JP4165094B2 - 電磁駆動弁 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の吸排気用の弁（バルブ以下バルブと記載）駆動装置に関し、電磁力によりバルブの開閉を行う電磁式のバルブ駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関（以下エンジンと記す）の吸排気行程において、吸気バルブ及び排気バルブ（以下ではバルブ４と記す）の開閉を行うことを目的として、現在、主流のカム駆動に代えて、電磁力を用いて駆動する電磁式バルブ駆動装置が提案されてきている。この電磁式バルブ駆動装置は、バルブ４と連動するアーマチャ１４と、アーマチャ１４を吸引するための電磁石と、アーマチャ１４を付勢するスプリングとを構成要素としている。そして、アーマチャ１４の移動方向両側にスプリングと電磁石１７の組が配置され、スプリング付勢力及び電磁石１７の吸引力によってアーマチャ１４を移動させることによって、アーマチャ１４と連動しているバルブ４の開閉を行う。このような電磁式バルブ駆動装置を用いると、カム機構をはじめとする機械的構成が簡素化されるとともに、低コスト化、小型化、燃費特性向上に有利である。さらに、電磁石の吸引力を調整することよって、バルブ４のリフト量を可変にできるため、エンジンへの吸気量を調節することも可能となり、吸入空気量制御装置（スロットルボデー）を省略することも可能である。また、吸気バルブ及び排気バルブの開閉タイミングの変更が容易であるので、エンジンの運転状態に応じた理想的なタイミングを設定可能となり、出力特性や燃費特性の改善に寄与することができる。
【０００３】
電磁式のバルブ駆動装置において、バルブの開閉速度は、電磁駆動バルブ内のアーマチャを支持するためのスプリングのばね定数に依存し、ばね定数が高くなるほどバルブ開閉速度も速くなるため、ある一定以上のばね定数が必要となる。そして、アーマチャを吸引するための電磁石は、スプリングに抗する電磁吸引力が必要となる。また、エンジンのシリンダヘッド上部に各気筒ごとに、バルブ駆動装置を設置する場合は、装置自体の小型化が必要となる。そこで、バルブ駆動装置を小型で且つ高い電磁吸引力を得るために、電磁石に大電流を流す必要があり、電磁石を構成するコイルの抵抗による発熱によりコイルの温度が上昇する。その結果、コアの内部抵抗も増加して、ひいては電磁石の電磁吸引力が低下してしまう恐れがある。このため、冷媒を潤滑させるなどして積極的に電磁石を冷却する必要がある。
【０００４】
上記問題を解決するための冷却手段を備えた電磁式のバルブ駆動装置として、特開平１０−３０６７１２号公報がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１０−３０６７１２号公報に開示された技術は、電磁駆動バルブの電磁石つまりコアの周りに冷却通路管を設け、この冷却通路管に冷媒を流通させることによって電磁石を冷却する技術が開示されている。
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術は、電磁石のコア部分を冷却することによって、熱源である電磁石のコイルを間接的に冷却するため、冷却効率が低下してしまうという問題が生じる。
【０００７】
【問題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、手段及び作用効果について以下に記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、内燃機関の吸気弁または排気弁に連動するアーマチャと、複数のプレートを積層したコア及びこのコアの内部に設けられるコイルにより形成されて前記アーマチャの変位方向に配置される電磁石と、この電磁石を冷却する冷媒を流通させるための冷却通路と、前記電磁石が取り付けられてこれを覆うケースとを備える電磁駆動弁において、前記冷媒通路は、前記コアと前記コイルとの間に形成されることにより前記コイルに隣接するものであって、且つ前記複数のプレートの積層方向に前記冷媒を流通させる態様で形成されるものであり、前記コアは、前記冷媒通路を介して前記コイルと対向する部位である基部に、一定以上の磁路断面積を確保するための突起が前記冷媒通路とは反対側に向けて突出する態様で形成されるものであり、前記ケースは、前記突起をはめ込むことのできる形状の溝が形成されるものであり、前記電磁石は、この溝に前記突起がはめ込まれることにより前記ケースに固定されるものであることを要旨としている。
【０００８】
上記発明によれば、コアとコイルによって形成される電磁石において、冷却通路を前記コイルに隣接するように設置することにより、積極的且つ直接的にコイルを冷却することができるので、冷却効率を向上させることができる。
また、コイルとコイルに隣接するコアの間に隙間を空けることで冷却通路を形成するため、簡単に冷却通路を形成することができるとともに冷却通路による電磁駆動バルブの大型化を抑制することができる。
また、コアとコイルの間に冷却通路を設け、冷却通路近辺のコアをコアの磁束断面積を他の部分の磁束断面積を確保できるような突起を設けることにより、コア自体の大型化つまり電磁駆動バルブの大型化を抑制する。
また、上記突起を用いてコアつまり組み付け時においては電磁石の固定手段として用いることができ、電磁石の固定のために他の部材が必要なく部品数の削減、構造の簡単化することができる。
【０００９】
（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電磁駆動弁において、前記突起が前記ケースにカシメ固定されることにより前記電磁石が前記ケースに固定されることを要旨としている。
【００１０】
上記発明によれば、固定手段として用いる上記突起を用いてカシメ留めすることによりケースに電磁石を固定する作業性が向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いて本発明の電磁駆動バルブの実施例を詳細に説明する。最初に、電磁駆動バルブ１の機能及び搭載について説明する。
【００１８】
図１は、直列４気筒で１気筒毎に吸排気バルブがそれぞれ２つずつ設けられたエンジンのシリンダヘッド３に電磁駆動バルブ１を搭載した図である。シリンダヘッド３には各気筒に対し吸気ポートと排気ポートがそれぞれ２個ずつあるため、電磁駆動バルブ１は、各気筒毎の２つのアーマチャ及び電磁石を１つのケースに納めた状態で吸気側と排気側にそれぞれ搭載される。（図１には、吸気側のポート２のみ示す。）
【００１９】
まず、バルブ及び吸排気システムについて説明する。図２に示すように、電磁駆動バルブ１は、バルブ４を備えている。バルブ４は、内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブを構成する部材である。バルブ４は、内燃機関の燃焼室内に露出するようにシリンダヘッド３に配設される。内燃機関のシリンダヘッド３には、吸気ポートおよび排気ポートが形成されている。（図２は、吸気ポートが示されている。）ポート２には、バルブ４に対する弁座が形成され、バルブ４が弁座から離座することにより開弁状態となり、また、バルブ４が弁座に着座することにより閉弁状態となる。
【００２０】
次に、バルブ、アーマチャステムについて説明する。図２に示すように、バルブ４には、弁軸５が固定されている。弁軸５は、バルブガイド６により軸方向に摺動可能に保持されている。バルブガイド６は、シリンダヘッド３に支持されている。弁軸５の上部には、アーマチャステム８が固定され、アーマチャステム８は、アーマチャステムガイド７により弁軸５に連動し同軸方向に動き、摺動可能になっている。アーマチャステム８は、例えばステンレス鋼やチタン合金等の如く、硬度の高い非磁性或いは磁気特性の低い材料で構成されている。
【００２１】
次に、ロアリテーナとスプリングについて説明する。弁軸５には、ロアリテーナ１６が固定されている。ロアリテーナ１６とシリンダヘッド３との間には、両者を離間させる方向の付勢力を発生するロアスプリング９Bが配設されている。ロアスプリング９Bは、ロアリテーナ１６すなわち弁軸5およびバルブ４を、図２における上方へ向けて付勢している。
【００２２】
次に、キャップとアッパーリテーナとスプリングについて説明する。図２に示すように、アーマチャステム８の上端部には、アッパーリテーナ１５が固定され、このアッパーリテーナ１５の上部には、アッパスプリング９Aの下端部が当接している。さらに、アッパスプリング９Aの上部にはアッパーケースによって固定されたキャップ１０が配設されることにより、アッパスプリング９Aはアッパーリテーナ１５とキャップ１０を離間させる方向に付勢力を生じさせる。すなわち、アッパスプリング９Aは、アッパーリテーナ１５及びアーマチャステム８を、図２における下方へ向けて付勢している。
【００２３】
次に、図３を用いて、アーマチャについて説明する。アーマチャ１４は、矩形の板状の部材であり、アーマチャステム８をアーマチャ１４の中心に直行するように貫通させた状態で接合されている。アーマチャ１４は、電子ビーム溶接、レーザ溶接、ろう付け、カシメ、接着等の手法でアーマチャステム８に接合されている。
【００２４】
アーマチャ本体は、Ｆｅをベース材料として用い、高磁束密度と高体積固有抵抗を持つように調整されたバルク材か、電磁鋼板を積層して構成されている。
【００２５】
次に、図４及び５を用いて、電磁石１７およびコイル、コアについて説明する。アーマチャ１４を吸引する電磁石１７は、コア１８とコイル１９によって構成される。図４に示すように、アッパーコア１８Aは、E型プレート２０を積層することによって形成され、アーマチャステム８が貫通する貫通孔として、E型断面のコアの中央突起によって形成される捲き芯１２の中央部を貫く貫通孔１１Aを備えている。また、図２に示すロアコア１８Bは、アッパーコア１８Aと同一の形状であり、貫通孔１１Bを有する。
【００２６】
アッパーコイル１９Aまたはロアコイル１９Bは、樹脂でコーティングされたエナメル線（電線）であり、図５に示すようにE型断面のコアの中央突起を捲き芯１２としてコイルを捲きつけ、E型断面のコアの凹部をコイルによってほぼ満たし、図示しない端子をコイルに設けることにより、電磁石１７を構成する。
【００２７】
次に、図６及び７を用いて、アッパ・ロアケースについて説明する。電磁駆動バルブ１の上部は、電磁石１７の上面及び相対する一対の側面を覆う壁面と円筒部２１を一体化したアッパーケース２２Aが設けられる。円筒部２１は、中空の円筒であり電磁石１７の上壁の上部に位置する。また、電磁駆動バルブ１の下部には電磁石１７の下面及び相対する一対の側面を覆う壁面によって形成されたロアケース２２Bが設けられる。
【００２８】
アッパーケース２２A及びロアケース２２Bの内側には、空間を２等分し、側壁と平行な隔壁２６が設られ、この２等分された空間にそれぞれ電磁石１７が、図６及び７には図示しない捲き芯１２の開放端が対向するように搭載される。このような構造により、アッパーケース２２A及びロアケース２２Bの電磁石搭載部分の横断面形状は略四角形となる。また、アッパーケース２２A及びロアケース２２Bには、図２に示すように、貫通孔１１Ｃ、１１Ｄが電磁石１７に設けられた貫通孔１１Ａ及び１１Ｂに連通するように設けられている。また、図６及び７には図示しないアッパーケース２２Ａに設けた貫通孔１１Ｃは、さらに円筒部２１に連通している。
【００２９】
次に、図６乃至８を用いて、ミドルスペーサについて説明する。ミドルスペーサは、図８に示すように、側面をすべて側壁により覆い、側壁に平行で、内部空間を２等分割する隔壁２３Mを有する。そして、図６及び７に示すように、アッパーケース２２Ａとロアケース２２Bの間に設けられる。この隔壁２３Mの上部及び下部の断面が、組み付け時にケースの隔壁２６断面と相対することにより、隔壁によってケース内の空間は仕切られるとともに、２つのコアを押さえつけている。このミドルスペーサ２３もアッパーケース２２A及びロアケース２２Bと同様に横断面形状は略四角形となる。
【００３０】
次に、ケース・ミドルスペーサの固定について説明する。アッパーケース２２Ａ、ロアケース２２B及びミドルスペーサ２３の横断面の略四角形の四隅２４にはボルト締結用の穴を有し、ボルト２５によってアッパーケース２２Ａ、ミドルスペーサ２３、ロアケース２２Bを一体化するとともに、シリンダヘッドに３に締結される。
【００３１】
次に、ケース、電磁石、アーマチャ、アーマチャステムの関係について説明する。電磁駆動バルブ１の組み立て時には、図２に示すようにアッパーケース２２Ａと電磁石１７の連通する貫通孔１１Ａ及び１１Ｃと、ロアケース２２Bと電磁石１７の連通する貫通孔１１Ｂ及び１１Ｄは、同軸上に位置する。それぞれのケース及び電磁石１７の貫通孔１１Ａ、１１Ｂにはアーマチャステムガイド７を挿入し、アーマチャステムガイド７内部においてアーマチャステム８が摺動するとともに、ミドルスペーサ内側の空間にはそれぞれアーマチャ１４が配置される。このように、ミドルスペーサ２３にアーマチャ１４の可動空間を有することによって、アッパーケース２２Ａおよびロアケース２２Bに設けた電磁石１７はそれぞれアーマチャステム８方向に隣接し、アーマチャ１４を挟み込むように配置される。
【００３２】
すなわち、ミドルスペーサ２３は電磁石１７が内側に設置されたアッパーケース２２Aとロアケース２２Bに挟まれ、両ケース内の電磁石１７がアーマチャ１４の上下に位置するため、アーマチャ１４の移動量は上下に位置する電磁石１７の間、すなわち、ほぼミドルスペーサ２３の厚さ分だけ可能である。
【００３３】
次に、磁石部とスプリング部の関係について説明する。アッパースプリング９Ａ、キャップ１０、アッパーリテーナ１５は、アッパーケース２２Ａの円筒部２１に収納され、ロアスプリング９Ｂとロアリテーナ１６は図示しないシリンダヘッド３の窪み部分に配置され、アーマチャ１４及び電磁石１７はアッパースプリング９Ａとロアスプリング９Ｂの間に配置される。この構造によって、両スプリングの付勢力は、アーマチャ１４方向に常時付勢するため、アーマチャ１４は中立点に保たれる。
【００３４】
以下、電磁駆動バルブ１の動作について説明する。アッパーコイル１９Aおよびロアコイル１９Bに励磁電流が供給されていない場合は、スプリングの付勢力によりアーマチャ１４がその中立位置、すなわち、アッパーコア１８Aとロアコア１８Bとの中間に維持される。アーマチャ１４が中立位置に維持された状態で、アッパーコイル１９Aへの励磁電流の供給が開始されると、アッパーコイル１９Aは、その内外周を還流する磁界を発生する。
【００３５】
アッパーコア１８A、アーマチャ１４、および、アッパーコア１８Aとアーマチャ１４との間に形成されるエアギャップは、アッパーコイル１９Aと錯交する磁気回路を形成している。アッパーコイル１９Aが発生する磁界は、この磁気回路を還流する磁束、すなわち、アッパーコア１８Aの内周側→エアギャップ→アーマチャ１４の内周側→アーマチャ１４の外周側→エアギャップ→アッパーコア１８Aの外周側→アッパーコア１８Aの内周側で表される流通経路、または、この逆の流通経路を辿って還流する磁束を発生させる。
【００３６】
上記の流通経路を辿って還流する磁束が発生すると、アッパーコア１８Ａには、アーマチャ１４をアッパーコア１８A側へ付勢する電磁力が作用する。アーマチャ１４に対して上記の電磁力が作用すると、アーマチャ１４、アーマチャステム８、アッパーリテーナ１５、ロアリテーナ１６、弁軸５およびバルブ４（以下、これらを総称して可動部２７と称す）は、アッパスプリング９Aの付勢力に抗って図２における上方へ向けて変位する。そして、その変位は、アーマチャ１４がアッパーコア１８Aと当接するまで継続される。以下、アーマチャ１４がアッパーコア１８Aと当接する位置をバルブ４の閉弁側変位端と称す。
【００３７】
アーマチャ１４が閉弁側変位端に保持されている場合に、アッパーコイル１９Aへの励磁電流の供給が停止されると、その後アーマチャ１４を閉弁側変位端に維持するために必要な電磁力が消滅する。そして、その電磁力が消滅すると、可動部２７は、アッパスプリング９Aに付勢されることにより、図２に於ける下方へ向けて変位し始める。可動部２７の変位量が所定値に達した時点で、ロアコイル１９Bに適当な励磁電流を流通させると、今度はアーマチャ１４をロアコア１８B側へ付勢する電磁力、すなわち、バルブ４を図２において下方へ変位させる電磁力が発生する。
【００３８】
アーマチャ１４に対して上記の電磁力が作用すると、可動部２７はロアスプリング９Bの付勢力に抗ってアーマチャ１４がロアコア１８Bと当接する付近までまで変位するため、この時に、ロアコイル１９Ｂに通電するとアーマチャ１４はロアコア１８Ｂに当接する。以下、アーマチャ１４がロアコア１８Bと当接する位置を、アーマチャ１４、可動部２７またはバルブ４の開弁側変位端と称す。従って、本実施例の電磁駆動バルブ１によれば、アッパーコイル１９Aとロアコイル１９Bとに、適当なタイミングで、交互に適当な大きさの励磁電流を供給することにより、バルブ４を開弁側変位端と閉弁側変位端との間で繰り返し往復運動させることができる。
【００３９】
以上のように本実施例では、上下にバネ（スプリング）があるバネー質量系の固有振動を利用して作動させる形式の電磁駆動バルブである。
【００４０】
次に、電磁駆動バルブ１の冷却配管について説明する。
【００４１】
以下の説明において、電磁駆動バルブ１に電磁石１７及びアーマチャ１４が対になっていて同一の冷却構造を有するため、片側の電磁駆動バルブ１について説明する。
【００４２】
電磁駆動バルブ１には、弁軸５及びアーマチャステム８の潤滑の為に、オイル通路３０が設置してあり、図示しないエンジンオイル供給用ポンプによって潤滑油を電磁駆動バルブ１に送り出している。
【００４３】
図８に示すように、潤滑油の通路を各電磁駆動バルブ１にオイルを導入するオイル通路３０からアーマチャステムガイド用の潤滑用配管２９と冷却用配管３１に枝分かれさせ、潤滑油をそれぞれのコイル１９とコア１８の間の冷却通路３２に導くことにより、アッパコイル１９Aおよびロアコイル１９Bの冷却用の冷媒として用いることができる。
【００４４】
また、電磁石１７に供給する潤滑用配管２９及び冷却用配管３１を吸気側と排気側の電磁駆動バルブ１の間に設けることにより、空いたスペースを有効に使うことができ、装置全体の省スペース化が可能となる。
【００４５】
コイル１９とコア１８によって形成された冷却通路３２は、図９のように略小判形の電磁石１７の長辺に平行して設置されるコイル１９に沿って形成される。
【００４６】
コイル１９を冷却した潤滑油は、図示しない潤滑油用のオイルパンに潤滑油の経路によって導かれることにより循環する。
【００４７】
次に、電磁石１７の冷却通路３２について説明する。
【００４８】
電磁石１７のコイル１９はコイルを樹脂によってモールドしてあり、図１０及び図１１に示すように、コイル１９のモールド樹脂は、アッパーコイル１９A及びロアコイル１９Bの上部に側壁３３を形成して冷却通路３２を構成することにより、コイル１９を直接冷却することができ、コア１８やケースを冷却して間接的にコイル１９を冷却することに比べ、コイル１９を効率良く冷却することができる。
【００４９】
アッパーコイル１９Aの冷却通路３２は、アッパーコイル１９Aの上面と、アッパーコイル上部でアッパーコア１８Aの断面Ｅ型の凹部の内周面側部３５Ｃに形成された樹脂製の側壁３３と、冷却通路３２の上部に位置するアッパーコア１８Aの断面Ｅ型の凹部の底面３６による上壁によって形成された通路が、アッパーコア１８Ａの積層方向つまり矩形の電磁石１７の長手方向に２本設けられることによって、冷媒を効率良く流通させるとともに、一部をアッパーコイル１９Aで形成することによるため、電磁石の熱源で且つ最も冷却の必要なコイル部を直接冷却することがが可能となる。
【００５０】
また、冷却通路の周囲がコイルとコアよる壁によって囲まれた通路を形成するため、積極的に冷媒を流すことができることにより冷却能力を向上させ、ひいては冷媒の流量を調節することにより、冷却の効果を変えることで電磁石の温度管理も可能となる。
【００５１】
ロアコイル１９Bの冷却通路３２は、ロアコイル１９Ｂの下部にアッパーコイル１９Ａの冷却通路３２と同様の冷却通路を設けることによって、ロアコイル１９Ｂを直接冷却することができる。
【００５２】
次に、前記コア１８に設けた突起３５について説明する。
【００５３】
ここではアッパーコア１８A及びロアコア１８Ｂは同一形状であるため、図１０に示すアッパーケース２２Ａ及びアッパーコア１８Aの突起３５についてのみ説明する。
【００５４】
電磁石１７の電磁吸引力を決定する一つの要素として、電磁石１７の磁束通過面積があり、本実施例においては、コイル１９によって生じる磁界の方向に対し垂直なコア１８の断面積である。
【００５５】
電磁石１７の性能は、磁束が通過する断面の内、最小面積のものに依存するため、磁束通過面積が一部のみ小さくなることは電磁石１７の大きさ、つまり電磁駆動バルブ１の大きさに見合った性能を確保することができない。
【００５６】
アッパーケース２２Ａの電磁石収納部分をそのままにして、冷却通路３２をアッパーコア１８Aとアッパーコイル１９Aの間に設けると、アッパーコア基部３５Ｂつまり組み付け時のアッパーコア上部の幅（図１１の２点鎖線までの幅）が狭くなり磁束通過断面積が縮小してしまう。
【００５７】
そこで、本実施例のように冷却通路３２の上方に位置し、アッパーコア基部３５Ｂの上部つまりアッパーケース２２A側に突起３５を成形することにより、他の部分と同等の磁束通過断面積を確保できる。
【００５８】
本実施例のアッパーコア１８Aに設けた突起３５は、図１１に示すような冷却通路３２方向に対する断面において、冷却通路３２を覆っているアッパーコア１８Aの凹部分の底３６を形成する辺の端部３６Ａからの距離が、側方に位置するアッパーコア１８A幅Ｗを維持するように成形されている。
【００５９】
また、上記のように冷却通路を設けて、磁束通過面積を維持するためにアッパーコア１８A全体を拡大させた場合においても、過大な磁束通過面積を有する部分を削除することよって、結果的にアッパーコア１８Aに突起３５を設けた形状となり、過剰にアッパーケース２２Ａの肉厚を薄くすることなく、アッパーコア１８Aの強度低下を抑制し、電磁石１７の大きさの拡大を小さくすることができる。
【００６０】
上記効果を有するためには、少なくとも突起３５の付け根３７は、図１１の点線にて示す頂点からアッパーコア１８Aの幅分だけの距離以上になるように成形すれば良い。
【００６１】
本実施例の突起３５の高さは、突起３５を含む冷却通路３２上部のアッパーコア１８Aの幅が、アッパーコイル１９Aの側部方向のアッパーコア１８Aの幅Ｗと一致し、一定の磁束通過面積を確保する。
【００６２】
次に、アッパーコア１８Aの上部に設けた突起３５によるアッパーコア１８Aの固定について説明する。
【００６３】
本実施例のアッパーコア１８Aに設けた突起３５は、図１１に示しように、冷却通路３２方向に対する側断面における、突起３５の付け根３７から上方に突起３５の横幅が広がる形状とし、アッパーコア１８Aの突起３５に合った溝部３８をアッパーケース２２Aに設けて、溝方向に電磁石１７をスライドさせながら嵌めこむことでアッパーケース２２Aに設置することにより、アッパーケース２２Aに対するアッパーコア１８Aの位置決め及び固定を行う機能を有する。
【００６４】
突起上部３５Aは突起下部３５Bに比べて横幅方向に広がる形状であるため、電磁駆動バルブ１が作動するときに電磁石１７働く上下方向の吸引力に対し、十分な固定を行うことができる。
【００６５】
本実施例のように、磁束通過面積を維持するための突起を用いることにより、簡単な構造により電磁石１７の固定を行うとともに、電磁石１７の固定構造による電磁駆動バルブの大型化を抑制することができる。
【００６６】
上記効果を有するためには、少なくとも突起３５の形状が、突起部分のアッパーコア１８Ａの幅又は厚さがアーマチャ１４方向とは反対方向に広がる形状を有し、ケース形状はその突起３５の形状に合った溝部３８を設ければ良い。
【００６７】
次に、突起３５の形状を有するコア１８のカシメによる取り付け方法について説明する。
【００６８】
ここでは、アッパーコア１８Ａ及びロアコア１８Ｂのカシメ取り付け方法は同一であるため、図１２に示すようにアッパーコア１８Ａの取り付けのみついて説明する。
【００６９】
上述した突起３５及び溝部３８の形状において、溝部３８の寸法に比べ突起３５の形状の寸法を若干小さくして、アッパーコア１８Ａをアッパーケース２２Aにスライドさせるように挿入することにより組付け、アッパーコア１８Ａの外側の突起３５を挟み込むような位置に、メタル部材３９を打ち込む、あるいはケース２２Aの肉をへこませてフローさせることにより、アッパーケース２２Aが塑性変形し、アッパーコア１８Aの突起３５はアッパーケース２２Aの溝部３８によって挟まれることによりカシメ留めができ、電磁石１７をアッパーケース２２Aに容易に固定することができる。
【００７０】
他の実施例として、図１３及び図１４に示すように、コア１８の突起３５の形状及びケース２２の形状を左右非対称として、突起３５の固定部の傾斜部４０Aをケース溝部３８と形状が一致するよう固定部の傾斜部４０Aを設け、傾斜部反対側の固定部の傾斜部４０Bは、ケース溝部３８とコア１８の突起３５の間に隙間が生じるように、コア１８の突起３５をケース溝部３８より小さい形状とする。
【００７１】
この構造により、コア１８をケースに組み付ける際には、コア１８の突起３５のケース溝部３８と一致する固定部の傾斜部４０Aを有する側による位置決めを行い、カシメ固定する際には、カシメ固定によるケースの塑性変形によって反対側のケース溝部３８とコア１８の突起３５の間に隙間を埋めるようにしてコア１８をケースに固定する。
【００７２】
上記のように、突起３５の側面の片側である固定部の傾斜部４０Aで位置決めを行い、反対側４０Ｂに隙間を設けることにより、コア１８をケース２２にスライドさせて挿入することが容易行えるため、作業性が向上する。
【００７３】
また、図１５及び１６に示すように、上記構成のコア１８突起３５及びケース溝部３８において、突起３５の最大幅と最小幅の差が組み付け時の隙間と同等もしくはそれ以上にして、カシメ加工時におけるアッパーケース２２Aの塑性変形分を大きくして隙間を埋めるように固定することにより、電磁石１７をケース溝部３８の垂直方向から組み付けることが可能となり作業性が向上する。
【００７４】
また、ロアコイル１９Ｂの冷却における他の実施例として、図１７に示すように、ロアコイル１９B及び側壁３３よって形成され、コア１８の積層方向つまり矩形の電磁石１７の長手方向に連通する溝状の冷却通路３２Ａを２本設けることにより、アッパーコイル１９Aと同様冷却効率の良い冷却が可能となる。ロアコイル１９Bの上部つまりアーマチャ１４側に冷却通路３２を設けることにより、熱が集まり易い上部を冷却することができるために冷却効果も向上する。
【００７５】
本実施例の冷却用のオイルとして用いている潤滑油の通路は、オイル通路３０から枝分かれし、上部の電磁石の冷却通路と下部電磁石の冷却通路に通じているが、本発明の電磁石の冷却部までの冷却通路は、これに限らず任意の通路で良い。
【００７６】
本実施例では、電磁駆動バルブ１のコイル１９を冷却する冷媒は、潤滑油を用いているが、潤滑油以外の冷媒、例えば専用の冷媒を用いても良い。
【００７７】
【発明の効果】
請求項１及び２に記載の発明によれば、発熱部材であると同時に冷却対象であるコイル１９を直接冷却することができる。また、冷却通路３２を形成するため、冷媒の循環性が良く、冷却性能も向上する。
【００７８】
請求項３に記載の発明によれば、コア１８に突起３５を設けることにより、コア１８とコイル１９の間に冷却通路３２を設けることによる電磁石１７の大きさの拡大を抑制するとともに、ケースの肉厚の増加を抑制し、搭載スペースに制限がある電磁駆動バルブ１において、性能を維持しつつ装置自体が小型化されることは有効である。
【００７９】
請求項４に記載の発明によれば、電磁石１７のコア１８の突起３５を位置決め及び固定手段に用いることにより、位置決め及び固定の手段を設ける必要がなくなる。
【００８０】
請求項５に記載の発明によれば、電磁石１７の突起３５を利用してケースにカシメ留めすることにより、電磁石１７の固定および位置決めが容易にできるため作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】電磁駆動バルブ搭載図
【図２】電磁駆動バルブをシリンダヘッドに搭載した状態の断面図
【図３】アーマチャステムに接合したアーマチャ図
【図４】積層コア図
【図５】電磁石図
【図６】電磁駆動バルブ分解図
【図７】電磁駆動バルブ組み付け図
【図８】電磁駆動バルブの潤滑及び冷却通路用排管図
【図９】電磁駆動バルブのコアの冷却通路を上から見た図
【図１０】電磁駆動バルブ上部の断面図
【図１１】図９におけるコア及びコイル部分の拡大図
【図１２】カシメ固定した電磁駆動バルブ上部の断面図
【図１３】他の実施例におけるカシメ固定前のコア取りつけ部の拡大図
【図１４】他の実施例におけるカシメ固定後のコア取りつけ部の拡大図
【図１５】他の実施例におけるコア挿入前のコア取りつけ部の拡大図
【図１６】他の実施例におけるコア挿入後のコア取りつけ部の拡大図
【図１７】ロアコアの上部に冷却通路を設けた電磁駆動バルブの電磁石部の断面図
【符号の説明】
１…電磁駆動バルブ、４…バルブ、８…アーマチャステム、１４…アーマチャ、１５…アッパーリテーナ、１６…ロアリテーナ、１７…電磁石、１８…コア、１９…コイル、２２A…アッパーケース、２２B…ロアケース、２３…ミドルスペーサ、３２…冷却通路、３５…アッパーコアの突起、３８…溝部、３９…メタル部材、

Claims (2)

1. 内燃機関の吸気弁または排気弁に連動するアーマチャと、複数のプレートを積層したコア及びこのコアの内部に設けられるコイルにより形成されて前記アーマチャの変位方向に配置される電磁石と、この電磁石を冷却する冷媒を流通させるための冷却通路と、前記電磁石が取り付けられてこれを覆うケースとを備える電磁駆動弁において、
   前記冷媒通路は、前記コアと前記コイルとの間に形成されることにより前記コイルに隣接するものであって、且つ前記複数のプレートの積層方向に前記冷媒を流通させる態様で形成されるものであり、
   前記コアは、前記冷媒通路を介して前記コイルと対向する部位である基部に、一定以上の磁路断面積を確保するための突起が前記冷媒通路とは反対側に向けて突出する態様で形成されるものであり、
   前記ケースは、前記突起をはめ込むことのできる形状の溝が形成されるものであり、
   前記電磁石は、この溝に前記突起がはめ込まれることにより前記ケースに固定されるものである
   ことを特徴とする電磁駆動弁。
2. 請求項１に記載の電磁駆動弁において、
   前記突起が前記ケースにカシメ固定されることにより前記電磁石が前記ケースに固定される
   ことを特徴とする電磁駆動弁。

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