JP2003074729A - 電磁弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大型化や製造工数の増大を招かずにソレノイ
ドを保護し得るように構成された電磁弁装置を提供す
る。 【解決手段】 プランジャ（１７）を駆動するソレノイ
ド（１４）を有し、車両に取り付けられる電磁弁装置
（５）を、プランジャを内蔵したバルブボディ（１１）
にソレノイドを覆うカバー部材（１５）を一体的に設け
たことを特徴とするものとする。これにより、電磁弁装
置の全体を大型化することなく、しかも組付作業を繁雑
化せずに、ソレノイドの保護カバーを電磁弁装置に設け
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁弁装置に関
し、特に車両用エンジンに設けられる油圧機器の制御に
用いる電磁弁装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シリンダヘッドの排気マニホールド側に
おけるクランクプーリ側の端部に油圧制御用電磁弁装置
を配設したエンジンが、特開２０００−２４０７４３号
公報に開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような電磁弁装置
は、車両あるいは車両用エンジンに対し、ソレノイドが
露出した状態で取り付けられることが一般的であり、衝
撃を受けた際にソレノイドが変形するおそれがあり、特
にエンジンの前方に配設した場合には、例えば前方から
の衝撃荷重などでソレノイドが変形するおそれがあっ
た。ソレノイドの変形は、高精度な制御に支障をきたす
要因となり得る。このような不都合を生じないようにす
るために、電磁弁装置を覆うためのカバー部材を別途取
り付けることが考えられるが、カバー部材の取付スペー
スを要するためにスペース効率が悪化したり、製造工数
の増大を招いたりする不都合がある。

【０００４】本発明は、このような知見に鑑みてなされ
たものであり、その主な目的は、スペース効率の悪化や
製造工数の増大を招かずにソレノイドを保護し得るよう
に構成された電磁弁装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を果たす
ために、本発明の請求項１においては、プランジャ（１
７）を駆動するソレノイド（１４）を有し、車両に取り
付けられる電磁弁装置（５）を、プランジャを内蔵した
バルブボディ（１１）にソレノイドを覆うカバー部材
（１５）を一体的に設けたことを特徴とするものとし
た。このようにすれば、電磁弁装置の全体を大型化する
ことなく、しかも組付作業を繁雑化せずに、ソレノイド
の保護カバーを電磁弁装置に設けることができる。

【０００６】また請求項２においては、プランジャを駆
動するソレノイドを有し、車両用エンジンに取り付けら
れる電磁弁装置を、車体に搭載された状態の車両用エン
ジンの前方に取り付け、且つソレノイドの前方にてソレ
ノイドを覆うカバー部材を、プランジャを内蔵したバル
ブボディに結合したことを特徴とするものとした。この
ようにすれば、電磁弁装置の全体の大型化や組付作業の
繁雑化を招かずに、車体前方からの衝撃荷重に対する高
い保護作用を得ることができる。

【０００７】さらに請求項３においては、上記の構成に
加えて、カバー部材を、ソレノイドの外周面に沿わせる
ように円弧状に形成するものとした。これによれば、カ
バー部材の外形輪郭がソレノイド部分の外周面に沿って
いるので、コンパクト化を高度に推進し得る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に添付の図面を参照して本発
明について詳細に説明する。

【０００９】図１は、本発明が適用されたエンジンの、
車体に搭載された状態で車両の前方から見た姿を示して
いる。このエンジンＥは、直列４気筒エンジンであり、
クランク軸（図示せず）を車体幅方向に延在させた状態
で、車体の前車軸側に搭載されている。エンジンＥの前
面には、シリンダヘッド１に内設された吸気ポート（図
示せず）に接続された吸気マニホルド２と、吸気マニホ
ルド２の吸気上流端に接続されたレゾネータ付き吸気チ
ャンバ３と、吸気チャンバ３の右端部の上面に開口した
吸気流入口に接続されたスロットルボディ４と、シリン
ダヘッド１の右端部におけるスロットルボディ４の上方
にて弁休止機構（後に詳述する）を制御する電磁弁装置
５と、吸気マニホルド２のクランクプーリ側の端部にて
排気還流量を制御するＥＧＲバルブ６とが、それぞれ設
置されている。

【００１０】エンジンＥの図１に於ける左端側には、ク
ランクプーリ７およびクランクプーリ７で駆動される交
流発電機８などの補機類が設けられ、エンジンＥの右端
側には、クランク軸に直結された補助電動機９が設けら
れている。

【００１１】電磁弁装置５は、図２に示すように、バル
ブボディ１１と、バルブボディ１１内に軸線方向移動可
能に受容されたスプール弁１２及びパイロット弁１３
と、パイロット弁１３を駆動するためのソレノイド１４
とからなっている。

【００１２】スプール弁１２とパイロット弁１３とは、
その軸線を互いに平行にしてバルブボディ１１に内蔵さ
れている。

【００１３】ソレノイド１４は、バルブボディ１１の上
端面に固着され、同じくバルブボディ１１の上端面に固
着されたカバー部材１５により、その車体搭載方向の前
側の外周面が保護されている。このソレノイド１４の空
心内には、コイルばね１６で常時下向きに弾発付勢され
たプランジャ１７が装着されている。

【００１４】バルブボディ１１のシリンダヘッド１との
接合面１８には、上から順にドレンポート１９、第１出
力ポート２０、入力ポート２１、及び第２出力ポート２
２が開口している。

【００１５】スプール弁１２には、下向き駆動油圧供給
用第１環状凹部２３、ピストン部２４、ドレン油路用第
２環状凹部２５、上下一対の第１ランド部２６、入力油
路用第３環状凹部２７、及び第２ランド部２８が、上か
ら順に直列して形成されると共に、その下端側に縮設さ
れたコイルばね２９による上向きの弾発力が常時作用し
ている。

【００１６】パイロット弁１３は、入力ポート２１と連
通するオリフィス３５の開口に押し当てられるボール弁
３６と、プランジャ１７がその上端に固着されたニード
ル３７とからなっている。

【００１７】この電磁弁装置５は、図２に示す消磁状態
にあっては、ニードル３７を介して加わるコイルばね１
６の下向き弾発力により、ボール弁３６がオリフィス３
５の開口に密接している。従って、入力ポート２１に作
用する油圧は、そこで閉止されている。またこの状態で
は、コイルばね２９の上向き弾発力で上動しているスプ
ール弁１２の上側第１ランド部２６がドレンポート１９
側のスプール孔３０ａを塞ぎ、かつ下側第１ランド部２
６が入力ポート２１側のスプール孔３０ｂを開き、かつ
第２ランド部２８が第２出力ポート２２側のスプール孔
３０ｃを塞いで入力ポート２１と第２出力ポート２２と
の間の連通を断っているので、入力ポート２１と第１出
力ポート２０との間のみが第３環状凹部２７を介して連
通しており、入力ポート２１からの油圧は第１出力ポー
ト２０に作用している。

【００１８】他方、第２出力ポート２２は、第２ランド
部２８の下端部に設けられた径方向孔３１、スプール弁
１２の中心孔３２、及び第２環状凹部２５に設けられた
径方向孔３３を介し、第２環状凹部２５が整合したドレ
ンポート１９に連通している。このように、スプール弁
１２に設けた中心孔３２をドレン油路として用いるもの
とすれば、最も間隔が離れているドレンポート１９と第
２出力ポート２２との間を、油路構成を複雑化せずに互
いに連通させることができる。

【００１９】また、ニードル３７の先端部が突入したパ
イロット弁１３のドレン室３８も、バルブボディ１１に
斜め下向きに穿設されたドレン油路３９を介し、第２環
状凹部２５が整合しているドレンポート１９に連通して
いる。

【００２０】ソレノイド１４に通電すると、コイルばね
１６の付勢力に抗してプランジャ１７が上動し、これに
連れてニードル３７が上動する。するとオリフィス３５
の開口からボール弁３６が離間する。

【００２１】これにより、入力ポート２１に作用してい
た油圧は、ボール弁室４０を通ってバルブボディ１１に
斜め上向きに穿設されたパイロット油路４１を経て、第
１環状凹部２３に供給される。この油圧がピストン部２
４の上面に作用し、コイルばね２９の弾発力に抗してス
プール弁１２を下向きに押し下げる。すると、下側第１
ランド部２６が入力ポート２１側のスプール孔３０ｂを
塞いで第１出力ポート２０と入力ポート２１との間の連
通を断つ。これと同時に、第２ランド部２８が第２出力
ポート２２内に入り込み、入力ポート２１と第２出力ポ
ート２２との間を互いに連通させ、かつ第２ランド部２
８の径方向孔３１を塞ぐ。さらに、上側第１ランド部２
６が第１出力ポート２０内に入り込み、第１出力ポート
２０とドレンポート１９との間を互いに連通させて第１
出力ポート２０側の油圧を大気圧へ落とす。

【００２２】このようにして、この電磁弁装置５によれ
ば、消磁時は第１出力ポート２０に油圧が作用し、励磁
時は第２出力ポート２２に油圧が作用することとなる。

【００２３】上記の如くこの電磁弁装置５は、スプール
弁１２とパイロット弁１３とを平行配置し、且つパイロ
ット弁１３側のドレン油路３９とパイロット油路４１と
を互いに交差配置するものとしたので、スプール弁１２
とパイロット弁１３との軸間距離が短寸化されている。
また入力ポート２１を挟んでその上下に出力ポート２０
・２２を配置し、且つ入力ポート２１にパイロット弁１
３の下端部を近接させて接続するものとしたので、ソレ
ノイド１４の位置がより一層低くされている。

【００２４】この電磁弁装置５で油圧の吐出方向を切り
換えることにより、図３に示すように、２番気筒から４
番気筒の各気筒についての吸気弁ＩＶと排気弁ＥＶとの
それぞれに設けられた弁休止機構ＶＴが制御される。な
お、クランクプーリ側の１番気筒には、常時作動する通
常型の動弁機構ＮＴが設けられている。

【００２５】吸気弁ＩＶと排気弁ＥＶとは、各気筒に１
つずつ設けられており、それぞれが共通のカムシャフト
（図示せず）で駆動される。そしてカムシャフトと平行
に延設された一本のロッカシャフト５１上に、２つ１組
の吸気ロッカアーム５２ａ・５３ａと排気ロッカアーム
５２ｂ・５３ｂとが、互いに隣接して揺動自在にかつ相
対角変位可能に枢支されている。

【００２６】各一対の吸気ロッカアーム及び排気ロッカ
アームの内の休止ロッカアーム５２ａ・５２ｂの一端に
は、カムのベース円に相当する真円輪郭の休止カムが摺
接するカムフォロワ５４ａ・５４ｂが設けられている。
そしてその他端５５ａ・５５ｂには、閉弁方向へ常時ば
ね付勢された吸気弁（排気弁）のステム端が当接してい
る。

【００２７】また各一対の吸気ロッカアーム及び排気ロ
ッカアームの内の運転ロッカアーム５３ａ・５３ｂの一
端には、適宜な作動角及びリフト量を備える運転カムが
摺接するカムフォロワ５６ａ・５６ｂが設けられてい
る。そしてその他端５７ａ・５７ｂには、カムフォロワ
５６ａ・５６ｂを運転カムに常時摺接させるためのばね
手段（図示せず）が設けられている。

【００２８】互いに隣接する２つ１組の吸気ロッカアー
ム５２ａ・５３ａ並びに排気ロッカアーム５２ｂ・５３
ｂを相対角変位し得る状態、即ち休止モードと、一体的
に揺動し得る状態、即ち運転モードとに切換えるための
弁休止機構ＶＴは、各ロッカアームの内部に設けられて
いる。これらの弁休止機構ＶＴの構造は、２番気筒から
４番気筒までの全てについて共通なので、そのうちの１
つについて図４を併せて参照して以下に説明する。

【００２９】休止ロッカアーム５２ａ・５２ｂ及び運転
ロッカアーム５３ａ・５３ｂには、その開口を互いに対
向させた有底の第１・第２ガイド孔６１・６２が、ロッ
カシャフト５１の軸線と平行に形成されており、かつそ
の中には、ストッパピン６３及び連結ピン６４が摺合し
ている。

【００３０】休止ロッカアーム５２ａ・５２ｂ側に受容
された連結ピン６４は、圧縮コイルばね６５によって運
転ロッカアーム５３ａ・５３ｂ側へ向けて常時弾発付勢
されている。

【００３１】ロッカシャフト５１内には、ポンプＰが吐
出する駆動油圧を供給するための互いに独立した２本の
給油通路６６・６７が形成されている。これらの給油通
路６６・６７は、その一方６６が運転ロッカアーム５３
ａ・５３ｂ内に形成された油路６８を介して第１ガイド
孔６１の底部に連通し、その他方６７が休止ロッカアー
ム５２ａ・５２ｂ内に形成された油路６９を介して第２
ガイド孔６２の底部に連通している。

【００３２】この弁休止機構ＶＴによると、エンジンが
所定以上の出力を発生するエンジン走行モードでは、電
磁弁装置５の第１出力ポート２０に連結された第１給油
通路６６から供給される駆動油圧を第２ガイド孔６２の
底部、即ち連結ピン６４側に作用させることにより、圧
縮コイルばね６５の弾発力に助けられて連結ピン６４が
両ガイド孔６１・６２を跨いだ位置へ移動する（図４参
照）。この状態では、２つのロッカアームが互いに連結
されて一体的に揺動可能となり、運転カムのプロフィー
ルによって吸気弁ＶＩと排気弁ＶＥとが共に所定のタイ
ミングに従って開弁駆動される。

【００３３】専ら補助電動機９の出力で走行する電動モ
ードでは、電磁弁装置５の第２出力ポート２２に連結さ
れた第２給油通路６７から供給される駆動油圧を第１ガ
イド孔６１の底部、即ちストッパピン６３側に作用させ
る。これにより、圧縮コイルばね６５の弾発力に抗して
ストッパピン６３及び連結ピン６４が共に押し戻され、
各ロッカアームは互いに相対角変位可能となる。従っ
て、運転カムで駆動される運転ロッカアーム５３ａ・５
３ｂは休止ロッカアーム５２ａ・５２ｂに何ら影響を及
ぼさず、休止ロッカアーム５２ａ・５２ｂは真円カムの
摺接によって吸気弁ＶＩ及び排気弁ＶＥを共に休止状態
とする。

【００３４】この時、１番気筒のみは通常通りの運転を
継続する。

【００３５】このように、電磁弁装置５から遠い側の動
弁機構を常時作動とする、換言すれば弁休止機構ＶＴに
近い側に電磁弁装置５を設けることにより、電磁弁装置
５から弁休止機構ＶＴまでの油路６６・６７を短縮化
し、弁休止機構ＶＴの応答性の低下を防ぐことができ
る。またストッパピン６３及び連結ピン６４を両方向共
に油圧駆動とすることにより、戻しばねとしての圧縮コ
イルばね６５のばね定数を低くすることができるので、
相対的に駆動油圧も低くすることができ、高い応答性を
確保した上で、油圧系統の負担を軽減することができ
る。

【００３６】電磁弁装置５は、補機類が取り付けられる
クランクプーリ７側に比して比較的余裕のあるフライホ
イール側（補助電動機９側）に配設することにより、ス
ペース効率を高められる。

【００３７】また電磁弁装置５を吸気側に配設すること
により、排気側に比して熱の影響を受け難くなるので、
作動不良を起こす可能性を低減できる。

【００３８】電磁弁装置５のソレノイド１４における車
体に搭載された状態で前方に位置する側には、図５及び
図６に示したように、バルブボディ１１の上端面１１ａ
にボルトＢをもってカバー部材１５が固着されている。
このカバー部材１５は、バルブボディ１１とは別体で形
成されているが、カバー部材１５の固定ボルトＢがソレ
ノイド１４をバルブボディ１１に固定するボルトを兼ね
ているので、部品点数や組付工数を増大させずに済む。

【００３９】カバー部材１５は、ソレノイド１４の外周
面に沿わせるように半円弧状に形成されている。これに
より、カバー部材１５の外形輪郭が大幅に突出せず、コ
ンパクト化を高度に推進し得る。またカバー部材１５の
上端面は、ソレノイド１４の上端面と略同一面上に置か
れており、これにより、外形寸法を増大せずにソレノイ
ド１４のバルブボディ１１からの突出部を全体的に覆う
ことができる。ここでカバー部材１５の高さは、ソレノ
イド１４を保護できる程度の高さまで延出しておけば良
いが、ソレノイド１４の上端面よりも高くしておくこと
が好ましい。

【００４０】カバー部材１５の前面には、スロットルボ
ディ４に接続する吸気ダクト（図示せず）を逃げるため
の凹部４２が形成されており、エンジンＥの前方へのス
ロットルボディ４の突出量を低減している。

【００４１】カバー部材１５には、バルブボディ１１の
上端面１１ａよりも下方へ延出してバルブボディ１１の
前面に当接するつば部４３が設けられている。これによ
り、カバー部材１５をバルブボディ１１に組み付ける際
につば部４３がガイドの役割を果たすので、バルブボデ
ィ１１に対するカバー部材１５の組付け作業性が高めら
れる。またつば部４３は、車体搭載方向の前側に設けら
れるので、ソレノイド１４の着脱が容易となり、組付け
作業性の向上に寄与すると共に、前方からの荷重に対す
る剛性が高まり、ソレノイド１４の変形防止効果の向上
に寄与する。またカバー部材１５は、バルブボディ１１
と一体形成すれば、部品点数の削減に寄与し得る。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明の請求項１の構
成によれば、ソレノイド部分を覆うカバー部材がプラン
ジャを内蔵したバルブボディに一体的に設けられるの
で、電磁弁装置の全体を大型化することなく、しかも組
付作業を繁雑化せずに、ソレノイド部分の保護効果を高
めることができる。

【００４３】また請求項２の構成によれば、エンジンの
車体への搭載時に前方を向く側に電磁弁装置が取り付け
られ、車体搭載方向の前側にてソレノイドを覆うカバー
部材がバルブボディに結合されるので、電磁弁装置の全
体の大型化や組付作業の繁雑化を招かずに、車体前方か
らの衝撃荷重に対する保護効果をより一層高めることが
できる。

【００４４】さらに請求項３の構成によれば、カバー部
材の外形輪郭がソレノイド部分の外周面に沿っているの
で、コンパクト化に寄与するところ大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるエンジンの正面図

【図２】本発明による電磁弁装置の側断面図

【図３】本発明による電磁弁装置により制御される弁休
止機構の全体構成図

【図４】図３に示した弁休止機構の一部拡大図

【図５】電磁弁装置の上面図

【図６】電磁弁装置の正面図

【符号の説明】

５ 電磁弁装置 １１ バルブボディ １４ ソレノイド １５ カバー部材 １７ プランジャ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G018 AA06 AB16 BA13 CA19 CB02 DA57 DA58 DA83 FA03 FA06 GA14 3H051 AA10 BB02 CC06 CC14 FF07 3H106 DA07 DA13 DA23 DB02 DB12 DB23 DB32 DC04 DC09 DD09 GB01 GC27 KK02 KK17

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プランジャを駆動するソレノイドを有
   し、車両に取り付けられる電磁弁装置であって、 前記ソレノイドを覆うカバー部材が、前記プランジャを
   内蔵したバルブボディに一体的に設けられたことを特徴
   とする電磁弁装置。
2. 【請求項２】 プランジャを駆動するソレノイドを有
   し、車両用エンジンに取り付けられる電磁弁装置であっ
   て、 当該電磁弁装置は、車体に搭載された状態の前記車両用
   エンジンの前方に取り付けられ、 前記ソレノイドの前方にて前記ソレノイドを覆うカバー
   部材が、前記プランジャを内蔵したバルブボディに結合
   されたことを特徴とする電磁弁装置。
3. 【請求項３】 前記カバー部材は、前記ソレノイドの外
   周面に沿わせるように円弧状に形成されることを特徴と
   する請求項１若しくは２に記載の電磁弁装置。