JP2002295713A - 電磁式流体制御装置 - Google Patents

電磁式流体制御装置

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JP2002295713A
JP2002295713A JP2001094948A JP2001094948A JP2002295713A JP 2002295713 A JP2002295713 A JP 2002295713A JP 2001094948 A JP2001094948 A JP 2001094948A JP 2001094948 A JP2001094948 A JP 2001094948A JP 2002295713 A JP2002295713 A JP 2002295713A
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JP
Japan
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valve
armature
stator
spring
valve needle
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JP2001094948A
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Mitsuru Ueki
充 植木
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Denso Corp
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Denso Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望の制御特性を得るためステータとアーマ
チュアとの所定間隔を調整する際、両者離反用のスプリ
ングのセット荷重に影響を与えないこと。 【解決手段】 流体制御弁100は、ステータ40の励
磁によりアーマチュア35を介して弁ニードル30が弁
座24から離座、一方、ステータ40の励磁が解除され
ると、スプリング33の付勢力により弁ニードル30が
弁座24に着座されることで流体通路が開/閉される。
本構成においては、スプリング33が弁ニードル30の
フランジ部32とエアギャップ調整シム37との間に介
装されており、所望の制御特性を得るため、所定間隔G
がエアギャップ調整シム37の厚さを変更し調整された
際にも、スプリング荷重が変化することはない。更に、
ステータ40とアーマチュア35との対向磁極面積が増
大できるため吸引力の向上が図られ、安定した制御特性
を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁駆動によって
流体通路を開/閉制御する電磁式流体制御装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、電磁式流体制御装置に関連するも
のとして、ディーゼル機関用分配型燃料噴射ポンプにお
いて、燃料を圧送するプランジャを駆動するカムのタイ
ミングを変化させるタイマピストンの両側の室の間に設
けられた油圧制御弁が知られている。この油圧制御弁
は、タイマピストンの両側の室に作用する油圧を調整す
ることによってタイマピストンを移動させ分配型燃料噴
射ポンプによる燃料の噴射時期を調整するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の油圧
制御弁では、コイルにデューティ制御により電流を供給
し、弁ニードルを小刻みに往復動させ流体通路を開/閉
制御することで、油圧を調整している。また、油圧制御
弁では、通常、ステータと対向するアーマチュアとの間
にアーマチュアと一体な弁ニードルを閉側に付勢するス
プリングが介装されている。このように構成された油圧
制御弁においては、所望の制御特性を得るため、コイル
への通電で励磁されるステータとアーマチュアとの所定
間隔(エアギャップ)を調整することが必要不可欠であ
る。
【0004】そこで、アーマチュアと一体な弁ニードル
をバルブボデーに形成したバルブシリンダに挿嵌しケー
シングにかしめる際、バルブボデー端面に所定厚さのエ
アギャップ調整シムと称する馬蹄形状の金属板を介在さ
せ所定間隔を調整するようにしている。この調整で所定
間隔が変更されるとスプリングのセット荷重も変更され
てしまうため、この荷重変更を是正するためにスプリン
グの荷重調整をしなければならなかった。
【0005】そこで、この発明はかかる不具合を解決す
るためになされたもので、所望の制御特性を得るためス
テータとアーマチュアとの所定間隔を調整する際、両者
離反用のスプリングのセット荷重に影響を与えることの
ない電磁式流体制御装置の提供を課題としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の電磁式流体制御
装置によれば、ステータが励磁されアーマチュアが吸引
され、弁ニードルがバルブシリンダ内を移動され、バル
ブボデーの円筒内面の一端側の弁座から弁ニードルが離
座されることで流体通路が形成され、一方、ステータの
励磁が解除されると、アーマチュアと一体の弁ニードル
がスプリングの付勢力により弁座に着座されることで流
体通路が閉塞される。所望の制御特性を得るため、ステ
ータとアーマチュアとの所定間隔が、エアギャップ調整
シムの厚さを変更することで調整される。本構成におい
ては、スプリングがバルブボデー内の弁ニードルとエア
ギャップ調整シムとの間に介装されており、ステータと
アーマチュアとの所定間隔がエアギャップ調整シムの厚
さを変更し調整された際にも、スプリングの全長が変化
しないようにできるため、スプリングのセット荷重が変
化することはない。更に、スプリングの組付位置をバル
ブボデー内とすることで、ステータとアーマチュアとの
間にスプリングを介装する場合に比べ、対向磁極面積を
増大することができ、両者間における吸引力の向上を図
ることができる。これにより、本電磁式流体制御装置
は、安定した制御特性を得ることが可能となる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。
【0008】図1は本発明の実施の形態の一実施例にか
かる電磁式流体制御装置が適用された流体制御弁の全体
構成を示す断面図である。
【0009】図1において、100は流体制御弁であ
り、流体制御弁100のケーシング10には中央側壁に
フランジ11が溶接され、下端側にバルブボデー20及
び上端側にステータ40のキャップ部材12がかしめら
れている。ケーシング10のキャップ部材12側には、
樹脂成形によりコネクタ部15が一体的に形成されてい
る。
【0010】バルブボデー20側壁には流体の流入孔2
1及び流出孔22が穿たれている。また、バルブボデー
20の円筒内面のバルブシリンダ23には、弁ニードル
30が上下方向に摺動自在に配設されている。この弁ニ
ードル30の上端側には、アーマチュア35が圧入され
固定されている。また、弁ニードル30には貫通孔31
が穿設されている。更に、弁ニードル30には、エアギ
ャップ調整シム37が嵌められており、このエアギャッ
プ調整シム37はバルブボデー20をケーシング10に
かしめる際に、それらの両端によって挟持され固定され
ている。
【0011】また、バルブボデー20のエアギャップ調
整シム37側に形成されたスプリング室26内にはスプ
リング33が収容されている。このスプリング33は、
エアギャップ調整シム37と弁ニードル30に形成され
たフランジ部32との間に介装されている。このスプリ
ング33の弾性力により、弁ニードル30は常時、下方
向に付勢されている。したがって、組付状態ではアーマ
チュア35と一体的な弁ニードル30の先端が、バルブ
シリンダ23下端に形成されている弁座24に当接状態
とされている。
【0012】ステータ40は円柱状に形成され、ステー
タ40の上端側はキャップ部材12にすきまばめされて
いる。また、ステータ40の外周下端にはアーマチュア
35の外周面を案内するガイドリング43が挿嵌され、
ステータ40と溶接にて接合されている。更に、ガイド
リング43の下端面側は、ケーシング10に溶接にて接
合されている。そして、ケーシング10の上側からキャ
ップ部材12及び樹脂成形によるボビン46を挿入しケ
ーシング10にてかしめ固定する際、ボビン46はその
最下端面がガイドリング43の上端面に当接されること
で、このガイドリング43とキャップ部材12との間に
挟持され固定されることとなる。このような構成によっ
て、ステータ40とアーマチュア35との両端面は、所
定間隔(エアギャップ)Gを有して対向されることとな
る。
【0013】また、ステータ40の外周側にはボビン4
6が挿嵌され、このボビン46を介してコイル45が巻
かれており、コイル45の両端はコネクタ部15と電気
的に接続されている。なお、流体制御弁100の使用に
際しては、ケーシング10がフランジ11の図示しない
ボルト穴を利用し、かつケーシング10の外周溝に挿嵌
されているOリング13を介してバルブボデー20側が
液密状態にて取付部材(図示略)側に固定される。同時
に、バルブボデー20先端が取付部材側の座ぐり穴等に
嵌挿され、その先端孔25が封止される。
【0014】次に、流体制御弁100の動作について、
図1及び図2を参照して説明する。なお、図2は流体制
御弁100の弁ニードル30の開弁状態を示す部分拡大
断面図である。
【0015】図1に示すように、コイル45への通電が
停止されているときには、アーマチュア35と一体の弁
ニードル30がスプリング33のばね力によって下方向
に付勢され、弁ニードル30の先端がバルブシリンダ2
3の弁座24に密着され、流体制御弁100は閉弁状態
とされる。
【0016】一方、コネクタ部15からコイル45に通
電されると、アーマチュア35はステータ40に吸引さ
れ、アーマチュア35と一体の弁ニードル30がスプリ
ング33のばね力に抗して上方向に移動され、その先端
がバルブシリンダ23の弁座24から離れ、流体制御弁
100は開弁状態とされる(図2参照)。なお、アーマ
チュア35のステータ40に吸引され上方向への移動量
は、弁ニードル30上部がエアギャップ調整シム37に
当接するまでであり、アーマチュア35端面がステータ
40端面に直接、当接することはない。
【0017】すると、図2に白抜き矢印にて示すよう
に、流体制御弁100のバルブボデー20側壁に穿設さ
れている流入孔21から流出孔22への流体通路が形成
される。このとき、弁ニードル30に穿設されている貫
通孔31から弁ニードル30の上側室内へ貫通孔31を
通って流体が導入されており、弁ニードル30の上下室
内における圧力バランスが図られている。
【0018】ここで、流体制御弁100における所望の
制御特性を得るため、ステータ40とアーマチュア35
との所定間隔Gが、エアギャップ調整シム37の厚さを
変更することで調整される。本実施例の流体制御弁10
0において、コイル45への通電が停止されているとき
には、上述したように、スプリング33の付勢力によっ
てアーマチュア35と一体な弁ニードル30がバルブシ
リンダ23の弁座24側に押付けられ流体通路が閉じら
れている。そして、このスプリング33は、バルブボデ
ー20に形成されたスプリング室26内で弁ニードル3
0のフランジ部32とエアギャップ調整シム37との間
に介装されている。
【0019】したがって、本実施例の流体制御弁100
においては、ステータ40とアーマチュア35との所定
間隔Gがエアギャップ調整シム37の厚さを変更し調整
された際にも、スプリング室26の全長が変化しないた
めスプリング33のセット荷重が変化することはない。
更に、スプリング33の組付位置の変更により、ステー
タ40とアーマチュア35との対向磁極面積が増大され
ることとなり、両者間における吸引力の向上を図ること
ができる。
【0020】このように、本実施例の電磁式流体制御装
置としての流体制御弁100は、バルブボデー20の円
筒内面の一端側に弁座24を形成したバルブシリンダ2
3と、バルブシリンダ23内を往復動され、弁座24に
着座/離座することで流入孔21から流出孔22への流
体通路を閉/開する弁ニードル30と、弁ニードル30
の弁座24側と反対側に圧入され固定されたアーマチュ
ア35に対し、所定間隔Gを隔てて対向させ配設したス
テータ40と、ステータ40とアーマチュア35との所
定間隔Gを設定すると共に、ステータ40の励磁により
アーマチュア35が吸引される際の弁ニードル30の移
動量を規定するエアギャップ調整シム37と、バルブボ
デー20内で弁ニードル30とエアギャップ調整シム3
7との間に介装され、弁ニードル30を弁座24側に付
勢するスプリング33とを具備するものである。
【0021】つまり、流体制御弁100は、ステータ4
0が励磁されアーマチュア35が吸引され、弁ニードル
30がバルブシリンダ23内を移動され、バルブボデー
20の円筒内面の一端側の弁座24から弁ニードル30
が離座されることで流体通路が形成される。一方、ステ
ータ40の励磁が解除されると、アーマチュア35と一
体の弁ニードル30がスプリング33の付勢力により弁
座24に着座されることで流体通路が閉塞される。
【0022】ここで、流体制御弁100における所望の
制御特性を得るため、ステータ40とアーマチュア35
との所定間隔Gが、エアギャップ調整シム37の厚さを
変更することで調整される。本実施例の流体制御弁10
0においては、スプリング33がバルブボデー20に形
成されたスプリング室26内で弁ニードル30のフラン
ジ部32とエアギャップ調整シム37との間に介装され
ている。
【0023】したがって、本実施例の流体制御弁100
においては、ステータ40とアーマチュア35との所定
間隔Gがエアギャップ調整シム37の厚さを変更し調整
された際にも、スプリング室26の全長が変化しないた
めスプリング33のセット荷重が変化することはない。
更に、スプリング33の組付位置をバルブボデー20内
とすることで、ステータ40とアーマチュア35との対
向磁極面積が増大することで、両者間における吸引力の
向上を図ることができ、結果として、設計の自由度を増
すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る電磁式流体制御装置が適用された流体制御弁の全体構
成を示す断面図である。
【図2】 図2は図1の流体制御弁の弁ニードルの開弁
状態を示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
G 所定間隔(エアギャップ) 20 バルブボデー 23 バルブシリンダ 24 弁座 30 弁ニードル 33 スプリング 35 アーマチュア 37 エアギャップ調整シム 40 ステータ 100 流体制御弁(電磁式流体制御装置)
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02M 51/04 F02M 51/04 C Fターム(参考) 3G066 AA07 AC02 AD02 BA59 CA42 CE12 CE22 CE34 3H106 DA07 DA13 DA23 DB02 DB12 DB22 DB32 DC02 DC17 DD09 EE48 GA30 GC23

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バルブボデーの円筒内面の一端側に弁座
    を形成したバルブシリンダと、 前記バルブシリンダ内を往復動され、前記弁座に着座/
    離座することで流体通路を閉/開する弁ニードルと、 前記弁ニードルの前記弁座側と反対側に固定されたアー
    マチュアに対し、所定間隔を隔てて対向させ配設したス
    テータと、 前記ステータと前記アーマチュアとの前記所定間隔を設
    定すると共に、前記ステータの励磁により前記アーマチ
    ュアが吸引される際の前記弁ニードルの移動量を規定す
    るエアギャップ調整シムと、 前記バルブボデー内で前記弁ニードルと前記エアギャッ
    プ調整シムとの間に介装され、前記弁ニードルを前記弁
    座側に付勢するスプリングとを具備することを特徴とす
    る電磁式流体制御装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005090497A (ja) * 2003-09-15 2005-04-07 Robert Bosch Gmbh アキュムレータ燃料噴射系用の調圧弁
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CN112984121A (zh) * 2019-12-16 2021-06-18 浙江盾安禾田金属有限公司 节流阀及换热系统

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