JP3669645B2 - Valve operating device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁石が発揮する電磁力により機関弁を開閉作動せしめるようにした内燃機関の動弁装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、かかる装置は、たとえば米国特許公報3882833号および国際出願国際公開公報WO95/00959号等により既に知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものでは、閉弁側および開弁側電磁石がアーマチュアの両側に対向して固定配置されており、機関弁の確実な閉弁着座状態を得るためには、該機関弁の閉弁時に閉弁側電磁石およびアーマチュア間にクリアランスを設定する必要があり、機関弁すなわちアーマチュアを閉弁位置に保持すべく閉弁側電磁石で発揮する吸引電磁力を比較的大きくするために閉弁側電磁石への通電電流を比較的大きくせざるを得ない。また機関弁着座時の速度制御は閉弁側電磁石への通電電流を調整することにより行なわれるが、閉弁側電磁石およびアーマチュア間のギャップが微小である領域では、電流の変化により電磁力が敏感に変化するものであり、閉弁側電磁石の吸引電磁力を精密に制御することが困難である。
【0004】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、機関弁閉弁時の保持電流減少を図るとともに着座速度制御を容易とした内燃機関の動弁装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、機関弁に連動、連結されたアーマチュアと、通電時に機関弁を閉弁方向に作動せしめる電磁力を前記アーマチュアに及ぼす閉弁側電磁石と、通電時に機関弁を開弁方向に作動せしめる電磁力を前記アーマチュアに及ぼす開弁側電磁石とを備え、両電磁石の非通電状態でアーマチュアが所定の中立位置に弾発保持される内燃機関の動弁装置において、閉弁側および開弁側電磁石は、それらの電磁石間の最大間隔を規制されるとともにアーマチュアに対する近接・離反移動を可能としてアーマチュアの両側に対向配置され、両電磁石間にそれらの電磁石を相互に離反する方向に付勢する弾発手段が設けられることを特徴とする。
【0006】
また請求項2記載の発明は、上記請求項1記載の発明の構成に加えて、弾発手段が、両電磁石の非通電状態でアーマチュアを所定の中立位置に保持するばね力を発揮して両電磁石およびアーマチュア間にそれぞれ設けられる一対のばねから成ることを特徴とする。
【0007】
請求項3記載の発明は、上記請求項1記載の発明の構成に加えて、両電磁石の非通電状態でアーマチュアを所定の中立位置に保持するばね力を発揮してアーマチュアを両側から付勢する一対のばねをさらに備えることを特徴とする。
【0008】
請求項4記載の発明は、機関弁に連動、連結されたアーマチュアと、通電時に機関弁を閉弁方向に作動せしめる電磁力を前記アーマチュアに及ぼす閉弁側電磁石と、通電時に機関弁を開弁方向に作動せしめる電磁力を前記アーマチュアに及ぼす開弁側電磁石と、両電磁石の非通電状態でアーマチュアを所定の中立位置に保持するばね力を発揮して該アーマチュアを両側から付勢する第1および第2ばねとを備える内燃機関の動弁装置において、開弁側電磁石はアーマチュアの一側に対向して固定配置され、開弁側電磁石との間の最大間隔を規制されるとともにアーマチュアに対する近接・離反移動を可能としてアーマチュアの他側に閉弁側電磁石が対向配置され、該閉弁側電磁石と固定位置との間に閉弁側電磁石をアーマチュアから離反する方向に付勢する第3ばねが設けられることを特徴とする。
【0009】
請求項5記載の発明は、上記請求項1ないし4記載のいずれかに記載の発明の構成に加えて、閉弁側電磁石が開弁側電磁石との間の間隔を最大とした規制位置に在る状態での閉弁側電磁石への通電に伴なって該閉弁側電磁石にアーマチュアが吸引されるときの反力により閉弁側電磁石が前記規制位置からアーマチュアに当接するまで移動する第1距離が、閉弁側電磁石がアーマチュアに当接した時点での機関弁の位置から該機関弁の着座時点での位置までの第2距離よりも大きく設定されることを特徴とする。
【0010】
請求項6記載の発明は、上記請求項5記載の発明の構成に加えて、閉弁側電磁石がアーマチュアに当接する際の機関弁の閉弁方向への移動速度が略0近傍に設定されることを特徴とする。
【0011】
請求項7記載の発明は、上記請求項5記載の発明の構成に加えて、第1距離から第2距離を減算した値が、最大の熱膨張状態に在る機関弁の閉弁着座時に閉弁側電磁石の規制位置への当接を回避し得る程度に設定されることを特徴とする。
【0012】
請求項8記載の発明は、上記請求項4記載の発明の構成に加えて、第3ばねのセット荷重が閉弁側電磁石がその通電時に発揮する最大の電磁力よりも小さく設定され、閉弁側電磁石がアーマチュアに当接した状態で第3ばねが発揮するばね力が、そのときの第1および第2ばねのばね力の差によりアーマチュアに作用する開弁方向の力よりも大きく設定されることを特徴とする。
【0013】
さらに請求項9記載の発明は、上記請求項1ないし4のいずれかに記載の発明の構成に加えて、固定のハウジング内に摺動可能に嵌合された閉弁側電磁石に、該ハウジングに接触して摺動抵抗を発揮する抵抗部材が設けられることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【0015】
図1ないし図4は本発明の第1実施例を示すものであり、図1は機関弁が中立位置に在る状態での動弁装置の縦断面図、図2は閉弁作動時の機関弁のリフトおよび閉弁側電磁石の移動状態を示す図、図3は機関弁が中立位置から閉弁位置側に移動した状態での図1に対応する縦断面図、図4は機関弁が閉弁位置に在る状態での図1に対応する縦断面図である。
【0016】
先ず図1において、シリンダヘッド1には、弁口2を中央部に開口させた弁座3が燃焼室4に臨んで設けられ、弁座3に着座可能な吸気弁あるいは排気弁としての機関弁5に電磁駆動手段61 が連結される。
【0017】
この電磁駆動手段61 は、シリンダヘッド1上に固設される非磁性材料製のハウジング71 と、機関弁5のステム5aに固設されてハウジング71 内に移動可能に収納されるアーマチュア8と、該アーマチュア8を吸引して機関弁5を閉弁作動せしめる電磁力を発揮可能としてハウジング71 内に配置される閉弁側電磁石91 と、前記アーマチュア8を吸引して機関弁5を開弁作動せしめる電磁力を発揮可能としてハウジング71 内に配置される開弁側電磁石101 と、機関弁5の閉弁方向に向けてアーマチュア8を付勢する第1ばね111 と、機関弁5の開弁方向に向けてアーマチュア8を付勢する第2ばね121 と、両電磁石91 ,101 間に設けられる弾発手段としての第3ばね131 とを備える。
【0018】
ハウジング71 は、下端を開放するとともに上端を閉じた円筒状に形成されるものであり、シリンダヘッド1の上面との間に作動室14を形成するようにしてシリンダヘッド1の上面に結合される。機関弁5のステム5aは、シリンダヘッド1に固設されるガイド筒15に摺動可能に嵌合されて、作動室14内に突入されており、該作動室14内でステム5aに円盤状のアーマチュア8が一体的に固設される。
【0019】
閉弁側電磁石91 は、アーマチュア8の上面側に開放した略U字状の横断面形状を有するとともにステム5aと同軸のリング状に形成されたヨーク16内にコイル17が収納されて成るものであり、ヨーク16には、その上端から半径方向外方に張出す鍔部16aが一体に設けられ、鍔部16aの外周面をハウジング71 の内周面に摺接させるようにして閉弁側電磁石91 がハウジング71 の上部に摺動可能に嵌合される。また開弁側電磁石101 は、アーマチュア8の下面側に開放した略U字状の横断面形状を有するとともにステム5aを同軸に囲繞するリング状に形成されたヨーク18内にコイル19が収納されて成るものであり、ヨーク18には、その下端から半径方向外方に張出す鍔部18aが一体に設けられ、鍔部18aの外周面をハウジング71 の内周面に摺接させるようにして開弁側電磁石101 がハウジング71 の下部に摺動可能に嵌合される。すなわち閉弁側電磁石91 および開弁側電磁石101 は、アーマチュア8に対する近接・離反移動を可能としてアーマチュア8の上下両側に対向配置され、それらの電磁石91 ,101 間の最大間隔は、閉弁側電磁石91 がハウジング71 の上端閉塞部に当接するとともに開弁側電磁石101 がシリンダヘッド1の上面に当接することにより規制されることになる。
【0020】
第3ばね131 は、強磁性体ではない材料によりコイル状に形成されるものであり、閉弁側電磁石91 の鍔部16aならびに開弁側電磁石101 の鍔部18a間に縮設され、この第3ばね131 により両電磁石91 ,101 は相互に離反する方向に付勢されることになる。しかも第3ばね131 のセット荷重は、閉弁側電磁石91 がその通電時に発揮する最大の電磁力よりも小さく設定される。
【0021】
第1および第2ばね111 ,121 は強磁性体ではない材料によりそれぞれコイル状に形成されるものであり、第1ばね111 は、作動室14内でシリンダヘッド1の上面とアーマチュア8との間に縮設され、第2ばね121 は、作動室14内でハウジング71 の上端閉塞部とアーマチュア8との間に縮設される。而して第1および第2ばね111 ,121 は、両電磁石91 ,101 の非通電状態に在ってはアーマチュア8を両電磁石91 ,101 間の中立位置に弾発保持する働きをし、その状態で機関弁5は半開状態に在る。
【0022】
このような電磁駆動手段61 におけるアーマチュア8および閉弁側電磁石91 の作動について図2を参照しながら次に説明すると、アーマチュア8が中立位置に在る時刻t1 で閉弁側電磁石91 への通電を開始すると、アーマチュア8は閉弁側電磁石91 で吸引されて閉弁方向に作動するが、その吸引反力により、閉弁側電磁石91 は、第3ばね131 のばね力に抗してハウジング71 の上端閉塞部に当接した規制位置からアーマチュア8側に移動し、時刻t2 において図3で示すようにアーマチュア8に閉弁側電磁石91 が当接する。而して閉弁側電磁石91 が前記規制位置からアーマチュア8に当接するまで移動する第1距離δ1 は、閉弁側電磁石91 がアーマチュア8に当接した時点t 2 での機関弁5の位置から該機関弁5の着座時点t 3 での位置までの第2距離δ2 よりも大きく(δ1 >δ2 )設定されている。しかも閉弁側電磁石91 がアーマチュア8に当接する際のアーマチュア8すなわち機関弁5の閉弁方向への移動速度は略0となるように設定されている。
【0023】
閉弁側電磁石91 がアーマチュア8に接触して一体化されると、アーマチュア8には、第3ばね131 のばね力が閉弁方向に作用するとともに、圧縮されてばね力を増大した第2ばね121 のばね力から伸長されてばね力を減少した第1ばね111 のばね力を減算したばね力が開弁方向に作用することになり、この際の第3ばね131 の閉弁方向へのばね力が、第1および第2ばね111 ,121 のばね力の差による開弁方向の力よりも大きく設定されている。したがって閉弁側電磁石91 がアーマチュア8に接触した後には、アーマチュア8すなわち機関弁5はばね力による機械的な力で閉弁方向に駆動されることになり、時刻t3 において図4で示すように機関弁5が閉弁着座することになる。
【0024】
この機関弁5の閉弁着座状態では、ハウジング71 の上端閉塞部と閉弁側電磁石91 との間には、第1距離δ1 から第2距離δ2 を減算した値δ3 だけ間隔があくことになり、この距離δ3 は、最大の熱膨張状態に在る機関弁5の閉弁着座時に閉弁側電磁石91 がハウジング71 の上端閉塞部に当接することを回避し得る程度に設定される。
【0025】
ところで、機関弁5が閉弁着座した後にあっては、閉弁側電磁石91 およびアーマチュア8が相互間にクリアランスなく接触しているものであるので、閉弁側電磁石91 への通電量を減少しても機関弁5の閉弁着座状態を維持し得るものであり、時刻t4 で閉弁側電磁石91 への通電量が減少される。
【0026】
また機関弁5の開弁時には、閉弁側電磁石91 への通電を停止して、開弁側電磁石101 に通電するようにすればよく、そうすればアーマチュア8が開弁側電磁石101 側に吸引され、機関弁5が開弁作動する。この際、機関弁5の開弁作動途中で開弁側電磁石101 がその吸引反力によってアーマチュア8側に移動して該アーマチュア8に当接するが、その後には第3ばね131 のばね力によって開弁側電磁石101 がシリンダヘッド1の上面に当接するまで移動することになる。
【0027】
次にこの第1実施例の作用について説明すると、機関弁5の閉弁時にはその閉弁着座前に閉弁側電磁石91 がアーマチュア8に当接され、その後、着座するまではばね力により機関弁5が機械的に閉弁作動せしめられることになる。したがって、機関弁5の閉弁着座直前の閉弁方向の荷重は、第1、第2および第3ばね111 ,121 ,131 のばね力設定により定められることになり、機械的な荷重制御により閉弁着座直前の作動速度を制御することができるので、閉弁側電磁石91 の通電電流制御に比べて容易かつ信頼性の高い着座速度制御が可能となる。しかも閉弁側電磁石91 がアーマチュア8にクリアランス無く接触するので、機関弁5を閉弁状態に保持するための閉弁側電磁石91 の通電電流を比較的低く設定することが可能となる。
【0028】
また閉弁側電磁石91 がアーマチュア8に当接する際のアーマチュア8の速度が略0と設定されていることにより、閉弁側電磁石91 のアーマチュア8への接触音を比較的低くすることができる。さらに閉弁側電磁石91 がハウジング71 の上端閉塞部に当接した規制位置からアーマチュア8に当接するまで移動する第1距離δ1 が、閉弁側電磁石91 がアーマチュア8に当接した時点t 2 での機関弁5の位置から該機関弁5の着座時点t 3 での位置までの第2距離δ2 よりも大きく設定されていることにより、機関弁5の確実な閉弁着座状態を得ることができ、第1距離δ1 から第2距離δ2 を減算した値δ3 が、最大の熱膨張状態に在る機関弁5の閉弁着座時に閉弁側電磁石91 がハウジング71 の上端閉塞部に当接することを回避し得る程度に設定されていることにより、機関弁5の熱膨張を補償して確実な閉弁着座状態を得ることができる。
【0029】
さらに第1、第2および第3ばね111 ,121 ,131 は、強磁性体ではない材料から形成されるものであり、閉弁側電磁石91 および開弁側電磁石101 の通電により生じる磁界にそれらのばね111 〜131 が悪影響を及ぼすことはない。
【0030】
本発明の他の実施例として、開弁側電磁石101 はハウジング71 の下端部に固定されていてもよい。
【0031】
図5は本発明の第2実施例を示すものであり、上記第1実施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。
【0032】
この電磁駆動手段62 は、シリンダヘッド1上に固設される非磁性材料製のハウジング71 と、機関弁5のステム5aに固設されてハウジング71 内に移動可能に収納されるアーマチュア8と、該アーマチュア8を吸引して機関弁5を閉弁作動せしめる電磁力を発揮可能としてハウジング71 内に配置される閉弁側電磁石92 と、前記アーマチュア8を吸引して機関弁5を開弁作動せしめる電磁力を発揮可能としてハウジング71 内に配置される開弁側電磁石101 と、機関弁5の閉弁方向に向けてアーマチュア8を付勢する第1ばね111 と、機関弁5の開弁方向に向けてアーマチュア8を付勢する第2ばね121 と、両電磁石92 ,101 間に設けられる弾発手段としての第3ばね131 とを備える。
【0033】
閉弁側電磁石92 は、アーマチュア8の上面側に開放した略U字状の横断面形状を有するとともにステム5aと同軸のリング状に形成されたヨーク16内にコイル17が収納されて成るものであり、ヨーク16には、その上端から半径方向外方に張出してハウジング71 の内周面に摺接する鍔部16aが一体に設けられ、該鍔部16aの外周面には、ハウジング71 の内周面に接触して摺動抵抗を発揮する抵抗部材としてのOリング20が装着される。
【0034】
この第2実施例によれば、上記第1実施例の効果に加えて、機関弁5の閉弁着座速度をさらに弱めることが可能となる。
【0035】
図6は本発明の第3実施例を示すものであり、上記各実施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。
【0036】
この電磁駆動手段63 は、シリンダヘッド1上に固設される非磁性材料製のハウジング72 と、機関弁5のステム5aに固設されてハウジング72 内に移動可能に収納されるアーマチュア8と、該アーマチュア8を吸引して機関弁5を閉弁作動せしめる電磁力を発揮可能としてハウジング72 内に配置される閉弁側電磁石93 と、前記アーマチュア8を吸引して機関弁5を開弁作動せしめる電磁力を発揮可能としてハウジング72 内に配置される開弁側電磁石102 と、両電磁石93 ,102 間に設けられる弾発手段132 とを備える。
【0037】
閉弁側電磁石93 は、アーマチュア8の上面側に開放した略U字状の横断面形状を有するとともにステム5aと同軸のリング状に形成されたヨーク16内にコイル17が収納されて成るものであり、ヨーク16には、その上端から半径方向内方に張出す鍔部16bが一体に設けられ、ヨーク16の外面をハウジング72 の内面に摺接させるようにして閉弁側電磁石93 がハウジング72 の上部に摺動可能に嵌合される。また開弁側電磁石102 は、アーマチュア8の下面側に開放した略U字状の横断面形状を有するとともにステム5aを同軸に囲繞するリング状に形成されたヨーク18内にコイル19が収納されて成るものであり、ヨーク18には、その下端から半径方向内方に張出す鍔部18bが一体に設けられ、ヨーク18の外面をハウジング72 の内面に摺接させるようにして開弁側電磁石102 がハウジング72 の下部に摺動可能に嵌合される。すなわち閉弁側電磁石93 および開弁側電磁石102 は、アーマチュア8に対する近接・離反移動を可能としてアーマチュア8の上下両側に対向配置され、それらの電磁石93 ,102 間の最大間隔は、閉弁側電磁石93 がハウジング72 の上端閉塞部に当接するとともに開弁側電磁石102 がシリンダヘッド1の上面に当接することにより規制されることになる。
【0038】
弾発手段132 は、開弁側電磁石102 における鍔部18bおよびアーマチュア8間に縮設される第1ばね112 と、閉弁側電磁石93 における鍔部16bおよびアーマチュア8間に縮設される第2ばね122 とから成るものであり、この弾発手段132 は、閉弁側電磁石93 および開弁側電磁石102 を相互に離反する方向のばね力を発揮するとともに、両電磁石93 ,102 の非通電状態ではアーマチュア8を所定の中立位置に保持するばね力を発揮する。
【0039】
この第3実施例によれば、閉弁側電磁石93 への通電により機関弁5を閉弁作動させると、閉弁側電磁石93 がアーマチュア8側に移動して該アーマチュア8に当接し、その後は、伸長状態となってばね力が比較的弱くなった第1ばね112 により機関弁5が閉弁着座することになる。したがって上記第1実施例と同様の効果を奏することができ、しかも弾発手段132 は、アーマチュア8を中立位置に保持する働きをもするので、ばねの個数を減らして部品点数の低減に寄与することができる。
【0040】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
【0041】
【発明の効果】
以上のように、請求項1、3および4記載の発明によれば、機関弁の閉弁着座前に閉弁側電磁石をアーマチュアに当接させ、その後、着座するまではばね力により機関弁を機械的に閉弁作動せしめることにより、容易かつ信頼性の高い着座速度制御が可能となり、しかも閉弁側電磁石をアーマチュアにクリアランス無く接触せしめることにより機関弁を閉弁状態に保持するための閉弁側電磁石の通電電流を比較的低く設定することができる。
【0042】
また請求項2記載の発明によれば、アーマチュアを中立位置に保持する働きを弾発手段で兼用することにより部品点数を低減することができる。
【0043】
請求項5記載の発明によれば、閉弁側電磁石が規制位置からアーマチュアに当接するまで移動する第1距離を、閉弁側電磁石がアーマチュアに当接した時点での機関弁の位置から該機関弁の着座時点での位置までの第2距離よりも大きく設定したことにより、機関弁の確実な閉弁着座状態を得ることができる。
【0044】
請求項6記載の発明によれば、閉弁側電磁石がアーマチュアに当接する際の機関弁の閉弁方向への移動速度が略0近傍であることにより、アーマチュアへの閉弁側電磁石の接触音を減少させることができる。
【0045】
請求項7記載の発明によれば、第1距離から第2距離を減算した値の設定により、機関弁が最大熱膨張状態にあっても閉弁側電磁石の規制位置への当接が回避され、熱膨張を補償して確実な閉弁着座状態を得ることができる。
【0046】
請求項8記載の発明によれば、各ばねのばね力および閉弁側電磁石の電磁力設定により、機関弁の閉弁着座前に閉弁側電磁石をアーマチュアに当接させた後に機関弁をばね力より着座させるようにした作動を確実に得ることができる。
【0047】
さらに請求項9記載の発明によれば、抵抗部材で摺動抵抗を発揮せしめることにより機関弁の閉弁着座速度をさらに緩やかにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例において機関弁が中立位置に在る状態での動弁装置の縦断面図である。
【図2】閉弁作動時の機関弁のリフトおよび閉弁側電磁石の移動状態を示す図である。
【図3】機関弁が中立位置から閉弁位置側に移動した状態での図1に対応する縦断面図である。
【図4】機関弁が閉弁位置に在る状態での図1に対応する縦断面図である。
【図5】第2実施例の図1に対応した縦断面図である。
【図6】第3実施例の図1に対応した縦断面図である。
【符号の説明】
5・・・機関弁
71 ・・・ハウジング
8・・・アーマチュア
91 ,92 ,93 ・・・閉弁側電磁石
101 ,102 ・・・開弁側電磁石
111 ,112 ・・・第1ばね
121 ,122 ・・・第2ばね
131 ・・・弾発手段としての第3ばね
132 ・・・弾発手段
20・・・抵抗部材としてのOリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve operating apparatus for an internal combustion engine that opens and closes an engine valve by electromagnetic force exerted by an electromagnet.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, such an apparatus is already known from, for example, US Pat. No. 3,882,833 and International Application Publication No. WO95 / 00959.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above conventional one, the valve closing side and valve opening side electromagnets are fixedly arranged opposite to both sides of the armature, and in order to obtain a reliable valve seating state of the engine valve, when the engine valve is closed, It is necessary to set a clearance between the valve-closing electromagnet and the armature. To keep the engine valve, that is, the armature, in the valve-closing position, the valve-side electromagnet exerts a relatively large suction electromagnetic force. The energizing current must be relatively large. In addition, speed control when the engine valve is seated is performed by adjusting the energization current to the valve closing side electromagnet. However, in the region where the gap between the valve closing side electromagnet and the armature is very small, the electromagnetic force is sensitive to changes in the current. It is difficult to precisely control the attraction electromagnetic force of the valve-closing electromagnet.
[0004]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a valve operating device for an internal combustion engine that reduces the holding current when the engine valve is closed and facilitates seating speed control.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to
[0006]
Further, in the invention described in
[0007]
In addition to the configuration of the invention described in
[0008]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an armature interlocked with and coupled to an engine valve, a valve-closing electromagnet that exerts an electromagnetic force on the armature to actuate the engine valve in a valve closing direction when energized, and the engine valve opened when energized. A valve-opening electromagnet that exerts an electromagnetic force acting on the armature on the armature, and a spring force that holds the armature in a predetermined neutral position when both the electromagnets are not energized to bias the armature from both sides In the valve operating apparatus for an internal combustion engine including the second spring, the valve-opening electromagnet is fixedly disposed facing one side of the armature, and the maximum distance between the valve-opening electromagnet is restricted and the proximity to the armature A valve-closing electromagnet is arranged opposite to the other side of the armature to enable separation movement, and the valve-closing electromagnet is separated from the armature between the valve-closing electromagnet and the fixed position. Wherein the third spring for biasing direction is provided.
[0009]
According to a fifth aspect of the invention, in addition to the configuration of the invention according to any one of the first to fourth aspects, the valve-closing electromagnet is located at a restriction position where the distance between the valve-opening electromagnet is maximized. The first distance by which the valve-closing electromagnet moves from the restriction position until it contacts the armature due to the reaction force when the armature is attracted to the valve-closing electromagnet as the valve-closing electromagnet is energized However, it is characterized in that it is set to be larger than the second distance from the position of the engine valve when the valve-closing electromagnet contacts the armature to the position when the engine valve is seated .
[0010]
According to the sixth aspect of the invention, in addition to the configuration of the fifth aspect of the invention, the moving speed of the engine valve in the valve closing direction when the valve-closing electromagnet contacts the armature is set to approximately zero. It is characterized by that.
[0011]
According to the seventh aspect of the invention, in addition to the configuration of the fifth aspect of the invention, the value obtained by subtracting the second distance from the first distance is closed when the engine valve in the maximum thermal expansion state is closed. The valve-side electromagnet is set to such an extent that it can avoid contact with the restriction position.
[0012]
According to the eighth aspect of the invention, in addition to the configuration of the fourth aspect of the invention, the set load of the third spring is set smaller than the maximum electromagnetic force exerted by the valve-closing electromagnet when energized. The spring force exerted by the third spring when the side electromagnet is in contact with the armature is set larger than the force in the valve opening direction acting on the armature due to the difference in spring force between the first and second springs at that time. It is characterized by that.
[0013]
In addition to the configuration of any of the first to fourth aspects of the present invention, a ninth aspect of the present invention is directed to a valve-closing electromagnet slidably fitted in a fixed housing. A resistance member that exhibits sliding resistance upon contact is provided.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.
[0015]
1 to 4 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a valve operating apparatus in a state where an engine valve is in a neutral position, and FIG. 2 is an engine at the time of valve closing operation. FIG. 3 is a longitudinal sectional view corresponding to FIG. 1 in a state where the engine valve is moved from the neutral position to the valve closing position side, and FIG. 4 is a diagram showing the state in which the engine valve is closed. It is a longitudinal cross-sectional view corresponding to FIG. 1 in the state which exists in a valve position.
[0016]
First, in FIG. 1, a
[0017]
The electromagnetic driving means 61 is an armature movably accommodated and the housing 71 made of non-magnetic material fixedly provided on the
[0018]
The housing 71 is intended to be formed in a cylindrical shape closed upper end with opening the lower end, it is coupled to the upper surface of the
[0019]
Valve-closing electromagnet 9 1, which coils 17 in the
[0020]
[0021]
The first and second springs 11 1 and 12 1 are each formed in a coil shape from a material that is not a ferromagnetic material, and the first spring 11 1 is formed in the working
[0022]
Next will be described with reference to FIG. 2 the operation of the
[0023]
When the valve-closing electromagnet 9 1 contacts and is integrated with the
[0024]
The closed seating state of the
[0025]
Incidentally, in the after
[0026]
Further, when the
[0027]
Next, to explain the action of this first embodiment, at the time of closing of the
[0028]
Further, by the speed of the
[0029]
Further, the first, second, and
[0030]
Another embodiment of the present invention, the valve-opening
[0031]
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention, and parts corresponding to the first embodiment are given the same reference numerals.
[0032]
The electromagnetic driving means 6 2, a non-magnetic material made of a housing 71 which is fixed on the
[0033]
Valve-closing electromagnet 9 2, which coils 17 in the
[0034]
According to the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the valve seating speed of the
[0035]
FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention, and portions corresponding to the respective embodiments are given the same reference numerals.
[0036]
The electromagnetic driving means 6 3 includes a nonmagnetic material made of the housing 7 2 fixedly provided on the
[0037]
Valve-closing electromagnet 9 3, which coils 17 in the
[0038]
The elastic means 13 2 is contracted between the first spring 11 2 that is contracted between the
[0039]
According to the third embodiment, when the closed actuating the
[0040]
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. Is possible.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the first, third, and fourth aspects of the invention, the valve-closing electromagnet is brought into contact with the armature before the engine valve is closed and seated. By mechanically closing the valve, it is possible to easily and reliably control the seating speed, and to close the engine valve in the closed state by bringing the valve-closing electromagnet into contact with the armature without any clearance. The energizing current of the side electromagnet can be set relatively low.
[0042]
According to the second aspect of the invention, the number of parts can be reduced by combining the function of holding the armature in the neutral position with the elastic means.
[0043]
According to the fifth aspect of the present invention, the first distance that the valve-closing electromagnet moves from the restriction position until it contacts the armature is changed from the position of the engine valve when the valve-closing electromagnet contacts the armature to the engine. By setting it to be larger than the second distance to the position at the time when the valve is seated, a reliable closed seating state of the engine valve can be obtained.
[0044]
According to the sixth aspect of the present invention, since the moving speed of the engine valve in the valve closing direction when the valve-closing electromagnet abuts on the armature is approximately zero, the contact sound of the valve-closing electromagnet to the armature Can be reduced.
[0045]
According to the seventh aspect of the present invention, by setting the value obtained by subtracting the second distance from the first distance, contact of the valve-closing electromagnet with the restriction position is avoided even when the engine valve is in the maximum thermal expansion state. Thus, it is possible to compensate for the thermal expansion and obtain a reliable valve-sitting state.
[0046]
According to the eighth aspect of the present invention, the springs of the respective springs and the electromagnetic force of the valve-closing electromagnet are set so that the engine valve is spring-loaded after the valve-closing electromagnet is brought into contact with the armature before the engine valve is closed. It is possible to reliably obtain an operation in which the user is seated by force.
[0047]
According to the ninth aspect of the present invention, the valve seating speed of the engine valve can be further moderated by exerting sliding resistance with the resistance member.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a valve operating apparatus in a state where an engine valve is in a neutral position in a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a lift state of an engine valve and a moving state of a valve closing side electromagnet during valve closing operation.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view corresponding to FIG. 1 in a state where the engine valve is moved from the neutral position to the valve closing position.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view corresponding to FIG. 1 in a state where the engine valve is in a valve closing position.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view corresponding to FIG. 1 of a second embodiment.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view corresponding to FIG. 1 of a third embodiment.
[Explanation of symbols]
5 ... Engine valve 7 1 ...
Claims (9)
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