JPS6044672A - 電磁弁 - 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】 産業上の利用分野： 本発明はコア、および固定弁座と共働する弁体な作動す
る軟磁性材料のアンカを有し、弁体の遮断部が弁開放の
ため外側へ運動しうる電磁弁とくに内燃機関の燃料噴射
装置のための燃料噴射弁に関する。

従来の技術および発明が解決しようとする問題点： 外側へ開く弁針が案内孔に支持され、弁ばねに抗して開
放方向へアンカによって作動される電磁弁はすでに公知
である。この場合弁針の運動摩擦により弁制御の際にヒ
ステリシス誤差が生ずるだけでなく、電磁石は弁針を作
動するため弁ばねの力に打勝つ高い制御力を必要とし、
そのため大きい構造に形成しなければならない。さらに
弁針は案内孔内でつねに片側が接するように弁ばねによ
って案内されるので、燃料噴射弁から不均一な燃料噴剋
流が流出し、それによって燃料処理および内燃機関の個
々のシリンダへの均一分配が不良になる。

問題点を解決するための手段および作用：この問題は特
許請求の範囲第１項記載の特徴によって解決されろ。

特許請求の範囲第１項記載の特徴を有する本発明による
電磁弁は公知弁に比し弁体の位置および制御力に不所望
に影響するばねを備えず、きわめて小さい運動摩擦をも
って弁体の半径方向心合せが行われ、したがってアンカ
質量が小さく、電磁石に小さい制御力しか必要とせず、
噴射した燃料の非常に良好な処理および弁の故障のない
長い運転時間が達成される利点を有する。

特許請求の範囲第２〜１０項記載の手段によって特許請
求の範囲第１項記載の弁をさらに有利に改善することが
できる。アンカおよび弁体の半径方向心合せを支援する
ため磁極およびアンカの互いに面する表面を互いに適合
する凹または凸の球面で形成するのが有利であり、それ
によって弁体はアンカが磁極に接する際垂直位置で安定
である。弁体が無接触に弁座体を貫通゛　し、遮断部が
弁座から離れた際流体によって心合せされるのがとくに
有利である。

さらにアンカおよび弁体の半径方向心合せのため弁座体
の円錐形孔と共働する傾斜ストップ面をアンカに形成す
るのがとくに有利である。

同様アンカに流路孔と密な嵌合で共働すする狭い案内部
を設け゛、これによってアンカおよび弁体を半径方向に
心合せするのはとくに有利である。

さらに弁座に対する弁体ストローりを調節するため、ア
ンカと弁体を軸方向に互いに動きうるように、または塑
性変形可能忙形成するのが有利である。

実施例： 次に本発明の実施例を図面により説明ずろ。

第１図に部分断面図で例示した燃料噴射弁は公知のよう
に図示されていない電磁石の電磁的励起によって作動し
、たとえば燃料をとくに低圧で、混合気を圧縮して点火
器で点火する内燃機関の吸気管へ噴射する燃料噴射装置
の一部として使用される。燃料噴射弁は非磁性材料たと
えば黄銅、オーステナイト鋼等からなりうる可動弁体２
を有し、この弁体は非磁性材料からなる弁座体５の弁座
４と共働する遮断部３を備える。弁座体５は弁室６へ挿
入される。弁座４の上流の弁座体５に流路孔８が設けら
れ、この孔を弁体２の結合部９が貫通する。弁体２の結
合部９は遮断部３と反対側でたとえば円板状の軟磁性材
料からなるアンカ１０と固定的に結合する。磁気回路は
コアとして役立つ磁極１１，１１ａおよびアンカ１０か
ら形成される。磁極１１．１１ａを介して励磁コイルに
よって励起される磁束が作用する。磁極１１と１１ａの
間に中心孔１２が設けられ、この孔を介して燃料は図示
されていない燃料供給源たとえば燃料供給ポンプから燃
料噴射弁の内部へ流れる。励ｂｎコイルが励起されてい
ない燃料供給の際、アンカ１０したがって弁体２はアン
カおよび弁体に作用する圧力流体の圧力のため磁極１１
．１１ａから離れるように動かされ、アンカ１０は磁極
１１．１１’ａと反対側のストップ面１３で弁座体５に
形成された突出するリングストッパ１４に接する。リン
グストッパ１４と結合部９０周縁の間にリング室１５が
形成され、この室は流路孔８と結合部９０間に形成され
たリング状のたとえば絞り、したがって計量に作用する
流路１６へ開口する。リング室１５へ少なくとも１つの
とくに軸方向に走る通路１７が開口し、この通路はアン
カ１０を貫通し、かつ燃料噴射弁の内部空間１９または
磁極１１とＩｌ＆の間の中心孔１２に通ずる。アンカ１
０および磁極１１．１１ａは互いにとくに適合する球面
で相対し、たとえば磁極１１．１１ａは２つの整４夕１
１．１１ａにわたって拡がる凹面２０、アンカ１０は磁
極１１，１１ａの凹面２０に適合する凸面２１を備える
。互いに適合する表面２０゜２１によってアンカ１０の
弁座４に対する半径方向心合せが磁力により達成される
。励磁コイルが励起されていない場合、アンカ１０およ
び弁体２は流れる燃料の圧力により磁極１１，１１ａか
も離れるように動かされるので、遮断部３は弁座４から
外側へ離れ、燃料は中心孔１２または内部空間１９から
通路１１を介してリング室１５へ、そこから流路１６を
へて弁座４へ流出することができる。この場合流路１６
内で結合部９に作用する半径方向の流体圧力によって弁
体２の半径方向心合せが行われるので、弁体は流路壁に
接触せず、したがって摩擦なく流路孔８内で燃料の流れ
によって案内され、ストッパ１３で中心に支持される。

弁座４を介して円周方向に均一厚さの燃料膜が流出し、
この膜はたとえば半球形または他の球形如形成した遮断
部３０表面と流れ方向で弁座体５の弁座４へ続く直径の
拡大する噴出開口２３との間のリングギャツ７°２２を
介して外側へ流れ、周囲空気と混合し、周囲空気は円錐
形の燃料膜が遮断部３の端面２４の鋭い端縁に達した際
に膜を破って内側からも燃料と混合する。弁体２の弁座
４に対するストロークＨはリングストッパ１４の端面の
適当な加工すなわちこの端面を所望の高さに削りまたは
加工することによって調節することができる。さらに弁
体ストロークＨはアンカ１０および弁体２を互いに軸方
向摺動可能にすることによって調節することもできる。

その際アンカ１０および弁体２は適当な方法でロウ接ま
たは溶接することができる。

発明の効果： 弁体２を閉鎖方向に負荷する弁ばねおよび弁体の摩擦運
動がないことによって燃料噴射弁の閉鎖に必要な磁力は
非常に小さくなるので、アンカ１０を小さい質量で形成
することができ、励磁コイルには小さい制御力しか必要
としない。それによって摩耗および摩擦する案内なしに
、迅速正確に作動する安価な、構造の小さい軽い燃料噴
射弁が得られる。弁体２およびアンカ１０の質量が小さ
いことにより運動方向変化の際弁座４およびリングスト
ッパ１４の受ける衝撃が小さくなるので、燃料噴射弁の
故障のない長い運転寿命が保証される。

第２実施例： 第２図に示す本発明の弁の第２実施例の場合、第１図実
施例と同じ作用の部分は同じ参照番号で示される。第１
図による第１実施例の場合のように第２図による第２実
施例の場合も弁座体５内に弁体２の結合部９が貫通する
流路孔８が設けられる。結合部９と流路孔８の間に同様
流路１６が形成され、この流路は絞りに作用し、したが
って計量部として使用することができる。アンカ１０は
弁体２側にボス３０を有し、このボスはり／グ室１５の
範囲で弁体２の端面３１に支持され、この端面と突合せ
溶接またはロウ接することができる。アンカ１０の磁極
１１．１１ａと反対側に角αで頌斜するストラフ０面１
３が形成され、この面に相対して弁座体５に流路孔８へ
移行する対応する円錐形ストップ孔３２が設けられる。

ストップ面１３の傾斜角αは摩擦角より大きいけれど、
弁体ストロークの確実なストップおよびさらにストップ
孔３２との協力のもとにアンカ１０および弁体２の流路
孔８内で弁座４に対する良好な心合せが保証されるよう
に小さい。有利にストップ面１３の傾斜角αと弁座体５
のストップ孔の傾斜角の間には差が存在し、またはスト
ップ孔３２は内部空間１９へ向って拡がる。弁座体５に
内部空間１９からリング室１５へ通ずる燃料通路３３が
形成され、燃料はリング室内でその円周方向に均一に流
路１６へ分配される。ストロークはボス３０の塑性加工
によって調節することができる。

第６実施例： 第６図に示す第６実施例の場合前記実施例と同じ作用の
部分は同じ参照番号で示される。第３図実施例によれば
アンカ１０のボス３０は弁体２の固定孔３４へとくにそ
の端面２４まで突入し、端面の端縁３５で弁体２と溶接
されろ。

この場合弁ストロークＨはアンカ１０と弁体２の適当な
軸方向調節により所望に応じて決定することができる。

アンカ１０の平らなストップ面１３は遮断部３が弁座４
から離れた際弁座体５に接触する。アンカ１０および弁
体２の半径方向心合せはこの実施例ではアンカ１０の狭
い円筒形案内部３６によって行われ、この案内部は流路
孔８と密に嵌合するように突出する。

発明の効果： 第２および６図による実施例の場合も流路１６を流れる
流体によって付加的な半径方向心合せが行われ、弁体２
を遮断方向に負荷する弁ばねを備えず、かつ弁体の摩擦
がきわめて小さいことによって燃料噴射弁の遮断に必要
な磁力が非常に小さいので、アンカ１０は小さい質量で
形成することができ、励磁コイルに小さい制御力しか必
要としない。それによってきわめて低い摩耗で迅速正確
に作動する安価な、構造の小さい軽い燃料噴弁が潜られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による弁の第１実施例、第２図は第２実
施例、第６図は第３実施例のそれぞれ縦断面図である。 ２・弁体　３・・シール部　４・・・弁座　５・・・弁
座体　８・・・流路孔　９・・・結合部　１０・・・ア
ンカ１１．１１ａ・・磁極　１３・・ストップ面　１４
・・・リングストッパ　２２・リングギャップ　２３・
・・噴出開口 第１頁の続き ０発　明　者　ヴエルナー・パシュケ　ドイツ連邦共和
国シ：ルシュテークレ　５ １ヴイーベルデインゲン・イム・ツオ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　コアおよび固定弁座と共働する弁体を作動する軟
   磁性材料のアンカを有し、弁体の遮断部が弁開放のため
   外側へ運動しうる電磁弁において、アンカ（１０）が弁
   座体（５）の流路孔（８）を貫通する弁体（２）の結合
   部（９）と結合し、励磁した際コア（１１，１１ａ）の
   方向へ引かれ、その際弁体（２）の遮断部（３）が弁座
   （４）の中心に流れを遮断するように保持され、電磁石
   系が励起されない場合アンカ（１０）および弁体（２）
   が流れる流体の圧力によって弁の開放方向へ運動しうろ
   ことを特徴とする電磁弁。 ２、弁体（２）の結合部（９）が弁座体（５）内の流路
   孔（８）を無接触に貫通し、遮断部（３）が弁座（４）
   から離れた際流体によって半径方向に心合せされる特許
   請求の範囲第１項記載の弁。 ６、アンカ（１０）がコア（１１，１１ａ）と反対側に
   水平から傾斜角（α）だけ傾斜したストップ面（１３）
   を有し、この面がアンカ（１０）および弁体（２）の半
   径方向心合せのため弁座体（５）の流路孔（８）へ移行
   する対応するストップ孔（３２）と共働する特許請求の
   範囲第１項記載の弁。 ４、アンカ（１０）に流路孔（８）へ密に嵌合するよう
   に突出する狭い円筒形案内部（３６）が形成され、この
   案内部によりアンカ（１０）および弁体（２−）が流路
   孔（８）内で半径方向に心合せされる特許請求の範囲第
   １項記載の弁。 ５　アンカ（１０）がボス（３０）を有し、このボスが
   弁体（２）の固定孔（３４）内へ突入し、弁体（２）と
   溶接されている特許請求の範囲第４項記載の弁。 ６、　弁座体（５）の弁座（４）の下流に直径の拡がる
   噴出開口（２３）が設けられ、この開口が少なくとも一
   部遮断部（３）とリングギャップ（２２）を形成してい
   る特許請求の範囲第２項記載の弁。 ７．７ンカ（１０）が：］７（１１，１１ａ）側にコア
   に適する球面（２１）を有する特許請求の範囲第１項記
   載の弁。 ８　コア（１１，ＩＬａ）のアンカ（１０）側が凹面（
   ２０）に、アンカ（１０）のコア（１１、ｌｌ＆）側が
   凸面（２１）に形成されている特許請求の範囲第７項記
   載の弁。 ９　アンカ（１０）が弁開放の際、弁座（４）に対する
   弁のストローク（Ｈ）を調節するため変形しうるストッ
   パ（１４，３２）に接する特許請求の範囲第１項記載の
   弁。 １０、アンカ（１０）および弁体（２）が弁座（４）に
   対する弁のストローク（Ｈ）を調節するため互いに可動
   である特許請求の範囲第１項記載の弁。