JPH0220824B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、エンジンへ燃料を噴射供給する電
磁式の燃料噴射弁に関する。

電磁式の燃料噴射弁は、電磁コイルに励磁電流
を流すことによつて発生する吸引力で、可動鉄心
を固定鉄心側に吸引駆動し、可動鉄心と一体にさ
れた弁体をリフトさせるように動作するもので、
この弁体のリフトによつて噴孔への燃料通路を開
いて、燃料を噴射するように構成されるものであ
る。

すなわち、電磁コイルと共に組立体を構成する
固定鉄心の一側端面に、小間隙を介して可動鉄心
を対向設定するもので、弁体を最大にリフトした
状態では、固定鉄心に対して可動鉄心が直接的に
接触する状態となり、その接触面積は最大の状態
となる。したがつて、残留磁気力の消磁作用が悪
く、且つその流体的な吸着力によつて可動鉄心が
固定鉄心から離れ難い状態となり、可動鉄心が固
定鉄心から離れるスプリングの力を利用した閉弁
動作が、迅速に行なわれ難い状態となる。すなわ
ち、弁体による燃料通路の開閉動作、特に開閉動
作が円滑に行なわれず、燃料噴射量を高精度に制
御することが困難となる。また、固定鉄心と可動
鉄心との衝突動作が直接的に繰り返し行なわれる
ものであるため、この両者の磁気特性を著しく劣
化させ、耐久性をこなう状態にもなる。

この発明は上記のような点に鑑みなされたもの
で、燃料通路を高精度で制御される状態で円滑に
開閉し、この状態が充分な耐久性をもつて維持さ
れ、エンジンに対する燃料噴射を指令に対応して
正確に実行し得るようにする電磁式燃料噴射弁を
提供しようとするものである。

すなわち、この発明に係る電磁式燃料噴射弁
は、弁体を保持する可動鉄心に対向されるコイル
組立体を構成する固定鉄心において、その内周あ
るいは外周固定鉄心の一方を他方より突出させて
この両者の間に段差を形成し、その突出する一方
のみが可動鉄心に接触するようにするものであ
り、さらに可動鉄心および固定鉄心の接触面に、
硬い耐摩耗性材を付するようにしたものである。

以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明
する。第１図はその断面構成を示したもので、こ
の燃料噴射弁１１は、先端部を開放した円筒状の
ハウジング１２と、このハウジング１２の先端開
放部を封ずる状態で組み合わされたボデイ１３と
を有し、このハウジング１２およびボデイ１３は
噴射弁本体を構成する。このハウジング１２内部
には、同心的に内周および外周の固定鉄心１４，
１５が配置され、この内外周の固定鉄心１４，１
５に囲まれるようにして電磁コイル１６を設定
し、この固定鉄心１４，１５および電磁コイル１
６によつて構成されるコイル組立体がハウジング
１２内に固定設定される。

すなわち、ハウジング１２の中心軸部には、基
端部に開口する燃料の入口通路１７が設けられ、
この入口通路１７に対してパイプ１８を固定設定
し、このパイプ１８の外周に上記内周側の固定鉄
心１４の中心孔部を圧入する。また、この固定鉄
心１４と一体的に組み合わされる外周固定鉄心１
５の先端方向外周には、鍔状にして複数の突起１
５ａを形成し、この突起１５ａ部をハウジング１
２内周面でボデイ１３に当接するように設定した
スペーサ１９とハウジング１２内の段部との間で
挾持し、コイル組立体をハウジング１２内に固定
設定する。すなわち、固定設定されたコイル組立
体とボデイ１３との間のハウジング１２内に室２
０が形成され、さらにコイル組立体の外周とハウ
ジング１２との間に、環状にした空間２１が形成
されるもので、この室２０と空間２１とは上記複
数の突起１５ａ相互間の切欠き１５ｂによつて、
相互に連通するようにされる。

上記室２０内には、磁気特性の良好なパーマロ
イ等でなる円板状の可動鉄心２２およびこの鉄心
２２と一体的に結合された弁体２３からなる弁組
立体が配置される。この可動鉄心２２はコイル組
立体の先端方向端面に対向設定され、スプリング
２４によつてボデイ１３方向、すなわちコイル組
立体から離反する方向に偏倚力を常時受けるよう
にしてなる。すなわち、電磁コイル１６に励磁電
流の供給された時に電磁吸引力によつて可動鉄心
２２がスプリング２４に抗してコイル組立体に吸
引駆動され、励磁電流の存在しない時は、スプリ
ング２４によつて可動鉄心２２、すなわち弁体２
３がボデイ１３方向に押圧設定されるようにす
る。ここで、可動鉄心２２および弁体２３には、
前記入口通路１８を室２０に連通する通路２５が
形成され、また可動鉄心２２には複数の透孔２６
を形成し、燃料の充填される室２０内で可動鉄心
２２が円滑に駆動されるようにしてなる。

ここで、コイル組立体の先端方向端面におい
て、外周固定鉄心１５を内周固定鉄心１４よりや
や突出させ、可動鉄心２２は吸引され最大にリフ
トされた時には外周固定鉄心１５のみに接触し、
内周固定鉄心１４との間に間隙Ｇが形成されるよ
うにしてなる。

上記ボデイ１３の中心部には、弁座２７が設け
られる。この弁座２７は噴射用通路２８によつて
噴孔２９に連通されるもので、噴射用通路２８の
室２０への開口部を形成する。そして、この弁座
２７には、前記弁体２３が対設し、スプリング２
４による押圧力によつて、常時は弁体２３が弁座
２７に接触し、噴射用通路２８を封ずるように作
用する。そして、コイル組立体の電磁コイル１６
に励磁電流が供給され、可動鉄心２２が吸引駆動
された時に弁体２３は弁座２７から離れ、噴射用
通路２８を開くようになる。この場合、弁体２３
は球面状に構成され、可動鉄心２２および弁体２
３部の傾きを許容するようにしてなる。

ハウジング１２の基端部には、デリバリパイプ
３０が結合されるもので、このパイプ３０の燃料
供給通路３１は、ハウジング１２の入口通路１７
に対して連通される。３２はフイルタである。ま
た、ハウジング１２には、空間２１に連通し、デ
リバリパイプ３０方向に延びる出口通路３３が形
成され、この出口通路３３はデリバリパイプ３０
の排出通路３４に連通する。このデリバリパイプ
３０の供給通路３１には、図示しない燃料ポンプ
から燃料が供給され、また排出通路３４からの排
出燃料は図では省略した圧力調整弁を介して燃料
タンクに戻される。ここで、燃料の圧力は圧力調
整弁により、大気圧に対して0.7〜１Kg／cm²の低
圧に調圧される。３５は電磁コイル１６に励磁電
流を供給する端子である。

すなわち、上記のように構成された燃料噴射弁
１１においては、0.7〜１Kg／cm²程度の低い圧力
に保たれた燃料が、入口通路１７から弁体２３の
通路２５を介して室２０に供給され、さらに切欠
き１５ｂ、環状の空間２１を通つて出口通路３３
へ流れ、エンジンの運転中は常時この噴射弁１１
の内部を循環する状態となる。そして、電磁コイ
ル１６が励磁され可動鉄心２２が吸引リフトされ
て弁体２３が弁座２７から離れると、室２０内の
燃料の一部が噴射用通路２８を介して噴孔２９に
導かれ、エンジンに噴射されるようになる。すな
わち、電磁コイル１６に対する通電時間の制御に
よつて、通常の燃料噴射弁と同様に、燃料の噴射
量をエンジン運転条件に見合つた量に制御するよ
うになる。

ここで、この燃料噴射弁１１は、エンジンの吸
気管３６に対して取り付けられるもので、エンジ
ンからの熱を受け易く、特に燃料圧が低圧の場合
には燃料の気化によるベーパが内部に発生し易
い。しかし、発生したベーパは燃料が内部に循環
することから、この燃料流によつて速やかに出口
通路３３から排出される。今、図のように、出口
通路３３が入口通路１７より高い位置になるよう
にすれば、比重差によつてベーパを出口通路３３
から排出することができる。したがつて、燃料圧
を低圧としても、ベーパロツクを生ずることは確
実に阻止できるものである。

また、可動鉄心２２は、円板状にして固定鉄心
１４，１５の端面部に全面で対面させるようにす
れば、電磁コイル１６に対して励磁電流を供給し
た時の吸引力を高めることができる。この場合、
外周固定鉄心１５を内周固定鉄心１４より突出さ
せ、外周固定鉄心１５に対して、上記電磁吸引時
に可動鉄心２２が当り、接触するようになり、内
周固定鉄心１４と可動鉄心２２との間に間隙Ｇが
存在するようになる。すなわち、可動鉄心２２は
コイル組立体の端面に全面で接触せず、したがつ
て残留磁気力を減少させる状態となり、可動鉄心
２２と固定鉄心１４，１５間の流体的な吸着力も
弱くなる。すなわち、コイル組立体小型にして
も、良好な弁体２３の開閉動作を制御することが
できるようになる。

尚、この固定鉄心１５と１４との間の段差Ｇ
は、0.05〜0.1mm程度とすれば、磁気回路特性上
適当なものとすることができる。

上記実施例では、外周の固定鉄心１５を内周固
定鉄心１４より突出するようにして段差Ｇを設け
たが、第２図に示すように内周固定鉄心１４を外
周固定鉄心１５より突出するようにしても、上記
同様の効果が得られる。第２図において、第１図
と同一構成部分は同一符号を付してその説明を省
略する。

また、このような燃料噴射弁１１においては、
可動鉄心２２と固定鉄心１４，１５の一方とが、
その動作時において直接的に繰り返し衝突動作が
行なわれ、この両者の磁気特性を著しく劣化させ
る。このため、第３図および第４図にそれぞれ示
すように、可動鉄心２２のコイル組立体との対向
面、およびこの可動鉄心２２と直接的に衝突接触
する外周固定鉄心１５あるいは内周固定鉄心１４
の端面に、耐摩耗材３７，３８，３９を付着す
る。

耐摩耗材３７〜３９の付着手段は、通常の溶射
によつて行なえばよいもので、耐摩耗材として
は、硬くて非磁性であるセラミツク、自溶合金，
あるいはタングステンカーバイト等が望ましい。

すなわち、可動鉄心２２と固定鉄心１５あるい
は１４の最大のリフト時における接触部に、薄層
にして耐摩耗材３７〜３９を溶射によつてはがれ
にくく、且つ強固に付着させることができ、可動
鉄心２２と固定鉄心１５あるいは１４の磁性体同
士の直接的な繰り返し衝突を阻止することがで
き、作動耐久によるリフト量の変化、磁気特性の
劣化を効果的に防止し、耐久性に富む正常な燃料
噴射を実現することができる。

尚、上記実施例では噴射弁の内部で燃料が循環
するタイプのものを示したが、この発明はこれに
限定されるものではなく、例えば入口通路１７か
ら室２０へ燃料を流入させるだけの、すなわち、
出口通路３３を持たないタイプの燃料噴射弁にも
同様に適用することができ、また通常の２〜３
Kg／cm²に燃料圧を保つものにも同様に適用可能で
ある。

以上のようにこの発明によれば、弁体と一体に
される可動鉄心は、電磁コイルに対する励磁電流
供給時に固定鉄心の外周あるいは内周の一方の突
出する端面にのみ接触する状態となり、他の非接
触部に間隙を有する状態となる。したがつて、可
動鉄心が固定鉄心の全端面に接触する場合に比較
して、消磁特性が非常に良好となり、開弁動作が
迅速に行なわれ、動作性能が向上する。また、こ
の接触面積の減少により、接触時の流体的な吸着
力を弱くする利点も発揮されるものであり、さら
にこの接触部に耐摩耗性材を付することによつ
て、磁性体同士の衝突を避け、磁気特性の劣化を
効果的に防止し、耐久性に優れたものとすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る燃料噴射弁
を示す断面図、第２図乃至第４図はそれぞれこの
発明の他の実施例を示す要部の断面図である。 １１……燃料噴射弁、１２……ハウジング、１
３……ボデイ、１４，１５……固定鉄心、１６…
…電磁コイル、１７……入口通路、２０……室、
２１……空間、２２……可動鉄心、２３……弁
体、２７……弁座、３３……出口通路、３６……
吸気管、３７〜３９……耐摩耗性材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 端面が外周と内周との２つの層に分離して形
   成される固定鉄心、およびこの固定鉄心の外周と
   内周との間で巻装される電磁コイルを有するコイ
   ル組立て体と、 このコイル組立て体の一側端面に形成された燃
   料の流入供給される室と、 この室内で前記固定鉄心の外周および内周の端
   面に対向して移動可能に配置され、前記固定鉄心
   と共に磁気回路を形成する可動鉄心と、 この可動鉄心に連結され、噴射用通路の弁座を
   開閉する弁体とを備え、 前記電磁コイルへの通電によつて、前記可動鉄
   心が前記固定鉄心に吸引されて当接し、前記噴射
   用通路から燃料を噴射するようにした電磁式燃料
   噴射弁において、 前記固定鉄心の内周および外周の一方の端面
   を、他方の端面より突出させ、この固定鉄心の内
   外周端面に段差が形成されるようにし、この可動
   鉄心の内周あるいは外周の一方のみが前記可動鉄
   心と接触されるようにしたことを特徴とする電磁
   式燃料噴射弁。 ２ 前記固定鉄心と可動鉄心の少なくとも対向接
   触する面に、硬質の耐磨耗性材を付した特許請求
   の範囲第１項記載の燃料噴射弁。