JP2000213313A - 電磁駆動弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は電磁駆動弁に関し、アーマチャと弁
体との間に隙間を生じさせることなく、弁体を確実に開
閉駆動することを目的とする。 【解決手段】 アーマチャシャフト４２と、弁体１２の
弁軸２６とは離間して設けられ、この離間部分にゼロラ
ッシュアジャスタ４０が配設される。ゼロラッシュアジ
ャスタ４０は、弁体１２が開弁している状態では、油を
漏出させながら僅かに収縮し、弁体１２が全閉位置に達
した際に、油圧が供給されることにより弁体１２とアー
マチャシャフト４２との間隔の増加に追従して伸長す
る。別の実施態様では、密閉式の油圧式ゼロラッシュア
ジャスタが用いられる。更に別の実施態様では、油圧式
ゼロラッシュアジャスタ及びスイングアームにより弁体
とアーマチャシャフトとの間隔変化が吸収される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁駆動弁に係
り、電磁石に吸引されるアーマチャにより弁体を開閉駆
動する電磁駆動弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開平７−３３２０４
４号に開示される電磁駆動弁が公知である。上記従来の
電磁駆動弁は、内燃機関の吸気弁又は排気弁として機能
する弁体と、弁体に連結されたアーマチャと、アーマチ
ャに弁体の開弁方向及び閉弁方向の電磁力をそれぞれ付
与する開弁用及び閉弁用の電磁石とを備えている。弁体
は、アーマチャが閉弁用電磁石に吸引された状態で、弁
体がシリンダヘッドに設けられたバルブシートに着座す
るように構成されている。従って、上記従来の電磁駆動
弁によれば、各電磁石を交互に励磁することにより弁体
を全閉位置と全開位置との間で往復移動させることがで
きる。

【０００３】ところで、内燃機関のシリンダヘッドは燃
焼室での燃焼により高温となり、その熱が弁体に伝達さ
れることで弁体も高温となる。この場合、シリンダヘッ
ド及び弁体の熱容量の相違等により、両部材には熱膨張
差が発生する。かかる熱膨張差の影響で、アーマチャが
閉弁用電磁石に吸引された状態で、弁体がバルブシート
に完全に着座せず、弁体とバルブシートとの間に隙間が
生ずることがある。また、バルブシートあるいは弁体に
摩耗が生じた場合にも、同様に、弁体とバルブシートと
の間に隙間が生ずることになる。

【０００４】かかる不都合を防止するうえでは、アーマ
チャが閉弁用電磁石に吸引され、かつ、弁体がバルブシ
ートに着座した状態で、アーマチャと弁体との間に隙間
が形成されるように弁体及びアーマチャを構成すること
が有効である。かかる構成によれば、上記の熱膨張差あ
るいは摩耗が生じた場合にも、弁体は、その変位がアー
マチャによって規制されることなく、バルブシートに着
座するまで変位することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如く、弁体が閉弁した状態で弁体とアーマチャとの間に
隙間が形成されると、弁体を開弁させる際には、アーマ
チャが弁体に衝突する際に衝突音が発生し、更に、アー
マチャが開弁用電磁石に衝突する際に衝突音が発生す
る。また、弁体を閉弁させる際には、弁体がバルブシー
トに衝突する際に衝突音が発生し、更に、アーマチャが
閉弁用電磁石に衝突する際に衝突音が発生する。このよ
うに、弁体とアーマチャとの間に隙間を設ける構成で
は、開弁時及び閉弁時にそれぞれ２回の衝突音が発生す
ることにより、作動音が増大してしまう。

【０００６】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
あり、アーマチャと弁体との間に隙間を生じさせること
なく、弁体を確実に開閉することが可能な電磁駆動弁を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、軸方向に変位可能に設けられた弁体
と、電磁石に吸引されることにより前記弁体を駆動する
アーマチャとを備える電磁駆動弁において、前記弁体と
前記アーマチャとを軸方向に離間して設けると共に、該
離間部分にゼロラッシュアジャスタ機構を設けた電磁駆
動弁により達成される。

【０００８】請求項１記載の発明において、弁体とアー
マチャとは所定距離だけ離間して設けられ、この離間部
分にゼロラッシュアジャスタ機構が配設される。このた
め、ゼロラッシュアジャスタ機構により弁体とアーマチ
ャとの間隔変化が吸収されることで、弁体とアーマチャ
との間に隙間が生ずることが防止される。この場合、請
求項２に記載する如く、請求項１記載の電磁駆動弁にお
いて、前記ゼロラッシュアジャスタ機構は、前記弁体と
前記アーマチャとの間隔の増加に追従して伸長可能な変
位吸収機構であることとしてもよい。

【０００９】請求項２記載の発明において、ゼロラッシ
ュアジャスタ機構は、弁体とアーマチャとの間隔の増加
に追従して伸長可能な変位吸収機構である。このため、
弁体とアーマチャとの間隔が増加した場合に、その増加
分が変位吸収機構の伸長により埋められることで、弁体
とアーマチャとの間に隙間が生ずることが防止される。

【００１０】また、請求項３に記載する如く、請求項２
記載の電磁駆動弁において、前記変位吸収機構は、前記
弁体が閉弁位置にある場合に伸長可能であることとして
もよい。請求項３記載の発明において、弁体とアーマチ
ャとの間隔変化は、弁体が閉弁位置に達した際に生ず
る。従って、変位吸収機構が、弁体が閉弁位置にある場
合に伸長することで、弁体とアーマチャとの間の隙間の
発生が効果的に防止される。

【００１１】また、請求項４に記載する如く、請求項２
又は３記載の電磁駆動弁において、前記変位吸収機構を
前記電磁石の内側に設けることとしてもよい。請求項４
記載の発明において、変位吸収機構が電磁石の内側に設
けられることで、電磁駆動弁の全高が変位吸収機構の長
さ分だけ大きくなることが防止される。従って、請求項
４記載の発明によれば、電磁駆動弁の全長の増大が抑え
られる。

【００１２】また、請求項５に記載する如く、請求項１
記載の電磁駆動弁において、前記ゼロラッシュアジャス
タ機構は、圧縮力が付与されない状態で伸長可能な変位
吸収機構と、該変位吸収機構の一端に揺動可能に連結さ
れ、該変位吸収機構が伸長した場合に前記アーマチャが
開弁方向に変位するように、前記アーマチャ及び前記弁
体の双方に当接するスイングアームとよりなることとし
てもよい。

【００１３】請求項５記載の発明において、変位吸収機
構は圧縮力が付与されない状態で伸長可能である。スイ
ングアームは、変位吸収機構の一端に、変位吸収機構が
伸長した場合にアーマチャが開弁方向に変位するよう
に、アーマチャ及び弁体の双方に当接する。このため、
アーマチャからスイングアームに付与される開弁方向の
力は、変位吸収機構に圧縮方向の力として伝達される。
従って、弁体が開弁している状態では、アーマチャから
スイングアームに開弁方向の力が付与されるので、変位
吸収機構が伸長することはない。一方、弁体が閉弁した
状態では、アーマチャからスイングアームに開弁方向の
力が付与されないので、変位吸収機構に圧縮力は作用し
ない。この場合、変位吸収機構の伸長が許容され、アー
マチャは開弁方向に変位することができる。すなわち、
弁体とアーマチャとの間隔が増加した場合に、変位吸収
機構が伸長することで、スイングアームに弁体及びアー
マチャの双方が当接した状態が維持されつつアーマチャ
は開弁方向に変位し、これにより、弁体とアーマチャと
の間に隙間が生ずることが防止される。また、弁体が開
閉駆動される場合に、スイングアームが弁体の変位に応
じて揺動し、変位吸収機構が弁体と共に変位することは
ない。このため、電磁駆動弁の可動部の慣性質量が低減
される。、また、請求項６に記載する如く、請求項２乃
至５のうち何れか１項記載の電磁駆動弁において、前記
変位吸収機構は油圧式ゼロラッシュアジャスタであるこ
ととしてもよい、更に、請求項７に記載する如く、請求
項２乃至４のうち何れか１項記載の電磁駆動弁におい
て、前記変位吸収機構は油圧式ゼロラッシュアジャスタ
であり、前記弁体が閉弁した状態で該油圧式ゼロラッシ
ュアジャスタに油圧を供給する油圧供給機構を有するこ
ととしてもよい。

【００１４】請求項７記載の発明において、弁体が閉弁
された状態では、油圧式ゼロラッシュアジャスタには圧
縮力は作用しないため、油圧式ゼロラッシュアジャスタ
の油圧は低圧に保たれている。かかる状態で、油圧式ゼ
ロラッシュアジャスタに油圧を供給することで、油圧源
の油圧を低圧に抑制することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例である電
磁駆動弁１０の構成を示す。図１に示す如く、電磁駆動
弁１０は弁体１２を備えている。弁体１２は内燃機関の
吸気弁又は排気弁として構成されている。弁体１２は、
内燃機関の燃焼室１４内に露出するようにロアヘッド１
６に配設されている。ロアヘッド１６にはポート１８が
形成されている。ポート１８の燃焼室１４への開口部に
は、弁体１２に対する弁座２０が形成されている。ポー
ト１８は、弁体１２が弁座２０から離座することにより
導通状態となり、また、弁体１２が弁座２０に着座する
ことにより遮断状態となる。

【００１６】ロアヘッド１６の上部には、断熱プレート
２２を介してシリンダヘッドスペーサ２４が配設されて
いる。断熱プレート２２は、例えばベークライト等の断
熱材料から構成されたシート状の部材であり、燃焼室１
４で発生した高熱がロアヘッド１６からシリンダヘッド
スペーサ２４へ伝達されるのを抑制する機能を有してい
る。シリンダヘッドスペーサ２４の更に上部には、アッ
パヘッド２５が固定されている。

【００１７】弁体１２は、上方に伸びる弁軸２６を備え
ている。弁軸２６はバルブガイド２８により軸方向に摺
動可能に保持されている。バルブガイド２８はロアヘッ
ド１６に保持されている。ロアヘッド１６の弁軸２６の
略上半分を囲む部位には、円筒状に形成されたスプリン
グ保持空間３０が設けられている。バルブガイド２８の
上端部はスプリング保持空間３０の内部に露出してい
る。スプリング保持空間３０内のバルブガイド２８の上
端部近傍の周囲には、バルブステムシール３１が装着さ
れている。

【００１８】弁軸２６の上端部近傍には、コッタ３２が
装着されている。コッタ３２は、図１中上方ほど大径と
なるくさび状の外周面を有し、内周面には内向きの突起
が設けられた略円筒状の部材である。コッタ３２内周面
の突起は、弁軸２６の外周面に設けられた凹部に嵌合さ
れている。また、コッタ３２の外周にはロアリテーナ３
４が嵌着されている。

【００１９】スプリング保持空間３０の底面にはスプリ
ングシート３６が配設されている。スプリングシート３
６とロアリテーナ３４との間には、両者を離間させる向
きの付勢力を発生するロアスプリング３８が配設されて
いる。ロアスプリング３８はロアリテーナ３４を介して
弁体１２を上向き、即ち、弁座２０に向かう方向に付勢
している。以下、弁体１２が弁座２０に向かう方向を閉
弁方向と称し、また、弁体１２が弁座２０から離れる方
向を開弁方向と称する。

【００２０】弁軸２６の上方には、ゼロラッシュアジャ
スタ４０を隔てて、アーマチャシャフト４２が弁軸２６
と同軸に配設されている。ゼロラッシュアジャスタ４０
の構成については後に詳細に説明する。アーマチャシャ
フト４２の上端部には、上記コッタ３１と上下対称の構
成を有するコッタ４４が装着されている。コッタ４４の
周囲には、アッパリテーナ４６が嵌着されている。アッ
パリテーナ４６の上面には、アッパスプリング４８の下
端部が当接している。アッパスプリング４８の周囲に
は、円筒状のアッパケース５０が配設されている。アッ
パケース５０の上部にはアジャスタボルト５２が螺着さ
れている。アッパスプリング４８の上端部はスプリング
ガイド５４を介してアジャスタボルト５２に当接してい
る。アッパスプリング４８はアッパリテーナ４６を介し
てアーマチャシャフト４２を下向きに付勢している。

【００２１】アーマチャシャフト４２の軸方向中央部の
外周にはアーマチャ５６が接合されている。アーマチャ
５６は軟磁性材料により構成された円盤状の部材であ
る。アーマチャ５６の上方にはアッパコイル５８及びア
ッパコア６０が配設されている。また、アーマチャ５６
の下方にはロアコイル６２及びロアコア６４が配設され
ている。アッパコイル５８及びロアコイル６２はそれぞ
れ、アッパコア６０及びロアコア６４に形成された環状
溝６０ａ及び６４ａに収容されている。

【００２２】アッパコア６０及びロアコア６４はそれぞ
れ、その中央部を貫通する貫通穴６０ｂ及び６４ｂを備
えている。アッパコア６０の貫通穴６０ｂの上端にはア
ッパブッシュ６６が配設されている。また、ロアコア６
４の貫通穴６４ｂの下端にはロアブッシュ６８が配設さ
れている。アーマチャシャフト４２はアッパブッシュ６
６及びロアブッシュ６８により軸方向に摺動可能に保持
されている。また、アッパコア６０の上端部及びロアコ
ア６４の下端部には、それぞれ、フランジ部６０ｃ及び
６４ｃが設けられている。

【００２３】シリンダヘッドスペーサ２４には、その上
下を貫通する円筒状のラッシュアジャスタ保持空間２４
ａが、上記スプリング保持空間３０と同軸に形成されて
いる。ラッシュアジャスタ保持空間２４ａの内部には、
上記したゼロラッシュアジャスタ４０が保持されてい
る。シリンダヘッドスペーサ２４の上面のラッシュアジ
ャスタ保持空間２４ａの開口部近傍には、上向きに隆起
した隆起部２４ｂが設けられており、更に、隆起部２４
ｂの頂部には円筒部２４ｃが形成されている。

【００２４】アッパヘッド２５には、その上下を貫通す
る円筒状のコア保持空間２５ａが、上記スプリング保持
空間３０及びラッシュアジャスタ保持空間２４ａと同軸
に形成されている。アッパコア６０はそのフランジ部６
０ｃがシム７０を介してアッパヘッド２５に当接し、ま
た、ロアコア６４はそのフランジ部６４ｃがアッパヘッ
ド２５に当接するように、それぞれコア保持空間２５ａ
に挿入されている。アッパコア６０のフランジ部６０ｃ
は、アッパヘッド２５と、アッパケース５０の下端部に
形成されたフランジ部５０ａとの間に挟持されている。
また、ロアコア６４のフランジ部６４ｃは、アッパヘッ
ド２５とロアブラケット７２との間に挟持されている。
そして、アッパケース５０及びロアブラケット７２が固
定ボルト７４、７６によりアッパヘッド２５に固定され
ることで、アッパコア６０とロアコア６４とは所定の間
隔を隔てて固定されている。なお、アッパコア６０及び
ロアコア６４が上記の如く固定された状態で、シリンダ
ヘッドスペーサ２４の隆起部２４ｂとロアコア６４の下
面との間には所定の隙間が形成されている。また、上記
したアジャスタボルト５２は、アーマチャ５６の中立位
置がアッパコア６０とロアコア６４との中間点となるよ
うに調整されている。

【００２５】シリンダヘッドスペーサ２４には、互いに
連通する油供給路８０及び８２が設けられている。油供
給路８０には、図示しない油圧ポンプより油が供給され
る。また、油供給路８２はラッシュアジャスタ保持空間
２４ａの所定位置に開口している。シリンダヘッドスペ
ーサ２４には、更に、油回収穴８４が設けられている。
油回収穴８４は、その上端がシリンダヘッド２４の隆起
部２４ｂの周囲近傍に開口し、下端がスプリング保持空
間３０内へ開口するように、シリンダヘッドスペーサ２
４を上下に貫通している。なお、油回収穴８４の上部
は、加工穴８４ａ、８４ｂにより構成されることで、シ
リンダヘッドスペーサ２４上面への開口面積が大きく確
保されている。

【００２６】次に、電磁駆動弁１０の動作について説明
する。アッパコイル５８に励磁電流が供給されると、ア
ッパコイル５８が発生する磁束によってアーマチャ５６
にはアッパコア６０に向かう方向の電磁力が作用する。
このため、図１に示されている如く、アーマチャ５６は
アッパスプリング４８による付勢力に抗してアッパコア
６０に当接するまで変位する。以下、アーマチャ５６が
アッパコア６０に当接する位置を、アーマチャ５６、ア
ーマチャシャフト４２、又は弁体１２の全閉位置と称す
る。この状態では、弁体１２が弁座２０に着座すること
で、弁体１２は閉弁状態となる。

【００２７】このように弁体１２が閉弁された状態で、
アッパコイル５８への励磁電流の供給が停止されると、
アーマチャ５６を全閉位置に保持するのに必要な電磁力
は消滅する。このため、アッパコイル５８への励磁電流
の供給が停止されると、アーマチャシャフト４２は弁体
１２と共に、アッパスプリング４８に付勢されることに
より下方へ向けて変位を開始する。このため、弁体１２
が弁座２０から離座することで弁体１２は開弁される。
アーマチャシャフト４２の変位量が所定値に達した時点
でロアコイル６２に励磁電流が供給されると、アーマチ
ャ５６をロアコア６４に向けて付勢する電磁力が発生す
る。

【００２８】アーマチャ５６に対して上記電磁力が作用
すると、アーマチャ５６はロアスプリング３８の発する
付勢力に抗してロアコア６４に当接するまで変位し、弁
体１２の開弁方向への変位量は最大となる。以下、アー
マチャ５６がロアコア６４に当接した位置を、アーマチ
ャ５６、アーマチャシャフト４２、又は弁体１２の全開
位置と称す。かかる状態で、ロアコイル６２への励磁電
流の供給が停止されると、アーマチャ５６を全開位置に
保持するのに必要な電磁力が消滅する。このため、弁体
１２及びアーマチャシャフト４２はロアスプリング３８
の発する付勢力により上方へ変位を開始する。これらの
変位量が所定値に達した時点でアッパコイル５８に励磁
電流が供給されると、アッパコイル５８が発する電磁力
によりアーマチャ５６はアッパコア６０へ向けて、アッ
パコア６０に当接するまで変位する。アーマチャ５６が
アッパコア６０に当接した状態では、弁体１２が弁座２
０に着座することで、弁体１２は再び閉弁状態となる。

【００２９】このように、本実施例によれば、アッパコ
イル５８とロアコイル６２とに、交互に適当なタイミン
グで励磁電流を供給することにより、弁体１２を全閉位
置と全開位置との間で繰り返し往復運動させることがで
きる。ところで、上述の如く、弁体１２は内燃機関の燃
焼室１４に露出している。このため、燃焼室１４内の高
熱は弁体１２に伝達され、弁体１２は速やかに昇温され
る。一方、ロアヘッド１６は比較的大きな熱容量を有し
ているため、その昇温速度は弁体１２と比較して緩やか
である。従って、弁体１２はロアヘッド１６に比して高
温となり、弁体１２にはロアヘッド１６に比して大きな
熱膨張が発生する。この場合、弁体１２とアーマチャシ
ャフト４２とが剛体的に連結されているものとすると、
弁体１２の閉弁方向への変形は、アーマチャ５６がアッ
パコア６０に当接することにより規制されるため、弁体
１２は開弁方向に伸張変形することとなる。すなわち、
熱膨張差に起因して、弁体１２が弁座２０に対して相対
的に開弁側に変位し、アーマチャ５６がアッパコア６０
に当接した状態で、弁体１２が弁座２０との間に隙間が
発生する。また、弁体１２の開閉動作に伴って弁体１２
と弁座２０との着座面に摩耗が生じた場合にも、同様
に、アーマチャ５６がアッパコア６０に当接した状態で
弁体１２と弁座２０との間に隙間が発生することにな
る。このように、弁体１２とアーマチャシャフト４２と
を剛体的に連結すると、熱膨張差や摩耗に起因して弁体
１２を確実に開閉させることができないという不都合を
招くことがある。

【００３０】かかる不都合を回避する構成として、アー
マチャ５６がアッパコア６０に当接し、かつ、弁体１２
が弁座２０に着座した状態で、アーマチャシャフト４２
と弁軸２６との間に隙間（いわゆるタペットクリアラン
ス）を設けることが考えられる。しかしながら、タペッ
トクリアランスを設けた場合、以下の理由により電磁駆
動弁１０の作動音が大きくなる。

【００３１】すなわち、弁体１２を全閉位置から開弁さ
せる場合には、先ず、アーマチャシャフト４２が弁軸２
６に衝突することにより衝突音が発生し、更に、弁体１
２が全開位置に達する際にアーマチャ５６がロアコア６
４に衝突することにより衝突音が発生する。また、弁体
１２を全開位置から閉弁させる場合には、弁体１２が全
閉位置に達する際に弁体１２が弁座２０に衝突すること
により衝突音が発生し、更に、アーマチャ５６がアッパ
コア６０に衝突することにより衝突音が発生する。この
ように、開弁時及び閉弁時にそれぞれ２回の衝突音が発
生することによって作動音が増大するのである。

【００３２】図２は、タペットクリアランスと電磁駆動
弁１０の作動音との関係を示す。図２に示す如く、タペ
ットクリアランスが増加するほど、大きな作動音が発生
することがわかる。これは、タペットクリアランスが増
加するほど、アーマチャシャフト４２が高い速度で弁軸
２６に衝突し、アーマチャシャフト４２と弁軸２６との
衝突音が大きくなることによるものである。従って、大
きな熱膨張差あるいは摩耗量を見込んで大きなタペット
クリアランスを設けると、それだけ大きな作動音が発生
することになる。このように、弁体１２とアーマチャシ
ャフト４２との間にタペットクリアランスを設ける構成
は、電磁駆動弁１０の静粛性を確保するうえで適切では
ない。

【００３３】本実施例の電磁駆動弁１０は、アーマチャ
シャフト４２と弁軸２６との間にゼロラッシュアジャス
タ４０を介装することで、作動音の増大を招くことな
く、上記熱膨張差や摩耗が生じた場合にも弁体１２を確
実に弁座２０に着座させ得る点に特徴を有している。以
下、本実施例の電磁駆動弁１０の特徴部であるゼロラッ
シュアジャスタ４０の構成及び動作について説明する。

【００３４】図３は、ゼロラッシュアジャスタ４０及び
その周辺部分を示す拡大断面図である。なお、図３は、
アーマチャ５６がアッパコア６０に当接した（すなわ
ち、弁体１２が閉弁した）状況下で実現される状態を示
す。図３に示す如く、ゼロラッシュアジャスタ４０は、
プランジャボディ１００を備えている。プランジャボデ
イ１００は、ラッシュアジャスタ保持空間２４ａ内に軸
方向に摺動可能に配設されている。プランジャボディ１
００は一端（図３においては下端）が閉じた略円筒状の
部材である。プランジャボディ１００は、その内部に、
下端部に設けられたスプリング保持部１００ａと、スプ
リング保持部１００ａに比して大径に形成されたプラン
ジャ保持部１００ｂとを備えている。

【００３５】プランジャボディ１００のプランジャ保持
部１００ｂには、プランジャ１０２が軸方向に摺動可能
に配設されている。プランジャ１０２の図３における下
底面と、スプリング保持部１００ａの下底面との間に
は、油圧室１０４が画成されている。プランジャ１０２
は、その外周面に、プランジャ保持部１００ｂの内周面
に対して摺動する大径部１０２ａと、図３における上端
部に設けられた小径部１０２ｂとを備えている。一方、
プランジャ収容部１００ｂの内周面の上端には、ストッ
パリング１０６が圧入されている。ストッパリング１０
６は、プランジャ１０２の大径部１０２ａの外径に比し
て小さな内径を有している。従って、プランジャ１０２
のプランジャ保持部１００ｂ内部における上向きの変位
は、大径部１０２ａと小径部１０２ｂとの間の段差と、
ストッパリング１０６とが当接することにより規制され
る。プランジャ１０２は、また、上方に向けて開口する
リザーバ室１０８、及び、リザーバ室１０８と油圧室１
０４とを連通する連通路１１０を備えている。

【００３６】油圧室１０４には、リテーナ１１２及びプ
ランジャスプリング１１４が配設されている。プランジ
ャスプリング１１４は、リテーナ１１２を介してプラン
ジャ１０２を上向きに付勢している。リテーナ１１２の
内側にはチェックボール１１６及びチェックボールスプ
リング１１８が配設されている。チェックボールスプリ
ング１１８は、チェックボール１１６を連通路１１０の
開口部に向けて付勢している。チェックボール１１６及
びチェックボールスプリング１１８は、油圧室１０４側
がリザーバ室１０８側に比して低圧になった場合にのみ
開弁するチェックバルブとして機能する。

【００３７】ゼロラッシュアジャスタ４０は、また、リ
ザーバキャップ１２０を備えている。リザーバキャップ
１２０は一端（図１における下端）が閉じた円筒状の部
材である。リザーバキャップ１２０は、その底面がプラ
ンジャ１０２の上端面に当接するように、ラッシュアジ
ャスタ保持空間２４ａ内に摺動可能に配設されている。
リザーバキャップ１２０の下底面には、その一部が切り
欠かれてなるオーバフローリセス１２２が設けられてい
る。オーバーフローリセス１２２は、リザーバ室１０８
と常時連通している。

【００３８】アーマチャシャフト４２の下端面は、リザ
ーバキャップ１２０の内側底面に当接している。一方、
弁軸２６の上端面は、プランジャボディ１００の外側底
面に当接している。また、油供給路８２は、図３に示す
状態（すなわち、アーマチャ５６がアッパコア６０に当
接し、弁体１２が閉弁した状態）で、オーバフローリセ
ス１２２と連通するように、ラッシュアジャスタ保持空
間２４ａの内周面に開口している。

【００３９】図３に示す状態から、アッパコイル５８へ
の通電が遮断されると、上記の如く、アーマチャシャフ
ト４２には開弁方向の付勢力が作用する。この開弁方向
の力はリザーバキャップ１２０からプランジャ１０２に
伝達される。プランジャ１０２に伝達される力がプラン
ジャスプリング１１４の付勢力を越えると、プランジャ
１０２が下向きに押圧されることで、油圧室１０４内の
油が加圧される。このため、油圧室１０４の油圧がリザ
ーバ室１０８の油圧に比して高圧となり、連通路１１０
はチェックボール１１６により閉塞される。連通路１１
０が閉塞されると、油圧室１０４とリザーバ室１０８と
の間の油の授受は禁止される。このため、プランジャ１
０２に伝達された駆動力は油圧室１０４を介してプラン
ジャボディ１００に伝達され、ゼロラッシュアジャスタ
４０は実質的に剛体となって、アーマチャシャフト４２
及び弁体１２と共に開弁方向に変位する。ゼロラッシュ
アジャスタ４０が開弁方向に変位する過程では、油圧室
１０４の油が加圧されることで、プランジャ１０２とプ
ランジャボディ１００との摺動面を介して油圧室１０４
から油が徐々に漏出し、ラッシュアジャスタ４０は油の
漏出分に相当する僅かな量だけ収縮する。

【００４０】アーマチャ５６がロアコア６４に当接する
まで変位し、ロアコイル６２への通電が停止されると、
アーマチャ５６は閉弁方向に変位する。そして、弁体１
２が弁座２０に着座すると、プランジャボディ１００に
ロアスプリング３８の付勢力は作用しなくなる。一方、
弁体１２が弁座２０に着座した後も、アーマチャ５６
は、弁体１２が開弁方向に変位する過程でのラッシュア
ジャスタ４０の収縮分に相当する微小量だけ更に閉弁方
向に変位する。この場合、プランジャ１０２はプランジ
ャスプリング１１４の付勢力により、リザーバキャップ
１２０に追従して、プランジャボディ１００に対して上
向きに摺動しようとし、油圧室１０４内の油圧は低下す
る。そして、油圧室１０４がリザーバ室１０８よりも低
圧になると、チェックボール１１６が連通路１１０の開
口部から離座することで、油圧室１０４とリザーバ室１
０８とが連通する。上述の如く、弁体１２が弁座２０に
着座した状態では、油供給路８２とオーバーフローリセ
ス１２２とが連通する。このため、油圧室１０４とリザ
ーバ室１０８とが連通すると、油供給路８２からリザー
バ室１０８を経て油圧室１０４に油が供給されること
で、プランジャ１０２はリザーバキャップ１２０に当接
した状態を維持しながら、アーマチャ５６がアッパコア
６０に当接するまで上向きに摺動する。

【００４１】上述の如く、ゼロラッシュアジャスタ４０
は、弁体１２が開弁し、ロアスプリング３８の付勢力に
対する反力としてリザーバキャップ１２０からプランジ
ャボディ１００に開弁方向の力が作用する状態、つま
り、ゼロラッシュアジャスタ４０に圧縮力が作用する状
態では、僅かずつ収縮しながらアーマチャシャフト４２
及び弁体１２と共に変位し、弁体１２が弁座２０に着座
し、プランジャボディ１００に閉弁方向の力が付与され
ない状態、つまり、ゼロラッシュアジャスタ４０に圧縮
力が作用しない状態では、プランジャ１０２がプランジ
ャボディ１００に対して摺動するのを許容する機能を有
する機構である。かかるゼロラッシュアジャスタ４０の
機能により、弁体１２が閉弁した際に弁体１２とアーマ
チャシャフト４２との間に隙間が生ずることが防止され
る。

【００４２】また、弁体１２とロアヘッド１６との熱膨
張差や弁体１２と弁座２０との着座面の摩耗に起因して
生ずる弁軸２６とアーマチャシャフト４２との間隔変化
は、時間的に緩やかに生ずるものであり、弁体１２が全
閉位置と全開位置とを一往復する間に生ずる間隔変化量
は極く僅かである。このため、かかる間隔変化は、弁体
１２が開弁している状態で僅かに収縮したゼロラッシュ
アジャスタ４０が、弁体１２が閉弁した際に伸長する過
程で吸収されることとなる。

【００４３】従って、本実施例の電磁駆動弁１０によれ
ば、アーマチャシャフト４２と弁軸２６との間に隙間を
生じさせることなく、弁体１２を全閉位置と全開位置と
の間で確実に駆動することができる。図４は、弁体１２
を開閉駆動する場合に電磁駆動弁１０により発生する振
動の波形を、上記従来例の如くタペットクリアランスを
設けた場合（すなわち、ラッシュアジャスタ４０を設け
ない場合）と比較して示す。図４において、（Ａ）は、
弁体１２が全閉位置と全開位置との間を変位する場合の
リフトを、（Ｂ）はラッシュアジャスタ４０を設けない
場合の弁体１２の開閉移動に伴って生ずる振動の波形
を、（Ｃ）は本実施例の電磁駆動弁１０において弁体１
２の開閉移動に伴って生ずる振動の波形を、それぞれ示
す。

【００４４】図４（Ｂ）に示すように、ラッシュアジャ
スタ４０を設けない場合は、上記の如く、弁体１２の開
弁時には、アーマチャシャフト４２と弁軸２６との衝突
に伴う振動（符号ａで示す）及びアーマチャ５６とロア
コア６４との衝突に伴う振動（符号ｂで示す）が発生
し、また、弁体１２の閉弁時には、弁体１２と弁座２０
との振動に伴う振動（符号ｃで示す）及びアーマチャ５
６とアッパコア６０との衝突に伴う振動（符号ｄで示
す）が発生する。

【００４５】これに対して、電磁駆動弁１０によれば、
アーマチャシャフト４２と弁軸２６との間に隙間が存在
しないので、弁体１２の開弁時にアーマチャシャフト４
２と弁軸２６との衝突は生じない。また、ラッシュジャ
スタ４０は、弁体１２が開弁する過程での油の漏出に伴
う収縮量が、一般的なタペットクリアランスの値（例え
ば０．２〜０．３ｍｍ）に対して１０分の１程度の微小
量となるように構成されている。このため、弁体１２の
閉弁時には、弁体１２と弁座２０との衝突と、アーマチ
ャ５６のアッパコア６０との衝突とはほぼ同時に生ず
る。従って、図４（Ｃ）に示す如く、弁体１２の開弁時
及び閉弁時にそれぞれ１回ずつの衝突音が発生するのみ
であり、これにより、電磁駆動弁１０の作動音が低減さ
れる。このように、本実施例によれば、タペットクリア
ランスを設けた場合に比して、作動音が小さく、静粛性
に優れた電磁駆動弁１０を実現することができる。

【００４６】また、上述の如く、ゼロラッシュアジャス
タ４０は、アーマチャ５６がアッパコア６０に着座した
状態、すなわち、弁体１２が閉弁した状態で、油供給路
８２からリザーバ室１０８及び油圧室１０４に油を供給
する構成である。アーマチャ５６がアッパコア６０に着
座した状態では、リザーバキャップ１２０に開弁方向の
力が付与されないため、油圧室１０４は低圧となってい
る。かかる状態で、油供給路８２から油が供給されるた
め、油供給路８０及び８２へ供給すべき油圧を低圧とす
ることができるので、油供給路８０へ油圧を供給する油
圧ポンプの小型化を図ることができる。また、以下に述
べるように、ゼロラッシュアジャスタ４０へ供給された
油の一部は摺動面を介して漏出するが、ゼロラッシュア
ジャスタ４０へ供給される油圧が低圧とされていること
で、漏出する油の量を低減することも可能となってい
る。

【００４７】本実施例の電磁駆動弁１０において、プラ
ンジャボディ１００及びリザーバキャップ１２０と、ラ
ッシュアジャスタ保持空間２４ａとの間のクリアランス
は、極低温時にゼロとなるように設定されている。この
ため、常温時には上記クリアランスを介してゼロラッシ
ュアジャスタ４０の上下に油が漏出する。本実施例で
は、ゼロラッシュアジャスタ４０の上方に漏出した油
は、リザーバキャップ１２０に溜まり、アーマチャシャ
フト４２とロアブッシュ６８との間の潤滑に供せられる
と共に、シリンダヘッドスペーサ２４の隆起部２４ｂか
ら油回収穴８４を介してスプリング保持空間３０に流入
し、弁軸２６とバルブガイド２８との間の潤滑にも供せ
られる。このように、本実施例では、ゼロラッシュアジ
ャスタ４０から漏出した油をアーマチャシャフト４２及
び弁軸２６の潤滑油として有効に使用することができ
る。

【００４８】ところで、ゼロラッシュアジャスタ４０の
油圧室１０４内の油にエアが混入すると、油圧室１０４
の加圧時に混入エアが圧縮されることで、ゼロラッシュ
アジャスタ４０の剛性が低下する。かかる不都合を防止
するため、電磁駆動弁１０の組み付け時に油にエアが混
入するのを防止する必要がある。図５は、本実施例の電
磁駆動弁１０の組み付け工程を示す断面図である。図５
に示す如く、ゼロラッシュアジャスタ４０の組み付け
は、シリンダヘッドスペーサ２４の円筒部２４ｃの周囲
に円筒状のキャップ１２２を嵌着し、プランジャボディ
１００をラッシュアジャスタ保持空間２４ａに挿入した
後、油をラッシュアジャスタ保持空間２４ａに充填した
状態で、リザーバキャップ１２０をラッシュアジャスタ
保持空間２４ａに挿入することにより行われる。この場
合、電磁駆動弁１０はその軸線が鉛直方向に対して傾斜
した状態で内燃機関に搭載されるので、ラッシュアジャ
スタ保持空間２４ａに充填された油の表面は円筒部２４
ｃの頂面に対して傾斜する。このため、キャップ１２２
が設けられていなければ、ラッシュアジャスタ保持空間
２４ａに充填された油の油面は図５に破線Ａで示す状態
となり、ラッシュアジャスタ保持空間２４ａの開口部が
油面の上に露出する。かかる状態でリザーバキャップ１
２０が挿入されると、この露出部分からエアが油に混入
してしまう。これに対して、本実施例では、キャップ１
２２が設けられていることで、図５に実線Ｂで示す如
く、油面が傾斜してもラッシュアジャスタ保持空間２４
ａの開口部は油面下に完全に没し、この状態でリザーバ
キャップ１２０を挿入することで、エアが油に混入する
のを防止することができる。

【００４９】図６は、本実施例の変形例におけるゼロラ
ッシュアジャスタ４０の組み付け工程を示す図である。
図６に示す変形例では、円筒部２４ｃに代えて、隆起部
２４ｂの頂面に環状溝が形成され、この環状溝に円筒状
のピンリング１２４が嵌着される。この場合も、上記図
５に示す場合と同様に、ピンリング１２４が設けられる
ことにより、ラッシュアジャスタ保持空間２４ａの開口
部が油面下に完全に没した状態でリザーバキャップ１２
０を挿入できるため、エアが油に混入するのを防止する
ことが可能となる。

【００５０】なお、図５及び図６に示す組み付け工程に
よりゼロラッシュアジャスタ４０が組み付けられた後、
キャップ１２２又はピンリング１２４は取り外される。
このため、シリンダヘッドスペーサ２４の全高を増加さ
せることなく、ゼロラッシュアジャスタ４０組み付け時
にエアの混入を防止することが可能となっている。上述
の如く、図５又は図６に示す組み付け工程によれば、ゼ
ロラッシュアジャスタ４０の組み付け時に油へのエアの
混入を防止することができる。しかしながら、油の温度
が上昇すると、油に溶け込んでいたエアが気泡となって
現れ、この気泡によりラッシャジャスタ４０の剛性低下
を招く可能性がある。これに対して、本実施例では、ロ
アヘッド１６とシリンダヘッドスペーサ２４との間に断
熱プレート２２が介装されていることで、燃焼室の高熱
がロアヘッド１６からシリンダヘッドスペーサ２４へ伝
達され難くされている。このため、油供給路８０、８２
内の油の温度上昇を抑制することができ、これにより、
油供給路８０、８２内に気泡が発生するのを防止するこ
とができる。

【００５１】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。図７は、本実施例の電磁駆動弁２００の構成図であ
る。なお、図７において、図１と同様の構成部分につい
ては同一の符号を付してその説明を省略する。図７に示
す如く、本実施例においては、上記第１実施例のシリン
ダヘッドスペーサ２４が省略され、ロアヘッド１６の上
面には断熱プレート２２を介してアッパヘッド２５が取
り付けられている。また、本実施例においては、上記第
１実施例のロアコア６４に代えてロアコア２０２が設け
られている。ロアコア２０２は、その中心を軸方向に貫
通するラッシュアジャスタ保持穴２０３を備えている。
ラッシュアジャスタ保持穴２０３には、上記第１実施例
と同じゼロラッシュアジャスタ４０が軸方向に摺動可能
に配設されている。

【００５２】ゼロラッシュアジャスタ４０のプランジャ
ボディ１００には、弁軸２６の上端面が当接している。
また、ゼロラッシュアジャスタ４０のリザーバキャップ
１２０にはアーマチャシャフト２０４の下端面が当接し
ている。後述する如く、本実施例ではゼロラッシュアジ
ャスタ４０がロアコア２０２の内部に配置される。この
ため、アーマチャシャフト２０４は、上記第１実施例の
アーマチャシャフト４２の下端部を、ゼロラッシュアジ
ャスタ４０の軸方向の長さ分だけ短縮した構成を有して
いる。

【００５３】アッパヘッド２５には、油供給路２０６、
２０７が設けられている。油供給路２０６は内燃機関の
各気筒に対応して設けられ、また、油供給路２０７は油
供給路２０６から各ゼロラッシュアジャスタ４０に対応
して分岐されている。油供給路２０６には、図示しない
油圧ポンプより油圧が供給される。一方、ロアコア２０
２には、互いに連通する油供給路２０８、２１０が設け
られている。油供給路２０８は主油供給路２０７に連通
している。また、油供給路２１０は、弁体１２が全閉位
置にある状態で、ゼロラッシュアジャスタ４０のオーバ
フローリセス１２２と連通するように、ラッシュアジャ
スタ保持穴２０３の内周面に開口している。従って、ゼ
ロラッシュアジャスタ４０への油圧の供給は、主油供給
路２０６、２０７、及び油供給路２０８、２１０により
行われる。

【００５４】ロアコア２０２のフランジ部と、アッパヘ
ッド２５との当接面には、油供給路２０７と油供給路２
０８との接続部を取り囲むように、Ｏリング２１２が設
けられている。Ｏリング２１２により、油供給路２０
６、２０８を流れる油が周囲へ漏出することが防止され
る。本実施例の電磁駆動弁２００においても、上記第１
実施例の電磁駆動弁１０と同様に、弁体１２が開弁して
いる状態ではプランジャボディ１００とプランジャ１０
２との摺動面から油が漏出することでゼロラッシュアジ
ャスタ４０は僅かに収縮する。そして、弁体１２が弁座
２０に着座すると、ゼロラッシュアジャスタ４０へ油圧
が付与されるのに伴って、アーマチャ５６がアッパコア
６０に当接するまでゼロラッシュアジャスタ４０が伸長
する。従って、本実施例においても、弁体１２とアーマ
チャシャフト２０４との間に隙間が生ずるのを防止しつ
つ、弁体１２を全閉位置と全開位置との間で確実に駆動
することができる。

【００５５】また、本実施例によれば、ゼロラッシュア
ジャスタ４０がロアコア２０２の内部に収容されること
により、電磁駆動弁２００の全長は、ゼロラッシュアジ
ャスタ４０が設けられない場合と同等に抑えられてい
る。従って、本実施例によれば、内燃機関の全高が増加
するのを防止しつつ、ゼロラッシュアジャスタ４０によ
る上記の効果を得ることができる。

【００５６】また、本実施例において、ゼロラッシュア
ジャスタ４０から上方に漏出した油の一部はロアコア２
０２の上面に滞留する。かかる油は、アーマチャ５６が
ロアコア２０２に当接する際に、両者間に介在すること
となる。従って、本実施例によれば、油の粘性による減
衰効果によってアーマチャ５６とロアコア２０２との当
接音を緩和し、これにより、電磁駆動弁２００の作動音
を低減することが可能となっている。なお、ゼロラッシ
ュアジャスタ４０から下方に漏出した油はスプリング保
持空間３０に流入し、弁軸２６とバルブガイド２８との
間の潤滑に供せられる。

【００５７】更に、本実施例では、油供給路２０８、２
１０がロアコア２０２の内部に設けられているので、油
によるロアコア２０２の冷却効果が得られる。特に、排
気弁を構成する弁体１２の開弁時には、高い筒内圧に対
抗して弁体１２を開弁方向に駆動することが必要とな
る。このため、ロアコイル６２に供給すべき励磁電流が
大きくなり、それに伴って、ロアコア２０２の発熱量も
大きくなる。従って、本実施例では、油供給路２０８、
２１０を流れる油によりロアコア２０２が冷却されるこ
とで、ロアコア２０２の温度上昇が抑制され、これによ
り、電磁駆動弁２００をより高回転・高負荷型の内燃機
関に適用することが可能となる。

【００５８】次に、本発明の第３実施例である電磁駆動
弁３００について説明する。図８は電磁駆動弁３００の
構成図である。本実施例の電磁駆動弁３００は、上記第
１実施例の電磁駆動弁１０において、ロアコア６４、ア
ーマチャシャフト４２、弁軸２８、及びゼロラッシュア
ジャスタ４０に代えて、それぞれ、ロアコア３０２、ア
ーマチャシャフト３０４、弁軸３０６、ゼロラッシュア
ジャスタ３０８を設けた構成を有している。

【００５９】ロアコア３０２は、その中心を軸方向に貫
通するラッシュアジャスタ保持穴３１０を備えている。
ラッシュアジャスタ保持穴３１０にはゼロラッシュアジ
ャスタ３０８が収容されている。アーマチャシャフト３
０４は、アーマチャシャフト４２のアーマチャ５６より
下側の部分を除去した構成を有しており、ゼロラッシュ
アジャスタ３０８はアーマチャ５６の直下に設けられ
る。このように、ゼロラッシュアジャスタ３０８がアー
マチャ５６に接近して配置されるため、その分だけ弁軸
３０６は第１実施例の弁軸２８よりも上方に延長されて
いる。アーマチャシャフト３０４の下端面には、ゼロラ
ッシュアジャスタ３０８の上端部が嵌合する円筒部３０
４ａが設けられている。

【００６０】本実施例の電磁駆動弁３００が備えるゼロ
ラッシュアジャスタ３０８は、密閉式の構造を有してい
る。図９は、ゼロラッシュアジャスタ３０８の軸方向断
面図である。図９に示す如く、ゼロラッシュアジャスタ
３０８は、プランジャボディ３５０を備えている。プラ
ンジャボディ３５０は一端（図９においては下端）が閉
じた略円筒状の部材である。プランジャボディ３５０の
外側の下底面には、下向きに突起する円筒部３５０ａが
設けられている。円筒部３５０ａの内周には弁軸３０６
の上端部が嵌合している。

【００６１】プランジャボディ３５０の内側には、プラ
ンジャ３５２が軸方向に摺動可能に配設されている。プ
ランジャ３５２の図９における下底面と、プランジャボ
ディ３５０の内側底面との間には、油圧室３５４が画成
されている。プランジャ３５２は、上向きに開口するリ
ザーバ部３５６、及び、リザーバ部３５６と油圧室３５
４とを連通する連通路３６０を備えている。

【００６２】油圧室３５４には、リテーナ３６２及びプ
ランジャスプリング３６４が配設されている。プランジ
ャスプリング３６４は、リテーナ３６２を介してプラン
ジャ３５２を上向きに付勢している。リテーナ３６２の
内側にはチェックボール３６６及びチェックボールスプ
リング３６８が配設されている。チェックボールスプリ
ング３６８は、チェックボール３６６を連通路３６０の
開口部に向けて付勢している。チェックボール３６６及
びチェックボールスプリング３６８は、油圧室３６４側
がリザーバ室３５６側に比して低圧になった場合にのみ
開弁するチェックバルブとして機能する。

【００６３】ゼロラッシュアジャスタ３０８は、また、
リザーバキャップ３７０を備えている。リザーバキャッ
プ３７０は、上端が閉じた略円筒状の部材であり、その
下端面がプランジャ３５２の上端面に当接するように、
プランジャボディ３５０の内側に摺動可能に配設されて
いる。プランジャ３５２のリザーバ部３５６とリザーバ
キャップ３７０の内部空間とは、リザーバ室３７２を構
成している。ゼロラッシュアジャスタ３０８の内部に
は、油が、リザーバ室３７２内の所定のレベルまで収容
されている。

【００６４】リザーバキャップ３７０の上端部には小径
部３７０ａが設けられている。小径部３７０ａはプラン
ジャボディ３５０から上方へ突出してアーマチャシャフ
ト３０２の円筒部３０４ａの内周に嵌合している。小径
部３７０ａの下部には、リザーバ室３７２とリザーバキ
ャップ３７０の外部空間とを連通する連通穴３７４が設
けられている。

【００６５】リザーバキャップ３７０の外周面には環状
溝３７６が設けられている。環状溝３７６はその底部に
設けられた連通穴３７８を介してリザーバ室３７２に連
通している。一方、プランジャボディ３５０の内周面に
は環状溝３８０が設けられている。環状溝３７６と環状
溝３８０とは、通常の動作状態において互いに連通する
ように配置されている。

【００６６】プランジャボデイ３５０の上端には環状の
シール部材３８２が装着されている。シール部材３８２
の内周面は、リザーバキャップ３７０の小径部３７０ａ
の外周面に係合している。後述する如く、シール部材３
８２は、リザーバキャップ３７０とプランジャボディ３
５０との摺動面から上方へ漏出した油が、ゼロラッシュ
アジャスタ３０８の外部へ流出するのを防止する役割を
有している。

【００６７】上記したゼロラッシュアジャスタ３０８の
構成によれば、弁体１２を開弁方向に駆動する際には、
プランジャ３７０に開弁方向の力が作用することにより
油圧室３５４内の油が加圧される。この場合、連通路３
６０がチェックボール３６６により閉塞されることで、
油圧室３５４とリザーバ室３７２との間の油の授受が禁
止される。このため、ゼロラッシュアジャスタ３０８
は、プランジャ３５２とプランジャボディ３５０との摺
動面から油を徐々に漏出させながら、アーマチャシャフ
ト３０２及び弁体１２と共に開弁方向へ変位する。この
過程で、ゼロラッシュアジャスタ３０８は油の漏出分に
相当する僅かな量だけ収縮する。プランジャ３５２とプ
ランジャボディ３５０との摺動面から上方へ漏出した油
は連通穴３７８を介してリザーバ室３７２へ回収され
る。また、リザーバキャップ３７０とプランジャボディ
３５０との摺動面から上方へ漏出した油はオイルシール
３８２により外部へ流出することが防止され、この油は
連通穴３７４を介してリザーバ室３７２へ回収される。

【００６８】弁体１２が開弁した後、再び閉弁方向に変
位して弁座２０に着座すると、プランジャボディ３５０
にロアスプリング３８の付勢力は作用しなくなる。一
方、弁体１２が弁座２０に着座した後も、アーマチャ５
６は、ゼロラッシュアジャスタ３０８の上記収縮量に相
当する微小量だけ更に閉弁方向に変位する。この場合、
プランジャ３５０及びリザーバキャップ３７０はプラン
ジャスプリング３６４の付勢力によりアーマチャシャフ
ト３０２に追従して上向きに摺動しようとし、油圧室３
５４の油圧は低下する。かかる油圧の低下によりチェッ
クボール３６６が連通路３６０の開口部から離座するこ
とで、油圧室３５４とリザーバ室３７２とが連通する。
このため、リザーバ室３７２から油圧室３５４へ油が流
入し、ゼロラッシュアジャスタ３０８は、アーマチャシ
ャフト３０４とリザーバキャップ３７０、及びプランジ
ャ３５２と弁軸３０６がそれぞれ互いに当接した状態を
維持しながら、アーマチャ５６がアッパコア６０に当接
するまで伸長する。また、弁体１２とロアヘッド１６と
の熱膨張差や弁体１２と弁座２０との着座面の摩耗に起
因して生ずる弁軸２６とアーマチャシャフト４２との間
隔変化は、ゼロラッシュアジャスタ４０の場合と同様
に、弁体１２が開弁している状態で僅かに収縮したゼロ
ラッシュアジャスタ３０８が弁体１２が閉弁した際に伸
長する過程で吸収される。

【００６９】このように、ゼロラッシュアジャスタ３０
８によれば、ゼロラッシュアジャスタ４０と同様に、ア
ーマチャシャフト３０２と弁体１２との間に隙間が生ず
るのを防止しつつ、弁体１２を全閉位置と全開位置との
間で確実に変位させることができる。また、密閉式のゼ
ロラッシュアジャスタ３０８においては、油圧室３５４
から漏出した油が全て連通穴３７８又は３７４を介して
リザーバ室３７２へ回収されるので、外部から油を供給
する必要はない。このため、上記第１及び第２実施例の
電磁駆動弁１０、２００のようにゼロラッシュアジャス
タへの油供給路及び油圧ポンプを設けることが不要とな
り、コストの低減が図られる。また、ゼロラッシュアジ
ャスタ３０８とラッシュアジャスタ保持穴３１０とを摺
動させることが不要となるため、摺動抵抗によるエネル
ギー損失を防止することができ、また、図８に示される
ように、弁体１２が全閉位置にある状態でゼロラッシュ
アジャスタ３０８がロアコア２０２から突出する構成を
とることができる。

【００７０】次に、本発明の第４実施例について説明す
る。図１０は、本発明の第４実施例である電磁駆動弁４
００の構成図である。なお、図１０において、図１と同
様の構成部分には同一の符号を付してその説明を省略す
る。本実施例の電磁駆動弁４００は、上記第１実施例の
電磁駆動弁１０において、アーマチャシャフト４２の中
心軸と弁軸２６の中心軸とを互いオフセットさせると共
に、ゼロラッシュアジャスタ４０に代えてスイングアー
ム４０２及びゼロラッシュアジャスタ４０４を設けた構
成を有している。

【００７１】図１０に示す如く、本実施例において、シ
リンダヘッドスペーサ２４にはラッシュアジャスタ収容
空間４０６が設けられている。ラッシュアジャスタ収容
空間４０６にはスイングアーム４０２が収容されてい
る。また、ロアヘッド１６の上面には、ラッシュアジャ
スタ保持穴４０８が設けられている。ラッシュアジャス
タ保持穴４０８にはゼロラッシュアジャスタ４０４が保
持されている。

【００７２】図１１はゼロラッシュアジャスタ４０４及
びその周辺部分の拡大図である。図１１に示す如く、ゼ
ロラッシュアジャスタ４０４はプランジャボディ４１０
を備えている。プランジャボディ４１０は一端（図１１
における下端）が閉じた略円筒状の部材であり、その上
端部が突出するようにラッシュアジャスタ保持穴４０８
に嵌入されている。プランジャボディ４１０の内側に
は、プランジャ４１２が軸方向に摺動可能に配設されて
いる。プランジャ４１２は略円筒状の部材であり、その
内部にリザーバ空間４１４を備えている。プランジャ４
１２の上端には、球面状に形成されたピボット部４１２
ａが設けられている。

【００７３】プランジャボディ４１０の内部のプランジ
ャ４１２より下側の空間は油圧室４１６を構成してい
る。プランジャ４１２にはリザーバ空間４１４と油圧室
４１６とを連通する連通路４１８が設けられている。油
圧室４１６には、リテーナ４２０及びプランジャスプリ
ング４２２が配設されている。プランジャスプリング４
２２はリテーナ４２０を介してプランジャ４１２を上向
きに付勢している。リテーナ４２０の内側にはチェック
ボール４２４及びチェックボールスプリング４２６が配
設されている。チェックボールスプリング４２６はチェ
ックボール４２４を連通路４１８の開口部に向けて付勢
している。

【００７４】プランジャボディ４１０の外周面及び内周
面には、それぞれ、環状溝４２８及び４３０が設けられ
ている。環状溝４２８と環状溝４３０とは、連通穴４３
２を介して互いに連通している。また、ロアヘッド１６
には、互いに連通する油供給路４３４、４３６が設けら
れている。油供給路４３４は各気筒に対応して設けられ
ている。また、油供給路４３６は各ゼロラッシュアジャ
スタ４０４に対応して油供給路４３４から分岐し、ラッ
シュアジャスタ保持穴４０８の側面の環状溝４２８と連
通する位置に開口している。油供給路４３４には図示し
ない油圧ポンプより油が供給される。

【００７５】プランジャ４１２の外周面には環状溝４３
８が設けられている。環状溝４３８は、通常の動作状態
においてプランジャボディ４１０の環状溝４３０と連通
するように配置されている。また、環状溝４３８は、そ
の底面に開口する連通穴４４０を介してリザーバ空間４
１４に連通している。スイングアーム４０２の下面に
は、アジャスタ連結面４０２ａ及び弁軸当接面４０２ｂ
が設けられている。アジャスタ連結面４０２ａは、図１
１における左端部近傍に略球面状に窪むように形成され
た凹部である。また、弁軸当接面４０２ｂは、図１１に
おける右端部近傍に曲面状（例えば球面状）に突起する
ように形成された凸部である。更に、スイングアーム４
０２の上面の、アジャスタ連結面４０２ａと弁軸当接面
４０２ｂとの中間部に対応する位置には、緩やかに凸状
に湾曲する（又は平面状の）アーマチャ当接面４０２ｃ
が設けられている。

【００７６】スイングアーム４０２のアジャスタ連結面
４０２ａには、プランジャ４１２のピボット部４１２ａ
が係合している。従って、スイングアーム４０２はゼロ
ラッシュアジャスタ４０４に対して、ピボット部４０２
ａの頂点を中心に上下に揺動可能に保持される。一方、
弁軸当接面４０２ｂの頂部には弁軸２６の上端面が、ま
た、アーマチャ当接面４０２ｃにはアーマチャシャフト
４２の下端面が、それぞれ当接している。アーマチャシ
ャフト４２の下端面は曲面状（例えば球面状）に形成さ
れている。弁軸当接面４０２ｂ及びアーマチャシャフト
４２の下端面が曲面状に形成されていることで、スイン
グアーム４０２はアーマチャシャフト４２及び弁軸２６
と当接した状態を維持しながら円滑に揺動することがで
きる。

【００７７】なお、アーマチャ当接面４０２ｃ及びアー
マチャシャフト４２の当接部と、スイングアーム４０２
のゼロラッシュアジャスタ４０４に対する揺動中心との
距離をＬ１で表し、また、アーマチャシャフト４２及び
アーマチャ当接面４０２ｃの当接部と、弁軸当接面４０
２ｂ及び弁軸２８の当接部との距離をそれぞれＬ２で表
すものとする。

【００７８】上記の構成によれば、アーマチャ５６及び
弁体１２が全閉位置に保持された状態でアッパコイル５
８への通電が停止されると、アッパスプリング４８の付
勢力がアーマチャ５６に開弁方向の力として伝達され
る。この力は、弁軸当接面４０２ｂ及び弁軸２８の当接
部を支点とする「てこ」の作用により、ラッシュアジャ
スタ４０４のプランジャ４１２に下向きの力として付与
される。プランジャ４１２に下向きの力が付与される
と、油圧室４１６が加圧されることで連通路４１８はチ
ェックボール４２４によって閉塞され、リザーバ室４１
４と油圧室４１６との間の油の授受は禁止される。この
ため、ゼロラッシュアジャスタ４０４は、プランジャ４
１２とプランジャボディ４１０との摺動面から漏出する
油の量に相当する僅かな量だけ収縮する。

【００７９】従って、アーマチャ５６に開弁方向の力が
付与されると、ゼロラッシュアジャスタ４０４がほぼ剛
体に保たれた状態で、スイングアーム４０２はプランジ
ャ４１２のピボット部４１２ａを支点として下向きに揺
動する。そして、アーマチャ５６に付与される開弁方向
の力（つまり、アーマチャシャフト４２からスイングア
ーム４０２のアーマチャ当接面４０２ｃに伝達される
力）をスイングアーム４０２のレバー比Ｒ＝（Ｌ１＋Ｌ
２）／Ｌ１で除した力が、弁軸当接面４０２ｂから弁軸
２６に伝達され、弁体１２は開弁方向に駆動される。

【００８０】また、弁体１２が閉弁方向に駆動される場
合には、ロアスプリング３８の付勢力が弁軸２６からス
イングアーム４０２の弁軸当接面４０２ｂへ上向きの力
として伝達される。この場合、アーマチャシャフト４２
及びアーマチャ当接面４０２ｃの当接部が支点となっ
て、アジャスタ連結面４０２ａからゼロラッシュアジャ
スタ４０４のプランジャ４１２に下向きの力が作用す
る。このため、上記した開弁時と同様にゼロラッシュア
ジャスタ４０４がほぼ剛体に保たれた状態で、スイング
アーム４０２はプランジャ４１２のピボット部４１２ａ
を中心として上向きに揺動する。そして、弁軸当接面４
０２ｂに伝達される力に上記レバー比Ｒを乗じた力がア
ーマチャシャフト４２に伝達され、アーマチャシャフト
４２は弁体１２と共に閉弁方向に駆動される。

【００８１】弁体１２が弁座２０に着座すると、スイン
グアーム４０２の弁軸当接面４０２ｂにロアスプリング
３８の付勢力は伝達されなくなるため、ゼロラッシュア
ジャスタ４０４のプランジャ４１２に作用する下向きの
力は消滅する。一方、弁体１２が全閉位置から開弁方向
に変位を開始する時点の状態と比べると、スイングアー
ム４０２はゼロラッシュアジャスタ４０４の収縮分だけ
弁軸当接面４０２ｂを中心に下向きに僅かに傾斜してい
る。このため、弁体１２が弁座２０に着座した後、アー
マチャ５６はアッパコア６０に着座するまで、スイング
アーム４０２の上記傾斜分だけ更に上向きに変位する。
この場合、プランジャ４１２はプランジャスプリング４
２２の付勢力により上向きに変位しようとするため油圧
室４１６内の油圧は低下する。かかる油圧の低下により
チェックボール４２４が連通路４１８の開口部から離座
し、リザーバ空間４１４から油圧室４１６に油が流入す
ることで、プランジャ４１２は上向きに変位する。その
結果、スイングアーム４０２はアーマチャシャフト当接
面４０２ｃにアーマチャシャフト４２が当接し、かつ、
弁軸当接面４０２ｂに弁軸２６が当接した状態を維持し
ながら、弁軸当接面４０２ｂを中心に上向きに揺動す
る。

【００８２】このように、本実施例の電磁駆動弁４００
では、弁体１２が弁座２０に着座した後、ゼロラッシュ
アジャスタ４０４の伸長に伴ってスイングアーム４０２
が揺動することで、スイングアーム４０２とアーマチャ
シャフト４２との間に隙間が生ずることが防止される。
また、弁体１２とロアヘッド１６との熱膨張差や弁体１
２と弁座２０との着座面の摩耗に起因して生ずる弁軸２
６とアーマチャシャフト４２との間隔変化は、上記ゼロ
ラッシュアジャスタ４０の場合と同様に、弁体１２が開
弁している状態で僅かに収縮したゼロラッシュアジャス
タ４０４が弁体１２が閉弁した際に伸長する過程で吸収
される。

【００８３】このように、本実施例によれば、弁体１２
とアーマチャシャフト４２との間に隙間を生じさせるこ
となく（つまり、弁体１２及びアーマチャシャフト４２
が共にスイングアーム４０２に当接した状態を維持しつ
つ）、弁体１２を開閉駆動することができる。また、本
実施例では、弁体１２とアーマチャシャフト４２との間
には、スイングアーム４０２が介装されるのみであり、
スイングアーム４０２の上下方向の厚みはゼロラッシュ
アジャスタ４０４の高さに比して十分に小さい。このた
め、本実施例によれば、ゼロラッシュアジャスタを弁体
１２とアーマチャシャフト４２との間に介装する構成に
比して、電磁駆動弁４００の全長を短くし、内燃機関の
全高の増大を抑えることが可能となっている。

【００８４】また、本実施例では、弁体１２を開閉駆動
に伴ってスイングアーム４０２が揺動し、ゼロラッシュ
アジャスタ４０４が運動することはない。すなわち、ゼ
ロラッシュアジャスタ４０４の質量は電磁駆動弁４００
の可動部の質量に含まれず、スイングアーム４０２のピ
ボット部４１２ａを中心とする揺動による等価慣性質量
のみが可動部の質量に加わることになる。従って、本実
施例によれば、電磁駆動弁４００の可動部の慣性質量が
低減されることで、電磁駆動弁４００の応答性を向上す
ることができる。

【００８５】更に、本実施例では、ゼロラッシュアジャ
スタ４０４、アーマチャシャフト４２及び弁体１２の各
中心軸が互いにオフセットして配置されることで、電磁
駆動弁４００の搭載性が向上している。すなわち、電磁
駆動弁４００の内燃機関への搭載上の制約に応じて、ア
ーマチャシャフト４２及びゼロラッシュアジャスタ４０
４の弁体１２に対するオフセット方向を任意に設定する
ことができるからである。

【００８６】例えば、図１２は、アーマチャシャフト４
２及びゼロラッシュアジャスタ４０４を弁体１２に対し
て内燃機関のシリンダボア４５０の外径方向にオフセッ
トさせた場合の構成を上方から見た概略図である。図１
２において、アーマチャシャフト４２、アッパコア６０
及びロアコア６４（コア４５２と総称する）の外径形
状、ゼロラッシュアジャスタ４０４の中心軸４０４ａ、
スイングアーム４０２、弁体１２により構成される吸気
弁４５４、及び弁体１２により構成される排気弁４５６
の位置関係が示されている。図１２に示す構成では、弁
体１２に対してアーマチャシャフト４２及びゼロラッシ
ュアジャスタ４０４が外径側に配置されることで、各電
磁駆動弁４００のコア４５２間に大きな距離が確保さ
れ、電磁駆動弁４００の体格を大きくすることが可能と
なっている。

【００８７】なお、上記第１〜第４実施例においては、
アッパコア６０とアッパコイル５８及びロアコア６４、
２０２、３０２とロアコイル６２が特許請求の範囲に記
載した電磁石に、アーマチャ５６及びアーマチャシャフ
ト４２、２０４、３０４が特許請求の範囲に記載したア
ーマチャに、油供給路８０、８２、又は油供給路２０
６、２０７、２０８、２１０が特許請求の範囲に記載し
た油圧供給機構に、それぞれ相当している。

【００８８】ところで、上記実施第１、第２、及び第４
実施例では、ゼロラッシュアジャスタ４０を外部（油供
給路８２）から油が供給される外部供給式のゼロラッシ
ュアジャスタとして構成したが、これに限らず、上記第
３実施例のゼロラッシュアジャスタ３０８の如き密封式
のゼロラッシュアジャスタを用いても良い。また、上記
第１〜第４実施例においては、油圧式のゼロラッシュア
ジャスタを用いることとしたが、これに限らず、メカ式
のゼロラッシュアジャスタを用いてもよい。メカ式ゼロ
ラッシュアジャスタは、駆動機構（すなわち、上記第１
実施例ではアーマチャシャフト４２）側に連結される第
１の部材と、弁体側に連結される第２の部材とが、軸方
向の隙間を隔てて互いに噛合するねじ山を介して連結さ
れた構成を有するゼロラッシュアジャスタである。上記
のねじ山は、第１の部材に開弁方向の力が付与される
と、第１及び第２の部材の相対回転を禁止し、第１の部
材に開弁方向の力が付与されない状態では、第１及び第
２の部材の相対回転を許容するように構成されている。
このため、弁体が開弁する場合は、第１及び第２の部材
は軸方向の相対変位を生ずることなく、両部材は剛体と
なって弁体と共に変位する。一方、弁体が閉弁する場
合、又は変位端に保持されている場合は、第１及び第２
の部材が相対回転し、ねじの作用により両部材が軸方向
に相対変位することで、弁体と駆動機構との間の隙間が
ゼロに調整される。かかるメカ式ゼロラッシュアジャス
タによれば、油圧室や逆止弁等を設けることが不要とな
るので、ゼロラッシュアジャスタの軽量化を図ることが
できる。このため、電磁駆動弁の応答性を向上させるこ
とができ、高回転型の内燃機関への適用が可能となる。

【００８９】また、上記実施例においては、電磁駆動弁
１０、２００、３００、４００が内燃機関の排気弁又は
吸気弁として適用されるものとしたが、本発明はこれに
限定されるものではなく、弁体の軸方向変位により開閉
を行う他の任意の弁装置として適用が可能である。

【００９０】

【発明の効果】上述の如く、請求項１乃至３記載の発明
によれば、弁体とアーマチャとの間に隙間を生じさせる
ことなく弁体を開閉駆動することができる。従って、本
発明によれば、電磁駆動弁の作動音を小さく抑制するこ
とができる。また、請求項４記載の発明によれば、更
に、電磁駆動弁の全長の増加を抑えることができる。

【００９１】また、請求項５記載の発明によれば、電磁
駆動弁の可動部の慣性質量を低減しつつ、弁体とアーマ
チャとの間に隙間を生じさせることなく弁体を開閉駆動
することができる。また、請求項６記載の発明によれ
ば、変位吸収機構として油圧式ゼロラッシュアジャスタ
を用いることができる。

【００９２】また、請求項７記載の発明によれば、変位
吸収機構として油圧式ゼロラッシュアジャスタを用いた
場合に、油圧式ゼロラッシュアジャスタに供給すべき油
圧を低く抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である電磁駆動弁の構成図で
ある。

【図２】本実施例の電磁駆動弁が備えるゼロラッシュア
ジャスタ及びその周辺部分の拡大断面図である。

【図３】弁体とアーマチャシャフトとの間に隙間を設け
た場合の、隙間の大きさと電磁駆動弁の作動音との関係
を示す図である。

【図４】（Ａ）は、弁体が全閉位置と全開位置との間を
変位する際のリフト示す。（Ｂ）は、ラッシュアジャス
タを設けない場合に弁体の開閉に伴って生ずる振動波形
を示す。（Ｃ）は、本実施例において弁体の開閉に伴っ
て生ずる振動波形を示す。

【図５】本実施例におけるゼロラッシュアジャスタの組
み付け工程を示す断面図である。

【図６】本実施例の変形例におけるゼロラッシュアジャ
スタの組み付け工程を示す断面図である。

【図７】本発明の第２実施例である電磁駆動弁の構成図
である。

【図８】本発明の第３実施例である電磁駆動弁の構成図
である。

【図９】本実施例の電磁駆動弁が備えるゼロラッシュア
ジャスタの構成図である。

【図１０】本発明の第４実施例である電磁駆動弁の構成
図である。

【図１１】本実施例の電磁駆動弁が備えるゼロラッシュ
アジャスタ及びその周辺部分の拡大図である。

【図１２】本実施例の電磁駆動弁を内燃機関に搭載する
場合の弁体、スイングアーム、及びコアの位置関係の一
例を示す図である。

【符号の説明】

１０ 電磁駆動弁 １２ 弁体 ２６、３０６ 弁軸 ４０、３０８、４０４ ゼロラッシュアジャスタ ４２、２０４、３０４ アーマチャシャフト ５６ アーマチャ ５８ アッパコイル ６０ アッパコア ６２ ロアコイル ６４、２０２、３０２ ロアコア ４０２ スイングアーム

フロントページの続き (72)発明者 松本 功 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 田中 正明 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 四重田 啓二 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 西田 秀之 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向に変位可能に設けられた弁体と、
   電磁石に吸引されることにより前記弁体を駆動するアー
   マチャとを備える電磁駆動弁において、 前記弁体と前記アーマチャとを前記軸方向に離間して設
   けると共に、 該離間部分にゼロラッシュアジャスタ機構を設けたこと
   を特徴とする電磁駆動弁。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電磁駆動弁において、 前記ゼロラッシュアジャスタ機構は、前記弁体と前記ア
   ーマチャとの間隔の増加に追従して伸長可能な変位吸収
   機構であることを特徴とする電磁駆動弁。
3. 【請求項３】 請求項２記載の電磁駆動弁において、 前記変位吸収機構は、前記弁体が閉弁位置にある場合に
   伸長可能であることを特徴とする電磁駆動弁。
4. 【請求項４】 請求項２又は３記載の電磁駆動弁におい
   て、 前記変位吸収機構を前記電磁石の内側に設けたことを特
   徴とする電磁駆動弁。
5. 【請求項５】 請求項１記載の電磁駆動弁において、 前記ゼロラッシュアジャスタ機構は、 圧縮力が付与されない状態で伸長可能な変位吸収機構
   と、 該変位吸収機構の一端に揺動可能に連結され、該変位吸
   収機構が伸長した場合に前記アーマチャが開弁方向に変
   位するように、前記アーマチャ及び前記弁体の双方に当
   接するスイングアームとよりなることを特徴とする電磁
   駆動弁。
6. 【請求項６】 請求項２乃至５のうち何れか１項記載の
   電磁駆動弁において、 前記変位吸収機構は油圧式ゼロラッシュアジャスタであ
   ることを特徴とする電磁駆動弁。
7. 【請求項７】 請求項２乃至４のうち何れか１項記載の
   電磁駆動弁において、 前記変位吸収機構は油圧式ゼロラッシュアジャスタであ
   り、 前記弁体が閉弁した状態で該油圧式ゼロラッシュアジャ
   スタに油圧を供給する油圧供給機構を有することを特徴
   とする電磁駆動弁。