JP2001355417A - Internal combustion engine - Google Patents

Internal combustion engine

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JP2001355417A
JP2001355417A JP2000174293A JP2000174293A JP2001355417A JP 2001355417 A JP2001355417 A JP 2001355417A JP 2000174293 A JP2000174293 A JP 2000174293A JP 2000174293 A JP2000174293 A JP 2000174293A JP 2001355417 A JP2001355417 A JP 2001355417A
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Japan
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shaft member
valve
intake
internal combustion
combustion engine
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Application number
JP2000174293A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Shiratani
和彦 白谷
Yoshihiro Iwashita
義博 岩下
Masaji Katsumata
正司 勝間田
Keiji Yotsueda
啓二 四重田
Masato Ogiso
誠人 小木曽
Hideyuki Nishida
秀之 西田
Tomoumi Yamada
智海 山田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the interference of a movable body and a casing or the like in accompany with the rotation of the movable body to prevent the generation of the noise, and the fracture of the movable body, the casing or the like by inhibiting the unnecessary rotation of the movable body in a solenoid driving- type valve system. SOLUTION: In this internal combustion engine having a solenoid driving valve comprising a shaft member 310 holding an armature displaceable by electromagnetic force and transmitting the electromagnetic force to a valve element, and a bearing part (upper bush) 319 for axially slidably supporting the shaft member 310, a part slidably kept into contact with at least the bearing part 319 of the shaft member 310 has the axial cross sectional shape where a distance between one point on an outer periphery and a shaft center is different from a distance between another point on the outer periphery and the shaft center. The shaft member 310 is brought into contact with the bearing part 319 at least at one point having the distance from the shaft center shorter than the maximum distance to the outer periphery, and supported by the bearing part 319 to inhibit the continuous rotation.

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、自動車等に搭載す
る内燃機関に関し、特に、電磁力を利用して吸気弁を開
閉駆動する電磁駆動式動弁機構を備えた内燃機関に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine mounted on an automobile or the like, and more particularly, to an internal combustion engine provided with an electromagnetically driven valve operating mechanism for opening and closing an intake valve using electromagnetic force.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車などに搭載される内燃機関
では、吸排気弁の開閉駆動に起因した機械損失の防止、
吸気のポンピング損失の防止、正味熱効率の向上等を目
的として、吸気弁及び排気弁の開閉タイミングを任意に
変更可能な電磁駆動式動弁機構の開発が進められてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, in internal combustion engines mounted on automobiles and the like, mechanical loss caused by opening and closing of intake and exhaust valves has been prevented.
For the purpose of preventing intake pumping loss, improving net thermal efficiency, and the like, the development of an electromagnetically driven valve mechanism capable of arbitrarily changing the opening / closing timing of an intake valve and an exhaust valve has been promoted.

【0003】電磁駆動式動弁機構としては、例えば、磁
性体からなり吸排気弁と連動して進退動作するアーマチ
ャと、励磁電流が印加されたときにアーマチャを閉弁方
向へ変位させる電磁力を発生する閉弁用電磁石と、励磁
電流が印加されたときにアーマチャを開弁方向へ変位さ
せる電磁力を発生する開弁用電磁石と、前記アーマチャ
を開弁側へ付勢する開弁側付勢バネと、前記アーマチャ
を閉弁側へ付勢する閉弁側バネと、上記したアーマチ
ャ、閉弁用電磁石、開弁用電磁石、開弁側付勢バネ、及
び閉弁側付勢バネを収容する筐体とを備えたものが提案
されている。
The electromagnetically driven valve mechanism includes, for example, an armature made of a magnetic material and moving forward and backward in conjunction with an intake / exhaust valve, and an electromagnetic force for displacing the armature in a valve closing direction when an excitation current is applied. A valve-closing electromagnet that is generated, a valve-opening electromagnet that generates an electromagnetic force that displaces the armature in the valve-opening direction when an exciting current is applied, and a valve-opening-side bias that urges the armature toward the valve-opening side. A spring, a valve-closing spring for biasing the armature to the valve-closing side, and the above-described armature, valve-closing electromagnet, valve-opening electromagnet, valve-opening-side biasing spring, and valve-closing-side biasing spring are housed. A device including a housing has been proposed.

【0004】このような電磁駆動式動弁機構によれば、
従来の動弁機構のように機関出力軸(クランクシャフ
ト)の回転力を利用して吸排気弁を開閉駆動させる必要
がないため、吸排気弁の駆動に起因した機械損失が防止
される。
According to such an electromagnetically driven valve train,
Since it is not necessary to open and close the intake and exhaust valves using the rotational force of the engine output shaft (crankshaft) as in a conventional valve operating mechanism, mechanical loss due to driving of the intake and exhaust valves is prevented.

【0005】更に、上記した電磁駆動式動弁機構によれ
ば、機関出力軸の回転動作から独立して吸排気弁を開閉
駆動させることが可能となるため、吸排気弁の開閉時期
や開度を制御する場合の自由度が高い等、種々の利点が
ある。
Further, according to the above-described electromagnetically driven valve operating mechanism, the intake and exhaust valves can be opened and closed independently of the rotation of the engine output shaft. There are various advantages such as a high degree of freedom when controlling

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな電磁駆動式動弁機構では、開弁側付勢バネ及び閉弁
側付勢バネが伸縮する際に、それら開弁側付勢バネ及び
閉弁側付勢バネの両端部が相対的に回転するため、アー
マチャが変位に伴って開弁側付勢バネ及び閉弁側付勢バ
ネが伸縮すると、それら開弁側付勢バネ及び閉弁側付勢
バネの両端部の相対的な回転に起因した回転トルクがア
ーマチャに作用し、アーマチャが回転する場合がある。
In the above-described electromagnetically driven valve operating mechanism, when the valve-opening-side urging spring and the valve-closing-side urging spring expand and contract, these valve-opening-side urging springs and Since both ends of the valve-closing-side biasing spring rotate relatively, when the valve-opening-side biasing spring and the valve-closing-side biasing spring expand and contract with the displacement of the armature, the valve-opening-side biasing spring and the valve-closing spring close. Rotational torque resulting from the relative rotation of both ends of the side biasing spring acts on the armature, and the armature may rotate.

【0007】前記アーマチャは、板状の磁性体からなる
可動子と、この可動子を軸方向へ貫通するよう前記可動
子に固定された軸部材とを備えているため、軸部材の軸
心から可動子の外周までの距離が一定ではない場合(非
真円であり例えば四角形)であるときは、図11に示す
ようにアーマチャの回転によって可動子400の角部4
01が、アーマチャを収納した筐体402の内壁面と干
渉して、騒音の発生や、可動子又は筐体の破損を招く場
合がある。そこでアーマチャの回転を阻止してかかる干
渉が生じないようにする必要が生じる。
The armature includes a movable member made of a plate-shaped magnetic material and a shaft member fixed to the movable member so as to penetrate the movable member in the axial direction. When the distance to the outer periphery of the mover is not constant (non-perfect circle, for example, a square), the corner 4 of the mover 400 is rotated by rotation of the armature as shown in FIG.
01 may interfere with the inner wall surface of the housing 402 containing the armature, causing noise and damaging the mover or the housing. Therefore, it is necessary to prevent rotation of the armature so that such interference does not occur.

【0008】本発明は、上記したような事情に鑑みてさ
れたものであり、電磁力を利用して内燃機関の吸排気弁
を開閉駆動する電磁駆動式動弁機構において、可動子の
不要な回転を抑制することにより、可動子の回転に伴う
可動子と筐体等との干渉を防止し、以て騒音の発生や可
動子及び筐体等の破損を防止することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and in an electromagnetically driven valve operating mechanism that opens and closes intake and exhaust valves of an internal combustion engine using electromagnetic force, a movable element is unnecessary. An object of the present invention is to prevent rotation of the mover from causing interference between the mover and the housing or the like due to rotation of the mover, thereby preventing generation of noise or damage to the mover or the housing.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した課題
を解決するために以下のような手段を採用した。すなわ
ち、本発明に係る内燃機関は、電磁力によって変位する
アーマチャを保持し、弁体に電磁力を伝達する軸部材
と、前記軸部材を軸方向に摺動自在に支持する軸受け部
と、を備え、前記弁体を電磁力を用いて駆動する電磁駆
動弁を有する内燃機関であって、前記軸部材の少なくと
も軸受け部と摺動可能に接触する部分は、その軸断面形
状が軸心から外周上の一点までの距離と、軸心から外周
上の他の一点までの距離が互いに相違するように形成さ
れ、前記軸部材は、軸心からの距離が外周上までの最大
距離よりも小さい位置にある外周上の少なくとも一点が
軸受け部に接触して、連続的な回転を許容しないように
軸受け部により支持されていることを特徴とする。
The present invention employs the following means to solve the above-mentioned problems. That is, the internal combustion engine according to the present invention includes an axis member that holds an armature that is displaced by electromagnetic force, transmits an electromagnetic force to a valve body, and a bearing portion that supports the axis member slidably in the axial direction. An internal combustion engine having an electromagnetically driven valve that drives the valve body using an electromagnetic force, wherein at least a portion of the shaft member that slidably contacts a bearing portion has an axial cross-sectional shape that extends from an axis to an outer periphery. The distance to the upper point and the distance from the axis to another point on the outer circumference are formed to be different from each other, and the shaft member is located at a position where the distance from the axis is smaller than the maximum distance to the outer circumference. At least one point on the outer periphery of the above is contacted with the bearing portion and is supported by the bearing portion so as not to allow continuous rotation.

【0010】ここで軸部材の前記軸断面形状は、軸部材
が軸受け部によって軸方向における摺動を許容されつつ
回転しないように支持されればよいことから、真円以外
のあらゆる形状が含まれる。例えば、外周に突部を有す
る円形、三角形、四角形、六角形等の多角形、または楕
円形とすることができる。
Here, the shaft section shape of the shaft member may be any shape other than a perfect circle, since the shaft member may be supported by the bearing portion so as not to rotate while being allowed to slide in the axial direction. . For example, the shape may be a polygon having a protrusion on the outer periphery, such as a circle, a triangle, a square, a hexagon, or an ellipse.

【0011】他方、軸受け部は、これを軸部材の軸心か
ら外周までの距離が最大となる点以外の位置において、
少なくとも一点が軸部材の外周に接してこれを支持する
ものであればよい。すなわち前記軸部材を支持する軸受
け部の形状は、前記軸部材の連続回転を許容しないよう
にこれを支持できれば、特に限定されるものではない。
ここで連続回転を許容しないように支持されるとは、全
く回転を許容しないものの他に、一定範囲において回転
を許容するものを含むが、アーマチャの回転による破損
や騒音を効果的に防止するためには、軸部材の回転をほ
とんど許容しないように、軸受け部によって軸部材を支
持することが望ましい。したがって軸部材を軸方向に摺
動自在に支持する軸受け部は、前記軸部材の回転を抑制
し、これを軸方向にのみ確実に案内するために、軸部材
の軸断面形状とほぼ同一の形状とするのが好ましい。
On the other hand, the bearing portion is located at a position other than the point at which the distance from the axis of the shaft member to the outer periphery is maximized.
It is sufficient that at least one point is in contact with and supports the outer periphery of the shaft member. That is, the shape of the bearing portion supporting the shaft member is not particularly limited as long as it can support the shaft member so as not to allow continuous rotation.
Here, the term "supported so as not to allow continuous rotation" includes not only one that does not allow rotation at all, but also one that allows rotation within a certain range, but in order to effectively prevent damage and noise due to rotation of the armature. It is desirable that the shaft member is supported by the bearing portion so that the rotation of the shaft member is hardly allowed. Therefore, the bearing portion that supports the shaft member slidably in the axial direction suppresses the rotation of the shaft member and has a shape substantially the same as the shaft cross-sectional shape of the shaft member in order to reliably guide the shaft member only in the axial direction. It is preferred that

【0012】このように本発明は、アーマチャを保持し
た軸部材の少なくとも軸受け部と摺動可能に接触する部
分が、軸断面形状が軸心から外周の一点までの距離と、
軸心から外周の他の一点までの距離が互いに相違するよ
うに形成され、前記軸部材は、軸心からの距離が外周上
までの最大距離よりも小さい位置にある外周上の少なく
とも一点が接触するように、軸受け部によって支持され
ているので、この軸受け部において回転抵抗が生じて軸
部材の回転が抑制される。よって軸部材に固定されてい
るアーマチャが連続的に回転してその外周部が周囲の構
造物に衝突することが回避される。
As described above, according to the present invention, at least a portion of the shaft member holding the armature that is slidably in contact with the bearing portion has a shaft cross-sectional shape that is a distance from the axis to one point on the outer periphery;
The distance from the axis to another point on the outer periphery is different from each other, and the shaft member is in contact with at least one point on the outer periphery at a position where the distance from the axis is smaller than the maximum distance to the outer periphery. As described above, since the bearing is supported by the bearing, a rotational resistance is generated in the bearing and the rotation of the shaft member is suppressed. Therefore, it is possible to prevent the armature fixed to the shaft member from continuously rotating and its outer peripheral portion from colliding with the surrounding structure.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電磁駆動弁を
有する内燃機関の具体的な実施態様について図面に基づ
いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A specific embodiment of an internal combustion engine having an electromagnetically driven valve according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1及び図2は、本実施の形態に係る内燃
機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。図1及
び図2に示す内燃機関1は、4つの気筒21を備えた4
ストローク・サイクルの水冷式ガソリンエンジンであ
る。
FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams showing a schematic configuration of an internal combustion engine and an intake / exhaust system thereof according to the present embodiment. The internal combustion engine 1 shown in FIGS. 1 and 2 has four cylinders 21.
It is a stroke cycle water-cooled gasoline engine.

【0015】内燃機関1は、4つの気筒21及び冷却水
路1cが形成されたシリンダブロック1bと、このシリ
ンダブロック1bの上部に固定されたシリンダヘッド1
aとを備えている。
The internal combustion engine 1 includes a cylinder block 1b in which four cylinders 21 and a cooling water passage 1c are formed, and a cylinder head 1 fixed on an upper portion of the cylinder block 1b.
a.

【0016】前記シリンダブロック1bには、機関出力
軸たるクランクシャフト23が回転自在に支持され、こ
のクランクシャフト23は、各気筒21内に摺動自在に
装填されたピストン22とコネクティングロッド19を
介して連結されている。
A crankshaft 23 as an engine output shaft is rotatably supported by the cylinder block 1b. The crankshaft 23 is connected to a piston 22 slidably mounted in each cylinder 21 via a connecting rod 19. Connected.

【0017】前記クランクシャフト23の端部にはタイ
ミングロータ51aと電磁ピックアップ51bを備えた
クランクポジションセンサ51が設けられている。また
前記シリンダブロック1bには、前記冷却水路1c内を
流れる冷却水の温度に対応した電気信号を出力する水温
センサ52が取り付けられている。
At the end of the crankshaft 23, a crank position sensor 51 having a timing rotor 51a and an electromagnetic pickup 51b is provided. A water temperature sensor 52 that outputs an electric signal corresponding to the temperature of the cooling water flowing in the cooling water passage 1c is attached to the cylinder block 1b.

【0018】各気筒21のピストン22上方には、ピス
トン22の頂面とシリンダヘッド1aの壁面とに囲まれ
た燃焼室24が形成されている。前記シリンダヘッド1
aには、各気筒21の燃焼室24に臨むよう点火栓25
が取り付けられ、この点火栓25には、該点火栓25に
駆動電流を印加するためのイグナイタ25aが接続され
ている。
Above the piston 22 of each cylinder 21, a combustion chamber 24 surrounded by the top surface of the piston 22 and the wall surface of the cylinder head 1a is formed. The cylinder head 1
a includes spark plugs 25 facing the combustion chamber 24 of each cylinder 21.
The ignition plug 25 is connected to an igniter 25a for applying a drive current to the ignition plug 25.

【0019】前記シリンダヘッド1aにおいて各気筒2
1の燃焼室24に臨む部位には、吸気ポート26の開口
端が2つ形成されるとともに、排気ポート27の開口端
が2つ形成されている。そして、前記シリンダヘッド1
aには、前記吸気ポート26の各開口端を開閉する吸気
弁28と、前記排気ポート27の各開口端を開閉する排
気弁29とが進退自在に設けられている。
In the cylinder head 1a, each cylinder 2
Two open ends of the intake port 26 and two open ends of the exhaust port 27 are formed at a portion facing one combustion chamber 24. And the cylinder head 1
In a, an intake valve 28 for opening and closing each open end of the intake port 26 and an exhaust valve 29 for opening and closing each open end of the exhaust port 27 are provided to be able to move forward and backward.

【0020】前記シリンダヘッド1aには、励磁電流が
印加されたときに発生する電磁力を利用して前記吸気弁
28を進退駆動する電磁駆動機構30(以下、吸気側電
磁駆動機構30と称する)が吸気弁28と同数設けられ
ている。各吸気側電磁駆動機構30には、該吸気側電磁
駆動30に励磁電流を印加するための駆動回路30a
(以下、吸気側駆動回路30aと称する)が電気的に接
続されている。
An electromagnetic drive mechanism 30 for driving the intake valve 28 forward and backward by using an electromagnetic force generated when an excitation current is applied to the cylinder head 1a (hereinafter referred to as an intake-side electromagnetic drive mechanism 30). Are provided in the same number as the intake valves 28. Each intake-side electromagnetic drive mechanism 30 has a drive circuit 30 a for applying an exciting current to the intake-side electromagnetic drive 30.
(Hereinafter, referred to as an intake-side drive circuit 30a).

【0021】前記シリンダヘッド1aには、励磁電流が
印加されたときに発生する電磁力を利用して前記排気弁
29を進退駆動する電磁駆動機構31(以下、排気側電
磁駆動機構31と称する)が排気弁29と同数設けられ
ている。各排気側電磁駆動機構31には、該排気側電磁
駆動機構31に励磁電流を印加するための駆動回路31
a(以下、排気側駆動回路31aと称する)が電気的に
接続されている。
An electromagnetic drive mechanism 31 for driving the exhaust valve 29 forward and backward by using an electromagnetic force generated when an excitation current is applied to the cylinder head 1a (hereinafter referred to as an exhaust-side electromagnetic drive mechanism 31). Are provided in the same number as the exhaust valves 29. Each exhaust-side electromagnetic drive mechanism 31 has a drive circuit 31 for applying an exciting current to the exhaust-side electromagnetic drive mechanism 31.
a (hereinafter, referred to as an exhaust-side drive circuit 31a) is electrically connected.

【0022】内燃機関1のシリンダヘッド1aには、4
つの枝管からなる吸気枝管33が接続され、前記吸気枝
管33の各枝管は、各気筒21の吸気ポート26と連通
している。
The cylinder head 1a of the internal combustion engine 1 has 4
An intake branch pipe 33 composed of two branch pipes is connected, and each branch pipe of the intake branch pipe 33 communicates with the intake port 26 of each cylinder 21.

【0023】前記シリンダヘッド1aにおいて前記吸気
枝管33との接続部位の近傍には、その噴孔が吸気ポー
ト26内に臨むよう燃料噴射弁32が取り付けられてい
る。前記吸気枝管33は、吸気の脈動を抑制するための
サージタンク34に接続されている。前記サージタンク
34には、吸気管35が接続され、吸気管35は、吸気
中の塵や埃等を取り除くためのエアクリーナボックス3
6と接続されている。
A fuel injection valve 32 is attached to the cylinder head 1a in the vicinity of the connection portion with the intake branch pipe 33 so that the injection hole faces the intake port 26. The intake branch pipe 33 is connected to a surge tank 34 for suppressing pulsation of intake air. An intake pipe 35 is connected to the surge tank 34. The intake pipe 35 is provided with an air cleaner box 3 for removing dust and dirt during intake.
6 is connected.

【0024】前記吸気管35には、該吸気管35内を流
れる空気の質量(吸入空気質量)に対応した電気信号を
出力するエアフローメータ44が取り付けられている。
前記吸気管35において前記エアフローメータ44より
下流の部位には、該吸気管35内を流れる吸気の流量を
調整するスロットル弁39が設けられている。
An air flow meter 44 for outputting an electric signal corresponding to the mass of air flowing through the intake pipe 35 (mass of intake air) is attached to the intake pipe 35.
A throttle valve 39 for adjusting the flow rate of intake air flowing through the intake pipe 35 is provided at a position downstream of the air flow meter 44 in the intake pipe 35.

【0025】前記スロットル弁39には、ステッパモー
タ等からなり印加電力の大きさに応じて前記スロットル
弁39を開閉駆動するスロットル用アクチュエータ40
と、前記スロットル弁39の開度に対応した電気信号を
出力するスロットルポジションセンサ41とが取り付け
られている。
The throttle valve 39 is provided with a throttle actuator 40 for driving the opening and closing of the throttle valve 39 in accordance with the magnitude of the applied electric power.
And a throttle position sensor 41 for outputting an electric signal corresponding to the opening of the throttle valve 39.

【0026】前記スロットル弁39には、該スロットル
弁39と独立に回動自在であり、且つアクセルペダル4
2に連動して回動する図示しないアクセルレバーが取り
付けられ、そのアクセルレバーには、該アクセルレバー
の回動量に対応した電気信号を出力するアクセルポジシ
ョンセンサ43が取り付けられている。
The throttle valve 39 is rotatable independently of the throttle valve 39, and the accelerator pedal 4
An accelerator lever (not shown) that rotates in conjunction with 2 is attached to the accelerator lever, and an accelerator position sensor 43 that outputs an electric signal corresponding to the amount of rotation of the accelerator lever is attached to the accelerator lever.

【0027】一方、前記内燃機関1のシリンダヘッド1
aには、4本の枝管が内燃機関1の直下流において1本
の集合管に合流するよう形成された排気枝管45が接続
され、前記排気枝管45の各枝管が各気筒21の排気ポ
ート27と連通している。
On the other hand, the cylinder head 1 of the internal combustion engine 1
An exhaust branch pipe 45 formed so that four branch pipes merge into one collecting pipe immediately downstream of the internal combustion engine 1 is connected to a, and each branch pipe of the exhaust branch pipe 45 is connected to each cylinder 21. The exhaust port 27 communicates with the exhaust port 27.

【0028】前記排気枝管45は、排気浄化触媒46を
介して排気管47に接続され、排気管47は、下流にて
図示しないマフラーと接続されている。前記排気枝管4
5には、該排気枝管45内を流れる排気、言い換えれ
ば、排気浄化触媒46に流入する排気の空燃比に対応し
た電気信号を出力する空燃比センサ48が取り付けられ
ている。
The exhaust branch pipe 45 is connected to an exhaust pipe 47 via an exhaust purification catalyst 46, and the exhaust pipe 47 is connected downstream to a muffler (not shown). The exhaust branch pipe 4
5 is provided with an air-fuel ratio sensor 48 that outputs an electric signal corresponding to the air-fuel ratio of the exhaust flowing in the exhaust branch pipe 45, in other words, the exhaust flowing into the exhaust purification catalyst 46.

【0029】上記したように構成された内燃機関1に
は、該内燃機関1の運転状態を制御するための電子制御
ユニット(Electronic Control Unit:ECU)20が
併設されている。
The internal combustion engine 1 configured as described above is provided with an electronic control unit (ECU) 20 for controlling the operating state of the internal combustion engine 1.

【0030】前記ECU20には、スロットルポジショ
ンセンサ41、アクセルポジションセンサ43、エアフ
ローメータ44、空燃比センサ48、クランクポジショ
ンセンサ51、水温センサ52、バルブリフトセンサ3
17等の各種センサが電気配線を介して接続され、各セ
ンサの出力信号がECU20に入力されるようになって
いる。
The ECU 20 includes a throttle position sensor 41, an accelerator position sensor 43, an air flow meter 44, an air-fuel ratio sensor 48, a crank position sensor 51, a water temperature sensor 52, and a valve lift sensor 3.
Various sensors such as 17 are connected via electric wiring, and output signals of each sensor are input to the ECU 20.

【0031】前記ECU20には、イグナイタ25a、
吸気側駆動回路30a、排気側駆動回路31a、燃料噴
射弁32、スロットル用アクチュエータ40等が電気配
線を介して接続され、ECU20は、上記した各種セン
サの出力信号値をパラメータとして、イグナイタ25
a、吸気側駆動回路30a、排気側駆動回路31a、燃
料噴射弁32、或いはスロットル用アクチュエータ40
を制御することが可能になっている。
The ECU 20 includes an igniter 25a,
The intake-side drive circuit 30a, the exhaust-side drive circuit 31a, the fuel injection valve 32, the throttle actuator 40, and the like are connected via electric wiring, and the ECU 20 sets the igniter 25
a, the intake side drive circuit 30a, the exhaust side drive circuit 31a, the fuel injection valve 32, or the throttle actuator 40
Can be controlled.

【0032】次に、本実施の形態に係る吸気側電磁駆動
機構30の具体的な構成について述べる。図3は、吸気
側電磁駆動機構30の構成を示す断面図である。図3に
おいて内燃機関1のシリンダヘッド1aは、シリンダブ
ロック1bの上面に固定されるロアヘッド10と、この
ロアヘッド10の上部に設けられたアッパヘッド11と
を備えている。
Next, a specific configuration of the intake-side electromagnetic drive mechanism 30 according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the intake-side electromagnetic drive mechanism 30. In FIG. 3, the cylinder head 1a of the internal combustion engine 1 includes a lower head 10 fixed to the upper surface of the cylinder block 1b, and an upper head 11 provided on the lower head 10.

【0033】前記ロアヘッド10には、各気筒21毎に
2つの吸気ポート26が形成され、各吸気ポート26の
燃焼室24側の開口端には、吸気弁28の弁体28aが
着座するための弁座12が設けられている。
In the lower head 10, two intake ports 26 are formed for each cylinder 21. At the open end of each intake port 26 on the combustion chamber 24 side, a valve body 28a of an intake valve 28 is seated. A valve seat 12 is provided.

【0034】前記ロアヘッド10には、各吸気ポート2
6の内壁面から該ロアヘッド10の上面にかけて断面円
形の貫通部が形成され、その貫通部には筒状のバルブガ
イド13が挿入されている。前記バルブガイド13の内
孔には、吸気弁28の弁軸28bが貫通し、前記弁軸2
8bが軸方向へ摺動自在となっている。
The lower head 10 is provided with each intake port 2
A penetrating part having a circular cross section is formed from the inner wall surface of 6 to the upper surface of the lower head 10, and a cylindrical valve guide 13 is inserted into the penetrating part. A valve shaft 28b of the intake valve 28 penetrates through an inner hole of the valve guide 13, and the valve shaft 2
8b is slidable in the axial direction.

【0035】前記アッパヘッド11において前記バルブ
ガイド13と軸心が同一となる部位には、直方体状の第
1コア301及び第2コア302が嵌入される断面四角
形のコア取付孔14が設けられている。前記コア取付孔
14の下部14bは、その上部14aに比して径大に形
成されている。以下、前記コア取付孔14の下部14b
を径大部14bと称し、前記コア取付孔14の上部14
aを径小部14aと称する。
In the upper head 11, a core mounting hole 14 having a rectangular cross section into which a first core 301 and a second core 302 having a rectangular parallelepiped shape are fitted is provided at a position where the axis of the valve guide 13 is the same as that of the valve guide 13. . The lower part 14b of the core mounting hole 14 is formed larger in diameter than the upper part 14a. Hereinafter, a lower portion 14b of the core mounting hole 14
Is referred to as a large diameter portion 14b, and the upper portion 14 of the core mounting hole 14 is
a is referred to as a small diameter portion 14a.

【0036】前記径小部14aには、軟磁性体からなる
第1コア301と第2コア302とが所定の間隙303
を介して軸方向に直列に嵌挿されている。これらの第1
コア301の上端と第2コア302の下端には、それぞ
れフランジ301aとフランジ302aが形成されてお
り、第1コア301は上方から、また第2コア302は
下方からそれぞれコア取付孔14に嵌挿され、フランジ
301aとフランジ302aがコア取付孔14の縁部に
当接することにより第1コア301と第2コア302の
位置決めがなされて、前記間隙303が所定の距離に保
持されるようになっている。
In the small-diameter portion 14a, a first core 301 and a second core 302 made of a soft magnetic material are provided with a predetermined gap 303.
Are inserted in series in the axial direction. These first
A flange 301a and a flange 302a are formed at the upper end of the core 301 and the lower end of the second core 302, respectively, and the first core 301 is inserted into the core mounting hole 14 from above and the second core 302 is inserted from below. The first core 301 and the second core 302 are positioned by the flange 301a and the flange 302a abutting on the edge of the core mounting hole 14, so that the gap 303 is maintained at a predetermined distance. I have.

【0037】前記第1コア301の上部には、コア取付
孔14の径大部14bより径大なアッパプレート318
が配置され、そのアッパプレート318の上部には、筒
状体の下端に前記アッパプレート318と略同一幅を有
するフランジ305aが形成されたアッパキャップ30
5が配置されている。
On the upper part of the first core 301, an upper plate 318 larger in diameter than the large diameter part 14b of the core mounting hole 14 is provided.
Is disposed on the upper plate 318, and an upper cap 30 having a flange 305a having substantially the same width as the upper plate 318 formed at the lower end of the cylindrical body.
5 are arranged.

【0038】前記したアッパキャップ305及びアッパ
プレート318は、アッパキャップ305のフランジ3
05a上面からアッパプレート318を介してアッパヘ
ッド11の内部へ貫通するボルト304によりアッパヘ
ッド11の上面に固定されている。
The upper cap 305 and the upper plate 318 are connected to the flange 3 of the upper cap 305.
It is fixed to the upper surface of the upper head 11 by a bolt 304 that penetrates from the upper surface of the upper head 05a to the inside of the upper head 11 via the upper plate 318.

【0039】この場合、アッパキャップ305及びアッ
パプレート318は、フランジ部305aを含むアッパ
キャップ305の下端がアッパプレート318の上面に
当接すると同時に、アッパプレート318の下面が第1
コア301の上面周縁部に当接した状態でアッパヘッド
11に固定されることになり、その結果、第1コア30
1がアッパヘッド11に固定されることになる。
In this case, the lower end of the upper cap 305 including the flange portion 305a contacts the upper surface of the upper plate 318, and the lower surface of the upper plate 318
The core 301 is fixed to the upper head 11 while being in contact with the peripheral edge of the upper surface. As a result, the first core 30
1 is fixed to the upper head 11.

【0040】前記第2コア302の下部には、コア取付
孔14の径大部14bと略同一幅のロアプレート307
が設けられている。このロアプレート307は、該ロア
プレート307の下面からアッパヘッド11へ貫通する
ボルト306により、前記径小部14aと径大部14b
の段部における下向きの段差面に固定されている。この
場合、ロアプレート307が第2コア302の下面周縁
部に当接した状態で固定されることになり、その結果、
第2コア302がアッパヘッド11に固定されることに
なる。
A lower plate 307 having substantially the same width as the large-diameter portion 14b of the core mounting hole 14 is provided below the second core 302.
Is provided. The lower plate 307 is fixed to the small-diameter portion 14 a and the large-diameter portion 14 b by bolts 306 penetrating from the lower surface of the lower plate 307 to the upper head 11.
Are fixed to the downward step surface in the step portion. In this case, the lower plate 307 is fixed in a state in which the lower plate 307 is in contact with the lower peripheral edge of the second core 302, and as a result,
The second core 302 is fixed to the upper head 11.

【0041】前記第1コア301の前記間隙303側の
面に形成された溝には、第1の電磁コイル308が把持
されており、前記第2コア302の間隙303側の面に
形成された溝には第2の電磁コイル309が把持されて
いる。その際、第1の電磁コイル308と第2の電磁コ
イル309とは、前記間隙303を介して向き合う位置
に配置されるものとする。そして、第1及び第2の電磁
コイル308、309は、前述した吸気側駆動回路30
aと電気的に接続されている。
A groove formed on the surface of the first core 301 on the side of the gap 303 holds a first electromagnetic coil 308, and is formed on a surface of the second core 302 on the side of the gap 303. The second electromagnetic coil 309 is held in the groove. At this time, the first electromagnetic coil 308 and the second electromagnetic coil 309 are arranged at positions facing each other via the gap 303. The first and second electromagnetic coils 308 and 309 are connected to the intake side drive circuit 30 described above.
a.

【0042】前記した第1コア301と第1の電磁コイ
ル308は、電磁駆動機構30の電磁石を構成するもの
であり、前記した第2コア302と第2の電磁コイル3
09も、同様に電磁石を構成する。
The first core 301 and the first electromagnetic coil 308 constitute an electromagnet of the electromagnetic drive mechanism 30, and the second core 302 and the second electromagnetic coil 3
09 also constitutes an electromagnet.

【0043】前記間隙303内には、四角形の板状であ
り軟磁性体からなるアーマチャ311が配置されてい
る。このアーマチャ311には、図4に示すように非磁
性体からなる軸部材310が、前記アーマチャ311の
中心から上下方向に延出し、前記第1コア301及び前
記第2コア302のを貫通するよう固定されている。こ
の軸部材310はアーマチャ311の変位を弁体28a
に伝達するものであり、いわゆるアーマチャシャフトを
構成する。
In the gap 303, an armature 311 made of a soft magnetic material and having a rectangular plate shape is arranged. In the armature 311, a shaft member 310 made of a non-magnetic material extends vertically from the center of the armature 311 and penetrates the first core 301 and the second core 302 as shown in FIG. 4. Fixed. The shaft member 310 detects the displacement of the armature 311 by using the valve body 28a.
To form a so-called armature shaft.

【0044】前記軸部材310は、その上端が前記第1
コア301を貫通してアッパキャップ305内まで至る
とともに、その下端が第2コア302を貫通して径大部
14b内まで至るよう形成されている。
The upper end of the shaft member 310 has the first shape.
The lower end is formed so as to penetrate the second core 302 and reach the inside of the large-diameter portion 14 b while penetrating the core 301 and reaching the inside of the upper cap 305.

【0045】これに対応して、前記第1コア301の上
端面と、前記第2コア302の下端面のそれぞれの貫通
路321の出口には、前記軸部材310の外径と略同径
の内径を有する環状のアッパブッシュ319とロアブッ
シュ320とが設けられ、これらアッパブッシュ319
とロアブッシュ320とにより前記軸部材310が軸方
向に摺動自在に支持されている。すなわち、アッパブッ
シュ319とロアブッシュ320は軸部材310を支持
する軸受け部を構成している。
Correspondingly, the outlets of the through-passages 321 on the upper end surface of the first core 301 and the lower end surface of the second core 302 have the same diameter as the outer diameter of the shaft member 310. An annular upper bush 319 having an inner diameter and a lower bush 320 are provided.
The shaft member 310 is slidably supported in the axial direction by the and the lower bush 320. That is, the upper bush 319 and the lower bush 320 constitute a bearing that supports the shaft member 310.

【0046】一方、軸部材310の外周面であって、ア
ッパブッシュ319とロアブッシュ320と接触するそ
れぞれの部分には、図4、図6、図7に示す溝部310
aが形成されている。この溝部310aは軸部材310
の外周面の互いに対向する位置に設けられ、一の溝部3
10aと反対側の溝部310bは180°の角度をおい
て配設される。これらの溝部310bには、図6のよう
にピン322が圧入され、このピン322は方形状の本
体部322aとその一辺から突出した突部322bを備
える凸形である。この場合、前記ピン322の本体部3
22aの全体がほぼ溝部310a内に収納され、突部3
22bが溝部310aから外方に突出するようになる。
よって軸部材310の外周面には、上下左右に2個ずつ
対称位置に突部322bが形成されることになる。
On the other hand, the outer peripheral surface of the shaft member 310, which is in contact with the upper bush 319 and the lower bush 320, has a groove 310 shown in FIGS.
a is formed. The groove 310a is
Are provided at positions facing each other on the outer peripheral surface of the
The groove 310b opposite to 10a is disposed at an angle of 180 °. As shown in FIG. 6, pins 322 are press-fitted into these grooves 310b, and the pins 322 have a convex shape including a rectangular main body 322a and a protrusion 322b protruding from one side thereof. In this case, the main body 3 of the pin 322
The entirety of the protrusion 22a is substantially housed in the groove 310a.
22b protrudes outward from the groove 310a.
Therefore, on the outer peripheral surface of the shaft member 310, the protrusions 322b are formed at two symmetrical positions in the vertical and horizontal directions.

【0047】上述のように前記第1コア301と第2コ
ア302には軸部材310が挿通し、この軸部材310
をそれぞれアッパブッシュ319とロアブッシュ320
が支持している。これらのアッパブッシュ319とロア
ブッシュ320には、前記突部322bが嵌合する切欠
溝323がそれぞれ形成されている。また軸部材310
は、図3に示すようにアッパブッシュ319とロアブッ
シュ320に挿通し、かつ図8に示すようにアッパブッ
シュ319(ロアブッシュ320も同様)に対して突部
322aが切欠溝323に嵌合しているので、この軸部
材310は、軸方向には摺動自在に案内されるものの、
回転が阻止されている。
As described above, the shaft member 310 is inserted through the first core 301 and the second core 302, and the shaft member 310
To the upper bush 319 and the lower bush 320, respectively.
Support. Each of the upper bush 319 and the lower bush 320 has a cutout groove 323 into which the protrusion 322b is fitted. Also, the shaft member 310
As shown in FIG. 3, the upper bush 319 and the lower bush 320 are inserted into each other, and the protrusion 322a is fitted into the cutout groove 323 with respect to the upper bush 319 (same for the lower bush 320) as shown in FIG. Although this shaft member 310 is guided slidably in the axial direction,
Rotation is blocked.

【0048】また軸部材310の軸断面形状と、これを
支持するアッパブッシュ319とロアブッシュ320の
形状は、上記の形状の他に、例えば図9(a)(b)
(c)又は(d)に示すような多角形、または楕円とす
ることができる。
The cross-sectional shape of the shaft member 310 and the shapes of the upper bush 319 and the lower bush 320 that support the shaft member 310 are, for example, shown in FIGS.
It can be a polygon or an ellipse as shown in (c) or (d).

【0049】さらに図10に示すように、例えば軸部材
310の断面が4角形であれば、アッパブッシュ319
とロアブッシュ320の少なくとも一方を、その一辺に
接するように設置することで、軸部材310の回転が阻
止される。
Further, as shown in FIG. 10, if the cross section of the shaft member 310 is quadrangular, for example, the upper bush 319
By installing at least one of the and the lower bush 320 so as to be in contact with one side thereof, the rotation of the shaft member 310 is prevented.

【0050】軸部材310の軸断面が、多角形以外の楕
円形や突部を有する円形等の場合は、その回転を有効に
阻止するために外周上の2点以上をアッパブッシュ31
9とロアブッシュ320のうち少なくとも一方において
支持することが好ましい。
When the shaft section of the shaft member 310 has an elliptical shape other than a polygon or a circular shape having a projection, two or more points on the outer periphery are effectively used to effectively prevent the rotation.
It is preferable to support at least one of the lower bush 9 and the lower bush 320.

【0051】次に、前記アッパキャップ305内に延出
した軸部材310の上端部には、円板状のアッパリテー
ナ312が接合されるとともに、前記アッパキャップ3
05の上部開口部にはアジャストボルト313が螺着さ
れ、これらアッパリテーナ312とアジャストボルト3
13との間には、アッパスプリング314が介在してい
る。また、前記アジャストボルト313と前記アッパス
プリング314との当接面には、前記アッパキャップ3
05の内径と略同径の外径を有するスプリングシート3
15が介装されている。
Next, a disc-shaped upper retainer 312 is joined to the upper end of the shaft member 310 extending into the upper cap 305, and the upper cap 3
Adjust bolts 313 are screwed into upper openings of the bolts 05 and 05.
13, an upper spring 314 is interposed. The upper cap 3 is provided on the contact surface between the adjusting bolt 313 and the upper spring 314.
Spring seat 3 having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of 05
15 are interposed.

【0052】前記径大部14b内に延出した軸部材31
0の下端部には、吸気弁28の弁軸28bの上端部が当
接している。前記弁軸28bの上端部の外周には、円盤
状のロアリテーナ28cが接合されており、そのロアリ
テーナ28cの下面とロアヘッド10の上面との間に
は、ロアスプリング316が介在している。
The shaft member 31 extending into the large diameter portion 14b
The lower end of 0 is in contact with the upper end of the valve shaft 28b of the intake valve 28. A disc-shaped lower retainer 28c is joined to the outer periphery of the upper end of the valve shaft 28b. A lower spring 316 is interposed between the lower surface of the lower retainer 28c and the upper surface of the lower head 10.

【0053】また、上記した吸気側電磁駆動機構30に
は、軸部材310とアッパブッシュ318aとの摺動抵
抗、及び軸部材310とロアブッシュ307aとの摺動
抵抗を低減すべく潤滑機構が設けられている。
The above-mentioned intake side electromagnetic drive mechanism 30 is provided with a lubrication mechanism to reduce the sliding resistance between the shaft member 310 and the upper bush 318a and the sliding resistance between the shaft member 310 and the lower bush 307a. Have been.

【0054】前記した潤滑機構は、前記アッパプレート
318の下面において前記アッパブッシュ319の上面
に臨む部位に設けられた環状のアッパ側凹部318a
と、前記ロアプレート307の上面において前記ロアブ
ッシュ320に臨む部位に設けられた環状のロア側凹部
307aと、図示しないオイルポンプから吐出された潤
滑油を前記アッパ側凹部318aへ導くアッパ側オイル
通路401と、前記オイルポンプから吐出された潤滑油
を前記ロア側凹部307aへ導くロア側オイル通路40
2と、前記アッパ側凹部318aへ供給された余剰の潤
滑油を前記ロア側凹部307aへ導く連通路403と、
前記ロア側凹部307aから軸部材310とロアプレー
ト307との間隙等を通って径大部14b内へ降下した
潤滑油を図示しないオイルパンへ戻すリターン通路40
4とを備えている。
The above-described lubricating mechanism includes an annular upper-side recess 318 a provided on the lower surface of the upper plate 318 at a position facing the upper surface of the upper bush 319.
An annular lower recess 307a provided on the upper surface of the lower plate 307 at a position facing the lower bush 320; and an upper oil passage for guiding lubricating oil discharged from an oil pump (not shown) to the upper recess 318a. 401, a lower oil passage 40 for guiding the lubricating oil discharged from the oil pump to the lower recess 307a.
2, a communication passage 403 for guiding excess lubricating oil supplied to the upper recess 318a to the lower recess 307a;
A return passage 40 for returning the lubricating oil that has dropped from the lower recess 307a through the gap between the shaft member 310 and the lower plate 307 into the large-diameter portion 14b to an oil pan (not shown).
4 is provided.

【0055】図3に示す例では、前記したアッパ側オイ
ル通路401は、オイルポンプからアッパヘッド11、
第1コア301のフランジ301a、及びアッパプレー
ト318の内部を経由して前記アッパ側凹部318aに
至るよう形成され、前記ロア側オイル通路402は、オ
イルポンプからアッパヘッド11、第2コア302、及
びロアプレートの内部を経由してロア側凹部307に至
るよう形成され、連通路403は、アッパ側凹部318
aからアッパプレート318、第1コア301のフラン
ジ301a、アッパヘッド11、第2コア302のフラ
ンジ302a、及びロアプレート307の内部を経由し
てロア側凹部307aへ至るよう形成され、更にリター
ン通路404は、径大部14bからロアヘッド10の内
部を経由してオイルパンへ至るよう形成されている。
In the example shown in FIG. 3, the upper oil passage 401 is connected to the upper head 11 by the oil pump.
The lower oil passage 402 is formed so as to reach the upper recess 318a via the flange 301a of the first core 301 and the inside of the upper plate 318, and the lower oil passage 402 is provided from the oil pump to the upper head 11, the second core 302, and the lower. The communication path 403 is formed so as to reach the lower side recess 307 via the inside of the plate, and the upper side recess 318.
a to the lower side recess 307a via the upper plate 318, the flange 301a of the first core 301, the upper head 11, the flange 302a of the second core 302, and the inside of the lower plate 307. , From the large diameter portion 14b to the oil pan via the inside of the lower head 10.

【0056】尚、上記したアッパ側オイル通路401、
ロア側オイル通路402、連通路403、及びリターン
通路404の構成は、図3に示した構成に限られるもの
ではないことは勿論である。
The above-mentioned upper oil passage 401,
The configurations of the lower oil passage 402, the communication passage 403, and the return passage 404 are not limited to the configuration shown in FIG.

【0057】以上のように構成された吸気側電磁駆動機
構30では、吸気側駆動回路30aから第1の電磁コイ
ル308及び第2の電磁コイル309に対して励磁電流
が印加されていないときは、アッパスプリング314か
ら軸部材310に対して下方向(すなわち、吸気弁28
を開弁させる方向)への付勢力が作用するとともに、ロ
アスプリング316から吸気弁28に対して上方向(す
なわち、吸気弁28を閉弁させる方向)への付勢力が作
用し、その結果、軸部材310及び吸気弁28が互いに
当接しつつ所定の位置に弾性支持された状態、いわゆる
中立状態に保持されることになる。
In the intake-side electromagnetic drive mechanism 30 configured as described above, when no excitation current is applied to the first electromagnetic coil 308 and the second electromagnetic coil 309 from the intake-side drive circuit 30a, A downward direction from the upper spring 314 to the shaft member 310 (that is, the intake valve 28
(In a direction to open the intake valve 28), and an urging force from the lower spring 316 to the intake valve 28 in an upward direction (that is, a direction in which the intake valve 28 is closed) acts. The shaft member 310 and the intake valve 28 are held in a state in which they are elastically supported at a predetermined position while being in contact with each other, that is, a so-called neutral state.

【0058】尚、アッパスプリング314とロアスプリ
ング316の付勢力は、前記アーマチャ311の中立位
置が前記間隙303において前記第1コア301と前記
第2コア302との中間の位置となるよう設定されてお
り、構成部品の初期公差や経年変化等によってアーマチ
ャ311の中立位置が前記した中間位置からずれた場合
には、アーマチャ311の中立位置が前記した中間位置
と一致するようアジャストボルト313によって調整す
ることが可能になっている。
The biasing force of the upper spring 314 and the lower spring 316 is set so that the neutral position of the armature 311 is located at an intermediate position between the first core 301 and the second core 302 in the gap 303. If the neutral position of the armature 311 is deviated from the above-described intermediate position due to an initial tolerance or a secular change of a component, the neutral position of the armature 311 is adjusted by the adjustment bolt 313 so as to match the above-described intermediate position. Has become possible.

【0059】前記軸部材310及び前記弁軸28bの軸
方向の長さは、前記アーマチャ311が前記間隙303
の中間位置に位置するときに前記弁体28aが開弁側変
位端と閉弁側変位端との中間の位置(以下、中開位置と
称する)となり、且つ、前記アーマチャ311が第1コ
ア301に当接したときに前記弁体28aが弁座12に
着座するように設定されている。
The axial length of the shaft member 310 and the valve shaft 28b is determined by the distance between the armature 311 and the gap 303.
When the valve body 28a is located at an intermediate position between the valve-opening-side displacement end and the valve-closing-side displacement end (hereinafter, referred to as a middle-open position), the armature 311 is connected to the first core 301. The valve body 28a is set to be seated on the valve seat 12 when it comes into contact with the valve seat 28.

【0060】前記した吸気側電磁駆動機構30では、吸
気側駆動回路30aから第1の電磁コイル308に対し
て励磁電流が印加されている時は、第1コア301と第
1の電磁コイル308とアーマチャ311との間に、ア
ーマチャ311を第1コア301側へ変位させる方向の
電磁力が発生するため、アーマチャ311は、アッパス
プリング314の付勢力に抗して閉弁側へ変位し、第1
コア301に当接する。 アーマチャ311が第1コア
301に当接した状態にあると、吸気弁28は、ロアス
プリング316の付勢力を受けて退行し、該吸気弁28
の弁体28aが弁座12に着座した状態、すなわち全閉
状態となる。
In the above-described intake-side electromagnetic drive mechanism 30, when the excitation current is applied from the intake-side drive circuit 30a to the first electromagnetic coil 308, the first core 301 and the first electromagnetic coil 308 are connected to each other. Since an electromagnetic force is generated between the armature 311 and the armature 311 in the direction of displacing the armature 311 toward the first core 301, the armature 311 is displaced toward the valve closing side against the urging force of the upper spring 314, and the first
It comes into contact with the core 301. When the armature 311 is in contact with the first core 301, the intake valve 28 retreats by receiving the urging force of the lower spring 316, and retreats.
Is in a state where the valve body 28a is seated on the valve seat 12, that is, a fully closed state.

【0061】前記した吸気側電磁駆動機構30では、吸
気側駆動回路30aから第2の電磁コイル309に対し
て励磁電流が印加されている時は、第2コア302と第
2の電磁コイル309とアーマチャ311との間に、ア
ーマチャ311を第2コア302側へ変位させる方向の
電磁力が発生するため、アーマチャ311は、ロアスプ
リング316の付勢力に抗して開弁側へ変位し、第2コ
ア302に当接する。
In the above-described intake-side electromagnetic drive mechanism 30, when an excitation current is applied from the intake-side drive circuit 30a to the second electromagnetic coil 309, the second core 302 and the second electromagnetic coil 309 are connected to each other. Since an electromagnetic force is generated between the armature 311 and the armature 311 in the direction of displacing the armature 311 toward the second core 302, the armature 311 is displaced toward the valve opening side against the urging force of the lower spring 316, It comes into contact with the core 302.

【0062】アーマチャ311が第2コア302に当接
した状態にあると、軸部材310がロアスプリング31
6の付勢力に抗して弁軸28bを開弁方向へ押圧するこ
とになり、その押圧力によって吸気弁28が全開状態に
保持される。
When the armature 311 is in contact with the second core 302, the shaft member 310
The valve shaft 28b is pressed in the valve opening direction against the urging force of No. 6, and the pressing force holds the intake valve 28 in the fully open state.

【0063】前記した吸気側電磁駆動機構30では、全
閉状態にある吸気弁28を開弁させる場合は、先ず吸気
側駆動回路30aが第1の電磁コイル308に対する励
磁電流の印加を停止する。
In the above-described intake side electromagnetic drive mechanism 30, when the intake valve 28 in the fully closed state is opened, first, the intake side drive circuit 30a stops applying the exciting current to the first electromagnetic coil 308.

【0064】このとき、第1コア301と第1の電磁コ
イル308と軸部材310との間でアーマチャ311を
第1コア301に引き付ける電磁力が消滅するため、ア
ーマチャ311及び吸気弁28がアッパスプリング31
4の付勢力を受けて開弁方向へ変位する。
At this time, since the electromagnetic force for attracting the armature 311 to the first core 301 between the first core 301, the first electromagnetic coil 308, and the shaft member 310 disappears, the armature 311 and the intake valve 28 are connected to the upper spring. 31
In response to the urging force of No. 4, it is displaced in the valve opening direction.

【0065】吸気側駆動回路30aは、アーマチャ31
1がアッパスプリング314の付勢力を受けて第2コア
302の近傍まで変位した時点で、第2の電磁コイル3
09に対して励磁電流を印加することにより、第2コア
302と第2の電磁コイル309とアーマチャ311と
の間にアーマチャ311を第2コア302に引き付ける
電磁力を発生させる。この電磁力によりアーマチャ31
1が第2コア302と当接する位置(開弁側変位端)ま
で変位し、その結果、吸気弁28が全開状態となる。
The intake side drive circuit 30a includes an armature 31
When the first electromagnetic coil 3 is displaced to the vicinity of the second core 302 by receiving the urging force of the upper spring 314, the second electromagnetic coil 3
By applying an exciting current to the second coil 302, an electromagnetic force that attracts the armature 311 to the second core 302 is generated between the second core 302, the second electromagnetic coil 309, and the armature 311. Armature 31 by this electromagnetic force
1 is displaced to a position where it comes into contact with the second core 302 (valve opening side displacement end), and as a result, the intake valve 28 is fully opened.

【0066】前記した吸気側電磁駆動機構30では、全
開状態にある吸気弁28を閉弁させる場合は、先ず吸気
側駆動回路30aが第2の電磁コイル309に対する励
磁電流の印加を停止する。
In the above-described intake-side electromagnetic drive mechanism 30, when closing the intake valve 28 in the fully open state, the intake-side drive circuit 30a first stops applying the exciting current to the second electromagnetic coil 309.

【0067】このとき、第2コア302と第2の電磁コ
イル309と軸部材310との間でアーマチャ311を
第2コア302に引き付ける電磁力が消滅するため、ア
ーマチャ311及び吸気弁28がロアスプリング316
の付勢力を受けて閉弁方向へ変位する。
At this time, since the electromagnetic force for attracting the armature 311 to the second core 302 between the second core 302, the second electromagnetic coil 309, and the shaft member 310 disappears, the armature 311 and the intake valve 28 are connected to the lower spring. 316
The valve is displaced in the valve closing direction by receiving the urging force.

【0068】吸気側駆動回路30aは、アーマチャ31
1がロアスプリング316の付勢力を受けて第1コア3
01の近傍まで変位した時点で、第1の電磁コイル30
8に対して励磁電流を印加することにより、第1コア3
01と第1の電磁コイル308とアーマチャ311との
間に、アーマチャ311を第1コア301へ引き付ける
電磁力を発生させる。この電磁力によりアーマチャ31
1が第1コア301と当接する位置(閉弁側変位端)ま
で変位し、その結果、吸気弁28の弁体28aが弁座1
2に着座する。
The intake side drive circuit 30a includes an armature 31
The first core 3 receives the urging force of the lower spring 316
01, the first electromagnetic coil 30
8 by applying an exciting current to the first core 3.
01, the first electromagnetic coil 308, and the armature 311, an electromagnetic force for attracting the armature 311 to the first core 301 is generated. Armature 31 by this electromagnetic force
1 is displaced to a position where it comes into contact with the first core 301 (displacement end on the valve closing side). As a result, the valve body 28a of the intake valve 28 is
Sit on 2.

【0069】このように吸気側駆動回路30aが第1の
電磁コイル308と第2の電磁コイル309とに対して
所定のタイミングで交互に励磁電流を印加することによ
り、アーマチャ311が閉弁側変位端と開弁側変位端と
の間で進退動作し、それに伴う軸部材310の作動に伴
い、弁軸28bが進退駆動されると同時に弁体28aが
開閉駆動される。
As described above, the intake side drive circuit 30a alternately applies the exciting current to the first electromagnetic coil 308 and the second electromagnetic coil 309 at a predetermined timing, whereby the armature 311 is displaced to the valve closing side. The valve member 28a moves forward and backward between the end and the valve-opening-side displacement end, and with the operation of the shaft member 310 accompanying this, the valve shaft 28b is driven forward and backward, and at the same time, the valve body 28a is opened and closed.

【0070】従って、ECU20が第1の電磁コイル3
08及び第2の電磁コイル309に対する励磁電流の印
加タイミングを変更すべく吸気側駆動回路30aを制御
することにより、吸気弁28の開閉タイミングを任意に
制御することが可能となる。
Therefore, the ECU 20 determines whether the first electromagnetic coil 3
The opening / closing timing of the intake valve 28 can be arbitrarily controlled by controlling the intake side drive circuit 30a to change the application timing of the exciting current to the 08 and the second electromagnetic coil 309.

【0071】ところで本実施の形態に係る吸気側電磁駆
動機構30では、アッパスプリング314とロアスプリ
ング316との巻き方向が互いに逆方向になっている。
例えば、アッパスプリング314が上端から下端へ向か
って右巻きに形成される場合は、ロアスプリング316
は上端から下端に向かって左巻きに形成され、また、ア
ッパスプリング314が上端から下端に向かって左巻き
に形成される場合は、ロアスプリング316は上端から
下端にかけて右巻きに形成される。
In the intake electromagnetic drive mechanism 30 according to the present embodiment, the winding directions of the upper spring 314 and the lower spring 316 are opposite to each other.
For example, when the upper spring 314 is formed in a clockwise direction from the upper end to the lower end, the lower spring 316 is formed.
Is formed left-handed from the upper end to the lower end, and when the upper spring 314 is formed left-handed from the upper end to the lower end, the lower spring 316 is formed right-handed from the upper end to the lower end.

【0072】ここで、アッパスプリング314が収縮し
たときには、該アッパスプリング314の下端部が巻き
方向に沿って伸長しようとする付勢力を発生し、アッパ
スプリング314が伸長したときには、該アッパスプリ
ング314の下端部が巻き方向と逆方向へ収縮しようと
する付勢力を発生する。
Here, when the upper spring 314 contracts, the lower end of the upper spring 314 generates a biasing force to expand along the winding direction. When the upper spring 314 expands, the lower end of the upper spring 314 expands. The lower end generates an urging force that tends to contract in the direction opposite to the winding direction.

【0073】一方、ロアスプリング316が収縮したと
きには、該ロアスプリング316の上端部が巻き方向と
逆向きに収縮しようとする付勢力を発生し、ロアスプリ
ング316が伸長したときには、該ロアスプリング31
6の上端部が巻き方向に沿って収縮しようとする付勢力
を発生する。
On the other hand, when the lower spring 316 contracts, the upper end of the lower spring 316 generates an urging force to contract in a direction opposite to the winding direction, and when the lower spring 316 expands, the lower spring 31
6 generates an urging force to contract along the winding direction.

【0074】本実施の形態に係る内燃機関では、吸排気
弁の駆動に伴い、上記のようなアッパスプリング314
およびロアスプリング316による付勢力が前記軸部材
310に作用しても、軸部材310に回転抵抗が生じて
その回転が阻止される。よってアマーチャ311の回転
による破損や騒音の発生が抑制される。
In the internal combustion engine according to the present embodiment, the upper spring 314
Even when the urging force of the lower spring 316 acts on the shaft member 310, a rotation resistance is generated in the shaft member 310 and the rotation thereof is prevented. Therefore, the occurrence of damage and noise due to the rotation of the armature 311 is suppressed.

【0075】[0075]

【発明の効果】本発明に係る内燃機関は、軸部材の少な
くとも軸受け部と摺動可能に接触する部分は、その軸断
面形状が軸心から外周上の一点までの距離と、軸心から
外周上の他の一点までの距離が互いに相違するように形
成される。また前記軸部材は、軸心からの距離が外周上
までの最大距離よりも小さい位置にある外周上の少なく
とも一点が接触するように、軸受け部に連続的な回転を
許容しないように支持されている。したがって軸部材に
取り付けた可動子の不要な回転が抑制され、可動子の回
転に伴う可動子とこれを収納する筐体、その他の構造物
との干渉がなくなり、騒音の発生や可動子及びその周囲
の構造物の破損が防止できる。
In the internal combustion engine according to the present invention, at least the portion of the shaft member that is slidably in contact with the bearing portion has a shaft cross-sectional shape whose distance from the axis to one point on the outer circumference and the distance from the axis to the outer circumference. It is formed so that the distances to the other points above are different from each other. Further, the shaft member is supported so as not to allow continuous rotation to the bearing portion so that at least one point on the outer periphery located at a position where the distance from the shaft center is smaller than the maximum distance to the outer periphery is in contact. I have. Therefore, unnecessary rotation of the mover attached to the shaft member is suppressed, and interference between the mover and the housing for accommodating the mover, which accompanies the rotation of the mover, and other structures is eliminated. Damage to surrounding structures can be prevented.

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

【図1】 本発明に係る内燃機関の概略構成を示す平面
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of an internal combustion engine according to the present invention.

【図2】 本発明に係る内燃機関の概略構成を示す断面
FIG. 2 is a sectional view showing a schematic configuration of an internal combustion engine according to the present invention.

【図3】 吸気側電磁駆動機構の内部構成を示す図FIG. 3 is a diagram showing an internal configuration of an intake-side electromagnetic drive mechanism.

【図4】 アーマチャを示す斜視図FIG. 4 is a perspective view showing an armature.

【図5】 軸部材が挿通する第1コアを示す斜視図FIG. 5 is a perspective view showing a first core through which a shaft member is inserted;

【図6】 軸部材に設けた溝部に圧入されるピンを示す
斜視図
FIG. 6 is a perspective view showing a pin pressed into a groove provided in the shaft member.

【図7】 軸部材のピンを挿入した部分の断面図FIG. 7 is a sectional view of a portion of the shaft member into which a pin is inserted.

【図8】 第1コアに軸部材が挿通した状態を斜視図FIG. 8 is a perspective view showing a state where a shaft member is inserted into a first core.

【図9】 軸部材の軸断面を示す断面図FIG. 9 is a sectional view showing an axial section of the shaft member.

【図10】軸部材が軸受け部に支持された状態の一例を
示す図
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a state in which a shaft member is supported by a bearing unit.

【図11】アーマチャを収容する筐体とアーマチャが干
渉する状態を示す図
FIG. 11 is a diagram showing a state in which an armature and a housing for accommodating the armature interfere with each other.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・内燃機関 20・・・ECU 25・・・点火栓 26・・・吸気ポート 27・・・排気ポート 28・・・吸気弁 28a・・弁体 28b・・弁軸 29・・・排気弁 30・・・吸気側電磁駆動機構 30a・・吸気側駆動回路 31・・・排気側電磁駆動機構 31a・・排気側駆動回路 310・・軸部材 310a,310b・・溝部 319・・軸受け部 322・・ピン 323・・切欠溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 20 ... ECU 25 ... Spark plug 26 ... Intake port 27 ... Exhaust port 28 ... Intake valve 28a ... Valve body 28b ... Valve shaft 29 ... Exhaust valve 30 ... Intake side electromagnetic drive mechanism 30a ... Intake side drive circuit 31 ... Exhaust side electromagnetic drive mechanism 31a ... Exhaust side drive circuit 310 ... Shaft member 310a, 310b ... Groove 319 ... Bearing 322 Pin 323 Notch groove

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 勝間田 正司 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 四重田 啓二 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 小木曽 誠人 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 西田 秀之 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 山田 智海 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3G018 AA06 AB09 AB16 BA38 CA12 DA24 DA30 DA36 DA41 DA68 DA69 DA83 FA01 FA07 GA22 GA32  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shoji Katsumada 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (72) Inventor Keiji Yoeda 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (72) Inventor Masato Ogiso 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation (72) Inventor Hideyuki Nishida 1 Toyota Town Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation (72) Inventor Tomomi Yamada Aichi 1 Toyota Town, Toyota City F-term (reference) in Toyota Motor Corporation 3G018 AA06 AB09 AB16 BA38 CA12 DA24 DA30 DA36 DA41 DA68 DA69 DA83 FA01 FA07 GA22 GA32

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電磁力によって変位するアーマチャを保持
し、弁体に電磁力を伝達する軸部材と、前記軸部材を軸
方向に摺動自在に支持する軸受け部と、を備え、前記弁
体を電磁力を用いて駆動する電磁駆動弁を有する内燃機
関であって、 前記軸部材の少なくとも軸受け部と摺動可能に接触する
部分は、その軸断面形状が軸心から外周上の一点までの
距離と、軸心から外周上の他の一点までの距離が互いに
相違するように形成され、前記軸部材は、軸心からの距
離が外周上までの最大距離よりも小さい位置にある外周
上の少なくとも一点が軸受け部に接触して、連続的な回
転を許容しないように軸受け部により支持されているこ
とを特徴とする内燃機関。
The valve body comprises: a shaft member that holds an armature displaced by electromagnetic force and transmits electromagnetic force to a valve body; and a bearing portion that supports the shaft member slidably in an axial direction. An internal combustion engine having an electromagnetically driven valve that drives using an electromagnetic force, wherein at least a portion of the shaft member that is slidably contacted with a bearing portion has a shaft cross-sectional shape from the axis to one point on the outer periphery. The distance and the distance from the axis to another point on the outer circumference are formed to be different from each other, and the shaft member is located on the outer circumference at a position where the distance from the axis is smaller than the maximum distance to the outer circumference. An internal combustion engine characterized in that at least one point is in contact with the bearing and is supported by the bearing so as not to allow continuous rotation.
【請求項2】前記軸部材の軸断面形状は外周に突部を有
する円形である請求項1に記載の内燃機関。
2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the shaft member has a circular cross-sectional shape having a protrusion on an outer periphery.
【請求項3】前記軸部材の軸断面形状は多角形である請
求項1に記載の内燃機関。
3. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the shaft member has a polygonal cross-sectional shape.
【請求項4】前記軸部材の軸断面形状は楕円形である請
求項1に記載の内燃機関。
4. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the shaft member has an elliptical cross-sectional shape.
【請求項5】前記軸受け部は、前記軸部材の軸断面形状
に対応し、この軸断面形状とほぼ同一形状である請求項
1から4に記載の内燃機関。
5. The internal combustion engine according to claim 1, wherein said bearing portion corresponds to a shaft sectional shape of said shaft member, and has substantially the same shape as said shaft sectional shape.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7093571B2 (en) 2002-08-27 2006-08-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine

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