JP2001502400A - 電磁的に操作可能な弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この電磁的に操作可能な弁は，軸方向に可動な弁ニードル（６）が設けられており，この弁ニードルは，接極子（１２）と，弁閉鎖体（１３）と，これら両方の部分を結合する結合部分（１４）とから成っている点で際立っている。管形の結合部分（１４）は２つの細長いスリット（５０）を有しており，これらのスリットは結合部分（１４）の長さ全体にわたって延びていないが，しかし少なくとも長さの７５°にわたって延びている。スリットを付けられている範囲においては，したがって，２つのばね弾性的な半殻部が存在している。結合部分（１４）のスリットを付けられていない端部には，弁閉鎖体（１３）が固定されている。この弁は混合気圧縮外部点火式内燃機関の燃料噴射装置に使用するのに特に適している。

Description

【発明の詳細な説明】 電磁的に操作可能な弁 背景技術 本発明は，請求項１に記載した形式の電磁的に操作可能な弁に関する。ＤＥ− ＰＳ ３８ ３１ １９６ から，弁座体の貫通孔内で軸方向に可動の弁ニード ルを有している電磁的に操作可能な弁が既に公知である。弁ニードルは円筒形の 接極子，球形の弁閉鎖体及び両方の部品を互いに結合している管形若しくはスリ ーブ形の結合部分によって形成される。この結合部分は平らな金属薄板から製作 され，この平らな金属薄板は次いで巻き丸められ，あるいは曲げられ，円筒形の スリーブに類似した形状にされる。この形状において結合部分はその軸方向の長 さ全体にわたって延びる１つのスリットを有しており，このスリットは軸平行に 延びるか，あるいは弁縦軸線に対して斜めに延びることができる。使用される金 属薄板の縦方向に延びる両方の端面は，それらの間にスリットを形成して，コン スタントな間隔をもって互いに向き合う。 ＤＥ−ＯＳ ４０ ０８ ６７５ から，弁閉鎖体が溶接継ぎ目をもって結合 部分に固定されており，その際溶接継ぎ目は少なくとも縦スリットの範囲におい て，あるいはなお付加的に別の箇所において，円周方向で 中断されている電磁的に操作可能な弁が既に公知である。 発明の利点 請求項１の特徴構成要件を具備した本発明による電磁的に操作可能な弁は，特 に簡単な形式で安価に製作することができるという利点を有している。結合部分 は比較的に大きな公差を有しているという利点が生じる。わずかな重量及び大き な安定性で，結合部分は大面積の液力流動横断面を有している。軸方向の長さの 大きな部分にわたって延びているスリットに基づいて，結合部分は一方の端部に 向かってばね弾性的であり，これによって接極子との結合が容易になる。ばね弾 性的な可とう性によって，結合部分はその両方の半殻部を負荷して接極子の内側 の開口内に押し込むことができ，したがって接極子組み付けの際に不都合な切り くずが形成されることが回避される。他面において弁閉鎖体は結合部分のスリッ トを付けられていない端部に極めて簡単にかつ確実に固定することができ，その 場合スリットを橋絡する必要はない。非磁性材料から製作される結合部分のスリ ットは不都合な渦電流の形成を回避する。 従属請求項に記載した手段によって，請求項１に記載した弁の有利な展開及び 改良が可能である。 結合部分を金属薄板から製作し，その場合まず腕時 計形の薄板区分を打ち抜き，次いで深絞りをすると，特に有利である。薄板区分 の深絞りの際に，２つの成形された薄板条片が折り曲げられて，横断面が半円形 の２つの半殻部が生ぜしめられ，その際スリットが次のことによって，すなわち 両方の薄板条片のその都度長く延びた端面がわずかな間隔をもってその都度互い に向き合うことによって，形成される。 有利な形式で，例えば球形に構成されている弁閉鎖体を，結合部分の，スリッ トを付けられていないばね作用のない端部と固く結合することは，３６０°完全 に回る溶接継ぎ目によって達成することができ，この溶接継ぎ目は，その完全な 接触に基づいて極めて大きな動力学的な強度を有している。この場合，溶接継ぎ 目を形成する際の部品の簡単かつ確実な取り扱い可能性が有利であり，溶接継ぎ 目は，結合部分の環状の端部に基づいて何らの中断部も有しておらず，要するに 極めて均質に延びている。 図面 本発明の実施例は図面に簡単化して示されており，以下に詳細に説明する。図 １は部分的に示した電磁的に操作可能な弁を示し，図２は軸方向に可動の弁ニー ドルの結合部分を単個部品として示し，図３は図２の結合部分の平面図を示し， 図４は結合部分を形成するための金属薄板区分を示す。 実施例の説明 図１において１実施例として，電磁的に操作可能な弁が，混合気圧縮外部点火 式内燃機関の燃料噴射装置のための噴射弁の形で部分的に示されている。この弁 は管形の弁座支持体１を有しており，この弁座支持体内に，弁縦軸線２に対して 同心的に縦孔３が形成されている。縦孔３内には軸方向に可動な弁ニードル６が 配置されている。 弁の電磁的な操作は公知の形式で行われる。弁ニードル６を軸方向に動かして ，戻しばね８の力に抗して弁を開き若しくは閉じるために，磁石コイル１０，コ ア１１及び接極子１２を有する単に部分的に示した電磁回路が役立つ。弁ニード ル６は接極子１２，例えば球形の弁閉鎖体１３及びこれら両方の部品を結合して いる結合部分１４によって構成され，その際結合部分１４は管形の形状を有して いる。戻しばね８はその下方の端部を結合部分１４の上方の端面に支えられてい る。接極子１２は結合部分１４の，弁閉鎖体１３とは逆の方の端部と溶接継ぎ目 １５によって結合されており，コア１１に向いている。他面において弁閉鎖体１ ３も，結合部分１４の，接極子１２とは逆の方の端部と，例えば溶接継ぎ目１６ によって固く結合されている。磁石コイル１０はコア１１を取り囲んでおり，コ アは，弁によって調量すべき媒体，この場合燃料，を 供給するのに役立つ図示していない燃料入口管の磁石コイル１０によって取り囲 まれている端部を構成している。 コア１１の下端部並びに弁座支持体１と，弁縦軸線２に対して同心的に，管形 の金属製の中間部分１９が緊密に例えば溶接によって結合されている。弁座支持 体１の，コア１１とは逆の側の，下流側に位置する端部内には，弁縦軸線２に対 して同心的に延びる縦孔３内で，円筒形の弁座体２５が溶接によって緊密に組み 付けられている。弁座体２５はコア１１に向いた不動の弁座２６を有している。 磁石コイル１０は，例えば湾曲材として構成されていて強磁性エレメントとし て役立つ少なくとも１つの導体エレメント３０によって円周方向で少なくとも部 分的に取り囲まれており，導体エレメントはその一端部をコア１１に，かつその 他方の端部を弁座支持体１に接触させて，これらと例えば溶接，ろう接又は接着 結合によって結合されている。 軸方向運動中に弁閉鎖体１３を案内するために，弁座体２５の案内開口３１が 役立つ。弁座体の一方の，弁閉鎖体１３とは逆の側の下方の端面３２において， 弁座体２５は例えばコップ形に構成された噴口円板３４と同心的にかつ固く結合 されている。弁座体２５と噴口円板３４との結合は，例えば，例えばレーザによ って構成された環状の緊密な溶接継ぎ目４５によって 行われる。この組み付け形式によって，腐食又は打ち抜きによって形成された少 なくとも１つの，例えば４つの，その噴口４６の範囲における噴口円板３４の欲 せざる変形の危険が回避される。 弁座体２５と噴口円板３４とから成る弁座部分の縦孔３内への押し込み深さは ，なかんずく，弁ニードル６のストロークの調整を定める。なぜなら，磁石コイ ル１０が励磁されていない場合の弁ニードル６の一方の終端位置は弁閉鎖体１３ が弁座体２５の弁座２６の面に接触することによって，確定されているからであ る。弁ニードル６の他方の終端位置は，磁石コイル１０が励磁された場合に，例 えば接極子１２の上方の端面がコア１１の下方の端面３５に接触することによっ て，確定される。弁ニードル６のこれら両方の終端位置の間の距離はストローク を表す。 球形の弁閉鎖体１３は，流動方向で円すい台形に先細になっている弁座体２５ の弁座２６の，弁座体２５の案内開口３１の下流側に形成されている面と協働す る。案内開口３１は少なくとも１つの流動通路２７を有しており，この流動通路 は，弁座体２５の弁座２６へ向かう媒体の流動を可能にする。他面において弁閉 鎖体１３にも，溝又は平面部の形の流動通路を設けておくことができる。 図２及び３には，本発明による弁ニードル６の結合部分１４がもう一度，接極 子１２及び弁閉鎖体１３と の固い結合を達成する前の単個部品として示されており，その際図３は結合部分 １４の，例えば面取り部４８が形成されている上流側の端部の平面図を示す。管 形若しくはスリーブ形の結合部分１４の壁には，壁を完全に貫通している２つの 細長いスリット５０が設けられており，これらのスリットは結合部分１４の全長 にわたっては延びておらず，それも少なくとも長さの７５％にわたって，例えば ９０％以上にわたって延びている。この実施例の結合部分１４においては，スリ ット端部５１の下流側のスリットを付けられていない端部５５の長さは例えば約 １mmに過ぎず，したがって縦開口５２の，弁閉鎖体１３に向いた下方の袋孔容積 は極めて小さくされている。 その制限されている長さに基づいて，下流側の閉じた端部を有している２つの スリット５０を通って，コアから内側の縦開口５２内に流入した燃料は外方に向 かって弁座支持体１の縦孔３内に達する。弁座体２５又は弁閉鎖体１３の外面の 流動通路２７を経て，燃料は弁座２６及び下流側に設けられている噴孔４６に達 し，噴口を経て燃料は内燃機関の吸気管又はシリンダ内に噴射される。スリット ５０は大面積の圧力液体流動横断面を形成し，この流動横断面を経て燃料は内側 の縦開口５２から極めて迅速に縦孔３内に達することができる。薄壁の結合部分 １４はわずかな重量で極めて大きな安定性を保証する。 結合部分１４は次のようにして製作することができる。すなわち，市販の管か ら個々の管形の結合部分１４を必要な長さに応じて切断し，次いで縦方向に一方 の端部から，例えばフライス，のこ切り，レーザ切断などによって，スリット５ ０を形成するのである。 他面において結合部分の製作は次のように行うこともできる。すなわち，平ら な金属薄板から薄板区分５６を，図４に示すように，いわゆる腕時計形に，例え ば打ち抜きによって製作する。この薄板区分５６は中央の円形範囲５７から成り ，この円形範囲から，２つの細長い薄板条片５８が正確に逆方向に延びている。 薄板条片５８はこの場合中央の範囲５７の直径よりも小さい幅を有している。図 示していない深絞り工具のプランジャがまず範囲５７に作用し，これによってこ の範囲が鉢形に深絞りされる。深絞り工具のプランジャ及びダイスを相応して構 成しておくことによって，両方の薄板条片５８は，次いで，深絞りプロセスでほ ぼ９０°折り曲げら，かつ半円形に曲げ変形せしめられ，したがってこれらの薄 板条片は結合部分１４の２つのばね作用を有する半殻部を形成する。最後に両方 の薄板条片５８のそれぞれ細長い端面は，わずかな間隔をもってその都度互いに 向き合って，２つのスリット５０を形成する。 噴口４６から噴射される燃料の噴射形が，弁座２６に向かって場合によって非 対称的に流れる燃料によっ て欲せざる影響を受けることを回避するために，結合部分１４は選択的に複数の 流動開口６０を備え，これらの流動開口は結合部分１４の両方の半殻部の壁を貫 通している。例えば円形の，打ち抜きによって形成される流動開口６０は図２に おいて結合部分１４に破線で示されている。 薄板区分５６から結合部分１４を製作することは，特に容易で簡単な製作形式 であって，種々の材料の使用を可能にし，多数の製品を流れ作業で製作すること ができる。結合部分１４にスリット５０を設けることによって，結合部分１４は ，接極子１２に向いた側がばね弾性的であり，したがって接極子１２の内側の開 口及び結合部分１４自体のために，比較的に粗い公差を選ぶことができる。ばね 弾性的な可とう性によって，結合部分１４はその両方の半殻部に負荷をかけて， 接極子１２の内側の開口内に押し込み可能である。結合部分１４の，スリットを 付けられていないばね作用のない端部５５が弁閉鎖体１３に環状に接触すること によって，極めて大きな動力学的な強度を有する溶接継ぎ目１６が達成可能であ る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 電磁的に操作可能な弁，特に混合気圧縮外部点火式内燃機関の燃料噴射装置 のための燃料噴射弁であって，弁縦軸線と，磁石コイルによって少なくとも部分 的に取り囲まれているコアと，接極子と，弁座と協働する弁閉鎖体と，接極子及 び弁閉鎖体を結合する結合部分とを有している形式のものにおいて，結合部分（ １４）が，壁を貫通している２つのスリット（５０）を備えており，その際これ らのスリット（５０）は結合部分（１４）の同一の端面から発して，結合部分（ １４）の軸方向長さの７５％を超えかつ１００％よりもわずかな長さにわたって 延びていることを特徴とする，電磁的に操作可能な弁。 2. 結合部分（１４）が金属薄板から構成されていることを特徴とする，請求項 １記載の弁。 3. 両方のスリット（５０）が１８０°離れて向き合っていて，弁縦軸線（２） に対して平行に延びていることを特徴とする，請求項１又は２記載の弁。 4. 結合部分（１４）の壁が，それを貫通する少なくとも１つの流動開口（６０ ）を備えていることを特徴とする，請求項１〜３のいずれか１項記載の弁。 5. 弁閉鎖体（１３）が球形に構成されていて，結合部分（１４）の，スリット を付けられていない端部（５５）と結合されていることを特徴とする，請求項１ 記載の弁。 6. 弁閉鎖体（１３）と結合部分（１４）との間の固い結合が，完全に３６０° 環状の溶接継ぎ目（１６）によって達成可能であることを特徴とする，請求項５ 記載の弁。 7. 結合部分（１４）が打ち抜き及び引き続く深絞りによって製作可能であるこ とを特徴とする，請求項２記載の弁。 8. 結合部分（１４）を製作するために金属薄板から打ち抜かれた薄板区分（５ ６）が，中央の円形の範囲（５７）とこの円形の範囲から逆方向に延びる２つの 薄板条片（５８）とを備えた腕時計の形状を有していることを特徴とする，請求 項７記載の弁。