JP2001123808A

JP2001123808A - 電磁式弁駆動装置

Info

Publication number: JP2001123808A
Application number: JP2000192379A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Masuyama; 哲男増山
Original assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Current assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Priority date: 1999-08-18
Filing date: 2000-06-27
Publication date: 2001-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】バルブの開閉時間の調整範囲が広く、着座時
の騒音、振動の発生が少ないコンパクトな電磁式弁駆動
装置を提供する。【解決手段】バルブと一体に開弁方向または閉弁方向
に移動可能に配設されるロッドと、ロッドと一体に配設
され永久磁石または永久磁石を埋め込んだ磁性材料から
なる１つまたは複数のアーマチャと、通電によりアーマ
チャを反発または吸引しバルブを開弁方向に移動させる
複数のソレノイドと、それらを収納するハウジングとか
らなるアクチュエータ部と、ソレノイドへの通電を制御
する制御手段とを備える。また、制御手段により、バル
ブが開弁位置、あるいは閉弁位置に近づいた時に、ソレ
ノイドへの通電量を減少あるいは印加または通電方向を
切替える制御を行い、バルブの移動速度を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用の電磁
式弁駆動装置に係り、例えば、車両用エンジンの吸気バ
ルブまたは排気バルブをソレノイドを用いて開閉作動さ
せる電磁式弁駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電磁式弁駆動装置としては、例えば、特
開平８-21220号公報に、バルブのステム上部に、ステム
と一体に設けられたアーマチャと、バルブの閉弁方向に
アーマチャを付勢する閉弁用スプリングと、バルブの開
弁方向にアーマチャを付勢する開弁用スプリングとを有
し、アーマチャを閉弁方向に吸引する閉弁用ソレノイド
と、アーマチャを開弁方向に吸引する開弁用ソレノイド
とにより、バルブの開閉を制御する構成が開示されてい
る。

【０００３】しかし、このような構成の電磁式弁駆動装
置においては、バルブの開弁動作または閉弁動作に要す
る時間は、バネ−質量系の固有振動数によって振り子状
の共振現象を作動原理としているため、可動部の質量と
スプリングのバネ定数によって決定される。このため、
エンジンの回転数にあわせて速度を調整することはでき
ず、開弁または閉弁を保持する時間を調整することによ
って、エンジンの回転数にあわせた開弁時間または閉弁
時間を作りだしていた。

【０００４】したがって、高速回転にあわせて、バルブ
を高速で動作するように設計すると、アイドリング時等
の低速回転時には、バルブの動作速度が速すぎて、ピス
トン頭部を強打することによりエンジンを破損すること
を防止するため、吸排気効率を無視して開弁時期を遅ら
せる必要が生じる、あるいは中低速回転時にあわせる
と、高速回転時には、バルブの動作速度が遅く充分な開
弁時間を確保することができず、出力低下を招くことに
なるという問題があった。

【０００５】また、上記した構成の電磁式弁駆動装置に
おいては、着座時にはアーマチャと閉弁用ソレノイドと
の隙間が小さくなるにつれて、発生する吸引力が増大す
ることから、バルブの速度が次第に増加し、着座時に大
きな振動や騒音が発生するという問題があった。また、
開弁時においても、アーマチャと開弁用ソレノイドとの
隙間が小さくなるにつれて、同様にバルブの速度が大き
くなり、アーマチャが開弁用ソレノイドの端面に当接す
る際に当接音が発生するという問題があった。

【０００６】このような問題に対し、特開平11-148327
号公報には、バルブと一体に移動するロッド周りに、ロ
ッドと一体に設けられる磁性材料よりなるアーマチャ
と、バルブを閉弁方向にアーマチャを付勢する閉弁用ス
プリングと、バルブの開弁方向にアーマチャを付勢する
開弁用スプリングと、アーマチャの一方の端面側に設け
られた閉弁用ソレノイドと、アーマチャの他方の端面側
に設けられた開弁用ソレノイドとを有し、かつアーマチ
ャには通電により閉弁用ソレノイドまたは開弁用ソレノ
イドによる磁界と同じ極性または逆極性の磁界を形成す
るコイルを設け、さらに該コイルへの通電を制御する制
御手段を備えた構成の電磁式弁駆動装置が提案されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】特開平11-148327 号公
報に記載された、図５に示す構成の電磁式弁駆動装置で
は、バルブ１の閉弁方向にアーマチャ６を付勢する閉弁
用スプリング21と、バルブの開弁方向にアーマチャを付
勢する開弁用スプリング22の２つのスプリングが配設さ
れている。このため、閉弁用ソレノイド（アッパーソレ
ノイド）52または開弁用ソレノイド（ロアソレノイド）
53に通電しない状態（無通電状態）では、バルブ１およ
びアーマチャ６は両スプリングの力が釣り合う位置、す
なわち、アッパーソレノイド52とロアソレノイド52（ス
トローク）の中間位置で停止する。この位置では、バル
ブ１が座面から突出した状態となっている。なお、図５
は多気筒エンジンの１つの気筒における吸気バルブ構成
を示しているが、各気筒の吸気、排気バルブはいずれも
同様の構成を有している。

【０００８】この構成の電磁式弁駆動装置では、この状
態から、エンジン始動前に、一旦全ての気筒のバルブを
閉とする起動制御を行う必要がある。この起動制御は、
可動部のバネと質量で決まるバネ−質量系の固有振動を
利用して、アッパーソレノイド52とロアソレノイド52へ
固有振動数に相当する共振周波数で、上下交互に通電す
ることによりなされる。起動制御を行うとバルブ１が振
動しはじめ、振幅が大きくなり、やがてアッパーソレノ
イド52とロアソレノイド52で規制される最大位置まで振
動するようになる。ここで、アッパーソレノイド52でア
ーマチャ６を吸引された状態で保持することで、バルブ
１の閉状態が保持できる。

【０００９】その後、エンジンを始動し、エンジンの各
種センサ出力を基に、エンジンの吸気バルブおよび排気
バルブを所定のタイミングで開閉するように制御手段９
で制御する。しかしながら、前記したように、この構成
の電磁式弁駆動装置では、エンジン停止時にはバルブが
座面から突出した状態となっているため、電気系統の故
障等でソレノイドに通電できず制御系が作動しない状態
でエンジンが始動されると、ピストンとバルブが衝突
し、バルブの曲がり、ピストンの損傷等が発生し、エン
ジンの機能停止に至るという問題がある。

【００１０】また、この構成の装置では、バルブを開弁
側に作動させる力と、閉弁側に作動させる力が略等しく
設計されており、確実にバルブを閉弁側に作動させるこ
とが保証されていないという問題がある。バルブを開弁
側に作動させることに失敗してもエンジンの出力低下が
発生する程度でエンジンの継続運転が可能であるが、バ
ルブを閉弁側に作動させることに失敗すると、圧縮比の
低下、失火、バックファイヤ等が生じエンジン停止に至
る可能性が大きい。弁駆動装置では、バルブを確実に閉
弁側に作動させることが必要である。

【００１１】さらに、この構成の装置では、アーマチャ
を、アッパーソレノイド52とロアソレノイド52（ストロ
ーク）の中間位置から閉弁位置までソレノイドの磁力で
両スプリングの共振を利用して吸引する必要がある。し
かし、中間位置に停止しているアーマチャとソレノイド
との距離は大きく、磁力による吸引力は距離の２乗に反
比例することから、大きな磁力を有するソレノイドを必
要とし、したがって電力消費が大きくなるという問題が
あった。

【００１２】本発明は、上記した従来技術の問題を解決
し、電力消費が少なく、エンジン破損等のトラブル発生
の危険性が少なく、しかもバルブの移動速度および開閉
時期を任意に制御することが可能であり、バルブの開閉
時間が短く、着座時の騒音、振動の発生が少ない電磁式
弁駆動装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記した課
題を達成するために、鋭意検討した。その結果、バルブ
を確実に閉弁側に作動させるためには、スプリングを閉
弁用にのみ使用して装置をコンパクト化し、通電により
作動する電磁力を開弁用にのみ使用するのがよいことに
想到した。また、アーマチャに、永久磁石を使用するこ
とにより、構造を簡素化できることを見いだした。

【００１４】本発明は、上記した知見に基づき、さらに
検討を加えて完成されたものである。すなわち、本発明
は、スプリング21により閉弁方向に付勢されたバルブ１
の開弁動作および開弁状態の保持を電磁力により行う電
磁式弁駆動装置であって、前記バルブ１を開弁方向に移
動する駆動力および開弁状態を保持する保持力とを発生
するアクチュエータ部７と、前記バルブ１の開弁および
閉弁時期に合わせて前記アクチュエータ部への通電を制
御する制御手段９とを備えることを特徴とする電磁式弁
駆動装置である。

【００１５】また、本発明では、前記アクチュエータ部
７が、ハウジング３と、該ハウジング内に、バルブ１の
軸端部14に当接しバルブと一体に開弁方向または閉弁方
向に移動自在に配設されるロッド４と、該ロッド周りに
ロッドと一体に配設される１つまたは複数の、永久磁石
または永久磁石を埋め込んだ磁性材料で構成されるアー
マチャ６と、前記アーマチャの両端面側にそれぞれ配設
され、通電により前記アーマチャを反発または吸引し前
記バルブを開弁方向に移動させ、開弁状態に保持する複
数のソレノイド５とを備えてなることが好ましい。

【００１６】また、本発明では、前記永久磁石または永
久磁石を埋め込んだ磁性材料で構成されるアーマチャに
代えて、磁性材料で構成され通電により前記ソレノイド
による磁界と同じ極性または逆極性の磁界を形成するコ
イルを保持するアーマチャとし、前記制御手段を前記複
数のソレノイドへの通電を制御することに加え、前記コ
イルへの通電をも制御する制御手段としてもよく、この
場合には、前記制御手段を、前記バルブが開弁位置、あ
るいは閉弁位置に近づいた時に、前記ソレノイドあるい
はさらに前記コイルへの通電量を減少あるいは印加また
は通電方向を切替える制御を行う制御手段とするのが好
ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の電磁式弁駆動装置は、ス
プリングにより閉弁方向に付勢されたバルブの開弁動作
および開弁状態の保持を電磁力により行う電磁式弁駆動
装置であり、バルブを開弁方向に移動する駆動力および
開弁状態を保持する保持力とを発生するアクチュエータ
部と、バルブの開弁および閉弁時期に合わせてアクチュ
エータ部への通電を制御する制御手段とを備える。

【００１８】図面を用いて本発明の電磁式弁駆動装置に
ついて、詳細に説明する。図１は、本発明の電磁式弁駆
動装置の概略構成の１例を示す断面図である。なお、図
１に示す例は吸気口に設けられた吸気弁についての例を
説明するが、排気口に設けられる排気弁についても全く
同様である。EHは、公知の構造を有するエンジンヘッド
であり、このエンジンヘッドEHには、吸気口EH1 と、吸
気口EH1 を開閉する吸気弁としてのバルブ１が配設され
ている。バルブ１は、吸気口EH1 の一端に配設されるバ
ルブシートEH2 に着座して吸気口EH1 を閉鎖する弁体11
と該弁体11の上方に延びるステム12とからなる。ステム
12は、エンジンヘッドEHに圧入固設されたバルブガイド
部材EH3 により、上下方向に摺動自在に挿通保持されて
いる。

【００１９】バルブガイド部材EH3 上方のエンジンヘッ
ドEH内には、ステム12の上端部外周に配設されたスプリ
ングリテーナー13との間に、バルブ１を閉弁方向（図１
では図の上方）に付勢するスプリング21が配設されてい
る。エンジンヘッドEHの上方には、本発明の電磁式弁駆
動装置の一部材であるアクチュエータ部７が設けられ
る。図１にしめされたアクチュエータ部７は、円筒状ま
たは角筒状の下部ハウジングと、その上端開口内に嵌合
固定される上端閉鎖の上部ハウジングからなるハウジン
グ３を有する。アクチュエータ部７は、下部ハウジング
下端縁に設けられたフランジ部でエンジンヘッドEHの上
面に固定されるのが好ましい。また、ハウジング３は１
体としてもよい。

【００２０】アクチュエータ部７のハウジング３内に
は、ロッド４と、１つまたは複数のアーマチャ６と、複
数のソレノイド５とが備えられる。ロッド４は、ステム
12の同一軸線上に、バルブ１の軸端部14に当接して、バ
ルブと一体に開弁方向または閉弁方向（図１では図の上
下方向）に移動自在に配設される。

【００２１】ロッド４には、ロッドと一体に移動可能に
１つまたは複数の円盤状または角形状のアーマチャ６
（図１では１つ）が配設固定される。アーマチャ６のロ
ッド４への固定は、ロッド４を円盤状または角形状のア
ーマチャの中心部に貫通させて固定しても、あるいはロ
ッド４を軸方向に半割し、半割れロッド４のそれぞれの
端面を円盤状または角形状のアーマチャの両端面に接合
固定してもよい。

【００２２】本発明ではアーマチャ６は、永久磁石また
は永久磁石を埋め込んだ磁性材料で構成される。これに
より、ソレノイドからアーマチャへの吸引力、反発力の
制御が容易になり、装置の簡素化が図れる。アーマチャ
６の両端面側には、アーマチャ６を挟むように、複数の
ソレノイド５（図１では２個：ロアソレノイド51、アッ
パーソレノイド52）が配設、固定される。アーマチャが
１つの場合には２個のソレノイドが、アーマチャが２つ
の場合には３個のソレノイドが配設される。これらソレ
ノイドは、アーマチャ６の永久磁石の極性に対応して、
通電によりアーマチャ６を反発または吸引するように極
性が配置され、バルブ１を開弁方向（図１では図の下
方）に移動させる。図１においては、アッパーソレノイ
ド52は、通電によりアーマチャ６の磁界と同じ極性の磁
界を発生しアーマチャ６を反発し、ロアソレノイド51は
アーマチャ６の磁界と逆極性の磁界を発生しアーマチャ
６を吸引するように、それぞれのソレノイドの極性を配
置する。なお、ソレノイド５は、ハウジングに固定し
て、あるいは複数のソレノイド間に筒状のスペーサ（図
示せず）を配設し該スペーサにより固定して、ソレノイ
ド間の間隔、すなわちバルブリフト量を規制するのが好
ましい。

【００２３】また、これらソレノイド５（図１ではロア
ソレノイド51、アッパーソレノイド52）は、それぞれロ
ッド４を囲みあるいはロッド４を貫通させ、ロッド４を
摺動自在に支持するように配設される。ロッド４はこれ
らソレノイド５（図１ではロアソレノイド51、アッパー
ソレノイド52）を貫通して上方に延びている。ここで、
アッパーソレノイド51側のロッド41およびアッパーソレ
ノイドの穴は、ロアソレノイドの貫通穴の軸受作用によ
り円滑な作動が得られる場合には、省略することができ
る。

【００２４】ソレノイド５は、制御手段９の駆動手段91
に接続されて、駆動時期決定手段92からの駆動信号に基
づいて通電され、駆動する。図１に示した状態は、ロア
ソレノイド51、アッパーソレノイド52のいずれにも通電
されない状態であり、アーマチャ６は、アッパーソレノ
イド52の下面に、アーマチャ自体の磁力により吸着し静
止している。駆動信号を与え、ロアソレノイド51、アッ
パーソレノイド52の両方に通電すると、アーマチャ６が
アッパーソレノイド52に反発され、ロアソレノイド51に
吸引されて、これによりロッド４が下方に移動し、それ
に伴いバルブ１が下方に移動して開弁する。ロアソレノ
イド51、アッパーソレノイド52への通電を中止すると、
スプリング21の力によりバルブ１が閉弁方向に移動す
る。

【００２５】本発明では、アーマチャ６は永久磁石で構
成あるいは永久磁石を有しており、ソレノイド５が通電
されているときは、アーマチャ６は常に反発力あるいは
吸引力をソレノイドから受けることになる。図６に、定
格電力におけるソレノイド５による駆動力と、スプリン
グ21による閉弁方向の力（スプリング力）との関係を示
す。

【００２６】図６から、ソレノイドによる駆動力は、閉
弁位置から開弁位置までの全域において、スプリング力
を上回っており、ソレノイド５に供給する通電量を調整
することにより、アーマチャ６が受ける力を調節するこ
とができ、ソレノイドによる駆動力とスプリング力との
バランスで開弁または閉弁の移動速度および開閉時間を
任意に調整可能となる。

【００２７】つぎに、本発明の電磁式弁駆動装置の作動
について説明する。図１に示した状態は、ロアソレノイ
ド51、アッパーソレノイド52のいずれにも通電されない
状態で、バルブは全閉状態となっており、アーマチャ６
は、アッパーソレノイド52の下面に吸着し静止してい
る。まず、エンジン始動前にアッパーソレノイド52に微
小電圧をかけ、アーマチャ６とアッパーソレノイド52と
の間に反発力を発生させ、ロッド４と軸端部14との間の
隙間をなくすとともに、アッパーソレノイドの残留磁気
を消去する。

【００２８】その後、エンジンを始動し、エンジンの各
種センサ出力（回転数、気筒判別等）を基に、エンジン
の吸気バルブおよび排気バルブを所定のタイミングで開
閉するように制御手段９で制御する。図２に、バルブ位
置とソレノイドへの駆動電圧制御との関係の１例を示
す。図２のａ点ではバルブは全閉状態にある。この状態
から開弁動作を行う場合には、ロアソレノイド51、アッ
パーソレノイド52のいずれにも通電（同じ方向の電圧）
する（図２のｂ点）。これにより、アッパーソレノイド
52はアーマチャ６の磁界と同じ極性の磁界を発生しアー
マチャ６を反発し、バルブ１を押し下げ開弁させる方向
に移動させる。また、ロアソレノイド51はアーマチャ６
の磁界と逆極性の磁界を発生しアーマチャ６を吸引し、
バルブ１を押し下げ開弁させる方向に移動させる。この
ように、本発明の装置では、両ソレノイドが同じ極性の
力を発生し、バルブの駆動力が従来よりも増加するた
め、バルブの移動速度を増加でき、バルブの応答性が向
上する。

【００２９】その後、アーマチャ６がロアソレノイド51
に近づいた時点（図２のｃ点）で、両ソレノイドへの通
電、非通電を数回繰り返す。これにより、アーマチャ６
がロアソレノイド51に当接する直前の速度が十分小さく
なり、ソフトランディングが可能となる。アーマチャ６
がロアソレノイド51に近づくにつれ、ロアソレノイド51
による吸引力が増大し、そのままではバルブの移動速度
が速すぎるため、両ソレノイドへの通電、非通電を細か
く制御することにより、両ソレノイドによる吸引力、反
発力の作用を間欠的とし、バルブ移動速度を徐々に減速
させる。

【００３０】このようにすれば、アーマチャ６がロアソ
レノイド51に当接する際の当接音の発生を防止でき、し
かも開弁に要する時間を大幅に短縮できる。開弁状態
（図２のｄ点）から、閉弁動作を行う場合は、開弁動作
の場合とは逆に、ロアソレノイド51、アッパーソレノイ
ド52のいずれも非通電とする（図２のｅ点）。これによ
り、ソレノイドの磁力によるアーマチャ６を吸引、ある
いは反発する力がなくなり、スプリング21の作用が強く
なり、バルブ１を押し上げ閉弁させる方向に移動させ
る。本発明の装置では、閉弁時のバルブ移動の駆動力
は、スプリング力のみであり、ソレノイド等による力が
作用しないため、バルブの移動速度は大きくなる。ま
た、さらに高い移動速度を要求する場合には、前記とは
逆位相の極性の磁力をソレノイドに発生させることもで
きる。

【００３１】その後、バルブ１が着座寸前の時点（図２
のｆ点）で、開弁動作時と同様に両ソレノイドへの通
電、非通電を数回繰り返す。これにより、バルブ１の着
座直前の速度が十分小さくなり、ソフトランディングが
可能となる。これにより、バルブ１の着座に伴う振動や
騒音の発生を防止できるとともに、閉弁時間を短縮する
ことができる。また、バルブ１が着座する際の衝撃を緩
和でき、弁の耐久性が向上する。

【００３２】なお、開弁または閉弁に近づいた際のバル
ブの移動速度を減速する制御では、両ソレノイドへの通
電、非通電を繰り返す制御について説明したが、本発明
では、必ずしもこれに限定されるものではない。非通電
とする代わりに通電量を減少させる制御を行ってもよ
い。また、通電、非通電の繰り返し回数もとくに制限さ
れるものでもない。なお、図２に示すようにバルブのラ
ッシュアジャスト用としてエンジン運転中はＶ_Lの微小
電圧をかけておくのが好ましい。

【００３３】また、本発明では、複数のアーマチャを配
設してもよい。図３には、ロッド４に２個のアーマチャ
61、62を配設した例を示す。図３の例では、アーマチャ
をロアアーマチャ61、アッパーアーマチャ62の２個と
し、ロアアーマチャ61に対応して、ロアソレノイド51、
ミドルソレノイド53を、アッパーアーマチャ62に対応し
て、ミドルソレノイド53、アッパーソレノイド52を、ア
ーマチャの両端面側に配設している。これらソレノイド
は、アーマチャが１個の場合と同様に、アーマチャ61、
62の永久磁石の極性に対応して、通電によりアーマチャ
61、62を反発または吸引するように極性が配置され、バ
ルブ１を開弁方向（図３では図の下方）に移動させる。

【００３４】このように、複数のアーマチャを配設する
ことにより、弁駆動力が増加する。エンジンのより高速
化やバルブの大型化に伴い、閉弁用スプリングを強化す
ることが指向されており、弁駆動力を補強する必要か
ら、弁駆動装置は大径化する傾向であるが、複数のアー
マチャを配設することにより、弁駆動力が増加し、装置
の大径化を防止できる。また、４弁化等によるバルブ配
置間隙が少ない場合にも対処が可能となる。

【００３５】また、本発明では、アーマチャ６を、永久
磁石または永久磁石を埋め込んだ磁性材料で構成するの
に代えて、図４に示すように、アーマチャ６を磁性材料
で構成し、内部に、通電によりソレノイドによる磁界と
同極性または逆極性の磁界を形成するコイル66を保持す
る構造としてもよい。コイル66は、制御手段９の駆動手
段91に接続されて、駆動時期決定手段92からの駆動信号
に基づいて通電され、駆動する。アーマチャ６の位置に
より、前記したソレノイドへの通電制御に加えて、コイ
ルに通電する方向を切替えて発生する磁界の方向を制御
することにより、バルブの移動速度をさらに細かく制御
できる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、バルブの応答性が向上
し、エンジンの高速運転にも追従でき、産業上格段の効
果を奏する。また、バルブの移動速度を任意に制御する
ことができ、開弁、閉弁直前で、バルブ移動速度を遅く
し、ソフトランディングにより、振動、騒音の発生を大
幅に低減できるという効果もある。さらに、スプリング
を１つにしたことにより、駆動装置をコンパクトにでき
るという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁式弁駆動装置の１実施例を示す断
面図である。

【図２】バルブ位置とソレノイドへの駆動電圧制御との
関係を示す説明図である。

【図３】本発明の電磁式弁駆動装置の他の実施例を示す
断面図である。

【図４】本発明の電磁式弁駆動装置の他の実施例を示す
断面図である。

【図５】従来の電磁式弁駆動装置の例を示す断面図であ
る。

【図６】本発明の電磁式弁駆動装置における定格電力で
のソレノイドによる駆動力、スプリング力とストローク
との関係を示すグラフである。

【符号の説明】 EH エンジンヘッド EH1 吸気口 EH2 バルブシート EH3 バルブガイド部材１バルブ 11 弁体 12 ステム 13 スプリングリテーナー 14 軸端部 21 スプリング 22 開弁用スプリング３ハウジング 31 下部ハウジング 32 上部ハウジング４、41 ロッド５ソレノイド 51 ロアソレノイド 52 アッパーソレノイド 53 ミドルソレノイド６アーマチャ 61 ロアアーマチャ 62 アッパーアーマチャ 66 コイル７アクチュエータ部８コイル９制御手段 91 駆動手段 92 駆動時期決定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3G018 AB09 AB16 BA38 CA12 DA35 DA36 DA41 DA44 DA45 EA31 EA32 EA33 FA02 FA07 GA03 GA14 GA32 GA37 3H106 DA08 DA13 DA25 DA26 DB26 DB32 DC02 DD05 EE15 EE20 EE22 EE33 FA08 GA23 GC03 KK18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スプリング（２１）により閉弁方向に付
勢されたバルブ（１）の開弁動作および開弁状態の保持
を電磁力により行う電磁式弁駆動装置であって、前記バ
ルブ（１）を開弁方向に移動する駆動力および開弁状態
を保持する保持力とを発生するアクチュエータ部（７）
と、前記バルブ（１）の開弁および閉弁時期に合わせて
前記アクチュエータ部への通電を制御する制御手段
（９）とを備えることを特徴とする電磁式弁駆動装置。
【請求項２】前記アクチュエータ部（７）が、ハウジ
ング（３）と、該ハウジング内に、バルブ（１）の軸端
部（１４）に当接しバルブと一体に開弁方向または閉弁
方向に移動自在に配設されるロッド（４）と、該ロッド
周りにロッドと一体に配設される１つまたは複数の、永
久磁石または永久磁石を埋め込んだ磁性材料で構成され
るアーマチャ（６）と、前記アーマチャの両端面側にそ
れぞれ配設され、通電により前記アーマチャを反発また
は吸引し前記バルブを開弁方向に移動させ、開弁状態に
保持する複数のソレノイド（５）とを備えてなることを
特徴とする請求項１に記載の電磁式弁駆動装置。
【請求項３】前記永久磁石または永久磁石を埋め込ん
だ磁性材料で構成されるアーマチャ（６）に代えて、磁
性材料で構成され通電により前記ソレノイドによる磁界
と同じ極性または逆極性の磁界を形成するコイルを保持
するアーマチャ（６）とし、前記制御手段を前記複数の
ソレノイドへの通電を制御することに加え、前記コイル
への通電をも制御する制御手段とすることを特徴とする
請求項１または２に記載の電磁式弁駆動装置。
【請求項４】前記制御手段は、前記バルブが開弁位
置、あるいは閉弁位置に近づいた時に、通電量を減少あ
るいは印加または通電方向を切替える制御を行う制御手
段であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
に記載の電磁式弁駆動装置。