JP3518294B2 - 電磁駆動弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁駆動弁に係
り、特に、内燃機関の吸気弁または排気弁を構成する装
置として好適な電磁駆動弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば実開昭６０−１７５８
０５号に開示される如く、内燃機関の吸気弁または排気
弁を構成する電磁駆動弁が知られている。上記従来の電
磁駆動弁は、弁体を備えている。弁体にはアーマチャが
固定されている。アーマチャの上下にはそれぞれコアお
よびコイルが配設されている。コイルに励磁電流が供給
されると、コアとアーマチャとの間に電磁力が作用す
る。従って、上記従来の電磁駆動弁によれば、アーマチ
ャの上下に配設されるコイルに交互に励磁電流を供給す
ることで弁体を開閉動作させることができる。

【０００３】従来の電磁駆動弁において、弁体が全閉位
置に到達する時点で弁体およびアーマチャが高い変位速
度を有していると、大きな着座音が発生する。従って、
電磁駆動弁の静粛性を確保するためには、弁体が全閉位
置に到達する時点で、弁体およびアーマチャの変位速度
を下げることが望ましい。上記従来の電磁駆動弁は、弁
体が全閉位置に到達する直前から、弁体およびアーマチ
ャを全開方向に付勢するバネ力を発生する緩和部材を備
えている。このため、上記従来の電磁駆動弁によれば、
高い静粛性を得ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置において、緩和部材の発するバネ力は、弁体およびア
ーマチャが全閉位置に到達する時点でそれらに作用する
のみならず、弁体およびアーマチャが全閉位置に維持さ
れる間、常時それらを全開方向に付勢する。このような
バネ力に抗って弁体およびアーマチャを全閉位置に保持
するためには、コイルに多量の励磁電流を流通させるこ
とが必要である。このため、上記従来の電磁駆動弁にお
いては、優れた省電力特性を得ることが困難であった。

【０００５】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、優れた静粛性と共に優れた省電力特性を有する
電磁駆動弁を提供することを目的とする。

【０００６】

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、アーマチャとコアとの間に電磁力を作
用させることにより弁体を開閉動作させる電磁駆動弁に
おいて、前記アーマチャおよび前記弁体を含む可動部
と、前記コアと、該コアを軸方向に変位可能に保持する
ケースとを含む固定部と、前記コアと前記ケースとの間
に介在し、前記可動部と前記固定部との衝突に伴って前
記コアに入力されるエネルギの一部を熱エネルギに変換
するゲル部と、を備える電磁駆動弁により達成される。

【００１４】本発明において、弁体が全閉位置または全
開位置に到達する際には、アーマチャとコアとが衝突す
る。アーマチャとコアとが衝突すると、アーマチャの運
動エネルギが衝突エネルギとしてコアに入力される。そ
の結果、コアには軸方向の変位が生ずる。コアとケース
との間にはゲル部が介在している。このため、コアに入
力される衝突エネルギはゲル部に吸収される。この場
合、電磁駆動弁には、優れた静粛性と優れた省電力特性
とが付与される。

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】上記の目的は、請求項２に記載する如く、
上記請求項１記載の電磁駆動弁において、前記ゲル部に
代えて、発泡材を備えた電磁駆動弁によっても達成され
る。

【００１９】発泡材は、基材を弾性変形させながら、か
つ、基材中に形成されている空気泡を圧縮しながら可動
部と固定部との衝突に伴うエネルギを吸収する。このよ
うにして衝突エネルギが吸収されると、電磁駆動弁にお
いて優れた静粛性が確保される。

【００２０】発泡材によれば、空気泡を圧縮することに
より、基材に大きな圧縮力を作用させることなく大きな
変形量を確保することができる。このため、発泡材によ
れば、大きな反力を発生させることなく、大きな変形量
を確保することができる。従って、可動部と固定部との
衝突に伴うエネルギを有効に吸収しつつ、可動部と固定
部とを離間させる付勢力を抑制することができる。

【００２１】また、可動部と固定部との衝突に伴って圧
縮された空気泡は、両者の当接が解除された後、衝突緩
和部材を変形前の形状に復帰させるための復元力を発生
する。このため、衝突緩和部材は、可動部と固定部との
当接が解除された後、速やかに元の形状に復帰する。衝
突緩和部材が速やかに元の形状に復帰すると、電磁駆動
弁の高速運転中も、衝突緩和部材が所望の性能を発揮す
る。従って、本発明の電磁駆動弁は、内燃機関の高速運
転中においても優れた静粛性と優れた省電力特性とを維
持する。

【００２２】

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１実施例の電
磁駆動弁１０の断面図を示す。電磁駆動弁１０は、内燃
機関の吸気弁または排気弁として用いられる。電磁駆動
弁１０は、シリンダヘッド１２に装着されている。シリ
ンダヘッド１２にはポート１４および燃焼室１６が設け
られている。電磁駆動弁１０は、ポート１４と燃焼室１
６とを導通または遮断する弁体１８を備えている。

【００２４】弁体１８には弁軸２０が一体に設けられて
いる。シリンダヘッド１２の内部にはバルブガイド２２
が配設されている。弁軸２０は、バルブガイド２２によ
り摺動可能に保持されている。弁軸２０の上端部には、
ロアリテーナ２４が固定されている。ロアリテーナ２４
の下部にはロアスプリング２６が配設されている。ロア
スプリング２６は、ロアリテーナ２４を、図１に於ける
上方に向けて付勢している。

【００２５】弁軸２０の上端部は、アーマチャ軸２８に
当接している。アーマチャ軸２８は、非磁性材料で構成
された部材である。アーマチャ軸２８には、アーマチャ
３０が固定されている。アーマチャ３０は、磁性材料で
構成された環状の部材である。アーマチャ３０の上下に
は、それぞれアッパコア３２およびロアコア３４が配設
されている。アッパコア３２およびロアコア３４は磁性
材料で構成された環状の部材である。アッパコア３２お
よびロアコア３４には、それぞれアッパコイル３６およ
びロアコイル３８が収納されている。また、アッパコア
３２およびロアコア３４には、それぞれそれらの中央部
に軸受け４０，４２が配設されている。アーマチャ軸２
８は、軸受け４０，４２により摺動可能に保持されてい
る。

【００２６】アッパコア３２およびロアコア３４の外周
には、コアガイド４４が配設されている。アッパコア３
２とロアコア３４との相対位置は、コアガイド４４によ
って適正な関係に維持されている。コアガイド４４の上
下には、それぞれ、スペーサシム４６，４８を介してア
ッパケース５０およびロアケース５２が固定されてい
る。

【００２７】アッパケース５０およびロアケース５２に
は、それぞれ、コア収納部５４，５６が設けられてい
る。コア収納部５４，５６は、アッパコア３２およびロ
アコア３４のフランジ部分の厚さに比して僅かに大きな
深さを有している。このため、アッパコア３２およびロ
アコア３４は、コア収納部５４，５６の内部で、電磁駆
動弁１０の軸方向に僅かに変位することができる。

【００２８】アッパケース５０およびロアケース５２に
は、それぞれ、ゲル収納部５８，６０が設けられてい
る。ゲル収納部５８，６０には、ゲル部６２，６４が収
納されている。ゲル部６２，６４は、それらの中央部に
アーマチャ軸２８を貫通させるための貫通孔を備える円
板状に成形されている。ゲル部６２，６４は、シリコ
ン、スチレンまたはウレタン等のコロイド溶液（ゾル）
をゼリー状に固化させることにより形成されたゲル状の
物質である。ゲル部６２，６４は、大きな変形性と小さ
な流動性とを併せ持ち、外部からエネルギが入力された
場合に、変形しながらそのエネルギを吸収する。この
際、ゲル部６２，６４は、入力されたエネルギの一部を
熱エネルギに変換して消費すると共に、入力されたエネ
ルギの残部を弾性エネルギとしてその内部に蓄える。

【００２９】アッパケース５０の上端にはスプリングガ
イド６６およびアジャスタボルト６８が配設されてい
る。スプリングガイド６６の下部にはアッパリテーナ７
０が配設されている。アッパリテーナ７０は、アーマチ
ャ軸２８の上端に連結されれている。また、スプリング
ガイド６６とアッパリテーナ７０との間には、アッパス
プリング７２が配設されている。アッパスプリング７２
は、アッパリテーナ７０およびアーマチャ軸２８を、図
１における下方へ向けて付勢している。アーマチャ３０
の中立位置は、アジャスタボルト６８により調整され
る。本実施例において、アーマチャ３０の中立位置は、
アッパコア３２とロアコア３４の中央部となるように調
整されている。

【００３０】以下、電磁駆動弁１０の動作について説明
する。アッパコイル３６およびロアコイル３８に励磁電
流が供給されていない場合は、アーマチャ３０がその中
立位置、すなわち、アッパコア３２とロアコア３４の中
央に維持される。アーマチャ３０が中立位置に維持され
た状態で、アッパコイル３６に励磁電流が供給される
と、アーマチャ３０とアッパコア３２との間にアーマチ
ャ３０をアッパコア３２側へ引き寄せる電磁力が発生す
る。このため、電磁駆動弁１０によれば、アッパコイル
３６に適当な励磁電流を供給することで、弁体１８、弁
軸２０、アーマチャ軸２８およびアーマチャ３０をアッ
パコア３２側へ変位させることができる。

【００３１】電磁駆動弁１０において、弁体１８等がア
ッパコア３２側へ変位する過程では、以下に示す現象が
順次発生する。 (1)弁体１８および弁軸２０がアーマチャ軸２８と一体
となって全閉方向へ変位する現象、(2)ロアリテーナ２
４がゲル部６４に衝突する現象、(3)弁体１８および
弁軸２０がゲル部６４を変形させながら全閉位置まで変
位する現象、および、弁軸２０から離間したアーマチ
ャ軸２８がアーマチャ３０とアッパコア３２とが当接す
るまで上方へ変位する現象。

【００３２】このように、電磁駆動弁１０によれば、ア
ッパコイル３６に適当な励磁電流を供給することで、上
述した一連の現象を経て弁体１８を全閉位置まで変位さ
せることができる。電磁駆動弁１０において、ロアリテ
ーナ２４がゲル部６４に当接した後、ゲル部６４が変形
する過程では、ゲル部６４によって衝突エネルギが吸収
される。この際、弁体１８等の変位速度は急激な低下を
示す。従って、電磁駆動弁１０によれば、弁体１８が全
閉位置に到達する際に生ずる衝突音を有効に抑制するこ
とができる。

【００３３】弁体１８が全閉位置に到達する過程で、ゲ
ル部６４には、弾性エネルギが蓄えられる。そして、ゲ
ル部６４は、その内部に蓄えた弾性エネルギの大きさに
応じた付勢力でロアリテーナ２４を全開方向に付勢す
る。従って、弁体１８を全閉位置に維持するためにロア
スプリング２６に付与すべきバネ定数は、ゲル部６４に
蓄えられる弾性エネルギが多量であるほど大きな値とな
る。

【００３４】ゲル部６４は、ロアリテーナ２４の衝突に
伴ってその形状を変化させる過程で、衝突エネルギの一
部を熱エネルギに変換して消費する。このため、弁体１
８が全閉位置に到達する過程でゲル部６４に蓄えられる
弾性エネルギは、ロアリテーナ２４から入力される衝突
エネルギに比して小さなものとなる。従って、電磁駆動
弁１０によれば、ロアスプリング２６に不必要に大きな
バネ定数を付与することなく、弁体１８を安定して全閉
状態に維持することができる。

【００３５】電磁駆動弁１０において、アーマチャ３０
がアッパコア３２に到達すると、アーマチャ３０からア
ッパコア３２へ衝突エネルギが入力される。上述の如
く、アッパコア３２はアッパケース５０の内部を軸方向
に変位することができる。このため、アッパコア３２に
入力される衝突エネルギは、ゲル部６２によって吸収さ
れる。このため、電磁駆動弁１０によれば、アーマチャ
３０がアッパコア３２に到達する際に生ずる衝突音を有
効に抑制することができる。

【００３６】アーマチャ３０がアッパコア３２と当接し
た後、アーマチャ３０とアッパコア３２との間にはアッ
パスプリング７２の付勢力のみが両者を離間させる力と
して作用する。すなわち、アーマチャ３０がアッパコア
３２と当接している状況下で、ゲル部６２，６４の付勢
力はアーマチャ３０とアッパコア３２とを離間させる方
向には何ら作用しない。

【００３７】この場合、アーマチャ３０とアッパコア３
２との間に、アッパスプリング７２の付勢力に抗い得る
電磁力が生じていれば、アーマチャ３０とアッパコア３
２とが当接する状態、すなわち、弁体１８を全閉位置に
保持するために必要な状態を維持することができる。従
って、電磁駆動弁１０によれば、弁体１８およびアーマ
チャ３０がアッパコア３２側に変位する際に優れた静粛
性を実現できると共に、弁体１８を全閉位置に保持する
にあたって優れた省電力特性を実現することができる。

【００３８】弁体１８が全閉状態に維持されている状況
下でアッパコイル３６への励磁電流の供給が停止される
と、弁体１８、弁軸２０、アーマチャ軸２８およびアー
マチャ３０は、以後、アッパスプリング７２およびロア
スプリング２６に付勢されることにより、図１における
下方へ変位し始める。電磁駆動弁１０によれば、その後
適当なタイミングでロアコイル３８に励磁電流を供給す
ることで、弁体１８等の変位を、アーマチャ３０がロア
コア３４に当接するまで継続させることができる。

【００３９】電磁駆動弁１０において、弁体１８等が全
開位置に向けて変位する過程では、以下に示す現象が順
次発生する。 (1)弁体１８、弁軸２０、アーマチャ軸２８およびアー
マチャ３０が一体となっ全開位置に向かって変位する現
象、(2)アッパリテーナ７０がゲル部６２に衝突する現
象、(3)弁体１８、弁軸２０、アーマチャ軸２８および
アーマチャ３０がゲル部６２を変形させながら全開位置
まで変位する現象、すなわち、弁体１８が全開位置に到
達し、かつ、アーマチャ３０がロアコア３４に衝突する
現象。

【００４０】このように、電磁駆動弁１０によれば、ロ
アコイル３８に適当な励磁電流を供給することで、上述
した一連の現象を経て弁体１８を全開位置まで変位させ
ることができる。アッパリテーナ７０がゲル部６２に当
接した後、ゲル部６２が変形する過程ではゲル部６２に
よって衝突エネルギが吸収される。この際、弁体１８等
の変位速度は急激な低下を示す。従って、電磁駆動弁１
０によれば、弁体１８が全開位置に到達する際に生ずる
衝突音を有効に抑制することができる。

【００４１】電磁駆動弁１０において、アーマチャ３０
がロアコア３２に到達すると、アーマチャ３０からロア
コア３４へ衝突エネルギが入力される。上述の如く、ロ
アコア３４はロアケース５２の内部を軸方向に変位する
ことができる。このため、ロアコア３４に入力される衝
突エネルギは、ゲル部６４によって吸収される。このた
め、電磁駆動弁１０によれば、アーマチャ３０がロアコ
ア３４に到達する際に生ずる衝突音を有効に抑制するこ
とができる。

【００４２】アーマチャ３０がロアコア３４と当接した
後、アーマチャ３０とロアコア３４との間には、アッパ
スプリング７２およびロアスプリング２６の付勢力とゲ
ル部６２の付勢力とが、両者を離間させる力として作用
する。すなわち、アーマチャ３０がロアコア３４と当接
している状況下で、ゲル部６４の付勢力はアーマチャ３
０とアッパコア３２とを離間させる方向には何ら作用し
ない。

【００４３】ゲル部６２は、弁体１８が全開位置に到達
する過程でその内部に蓄えた弾性エネルギの大きさに応
じた付勢力を発生する。このため、弁体１８が全開位置
に位置する状況下で、アーマチャ３０とロアコア３４と
を離間させようとする付勢力は、すなわち、弁体１８を
全開位置から全閉方向に変位させようとする付勢力は、
ゲル部６２に蓄えられている弾性エネルギが小さいほど
小さくなる。

【００４４】電磁駆動弁１０において優れた省電力特性
を得るためには、弁体１８を全開位置に保持するために
必要な電力が少量であることが望ましい。かかる要求を
満たす上では、弁体１８が全開位置に位置する状況下
で、ゲル部６２に蓄えられている弾性エネルギが少量で
あることが望ましい。ゲル部６２は、アッパリテーナ７
０に衝突に伴ってその形状を変化させる過程で、アッパ
リテーナ７０から入力される衝突エネルギの一部を熱エ
ネルギに変換して消費する。このため、弁体１８が全開
位置に到達する過程でゲル部６２に蓄えられる弾性エネ
ルギは、アッパリテーナ７０から入力される衝突エネル
ギに比して小さなものとなる。従って、電磁駆動弁１０
によれば、弁体１８が全開位置に到達する際に発生する
衝突エネルギをゲル部６２によって有効に吸収させるこ
とができると共に、弁体１８を全開位置に保持する際に
優れた省電力特性を発揮することができる。

【００４５】上述の如く、本実施例の電磁駆動弁１０に
よれば、弁体１８が全開位置および全閉位置に到達する
際にアッパリテーナ７０とアッパコア３２との間、また
は、ロアリテーナ６４とロアコア３４との間に発生する
衝突エネルギをゲル部６２，６４に吸収させることがで
きると共に、弁体１８の開閉動作に伴ってアーマチャ３
０とロアコア３４またはアッパコア３２との間に生ずる
衝突エネルギをゲル部６２，６４に吸収させることがで
きる。このため、電磁駆動弁１０によれば、弁体１８を
開閉動作させる過程で、優れた静粛性と優れた省電力特
性とを共に実現することができる。

【００４６】ところで、電磁駆動弁１０においてアーマ
チャ３０がアッパコア３２に衝突すると、アッパスプリ
ング７２にその衝撃が伝達される。この際、アッパスプ
リング７２には上記の衝撃に起因する弾性波が発生す
る。アッパスプリング７２に弾性波が生ずると、アッパ
スプリング７２からアーマチャ軸２８に伝達される付勢
力に振幅が生ずる。その結果、アーマチャ３０がアッパ
コア３２に衝突した直後には、アッパスプリング７２
が、静的な状態で発生する付勢力に比して大きな付勢力
を発生する。同様に、アーマチャ３０がロアコア３４に
衝突した直後には、ロアプリング２６が、静的な状態で
発生する付勢力に比して大きな付勢力を発生する。

【００４７】電磁駆動弁１０を適正に作動させるために
は、アーマチャ３０がアッパコア３２に到達した後、お
よび、アーマチャ３０がロアコア３４に到達した後に、
アーマチャ３０とアッパコア３２との間、または、アー
マチャ３０とロアコア３４との間に、常に、アッパスプ
リング７２またはロアスプリング２６が発生するく付勢
力に比して大きな電磁力を発生させることが必要であ
る。従って、電磁駆動弁１０に優れた省電力特性を付与
するためには、アッパスプリング７２およびロアスプリ
ング２６に大きな弾性波を発生させないことが有利であ
る。

【００４８】上述の如く、本実施例の電磁駆動弁１０に
よれば、アーマチャ３０を、緩やかにアッパコア３２ま
たはロアコア３４に到達させることができる。アッパス
プリング７２およびロアスプリング２６に発生する弾性
波は、アーマチャ３０がアッパコア３２またはロアコア
３４に緩やかに到達するほど小さくなる。従って、電磁
駆動弁１０によれば、弾性波に起因する付勢力の振幅を
小さく抑制することができる。電磁駆動弁１０は、この
点においても、優れた省電力特性を実現することができ
る。

【００４９】次に、図２乃至図５を参照して、電磁駆動
弁１０のゲル部６２，６４に好適な形状について説明す
る。図２は、ゲル部７４の平面図を示す。また、図３
は、ゲル部７４を図２に示すIII-III 直線に沿って切断
することにより得られる断面図を示す。図２および図３
に示すゲル部７４は、電磁駆動弁１０のゲル部６２，６
４に好適なゲル部の一例である。

【００５０】ゲル部７４は、その一方の面に放射状に延
在する複数の凸部７６を備えている。ゲル部７４は、凸
部７６がアッパリテーナ７０またはロアリテーナ２４と
対抗する状態で用いられる。ゲル部７４によれば、アッ
パリテーナ７０またはロアリテーナ２４とゲル部７４と
が当接した際に、凸部７６を大きく変形させることによ
り、衝突エネルギを多分に熱エネルギとして消費し、か
つ、アッパリテーナ７０またはロアリテーナに作用する
たわみ荷重（付勢力）を小さく抑制することができる。
このため、ゲル部７４によれば、電磁駆動弁１０に、優
れた静粛性と優れた省電力特性とを付与することができ
る。

【００５１】図４は、ゲル部７８の平面図を示す。ま
た、図５は、ゲル部７８を図４に示すV-V 直線に沿って
切断することにより得られる断面図を示す。図４および
図５に示すゲル部７８は、電磁駆動弁１０のゲル部６
２，６４に好適なゲル部の他の例である。ゲル部７８
は、その一方の面に複数の凸部８０を備えている。ゲル
部７８は、凸部８０がアッパリテーナ７０またはロアリ
テーナ２４と対抗する状態で用いられる。ゲル部７８に
よれば、アッパリテーナ７０またはロアリテーナ２４と
ゲル部７４とが当接した際に、凸部８０を大きく変形さ
せることにより、衝突エネルギを多分に熱エネルギとし
て消費し、かつ、アッパリテーナ７０またはロアリテー
ナに作用するたわみ荷重（付勢力）を小さく抑制するこ
とができる。このため、ゲル部７８によれば、電磁駆動
弁１０に、優れた静粛性と優れた省電力特性とを付与す
ることができる。

【００５２】次に、図６を参照して、本発明の第２実施
例について説明する。図６は、本発明の第２実施例であ
る電磁駆動弁９０の断面図を示す。尚、図６において、
上記図１に示す構成部分と同一の部分については、同一
の符号を付してその説明を省略する。電磁駆動弁９０
は、ロアケース５２に設けられたゲル収納部６０にゲル
部９２を収納している。ゲル部９２は、ゲル収納部６０
の形状に合わせて環状に成形されている。電磁駆動弁９
０は、また、アジャスタボルト６８の下方にゲル部９４
を備えている。ゲル部９４は、弁体１８が全閉位置の近
傍に到達した際にアーマチャ軸２８の上端部と当接する
ように設けられている。

【００５３】電磁駆動弁９０によれば、アッパコイル３
６に励磁電流を供給することで、弁体１８を全閉方向へ
変位させることができる。電磁駆動弁９０において、弁
体１８が全閉方向に変位する過程では、以下に示す一連
の現象が順次発生する。 (1)弁体１８、弁軸２０およびアーマチャ軸２８と一体
となって全閉方向へ変位する現象、(2)アーマチャ軸２
８がゲル部９４に衝突する現象、(3)弁体１８、弁軸２
０およびアーマチャ軸２８がゲル部９４を変形させなが
ら全閉方向へ変位する現象、(4)弁体１８が全閉位置に
到達した後、弁軸２０から離間したアーマチャ軸２８
が、ゲル部９４を変形させながらアーマチャ３０とアッ
パコア３２とが当接するまで上方へ変位する現象。

【００５４】このように、電磁駆動弁９０によれば、ア
ッパコイル３６に適当な励磁電流を供給することで、上
述した一連の現象を経て弁体１８を全閉位置まで変位さ
せることができる。電磁駆動弁９０において、ゲル部６
４が変形する過程では衝突エネルギがゲル部９４に吸収
される。この際、弁体１８等の変位速度は急激な低下を
示す。従って、電磁駆動弁９０によれば、弁体１８が全
閉位置に到達する際に生ずる衝突音を有効に抑制するこ
とができる。

【００５５】また、電磁駆動弁９０において、アーマチ
ャ３０がアッパコア３２に到達すると、アーマチャ３０
からアッパコア３２へ衝突エネルギが入力される。この
ようにしてアッパコア３２に入力される衝突エネルギ
は、ゲル部９４に吸収されると共に、ゲル部６２によっ
ても吸収される。このため、電磁駆動弁９０によれば、
アーマチャ３０がアッパコア３２に到達する際に生ずる
衝突音を有効に抑制することができる。

【００５６】アーマチャ３０がアッパコア３２に到達し
た後、アーマチャ３０とアッパコア３２との間には、ア
ッパスプリング７２の付勢力およびゲル部９４の付勢力
が、それらを離間させる力として作用する。ゲル部９４
は、その内部に蓄えた弾性エネルギの大きさに応じた付
勢力を発生する。また、ゲル部９４は、その形状を変化
させる過程で衝突エネルギの一部を熱エネルギに変換し
て消費する。

【００５７】このため、弁体１８が全閉位置に位置する
状況下でゲル部９４に蓄えられている弾性エネルギはア
ーマチャ軸２８から入力される衝突エネルギに比して小
さなものとなる。従って、電磁駆動弁９０によれば、弁
体１８を全閉位置に維持する際に優れた省電力特性を実
現することができる。電磁駆動弁９０によれば、アッパ
コイル３６への励磁電流の供給を停止し、適当なタイミ
ングでロアコイル３８への励磁電流の供給を開始するこ
とで、弁体１８を全開位置まで変位させることができ
る。弁体１９が全開位置まで変位する過程で、ゲル部６
２およびゲル部９２は、第１実施例におけるゲル部６
２，６４と同様に機能する。従って、電磁駆動弁９０に
よれば、弁体１８が全閉方向に変位する際に優れた静粛
性を実現できると共に、弁体１８を全閉位置に保持する
際に優れた省電力特性を実現することができる。

【００５８】上述の如く、本実施例の電磁駆動弁９０に
よれば、第１実施例の電磁駆動弁１０と同様に、弁体１
８を開閉動作させる過程で、優れた静粛性と優れた省電
力特性とを共に実現することができる。次に、図７を参
照して、本発明の第３実施例について説明する。図７
は、本発明の第３実施例である電磁駆動弁１００の断面
図を示す。尚、図７において、上記図１に示す構成部分
と同一の部分については、同一の符号を付してその説明
を省略する。

【００５９】電磁駆動弁１００は、第２実施例の電磁駆
動弁９０におけるゲル部９４に代えて、アジャスタボル
ト６８の下方にスプリング１０２およびゲル部１０４を
備えている。スプリング１０２およびゲル部１０４は、
上記のゲル部９４と同様に、弁体１８が全閉位置の近傍
に到達した際にゲル部１０４とアーマチャ軸２８の上端
部とが当接するように設けられている。

【００６０】電磁駆動弁１００は、スプリング１０２お
よびゲル部１０４を備えている点を除き、第２実施例の
電磁駆動弁９０と同様の構成を有している。また、電磁
駆動弁１００において、スプリング１０２およびゲル部
１０４は上記のゲル部９４と同様に機能する。従って、
電磁駆動弁１００によれば、第１および第２実施例の電
磁駆動弁１０，９０と同様に、弁体１８を開閉動作させ
る過程で、優れた静粛性と優れた省電力特性とを共に実
現することができる。

【００６１】次に、図８を参照して、本発明の第４実施
例について説明する。図８は、本発明の第４実施例であ
る電磁駆動弁１１０の断面図を示す。尚、図８におい
て、上記図１に示す構成部分と同一の部分については、
同一の符号を付してその説明を省略する。電磁駆動弁１
１０は、アッパコア１１２およびロアコア１１４を備え
ている。アッパコア１１２およびロアコア１１４には、
それぞれアッパコイル３６およびロアコア３８が収納さ
れている。電磁駆動弁１１０は、アッパコイル３６とア
ーマチャ３０との間、および、ロアコイル３８とアーマ
チャ３０との間に介在するようにゲル部１１６，１１８
を備えている点に特徴を有している。

【００６２】図９は、ロアコア１１４に収納されるロア
コイル３８の周辺の拡大図を示す。図９に示す如く、ロ
アコア１１４は、ロアコイル３８の上部にゲル収納部１
２０を備えている。ゲル収納部１２０は、ロアコイル３
８の幅に比して僅かに大きな幅を備えている。ゲル収納
部１２０には、ゲル部１１８および非磁性金属板１２２
が収納されている。ゲル部１１８は、その表面がロアコ
ア１１４の面から僅かに突出するように設けられてい
る。このため、アーマチャ３０がロアコア１１４に当接
する際にはゲル部１１８に衝突エネルギを吸収させるこ
とができる。

【００６３】本実施例において、ロアコイル３８は樹脂
性のボビンを備えている。このため、ロアコイルには大
きな応力が作用しないことが望ましい。電磁駆動弁１１
０において、非磁性金属板１２２はゲル部１１８とロア
コイル３８との間に介在するように配設されている。こ
のため、電磁駆動弁１１０によれば、ゲル部１１８が衝
突エネルギを吸収する際にロアコイル３８に大きな応力
が作用するのを避けることができる。

【００６４】電磁駆動弁１１０は、アッパコア１１２側
にも、ロアコア１１４側と同様の構造を有している。こ
のため、電磁駆動弁１１０によれば、アーマチャ３０が
アッパコア１１２に到達する際に、アッパコイル３６に
大きな応力を作用させることなくゲル部１１６に衝突エ
ネルギを吸収させることができる。電磁駆動弁１１０に
よれば（図８参照）、アッパコイル３６に励磁電流を供
給することで弁体１８を全閉位置に向けて変位させるこ
とができる。電磁駆動弁１１０において弁体１８が全閉
位置に向けて変位する過程では、以下に示す現象が順次
発生する。

【００６５】(1)弁体１８、弁軸２０およびアーマチャ
軸２８が一体となって全閉方向へ変位する現象、(2)ア
ーマチャ３０がゲル部１１６に衝突する現象、(3)ゲル
部１１６を変形させながら弁体１８、弁軸２０およびア
ーマチャ軸２８が一体となって全閉位置に向けて変位す
る現象、(4)弁体１８が全閉位置に到達した後、弁軸２
０から離間したアーマチャ軸２８およびアーマチャ３０
が、ゲル部１１６を変形させながら、アーマチャ３０と
アッパコア３２とが当接するまで上方へ変位する現象。

【００６６】アーマチャ３０がゲル部１１６に当接した
後、ゲル部１１６が変形する過程ではゲル部１１６によ
って衝突エネルギが吸収される。この際、弁体１８等の
変位速度は急激な低下を示す。従って、電磁駆動弁１１
０によれば、弁体１８が全閉位置に到達する際に生ずる
衝突音、および、アーマチャ３０がアッパコア３２に到
達する際に生ずる衝突音を有効に抑制することができ
る。

【００６７】アーマチャ３０がアッパコア３２と当接し
た後、アーマチャ３０とアッパコア３２とは、アッパス
プリング７２の付勢力およびゲル部１１６の付勢力によ
り離間方向に付勢される。ゲル部１１６は、その内部に
蓄えた弾性エネルギの大きさに応じた付勢力を発生す
る。また、ゲル部１１６は、その形状を変化させる過程
で、衝突エネルギの一部を熱エネルギに変換して消費す
る。

【００６８】このため、弁体１８が全閉位置に位置する
状況下でゲル部１１６に蓄えられる弾性エネルギは、ア
ーマチャ３０から入力される衝突エネルギに比して小さ
なものとなる。従って、電磁駆動弁１１０によれば、弁
体１８およびアーマチャ３０が全閉位置に向けて変位す
る際に優れた静粛性を実現できると共に、弁体１８を全
閉位置に保持する際に優れた省電力特性を実現すること
ができる。

【００６９】電磁駆動弁１１０によれば、弁体１８が全
閉状態に維持されている状況下でアッパコイル３６への
励磁電流の供給を停止し、その後、適当なタイミングで
ロアコイル３８への励磁電流の供給を開始すると、弁体
１８を全開位置まで変位させることができる。電磁駆動
弁１１０において、弁体１８が全開位置に向けて変位す
る過程では、弁体１８が全開位置に向けて変位する過程
と同様に、衝突エネルギがゲル部１１８によって吸収さ
れる。従って、電磁駆動弁１１０によれば、弁体１８が
全開位置に向けて変位する際にも優れた静粛性を実現す
ることができ、また、弁体１８を全開位置に保持する際
にも優れた省電力特性を実現することができる。

【００７０】上述の如く、本実施例の電磁駆動弁１１０
によれば、第１乃至第３実施例の電磁駆動弁１０，９
０，１００と同様に、弁体１８を開閉動作させる過程
で、優れた静粛性と優れた省電力特性とを共に実現する
ことができる。次に、図１０を参照して、本発明の第５
実施例について説明する。図１０は、本発明の第５実施
例である電磁駆動弁１３０の断面図を示す。尚、図１０
において、上記図１または図１０に示す構成部分と同一
の部分については、同一の符号を付してその説明を省略
する。

【００７１】電磁駆動弁１３０は、アッパコア１３２お
よびロアコア１３４を備えている。アッパコア１３２お
よびロアコア１３４には、それぞれアッパコイル１３６
およびロアコア１３８が収納されている。電磁駆動弁１
３０は、アッパコイル１３６の上下に配設されるゲル部
１４０，１４２、および、ロアコイル１３８の上下に配
設されるゲル部１４６，１４８を備えている点に特徴を
有している。

【００７２】図１１は、ロアコア１３４に収納されるロ
アコイル１３８の周辺の拡大図を示す。図１１に示す如
く、ゲル部１４６は、その表面がロアコア１３４の面か
ら僅かに突出するように設けられている。このため、ア
ーマチャ３０がロアコア１３４に当接する際にはゲル部
１４６に衝突エネルギを吸収させることができる。本実
施例において、２つのゲル部１４６，１４８およびロア
コイル１３８は、ほぼ同じ幅を有している。このため、
ゲル部１４６に衝突エネルギが入力されると、そのエネ
ルギはロアコイル１３８を伝ってゲル部１４８に入力さ
れる。従って、本実施例の電磁駆動弁１３０によれば、
アーマチャ３０がロアコア１３４に衝突する際に生ずる
衝突エネルギを２つのゲル部１４６，１４８で吸収する
ことができる。

【００７３】本実施例において、ロアコイル１３８は非
磁性金属材料で構成されたボビン１５０を備えており、
ボビン１５０は、応力に対して高い剛性および耐久性を
備えている。このため、電磁駆動弁１３０によれば、ア
ーマチャ３０がロアコア１３４に衝突する毎にロアコイ
ル１３８に応力が作用しても、何ら不都合は生じない。
電磁駆動弁１３０は、アッパコア１３２側にも、ロアコ
ア１３４側と同様の構造を有している。このため、電磁
駆動弁１３０によれば、アーマチャ３０がアッパコア１
３２に到達する際に、何ら不都合を伴うことなく衝突エ
ネルギを２つのゲル部１４６，１４８に吸収させること
ができる。

【００７４】電磁駆動弁１３０によれば（図１０参
照）、アッパコイル３６に励磁電流を供給することで弁
体１８を全閉位置に向けて変位させることができる。電
磁駆動弁１３０において弁体１８が全閉位置に向けて変
位する過程では、以下に示す現象が順次発生する。 (1)弁体１８、弁軸２０およびアーマチャ軸２８が一体
となって全閉方向へ変位する現象、(2)アーマチャ３０
がゲル部１４２に衝突する現象、(3)ゲル部１４０，１
４２を変形させながら弁体１８、弁軸２０およびアーマ
チャ軸２８が一体となって全閉位置に向けて変位する現
象、(4)弁体１８が全閉位置に到達した後、弁軸２０か
ら離間したアーマチャ軸２８およびアーマチャ３０が、
ゲル部１４０，１４２を変形させながら、アーマチャ３
０とアッパコア３２とが当接するまで上方へ変位する現
象。

【００７５】アーマチャ３０がゲル部１４２に当接した
後、ゲル部１４０，１４２が変形する過程ではゲル部１
４０，１４２によって衝突エネルギが吸収される。この
際、弁体１８等の変位速度は急激な低下を示す。従っ
て、電磁駆動弁１１０によれば、弁体１８が全閉位置に
到達する際に生ずる衝突音、および、アーマチャ３０が
アッパコア１３２に到達する際に生ずる衝突音を有効に
抑制することができる。

【００７６】アーマチャ３０がアッパコア１３２と当接
した後、アーマチャ３０とアッパコア３２とは、アッパ
スプリング７２の付勢力および２つのゲル部１４０，１
４２の付勢力により離間方向に付勢される。ゲル部１４
０，１４２は、その内部に蓄えた弾性エネルギの大きさ
に応じた付勢力を発生する。また、ゲル部１４０，１４
２は、その形状を変化させる過程で衝突エネルギの一部
を熱エネルギに変換して消費する。

【００７７】このため、弁体１８が全閉位置に位置する
状況下でゲル部１４０，１４２に蓄えられる弾性エネル
ギは、アーマチャ３０から入力される衝突エネルギに比
して小さなものとなる。従って、電磁駆動弁１３０によ
れば、弁体１８およびアーマチャ３０が全閉位置に向け
て変位する際に優れた静粛性を実現できると共に、弁体
１８を全閉位置に保持する際に優れた省電力特性を実現
することができる。

【００７８】電磁駆動弁１３０によれば、弁体１８が全
閉状態に維持されている状況下でアッパコイル３６への
励磁電流の供給を停止し、その後、適当なタイミングで
ロアコイル３８への励磁電流の供給を開始すると、弁体
１８を全開位置まで変位させることができる。電磁駆動
弁１３０において、弁体１８が全開位置に向けて変位す
る過程では、弁体１８が全開位置に向けて変位する過程
と同様に、衝突エネルギがゲル部１４６，１４８によっ
て吸収される。従って、電磁駆動弁１３０によれば、弁
体１８が全開位置に向けて変位する際にも優れた静粛性
を実現することができ、また、弁体１８を全開位置に保
持する際にも優れた省電力特性を実現することができ
る。

【００７９】上述の如く、本実施例の電磁駆動弁１３０
によれば、第１乃至第４実施例の電磁駆動弁１０，９
０，１００，１１０と同様に、弁体１８を開閉動作させ
る過程で、優れた静粛性と優れた省電力特性とを共に実
現することができる。次に、図１２を参照して、本発明
の第６実施例について説明する。図１２は、本発明の第
６実施例である電磁駆動弁１６０の断面図を示す。尚、
図１２において上記図１乃至図４に示す構成部分と同一
の部分については、同一の符号を付してその説明を省略
する。

【００８０】電磁駆動弁１６０は、弁軸１６２およびア
ーマチャ軸１６４を備えている。弁軸１６２とアーマチ
ャ軸１６４とは一体に構成されている。図１２に示す如
く、弁軸１６２およびアーマチャ軸１６４は、弁体１８
が全閉位置に位置する際に、アーマチャ３０とアッパコ
ア３２との間に所定のクリアランスが形成されるように
構成されている。従って、電磁駆動弁１６０によれば、
アーマチャ３０とアッパコア３２とを衝突させることな
く弁体１８を開閉動作させることができる。

【００８１】弁体１８が全閉状態に到達する際にアーマ
チャ３０とアッパコア３２とが衝突しない構成によれ
ば、弁体１８が全閉状態に到達する際に、大きな衝突音
は生じない。このため、電磁駆動弁１６０によれば、全
閉位置に到達する直前で弁体１８の変位速度を減速する
機構を備えていないにも関わらず、弁体１８が全閉方向
に変位する際に、適当な静粛性を確保することができ
る。

【００８２】弁体１８が全閉位置に到達した後、アーマ
チャ３０とアッパコア３２との間には、アッパスプリン
グ７２の付勢力のみがそれらを離間させる力として作用
する。この場合、アッパコア３２とアーマチャ３０との
間に、アッパスプリング７２の付勢力に勝る電磁力を発
生させることで弁体１８を安定に全閉位置に保持するこ
とができる。従って、電磁駆動弁１６０によれば、弁体
１８を全閉位置に保持する際に優れた省電力特性を実現
することができる。

【００８３】電磁駆動弁１６０において、ゲル部６２お
よびゲル部９２は、上述した第２または第３実施例（図
６または図７）の場合と同様に機能する。従って、電磁
駆動弁１６０によれば、弁体１８が全開方向に変位する
際に優れた静粛性を実現することができると共に、弁体
１８を全開位置に保持する際に優れた省電力特性を実現
することができる。このように、本実施例の電磁駆動弁
１６０によれば、弁体１８を開閉動作させる過程で、優
れた静粛性と優れた省電力特性とを共に実現することが
できる。

【００８４】次に、図１３を参照して、本発明の第７実
施例について説明する。図１３は、本発明の第７実施例
である電磁駆動弁１７０の断面図を示す。尚、図１３に
おいて上記図８または図１２に示す構成部分と同一の部
分については、同一の符号を付してその説明を省略す
る。電磁駆動弁１７０は、上述した弁軸１６２およびア
ーマチャ軸１６４を備えている。従って、電磁駆動弁１
７０によれば、アーマチャ３０とアッパコア３２とを衝
突させることなく弁体１８を開閉動作させることができ
る。このため、電磁駆動弁１７０によれば、第６実施例
の場合と同様に、弁体１８が全閉方向に変位する際に、
適当な静粛性を確保することができる。

【００８５】弁体１８が全閉位置に到達した後、アーマ
チャ３０とアッパコア３２との間には、アッパスプリン
グ７２の付勢力のみがそれらを離間させる力として作用
する。従って、電磁駆動弁１７０によれば、第６実施例
の場合と同様に、弁体１８を全閉位置に保持する際に優
れた省電力特性を実現することができる。電磁駆動弁１
７０において、ゲル部１１８は、上述した第４実施例
（図８）の場合と同様に機能する。従って、電磁駆動弁
１７０によれば、弁体１８が全開方向に変位する際に優
れた静粛性を実現することができると共に、弁体１８を
全開位置に保持する際に優れた省電力特性を実現するこ
とができる。このように、本実施例の電磁駆動弁１７０
によれば、弁体１８を開閉動作させる過程で、優れた静
粛性と優れた省電力特性とを共に実現することができ
る。

【００８６】次に、図１４を参照して、本発明の第８実
施例について説明する。図１４は、本発明の第８実施例
である電磁駆動弁１８０の断面図を示す。尚、図１４に
おいて上記図１０または図１２に示す構成部分と同一の
部分については、同一の符号を付してその説明を省略す
る。電磁駆動弁１８０は、上述した弁軸１６２およびア
ーマチャ軸１６４を備えている。従って、電磁駆動弁１
８０によれば、アーマチャ３０とアッパコア３２とを衝
突させることなく弁体１８を開閉動作させることができ
る。このため、電磁駆動弁１８０によれば、第６または
第７実施例の場合と同様に、弁体１８が全閉方向に変位
する際に、適当な静粛性を確保することができる。

【００８７】弁体１８が全閉位置に到達した後、アーマ
チャ３０とアッパコア３２との間には、アッパスプリン
グ７２の付勢力のみがそれらを離間させる力として作用
する。従って、電磁駆動弁１８０によれば、第６または
第７実施例の場合と同様に、弁体１８を全閉位置に保持
する際に優れた省電力特性を実現することができる。電
磁駆動弁１８０において、ゲル部１４６，１４８は、上
述した第５実施例（図１０）の場合と同様に機能する。
従って、電磁駆動弁１８０によれば、弁体１８が全開方
向に変位する際に優れた静粛性を実現することができる
と共に、弁体１８を全開位置に保持する際に優れた省電
力特性を実現することができる。このように、本実施例
の電磁駆動弁１８０によれば、弁体１８を開閉動作させ
る過程で、優れた静粛性と優れた省電力特性とを共に実
現することができる。

【００８８】次に、図１５乃至図１７を参照して、本発
明の第９実施例について説明する。図１５は、本発明の
第９実施例である電磁駆動弁１９０の断面図を示す。
尚、図１５において上記図１に示す構成部分と同一の部
分については、同一の符号を付してその説明を省略す
る。電磁駆動弁１９０は、アッパコア３２の上部に複数
のスライド部材１９２を備えている。スライド部材１９
２はアッパリテーナ７０と対向する部分に傾斜面１９４
を備えている。スライド部材１９２は、それぞれ、スプ
リング１９６により電磁駆動弁１９０の中央部に向けて
付勢されている。本実施例において、スライド部材１９
２は、アルミ、チタン、樹脂等のヤング率の低い物質、
すなわち、衝突の緩和に適した物質で構成されている。

【００８９】図１６は、スライド部材１９２を図１５に
示すXVI-XVI 矢視で表した図を示す。図１６に示す如
く、電磁駆動弁１９０は、周方向に等間隔に並べられた
４つのスライド部材１９２および４つのスプリング１９
６を備えている。電磁駆動弁１９０は、ロアコア３４の
下部にも、アッパコア３２の上部と同様に、周方法に等
間隔に並べられた４つのスライド部材１９８および４つ
のスプリング２００を備えている。スライド部材１９８
には、ロアリテーナ２４と対向する部分に傾斜面２０２
が形成されている。また、スライド部材１９８は、上述
したスライド部材１９２と同様にヤング率の低い物質で
構成されている。

【００９０】電磁駆動弁１９０によれば（図１５参
照）、アッパコイル３６に励磁電流を供給することで、
弁体１８を全閉方向へ変位させることができる。電磁駆
動弁１９０において、弁体１８が全閉方向に変位する過
程では、以下に示す一連の現象が順次発生する。 (1)弁体１８、弁軸２０およびアーマチャ軸２８と一体
となって全閉方向へ変位する現象、(2)ロアリテーナ２
４がスライド部材１９８に衝突する現象、(3)弁体１
８、弁軸２０およびロアリテーナ２４がスライド部材１
９８を押し拡げながら全閉位置に向かって変位する現
象、および、弁軸２０から離間したアーマチャ軸２８
が、アーマチャ３０とアッパコア３２とが当接するまで
上方へ変位する現象。

【００９１】電磁駆動弁１９０において、ロアリテーナ
２４がスライド部材１９８に当接した後、スライド部材
１９８が押し拡げられる過程では、弁体１８の変位速度
が急激な低下を示す。従って、電磁駆動弁１０によれ
ば、弁体１８が全閉位置に到達する際に生ずる衝突音を
有効に抑制することができる。また、電磁駆動弁１９０
において、アーマチャ３０がアッパコア３２に到達した
後は、アッパスプリング７２の付勢力のみがアーマチャ
３０とアッパコア３２とを離間させる力として作用す
る。従って、電磁駆動弁１９０においては、アーマチャ
３０とアッパコア３２との間に、アッパスプリング７２
の付勢力に勝る電磁力を発生させることで弁体１８を安
定して全閉位置に保持することができる。このため、電
磁駆動弁１０によれば、弁体１８を全閉位置に保持する
際に優れた省電力特性を実現することができる。

【００９２】電磁駆動弁１９０によれば、アッパコイル
３６への励磁電流の供給を停止し、適当なタイミングで
ロアコイル３８への励磁電流の供給を開始することで、
弁体１８を全開位置まで変位させることができる。電磁
駆動弁１９０において、弁体１８が全開方向に変位する
過程では、以下に示す一連の現象が順次発生する。 (1)弁体１８、弁軸２０およびアーマチャ軸２８と一体
となって全閉方向へ変位する現象、(2)アッパリテーナ
７０がスライド部材１９２に衝突する現象、(3)弁体１
８、弁軸２０、アーマチャ軸２８およびアッパリテーナ
７０がスライド部材１９２を押し拡げながら全開位置に
向かって変位する現象。

【００９３】電磁駆動弁１９０において、アッパリテー
ナ７０がスライド部材１９２に当接した後、スライド部
材１９２が押し拡げられる過程では、弁体１８の変位速
度が急激な低下を示す。従って、電磁駆動弁１０によれ
ば、弁体１８が全開位置に到達する際に生ずる衝突音を
有効に抑制することができる。電磁駆動弁１９０におい
て、アーマチャ３０は、スライド部材１９２が所定長だ
け押し拡げられることによりロアコア３４に到達するこ
とができる。スライド部材１９２がアッパリテーナ７０
により所定長だけ押し拡げられた状態では、アッパリテ
ーナ７０が、スライド部材１９２およびスプリング１９
６によって、所定の付勢力で図１５における上方へ付勢
される。

【００９４】従って、電磁駆動弁１９０において、弁体
１８を全開位置に保持するためには、アーマチャ３０と
アッパコア３２やの間に、アッパスプリング７２の付勢
力と、スライド部材１９２からアッパリテーナ７０に入
力される付勢力とを合力に勝る電磁力を発生させること
が必要である。この場合、電磁駆動弁１９０において優
れた省電力特性を実現するためには、スライド部材１９
２からアッパリテーナ７０に入力される付勢力が小さい
ことが望ましい。

【００９５】図１７は、アッパリテーナ７０とスライド
部材１９２との間で授受される力の大きさを説明するた
めの図を示す。本実施例において、アッパリテーナ７０
の形状、および、スライド部材１９２の形状は、両者の
接触面に所定角θの傾斜が生ずるように設計されてい
る。尚、所定角θは、アッパリテーナ７０に鉛直方向の
付勢力Ｆ_I が入力された場合にアッパリテーナ７０とス
ライド部材１９２との摺動を許容し、かつ、スライド部
材１９２に水平方法の付勢力Ｆ_R が入力された場合にア
ッパリテーナ７０とスライド部材１９２との摺動を許容
する所定の角度である。

【００９６】図１７中に一点鎖線で示すベクトルは、ア
ッパリテーナ７０に鉛直方向の付勢力Ｆ_I が入力された
場合にアッパリテーナ７０からスライド部材１９２へ伝
達される力の大きさを説明するためのベクトルである。
図１７に示す如く、アッパリテーナ７０に対して付勢力
Ｆ_I が入力されると、スライド部材１９２には、傾斜角
θに対して垂直な方向から“Ｆ_I sinθ”の大きさを有
する付勢力が伝達される。上記の付勢力“Ｆ_I sinθ”
は、大きさ“Ｆ _I sinθ・ cosθ”で表される水平方向
成分を有している。従って、アッパリテーナ７０に付勢
力Ｆ_I が入力される場合、スライド部材１９２は、付勢
力“Ｆ_Isinθ・ cosθ”で拡径方向に付勢される。

【００９７】このように、スライド部材１９２は、アッ
パリテーナ７０から入力される付勢力を“ sinθ・ cos
θ”倍に減衰してスプリング１９６に伝達する。この場
合、スプリング１９６に蓄えられる弾性エネルギは、ア
ッパリテーナ７０からスライド部材１９２に入力される
衝突エネルギを所定の比率で減衰させたものとなる。従
って、電磁駆動弁１９０によれば、弁体１８が全開位置
に到達する際に生ずる衝突エネルギを、スプリング１９
６に大きな弾性エネルギを蓄えることなく十分に吸収す
ることができる。

【００９８】図１７中に実線で示すベクトルは、スプリ
ング１９６からスライド部材１９２に付勢力Ｆ_R が入力
された場合にスライド部材１９２からアッパリテーナ７
０へ伝達される力の大きさを説明するためのベクトルで
ある。図１７に示す如く、スライド部材１９２に対して
付勢力Ｆ_R が入力されると、アッパリテーナ７０には、
傾斜角θに対して垂直な方向から“Ｆ_R sinθ”の大き
さを有する付勢力が伝達される。上記の付勢力“Ｆ_R s
inθ”は、大きさ“Ｆ _R sinθ・ cosθ”で表される垂
直方向成分を有している。従って、スプリング１９６が
付勢力Ｆ_R を発生する場合、アッパリテーナ７０は、付
勢力“Ｆ_R sinθ・ cosθ”で上方に付勢される。

【００９９】このように、スライド部材１９２は、スプ
リング１９６から入力される付勢力を“ sinθ・ cos
θ”倍に減衰してアッパリテーナ７０に伝達する。この
ため、電磁駆動弁１９０によれば、アッパリテーナ７０
を上方に付勢する付勢力を、すなわち、弁体１８を全開
位置から全閉方向へ付勢する付勢力を、スプリング１９
６に蓄えられている弾性エネルギに対して小さな値に抑
制することができる。

【０１００】上述の如く、電磁駆動弁１９０によれば、
弁体１８が全開状態となる際に発生する衝突エネルギを
適正にスライド部材１９２およびスプリング１９６に吸
収させることができる。従って、電磁駆動弁１９０によ
れば、弁体１８が全開位置に変位する過程で、優れた静
粛性を実現することができる。また、電磁駆動弁１９０
によれば、弁体１８が全開状態となる際にスプリング１
９６に蓄えられる弾性エネルギを、その際に発生する衝
突エネルギに比して小さくすることができると共に、弁
体１８が全開位置に位置する状況下でアッパリテーナ７
０に伝達される付勢力を、スプリング１９６に蓄えられ
ている弾性エネルギに対して小さな値とすることができ
る。このため、電磁駆動弁１９０によれば、弁体１８を
全開位置に維持する際に優れた省電力特性を実現するこ
とができる。

【０１０１】次に、図１８および図１９を参照して、本
発明の第１０実施例について説明する。本実施例の電磁
駆動弁は、上記図１５に示す電磁駆動弁１９０におい
て、スライド部材１９２，１９８およびスプリング１９
６，２００に代えて、ガータスプリング２１０が用いら
れる点に特徴を有している。

【０１０２】図１８は、本実施例において電磁駆動弁１
９０に用いられるガータスプリング２１０の平面図を示
す。図１８に示す如く、ガータスプリング２１０は、螺
旋構造のスプリングを環状に成形して構成されたスプリ
ングである。本実施例の電磁駆動弁において、ガータス
プリング２１０は、そのスプリング部分をアッパリテー
ナ７０またはロアリテーナ２４と対向させた状態で用い
られる。

【０１０３】図１９は、アッパリテーナ７０の位置とガ
ータスプリング２１０の状態との関係を表す図を示す。
図１９中左側に示す状態は、アッパリテーナ７０がガー
タスプリング２１０から離間している状態を示す。上記
の状態は、電磁駆動弁の弁体１８が全開位置から離間し
ている場合に実現される。この場合、ガータスプリング
２１０の半径は所定長Ｒに一致する。

【０１０４】図１９中右側に示す状態は、アッパリテー
ナ７０がガータスプリング２１０に当接している状態を
示す。上記の状態は、電磁駆動弁の弁体１８が全開位置
の近傍に位置している場合に実現される。この場合、ガ
ータスプリング２１０はアッパリテーナ７０によって拡
径される。その結果、ガータスプリング２１０の半径
は、所定長Ｒに比して長いＲ＋ΔＲとなる。ガータスプ
リング２１０は、その半径がＲからＲ＋ΔＲに拡径され
ると、縮径方向にΔＲに比例した付勢力を発生する。

【０１０５】本実施例において、アッパリテーナ７０の
形状は、アッパリテーナ７０とガータスプリング２１０
との接触点において、ガータスプリング２１０の接線方
向が水平方向に対して所定角θだけ傾斜するように設計
されている。この場合、ガータスプリング２１０は、第
９実施例におけるスライド部材１９２およびスプリング
１９６と同様に機能する。従って、本実施例の電磁駆動
弁よれば、第９実施例の電磁駆動弁と同様に、弁体１８
を全開位置に維持する際に優れた省電力特性を実現する
ことができる。

【０１０６】次に、図２０乃至図２２を参照して、本発
明の第１１実施例について説明する。本実施例の電磁駆
動弁は、上記図１５に示す電磁駆動弁１９０において、
スライド部材１９２，１９８およびスプリング１９６，
２００に代えて、Ｃリング２２０が用いられる点に特徴
を有している。

【０１０７】図２０は、本実施例において電磁駆動弁１
９０に用いられるＣリング２２０の平面図を示す。ま
た、図２１は、Ｃリング２２０を図２０に示すXXI-XXI
直線で切断した際に得られる断面図を示す。図２０に示
す如く、Ｃリング２２０は、その一部にギャップ部２２
２を備えている。Ｃリング２２０は、ギャップ部２２２
を拡げることで拡径方向に変形することができる。ま
た、図２１に示す如く、Ｃリング２２０は、その内周側
にスリット部２２４を備えている。Ｃリング２２０は、
スリット部２２４を縮小させることにより、断面積を減
少させる方向に変形することができる。

【０１０８】本実施例の電磁駆動弁において、Ｃリング
２２０は、その環状部分がアッパリテーナ７０またはロ
アリテーナ２４と対向させた状態で用いられる。従っ
て、Ｃリング２２０は、弁体１８が全開位置近傍または
全閉位置近傍に到達した時点で、アッパリテーナ７０ま
たはロアリテーナ２４に当接する。Ｃリング２２０の半
径は、上記図１８に示すガータスプリング２１０と同様
に、自由状態で所定長Ｒに一致する。また、Ｃリング２
２０の環状部の半径は、自由状態で所定長ｒに一致す
る。Ｃリング２２０は、アッパリテーナ７０またはロア
リテーナ２４と当接することにより、その半径をＲ＋Δ
Ｒに変化させると共に、環状部の半径をｒ＋Δｒに変化
させる。

【０１０９】Ｃリング２２０の半径が所定長ＲからＲ＋
ΔＲに変化すると、Ｃリング２２０は縮径方向にΔＲに
比例した付勢力を発生する。また、Ｃリング２２０は、
環状部の半径が所定長ｒからｒ＋Δｒに変化すると、環
状部を拡径させる方向にΔｒに比例した付勢力を発生す
る。本実施例において、アッパリテーナ７０の形状は、
アッパリテーナ７０とＣリング２２０との接触点におい
て、Ｃリング２２０の接線方向が水平方向に対して所定
角θだけ傾斜するように設計されている。この場合、Ｃ
リング２２０とアッパリテーナ７０との間では、第９ま
たは第１０実施例の場合と同様に、所定の比率で減衰さ
れた付勢力が伝達される。

【０１１０】ところで、Ｃリング２２０は、アッパリテ
ーナ７０またはロアリテーナ２４から比較的小さな力が
入力されることにより拡径方向に変形する。一方、Ｃリ
ング２２０の環状部を縮径方向に変形させるためには、
アッパリテーナ７０またはロアリテーナ２４からＣリン
グ２２０へ、比較的大きな力を入力する必要がある。こ
のため、弁体１８が全開位置近傍または全閉位置近傍に
変位した後、Ｃリング２２０は、先ず拡径方向に弾性変
形し、その後、その環状部を縮径方向に変形させる。こ
の場合、Ｃリング２２０からアッパリテーナ７０または
ロアリテーナ２４に伝達される付勢力は、弁体１８の変
位量に対して非線型な関係を示す。

【０１１１】図２２は、本実施例の電磁駆動弁におい
て、アッパリテーナ７０またはロアリテーナ２４がＣリ
ング２２０から受ける付勢力と、弁体１８の変位量との
関係を示す。Ｃリング２２０からアッパリテーナ７０ま
たはロアリテーナ２４に伝達される付勢力は、具体的に
は、図２２に示す如く、弁体１８が全開位置または全閉
位置に近づくに連れて急激な増加傾向を示す。

【０１１２】アッパリテーナ７０またはロアリテーナ２
４に伝達される付勢力が、図２２に示す如き変化を示す
場合、弁体１８が全開位置または位置位置に到達する際
に生ずる衝突音を有効に抑制することができる。従っ
て、本実施例の電磁駆動弁によれば、上述した第９また
は第１０実施例の電磁駆動弁に比して、更に優れた静粛
性を実現することができる。

【０１１３】次に、本発明の第１２実施例について説明
する。本実施例の電磁駆動弁は、上述した第１乃至第８
実施例の電磁弁が備えるゲル部（図１、図６〜８、図１
０および図１２〜１４）に代えて、シリコン系の発泡材
で構成された衝撃吸収部材を配設することにより実現さ
れる。本実施例において用いられる衝撃吸収部材は、よ
り具体的には、常温硬化型シリコンに発泡剤を混入して
微細発泡させた後に、上述したゲル部と同様の形状に成
形された部材である。

【０１１４】上記の構造によれば、弁体１８が全開位置
に到達する際、および、弁体１８が全閉位置に到達する
際に、弁体１８やリテーナ２４，７０等の可動部と、ア
ッパコア３２やロアコア３４等の固定部との衝突を、衝
撃緩衝部材により柔軟に吸収させることができる。この
ため、本実施例の電磁駆動弁によっても、上述した第１
乃至第８実施例の電磁駆動弁と同様に優れた静粛性を実
現することができる。

【０１１５】ところで、衝撃吸収部材を構成する発泡材
は、シリコン系樹脂で構成される基材と、その基材に内
包される多数の空気泡とを備えている。例えば上述した
第１乃至第８実施例におけるゲル部のように非発泡材で
構成される部材は、外部から圧縮応力が加えられた際
に、基材となる樹脂を変形させることにより所望の形状
に変化する。これに対して、本実施例の衝撃吸収部材の
ように発泡材で構成される部材は、外部から圧縮応力が
加えられた際に、基材となるシリコン系樹脂を変形させ
ると共に、基材に内包される空気泡を圧縮することによ
り所望の形状に変化する。

【０１１６】空気泡の縮小に伴う反力は、樹脂の変形に
伴う反力に比して小さな値となる。このため、本実施例
の衝撃吸収部材によれば、非発泡材で構成される部材に
比して、発生する反力を抑制しつつ大きな変形量を確保
することができる。衝撃吸収部材が大きな反力を発生さ
せることなく大きく変形し得る場合は、可動部と固定部
の衝突エネルギを衝撃吸収部材に有効に吸収させ、か
つ、両者を離間させようとする付勢力を小さく抑制する
ことができる。このため、本実施例の電磁駆動弁によれ
ば、第１乃至第８実施例の電磁駆動弁と同等以上に優れ
た静粛性と優れた省電力特性とを確保することができ
る。

【０１１７】また、弁体１８が全開位置または全閉位置
に到達することにより圧縮された空気泡は、弁体１８が
全開位置から変位した後、または、弁体１８が全閉位置
から変位した後に、衝撃吸収部材を変形前の形、すなわ
ち、原形に復帰させる復元力を発生する。このため、本
実施例の衝撃吸収部材は、弁体１８が全開位置または全
閉位置から変位した後に、速やかに原形に復帰すること
ができる。

【０１１８】衝撃吸収部材が、所望の衝撃吸収能力を発
揮するためには、弁体１８が全開位置または全閉位置に
到達する以前に、衝撃吸収部材が適正に原形を維持して
いることが必要である。上述の如く、本実施例の衝撃吸
収部材は、弁体１８の変位が開始された後、すなわち、
圧縮応力が解除された後、速やかに原形に復帰すること
ができる。このため、本実施例の電磁駆動弁によれば、
内燃機関の高回転領域においても、すなわち、電磁駆動
弁が高速で動作する領域においても、優れた静粛性と優
れた省電力特性とを実現することができる。

【０１１９】更に、本実施例の衝撃吸収部材に用いられ
るシリコン系の発泡材（例えば、ＲＩＣロジャースイノ
アック社製・ナンネックス（商標名））は、高い耐熱性
と、優れた温度特性（弾性係数等の特性が温度に依存し
ない特性）とを備えている。このため、衝撃吸収部材は
その環境温度等に影響されることなく、長期にわたって
安定した性能を発揮する。従って、本実施例の電磁駆動
弁によれば、内燃機関の運転状況に影響されることな
く、常に優れた静粛性と優れた省電力特性とを確保する
ことができる。

【０１２０】ところで、上記の実施例においては、衝撃
吸収部材をシリコン系の発泡材で構成することとしてい
るが、本発明は、これに限定されるものではなく、衝撃
吸収部材を、他の樹脂を基材とする発泡材で構成するこ
ととしてもよい。

【０１２１】

【０１２２】

【０１２３】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、可動部と固定部との衝突に伴う衝突エネルギを、ケ
ースとコアとの間に介在するゲル部に有効に吸収させる
ことができる。このため、本発明によれば、優れた静粛
性および優れた省電力特性の双方を実現することができ
る。

【０１２４】請求項２記載の発明によれば、発泡材を用
いることで、可動部と固定部との衝突エネルギを有効に
吸収する機能、両者を離間方向に付勢する力を抑制する
機能、および、圧縮応力が消滅した後に衝突緩和部材を
速やかに原形に復元させる機能を実現することができ
る。このため、本発明の電磁駆動弁によれば、内燃機関
の高回転領域においても優れた静粛性と優れた省電力特
性とを実現することができる。

【０１２５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例である電磁駆動弁の断面図
である。

【図２】図１に示す電磁駆動弁が備えるゲル部として好
適なゲル部の一例の平面図である。

【図３】図１に示す電磁駆動弁が備えるゲル部として好
適なゲル部の一例の断面図である。

【図４】図１に示す電磁駆動弁が備えるゲル部として好
適なゲル部の他の例の平面図である。

【図５】図１に示す電磁駆動弁が備えるゲル部として好
適なゲル部の他の例の断面図である。

【図６】本発明の第２実施例である電磁駆動弁の断面図
である。

【図７】本発明の第３実施例である電磁駆動弁の断面図
である。

【図８】本発明の第４実施例である電磁駆動弁の断面図
である。

【図９】図８に示す電磁駆動弁の要部の拡大図である。

【図１０】本発明の第５実施例である電磁駆動弁の断面
図である。

【図１１】図１０に示す電磁駆動弁の要部の拡大図であ
る。

【図１２】本発明の第６実施例である電磁駆動弁の断面
図である。

【図１３】本発明の第７実施例である電磁駆動弁の断面
図である。

【図１４】本発明の第８実施例である電磁駆動弁の断面
図である。

【図１５】本発明の第９実施例である電磁駆動弁の断面
図である。

【図１６】図１５に示す電磁駆動弁の要部の拡大図であ
る。

【図１７】図１５に示す電磁駆動弁においてアッパリテ
ーナとスライド部材との間で授受される力の大きさを説
明するための図である。

【図１８】本発明の第１０実施例である電磁駆動弁で用
いられるガータスプリングの平面図である。

【図１９】本発明の第１０実施例である電磁駆動弁の動
作を説明するための図である。

【図２０】本発明の第１１実施例である電磁駆動弁で用
いられるＣリングの平面図である。

【図２１】本発明の第１１実施例である電磁駆動弁で用
いられるＣリングの断面図である。

【図２２】本発明の第１１実施例である電磁駆動弁にお
いて実現される付勢力と弁体変位量との関係を示す図で
ある。

【符号の説明】

１０；９０；１００；１１０；１３０；１６０；１７
０；１８０；１９０ 電磁駆動弁 ２４ ロアリテーナ ２８ アーマチャ軸 ３０ アーマチャ ３２ アッパコア ３４ ロアコア ６２，６４；９２，９４；１０４；１１６，１１８；１
４０，１４２，１４４，１４６ ゲル部 ７０ アッパリテーナ １９２，１９８ スライド部材 １９６，２００ スプリング ２１０ ガータスプリング ２２０ Ｃリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅野 昌彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 服部 宏之 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−292704（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−129219（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−295318（ＪＰ，Ａ) 西独国特許出願公開19646937（ＤＥ, Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01L 9/04 F16K 31/06 305

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アーマチャとコアとの間に電磁力を作用
   させることにより弁体を開閉動作させる電磁駆動弁にお
   いて、 前記アーマチャおよび前記弁体を含む可動部と、 前記コアと、該コアを軸方向に変位可能に保持するケー
   スとを含む固定部と、 前記コアと前記ケースとの間に介在し、前記可動部と前
   記固定部との衝突に伴って前記コアに入力されるエネル
   ギの一部を熱エネルギに変換するゲル部と、を備えるこ
   とを特徴とする電磁駆動弁。
2. 【請求項２】 前記ゲル部に代えて、発泡材を備える、
   請求項１記載の電磁駆動弁。