JPH05332108A - 電磁駆動バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電磁バルブを開閉駆動する可動コイルの作動時
に生ずるインダクタンス分布変化を磁極面に補償導体を
取付けて軽減する。 【構成】界磁部３の磁石３２，３３からの磁束を導く磁
極３１，３１の端面に導電性固体潤滑材からなる補償導
体３５，３５を取付け、その間にケース２０に収納した
可動コイル２を上下に摺動自在に配置する。そして可動
コイル２に通電すると可動コイル２に生ずる磁界と磁極
３１，３１からの鎖交磁束により推力を生じて駆動され
るが、補償導体３５，３５に生ずる渦電流によってコイ
ル位置により変化するインダクタンス分布特性が軽減さ
れる。

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
排気口に配置され、電磁力により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操作で開閉弁
されるが、その開閉の自由度が小さいので、機械的な操
作を止めて電磁力を用い、自由度を大きくした電磁バル
ブが種々提案されている。

【０００３】そして、この種の電磁バルブとして、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があり、永久磁石により閉方向にバ
イアスされた吸排気バルブを、電磁力により開方向に駆
動するものであるが、磁気吸引力により駆動する場合は
そのストロークが短く、また可動部分の重量が増すとい
う不都合がある。

【０００４】このため、可動子にコイルを用いて改善を
図ったダイナミックスピーカのようなボイスコイルモー
タ（ＶＣＭ）構造の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】上述したＶＣＭ構造の
電磁バルブは可動部分に磁極がないため重量の増加が抑
えられるが、可動子のコイルが磁気回路内に入ると、コ
イル位置によりインダクタンス分布特性が変化して推力
特性に影響を与える不都合がある。

【０００６】また、コイルに鎖交させる磁束を強めるた
めには磁気抵抗の大きいギャップを皆無としたいが、バ
ルブの運動方向に対する直角方向には接触防止のため
に、最小のギャップは残さねばならないという問題があ
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、その目的は上述のインダクタンス分布の変
化を抑え、ギャップ部分の磁気抵抗を減少させようとす
る可動コイル型の電磁駆動バルブ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、吸排気バルブの上方に取付けられ
平板状に集中巻された可動コイルと、該可動コイルに鎖
交磁束を通ずる磁極を備えた界磁部とを有し、前記可動
コイルへの通電の制御により開閉駆動される電磁駆動バ
ルブにおいて、前記の可動コイルに対面する磁極の端面
に可動コイルと摺動する導電性固体潤滑材からなる補償
導体を貼着した電磁駆動バルブが提供される。

【０００９】

【作用】可動コイルを挟む磁極の端面に導電性固体潤滑
材からなる補償導体を貼着して可動コイルのケースを摺
動させるので、補償導体に生ずる渦電流によってインダ
クタンス分布の変化が抑えられ、また、磁気抵抗の大き
いギャップが減じて鎖交磁束が強化され推力が増大す
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駆動バルブの一
実施例を示す上面図および縦断面図である。図１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、閉弁時には吸／
排気口に弁部１３が密接してその流路を遮断する。

【００１２】そして、ステム１１の上方には固定具１４
を介しスプリング１５の上端を支持するアッパーシート
１６が取付けられ、さらにその上方には後述する可動コ
イルのケースが接続される連結具１７が設けられてい
る。なおスプリング１５はその弾性力によって電磁バル
ブ１を閉弁方向に押上げるものである。

【００１３】２は可動コイルで、四角な平板状に集中巻
されて図２に示すようにケース２０に収納されたもの
で、上辺２ａ、下辺２ｂの水平方向の巻線部分に鎖交す
る磁束と該可動コイル２への通電にて生ずる磁気力とに
より垂直方向の推力を生ずるものである。

【００１４】３は上界磁部で、可動コイル２の上辺２ａ
の巻線部分に磁束を鎖交させるものであり、そのコアー
部３０は一対の内磁極３１、一対の磁石３２、一対の外
磁極３３およびヨーク３４を備えており、通常、空隙が
形成される内磁極３１の相対する面には固体潤滑材が使
用された補償導体３５がそれぞれ設けられ、可動コイル
２のケース２０の上方の両側面と摺動するように形成さ
れている。そして固体潤滑材は例えばカルシウムリン・
グラファイト系固体潤滑材にアルミニウムを含浸させた
もので、導電性を有するため変化する磁界内では渦電流
を生じたり、また熱伝導性を備えているため摺動する可
動コイル２の銅損による発熱を放散するものである。

【００１５】なお、３６はヨーク３４に巻回された一対
の巻線で、可動コイル２の上辺２ａに鎖交させる磁束を
強めるように通電される。

【００１６】４は下界磁部で、可動コイル２の下辺２ｂ
の部分に磁束を鎖交させるもので、コアー部４０には内
磁極４１、磁石４２、外磁極４３やヨーク４４、巻線４
６が用いられて、前述の上界磁部３とほぼ同様に形成さ
れており、内磁極４１の内面には前述の補償導体３５と
同一の素材からなる補償導体４５が貼着され、可動コイ
ル２のケース２０の下方の側面部と摺動するように構成
されている。

【００１７】そして、上界磁部３と下界磁部４との磁石
の極性や、通電により巻線に生ずる磁界の方向は上、下
互いに逆方向にされて、可動コイル２の上辺２ａと下辺
２ｂとに通ずる電流が互いに逆方向となるのに対処され
ている。

【００１８】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の開閉弁に際して巻線３
６と４６とに所定方向の電流を通じ、可動コイル２に鎖
交させる磁束を強化する。一方、可動コイル２には電流
を通じて発生する磁界と鎖交する磁束との電磁力により
推力を生じさせて電磁バルブ１を駆動する。

【００１９】この場合、上、下の界磁部の可動コイルと
の接触部には補償導体３５，４５が設けられ、可動コイ
ル２の移動時には該補償導体３５，４５に生ずる渦電流
が可動コイルのインダクタンス分布を低下、または一様
化して電磁力による推力を安定させるので力強い推力が
得られることになる。

【００２０】また可動コイル２への通電により生ずる銅
損のための発熱は、摺動する補償導体３５，４５の熱伝
導性により放熱して発散され、可動コイル２の温度上昇
が抑えられることになる。

【００２１】以上、本発明を上述の実施例によって説明
したが、本発明の主旨の範囲内で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。

【００２２】

【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
可動コイルと磁極との間に導電性固体潤滑材からなる補
償導体を設けて可動コイルを摺動させるので、補償導体
に生ずる渦電流にてコイル位置によるインダクタンス分
布特性の変化が抑えられて、推力特性が改善されるとい
う効果が得られる。

【００２３】また本発明では可動コイルを摺動させるの
でギャップが減じて磁気抵抗の増大が抑えられ、さらに
銅損のため生ずる可動コイルの発熱が補償導体の熱伝導
により放散さ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駆動バルブの一実施例を示
す図面である。

【図２】本実施例における界磁部と可動コイルとの要部
を示す説明図である。

【符号の説明】

１…電磁バルブ ２…可動コイル ３…上界磁部 ４…下界磁部 ３１…磁極 ３５…補償導体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸排気バルブの上方に取付けられ平板状に
   集中巻された可動コイルと、該可動コイルに鎖交磁束を
   通ずる磁極を備えた界磁部とを有し、前記可動コイルへ
   の通電の制御により開閉駆動される電磁駆動バルブにお
   いて、前記の可動コイルに対面する磁極の端面に可動コ
   イルと摺動する導電性固体潤滑材からなる補償導体を貼
   着したことを特徴とする電磁駆動バルブ。
2. 【請求項２】前記の補償導体はカルシウムリン・グラフ
   ァイト系固体潤滑材にアルミニウムを含浸させた素材か
   らなることを特徴とする請求項１記載の電磁駆動バル
   ブ。