JP5883853B2 - 内燃機関のバルブ制御装置 - Google Patents

Description

本開示内容は、内燃機関のバルブ制御装置に関し、特に、内燃機関内でのエンジンバルブの開閉動作を制御するバルブ制御装置に関する。

従来、内燃機関は、給気ガスの供給およびエンジンのシリンダからの排気ガスの排出を調整するポペット弁に依存している。具体的には、１または複数の吸気バルブが、１つの特定のシリンダ内へ流れる給気ガスの供給を調整し、１または複数の排気バルブが、同じシリンダからの排気ガスの排出を調整する。吸気バルブおよび排気バルブの開閉動作は、複数のロッカアームを介して行われ、制御される。より具体的には、吸気バルブおよび排気バルブは、通常時は、従来のバルブスプリングなどの付勢機構によって閉弁位置に維持されているが、ロッカアームが揺動することによって、吸気バルブおよび排気バルブに直線運動をさせ、前記バルブスプリングの付勢に逆らって開く。

一構成において、複数のロッカアームは、複数のカム従動子として機能し、回転するカムシャフトに固定されているカムの運動を吸気バルブおよび排気バルブに伝達する。カムは、吸気バルブおよび排気バルブが所望の開閉パターンで従動するように吸気バルブおよび排気バルブを開くように設計されている１つの特定のカムプロフィルを有することができる。
従来、単一のカムプロフィルを有する単一のカムは、１または複数のバルブを操作する。こうした従来の構成よりも高度化した構成は、特定の１つまたは１組のバルブ用の、２またはそれ以上のカムプロフィルに従動する２またはそれ以上のロッカアームを採用する。前記高度化した構成において、特定の１つまたは１組のバルブ用の前記ロッカアームは、特別に最適化された性能特性を有する複数の異なるカムプロフィルに従動する。例えば、１つの特定のロッカアームと組み合わされたカムは、エンジンが低回転数状態にあるときのエンジンの性能を最適化するように設計されたプロフィルを有することができ、または代替的に、エンジンが高回転数状態にあるときのエンジンの性能を最適化するように設計されたプロフィルを有することができる。
前記カムプロフィルはまた、エンジンを高出力モードまたは高燃費モードで動作させるように設計することもできる。前述したような多重ロッカアームシステムは、エンジンの出力密度（ｋＷ／Ｌ）を増大するように用いられてきており、より小型化したエンジンであっても同程度の出力を作り出すこともできる。そのような１つの典型的な動弁装置は、同一出願人による米国特許第４，８８７，５６３号に記載されており、前記米国特許は、参照することにより、本明細書に明示的に組み込まれる。

前記した技術の変形版は、バルブの運動（例：開閉）を実質的に休止できるものであり、例えば、エンジンの動作中に、作動しているシリンダの数を減らす場合に好ましい。シリンダの休止化は、多気筒内燃機関内にある動作中のシリンダの数を一時的に減らすために幅広く採用されてきており、エンジンの全体的な効率、特に軽負荷時における効率を改善する。前記した構成は、特定の１つまたは１組のバルブに結合する２つのロッカアームを備えることができる。前記２つのロッカアームの一方は、前記特定の１つまたは１組のバルブに当接でき、他方は、所望のカムプロフィルに当接できる。
前記２つのロッカアームの回転軸に平行な長手方向の軸を有する同期ピンは、前記２つのロッカアームを互いに連結でき、その連結を解除できる。このような構成により、前記特定の１つまたは１組のバルブは、１つのカムプロフィルに従動するように作動でき、またはカムプロフィルに一切従動しないように休止できる。そのような同期ピンを複数個用意して、油路を変更する際に供給される油圧によって、前記複数の同期ピンを複数組のロッカアーム内に押し入れたり、前記複数組のロッカアームから押し出したりする。前記複数の同期ピンは、油圧が小さいときの第１の位置と、油圧が大きいときの第２の位置とを含む２つの位置に制限される。

特定の１つまたは１組のバルブに結合するロッカアームの個数、複数の同期ピンによって一緒に連結されるロッカアームの個数、および／または特定の１つまたは１組のバルブに結合させて用いられる同期ピンの個数が制限される場合がある。具体的には、前記した３種類の個数は、サイズ、重量、および／またはコストを考慮することによって制限され得る。エンジン設計における競合的な考慮には、エンジンを小型化して燃料経済性を向上させること、およびエンジンが生み出す出力の量を増大させることが含まれる。
また、１つのエンジンにおいて、１つの特定のシリンダに用いる１または複数のエンジンバルブに対して、３またはそれ以上のバルブリフトパターンを望むのであれば、エンジンの性能を潜在的に下げてしまう複数の問題が発生する。例えば、適切なバルブリフトパターンを迅速に選択できることを保証するためには、高エンジン回転数の間は、すべてのロッカアームが連結されていなければならない。そのようなロッカアームからなる系の慣性重量は、大きくなり、好ましくない。

本発明の一態様によれば、エンジンバルブの開閉動作を制御する内燃機関のバルブ制御装置が提供される。より具体的には、本態様によれば、前記バルブ制御装置は、中央ロッカアームと、第１の隣接ロッカアームと、第２の隣接ロッカアームとを備える。中央ロッカアームは、ロッカシャフトに支持されて前記ロッカシャフトの周りで揺動する。中央ロッカアームが揺動運動をすることで、エンジンバルブに直線運動をさせ、エンジンバルブを開閉する。
第１の隣接ロッカアームは、中央ロッカアームの第１の側に接して、ロッカシャフトに支持されて前記ロッカシャフトの周りで揺動する。第２の隣接ロッカアームは、中央ロッカアームの反対側である第２の側に接して、ロッカシャフトに支持されて前記ロッカシャフトの周りで揺動する。

複数のカムが、エンジンの回転と同期して回転するように駆動する。前記複数のカムは、第１のカムと、第２のカムとを備えている。前記第１のカムは、第１の隣接ロッカアームを、第１のカムの第１のカムプロフィルにしたがってロッカシャフト周りに揺動可能に従動させる。前記第２のカムは、第２の隣接ロッカアームを、第２のカムの第２のカムプロフィルにしたがってロッカシャフト周りに揺動可能に従動させる。
本態様のバルブ制御装置は、中央ロッカアームの揺動運動を、第１の隣接ロッカアームおよび第２の隣接ロッカアームのうちの少なくとも１つと選択して同期させる二元同期ピンをさらに備える。前記二元同期ピンは、第１のカムに対応する第１の隣接ロッカアームの揺動運動が中央ロッカアームに伝達される第１の状態と、第２のカムに対応する第２の隣接ロッカアームの揺動運動が中央ロッカアームに伝達される第２の状態と、揺動運動が第１の隣接ロッカアームからも第２の隣接ロッカアームからも伝達されない第３の状態とを有する。

本発明の他の態様によれば、エンジンバルブの開閉動作を制御する内燃機関のバルブ制御装置が提供される。前記バルブ制御装置においては、中央ロッカアームは、支持されて揺動し、少なくとも１つの第１のエンジンバルブに直線運動をさせる。中央ロッカアームの運動は、カム表面を有するカムによって決まる。
第１のロッカアームは、前記中央ロッカアームの第１の側に隣接して支持されて揺動し、少なくとも１つの第２のエンジンバルブに直線運動をさせる。第１のロッカアームの運動は、前記カム表面を有する前記カムによって決まる。
第２のロッカアームは、前記中央ロッカアームの反対側である第２の側に隣接して支持されて揺動し、少なくとも１つの第３のエンジンバルブに直線運動をさせる。第２のロッカアームの運動は、前記カム表面を有する前記カムによって決まる。

本発明のさらに他の態様によれば、エンジンバルブの開閉動作を制御する内燃機関のバルブ制御装置が提供される。前記バルブ制御装置においては、中央ロッカアームは、支持されて揺動し、少なくとも１つのエンジンバルブに直線運動をさせる。
第１のロッカアームは、前記中央ロッカアームの第１の側に隣接して支持されて揺動し、少なくとも１つのエンジンバルブに直線運動をさせる。
第２のロッカアームは、前記中央ロッカアームの反対側である第２の側に隣接して支持されて揺動し、少なくとも１つのエンジンバルブに直線運動をさせる。

本発明のさらに他の態様によれば、内燃機関内のエンジンバルブの複数のロッカアームと同期する方法が提供される。前記した方法において、２つの隣接ロッカアームが両側に配置されている中央ロッカアームが、エンジンバルブに直線運動をさせる。
エンジンバルブは、中央ロッカアームの揺動運動によって従動する。前記２つの隣接ロッカアームの一方からの揺動運動は、同期ピンを介して前記中央ロッカアームに選択的に伝達される。前記２つの隣接ロッカアームの他方からの揺動運動は、前記同期ピンを介して前記中央ロッカアームに選択的に伝達される。

本発明のさらなる態様によれば、エンジンのシリンダの１または複数のバルブを、動作に関する３つのモードで動作できる３方向動弁系が提供される。例として、前記３つのモードは、通常モードと、高出力モードと、休止モードとを含むことができる。通常モードは、例えば、エンジンの始動およびエンジンの低回転数加速に最適となる。高出力モードは、例えば、エンジンからの最大出力を生み出すのに最適となる。休止モードは、シリンダに対してバルブを十分に閉じることによってエンジンの１または複数のシリンダを休止し、燃料を節約するタイプとなる。

本発明のさらなる他の態様によれば、３つの位置をとることができる動弁機構用の同期ピンが提供される。前記同期ピンは、前記同期ピンの軸方向長さを選択的に変えることができる２またはそれ以上の部分ピンを含むことができる。前記同期ピンの可変長は、隣接する複数のロッカアームを選択的に結合するように用いられ、同期運動を実現する。

エンジンバルブの開閉動作を制御するバルブ制御装置を示す正面図であって、部分的に断面図として示している。 図１のバルブ動作装置の部分平面図であって、エンジンバルブのロッカアームおよび対応するカムを示している。 図１および図２のバルブ動作装置と同様のバルブ動作装置の概略図であって、ロッカアームの揺動運動と選択的に同期する二元同期ピンを示している。 さまざまな動作状態における図３の同期ピンの概略断面図（Ａ）〜（Ｃ）で さまざまな動作状態における図３の同期ピンの概略斜視図（Ａ）〜（Ｃ）である。 ロッカアーム用のカムのさまざまな組み合わせを示す、カムに関する典型的な表である。 図３の代替的な実施形態に係る同期ピンを構成する１つの部分ピンの斜視図である。 さまざまな動作位置をとる代替的な実施形態に係る同期ピンを示す概略斜視図（Ａ）〜（Ｃ）である。 さまざまな動作位置をとる他の代替的な実施形態に係る同期ピンを示す概略斜視図（Ａ）〜（Ｃ）である。 さまざまな動作位置をとるさらに他の代替的な実施形態に係る同期ピンを示す概略斜視図（Ａ）〜（Ｃ）である。 さらに他の代替的な実施形態に係る同期ピンの概略図である。 代替的な実施形態に係るバルブ動作装置の概略図である。

ここで本願の図面を参照すると、図示されている内容は、１または複数の典型的な実施形態を説明するという目的のためだけ存在するのであり、前記した実施形態を限定するという目的のために存在するのではない。図１および図２は、エンジンバルブ１２の開閉動作を制御する内燃機関のバルブ制御同期装置１０を図示する。
図２に最も良く示されているが、本明細書において動弁系としても参照されるバルブ制御装置１０は、ロッカシャフト１６に支持されてロッカシャフト１６の周りで揺動し、エンジンバルブ１２に直線運動をさせる中央ロッカアーム１４を備える。つまり、中央ロッカアーム１４が揺動運動することによって、エンジンバルブ１２は、直線運動をして、バルブ開閉動作を行う。第１の隣接ロッカアーム１８は、中央ロッカアーム１４の第１の側１４ａに隣接してロッカシャフト１６に支持されてロッカシャフト１６の周りで揺動し、第２の隣接ロッカアーム２０は、中央ロッカアーム１４の反対側１４ｂに隣接してロッカシャフト１６に支持されてロッカシャフト１６の周りで揺動する。

バルブ制御装置１０は、エンジン本体の上方に配置されて回転するカムシャフト２２を備える。カムシャフト２２は、例えば、エンジンの回転速度に対して１／２の速度比で、エンジンの回転と同期するように回転できる。カムシャフト２２は、ロッカシャフト１６の上方の適切な位置に固定され、回転する。複数のカム（例：カム２４，２６，２８）が、カムシャフト２２に固定されており、カムシャフト２２の回転を介してエンジンの回転と同期して駆動されて回転する。
図示された実施形態において、前記複数のカムは、第１のカム２４の第１のカムプロフィルによって第１の隣接ロッカアーム１８をロッカシャフト１６周りに揺動可能に従動させる第１のカム２４と、第２のカム２６の第２のカムプロフィルによって第２の隣接ロッカアーム２０をロッカシャフト１６周りに揺動可能に従動させる第２のカム２６とを備える。第３のカム２８は、第３のカム２８の第３のカムプロフィルによって中央ロッカアーム１４をロッカシャフト１６周りに揺動可能に従動させることができるが、従動させなくてもよい。

カムシャフト２２は、エンジンによって回転するように駆動し、エンジンと同期するカム２４，２６，２８を回転させる。カム２４，２６，２８と、カム２４，２６，２８の各々と位置が合っているロッカアーム１４，１８，２０との間で当接することによって、カムシャフト２２の回転運動は、ロッカシャフト１６周りのロッカアーム１４，１８，２０の揺動運動に変換される。したがって、ロッカアーム１４，１８，２０は、カムシャフト２２に平行なロッカシャフト１６に固定されるカム従動子として揺動可能に支持されているとともに、カム２４，２６，２８の各々によって選択的に駆動される。
そのため、第１の隣接ロッカアーム１８の運動は、第１のカムプロフィルを有する第１のカム２４によって決まり、第２の隣接ロッカアーム２０の運動は、第２のカムプロフィルを有する第２のカム２６によって決まる。第３のカム２８を備えている場合、中央ロッカアーム１４の運動は通常、第３のカムプロフィルを有する第３のカムによって決まる。

図１および図２に示す実施形態において、エンジンバルブ１２は、第３のカム２８と軸方向に位置が合っている中央ロッカアーム１４によって直接開弁するとともに、閉じることが許容されている。第１の隣接ロッカアーム１８は、第１のカム２４と軸方向に位置が合っており、第２の隣接ロッカアーム２０は、第２のカム２６と軸方向に位置が合っている。当業者には、既知であり理解されることであるが、ロッカアーム１４，１８，２０の各々は、カム２４，２６，２８の各々と滑り接触して保持されているカム従動子（例：図１のカム従動子１４ｃ）の各々を備えることができる。
中央ロッカアーム１４はエンジンバルブ１２の上方の位置にまで延在している。図示するように、タペットねじ３０は、中央ロッカアーム１４の端部を貫通することで、エンジンバルブ１２の上端と当接することができる。リテーナ３２は、エンジンバルブ１２の上端に取り付けることができる。エンジンバルブ１２は通常、リテーナ３２とエンジン本体（図示せず）の一部との間に配置されているバルブスプリング３４によって閉弁方向に（すなわち、図１においては上方へ）付勢されている。
エンジンバルブ１２は、開弁方向に（すなわち、図１においては下方へ）エンジンバルブ１２を駆動して、バルブスプリング３４の付勢に抗して中央ロッカアーム１４によって開位置に移動する。当業者には、既知であり理解されることであるが、カム２４，２６，２８の各々との滑り接触の際に、ロッカアーム１４，１８，２０を付勢または保持するための複数のリフタ（図示せず）を採用してもよいし、および／または、カム２４，２６，２８と滑らかに当接するために、ロッカアーム１４，１８，２０に接する複数のローラ３６（図３）を備えてもよい。

図１〜図３に示す実施形態において、上記したように、中央ロッカアーム１４の端部は、エンジンバルブ１２に直線開運動をさせる。図示された本実施形態は、中央ロッカアーム１４によって動作される１つだけのエンジンバルブ１２を示しているが、中央ロッカアーム１４が任意個数のエンジンバルブ１２を動作させることができることは理解されるであろう。例えば、中央ロッカアーム１４の端部は、１対の離隔した脚部を有するＹ字形の形状とすることで、２つのエンジンバルブを動作させることができる。

図３をさらに参照すると、バルブ制御装置１０は、二元同期ピン４０を備える二元同期ピン組立部３８をさらに備えており、中央ロッカアーム１４の揺動運動を、第１の隣接ロッカアーム１８および第２の隣接ロッカアーム２０のうちの少なくとも１つに選択的に同期させる（つまり、第１の隣接ロッカアーム１８および第２の隣接ロッカアーム２０の片方または両方の揺動運動を中央ロッカアーム１４に選択的に伝達する）。詳細は後記するが、二元同期ピン４０を備える二元同期ピン組立部３８は、中央ロッカアーム１４を貫通して画成され、かつ、第１の隣接ロッカアーム１８および第２の隣接ロッカアーム２０の各々の内部にまで少なくとも部分的に画成されているボア４２の中に入っている。
選択的結合部と代替的に呼ぶこともできる二元同期ピン組立部３８および二元同期ピン４０は、第１のカム２４に対応する第１の隣接ロッカアーム１８の揺動運動が中央ロッカアーム１４に伝達される第１の状態を有する。前記第１の状態において、二元同期ピン組立部３８は、第１の隣接ロッカアーム１８と中央ロッカアーム１４との間に架設していることで第１の隣接ロッカアーム１８の揺動運動を中央ロッカアーム１４に伝達する。
二元同期ピン組立部３８および二元同期ピン４０はまた、第２のカム２６に対応する第２の隣接ロッカアーム２０の揺動運動が、第２の隣接ロッカアーム２０と中央ロッカアーム１４との間に架設している二元同期ピン組立部３８によって中央ロッカアーム１４に伝達され、第２の隣接ロッカアーム２０からの揺動運動を中央ロッカアーム１４に伝達する第２の状態を有する。
二元同期ピン組立部３８および二元同期ピン４０はまた、第１の隣接ロッカアーム１８からの揺動運動も第２の隣接ロッカアーム２０からの揺動運動も伝達しない第３の状態を有することもできるが、任意的である。

図示された実施形態の二元同期ピン４０は、軸方向長さが可変であり、第１の隣接ロッカアーム１８と中央ロッカアーム１４との間を架設するかまたは架設させるか、また、第２の隣接ロッカアーム２０と中央ロッカアーム１４との間を架設するかまたは架設させる。具体的には、二元同期ピン４０は、ロッカアーム１２，１８，２０の内部に画成されているボア４２の内部に移動可能に配置されており、中央ロッカアーム１４を、第１の隣接ロッカアーム１８または第２の隣接ロッカアーム２０のいずれかに選択的に連結する。
ボア４２は、ロッカシャフト１６（およびカムシャフト２２）と略平行となる方向に向いている軸４４を有し、ボア４２内の二元同期ピン４０が軸４４に沿って動くことで、中央ロッカアーム１４は、第１の隣接ロッカアーム１８に連結して第１の隣接ロッカアーム１８との同期揺動運動と、第２の隣接ロッカアーム２０に連結して第２の隣接ロッカアーム２０との同期揺動運動とを選択して行う。

図３に示す実施形態において、二元同期ピン４０は、動弁機構用の同期ピンと呼ぶこともできるが、第１の補助ピン５０と第２の補助ピン５２との間に配置されている（つまり、図３の二元同期ピン組立部３８は、二元同期ピン４０と、第１の補助ピン５０と、第２の補助ピン５２を備えている）。より具体的に、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）および図５（Ａ）〜図５（Ｃ）をさらに参照すると、第１の補助ピン５０は、第１の隣接ロッカアーム１８内に画成されているボア４２の第１の部分５４の中に入っている。第２の補助ピン５２は、第２の隣接ロッカアーム２０内に画成されているボア４２の第２の部分５６の中に入っている。
第１の補助ピン５０は、第１の補助ピン５０が第１の部分５４の内部かつ中央ロッカアーム１４内に画成されているボア４２の第３の部分５８の中に入ることで、第１の隣接ロッカアーム１８と中央ロッカアーム１４との間の運動を互いに同期させる作動位置または架設位置（図４（Ａ）および図５（Ａ））と、第１の補助ピン５０が第１の部分５４の中に入っているが第３の部分５８からは排除されている非作動位置（図４（Ｂ）、図４（Ｃ）、図５（Ｂ）および図５（Ｃ））との間で移動可能である。
同様にして、第２の補助ピン５２は、第２の補助ピン５２が第２の部分５６の内部かつ第３の部分５８の中に入ることで、第２の隣接ロッカアーム２０と中央ロッカアーム１４との間の運動を互いに同期させる作動位置または架設位置（図４（Ｂ）および図５（Ｂ））と、第２の補助ピン５２が第２の部分５６の中に入っているが第３の部分５８からは排除されている非作動位置（図４（Ａ）、図４（Ｃ）、図５（Ａ）および図５（Ｃ））との間で移動可能である。

二元同期ピン４０は、本実施形態の中央ロッカアーム１４を貫通して画成されているボア４２の第３の部分５８の中に入っている。二元同期ピン４０が第３の状態をとっており、第１の補助ピン５０が第１の部分５４から第３の部分５８の内部へ突き出ることも、第２の補助ピン５２が第２部分５６から第３の部分５８の内部へ突き出ることもできないとき、二元同期ピン４０の軸方向長さは、第３の部分５８の軸方向長さと一致する（図４（Ｃ）および図５（Ｃ））。
二元同期ピン４０が第１の状態（図４（Ａ）および図５（Ａ））をとっており、第１の補助ピン５０が第３の部分の中へ延在できるとき（そしてロッカアーム１４，１８の間に架設できるとき）、および、二元同期ピン４０が第２の状態（図４（Ｂ）および図５（Ｂ））をとっており、第２の補助ピン５２が第３の部分５８の中へ延在できるとき（そしてロッカアーム１８，２０の間に架設できるとき）、二元同期ピン４０の軸方向長さは、第３の部分５８の軸方向長さよりも短い（図４（Ａ）、図５（Ａ）、および図４（Ｂ）、図５（Ｂ））。

（概略的に図示されている）作動油圧源６０からの加圧された作動油が、第１の補助ピン５０と、第２の補助ピン５２と、二元同期ピン４０とを選択的に動かすことで、二元同期ピン組立部３８および二元同期ピン４０を、第１の状態、第２の状態、第３の状態のうちの１つに変更する。
具体的には、作動油圧源６０からの作動油を、概略的に図示されている油路６２に沿って、第１の補助ピン５０と、第１の部分５４を画成している第１の隣接ロッカアーム１８の端面６４との間にある第１の隣接ロッカアーム１８の第１の部分５４の内部に押し流すことで、第１の補助ピン５０を第３の部分５８の内部へ動かし、よって、二元同期ピン組立部３８および二元同期ピン４０を図４（Ａ）に示す第１の状態に変更する。
作動油圧源６０は、概略的に図示されている油路６６に沿って、第２の補助ピン５２と、第２の部分５６を画成している第２の隣接ロッカアーム２０の端面６８との間にある第２の隣接ロッカアーム２０の第２の部分５６の内部に作動油を押し流すことで、第２の補助ピン５２を第３の部分５８の内部へ動かし、よって、二元同期ピン組立部３８および二元同期ピン４０を図４（Ｂ）に示す第２の状態に変更する。

図示された実施形態の二元同期ピン４０は、第１の補助ピン５０に隣接する第１の二元同期ピン部材８０と、第２の補助ピン５２に隣接する第２の二元同期ピン部材８２とを備える。第１の二元同期ピン部材８０および第２の二元同期ピン部材８２の両方は、ロッカアーム１４，１８，２０内で画成されているボア４２の内部に移動可能に配置されており、第１の二元同期ピン部材８０および第２の二元同期ピン部材８２のそれぞれが、相対的に他方に軸方向に移動可能となっている。
第１の二元同期ピン部材８０は、外側軸方向面８０ａおよび内側軸方向面８０ｂを有しており、第２の二元同期ピン部材８２は、外側軸方向面８２ａおよび内側軸方向面８２ｂを有している。外側軸方向面８０ａは、ボアの軸方向端部６４に対向しており、外側軸方向面８２ａは、ボアの軸方向端部６８に対向している。内側軸方向面８０ｂおよび内側軸方向面８２ｂは、互いに対向している。
作動油を第１の部分５４の内部に押し流して第１の補助ピン５０を第３の部分５８の内部へ動かすことができるとき、および、作動油を第２の部分５６の内部に押し流して第２の補助ピン５２を第３の部分５８の内部へ動かすことができるとき、第１の二元同期ピン部材８０および第２の二元同期ピン部材８２は互いに係合する。
作動油圧源６０は、油路８４を介して第３の部分５８の内部に、具体的には第１の二元同期ピン部材８０および第２の二元同期ピン部材８２の間に作動油を押し流して、第１の二元同期ピン部材８０と第２の二元同期ピン部材８２とを互いに離隔させることで、二元同期ピン４０の軸方向長さを大きくし、二元同期ピン組立部３８および二元同期ピン４０を第３の状態に変更することができる（図４（Ｃ））。具体的には、油路８４を経由させた作動油を、第１の二元同期ピン部材８０の内側軸方向面８０ｂと第２の二元同期ピン部材８２の内側軸方向面８２ｂとの間に供給して、第１の二元同期ピン部材と第２の二元同期ピン部材とを互いに軸方向に離隔させるように動かす。

したがって、二元同期ピン４０が第１の状態および第２の状態（図４（Ａ）、図５（Ａ）および図４（Ｂ）、図５（Ｂ））のいずれかにあるとき、第１の二元同期ピン部材８０および第２の二元同期ピン部材８２は互いに係合し、二元同期ピン４０が第３の状態（図４（Ｃ）および図５（Ｃ））にあるとき、第１の二元同期ピン部材８０および第２の二元同期ピン部材８２は互いに離れるように移動して、第１の隣接ロッカアーム１８および第２の隣接ロッカアーム２０のどちらか一方から中央ロッカアーム１４への揺動運動の伝達ができないようにする。
図示するように、具体的には、油路８４は、作動油圧源６０からの作動油を中央ロッカアーム１４内に、かつ、第３の部分５８周りに画成されている円周溝８６の内部に供給することができる。円周溝８６によって、例えば、油用の開口部が、油路８４などの油路を、第１の二元同期ピン部材８０および第２の二元同期ピン部材８２の間の第３の部分５８に接続することで生じ得る、二元同期ピン４０の外周面に悪影響を与えるバリの発生する可能性を、無くしたり、または低減したりするという利点がある。

図示された実施形態において、第１の二元同期ピン部材８０および第２の二元同期ピン部材８２は、キーおよびスロット構造をとっている。具体的には、第１の二元同期ピン部材８０は、第２の二元同期ピン部材８２が画成するスロット１８６の中に入るキー部分１８４を有する。キー部分１８４とスロット１８６との係合によって、第１の二元同期ピン部材８０および第２の二元同期ピン部材８２が互いに相対的に軸方向に運動することができる。
図示するように、第１の二元同期ピン部材８０および第２の二元同期ピン部材８２は、スロット１８６の中にキー部分１８４を入れるため、径方向に関して互いに動かない、または、互いにかみ合う。また、キーおよびスロット構造によって、二元同期ピン４０が図４（Ｃ）の伸張状態にあるときに、第１の二元同期ピン部材８０のキー部分１８４の末端部１８４ａと、第２の二元同期ピン部材８２の内側軸方向面８２ｂとの間には隙間が一切生じない。

図４（Ａ）〜図４（Ｃ）および図５（Ｃ）を詳しく参照すると、作動油を第３の部分５８の内部に行き渡らせる油路を提供することができる。図説された実施形態において、前記油路は、キー部分１８４内部に形成される、第２の二元同期ピン部材８２の溝部１８６ａと、第２の二元同期ピン部材８２の内側面１８６ｃ（つまり、図５（Ｃ）に最もよく示されているように、スロット１８６の基部に画成された面）の内部に形成される凹形の凹部１８６ｂとによって形成される。このような構成によって、油路１８６ａ、１８６ｂは、キー部分１８４の周囲に隙間を形成し、この隙間は、キー部分１８４がスロット１８６内に完全に入っているときでさえも存在している。前記隙間が形成される理由のひとつは、末端部１８４ａが内側面１８６ｃによって軸方向に制限されていることによる。図示された実施形態は、第２の二元同期ピン部材８２の内部にのみ画成された油路を示しているが、第１の二元同期ピン部材８０の内部にのみ、または第１の二元同期ピン部材８０および第２の二元同期ピン部材８２の両方の内部に油路を画成できることが理解されるであろう。

本明細書に記載したバルブ制御装置１０によって、多くのエンジン機構が可能となる。具体的には、１または複数のエンジンバルブ１２を制御する３つのロッカアーム１４，１８，２０を備えるバルブ制御装置１０は、エンジンバルブ１２を制御することで、ロッカアーム１４，１８，２０に対応するカム２４，２６，２８のプロフィルに基づくさまざまなバルブ開閉パターンを有することができる。
より具体的には、図６をさらに参照すると、第１のエンジン機構またはタイプ１１０は、第１の隣接ロッカアーム１８を低回転数ロッカとして採用し、第２の隣接ロッカアーム２０を高回転数ロッカとして採用し、真ん中にある中央ロッカアーム１４は停止または休止させる。第１のエンジン機構１１０において、第１の隣接ロッカアーム１８に対応する第１のカム２４の第１のカムプロフィルは、エンジンの始動およびエンジンの低回転数動作のうちの少なくとも１つの間でのエンジンの性能を最適化するように構成されている。
同様に、第２の隣接ロッカアーム２０に対応する第２のカム２６の第２のカムプロフィルは、エンジンの高回転数動作中のエンジンの性能を最適化するように構成されている。中央ロッカアーム１４は、カムシャフト２２に固定されているカム（例：カム２８）を有する必要は無く、代わりに、中央ロッカアーム１４は、休止のままでよい。

第１のエンジン機構１１０において、第１の隣接ロッカアーム１８の揺動運動が中央ロッカアーム１４に伝達される第１の状態は、第１の隣接ロッカアーム１８に対応する第１のカム２４の低回転数用のカムプロフィルに従動するようにエンジンバルブ１２を駆動する。
第２の隣接ロッカアーム２０の揺動運動が中央ロッカアーム１４に伝達される第２の状態は、第２の隣接ロッカアーム２０と位置が合っている第２のカム２６のカムプロフィルによって中央ロッカアーム１４を従動させる。
第１の隣接ロッカアーム１８または第２の隣接ロッカアーム２０のいずれからも中央ロッカアーム１４に揺動運動が伝達されることが無い第３の状態はカムシャフト２２の回転が中央ロッカアーム１４の揺動運動に変換されない休止状態とすることができ、エンジンバルブ１２に直線運動をさせないようにする。
このような構成によって、第１の状態および第２の状態は、エンジン動作の複数の異なる回転数領域に対して特製のバルブの開閉タイミングを提供できる。

代替的な第２のエンジン機構またはタイプ１１２において、第１の隣接ロッカアーム１８は、遅れ閉弁型ロッカであり、中央ロッカアーム１４は、低回転数ロッカであり、第２の隣接ロッカアーム２０は、高回転数ロッカである。したがって、第２のエンジン機構１１２において、第２の隣接ロッカアーム２０を揺動させる高回転数用カムプロフィルを有し、第３のカム２８は、中央ロッカアーム１４を揺動させる低回転数用カムプロフィルを有し、第１のカム２４は、第１の隣接ロッカアーム１８に遅れ閉弁運動をさせる遅れ閉弁用カムプロフィルを有する。
第２のエンジン機構１１２において、二元同期ピン４０によって、第１の隣接ロッカアーム１８および第２の隣接ロッカアーム２０のいずれも、中央ロッカアーム１４に連結していないとき、中央ロッカアーム１４は、第３のカム２８の低回転数用カムプロフィルに従動する。二元同期ピン４０によって、第２の隣接ロッカアーム２０が中央ロッカアーム１４に連結しているとき、中央ロッカアーム１４、および結果的にエンジンバルブ１２は、第２のカム２６の高回転数用カムプロフィルに従動する。二元同期ピン４０によって、第１の隣接ロッカアーム１８が中央ロッカアーム１４に連結しているとき、中央ロッカアーム１４、および結果的にエンジンバルブ１２は、第３のカム２８の低回転数用カムプロフィルおよび第１のカム２４の遅れ閉弁用カムプロフィルに従動する。この例によって、第２のエンジン機構１１２では、中央ロッカアーム１４およびエンジンバルブ１２が、第３のカム２８の低回転数用カムプロフィルと第１のカム２４の遅れ閉弁用カムプロフィルとを兼ねた複合型のカムプロフィルに従動することができるのは当然である。

さらに他の例において、第３のエンジン機構またはタイプ１１４は、第１の隣接ロッカアーム１８を低回転数ロッカとして採用し、中央ロッカアーム１４を早め閉弁型ロッカとして採用し、第２の隣接ロッカアーム２０を高回転数ロッカとして採用する。繰り返しの説明になるが、カム２４，２６，２８の各々のカムプロフィルは、ロッカアーム１４，１８，２０に対して、および結果的にはエンジンバルブ１２に対して、適切な揺動運動を提供できる。

動作中、二元同期ピン組立部３８および二元同期ピン４０は、第１の状態、第２の状態、および第３の状態に対応する３つの位置間で移動可能である。具体的には、図３を再度参照すると、二元同期ピン４０を、二元同期ピン４０の最大の軸方向長さ、つまり、第３の状態（図４（Ｃ）および図７Ｃ）をとる二元同期ピン４０に一致する長さにまで動かすことは、作動油圧源６０からの加圧された作動油を、第１の二元同期ピン部材８０および第２の二元同期ピン部材８２の間にある、二元同期ピン４０の内部領域（つまり、第３の部分）５８に供給することによってなされる。前記作動油は、二元同期ピン４０の最大の軸方向長さが実現されるまで二元同期ピン４０を伸張する。
図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示すように、二元同期ピン４０の最大の軸方向長さは、第１の隣接ロッカアーム１８内にある、隣接する第１の補助ピン５０の位置と、第２の隣接ロッカアーム２０内にある、隣接する第２の補助ピン５２の位置とによって制限される。二元同期ピン４０が十分に加圧されたときに、二元同期ピン４０が外側の第１の補助ピン５０および第２の補助ピン５２と接触する面が、ロッカアーム１４，１８，２０が独立して動作できる任意のロッカアームハウジング（例：第１の隣接ロッカアーム１８または第２の隣接ロッカアーム２０）を構成することがないように、第１の隣接ロッカアーム１８内に画成されている第１の補助ピン５０の寸法と、ボアの一部（つまり、第１の部分）５４の寸法と、第２の隣接ロッカアーム２０内で画成されている第２の補助ピン５２の寸法と、ボアの一部（つまり、第２の部分）５６の寸法と、が定められる。
対照的に、二元同期ピン４０の係合時の軸方向長さは、ロッカアーム１４の幅およびボア４２の第３の部分５８の幅（軸方向長さ）よりも短い。したがって、作動油圧源６０からの加圧された作動油が油路６２に沿って第１の補助ピン５０と端面６４との間にある第１の部分５４に向かうとき、第１の補助ピン５０は、第３の部分５８の内部へと移動できるとともに、二元同期ピン４０の外側面８８が、中央ロッカアーム１４と第２の隣接ロッカアーム２０とを区切る面と面一となる位置へ、二元同期ピン４０を動かす（図４（Ａ）および図７Ａ）。
同様に、加圧された作動油が第２の補助ピン５２と端面６８との間にある第２の部分５８の内部へ向かうとき、第２の補助ピン５２は、第３の部分５８の内部へと移動できるとともに、係合した二元同期ピン４０は、二元同期ピン４０の外側面８８が、中央ロッカアーム１４と第１の隣接ロッカアーム１８とを区切る面と面一となるように移動できる（図４（Ｂ）および図７Ｂ）。

ここで、図３および図４（Ａ）〜図４（Ｃ）を再度参照して、内燃機関内のエンジンバルブの複数のロッカアームと同期する方法について説明する。前記方法においては、２つの隣接ロッカアーム１８，２０が両側に配置されている中央ロッカアーム１４が、エンジンバルブ１２に直線運動をさせる。エンジンバルブ１２は、中央ロッカアーム１４の揺動運動によって従動する。前記２つの隣接ロッカアームのうちの一方（例：ロッカアーム１８または２０）による揺動運動は、同期ピン４０を介して中央ロッカアーム１４に選択的に伝達される。２つの隣接ロッカアーム１８，２０のうちの他方による揺動運動は、同一の同期ピン４０を介して中央ロッカアーム１４に選択的に伝達される。

図７は、代わりとなる典型的な実施形態に係り、第１の二元同期ピン部材８０，第２の二元同期ピン部材８２（つまり、キーおよびスロット構造）の各々の代わりに用いることができるピン部材８３を示している。ピン部材８３は、周方向に離隔して配置されている複数の脚部９２（例えば、図７では３つの脚部）を有する基部９０を備える。前記ピン部材８３が２つ用いられるときは、それぞれのピン部材の脚部９２は、相手側のピン部材に向かって延在する。キーおよびスロット構造と同様、２つのピン部材８３は、脚部９２を介して互いに径方向に関して動かない、または、互いにかみ合う。ピン部材８３は、等間隔に離隔した３つの脚部９２を有するように図示されているが、任意個数の脚部を用いることができること、前記脚部が等間隔に離隔している必要も無いこと、および／または、前記脚部のサイズを同じにする必要も無いことは、当然理解されるであろう。

図８（Ａ）〜図８（Ｃ）、図９（Ａ）〜図９（Ｃ）、および図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）は、代わりとなる典型的な実施形態に係る複数の二元同期ピンを示しており、第１の状態（つまり、モードＡ）、第２の状態（つまり、モードＣ）、第３の状態（つまり、モードＢ）の各々をとっている代替的なピンを示すことを含む。

図８（Ａ）〜図８（Ｃ）を参照すると、第１の二元同期ピン部材８０，第２の二元同期ピン部材８２が同心状のはめ込みピン部材２８０，２８２に置き換えられた、代替的な二元同期ピン２４０が図示されている。より具体的には、はめ込みピン部材２８０は、内側のピン部材２８２を入れることで伸縮できる外側の摺動部を形成する。図８（Ｂ）に示すように、外側のピン部材２８０内に開口部２８４が画成されており、作動油をピン部材２８０，２８２の間に軸方向に供給して、二元同期ピン２４０を伸張させることができる。
図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、第１の二元同期ピン部材８０，第２の二元同期ピン部材８２がはめ込みピン部材３８０，３８２に置き換えられた伸縮構造を有する他の二元同期ピン３４０を示す。図９（Ａ）〜図９（Ｃ）の二元同期ピン３４０は、はめ込みピン部材３８２が、径方向外側に向かう段差となるフランジ３８６を含むことを除けば、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）の二元同期ピンと同様である。
図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）は、同一かつ別体の２つのピン部材４８０，４８２を備える、さらに他の代替的な二元同期ピン４４０を示す。二元同期ピン４４０のピン部材４８０，４８２の機能は、ピン部材４８０，４８２間の重なりが存在しないことを除けば、二元同期ピン４０，１４０，２４０，３４０のピン部材の機能と同様である。

図１１を参照すると、さらに他の代替的な実施形態に係り、中央ロッカアーム５１４と、第１の隣接ロッカアーム５１８と、第２の隣接ロッカアーム５２０との内部に画成されているボア５４２の内部で移動する二元同期ピン５４０が図示されている。二元同期ピン５４０が係合状態にあるときに最小となる軸方向長さが中央ロッカアーム５１４の幅と同じとなることを除けば、二元同期ピン５４０は、二元同期ピン４０と同様に運動する。したがって、二元同期ピン５４０が伸張状態になるように移動するときには中央ロッカアーム５１４の幅を二元同期ピン５４０の軸方向長さが上回ることができ、よって、二元同期ピン５４０は、第１の隣接ロッカアーム５１８または第２の隣接ロッカアーム５２０のどちらか１つの内部に入り込むことができる。
軸方向伸張状態にあるときの二元同期ピン５４０の運動は、概念的に図示された線５６２，５６４，５６６を介して作動油を供給することによって制御できる。もし、二元同期ピン５４０を第１の隣接ロッカアーム５１８の内部に入り込ませたいならば、線５６４および／または線５６６を介して、加圧された作動油を供給することで、伸張した二元同期ピン５４０が第１の隣接ロッカアーム５１８の内部へ移動することを確実にすることができる。
同様に、二元同期ピン５４０を第２の隣接ロッカアーム５２０の内部に移動させたいのであれば、線５６２および／または線５６４を介して、加圧された作動油を供給することで、伸張状態にある二元同期ピン５４０が第２の隣接ロッカアーム５２０の内部へ移動することを確実にすることができる。

図１２を参照すると、エンジンバルブの開閉動作を制御する代替的な実施形態に係る、内燃機関のバルブ制御装置２００が図示されている。バルブ制御装置２００は、ロッカシャフト２０４に支持されてロッカシャフト２０４の周りで揺動し、少なくとも１つの第１のエンジンバルブ（例えば、本実施形態のエンジンバルブ２０６，２０８）に直線運動をさせる中央ロッカアーム２０２を備える。
中央ロッカアーム２０２の運動は、カム表面またはカム表面上に画成されたプロフィルを有するカム２１０によって決めることができる。具体的には、本実施形態において、中央ロッカアーム２０２の揺動運動は、エンジンバルブ２０６および２０８に直線運動をさせ、エンジンバルブ２０６および２０８の開閉を実現する。

第１のロッカアーム２１２は、他のロッカシャフト２１４に支持されてロッカシャフト２１４の周りで揺動し、中央ロッカアーム２０２の第１の側２０２ａに隣接しており、少なくとも１つの第２のエンジンバルブ（例えば、本実施形態のエンジンバルブ２１６）に直線運動をさせる。第１のロッカアーム２１２の運動もまた、前記カム表面を有するカム２１０（つまり、中央ロッカアーム２０２の運動を決めるカムと同じカム２１０）によって決まる。具体的には、本実施形態において、第１のロッカアーム２１２の揺動運動によって、エンジンバルブ２１６に直線運動をさせ、エンジンバルブ２１６の開閉が実現する。

第２のロッカアーム２１８は、ロッカシャフト２１４に支持されてロッカシャフト２１４の周りで揺動し、中央ロッカアーム２０２の反対側である第２の側２０２ｂに隣接しており、少なくとも１つの第３のエンジンバルブ（例えば、本実施形態のエンジンバルブ２２０）に直線運動をさせる。第２のロッカアーム２１８の運動は、前記カム表面を有するカム２１０（つまり、中央ロッカアーム２０２および第１のロッカアーム２１２の運動を決めるカムと同じカム）によって決まる。具体的には、本実施形態において、第２のロッカアーム２１８の揺動運動によって、エンジンバルブ２２０に直線運動をさせ、エンジンバルブ２２０の開閉が実現する。

中央ロッカアーム２０２によって直線運動をする前記少なくとも１つの第１のエンジンバルブを、１または複数の吸気バルブ、もしくは、１または複数の排気バルブとすることができる。また、第１のロッカアーム２１２および第２のロッカアーム２１８の各々によって直線運動をする、前記少なくとも１つの第２のエンジンバルブおよび前記少なくとも１つの第３のエンジンバルブを、前記１または複数の吸気バルブの残り、もしくは、前記１または複数の排気バルブの残りとすることができる。
特に、本実施形態に示すように、前記少なくとも１つの第１のエンジンバルブは、少なくとも２つのエンジンバルブであり、具体的には、エンジンバルブ２０６および２０８である。また、前記少なくとも１つの第２のエンジンバルブは、単一のエンジンバルブ（つまり、エンジンバルブ２１６）であり、前記少なくとも１つの第３のエンジンバルブは、単一のエンジンバルブ（つまり、エンジンバルブ２１８）である。
前記少なくとも１つの第１のエンジンバルブ、前記少なくとも１つの第２のエンジンバルブ、前記少なくとも１つの第３のエンジンバルブの各々に用いるエンジンバルブの数は、本実施形態に描写した数と異なってもよいことは、当業者によって理解されるであろう。また、図示された実施形態において、エンジンバルブ２０６、２０８は吸気バルブであり、エンジンバルブ２１６，２２０は排気バルブであるが、必要では無い。

バルブ制御装置２００は、前記カムシャフト２２に関して説明したときと同じように動作できるカムシャフト２２６をさらに備える。カム２１０は、カムシャフト２２６に固定することで、カムシャフト２２６の回転によってエンジンの回転に同期して回転するように駆動する。詳細は後記するが、他のカム（例：カム２２８，２３０，２３２，２３４）もまた、カムシャフト２２６に固定することで、カムシャフト２２６が回転するときにエンジンの回転に同期して回転するように駆動する。前記他のカム２２８〜２３４は、カム２１０のカム表面またはカムプロフィルおよび／またはカム２２８〜２３４の各々のカム表面またはカムプロフィルとは異なるカム表面またはカムプロフィルを有してもよい。

バルブ制御装置２００によって、中央ロッカアーム２０２、第１のロッカアーム２１２、および第２のロッカアーム２１８の各々の運動は、カム２１０などの単一のカムによって決めることができることが有益である。なお（図示された実施形態に示すように）、中央ロッカアーム２０２、特に中央ロッカアーム２０２のカム従動部２０２ｃは、第１のロッカアーム２１２および第２のロッカアーム２１８、特にカム従動部２１２ａおよび２１８ａの間で密集して多層化するように構成できる。３つのカム従動部２０２ｃ、２１２ａ、２１８ａが密集することによって、１つのカム表面またはカムプロフィル（つまり、カム２１０のカム表面）が３つすべてのカム従動部２０２ｃ、２１２ａ、２１８ａと接触することができる。

図示された実施形態において、バルブ２０６，２０８および２１６，２２０を動作させる他のカムおよび他のロッカアームが提供されているが、必要ではない。具体的には、ロッカアーム２３６，２３８は、中央ロッカアーム２０２の両側に配置されることでバルブ２０６，２０８の開閉動作を支援できる。
ロッカアーム２３６は、カム２３０と位置が合っており、カム２３０によって駆動し、ロッカアーム２３８は、カム２３２と位置が合っており、カム２３２によって駆動する。カム２３０およびカム２３２は、お互いのカム表面またはカムプロフィル、および／またはカム２１０のカム表面またはカムプロフィルと相対的に異なるカム表面またはカムプロフィルを有してもよい。

同期ピン組立部２４０を、図示されたバルブ制御装置２００内に備えることで、ロッカアーム２３６，２３８の１つまたは両方の揺動運動を選択して中央ロッカアーム２０２に伝達することができる。同期ピン組立部２４０は、中央ロッカアーム２０２を貫通して画成され、かつ、ロッカアーム２３６，２３８の各々の内部にまで少なくとも部分的に画成されているボア２４２の中に入っている。
同期ピン組立部２４０は、ロッカアーム２３６と中央ロッカアーム２０２との間を選択して架設しており、ロッカアーム２３６からの揺動運動を中央ロッカアーム２０２に伝達し、ロッカアーム２３８と中央ロッカアーム２０２との間を選択して架設しており、ロッカアーム２３８からの揺動運動を中央ロッカアーム２０２に伝達する。同期ピン組立部２４０は、本明細書ですでに説明した同期ピン組立部の１つ（例：同期ピン組立部４０）と同一または類似するものでよく、よって、より詳細な説明は省略する。

本実施形態において、ロッカアーム２１２の横にロッカアーム２４２が配置されており、ロッカアーム２１８の横にロッカアーム２４４が配置されている。ロッカアーム２４２は、カム２２８と位置が合っており、カム２２８によって駆動する。ロッカアーム２４４は、カム２３４と位置が合っており、カム２３４によって駆動する。
ロッカアーム２４２および２４４に各々結合する同期ピン組立部２４６，２４８が提供されることで、ロッカアーム２４２からの揺動運動を選択してロッカアーム２１２へ伝達することを行い、および／または、ロッカアーム２４４からの揺動運動を選択してロッカアーム２１８へ伝達することを行う。カム２２８およびカム２３４は、お互いに同一のまたは異なるカム表面またはカムプロフィルを有してもよいし、および／またはカム２１０のカム表面またはカムプロフィルと異なるカム表面またはカムプロフィルを有してもよいが、このことは必要ではない。

同期ピン組立部２４６は、ロッカアーム２１２，２４２の各々の内部にまで少なくとも部分的に画成されているボア２５０の中に入っている。同期ピン組立部２４６は、ロッカアーム２４２および２１２との間を選択して架設しており、ロッカアーム２４２からの揺動運動をロッカアーム２１２に伝達する。
同期ピン組立部２４８は、ロッカアーム２１８，２４４の各々の内部にまで少なくとも部分的に画成されているボア２５２の中に入っている。同期ピン組立部２４８は、ロッカアーム２４４および２１８との間を選択して架設しており、ロッカアーム２４４からの揺動運動をロッカアーム２１８に伝達する。
前記した揺動運動がロッカアーム２１２，２１８の一方または両方に伝達されると、バルブ２１８，２２０の各々は、対応するカム２２８および／または２３４によって駆動される。
同期ピン組立部２４６，２４８は、同期ピン組立部２４０と同様にしてもよいが、２つだけのロッカアームを互いに選択して連結しているので単純化されることは、当業者であれば理解および認識されるであろう。

すでに開示した、およびその他のさまざまな特徴および機能、またはそれらの代替物または変形物は、多くの他の異なるシステム内または応用技術内において、所望するように組み合わせることができる。また、現在では予見も予測もしていない代替物、修正、変形またはそれらの改良は、添付の特許請求の範囲によって包含しようとする当業者が後になって想到することができる。

１０ バルブ制御装置（バルブ制御同期装置）
１２ エンジンバルブ
１４ 中央ロッカアーム（ロッカアーム）
１６ ロッカシャフト
１８ 第１の隣接ロッカアーム（ロッカアーム、隣接ロッカアーム）
２０ 第２の隣接ロッカアーム（ロッカアーム、隣接ロッカアーム）
２２ カムシャフト
２４ 第１のカム（カム）
２６ 第２のカム（カム）
２８ 第３のカム（カム）
３８ 二元同期ピン組立部
４０ 二元同期ピン（同期ピン）
４２ ボア
５０ 第１の補助ピン
５２ 第２の補助ピン
５４ 第１の部分
５６ 第２の部分
５８ 第３の部分
６０ 作動油圧源
８０ 第１の二元同期ピン部材（二元同期ピン部材）
８２ 第２の二元同期ピン部材（二元同期ピン部材）
８３ ピン部材（第１の二元同期ピン部材、第２の二元同期ピン部材）
９０ 基部
９２ 脚部
２８０，２８２ はめ込みピン部材（第１の二元同期ピン部材、第２の二元同期ピン部材）
２００ バルブ制御装置
２０２ 中央ロッカアーム
２０６，２０８ エンジンバルブ（第１のエンジンバルブ）
２１０ カム
２１２ 第１のロッカアーム（ロッカアーム）
２１６ エンジンバルブ（第２のエンジンバルブ）
２１８ 第２のロッカアーム（ロッカアーム）
２２０ エンジンバルブ（第３のエンジンバルブ）
２３０ カム（第１のカム）
２３２ カム（第２のカム）
２３６ ロッカアーム（第１のロッカアーム）
２３８ ロッカアーム（第２のロッカアーム）
２４０ 同期ピン組立部
２４２ ボア

Claims (16)

1. エンジンバルブの開閉動作を制御する内燃機関のバルブ制御装置であって、前記バルブ制御装置は、
   ロッカシャフトに軸支されて前記ロッカシャフトの周りで揺動し、揺動運動によって前記エンジンバルブに直線運動をさせて前記エンジンバルブの開閉動作を実現する中央ロッカアームと、
   前記ロッカシャフトに軸支されて前記ロッカシャフトの周りで揺動し、前記中央ロッカアームの第１の側に接する第１の隣接ロッカアームと、
   前記ロッカシャフトに軸支されて前記ロッカシャフトの周りで揺動し、前記中央ロッカアームの反対側である第２の側に接する第２の隣接ロッカアームと、
   エンジンの回転に同期して回転するように駆動する複数のカムと、
   前記中央ロッカアームの揺動運動を、前記第１の隣接ロッカアームおよび第２の隣接ロッカアームのうちの少なくとも１つと選択して同期させる二元同期ピンと、
   前記第１の隣接ロッカアームと動作可能に結合される第１の補助ピンと、
   前記第２の隣接ロッカアームと動作可能に結合される第２の補助ピンと、
   前記中央ロッカアームを貫通し、かつ、第１の隣接ロッカアームおよび第２の隣接ロッカアームの各々の内部にまで少なくとも部分的に画成されたボアと、を備え、
   前記ボアは、前記第１の隣接ロッカアーム内に画成されている第１の部分と、前記第２の隣接ロッカアーム内に画成されている第２の部分と、前記中央ロッカアーム内の貫通孔として画成されている第３の部分とを有しており、前記第１の部分と、前記第２の部分と、前記第３の部分とは互いに連通しており、
   前記複数のカムは、
   第１のカムプロフィルによって前記ロッカシャフト周りに前記第１の隣接ロッカアームを揺動可能に従動させる第１のカムと、
   第２のカムプロフィルによって前記ロッカシャフト周りに前記第２の隣接ロッカアームを揺動可能に従動させる第２のカムと、を含み、
   前記二元同期ピンは、
   前記第１のカムに対応する前記第１の隣接ロッカアームの揺動運動が前記中央ロッカアームに伝達される第１の状態と、
   前記第２のカムに対応する前記第２の隣接ロッカアームの揺動運動が前記中央ロッカアームに伝達される第２の状態と、
   前記第１の隣接ロッカアームからも前記第２の隣接ロッカアームからも揺動運動が伝達されない第３の状態と、を有し、
   前記二元同期ピンは、前記ボアの前記第３の部分の中にあって、
   前記第１の補助ピンおよび前記第２の補助ピンの間に、これら補助ピンと同軸上に配置されており、
   前記ボアの前記第３の部分の中を移動することにより、前記中央ロッカアームと選択した前記第１の隣接ロッカアームまたは前記第２の隣接ロッカアームのいずれかとを連結可能であり、
   前記第１の補助ピンは、前記第１の隣接ロッカアーム内に定められる前記ボアの前記第１の部分の中に入っており、
   前記第２の補助ピンは、前記第２の隣接ロッカアーム内に定められる前記ボアの前記第２の部分の内部に入っており、かつ
   前記二元同期ピンが前記第３の状態にあり、前記第１の補助ピンが前記第１の部分から前記第３の部分の内部へ突き出ることも、前記第２の補助ピンが前記第２の部分から前記第３の部分の内部へ突き出ることもできないとき、前記二元同期ピンの軸方向長さは、前記第３の部分の軸方向長さと一致し、
   前記二元同期ピンは、
   第１の二元同期ピン部材と、第２の二元同期ピン部材と、を備え、
   前記第１の二元同期ピン部材および前記第２の二元同期ピン部材の両方は、前記ボアの前記第３の部分の内部で、互いに軸方向に相対移動可能となっており、
   前記第１の二元同期ピン部材および前記第２の二元同期ピン部材の各々は、互いに対向している内側軸方向面を有しており、
   前記二元同期ピンが前記第３の状態にあるとき、
   前記第１の二元同期ピン部材の前記内側軸方向面および前記第２の二元同期ピン部材の前記内側軸方向面の間に作動油が流入しており、第１の二元同期ピン部材と第２の二元同期ピン部材とが互いに軸方向に離隔している
   ことを特徴とするバルブ制御装置。
2. 前記第１のカムおよび前記第２のカムが固定されているカムシャフト、をさらに備え、
   前記カムシャフトは、前記エンジンによって回転可能に駆動し、前記エンジンに同期して前記第１のカムおよび前記第２のカムを回転させ、
   前記第１のカムと前記第１の隣接ロッカアームとの当接によって前記カムシャフトの回転運動を前記第１の隣接ロッカアームの揺動運動に変換し、前記第２のカムと前記第２の隣接ロッカアームとの当接によって前記カムシャフトの回転運動を前記第２の隣接ロッカアームの揺動運動に変換する
   ことを特徴とする請求項１に記載のバルブ制御装置。
3. 前記第３の状態は、
   前記カムシャフトの回転が前記中央ロッカアームの揺動運動に変換されない休止状態であり、前記エンジンバルブに直線運動をさせない
   ことを特徴とする請求項２に記載のバルブ制御装置。
4. 前記第２のカムプロフィルは、
   前記エンジンの高回転数動作の間での前記エンジンの性能を最適化する
   ことを特徴とする請求項１に記載のバルブ制御装置。
5. 前記第１のカムプロフィルは、
   エンジンの始動および前記エンジンの低回転数動作のうちの少なくとも１つの間での前記エンジンの性能を最適化する
   ことを特徴とする請求項４に記載のバルブ制御装置。
6. 前記複数のカムは、
   前記二元同期ピンが前記第３の状態にあるときに、第３のカムプロフィルによって前記ロッカシャフト周りに前記中央ロッカアームを揺動可能に従動させる第３のカム、をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１に記載のバルブ制御装置。
7. 前記中央ロッカアームの運動は、
   前記二元同期ピンが前記第１の状態にあるときには、前記第１のカムプロフィルおよび前記第３のカムプロフィルのうちの少なくとも１つに対応しており、
   前記二元同期ピンが前記第２の状態にあるときには、前記第２のカムプロフィルおよび前記第３のカムプロフィルのうちの少なくとも１つに対応している
   ことを特徴とする請求項６に記載のバルブ制御装置。
8. 前記ボアは、前記ロッカシャフトと略平行となる方向に向いている軸を有し、
   前記ボア内の前記二元同期ピンが前記軸に沿って動くことで、前記中央ロッカアームは、前記第１の隣接ロッカアームに連結して前記第１の隣接ロッカアームとの同期揺動運動と、前記第２の隣接ロッカアームに連結して前記第２の隣接ロッカアームとの同期揺動運動とを選択して行う
   ことを特徴とする請求項１に記載のバルブ制御装置。
9. 前記第１の補助ピンは、
   前記第１の補助ピンが前記第１の部分の内部かつ前記ボアの前記第３の部分の中に入ることで、前記第１の隣接ロッカアームと前記中央ロッカアームとの間の運動を互いに同期させる作動位置と、前記第１の補助ピンが前記第１の部分の中に入っているが前記第３の部分からは排除されている非作動位置との間で移動可能であり、
   前記第２の補助ピンは、
   前記第２の補助ピンが前記第２の部分の内部かつ前記第３の部分の内部に中に入ることで、前記第２の隣接ロッカアームと前記中央ロッカアームとの間の運動を互いに同期させる作動位置と、前記第２の補助ピンが前記第２の部分の中に入っているが前記第３の部分からは排除されている非作動位置との間で移動可能である
   ことを特徴とする請求項１に記載のバルブ制御装置。
10. 前記二元同期ピンが前記第１の状態をとっており、前記第１の補助ピンが前記第３の部分の中へ延在できるとき、および、前記二元同期ピンが前記第２の状態をとっており、前記第２の補助ピンが前記第３の部分の内部へ延在できるとき、前記二元同期ピンの前記軸方向長さは、前記第３の部分の前記軸方向長さよりも短い
    ことを特徴とする請求項９に記載のバルブ制御装置。
11. 前記作動油を、前記第１の補助ピンと、前記第１の部分を画成している前記第１の隣接ロッカアームの端面との間にある前記第１の部分の内部に押し流すことで、前記第１の補助ピンを前記第３の部分の内部へ動かし、前記二元同期ピンを前記第１の状態に変更し、
    前記作動油を、前記第２の補助ピンと、前記第２の部分を画成している前記第２の隣接ロッカアームの端面との間にある前記第２の部分の内部に押し流すことで、前記第２の補助ピンを前記第３の部分の内部へ動かし、前記二元同期ピンを前記第２の状態に変更する
    ことを特徴とする請求項１０に記載のバルブ制御装置。
12. 前記作動油を前記第１の部分の内部に押し流して前記第１の補助ピンを前記第３の部分の内部へ動かすことができるとき、および、前記作動油を前記第２の部分の内部に押し流して前記第２の補助ピンを前記第３の部分の内部へ動かすことができるとき、前記第１の二元同期ピン部材および前記第２の二元同期ピン部材は互いに係合する
    ことを特徴とする請求項１１に記載のバルブ制御装置。
13. 前記二元同期ピンが前記第１の状態および前記第２の状態のいずれかにあるとき、前記第１の二元同期ピン部材および前記第２の二元同期ピン部材は互いに係合し、
    前記二元同期ピンが前記第３の状態にあるとき、前記第１の二元同期ピン部材および前記第２の二元同期ピン部材は互いに離れるように移動して、前記第１の隣接ロッカアームおよび前記第２の隣接ロッカアームのどちらか一方から前記中央ロッカアームへの揺動運動の伝達ができないようにする
    ことを特徴とする請求項１に記載のバルブ制御装置。
14. 前記第１の二元同期ピン部材および前記第２の二元同期ピン部材は、複数の脚部を有する基部を備え、
    前記第１の二元同期ピン部材の前記脚部は、前記第２の二元同期ピン部材の前記脚部に向かって延在しており、
    前記第２の二元同期ピン部材の前記脚部は、前記第１の二元同期ピン部材の前記脚部に向かって延在しており、
    前記第１の二元同期ピン部材および前記第２の二元同期ピン部材は、互いに径方向に関して動かない
    ことを特徴とする請求項１３に記載のバルブ制御装置。
15. 前記第１の二元同期ピン部材および前記第２の二元同期ピン部材の一方は、前記第１の二元同期ピン部材および前記第２の二元同期ピン部材の他方の摺動部内伸縮自在に入っている延在部を有する
    ことを特徴とする請求項１３に記載のバルブ制御装置。
16. エンジンバルブの開閉動作を制御する内燃機関のバルブ制御装置であって、前記バルブ制御装置は、
    ロッカシャフトに軸支されて前記ロッカシャフトの周りで揺動し、揺動運動によって前記エンジンバルブに直線運動をさせて前記エンジンバルブの開閉動作を実現する中央ロッカアームと、
    前記ロッカシャフトに軸支されて前記ロッカシャフトの周りで揺動し、前記中央ロッカアームの第１の側に接する第１の隣接ロッカアームと、
    前記ロッカシャフトに軸支されて前記ロッカシャフトの周りで揺動し、前記中央ロッカアームの反対側である第２の側に接する第２の隣接ロッカアームと、
    エンジンの回転に同期して回転するように駆動する複数のカムと、
    前記中央ロッカアームの揺動運動を、前記第１の隣接ロッカアームおよび第２の隣接ロッカアームのうちの少なくとも１つと選択して同期させる二元同期ピンと、
    前記中央ロッカアームを貫通し、かつ、第１の隣接ロッカアームおよび第２の隣接ロッカアームの各々の内部にまで少なくとも部分的に画成されたボアと、を備え、
    前記ボアは、前記第１の隣接ロッカアーム内に画成されている第１の部分と、前記第２の隣接ロッカアーム内に画成されている第２の部分と、前記中央ロッカアーム内の貫通孔として画成されている第３の部分とを有しており、前記第１の部分と、前記第２の部分と、前記第３の部分とは互いに連通しており、
    前記複数のカムは、
    第１のカムプロフィルによって前記ロッカシャフト周りに前記第１の隣接ロッカアームを揺動可能に従動させる第１のカムと、
    第２のカムプロフィルによって前記ロッカシャフト周りに前記第２の隣接ロッカアームを揺動可能に従動させる第２のカムと、を含み、
    前記二元同期ピンは、
    前記第１のカムに対応する前記第１の隣接ロッカアームの揺動運動が前記中央ロッカアームに伝達される第１の状態と、
    前記第２のカムに対応する前記第２の隣接ロッカアームの揺動運動が前記中央ロッカアームに伝達される第２の状態と、
    前記第１の隣接ロッカアームからも前記第２の隣接ロッカアームからも揺動運動が伝達されない第３の状態と、を有し、
    前記二元同期ピンは、
    前記ボアの中を移動することにより、前記中央ロッカアームと選択した前記第１の隣接ロッカアームまたは前記第２の隣接ロッカアームのいずれかとを連結可能であり、
    かつ、
    前記二元同期ピンは、
    第１の二元同期ピン部材と、第２の二元同期ピン部材と、を備え、
    前記第１の二元同期ピン部材および前記第２の二元同期ピン部材の両方は、前記ボアの内部で、互いに軸方向に相対移動可能となっており、
    前記二元同期ピンが前記第３の状態にあり、前記第１の二元同期ピン部材が前記第３の部分から前記第１の部分に移動することも、前記第２の二元同期ピン部材が前記第３の部分から前記第２の部分に移動することもできないとき、前記二元同期ピンの軸方向長さは前記第３の部分の軸方向長さと一致し、
    前記二元同期ピンが前記第１の状態にあるとき、前記第１の二元同期ピン部材と前記第２の二元同期ピン部材との間、及び、前記第２の部分に作動油が流入して、前記第１の二元同期ピン部材を前記第１の隣接ロッカアームの内部に延在させ、
    前記二元同期ピンが前記第２の状態にあるとき、前記第１の二元同期ピン部材と前記第２の二元同期ピン部材との間、及び、前記第１の部分に作動油が流入して、前記第２の二元同期ピン部材を前記第２の隣接ロッカアームの内部に延在させ、かつ、
    前記二元同期ピンが前記第３の状態にあるとき、前記第１の部分及び前記第２の部分に作動油が流入して、前記第１の二元同期ピン部材が前記第１の隣接ロッカアームの内部に延在せず、前記第２の二元同期ピン部材が前記第２の隣接ロッカアームの内部に延在しないようにする、
    ことを特徴とするバルブ制御装置。

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