JPH02245503A - 電気的流体圧制御自在な双安定型トランスデューサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般的には二位置直線運動アクチュエータに
関し、特に、ピストンに抗する空気のエネルギを利用す
ることによって三位置間での移動時間を大幅に短縮する
ことのできる連動型アクチュエータに係るものである。

本発明においては、ピストンに対する高圧空気の流入を
制御する一対の制御バルブと、短時間の電気パルスが磁
石の周囲のコイルを励磁して、磁石の保持力を部分的に
中立化し、高圧空気に応答して開放位置へ向けてバルブ
を解放するまで閉鎖位置でバルブを保持するためのラッ
チ保合用磁石とを利用している。加圧された空気はピス
トンを一方の位置から他方の位置まで２、速に加速する
。

上述の構成を有するアクチュエータは、それ以外は通常
の形式の内燃機関におけるガス交換バルブ、すなわち吸
入または排気バルブの開閉手段として特に有用である。

この場合にバルブは、その速動作動特性に由来して完全
開放位置および完全閉鎖位置の間でほぼ瞬時に移動させ
ることができ、その瞬時移動は従来のカム作動バルブの
特徴であった漸次移動とは相違する。

上述の構成を有するアクチエエータは、上記以外の多数
の用途にも適用し得るものであり、例えばコンプレッサ
等の油圧もしくは空気圧装置におけるバルブ制御手段と
して、または例えば製造ライン等において物品を移動さ
せるために急速な制御作動が要求される流体アクチュエ
ータもしくは機械式アクチュエータにおける連動制御バ
ルブとして使用することができる。

内燃機関用の殆ど全ての吸排気バルブは、閉バルブ位置
に向けてばね付勢され、かつ、カムによりそのばね付勢
力に抗して開放されるポペットバルブであり、カムはエ
ンジンのクランク軸と同期作動する回転カム軸上に設け
られてエンジンの作動サイクル中で一定の所要回数だけ
開閉を行う構成とされている。この一定のタイミングは
、高い機関速度に最適のタイミングと、低い機関速度ま
たは機関のアイドリング速度に最適のタイミングとの妥
協の産物である。

従来技術によれば、上述のカム作動装置の代わりに、そ
の開閉作動が機関速度、エンジンクランク軸の角度位置
その他のエンジンパラメータの関数として制御される開
展式のバルブ開閉機構を使用した場合に達成され得る多
くの利点が認識されている。

ウィリアム・イー・リッチソンの発明に係り、かつ、本
願の出願人に承継された１９８７年３月３日付けの米国
特許出願第０２１．１９５号（発明の名称「電磁型バル
ブアクチュエータ」）には、開放および閉鎖位置におけ
る永久磁石ラッチ機構を含むバルブアクチュエータが開
示されている。このアクチュエータにおいて、バルブを
一方の位置から他方の位置まで移動させるためには電磁
的反発力を用いることができる。この出願には、さらに
、制動およびエネルギの回復についての幾らかの提案も
含まれている。

ウィリアム・イー・リッチソンおよびフレデリック・エ
ル・エリクソンの発明に係り、かつ、本願の出願人に承
継された１９８８年２月８日付けの米国特許出願第１５
３．２５７号（発明の名称「電子空気圧式バルブアクチ
ュエータ」）には若干類似したバルブ作動装置が開示さ
れており、この作動装置は上記米国特許出願第０２１．
１９５号における反発手段の代わりにリリース型の反発
機構を設けたものである。この作動装置は空気圧および
電磁力の両者により駆動される作動バルブであり、高圧
空気の供給系統と、空気を制動用および一種の移動力と
して兼用するための制御バルブとを有している。

この出願には、さらに、吸気バルブのデイレ−閉鎖およ
び６行程作動サイクルモードを含む種々の作動モードも
開示されている。

さらに、ウィリアム・イー・リッチソンの発明に係り、
かつ、本願の出願人に承継された１９８８年２月８日付
けの米国特許出願としては、下記の出願を挙げることが
できる。先ず、第０７／１５３．２６２号（発明の名称
「磁気ポテンシャルエネルギ駆動型バルブ機構」）には
、バルブの一回の移動からエネルギを回収・蓄積するこ
とにより次のバルブ移動の駆動力とし、さらに、米国特
許出願第０７／１５３゜１５４号（発明の名称「反発力
作動式磁気ポテンシャル駆動型バルブ機構」）には、ば
ね又は均等な空気容積を、制動手段としてのみならず、
加速力の一部を供給して一方の位置から他方の位置まで
の次の移動を補助する三七のできるエネルギ蓄積手段と
しても機能させることが提案されている。

上述した出ＩＪＩ　（発明の名称「反発力作動式磁気ポ
テンシャル駆動型バルブ機構」）の一つの特徴は、最初
に述べられた係属出願の中で開示されているものと概ね
同じように電磁石の反発力を利用した点にある。

ウィリアム・イー・リッチソンおよびフレデリック・エ
ル・エリクソンの発明に係り、かつ、本願の出願人に承
継された１９８８年２月８日付けの米国特許出願第１５
３．１５５号（発明の名称「空気圧作動式バルブアクチ
ュエータ」）には、全体作動において本発明と類似する
バルブ作動装置が開示されている。この出願の一つの特
徴は、制御バルブおよびラッチ板を主作動ピストンから
分離し、ラッチ力を低下させると共に質量を減少させて
作動速度を高める点にある。このような概念に則って、
本発明は、上記二種の作動態様における特性をさらに改
善することを目的とするものである。

ウィリアム・イー・リッチソンおよびフレデリック・エ
ル・エリクソンの発明に係り、かつ、本願の出願人に承
継された１９８９年１月６日付けの米国特許出願第　　
　　　号（発明の名称「空気圧駆動バルブアクチュエー
タ」）には、空気圧駆動バルブアクチュエータの往復ピ
ストンにその往復方向に向けて延在する数個の通気孔を
形成してピストンの両端における空気圧を平衡させるこ
とが開示されている。ピストンにはアンダーカットも形
成し、このアンダーカットにより適当な時点で高圧空気
を空気制御バルブの背後まで導いてバルブの主ピストン
から、の排気途上にある空気に′より制御バルブの閉鎖
移動を補助する。その結果、制御バルブの閉鎖に用いら
れる空気圧は、制御バルブの開放に用いられる空気圧よ
りも高くなる。

ウィリアム・イー・リッチソンおよびフレデリック・エ
ル・エリクソンの発明に係り、かつ、本願の出願人に承
継された１９８９年１月６日付けの米国特許出願第０７
／２９５，１７７号（発明の名称「連動型バルブ」）に
は、一対の補助ピストンを設けることにより空気制御バ
ルブの再閉鎖移動を補助すると同時に機構の動作ストロ
ークの終期付近で主ピストンの移動を制動することが開
示されている。

ウィリアム・イー・リッチソンおよびフレデリック・エ
ル・エリクソンの発明に係り、かつ、本願の出願人に承
継された１９８９年１月６日付けの米国特許出願第０７
／２９４．７２７号（発明の名称「空気圧式アクチエエ
ータ」）には、前述した米国特許出願第２０９．２７９
号におけるリリーフバルブと類似した一方向圧力リリー
フバルブをアクチュエータに設け、捕捉された空気を排
気して高圧側圧力源に戻すことが開示されている。この
アクチュエータも主ピストン軸に「窓」、すなわち排気
用のバルブアンダーカントを設けたものであるが、その
窓を同日付けの他の米国特許出願における窓よりも小さ
目に形成することにより圧縮比を高めている。

この出願のアクチュエータは、空気制御バルブを閉じる
際に加圧される面積を増加させて所要の磁力を更に低下
させるものである。

ウィリアム・イー・リッチソンおよびフレデリック・エ
ル・エリクソンの発明に係り、かつ、本願の出願人に承
継された１９８９年１月６日付けの米国特許出願筒０７
／２９４．７２９号（発明の名称「電気空気圧式アクチ
ュエータ」）には、高圧側圧力源における空気消費量を
減少させるために、制動中に圧縮される空気を可能な限
り多量に回収することが開示されている。主ピストンに
より、空気制御バルブを閉鎖位置に保持する磁気回路の
一部を構成する。制御バルブの開放時には、制御バルブ
および主ピストンの両者が移動し、磁気回路のりラフタ
ンスを顕著に増加させると共に制御バルブに作用する磁
力を同様に顕著に低下させる。

ウィリアム・イー・リッチソンおよびフレデリック・エ
ル・エリクソンの発明に係り、かつ、本願の出願人に承
継された１９８９年１月６日付けの米国特許出願筒０７
／２９５，１７８号（発明の名称「コンパクト型バルブ
アクチュエータ」）には、バルブアクチュエータのカバ
ーに低圧空気の簡略化された戻り通路と各種の新鮮空気
ベント通路とを設けることにより、作動ピストンに近接
させてより大型の高圧空気アキュムレータを配置可能と
することが開示されている。

と述したいずれの同日付は米国特許出願に係る発明も、
加圧空気により駆動されてエンジンバルブを作動させる
主ピストン、すなわち作動ピストンを設けたものである
。エンジンバルブを開放位置および閉鎖位置の間で移動
させる作動ピストンがラッチ要素および所定のバルブ構
体から分離されるため、移動させるべき質量を顕著に減
少させて非常に急速な作動を達成する。ことができる、
保持および解放に必要とされる力も同様に低下させるこ
とができ・る。主ピストンから分離されたバルブ構体を
ピストンストロークの全長に亘って移動させる必要がな
くなるため、作動効率の向上も達成される。加圧空気を
一対の制御バルブにより作動ピストンに供給し、その加
圧空気によりピストンを一方の位置から他方の位置まで
駆動すると共に、典型的には制御バルブを再び作動させ
るまでピストンを所定位置に保持する。いずれの発明も
、主ピストンの軸における若干拡大された部分に沿う深
さを約０．２５ｍ５程度としたカップ状領域またはアン
ダーカット領域よりなる「窓ｊを設けて空気を一方の領
域または室から他方の領域または低圧空気吐出ポートま
で通過可能とする。さらに、いずれの発明も、前述した
米国特許出願筒１５３．１５５号におけるようにスロッ
トをピストンシリンダ内の中央に配置して中間ラッチ空
気圧を供給し、さらに、前述した米国特許出願筒２０９
．２７９号におけるようにピストンの制動の間に圧縮さ
れる空気を高圧側空気源に戻すためのリードバルブ装置
を設けることもできる。　上述した全ての同時係属出願
の全開示内容は、本出願の開示を補完するものとして特
に援用する。

本発明において、開放位置と閉鎖位置との間でエンジン
バルブを移動させる動力すなわち作動ピストンは、ラッ
チ保合用の構成部品並びにバルブ制御する構成部品から
分離され、その結果として、移動させらるべき質量が実
質的に減少し、出願第１５３．１５５号明細書内に開示
されている装置の作動よりも非常に素早（動作させるこ
とができる。ラッチ力及び解放力は、制御バルブの対向
側で空気圧をバランスさせることにより減少させられる
と共に、動力ピストンの減衰から運動エネルギを伝達し
て制御バルブを閉鎖位置及びラッチ位置に向けて加速さ
せることにより減少させられる。

本発明の目的を列記すると；速動作動特性、並びに必要
な寸法、製造コスト、及び動力の削減を特徴とする双安
定式流体駆動型作動装置を提案すること；アクチュエー
タ内の制御バルブは協動するが主作動ピストンから分離
して作動し、ピストンの減衰から運動エネルギの伝達を
介してラッチ位置すなわち閉鎖位置へ押圧される空気圧
駆動型の作動装置を提案すること；ラッチ係合すなわち
閉鎖中に、制御バルブの対向側でバランスされた流体圧
を組み合わせて、ラッチ係合用磁石の寸法、製造コスト
並びに動力を減少させることである。

一般的に、電気的流体圧制御自在な双安定型トランスデ
ユーサは、第１位置と第２位置との間で所定の軸線に沿
って往復運動する空気動力型ピストンと、閉鎖位置と開
放位置との間で前記軸線に沿って往復運動する制御バル
ブとを有している。

磁気ラッチ装置は閉鎖位置において制御バルブを保持又
はラッチする機能を有する一方、電磁石は永久磁石ラッ
チ装置の影響を一時的に弱めるように励磁されて、制御
バルブを解放し、空気力下において閉鎖位置から開放位
置までバルブを移動させる。電磁石の励磁によって、軸
線に沿って一方向に制御バルブを移動させて、高圧源か
らの流体流れを可能にし、軸線に沿って第１位置から第
２位置まで反対方向にピストンを駆動させる。典型的に
は、ピストンの第１位置と第２位置との間の距離は、バ
ルブの閉鎖位置と開放位置との間の距離よりも大きくな
っている。

さらに、本発明の一般的な一実施態様によれば、空気圧
作動バルブアクチュエータは、所定の軸線に沿って往復
移動し得るピストンの内部に配置されたバルブアクチュ
エータハウジングを含んでいる。このピストンはその両
側に配置された一対の主作動面を有するものである。

一対の制御バルブを同一の軸線に沿って開放位置および
閉鎖位置の間で往復移動可能に配置する。

ラッチ用永久磁石の周囲に形成されたコイルにパルス電
流を供給して永久磁石の磁力を一時的に弱めることによ
り、関連する空気制御バルブのラッチ解除を行う。制ｊ
ｉｌバルブには、バルブをその開放位置に向けて移動さ
せるべ（流体圧を作用させる受圧面を設ける。ラッチ解
除後の制御バルブの移動により流体圧をピストンの主作
動面に作用させてピストンをその第２位置に向けて移動
させる。

さらに、ピストンの移動により流体圧を前記表面と対向
する制御バルブの受圧面に作用させて制御バルブの両側
における流体圧を効果的にバランスさせると共に制御バ
ルブを再度閉鎖するに必要とされる永久磁石の磁力を顕
著に低減させる。

さらに、ピストンがその第２位置に向けての移動を継続
する間にピストンシャフト上のストッパーを制御バルブ
と係合させてその再閉鎖およびラッチ移動を補助する。

その結果、再閉鎖に必要とされる力、ラッチ用永久磁石
および中立化コイルの寸法およびコスト、並びにコイル
の所要動力を顕著に低減することが可能となる。

本発明の他の特徴は、関連する空気バルブが閉鎖位置に
あるときに低圧源に連通するも、バルブが開放位置に向
けて移動する際に圧力供給源から遮断される一対の環状
チャンバを設けたことにある。遮断されたチャンバ内の
空気は、空気バルブがその開放位置に向けて移動する際
に圧縮される結果、バルブの閉鎖に寄与する復元空気ば
ねとして機能し、これによってもラッチ用永久磁石およ
び中立化コイルの所要強度並びにその所要動力を低減す
ることができる。

さらに本発明は、前述した同日付米国特許出願第１５３
．１５５号により詳細に開示されているように、ピスト
ンの往復移動ストロークの両端位置の中間位置の近傍に
空気排出手段を設けて一方の主作動面からの膨張空気の
ダンピングを行うと共にピストンに作用する加速力を緩
和するものである。この空気排出手段は、ピストンにお
ける反対側の主作動面により捕捉されて圧縮されるべき
中間圧力の空気を導入する機能を発揮して、ピストンが
移動端位置に近接する際にピストンの移動を減速し、空
気排出手段により中間圧力の空気をピストンにおける一
方の主作動面に作用させてピストンを、空気制御バルブ
が次に開放するまで一時的に保持する。空気制御バルブ
は、ピストンストロークの終端近傍でのダンピング後の
短時間のみに亘って空気の排出を行うと共に、ストロー
クの初期においてより長い時間に亘って空気をピストン
の移動動力として供給する機能を発揮するものである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図〜第８図は、本発明によるバルブアクチュエータ
における各部品の位置および作動機能を、ポペットバル
ブ等の要素（図示せず）を開放位置から閉鎖位置まで移
動させる際の行動工程に従って順次に示す断面図である
。バルブアクチュエータの各部品は図面において概ね左
右対称に配置されているため、逆方向への移動について
の説明は省略する。参照番号に添え字が付されているも
のを除いて、図面の右側の部品は左側の部品と対称であ
るから同じ参照番号を付す。アクチュエータはシャフト
すなわちステム１１を有し、このステムは一対のまたは
１個の内燃機関用ポペットバルブに連結されるよう構成
している。アクチュエータは、０リングを支持する低質
量の往復運動型ピストン１３並びに、ハウジング１９内
に収容された一対の往復運動型若しくは摺動型制御バル
ブ部材１５゜１５ａを有している。制御バルブ部材１５
．１５ａは、永久磁石２１．２１　ａによって、それぞ
れ所定の位置にラッチ係合されると共に、パルス源（図
示せず）からコイル２５．２５ａをパルス付勢すること
よって、各ラッチ位置から解放されて、ピストンの運動
に同期する。各バルブ１５．１５ａはそれぞれ細長い管
状シャツ目７．１７ａを有する環状体を具えている。

永久磁石ラッチ装置は鉄製の極片すなわちアーマチュア
２０．２０ａを有している。制御バルブ部材すなわちシ
ャトルバルブ１５．１５ａは、ピストンＩ３並びにハウ
ジング１９の両方と協動して、作動中に、各種のポート
切換作用を行わせる。ハウジング１９は、ボ′ンプ（図
示せず）によって高圧が供給される高圧側環状キャビテ
ィー３９並びに、大気に連通した低圧側キャビティー４
１を有している。ここで、上記低圧はほぼ大気圧を呈し
、高圧は７　ｋｇ／ｃｍ”（１００ｐｓｉ）又は大気圧
以上の圧力を呈している。

第１図は、左端位置にあるピストン１３に関する初期状
態を示すと共に、ラッチ閉鎖された空気制御バルブ１５
に関する初期状態を示している。この状態で、バルブ１
５の環状リング２９は、ハウジング１９内の環状スロッ
ト内に着座させられていると共に、０リング３１に当接
してシールされている。このことは、キャビティー３９
内の圧力を閉じ込めると共に、主ピストン１３に対する
いかなる移動力の適応をも回避している。この位置にお
いて、主ピストン１３は、キャビティーすなわちチャン
バ３５内の圧力によって左側（ラッチされた状態）に押
圧され、チャンバ３５内のこの圧力は、環状通路１６を
介して凹型体３２の面１４に連通する環状のキャビティ
ーすなわちチャンバ４１（第１図参照）内の圧力よりも
大きくなっている。図示されたこの位置において、環状
通路すなわち環状開口１６は、予定された左方へのピス
トン行程の終わりで、環状キャビティー３７から加圧空
気を解放した後に最終的な開口位置を呈する。キャビテ
ィー３７．３７ａは、ピストン１３に一体に取り付けら
れた凹型体３２．３２ａの支持側面面を支持するように
形成されている。

第２図において、シャトルバルブ１５は、例えば約１．
５■（０，０６０インチ）程度左側に向けて移動するが
、ピストン１３は移動せず、この状態で、高圧空気は、
凹型体３２の周囲に等間隔に４つ配置された浅い凹所す
なわち“窓３４内にキャビティー３９から入り込み、ピ
ストン１３を移動させるためにピストン１３の左側の面
４２を加圧する。空気バルブ１５は、コイル２５に加え
られた電気パルスによって開放され、この電気パルスは
、永久磁石２１によって鉄製のアーマチュアすなわちプ
レート２０を保持する力を一時的に打ち消す即ち弱める
ために利用される。アーマチュア２０はバルブ１５の端
に固定されている。保持力が一時的に打ち消された場合
、キャビティー３９内の圧力はバルブ１５の空気圧応答
用環状面４９に加わり、このことによってバルブ１５は
開放される。バルブ１５の環状肩部２４が低圧側キャビ
ティー４１とチャンバ３７との間の流体の連通を遮断す
る関係をもって、キャビティー３７と低圧側出口ポート
部４１との間の連通を、バルブＬ５の左方への移動は阻
止する。バルブの移動中、バルブ１５の環状肩部４０を
横切るキャビティー３９と面４２との間の流体の連通が
まさに開始し、チャンバ３７を拡大しつつピストン１３
を右方向に押し出す。

環状肩部４３が凹所３４の縁部と整合して凹所３４及び
キャビティー４４を十分に加圧するまで、リング２９は
ハウジング１９内の環状スロット内から解放されない（
第３図参照）。

第３図は約２．８　ｍｎ＋　（約０．１１０インチ）だ
け空気バルブ１５を開放方向すなわち左側に移動した状
態、並びにピストン１３を約３．６　ｒｗｔｈ　（約０
．１４０インチ）だけ右側に移動させた状態を示してい
る。第２図においては、右方向にピストンを駆動する面
４２並びにキャビティー３７に高圧空気が供給され始め
ていた。第３図においては、キャビティー４４への高圧
空気に供給は、ハウジング１９の環状肩部５５を通過す
る凹所３４の縁部によって遮断される。しかしながら、
ピストン１３はキャビティー４４内に存する高圧空気に
よって右方向に連続移動する。バルブ１５上の環状肩部
４５が、凹所２６を介してキャビティー３９とチャンバ
３７との間の汰体通路を開放する地点に達するまで、バ
ルブ１５とピストン１３との間の相対運動は行われ、そ
の結果、バルブ１５の環状面１８及びこれに連なる面に
加わる高圧がバルブ１５の軸方向の圧力と概ねバランス
する。

第４図においては、ピストン１３が右側に向けて連続移
動して、約６．１　ｍｍ　（概ね０．２４０インチ）移
動した状態を示すと共に、空気バルブ１５が依然として
約２．８１１１ｍ（０，１１０インチ）を維持すると共
に、左側への最大開放変位まで達した状態を示している
。肩部４５は、環状ランド２７を巡ってキャビティー３
９からチャンバ３７への圧力を導入するために、凹所２
６の縁部から十分に離間する。環状面及びこれに連なる
面に高圧供給源３９からの連続した空気圧に起因して、
バルブ１５は短時間この位置に維持される。空気バルブ
を横切る圧力の均一化は、バルブを最左移動から復元さ
せるのに必要な力を減らすこととなる。したがって、永
久磁石２１によるアーマチュア２０の磁気牽引はにより
バルブ１５は閉鎖位置に戻すように引かれる。凹所３４
の後部に位置決めされた凹所２６を通って高圧供給源３
９がら高圧を逃がすことによって、面１８及び４９に加
わる圧力の均一化は、ピストン１３が十分前進してバル
ブ１５が時期尚早に閉鎖する見込みがないときまで延長
される。

第５図において、空気バルブ１５は閉鎖位置から約２　
ｍａ　Ｃ約０．０８０インチ）の位置にあると共に、バ
ルブの閉鎖位置に向けて復帰し始める。なぜなら、バル
ブ周囲の全圧力が均等になり、ディスク２０に加わる磁
気牽引力によりディスクが磁・気ラッチに向けて引き戻
されるからである。ピストン１３は第５図においては約
８．６ｍｍ（約０．３４０インチ）移動している。

例えば約０．２８ｋｇ／ｃｍ”　（４ｐｓｉ）の中間圧
力は、圧力供給１（図示せず）に連通ずる中間ポート部
（第６図参照）からキャビティー４４内に導入され、そ
の結果、チャンバ４４内の高圧は中間圧力まで降下する
。このことは、参照のためにこの明細書に挙げられてい
る米国特許出願筒１５３，１５５号に開示されている。

ベント孔４７は膨張させられた空気を主作動面４２から
逃がすと共に、加速力をピストンから取り除く。ベント
孔４７が、ピストン対向主作動面４２ａによって捕捉さ
れ且つ圧縮されるべき中間圧力の空気を導入する機能を
有することにより、第２位置近傍でのピストンの移動を
減速させることができ、そして、ベント孔４７は中間圧
力の空気を作動面４２に供給して、制御バルブ１５ａを
次に開放するまでは一時的に第２の位置にピストンを保
持する。

第６図は、十分な閉鎖位置を呈する空気バルブ１５、１
５ａ並びに、右端位置に近づきつつあるピストン１３を
示し、チャンバ３５ａ内の高圧空気は凹所３４ａ、キャ
ビティー５０ａ及びキャビティー４Ｌａを通って大気へ
排出される。上述したようにバルブ構造は対称となって
いるので、バルブ１５ａ及びピストン１３の移動は、バ
ルブ１５及びピストン１３の作動と鏡面対称をなしてい
る。

バルブの作動が対称であることから明らかなように、空
気の排出における空気制御バルブ１５゜１５ａの動程は
ピストン行程の各対向端近傍でほぼ同じ特徴を有してい
る。これらの同じ構成要素は、ストロークの開始時に協
動して空気を供給し、ストロークの非常に長い部分間で
ピストンを加圧する。

第７，８図において、本発明の重要な特徴は、磁石２１
からの不十分な閉鎖力に対してバルブ動作に摩擦または
他の障害が生じる場合もあるが、バルブ１５が確実に閉
鎖することにある。第７図において、バルブ１５は第５
図における十分に開放された位置に近位しており、チャ
ンバ３５内の圧力は増加し、そしてピストン１３は約１
　ｎ＋ｍ（０，４００インチ）移動している。キャビテ
ィー３９からの高圧空気は、面１８から切り離され、チ
ャンバ３７は、バルブ１５ニ差圧が発生して開放位置に
バルブ１５を押圧するように膨張する。摩擦抵抗及び／
または差圧に抗して閉鎖されたアーマチュアを引っ張る
に十分な強さをもたないように減少させられたサイズ及
び強さをもつ磁石２１に起因して、バルブ１５は閉鎖方
向に移動せず、ピストン１３はその移動を続ける。

衝合部５１．５１ａはピストンシャツ目１上で調整自在
に位置決めされていると共に、衝合部の各内側面上で０
リングを支持し、バルブ１５．１５ａが十分開放された
場合に、各０リングはアーマチュア２０、２０ａの環状
マット部５３．５３ａに対してそれぞれ衝合する。ピス
トン１３が右方向に移動した場合、衝合部５１は閉鎖位
置に向けて右方向にアーマチュア２０を押圧する。アー
マチュア２０が磁石２１に接近すると、磁石の牽引力は
幾何学的に増加し、その結果、減少させられたサイズ及
び強さをもつ磁石２１でさえもバルブ１５に適切な閉鎖
力を与える。したがって、衝合部５１はバルブ１５の閉
鎖を助成するが最終的な閉鎖移動には関与しない。この
ことは構成部品に加わる摩耗や応力を減らすこととなる
。

磁石２１．２１ａのサイズの減少は、コイル２５．２５
ａに必要なサイズ並びにコイルのもつエネルギの減少を
もたらす。

第８図は、第６図の位置から僅かに閉鎖された開放位置
にあるバルブ１５を示し、この場合、バルブは閉鎖位置
から約２１１１Ｉ１１（約０．０８０インチ）移動し、
ピストン１３は約１０国（約０．４３０インチ）移動し
ている。バルブ１５は、閉鎖動作において、フット部５
３と衝合部５１との当接の影響下で連続移動する。そし
て、磁石２１とアーマチュア２０との間の距離が減少す
ると磁力とアーマチュアとの間の磁力が幾何学的に増加
するので、バルブ１５は磁石２１の牽引磁力の影響のみ
で、第６図に示された位置に閉鎖する。バルブ作動に対
して異常が発生すると、バルブの実働時間の極く一部に
わたって、衝合部５１の助成によりバルブを閉鎖する必
要があることは言うまでもない。

第９図は、本発明の第２の実施例を示し、構造及び作動
に関しては、磁石２１．２１ａが大きく強力になった点
を除いて第１〜８図に示されたものと類似し、その結果
、衝合部５１．５１ａに好ましい影響を与えないので、
バルブ１５．１５ａを閉鎖するのに助成を必要とする。

また、磁石２１ａ及びコイル２５、２５ａは、第１〜８
図に示されたものより大型で且つ強力ではあるが、バル
ブ１５の前後に作用する空気圧の前述のバランスに起因
して必要とされるものよりも依然として小型に形成する
ことができる。

第１０図は、本発明の更に他の実施例を示し、構成部品
の作動及び構成は第９図の実施例と類似し、同一の構成
部分には同一に参照番号を付す。第１０図の実施例と他
の実施例との主な差は、バランスのとれた空気圧に代え
て空気バルブすなわち制御バルブ５７並びに、閉鎖移動
（左から右への移動）を助成するピストンシャフトへの
衝合にあり、閉鎖された環状キャビティーが空気バルブ
の開放移動（右から左への移動）を生起すると、バルブ
が開放移動を続ける間、空気は増加し続けて°°空気ば
ね°゛を提供し、バルブの閉鎖移動を助成する。

その結果、再び磁石２１のサイズ、強さ及びコストが減
少し、それに伴って、コイル２５内で必要とされるエネ
ルギが減少する。

ピストンシャツ目１は凹型体５９．５９ａと一体に形成
され、各凹型体は周方向に等間隔に配置された４つの浅
い凹所すなわち窓６１．６１ａを有している。本実施例
においては、バルブの閉鎖移動（ピストン１３に向けて
の移動）を助成するために、環状バルブ５７．５７ａの
両側で空気圧バランスを必要としないので、凹所６１．
６１ａは上述した凹所２６２６ａとは異なっている。ま
た、シャフト端部１１゜１１ａに衝合部５１．５１ａは
必要な（なる。

バルブ５７の開放動作（ピストン１３から離れる動作）
は、環状キャビティー６５と低圧側の大気連通用環状キ
ャビティー４１との間の環状ベント通路６３を閉鎖する
。更にバルブ５７の開放動作は、キャビティー６５内の
空気を圧縮し、この開放バルブ位置（図示せず）におい
て、キャビティー６５内の圧縮空気はばねとして作用し
て、磁石２１によるバルブの閉鎖動作を助成する。磁石
２１のサイズ及び強さ並びにキャビティー６５内の圧縮
は所望に応じて選択可能である。また、閉鎖するバルブ
５７．５７ａを助成するために、所望に応じてシャフト
端１１゜１１ａに、衝合部５１．５１ａに類似した構成
の衝合部を加えても良く、その結果、磁石２１．２１ａ
及びこれらと対をなすコイル２５．２５ａのサイズ並び
に強さを更に減少させることができると共に、コイルに
供給されるエネルギをも減少させることができる。

本発明が特に顕著な有用性を発揮する内燃機関の構成に
関しては殆ど言及しなかったが、内燃機関自体は前述の
各米国特許出願に記載されたものと概ね同一の構成とす
ることができる。その電子制御回路および高圧空気源等
の詳細構造についても、これら出願における記載を参照
されたい。本発明を内燃機関に適用する場合には、作動
ピストンおよびこれに結合されたエンジンバルブの質量
は従来構造による場合と対比して大幅に減少させること
ができる。エンジンバルブおよび作動ピストンは完全開
放位置と完全閉鎖位置との間で約１２Ｍ　（０，４５イ
ンチ）程度のストロークで移動するが、制御バルブは約
３ｍ（０，１２５インチ）程度しか移動しないので、そ
の所要駆動エネルギは僅かである。

本発明における空気通路は殆どが絞りｔ置火を生じない
大きな環状開口として形成し得るものである。

以上の記載から明らかなように、本発明は前述の目的を
効果的に達成することのできる新規な電子制御型の電気
空気圧式アクチュエータを実現することが可能となるも
のである。なお、本発明が図示の実施例に限定されるも
のでなく、その範囲内において多くの変形態様をもって
実施し得ることは、言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による空気圧作動型アクチュエータを
、通常はエンジンバルブの閉鎖状態に対応する左端位置
にパワーピストンが係止された状態で示す断面図、 第２図〜第６図は、ピストンが本発明の一実施例におけ
る右端のバルブ開放位置に向けて移動する際のアクチュ
エータの作動機能を順次に説明する第１図と同様な断面
図、 第７図および第８図は、第２図〜第６図の実施例の特定
の作動モードの間における空気バルブおよびピストンの
相対的位置関係を示す第２図〜第６図と同様な断面図、 第９図は、本発明の他の実施例における空気バルブおよ
びピストンの相対的位置関係を示す第２図〜第８図と同
様な断面図、 第１０図は、本発明の更に他の実施例を示す第１図と同
様な断面図である。 １１・・・ステム　　　　　　１３・・・ピストン１５
　１５ａ・・・バルブ部材　１７．１７ａ・・・シャフ
ト１９・・・ハウジング　　　　２０．２０ａ・・・ア
ーマチュア２１、２１ａ・・・磁石　　　　２５．２５
ａ・・・コイル３２、３２ａ・・・凹型体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１位置と第２位置との間で軸線に沿ってハウジン
   グ内で往復運動する第１部材を有する電気的流体圧制御
   自在な双安定型トランスデューサにおいて、 第１の面とこれに対向する第２の面とを有 し、閉鎖位置と開放位置との間で前記軸線に沿って前記
   ハウジング内で往復運動する制御バルブと、 前記制御バルブを閉鎖位置で保持しかつ閉 鎖するための永久磁石を含む磁気ラッチ手段と、 前記磁気ラッチ手段の影響を一時的に中立 化して前記制御バルブを閉鎖位置から開放位置に向けて
   移動しうるように解放する電磁手段と、 前記バルブに流体圧を与えて、前記永久磁 石の保持力に抗し前記バルブの開放位置に向けて前記バ
   ルブを移動させるための流体圧供給源を含む流体圧手段
   と、 前記電磁手段に電気パルスを与えて、前記 永久磁石の影響を一時的に中立化して、前記流体圧供給
   源からの流体圧力下で前記一方向に前記制御バルブが移
   動自在をなすよう前記電磁手段を励磁する手段とを具え
   、 前記各部材及び前記バルブは対向する第１ の軸線端部と第２の軸線端部とを有し、 前記部材の第１の軸線端部は、前記バルブ の第１の軸線端部に衝合するためのバルブ端係合用衝合
   部を支持して、前記第１位置に向けて前記部材の移動中
   に、前記バルブを前記閉鎖位置に向けて移動させ、その
   結果として、前記第１の部材の作動を減衰させ、前記バ
   ルブを前記閉鎖位置に向けて推進させてなることを特徴
   とする電気的流体圧制御自在な双安定型トランスデュー
   サ。 ２、請求項１記載の双安定型トランスデューサにおいて
   、前記流体圧供給源と前記第１の部材との間で流体連通
   を与えるために前記第１部材と前記バルブとを協動させ
   る第１のポート切換え手段を前記ハウジング内に含み、
   前記バルブが前記閉鎖位置と前記開放位置との間で移動
   するにつれて前記第１部材を軸線方向に移動させ、 前記流体圧供給源と前記バルブの前記第１ 面及び第２面との間で流体連通を与えるために前記第１
   部材と前記バルブとを協動させる第２のポート切換え手
   段をハウジング内に更に含み、前記バルブが前記開放位
   置を占める場合、前記バルブの軸線方向に流体圧を実質
   的にバランスさせ、その結果、前記バルブが前記永久磁
   石の影響下で閉鎖を開始してなることを特徴とする双安
   定型トランスデューサ。 ３、請求項１記載の双安定型トランスデューサにおいて
   、前記制御バルブを再閉鎖させるための手段と、低圧側
   出口と、前記制御バルブが閉鎖位置を占める場合に前記
   出口と連通するチャンバとを有し、前記バルブを閉鎖位
   置に向けて移動させて、前記低圧側出口から前記チャン
   バをシールし、その結果として、前記制御バルブが開放
   位置に向けて更に移動する際に圧縮されるべき空気のシ
   ールチャンバを形成し、 前記シールチャンバが前記制御バルブ用の 復元空気ばねとして機能することを特徴とする双安定型
   トランスデューサ。 ４、請求項１記載の双安定型トランスデューサにおいて
   、前記バルブと前記部材を同心的に配置し、 前記バルブが軸線方向ボアを有し、 前記ボア及び前記衝合部を貫通する前記部 材が前記ボアより大きな径を有してなることを特徴とす
   る双安定型トランスデューサ。 ５、請求項４記載の双安定型トランスデューサにおいて
   、前記バルブがアーマチュアを支持し、 前記アーマチュアと係合させるために、前 記永久磁石を含む前記ラッチ手段を前記ハウジング内に
   取り付けて、前記アーマチュア及び前記バルブを閉鎖位
   置にラッチ係合させてなることを特徴とする双安定型ト
   ランスデューサ。 ６、請求項５記載の双安定型トランスデューサにおいて
   、前記電磁手段が前記永久磁石に巻かれたコイルを具え
   てなることを特徴とする双安定型トランスデューサ。 ７、請求項１記載の双安定型トランスデューサにおいて
   、前記衝合部が前記バルブと弾性係合する面を支持して
   なることを特徴とする双安定型トランスデューサ。 ８、細長いバルブステムを含む排出バルブ並びに吸気口
   を有する内燃機関内に使用する電気的流体圧制御自在な
   双安定型バルブアクチュエータにおいて、 ハウジング内での前記バルブの開放位置と 閉鎖位置に対応する第１位置と第２位置との間で所定の
   軸線に沿って往復運動するバルブステムと、 前記バルブステムの中間に取り付けられ且 つシリンダ内で前記軸線に沿って往復運動をなす動力ピ
   ストンと、 流体圧供給源と、 前記動力ピストン及び前記ステムを前記第 １位置及び第２位置へ移動させるために、開放位置と閉
   鎖位置との間において前記ハウジング内で前記軸線に沿
   って往復運動させ且つ、前記流体圧供給源から前記動力
   ピストンまでの空気圧を制御する一対の制御バルブと、 前記一対の制御バルブを各閉鎖位置で閉鎖 し且つ保持するための磁気ラッチ手段とを具え、 前記ステムの第１の軸線端部及び第２の軸 線端部は、前記各制御バルブに衝合するための衝合部を
   支持して、前記第１及び第２位置に向けて前記ステムの
   移動中に、前記制御バルブを前記各閉鎖位置に向けて移
   動させ、その結果として、前記ステムの作動を減衰させ
   、前記制御バルブを前記閉鎖位置に向けて推進させてな
   ることを特徴とする電気的流体圧制御自在な双安定型バ
   ルブアクチュエータ。 ９、請求項８記載の双安定型バルブアクチュエータにお
   いて、前記流体圧供給源と前記制御バルブの第１及び第
   ２の面との間で流体連通を与えるために前記ピストンと
   前記制御バルブとを協動させる第１のポート切換え手段
   を前記ハウジング内に含み、前記バルブが前記各開放位
   置を占める場合、前記バルブの軸線方向に流体圧を実質
   的にバランスさせ、その結果、前記バルブを、前記永久
   磁石の影響下で閉鎖位置に向けてもっぱら移動させてな
   ること特徴とする双安定型バルブアクチュエータ。 １０、前記流体圧供給源と前記ピストンの一側との間で
   流体連通を与えるために前記ピストンと前記バルブの一
   方とを協動させる第２のポート切換え手段をハウジング
   内に含み、前記一方のバルブが前記閉鎖位置と前記開放
   位置との間で移動するにつれて前記ピストンを軸線方向
   に移動させてなることを特徴とする双安定型バルブアク
   チュエータ。 １１、請求項８記載の双安定型バルブアクチュエータに
   おいて、前記バルブと前記ステムを同心的に配置し、 前記バルブが軸線方向ボアを有し、 前記ボア及び前記衝合部を貫通する前記ス テムが前記各ボアより大きな径を有してなることを特徴
   とする双安定型バルブアクチュエータ。 １２、請求項１１記載の双安定型バルブアクチュエータ
   において、前記バルブがアーマチュアを支持し、 前記アーマチュアと係合させるために、前 記ラッチ手段を前記ハウジング内に取り付けて、前記ア
   ーマチュア及び前記各バルブを閉鎖位置にラッチ係合さ
   せてなることを特徴とする双安定型バルブアクチュエー
   タ。 １３、請求項１２記載の双安定型バルブアクチュエータ
   において、前記ラッチ手段が、永久磁石と、前記各バル
   ブに用いる前記永久磁石に巻かれたコイルを含む電磁手
   段と具えてなることを特徴とする双安定型バルブアクチ
   ュエータ。 １４、請求項８記載の双安定型バルブアクチュエータに
   おいて、前記各衝合部が前記バルブと弾性係合する面を
   支持してなることを特徴とする双安定型バルブアクチュ
   エータ。 １５、第１位置と第２位置との間で軸線に沿ってハウジ
   ング内で往復運動する部材駆動側部を有する第１部材を
   具えた電気的流体圧制御自在な双安定型トランスデュー
   サにおいて、 閉鎖位置と開放位置との間で前記ハウジン グ内で往復運動する制御バルブと、 前記制御バルブを閉鎖位置で保持しかつ閉 鎖するためのラッチ手段と、 前記ラッチ手段に抗して前記バルブを開放 位置に向けて移動させるために、前記バルブに流体圧を
   供給するための流体圧供給源とを具え、 前記各部材及び前記バルブは対向する第１ の端部と第２の端部とを有し、 前記部材の第１の軸線端部は、前記バルブ の第１の端部に衝合するためのバルブ端係合用衝合部を
   支持して、前記第１位置に向けて前記部材の移動中に、
   前記バルブを前記閉鎖位置に向けて移動させ、その結果
   として、前記第１の部材の作動を減衰させ、前記バルブ
   を前記閉鎖位置に向けて推進させてなることを特徴とす
   る電気的流体圧制御自在な双安定型トランスデューサ。 １６、請求項１５記載の双安定型トランスデューサにお
   いて、前記流体圧供給源と前記第１部材の一側との間で
   流体連通を与えるために前記第１部材と前記バルブとを
   協動させる第１のポート切換え手段を前記ハウジング内
   に含み、前記バルブが前記閉鎖位置と前記開放位置との
   間で移動するにつれて前記第１部材を軸線方向に移動さ
   せ、 前記流体圧供給源と前記バルブの前記第１ 面及び第２面との間で流体連通を与えるために前記第１
   部材と前記バルブとを協動させる第２のポート切換え手
   段をハウジング内に更に含み、前記バルブが前記開放位
   置を占める場合、前記バルブの流体圧を実質的にバラン
   スさせ、その結果、前記バルブが前記ラッチ手段の影響
   下で閉鎖を開始してなることを特徴とする双安定型トラ
   ンスデューサ。 １７、細長いバルブステムを含む排出バルブ並びに吸気
   口を有する内燃機関内に使用する電気的流体圧制御自在
   な双安定型バルブアクチュエータにおいて、 ハウジング内での前記バルブの開放位置と 閉鎖位置に対応する第１位置と第２位置との間で軸線に
   沿って往復運動する第１部材と、前記第１部材に取り付
   けられ且つ前記軸線 に沿って往復運動をなす動力ピストンと、 流体圧供給源と、 前記動力ピストン及び前記第１部材を前記 第１位置及び第２位置へ移動させるために、開放位置と
   閉鎖位置との間において前記ハウジング内で前記軸線に
   沿って往復運動させ且つ、前記流体圧供給源から前記動
   力ピストンまでの空気圧を制御する制御バルブと、 前記制御バルブを閉鎖位置で保持するため のラッチ手段とを具え、 前記部材は第１の軸線端部及び第２の軸線 端部を有し、前記第１の軸線端部は前記制御バルブに衝
   合するためのバルブ端部係合用衝合部を支持して、前記
   第１位置に向けて前記第１部材の移動中に、前記制御バ
   ルブを前記各閉鎖位置に向けて移動させ、その結果とし
   て、前記第１部材の作動を減衰させ、前記制御バルブを
   前記閉鎖位置に向けて推進させ、前記流体圧供給源と前
   記ピストンの一側と の間で流体連通を与えるために前記ピストンと前記バル
   ブとを協動させる第１のポート切換え手段を前記ハウジ
   ング内に含み、前記バルブが前記閉鎖位置と前記開放位
   置との間で移動するにつれて前記ピストンを軸線方向に
   移動させ、 前記流体圧供給源と前記バルブの前記第１ 面及び第２面との間で流体連通を与えるために前記ピス
   トンと前記制御バルブとを協動させる第２のポート切換
   え手段をハウジング内に更に含み、前記バルブが前記開
   放位置を占める場合、前記バルブの軸線方向に流体圧を
   実質的にバランスさせ、その結果、前記バルブが前記ラ
   ッチ手段の影響下で閉鎖位置に向けてもっぱら移動させ
   てなることを特徴とする電気的流体圧制御自在な双安定
   型バルブアクチュエータ。 １８、バルブアクチュエータハウジングと、相互に対向
   して配置された一対の主作動面 を有し、ハウジング内で所定の軸線に沿って往復運動さ
   せ得るピストンと、 空気圧供給源と、 前記ハウジング及び前記ピストンに対し前 記軸線に沿って開放位置と閉鎖位置との間で往復運動さ
   せ得る一対の空気制御バルブと、前記空気制御バルブを
   選択的に開放して空 気圧供給源からの加圧空気を一方の主作動面に供給する
   ことによりピストンを移動させる選択開放手段と、 低圧側空気出口と、前記空気制御バルブが 閉鎖位置を占める場合に前記出口と連通するチャンバと
   を有する前記空気制御バルブを再閉鎖するための手段と
   を具え、 前記空気制御バルブを閉鎖位置に向けて移 動させて、前記低圧側出口から前記チャンバをシールし
   、その結果として、前記空気制御バルブが各開放位置に
   向けて更に移動する際に圧縮されるべき空気のシールチ
   ャンバを形成してなること特徴とする空気圧式バルブア
   クチュエータ。 １９、請求項１８記載の空気圧式バルブアクチュエータ
   において、前記シールチャンバが前記空気制御バルブ用
   の復元空気ばねとして機能し、前記制御バルブが各閉鎖
   位置から離間する ように移動することによって、各チャンバの容積がバル
   ブ移動に対して直線的に減少すると共に、前記チャンバ
   内の圧力がバルブ前記バルブ移動に対してほぼ直線的に
   増加し、更に制御バルブが移動することにより、各制御
   バルブに対し、バルブの開放につれて増加する復元力を
   与えてなることを特徴とする空気圧式バルブアクチュエ
   ータ。 ２０、ハウジングと、 前記ハウジング内で所定の軸線に沿って往 復運動させ得る部材とを具え、 該部材は、流体圧を受けて前記軸線に沿っ て前記部材を移動させるための主作動面を有し、 更に、空気圧供給源と、 前記ハウジング及び前記ピストンに対して 開放位置と閉鎖位置との間で往復運動させ得る空気制御
   バルブと、 前記空気制御バルブを選択的に開放して空 気圧供給源からの加圧流体を前記主作動面に供給するこ
   とにより前記部材を移動させる選択開放手段と、 低圧側空気出口と、前記空気制御バルブが 閉鎖位置を占める場合に前記出口と連通するチャンバと
   を有する前記空気制御バルブを再閉鎖するための手段と
   を具え、 前記空気制御バルブを各開放位置に向けて 移動させて、前記低圧側出口から前記チャンバをシール
   し、その結果として、前記空気制御バルブが各開放位置
   に向けて更に移動する際に圧縮されるべき空気のシール
   チャンバを形成してなること特徴とする空気圧式トラン
   スデューサ。 ２１、請求項２０記載の空気圧式トランスデューサにお
   いて、前記シールチャンバが前記制御バルブ用の復元空
   気ばねとして機能し、 前記制御バルブが閉鎖位置から離間するよ うに動作することによって、チャンバの容積がバルブ動
   作に対して直線的に減少すると共に、前記チャンバ内の
   圧力が制御バルブの他のバルブと協動する前記バルブ動
   作に対してほぼ直線的に増加し、その結果、制御バルブ
   に対し、バルブの開放につれて増加する復元力を与えて
   なることを特徴とするトランスデューサ。 ２２、バルブアクチュエータハウジングと、相互に対向
   して配置された一対の主作動面を有し、ハウジング内で
   所定の軸線に沿って往復運動させ得るピストンと、 空気圧供給源と、 前記ハウジング及び前記ピストンに対し前 記軸線に沿って開放位置と閉鎖位置との間で往復運動さ
   せ得る一対の空気制御バルブと、前記空気制御バルブを
   選択的に開放して空 気圧供給源からの加圧空気を一方の主作動面に供給する
   ことによりピストンを移動させる選択開放手段と、 低圧側空気出口と、前記空気制御バルブが 閉鎖位置を占める場合に前記出口と連通するチャンバと
   を有する前記空気制御バルブを再閉鎖するための手段と
   を具え、 前記空気制御バルブを各開放位置に向けて 移動させて、前記低圧側出口から前記チャンバをシール
   し、その結果として、前記空気制御バルブが各開放位置
   に向けて更に移動する際に圧縮されるべき空気のシール
   チャンバを形成し、 更に、ハウジング内での前記バルブの開放 位置と閉鎖位置に対応する第１位置と第２位置との間で
   所定の軸線に沿って往復運動するバルブステムと、 前記バルブステムの中間に取り付けられ且 つシリンダ内で前記軸線に沿って往復運動をなす前記ピ
   ストンと、 前記ピストンへの空気圧を制御して前記ピ ストン及び前記ステムを前記第１位置及び第２位置へ移
   動させる前記制御バルブと、 前記制御バルブを各閉鎖位置で閉鎖し且つ 保持するためのラッチ手段と、 前記制御バルブへ流体圧を与えて、前記ラ ッチ手段の保持力に抗して前記制御バルブを前記開放位
   置まで移動させる前記空気圧供給源とを具え、 前記ステムの第１の軸線端部及び第２の軸 線端部は、前記各制御バルブに衝合するための衝合部を
   支持して、前記第１及び第２位置に向けて前記ステムの
   移動中に、前記制御バルブを前記各閉鎖位置に向けて移
   動させ、その結果として、前記ステムの作動を減衰させ
   、前記制御バルブを前記閉鎖位置に向けて推進させてな
   ることを特徴とする空気圧式バルブアクチュエータ。 ２３、請求項２２記載の空気圧式バルブアクチュエータ
   において、前記シールチャンバが前記空気制御バルブ用
   の復元空気ばねとして機能し、前記制御バルブが各閉鎖
   位置から離間する ように移動することによって、各チャンバの容積がバル
   ブ移動に対して直線的に減少すると共に、前記チャンバ
   内の圧力がバルブ前記バルブ移動に対してほぼ直線的に
   増加し、更に制御バルブが移動することにより、各制御
   バルブに対し、バルブの開放につれて増加する復元力を
   与えてなることを特徴とする空気圧式バルブアクチュエ
   ータ。