JPS61277867A - 電磁式燃料噴射弁 - 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、内燃機関へ燃料を供給するための電磁式燃料
噴射弁に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、電磁式燃料噴射弁は実開昭５８−８１３７４号公
報に示されるような構成を有しており、該構成を第４図
に示す。

図中矢印（イ）の方向から供給された燃料は、フィルタ
７を通り、バルブ１４の近傍まで導かれる。電流が電磁
コイル２１に印加されると磁束が発生し、非磁性材料か
ら作られたパイプ２′中に摺動自在に組付られた可動コ
ア１５が燃料入口継手３の一部からなる固定鉄心３ａ側
に吸引され、前記可動コア１５と一体に形成された前記
バルブ１４が開くことにより、燃料はスワールノズル９
ａ、９ｂを通って噴孔１１より噴射される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、磁束が磁性材料からなるプレート２２、可動
コア１５、固定鉄心３ａと流れて、可動コア１５と固定
鉄心３ａとの間に吸引力を発生させるためには、プレー
ト２２と固定鉄心３ａとの間を磁気的に遮断しなければ
ならず、そのためパイプ２′を非磁性材料で構成してい
た。またパイプ２′の厚さは強度上の問題により薄くで
きず、従ってプレート２２と可動コア１５との距離、つ
まり側面のエアギャップＧｓが長くなる。

そして可動コア１５と固定鉄心３ａとの間に発生する吸
引力Ｆｅが次式（１）により近似される。

Ｆｅ＝　（，１ｊｏｓ　（ＮＩ）　２）／　（２（Ｇｓ
）＋Ｇｗ）２）　　　　　　　　　　　・・・（１）こ
こでμ０は空気の比透磁率、Ｓは可動コア１５と固定鉄
心３ａとの相対する対向面積、Ｎｌは起磁力、Ｇｗは可
動コア１５と固定鉄心３ａとの距離、つまり対向部のエ
アギャップを示している。

さらに固定鉄心３ａとパイプ２′との間の液密性を保持
するために、固定鉄心３ａの外周に沿って溝２８を形成
し、この溝２８の中に０リング２９を配設して、固定鉄
心３ａとパイプ２′との間の液密保持していた。このた
め、このａ２８が形成される部分の固定鉄心３ａの断面
積が小さくなり、従ってこの部分にて磁束が絞られるよ
うになる。

上述のことから吸引力ＦｅはエアギャップＧｓにより制
限されるとともに、磁束が絞られることにより低下する
ため、電磁式燃料噴射弁の作動応答速度が遅く、最低作
動電圧も高いという問題点があった。

従って、本発明の目的は上記問題点に鑑み、作動応答速
度が速く、最低作動電圧が低い、つまり燃料噴射特性が
向上した電磁式燃料噴射弁を堤供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

」記の問題点を解決するために、本発明においては、 磁性材料からなる可動コアと、前記可動コアが摺動自在
の状態で設けられるパイプと、前記パイプに接続され、
前記可動コアと隙間を介して対向する固定鉄心を一体に
有した燃料入口継手と、前記パイプに設けられ、前記可
動コアの摺動に従って開閉する噴射用通路と、前記噴射
用通路より導かれた燃料を噴射する噴孔と、前記パイプ
の周囲に巻回された電磁コイルとを具備する電磁式燃料
噴射弁において、 前記パイプを磁性材料からなる磁性パイプと、前記磁性
パイプと前記固定鉄心との間に配置され前記磁性パイプ
と前記固定鉄心との間を液密保持するとともに前記磁性
パイプと前記固定鉄心との間を磁気的に遮断する非磁性
材料からなる非磁性パイプとから構成し、 また前記可動コアのコア外周面と前記磁性パイプの内周
面との少なくとも一方の面に非磁性材料からなる非磁性
層を形成したことを特徴とする電磁式燃料噴射弁として
いる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１は磁性材料からなる吸気管への取付
板で取付穴（図示せず）が設けられている。

取付板１には磁性材料からなる燃料入口継手３が溶接固
定されており、燃料入口継手３の一端の円筒部内面には
、ネジ６が設けられ、燃料供給配管（図示せず）と接続
されている。また、燃料人口継手３の内部には、フィル
ター７が圧入により挿着され、燃料入口継手３の先端の
内部には燃料通路部５が形成されている。なお、この燃
料人口継手３の先端は固定鉄心３ａを兼ねている。

２は磁性材料からなる磁性パイプであり、この磁性パイ
プ２と固定鉄心３ａとの間には、固定鉄心３ａの外周と
密着した状態で継合する非磁性材料で構成される非磁性
パイプ２０が配設されている。

非磁性パイプ２０は第２図に示す如く構成をしており、
ゴム等の非磁性の弾性部材２０ａとこの弾性部材２０ａ
を保持する非磁性の金属等からなる剛体部材２０ｂとに
より構成され、円筒状の弾性部材２０ａの外周部分に沿
って形成された溝に対して円筒状の剛体部材２０ｂが嵌
め込まれた構成となっている。そしてこの非磁性パイプ
２０の弾性部材２０ａの内周が固定鉄心３ａの外周と密
着してこの間の液密を保持しており、また磁性パイプ２
の端部と非磁性パイプ２０の弾性部材２０ａの端部とが
密着してこの間の液密を保持している。またこの非磁性
パイプ２０により磁性パイプ２と固定鉄心３ａとの磁気
的な遮断を（Ｔっている。

磁性パイプ２と非磁性パイプ２０とから構成されるパイ
プ部材の内部には、磁性材料よりなる可動コア１５が摺
動自在の状態で設けられており、この可動コア１５のコ
ア外周面のパイプ部材との摺動部分全域には、フン素樹
脂等の非磁性樹脂をコーティングした非磁性層１５ａが
形成されている。また可動コア１５内部のスプリング収
容部１６には、スプリング１７が設けられ、スプリング
１７の一端は固定鉄心３ａに当接している。また可動コ
ア１５の先端には、ゴム等の弾性材料よりなるバルブ１
４が焼き付けるなどして固着されており、可動コア１５
の側壁には燃料の流れを良くするためのスプリング収容
部１６より通ずる連通穴１８が設けられている。スプリ
ング収容部１６を介して連通穴１８より送り込まれた燃
料は、非作動時、流入室４に達している。

パイプ２の先端には、凹部８が形成され、この凹部８に
はスワールノズル９ａ、９ｂが嵌め込まれており、この
スワールノズル９ａ、９ｂの間には、渦流室１０が形成
されている。また１１はスワールノズル９ａに設けられ
た噴孔である。そして渦流室ｌＯと流入室４とは噴射用
通路１２を介して連通されており、この噴射用通路１２
における流入室４からの開口部はバルブ孔１３として形
成されていて、非作動時においては、バルブ１４により
閉じられた状態となっている。

さらに、上記噴射弁本体の外囲には、磁性材料よりなる
筒状のコイルケース１９が配置されており、このコイル
ケース１９の内部には、樹脂部材からなるコイルボビン
２５に電磁コイル２１が巻回されている。またコイルケ
ース１９は、取イ」板ｌと磁性パイプ２の外周に沿って
形成されたフランジ部２ａとにより閉塞されている。従
って、側面のエアキャンプＧｓは可動コア１５のコア外
周面にコーティングされた非磁性層１５の厚さというこ
とになる。なお、可動コア１５の閉弁位置での可動コア
１５と固定鉄心３ａとの間隔、すなわち対向部のエアギ
ャップＧｗ（＝可動コア１５の移動量）を決定するスペ
ーサ２７がコイルケース１９と磁性パイプ２のフランジ
部２ａとの間に保持されており、このスペーサ２７の板
厚によってエアギャップＱｗが決まる。

また、前記電磁コイル２１の巻線は合成樹脂からなるコ
ネクク部２３に導かれて端子２４に接続されており、こ
れら端子２４を介して電磁コイル２１への通電がなされ
るようになっている。

次に上記構成におけるその作動を説明する。

燃料供給配管（図示せず）より送り込まれた所定圧に調
圧された燃料は、フィルター７を介して流入室４に達し
た状態となっており、このときバルブ１４はスプリング
１７の付勢力によりバルブ孔１３を閉じている。そして
、このような状態にあるとき、電磁コイル２１に通電さ
れ、この電磁コイル２１が励磁されると、その電磁力に
より可動コア１５はスプリング１７に抗して固定鉄心３
ａ側に移動され、その端部は固定鉄心３ａに当接される
。これにより、バルブ１４がバルブ孔１３から離座し、
このバルブ孔１３が開かれることになり流入室４の燃料
は噴射用通路１２を通じてスワールノズル９ａ、９ｂ間
の渦流室１０に圧送され、これによって燃料は、噴孔１
１から吸気通路内に向けて噴射されるものである。

そして、上記作動において、本実施例におけるパイプ部
材と可動コア１５との構造により、磁性パイプ２と可動
コア１５との側面のエアギャップＧｓが短くなっており
、さらに、非磁性パイプ２０により磁性パイプ２と固定
鉄心３ａとの磁気的遮断を行うとともに、磁性パイプ２
と固定鉄心３ａとの間の液密も保持させているので、従
来構成における固定鉄心３ａに形成されるＱ　ＩＪソン
グ納用の溝が不要となり、磁束が絞られるということが
無くなる。従って、吸引力が充分に大きくなる。

このように吸引力が大きくなることで、最低作動電圧が
低くなり、かつ作動応答速度も向上したものとなってい
る。なお、可動コア１５のコア外周面に非磁性層１５ａ
を形成しない場合、通電時、可動コア１５が磁性パイプ
２の内周面の一部と密着して、開弁しない恐れがあるの
で、該部分には必ず非磁性材料を設けておく必要がある
。

さらに、可動コア１５のコア外周面、すなわちパイプ部
材との摺動部分に摩擦抵抗の少ないフ・ノ素樹脂の非磁
性層１５ａを設けたことから、摺動抵抗が少なくなる。

なお、上記実施例においては非磁性パイプ、２０を弾性
部材２０ａと剛体部材２０ｂとにより構成したものとし
ていたが、非磁性パイプ２０を比較的硬質のゴム部材の
みで構成されるものであってもよい。また比較的軟質の
非磁性の金属、例えば銅、アルミニウム等でのみ構成さ
れるものであってもよい。さらに第４図に示す如く、非
磁性の金属等からなる両端外周に段付部分を有する剛性
パイプ２０ｃと、この剛性パイプ２０ｃの両端の段付部
分に挿着された弾性材料からなるリング２０ｄとにより
構成してもかまわない。なおこの場合剛性パイプ２０ｃ
の両端が磁性パイプ２の端部、および固定鉄心３ａの段
付部に当接するように配設され、継ぎ目部分をリング２
０ｄにより液密に保持する構成となり、非磁性パイプ２
０の長さが剛性パイプ２０ｃにより規定できるので、ス
ペーサ２７を俳し、剛性パイプ２０ｃの長さによりエア
ギャップＧｗを決定することができる。

なお、上述の実施例においては、可動コア１５のコア外
周面に非磁性層１５ａを形成していたが、この非磁性層
ｔＳａが形成される部分は磁性パイプ２の可動コア１５
が摺動する内周面全域に形成してもかまわないし、さら
にコア外周面と磁性パ・ｆプ２の内周面の双方に形成し
てもかまわない。

また、上述の実施例においては、非磁性層１５ａを形成
する材料としてフッ素樹脂等の非磁性材料としていたが
、この非磁性材料としてセラミックを用いてもよく、ま
たクロムメッキ等の非磁性の金属メッキによって非磁性
体層１５ａを設けてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、 磁性材料からなる可動コアと、前記可動コアが摺動自在
の状態で設けられるパイプと、前記パイプに接続され、
前記可動コアと隙間を介して対向する固定鉄心を一体に
有した燃料入口継手と、前−記パイブに設けられ、前記
可動コアの摺動に従って開閉する噴射用通路と、前記噴
射用通路より導かれた燃料を噴射する噴孔と、前記パイ
プの周囲に巻回された電磁コイルとを具備する電磁式燃
料噴射弁において、 前記パイプを磁性材料からなる磁性パイプと、前記磁性
パイプと前記固定鉄心との間に配置され前記磁性パイプ
と前記固定鉄心との間を液密保持するとともに前記磁性
パイプと前記固定鉄心との間を磁気的に遮断する非磁性
材料からなる非磁性パイプとから構成し、 また前記可動コアのコア外周面と前記磁性パイプの内周
面との少なくとも一方の面に非磁性材料からなる非磁性
層を形成したことを特徴とする電磁式燃料噴射弁とした
ことから、 側面のエアギャップＧｓが非磁性層の厚さだけとなり、
また非磁性パイプに磁性パイプと固定鉄心との間の液密
保持機能を持たせたので、固定鉄心の磁束通路中にてこ
の磁束が絞られるということは無くなり、従って吸引力
が大きくなり、このことから噴射弁の最低作動電圧を低
くなりかつ作動応答速度も速くなり、つまり燃料噴射特
性が向上するという優れた効果がある。また磁性パイプ
の厚さは側面のエアギャップＧｓに影響しないのでパイ
プ強度は充分に確保できるという優れた効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す電磁式燃料噴射
弁の断面図、第２図は第１図図示の非磁性パイプの構成
を示す断面図、第３図は本発明の他の実施例の要部を示
す断面図、第４図は従来の電磁式燃料噴射弁の構成を示
す断面図である。 ２・・・磁性パイプ、３・・・燃料入口継手、３ａ・・
・固定鉄心、１１・・・噴孔、１２・・・噴射用通路、
１５・・・可動コア、１５ａ・・・非磁性層、２０・・
・非磁性パイプ、２０ａ・・・弾性部材、２０ｂ・・・
剛性部材、２０Ｃ・・・剛性パイプ、２０ｄ・・・リン
グ、２１・・・電磁コイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　磁性材料からなる可動コアと、前記可動コアが摺動自
   在の状態で設けられるパイプと、前記パイプに接続され
   、前記可動コアと隙間を介して対向する固定鉄心を一体
   に有した燃料入口継手と、前記パイプに設けられ、前記
   可動コアの摺動に従って開閉する噴射用通路と、前記噴
   射用通路より導かれた燃料を噴射する噴孔と、前記パイ
   プの周囲に巻回された電磁コイルとを具備する電磁式燃
   料噴射弁において、 前記パイプを磁性材料からなる磁性パイプと、前記磁性
   パイプと前記固定鉄心との間に配置され前記磁性パイプ
   と前記固定鉄心との間を液密保持するとともに前記磁性
   パイプと前記固定鉄心との間を磁気的に遮断する非磁性
   材料からなる非磁性パイプとから構成し、 また前記可動コアのコア外周面と前記磁性パイプの内周
   面との少なくとも一方の面に非磁性材料からなる非磁性
   層を形成したことを特徴とする電磁式燃料噴射弁。