JP2007046498A - 電磁駆動弁 - Google Patents
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Abstract
【課題】 回路構成が簡素化された電磁駆動弁を提供することができる。
【解決手段】 電磁駆動弁1はバルブステム12,212を有し、バルブステム12,212が延びる方向に沿って往復運動する第一および第二駆動弁14,214と、第一および第二駆動弁14,214と連動する一方端32,232から他方端33,233へ延び、他方端33,233で延びる中心軸35,235を中心に揺動する第一および第二ディスク30,230と、第一および第二ディスク30,230を揺動させるコイル62,162,262,362とを備える。これらのコイルは互いに接続されている。
【選択図】 図1
【解決手段】 電磁駆動弁1はバルブステム12,212を有し、バルブステム12,212が延びる方向に沿って往復運動する第一および第二駆動弁14,214と、第一および第二駆動弁14,214と連動する一方端32,232から他方端33,233へ延び、他方端33,233で延びる中心軸35,235を中心に揺動する第一および第二ディスク30,230と、第一および第二ディスク30,230を揺動させるコイル62,162,262,362とを備える。これらのコイルは互いに接続されている。
【選択図】 図1
Description
この発明は、一般的には電磁駆動弁に関し、より特定的には内燃機関に用いられ、電磁力と弾性力とによって駆動する回転式の電磁駆動弁に関するものである。
従来、電磁駆動弁は、たとえば米国特許第6,467,441号(特許文献1)に開示されている。
米国特許第6,467,441号
特許文献1では、ディスク(アーマチャ)に支点を持つ回転駆動式の電磁駆動弁が開示されている。従来技術のフラップ式の電磁駆動弁を二つ隣接させて駆動させる際には、駆動回路数が多く、コスト高や搭載スペースが大きくなる。また、隣接した電磁駆動弁の間で磁気の干渉が起き電磁力が低下し、消費電力が増大するという問題があった。また、一つの電磁駆動弁で二つの駆動弁を動かそうとすると、各駆動弁のタペットクラアランスの相違があり、タペット音が問題となるという問題があった。
そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、確実な動作を保証することができる電磁駆動弁を提供することを目的とする。
この発明の一つの局面に従って電磁駆動弁は、電磁力と弾性力との協働により作動する電磁駆動弁であって、弁軸を有し、弁軸が延びる方向に沿って往復運動する第一および第二駆動弁と、第一および第二駆動弁と連動する一方端から他方端へ延び、他方端で延びる中心軸を中心に揺動する第一および第二揺動部材と、第一および第二揺動部材を揺動させる第一および第二コイルとを備え、第一および第二コイルは互いに接続されている。
このように構成された電磁駆動弁では、第一および第二コイルが互いに接続されているため、回路構成が簡素となり、搭載性が向上し、かつコストが低減できるとともに、回路を簡略化することで確実な動作を保証することができる。
この発明の別の局面に従った電磁駆動弁は、電磁力と弾性力との協働により作動する電磁駆動弁であって、弁軸を有し、弁軸が延びる方向に沿って往復運動する第一および第二駆動弁と、第一および第二駆動弁と連動する一方端から他方端へ延び、他方端で延びる中心軸を中心に揺動する第一および第二揺動部材と、第一および第二揺動部材を揺動させ、互いに隣接するように配置される第一および第二コイルとを備える。第一および第二コイル間で生じる磁束の向きが同じになるように第一および第二コイルに通電される。
このように構成された電磁駆動弁では、第一および第二コイル間で生じる磁束の向きが同じになるように第一および第二コイル間に通電されるため隣接する二つのコイル間での磁気干渉を低減できる。その結果、確実な動作が可能な電磁駆動弁を提供することができる。
この発明のさらに別の局面に従った電磁駆動弁は、電磁力と弾性力との協働により作動する電磁駆動弁であって、弁軸を有し、弁軸が延びる方向に沿って往復運動する第一および第二駆動弁と、第一および第二駆動弁と連動する一方端から他方端へ延び、他方端で延びる中心軸を中心に揺動する第一および第二揺動部材と、第一および第二揺動部材を揺動させ、互いに隣接するように配置される第一および第二電磁石とを備え、第一および第二電磁石は、共通の開弁用または閉弁用コイルを有する。
このように構成された電磁駆動弁では、第一および第二電磁駆動弁は、共通の開弁用およびまたは閉弁用コイルを有するため回路が簡素化され、搭載性の向上、コスト低減を図るとともに、確実な動作が可能となる。
この発明の別の局面に従った電磁駆動弁は、電磁力と弾性力との協働により作動する電磁駆動弁であって、弁軸を有し、弁軸が延びる方向に沿って往復運動する第一および第二駆動弁と、第一および第二駆動弁と連動する一方端から他方端へ延び、他方端で延びる中心軸を中心に揺動する第一および第二揺動部材とを備え、第一および第二揺動部材の他方端は上下または水平方向に互い違いに配置される。
このように構成された電磁駆動弁では、第一および第二揺動部材の他方端が上下または水平方向に互い違いに配置されるため、搭載性の向上を図ることができる。
この発明の別の局面に従った電磁駆動弁は、電磁力と弾性力との協働により作動する電磁駆動弁であって、弁軸を有し、弁軸が延びる方向に沿って往復運動する駆動弁と、駆動弁と連動する一方端から他方端へ延び、他方端で延びる中心軸を中心に揺動する揺動部材と、揺動部材の他方端を保持するハウジングと、ハウジングと他方端との間に介在し、ハウジングとほぼ同一の熱膨張係数を有するベアリングとを備え、ハウジングとベアリングとは非磁性材料により構成される。
このように構成された電磁駆動弁では、ハウジングとベアリングとはほぼ同一の熱膨張係数を有するため、ベアリングの転動摩擦を低温から高温で一定に保つことにより確実に動作が可能となる。さらに、ハウジングおよびベアリングが非磁性材料から構成されるため、回転の支持部からの磁束の漏れを防止することができる。
この発明の別の局面に従った電磁駆動弁は電磁力と弾性力との協働により作動する電磁駆動弁であって、弁軸を有し、弁軸が延びる方向に沿って往復運動する第一および第二駆動弁と、第一および第二駆動弁と連動する一方端から他方端へ延び、他方端で延びる中心軸を中心に揺動する揺動部材と、第一および第二駆動弁の頭部に設けられた第一および第二油圧式ラッシュアジャスタと、第一および第二油圧式ラッシュアジャスタを連結し、その内部に第一および第二油圧式ラッシュアジャスタにオイルを供給する油送路が設けられ、揺動部材と連動する連結プレートとを備える。
このように構成された電磁駆動弁では、連結プレートと第一および第二油圧式ラッシュアジャスタにより各弁のタペットクリアランスを吸収できる。その結果、確実な動作が可能でタペット音の発生を防止することができる。
この発明に従えば確実な動作が可能となる電磁駆動弁を提供することができる。
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。
(実施の形態1)
図1は、この発明の実施の形態1に従った電磁駆動弁の断面図である。図1を参照して、この発明の実施の形態1に従った電磁駆動弁1は電磁力と弾性力との協働により作動する電磁駆動弁であって、弁軸としてのバルブステム12,212を有し、バルブステム12,212が延びる方向に沿って往復運動する第一および第二駆動弁14,214と、第一および第二駆動弁14,214と連動する一方端32,232から他方端33,233へ延び、他方端33,233で延びる中心軸35,235を中心に揺動する第一および第二揺動部材としての第一ディスク30および第二ディスク230と、第一および第二ディスク30,230を揺動させる第一および第二コイルとしてのコイル62,162,262,362とを備え、コイル62,162,262,362は互いに接続されている。
図1は、この発明の実施の形態1に従った電磁駆動弁の断面図である。図1を参照して、この発明の実施の形態1に従った電磁駆動弁1は電磁力と弾性力との協働により作動する電磁駆動弁であって、弁軸としてのバルブステム12,212を有し、バルブステム12,212が延びる方向に沿って往復運動する第一および第二駆動弁14,214と、第一および第二駆動弁14,214と連動する一方端32,232から他方端33,233へ延び、他方端33,233で延びる中心軸35,235を中心に揺動する第一および第二揺動部材としての第一ディスク30および第二ディスク230と、第一および第二ディスク30,230を揺動させる第一および第二コイルとしてのコイル62,162,262,362とを備え、コイル62,162,262,362は互いに接続されている。
電磁駆動弁1は、ハウジング51,251と、ハウジング51,251に取付けられた電磁石60,160,260,360と、電磁石60,160に挟まれた第一ディスク30と、電磁石260,360に挟まれた第二ディスク230と、第一ディスク30および第二ディスク230により駆動されるステム46,246とを有する。
「コ」の字形の本体としてのハウジング51,251はベース部材であり、ハウジング51,251にさまざまな要素が取付けられる。隣接する二つのハウジング51,251はその開口部分を互いに向かい合わせて配置され、かつ凸部52,252が互いに距離を隔てて配置される。
上側に設けられる閉弁用の電磁石60、下側に設けられる開弁用の電磁石160、上側に設けられる閉弁用の電磁石260、下側に設けられる開弁用の電磁石360はそれぞれ磁性体からなるコア61,161,261,361と、そのコア61,161,261,361に巻付けられたコイル62,162,262,362とを有する。コイル62,162,262,362に通電されることで磁界が発生し、この磁界により第一ディスク30および第二ディスク230を駆動させる。
第一ディスク30は電磁石60,160間に配置されて、電磁石60,160の吸引力によりいずれか一方に吸引される。これにより電磁石60,160間で第一ディスク30が往復運動する。第一ディスク30の往復運動はステム46に伝えられる。
第二ディスク230は二つの電磁石260,360の間に配置されて、電磁石260,360の吸引力によりいずれか一方に吸引される。これにより、電磁石260,360間で第二ディスク230が往復運動する。第二ディスク230の往復運動はステム246に伝えられる。
本実施の形態における電磁駆動弁1は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関の吸排気バルブ(吸気弁または排気弁)を構成している。この実施の形態では、吸気ポート18,218に設けられる吸気弁としての駆動弁の場合を説明するが、排気弁としての駆動弁に本発明を適用してもよい。
図1で示す電磁駆動弁1は、回転駆動式の電磁駆動弁であり、その運動機構として第一ディスク30および第二ディスク230を用いている。ハウジング51,251はシリンダヘッド41上に設けられる。ハウジング51,251内に収納された四つの電磁石60,160,260,360を構成するコイル62,162,262,362は、配線201,202,203,204,205により、電源200に直列的に接続されている。第一ディスク30はアーム部31と軸受部38とを有し、アーム部31が一方端32から他方端33へ延びている。アーム部31は電磁石60,160により吸引されて矢印30aで示す方向に揺動(回動)する部材である。アーム部31の端部に軸受部38が取付けられ、アーム部31は軸受部38を中心として回動する。アーム部31の上側の表面は電磁石60と向かい合っている。アーム部31には長穴22が設けられ、長穴22にステム46のピン21が嵌め合わせられている。
第二ディスク230はアーム部231と軸受部238とを有し、アーム部231が一方端232から他方端233へ延びている。アーム部231は電磁石260,360により吸引されて矢印30aで示す方向に揺動(回動)する部材である。アーム部231の端部に軸受部238が取付けられ、アーム部231は軸受部238を中心として回動する。アーム部231の上側の表面は電磁石260と向かい合っており、下側の表面は電磁石360と向かい合っている。アーム部231には長穴222が設けられ、長穴222にステム246のピン221が嵌め合わせられている。
軸受部38は円筒形状であり、その内部にはトーションバー36が収納されている。トーションバー36の第一の端部は本体としてのハウジング51にスプライン嵌合で嵌め合わされ、他方の端部は軸受部38に嵌め合わせられる。これにより、軸受部38が回動しようとすると、この回動に逆らう力がトーションバー36から軸受部38へ伝えられる。そのため、軸受部38は常に中立状態に位置決めされる。一方端32では、第一ディスク30と接触するようにステム46が設けられ、ステム46はステムガイド45により案内される。ステム46および第一ディスク30は矢印30aで示す方向に揺動運動することが可能である。
軸受部238は円筒形状であり、その内部にはトーションバー236が収納されている。トーションバー236の第一の端部はハウジング251にスプライン嵌合で嵌め合わされ、他方の端部は軸受部238に嵌め合わせられる。これにより、軸受部238が回動しようとすると、この回動に逆らう力がトーションバー236から軸受部238へ加えられる。そのため、軸受部238は常に中立状態に位置決めされる。一方端232では、第二ディスク230と接触するようにステム246が設けられ、ステム246はステムガイド245により案内される。ステム246および第二ディスク230は矢印30aで示す方向に揺動運動することが可能である。
シリンダヘッド41上に、向かい合うように二つのハウジング51,251が取付けられる。シリンダヘッド41の下部には吸気ポート18,218が設けられ、吸気ポート18,218は吸気を燃焼室内へ導入するための経路であり、吸気ポート18,218内を混合気または空気が通過する。吸気ポート18,218と燃焼室との間にはバルブシート42,242が設けられ、バルブシート42,242により第一駆動弁14および第二駆動弁214の密閉性を高めることができる。
シリンダヘッド41には、吸気バルブとしての第一駆動弁14および第二駆動弁214が取付けられている。第一駆動弁14および第二駆動弁214は、長手方向に延びるバルブステム12,212と、バルブステム12,212の端部に取付けられた傘部13,213とを有する。バルブステム12,212はステムガイド43,243により案内される。バルブステム12,212の上端部はスプリングリテーナ19,219と嵌め合わせられており、スプリングリテーナ19,219とともに駆動する。スプリングリテーナ19,219はバルブスプリング17,217により付勢されている。このため、スプリングリテーナ19,219はバルブスプリング17,217によって上方向に付勢されている。
第一ディスク30および第二ディスク230の他方端33,233では、軸受部38,238とハウジング51,251との間にベアリング59,259が配置される。ベアリング59,259は、ボールベアリングおよびニードルベアリングのいずれであってもよい。ステム46,246はバルブステム12,212と接触している。
図2は、コイルの斜視図である。図2を参照して、コイル62は円形状であり、たとえば銅線により構成される。コイル62周囲に磁束が発生し、この磁束により磁性体からなる第一および第二ディスクを引付けることが可能である。
次に、実施の形態1に従った電磁駆動弁の動作について説明する。まず、駆動前には第一ディスク30は電磁石60,160の間に位置決めされ、第二ディスク230は電磁石260,360の間に位置決めされる。この位置はトーションバー36,236のねじり力により決定される。第一ディスク30および第二ディスク230が上側の電磁石60,260か下側の電磁石160,360のいずれかに引寄せられるように所定の振幅および周期の電流を電源200から流す。これにより、第一ディスク30および第二ディスク230は、たとえば上側の電磁石60,260に引付けられる。第一ディスク30,第二ディスク230のアーム部31,231が上方向へ回動すればトーションバー36,236がねじられて、このトーションバー36,236が逆方向へアーム部31,231を動かそうとする。しかしながら、上側の電磁石60,260による引付け力が強いため、アーム部31,321はさらに上方向へ回動し、最終的には、アーム部31,231が上側の電磁石60,260と接触する。アーム部31,231が上方向に動くにつれて、バルブスプリング17,217で上方向に押圧される第一駆動弁14および第二駆動弁214がアーム部31,231とともに上方向に移動する。これにより第一駆動弁14および第二駆動弁214が閉じられる。
第一駆動弁14および第二駆動弁214を開ける場合には、アーム部31,231を下方向へ動かす必要がある。この場合には、まずコイル62,262に流れる電流を止めるか、または小さくする。これにより、電磁石60,260とアーム部31,231とで働く電磁力が小さくなる。アーム部31,231にはトーションバー36,236によりねじり力が働いているため、このねじり力(弾性力)が電磁力に打ち勝ち、アーム部31,231は図1の中立位置まで移動する。
次に、コイル162,362に電流を流す。これにより、コイル162,362周囲で磁界が発生し、磁性体からなるアーム部31,231は下側の電磁石160,360に引付けられる。この場合にも、ステム46,246がアーム部31,231に押されるため下方向に移動する。下側の電磁石160,360による引付け力がトーションバー36,236によるねじり力に打ち勝ち、最終的には、下側の電磁石160,360にアーム部31,231が接触する。このとき、第一駆動弁14および第二駆動弁214も下方向へ動き開弁状態となる。
このように上方向の動きと下方向の動きとを繰返すことにより、アーム部31は矢印30aで示す方向に回動する。アーム部31,231が回動すると、この回動が第一駆動弁14,第二駆動弁214に伝わり、第一駆動弁14および第二駆動弁214が上下方向(矢印10で示す方向)に駆動する。
このように構成された実施の形態1に従った電磁駆動弁1では、4つのコイル62,162,262,362が配線201から205で一つに結線されているため回路構成が簡素化され、搭載性が向上し、さらにコストの低減を図ることができる。また、それぞれのコイル62,162,262,362を別々に制御する必要がないため動作が確実に保証される。
(実施の形態2)
図3は、この発明の実施の形態2に従った電磁駆動弁の断面図である。図3を参照して、この発明の実施の形態2に従った電磁駆動弁1ではコイルに流れる電流の向きが実施の形態1と異なる。すなわち、実施の形態2では、コイル62のうち、コイル262と近接する側においては電流は紙面の手前側から奥側へ流れる。これにより矢印62aに示す方向に磁束が発生する。これに対して、コイル262では、隣接するコイル62に近い部分において電流が紙面の奥側から手前側へ流れる。これにより矢印262aで示す方向に磁束が発生する。すなわち、実施の形態2に従った電磁駆動弁1は電磁力と弾性力との協働により作動する電磁駆動弁であって、バルブステム12,212を有し、バルブステム12,212が延びる方向(矢印10)に沿って往復運動する第一駆動弁14および第二駆動弁214と、第一駆動弁14および第二駆動弁214と連動する一方端32,232から他方端33,233へ延び、他方端33,233で延びる中心軸35,235を中心に揺動する第一ディスク30および第二ディスク230と、第一ディスク30および第二ディスク230を揺動させ、互いに隣接するように配置される第一および第二コイルとしてのコイル62,262とを備える。第一および第二のコイル62,262で生じる磁束の向き(矢印62a,262a)が同じ向きになるようにコイル62,262に通電される。
図3は、この発明の実施の形態2に従った電磁駆動弁の断面図である。図3を参照して、この発明の実施の形態2に従った電磁駆動弁1ではコイルに流れる電流の向きが実施の形態1と異なる。すなわち、実施の形態2では、コイル62のうち、コイル262と近接する側においては電流は紙面の手前側から奥側へ流れる。これにより矢印62aに示す方向に磁束が発生する。これに対して、コイル262では、隣接するコイル62に近い部分において電流が紙面の奥側から手前側へ流れる。これにより矢印262aで示す方向に磁束が発生する。すなわち、実施の形態2に従った電磁駆動弁1は電磁力と弾性力との協働により作動する電磁駆動弁であって、バルブステム12,212を有し、バルブステム12,212が延びる方向(矢印10)に沿って往復運動する第一駆動弁14および第二駆動弁214と、第一駆動弁14および第二駆動弁214と連動する一方端32,232から他方端33,233へ延び、他方端33,233で延びる中心軸35,235を中心に揺動する第一ディスク30および第二ディスク230と、第一ディスク30および第二ディスク230を揺動させ、互いに隣接するように配置される第一および第二コイルとしてのコイル62,262とを備える。第一および第二のコイル62,262で生じる磁束の向き(矢印62a,262a)が同じ向きになるようにコイル62,262に通電される。
下側のコイル162,362でも同様に隣接する部分での磁束の向きが同じ向きとなるようにコイル162,362に通電される。
コイル62,162,262,362は単一結線されていてもよく、別々に結線されていてもよい。
このように構成された実施の形態2に従った電磁駆動弁1では、隣接するコイル62,162間で同じ方向に磁束が発生するため隣接する二つのコイル62,262での磁気の干渉を低減できる。その結果、確実に動作を行なうことができる。
(実施の形態3)
図4は、この発明の実施の形態3に従った電磁駆動弁の断面図である。図4を参照して、この発明の実施の形態3に従った電磁駆動弁1では、上側の電磁石60,260において、コイル62が共有されている点で、実施の形態1に従った電磁駆動弁と異なる。すなわち、実施の形態3に従った電磁駆動弁1は、電磁力と弾性力との協働により作動する電磁駆動弁であって、バルブステム12,212を有し、バルブステム12,212が延びる方向に沿って往復運動する第一および第二駆動弁14,214と、第一および第二駆動弁14,214と連動する一方端32,232から他方端33,233へ延び、他方端33,233で延びる中心軸35,235を中心に揺動する第一および第二ディスク30,230と、第一および第二ディスク30,230を揺動させ、互いに隣接するように配置される電磁石60,260とを備える。二つの電磁石60,260は共通の閉弁用のコイル62を有する。この実施の形態では、上側の電磁石60,260がコイル62を共有しているが、これに限られず、上側の閉弁用の電磁石60,260が各々別のコイルを有し、下側の開弁用の電磁石160,360が共通のコイルを有していてもよい。
図4は、この発明の実施の形態3に従った電磁駆動弁の断面図である。図4を参照して、この発明の実施の形態3に従った電磁駆動弁1では、上側の電磁石60,260において、コイル62が共有されている点で、実施の形態1に従った電磁駆動弁と異なる。すなわち、実施の形態3に従った電磁駆動弁1は、電磁力と弾性力との協働により作動する電磁駆動弁であって、バルブステム12,212を有し、バルブステム12,212が延びる方向に沿って往復運動する第一および第二駆動弁14,214と、第一および第二駆動弁14,214と連動する一方端32,232から他方端33,233へ延び、他方端33,233で延びる中心軸35,235を中心に揺動する第一および第二ディスク30,230と、第一および第二ディスク30,230を揺動させ、互いに隣接するように配置される電磁石60,260とを備える。二つの電磁石60,260は共通の閉弁用のコイル62を有する。この実施の形態では、上側の電磁石60,260がコイル62を共有しているが、これに限られず、上側の閉弁用の電磁石60,260が各々別のコイルを有し、下側の開弁用の電磁石160,360が共通のコイルを有していてもよい。
このように構成された実施の形態3に従った電磁駆動弁では、二つの電磁石のコイルを共通化するため、回路構成が簡単となり、搭載性が向上し、コストの低減を図ることができる。
(実施の形態4)
図5の(A)は、この発明の実施の形態4に従った電磁駆動弁の断面図であり、図5の(B)はこの発明の実施の形態4に従った電磁駆動弁の平面図である。図5の(A)を参照して、この発明の実施の形態4に従った電磁駆動弁1では、ハウジング51,251の凸部52,252が互いに隣接して配置され、それらが上下方向に千鳥状に配置されている点で、実施の形態1に従った電磁駆動弁とは異なる。図5の(A)では他方端33,233が上下方向に千鳥状に配置されている。図5の(B)を参照して、他方端33,233が水平方向で千鳥状に配置されていてもよい。
図5の(A)は、この発明の実施の形態4に従った電磁駆動弁の断面図であり、図5の(B)はこの発明の実施の形態4に従った電磁駆動弁の平面図である。図5の(A)を参照して、この発明の実施の形態4に従った電磁駆動弁1では、ハウジング51,251の凸部52,252が互いに隣接して配置され、それらが上下方向に千鳥状に配置されている点で、実施の形態1に従った電磁駆動弁とは異なる。図5の(A)では他方端33,233が上下方向に千鳥状に配置されている。図5の(B)を参照して、他方端33,233が水平方向で千鳥状に配置されていてもよい。
すなわち、実施の形態4に従った電磁駆動弁1は、電磁力と弾性力との協働により作動する電磁駆動弁であって、バルブステム12,212を有し、バルブステム12,212が延びる方向(矢印10)に沿って往復運動する第一および第二駆動弁14,214と、第一および第二駆動弁14,214と連動する一方端32,232から他方端33,233へ延び、他方端33,233で延びる中心軸35,235を中心に揺動する第一および第二ディスク30,230とを備える。第一および第二ディスク30,230の他方端33,233は上下または水平方向に互い違いに配置される。図5の(A)で示すように上下方向にのみ他方端33,233が互い違いに配置されてもよい。また、図5の(B)で示すように水平方向にのみ他方端33,233が互い違いに配置されてもよい。さらにこれらを組合せて上下および水平方向に他方端33,233が互い違いに配置されてもよい。
図5で示すように、他方端33,233が互いに隣接するように設けられるため、実施の形態1から3に比べて第一駆動弁14および第二駆動弁214は互いに離れて位置する。このときの第一駆動弁14と第二駆動弁214との距離はLとなる。
図6は、比較例に従った電磁駆動弁の断面図である。図6を参照して、他方端33,233が互い違いに配置されない場合には、第一駆動弁14と第二駆動弁214との幅Lは図5で示すものより大きくなる。これは、凸部52,252の位置が互いに干渉し合うためである。
このように構成された実施の形態4に従った電磁駆動弁では装置を小型化することができ、搭載性の向上を図ることができる。
(実施の形態5)
図7は、この発明の実施の形態5に従った電磁駆動弁の断面図である。図7を参照して、この発明の実施の形態5に従った電磁駆動弁1では、ハウジング51およびベアリング59がステンレス鋼(SUS304)などの非磁性材料で構成され、かつハウジング51とベアリング59はほぼ同一の熱膨張係数を有する。すなわち、実施の形態5に従った電磁駆動弁は、電磁力と弾性力との協働により作動する電磁駆動弁であって、バルブステム12を有し、バルブステム12が延びる方向に沿って往復運動する第一駆動弁14と、第一駆動弁14と連動いる一方端32から他方端33へ延び、他方端33で延びる中心軸35を中心に揺動する第一ディスク30と、第一ディスク30の他方端33を保持するハウジング51と、ハウジング51と他方端33との間に介在し、ハウジング51とほぼ同一の熱膨張係数を有するベアリング59とを備え、ベアリング59とハウジング51とは非磁性材料からなる。
図7は、この発明の実施の形態5に従った電磁駆動弁の断面図である。図7を参照して、この発明の実施の形態5に従った電磁駆動弁1では、ハウジング51およびベアリング59がステンレス鋼(SUS304)などの非磁性材料で構成され、かつハウジング51とベアリング59はほぼ同一の熱膨張係数を有する。すなわち、実施の形態5に従った電磁駆動弁は、電磁力と弾性力との協働により作動する電磁駆動弁であって、バルブステム12を有し、バルブステム12が延びる方向に沿って往復運動する第一駆動弁14と、第一駆動弁14と連動いる一方端32から他方端33へ延び、他方端33で延びる中心軸35を中心に揺動する第一ディスク30と、第一ディスク30の他方端33を保持するハウジング51と、ハウジング51と他方端33との間に介在し、ハウジング51とほぼ同一の熱膨張係数を有するベアリング59とを備え、ベアリング59とハウジング51とは非磁性材料からなる。
ハウジング51とベアリング59とは同一の非磁性材料により構成されてもよく、別の非磁性材料により構成されてもよい。さらに、実施の形態1から4で示すように二つのハウジングが並べられて配置されてもよい。この場合二つの駆動弁を駆動させることとなる。
このように構成された実施の形態5に従った電磁駆動弁ではベアリング59とハウジング51との熱膨張係数が同一であるため低温から高温にわたって転動摩擦を一定に保つことができる。さらに、他方端33における回転の支持部における磁束の漏れを防止することができ、確実な駆動を保証することができる。
(実施の形態6)
図8は、この発明の実施の形態6に従った電磁駆動弁の断面図である。図9は、図8中のIXで示す部分を拡大して示す断面図である。図8および図9を参照して、この発明の実施の形態6に従った電磁駆動弁では、ステム46とバルブステム12,212との間に連結プレート68が設けられる。バルブステム12,212の頭部(先端)には第一および第二油圧式ラッシュアジャスタ69,269が配置され、第一および第二油圧式ラッシュアジャスタ69,269にオイル567を提供するための油送路67が連結プレート68に設けられている。第一および第二油圧式ラッシュアジャスタ69,269は連結プレート68とバルブステム12,212との間の隙間を埋めるための機構である。第一および第二油圧式ラッシュアジャスタ69,269のオイルは油送路67により互いに流通する。
図8は、この発明の実施の形態6に従った電磁駆動弁の断面図である。図9は、図8中のIXで示す部分を拡大して示す断面図である。図8および図9を参照して、この発明の実施の形態6に従った電磁駆動弁では、ステム46とバルブステム12,212との間に連結プレート68が設けられる。バルブステム12,212の頭部(先端)には第一および第二油圧式ラッシュアジャスタ69,269が配置され、第一および第二油圧式ラッシュアジャスタ69,269にオイル567を提供するための油送路67が連結プレート68に設けられている。第一および第二油圧式ラッシュアジャスタ69,269は連結プレート68とバルブステム12,212との間の隙間を埋めるための機構である。第一および第二油圧式ラッシュアジャスタ69,269のオイルは油送路67により互いに流通する。
この実施の形態では、一つの第一ディスク30が第一駆動弁14および第二駆動弁214を駆動する場合を説明しているが、これに限られず三つ以上の駆動弁を一つの第一ディスク30が駆動してもよい。
すなわち、実施の形態6に従った電磁駆動弁は、電磁力と弾性力との協働により作動する電磁駆動弁であって、バルブステム12,212を有し、バルブステム12,212が延びる方向に沿って往復運動する第一および第二駆動弁14,214と、第一および第二駆動弁14,214と連動する一方端32から他方端33へ延び、他方端33で延びる中心軸35を中心に揺動する第一ディスク30と、第一および第二駆動弁14,214の頭部に設けられた第一および第二油圧式ラッシュアジャスタ69,269と、第一および第二油圧式ラッシュアジャスタ69,269を連結し、その内部に第一および第二油圧式ラッシュアジャスタ69,269にオイル567を供給する油送路67が設けられ、第一ディスク30と連動する連結プレート68とを備える。このように構成された実施の形態6に従った電磁駆動弁では、連結プレート68と第一および第二油圧式ラッシュアジャスタ69,269により各々の第一および第二駆動弁14,214のタペットクリアランスを吸収でき、タペット音の発生を防止することができる。
以上、この発明の実施の形態について説明したが、ここで示した実施の形態はさまざまに変形することが可能である。まず、互いに平行な二つのディスクの間に電磁石を配置するような構成としてもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
この発明は、たとえば車両に搭載される内燃機関の電磁駆動弁の分野で用いることができる。
1 電磁駆動弁、12,112 バルブステム、13,113 傘部、14 第一駆動弁、30 ディスク、31 アーム部、32 一方端、33 他方端、38 軸受部、60,160,260,360 電磁石、62,162,262,362 コイル。
Claims (6)
- 電磁力と弾性力との協働により作動する電磁駆動弁であって、
弁軸を有し、前記弁軸が延びる方向に沿って往復運動する第一および第二駆動弁と、
前記第一および第二駆動弁と連動する一方端から他方端へ延び、前記他方端で延びる中心軸を中心に揺動する第一および第二揺動部材と、
前記第一および第二揺動部材を揺動させる第一および第二コイルとを備え、
前記第一および第二コイルは互いに接続されている、電磁駆動弁。 - 電磁力と弾性力との協働により作動する電磁駆動弁であって、
弁軸を有し、前記弁軸が延びる方向に沿って往復運動する第一および第二駆動弁と、
前記第一および第二駆動弁と連動する一方端から他方端へ延び、前記他方端で延びる中心軸を中心に揺動する第一および第二揺動部材と、
前記第一および第二揺動部材を揺動させ、互いに隣接するように配置される第一および第二コイルとを備え、
前記第一および第二コイル間で生じる磁束の向きが同じになるように前記第一および第二コイルに通電される、電磁駆動弁。 - 電磁力と弾性力との協働により作動する電磁駆動弁であって、
弁軸を有し、前記弁軸が延びる方向に沿って往復運動する第一および第二駆動弁と、
前記第一および第二駆動弁と連動する一方端から他方端へ延び、前記他方端で延びる中心軸を中心に揺動する第一および第二揺動部材と、
前記第一および第二揺動部材を揺動させ、互いに隣接するように配置される第一および第二電磁石とを備え、
前記第一および第二電磁石は、共通の開弁用または閉弁用コイルを有する、電磁駆動弁。 - 電磁力と弾性力との協働により作動する電磁駆動弁であって、
弁軸を有し、前記弁軸が延びる方向に沿って往復運動する第一および第二駆動弁と、
前記第一および第二駆動弁と連動する一方端から他方端へ延び、前記他方端で延びる中心軸を中心に揺動する第一および第二揺動部材とを備え、
前記第一および第二揺動部材の他方端は上下または水平方向に互い違いに配置される、電磁駆動弁。 - 電磁力と弾性力との協働により作動する電磁駆動弁であって、
弁軸を有し、前記弁軸が延びる方向に沿って往復運動する駆動弁と、
前記駆動弁と連動する一方端から他方端へ延び、前記他方端で延びる中心軸を中心に揺動する揺動部材と、
前記揺動部材の他方端を保持するハウジングと、
前記ハウジングと前記他方端との間に介在し、前記ハウジングとほぼ同一の熱膨張係数を有するベアリングとを備え、
前記ハウジングと前記ベアリングとは非磁性材料で構成される、電磁駆動弁。 - 電磁力と弾性力との協働により作動する電磁駆動弁であって、
弁軸を有し、前記弁軸が延びる方向に沿って往復運動する第一および第二駆動弁と、
前記第一および第二駆動弁と連動する一方端から他方端へ延び、前記他方端で延びる中心軸を中心に揺動する揺動部材とを備え、
前記第一および第二駆動弁の頭部に設けられた第一および第二油圧式ラッシュアジャスタと、
前記第一および第二油圧式ラッシュアジャスタを連結し、その内部に前記第一および第二油圧式ラッシュアジャスタにオイルを供給する油送路が設けられ、前記揺動部材と連動する連結プレートとを備えた、電磁駆動弁。
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