JPH05195732A - 電磁駆動バルブ - Google Patents
電磁駆動バルブInfo
- Publication number
- JPH05195732A JPH05195732A JP4026031A JP2603192A JPH05195732A JP H05195732 A JPH05195732 A JP H05195732A JP 4026031 A JP4026031 A JP 4026031A JP 2603192 A JP2603192 A JP 2603192A JP H05195732 A JPH05195732 A JP H05195732A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- magnetic pole
- movable coil
- valve
- electromagnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
- F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
- F01L9/21—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means actuated by solenoids
- F01L2009/2105—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means actuated by solenoids comprising two or more coils
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
- F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
- F01L9/21—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means actuated by solenoids
- F01L2009/2115—Moving coil actuators
Landscapes
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】円柱状の磁極とこれを挾む左右磁極の空隙に鞍
型の可動コイルを配置し、該コイルへの通電による電磁
力により連結された電磁バルブを駆動する。 【構成】二段に積重ねられたセンタ磁極２０，６０に空
隙を介して左磁極２１，６１と右磁極２２，６２を対応
させて磁石３１，３２と磁石３３，３４により空隙に強
力な磁界を生じさせ上下の空隙には可動コイル５の弧部
５１，５２と５３，５４を対応させて下方に電磁バルブ
１を連結する。電磁バルブ１の駆動に際してはスプリン
グ１５，１６を介して可動コイル５に通電し、空隙を通
ずる磁束との電磁力により電磁バルブ１を駆動する。
型の可動コイルを配置し、該コイルへの通電による電磁
力により連結された電磁バルブを駆動する。 【構成】二段に積重ねられたセンタ磁極２０，６０に空
隙を介して左磁極２１，６１と右磁極２２，６２を対応
させて磁石３１，３２と磁石３３，３４により空隙に強
力な磁界を生じさせ上下の空隙には可動コイル５の弧部
５１，５２と５３，５４を対応させて下方に電磁バルブ
１を連結する。電磁バルブ１の駆動に際してはスプリン
グ１５，１６を介して可動コイル５に通電し、空隙を通
ずる磁束との電磁力により電磁バルブ１を駆動する。
Description
【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開閉駆動される電磁駆動
バルブに関する。
排気口に設けられ電磁力により開閉駆動される電磁駆動
バルブに関する。
【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り機械的な開閉操作が行
われるが、その開閉の自由度が小さいために電磁力によ
り駆動されて自由度を大きくした電磁バルブが種々開発
されている。
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り機械的な開閉操作が行
われるが、その開閉の自由度が小さいために電磁力によ
り駆動されて自由度を大きくした電磁バルブが種々開発
されている。
【０００３】この種の電磁バルブの駆動に際しては、例
えば本出願人による提案の特開平３−１０５００６号公
報に示されたバルブのように、バルブステムに磁極を取
付けこれを励磁コイルへの通電による固定磁極の磁気力
によって駆動するものがあり、また、ダイナミックスピ
ーカのようにセンター磁心に遊嵌された可動コイルにバ
ルブステムを接続したボイスコイルモータ（ＶＣＭ）構
造の電磁バルブなどが試みられている。
えば本出願人による提案の特開平３−１０５００６号公
報に示されたバルブのように、バルブステムに磁極を取
付けこれを励磁コイルへの通電による固定磁極の磁気力
によって駆動するものがあり、また、ダイナミックスピ
ーカのようにセンター磁心に遊嵌された可動コイルにバ
ルブステムを接続したボイスコイルモータ（ＶＣＭ）構
造の電磁バルブなどが試みられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のバルブステムに
質量のある磁極を備えたものでは可動部分の重量が増す
という不都合があり、また、センター磁心を磁束が通過
するＶＣＭ構造のものでは、可動コイルの起磁力による
磁束の乱れ（アマチュアリアクション）、センター磁心
との間に働く吸引力、またセンター磁心による磁路断面
積の絞りなどの問題がある。そして、大きな駆動力を得
るには可動コイルに通ずる電気エネルギーを大にすれば
よいが、通過電流による銅損での温度上昇や、導体径の
増大に伴う可動体の質量の増加などの不都合が生ずるこ
とになる。
質量のある磁極を備えたものでは可動部分の重量が増す
という不都合があり、また、センター磁心を磁束が通過
するＶＣＭ構造のものでは、可動コイルの起磁力による
磁束の乱れ（アマチュアリアクション）、センター磁心
との間に働く吸引力、またセンター磁心による磁路断面
積の絞りなどの問題がある。そして、大きな駆動力を得
るには可動コイルに通ずる電気エネルギーを大にすれば
よいが、通過電流による銅損での温度上昇や、導体径の
増大に伴う可動体の質量の増加などの不都合が生ずるこ
とになる。
【０００５】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、その目的は電磁バルブの可動部分の重量の
増大を抑え、電磁力により効率よく開閉駆動が行える電
磁駆動バルブを提供することにある。
ものであり、その目的は電磁バルブの可動部分の重量の
増大を抑え、電磁力により効率よく開閉駆動が行える電
磁駆動バルブを提供することにある。
【０００６】
【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、円柱状の磁極とこれを囲む磁極と
の空隙に遊嵌され電磁バルブが連結された可動コイルに
電流を通じ、前記空隙の磁場との電磁力により駆動され
る電磁駆動バルブにおいて、前記の囲む磁極を左右に分
割して円柱状磁極の直径方向に横断する磁束を生ぜしめ
るように形成するとともに、可動コイルを左右に分割し
て該磁束に対応する鞍型に形成した電磁駆動バルブが提
供される。
めに本発明によれば、円柱状の磁極とこれを囲む磁極と
の空隙に遊嵌され電磁バルブが連結された可動コイルに
電流を通じ、前記空隙の磁場との電磁力により駆動され
る電磁駆動バルブにおいて、前記の囲む磁極を左右に分
割して円柱状磁極の直径方向に横断する磁束を生ぜしめ
るように形成するとともに、可動コイルを左右に分割し
て該磁束に対応する鞍型に形成した電磁駆動バルブが提
供される。
【０００７】
【作用】円柱状の磁極を挾む左右の磁極により、空隙を
介して円柱の直径方向に横断する磁力線を磁石により通
じ、空隙に螺旋状でなく鞍型の可動コイルを配置したの
で、該コイルへの通電により空隙を通ずる磁束との電磁
力により円柱の軸方向の駆動が行われる。
介して円柱の直径方向に横断する磁力線を磁石により通
じ、空隙に螺旋状でなく鞍型の可動コイルを配置したの
で、該コイルへの通電により空隙を通ずる磁束との電磁
力により円柱の軸方向の駆動が行われる。
【０００８】
【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。
詳細に説明する。
【０００９】図１は本発明にかかる電磁駆動バルブの縦
断面図、およびその切断線Ｉ−Ｉに沿った断面図であ
る。
断面図、およびその切断線Ｉ−Ｉに沿った断面図であ
る。
【００１０】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、または排気口のバ
ルブシート１３に茸弁１４が着座して流路を閉鎖する。
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、または排気口のバ
ルブシート１３に茸弁１４が着座して流路を閉鎖する。
【００１１】２は外部コア、２０はセンタ磁極で、セン
タ磁極２０の左右には所定のギャップを隔てて左磁極２
１と右磁極２２が配置され、さらに左磁極２１と外部コ
ア２の左脚部との間には磁石３１、右磁極２２と外部コ
ア２の右脚部との間には磁石３２がそれぞれ挟持されて
おり、これらの磁石３１，３２はともに例えば右方がＮ
極、左方がＳ極となるように強力に着磁されている。な
お、左磁極２１の外周には巻線４１が、右磁極２２の外
周には巻線４２がそれぞれ巻回されており、磁石３１，
３２からの磁束と同一方向の磁力を生ずるような電力が
供給されるものである。
タ磁極２０の左右には所定のギャップを隔てて左磁極２
１と右磁極２２が配置され、さらに左磁極２１と外部コ
ア２の左脚部との間には磁石３１、右磁極２２と外部コ
ア２の右脚部との間には磁石３２がそれぞれ挟持されて
おり、これらの磁石３１，３２はともに例えば右方がＮ
極、左方がＳ極となるように強力に着磁されている。な
お、左磁極２１の外周には巻線４１が、右磁極２２の外
周には巻線４２がそれぞれ巻回されており、磁石３１，
３２からの磁束と同一方向の磁力を生ずるような電力が
供給されるものである。
【００１２】５は可動コイルで、センタ磁極２０と左右
の磁極２１，２２とのギャップに配置され、電磁バルブ
１のステム１１の上方の保持具１５により取付けられて
電磁バルブ１を上下に駆動するもので、閉弁位置を保持
する２条のスプリング１６，１７にリード線が接続され
て通電される。
の磁極２１，２２とのギャップに配置され、電磁バルブ
１のステム１１の上方の保持具１５により取付けられて
電磁バルブ１を上下に駆動するもので、閉弁位置を保持
する２条のスプリング１６，１７にリード線が接続され
て通電される。
【００１３】図２は可動コイルや、磁石および巻線によ
る磁束などの説明図で、可動コイル５は図示のように集
中巻されて鞍型に形成され、上段の弧部５１，５２がセ
ンタ磁極２０の左右に対応するものである。
る磁束などの説明図で、可動コイル５は図示のように集
中巻されて鞍型に形成され、上段の弧部５１，５２がセ
ンタ磁極２０の左右に対応するものである。
【００１４】ここで可動コイル５の下段の弧部５３，５
４に対応するコア部分について説明すると、前述のコア
や磁極、巻線などとほぼ同様に構成された外部コア６、
センタ磁極６０、左磁極６１、右磁極６２、巻線４３，
４４、磁石３３，３４などを備えているが、磁石３３，
３４の着磁方向が磁石３１，３２と逆向きに着磁される
とともに、巻線４３，４４による磁場もこれに従うよう
に構成されている。
４に対応するコア部分について説明すると、前述のコア
や磁極、巻線などとほぼ同様に構成された外部コア６、
センタ磁極６０、左磁極６１、右磁極６２、巻線４３，
４４、磁石３３，３４などを備えているが、磁石３３，
３４の着磁方向が磁石３１，３２と逆向きに着磁される
とともに、巻線４３，４４による磁場もこれに従うよう
に構成されている。
【００１５】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、巻線４１，４２および巻線４３，４４
に電流を通じて図１に示す矢印方向の磁束を生ぜしめて
磁石３１，３２および磁石３３，３４による磁束と重畳
させて磁界を強化する。そして、可動コイル５にはスプ
リング１６，１７を介して直流を供給し、図２に示した
弧部５１，５２の矢印方向の電流を通電する。
動を説明すると、巻線４１，４２および巻線４３，４４
に電流を通じて図１に示す矢印方向の磁束を生ぜしめて
磁石３１，３２および磁石３３，３４による磁束と重畳
させて磁界を強化する。そして、可動コイル５にはスプ
リング１６，１７を介して直流を供給し、図２に示した
弧部５１，５２の矢印方向の電流を通電する。
【００１６】このため、前述の磁界との電磁作用によ
り、フレミング左手の法則に従った力が可動コイルに働
くため、可動コイル５と電磁バルブ１は下方に駆動さ
れ、茸弁１４はバルブシート１３を離れて開弁が行われ
ることになる。
り、フレミング左手の法則に従った力が可動コイルに働
くため、可動コイル５と電磁バルブ１は下方に駆動さ
れ、茸弁１４はバルブシート１３を離れて開弁が行われ
ることになる。
【００１７】図３は本実施例の第１の変形を示した横断
面図および縦断面図であり、図１に示す実施例から上、
下段の巻線を省いたもので、磁石３１，３２，３３，３
４の磁力により空隙に磁束を通じて、可動コイル５に鎖
交させるものである。
面図および縦断面図であり、図１に示す実施例から上、
下段の巻線を省いたもので、磁石３１，３２，３３，３
４の磁力により空隙に磁束を通じて、可動コイル５に鎖
交させるものである。
【００１８】また図４は本実施例の第２の変形を示した
縦断面図で、図３に示した変形例における上段の駆動機
構のみにて電磁バルブ１を駆動するように構成したもの
である。
縦断面図で、図３に示した変形例における上段の駆動機
構のみにて電磁バルブ１を駆動するように構成したもの
である。
【００１９】従ってこのような変形例を含み、本発明の
主旨の範囲内の変形は、本発明の範囲から排除するもの
ではない。
主旨の範囲内の変形は、本発明の範囲から排除するもの
ではない。
【００２０】
【発明の効果】上述の実施例や変形例のように本発明に
よれば、円柱状のセンタ磁極とこれを挾む左右磁極との
間の空隙に鞍状に形成した可動コイルを配置し、左右磁
極には永久磁石や巻回した巻線の通電による磁力によっ
て空隙に磁場を形成させ、可動コイルに通電して電磁力
により上下に駆動するので、可動コイルが螺旋状でない
ため起磁力による磁束の乱れが減じ、センタ磁極とのあ
いだの吸引力、またセンタ磁極による磁路の絞りなどの
問題が解消される効果がある。
よれば、円柱状のセンタ磁極とこれを挾む左右磁極との
間の空隙に鞍状に形成した可動コイルを配置し、左右磁
極には永久磁石や巻回した巻線の通電による磁力によっ
て空隙に磁場を形成させ、可動コイルに通電して電磁力
により上下に駆動するので、可動コイルが螺旋状でない
ため起磁力による磁束の乱れが減じ、センタ磁極とのあ
いだの吸引力、またセンタ磁極による磁路の絞りなどの
問題が解消される効果がある。
【００２１】また、本発明における鞍型の可動コイルは
上下２段に形成されるため、センタ磁極を通ずる磁束の
方向を上下段で逆向きにすることにより、互いに駆動力
が加え合わされて強力に電磁バルブを駆動できるという
利点がある。
上下２段に形成されるため、センタ磁極を通ずる磁束の
方向を上下段で逆向きにすることにより、互いに駆動力
が加え合わされて強力に電磁バルブを駆動できるという
利点がある。
【００２２】なお、左右磁極の励磁を永久磁石と電磁石
との組合せの構造にしたので、空隙の磁束密度が十分に
得られるが、所望する磁束密度が小の場合は永久磁石の
みや上段のみに変形でき、広範囲に対応できるという効
果も生ずる。
との組合せの構造にしたので、空隙の磁束密度が十分に
得られるが、所望する磁束密度が小の場合は永久磁石の
みや上段のみに変形でき、広範囲に対応できるという効
果も生ずる。
【図１】本発明にかかる電磁駆動バルブの縦断面図、お
よびその切断線に沿った断面図である。
よびその切断線に沿った断面図である。
【図２】本実施例における可動コイルや関連する磁束な
どの説明図である。
どの説明図である。
【図３】本実施例の第１の変形例の断面図である。
【図４】本実施例の第２の変形例の断面図である。
１…電磁バルブ ５…可動コイル ２０…センタ磁極 ２１…左磁極 ２２…右磁極 ３１，３２…磁石 ４１，４２…巻線
Claims (4)
- 【請求項１】円柱状の磁極とこれを囲む磁極との空隙に
遊嵌され電磁バルブが連結された可動コイルに電流を通
じ、前記空隙の磁場との電磁力により駆動される電磁駆
動バルブにおいて、前記の囲む磁極を左右に分割して円
柱状磁極の直径方向に横断する磁束を生ぜしめるように
形成するとともに、可動コイルを左右に分割して該磁束
に対応する鞍型に形成したことを特徴とする電磁駆動バ
ルブ。 - 【請求項２】前記の分割した磁極と鞍型の可動コイルと
の組を円柱状磁極の二箇所に設けたことを特徴とする請
求項１記載の電磁駆動バルブ。 - 【請求項３】前記の分割した磁極は永久磁石の磁力によ
り磁束を生ぜしめることを特徴とする請求項１記載また
は請求項２記載の電磁駆動バルブ。 - 【請求項４】前記の分割した磁極は該磁極に巻回した巻
線への通電と、永久磁石の磁力とにより磁束を生ぜしめ
ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電磁
駆動バルブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4026031A JPH05195732A (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | 電磁駆動バルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4026031A JPH05195732A (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | 電磁駆動バルブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05195732A true JPH05195732A (ja) | 1993-08-03 |
Family
ID=12182340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4026031A Pending JPH05195732A (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | 電磁駆動バルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05195732A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016051040A1 (fr) * | 2014-10-03 | 2016-04-07 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Actionneur electromagnetique a trois bobines |
| CN110656995A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-01-07 | 江苏科技大学 | 一种应用于内燃机的复合式电磁驱动全可变配气机构 |
| WO2020018244A1 (en) * | 2018-07-16 | 2020-01-23 | The Florida State University Research Foundation, Inc. | A linear actuator for valve control and operating systems and methods |
-
1992
- 1992-01-17 JP JP4026031A patent/JPH05195732A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016051040A1 (fr) * | 2014-10-03 | 2016-04-07 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Actionneur electromagnetique a trois bobines |
| FR3026778A1 (fr) * | 2014-10-03 | 2016-04-08 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Actionneur electromagnetique a trois bobines |
| WO2020018244A1 (en) * | 2018-07-16 | 2020-01-23 | The Florida State University Research Foundation, Inc. | A linear actuator for valve control and operating systems and methods |
| US11004587B2 (en) | 2018-07-16 | 2021-05-11 | The Florida State University Research Foundation, Inc. | Linear actuator for valve control and operating systems and methods |
| CN110656995A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-01-07 | 江苏科技大学 | 一种应用于内燃机的复合式电磁驱动全可变配气机构 |
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