JP2001152819A - Valve driving device - Google Patents
Valve driving deviceInfo
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- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Abstract
Description
【0001】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine (hereinafter referred to as "internal combustion engine").
The present invention relates to a valve driving device that drives an intake valve or an exhaust valve of an “internal combustion engine” by an electromagnetic force.
【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。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a valve driving device for driving an intake valve or an exhaust valve of an engine by electromagnetic force. In such a valve drive device, by controlling the opening / closing timing of an intake valve or an exhaust valve so that intake or exhaust is performed satisfactorily in accordance with operating conditions of the engine, improvement in engine stability, improvement in fuel efficiency, Alternatively, it is possible to reduce exhaust emissions.
【0003】例えばエンジンの低負荷時においては吸入
空気量が少ないため、エンジンのシリンダ内に燃焼を悪
化させる残留排気ガスが少ないことが望ましい。吸気弁
および排気弁のバルブボディが同時に開いている期間
(オーバーラップ期間)において、吸気側はスロットル
により負圧であり、排気側は正圧であるので、排気ガス
が吸気側に吹き返し、燃焼が悪化したり、失火したりす
る場合がある。このため、通常よりも排気弁の閉じる時
期が早く、吸気弁の開く時期が遅いことが要求される。
また、吸気弁の閉じる時期を遅くすることにより、ポン
ピングロスを低減し燃費を向上することができる。した
がって、アイドル運転および始動時には、排気弁の閉じ
る時期が早く、吸気弁の開く時期が遅い基本位相に制御
することが望ましい。For example, when the load of the engine is low, the amount of intake air is small, so that it is desirable that the amount of residual exhaust gas that deteriorates combustion in the cylinder of the engine is small. During a period in which the valve bodies of the intake valve and the exhaust valve are simultaneously open (overlap period), the intake side has a negative pressure due to the throttle and the exhaust side has a positive pressure. May worsen or misfire. For this reason, it is required that the closing timing of the exhaust valve is earlier and the opening timing of the intake valve is later than usual.
Further, by delaying the closing timing of the intake valve, pumping loss can be reduced and fuel efficiency can be improved. Therefore, at the time of idling and starting, it is desirable to control the basic phase so that the closing timing of the exhaust valve is early and the opening timing of the intake valve is late.
【0004】また、エンジンの中負荷以上においてはE
GR量を制御し、ポンピングロスの低減を内部EGRに
より行い、燃費の向上と排気エミッションの低減をさせ
るため、吸気側の開弁時期を早くしたり、排気側の閉弁
時期を遅くすることが望ましい。[0004] When the engine has a medium load or more, E
To control the GR amount, reduce pumping loss by internal EGR, and improve fuel efficiency and reduce exhaust emissions, it is necessary to make the intake-side valve opening timing earlier or the exhaust-side valve closing timing later. desirable.
【0005】さらに、エンジンの全負荷においては、大
量の空気をエンジンのシリンダ内に入れる必要があるた
め、低速域においては早く吸気弁を閉じてマニホールド
への逆流を防止し、高速域においては空気の慣性を利用
して遅く吸気弁を閉じることが望ましい。また排気側
は、排気脈動を最大限利用できる位相に排気弁を制御す
ることが望ましい。Further, at full engine load, a large amount of air needs to be introduced into the cylinder of the engine. Therefore, the intake valve is closed early in the low speed range to prevent backflow to the manifold, and in the high speed range, air is It is desirable to close the intake valve late by using the inertia of the intake valve. Further, it is desirable that the exhaust side controls the exhaust valve to a phase in which exhaust pulsation can be used to the maximum.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】電磁駆動式のバルブ駆
動装置は、電子制御装置(ECU)からの指示により前
述したような吸気側および排気側のバルブタイミングの
要求を満たすことができる。しかし、カム駆動式のバル
ブ駆動装置に比較し、騒音、信頼性、消費電力および製
造コスト等において解決すべき課題は多い。The electromagnetically driven valve driving device can satisfy the above-described demands on the intake and exhaust valve timings in accordance with an instruction from an electronic control unit (ECU). However, there are many problems to be solved in terms of noise, reliability, power consumption, manufacturing cost, and the like, as compared with a cam-driven valve driving device.
【0007】従来のバルブ駆動装置においては、例えば
図6に示すように、吸気側バルブクリアランスはエンジ
ンの冷却油の温度にしたがって変化し、また例えば図7
に示すように、排気側バルブクリアランスは排気ガスの
温度にしたがって変化する。したがって、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
トの熱膨張差や、バルブボディのシート部の摩耗量を吸
収するため、常温時にバルブステムとアーマチャシャフ
トとの間に所定のクリアランスを設けていた。そして、
上記のクリアランスを小さくする方法が提案されてい
る。しかしながら、クリアランス変化を小さくする方法
では、クリアランスを検知する必要があり、着座速度制
御が複雑になることが避けられない。また、着座速度制
御にダンパを用いる方式では、バルブクリアランスを
0.3mm程度とすると、アーマチャを吸引するための
電磁力が足りずに吸着失敗となる。In a conventional valve driving device, for example, as shown in FIG. 6, the intake-side valve clearance changes in accordance with the temperature of the engine cooling oil.
As shown in (2), the exhaust-side valve clearance changes according to the temperature of the exhaust gas. Therefore, a predetermined clearance is provided between the valve stem and the armature shaft at normal temperature in order to absorb the difference in thermal expansion between the cylinder head, the housing, the valve body and the armature shaft and the amount of wear of the seat portion of the valve body. And
A method for reducing the above clearance has been proposed. However, in the method of reducing the change in clearance, it is necessary to detect the clearance, and it is inevitable that the seating speed control becomes complicated. Further, in the method using a damper for controlling the seating speed, if the valve clearance is set to about 0.3 mm, the electromagnetic force for sucking the armature is insufficient, and the suction fails.
【0008】そこで、従来のエンジンに対し、エンジン
オイル油圧を用いた油圧バルブリフタ、いわゆる流体ラ
ッシュアジャスタが開発されている。しかしながら、上
記の流体ラッシュアジャスタは、以下の点で電磁駆動式
のバルブ駆動装置に用いることが困難である。Therefore, a hydraulic valve lifter using engine oil pressure, that is, a so-called fluid lash adjuster has been developed for a conventional engine. However, the above-mentioned fluid lash adjuster is difficult to use in an electromagnetically driven valve driving device in the following points.
【0009】 外部油圧源が必要である。従来のエン
ジンの場合、エンジンオイルポンプ油圧およびエンジン
オイルを使用することができるが、しかし、電磁駆動式
のバルブ駆動装置では、エンジンオイルよりも粘度の小
さい専用オイルを用いてアクチュエータを潤滑するた
め、専用のオイルポンプが必要となり、装置の体格が増
大する。[0009] An external hydraulic source is required. In the case of a conventional engine, an engine oil pump oil pressure and an engine oil can be used.However, an electromagnetically driven valve drive device uses a special oil having a smaller viscosity than the engine oil to lubricate the actuator. A dedicated oil pump is required, and the size of the device increases.
【0010】 10グラム程度の流体ラッシュアジャ
スタの質量が電磁駆動式のバルブ駆動装置の可動部に加
わり、可動部の遷移時間が増大し、バルブの応答性が悪
化する。[0010] The mass of the fluid lash adjuster of about 10 grams is added to the movable part of the electromagnetically driven valve driving device, and the transition time of the movable part increases, and the responsiveness of the valve deteriorates.
【0011】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたものであり、簡単な構成で装置の体格を増大させ
ることなく、バルブクリアランスを調整するバルブ駆動
装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a valve driving device that adjusts valve clearance with a simple configuration without increasing the size of the device. .
【0012】本発明の他の目的は、可動部の質量増加を
抑えて消費電力を低減するとともに、バルブの応答性を
向上するバルブ駆動装置を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a valve driving device that suppresses an increase in the mass of a movable portion, reduces power consumption, and improves valve responsiveness.
【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
バルブ駆動装置によると、距離変更手段は、バルブボデ
ィおよび可動子シャフトに生じる相対回転を利用してバ
ルブボディと可動子シャフトとの間の距離を変更する。
このため、第1および第2の付勢手段のサージによりバ
ルブボディや可動子シャフトが運転中に回転し、バルブ
ボディおよび可動子シャフトに相対回転が生じると、距
離変更手段によりバルブボディと可動子シャフトとの間
の距離が変更される。したがって、外部油圧源を必要と
しないので、簡単な構成で装置の体格を増大させること
なく、バルブクリアランスを調整することができる。ま
た、可動部の質量増加を抑えて消費電力を低減するとと
もに、バルブの応答性を向上することができる。According to the valve driving device of the present invention, the distance changing means uses the relative rotation generated between the valve body and the armature shaft to rotate the valve body and the armature shaft. Change the distance between.
For this reason, when the valve body and the armature shaft rotate during operation due to the surge of the first and second urging means, and the valve body and the armature shaft rotate relative to each other, the distance changing means causes the valve body and the armature to rotate. The distance to the shaft is changed. Therefore, since no external hydraulic pressure source is required, the valve clearance can be adjusted with a simple configuration without increasing the size of the device. In addition, power consumption can be reduced by suppressing an increase in the mass of the movable portion, and the responsiveness of the valve can be improved.
【0014】本発明の請求項2記載のバルブ駆動装置に
よると、第1および第2の付勢手段はコイルスプリング
であって、第1の付勢手段と前記第2の付勢手段とは巻
き方向が逆方向であるので、第1および第2の付勢手段
の伸縮時に第1および第2の付勢手段の両端は互いに逆
方向に回転する。このため、バルブボディと可動子シャ
フトとには互いに逆方向の回転トルクが伝達され、バル
ブボディおよび可動子シャフトに相対回転が生じる。し
たがって、距離変更手段によりバルブボディと可動子シ
ャフトとの間の距離が確実に変更され、バルブクリアラ
ンスが確実に調整される。According to the second aspect of the present invention, the first and second urging means are coil springs, and the first and second urging means are wound. Since the directions are opposite, both ends of the first and second urging means rotate in opposite directions when the first and second urging means expand and contract. Therefore, rotational torques in opposite directions are transmitted to the valve body and the mover shaft, and relative rotation occurs between the valve body and the mover shaft. Therefore, the distance between the valve body and the mover shaft is reliably changed by the distance changing means, and the valve clearance is reliably adjusted.
【0015】本発明の請求項3記載のバルブ駆動装置に
よると、バルブボディと可動子シャフトとの接続部に設
けられるバルブクリアランス調整部材は、可動子シャフ
トのバルブボディ側の端面、またはバルブボディの可動
子シャフト側の端面に接触可能な螺旋状端面をもつ。こ
のため、第1または第2の固定子が可動子本体を吸引す
るとき、第1および第2の付勢手段の伸縮によりバルブ
ボディおよび可動子シャフトに相対回転が生じ、可動子
シャフトのバルブボディ側の端面、またはバルブボディ
の可動子シャフト側の端面と螺旋状端面との間に滑りが
生じてバルブボディと可動子シャフトとの間の距離が小
さくなる方向に変更される。According to the valve driving device of the third aspect of the present invention, the valve clearance adjusting member provided at the connection portion between the valve body and the mover shaft has the end surface of the mover shaft on the valve body side or the valve body. It has a spiral end face that can contact the end face on the mover shaft side. For this reason, when the first or second stator sucks the mover body, the first and second urging means expand and contract to cause relative rotation of the valve body and the mover shaft, thereby causing the valve body of the mover shaft to rotate. Or the spiral end surface of the valve body, or the end surface of the valve body on the mover shaft side, and the distance between the valve body and the mover shaft is reduced.
【0016】本発明の請求項4記載のバルブ駆動装置に
よると、第3の付勢手段は、可動子シャフトとバルブク
リアランス調整部材とを含めた見かけのシャフト長さが
長くなる方向にバルブクリアランス調整部材を付勢して
いるので、第1の固定子が可動子本体を吸引し保持する
とき、バルブクリアランスがある場合(プラス)には、
バルブクリアランスをなくすように働く。According to the fourth aspect of the present invention, the third urging means adjusts the valve clearance in a direction in which the apparent shaft length including the mover shaft and the valve clearance adjusting member becomes longer. Since the member is biased, when the first stator sucks and holds the mover body, if there is a valve clearance (plus),
Works to eliminate valve clearance.
【0017】本発明の請求項5記載のバルブ駆動装置に
よると、バルブボディの可動子シャフト側端部の中心部
に軸方向に中空な空間を形成する第1の内壁と、可動子
シャフトのバルブボディ側端部の中心部に軸方向に中空
な空間を形成する第2の内壁と、バルブクリアランス調
整部材の中心部に軸方向に中空な空間を形成する第3の
内壁とに遊嵌合する軸部材が設けられているので、バル
ブクリアランス調整部材と可動子シャフトの互いに接触
する螺旋状端面は径方向にずれることなく軸部材を中心
に滑ることができる。また、バルブボディおよび可動子
シャフトの軸が傾くことを防止し、バルブボディおよび
可動子シャフトの軸受部に横荷重が発生することを防止
する。したがって、バルブボディおよび可動子シャフト
の往復運動による摩擦損失および消費電力を低減し、安
定した作動を得ることができる。According to the valve driving device of the fifth aspect of the present invention, the first inner wall forming a hollow space in the axial direction at the center of the end of the valve body on the mover shaft side, and the valve of the mover shaft. A second inner wall that forms a hollow space in the axial direction at the center of the body-side end, and a third inner wall that forms a hollow space in the axial direction at the center of the valve clearance adjusting member are loosely fitted. Since the shaft member is provided, the spiral end faces of the valve clearance adjustment member and the mover shaft that come into contact with each other can slide around the shaft member without shifting in the radial direction. In addition, the valve body and the shaft of the mover shaft are prevented from tilting, and a lateral load is prevented from being generated in the bearing portion of the valve body and the mover shaft. Therefore, friction loss and power consumption due to reciprocating motion of the valve body and the mover shaft can be reduced, and stable operation can be obtained.
【0018】本発明の請求項6記載のバルブ駆動装置に
よると、距離変更手段は、バルブクリアランスをゼロに
するラッシュアジャスタを構成しているので、可動子本
体の吸着失敗を防ぐとともに、バルブボディ等の部材の
摩耗によるクリアランス変化を補償することができる。
したがって、使用環境温度の変化および使用劣化による
影響を低減し、安定した作動を得ることができる。According to the valve driving device of the sixth aspect of the present invention, the distance changing means constitutes a lash adjuster for reducing the valve clearance to zero. A change in clearance due to wear of the member can be compensated.
Therefore, it is possible to reduce the influence of the change of the use environment temperature and the use deterioration, and obtain a stable operation.
【0019】本発明の請求項7記載のバルブ駆動装置に
よると、エンジン停止後の冷間始動時における第1また
は第2の固定子が可動子本体を吸着するまでの期間を、
エンジンの常温始動時における第1または第2の固定子
が可動子本体を吸着するまでの期間よりも長くする励起
振動変更手段を備えている。シリンダヘッド、ハウジン
グ、バルブボディおよび可動子シャフトの熱膨張差によ
って生じるバルブクリアランスの増加は、エンジン停止
後の降温によって元に戻る。しかし、次回の冷間始動時
において、バルブ駆動装置の共振励起振動をエンジンの
常温始動時よりも長期間実行することで、上記の降温に
よるマイナスのバルブクリアランスを解消することがで
きる。According to the valve driving device of the present invention, the period from when the engine is stopped to when the first or second stator attracts the mover body at the time of cold start is defined as:
Excitation vibration changing means is provided to make the period longer than the period until the first or second stator attracts the mover body when the engine is started at room temperature. An increase in valve clearance caused by a difference in thermal expansion between the cylinder head, the housing, the valve body, and the mover shaft is restored by the temperature decrease after the engine is stopped. However, by performing the resonance excitation vibration of the valve driving device for a longer time at the next cold start than at the normal temperature start of the engine, the negative valve clearance due to the above-mentioned temperature drop can be eliminated.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
実施例を図面に基づいて説明する。本発明の一実施例に
よるバルブ駆動装置を図1〜図4に示す。本実施例のバ
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2は、無通電時の
バルブボディ1が半開きの状態を示している。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 show a valve driving device according to an embodiment of the present invention. The valve driving device 100 of the present embodiment is a valve driving device that drives an intake valve of an engine by electromagnetic force. FIG. 2 shows a state in which the valve body 1 is half-open when no power is supplied.
【0021】図2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。図1に示すように、ステム11の端部11aに
は、後述するバルブクリアランス調整部材81の端面8
1bに当接可能な端面11bと、軸方向に中空な空間を
中心部に形成し後述するピン83が遊嵌合される第1の
内壁としての内壁11cとが形成されている。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。The valve body 1 shown in FIG. 2 is controlled at a predetermined timing to open and close an intake port 3 for supplying fuel and air to a combustion chamber 2 of the engine. The valve body 1 is moved up and down in the axial direction by a stem 11 formed to extend toward a spring accommodating chamber 40 formed in the engine block 4. As shown in FIG. 1, an end portion 11a of the stem 11 has an end face 8 of a valve clearance adjusting member 81 described later.
An end surface 11b which can be brought into contact with 1b, and an inner wall 11c as a first inner wall which is formed at the center of a hollow space in the axial direction and into which a pin 83 described later is loosely fitted are formed. The valve body 1 has a stem guide 5 for guiding the movement in the axial direction.
Slidably held by the engine block 4.
【0022】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、圧縮コイルスプリングであっ
て、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にスプリング座66
を介して当接し、他方の端部がアッパリテーナ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11a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。In the spring accommodating chamber 40, a first spring 41 as a first urging means and a second spring 71 as a second urging means are accommodated. The first spring 41 is a compression coil spring. One end of the first spring 41 is provided on an inner bottom surface 65 of a spring groove 64 formed in a lower housing 63 described later.
And the other end abuts against the retainer 42. Since the retainer 42 is fixed to an end 11a of the armature shaft 22 described later by the cotter 45, the first spring 41 urges the valve body 1 in the valve opening direction.
【0023】第2のスプリング71は、圧縮コイルスプ
リングであって、一方の端部がロアリテーナ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11a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。また第2のスプリング71は、第
1のスプリング41とは巻き方向が逆方向である。ここ
で、端面が円周方向に回転を規制されないコイルスプリ
ングは伸びにともない、端面同士が巻き方向と反対側に
互いに回転し、縮むときには巻き方向に互いに回転する
ことが知られている。このため、向かい合う圧縮コイル
スプリングのリテーナー側は、伸縮にともない互いに反
対方向に回転する。第1実施例において、例えば第1の
スプリング41を右巻き、第2のスプリング71を左巻
きとする。上述のように、向かい合う圧縮コイルスプリ
ングのリテーナー側は伸縮にともない互いに反対方向に
回転するので、例えば第1のスプリング41が伸びると
き、バルブボディ1側から見てアッパリテーナ42およ
びアーマチャシャフト22は右に回転する方向に回転ト
ルクが伝達される。このとき、互いに押し合っているロ
アリテーナ72およびバルブボディ1は、左向きに回転
する方向に回転トルクが伝達される。The second spring 71 is a compression coil spring, one end of which contacts the lower retainer 72, and the other end of which contacts the inner bottom surface 46 of the spring accommodating chamber 40. Since the lower retainer 72 is fixed to the end 11a of the stem 11 of the valve body 1 by the cotter 75, the second spring 71 urges the valve body 1 in the valve closing direction. The winding direction of the second spring 71 is opposite to that of the first spring 41. Here, it is known that the coil springs whose end faces are not restricted from rotating in the circumferential direction rotate with each other in the direction opposite to the winding direction with elongation, and rotate with each other in the winding direction when contracted. For this reason, the retainer sides of the opposing compression coil springs rotate in opposite directions with expansion and contraction. In the first embodiment, for example, the first spring 41 is wound right, and the second spring 71 is wound left. As described above, the retainer sides of the opposing compression coil springs rotate in directions opposite to each other as they expand and contract. For example, when the first spring 41 is extended, the up retainer 42 and the armature shaft 22 are viewed from the right side when viewed from the valve body 1 side. The rotational torque is transmitted in the direction of rotation. At this time, the rotating torque is transmitted to the lower retainer 72 and the valve body 1 pressed against each other in a direction to rotate leftward.
【0024】図1および図3に示すように、距離変更手
段80は、バルブボディ1およびアーマチャシャフト2
2に生じる相対回転を利用してバルブボディ1とアーマ
チャシャフト22との間の距離を変更するものであっ
て、バルブクリアランス調整部材81、第3のスプリン
グ82および隙間ばめのピン83を有している。As shown in FIGS. 1 and 3, the distance changing means 80 includes a valve body 1 and an armature shaft 2.
2 that changes the distance between the valve body 1 and the armature shaft 22 by using the relative rotation generated in the valve body 2, and includes a valve clearance adjusting member 81, a third spring 82, and a pin 83 for clearance fit. ing.
【0025】バルブクリアランス調整部材81は、バル
ブボディ1とアーマチャシャフト22との接続部に設け
られており、概略中空円筒形状であって、一方の端部に
アーマチャシャフト22のバルブボディ1側の端面22
bに接触可能な螺旋状端面81aと、アーマチャシャフ
ト22のバルブボディ1側の端部22aに形成される段
差部22dに当接可能な段差部81dとを有し、他方の
端部にバルブボディ1のアーマチャシャフト22側、す
なわちステム11の端面11bに当接可能な端面81b
を有している。螺旋状端面81aのつる巻角をθとする
と、θはφ5mmのシャフト1周で1mm進む程度と小
さいので、金属同士の摩擦係数を考慮すると通常の端面
押し合いで滑ることはない。またバルブクリアランス調
整部材81は、軸方向に中空の空間を中心部に形成する
第3の内壁としての内壁81cを有しており、この内壁
81cにピン83が遊嵌合している。The valve clearance adjusting member 81 is provided at a connection portion between the valve body 1 and the armature shaft 22, has a substantially hollow cylindrical shape, and has an end surface on one end of the armature shaft 22 on the valve body 1 side. 22
b, and a stepped portion 81d that can contact a stepped portion 22d formed at an end 22a of the armature shaft 22 on the valve body 1 side, and a valve body at the other end. 1 of the armature shaft 22, that is, an end face 81 b that can abut on the end face 11 b of the stem 11.
have. Assuming that the helical angle of the spiral end face 81a is θ, θ is as small as about 1 mm in one round of the φ5 mm shaft, so that the end face does not slip due to the normal end face pressing in consideration of the friction coefficient between metals. Further, the valve clearance adjusting member 81 has an inner wall 81c as a third inner wall formed at the center in a hollow space in the axial direction, and a pin 83 is loosely fitted to the inner wall 81c.
【0026】第3の付勢手段としての第3のスプリング
82は、ねじりコイルスプリングであって、一方の端部
がアーマチャシャフト22に固定され、他方の端部がバ
ルブクリアランス調整部材81に固定されている。第3
のスプリング82は、段差部81dが段差部22dから
離間する方向にバルブクリアランス調整部材81を付勢
している。すなわち第3のスプリング82は、アーマチ
ャシャフト22とバルブクリアランス調整部材81とを
含めた見かけのシャフト長さが長くなる方向にバルブク
リアランス調整部材81を付勢している。また、第3の
スプリング82の付勢力は、第1および第2のスプリン
グ41および71の付勢力に比べて無視できる程度に小
さく設定されている。The third spring 82 as the third biasing means is a torsion coil spring, one end of which is fixed to the armature shaft 22 and the other end of which is fixed to the valve clearance adjusting member 81. ing. Third
Spring 82 urges the valve clearance adjusting member 81 in a direction in which the step portion 81d is separated from the step portion 22d. That is, the third spring 82 urges the valve clearance adjustment member 81 in a direction in which the apparent shaft length including the armature shaft 22 and the valve clearance adjustment member 81 increases. The urging force of the third spring 82 is set to be negligibly smaller than the urging forces of the first and second springs 41 and 71.
【0027】軸部材としてのピン83は、後述するアー
マチャシャフト22の内壁22c、ステム11の内壁1
1cおよびバルブクリアランス調整部材81の内壁に遊
嵌合している。したがってピン83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ことができ、バルブボデ
ィ1およびアーマチャシャフト22の往復運動による摩
擦損失および消費電力を低減し、安定した作動を得るこ
とができる。The pin 83 as a shaft member is connected to an inner wall 22c of the armature shaft 22 and an inner wall 1 of the stem 11 to be described later.
1c and the inner surface of the valve clearance adjusting member 81 are loosely fitted. Therefore, the pin 83 is connected to the valve body 1
Of the stem 11 and the armature shaft 22 can be prevented to reduce the sliding resistance, thereby reducing the friction loss and power consumption due to the reciprocating motion of the valve body 1 and the armature shaft 22 and obtaining a stable operation. be able to.
【0028】ハウジング60は、概略円筒形状のアッパ
ハウジング61と、概略円筒形状のミドルハウジング6
2と、概略円筒形状のロアハウジング63とからなり、
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50と、ダン
パ手段90と、支持腕101とが収容されている。The housing 60 includes an upper housing 61 having a substantially cylindrical shape and a middle housing 6 having a substantially cylindrical shape.
2 and a lower housing 63 having a substantially cylindrical shape.
It is fitted and fixed to the inner wall of the engine block 4 forming the spring accommodating chamber 40. The armature 20, the upper core 30 as a first stator, the lower core 50 as a second stator, a damper means 90, and a support arm 101 are housed in the housing 60.
【0029】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
る。アーマチャ本体21は、アッパコア30とロアコア
50との間に配設され、円板状の鉄等の磁性材からな
る。The armature 20 as a mover comprises an armature main body 21 and an armature shaft 22. The armature body 21 is disposed between the upper core 30 and the lower core 50, and is made of a disk-shaped magnetic material such as iron.
【0030】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の略中心部
に嵌め込まれて後述する接続部材102を介して支持腕
101に接合されており、他方の端部22aが距離変更
手段80を介してバルブボディ1のステム11の端部1
1aに接続されている。The armature shaft 22 as a mover shaft has one end fitted into a substantially central portion of the armature main body 21 and joined to a support arm 101 via a connecting member 102 described later, and the other end. 22a is an end 1 of the stem 11 of the valve body 1 via the distance changing means 80.
1a.
【0031】アーマチャシャフト22のバルブボディ1
側の端部22aには、バルブクリアランス調整部材81
の螺旋状端面81aに接触可能な端面22bと、バルブ
クリアランス調整部材81の段差部81dに当接可能な
段差部22dと、軸方向に中空の空間を中心部に形成し
ピン83が遊嵌合される第2の内壁としての内壁22c
とが形成されている。端面22bおよび段差部22d
は、端面22bが螺旋状端面81aに密着して螺旋状端
面81aとの間に滑りが生じるように、螺旋状端面81
aおよび段差部81dに対応した形状となっている。The valve body 1 of the armature shaft 22
A valve clearance adjusting member 81 is provided on the side end 22a.
The end surface 22b that can contact the spiral end surface 81a of the above, the step portion 22d that can contact the step portion 81d of the valve clearance adjusting member 81, and the pin 83 that is formed in the center in a hollow space in the axial direction and is loosely fitted. Inner wall 22c as a second inner wall
Are formed. End face 22b and step 22d
The helical end face 81 is formed such that the end face 22b is in close contact with the helical end face 81a and slips between the helical end face 81a.
a and the shape corresponding to the step portion 81d.
【0032】アッパコア30は、アッパハウジング61
に収容されており、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。The upper core 30 includes an upper housing 61
And is formed of a magnetic material such as iron. An upper coil 31 as a first coil portion is wound inside the upper core 30. When the upper coil 31 is energized, the upper core 30 attracts the armature body 21 and generates an electromagnetic force for moving the armature 20 and the valve body 1 in the valve closing direction.
【0033】ロアコア50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50は鉄等の
磁性材により形成されている。ロアコア50の内部に第
2のコイル部としてのロアコイル51が巻回されてい
る。ロアコイル51は通電されると、ロアコア50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。The lower core 50 is housed in the lower housing 63, and is disposed opposite the upper core 30 with the armature body 21 interposed therebetween. The lower core 50 is formed of a magnetic material such as iron. A lower coil 51 as a second coil unit is wound inside the lower core 50. When the lower coil 51 is energized, the lower core 50 sucks the armature main body 21 and moves the armature 20 in the valve opening direction.
And an electromagnetic force for moving the valve body 1.
【0034】アッパコア30とロアコア50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。ここで、アーマチャ20と、アッパコア30
と、アッパコイル31と、ロアコア50と、ロアコイル
51とは、電磁アクチュエータを構成している。A middle housing 62 is provided between the upper core 30 and the lower core 50, and the amount of movement of the armature 20 is restricted by the thickness of the middle housing 62. Here, the armature 20 and the upper core 30
, The upper coil 31, the lower core 50, and the lower coil 51 constitute an electromagnetic actuator.
【0035】ダンパ手段90は、アーマチャ本体21が
アッパコア30あるいはロアコア50に着座する直前に
ダンパ機能を発揮するものであって、円筒状に形成され
たハウジング91内に設けられる外輪92、内輪93、
ゴム材で形成された可動膜94、95および可動筒96
を有している。The damper means 90 exerts a damper function immediately before the armature main body 21 is seated on the upper core 30 or the lower core 50, and has an outer ring 92, an inner ring 93 provided in a cylindrical housing 91, and
Movable films 94 and 95 and movable cylinder 96 formed of rubber material
have.
【0036】外輪92はハウジング91の内周壁に固定
されており、外輪92、内輪93および可動膜94、9
5は密封容器を構成している。この密封容器内には作動
油が充填されている。可動筒96は、アーマチャシャフ
ト22の軸方向に所定間隔をおいて嵌合している環状部
材97および98に当接可能な環状凸部99が形成され
ている。可動膜94、95および可動筒96は可動部材
を構成している。The outer ring 92 is fixed to the inner peripheral wall of the housing 91. The outer ring 92, the inner ring 93 and the movable films 94, 9
Reference numeral 5 denotes a sealed container. This sealed container is filled with hydraulic oil. The movable cylinder 96 is formed with an annular projection 99 that can abut against annular members 97 and 98 fitted at a predetermined interval in the axial direction of the armature shaft 22. The movable films 94 and 95 and the movable cylinder 96 constitute a movable member.
【0037】アーマチャシャフト22の反バルブボディ
側の端部には支持腕101と接続部材102とが設けら
れている。支持腕101は、板バネ等の弾性部材からな
り、一方の端部がアッパハウジング61の反エンジンブ
ロック側の端部に固定され、他方の端部が接続部材10
2に固定されている。支持腕101は、アーマチャシャ
フト22の中心軸に対し点対称に設けられている。ま
た、第1および第2のスプリング41および71の付勢
力は、支持腕101の変形方向反転に伴う変形力のヒス
テリシスに比べて大きく設定されているので、支持腕1
01の変形力のヒステリシスは無視できる程度に小さ
い。したがって、支持腕101の変形力のヒステリシス
は、従来の滑り軸受けのクーロン摩擦のヒステリシスよ
りも小さい。また、支持腕101のアッパハウジング6
1との取付部近傍には図示しないリフトセンサが設けら
れており、例えば歪ゲージ等のように、支持腕101の
弾性変形量に基づいてアーマチャシャフト22の移動量
を検出することができる。支持腕101にリフトセンサ
を配置することで、リフトセンサの特別な設置場所を確
保しなくてよい。A support arm 101 and a connecting member 102 are provided at an end of the armature shaft 22 on the side opposite to the valve body. The support arm 101 is made of an elastic member such as a leaf spring. One end is fixed to an end of the upper housing 61 on the side opposite to the engine block, and the other end is connected to the connecting member 10.
It is fixed to 2. The support arm 101 is provided point-symmetrically with respect to the center axis of the armature shaft 22. Further, since the urging force of the first and second springs 41 and 71 is set to be larger than the hysteresis of the deformation force accompanying the reversal of the deformation direction of the support arm 101, the support arm 1
The hysteresis of the deformation force of 01 is negligibly small. Therefore, the hysteresis of the deformation force of the support arm 101 is smaller than the hysteresis of the Coulomb friction of the conventional slide bearing. Also, the upper housing 6 of the support arm 101
A lift sensor (not shown) is provided in the vicinity of the mounting portion 1 and can detect the amount of movement of the armature shaft 22 based on the amount of elastic deformation of the support arm 101, such as a strain gauge. By arranging the lift sensor on the support arm 101, it is not necessary to secure a special installation place for the lift sensor.
【0038】接続部材102は、アーマチャシャフト2
2と支持腕101とを接続しており、例えばアーマチャ
シャフト22に形成される図示しない円周溝に嵌合する
こと等により、アーマチャシャフト22の軸中心の回転
を許容し、アーマチャシャフト22の支持腕101に対
する軸方向の移動を規制している。このため、アーマチ
ャシャフト22の軸方向のがたつきを防止し、作動の安
定性を高めることができる。The connecting member 102 is formed by the armature shaft 2
2 is connected to the support arm 101, for example, by fitting into a not-shown circumferential groove formed in the armature shaft 22, for example, to allow rotation about the axis of the armature shaft 22, and supporting the armature shaft 22. The movement in the axial direction with respect to the arm 101 is restricted. For this reason, the backlash in the axial direction of the armature shaft 22 can be prevented, and the operation stability can be improved.
【0039】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51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5
0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2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51とが交互に通電されて弁
閉状態と弁開状態とを繰返す。In the valve driving apparatus 100 having the above-described structure, when the upper coil 31 and the lower coil 51 are not energized, the armature main body 21 is connected to the upper core 30 and the lower core 5.
0 so that the first spring 41
The set load of the second spring 71 is adjusted. At this time, the valve body 1 is in a half-open state as shown in FIG. During the operation of the engine, the upper coil 31 and the lower coil 51 are alternately energized, and the valve is repeatedly closed and opened.
【0040】次に、距離変更手段80の作動について、
図1〜図5を用いて説明する。まず、アッパコア30が
アーマチャ本体21を吸引して第1のスプリング41が
縮み、第2のスプリング71が伸びるとき、アーマチャ
シャフト22の図1〜図3の上方向への動きにともなっ
てバルブクリアランス調整部材81には、ステム11の
端面11bからは右方向、またアーマチャシャフト22
の端面22bからは左方向に回転させる回転トルクが伝
達される。ステム11とアーマチャシャフト22とは押
し合っているので、上述の左方向の回転トルクをTsと
すると、Tsは以下の式のようになる。 TS=TSP・DSP/DS+Fsinθ・cosθ×DS/2 ・・・ ここに、TSPは、第3のスプリング82の一方の端面を
左方向に回転させようとする回転トルクであり、D
SPは、第3のスプリング82の中心径であり、DSは、
螺旋状端面81aの中心径であり、θは、螺旋状端面8
1aのつる巻角である。Next, the operation of the distance changing means 80 will be described.
This will be described with reference to FIGS. First, when the upper core 30 sucks the armature main body 21 to contract the first spring 41 and expand the second spring 71, the valve clearance is adjusted in accordance with the upward movement of the armature shaft 22 in FIGS. The member 81 has a rightward direction from the end face 11b of the stem 11 and an armature shaft 22.
From the end face 22b, a rotational torque for rotating in the left direction is transmitted. Since the stem 11 and the armature shaft 22 are pressed against each other, if the above-described leftward rotation torque is T s , T s is represented by the following equation. T S = T SP · D SP / D S + F sin θ · cos θ × D S / 2 where T SP is a rotational torque for rotating one end face of the third spring 82 to the left. And D
SP is the center diameter of the third spring 82, and DS is
The center diameter of the spiral end face 81a, θ is the spiral end face 8
This is the vine winding angle of 1a.
【0041】図5より、(TSP・DSP/DS・cosθ+
Fsinθ)/(DS/2)が斜面に働く静摩擦力FMS
=μFcosθを上回ると、斜面を滑る。ここに、μは
摩擦係数である。From FIG. 5, (T SP · D SP / D S · cos θ +
Fsin θ) / (D S / 2) is the static friction force F MS acting on the slope
== μFcos θ, slip on the slope. Here, μ is a coefficient of friction.
【0042】また、上述の右方向の回転トルクをTHと
すると、THは以下の式のようになる。 TH=TSPH・DSP/DSH ・・・ ここに、TSPHは、第3のスプリング82の他方の端面
を右方向に回転させようとする回転トルクであり、DSH
は、バルブクリアランス調整部材81の端面81bの中
心径であり、螺旋状端面81aの中心径DSに等しい。Assuming that the above-described rightward rotation torque is T H , T H is given by the following equation. Here T H = T SPH · D SP / D SH ···, T SPH is a rotational torque to rotate the other end face of the third spring 82 to the right, D SH
Is the center diameter of the end face 81b of the valve clearance adjusting member 81, equal to the center diameter D S of the helical end surface 81a.
【0043】図5より、TH/(DS/2)が平面に働く
静摩擦力FMS=μFcosθを上回ると、平面を滑る。
上記の式および式より、それぞれの回転トルクを比
較すると、左方向の回転トルクの方が右方向の回転トル
クよりも大きく、平面を滑る前に斜面を滑ることにな
る。結果として、バルブクリアランス調整部材81はア
ーマチャシャフト22の端面22bで滑り、バルブボデ
ィ1とアーマチャシャフト22との間の距離は短くな
る。As shown in FIG. 5, when T H / (D S / 2) exceeds the static friction force F MS = μFcos θ acting on the plane, the plane slides.
According to the above equations and the equations, when the respective rotational torques are compared, the rotational torque in the left direction is larger than the rotational torque in the right direction, and the user slides on a slope before sliding on a plane. As a result, the valve clearance adjustment member 81 slides on the end face 22b of the armature shaft 22, and the distance between the valve body 1 and the armature shaft 22 is reduced.
【0044】次に、ロアコア50がアーマチャ本体21
を吸引して第1のスプリング41が伸び、第2のスプリ
ング71が縮むとき、アーマチャシャフト22の図1〜
図3の下方向への動きにともなってバルブクリアランス
調整部材81には、ステム11の端面11bからは左方
向に回転させる回転トルクTHが伝達される。また、ア
ーマチャシャフト22の端面22bからは右方向に回転
させる以下の式に示す回転トルクTSが伝達される。 TS=TSP・DSP/DS−Fsinθ・cosθ×DS/2 ・・・ 上記の式および式より、ステム11の端面11bか
ら左方向に回転させる回転トルクの方がアーマチャシャ
フト22の端面22bから右方向に回転させる回転トル
クよりも大きく、斜面を滑らずに平面を滑ることにな
る。結果として、バルブクリアランス調整部材81はス
テム11の端面11bで滑り、バルブボディ1とアーマ
チャシャフト22との間の距離は変化しない。Next, the lower core 50 is attached to the armature main body 21.
When the first spring 41 expands and the second spring 71 contracts, the armature shaft 22 shown in FIGS.
3, the rotation torque T H for rotating the valve 11 in the left direction is transmitted to the valve clearance adjusting member 81 from the end face 11b of the stem 11. Further, a rotation torque T S expressed by the following equation for rotating the armature shaft 22 rightward is transmitted from the end face 22 b of the armature shaft 22. T S = T SP · D SP / D S -F sin θ · cos θ × D S / 2 From the above expression and the expression, the rotational torque of the armature shaft 22 to be rotated leftward from the end face 11b of the stem 11 is larger. The rotation torque is larger than the rotation torque rotating rightward from the end face 22b, so that the vehicle slides on a flat surface without sliding on a slope. As a result, the valve clearance adjusting member 81 slides on the end face 11b of the stem 11, and the distance between the valve body 1 and the armature shaft 22 does not change.
【0045】バルブ駆動装置100は、アーマチャ20
の上下方向の動き一対がバルブの閉開の動きに対応して
おり、上述のバルブボディ1とアーマチャシャフト22
との間の距離変化から、バルブ駆動装置100の作動に
ともない、バルブボディ1とアーマチャシャフト22と
間の距離が常に短くなる方向に動こうとする。The valve driving device 100 includes an armature 20
A pair of up and down movements correspond to the closing and opening movements of the valve, and the valve body 1 and the armature shaft 22 described above.
From the change in distance between the valve body 1 and the armature shaft 22, the distance between the valve body 1 and the armature shaft 22 tends to decrease in accordance with the operation of the valve driving device 100.
【0046】次に、バルブクリアランスが生じたときの
距離変更手段80の作動について、図3および図4を用
いて説明する。図4(A)に示す状態から図4(B)に
示す状態にバルブクリアランスが増大するときには、バ
ルブ閉のとき、バルブクリアランス調整部材81の螺旋
状端面81aとアーマチャシャフト22の端面22bと
の間に隙間が生じている。ところが、図3に示す第3の
スプリング82により、見かけのシャフト長さが伸びる
方向にバルブクリアランス調整部材81は付勢されてい
るので、隙間を塞ぐようにバルブクリアランス調整部材
81が回転して、図4(C)に示すように、バルブクリ
アランスがゼロになる位置まで移動する。Next, the operation of the distance changing means 80 when the valve clearance occurs will be described with reference to FIGS. When the valve clearance increases from the state shown in FIG. 4A to the state shown in FIG. 4B, when the valve is closed, the distance between the spiral end face 81a of the valve clearance adjusting member 81 and the end face 22b of the armature shaft 22 is increased. There is a gap in However, since the valve clearance adjusting member 81 is urged by the third spring 82 shown in FIG. 3 in the direction in which the apparent shaft length extends, the valve clearance adjusting member 81 rotates so as to close the gap, As shown in FIG. 4C, the valve moves to a position where the valve clearance becomes zero.
【0047】バルブクリアランス調整部材81は、アー
マチャシャフト22に対して相対的な動きが可能である
ように取り付けられているので、バルブボディ1とアー
マチャシャフト22とが第1および第2のスプリング4
1および71のサージにより相対的な回転を起こした場
合にも、相対的な回転後の位置で上述のように、バルブ
ボディ1とアーマチャシャフト22との間の距離が短く
なる作用、およびバルブクリアランスがある場合(プラ
ス)にバルブクリアランス調整部材81が回転してバル
ブクリアランスを塞ぐ作用は変わらず働く。したがっ
て、バルブクリアランス調整部材81はバルブクリアラ
ンスがゼロの点を安定点として、相対的に回転し、ゼロ
ラッシュアジャスタとして働く。すなわち、距離変更手
段80は、バルブクリアランスをゼロにするラッシュア
ジャスタを構成している。Since the valve clearance adjusting member 81 is attached so as to be capable of relatively moving with respect to the armature shaft 22, the valve body 1 and the armature shaft 22 are connected to the first and second springs 4.
Even when the relative rotation is caused by the surge of 1 and 71, as described above, the distance between the valve body 1 and the armature shaft 22 is shortened at the position after the relative rotation, and the valve clearance. If there is (plus), the action of closing the valve clearance by rotating the valve clearance adjusting member 81 works without change. Therefore, the valve clearance adjusting member 81 relatively rotates with the point where the valve clearance is zero as a stable point, and functions as a zero lash adjuster. That is, the distance changing means 80 constitutes a lash adjuster that makes the valve clearance zero.
【0048】また、エンジンブロック4、ハウジング6
0、バルブボディ1およびアーマチャシャフト22の熱
膨張差によって生じるバルブクリアランスの増加は、エ
ンジン停止後の降温によって元に戻る。この現象は距離
変更手段80において、次回冷間始動時にマイナスのバ
ルブクリアランスをもつのに相当する。このマイナスの
バルブクリアランスを解消するため、エンジン停止後の
冷間始動時におけるアッパコア30またはロアコア50
がアーマチャ本体21を吸着するまでの期間を、例えば
共振励起吸着の共振周波数を少し外すこと等により、エ
ンジンの常温時よりも長くする。すなわち、冷間始動時
の共振励起振動をエンジンの常温始動時よりも長期間実
行することで、上記の降温によるマイナスのバルブクリ
アランスを解消することができる。The engine block 4 and the housing 6
0, the increase in valve clearance caused by the difference in thermal expansion between the valve body 1 and the armature shaft 22 is restored by the temperature decrease after the engine is stopped. This phenomenon corresponds to having a negative valve clearance at the next cold start in the distance changing means 80. In order to eliminate the negative valve clearance, the upper core 30 or the lower core 50 during the cold start after the engine is stopped.
Is made longer than when the engine is at room temperature, for example, by slightly deviating the resonance frequency of resonance excitation adsorption. That is, by performing the resonance excitation vibration at the time of the cold start for a longer period of time than at the time of the normal temperature start of the engine, the negative valve clearance due to the above-mentioned temperature drop can be eliminated.
【0049】次に、ダンパ手段90の作動について説明
する。 (1) 弁開時、アーマチャ本体21がロアコア50に着座
する直前において、環状部材97が環状凸部99に衝突
する。そして、アーマチャシャフト22とともに可動筒
96が図2の下方に移動し、可動膜94および95が図
2の下方に移動する。すると、密封容器内に充填されて
いる作動油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がロアコア50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50が破損したりすることを防止することができ
る。Next, the operation of the damper means 90 will be described. (1) When the valve is opened, the annular member 97 collides with the annular convex portion 99 immediately before the armature main body 21 is seated on the lower core 50. Then, the movable cylinder 96 moves downward in FIG. 2 together with the armature shaft 22, and the movable films 94 and 95 move downward in FIG. Then, a damper action is generated by the working oil filled in the sealed container. Therefore,
It is possible to prevent the armature main body 21 from directly colliding with the lower core 50 to generate a loud impact sound, or to prevent the armature main body 21 and the lower core 50 from being damaged.
【0050】(2) 弁閉時、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、環状部材98が環状
凸部99に衝突する。そして、アーマチャシャフト22
とともに可動筒96が図1の上方に移動し、可動膜94
および95が図1の上方に移動する。すると、密封容器
内に充填されている作動油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30が破損したりすることを
防止することができる。(2) When the valve is closed, just before the armature main body 21 is seated on the upper core 30, the annular member 98 collides with the annular projection 99. And the armature shaft 22
At the same time, the movable cylinder 96 moves upward in FIG.
And 95 move upward in FIG. Then, a damper action is generated by the working oil filled in the sealed container. Therefore, the armature main body 21 is
Can be prevented from generating a loud impact sound due to direct collision with the armature, and from damaging the armature body 21 and the upper core 30.
【0051】以上説明した本発明の一実施例において
は、距離変更手段80は、バルブボディ1およびアーマ
チャシャフト22に生じる相対回転を利用してバルブボ
ディ1とアーマチャシャフト22との間の距離を変更す
る。このため、第1および第2のスプリング41および
71のサージによりバルブボディ1やアーマチャシャフ
ト22が運転中に回転し、バルブボディ1およびアーマ
チャシャフト22に相対回転が生じると、距離変更手段
80によりバルブボディ1とアーマチャシャフト22と
の間の距離が変更される。したがって、外部油圧源を必
要としないので、簡単な構成で装置の体格を増大させる
ことなく、バルブクリアランスを調整することができ
る。また、可動部の質量増加を抑えて消費電力を低減す
るとともに、バルブの応答性を向上することができる。In the embodiment of the present invention described above, the distance changing means 80 changes the distance between the valve body 1 and the armature shaft 22 using the relative rotation generated in the valve body 1 and the armature shaft 22. I do. Therefore, when the valve body 1 and the armature shaft 22 rotate during operation due to the surge of the first and second springs 41 and 71 and the valve body 1 and the armature shaft 22 rotate relative to each other, the distance changing means 80 causes the valve to rotate. The distance between the body 1 and the armature shaft 22 is changed. Therefore, since no external hydraulic pressure source is required, the valve clearance can be adjusted with a simple configuration without increasing the size of the device. In addition, power consumption can be reduced by suppressing an increase in the mass of the movable portion, and the responsiveness of the valve can be improved.
【0052】さらに本実施例においては、距離変更手段
80は、バルブクリアランスをゼロにするラッシュアジ
ャスタを構成しているので、アーマチャ本体21の吸着
失敗を防ぐとともに、バルブボディ1、バルブクリアラ
ンス調整部材81等の部材の摩耗によるクリアランス変
化を補償することができる。したがって、使用環境温度
の変化および使用劣化による影響を低減し、安定した作
動を得ることができる。Further, in this embodiment, since the distance changing means 80 constitutes a lash adjuster for reducing the valve clearance to zero, the failure of the armature body 21 to be absorbed is prevented, and the valve body 1 and the valve clearance adjusting member 81 are prevented. It is possible to compensate for a change in clearance due to abrasion of members such as. Therefore, it is possible to reduce the influence of the change of the use environment temperature and the use deterioration, and obtain a stable operation.
【0053】以上説明した本発明の一実施例では、バル
ブクリアランス調整部材81のアーマチャシャフト22
側の端部に螺旋状端面81aを形成したが、本発明で
は、バルブクリアランス調整部材のバルブボディ側の端
部に螺旋状端面を形成してもよい。In the embodiment of the present invention described above, the armature shaft 22 of the valve clearance adjusting member 81 is used.
Although the spiral end face 81a is formed at the end on the side of the valve body, a spiral end face may be formed at the end on the valve body side of the valve clearance adjusting member in the present invention.
【0054】また本実施例では、作動油を充填した密封
容器を有するダンパ手段90を備えたバルブ駆動装置1
00に本発明を適用した例について説明したが、本発明
では、ダンパ手段に作動油を供給する手段、ならびにダ
ンパ手段から作動油を排出する手段を備えたダンパ手段
を備えたバルブ駆動装置に適用することは可能である。Further, in this embodiment, the valve driving device 1 provided with the damper means 90 having a sealed container filled with hydraulic oil.
Although the present invention has been described with respect to an example in which the present invention is applied to 00, the present invention is applied to a valve driving device having damper means having means for supplying hydraulic oil to damper means and means for discharging hydraulic oil from the damper means. It is possible to do.
【0055】また実施例では、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。In the embodiment, the present invention is applied to the valve driving device that drives the intake valve by electromagnetic force. However, it is needless to say that the present invention can be applied to a valve driving device that drives the exhaust valve by electromagnetic force.
【図1】本発明の一実施例によるバルブ駆動装置の距離
変更手段を示すものであって、図2の主要部拡大図であ
る。FIG. 1 is an enlarged view of a main part of FIG. 2, showing a distance changing unit of a valve driving device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一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。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a state of the valve driving device according to an embodiment of the present invention when power is not supplied.
【図3】本発明の一実施例によるバルブ駆動装置の距離
変更手段を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic view showing a distance changing unit of the valve driving device according to one embodiment of the present invention.
【図4】(A)、(B)および(C)は、本発明の一実
施例によるバルブ駆動装置の距離変更手段の作動を説明
するための模式図である。FIGS. 4A, 4B and 4C are schematic diagrams for explaining the operation of the distance changing means of the valve driving device according to one embodiment of the present invention.
【図5】本発明の一実施例によるバルブ駆動装置の距離
変更手段の作動を説明するための模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining an operation of a distance changing unit of the valve driving device according to one embodiment of the present invention.
【図6】従来のバルブ駆動装置における吸気側バルブク
リアランスを示すデータ図である。FIG. 6 is a data diagram showing intake-side valve clearance in a conventional valve driving device.
【図7】従来のバルブ駆動装置における排気側バルブク
リアランスを示すデータ図である。FIG. 7 is a data diagram showing an exhaust-side valve clearance in a conventional valve driving device.
1 バルブボディ 11 ステム 11b 端面 11c 内壁(第1の内壁) 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) 22b 端面 22c 内壁(第2の内壁) 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) 41 第1のスプリング(第1の付勢手段) 50 ロアコア(第2の固定子) 51 ロアコイル(第2のコイル部) 71 第2のスプリング(第2の付勢手段) 80 距離変更手段 81 バルブクリアランス調整部材 81a 螺旋状端面 81b 端面 81c 内壁(第3の内壁) 82 第3のスプリング(第3の付勢手段) 83 ピン(軸部材) 100 バルブ駆動装置 Reference Signs List 1 valve body 11 stem 11b end face 11c inner wall (first inner wall) 20 armature (movable element) 21 armature main body 22 armature shaft (movable element shaft) 22b end face 22c inner wall (second inner wall) 30 upper core (first stator) 31) Upper coil (first coil part) 41 First spring (first biasing means) 50 Lower core (second stator) 51 Lower coil (second coil part) 71 Second spring (second coil) Urging means) 80 distance changing means 81 valve clearance adjusting member 81a spiral end face 81b end face 81c inner wall (third inner wall) 82 third spring (third urging means) 83 pin (shaft member) 100 valve driving device
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Claims (7)
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、 前記可動子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、 前記可動子本体を挟んで前記第1の固定子に対向して配
設され、前記可動子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、 前記バルブボディまた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
ディまたは前記可動子を弁閉方向に付勢する第2の付勢
手段と、 前記バルブボディおよび前記可動子シャフトに生じる相
対回転を利用して前記バルブボディと前記可動子シャフ
トとの間の距離を変更する距離変更手段と、 を備えることを特徴とするバルブ駆動装置。1. A mover having a valve body of an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine, a mover shaft connected to the valve body, and a mover body made of a magnetic material, and sucking the mover body. A first stator having a first coil portion for generating an electromagnetic force for moving the valve body and the mover in a valve closing direction, and facing the first stator across the mover body. A second stator having a second coil portion arranged to generate an electromagnetic force for attracting the mover body and moving the valve body and the mover in a valve opening direction by suctioning the mover body; First urging means for urging the mover in the valve opening direction; and a first urging means disposed opposite to the first urging means for urging the valve body or the mover in the valve closing direction. 2 urging means, and the valve A distance changing unit that changes a distance between the valve body and the mover shaft by using a relative rotation generated in a body and the mover shaft.
スプリングであって、前記第1の付勢手段と前記第2の
付勢手段とは巻き方向が逆方向であることを特徴とする
請求項1記載のバルブ駆動装置。2. The method according to claim 1, wherein the first and second urging means are coil springs, and the winding directions of the first and second urging means are opposite to each other. The valve driving device according to claim 1.
と前記可動子シャフトとの接続部に設けられ、前記可動
子シャフトの前記バルブボディ側の端面、または前記バ
ルブボディの前記可動子シャフト側の端面に接触可能な
螺旋状端面をもつバルブクリアランス調整部材を有する
ことを特徴とする請求項1または2記載のバルブ駆動装
置。3. The distance changing means is provided at a connection portion between the valve body and the mover shaft, and is provided at an end surface of the mover shaft on the valve body side or on a position of the valve body on the mover shaft side. 3. The valve driving device according to claim 1, further comprising a valve clearance adjusting member having a spiral end surface capable of contacting the end surface.
トと前記バルブクリアランス調整部材とを含めた見かけ
のシャフト長さが長くなる方向に前記バルブクリアラン
ス調整部材を付勢する第3の付勢手段を有することを特
徴とする請求項3記載のバルブ駆動装置。4. A third urging means for urging the valve clearance adjusting member in a direction in which an apparent shaft length including the mover shaft and the valve clearance adjusting member becomes longer. The valve driving device according to claim 3, comprising:
の前記可動子シャフト側端部の中心部に軸方向に中空な
空間を形成する第1の内壁と、前記可動子シャフトの前
記バルブボディ側端部の中心部に軸方向に中空な空間を
形成する第2の内壁と、前記バルブクリアランス調整部
材の中心部に軸方向に中空な空間を形成する第3の内壁
と、前記第1、第2および第3の内壁に遊嵌合する軸部
材とを有することを特徴とする請求項3または4記載の
バルブ駆動装置。5. A distance changing means comprising: a first inner wall forming a hollow space in the axial direction at a center of an end of the valve body on the side of the mover shaft; A second inner wall that forms a hollow space in the axial direction at the center of the end portion, a third inner wall that forms a hollow space in the axial direction at the center of the valve clearance adjusting member, The valve driving device according to claim 3, further comprising a shaft member that is loosely fitted to the second and third inner walls.
スをゼロにするラッシュアジャスタを構成していること
を特徴とする請求項1〜5のいずれか一項記載のバルブ
駆動装置。6. The valve driving device according to claim 1, wherein said distance changing means forms a lash adjuster for reducing a valve clearance to zero.
記第1の固定子または前記第2の固定子が前記可動子本
体を吸着するまでの期間を、内燃機関の常温始動時にお
ける前記第1の固定子または前記第2の固定子が前記可
動子本体を吸着するまでの期間よりも長くする励起振動
変更手段を備えることを特徴とする請求項1〜6のいず
れか一項記載のバルブ駆動装置。7. A period until the first stator or the second stator attracts the mover main body at the time of a cold start after the internal combustion engine is stopped is defined as the first period at the time of normal temperature start of the internal combustion engine. The valve according to any one of claims 1 to 6, further comprising: an excitation vibration changing unit that extends the period until the first stator or the second stator attracts the mover main body. Drive.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1999
- 1999-11-26 JP JP33570799A patent/JP4134467B2/en not_active Expired - Fee Related
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WO2008049995A3 (en) * | 2006-10-24 | 2008-06-19 | Valeo Sys Controle Moteur Sas | Assembly consisting of an engine cylinder valve and of an actuator with clearance compensating end stop |
JP2008296899A (en) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Mando Corp | Support yoke gap automatic adjusting device |
US8256315B2 (en) | 2007-05-31 | 2012-09-04 | Mando Corporation | Apparatus for automatically adjusting clearance of support yoke |
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