JP2001020708A - バルブ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 摩擦損失および消費電力を低減し、安定した
作動が得られるバルブ駆動装置を提供する。 【解決手段】 第１および第２のスプリング４１および
７１の伸縮によりアーマチャ２０に回転力が発生して
も、硬球部材８２と支持部材８３と溝部２７とで構成さ
れる回転規制手段により、アーマチャシャフト２２の周
方向の回転を規制する。これにより、エンジンの搭載ス
ペース内で磁場を有効に発生させるためにアッパコア３
０、ロアコア３５およびアーマチャ２０を矩形状に形成
しても、アーマチャ２０およびバルブボディ１の往復運
動中にアーマチャ２０とハウジング６０とが接触するこ
とを防止し、摩擦損失が発生することを低減することが
できる。したがって、往復運動中に電磁力によって投入
しなければならない摩擦損失分のエネルギを低減して消
費電力を低減し、安定した作動を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関（以下、
「内燃機関」をエンジンという）の吸気弁あるいは排気
弁を電磁力により駆動するバルブ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エンジンの吸気弁あるいは排
気弁を電磁力により駆動するバルブ駆動装置が知られて
いる。このようなバルブ駆動装置においては、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、エンジンの安定性向上、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。

【０００３】上記の従来のバルブ駆動装置としては、電
磁力を発生するコイル部に無通電時、バルブボディが半
開きの位置になるように、バルブボディを弁開方向に付
勢する第１のスプリングと、バルブボディを弁閉方向に
付勢する第２のスプリングとのセット荷重が調整されて
いるのが一般的である。このように、アーマチャおよび
バルブボディを質量として含むばね−質量系から構成さ
れるバルブ駆動装置は、消費電力が少ないという優れた
特性をもっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えばドイ
ツ国特許ＤＥ２９７１２５０２号公報に開示されるバル
ブ駆動装置においては、限られた搭載スペース内で磁場
を有効に発生させるため、電磁石のコアとアーマチャと
を矩形状に形成している。

【０００５】しかしながら、上記のようにアーマチャを
矩形状に形成した場合、ばねの伸縮によりアーマチャに
回転力が発生するため、アーマチャと、このアーマチャ
を収容するハウジングとが接触し、摩擦損失が発生する
恐れがある。摩擦損失が発生すると、その損失分のエネ
ルギを往復運動中に電磁力によって投入する必要がある
ため、消費電力が増大するという問題があった。また、
摩擦損失の変化に対して電磁石の通電時間を最適に制御
しなければならず、制御が複雑になるという問題があっ
た。

【０００６】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、摩擦損失および消費電力を低減
し、安定した作動が得られるバルブ駆動装置を提供する
ことを目的とする。

【０００７】本発明の他の目的は、簡単な構成で製造コ
ストを低減するバルブ駆動装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
バルブ駆動装置によると、回転規制手段は、可動子シャ
フトを軸方向に摺動可能に支持する軸受部に設けられ、
可動子シャフトの周方向の回転を規制するので、第１お
よび第２の付勢手段の伸縮により可動子に回転力が発生
しても、回転規制手段により可動子シャフトの周方向の
回転を規制することができる。このため、可動子および
バルブボディの往復運動中に可動子とハウジングとが接
触することを防止し、摩擦損失が発生することを低減す
ることができる。したがって、往復運動中に電磁力によ
って投入しなければならない摩擦損失分のエネルギを低
減して消費電力を低減し、安定した作動を得ることがで
きる。

【０００９】本発明の請求項２記載のバルブ駆動装置に
よると、回転規制手段は、可動子シャフトの外壁に軸方
向に形成される溝部と、この溝部の内壁に当接可能な外
壁を有する球部材と、この球部材を回転可能に支持する
支持部材とを有する。したがって、球部材の転がりによ
り可動子シャフトと軸受部との摺動抵抗を低減するとと
もに、簡単な構成で体格を小型化し、製造コストを低減
することができる。

【００１０】本発明の請求項３記載のバルブ駆動装置に
よると、軸受部は溝部にオイルを供給するためのオイル
供給路を有するので、このオイル供給路から軸受部と可
動子シャフトとの摺動部、ならびに球部材にオイルを供
給することができる。したがって、油路を共用すること
で軸受部の体格を小型にすることができる。

【００１１】本発明の請求項４記載のバルブ駆動装置に
よると、可動子本体、第１の固定子、第２の固定子およ
びハウジングは矩形状に形成されているので、エンジン
の搭載スペース内で磁場を有効に発生させることができ
る。

【００１２】

【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）本発明の第１実施例によるバルブ駆動装置を図１〜
図４に示す。第１実施例のバルブ駆動装置１００は、エ
ンジンの吸気弁を電磁力により駆動するバルブ駆動装置
である。図１は、無通電時のバルブボディ１が半開きの
状態を示し、図２は、エンジン始動時にバルブボディ１
およびアーマチャ２０を始動位置に保持した状態を示
し、図３は、アッパコイル３１に通電した弁閉状態を示
し、図４は、ロアコイル３６に通電した弁開状態を示し
ている。

【００１３】図１〜図４に示すバルブボディ１は、エン
ジンの燃焼室２に燃料と空気を供給する吸気口３を所定
のタイミングで開閉制御される。バルブボディ１は、エ
ンジンブロック４に形成されるスプリング収容室４０に
向けて延長して形成されるステム１１により軸方向上下
に移動する。またバルブボディ１は、軸方向の移動を案
内するステムガイド５によりエンジンブロック４に対し
て摺動自在に保持されている。エンジンブロック４に
は、後述する油路６６に連通するオイル供給路６７が形
成されており、オイル供給路６７には、図示しない油路
を経由して後述するオイルポンプ１１０が接続されてい
る。

【００１４】スプリング収容室４０内には、第１の付勢
手段としての第１のスプリング４１および第２の付勢手
段としての第２のスプリング７１が収容されている。第
１のスプリング４１は、一方の端部が後述するロアハウ
ジング６３に形成されたスプリング溝６４の内底面６５
に当接し、他方の端部が保持部材としてのアッパリテー
ナ４２に当接している。アッパリテーナ４２は後述する
アーマチャシャフト２２の端部にコッタ４５により固定
されているので、第１のスプリング４１はバルブボディ
１を弁開方向に付勢している。またアッパリテーナ４２
には、後述するダンパピストン９６に当接可能な凸部４
３と、後述するロアリテーナ７２の凸部７３に嵌合され
る凹部４４とが形成されている。

【００１５】第２のスプリング７１は、一方の端部が保
持部材としてのロアリテーナ７２に当接し、他方の端部
がスプリング収容室４０の内底面４６に当接している。
ロアリテーナ７２はバルブボディ１のステム１１の端部
にコッタ７５により固定されているので、第２のスプリ
ング７１はバルブボディ１を弁閉方向に付勢している。
またロアリテーナ７２には、アッパリテーナ４２の凹部
４４に嵌合される凸部７３が形成されている。ここで、
ロアリテーナ７２の凸部７３とアッパリテーナ４２の凹
部４４との隙間は、ロアハウジング６３とスプリング収
容室４０を形成するエンジンブロック４の内壁との取付
隙間よりも微小に形成されている。したがって、ロアリ
テーナ７２の凸部７３とアッパリテーナ４２の凹部４４
とは、バルブボディ１のステム１１およびアーマチャシ
ャフト２２の軸の傾きを防止して摺動抵抗を低減する案
内部を構成している。

【００１６】ハウジング６０は、矩形状のアッパハウジ
ング６１と、矩形状のミドルハウジング６２と、矩形状
のロアハウジング６３とからなり、スプリング収容室４
０を形成するエンジンブロック４の内壁に嵌め込まれ固
定されている。ハウジング６０内には、アーマチャ２０
と、第１の固定子としてのアッパコア３０と、第２の固
定子としてのロアコア３５と、軸受部としてのシャフト
ガイド８０および２６と、ダンパピストン９１および９
６と、硬球部材８２と、支持部材８３とが収容されてい
る。

【００１７】可動子としてのアーマチャ２０は、アーマ
チャ本体２１とアーマチャシャフト２２とから構成さ
れ、軸方向の移動を案内するシャフトガイド８０および
２６により、アッパコア３０およびロアコア３５に対し
て摺動自在に支持されている。アーマチャ本体２１は、
アッパコア３０とロアコア３５との間に配設され、矩形
状の鉄等の磁性材からなる。またアーマチャ本体２１
は、ダンパピストン９１に当接可能な凸部２４を有して
いる。

【００１８】可動子シャフトとしてのアーマチャシャフ
ト２２は、一方の端部がアーマチャ本体２１および後述
するピストン部材５３の略中心部に嵌め込まれ、先端近
傍に後述するストッパ部材２５が固定されており、他方
の端部がアッパリテーナ４２およびロアリテーナ７２を
介してバルブボディ１のステム１１の端部に当接可能に
ステム１１に接続されている。アーマチャシャフト２２
は、例えばステンレス鋼からなり、外壁に軸方向に形成
される溝部２３および２７を有している。溝部２３およ
び２７は、アーマチャシャフト２２の外壁に複数本形成
されており、シャフトガイド８０に形成されるオイル供
給路８１に連通している。この溝部２３および２７にオ
イルが供給されることにより、アーマチャシャフト２２
とシャフトガイド８０との摺動抵抗を低減するととも
に、ダンパピストン９１および９６と硬球部材８２と支
持部材８３とにオイルを供給することができる。

【００１９】アッパコア３０は、アッパハウジング６１
に収容されており、矩形状の鉄等の磁性材により形成さ
れている。アッパコア３０の内部に第１のコイル部とし
てのアッパコイル３１が巻回されている。アッパコイル
３１は通電されると、アッパコア３０がアーマチャ本体
２１を吸引して弁閉方向にアーマチャ２０およびバルブ
ボディ１を移動させる電磁力を発生する。

【００２０】ロアコア３５は、ロアハウジング６３に収
容されており、アーマチャ本体２１を挟んでアッパコア
３０に対向して配設されている。ロアコア３５は矩形状
の鉄等の磁性材により形成されている。ロアコア３５の
内部に第２のコイル部としてのロアコイル３６が巻回さ
れている。ロアコイル３６は通電されると、ロアコア３
５がアーマチャ本体２１を吸引して弁開方向にアーマチ
ャ２０およびバルブボディ１を移動させる電磁力を発生
する。

【００２１】アッパコア３０とロアコア３５との間には
ミドルハウジング６２が配設されており、ミドルハウジ
ング６２の厚みにより、アーマチャ２０の移動量が規制
される。

【００２２】シャフトガイド８０および２６は、アーマ
チャシャフト２２を軸方向に摺動可能に支持するもので
ある。シャフトガイド８０は、ロアハウジング６３に形
成される油路６６と、アーマチャシャフト２２の溝部２
３および２７とを連通するオイル供給路８１を有してい
る。このオイル供給路８１にオイルが供給されること
で、シャフトガイド８０とアーマチャシャフト２２との
摺動を良好にしている。

【００２３】ダンパピストン９１および９６は、シャフ
トガイド８０の軸方向に互いに対向して設けられてい
る。ダンパピストン９１は、シャフトガイド８０の一端
に設けられてアーマチャ本体２１がロアコア３５に着座
する直前にダンパ機能を発揮するものであり、またパン
パピストン９６は、シャフトガイド８０の他端に設けら
れてアーマチャ本体２１がアッパコア３０に着座する直
前にダンパ機能を発揮するものである。ダンパピストン
９１および９６は、シャフトガイド８０によって軸方向
に摺動可能に支持されており、それぞれ所定の位置でア
ーマチャ本体２１の凸部２４およびアッパリテーナ４２
の凸部４３と当接可能である。また、シャフトガイド８
０の両端部にはダンパストッパ９３および９８が設けら
れており、ダンパピストン９１および９６の移動量が規
制されている。

【００２４】アーマチャシャフト２２の外壁と、シャフ
トガイド８０の内壁と、ダンパピストン９１の外壁とで
ダンパ室９４が形成されており、図３に示すように、弁
閉時において、ダンパ室９４はアーマチャシャフト２２
の溝部２３および２７と連通し、オイル供給路８１と油
路６６とオイル供給路６７とを経由してダンパ室９４に
オイルが供給される構成となっている。また、アーマチ
ャシャフト２２の外壁と、シャフトガイド８０の内壁
と、ダンパピストン９６の外壁とでダンパ室９９が形成
されており、図４に示すように、弁開時において、ダン
パ室９９はアーマチャシャフト２２の溝部２３および２
７と連通し、オイル供給路８１と油路６６とオイル供給
路６７とを経由してダンパ室９９にオイルが供給される
構成となっている。

【００２５】ダンパピストン９１の一方の端部には凹部
９２が形成されており、弁開時において、凹部９２の内
底面にアーマチャ本体２１の凸部２４の端面が当接可能
である。このため、アーマチャ本体２１の凸部２４がダ
ンパピストン９１に衝突する直前に、凹部９２に溜めら
れたオイルにより減衰力が発生する構成となっている。

【００２６】図５および図６に示すように、硬球部材８
２と支持部材８３とは、シャフトガイド８０の内部に設
けられている。支持部材８３は、ピン９０によりシャフ
トガイド８０に固定されており、硬球部材８２を回転可
能に支持している。支持部材８３にはオイル供給路８４
が形成されており、オイル供給路８４はオイル供給路８
１と溝部２７とに連通している。硬球部材８２は、支持
部材８３の外壁とアーマチャシャフト２２の溝部２７の
内壁とで囲まれており、溝部２７の内壁に接触可能な外
壁を有している。また硬球部材８２は、回転しながら支
持部材８３の一方の端部から他方の端部まで移動するこ
とが可能である。

【００２７】支持部材８３はピン９０によりシャフトガ
イド８０に固定されているので、硬球部材８２の外壁と
アーマチャシャフト２２の溝部２７の内壁とが当接する
ことにより、アーマチャシャフト２２が周方向に回転す
ることが規制される。硬球部材８２と溝部２７とにはオ
イル供給路８１および８４からオイルが供給されてお
り、アーマチャシャフト２２が軸方向に移動するとき、
硬球部材８２が回転しながら支持部材８３の一方の端部
から他方の端部まで移動することで、アーマチャシャフ
ト２２とシャフトガイド８０との摺動抵抗を低減すると
ともに、簡単な構成でアーマチャシャフト２２の周方向
の回転を規制することができる。図３に示すように、弁
閉時、硬球部材８２は指示部材８３の一方の端部に位置
し、図４に示すように、弁開時、硬球部材８２は指示部
材８３の他方の端部に位置する。ここで、硬球部材８２
と支持部材８３と溝部２７とは回転規制手段を構成して
いる。

【００２８】ハウジング６０の反エンジンブロック側の
端部にはピストンキャップ５０が嵌め込まれ固定されて
いる。ピストンキャップ５０は有底筒形状であって、ピ
ストンキャップ５０の内壁は流体圧力室としての油圧室
を形成している。この油圧室内には、アーマチャシャフ
ト２２の一方の端部、ストッパ部材２５およびピストン
部材５３が収容されている。ピストンキャップ５０に
は、油路１１２が形成されており、油路１１２は、流量
制御弁１１１を介してオイルポンプ１１０またはドレイ
ン１０９と連通している。また、アッパハウジング６１
に形成された油路１１３は、流量制御弁１１１を介して
オイルポンプ１１０またはドレイン１０９と連通してい
る。流量制御整弁１１１は、図示しない電子制御装置か
らの指示により、油圧室に供給される油圧を制御すると
ともに、油路１１２および１１３とオイルポンプ１１０
およびドレイン１０９との接続状態を切換えるためのも
のである。ここで、オイルポンプ１１０は、エンジンの
潤滑部へオイルを供給するためのものを兼用してもよい
し、バルブ駆動装置１００の専用のものとして設けられ
ていてもよい。

【００２９】ピストン部材５３は、油圧室を上部油圧室
５１と下部油圧室５２とに区切っており、上部油圧室５
１は油路１１２に連通し、下部油圧室５２は油路１１３
に連通している。ピストン部材５３は、アーマチャシャ
フト２２を軸方向に摺動し、ストッパ部材２５に当接可
能である。ピストン部材５３の外周壁にはシール部材５
４が嵌合されている。ピストン部材５３の外周壁とピス
トンキャップ５０の内周壁との間には微小クリアランス
が設けられており、このクリアランスを介して上部油圧
室５１と下部油圧室５２との間にオイルが漏れることを
シール部材５４により防止している。

【００３０】規制部材としてのストッパ部材２５は、ア
ーマチャシャフト２２の一方の端部の先端近傍に固定さ
れており、ピストン部材５３の反エンジンブロック側へ
の摺動を規制している。したがって、ピストン部材５３
は、反エンジンブロック側に移動するときにのみ、アー
マチャシャフト２２に接続可能である。ピストン部材５
３の反エンジンブロック側への移動量は、ピストンキャ
ップ５０の内壁により規制され、ピストン部材５３のエ
ンジンブロック４側への移動量は、アッパハウジング６
１の外壁により規制されている。

【００３１】下部油圧室５２にオイルを供給すること
で、この油圧によりピストン部材５３が反エンジンブロ
ック側へ摺動し、ピストン部材５３がストッパ部材２５
に係止され、アーマチャに接続される。これにより、ピ
ストン部材５３、アーマチャ２０およびバルブボディ１
が弁閉方向に移動し、ピストン部材５３がピストンキャ
ップ５０の内壁に当接することにより、アーマチャ２０
およびバルブボディ１を着座位置、すなわち始動位置に
導くことができる。また、上部油圧室５１にオイルを供
給することで、この油圧によりピストン部材５３がエン
ジンブロック４側へ摺動する。このとき、アッパコイル
３１が通電されていると、電磁力によりアーマチャ本体
２１がアッパコア３０に吸着され、アーマチャ２０およ
びバルブボディ１は移動せずに、ピストン部材５３のみ
が移動し、ピストン部材５３がアッパハウジング６１の
外壁に当接する。ここで、ストッパ部材２５、上部油圧
室５１、下部油圧室５２、ピストン部材５３および流量
制御弁１１１は始動開始手段を構成している。

【００３２】上記の構成のバルブ駆動装置１００におい
て、アッパコイル３１およびロアコイル３６に無通電
時、アーマチャ本体２１がアッパコア３０とロアコア３
５との略中間位置になるように、第１のスプリング４１
および第２のスプリング７１のセット荷重が調整されて
いる。このとき、バルブボディ１は、図１に示すように
半開きの状態にある。そして、エンジン動作中は、アッ
パコイル３１とロアコイル３６とが交互に通電されて弁
閉状態と弁開状態とを繰返す。

【００３３】次に、バルブ駆動装置１００の始動を開始
する方法について説明する。 (1) エンジン始動時、スタートの命令入力が電子制御装
置に入力され、電子制御装置からの指示により、流量制
御弁１１１を介して下部油圧室５２に油圧を供給する。
ピストン部材５３、アーマチャ２０およびバルブボディ
１が弁閉方向に移動し、ピストン部材５３がピストンキ
ャップ５０の内壁に当接する位置、あるいは当接する直
前の位置に移動したら、アッパコイル３１を通電し、電
磁力によりアーマチャ本体２１をアッパコア３０に吸着
させる。これにより、図２に示すように、アーマチャ２
０およびバルブボディ１を始動位置に保持することがで
きる。このとき、温度等の環境条件が変化しても１回の
作動で始動位置にアーマチャ２０およびバルブボディ１
を導くことができる。したがって、作動回数の過多によ
る打音の発生を防止し、始動時間を短縮することができ
る。さらに、油圧を利用することにより、アーマチャ本
体２１がアッパコア３０に吸着されない吸着失敗を確実
に防止することができる。

【００３４】(2) 図３に示すように、アーマチャ２０お
よびバルブボディ１を始動位置に保持後、流量制御弁１
１１を介して上部油圧室５１に油圧を供給し、下部油圧
室５２の油圧をドレイン１０９に抜くことにより、ピス
トン部材５３のみがエンジンブロック４側へ移動してア
ッパハウジング６１の外壁に当接する。このとき、アー
マチャ２０およびバルブボディ１は始動位置に保持され
たままである。

【００３５】(3) 図４に示すように、ピストン部材５
３、アーマチャ２０およびバルブボディ１に発生する摩
擦力で移動しない程度の油圧を上部油圧室５１に供給
し、ピストン部材５３をアッパハウジング６１の外壁に
当接した状態で保持して開閉制御に移行する。開閉制御
においては、アッパコイル３１とロアコイル３６とが交
互にタイミングよく通電され、第１および第２のスプリ
ング４１および７１の付勢力を利用して弁閉状態と弁開
状態とを繰返す。このとき、最大弁開状態からロアコア
３５がアーマチャ本体２１を吸着する電流を切断する前
後において、下部油圧室５２に油圧を供給することによ
り、アーマチャ２０およびバルブボディ１の往復運動に
よる摩擦損失分のエネルギを追加することができ、開閉
制御を良好に行うことができる。エンジン停止時におい
ては、アッパコイル３１およびロアコイル３６が無通電
となり、バルブボディ１およびアーマチャ本体２１は、
図１に示すように中立の状態になる。

【００３６】次に、ダンパピストン９１および９６の作
動について説明する。 (4) 弁開時、図４に示すように、アーマチャ本体２１が
ロアコア３５に着座する直前において、アーマチャ本体
の凸部２４はダンパピストン９１に衝突する。このと
き、ダンパ室９４に溜められたオイルによりダンパ作用
が発生する。さらに、凹部９２に溜められたオイルによ
りダンパ機能が発揮される減衰力を緩やかに立ち上げ
る。したがって、アーマチャ本体２１がロアコア３５に
直接衝突して大きな衝撃音が発生したり、アーマチャ本
体２１およびロアコア３５が破損したりすることを防止
することができる。このとき、ダンパ室９９はアーマチ
ャシャフト２２の溝部２３および２７と連通し、オイル
供給路８１と油路６６とオイル供給路６７とを経由して
ダンパ室９９にオイルが供給される。

【００３７】(5) 弁閉時、図３に示すように、アーマチ
ャ本体２１がアッパコア３０に着座する直前において、
アッパリテーナ４２の凸部４３はダンパピストン９６に
衝突する。このとき、ダンパ室９９に溜められたオイル
によりダンパ作用が発生する。したがって、アーマチャ
本体２１がアッパコア３０に直接衝突して大きな衝撃音
が発生したり、アーマチャ本体２１およびアッパコア３
０が破損したりすることを防止することができる。この
とき、ダンパ室９４はアーマチャシャフト２２の溝部２
３および２７と連通し、オイル供給路８１と油路６６と
オイル供給路１１２とを経由してダンパ室９４にオイル
が供給される。

【００３８】以上説明した本発明の第１実施例において
は、第１および第２のスプリング４１および７１の伸縮
によりアーマチャ２０に回転力が発生しても、回転規制
手段によりアーマチャシャフト２２の周方向の回転を規
制する。これにより、エンジンの搭載スペース内で磁場
を有効に発生させるためにアッパコア３０、ロアコア３
５およびアーマチャ２０を矩形状に形成しても、アーマ
チャ２０およびバルブボディ１の往復運動中にアーマチ
ャ２０とハウジング６０とが接触することを防止し、摩
擦損失が発生することを低減することができる。したが
って、往復運動中に電磁力によって投入しなければなら
ない摩擦損失分のエネルギを低減して消費電力を低減
し、安定した作動を得ることができる。

【００３９】さらに第１実施例においては、回転規制手
段は、ダンパピストン９１および９６とともにシャフト
ガイド８０の内部に設けられ、硬球部材８２と支持部材
８３と溝部２７とで構成されているので、軸受部および
ダンパ機構にオイルを供給するオイル供給路８１を共用
し、硬球部材８２の転がりによりアーマチャシャフト２
２とシャフトガイド８０との摺動抵抗を低減するととも
に、簡単な構成で体格を小型化し、製造コストを低減す
ることができる。

【００４０】（第２実施例）本発明の第２実施例による
バルブ駆動装置を図７に示す。図１に示す第１実施例の
バルブ駆動装置１００と同一構成部分に同一符号を付
す。

【００４１】図７に示すように、アーマチャ２０の軸方
向の移動を案内する軸受部としてのシャフトガイド１２
６の内部には、硬球部材１８２と支持部材１８３とが設
けられている。支持部材１８３は、図示しないピンによ
りシャフトガイド１２６に固定されており、硬球部材１
８２を回転可能に支持している。アーマチャシャフト２
２の外壁には軸方向に溝部１２７が形成されており、溝
部１２７は下部油圧室５２に連通している。硬球部材１
８２は、支持部材１８３の外壁とアーマチャシャフト２
２の溝部１２７の内壁とで囲まれており、溝部１２７の
内壁に接触可能な外壁を有している。また硬球部材１８
２は、回転しながら支持部材１８３の一方の端部から他
方の端部まで移動することが可能である。

【００４２】支持部材１８３はピンによりシャフトガイ
ド１２６に固定されているので、硬球部材１８２の外壁
とアーマチャシャフト２２の溝部１２７の内壁とが当接
することにより、アーマチャシャフト２２が周方向に回
転することが規制される。硬球部材１８２と溝部１２７
とには下部油圧室５２および油路１１３からオイルが供
給されており、アーマチャシャフト２２が軸方向に移動
するとき、硬球部材１８２が回転しながら支持部材１８
３の一方の端部から他方の端部まで移動することで、ア
ーマチャシャフト２２とシャフトガイド８０との摺動抵
抗を低減するとともに、簡単な構成でアーマチャシャフ
ト２２の周方向の回転を規制することができる。ここ
で、硬球部材１８２と支持部材１８３と溝部１２７とは
回転規制手段を構成している。

【００４３】以上説明した第２実施例においても、回転
規制手段によりアーマチャシャフト２２の周方向の回転
を規制するので、アーマチャ２０およびバルブボディ１
の往復運動中にアーマチャ２０とハウジング６０とが接
触することを防止し、摩擦損失が発生することを低減す
ることができる。したがって、往復運動中に電磁力によ
って投入しなければならない摩擦損失分のエネルギを低
減して消費電力を低減し、安定した作動を得ることがで
きる。

【００４４】さらに第２実施例においては、回転規制手
段は、シャフトガイド１２６の内部に設けられ、硬球部
材１８２と支持部材１８３と溝部１２７とで構成されて
いるので、硬球部材８２の転がりによりアーマチャシャ
フト２２とシャフトガイド１２６との摺動抵抗を低減す
るとともに、簡単な構成で体格を小型化し、製造コスト
を低減することができる。

【００４５】以上説明した本発明の複数の実施例では、
アッパリテーナ４２は凸部４３を有し、凸部４３がダン
パピストン９６に当接可能な構成としたが、本発明で
は、アッパリテーナに凹部を形成し、この凹部に対向す
るダンパピストンの端部に凸部を形成してもよい。アッ
パリテーナに凹部を形成し、この凹部に対向するダンパ
ピストンの端部に凸部を形成することで、アーマチャ本
体がアッパコアに着座する直前において、上記の凹部に
溜められたオイルによりダンパ機能が発揮される減衰力
を緩やかに立ち上げることができる。

【００４６】また、上記複数の実施例では、吸気弁を電
磁力により駆動するバルブ駆動装置に本発明を適用した
が、排気弁を電磁力により駆動するバルブ駆動装置に適
用可能であることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるバルブ駆動装置の無
通電時の状態を示す縦断面図である。

【図２】本発明の第１実施例によるバルブ駆動装置のバ
ルブボディおよびアーマチャを始動位置に保持した状態
を示す縦断面図である。

【図３】本発明の第１実施例によるバルブ駆動装置の弁
閉時の状態を示す縦断面図である。

【図４】本発明の第１実施例によるバルブ駆動装置の弁
開時の状態を示す縦断面図である。

【図５】図１の主要部拡大図である。

【図６】図５のVI−VI線断面図である。

【図７】本発明の第２実施例によるバルブ駆動装置の無
通電時の状態を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ バルブボディ ２０ アーマチャ（可動子） ２１ アーマチャ本体 ２２ アーマチャシャフト（可動子シャフト） ２３、２７、１２７ 溝部 ２６、８０、１２６ シャフトガイド（軸受部） ３０ アッパコア（第１の固定子） ３１ アッパコイル（第１のコイル部） ３５ ロアコア（第２の固定子） ３６ ロアコイル（第２のコイル部） ４１ 第１のスプリング（第１の付勢手段） ４２ アッパリテーナ ５１ 上部油圧室（流体圧力室） ５２ 下部油圧室（流体圧力室） ５３ ピストン部材 ７１ 第２のスプリング（第２の付勢手段） ７２ ロアリテーナ ８１、８４ オイル供給路 ８２、１８２ 硬球部材 ８３、１８３ 支持部材 ９１、９６ ダンパピストン ９４、９９ ダンパ室 １００、２００ バルブ駆動装置 １１０ オイルポンプ １１１ 流量制御弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 晃 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3G013 BA02 BB14 BB25 BC18 BD11 BD36 3H106 DA07 DA25 DB02 DB12 DB26 DB32 DC02 DC17 DD03 EE23 EE48 GA15 GA22 GC11 KK17

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の吸気弁あるいは排気弁のバル
   ブボディと、 前記バルブボディに接続される可動子シャフト、および
   磁性材からなる可動子本体を有する可動子と、 前記本体を吸引して前記バルブボディおよび前記可動子
   を弁閉方向に移動させる電磁力を発生する第１のコイル
   部を有する第１の固定子と、 前記本体を挟んで前記第１の固定子に対向して配設さ
   れ、前記本体を吸引して前記バルブボディおよび前記可
   動子を弁開方向に移動させる電磁力を発生する第２のコ
   イル部を有する第２の固定子と、 前記バルブボディあるいは前記可動子を弁開方向に付勢
   する第１の付勢手段と、 前記第１の付勢手段に対向して配設され、前記バルブボ
   ディあるいは前記可動子を弁閉方向に付勢する第２の付
   勢手段と、 前記可動子、前記第１の固定子および前記第２の固定子
   を収容するハウジングと、 前記可動子シャフトを軸方向に摺動可能に支持する軸受
   部と、 前記軸受部に設けられ、前記可動子シャフトの周方向の
   回転を規制する回転規制手段と、 を備えることを特徴とするバルブ駆動装置。
2. 【請求項２】 前記回転規制手段は、前記可動子シャフ
   トの外壁に軸方向に形成される溝部と、前記溝部の内壁
   に当接可能な外壁を有する球部材と、前記球部材を回転
   可能に支持する支持部材とを有することを特徴とする請
   求項１記載のバルブ駆動装置。
3. 【請求項３】 前記軸受部は、前記溝部にオイルを供給
   するためのオイル供給路を有することを特徴とする請求
   項２記載のバルブ駆動装置。
4. 【請求項４】 前記可動子本体、前記第１の固定子、前
   記第２の固定子および前記ハウジングは矩形状に形成さ
   れていることを特徴とする請求項１、２または３記載の
   バルブ駆動装置。