JPH1068308A - バルブ制御システム - Google Patents

バルブ制御システム

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JPH1068308A
JPH1068308A JP9159974A JP15997497A JPH1068308A JP H1068308 A JPH1068308 A JP H1068308A JP 9159974 A JP9159974 A JP 9159974A JP 15997497 A JP15997497 A JP 15997497A JP H1068308 A JPH1068308 A JP H1068308A
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JP
Japan
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rocker arm
arm
rocker
control system
cam
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Application number
JP9159974A
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English (en)
Inventor
Douglas J Nielsen
ジェイ． ニールスン ダグラス
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Eaton Corp
Original Assignee
Eaton Corp
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Publication date
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0005—Deactivating valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L1/185—Overhead end-pivot rocking arms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
    • F01L1/22—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically
    • F01L1/24—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically
    • F01L1/2405—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically by means of a hydraulic adjusting device located between the cylinder head and rocker arm
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    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/03—Auxiliary actuators
    • F01L2820/031—Electromagnets
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
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    • Y10T74/20882—Rocker arms

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所要のラッチング機能を提供するだけでな
く、内燃機関のヘッドアセンブリ内の利用可能な空間を
最適に使用する。 【解決手段】 制御アセンブリ１２は、ポペット弁２４
と係合するアウターアーム２２と、バルブ作動カム１９
と係合するインナーアーム１８と、アウターアーム２２
とインナーアーム１８との相対回転を妨げる第１の位置
と上記相対回転を許す第２の位置との間を移動可能なス
ライド部材５８を備えたラッチ部材６０とを有する。ス
ライド部材５８は、アウターアーム２２を包囲してスラ
イド可能に設けられたハウジングと、ラッチ部材６０を
アウターアーム２２に対してスライド関係に保持するラ
ッチ保持部とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、さまざまな動作モ
ード中に内燃機関の吸気もしくは排気弁の動作特性を変
えるシステムに関し、特にこのようなシステムのラッチ
機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】吸気および／もしくは排気弁を選択的に
作動および停止させたり、選択されたリフトプロファイ
ルで作動させることができるマルチバルブエンジン用可
変バルブ制御システムが良く知られている。
【０００３】米国特許第４，１５１，８１７号に記載さ
れたシステムには、第１のカムプロファイルと係合可能
な主ロッカーアームエレメントと、第２のカムプロファ
イルと係合可能な副ロッカーアームエレメントと、各ロ
ッカーアームエレメントを相互接続すなわちラッチする
手段が開示されている。
【０００４】米国特許出願第４１２，４７４号には特に
エンジンバルブを選択的に作動もしくは停止するように
作動することができる、前述した種類のシステムが開示
されれており、それはカムと接触するローラを有するイ
ンナーロッカーアームを含むラッチ可能なロッカーアー
ムアセンブリと、バルブと係合するアウターロッカーア
ームとを具備し、インナーおよびアウターロッカーアー
ムは互いに入れ子式とされ、かつ、エンジンのシリンダ
ヘッド上のピボット点においてピボット接触しており、
ピボット点は静止ラッシュアジャスタの出力プランジャ
ーとすることができる。さらに、インナーおよびアウタ
ーロッカーアームの相互の自由運動に干渉してインナー
およびアウターロッカーアームを互いに有効にラッチし
バルブを作動させる第１の位置と、インナーおよびアウ
ターロッカーアームが自由にされて互いに相対移動する
ことができバルブが作動されない第２の位置との間を移
動することができるラッチ部材を具備している。アセン
ブリはさらに、インナーおよびアウターロッカーアーム
間に作用してインナーロッカーアームがカムと係合しア
ウターロッカーアームがバルブと係合するように付勢す
る付勢ばねを含み、インナーおよびアウターロッカーア
ーム間の関係はプランジャーばねとラッシュアジャスタ
の油圧力が相互作用してロッカーロッカーアームが非ラ
ッチ状態である時にラッシュアジャスタがポンプアップ
しないことを保証するようにされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、所要
のラッチング機能を提供するだけでなく、内燃機関のヘ
ッドアセンブリ内の利用可能な空間を最適に使用するバ
ルブ制御システムを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明により、所要のラ
ッチング機能を提供するだけでなく、典型的な内燃機関
のヘッドアセンブリ内の利用可能な空間を最適に使用す
るように、ラッチ可能なロッカーアームアセンブリに対
して配置されているラッチアセンブリの好ましい実施例
が提供される。特に本発明により、一方のロッカーアー
ムを包囲する関係で受け入れられ、かつ、他方のロッカ
ーアームにより係合されるラッチ部材を保持するスライ
ドアセンブリが提供される。スライドアセンブリは、ロ
ッカーアームの接触面間に受け入れられてロッカーアー
ムを同期して移動させる第１の位置と、他方のロッカー
アームと係合する位置を外れてロッカーアームが互いに
自由に移動することができる第２の位置との間をロッカ
ーアームの長さ方向の軸に平行な方向に移動することが
できる。第１の位置においてポペット弁はカムシャフト
の回転に応答して開かれ、第２の位置では閉じたままと
される。
【０００７】本発明の別の局面によれば、作動面が設け
られたスライドアセンブリにより、ラッシュアジャスタ
アセンブリのピボット点に近い点においてラッチ部材に
作動力が与えられ、ロッカーアームアセンブリに加わる
力の分布はより均一なものとされ、シリンダヘッドアセ
ンブリ内のソレノイド等の作動力発生手段の配置に関す
る設計上の柔軟性が高められる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１〜３を参照して、１９９５年
３月２８日に出願された米国特許出願第４１２，４７４
号に開示されている種類のバルブ制御アセンブリを示
す。図に示すように、制御アセンブリ１２は内燃機関の
シリンダヘッド１３上に載置され、特にエンジンバルブ
を選択的に作動または停止するようにされている。制御
アセンブリ１２は、バルブを開くように作動するアクテ
ィブモードとバルブが開かれない非アクティブモード間
を変位可能なロッカーアームアセンブリ１４と、ロッカ
ーアーアムセンブリ１４をアクティブおよび非アクティ
ブモード間で変位させるように作動するラッチアセンブ
リ１６を具備している。
【０００９】ロッカーアームアセンブリ１４は、エンジ
ンのバルブ作動カム１９と係合可能なインナーアーム１
８と、ポペット弁２４と係合可能なアウターアーム２２
と、インナーアーム１８とアウターアーム２２との間に
作用して、インナーアーム１８をカム１９と係合させア
ウターアーム２２をポペット弁２４だけでなく静止ラッ
シュアジャスタ３０のプランジャー２８と係合させるよ
うに付勢する、外側および内側の付勢ばね２５，２６を
具備している。本発明の好ましい実施例では、アウター
アーム２２はプランジャー２８上にピボット支持され、
インナーアーム１８はアウターアーム２２上にピボット
支持される。
【００１０】好ましくは、インナーアーム１８は概ねＵ
字形スタンプ構造とされ、Ｕ字のベース部のコンタクト
エレメント３４、および中央の突起部３６を有してい
る。突起部３６は後述するようにアウターアーム２２と
接触する凹形軸受面３８形状のアームのピッボト点と、
ばね受けエレメント４０を規定する。位置合わせされた
孔が壁内に形成されて、（針状）ころ軸受アセンブリ４
４の軸４２を受け入れる。後述するように、コンタクト
エレメント３４により、アウターアーム２２およびラッ
チアセンブリ１６と相互作用するラッチ面が規定され
る。
【００１１】アウターアーム２２は、平面視が概ね矩形
の部材であり、ばね受けエレメント４０を規定する第１
の端部４６、およびバルブ接触パッドを規定する第２の
端部４８を有する。
【００１２】ピボットバー５０がアウターアーム２２の
側壁に形成された開口内へ受け入れられ、プランジャー
２８およびインナーアーム１８と係合して軸受面を規定
する。ピボットバー５０は、インナーアーム１８の軸受
面３８のピボット面である平坦な底面を規定する弧状上
面５２（端面）を有する矩形部材であり、プランジャー
２８のボール端と係合して凹形軸受面を規定する、概ね
球状のソケット５４が中央に配置されている。ピボット
バー５０およびその機能の詳細は１９９５年１２月２０
日に出願された米国特許出願第５７５，１５１号に開示
されている。
【００１３】組立てられたロッカーアームがエンジンに
取り付けられると、ピボットバー５０のソケット部５４
はラッシュアジャスタ３０のプランジャー２８上に配置
され、それによりインナーアーム１８のころ軸受アセン
ブリ４４はカム１９と接触し、アウターアーム２２の接
触パッド４８はポペット弁２４と接触する。付勢ばね２
５，２６は、ばね受けエレメント４０，４６上でインナ
ーアーム１８とアウターアーム２２との間に受け入れら
れ、インナーアーム１８をカム１９（ころ軸受アセンブ
リ４４を介して）と係合させ、アウターアーム２２をポ
ペット弁２４およびプランジャー２８と係合させるよう
に付勢する。
【００１４】本発明に従って、ラッチアセンブリ１６
は、アウターアーム２２を跨ぐスライド部材５８（図４
〜６も参照）と、スライド部材５８により保持されアウ
ターアーム２２に沿って、図２に実線で示すように、イ
ンナーアーム１８のコンタクトエレメント３４と係合し
てインナーアーム１８およびアウターアーム２２を一体
に移動させてポペット弁２４を開く第１の位置と、図２
に破線で示すように、インナーアーム１８から解放され
インナーアーム１８およびアウターアーム２２が互いに
自由に移動してころ軸受アセンブリ４４へのカム１９の
力がポペット弁２４へ伝達されない第２の位置との間を
スライドするラッチ部材６０と、アウターアーム２２に
取り付けられたばねストップ６２と、ばねストップ６２
とスライド部材５８間に作用してラッチ部材６０がコン
タクトエレメント３４と係合可能な位置へスライド部材
を付勢するばね６４とを具備している。
【００１５】図４〜６を参照して、スライド部材５８
は、実質的にアウターアーム２２を包囲する金属薄板シ
ェルを具備するもので、金属薄板シェルは、アウターア
ーム２２の側壁と係合する側壁６６，６８、端壁７０、
およびラッチ保持部７２からなる。端壁７０は、後述す
るように、図２に矢印Ｆで示す係合解除力を加える接触
面を提供する外側へ形成された領域７４を含んでいる。
ラッチ保持部７２は、側壁６８の第１の部分７６をラッ
チ部材６０に重なるように折り重ね、かつ、第２の部分
８０を第１の部分７６上に折り重ねることにより形成さ
れる。第１の部分７６は、ラッチ部材６０を軸方向の一
方の向きに保持する、下向きに曲げたタブ７８を有す
る。ラッチ部材６０は、スライド部材５８の右端（図１
および図２において）に突き当たる、ラッチ部材６０上
に形成された耳部８２により軸方向反対方向に保持され
る。スライド部材５８をロッカーアームアセンブリ１４
に組み立てた時に、ラッチ部材６０はアウターアーム２
２の表面に静止するので、ラッチ部材６０は第１の部分
７６および第２の部分８０により垂直方向の一方向のみ
に独立して保持される。細長いタブ８４，８６がアウタ
ーアーム２２の底部へ折り重ねられ、スライド部材５８
をアウターアーム２２に対してスライド関係に維持す
る。
【００１６】特に図４〜６を参照して、スライド部材５
８の側壁６６，６８には細長いスロット８５，８７が形
成され、これにより、ピボットバー５０のクリアランス
が与えられるとともに、スライド部材５８の軸方向の動
きが制限される。図１に示すように、ピボットバー５０
はスライド部材５８の側壁６６，６８を越えて延在し、
図４〜６に示すように、ピボットバー５０を横方向に保
持するタブ８８，９０がスロット８５，８７上に形成さ
れている。
【００１７】図２に示すように、ばねストップ６２は金
属薄板部材であり、付勢ばね２５，２６とアウターアー
ム２２の端部４６に形成されたばね受け面との間に挿入
して保持される。ばねストップ６２はアウターアーム２
２の他端へ向かって延び、ばね６４を保持するドーム状
の突起９４を含むタブ９２がその上に形成されている。
図４および図５を参照して、スライド部材５８は、接触
面７４に隣接して形成された同様のドーム状の突起９６
を有している。ばね６４は突起９４，９６間に受け入れ
られ、スライド部材５８を図２に示すようにアウターア
ーム２２に対して左側へ付勢して、ラッチ部材６０を、
図２に実線で示すように、インナーアーム１８のコンタ
クトエレメント３４とアウターアーム２２との間の正規
の係合位置に維持し、そこでローラベアリングアセンブ
リ４４に作用するカム１３の力はポペット弁２４へ伝達
される。ポペット弁２４を消勢したい場合には、スライ
ド部材５８に力Ｆが加えられて図２に示すように右側へ
移動され、ラッチ部材６０はインナーアーム１８との係
合を解除され、カム力はポペット弁２４に伝達されるこ
とがない。
【００１８】ここに示す好ましい実施例では、ロッカー
アームアセンブリ１４はコンタクトエレメント３４とラ
ッチ部材６０との間の最大クリアランスを精密に設定す
ることができる調整アセンブリ９８を含んでいる。調整
アセンブリ９８は、インナーアーム１８の下を延在して
そこへもたれかかる、アウターアーム２２の部分１０２
に突き通されるネジ１００を具備している。ロックナッ
ト１０４によりネジの１００調整位置が維持される。
【００１９】作動力Ｆは、本開示の一部としてここに組
み入れられている、１９９５年１０月６日出願の米国特
許出願第５４０，２８０号に開示されたものを含む、い
くつかの作動手段のいずれかにより加えることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバルブ制御システムの一実施形態の平
面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】図１に示したバルブ制御システムの端面図であ
る。
【図４】本発明のバルブ制御システムに用いられるスラ
イド部材の平面図である。
【図５】図４に示したスライド部材の側面図である。
【図６】図４に示したスライド部材の端面図である。
【符号の説明】
１２ バルブ制御アセンブリ １３ シリンダーヘッド １４ ロッカーアームアセンブリ １６ ラッチアセンブリ １８ インナーアーム １９ バルブ作動カム ２２ アウターアーム ２４ ポペット弁 ２５，２６ 付勢ばね ２８ プランジャー ３０ ラッシュアジャスタ ３４ コンタクトエレメント ３６ 突起部 ４０ ばね受けエレメント ４２ 軸 ４４ （針状）ころ軸受アセンブリ ５０ ピボットバー ５４ ソケット ５８ スライド部材 ６０ ラッチ部材 ６２ ばねストップ ６４ ばね ６６，６８ 側壁 ７０ 端壁 ７２ ラッチ保持部 ７６ 第１の部分 ７８，８４，８６，８８，９０，９２ タブ ８０ 第２の部分 ８２ 耳部 ９４，９６ 突起 ９８ 調整アセンブリ １００ ネジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390033020 Ｅａｔｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌ ａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ．Ａ.

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリンダーヘッド（１３）、ポペット弁
    （２４）、および弁作動カム（１９）を含む内燃機関に
    用いられ、前記シリンダーヘッド（１３）上にピボット
    支持され前記ポペット弁（２４）と係合可能な第１のロ
    ッカーアーム（２２）と、前記第１のロッカーアーム
    （２２）に対してピボット支持され前記カム（１９）と
    係合可能な第２のロッカーアーム（１８）と、前記カム
    （１９）により前記第２のロッカーアーム（１８）へ加
    えられる力に応答して前記第１のロッカーアーム（２
    ２）と第２のロッカーアーム（１８）とを同期して回転
    させるために、前記第１のロッカーアームおよび第２の
    ロッカーアームに対して前記第１のロッカーアームと第
    ２のロッカーアームとの相対回転を妨げる第１の位置と
    前記第１のロッカーアームと第２のロッカーアームとの
    相対回転を許す第２の位置との間を移動可能なプレート
    部材（６０）を有する、前記第１のロッカーアームと第
    ２のロッカーアームとを選択的に相互接続する手段とを
    備えたバルブ制御システムにおいて、 前記第１のロッカーアームと第２のロッカーアームとを
    選択的に相互接続する手段（５８）はさらに、前記一方
    のロッカーアーム（２２）上にスライド可能に受け入れ
    られるハウジング（６６，６８，７０）と、前記ハウジ
    ング上に形成されて前記プレート部材（６０）を前記一
    方のロッカーアームに対してスライド関係に保持する手
    段（７２）とを有することを特徴とするバルブ制御シス
    テム。
  2. 【請求項２】 前記第１のロッカーアーム（２２）は間
    隔をおいた側壁により規定され、前記第２のロッカーア
    ーム（１８）は前記側壁間に受け入れられ、前記ハウジ
    ング（６６，６８，７０）は前記第１のロッカーアーム
    （２２）上に受け入れられ、さらに前記ハウジングと前
    記第１のロッカーアーム間に作用して前記プレート部材
    （６０）を前記第１の位置へ付勢する付勢手段（６４）
    を含む請求項１に記載のバルブ制御システム。
  3. 【請求項３】 前記第１のロッカーアーム（２２）と第
    ２のロッカーアーム（１８）間で作用して、前記第１の
    ロッカーアームを、前記ポペット弁（２４）と係合さ
    せ、かつ、前記第２のロッカーアームを前記カム（１
    ９）と係合させるように付勢する手段（２５，２６）を
    含む請求項１に記載のバルブ制御システム。
  4. 【請求項４】 出力部材（２８）が延在し前記シリンダ
    ーヘッド（１３）上に搭載された油圧ラッシュアジャス
    タ（３０）を含み、前記第１のロッカーアーム（２２）
    および第２のロッカーアーム（１８）が前記出力部材
    （２８）の長さ方向の軸に直交する軸周りにピボット支
    持される請求項３に記載のバルブ制御システム。
  5. 【請求項５】 前記ハウジング（６６，６８，７０）は
    加力面（７４）を含み、前記加力面は前記第１のロッカ
    ーアーム（２２）および第２のロッカーアーム（１８）
    のピボット軸に隣接して形成されている請求項１ないし
    ４のいずれか１項に記載のバルブ制御システム。
  6. 【請求項６】 前記第１のロッカーアーム（２２）上に
    形成された前記プレート部材（６０）と係合可能な第１
    の表面と、前記第２のロッカーアーム（１８）上に形成
    された前記プレート部材と係合可能な第２の表面と、前
    記バルブ作動カム（１９）と係合可能な、前記第２のロ
    ッカーアーム上のカムフォロアー手段（４４）とを含
    み、前記カムフォロアー手段（４４）、前記第１および
    第２の表面と前記第１および第２のロッカーアームのピ
    ボットと軸は、前記第１および第２のロッカーアームの
    長さ方向の軸に平行な線に沿って分散されており、前記
    カムフォロアー手段（４４）は前記第１および第２の表
    面と前記線に沿った前記ピボット軸との間に配置され、
    前記加力面は前記カムフォロアー手段および前記第１お
    よび第２の表面に対して前記ピボット軸の外側に配置さ
    れている請求項５に記載のバルブ制御システム。
JP9159974A 1996-06-17 1997-06-17 バルブ制御システム Pending JPH1068308A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/665,273 US5615647A (en) 1995-03-28 1996-06-17 Latch assembly for a valve control system
US08/665273 1996-06-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1068308A true JPH1068308A (ja) 1998-03-10

Family

ID=24669439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9159974A Pending JPH1068308A (ja) 1996-06-17 1997-06-17 バルブ制御システム

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