JPH05306606A - 電磁バルブの初期駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電磁バルブの初期駆動力を付勢する電磁ソレノ
イドの可動体の重量の軽量化を図って衝撃力を軽減させ
る。 【構成】電磁ソレノイド部３の電磁石３２のヨーク３４
の内側上方部分の形状を、ステム１１に取付けた段付の
アッパーシート１５に緩嵌した磁性体の吸引リング３１
の形に対応させて切欠き、吸引リング３１の吸着時には
ヨーク３４の磁気回路が短縮されるように形成する。そ
して閉弁時にはヨーク３４の内辺部３４ａの上方にスト
ロークとなる小間隔を開けるとともに、上辺部３４ｂと
吸引リング３１との磁路はズレが生じるように構成す
る。したがって電磁石３２に通電するとヨーク３４の上
辺部はズレを正すような下方向の力が働き、内辺部は吸
引リング３１を引付ける力がともに作用して、電磁バル
ブ１を急激に下向させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエンジンのシリンダの吸
排気口に設けられ、電磁力により駆動される電磁バルブ
の初期駆動を付勢する電磁バルブの初期駆動装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来からシリンダに配置された吸排気バ
ルブはクランク軸の回転に基づいて駆動されるカムシャ
フトやロッカーアームなどによって開閉弁されるが、そ
の開閉の自由度が小のため、電磁力を利用して駆動し自
由度を増大させた電磁バルブが開発されている。

【０００３】この種の電磁バルブの駆動に際しては、強
力な磁場を備えた空隙に配置された可動コイルに通電
し、可動コイルの推力によりバルブを駆動するダイナミ
ックスピーカのボイスコイルのようなリニア直流モータ
や、電磁石の吸引力により磁性体を吸引する、例えば本
出願人による特開平２−１２３２１０号公報に示された
バルブ制御装置などがある。

【０００４】そして、上述の前者のリニア直流モータ型
の駆動機構では長いストロークが得られるが、初期駆動
力が弱いため、後者の電磁ソレノイドによる電磁石を用
い吸着板を吸引して、強い初期駆動力が得られるような
両者の組合わせによる電磁バルブが試みられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の両者を組合わせ
た駆動機構によれば電磁ソレノイドにより磁性体の吸着
板を吸引するため駆動初期に強い駆動力が得られるが、
バルブのリフト時や着座時には吸着板が電磁ソレノイド
の吸着部に衝突して大きな衝撃力を受け、このため耐久
性や信頼性に不都合が生ずることになる。

【０００６】また、通常吸着板も大きいために質量が増
して応答性に不利であり、この改善のため肉厚を減じた
り、肉抜きを行うと、磁気飽和が生じて駆動力が減少す
る虞がある。

【０００７】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、その目的は初期駆動力の大きな電磁ソレノ
イドの被吸着部の軽量化を図り、作動時の衝撃の緩和と
応答性を改善しようとする電磁バルブの初期駆動装置を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明によれば、リニア直流モータの推力と、電磁
ソレノイドが磁性体の可動体を吸引する駆動力とを組合
わせ、両者の力により駆動される電磁バルブの初期駆動
装置において、前記電磁ソレノイドは通電により可動体
に通ずる磁束と吸引する吸引体との磁束のズレを正して
磁路を短縮する磁気力と、該可動体を吸引する吸引体の
磁気力とを合わせ備えている電磁バルブの初期駆動装置
が提供される。

【０００９】

【作用】電磁バルブの初期駆動力の付勢を、段付アッパ
ーシートの上方に緩嵌させた吸引リングを、電磁ソレノ
イドによる磁束のズレを正して磁路を短縮する磁気力
と、磁性体を吸引する磁気力とにより駆動させるので、
可動体となる吸引リングが軽量となって衝撃力が弱く、
また応答性の悪化が防止される。

【００１０】

【実施例】つぎに本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。

【００１１】図１は本発明にかかる電磁バルブの初期駆
動装置の一実施例を示す縦断面図である。

【００１２】同図において、１は電磁バルブで、そのス
テム１１はバルブガイド１２により上下に往復自在に軸
承され、閉弁時にはシリンダの吸気口、または排気口に
茸弁１３が密接してその流路を閉鎖する。

【００１３】２はリニア直流モータ部であり、界磁部２
０は例えば一対の永久磁石２１，２１と、一対の内磁極
２２，２２と、外磁極を有するセンタ磁心２３とを備
え、永久磁石２１，２１からの磁束によりセンタ磁心２
３と内磁極２２，２２との間の空隙２４に強力な磁界を
生じさせるものである。そして、空隙２４に配置された
円筒状の可動コイル２５への通電により生ずる磁気力
と、空隙２４の磁界との電磁力によって下方に連結され
た電磁バルブ１に駆動力を与えるものである。

【００１４】なお、電磁バルブ１と可動コイル２５と
は、ステム１１の上方の固定具１４により装着されたア
ッパーシート１５によって互いに連結されている。

【００１５】そして、アッパーシート１５の周壁には外
方に突出したリング部１５ａが設けられて段付きに形成
され、またアッパーシート１５の下方には電磁バルブ１
を上方に押上げるスプリング１６が配置されてている。

【００１６】３は電磁ソレノイド部で、アッパーシート
１５のリング部１５ａの上方に緩挿された磁性体の可動
体となる吸引リング３１と、これを吸引駆動する吸引体
となる電磁石３２とを備えている。そして、電磁石３２
はドーナッツ状に集中巻された巻線３３と、該巻線３３
の断面を取囲むような磁性体のヨーク３４が備えられ、
図示のように巻線３３の上面と内壁の接する角部の部分
は磁性体が吸引リング３１の断面形状に対応して切欠か
れ、吸引リング３１の吸着時には巻線３３により生ずる
磁気回路が最短となるように形成されている。なお、電
磁バルブ１の閉弁時は断面がＴ字状の吸引リング３１の
下端と、ヨーク３４の内辺部３４ａとは吸引ストローク
となる所定の小間隔を保つとともに、吸引リング３１の
外側端とヨーク３４の上辺部３４ｂとは磁路にズレが生
じるように構成されている。

【００１７】つぎにこのように構成された本実施例の作
動を説明すると、電磁バルブ１の開弁に際してリニア直
流モータ部２の可動コイル２５に所定の方向の電流を通
ずるとともに、電磁ソレノイド部３の巻線３３に通電す
る。

【００１８】これらの通電により、リニア直流モータ部
２では空隙２４の磁界と可動コイル２５に生ずる磁気力
によって電磁バルブ１を下方に駆動する推力が発生する
とともに、電磁ソレノイド部３では電磁石３２の磁力が
そ磁路を短縮させようとして、内辺部３４ａは吸引リン
グ３１の下端を下方に引付け、また上辺部３４ｂは磁路
のズレを正すため、下方に引く力を生ずる。したがっ
て、吸引リング３１に加わるこれらの力によってアッパ
ーシート１５を介し力強い初期駆動力が働き、電磁バル
ブ１が力強く駆動されて開弁が行われることになる。な
おこの場合、電磁ソレノイド部３の電磁石３２と吸引リ
ング３１と衝撃は、移動距離が初期駆動時のみの小間隔
でストロークが短かく、さらに吸着されるのは吸引リン
グ３１単体にて軽量のために衝撃力は軽減されるもので
ある。

【００１９】以上、本発明を上述の実施例によって説明
したが、リニア直流モータ部として電磁石を用いたり、
または永久磁石と電磁石との併用にするなど種々の変形
が可能であり、これらの変形を本発明の範囲から排除す
るものではない。

【００２０】

【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
電磁バルブの開弁に際し初期駆動力の付勢を、電磁ソレ
ノイド部にて段付のアッパーシートに緩嵌させた吸引リ
ングを電磁石の磁力により下方に吸引させるので、吸引
体となる吸引リングの重量が軽く、また短距離の移動の
ために衝撃力が軽減されるため、この衝撃による耐久性
や応答性の悪化が防止される効果が得られ、また、吸引
リングの磁路断面積の減少などを行わないので、磁気飽
和などに基づく駆動力の減少から免れるという利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる電磁バルブの初期駆動装置の一
実施例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１…電磁バルブ ２…リニア直流モータ部 ３…電磁ソレノイド部 ２５…可動コイル ３１…吸引リング ３２…電磁石 ３３…巻線 ３４…ヨーク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リニア直流モータの推力と、電磁ソレノイ
   ドが磁性体の可動体を吸引する駆動力とを組合わせ、両
   者の力により駆動される電磁バルブの初期駆動装置にお
   いて、前記電磁ソレノイドは通電により可動体に通ずる
   磁束と吸引する吸引体との磁束のズレを正して磁路を短
   縮する磁気力と、該可動体を吸引する吸引体の磁気力と
   を合わせ備えていることを特徴とする電磁バルブの初期
   駆動装置。
2. 【請求項２】前記のズレを正す磁束の方向は可動体の移
   動に対し直角方向に設定されていることを特徴とする請
   求項１記載の電磁バルブの初期駆動装置