JP4268501B2 - ピストン式内燃機関の吸入路に設けられた付加コントロールバルブ装置 - Google Patents
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Description
浮遊体32を、例えば、アーム(図示されていない)、または、浮遊体32と吸入路16の壁部36に固定されている閉路ソレノイド38によって直接的に、吸入路16のうちの図2で左方向に開いている領域に取付ける。
開路ソレノイド50を励磁すると、バルブ部材56は、引張られて開路ソレノイド50の端面すなわち磁極面に当接した状態になる。この場合、スプリング62は圧縮されている。流路(点線で示されている)が、吸入路16の浮遊体32のまわりに形成される。この流路は、図4の拡大図に示されているように、貫通路46を通り、環状壁部40,42の間の環状間隙を貫く。開路ソレノイド50の作動を停止させると、バルブ部材56が、スプリング62の力によって開路ソレノイド50から離れ、スプリング62の力とスプリング64の圧縮によって図2の右方向に移動する。閉路ソレノイド38の励磁コイル48が励磁されて、磁極面68,70(図4)の間に磁場72(バルブ部材56が閉路ソレノイド38から間隔をおいて位置している限り、吸入路16に流れている流体が磁場72を通りぬける)が形成されると、機能上は電機子板である環状ディスク60が引張られて、閉路ソレノイド38の磁極面に当接した状態になる。同時に、磁極面が、バルブシート面を形成し、バルブ部材56が閉じた状態で、吸入路16を通る流路が遮断される。励磁コイル48の作動が停止すると、スプリング62,64とともに振動システムを形成するバルブ部材56が、閉路ソレノイド38から離れ、流路が再び開く。ソレノイドの励磁コイルを適宜作動させることにより、バルブは、選択的に、完全に開いた状態または完全に閉じた状態をとる。エネルギーが各スプリング62,64に蓄えられていることにより、バルブ部材を把持して保持するのに必要なエネルギーを僅少なものとすることが可能とされる。バルブは、バルブ部材が開位置と閉位置の間を移動する移動時間(振動システムの固有振動数によって与えられる)が短いので正確に制御することが可能である。
バルブ部材56が図2の位置より開路ソレノイド50から離れた際に、開路ソレノイド50とバルブ部材56の磁極面の間にできる間隙に開孔部66から流体を充填することが可能である。従って、間隙の広さが変化しても、バルブ部材の移動を妨げるような、圧力の低下、または、バルブ部材が開位置に移動した場合には、圧力の上昇が起こらない。開孔部66を適切な大きさに形成し、かつ、開路ソレノイドの大きさに合わせることによって、更に、バルブ部材の開路ソレノイドに対する衝撃を軽減することが可能である。バルブ部材が閉位置にある時、内燃機関の電磁誘導ストローク時に図1の左方から蓄積して開孔部66を通って環状ディスク60で作用する減圧効果が、開位置へのバルブ部材の次の移動を助ける。反対に、吸入バルブ20と付加バルブとの間の間隙の増圧は、バルブ部材の環状ディスクが閉路ソレノイドのシート面すなわち磁極面に当接するのをアシストする。開孔部66によって達成される更なる利点は、バルブ部材56の慣性質量の減少である。
吸入路16を流れる流体が閉路ソレノイド38を通るということは、開路ソレノイドの励磁コイルよりも所要出力が高い閉路ソレノイドの励磁コイルが、効果的に冷却されるという利点がある。さらに、閉路ソレノイドが開路ソレノイドと同径に形成され、磁極面が環状ディスク60のちょうど両側に係合するので、磁気損失を抑制することが可能である。また、これによって、バルブ全体は、浮遊体32の回りを流動しつつバルブ部材56によって遮断可能である流れが、最小限しか偏向しないように構成可能であるとともに小径に構成可能であるので、磁気損失を最小限に抑制することができる。付加バルブは、全体的に小型であるので、所要スペースは僅少で足りる。
26 付加コントロールバルブ装置
32 浮遊体
38 閉路ソレノイド
48 励磁コイル
50 開路ソレノイド
52 励磁コイル
56 バルブ部材
Claims (9)
- ピストン式内燃機関の吸入路に設けられた付加コントロールバルブ装置であって、
吸入路(16)に設けられるとともに、外面と前記吸入路の壁部との間に環状の貫通流路(34)が形成される浮遊体(32)と、
前記吸入路の軸方向に移動可能であり、ソレノイド電機子を形成するとともに、両移動方向から中央位置へと弾性付勢されるバルブ部材(56)と、
前記バルブ部材を開位置に保持するべく前記バルブ部材の一方の側に設けられた開路ソレノイド(50)と、
前記バルブ部材が前記貫通流路を閉じる閉位置へと当該バルブ部材を保持するべく、前記バルブ部材の他方の側に設けられた環状の閉路ソレノイド(38)を有し、
前記閉路ソレノイドが前記貫通流路の一部を形成し、バルブ部材が閉じていない場合に流体が当該貫通流路を流れるよう構成された付加コントロールバルブ装置。 - 前記閉路ソレノイド(38)は、半断面が全体的にU字形とされ、前記閉路ソレノイドの筒状の環状壁部(40,42)の互いに相対する面が前記貫通流路の側壁部分を形成するとともに、前記環状壁部に連結している環状の周縁部(44)が流体の流路(46)を有することを特徴とする請求項1に記載の付加コントロールバルブ装置。
- 前記環状の壁部(40,42)の端面が前記バルブ部材の密閉接触面を形成することを特徴とする請求項2に記載の付加コントロールバルブ装置。
- 前記閉路ソレノイド(38)の励磁コイル(52)が、当該閉路ソレノイドの環状の凹部に設けられ、当該凹部は、前記閉路ソレノイドによって形成された貫通流路領域の径方向内側または外側に形成されていることを特徴とする請求項2または3に記載の付加コントロールバルブ装置。
- 前記開路ソレノイド(50)は、前記閉路ソレノイド(38)の直径と概ね等径の環状形状とされていることを特徴とする請求項1から3までのいずれかに記載の付加コントロールバルブ装置。
- 前記開路ソレノイド(50)が、前記閉路ソレノイド(38)側へと開口するとともに、励磁コイル(52)が配設された環状の溝部を有することを特徴とする請求項4に記載の付加コントロールバルブ装置。
- 前記開路ソレノイド(50)が、前記吸入路(16)の壁部(54)に取付けられ、前記バルブ部材(56)が、前記開路または閉路ソレノイド(50,38)の磁極面に当接する環状ディスク(60)を有し、当該環状ディスク(60)が、開孔部(66)を有する筒状壁部に径方向内側において連接され、前記筒状壁部が、前記吸入路の内側面を軸方向に移動可能に案内されることを特徴とする請求項5または6に記載の付加コントロールバルブ装置。
- 前記開路ソレノイド(50)と前記バルブ部材(56)が前記浮遊体(32)に取付けられ、前記バルブ部材を中央位置に付勢するスプリング(62,64)が前記浮遊体によって支持されていることを特徴とする請求項1から6までのいずれかに記載の付加コントロールバルブ装置。
- 前記浮遊体(32)が、前記バルブ部材(56)による閉鎖が不能とされるとともに、閉鎖部材(75)による閉鎖が許容される軸方向貫通流路(74)を有することを特徴とする請求項5に記載の付加コントロールバルブ装置。
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