JPH1122432A - Solenoid valve driving device - Google Patents
Solenoid valve driving deviceInfo
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- JPH1122432A JPH1122432A JP9194885A JP19488597A JPH1122432A JP H1122432 A JPH1122432 A JP H1122432A JP 9194885 A JP9194885 A JP 9194885A JP 19488597 A JP19488597 A JP 19488597A JP H1122432 A JPH1122432 A JP H1122432A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は電磁式弁駆動装置に
関する。詳しくは、電磁アクチュエータにより内燃機関
の弁を直接開閉する電磁式弁駆動装置において、弁が開
閉する際の駆動騒音を低減するための構造に関する。The present invention relates to an electromagnetic valve driving device. More specifically, the present invention relates to a structure for reducing driving noise when a valve opens and closes in an electromagnetic valve drive device that directly opens and closes a valve of an internal combustion engine by an electromagnetic actuator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、内燃機関の弁を開閉するための電
磁式弁駆動装置としては、特開平７−３３２０４号公報
に開示されるような構成が知られている。この装置は、
弁のステム上部に一体に設けたアーマチャを有し、弁の
閉弁方向にアーマチャを付勢する閉弁側スプリングと、
弁の開弁方向にアーマチャを付勢する開弁側スプリング
とにより、弁を中立位置に保持できるように構成されて
いる。弁の開閉は、電磁アクチュエータにより制御さ
れ、電磁アクチュエータは、上記アーマチャを閉弁方向
に吸引する閉弁用電磁石と、上記アーマチャを開弁方向
に吸引する開弁用電磁石を備えている。2. Description of the Related Art Conventionally, as an electromagnetic valve driving device for opening and closing a valve of an internal combustion engine, a configuration as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-33204 is known. This device is
A valve-closing spring having an armature integrally provided on the upper portion of the stem of the valve and biasing the armature in a valve-closing direction;
The valve is held at a neutral position by a valve-opening-side spring that urges the armature in the valve opening direction. The opening and closing of the valve is controlled by an electromagnetic actuator. The electromagnetic actuator includes a valve-closing electromagnet that attracts the armature in the valve-closing direction, and a valve-opening electromagnet that attracts the armature in the valve-opening direction.
【０００３】上記構成において、弁が開弁している状態
から、弁を閉弁させる場合には、開弁用電磁石の通電を
停止する。すると、閉弁側スプリングのばね力により弁
が閉弁方向に移動し、次いで、閉弁用電磁石に通電する
ことにより、アーマチャが吸引されて弁が着座し、閉弁
する。In the above configuration, when the valve is to be closed from the state in which the valve is open, the energization of the valve opening electromagnet is stopped. Then, the valve moves in the valve closing direction due to the spring force of the valve-closing side spring, and then energizes the valve-closing electromagnet, whereby the armature is attracted and the valve is seated and closed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構成では、弁の移動速度を制御することができず、弁が
着座する際に、例えば、公知のカム駆動式の弁駆動装置
のように弁を減速させることができない。このため、閉
弁時、弁が着座する際に大きな振動および騒音を生じる
という問題があった。また、振動を伴う弁の開閉を繰り
返すことにより、弁の耐久性が低下するおそれがあっ
た。However, in the above-mentioned conventional construction, the moving speed of the valve cannot be controlled, and when the valve is seated, for example, as in a known cam-driven valve driving device, The valve cannot be decelerated. Therefore, when the valve is closed, there is a problem that large vibration and noise are generated when the valve is seated. In addition, repeated opening and closing of the valve accompanied by vibration may reduce the durability of the valve.
【０００５】しかして、本発明の目的は、電磁アクチュ
エータを用いた弁駆動装置において、着座速度の低減を
可能にすることにより、着座時の振動および騒音の発生
を防止し、また、弁の耐久性を向上して、制御性および
信頼性に優れた電磁式弁駆動装置を実現することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a valve driving device using an electromagnetic actuator, in which the seating speed can be reduced, thereby preventing the occurrence of vibration and noise at the time of seating, and the durability of the valve. An object of the present invention is to realize an electromagnetic valve driving device having improved controllability and excellent controllability and reliability.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明請求項１の構成に
おいて、電磁式弁駆動装置は、バルブと一体に閉弁方向
または開弁方向に移動するロッドと、該ロッド周りに一
体に設けられるアーマチャと、上記バルブを閉弁方向に
付勢する閉弁用スプリングおよび開弁方向に付勢する開
弁用スプリングと、上記アーマチャの一方の端面側に所
定間隔をおいて設けられ上記アーマチャを吸引して上記
バルブの閉弁を保持する閉弁用ソレノイドと、上記アー
マチャの他方の端面側に所定間隔をおいて設けられ上記
アーマチャを吸引して上記バルブの開弁を保持する開弁
用ソレノイドとを備えている。そして、上記アーマチャ
と上記開弁用ソレノイドの間に形成される空間に空気を
封入して第１のチャンバとし、上記アーマチャと上記閉
弁用ソレノイドの間に形成される空間に空気を封入して
第２のチャンバとなすとともに、これら両チャンバを連
通する通路を形成し、上記アーマチャの移動に伴う両チ
ャンバ間の空気の流れが、上記第１のチャンバより上記
第２のチャンバ内への空気流入を許容し、上記第２のチ
ャンバより上記第１のチャンバ内への空気流入が抑制さ
れるように、上記通路内の空気の流れを規制する規制手
段を設けたものである。According to the first aspect of the present invention, an electromagnetic valve driving device is provided with a rod which moves integrally with a valve in a valve closing direction or a valve opening direction, and is integrally provided around the rod. An armature, a valve-closing spring that urges the valve in the valve-closing direction, and a valve-opening spring that urges the valve in the valve-opening direction; and an armature that is provided at a predetermined interval on one end face side of the armature and sucks the armature. A valve-closing solenoid that holds the valve closed, and a valve-opening solenoid that is provided at a predetermined interval on the other end face side of the armature and sucks the armature to hold the valve open. It has. Then, air is sealed in a space formed between the armature and the valve opening solenoid to form a first chamber, and air is sealed in a space formed between the armature and the valve closing solenoid. In addition to forming the second chamber, a passage communicating between the two chambers is formed, and the flow of air between the two chambers due to the movement of the armature causes air to flow from the first chamber into the second chamber. And restricting means for restricting the flow of air in the passage so as to suppress the inflow of air from the second chamber into the first chamber.
【０００７】上記構成において、開弁用ソレノイドへの
通電を停止すると、圧縮されていた閉弁用スプリングが
伸長し、バルブが閉弁方向へ移動する。これに伴い、ロ
ッドと一体のアーマチャが開弁用ソレノイドの方向へ移
動するが、上記規制手段により、上記第２のチャンバよ
り上記第１のチャンバ内への空気流入は抑制されるの
で、第２のチャンバ内の空気が圧縮されてエアダンパと
して作用する。このエアダンパの作用により、バルブが
着座に近づくほど大きな力で制動がかかり、バルブを減
速させて、着座する際の振動や騒音の発生を大幅に低減
することができる。また、バルブの耐久性を向上させ
る。In the above configuration, when the energization of the valve opening solenoid is stopped, the compressed valve closing spring expands, and the valve moves in the valve closing direction. Accordingly, the armature integrated with the rod moves in the direction of the valve opening solenoid. However, the flow of air from the second chamber into the first chamber is suppressed by the restricting means. The air in the chamber is compressed and acts as an air damper. By the action of the air damper, braking is applied with a larger force as the valve approaches the seat, and the valve is decelerated, so that the generation of vibration and noise when seated can be greatly reduced. Further, the durability of the valve is improved.
【０００８】請求項２のように、上記通路は、例えば、
上記アーマチャを貫通して形成することができる。ま
た、上記規制手段は、具体的には、上記通路内に設けら
れ、上記第２のチャンバより上記第１のチャンバ方向に
のみ空気を流すように構成されたチェック弁とすること
ができる。According to a second aspect of the present invention, the passage is, for example,
It can be formed penetrating the armature. Further, the restricting means may be, specifically, a check valve provided in the passage and configured to flow air only from the second chamber toward the first chamber.
【０００９】請求項３のように、上記第１のチャンバと
上記第２のチャンバとを、上記アーマチャの外側に配置
され上記第１のチャンバおよび上記第２のチャンバの側
壁を構成するスペーサと、上記アーマチャの間に形成さ
れる小間隙を介して連通させて、バルブ停止時に、両チ
ャンバ内の圧力が等しくなるようにすることが望まし
い。上記小間隙に代えて、上記アーマチャを貫通して設
けた小孔によっても同様の効果が得られる。[0010] According to a third aspect of the present invention, the first chamber and the second chamber are arranged outside the armature and constitute a side wall of the first chamber and the second chamber; It is desirable that the two chambers communicate with each other through a small gap formed between the armatures so that the pressures in both chambers become equal when the valve is stopped. A similar effect can be obtained by using a small hole penetrating the armature instead of the small gap.
【００１０】さらに、請求項４のように、上記アーマチ
ャと上記開弁用ソレノイドの間に形成される第１のチャ
ンバと、上記アーマチャと上記閉弁用ソレノイドの間に
形成される第２のチャンバに空気を封入する代わりに、
これら両チャンバ内に磁性流体を封入し、かつこれら両
チャンバを連通する連通路を形成した構成とすることも
できる。Further, a first chamber formed between the armature and the valve-opening solenoid, and a second chamber formed between the armature and the valve-closing solenoid. Instead of filling in air,
It is also possible to adopt a configuration in which a magnetic fluid is sealed in both of these chambers and a communication passage connecting the two chambers is formed.
【００１１】上記構成では、磁性流体の粘性抵抗によ
り、上記連通路を介して、上記第２のチャンバより上記
第１のチャンバ内への流体の流入が抑制されて、上記請
求項１と同様の効果が得られる。また、磁性流体を用い
たことで、ソレノイドの吸引力が高くなる効果がある。In the above configuration, the flow of the fluid from the second chamber into the first chamber through the communication passage is suppressed by viscous resistance of the magnetic fluid. The effect is obtained. Further, the use of the magnetic fluid has an effect of increasing the attraction force of the solenoid.
【００１２】請求項５のように、上記磁性流体は、具体
的には、磁性粉体を媒体に分散させてなる。ここで、該
媒体を潤滑効果のある油脂とすれば、潤滑剤としての作
用が同時に得られるので好ましい。[0012] As described in claim 5, the magnetic fluid is, specifically, a magnetic powder dispersed in a medium. Here, it is preferable that the medium is a fat or oil having a lubricating effect, since the action as a lubricant can be obtained at the same time.
【００１３】請求項６のように、上記連通路を、上記ア
ーマチャを貫通して形成される複数の小径通路で構成し
てもよい。この時、これら小径通路を介して両チャンバ
間を磁性流体がスムーズに流れ、上記アーマチャの作動
が安定する。According to a sixth aspect of the present invention, the communication passage may be constituted by a plurality of small-diameter passages formed through the armature. At this time, the magnetic fluid smoothly flows between the two chambers via these small-diameter passages, and the operation of the armature is stabilized.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の電磁式弁駆動装
置の一実施の形態を示したものであり、以下、これに基
づいて説明する。Ｈは公知のエンジンヘッドで吸気口Ｈ
１が設けられており、この吸気口Ｈ１を開閉する吸気弁
としてのバルブ１が配設されている。バルブ１は、吸気
口Ｈ１端に形成されるバルブシートＨ２に着座して吸気
口Ｈ１を閉鎖する弁体１１とその上方に延びるステム１
２からなり、該ステム１２は、エンジンヘッドＨに圧入
固定された筒状ガイド部材Ｈ３内に上下方向に摺動自在
に挿通保持されている。FIG. 1 shows an embodiment of an electromagnetic valve driving device according to the present invention, which will be described below. H is a well-known engine head and the intake port H
1 is provided, and a valve 1 as an intake valve for opening and closing the intake port H1 is provided. The valve 1 includes a valve body 11 that sits on a valve seat H2 formed at an end of the intake port H1 and closes the intake port H1, and a stem 1 that extends above the valve body 11.
The stem 12 is inserted and held slidably in a vertical direction in a cylindrical guide member H3 press-fitted and fixed to the engine head H.
【００１５】上記ガイド部材Ｈ３上方のエンジンヘッド
Ｈ内には、上記ステム１２の上端部外周に設けたスプリ
ングストッパ１３との間に、閉弁用スプリングたるロア
スプリング２１が配設されており、上記弁体１１を閉弁
方向（図の上方）に付勢している。上記エンジンヘッド
Ｈの上面には、上端が閉鎖し下端が開口する筒状ハウジ
ング３が固定され、上記ステム１２の上端部は、このハ
ウジング３内に摺動自在に収容されるロアプッシュロッ
ド４１の下端部に当接している。該ロアプッシュロッド
４１の外周には、上記弁体１１を開弁作動しその状態を
保持する開弁用ソレノイドたるロアソレノイド５１が配
設されている。In the engine head H above the guide member H3, a lower spring 21 serving as a valve closing spring is disposed between the stem member 12 and a spring stopper 13 provided on the outer periphery of the upper end of the stem 12. The valve body 11 is biased in the valve closing direction (upward in the figure). A cylindrical housing 3 whose upper end is closed and whose lower end is opened is fixed to the upper surface of the engine head H. The upper end of the stem 12 has a lower push rod 41 which is slidably housed in the housing 3. It is in contact with the lower end. On the outer periphery of the lower push rod 41, a lower solenoid 51, which is a valve opening solenoid for opening the valve body 11 and holding the valve, is provided.
【００１６】上記ロアプッシュロッド４１の上端部外周
には、磁性体よりなる円盤状のアーマチャ６が固定して
あり、該アーマチャ６の下面は、所定間隔をおいて上記
ロアソレノイド５１の上面と対向している。上記ロアプ
ッシュロッド４１上方のハウジング３内には、アッパプ
ッシュロッド４２が摺動自在に収容され、上記ロアプッ
シュロッド４１の上端部は、このアッパプッシュロッド
４２の下端部に当接している。アッパプッシュロッド４
２の外周には、上記弁体１１を閉弁作動しその状態を保
持する閉弁用ソレノイドたるアッパソレノイド５２が配
設されている。上記アーマチャ６の上面は、所定間隔を
おいて上記アッパソレノイド５２の下面と対向してい
る。上記アッパソレノイド５２およびロアソレノイド５
１は、ソレノイド駆動手段に接続されており、該ソレノ
イド駆動手段によって通電が制御されるようになしてあ
る。上記両プッシュロッド４１、４２は、上記バルブ１
のステム１２と同軸上に配置されている。A disk-shaped armature 6 made of a magnetic material is fixed to the outer periphery of the upper end of the lower push rod 41. The lower surface of the armature 6 faces the upper surface of the lower solenoid 51 at a predetermined interval. doing. An upper push rod 42 is slidably accommodated in the housing 3 above the lower push rod 41, and an upper end of the lower push rod 41 is in contact with a lower end of the upper push rod 42. Upper push rod 4
An outer solenoid 52, which is a valve-closing solenoid for closing the valve body 11 and maintaining the state, is disposed on the outer periphery of the valve body 11. The upper surface of the armature 6 faces the lower surface of the upper solenoid 52 at a predetermined interval. The upper solenoid 52 and the lower solenoid 5
Numeral 1 is connected to a solenoid driving means so that energization is controlled by the solenoid driving means. The push rods 41 and 42 are connected to the valve 1
Are arranged coaxially with the stem 12.
【００１７】上記アッパプッシュロッド４２の上端部外
周には、スプリングストッパ４３が設けられ、該スプリ
ングストッパ４３とハウジング３の間には、上記弁体１
１を開弁方向（図の下方）に付勢する開弁用スプリング
たるアッパスプリング２２が配設されている。ここで、
上記ロアスプリング２１とアッパスプリング２２のばね
力は等しく設定される。このため、上記ロアソレノイド
５１およびアッパソレノイド５２のいずれにも通電しな
い図示の状態において、上記アーマチャ６は、これらロ
アソレノイド５１およびアッパソレノイド５２の略中間
位置で静止している。上記ロアソレノイド５１またはア
ッパソレノイド５２のいずれかに通電すると、上記アー
マチャ６が上方または下方に吸引駆動され、これに伴っ
て上記弁体１１が閉弁または開弁する。A spring stopper 43 is provided on the outer periphery of the upper end of the upper push rod 42, and the valve body 1 is provided between the spring stopper 43 and the housing 3.
An upper spring 22, which is a valve-opening spring for urging the valve 1 in the valve-opening direction (downward in the figure), is provided. here,
The spring force of the lower spring 21 and the spring force of the upper spring 22 are set equal. For this reason, in the illustrated state in which neither the lower solenoid 51 nor the upper solenoid 52 is energized, the armature 6 is stationary at a substantially intermediate position between the lower solenoid 51 and the upper solenoid 52. When power is supplied to either the lower solenoid 51 or the upper solenoid 52, the armature 6 is driven to be sucked upward or downward, and the valve body 11 is closed or opened accordingly.
【００１８】上記アーマチャ６の外周には、上記ハウジ
ング内周面に沿って筒状のスペーサ７が配設され、該ス
ペーサ７により、上記アーマチャ６と両ソレノイド５
１、５２との間隔、すなわちバルブリフト量を調整して
いる。上記アーマチャ６は該スペーサ７内空間を上下に
区画しており、その下方に形成され上記スペーサ７内周
面およびロアソレノイド５１上面にて囲まれる密閉空間
を第１のチャンバたるロアチャンバ７１、その上方に形
成され上記スペーサ７内周面およびアッパソレノイド５
２下面にて囲まれる密閉空間を第２のチャンバたるアッ
パチャンバ７２となしている。これらロアチャンバ７
１、アッパチャンバ７２にはともに空気が満たされてい
る。A cylindrical spacer 7 is provided on the outer periphery of the armature 6 along the inner peripheral surface of the housing, and the armature 6 and the solenoids 5 are arranged by the spacer 7.
The interval between the first and the second, that is, the valve lift amount is adjusted. The armature 6 divides a space inside the spacer 7 into upper and lower sections, and forms a lower chamber 71 as a first chamber above the lower chamber 71 formed below and enclosed by the inner peripheral surface of the spacer 7 and the upper surface of the lower solenoid 51. The inner peripheral surface of the spacer 7 and the upper solenoid 5
A closed space surrounded by the two lower surfaces is defined as an upper chamber 72 as a second chamber. These lower chambers 7
1. Both the upper chamber 72 is filled with air.
【００１９】本実施の形態の特徴は、上記アーマチャ６
の板面を貫通して、上記ロアチャンバ７１とアッパチャ
ンバ７２を連通する通路６１を形成し、この通路６１内
に、規制手段たるチェック弁８を設けたことにある。図
１（ｂ）のように、該チェック弁８は、ボール８１とこ
れを下方に付勢するスプリング８２およびスプリングス
トッパとなる止めネジ８３から構成され、上記通路６１
途中に形成したテーパ状のシート部６２に、ボール８１
が着座して上記通路６１を遮断するように構成されてい
る。このチェック弁８により、上記ロアチャンバ７１か
らアッパチャンバ７２への空気の流入は可能であるが、
上記アッパチャンバ７２からロアチャンバ７１への空気
の流入は不可能となっている。The feature of this embodiment is that the armature 6
A passage 61 communicating with the lower chamber 71 and the upper chamber 72 is formed to penetrate the plate surface, and a check valve 8 serving as a regulating means is provided in the passage 61. As shown in FIG. 1B, the check valve 8 includes a ball 81, a spring 82 for urging the ball 81 downward, and a set screw 83 serving as a spring stopper.
The ball 81 is attached to the tapered seat portion 62 formed in the middle.
Is configured to seat and block the passage 61. The check valve 8 allows air to flow from the lower chamber 71 to the upper chamber 72,
Air cannot flow from the upper chamber 72 to the lower chamber 71.
【００２０】次に、上記構成の電磁式弁駆動装置の作動
について説明する。図１に示す非通電状態では、ロアス
プリング２１とアッパスプリング２２の力がほぼ等しい
ため、上記アーマチャ６は、ロアソレノイド５１とアッ
パソレノイド５２の中間位置にある。ここから、エンジ
ン始動前に、一旦全ての気筒のバルブを閉とする起動制
御をする必要がある。Next, the operation of the electromagnetic valve driving device having the above configuration will be described. In the non-energized state shown in FIG. 1, since the forces of the lower spring 21 and the upper spring 22 are substantially equal, the armature 6 is located at an intermediate position between the lower solenoid 51 and the upper solenoid 52. From here, it is necessary to perform start-up control to close valves of all cylinders once before starting the engine.
【００２１】この起動制御は、このシステムの可動部の
質量とバネで決まるバネ−質量系の固有振動を利用し、
ロアソレノイド５１とアッパソレノイド５２へ固有振動
に相当する共振周波数にて、上下交互に通電することに
よりなされる。しばらく起動制御を行うとバルブ１が振
動しはじめ、振幅が大きくなっていく。やがてアッパソ
レノイド５２とロアソレノイド５１で規制される最大リ
フト位置まで作動するようになる。ここで、アッパソレ
ノイド５２にアーマチャ６が吸引された状態で保持する
ことで、バルブ１の閉状態が保持でき、起動制御が終了
する。This start control utilizes the natural vibration of a spring-mass system determined by the mass of the movable part of the system and the spring,
The lower solenoid 51 and the upper solenoid 52 are energized alternately up and down at a resonance frequency corresponding to the natural vibration. If the startup control is performed for a while, the valve 1 starts to vibrate, and the amplitude increases. Eventually, it operates up to the maximum lift position regulated by the upper solenoid 52 and the lower solenoid 51. Here, by keeping the armature 6 sucked by the upper solenoid 52, the closed state of the valve 1 can be maintained, and the startup control ends.
【００２２】その後、エンジンを始動し、エンジンから
の各センサ出力（回転数、気筒判別等、）を基にエンジ
ンの吸気弁および排気弁を任意のタイミングで開閉制御
する。なお、本実施の形態では図１の構成をエンジンの
吸気弁に適用した例として説明したが、本構成を排気弁
に適用することもできる。この開閉の切換制御は、アッ
パソレノイド５２とロアソレノイド５１への通電の切換
えによって行う。Thereafter, the engine is started, and the opening and closing of the intake and exhaust valves of the engine is controlled at any timing based on the output of each sensor (rotational speed, cylinder discrimination, etc.) from the engine. In this embodiment, the configuration shown in FIG. 1 has been described as an example in which the configuration is applied to an intake valve of an engine. However, the configuration can also be applied to an exhaust valve. This open / close switching control is performed by switching the energization of the upper solenoid 52 and the lower solenoid 51.
【００２３】この開閉制御において、従来の電磁式弁駆
動装置では、閉弁時にバルブの着座に伴う振動および騒
音が発生する問題があったが、本実施の形態の構成で
は、上記アーマチャ６内に設けたチェック弁８により、
この問題を解決することができる。このチェック弁８の
作用について以下に説明する。In the opening / closing control, the conventional electromagnetic valve driving device has a problem that vibration and noise are generated due to the seating of the valve when the valve is closed, but in the configuration of the present embodiment, the armature 6 With the check valve 8 provided,
This problem can be solved. The operation of the check valve 8 will be described below.
【００２４】バルブ１が開の状態（アーマチャ６がロア
ソレノイド５１に吸引されている状態）から、閉弁する
場合には、まず開弁用のロアソレノイド５１への通電を
停止する。すると、圧縮されていたロアスプリング２１
が伸長し、バルブ１が上昇を開始する。これに伴い、バ
ルブ１のステム１２がロアプッシュロッド４１を上方に
押し上げ、ロアプッシュロッド４１と一体のアーマチャ
６が上方に移動する。上記アーマチャ６が、図１に示す
中立位置を過ぎ、閉弁方向へ移動するのに伴い、アッパ
チャンバ７２の容積は次第に縮小するが、チェック弁８
により、アッパチャンバ７２からロアチャンバ７１への
空気の流入は規制されているので、アッパチャンバ７２
内の空気が圧縮される。すなわち、バルブ１の弁体１１
がバルブシートＨ２へ着座しようとすると、アッパチャ
ンバ７２に封入された空気が圧縮されてエアダンパとし
て働き、バルブ１の動きにブレーキをかけるように作用
する。When the valve 1 is closed from a state where the valve 1 is open (a state where the armature 6 is sucked by the lower solenoid 51), first, the power supply to the lower solenoid 51 for valve opening is stopped. Then, the compressed lower spring 21
Extend, and the valve 1 starts rising. Accordingly, the stem 12 of the valve 1 pushes the lower push rod 41 upward, and the armature 6 integrated with the lower push rod 41 moves upward. As the armature 6 moves past the neutral position shown in FIG. 1 and moves in the valve closing direction, the volume of the upper chamber 72 gradually decreases.
As a result, the inflow of air from the upper chamber 72 to the lower chamber 71 is restricted.
The air inside is compressed. That is, the valve element 11 of the valve 1
When the user attempts to seat on the valve seat H2, the air sealed in the upper chamber 72 is compressed and acts as an air damper, acting to brake the movement of the valve 1.
【００２５】このエアダンパは、アッパチャンバ７２の
圧力に依存するため、弁体１１が着座に近づけば近づく
ほど大きな力で制動がかかる。ここで、アッパソレノイ
ド５２へ通電すると、バルブ１が吸引されて振動や騒音
を伴わずに着座し、バルブ１の着座状態を保持する。か
くして、上記構成によれば、弁体１１がバルブシートＨ
２に着座する際の衝撃を大幅に緩和し、振動や騒音の発
生を防止して弁の耐久性を向上させることが可能であ
る。Since the air damper depends on the pressure of the upper chamber 72, the braking force is applied with a larger force as the valve body 11 approaches the seat. Here, when electricity is supplied to the upper solenoid 52, the valve 1 is sucked and seated without vibration or noise, and the seated state of the valve 1 is maintained. Thus, according to the above configuration, the valve body 11 is
It is possible to greatly reduce the impact when the user sits on the seat 2, prevent the generation of vibration and noise, and improve the durability of the valve.
【００２６】逆に、閉弁状態にあるバルブ１を開弁する
場合には、閉弁用のアッパソレノイド５２への通電を停
止する。すると、圧縮されていたアッパスプリング２２
が伸長することで、バルブ１を下方へ押し下げる。この
時、アーマチャ６に設けた上記チェック弁８は開弁し、
ロアチャンバ７１からアッパチャンバ７２へ空気が流入
するため、スムーズにバルブ１が下降する。Conversely, when the valve 1 in the closed state is opened, the power supply to the valve closing upper solenoid 52 is stopped. Then, the compressed upper spring 22
Expands, thereby pushing down the valve 1. At this time, the check valve 8 provided on the armature 6 is opened,
Since air flows into the upper chamber 72 from the lower chamber 71, the valve 1 is smoothly lowered.
【００２７】ただし、この作動を繰り返すことで、ポン
プ作用によりアッパチャンバ７２へ次々と空気が流入し
続けることになるため、スペーサ７とアーマチャ６外周
との間に小間隙６３を設けて、該小間隙６３を介してロ
アチャンバ７１とアッパチャンバ７２とが連通するよう
にする。このように、停止時には、上記小間隙６３を介
してアッパチャンバ７２よりロアチャンバ７１へ少量の
空気が流入することで、アッパチャンバ７２とロアチャ
ンバ７１が等しい圧力となるようにするのがよい。ま
た、上記小間隙６３の代わりに、上記アーマチャ６を貫
通する小孔を設けて、該小孔を介してロアチャンバ７１
とアッパチャンバ７２が連通するようにしてもよい。However, by repeating this operation, air continues to flow into the upper chamber 72 one after another due to the pumping action. Therefore, a small gap 63 is provided between the spacer 7 and the outer periphery of the armature 6 to provide the small gap 63. The lower chamber 71 and the upper chamber 72 communicate with each other via the gap 63. As described above, at the time of stopping, it is preferable that a small amount of air flows from the upper chamber 72 to the lower chamber 71 through the small gap 63 so that the upper chamber 72 and the lower chamber 71 have the same pressure. Further, instead of the small gap 63, a small hole penetrating the armature 6 is provided, and the lower chamber 71 is inserted through the small hole.
And the upper chamber 72 may communicate with each other.
【００２８】次に、図２に基づいて本発明の第２の実施
の形態を説明する。図２において、電磁式弁駆動装置の
基本構成は、上記した図１と同様であり、以下、相違点
について述べる。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the basic configuration of the electromagnetic valve driving device is the same as that of FIG. 1 described above, and the differences will be described below.
【００２９】本実施の形態の特徴は、上記ロアチャンバ
７１とアッパチャンバ７２に、空気の代わりに、磁性流
体を満たしたことにある。この磁性流体は、磁性粉体の
微粒子を媒体に分散させてなるもので、この時、媒体を
潤滑効果を有する油脂で構成すれば、潤滑剤を兼ねるた
め、好ましい。また、上記アーマチャ６の板面には、こ
れを貫通する連通路たる複数の小径通路６４が形成して
ある。小径通路６４を複数設けることで、上記第２のチ
ャンバより上記第１のチャンバ内への流体の流入が均等
になされ、アーマチャ６の作動がスムーズになるので望
ましい。また、複数の小径通路６４は、上記アーマチャ
６の板面に均等に配置することが好ましい。The feature of this embodiment is that the lower chamber 71 and the upper chamber 72 are filled with a magnetic fluid instead of air. The magnetic fluid is obtained by dispersing fine particles of a magnetic powder in a medium. At this time, it is preferable that the medium is composed of a fat or oil having a lubricating effect because the medium also serves as a lubricant. A plurality of small diameter passages 64 are formed in the plate surface of the armature 6 as communication passages penetrating therethrough. Providing a plurality of small-diameter passages 64 is preferable because the flow of the fluid from the second chamber into the first chamber is made uniform, and the operation of the armature 6 becomes smooth. It is preferable that the plurality of small-diameter passages 64 are evenly arranged on the plate surface of the armature 6.
【００３０】上記構成によっても、上記通路６４を介し
て、上記第２のチャンバより上記第１のチャンバ内へ流
入する流体の粘性抵抗によるダンパ効果で、上記第１の
実施の形態同様の効果が得られる。この時、上記通路６
４の流路断面積と、使用する磁性流体の粘度により、バ
ルブ１の着座時のダンパ効果を調整する。また、磁性流
体を用いるため、空気に比べて磁束密度が高くなること
により、ソレノイドの吸引力が上昇する効果も期待でき
る。According to the above configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained by the damper effect due to the viscous resistance of the fluid flowing from the second chamber into the first chamber through the passage 64. can get. At this time, the passage 6
The damper effect when the valve 1 is seated is adjusted by the flow path cross-sectional area 4 and the viscosity of the magnetic fluid used. In addition, since the magnetic fluid is used, the magnetic flux density is higher than that of air, so that the effect of increasing the attraction force of the solenoid can be expected.
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す電磁式弁駆動
装置の全体断面図である。FIG. 1 is an overall sectional view of an electromagnetic valve driving device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す電磁式弁駆動
装置の全体断面図である。FIG. 2 is an overall sectional view of an electromagnetic valve driving device according to a second embodiment of the present invention.
Ｈ エンジンヘッド Ｈ１ 吸気口 Ｈ２ バルブシート １ バルブ １１ 弁体 １２ ステム ２１ ロアスプリング（閉弁用スプリング） ２２ アッパスプリング（開弁用スプリング） ３ ハウジング ４１ ロアプッシュロッド（ロッド） ４２ アッパプッシュロッド ５１ ロアソレノイド（開弁用スプリング） ５２ アッパソレノイド（閉弁用スプリング） ６ アーマチャ ６１ 通路 ６２ 弁座 ６３ 小間隙 ６４ 小径通路（連通路） ７ スペーサ ７１ ロアチャンバ（第１のチャンバ） ７２ アッパチャンバ（第２のチャンバ） ８ チェック弁（規制手段） ８１ ボール ８２ スプリング ８３ 止めネジ H Engine head H1 Intake port H2 Valve seat 1 Valve 11 Valve body 12 Stem 21 Lower spring (Spring for valve closing) 22 Upper spring (Spring for valve opening) 3 Housing 41 Lower push rod (rod) 42 Upper push rod 51 Lower solenoid (Spring for valve opening) 52 Upper solenoid (Spring for valve closing) 6 Armature 61 Passage 62 Valve seat 63 Small gap 64 Small diameter passage (communication passage) 7 Spacer 71 Lower chamber (first chamber) 72 Upper chamber (second chamber) 8) Check valve (restriction means) 81 Ball 82 Spring 83 Set screw
Claims (6)
に移動するロッドと、該ロッド周りに一体に設けられる
アーマチャと、上記バルブを閉弁方向に付勢する閉弁用
スプリングおよび開弁方向に付勢する開弁用スプリング
と、上記アーマチャの一方の端面側に所定間隔をおいて
設けられ上記アーマチャを吸引して上記バルブの閉弁を
保持する閉弁用ソレノイドと、上記アーマチャの他方の
端面側に所定間隔をおいて設けられ上記アーマチャを吸
引して上記バルブの開弁を保持する開弁用ソレノイドと
を備える電磁式弁駆動装置において、上記アーマチャと
上記開弁用ソレノイドの間に形成される空間に空気を封
入して第１のチャンバとし、上記アーマチャと上記閉弁
用ソレノイドの間に形成される空間に空気を封入して第
２のチャンバとなすとともに、これら両チャンバを連通
する通路を形成し、上記アーマチャの移動に伴う両チャ
ンバ間の空気の流れが、上記第１のチャンバより上記第
２のチャンバ内への空気流入を許容し、上記第２のチャ
ンバより上記第１のチャンバ内への空気流入が抑制され
るように、上記通路内の空気の流れを規制する規制手段
を設けたことを特徴とする電磁式弁駆動装置。1. A rod that moves integrally with a valve in a valve closing direction or a valve opening direction, an armature integrally provided around the rod, a valve closing spring that biases the valve in a valve closing direction, and a valve opening. A valve-opening spring biased in the direction, a valve-closing solenoid provided at one end face of the armature at a predetermined interval to suck the armature and hold the valve closed, and the other of the armature An electromagnetic valve driving device comprising: a valve opening solenoid that is provided at a predetermined interval on an end face side of the valve and that holds the valve open by sucking the armature, wherein the valve opening solenoid is disposed between the armature and the valve opening solenoid. Air is sealed in a space formed to form a first chamber, and air is sealed in a space formed between the armature and the solenoid for valve closing to form a second chamber. And forming a passage communicating the two chambers, and the flow of air between the two chambers accompanying the movement of the armature allows air to flow from the first chamber into the second chamber, An electromagnetic valve driving device, further comprising a restriction means for restricting a flow of air in the passage so as to suppress an inflow of air from the second chamber into the first chamber.
形成し、上記規制手段を、上記通路内に設けられ上記第
２のチャンバより上記第１のチャンバ方向にのみ空気を
流すように構成されたチェック弁とした請求項１記載の
電磁式弁駆動装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein the passage is formed through the armature, and the restricting means is provided in the passage so that air flows only from the second chamber toward the first chamber. The electromagnetic valve drive device according to claim 1, wherein the check valve is a check valve.
バとを、上記アーマチャの外側に配置され上記第１のチ
ャンバおよび上記第２のチャンバの側壁を構成するスペ
ーサと、上記アーマチャの間に形成される小間隙、ある
いは上記アーマチャを貫通して設けた小孔を介して連通
させた請求項１または２記載の電磁式弁駆動装置。3. The method according to claim 1, wherein the first chamber and the second chamber are arranged between a spacer disposed outside the armature and forming a side wall of the first chamber and the second chamber, and the armature. 3. The electromagnetic valve driving device according to claim 1, wherein the electromagnetic valve driving device is communicated through a small gap formed or a small hole penetrating the armature.
に移動するロッドと、該ロッド周りに一体に設けられる
アーマチャと、該バルブを閉弁方向に付勢する閉弁用ス
プリングおよび開弁方向に付勢する開弁用スプリング
と、上記アーマチャの一方の端面側に所定間隔をおいて
設けられ上記アーマチャを吸引して上記バルブの閉弁を
保持する閉弁用ソレノイドと、上記アーマチャの他方の
端面側に所定間隔をおいて設けられ上記アーマチャを吸
引して上記バルブの開弁を保持する開弁用ソレノイドと
を備える電磁式弁駆動装置において、上記アーマチャと
上記開弁用ソレノイドの間に形成される空間を第１のチ
ャンバとし、上記アーマチャと上記閉弁用ソレノイドの
間に形成される空間を第２のチャンバとなして、これら
両チャンバ内に磁性流体を封入し、かつこれら両チャン
バを連通する連通路を形成したことを特徴とする電磁式
弁駆動装置。4. A rod that moves integrally with a valve in a valve closing direction or a valve opening direction, an armature provided integrally around the rod, a valve closing spring that biases the valve in a valve closing direction, and a valve opening. A valve-opening spring biased in the direction, a valve-closing solenoid provided at one end face of the armature at a predetermined interval to suck the armature and hold the valve closed, and the other of the armature An electromagnetic valve driving device comprising: a valve opening solenoid that is provided at a predetermined interval on an end face side of the valve and that holds the valve open by sucking the armature, wherein the valve opening solenoid is disposed between the armature and the valve opening solenoid. A space formed between the armature and the solenoid for valve closing is a second chamber, and a magnetic flow is formed in both chambers. An electromagnetic valve driving device, wherein a body is enclosed and a communication passage communicating between these two chambers is formed.
させてなり、該媒体が、潤滑効果のある油脂である請求
項４記載の電磁式弁駆動装置。5. The electromagnetic valve driving device according to claim 4, wherein the magnetic fluid is obtained by dispersing a magnetic powder in a medium, and the medium is a fat or oil having a lubricating effect.
て形成される複数の小径通路で構成した請求項４または
５記載の電磁式弁駆動装置。6. The electromagnetic valve driving device according to claim 4, wherein the communication passage is constituted by a plurality of small-diameter passages formed through the armature.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9194885A JPH1122432A (en) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | Solenoid valve driving device |
| US09/090,981 US6176208B1 (en) | 1997-07-03 | 1998-06-05 | Electromagnetic valve driving apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9194885A JPH1122432A (en) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | Solenoid valve driving device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1122432A true JPH1122432A (en) | 1999-01-26 |
Family
ID=16331950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9194885A Withdrawn JPH1122432A (en) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | Solenoid valve driving device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1122432A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010050701A3 (en) * | 2008-10-27 | 2010-08-05 | 현대중공업 주식회사 | Damping apparatus for exhaust valve for preventing cavitation in hydraulic exhaust valve-driving apparatus of large diesel engine |
| WO2010050702A3 (en) * | 2008-10-27 | 2010-08-05 | 현대중공업 주식회사 | Apparatus for controlling the degree of damping during the shut-off of an exhaust valve of a large diesel engine |
-
1997
- 1997-07-03 JP JP9194885A patent/JPH1122432A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010050701A3 (en) * | 2008-10-27 | 2010-08-05 | 현대중공업 주식회사 | Damping apparatus for exhaust valve for preventing cavitation in hydraulic exhaust valve-driving apparatus of large diesel engine |
| WO2010050702A3 (en) * | 2008-10-27 | 2010-08-05 | 현대중공업 주식회사 | Apparatus for controlling the degree of damping during the shut-off of an exhaust valve of a large diesel engine |
| KR100981019B1 (en) | 2008-10-27 | 2010-09-07 | 현대중공업 주식회사 | Apparatus for adjusting damping quantity at the closing time of exhaust valve in the large diesel engine |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040907 |