(57)【要約】  回転電磁アクチュエータ（２）は、トルクをそのロータ（４）に印加するためのバイアス組立体（３０）を含む。このようなアクチュエータは、内燃エンジンのポペット弁を動作させるために用いられ得る。バイアス組立体は、（ａ）バイアス組立体がロータの回転範囲の少なくとも部分にわたってトルクをロータに加え、加えられるトルクは、トルクプロファイルに従ってロータの回転位置とともに変化する第１の構成と、（ｂ）バイアス組立体がロータの回転範囲にわたってトルクをロータに実質的に加えない第２の構成と、の間で切り替え可能である。
2019532210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータと、
ロータであって、前記ロータの回転範囲にわたって前記ステータに対して回転可能である、ロータと、
トルクを前記ロータに印加するためのバイアス組立体と、
を備える電磁アクチュエータであって、
前記バイアス組立体が、
（ａ）前記バイアス組立体が前記ロータの前記回転範囲の少なくとも部分にわたってトルクを前記ロータに加え、加えられる前記トルクは、トルクプロファイルに従って前記ロータの回転位置とともに変化する第１の構成と、
（ｂ）前記バイアス組立体が前記ロータの前記回転範囲にわたってトルクを前記ロータに実質的に加えない第２の構成と、
の間で切り替え可能である、電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記バイアス組立体が機械組立体であり、弾性機械構成要素を含む、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記バイアス組立体が拘束部材を含み、前記バイアス組立体の前記第１の構成において、前記拘束部材は第１の向きになっており、前記弾性機械構成要素の部分の運動を拘束し、前記第２の構成において、前記拘束部材は第２の向きになっており、前記ロータが前記ロータの回転範囲にわたって回転する際に、前記弾性構成要素の運動を拘束しない、請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記ロータがカム表面を規定し、前記バイアス組立体が、前記カム表面と係合したカム従動子を含み、前記バイアス組立体によって前記ロータに加えられる前記トルクの大きさが、前記カム表面による前記カム従動子の変位の大きさに依存する、請求項２または３に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記弾性機械構成要素の第１の部分が前記カム従動子を形成するか、またはそれに結合されており、前記カム従動子の運動に応答して運動する、請求項４に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記弾性機械構成要素の第２の部分が、前記バイアス組立体の前記第１の構成において、前記第２の構成よりも拘束される、請求項５に記載のアクチュエータ。
【請求項７】
前記弾性機械構成要素が、枢動可能に装着された板ばねである、請求項６に記載のアクチュエータ。
【請求項８】
前記弾性機械構成要素の前記第２の部分の運動が、前記拘束部材の係合面と前記弾性機械構成要素との間の距離を低減することによって拘束可能である、請求項６または７に記載のアクチュエータ。
【請求項９】
前記拘束部材が回転可能部材であり、前記回転可能部材は、それぞれ、前記バイアス組立体が前記バイアス組立体の第１の構成と前記バイアス組立体の第２の構成との間で運動すると、前記回転可能部材の第１の向きと前記回転可能部材の第２の向きとの間で回転され、前記回転可能部材が前記回転可能部材の第１の向きから前記回転可能部材の第２の向きへ運動すると、前記拘束部材の係合面が、前記弾性機械構成要素に向かう方向に運動する、請求項３、または請求項３に従属する場合には、請求項４〜８のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のアクチュエータと組み合わせた制御機構であって、前記制御機構は、
第１のコントローラ位置と第２のコントローラ位置との間で運動可能であるコントローラと、
前記コントローラと前記バイアス組立体との間のカップリングと、
を備え、
前記カップリングが、前記コントローラが前記第１のコントローラ位置にある時には、前記カップリングが前記拘束部材を前記拘束部材の第１の向きに向けて付勢するように構成されている、
制御機構。
【請求項１１】
たとえ、前記拘束部材が最初は前記拘束部材の第１の向きへ運動することができない場合でも、前記コントローラが前記コントローラの第２のコントローラ位置から前記コントローラの第１のコントローラ位置へ運動することができる、請求項１０に記載の組み合わせ。
【請求項１２】
前記カップリングが、たとえ、前記拘束部材が最初は前記拘束部材の第１の向きへ運動することができない場合でも、前記コントローラが前記コントローラの第２のコントローラ位置から前記コントローラの第１のコントローラ位置へ運動することを可能にする弾性構成要素を含む、請求項１１に記載の組み合わせ。
【請求項１３】
前記コントローラが、回転可能に装着された回転可能コントローラ部材を含み、および／または前記拘束部材が回転可能に装着されている、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の組み合わせ。
【請求項１４】
前記弾性構成要素がトーションばねである、請求項１３に記載の組み合わせ。
【請求項１５】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の複数のアクチュエータを含み、前記組み合わせが複数のカップリングを含み、各カップリングは、前記コントローラと、前記アクチュエータのうちのそれぞれのものの前記バイアス組立体との間に設けられており、
各カップリングが、前記コントローラが前記第１のコントローラ位置にある時には、前記カップリングが前記アクチュエータのうちの前記それぞれのものの前記拘束部材を前記拘束部材の第１の向きに向けて付勢するように構成されている、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の組み合わせ。
【請求項１６】
少なくとも１つの弁、および請求項１〜９のいずれか一項に記載のアクチュエータを有する少なくとも１つのシリンダを含む内燃エンジンであって、前記アクチュエータは、前記少なくとも１つの弁を作動させるように構成されている、エンジン。
【請求項１７】
少なくとも１つの弁、および請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の組み合わせを各々有する複数のシリンダを含み、前記アクチュエータの各々が、それぞれの弁を作動させるように構成されている、請求項１６に記載のエンジン。
【請求項１８】
少なくとも１つの弁を各々有する複数のシリンダと、
請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の複数の組み合わせであって、各組み合わせの前記アクチュエータがそれぞれの弁に結合されている、複数の組み合わせと、
を含み、
各組み合わせの前記コントローラが他のコントローラとは独立して運動可能である、請求項１７に記載のエンジン。
【請求項１９】
少なくとも２つの弁を各々有する複数のシリンダであって、各シリンダの１つの弁は弁の第１のセットに属し、各シリンダの第２の弁は弁の第２のセットに属する、複数のシリンダと、
請求項１５に記載の第１の組み合わせおよび第２の組み合わせと、
を含み、
前記第１の組み合わせの各アクチュエータが、弁の前記第１のセットのうちのそれぞれのものを作動させるように構成されており、前記第２の組み合わせの各アクチュエータが、弁の前記第２のセットのうちのそれぞれのものを作動させるように構成されており、
各コントローラの前記コントローラが、他のコントローラとは独立して運動可能である、
請求項１７に記載のエンジン。
【請求項２０】
電磁アクチュエータを動作させる方法であって、前記電磁アクチュエータは、
ステータと、
ロータであって、前記ロータの回転範囲にわたって前記ステータに対して回転可能である、ロータと、
トルクを前記ロータに印加するためのバイアス組立体と、
を備え、
前記方法は、前記バイアス組立体を、
（ａ）前記バイアス組立体が前記ロータの前記回転範囲の少なくとも部分にわたってトルクを前記ロータに加え、加えられる前記トルクは、トルクプロファイルに従って前記ロータの回転位置とともに変化する第１の構成と、
（ｂ）前記バイアス組立体が前記ロータの前記回転範囲にわたってトルクを前記ロータに実質的に加えない第２の構成と、
の間で切り替えるステップを含む、方法。
【請求項２１】
前記アクチュエータが、内燃エンジン内のシリンダの弁を作動させるように構成されている、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電磁アクチュエータに関する。より詳細には、本発明は、ステータに対して回転可能であるロータを有し、トルクをロータに印加するためのバイアス組立体を含む回転電磁アクチュエータに関する。このようなアクチュエータは、例えば、内燃エンジンのポペット弁を動作させるために用いられ得る。
【背景技術】
【０００２】
国際公開第２００４／０９７１８４号パンフレットは、内燃エンジンの弁を開放および閉鎖するために用いられ得る回転電磁アクチュエータを記載している。一例では、弾性片持ちばねアームが、ロータとともに回転する偏心面の外周と接触している。アームはロータの回転の部分にわたって変形させられ、これにより、ロータの回転を加速するために後に用いられるひずみエネルギーを蓄積する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明は、
ステータと、
ロータであって、このロータの回転範囲にわたってステータに対して回転可能である、ロータと、
トルクをロータに印加するためのバイアス組立体と、
を備える電磁アクチュエータであって、
バイアス組立体が、
（ａ）バイアス組立体がロータの回転範囲の少なくとも部分にわたってトルクをロータに加え、加えられるトルクは、トルクプロファイルに従ってロータの回転位置とともに変化する第１の構成と、
（ｂ）バイアス組立体がロータの回転範囲にわたってトルクをロータに加えない、または実質的に加えない第２の構成と、
の間で切り替え可能である、電磁アクチュエータを提供する。
【０００４】
発明者らは、バイアス組立体を含む電磁アクチュエータのための適用物によっては、バイアス効果を（実用上の目的のために）実効的に除去すること、またはそれを完全に除去することが選択的に可能であることが有益となる場合があることを認識した。
【０００５】
例えば、アクチュエータが、内燃エンジンの弁を動作させるために用いられる適用物においては、ロータの各サイクル（ロータの完全回転、あるいはロータの回転範囲にわたる後方および前方へのロータの回転であり得る）は、関連付けられた弁の開放および閉鎖である、弁イベントに対応し得る。電磁アクチュエータの動作特性を１つの弁イベントまたはアクチュエータサイクルから次のものへ変更することが望まれる場合がある。本開示のアクチュエータを用いれば、エンジンの動作条件に依存してバイアス組立体の影響を１つ以上のサイクルから完全に除去することができる。
【０００６】
例えば、高エネルギー弁イベントの間には（すなわち、高速な高揚程イベントが必要とされる時）、エネルギー消費を最小限に抑えるために、バイアス組立体、およびそれがもたらすエネルギー再利用の十分な恩恵を利用することが好ましくなり得る。逆に、より穏やかな、よりゆっくりとした弁イベントの間には、バイアス組立体を係合解除することが好ましくなり得る。これは本発明によって容易にされる。
【０００７】
実施形態によっては、ロータの回転範囲は完全回転の一部分であってもよく、ロータは、この部分にわたって後方および前方に振動するように制御可能である。代替的に、ロータの回転範囲は、ロータが同じ方向に連続的に回転すること、および／または２つの端点の間で振動することを可能にする、完全回転であってもよい。
【０００８】
好ましい実施形態では、ロータの運動エネルギーは、ロータの回転の部分にわたってバイアス組立体内に蓄積される位置エネルギーに変換され、次に、この位置エネルギーは、後に、ロータの回転を加速するために、ロータの回転の別の部分にわたってロータへ逆に伝達される。
【０００９】
バイアス組立体は、例えば、機械的に、油圧により、または空気圧により実施され得る。好ましくは、バイアス組立体は機械組立体であり、弾性機械構成要素を含む。この構成要素は、バイアス組立体によってロータに加えられるバイアス力を発生する役割を果たし得る。
【００１０】
ロータは、ロータがその回転範囲の少なくとも部分にわたって回転するのに従い、弾性機械構成要素の部分が運動させられる、または撓むよう、バイアス組立体に結合され得る。拘束部材は、弾性機械構成要素の部分の運動を拘束するように作用するか（これにより、それは変形し、トルクをロータに加える）、または拘束をもたらさなくてもよい（これにより、構成要素は変形させられず、それゆえ、トルクをロータに加えない）。このように、拘束部材は、バイアス組立体によってトルクがロータに加えられるかどうかを制御するように動作可能であり得る。拘束部材は弾性機械構成要素と直接接触し得る。
【００１１】
実施形態によっては、ロータはカム表面を規定し、バイアス組立体は、カム表面と係合したカム従動子を含み、バイアス組立体によってロータに加えられるトルクの大きさは、カム表面によるカム従動子の変位の大きさに依存する。好ましくは、弾性機械構成要素の第１の部分はカム従動子を形成するか、またはそれに結合されており、カム従動子の運動に応答して運動する。さらなる実施形態では、弾性機械構成要素の第２の部分は、バイアス組立体の第１の構成において、第２の構成よりも拘束される。
【００１２】
バイアス組立体の弾性機械構成要素は、ばね、または弾性材料のブロックなどの、様々な形態を取り得ることは理解されるであろう。
【００１３】
実装形態によっては、弾性機械構成要素は、枢動可能に装着された板ばねである。このような構成では、ピボットから離間したばねの一部分がロータの回転範囲の少なくとも部分にわたって撓む。
【００１４】
カム従動子は弾性機械構成要素に向けて付勢され得る。弾性構成要素が今度は拘束部材に向けて付勢され得る。これは、バイアス組立体がカム従動子を介してトルクをロータに加えていない時に、部分のビビり（ｒａｔｔｌｉｎｇ）を回避するためである。各付勢力は、例えば、ばねなどの弾性要素によって発生され得る。どちらの付勢力も、カム従動子に作用する同じ弾性要素によって発生され得る。
【００１５】
さらなる実施形態では、弾性機械構成要素の第２の部分の運動は、拘束部材の係合面と、弾性機械構成要素との間の距離（すなわち、弾性構成要素がその撓んでいない位置、または最小撓み位置にある時の、係合面と弾性構成要素との間の距離）を低減することによって拘束可能である。例えば、拘束部材は回転可能部材であり、この回転可能部材は、それぞれ、バイアス組立体がバイアス組立体の第１の構成とバイアス組立体の第２の構成との間で運動すると、回転可能部材の第１の向きと回転可能部材の第２の向きとの間で回転され、回転可能部材が回転可能部材の第１の向きから回転可能部材の第２の向きへ運動すると、拘束部材の係合面は、弾性機械構成要素に向かう方向に運動する。
【００１６】
本発明は、本明細書に記載されているとおりのアクチュエータと組み合わせた制御機構であって、この制御機構は、
第１のコントローラ位置と第２のコントローラ位置との間で運動可能であるコントローラと、
コントローラとバイアス組立体との間のカップリングと、
を備え、
カップリングが、コントローラが第１のコントローラ位置にある時には、カップリングが拘束部材を拘束部材の第１の向きに向けて付勢するように構成されている、
制御機構をさらに提供する。
【００１７】
コントローラとバイアス組立体との間に、硬質のカップリング機構でなく、弾性付勢カップリングを有することが好ましい場合がある。場合によっては、コントローラがコントローラの第２の位置からコントローラの第１の位置へ切り替えられた時点で、拘束部材は拘束部材の第１の向きへ運動することができなくてもよい（拘束部材は、例えば、バイアス組立体の弾性構成要素によって、これを行うのを阻止されてもよい）。コントローラとバイアス組立体との間における弾性カップリングまたは「ロストモーション」カップリングの使用は、カップリングが拘束部材を拘束部材の第１の構成に向けて付勢するよう、コントローラが運動することを可能にする。
【００１８】
それゆえ、たとえ、拘束部材が最初は拘束部材の第１の向きへ運動することができない場合でも、コントローラはコントローラの第２のコントローラ位置からコントローラの第１のコントローラ位置へ運動することができる。
【００１９】
実施形態によっては、カップリングは、たとえ、拘束部材が最初は拘束部材の第１の向きへ運動することができない場合でも、コントローラがコントローラの第２のコントローラ位置からコントローラの第１のコントローラ位置へ運動することを可能にする弾性構成要素を含む。
【００２０】
カップリングは、たとえ、拘束部材が最初は拘束部材の第１の構成へ運動することができない場合でも、コントローラの第２の位置からコントローラの第１の位置へのコントローラの運動を吸収し、その後、拘束部材が第１の向きへ運動することができるようになると、拘束部材を拘束部材の第１の向きへ運動させることが可能であり得る。カップリングは、拘束部材に拘束部材の第１の向きに向けてバイアス力を加え得る。
【００２１】
実施形態によっては、コントローラは、回転可能に装着された回転可能コントローラ部材を含んでもよく、および／または拘束部材は回転可能に装着されてもよい。このような構成では、弾性構成要素は、例えば、トーションばねであってもよい。
【００２２】
本明細書に記載されるとおりの制御機構は、本明細書に記載されるとおりの複数のアクチュエータと組み合わせて提供され得る。このような組み合わせは複数のカップリングを含み得、各カップリングは、コントローラと、アクチュエータのうちのそれぞれのもののバイアス組立体との間に設けられており、各カップリングは、コントローラが第１のコントローラ位置にある時には、カップリングがアクチュエータのうちのそれぞれのものの拘束部材を拘束部材の第１の向きに向けて付勢するように構成されている。適用物によっては、アクチュエータのセットは、同時に動作するように制御されなくてもよく、代わりに、位相をずらして作動される。これは、例えば、アクチュエータが内燃エンジンの異なるシリンダに関連付けられている場合であり得る。いくつかの動作構成の下では、同じシリンダの弁のためのアクチュエータは共通のコントローラを有するが、位相をずらして動作し得る。本発明の実施形態では、コントローラと各バイアス組立体との間のカップリングはこれを吸収することができる。各カップリングが付勢力を各拘束部材に加えると、拘束部材は切り替えアクションいくつかのバイアス組立体を伝達することができ、各組立体は、組立体が切り替え可能な時にのみ切り替わる。例えば、切り替えは、バイアス組立体がトルクを関連ロータに加えない時にのみ（または最小限のトルクを加える時に）行われ得る。
【００２３】
本発明は、少なくとも１つの弁、および本明細書に記載されるとおりのアクチュエータを有する少なくとも１つのシリンダを含む内燃エンジンであって、アクチュエータは、少なくとも１つの弁を作動させるように構成されている、内燃エンジンをさらに提供する。さらなる実施形態では、エンジンは、少なくとも１つの弁、および本明細書に記載されるとおりのアクチュエータとの制御機構の組み合わせを各々有する複数のシリンダを含み得、アクチュエータの各々は、それぞれの弁を作動させるように構成されている。
【００２４】
実装形態によっては、１つのコントローラが複数のアクチュエータのバイアス組立体に結合されていてもよく、それにより、単一のコントローラが複数のアクチュエータを切り替えることができ、カップリングはアクチュエータの位相のずれた動作を吸収し、それにより、各アクチュエータは、アクチュエータが切り替え可能な時にのみ切り替えられる。
【００２５】
他の諸実装形態では、各アクチュエータは独自のカップリングおよびコントローラを有してもよく、各コントローラは他のコントローラとは独立して運動可能である。このように、各アクチュエータのバイアス組立体は、独自の対応するコントローラによって、他のものとは独立して切り替えられてもよい。
【００２６】
さらなる実施形態では、エンジンは、少なくとも２つの弁を各々有する複数のシリンダであって、各シリンダの１つの弁は弁の第１のセットに属し、各セットの第２の弁は弁の第２のセットに属する、複数のシリンダを含み得る。弁の各セットは関連コントローラを有し得、それぞれのセットのコントローラと各弁との間にカップリングが設けられており、各セットに関連付けられたコントローラは他のコントローラとは独立して運動可能である。例えば、内燃エンジンは、各シリンダに関連付けられた吸気弁の対（または排気弁の対）を有し得る。各対の一方の弁は一次弁と呼ばれ、他方は二次弁と呼ばれ得る。一次弁は、独自のコントローラを有する第１のセットを形成してもよく、第２の二次弁は、この場合も先と同様に、独自のコントローラを有する、第２のセットを形成する。エンジンの動作モードによっては、一次弁が二次弁に対して異なる仕方で動作させられることが望まれる場合があり、この構成はこれを容易にする。例えば、１つのモードでは、第１のセットのバイアス組立体はそれらの第１の構成になっていてもよく、その一方で、第２のセットのバイアス組立体はそれらの第２の構成になっていてもよい（またはその逆であってもよい）。
【００２７】
さらに、本発明は、電磁アクチュエータを動作させる方法であって、電磁アクチュエータは、
ステータと、
ロータであって、このロータの回転範囲にわたってステータに対して回転可能である、ロータと、
トルクをロータに印加するためのバイアス組立体と、
を備え、
本方法は、バイアス組立体を、
（ａ）バイアス組立体がロータの回転範囲の少なくとも部分にわたってトルクをロータに加え、加えられるトルクは、トルクプロファイルに従ってロータの回転位置とともに変化する第１の構成と、
（ｂ）バイアス組立体がロータの回転範囲にわたってトルクをロータに加えない、または実質的に加えない第２の構成と、
の間で切り替えるステップを含む、方法を提供する。
【００２８】
次に、本発明の実施形態を、例として、添付の概略図を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、アクチュエータのうちの一方が本発明を具体化する、回転電磁アクチュエータの対の斜視正面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る、アクチュエータのセットを含む内燃エンジンの部分の平面図である。
【図３】図３は、アクチュエータのバイアス組立体がそれらの第１の有効構成になっている状態における、図２に示される組立体の端面図であり、図４において標示された線Ａ−Ａに沿った断面端面図である。
【図４】図４は、アクチュエータのバイアス組立体がそれらの第１の有効構成になっている状態における、図２に示される組立体の側面図である。
【図５】図５は、アクチュエータのバイアス組立体がそれらの第２の無効構成になっている状態における、図２に示される組立体の端面図であり、図６において標示された線Ｂ−Ｂに沿った断面端面図である。
【図６】図６は、アクチュエータのバイアス組立体がそれらの第２の無効構成になっている状態における、図２に示される組立体の側面図である。
【図７】図７は、図１に示されるアクチュエータの対の斜視背面図である。
【図８】図８は、図３に示される組立体の一方の端部の拡大斜視図である。
【図９】図９は、線Ｃ−Ｃに沿った図２に示される組立体の断面端面図である。
【図１０】図１０は、本発明の別の実施形態に係る、内燃エンジンの部分の平面図である。
【図１１】図１１は、図１０に示される組立体の部分の斜視端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１に、本発明を具体化する回転電磁アクチュエータ２が示される。回転電磁アクチュエータ２は、ステータ６内に回転可能に装着されたロータ４を含む。図示の実施形態において、ステータ６は第２のアクチュエータ８と共有される。ステータは、ロータの回転軸１２に対して、ロータの周りに均等に円周方向に離間配置された８つのコイル１０を含む。アクチュエータの動作時には、ステータ巻線を選択的に励磁することによって、磁気的に発生されたトルクがロータに加えられる。アクチュエータ８のロータは、明確にするために、図面において省略されている。
【００３１】
カム表面１４がロータ上に形成されている。ローラの形態のカム従動子１６がカム表面と係合している。カム従動子１６はアーム１８の一方の端部において回転可能に装着されている。アームの他方の端部はシャフト２０上に回転可能に装着されている。シャフト２０はロータ４のための軸受ハウジングによって支持されている。この軸受ハウジングは、明確にするために、図１において省略されている。シャフト２０の露出部分は軸受ハウジング内の孔内へのプレス嵌めである。
【００３２】
カム従動子１６は、バイアス組立体３０によってカム表面１４と係合するように付勢されている。この組立体は板ばね３２を含む。板ばねは第１の端部３４においてステータ６上に枢動可能に装着されている。板ばねの第２の反対側端部３６はカム従動子アーム１８を圧迫し、それをカム表面１４に向けて下方へ付勢している。板ばね、カム従動子およびカム表面は、バイアス組立体が、ロータ軸に向かうのでなく、ロータ軸の一方の側に作用する力をロータに加えることができ、それにより、力がこの軸の周りのトルクを発生するように構成されている。
【００３３】
本出願人によって出願された同時係属の英国特許出願に、好ましいカム表面構成が開示されている。
【００３４】
バイアス組立体はまた、ロックシリンダ４０の形態の拘束部材を含む。ロックシリンダ４０は、図１には示されていない手段により、ロックシリンダの中心長手方向軸４２の周りに回転させるよう使用するために装着されている。ロックシリンダが、図１に示されるように配向されている時には、その円筒状周面４４が、第１の端部３４の方に位置する板ばね３２の部分の上面と係合し、これにより、板ばねの上方運動を拘束する。ロックシリンダの周面はまた、ロックシリンダの回転軸４２と平行であり、且つその軸を包含する平面と垂直な平面内に延在する、扁平な平面部分４６を含む。
【００３５】
バイアス組立体３０は、カム表面１４とカム従動子１６との間の相互作用に応じた板ばねの上方運動が拘束部材４０によって拘束される（図１に示されるとおりの）構成と、板ばねの第２の端部３６が、カム表面１４とカム従動子１６との間の相互作用に応答して運動させられた時に、板ばねの上方運動が拘束されない第２の構成との間で切り替え可能である。これは、図２〜図８を参照してさらに詳細に説明されることになる。
【００３６】
図２は、アクチュエータハウジングに固定するための組立体の平面図を示す。アクチュエータハウジングが今度は内燃エンジンのシリンダヘッドに固定されている。組立体は、バイアス組立体の２つのセットを制御するための２つの制御機構を担持する支持枠組５０を含み、各バイアス組立体は、対応する回転アクチュエータに関連付けられている。
【００３７】
制御機構の各々は、回転可能シャフト５２、５４の形態のコントローラを含む。各シャフトはそれぞれのカップリング５６および５８によって４つのアクチュエータのセットに結合されている。より具体的には、カップリングは、各シャフトと、各アクチュエータバイアス組立体の拘束部材との間に接続されたトーションばねを含む。各シャフトは、それぞれのクランクアーム６０、６２に接続されたそれぞれのアクチュエータ（図示せず）によって回転可能である。
【００３８】
図３および図４は、有効構成における制御機構を示し、図５および図６は、無効構成における制御機構を示す。
【００３９】
有効構成では、図３において、ロックシリンダ４０の周面４４が板ばね３２の上面と接触している様子を見ることができる。これは、図１に示される向きに対応する。拘束部材と接触した位置における板ばねの上方運動はロックシリンダによって阻止される。したがって、板ばねの遠位端部３６がカム従動子アーム１８によって上方へ押されると、その結果、板ばねは変形させられ、アーム１８に弾性バイアス力を加えることになる。板ばねはまた、機械的ひずみエネルギーの形態のエネルギーを蓄積することになる。このエネルギーは、その後、板ばねの端部３６が下方へ運動することを可能にされると、ロータへ逆に伝達されることになり、これにより、カム従動子１６は加速トルクをロータに加える。
【００４０】
図５および図６に示される無効構成では、ロックシリンダ４０は、関連付けられた切り替えシャフト５２によって回転された。シリンダは、その平坦面４６が板ばねの方へ向くように回転した。その結果、板ばねがその撓んでいない位置にある時には、板ばねに隣接したロックシリンダの表面は、板ばねから離間している。その後、板ばねの遠位端部３６がカム従動子アーム１８によって上方へ変位させられる時に、この運動は（少なくとも最初は）ロックシリンダ４０によって拘束されない。板ばねは、図５に示される位置へピボット６４の周りに上方に枢動することができる。したがって、遠位端部６４の上方運動は板ばねを変形させず、そのため、それは、カム従動子アーム１８、または、ひいては、ロータ４にバイアス力を加えない。したがって、この構成では、バイアス組立体３０はロータの回転に重大な影響を及ぼさない。
【００４１】
図７に示される好ましい構成では、カム従動子アーム１８および板ばね３２はコイルばね４８によって上方へバイアスされている。ばねは、カム従動子アーム、板ばねおよびロックシリンダを互いに接触した状態に保つことができ、部分のノイズおよび摩耗を発生し得る弛緩した部分のビビりを回避する。ばねの一方の端部４７は、軸受ハウジング（図には示されていない）との係合によって固定位置に保持されていてもよく、その一方で、他方の端部４９はカム従動子アームの遠位端部に結合されていてもよい。
【００４２】
各切り替えシャフト５２、５４と関連ロックシリンダとの間に存在するカップリングの構成は、図８および図９においてより明瞭に視認可能である。図９は、切り替えシャフト５２に関連付けられたカップリングを示す。トーションばね５６の一方の端部７０は、切り替えシャフト５２上に装着されたアーム７２に接続されている。トーションばねの他方の端部７４はロックシリンダ４０内の半径方向穴内に配置されている。図９では、切り替えシャフト５２はその有効構成になっている。図９に示される方向で見た時のシャフトの時計方向の回転が、アーム７２を運動させ、トーションばね５６の関連端部７０を変位させ、ばねに、シリンダを反時計方向に回転するよう付勢するバイアス力をロックシリンダ４０に加えさせた。これはロックシリンダを、図３に示される向きに向けて付勢する。
【００４３】
その後、切り替えシャフトが、図９に示される向きから反時計方向に回転されると、これは、ひいては、トーションばね５６の関連端部７０を変位させ、それにより、ロックシリンダを、図５に示される構成に向けて時計方向に回転するよう付勢するバイアス力を発生する。
【００４４】
板ばねの遠位端部３６がカム従動子アーム１８によって上方へ撓ませられると、板ばねが、一方の向きから他方へのロックシリンダの回転に抵抗し得る、またはこれを阻止し得る様子を見ることができる。したがって、このとき、ロックシリンダは切り替えシャフトの切り替えに直ちに応答することができない。しかし、切り替えシャフトの運動は、トーションばね内に機械的ひずみエネルギーを蓄積するトーションばね５６の変形によって吸収される。次に、板ばねが下方へ運動すると、トーションばねによってロックシリンダに加えられたバイアス力は、次に、ロックシリンダをその他方の向きへ回転させる。
【００４５】
図１０および図１１に、図２に示される構成の変更された実施形態が示される。本実施形態では、各ロックシリンダが独自の切り替えシャフト８０を有する。各切り替えシャフトが今度は、それぞれのシャフトを選択的に切り替えるための独自のアクチュエータ８２を有する。このような構成では、各バイアス組立体は、他のものとは独立して、一方の構成から他方へ切り替えることができ、複数のアクチュエータの動作のより高い自由度を与える。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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