JPH10311265A - 超磁歪式燃料噴射弁 - Google Patents
超磁歪式燃料噴射弁Info
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- JPH10311265A JPH10311265A JP12118297A JP12118297A JPH10311265A JP H10311265 A JPH10311265 A JP H10311265A JP 12118297 A JP12118297 A JP 12118297A JP 12118297 A JP12118297 A JP 12118297A JP H10311265 A JPH10311265 A JP H10311265A
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- solenoid coil
- magnetostrictive material
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料噴射量が正規の燃料噴射量からずれるの
を阻止する。 【解決手段】 ハウジング内に、互いに隣接しつつ同軸
配置されたソレノイドコイルおよび永久磁石１０とを配
置し、ソレノイドコイルの内部空間内に、印加される磁
界の大きさに応じて軸線方向に伸長する超磁歪ロッドを
配置する。ソレノイドコイルを制御してソレノイドコイ
ルおよび永久磁石により超磁歪ロッドに印加される磁界
の大きさを制御することにより超磁歪ロッドの軸線方向
長さを制御し、それによって超磁歪ロッドの一端に連結
された弁体による開閉弁動作を制御する。永久磁石１０
を周方向に互いに離間して配置された複数の磁石片１０
ａから形成し、互いに隣接する一対の磁石片１０ａ間
に、軸線方向に永久磁石１０の頂端から底端まで延びる
スリット１７を形成する。これらスリット１７はソレノ
イドコイルの外周面およびハウジングの内周面と共に燃
料通路を画定する。
を阻止する。 【解決手段】 ハウジング内に、互いに隣接しつつ同軸
配置されたソレノイドコイルおよび永久磁石１０とを配
置し、ソレノイドコイルの内部空間内に、印加される磁
界の大きさに応じて軸線方向に伸長する超磁歪ロッドを
配置する。ソレノイドコイルを制御してソレノイドコイ
ルおよび永久磁石により超磁歪ロッドに印加される磁界
の大きさを制御することにより超磁歪ロッドの軸線方向
長さを制御し、それによって超磁歪ロッドの一端に連結
された弁体による開閉弁動作を制御する。永久磁石１０
を周方向に互いに離間して配置された複数の磁石片１０
ａから形成し、互いに隣接する一対の磁石片１０ａ間
に、軸線方向に永久磁石１０の頂端から底端まで延びる
スリット１７を形成する。これらスリット１７はソレノ
イドコイルの外周面およびハウジングの内周面と共に燃
料通路を画定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は超磁歪式燃料噴射弁
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】互いに隣接しつつ同軸配置されたソレノ
イドコイルおよび環状の永久磁石を具備し、印加される
磁界の大きさに応じて軸線方向に伸長または収縮する超
磁歪材をソレノイドコイルの内部空間内に配置し、ソレ
ノイドコイルを制御してソレノイドコイルおよび永久磁
石により超磁歪材に印加される磁界の大きさを制御する
ことにより超磁歪材の軸線方向長さを制御し、それによ
って超磁歪材の一端に連結された弁体による開閉弁動作
を制御するようにした超磁歪式燃料噴射弁が公知である
（特開平４−８１５６５号公報参照）。この超磁歪式燃
料噴射弁では、燃料噴射弁を閉弁すべきときにはソレノ
イドコイルが消勢される。その結果、永久磁石により形
成される磁界により超磁歪材が伸長されて弁体がケーシ
ング内に形成されたノズル孔を閉鎖し、斯くして燃料噴
射弁が閉弁される。これに対し、燃料噴射弁を開弁すべ
きときにはソレノイドコイルが付勢されて永久磁石によ
る磁界と逆向きの磁界が形成される。その結果、超磁歪
材に印加される磁界が弱められ、それにより超磁歪材が
収縮して弁体がノズル孔を開放し、斯くして燃料噴射弁
が開弁される。
イドコイルおよび環状の永久磁石を具備し、印加される
磁界の大きさに応じて軸線方向に伸長または収縮する超
磁歪材をソレノイドコイルの内部空間内に配置し、ソレ
ノイドコイルを制御してソレノイドコイルおよび永久磁
石により超磁歪材に印加される磁界の大きさを制御する
ことにより超磁歪材の軸線方向長さを制御し、それによ
って超磁歪材の一端に連結された弁体による開閉弁動作
を制御するようにした超磁歪式燃料噴射弁が公知である
（特開平４−８１５６５号公報参照）。この超磁歪式燃
料噴射弁では、燃料噴射弁を閉弁すべきときにはソレノ
イドコイルが消勢される。その結果、永久磁石により形
成される磁界により超磁歪材が伸長されて弁体がケーシ
ング内に形成されたノズル孔を閉鎖し、斯くして燃料噴
射弁が閉弁される。これに対し、燃料噴射弁を開弁すべ
きときにはソレノイドコイルが付勢されて永久磁石によ
る磁界と逆向きの磁界が形成される。その結果、超磁歪
材に印加される磁界が弱められ、それにより超磁歪材が
収縮して弁体がノズル孔を開放し、斯くして燃料噴射弁
が開弁される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、作動時にソ
レノイドコイル内に発生するジュール熱により超磁歪材
が加熱され、或いは超磁歪材内に発生する渦電流による
熱により超磁歪材が加熱されると超磁歪材がケーシング
に対し大きく熱膨張することになる。その結果、弁体の
変位量が正規の変位量からずれることになり、すなわち
実際の燃料噴射量が正規の燃料噴射量からずれるという
問題点がある。上述の燃料噴射弁では超磁歪材に付与す
る予圧を調節するための予圧調節機構が設けられてお
り、したがってこの予圧調節機構により上述した超磁歪
材の大きな熱膨張を吸収することができるが、燃料噴射
弁の構造が複雑になると共にコストが増大する。
レノイドコイル内に発生するジュール熱により超磁歪材
が加熱され、或いは超磁歪材内に発生する渦電流による
熱により超磁歪材が加熱されると超磁歪材がケーシング
に対し大きく熱膨張することになる。その結果、弁体の
変位量が正規の変位量からずれることになり、すなわち
実際の燃料噴射量が正規の燃料噴射量からずれるという
問題点がある。上述の燃料噴射弁では超磁歪材に付与す
る予圧を調節するための予圧調節機構が設けられてお
り、したがってこの予圧調節機構により上述した超磁歪
材の大きな熱膨張を吸収することができるが、燃料噴射
弁の構造が複雑になると共にコストが増大する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に１番目の発明によれば、互いに隣接しつつ同軸配置さ
れたソレノイドコイルおよび環状の永久磁石を具備し、
印加される磁界の大きさに応じて軸線方向に伸長または
収縮する超磁歪材をソレノイドコイルの内部空間内に配
置し、ソレノイドコイルを制御してソレノイドコイルお
よび永久磁石により超磁歪材に印加される磁界の大きさ
を制御することにより超磁歪材の軸線方向長さを制御
し、それによって超磁歪材の一端に連結された弁体によ
る開閉弁動作を制御するようにした超磁歪式燃料噴射弁
において、永久磁石内に軸線方向に延びるスリットを形
成してこのスリット内に燃料通路を形成している。すな
わち１番目の発明では、ソレノイドコイルに隣接して燃
料流路が形成されるのでこの燃料通路内を流通する燃料
によりソレノイドコイルが冷却され、したがって超磁歪
材の熱膨張が抑制される。
に１番目の発明によれば、互いに隣接しつつ同軸配置さ
れたソレノイドコイルおよび環状の永久磁石を具備し、
印加される磁界の大きさに応じて軸線方向に伸長または
収縮する超磁歪材をソレノイドコイルの内部空間内に配
置し、ソレノイドコイルを制御してソレノイドコイルお
よび永久磁石により超磁歪材に印加される磁界の大きさ
を制御することにより超磁歪材の軸線方向長さを制御
し、それによって超磁歪材の一端に連結された弁体によ
る開閉弁動作を制御するようにした超磁歪式燃料噴射弁
において、永久磁石内に軸線方向に延びるスリットを形
成してこのスリット内に燃料通路を形成している。すな
わち１番目の発明では、ソレノイドコイルに隣接して燃
料流路が形成されるのでこの燃料通路内を流通する燃料
によりソレノイドコイルが冷却され、したがって超磁歪
材の熱膨張が抑制される。
【０００５】また、上記課題を解決するために２番目の
発明によれば、環状の電磁コイルを具備し、印加される
磁界の大きさに応じて軸線方向に伸長または収縮する超
磁歪材を電磁コイルの内部空間内に配置し、電磁コイル
を制御して電磁コイルにより超磁歪材に印加される磁界
の大きさを制御することにより超磁歪材の軸線方向長さ
を制御し、それによって超磁歪材の一端に連結された弁
体による開閉弁動作を制御するようにした超磁歪式燃料
噴射弁において、電磁コイルが軸線方向に延びる一対の
集電部と、これら集電部の一方から他方まで周方向に延
びる導電部とを具備し、これら一対の集電部を周方向に
間隙を隔てて配置してこの間隙内に燃料通路を形成して
いる。すなわち２番目の発明でも、電磁コイルに隣接し
て燃料流路が形成されるのでこの燃料通路内を流通する
燃料により電磁コイルが冷却され、したがって超磁歪材
の熱膨張が抑制される。
発明によれば、環状の電磁コイルを具備し、印加される
磁界の大きさに応じて軸線方向に伸長または収縮する超
磁歪材を電磁コイルの内部空間内に配置し、電磁コイル
を制御して電磁コイルにより超磁歪材に印加される磁界
の大きさを制御することにより超磁歪材の軸線方向長さ
を制御し、それによって超磁歪材の一端に連結された弁
体による開閉弁動作を制御するようにした超磁歪式燃料
噴射弁において、電磁コイルが軸線方向に延びる一対の
集電部と、これら集電部の一方から他方まで周方向に延
びる導電部とを具備し、これら一対の集電部を周方向に
間隙を隔てて配置してこの間隙内に燃料通路を形成して
いる。すなわち２番目の発明でも、電磁コイルに隣接し
て燃料流路が形成されるのでこの燃料通路内を流通する
燃料により電磁コイルが冷却され、したがって超磁歪材
の熱膨張が抑制される。
【０００６】また、上記課題を解決するために３番目の
発明によれば、印加される磁界の大きさに応じて軸線方
向に伸長または収縮する超磁歪材を具備し、超磁歪材に
印加される磁界の大きさを制御することにより超磁歪材
の軸線方向長さを制御し、それによって超磁歪材の一端
に連結された弁体による開閉弁動作を制御するようにし
た超磁歪式燃料噴射弁において、超磁歪材を軸線方向に
延びる内部空間を備えた筒状体から形成し、この筒状体
の内部空間内に燃料通路を形成している。すなわち３番
目の発明では、超磁歪材の内部に燃料通路が形成される
のでこの燃料通路内を流通する燃料により超磁歪材が直
接的に冷却され、したがって超磁歪材の熱膨張が抑制さ
れる。
発明によれば、印加される磁界の大きさに応じて軸線方
向に伸長または収縮する超磁歪材を具備し、超磁歪材に
印加される磁界の大きさを制御することにより超磁歪材
の軸線方向長さを制御し、それによって超磁歪材の一端
に連結された弁体による開閉弁動作を制御するようにし
た超磁歪式燃料噴射弁において、超磁歪材を軸線方向に
延びる内部空間を備えた筒状体から形成し、この筒状体
の内部空間内に燃料通路を形成している。すなわち３番
目の発明では、超磁歪材の内部に燃料通路が形成される
のでこの燃料通路内を流通する燃料により超磁歪材が直
接的に冷却され、したがって超磁歪材の熱膨張が抑制さ
れる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、超磁歪式燃料
噴射弁１はハウジング２を具備する。このハウジング２
の頂端にはスペーサ３を介して燃料供給口４を備えた燃
料供給口ホルダ５が固定され、ハウジング２の底端には
スペーサ６を介して先端にノズル孔７を備えたノズル孔
ホルダ８が固定される。これらスペーサ３，６間のハウ
ジング２内には互いに隣接しつつ同軸配置されたソレノ
イドコイル９および環状の永久磁石１０がこれらスペー
サ３，６により保持される。これらソレノイドコイル９
および永久磁石１０は軸線方向の、しかしながら互いに
逆向きの磁界を形成する。ソレノイドコイル９の内部空
間内には超磁歪ロッド１１が摺動可能に配置される。こ
の超磁歪ロッド１１は例えばＴｂ（テルビウム）−Ｄｙ
（ジスプロシウム）−Ｆｅ（鉄）系超磁歪材のような正
超磁歪材から形成され、すなわち超磁歪ロッド１１に軸
線方向の磁界が印加されると超磁歪ロッド１１は軸線方
向に伸長し、印加される磁界が大きくなると伸長量が大
きくなる。この超磁歪ロッド１１の頂端はスペーサ３の
中央開口内に挿入されたフランジ１２に固定され、超磁
歪ロッド１１の底端はニードル１３の頂端に固定され
る。このニードル１３はノズル孔ホルダ８内に形成され
たニードル挿入孔８ａ内に変位可能に挿入される。な
お、本実施態様では超磁歪ロッド１１およびニードル１
３もソレノイドコイル９および永久磁石１０と同軸配置
される。
噴射弁１はハウジング２を具備する。このハウジング２
の頂端にはスペーサ３を介して燃料供給口４を備えた燃
料供給口ホルダ５が固定され、ハウジング２の底端には
スペーサ６を介して先端にノズル孔７を備えたノズル孔
ホルダ８が固定される。これらスペーサ３，６間のハウ
ジング２内には互いに隣接しつつ同軸配置されたソレノ
イドコイル９および環状の永久磁石１０がこれらスペー
サ３，６により保持される。これらソレノイドコイル９
および永久磁石１０は軸線方向の、しかしながら互いに
逆向きの磁界を形成する。ソレノイドコイル９の内部空
間内には超磁歪ロッド１１が摺動可能に配置される。こ
の超磁歪ロッド１１は例えばＴｂ（テルビウム）−Ｄｙ
（ジスプロシウム）−Ｆｅ（鉄）系超磁歪材のような正
超磁歪材から形成され、すなわち超磁歪ロッド１１に軸
線方向の磁界が印加されると超磁歪ロッド１１は軸線方
向に伸長し、印加される磁界が大きくなると伸長量が大
きくなる。この超磁歪ロッド１１の頂端はスペーサ３の
中央開口内に挿入されたフランジ１２に固定され、超磁
歪ロッド１１の底端はニードル１３の頂端に固定され
る。このニードル１３はノズル孔ホルダ８内に形成され
たニードル挿入孔８ａ内に変位可能に挿入される。な
お、本実施態様では超磁歪ロッド１１およびニードル１
３もソレノイドコイル９および永久磁石１０と同軸配置
される。
【０００８】また、スペーサ３の頂面と燃料供給口４間
には中央開口を備えたスプリングシート１４が配置さ
れ、このスプリングシート１４の底面とフランジ１２の
頂面間には圧縮バネ１５が挿入される。この圧縮バネ１
５はフランジ１２、超磁歪ロッド１１、およびニードル
１３をノズル孔７に向けて付勢する。なお、燃料噴射弁
１の閉弁時において、フランジ１２の底面とフランジ３
の頂面間にはわずかばかりの間隙１６が形成されてい
る。このようにするとニードル１３またはノズル孔７の
シール面が磨耗した場合でもこれらニードル１３および
ノズル孔７間の良好なシール性を維持することができ
る。
には中央開口を備えたスプリングシート１４が配置さ
れ、このスプリングシート１４の底面とフランジ１２の
頂面間には圧縮バネ１５が挿入される。この圧縮バネ１
５はフランジ１２、超磁歪ロッド１１、およびニードル
１３をノズル孔７に向けて付勢する。なお、燃料噴射弁
１の閉弁時において、フランジ１２の底面とフランジ３
の頂面間にはわずかばかりの間隙１６が形成されてい
る。このようにするとニードル１３またはノズル孔７の
シール面が磨耗した場合でもこれらニードル１３および
ノズル孔７間の良好なシール性を維持することができ
る。
【０００９】図２に示されるように、永久磁石１０は周
方向に互いに離間して配置された複数、例えば４つの磁
石片１０ａからなり、これら磁石片１０ａは全体として
環状をなしている。互いに隣接する一対の磁石片１０ａ
間には、軸線方向に永久磁石１０の頂端から底端まで延
びるスリット１７がそれぞれ形成されており、これらス
リット１７はソレノイドコイル９の外周面およびハウジ
ング２の内周面と共に燃料通路を画定する。また、図２
に示されるように、スペーサ３のスリット１７と対応す
る位置には切欠き１８が形成されており、スペーサ６に
も同様の切欠きが形成されている。スペーサ３の切欠き
１８は各スリット１７と燃料供給口４とを互いに連通
し、スペーサ６の切欠きは各スリット１７とニードル挿
入孔８ａ内とを互いに連通する。
方向に互いに離間して配置された複数、例えば４つの磁
石片１０ａからなり、これら磁石片１０ａは全体として
環状をなしている。互いに隣接する一対の磁石片１０ａ
間には、軸線方向に永久磁石１０の頂端から底端まで延
びるスリット１７がそれぞれ形成されており、これらス
リット１７はソレノイドコイル９の外周面およびハウジ
ング２の内周面と共に燃料通路を画定する。また、図２
に示されるように、スペーサ３のスリット１７と対応す
る位置には切欠き１８が形成されており、スペーサ６に
も同様の切欠きが形成されている。スペーサ３の切欠き
１８は各スリット１７と燃料供給口４とを互いに連通
し、スペーサ６の切欠きは各スリット１７とニードル挿
入孔８ａ内とを互いに連通する。
【００１０】次に図１の超磁歪式燃料噴射弁１の作動に
ついて説明する。燃料噴射を停止すべきときにはソレノ
イドコイル９が消勢される。このとき、超磁歪ロッド１
１に印加される磁界は永久磁石１０により形成される磁
界のみである。図１の燃料噴射弁において、永久磁石１
０により形成される磁界の大きさは超磁歪ロッド１１の
伸長量が概ね飽和するように予め定められている。した
がって、ソレノイドコイル９が消勢されると超磁歪ロッ
ド１１が軸線方向に大きく伸長し、それによりニードル
１３が下降せしめられてノズル孔７を閉鎖し、斯くして
燃料噴射が停止される。
ついて説明する。燃料噴射を停止すべきときにはソレノ
イドコイル９が消勢される。このとき、超磁歪ロッド１
１に印加される磁界は永久磁石１０により形成される磁
界のみである。図１の燃料噴射弁において、永久磁石１
０により形成される磁界の大きさは超磁歪ロッド１１の
伸長量が概ね飽和するように予め定められている。した
がって、ソレノイドコイル９が消勢されると超磁歪ロッ
ド１１が軸線方向に大きく伸長し、それによりニードル
１３が下降せしめられてノズル孔７を閉鎖し、斯くして
燃料噴射が停止される。
【００１１】一方、燃料噴射を行うべきときにはソレノ
イドコイル９が付勢される。このとき、超磁歪ロッド１
１に印加される磁界は永久磁石１０により形成される磁
界と、ソレノイドコイル９により形成される磁界との合
成磁界である。図１の燃料噴射弁において、ソレノイド
コイル９により形成される磁界の向きは永久磁石１０の
磁界の向きと逆向きであり、その大きさは超磁歪ロッド
１１に印加される合成磁界が概ね零となるように、すな
わち超磁歪ロッド１１の伸長量が概ね零となるように予
め定められている。したがって、ソレノイドコイル９が
付勢されると超磁歪ロッド１１が軸線方向に収縮する。
この場合、まずフランジ１２が下降せしめられ、それに
よりフランジ１２の底面がスペーサ３の頂面に当接する
と、すなわち隙間１６がなくなると次いでフランジ１２
がスペーサ３に当接しつつニードル１３が上昇せしめら
れてノズル孔７を開放し、斯くして燃料噴射が行われ
る。
イドコイル９が付勢される。このとき、超磁歪ロッド１
１に印加される磁界は永久磁石１０により形成される磁
界と、ソレノイドコイル９により形成される磁界との合
成磁界である。図１の燃料噴射弁において、ソレノイド
コイル９により形成される磁界の向きは永久磁石１０の
磁界の向きと逆向きであり、その大きさは超磁歪ロッド
１１に印加される合成磁界が概ね零となるように、すな
わち超磁歪ロッド１１の伸長量が概ね零となるように予
め定められている。したがって、ソレノイドコイル９が
付勢されると超磁歪ロッド１１が軸線方向に収縮する。
この場合、まずフランジ１２が下降せしめられ、それに
よりフランジ１２の底面がスペーサ３の頂面に当接する
と、すなわち隙間１６がなくなると次いでフランジ１２
がスペーサ３に当接しつつニードル１３が上昇せしめら
れてノズル孔７を開放し、斯くして燃料噴射が行われ
る。
【００１２】この場合、ガソリンのような燃料は図示し
ない燃料分配管から燃料供給口４内に流入し、次いでス
プリングシート１４の中央開口、スペーサ３の切欠き１
８、永久磁石１０のスロット１７、スペーサ６の切欠き
を順次流通した後にニードル挿入孔８ａ内に流入し、斯
くしてノズル孔７から噴射される。このようにスロット
１７内を燃料が流通し、スロット１７は上述したように
ソレノイドコイル９の外周面により画定されているので
スロット１７内を流通する燃料によりソレノイドコイル
９を良好に冷却することができる。その結果、超磁歪材
ロッド１１がソレノイドコイル９により加熱されてハウ
ジング２またはノズルホルダ８に対し大きく熱膨張する
のが阻止される。したがって、燃料噴射弁１の構造を複
雑にすることなくニードル１３のリフト量が正規のリフ
ト量からずれるのを阻止することができ、斯くして実際
の燃料噴射量が正規の燃料噴射量からずれるのを阻止す
ることができる。
ない燃料分配管から燃料供給口４内に流入し、次いでス
プリングシート１４の中央開口、スペーサ３の切欠き１
８、永久磁石１０のスロット１７、スペーサ６の切欠き
を順次流通した後にニードル挿入孔８ａ内に流入し、斯
くしてノズル孔７から噴射される。このようにスロット
１７内を燃料が流通し、スロット１７は上述したように
ソレノイドコイル９の外周面により画定されているので
スロット１７内を流通する燃料によりソレノイドコイル
９を良好に冷却することができる。その結果、超磁歪材
ロッド１１がソレノイドコイル９により加熱されてハウ
ジング２またはノズルホルダ８に対し大きく熱膨張する
のが阻止される。したがって、燃料噴射弁１の構造を複
雑にすることなくニードル１３のリフト量が正規のリフ
ト量からずれるのを阻止することができ、斯くして実際
の燃料噴射量が正規の燃料噴射量からずれるのを阻止す
ることができる。
【００１３】図３（Ａ）および（Ｂ）に図１の永久磁石
１０の別の実施態様を示す。図３（Ａ）に示す態様にお
いて永久磁石１０は単一の部材から形成されており、こ
の永久磁石１０には軸線方向に延びる単一のスリット１
７が形成されている。このようにすると部品点数を低減
することができ、燃料噴射弁１の組み立てが容易にな
る。一方、図３（Ｂ）に示す態様において永久磁石１０
は筒状をなす単一の部材から形成されており、永久磁石
１０の内周面には軸線方向に延びる複数、例えば４つの
溝１９が形成されている。これら溝１９はソレノイドコ
イル９の外周面と共に燃料通路を画定する。
１０の別の実施態様を示す。図３（Ａ）に示す態様にお
いて永久磁石１０は単一の部材から形成されており、こ
の永久磁石１０には軸線方向に延びる単一のスリット１
７が形成されている。このようにすると部品点数を低減
することができ、燃料噴射弁１の組み立てが容易にな
る。一方、図３（Ｂ）に示す態様において永久磁石１０
は筒状をなす単一の部材から形成されており、永久磁石
１０の内周面には軸線方向に延びる複数、例えば４つの
溝１９が形成されている。これら溝１９はソレノイドコ
イル９の外周面と共に燃料通路を画定する。
【００１４】図４に別の実施態様を示す。本実施態様で
は図１に示す燃料噴射弁１においてソレノイドコイル９
の代わりに電磁コイルが用いられる。この電磁コイルは
互いに積層された複数の導電体２０を具備する。各導電
体２０は図４（Ａ）に示されるように、軸線方向に延び
る一対の集電部２１と、軸線方向に互いに離間しつつ集
電部２１の一方から他方まで延びる複数の導電部２２と
を具備する。導電体２０はまず、例えばエッチングや精
密打ち抜きにより成形され、次いで集電部２１の底端に
設けられた電極２３を除いて電気絶縁材により被覆され
る。次いで、導電体２０は軸線周りに湾曲せしめられ、
斯くして図４（Ｂ）に示されるように全体として環状を
なす。このとき、一対の集電部２１は周方向に互いに離
間されており、すなわちこれら集電部２１間には導電体
２０の頂端から底端まで軸線方向に延びる間隙２４が形
成される。次いで、間隙２４を互いに整列させつつ導電
体２０を積層し、斯くして電磁コイルが形成される。こ
のようにして形成された電磁コイルの間隙２４は超磁歪
ロッド１１の外周面および永久磁石１０の内周面と共に
燃料通路を画定する。なお、間隙２４の頂端はスペーサ
３の切欠きを介して燃料供給口４に連通されており、間
隙２４の底端はスペーサ６の切欠きを介してニードル挿
入孔８ａ内に連通されている。
は図１に示す燃料噴射弁１においてソレノイドコイル９
の代わりに電磁コイルが用いられる。この電磁コイルは
互いに積層された複数の導電体２０を具備する。各導電
体２０は図４（Ａ）に示されるように、軸線方向に延び
る一対の集電部２１と、軸線方向に互いに離間しつつ集
電部２１の一方から他方まで延びる複数の導電部２２と
を具備する。導電体２０はまず、例えばエッチングや精
密打ち抜きにより成形され、次いで集電部２１の底端に
設けられた電極２３を除いて電気絶縁材により被覆され
る。次いで、導電体２０は軸線周りに湾曲せしめられ、
斯くして図４（Ｂ）に示されるように全体として環状を
なす。このとき、一対の集電部２１は周方向に互いに離
間されており、すなわちこれら集電部２１間には導電体
２０の頂端から底端まで軸線方向に延びる間隙２４が形
成される。次いで、間隙２４を互いに整列させつつ導電
体２０を積層し、斯くして電磁コイルが形成される。こ
のようにして形成された電磁コイルの間隙２４は超磁歪
ロッド１１の外周面および永久磁石１０の内周面と共に
燃料通路を画定する。なお、間隙２４の頂端はスペーサ
３の切欠きを介して燃料供給口４に連通されており、間
隙２４の底端はスペーサ６の切欠きを介してニードル挿
入孔８ａ内に連通されている。
【００１５】本実施態様では、間隙２４内を流通する燃
料により電磁コイルが冷却され、しかも超磁歪ロッド１
１が直接的に冷却される。その結果、超磁歪ロッド１１
の熱膨張を抑制することができ、したがって実際の燃料
噴射量が正規の燃料噴射量からずれるのを阻止すること
ができる。なお、これまで述べてきた実施態様ではソレ
ノイドコイル９または電磁コイルを永久磁石１０の内側
に配置しているが、コイルを永久磁石１０の外側に配置
することもできる。しかしながら、コイルを永久磁石１
０の内側に配置してコイルが超磁歪ロッド１１と隣接す
るようにするとコイルにより形成される磁界のほとんど
全てを超磁歪ロッド１１に印加することができる。
料により電磁コイルが冷却され、しかも超磁歪ロッド１
１が直接的に冷却される。その結果、超磁歪ロッド１１
の熱膨張を抑制することができ、したがって実際の燃料
噴射量が正規の燃料噴射量からずれるのを阻止すること
ができる。なお、これまで述べてきた実施態様ではソレ
ノイドコイル９または電磁コイルを永久磁石１０の内側
に配置しているが、コイルを永久磁石１０の外側に配置
することもできる。しかしながら、コイルを永久磁石１
０の内側に配置してコイルが超磁歪ロッド１１と隣接す
るようにするとコイルにより形成される磁界のほとんど
全てを超磁歪ロッド１１に印加することができる。
【００１６】図５にさらに別の実施態様を示す。この実
施態様において図１に示す実施態様と同様の構成要素は
同一の番号で示している。図５を参照すると、ハウジン
グ２内にはソレノイドコイル９が配置され、ソレノイド
コイル９の内部空間内には超磁歪ロッド１１が摺動可能
に配置される。この超磁歪ロッド１１は軸線方向に延び
る内部空間２５を備えた筒状体から形成されており、こ
の内部空間２５の底端はハウジング２内に形成された連
通孔２６を介してニードル挿入孔８ａに連通される。な
お、本実施態様においてノズルホルダ８はハウジング２
と一体的に形成されており、また永久磁石は設けられな
い。
施態様において図１に示す実施態様と同様の構成要素は
同一の番号で示している。図５を参照すると、ハウジン
グ２内にはソレノイドコイル９が配置され、ソレノイド
コイル９の内部空間内には超磁歪ロッド１１が摺動可能
に配置される。この超磁歪ロッド１１は軸線方向に延び
る内部空間２５を備えた筒状体から形成されており、こ
の内部空間２５の底端はハウジング２内に形成された連
通孔２６を介してニードル挿入孔８ａに連通される。な
お、本実施態様においてノズルホルダ８はハウジング２
と一体的に形成されており、また永久磁石は設けられな
い。
【００１７】超磁歪ロッド１１の底端はハウジング２内
壁面に支持されており、一方超磁歪ロッド１１の頂端に
は係止部材２７が取り付けられる。この係止部材２７に
は半径方向に延びる複数の切欠き２８が設けられてお
り、これら切欠き２８により燃料供給口４と超磁歪ロッ
ド１１の内部空間２５とが互いに連通される。また、ニ
ードル１３の頂面には金属線２９が接続されており、こ
の金属線２９は連通孔２６および内部空間２５内を延び
て係止部材２７に係止せしめられた抜け止め３０に接続
される。その結果、超磁歪ロッド１１とニードル１３と
が互いに連結される。さらに、ニードル１３の頂面と連
通孔２６周りのニードル挿入孔８ａ間には圧縮バネ３１
が配置される。この圧縮バネ３１はニードル１３をノズ
ル孔７に向けて付勢する。
壁面に支持されており、一方超磁歪ロッド１１の頂端に
は係止部材２７が取り付けられる。この係止部材２７に
は半径方向に延びる複数の切欠き２８が設けられてお
り、これら切欠き２８により燃料供給口４と超磁歪ロッ
ド１１の内部空間２５とが互いに連通される。また、ニ
ードル１３の頂面には金属線２９が接続されており、こ
の金属線２９は連通孔２６および内部空間２５内を延び
て係止部材２７に係止せしめられた抜け止め３０に接続
される。その結果、超磁歪ロッド１１とニードル１３と
が互いに連結される。さらに、ニードル１３の頂面と連
通孔２６周りのニードル挿入孔８ａ間には圧縮バネ３１
が配置される。この圧縮バネ３１はニードル１３をノズ
ル孔７に向けて付勢する。
【００１８】次に図５の超磁歪式燃料噴射弁１の作動に
ついて説明する。燃料噴射を停止すべきときにはソレノ
イドコイル９が消勢される。したがって、超磁歪ロッド
１１は伸長しない。このとき、ニードル１３は圧縮バネ
３１によりノズル孔７に向けて付勢されており、その結
果、ニードル１３が下降せしめられてノズル孔７を閉鎖
し、斯くして燃料噴射が停止される。なお、このとき金
属線２９はわずかにたるんでいる。
ついて説明する。燃料噴射を停止すべきときにはソレノ
イドコイル９が消勢される。したがって、超磁歪ロッド
１１は伸長しない。このとき、ニードル１３は圧縮バネ
３１によりノズル孔７に向けて付勢されており、その結
果、ニードル１３が下降せしめられてノズル孔７を閉鎖
し、斯くして燃料噴射が停止される。なお、このとき金
属線２９はわずかにたるんでいる。
【００１９】一方、燃料噴射を行うべきときにはソレノ
イドコイル９が付勢される。その結果、ソレノイドコイ
ル９により形成される磁界が超磁歪ロッド１１に印加さ
れて超磁歪ロッド１１が軸線方向に伸長する。この場
合、まず金属線２９が緊張し、次いで金属線２９を介し
てニードル１３に作用する開弁力が圧縮バネ３１による
閉弁力よりも大きくなるとニードル１３が上昇せしめら
れてノズル孔７を開放し、斯くして燃料噴射が行われ
る。
イドコイル９が付勢される。その結果、ソレノイドコイ
ル９により形成される磁界が超磁歪ロッド１１に印加さ
れて超磁歪ロッド１１が軸線方向に伸長する。この場
合、まず金属線２９が緊張し、次いで金属線２９を介し
てニードル１３に作用する開弁力が圧縮バネ３１による
閉弁力よりも大きくなるとニードル１３が上昇せしめら
れてノズル孔７を開放し、斯くして燃料噴射が行われ
る。
【００２０】この場合、燃料は図示しない燃料分配管か
ら燃料供給口４内に流入し、次いで係合部材２７の切欠
き１８、超磁歪ロッド１１の内部空間２５、連通孔２６
を順次流通した後にニードル挿入孔８ａ内に流入し、斯
くしてノズル孔７から噴射される。このように本実施態
様では、内部空間２５内を流通する燃料により超磁歪ロ
ッド１１が直接的に冷却されるので超磁歪材ロッド１１
が大きく熱膨張するのが良好に阻止される。したがっ
て、燃料噴射弁１の構造を複雑にすることなくニードル
１３のリフト量が正規のリフト量からずれるのを良好に
阻止することができ、斯くして実際の燃料噴射量が正規
の燃料噴射量からずれるのを良好に阻止することができ
る。
ら燃料供給口４内に流入し、次いで係合部材２７の切欠
き１８、超磁歪ロッド１１の内部空間２５、連通孔２６
を順次流通した後にニードル挿入孔８ａ内に流入し、斯
くしてノズル孔７から噴射される。このように本実施態
様では、内部空間２５内を流通する燃料により超磁歪ロ
ッド１１が直接的に冷却されるので超磁歪材ロッド１１
が大きく熱膨張するのが良好に阻止される。したがっ
て、燃料噴射弁１の構造を複雑にすることなくニードル
１３のリフト量が正規のリフト量からずれるのを良好に
阻止することができ、斯くして実際の燃料噴射量が正規
の燃料噴射量からずれるのを良好に阻止することができ
る。
【００２１】なお、これまで述べてきた実施態様では、
スロット１７、間隙２４、または内部空間２５を燃料噴
射弁１の軸線に対し平行となるようにしている。しかし
ながら、これらスロット１７、間隙２４、または内部空
間２５を燃料噴射弁１の軸線に対し平行とならないよう
に、すなわち例えば螺旋状に形成することもできる。
スロット１７、間隙２４、または内部空間２５を燃料噴
射弁１の軸線に対し平行となるようにしている。しかし
ながら、これらスロット１７、間隙２４、または内部空
間２５を燃料噴射弁１の軸線に対し平行とならないよう
に、すなわち例えば螺旋状に形成することもできる。
【００２２】
【発明の効果】燃料通路内を流通する燃料によりコイル
または超磁歪材を冷却することができ、したがって燃料
噴射弁の構造を複雑にすることなく超磁歪材の熱膨張を
抑制することができるので燃料噴射量が正規の燃料噴射
量からずれるのを阻止することができる。
または超磁歪材を冷却することができ、したがって燃料
噴射弁の構造を複雑にすることなく超磁歪材の熱膨張を
抑制することができるので燃料噴射量が正規の燃料噴射
量からずれるのを阻止することができる。
【図１】超磁歪式燃料噴射弁の断面図である。
【図２】永久磁石およびスペーサの拡大斜視図である。
【図３】別の実施態様による永久磁石の拡大斜視図であ
る。
る。
【図４】さらに別の実施態様による電磁コイルを示す図
である。
である。
【図５】さらに別の実施態様による超磁歪式燃料噴射弁
の断面図である。
の断面図である。
１…超磁歪式燃料噴射弁 ７…ノズル孔 ９…ソレノイドコイル １０…永久磁石 １１…超磁歪ロッド １７…スリット ２１…集電部 ２２…導電部 ２４…間隙 ２５…内部空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 53/04 Ｆ０２Ｍ 53/04 Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】 互いに隣接しつつ同軸配置されたソレノ
イドコイルおよび環状の永久磁石を具備し、印加される
磁界の大きさに応じて軸線方向に伸長または収縮する超
磁歪材をソレノイドコイルの内部空間内に配置し、ソレ
ノイドコイルを制御してソレノイドコイルおよび永久磁
石により超磁歪材に印加される磁界の大きさを制御する
ことにより超磁歪材の軸線方向長さを制御し、それによ
って超磁歪材の一端に連結された弁体による開閉弁動作
を制御するようにした超磁歪式燃料噴射弁において、永
久磁石内に軸線方向に延びるスリットを形成して該スリ
ット内に燃料通路を形成した超磁歪式燃料噴射弁。 - 【請求項２】 環状の電磁コイルを具備し、印加される
磁界の大きさに応じて軸線方向に伸長または収縮する超
磁歪材を電磁コイルの内部空間内に配置し、電磁コイル
を制御して電磁コイルにより超磁歪材に印加される磁界
の大きさを制御することにより超磁歪材の軸線方向長さ
を制御し、それによって超磁歪材の一端に連結された弁
体による開閉弁動作を制御するようにした超磁歪式燃料
噴射弁において、電磁コイルが軸線方向に延びる一対の
集電部と、これら集電部の一方から他方まで周方向に延
びる導電部とを具備し、これら一対の集電部を周方向に
間隙を隔てて配置して該間隙内に燃料通路を形成した超
磁歪式燃料噴射弁。 - 【請求項３】 印加される磁界の大きさに応じて軸線方
向に伸長または収縮する超磁歪材を具備し、該超磁歪材
に印加される磁界の大きさを制御することにより超磁歪
材の軸線方向長さを制御し、それによって超磁歪材の一
端に連結された弁体による開閉弁動作を制御するように
した超磁歪式燃料噴射弁において、超磁歪材を軸線方向
に延びる内部空間を備えた筒状体から形成し、該筒状体
の内部空間内に燃料通路を形成した超磁歪式燃料噴射
弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12118297A JPH10311265A (ja) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | 超磁歪式燃料噴射弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12118297A JPH10311265A (ja) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | 超磁歪式燃料噴射弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10311265A true JPH10311265A (ja) | 1998-11-24 |
Family
ID=14804890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12118297A Pending JPH10311265A (ja) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | 超磁歪式燃料噴射弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10311265A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6901778B2 (en) * | 2001-06-27 | 2005-06-07 | Lg Electronics Inc. | Clutch apparatus for washing machine |
| GB2523594A (en) * | 2014-02-28 | 2015-09-02 | Delphi Automotive Systems Lux | Fuel injector |
| WO2015143107A1 (en) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | GM Global Technology Operations LLC | Electromagnetic actuator structure |
| JP2017008941A (ja) * | 2015-06-24 | 2017-01-12 | グレート プレインズ ディーゼル テクノロジーズ，エル．シー． | 磁歪アクチュエータおよび流体力学的カップラによる燃料噴射率の変調 |
| US9624883B2 (en) | 2014-03-20 | 2017-04-18 | GM Global Technology Operations LLC | Smart actuator for plug and play |
| US9664158B2 (en) | 2014-03-20 | 2017-05-30 | GM Global Technology Operations LLC | Actuator with integrated driver |
| US9726100B2 (en) | 2014-03-20 | 2017-08-08 | GM Global Technology Operations LLC | Actuator with deadbeat control |
| US9777660B2 (en) | 2014-03-20 | 2017-10-03 | GM Global Technology Operations LLC | Parameter estimation in an actuator |
| US9777686B2 (en) | 2014-03-20 | 2017-10-03 | GM Global Technology Operations LLC | Actuator motion control |
| CN107281636A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-10-24 | 福州金慧健康科技有限公司 | 一种皮肤美容装置、美容方法和自消毒方法 |
| US9863355B2 (en) | 2014-03-20 | 2018-01-09 | GM Global Technology Operations LLC | Magnetic force based actuator control |
| US9932947B2 (en) | 2014-03-20 | 2018-04-03 | GM Global Technology Operations LLC | Actuator with residual magnetic hysteresis reset |
| US10190526B2 (en) | 2014-03-20 | 2019-01-29 | GM Global Technology Operations LLC | Alternating current drive for actuators |
-
1997
- 1997-05-12 JP JP12118297A patent/JPH10311265A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US9726099B2 (en) | 2014-03-20 | 2017-08-08 | GM Global Technology Operations LLC | Actuator with feed forward control |
| US9777660B2 (en) | 2014-03-20 | 2017-10-03 | GM Global Technology Operations LLC | Parameter estimation in an actuator |
| US9624883B2 (en) | 2014-03-20 | 2017-04-18 | GM Global Technology Operations LLC | Smart actuator for plug and play |
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| US9664158B2 (en) | 2014-03-20 | 2017-05-30 | GM Global Technology Operations LLC | Actuator with integrated driver |
| US9726100B2 (en) | 2014-03-20 | 2017-08-08 | GM Global Technology Operations LLC | Actuator with deadbeat control |
| WO2015143107A1 (en) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | GM Global Technology Operations LLC | Electromagnetic actuator structure |
| US10655583B2 (en) | 2014-03-20 | 2020-05-19 | GM Global Technology Operations LLC | Optimum current drive for a actuator control |
| US9777686B2 (en) | 2014-03-20 | 2017-10-03 | GM Global Technology Operations LLC | Actuator motion control |
| US10480674B2 (en) | 2014-03-20 | 2019-11-19 | GM Global Technology Operations LLC | Electromagnetic actuator structure |
| US9863355B2 (en) | 2014-03-20 | 2018-01-09 | GM Global Technology Operations LLC | Magnetic force based actuator control |
| US9932947B2 (en) | 2014-03-20 | 2018-04-03 | GM Global Technology Operations LLC | Actuator with residual magnetic hysteresis reset |
| US10190526B2 (en) | 2014-03-20 | 2019-01-29 | GM Global Technology Operations LLC | Alternating current drive for actuators |
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| CN107281636A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-10-24 | 福州金慧健康科技有限公司 | 一种皮肤美容装置、美容方法和自消毒方法 |
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