JP3112080B2 - 電磁操作弁の可動子 - Google Patents

電磁操作弁の可動子

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電磁操作弁の可動子、特に混合気圧縮型の
外部点火式内燃機関用の燃料噴射弁の可動子であつて、
弁が磁気コイルによつて包囲された少なくとも1つのコ
アを有していて、このコアに面して中空の可動子が位置
し、この可動子は弁座への方向に延びている1つの弁体
と結合されている形式のものに関する。
〔従来の技術〕
既にこの種の可動子は知られており(西独特許出願公
開第3418761号公報、米国特許第4651931号明細書)、こ
の公知の可動子は中実の材料から穴あけと切削による表
面削除とによつて製作される。このような製作の場合種
種の製作工程が極めて高コストになり、しかも種種の個
所に発生するまくれやかえりを除去しなければならな
い。さらに、この公知の可動子は比較的大きな重量を有
し、従つて電磁石の励磁および消磁の際大きな質量によ
つて可動子の運動に不都合な遅れをあたえる。
〔発明の構成〕
このような公知例にみられる難点を本発明は次のよう
にして解消した。すなわち、請求項1に示す通り、可動
子の周面が少なくとも弁体を包囲する範囲において波形
の輪郭を有していて、波形の谷と半径方向でこの谷から
突出した波形の山とが交互に形成されてており、その際
波形の谷がその内面で弁体に接触しており、波形の山
の、弁体に面する内面が半径方向で弁体に対して間隔を
有しているようにするのである。
このような本発明の可動子は、公知例と異なつて、簡
単な形式で安価に製作できて、最小限の重量にもかかわ
らず制御すべき媒体のための流路を有することができる
という利点を有する。この場合、非切削式の成形加工に
よつてまくれやかえりの除去過程が不要となり、重量が
小さい結果として電磁色の励磁もしくは消磁の際極めて
短かな応動時間が保証される。
請求項2以降に示されている事項によれば請求項1に
示す可動子の有利な実施態様が可能である。
可動子の周面を可動子全長にわたつて波形に成形し、
成形の山の外面をほぼ円形にすると特に有利である。こ
れによつて有利な形式で可動子をこのように成形された
管の切断によつて製作するか又は焼結によつて製作する
ことができる。
また、リング状の管を変形させることによつて可動子
を製作することもできる。
〔実施例〕
次に、図面に示した実施例に従つて本発明を説明す
る: 第1図に示されている電磁操作弁は混合気圧縮型の外
部点火式内燃機関の燃料噴射装置の燃料噴射弁であつ
て、強磁性材料から成る金属製の接続管1を有してお
り、この接続管1の下方のコア端部2上に磁気コイル3
が配置されている。従つて接続管1自体がコアとして使
われる。接続管1のコア端部2に続いて、弁軸線4と同
心的に接続管1に緊密に1つの中間部材6がろう接又は
溶接によつて結合されている。この中間部材6は非磁性
の薄板から製作されており、この場合薄板は深絞りされ
ていて弁軸線4と同心的に延びた第1の結合区分47を有
しており、この結合区分47はコア端部2を完全に包囲し
て緊密にこのコア端部に結合されている。この第1の結
合区分47から半径方向で外向きに拡開したフランジ48が
第2の結合区分49へ移行しており、この結合区分49は弁
軸線4に対して同心的に延びていて、軸線方向で1つの
結合部材39の上へ部分的に重なつてろう接又は溶接によ
つて緊密に結合されている。中間部材6の第2の結合区
分49の直径は第1の結合区分48の直径よりも大きいの
で、組み付けた状態では管状の結合部材39の端面50がフ
ランジ48に突き合わされる。弁の外径を小さくするため
に、第1の結合区分47は、接続管1よりも小さな直径を
有するコア端部2の段落部51へ位置し、第2の結合区分
49も結合部材39の直径を小さくされた段落部52へ位置し
ている。
強磁性材料から成る結合部材39は端面50とは反対側に
保持孔41を有しており、この保持孔41内に弁座体8が挿
入されて例えばねじ付け、溶接又はろう接によつて緊密
に保持されている。この保持孔41は移行孔53へ続き、こ
の移行孔53は端面50の近くにおいて滑り孔54に続いてお
り、この滑り孔54内へ1つの可動子12が入り込んでいて
案内される。保持孔41および滑り孔54は製作時にチヤツ
ク固定して形成することができ、従つて相互に正確に合
致した孔が得られる。可動子12は中間部材6によつて
も、結合部材39の移行孔53によつても案内されることは
ない。滑り孔54の軸線方向の寸法は可動子12の全長に比
較して極めてわずかであつて、例えば可動子12の全長の
約15分の1である。
金属製の弁座体8は接続管1のコア端部2に面して不
動の弁座9を有している。接続管1、中間部材6、結合
部材39および弁座体8の直列接続によつて金属製の剛性
ユニツトが得られる。可動子12の1つの固定用開口13内
に、結合部材39の移行孔53内へ入り込んでいる弁体10の
一方の端部が挿入されて結合されている。この弁体10は
薄壁の結合管36並びに弁閉鎖部材14から成つており、弁
閉鎖部材14は結合管36の、弁座9に面する方の他方の端
部に結合されていて、例えば球体、半球体又は他の形の
ものである。
可動子12の固定用開口13の、弁閉鎖部材14とは反対側
には1つの戻しばね18が入り込んでいて、この戻しばね
18は一端を結合管36の端面に支えられている。この戻し
ばね18の他端は接続管1の流路孔21内へ入り込んで1つ
の管状の調節ブツシユ22の端面に支えられており、調節
ブツシユ22は戻しばね18の張力の調整のために流路孔21
内へねじ込まれているか又は圧入されている。接続管1
の少なくとも一部分および磁気コイル3の全長がプラス
チツク被覆24によつて包囲されており、このプラスチツ
ク被覆24はまた中間部材6および結合管36をも少なくと
も一部にわたつて包囲している。このプラスチツク被覆
24はプラスチツクの射出成形又は押出被覆によつて施
す。このプラスチツク被覆24には電気的な差込接続部26
も成形されており、この差込接続部を介して磁気コイル
3の電気接続、ひいては励磁がなされる。
磁気コイル3は、磁力線を案内するための強磁性の部
材として使われる少なくとも1つの導電部材28によつて
包囲されており、この導電部材28は強磁性材料から製作
されて軸線方向で磁気コイル3の全長にわたつて延びて
いて、磁気コイル3を周方向で少なくとも部分的に包囲
している。
導電部材28は弓形断面をなしていて、磁気コイル3の
輪郭に適合して湾曲した中央範囲29を有しており、この
中央範囲29はたんに部分的に周方向で磁気コイル3を包
囲し、半径方向で内向きに延びた端部範囲31を有してい
て、これら両方の端部範囲31は一方では接続管1を、他
方では結合部材39をそれぞれ部分的に包囲する軸線方向
のシエル端部32へ移行している。第1図にはこのような
導電部材28を2つ有する弁が示されていて、両方の導電
部材28は向かい合わせに配置しておくことができる。差
込接続部26を90度ずらして、要するに導電部材28を通る
平面に対して直角に配置することもスペースの理由から
有利である。
結合管36の管壁には半径方向で貫通したスリツト37が
形成されており、このスリツト37は結合管36の全長にわ
たつていて、このスリツト37によつて可動子12から結合
管36の内部通路38へ流入する燃料が移行孔53へ、次いで
弁座9へ到達することができる。弁座9の下流側には弁
座体8内に少なくとも1つの噴出孔17が形成されてお
り、この噴出孔17から燃料が内燃機関の吸気管内又はシ
リンダ内へ噴出される。
結合管36と可動子12並びに弁閉鎖部材14との結合は溶
接又はろう接によつて有利に行なえる。内部通路38から
管壁を貫通しているスリツト37はこの実施例の場合弁軸
線4を通る平面内で結合管36の一端から他端へ延びてい
る。このスリツト37は大きな流れ横断面積を有してい
て、燃料は極めて迅速に内部通路38から移行孔53、ひい
ては弁座9へ到達することができる。この薄壁の結合管
36は最小の重量にもかかわらず最大の安定性を保証す
る。
結合管36の製作は次のようにして行なう。すなわち、
管壁の厚さを有する金属薄板から長方形の薄板区分を例
えば移抜きによつて用意する。長方形の長辺は製作すべ
き結合管36の軸方向の長さに相当し、短辺は結合管36の
ほぼ周方向寸法に相当する。次いでこの薄板区分をマン
ドレルを介して所期の結合管36の形に巻くか又は曲げ
る。この場合結合管36を形成する薄板区分の縦方向の両
方の端面が相互に間隔をおいて対置することによつてス
リツト37が形成される。弁座9へ場合によつて非対称に
流れる燃料によつて噴出孔17から噴出される燃料の放射
形状に不都合な影響が及ぶのを避けるために、結合管36
が多数の流過口56を有していると有利であつて、この場
合これらの流過口56は周方向及び軸方向でほぼ対称形に
分配されて結合管36の管壁を貫通している。
流過口56は、薄板区分をパーフオレーシヨン付きの薄
板から打ち抜くことによつてか又は薄板区分の打抜きと
同時に形成することによつてあたえられる。このような
流過口56は、移行孔53へ燃料が半径方向で流出するか又
は旋回流を生ずるように形成することができる。また、
流過口56が弁座9への方向で斜めに形成されていてもよ
い。
第1図および第2図に示す実施例の場合、中空の可動
子12はその周面が可動子全長にわたって波形状をなして
いて、弁体10の一部である結合管36に接触する波形の谷
60とこの谷60から突出した波形の山61とが交互に続いて
いる。この場合波形の山61はほぼ円形の外面62を有し、
この外面62を介して可動子12が滑り孔54内で滑動可能に
支承されている。波形の谷60の内面63は固定用開口13を
なし、弁体10の結合管36に接触して例えばレーザー溶接
によつて結合されている。波形の山61は結合管36に面す
る内面64を有しており、この内面64は結合管36に対して
半径方向で間隔を有していて、これによつて波形の山61
の内面64と結合管36との間に軸線方向に延びた流過横断
面65が形成される。
第1図および第2図に示されている実施例の場合、可
動子12には波形の谷60および波形の山61が3つずつ設け
られている。波形の谷60および波形の山61の数、ひいて
は可動子12の輪郭形状はそのつどの電磁操作弁の要件に
合わせて変更することができる。本発明の可動子12は焼
結によつて、又は可動子の全長を有するリング状の管の
変形によつてか又はパーフオレーシヨン付きの管を所要
の長さに分断することによつて製作することができる。
これらの製作法すべての場合切削加工は最小限に減少さ
れるか又は全く避けられ、従つてまくれやかえりの除去
もたんにわずかな程度行なうにとどまるか又は全く行な
う必要がない。可動子12の波形の輪郭形成は同時に流過
横断面65の形成をも可能にし、この流過横断面65並びに
波形の谷60の外面を介して燃料が可動子12に沿つて妨げ
なしに流れることができ、この点はたとえ結合管36の代
りに弁体10が中実体として製作されたとしても同様であ
る。いずれにせよ中空の可動子12の壁部は可動子の重量
を可能な限り小さくするためにできるだけわずかな厚さ
にする必要がある。
本発明の可動子の第2の実施例の場合、第1の実施例
と同じ部分については同一の符号で示されている。この
第3図および第4図の可動子12は第1図および第2図の
実施例と異なる点として、結合管36の形の弁体10を包囲
する範囲70においてのみ波形に輪郭形成されていて、第
1図および第2図の実施例と同様に結合管36に接触する
波形の谷60と半径方向で波形の谷60から突出した波形の
山61とを交互に有している。この範囲70においてはやは
り波形の谷60の内面63が結合管36の周面に接触して結合
されている。コア端部2への方向で続く範囲71はリング
状横断面を有する管範囲として製作されていて、固定用
開口13の内径よりも大きな内のり幅72を有している。こ
の範囲71は滑り孔54内へ入り込んでいると有利である。
この第3図および第4図の実施例はやはりわずかな壁
厚を有し、焼結によつて製作するか又は可動子12の所要
の長さを有する管の変形によつて製作して範囲70に結合
管30へ固定するために波形の周面を成形する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による可動子の第1実施例を備えた電磁
操作弁の縦断面図、第2図は第1図中のII−II線による
断面図、第3図は可動子の第2実施例の縦断面図、第4
図は第3図中のIV−IV線による断面図である。 1……接続管、2……コア端部、3……磁気コイル、4
……弁軸線、6……中間部材、8……弁座体、9……弁
座、10……弁体、12……可動子、13……固定用開口、14
……弁閉鎖部材、17……噴出孔、18……戻しばね、21…
…流通孔、22……調節ブツシユ、24……プラスチツク被
覆、26……差込接続部、28……導電部材、31……端部区
分、32……シエル端部、36……結合管、37……スリツ
ト、38……内部通路、39……結合部材、41……保持孔、
47……結合区分、48……フランジ、49……結合区分、50
……端面、51……段落部、52……段落部、53……移行
孔、54……滑り孔、56……流過口、60……波形の谷、61
……波形の山、62……外面、63……内面、64……内面、
65……流過横断面、71,71……範囲
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−259280(JP,A) 実開 昭57−35570(JP,U)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電磁操作弁の可動子であって、電磁操作弁
    は磁気コイルによって包囲された少なくとも1つのコア
    を有していて、このコアに面して中空の可動子が位置
    し、この可動子は弁座への方向で延びている弁体と結合
    されている形式のものにおいて、可動子(12)の周面が
    少なくとも弁体(10)を包囲する範囲(70)において波
    形の輪郭を有していて、波形の谷(60)と半径方向でこ
    の谷(60)から突出した波形の山(61)とが交互に形成
    されており、その際波形の谷(60)がその内面(63)で
    弁体(10)に接触しており、波形の山(61)の、弁体
    (10)に面する内面(64)が半径方向で弁体(10)に対
    して間隔を有していることを特徴とする、電磁操作弁の
    可動子。
  2. 【請求項2】可動子(12)の周面が可動子全長にわたっ
    て波形の輪郭をなしている、請求項1記載の可動子。
  3. 【請求項3】波形の山(61)がほぼ円形の外面(62)を
    有している、請求項1又は2記載の可動子。
  4. 【請求項4】可動子(12)が焼結によって製作されてい
    る、請求項1記載の可動子。
  5. 【請求項5】可動子(12)がリング状の管の変形によっ
    て製作されている、請求項1又は2記載の可動子。
  6. 【請求項6】可動子(12)が輪郭形成された管から製作
    されている、請求項1又は2記載の可動子。
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