JP3619260B2 - Electromagnetic drive device for engine valve for internal combustion engine - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、シリンダヘッド上に設けられるハウジングと、機関弁に連動、連結されるとともに前記ハウジング内に移動可能に収納されるアーマチュアと、前記アーマチュアを吸引して機関弁を閉弁作動せしめる電磁力を発揮可能としてアーマチュアに対向する位置でハウジング内に固定配置される閉弁用電磁石と、前記アーマチュアを吸引して機関弁を開弁作動せしめる電磁力を発揮可能としてアーマチュアに対向する位置でハウジング内に固定配置される開弁用電磁石と、機関弁の閉弁および開弁方向に向けて前記アーマチュアを付勢する一対の戻しばねとを備える内燃機関用機関弁の電磁駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、かかる装置は、たとえば特開昭63−277810号公報および特開平3−44009号公報等により既に知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開昭63−277810号公報で開示されたものでは、流体封入ダンパおよび皿ばね等により、閉弁用電磁石あるいは開弁用電磁石に吸引される際のアーマチュアの移動速度を減衰して電磁石へのアーマチュアの衝突を回避し、また特開昭63−277810号公報で開示されたものでは、流体封入ダンパにより閉弁用電磁石あるいは開弁用電磁石へのアーマチュアの衝突を回避するようにしている。
【0004】
しかるに機関弁の開閉作動時には閉弁用電磁石および開弁用電磁石は励磁および消磁を繰り返して発熱するものであり、閉弁用電磁石および開弁用電磁石を有効に冷却する必要があるが、上記従来のものには、そのような構成は開示されていない。
【0005】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、閉弁用および開弁用電磁石へのアーマチュアの吸引時にそれらの電磁石にアーマチュアが直接衝突して衝撃音が発生したり、破損が生じることを防止するとともに、そのための構成により各電磁石の冷却および各部の摩耗防止を同時に達成し得るようにした内燃機関用機関弁の電磁駆動装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、シリンダヘッド上に設けられるハウジングと、機関弁に連動、連結されるとともに前記ハウジング内に移動可能に収納されるアーマチュアと、該アーマチュアを吸引して機関弁を閉弁作動せしめる電磁力を発揮可能としてアーマチュアに対向する位置でハウジング内に固定配置される閉弁用電磁石と、前記アーマチュアを吸引して機関弁を開弁作動せしめる電磁力を発揮可能としてアーマチュアに対向する位置でハウジング内に固定配置される開弁用電磁石と、機関弁の閉弁および開弁方向に向けて前記アーマチュアをそれぞれ付勢する一対の戻しばねとを備える内燃機関用機関弁の電磁駆動装置において、閉弁用および開弁用電磁石とアーマチュアとの対向面にオイルを導くことを可能としてハウジング内にオイルを導入するオイル供給手段を含み、ハウジングには、供給されたオイルを排出する排出路が設けられることを特徴とする。
【0007】
また請求項2記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の構成に加えて、閉弁用電磁石およびアーマチュアの対向面、ならびに開弁用電磁石およびアーマチュアの対向面には、相互に合致するオイル溜溝がそれぞれ設けられる。
【0008】
請求項3記載の発明によれば、上記請求項1または2記載の発明の構成に加えて、アーマチュアと、該アーマチュアに対して固定位置となることを可能としてハウジングに配設される支持体またはハウジングとの間には、機関弁の閉弁作動時に少なくともその閉弁着座直前でダンパ機能を発揮する油圧ダンパが設けられる。
【0009】
さらに請求項4記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の構成に加えて、前記排出路は、シリンダヘッドに設けられるガイド筒と、該ガイド筒内に摺動自在に嵌合される機関弁のステムとの間に、オイルを供給し得る位置でハウジングに設けられる。
【0010】
【実施例】
以下、図面により本発明の実施例について説明する。
【0011】
図1は本発明の第1実施例を示すものであり、吸気弁あるいは排気弁である機関弁V1 は、シリンダヘッド3に設けられた弁口4を開閉可能な弁体部1と、該弁体部1に一体に連設されるステム2とから成り、ステム2はシリンダヘッド3に固設されたガイド筒5内に摺動自在に嵌合される。シリンダヘッド3の上端には、ステム2の上端を臨ませる凹部6が設けられており、該凹部6内でステム2の上端には、二つ割りコッタ7によりリテーナ8が固定される。
【0012】
このような機関弁V1 を開閉駆動する電磁駆動装置は、シリンダヘッド3上に設けられる非磁性材料製のハウジング91 と、機関弁V1 に連動、連結されるとともにハウジング91 内に移動可能に収納されるアーマチュア10と、該アーマチュア10を吸引して機関弁V1 を閉弁作動せしめる電磁力を発揮可能としてアーマチュア10の上面に対向する位置でハウジング91 内に固定配置される閉弁用電磁石11と、前記アーマチュア10を吸引して機関弁V1 を開弁作動せしめる電磁力を発揮可能としてアーマチュア10の下面に対向する位置でハウジング91 内に固定配置される開弁用電磁石12と、機関弁V1 の閉弁方向に向けてアーマチュア10を付勢する閉弁側戻しばね13と、機関弁V1 の開弁方向に向けてアーマチュア10を付勢する開弁側戻しばね14とを備える。
【0013】
ハウジング91 には、機関弁V1 側の一端が端壁15で閉じられた収納孔16と、該収納孔16よりも小径にして収納孔16の他端に一端を連ならせた小径摺動孔17と、小径摺動孔17よりも大径にして小径摺動孔17の他端に一端を連ならせるとともに他端が端壁19で閉じられる大径摺動孔18とが、同軸に設けられる。
【0014】
端壁15には、機関弁V1 のステム2と同軸にして円筒状のガイド部20が一体に設けられており、該ガイド部20を移動自在に貫通するロッド21の一端が、機関弁V1 のステム2に同軸に当接される。しかもシリンダヘッド3の凹部6内で、該凹部6の底部およびリテーナ8間には、ステム2を囲繞するコイル状の連動ばね22が縮設されており、該連動ばね22は、機関弁V1 をロッド21に連動させるだけの比較的弱いばね力を発揮するものである。一方、ハウジング91 の収納孔16内でロッド21の中間部には、円盤状であるアーマチュア10が一体に設けられる。すなわちアーマチュア10は機関弁V1 に連動、連結されることになる。
【0015】
閉弁用電磁石11は、アーマチュア10の上面に対向するようにして、収納孔16および小径摺動孔17間の段部23側でハウジング91 内に固定的に配設されるものであり、アーマチュア10側に開放した環状の溝24を有してロッド21を同軸に囲繞するリング状の固定コア25と、合成樹脂から成るモールド部27で被覆されて前記溝24内に嵌入されるリング状のコイル26とから成る。また開弁用電磁石12は、アーマチュア10の下面に対向するようにして、端壁15側でハウジング91 内に固定的に配設されるものであり、アーマチュア10側に開放した環状の溝28を有してロッド21を同軸に囲繞するリング状の固定コア29と、合成樹脂から成るモールド部31で被覆されて前記溝28内に嵌入されるリング状のコイル30とから成る。
【0016】
ハウジング91 の小径摺動孔17および大径摺動孔18には、端壁19との間に油圧室32を形成する支持体としてのピストン33が摺動自在に嵌合されており、ピストン33の外面には、大径摺動孔18の内面に摺接するOリング等の環状のシール部材34が装着される。該ピストン33には、収納孔16側を開放した有底の案内孔35が同軸に設けられており、ロッド21の他端は該案内孔35内に挿入される。
【0017】
ハウジング91 の端壁19には、油圧室32に通じる接続孔36が設けられており、該接続孔36には、オイル溜37からオイルを汲み上げるオイルポンプ38が、該オイルポンプ38からのオイルを油圧室32に導く状態ならびに油圧室32の油圧を解放する状態を切換可能な切換弁39を介して接続され、オイルポンプ38およびオイル溜37間には油圧室32に供給する油圧を一定に保つためのリリーフ弁40が設けられる。而して前記オイル溜37、オイルポンプ38およびリリーフ弁40は、機関各部への潤滑油給油用のものを兼用してもよく、また電磁駆動装置専用のものとして設けられるものであってもよい。
【0018】
ところで、閉弁側戻しばね13はハウジング91 の端壁15とアーマチュア10との間に縮設され、開弁側戻しばね14は、ピストン33とアーマチュア10との間に縮設される。而して両戻しばね13,14は、ピストン33が、油圧室32への油圧の作用により小径摺動孔17および大径摺動孔18間の段部41に当接した状態に在って両電磁石11,12が消磁状態に在るときに、アーマチュア10を両電磁石11,12間の中央部に位置させて機関弁V1 を図示のような中立位置に保つものである。一方、油圧室32の油圧が解放されたときには、両電磁石11,12の消磁状態で両戻しばね13,14のばね力が平衡するようにアーマチュア10は閉弁用電磁石11側に移動するものである。このようにアーマチュア10を閉弁用電磁石11側に移動させたときには、アーマチュア10の閉弁用電磁石11への吸引がより容易となるものであり、たとえば機関の始動時あるいは閉弁用電磁石11によるアーマチュア10の吸引に失敗したとき等に油圧室32の油圧が解放される。
【0019】
本発明に従えば、電磁駆動装置は、閉弁用電磁石11および開弁用電磁石12と、アーマチュア10との対向面にオイルを導くことを可能としてハウジング91 内にオイルを導入するオイル供給手段421 を備えるものであり、該オイル供給手段421 は、オイル溜37と、該オイル溜37のオイルを汲み上げるオイルポンプ38と、切換弁39と、油圧室32と、該油圧室32内のオイルをアーマチュア10の上面に向けて導くようにしてピストン33に設けられた絞り通路43とから成る。
【0020】
またハウジング91 の下端部すなわち端壁15には、ハウジング91 内に供給されたオイルを排出する排出路441 が、ガイド部20の内面に開口するようにして設けられており、該排出路441 から排出されたオイルは、シリンダヘッド3における凹部6内に落下して、機関弁V1 のステム2およびガイド筒5間の潤滑に用いられる。而して凹部6内に必要以上のオイルが溜まることを回避するために、シリンダヘッド3には凹部6内の下部に溜まったオイルを外部に導出するための導出路45が設けられる。
【0021】
さらに閉弁用電磁石11におけるモールド部27のアーマチュア10に対向する面には、複数のオイル溜溝46…が同心円状にして設けられ、アーマチュア10の閉弁用電磁石11に対向する上面には、複数のオイル溜溝47…が、前記オイル溜溝46…に合致するようにして同心円状に設けられる。一方、開弁用電磁石12におけるモールド部31のアーマチュア10に対向する面には、複数のオイル溜溝48…が同心円状にして設けられ、アーマチュア10の開弁用電磁石12に対向する下面には、複数のオイル溜溝49…が前記オイル溜溝48…に合致するようにして同心円状に設けられる。
【0022】
次にこの第1実施例の作用について説明すると、ハウジング91 内にはオイル供給手段421 によりオイルが導入され、ハウジング91 内に導入されたオイルは、アーマチュア10の上面で受けられるとともにアーマチュア10から落下したオイルが開弁用電磁石12で受けられる。すなわち閉弁用および開弁用電磁石11,12とアーマチュア10との対向面間にオイルを介在させることができ、閉弁用電磁石11の励磁に応じてアーマチュア10を閉弁用電磁石11側に吸引したときに閉弁用電磁石11およびアーマチュア10間にオイルが挟まれることによるダンパ作用が生じ、アーマチュア10が閉弁用電磁石11に直接衝突して異音が生じたり、アーマチュア10および閉弁用電磁石11が破損したりすることを防止することができ、同様にして開弁用電磁石12およびアーマチュア10間にもオイルが挟まれることにより、アーマチュア10が開弁用電磁石12に直接衝突して異音が生じたり、アーマチュア10および開弁用電磁石12が破損したりすることを防止することができる。
【0023】
しかも閉弁用電磁石11およびアーマチュア10の対向面には相互に合致する複数のオイル溜溝46…,47…が設けられ、開弁用電磁石12およびアーマチュア10に対向面には、相互に合致する複数のオイル溜溝48…,49…が設けられているので、それらのオイル溜溝46…,47…,48…,49…にオイルを溜めておくことにより、より効果的なダンパ効果を得ることができる。
【0024】
またハウジング91 内に導入されたオイルの一部はミストとなってハウジング91 内を浮遊し、オイルが排出路441 から排出されることと相俟って、各コイル26,30をオイルで効果的に冷却することができるとともに、ロッド21およびガイド部20間の潤滑に利用されてロッド21およびガイド部20の摩耗低減にも寄与することができる。
【0025】
さらに排出路441 から排出されたオイルは、機関弁V1 のステム2およびガイド筒5間の潤滑にも用いられ、オイルのより有効な利用が可能となる。
【0026】
図2は本発明の第2実施例を示すものであり、上記第1実施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。
【0027】
アーマチュア10と、該アーマチュア10に対して固定位置となることを可能としてハウジング91 に配設されるピストン33との間には、機関弁V1 の閉弁作動時にその閉弁着座直前でダンパ機能を発揮する油圧ダンパ511 が設けられる。
【0028】
この油圧ダンパ511 は、アーマチュア10と一体であるロッド21の他端に当接可能としてピストン33に軸方向移動可能に配設されるとともに背面をダンパ室52に臨ませたプランジャ53と、ダンパ室52から油圧室32側へのオイルの逃がし量を絞るようにしてピストン33に設けられる絞り54と、油圧室32およびダンパ室52間に介在して油圧室32からダンパ室52へのオイルの流通のみを許容するようにしたチェック弁55とで構成される。
【0029】
ピストン33には、ロッド21の他端部を遊挿させる小径案内孔56と、小径案内孔56よりも大径に形成されるとともに段部58を介して小径案内孔56に同軸に連なる大径案内孔57と、大径案内孔57に同軸に連なる小径の連通孔60を有する隔壁59を大径案内孔57との間に介在させた弁室61と、油圧室32を弁室61に通じさせる給油孔62とが同軸に設けられる。
【0030】
プランジャ53は、隔壁59との間にダンパ室52を形成して大径案内孔57内に遊挿されるものであり、該プランジャ53および隔壁59間には、小径案内孔56および大径案内孔57間の段部58にプランジャ53を当接させる方向のばね力を発揮するばね63が縮設される。而して閉弁用電磁石11および開弁用電磁石12の消磁状態で機関弁V1 が中立位置にあるときには、段部58に当接した状態に在るプランジャ53とロッド21との間には所定の間隔が生じており、機関弁V1 の閉弁時に少なくとも閉弁着座直前でロッド21がプランジャ53に当接するように前記所定の間隔が設定される。
【0031】
チェック弁55は、給油孔62を開閉可能として弁室61内に収納される球状の弁体64と、給油孔62を閉鎖する側へのばね力を発揮して隔壁59および弁体64間に縮設される弁ばね65とを備え、弁室61すなわちダンパ室52の油圧が油圧室32よりも所定値以上低下したときに開弁して油圧室32のオイルをダンパ室52に導く。
【0032】
またピストン33には、ダンパ室52および油圧室32間を結ぶ戻し油路661 が前記チェック弁55を迂回して設けられており、該戻し油路661 の途中に絞り54が設けられる。
【0033】
このような油圧ダンパ511 によれば、機関弁V1 の閉弁時にその閉弁着座直前にロッド21がプランジャ53に当接し、ダンパ室52の容積を縮小する方向にプランジャ53を押圧したときに、ダンパ室52から油圧室32へのオイル戻り量が絞り54で絞られることによりダンパ作用が生じることになる。
【0034】
また上記プランジャ53がロッド21で押されて段部58から離反したときには、ダンパ室52のオイルは、プランジャ53および大径案内孔57間の間隙、ならびにロッド21および小径案内孔56間の間隙を経てアーマチュア10側に導かれるものであり、オイル供給手段421 は、オイルポンプ38(図1参照)に連なる油圧室32と、ダンパ室52と、プランジャ53および大径案内孔57間の間隙と、ロッド21および小径案内孔56間の間隙とで構成され、油圧ダンパ511 がダンパ作用を生じるときのみオイルをアーマチュア10に供給可能である。
【0035】
この第2実施例によると、機関弁V1 の閉弁着座直前で油圧ダンパ511 がダンパ機能を発揮するので、アーマチュア10、ならびに閉弁用および開弁用電磁石11,12の破損をより確実に防止することができる。しかもアーマチュア10と閉弁用および開弁用電磁石11,12との間には、油圧ダンパ511 の作動時のみオイルが供給されるのでオイルの無駄な消費が防止される。
【0036】
図3は本発明の第3実施例を示すものであり、上記第2実施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。
【0037】
アーマチュア10と、該アーマチュア10に対して固定位置となることを可能としてハウジング91 に配設されるピストン33との間に設けられる油圧ダンパ511 において、背面をダンパ室52に臨ませたプランジャ53は、ピストン33に設けられている大径案内孔57内に摺動自在に嵌合され、ピストン33には、オイル供給手段421 の一部を構成する絞り通路43が設けられる。
【0038】
この第3実施例によれば、機関運転中にアーマチュア10に向けてオイル供給手段421 からオイルが常時供給されることを除けば、上記第2実施例と同様の効果を奏することができる。
【0039】
図4は本発明の第4実施例を示すものであり、上記各実施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。
【0040】
ハウジング91 の端壁15に設けられたガイド部20には、機関弁V1 のステム2に当接するロッド21を摺動自在に貫通させるスリーブ68が嵌合、固定される。またシリンダヘッド3の凹部6内で、該凹部6の底部およびリテーナ8間には、ステム2を囲繞するコイル状の閉弁側戻しばね13が縮設される。さらに開弁側戻しばね14は、ハウジング91 内でピストン33およびアーマチュア10間に縮設される。
【0041】
アーマチュア10と、該アーマチュア10に対して固定位置となることを可能としてハウジング91 に配設されるピストン33との間に設けられる油圧ダンパ512 は、アーマチュア10と一体であるロッド21の他端に当接可能としてピストン33に軸方向移動可能に配設されるとともに背面をダンパ室52に臨ませたプランジャ53と、ダンパ室52から油圧室32側へのオイルの流通絞り量を温度に応じて可変とした可変絞り69と、油圧室32およびダンパ室52間に介在して油圧室32からダンパ室52へのオイルの流通のみを許容するようにしたチェック弁55とで構成される。
【0042】
可変絞り69は、ダンパ室52および油圧室32間を結んでピストン33に設けられる戻し油路662 の途中の流通面積を温度に応じて変化させるものであり、ワックスが封入されるとともに伸長時に前記戻し油路662 の流通面積を減少させるように構成された密閉容器70がピストン33に取付けられて成る。
【0043】
またオイル供給手段422 は、油圧ダンパ512 がダンパ機能を発揮するときのみオイルをアーマチュア10に供給すべく、油圧室32と、ダンパ室52と、プランジャ53および大径案内孔57間の間隙と、ロッド21および小径案内孔56間の間隙とで構成される。
【0044】
さらにハウジング91 の下端における端壁15には、ハウジング91 内のオイルを、シリンダヘッド3の凹部6内に滴下させて機関弁V1 のステム2およびガイド筒5間の潤滑に用いるための複数の排出路442 …が穿設され、アーマチュア10の中央部付近には、アーマチュア10上に落下したオイルを下方に滴下させるための複数の透孔71…が穿設される。
【0045】
この第4実施例によれば、上記各実施例の効果に加えて、油圧ダンパ512 の緩衝特性をオイルの温度に応じて変化させることができる。なお、この第4実施例では、アーマチュア10、ならびに閉弁用および開弁用電磁石11,12の対向面に、オイル溜溝46〜49が設けられていないが、より効果的なダンパ効果を得るためには、オイル溜溝46〜49を設ければよい。
【0046】
図5は本発明の第5実施例を示すものであり、機関弁V2 は、シリンダヘッド3に設けられた弁口4を開閉可能な弁体部1と、該弁体部1に一体に連設されるステム2′とから成り、ステム2′はシリンダヘッド3に固設されたガイド筒5内に摺動自在に嵌合される。
【0047】
このような機関弁V2 を開閉駆動する電磁駆動装置は、シリンダヘッド3上に設けられる非磁性材料製のハウジング92 と、機関弁V2 に連動、連結されるとともにハウジング92 内に移動可能に収納されるアーマチュア10と、該アーマチュア10を吸引して機関弁V2 を閉弁作動せしめる電磁力を発揮可能としてアーマチュア10の上面に対向する位置でハウジング92 内に固定配置される閉弁用電磁石11と、前記アーマチュア10を吸引して機関弁V1 を開弁作動せしめる電磁力を発揮可能としてアーマチュア10の下面に対向する位置でハウジング92 内に固定配置される開弁用電磁石12と、機関弁V2 の閉弁方向に向けてアーマチュア10を付勢する閉弁側戻しばね13と、機関弁V2 の開弁方向に向けてアーマチュア10を付勢する開弁側戻しばね14とを備える。
【0048】
ハウジング92 には、上下に間隔をあけて閉弁用電磁石11および開弁用電磁石12を対向配置させる収納室72が設けられており、機関弁V2 のステム2′を案内するガイド筒5は、その上端を収納室72に臨ませるようにしてハウジング92 内に突入される。而して収納室72内でステム2′にアーマチュア10が一体的に設けられる。
【0049】
ハウジング92 の上部と、アーマチュア10との間には、機関弁V2 の閉弁作動時にその閉弁着座直前でダンパ機能を発揮する油圧ダンパ513 が設けられ、該油圧ダンパ513 は、アーマチュア10と一体であるステム2′の上端に当接可能としてハウジング92 に摺動可能に嵌合されるとともに背面をダンパ室52′に臨ませたプランジャ53′と、切換弁39を介してオイルポンプ38に接続されるようにしてハウジング92 に設けられた油室73へのダンパ室52′からのオイルの流通絞り量を可変とした可変絞り74と、油室73およびダンパ室52′間に介在して油室73からダンパ室52′へのオイルの流通のみを許容するようにしたチェック弁55′とで構成される。
【0050】
プランジャ53′は、閉弁用電磁石11および開弁用電磁石12の消磁状態で機関弁V1 が中立位置にあるときには、ステム2′の上端との間に所定の間隔をあける位置で移動を規制させるようにしてハウジング92 に摺動自在に嵌合されており、ダンパ室52′には、プランジャ53′をステム2′に当接させる方向に付勢するとともにチェック弁55′を閉弁方向に付勢するばね75が収納される。
【0051】
可変絞り74は、ダンパ室52′および油室73間を結んでハウジング92 に設けられる戻し油路663 の途中の流通面積を変化させるものであり、前記戻し油路663 の流通面積を無段階に変化させる得る電磁制御弁75がハウジング92 に取付けられて成り、該電磁制御弁75の作動は、油温および機関の運転状態等により制御ユニット76により制御される。
【0052】
またオイル供給手段423 は、油室73と、ダンパ室52′と、プランジャ53′のステム2′に対向する端部に設けられてダンパ室52′に通じる絞り孔77とで構成される。
【0053】
さらにハウジング92 の下端には、該ハウジング92 およびシリンダヘッド3間に形成される排出溝78に通じる複数の排出路443 …が設けられる。
【0054】
この第5実施例によれば、上記各実施例の効果に加えて、油圧ダンパ513 の緩衝特性を機関の運転状態に応じて変化させることができる。
【0055】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
【0056】
【発明の効果】
以上のように、請求項1記載の発明は、閉弁用および開弁用電磁石とアーマチュアとの対向面にオイルを導くことを可能としてハウジング内にオイルを導入するオイル供給手段を含み、ハウジングには、供給されたオイルを排出する排出路が設けられるので、閉弁用および開弁用電磁石へのアーマチュアの吸引時にそれらの電磁石にアーマチュアが直接衝突して衝撃音が発生したり、破損が生じることを防止した上で、各電磁石の冷却および各部の摩耗防止を同時に達成することができる。
【0057】
また請求項2記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の構成に加えて、閉弁用電磁石およびアーマチュアの対向面、ならびに開弁用電磁石およびアーマチュアの対向面には、相互に合致するオイル溜溝がそれぞれ設けられるので、より効果的な緩衝機能を発揮させることができる。
【0058】
請求項3記載の発明によれば、上記請求項1または2記載の発明の構成に加えて、アーマチュアと、該アーマチュアに対して固定位置となることを可能としてハウジングに配設される支持体またはハウジングとの間には、機関弁の閉弁作動時に少なくともその閉弁着座直前でダンパ機能を発揮する油圧ダンパが設けられるので、閉弁用および開弁用電磁石へのアーマチュアの吸引時に油圧ダンパに緩衝機能を発揮させることにより、衝撃音および破損の発生をより確実に防止することができる。
【0059】
さらに請求項4記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の構成に加えて、前記排出路は、シリンダヘッドに設けられるガイド筒と、該我移動筒内に摺動自在に嵌合される機関弁のステムとの間に、オイルを供給し得る位置でハウジングに設けられるので、緩衝用に用いられたオイルを潤滑にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の縦断面図である。
【図2】第2実施例の縦断面図である。
【図3】第3実施例の縦断面図である。
【図4】第4実施例の縦断面図である。
【図5】第5実施例の縦断面図である。
【符号の説明】
2・・・ステム
3・・・シリンダヘッド
5・・・ガイド筒
91 ,92 ・・・ハウジング
10・・・アーマチュア
11・・・閉弁用電磁石
12・・・開弁用電磁石
13,14・・・戻しばね
33・・・支持体としてのピストン
421 ,422 ,423 ・・・オイル供給手段
441 ,442 ,443 ・・・排出路
46,47,48,49・・・オイル溜溝
511 ,512 ,513 ・・・油圧ダンパ
V1 ,V2 ・・・機関弁[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a housing provided on a cylinder head, an armature linked to and coupled to an engine valve, and movably accommodated in the housing, and an electromagnetic force for sucking the armature and closing the engine valve. The valve closing electromagnet fixedly arranged in the housing at a position facing the armature so that the armature can be exhibited, and the electromagnetic force that attracts the armature to open the engine valve can be exhibited in the housing at the position facing the armature. The present invention relates to an electromagnetic drive device for an engine valve for an internal combustion engine, comprising: a valve opening electromagnet fixedly disposed on the engine valve; and a pair of return springs that urge the armature in the valve closing and valve opening directions.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, such an apparatus is already known from, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 63-277810 and 3-44009.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-277810, the moving speed of the armature when attracted to the valve closing electromagnet or the valve opening electromagnet is attenuated by the fluid-filled damper and the disc spring, etc. In the case of the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-277810, the armature collision with the valve closing electromagnet or the valve opening electromagnet is avoided by a fluid-filled damper.
[0004]
However, when the engine valve is opened and closed, the valve closing electromagnet and the valve opening electromagnet repeatedly generate heat by exciting and demagnetizing, and it is necessary to effectively cool the valve closing electromagnet and valve opening electromagnet. Does not disclose such a configuration.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and when the armature is attracted to the valve-closing and valve-opening electromagnets, the armature directly collides with the electromagnets to generate impact sound or damage. It is an object of the present invention to provide an electromagnetic drive device for an engine valve for an internal combustion engine, which can prevent cooling of each electromagnet and prevent wear of each part at the same time.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention includes a housing provided on a cylinder head, an armature linked to and coupled to an engine valve, and movably accommodated in the housing, and the armature. Electromagnetic force for attracting and closing the engine valve so as to be able to exert an electromagnetic force that can be exhibited, and a closing electromagnet fixed in the housing at a position facing the armature, and an electromagnetic force that attracts the armature and opens the engine valve An internal combustion engine comprising: a valve-opening electromagnet that is fixedly disposed in the housing at a position facing the armature so as to be able to exert the power; and a pair of return springs that respectively urge the armature toward the valve closing and opening directions of the engine valve In an electromagnetic drive system for an engine valve for an engine, it is possible to guide oil to the facing surface of the valve closing and opening electromagnet and the armature. Wherein an oil supply means for introducing oil into the housing and, in the housing, wherein the discharge passage for discharging the supplied oil is provided.
[0007]
According to the invention described in
[0008]
According to the invention described in
[0009]
According to a fourth aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, the discharge path is slidably fitted in the guide cylinder and the guide cylinder provided in the cylinder head. It is provided in the housing at a position where oil can be supplied between it and the stem of the engine valve.
[0010]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, and an engine valve V which is an intake valve or an exhaust valve. 1 Is composed of a valve body 1 capable of opening and closing a
[0012]
Such an engine valve V 1 The electromagnetic driving device that opens and closes the housing 9 is a non-magnetic material housing 9 provided on the
[0013]
Housing 9 1 The engine valve V 1 A
[0014]
The
[0015]
The valve-
[0016]
Housing 9 1 The small-
[0017]
Housing 9 1 A connecting
[0018]
By the way, the valve-
[0019]
According to the present invention, the electromagnetic drive device can guide the oil to the opposed surfaces of the
[0020]
Housing 9 1 The housing 9 1 A discharge passage 44 for discharging the oil supplied to the inside 1 Is provided so as to open to the inner surface of the
[0021]
Further, a plurality of
[0022]
Next, the operation of the first embodiment will be described. 1 Inside the oil supply means 42 1 The oil is introduced by the housing 9 1 The oil introduced into the inside is received by the upper surface of the
[0023]
Moreover, a plurality of
[0024]
Housing 9 1 Part of the oil introduced into the mist becomes mist. 1 Floating inside, oil drains 44 1 The
[0025]
Furthermore, the discharge path 44 1 The oil discharged from the engine valve V 1 It is also used for lubrication between the
[0026]
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, and parts corresponding to the first embodiment are given the same reference numerals.
[0027]
The
[0028]
This hydraulic damper 51 1 Is arranged so as to be able to abut on the other end of the
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
Such hydraulic damper 51 1 According to the engine valve V 1 When the
[0034]
When the
[0035]
According to this second embodiment, the engine valve V 1 Hydraulic damper 51 just before the valve is closed 1 Exhibits a damper function, so that the
[0036]
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention, and parts corresponding to the second embodiment are given the same reference numerals.
[0037]
The
[0038]
According to the third embodiment, the oil supply means 42 is directed toward the
[0039]
FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention, and portions corresponding to the respective embodiments are given the same reference numerals.
[0040]
Housing 9 1 The
[0041]
The
[0042]
The
[0043]
Oil supply means 42 2 The hydraulic damper 51 2 The
[0044]
Further housing 9 1 The
[0045]
According to the fourth embodiment, in addition to the effects of the above embodiments, the hydraulic damper 51 2 The buffer characteristics can be changed according to the temperature of the oil. In the fourth embodiment, the
[0046]
FIG. 5 shows a fifth embodiment of the present invention. 2 Consists of a valve body 1 capable of opening and closing a
[0047]
Such an engine valve V 2 The electromagnetic driving device that opens and closes the housing 9 is a non-magnetic material housing 9 provided on the
[0048]
Housing 9 2 Is provided with a
[0049]
Housing 9 2 Between the top of the
[0050]
The
[0051]
The variable throttle 74 connects the
[0052]
Oil supply means 42 3 Is constituted by an
[0053]
Further housing 9 2 The lower end of the housing 9 2 And a plurality of discharge paths 44 leading to a
[0054]
According to the fifth embodiment, in addition to the effects of the above embodiments, the hydraulic damper 51 3 Can be changed according to the operating state of the engine.
[0055]
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. Is possible.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, the invention described in claim 1 includes oil supply means for introducing oil into the housing so that the oil can be guided to the opposed surfaces of the valve closing and opening electromagnets and the armature. Is provided with a discharge path for discharging the supplied oil, so that when the armature is attracted to the valve closing and valve opening electromagnets, the armature directly collides with these electromagnets to generate impact sound or damage In addition, it is possible to achieve cooling of each electromagnet and prevention of wear of each part at the same time.
[0057]
According to the invention described in
[0058]
According to the invention described in
[0059]
According to a fourth aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, the discharge path is slidably fitted into a guide cylinder provided in a cylinder head and the movable cylinder. Since it is provided in the housing at a position where oil can be supplied between the engine valve stem and the engine valve, the oil used for buffering can also be used for lubrication.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a first embodiment.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a second embodiment.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a third embodiment.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a fourth embodiment.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a fifth embodiment.
[Explanation of symbols]
2 ... Stem
3 ... Cylinder head
5 ... Guide tube
9 1 , 9 2 ···housing
10 ... Armature
11 ... Electromagnet for valve closing
12 ... Electromagnet for valve opening
13, 14 ... return spring
33 ... Piston as support
42 1 , 42 2 , 42 3 ... Oil supply means
44 1 44 2 44 3 ... Discharge channel
46, 47, 48, 49 ... oil reservoir
51 1 , 51 2 , 51 3 ... Hydraulic dampers
V 1 , V 2 ... Engine valves
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