JP4603213B2

JP4603213B2 - 電磁弁装置

Info

Publication number: JP4603213B2
Application number: JP2001266119A
Authority: JP
Inventors: 利行佐藤; 裕一笹川
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-09-03
Filing date: 2001-09-03
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2021-09-03
Also published as: JP2003074729A

Description

【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】
このような目的を果たすために、本発明は、車両用エンジン（Ｅ）に取り付けられる電磁弁装置（５）であって、前記エンジンの前面に設けられるとともに、プランジャ（１７）を内蔵したバルブボディ（１１）と、前記バルブボディの上端面（１１ａ）から突出するように前記バルブボディに設けられ、前記プランジャを駆動するソレノイド（１４）と、前記上端面に固着され、前記ソレノイドの前方に配置されるカバー部材（１５）とを有し、前記カバー部材は、前記ソレノイドの外周面に沿うように円弧状に形成されるとともに、前記上端面よりも下方に延出して前記バルブボディの前面に当接するつば部（４３）を備えることを特徴とする。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。また、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２２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１６の下向き弾発力により、ボール弁３６がオリフィス３５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２６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２４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２８の径方向孔３１を塞ぐ。さらに、上側第１ランド部２６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１３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・５３ｂ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６７が運転ロッカアーム５３ａ・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６６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・５３ｂ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

Claims

車両用エンジンに取り付けられる電磁弁装置であって、
前記エンジンの前面に設けられるとともに、プランジャを内蔵したバルブボディと、
前記バルブボディの上端面から突出するように前記バルブボディに設けられ、前記プランジャを駆動するソレノイドと、
前記上端面に固着され、前記ソレノイドの前方に配置されるカバー部材と
を有し、
前記カバー部材は、前記ソレノイドの外周面に沿うように円弧状に形成されるとともに、前記上端面よりも下方に延出して前記バルブボディの前面に当接するつば部を備えることを特徴とする電磁弁装置。
前記カバー部材の前面には、スロットルボディに接続するダクトを逃げるための凹部が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の電磁弁装置。