JP2006104981A - Solenoid driving valve and internal combustion engine - Google Patents

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Yutaka Sugie
豊 杉江
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • F01L9/21—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means actuated by solenoids
    • F01L2009/2105—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means actuated by solenoids comprising two or more coils
    • F01L2009/2109—The armature being articulated perpendicularly to the coils axes

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  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solenoid driving valve for sufficiently reducing electric power consumption; and an internal combustion engine mounted with its solenoid driving valve. <P>SOLUTION: This solenoid driving valve 10 has an intermediate disc 21, a lower disc 31 extending toward the connecting end 33 from the support end 32, a valve closing electromagnet 61 and a valve opening electromagnet 71 for respectively rocking the intermediate disc 21 and the lower disc 31. The intermediate disc 21 has a surface 21a, and the lower disc 31 has a surface 31a. The valve closing electromagnet 61 and the valve opening electromagnet 71 have respectively an attraction surface 62a opposed to the surface 21a and an attraction surface 72a opposed to the surface 31a. The valve closing electromagnet 61 is arranged so that the attraction surface 62a and the surface 21a are held in parallel. The valve opening electrormagnet 71 is arranged so that a distance between the attraction surface 72a and the surface 31a becomes a small value toward the support end 32 from the connecting end 33. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、一般的には、電磁駆動弁および内燃機関に関し、より特定的には、複数の電磁石によって駆動される電磁駆動弁、およびその電磁駆動弁が搭載された内燃機関に関する。   The present invention relates generally to an electromagnetically driven valve and an internal combustion engine, and more specifically to an electromagnetically driven valve driven by a plurality of electromagnets and an internal combustion engine equipped with the electromagnetically driven valve.

従来の電磁駆動弁に関して、たとえば、特開２０００−７３７２１号公報には、全高の低いレイアウトを実現することを目的とした内燃機関の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、軸方向に摺動可能に設けられたロッドと、そのロッドに間隔を隔てて形成された上アーマチャおよび下アーマチャと、上アーマチャと下アーマチャとの間に位置し、ロッドの径方向に並んで設けられた開弁用電磁石および閉弁用電磁石とを備える。開弁用電磁石および閉弁用電磁石で発生した電磁力が、それぞれ、上アーマチャおよび下アーマチャを交互に引き寄せることによって、ロッドが軸方向に摺動し、これと同時に、吸排気弁が往復運動する。このように構成された電磁駆動弁は、並進駆動式と呼ばれており、吸排気弁の往復運動時、電磁石の吸着面と、その吸着面に引き寄せられるアーマチャの表面とが平行に保たれる。   Regarding a conventional electromagnetically driven valve, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-73721 discloses an electromagnetically driven valve for an internal combustion engine for the purpose of realizing a layout with a low overall height (Patent Document 1). An electromagnetically driven valve disclosed in Patent Document 1 includes a rod provided to be slidable in the axial direction, an upper armature and a lower armature formed on the rod at an interval, and an upper armature and a lower armature. And a valve-opening electromagnet and a valve-closing electromagnet provided side by side in the radial direction of the rod. The electromagnetic force generated by the valve opening electromagnet and the valve closing electromagnet pulls the upper armature and the lower armature alternately, causing the rod to slide in the axial direction. At the same time, the intake and exhaust valves reciprocate. . The electromagnetically driven valve configured as described above is called a translational drive type, and the suction surface of the electromagnet and the surface of the armature attracted to the suction surface are kept parallel when the intake and exhaust valves are reciprocated. .

また、特開２０００−８８１８号公報には、シリンダヘッド周りのコンパクト化を図るとともに、消費電力の節減を図ることを目的とした車両用エンジンの動弁装置が開示されている（特許文献２）。特許文献２に開示された動弁装置もまた、並進駆動式と呼ばれる電磁駆動弁である。
特開２０００−７３７２１号公報 特開２０００−８８１８号公報 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-8818 discloses a valve operating device for a vehicle engine for the purpose of reducing the size of the cylinder head and reducing power consumption (Patent Document 2). . The valve gear disclosed in Patent Document 2 is also an electromagnetically driven valve called a translational drive type.
JP 2000-73721 A JP 2000-8818 A

内燃機関の燃焼室と排気ポートとの間を開閉する排気弁が、閉弁位置から開弁位置に向けて運動する時、燃焼室には、爆発工程によるシリンダ内圧が発生している。このため、排気弁を電磁駆動弁から構成する場合、そのシリンダ内圧に打ち勝つだけの引き付け力を電磁石で発生させなければならない。   When the exhaust valve that opens and closes between the combustion chamber and the exhaust port of the internal combustion engine moves from the closed position to the open position, cylinder internal pressure is generated in the combustion chamber due to the explosion process. For this reason, when the exhaust valve is composed of an electromagnetically driven valve, an attractive force that overcomes the cylinder internal pressure must be generated by the electromagnet.

しかしながら、上述の特許文献１および２に開示された並進駆動式の電磁駆動弁では、吸排気弁の往復運動時、電磁石の吸着面と、電磁石で発生した電磁力によって、その吸着面に引き寄せられるアーマチャの表面とが平行に保たれている。このため、排気弁が、開弁位置と閉弁位置との間の中間位置にある場合、電磁石の吸着面とアーマチャの表面との間が一様に離れてしまう。電磁石で発生する電磁力は、電磁石に近い位置で大きく作用し、遠い位置で小さく作用するため、並進駆動式の電磁駆動弁では、排気弁が中間位置にある時、アーマチャに電磁力を大きく作用させることができない。したがって、閉弁位置から開弁位置に向けて運動する排気弁に、シリンダ内圧に打ち勝つだけの電磁力を作用させようとすると、電磁石に過大な電流を供給する必要が生じる。この場合、電磁駆動弁で消費される電力が増大するという問題が発生する。   However, in the translation drive type electromagnetically driven valve disclosed in Patent Documents 1 and 2 described above, the suction surface of the electromagnet and the electromagnetic force generated by the electromagnet are attracted to the suction surface during the reciprocating motion of the intake and exhaust valves. The surface of the armature is kept parallel. For this reason, when the exhaust valve is at an intermediate position between the valve opening position and the valve closing position, the adsorption surface of the electromagnet and the surface of the armature are uniformly separated. The electromagnetic force generated by the electromagnet acts largely at a position close to the electromagnet, and acts small at a distant position.Therefore, in a translation drive type electromagnetically driven valve, when the exhaust valve is at an intermediate position, the electromagnetic force acts greatly on the armature. I can't let you. Therefore, if an electromagnetic force that can overcome the cylinder internal pressure is applied to the exhaust valve that moves from the valve closing position toward the valve opening position, it is necessary to supply an excessive current to the electromagnet. In this case, there arises a problem that the electric power consumed by the electromagnetically driven valve increases.

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、消費電力の低減が十分に図られた電磁駆動弁、およびその電磁駆動弁が搭載された内燃機関を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide an electromagnetically driven valve in which power consumption is sufficiently reduced and an internal combustion engine equipped with the electromagnetically driven valve.

この発明の１つの局面に従った電磁駆動弁は、第１のアーム部材と、揺動自在に支持された支持端から、第１のアーム部材に対して連結された連結端に向けて延びる第２のアーム部材と、電磁力を作用させて第１および第２のアーム部材をそれぞれ揺動させる第１および第２の電磁石と、第１および第２のアーム部材の揺動運動を受けて往復運動する駆動弁とを備える。第１のアーム部材は、第１の表面を有し、第２のアーム部材は、第２の表面を有する。第１および第２の電磁石は、第１の表面に向い合う第１の吸着面と、第２の表面に向い合う第２の吸着面とをそれぞれ有する。第１の電磁石は、第１の吸着面と第１の表面とが平行に保持されたまま、第１のアーム部材が揺動するように配置されている。第２の電磁石は、第２のアーム部材の揺動時、第２の吸着面と第２の表面との間の距離が、連結端から支持端に向かうに従って小さい値となるように配置されている。   An electromagnetically driven valve according to one aspect of the present invention includes a first arm member and a first end that extends from a support end that is swingably supported toward a connection end that is connected to the first arm member. The two arm members, the first and second electromagnets that swing the first and second arm members by applying electromagnetic force, and the swing motion of the first and second arm members to reciprocate. And a drive valve that moves. The first arm member has a first surface and the second arm member has a second surface. The first and second electromagnets each have a first attracting surface that faces the first surface and a second attracting surface that faces the second surface. The first electromagnet is arranged so that the first arm member swings while the first attracting surface and the first surface are held in parallel. The second electromagnet is arranged such that when the second arm member swings, the distance between the second attracting surface and the second surface becomes a smaller value from the connection end toward the support end. Yes.

このように構成された電磁駆動弁によれば、第１の吸着面と第１の表面とが平行に保持される第１のアーム部材では、第１のアーム部材が第１の電磁石から離れた位置を揺動している時、第１の表面と第１の吸着面との間が一様に離れてしまう。このため、第１の電磁石の電磁力は、第１のアーム部材に比較的小さく作用する。一方、第２のアーム部材では、第２のアーム部材が第２の電磁石から離れた位置を揺動していても、第２の表面と第２の吸着面との間の距離が支持端側で小さくなる。このため、第２の電磁石の電磁力を、第２のアーム部材に比較的大きく作用させることができる。   According to the electromagnetically driven valve configured as described above, in the first arm member in which the first suction surface and the first surface are held in parallel, the first arm member is separated from the first electromagnet. When the position is swung, the first surface and the first suction surface are uniformly separated. For this reason, the electromagnetic force of the first electromagnet acts on the first arm member relatively small. On the other hand, in the second arm member, even if the second arm member swings at a position away from the second electromagnet, the distance between the second surface and the second attracting surface is the support end side. Becomes smaller. For this reason, the electromagnetic force of the 2nd electromagnet can be made to act comparatively largely on the 2nd arm member.

また、第２のアーム部材では、第２のアーム部材が、第２の電磁石に引き寄せられた状態にある時または第２の電磁石の近傍にある時、支持端を支点とする「てこの原理」により、第２の電磁石の電磁力は、第２のアーム部材に比較的小さく作用する。一方、このような「てこの原理」が働かない第１のアーム部材では、第１のアーム部材が、第１の電磁石に引き寄せられた状態にある時または第１の電磁石の近傍にある時、第１の電磁石の電磁力を、第１のアーム部材に比較的大きく作用させることができる。   Further, in the second arm member, when the second arm member is attracted to the second electromagnet or in the vicinity of the second electromagnet, the “lever principle” using the support end as a fulcrum. Thus, the electromagnetic force of the second electromagnet acts on the second arm member relatively small. On the other hand, in the first arm member in which such “lever principle” does not work, when the first arm member is attracted to the first electromagnet or in the vicinity of the first electromagnet, The electromagnetic force of the first electromagnet can be applied to the first arm member relatively large.

したがって、駆動弁に作用する外的な負荷が駆動弁の往復運動に伴って変動する場合であっても、電磁力が、その負荷変動に対応した最適な大きさ、最適なタイミングで、第１および第２のアーム部材に作用するように、電磁駆動弁を構成することができる。これにより、電磁力不足を生じさせることなく、第１および第２のアーム部材を円滑に揺動させ、電磁駆動弁の作動安定性を確保することができる。また、第１および第２の電磁石に過大な電流を供給することなく、このような効果が得られるため、消費電力の低減を図ることができる。   Therefore, even when the external load acting on the drive valve fluctuates with the reciprocating motion of the drive valve, the electromagnetic force is the first with the optimum magnitude and optimum timing corresponding to the load fluctuation. The electromagnetically driven valve can be configured to act on the second arm member. As a result, the first and second arm members can be smoothly swung without causing a shortage of electromagnetic force, and the operation stability of the electromagnetically driven valve can be ensured. Moreover, since such an effect can be obtained without supplying an excessive current to the first and second electromagnets, power consumption can be reduced.

この発明の１つの局面に従った内燃機関は、上述の電磁駆動弁が、燃焼室と排気ポートとの間の開閉に用いられた内燃機関である。駆動弁は、閉弁位置から開弁位置への運動に伴って、燃焼室と排気ポートとの間を遮蔽する位置から燃焼室内へと移動する弁体を有する。駆動弁が閉弁位置にある時に、第１の電磁石で発生する電磁力により、第１のアーム部材が第１の吸着面に引き寄せられている。駆動弁が閉弁位置から開弁位置に向けて運動する時に、第２の電磁石で発生する電磁力により、第２のアーム部材が第２の吸着面に引き寄せられる。   An internal combustion engine according to one aspect of the present invention is an internal combustion engine in which the above-described electromagnetically driven valve is used for opening and closing between a combustion chamber and an exhaust port. The drive valve has a valve body that moves from a position that shields between the combustion chamber and the exhaust port into the combustion chamber as the valve moves from the valve closing position to the valve opening position. When the drive valve is in the closed position, the first arm member is attracted to the first attracting surface by the electromagnetic force generated by the first electromagnet. When the drive valve moves from the valve closing position toward the valve opening position, the second arm member is attracted to the second attracting surface by the electromagnetic force generated by the second electromagnet.

このように構成された内燃機関では、駆動弁が閉弁位置から開弁位置に向けて運動する時に、内燃機関の爆発工程によって生じた燃焼室の内圧に打ち勝って、弁体を燃焼室内に押し込めなければならない。本発明では、このタイミングで、第２のアーム部材に第２の電磁石の電磁力が大きく作用する。このため、電磁力の不足や消費電力の悪化を招くことなく、閉弁位置から開弁位置に向けて、駆動弁を円滑に運動させることができる。また、駆動弁が閉弁位置にある時、第１のアーム部材には、第１の電磁石の電磁力が大きく作用する。このため、このときに第１の電磁石に供給する電流を小さくし、消費電力の低減を図ることができる。   In the internal combustion engine configured as described above, when the drive valve moves from the closed position to the open position, the internal pressure of the combustion chamber generated by the explosion process of the internal combustion engine is overcome and the valve body is pushed into the combustion chamber. There must be. In the present invention, the electromagnetic force of the second electromagnet acts on the second arm member at this timing. For this reason, the drive valve can be smoothly moved from the valve closing position to the valve opening position without causing a shortage of electromagnetic force or deterioration of power consumption. Further, when the drive valve is in the valve closing position, the electromagnetic force of the first electromagnet acts on the first arm member. For this reason, the current supplied to the first electromagnet at this time can be reduced to reduce power consumption.

この発明の別の局面に従った内燃機関は、上述の電磁駆動弁が、燃焼室と吸気ポートとの間の開閉に用いられた内燃機関である。駆動弁が閉弁位置から開弁位置に向けて運動する時に、第１の電磁石で発生する電磁力により、第１のアーム部材が第１の吸着面に引き寄せられる。   An internal combustion engine according to another aspect of the present invention is an internal combustion engine in which the above-described electromagnetically driven valve is used for opening and closing between a combustion chamber and an intake port. When the drive valve moves from the valve closing position toward the valve opening position, the first arm member is attracted to the first attracting surface by the electromagnetic force generated by the first electromagnet.

このように構成された内燃機関によれば、駆動弁が閉弁位置から開弁位置に向けて運動する途中で、開弁位置の近傍にある時、第１のアーム部材には、第１の電磁石の電磁力が大きく作用する。このため、閉弁位置から開弁位置に向かう駆動弁を、開弁位置の手前で止める制御を、第１の電磁石に供給する電流を増大させることなく容易に行なうことができる。これにより、吸気ポート内にスロットルを設けることなく、吸気ポートから燃焼室に吸入する空気量を、電磁駆動弁によって調整することができる。   According to the internal combustion engine configured as described above, the first arm member includes the first arm member when the drive valve is in the vicinity of the valve opening position while moving from the valve closing position toward the valve opening position. The electromagnetic force of the electromagnet acts greatly. For this reason, the control which stops the drive valve which goes to a valve opening position from a valve closing position before the valve opening position can be easily performed, without increasing the electric current supplied to a 1st electromagnet. Thus, the amount of air taken into the combustion chamber from the intake port can be adjusted by the electromagnetically driven valve without providing a throttle in the intake port.

この発明の別の局面に従った電磁駆動弁は、アーム部材と、アーム部材に電磁力を作用させ、アーム部材を揺動させる第１および第２の電磁石と、アーム部材の揺動運動を受けて往復運動する駆動弁とを備える。アーム部材は、揺動自在に支持された支持部と、支持部から互いに反対側に延びる第１および第２の部分とを有する。駆動弁は、支持部に対して第１の部分が位置する側に配置されている。第１の電磁石は、支持部に対して第２の部分が位置する側に配置されている。第２の電磁石は、支持部に対して第１の部分が位置する側に配置されている。第１の電磁石と支持部との間の距離は、第２の電磁石と支持部との間の距離と、異なる。   An electromagnetically driven valve according to another aspect of the present invention receives an arm member, first and second electromagnets that actuate an electromagnetic force on the arm member to cause the arm member to swing, and swing motion of the arm member. And a reciprocating drive valve. The arm member has a support portion that is swingably supported, and first and second portions that extend from the support portion to opposite sides. The drive valve is disposed on the side where the first portion is located with respect to the support portion. The first electromagnet is disposed on the side where the second portion is located with respect to the support portion. The second electromagnet is disposed on the side where the first portion is located with respect to the support portion. The distance between the first electromagnet and the support portion is different from the distance between the second electromagnet and the support portion.

このように構成された電磁駆動弁によれば、第１の電磁石は、支持部を挟んで、駆動弁および第２の電磁石の反対側に設けられているため、第１の電磁石の設置位置が、これらの設置位置から制約を受けるということがない。このため、第１の電磁石を、第１の電磁石と支持部との間の距離が、第２の電磁石と支持部との間の距離と異なる大きさとなる適当な位置に、容易に設置することができる。   According to the electromagnetically driven valve configured as described above, the first electromagnet is provided on the opposite side of the drive valve and the second electromagnet across the support portion. There is no restriction from these installation positions. For this reason, it is easy to install the first electromagnet at an appropriate position where the distance between the first electromagnet and the support portion is different from the distance between the second electromagnet and the support portion. Can do.

支持部との距離が相対的に小さい位置に電磁石が配置された場合、支持部側における電磁石とアーム部材との間の距離が、より小さい値となる。このため、支持部との距離が相対的に大きい位置に電磁石が配置された場合と比較して、アーム部材が電磁石から離れた位置を揺動している時に、電磁石の電磁力を、アーム部材に大きく作用させることができる。また、支持部との距離が相対的に大きい位置に電磁石が配置された場合、電磁石を設けた位置のアーム部材に対するレバー比は、より大きい値となる。このため、支持部との距離が相対的に小さい位置に電磁石が配置された場合と比較して、アーム部材が電磁石に引き寄せられた状態にある時または電磁石の近傍にある時に、電磁石の電磁力を、アーム部材に大きく作用させることができる。   When the electromagnet is disposed at a position where the distance from the support portion is relatively small, the distance between the electromagnet and the arm member on the support portion side becomes a smaller value. For this reason, compared with the case where the electromagnet is disposed at a position where the distance from the support portion is relatively large, the electromagnetic force of the electromagnet is reduced when the arm member is swung away from the electromagnet. Can be greatly affected. When the electromagnet is disposed at a position where the distance from the support portion is relatively large, the lever ratio with respect to the arm member at the position where the electromagnet is provided has a larger value. For this reason, compared with the case where the electromagnet is arranged at a position where the distance from the support portion is relatively small, the electromagnetic force of the electromagnet when the arm member is attracted to the electromagnet or in the vicinity of the electromagnet. Can greatly act on the arm member.

したがって、駆動弁に作用する外的な負荷が駆動弁の往復運動に伴って変動する場合であっても、電磁力が、その負荷変動に対応した最適な大きさ、最適なタイミングで、アーム部材に作用するように、第１および第２の電磁石を配置することができる。これにより、電磁力不足を生じさせることなく、アーム部材を円滑に揺動させ、電磁駆動弁の作動安定性を確保することができる。また、第１および第２の電磁石に過大な電流を供給することなく、このような効果が得られるため、消費電力の低減を図ることができる。さらに、第１および第２の電磁石が、支持部を挟んで互いに反対側に設けられるため、第１の電磁石と第２の電磁石とを、電磁駆動弁の高さ方向にずれた位置に配置できる。これにより、電磁駆動弁の高さを低減することができる。   Therefore, even when the external load acting on the drive valve fluctuates with the reciprocating motion of the drive valve, the electromagnetic force is the arm member with the optimum magnitude and optimum timing corresponding to the load fluctuation. The first and second electromagnets can be arranged to act on the. As a result, it is possible to smoothly swing the arm member and ensure the operational stability of the electromagnetically driven valve without causing a shortage of electromagnetic force. Moreover, since such an effect can be obtained without supplying an excessive current to the first and second electromagnets, power consumption can be reduced. Furthermore, since the first and second electromagnets are provided on opposite sides of the support portion, the first electromagnet and the second electromagnet can be arranged at positions shifted in the height direction of the electromagnetically driven valve. . Thereby, the height of the electromagnetically driven valve can be reduced.

この発明のさらに別の局面に従った内燃機関は、上述の電磁駆動弁が、燃焼室と排気ポートとの間の開閉に用いられた内燃機関である。駆動弁は、閉弁位置から開弁位置への運動に伴って、燃焼室と排気ポートとの間を遮蔽する位置から燃焼室内へと移動する弁体を有する。駆動弁が閉弁位置にある時に、第１の電磁石で発生する電磁力がアーム部材に作用しており、駆動弁が閉弁位置から開弁位置に向けて運動する時に、第２の電磁石で発生する電磁力がアーム部材に作用する場合、第１および第２の電磁石は、第２の電磁石と支持部との間の距離が、第１の電磁石と支持部との間の距離よりも小さくなるように配置されている。   An internal combustion engine according to yet another aspect of the present invention is an internal combustion engine in which the electromagnetically driven valve is used for opening and closing between a combustion chamber and an exhaust port. The drive valve has a valve body that moves from a position that shields between the combustion chamber and the exhaust port into the combustion chamber as the valve moves from the valve closing position to the valve opening position. When the drive valve is in the closed position, the electromagnetic force generated by the first electromagnet acts on the arm member, and when the drive valve moves from the closed position to the open position, the second electromagnet When the generated electromagnetic force acts on the arm member, in the first and second electromagnets, the distance between the second electromagnet and the support portion is smaller than the distance between the first electromagnet and the support portion. It is arranged to be.

このように構成された内燃機関では、駆動弁が閉弁位置から開弁位置に向けて運動する時に、内燃機関の爆発工程によって生じた燃焼室の内圧に打ち勝って、弁体を燃焼室内に押し込めなければならない。本発明では、このタイミングで、アーム部材に第２の電磁石の電磁力が大きく作用する。このため、電磁力の不足や消費電力の悪化を招くことなく、閉弁位置から開弁位置に向けて、駆動弁を円滑に運動させることができる。また、駆動弁が閉弁位置にある時、アーム部材には、第１の電磁石の電磁力が大きく作用する。このため、このときに第１の電磁石に供給する電流を小さくし、消費電力の低減を図ることができる。   In the internal combustion engine configured as described above, when the drive valve moves from the closed position to the open position, the internal pressure of the combustion chamber generated by the explosion process of the internal combustion engine is overcome and the valve body is pushed into the combustion chamber. There must be. In the present invention, the electromagnetic force of the second electromagnet acts on the arm member at this timing. For this reason, the drive valve can be smoothly moved from the valve closing position to the valve opening position without causing a shortage of electromagnetic force or deterioration of power consumption. Further, when the drive valve is in the valve closing position, the electromagnetic force of the first electromagnet acts on the arm member greatly. For this reason, the current supplied to the first electromagnet at this time can be reduced to reduce power consumption.

この発明のさらに別の局面に従った内燃機関は、上述の電磁駆動弁が、燃焼室と吸気ポートとの間の開閉に用いられた内燃機関である。駆動弁が閉弁位置から開弁位置に向けて運動する時に、第１の電磁石で発生する電磁力がアーム部材に作用する場合、第１および第２の電磁石は、第１の電磁石と支持部との間の距離が、第２の電磁石と支持部との間の距離よりも大きくなるように配置されている。   An internal combustion engine according to yet another aspect of the present invention is an internal combustion engine in which the above-described electromagnetically driven valve is used for opening and closing between a combustion chamber and an intake port. When the electromagnetic force generated by the first electromagnet acts on the arm member when the drive valve moves from the valve closing position toward the valve opening position, the first and second electromagnets have the first electromagnet and the support portion. The distance between the second electromagnet and the support portion is larger than the distance between the second electromagnet and the support portion.

このように構成された内燃機関によれば、駆動弁が閉弁位置から開弁位置に向けて運動する途中で、開弁位置の近傍にある時、アーム部材には、第１の電磁石の電磁力が大きく作用する。このため、閉弁位置から開弁位置に向かう駆動弁を、開弁位置の手前で止める制御を、第１の電磁石に投入する電流を増大させることなく容易に行なうことができる。これにより、吸気ポート内にスロットルを設けることなく、吸気ポートから燃焼室に吸入する空気量を、電磁駆動弁によって調整することができる。   According to the internal combustion engine configured as described above, when the drive valve is in the vicinity of the valve opening position while moving from the valve closing position toward the valve opening position, the arm member has the electromagnetic of the first electromagnet. Power acts greatly. For this reason, the control for stopping the drive valve from the valve closing position to the valve opening position before the valve opening position can be easily performed without increasing the current supplied to the first electromagnet. Thus, the amount of air taken into the combustion chamber from the intake port can be adjusted by the electromagnetically driven valve without providing a throttle in the intake port.

以上説明したように、この発明に従えば、消費電力の低減が十分に図られた電磁駆動弁、およびその電磁駆動弁が搭載された内燃機関を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide an electromagnetically driven valve in which power consumption is sufficiently reduced and an internal combustion engine equipped with the electromagnetically driven valve.

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。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals.

（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。本実施の形態における電磁駆動弁は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなど内燃機関の排気弁を構成している。図１を参照して、電磁駆動弁１０では、駆動弁１４を往復運動させる運動機構として、並行リンク機構が適用されている。 (Embodiment 1)
1 is a cross-sectional view showing an electromagnetically driven valve according to Embodiment 1 of the present invention. The electromagnetically driven valve in the present embodiment constitutes an exhaust valve of an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine. With reference to FIG. 1, in the electromagnetically driven valve 10, a parallel link mechanism is applied as a motion mechanism for reciprocating the drive valve 14.

電磁駆動弁１０は、一方向に延びるステム１２を有する駆動弁１４と、駆動弁１４の上方に配置され、互いに回転自在に連結された中間ディスク２１およびロアディスク３１と、中間ディスク２１およびロアディスク３１にそれぞれ電磁力を作用させ、これらのディスクを揺動させる閉弁用電磁石６１および開弁用電磁石７１とを備える。ステム１２の先端には、当接部１２ｇが丸みを帯びて形成されており、その当接部１２ｇは、ロアディスク３１に当接している。駆動弁１４は、中間ディスク２１およびロアディスク３１の揺動運動を受けて、ステム１２の延びる方向（矢印２０１に示す方向）に往復運動する。   The electromagnetically driven valve 10 includes a drive valve 14 having a stem 12 extending in one direction, an intermediate disk 21 and a lower disk 31 that are arranged above the drive valve 14 and are rotatably connected to each other, and the intermediate disk 21 and the lower disk. A valve closing electromagnet 61 and a valve opening electromagnet 71 are provided, each of which has an electromagnetic force applied to 31 and swings these disks. A contact portion 12 g is rounded at the tip of the stem 12, and the contact portion 12 g is in contact with the lower disk 31. The driving valve 14 reciprocates in the direction in which the stem 12 extends (the direction indicated by the arrow 201) in response to the swinging motion of the intermediate disk 21 and the lower disk 31.

駆動弁１４は、排気ポート５３が形成されたシリンダヘッド５１に搭載されている。シリンダヘッド５１の排気ポート５３から図示しない燃焼室に連通する位置には、バルブシート５４が設けられている。駆動弁１４は、さらに、当接部１２ｇとは反対側のステム１２の先端に形成された傘部１３を有する。駆動弁１４の往復運動に伴って、傘部１３がバルブシート５４に密着したり、バルブシート５４から離脱することによって、排気ポート５３の開閉が行なわれる。すなわち、ステム１２が上昇することによって、駆動弁１４が閉弁位置へと位置決めされる。ステム１２が下降することによって、傘部１３が図示しない燃焼室内に押し込められ、駆動弁１４が、開弁位置へと位置決めされる。   The drive valve 14 is mounted on a cylinder head 51 in which an exhaust port 53 is formed. A valve seat 54 is provided at a position where the exhaust port 53 of the cylinder head 51 communicates with a combustion chamber (not shown). The drive valve 14 further includes an umbrella portion 13 formed at the tip of the stem 12 on the side opposite to the contact portion 12g. As the drive valve 14 reciprocates, the umbrella portion 13 is brought into close contact with the valve seat 54 or detached from the valve seat 54, whereby the exhaust port 53 is opened and closed. That is, when the stem 12 is raised, the drive valve 14 is positioned to the valve closing position. As the stem 12 descends, the umbrella portion 13 is pushed into a combustion chamber (not shown), and the drive valve 14 is positioned to the valve opening position.

シリンダヘッド５１には、ステム１２を軸方向に摺動可能なように案内するバルブガイド１６が設けられている。バルブガイド１６は、ステム１２との高速摺動に耐えられるように、たとえば、ステンレスなどの金属材料から形成されている。ステム１２の外周面には、バルブガイド１６から離れて位置して、鍔状のロアリテーナ８が設けられている。シリンダヘッド５１には、頂面側に開口する開口部５２が形成されている。開口部５２には、開口部５２の底面とロアリテーナ８との間に挟まれてロアスプリング１１が収容されている。ロアスプリング１１は、ロアリテーナ８が開口部５２の底面から離れる方向、つまり、ステム１２を上昇させる方向の弾性力を駆動弁１４に作用させている。   The cylinder head 51 is provided with a valve guide 16 that guides the stem 12 so as to be slidable in the axial direction. The valve guide 16 is made of, for example, a metal material such as stainless steel so that it can withstand high-speed sliding with the stem 12. A flange-like lower retainer 8 is provided on the outer peripheral surface of the stem 12 so as to be located away from the valve guide 16. The cylinder head 51 has an opening 52 that opens to the top surface side. The lower spring 11 is accommodated in the opening 52 so as to be sandwiched between the bottom surface of the opening 52 and the lower retainer 8. The lower spring 11 applies an elastic force to the drive valve 14 in a direction in which the lower retainer 8 moves away from the bottom surface of the opening 52, that is, a direction in which the stem 12 is raised.

シリンダヘッド５１の頂面上には、ディスク支持台５５が固定されている。ディスク支持台５５は、略Ｃ字状の断面形状を有し、その断面形状の上側には、閉弁用電磁石６１が設けられており、下側には、開弁用電磁石７１が設けられている。閉弁用電磁石６１は、コイル６３と、磁性材料から形成され、吸着面６２ａを有するコア６２とから構成されている。コア６２は、軸部６２ｐを有し、コイル６３は、軸部６２ｐの周りを旋回するように設けられている。開弁用電磁石７１は、閉弁用電磁石６１と同様の形状に形成されており、コイル７３と、吸着面７２ａおよび軸部７２ｐを有するコア７２とから構成されている。吸着面６２ａと吸着面７２ａとの間には、中間ディスク２１およびロアディスク３１が揺動する空間が規定されている。   A disk support base 55 is fixed on the top surface of the cylinder head 51. The disk support base 55 has a substantially C-shaped cross section. A valve closing electromagnet 61 is provided on the upper side of the cross sectional shape, and a valve opening electromagnet 71 is provided on the lower side. Yes. The valve closing electromagnet 61 includes a coil 63 and a core 62 made of a magnetic material and having an attracting surface 62a. The core 62 has a shaft portion 62p, and the coil 63 is provided so as to turn around the shaft portion 62p. The valve-opening electromagnet 71 is formed in the same shape as the valve-closing electromagnet 61 and includes a coil 73 and a core 72 having an attracting surface 72a and a shaft portion 72p. A space in which the intermediate disk 21 and the lower disk 31 swing is defined between the suction surface 62a and the suction surface 72a.

中間ディスク２１は、一方端２３から他方端２２に向かって延びている。中間ディスク２１は、一方端２３と他方端２２との間に位置して、略矩形形状の表面２１ａを有する。閉弁用電磁石６１の吸着面６２ａは、表面２１ａに向い合い、表面２１ａに対して平行に延在している。   The intermediate disk 21 extends from one end 23 toward the other end 22. The intermediate disk 21 is located between one end 23 and the other end 22 and has a substantially rectangular surface 21a. The attracting surface 62a of the valve closing electromagnet 61 faces the surface 21a and extends parallel to the surface 21a.

ロアディスク３１は、ディスク支持台５５に揺動自在に支持された支持端３２から、中間ディスク２１の一方端２３に回転自在に連結された連結端３３に向かって、ステム１２に交差する方向に延びている。ロアディスク３１は、支持端３２と連結端３３との間に位置して、略矩形形状の表面３１ａを有する。開弁用電磁石７１の吸着面７２ａは、表面３１ａに向い合っている。支持端３２には、貫通孔３４が形成されている。貫通孔３４は、ステム１２の延びる方向および支持端３２から連結端３３に向かう方向の双方に直交して延びている。   The lower disk 31 extends in a direction intersecting the stem 12 from a support end 32 supported by the disk support base 55 in a swingable manner toward a connection end 33 rotatably connected to one end 23 of the intermediate disk 21. It extends. The lower disk 31 is located between the support end 32 and the connecting end 33 and has a substantially rectangular surface 31a. The attracting surface 72a of the valve opening electromagnet 71 faces the surface 31a. A through hole 34 is formed in the support end 32. The through hole 34 extends perpendicularly to both the direction in which the stem 12 extends and the direction from the support end 32 toward the connection end 33.

ステム１２の当接部１２ｇは、ロアスプリング１１の弾性力により、ロアディスク３１の表面３１ａを押圧している。当接部１２ｇと支持端３２との間の距離は、開弁用電磁石７１と支持端３２との間の距離よりも大きい。   The contact portion 12 g of the stem 12 presses the surface 31 a of the lower disk 31 by the elastic force of the lower spring 11. The distance between the contact portion 12 g and the support end 32 is larger than the distance between the valve opening electromagnet 71 and the support end 32.

電磁駆動弁１０は、さらに、ディスク支持台５５に揺動自在に支持された支持端４２から、中間ディスク２１の他方端２２に回転自在に連結された連結端４３に向かって延び、ロアディスク３１から離れて位置する揺動バー４１を備える。支持端４２には、貫通孔４４が形成されている。貫通孔４４は、ステム１２の延びる方向および支持端４２から連結端４３に向かう方向の双方に直交して延びている。   The electromagnetically driven valve 10 further extends from a support end 42 that is swingably supported by the disc support base 55 toward a connection end 43 that is rotatably connected to the other end 22 of the intermediate disc 21, and the lower disc 31. The rocking bar 41 is provided apart from the swing bar 41. A through hole 44 is formed in the support end 42. The through hole 44 extends orthogonally to both the direction in which the stem 12 extends and the direction from the support end 42 toward the connection end 43.

貫通孔３４および４４には、それぞれ、ロアトーションバー３５およびアッパトーションバー４５が挿入されている。ロアディスク３１の支持端３２および揺動バー４１の支持端４２は、それぞれ、ロアトーションバー３５およびアッパトーションバー４５を介してディスク支持台５５に揺動自在に支持されている。ロアトーションバー３５およびアッパトーションバー４５により、ロアディスク３１および揺動バー４１には、それぞれ、支持端３２および４２を中心に反時計周りの弾性力が作用している。閉弁用電磁石６１および開弁用電磁石７１による電磁力が加わっていない状態で、駆動弁１４は、ロアトーションバー３５、アッパトーションバー４５およびロアスプリング１１の弾性力によって、開弁位置と閉弁位置との間にある中立位置に位置決めされる。   A lower torsion bar 35 and an upper torsion bar 45 are inserted into the through holes 34 and 44, respectively. The support end 32 of the lower disk 31 and the support end 42 of the swing bar 41 are swingably supported by a disk support base 55 via a lower torsion bar 35 and an upper torsion bar 45, respectively. Due to the lower torsion bar 35 and the upper torsion bar 45, counterclockwise elastic forces are acting on the lower disk 31 and the swing bar 41 around the support ends 32 and 42, respectively. In the state where the electromagnetic force by the valve closing electromagnet 61 and the valve opening electromagnet 71 is not applied, the drive valve 14 is opened and closed by the elastic force of the lower torsion bar 35, the upper torsion bar 45 and the lower spring 11. Positioned in a neutral position between the positions.

ロアディスク３１、揺動バー４１および中間ディスク２１からなるリンク機構２０が、支持端３２および４２を支点に揺動すると、当接部１２ｇに押圧された表面３１ａ上の位置に、ステム１２の延びる方向の変位が生じる。このため、リンク機構２０を揺動運動させることによって、駆動弁１４をステム１２の延びる方向に往復運動させることができる。   When the link mechanism 20 including the lower disk 31, the swing bar 41, and the intermediate disk 21 swings around the support ends 32 and 42, the stem 12 extends to a position on the surface 31a pressed by the contact portion 12g. Directional displacement occurs. For this reason, the drive valve 14 can be reciprocated in the extending direction of the stem 12 by swinging the link mechanism 20.

図２は、図１中の閉弁用電磁石が設けられた位置を拡大して示す断面図である。図３は、図１中の開弁用電磁石が設けられた位置を拡大して示す断面図である。図２および図３を参照して、リンク機構２０を揺動させるため、コイル６３および７３に交互に電流が供給される。コイル６３に電流を供給して、閉弁用電磁石６１に中間ディスク２１を引き寄せる電磁力を発生させると、リンク機構２０は、表面２１ａが吸着面６２ａに吸着される位置（以下、閉弁側の揺動端とも呼ぶ）まで揺動する。このとき、ステム１２が上昇し、駆動弁１４は、閉弁位置に位置決めされる。また、コイル７３に電流を供給して、開弁用電磁石７１にロアディスク３１を引き寄せる電磁力を発生させると、リンク機構２０は、表面３１ａが吸着面７２ａに吸着される位置（以下、開弁側の揺動端とも呼ぶ）まで揺動する。このとき、ステム１２が下降し、駆動弁１４は、開弁位置に位置決めされる。   FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the position where the valve closing electromagnet in FIG. 1 is provided. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the position where the valve opening electromagnet in FIG. 1 is provided. With reference to FIG. 2 and FIG. 3, in order to swing link mechanism 20, an electric current is supplied to coils 63 and 73 alternately. When a current is supplied to the coil 63 to generate an electromagnetic force that attracts the intermediate disk 21 to the valve closing electromagnet 61, the link mechanism 20 has a position where the surface 21a is attracted to the attracting surface 62a (hereinafter referred to as the valve closing side). Swings to the swing end). At this time, the stem 12 is raised and the drive valve 14 is positioned at the valve closing position. Further, when current is supplied to the coil 73 to generate an electromagnetic force that attracts the lower disk 31 to the valve opening electromagnet 71, the link mechanism 20 has a position where the surface 31 a is attracted to the attracting surface 72 a (hereinafter referred to as valve opening). (Also referred to as a swing end on the side). At this time, the stem 12 is lowered and the drive valve 14 is positioned at the valve opening position.

閉弁用電磁石６１は、リンク機構２０の揺動時、吸着面６２ａと表面２１ａとの間の距離Ｌ１が、吸着面６２ａ上の全ての位置でほぼ同じ値となるように配置されている。距離Ｌ１は、吸着面６２ａに直交する方向の吸着面６２ａと表面２１ａとの間の距離である。つまり、中間ディスク２１は、表面２１ａを吸着面６２ａに対して平行に保ったまま揺動する。この間、表面２１ａは、吸着面６２ａが延在する方向にスライドしながら、吸着面６２ａとの間の距離Ｌ１を変化させる。   The valve closing electromagnet 61 is arranged so that the distance L1 between the attracting surface 62a and the surface 21a is substantially the same at all positions on the attracting surface 62a when the link mechanism 20 is swung. The distance L1 is a distance between the suction surface 62a and the surface 21a in a direction orthogonal to the suction surface 62a. That is, the intermediate disk 21 swings while keeping the surface 21a parallel to the suction surface 62a. During this time, the surface 21a changes the distance L1 between the surface 21a and the suction surface 62a while sliding in the direction in which the suction surface 62a extends.

また、開弁用電磁石７１は、リンク機構２０の揺動時、吸着面７２ａと表面３１ａとの間の距離Ｌ２が、連結端３３から支持端３２に向かうに従って直線的に小さくなるように配置されている。距離Ｌ２は、吸着面７２ａに直交する方向の吸着面７２ａと表面３１ａとの間の距離である。   Further, the valve opening electromagnet 71 is arranged such that the distance L2 between the attracting surface 72a and the surface 31a decreases linearly from the connecting end 33 toward the support end 32 when the link mechanism 20 swings. ing. The distance L2 is a distance between the suction surface 72a and the surface 31a in a direction orthogonal to the suction surface 72a.

図４は、コア×ディスク間のギャップとディスクに作用する電磁力との関係を示すグラフである。図４を参照して、図中では、図２中の閉弁用電磁石６１から中間ディスク２１に作用する電磁力の大きさが、点線２０７で表わされており、図３中の開弁用電磁石７１からロアディスク３１に作用する電磁力の大きさが、実線２０６で表わされている。   FIG. 4 is a graph showing the relationship between the gap between the core and the disk and the electromagnetic force acting on the disk. 4, the magnitude of the electromagnetic force acting on the intermediate disk 21 from the valve closing electromagnet 61 in FIG. 2 is represented by a dotted line 207, and the valve opening for FIG. The magnitude of the electromagnetic force acting on the lower disk 31 from the electromagnet 71 is represented by a solid line 206.

図２から図４を参照して、中間ディスク２１では、閉弁用電磁石６１の吸着面６２ａと表面２１ａとが平行に保持されるため、両者の間の距離が、開弁位置と閉弁位置との間の中間位置で、一様に離れてしまう。一方、ロアディスク３１では、開弁用電磁石７１の吸着面７２ａと表面３１ａとの間の距離が、駆動弁１４が往復運動する位置にかかわらず、支持端３２側で小さくなる。電磁石との距離が小さい位置では、ディスクに作用する電磁力が大きくなる。このため、開弁位置と閉弁位置との間の中間位置では、開弁用電磁石７１の電磁力を、ロアディスク３１に比較的大きく作用させることができる。   With reference to FIGS. 2 to 4, in the intermediate disk 21, the attracting surface 62 a and the surface 21 a of the valve closing electromagnet 61 are held in parallel, so the distance between the two is the valve opening position and the valve closing position. Even in the middle position between the two. On the other hand, in the lower disk 31, the distance between the attracting surface 72a and the surface 31a of the electromagnet 71 for valve opening becomes small on the support end 32 side regardless of the position where the drive valve 14 reciprocates. At a position where the distance from the electromagnet is small, the electromagnetic force acting on the disk becomes large. For this reason, at the intermediate position between the valve opening position and the valve closing position, the electromagnetic force of the valve opening electromagnet 71 can be applied to the lower disk 31 relatively large.

また、ロアディスク３１には、支持端３２を支点とした「てこの原理」が働くため、開弁用電磁石７１で発生する電磁力を、そのままの大きさで、ロアディスク３１を吸着面７２ａに引き寄せる力として作用させることができない。中間ディスク２１にはこのような原理が働かないため、中間ディスク２１が吸着面６２ａに引き寄せられた位置、つまり閉弁位置と、その閉弁位置の近傍においては、閉弁用電磁石６１の電磁力を、中間ディスク２１に比較的大きく作用させることができる。   In addition, since the “lever principle” with the support end 32 as a fulcrum works on the lower disk 31, the electromagnetic force generated by the valve opening electromagnet 71 is kept as it is and the lower disk 31 is applied to the attracting surface 72a. It cannot act as a pulling force. Since such a principle does not work on the intermediate disk 21, the electromagnetic force of the valve closing electromagnet 61 is in the position where the intermediate disk 21 is attracted to the suction surface 62a, that is, in the valve closing position and in the vicinity of the valve closing position. Can act on the intermediate disk 21 relatively large.

図５は、閉弁側の揺動端にあるリンク機構を示す模式図である。図６は、閉弁側の揺動端から開弁側の揺動端に向けて揺動するリンク機構を示す模式図である。図７は、開弁側の揺動端にあるリンク機構を示す模式図である。図８は、開弁側の揺動端から閉弁側の揺動端に向けて揺動するリンク機構を示す模式図である。続いて、図１中の電磁駆動弁１０の動作について説明を行なう。   FIG. 5 is a schematic diagram showing the link mechanism at the swing end on the valve closing side. FIG. 6 is a schematic diagram showing a link mechanism that swings from the swinging end on the valve closing side toward the swinging end on the valve opening side. FIG. 7 is a schematic diagram showing the link mechanism at the swing end on the valve opening side. FIG. 8 is a schematic diagram showing a link mechanism that swings from the swing end on the valve opening side toward the swing end on the valve closing side. Next, the operation of the electromagnetically driven valve 10 in FIG. 1 will be described.

図５を参照して、駆動弁１４が閉弁位置にある場合、コイル６３に、軸部６２ｐの周りで矢印２１１に示す方向に流れる電流が供給されている。コア６２に磁束が流れ、中間ディスク２１を閉弁用電磁石６１の吸着面６２ａに引き寄せる電磁力が発生する。これにより、リンク機構２０は、アッパトーションバー４５およびロアトーションバー３５の弾性力に抗して、図中に示す閉弁側の揺動端に保持される。   Referring to FIG. 5, when the drive valve 14 is in the closed position, the coil 63 is supplied with a current that flows in the direction indicated by the arrow 211 around the shaft portion 62p. Magnetic flux flows through the core 62, and an electromagnetic force that attracts the intermediate disk 21 to the attracting surface 62 a of the valve closing electromagnet 61 is generated. Thus, the link mechanism 20 is held at the swinging end on the valve closing side shown in the figure against the elastic force of the upper torsion bar 45 and the lower torsion bar 35.

図６を参照して、次に、コイル６３への電流供給を停止し、閉弁用電磁石６１に発生していた電磁力を消滅させる。これにより、中間ディスク２１は、吸着面６２ａから離脱し、アッパトーションバー４５およびロアトーションバー３５の弾性力によって、中間位置に向けて揺動し始める。次に、その揺動途中に、コイル７３に、軸部７２ｐの周りで矢印２１２に示す方向に流れる電流を供給する。コア７２に磁束が流れ、ロアディスク３１を開弁用電磁石７１の吸着面７２ａに引き寄せる電磁力が発生する。図７を参照して、リンク機構２０は、開弁用電磁石７１で発生した電磁力によって、ロアスプリング１１の弾性力に逆らいながら、図中に示す開弁側の揺動端まで揺動する。   Next, referring to FIG. 6, the current supply to the coil 63 is stopped, and the electromagnetic force generated in the valve closing electromagnet 61 is extinguished. As a result, the intermediate disk 21 is detached from the suction surface 62a and starts to swing toward the intermediate position by the elastic force of the upper torsion bar 45 and the lower torsion bar 35. Next, during the oscillation, a current that flows in the direction indicated by the arrow 212 around the shaft portion 72p is supplied to the coil 73. Magnetic flux flows through the core 72, and an electromagnetic force is generated that attracts the lower disk 31 to the attracting surface 72a of the valve opening electromagnet 71. Referring to FIG. 7, link mechanism 20 swings to the swing end on the valve opening side shown in the figure while countering the elastic force of lower spring 11 by the electromagnetic force generated by valve opening electromagnet 71.

図８を参照して、次に、コイル７３への電流供給を停止し、開弁用電磁石７１に発生していた電磁力を消滅させる。これにより、ロアディスク３１は、吸着面７２ａから離脱し、ロアスプリング１１の弾性力によって、中間位置に向けて再び揺動し始める。次に、その揺動途中に、コイル６３に、軸部６２ｐの周りで矢印２１１に示す方向に流れる電流を供給する。コア６２に磁束が流れ、中間ディスク２１を閉弁用電磁石６１の吸着面６２ａに引き寄せる電磁力が発生する。図５を参照して、リンク機構２０は、閉弁用電磁石６１で発生した電磁力によって、アッパトーションバー４５およびロアトーションバー３５の弾性力に逆らいながら、図中に示す閉弁側の揺動端まで揺動する。   Next, referring to FIG. 8, the current supply to the coil 73 is stopped, and the electromagnetic force generated in the valve opening electromagnet 71 is extinguished. As a result, the lower disk 31 is detached from the attracting surface 72 a and begins to swing again toward the intermediate position by the elastic force of the lower spring 11. Next, during the oscillation, a current that flows in the direction indicated by the arrow 211 around the shaft portion 62p is supplied to the coil 63. Magnetic flux flows through the core 62, and an electromagnetic force that attracts the intermediate disk 21 to the attracting surface 62 a of the valve closing electromagnet 61 is generated. Referring to FIG. 5, the link mechanism 20 swings on the valve closing side shown in the figure while countering the elastic force of the upper torsion bar 45 and the lower torsion bar 35 by the electromagnetic force generated by the valve closing electromagnet 61. Swings to the end.

以降、コイル６３および７３への電流供給の開始と停止とを、以上に説明したタイミングで繰り返す。これにより、リンク機構２０を開弁側および閉弁側の揺動端の間で揺動させ、この揺動運動によって駆動弁１４を往復運動させる。   Thereafter, the start and stop of the current supply to the coils 63 and 73 are repeated at the timing described above. Thereby, the link mechanism 20 is swung between the swinging ends on the valve opening side and the valve closing side, and the driving valve 14 is reciprocated by this swinging motion.

図９は、駆動弁のストローク位置と、そのストローク位置で電磁石に供給される電流値とを示したグラフである。図９を参照して、電流値を表わすグラフでは、駆動弁１４が中立位置にある時に、電流供給が開始されるものとされている。   FIG. 9 is a graph showing the stroke position of the drive valve and the current value supplied to the electromagnet at the stroke position. Referring to FIG. 9, in the graph representing the current value, the current supply is started when the drive valve 14 is in the neutral position.

図６中に示す時、すなわちリンク機構２０が閉弁側の揺動端から開弁側の揺動端に向かう時、電磁駆動弁１０が搭載された内燃機関の燃焼室には、爆発工程による内圧が発生している。したがって、その内圧に打ち勝って、駆動弁１４の傘部１３を燃焼室内に押し込めるだけの引き付け力を、ロアディスク３１に作用させる必要がある。   When the link mechanism 20 moves from the valve closing side swing end to the valve opening side swing end as shown in FIG. 6, the combustion chamber of the internal combustion engine in which the electromagnetically driven valve 10 is mounted is subjected to an explosion process. Internal pressure is generated. Therefore, it is necessary to cause the lower disk 31 to have an attractive force that can overcome the internal pressure and push the umbrella portion 13 of the drive valve 14 into the combustion chamber.

本実施の形態では、このとき、ロアディスク３１を開弁用電磁石７１により引き寄せているため、開弁位置と閉弁位置との間の中間位置で、ロアディスク３１に電磁力を大きく作用させることができる。これにより、電磁力不足を生じさせることなく、駆動弁１４を、安定して閉弁位置から開弁位置まで運動させることができる。また、開弁用電磁石７１のコイル７３に供給する電流値を、開弁用電磁石７１を用いなかった場合に必要となるＩ２から、Ｉ２よりも小さいＩ１に低減し、領域２１６の面積に相当する電力消費を節減することができる。   In the present embodiment, since the lower disk 31 is attracted by the valve opening electromagnet 71 at this time, an electromagnetic force is applied to the lower disk 31 at a middle position between the valve opening position and the valve closing position. Can do. Thereby, the drive valve 14 can be stably moved from the valve closing position to the valve opening position without causing insufficient electromagnetic force. Further, the current value supplied to the coil 73 of the valve opening electromagnet 71 is reduced from I2 required when the valve opening electromagnet 71 is not used to I1 smaller than I2, and corresponds to the area of the region 216. Power consumption can be saved.

図８中に示す時、すなわちリンク機構２０が開弁側の揺動端から閉弁側の揺動端に向かう時には、上述のような外力が、駆動弁１４に加わることがない。したがって、中間位置で作用させる電磁力に関して、開弁用電磁石７１よりも劣る閉弁用電磁石６１であっても、コイル６３に投入する電流値を増大させることなく、駆動弁１４を安定して開弁位置から閉弁位置まで運動させることができる。   When the link mechanism 20 moves from the valve-opening oscillating end to the valve-closing oscillating end as shown in FIG. 8, the above-described external force is not applied to the drive valve 14. Therefore, even if the valve closing electromagnet 61 is inferior to the valve opening electromagnet 71 with respect to the electromagnetic force applied at the intermediate position, the drive valve 14 is stably opened without increasing the current value supplied to the coil 63. It can be moved from the valve position to the closed position.

図５中に示す時、すなわちリンク機構２０が閉弁位置にある時は、閉弁位置で、より大きく電磁力を作用させることが可能な閉弁用電磁石６１によって、中間ディスク２１が引き寄せられている。このため、閉弁用電磁石６１のコイル６３に供給する電流値を、閉弁用電磁石６１を用いなかった場合に必要となるＩ３から、Ｉ３よりも小さいＩ４に低減し、領域２１７の面積に相当する電力消費を節減することができる。   When the link mechanism 20 is in the valve closing position, as shown in FIG. 5, the intermediate disc 21 is attracted by the valve closing electromagnet 61 capable of applying a larger electromagnetic force in the valve closing position. Yes. For this reason, the current value supplied to the coil 63 of the valve closing electromagnet 61 is reduced from I3 required when the valve closing electromagnet 61 is not used to I4 smaller than I3, which corresponds to the area of the region 217. Power consumption can be reduced.

ガソリンエンジンなどに搭載される排気弁は、一般的に、排気工程と、その工程の前後の所定期間とを除いた間は、常時、閉弁位置に保持されている。また、吸気弁であっても、吸気工程と、その工程の前後の所定期間とを除いた間は、閉弁位置に保持されている。このため、本実施の形態における電磁駆動弁１０によれば、消費電力の節減を効果的に図ることができる。   An exhaust valve mounted on a gasoline engine or the like is generally held in a closed position at all times except for an exhaust process and a predetermined period before and after the process. Even in the intake valve, the valve is held in the closed position during the period excluding the intake process and a predetermined period before and after the process. For this reason, according to the electromagnetically driven valve 10 in the present embodiment, it is possible to effectively reduce power consumption.

この発明の実施の形態１における電磁駆動弁１０は、第１のアーム部材としての中間ディスク２１と、揺動自在に支持された支持端３２から、中間ディスク２１に対して連結された連結端３３に向けて延びる第２のアーム部材としてのロアディスク３１と、電磁力を作用させて中間ディスク２１およびロアディスク３１をそれぞれ揺動させる第１および第２の電磁石としての閉弁用電磁石６１および開弁用電磁石７１と、中間ディスク２１およびロアディスク３１の揺動運動を受けて往復運動する駆動弁１４とを備える。   The electromagnetically driven valve 10 according to the first embodiment of the present invention includes an intermediate disk 21 serving as a first arm member, and a connecting end 33 connected to the intermediate disk 21 from a support end 32 that is swingably supported. A lower disk 31 as a second arm member extending toward the head, a valve closing electromagnet 61 as first and second electromagnets that swings the intermediate disk 21 and the lower disk 31 by applying electromagnetic force, and an opening, respectively. A valve electromagnet 71 and a drive valve 14 that reciprocates in response to the swinging motion of the intermediate disk 21 and the lower disk 31 are provided.

中間ディスク２１は、第１の表面としての表面２１ａを有し、ロアディスク３１は、第２の表面としての表面３１ａを有する。閉弁用電磁石６１および開弁用電磁石７１は、表面２１ａに向い合う第１の吸着面としての吸着面６２ａと、表面３１ａに向い合う第２の吸着面としての吸着面７２ａとを、それぞれ有する。閉弁用電磁石６１は、吸着面６２ａと表面２１ａとが平行に保持されたまま、中間ディスク２１が揺動するように配置されている。開弁用電磁石７１は、ロアディスク３１の揺動時、吸着面７２ａと表面３１ａとの間の距離Ｌ２が、連結端３３から支持端３２に向かうに従って小さい値となるように配置されている。   The intermediate disk 21 has a surface 21a as a first surface, and the lower disk 31 has a surface 31a as a second surface. The valve closing electromagnet 61 and the valve opening electromagnet 71 each have a suction surface 62a as a first suction surface facing the surface 21a and a suction surface 72a as a second suction surface facing the surface 31a. . The valve closing electromagnet 61 is arranged such that the intermediate disk 21 swings while the attracting surface 62a and the surface 21a are held in parallel. The valve-opening electromagnet 71 is arranged so that the distance L2 between the attracting surface 72a and the surface 31a becomes smaller as it goes from the connecting end 33 to the support end 32 when the lower disk 31 is swung.

電磁駆動弁１０は、リンク機構２０を備える。リンク機構２０は、ベース部材としてのディスク支持台５５の異なる位置に揺動自在に支持された第２および第３のアーム部材としてのロアディスク３１および揺動バー４１と、ロアディスク３１および揺動バー４１にそれぞれ回転自在に連結された一方端２３および他方端２２を含む第１のアーム部材としての中間ディスク２１とを有する。第１の電磁石としての閉弁用電磁石６１は、第１のアーム部材とての中間ディスク２１に電磁力を作用させ、第２の電磁石としての開弁用電磁石７１は、第２および第３のアーム部材としてのロアディスク３１および揺動バー４１の少なくともいずれか一方に電磁力を作用させる。   The electromagnetically driven valve 10 includes a link mechanism 20. The link mechanism 20 includes a lower disk 31 and a swing bar 41 as second and third arm members supported at different positions on a disk support base 55 as a base member, and a lower disk 31 and a swing bar. An intermediate disk 21 as a first arm member including one end 23 and the other end 22 that are rotatably connected to the bar 41. The valve closing electromagnet 61 as the first electromagnet applies an electromagnetic force to the intermediate disk 21 as the first arm member, and the valve opening electromagnet 71 as the second electromagnet includes the second and third electromagnets. Electromagnetic force is applied to at least one of the lower disk 31 and the swing bar 41 as arm members.

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、作用させる電磁力が、互いに異なったタイミングで変化する閉弁用電磁石６１および開弁用電磁石７１を設けることによって、駆動弁１４に加わる負荷に合わせた適当な大きさの引き付け力を、適当なタイミングで、リンク機構２０に作用させることができる。これにより、電磁駆動弁１０で消費される電力を節減し、延いては、電磁駆動弁１０が搭載される内燃機関の燃費を向上させることができる。また、電磁力不足を生じさせることなく、電磁駆動弁１０を安定して作動させることができる。   According to the electromagnetically driven valve 10 according to Embodiment 1 of the present invention configured as described above, the valve closing electromagnet 61 and the valve opening electromagnet 71 in which the electromagnetic force to be applied changes at different timings are provided. Thus, an attracting force having an appropriate magnitude according to the load applied to the drive valve 14 can be applied to the link mechanism 20 at an appropriate timing. Thereby, the electric power consumed by the electromagnetically driven valve 10 can be reduced, and as a result, the fuel consumption of the internal combustion engine in which the electromagnetically driven valve 10 is mounted can be improved. Moreover, the electromagnetically driven valve 10 can be stably operated without causing an electromagnetic force shortage.

なお、本実施の形態では、電磁駆動弁１０が内燃機関の排気弁を構成する場合について説明したが、排気弁のみならず、内燃機関の吸気弁に電磁駆動弁１０を適用することもできる。   In the present embodiment, the case where the electromagnetically driven valve 10 constitutes the exhaust valve of the internal combustion engine has been described. However, the electromagnetically driven valve 10 can be applied not only to the exhaust valve but also to the intake valve of the internal combustion engine.

（実施の形態２）
図１０は、この発明の実施の形態２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、実施の形態１における電磁駆動弁１０と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については説明を繰り返さない。 (Embodiment 2)
FIG. 10 is a sectional view showing an electromagnetically driven valve according to Embodiment 2 of the present invention. The electromagnetically driven valve in the present embodiment basically has the same structure as that of the electromagnetically driven valve 10 in the first embodiment. Hereinafter, the description of the overlapping structure will not be repeated.

図１０を参照して、本実施の形態では、ディスク支持台５５に、閉弁用電磁石６１および開弁用電磁石７１の他、閉弁用電磁石８６が固定されている。また、図１中の揺動バー４１に替えて、アッパディスク８１が設けられている。アッパディスク８１、中間ディスク２１およびロアディスク３１によって、駆動弁１４を往復運動させるリンク機構８０が形成されている。   Referring to FIG. 10, in this embodiment, valve closing electromagnet 86 is fixed to disk support base 55 in addition to valve closing electromagnet 61 and valve opening electromagnet 71. Further, an upper disk 81 is provided in place of the swing bar 41 in FIG. A link mechanism 80 for reciprocating the drive valve 14 is formed by the upper disk 81, the intermediate disk 21 and the lower disk 31.

閉弁用電磁石８６は、他の電磁石と同様の形状に形成されており、コイル８８と、吸着面８７ａを有するコア８７とから構成されている。アッパディスク８１は、ディスク支持台５５に揺動自在に支持された支持端８２から、中間ディスク２１の他方端２２に回転自在に連結された連結端８３に向かって、ステム１２に交差する方向に延びている。アッパディスク８１は、支持端８２と連結端８３との間に位置して、略矩形形状の表面８１ａを有する。閉弁用電磁石８６の吸着面８７ａは、表面８１ａに向い合っている。閉弁用電磁石８６は、リンク機構８０の揺動時、吸着面８７ａから表面８１ａまでの距離が、連結端８３から支持端８２に向かうに従って直線的に小さくなるように配置されている。   The valve closing electromagnet 86 is formed in the same shape as the other electromagnets, and includes a coil 88 and a core 87 having an attracting surface 87a. The upper disk 81 extends in a direction intersecting the stem 12 from a support end 82 that is swingably supported by the disk support base 55 toward a connection end 83 that is rotatably connected to the other end 22 of the intermediate disk 21. It extends. The upper disk 81 is positioned between the support end 82 and the connecting end 83 and has a substantially rectangular surface 81a. The attracting surface 87a of the electromagnet 86 for valve closing faces the surface 81a. The valve closing electromagnet 86 is arranged such that when the link mechanism 80 swings, the distance from the attracting surface 87 a to the surface 81 a decreases linearly from the connecting end 83 toward the support end 82.

コイル６３および８８に電流を供給して、閉弁用電磁石６１および８６に中間ディスク２１およびアッパディスク８１をそれぞれ引き寄せる電磁力を発生させると、リンク機構８０は、表面２１ａが吸着面６２ａに吸着され、表面８１ａが吸着面８７ａに吸着される閉弁側の揺動端まで揺動する。また、コイル７３に電流を供給して、開弁用電磁石７１にロアディスク３１を引き寄せる電磁力を発生させると、リンク機構８０は、表面３１ａが吸着面７２ａに吸着される開弁側の揺動端まで揺動する。   When current is supplied to the coils 63 and 88 to generate electromagnetic force that draws the intermediate disc 21 and the upper disc 81 to the valve closing electromagnets 61 and 86, the link mechanism 80 causes the surface 21a to be attracted to the attracting surface 62a. Then, the surface 81a swings to the valve-end swing end where the suction surface 87a is adsorbed. Further, when an electric force is supplied to the coil 73 to generate an electromagnetic force that attracts the lower disk 31 to the valve opening electromagnet 71, the link mechanism 80 swings on the valve opening side where the surface 31a is adsorbed by the adsorption surface 72a. Swings to the end.

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に記載の効果と同様の効果を得ることができる。加えて、本実施の形態では、閉弁用電磁石８６が設けられているため、開弁位置から閉弁位置に向かう時の駆動弁１４の駆動力を、補強することができる。   According to the electromagnetically driven valve according to the second embodiment of the present invention configured as described above, the same effects as those described in the first embodiment can be obtained. In addition, in the present embodiment, since the valve closing electromagnet 86 is provided, the driving force of the drive valve 14 when moving from the valve opening position to the valve closing position can be reinforced.

（実施の形態３）
図１１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、ガソリンエンジンの吸気弁を構成している。以下、実施の形態１および２における電磁駆動弁と比較して、重複する構造については説明を繰り返さない。 (Embodiment 3)
FIG. 11 is a sectional view showing an electromagnetically driven valve according to Embodiment 3 of the present invention. The electromagnetically driven valve in the present embodiment constitutes an intake valve for a gasoline engine. Hereinafter, as compared with the electromagnetically driven valve in the first and second embodiments, the description of the overlapping structure will not be repeated.

図１１を参照して、本実施の形態では、ディスク支持台５５に、閉弁用電磁石８６および開弁用電磁石７１の他、開弁用電磁石６１´が固定されている。開弁用電磁石６１´は、駆動弁１４が閉弁位置から開弁位置に向かう時に電流が供給される電磁石である。   Referring to FIG. 11, in this embodiment, valve opening electromagnet 61 ′ is fixed to disk support base 55 in addition to valve closing electromagnet 86 and valve opening electromagnet 71. The valve opening electromagnet 61 ′ is an electromagnet to which a current is supplied when the drive valve 14 moves from the valve closing position to the valve opening position.

また、アッパディスク８１、中間ディスク２１およびロアディスク３１によって、駆動弁１４を往復運動させるリンク機構１００が構成されている。実施の形態１および２では、表面２１ａが駆動弁１４の反対側に面しているのに対して、本実施の形態では、表面２１ａが駆動弁１４に面するように、リンク機構１００が構成されている。   The upper disk 81, the intermediate disk 21 and the lower disk 31 constitute a link mechanism 100 that reciprocates the drive valve 14. In the first and second embodiments, the surface 21a faces the opposite side of the drive valve 14, whereas in this embodiment, the link mechanism 100 is configured such that the surface 21a faces the drive valve 14. Has been.

開弁用電磁石６１´が有する吸着面６２ａは、表面２１ａに向い合っており、表面２１ａに対して平行に延在している。開弁用電磁石６１´は、リンク機構１００の揺動時、表面２１ａと吸着面６２ａとが平行に保たれるように配置されている。   The attracting surface 62a of the electromagnet 61 ′ for opening the valve faces the surface 21a and extends in parallel to the surface 21a. The valve opening electromagnet 61 ′ is arranged so that the surface 21 a and the attracting surface 62 a are kept parallel when the link mechanism 100 swings.

コイル８８に電流を供給して、閉弁用電磁石８６にアッパディスク８１を引き寄せる電磁力を発生させると、リンク機構１００は、表面８１ａが吸着面８７ａに吸着される閉弁側の揺動端まで揺動する。また、コイル６３および７３に電流を供給して、開弁用電磁石６１´および７１に中間ディスク２１およびロアディスク３１をそれぞれ引き寄せる電磁力を発生させると、リンク機構１００は、表面２１ａが吸着面６２ａに吸着され、表面３１ａが吸着面７２ａに吸着される開弁側の揺動端まで揺動する。   When a current is supplied to the coil 88 to generate an electromagnetic force that attracts the upper disk 81 to the valve closing electromagnet 86, the link mechanism 100 reaches the valve-closing swing end where the surface 81a is attracted to the attracting surface 87a. Swing. Further, when current is supplied to the coils 63 and 73 to generate electromagnetic force for attracting the intermediate disk 21 and the lower disk 31 to the valve opening electromagnets 61 ′ and 71, the link mechanism 100 has the surface 21 a of the attracting surface 62 a. And the surface 31a swings to the swing end on the valve opening side where the surface 31a is attracted to the suction surface 72a.

図１２は、図１１中の電磁駆動弁が吸気弁として搭載されたガソリンエンジンを示す断面図である。図１２を参照して、吸気ポート９７が燃焼室９６に連なる位置には、吸気弁を構成する電磁駆動弁９０が設けられている。往復運動する駆動弁１４によって、吸気ポート９７と燃焼室９６との間の開閉が行なわれている。   FIG. 12 is a cross-sectional view showing a gasoline engine in which the electromagnetically driven valve in FIG. 11 is mounted as an intake valve. Referring to FIG. 12, an electromagnetically driven valve 90 constituting an intake valve is provided at a position where the intake port 97 is continuous with the combustion chamber 96. The intake valve 97 and the combustion chamber 96 are opened and closed by the reciprocating drive valve 14.

図１１および図１２を参照して、本実施の形態では、電磁駆動弁９０によって、駆動弁１４の開弁位置を調整して、吸気ポート９７から燃焼室９６に吸入する空気量を制御する。つまり、閉弁位置から開弁位置に向かう駆動弁１４を、本来の開弁位置の手前で停止させることで、燃焼室９６に吸入する空気量を抑える。この場合、開弁側の揺動端の手前で、ロアディスク３１および中間ディスク２１を停止させる必要が生じるため、駆動弁１４の開弁位置の近傍で、これらのディスクに、電磁力をより大きく作用させなければならない。本実施の形態では、実施の形態１における閉弁用電磁石６１と同様の特性を備える開弁用電磁石６１´によって、中間ディスク２１を引き寄せている。このため、コイル６３に過大な電流を供給することなく、開弁位置の近傍で、開弁用電磁石６１´の電磁力を、中間ディスク２１に大きく作用させることができる。   With reference to FIGS. 11 and 12, in the present embodiment, the valve opening position of drive valve 14 is adjusted by electromagnetic drive valve 90 to control the amount of air taken into intake chamber 97 from combustion port 96. That is, the amount of air taken into the combustion chamber 96 is suppressed by stopping the drive valve 14 from the valve closing position to the valve opening position before the original valve opening position. In this case, it is necessary to stop the lower disk 31 and the intermediate disk 21 before the swinging end on the valve opening side, so that electromagnetic force is applied to these disks in the vicinity of the valve opening position of the drive valve 14. Must work. In the present embodiment, the intermediate disk 21 is attracted by the valve opening electromagnet 61 ′ having the same characteristics as the valve closing electromagnet 61 in the first embodiment. Therefore, the electromagnetic force of the valve opening electromagnet 61 ′ can be applied to the intermediate disk 21 in the vicinity of the valve opening position without supplying an excessive current to the coil 63.

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９０によれば、吸気ポート９７から燃焼室９６の吸入する空気量を電磁駆動弁９０により制御できるため、吸気ポート９７内にスロットル９８を別途、設ける必要がない。これにより、吸気ポート９７内で圧力損失が生じることを防止するとともに、ガソリンエンジンで使用されるアクチュエータの数を削減することができる。   According to the electromagnetically driven valve 90 in the third embodiment of the present invention configured as described above, the amount of air sucked into the combustion chamber 96 from the intake port 97 can be controlled by the electromagnetically driven valve 90. There is no need to provide the throttle 98 separately. As a result, pressure loss can be prevented from occurring in the intake port 97, and the number of actuators used in the gasoline engine can be reduced.

（実施の形態４）
図１３は、この発明の実施の形態４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、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなど内燃機関の排気弁を構成している。以下、実施の形態１における電磁駆動弁１０と比較して、重複する構造については説明を繰り返さない。 (Embodiment 4)
FIG. 13 is a cross-sectional view showing an electromagnetically driven valve according to Embodiment 4 of the present invention. The electromagnetically driven valve in the present embodiment constitutes an exhaust valve of an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine. Hereinafter, as compared with the electromagnetically driven valve 10 in the first embodiment, the description of the overlapping structure will not be repeated.

図１３を参照して、電磁駆動弁１１０は、ステム１２を有する駆動弁１４と、駆動弁１４の上方に配置され、中間バー１４１を介して、互いに連結されたアッパディスク１２１およびロアディスク１３１と、アッパディスク１２１およびロアディスク１３１にそれぞれ電磁力を作用させ、これらのディスクを揺動させる開弁用電磁石１６１および閉弁用電磁石１７１とを備える。ステム１２の先端に形成された当接部１２ｇは、ロアディスク１３１に当接している。駆動弁１４は、アッパディスク１２１およびロアディスク１３１の揺動運動を受けて、ステム１２の延びる方向（矢印２０１に示す方向）に往復運動する。   Referring to FIG. 13, the electromagnetically driven valve 110 includes a drive valve 14 having a stem 12, an upper disk 121 and a lower disk 131 that are disposed above the drive valve 14 and are connected to each other via an intermediate bar 141. In addition, a valve-opening electromagnet 161 and a valve-closing electromagnet 171 are provided to apply electromagnetic force to the upper disk 121 and the lower disk 131, respectively, and to swing these disks. A contact portion 12 g formed at the tip of the stem 12 is in contact with the lower disk 131. The drive valve 14 receives the swinging motion of the upper disk 121 and the lower disk 131 and reciprocates in the direction in which the stem 12 extends (the direction indicated by the arrow 201).

アッパディスク１２１は、ディスク支持台５５に揺動自在に支持された支持部１２２と、中間バー１４１の一方端１４３に回転自在に連結された連結端１２３とを有する。アッパディスク１２１は、支持部１２２から連結端１２３に向かって、ステム１２に交差する方向に延びている。アッパディスク１２１は、さらに、支持部１２２と連結端１２３との間に位置して、駆動弁１４に面する略矩形形状の表面１２１ａを有する。支持部１２２には、貫通孔１２４が形成されている。貫通孔１２４は、ステム１２の延びる方向および支持部１２２から連結端１２３に向かう方向の双方に直交して延びている。   The upper disk 121 includes a support portion 122 that is swingably supported by the disk support base 55, and a connection end 123 that is rotatably connected to one end 143 of the intermediate bar 141. The upper disk 121 extends from the support portion 122 toward the connection end 123 in a direction intersecting the stem 12. The upper disk 121 further has a substantially rectangular surface 121 a that is located between the support portion 122 and the coupling end 123 and faces the drive valve 14. A through hole 124 is formed in the support portion 122. The through hole 124 extends orthogonally to both the direction in which the stem 12 extends and the direction from the support portion 122 toward the connecting end 123.

ロアディスク１３１は、ディスク左部分１３７およびディスク右部分１３６から構成されている。ロアディスク１３１は、ディスク左部分１３７とディスク右部分１３６との間に位置し、ディスク支持台５５に揺動自在に支持された支持部１３２と、中間バー１４１の他方端１４２に回転自在に連結された連結端１３３と、支持部１３２を挟んで連結端１３３の反対側に位置する端部１３８とを有する。ディスク左部分１３７は、支持部１３２から連結端１３３に向かって、アッパディスク１２１と平行に延びている。ディスク右部分１３６は、支持部１３２から端部１３８に向かって、ディスク左部分１３７の延長線上に延びている。   The lower disk 131 includes a disk left portion 137 and a disk right portion 136. The lower disk 131 is located between the disk left portion 137 and the disk right portion 136 and is rotatably connected to a support portion 132 that is swingably supported by the disc support base 55 and the other end 142 of the intermediate bar 141. And the end 138 located on the opposite side of the connecting end 133 with the support portion 132 interposed therebetween. The disc left portion 137 extends in parallel with the upper disc 121 from the support portion 132 toward the connecting end 133. The disc right portion 136 extends on an extension line of the disc left portion 137 from the support portion 132 toward the end portion 138.

ロアディスク１３１は、さらに、支持部１３２と連結端１３３との間に位置し、駆動弁１４に面する略矩形形状の表面１３７ａを有し、支持部１３２と端部１３８との間に位置し、表面１３７ａの延長平面上に延在する表面１３６ａを有する。支持部１３２には、貫通孔１３４が形成されている。貫通孔１３４は、ステム１２の延びる方向および支持部１３２から連結端１３３に向かう方向の双方に直交して延びている。アッパディスク１２１の支持部１２２とロアディスク１３１の支持部１３２とを結び、ステム１２に平行に延びる直線２２１が、規定されている。ステム１２の当接部１２ｇは、ロアスプリング１１の弾性力により、表面１３７ａを押圧している。   The lower disk 131 is further positioned between the support portion 132 and the connecting end 133, has a substantially rectangular surface 137 a facing the drive valve 14, and is positioned between the support portion 132 and the end portion 138. , Having a surface 136a extending on an extension plane of the surface 137a. A through hole 134 is formed in the support portion 132. The through hole 134 extends orthogonally to both the direction in which the stem 12 extends and the direction from the support portion 132 toward the connecting end 133. A straight line 221 connecting the support part 122 of the upper disk 121 and the support part 132 of the lower disk 131 and extending in parallel with the stem 12 is defined. The contact portion 12 g of the stem 12 presses the surface 137 a by the elastic force of the lower spring 11.

ディスク支持台５５には、直線２２１に対し、駆動弁１４と同じ側に位置して、開弁用電磁石１６１が固定されており、駆動弁１４と反対側に位置して、閉弁用電磁石１７１が固定されている。開弁用電磁石１６１は、アッパディスク１２１とロアディスク１３１との間に配置されており、閉弁用電磁石１７１は、ロアディスク１３１とシリンダヘッド５１との間に配置されている。   A valve opening electromagnet 161 is fixed to the disk support base 55 on the same side as the drive valve 14 with respect to the straight line 221, and the valve closing electromagnet 171 is positioned on the opposite side of the drive valve 14. Is fixed. The valve opening electromagnet 161 is disposed between the upper disk 121 and the lower disk 131, and the valve closing electromagnet 171 is disposed between the lower disk 131 and the cylinder head 51.

開弁用電磁石１６１は、コイル１６３と、磁性材料から形成され、吸着面１６２ａを有するコア１６２とから構成されている。コア１６２は、軸部１６２ｐを有し、コイル１６３は、軸部１６２ｐの周りを旋回するように設けられている。閉弁用電磁石１７１は、開弁用電磁石１６１と同様の形状に形成されており、コイル１７３と、吸着面１７２ａおよび軸部１７２ｐを有するコア１７２とから構成されている。   The valve opening electromagnet 161 includes a coil 163 and a core 162 made of a magnetic material and having an attracting surface 162a. The core 162 has a shaft portion 162p, and the coil 163 is provided so as to turn around the shaft portion 162p. The valve-closing electromagnet 171 is formed in the same shape as the valve-opening electromagnet 161, and includes a coil 173 and a core 172 having an attracting surface 172a and a shaft portion 172p.

開弁用電磁石１６１の吸着面１６２ａは、アッパディスク１２１の表面１２１ａに向い合っており、アッパディスク１２１の揺動時、吸着面１６２ａと表面１２１ａとの間の距離は、連結端１２３から支持部１２２に向かうに従って小さくなる。また、閉弁用電磁石１７１の吸着面１７２ａは、ロアディスク１３１の表面１３６ａに向い合っており、ロアディスク１３１の揺動時、吸着面１７２ａと表面１３６ａとの間の距離は、端部１３８から支持部１３２に向かうに従って小さくなる。   The attracting surface 162a of the valve opening electromagnet 161 faces the surface 121a of the upper disk 121. When the upper disk 121 is swung, the distance between the attracting surface 162a and the surface 121a is from the connecting end 123 to the support portion. It becomes small as it goes to 122. Further, the attracting surface 172a of the valve closing electromagnet 171 faces the surface 136a of the lower disk 131. When the lower disk 131 swings, the distance between the attracting surface 172a and the surface 136a is from the end 138. It becomes small as it goes to the support part 132.

直線２２１と当接部１２ｇとの間の距離がＬｃであり、直線２２１と開弁用電磁石１６１との間の距離がＬｂであり、直線２２１と閉弁用電磁石１７１との間の距離がＬｂ´である時、Ｌｃ＞ＬｂおよびＬｂ´＞Ｌｂの関係が成り立つ。つまり、開弁用電磁石１６１および閉弁用電磁石１７１は、直線２２１からの距離が互いに異なる位置に配置されており、本実施の形態では、支持部１２２と開弁用電磁石１６１との間の距離が、支持部１３２と閉弁用電磁石１７１との間の距離よりも小さくなるように配置されている。   The distance between the straight line 221 and the contact portion 12g is Lc, the distance between the straight line 221 and the valve opening electromagnet 161 is Lb, and the distance between the straight line 221 and the valve closing electromagnet 171 is Lb. When ′, the relationship of Lc> Lb and Lb ′> Lb is established. That is, the valve opening electromagnet 161 and the valve closing electromagnet 171 are arranged at positions where the distance from the straight line 221 is different from each other, and in this embodiment, the distance between the support portion 122 and the valve opening electromagnet 161. However, it is arrange | positioned so that it may become smaller than the distance between the support part 132 and the electromagnet 171 for valve closing.

貫通孔１２４および１３４には、それぞれ、アッパトーションバー１２５およびロアトーションバー１３５が挿入されている。アッパディスク１２１の支持部１２２およびロアディスク１３１の支持部１３２は、それぞれ、アッパトーションバー１２５およびロアトーションバー１３５を介してディスク支持台５５に揺動自在に支持されている。アッパトーションバー１２５およびロアトーションバー１３５により、アッパディスク１２１およびロアディスク１３１には、それぞれ、支持部１２２および１３２を中心に反時計周りの弾性力が作用している。開弁用電磁石１６１および閉弁用電磁石１７１による電磁力が加わっていない状態で、駆動弁１４は、アッパトーションバー１２５、ロアトーションバー１３５およびロアスプリング１１の弾性力によって、開弁位置と閉弁位置との間にある中立位置に位置決めされる。   An upper torsion bar 125 and a lower torsion bar 135 are inserted into the through holes 124 and 134, respectively. The support portion 122 of the upper disk 121 and the support portion 132 of the lower disk 131 are swingably supported by the disk support base 55 via the upper torsion bar 125 and the lower torsion bar 135, respectively. Due to the upper torsion bar 125 and the lower torsion bar 135, counterclockwise elastic forces are acting on the upper disk 121 and the lower disk 131 with the support portions 122 and 132 as the centers, respectively. In the state where the electromagnetic force by the valve opening electromagnet 161 and the valve closing electromagnet 171 is not applied, the drive valve 14 is opened and closed by the elastic force of the upper torsion bar 125, the lower torsion bar 135 and the lower spring 11. Positioned in a neutral position between the positions.

中間バー１４１、アッパディスク１２１およびロアディスク１３１からなるリンク機構１２０が、支持部１２２および１３２を支点に揺動すると、当接部１２ｇに押圧された表面１３７ａ上の位置に、ステム１２の延びる方向の変位が生じる。このため、リンク機構１２０を揺動運動させることによって、駆動弁１４をステム１２の延びる方向に往復運動させることができる。   When the link mechanism 120 including the intermediate bar 141, the upper disk 121, and the lower disk 131 swings around the support portions 122 and 132, the stem 12 extends in a position on the surface 137a pressed against the contact portion 12g. Displacement occurs. For this reason, the drive valve 14 can be reciprocated in the direction in which the stem 12 extends by swinging the link mechanism 120.

リンク機構１２０を揺動させるため、実施の形態１で説明した開弁用電磁石７１のコイル７３および閉弁用電磁石６１のコイル６３に電流を供給するタイミングと同じタイミングで、開弁用電磁石１６１のコイル１６３および閉弁用電磁石１７１のコイル１７３に交互に電流が供給される。コイル１７３に電流を供給して、閉弁用電磁石１７１にディスク右部分１３６を引き寄せる電磁力を発生させると、リンク機構１２０は、表面１３６ａが吸着面１７２ａに吸着される閉弁側の揺動端まで揺動する。また、コイル１６３に電流を供給して、開弁用電磁石１６１にアッパディスク１２１を引き寄せる電磁力を発生させると、リンク機構１２０は、表面１２１ａが吸着面１６２ａに吸着される開弁側の揺動端まで揺動する。   In order to oscillate the link mechanism 120, the opening electromagnet 161 has the same timing as that for supplying current to the coil 73 of the valve opening electromagnet 71 and the coil 63 of the valve closing electromagnet 61 described in the first embodiment. Current is alternately supplied to the coil 163 and the coil 173 of the valve closing electromagnet 171. When a current is supplied to the coil 173 to generate an electromagnetic force that attracts the disk right portion 136 to the valve closing electromagnet 171, the link mechanism 120 causes the valve-side swing end where the surface 136 a is attracted to the attracting surface 172 a. Rocks until. Further, when an electric force is supplied to the coil 163 to generate an electromagnetic force that attracts the upper disk 121 to the valve opening electromagnet 161, the link mechanism 120 swings on the valve opening side so that the surface 121a is attracted to the attracting surface 162a. Swings to the end.

本実施の形態では、開弁用電磁石１６１および閉弁用電磁石１７１が、支持部１２２と開弁用電磁石１６１との間の距離が、支持部１３２と閉弁用電磁石１７１との間の距離よりも小さくなるように配置されている。このため、リンク機構１２０の揺動時、電磁石の吸着面とディスクの表面との間の距離は、アッパディスク１２１の支持部１２２側で、より小さい値となる。このため、開弁位置と閉弁位置との間の中間位置では、開弁用電磁石１６１の電磁力を、アッパディスク１２１に比較的大きく作用させることができる。   In the present embodiment, the valve opening electromagnet 161 and the valve closing electromagnet 171 are such that the distance between the support portion 122 and the valve opening electromagnet 161 is greater than the distance between the support portion 132 and the valve closing electromagnet 171. Is also arranged to be smaller. For this reason, when the link mechanism 120 swings, the distance between the attracting surface of the electromagnet and the surface of the disk becomes a smaller value on the support part 122 side of the upper disk 121. For this reason, at the intermediate position between the valve opening position and the valve closing position, the electromagnetic force of the valve opening electromagnet 161 can be applied to the upper disk 121 relatively large.

また、開弁用電磁石１６１および閉弁用電磁石１７１は、Ｌｂ´＞Ｌｂの関係を満たす位置に配置されているため、閉弁用電磁石１７１が設けられた位置のロアディスク１３１に対するレバー比は、開弁用電磁石１６１が設けられた位置のアッパディスク１２１に対するレバー比よりも大きくなる。このため、閉弁位置およびその近傍で、閉弁用電磁石１７１の電磁力を、ロアディスク１３１に比較的大きく作用させることができる。   Further, since the valve opening electromagnet 161 and the valve closing electromagnet 171 are arranged at a position satisfying the relationship of Lb ′> Lb, the lever ratio with respect to the lower disk 131 at the position where the valve closing electromagnet 171 is provided is The lever ratio with respect to the upper disk 121 at the position where the valve opening electromagnet 161 is provided is larger. Therefore, the electromagnetic force of the valve closing electromagnet 171 can be applied to the lower disk 131 relatively large at the valve closing position and in the vicinity thereof.

この発明の実施の形態４における電磁駆動弁１１０は、揺動自在に支持された支持部１２２および１３２を有するアーム部材してのリンク機構１２０と、リンク機構１２０に電磁力を作用させ、リンク機構１２０を揺動させる第１および第２の電磁石としての閉弁用電磁石１７１および開弁用電磁石１６１と、リンク機構１２０の揺動運動を受けて往復運動する駆動弁１４とを備える。リンク機構１２０は、支持部１２２および１３２から一方に延びる第１の部分としてのアッパディスク１２１およびディスク左部分１３７と、支持部１３２から他方に延びる第２の部分としてのディスク右部分１３６とを、さらに有する。駆動弁１４は、支持部１２２および１３２に対して、アッパディスク１２１およびディスク左部分１３７が位置する側に配置されている。   The electromagnetically driven valve 110 according to the fourth embodiment of the present invention includes a link mechanism 120 serving as an arm member having support portions 122 and 132 supported so as to be swingable, and an electromagnetic force acting on the link mechanism 120 to provide a link mechanism. A valve closing electromagnet 171 and a valve opening electromagnet 161 as first and second electromagnets that swing 120 are provided, and a drive valve 14 that reciprocates in response to the swinging motion of the link mechanism 120. The link mechanism 120 includes an upper disc 121 and a disc left portion 137 as first portions extending in one direction from the support portions 122 and 132, and a disc right portion 136 as a second portion extending from the support portion 132 in the other direction. Also have. The drive valve 14 is disposed on the side where the upper disk 121 and the disk left portion 137 are located with respect to the support parts 122 and 132.

閉弁用電磁石１７１は、支持部１２２および１３２に対してディスク右部分１３６が位置する側に配置されている。開弁用電磁石１６１は、支持部１２２および１３２に対してアッパディスク１２１およびディスク左部分１３７が位置する側に配置されている。閉弁用電磁石１７１と支持部１２２および１３２との間の距離Ｌｂは、開弁用電磁石１６１と支持部１２２および１３２との間の距離Ｌｂ´と、異なる。   The valve closing electromagnet 171 is arranged on the side where the disc right portion 136 is located with respect to the support portions 122 and 132. The valve opening electromagnet 161 is disposed on the side where the upper disk 121 and the disk left portion 137 are located with respect to the support parts 122 and 132. The distance Lb between the valve closing electromagnet 171 and the support portions 122 and 132 is different from the distance Lb ′ between the valve opening electromagnet 161 and the support portions 122 and 132.

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１１０によれば、駆動弁１４が閉弁位置から開弁位置に向けて運動する時に、開弁用電磁石１６１で発生する電磁力をアッパディスク１２１により大きく作用させ、駆動弁１４が閉弁位置にある時に、閉弁用電磁石１７１で発生する電磁力をロアディスク１３１により大きく作用させることができる。このため、本実施の形態においても、実施の形態１に記載の効果と同様の効果を得ることができる。加えて、開弁用電磁石１６１と閉弁用電磁石１７１とを、ステム１２の延びる方向にずれた位置に配置できるため、電磁駆動弁１１０の高さを低減することができる。   According to the electromagnetically driven valve 110 according to the fourth embodiment of the present invention configured as described above, the electromagnetic generated by the valve opening electromagnet 161 when the drive valve 14 moves from the valve closing position toward the valve opening position. A large force can be applied to the upper disk 121, and the electromagnetic force generated by the valve closing electromagnet 171 can be applied to the lower disk 131 when the drive valve 14 is in the closed position. For this reason, also in this Embodiment, the effect similar to the effect as described in Embodiment 1 can be acquired. In addition, since the valve opening electromagnet 161 and the valve closing electromagnet 171 can be arranged at positions shifted in the direction in which the stem 12 extends, the height of the electromagnetically driven valve 110 can be reduced.

なお、本実施の形態では、電磁駆動弁１１０が内燃機関の排気弁を構成する場合について説明したが、排気弁のみならず、内燃機関の吸気弁に電磁駆動弁１１０を適用することもできる。   In the present embodiment, the case where the electromagnetically driven valve 110 constitutes the exhaust valve of the internal combustion engine has been described. However, the electromagnetically driven valve 110 can be applied not only to the exhaust valve but also to the intake valve of the internal combustion engine.

（実施の形態５）
図１４は、この発明の実施の形態５における電磁駆動弁を示す模式図である。本実施の形態における電磁駆動弁は、ガソリンエンジンの吸気弁を構成している。以下、実施の形態４における電磁駆動弁と比較して、重複する構造については説明を繰り返さない。 (Embodiment 5)
FIG. 14 is a schematic diagram showing an electromagnetically driven valve according to Embodiment 5 of the present invention. The electromagnetically driven valve in the present embodiment constitutes an intake valve for a gasoline engine. Hereinafter, as compared with the electromagnetically driven valve in the fourth embodiment, the description of the overlapping structure will not be repeated.

図１４を参照して、アッパディスク１２１は、表面１２１ａの反対側に面する表面１２１ｂを有し、ロアディスク１３１は、表面１３６ａの反対側に面する表面１３６ｂを有する。本実施の形態では、実施の形態４における開弁用電磁石１６１および閉弁用電磁石１７１に替えて、閉弁用電磁石１６１´および開弁用電磁石１７１´が設けられている。開弁用電磁石１６１´が有する吸着面１６２ａは、表面１２１ｂに向い合っており、開弁用電磁石１７１´が有する吸着面１７２ａは、表面１３６ｂに向い合っている。閉弁用電磁石１６１´は、駆動弁１４が開弁位置から閉弁位置に向かう時に電流が供給される電磁石であり、開弁用電磁石１７１´は、駆動弁１４が閉弁位置から開弁位置に向かう時に電流が供給される電磁石である。   Referring to FIG. 14, upper disk 121 has a surface 121b facing the opposite side of surface 121a, and lower disk 131 has a surface 136b facing the opposite side of surface 136a. In the present embodiment, a valve closing electromagnet 161 ′ and a valve opening electromagnet 171 ′ are provided in place of the valve opening electromagnet 161 and the valve closing electromagnet 171 in the fourth embodiment. The adsorption surface 162a included in the valve opening electromagnet 161 ′ faces the surface 121b, and the adsorption surface 172a included in the valve opening electromagnet 171 ′ faces the surface 136b. The valve closing electromagnet 161 ′ is an electromagnet to which a current is supplied when the drive valve 14 moves from the valve opening position to the valve closing position, and the valve opening electromagnet 171 ′ is the valve opening electromagnet 171 ′ from the valve closing position to the valve opening position. It is an electromagnet to which current is supplied when heading to.

直線２２１と当接部１２ｇとの間の距離がＬｃであり、直線２２１と閉弁用電磁石１６１´との間の距離がＬｂであり、直線２２１と開弁用電磁石１７１´との間の距離がＬｂ´である時、Ｌｃ＞ＬｂおよびＬｂ´＞Ｌｂの関係が成り立つ。つまり、閉弁用電磁石１６１´および開弁用電磁石１７１´は、支持部１３２と閉弁用電磁石１７１´との間の距離が、支持部１２２と開弁用電磁石１６１´との間の距離よりも大きくなるように配置されている。   The distance between the straight line 221 and the contact portion 12g is Lc, the distance between the straight line 221 and the valve closing electromagnet 161 ′ is Lb, and the distance between the straight line 221 and the valve opening electromagnet 171 ′. When Lb ′, Lc> Lb and Lb ′> Lb are satisfied. That is, in the valve closing electromagnet 161 ′ and the valve opening electromagnet 171 ′, the distance between the support portion 132 and the valve closing electromagnet 171 ′ is larger than the distance between the support portion 122 and the valve opening electromagnet 161 ′. Are also arranged to be larger.

コイル１６３に電流を供給して、閉弁用電磁石１６１´にアッパディスク１２１を引き寄せる電磁力を発生させると、リンク機構１２０は、表面１２１ｂが吸着面１６２ａに吸着される閉弁側の揺動端まで揺動する。また、コイル１７３に電流を供給して、開弁用電磁石１７１´にロアディスク１３１のディスク右部分１３６を引き寄せる電磁力を発生させると、リンク機構１２０は、表面１３６ｂが吸着面１７２ａに吸着される開弁側の揺動端まで揺動する。   When a current is supplied to the coil 163 to generate an electromagnetic force that attracts the upper disk 121 to the valve-closing electromagnet 161 ′, the link mechanism 120 causes the valve-side swing end to attract the surface 121 b to the adsorption surface 162 a. Rocks until. Further, when current is supplied to the coil 173 to generate an electromagnetic force that attracts the right disk portion 136 of the lower disk 131 to the valve opening electromagnet 171 ′, the link mechanism 120 causes the surface 136b to be attracted to the attracting surface 172a. Swings to the swing end on the valve opening side.

本実施の形態では、実施の形態３における電磁駆動弁９０と同様に、電磁駆動弁１９０によって、駆動弁１４の開弁位置を調整し、吸気ポートから燃焼室に吸入する空気量を制御する。この場合、実施の形態４における閉弁用電磁石１７１と同様の特性を備える開弁用電磁石１７１´によって、ディスク右部分１３６を引き寄せているため、コイル１７３に過大な電流を供給することなく、開弁位置の近傍で、開弁用電磁石１７１´の電磁力をディスク右部分１３６に大きく作用させることができる。   In the present embodiment, similarly to the electromagnetically driven valve 90 in the third embodiment, the valve opening position of the driven valve 14 is adjusted by the electromagnetically driven valve 190, and the amount of air taken into the combustion chamber from the intake port is controlled. In this case, since the disk right portion 136 is attracted by the valve opening electromagnet 171 ′ having the same characteristics as the valve closing electromagnet 171 in the fourth embodiment, the coil 173 is opened without supplying an excessive current. In the vicinity of the valve position, the electromagnetic force of the valve opening electromagnet 171 ′ can be applied to the disk right portion 136 greatly.

このように構成された、この発明の実施の形態５における電磁駆動弁１９０によれば、実施の形態３に記載の効果と同様の効果を得ることができる。   According to the electromagnetically driven valve 190 according to the fifth embodiment of the present invention configured as described above, the same effects as those described in the third embodiment can be obtained.

図１５は、実施の形態４および５における電磁駆動弁の変形例を示す模式図である。図１５を参照して、揺動運動によって駆動弁１４を往復運動させるアーム部材は、ロアディスク１３１のみによって構成されていても良い。この場合、実施の形態４および５で説明した本発明の要件を満たすことを条件に、ロアディスク１３１に電磁力を作用させる電磁石を、位置１９１から１９４の適当な位置に配置する。この際、駆動弁１４に加わる負荷や駆動弁１４の運動特性が考慮される。また、適宜、これらの位置に永久磁石を配置することで、ロアディスク１３１に作用させる引き付け力を補助しても良い。   FIG. 15 is a schematic diagram showing a modification of the electromagnetically driven valve in the fourth and fifth embodiments. Referring to FIG. 15, the arm member that reciprocates the drive valve 14 by a swinging motion may be configured by only the lower disk 131. In this case, on the condition that the requirements of the present invention described in the fourth and fifth embodiments are satisfied, an electromagnet for applying an electromagnetic force to the lower disk 131 is disposed at an appropriate position from positions 191 to 194. At this time, the load applied to the drive valve 14 and the motion characteristics of the drive valve 14 are taken into consideration. Moreover, you may assist the attractive force which acts on the lower disk 131 by arrange | positioning a permanent magnet in these positions suitably.

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。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

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。It is sectional drawing which shows the electromagnetically driven valve in Embodiment 1 of this invention. 図１中の閉弁用電磁石が設けられた位置を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the position in which the electromagnet for valve closing in FIG. 1 was provided. 図１中の開弁用電磁石が設けられた位置を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the position in which the electromagnet for valve opening in FIG. 1 was provided. コア×ディスク間のギャップとディスクに作用する電磁力との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the gap between a core x disk, and the electromagnetic force which acts on a disk. 閉弁側の揺動端にあるリンク機構を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the link mechanism in the rocking | swiveling end by the side of a valve closing. 閉弁側の揺動端から開弁側の揺動端に向けて揺動するリンク機構を示す模式図である。It is a schematic diagram showing a link mechanism that swings from a swinging end on the valve closing side toward a swinging end on the valve opening side. 開弁側の揺動端にあるリンク機構を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the link mechanism in the rocking | fluctuation end by the side of valve opening. 開弁側の揺動端から閉弁側の揺動端に向けて揺動するリンク機構を示す模式図である。It is a schematic diagram showing a link mechanism that swings from a swing end on the valve opening side toward a swing end on the valve closing side. 駆動弁のストローク位置と、そのストローク位置で電磁石に供給される電流値とを示したグラフである。It is the graph which showed the stroke position of a drive valve, and the electric current value supplied to an electromagnet in the stroke position. この発明の実施の形態２における電磁駆動弁を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the electromagnetically driven valve in Embodiment 2 of this invention. 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。It is sectional drawing which shows the electromagnetically driven valve in Embodiment 3 of this invention. 図１１中の電磁駆動弁が吸気弁として搭載されたガソリンエンジンを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the gasoline engine by which the electromagnetically driven valve in FIG. 11 was mounted as an intake valve. この発明の実施の形態４における電磁駆動弁を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the electromagnetically driven valve in Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態５における電磁駆動弁を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the electromagnetically driven valve in Embodiment 5 of this invention. 実施の形態４および５における電磁駆動弁の変形例を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing a modification of the electromagnetically driven valve in the fourth and fifth embodiments.

符号の説明Explanation of symbols

１０，９０，１１０，１９０ 電磁駆動弁、１３ 傘部、１４ 駆動弁、２１ 中間ディスク、２１ａ，３１ａ，８１ａ，１２１ａ，１２１ｂ，１３６ａ，１３６ｂ，１３７ａ 表面、３１，１３１ ロアディスク、３２，８２ 支持端、３３，８３ 連結端、５３ 排気ポート、６１，８６，１６１´，１７１ 閉弁用電磁石、６１´，７１，１６１，１７１´ 開弁用電磁石、６２ａ，７２ａ，８７ａ，１６２ａ，１７２ａ 吸着面、８１，１２１ アッパディスク、９６ 燃焼室、９７ 吸気ポート、１２０ リンク機構、１２２，１３２ 支持部、１３６ ディスク右部分、１３７ ディスク左部分。   10, 90, 110, 190 Electromagnetically driven valve, 13 umbrella part, 14 driven valve, 21 intermediate disk, 21a, 31a, 81a, 121a, 121b, 136a, 136b, 137a surface, 31,131 lower disk, 32, 82 End, 33, 83 Connection end, 53 Exhaust port, 61, 86, 161 ′, 171 Valve closing electromagnet, 61 ′, 71, 161, 171 ′ Valve opening electromagnet, 62a, 72a, 87a, 162a, 172a Adsorption surface 81, 121 Upper disk, 96 Combustion chamber, 97 Intake port, 120 Link mechanism, 122, 132 Support part, 136 disk right part, 137 disk left part.

Claims (6)

第１の表面を有する第１のアーム部材と、
第２の表面を有し、揺動自在に支持された支持端から、前記第１のアーム部材に対して連結された連結端に向けて延びる第２のアーム部材と、
前記第１の表面に向い合う第１の吸着面と、前記第２の表面に向い合う第２の吸着面とをそれぞれ有し、電磁力を作用させて前記第１および第２のアーム部材をそれぞれ揺動させる第１および第２の電磁石と、
前記第１および第２のアーム部材の揺動運動を受けて往復運動する駆動弁とを備え、
前記第１の電磁石は、前記第１の吸着面と前記第１の表面とが平行に保持されたまま、前記第１のアーム部材が揺動するように配置されており、
前記第２の電磁石は、前記第２のアーム部材の揺動時、前記第２の吸着面と前記第２の表面との間の距離が、前記連結端から前記支持端に向かうに従って小さい値となるように配置されている、電磁駆動弁。 A first arm member having a first surface;
A second arm member having a second surface and extending from a support end swingably supported toward a connection end connected to the first arm member;
Each of the first and second arm members has a first suction surface facing the first surface and a second suction surface facing the second surface, and an electromagnetic force is applied to each of the first and second arm members. First and second electromagnets respectively swinging;
A drive valve that reciprocates in response to the swinging motion of the first and second arm members;
The first electromagnet is arranged such that the first arm member swings while the first attracting surface and the first surface are held in parallel.
When the second arm member swings, the second electromagnet has a smaller value as the distance between the second attracting surface and the second surface decreases from the connecting end toward the supporting end. An electromagnetically driven valve arranged to be. 請求項１に記載の電磁駆動弁が、燃焼室と排気ポートとの間の開閉に用いられた内燃機関であって、
前記駆動弁は、閉弁位置から開弁位置への運動に伴って、燃焼室と排気ポートとの間を遮蔽する位置から燃焼室内へと移動する弁体を有し、
前記駆動弁が閉弁位置にある時に、前記第１の電磁石で発生する電磁力により、前記第１のアーム部材が前記第１の吸着面に引き寄せられており、前記駆動弁が閉弁位置から開弁位置に向けて運動する時に、前記第２の電磁石で発生する電磁力により、前記第２のアーム部材が前記第２の吸着面に引き寄せられる、内燃機関。 The electromagnetically driven valve according to claim 1 is an internal combustion engine used for opening and closing between a combustion chamber and an exhaust port,
The drive valve has a valve body that moves from a position that shields between the combustion chamber and the exhaust port into the combustion chamber as the valve moves from the valve closing position to the valve opening position.
When the drive valve is in the closed position, the first arm member is attracted to the first attracting surface by the electromagnetic force generated by the first electromagnet, and the drive valve is moved from the closed position. An internal combustion engine in which the second arm member is attracted to the second adsorption surface by an electromagnetic force generated by the second electromagnet when moving toward the valve opening position. 請求項１に記載の電磁駆動弁が、燃焼室と吸気ポートとの間の開閉に用いられた内燃機関であって、
前記駆動弁が閉弁位置から開弁位置に向けて運動する時に、前記第１の電磁石で発生する電磁力により、前記第１のアーム部材が前記第１の吸着面に引き寄せられる、内燃機関。 The electromagnetically driven valve according to claim 1 is an internal combustion engine used for opening and closing between a combustion chamber and an intake port,
An internal combustion engine in which the first arm member is attracted to the first adsorption surface by an electromagnetic force generated by the first electromagnet when the drive valve moves from a valve closing position toward a valve opening position. 揺動自在に支持された支持部と、前記支持部から互いに反対側に延びる第１および第２の部分とを有するアーム部材と、
前記アーム部材に電磁力を作用させ、前記アーム部材を揺動させる第１および第２の電磁石と、
前記支持部に対して前記第１の部分が位置する側に配置され、前記アーム部材の揺動運動を受けて往復運動する駆動弁とを備え、
前記第１の電磁石は、前記支持部に対して前記第２の部分が位置する側に配置され、前記第２の電磁石は、前記支持部に対して前記第１の部分が位置する側に配置されており、
前記第１の電磁石と前記支持部との間の距離は、前記第２の電磁石と前記支持部との間の距離と、異なる、電磁駆動弁。 An arm member having a support portion supported in a swingable manner and first and second portions extending from the support portion to opposite sides;
First and second electromagnets that cause electromagnetic force to act on the arm member and swing the arm member;
A drive valve disposed on the side where the first portion is located with respect to the support, and reciprocating in response to a swinging motion of the arm member;
The first electromagnet is disposed on a side where the second portion is located with respect to the support portion, and the second electromagnet is disposed on a side where the first portion is located with respect to the support portion. Has been
The distance between the first electromagnet and the support portion is an electromagnetically driven valve, which is different from the distance between the second electromagnet and the support portion. 請求項４に記載の電磁駆動弁が、燃焼室と排気ポートとの間の開閉に用いられた内燃機関であって、
前記駆動弁は、閉弁位置から開弁位置への運動に伴って、燃焼室と排気ポートとの間を遮蔽する位置から燃焼室内へと移動する弁体を有し、
前記駆動弁が閉弁位置にある時に、前記第１の電磁石で発生する電磁力が前記アーム部材に作用しており、前記駆動弁が閉弁位置から開弁位置に向けて運動する時に、前記第２の電磁石で発生する電磁力が前記アーム部材に作用する場合、
前記第１および第２の電磁石は、前記第２の電磁石と前記支持部との間の距離が、前記第１の電磁石と前記支持部との間の距離よりも小さくなるように配置されている、内燃機関。 The electromagnetically driven valve according to claim 4 is an internal combustion engine used for opening and closing between a combustion chamber and an exhaust port,
The drive valve has a valve body that moves from a position that shields between the combustion chamber and the exhaust port into the combustion chamber as the valve moves from the valve closing position to the valve opening position.
When the drive valve is in the closed position, an electromagnetic force generated by the first electromagnet is acting on the arm member, and when the drive valve moves from the closed position toward the open position, When the electromagnetic force generated by the second electromagnet acts on the arm member,
The first and second electromagnets are arranged such that a distance between the second electromagnet and the support portion is smaller than a distance between the first electromagnet and the support portion. , Internal combustion engine. 請求項４に記載の電磁駆動弁が、燃焼室と吸気ポートとの間の開閉に用いられた内燃機関であって、
前記駆動弁が閉弁位置から開弁位置に向けて運動する時に、前記第１の電磁石で発生する電磁力が前記アーム部材に作用する場合、
前記第１および第２の電磁石は、前記第１の電磁石と前記支持部との間の距離が、前記第２の電磁石と前記支持部との間の距離よりも大きくなるように配置されている、内燃機関。 The electromagnetically driven valve according to claim 4 is an internal combustion engine used for opening and closing between a combustion chamber and an intake port,
When the electromagnetic force generated by the first electromagnet acts on the arm member when the drive valve moves from the valve closing position toward the valve opening position,
The first and second electromagnets are arranged such that a distance between the first electromagnet and the support portion is larger than a distance between the second electromagnet and the support portion. , Internal combustion engine.
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CN109027387A (en) * 2018-09-30 2018-12-18 欧好光电控制技术（上海）股份有限公司 A kind of semi-automatic solenoid valve locking heavy duty and low-power consumption reliably unlocks

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