JP3422212B2 - 電磁弁を備えた内燃機関のシリンダヘッド構造 - 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、内燃機関のシリン
ダヘッド構造に係り、特に、吸気弁および排気弁の少な
くとも一方が電磁弁により構成される内燃機関のシリン
ダヘッド構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば、特開平７−３０５６
１２号に開示される如く、内燃機関の吸気弁または排気
弁を駆動する電磁駆動装置が知られている。上記従来の
電磁駆動装置は、吸気弁または排気弁を構成する弁体を
備えている。弁体には、磁性体で構成されたアーマチャ
が連結されている。アーマチャの両側には、第１電磁石
および第２電磁石が配設されている。電磁駆動装置は、
第１電磁石および第２電磁石に、選択的に電磁力を発生
させることにより弁体を開閉駆動する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した特開平７−３
０５６１２号には、弁体を一のハウジング（以下、第１
ハウジングと称す）に収納し、かつ、第１電磁石、第２
電磁石、および、アーマチャ等を他のハウジング（以
下、第２ハウジングと称す）に収納する構造が開示され
ている。しかし、上記の先行文献には、第１電磁石等を
第２ハウジングに組み付ける具体的な手法や、第１電磁
石と第２電磁石との位置関係を適正に維持するための手
法は、何ら開示されていない。

【０００４】上記従来の装置において、第１電磁石と第
２電磁石との位置関係は、第１電磁石および第２電磁石
を保持する円筒状の部材（以下、円筒部材と称す）を用
いることで、適正な関係に維持することができる。しか
しながら、円筒部材を用いる構造によれば、第１電磁石
および第２電磁石の外径が、円筒部材の内径に比して小
さな径に制限される。同様に、円筒部材の内部に収納さ
れることとなるアーマチャの外径も、円筒部材の内径に
比して小さな径に制限される。このため、円筒部材が用
いられる場合は、第１電磁石、第２電磁石、および、ア
ーマチャに大きな外径が付与し難くなる。

【０００５】電磁駆動装置において、大きな電磁力を発
生させるためには、第１電磁石、第２電磁石、および、
アーマチャが大きな外径を有するほど有利である。この
点、第１電磁石および第２電磁石を、円筒部材を用いて
保持する構造は、大きな電磁力を確保するうえで必ずし
も有利な構造ではない。また、第１電磁石および第２電
磁石が円筒部材によって保持される場合は、少なくと
も、第１電磁石の外周面の一部および第２電磁石の外周
面の一部が、円筒部材に接触する。換言すると、第１電
磁石および第２電磁石が円筒部材によって保持される場
合は、少なくとも、第１電磁石の外周面の一部および第
２電磁石の外周面の一部において、第１電磁石および第
２電磁石と第２ハウジングとを接触状態とすることがで
きない。

【０００６】第１電磁石および第２電磁石には、電磁駆
動装置の作動中に熱が生ずる。従って、電磁駆動装置
は、第１電磁石および第２電磁石が発する熱を放熱し易
い構造であることが望ましい。第１電磁石の発する熱
は、第１電磁石と第２ハウジングとの接触面積が大きい
ほど第２ハウジングを介して外部に放出され易い。同様
に、第２電磁石の発する熱は、第２電磁石と第２ハウジ
ングとの接触面積が大きいほど放出され易い。

【０００７】従って、電磁駆動装置の構造は、第１電磁
石と第２ハウジングとの間、および、第２電磁石と第２
ハウジングとの間に大きな接触面積を確保し得ることが
望ましい。第１電磁石と第２電磁石とを円筒部材を用い
て保持する構造は、電磁駆動装置の構造として、この点
においても必ずしも理想的ではない。本発明は、上述の
点に鑑みてなされたものであり、電磁石とアーマチャと
の間に大きな電磁力を発生させ、かつ、電磁石の発熱に
対して優れた放熱能力を発揮する内燃機関のシリンダヘ
ッド構造を提供することを目的とする。

【０００８】

【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、吸気弁および排気弁の少なくとも一方
が電磁弁で構成された内燃機関のシリンダヘッド構造で
あって、吸気弁または排気弁を構成する弁体と、前記弁
体と共に作動するアーマチャと、シリンダヘッドの上面
に配設され、所定部位に貫通孔を有するアッパヘッド
と、前記アーマチャの両側にそれぞれ配設され、前記ア
ッパヘッドの貫通孔の双方の開口部にそれぞれ嵌合され
る第１電磁石および第２電磁石と、を備え、前記第１電
磁石および前記第２電磁石が、前記貫通孔の開口径に比
して大きな径のフランジ部をそれぞれ有し、該フランジ
部により前記第１電磁石および前記第２電磁石の所定の
相対位置関係が保持されていることを特徴とする内燃機
関のシリンダヘッド構造により達成される。

【０００９】本発明において、弁体は、第１電磁石およ
び第２電磁石とアーマチャとの間に電磁力が発生するこ
とにより駆動される。第１電磁石および第２電磁石は、
共に、アッパヘッドの貫通孔に比して大きな径のフラン
ジ部を有する。第１電磁石および第２電磁石は、共に、
アッパヘッドの貫通孔に直接嵌合される。この際、第１
電磁石および第２電磁石は、アッパヘッドの両側から組
み付けるだけで、フランジ部により所定の相対位置関係
に保持されるため、組み付け性が向上する。また、この
場合、円筒部材が不要であるため、第１電磁石、第２電
磁石、および、アーマチャに対して大きな外径が確保さ
れると共に、第１電磁石とアッパヘッドとの間、およ
び、第２電磁石とアッパヘッドとの間に大きな接触面積
が確保される。第１電磁石、第２電磁石、および、アー
マチャが大きな外径を有する場合、第１電磁石とアーマ
チャとの間、および、第２電磁石とアーマチャとの間に
大きな電磁力が作用する。また、第１電磁石とアッパヘ
ッドとの間、および、第２電磁石とアッパヘッドとの間
に大きな接触面積が確保されると、第１電磁石および第
２電磁石の発熱に対して、優れた放熱能力が発揮され
る。

【００１０】請求項２に記載する如く、上記請求項１記
載の内燃機関のシリンダヘッド構造において、前記第１
電磁石および前記第２電磁石と、前記アッパヘッドとを
弾性的に結合する緩衝部材を備える内燃機関のシリンダ
ヘッド構造は、アーマチャが第１電磁石または第２電磁
石に接触する際の接触音を低減するうえで有効である。

【００１１】本発明において、アーマチャが第１電磁石
に接触する際には、緩衝部材を弾性変形させながら、第
１電磁石がアッパヘッドに対して相対変位する。その結
果、アーマチャが第１電磁石に接触する際の接触音が低
減される。同様に、アーマチャが第２電磁石に接触する
際には、第２電磁石がアッパヘッドに対して相対変位す
ることで、接触音の低減が図られる。

【００１２】請求項３に記載する如く、上記請求項１記
載の内燃機関のシリンダヘッド構造において、前記第１
電磁石と導通する第１配線と、前記第２電磁石と導通す
る第２配線と、を備えると共に、前記第１配線および前
記第２配線が、前記貫通孔の双方の開口部からそれぞれ
導出されている内燃機関のシリンダヘッド構造は、第１
電磁石との電気的な接続、および、第２電磁石との電気
的な接続を容易に確保するうえで有効である。

【００１３】本発明において、第１電磁石と導通する第
１配線、および、第２電磁石と導通する第２配線は、そ
れぞれ、アッパヘッドの貫通孔の一方の開口部および他
方の開口部から導出されている。上記の構造によれば、
第１電磁石との接続を確保するための配線、および、第
２電磁石との接続を確保するための配線を、容易にアッ
パヘッドの外部に導出することができる。

【００１４】請求項４に記載する如く、上記請求項３記
載の内燃機関のシリンダヘッド構造において、前記第１
配線と接続される第１導電部と、該第１導電部をモール
ドする第１モールド部とを備えると共に、前記アッパヘ
ッドの一方の側面を延在するように配設される第１導電
部材と、前記第２配線と接続される第２導電部と、該第
２導電部をモールドする第２モールド部とを備えると共
に、前記アッパヘッドの他方の側面を延在するように配
設される第２導電部材と、前記第１モールド部と前記第
１電磁石との相対変位を規制する第１規制部材と、前記
第２モールド部と前記第２電磁石との相対変位を規制す
る第２規制部材と、を備える内燃機関のシリンダヘッド
構造は、第１電磁石および第２電磁石と外部機器との電
気的な接続に関して高い信頼性を得る上で有効である。

【００１５】本発明において、第１電磁石は、第１配線
および第１導電部を介して外部機器に接続される。ま
た、第２電磁石は、第２配線および第２導電部を介して
外部機器に接続される。従って、第１電磁石および第２
電磁石と外部機器との電気的な接続に関して高い信頼性
を得るためには、第１配線と第１導電部との接続部、お
よび、第２配線と第２導電部との接続部に高い信頼性を
確保する必要がある。

【００１６】第１配線と第１導電部との接続部の信頼性
を確保するうえでは、その接続部に応力が作用しないこ
とが望ましい。同様に、第２配線と第２導電部との接続
部の信頼性を確保するうえでは、その接続部に応力が作
用しないことが望ましい。また、それらの接続部に応力
を作用させないためには、第１導電部が第１電磁石に対
して相対変位せず、かつ、第２導電部が第２電磁石に対
して相対変位しないことが望ましい。

【００１７】本発明において、第１導電部および第２導
電部は、それぞれ、第１モールド部または第２モールド
部にモールドされている。第１モールド部と第１電磁石
との相対変位、および、第２モールド部と第２電磁石と
の相対変位は、それぞれ、第１規制部材および第２規制
部材により規制されている。上記の構造によれば、第１
導電部と第１配線部との接続部、および、第２導電部と
第２配線との接続部に大きな応力が作用することがな
い。この場合、第１電磁石と外部機器との電気的な接
続、および、第２電磁石と外部機器との電気的な接続に
関して高い信頼性が確保される。

【００１８】請求項５に記載する如く、上記請求項１記
載の内燃機関のシリンダヘッド構造において、前記弁体
の軸方向に、所定の傾斜角が付与されていると共に、前
記シリンダヘッドの上面が、前記弁体の軸方向に対して
垂直である内燃機関のシリンダヘッド構造は、生産性の
向上を図るうえで有効である。

【００１９】本発明において、弁体には、吸気弁または
排気弁を配設するうえで要求される所定の傾斜角が付与
されている。弁体に傾斜角が付与されている場合、その
傾斜角に応じて、第１電磁石や第２電磁石にも傾斜角を
与える必要が生ずる。本発明においては、シリンダヘッ
ドの上面が、弁体の軸方向に対して垂直とされている。
この場合、第１電磁弁や第２電磁弁をシリンダヘッドの
上面に対して平行に配設することにより、第１電磁弁や
第２電磁弁に、必要な傾斜角を付与することができる。

【００２０】また、請求項６に記載する如く、上記請求
項１記載の内燃機関のシリンダヘッド構造において、前
記シリンダヘッドが、その上面に開口する冷却水通路を
備えると共に、前記シリンダヘッドと、前記アッパヘッ
ドとの間に、前記冷却水通路を密封するシール部材が介
装されている内燃機関のシリンダヘッド構造は、冷却水
通路の設計自由度を高めるうえで有効である。

【００２１】本発明において、シリンダヘッドの上面に
形成される冷却水通路には、シリンダヘッドの上部から
機械加工を施すことができる。このため、その冷却水通
路に関しては設計上高い自由度が確保できる。シリンダ
ヘッドの上面に形成された冷却水通路は、シリンダヘッ
ドとアッパヘッドとの間に介装されるシール部材によっ
てシールされた状態で用いられる。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例である
内燃機関１０の要部を表す断面図を示す。内燃機関１０
は、シリンダヘッド１２を備えている。シリンダヘッド
１２には、吸気ポート１４および排気ポート１６が形成
されている。吸気ポート１４および排気ポート１６は、
燃焼室１８に連通している。シリンダヘッド１２には、
また、冷却水通路２０，２２，２４，２６が形成されて
いる。

【００２３】冷却水通路２０〜２６には、燃焼室１８の
周辺や吸気ポート１４の周辺を冷却するための冷却水が
流通する。冷却水通路２０，２２，２４，２６は、シリ
ンダヘッド１２の鋳造時に中子を用いて形成される。ま
た、冷却水通路２４，２６は、シリンダヘッド１２が鋳
造された後、その上面から更に機械加工を施すことで仕
上げられる。

【００２４】シリンダヘッド１２の上面は、吸気ポート
１４の上部に相当する部位と、排気ポート１６の上部に
相当する位置とが、それぞれ水平方向に対して所定角θ
だけ傾斜している。シリンダヘッド１２の上面には、ガ
スケット２８が延在している。ガスケト２８は、シリン
ダヘッド１２の上面に倣って、所定角θだけ水平方向に
対して傾斜している。ガスケット２８は、冷却水の漏出
を防止すべく、冷却水通路２６の開口部をシールしてい
る。

【００２５】ガスケット２８の上部には、右側アッパヘ
ッド３０、および、左側アッパヘッド３１が固定されて
いる。右側アッパヘッド３０、および、左側アッパヘッ
ド３１は、ガスケット２８の傾斜に倣って、それぞれ水
平方向に対して所定角θだけ傾斜している。右側アッパ
ヘッド３０および左側アッパヘッド３１には、それぞ
れ、貫通孔３２，３３が形成されている。貫通孔３２，
３３は、それらの軸方向が、シリンダヘッド１２上面に
対して垂直となるように設けられている。

【００２６】内燃機関１０は、吸気ポート１４と燃焼室
１８との間に吸気弁３４を備えていると共に、排気ポー
ト１６と燃焼室１８との間に排気弁３６を備えている。
吸気弁３４は、吸気ポート１４の形状に合わせて、その
軸方向が垂直方向に対して所定角θだけ傾斜するように
設けられている。同様に、排気弁３６は、排気ポート１
６の形状に合わせて、その軸方向が垂直方向に対して所
定角θだけ傾斜するように設けられている。

【００２７】内燃機関１０は、吸気弁３４を駆動する第
１電磁駆動装置３８、および、排気弁３６を駆動する第
２電磁駆動装置４０を備えている。第１電磁駆動装置３
８および第２電磁駆動装置４０は、同一の構成を有して
いる。以下、それらの代表例として、第１電磁駆動装置
３８の構造および動作について説明する。第１電磁駆動
装置３８は弁軸４２を備えている。弁軸４２は吸気弁３
４に連結されている。弁軸４２は、吸気弁３４の軸方向
に、すなわち、垂直方向に対して所定角θだけ傾斜した
方向に延在している。シリンダヘッド１２の内部には、
弁軸４２を摺動可能に把持するバルブガイド４４が固定
されている。弁軸４２の上端部は、ロアリテーナ４５に
連結されている。ロアリテーナ４５の下部にはロアスプ
リング４６が配設されている。ロアスプリング４６は、
ロアリテーナ４５を、図１に於ける上方に向けて付勢し
ている。

【００２８】弁軸４２の上端部は、プランジャホルダ４
８に当接している。プランジャホルダ４８は、非磁性材
料で構成された部材である。プランジャホルダ４８に
は、アーマチャ５０が固定されている。アーマチャ５０
は、磁性材料で構成された環状の部材である。プランジ
ャホルダ４８は、弁軸４２と同様に、垂直方向に対して
所定角θだけ傾斜した方向に延在している。

【００２９】アーマチャ５０の上方には、第１電磁石５
２が配設されている。第１電磁石５２は、第１電磁コイ
ル５４及び第１コア５６を備えている。第１コア５６
は、磁性材料で構成された環状の部材であり、その中央
部にプランジャホルダ４８を摺動可能に保持している。
第１コア５６には、右側アッパヘッド３０の貫通孔３２
と嵌合する本体部５８と、本体部５８に比して大きな径
を有するフランジ部６０とが形成されている。

【００３０】右側アッパヘッド３０には、ボルト６２，
６４によりアッパキャップ６６が固定されている。アッ
パキャップ６６は、第１コア５６のフランジ部６０を取
り囲むように組み付けられている。また、右側アッパヘ
ッド３０には、その貫通孔３２を取り囲む位置にスペー
サシム６８が配設されている。スペーサシム６８は、第
１コア５６のフランジ部６０と右側アッパヘッド３０と
の間、および、アッパキャップ６６と右側アッパヘッド
３０との間に介在している。

【００３１】アッパキャップ６６と、第１コア５６の端
面（図１に於ける上端面）との間には、所定のクリアラ
ンスδが確保されている（第２電磁駆動装置４０参
照）。従って、第１コア５６は、クリアランス長δの範
囲内で、その軸方向に、アッパキャップ６６に対して相
対的に変位することができる。第１コア５６の上端面と
アッパキャップ６６との間には、緩衝部材７０が配設さ
れている。緩衝部材７０は、シリコンゲル、ゴムまたは
スプリング等により実現される。緩衝部材７０は、第１
コア５６をスペーサシム６８に向けて付勢している。従
って、第１コア５６は、他に外力が作用しない場合は、
スペーサシム６８と密着した状態に維持される。

【００３２】アッパキャップ６６の上端には、アジャス
タボルト７２が配設されている。また、プランジャホル
ダ４８の上端部には、アッパリテーナ７４が連結されて
いる。アジャスタボルト７２とアッパリテーナ７４との
間には、アッパスプリング７６が配設されている。アッ
パスプリング７６は、アッパリテーナ７４およびプラン
ジャホルダ４８を、図１における下方へ向けて付勢して
いる。

【００３３】アーマチャ５０の下方には、第２電磁石７
８が配設されている。第２電磁石７８は、第２電磁コイ
ル８２及び第２コア８０を備えている。第２コア８０
は、磁性材料で構成された環状の部材であり、その中央
部にプランジャホルダ４８を摺動可能に保持している。
第２コア８０には、右側アッパヘッド３０の貫通孔３２
と嵌合する本体部８４と、本体部８４に比して大きな径
を有するフランジ部８６とが形成されている。

【００３４】右側アッパヘッド３０の下端部には、ボル
ト６２および６４によってロアキャップ８８が固定され
ている。ロアキャップ８８は、第２コア８０のフランジ
部８６を取り囲むように組み付けられている。右側アッ
パヘッド３０の下端面には、貫通孔３２を取り囲む位置
にスペーサシム９０が配設されている。スペーサシム９
０は、第２コア８０のフランジ部８６と右側アッパヘッ
ド３０との間、および、ロアキャップ８８と右側アッパ
ヘッド３０との間に介在している。

【００３５】ロアキャップ８８と、第２コア８０の端面
（図１に於ける下端面）との間には、所定のクリアラン
スδ（第２電磁駆動装置４０参照）が確保されている。
従って、第２コア８０は、クリアランス長δの範囲内
で、その軸方向に、ロアキャップ８８に対して相対的に
変位することができる。第２コア８０の下端面とロアキ
ャップ８８との間には、緩衝部材９２が配設されてい
る。緩衝部材９２は、シリコンゲル、ゴムまたはスプリ
ング等により実現される。緩衝部材９２は、第２コア８
０をスペーサシム９０に向けて付勢している。従って、
第２コア８０は、他に外力が作用しない場合は、スペー
サシム９０と密着した状態に維持される。

【００３６】第１電磁駆動装置３８において、プランジ
ャホルダ４８の中立位置は、アジャスタボルト７２によ
って調整することができる。本実施例においては、プラ
ンジャホルダ４８の中立位置が第１電磁石５２と第２電
磁石７８の中央部となるように、アジャスタボルト７２
が調整されている。第１電磁コイル５４が備える巻線の
両端には、第１配線９４が接続されている。第１コア５
６には、第１配線９４を第１コア５６の上方に導出させ
る配線孔９６が形成されている。第１電磁駆動装置３８
は、第１導電部材９８を備えている。配線孔９６から導
出された第１配線９４は、第１導電部材９８を介して外
部機器に接続される。

【００３７】図２は、第１導電部材９８を図１に示すII
矢視で表した図を示す。第１導電部材９８は、複数の分
岐部１００と幹部１０２とを備えている。分岐部１００
は、内燃機関１０が備える複数の第１電磁駆動装置３８
のそれぞれに対応して設けられている。それぞれの分岐
部１００は、相互の緩衝を避けるべく、紙面（図２）に
垂直な方向にオフセットしている。

【００３８】分岐部１００には、第１導電部１０４が２
本づつ導かれている。２本の第１導電部１０４は、それ
ぞれ、第１電磁コイル５４の両端から導出される２本の
第１配線９４に接続される。幹部１０２の端部にはコネ
クタ１０６が形成されている。全ての第１導電部１０４
は、幹部１０２に沿ってコネクタ１０６まで延在してい
る。コネクタ１０６には、個々の第１導電部１０４と導
通する端子１０８が形成されている。全ての第１導電部
１０４は、相互に短絡しないように、樹脂によりモール
ドされている。

【００３９】第１導電部材９８の幹部１０２には、複数
のボルト穴１１０が設けられている。図１に示す如く、
第１導電部材９８は、ボルト穴１１０に挿入されるボル
ト１１２によって、右側アッパヘッド３０に固定されて
いる。また、アッパキャップ６６には、第１導電部材９
８の分岐部１００を収納する溝が形成されている。分岐
部１００は、それらの溝を通って幹部１０２から第１配
線９４の近傍に延びている。

【００４０】図３は、図１中にIII を付して表した部位
の拡大図を示す。また、図４は、第１コア５６の周辺を
図３に示すIV-IV 直線に沿って切断した際に得られる断
面図を示す。図３および図４に示す如く、第１導電部材
９８の分岐部１００には、凸部１１４が形成されてい
る。凸部１１４は、第１コア５６の配線孔９６に嵌合し
ている。第１電磁コイル５４から導出される第１配線９
４は、凸部１１４を貫通して、その上部で第１導電部１
０４と接合されている。上記の構造によれば、分岐部１
００と第１コア５６との相対変位を規制することができ
る。

【００４１】図１に示す如く、第２電磁コイル８２が備
える巻線の両端には、第２配線１１６が接続されてい
る。第２コア８０には、第２配線１１６を第２コア８０
の上方に導出させる配線孔１１８が形成されている。第
１電磁駆動装置３８は、第１導電部材９８を備えてい
る。配線孔１１８から導出された第２配線１１６は、第
１導電部材１２０を介して外部機器に接続される。

【００４２】第２導電部材１２０は、上述した第１導電
部材９８と同様に、複数の分岐部１２２と幹部１２４と
を備えている。幹部１２４にはボルト穴１２６が形成さ
れている。第２導電部材１２０は、ボルト穴１２６に挿
入されたボルト１２８によって、図１に於ける下方から
アッパヘッド３０に固定されている。第２導電部材１２
０には、各分岐部１２２に対して２本づつ第２導電部
（図示せず）がモールドされている。また、第２導電部
材１２０は、全ての第２導電部と導通するコネクタ（図
示せず）を備えている。更に、第２導電部材１２０の分
岐部１２２には、第２コア８０の配線孔１１８と嵌合す
る凸部１３０が形成されている。第２電磁コイル８２か
ら導出される第２配線１１６は、凸部１３０を貫通し
て、その下部で第２導電部と接合されている。上記の構
造によれば、分岐部１２２と第２コア８０との相対変位
を規制することができる。

【００４３】以下、第１電磁駆動装置３８の動作につい
て説明する。第１電磁駆動装置３８のプランジャホルダ
４８は、第１電磁コイル５４および第２電磁コイル８２
に駆動電力が供給されていない場合は中立位置に維持さ
れる。プランジャホルダ４８が中立位置に維持される場
合、吸気弁３４は、全開位置と全閉位置の中央に維持さ
れる。

【００４４】第１電磁コイル５４に励磁電流が流通する
と、第１電磁石５２は、アーマチャア５０を引き寄せる
電磁力を発生する。その結果、吸気弁３２は、アーマチ
ャ５０と共に図１における上方へ向けて変位する。アー
マチャ５０の変位は、アーマチャ５０が第１コア５６と
当接するまで継続する。また、吸気弁３４の変位は、吸
気弁３４が全閉位置に到達するまで継続する。このた
め、第１電磁コイル５４に励磁電流が供給されると、ア
ーマチャ５０が第１コア５６に当接し、かつ、吸気弁３
４が吸気ポート１４を閉塞する状態が形成される。

【００４５】吸気弁３４が閉弁状態に到達した後、第１
電磁コイル５４に供給されていた駆動電力が遮断される
と、アーマチャ５０に作用していた電磁力が消滅する。
アーマチャ５０に作用していた電磁力が消滅すると、ア
ッパスプリング７６の付勢力に起因して、アーマチャ５
０および吸気弁３４が図１における下方へ向けて変位し
始める。その後、第２電磁コイル８２に励磁電流を供給
すると、今度は、アーマチャ５０が第２コア８０に当接
するまで、アーマチャ５０および吸気弁３４を図１に於
ける下方へ変位させることができる。

【００４６】上述の如く、第１電磁駆動装置３８によれ
ば、第１電磁コイル５４に励磁電流を供給することで吸
気弁３２を閉弁状態とすることができると共に、第２電
磁コイル８２に励磁電流を供給することで吸気弁３２を
開弁状態とすることができる。従って、第１電磁駆動装
置３８によれば、第１電磁コイル５４と第２電磁コイル
８２とに交互に励磁電流を供給することにより、吸気弁
３２を繰り返し開閉させることができる。

【００４７】第１電磁駆動装置３８において、第１電磁
石５２とアーマチャ５０との間、および、第２電磁石５
２とアーマチャ５０との間に大きな電磁力を発生させる
ためには、第１コア５６の本体部５８、第２コア８０の
本体部８４、および、アーマチャ５０が大きな外径を有
していることが有利である。第１電磁駆動装置３８にお
いて、第１コア５６および第２コア８０は、右側アッパ
ヘッド３０の貫通孔３２に直接嵌合されている。

【００４８】かかる構造は、右側アッパ部材３０が備え
る貫通孔３２の開口部に配設される第１コア５６および
第２コア８０、および、貫通孔３２の内部に収納される
アーマチャ５０に大きな外径を確保するうえで最も有利
な構造である。従って、第１電磁駆動装置３８によれ
ば、コンパクトな体格を維持しつつ、効率良く第１電磁
石５２とアーマチャ５０との間、および、第２電磁石７
８とアーマチャ５０との間に効率良く大きな電磁力を発
生させることができる。

【００４９】第１電磁駆動装置３８において、第１コア
５６は、本体部５８の側面の全面において右側アッパヘ
ッド３０の貫通孔３２の内面に接している。また、第１
コア５６は、フランジ部６０の底面においてスペーサシ
ム６８に、フランジ部６０の側面においてアッパキャッ
プ６６に、それぞれ密着している。第１電磁コイル５４
は、その内部に励磁電流が流通する際に発熱する。第１
電磁コイル５４が発生する熱を、効率良く外部に放出す
るためには、第１コア５６と他の部材との間に大きな接
触面積が確保されていることが望ましい。第１電磁駆動
装置３８のように、第１コア５６がフランジ部６０を備
えており、かつ、第１コア５６が本体部５８およびフラ
ンジ部６０の双方において他の部材に接触する場合、第
１電磁コイル５４と、他の部材との間に大きな接触面積
を確保することができる。このため、第１電磁駆動装置
３８によれば、第１電磁コイル５４の発生する熱を効率
良く外部に放出することができる。

【００５０】第１電磁駆動装置３８において、第２コア
８０は、第１コア５６と同様に本体部８４の側面の全周
において右側アッパヘッド３０に接触していると共に、
フランジ部８６において、スペーサシム９０およびロア
キャップ８８に接触している。このため、第１電磁駆動
装置３８によれば、第２電磁コイル８２の発生する熱を
効率良く外部に放出することができる。

【００５１】また、第１電磁駆動装置３８によれば、第
１電磁石５２および第２電磁石７８を右側アッパヘッド
３０の貫通孔３２の両開口部に嵌合させるだけで、第１
電磁石５２および第２電磁石７８の双方を適正に組み付
けることができる。このため、第１電磁駆動装置３８に
よれば、優れた生産性を確保することができる。上述の
如く、第１電磁駆動装置３８によれば、第１電磁石５
２とアーマチャ５０との間、および、第２電磁石７８と
アーマチャ５０との間に効率良く大きな発電磁力を発生
させることができ、第１電磁石５２および第２電磁石
７８の発熱に対して優れた放熱能力を発揮することがで
き、かつ、優れた生産性を実現することができる。

【００５２】第１電磁駆動装置３８において、第１コア
５６とアッパキャップ６６との間には、上述の如く緩衝
部材７０が配設されている。同様に、第２コア８０とロ
アキャップ８８との間には緩衝部材９２が配設されてい
る。このため、第１コア５６および第２コア８０は、そ
れぞれアッパキャップ６６またはロアキャップ８８に対
して相対変位することができる。

【００５３】第１電磁駆動装置３８の作動中に、アーマ
チャ５０は、繰り返し第１コア５６または第２コア８０
に接触する。アーマチャ５０が第１コア５６に接触する
瞬間、および、アーマチャ５０が第２コア８０に接触す
る瞬間には接触音が発生する。第１電磁駆動装置３８の
静粛性を高めるためには、大きな接触音を発生させない
ことが望ましい。

【００５４】本実施例の構造によれば、アーマチャ５０
が第１コア５６に到達する際には、緩衝部材７０の弾性
変形を伴って第１コア５６がアッパキャップ６６側へ変
位することにより接触音の低減が図られる。同様に、ア
ーマチャ５０が第２コア８０に到達する際には、緩衝部
材９２の弾性変形を伴って第２コア８０がロアキャップ
８８側へ変位することにより接触音の低減が図られる。
このため、第１電磁駆動装置３８によれば、優れた静粛
性を実現することができる。

【００５５】上述の如く、第１電磁駆動装置３８は、第
１電磁石５２および第２電磁石７８を備えている。従っ
て、第１電磁駆動装置３８においては、それら２つの電
磁石のそれぞれについて配線を施す必要がある。本実施
例において、第１電磁石５２および第２電磁石７８は、
それぞれ上方側から、または、下方側から右側アッパヘ
ッド３０に組み付けられる。そして、第１電磁石５２に
ついての配線および第２電磁石７８についての配線を、
それぞれ右側アッパヘッド３０の上面側および下面側に
施すこととしている。

【００５６】上記の構造によれば、第１電磁石５２につ
いての配線、および、第２電磁石７８についての配線
を、複雑な取り回しを施すことなく簡便に実現すること
ができる。このように、第１電磁駆動装置３８は、配線
を簡便に実現し得る点においても優れた生産性を有して
いる。上述の如く、第１導電部材９８は、第１コア５６
の配線孔９６に嵌合する凸部１１４を備えている。同様
に、第２導電部材１２２は、第２コア８０の配線孔１１
８に嵌合する凸部１３０を備えている。このため、第１
電磁駆動装置３８の作動に伴う振動や車両の振動が伝達
されても、凸部１１４の近傍、および、凸部１３０の近
傍では、第１導電部材９８と第１コア５６との間、およ
び、第２導電部材１２２と第２コア８０との間に大きな
相対変位が生ずることはない。

【００５７】第１電磁コイル５４から導出される第１配
線９４と、第１導電部材９８に内蔵される第１導電部１
０４（図３参照）は、凸部１１４の上部で接合されてい
る。従って、凸部１１４と第１コア５６との間に相対変
位が生じなければ、第１配線９４と第１導電部１０４と
の接合部に応力は生じない。同様に、第２電磁コイル８
２から導出される第２配線１１６と、第２導電部材１２
２内蔵される第２導電部は、凸部１３０の下部で接合さ
れている。従って、凸部１３０と第２コア８０との間に
相対変位が生じなければ、第２配線１１６と第２導電部
との接合部に応力は生じない。

【００５８】第１電磁石５２に導通する配線、および、
第２電磁石７８に導通する配線について高い信頼性を得
るためには、第１配線９４と第１導電部１０４との接合
部、および、第２配線１１６と第２導電部との接合部に
応力が伝達され難いことが望ましい。従って、第１電磁
駆動装置３８によれば、第１電磁石５２に導通する配
線、および、第２電磁石７８に導通する配線について、
高い信頼性を付与することができる。

【００５９】上述の如く、内燃機関１０において、吸気
弁３４および排気弁３６には、所定の傾斜角θが付与さ
れている。傾斜角θは、吸気ポート１４の形状や排気ポ
ート１６の形状等の制約より決定される角度である。第
１電磁駆動装置３８は、その軸方向が吸気弁３４の軸方
向と一致するように配設する必要がある。同様に、第２
電磁駆動装置４０は、その軸方向が排気弁３６の軸方向
と一致するように配設する必要がある。従って、吸気弁
３４および排気弁３６が所定角θだけ傾斜している場合
は、第１電磁駆動装置３８および第２電磁駆動装置４０
を、同様に所定角θだけ傾斜させた状態で配設すること
が必要となる。

【００６０】上述の如く、シリンダヘッド１２の上面に
は、吸気弁３４の傾斜に応じた傾斜角、および、排気弁
３６の傾斜に応じた傾斜角が付与されている。このた
め、本実施例によれば、第１電磁駆動装置３８が組み付
けられた右側アッパヘッド３０と、第２電磁駆動装置４
０が組み付けられた左側アッパヘッド３１とをシリンダ
ヘッド１２の上面に固定するだけで、第１電磁駆動装置
３８および第２電磁駆動装置４０に、適正に傾斜角θを
付与することができる。このように、内燃機関１０によ
れば、吸気弁３４および排気弁３６の傾斜角θに関わら
ず、優れた生産性を実現することができる。

【００６１】上述の如く、シリンダヘッド１２は、鋳造
時に中子を用いて形成される冷却水通路２０，２２と、
鋳造時に中子を用いて形成された後、機械加工によって
仕上げ処理が行われる冷却水通路２４，２６とを備えて
いる。冷却水通路２０，２２の形状は、中子を用いて形
成できる形状に制限される。一方、冷却水通路２４，２
６の形状については、このような制限が課されない。従
って、冷却水通路２４，２６については、設計上の自由
度を大きく確保することができる。このため、内燃機関
１０によれば、従来の内燃機関には形成できなかった冷
却水通路を実現することができる。

【００６２】尚、上記の実施例においては、第１導電部
材９８の、第１導電部１０４をモールドする部分が前記
請求項４記載の「第１モールド部」に、第２導電部材１
３０の、第２導電部をモールドする部分が前記請求項４
記載の「第２モールド部」に、第１導電部材９８の凸部
１１４が前記請求項４記載の「第１規制部材」に、第２
導電部材１２２の凸部１３０が前記請求項４記載の「第
２規制部材」に、また、ガスケット２８が前記請求項６
記載の「シール部材」にそれぞれ相当している。

【００６３】ところで、上記の実施例においては、吸気
弁３４および排気弁３６の双方が電磁弁により構成され
ているが、本発明はこれに限定されるものではなく、吸
気弁３４および排気弁３６の少なくとも一方が電磁弁で
構成されていればよい。また、上記の実施例において
は、第１電磁石５２および第２電磁石７８と右側アッパ
ヘッド３０とを、緩衝部材７０，９２を用いて弾性的に
結合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、例えば、ボルト６２，６４の締めつけ程
度を調整することで、それらを弾性的に結合させること
としてもよい。

【００６４】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、第１電磁石とアーマチャとの間、および、第２電磁
石とアーマチャとの間に大きな電磁力を発生させること
ができると共に、第１電磁石の発熱、および、第２電磁
石の発熱に対して優れた放熱能力を確保することができ
る。更に、本発明によれば、第１電磁石および第２電磁
石の組み付けおよび位置決めが容易であるため、優れた
生産性を得ることができる。

【００６５】請求項２記載の発明によれば、アーマチャ
が第１電磁石に接触する際に生ずる接触音、および、ア
ーマチャが第２電磁石に接触する際に生ずる接触音を有
効に低減させることができる。請求項３記載の発明によ
れば、第１電磁石と電気的な接続を得るための配線、お
よび、第２電磁石と電気的な接続を得るための配線を、
容易にアッパヘッドの外部に導出することができる。

【００６６】請求項４記載の発明によれば、第１配線と
第１導電部との接続部、および、第２配線と第２導電部
との接続部に作用する応力を抑制することにより、それ
らの接続部に高い信頼性を付与することができる。請求
項５記載の発明によれば、第１電磁弁や第２電磁弁等を
シリンダヘッドに対して平行に配設するだけで、弁体の
傾斜角に応じた傾斜角を、第１電磁弁等に付与すること
ができる。このため、本発明によれば、弁体の傾斜に関
わらず優れた生産性が確保できる。

【００６７】また、請求項６記載の発明によれば、シリ
ンダヘッドの上面に冷却水通路を形成することができ
る。このため、冷却水通路に関して設計上高い自由度が
確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である内燃機関の要部の断面
図である。

【図２】本実施例の内燃機関が備える第１導電部材を図
１に示すII矢視で表した平面図である。

【図３】図１に示すIII 領域を拡大して表した拡大図で
ある。

【図４】本実施例の内燃機関が備える第１コアの周辺を
図３に示すIV-IV 直線に沿って切断した際に得られる断
面図である。

【符号の説明】

１０ 内燃機関 １２ シリンダヘッド １４ 吸気ポート １６ 排気ポート ２６ 冷却水通路 ２８ ガスケット ３０ 右側アッパヘッド ３１ 左側アッパヘッド ３２，３３ 貫通孔 ３４ 吸気弁 ３６ 排気弁 ３８ 第１電磁駆動装置 ４０ 第２電磁駆動装置 ５０ アーマチャ ５２ 第１電磁石 ５４ 第１電磁コイル ５６ 第１コア ６６ アッパキャップ ７０，９２ 緩衝部材 ７８ 第２電磁石 ８０ 第２コア ８２ 第２電磁コイル ８８ ロアキャップ ９４ 第１配線 ９６，１１８ 配線孔 ９８ 第１導電部材 １０４ 第１導電部 １１４，１３０ 凸部 １１６ 第２配線 １２２ 第２導電部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−247807（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−252426（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−4512（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−332044（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−305612（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−141308（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−353244（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−106414（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−288023（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−95912（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01L 9/04 F02F 1/24

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気弁および排気弁の少なくとも一方が
   電磁弁で構成された内燃機関のシリンダヘッド構造であ
   って、 吸気弁または排気弁を構成する弁体と、 前記弁体と共に作動するアーマチャと、シリンダヘッドの上面に配設され、所定部位に貫通孔を
   有するアッパヘッドと、 前記アーマチャの両側にそれぞれ配設され、前記アッパ
   ヘッドの貫通孔の双方の開口部にそれぞれ嵌合される第
   １電磁石および第２電磁石と、を備え、 前記第１電磁石および前記第２電磁石が、前記貫通孔の
   開口径に比して大きな径のフランジ部をそれぞれ有し、
   該フランジ部により前記第１電磁石および前記第２電磁
   石の所定の相対位置関係が 保持されていることを特徴と
   する内燃機関のシリンダヘッド構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載の内燃機関のシリンダヘッ
   ド構造において、 前記第１電磁石および前記第２電磁石と、前記アッパヘ
   ッドとを弾性的に結合する緩衝部材を備えることを特徴
   とする内燃機関のシリンダヘッド構造。
3. 【請求項３】 請求項１記載の内燃機関のシリンダヘッ
   ド構造において、 前記第１電磁石と導通する第１配線と、 前記第２電磁石と導通する第２配線と、を備えると共
   に、 前記第１配線および前記第２配線が、前記貫通孔の双方
   の開口部からそれぞれ導出されていることを特徴とする
   内燃機関のシリンダヘッド構造。
4. 【請求項４】 請求項３記載の内燃機関のシリンダヘッ
   ド構造において、 前記第１配線と接続される第１導電部と、該第１導電部
   をモールドする第１モールド部とを備えると共に、前記
   アッパヘッドの一方の側面を延在するように配設される
   第１導電部材と、 前記第２配線と接続される第２導電部と、該第２導電部
   をモールドする第２モールド部とを備えると共に、前記
   アッパヘッドの他方の側面を延在するように配設される
   第２導電部材と、 前記第１モールド部と前記第１電磁石との相対変位を規
   制する第１規制部材と、 前記第２モールド部と前記第２電磁石との相対変位を規
   制する第２規制部材と、 を備えることを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド構
   造。
5. 【請求項５】 請求項１記載の内燃機関のシリンダヘッ
   ド構造において、 前記弁体の軸方向に、所定の傾斜角が付与されていると
   共に、 前記シリンダヘッドの上面が、前記弁体の軸方向に対し
   て垂直であることを特徴とする内燃機関のシリンダヘッ
   ド構造。
6. 【請求項６】 請求項１記載の内燃機関のシリンダヘッ
   ド構造において、 前記シリンダヘッドが、その上面に開口する冷却水通路
   を備えると共に、 前記シリンダヘッドと、前記アッパヘッドとの間に、前
   記冷却水通路を密封するシール部材が介装されているこ
   とを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド構造。