号数	ばね論文集53号（2008年）
ページ数	pp.27-36
種類	論文
論文名	円すいコイルばねと電磁アクチュエータを用いた低トルクエンジン動弁系の開発
Title	Low Torque Engine Valve System Using Conical Coil Spring and Electromagnetic Actuator
著者	小林 和也1) 長屋 幸助2), 根井 将臣1), 細川 祐貴2)
Author	Kazuya KOBAYASHI1), Kosuke NAGAYA1), Masaomi NENOI1) and Yuki HOSOKAWA1)
抄録	"エンジン動弁系では，エンジン回転数が高くなると，バルブが慣性力によってカムと同調しなくなる．これをジャンプ現象と呼び，燃焼効率の低下や騒音の原因となっている．エンジンの最高回転数は，このジャンプ現象の起こる付近で決められており，一般に4000rpm以上である．しかし，法定速度で運転する際には，3000rpm以下の回転数を使うことがほとんどであり，普段使用する低速回転域の走行では，カムには4000rpm以上の高速回転域に耐えられるだけの負荷抵抗がかかっており，エネルギーロスの原因となっている． 本研究では，バルブスプリングに非線形特性を有する円すいコイルばねを使用し，ばね定数を低くすることで，通常運転（低・中速回転域）での接触摩擦によるエネルギーロスを小さくした．高速回転域では，永久磁石2個と電磁石によって構成された電磁アクチュエータにより電磁反発力を円すいコイルばねに与え，ばねの復元力を強めることでジャンプ･バウンス現象を抑える新しいタイプの動弁系を開発した．これにより，通常回転域における平均負荷トルクを低減でき，ジャンプ発生回転数は円すいコイルばねのみでは3120rpm，電磁アクチュエータ使用時では3960rpmとジャンプ･バウンス現象を840rpmほど抑制できた．"
Abstract	In this research, a new type valve system using a conical coil spring and an electromagnetic actuator was developed. This system uses a conical coil spring whose spring constant is low, and therefore, the valve system has a low torque in a low-speed rotation mode. As a result, the energy loss in a low-speed rotation is decreased. However, the jump and bounce phenomena would happen in the high-speed rotation mode. The phenomena are suppressed by using an electromagnetic actuator consisting of two permanent magnets and electromagnet. The electromagnetic actuator strengthens the restoration force of the spring by the repulsive force, and controls the jump and bounce phenomena. It was confirmed that the use of a conical coil spring lessened the load torque in this experiment and that the jump and bounce phenomena were suppressed by using the present electromagnetic actuator.
著者の所属	1）群馬大学院　2）群馬大学
Belonging	1) Gunma University　2) Gunma University
Key Words	Valve system, Jump, Bounce, Electromagnetic actuator, Conical coil spring, Low torque