JPH0152584B2 - - Google Patents

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JPH0152584B2
JPH0152584B2 JP55060798A JP6079880A JPH0152584B2 JP H0152584 B2 JPH0152584 B2 JP H0152584B2 JP 55060798 A JP55060798 A JP 55060798A JP 6079880 A JP6079880 A JP 6079880A JP H0152584 B2 JPH0152584 B2 JP H0152584B2
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JP
Japan
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armature
valve
valve seat
fuel injector
guide pin
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JP55060798A
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JPS55151157A (en
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Deii Paruma Jeemusu
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Original Assignee
General Motors Corp
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Publication date
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Publication of JPS55151157A publication Critical patent/JPS55151157A/ja
Publication of JPH0152584B2 publication Critical patent/JPH0152584B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0625Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
    • F02M51/0664Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding
    • F02M51/0685Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature and the valve being allowed to move relatively to each other or not being attached to each other
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/08Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle specially for low-pressure fuel-injection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/50Arrangements of springs for valves used in fuel injectors or fuel injection pumps
    • F02M2200/505Adjusting spring tension by sliding spring seats
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S239/00Fluid sprinkling, spraying, and diffusing
    • Y10S239/19Nozzle materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S239/00Fluid sprinkling, spraying, and diffusing
    • Y10S239/90Electromagnetically actuated fuel injector having ball and seat type valve

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電磁燃料噴射器に関する。
種々の形式の電磁燃料噴射器が知られている。
普通、このような電磁燃料噴射器は、付勢時に電
機子を軸線方向に移動させるようになつている電
磁コイルを有する。通常、この電機子は弁に機械
的に連結してあり、この弁は弁座に相対的に動い
て燃料噴射を制御するようになつている。弁を正
しく着座させるように部品の同心性を得るため
に、電機子・弁組合わせ体の適正なストローク長
を得るために、そして燃料計量、燃料噴霧パター
ンおよび噴射器耐久性に影響する他の所望の構造
関係を得るために、このような燃料噴射器は、通
常、非常に精密な製造公差を必要とする。従来の
たいていの電磁燃料噴射器の動作は比較的遅い動
反応時間で行なわれる傾向がある。
本発明は、磨耗しやすい電機子の重要な表面に
耐磨耗性を与えて噴射器の最適な動的反応特性を
得るのに必要な電機子の所望の磁気特性にほとん
ど影響を与えることなく、噴射器の動作耐久性を
高めることのできる電磁燃料噴射器を提供するこ
とを目的とする。
本発明の提供する電磁燃料噴射器は、弁座と、
該弁座を介して燃料の流れを制御する弁と、固定
磁極片および弁を動作させる可動円筒形電機子と
からなるソレノイド装置と、該磁極片に取付けら
れた非磁性のガイドピンと、該電機子が該ガイド
ピンによつて案内されるように、該電機子におい
て該ガイドピンを受容するようになつているガイ
ド孔とからなつており、 前記電機子の前記ガイド孔を構成している少な
くとも内壁材料を耐磨耗性として、電磁燃料噴射
器の長期にわたる動作中の、該ガイドピンと該電
機子との間の摩擦磨耗を減じ、また、該ソレノイ
ド装置の磁気回路内にある該電機子の残りの部分
が軟磁性材料で作られている。
この燃料噴射器は作るのが容易であり、反応時
間も許容範囲にある。これは、実際のところ、ソ
レノイド組立体の電機子の主要部分が軟磁性材料
で作つてあり、透磁率が高く、代表的には残留磁
気が低いからである。
このような軟磁性材料は一般にそれ相応に物理
的にも軟らかく、磁気特性を最適なものにすべく
焼なましするが、これがガイド孔の区域に選定し
た耐磨耗性を与えて従来の噴射器の欠点を除くこ
とになる。すなわち、従来の普通の形式の構造の
電機子は、たとえば自動車用燃料噴射器における
ように長期間の使用では、磨耗が激しくなりやす
い傾向がある。これは噴射器の他の対応した構成
要素に対する、電機子のせつかくの精密な製造公
差を無駄にし、したがつて、噴射器の動作全体
(燃料計量機能を含む)に悪影響を与える。
本発明による電磁燃料噴射器は後に明らかにな
るように、製作および所望の燃料流量に調整する
のが容易でありかつ安価であり、動作に信頼性が
あり、他の点でも市販自動車用燃料系統で長期間
使用するのに適している。
電機子は、ガイドピンと摺動係合する硬化孔壁
磨耗面を備えているのに加えて、さらに、両端に
硬化耐磨耗面を備えていてもよい。
以下、添付図面を参照しながら本発明を説明す
る。
第1図に示すように、電磁燃料噴射器(全体的
に5で示す)は、その主要構成要素として、本体
10と、ノズル組立体11と、弁12と、この弁
12の動きを制御するのに用いられるソレノイド
組立体14とを包含する。
第1図に示した構造において、本体10はたと
えば、中子用心金を材料として冷間成形したもの
であり、中空の円形管状の形態となつており、エ
ンジンの吸気マニホルド(図示せず)あるいはス
ロツトル用本体噴射装置(図示せず)の噴射機構
に設けたソケツトに、所望に応じて噴射器を直接
挿入できるような外形を有する。
本体10は拡大上方ソレノイドケース部分15
とこの部分に比べて外径の小さい下端ノズルケー
ス部分16とを包含する。本体10にはその軸線
とほぼ同心の段付きの垂直な貫通孔を設けること
によつて円筒形の内部空所17が形成してある。
図示構造では、空所17は円筒形上壁面20と、
円筒形上方中間壁面22と、円筒形下方中間壁面
24と、円筒形下壁面25とを備える。壁面2
0,22,24は下に向つて段々と直径が小さく
なつており、それに対して下壁面25は後述する
目的のためにその直ぐ上の壁面24よりも直径が
大きくなつている。図示構造では、円筒形壁面2
4は異なつた直径の部分から成り、上方部分24
は、後に詳しく説明する電機子73の大径部73
aをゆるく摺動自在に受け入れる直径となつてい
る。下方の円筒形の壁面部分24aは壁面部分2
4よりも大きい直径となつている。
壁面20,22は平らな肩部21で連絡してお
り、壁面22と24も平らな肩部26で連絡して
いる。第1図の構造では、壁面24,25は傾斜
肩部27でつながつている。
壁面部分24aは、本体10内の、後に詳しく
説明する燃料室23の外周長さを定めている。第
1図に示した構造において、本体10は、好まし
くは、3つの周方向に均等に隔たつた半径方向ポ
ート通路30を備えている。これらのポート通路
はノズルケース部分15において壁24を貫通し
て設けてあり、燃料室23と連通している。
本体10の下方ノズルケース部分16内に装置
した噴射ノズル組立体11は、第1図で見て上端
から始まつて、弁座要素40と、渦流指導板44
と、噴霧先端50とを包含する。弁座要素40、
渦流指導板44および噴霧先端50は面と面を重
ねており、後述するように下方ノズルケース部分
16内に円筒形壁面25によつて形成された下方
空所内に設置してある。
図示実施例において、弁座要素40にはそれを
貫いて中央軸線方向の排出路41が設けてあり、
この排出路の下端は外向きにテーパがつけてあ
り、その外端直径が渦流指導板44の上面に設け
た環状の溝46の外径にほぼ等しくなつている。
弁座要素40の上面43には円錐形の弁座42が
設けてあり、この弁座は排出路41と同心にその
上端を囲んで形成してある。図示実施例では、弁
座要素40の上面43はその外周縁付近で下向き
にテーパが付けてある。このテーパ面は水平面か
ら、たとえば、10乃至11度の角度で形成してあ
り、後述する目的のために衝合ワツシヤ48の片
面に乗る環状の外周縁のための衝合肩部を与え
る。
渦流指導板44は複数の周方向に均等に隔た
り、傾斜しながら軸線方向に延びる指導路45を
備えている。このような指導路が6本設けてある
のが好ましいが、第1図には1本だけ示してあ
る。これらの指導路45は所定の等しい直径を有
し、渦流指導板44の上面に設けた環状溝46か
ら下向きに延びている。この環状の溝46は、図
示したように、指導板44と一体に形成したボス
47を囲んでいる。このボスは指導板の本体部の
上面から垂直方向上方に延びている。したがつ
て、ボス44は排出路41内にゆるく嵌まつて垂
直方向上方へ延び、所定の位置、すなわち、弁要
素12が図示の着座位置にあるときに、この弁要
素の下端から軸線方向に隔たつた位置で終つてい
る。
噴霧先端50は、まつすぐな貫通路52を備え
ており、これはこのノズル組立体から燃料を放出
するための組合わせ式渦流室―噴霧オリフイス流
路として作用する。図示したように、噴霧先端5
0の上端にはくぼんだ円形の溝51が設けてあ
り、この溝は渦流指導板44の本体部を受け入れ
てこれを渦流室―噴霧オリフイス流路52とほぼ
同軸に位置決めするような寸法となつている。
図示構造では、噴霧先端50の外周面に外ねじ
56が切つてあつて本体10の下端に設けた内ね
じ25aと螺合するようになつている。好ましく
は、ねじ25a,56は微細ピツチのねじ山とな
つており、本体10に対しての噴霧先端の一回転
毎に、所望に応じて、この噴霧先端の軸線方向運
動を制限するようになつている。噴霧先端50の
下面には、たとえば、1対の直径方向に対向した
盲孔53が設けてある。これらの盲孔は、スパナ
レンチ(図示せず)の出張りを摺動自在に受け入
れ、本体10に組込んだり、軸線方向に調整する
ときに噴霧先端に回転力を与えるような寸法とな
つている。
この構成配置では、弁座要素40の上面と本体
10の肩部27との間に縮み式衝合部材を用いる
ことによつて噴射器のストロークを正確に調節す
ることができる。この縮み式衝合部材は、図示構
造では、平らなばね衝合ワツシヤ48の形態をし
ており、下壁面25内に摺動自在に受け入れられ
て後述するソレノイド組立体のコア63の平らな
下端面から所定の軸線方向距離のところに設けた
肩部27と衝合するような外径を有する。このワ
ツシヤ48は、最初に組込んだときには平らであ
る。組込んだとき、ワツシヤ48の上方外周縁は
肩部27の半径方向外方部分と係合し、反対側の
半径方向内方縁は弁座要素40の上方テーパ面4
3と衝合することになる。それ故、ワツシヤ4
8、弁座要素40、渦流指導板44および噴霧先
端50を組合わせて噴霧先端50を内ねじ25a
と螺合させたとき、これらの構成要素を本体10
の下端に軸線方向上方に調節自在に設置すること
ができる。
これらの構成要素をこうして組合わせた後、噴
霧器の調整中に実際に用いるときには、較正流体
を連続的に流しながら噴射器のストロークを調整
する。較正流体の流れている間に、操作者はスパ
ナレンチ(図示せず)を用いて噴霧先端50を第
1図で見て上向きに軸線方向変位を行う方向に回
転させる。噴霧先端50の回転によつてノズル組
立体が軸線方向上向きに動くにつれて、弁座要素
40も動いてばねワツシヤ48を截頭円錐形(第
1図に示す姿勢)に撓ませ、あるいは曲げ、所望
の流量を得るまでワツシヤ48の下方衝合面を固
定肩部27に対して上向きに強制的に移動させ、
弁座要素40の弁座42を軸線方向に位置決め
し、その噴射器の電機子/弁の正しいストローク
長を定めることになる。次に、任意の適当な手
段、たとえば、ねじ山のある内面のところをレー
ザー光線で溶接するかして噴霧先端50を本体1
0に対して固着する。
上記の構成では、噴射器ストロークによつて生
じる弁、弁座の界面における有効流れオリフイス
は、機械的な変位ゲージ測定値に基づかずに実際
の流量測定値に基づいて直接、非常に精密な公差
の範囲内で制御される。これは噴射器の組立後に
行なう。また、この配置では、種々の構成要素の
寸法測定やはめあいの選定は不要である。さら
に、所望に応じてストロークを変える手段を設け
たので、組立後のやり直しが少なくてすむ。
弁座要素40と壁面25との間をシールするた
めにOリング・シール54を設けてある。第1図
に示す構造では、弁座要素40の下端には縮径外
壁面40bが設けてあり、Oリング・シール54
を受けている。シール54は、軸線方向に保持さ
れているが、一方向では弁座要素40の平らな肩
部40cによつて、反対方向では指導板44の上
面と係合することによつてそれぞれ保持されてい
る。
弁座要素40の排出路41を通る流れは燃料室
23内にゆるく入つている弁12によつて制御さ
れる。この弁は弁座42に着座した閉位置と、そ
こから離れた開位置とに垂直方向に動くことがで
きる。これについては後に詳しく説明する。弁1
2は弁座42と係合する半球形の着座面を持つ截
頭球形のものである。第1図に示すように、弁1
2は一端を切断した球体であつて後述する目的の
ために上側が平らな面12aとなつており、その
下方の着座面部分12bが半球形となつていて円
錐形の弁座42と係合したときに自動位置決めで
きるようになつている。弁12は任意の適当な硬
質材料で作ることができ、磁性あるいは非磁性の
いずれの材質でもよい。特定の燃料噴射システム
を用いるために耐久性を求めるならば、弁12を
SAE51440ステンレス鋼で作つて硬化させる。
弁12を弁座42から離す助けとすべく、ま
た、この弁を噴射期間の開位置において対応した
電機子73の下端に係合させ続けるべく、弁座要
素40の排出路41にゆるく入るように弁の下側
に圧縮ばね55が設置してある。第1図に示すよ
うに、このばね55は、その一端(第1図では下
端)を指導板44の上面に衝合させ、反対端を弁
の下方半球形部分に衝合させてある。弁12の動
作は後述する要領でソレノイド組立体14によつ
て制御される。
燃料室23に入れるに先立つて噴射器5に供給
する燃料を過するために、全体的に57で示す
燃料フイルタ組立体が設けてある。この燃料フイ
ルタ組立体57は半径方向ポート流路30を囲む
位置において本体10にたとえばプレスばめによ
つて固着できるようになつている。
噴射器5のソレノイド組立体14は巻線コイル
61を支えている管状のコイルボビン60を包含
する。このコイルボビン60は、本体10内で、
その肩部26と外周縁を壁面20内に摺動自在に
受け入れられた円形の磁極片62の下面との間に
設置してある。この磁極片62は、肩部21と本
体の半径方向内向きの上方リム15aとの間には
さむなどして本体10内に保持される。肩部26
とボビン60の下端との間およびボビン60の上
端と磁極片62の下面との間をシールすべく、シ
ール80,81が設けてある。
磁極片62と一体にそこから中央下向きに延び
るように管状のコア63が形成してある。コア6
3はボビン60を同心に貫通する孔60bに摺動
自在に受け入れられるような外径となつている。
コア63は肩部27に対して軸線方向に隔たつた
関係にボビン60内に所定の軸線方向距離、突入
するような所定の軸線方向寸法を有する。図示構
造では、磁極片62は直立した中央ボス62bも
備えており、この中央ボスは後述する目的のため
に上端が半径方向に拡大している。
磁極片62およびその一体のコア63には中央
貫通段付き孔63cが形成してある。この孔63
cによつて構成される円筒形の環状壁面のボス6
2bの拡大部分に対応する上端のところには内ね
じ63bが設けてある。この内ねじ63bは、上
端にたとえば工具受け用のスロツト70aを有す
るばね調節用ねじ70が螺合させてある。
磁極片62は、また、1対の直径方向に対向し
た円形の貫通スロツト(図示せず)を備えてお
り、これらのスロツトはボス62bの半径方向外
方に位置していてボビン60の直立円形スタツド
60a(第1図に1つだけ示す)を受け入れてい
る。各スタツド60aを軸線方向に貫いて端子リ
ード66の一端が延びており、各リードの反対端
(図示せず)ははんだ付け等によつてコイル61
の端子端に接続してある。コイル61の端子端
(図示せず)、スタツド60aおよび磁極片62の
貫通スロツト(図示せず)は互に直径方向に対向
して位置しており、コイル61の付勢時により均
一で対称的な磁場を発生させると共に、いかなる
側方への力もかけることなく円筒形電機子73を
上方に移動させて電機子の傾きを除くようになつ
ている。このような傾きはガイドピン72にかか
る電機子73の摺動摩擦を増大させがちになるの
である。
非磁性材料の円筒形電機子ガイドピン72は軸
線方向に隔たつた、拡大直径の上端部を備えてお
り、コア63の孔63cに入つてこの孔内で、し
たがつて本体10内でガイドピン72の同心整合
を行なわせる直径の軸線方向に隔たつた円筒形の
ランド72aを構成している。電機子ガイドピン
72の拡大上端はばね調節用ねじ70の下面に衝
合するように位置しており、電機子ガイドピン7
2の縮径端は電機子73の軸線方向運動のための
ガイドとして作用するに適当な距離、コア63か
ら軸線方向下向きに延びている。Oリング・シー
ル54のようなシールがコア構成孔63cの壁部
およびランド72a間の電機子ガイドピン72の
縮径部と係合してそこをシールしている。
図示したように、ソレノイド組立体14の電機
子73は円筒管状構造となつており、その上部は
電機子が本体の下方中間壁面24内におよびボビ
ン60の孔60bの下方案内部内にゆるく入れる
ような外径となつている。電機子73を貫いて段
付き中央孔が形成してあり、上方ばね空所74と
電機子ガイドピン72の小径端部を摺動自在に受
け入れるような内径の下方ピンガイド孔75とを
提供する。先に述べたように、電機子はガイドピ
ン72によつてその軸線方向運動を案内される。
この電機子73は、その下端のところに、軸線に
対して直角に形成した中央の半径方向に延びる狭
いスロツト6を備えている。電機子73は、反対
端すなわち上端にも、少なくとも1つの直角の狭
いスロツト76aを備えており、このスロツトは
図では2つ示してある。
適当な非磁性材料で所定の厚さに作つた、ワツ
シヤ状のシム78がコア63の下端と電機子73
の上端との間に設置してある。たとえば、このシ
ムは以下に説明する目的のためにコア63の下面
に衝合させてある。
この構成において、電機子73は、弁12の平
らな上面12aと衝合してこの弁を弁座42と係
合させる図示の下降位置と、上面をコア63の下
端と衝合させてシム78を間にはさむ上昇位置と
の間を軸線方向に上下動できるように設置してあ
る。電機子73がその下降位置にあるとき、コア
63の下端と電機子73の上端との間には空隙が
生じる。この空隙は所望に応じて選ぶことができ
る。
特殊な燃料噴射システムで用いるための噴射器
5の特別な構造は、電機子73がその下降位置に
あるときに、コア63の平らな下端と電機子73
の平らな下端との空隙は約0.15mm(0.006インチ)
とした。この構造ではシム78の厚みは0.05mm
(0.002インチ)であつた。こうして、空隙が軸線
方向で約0.15mmであり、この空隙にシム78が設
置してあるので、ソレノイド付勢時の電機子の実
際の軸線方向運動量は約0.10mm(0.004インチ)
である。
電機子73は、通常、弁圧縮ばね55よりも大
きい力のコイル状もどしばね77によつて、下降
位置に押されており、したがつて弁12も弁座4
2に着座している。ばね77はばね空所74およ
びコア63の孔内に位置している。こうして、ば
ね77はガイドピン72の縮径下端を囲むように
位置し、その一端でばね空所74の底にある半径
方向肩部73cと衝合し、他端でガイドピン72
の半径方向肩部72bと衝合し、このガイドピン
を押してばね調整用ねじ70と衝合させている。
一例として、或る特定の構造において、もどし
ばね77の力はほぼ7.8N(ニユートン)であり、
弁ばね55の通常の力は2.78Nである。これらの
力は弁開、閉状態のいずれでもほぼ同じである。
電磁燃料噴射器の動的な、すなわち「パルス間
隔」(pulse―to―pulse)の流動反復性を改善す
るには、球形弁式流量制御部材を最初の組立てで
心合わせし、引き続いての噴射動作でもこの心合
わせ状態をほぼ保たねばならない。こうなつてい
ないと、球形弁は噴射器閉鎖毎に弁座のところで
側方へはねる傾向を持つ。
本発明では、従来の噴射器で普通に行なわれて
いるように電機子の外周面を噴射器本体の一体の
内径壁面と摺動係合させて案内するのは止めて、
後述するようにガイドピン72によつて電機子7
3を往復動時に案内するのである。
今、普通行なわれているように、電機子73を
軟磁性材料、たとえばSAE 1002―1010鋼で作つ
たとすれば、このような低炭素鋼は物理的にも軟
らかい材質である。このようにして作つた電機子
は、従来と同様に、長期にわたれば磨耗すること
になり、特に、ガイド孔75によつて構成される
ようなガイド面での磨耗がある上に、さらに、そ
の反対側の面(特に第1図で上端面)が磁極片6
2のコア63の下端面との繰返し衝撃によつて磨
耗することになる。
電機子の上端付近の外周面はソレノイドコイル
61の付勢時に発生する磁束の経路にあるので軟
磁性であることが好ましく、したがつて、従来の
電機子は、普通、耐磨耗性のある外面を備えてい
ない。耐磨耗性とするには、硬い材料を用いねば
ならず、これは磁性の点でも硬く、磁気特性に或
る程度悪い影響を与えることになるからである。
たとえば、普通の電機子の外周面を表面硬化した
場合、そこには磁気的に「硬い」(永久磁性)材
料の薄い外殻が生じることになる。この薄い
「硬」材料の層はソレノイド組立体の磁気回路内
の磁気抵抗(磁束通路における抵抗)を高めるこ
とになる。
しかしながら、本発明によれば、電機子73が
ガイドピン72の下端を摺動自在に受け入れるガ
イド孔75を備えているので、電機子の正規の磁
気特性に悪影響を与えることなくこのガイド孔を
構成している壁面を耐磨耗面とすることができ
る。したがつて、電機子の選定部分、特に、ソレ
ノイド14の磁気回路内にないが長期にわたる使
用で磨耗しやすい表面部分を耐磨耗性硬化面とす
ることができる。
こうして、たとえば、図示した電機子73とガ
イドピン72の配置では、電機子73を選択的に
表面硬化することができる。すなわち、耐磨耗性
を必要とするか、あるいはソレノイド14の磁気
回路に入つていない表面のみを表面硬化すればよ
い。この表面硬化は、たとえば、後述する2つの
異なつた方法で行うことができる。
第1の方法では、この分野で周知の要領で電機
子73の全露出面に銅めつきを施こすのである。
その後、硬化を必要とする電機子選定表面から、
機械加工等で銅めつき層を取除く。第2図に示す
電機子73の実施例においては、ガイド孔75を
構成している内壁面および電機子の両端面から銅
めつき層が除いてある。その後、普通の浸炭式あ
るいは炭素窒化(carbonitride)式の表面硬化を
行う。このとき、銅は「停止」材料として使用す
る。表面硬化の後、残つた銅めつき層を除いて第
2図に示す電機子73の構造を得る。これはガイ
ド孔75の円筒形内壁面および両端面に耐磨耗性
硬化面90が形成してある。特別の用途において
は、耐磨耗性表面90を得るべく電機子73を炭
素窒化処理して0.10乃至0.175mm(0.004乃至0.007
インチ)の仕上硬化層厚さを得た。
好ましい方法では、電機子73は最初に耐磨耗
性を必要としない表面区域をオーバーサイズで作
る。たとえば、電機子73の少なくとも外径が最
初に作るときにオーバーサイズで作られることに
なる。このようにオーバーサイズにした電機子を
普通の浸炭式あるいは炭素窒化表面硬化法で表面
硬化して耐磨耗性硬化面90を得る。この実施例
では、電機子の全露出表面区域が表面硬化される
ことになる。表面硬化後、焼きもどしを行なつて
少なくとも、電機子の外周面および表面硬化を欲
しない他の任意の表面を研削して表面硬化した薄
い層を取り去り、電機子を作つている軟磁性材料
を露出させる。こうして、特に、電機子の外径に
形成した表面硬化外殻厚さが0.10乃至0.175mm
(0.004〜0.007インチ)である場合、好ましくは、
少なくとも0.25mm(0.10インチ)の厚さの材料を
電機子の外周面から削り落す。これにより、この
表面から表面硬化材料を完全に除くことができ
る。もちろん、この方法でも、電機子73の外径
は所望の外径寸法まで実際に削り落すことは明ら
かであろう。
第3図を参照して、ここには電機子の別の実施
例が示してあり、この電機子73′はその選定部
位に耐磨耗性硬化表面材90′を有する。この実
施例では、電機子73′の本体はオーバーサイズ
の孔75aを最初備えており、この孔75aに適
当な硬質の耐磨耗性材料の円筒形管状スリーブ9
1が入れられ、プレスばめで固着されて耐磨耗性
硬化表面90′を与える。図示したように、スリ
ーブの内径は孔75の内径に相当する内径を有す
るガイド孔75′を与えるように選ばれる。それ
によつて、ガイドピン72の下端を摺動自在に受
け入れることができる。スリーブ91は孔75a
の全長にわたつて延びていてその下端に電機子7
3′の半径方向スロツト76′と整合するスロツト
76″を備えていると好ましい。
以上から明らかなように本発明の効果は次のと
おりである。本発明による電磁燃料噴射器によれ
ば、磨耗しやすい電機子の重要な表面に耐磨耗性
を与えて噴射器の最適な動的反応特性を得るのに
必要な電機子の所望の磁気特性にほとんど影響を
与えることなく、噴射器の動作耐久性を高めるこ
とができる。
追加の関係 電磁燃料噴射器であつて、 本体と、 ソレノイド組立体と、 前記本体内に設けられた軸方向に可動な電機子
と、 弁と、 戻りばねと、を含み、 前記本体内の中間には燃料室と、排出通路とが
設けられて、前記燃料室の両端は燃料を受けとる
ようになつており、燃料がエンジンに前記燃料室
から前記排出通路を通つて噴射され、前記排出通
路には環状の円すい状弁座が設けられ、前記環状
の円すい状弁座において前記排出通路が前記燃料
室と連通しており、 前記ソレノイド組立体は前記本体において、前
記排出通路とは反対の端部に固定され、 前記軸方向に可動な電機子は前記本体内に設け
られており、前記弁は前記燃料室内に位置し、前
記環状の円すい状弁座と係合する半球表面を有
し、前記弁は前記排出通路を開閉するため前記環
状の円すい状弁座に対して可動であり、 前記戻りばねは、前記弁を前記環状の円すい状
弁座との着座係合に際し、前記半球表面でもつて
閉鎖位置に動かすため前記電機子を動かす方向に
作用するように位置決めされており、前記電機子
は前記弁に隣接する平坦な端面を有し、前記弁
は、前記電機子から分離されており前記半球表面
に対向し、かつ前記電機子の前記平坦な端面に対
し滑動衡合状態にある前記弁の一方の側に平坦表
面を有している電磁燃料噴射器であつて、 前記ソレノイド組立体は前記環状の円すい状弁
座と実質的に同心上にあつて前記環状の円すい状
弁座に対して伸び孔を有し、前記ソレノイド組立
体には電機子案内ピンが固定されており、前記電
機子は前記電機子案内ピンを滑動可能に受容する
ピン案内孔を有し、前記電機子の軸方向の動き
は、前記電機子案内ピンによつて案内される電磁
燃料噴射器は原特許第1365360号(特公昭61−
20710号)の発明の構成に欠くことのできない事
項の主要部であり、本願発明は上記の点をその構
成に欠くことのできない事項の主要部としている
発明であつて、長時間にわたつて不当な摩耗が発
生することを防止する点で同一の目的を達成する
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による電磁燃料噴射器の一実施
例を示す縦断面図であつて、電機子ガイドピンお
よび弁部材を側面で、弁部材の一部を破断して示
す図、第2図は第1図の噴射器の電機子だけを示
す拡大縦断面図、第3図は第1図の電磁燃料噴射
器で用いるための電機子の別の実施例を示す拡大
縦断面図である。 主要部分の符号の説明、電磁燃料噴射器……
5、本体……10、ノズル組立体……11、弁…
…12、ソレノイド組立体……14、弁座要素…
…40、排出路……41、弁座……42、渦流指
導板……44、噴霧先端……50、コイルボビン
……60、コイル……61、磁極片……62、コ
ア……63、ばね調節用ねじ……70、ガイドピ
ン……72、電機子……73、ばね空所……7
4、ガイド孔……75、スロツト……76、シム
……78。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 電磁燃料噴射器であつて、 本体と、 ソレノイド組立体と、 前記本体内に設けられた軸方向に可動な電機子
    と、 弁と、 戻りばねと、を含み、 前記本体内の中間には燃料室と、排出通路とが
    設けられ、前記燃料室の両端は燃料を受けとるよ
    うになつており、燃料がエンジンに前記燃料室か
    ら前記排出通路を通つて噴射され、前記排出通路
    には環状の円すい状弁座が設けられ、前記環状の
    円すい状弁座において前記排出通路が前記燃料室
    と連通しており、 前記ソレノイド組立体は前記本体において、前
    記排出通路とは反対の端部に固定され、 前記軸方向に可動な電機子は前記本体内に設け
    られており、前記弁は前記燃料室内に位置し、前
    記環状の円すい状弁座と係合する半球表面を有
    し、前記弁は前記排出通路を開閉するため前記環
    状の円すい状弁座に対して可動であり、 前記戻りばねは、前記弁を前記環状の円すい状
    弁座との着座係合に際し、前記半球表面でもつて
    閉鎖位置に動かすため前記電機子を動かす方向に
    作用するように位置決めされており、前記電機子
    は前記弁に隣接する平坦な端面を有し、前記弁
    は、前記電機子から分離されており前記半球表面
    に対向し、かつ前記電機子の前記平坦な端面に対
    し滑動衝合状態にある前記弁の一方の側に平坦表
    面を有している電磁燃料噴射器であつて、 前記ソレノイド組立体は前記環状の円すい状弁
    座と実質的に同心上にあつて前記環状の円すい状
    弁座に対して伸び孔を有し、前記ソレノイド組立
    体には電機子案内ピンが固定されており、前記電
    機子は前記電機子案内ピンを滑動可能に受容する
    ピン案内孔を有し、前記電機子の軸方向の動き
    は、前記電機子案内ピンによつて案内される電磁
    燃料噴射器において、 前記ソレノイド組立体は固定磁極片を有し、前
    記電機子案内ピンは非磁性であつて、該磁極片に
    取付けられており、前記電機子の前記ピン案内孔
    を構成している少なくとも内壁材料90,90′
    を耐磨耗性として、電磁燃料噴射器の長期にわた
    る動作中の、該電機子案内ピンと該電機子との間
    の摩擦磨耗を減じ、また、該ソレノイド装置の磁
    気回路内にある該電機子の残りの部分が軟磁性材
    料で作られていることを特徴とする電磁燃料噴射
    器。 2 特許請求の範囲第1項記載の電磁燃料噴射器
    において、 前記電機子の少なくとも前記ピン案内穴75を
    囲んでいる電機子73の材料と、該電機子の少な
    くとも一端表面とが耐磨耗性となつており、該電
    機子の残りの部分が軟磁性材料で作られているこ
    とを特徴とする電磁燃料噴射器。
JP6079880A 1979-05-10 1980-05-09 Electromagnetic fuel injector Granted JPS55151157A (en)

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