JPH0457870B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、コアおよび固定弁座と共働する弁体
を作動する軟磁性材料のアンカを有し、弁体の遮
断部が弁開放のため外側へ運動しうる電磁弁とく
に内燃機関の燃料噴射装置のための燃料噴射弁に
関する。

従来の技術および発明が解決しようとする問題点 外側へ開く弁針が案内孔に支持され、弁ばねに
抗して開放方向へアンカによつて作動される電磁
弁はすでに公知である。この場合弁針の運動摩擦
により弁制御の際にヒステリシス誤差が生ずるだ
けでなく、電磁弁は弁針を作動するため弁ばねの
力に打勝つ高い制御力を必要とし、そのため大き
い構造に形成しなければならない。さらに弁針は
案内孔内でつねに片側が接するように弁ばねによ
つて案内されるので、燃料噴射弁から不均一な燃
料噴流が流出し、それによつて燃料処理および内
燃機関の個々のシリンダへの均一配分が不良にな
る。

問題点を解決するための手段および作用 この問題は特許請求の範囲第１項記載の特徴に
よつて解決される 特許請求の範囲第１項記載の特徴を有する本発
明による電磁弁は公知弁に比し弁体の位置および
制御力に不所望に影響するばねを備えず、きわめ
て小さい運動摩擦をもつて弁体の半径方向心合せ
が行われ、したがつてアンカ質量が小さく、電磁
石に小さい制御力しか必要とせず、噴射した燃料
の非常に良好な処理および弁の故障のない長い運
転時間が達成される利点を有する。

特許請求の範囲第２〜１０項記載の手段によつ
て特許請求の範囲第１項記載の弁をさらに有利に
改善することができる。アンカおよび弁体に半径
方向心合せを支援するため磁極およびアンカの互
いに面する表面を互いに適合する凹または凸の球
面で形成するのが有利であり、それによつて弁体
はアンカが磁極に接する際垂直位置で安定であ
る。弁体が無接触に弁座体を貫通し、遮断部が弁
座から離れた際流体によつて心合せされるのがと
くに有利である。

さらにアンカおよび弁体の半径方向心合せのた
め弁座体の円錐形孔と共働する傾斜ストツプ面を
アンカに形成するのがとくに有利である。

同様アンカに流路孔と密な嵌合で共働する狭い
案内部を設け、これによつてアンカおよび弁体を
半径方向に心合せするのはとくに有利である。

さらに弁座に対する弁体ストロークを調節する
ため、アンカと弁体を軸方向に互いに動きうるよ
うに、または塑性変形可能に形成するのが有利で
ある。

実施例 次に本発明の実施例を図面により説明する。

第１図に部分断面図で例示した燃料噴射弁は公
知のように図示されていない電磁石の電磁的励起
によつて作動し、たとえば燃料をとくに低圧で、
混合気を圧縮して点火器で点火する内燃機関の吸
気管へ噴射する燃料噴射装置の一部として使用さ
れる。燃料噴射弁は非磁性材料たとえば黄銅、オ
ーステナイト鋼等からなりうる可動弁体２を有
し、この弁体は非磁性材料からなる弁座体５の弁
座４と共働する遮断部３を備える。弁座体５は弁
室６へ挿入される。弁座４の上流の弁座体５に流
路孔８が設けられ、この孔を弁体２の結合部９が
貫通する。弁体２の結合部９は遮断部３と反対側
でたとえば円板状の軟磁性材料からなるアンカ１
０と固定的に結合する。磁気回路はコアとして役
立つ磁極１１，１１ａおよびアンカ１０から形成
される。磁極１１，１１ａを介して励磁コイルに
よつて励起される磁束が作用する。磁極１１と１
１ａの間に中心孔１２が設けられ、この孔を介し
て燃料は図示されていない燃料供給源たとえば燃
料供給ポンプから燃料噴射弁の内部へ流れる。励
磁コイルが励起されていない燃料供給の際、アン
カ１０したがつて弁体２はアンカおよび弁体に作
用する圧力流体の圧力のため磁極１１，１１ａか
ら離れるように動かされ、アンカ１０は磁極１
１，１１ａと反対側のストツプ面１３で弁座体５
に形成された突出するリングストツパ１４に接す
る。リングストツパ１４と結合部９の周縁の間に
リング室１５が形成され、この室は流路孔８と結
合部９の間に形成されたリング状のたとえば絞
り、したがつて計量に作用する流路１６へ開口す
る。リング室１５へ少なくとも１つのとくに軸方
向に走る通路１７が開口し、この通路はアンカ１
０を貫通し、かつ燃料噴射弁の内部空間１９また
は磁極１１と１１ａの間の中心孔１２に通ずる。
アンカ１０および磁極１１，１１ａは互いにとく
に適合する球面で相対し、たとえば磁極１１，１
１ａは２つの磁極１１，１１ａにわたつて拡がる
凹面２０、アンカ１０は磁極１１，１１ａの凹面
２０に適合する凸面２１を備える。互いに適合す
る表面２０，２１によつてアンカ１０の弁座４に
対する半径方向心合せが磁力により達成される。
励磁コイルが励起されていない場合、アンカ１０
および弁体２は流れる燃料の圧力により磁極１
１，１１ａから離れるように動かされるので、遮
断部３は弁座４から外側へ離れ、燃料は中心孔１
２または内部空間１９から通路１７を介してリン
グ室１５へ、そこから流路１６をへて弁座４へ流
出することができる。この場合流路１６内で結合
部９に作用する半径方向の流体圧力によつて弁体
２の半径方向心合せが行われるので、弁体は流路
壁に接触せず、したがつて摩擦なく流路孔８内で
燃料の流れによつて案内され、ストツパ１３で中
心に支持される。弁座４を介して円周方向に均一
厚さの燃料膜が流出し、この膜はたとえば半球形
または他の球形に形成した遮断部３の表面と流れ
方向で弁座体５の弁座４へ続く直径の拡大する噴
出開口２３との間のリングギヤツプ２２を介して
外側へ流れ、周囲空気と混合し、周囲空気は円錐
形の燃料膜が遮断部３の端面２４の鋭い端縁に達
した際に膜を破つて内側からも燃料と混合する。
弁体２の弁座４に対するストロークＨはリングス
トツパ１４の端面の適当な加工すなわちこの端面
を所望の高さに削りまたは加工することによつて
調節することができる。さらに弁体ストロークＨ
はアンカ１０および弁体２を互いに軸方向摺動可
能にすることによつて調節することもできる。そ
の際アンカ１０および弁体２は適当な方法でロウ
接または溶接することができる。

発明の効果 弁体２を閉鎖方向に負荷する弁ばねおよび弁体
の摩擦運動がないことによつて燃料噴射弁の閉鎖
に必要な磁力は非常に小さくなるので、アンカ１
０を小さい質量で形成することができ、励磁コイ
ルには小さい制御力しか必要としない。それによ
つて摩耗および摩擦する案内なしに、迅速正確に
作動する安価な、構造の小さい軽い燃料噴射弁が
得られる。弁体２およびアンカ１０の質量が小さ
いことにより運動方向変化の際弁座４およびリン
グストツパ１４の受ける衝撃が小さくなるので、
燃料噴射弁の故障のない長い運転寿命が保証され
る。

第２実施例 第２図に示す本発明の弁の第２実施例の場合、
第１図実施例と同じ作用の部分は同じ参照番号で
示される。第１図による第１の実施例の場合のよ
うに第２図による第２実施例の場合も弁座体５内
に弁体２の結合部９が貫通する流路孔８が設けら
れる。結合部９と流路孔８の間に同様流路１６が
形成され、この流路は絞りに作用し、したがつて
計量部として使用することができる。アンカ１０
は弁体２側にボス３０を有し、このボスはリング
室１５の範囲で弁体２の端面３１に支持され、こ
の端面と突合せ溶接またはロウ接することができ
る。アンカ１０の磁極１１，１１ａと反対側に角
αで傾斜するストツプ面１３が形成され、この面
に相対して弁座体５に流路孔８へ移行する対応す
る円錐形ストツプ孔３２が設けられる。ストツプ
面１３の傾斜角αは摩擦角より大きいけれど、弁
体ストロークの確実なストツプおよびさらにスト
ツプ孔３２との協力のもとにアンカ１０および弁
体２の流路孔８内で弁座４に対する良好な心合せ
が保証されるように小さい。有利にストツプ面１
３の傾斜角αと弁座体５のストツプ孔の傾斜角の
間には差が存在し、またはストツプ孔３２は内部
空間１９へ向つて拡がる。弁座体５に内部空間１
９からリング室１５へ通ずる燃料通路３３が形成
され、燃料はリング室内でその円周方向に均一に
流路１６へ配分される。ストロークはボス３０の
塑性加工によつて調節することができる。

第３実施例 第３図に示す第３実施例の場合前記実施例と同
じ作用の部分は同じ参照番号で示される。第３図
実施例によればアンカ１０のボス３０は弁体２の
固定孔３４へとくにその端面２４まで突入し、端
面の端縁３５で弁体２と溶接される。この場合弁
ストロークＨはアンカ１０と弁体２の適当な軸方
向調節により所望に応じて決定することができ
る。アンカ１０の平らなストツプ面１３は遮断部
３が弁座４から離れた際弁座体５に接触する。ア
ンカ１０および弁体２の半径方向心合せはこの実
施例ではアンカ１０の狭い円筒形案内部３６によ
つて行われ、この案内部は流路孔８と密に嵌合す
るように突出する。

発明の効果 第２および３図による実施例の場合も流路１６
を流れる流体によつて付加的な半径方向心合せが
行われ、弁体２を遮断方向に負荷する弁ばねを備
えず、かつ弁体の摩擦がきわめて小さいことによ
つて燃料噴射弁の遮断に必要な磁力が非常に小さ
いので、アンカ１０は小さい質量で形成すること
ができ、励磁コイルに小さい制御力しか必要とし
ない。それによつてきわめて低い摩耗で迅速正確
に作動する安価な、構造の小ささい軽い燃料噴弁
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による弁の第１実施例、第２図
は第２実施例、第３図は第３実施例のそれぞれ縦
断面図である。 ２…弁体、３…シール部、４…弁座、５…弁座
体、８…流路孔、９…結合部、１０…アンカ、１
１，１１ａ…磁極、１３…ストツプ面、１４…リ
ングストツパ、２２…リングギヤツプ、２３…噴
出開口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コアおよび固定弁座と共働する弁体を作動す
   る軟磁性材料のアンカを有し、弁体の遮断部が弁
   開放のため外側へ運動しうる電磁弁において、ア
   ンカ１０が弁座体５の流路孔８を貫通する弁体２
   の結合部９と結合し、励磁した際コア１１，１１
   ａの方向へ引かれ、その際弁体２の遮断部３が弁
   座４の中心に流れを遮断するように保持され、電
   磁石系が励起されない場合アンカ１０および弁体
   ２が流れる流体の圧力によつて弁の開放方向へ運
   動しうることを特徴とする電磁弁。 ２ 弁体２の結合部９が弁座体５内の流路孔８を
   無接触に貫通し、遮断部３が弁座４から離れた際
   流体によつて半径方向に心合せされる特許請求の
   範囲第１項記載の弁。 ３ アンカ１０がコア１１，１１ａと反対側に水
   平から傾斜角αだけ傾斜したストツプ面１３を有
   し、この面がアンカ１０および弁体２の半径方向
   心合せのため弁座体５の流路孔８へ移行する対応
   するストツプ孔３２と共働する特許請求の範囲第
   １項記載の弁。 ４ アンカ１０に流路孔８へ密に嵌合するように
   突出する狭い円筒形案内部３６が形成され、この
   案内部よりアンカ１０および弁体２が流路孔８内
   で半径方向に心合せされる特許請求の範囲第１項
   記載の弁。 ５ アンカ１０がボス３０を有し、このボスが弁
   体２の固定孔３４内へ突入し、弁体２と溶接され
   ている特許請求の範囲第４項記載の弁。 ６ 弁座体５の弁座４の下流に直径の拡がる噴出
   開口２３が設けられ、この開口が少なくとも一部
   遮断部３とリングギヤツプ２２を形成している特
   許請求の範囲第２項記載の弁。 ７ アンカ１０がコア１１，１１ａ側にコアに適
   する球面２１を有する特許請求の範囲第１項記載
   の弁。 ８ コア１１，１１ａのアンカ１０側が凹面２０
   に、アンカ１０のコア１１，１１ａ側が凸面２１
   に形成されている特許請求の範囲第７項記載の
   弁。 ９ アンカ１０が弁開放の際、弁座４に対する弁
   のストロークＨを調節するため変形しうるストツ
   パ１４，３２に接する特許請求の範囲第１項記載
   の弁。 １０ アンカ１０および弁体２が弁座４に対する
   弁のストロークＨを調節するため互いに可動であ
   る特許請求の範囲第１項記載の弁。