JP2009062942A

JP2009062942A - 電磁装置

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Publication number: JP2009062942A
Application number: JP2007233443A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Chiba; 孝喜千葉; Akira Nagasaki; 明長崎; Hajime Tsukui; 肇津久井
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2007-09-07
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2009-03-26
Anticipated expiration: 2027-09-07
Also published as: JP5011039B2

Abstract

【課題】電磁弁を有する弁ボデイの各ポートと、ロッカシャフト支持ボデイの各ポートとの連通／非連通状態を容易に設定することにある。
【解決手段】弁ボデイ１６と、ロッカシャフト支持ボデイ２０と、前記弁ボデイ１６と前記ロッカシャフト支持ボデイ２０との間に介装され、前記弁ボデイ１６の底面部に形成された各ポートと前記ロッカシャフト支持ボデイ２０の上面部に形成された各ポートとを相互に連通させる連通孔が形成されたセパレートプレート２４と、前記弁ボデイ１６の各ポートと前記セパレートプレート２４の連通孔との連通部位をシールする第１パッキン７８と、前記ロッカシャフト支持ボデイ２０の各ポートと前記セパレートプレート２４の連通孔との連通部位をシールする第２パッキン１００とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁弁と、パイロット圧によって作動するスプール弁とを含む電磁装置に関する。

従来から、シリンダ列部及びシリンダヘッドをそれぞれ備えると共に、相互に角度をなす複数のバンクが、クランクシャフトの軸方向で相互にオフセットして配置され、各バンクのシリンダヘッドに設けられた油圧制御弁による油圧制御によって、機関弁の作動特性を変更可能な弁作動特性変更機構を有する車両用多気筒エンジンが知られている。

この種の車両用多気筒エンジンに関し、例えば、特許文献１では、各バンク相互のオフセットに応じてクランクシャフトの軸方向に沿った隣接バンクの一端部間に生じるスペースに油圧制御弁を配置することにより、エンジン全体のコンパクト化を図ることができるとしている。

特開２００２−１６８１０２号公報（段落０００１〜０００５、図１）

ところで、前記特許文献１では、エンジンのシリンダヘッド上にブロック体からなる通路形成部材が取り付けられ、前記通路形成部材に対して油圧制御弁を組み付ける構成が採用されている。この通路形成部材は、ロッカシャフトの一端部を嵌合支持するロッカシャフト支持ブロックからなり、エンジンと油圧制御弁との間に介装されている。

この場合、前記通路形成部材には、油圧制御弁の各ポートにそれぞれ連通する各油路が形成されており、前記各油路は、油圧制御弁の各ポートの配置に対応するように設ける必要があることがから、レイアウト上の制約となっていた。

換言すると、油圧制御弁の各ポートの配置状態に拘束され、前記油圧制御弁の各ポートの配置状態に対応するように前記通路形成部材に対して各油路を設けなければならず、前記通路形成部材の各油路の形成に対する制約となっていた。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、電磁弁を有する弁ボデイの各ポートと、ロッカシャフト支持ボデイの各ポートとの連通／非連通状態を容易に設定することが可能な電磁装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明は、電磁弁及びスプール弁が設けられた弁ボデイを有する弁機構部と、ロッカシャフトの一端部を支持するロッカシャフト支持ボデイを有するロッカシャフト支持機構部と、前記弁ボデイと前記ロッカシャフト支持ボデイとの間に介装され、前記弁ボデイの底面部に形成された各ポートと前記ロッカシャフト支持ボデイの上面部に形成された各ポートとを相互に連通させる連通孔が形成されたプレートと、前記弁ボデイの底面部と前記プレートとの間に設けられ、前記弁ボデイの各ポートと前記プレートの連通孔との連通部位をシールする第１シール部材と、前記ロッカシャフト支持ボデイの上面部と前記プレートとの間に設けられ、前記ロッカシャフト支持ボデイの各ポートと前記プレートの連通孔との連通部位をシールする第２シール部材とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、弁ボデイとロッカシャフト支持ボデイとの間にプレートを設けることにより、弁ボデイの底面部に形成された各ポートと、ロッカシャフト支持ボデイの上面部に形成された各ポートとを容易に連通させることができる。すなわち、弁ボデイの各ポートにおいては、スプール弁に対応して各ポートの形状及び配置を最適状態に設定することができると共に、ロッカシャフト支持ボデイにおいても、ロッカシャフトの通路への連通状態に対応して、各ポートの形状及び配置を最適状態に設定することができる。

また、本発明によれば、前記第１シール部材を、前記弁ボデイの底面部に形成された各ポートをそれぞれ囲繞する第１パッキンによって形成し、前記第２シール部材を、前記ロッカシャフト支持ボデイの上面部に形成された各ポートをそれぞれ囲繞する第２パッキンによって形成し、前記第１パッキンと前記第２パッキンとをそれぞれ異なる形状に構成することにより、各ポート間の連通部位の液密性を保持して、圧油が漏出することを好適に阻止することができる。

電磁弁を有する弁ボデイの各ポートと、ロッカシャフト支持ボデイの各ポートとの連通／非連通状態を容易に設定することが可能な電磁装置が得られる。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る電磁装置の軸方向に沿った縦断面構造図である。

図１に示されるように、電磁装置１０は、電磁弁１２及びスプール弁１４が設けられ弁ボデイ１６を有する弁機構部１８と、図示しない一対のロッカシャフトの一端部が嵌合され前記ロッカシャフトを支持するロッカシャフト支持ボデイ２０を有するロッカシャフト支持機構部２２と、前記弁機構部１８と前記ロッカシャフト支持機構部２２との間に介装されるセパレートプレート（プレート）２４とを備える。

電磁弁１２は、例えば、磁性金属材料によって形成された有底円筒状のハウジング２６と、前記ハウジング２６の閉塞端中央部に同軸に且つ一体的に膨出形成される固定コア２８と、前記固定コア２８を囲繞して前記ハウジング２６内に収納されるコイルボビン３０と、前記コイルボビン３０に巻回されるコイル３２と、前記ハウジング２６の開口端に固定された磁性体からなるエンドプレート３４とを含む。

さらに電磁弁１２は、前記コイル３２の一部及び前記エンドプレート３４の孔部内に挿通されて前記固定コア２８と対向配置される可動コア３６と、前記固定コア２８の凹部内に配設され、ばね力によって前記可動コア３６が固定コア２８から離間する方向に付勢するばね部材３８と、前記可動コア３６の一端部に設けられ下方側に向かって徐々に縮径するテーパ部からなる弁体４０と、弁ボデイ１６の孔部に固着された円筒体からなり、前記弁体４０が着座する着座部が形成された弁座部材４２とを備える。

この場合、図示しない電源を付勢してコイル３２に電流を流すことにより励磁作用が発生し、前記励磁作用によって可動コア３６がばね部材３８のばね力に抗して固定コア２８側に向かって変位することにより、弁体４０が着座部から離間した弁開状態となる。弁体４０が前記弁開状態となることにより、弁座部材４２の下部に設けられた入力側の第１室４４ａと、可動コア３６に臨み前記弁座部材４２の上部に設けられた出力側の第２室４４ｂとが連通し、スプール弁１４のパイロット室４６に対して後記するようにパイロット圧が供給される。

前記第１室４４ａは、図示しない第１連通路を介して、ロッカシャフト支持ボデイ２０の下部に形成されたインレットポート４８に連通するように設けられ、また、前記第２室４４ｂは、図示しない第２連通路を介して、スプール弁１４のパイロット室４６に連通するように設けられる。

なお、前記コイルボビン３０及び前記コイルボビン３０に巻回されたコイル３２は、例えば、合成樹脂からなるモールド部材５０によって被覆されている。また、前記ハウジング２６は、弁ボデイ１６の上面に、断面Ｌ字状の取付ステー５２及びボルト５４によって固定されている。

スプール弁１４は、弁ボデイ１６と、一端部をパイロット室４６に臨ませて前記弁ボデイ１６の摺動孔５６に沿って変位可能に設けられたスプール５８と、前記パイロット室４６と反対側に設けられ、前記スプール５８をパイロット室４６側に向かって押圧するばね部材６０と、前記パイロット室４６を閉塞するプラグ６２とを備える。

前記弁ボデイ１６の底面部には、図３に示されるように、ボルト６３を介してロッカシャフト支持ボデイ２０の上面に連結される複数の取付面６４と、ドレン油を排出するドレンポート６６と、平面視して略コ字状に屈曲して形成された入力ポート６８と、前記電磁弁１２の出力側である第２室４４ｂに連通する連通孔７０と、前記入力ポート６８を間にして所定間隔離間して形成された第１出力ポート７２及び第２出力ポート７４とが、それぞれ設けられる。

この場合、前記弁ボデイ１６の底面部に形成された溝部７６には、図４に示されるように、前記各ポートを囲繞して形状からなり、セパレートプレート２４の上面と接触することによりシール機能を発揮する第１パッキン（第１シール部材）７８が装着される。

スプールの外周面には、図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、入力ポート６８及び第１出力ポート７２の連通状態と、入力ポート６８及び第２出力ポート７４の連通状態とを択一的に切り換える第１環状凹部８０が設けられる。また、前記スプール５８の内部の軸方向には両端部側に形成された第１孔部８２ａと第２孔部８２ｂとを連通させる長孔８４が設けられる。さらに、前記スプール５８の外周面には、前記第１孔部８２ａ、長孔８４、第２孔部８２ｂをそれぞれ経由して第２出力ポート７４及びドレンポート６６の連通状態と、第１出力ポート７２及びドレンポート６６の連通状態とを択一的に切り換える第２環状凹部８６が設けられる。なお、プラグ６２に当接するスプール５８の一端部には、オリフィスとして機能する小孔からなるリーク孔８８が形成される。

例えば、電磁弁１２のコイル３２が非励磁状態（電磁弁オフ状態）のとき、図２（ａ）に示されるように、スプール５８の一端部がプラグ６２に当接（着座）した第１状態にあり、入力ポート６８は、スプール５８の第１環状凹部８０を介して第１出力ポート７２と連通した状態（矢印Ａ参照）にあると共に、第２出力ポート７４は、スプール５８の第１孔部８２ａ、長孔８４、第２孔部８２ｂ及び第２環状凹部８６を介して、ドレンポート６６と連通した状態（矢印Ｂ参照）にある。

コイル３２に対する通電作用下に電磁弁１２のコイル３２が励磁状態（電磁弁オン状態）のとき、図２（ｂ）に示されるように、パイロット室４６にパイロット圧が供給されてスプール５８がばね部材６０のばね力に抗してプラグ６２から離間する方向に所定長だけ変位した第２状態となる。このとき、入力ポート６８は、スプール５８の第１環状凹部８０を介して第２出力ポート７４と連通した状態（矢印Ｃ参照）となると共に、第１出力ポート７２は、ドレンポート６６と連通した状態（矢印Ｄ参照）となる。なお、前記コイル３２の励磁作用が解除されたとき、ばね部材６０のばね力によってスプール５８が変位してプラグ６２に当接した第１状態に復帰する。

このように、電磁弁１２のオフ状態とオン状態とを切換制御することにより、パイロット圧を介してスプール５８の第１状態と第２状態とを択一的に切り換えることができる。

図１に示されるように、ロッカシャフト支持ボデイ２０は、図示しないエンジンヘッドの取付面９０に取り付けられて固定される。前記ロッカシャフト支持ボデイ２０の横方向に沿った一側面には、略円形状の孔部からなり、図示しない一対のロッカシャフトの一端部をそれぞれ嵌合し且つ支持するロッカシャフト支持孔９２ａ、９２ｂと、前記ロッカシャフト支持孔９２ａ、９２ｂの内部に形成された第１出力通路９４と、図示しない第２出力通路とが、それぞれ設けられる。

また、ロッカシャフト支持ボデイ２０の底面部には、図示しない圧油供給源に接続されて圧油が供給されるインレットポート４８が設けられる。なお、ロッカシャフト支持ボデイ２０の上面部に形成された各ポートの参照符号は、弁ボデイ１６の底面部に形成された各ポートの対応する参照数字に、英小文字の「ａ」を付して以下説明する。前記インレットポート４８はフィルタ室９６に連通し、前記フィルタ室９６に配設されたフィルタ９９によって塵埃等が除去された圧油は、ロッカシャフト支持ボデイ２０の入力ポート６８ａに送給されると共に、パイロット圧として電磁弁１２の入力側の第１室４４ａに送給される。

ロッカシャフト支持ボデイ２０の上面部には、図５に示されるように、弁ボデイ１６の底面部に連結される複数の取付面９６と、ドレン油を排出するドレンポート６６ａと、入力ポート６８ａと、前記ドレンポート６６ａを間にして軸方向と直交する方向に所定間隔離間して形成された第１出力ポート７２ａ及び第２出力ポート７４ａとがそれぞれ設けられる。

この場合、前記ロッカシャフト支持ボデイ２０の上面部に形成された溝部９８には、図６に示されるように、前記各ポートを囲繞して形状からなり、セパレートプレート２４の下面と接触することによりシール機能を発揮する第２パッキン（第２シール部材）１００が装着される。

セパレートプレート２４は、弁ボデイ１６とロッカシャフト支持ボデイ２０との間に介装されるＳＵＳ等の金属製平板状のプレートからなり、図７に示されるように、複数の貫通する取付用孔部１０２と、入力用孔部１０４と、ドレン用孔部１０６と、第１及び第２出力用孔部１０８、１１０とがそれぞれ形成される。なお、セパレートプレート２４に形成された前記各孔部の形状及び配置は、弁ボデイ１６に形成された各ポートに対応して適宜設定される。また、前記セパレートプレート２４は、単一のプレートであってもよいが、予め所定位置に適宜配置され各孔部の形状及び配置がそれぞれ異なる複数枚のセパレートプレート２４を設けるようにしてもよい。

セパレートプレート２４の入力用孔部１０４は、弁ボデイ１６の底面部に形成された入力ポート６８と、ロッカシャフト支持ボデイ２０の上面部に形成された入力ポート６８ａとを連通させる連通孔として機能するものである。また、セパレートプレート２４のドレン用孔部１０６は、弁ボデイ１６の底面部に形成されたドレンポート６６と、ロッカシャフト支持ボデイ２０の上面部に形成されたドレンポート６６ａとを連通させる連通孔として機能するものである。さらに、セパレートプレート２４の第１及び第２出力用孔部１０８、１１０は、それぞれ、弁ボデイ１６の底面部に形成された第１及び第２出力ポート７２、７４と、ロッカシャフト支持ボデイ２０の上面部に形成された第１及び第２出力ポート７２ａ、７４ａとを連通させる連通孔として機能するものである。

従って、スプール弁１４によって第１状態と第２状態とが切換制御された際、弁ボデイ１６の第１出力ポート７２から導出された圧油は、セパレートプレート２４の第１出力用孔部１０８、ロッカシャフト支持ボデイ２０の第１出力ポート７２ａを経由した後、第１出力通路９４を通じて図示しないロッカシャフトの通路に導出される。

また、弁ボデイ１６の第２出力ポート７４から導出された圧油は、セパレートプレート２４の第２出力用孔部１１０、ロッカシャフト支持ボデイ２０の第２出力ポート７４ａを経由した後、図示しない第２出力通路を通じて図示しないロッカシャフトの通路に導出される。

さらに、弁ボデイ１６のドレンポート６６から導出されたドレン油は、セパレートプレート２４のドレン用孔部１０６、ロッカシャフト支持ボデイ２０のドレンポート６６ａを経由した後、図示しないエンジンヘッドの内部に排出される。

本実施形態では、セパレートプレート２４を設けることにより、弁ボデイ１６の底面部に形成された各ポートと、ロッカシャフト支持ボデイ２０の上面部に形成された各ポートとを容易に連通させることができる。すなわち、弁ボデイ１６の各ポートにおいては、スプール弁１４に対応して各ポートの形状及び配置を最適状態に設定することができると共に、ロッカシャフト支持ボデイ２０においても、図示しないロッカシャフトの通路への連通状態に対応して、各ポートの形状及び配置を最適状態に設定することができる。

換言すると、本実施形態では、セパレートプレート２４に対し、弁ボデイ１６及びロッカシャフト支持ボデイ２０の各ポートに対応して、連通させたい部位のみに連通孔を穿孔し、一方、連通させたくない部位はそのままとすることにより、連通／非連通状態を容易に設定することができ、弁ボデイ１６及びロッカシャフト支持ボデイ２０の各ポートの形状及び配置を最適状態に設定することができる。

このように弁ボデイ１６及びロッカシャフト支持ボデイ２０の各ポートの形状及び配置を最適状態に設定することにより、前記弁ボデイ１６及びロッカシャフト支持ボデイ２０の小型・軽量化を達成することができる。また、小型化された電磁装置１０の外部配置が可能となる。

また、本実施形態では、弁ボデイ１６とセパレートプレート２４との間、ロッカシャフト支持ボデイ２０とセパレートプレート２４との間に、それぞれ、異形の形状からなり各ポートを囲繞する第１パッキン７８及び第２パッキン１００を装着してシールすることにより、各ポート間の連通部位の液密性を保持して、圧油が漏出することを好適に阻止することができる。なお、前記第１パッキン７８及び第２パッキン１００は、例えば、ＮＢＲ等のゴム製材料又は樹脂製材料によって形成されるとよい。

このように、本実施形態では、従来技術において油路形成（油路設定）が制約されている場合であっても、セパレートプレート２４を設けることにより、上側の弁ボデイ１６及び下側のロッカシャフト支持ボデイ２０の各ポートをそれぞれ容易に連通させて油路形成（通路及びポートの設定）の自由度を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る電磁装置の軸方向に沿った縦断面構造図である。（ａ）は、電磁弁がオフ状態のときの各ポートの連通状態を示す部分拡大縦断面図であり、（ｂ）は、電磁弁がオン状態のときの各ポートの連通状態を示す部分拡大縦断面図である。前記電磁装置を構成する弁ボデイの底面図である。前記弁ボデイの底面部に装着される第１パッキンの平面図である。前記電磁装置を構成するロッカシャフト支持ボデイの平面図である。前記ロッカシャフト支持ボデイの上面部に装着される第２パッキンの平面図である。前記弁ボデイと前記ロッカシャフト支持ボデイとの間に介装されるセパレートプレートの平面図である。

符号の説明

１０電磁装置
１２電磁弁
１４スプール弁
１６弁ボデイ
２０ロッカシャフト支持ボデイ
２４セパレートプレート
７８第１パッキン
１００第２パッキン

Claims

電磁弁及びスプール弁が設けられた弁ボデイを有する弁機構部と、
ロッカシャフトの一端部を支持するロッカシャフト支持ボデイを有するロッカシャフト支持機構部と、
前記弁ボデイと前記ロッカシャフト支持ボデイとの間に介装され、前記弁ボデイの底面部に形成された各ポートと前記ロッカシャフト支持ボデイの上面部に形成された各ポートとを相互に連通させる連通孔が形成されたプレートと、
前記弁ボデイの底面部と前記プレートとの間に設けられ、前記弁ボデイの各ポートと前記プレートの連通孔との連通部位をシールする第１シール部材と、
前記ロッカシャフト支持ボデイの上面部と前記プレートとの間に設けられ、前記ロッカシャフト支持ボデイの各ポートと前記プレートの連通孔との連通部位をシールする第２シール部材と、
を備えることを特徴とする電磁装置。
請求項１記載の電磁装置において、
前記第１シール部材は、前記弁ボデイの底面部に形成された各ポートをそれぞれ囲繞する第１パッキンからなり、前記第２シール部材は、前記ロッカシャフト支持ボデイの上面部に形成された各ポートをそれぞれ囲繞する第２パッキンからなり、前記第１パッキンと前記第２パッキンとは、それぞれ異なる形状からなることを特徴とする電磁装置。