JPS63203981A - 内燃機関の燃料噴射ポンプ用電磁弁 - 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】 〔産業上の利用分刀〕 本発明は、請求項１の上位概念において示された形式の
内燃機関の燃料噴射ホンプ用電磁弁に関する。

〔従来の技術〕

ティーゼルエンジンのホンプノズルとしてエンジンのシ
リンダヘッド内に直接組み込まれるとともに共通のケー
シング内に付属の噴射ノズルを含んでいるか、又は燃料
分配噴射ホンプとしてエンジンのシリンダヘッド内の別
体の噴射ノズルに所定竜の燃料を配分するところの公知
の燃料噴射ホンプにおいては、ホンプピストンの吐出行
程時にホンプ作動室ルら噴射ノズルに吐き出された燃料
噴射量は、通電されていない状態で開口する２位置２方
向弁として作用する電磁弁への通電時間によって決定さ
れる。この電磁弁は、ホンプ作動室を低圧室に連通ずる
帰還路内に介装されている。

燃料の噴射量の正確な制御には、弁の切換え時間が重要
な役割を演する。とりわけ、いわゆる予備噴射が予定さ
ｔている場合、即ちホンプざストンの吐出行程毎に正確
に量られた燃料を比較的少量の予備噴射と比較的大量の
主噴射とに分配する場合、電磁弁は短時間に２つの制御
パルス金堂けることになる。予備噴射と主噴射の割合を
任意に選択できるようにし、しかも弁体の行程が予備噴
射で開弁した時及びそれに続く主噴射で閉弁した時に完
了し得るようにするためには、弁の開閉に賛する切換え
時間を短縮せねばならない。弁体の行程がこのように完
了することは、主噴射量を割フ当てる際のばらつきを防
止するのに、特に重要である。

冒頭に述べた形式の公知の電磁弁（西独特許出願公開第
３５　２３　５３６号明細書）においては、弁体を操作
する電磁石の磁気回路は、高い導電率を有する等質の磁
性体から成る。電磁石の磁心とヨークは、磁気ポットと
して一体的に形成されている。この磁気ポットは、内側
シリンダ壁をもって、弁体用のガイドスリーブ合成す弁
ケーシングの一部分に装着されるとともに、円筒状の励
磁コイル全収容するための内側シリンダ壁と外側シリン
ダ壁とによって限定された環状室を有している。磁気ポ
ットは、外側空隙を置いてアーマチュアが対向している
ところの環状の極板によって閉じられている。アーマチ
ュアは、環状延張部をもって極板を横切って延びるとと
もに、内側空隙を置いて磁気ポットの内側シリンダ壁の
環状の端面に対向している。アーマチュアには弁体が連
結されており、該弁体は、短時間の弁の切換えを実現す
るよう重量を軽くする目的で、大幅に中空化されている
。

〔問題点を解決するための手段〕

請求項１の特僧ヲ有する本発明の電磁弁は、磁気回路を
薄層化することによって、電磁弁をオン・オフする際の
磁束の生成と消失を遅延させ、もって切換え時間の短縮
化を妨害するところの電気的な渦電流が、大幅に減じら
れるという利点を有する。互いに電気的に絶縁された金
属板層によって、閉ループの渦電流が磁束全体を包囲す
ることはあシ得なくなる。薄い金属板層内に発生する個
々の渦電流は、その磁場を弱める効果が、等質の磁性体
から成る磁気回路の場合よシも本質的に小さい。

その他の請求項に記載の構成措置によって、請求項１に
記載の電磁弁の有利な改良、改善が可能になる。

本発明の有利な構成は、請求項２及び３の記載から明ら
かである。磁気ポット、極板、アーマチュア、内外塊状
空隙から成る磁気回路を有する前記公知の構造の電磁弁
の場合、磁気回路を全体的に薄板化する時の難点は、ア
ーマチュア及び極板が構成要素として小さい点に在る。

磁気回路の鉄路の大部分が磁気ポットに配分されている
ので、本発明による磁気ポットの薄板化は、弁の切換え
時間の短縮化に明らかに積極的な影響を及ぼす。

磁気ポラトラ薄板化する様々な態様は、請求項４〜８に
おいて述べられている。

本発明の有利な構成は、特許請求項４の記載から明らか
となる。この構成措置によれば、磁気ポット、極板及び
環状空隙内の磁束配分に関して理想的な状態が得られる
。この状態は、渦電流を大幅に抑制するという利点、つ
まり切換え時間をより短くするという利点を伴った回転
対称の電磁弁の通常の磁気回路のそれに相当している。

本発明の有利な構成は、請求項５の記載からも明らかで
ある。この構成措置によれば、確かに薄板化された磁気
ポットを技術的に非常に簡単に製作することはできるが
、その結果、不均質な磁場と磁束及び磁力の損失が伴う
。

本発明の有利な構成は、請求項６の記載からも明らかで
ある。この措置によれば、対称構造を有しかつ磁気ポッ
トと極板と環状空隙内に磁束全良好に配分させるところ
の磁気ポット１、請求項４に記載の回転対称の構造の磁
気ポットと比べて簡単に製作することができる。

〔実施例〕

以下の記載において、図面に示した実施例に基づき本発
明をよシ詳細に説明する。

第１図には、２位置２方向弁として機能する電磁弁の縦
断面が示されている。この電磁弁は、西独特許出願公開
第３５　２３　５３６号明細書において詳細に述べられ
たホンプノズルとして構成された燃料噴射ホンプの帰還
路に介装されている。この帰還路は、燃料噴射ホンプの
ホンプ作動室を低圧室に接続するものであり、ねじキャ
ップ１０を用いて電磁弁を燃料噴射ホンプのケーシング
に取シ付けに後は、ホンプ作動室と連通する第１の通路
部分１１と、低圧室と連通ずる第２の通路部分１２とを
有することになる。この２つの通路部分１１．１２は、
電磁石のケーシング１３内に延びておシ、弁座１５によ
って囲まれた流通口１４によって互いに分離されている
。弁座１５ｔｆ一対して弁体１６が共働する。弁体１６
は、流通口１４を開口させる目的で、弁ばね１７の作用
を受けるとともに、該流通口１４を閉鎖する目的で、弁
座１５と反対側のその橋部に電磁石１９のアーマチュア
１８が連結されている。弁体の行程を開口方向において
制限するために、ケーシングに固定のストッパ２０が設
けられている。

電磁石１９は、公知のように電磁コイル２１と閉じた磁
気回路２２を有している。この磁気回路は、公知のよう
にアーマチュア１８と、空隙を介して該アーマチュアと
対向する磁心と、ヨークとから成る。磁心及びヨークは
、一体的な磁気ポット２３によって構成されており、該
磁気ポットは、外側シリンダ壁２４と内側シリンダ壁２
５とを有し、各シリンダ壁は、ポット底部２６を介して
相互に連結されている。２つのシリンダ壁２４．２５は
、その内側面２４ａ及び外側面２５ａをもって、電磁コ
イル２１を刺入する環状室２７ｅＴＪｉ定している。磁
気ポット２３は、その内側シリンダ壁２５をもって、弁
体１６用のガイドスリーブ全構成している弁ケーシング
１３の一部分１３ａに装着され、そしてその開口側は環
状の極板２８によって覆われている。この極板に対して
、アーマチュア１８が、外側環状空隙２９を介して軸方
向において対峙している。アーマチュア１８は、円筒状
の突起３０を一体的に有しておυ、該突起は、極板２８
を貫通し、内側ｊ空隙３１を介して内側シリンＦ壁２５
の環状端面に対峙している。電磁コイル２１の２つの巻
き線端部は、２つの接続プラグ３２．３３に電気的に接
続されている。

電磁コイル２１が励磁されると、アーマチュア１８は、
弁体１６が弁座１５上に着座してＩ−マチュア１８のそ
れ以上の移動が阻止されるまで、弁はね１７の戻し力に
抗して空隙２９゜３１を減少させつつ極板２８及び磁気
ポット２３に向けて動かされる。

弁切撓え時間の短縮化を達成するために、磁気ポット２
３は、磁束方向に延び互いに隣接しかつ互いに電気的に
絶縁された多数の薄い金属板層によって構成されている
。第４〜９図に示された磁気ポットの実施例は、磁気ポ
ットの種種の形態の薄層構造を示す。

第２〜５図において様々な角度から示された磁気ポット
２３の場合、金属板層は、半径方向において磁気ポット
の中心に向かって縮小するくさび形の金属板セグメント
３４により形成されている５１つの金属板セグメント３
４が、第４図に立体的に示されている。この金属板セグ
メント３４は、外側ウェブ３４１と内側ウェブ３４２と
を有する。該各ウェブは、互いに平行に延びるとともに
、それらウェブに直角に位置づけられかつ外側ウェブ３
４１から内側クエプ３４２に向けてくさび状に狭められ
た底ウェブ３４３を介して、互いに一体的に結合されて
いる。この２つのウェブ３４１．３４２は、円環セグメ
ントを成す横断面を有している。電磁コイル２１を励磁
した際に金属板セグメント３４内に発生する磁束線は、
第４図において矢印３５で示されており、この磁束線に
よって励起された電気的な渦電流は、矢印３６で示され
ている。このような金属板セグメント３４の集合体が、
第５層に訃いて立体的に示され、第６層において平面的
に示唆されているように、回転対称の磁気ポット２３を
構成している。この場合、外側ウェブ３４１の集合が外
側シリンダ壁２４を形成し、内側ウェブ３４２の集合が
内側シリンダ壁２５を形成し、そして底ウェブ３４３の
集合が磁気ポット２３のポット底部２６を形成している
。磁気ポット２３を作るには、第４図のＵ字型のウェブ
３４１〜３４３としてまだ成形されていないくさび形の
長方形の金属板部分を一体に組み合わせて接合する。す
ると、中実のシリンダブロックが得られる。この中実の
シリンダブロックを例えば浸食又は研削により適当に加
工すると、２つのシリンダ壁２４゜２５及びポット底部
２６を有する磁気ポット２３が完成する。このような半
径方向で薄板化された回転対称の磁気ポット２３は、等
質の磁性体から成る通常の回転対称の磁気ポットにおい
て見られるような、理想的な磁束配分をなすものである
。

第６，７図に示された実施例の磁気ポット１２３におい
ては、金属板層は、磁気ポットの直径に平行に延びる平
らで平行な薄板１３７により形成されている。第６南に
おいてハツチングされた部分は、中央の薄板１３７の外
形を示しており、その縦軸は、磁気ポット１２３の直径
と一致する。このように互いに平行に隣接して配設され
た薄板１３７の集合が磁気ポット１２３を構成しており
、該磁気ポットは、ポット底部１２６と外側シリンダ壁
１２４の部分が、内迎１シリンダ壁１２５の外側面１２
５ａまでの直径−ヒで相対する側面において、直径を横
切って面取シされている。この側面の面泡シによって得
られた磁気ポット１２３の非対称な構造は、第７図に示
された磁気ポット１２３の平面図から明確に理解される
。磁気ポット１２３を作るには、多数の平らで長方形の
薄板１３７を相互に１つの金属板の束にはり合わせるか
、又は溶接する。この金属板の束の厚さは、磁気ポット
１２３の内側シリンダ壁１２５の外側面１２５ａの直径
と等しくされている。この金属板の束を浸食又は研削す
ると、第６，７図に示された磁気ポット１２３の形状が
完成する。平行な薄板１３７が延びている様子は、第７
図において、−目でわかるように単に部分的に示唆され
ている。

第８，９因に示された磁気ポット２２３の実施例では、
金属板層は、再度、平らで平行な薄板２３８により形成
されておフ、そｎらは、十文字に配設された４つのポッ
トセグメント２３９を構成している。各ポット莢グメン
トは、互いに半径方向に整列するとともに、互いに９０
゜ずつ向きを変えている。各ポットセグメントは、その
４５°傾斜した側面部分をもって、磁気ポットの中心部
において隣接している。各ポットセグメント２３９は、
内側シリンダ壁部分２２５′と外側シリンダ壁部分２２
４′とを有しており、各シリンダ壁部分は、ポット底部
分２２６’ｔ−介して、互いに一体的に結合されている
。これら全ての部分は、磁気ポット２２３の内側シリン
ダ壁２２５の外側面２２５ａの直径と等しい同一の幅を
有している。ポットセグメント２３９を十字に配設し九
結果、ポット中心部で隣接する４つの内側シリンダ壁部
分２２５′は、磁気ポット２２３の閉じた内側シリンダ
壁２２５を形成する。磁気ポット２２３を作るために、
該出猟ポット２２３の内側シリンダ壁２２５の外側面２
２５ａの直径と等しい厚みが与えられた長刀形の金属板
の束を浸食又は研削することによって、それぞれのポッ
トセグメント２３９に成形する。個々の金属板の束は、
平らで長方形の薄板２３８を溶接又ははシ合わせること
によって造られている。

【図面の簡単な説明】

第１図はディーゼルエンジンのホンプノズルとして構成
された燃料噴射ホンプの電磁弁の縦断面図、第２図は第
１図の電磁弁の磁気ポットの縦断面図、第３図は第２図
の磁気ポットの平面図、第４図は第２，６図の磁気ポッ
トの金属板セグメントの立体囚、第５因は第２．３図の
磁気ポットの切断部の立体園、第６図は別の実施例の磁
気ポットの縦断面プ、第７図は第６図の磁気ポットの平
面図、第８因は第３の実施例の磁気ポットの縦断面図、
第９図は第８図の磁気ポットの平面図である。 １４・・・流通口、１６−・・弁体、１８・・・アーマ
チュア、１９・・・電磁石、２１・・・電磁コイル、２
２・・・磁気回路、２３，１２３，２２３・・・磁気ポ
ット、２４．１２４−・・外側シリンダ壁、２４ａ。 １２４ａ、２２４ａ・・・内側面、２５，１２５゜２２
５・・・内側シリンダ壁、２５ａ、１２５ａ。 ２２５ａ・・・外側面、２６，１２６・・・ポット底部
、２７．１２７，２２７・・・環状室、２９．３１・・
・空隙、３４・・・金属板セグメンｌ−，１３７，２３
８・・・薄板、２２４′・・・外側シリンダ壁部分、２
２５′・・・内側シリンダ壁部分、２２６′・・・ポッ
ト底部分、２３９・・・ポットセグメント、２４０・・
・側面部分３４・・・金属板層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流通口を制御する弁体と、該弁体を操作する電磁石
   とを備える内燃機関の燃料噴射ホンプ用電磁弁であつて
   、前記電磁石は、磁心と該磁心に空隙を介して相対しか
   つ前記弁体に接続されたアーマチュアとヨークとから成
   る磁気回路と、電磁コイルとを有するものにおいて、前
   記磁気回路（２２）の少なくとも一部分は、磁束方向に
   延び互いに隣接しかつ互いに電気的に絶縁された多数の
   薄い金属板層（３４；１３７；２３８）によつて構成さ
   れていることを特徴とする電磁弁。 ２、前記薄層構造は、前記磁心及び前記ヨーク（２３；
   １２３；２２３）において採用されていることを特徴と
   する請求項１記載の電磁弁。 ３、前記磁心及び前記ヨークは、ポット底部（２６）に
   よつて結合された外側及び内側シリンダ壁（２４；２５
   ）を備える磁気ポット（２３；１２３；２２３）として
   一体的に構成されており、該磁気ポットの前記内側シリ
   ンダ壁（２５；１２５；２２５）の外側面 （２５ａ、１２５ａ、２２５ａ）と前記外側シリンダ壁
   （２４；１２４；２２４）の内側面（２４ａ、１２４ａ
   、２２４ａ）とによって限定された環状室（２７；１２
   ７；２２７）内に、コイルとして構成された前記電磁コ
   イル（２１）が封入されていることを特徴とする請求２
   記載の電磁弁。 ４、前記金属板層は、半径方向において前記磁気ポット
   の中心に向かつて縮小するくさび形の金属板セグメント
   （３４）により形成されており、該金属板セグメントは
   、回転対称の磁気ポット（２３）を構成していることを
   特徴とする請求項３記載の電磁弁。 ５、前記金属板層は、磁気ポットの直径に平行に整列し
   て１つの磁気ポット（１２３）を構成している平らで平
   行な薄板（１３７）により形成されており、該磁気ポッ
   トは、前記ポット底部（１２６）と前記外側シリンダ壁 （１２４）の部分が、該磁気ポット（１２３）の前記内
   側シリンダ壁（１２５）の前記外側面（１２５ａ）まで
   の直径上で相対する側面において、該磁気ポットの直径
   を横切つて面取りされていることを特徴とする請求項３
   記載の電磁弁。 ６、前記側面で面取りされた磁気ポット（１２３）は、
   金属板の束から特に浸食又は研削によつて成形されてお
   り、該金属板の束の厚さは、該磁気ポット（１２３）の
   前記内側シリンダ壁（１２５）の前記外側面（１２５ａ
   ）の直径に相当することを特徴とする請求項５記載の電
   磁弁。 ７、前記金属板層は、平らで平行な薄板（２３８）によ
   り形成されており、該薄板は、４つの十文字に配設され
   たポットセグメント（２３９）を構成しており、該各ポ
   ットセグメントは、磁気ポット中心部において、４５゜
   傾斜した側面部分（２４０）をもつて半径方向に沿つて
   隣接していること、前記各ポットセグメント（２３９）
   は、内側シリンダ壁部分（２２５′）と、該内側シリン
   ダ壁部分にポット底部分 （２２６′）を介して結合された等しい幅の外側シリン
   ダ壁部分（２２４′）とを有しており、この場合、前記
   ４つのポットセグメント （２３９）の前記内側シリンダ壁部分（２２５′）は、
   前記磁気ポットの閉じた内側シリンダ壁（２２５）を構
   成することを特徴とする請求項３記載の電磁弁。 ８、前記各ポットセグメント（２３９）は、金属板の束
   から特に浸食又は研削によつて成形されており、該金属
   板の束の厚さは、前記磁気ポット（２２３）の前記内側
   シリンダ壁 （２２５）の前記外側面（２２５ａ）の直径と等しくさ
   れていることを特徴とする請求項７記載の電磁弁。