(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に用いられるバルブの着座速度を制御するシステムであって、
内部にピストンが受容される内腔を有するハウジング、
前記内腔内に配置され、二方向に変位するピストン、
前記ピストンの一端で画成される油圧チャンバ、
前記油圧チャンバ内へ延在する延長された栓、ならびに
少なくとも一つの中央開口を有し、かつ前記油圧チャンバ内に配置されたディスクを含み、
前記ディスクの前記中央開口に前記延長された栓が通されて、該ディスクと該延長された栓とが協働して前記バルブの着座速度を制御するようになっている、バルブ着座システム。
【請求項２】
前記延長された栓は、該栓の側壁に沿って形成された少なくとも１つの縦溝を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記延長した栓がその側壁に沿って形成された少なくとも一つの縦溝を備え、前記延長された栓が前記ディスクと摺動可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記延長された栓は、その側壁に沿って形成された複数の縦溝を有している、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記縦溝の深さが一様でない、請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記縦溝が先細りの端を備える、請求項２に記載のシステム。
【請求項７】
前記先細りの端は、先細りが直線的である、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記先細りの端は、先細りが直線的でない、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記ディスクと前記延長された栓に形成された肩部との間にばねが設けられている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ディスクと、前記ピストンに形成された肩部との間にばねが設けられている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ピストンと前記延長された栓に形成された肩部との間にばねが設けられている、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ピストンと前記延長された栓に形成された肩部との間にばねが設けられている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ピストンには、前記延長された栓を受容するくぼみが形成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記延長された栓が、前記ハウジングを通して前記油圧チャンバ内に調整可能な長さで延在する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記延長された栓に形成されたねじ山と、前記ハウジングに形成されたねじ山との協働作用により、該延長された栓が前記ハウジングに調整可能に接続される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記延長された栓に形成されたねじ山と、前記ピストンに形成されたねじ山との協働作用により、該延長された栓が前記ピストンに調整可能に接続される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記延長された栓と前記ピストンとが一体的に形成されている、請求項１に記載のシとステム。
【請求項１８】
ピストンが受容される内腔を有するハウジング、
該内腔内に位置し２方向に移動するようになされたピストン、
該ピストンの端部により画成される油圧チャンバ、
該油圧チャンバ内に延在する延長した栓、ならびに
少なくとも１つの中央開口部を有し、前記チャンバ内に位置するディスクを有し、
前記延長した栓が前記ディスクの中央開口部に摺動可能に通されて、前記ディスクと前記延長した栓とが、バルブ着座速度を制御するようにされている、内燃機関バルブの着座速度制御システム。
【請求項１９】
前記延長した栓が、縦溝付きの端部と溝付きでない端部とを有し、
該栓の縦溝付き端部を収納するために前記ハウジング内にハウジングくぼみが形成され、該ハウジングくぼみと前記油圧チャンバとの交差箇所にハウジングくぼみ肩部が形成され、
前記ピストンが該ハウジング内腔内の後退位置にある時に、前記ハウジングくぼみ肩部に向けて前記ディスクを片寄らせるための手段が設けられている、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
システムが、
前記延長した栓の縦溝がない端部を受けるためのピストンくぼみ、および
前記延長した栓を前記のピストンくぼみから外方に片寄らせるための手段を有する、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記延長した栓を片寄らせるための手段がばねを含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記延長した栓が、縦溝付きの端部と溝付きでない端部とを有し、前記延長した栓の縦溝付き端部を受容するために前記ピストン内にピストンくぼみが形成され、
該ピストンくぼみと前記チャンバの交差個所にピストンくぼみ肩部が画成され、
前記ピストンが前記ハウジング内腔内の後退位置にある時に、該ピストンくぼみ肩部に対して前記ディスクを片寄らせるための手段が設けられている、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２３】
前記ディスクを片寄らせる手段がばねを含む、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
ピストンを受容する内腔と、該内腔の端壁に形成されたくぼみとを有するハウジング、
前記くぼみと前記内腔との交差個所に沿って画成されるくぼみ肩部、
前記内腔内に位置し２方向に移動するようにされたピストン、
前記内腔の端壁と前記ピストンとで画成される油圧チャンバ、
前記油圧チャンバに流入流出する作動油を供給する手段と、
少なくとも１つの中央開口部を有し、前記ピストンと前記内腔端壁との間に位置するディスク、ならびに
前記ピストンから前記チャンバおよび前記ディスクの中央開口を通り前記くぼみの内部まで延在する、縦溝付き端部を有する延長した栓、を有し、
前記延長した栓が前記くぼみ内の後退位置にある場合に最小化した油圧の通路が前記ディスクと前記延長した栓との間に形成され、さらに、
前記延長した栓が前記くぼみ内の後退位置にある場合に、前記ディスクを前記くぼみ肩部へ片寄らせるばね
を有する内燃機関バルブの着座速度制御システム。
【請求項２５】
作動油を供給する手段が前記くぼみと直接連絡する油圧の通路を含む、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
ピストンを受容する内腔を有するハウジングと、
前記内腔内に位置し、２方向に移動するピストンであって、上端にくぼみが形成されたピストンと、
前記内腔の端壁と前記ピストンの上端とで画成される油圧チャンバと、
前記くぼみと前記油圧チャンバとの交差個所に沿って画成されたくぼみ肩部と、
中央開口部を有し、前記ピストンと前記内腔端壁との間に位置するディスクと、
前記ピストンが前記内空内の後退位置にある場合、前記くぼみ肩部に対して前記ディスクを片寄らせるばねと、
前記内腔の端壁から前記油圧チャンバおよび前記ディスクの中央開口を通り前記くぼみの内部に延在する、縦溝付き端部を有する延長した栓と、を有し、
前記ピストンが、前記くぼみ肩部に近接した後退位置にある場合に最小化した油圧の通路が前記ディスクと前記延長した栓の間に形成される、内燃機関バルブの着座速度制御システム。
【請求項２７】
前記内腔と直接連絡する油圧の通路を含む、請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記システムとエンジン・バルブ部品との間のがたを自動的に除く手段含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項２９】
前記システムとエンジン・バルブ部品との間のがたを自動的に除くことができるように、前記延長した栓の前記縦溝がない端部と前記ピストンくぼみが、漏洩作動油を前記ピストンくぼみ内部へ流入可能としている、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３０】
前記延長した栓が、前記ピストン上に形成されたピン形の端部を有し、該ピン形の端部が前記ディスクの中央開口を徐々に絞っていく、請求項１に記載のシステム。
【請求項３１】
前記ディスクが、前記油圧チャンバ内に配置され、前記ディスクは、前記延長した栓により徐々に絞られる中央流れ開口と、絞られることのない中央外にある流れ開口とを有する、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】
エンジン・バルブ着座速度を制御する方法であって、エンジン・バルブの開放動作に応じて流体チャンバ内に流体を満たす段階、
前記エンジン・バルブの閉止動作に応じて前記流体チャンバから流体を排出する段階、
前記エンジン・バルブの閉止動作期間の少なくとも部分動作時前記流体チャンバからディスクを通しての作動油の排出を徐々に絞る段階と、を含む方法。
【請求項３３】
前記ディスクの外周周りの流れを絞る段階、および
前記ディスクの少なくとも中央開口を通る流れを絞る段階をさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記徐々に絞る段階が前記ディスクを通る流体の流れを塞ぐようになっている、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
エンジン・バルブ着座速度を制御し、がたを自動的に除くことができるようにする方法であって、
がたを自動的に除くために第１流体チャンバに漏洩作動油を供給する段階、
前記エンジン・バルブの開放動作に応じて第２流体チャンバを満たす段階、
前記エンジン・バルブの閉止動作に応じて前記第２流体チャンバから流体を排出する段階、ならびに
前記エンジン・バルブの閉止動作期間の少なくとも部分動作時前記第２流体チャンバから前記ディスクを通しての作動油の排出を徐々に絞る段階、を含む方法。
【請求項３６】
前記延長された栓の一端に接続されるキャップを含む、請求項２に記載されたシステム。
【請求項３７】
前記延長された栓に形成されたねじ山と前記ハウジングに設けたねじ孔との協働作用により該延長された栓が該ハウジングに調節可能に結合される、請求項２６に記載されたシステム。
【請求項３８】
前記延長された栓は、下側の栓と、該下側の栓の一端に結合された上部栓との二つの部品を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３９】
上側の栓は、複数の縦溝と、二つのボスを有し、該二つのボスは、前記ディスクの、前記延長された栓に相対的な動きを制限している、請求項３８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（特許出願に関連する参考文献）
本出願は米国特許仮出願第６０／１５４０３５号（１９９９年９月１６日出願）および米国特許仮出願第６０／１５４４７２号（１９９９年９月１７日出願）に関し、これらの優先権を申し立てている。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は吸気および排気弁のようなエンジン・バルブの制御に関する。とくに、本発明はバルブ着座速度を制御する方法および装置に関する。
【０００３】
（発明の背景）
吸排気弁のようなエンジン燃焼室バルブはほぼ一般的にポペット式である。これらのエンジン・バルブは一般にバルブ閉止位置方向にばね荷重が掛かっている。多くの内燃機関において、エンジン気筒の吸排気弁はエンジン内の固定形状カムによって開放および閉止ができ、さらに具体的に述べるとそれぞれのカムの一体化部品である１個または複数個の固定ローブによってこの動作が行われる。固定形状カムを使用する場合は、異なったエンジン速度などの様々なエンジン運転条件に対してエンジン・バルブ・リフトのタイミングおよび／または量を調整してバルブ開放時期やそのリフトを最適化することが難しくなる。
【０００４】
エンジン・バルブを作動させるスレーブ・ピストンに作用する油圧を制御することによりエンジン・バルブ開放の時期を調整するための様々なシステムが存在する。これらのシステムとして、ソレノイド制御弁が高圧作動油源からスレーブ・ピストン上部への経路を正確なタイミングで開放する「コモン・レール」システムがある。このようなコモン・レール・システムの１つが本出願の譲渡人に譲渡されたＣｏｓｍａ等の米国特許第５６１９９６４号に記載されている。
【０００５】
固定カム形状を前提とすれば、バルブタイミングおよびバルブリフトを調整する他の方法にはバルブとカムの間のバルブ・トレイン・リンケージに「から動き」装置を組み込んだものがあった。から動きは、可変長の機械的手段、油圧手段または他のリンケージ手段でカム形状によって規制されるバルブの動作を変更するための一種の技術的解決策に適用される用語である。から動きシステムでは、カム・ローブがエンジン運転条件の全範囲にわたって必要な「最大」（最も長い一時休止時間および最大リフト）動作を与えることができる。カムによってバルブに伝えられた動きの一部ないしは全部を減ずるかまたはなくすために可変長システムをバルブ・トレイン・リンケージ、開放されるバルブの中間および最大動作を与えるカム内に含めることができる。
【０００６】
この可変長システム（またはから動きシステム）が完全に伸びた場合はカムの動きをすべてバルブに伝えることができ、また完全に縮んだ場合はカムの動きがバルブにまったく伝えられないかあるいは最小量が伝えられる。このようなシステムおよび方法の実例が本出願と同じ譲渡人に譲渡され、本明細書で参考文献に含めたＨｕの米国特許第５５３７９７６号および米国特許第５６８０８４１号に与えられている。
【０００７】
この米国特許第５６８０８４１号のから動きシステムでは、エンジン・カムシャフトが、マスタ・ピストンの油圧チャンバからスレーブ・ピストンの油圧チャンバへ作動油を移動させるマスタ・ピストンを作動させることができる。このスレーブ・ピストンが次にエンジン・バルブに作用してこれを開放させる。このから動きシステムは、マスタおよびスレーブ各ピストンのチャンバを含む油圧回路とつながったソレノイド弁および逆止弁を含むことができる。このソレノイド弁は作動油を油圧回路内に保持するために接近した位置に保持してもよい。ソレノイド弁が近くに保持されている限り、スレーブ・ピストンおよびエンジン・バルブはマスタ・ピストンの動作に直接応答し、次いでカムの動きに直接応答して作動油を移動させる。ソレノイド弁が一時的に開く場合は、この回路は部分的に排出することができ、またマスタ・ピストンによって発生した油圧の一部または全部を、スレーブ・ピストン移動のために印加する代わりに回路によって吸収することができる。
【０００８】
エンジン・バルブ作動の他の実例が、１９９３年２月１６日にＤ．Ｃｕｓｔｅｒに付与され、本明細書で参考文献に含めた米国特許第５１８６１４１号「ｅｎｇｉｎｅ  Ｂｒａｋｅ  Ｔｉｍｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ」（「’１４１特許」）に開示されている。’１４１特許に開示されたこのアクチュエータは、このような制御から利益を得ることはできるがエンジン・バルブの着座制御は規定していない。
【０００９】
エンジン・バルブは非常に急速に開閉する必要があり、したがってバルブ・スプリングは一般に著しく堅い。バルブが閉止する場合、バルブが、最終的にバルブまたは弁座を侵食するあるいはバルブの割れや破損さえも起こすような力で弁座に衝撃を与える可能性がある。カム形状に追随するためにバルブ・リフタを使用する機械的なバルブ作動システムでは、カム・ローブの形が固有のバルブ閉止速度制御を実現している。しかしながら、コモン・レール式油圧作動動弁装置では、エンジン・バルブの閉止速度を自動的に減衰させるカムが無い。さらに、から動きの用途によっては、カム形状によって与えられるよりも速い時期にエンジン・バルブを閉止する必要がある。から動きシステムでは油圧作動油を急速にアキュムレータに放出することによってこの早い時期の閉止を行うことができる。油圧式のから動きシステムでは、スレーブ・ピストンからの急速な流体排出によってエンジン・バルブが「自由落下する」ことが可能になり、許容できないような高速で着座する可能性がある。自由落下は、エンジン・バルブの閉止速度が固定カム形状の代わりに作動油のアキュムレータへの流れによって支配される場合に起こる。エンジン・バルブ着座制御はカムの高速域でエンジン・バルブの着座が起きるような応用（たとえば、リフト期間が集中して短い条件）に対しても必要である。電磁弁作動でもバルブの着座制御が必要である。
【００１０】
前記の結果、バルブ着座速度を制限する必要性がある。このバルブ着座速度を制限する必要性は急速なバルブ開放速度の必要性と相容れないものである。スレーブ・ピストンに充填と排出を分離したポートを設けることによってこの問題を解決する試みがいくつかなされてきた。米国特許第５５７７４６８号はバルブ着座速度を制限する１つのシステムを開示している。エンジン・バルブ着座速度を制御する既存の方法は、コストが高くなる、精度が悪くまた過剰なバルブ閉止変動を起こすなどの可能性がある。既存のシステムはまた、エンジン・バルブの変動ために気筒間のがたを調整する必要性にも適応してない。
【００１１】
出願者等はバルブ着座速度は約１５インチ／秒（０．３８ｍ／秒）未満にする必要があることを理解した上でバルブ着座の問題に挑戦した。バルブ着座速度を制御する段階が欠けていると、バルブは数桁大きい速度で着座する可能性がある。出願者等は、好ましくは、閉止するバルブが弁座から０．５ｍｍから０．７５ｍｍ以内にある場合にバルブ着座制御が機能するように設計すべきであることも明らかにした。バルブ熱膨張、バルブ摩耗および積み重ねられた許容差を組み合わせると０．７５ｍｍを超える可能性があり、これによって着座速度制御が全く行われない結果になるか、あるいはこのような変動を考慮したバルブ着座制御のがたを調整する対策が取られない場合でも極度に長く着座することになる。好ましくは、バルブ着座制御においては、エンジン・バルブの初期開放速度を大幅に低減すべきではないこと、および広範囲のバルブ閉止速度とオイル粘度にわたって作動できる必要があることなども想定されている。
【００１２】
バルブ着座速度の制御に使用されるバルブ受け装置は、スレーブ・ピストンのある区域に作用する圧力を生成してスレーブ・ピストンの速度を遅くし着座速度を低減する力を生み出すために作動油の流動制限を使用することができる。バルブ・リターン・スプリングに対抗する圧力が高くて制御する流量が小さいことが必要な装置などではこの圧力が作用する区域は非常に小さいものでよい。制御する流量が小さいと漏れ込みや製造公差に対する感度が高くなる。さらに、これらの装置はバルブ開放を生じる作動油の流れを制限することができる。
【００１３】
バルブ着座制御を可能にするために開発された既知のバルブ受け（着座）システムが、本明細書で参考文献に含め、共に係属中の米国特許出願第０９／３８３９８７号（１９９９年８月２６日出願）に開示されており、図１でシステム１００として示してある。このシステム１００はアクチュエータ・ハウジング１１０内部に配置されたスレーブ・ピストン１２０を備えている。このスレーブ・ピストン１２０はハウジング１１０内で滑動可能になっていて、その結果、その下にあるエンジン・バルブ（図示してない）を開放することができる。ねじ体１３０がこのハウジング１１０の上部を貫いて伸張し、スレーブ・ピストン１２０が休止位置（すなわち、エンジン・バルブが閉止）にある時はこのピストンに当接する。ねじ体１３０内にプランジャ１４０が配置され、ばね１６０によってスレーブ・ピストン１２０の方に片寄って位置している。このねじ体１３０をハウジング１１０内にねじ込みまた緩めることによってエンジン・バルブのがたを手動で調整することができる。
【００１４】
プランジャ１４０はスレーブ・ピストン１２０が定位置（エンジン・バルブが閉止）に近付く時にバルブ着座速度を選択的に制限する働きし、これによってエンジン・バルブはプランジャによる着座速度制限を行わない場合よりもさらにゆるやかに閉止することができる。プランジャ１４０が所定の距離以上ねじ体１３０を越えて伸びることを機械的に制限しているので、スレーブ・ピストン１２０が急速に戻ってこのプランジャと接触することができる。
【００１５】
このシステム１００はハウジング１１０の通路１５０を通して供給される作動油の作用下で作動する。この通路１５０によって供給される作動油は高圧であることが好ましい。スレーブ・ピストン１２０が下方（バルブ開放）へ移動する時は作動油がハウジング１１０の通路１５０およびスレーブ・ピストンの通路を通って流れ、その結果このスレーブ・ピストンはエンジン・バルブに抗して強制的に下方へ移動する。スレーブ・ピストン１２０が上方（バルブ閉止）へ移動する時は作動油がスレーブ・ピストン１２０の通路を逆に流れハウジング１１０の通路１５０から外へ出ていく。スレーブ・ピストン１２０が定位置に近付くとともにプランジャ１４０との間でシールを形成する。スレーブ・ピストンがその定位置に向かって進むので、このプランジャ１４０とスレーブ・ピストン１２０の間をシールすることによって、スレーブ・ピストンとハウジング１１０の端壁間の空間の油圧が蓄積する。この蓄積した油圧がスレーブ・ピストン１２０の上向きの動きに対抗し、これによってスレーブ・ピストンの動きを遅くしエンジン・バルブを着座させる時に助けとなる。
【００１６】
図１に示され、スレーブ・ピストン圧力に作用するバルブ受けシステム１００は、広範囲のエンジン速度およびオイル温度にわたって許容できるバルブ着座速度を達成したが、まだ改良が必要である。たとえば、バルブ受けシステム１００は、エンジンが高速時にエンジン・バルブをエンジン吸気の最適化に望ましい時間よりも長く開いたままにする傾向がある。このシステムは着座以前にバルブ速度をほとんどゼロに低減し、その後加速する結果、バルブが許容できない速度で着座する傾向もある。この種のバルブ受けシステムはまた複雑なスレーブ・ピストン設計も必要とし、これが高圧部分の容積を増加させ、スレーブ・ピストンとマスタ・ピストン、トリガ・バルブあるいはプレナムに至る通路の間の流体経路の長さと流れ抵抗を増加させ、スレーブ・ピストンの所要高および重量を増加させる。高圧部分の容積が増加することはコンプライアンスにとって好ましくない。流体経路の長さと流れ抵抗がそれぞれ増加すると圧力損失の増加を招き付随的に発生する電力およびオイル冷却負荷の増加を招く。さらにまた、圧力損失が増加するとエンジンが高速時のカムによる移動が減少する期間中はマスタ・ピストンを大気圧以上に維持することが難しくなり、これによってオイル中に気泡が発生する可能性がある。
【００１７】
第２のバルブ受けシステム２００が上記で説明した共に係属中の出願第０９／３８３９８７号に開示され、図２に示す。このバルブ受けシステム２００はバルブ受けプレナム圧力に作用し、図１に示すシステムよりも寄生的損失が小さいと考えられる。このシステム２００はアクチュエータ・ハウジング２１０内部に配置されたスレーブ・ピストン２２０を備えている。このスレーブ・ピストン２２０はハウジング２１０内で滑動可能になっていて、その結果、その下にあるエンジン・バルブ（図示してない）を開放することができる。ねじ体２３０がこのハウジング２１０の上部を貫いて伸張し、スレーブ・ピストン２２０が休止位置（すなわち、エンジン・バルブが閉止）にある時はこのピストンに当接する。ねじ体２３０内にプランジャ２４０が配置され、ばね２６０によってスレーブ・ピストン２２０の方に片寄って位置している。このねじ体２３０をハウジング２１０内にねじ込みまた緩めることによってエンジン・バルブのがたを調整することができる。ハウジング２１０を通る流体経路２５０はマスタ・ピストン（図示してない）および／またはトリガ・バルブ（図示してない）などの高圧油圧源に至る。
【００１８】
このシステム２００は、スレーブ・ピストン２２０の上向きの動きに対抗する油圧がねじ体２３０内に蓄積する点を除けば図１に示すシステム１００と同じように作動する。性能はこのシステム２００を使用して改良することができるが、高圧が必要でありプランジャ２４０の面積がさらに小さいことに関連してコンプライアンスが増加するために依然としてコンプライアンスの問題に直面する可能性がある。
【００１９】
前記の観点から、このシステムを通る作動油の流れを精巧に制御する必要がある高圧体制で十分に作動するバルブ着座制御のシステムが必要である。バルブ開放に対し作動油の流れに悪影響を及ぼさずまた漏れ込み感度の影響をそれほど受けないシステムも必要である。特に、バルブが弁座に近付くにつれてより抑制的になる流量制御によってバルブ着座を改良する必要がある。
【００２０】
エンジン・バルブとバルブ受けの間のがたの差を調整するバルブ受けも必要である。大抵の可変バルブアクチュエーション（ＶＶＡ）は本来がたの自動調整になっているが、バルブ着座制御は行わない。最初から、あるいはシステムが古くなった時に手動調整を必要としないシステムが望ましい。以前のバルブ着座制御機構は手動によるがたの調整または分離型のがたの調整装置が必要であった。コンプレッション・リリース・ブレーキ荷重を伝達できる従来の油圧式がた調整装置の設計は構造上およびコンプライアンスの必要条件のために難しいものになるだろう。
【００２１】
図１および２に示される各バルブ受けシステム１００および２００とは異なって、本発明の種々のバルブ受けの実施形態はシステム・プランジャ内に可変面積オリフィスを備える。したがって、本発明の種々のバルブ受け実施形態は寄生的な電力損失、したがってＶＶＡハウジング冷却負荷を低減でき、従来のバルブ受けシステムと比較してスレーブ・ピストンの長さと重量を低減することができる。この本発明のバルブ受け実施形態は従来のバルブ受けシステムと比べてバルブ受けのピーク圧力の低減も経験することができる。さらに、本発明のバルブ受け実施形態の可変流量制限の設計は、バルブ受け係合する点におけるエンジン・バルブ速度制御の面およびオイル温度や気泡制御の面から、一定流量制限の設計よりもさらに頑強であると予期される。可変流量制限を用いることによってバルブ受け／スレーブ・ピストンの係合点における移動を低減することができ、そのためこのバルブ受けはエンジンの吸気に対して望ましくない影響が少ない。
【００２２】
本発明は前記の必要性を満たしその他の利益もまた提供する。本請求の発明はから動きシステムまたはコモン・レール・システムのようなＶＶＡシステムにおいて良好なエンジン・バルブ着座速度を提供する。から動きＶＶＡシステムについては、エンジン・バルブ着座制御が、カム形状による支配に対立するものとして作動油のスレーブ・ピストンからアキュムレータへの流れによって閉止速度が支配されるような早い段階でのエンジン・バルブ閉止に対して提供される。エンジン・バルブ着座制御はまたカムの高速域および／またはコモン・レールＶＶＡ設計に対して提供することもできる。
【００２３】
本発明によって提供されるバルブ着座速度制御は、エンジン・バルブに対してバルブ閉止位置方向に掛かるばね荷重がないカム無しの可変バルブ作動設計に適用することもできる。１つの実例が電磁式の概念（Ａｕｒａ、ＦＥＶ、ＢＭＷ、Ｄａｉｍｌｅｒ  Ｂｅｎｚ、Ｓｉｅｍｅｎｓ）であり、この方法では１つの振動するばね質量系と、閉止位置または全開位置のどちらかでバルブをラッチする２つのソレノイドとを作るためにバルブの閉止方向と開放方向の両方に作用する向かい合わせになったばねがある。このシステムではソレノイドへの電流を正確に制御することによってバルブ着座速度制御を実現することができるが、実際には、全ての条件下で満足できるバルブ着座を確保するために別々のバルブ着座制御装置が必要になるであろう。他の実例は、バルブ・スプリングが無く、高圧の作動油源をエンジン・バルブに接続されるピストンの一方の側に交互に接続したり、排出したりするために２つの高速ソレノイド弁が使用される電気油圧式コモン・レールの考え方（Ｆｏｒｄ）である。このシステムでは、高速ソレノイド弁のタイミングを正確に制御することによってバルブ着座速度制御を実現することができるが、実際には、全ての条件下で満足できるバルブ着座を確保するために別々のバルブ着座制御装置が必要になるであろう。
【００２４】
（発明の目的）
したがって、本発明の目的はバルブ着座を制御する方法およびシステムを提供することにある。
【００２５】
本発明の他の目的は高油圧圧力下で適切に作動するバルブ着座制御の方法およびシステムを提供することにある。
【００２６】
本発明の他の目的はバルブ着座速度を微調整してエンジン・バルブを着座させる方法およびシステムを提供することにある。
【００２７】
本発明のさらに他の目的は、バルブ開放に対して油圧作動油の流れに悪影響を与える可能性が少ないバルブ着座制御の方法およびシステムを提供することにある。
【００２８】
本発明のさらに他の目的は、バルブが弁座に近付くにつれて累進的に油圧作動油の流れを制限するバルブ着座制御の方法およびシステムを提供することにある。
【００２９】
本発明のさらに他の目的は、熱膨張、バルブ摩耗および合計の許容誤差を自動調整するバルブ着座速度制御の方法およびシステムを提供することにある。
【００３０】
本発明のさらに他の目的は、着座前にほぼ一定のバルブ減速をもたらすバルブ着座制御の方法およびシステムを提供することにある。
【００３１】
本発明のさらに他の目的は、バルブ閉止事象の初期に許容できる着座速度をもたらすバルブ着座制御の方法およびシステムを提供することにある。
【００３２】
本発明のさらに他の目的は、バルブがカムの高速部分上の位置にありリフト期間が集中されて短い条件の場合に許容できる着座速度をもたらすバルブ着座制御の方法およびシステムを提供することにある。
【００３３】
本発明のさらに他の目的は、システムのコンプライアンスを低減するためにマスタ−スレーブ・ピストン回路の油圧作動油の容量を低減するバルブ着座制御の方法およびシステムを提供することにある。
【００３４】
本発明の他の目的は、寄生損を減らしその結果冷却必要量を低減したバルブ着座制御の方法およびシステムを提供することにある。
【００３５】
本発明の他の目的は、油圧作動油の空気混和特性を改良したバルブ着座制御の方法およびシステムを提供することにある。
【００３６】
本発明のさらに他の目的は、以前のシステムと比べて長さと重量を低減したスレーブ・ピストンを利用するバルブ着座制御の方法およびシステムを提供することにある。
【００３７】
本発明のさらに他の目的は、比較的簡易でかつ低コスト設計のバルブ着座制御の方法およびシステムを提供することにある。
【００３８】
本発明のさらに他の目的は、信頼性のあるバルブ着座の方法およびシステムを提供することにある。
【００３９】
本発明のさらに他の目的は、広範囲のバルブ閉止速度にわたって制御された着座速度の方法およびシステムを提供することにある。
【００４０】
本発明のさらに他の目的は、広範囲のオイル粘度にわたって制御された着座速度の方法およびシステムを提供することにある。
【００４１】
本発明のさらに他の目的は、制御要素をきっちりと同心に保持する必要がないバルブ着座制御の方法およびシステムを提供することにある。
【００４２】
本発明のさらに他の目的は、バルブ着座時に発生する熱を放散する手段を備えるバルブ着座制御の方法およびシステムを提供することにある。
【００４３】
本発明のさらに別の目的と利益が以下の説明に一部記載されており、これらは一部この説明および／または本発明の実施から当業者システムに明白になるであろう。
【００４４】
本発明のさらに他の目的は、制御要素をきっちりと同心に保持する必要がないバルブ着座制御の方法およびシステムを提供することにある。
【００４５】
本発明のさらに他の目的は、バルブ着座時に発生する熱を放散する手段を備えるバルブ着座制御の方法およびシステムを提供することにある。
【００４６】
（発明の概要）
外国の挑戦に応じて、出願者らはピストンに連絡する油圧チャンバからの作動油の充填および排出に応じて２方向に移動するようになされたピストンを有し、作動油排出時にこのチャンバからの作動油を導く手段と、排出時に絞り手段に対するこの導く手段の位置の変化に応じてこの導く手段を通る作動油の流れを事前に選択した割合で絞る手段とを備えるエンジン・バルブ着座システムを開発した。
【００４７】
出願者らはさらに、その中にピストンを収納するために形成された内腔を有するハウジングと、この内腔内に位置し内腔内で２方向に移動するようになされたピストンと、このピストン端が境界になっている油圧チャンバと、このチャンバ内に伸張するピストン栓と、少なくとも１つの中央開口部を有するディスクとを備え、このディスクがこのチャンバ内に位置してこのピストン栓と協働してバルブ着座速度を制御するようになされている内燃機関バルブの着座速度制御システムを開発した。
【００４８】
出願者らはさらに、その中にピストンを収納するために形成された内腔を有するハウジングと、この内腔の端壁に形成されたくぼみと、このくぼみと内腔の交差個所に沿って形成されたくぼみの肩部と、この内腔内に位置し内腔内で２方向に移動するようになされたピストンと、この内腔の端壁とピストンが境界になっている油圧チャンバと、この油圧チャンバに出入りする作動油を供給する手段と、少なくとも１つの中央開口部を有しこのピストンと内腔の端壁との間に位置するディスクと、このピストンが後退位置にある場合くぼみ肩部に対してディスクを片寄らせるようになされたばねと、このピストンからチャンバおよびディスクを通りくぼみの内部に伸張する縦溝付き端部を有し、このピストンが後退位置にある場合に最小化した油圧の通路がこのディスクと延長した栓の間に形成される延長した栓とを備える内燃機関バルブの着座速度制御システムを開発した。
【００４９】
出願者らはさらに、その中にピストンを収納するために形成された内腔を有するハウジングと、この内腔内に位置し内腔内で２方向に移動するようになされ、その上端にくぼみを形成されたピストンと、この内腔の端壁とピストンの上端が境界になっている油圧チャンバと、このくぼみとチャンバの交差個所に沿って形成されたくぼみの肩部と、１つの中央開口部を有し、このピストンと内腔端壁との間に位置するディスクと、このピストンが後退位置にある場合にこのくぼみ肩部に対してディスクを片寄らせるようになされたばねと、この内腔端壁からチャンバおよびディスクを通りくぼみの内部に伸張する縦溝付き端部を有し、このピストンが後退位置にある場合に最小化した油圧の通路がこのディスクと延長した栓の間に形成される延長した栓とを備える内燃機関バルブの着座速度制御システムを開発した。
【００５０】
出願者らは、このエンジン・バルブの開放動作に応じて作動油チャンバをいっぱいにする段階と、このエンジン・バルブの閉止動作に応じてこの作動油チャンバから作動油を排出する段階と、少なくともこのエンジン・バルブの閉止動作が少ない間はこの作動油チャンバからの作動油排出を累進的に絞る段階とを含むエンジン・バルブ着座速度の制御方法も開発した。
【００５１】
出願者らはさらに、がたを自動的に除くために第１の作動油チャンバに漏洩作動油を供給する段階と、このエンジン・バルブの開放動作に応じて作動油チャンバをいっぱいにする段階と、このエンジン・バルブの閉止動作に応じてこの作動油チャンバから作動油を排出する段階と、少なくともこのエンジン・バルブの閉止動作が少ない間はこの作動油チャンバからの作動油排出を累進的に絞る段階とを含む、エンジン・バルブ着座速度を制御し、がたを自動的に除くことができるようにする方法を開発した。
【００５２】
本発明の数多の実施形態および構成要素が添付図に示されており、それらの図において同一の参照数字は同一の構成要素を示している。
【００５３】
（発明の詳細な記述）
添付図に実施例が例示される本発明の第１の実施形態について詳細に説明する。図３について説明すると、自動調整バルブ受け（ＳＡＶＣ）の第１の実施形態はカムシャフト・ジャーナルとほとんど同じやり方でエンジン・オイルを供給することができる。このＳＡＶＣ１００はハウジング７００、スレーブ・ピストン３００、延長した栓４００およびディスク５００を備える。
【００５４】
このハウジング７００は、内部にスレーブ・ピストン３００が滑動可能に配置されたハウジング内腔７１０を含む。ハウジング７００を通る油圧充填／排出ポート７２０はハウジング内腔７１０に出入りする油圧作動油を供給する手段を備える。このハウジング７００の端壁７１２にくぼみ７５０が設けられる。このくぼみ７５０はスレーブ・ピストン３００が後退した位置にある時は延長した栓４００の縦溝付き端部４２０を収納する。くぼみ７５０はチャンバ７４０に向かって開いていてこの端壁７１２、ハウジング内腔７１０およびスレーブ・ピストン３００が境界になっている。
【００５５】
このスレーブ・ピストン３００は一般に円筒形の形にしてハウジング内腔７１０との間に滑動シールを形成できるようにする。スレーブ・ピストン３００はその上端からこのスレーブ・ピストン内部に伸張するチャンバまたはくぼみ３５０を備えることができる。このスレーブ・ピストン３００の下端３４０は接触軸６００、エンジン・バルブ軸またはバルブ・ブリッジ（図示してない）と接触するようにすることができる。
【００５６】
延長した栓４００は縦溝がない端部４１０および縦溝付き端部４２０を備えた円筒形にすることができる。延長した栓の肩部４３０はこの縦溝がない端部４１０と縦溝付き端部４２０の交差個所に形成される。延長した栓の縦溝がない端部４１０はスレーブ・ピストンのくぼみ３５０内に配置される。ばね４４０は縦溝がない端部４１０とスレーブ・ピストンくぼみ３５０の底部の間に圧縮されて配置されている。縦溝付き端部４２０はスレーブ・ピストン３００が後退した位置にある時はハウジングくぼみ７５０内部に伸張する。
【００５７】
この縦溝付き端部４２０は、チャンバ７４０に出入りする油圧作動油を導く手段をもたらす１個または複数の縦溝４２２を含む。この縦溝４２２は縦溝付き端部４２０の全長に沿って均一な深さでもよくあるいは不均一な深さでもよい。本発明の好ましい実施形態では、この縦溝が縦溝がない端部４１０に近付くにつれてこの縦溝４２２は先細にされ先に行くに従って深さが減少する（図７参照）。この先細形状は直線として示されるが、別の実施形態では非直線的にして所望の着座速度を得ることもできる。縦溝付き端部４２０の上にキャップ４２５を配置してもよい。このキャップ４２５は圧着／かしめ、圧力ばめ結合、またはぴん止め結合によって延長した栓に接続することができる。キャップ４２５の延長した栓に対する関係を図９に示す。
【００５８】
ディスク５００にはこの延長した栓の縦溝付き端部４２０を収納するようになされた中央内腔が設けられる。このディスク５００内の中央内腔は縦溝付き端部４２０に対してディスクを自動調心させ、これにより組み立てが簡易になる。この中央内腔の直径は縦溝付き端部４２０の直径を基準として選択され、その結果、縦溝付き端部とディスク５００の間に最小の流路面積を形成することができる。ばね５１０はディスク５００を端壁７１２に向かって片寄らせる。この実施形態では、ディスク５００はスレーブ・ピストンより上の体積からの流れが絞られ始める点の所定のバルブ・リフトに位置する。
【００５９】
スレーブ・ピストン３００が完全に後退した位置に近付くにつれて、縦溝４２２の先細り端のディスク５００を通りすぎる相対的な動きによってチャンバ７４０からくぼみ７５０への油圧作動油の流れがますます絞られ、ついには流れが最小値まで低減されてエンジン・バルブが着座するので、制御されたバルブ着座が達成される。
【００６０】
このシステム１００の作動は図示したように後退位置にあるスレーブ・ピストン３００とともに始まる。この位置ではスレーブ・ピストンとバルブ軸、バルブ・ブリッジまたは接触軸６００の間に隙間がある可能性がある。ポート７２０に入る高圧または低圧の油圧作動油は縦溝４２２を通るかまたはディスク５００の回りを流れ、チャンバ７４０に充填される。チャンバ７４０内の低圧作動油がスレーブ・ピストン３００を下方へ移動させスレーブ・ピストンと接触軸６００の間のがたを除去する。このがたの除去によって最初は延長した栓４００とハウジングくぼみ７５０の上端の間に隙間が生じる。この最初の期間の後、ばね４４０の作用の元で延長した栓４００は上に向かってゆっくりと移動し、くぼみ３５０内へ流れが漏れ込む結果この隙間を無くす。このくぼみ３５０内への流れの漏れ込みによりこのシステムに対してがたを除く一定の自動調整が可能になる。延長した栓４００はハウジングくぼみ７５０の上端と接触するまで上に向かって移動することができ、その点でエンジン・バルブの堅いばねがそれ以上動くのを防いでいる。
【００６１】
バルブが作動している間は、高圧の油圧作動油がポート７２０を通ってこのシステムに入り、ディスク５００を下げてこれを通り越して流れ、スレーブ・ピストン３００を下方へ移動させる。このディスクの設計によって、内腔とスレーブ・ピストンの間の油圧チャンバ充填時の作動油の最小絞りが与えられる。
【００６２】
バルブ閉止中は、作動油はポート７２０を経由して排出され、これによってスレーブ・ピストン３００がその後退位置に戻ることができる。このスレーブ・ピストン３００の戻りすなわち着座速度は、キャッブ４２５の設計によるのと同様にディスク５００と延長した栓４００の間の流れ面積を選択することによって制御することができる。バルブ閉止時にディスク５００を通りすぎる流れは、最初はキャップ４２５がディスク５００を下の位置に維持しているので量が多い。このキヤップ４２５が一旦上方へ十分移動してディスク５００を着座させると、流量は単に縦溝４２２の設計によって制御される。この流れ面積はスレーブ・ピストンが伸張した位置にある時に比較的大きくなる（制限しない）ように設計されている。スレーブ・ピストン３００が後退位置に近付くのに伴って、バルブ・リフトが最後の部分（たとえば、＞＞０．７５ｍｍ）にある時に流れ面積が減少する。
【００６３】
延長した栓のがたの自動調整もまたスレーブ・ピストンくぼみ３５０への漏れこみ手段によって与えられる。バルブが作動中にスレーブ・ピストン３００および延長した栓４００がほぼ一緒に移動する間、スレーブ・ピストンくぼみ３５０へ作動油が漏れこむためこの栓は実際スレーブ・ピストンと比較して上方へゆっくりと移動している。肩部４３０は、油圧チャンバ７４０内の作動油がこの栓４００上に作用して慣性力が存在する中でこの栓をスレーブ・ピストン３００と一緒に移動し続ける面を提供する必要がある。
【００６４】
スレーブ・ピストンくぼみ３５０（一般には０．０２５ｍｍ）への作動油の漏れ込みによって引き起こされる、延長した栓４００の上方への、スレーブ・ピストン３００を基準とする純相対的移動が、スレーブ・ピストン３００が完全に後退する前に延長した栓４００がハウジング７００と接触する原因となる可能性がある。比較的小さな直径の延長した栓４００はこのスレーブ・ピストンくぼみ３５０内で高い圧力を生じる。延長した栓４００に掛かるバルブ・スプリング（図示してない）の上向きの圧力がスレーブ・ピストン３００が完全に後退するまでスレーブ・ピストンくぼみ３５０内の作動油を逆に搾り出す。この余分な作動油をスレーブ・ピストンくぼみ３５０の外へ搾り出す工程がバルブ閉止の最後の１００分の数ミリメートルにわたってバルブ着座速度の制御が増加する。
【００６５】
図３について説明を続けると、延長した栓４００の縦溝付き端部４２０は２つの縦溝４２２を備えることができる。この縦溝４２２の数、長さ、深さ、およびテーパ角度は本発明の範囲を逸脱することなく変えることができることが認識できる。実際、縦溝４２２は平坦な部分、すなわち図７に示すように延長した栓４００上の「平坦部」で構成することができる。
【００６６】
同一の参照数字は同一の構成要素を示している図４について説明すると、図３に示すものと同様なシステム１００が開示されている。図４に示すこのシステムは図３のシステムと比較すると上下を逆にした延長した栓４００を備えている。図４に示すこのシステムの作動の説明は以下の図５に示すシステム１００の作動の説明から明白である。
【００６７】
他の図において同一の参照数字は同一の構成要素を示している図５について説明すると、第３の実施形態によるバルブ作動とバルブ着座制御のためのシステムが示されている。このシステム１００はハウジング７００、スレーブ・ピストン３００、がたの調整ねじと一体化した延長した栓４００およびディスク５００を備える。図５に示されるシステム１００は外部のがた除去装置（図示してない）と結合してもよい。
【００６８】
このハウジング７００は、内部にスレーブ・ピストン３００が滑動可能に配置されたハウジング内腔７１０を含む。このハウジング７００を通る油圧充填／排出ポート７２０はハウジング内腔７１０に出入りする油圧作動油を供給する手段を備える。このハウジング７００は延長した栓４００を収納するねじをつけた開口部７３０も有する。このねじをつけた開口部７３０はハウジング７００の壁を貫いて伸張し、その結果、ハウジング内腔７１０の端壁７１２および側壁７１４が境界になっているチャンバ７４０に向かって開いている。
【００６９】
このスレーブ・ピストン３００は円筒形の形にしてハウジング内腔の側壁７１４との間に滑動シールを形成できるようにする。スレーブ・ピストン３００はその上端に外周の引っ込め部３１０、くぼみ３２０、およびこの引っ込め部とくぼみの間を連絡させる供給通路３３０を備えることができる。このスレーブ・ピストン３００の下端３４０はエンジン・バルブ軸または接触軸６００と接触するようにすることができる。
【００７０】
延長した栓４００は縦溝がない端部４１０（図５に示すようにねじ山がついている）および縦溝付き端部４２０を備えた円筒形にすることができる。延長した栓の肩部４３０はこの縦溝がない端部４１０と縦溝付き端部４２０の交差個所に形成される。図に示すようにねじ山がある場合、縦溝がない端部４１０はハウジング７００内の所定の深さまでねじ込むことができる。縦溝付き端部４２０のハウジング７００内への延長部分は、ハウジングに対して延長した栓４００を後へ戻したりねじ込んだりすることによって調整できる。縦溝付き端部４２０はスレーブ・ピストン３００が後退した位置にある時はスレーブ・ピストンくぼみ３２０内部に伸張する。
【００７１】
この縦溝付き端部４２０は、チャンバ７４０に出入りする油圧作動油を導く手段をもたらす１個または複数の縦溝４２２を含む。この縦溝４２２は縦溝付き端部４２０の全長に沿って均一な深さでもよくあるいは不均一な深さでもよい。本発明の好ましい実施形態では、この縦溝が縦溝がない端部４１０に近付くにつれてこの縦溝４２２は先細にされ先に行くに従って深さが減少する。この先細形状は直線として示されるが、別の実施形態では非直線的にして所望の着座速度を得ることもできる。
【００７２】
ディスク５００にはこの延長した栓の縦溝付き端部４２０を収納するようになされた中央内腔が設けられる。この中央内腔の直径は縦溝付き端部４２０の直径を基準として選択され、その結果、縦溝付き端部とディスク５００の間に最小の流路面積を形成することができる。ディスク５００はばね５１０によってスレーブ・ピストン３００の上端に向けて片寄らせることができる。
【００７３】
図５について説明を続けると、このシステム１００は図示したようにスレーブ・ピストン３００が後退している位置から作動し始めることができる。バルブ開放の事象に対してスレーブ・ピストン３００を下方へ移動させるために、加圧された油圧作動油が充填／排出ポート７２０を通してハウジング内腔７１０へ供給される。この作動油は外周の引っ込め部３１０の周りおよび供給通路３３０を通してくぼみ３２０内に流入する。このくぼみ３２０内で油圧が蓄積するのに伴って、ディスク５００がばねの片寄り５１０に抗して上方へゆっくりと移動することができ、チャンバ７４０を作動油で充填することもできる。くぼみ３２０とチャンバ７４０が作動油で充たされた後、さらに多くの作動油がくぼみ３２０に追加されてスレーブ・ピストン３００を強制的に下方へ移動させる。スレーブ・ピストン３００が下方へ移動するにつれて、ディスク５００がばね５１０の作用の元でこのビストンに従って移動する。ディスクが延長した栓の上を滑りながら移動するとき、延長した栓上の縦溝４２２によって作動油がディスク５００を通り越して流れることができるので、このディスク５００はくぼみ３２０とチャンバ７４０の間の油圧の連絡を遮断しない。スレーブ・ピストン３００が下方へ動くことによりバルブ・スプリング（図示してない）に打ち勝ってエンジン・バルブまたは接触軸６００を開放させる。
【００７４】
本発明の別の実施形態では、図５に示すスレーブ・ピストン３００は、このピストンが別のバルブ開放手段（図示してない）に応じて下方へ移動する時に、単純にエンジン・バルブ／接触軸６００に追随することができる。
【００７５】
バルブ開放事象に続いて、バルブ閉止事象の時はエンジン・バルブはゆるやかに弁座に戻らねばならない。バルブを閉止するために、チャンバ７４０から作動油を排出する必要がある。この作動油は供給通路３３０を通って戻し充填／排出ポート７２０から外へ排出することができる。作動油が排出されるのに伴ってスレーブ・ピストン３００が後退する。後退したスレーブ・ピストン３００の上端がディスク５００と係合し、このディスクを延長した栓の縦溝付き端部４２０に沿って押し上げる。ディスク５００が内腔の端壁７１２に向かって移動するにつれて、チャンバ７４０内の作動油が各縦溝４２２の間の空間を通ってくぼみ３２０へ逃げる。この空間は縦溝４２２の先細の部分において環状の隙間だけになる点まで減少する。空間が減少するとともに、チャンバ７４０からくぼみ３２０への作動油の速度が同じ割合で減少する。ディスク５００が延長した栓の縦溝付き端部４２０に沿って上昇する結果としてチャンバ７４０からの作動油の排出または流れが累進的に減少し、これによってスレーブ・ピストン３００（したがってエンジン・バルブ）は延長した栓４００に対して軟着陸する。
【００７６】
同一の参照数字は同一の構成要素を示している図６について説明すると、バルブ作動とバルブ着座制御のためのシステム１００の第４の実施形態が示されている。図６に示される実施形態では、延長した栓の縦溝付き端部４２０がスレーブ・ピストン３００の本体と一体的に形成される。スレーブ・ピストン３００内にくぼみを設ける代わりに、くぼみ７５０がハウジング７００の端壁７１２内に設けられる。このくぼみ７５０はスレーブ・ピストン３００が後退した位置にある時は延長した栓４００の縦溝付き端部４２０を収納する。ばね５１０はディスク５００を端壁７１２に向かって片寄らせる。充填／排出通路７２０は作動油をスレーブ・ピストン３００の供給通路を通さずに直接くぼみ７５０へ供給し、排出する。バルブ着座は図５および６に示される本発明の実施形態と同じやり方で達成される。スレーブ・ピストンが完全に後退した位置に近付くにつれて、縦溝４２２の先細り端のディスク５００を通りすぎる相対的な動きによってチャンバ７４０からくぼみ７５０への油圧作動油の流れがますます絞られ、ついには流れが最小値まで低減されてエンジン・バルブが着座する。
【００７７】
他の図において同一の参照数字は同一の構成要素を示している図７および８について説明すると、ディスク５００と延長した栓４００の縦溝付き端部４２０が作動可能に係合する状態が示されている。本発明のこれらの実施形態では、縦溝４２２の深さは均一ではなく、先細り形状は直線的ではない。延長した栓４００の長手方向軸に沿って縦溝の先細り端に向かうディスク５００の移動によってこのディスクと延長した栓の間で先に行くほど作動油を絞る作用を生じる。流れ面積の減少に比例するこの絞りの進行は図７および８の（斜線で示す）流れ面積の経過的説明から明白である。一連の図は延長した栓の上をディスクが下方へ移動するにつれてと延長した栓４００の間の流れ面積が減少する状態を示す。この面積の減少は図７および８に示すように延長した栓４００とディスク５００の間が環状の隙間だけになるまで下へ伸張することができる。
【００７８】
延長した栓４００に対するディスク５００の移動を制限することにより、制限の無いバルブ閉止に対して図７および８の最大縦溝面積４０１の大きさを調整する必要が無くなるのでコンパクトな設計ができる。このことは図３〜６および図１１〜１２の実施形態に関係してくる。このディスクの移動を制限するいくつかの可能な手段を図９および１０に示す。図９は延長した栓の縦溝付き端部４２０の上に圧着したキャップ４２５を示す。図１０は延長した栓４００上の装備としての止め４２５を示す。図１０の実施形態では、延長した栓のアッセンブリは中心ピンと円筒形のスリーブから製造でき、中心ピンは縦溝とディスク保持止めを形成するように据え込み加工され、円筒形のスリーブはこの中心ピン上にディスクとディスク・スプリングを組み付けた後に中心ピン上にかしめられる。
【００７９】
他の図面において同一の参照数字は同一の構成要素を示している図１１および１２について説明すると、本発明のバルブ受け部分の第５の実施形態が示されている。図１１は切断線を含むシステム１００の立面断面図である。図１２は図１１の切断線に沿って見たシステム１００の立面断面図である。この第５の実施形態において、このシステム１００は図３に関連して説明されたものと同様であり、以下の差異がある。
【００８０】
図１１および１２に示される延長した栓４００は図３〜６と構成が異なる。この延長した栓は組み立てを容易にするために２つの別々の部品、すなわち上側の栓４５０および下側の栓４６０を具備する。上側の栓４５０は縦溝部分４２０内に複数の縦溝と２つのボス４６６を備える。このボス４６６は延長した栓４００に対するディスク５００の上方への移動を制限する。上側の栓４５０の縦溝部分４２０はチャンバ７４０とくぼみ７５０の間の作動油の流量を制限する。ボス４６６はディスク５００がこの栓４００の端を外れるのを防止することができる。ボス４６６はまた、ピストン３００が高くリフトしている場合にディスク５００を台座から離して保持し、これによりチャンバ７４０からくぼみ７５０への流れ面積を増加させることもできる。
【００８１】
図１３〜１６は図１１および１２に示す本発明の実施形態の作動パラメータを示すグラフである。図１３〜１６に与えられるデータは決して本発明を制限しようとするものではない。本発明の数多の実施形態の作動パラメータは本発明の範囲を逸脱することなく広範に変わる可能性があることが理解される。
【００８２】
本発明のバルブ受け部分の第６の実施形態が図１７のシステム１００として示されている。このシステム１００は内側タペット８１０、外側タペット８２０、トリガ／アキュムレータ８９０から内側タペット・プレナム８６０へ伸張する作動油ライン８３０、低圧貯槽８８０とバルブ着座プレナム８７０を接続する油圧回路８４５内の逆止弁８４０、このバルブ着座プレナム８７０と油圧回路８４５の接合部に配置される部分的に遮蔽可能なオリフィス８５０および内側タペット・プレナム８６０を備えることができる。
【００８３】
エンジン・バルブの開放時は、エンジン・バルブに追随して内側タペット８１０と外側タペット８２０の両方が下方へ移動でき。この時に逆止弁８４０およびオリフィス８５０を経由してバルブ着座プレナム８７０に作動油を充填することができる。オリフィス８５０がこの個所で部分的に流れをさえぎるように設計されているのでこの逆止弁８４０を通る流れはバルブ着座プレナム８７０内でのキャビテーションを防止する必要がある。
【００８４】
エンジン・バルブが閉止する（すなわち、部材６００が上方へ移動する）のに伴って、逆止弁８４０が閉止し、作動油がバルブ受けプレナム８７０から部分的に遮蔽可能なオリフィス８５０を経由して低圧貯槽８８０へ強制的に戻される。外側タペット８２０の上端とプレナム８７０の側壁内の孔で形成される部分的に遮蔽可能なオリフィス８５０は、エンジン・バルブが弁座に近付くにつれてプレナム８７０からの作動油の流れを累進的に制限するように設計されている。理想的なオリフィスの流れ部分の形状は一定のバルブ受けプレナム圧力をオリフィスがさえぎり始める点、すなわちこれに限定する訳ではないが一般に１ｍｍのバルブリフト点とバルブが着座する点の間に維持するだろう。
【００８５】
図１７に示すシステム１００は別の実施形態でＶＶＡを設けるために使用することもできる。このＶＶＡの実施形態では、内側タペット８１０はカム（図示してない）のようなバルブ・トレイン要素によって移動させられる。外側タペット８２０はエンジン・バルブ／接触軸６００に追随する。可変バルブ・タイミングはトリガ・バルブ８９０を開放することにより達成され、このことにより内側タペット・プレナム８６０からのオイルの流れが可能になる。自動的ながたの除去は外側タペット８２０と部材６００の間に配置される装置（図示してない）によって実現することができる。
【００８６】
図１８について説明すると、図１７の設計がカム一体構造のエンジン設計におけるロッカのプッシュ・チューブ側に存在するように適合させることができる。図１８に示すアッセンブリは本質的に図１７に示すアッセンブリの上下反転版である。図１８において、外側タペットはバルブ・トレインのエンジン・バルブ側にあり、内側タペットはバルブ・トレインのカム側にある。図１８に示すアッセンブリの作動は図１７に示すアッセンブリの作動と同一である。
【００８７】
図１９および２０は本発明の２つの異なる実施形態を示し、他の図で示される同一の参照数字は同一の構成要素を示している。図１９および２０の両方において、エンジン・バルブが弁座にあってバルブ軸またはフォロワ端部６００がその休止位置にある様子が示される。
【００８８】
図１９は延長した栓４００の上部のラッシュ・アジャストメント・ピストン９００を示す。この延長した栓４００は着座ピストンと一体的に形成されている。供給ダクト７２０からの低圧オイルはラッシュ・ピストン隙間９０２を通り越してラッシュ・チャンバ９１０内部に漏れ込み、ラッシュ・ピストン３００を栓４００に押し付け、次いでバルブ／フォロワ端部６００と接触する。このラッシュ・ピストン９００はラッシュ・スプリング９２０によって下方に片寄らせることもできる。
【００８９】
エンジン・バルブがフォロワの作用によりリフトして弁座を離れる場合、チェック・ディスク５００を通り越してオイルが流れ、着座ピストン３００を下方の最大移動止め３０１に押しつけることになる。エンジン・バルブが弁座を離れるこの間に、いくらかのオイルが隙間９０２を通って漏れ込み、栓４００に続いてラッシュ・ピストン９００を下方へ移動させることになる。この制御された漏れ込みは量が十分に少ないのでエンジン・バルブが開いている時間中（ミリ秒の程度）なんの影響も与えない。エンジン・バルブが戻り、弁座に近付く場合は、バルブ／フォロワ端部６００が着座ピストン３００と接触し、それを上方へ押すことになる。この着座ピストン３００の上方への移動は栓４００とチェック・ディスク５００の内径の間の隙間を通るオイルの流れと流量制御チャネル４２２を通る流れによって制御される。これらの流れ面積が変化する特質がエンジン・バルブを制御された速度で弁座に近付けさせる。バルブの各事象の間において、熱膨張（数１０秒）や部品の摩耗（数カ月）によるバルブ長のどのような変化に対してもこれを調整するのに十分速い速度でオイルが隙間９０２を通って漏れ込みラッシュ・チャンバ９１０に出入りする。
【００９０】
図２０は図１９に示すものと同様な本発明の１つの実施形態を示し、そこではラッシュ・ピストン９００（外殻として示す）が着座ピストン３００の下に配置されている。供給ダクト７２０からのオイルは固定チェック・ディスク・シート５２０を通って入る。その他の面ではすべて図２０の構成部品は図１９の構成部品と同一である。
【００９１】
同一の参照数字は同一の構成要素を示している図２１は、図１９および２０に示すシステム１００で使用できる別の着座ピストン３００とチェック・ディスク５００の配置を示す。このディスク５００は中央の流れ開口部５０２、中心から外れた流れ開口部５０４および内腔調整装備５０６を備える。中央開口部５０２が累進的にさえぎられるのでバルブ着座に必要な絞りが得られる。図２２はチェック・ディスク５００を通り過ぎる流れ面積を着座ピストン３００とディスクの隔たり（Δ）の関数として示す。
【００９２】
図２３は図２４に関連して示し説明するものに対する別の着座ピストン３００とチェック・ディスク５００の配置を示す。図２３は図１９の単品型あるいは自立型である。このタイプでは、着座ピストン３００の行程はがたの調整による影響を受けない。ラッシュ・チャンバ９１０への漏れ込みオイルの流れによりがたを除く自動調整が可能になる。このチャンバ９１０への漏れ込みの流れは管３０４内に詰めたアッセンブリ全体を下方へ移動させ、どのようながたも取り除く。
【００９３】
図２３について説明を続けると、チェック・ディスク５００を上部の台座に着座させる結果、バルブ着座速度が生じる。このチェック・ディスク５００は開口面積が一定のオリフィス５０２を設けてある。内腔調整装備５０６を設けた結果、流体の流れがチェック・ディスク５００の外周の回りでも生じることができる。内腔調整装備５０６を通り過ぎる流れはエンジン・バルブの閉止時にディスク５００が上部の台座に近付くにつれて絞られる。
【００９４】
図２４はバルブ着座ピストン・アッセンブリ３００と分離されたラッシュ・アジャストメント・ピストン９００を備える２点構成品を示す。この着座ピストン・アッセンブリ３００はディスク台座部材３０２および管３０４を備える。これは主に製造上の問題によるが、この２つに分かれたピストンは相反する２つの異なった隙間を備えることができる。ラッシュ・アジャストメント・ピストン９００はバルブ着座時に発生する高圧の過剰な漏洩を防止するために内腔７１０内部にぴったりと嵌合することができる。着座ピストン・アッセンブリ３００は、低圧オイル源７２０により供給される場合に着座ピストンの管３０４の外側回りで十分な冷却流を発生するように内腔７１０内でずっと大きな隙間を有することができる。着座制御ピストンの下部部材３０６とこの管３０４の間の内部の隙間は、この部分がラッシュ・ピストンと同じような圧力を受けるのでラッシュ・ピストンの隙間と同様にする。この冷却形式は自然調整式である。オイルの温度が上昇するにつれてその粘度が低下して管３０４回りの漏れ込み流が増加し、したがって冷却も増加する。この２点構成設計はエンジン・バルブがリフトしている間は分かれる。エンジン・バルブが閉止する時は着座ピストン・アッセンブリ３００がラッシュ・ピストン９００に向けて移動して戻り、次いで延長した栓４００がバルブ着座速度を調整することになる。このハードウェアはチェック・ディスク５００内に、チェック・ディスク５００を通り過ぎる流れ面積を調整するために延長した栓４００の端部によってカバーされる中心口５０２を備えて示される。設計によっては中心から外れた口５０４が必要なくなりこのディスク５００は中心口５０２のみを有する。このチェック・ディスク内を通る縦溝付きの延長した栓は前記の設計で説明したように使用することができる。
【００９５】
さらに、本発明の精神と範囲を逸脱することなく本発明の構成、形状および／または作動において数多の変更形態および変形形態が可能であることが当業者に明白になるであろう。たとえば、特定のエンジン・バルブ配置に適した特定の油圧作動油流動特性を得るためにこの延長した栓の縦溝付き端部およびその溝自体の形、寸法、幅、深さおよび長さを変えることができる。さらに、特定の作動油流動特性を得るために延長した栓上の縦溝の数を変えることもできる。さらにまた、本明細書全体を通してスレーブ・ピストンについて記述した部分は従来のマスタ・スレーブ・システムで使用されるピストン以外のピストンを包含し、実際にから動きシステムで使用されようが使用されまいがすべてのビストンを含むことが認識される。したがって、本発明は本発明の変更形態および変形形態が添付の請求項およびそれらと同等のものの範囲内ででき上がったとすればこれらを網羅しようとするものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本出願の譲渡人に譲渡された共に係属中の出願に開示されたバルブ受け設計の立面断面図である。
【図２】  本出願の譲渡人に譲渡された共に係属中の出願に開示された第２のバルブ受け設計の立面断面図である。
【図３】  本発明の第１の実施形態の立面断面図である。
【図４】  本発明の第２の実施形態の立面断面図である。
【図５】  本発明の第３の実施形態の立面断面図である。
【図６】  本発明の第４の実施形態の立面断面図である。
【図７】  本発明の第１の実施形態で使用するための平坦な部分として実施された２つの縦溝を備える延長した栓またはコントロールピンの絵画図である。
【図８】  本発明の一実施形態で使用するための溝として実施された２つの縦溝を備える延長した栓またはコントロールピンの絵画図である。
【図９】  本発明の第１の実施形態で使用するためのコントロールピンに対するチェック・ディスクの動きを制限する一手段の絵画図である。
【図１０】  本発明の一実施形態で使用するためのコントロールピンに対するチェック・ディスクの動きを制限する別の手段の絵画図である。
【図１１】  本発明の第５の実施形態の立面断面図である。
【図１２】  図１１に示されるバルブ受けの第２の立面断面図である。
【図１３】  本発明の第５の実施形態の作動パラメータを示すグラフである。
【図１４】  本発明の第５の実施形態の作動パラメータを示すグラフである。
【図１５】  本発明の第５の実施形態の作動パラメータを示すグラフである。
【図１６】  本発明の第５の実施形態の作動パラメータを示すグラフである。
【図１７】  本発明の第６の実施形態の立面断面図である。
【図１８】  本発明の第７の実施形態の立面断面図である。
【図１９】  本発明の第８の実施形態の立面断面図である。
【図２０】  本発明の第９の実施形態の立面断面図である。
【図２１】  図１９から図２０に示されるシステムで使用するための別のスレーブ・ピストンおよびチェック・ディスク配置の立面断面図である。
【図２２】  図２１に示される配置に対するディスク流路面積対スレーブ・ピストンとディスクの隙間の関係グラフである。
【図２３】  本発明の第１０の実施形態の立面断面図である。
【図２４】  本発明の第１１の実施形態の立面断面図である。
【図２５】  図３に示されるシステムで使用するための図２１のスレーブ・ピストンおよびチェック・ディスク配置を示しかつこれらの配置を適応させた本発明の第１２の実施形態の立面断面図である。
【図１】
0004711581.tif 000002
【図２】
0004711581.tif 000003
【図３】
0004711581.tif 000004
【図４】
0004711581.tif 000005
【図５】
0004711581.tif 000006
【図６】
0004711581.tif 000007
【図７】
0004711581.tif 000008
【図８】
0004711581.tif 000009
【図９】
0004711581.tif 000010
【図１０】
0004711581.tif 000011
【図１１】
0004711581.tif 000012
【図１２】
0004711581.tif 000013
【図１３】
0004711581.tif 000014
【図１４】
0004711581.tif 000015
【図１５】
0004711581.tif 000016
【図１６】
0004711581.tif 000017
【図１７】
0004711581.tif 000018
【図１８】
0004711581.tif 000019
【図１９】
0004711581.tif 000020
【図２０】
0004711581.tif 000021
【図２１】
0004711581.tif 000022
【図２２】
0004711581.tif 000023
【図２３】
0004711581.tif 000024
【図２４】
0004711581.tif 000025
【図２５】
0004711581.tif 000026