JPS5884282A - 電磁操作弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は弁ケーシングと板状可動子とを有する電磁操作
弁、特に内燃機関の燃料噴射装置のための燃料噴射弁で
あって、強磁性材料から成る鉄心の上にそう着された磁
気コイルが前記弁ケーシング内に配置されており、また
前記板状可動子が弁座と協働すべき可動の弁部材に作用
するようになっている形式のものに関する。

外鉄形鉄心と協働する板状可動子を有する電磁操作弁は
既に公知〒ある。しかしこの構造は大きな組立て経費を
必要とし、それは大量生産におけるハイ・コスト化の要
因となる。

本発明の出発点となった上記の先行技術に対して、板状
可動子の、鉄心に面した側の外側部分に作用範囲が設け
られており、該作用範囲が強磁性の弁ケーシングの端面
の上に部分的に張り出していることを特徴とする９本発
明による電磁操作弁の有する利点は、組立て経費が減少
されそして単純な弁構造によって、同じ機能性を維持し
ながらも大量生産におけるコスト・ダウンが達成されて
いること〒ある。

本発明の有利な実施態様は特許請求の範囲第２項乃至第
５項に記載したとおシ↑ある。特に磁気回路の案内が弁
ケーシングを介して行なわれ、該弁ケーシングの端面が
同時に板状可動子のだめのストッパとして働くようにす
ると有利１ある。

次に本発明の１実施例を図面について詳細に説明する。

第１図に示された燃料噴射装置は燃料噴射弁ｌを有して
いる。この燃料噴射弁１は電磁式に操作可能であり、か
つ電子的々制御装置２によって内燃機関の運転特性値１
例えば回転数３．吸込まれた空気量４、スロットルバル
ブ位置５、温度６、排ガス組成７等に関連して制御可能
であって、混合気−圧縮式一火花点火式一内燃機関の吸
気管１１にノズル８を介して特に低い圧力〒燃料を噴射
するために用いられる。

この燃料噴射装置においては燃料噴射弁１によって、内
燃機関のすべてのシリンダに対して同時に、スロットル
・々シブ１０の上流側又は下流側で吸気管１１内に燃料
を噴射することができる。図示された本発明の実施例に
おいては燃料噴射弁１はスロットル・々ルゾ１０の上流
側において保持体１３の案内孔１２内に支承されている
。この保持体１３は吸気管１１の内部にこの吸気管１１
に対して同軸的に配置されておシかつ少なくとも１つの
保持ウェブ１４によって吸気管１１に結合されている。

このためこの保持体１３の周囲を、吸込まれた空気が少
なくとも部分的に流れるようになっている。爪又はカバ
ー１６は燃料噴射弁１を保持体１３におけるその軸方向
の位置！固定している。燃料噴射弁ｌに燃料を供給する
ためには、電動式燃料フィー°ドＩンプ１７が燃料タン
ク１９から吸込み導管１８を介して燃料を燃料吐出導管
２０に吐出する。この燃料吐出導管２０はガス抜き室２
２に開口している。このガス抜き室２２は例えば吸気管
１１の肉厚部２３内に形成されている。この燃料吐出導
管２０は有利にはガース抜き室２２に向かって斜め上方
にガス抜き室２２に開口している。しかしながらこの燃
料吐出導管２０は水平に延ばされてガス抜き室２２に開
口していてもよい。このガス抜き室２２からは燃料噴射
弁１の縦軸線２４に対して傾けられかつ燃料噴射弁１に
向かって下方に延びる燃料供給通路２５が、保持体１３
内の周面溝２６に案内されている。

従ってこの燃料供給通路２５の周面溝２６に接する開口
部の位置はガス抜き室２２に接するその始端部よりも低
くなっている。周面溝２６からは燃料噴射弁ｌの壁の図
示されていない開口を介して燃料が燃料噴射弁１の内部
に達し、一部がノズル８を介して噴射される一方、噴射
されなかった燃料は燃料噴射弁１の内部を部分的に貫流
しかつ燃料噴射弁１の壁の図示されていない開口を通っ
て外方に向かって周面溝２７に流出される。この周面溝
２７は保持体１３内に形成されておりかつ周面溝２６に
対して遮断されている。

この周面溝２７からは燃料戻し通路２９が燃料噴射弁１
の縦軸線２４に対して傾けられかつ上方に向かって延び
ている。この燃料戻し通路２９はその最も高い箇所ｆ圧
力調整弁３１の調整室３０に開口している。本発明の実
施例においてはこの燃料戻し通路２９は燃料供給通路２
５に対して平行に延びておシかつこの燃料供給通路２５
と一緒に保持ウェブ１４内に形成されている。燃料戻し
通路２９が上向きに延びていることによって、燃料噴射
弁１内に場合によって生じ得る気泡の迅速な排出が保証
されている。ガス抜き室２２はガス抜きノズル３２を介
して燃料戻し通路２９の最も高い箇所に若しくは調整室
３０に接続されている。これによって気泡は燃料噴射弁
１から充分な間隔をおいたところで既に、送出された燃
料から分離されかつ排出される。ガス抜きノズル３２の
横断面は例えば圧力調整弁３１を介して燃料タンク１９
への戻し導管３３に戻される燃料量の約２％がこのガス
抜きノズル３２を流れるように設計されている。

第２図に断面で示された燃料噴射弁１は保持体１３の案
内孔１２内に燃料用シーブ３８の弾性的な支持体３５．
３６．３７によって半径方向で案内されており、該燃料
用シーブ３８は軸線方向に、燃料供給通路２５の開口部
と燃料戻し通路２９の開口部とをおおうように延びてい
る。支持体３５．３６によって周面溝２７が、そして支
持体３６．３７によって周面溝２６ｉ１軸線方向で制限
されている。この各支持体３５゜３６．３７は例□えば
・ゴム又はプラスチックなどの弾性材料から製造されて
いる。特に中央の支持体３６はリング状に形成されてお
シ、一方で燃料供給溝４１と燃料戻し溝４２との間で弁
ケーシング４０の周面に支持されまた他方で案内孔１２
に支持されており、それによって該支持体３６は燃料供
給溝４１と局面溝２６を有する燃料供給通路２５とを、
燃料戻し溝４２と周面溝２７を有する燃料戻し通路２９
とに対してシールせしめている。場合によって燃料内に
含有されている気泡を導出するために、この中央の支持
体３６０周面と案内孔１２の壁部との間には絞りを行な
うべきガス抜き通路４４が設けられておシ、この中央の
支持体３６の限定された縦長さに亘ってのみ延びるガス
抜き通路４４によって周面溝２６から周面溝２７への気
泡の掃出が可能となっている。またこのガス抜き通路は
案内孔１２の壁内Ｋ又は弁ケーシング４ｏの周面と中央
の支持体３６との間に形成されていてもよい。燃料供給
通路２５を介して流入した燃料はまず周面溝２６に達し
そしてシーブ範囲４５を介して、弁ケーシング４０に形
成された燃料供給溝４１内に流入する。この燃料は、や
はり弁ケＴシング４０に形成された燃料戻し溝４２から
シーブ範囲４６を介して周面溝２７内にそしてそこから
燃料戻し通路２９内に流入する。このシーブ範囲４５．
４６によって、燃料内に含まれていた汚物片がこし取ら
れる。上側の支持体３５の、弁ケーシング４０に面した
側には係止突起部４７が形成されており、該係止突起部
４７は、弁ケーシング４０上へ燃料用シーブ３８を被せ
嵌める際に該弁ケーシング４０の孫止溝４８内に係合し
、それＫよって燃料噴射弁１がその装着された燃料用シ
ーブ３８と共に保持体１３の案内孔１２内にそう人可能
となる。上側の支持体３δ上にはシールリンダ４９が軸
線方向で支持されておシ、該シールリング４９は弁ケー
シング４０と保持体１３との間に配置されそして他方側
ｆカ・々−１６によって位置固定されている。燃料噴射
弁１の軸線方向位置は更に、下側の支持体３７が案内孔
１２の段部５０に支持されていることによって規定され
ている。また別のシールリング５１が下側の支持体３７
の近くｆ燃料噴射弁１の外周面に配設されている。

弁ケーシング４０は鉢形に形成されそのケーシング底部
５３内に貫通孔５４を有しており、該貫通孔５４は外側
の端面５５から内孔５６ま！延びている。この内孔５６
からは少なくとも１つの燃料戻し孔５７が弁ケτシング
４０の壁部を通って燃料戻し溝４２へ案内され、かつや
はり少なくとも１つの燃料供給孔５８が燃料供給溝４１
へ案内されている。ケーシング底′ｓ５３と反対側の端
面６０に当接しているスペーサリンダ６１には案内ダイ
ヤフラム６２が接続している。この案内ダイヤフラム６
２は他方ｆノズル保持体６４のつば６３に係合しており
、該ノズル保持体６４は部分的に弁ケーシング４０を取
り囲みそしてその端部６５を以って燃料供給溝４１内に
たたみ接ぎされており、それによってスペーサリング６
１及び案内ダイヤフラム６２の位置固定のための軸線方
向緊締力が与えられている。弁ケーシング４０に対する
反゛対側でノズル保持体６４は同軸的な受容孔６６を形
成しており、該受容孔６６内にノズル８がそう人されそ
して例えば溶接又はろう接によって固定されている。ノ
ズル８は有利には円すい台形に形成された調整孔６７を
有し、該調整孔の底部６８には少なくとも１つの、燃料
調量のために働く燃料案内孔６９が開口している。底部
６８での燃料案内孔６９の開口は、調整孔６７へ接線方
向での燃料流入が行なわれるの〒はなく、その燃料噴流
が最初は壁部に接触することなく自由に燃料案内孔６９
から走出し、そしてその後に調整孔６７の壁に衝突し、
それによって該壁土に薄膜状に分配され更□にほぼ放物
線形状で開放端部７１に向って流れそして剥離されるよ
うに形成されている。燃料案内孔６９はノズル８内に形
成されたおう球形室７２がら出発して弁軸線に対しそ傾
斜して延びており、また該おう球形室７２の上流ではノ
ズル８内に湾曲された弁座７３が形成されており５該弁
座７３とゼール状に形成された弁部材７４とが協働する
ようになっている。むだ容積を可及的に少なくするため
には、弁座７３に弁部材７４が接触している時のおう球
形室７２の容積をできるだけ小さくしなければならない
。

弁座７３と反対側〒弁部材７４に板状可動子７５が１例
えばろう接又は溶接によって結合されている。宅の板状
可動子７５は打ち抜き又はプレス加工部材として形成さ
れ、そして例えばリング状の案内リング７６を有してお
り、該案内リング７６は隆起して形成されそして弁座７
３と反対側〒案内ダイヤフラム６２のリング状の案内範
囲７７に当接している。平形可動子７５内の通流量ロア
８と案内ダイヤフラム６２内の流過切欠き７９とによっ
て、燃料が板状可動子７５と案内ダイヤ７ラム６２との
囲りをスムーズに流れることが可能となっている。案内
ダイヤフラム６２の外周面は締込み範囲８１においてス
ペーサリング６１とつば６３との間にケーシング固定的
に締込まれておシ、該案内ダイヤフラム６２の有する中
央範囲８２は中央開口８３を取り囲んでおシ、この中央
開口８３を通って可動な弁部材７４が突入しそして半径
方向でセンタリングされてｈる。スペーサリング６１と
つば６３との間での案内ダイヤフラム６２のケーシング
固定的な締込みは、弁座７３への弁部材７４０当接時に
そのゼール状に形成された弁部材７４の中心点又は該中
心点のできるだけ近くを通って延びる平面内で行なわれ
る。案内ダイヤフラム６２の、板状可動子７５の案内リ
ング７６に作用している案内範囲７７によって、該板状
可動子７５は弁ケーシング４０の端面６０に対して可及
的に平行に案内されており、板状可動子７５の外側の作
用範囲８４が該端面６０より部分的に張り出している。

ケーシング底部５３の貫通孔５４内には管形状の鉄心８
５がそう人されており、該鉄心８５は一方フは板状可動
子７５の近くま１延びておりまた他方では管端部８６を
形成しつつ弁ケーシングから突出している。鉄心８５の
支承孔８７内にはスライダ８８が押し込め□られている
か反はねじ入れられており、該スライダ８８に支持され
た圧縮ばね８９は他方では弁部材７４に作用して該弁部
材７４を弁座７３の方向へ負荷する働きをしている。弁
ケーシング４ｏの内孔５６内には鉄心８５上に、磁気コ
イル９１を保持する絶縁的な保持体９２が配置されてい
る。燃料供給孔５８を介してほぼ保持体９２の高さで流
入する燃料は、磁気コイル９１及び保持体９２の外周面
と内孔５６との間に形成された流過室９３内に流入し、
そしてそこから絞り作用を受けずに、弁座７３と弁部材
７４とを取り囲む集合室９４に達する。板状可動子７５
と反対側で保持体９２はケーシング底部５３と共に流出
室９５を形成し、該流出室９５に前記流過室９３が第１
の絞り個所９６を介して接続している。

この第１の絞り個所９６は有利には、保持体９２の側壁
９７の周面と内孔５６の壁部との間の環状ギャップによ
って形成される。しかしこの第１の絞り個所９６は側壁
９７内か内孔５６の壁部から直接的に形成されてもよい
。この第１　（７）’絞り個所９６の配置によって、流
過室９３内に集められた気泡が直接的に流出室９５内に
移動可能であシ、それ以前に燃料流によって集合室９４
内に搬送されてしまうことはないという利点が生じる。

この流出室９５は燃料戻し孔５７に接続しておシ、それ
によって気泡は流出室９５から、戻り流れる燃料と共に
燃料戻し通路２９内に掃出せしめられる。

リング状の第２の絞り個所９８は板状可動子７５側のス
ライダ範囲９９の周面と鉄心８５の支承孔−８７の壁部
との間に形成されており、該絞シ個所９８は少なくとも
１つのラジアル孔１０１を介してやはり流出室９５に接
続されており。

それによって弁部材７４の近くに位置する気泡をやはり
燃料戻し通路２９に向って掃出せ〔め得るようになって
いる。

鉄心８５は有利には、該鉄心の板状可動子７５側の端面
１０２と平形可動子７５との間にまだ小さな空気ギャッ
プを形成する程度に弁ケーシング４ｏ内にそう人されて
おり、それによって磁凰コイル９１の励磁時に板状可動
子７５がその外側の作用範囲８４を以って弁ケーシング
底の端面６０に接触するに至り、また磁気コイル９１の
非励磁時には板状可動子７５が、端面６゜と作用範囲８
４との間にやはシ空気ギャップを形成せしめる位置を堆
るようになっている。これによって鉄心への板状可動子
の付着が回避され得る。この必要な空気ギャップを位置
決めした後で鉄心８５が有利にケーシング底部５３にろ
う接又は溶接される。磁気回路は外側）弁ケーシング４
０を介してまた内側ｆ鉄心８５を介して延び、そして板
状可動子７５を介して閉成される。鉄心８５と平形可動
子７５とが高価な強磁性材料から成るのに対し、弁ケー
シングは例えば快削鋼などの安価な材料から成っていて
もよい。板状可動子７５への力作用は磁気コイル９１の
励磁時にはその大部分が鉄心８５を介して行なわれる。

弁ケーシング４０の端面６０・を介しての板状可動子７
５への力作用を高めるためには、弁ケーシング４ｏをも
やはり強磁性材料で製造すればよい。

磁気コイル９１への給電は接触片１０３を介して行なわ
れ、該接触片１０３はプラスチック製の保持体９２内に
部分的に埋めこまれておりまた他方１はケーシング底部
５３内の接続孔１０４を介してケーシング、底部５３か
ら突出している。

この場合、保持体９２の有する保持付加部１０５が該接
触片１０３をそれぞれ部分的に取シ囲んでおりまた接続
孔１０４内に係合しており、そこで該保持付加部１０５
はリング状の熱聞かしめ部１０６によって付加部１０７
の所で、接続孔１０４内に軸線方向〒位置固定されてい
る。

またシールのために接続孔１０４内には該接触片１０３
を取り囲むようにシールリング１０８が配置されており
更に該シールリング１０８にブシュ１０９が接続してい
る。規格の差込み接続部を保持するために、弁ケーシン
グ４ｏ上に突出した接触片１０３のそれぞれに接触スリ
ーブ１１１が被せ嵌められて溶接又はろう接されている
。これによって接触片１０３の直径は小さく保たれ得、
従ってシールが容易に可能な小さめの接続孔１０４が形
成され得る。更に接触スリーブ１１１と管端部８６との
囲りには部分的にプラスチックの射出成形部１１２を設
け、しかも管端部８６の所には向かい合って２つの孔１
１３が当該のプラスチック射出成形部１１２内に形成さ
れており、この孔１１３を介して工具がそう人されそれ
によって管端部８６が半径方向フ圧搾され、その後で圧
縮ばね８９のばね力が所望の程度に緊縮される所まで、
スライダ８８が支承孔８７内にそう人される。これによ
って燃料噴射量が力学的に規定される。またプラスチッ
ク射出成形部１１２に突起部１１４を設けそれを例えば
接触スリーブ１１１と電子的な制御装置２との接続のた
めに働く電気プラグ（図示せず）を係合するために用い
ることも可能である。更にプラスチック射出成形部１１
２の上に。

ケーシング底部５３の端面５５に当接しそしてプラスチ
ック射出成形部１１２の係止突起部１１６によって係止
されているプラスチック円板１１５をかぶせ嵌めること
も可能！ある。このプラスチック円板は当該の燃料噴射
弁のタイプの表示に用いられ得、そのために種々の色の
プラスチック円板を使用したシ又は所定のデータを該プ
ラスチック円板の表面に記すようにしてもよい。

静的な貫流量を調節するためにノズル保持体も４に、弁
の軸線方向に塑性変形可能な変形範囲１１７が設けられ
ておシ、それによってノズル８は弁座７３と共に弁部材
７４の方向へある程度ずらし得るようになっている。

上述の本発明による噴射弁は小型でかつ安価であるとい
う利点を有する他にも、弁ケーシング４０を介しての磁
界の案内と板状可動子７５の外側の作用範囲８４とによ
って、板状可動子７５への二層の大きな作用力が得られ
ており有利である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の１実施例を示すもの１あって。 第１図は内燃機関の吸気管内の燃料噴射弁を備えた燃料
噴射装置を示す略示断面図、第２図は　′本発明による
燃料噴射弁の断面図である。 １・・・燃料噴射弁、２・・・制御装置、３・・・回転
数。 ４・・・空気量、５・・・スロットルノ々ルプ位置、６
・・・温度、７・・・排ガス組成、８・・・ノズル、１
０・・・スロットルノ々ルブ、１１・・・吸気管、１２
・・・案内孔、１３・・・保持体、１４・・・保持ウェ
ブ、１６・・・カッ々−１１７・・・燃料フィードポン
プ、１８・・・吸込み導管、１９・・・燃料タンク、２
０・・・燃料吐出導管、２２・・・ガス抜き室、２３・
・・肉厚部、２４・・・縦軸線、２５・・・燃料供給通
路、２６．２７・・・周面溝、２９・・・燃料戻し通路
、３０・・・調整室、３！・・・圧力調整弁、３２・・
・ガス抜きノズル、３３・・・戻し導管、３５．３６．
３７・・・支持体、３８・・・燃料用シーブ、４０・・
・弁ケーシング、４１・・・燃料供給溝、４２・・・燃
料戻し溝、４４・・・ガス抜き通路、′″−４５，４６
・・・シーブ範囲、４７・、１１６・・・係止突起部、
４８・・・係止溝、４９，５１，１０８・・・シーＡ／
す７／、５０・・・段部、５３・・・ケーシング底部、
５４・・・貫通孔、５５，６０，１０２・・・端面、５
６・・・内孔、５７−・・燃料戻し孔、５８・・・燃料
供給孔、６１・・・スペーサリング、６２・・・案内ダ
イヤフラム、６３・・・つば、６４・・・ノズル保持体
、６５．７１・・・端部、６６・・・受容孔、６７・・
・調整孔、６８・・・底部、６９・・・燃料案内孔、７
２・・・おり球形室、７３・・・弁座、７４・・・弁部
材、７５・・・板状可動子、７６・・・案内リング、７
７・・・案内範°囲、７８・・・通流開口、７９−・・
流過切欠き、８１・・・締込み範囲、８２・・・中央範
囲、８３・・・中央開口、８４・・・作用範囲、８５・
・・鉄心、８６・・・管端部、８７・・・支承孔、８８
・・・スライダ、８９・・・圧縮ばね、９１・・・磁気
コイル、９２−・・保持体、９３・・・流過室、９４−
・・−含窒、９５・・・流出室、９６゜９８・・・絞り
個所、９７・・・側壁、９９・・・スライダ範囲、１０
１−・・ラジアル孔、１０３−・・接触片。 １０４・・・接続孔、１０５・・・保持付加部、１０６
・・・熱開かしめ部、１０７・・・付加部、１０９・・
・ブシュ、１１１・・・接触スリーブ、１１２・・・プ
ラスチック射出成形部、４１３・・・孔、１１４・・・
突起部。 １１５・・・プラスチック円板、１１７・・・変形範囲
。 第１頁の続き ０発　明　者　ルードルフ・ザウアー ドイツ連邦共和国ベニンゲン・ オツトー−ハーンーシュトラー セ６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、弁ケーシングと板状可動子とを有する電磁−操作弁
   １あって、強磁性材料から成る鉄心の上にそう着された
   磁気コイルが前記弁ケーシング内に配置されており、ま
   た前記板状可動子が弁座と協働すべき可動の弁部材に作
   用するようになっている形式のものにおいて、板状可動
   子（７５）の、鉄心（８５）に面した側の外側部分に作
   用範囲（８４）が設けられており、該作用範囲（８４）
   が強磁性の弁ケーシング（４０）の端面（６０）の上に
   部分的に張り出していることを特徴とする、電磁操作弁
   。・ ２、磁気コイル（９１）の非励磁状態において弁ケーシ
   ング（４０）の端面（６０）と板状可動子（７５）との
   間に空気ギャップが形成され、磁気コイル（９１）の励
   磁状態において板状可動子（７５）の外側の作用範囲（
   ８４）が弁ケデシング（４０）の端面（６０）に接触す
   る、特許請求の範囲第１項記載の電磁操作弁。 ３、磁気コイル（９１）の励磁状態において鉄心（８５
   ）の端面（１０２）と板状可動子（７５）と・の間に空
   気ギャップが維持される。特許請求の範囲第２項記載の
   電磁操作弁。 先　板状可動子（７５）が、外周面をケーシング固定的
   に締込まれた案内ダイヤスラム（６２）によって、弁ケ
   ーシング（４０）の端面（６０）と鉄心（８５）の端面
   （１０２）とに対して平行に案内されている、特許請求
   の範囲第１項記載の電磁操作弁。 ５、案内ダイヤフラム（６２）が板状可動子（７５）と
   弁座（７４）とを半径方向で案内している。 特許請求の範囲第１項記載の電磁操作弁。