JP2000314305A - Solenoid driven valve - Google Patents
Solenoid driven valveInfo
- Publication number
- JP2000314305A JP2000314305A JP11124991A JP12499199A JP2000314305A JP 2000314305 A JP2000314305 A JP 2000314305A JP 11124991 A JP11124991 A JP 11124991A JP 12499199 A JP12499199 A JP 12499199A JP 2000314305 A JP2000314305 A JP 2000314305A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- armature
- shaft
- armature shaft
- valve body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁駆動弁に係
り、特に、閉弁動作時の弁体のはね返りを防止する弾性
体を弁体とアーマチャ軸との間に備える電磁駆動弁に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetically driven valve, and more particularly to an electromagnetically driven valve provided with an elastic body between a valve body and an armature shaft for preventing the valve body from rebounding during a valve closing operation.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、例えば、特開平１１−１３４
３５号に開示される如く、電磁駆動弁が知られている。
上記従来の電磁駆動弁は、内燃機関の吸気弁、又は、排
気弁として機能する弁体と、弁体と同軸に配設されたア
ーマチャ軸と、アーマチャ軸に固定されたアーマチャと
を備えている。弁体とアーマチャ軸とは、軸方向に離間
して設けられ、その離間部にはコイルスプリングからな
る弾性体が介装されている。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
As disclosed in No. 35, an electromagnetically driven valve is known.
The conventional electromagnetically driven valve includes a valve body functioning as an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine, an armature shaft disposed coaxially with the valve body, and an armature fixed to the armature shaft. . The valve body and the armature shaft are provided apart from each other in the axial direction, and an elastic body made of a coil spring is interposed at the separated portion.
【０００３】アーマチャの上方には、アッパコイル及び
アッパコアが配設されている。また、アーマチャの下方
には、ロアコイル及びロアコアが配設されている。アッ
パコイル、及び、ロアコイルは、それぞれ励磁電流が供
給されることによりアーマチャを吸引する電磁力を発生
する。上記従来例の電磁駆動弁によれば、アッパコイル
に励磁電流を供給することで、アッパコイルにアーマチ
ャを吸引させて弁体を閉弁方向に変位させることができ
る。この場合、アーマチャがアッパコアに当接すること
で、弁体は全閉状態とされる。また、ロアコイルに励磁
電流を供給することで、ロアコイルにアーマチャを吸引
させて弁体を開弁方向に変位させることができる。この
場合、アーマチャがロアコアに当接することで、弁体は
全開状態とされる。従って、アッパコイル、及び、ロア
コイルに適当なタイミングで励磁電流を供給すること
で、排気弁、又は、吸気弁を全開状態と全閉状態との間
で繰り返し開閉させることができる。[0003] An upper coil and an upper core are disposed above the armature. A lower coil and a lower core are provided below the armature. Each of the upper coil and the lower coil generates an electromagnetic force for attracting the armature when an exciting current is supplied. According to the above-described conventional electromagnetically driven valve, by supplying an exciting current to the upper coil, the armature can be attracted to the upper coil and the valve body can be displaced in the valve closing direction. In this case, the valve body is fully closed by the armature abutting on the upper core. Further, by supplying an exciting current to the lower coil, the armature can be attracted to the lower coil to displace the valve body in the valve opening direction. In this case, when the armature contacts the lower core, the valve body is fully opened. Therefore, by supplying the exciting current to the upper coil and the lower coil at an appropriate timing, the exhaust valve or the intake valve can be repeatedly opened and closed between the fully open state and the fully closed state.
【０００４】ところで、アッパコイルに吸引されて上方
に変位したアーマチャは、アッパコアの下面に当接した
際に跳ね返ることがある。これに対して、上記従来例で
は、弁体とアーマチャ軸との間に設けられたコイルスプ
リングによってアーマチャの跳ね返りが緩衝される。こ
のため、上記従来例の電磁駆動弁によれば、閉弁駆動の
際のアーマチャの跳ね返りに起因する弁体の不要な開弁
動作が防止される。[0004] The armature that is attracted by the upper coil and is displaced upward may rebound when it comes into contact with the lower surface of the upper core. On the other hand, in the above conventional example, the rebound of the armature is buffered by the coil spring provided between the valve body and the armature shaft. Therefore, according to the above-described conventional electromagnetically driven valve, unnecessary valve opening operation of the valve element due to the rebound of the armature at the time of valve closing drive is prevented.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記従来例の電磁駆動
弁では、弁体が弁座に着座した全閉状態にある時、アー
マチャ軸と弁軸との間に設けられたコイルスプリング
は、自然長よりも若干圧縮された状態に保持される。こ
の結果、弁体に対して、コイルスプリングの付勢力が開
弁方向の力として伝達されるので、弁体を全閉位置に保
持する力（以下、閉弁力と称す）が低下して、弁体を全
閉状態に維持することが困難になる。上記従来例の電磁
駆動弁において、閉弁駆動時のアーマチャの跳ね返りに
よる弁体の開弁動作をより確実に防止するために、ばね
定数の大きいコイルスプリングを適用するほど、大きな
付勢力が開弁方向に付与されるので弁体を全閉状態に維
持することが困難となる。弁体を完全な全閉状態にでき
ない場合、燃焼ガスが不必要に燃焼室から排気ポート又
は吸気ポートへ吹き抜ける、いわゆるガス吹き抜け現象
が発生して内燃機関の燃焼効率が低下してしまう。In the above-described conventional electromagnetically driven valve, the coil spring provided between the armature shaft and the valve shaft has a natural function when the valve body is fully closed with the valve seated on the valve seat. It is kept slightly compressed than its length. As a result, the urging force of the coil spring is transmitted to the valve body as a force in the valve opening direction, so that the force for holding the valve body at the fully closed position (hereinafter, referred to as valve closing force) decreases. It becomes difficult to maintain the valve body in the fully closed state. In the above-mentioned conventional electromagnetically driven valve, in order to more reliably prevent the valve opening operation of the valve body due to the recoil of the armature at the time of valve closing drive, the larger the coil spring having a larger spring constant is applied, the larger the urging force is. Since it is provided in the direction, it becomes difficult to maintain the valve body in the fully closed state. If the valve body cannot be completely closed, a so-called gas blow-through phenomenon in which combustion gas unnecessarily blows from the combustion chamber to the exhaust port or the intake port occurs, and the combustion efficiency of the internal combustion engine decreases.
【０００６】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、閉弁駆動の際のアーマチャの跳ね返りによる弁
体の開弁動作を防止すると共に、弁体に対する閉弁力の
低下を防止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。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and prevents a valve opening operation of a valve body due to a rebound of an armature at the time of valve closing drive, and also prevents a reduction in valve closing force on the valve body. It is an object of the present invention to provide an electromagnetically driven valve that can perform the operation.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載される如く、電磁コイルによる電磁力と付勢部材
による付勢力との協働によって駆動されるアーマチャ
と、該アーマチャの軸方向に延在するアーマチャシャフ
トと、該アーマチャシャフトと同軸に離間して配設され
た弁体と、該弁体と前記アーマチャシャフトとの間の前
記離間部に介装された弾性体とを備える電磁駆動弁であ
って、前記弁体の全閉時に、前記アーマチャシャフトと
前記弾性体との間に所定のクリアランスが形成されるよ
うに、前記弾性体の軸方向の長さを自然長より短い所定
の長さに規制する規制手段を有する電磁駆動弁により達
成される。The above object is achieved by the present invention.
As described in the above, an armature driven by the cooperation of the electromagnetic force of the electromagnetic coil and the urging force of the urging member, an armature shaft extending in the axial direction of the armature, and coaxially spaced from the armature shaft And a resilient member interposed between the valve body and the armature shaft, wherein the armature is provided when the valve body is fully closed. This is achieved by an electromagnetically driven valve having regulating means for regulating the axial length of the elastic body to a predetermined length shorter than the natural length so that a predetermined clearance is formed between the shaft and the elastic body. You.
【０００８】このような電磁駆動弁では、閉弁駆動の際
のアーマチャの跳ね返りによる弁体の開弁動作が弾性体
により防止される。また、弁体の閉弁時には規制手段に
よって弾性体の長さが自然長より短い所定の長さに規制
され、アーマチャシャフトと弾性体との間に所定のクリ
アランスが形成されるので、弾性体は弁体に対して開弁
方向の付勢力を付与しない。従って、本発明によれば、
閉弁駆動の際のアーマチャの跳ね返りを防止しつつ、弁
体を全閉位置に維持する力の減少を防止することができ
る。In such an electromagnetically driven valve, the elastic body prevents the valve body from opening due to the rebound of the armature during the valve closing drive. Further, when the valve body is closed, the length of the elastic body is regulated to a predetermined length shorter than the natural length by the regulating means, and a predetermined clearance is formed between the armature shaft and the elastic body. No urging force is applied to the valve body in the valve opening direction. Thus, according to the present invention,
It is possible to prevent the armature from bouncing off during the valve closing drive and to prevent a decrease in the force for maintaining the valve body in the fully closed position.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例である
電磁駆動弁１０の全体構成図である。電磁駆動弁１０
は、内燃機関１２の排気弁を構成している。図１に示す
ように、内燃機関１２は、ロアヘッド１４と、ロアヘッ
ド１４の上部に固定されたアッパヘッド１６を備えてい
る。ロアヘッド１４内には、排気ポート１８が形成され
ている。また、ロアヘッド１４の下部には、燃焼室２０
が形成されている。排気ポート１８の燃焼室２０側の開
口端部には、バルブシート２２が形成されている。FIG. 1 is an overall configuration diagram of an electromagnetically driven valve 10 according to one embodiment of the present invention. Electromagnetic drive valve 10
Constitutes an exhaust valve of the internal combustion engine 12. As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 12 includes a lower head 14 and an upper head 16 fixed to an upper portion of the lower head 14. An exhaust port 18 is formed in the lower head 14. Further, a combustion chamber 20 is provided below the lower head 14.
Are formed. A valve seat 22 is formed at an open end of the exhaust port 18 on the combustion chamber 20 side.
【００１０】電磁駆動弁１０は、弁体２４を備えてい
る。弁体２４は、バルブシート２２に着座することによ
り排気ポート１８と燃焼室２０との間を遮断し、バルブ
シート２２から離座することにより排気ポート１８と燃
焼室２０との間を導通させる。弁体２４は、弁軸２６を
備えている。弁軸２６は、内燃機関１２が備えるロアヘ
ッド１４の内部に固定されたバルブガイド２８により軸
方向に摺動可能に保持されている。弁軸２６の上部に
は、ロアリテーナ３０が固定されている。ロアヘッド１
４内において、弁軸２６の周囲には円筒部３２が形成さ
れている。ロアリテーナ３０の下面と円筒部３２の底面
との間には、ロアスプリング３４が配設されている。ロ
アスプリング３４は、ロアリテーナ３０を介して弁体２
４を、図１における上方へ向けて付勢している。The electromagnetically driven valve 10 has a valve element 24. The valve element 24 shuts off between the exhaust port 18 and the combustion chamber 20 by sitting on the valve seat 22, and conducts between the exhaust port 18 and the combustion chamber 20 by separating from the valve seat 22. The valve body 24 has a valve shaft 26. The valve shaft 26 is slidably held in the axial direction by a valve guide 28 fixed inside the lower head 14 of the internal combustion engine 12. A lower retainer 30 is fixed to an upper portion of the valve shaft 26. Lower head 1
Inside 4, the cylindrical portion 32 is formed around the valve shaft 26. A lower spring 34 is provided between the lower surface of the lower retainer 30 and the lower surface of the cylindrical portion 32. The lower spring 34 is connected to the valve body 2 via the lower retainer 30.
4 is urged upward in FIG.
【００１１】電磁駆動弁１０は、アーマチャシャフト３
６を備えている。アーマチャシャフト３６は、弁軸２６
と同軸に、かつ、上方に離間するように配設されてい
る。アーマチャシャフト３６は、非磁性材料で構成され
たロッド状の部材である。アーマチャシャフト３６の上
端部には、アッパリテーナ３８が固定されている。アッ
パリテーナ３８の上部には、アッパスプリング４０の下
端部が当接している。アッパスプリング４０の上端部
は、アジャストボルト４２に当接している。アッパスプ
リング４０は、アッパリテーナ３８を介してアーマチャ
シャフト３６を、図１における下方へ向けて付勢してい
る。The electromagnetically driven valve 10 includes an armature shaft 3
6 is provided. The armature shaft 36 is
It is arranged coaxially with and spaced apart upward. The armature shaft 36 is a rod-shaped member made of a non-magnetic material. An upper retainer 38 is fixed to an upper end of the armature shaft 36. The lower end of the upper spring 40 is in contact with the upper part of the upper retainer 38. The upper end of the upper spring 40 is in contact with the adjustment bolt 42. The upper spring 40 urges the armature shaft 36 via the retainer 38 downward in FIG.
【００１２】アーマチャシャフト３６の外周には、円盤
状のアーマチャ４４が接合されている。アーマチャ４４
は、軟磁性材料で構成された部材である。アッパヘッド
１６内において、アーマチャシャフト３６の周囲には円
筒部４６が形成されている。円筒部４６内において、ア
ーマチャ４４の上方には、アッパコイル４８及びアッパ
コア５０が配設されている。また、円筒部４６内におい
て、アーマチャ４４の下方には、ロアコイル５２及びロ
アコア５４が配設されている。なお、アッパコイル４
８、及び、ロアコイル５２への通電は、電子制御ユニッ
ト（以下、ＥＣＵと称す) ５６により制御される。A disk-shaped armature 44 is joined to the outer periphery of the armature shaft 36. Armature 44
Is a member made of a soft magnetic material. A cylindrical portion 46 is formed around the armature shaft 36 in the upper head 16. In the cylindrical portion 46, an upper coil 48 and an upper core 50 are disposed above the armature 44. Further, a lower coil 52 and a lower core 54 are disposed below the armature 44 in the cylindrical portion 46. The upper coil 4
8 and the energization of the lower coil 52 are controlled by an electronic control unit (hereinafter referred to as an ECU) 56.
【００１３】アッパコア５０、及び、ロアコア５４は、
共に磁性材料で構成された部材である。アッパコア５
０、及び、ロアコア５４は、それぞれ中央部を貫通する
貫通穴５８、６０を備えている。アッパコア５０が備え
る貫通穴５８の上端には、アッパベアリング６２が配設
されている。また、ロアコア５４が備える貫通穴６０の
下端には、ロアベアリング６４が配設されている。アッ
パベアリング６２、及び、ロアベアリング６４は、それ
ぞれ円筒状メタル部材、或いは、樹脂部材からなる滑り
軸受である。上記したアーマチャシャフト３６は、アッ
パベアリング６２、及び、ロアベアリング６４により軸
方向に摺動可能に保持されている。The upper core 50 and the lower core 54 are
Both are members made of a magnetic material. Upper core 5
The lower core 54 and the lower core 54 have through holes 58 and 60, respectively, which penetrate the center. An upper bearing 62 is provided at an upper end of the through hole 58 provided in the upper core 50. Further, a lower bearing 64 is provided at a lower end of the through hole 60 provided in the lower core 54. Each of the upper bearing 62 and the lower bearing 64 is a sliding bearing made of a cylindrical metal member or a resin member. The above-described armature shaft 36 is held by an upper bearing 62 and a lower bearing 64 so as to be slidable in the axial direction.
【００１４】アッパコア５０、及び、ロアコア５４は、
両者間に所定の間隔が確保されるように、アッパヘッド
１６の円筒部４６内に嵌合されている。上述したアジャ
ストボルト４２は、アッパコイル４８、及び、ロアコイ
ル５２の何れにも励磁電流が供給されていない状態で、
アーマチャー４４がアッパスプリング４０とロアスプリ
ング３４等によりアッパコア５０とロアコア５４の中央
の中立位置に保持されるように調整されている。The upper core 50 and the lower core 54 are
The upper head 16 is fitted in the cylindrical portion 46 so that a predetermined space is secured between the two. The above-described adjusting bolt 42 is in a state where the exciting current is not supplied to any of the upper coil 48 and the lower coil 52.
The armature 44 is adjusted by the upper spring 40 and the lower spring 34 and the like so as to be held at the center of the center between the upper core 50 and the lower core 54.
【００１５】電磁駆動弁１０において、アーマチャ４４
がアッパコア５０に当接した状態では、弁体２４はバル
ブシート２２に着座する。この状態は、アッパコイル４
８の所定の励磁電流が供給されることにより維持され
る。以下、弁体２４がバルブシート２２に着座した状態
を全閉（閉弁）状態とし、その際の弁体２４の位置を全
閉位置と称す。なお、図１は、弁体２４が全閉状態とさ
れた時の電磁駆動弁１０の様子を示す。In the electromagnetically driven valve 10, the armature 44
Is in contact with the upper core 50, the valve body 24 is seated on the valve seat 22. In this state, the upper coil 4
8 is maintained by supplying the predetermined exciting current. Hereinafter, the state where the valve body 24 is seated on the valve seat 22 is referred to as a fully closed (valve closed) state, and the position of the valve body 24 at that time is referred to as a fully closed position. FIG. 1 shows the state of the electromagnetically driven valve 10 when the valve body 24 is fully closed.
【００１６】弁軸２６とアーマチャシャフト３６との間
には、本実施例の要部である緩衝機構６６が配設されて
いる。図２は、弁体２４が全閉状態とされた時の緩衝機
構６６の断面図である。図２に示すように、緩衝機構６
６は、緩衝スプリング６８と円筒状のプリセットハウジ
ング７０とから構成されている。緩衝スプリング６８
は、プリセットハウジング７０の内部に設けられてい
る。プリセットハウジング７０の両端面には、弁軸２
６、および、アーマチャシャフト３６の外径Ｒ１よりわ
ずかに大きな直径Ｒ２を有する貫通穴７２が形成されて
いる。緩衝スプリング６８は、その内径Ｒ３が貫通穴７
２の直径Ｒ２よりも小さくなるように形成されている。
プリセットハウジング７０は、その端部７４に緩衝スプ
リング６８の上下端を係止させることで、緩衝スプリン
グ６８の長さを、自然長Ｌ０より所定値だけ短い長さＬ
１に規制している。Between the valve shaft 26 and the armature shaft 36, a buffer mechanism 66, which is a main part of the present embodiment, is provided. FIG. 2 is a cross-sectional view of the buffer mechanism 66 when the valve body 24 is fully closed. As shown in FIG.
6 comprises a buffer spring 68 and a cylindrical preset housing 70. Buffer spring 68
Is provided inside the preset housing 70. The valve shaft 2 is provided on both end surfaces of the preset housing 70.
6, and a through hole 72 having a diameter R2 slightly larger than the outer diameter R1 of the armature shaft 36 is formed. The inner diameter R3 of the buffer spring 68 is
2 is formed to be smaller than the diameter R2.
The preset housing 70 is configured such that the upper end and the lower end of the buffer spring 68 are locked to the end portion 74, thereby reducing the length of the buffer spring 68 by a predetermined length L shorter than the natural length L0.
It is regulated to 1.
【００１７】弁軸２６の上端、および、アーマチャシャ
フト３６の下端には、それぞれ突起部７６、７７が形成
されている。突起部７６、７７は、緩衝スプリング６８
の位置ずれを防止する役割を有している。弁軸２６の上
端面、及び、アーマチャシャフト３６の下端面の突起部
７６、７７の周囲の部分は、それぞれ外縁部７８、７９
を構成している。弁体２４の全閉状態時には、緩衝スプ
リング６８下端の内縁部が、弁軸２６上端に形成された
外縁部７８に当接している。この時、緩衝スプリング６
８の上端と、アーマチャシャフト３６下端の外縁部７９
との間には、微小なクリアランスＣ１が形成されてい
る。Projections 76 and 77 are formed at the upper end of the valve shaft 26 and the lower end of the armature shaft 36, respectively. The protrusions 76 and 77 are provided with a buffer spring 68.
Has the role of preventing the position shift. The portions around the projections 76 and 77 on the upper end surface of the valve shaft 26 and the lower end surface of the armature shaft 36 are outer edge portions 78 and 79, respectively.
Is composed. When the valve body 24 is in the fully closed state, the inner edge of the lower end of the buffer spring 68 is in contact with the outer edge 78 formed at the upper end of the valve shaft 26. At this time, the buffer spring 6
8 and the outer edge 79 of the lower end of the armature shaft 36
, A minute clearance C1 is formed.
【００１８】続いて、図１〜図３を参照して、電磁駆動
弁１０の動作説明を行う。先ず、弁体２４が図１に示す
全閉位置に維持されている状態で、アッパコイル４８に
供給されていた励磁電流が遮断されると、アーマチャ４
４に作用していた電磁力が消滅する。アーマチャ４４に
作用していた電磁力が消滅すると、アッパスプリング４
０に付勢されることにより、アーマチャシャフト３６及
びアーマチャ４４が図１における下方へ向けて変位す
る。そして、アーマチャ４４の変位量が所定値に達した
時点で、ロアコイル５２に適当な励磁電流が供給される
と、今度はアーマチャ４４をロアコア５４側へ吸引する
吸引力が発生する。この吸引力によってアーマチャ４４
及びアーマチャシャフト３６は、更に、下方に変位す
る。Next, the operation of the electromagnetically driven valve 10 will be described with reference to FIGS. First, when the exciting current supplied to the upper coil 48 is interrupted while the valve element 24 is maintained at the fully closed position shown in FIG.
The electromagnetic force acting on 4 disappears. When the electromagnetic force acting on the armature 44 disappears, the upper spring 4
By being urged to zero, the armature shaft 36 and the armature 44 are displaced downward in FIG. Then, when a suitable exciting current is supplied to the lower coil 52 at the time when the displacement amount of the armature 44 reaches a predetermined value, an attraction force for attracting the armature 44 to the lower core 54 side is generated. The armature 44
And the armature shaft 36 is further displaced downward.
【００１９】アーマチャシャフト３６が下方に変位して
いる際に、その変位量がクリアランスＣ１に達すると、
アーマチャシャフト３６下端の外縁部７９が図２に示す
緩衝機構６６内の緩衝スプリング６８上端の内縁部に当
接する。そして、アーマチャシャフト３６は、緩衝スプ
リング６８を押圧しながら下方に変位し、緩衝スプリン
グ６８を、巻線が密着状態になるまで圧縮していく。When the amount of displacement reaches the clearance C1 while the armature shaft 36 is displaced downward,
The outer edge 79 at the lower end of the armature shaft 36 contacts the inner edge at the upper end of the buffer spring 68 in the buffer mechanism 66 shown in FIG. Then, the armature shaft 36 is displaced downward while pressing the buffer spring 68, and compresses the buffer spring 68 until the windings are brought into close contact.
【００２０】図３は、アーマチャシャフト３６によって
緩衝スプリング６８が密着状態になるまで圧縮された時
の緩衝機構６６の様子を示す図である。図３に示すよう
に、緩衝スプリング６８が密着状態にされた時には、ア
ーマチャシャフト３６下端の突起部７７と弁軸２６上端
の突起部７６と間には、クリアランスＣ２が形成されて
いる。緩衝スプリング６８は密着状態となると、それ以
上収縮することができない。このため、以後、アーマチ
ャシャフト３６の下方への変位は、緩衝スプリング６８
を介して直接弁軸２６に伝達される。この結果、弁体２
４は、アーマチャ４４及びアーマチャシャフト３６の変
位に伴って、クリアランスＣ２を維持したままロアスプ
リング３４の付勢力に抗して図１における下方に変位し
ていく。FIG. 3 is a view showing a state of the buffer mechanism 66 when the buffer spring 68 is compressed by the armature shaft 36 until it comes into close contact. As shown in FIG. 3, when the buffer spring 68 is brought into close contact, a clearance C2 is formed between the projection 77 at the lower end of the armature shaft 36 and the projection 76 at the upper end of the valve shaft 26. When the buffer spring 68 comes into close contact, it cannot contract any further. Therefore, thereafter, the downward displacement of the armature shaft 36 is caused by the buffer spring 68
And transmitted directly to the valve shaft 26. As a result, the valve 2
4 is displaced downward in FIG. 1 with the displacement of the armature 44 and the armature shaft 36 against the urging force of the lower spring 34 while maintaining the clearance C2.
【００２１】このように、弁体２４の開弁駆動時におい
て、アーマチャシャフト３６の下端と弁軸２６の上端は
直接接触せず、弁軸２６は、アーマチャシャフト３６と
の間にクリアランスＣ２が維持された状態で開弁方向に
変位する。このため、電磁駆動弁１０では、アーマチャ
シャフト３６と弁軸２６との直接接触による衝突音が発
生しない。従って、本実施例によれば、電磁駆動弁１０
の動作音が低減される。As described above, the lower end of the armature shaft 36 does not directly contact the upper end of the valve shaft 26 when the valve body 24 is driven to open the valve, and the valve shaft 26 maintains the clearance C2 between the valve shaft 24 and the armature shaft 36. The valve is displaced in the valve opening direction in a state where the valve is opened. Therefore, the electromagnetically driven valve 10 does not generate a collision sound due to the direct contact between the armature shaft 36 and the valve shaft 26. Therefore, according to the present embodiment, the electromagnetically driven valve 10
Operating noise is reduced.
【００２２】弁体２４の下方への変位は、アーマチャ４
４がロアコア５４と当接するまで継続する。アーマチャ
４４がロアコア５４に当接した状態にある時は、弁体２
４は、バルブシート２２から最も離れた位置にある。以
下、アーマチャ４４がロアコア５４に当接して、弁体２
４がバルブシート２２から最も離れた位置にある状態を
全開状態とし、その際の弁体２４の位置を全開位置と称
す。この全開状態は、ロアコイル５２に所定の励磁電流
が供給されることにより維持される。The downward displacement of the valve element 24 is caused by the armature 4
4 is continued until it comes into contact with the lower core 54. When the armature 44 is in contact with the lower core 54, the valve 2
4 is located farthest from the valve seat 22. Hereinafter, the armature 44 comes into contact with the lower core 54 and the valve body 2
The state in which the valve 4 is farthest from the valve seat 22 is referred to as a fully open state, and the position of the valve body 24 at that time is referred to as a fully open position. This fully open state is maintained by supplying a predetermined exciting current to the lower coil 52.
【００２３】弁体２４が全開位置に維持されている状態
で、ロアコイル５２に供給されていた励磁電流が遮断さ
れると、アーマチャ４４に作用していた電磁力が消滅す
る。アーマチャ４４に作用していた電磁力が消滅する
と、ロアスプリング３４の付勢力により、弁体２４が図
１における上方へ向けて変位する。この時、アーマチャ
シャフト３６及びアーマチャ４４も、緩衝スプリング６
８を介して弁軸２６に押圧されることにより上方へ変位
する。そして、アーマチャ４４の変位量が所定値に達し
た時点で、アッパコイル４８に適当な励磁電流が供給さ
れると、今度はアーマチャ４４をアッパコイル４８側へ
吸引する吸引力が発生する。When the exciting current supplied to the lower coil 52 is interrupted while the valve body 24 is maintained at the fully open position, the electromagnetic force acting on the armature 44 disappears. When the electromagnetic force acting on the armature 44 disappears, the valve body 24 is displaced upward in FIG. 1 by the urging force of the lower spring 34. At this time, the armature shaft 36 and the armature 44 are also
By being pressed by the valve shaft 26 via the valve shaft 8, it is displaced upward. Then, when an appropriate exciting current is supplied to the upper coil 48 when the displacement amount of the armature 44 reaches a predetermined value, an attractive force for attracting the armature 44 to the upper coil 48 side is generated.
【００２４】アーマチャ４４に対して上記の吸引力が作
用すると、アーマチャシャフト３６及びアーマチャ４４
は、アッパスプリング４０の付勢力に抗して図１におけ
る上方へ向けて更に変位する。この時、弁体２４の上方
への変位は、弁体２４がバルブシート２２に着座して全
閉状態となるまで継続される。弁体２４が全閉状態とさ
れた後は、密着状態とされていた緩衝スプリング６８
は、アーマチャシャフト３６の上方への変位に伴ってプ
リセットハウジング７０が規制する長さＬ１になるまで
徐々に伸びていく。緩衝スプリング６８の長さがＬ１に
なった後もアーマチャシャフト３６及びアーマチャ４４
が更に上方に変位することで、アーマチャシャフト３６
下端の外縁部７９と、緩衝スプリング６８の上端との間
には、クリアランスが形成される。このクリアランス
は、アーマチャ４４がアッパコア５０に当接して、アー
マチャシャフト３６及びアーマチャ４４の上方への変位
が終了するまで、すなわち、図２に示すクリアランスＣ
１になるまで拡大していく。When the above-mentioned suction force acts on the armature 44, the armature shaft 36 and the armature 44
Is further displaced upward in FIG. 1 against the biasing force of the upper spring 40. At this time, the upward displacement of the valve body 24 is continued until the valve body 24 is seated on the valve seat 22 to be in the fully closed state. After the valve body 24 is fully closed, the buffer spring 68 in the close contact state
Is gradually extended with the upward displacement of the armature shaft 36 until the length reaches the length L1 regulated by the preset housing 70. Even after the length of the buffer spring 68 becomes L1, the armature shaft 36 and the armature 44
Is further displaced upward, so that the armature shaft 36
A clearance is formed between the outer edge 79 at the lower end and the upper end of the buffer spring 68. This clearance is maintained until the armature 44 contacts the upper core 50 and the upward displacement of the armature shaft 36 and the armature 44 ends, that is, the clearance C shown in FIG.
Expand until it becomes 1.
【００２５】以上のように、電磁駆動弁１０によれば、
アッパコイル４８に所定の励磁電流を供給することによ
り弁体２４を全閉位置に向けて変位させることができる
と共に、ロアコイル５２に所定の励磁電流を供給するこ
とにより、弁体２４を全開状態に向けて変位させること
ができる。従って、電磁駆動弁１０によれば、アッパコ
イル４８とロアコイル５２に対して交互に励磁電流を供
給することにより、弁体２４を、全開位置と全閉位置と
の間で繰り返し往復運動させることができる。As described above, according to the electromagnetically driven valve 10,
By supplying a predetermined excitation current to the upper coil 48, the valve element 24 can be displaced toward the fully closed position, and by supplying a predetermined excitation current to the lower coil 52, the valve element 24 can be fully opened. Can be displaced. Therefore, according to the electromagnetically driven valve 10, by supplying the exciting current to the upper coil 48 and the lower coil 52 alternately, the valve element 24 can be repeatedly reciprocated between the fully open position and the fully closed position. .
【００２６】上述の如く、本実施例の電磁駆動弁１０で
は、弁体２４が全閉状態とされた時に、アーマチャシャ
フト３６下端の外縁部７９と、緩衝機構６６内の緩衝ス
プリング６８上端との間に微小なクリアランスＣ１が形
成される。このため、緩衝スプリング６８は、弁軸２６
に対して開弁方向の付勢力を付与せず、ロアスプリング
３４の付勢力のみが弁体２４に付与されるので閉弁力の
低下が防止される。従って、本実施例によれば、弁体２
４が確実に全閉状態に維持される。As described above, in the electromagnetically driven valve 10 of this embodiment, when the valve body 24 is fully closed, the outer edge 79 at the lower end of the armature shaft 36 and the upper end of the buffer spring 68 in the buffer mechanism 66 are connected. A minute clearance C1 is formed therebetween. For this reason, the buffer spring 68 is
No urging force in the valve opening direction is applied to the valve body 24, and only the urging force of the lower spring 34 is applied to the valve element 24, so that a decrease in the valve closing force is prevented. Therefore, according to the present embodiment, the valve element 2
4 is reliably maintained in the fully closed state.
【００２７】また、本実施例では、バルブシート２２が
磨耗した場合、ロアスプリング３４は磨耗量に応じて弁
軸２６を上向き、すなわち、クリアランスＣ１が縮小す
る方向に変位させて、バルブシート２２に密着させる。
従って、本実施例によれば、バルブシート２２の磨耗が
発生しても弁体２４が確実に全閉状態とされる。ところ
で、アッパコイル４８に吸引されて上方に変位したアー
マチャ４４は、アッパコア５０の下面に当接した際に跳
ね返ることがある。本実施例の電磁駆動弁１０では、ア
ーマチャシャフト３６下端の外縁部７９と、緩衝機構６
６内の緩衝スプリング６８上端との間にクリアランスＣ
１が形成されるので、アーマチャ４４の跳ね返りの際の
変位量がＣ１未満の場合には、アーマチャシァフト３６
は緩衝スプリング６８に接触しない。また、アーマチャ
４４の跳ね返りの際の変位量がＣ１以上であっても緩衝
スプリング６８によってアーマチャ４４の跳ね返りが緩
衝される。このため、閉弁駆動の際のアーマチャ４４の
跳ね返りに起因する弁体２４の不要な開弁動作が防止さ
れる。In this embodiment, when the valve seat 22 is worn, the lower spring 34 displaces the valve shaft 26 upward, that is, in a direction in which the clearance C1 is reduced, in accordance with the amount of wear. Adhere.
Therefore, according to the present embodiment, even if the valve seat 22 is worn, the valve body 24 is reliably brought into the fully closed state. By the way, the armature 44 attracted by the upper coil 48 and displaced upward may rebound when abutting on the lower surface of the upper core 50. In the electromagnetically driven valve 10 of the present embodiment, the outer edge 79 at the lower end of the armature shaft 36
6 between the upper end of the buffer spring 68 and the clearance C
1 is formed, and if the displacement amount of the armature 44 at the time of rebound is less than C1, the armature shaft 36
Does not contact the buffer spring 68. Further, even if the amount of displacement at the time of rebound of the armature 44 is C1 or more, the rebound of the armature 44 is buffered by the buffer spring 68. For this reason, unnecessary opening operation of the valve element 24 due to the rebound of the armature 44 during the valve closing drive is prevented.
【００２８】以上のように、本実施例によれば、閉弁駆
動時に弁体２４が確実に全閉状態とされ、弁体２４の不
要な開弁動作が防止されるので、燃焼ガスが不必要に燃
焼室２０から弁体２４とバルブシート２２との隙間を介
して排気ポートへ吹き抜ける、いわゆるガス吹き抜け現
象の発生が確実に防止される。更に、本実施例では、ア
ーマチャシャフト３６と弁軸２６は、緩衝スプリング６
８を介して間接的に接触する構成である。特に、弁体２
４の全閉状態時には、アーマチャシャフト３６と弁軸２
６は、クリアランスＣ１分だけ離れて非接触となる。こ
のため、燃焼室２０内の混合気の燃焼に伴って発生する
高熱が、弁体２４側からアーマチャシャフト３６側へ伝
達されることが抑制される。従って、本実施例によれ
ば、アーマチャシャフト３６を摺動可能に保持するアッ
パベアリング５８、及び、ロアベアリング６４の高熱に
よる損傷が防止される。As described above, according to the present embodiment, the valve element 24 is reliably fully closed at the time of valve closing drive, and unnecessary valve opening operation of the valve element 24 is prevented. If necessary, the occurrence of the so-called gas blow-through phenomenon, which blows from the combustion chamber 20 to the exhaust port through the gap between the valve body 24 and the valve seat 22, is reliably prevented. Further, in the present embodiment, the armature shaft 36 and the valve shaft 26
8 and 8 indirectly contact each other. In particular, the valve element 2
4 when fully closed, the armature shaft 36 and the valve shaft 2
No. 6 is separated by the clearance C1 and becomes non-contact. Therefore, transmission of high heat generated due to combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber 20 from the valve body 24 side to the armature shaft 36 side is suppressed. Therefore, according to the present embodiment, the upper bearing 58 that slidably holds the armature shaft 36 and the lower bearing 64 are prevented from being damaged by high heat.
【００２９】上記実施例において、アッパコイル４８及
びロアコイル５２が特許請求の範囲に記載の「電磁コイ
ル」に相当し、ロアスプリング３４及びアッパスプリン
グ４０が特許請求の範囲に記載の「付勢部材」に相当
し、緩衝スプリング６８が特許請求の範囲に記載の「弾
性体」に相当する。また、図２に示すクリアランスＣ１
が特許請求の範囲に記載の「クリアランス」に相当し、
プリセットハウジング７０が特許請求の範囲に記載の
「規制手段」に相当する。In the above embodiment, the upper coil 48 and the lower coil 52 correspond to the "electromagnetic coil" described in the claims, and the lower spring 34 and the upper spring 40 correspond to the "biasing member" described in the claims. The buffer spring 68 corresponds to the “elastic body” described in the claims. Also, the clearance C1 shown in FIG.
Corresponds to the "clearance" described in the claims,
The preset housing 70 corresponds to a “regulator” described in the claims.
【００３０】[0030]
【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明では、
閉弁駆動の際のアーマチャの跳ね返りによる弁体の開弁
動作が弾性体により防止される。また、本発明では、ア
ーマチャシャフトと弾性体との間に所定のクリアランス
が形成されるので、弾性体は全閉状態の弁体に対して開
弁方向の付勢力を付与せず、弁体に対する閉弁力の低下
が防止される。従って、本発明によれば、弁体を確実に
全閉状態に維持することができる。As described above, according to the first aspect of the present invention,
The elastic body prevents the valve body from opening due to the rebound of the armature during the valve closing drive. Further, in the present invention, since the predetermined clearance is formed between the armature shaft and the elastic body, the elastic body does not apply the urging force in the valve-opening direction to the valve body in the fully closed state, and the elastic body does not apply the urging force to the valve body. A decrease in valve closing force is prevented. Therefore, according to the present invention, the valve element can be reliably maintained in the fully closed state.
【図１】本発明の一実施例である電磁駆動弁の全体構成
図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of an electromagnetically driven valve according to an embodiment of the present invention.
【図２】図２は、弁体２４が全閉状態とされた時の緩衝
機構６６の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the buffer mechanism 66 when the valve body 24 is in a fully closed state.
【図３】アーマチャシャフト３６によって緩衝スプリン
グ６８が密着状態になるまで圧縮された時の緩衝機構６
６の様子を示す図である。FIG. 3 shows the cushioning mechanism 6 when the cushioning spring 68 is compressed by the armature shaft 36 until the cushioning spring 68 comes into close contact.
FIG.
１０ 電磁駆動弁 １２ 内燃機関 ２４ 弁体 ２６ 弁軸 ３４ ロアスプリング ４０ アッパスプリング ３６ アーマチャシャフト ４４ アーマチャ ４８ アッパコイル ５０ アッパコア ５２ ロアコイル ５４ ロアコア ５６ ＥＣＵ ６６ 緩衝機構 ６８ 緩衝スプリング ７０ プリセットハウジング DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electromagnetic drive valve 12 Internal combustion engine 24 Valve element 26 Valve shaft 34 Lower spring 40 Upper spring 36 Armature shaft 44 Armature 48 Upper coil 50 Upper core 52 Lower coil 54 Lower core 56 ECU 66 Buffer mechanism 68 Buffer spring 70 Preset housing
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯田 達雄 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 服部 宏之 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3H106 DA07 DA25 DB02 DB12 DB26 DB32 DC02 DC17 DD07 EE19 EE20 GC10 KK17 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Tatsuo Iida 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (72) Inventor Hiroyuki Hattori 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation F Term (reference) 3H106 DA07 DA25 DB02 DB12 DB26 DB32 DC02 DC17 DD07 EE19 EE20 GC10 KK17
Claims (1)
る付勢力との協働によって駆動されるアーマチャと、該
アーマチャの軸方向に延在するアーマチャシャフトと、
該アーマチャシャフトと同軸に離間して配設された弁体
と、該弁体と前記アーマチャシャフトとの間の前記離間
部に介装された弾性体とを備える電磁駆動弁であって、 前記弁体の全閉時に、前記アーマチャシャフトと前記弾
性体との間に所定のクリアランスが形成されるように、
前記弾性体の軸方向の長さを自然長より短い所定の長さ
に規制する規制手段を有することを特徴とする電磁駆動
弁。An armature driven by cooperation of an electromagnetic force of an electromagnetic coil and an urging force of an urging member; an armature shaft extending in an axial direction of the armature;
An electromagnetically driven valve comprising: a valve body disposed coaxially spaced from the armature shaft; and an elastic body interposed in the space between the valve body and the armature shaft. When the body is fully closed, a predetermined clearance is formed between the armature shaft and the elastic body,
An electromagnetically driven valve having a regulating means for regulating an axial length of the elastic body to a predetermined length shorter than a natural length.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11124991A JP2000314305A (en) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | Solenoid driven valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11124991A JP2000314305A (en) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | Solenoid driven valve |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000314305A true JP2000314305A (en) | 2000-11-14 |
Family
ID=14899211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11124991A Pending JP2000314305A (en) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | Solenoid driven valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000314305A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2821655A1 (en) * | 2001-03-05 | 2002-09-06 | Sagem | Valve operating gear has elastic buffer mounted between two locating components connected to operating rod and valve spindle respectively, with at least one locating component lying upon end face of elastic buffer |
| JP2002295716A (en) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Toyota Motor Corp | Solenoid driven valve |
| EP1288450A1 (en) * | 2001-08-30 | 2003-03-05 | Peugeot Citroen Automobiles SA | Valve drive for an internal combustion engine |
-
1999
- 1999-04-30 JP JP11124991A patent/JP2000314305A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2821655A1 (en) * | 2001-03-05 | 2002-09-06 | Sagem | Valve operating gear has elastic buffer mounted between two locating components connected to operating rod and valve spindle respectively, with at least one locating component lying upon end face of elastic buffer |
| JP2002295716A (en) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Toyota Motor Corp | Solenoid driven valve |
| EP1288450A1 (en) * | 2001-08-30 | 2003-03-05 | Peugeot Citroen Automobiles SA | Valve drive for an internal combustion engine |
| FR2829177A1 (en) * | 2001-08-30 | 2003-03-07 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | VALVE CONTROL DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0903472B1 (en) | Electromagnetically driven valve for an internal combustion engine | |
| JP2000170952A (en) | Electromagnetic driving device | |
| JP3835024B2 (en) | Electromagnetic drive device for internal combustion engine | |
| JP2000314305A (en) | Solenoid driven valve | |
| JP2007224829A (en) | Fuel injection valve | |
| JPH1113435A (en) | Solenoid operated valve | |
| JP3433788B2 (en) | Control device for electromagnetically driven valve | |
| JP3596256B2 (en) | Electromagnetic drive valve for internal combustion engine | |
| JP4147685B2 (en) | Solenoid valve | |
| JP2000320311A (en) | Solenoid valve controller of internal combustion engine | |
| JPH11350929A (en) | Electromagnetic valve | |
| JP2000120416A (en) | Valve system for internal combustion engine | |
| JP3438532B2 (en) | Solenoid driven valve | |
| JP3548667B2 (en) | Electromagnetic drive valve for internal combustion engine | |
| JP2002309991A (en) | Fuel injection device and control method for fuel injection valve | |
| JPH1193629A (en) | Solenoid valve | |
| JPH0960514A (en) | Valve system for internal combustion engine | |
| JPH1037726A (en) | Valve system of internal combustion engine | |
| JP3346287B2 (en) | Control device for electromagnetically driven valve | |
| JP3669645B2 (en) | Valve operating device for internal combustion engine | |
| JP2000018012A (en) | Solenoid driving valve | |
| JP2000008817A (en) | Electromagnetic-driven valve | |
| JP2000146010A (en) | Solenoid driving valve | |
| JPH11173126A (en) | Solenoid valve driving device | |
| JPH11132018A (en) | Solenoid driving valve |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050926 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071218 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071225 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080415 |