(57)【要約】      （修正有）【課題】機構のコンパクト化と消費電力を低減した内燃機関の吸排気電磁駆動バルブを提供する。【解決手段】電磁駆動バルブ装置は，中空状電磁駆動コイル９ａ，９ｂ，９ｃへの通電によって発生する電磁力を円柱状磁性体アマチュア２に作用させることにより，円柱状磁性体アマチュア２を軸方向に往復運動させてバルブＡを開閉する。円柱状非磁性体の軸１ｂを円柱状磁性体アマチュア２と磁性体バルブ軸１との間に，同一軸径で接合してバルブを一体化させる。バルブ軸１にはバルブ軸部溝５を設けて，ここに止め輪６を挿入してバルブガイド４からの離脱を防止する構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状磁性体アーマチャと非磁性体のバルブ軸とを同一軸径で接合したバルブと，前記円柱状磁性体アーマチャに電磁力を作用させる電磁力発生手段により，前記バルブを開閉駆動する内燃機関の電磁駆動バルブ装置において，前記電磁力発生手段は，前記，円柱状磁性体アーマチャの周囲に，円筒状磁性体ヨーク内に複数の中空状電磁駆動コイルをその長さ方向に配置して駆動することを特徴とする内燃機関の電磁駆動バルブ
【請求項２】
円柱状磁性体アーマチャと非磁性体のバルブ軸を同一軸径で接合させてバルブを構成する内燃機関の電磁駆動バルブ．
【請求項３】
円柱状磁性体アーマチャと磁性体のバルブ軸との間に介在させた円柱状非磁性体軸を同一軸径で接合してバルブを構成する内燃機関の電磁駆動バルブ．
【請求項４】
円柱状磁性体アーマチャの周囲に複数の円筒状電磁駆動コイルを，その長さ方向に配置させた内燃機関の電磁駆動バルブ．
【請求項５】
バルブの軸に設けた溝に止め輪を挿入し，バルブ軸がバルブガイドから離脱するのを回避する内燃機関の電磁駆動バルブ．
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は，内燃機関の吸排気バルブを構成するバルブを電磁力で駆動する内燃機関の電磁駆動バルブ装置に関する．
【発明の属する従来の技術】
【０００２】  従来の内燃機関の電磁駆動コイルに発生する電磁力によって吸排気バルブを開閉駆動する電磁駆動バルブ装置について，図面をもって説明すると，図６が全体概略構成図である．
【０００３】  図６において，軸部１３は、一端に傘部１４を有し，その端には磁性体よりなるリング状のアマチュア１５を前記軸部１３と同軸上に接続してバルブＢを構成し，バルブガイド２２によって軸方向に摺動可能に支持されている．電磁コイル１６，１８を保持するコア１７，１９は，アマチュア１５の上下に所定距離離して配設されている．さらに，コア１７，１９は中空部を有し，該中空部に前記アマチュア１５を介して軸部１３を上方に付勢する第１のスプリング２０と，前記アマチュア１５を介して軸部１３を下方に付勢する第２のスプリング２１を収容している．スプリング２０，２１によって構成されるバネ系は，前記プランジャ１５が前記コア１７，１９間の中央に位置するとき，平衡状態となるよう調節される．
【０００４】  上記のように構成された電磁駆動バルブ装置において，上方の電磁コイル１６に電流を供給すると，この電磁コイル１６を保持するコア１７とアマチュア１５の間に電磁吸引力が発生し，その結果，バルブＢが図６の上方に変位する．逆に，下方の電磁コイル１８に電流を供給すると，コア１９とアマチュア１５の間に電磁吸引力が発生し，前記バルブＢは図６の下方に向けて変位することになる．
【０００５】  本発明にかかる先行技術文献としては，上述した特許文献１のほかに次に示す特許文献２が挙げられる．
【特許文献１】特許公開平８−２３２６２１
【特許文献２】特許公開２００９−１９６１９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  しかしながら，従来の電磁駆動バルブ装置では，コアとアマチュア間の距離が長くなると吸引力が著しく低下する．さらに，軸部を上下方向に付勢するスプリングが付設されているため，これに抗して吸引する電磁駆動コイルの動力が大きくなり，電力消費量が増加するとともに，装置が大きくなるといった問題がある．【０００７】  そこで，本発明は，大きな電磁力の原因となるバルブスプリングを不要として，電磁駆動動力を低減させ，円柱状磁性体アマチュアと非磁性体バルブ軸とを同一軸径で接合させ，その周囲に複数の中空状電磁駆動コイルを長さ方向に配置する．
その中心部には円柱状磁性体アマチュアを貫通させ，複数の中空状電磁駆動コイルに通電することによって，バルブに往復運動を与えてバルブ傘部の開閉を行わせたコンパクトな電磁駆動バルブ装置を提供することを目的とする．【０００８】  請求項１記載の発明では，円筒状磁性体ヨークと磁性体側壁で囲まれた空間内に，複数の中空状電磁駆動コイルをその長さ方向に配置し，その中心部を円柱状磁性体アマチュアと非磁性体のバルブ軸とを軸端部で，同一軸径にて接合させた軸を貫通させ，複数の中空状電磁駆動コイルに通電して電磁力を発生させることによって，バルブを往復運動させて開閉を行わせる．【０００９】  上記の構成によれば，バルブスプリングが不要になることと，バルブの往復質量が激減するため，電磁駆動コイルの電磁力が小さくでき，電力消費量を低減できる．【００１０】  請求項２記載の発明では，円柱状磁性体アマチュアと非磁性体のバルブ軸を軸端部で，同一軸径にて接合させてバルブを一体化し，円柱状磁性体アマチュアの周囲に配置した複数の中空状電磁駆動コイルに通電することによって，バルブを往復運動させることができる．【００１１】  上記の構成によれば，円柱状磁性体アマチュアと非磁性体バルブ軸が同一軸径で構成されているため，バルブの往復質量が激減することと，分解・組立が極めて迅速に行うことが可能になる．【００１２】  請求項３記載の発明では，円柱状非磁性体の軸を円柱状磁性体アマチュアと磁性体のバルブ軸との間に同一軸径で接合してバルブを一体化させる．円柱状非磁性体軸の長さは中空状電磁駆動コイルの通電によって，磁性体のバルブ軸が電磁力によって吸引されない長さとする．【００１３】  上記の構成によれば，バルブ軸が磁性体の場合でも，複数の中空状電磁駆動コイルに通電することによって，円柱状磁性体アマチュアに電磁力を付勢させ，バルブを往復させることが可能になる．【００１４】  請求項４記載の発明では，円柱状磁性体アーマチャの周囲に複数の中空状電磁駆動コイルをその長さ方向に配置させている．
上記の構成によれば，バルブ変位に応じて，各々の中空状電磁駆動コイルへの通電時間を適切に与えることによって，任意のバルブ変位を与えることができる．【００１５】  請求項５記載の発明では，バルブ軸に溝を設けて，ここに止め輪を挿入したバルブ構成としている．【００１６】  上記の構成によれば，中空状電磁駆動バルブに通電しないような内燃機関停止時に，本発明のバルブ軸固定の止め輪によってバルブ軸がバルブガイドから離脱することを回避できる．
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態において，円柱状磁性体アーマチャと磁性体のバルブ軸間に円柱状非磁性体軸を接合した電磁駆動バルブ装置とバルブ軸部溝の断面図．
【図２】円柱状磁性体アーマチャと磁性体のバルブ軸間に円柱状非磁性体軸を接合した電磁駆動バルブ装置と，バルブ軸部溝に止め輪を挿入固定した断面図．
【図３】円柱状磁性体アーマチャと非磁性体のバルブ軸を接合した電磁駆動バルブ装置と，バルブ軸部溝に止め輪を挿入固定した断面図．
【図４】円柱状磁性体アーマチャと磁性体のバルブ軸間に円柱状非磁性体軸を接合したバルブ構成の場合における電磁駆動バルブ装置のバルブ開閉動作説明図
【図５】円柱状磁性体アーマチャと非磁性体バルブ軸を接合したバルブ構成の場合の電磁駆動バルブ装置のバルブ開閉動作説明図．
【図６】従来の電磁駆動バルブ装置の実施例を示す断面図．
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】  以下，本発明による電磁駆動バルブ装置の実施の形態を図面に基づいて説明する．【００１９】  図１，２，３は実施形態としての電磁駆動バルブ装置の断面図を示す．
図１において，電磁力を発生する駆動装置は円筒状磁性体ヨーク７と，その両端に磁性体側壁７ａ，７ｂを配置し，円筒状磁性体ヨーク７の内部空間には中空状電磁駆動コイル９ａ，９ｂ，９ｃを配置し，その中心部を円筒状磁性体アマチュア２が貫通している．【００２０】  図１において，円柱状非磁性体軸１ｂを円筒状磁性体アマチュア２とバルブ軸１間に軸端部３ａ，３ｂにて同一軸径で接合させる．
円柱状非磁性体の軸１ｂの長さは，中空状電磁駆動コイル９ａ，９ｂ，９ｃに通電した場合，その電磁力によって磁性体のバルブ軸１が磁性体の側壁７ｂに吸引されないように設定する．【００２１】このような処置によって，中空状電磁駆動コイル９ａ，９ｂ，９ｃによる電磁力が，磁性体のバルブ軸１の影響を受けずに，円筒状磁性体アマチュア２に集中・付勢してバルブの往復運動を行わせることができる．【００２２】  図３において，非磁性体のバルブ軸１と円柱状磁性体アマチュア２を軸端部３にて同一軸径で接合させる．【００２３】このような処置によって，中空状電磁駆動コイル９ａ，９ｂ，９ｃによる電磁力が，円筒状磁性体アマチュア２に集中・付勢して安定したバルブの往復運動を行わせることができる．【００２４】  図４および図５に示すバルブ開閉動作図において，バルブＡの変位方法は，バルブ傘１ａを開くときには，複数の中空状電磁駆動コイル９ｂと９ｃに通電すると，円柱状磁性体アマチュア２が複数の中空状電磁駆動コイルの電磁力によって吸引されて，図４および図５の（２）に示すように，バルブ傘部１ａが開口する．【００２５】  図４および図５に示すバルブ開閉動作図において，バルブ傘部１ａを閉じるときには，複数の中空状電磁駆動コイル９ａと９ｂに通電すると，円柱状磁性体アマチュア２が複数の中空状電磁駆動コイルの電磁力によって吸引されて，図４および図５の（３）に示すように，バルブ傘部１ａをバルブ座１２に着座して閉止させる．【００２６】  図１において，内燃機関停止時に，バルブ軸１がバルブガイド４から離脱するのを防止するために，バルブ軸１にバルブ軸部溝５を設けて，ここに止め輪６を挿入して固定する．
図２において，止め輪６をバルブ軸部溝５に挿入して固定する．
この処置により，バルブ軸１に固定の止め輪６がバルブガイド端部４ａにて停止し，バルブ軸１が離脱するのを防止できる．
【発明の効果】
【００２７】  内燃機関の回転数に対応して，バルブの開閉時期および変位を自由に設定できるので，低速から高速まで高トルクを確保できるとともに．燃費を低減できる．
【００２８】  従来のようなハルブ駆動のための機械的駆動装置が皆無となり，部品数が減少し，内燃機関構成が簡潔となる．
【００２９】  バルブスプリングが不要になるため，バルブ駆動のための電磁駆動動力が低減する．
【００３０】  円柱状磁性体アマチュアと非磁性体のバルブ軸とは，それぞれの軸端を同一軸径で接合させてバルブを構成しているため組立・分解等が迅速にでき，整備性の向上，部品数の大幅減少，製品コストを著しく低減できる．
【００３１】  磁性体のバルブ軸を使用するときには，円柱状磁性体アマチュアと磁性体のバルブ軸との間に円柱状非磁性体軸を軸端部で，同一軸径にて接合させてバルブを構成させることも可能で，製品コストを低減できる．
【産業上の利用可能性】
【００３２】  内燃機関では回転数に対して最大トルクまたは最高の熱効率を示す最適な吸排気バルブ開閉タイミングが存在する．したがって，本発明を適用することにより，最適な吸排気バルブ開閉タイミングを容易に設定できるので，広回転域および広負荷運転域で最大トルクと高熱効率が得られる．【００３３】  本発明を内燃機関の吸排気装置に適用することにより，多気筒機関では，低負荷時には燃焼気筒数を減らし，燃焼しない気筒にはバルブを閉止させることが容易に実現可能となり，燃費を低減できる．【００３４】  電磁駆動バルブは円柱状磁性体アマチュアをバルブ軸に接合したバルブ本体と電磁駆動装置のみで構成された簡潔構造で，従来の内燃機関と比較して部品数が減少し，機関シリンダヘッドレイアウトが簡潔になり，製品コストが安価になる．【００３５】  円柱状磁性体アマチュアと非磁性体のバルブ軸とは，それぞれの軸端を同一軸径で接合させてバルブを構成しているため，組立・分解等が迅速にでき，製品コストを著しく低減できる．【００３６】  簡潔な整備性の良い，電磁駆動バルブ装置を構成できるので，安価な製品を提供できる．
【符号の説明】
【００３７】Ａ・・・・・・バルブＡ
１・・・・・・バルブ軸
１ａ・・・・・バルブ傘部
１ｂ・・・・・円柱状非磁性体軸
２・・・・・・円柱状磁性体アマチュア
３・・・・・・円柱状磁性体アマチュアと非磁性体のバルブ軸接合部
３ａ・・・・・円柱状磁性体アマチュアと円柱状非磁性体軸接合部
３ｂ・・・・・円柱状非磁性体軸と磁性体バルブ軸接合部
４・・・・・・バルブガイド
４ａ・・・・・バルブガイド端部
５・・・・・・バルブ軸部溝
６・・・・・・止め輪
７・・・・・・円筒状磁性体ヨーク
７ａ・・・・・磁性体側壁
７ｂ・・・・・磁性体側壁
８・・・・・・非磁性体円筒
９ａ・・・・・中空状電磁駆動コイル
９ｂ・・・・・中空状電磁駆動コイル
９ｃ・・・・・中空状電磁駆動コイル
１０ａ・・・・スペーサ
１０ｂ・・・・スペーサ
１１・・・・・シリンダヘッド部
１２・・・・・バルブ座
１３・・・・・バルブ軸部
１４・・・・・バルブ傘部
１５・・・・・アマチュア
１６・・・・・電磁コイル
１７・・・・・コア
１８・・・・・電磁コイル
１９・・・・・コア
２０・・・・・スプリングａ
２１・・・・・スプリングｂ
２２・・・・・バルブガイド
Ｂ・・・・・・バルブＢ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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