JP2009108785A - 電磁駆動弁 - Google Patents

Abstract

【課題】バルブを円滑に駆動させる電磁駆動弁、を提供する。
【解決手段】電磁駆動弁１０は、内燃機関に設けられる吸気バルブ１４と、揺動部材２０と、中間部材６１と、上ボール７１および下ボール７６とを有する。揺動部材２０は、電磁力が作用されることによって揺動運動する。中間部材６１は、吸気バルブ１４と揺動部材２０との間を連結し、揺動部材２０の揺動運動を吸気バルブ１４に直線運動として伝達する。上ボール７１は、湾曲面７１ａを有し、揺動部材２０と中間部材６１との間に配置される。下ボール７６は、湾曲面７６ａを有し、吸気バルブ１４と中間部材６１との間に配置される。上ボール７１は、湾曲面７１ａを揺動部材２０に摺接させながら揺動部材２０に対して回動する。下ボール７６は、湾曲面７６ａを吸気バルブ１４に摺接させながら吸気バルブ１４に対して回動する。
【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、内燃機関のバルブを開閉駆動させる回転駆動式の電磁駆動弁に関する。

従来の電磁駆動弁に関して、たとえば、特開２００７−７１１８７号公報には、小型化を図ることを目的とした電磁駆動弁が開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示された電磁駆動弁は、回転駆動式と呼ばれ、揺動部材であるディスクと、バルブ軸を有するバルブとを備える。バルブ軸の上部には、中間ステムが設けられている。ディスクの揺動運動が中間ステムに入力されることにより、バルブがバルブ軸の延びる方向に沿って往復運動する。中間ステムは、ストロークボールベアリングによって、バルブの運動方向に可動に支持されている。中間ステムの上端には、カムフォロアピンを設けられている。
特開２００７−７１１８７号公報

上述の特許文献１に開示される電磁駆動弁では、ディスクの揺動運動を直線運動に変換してバルブに伝達している。この場合、ディスクが揺動運動するのに伴って、ディスクと中間ステムとの接点にバルブの運動方向に交差する方向の変位が生じる。バルブの円滑な駆動を確保するには、たとえば特許文献１に開示されるようにカムフォロアピンを用いて、この変位を吸収する必要がある。

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、バルブを円滑に駆動させる電磁駆動弁を提供することである。

この発明に従った電磁駆動弁は、内燃機関に設けられるバルブと、揺動部材と、中間部材と、第１回動体および第２回動体とを備える。揺動部材は、電磁力が作用されることによって揺動運動する。中間部材は、バルブと揺動部材との間を連結し、揺動部材の揺動運動をバルブに直線運動として伝達する。第１回動体および第２回動体は、湾曲面を含む。第１回動体は、揺動部材と中間部材との間に配置され、第２回動体は、バルブと中間部材との間に配置される。第１回動体は、湾曲面を揺動部材および中間部材の少なくともいずれか一方に摺接させながら、その揺動部材および中間部材の少なくともいずれか一方に対して回動する。第２回動体は、湾曲面をバルブおよび中間部材の少なくともいずれか一方に摺接させながら、そのバルブおよび中間部材の少なくともいずれか一方に対して回動する。

このように構成された電磁駆動弁によれば、第１回動体および第２回動体が回動することにより、中間部材がバルブの運動方向に対して振れ運動を行ないながら、揺動部材の揺動運動をバルブに直線運動として伝達する。これにより、揺動運動する揺動部材と直線運動するバルブとの間に生じる、バルブの運動方向に交差する方向の変位を中間部材によって吸収し、バルブを円滑に駆動させることができる。

また好ましくは、揺動部材および中間部材の少なくともいずれか一方は、第１受け面を含む。第１受け面は、第１回動体の湾曲面に摺接し、第１回動体を所定の軸を中心に回動可能なように受ける。バルブおよび中間部材の少なくともいずれか一方は、第２受け面を含む。第２受け面は、第２回動体の湾曲面に摺接し、第２回動体を所定の軸を中心に回動可能なように受ける。このように構成された電磁駆動弁によれば、第１回動体および第２回動体を確実に回動させることができる。これにより、揺動部材からバルブに効率良く駆動力が伝達され、バルブを円滑に駆動させることができる。

また好ましくは、中間部材は、筒形状を有する本体部を含む。その筒形状の内側には、第１回動体と第２回動体とを結ぶ方向に延びる油路が形成される。湾曲面に供給される油が、油路を流通する。このように構成された電磁駆動弁によれば、湾曲面に確実に給油し、バルブを円滑に駆動させることができる。

また好ましくは、中間部材は、支持部と、第１弾性部材とをさらに含む。支持部は、第１回動体を支持し、第１回動体と第２回動体とを結ぶ方向に沿って摺動可能なように油路に嵌合される。第１弾性部材は、支持部に弾性力を作用させ、第１回動体を揺動部材に向けて付勢する。このように構成された電磁駆動弁によれば、各部材間の熱膨張差などを考慮して設けられる中間部材と揺動部材との間の隙間を無くすことができる。これにより、中間部材および揺動部材間で生じる打音を小さくするとともに、バルブの運動を安定させることができる。

また好ましくは、中間部材は、油路に配置されるチェックボールをさらに含む。油路の経路上には、支持部とチェックボールとの間に位置して高圧室が形成される。高圧室の油圧が所定の値よりも低くなった場合に、チェックボールが高圧室を開放し、油路内の油が高圧室に供給される。このように構成された電磁駆動弁によれば、湾曲面により確実に給油することができる。

また好ましくは、電磁駆動弁は、揺動部材に電磁力を作用させる電磁石と、バルブに弾性力を作用させ、中間部材を揺動部材に向けて付勢する第２弾性部材とをさらに備える。電磁石は、第２弾性部材の弾性力に抗して揺動部材を引き寄せるコア体を含む。揺動部材がコア体に引き寄せられた状態で油路への油の供給圧を減少することによって、第１弾性部材を圧縮変形させ、中間部材を付勢する第２弾性部材の弾性力を低減させる。このように構成された電磁駆動弁によれば、コア体が揺動部材を引き寄せた状態を保持するため必要となる電磁力を小さくできる。これにより、電磁石への電力供給を小さく抑えることができる。

また好ましくは、電磁駆動弁は、揺動部材に電磁力を作用させる電磁石をさらに備える。油路に供給された油圧が支持部に作用することにより、第１回動体が揺動部材に向けて付勢される。電磁石は、油路に供給された油圧による付勢方向に配置される第１コア体と、揺動部材に対して第１コア体の反対側に配置される第２コア体とを含む。揺動部材が第１コア体に引き寄せられ、着座する直前に、油路への油の供給圧を減少する。揺動部材が第２コア体に引き寄せられ、着座する直前に、油路への油の供給圧を増大する。このように構成された電磁駆動弁によれば、揺動部材が第１コア体もしくは第２コア体に着座する際の衝撃を和らげることにより、揺動部材および各コア体間で生じる打音を小さくできる。

以上説明したように、この発明に従えば、バルブを円滑に駆動させる電磁駆動弁を提供することができる。

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、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１における電磁駆動弁を示す断面図である。図１を参照して、電磁駆動弁１０は、車両に搭載される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機関バルブ（吸気バルブまたは排気バルブ）に適用される。なお、本実施の形態では、電磁駆動弁１０が吸気バルブに適用される場合について説明するが、排気バルブに適用される場合にも、電磁駆動弁１０は同様の構造を備える。

まず電磁駆動弁１０の基本的な構造について説明すると、電磁駆動弁１０は、内燃機関に設けられるバルブとしての吸気バルブ１４と、揺動部材２０と、中間部材６１と、第１回動体としての上ボール７１および第２回動体としての下ボール７６とを有する。揺動部材２０は、電磁力が作用されることによって揺動運動する。中間部材６１は、吸気バルブ１４と揺動部材２０との間を連結し、揺動部材２０の揺動運動を吸気バルブ１４に直線運動として伝達する。上ボール７１は、湾曲面７１ａを有し、揺動部材２０と中間部材６１との間に配置される。下ボール７６は、湾曲面７６ａを有し、吸気バルブ１４と中間部材６１との間に配置される。上ボール７１は、湾曲面７１ａを揺動部材２０に摺接させながら揺動部材２０に対して回動する。下ボール７６は、湾曲面７６ａを吸気バルブ１４に摺接させながら吸気バルブ１４に対して回動する。

続いて、図１中の電磁駆動弁１０の構造について詳細に説明する。電磁駆動弁１０は、回動駆動式であり、揺動部材２０の揺動運動を直線運動に変換し、吸気バルブ１４を往復運動させる。電磁駆動弁１０は、電磁力と弾性力との協働によって駆動する。

吸気バルブ１４は、ステム１１を有する。ステム１１は、一方向（矢印１０１に示す方向）に延伸する。吸気バルブ１４は、ステム１１の延伸方向に往復運動する。吸気バルブ１４は、ベース部材としてのシリンダヘッド４１に設けられている。シリンダヘッド４１には、吸気ポート１８が形成されている。吸気ポート１８から燃焼室１７に連通する位置には、バルブシート１９が設けられている。吸気バルブ１４は、ステム１１の先端に形成された傘部１２を有する。吸気バルブ１４の往復運動に伴って、傘部１２がバルブシート１９と密着、離脱を繰り返すことによって、吸気ポート１８および燃焼室１７間の開閉が行なわれる。

吸気バルブ１４は、バルブ側受け部としての下チップ７８を有する。下チップ７８は、ステム１１に接続されている。下チップ７８は、傘部１２が形成された先端とは反対側のステム１１の先端に接続されている。シリンダヘッド４１には、インロー孔４８が形成されている。下チップ７８は、吸気バルブ１４の運動方向に摺動可能なようにインロー孔４８に嵌合されている。

電磁駆動弁１０は、第２弾性部材としてのロアスプリング１６を有する。ロアスプリング１６は、コイルばねから形成されている。ロアスプリング１６は、インロー孔４８に配置されている。ステム１１の外周上には、鍔状のリテーナ１５が嵌め合わされている。ロアスプリング１６は、リテーナ１５とシリンダヘッド４１とにより圧縮変形された状態で設けられている。ロアスプリング１６は、ステム１１を上昇させる方向の弾性力を吸気バルブ１４に作用させている。ロアスプリング１６は、吸気バルブ１４に弾性力を作用させ、中間部材６１を揺動部材２０に向けて付勢する。

揺動部材２０は、電磁力が作用されるディスク２１を有する。ディスク２１は、磁性材料から形成されている。ディスク２１は、支持部２３と連結部２２とを有する。ディスク２１は、平板形状を有する。ディスク２１は、支持部２３から連結部２２に向けて中間部材６１に交差する方向に延在する。支持部２３には、仮想軸である中心軸２５が規定されている。電磁力が作用されることにより、ディスク２１は中心軸２５を中心に揺動する。

支持部２３には、貫通孔２４が形成されている。貫通孔２４には、弾性部材としてのトーションバー２８が挿入されている。トーションバー２８は、中心軸２５の軸方向に延びている。支持部２３は、トーションバー２８を介して回転自在に支持されている。トーションバー２８は、中心軸２５を中心に反時計周りに回転させる方向の弾性力をディスク２１に作用させている。すなわち、トーションバー２８は、中間部材６１を介してステム１１を下降させる方向の弾性力をディスク２１に作用させている。ロアスプリング１６およびトーションバー２８の弾性力により、中間部材６１は、揺動部材２０と吸気バルブ１４との間に挟持されている。

揺動部材２０は、揺動部材側受け部としての上チップ７３を有する。上チップ７３は、ディスク２１、より具体的には連結部２２に固定されている。中間部材６１は、上チップ７３と下チップ７８との間で直線状に延伸する。上チップ７３は、中間部材６１に対して下チップ７８の反対側に配置されている。上チップ７３は、ディスク２１に一体に設けられてもよい。

電磁駆動弁１０は、電磁石５１を有する。電磁石５１は、ディスク２１に作用させる電磁力を発生させる。電磁石５１は、アッパコア５２ｍおよびロアコア５２ｎを有する。アッパコア５２ｍおよびロアコア５２ｎは、それぞれディスク２１を挟んだ両側に配置されている。ロアコア５２ｎは、中間部材６１と隣り合って配置されている。アッパコア５２ｍおよびロアコア５２ｎは、磁性材料から形成されており、本実施の形態では、積層された複数の電磁鋼板から形成されている。アッパコア５２ｍおよびロアコア５２ｎは、電磁鋼板以外の磁性材料、たとえば磁性粉末の圧粉体から形成されてもよい。電磁石５１は、コイル５３を有する。コイル５３は、アッパコア５２ｍおよびロアコア５２ｎにそれぞれ巻回されている。アッパコア５２ｍに巻回されるコイル５３と、ロアコア５２ｎに巻回されるコイル５３とは、別々のコイル線から形成されてもよいし、連続する単一のコイル線から形成されてもよい。

アッパコア５２ｍに巻回されたコイル５３に電流が供給されると、アッパコア５２ｍとディスク２１とを通る磁束流れが形成される。これにより、アッパコア５２ｍにディスク２１を引き寄せる電磁力が発生する。ロアコア５２ｎに巻回されたコイル５３に電流が供給されると、ロアコア５２ｎとディスク２１とを通る磁束流れが形成される。これにより、ロアコア５２ｎにディスク２１を引き寄せる電磁力が発生する。

アッパコア５２ｍおよびロアコア５２ｎで発生する電磁力と、ロアスプリング１６およびトーションバー２８の弾性力とによって、ディスク２１は、アッパコア５２ｍおよびロアコア５２ｎに交互に引き寄せられ、中心軸２５を中心に揺動する。ディスク２１がアッパコア５２ｍに引き寄せられると、ステム１１が上昇し、吸気バルブ１４が閉弁位置へと位置決めされる。ディスク２１がロアコア５２ｎに引き寄せられると、ステム１１が下降し、吸気バルブ１４が開弁位置へと位置決めされる。

図２は、図１中の中間部材を拡大して示す断面図である。図３は、図２中の２点鎖線ＩＩＩに囲まれた位置を示す斜視図である。図１から図３を参照して、中間部材６１は、揺動部材２０と吸気バルブ１４との間に配置されている。中間部材６１は、ステム１１が傘部１２から延伸する延長上に配置されている。中間部材６１は、一方向に延伸する。中間部材６１の延伸方向は、吸気バルブ１４の運動方向とほぼ同じである。

中間部材６１の延伸方向における両端には、それぞれ上ボール７１および下ボール７６が配置されている。上ボール７１および下ボール７６は、球形状を有する。上ボール７１および下ボール７６は、それぞれ、球面である湾曲面７１ａおよび湾曲面７６ａを有する。上ボール７１は、中間部材６１に固定されている。上ボール７１は、湾曲面７１ａと揺動部材２０とが対向するように配置されている。下ボール７６は、中間部材６１に固定されている。下ボール７６は、湾曲面７６ａと吸気バルブ１４とが対向するように配置されている。

中間部材６１は、本体部としての中間ステム６２を有する。中間ステム６２は、中間部材６１の主要部をなし、揺動部材２０の揺動運動を吸気バルブ１４に伝達する役割を果たす。中間ステム６２は、一方向に延伸する筒形状を有する。中間ステム６２の内側には、油路６３が形成されている。中間部材６１は、支持部としての支持台６４を有する。支持台６４は、油路６３に嵌合されている。上ボール７１は、支持台６４に固定されている。上ボール７１と支持台６４とは、一体に設けられてもよい。

揺動部材２０は、第１受け面として受け面７３ａを有する。受け面７３ａは、上チップ７３に形成されている。受け面７３ａは、円錐の側面を内壁とする凹形状を有する。受け面７３ａは、受け面７３ａと湾曲面７１ａとが接触するように上ボール７１を受ける。受け面７３ａは、上ボール７１が所定の軸を中心に回動可能となるように上ボール７１を受ける。

吸気バルブ１４は、第２受け面としての受け面７８ａを含む。受け面７８ａは、下チップ７８に形成されている。受け面７８ａは、円錐の側面を内壁とする凹形状を有する。受け面７８ａは、受け面７８ａと湾曲面７６ａとが接触するように下ボール７６を受ける。受け面７８ａは、下ボール７６が所定の軸を中心に回動可能となるように下ボール７６を受ける。

回転駆動式である電磁駆動弁１０では、ディスク２１が中心軸２５を中心に揺動すると、連結部２２は中心軸２５を中心に円弧状の軌跡を描いて移動する。より詳細には、ディスク２１が、閉弁側の揺動端から中間位置に向けて揺動する時は、連結部２２は、中心軸２５から遠ざかる方向に移動しながら下降する。ディスク２１が中間位置を越えて開弁側の揺動端に向けて揺動する時は、連結部２２は、中心軸２５に近づく方向に移動しながら下降する。一方、吸気バルブ１４は、矢印１０１に示す方向に往復運動する。このため、ディスク２１と吸気バルブ１４との間には、吸気バルブ１４の運動方向に交差する方向の相対的な変位が生じる。

これに対して、本実施の形態では、ディスク２１の揺動時、上ボール７１が湾曲面７１ａを上チップ７３に摺接させながら上チップ７３に対して回動し、下ボール７６が湾曲面７６ａを下チップ７８に摺接させながら下チップ７８に対して回動する。このような構成により、中間ステム６２は、吸気バルブ１４の運動方向に対して振れ運動を行ないながら上記の相対的変位を吸収しつつ、ディスク２１の揺動運動を吸気バルブ１４に直線運動として伝える。

さらに図１中の電磁駆動弁１０の構造について説明を続ける。図１および図２を参照して、シリンダヘッド４１には、油導入路４３が形成されている。油導入路４３は、ポンプ４５に接続されている。油導入路４３の経路上には、油圧バルブ４４が配置されている。油圧バルブ４４は、油導入路４３を通じて湾曲面７１ａおよび湾曲面７６ａに供給される油流れを制御する。シリンダヘッド４１には、油溝４２が形成されている。油溝４２は、下チップ７８の外周上を取り囲む位置でインロー孔４８の内壁から凹んで形成されている。

下チップ７８には、油導入路７９が形成されている。油導入路７９は、油溝４２に連通する。油溝４２は、吸気バルブ１４が往復運動する両端位置において油溝４２と油導入路７９とが連通するように、吸気バルブ１４の運動方向に延在して形成されている。油溝４２は、下チップ７８に形成されてもよい。油導入路７９は、受け面７８ａに開口する。下ボール７６には、貫通孔７７が形成されている。貫通孔７７は、湾曲面７６ａに開口し、油導入路７９に連通する。貫通孔７７は、油路６３に連通する。

中間部材６１は、第１弾性部材としてのコイルばね６７と、チェックボール６８とを有する。コイルばね６７は、油路６３の経路上に配置されている。コイルばね６７は、支持台６４と中間ステム６２の肩部６９との間に圧縮変形された状態で配置されている。コイルばね６７は、支持台６４に弾性力を作用させ、上ボール７１を揺動部材２０（上チップ７３）に対して付勢する。支持台６４は、上ボール７１と下ボール７６とを結ぶ方向に摺動可能なように油路６３に嵌合されている。油路６３の経路上において支持台６４とチェックボール６８との間には、高圧室６６が形成されている。支持台６４には、高圧室６６に連通する貫通孔６５が形成されている。上ボール７１には、貫通孔６５に連通し、湾曲面７１ａに開口する貫通孔７２が形成されている。

ポンプ４５から油導入路４３および油導入路７９を通じて圧送された油は、受け面７８ａと摺接する湾曲面７６ａに供給される。油は、さらに貫通孔７７および油路６３を流通し、高圧室６６に導入される。高圧室６６に導入された油は、貫通孔６５および貫通孔７２を通じて、受け面７３ａと摺接する湾曲面７１ａに供給される。この際、チェックボール６８は、高圧室６６の油圧が所定の値よりも低下した場合に、肩部６９から浮き上がる。これにより、高圧室６６を開放させ、油路６３内の油を高圧室６６に流入させる。また、チェックボール６８が肩部６９に当接した状態では、高圧室６６内の油が油路６３に逆流することを防ぐ。

本実施の形態では、下ボール７６と下チップ７８とが環状に延びる領域で摺接し、上ボール７１と上チップ７３とが環状に延びる領域で摺接する。湾曲面７６ａおよび湾曲面７１ａに供給される油は、それぞれ油導入路７９および貫通孔７２を通じて、その環状に延びる領域の内側に供給される。

このような構成により、摺動面である湾曲面７１ａおよび７６ａに確実に給油することができる。これにより、中間ステム６２の振れ運動を円滑にするとともに、上下チップおよび上下ボールの耐久性を向上させることができる。また、中間ステム６２を筒形状とすることにより、可動部分である中間部材６１を軽量化することができる。

また、内燃機関の運転中にシリンダヘッド４１と吸気バルブ１４との間に生じる熱膨張差や、バルブシート１９の摩耗に起因して、吸気バルブ１４の閉弁時にバルブシート１９と傘部１２との間に隙間が形成される懸念がある。このような懸念をなくすため、吸気バルブ１４の閉弁時に上ボール７１と上チップ７３との間に隙間が形成されるように各部品の寸法設計が行なわれる。これに対して、本実施の形態では、上ボール７１を上チップ７３に対して付勢するコイルばね６７が設けられるため、この隙間をなくすことができる。これにより、吸気バルブ１４のバルブリフト量を安定させると同時に、吸気バルブ１４の往復運動時、上ボール７１および上チップ７３間で生じる打音を消すことができる。

このように構成された、この発明の実施の形態１における電磁駆動弁１０によれば、中間ステム６２の触れ運動により、ディスク２１と吸気バルブ１４との間に生じる相対的変位を吸収し、吸気バルブ１４を円滑に駆動させることができる。また、従来中間ステムを直線運動させるため設けられていたストロークベアリングを廃止することが可能となる。中間ステム６２を支持するストロークベアリングの廃止に伴い、耐久性の向上、低フリクション化、低コスト化および小型軽量化を図ることができる。

なお、本実施の形態では、上ボール７１が支持台６４に固定され、下ボール７６が中間ステム６２に固定される構造としたが、中間部材６１が上ボール７１および下ボール７６の回動運動を許容する支持構造を有すれば、上ボール７１および下ボール７６が中間部材６１に固定されない構造としてもよい。また、本実施の形態では、回動体として完全な球形状を有する上ボール７１および下ボール７６を用いたが、これに限らず、たとえば円柱形状を有するコロを上ボール７１および下ボール７６の替わりに用いてもよい。受け面７３ａおよび受け面７８ａの形状は、受ける回動体の形状に合わせて適宜変更される。

（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１における電磁駆動弁１０の各種変形例について説明を行なう。以下、電磁駆動弁１０と重複する構造については、説明を繰り返さない。

図４は、図１中の電磁駆動弁の第１変形例を示す断面図である。図４を参照して、本変形例では、図１中の上ボール７１および上チップ７３に替えてチップ９１が設けられ、図１中の支持台６４に替えて支持台９２が設けられている。

チップ９１は、図１中の上ボール７１に対応する球部７１ｐを有する。チップ９１は、ディスク２１に固定されている。球部７１ｐは、湾曲面７１ａを有する。支持台９２は、第１受け面としての受け面９２ａを有する。ディスク２１の揺動時、チップ９１の球部７１ｐは、湾曲面７１ａを受け面９２ａに摺接させながら支持台９２に対して回動する。すなわち、本変形例では、球部７１ｐは、湾曲面７１ａを中間部材６１に摺接させながら中間部材６１に対して回動する。

支持台９２と中間ステム６２の内壁との間には、隙間９３が形成されている。高圧室６６に導入された油は、隙間９３を通じて、受け面９２ａと摺接する湾曲面７１ａに供給される。

図５は、図１中の電磁駆動弁の第２変形例を模式的に示す断面図である。図５（Ａ）を参照して、本変形例では、図１中の上ボール７１および下ボール７６にそれぞれ対応する球部７１ｐおよび球部７６ｐが、中間ステム６２に一体に設けられている。図５（Ｂ）を参照して、本変形例では、図１中の上ボール７１および下ボール７６にそれぞれ対応する球部７１ｐおよび球部７６ｐが、揺動部材２０および吸気バルブ１４に一体に設けられている。中間ステム６２は、第１受け面および第２受け面としての受け面６２ａを有する。ディスク２１の揺動時、球部７１ｐは、湾曲面７１ａを受け面６２ａに摺接させながら中間ステム６２に対して回動する。球部７６ｐは、湾曲面７６ａを受け面６２ａに摺接させながら中間ステム６２に対して回動する。

このように構成された、この発明の実施の形態２における電磁駆動弁によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に得ることができる。

（実施の形態３）
図６は、この発明の実施の形態３における電磁駆動弁を示す断面図である。本実施の形態における電磁駆動弁は、図１中の電磁駆動弁１０と同様の構造を有し、油路６３への油圧供給の制御のみが電磁駆動弁１０と異なる。

図６中には、吸気バルブ１４の開弁時の状態が示されている。図１および図６を参照して、吸気バルブ１４の開弁時、ディスク２１は、ロアスプリング１６の弾性力（矢印１０２に示す弾性力）に抗して、ロアコア５２ｎに引き寄せられる。ロアスプリング１６のばね係数は、コイルばね６７のばね係数よりも大きい。

本実施の形態では、ディスク２１がロアコア５２ｎに着座した直後に、油圧バルブ４４を操作し、油路６３への油圧供給を停止する。これにより、高圧室６６内の油圧が低下するのに伴って、支持台６４および上ボール７１が、コイルばね６７を圧縮変形させながら中間ステム６２内に沈み込む。この結果、ロアスプリング１６によりディスク２１が付勢される弾性力が小さくなり、ロアコア５２ｎがディスク２１を引き寄せた状態を保持するため必要な電磁力を低減できる。

この発明の実施の形態３における電磁駆動弁は、揺動部材２０に電磁力を作用させる電磁石５１と、吸気バルブ１４に弾性力を作用させ、中間部材６１を揺動部材２０に向けて付勢する第２弾性部材としてのロアスプリング１６とを有する。電磁石５１は、ロアスプリング１６の弾性力に抗して揺動部材２０を引き寄せるコア体としてのロアコア５２ｎを有する。揺動部材２０がロアコア５２ｎに引き寄せられた状態で油路６３への油の供給圧を減少することによって、コイルばね６７を圧縮変形させ、中間部材６１を付勢するロアスプリング１６の弾性力を低減させる。

このように構成された、この発明の実施の形態３における電磁駆動弁によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に得ることができる。加えて、吸気バルブ１４の開弁時、電磁石５１によるディスク２１の保持力を低減させ、電磁石５１への電力供給を小さく抑えることができる。これにより、燃費の向上を図ることができる。

なお、本実施の形態では、ディスク２１の着座直後に油路６３への油圧供給を停止する制御を行なったが、これに限らず、油路６３への油の供給圧を減少するだけでも一定の効果を得ることができる。

（実施の形態４）
本実施の形態における電磁駆動弁は、図１中の電磁駆動弁１０と同様の構造を有し、油路６３への油圧供給の制御のみが電磁駆動弁１０と異なる。

図７は、この発明の実施の形態４における電磁駆動弁において、閉弁位置から開弁位置への移行時の油圧供給の制御を示すグラフである。図中では、ディスク２１の回転角の変化が曲線１１０によって表わされ、油路６３への油圧供給の変化が直線１２０によって表わされている。また、参考のため、油圧制御が行なわれない場合のディスク２１の回転角の変化が点線によって表わされている。図８は、図７中に示す油圧供給の制御のフローチャートを示す図である。

図７および図８を参照して、本実施の形態では、ディスク２１が閉弁位置から開弁位置へ移行し、ロアコア５２ｎに着座する直前に、油圧バルブ４４を操作し、油路６３への油の供給圧を増大させる。その制御についてより詳細に説明すると、まずディスク２１が開弁作動中であることを確認する。開弁作動中であることを確認できたら、油路６３への油の供給圧を増大させる。ロアコア５２ｎへのディスク２１の着座が確認されたら、油路６３への油の供給圧を元に戻す。

本実施の形態では、ディスク２１がロアコア５２ｎに着座するタイミングで高圧室６６内の油圧が増大するため、支持台６４および上ボール７１がディスク２１の運動方向とは反対方向に移動しようとする。これにより、ディスク２１とロアコア５２ｎとの衝突速度が小さくなり、ディスク２１がロアコア５２ｎに着座する際の衝撃を緩和することができる。

図９は、この発明の実施の形態４における電磁駆動弁において、開弁位置から閉弁位置への移行時の油圧供給の制御のフローチャートを示す図である。図９を参照して、ディスク２１が開弁位置から閉弁位置へ移行し、アッパコア５２ｍに着座する直前に、油圧バルブ４４を操作し、油路６３への油の供給圧を減少させる。この場合、ディスク２１がアッパコア５２ｍに着座するタイミングで、支持台６４および上ボール７１がディスク２１の運動方向とは反対方向に移動しようとする。これにより、ディスク２１とアッパコア５２ｍとの衝突速度が小さくなり、ディスク２１がアッパコア５２ｍに着座する際の衝撃を緩和することができる。

この発明の実施の形態４における電磁駆動弁は、揺動部材２０に電磁力を作用させる電磁石５１をさらに有する。油路６３に供給された油圧が支持台６４に作用することにより、上ボール７１が揺動部材２０に向けて付勢される。電磁石５１は、油路６３に供給された油圧による付勢方向に配置される第１コア体としてのアッパコア５２ｍと、揺動部材２０に対してアッパコア５２ｍの反対側に配置される第２コア体としてのロアコア５２ｎとを有する。揺動部材２０がアッパコア５２ｍに引き寄せられ、着座する直前に、油路６３への油の供給圧を減少する。揺動部材２０がロアコア５２ｎに引き寄せられ、着座する直前に、油路６３への油の供給圧を増大する。

このように構成された、この発明の実施の形態４における電磁駆動弁によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に得ることができる。加えて、本実施の形態では、ディスク２１がロアコア５２ｎおよびアッパコア５２ｍに着座する際の衝撃を緩和することにより、ディスク２１とアッパコア５２ｍおよびロアコア５２ｎとの打音を小さくできる。

なお、以上に説明した実施の形態１〜４に記載の電磁駆動弁の構造、油圧制御を適宜組み合わせて、新たな電磁駆動弁を構成してもよい。

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。

この発明の実施の形態１における電磁駆動弁を示す断面図である。 図１中の中間部材を拡大して示す断面図である。 図２中の２点鎖線ＩＩＩに囲まれた位置を示す斜視図である。 図１中の電磁駆動弁の第１変形例を示す断面図である。 図１中の電磁駆動弁の第２変形例を模式的に示す断面図である。 この発明の実施の形態３における電磁駆動弁を示す断面図である。 この発明の実施の形態４における電磁駆動弁において、閉弁位置から開弁位置への移行時の油圧供給の制御を示すグラフである。 図７中に示す油圧供給の制御のフローチャートを示す図である。 この発明の実施の形態４における電磁駆動弁において、開弁位置から閉弁位置への移行時の油圧供給の制御のフローチャートを示す図である。

符号の説明

１０ 電磁駆動弁、１４ 吸気バルブ、２０ 揺動部材、５１ 電磁石、５２ｍ アッパコア、５２ｎ ロアコア、６１ 中間部材、６２ａ，７３ａ，７８ａ，９２ａ 受け面、６３ 油路、６４，９２ 支持台、６６ 高圧室、６７ コイルばね、６８ チェックボール、７１ 上ボール、７１ａ，７６ａ 湾曲面、７１ｐ，７６ｐ 球部、７６ 下ボール。

Claims (7)

1. 内燃機関に設けられるバルブと、
   電磁力が作用されることによって揺動運動する揺動部材と、
   前記バルブと前記揺動部材との間を連結し、前記揺動部材の揺動運動を前記バルブに直線運動として伝達する中間部材と、
   湾曲面を含み、前記揺動部材と前記中間部材との間および前記バルブと前記中間部材との間にそれぞれ配置される第１回動体および第２回動体とを備え、
   前記第１回動体は、前記湾曲面を前記揺動部材および前記中間部材の少なくともいずれか一方に摺接させながら、前記揺動部材および中間部材の少なくともいずれか一方に対して回動し、前記第２回動体は、前記湾曲面を前記バルブおよび前記中間部材の少なくともいずれか一方に摺接させながら、前記バルブおよび中間部材の少なくともいずれか一方に対して回動する、電磁駆動弁。
2. 前記揺動部材および中間部材の少なくともいずれか一方は、前記第１回動体の前記湾曲面に摺接し、前記第１回動体を所定の軸を中心に回動可能なように受ける第１受け面を含み、
   前記バルブおよび中間部材の少なくともいずれか一方は、前記第２回動体の前記湾曲面に摺接し、前記第２回動体を所定の軸を中心に回動可能なように受ける第２受け面を含む、請求項１に記載の電磁駆動弁。
3. 前記中間部材は、筒形状を有する本体部を含み、その筒形状の内側には、前記第１回動体と前記第２回動体とを結ぶ方向に延びる油路が形成され、
   前記湾曲面に供給される油が、前記油路を流通する、請求項１または２に記載の電磁駆動弁。
4. 前記中間部材は、前記第１回動体を支持し、前記第１回動体と前記第２回動体とを結ぶ方向に沿って摺動可能なように前記油路に嵌合される支持部と、前記支持部に弾性力を作用させ、前記第１回動体を前記揺動部材に向けて付勢する第１弾性部材とをさらに含む、請求項３に記載の電磁駆動弁。
5. 前記中間部材は、前記油路に配置されるチェックボールをさらに含み、
   前記油路の経路上には、前記支持部と前記チェックボールとの間に位置して高圧室が形成され、
   前記高圧室の油圧が所定の値よりも低くなった場合に、前記チェックボールが前記高圧室を開放し、前記油路内の油が前記高圧室に供給される、請求項４に記載の電磁駆動弁。
6. 前記揺動部材に電磁力を作用させる電磁石と、
   前記バルブに弾性力を作用させ、前記中間部材を前記揺動部材に向けて付勢する第２弾性部材とをさらに備え、
   前記電磁石は、前記第２弾性部材の弾性力に抗して前記揺動部材を引き寄せるコア体を含み、
   前記揺動部材が前記コア体に引き寄せられた状態で前記油路への油の供給圧を減少することによって、前記第１弾性部材を圧縮変形させ、前記中間部材を付勢する前記第２弾性部材の弾性力を低減させる、請求項４または５に記載の電磁駆動弁。
7. 前記揺動部材に電磁力を作用させる電磁石をさらに備え、
   前記油路に供給された油圧が前記支持部に作用することにより、前記第１回動体が前記揺動部材に向けて付勢され、
   前記電磁石は、前記油路に供給された油圧による付勢方向に配置される第１コア体と、前記揺動部材に対して前記第１コア体の反対側に配置される第２コア体とを含み、
   前記揺動部材が前記第１コア体に引き寄せられ、着座する直前に、前記油路への油の供給圧を減少させ、前記揺動部材が前記第２コア体に引き寄せられ、着座する直前に、前記油路への油の供給圧を増大する、請求項４から６のいずれか１項に記載の電磁駆動弁。

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