CN104514653A - 电磁驱动器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电磁驱动器。利用容纳在主体(2)内的线圈(24)来吸引电枢(14)。在电枢(14)上一体地形成有阀部(16)。在线圈(24)的内侧配置有内圆筒状部(26a)，在线圈(24)的靠电枢(14)侧的位置以与内圆筒状部(26a)隔开间隙的方式配置有磁通量集中构件(28)。在电枢(14)的线圈(24)侧端面上的、磁通量比其他部位的磁通量少的部位形成有切槽(44)。

Description

电磁驱动器

技术领域

本发明涉及一种电磁驱动器，例如涉及一种使用于共轨系统中的燃料喷射阀的电磁驱动器。

背景技术

在日本国专利公开公报第2013-72498号公报中公开有在共轨系统中使用的电磁驱动器的一个例子。在该电磁驱动器中，内圆筒状部和外圆筒状部在主体内隔开间隔地配置为同心状。在所述内圆筒状部与外圆筒状部之间配置有线圈。线圈卷绕在内圆筒状部。内圆筒状部和外圆筒状部均为磁性构件。被线圈吸引的电枢以与内圆筒状部隔开间隔的方式配置于内圆筒状部的一端侧。在对线圈通电时，在线圈产生的磁通量的作用下，以缩小内圆筒状部与电枢之间的间隙的方式将电枢朝向内侧圆筒状部的一端吸引。在电枢上一体地形成有阀部。在没有对线圈通电时，阀部以将阀座关闭的方式配置。在电枢被吸引时，阀部因电枢被吸引而将阀座打开。磁通量集中构件以与内圆筒状部隔开间隙的方式配置在线圈的靠电枢侧的位置。内圆筒状部与磁通量集中构件之间的间隙形成得大于电枢与内圆筒状部之间的间隙。

根据所述公报所公开的技术，在对线圈通电时线圈产生的磁通量之中，存在通过磁通量集中构件的磁通量。由于内圆筒状部与磁通量集中构件之间的间隙大于电枢与内圆筒状部之间的间隙，因此，该磁通量基本上没有经由内圆筒状部与磁通量集中构件之间的间隙而进入内圆筒状部。该磁通量的大部分进入电枢并自电枢进入内圆筒状部。其结果，使进入电枢的磁通量增加，电枢被良好地磁化，使电枢高速地向内圆筒状部侧移动，并且使设置于电枢的工作部也高速移动。

在欲使电枢高速移动的情况下，如所述公报所公开的那样，能够想到通过强化进入电枢的磁通量来增加吸引力。除此之外，还能够想到使电枢本身轻型化。在所述公报中，在电枢中的、磁通量很少通过的部分上设置通孔而谋求轻型化。该通孔还发挥防止进入电枢的磁通量减少而防止吸引力降低这样的作用。期望的是，即使对于电枢中的磁通量通过的部分，也在不造成吸引力减少的基础上谋求其轻型化。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于，提供一种在防止对电枢的吸引力减少的同时能够使电枢轻型化并使电枢高速移动的电磁驱动器。

本发明的一技术方案的电磁驱动器具有主体。在该主体内容纳有线圈。被该线圈吸引的电枢配置在主体内。在电枢上一体地形成有工作部。在所述线圈的内侧配置有第1磁性构件。期望在第1磁性构件上卷绕有线圈。另外，期望第1磁性构件以与电枢之间隔开间隙的方式配置。第2磁性构件以与第1磁性构件隔开间隙的方式配置在线圈的靠电枢侧的位置。第1磁性构件和第2磁性构件是在线圈被激励而产生磁通量时被该磁通量磁化的构件。在所述电枢的靠线圈侧的端面上的、磁通量比其他部位的磁通量少的部位形成有切口。能够使切槽的形状为各种形状，例如，既可以为位于能够在电枢的靠线圈侧的端面上描绘出的多边形、圆、椭圆等图形的轮廓上的1个切槽，也可以在这样的轮廓上形成多个切槽。另外，也可以在轮廓上隔开间隔地配置有多个切槽。

在如此构成的电磁驱动器中，由于第1磁性构件和第2磁性构件隔开间隙地配置，因此，在线圈被激励时，线圈产生的磁通量中的通过第2磁性构件的磁通量会通过磁导率比间隙部分的磁导率大的靠电枢侧的部分，之后通过第1磁性构件而返回到线圈。因而，电枢被良好地磁化而向线圈侧移动，工作部也做动作。此时，由于在电枢的靠线圈侧的端面上形成有切槽，因此，能够谋求电枢的轻型化，电枢会高速移动。并且，由于切槽形成于电枢的靠线圈侧的端面，因此，来自线圈的磁通量中的通过形成有切槽的部位的磁通量少于通过电枢中的其他部分的磁通量，因此，即使形成切槽，进入电枢的磁通量的减少量也极小，从而能够抑制吸引力的降低。因而，形成的切槽不会影响电磁驱动器的高速化。

也可以将所述切槽形成于电枢的位于第2磁性构件与第1磁性构件之间的表层部。由于该表层部位于靠近磁通量较少的第1磁性构件与第2磁性构件之间的间隙的位置，因此，与电枢的其他部分相比，来自线圈的磁通量较少，即使在该表层部形成切槽，对吸引力造成的影响也较小。

也可以将切槽形成为圆周状。在切槽形成为圆周状的情况下，能够使该周长长于形成于圆周的内部的多边形等形状的周长，从而能够谋求轻型化。

也可以使所述切槽与形成于所述电枢的通孔或同所述电枢的侧部相连的切口相连通。通孔、切口自电枢的靠线圈侧的端面起贯穿到与该端面相反的一侧的端面为止的部分。通过如此构成通孔、切口，能够使介于电枢与线圈之间的流体、例如油自形成于电枢的靠线圈侧的端面的切槽经由通孔或与电枢的侧部相连的切口流到电枢的外部，即，能够排出位于电枢与线圈之间的流体，因此，能够减少流体的阻力而能够提高电枢的速度，从而能够提高开阀速度。

附图说明

图1是将本发明的1实施方式的电磁驱动器的局部剖主视图。

图2是在图1的电磁驱动器中使用的电枢的俯视图。

图3是图1的局部放大图。

具体实施方式

本发明的一实施方式的电磁驱动器设置于在共轨系统中使用的燃料喷射阀。在燃料喷射阀中，利用喷嘴关闭燃料的喷射口，为了维持该关闭状态而通过高压通路内的高压流体、例如高压油将喷嘴向喷射口按压。在要喷射燃料的情况下，利用本实施方式的电磁驱动器使高压通路内的高压油流到低压通路，以解除对关闭燃料喷射口的喷嘴按压的按压力而使喷嘴上升，从而将高压燃料从燃料喷射口供给至柴油发动机的气缸。

如图1所示，该电磁驱动器具有主体部2。该主体部2具有基体部2a、胴体部2b、结合部2c以及头部2d。在基体部2a的上表面中央形成有成为低压通路4的凹部。在该低压通路4上配置有阀座形成部6。阀座形成部6形成为块状。在阀座形成部6的一端面、图1中的上端面的中央形成有阀座8。经由高压通路向阀座8供给高压油。高压通路形成在阀座形成部6内并自阀座8侧起依次以节流孔10、流出通路12的顺序形成有节流孔10、流出通路12。通过使高压油自该高压通路经由阀座8流动至低压通路4，从而如上所述那样使针状物上升而将高压燃料自燃料喷射口供给至柴油发动机的气缸。此外，流动至低压通路4的油经由未图示的通路排出到主体2的外部。

形成于电枢14的工作部、例如阀部16落座于阀座8而关闭阀座8。通过使该电枢14向图1中的上方上升，从而打开阀座8。其结果，如上所述那样使针状物上升而将高压燃料自燃料喷射口供给至柴油发动机的气缸。

如图2所示，电枢14在中央具有高强度部18。高强度部18由圆板状的强度比较高的高强度材料、例如钢、钛等构成。被引导部、例如通孔20贯穿设置于该高强度部18。通孔20在图1的上下方向贯穿高强度部18。多个例如4个通孔20在高强度部18的圆周方向上隔开间隔例如间隔90度地形成在同一圆周上。在该高强度部18的周围形成有磁性构件22。磁性构件22是磁性材料、例如是压粉材料制的环状体，磁性构件22以磁性构件22的内周面与高强度部18的外周面相接触的方式同高强度部18镶套成一体。

如图1所示，在主体部2中的、电枢14的上部配置有线圈24。线圈24卷绕于芯部26，该芯部26作为定子发挥作用。芯部26在其中央具有第1磁性构件例如内圆筒状部26a。该内圆筒状部26a位于电枢14的磁性构件22的内周缘附近。在离开该内圆筒状部26a而靠近主体部2的胴体部2b的位置上设有外圆筒状部26b。所述内圆筒状部26a和外圆筒状部26b在与电枢14相反的一侧(在图1的上侧)通过圆板状的连结部26c结合起来。在形成于两个圆筒状部26a、26b之间的环状空间中配置有线圈24。如图3放大表示那样，在电枢14与内圆筒状部26a之间形成有间隙。

外圆筒状部26b的长度短于内圆筒状部26a的长度，在外圆筒状部26b的靠电枢14侧的端部与电枢14之间存在比内圆筒状部26a与电枢14之间的空间大的空间。以与该外圆筒状部26b的靠电枢14侧的端部相接触且延伸到内圆筒状部26a的附近的方式配置有第2磁通量构件、例如环状的磁通量集中构件28。在该磁通量集中构件28的内周面与内侧圆筒状部26a的外周面之间形成有间隙。如图3所示，该间隙大于形成于电枢14与内圆筒状部26a之间的间隙。

如图3所示，对磁通量集中构件28的内周面的靠近线圈24的角(图1中的磁通量集中构件28的上侧内周面)进行倒角，该倒角部分28a与内圆筒状部26a的外周面之间的间隙比磁通量集中构件28的位于电枢14侧(图1中的磁通量集中构件28的下侧内周面)的部分28b与内圆筒状部26a之间的间隙大。该倒角部分28a与内圆筒状26a的外周面之间的间隙在靠近线圈24的位置最大，随着朝向电枢14侧去而逐渐变小，最终成为与磁通量集中构件28的靠电枢侧的部分28b与内圆筒状部26a的外周面之间的间隙相等的间隙。将靠近线圈24的、磁力比较大的部分处的磁通量集中构件28与内圆筒状部26a之间的间隙设得较大，因此能够使线圈24附近的、从磁通量集中构件28直接朝向内圆筒状部26a的磁通量变稀疏。

电枢14的外周部分延伸到比磁通量集中构件28的内周面的靠电枢14侧的部分28b靠外侧的位置，但未延伸到外侧圆筒状部26b。即，电枢14的局部与磁通量集中构件28的局部重叠。另外，内圆筒状部26a的靠电枢14侧的端部(图1中的圆筒状部26a的下端)位于电枢14的磁性构件22的上方，而没有位于高强度部18的上方。

在电枢14的4个通孔20中的规定的通孔、例如隔着高强度部18的中心相对的两个通孔20中，分别贯穿有引导件例如导销30。这些导销30的一端固定于在阀座形成部6的靠电枢14侧的面形成的凹部。电枢14被该导销30引导而而能够在靠线圈24的一侧与靠阀座形成部6一侧之间滑动。

弹性部件、例如螺旋弹簧32的一端与电枢14的高强度部18的靠线圈24侧的面相接触。如图1所示，该螺旋弹簧32的另一端与弹簧座36相接触。弹簧座36配置于被配置在内圆筒状部26a的内侧的圆筒状部34内。该圆筒状部34与主体2的头部2d相连。螺旋弹簧32向阀座形成部6侧按压电枢14，从而利用阀部16关闭阀座8。如后所述那样，在对线圈24通电而使电枢14移动至芯部26侧时，螺旋弹簧32被压缩。在停止向线圈24通电时，螺旋弹簧32自压缩状态迅速恢复至原来的状态，由此使电枢14迅速向阀座形成部6侧移动而使阀部16迅速关闭阀座8。在该螺旋弹簧32的外侧设有圆筒状部34，因此，圆筒状部34在电枢14上升时发挥止挡件的作用。

在电枢14的高强度部18上贯穿设置的4个通孔20中的、未插入有导销30的通孔20贯穿高强度部18的靠线圈24侧的面与高强度部18的靠阀座形成部6侧的面之间的部分。因而，低压通路4内的介于靠线圈24侧的通路与靠阀座形成部6侧的通路之间的油经由未插入有导销30的通孔20向阀座形成部6侧流动，由此，在电枢14向线圈24侧移动时，能够减轻该移动因油的粘性而受到的阻碍。

为了进一步改善该油的流通，如图2所示，在磁性构件22上分别形成有多个切口40、42。切口40沿着磁性构件22的半径方向自磁性构件22的外周缘延伸到高强度部18的外缘。切口42沿着半径方向自磁性构件22的外周缘延伸到磁性构件22的中途。切口42没有到达高强度部18的外缘。所述切口40、42均贯穿磁性构件22的靠电枢14侧的面与磁性构件22的靠线圈24侧的面之间的部分。所述切口40、42以等角度的方式交替地形成。为了使电枢14轻型化，所述切口40、42、通孔20也可以均形成于磁性构件22。

并且，为了使电枢14轻型化，在电枢14中的靠线圈24侧的面上形成有切槽44。切槽44是以在与电枢14的中心同心地描绘出的例如圆上切出规定深度的方式形成在电枢14的靠线圈24侧的面上的圆环状的槽。该切槽44与所述切口40、42交叉且与所述切口40、42相连通。并且，如图3所示，该切槽44形成于由线圈24的通电而产生的磁通量较少的部位、例如与位于内圆筒状部26a与磁通量集中构件28之间的间隙相对应的位置。

如图l所示，在如此构成的电磁驱动器中，当在通过螺旋弹簧32的按压力而利用电枢14的阀部16关闭阀座8的状态下对线圈24通电时，线圈24产生磁通量。如在图3中放大并由虚线示出的那样所示，该磁通量密集地集中在外圆筒状部26b、磁通量集中构件28、电枢14的磁性构件22、内圆筒状部26a以及连结部26c之间。

因此，在对线圈24通电时，线圈24所产生的磁通量高效地通过电枢14而将电枢14高效地磁化。其结果，电枢14被芯部26高速地吸引，阀部16高速地打开阀座8。并且，由于在电枢14上如上所述那样形成有切槽44，因此使电枢14轻型化，进而促进电枢14高速移动。切槽44形成于所述位置，该位置靠近磁通量集中构件28与内圆筒状部26a之间的间隙。因而，即使在切槽44的形成位置处，磁通量也很稀疏，因在电枢14上形成切槽44而导致线圈24吸引电枢14的吸引力的减少量极小，这基本上不影响对电枢14的吸引。这样，切槽44能够在抑制吸引力减少的同时使电枢14轻型化。另外，由于在电枢14上形成有切口40、42和未插入导销30的通孔20，因此，能够高效地排出位于电枢14与线圈24之间的流体，从而能够使电枢14高速移动。

在所述实施方式中，虽然将本发明实施于共轨系统的燃料喷射阀的喷嘴开闭用的电磁驱动器，但并不限于此，只要是通过打开阀而使流体流动的结构的驱动器，就能够也使用于燃料喷射阀的喷嘴开闭用以外的电磁驱动器。或者，也可以将本发明实施于如下结构：随着向阀以外的工作部例如电枢14向定子26侧移动而断开或者闭合接点。

在所述实施方式中，使用了圆环状的切槽44，但并不限于此，也可以使用多边形状的切槽44、椭圆状的切槽44。另外，仅设置了1个切槽44，但也可以设置多个切槽44。另外，切槽44是在磁性构件22的靠线圈24侧的面上连续地呈环状切出的槽，但也可以以在磁性构件22的靠线圈侧的面上描绘出的1个环之上隔开间隔地切出多个槽的方式构成切槽44。另外，在所述实施方式中，在磁性构件22上设有切口40、42，但也能够仅设置其中的一种切口。另外，也可以是，替代所述切口40、42而与通孔20同样地在磁性构件22上形成贯穿磁性构件22的靠线圈24侧的面与磁性构件22的靠阀座形成部6侧的面之间的部分的通孔。

Claims (4)

1.一种电磁驱动器，

该电磁驱动器包括：

主体；

线圈，其容纳在该主体内；

电枢，能够利用该线圈来吸引该电枢；

工作部，其与该电枢一体地形成；

第1磁性构件，其配置在所述线圈的内侧；以及

第2磁性构件，其与第1磁性构件隔开间隙地配置在所述线圈的靠所述电枢侧的位置，

该电磁驱动器的特征在于，

在所述电枢的靠线圈侧的端面上的、磁通量比其他部位的磁通量少的部位形成有切槽。

2.根据权利要求1所述的电磁驱动器，其特征在于，

所述切槽形成于所述电枢的位于第2磁性构件与第1磁性构件之间的表层部。

3.根据权利要求1或2所述的电磁驱动器，其特征在于，

所述切槽是圆周状的槽。

4.根据权利要求3所述的电磁驱动器，其特征在于，

所述切槽与形成于所述电枢的通孔或同所述电枢的侧部相连的切口相连通。