JP2000199410A - 機関弁の電磁駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機関弁の開閉時の急激な作動を抑制して、打
音や摩耗音の発生を防止すると共に、機関への搭載性を
向上する。 【解決手段】 吸気弁２３を摺動自在に保持したシリン
ダヘッド２１の上面に、内部にアーマチュア３０、開閉
弁用電磁石３１，３２及び開弁側スプリング３３とを収
納したケーシング２９が固定されている。閉弁側スプリ
ング２８を保持孔２７底面との間に弾装させる。また、
前記アーマチュアの中央に結合されたガイドロッド３８
にコ字形のフォロア部材４５を設けると共に、該フォロ
ア部材４５の内部に、該フォロア部材４５の対向する第
１，第２フォロア面４５ａ，４５ｂに当接する第１，第
２カム面５０，５１を上下に有する揺動カム４６を揺動
自在に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用内
燃機関の吸気弁や排気弁である機関弁を主として電磁力
で開閉駆動する電磁駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の電磁駆動装置としては、
例えば特開平８−２１２２０号公報等に記載されている
ものが知られている。

【０００３】図２３に基づいて概略を説明すれば、機関
のシリンダヘッド１に摺動自在に設けられた吸気弁２
と、吸気弁２を開閉駆動する電磁駆動機構３とを備えて
いる。

【０００４】前記吸気弁２は、吸気ポート４の開口端を
開閉する傘部２ａと、該傘部２ａの上端部に一体に設け
られたバルブステム２ｂとを有している。

【０００５】前記電磁駆動機構３は、シリンダヘッド１
上に固定されたケーシング５内に挿通されたバルブステ
ム２ｂの上端部に円板状のアーマチュア６が固定されて
いると共に、ケーシング５の内部上下位置に前記アーマ
チュア６を吸引して吸気弁２を開閉作動させる閉弁用電
磁石７及び開弁用電磁石８が配置されている。

【０００６】また、ケーシング５の上壁とアーマチュア
６の上面との間には、吸気弁２を開方向へ付勢する開弁
側スプリング９が弾持され、一方、シリンダヘッド１上
面のシート溝底面とアーマチュア６の下面との間には、
吸気弁２を閉方向へ付勢する閉弁側スプリング１０が弾
持されている。さらに、前記各電磁石７，８は、夫々の
コイルに増幅器１１を介して電子制御ユニット１２から
の制御電流が出力されるようになっている。

【０００７】この電子制御ユニット１２は、機関回転数
センサ１３や閉弁用電磁石７の温度検出センサ１４から
の検出信号に基づいて両電磁石７，８の通電量を制御す
るようになっている。なお、図中１５は電源である。

【０００８】そして、前記２つのスプリング９，１０の
ばね力と２つの電磁石７，８による吸引力とによって、
各スプリング９，１０に蓄力して位置エネルギーとして
保持し、電磁力の開放，吸引を交互に繰り返すことによ
って吸気弁２を開閉駆動させるようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の電磁駆動装置にあっては、吸気弁２の開閉時に各電
磁石７，８の電磁吸引力が、該吸引力に対抗する各スプ
リング９，１０のばね力よりも増大してしまうため、閉
弁時には傘部２ａがバルブシート４ａに激しく衝突し、
また開弁時にはアーマチュア６が開弁用電磁石８に衝突
してしまうおそれがある。

【００１０】すなわち、図２４Ａ，Ｂに基づいて各電磁
石７，８の吸引力増加原理を説明すれば、図２４Ｂは、
吸気弁２開閉時の電磁吸引力特性とスプリング９，１０
のばね力特性を示しており、まず、閉弁時に閉弁用電磁
石７の吸引力にアーマチュア６が上方に吸引される。よ
って、吸気弁２が上方へ摺動すると、閉弁側スプリング
１０が伸長される一方、開弁側スプリング９が圧縮され
てばね力が増大し、ばね力が蓄えられる。

【００１１】次に、開弁時には、閉弁用電磁石７にＯＦ
Ｆ信号（非通電信号）が出力される一方、開弁用電磁石
８にＯＮ信号（通電信号）が出力され、アーマチュア６
が下方へ吸引され、吸気弁２が下方へ摺動すると、開弁
側スプリング９が伸長される一方、閉弁側スプリング１
０が圧縮されてばね力が増大しばね力が蓄えられる。

【００１２】したがって、閉弁時及び開弁時には開弁
側，閉弁側の各コイルスプリング９，１０の増大したば
ね力で吸気弁２の摺動速度が減速させられるが、かかる
開，閉切換時には圧縮及び伸長したばね反力に加えて吸
引側の電磁石７，８の吸引力が急激に増加する。つま
り、各電磁石７，８の電磁吸引力は、アーマチュア６と
電磁石７，８の各固定コア７ａ，８ａとの間の距離のほ
ぼ２乗に反比例して増大する。したがって、かかる増大
した吸引力が各スプリング９，１０の圧縮，伸長側の合
成ばね力に打ち勝ってアーマチュア６を十分に減速させ
ることなく、上方あるいは下方向へ急激に移動させる。

【００１３】したがって、吸気弁２は、図２４Ａに示す
ように、最大開時と閉時に急激なリフト，ダウン変化
し、この結果、閉時には傘部２ａがバルブシート４ａに
衝突し、開時にはアーマチュア６が開弁用電磁石８に衝
突して、夫々大きな打音を発生させると共に、アーマチ
ュア６やバルブシート４ａ等の摩耗や破損を惹起するお
それがある。

【００１４】また、従来の電磁駆動装置では、吸気弁２
の傘部２ａをバルブシート４ａに対して適切な面圧で付
勢するため、閉弁用電磁石７の吸引力と開弁側スプリン
グ９のばね力とを適度にバランスさせる必要があるが、
各スプリング９，１０の経時変化によるへたりやバルブ
ステム２ｂの熱膨張、及びバルブシート４ａの摩耗等に
起因してアーマチュア６と電磁石７の固定コア７ａのギ
ャップ変化が生じて電磁力が大きく変化してしまう。こ
の結果、十分な閉弁保持力が得られず、傘部２ａとバル
ブシート４ａとの間にクリアランスが発生してシール性
が失われたり、またはシート部に異物が堆積しやすくな
って、バルブの放熱性が悪化してバルブの溶損などを招
くおそれがある。

【００１５】さらに、従来例にあっては、装置をシリン
ダヘッド１上に組み付けるには、まず吸気弁２をシリン
ダヘッド１下方から挿入して、バルブステム２ｂ上端部
に、開弁用電磁石８を取り付けた後、該バルブステム２
ｂにアーマチュア６を固定しなければならない。つま
り、シリンダヘッド１上で電磁駆動機構３を組み付けな
ければならないため、その組み付け作業が煩雑となる。
特に、かかる組み付け中に前記のように適正な閉弁保持
力を得るためにアーマチュア６の上限，下限位置の正確
な調整が要求されるため、さらに組み付け作業能率が低
下するおそれがある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来装置
の課題に鑑みて案出されたもので、請求項１記載の発明
は、機関の機関弁に連係す機関弁に連係するアーマチュ
アと、該アーマチュアを吸引して前記機関弁を開作動及
び閉作動させる開弁用，閉弁用の電磁石と、前記機関弁
を閉方向及び開方向へ付勢して中立位置に保持する開弁
用，閉弁用のばね部材とを備えた機関弁の電磁駆動装置
において、前記アーマチュアに連係し、かつ一対のフォ
ロア面を有するフォロア部材と、アーマチュアの上下動
に伴い前記各フォロア面に転接して機関弁の開閉作動の
終端域における開閉速度を制動する一対のカム面を有す
る揺動カムと、を備えた制動機構を設けたことを特徴と
している。

【００１７】したがって、本発明によれば、機関始動時
にアーマチュアが開弁用電磁石によって吸引され、かつ
開弁側ばね部材のばね力により下降してフォロア部材が
揺動カムを下方へ押圧すると、第１カム面の第１ランプ
部が第１フォロア面に転接しつつ第１カム面の第１リフ
ト部で例えば吸気弁のバルブステムを押圧して下降、つ
まり開弁させる。

【００１８】一方、吸気弁の閉時には、開弁用電磁石が
非通電され、閉弁用電磁石に通電されてアーマチュアが
該閉弁用電磁石に吸引されると共に、閉弁側ばね部材に
よって吸気弁も閉弁方向へ上昇する。

【００１９】そして、かかる吸気弁の開閉作動時には、
フォロア部材の上下動に伴って揺動カムの各カム面が対
向する各フォロア面上を転接して、吸気弁の開閉作動の
終端域では、一方のフォロア面に対する一方のカム面の
当接位置がランプ部のベース部側からリフト部側へ転接
すると、他方のフォロア面に対する他方のカム面の当接
位置がランプ部のリフト部側からベース部側へ転移す
る。このため、開閉弁用ばね部材のばね力などがバルブ
ステムを介して揺動カムに伝達されることによって生じ
る該揺動カムの回転中心まわりのモーメントは零に近づ
く。したがって揺動カムは、徐々に回転速度が小さくな
って停止する。これに伴ってアーマチュアは、そのスト
ロークエンドでその速度が可及的に小さくなると共に、
機関弁は、同じくそのストロークエンドで大きな衝突音
の発生を防止できる。

【００２０】請求項２記載の発明は、前記アーマチュア
の往復動に連動する前記フォロア部材を、ほぼコ字形状
に形成すると共に、上下端壁の対向内面を一対のフォロ
ア面に形成し、該フォロア部材の内部に、上下面に形成
されたカム面が前記各フォロア面に転接する前記一つの
揺動カムを収容配置したことを特徴としている。

【００２１】請求項３に記載の発明は、前記揺動カムを
揺動方向の中立位置に付勢するスプリング部材を設けた
ことを特徴としている。

【００２２】請求項４に記載の発明は、前記各カム面の
ベース部が各フォロア面に当接した位置で、前記アーマ
チュアの上下面と対向する前記各電磁石との間に微小隙
間を形成するようにしたことを特徴としている。

【００２３】請求項５に記載の発明は、前記アーマチュ
アの往復動に連動しかつ機関弁側の端部にほぼ円板状の
フォロア部材を設け、かつ該フォロア部材と機関弁との
間に、上面の第１カム面がフォロア部材下面の第１フォ
ロア面に転接する第１揺動カムを配置する一方、アーマ
チュアとフォロア部材との間に、第２カム面がフォロア
部材上面の第２フォロア面に転接する第２揺動カムを配
置したことを特徴としている。

【００２４】請求項６に記載の発明は、前記第２揺動カ
ムの第２カム面を第２フォロア面に常時弾接させる付勢
機構を設けたことを特徴としている。

【００２５】請求項７に記載の発明は、前記アーマチュ
アに、機関弁方向に延出した第１ガイドロッドを連結す
ると共に、該第１ガイドロッドの機関弁側の端部に第１
フォロア部材を設け、かつ該第１フォロア部材と機関弁
との間に、上面に有する第１カム面が第１フォロア部材
下面の第１フォロア面に転接する第１揺動カムを配置す
る一方、アーマチュアを挟んだ第１ガイドロッドと反対
側に第２ガイドロッドを上下摺動自在に設けると共に、
該第２ガイドロッドの上端部に第２フォロア部材を設
け、かつ下面に有する第２カム面が第２フォロア部材上
面の第２フォロア面に転接する第２揺動カムを設けたこ
とを特徴としている。

【００２６】請求項８に記載の発明は、前記第２揺動カ
ムの第２カム面を第２フォロア面に常時弾接させる付勢
機構を設けたことを特徴としている。

【００２７】請求項９に記載の発明は、前記アーマチュ
アと機関弁との間に形成されたバルブクリアランスを零
に調整するラッシアジャスタを設けたことを特徴として
いる。

【００２８】請求項１０に記載の発明は、前記ラッシア
ジャスタを、前記制動機構の側方に並行状態に設けたこ
とを特徴としている。

【００２９】請求項１１に記載の発明は、前記機関弁が
摺動自在に保持されたシリンダヘッドの上端部にほぼ円
筒状のケーシングを固定すると共に、該ケーシングの内
部に、前記制動機構を内部に保持した筒状の摺動体を摺
動自在に保持し、かつ該摺動体の上端部に、内部に前記
アーマチュアと電磁石とを保持した筒状ホルダを結合
し、該筒状ホルダと摺動体とを介して前記制動機構とア
ーマチュア及び電磁石を一体的に連係配置する一方、前
記ラッシアジャスタを前記ケーシングに設けるととも
に、該ラッシアジャスタの作動によって筒状ホルダと摺
動体とを一体的に摺動させるように構成したことを特徴
としている。

【００３０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の機関弁の電磁駆動
装置を吸気側に適用した第１の実施形態を示し、シリン
ダヘッド２１内に形成された吸気ポート２２の開口端を
開閉する吸気弁２３と、該吸気弁２３を開閉作動させる
電磁駆動機構２４と、吸気弁２３と電磁駆動機構２４と
の間に介装された制動機構２５とを備えている。

【００３１】前記吸気弁２３は、燃焼室に臨む吸気ポー
ト２２開口端の環状バルブシート２２ａに離着座して該
開口端を開閉する傘部２３ａと、該傘部２３ａの上面中
央に一体に設けられてバルブガイド２６を介してシリン
ダヘッド２１内を摺動する弁軸であるバルブステム２３
ｂとを備えている。また、この吸気弁２３は、バルブス
テム２３ｂのステムエンド２３ｄに固定されたコッタ２
３ｃの外周に設けられたリテーナ２３ｅとシリンダヘッ
ド２１内に形成された保持孔２７底面との間に弾装され
た閉弁用ばね部材である閉弁側スプリング２８のばね力
で閉方向に付勢されている。

【００３２】前記電磁駆動機構２４は、シリンダヘッド
２１上に設けられたケーシング２９と、該ケーシング２
９内に上下動自在に収納された円板状のアーマチュア３
０と、ケーシング２９内のアーマチュア３０を挟んだ上
下位置に固定された上側の閉弁用電磁石３１及び下側の
開弁用電磁石３２と、アーマチュア３０などを介して吸
気弁２３を開方向に付勢するばね部材である開弁側スプ
リング３３とを備えている。

【００３３】前記ケーシング２９は、図１に示すよう
に、シリンダヘッド２１上に４本のビス３４で固定され
た金属製の本体２９ａと、該本体２９ａの上端一側にビ
ス３５で固定された非磁性材のカバー２９ｂとからな
り、該カバー２９側の内周面に非磁性材の筒状ホルダー
３６が配置されている。また、この筒状ホルダー３６
は、開口上端に閉弁用電磁石３１を保持した段差径状の
非磁性材の蓋部３７が固定されていると共に、下端部に
開弁用電磁石３２を保持した底壁３６ａを一体に有して
いる。尚、前記蓋部３７の中央には、エア抜き孔３７ａ
が貫通形成されている。

【００３４】前記アーマチュア３０は、上下面が両電磁
石３１，３２に対向配置され、中央には下方へ延出した
ガイドロッド３８の上端部３８ａがナット固定されてい
ると共に、このガイドロッド３８の下端部に制動機構２
５の後述するフォロア部材４５が一体に設けられてい
る。前記ガイドロッド３８は、底壁３６ａの中央に有す
る筒壁３６ｂ内に嵌挿固定された筒状ガイド部３９を介
して上下摺動自在に支持されていると共に、その軸心Ｘ
が吸気弁２３のバルブステム２３ｂの軸心Ｙと同軸心上
に配置されて、その下端部３８ｂの下端縁がステムエン
ド２３ｄに当接している。

【００３５】前記開閉弁用の電磁石３１，３２は、固定
コア３１ａ，３２ａが横断面略Ｕ字形に形成され、互い
にアーマチュア３０を介して所定の比較的小さな隙間を
もって対向配置され、固定コア３１ａ，３２ａの内部に
電磁コイル３１ｂ，３２ｂが巻装されている。この電磁
コイル３１ｂ，３２ｂには、後述する電子制御ユニット
４０からの通電−非通電信号が出力されて、アーマチュ
ア３０を上方あるいは下方へ吸引あるいは吸引を解除す
るようになっている。

【００３６】前記開弁側スプリング３３は、アーマチュ
ア３０の上面中央と蓋部３７の下面との間に弾装され
て、そのばね力が各電磁石３１，３２の消磁時には、前
記閉弁側スプリング２８のばね力とバランスしてアーマ
チュア３０を両電磁石３１，３２のほぼ平衝中立位置に
保持するようになっており、その状態で吸気弁２３は閉
弁位置及び開弁位置のほぼ中間位置に保持される。

【００３７】前記電子制御ユニット４０は、機関のクラ
ンク角センサ４１，機関回転数センサ４２，閉弁用電磁
石３１の温度を検出する温度検出センサ４３及び機関負
荷を検出するエアフローメータ４４からの夫々の検出値
に基づいて、閉弁用，開弁用電磁石３１，３２に通電−
非通電を相対的に繰り返し出力している。

【００３８】ここで、前記クランク角センサ４２からの
回転角検出値は、吸気弁２３の開閉タイミングをクラン
クシャフトの回転と同期制御するためのものであり、機
関回転数検出センサ４３からの検出値つまりクランクシ
ャフトの回転数の検出値は、該回転数によって変化する
各電磁石３１，３２の吸引許容時間に対処するために利
用され、さらに、温度センサ４３の検出値は、温度上昇
による閉弁用電磁石３１の電磁コイル３１ｂの通電抵抗
増大に対処するためのものである。また、エアフローメ
ータ４４による機関負荷検出値は、機関回転数検出値と
ともに吸気弁２３の開閉タイミングを最適に制御するた
めに利用するものである。

【００３９】そして、前記制動機構２５は、図１及び図
２に示すように前記ガイドロッド３８の下端部３８ｂに
一体に設けれたフォロア部材４５と、このフォロア部材
４５の内部に回動自在に保持された１つの揺動カム４６
と、該揺動カム４６の回動を中立位置に保持するスプリ
ング部材である捩りコイルばね４７とから主として構成
されている。

【００４０】前記フォロア部材４５は、正面ほぼコ字形
状に形成され、対向する上端壁の下面と下端壁の平坦な
上面が夫々第１フォロア面４５ａと第２フォロア面４５
ｂとして構成されている。

【００４１】前記揺動カム４６は、図２に示すように本
体２９ａの内面に突出した対向ボス部４８ａ，４８ｂ間
に貫通固定されたカム支軸４９に中央孔４６ａを介して
回転自在に支持されている。また、この揺動カム４６
は、図３にも示すように正面ほぼ扇形状に形成されて、
上半分の上面全体が前記第１フォロア面４５ａに転接す
る弁開き側の第１カム面５０として構成され、下半分の
下面全体が第２フォロア面４５ｂに転接する弁閉じ側の
第２カム面５１として構成されている。そして、この第
１，第２カム面５０，５１は、同一のプロフィールに形
成され、それぞれベース部である第１，第２基円部５０
ａ，５１ａ側の第１，第２ランプ部５０ｂ，５１ｂが緩
やかな円弧面に形成されていると共に、先端側の第１，
第２リフト部５０ｃ，５１ｃが第１，第２ランプ部５０
ｂ，５１ｂの曲率より大きな円弧面に形成され、さらに
第１、第２リフト部５０ｃ，５１ｃより先端側に第３，
第４ランプ部５０ｄ．５１ｄが形成されている。したが
って、揺動カム４６の回転角θに対するフォロア部材４
５のリフト曲線は図４に示すようなＳ字曲線特性となる
ように設定されており、前記第３，第４ランプ部５０
ｄ．５１ｄの存在によってアーマチュア３０の上下動の
切り換え時における各カム面５０，５１の摺動切換を滑
らかに行うことができる。

【００４２】さらに、揺動カム４６は、図５，図６に示
すように各カム面５０，５１の基円部５０ａ，５１ａが
各フォロア面４５ａ，４５ｂに当接した位置で、前記ア
ーマチュア３０の上下面と対向する各電磁石３１，３２
の上下面との間に微小隙間Ｇｏ，Ｇｃを形成するように
基円部５０ａ，５１ａの外径が設定されている。

【００４３】また、前記捩りコイルばね４７は、図２に
示すようにカム支軸４９の外周に巻装されて、一端部４
７ａが一方側ボス部４８ｂ内に挿通係止されている一
方、他端部４７ｂが揺動カム４６の一端側上下方向の中
央位置に挿通係止されている。したがって、揺動カム４
６は、該捩りコイルばね４７のばね力によって常時回動
方向の中立位置に付勢されている。

【００４４】以下、本実施形態の作用を説明すれば、ま
ず機関停止時には、両電磁石３１，３２の各電磁コイル
３１ｂ，３２ｂに電子制御ユニット４０から通電信号が
出力せず、非通電状態となっている。このため、アーマ
チュア３０は、図１に示すように、両スプリング２８，
３３の相対的なばね力によって隙間Ｓ内のほぼ平衝中立
位置に保持され、したがって、吸気弁２３もバルブシー
ト２２ａから若干離れた中立位置になっている。この時
点での揺動カム４６は、捩りコイルばね４７のばね力で
中央位置に保持されて、両カム面５０，５１の第１，第
２リフト部５０ｃ，５１ｃが各フォロア面４５ａ，４５
ｂに極微小隙間をもって対向している。

【００４５】機関が始動されて、電子制御ユニット４０
から開弁用電磁石３２の電磁コイル３２ｂに通電信号が
出力されると、図５に示すようにアーマチュア３０が該
電磁石３２に吸引され、かつ開弁側スプリング３３のば
ね力によって下降する。このため、フォロア部材４５も
ガイドロッド３８を介して下降して下端部３８ｂでステ
ムエンド２３ｄを下方へ押圧する。これによって、吸気
弁２３は、閉弁側スプリング２８のばね力に抗して下降
ストローク、つまり開弁方向へストロークする。

【００４６】一方、吸気弁２３の閉時には、開弁用電磁
石３２への通電が遮断され、閉弁用電磁石３１の電磁コ
イル３１ｂに通電されるため、アーマチュア３０は、図
６に示すように電磁石３１の吸引力と閉弁側スプリング
２８とのばね力によって開弁側スプリング３３のばね力
に抗してフォロア部材４５を上昇させる。これによって
吸気弁２３は、閉弁側スプリング２８のばね力によって
上昇して傘部２３ｄがバルブシート２２ａに着座して閉
弁する。

【００４７】そして、この吸気弁２３の開閉時における
揺動カム４６は、前記フォロア部材４５の上昇あるいは
下降に伴って捩りコイルばね４７のばね力に抗して各カ
ム面５０，５１が各フォロア面４５ａ，４５ｂに転接し
つつカム支軸４９を中心に時計方向あるいは反時計方向
へ回動するため、図７に示すように吸気弁２３の開閉作
動の終端域（破線丸域）で効果的な緩衝制動作用が得ら
れる。

【００４８】すなわち、吸気弁２３の閉弁時を例に取っ
て説明すれば、開閉弁側スプリング３３，２８の揺動カ
ム４６に対する開閉方向の付勢力は、吸気弁２３の開閉
ストロークの終端域では、それぞれほぼ零に近くなる。

【００４９】つまり、例えば吸気弁２３の閉作動時に
は、電磁吸引力と閉弁側スプリング２８のばね力とによ
ってバルブステム２３ｂが上昇するに連れて揺動カム４
６との当接点Ｐは、図６に示すように第２ランプ部５１
ｂから基円部５１ｂ側に転移する。このため、閉弁側ス
プリング２８のばね力が揺動カム４６に伝達されるモー
メントは零に近づき、したがって、揺動カム４６からガ
イドロッド３８，アーマチュア３０に伝達される閉弁側
スプリング２８のばね力は零に近づくことになる。特
に、閉弁時におけるアーマチュア３０には、開弁側スプ
リング３３のばね力の他に捩りコイルばね４７のばね反
力が作用して、かかる合力が増大するため、アーマチュ
ア３０と吸気弁２３は閉ストロークの終端域で効果的に
制動される。

【００５０】そして、かかる特異な作用は開弁時にも生
じる。したがって、基本的に揺動カム４６の第１，第２
ランプ部５０ｂ，５１ｂから基円部５０ａ，５１ａで機
械的にアーマチュア３０の急激な動きを抑制することが
可能になり、この結果、吸気弁２３は、開閉ストローク
の終端域でなだらかな作動特性が得られる。要するに、
揺動カム４６が開閉側スプリング３３，２８と各電磁石
３１，３２の吸引力によって揺動し、回転モーメントが
作用することによって制動力が大きくなり、緩衝作用が
得られるのである。

【００５１】しかも、前述のように両スプリング２８，
３３及び捩りコイルばね４７のアーマチュアに作用する
ばね合力は、図７Ｂに示すようにアーマチュア３０の上
限，下限付近からそれぞれ急激に増大する特性となり、
この増大特性がそれぞれ吸気弁２３の開時及び閉時の終
端域の制動力として有効に作用する。

【００５２】したがって、吸気弁２３は、図７Ａ（特に
丸破線）に示すように開閉作動時に安定した緩衝作用が
得られる。この結果、傘部２３ａとバルブシート２２ａ
及びアーマチュア３０と開弁電磁石３２との激しい衝突
が回避され、打音や摩耗あるいは破損等の発生が防止さ
れる。

【００５３】さらに、本実施形態では、図５，図６に示
すようにアーマチュア３０の最大上昇，下降時におい
て、揺動カム４６によってアーマチュア３０の上下面と
各電磁石３１，３２の対向面とに間に積極的な微小隙間
Ｇｏ，Ｇｃを形成したため、アーマチュア３０と各電磁
石３１，３２との衝突を一層確実に回避することができ
る。

【００５４】また、本実施形態では、電磁駆動機構２４
と吸気弁２３とは別体に設けられ、フォロア部材４５が
吸気弁２３を押し下げていない時（閉弁時）すなわちガ
イドロッド下端部３８ｂとステムエンド２３ｄの当接点
に極微小な隙間を有する状態では、吸気弁２３は閉弁用
スプリング２８のばね力によって安定かつ確実に閉弁方
向に付勢することができるため、常に傘部２３ａとバル
ブシート２２ａとの確実な密着性が得られる。

【００５５】さらに、吸気弁２３や閉弁側スプリング２
８の配置構成は、従来から採用されているカムシャフト
式の動弁構造と同じであるから、これらのシリンダヘッ
ド２１への組み付けが容易になると共に、電磁駆動機構
２４と制動機構２５がケーシング２９内に一体的に取り
付けられ、これらを予めユニット化した上で、シリンダ
ヘッド２１上に組み付けることができるため、従来のよ
うにシリンダヘッド上での細かな組み付け作業が不要と
なり、装置全体の機関への搭載性（組付作業性）が良好
になる。

【００５６】図８は本発明の第２の実施形態を示し、制
動機構２５の構造を変更し、フォロア部材５５の構造を
異ならせると共に、開弁用と閉弁用の第１，第２の２つ
の揺動カム５６，５７を用いたものである。

【００５７】すなわち、フォロア部材５５は、円板状に
形成され、その中央部がガイドロッド３８の下端部３８
ｂに結合されている。また、前記ガイドロッド３８は、
その軸心Ｘがバルブステム２３ｂの軸心Ｙから図示のよ
うに右方向へ所定量Ｚだけオフセット配置されている。

【００５８】一方、開弁用の第１揺動カム５６は、図９
及び図１０にも示すようにヘ字形状を呈し、基端部５６
ａが本体２９ａのボス部２９ｃに固定支持された第１カ
ム支軸５８を支点として上下に揺動自在に設けられ、先
端部５６ｂ下面に形成された曲率半径の小さな円弧凸部
が吸気弁２３のステムエンド２３ｄに当接していると共
に、上面が曲率半径の大きな円弧凸状の第１カム面５９
として構成されている。そして、この第１カム面５９
は、フォロア部材５５の下面に有する第１フォロア面５
５ａに当接し、基端部５６ａ側のベース部５９ａと、該
ベース部５９ａから先端側に緩らかな円弧状に形成され
た第１ランプ部５９ｂと、先端部５６ｂ側の第１リフト
部５９ｃとから形成されている。

【００５９】また、第２揺動カム５７は、図８，図９，
図１１に示すようにフォロア部材５５の上方位置に設け
られ、同じくほぼへ字形状を呈し、本体２９ａの内周ボ
ス部２９ｄに固定支持された第２カム支軸６０に中央孔
を介して揺動自在に設けられていると共に、一端部５７
ａが先端から長手方向に沿って２又状に切割形成され
て、その間の挿通溝５７ｂがガイドロッド３８に挾持状
態に係入している一方、く字状に折曲された他端部５７
ｃの下端縁が付勢機構６１に弾接している。また、一端
部５７ａの下面が曲率半径の大きな円弧凸状の第２カム
面６２として構成され、この第２カム面６２が中央側の
ベース部６２ａと緩らかな円弧状の第２ランプ部６２ｂ
と、先端側の第２リフト部６２ｃとから構成されてい
る。

【００６０】さらに、前記付勢機構６１は、本体２９ａ
の内周面側部に上下方向に沿って形成されたシリンダ６
３と、該シリンダ６３内に上下方向へ摺動自在に設けら
れて上面６４ａに前記他端部５７ｃが弾接したプランジ
ャ６４と、シリンダ６３内に弾装されてプランジャ６４
を上方向、つまり第２揺動カム５７の第２カム面６２を
フォロア部材５５の第２フォロア面５５ｂ上に押圧付勢
するスプリング６５とから構成されている。尚、シリン
ダ６３の底壁には、プランジャ６４の摺動を確保する空
気孔６３ａが穿設されている。

【００６１】ここで、図１４Ａ，Ｂに基づいて吸気弁２
３の開閉時の各電磁石３１，３２の吸引力特性及び各ス
プリング２８，３３のばね力特性を考察すると、図中横
軸はアーマチュア３０の変位を示し、この変位特性は第
１揺動カム５６の第１カム面５９のプロフィールによっ
て吸気弁２３の開閉リフト特性の約1/2になっている。
このため、吸気弁２３に伝達される両電磁石３１，３２
の電磁吸引力は、揺動カム５６のテコ比によって約1/2
となり、その分、両電磁吸引力を増大させる必要があ
る。しかし、電磁吸引力特性は、前述したようにアーマ
チュア３０と各電磁石３１，３２の固定コア３１ａ，３
２ａとの間の距離の２乗にほぼ反比例する特性となり、
約４倍の吸引力となるため、揺動カム５６のテコ比によ
りアーマチュア３０のストローク量を減少させること
は、より大きな電磁吸引力を得やすくなり、電磁石３
１，３２の有効な使用が可能になる。

【００６２】そして、この実施形態によれば、機関停止
時には、アーマチュア３０は、図８に示すように両スプ
リング２８，３３の相対的なばね力によって隙間内のほ
ぼ平衡中立位置に保持され、したがって、吸気弁２３も
バルブシート２２ａから若干離れた中立位置に保持され
ている。この時点では、第１揺動カム５６は、第１カム
面５９がフォロア部材５５の第１フォロア面５５ａに、
先端部５６ｂがステムエンド２３ｄに夫々当接している
一方、第２揺動カム５７は、スプリング６５のばね力に
よって第２カム面６２がフォロア部材５５の第２フォロ
ア面５５ｂに当接している。

【００６３】機関が始動して、アーマチュア３０が図１
２に示すように開弁側スプリング３３のばね力と電磁石
３２の吸引力によって下降すると、ガイドロッド３８及
びフォロア部材５５の下降に伴い第１揺動カム５６が図
示にように時計方向へ回動して先端部でステムエンド２
３ｄを押圧し下げて吸気弁２３を開作動させる。このと
き、第１カム面５９は、第１フォロア面５５ａ上を転接
しつつ、第１ランプ部５９ｂからベース部５９ａ側へ当
接位置を変化させる。したがって、かかる第１揺動カム
５６の第１カム面５９のベース部５９ａ側への転接によ
りアーマチュア３０及び吸気弁２３の開ストロークの終
端域で制動作用が得られる。つまり、開弁時の終端域で
は第１カム面５９の当接点Ｐの移動によってアーマチュ
ア３０はフォロア部材５５を介して第１カム支軸５８に
力が作用して支持された形になる。このため、開弁終端
域でのアーマチュア３０の急激な下降が抑制されて、緩
らかな作動特性となる。

【００６４】一方、吸気弁２３の閉作動時には、アーマ
チュア３０が図１３に示すように閉弁側スプリング２８
のばね力と閉弁用電磁石３１の吸引力によって上昇する
と、フォロア部材５５の上昇に伴い第１揺動カム５６が
反時計方向へ回動すると共に、第２揺動カム５７もスプ
リング６５のばね力に抗して図示のように時計方向へ回
動して吸気弁２３を閉作動させる。このとき、第２カム
面６２は、第２フォロア面５５ｂ上を第２リフト部６２
ｃ側からベース部６２ａ側へ転接する。したがって、こ
の場合も斯かる第２揺動カム５７が第２フォロア面５５
ｂをベース部６２ａ側へ転接することにより、閉弁終端
域での吸気弁２３の上昇力が第２カム支軸６０に支持さ
れた形になり、アーマチュア３０及び吸気弁２３ａの閉
ストロークの終端域で制動作用が得られる。特に、かか
る閉弁時には、スプリング６５のばね力が図１４Ｂに示
すように第２揺動カム５７及び第２フォロア面５５ｂを
介してアーマチュア３０に押し下げ力として作用するた
め、吸気弁２３の閉ストロークの終端域での制御力を増
大させることができる。

【００６５】このように、本実施形態では、第１，第２
揺動カム５６，５７の各カム面５９，６２とスプリング
６５のばね力によって図１４Ａに示すように吸気弁２３
の開閉ストローク終端域のストローク速度を減速させる
ことができるため、アーマチュア３０と各電磁石３１，
３２及び吸気弁２３の傘部２３ａとバルブシート２２ａ
との衝突が回避されて、打音や摩耗の発生が防止でき
る。

【００６６】図１５〜図１７は本発明の第３の実施形態
を示し、第１フォロア部材５５や第１揺動カム５６の配
設位置などは第２実施形態と同様であるが、第２ガイド
ロッドや第２フォロア部材、及び第２揺動カムなどをケ
ーシング２９の上部に設けられた第２ケーシング８２内
に設けたものである。

【００６７】すなわち、前記第２ケーシング８２は、ケ
ーシング２９の蓋部３７の上部に複数のビス８１によっ
て固定されており、この前記第２ケーシング８２は、円
筒状を呈し、上部に円板状の蓋壁８７がビス８８によっ
て固定されていると共に、内周面の所定位置に肉厚円板
状の支持壁８９が一体に形成されており、この支持壁８
９には、支持孔が上下に貫通形成されている。

【００６８】前記第２ガイドロッド８０は、蓋部３７の
中央に有する筒状壁３７ａに嵌挿固定された円筒状ガイ
ド部材８３内に摺動自在に支持されていると共に、その
下端部８０ａが第１ガイドロッド３８の上端部３８ａに
当接している。

【００６９】前記第２フォロア部材８４は、円板状を呈
し、第２ガイドロッド８０の上端部に一体に固定され
て、上面に第２フォロア面８４ａが形成されている。

【００７０】前記第２揺動カム８５は、ほぼ雨滴状を呈
し、図１８に示すように前記蓋壁８７の下面中央に一体
に有する一対のブラケット９０，９０の各挿通孔に圧入
固定された第２カム支軸９１によって軸孔８５ｂを介し
て揺動自在に支持されていると共に、下面には前記第２
フォロア部材８４の第２フォロア面８４ａに常時当接す
る円弧状の第２カム面８８が形成されている。また、一
端部の外端縁には、先端部が前記付勢機構８６に当接す
るレバー部９２が一体に設けられている。

【００７１】前記付勢機構８６は、第２ケーシング８３
の支持壁８９の支持孔内に圧入固定された有蓋円筒状の
ボディ９３と、該ボディ９３内に摺動自在に設けられた
プランジャ９４と、ボディ９３内に弾装されてプランジ
ャ９４を上方向へ付勢するコイルばね９５とから構成さ
れている。前記プランジャ９４は、上端部９４ａが球面
状に形成されて、その先端縁がレバー部９２の端部下端
縁にコイルばね９５のばね力によって下方から弾接して
第２揺動カム８５全体を図１５中時計方向、つまり第２
カム面８８を第２フォロア部材８４の第２フォロア面８
４ａに弾接させ、さらに該第２ガイドロッド８０を第１
ガイドロッド３８の上端縁に弾接させるようになってい
る。前記コイルばね９５は、そのばね力が比較的小さく
設定されている。

【００７２】したがって、この実施形態にあっては、機
関停止時には、第２の実施形態と同様に、アーマチュア
３０は、図１５に示すように両スプリング２８，３３の
相対的なばね力によって隙間Ｓ内のほぼ平衡中立位置に
保持され、したがって、吸気弁２３もバルブシート２２
ａから若干離れた中立位置に保持されている。この時点
では、第２揺動カム８５は、コイルばね９５のばね力に
よって第２カム面８８の先端側が第２フォロア部材８４
の第２フォロア面８４ａに弾接している。

【００７３】機関が始動して、吸気弁２３が図１９に示
すように開弁側スプリング３３のばね力と電磁石３２の
吸引力によって下降して開弁すると、第１ガイドロッド
３８の下降に伴い、コイルばね９５のばね力によってプ
ランジャ９４が上方へ進出してレバー部９２を介して第
２揺動カム８５を図中時計方向へ回転させるため、その
第２カム面８８は第２フォロア面８４ａを転接しながら
下方へ押圧する。このため、第２ガイドロッド８０は、
第１ガイドロッド３８の下降に追従して下降摺動する。

【００７４】このとき、第１揺動カム５５による前述し
た特異な作用によって、吸気弁２３の開ストロークの終
端域でなだらかな作動特性が得られ、かかる緩衝作用に
よって、アーマチュア３０と開弁用電磁石３２との衝突
が回避される。

【００７５】一方、吸気弁２３の閉作動時には、前述し
たように、電磁吸引力と閉弁側スプリング２８のばね力
によって、吸気弁２３が上昇するが、かかるアーマチュ
ア３０が上昇すると、第２ガイドロッド８０も上昇して
第２フォロア部材８４の第１フォロア面８４ａ上を第２
揺動カム８５の第２カム面８８が転接し、当接点Ｐが図
１９に示す他端部のリフト部８８ｃからランプ部８８ｂ
を経て図２０に示す一端部のベース部８８ａ側に移行し
て第２カム支軸９１のほぼ下方位置になる。つまり、閉
弁時の終端域では吸気弁２３は第２揺動カム４６と第１
ガイドロッド３８及び第２ガイドロッド８０を介して第
２カム面８８の当接点Ｐの移動によって漸次第２カム支
軸９１によって支持された形になる。このため、コイル
ばね９５のばね力と相俟ってかかる開弁ストロークの終
端域での吸気弁２３の急激な上昇ストロークがさらに抑
制されて、傘部２３ａとバルブシート２２ａとの衝突を
一層確実に回避することが可能になる。この結果、打音
や摩耗等の発生をより効果的に防止できる図２１及び図
２２は、本発明の第４実施形態を示し、第１実施形態の
構成を基本として、制動機構２５の側部に、前記ガイド
ロット３８の下端部３８ｂとバルブステム２３ｂのステ
ムエンド２３ｄとの間のバルブクリアランスＣを零に調
整するラッシアジャスタ９６を並設したものである。

【００７６】具体的に説明すれば、前記ケーシング２９
は、カバー２９ｂが廃止されて、本体２９ａのみによっ
て構成されており、この本体２９ａは、一側部にボス部
２９Ｃが一体に形成されていると共に、内部の支持穴２
９ｅに有蓋筒状の摺動体９７が上下動自在に収容されて
いる。また、前記ボス部２９ｃの内部には、下端が開口
した保持穴２９ｄが形成されている。

【００７７】前記摺動体９７は、円盤状の上壁９７ａの
中央に筒壁３６ｂに固定された前記筒状ガイド部３９が
一体に設けられていると共に、該筒状ガイド部３９を筒
壁３６ｂ内に挿通固定することによって上壁９７ａ上に
前記筒状ホルダ３６が載置固定されている。したがっ
て、摺動体９７と筒状ホルダ３６を介して、前記アーマ
チュア３０と各電磁石３１、３２と開弁側スプリング３
３及び制動機構２５が一体的に連係配置されていると共
に、一緒に本体２９ａを介して上下摺動するようになっ
ている。また、摺動体９７は、内壁面３６ａ対向位置に
前記揺動カム４６のカム支軸４９の両端部を支持するボ
ス部９７ｂが一体に設けられていると共に、外周面下端
位置に前記ラッシアジャスタ９６の下端部が当接する突
起片９８が水平方向に延出している。

【００７８】そして、前記ラッシアジャスタ９６は、保
持穴２８ｄ内を上下摺動する有底筒状のプランジャ９９
と、該プランジャ９９の内部に摺動自在に設けられた筒
状部１００と、該筒状部１００の下端隔壁１０１によっ
て画成されたリザーバ室１０２及び高圧室１０３と、隔
壁１０１に穿設された連通孔１０４に設けられて、リザ
ーバ室１０２から高圧室１０３への作動油の流入を許容
する逆止弁１０５とから主として構成されている。

【００７９】前記プランジャ９９は、底壁の中央膨出部
９９ａが前記突起片９８の上面に当接していると共に、
膨出部９９ａの突起９９ｂが突起片９８に形成された小
孔９４ａに嵌合し、摺動体９７や筒状ホルダ３６の自由
回動を防止している。また、上端縁と保持穴２９ｄの底
面との間に環状油溝１０６を構成している。

【００８０】前記筒状部１００は、上端部開口に蓋部１
０７が圧入固定されていると共に、該蓋部１０７が位置
する上端縁に前記環状油溝１０６とリザーバ室１０２と
を連通する油通路１０８が形成されている。また、筒状
部１００は、高圧室１０３内に装着されたスプリングに
よって、上方に付勢されている。

【００８１】また、リザーバ室１０２は、シリンダヘッ
ド２１内に形成された油路１０９からボス部２９ｃ内の
油孔１１０と環状油溝１０６，油通路１０８を介して作
動油が供給されるようになっている。

【００８２】前記逆止弁１０５は、チェックボールと、
該チェックボールを連通孔１０４の閉塞方向に付勢する
チェックバルブスプリングとを備えている。

【００８３】尚、図中１１１は、プランジャ９９や筒状
部１００の摺動を確保するためのエア抜き孔である。

【００８４】したがって、この実施形態によれば、機関
停止時には、各電磁コイル３１ｂ，３２ｂが非通電状態
となるため、アーマチュア３０は、図２１に示すように
両スプリング２８，３３の相対的なばね力によって隙間
Ｓ内のほぼ平衝中立位置に保持され、吸気弁２３もバル
ブシート２２ａから若干離れた中立位置に保持される。

【００８５】かかる状態では、開弁側スプリング３３が
筒状ホルダ３６を介して摺動体９７を押し上げるため、
突起片９８がラッシアジャスタ９６のプランジャ９９に
押し上げ力が作用する。しかし、機関停止直後ではチェ
ックボールによって高圧室１０３内に作動油が封止保持
されているため、プランジャ９９の上昇移動が規制さ
れ、したがって、電磁駆動機構２４の上昇も規制されて
いる。ただし、停止後の時間が経過するにつれて高圧室
１０３から作動油がリークし、プランジャ９９は上昇移
動し電磁駆動機構２４も上昇するため、吸気弁２３は、
図２１に示す状態から、若干バルブシート２２ａに近づ
き、アーマチュア３０が開弁用電磁石３２に若干近づい
た状態になる。

【００８６】そして、前述のように機関が始動されて電
磁石３２によりアーマチュア３０が吸引され、かつ開弁
側スプリング３３のばね力によって下降して、揺動カム
４６の第１フォロア面４５ａに対する当接位置が第１ラ
ンプ部５０ｂから基円部５０ａに転接した際に、急激な
下降移動が抑制される。この結果、アーマチュア３０の
下面３０ａと開弁用電磁石３２の上面との衝突が防止さ
れる。

【００８７】このように、揺動カム４６が第１ランプ部
５０ｂから基円部５０ａに転接すると、制動機構２５に
閉弁側スプリング２８のばね力により上方への押圧力が
作用して突起片９８を介してプランジャ９９が押し上げ
られるが、このときも高圧室１０３内の油圧保持により
摺動体９７の上昇が規制されるため、吸気弁２３の開状
態が維持される。

【００８８】一方、吸気弁２３の閉時には、アーマチュ
ア３０が閉弁用電磁石３１に吸引されて上昇し、同時に
閉弁側スプリング２８のばね力によって吸気弁２３を引
き上げて、バルブシート２２ａに着座させる。この場合
は、閉弁用電磁石３１の吸引力と、開弁側スプリング３
３のばね力が相殺されて、摺動体９７を上下動させる力
は発生しない。したがって、摺動体９７は、ラッシアジ
ャスタ９６のスプリング力と高圧室１０３内の油圧力に
よる伸長力によって突起片９８を介して押し下げられ
る。このため、ガイドロッド３８の下端縁３８ｂは、吸
気弁２３のバルブステム上端部２３ｄに押し付けられ
て、この間のクリアランスＣを零に調整することができ
る。

【００８９】したがって、吸気弁２３の傘部２３ａとバ
ルブシート２２ａとの衝突が防止されて、打音の発生を
抑制することができる。

【００９０】また、この場合、第２カム面５１の基円部
５１ａが第２フォロア面４５ｂに当接しているので、閉
弁用電磁石３１とアーマチュア３０は、衝突が回避さ
れ、かつ開弁側スプリング３３のばね力に打ち勝てる電
磁力を発生するギャップをもって対峙させることができ
る。

【００９１】このように、本実施形態では、閉弁状態に
おいてガイドロッド３８の位置と電磁駆動機構２４の位
置がラッシアジャスタ９６によって自動調整されるた
め、吸気弁２３の熱膨張やバルブシート２２ａの摩耗が
発生しても、バルブシート２２ａとの衝突が回避されて
常時吸気弁２３の適正な開閉作動が得られる。

【００９２】特に、バルブステム２３ｂの上端部２３ｄ
とガイドロッド３８の下端縁３８ｂとのクリアランスＣ
を常に零とすることができるため、両者間の打音の発生
も防止できる。

【００９３】しかも、ラッシアジャスタ９６を、吸気弁
２３やガイドロッド３８と同軸上ではなく、吸気弁２３
などとは連動しない並行な位置に配置したため、吸気弁
２３やアーマチュア系の慣性質量の増加を招かずに、常
時安定かつ確実な作動が得られる。また、ラッシアジャ
スタ９６の吸気弁２３との連動が回避されることによ
り、該ラッシアジャスタ９６外周の摺動摩耗抵抗の発生
も回避できる。

【００９４】さらに、ラッシアジャスタ９６を制動機構
２５と並列に配置したことにより、装置全体の高さを高
くする必要がなく、コンパクト化が図れる。このため、
かかる装置が取り付けられた機関のエンジンルーム内へ
の搭載性の悪化が防止される。

【００９５】さらに、この実施形態では、電磁駆動機構
２４のアーマチュア３０や電磁石３１、３２などと制動
機構２５のフォロア部材４５及び揺動カム４６を連係配
置して一体的にユニット化し、これらの全体をラッシア
ジャスタ９６によって一緒に上下に摺動させるようにし
たため、アーマチュア３０や電磁石３１、３２及び制動
機構２５の連係状態を維持したままバルブクリアランス
を零調整することができる。したがって、該バルブクリ
アランスを高精度に調整することが可能になる。すなわ
ち、バルブクリアランスが変化して、ラッシアジャスタ
９６によって零調整する際には、制動機構２５とアーマ
チュア３０のみが一緒に上下動するのではなく各電磁石
３１、３２などを含めた全体が上下動するため、各電磁
石３１、３２とアーマチュア３０との間の相対隙間など
の変化が発生しないので、バルブクリアランスを高精度
に調整することができるのである。

【００９６】本発明は、吸気弁側に限らず、排気弁側の
みに適用することも可能であり、排気弁側に適用した場
合は、排気弁の開時の急激な動きを規制できることによ
って燃焼ガスの急激な排出が抑制され、この結果、排気
音を低減させることが可能になる。

【００９７】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係る機関弁の電磁駆動装置によれば、特に揺動カムによ
って機関弁の開閉終端域における急激な開閉作動を十分
に制動できるため、傘部とバルブシート、並びにアーマ
チュアと開閉弁用電磁石との激しい衝突が緩和される。
この結果、激しい衝突打音の発生や摩耗あるいは破損等
の発生が防止される。

【００９８】さらに、機関弁，閉弁側スプリングやバル
ブリテーナ等を電磁駆動機構とは別体とし、かつ電磁駆
動機構と制動機構とをケーシング内に一体に収納してユ
ニット化できるため、装置のシリンダヘッドへの組み付
け作業性が向上し、搭載性が良好になる。

【００９９】また、請求項２記載の発明によれば、コ字
状のフォロア部材と上下に２つのカム面を有する１つの
揺動カムを組み合わせたため、部品点数を削減できると
共に、アーマチュアのストローク位置精度が出し易くな
る。

【０１００】請求項３記載の発明によれば、スプリング
部材によって揺動カムを中立位置に復帰させることがで
きることにより、前記制動力の増加が図れると共に、該
揺動カムの比較的大きな揺動角を得ることができる。こ
のため、揺動カムのコンパクト化が図れ、装置全体の小
型化が図れる。

【０１０１】請求項４記載の発明によれば、前記請求項
２の発明によるアーマチュアのストローク位置精度が出
し易いことと相俟って、微小隙間の形成が容易になる。
この結果、弁開時と弁閉時のための各電磁石の電磁力を
有効に利用でき、その分、電力の消費量を減少させるこ
とが可能になる。

【０１０２】請求項５記載の発明は、特に第１揺動カム
と第２揺動カムを分割形成してこれらを一つのフォロア
部材に上下から当接するようにしたため、第１揺動カ
ム，第２揺動カムの各カムプロフィールを個々に設定で
きるためアーマチュア上昇時と下降時にそれぞれ最適な
制動作用を得ることができると共に、アーマチュア最上
昇及び最下降時の電磁石との間の各微小隙間を正確に設
定することが可能になる。

【０１０３】請求項６記載の発明によれば、付勢機構に
よって、特に閉弁時のストローク終端域の速度を効果的
に制動することができる。

【０１０４】請求項７記載の発明によれば、請求項１及
び５に記載の発明と同様な効果が得られる。

【０１０５】請求項８記載の発明によれば、請求項６の
発明と同じく付勢機構によって効果的な制動力が得られ
る。

【０１０６】請求項９記載の発明によれば、アーマチュ
アのガイドロッドと機関弁のバルブクリアランスを常時
零に調整できるため、作動時のガイドロッドと機関弁と
の衝突打音の発生が防止できる。

【０１０７】請求項１０記載の発明によれば、請求項９
に記載された発明の作用効果の他に、特にラッシアジャ
スタを制動機構や機関弁などに対して直列ではなく、こ
れらと並行に配置したため、機関弁の開閉作動中におけ
る制動機構やアーマチュアなどの作動構成部材の慣性質
量の増加が抑制されて、機関弁など不安定な挙動を防止
できる。

【０１０８】また、前記ラッシアジャスタを制動機構な
どに対して並行に設けたことにより、装置の上下方向の
高さの増加も抑制されるため、かかる装置が取り付けら
れた機関のエンジンルーム内への搭載性が良好になり、
レイアウトの自由度が向上する。

【０１０９】さらに、請求項１１記載の発明によれば、
摺動体と筒状ホルダを介してアーマチュアや各電磁石及
び制動機構の連係配置を維持したままバルブクリアラン
スを零調整することができるため、該バルブクリアラン
スを高精度に調整することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す縦断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。

【図３】本実施形態に供される揺動カムの正面図。

【図４】アーマチュアの上下ストロークに対する揺動カ
ムの回転角を示す特性図

【図５】開弁時の作用を示す縦断面図。

【図６】閉弁時の作用を示す縦断面図。

【図７】Ａは吸気弁の開閉時期特性図、Ｂは各電磁石の
吸引力と各スプリングのばね力特性図。

【図８】第２の実施形態を示す縦断面図。

【図９】本実施形態の要部分解斜視図。

【図１０】図８のＢ−Ｂ線断面図。

【図１１】図８のＣ−Ｃ線断面図。

【図１２】本実施形態の開弁状態を示す縦断面図。

【図１３】本実施形態の閉弁状態を示す縦断面図。

【図１４】Ａは吸気弁の開閉時期特性図、Ｂは各電磁石
の吸引力と各スプリングのばね力特性図。

【図１５】第３の実施形態を示す縦断面図。

【図１６】図１５のＤ−Ｄ線断面図

【図１７】図１５のＥ矢視図。

【図１８】要部分解斜視図。

【図１９】開弁状態を示す縦断面図。

【図２０】閉弁状態を示す縦断面図。

【図２１】本発明の第４実施形態を示す縦断面図。

【図２２】図２１のＦ−Ｆ線断面図。

【図２３】従来の装置を示す縦断面図

【図２４】Ａは吸気弁の開閉時期特性図、Ｂは各電磁石
の吸引力と各スプリングのばね力特性図。

【符号の説明】

２１…シリンダヘッド ２２ａ…バルブシート ２３…吸気弁 ２３ａ…傘部 ２３ｂ…バルブステム ２４…電磁駆動機構 ２５…制動機構 ２８…閉弁側スプリング ２９…ケーシン ３０…アーマチュア ３１…閉弁用電磁石 ３２…開弁用電磁石 ３３…開弁側スプリング ３８…ガイドロッド ４１…電子制御ユニット ４５…フォロア部材 ４６…揺動カム ５０…第１カム面 ５１…第２カム面 ９６…ラッシアジャスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 吉彦 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 (72)発明者 日比 勉 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 (72)発明者 轟 克久 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 (72)発明者 宮里 佳明 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機関弁に連係するアーマチュアと、該ア
   ーマチュアを吸引して前記機関弁を開作動及び閉作動さ
   せる開弁用，閉弁用の電磁石と、前記機関弁を閉方向及
   び開方向へ付勢して中立位置に保持する開弁用，閉弁用
   のばね部材とを備えた機関弁の電磁駆動装置において、 前記アーマチュアに連係し、かつ一対のフォロア面を有
   するフォロア部材と、アーマチュアの上下動に伴い前記
   各フォロア面に転接して機関弁の開閉作動の終端域にお
   ける開閉速度を制動する一対のカム面を有する揺動カム
   と、を備えた制動機構を設けたことを特徴とする機関弁
   の電磁駆動装置。
2. 【請求項２】 前記アーマチュアの往復動に連動する前
   記フォロア部材を、ほぼコ字形状に形成すると共に、上
   下端壁の対向内面を一対のフォロア面に形成し、該フォ
   ロア部材の内部に、上下面に形成されたカム面が前記各
   フォロア面に転接する前記一つの揺動カムを収容配置し
   たことを特徴する請求項１記載の機関弁の電磁駆動装
   置。
3. 【請求項３】 前記揺動カムを揺動方向の中立位置に付
   勢するスプリング部材を設けたことを特徴とする請求項
   ２記載の機関弁の電磁駆動装置。
4. 【請求項４】 前記各カム面のベース部が各フォロア面
   に当接した位置で、前記アーマチュアの上下面と対向す
   る前記各電磁石との間に微小隙間を形成するようにした
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の機関弁の電
   磁駆動装置。
5. 【請求項５】 前記アーマチュアの往復動に連動しかつ
   機関弁側の端部にほぼ円板状のフォロア部材を設け、か
   つ該フォロア部材と機関弁との間に、上面の第１カム面
   がフォロア部材下面の第１フォロア面に転接する第１揺
   動カムを配置する一方、アーマチュアとフォロア部材と
   の間に、第２カム面がフォロア部材上面の第２フォロア
   面に転接する第２揺動カムを配置したことを特徴とする
   請求項１または４記載の機関弁の電磁駆動装置。
6. 【請求項６】 前記第２揺動カムの第２カム面を、第２
   フォロア面に常時弾接させる付勢機構を設けたことを特
   徴とする請求項５記載の機関弁の電磁駆動装置。
7. 【請求項７】 前記アーマチュアに、機関弁方向に延出
   した第１カイドロッドを連結すると共に、該第１ガイド
   ロッドの機関弁側の端部に第１フォロア部材を設け、か
   つ該第１フォロア部材と機関弁との間に、上面に有する
   第１カム面が第１フォロア部材下面の第１フォロア面に
   転接する第１揺動カムを配置する一方、アーマチュアを
   挟んだ第１ガイドロッドと反対側に第２ガイドロッドを
   上下摺動自在に設けると共に、該第２ガイドロッドの上
   端部に第２フォロア部材を設け、かつ下面に有する第２
   カム面が第２フォロア部材上面の第２フォロア面に転接
   する第２揺動カムを設けたことを特徴とする請求項１ま
   たは４に記載の機関弁の電磁駆動装置。
8. 【請求項８】 前記第２揺動カムの第２カム面を第２フ
   ォロア面に常時弾接させる付勢機構を設けたことを特徴
   とする請求項４記載の機関弁の電磁駆動装置。
9. 【請求項９】 前記アーマチュアと機関弁との間に形成
   されたバルブクリアランスを零に調整するラッシアジャ
   スタを設けたことを特徴とする請求項１記載の機関弁の
   電磁駆動装置。
10. 【請求項１０】 前記ラッシアジャスタを、前記制動機
    構や機関弁に並行に設けたことを特徴とする請求項９記
    載の機関弁の電磁駆動装置。
11. 【請求項１１】 前記機関弁が摺動自在に保持されたシ
    リンダヘッドの上端部にほぼ円筒状のケーシングを固定
    すると共に、該ケーシングの内部に、前記制動機構を内
    部に保持した筒状の摺動体を摺動自在に保持し、かつ該
    摺動体の上端部に、内部に前記アーマチュアと電磁石と
    を保持した筒状ホルダを結合し、該筒状ホルダと摺動体
    とを介して前記制動機構とアーマチュア及び電磁石を一
    体的に連係配置する一方、前記ラッシアジャスタを前記
    ケーシングに設けるとともに、該ラッシアジャスタの作
    動によって筒状ホルダと摺動体とを一体的に摺動させる
    ように構成したことを特徴とする請求項１０記載の機関
    弁の電磁駆動装置。