JPH04357382A - 双安定電子制御式流体駆動変換器 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は２位置双安定型直線運動
作動器に関し、詳細には、２位置間の急速移送時間を得
るためにピストンに作用する高流体圧力を利用する急速
作用作動器に関する。本発明は制御弁を使用して高流体
圧力をピストンと永久磁石に送って、夫々の閉鎖位置に
制御弁を保持させる。この保持は、２つのコイルの内の
関連する１つを附勢して永久磁石掛止力を無効にして制
御弁を一時的に開放して高圧流体がピストンを１位置か
ら他の位置へ移動させるまで行う。

【０００２】作動器は通常の内燃機関のガス交換弁即ち
吸気又は排気弁の開閉に特に使用される。カム作動弁が
ゆっくり作動するのに比べて、本作動器は急速動作をす
るため、弁は全開放位置と全閉鎖位置間を殆ど瞬間的に
移動する。本作動器は他の多くの用途をもつ。

【０００３】

【従来の技術】最も広く使用されているポペット型の内
燃機関弁は弁閉鎖位置へ向かってばね押圧され、このば
ねは回転するカム軸上のカムによりバイアス力に抗して
開放され、カム軸は機関クランク軸と同期運転して機関
サイクルの一定の適切な時点に開閉運動を行わせる。こ
の一定のタイミング運動は高機関速度に最もよく適した
タイミングと低速度又は機関空運転速度に最もよく適し
たタイミング間の妥協により得られる。

【０００４】先行技術ではかかるカム作動弁装置は、機
関速度、機関クランク軸の角度位置、他の機関パラメー
タの関数として開閉を制御される他の型式の弁開放機構
と置き換えられて多くの利点を得た。

【０００５】例えば、ウイリアム・イー・リチェソンの
１９８８年７月出願の車両操縦コンピュータと題する米
国特許出願第２２６，４１８　号では、コンピュータシ
ステムは複数の機関作動センサ入力を受け、複数の機関
作動パラメータを制御する。パラメータには点火タイミ
ング、吸入弁と排気弁の開閉の各サイクル中の時間が含
まれる。 この出願は通常の４行程サイクルに加えて多くの作動モ
ード又はサイクルを教える。

【０００６】米国特許第４，００９，６９５　号に記載
した液圧作動弁はスプール弁により制御し、スプール弁
自身は多数の機関動作パラメータをモニタするダッシュ
ボードコンピュータにより制御される。この特許はかか
る独立した弁制御により得られる多くの利点を挙げてい
るが、比較的遅い液圧作用のため、それらの利点は得ら
れない。この特許の装置はリアルタイム式に弁を制御す
ることを目的とし、全システムはフィードバックをもち
、関連した振動運動を受ける。

【０００７】米国特許第４，７００，６８４　号は、も
し吸入弁と排気弁のために自由に調節できる開閉時間を
使用できるならば、シリンダ内の排気ガス滞留量を制御
することによって非絞り式の負荷制御を行うことができ
る点を示唆している。

【０００８】通常のカム作動弁を改良することが長年の
目標であった。電磁弁作動器と題するリチェソンの米国
特許第４，７９４，８９０　号に開示した弁作動器は開
放位置と閉鎖位置で掛止する永久磁石をもつ。電磁斥力
を用いて弁を１位置から他の位置へ移動させる。幾つか
の制動とエネルギー回収も行われる。

【０００９】ウイリアム・イー・リチェソンの１９８８
年２月８日米国出願の空気圧電子式弁作動器と題する同
時係属出願第１５３，２５７　号に開示した類似の弁作
動器は前述の米国特許の斥力式とは異なる解放式機構を
用いる。 この出願の装置は空気圧及び電磁駆動弁であり、高圧空
気供給装置と制御弁をもち、空気を制動と動力の両用に
使用する。磁力は磁気ラッチから供給され、第１ラッチ
が引き下げ状態にある限り、この磁力は装置の接極子を
引き付ける。接極子が対向ラッチ上に閉じるとき磁気引
力が増し、第１ラッチが引き下げ状態にあってもなくて
も、第１ラッチの引力を打ち負かす。この同時係属出願
はまた吸入弁の遅延閉鎖と６行程サイクルの作動モード
を含む色々な作動モードも開示している。

【００１０】本願出願人が譲受け、ウイリアム・イー・
リチェソン又はこの人とフレデリック・エル・エリック
ソンの名義で出願された上述の数個の米国出願は１９８
９年１月６日リチェソン及びとエリックソンの名前で出
願した高効率弁作動器と題する同時係属出願第０７／２
９４，７２８号の前文部分に要約されている。

【００１１】上記出願の多くが開示している主又は動作
ピストンは機関弁を駆動し、圧縮空気により駆動される
。開放位置と閉鎖位置間で機関弁を移動させる動力又は
動作ピストンは掛止部品や或る種の制御弁構体から分離
され、従って移動質量を実質上減らして極めて高速の作
用を可能ならしめる。掛止と解放力も減らされる。主ピ
ストンから分離したこれらの弁部品はピストン行程の全
長を移動する必要がなく、効率が改善される。一対の制
御弁から圧縮空気を動作ピストンに供給し、この圧縮空
気がピストンを１位置から他の位置に動かし、制御弁が
再び作動されるまで、ピストンを所定位置に保持する。 永久磁石近くのコイルに加わる電気パルスが磁石の引力
を無効にしたとき、制御弁は永久磁石により閉鎖され、
制御弁に加わる空気圧力により開かれる。

【００１２】主ピストン又は動作ピストン及び個別の制
御弁を開示した上例の場合、主ピストンの一部は制御弁
と協働して所望の制御を行う。主ピストンの協働部分は
複数の直径をもち、それらの機能を果たす。主ピストン
の形状とそのコストの減少が極めて望ましい。ピストン
支持部、ピストンシール部及び協働する弁部分を形成す
るために、かかる主ピストンの直線部分の使用が極めて
望ましい。

【００１３】また、これらの装置では制御弁に加わる高
圧空気に打ち勝つために十分に強力な磁石が必要である
。この高圧空気を受ける制御弁の面積を減らして制御弁
に加わる空気圧力を減らし、前記空気圧力に対抗するの
に必要な永久磁石の寸法とコストを減らすのが望ましい
。

【００１４】上記出願の装置では、空気はピストンによ
り圧縮されてピストンの行程の終点近くでピストンの速
度を遅くし（ピストン運動を制動し）、次に、空気は突
然に大気中に逃がされる。空気の解放を更に制御して穏
やかにすると動作を滑らかにかつ静かな作業が可能とな
る。

【００１５】極めて稀な場合には、前記機構がオフに切
り換えられ、初期化のための計画、即ち始動時に両端の
一方へピストンを移動させることが望ましい時に、上記
出願の機構は中途の位置で動かなくなることがある。

【００１６】機関速度や他の作動パラメータを変化する
と圧縮空気源に犠牲が生じ、一定の高圧空気源を維持す
るのが困難にある。高圧対中間（掛止）圧力の比率を一
定に保つための調整器は圧力源の圧力変動の欠点を減少
することが分かった。

【００１７】最後に、大きな面積に非常に薄いフイルム
として留まるオイルの表面張力に起因して、永久磁石と
共に制御弁を閉鎖状に保つ掛止板は閉鎖位置にくっつく
傾向を有することが知られている。更に、掛止板は制御
弁に対して人手で最終調節をして機構の作動を適切なら
しめる必要がある。掛止板面の環状と径方向の溝がこの
表面張力によるくっつきの難点を除去し、予期しなかっ
た利点を与える。掛止板とその制御弁間の調節自在の連
結は本機構の調節速度を上げる。

【００１８】上記事項はすべて本発明に係わる問題の領
域に関するものであり、機構の作動全体を改良するため
に互いに独立して改良を行うことができるものである。 上記の同時係属出願はすべて本願の参考資料となすこと
ができる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記問
題点を解決する双安定変換器を提供すること、即ち　　
急速作用の確実で経済的な内燃機関弁作動機構を提供す
ること、調節自在の掛止板をもつ弁作動器を提供するこ
と、表面張力減少面をもつ掛止板を有する弁作動器を提
供すること、圧力作動弁作動器の圧力比調整器を提供す
ること、空気圧駆動弁システムを始動させる初期化手順
を提供すること、両側に夫々或る直径の補助ピストンを
もつ３つの機能をもつピストンを備えた弁作動器を提供
すること、弁作動機構内の制動空気の圧力解放に絞り工
程を提供すること、弁作動機構の制御弁を掛止するのに
使用する永久磁石のコストを下げる技術を提供すること
にある。

【００２０】一般に、内燃機関に使用する電子制御式空
気圧駆動弁作動機構がもつ動力ピストンは軸線に沿って
往復動し、ピストンを動かす空気圧装置と共に内燃機関
弁に連結され、機関弁が弁開放位置と弁閉鎖位置間を動
くようになす。空気圧装置はピストンに高圧空気を選択
的に供給するピストンに対して動く一対の制御弁と、機
関弁が前記一方の位置に近づくとき機関弁速度を下げ始
めるために機関弁が弁開放位置と弁閉鎖位置の内の一方
から第１の分離位置に達したときピストンに第１の減速
力を与えるための、また機関弁が前記一方の位置から第
２のより小さい分離位置に達したときピストンに第２の
より小さい減速力を与えるための空気圧制動装置を含む
。この２段階の制動とブローダウンは制動に起因する振
動又はその運動の端部分で起こる弁のはずみを減らす。

【００２１】

【問題を解決するための手段】本発明によれば、内燃機
関に使用する電子制御式空気圧駆動弁作動機構は軸線に
沿って往復動する動力ピストンをもつ。動力ピストンは
機関弁に連結され、そしてピストンに供給された高圧空
気を閉じ込める摺動シールを提供するため及びピストン
を支持する一対の摺動支承面を提供するために一対の離
間した円筒形部分をもつ。空気圧装置は高圧空気をピス
トンに供給し、ピストンと機関弁を弁開放位置と弁閉鎖
位置間のステム長手方向に移動させる。制御弁を含む永
久磁石掛止手段は空気圧装置を無効にするが、解放され
ると空気圧装置により制御弁を動かすことができる。前
記拡大直径円筒形部分はピストンに送る高圧空気を止め
るために制御弁に応動することができる。空気制御弁は
動力ピストンの前記円筒形部分の１つの外面の一部に摺
動掛合する円筒形内面を含む。この円筒形内面は磁気掛
止板を螺着するための縮小直径の強化した端部をもつが
、ピストンの前記拡大円筒形部分を受入れるには小さ過
ぎる。

【００２２】

【作用】一般に、双安定電子制御式空気圧駆動変換器が
もつ接極子は、協働して接極子を動かす空気圧源と空気
制御弁により、第１と第２の位置間を往復動する。永久
磁石掛止装置は空気制御弁を閉鎖位置に保持し、電磁装
置が一時的に永久磁石掛止装置を無効にして空気制御弁
を開き、接極子を一方の位置から他方の位置へ移動させ
る。弾性部材が空気制御弁と協働して変形し、制御弁が
閉鎖位置にあるとき接極子を移動させる空気圧が接極子
に加わるのを防止する。空気弁が閉鎖位置にあるときの
弾性部材の変形量は調節自在に選択できる。

【００２３】

【実施例】弁作動器の全体は図１の断面図に示す。ポペ
ット弁又は他の部品（図示せず）の閉鎖位置から開放位
置への移動について色々な部品の位置と機能を説明する
。反対向きの運動は部品の対称性から理解される。作動
器はシャフト又はステム１１を含み、シャフトは内燃機
関ポペット弁の一部をなすか、それに連結される。作動
器は低質量の往復ピストン１３と、ハウジング１９内に
ある一対の往復又は摺動制御弁部材１５、１７を含む。 制御弁はピストンを共通の軸１２に沿って往復させる。 制御弁部材１５、１７は永久磁石２１、２３により或る
（閉鎖）位置に掛止され、コイル２５の附勢により掛止
位置から解放される。永久磁石掛止装置は強磁性掛止板
２０、２２を含み、これらは鉄又は同様の強磁性部材で
、制御弁１５、１７に取付けられ、それらと共に動く。 制御弁部材又はシャトル弁１５、１７はピストン１３の
円筒形端部２４、２６と、またハウジング１９と協働し
、作動中色々なポート操作機能を果たす。ハウジング１
９は高圧入口ポート３９、低圧出口ポート４１、側壁開
口４３から延びる中間圧ポートをもつ。低圧はほぼ大気
圧とし、中間圧は大気圧より約１０ｐｓｉ　上にある。 高圧は１０ｐｓｉ　ゲージ圧程度である。

【００２４】弁作動器が初期状態にあり、ピストン１３
が最左方位置にあり、空気制御弁１５が掛止、閉鎖され
ていると、制御弁の環状衝合端面２９はＯリング３１に
対してシールする。これは空洞部３９内の圧力をシール
し、移動力が主ピストン１３に加わらないようにする。 高圧空洞部３９は対称形のＯリング３２でシールする。 この位置で主ピストン１３は空洞部又はチャンバ３５中
の圧力により左方（掛止）へ押圧される。チャンバ中の
圧力はチャンバ又は空洞部３７内の圧力より大きい。例
えば関連する機関吸気又は排気弁の開放を望むとき、コ
イル２５を附勢し、それを流れる電流が永久磁石２１の
磁界と反対の磁界を誘起する。磁気掛止力を板２０に加
えると、従って実質上中和されると、面２９に加わる高
圧のアンバランス力が図１の位置から図２の位置へ左方
へ制御弁１５を動かす。図２の位置では環状開口が制御
弁１５とハウジング１９の縁４７の間でＯリング３１の
近くに出来始めようとする。

【００２５】図１、２では、ピストン１３は最左方位置
からまだ移動していない。１実施例では、所望の機関弁
の開放、従って最大のピストン移動距離は図７に示す如
く０．９３０インチである。この場合、ピストン変位は
図３で０．１４０インチ、図４で０．２４０インチ、図
５で０．３２０インチ、図６で０．３５０インチ位であ
る。図１、６、７で、空気制御弁１５は閉鎖され、図２
で０．０３５インチ、図３で０．０７０インチ、図４で
０．０８５インチであり、図５では０．０２５インチに
再閉鎖する。かかる図は比較のための例示である。

【００２６】図３はこの環状開口の完成を示し、チャン
バ３９から高圧空気をチャンバ３７に入れ、急速にピス
トン１３を右方へ押す。ピストン１３が右方運動を続け
ると、縁４９は円筒形端部２４（これはピストン１３の
拡大したサブピストンである）と協働し環状開口を閉鎖
し、供給源３０からチャンバ３７への高圧空気供給を止
める。この環状開口の再閉鎖（図６まで起こらない制御
弁１５の再閉鎖とは異なる）は図４に示す。ピストン１
３は、チャンバ３７内の空気が膨張し続けるとき移動し
、図５に示すようにピストンのそれ以上の右方移動で中
間圧ポートに連通する部分環状開口４３を露出させ、チ
ャンバ３７内の高圧空気が中間圧に低下し始める。図４
では高圧源３９がピストン１３を駆動する空気をもはや
供給しない間に、高圧がチャンバ５１内に保たれ、この
ため、有効圧力差は環状面積５３に作用するものだけと
なる。空気制御弁１５が図５で閉じ始めると、チャンバ
３９、５１の圧力はほぼ同じになる。図６でチャンバ５
１は大気に連通し、高圧に曝された面積は図１、９の如
く、面２９に戻る。

【００２７】図３から始まり、ピストン１３は中間又は
“掛止”圧力開口４３を閉じ、チャンバ３５内の空気は
圧縮されてピストン運動を制動する。図４、５では、こ
の圧力の一部は図８ａの如く、ゆっくり釈放され、図６
と７の間に行くにつれて残りの圧力は突然図ｂに示す如
く除去される。

【００２８】図４、８ａはハウジング１９のコーナ５７
を離れた直後のサブピストン部分２６のコーナ５５を示
す。これらのコーナは図８ａの拡大図に示す。この時点
以前にチャンバ３５中の圧力は急速に増大する。環状開
口が衝合コーナ５５と５７間で５９に出来始める。この
環状開口はピストンが右方へ移動し続けるにつれてチャ
ンバ３５から高圧空気をゆっくり逃がし、右方の休止位
置に近づくにつれてピストン運動を徐々に遅くする。図
６、８ａに示すように、ピストンが右端に来る直前にコ
ーナ５５はコーナ６１を離れ、小さい環状開口５９が大
きくなり、残りの大気圧以上の圧力空気が急速にチャン
バ３５から逃げてピストン１３の左方へのリバウンドを
防止する。この２段階の逃がし又はブローダウンにより
ピストン運動は徐々に、簡単に制御されて減速される。

【００２９】主ピストン１３は図７の右端に達し、夫々
の環状開口５９、６３はチャンバ３５、５１を逃がし、
低い実質上大気圧にし、中間圧力源開口４３から来るチ
ャンバ３７の中間圧力によりピストン１３は図示の位置
に保ち又は掛止する。コイル２３を附勢したとき、図７
の位置から図１の位置への戻り又は左方のピストン運動
は上記と実質上同じ順序で起こる。これは作動器の対称
性から明らかである。

【００３０】磁石２１、２３はコイル２５、２７の対応
する１つを附勢させるまで空気制御弁１５、１７を閉鎖
位置に保持し、制御弁を作動させた後に再閉鎖する働き
をする。磁石に必要なこの保持と回復力は対応する制御
弁に作用する内部のアンバランスな空気圧が及ぼす力に
より主に決まる。この力は作動器内の反対されない高圧
に曝される軸１２に直角の平面内の弁面積２９の突出し
た部分に比例する。有効面積の減少により所要の磁界の
減少、磁石の大きさとコストの減少、磁界を中和するた
めにコイルに必要なアンペヤターンの減少がもたらされ
る。かかる面積限定の特色は図９から良く理解される。 面積減少はアンバランスな空気圧が問題となる弁の断面
積を減少させることによってなされる。この面積減少に
より図１０につき説明する掛止板の調節が容易になる。 図９の制御弁は円筒形内面８９をもつ薄壁付きの部分８
７をもつ。上記内面は接極子の大径円筒形部分２４の１
つの一部に摺動接合する。上記内面８９は大きな強度と
小さい内径の端部９１をもつ。この内径は小さくて、接
極子の大径の円筒形部分又はサブピストン２４を受入れ
られない。大径の円筒形部分は制御弁の運動に応動して
適当な時点に高圧空気のピストンへの供給を停止させる
。開放位置にあるとき制御弁１５は軸１２に直角の平面
内で制御弁の薄壁部分８７の横断面積に高圧流体源の圧
力を受けて、制御弁が開いた後に高圧空気を受けた有効
面積が最少となり、かくして、制御弁を再閉鎖するとき
の永久磁石に要する回復力を最少となす。内部のアンバ
ランスな高圧に曝される小さい空気（制御）弁面積の比
率は内部のバランスした圧力に曝される面積の２５％以
下とする。

【００３１】図９では、Ｏリング３１は弾性部材であり
、これは空気制御弁１５と協働し、これにより変形して
、空気制御弁が閉鎖位置にあるとき接極子移動空気圧が
チャンバ３９からチャンバ３７に加わるのを防止する。 空気制御弁が閉鎖位置にあるときの弾性部材３１の変形
量は空気制御弁１５のねじ山付部分９３に沿う掛止板２
０の移動により調節して選択できる。たな部９１の直径
減少は高強度の領域へ達し、この領域は掛止板又は接極
子２０とロックナット９５を受入れるため９３の箇所に
ねじ山をもち、前記ナットは制御弁に螺合し、掛止板に
衝合する。複数の止めねじ８７の如きねじ山付締め付け
具がロックナット９５を通過して掛止板２０と鎖錠掛合
する。掛止板は制御弁が閉じるとハウジングに衝合し、
シールに向かう制御弁の運動を制限するあめに制御弁と
共に移動する部材として作用する。部材２０と空気制御
弁間のねじ結合は空気制御弁によりシールに与える力の
前設定を可能にする。本発明以前には、この圧力は掛止
板と作動器本体の肩部間にシムを挿入して試行錯誤によ
り設定していた。この時間のかかるシム使用法は供給源
圧力の変動にも、パルス駆動器エネルギーレベルの変動
にもシール差圧をマッチさせることができなかった。

【００３２】稀には、作動器は端部位置の１つ以外で休
止するピストンをもつ。図１０ａ、１０ｂに示す初期化
装置はピストンがたまたま存在する中間位置には無関係
に何れかの端位置に作動器ピストンを再位置決めするの
用いる装置である。初期化装置は機関の始動の前に又は
弁を開放又は閉鎖位置にリセットしたい他のときに機関
ポペット弁のための所望の初期位置（開放又は閉鎖）を
得るために用いられる。初期化は３つの異なった動作で
行われる。供給源圧力はチャンバ３５又は３７の１つに
、即ちピストン１３の１面に供給される。チャンバ３５
又は３７の他方に捕捉される空気は大気へ逃がされる。 実際に配置される中間圧力ポート４３はシリンダからの
高圧空気を逃がしてはならず、どうにかして一時的に阻
止する。

【００３３】図１０ａでは、初期化装置は不作動位置に
あるが、図１０ｂでは作動されている。初期化装置は例
えばボルトにより作動器の一側に締め付けられる。作動
器は開口６５、６７をもち、初期化装置に連結させる。 初期化装置はシリンダ６９と制御ピストン７１をもち、
制御ピストンは第１と第２の端部７３、７５と、シリン
ダ内を移動する縮小直径の中間セクション７７をもつ。 高空気圧を入口７９から第１端部７５に加わえると、制
御ピストンをばねの附勢力に抗して図１０ａの不作動位
置から図１０ｂの初期化位置へ移動させる。制御ピスト
ンシリンダ６９は大気へ８３、８５の箇所でポートを開
き、高空気圧と前記動力ピストンの一側７９の間に空気
圧を連絡させる。ピストン部分７５は初期化位置にある
とき、動力ピストン１３のシリンダから４３、８６を経
てくる中間空気圧通路を封鎖する。制御ピストン７１は
前記高空気圧が端部７５から除かれたとき、ばね８１に
より戻り位置へ押圧され、戻り位置でピストンは高圧空
気入口６７と低圧空気出口６５を有効に封鎖し、その間
動力ピストンシリンダからくる中間空気圧通路４３、４
８の封鎖を解除する。初期化装置は動力ピストンをその
最左方位置へ移動させる。この位置は機関弁を閉鎖する
位置に相当する。特定の作動器を機関弁が常に開放位置
へ動くように形成するためには、初期化装置は図示の方
向から作動器の側面に反対に締め付けるだけでよい。６
５、７６の如き開口の同じ間隔がこの反対の取付けを容
易になす。

【００３４】図１１では、高空気圧（チャンバ３９内）
対中間又は掛止空気圧（ポート４３の初期制動圧力）の
比率を一定に保つための差圧調整器を示す。高圧源の圧
力が変動してもこの比率を略一定に保つときは、臨界的
な制動又はピストン運動も維持できる。本発明の双安定
作動器のピストンは掛止空気圧により何れかの端位置に
保持され、状態変更の命令があれば、これは掛止圧力と
反対の高ライン圧力をピストン１３の対抗面に加えるこ
とによって行われる。状態変更中、掛止圧力は打ち負か
されて掛止圧力を僅かに増し、空気を開口４３から逃が
す。ピストン移動によりポート４３が閉じると、捕捉さ
れたガスは停止力を与え、この力はもし時間の関数とし
て大きさを適当に制御すれば、ピストン運動を臨界的に
制動することができる。臨界的制動はピストンを駆動し
ている印加高圧に対して開口４３を閉じた時の正しい制
動空気圧に依存する。例えば高圧の増大はピストンが強
力に駆動されること、より速く移動すること、停止させ
るために大きな阻止力を必要とすることを意味する。中
間空気圧が増大すると阻止力は増大する。供給源と掛止
圧力の比率が一定であること、作動器の作動時間と同じ
程度の急速な応答時間を圧力調整器がもつことは非常に
望ましいことが分かった。

【００３５】図１１では、高圧ラインはポート９９に通
じ、中間又は掛止圧力はポート１０１にある。例えば、
１０：１の比率を保ちたければ、環状ピストン面１０３
の面積はピストン１０５の面積の１０倍とし、１００ｐ
ｓｉ　の供給源圧力とする。ポート１０１の圧力は１０
ｐｓｉ　である。もし供給源圧力は例えば９０ｐｓｉ　
に低下すれば、ピストン面１０５に加わる力は減少し、
ピストン１０３は左方へ移動し、出口１０７の開口を増
し、開口１０７からでる空気流を増す。これはポート１
０１の圧力が９０ｐｓｉ　の１０分の１の値即ち９ｐｓ
ｉ　に減少するまで起こる。この値になったとき、対抗
する力は再びバランスする。図１１に示す如く、調整器
内の圧力を緩衝させるためアキュムレータをねじ山付開
口１１３に連結することができる。

【００３６】図１１の調整器は供給源圧力９９、上記初
期制動圧力より高い中間空気圧１０１に、１１３でアキ
ュムレータに、また１０７で初期制動圧力より低い排気
圧力（多くは大気圧）に連結する。調整器は瞬間的供給
源圧力を感知し、連続的に中間圧力と排気圧力をバラン
スさせ、所望の比率を与える瞬間的初期制動圧力を得る
。調整器がもつ調整ピストンは軸線１１５に沿って往復
動し、その第１面１０３は中間圧力を受けて調整ピスト
ンを１軸線方向に駆動させ、その第２面１０５は供給源
圧力を受けてピストンを第１面に加わる力に抗して反対
の軸線方向に駆動する。第１面の面積は第２面より予定
量だけ大きく、この予定量は適切に選択して調整器ピス
トンが第１軸線方向に（図で左方へ）移動して１０−７
で排気圧力を大気中へ出すようになす。このため、第１
面の力が第２面の力より大きくなると初期制動圧力は１
０１で減少し、これは第２面の力が第２の軸線方向に調
整ピストンを動かして排気圧力を大気から封鎖しそして
初期制動圧力を増すまで起こり、こうして第１面と第２
面の面積比率により決定されるのと同様に、初期制動圧
力と供給源圧力間に予定の比率を維持する。開口１０９
は大気圧へ逃がすが、面１１に変化し得るバイアス空気
圧を印加して予定比率を調節する。

【００３７】図１〜７では、強磁性掛止板又は接極子２
０が磁極片１１５、１１７に直接載る。掛止板は２つの
理由からこの位置に極めてしっかり保持される。これら
２つの部品間には空気間隙がないため通路磁気抵抗は極
めて低く、磁束が非常に多く、上記部品は磁気飽和する
。該システムの用いる潤滑剤は何であっても結局は作動
器と磁極片に面する掛止板面にたどりつく。潤滑剤の表
面張力は力を大きく増し、力の可変性は２つの部品を分
離するのに必要である。かかる可変性は開放時間と必要
な制動を変動させる。磁束は小さい磁石の使用により減
らすことができるが、制御弁を再閉鎖するための或る距
離を置いた箇所で必要な力は不足する。飽和は追加の鉄
の使用により減少するか又は除去されるが、動作は遅く
なり、装置のコストが高くなる。部材が互いに閉じたと
きの非磁性の間隙の導入によりこの磁気的問題は解消し
、空気通路をもつかかる間隙は潤滑剤の表面張力の問題
を減らす。

【００３８】表面張力を減らし、掛止板２０に加わる磁
気保持力を減らすため、例えば厚さ０．０１５インチの
黄銅の非磁性面を作って、制御弁１５が閉鎖位置にある
とき磁極片１１５、１１７の磁束伝達面から前記板の前
記磁束伝達面の少なくとも一部を離間させる。かくして
、前記面間の磁束が閉鎖位置で減少して、前記面間の引
力に打ち勝つのに要する力が実質上減少し、前記面が接
触したときに潤滑液の残留物に因る液体表面張力が最少
になる。間隔の配置は図１２ａ、１２ｂに明示されてい
る。間隔配置は１１９の如き少なくとも１つの弓形リム
を含み、これは磁束伝達面と磁束移送面のうちの一方か
ら延び、制御弁が閉鎖位置にあるとき前記面の他方に衝
合する。図示の如く、複数の同心の円弧形リムがすべて
の円弧形リムに共通の半径に沿って互いに離間する。 １２１の如きスロットが前記面にリムを横切って作られ
、リムに沿ってそれに隣接して集められそして入れられ
た液体のための液体通路を形成する。穴１２３の如き開
口は各スロットと液体連絡して設けられ、排液部を提供
する。図示の如く、開口と液体連通した４つの弓形方向
に等間隔をあけた径方向スロットと２つの開口を有する
。

【００３９】本発明の利用度の大きな内燃機関の分野に
つき説明したが、この分野は前述の関連文献に記載され
たものと類似しており、その電子制御や空気圧供給源の
如き細部構成は本発明の参考となすことができる。

【００４０】上述した本発明の新規な電子制御式、双安
定空気動力型の弁作動器は本発明の目的を達成する特徴
を備えるが、本発明は上述した処に限定されることなく
，本発明の範囲内で種々の変更を加えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の弁作動機構の横断面図である。

【図２】ピストンが左端から右端へ移動する場合の部品
の逐次移動した１段階を示す図１と同様の横断面図であ
る。

【図３】ピストンが左端から右端へ移動する場合の部品
の逐次移動した次の１段階を示す図１と同様の横断面図
である。

【図４】ピストンが左端から右端へ移動する場合の部品
の逐次移動した次の１段階を示す図１と同様の横断面図
である。

【図５】ピストンが左端から右端へ移動する場合の部品
の逐次移動した次の１段階を示す図１と同様の横断面図
である。

【図６】ピストンが左端から右端へ移動する場合の部品
の逐次移動した次の１段階を示す図１と同様の横断面図
である。

【図７】ピストンが左端から右端へ移動する場合の部品
の逐次移動した次の１段階を示す図１と同様の横断面図
である。

【図８】ａは制動圧力を解放する段階を示す図４の一部
の拡大断面図であり、ｂは制動圧力を解放する段階を示
す図６の一部の拡大断面図である。

【図９】空気制御弁の面積制限構造と調節自在の掛止板
構造を示す図１の一部の拡大断面図である。

【図１０】ａは弁作動機構の初期化を示す図１の部分を
示す拡大断面図であり、ｂは弁作動機構の初期化を示す
図１の他の部分を示す拡大断面図である。

【図１１】本発明の差圧調整器の断面図である。

【図１２】ａは本発明の変更した制御弁の掛止板の磁束
伝達面の斜視図であり、ｂは本発明の変更した制御弁の
掛止板の磁束伝達面の他の斜視図である。

【符号の説明】

１３　　往復ピストン １５　　制御弁部材 １７　　制御弁部材 １９　　ハウジング ２０　　掛止板又は接極子 ２１　　永久磁石 ２２　　掛止板 ２３　　永久磁石 ３０　　供給源 ３５　　チャンバ ３７　　チャンバ ４３　　ポート ５９　　環状開口 ６３　　環状開口 ６７　　高圧空気入口 ６９　　シリンダ ７１　　制御ピストン ９９　　ポート １０１　　ポート １１５　　磁極片 １１７　　磁極片

Claims (36)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　一対の離間した拡大した直径の円筒形
   部分を含む接極子を備え、接極子は第１と第２の部分間
   で軸線に沿って往復動でき、また、開放位置と閉鎖位置
   間で前記軸線に沿って往復動する制御弁を備え、制御弁
   は接極子の拡大直径の円筒形部分の１つの一部に摺動掛
   合する円筒形内面をもつ薄壁の部分を含み、前記円筒形
   内面は接極子の拡大直径の円筒形部分を受入れるには小
   さ過ぎる減少した内径と大きな強度をもつ端部を含み、
   また、制御弁を閉鎖位置に保持するための磁気掛止手段
   と、閉鎖位置から開放位置へ動くよう制御弁を解放する
   永久磁石掛止装置の効果を一時的に無効にするための電
   磁装置と、高圧流体源を備え、電磁装置を附勢すると制
   御弁が前記軸線に沿って１方向に移動し、流体が接極子
   を反対方向に第１位置から第２位置へ前記軸線に沿って
   駆動することを特徴とする双安定電子制御式流体駆動変
   換器。
2. 【請求項２】　　制御弁は開放位置にあるとき、軸線と
   直角をなす有効面積に高圧流体源の圧力を受けて、永久
   磁石掛止装置の力に対抗する力を制御弁に生じ、高圧流
   体が作用する制御弁の有効面積は軸線と直角の平面内に
   おける制御弁の薄壁部分の断面積とする、請求項１に記
   載の双安定変換器。
3. 【請求項３】制御弁は開放位置にあるとき、軸線と直角
   をなす平面内で制御弁の薄壁部分の断面積上で高圧流体
   源の圧力を受けて、制御弁が開いた後高圧空気を受ける
   有効面積が最小になり、かくして制御弁の閉鎖において
   永久磁石に要する復帰力を最小ならしめる、請求項１に
   記載の双安定変換器。
4. 【請求項４】接極子が動力ピストンを含み、この動力ピ
   ストンは軸線に沿って往復動しかつ機関弁に連結され、
   一対の離間した拡大直径の円筒形部分をもち、この部分
   は前記ピストンに供給した高圧空気を閉じ込める摺動シ
   ールを提供しかつピストンを支持する一対の摺動支承面
   を提供する、請求項１に記載の双安定変換器。
5. 【請求項５】第１と第２の位置間で軸線に沿って往復動
   する接極子と、開放位置と閉鎖位置間を往復動する制御
   弁を備え、制御弁は薄壁の環状部分を含み、また高圧流
   体源と、制御弁を閉鎖位置に保持する磁気掛止手段と、
   閉鎖位置から開放位置へ移動するよう制御弁を解放する
   ため永久磁石掛止装置の効果を一時的に無効にするため
   の電磁装置を備え、制御弁は開放位置にあるとき、軸線
   と直角をなす有効面積上で高圧流体源の圧力を受けて、
   永久磁石掛止装置の力に対抗する力を制御弁に生じ、高
   圧流体が有効となる制御弁の有効面積は電磁装置の附勢
   軸線方向と直角をなす平面内における制御弁の薄壁部分
   の断面積として、軸線に沿う制御弁の移動により流体が
   接極子を反対方向に第１位置から第２位置へ軸線に沿っ
   て移動させるようになすことを特徴とする双安定電子制
   御式流体駆動変換器。
6. 【請求項６】長い弁ステムを有する機関吸気弁と排気弁
   をもつ型式の内燃機関用電子制御式空気圧駆動弁作動機
   構において、作動器が軸線に沿って往復動しかつ機関弁
   に連結される動力ピストンと、ピストンを動かして機関
   弁を弁開放位置と弁閉鎖位置間でステム長手方向に移動
   させる空気圧動力手段を備え、空気圧動力手段はピスト
   ンに高圧空気を選択的に供給するためピストンに対して
   移動する一対の制御弁を含み、また空気圧制動手段を備
   え、空気圧制動手段はピストンに第１の減速力を与え、
   機関弁が前記弁開放位置と弁閉鎖位置の一方の位置から
   第１の分離を起こし、機関弁が前記一方の位置へ接近す
   るにつれて、機関弁速度を低下させ始め、また機関弁が
   前記一方の位置から第２の小さい分離を起こしたとき、
   第２の小さい減速力をピストンに与えることを特徴とす
   る弁作動機構。
7. 【請求項７】空気圧制動手段はピストンの第１の小直径
   部分をピストンの第２の大直径部分に連結する環状衝合
   部と、制御弁の第１の小内径面を制御弁の第２の大内径
   面に連結する協働する環状衝合部を備え、１位置近くの
   ピストン運動は空気を圧縮し、圧縮された空気はピスト
   ンの大直径部分と制御弁の小内径面間の小さい環状開口
   を通ってゆっくり逃げ、環状衝合部及び協働する環状衝
   合部の軸方向通路はピストンの小直径部分と制御弁の大
   内径面間の環状開口により形成された経路への空気逃げ
   経路を突然増大させる、請求項６に記載の弁作動機構。
8. 【請求項８】ピストンの第２大直径部分は円筒形であり
   、ピストンに供給される高圧空気を閉じ込める主摺動シ
   ールと、ピストンを支持する主摺動軸受を提供する、請
   求項７に記載の弁作動機構。
9. 【請求項９】空気圧制御手段は機関弁が前記１位置に非
   常に近いときピストンから第２の減速力を有効に除く、
   請求項６に記載の弁作動機構。
10. 【請求項１０】長い弁ステムを有する機関吸気弁と排気
    弁をもつ型式の内燃機関用電子制御式空気圧駆動弁作動
    機構において、作動器が軸線に沿って往復動しかつ機関
    弁に連結される動力ピストンを備え、動力ピストンは一
    対の離間した拡大直径の円筒形部分をもち、前記部分は
    ピストンに供給される高圧空気を閉じ込める摺動シール
    を提供すると共にピストンを支持する一対の摺動支承面
    を提供し、また、高圧空気をピストンに供給してピスト
    ンと弁を弁開放位置と弁閉鎖位置間でステム長手方向に
    移動させるための空気圧駆動手段と、空気圧駆動手段を
    無効ならしめる制御弁を含む磁気掛止手段と、空気圧駆
    動手段が制御弁を動かすことができるように磁気掛止手
    段を解放させる手段と、ピストンへの高圧空気の供給を
    停止させるために制御弁の運動に応答する拡大直径円筒
    形部分を含む手段を備えたことを特徴とする弁作動機構
    。
11. 【請求項１１】制御弁は動力ピストンの拡大直径円筒形
    部分の１つの一部に摺動掛合する円筒形内面を含み、円
    筒形内面は縮小内径の端部を含み、この部分はピストン
    の拡大直径円筒形部分を受入れるには小さ過ぎる、請求
    項１０に記載の弁作動機構。
12. 【請求項１２】第１位置と第２位置間を往復動する接極
    子と、空気圧源と接極子を動かすための空気制御弁を含
    む動力手段と、閉鎖位置に空気制御弁を保持するための
    永久磁石掛止装置と、空気制御弁を開放して前記両位置
    の一方から他方へ接極子を移動させるため永久磁石掛止
    装置の効果を一時的に無効にする電磁装置と、空気制御
    弁が閉鎖位置にあるとき接極子移動空気圧を接極子に加
    えないようにするために空気制御弁と協働しかつこの弁
    により変形される弾性部材と、空気弁が閉鎖位置にある
    とき弾性部材の変形量を調節自在に選択する手段を備え
    たことを特徴とする双安定電子制御式空気圧駆動変換器
    。
13. 【請求項１３】永久磁石掛止装置は空気制御弁と共に動
    く強磁性掛止板を含み、変形量を調節自在に選択する手
    段は掛止板と空気制御弁間のねじ山付連結部からなる、
    請求項１２に記載の変換器。
14. 【請求項１４】制御弁に螺合し、掛止板に衝合するロッ
    クナットと、ロックナットを横に貫通すると共に掛止板
    と鎖錠掛合する複数のねじ山付締め付け具を備えた、請
    求項１３に記載の変換器。
15. 【請求項１５】空気制御弁及び協働するシールをもち、
    制御弁のシールに向かう運動を制限するため制御弁と共
    に動く部材をもつ圧縮空気圧駆動作動器において、空気
    制御弁によりシールに加える力を前設定するための空気
    制御弁と前記部材間のねじ山付連結部を含む、請求項１
    に記載の圧縮空気圧駆動作動器。
16. 【請求項１６】第１位置と第２位置間で軸線に沿ってハ
    ウジング内を往復動する第１部材と、第１位置と第２位
    置間で往復動する第１と第２の対向する端をもつと共に
    前記端の１つに接極子を支持する制御弁と、前記接極子
    に掛合しかつそれを磁気的に保持し、前記制御弁を第１
    位置で閉鎖しかつそれを保持するための磁気掛止手段と
    、前記磁気掛止手段の保持力に抗して前記制御弁を前記
    第２位置に向けて移動させる手段を備え、前記磁気掛止
    手段は磁束伝達面をもち、その少なくとも一部は制御弁
    が第１位置にあるとき接極子磁束移送面の少なくとも一
    部と並置し、前記制御弁が１位置から他の位置へ移動す
    るとき前記接極子と磁気掛止手段はお互いの方に引き付
    けられたり、お互いから引き離されたりし、また、前記
    弁が前記第１位置にあるとき前記磁束移送面の少なくと
    も一部を前記磁束伝達面から離間させる間隔手段を備え
    、かくして、前記面間の磁束は前記第１位置で適度に減
    少して前記面間の引力に打ち勝つのに要する力が実質上
    減少し、前記面が接触したとき残留潤滑液に起因する液
    体表面張力が最小にされることを特徴とする双安定電子
    制御式流体駆動変換器。
17. 【請求項１７】間隔手段は少なくとも１つの弓形リムを
    もち、前記リムは磁束伝達面と磁束移送面の一方から延
    び、制御弁が前記第１位置にあるとき前記面の他方に衝
    合する、請求項１６に記載の変換器。
18. 【請求項１８】間隔手段は前記リムの１つと直角をなす
    線に沿って互いに離間した複数の弓形リムを含む、請求
    項１７に記載の変換器。
19. 【請求項１９】弓形リムは同心円形のリムであり、前記
    線は円形リムのすべてに共通の半径をもつ、請求項１８
    に記載の変換器。
20. 【請求項２０】前記リムに沿ってかつそれに隣接して集
    めて入れられた液体のための液体通路を提供するため前
    記少なくとも１つの面にかつ前記少なくとも１つのリム
    に形成された少なくとも１つのスロットと、何れかの前
    記スロット内の液体のための液体排出部を提供するため
    各前記スロットと液体連通する少なくとも１つの開口を
    備えた、請求項１７に記載の変換器。
21. 【請求項２１】前記開口と夫々液体連通する４つの弓形
    方向に等間隔をあけて配置したスロットをもつ、請求項
    ２０に記載の変換器。
22. 【請求項２２】磁束伝達面と磁束移送面の内の少なくと
    も一方が非磁性である、請求項１６に記載の変換器。
23. 【請求項２３】長い弁ステムを有する機関吸気弁と排気
    弁をもつ型式の内燃機関用電子制御式空気圧駆動弁作動
    機構において、作動器が軸線に沿って往復動しかつ機関
    弁に連結される動力ピストンと、ピストンを動かして機
    関弁を弁開放位置と弁閉鎖位置間でステム長手方向に移
    動させる空気圧動力手段を備え、前記空気圧手段は高圧
    空気をピストンへ選択的に供給するためピストンに対し
    て動く一対の制御弁と前記ピストンを動かすため空気圧
    源圧力を供給する供給源圧力手段を含み、また、前記機
    関弁が前記弁開放位置と弁閉鎖位置の一方から予定の距
    離離れたとき、ピストンを減速させるため前記動力ピス
    トンに初期空気圧制動圧力を加えるための空気圧制動手
    段を備え、前記初期空気圧は前記ピストンの予定の減速
    運動以上に増大し、前記空気圧制動手段は前記供給源圧
    力と前記初期制動圧力間に予定比率を維持する調整手段
    を含むことを特徴とする弁作動機構。
24. 【請求項２４】調整手段は各供給源圧力手段と、前記初
    期制動圧力より高くかつ前記供給源圧力より低い中間空
    気圧と、前記初期制動圧力より低い排気圧力に連結され
    、前記調整手段は瞬間的供給源圧力を感知し、前記中間
    圧力と前記排気圧力を連続的にバランスさせて、前記比
    率を与える瞬間的初期制動圧力を得る、請求項２３に記
    載の弁作動機構。
25. 【請求項２５】調整手段は軸線に沿って往復動する調整
    ピストンを備え、前記ピストンは１軸線方向に前記調整
    ピストンを駆動するため前記中間圧力を受ける第１面と
    、第１面上の力に抗して反対の軸線方向に前記ピストン
    を駆動するため前記供給源圧力を受ける第２面をもち、
    前記第１面の面積は前記第２面の面積より大きい予定の
    大きさをもち、前記予定の大きさは適切に選択して、前
    記調整ピストンが前記第１軸線方向に移動して前記排気
    圧力を前記中間圧力に与えて前記第１面上の力が前記第
    ２面上の力より大きいとき前記初期制動圧力を低下させ
    、このことは前記第２面上の力が前記調整ピストンを前
    記第２方向に動かして前記排気圧力を前記中間圧力から
    シールして前記初期制動圧力を増大させるまで行い、か
    くして前記第２面の面積に対する前記第１面の面積の比
    率により決めるようにして、前記初期制動圧力と前記供
    給源圧力間に前記予定の比率を連続的に維持する、請求
    項２４に記載の作動機構。
26. 【請求項２６】前記予定の比率を調節するための手段を
    備えた、請求項２３に記載の弁作動機構。
27. 【請求項２７】前記調節するための手段は可変の空気圧
    のバイアス圧力を第１面に加える手段を含む、請求項２
    ６に記載の弁作動機構。
28. 【請求項２８】長い弁ステムを有する機関吸気弁と排気
    弁をもつ型式の内燃機関用電子制御式空気圧駆動弁作動
    機構において、作動器が、軸線に沿って往復動しかつ機
    関弁に連結される動力ピストンと、ピストンを動かして
    機関弁を弁開放位置と弁閉鎖位置間でステム長手方向に
    移動させる空気圧動力手段を備え、前記空気圧手段は高
    圧空気をピストンへ選択的に供給するためピストンに対
    して動く一対の制御弁と前記ピストンを動かすため空気
    圧源圧力を供給する供給源圧力手段を含み、また、前記
    動力ピストン内を往復動するシリンダと、前記空気圧駆
    動手段が不作動のとき弁開放位置と弁閉鎖位置の内の選
    択された１つの初期化された位置へ行く前記ピストンの
    初期化移動を行わせるために前記シリンダに連結された
    初期化手段を備えたことを特徴とする弁作動機構。
29. 【請求項２９】制動圧力源を提供するため前記シリンダ
    に連結された中間圧力源を含み、前記初期化手段は初期
    化移動中及び前記初期化移動の終了後に夫々前記シリン
    ダから前記中間圧力源を封鎖及び封鎖解除をする、請求
    項２８に記載の弁作動機構。
30. 【請求項３０】初期化手段は高圧空気を前記動力ピスト
    ンの一側に、低圧空気を動力ピストンの他側に選択的に
    加えて中間空気圧力が封鎖されている間に前記動力ピス
    トンを弁開放位置と弁閉鎖位置の内の前記選択された位
    置に移動させる、請求項２９に記載の弁作動機構。
31. 【請求項３１】初期化手段はシリンダと制御ピストンを
    備え、前記ピストンは第１端と第２端及び縮小直径の中
    間セクションをもち、前記セクションは前記第１端に高
    空気圧を加えることによりシリンダ内で初期化位置へ移
    動してばねのバイアス力に抗して前記制御ピストンを移
    動させ、前記制御ピストンシリンダは前記制御ピストン
    が初期化位置にあるとき、前記動力ピストンの前記一側
    の前記高圧空気と前記動力ピストンシリンダからの前記
    中間空気圧の封鎖の間に空気圧を連通させるためにポー
    トを開き、前記制御ピストンはこの制御ピストンの前記
    一端から前記高圧空気を除去したとき戻り位置へばね押
    圧されて、前記高圧空気と前記低圧空気を前記動力ピス
    トン側に対して封鎖しそして前記中間空気圧力を前記動
    力ピストンシリンダに対して封鎖解除する、請求項３０
    に記載の弁作動機構。
32. 【請求項３２】長い弁ステムを有する機関吸気弁と排気
    弁をもつ型式の内燃機関用電子制御式空気圧駆動弁作動
    機構において、作動器が軸線に沿って往復動しかつ機関
    弁に連結される動力ピストンを備え、前記ピストンは対
    向端近くに拡大直径の円筒形部分を含み、また、ピスト
    ンを動かして機関弁を弁開放位置と弁閉鎖位置間でステ
    ム長手方向に移動させる空気圧動力手段を備え、前記空
    気圧動力手段はピストンに高圧空気を選択的に供給する
    ためピストンに対して移動する一対の制御弁を含み、各
    制御弁は動力ピストンの拡大直径の円筒形部分の１つの
    一部に摺動掛合する円筒形内面をもつ薄壁部分を含み、
    円筒形内面は高強度で縮小内径の端部をもち、これは動
    力ピストンの拡大直径の円筒形部分を受入れるには小さ
    過ぎ、拡大直径の円筒形部分は対応する制御弁の運動と
    協働して高圧空気のピストンへの供給を停止させ、また
    、制御弁が閉鎖位置にあるときピストン移動空気圧のピ
    ストンへの印加を阻止するため対応する制御弁と協働す
    ると共にそれによって変形する弾性部材と、制御弁が閉
    鎖位置にあるとき弾性部材の変形量を調節自在に選択す
    るための手段を備え、また機関弁が前記１位置に近づく
    につれて機関弁速度を減少し始めるため前記弁開放位置
    と弁閉鎖位置の内の１つから第１の分離位置に機関弁が
    達したときピストンへ第１の減速力を与えるための、ま
    た、機関弁が前記１位置から第２の小さい分離位置に達
    したときピストンに第２の小さい減速力を与えるための
    空気圧制動手段を備えたことを特徴とする弁作動機構。
33. 【請求項３３】空気圧制動手段は高圧空気源圧力と初期
    制動圧力間に予定の比率を保つための調整手段を含む、
    請求項３２に記載の弁作動機構。
34. 【請求項３４】調整手段は圧力源圧力と、前記初期制動
    圧力より高くかつ圧力源圧力より低い中間空気圧と、初
    期制動圧力より低い排気圧力の各々に連結され、前記調
    整手段は瞬間的圧力源圧力を感知し、中間圧力と排気圧
    力を連続的にバランスさせて前記比率を与える瞬間的初
    期制動圧力を得る、請求項３３に記載の弁作動機構。
35. 【請求項３５】前記動力ピストンが往復動するシリンダ
    と、前記空気圧動力手段が不作動のとき弁開放位置と弁
    閉鎖位置の内の選択された１つの初期化された位置へ前
    記ピストンを初期化移動させるための前記シリンダに連
    結した初期化手段を備えた、請求項３２に記載の弁作動
    機構。
36. 【請求項３６】各制御弁は一方の端に接極子を備え、更
    に、前記接極子に掛合し、それを磁気的に保持しかつ前
    記制御弁を第１位置に保持するための磁気掛止手段と、
    前記掛止手段の保持力に抗して第２位置に向かって前記
    制御弁を移動させる手段を備え、前記接極子は磁気材料
    からなりかつ磁束移送面をもち、前記掛止手段は磁束伝
    達面をもち、その少なくとも一部は制御弁が第１位置に
    あるとき接極子の磁束移送面の少なくとも一部と並置し
    、前記制御弁が１位置から他の位置に移動するとき前記
    接極子と前記磁気掛止手段はお互いの方に向かって引き
    付けられたり、お互いから離されたりし、前記制御弁が
    第１位置にあるとき前記磁束移送面の少なくとも一部を
    前記磁束伝達面から離間させるばね手段を備え、かくし
    て、前記面間の磁束が前記第１位置で整然と減少して、
    前記面間の引力に打ち勝つのに要する力が実質上減少し
    、前記面が接触したとき潤滑液体に起因する液体表面張
    力が最小になる、請求項３２に記載の弁作動機構。