JPH04501593A - 電磁式の切換弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電磁式の切換弁 背景技術 本発明は、請求項１の上位概念に記載の、特に燃料噴射ポンプに用いられる流体 導管の通過部を制御するための電磁式の切換弁から出発する。たとえばドイツ連 邦共和国特許出願公開第３７３２５５３号明細書に基づいて公知の切換弁、つま り磁気可動子の周囲を液体ではなく空気が取り囲んでいるような切換弁は比較的 大きな切換速度を有している。それというのは、極めて大きな面積の磁気可動子 がもはや流体内を運動させられず、ひいては油圧減衰されないからである。

しかし、このような高速切換式の電磁弁においては、弁閉鎖後に弁エレメントが 跳ね返ってしまうという問題が起こる。このような電磁弁が燃料噴射ポンプにお いて使用されると、跳ね返りによる弁エレメントの再開放に基づき、噴射された 燃料量の許容し得ないほど大きい漏れ量が生じてしまう。弁跳ね返りを臨界的で ない値にまで制限するためには、弁閉鎖時の絞り流に基づきカバー内部に十分に 大きい減衰力が生じるように弁座ジオメトリが設計される。しかしながらこのこ とは、シール面角度差と、弁座および弁エレメントにおける表面粗さとに関する 高い製作精度を要求する。

発明の利点 請求項１の特徴部に記載の本発明による電磁式の切換弁は従来のものに比べて次 のような利点を有している。すなわち、両質量体、つまり弁ニードルと磁気可動 子との逆相の振動に基づき、弁エレメントに生じる跳ね返り振幅が極めて小さく 形成されて、迅速に減少する。したがって、燃料噴射ポンプにおける使用時にな おも出現する燃料量漏れは極端に小さくなって、−貫して許容範囲内となるつ磁 気可動子と弁ニードルとを弾性的にカップリングするために延伸ロンドを使用す る場合には、延伸ロンドのプレロード調整によって弾性的なカップリングの適正 な調節が行われる。

請求項２以下に記載した手段によって、請求項１に記載した切換弁の有利な改良 が可能となる。

本発明の有利な構成では、延伸ロンドが、中空円筒状の弁ニードルの内部に延び ており、該弁ニードルの前記磁気可動子に向いた端部に、横断面丁字形の閉鎖部 材が突入しており、該閉鎖部材がその横方向部分で前記磁気可動子を支持してい て、該磁気可動子と共に前記弁ニードルに支持されており、さらに前記閉鎖部材 がその中心部分にねじ山付孔を有している。延伸ロンドはその一方の端部で、前 記閉鎖部材の中心部分に螺合されていて、他方の端部で弁ニードルに支持されて いる。延伸ロンドを回転によって前記ねじ山付孔内に多かれ少なかれねじ込んで 、この延伸ロンドのプレロードを、両質量体の適正な逆相振動が得られるように 変えることができる。このためには、磁気可動子の行程と弁ニードルの行程との 時間的な経過を測定することが必要となるが、このことは適当な装置を用いて簡 単に可能である。

本発明の別の構成では、閉鎖部材の中心部分が雄ねじ山を有しており、該雄ねじ 山に緊定スリーブが螺合されている。この緊定スリーブは、一方において液体に 対して電磁石をシールするダイヤフラムを位置固定していて、他方において弁ニ ードルの端面に支持されている。前記緊定スリーブが弁ニードルに支持されてい ることは、次のような利点を有している。すなわち、弁閉鎖時に絞り流に基づい て弁ニードルの端面と、この端面に接触した緊定スリーブの端面との間にギャッ プが形成されて、このギャップ内で付加的にエネルギが消滅させられるので、こ れによって弁エレメントの跳ね返りが付加的に減じられる。

図面 以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

第１図は燃料噴射ポンプに用いられる電磁式の切換弁の縦断面図を示しており、 第２図および第３図は、弁ニードルと磁気可動子との間の適正に調和された弾性 カンプリング（第２図）と、誤調和された弾性カップリング（第３図）とにおけ る弁ニードルの行程と磁気可動子の行程との時間的な経過を示す各１つの線図を 示している。

実施例の説明 第１図に縦断面図で示した電磁式の切換弁は２つの部分から成る、つまり金属製 の弁ブロック１１と、その上に装着されたプラスチック族のキャップ１２とから 成る弁ケーシング１０．を有している。キャップ１２は弁ブロック１１に設けら れた切欠ぎ１３をカバーしており、この切欠きには貫通孔１４が同軸的に開口し ている。この貫通孔１４のほぼ真ん中には、環状溝１５が加工成形されている。

この環状溝には、外方に通じた横方向孔が開口しており、この横方向孔は弁ケー シング１０の燃料供給部１６を形成している。この横方向孔に対して間隔をおい て貫通孔１４に開口した、同じく外方に通じた別の横方向孔は燃料流出部１７を 形成している。貫通孔１４に対して付加的に切欠き１３には斜め孔１８が開口し ており、この斜め孔は弁ブロック１１の同じ側で、つまり貫通孔１４の端開口が 開口している側で外方に案内されている。貫通孔１４と斜め孔１８とはカバー１ ９によって液体密にカバーされており、このカバー内には環状溝２０が構成され ている。この環状溝は貫通孔１４と斜め孔１８と燃料戻し部（図示しない）とに 接続している。

貫通孔１４に設けられた燃料供給部１６と燃料流出部１７との間の接続を制御す るためには、弁ニードル２】が軸方向で摺動可能に案内されている。この弁ニー ドルは環状溝１５の範囲に弁エレメント２２を支持しており、この弁エレメント は弁座２３と協働する。

弁座２３は環状溝１５の前記燃料流出部１７に向いた溝側面に円環状に構成され ていて、燃料供給部１６と燃料流出部１７との間の弁開口２４を取り囲んでいる 。

弁ニードル２１は電磁石２５によって作動させられる。

この電磁石はプラスチック族のキャップ１２に局面を空気で取り囲まれて収納さ れている。回転対称的に構成された電磁石２５は公知の形式で、ポット底部がら 離れる方向を向いた同軸的なポットコア２７を備えた軟磁性的な材料から成る磁 気ポット２６と、ポットコア２７を取り囲む励磁コイル２８と、磁気ポット２６ およびポットコア２７に作業エアギャップ間隔をおいて向かい合って位置する磁 気可動子２９とを有している。磁気可動子２９の前記磁気ポット２６とは反対の 側には、横断面丁字形の閉鎖部材３０がその横方向部分３０１で固定されている 。閉鎖部材３０はその中心部分３０２に沿って雄ねじ山３１と、同軸的なねじ山 付孔３２とを有している。雄ねじ山３１には緊定スリーブ３３が螺合されており 、この緊定スリーブは環状のダイヤフラム３４の内周縁部を前記閉鎖部材３０の 横方向部分３０１に緊定している。ダイヤフラム３４の外周縁部は、切欠き１３ の底面に接触したリングパツキン３５と、ねじ込みリング３６の端面との間で位 置固定されており、このねじ込みリングは切欠き１３に設けられた雌ねじ山３７ にねじ込まれている。金属性のダイヤフラム３４は電磁石３５の磁力に抗してプ レロードをかけられている。したがって前記ダイヤフラムは２つの機能を、つま り弁ブロック１１における液体を案内する範囲に対して電磁石２５をシールする 機能と、電磁石２５が励磁されてない場合に磁気可動子２９を戻す機能とを満た している。

閉鎖部材３０のねじ山付孔３２には、延伸ロンド３８の一方の端部がねじ込まれ ており、この延伸ロンドは同軸的に弁ニードル２１を貫通していて、その他方の 端部で弁ニードル２１に設けられた孔３９を貫通している。端部側で横方向ウェ ブ４０がヘッド４１を支持しており、このヘッドは横方向ウェブ４０の外側に支 持されている。ヘッド４】は回転工具を差し込むための工具嵌合穴４２を備えて いる。ヘッド４１はカバー１９によってカバーされているので、回転工具を差し 込むために工具嵌合穴４２はカバー１９の取外し後にしか裸出しない。組み付け られた延伸ロッド３８において、閉鎖部材３０はその中心部分３０１で弁ニード ル２１に突入しており、この場合、緊定スリーブ３３は弁ニードル２１の環状の 端面に適合している。延伸ロッド３８は弁ニードル２１と電磁石２５の磁気可動 子２９との間の弾性的なカンプリングを形成している。このカップリングは延伸 ロンド３８の適宜なプレロードに基づき、弁閉鎖時に行われる弁座２３への弁エ レメント２２の当接後に磁気可動子２９と弁ニードル２１とが互いに逆相で振動 するように調節されている。延伸ロッド３８のプレロードは閉鎖部材３０に設け られたねじ山付孔３２に延伸ロッド３８のねじ山付端部を種々の深さにまでねじ 込むことによって調節され得る。

第２図と第３図とには、電磁石２５の励磁時における弁ニードル２１（曲線ａ） および電磁可動子２９（曲線ｂ）の行程の時間的な経過を示す各１つの線図が示 されている。第２図は延伸ロンド３８のプレロードの適正な調節を示している。

弁ニードル２１と磁気可動子２９とは逆相で振動しており、跳ね返り振幅Ｐ、は 極めて小さい。それに対して第３図に示した線図では、弁ニードル２１と磁気可 動子２９とが同相で振動している。跳ね返り振幅ＦＡは第２図に示した線図の跳 ね返り振幅の数倍となっている。この場合には、回転工具を用いて延伸ロンド３ ８のプレロードを調節しなければならない。回転工具はカバー１９の取外し後に 、ヘッド４１の工具嵌合穴４２に差し込まれる。

特表千４−５０１５９３　（４） 国際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．特に燃料噴射ポンプに用いられる流体導管の通過部を制御するための電磁式 の切換弁であって、流体導管に接続するための流体供給部と流体流出部とを有す る弁ケーシングと、前記流体供給部と流体流出部との間に配置されていて弁座に よって取り囲まれている弁開口と、該弁開口を閉鎖しかつ開放するために前記弁 座と協働する弁エレメントとが設けられていて、該弁エレメントが軸方向摺動可 能な弁ニードルに構成されており、磁気ポットと励磁コイルと磁気可動子とを有 する電磁石が設けられていて、該電磁石が、流体の流れに対してシールされてい て周囲を空気で取り囲まれているケーシング室に配置されており、前記磁気可動 子が前記弁ニードルと結合されており、さらに、磁石励磁の消滅時に前記弁ニー ドルを戻すための、磁力とは反対の方向に作用する戻しばねが設けられている形 式のものにおいて、前記磁気可動子（２９）と前記弁ニードル（２１）との間の 結合が弾性的なカップリングによって形成されており、弁閉鎖時に行われる弁座 （２３）への弁エレメント（２２）の当接後に前記磁気可動子（２９）と前記弁 ニードル（２１）とが互いに逆相で振動するように前記カップリングが設定され ていることを特徴とする、電磁式の切換弁。 ２．前記磁気可動子（２９）と前記弁ニードル（２１）との弾性的なカップリン グのために、延伸ロッド（３８）が使用されている、請求項１記載の切換弁。 ３．前記弁ニードル（２１）が中空円筒状に構成されており、前記延伸ロッド（ ３８）が前記弁ニードル（２１）の内部に延びている、請求項２記載の切換弁。 ４．前記弁ニードル（２１）の前記磁気可動子（２９）に向いた端部に、横断面 Ｔ字形の閉鎖部材（３０）が突入しており、該閉鎖部材がその横方向部分（３０ １）で前記磁気可動子（２９）を支持していて、その中心部分（３０２）にねじ 山付孔（３２）を有しており、前記弁ニードル（２１）に支持された前記延伸ロ ッド（３８）が一方の端部側で前記ねじ山付孔（３２）にねじ込まれている、請 求項３記載の切換弁。 ５．前記延伸ロッド（３８）が他方の端部側のヘッド（４１）で、前記弁ニード ル（２１）に設けられた横方向ウェブ（４０）に接触している、請求項４記載の 切換弁。 ６．前記弁ニードル（２１）が、弁ケーシング（１１）に設けられた、弁開口（ ２４）を環状溝（１５）として有する孔（１４）に軸方向摺動可能に案内されて おり、該孔に対する電磁石（２５）を収容するケーシング室（１２）のシールが 、環状のダイヤフラム（３４）によって行われており、該ダイヤフラムがその内 周縁部で前記弁ニードル（２１）に、その外周縁部で前記弁ケーシング（１１） にそれぞれ液体密に締め付けられている、請求項１から５までのいずれか１項記 載の切換弁。 ７．Ｔ字形の閉鎖部材（３０）の中心部分（３０２）が雄ねじ山（３１）を有し ており、該雄ねじ山に緊定スリーブ（３３）が螺合されており、前記弁ニードル （２１）における前記ダイヤフラム（３４）の締付けが、前記緊定スリーブ（３ ３）の端面と、該緊定スリーブ（３３）から半径方向に突出した前記閉鎖部材（ ３０）の横方向部分（３０１）との間で行われている、請求項４または６記載の 切換弁。 ８．前記ダイヤフラム（３４）の前記電磁石（２５）用の前記ケーシング室（１ ２）とは反対の側に燃料戻し孔（１８）が開口している、請求項６または７記載 の切換弁。 ９．前記ダイヤフラム（３４）が前記電磁石（２５）の磁力に抗してプレロード をかけられていて、前記弁ニードル（２１）のための戻しばねを形成している、 請求項６から８までのいずれか１項記載の切換弁。