JP2000073721A - 内燃機関の電磁動弁装置 - Google Patents

内燃機関の電磁動弁装置

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JP2000073721A
JP2000073721A JP10242245A JP24224598A JP2000073721A JP 2000073721 A JP2000073721 A JP 2000073721A JP 10242245 A JP10242245 A JP 10242245A JP 24224598 A JP24224598 A JP 24224598A JP 2000073721 A JP2000073721 A JP 2000073721A
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valve
electromagnet
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closing
disposed
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Taro Ueno
太郎 上野
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、従来の機能を損なわずに電磁駆動装
置全高の高さを低くしてレイアウトを容易にした内燃機
関の電磁動弁装置を提供する。 【解決手段】ハウジング9内部に、下アーマチャ10と
上アーマチャ13を設け、閉弁用電磁石20及び開弁用
電磁石21は、開弁用電磁石21を内周側、閉弁用電磁
石20を外周側として、上アーマチャ13と下アーマチ
ャ10との間に、閉弁用電磁石20が開弁用電磁石21
の外周側に隣接して配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸・排気弁を半開
位置に付勢するスプリングの付勢力に抗してアーマチャ
を開弁用又は閉弁用の電磁石に吸着することにより、吸
・排気弁を開閉する内燃機関用の電磁動弁装置に関す
る。
【従来の技術】この種の内燃機関の電磁動弁装置は、従
来、アーマチャを挟んで上下に閉弁用電磁石、開弁用電
磁石が配設され、これらの電磁石によってアーマチャを
吸着することにより、閉弁用スプリング及び開弁用スプ
リングによって半開位置に付勢される吸・排気弁を閉弁
又は開弁に保持するようになっている(特開平7−33
2044号参照)。
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の内燃機関の電磁動弁装置は、閉弁用電磁石と
開弁用電磁石とを上下に重ねて配設していたため、全高
が高くなり、その結果、車両ボンネットと干渉しやすく
なるなど、レイアウトを難しくしていた。本発明は、従
来の機能を損なわずに電磁動弁装置全体の高さを低くし
てレイアウトを容易にした内燃機関の電磁動弁装置を提
供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明によ
れば、吸・排気弁に連係するアーマチャと、該アーマチ
ャを介して吸・排気弁を半開位置に付勢するスプリング
と、通電により前記アーマチャを開弁方向に吸着して吸
・排気弁を開弁保持させる開弁用電磁石と、通電により
前記アーマチャを閉弁方向に吸着して吸・排気弁を閉弁
保持させる閉弁用電磁石と、を含んで構成される内燃機
関の電磁動弁装置において、前記開弁用電磁石と閉弁用
電磁石との一方を内周側、他方を外周側に隣接して配設
すると共に、これら開弁用電磁石及び閉弁用電磁石の上
方に開弁用電磁石に吸着されるアーマチャ、下方に閉弁
用電磁石に吸着されるアーマチャを配設したことを特徴
とする。請求項2に係る発明によれば、前記開弁用電磁
石を内周側、前記閉弁用電磁石を外周側に配設したこと
を特徴とする。請求項3に係る発明によれば、外周側に
配設した電磁石に吸着されるアーマチャの、内周側に配
設した電磁石に略対向する内周部分を、非磁性体で形成
したことを特徴とする。請求項4に係る発明によれば、
外周側に配設した電磁石に吸着されるアーマチャの、内
周側に配設した電磁石に略対向する内周部分を、外周部
分より凹ませて形成したことを特徴とする。請求項5に
係る発明によれば、外周側に配設した電磁石と内周側に
配設した電磁石との間に、環状の非磁性体を介在したこ
とを特徴とする。請求項6に係る発明によれば、前記各
アーマチャと吸・排気弁とは、軸方向に切り離されて形
成され、前記閉弁用スプリングは吸・排気弁に係合して
吸・排気弁を介してアーマチャを閉弁方向に付勢し、閉
弁時は吸・排気弁とアーマチャとの間に隙間を有するこ
とを特徴とする。
【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、開弁用電
磁石と閉弁用電磁石とが吸・排気弁の軸と直角な方向に
内外に重ねて配設される結果、高さ方向に重なることが
ないので、電磁動弁装置全高の高さを低くすることがで
き、もって車両ボンネットとの干渉を防止することがで
き、レイアウトが容易になる。また、請求項2に係る発
明によれば、前記開弁用電磁石を内周側、前記閉弁用電
磁石を外周側に配設したことにより、該開弁用電磁石上
方に配設されるアーマチャ及び該アーマチャを閉弁方向
に付勢するスプリング等を相対的に小さくでき、これら
を収納する上部ハウジングを小型化できるため、有効ス
ペースが増大する。また、請求項3に係る発明によれ
ば、外周側に配設した電磁石に吸着されるアーマチャの
内周部分が非磁性体で形成されているので、内周側に配
設した電磁石による磁界の影響を受けることを防止でき
る。また、請求項4に係る発明によれば、外周側に配設
した電磁石に吸着されるアーマチャと内周側に配設した
電磁石との間隔が凹みの形成によって拡げられるので、
該アーマチャの内周側電磁石による磁界の影響を受ける
ことを防止できる。また、凹みの形成によりアーマチャ
を軽くすることができるので、消費電力を低減すること
もできる。また、請求項5に係る発明によれば、外周側
に配設した電磁石と内周側に配設した電磁石との間に、
環状の非磁性体を介在したことにより、磁界による相互
の電磁石への影響を防止できる。また、請求項6に係る
発明によれば、閉弁時に、各アーマチャと吸・排気弁と
が離れるのでアーマチャの吸着に要する電磁石の駆動力
を軽減でき、また吸・排気弁の着座面の摩耗によって、
閉弁が不完全になることを防止できる。
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて説明する。まず、図1に示す本発明の
内燃機関の電磁動弁装置について説明する。吸・排気弁
Vは、シリンダヘッド3に設けられた弁口4を開閉可能
な弁体部1と、該弁体部1に一体に連設されるステム2
を備えて構成される。ステム2はシリンダヘッド3に固
設されたガイド筒5内に摺動自在に嵌合される。シリン
ダヘッド3の上端には、ステム2の上端を臨ませる凹部
6が設けられており、該凹部6内でステム2の上端に
は、二つ割りコッタ7によりリテーナ8が固定される。
このような吸・排気弁Vを開閉駆動する電磁駆動装置
は、次のように構成される。シリンダヘッド3上に非磁
性体のハウジング9が設けられ、該ハウジング9上に、
チャンバ16が設けられている。ハウジング9及びチャ
ンバ16内には、吸・排気弁Vにロッド18を介して連
係されると共にハウジング9内を移動可能な長方形の板
状の上アーマチャ13及び下アーマチャ10がそれぞれ
収納されている。また、チャンバー16内部には、吸・
排気弁Vを開弁方向に付勢する開弁用スプリング14
が、シリンダヘッド3内部には、吸・排気弁Vを閉弁方
向に付勢する閉弁用スプリング15が、それぞれ備えら
れており、特に、開弁用スプリング14の座部19は上
アーマチャ13の上方もしくは内部に設けられており、
座部19を上アーマチャ13と一体に形成してもよい。
なお、電磁動弁装置が停止している時には、下アーマチ
ャ10及び上アーマチャ13の重量と開弁用スプリング
14及び閉弁用スプリング15の付勢力はつりあってお
り、吸・排気弁Vは、半開位置を保持している。さら
に、閉弁用コイル11に電流を流すことにより発生した
電磁力により下アーマチャ10を吸着して吸・排気弁V
を閉弁作動させることが可能な閉弁用電磁石20と、開
弁用コイル12に電流を流すことにより発生した電磁力
により該上アーマチャ13を吸引して吸・排気弁Vを開
弁作動させることが可能な開弁用電磁石21とが、それ
ぞれ下アーマチャ10の上面及び上アーマチャ13の下
面に対向する位置でハウジング9内に固定配置されてい
る。ところで、上アーマチャ13及び下アーマチャ10
と吸・排気弁Vとは、軸方向に切り離されて形成され、
閉弁用スプリング15は吸・排気弁Vに係合して吸・排
気弁Vを介して下アーマチャ10を閉弁方向に付勢し、
閉弁時は吸・排気弁Vとロッド18との間に隙間を有し
ている。このような構成であるため、吸・排気弁Vを完
全に閉弁する際には、下アーマチャ10が閉弁用電磁石
20に吸着されることで、ロッド18と吸・排気弁Vと
の間に隙間が発生し、閉弁用スプリング15が吸・排気
弁Vを閉弁方向に付勢する。そのため、下アーマチャ1
0と吸・排気弁Vとが離れるので下アーマチャ10の吸
着に要する駆動力を軽減でき、また吸・排気弁Vの着座
面の摩耗によって、閉弁が不完全になることを防止でき
る。なお、ロッド18は、ガイド筒17内を通ること
で、ステム2と同軸方向に摺動することが可能となって
いる。ここで、前記閉弁用電磁石20は、リング状の形
状であり、下アーマチャ10側に開放した環状の溝を有
してロッド18を同軸に囲むリング状の固定コアと、合
成樹脂から成るモールド部(図示せず)で被覆されて前
記溝内に嵌入されるリング状の閉弁用コイル11とから
なる。一方、前記開弁用電磁石21も、リング状の形状
であり、上アーマチャ13側に開放した環状の溝を有し
てロッド18を同軸に囲むリング状の固定コアと、合成
樹脂からなるモールド部(図示せず)で被覆されて前記
溝内に嵌入されるリング状の開弁用コイル12とからな
る。そして、開弁用電磁石21が内周側に配設され、閉
弁用電磁石20が開弁用電磁石21の外周側に隣接して
配設されている。このように閉弁用電磁石20と開弁用
電磁石21とが吸・排気弁の軸と直角な方向に重ねて配
設されることにより、閉弁用電磁石20と開弁用電磁石
21とを軸方向に重ねる従来構造と比較して全高を十分
低くすることができる。これにより、車両のボンネット
との干渉を防止できレイアウトが容易になる。一方、上
アーマチャ13は開弁用電磁石21に対向する部分にの
み設けられるため、閉弁用電磁石20による磁界の影響
を受けにくくなっており、同時に、チャンバ16を小型
化することが可能となっている。次に、第二の実施の形
態を図2に基づいて説明する。本実施の形態では、下ア
ーマチャ10の開弁用電磁石21による磁界の影響を防
止するために、閉弁用電磁石20に接触しない内周部分
10bを非磁性材料で形成している。このようなアーマ
チャを製造する際には、磁性材料と非磁性材料を溶接等
で接着すればよい。また、開弁用コイル12及び閉弁用
コイル11による相互の磁界による影響を防止するため
に、開弁用電磁石21と閉弁用電磁石20との間にリン
グ状の非磁性体22を介在している。さらに、図3に示
す第三の実施の形態のように、下アーマチャ10の内周
部分10bの開弁用電磁石21に対向する表面を外周部
分10aよりも所定量(例えば、1mm)凹ませた構成
とすることもできる。このようにすると、下アーマチャ
10が閉弁用電磁石20に吸着された際に、凹ませた部
分はエアギャップとなり、開弁用電磁石21の磁界によ
る影響を受けにくくなる。同時に、下アーマチャ10を
軽量化でき、閉弁用コイル11に通電する電力の低減を
図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の内燃機関の電磁動弁装置の全体縦断面
図。
【図2】本発明の内燃機関の電磁動弁装置の全体縦断面
図で、特に、下アーマチャの内周部分に非磁性材料を用
いた全体縦断面図。
【図3】本発明の内燃機関の電磁動弁装置に用いる下ア
ーマチャの内周部分を外周部分よりも凹ませた形状とし
た下アーマチャ近傍の拡大断面図。
【符号の説明】
10 下アーマチャ 10a 外周部分 10b 内周部分 11 閉弁用コイル 12 開弁用コイル 13 上アーマチャ 14 開弁用スプリング 15 閉弁用スプリング 20 閉弁用電磁石 21 開弁用電磁石 22 リング状の非磁性体 V 吸・排気弁

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】吸・排気弁に連係するアーマチャと、該ア
    ーマチャを介して吸・排気弁を半開位置に付勢するスプ
    リングと、通電により前記アーマチャを開弁方向に吸着
    して吸・排気弁を開弁保持させる開弁用電磁石と、通電
    により前記アーマチャを閉弁方向に吸着して吸・排気弁
    を閉弁保持させる閉弁用電磁石と、を含んで構成される
    内燃機関の電磁動弁装置において、 前記開弁用電磁石と閉弁用電磁石との一方を内周側、他
    方を外周側に隣接して配設すると共に、これら開弁用電
    磁石及び閉弁用電磁石の上方に開弁用電磁石に吸着され
    るアーマチャ、下方に閉弁用電磁石に吸着されるアーマ
    チャを配設したことを特徴とする内燃機関の電磁動弁装
    置。
  2. 【請求項2】前記開弁用電磁石を内周側、前記閉弁用電
    磁石を外周側に配設したことを特徴とする請求項1に記
    載の内燃機関の電磁動弁装置。
  3. 【請求項3】外周側に配設した電磁石に吸着されるアー
    マチャの、内周側に配設した電磁石に略対向する内周部
    分を、非磁性体で形成したことを特徴とする請求項1又
    は請求項2に記載の内燃機関の電磁動弁装置。
  4. 【請求項4】外周側に配設した電磁石に吸着されるアー
    マチャの、内周側に配設した電磁石に略対向する内周部
    分を、外周部分より凹ませて形成したことを特徴とする
    請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の内燃機関の
    電磁動弁装置。
  5. 【請求項5】外周側に配設した電磁石と内周側に配設し
    た電磁石との間に、環状の非磁性体を介在したことを特
    徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の内
    燃機関の電磁動弁装置。
  6. 【請求項6】前記各アーマチャと吸・排気弁とは、軸方
    向に切り離されて形成され、前記閉弁用スプリングは吸
    ・排気弁に係合して吸・排気弁を介してアーマチャを閉
    弁方向に付勢し、閉弁時は吸・排気弁とアーマチャとの
    間に隙間を有することを特徴とする請求項1〜請求項5
    のいずれか1つに記載の内燃機関の電磁動弁装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030005471A (ko) * 2001-07-09 2003-01-23 현대자동차주식회사 전자식 밸브 작동기구
JP2003056741A (ja) * 2001-08-21 2003-02-26 Hyundai Motor Co Ltd 電子機械式バルブトレイン
EP1342897B1 (de) * 2002-03-08 2008-02-20 Ford Global Technologies, LLC Viertakt-Ottomotor mit variabler Ventilsteuerung
JP2019210950A (ja) * 2018-05-31 2019-12-12 株式会社デンソー 電磁弁
CN111692405A (zh) * 2019-03-12 2020-09-22 林内株式会社 燃气电磁阀

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JP2003056741A (ja) * 2001-08-21 2003-02-26 Hyundai Motor Co Ltd 電子機械式バルブトレイン
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