JP2000303811A - Electromagnetic driven valve and internal combustion engine using the same - Google Patents

Electromagnetic driven valve and internal combustion engine using the same

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JP2000303811A
JP2000303811A JP11118369A JP11836999A JP2000303811A JP 2000303811 A JP2000303811 A JP 2000303811A JP 11118369 A JP11118369 A JP 11118369A JP 11836999 A JP11836999 A JP 11836999A JP 2000303811 A JP2000303811 A JP 2000303811A
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JP
Japan
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valve
valve body
housing
cylinder head
armature
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Akira Shibata
晃 柴田
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Denso Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To absorb difference in thermal expansion caused by the change of circumferential temperature and the like, of an intake valve and an exhaust valve, and reduce noise, the power consumption and the manufacturing cost by regulating the materials and the axial lengths of a cylinder head, a housing, a valve body and a shaft part. SOLUTION: An electromagnetic driven valve 1 for driving the intake and exhaust valves and the like of an engine comprises a valve body 20 axially vertically moved by a stem 21, extending into a spring accommodating chamber 12 in a cylinder head 10. An electromagnetic actuator 50 driving an armature 40 is disposed in the housing 30 installed in the cylinder head 10. In this case, the materials and the axial lengths of the members 10, 20, 30, 42 are regulated so that the total sum of the thermal expansion in the valve body axial direction within a prescribed temperature range of the valve body 20 and a shaft part 42, and the total sum of the similar thermal expansion in a prescribed temperature range of the cylinder head 10 and the housing 30 are substantially equal to one another.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁駆動弁装置お
よびそれを用いた内燃機関(以下、内燃機関を「エンジ
ン」という。)に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetically driven valve device and an internal combustion engine using the same (hereinafter, the internal combustion engine is referred to as "engine").

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、エンジンの吸気弁あるいは排
気弁を電磁コイルに発生する電磁吸引力により駆動する
電磁駆動弁装置が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an electromagnetically driven valve device that drives an intake valve or an exhaust valve of an engine by an electromagnetic attraction generated in an electromagnetic coil.

【0003】従来の電磁駆動弁装置の一例として図5に
示すような電磁駆動弁装置100は、アッパコイル10
1およびロアコイル102への通電が行われないとき、
図5に示すようにバルブボディ103が開弁状態と閉弁
状態との駆動範囲の中間に位置している。アッパコイル
101に通電すると、可動子としてのアーマチャ104
が図5の上方へ吸引されるとともに、バルブボディ10
3がスプリング105の付勢力により図5の上方へ移動
し弁座106に着座し閉弁する。一方、ロアコイル10
2に通電すると、アーマチャ104が図5の下方へ吸引
されるとともに、バルブボディ103がアーマチャ10
4のアーマチャシャフト104aにより図5の下方へ押
し下げられ開弁する。
As an example of a conventional electromagnetically driven valve device, an electromagnetically driven valve device 100 as shown in FIG.
1 and when the lower coil 102 is not energized,
As shown in FIG. 5, the valve body 103 is located in the middle of the drive range between the open state and the closed state. When the upper coil 101 is energized, the armature 104 as a mover
Is sucked upward in FIG. 5, and the valve body 10
3 is moved upward in FIG. 5 by the urging force of the spring 105, seats on the valve seat 106 and closes the valve. On the other hand, the lower coil 10
When the power is supplied to the armature 2, the armature 104 is sucked downward in FIG.
5 is pushed down by the armature shaft 104a in FIG. 5 to open the valve.

【0004】このような電磁駆動弁装置は、従来のカム
駆動弁装置と比較して吸気弁あるいは排気弁の開閉タイ
ミングの制御が容易である。そこで、吸気弁あるいは排
気弁の開閉タイミングをエンジンの運転条件に応じて吸
気あるいは排気が良好に行われるように制御することに
より、エンジンの運転安定性の向上、燃費の向上、ある
いは排気エミッションを低減することが可能である。
In such an electromagnetically driven valve device, opening / closing timing of an intake valve or an exhaust valve can be easily controlled as compared with a conventional cam driven valve device. Therefore, by controlling the opening / closing timing of the intake valve or exhaust valve so that intake or exhaust is performed satisfactorily in accordance with the operating conditions of the engine, improvement of engine operation stability, improvement of fuel efficiency, or reduction of exhaust emissions It is possible to

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電磁駆
動弁装置はバルブボディ着座時の騒音、弁作動の信頼
性、消費動力、コストなど解決すべき課題が数多く存在
している。特に、エンジンの運転中に生じる熱による各
部材の熱膨張は、着座騒音、弁作動の信頼性、消費動力
に大きな影響を与える。
However, the electromagnetically driven valve device has many problems to be solved, such as noise when the valve body is seated, reliability of valve operation, power consumption, and cost. In particular, thermal expansion of each member due to heat generated during operation of the engine greatly affects seating noise, valve operation reliability, and power consumption.

【0006】従来のカム駆動弁装置を用いたエンジンの
場合でも電磁駆動弁装置と同様に熱膨張は発生するもの
の、カムリフト時のカムリフト形状を工夫することで例
えば熱膨張による着座騒音の低減を図っていた。例えば
図5に示すような電磁駆動弁装置100の場合、シリン
ダヘッド107および電磁アクチュエータ108を収容
するハウジング109にはアルミダイキャスト、バルブ
ボディ103およびアーマチャシャフト104aには鉄
系の合金鋼を用いている。図5に示すような電磁駆動弁
装置100では、上記のようにエンジン運転中に生じる
熱によりシリンダヘッド107、ハウジング109、バ
ルブボディ103、およびアーマチャシャフト104a
がそれぞれ熱膨張する。
In the case of an engine using a conventional cam driven valve device, thermal expansion occurs as in the case of an electromagnetically driven valve device. However, by devising a cam lift shape at the time of a cam lift, for example, seating noise due to thermal expansion is reduced. I was For example, in the case of an electromagnetically driven valve device 100 as shown in FIG. 5, an aluminum die-cast is used for a housing 109 that houses a cylinder head 107 and an electromagnetic actuator 108, and an iron-based alloy steel is used for a valve body 103 and an armature shaft 104a. I have. In the electromagnetically driven valve device 100 shown in FIG. 5, the cylinder head 107, the housing 109, the valve body 103, and the armature shaft 104a are generated by the heat generated during the operation of the engine as described above.
Respectively thermally expand.

【0007】図5に示すような電磁駆動弁装置100の
閉弁時におけるアーマチャ104とアッパコア110と
の間には所定のクリアランス(以下、「アーマチャクリ
アランス」という。)が設けられているが、シリンダヘ
ッド107、ハウジング109、バルブボディ103、
およびアーマチャシャフト104aの熱による膨張量は
それぞれ異なるため、このアーマチャクリアランスはエ
ンジン運転中の周辺温度によって変化する。例えばアー
マチャクリアランスの変化幅は、150μm程度とな
る。シリンダヘッド107、ハウジング109、バルブ
ボディ103、およびアーマチャシャフト104aが熱
膨張することにより、例えば以下のような問題、お
よびが発生する。
Although a predetermined clearance (hereinafter referred to as "armature clearance") is provided between the armature 104 and the upper core 110 when the electromagnetically driven valve device 100 as shown in FIG. 5 is closed, a cylinder is provided. Head 107, housing 109, valve body 103,
Since the amount of heat expansion of the armature shaft 104a differs from that of the armature shaft 104a, the armature clearance changes depending on the ambient temperature during operation of the engine. For example, the change width of the armature clearance is about 150 μm. Thermal expansion of the cylinder head 107, the housing 109, the valve body 103, and the armature shaft 104a causes, for example, the following problems.

【0008】 図6はアーマチャクリアランスが20
μmであるときの電磁駆動弁装置の作動シミュレーショ
ン、図7はアーマチャクリアランスが150μmである
ときの電磁駆動弁装置の作動シミュレーションを示して
いる。各部材の熱膨張により図6および図7に示すよう
にアーマチャクリアランスが変化すると、バルブボディ
の着座速度を制御するためにコイルへ印加する電圧の大
きさおよび時期を制御する必要がある。そのため、アー
マチャクリアランスを検出するための検出手段、ならび
に検出したそのアーマチャクリアランスに基づいてコイ
ルに印加する電圧の大きさおよび時期を決定する手段が
必要となり、電磁駆動弁装置のコストが増加することが
懸念される。
FIG. 6 shows that the armature clearance is 20
FIG. 7 shows an operation simulation of the electromagnetically driven valve device when the armature clearance is 150 μm, and FIG. 7 shows an operation simulation of the electromagnetically driven valve device when the armature clearance is 150 μm. When the armature clearance changes as shown in FIGS. 6 and 7 due to the thermal expansion of each member, it is necessary to control the magnitude and timing of the voltage applied to the coil to control the seating speed of the valve body. Therefore, detection means for detecting the armature clearance, and means for determining the magnitude and timing of the voltage applied to the coil based on the detected armature clearance are required, which may increase the cost of the electromagnetically driven valve device. I am concerned.

【0009】 アーマチャクリアランスが150μm
であるとき、図7に示すように弁が弁座に着座した後に
アーマチャがコアに衝突し、弁の着座音ならびにアーマ
チャとコアとの衝突音が発生するため、エンジンの騒音
が増大するおそれがある。
[0009] Armature clearance is 150 μm
7, the armature collides with the core after the valve is seated on the valve seat as shown in FIG. 7, and the seating sound of the valve and the collision sound between the armature and the core are generated, which may increase the engine noise. is there.

【0010】 スプリングの付勢力を増大させると、
アーマチャのアーマチャシャフトとバルブボディのステ
ム端とが離間するのを防止し、弁が着座した後にアーマ
チャとコアとが衝突するのを防止できる。しかし、スプ
リングの付勢力を増大させると、バルブを閉弁位置で維
持するためにはアーマチャをコアからクリアランスの分
だけ離れた位置で電磁力により保持しておくことが必要
となり、コイルが消費する電力が増加する。
When the urging force of the spring is increased,
The armature shaft of the armature and the stem end of the valve body can be prevented from separating from each other, and the armature can be prevented from colliding with the core after the valve is seated. However, when the biasing force of the spring is increased, it is necessary to hold the armature by electromagnetic force at a position away from the core by the clearance in order to maintain the valve in the closed position, and the coil is consumed. Power increases.

【0011】上記のおよびのような問題を解決する
には、温度変化によるクリアランスの変化量を可能な限
り低減し、熱膨張による影響を低減する必要がある。熱
膨張による影響を小さくする方法としては、シリンダヘ
ッド、ハウジング、バルブボディ、およびアーマチャシ
ャフトなどを熱膨張率が小さく強度の高い例えばチタン
などの材質で構成することが考えられる。ところが、チ
タンなどは高価であるため、電磁駆動弁装置の製造コス
トが増大するという問題がある。
In order to solve the above-mentioned problems, it is necessary to reduce the amount of change in clearance due to temperature change as much as possible, and to reduce the influence of thermal expansion. As a method of reducing the influence of thermal expansion, it is conceivable that the cylinder head, the housing, the valve body, the armature shaft and the like are made of a material having a small thermal expansion coefficient and a high strength, such as titanium. However, since titanium and the like are expensive, there is a problem that the manufacturing cost of the electromagnetically driven valve device increases.

【0012】本発明は上記のような問題を解決するため
になされたものであり、低コストで熱膨張による影響を
低減することができる電磁駆動弁装置およびそれを用い
たエンジンを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an electromagnetically driven valve device which can reduce the influence of thermal expansion at low cost and an engine using the same. is there.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
電磁駆動弁装置によると、シリンダヘッド、ハウジン
グ、バルブボディならびにシャフト部は材質およびバル
ブボディ軸方向の長さを規定することで、吸気弁あるい
は排気弁の周囲の温度変化あるいは温度分布によりそれ
ぞれ熱膨張しても、各部材の膨張量の差を吸収すること
ができるので、シリンダヘッドおよびハウジングの膨張
量の総和とバルブボディとシャフト部の膨張量の総和と
の差を実質的に等しくすることができる。したがって、
騒音の発生、消費電力の増大、製造コストの増大などの
熱膨張による電磁駆動弁装置への影響を低減することが
できる。また、シリンダヘッド、ハウジング、バルブボ
ディならびにシャフトの材質として例えばアルミダイキ
ャスト、工業用セラミクス、あるいは合金鋼などを用い
ることができるので、製造コストの増大を抑制すること
ができる。
According to the electromagnetically driven valve device of the first aspect of the present invention, the cylinder head, the housing, the valve body, and the shaft are defined by defining the material and the length of the valve body in the axial direction. Even if thermal expansion is caused by a temperature change or temperature distribution around the intake valve or the exhaust valve, the difference in the expansion amount of each member can be absorbed, so that the total expansion amount of the cylinder head and housing, the valve body and the shaft The difference from the sum of the expansion amounts of the portions can be made substantially equal. Therefore,
The influence on the electromagnetically driven valve device due to thermal expansion such as generation of noise, increase in power consumption, and increase in manufacturing cost can be reduced. In addition, for example, aluminum die-cast, industrial ceramics, alloy steel, or the like can be used as the material of the cylinder head, the housing, the valve body, and the shaft, so that an increase in manufacturing cost can be suppressed.

【0014】本発明の請求項2記載の電磁駆動弁装置に
よると、電磁アクチュエータはハウジングとともに移動
可能である。そのため、電磁アクチュエータはハウジン
グの熱膨張による移動とともにバルブボディ軸方向の移
動することができる。したがって、ハウジングだけでな
く電磁アクチュエータも移動するので、熱膨張による電
磁駆動弁装置への影響を低減することができる。
According to the electromagnetically driven valve device of the second aspect of the present invention, the electromagnetic actuator can move together with the housing. Therefore, the electromagnetic actuator can move in the axial direction of the valve body together with the movement due to the thermal expansion of the housing. Therefore, not only the housing but also the electromagnetic actuator moves, so that the influence of the thermal expansion on the electromagnetically driven valve device can be reduced.

【0015】本発明の請求項3記載のエンジンによる
と、電磁駆動弁装置の吸気弁と排気弁とは、バルブボデ
ィ、シャフトおよびハウジングを膨張率の異なる材質で
形成することができる。したがって、エンジンの吸気弁
あるいは排気弁の周囲の温度変化あるいは温度分布に応
じてそれぞれ熱膨張による影響を低減することができ
る。
According to the engine of the third aspect of the present invention, the intake valve and the exhaust valve of the electromagnetically driven valve device can be formed of a valve body, a shaft and a housing made of materials having different expansion rates. Therefore, the influence of thermal expansion can be reduced in accordance with the temperature change or temperature distribution around the intake or exhaust valve of the engine.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
複数の実施例を図面に基づいて説明する。 (第1実施例)図1は、本発明の第1実施例による電磁
駆動弁装置を示す断面図である。第1実施例では電磁駆
動弁装置の吸気弁および排気弁の構造はほぼ同一である
ので、吸気弁について構造を説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention; (First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view showing an electromagnetically driven valve device according to a first embodiment of the present invention. In the first embodiment, since the structures of the intake valve and the exhaust valve of the electromagnetically driven valve device are almost the same, the structure of the intake valve will be described.

【0017】図1に示すように電磁駆動弁装置1は、シ
リンダヘッド10、バルブボディ20、ハウジング3
0、可動子としてのアーマチャ40および電磁アクチュ
エータ50などから構成されている。バルブボディ20
は、エンジンの燃焼室60に空気あるいは混合気を供給
する吸気口11を所定のタイミングで開閉するように制
御されている。バルブボディ20は、シリンダヘッド1
0に形成されるスプリング収容室12に向けて延伸して
形成されるステム21により軸方向に上下移動する。ま
たバルブボディ20は、軸方向の移動を案内するバルブ
ガイド13によりシリンダヘッド10に対して摺動自在
に収容されている。バルブボディ20は、シリンダヘッ
ド10に設けられた弁座14に着座可能な傘部22をス
テム21の燃焼室60側端部に有している。
As shown in FIG. 1, the electromagnetically driven valve device 1 comprises a cylinder head 10, a valve body 20, a housing 3
0, an armature 40 as a mover, an electromagnetic actuator 50, and the like. Valve body 20
Is controlled to open and close the intake port 11 for supplying air or air-fuel mixture to the combustion chamber 60 of the engine at a predetermined timing. The valve body 20 includes the cylinder head 1
The shaft 21 moves vertically in the axial direction by a stem 21 extending toward the spring accommodation chamber 12 formed at zero. Further, the valve body 20 is slidably housed in the cylinder head 10 by a valve guide 13 for guiding movement in the axial direction. The valve body 20 has an umbrella portion 22 that can be seated on the valve seat 14 provided on the cylinder head 10 at an end of the stem 21 on the combustion chamber 60 side.

【0018】スプリング収容室12内には、スプリング
15およびスプリング座16が収容されている。スプリ
ング15は、反燃焼室側の端部がスプリング座16に当
接し、他方の端部がスプリング収容室12の内底面12
aに当接している。スプリング座16はバルブボディ2
0のステム21の端部に固定されているので、スプリン
グ15はバルブボディ20を図1の上方すなわち閉弁方
向に付勢している。
A spring 15 and a spring seat 16 are accommodated in the spring accommodating chamber 12. The end of the spring 15 on the side opposite to the combustion chamber is in contact with the spring seat 16, and the other end is the inner bottom surface 12 of the spring housing chamber 12.
a. The spring seat 16 is the valve body 2
The spring 15 urges the valve body 20 upward in FIG. 1, that is, in the valve-closing direction, since it is fixed to the end of the stem 21.

【0019】ハウジング30は概略円筒形状であり、ア
ーマチャ40を駆動する電磁アクチュエータ50を内部
に収容している。ハウジング30の上方にはハウジング
ヘッド31が配設されている。ハウジング30およびハ
ウジングヘッド31はボルト32によりシリンダヘッド
10の上方に固定されている。
The housing 30 has a substantially cylindrical shape and houses an electromagnetic actuator 50 for driving the armature 40 therein. A housing head 31 is provided above the housing 30. The housing 30 and the housing head 31 are fixed above the cylinder head 10 by bolts 32.

【0020】ハウジング30の内部に収容されている電
磁アクチュエータ50は、アッパコイル511を有する
アッパコア51、ロアコイル521を有するロアコア5
2、ロアコア52の燃焼室側に設けられるロアプレート
53、ならびにアッパコア51とロアコア52との間に
設けられるストッパ54から構成されている。これらの
部材からなる電磁アクチュエータ50はハウジング30
に固定されており、電磁アクチュエータ50のロアプレ
ート53とシリンダヘッド10との間にはわずかなクリ
アランスが設けられている。そのため、ハウジング30
の図1上下方向への熱膨張にともなって、電磁アクチュ
エータ50もハウジング30とともに一体に図1の上下
方向へ移動する。
The electromagnetic actuator 50 housed inside the housing 30 includes an upper core 51 having an upper coil 511 and a lower core 5 having a lower coil 521.
2, a lower plate 53 provided on the combustion chamber side of the lower core 52, and a stopper 54 provided between the upper core 51 and the lower core 52. The electromagnetic actuator 50 composed of these members is
, And a slight clearance is provided between the lower plate 53 of the electromagnetic actuator 50 and the cylinder head 10. Therefore, the housing 30
The electromagnetic actuator 50 moves together with the housing 30 in the vertical direction in FIG.

【0021】アーマチャ40は、アーマチャ本体41と
シャフト部としてのアーマチャシャフト42とから構成
されている。アーマチャ本体41は、アッパコア51と
ロアコア52との間に配設され、形状は円盤状であり鉄
などの磁性体から形成されている。アーマチャシャフト
42は、一方の端部がアーマチャ本体41のほぼ中心部
に嵌め込まれて接合されている。アーマチャシャフト4
2の燃焼室側の端部は、シャフトキャップ43を介して
バルブボディ20のステム21の端部に当接ならびに離
間可能である。
The armature 40 comprises an armature main body 41 and an armature shaft 42 as a shaft. The armature body 41 is disposed between the upper core 51 and the lower core 52, has a disk shape, and is made of a magnetic material such as iron. One end of the armature shaft 42 is fitted and joined to a substantially central portion of the armature main body 41. Armature shaft 4
The end on the combustion chamber side of No. 2 can be in contact with and separated from the end of the stem 21 of the valve body 20 via the shaft cap 43.

【0022】電磁アクチュエータ50のアッパコイル5
11に通電されるとアッパコア51に電磁吸引力が発生
し、アーマチャ本体41を図1の上方向に吸引してアー
マチャシャフト42をバルブボディ20のステム21の
端部から離間させる。また、ロアコイル521に通電さ
れるとロアコア52に電磁吸引力が発生し、アーマチャ
本体41を図1の下方向に吸引してアーマチャシャフト
42をステム21の端部に当接させる。
The upper coil 5 of the electromagnetic actuator 50
When an electric current is applied to the arm 11, an electromagnetic attraction force is generated in the upper core 51, and the armature body 41 is attracted upward in FIG. 1 to separate the armature shaft 42 from the end of the stem 21 of the valve body 20. When the lower coil 521 is energized, an electromagnetic attractive force is generated in the lower core 52, and the armature main body 41 is attracted downward in FIG. 1 to bring the armature shaft 42 into contact with the end of the stem 21.

【0023】アッパコア51とロアコア52との間に配
設されているストッパ54は、自身の厚みによりアーマ
チャ40の移動量を規定している。アーマチャ本体41
の反燃焼室側に設けられているシャフト44は、反燃焼
室側の端部にフランジ部45を有している。シャフト4
4の燃焼室側の端部は、アーマチャシャフト42の反燃
焼室側の端部に当接ならびに離間可能である。
The stopper 54 disposed between the upper core 51 and the lower core 52 regulates the amount of movement of the armature 40 by its own thickness. Armature body 41
The shaft 44 provided on the side opposite to the combustion chamber has a flange portion 45 at the end on the side opposite to the combustion chamber. Shaft 4
The end on the combustion chamber side of No. 4 can be in contact with and separated from the end of the armature shaft 42 on the side opposite to the combustion chamber.

【0024】ハウジングヘッド31の反燃焼室側の端部
には、スプリングキャップ33が嵌め込まれて固定され
ている。スプリングキャップ33は有底筒形状であっ
て、スプリングキャップ33の内部はスプリング収容室
34となっている。スプリング収容室34内には、スプ
リング35およびシャフト44のフランジ部45が収容
されている。スプリング35はアーマチャ40を挟んで
スプリング15に対抗して配設されている。スプリング
35の反燃焼室側の端部はスプリングキャップ33の内
底面33aに当接し、燃焼室側の端部はシャフト44の
フランジ部45と当接している。したがって、スプリン
グ35はシャフト44とアーマチャシャフト42とが当
接する方向にシャフト44を付勢するとともにアーマチ
ャシャフト42とステム21とが当接する方向にシャフ
ト44を付勢することにより、バルブボディ20を図1
の下方向すなわち開弁方向に付勢している。
A spring cap 33 is fitted and fixed to the end of the housing head 31 on the side opposite to the combustion chamber. The spring cap 33 has a bottomed cylindrical shape, and the inside of the spring cap 33 is a spring accommodating chamber 34. A spring 35 and a flange portion 45 of a shaft 44 are housed in the spring housing chamber 34. The spring 35 is disposed opposite the spring 15 with the armature 40 interposed therebetween. The end of the spring 35 on the side opposite to the combustion chamber is in contact with the inner bottom surface 33 a of the spring cap 33, and the end on the side of the combustion chamber is in contact with the flange 45 of the shaft 44. Therefore, the spring 35 urges the shaft 44 in a direction in which the shaft 44 and the armature shaft 42 come into contact with each other, and also urges the shaft 44 in a direction in which the armature shaft 42 and the stem 21 come into contact with each other. 1
In the downward direction, that is, in the valve opening direction.

【0025】上記の構造の電磁駆動弁装置1において
は、アッパコイル511およびロアコイル521の無通
電時、アーマチャ本体41がアッパコア51とロアコア
52とのほぼ中間に位置するようにスプリング15およ
びスプリング35のセット荷重が調整されている。そし
て、アッパコイル511およびロアコイル521の無通
電時、バルブボディ20は図1に示すように半開きの状
態にあり、エンジン運転中はアッパコイル511とロア
コイル521とが交互に通電されて閉弁状態と開弁状態
とを繰り返す。
In the electromagnetically driven valve device 1 having the above structure, when the upper coil 511 and the lower coil 521 are not energized, the spring 15 and the spring 35 are set so that the armature main body 41 is located substantially in the middle between the upper core 51 and the lower core 52. The load has been adjusted. When the upper coil 511 and the lower coil 521 are not energized, the valve body 20 is in a half-open state as shown in FIG. 1. During operation of the engine, the upper coil 511 and the lower coil 521 are energized alternately to close the valve and open the valve. Repeat with the state.

【0026】次に、電磁駆動弁装置1の吸気弁の熱膨張
について詳細に説明する。吸気弁の周囲は、高温の排気
ガスにさらされる排気弁の周囲と比較して温度分布が一
様で、エンジンの低温時と高温時との温度変化も小さ
い。そのため、電磁駆動弁装置1の吸気弁を構成する各
部材の熱膨張は緩やかであり、各部材の膨張量も小さ
い。
Next, the thermal expansion of the intake valve of the electromagnetically driven valve device 1 will be described in detail. The temperature distribution around the intake valve is more uniform than that around the exhaust valve exposed to high-temperature exhaust gas, and the temperature change between when the engine is cold and when it is hot is small. Therefore, the thermal expansion of each member constituting the intake valve of the electromagnetically driven valve device 1 is moderate, and the expansion amount of each member is small.

【0027】図2はエンジンの冷却油の温度に対するバ
ルブクリアランスの変化を示している。バルブクリアラ
ンスとは、アーマチャシャフト42の先端に設けられて
いるシャフトキャップ43とバルブボディ20のステム
21端との間の隙間のことである。このバルブクリアラ
ンスは、エンジンの冷却油の温度、すなわち電磁駆動弁
装置1の吸気弁の周囲の温度変化にしたがって図2に示
すように変化する。
FIG. 2 shows a change in valve clearance with respect to the temperature of engine cooling oil. The valve clearance is a gap between the shaft cap 43 provided at the tip of the armature shaft 42 and the end of the stem 21 of the valve body 20. This valve clearance changes as shown in FIG. 2 according to the temperature of the engine cooling oil, that is, the temperature change around the intake valve of the electromagnetically driven valve device 1.

【0028】図2に示すように従来の吸気弁におけるバ
ルブクリアランスは、冷却油の温度が上昇するにつれて
大きくなる。これは、次のような理由のためである。吸
気弁周囲の温度分布が一様なため、吸気弁を構成するシ
リンダヘッド、ハウジング、バルブボディ、およびアー
マチャシャフトの温度変化はほぼ同一である。その結
果、膨張率の大きなアルミダイキャストが素材として用
いられているシリンダヘッドおよびハウジングの膨張量
が大きくなり、オーステナイト系合金鋼が材質として用
いられているバルブボディおよびアーマチャシャフトの
膨張量が小さくなる。
As shown in FIG. 2, the valve clearance of the conventional intake valve increases as the temperature of the cooling oil increases. This is for the following reasons. Since the temperature distribution around the intake valve is uniform, the temperature changes of the cylinder head, the housing, the valve body, and the armature shaft constituting the intake valve are almost the same. As a result, the expansion amount of the cylinder head and the housing in which the aluminum die cast having a large expansion coefficient is used as the material increases, and the expansion amount of the valve body and the armature shaft in which the austenitic alloy steel is used as the material decreases. .

【0029】上記のような第1実施例の電磁駆動弁装置
1の吸気弁の場合、シリンダヘッド10の材質として
は、アルミダイキャストが用いられている。また、ハウ
ジング30の材質としては工業用のセラミクス、バルブ
ボディ20およびアーマチャシャフト42の材質として
はオーステナイト系の合金鋼が用いられている。
In the case of the intake valve of the electromagnetically driven valve device 1 of the first embodiment as described above, the material of the cylinder head 10 is an aluminum die-cast. The material of the housing 30 is industrial ceramics, and the material of the valve body 20 and the armature shaft 42 is austenitic alloy steel.

【0030】各材質の熱膨張率は、以下の通りである。 アルミダイキャスト :Ka=2.1×10-5(1/K) 工業用セラミクス :Kc=2.6×10-6(1/K) オーステナイト合金鋼:Kau=1.73×10-5(1/K)The coefficient of thermal expansion of each material is as follows. Aluminum die cast: Ka = 2.1 × 10 −5 (1 / K) Industrial ceramics: Kc = 2.6 × 10 −6 (1 / K) Austenitic alloy steel: Kau = 1.73 × 10 −5 ( 1 / K)

【0031】また、図1に示すようにシリンダヘッド1
0のバルブボディ軸方向の長さをa、同様にハウジング
30の長さをb、バルブボディ20の長さをc、ならび
にアーマチャシャフト42の長さをdとすると、a、
b、c、dはそれぞれ以下の通りである。 シリンダヘッド :a=107.5mm ハウジング :b=31.0mm バルブボディ :c=98.5mm アーマチャシャフト:d=40.0mm
Also, as shown in FIG.
If the length of the valve body in the axial direction of 0 is a, the length of the housing 30 is similarly b, the length of the valve body 20 is c, and the length of the armature shaft 42 is d, a
b, c, and d are respectively as follows. Cylinder head: a = 107.5 mm Housing: b = 31.0 mm Valve body: c = 98.5 mm Armature shaft: d = 40.0 mm

【0032】上記の数値に基づいて、以下の式により
シリンダヘッド10およびハウジング30の熱膨張量の
総和と、バルブボディ20およびアーマチャシャフト4
2の熱膨張量の総和との差Dを求めることができる。
Based on the above numerical values, the sum of the thermal expansion amounts of the cylinder head 10 and the housing 30 and the valve body 20 and the armature shaft 4
The difference D from the sum of the thermal expansion amounts of No. 2 can be obtained.

【0033】 D={(a×Ka+b×Kc)−(c×Kau+d×Kau)}×Δt ここで、Δtはエンジン低温時とエンジン高温時との温
度差を示している。電磁駆動弁装置1の吸気弁の周囲の
温度変化を150℃とすると、式より本実施例の差D
1は、 D1=−0.0087mm=−8.7μm となる。
D = {(a × Ka + b × Kc) − (c × Kau + d × Kau)} × Δt Here, Δt indicates a temperature difference between when the engine is at a low temperature and when the engine is at a high temperature. Assuming that the temperature change around the intake valve of the electromagnetically driven valve device 1 is 150 ° C., the difference D in this embodiment is
1 is D 1 = −0.0087 mm = −8.7 μm.

【0034】ここで比較例として、従来のエンジンに用
いられている吸気弁の温度変化による膨張量を示す。従
来エンジンの吸気弁は、シリンダヘッドの材質として本
実施例と同様にアルミダイキャストが用いられ、ハウジ
ングの材質としてもアルミダイキャストが用いられてい
る。バルブボディの材質としてはマルテンサイト系の合
金鋼が用いられている。各材質の膨張率、シリンダヘッ
ド、ハウジング、およびバルブボディの長さ、ならびに
吸気弁周囲の温度変化は上記の第1実施例と同様とし、
a=120mm、b=d=0mm、マルテンサイト系の
合金鋼の熱膨張率を9.9×10-6(1/K)とする
と、式より比較例としての従来の吸気弁における差D
2は、 D2=0.232mm=232μm となる。
Here, as a comparative example, the expansion amount due to a temperature change of an intake valve used in a conventional engine is shown. In the intake valve of the conventional engine, aluminum die-cast is used as the material of the cylinder head as in this embodiment, and aluminum die-cast is also used as the material of the housing. Martensitic alloy steel is used as the material of the valve body. The expansion rate of each material, the length of the cylinder head, the housing, and the length of the valve body, and the temperature change around the intake valve are the same as those in the first embodiment,
Assuming that a = 120 mm, b = d = 0 mm, and the coefficient of thermal expansion of the martensitic alloy steel is 9.9 × 10 −6 (1 / K), the difference D in the conventional intake valve as a comparative example is obtained from the equation.
2 is D 2 = 0.232 mm = 232 μm.

【0035】すなわち、第1実施例ではシリンダヘッ
ド、ハウジング、バルブボディ、ならびにアーマチャシ
ャフトの材質および寸法を規定することにより、シリン
ダヘッドおよびハウジングの熱膨張量と、バルブボディ
およびアーマチャシャフトの熱膨張量との差を従来エン
ジンと比較してきわめて小さくすることができる。その
結果、図2に示すように冷却油の温度に対するバルブク
リアランスの変化を低減することができる。
That is, in the first embodiment, by defining the materials and dimensions of the cylinder head, the housing, the valve body, and the armature shaft, the amount of thermal expansion of the cylinder head and the housing and the amount of thermal expansion of the valve body and the armature shaft are determined. The difference from the conventional engine can be made very small. As a result, as shown in FIG. 2, a change in the valve clearance with respect to the temperature of the cooling oil can be reduced.

【0036】また、熱膨張量の差が小さくなると、アー
マチャ40とアッパコア51との間に設けられるアーマ
チャクリアランスの変化が小さくなる。図6に示すよう
に、アーマチャクリアランスが20μmのときの作動シ
ミュレーションでは、バルブボディ20の着座とアーマ
チャ40の着座とが同時に起こるため、電圧の印加時期
を変化させることによりアーマチャ40の着座速度を制
御し着座騒音を低減することができる。図7に示すよう
にアーマチャクリアランスが150μmのときには、バ
ルブボディ20が着座した後に遅れてアーマチャ40の
着座が起こるため、アーマチャ40の着座音を抑制する
ことができない。したがって、熱膨張量の差を小さくす
ることで、アーマチャクリアランスの変化が小さくなる
ため、バルブボディ20およびアーマチャ40の着座騒
音の低減が可能となる。
When the difference in the amount of thermal expansion decreases, the change in the armature clearance provided between the armature 40 and the upper core 51 decreases. As shown in FIG. 6, in the operation simulation when the armature clearance is 20 μm, since the seating of the valve body 20 and the seating of the armature 40 occur simultaneously, the seating speed of the armature 40 is controlled by changing the voltage application timing. The sitting noise can be reduced. As shown in FIG. 7, when the armature clearance is 150 μm, the seating of the armature 40 occurs after the valve body 20 is seated, so that the seating sound of the armature 40 cannot be suppressed. Therefore, by reducing the difference in the amount of thermal expansion, the change in the armature clearance is reduced, so that the seating noise of the valve body 20 and the armature 40 can be reduced.

【0037】また、第1実施例とは異なる材質、寸法を
組み合わせることにより、シリンダヘッドおよびハウジ
ングの熱膨張量と、バルブボディおよびアーマチャシャ
フトの熱膨張量との差を実質的に0とすることが可能で
ある。
By combining materials and dimensions different from those of the first embodiment, the difference between the thermal expansion of the cylinder head and the housing and the thermal expansion of the valve body and the armature shaft is made substantially zero. Is possible.

【0038】次に、排気弁について説明する。本発明の
第1実施例による電磁駆動弁装置の排気弁は、図1に示
す電磁駆動弁装置の吸気弁と構造がほぼ同一である。し
たがって、排気弁の構造についての説明は省略する。排
気弁の周囲は燃焼した高温の排気ガスにさらされるた
め、吸気弁の周囲と比較して温度変化が大きくなる。特
に、高温の排気ガスにさらされるバルブボディ20は、
シリンダヘッド10やハウジング30と比較して熱膨張
量が大きくなる。
Next, the exhaust valve will be described. The exhaust valve of the electromagnetically driven valve device according to the first embodiment of the present invention has substantially the same structure as the intake valve of the electromagnetically driven valve device shown in FIG. Therefore, description of the structure of the exhaust valve will be omitted. Since the periphery of the exhaust valve is exposed to the burned high-temperature exhaust gas, the temperature change is larger than that around the intake valve. In particular, the valve body 20, which is exposed to high-temperature exhaust gas,
The amount of thermal expansion is larger than that of the cylinder head 10 or the housing 30.

【0039】図3は、排気ガスの温度に対する上記の吸
気弁で述べたバルブクリアランスの変化を示している。
図3に示すように従来の排気弁では、膨張率の大きなア
ルミダイキャストが材質として用いられているシリンダ
ヘッドやハウジングの膨張量よりも高温の排気ガスにさ
らされるバルブボディ20の熱膨張量が大きくなるた
め、排気ガスの温度が上昇するにつれてバルブクリアラ
ンスが小さくなる。
FIG. 3 shows the change in the valve clearance described for the intake valve with respect to the temperature of the exhaust gas.
As shown in FIG. 3, in the conventional exhaust valve, the amount of thermal expansion of the valve body 20 exposed to exhaust gas having a higher temperature than the amount of expansion of a cylinder head or a housing made of aluminum die-cast having a large expansion coefficient is used. As the exhaust gas temperature increases, the valve clearance decreases.

【0040】そのため、バルブボディ20の熱膨張量を
シリンダヘッド10およびハウジング30により吸収す
ることができるように、シリンダヘッド10、ハウジン
グ30、バルブボディ20、ならびにアーマチャシャフ
ト42の材質および寸法を規定する必要がある。ただ
し、シリンダヘッド10は吸気弁側と排気弁側とで材質
を変更することは困難である。
Therefore, the materials and dimensions of the cylinder head 10, the housing 30, the valve body 20, and the armature shaft 42 are specified so that the amount of thermal expansion of the valve body 20 can be absorbed by the cylinder head 10 and the housing 30. There is a need. However, it is difficult to change the material of the cylinder head 10 between the intake valve side and the exhaust valve side.

【0041】そのため、第1実施例の排気弁もシリンダ
ヘッド10の材質としては吸気弁と同様にアルミダイキ
ャストを用いている。排気弁のハウジング30の材質と
しては、シリンダヘッド10と同様に熱膨張率の大きな
アルミダイキャストを用いている。バルブボディ20の
材質としては高温の排気ガスにも耐えうるオーステナイ
ト系合金鋼、アーマチャシャフト42の材質としてはマ
ルテンサイト系合金鋼を用いている。
Therefore, the exhaust valve of the first embodiment uses aluminum die-cast as the material of the cylinder head 10 in the same manner as the intake valve. As the material of the housing 30 of the exhaust valve, an aluminum die-cast having a large coefficient of thermal expansion is used similarly to the cylinder head 10. The material of the valve body 20 is an austenitic alloy steel that can withstand high-temperature exhaust gas, and the material of the armature shaft 42 is a martensitic alloy steel.

【0042】排気弁では、ハウジング30の材質として
熱膨張率の大きなアルミダイキャスト、アーマチャシャ
フト42の材質として熱膨張率の小さなマルテンサイト
系合金鋼を用いることにより、バルブボディ20の熱膨
張量による影響を吸収し相殺することができる。その結
果図3に示すように、排気ガスの温度に対するバルブク
リアランスの変化を低減することができる。
In the exhaust valve, an aluminum die-cast having a large thermal expansion coefficient is used as a material of the housing 30 and a martensitic alloy steel having a small thermal expansion coefficient is used as a material of the armature shaft 42. The effects can be absorbed and offset. As a result, as shown in FIG. 3, a change in the valve clearance with respect to the temperature of the exhaust gas can be reduced.

【0043】以上説明したように、第1実施例の電磁駆
動弁装置によると、シリンダヘッド10、ハウジング3
0、バルブボディ20、ならびにアーマチャシャフト4
2の材質および寸法を組み合わせることにより、シリン
ダヘッド10およびハウジング30の熱膨張量と、バル
ブボディ20およびアーマチャシャフト42の熱膨張量
との差を定常状態では実質的に0とすることが可能であ
る。したがって、熱膨張による騒音の発生、消費電力の
増大、製造コストの増大などの電磁駆動弁装置への影響
を低減することができる。上記のようにアルミダイキャ
スト、工業用セラミクス、あるいは合金鋼を用いること
ができるので、製造コストの増大を抑制することができ
る。
As described above, according to the electromagnetically driven valve device of the first embodiment, the cylinder head 10 and the housing 3
0, valve body 20, and armature shaft 4
By combining the two materials and dimensions, it is possible to make the difference between the thermal expansion of the cylinder head 10 and the housing 30 and the thermal expansion of the valve body 20 and the armature shaft 42 substantially zero in the steady state. is there. Therefore, the influence on the electromagnetically driven valve device, such as generation of noise due to thermal expansion, increase in power consumption, and increase in manufacturing cost, can be reduced. As described above, since aluminum die-casting, industrial ceramics, or alloy steel can be used, an increase in manufacturing cost can be suppressed.

【0044】また、ハウジング30の内部に収容された
電磁アクチュエータ50は、ハウジング30の熱膨張に
よりハウジング30とともにバルブボディ軸方向の移動
することができる。したがって、バルブボディ20およ
びアーマチャシャフト42の熱膨張量をシリンダヘッド
10およびハウジング30が吸収することができるた
め、熱膨張による電磁駆動弁装置への影響を低減するこ
とができる。
Further, the electromagnetic actuator 50 housed inside the housing 30 can move in the axial direction of the valve body together with the housing 30 due to the thermal expansion of the housing 30. Therefore, the amount of thermal expansion of the valve body 20 and the armature shaft 42 can be absorbed by the cylinder head 10 and the housing 30, so that the effect of the thermal expansion on the electromagnetically driven valve device can be reduced.

【0045】さらに、電磁駆動弁装置の吸気弁と排気弁
とは、ハウジング30、バルブボディ20、およびアー
マチャシャフト42の材質あるいは寸法を変更すること
が可能であるので、周囲の温度変化あるいは温度分布に
応じて吸気弁および排気弁はそれぞれ熱膨張による影響
を低減することができる。したがって、吸気弁および排
気弁への熱膨張の影響を低減したエンジンを得ることが
できる。
Further, since the materials and dimensions of the housing 30, the valve body 20, and the armature shaft 42 of the intake valve and the exhaust valve of the electromagnetically driven valve device can be changed, the ambient temperature change or temperature distribution can be changed. Accordingly, the intake valve and the exhaust valve can each reduce the influence of thermal expansion. Therefore, an engine in which the influence of thermal expansion on the intake valve and the exhaust valve is reduced can be obtained.

【0046】本実施例では、吸気弁および排気弁のバル
ブボディ20の材質は同一であるが、熱による影響の大
きな排気弁のバルブボディの材質をチタンなどに変更し
てもよい。
In this embodiment, the material of the valve bodies 20 of the intake valve and the exhaust valve is the same, but the material of the valve body of the exhaust valve which is greatly affected by heat may be changed to titanium or the like.

【0047】(第2実施例)図4は本発明の第2実施例
による電磁駆動弁装置を示している。第1実施例と実質
的に同一の構成部位には同一の符号を付している。第1
実施例と同様に電磁駆動弁装置の吸気弁および排気弁の
構造はほぼ同一であるので吸気弁についてのみ説明す
る。
(Second Embodiment) FIG. 4 shows an electromagnetically driven valve device according to a second embodiment of the present invention. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. First
As in the embodiment, the structures of the intake valve and the exhaust valve of the electromagnetically driven valve device are almost the same, so only the intake valve will be described.

【0048】図4に示すように、第2実施例の電磁駆動
弁装置2の吸気弁は、スプリングの配置が異なってい
る。シリンダヘッド10の内部には、スプリング収容室
71およびスプリング収容室72がバルブボディ軸方向
に連続して設けられている。スプリング収容室72はス
プリング収容室71に比較して内径が大きくなるように
形成されている。
As shown in FIG. 4, the arrangement of the springs of the intake valve of the electromagnetically driven valve device 2 of the second embodiment is different. Inside the cylinder head 10, a spring housing chamber 71 and a spring housing chamber 72 are provided continuously in the axial direction of the valve body. The spring accommodating chamber 72 is formed so as to have a larger inner diameter than the spring accommodating chamber 71.

【0049】スプリング収容室71には、スプリング7
3が収容されている。スプリング73の燃焼室60側の
端部はスプリング収容室71の内底部71aに当接し、
他方の端部はバルブボディ20の反燃焼室側端部に設け
られたスプリング座75に当接している。スプリング7
3はバルブボディ20を図4の上方向すなわち閉弁方向
に付勢している。
The spring chamber 71 contains the spring 7
3 are accommodated. The end of the spring 73 on the combustion chamber 60 side contacts the inner bottom 71 a of the spring storage chamber 71,
The other end is in contact with a spring seat 75 provided at the end of the valve body 20 opposite the combustion chamber. Spring 7
Numeral 3 urges the valve body 20 upward in FIG. 4, that is, in the valve closing direction.

【0050】スプリング収容室72には、スプリング7
4が収容されている。スプリング74の燃焼室側の端部
はアーマチャシャフト42に設けられたスプリング座4
6に当接し、他方の端部はロアコア52の燃焼室側に設
けられたスプリング座76に当接している。スプリング
74はアーマチャシャフト42を図4の下方向すなわち
バルブボディ20を開弁方向に付勢している。アーマチ
ャシャフト42は、シャフトガイド55を介して図4の
上下方向に摺動可能にロアコア52に保持されている。
The spring chamber 72 has a spring 7
4 are accommodated. The end of the spring 74 on the combustion chamber side is connected to a spring seat 4 provided on the armature shaft 42.
6 and the other end thereof contacts a spring seat 76 provided on the combustion chamber side of the lower core 52. The spring 74 urges the armature shaft 42 downward in FIG. 4, that is, the valve body 20 in the valve opening direction. The armature shaft 42 is held by the lower core 52 via a shaft guide 55 so as to be slidable in the vertical direction in FIG.

【0051】第2実施例でも、シリンダヘッド70、ハ
ウジング30、バルブボディ20、ならびにアーマチャ
シャフト42の材質および寸法を組み合わせることによ
り、シリンダヘッド70およびハウジング30の熱膨張
量と、バルブボディ20およびアーマチャシャフト42
の熱膨張量との差を実質的に0とすることが可能であ
る。したがって、熱膨張による電磁駆動弁装置への影響
を低減することができる。
Also in the second embodiment, by combining the materials and dimensions of the cylinder head 70, the housing 30, the valve body 20, and the armature shaft 42, the amount of thermal expansion of the cylinder head 70 and the housing 30, the valve body 20 and the armature Shaft 42
Can be made substantially zero. Therefore, the influence of the thermal expansion on the electromagnetically driven valve device can be reduced.

【0052】また、ハウジング30の内部に収容された
電磁アクチュエータ50は、ハウジング30の熱膨張に
よりハウジング30とともにバルブボディ軸方向の移動
することができる。したがって、バルブボディ20およ
びアーマチャシャフト42の熱膨張量をシリンダヘッド
70およびハウジング30が吸収することができるた
め、熱膨張による電磁駆動弁装置への影響を低減するこ
とができる。
The electromagnetic actuator 50 housed inside the housing 30 can move in the axial direction of the valve body together with the housing 30 due to the thermal expansion of the housing 30. Therefore, since the amount of thermal expansion of the valve body 20 and the armature shaft 42 can be absorbed by the cylinder head 70 and the housing 30, the influence of the thermal expansion on the electromagnetically driven valve device can be reduced.

【0053】さらに第2実施例では、ハウジング30の
上方に第1実施例の図1に示すようなスプリング収容室
34を設ける必要がない。そのため、電磁駆動弁装置の
体格を小型化することができる。
Further, in the second embodiment, there is no need to provide a spring accommodating chamber 34 above the housing 30 as shown in FIG. 1 of the first embodiment. Therefore, the physical size of the electromagnetically driven valve device can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例による電磁駆動弁装置の吸
気弁を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an intake valve of an electromagnetically driven valve device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】冷却油の温度に対する吸気弁のバルブクリアラ
ンスを示す特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a valve clearance of an intake valve with respect to a temperature of cooling oil.

【図3】排気温度に対する排気弁のバルブクリアランス
を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a valve clearance of an exhaust valve with respect to an exhaust temperature.

【図4】本発明の第2実施例による電磁駆動弁装置の吸
気弁を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing an intake valve of an electromagnetically driven valve device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】従来の電磁駆動弁装置の一例を示す断面図であ
る。
FIG. 5 is a sectional view showing an example of a conventional electromagnetically driven valve device.

【図6】電磁駆動弁装置の作動シミュレーションにより
得られた特性図であって、アーマチャとコアとの間のク
リアランスが20μmのときの作動シミュレーションに
より得られた特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram obtained by an operation simulation of the electromagnetically driven valve device, and is a characteristic diagram obtained by an operation simulation when the clearance between the armature and the core is 20 μm.

【図7】電磁駆動弁装置の作動シミュレーションにより
得られた特性図であって、アーマチャとコアとの間のク
リアランスが150μmのときの作動シミュレーション
により得られた特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram obtained by an operation simulation of the electromagnetically driven valve device, and is a characteristic diagram obtained by an operation simulation when the clearance between the armature and the core is 150 μm.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電磁駆動弁装置 2 電磁駆動弁装置 10 シリンダヘッド 20 バルブボディ 21 ステム 30 ハウジング 40 アーマチャ(可動子) 42 アーマチャシャフト(シャフト部) 50 電磁アクチュエータ 70 シリンダヘッド REFERENCE SIGNS LIST 1 electromagnetically driven valve device 2 electromagnetically driven valve device 10 cylinder head 20 valve body 21 stem 30 housing 40 armature (movable element) 42 armature shaft (shaft) 50 electromagnetic actuator 70 cylinder head

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の吸気弁または排気弁を電磁力
により駆動する電磁駆動弁装置であって、 前記吸気弁あるいは前記排気弁のバルブボディのステム
端に当接可能および前記ステム端から離間可能に設けら
れるシャフト部を有する可動子と、 前記バルブボディが軸方向に移動可能な状態で収容され
ているシリンダヘッドと、 前記可動子を駆動可能な電磁アクチュエータと、 前記電磁アクチュエータを内部に収容するハウジングと
を備え、 前記バルブボディおよび前記シャフト部の所定の温度範
囲における前記バルブボディ軸方向の熱膨張量の総和と
前記シリンダヘッドおよび前記ハウジングの所定の温度
範囲における前記バルブボディ軸方向の熱膨張量の総和
とが実質的に等しくなるように、前記バルブボディ、前
記シャフト部、前記シリンダヘッド、ならびに前記ハウ
ジングの材質および前記バルブボディ軸方向の長さがそ
れぞれ規定されていることを特徴とする電磁駆動弁装
置。
1. An electromagnetically driven valve device for driving an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine by electromagnetic force, wherein the electromagnetically driven valve device is capable of contacting a stem end of a valve body of the intake valve or the exhaust valve and being separated from the stem end. A mover having a shaft portion provided so as to be able to move, a cylinder head in which the valve body is housed so as to be movable in an axial direction; an electromagnetic actuator capable of driving the mover; and an electromagnetic actuator housed therein. A total sum of thermal expansion amounts of the valve body and the shaft portion in a predetermined temperature range in the valve body axial direction, and heat of the cylinder head and the housing in a predetermined temperature range in the valve body axial direction. The valve body, the shaft portion, and the Linda head, and the electromagnetic valve device, characterized in that the material and the valve body axial length of the housing is defined respectively.
【請求項2】 前記電磁アクチュエータは、前記ハウジ
ングとともに移動可能であることを特徴とする請求項1
記載の電磁駆動弁装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the electromagnetic actuator is movable together with the housing.
The electromagnetically driven valve device according to claim 1.
【請求項3】 請求項1または2記載の電磁駆動弁装置
を備える内燃機関であって、 吸気弁のバルブボディと排気弁のバルブボディ、吸気弁
のシャフト部と排気弁のシャフト部、ならびに吸気弁の
ハウジングと排気弁のハウジングとの少なくともいずれ
か一組は、膨張率が異なる材質で形成されていることを
特徴とする内燃機関。
3. An internal combustion engine comprising the electromagnetically driven valve device according to claim 1 or 2, wherein a valve body of an intake valve and a valve body of an exhaust valve, a shaft portion of an intake valve and a shaft portion of an exhaust valve, and intake air. An internal combustion engine, wherein at least one set of a valve housing and an exhaust valve housing is formed of materials having different expansion coefficients.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005163816A (en) * 2003-11-28 2005-06-23 Kayaba Ind Co Ltd Solenoid valve, method for mounting and fixing the same, and parts mounting and fixing device for mounting and fixing solenoid valve, sensor, potentiometer, flow sensor, or other accessory parts

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JP2005163816A (en) * 2003-11-28 2005-06-23 Kayaba Ind Co Ltd Solenoid valve, method for mounting and fixing the same, and parts mounting and fixing device for mounting and fixing solenoid valve, sensor, potentiometer, flow sensor, or other accessory parts

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