特許 5740400 バルブキャッチピストンを備えた空転可変バルブ作動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5740400

(24)【登録日】2015年5月1日

(45)【発行日】2015年6月24日

(54)【発明の名称】バルブキャッチピストンを備えた空転可変バルブ作動装置

(51)【国際特許分類】

   F01L 13/00 20060101AFI20150604BHJP

【ＦＩ】

   F01L13/00 301N

【請求項の数】19

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-523980(P2012-523980)

(86)(22)【出願日】2010年8月6日

(65)【公表番号】特表2013-501870(P2013-501870A)

(43)【公表日】2013年1月17日

(86)【国際出願番号】US2010044739

(87)【国際公開番号】WO2011017631

(87)【国際公開日】20110210

【審査請求日】2013年8月5日

(31)【優先権主張番号】61/232,296

(32)【優先日】2009年8月7日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】505413266

【氏名又は名称】ジェイコブス ビークル システムズ、インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000855

【氏名又は名称】特許業務法人浅村特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100066692

【弁理士】

【氏名又は名称】浅村 皓

(74)【代理人】

【識別番号】100072040

【弁理士】

【氏名又は名称】浅村 肇

(74)【代理人】

【識別番号】100072822

【弁理士】

【氏名又は名称】森 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100123180

【弁理士】

【氏名又は名称】白江 克則

(72)【発明者】

【氏名】シュウォエラー、ジョン、エイ．

【審査官】 橋本 敏行

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００１−５２４６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１３７１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 英国特許出願公告第００５６４５０７（ＧＢ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１０２９２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５３６０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５１７２０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−１８３４０５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０４−００６７１１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０６３０２３７０（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｌ１／００−１／４６

９／００−９／０４

１３／００−１３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関のバルブを作動する油圧空転装置であって、該油圧空転装置は、
ハウジングを貫通するハウジングボアを有するハウジングと、
ハウジングを介して延伸し、ハウジングボアに接続するハウジング流体通路と、
ハウジングボアに設けられるマスターピストンであって、該マスターピストンは、マスターピストン側壁によって画定されるマスターピストン内に延びるマスターピストンボアを有しているようなマスターピストンと、
マスターピストン側壁を貫通し、マスターピストンボアに接続する１つ以上のマスターピストン流体通路であって、当該１つ以上のマスターピストン流体通路は、ハウジング流体通路と選択的に油圧連通するようになった、マスターピストン流体通路と、
マスターピストンボアの下部に設けられたスレーブピストンと、
マスターピストンボアの上部に設けられたバルブキャッチピストンであって、該バルブキャッチピストンは、バルブキャッチピストン壁によって画定される中空内部と、バルブキャッチピストン壁の下端へと中空内部から延びる下端オリフィスと、バルブキャッチピストン壁の側部を貫通する１つ以上の側部通路と、バルブキャッチピストン壁を貫通する１つ以上の着座通路とを有し、該下端オリフィスは、スレーブピストンによって選択的に閉塞されるように配置されており、前記１つ以上の側部通路は、１つ以上の側部通路と１つ以上のマスターピストン流体通路の間の油圧流体連通が、マスターピストン側壁によって選択的に閉塞され、前記１つ以上の着座通路が１つ以上のマスターピストン流体通路との油圧連通に維持するように配置されるようになった、バルブキャッチピストンと、
バルブキャッチピストンの中空内部に設けられるバルブキャッチばねとを有していることを特徴とする油圧空転装置。

【請求項2】

前記マスターピストンボアが、バルブキャッチピストンが設けられる上部マスターピストンボアと、スレーブピストンが設けられる下部マスターピストンボアとを有し、下部マスターピストンボアの直径が上部マスターピストンボアの直径よりも大きいようになった、請求項１に記載の油圧空転装置。

【請求項3】

前記ハウジングと前記スレーブピストンの間にスレーブピストンばねを更に設け、該スレーブピストンばねが、ハウジングからスレーブピストンを偏奇するようになった、請求項２に記載の油圧空転装置。

【請求項4】

前記１つ以上の着座通路が、前記バルブキャッチピストン側壁を通って前記バルブキャッチピストンの中空内部から延びるようになった、請求項２に記載の油圧空転装置。

【請求項5】

前記１つ以上の着座通路の少なくとも１つが、前記１つ以上の側部通路の少なくとも１つから前記バルブキャッチピストン壁の下端を通って延びるようになった、請求項２に記載の油圧空転装置。

【請求項6】

前記１つ以上のマスターピストン流体通路が、下部マスターピストン流体通路と上部マスターピストン流体通路を有し、前記バルブキャッチピストン壁が、前記１つ以上の側部通路と前記上部マスターピストン流体通路の間の油圧流体連通を閉塞するようになったバルブキャッチピストンショルダを形成するようになった、請求項１に記載の油圧空転装置。

【請求項7】

前記１つ以上のマスターピストン流体通路が、前記下部マスターピストン流体通路と前記上部マスターピストン流体通路の間のマスターピストン側壁に沿って設けられた中間マスターピストン流体通路を有するようになった、請求項６に記載の油圧空転装置。

【請求項8】

前記ハウジング流体通路を油圧連通する油圧流体制御バルブを更に有する、請求項１に記載の油圧空転装置。

【請求項9】

油圧流体バルブと油圧連通する油圧流体アキュムレータを更に有する、請求項８に記載の油圧空転装置。

【請求項10】

内燃機関のバルブを作動する油圧空転装置のバルブキャッチピストンであって、該バルブキャッチピストンは、
バルブキャッチピストン壁によって画定された中空の内部と、
該中空の内部からバルブキャッチピストン壁の下端を貫通する下端オリフィスと、
バルブキャッチピストン壁の側部を貫通する１つ以上の側部通路と、
バルブキャッチピストン壁を貫通する１つ以上の着座通路とを有し、
前記１つ以上の側部通路は、前記１つ以上の着座通路よりも前記バルブキャッチピストン壁の下端から更に離隔して配置され、
前記１つ以上の側部通路は、前記油圧空転装置が備えるマスターピストンによって選択的に閉塞され、前記１つ以上の着座通路は、前記マスターピストンによって閉塞されないことを特徴とするバルブキャッチピストン。

【請求項11】

内燃機関のバルブを作動する油圧空転装置であって、該油圧空転装置は、
ハウジングを貫通するハウジングボアを有するハウジングと、
ハウジングを介して延伸し、ハウジングボアに接続するハウジング流体通路と、
ハウジングボアに設けられるマスターピストンであって、該マスターピストンは、マスターピストン側壁によって画定されるマスターピストン内に延びるマスターピストンボアを有しているようなマスターピストンと、
マスターピストン側壁を貫通し、マスターピストンボアに接続する１つ以上のマスターピストン流体通路であって、当該１つ以上のマスターピストン流体通路は、ハウジング流体通路と選択的に油圧連通するようになった、マスターピストン流体通路と、
マスターピストンボアの下部に設けられたスレーブピストンと、
マスターピストンボアの上部に設けられたバルブキャッチピストンであって、該バルブキャッチピストンは、バルブキャッチピストン壁によって画定される中空内部と、バルブキャッチピストン壁の下端へと中空内部から延びる下端オリフィスと、バルブキャッチピストン壁の側部を貫通する１つ以上の側部通路と、バルブキャッチピストン壁を貫通する１つ以上の着座通路とを有し、前記１つ以上の側部通路は、前記１つ以上の着座通路よりも前記バルブキャッチピストン壁の下端から更に離隔して配置されており、前記１つ以上の側部通路は、１つ以上の側部通路と１つ以上のマスターピストン流体通路の間の油圧流体連通が、マスターピストン側壁によって選択的に閉塞され、前記１つ以上の着座通路が１つ以上のマスターピストン流体通路との油圧連通に維持するように配置されるようになった、バルブキャッチピストンと、
バルブキャッチピストンの中空内部に設けられるバルブキャッチばねとを有していることを特徴とする油圧空転装置。

【請求項12】

前記マスターピストンボアが、バルブキャッチピストンが設けられる上部マスターピストンボアと、スレーブピストンが設けられる下部マスターピストンボアとを有し、下部マスターピストンボアの直径が上部マスターピストンボアの直径よりも大きいようになった、請求項１１に記載の油圧空転装置。

【請求項13】

前記ハウジングと前記スレーブピストンの間にスレーブピストンばねを更に設け、該スレーブピストンばねが、ハウジングからスレーブピストンを偏奇するようになった、請求項１２に記載の油圧空転装置。

【請求項14】

前記１つ以上の着座通路が、前記バルブキャッチピストン側壁を通って前記バルブキャッチピストンの中空内部から延びるようになった、請求項１２に記載の油圧空転装置。

【請求項15】

前記１つ以上の着座通路の少なくとも１つが、前記１つ以上の側部通路の少なくとも１つから前記バルブキャッチピストン壁の下端を通って延びるようになった、請求項１２に記載の油圧空転装置。

【請求項16】

前記１つ以上のマスターピストン流体通路が、下部マスターピストン流体通路と上部マスターピストン流体通路を有し、前記バルブキャッチピストン壁が、前記１つ以上の側部通路と前記上部マスターピストン流体通路の間の油圧流体連通を閉塞するようになったバルブキャッチピストンショルダを形成するようになった、請求項１１に記載の油圧空転装置。

【請求項17】

前記１つ以上のマスターピストン流体通路が、前記下部マスターピストン流体通路と前記上部マスターピストン流体通路の間のマスターピストン側壁に沿って設けられた中間マスターピストン流体通路を有するようになった、請求項１６に記載の油圧空転装置。

【請求項18】

前記ハウジング流体通路を油圧連通する油圧流体制御バルブを更に有する、請求項１１に記載の油圧空転装置。

【請求項19】

油圧流体バルブと油圧連通する油圧流体アキュムレータを更に有する、請求項１８に記載の油圧空転装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の参照）
本出願は、「バルブキャッチピストンを備えた空転可変バルブ作動装置」という名称の、２００９年８月７日に出願された米国特許仮出願一連番号６１／２３２，２９６号に関連し、その優先権を主張する。

【0002】

本発明は、一般に、内燃機関の１つ以上のエンジンバルブを作動する装置に関する。特に、本発明は、バルブ着座速度を制御する装置および方法に関する。

【背景技術】

【0003】

内燃機関は、通常、エンジンバルブを作動するために、機械的、電気的或いは油圧機械的バルブ作動装置を用いる。これらの装置は、エンジンのクランクシャフトの回転によって駆動される、カムシャフトと、ロッカーアームと、プッシュロッドの組合せを有している。カムシャフトが、エンジンバルブを作動するために使われると、バルブ作動のタイミングが、カムシャフト上のローブの大きさと位置によって決められる。

【0004】

油圧式空転バルブ作動装置は、カム、特に、内燃機関用に使われるもので駆動されうる。そのような空転装置におけるエンジンの油圧容積は、通常作動中のカムによる変位に直接比例する。しかし、使用目的によっては、エンジンバルブは、カムプロファイルによるよりも早くに閉鎖されねばならないこともある。この早い閉鎖は、空転装置におけるアキュムレータやオイルサンプに急速に油圧流体を開放することによって成し遂げられる。そういった場合には、バルブを閉鎖する率が固定カムプロファイルの代わりにアキュムレータ或いはサンプへの油圧流によって決定されるので、エンジンバルブ着座制御が必要である。エンジンバルブ着座制御は、エンジンバルブ着座が、カムの高速領域で生じるような用途(例えば、集中リフト)で要求される。更に、エンジンバルブ着座制御は、可変バルブ作動（ＶＶＡ）設計において必要とされ、あらゆる着座事象は、油圧流体の、おそらくはアキュムレータへの開放の結果として生じる。

【0005】

バルブ着座速度を制御する公知の装置および方法の例が、シュウォーラー（Ｓｃｈｗｏｅｒｅｒ）等の米国特許第６，３０２，３７０号に開示されており、参照としてここに加入する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】米国特許第６，３０２，３７０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

流体作動要素を用いたエンジンバルブを着座する方法および装置を提供することは、本発明の実施例の利点の一つである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

バルブ着座速度を制御する装置および方法の必要に応えて、出願人は、内燃機関のバルブを作動する画期的な油圧空転装置を開発した、これは、ハウジングを貫通するハウジングボアを有するハウジングと、ハウジングを貫通し、ハウジングボアを接続するハウジング流体通路と、ハウジングボアに設けられるマスターピストンであって、該マスターピストンは、マスターピストン側壁によって画定されるマスターピストン内に延びるマスターピストンボアを有しているようなマスターピストンと、マスターピストン側壁を貫通し、マスターピストンボアに接続する１つ以上のマスターピストン流体通路であって、当該１つ以上のマスターピストン流体通路は、ハウジング流体通路を選択的に登録するようになった、マスターピストン流体通路と、マスターピストンボアの下部に設けられたスレーブピストンと、マスターピストンボアの上部に設けられたバルブキャッチピストンであって、該バルブキャッチピストンは、バルブキャッチピストン壁によって画定される中空内部と、バルブキャッチピストン壁の下端へと中空内部から延びる下端オリフィスと、バルブキャッチピストン壁の側部を貫通する１つ以上の側部通路と、バルブキャッチピストン壁を貫通する１つ以上の着座通路とを有し、該下端オリフィスは、スレーブピストンによって選択的に閉塞されるように配置されており、前記１つ以上の側部通路は、１つ以上の側部通路と１つ以上のマスターピストン流体通路の間の油圧流体連通が、マスターピストン側壁によって選択的に閉塞され、前記１つ以上の着座通路が１つ以上のマスターピストン流体通路との油圧連通に維持するように配置されるようになった、バルブキャッチピストンと、バルブキャッチピストンの中空内部に設けられるバルブキャッチばねとを有している。

【0009】

出願人は、更に、段落０００８に記載した内燃機関バルブを作動するための革新的な油圧空転装置において、前記マスターピストンボアが、バルブキャッチピストンが設けられる上部マスターピストンボアと、スレーブピストンが設けられる下部マスターピストンボアとを有し、下部マスターピストンボアの直径が上部マスターピストンボアの直径よりも大きいようになった、油圧空転装置を開発した。

【0010】

出願人は、更に、段落０００８に記載した内燃機関バルブを作動するための革新的な油圧空転装置において、前記ハウジングと前記スレーブピストンの間にスレーブピストンばねを更に設け、該スレーブピストンばねが、ハウジングからスレーブピストンを偏奇するようになった、油圧空転装置を開発した。

【0011】

出願人は、更に、段落０００８に記載した内燃機関バルブを作動するための革新的な油圧空転装置において、前記１つ以上の着座通路が、前記バルブキャッチピストン側壁を通って前記バルブキャッチピストンの中空内部から延びるようになった、油圧空転装置を開発した。

【0012】

出願人は、更に、段落０００８に記載した内燃機関バルブを作動するための革新的な油圧空転装置において、前記１つ以上の着座通路の少なくとも１つが、前記１つ以上の側部通路の少なくとも１つから前記バルブキャッチピストン壁の下端を通って延びるようになった、油圧空転装置を開発した。

【0013】

出願人は、更に、段落０００８に記載した内燃機関バルブを作動するための革新的な油圧空転装置において、前記１つ以上のマスターピストン流体通路が、下部マスターピストン流体通路と上部マスターピストン流体通路を有し、前記バルブキャッチピストン壁が、前記１つ以上の側部通路と前記上部マスターピストン流体通路の間の油圧流体連通を閉塞するようになったバルブキャッチピストンショルダを形成するようになった、油圧空転装置を開発した。

【0014】

出願人は、更に、段落００１３に記載した内燃機関バルブを作動するための革新的な油圧空転装置において、前記１つ以上のマスターピストン流体通路が、前記下部マスターピストン流体通路と前記上部マスターピストン流体通路の間のマスターピストン側壁に沿って設けられた中間マスターピストン流体通路を有するようになった、油圧空転装置を開発した。

【0015】

出願人は、更に、段落０００８に記載した内燃機関バルブを作動するための革新的な油圧空転装置において、前記ハウジング流体通路を油圧連通する油圧流体制御バルブを更に有するようになった、油圧空転装置を開発した。

【0016】

出願人は、更に、段落０００８に記載した内燃機関バルブを作動するための革新的な油圧空転装置において、前記油圧流体バルブと油圧連通する油圧流体アキュムレータを更に有するようになった、油圧空転装置を開発した。

【0017】

上記した記載と、下記の詳細な記載は、例示のためのものであって、本発明を限定するものではない。明細書の一部をなし、参照として取り込まれる添付の図面は、本発明の実施例を示すものであって、その詳細な説明とともに、本発明の原理を説明するものである。

【0018】

本発明の理解を助けるために、添付の図面を参照する。図面において、同様の参照番号は同様の要素を示す。図面は、例示のためのみであって、本発明を制限するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施例が用いられる第１バルブ作動装置を示す概略図である。

【図2】本発明の実施例が用いられる第２バルブ作動装置を示す概略図である。

【図3】本発明の第１実施例による油圧空転装置の断面における側面図である。

【図4】本発明の第２実施例による油圧空転装置の断面における側面図である。

【図5】本発明の第３実施例による油圧空転装置の断面における側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の実施例を参照すると、その例が添付図面において示されている。図１を参照すると、第１エンジンバルブ作動装置１０が示され、本発明の実施例による油圧空転装置２１０が用いられている。エンジンバルブ作動装置１０は、排気、吸気あるいは予備エンジンバルブのようなエンジンバルブ１００を有しており、これは、エンジンバルブヘッド１１０に摺動可能に設けられている。エンジンバルブ１００は、図示のように、閉鎖位置に向けて１つ以上のバルブばね１２０によって偏奇されている。

【0021】

ロッカーアーム１３０は、エンジンバルブ１００に隣接するロッカーシャフト１４０に枢動自在に取り付けられる。ロッカーアーム１３０は、エンジンバルブ１００の上端またはステムと接触する第１端と、象足状組立体１５０を有する第２端を有している。象足状組立体１５０は、象足状組立体の位置がロッカーアーム１３０に対して調節されるようにするナット１５２を有する。象足状組立体１５０は、ロッカーアーム１３０が、ロッカーアームを枢動するのに使われる油圧空転装置２１０からの直線運動を受けることができるようにする。

【0022】

油圧空転装置２１０は、空転装置ハウジング２００に摺動可能に設けられ、象足状組立体１５０と接触する端部を有する。象足状組立体１５０と接触する端部(すなわち、図１の下端)から反対側の空転装置２１０の端部は、プッシュチューブ１６０に接触し、これは、カム１７０に接触する。カム１７０は、プッシュチューブ１６０と空転装置２１０に動作を与える１つ以上の隆起１７２を含む。隆起１７２は、エンジンブレーキや排気ガス循環のような１つ以上の吸気作動または１つ以上の排気バルブ作動を提供する。

【0023】

空転装置２１０は、ハウジング流体通路２０２を介して、高速トリガーバルブのような油圧流体バルブ２６０と油圧流体連通している。油圧流体バルブ２６０が、高速トリガーバルブであると、エンジンサイクルあたり少なくとも１回は開放され閉鎖されうる。油圧流体は、油圧流体バルブ２６０の制御のもと、空転装置２１０へ供給され、空転装置から解放される。流体通路２０２は、本発明の他の実施例では、油圧流体アキュムレータ２６２と、直接或いは間接に油圧流体連通している。アキュムレータ２６２は、油圧流体バルブ２６０によって空転装置２１０から送られる油圧流体を急速に受容するとともに、油圧流体バルブ２６０の制御のもと油圧流体を空転装置２１０に急速に補給するために用いられる。

【0024】

図２を参照すると、第２エンジンバルブ作動装置１２が示され、ここでは、本発明の実施例による油圧空転装置２１０が用いられている。エンジンバルブ作動装置１２は、排気、吸気あるいは予備エンジンバルブのようなエンジンバルブ１００を有しており、これは、エンジンバルブヘッド１１０に摺動可能に設けられている。エンジンバルブ１００は、図示のように、閉鎖位置に向けて１つ以上のバルブばね１２０によって偏奇されている。

【0025】

空転装置２１０は、エンジンバルブ１００の上端またはステムと隣接し接触する空転装置ハウジング２００に摺動自在に設けられている。空転装置２１０は、象足状組立体１５０と接触する端部(すなわち、図２の上端)を有している。象足状組立体１５０は、ロッカーアーム１３０の第１端に調節可能に取り付けられ、ナット１５２によって位置決めされている。

【0026】

ロッカーアーム１３０は、直線動を空転装置２１０に与えることができるように、空転装置２１０に隣接したロッカーシャフト１４０に枢動自在に取り付けられている。ロッカーアーム１３０は、ロッカーアームの第２端に取り付けられカム１７０に接触するカムローラ１３２を有している。カム１７０は、動作をロッカーアーム１３０と空転装置２１０に与える１つ以上の隆起１７２を有している。隆起１７２は、エンジンブレーキや排気ガス循環のような１つ以上の吸気作動または１つ以上の排気バルブ作動を提供する。

【0027】

空転装置２１０は、ハウジング流体通路２０２を介して、高速トリガーバルブのような油圧流体バルブ２６０と油圧流体連通している。油圧流体バルブ２６０が、高速トリガーバルブであると、エンジンサイクルあたり少なくとも１回は開放され閉鎖されうる。油圧流体は、油圧流体バルブ２６０の制御のもと、空転装置２１０へ供給され、空転装置から解放される。ハウジング流体通路２０２は、本発明の他の実施例では、油圧流体アキュムレータ２６２と、直接或いは間接に油圧流体連通している。アキュムレータ２６２は、油圧流体バルブ２６０によって空転装置２１０から送られる油圧流体を急速に受容するとともに、油圧流体バルブ２６０の制御のもと油圧流体を空転装置２１０に急速に補給するために用いられる。

【0028】

図１および図２を参照して、装置１０および１２の変形が、本発明の意図する範囲を逸脱することなくなされる。例えば、本発明の代替例においては、ロッカーアーム１３０または空転装置２１０は、バルブブリッジ(図示せず)または他の介在するバルブトレイン要素を介してエンジンバルブ１００を接触する。更に、カム１７０は、図１に関しては、介在するプッシュチューブ１６０および・またはロッカーアーム１３０を介する代わりに、直接、空転装置２１０に作用し、図２に関しては、カム１７０は、プッシュチューブを介してロッカーアーム１３０に作用してもよい。

【0029】

図３に示す、空転装置２１０の第１実施例を参照すると、これは、バルブ作動装置１０および１２とともに使われ、図１、２に示すものの変更例である。図３を参照すると、空転装置２１０は、空転装置ハウジング２００に設けられたハウジングボア２０６に摺動自在に設けられたマスターピストン２２０を有している。マスターピストン２２０は、マスターピストンの上端で象足組立体１５０に接触して示されている。代替実施例では、マスターピストン２２０は、カム１７０またはロッカーアーム１３０に直接接触してもよいことは理解されるべきである。マスターピストン２２０は、上部マスターピストンボア２２３と下部マスターピストンボア２２１からなる中空内部を有している。上部マスターピストンボア２２３は、好ましい実施例では、上部マスターピストンボア２２３と下部マスターピストンボア２２１の交差部がマスターピストンショルダ２２８を形成するように、下部マスターピストンボア２２１よりも小さい直径を有している。上部マスターピストンボア２２３は、ここでは、バルブキャッチ空間として記載され、下部マスターピストンボア２２１は、ここでは、タペット空間として記載される。

【0030】

マスターピストン２２０は、タペット空間２２１からマスターピストンの外部に延びる１つ以上のマスターピストン流体通路を有している。マスターピストン流体通路２２２は、ハウジング流体通路２０２の一部としてハウジング２００に設けられる環状凹部２０４に登録するために、マスターピストン２２０の側壁に沿って配置される。環状凹部２０４は、マスターピストン２２０のストロークの間中、油圧流体バルブ２６０と１つ以上のマスターピストン流体通路２２２と油圧連通を維持するような大きさとされる。

【0031】

スレーブピストン２３０は、タペット空間２２１に摺動自在に設けられる。スレーブピストン２２１は、プッシュチューブ１６０に接触するように(図１に示されている)或いは、エンジンバルブ１００に接触するように(図２に示されている)、１つ以上のばね２３２によって偏奇されている。代替実施例においては、スレーブピストン２３０は、バルブブリッジ（図示せず)に向けて或いは、接触して偏奇されてもよい。スレーブピストン２３０は、バルブ１００ステムまたはプッシュチューブ１６０を受容するためのスレーブピストン凹部２３４を有している。スレーブピストン２３０は、バルブキャッチピストン２４０に設けられた下端オリフィス２４６を密封するようになった上面を有している。

【0032】

図３を参照すると、空転装置２１０は、更に、バルブキャッチ空間２２３に摺動自在に設けられたバルブキャッチピストン２４０を有している。バルブキャッチピストン２４０は、バルブキャッチばね２４２が設けられた中空内部２４１を有している。バルブキャッチばね２４２は、バルブキャッチピストン２４０をスレーブピストン２３０に向けて偏奇する。バルブキャッチピストン２４０は、わずかに凸形状の下端と、中空内部２４１からバルブキャッチピストン壁を貫通する下端オリフィス２４６を有している。下端オリフィス２４６は、好ましくは、スレーブピストンとバルブキャッチピストン２４０が互いに接触するとスレーブピストン２３０によって選択的に塞がれるか閉塞されるような大きさとされる。バルブキャッチピストンは、１つ以上の側部通路２４８と１つ以上の着座通路２５０を更に有している。側部通路２４８と着座通路２５０は、共に、バルブキャッチピストン２４０の側壁を貫通する。１つ以上の側部通路２４８は、１つ以上の着座通路２５０よりもバルブキャッチピストンの下側の壁の下端からもっと遠くに設けられる。すなわち、１つ以上の着座通路２５０は、１つ以上の側部通路２４８よりも低く、バルブキャッチピストン２４０の側壁に沿って設けられる。側部通路２４８は、バルブキャッチ空間２２３をバルブキャッチピストン２４０が摺動する結果として、マスターピストンショルダ２２８によって選択的に閉塞されるように配置される。１つ以上の着座空間２５０は、マスターピストン２２０、より詳細には、バルブキャッチピストン２４０がバルブキャッチ空間２２３を摺動する結果として、マスターピストンショルダ２２８によって閉塞されないままになるように配置される。１つ以上の着座通路２５０は、１つ以上の側部通路２４８と下端オリフィス２４６が閉鎖された後、選択的な量の油圧流体がエンジンバルブ１００を着座するように通ることができるような大きさにされている。

【0033】

図３に示す空転装置２１０は、図１および２に示すように、エンジンバルブを作動および着座するために、以下のように使われる。図１から３を参照すると、装置１０または１２を油圧流体で満たすために、カム１７０が基礎円上にある時(すなわち、カム１７０がプッシュチューブ１６０やロッカーアーム１３０のようなバルブトレイン要素に接触する隆起１７２を有していない時)、油圧流体バルブ２６０は、開放される。カム１７０が基礎円上にある結果として、油圧流体供給源（図示せず）およびアキュムレータ２６２からの低圧(例えば、１００ｐｓｉ)の油圧流体が油圧流体バルブ２６０から空転装置２１０へ流れる、特に、ハウジング流体通路２０２、環状凹部２０４、マスターピストン流体通路２２２を通って、タペット空間２２１に流れる。油圧流体は、１つ以上の着座および側部通路２４８と２５０と、下端オリフィス２４６を通って、バルブキャッチ空間２２３を満たす。バルブキャッチばね２４２は、バルブキャッチピストン２４０をタペット空間２２１へと下方に摺動させる。スレーブピストン２３０は、油圧流体バルブ２６０による空転装置２１０への油圧流体の導入の結果として、タペット空間２２１内で下方に摺動する。

【0034】

一旦、油圧空転装置２１０が油圧流体で充填されると、油圧流体バルブ２６０は、閉鎖されて、スレーブピストン２３０からのマスターピストン２２０の分離がタペット空間２２１が油圧密封されることにより維持される。カム１７０から空転装置へ与えられるその後の動作は、マスターピストン２２０からスレーブピストン２３０に移され、次にエンジンバルブ１００に移される。カム１７０上の１つ以上の隆起１７２によって規定される前に、エンジンバルブ１００の作動を終了させるために、油圧流体バルブ２６０は、選択的に開放される。油圧流体バルブ２６０が開放されると、油圧流体が、空転装置２１０から油圧流体バルブ２６０を通って、低圧流体源(図示せず)および・またはアキュムレータ２６２に逃げる。

【0035】

油圧流体バルブ２６０が開放されると、エンジンバルブばね１１０は、エンジンバルブ１００を押し上げ、次に、スレーブピストン２３０がタペット空間２２１の流体内に押されるのである。タペット空間２２１の流体は、変位され、１つ以上のマスターピストン流体通路２２２とハウジング流体通路２０２を通って空転装置２１０から流出する。流体はハウジング流体通路２０２を通るので、スレーブピストン２３０は、スレーブピストン上面が下端オリフィス２４６を閉塞する、バルブキャッチピストン２４０への接触時まで、比較的急速に、タペット空間２２１内に摺動する。流体は、ハウジング流体通路２０２を通り続けるので、バルブキャッチピストン２４０は、バルブキャッチばね２４２の偏奇力に対抗してバルブキャッチ空間２２３内に押し上げられる。バルブキャッチピストン２４０が押し上げられるので、バルブキャッチピストン空間２２３の流体は、１つ以上の側部通路２４８と１つ以上の着座通路２５０を通らねばならない。バルブキャッチ空間２２３は、バルブキャッチピストン２４０が上昇するように、１つ以上の側部通路２４８と１つ以上の着座通路２５０を通らねばならないので、エンジンバルブ１００と、スレーブピストン２３０と、バルブピストン２４０が上昇する割合(すなわち、エンジンバルブ着座速度)は、初期エンジンバルブ着座速度に比べて減少する。バルブキャッチピストンは、上昇し続けるので、１つ以上の側部通路２４８がマスターピストンショルダ２２８によって閉塞されて、エンジンバルブ着座速度は、減じられる。１つ以上の側部通路２４８の閉塞は、流体がバルブキャッチ空間２２３から側部通路を通って逃げることを防止し、バルブキャッチピストン２４０のストロークの間中、マスターピストンショルダ２２８によって閉鎖されることなくまたは閉塞されることなく維持される１つ以上の着座通路２５０を通って、バルブキャッチ空間２２３からの流体の追加的な通過を強いる。着座通路２５０は、期待される油圧流体作動条件の範囲でエンジンバルブ１００のための許容できるバルブ着座速度となるように、バルブキャッチ空間２２３からの正しい量の流体の通過を許容できるように選択的に大きさを決められる。その後、バルブキャッチ空間２２３とタペット空間２２１を油圧流体で補充することによって工程が繰り返される。

【0036】

図４を参照すると、ここに示す空転装置２１０は、以下を除いて、図３に示した空転装置と同様の要素を有している。図４に示した空転装置におけるバルブキャッチピストン２４０は、下端オリフィス２４６が中空内部２４１からバルブキャッチピストン２４０壁の下端を通って延びる、比較的平坦な下端を有している。下端オリフィス２４６は、好ましくは、スレーブピストンとバルブキャッチピストン２４０が互いに接触している時に、スレーブピストン２３０によって選択的に閉鎖されまたは閉塞されるような大きさとなっている。バルブキャッチピストン２４０は、更に、１つ以上の側部通路２４８と１つ以上の着座通路２５０を有している。１つ以上の側部通路２４８は、バルブキャッチピストン２４０の側壁を貫通している。１つ以上の着座通路２５０は、１つ以上の側部通路２４８からバルブキャッチピストン壁の下端を貫通している。１つ以上の側部通路２４８は、バルブキャッチピストン２４０がバルブキャッチ空間２２３を摺動する結果、マスターピストンショルダ２２８によって選択的に閉塞されるように配置されている。１つ以上の着座通路２５０は、バルブキャッチピストン２４０がバルブキャッチ空間２２３を摺動する結果として、マスターピストン２２０によって、特に、マスターピストンショルダ２２８によって、閉鎖されないよう維持されるよう配置される。１つ以上の着座通路２５０は、１つ以上の側部通路２４８と下端オリフィス２４６が閉鎖されまたは閉塞された後、選択的な量の油圧流体が通ってエンジンバルブ１００を着座するような大きさにされている。

【0037】

図４に示した空転装置２１０は、図１および２に示したようなエンジンバルブを、上記した図３に示した空転装置と同様にして、作動し着座するために使われる。

【0038】

図５を参照すると、ここに示す空転装置２１０は、以下を除いて、図３および４に示した空転装置と同様の要素を有している。図５を参照すると、空転装置２１０は、均一な直径を有し、マスターピストンショルダを形成しない、上部マスターピストンボア２２３と下部マスターピストンボア２２１からなる中空の内部を有するマスターピストン２２０を有している。

【0039】

マスターピストン２２０は、１つ以上の上部流体通路２２４と、１つ以上の中間流体通路２２５と、タペットおよびバルブキャッチ空間２２１と２２３からマスターピストンの外部に延びる１つ以上の下部流体通路２２６とを有する。上部、中間および下部流体通路２２４、２２５、２２６は、ハウジング２００に設けられた環状凹部２０４をハウジング流体通路２０２の一部として登録するために、マスターピストン２２０の側壁に沿って配置されている。環状凹部２０４は、マスターピストン２２０のストロークの間中、油圧流体バルブ２６０と１つ以上の上部、中間および下部流体通路２２４、２２５，２２６との油圧連通を維持するような大きさになっている。少なくとも、下部流体通路２２６は、環状凹部２０４との油圧流体連通を維持するように配置される。

【0040】

図５の空転装置のバルブキャッチピストン２４０は、下端オリフィス２４６が中空内部２４１からバルブキャッチピストン２４０壁の下端を通って延びる、比較的平坦な下端を有している。下端オリフィス２４６は、好ましくは、スレーブピストンとバルブキャッチピストン２４０が互いに接触している時に、スレーブピストン２３０によって選択的に閉鎖されまたは閉塞されるような大きさとなっている。バルブキャッチピストン２４０は、バルブキャッチピストンショルダ２５２とバルブキャッチピストン凹部２５３を形成する段形状を有している。バルブキャッチピストン２４０は、バルブキャッチピストンショルダ２５２の上部に配置される１つ以上の側部通路２４８と、バルブキャッチピストン凹部２５３に沿って配置される１つ以上の着座通路２５０を有している。１つ以上の側部通路２４８と１つ以上の着座通路は、バルブキャッチピストン２４０の側壁を貫通している。１つ以上の側部通路２４８は、バルブキャッチピストン２４０がバルブキャッチ空間２２３を摺動する結果、バルブキャッチピストンショルダ２５２によって選択的に閉塞されるように配置され、まず、中間流体通路２２５を通過しその後上部流体通路２２４を通過する。１つ以上の着座通路２５０は、バルブキャッチピストン２４０がバルブキャッチ空間２２３を摺動する結果として、マスターピストン２２０によって、閉鎖されないよう維持されるよう配置される。１つ以上の着座通路２５０は、１つ以上の側部通路２４８と下端オリフィス２４６が閉鎖されまたは閉塞された後、選択的な量の油圧流体が通ってエンジンバルブ１００を着座するような大きさにされている。

【0041】

図５に示した空転装置２１０は、図１および２に示したようなエンジンバルブを、以下を除いて、図３と４に示した空転装置と同様にして、作動し着座するために使われる。図５に示すバルブキャッチピストン２４０は、まず、１つ以上の中間流体通路２２５を、その後１つ以上の上部流体通路２２４を次第に閉塞または閉鎖することによって、バルブキャッチ空間２２３からの油圧流体の流れを絞る。バルブキャッチ空間２２３からの流体のこの段階的な絞りは、バルブキャッチピストン２４０の上昇ストロークの過程でエンジンバルブ着座速度を次第に減じるために使われる。

【0042】

本発明の変形および改良が、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、当業者によってなされることは明らかである。よって、本発明は、添付の特許請求の範囲およびその等価なものの範囲内で提供されるあらゆる変形および改良に及ぶものである。

【図1】

【図2】

【図4】

【図5】

【図3】