JPS6343406Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電磁的に作動してエンジンへ燃料を
噴射供給する燃料噴射弁に関する。

この種の電磁式燃料噴射弁においては、電磁コ
イルの通電による吸引力で可能鉄心を固定鉄心側
へ吸引することにより、可動鉄心と結合された弁
体をリフトさせ、噴孔への燃料通路を上記弁体の
リフトにより開らいて燃料を噴射するのが一般的
である。例えば特開昭56−49472号公報において
は、球状の弁体を平板状の可動鉄心に固定的に結
合し、この可動鉄心を固定鉄心と対面させて、移
動自在に配設した電磁式燃料噴射弁が示されてい
る。

そして、上記公報に示されるような電磁式燃料
噴射弁においては、可動鉄心および弁体からなる
可動鉄心を高周波で繰り返し作動させて、燃料の
噴射を行なうものであるが、このように上記可動
部材が作動された際に上記可動部材は作動のたび
に、上記固定鉄心や弁体と対応して設けられる弁
座等の固定部材側と衝突するようになるため、上
記可動部材は連続的な高周波の繰り返しの衝撃を
受けることになり、従つて、可勤鉄心および弁体
を夫々別体として構成した場合、その両者の結合
は上記の連続的な高周波の繰り返しの衝撃に充分
耐えうるものとする必要がある。

一般的にこのような剛体同志の結合の手段とし
ては、め、圧入等の手段があるが、上記のよう
な連続的な高周波の繰り返しの衝撃を受ける両部
材に対してめや、圧入等の手段で結合した場合
には、結合部分が緩み易く信頼性の点で不安とな
るという問題点がある。

従つて、本考案は上記問題点に鑑みなされたも
のであつて、可動鉄心と弁体とは上記のような連
続的な高周波の繰り返しの衝撃に対しても充分に
その結合状態を保持し得て、信頼性の点で充分に
安心できる燃料噴射弁を提供することを目的とす
る。

本考案になる燃料噴射弁によれば、上記問題点
を解決するために、噴射弁本体内に固定される固
定鉄心と対面して移動自在に配設される円板状の
可動鉄心に対して、球面状の外周面を有する弁体
が固定鉄心と対面する面以外の接触部分にて可動
鉄心と溶接により結合されている。

以下、図に示す実施例に従つて本考案を説明す
る。

第１図および第２図は低圧噴射用として改良さ
れた燃料噴射弁１に本考案の構成を適用した場合
を示す。

この第１図および第２図において、燃料噴射弁
１は、ハウジング１０とこのハウジング１０の先
端部に結合されたボデイ１１とを有する。この両
者は噴射弁本体を構成する。

この噴射弁本体１０，１１の内部には、電磁コ
イル１２に固定鉄心１３，１４を組合せたコイル
組立体が固定され、また可動鉄心１５に弁体１６
を結合した弁組立体が配置される。コイル組立体
は円筒状の内側固定鉄心１３と外側固定鉄心１４
との間に電磁コイル１２を配置することにより、
全体として円筒状に形成され、内側固定鉄心１３
の円周をパイプ１７の外周に圧入し、かつ外側鉄
心１４の放射状をなした複数の突起１４ａ（第２
図）をハウジング１０とスペーサ１８との間に挾
持することによつて、本体１０，１１の内部に固
定される。

上記コイル組立体の固定によつて、本体１０，
１１の内部には、コイル組立体１２，１３，１４
の一面側に室１９が形成され、また同コイル組立
体の外周側に環状の空間１９′が形成される。こ
の室１９と空間１９′は、上記外側固定鉄心１４
の突起１４ａ間の空隙１４ｂによつて互いに連通
し合う。

上記室１９には、ハウジング１０に設けた入口
通路２０からの燃料が、パイプ１７の内側および
コイル組立体の内側を介して、流入する。流入す
る燃料は環状空間１９′に入り、ここに開口した
出口通路２１を通つて外部へ流出する。入口通路
２０への燃料の供給は、燃料ポンプ（図示せず）
により、デリバリパイプ３の供給通路３０を介し
て行なわれる。出口通路２１から流出する燃料は
デリバリパイプ３の排出通路３１および図示しな
い公知の圧力調整弁を通つてタンク（図示せず）
へ戻される。燃料の圧力は圧力調整弁により、大
気圧に対して、0.7〜１Kg／cm²の低圧に調圧され
る。なお、入口通路２０にはフイルタ２２が設置
される。

ボデイ１１には弁座２３が設置される。この弁
座２３は噴射用通路２４によつて噴孔２５に通
じ、噴射用通路２４の室１９への開口部に位置す
る。

弁組立体１５，１６は上記室１９に設置され
る。可動鉄心１５は円板状で、内側および外側の
両固定鉄心１３，１４の一面の全面と対面して設
置される。これにより可動鉄心１５は電磁コイル
１２への通電時、固定鉄心１３，１４とでほぼ完
全な磁気回路を形成し、同固定鉄心に吸引される
ようになされる。同可動鉄心１５には、室１９内
でのスムーズな移動を可動とするため、複数の穴
１５ａが設けられる。この穴１５ａは可動鉄心１
５が移動する際、その一面側の燃料を他面側へ移
動させることにより、可動鉄心１５の動きが室１
９の燃料によつて害されるのを防止する。各穴１
５ａは、吸引特性の害とならないよう、電磁コイ
ル１２と対面する部分に設けられる。なお、可動
鉄心１５（固定鉄心１３，１４）は磁気特性にす
ぐれたパーマロイ等の磁性体から作られる。

弁体１６は球面状の外周面１６ａを持つた略ボ
ール形の弁に形成され、上記可動鉄心１５の中心
部に溶接により結合される。そして、球面状の外
周面１６ａでもつて、弁座２３を開閉するよう構
成される。この弁体１６は弁座２３に対して若干
の傾斜は可動で、それによつても球面状の外周面
１６ａにより弁座２３を良好に開閉することがで
きる。スプリング２６により弁体１６は電磁コイ
ル１２の非通電時には弁座２３を閉じた状態に保
たれる。

入口通路２０（コイル組体体の内側）を室１９
に連通させて室１９に燃料を導入する燃料通路２
７は、電磁コイル１２による磁気回路とは実質的
に無関係な上記弁体１６に設けられ、可動鉄心１
５の吸引特性には影響しないようになされる。

上述の如く構成された燃料噴射弁１によれば、
0.7〜１Kg／cm²程度の低い圧力に保たれる燃料が、
入口通路２０から弁体１６の通路２７を介して室
１９に流入し、環状空間１９′を通つて出口通路
２１へと、エンジンの運転中は常時、噴射弁１の
内部を循環する。そして電磁コイル１２が通電さ
れて弁体１６が弁座２３から離れると、室１９の
燃料の一部が噴射用通路２４を通つて噴孔２５へ
と至り、エンジンに噴射される。電磁コイル１２
の通電時間の制御により、通常の燃料噴射弁と同
様に、燃料の噴射量をエンジン運転条件に見合つ
た量に制御できるのは勿論である。

燃料噴射弁１は第１図の如く、エンジンの吸気
管Ｉに取付けられることからエンジンからの熱を
受け易く、特に燃料圧が低圧の場合には燃料の気
化によるペーパーが内部に発生し易いが、発生し
たペーパーは、上述の如く燃料が内部を循環する
ことから、この燃料流によつて速やかに出口通路
２１から排出される。今、天地の上下方向Ａに対
して出口通路２１が入口通路２０より高い位置に
なるようにすれば、比重差によつてもペーパーを
出口通路２１へと排出することができる。従つ
て、燃料圧を低圧にしても、ペーパーロツクの生
じない良好な燃料噴射が達成される。

しかして室１９に噴孔２５へと至る噴射用通路
２４を開口させ、この開口部を弁座２３とこれに
接離する弁体１６とで開閉するようにし、かつ弁
体１６を球面状の外周面１６ａを持つた略ボール
状とすれば、弁座２３に対して弁体１６が傾いて
も確実な通路２４の開閉が可動となる。従つて、
弁体１６の外周面１６ａをある程度の精度に加工
するだけで、燃料の噴射、停止の確実な作動を得
ることができる。例えばニードル弁をノズルボデ
イでガイドする通常のものに比し、弁体等の加工
はきわめて容易で、加工工数も少なくて充分であ
る。

また、可動鉄心１５を円板状として固定鉄心１
３，１４の全面と対面させれば、電磁コイルへの
通電時における吸引力を高めることができ、コイ
ル組立体を小型にしても良好な弁体の開閉作動を
得ることができる。室１９に燃料を導くための通
路２７を、吸引特性に影響しない弁体１６に設け
ることにより、この通路の設置によつても上記良
好な作動を維持することができる。

以上の如き電磁式燃料噴射弁１において、本考
案では、可動鉄心１５と弁体１６とが溶接によつ
て強固に結合され、燃料噴射の断続に伴う両者の
周期的な移動によつても、両者の一体的な結合状
態が維持される。この溶接のため、第３図ａ，ｂ
に示す可動鉄心１５の中心には挿入穴１５１が、
また弁体１６にはその本体よりも小径の円筒状の
挿入部１６１がそれぞれ設けられる。そして、弁
体１６の段部１６２が可動鉄心１５の表面に接す
るまで、挿入部１６１が挿入穴１５１に圧入状態
で挿入される。

上記挿入穴１５１は内側固定鉄心（第１図）の
内径と同程度かそれよりも小さな直径で形成さ
れ、少なくとも内側固定鉄心１３の一面と対面す
る磁気回路部分に挿入穴１５１が大きく食い込む
ことはないよう、その直径が選定される。これに
より、挿入穴１５１の形成による磁気回路への悪
影響が防止される。

溶接は電子ビーム溶接、レーザー溶接又はプロ
ジエクシヨン溶接によるのが望しい。電子ビーム
溶接又はレーザー溶接の場合は、溶接部所を第２
図ｂのＢとする。すなわち、可動鉄心１５のコイ
ル組立体と対面する面とは反対側の面上における
鉄心１５と弁体１６（段部１６２の外周縁）との
接触部Ｂを溶接部所として、電子ビーム溶接又は
レーザー溶接を実施する。その場合、溶接は接触
部の全周もしくはその一部にスポツト的に行う。

このように、可動鉄心１５と弁体１６とを、固
定鉄心１３，１４と対面する面以外の接触部Ｂで
溶接することにより、可動鉄心１５と弁体１６と
を固定鉄心１３，１４と対面する接触部Ａで溶接
した場合のように、可動鉄心１５の固定鉄心１
３，１４と対面する面の磁気特性が溶接の熱供給
によつて劣化することがなく、その結果電磁コイ
ル１２への通電によつて形成される磁気回路の固
定鉄心１３，１４と可動鉄心１５との間の磁束分
布が正確に保たれる。そのため、特に、電流の印
加直後において、表皮効果によつて固定鉄心１
３，１４と可動鉄心１５の表面層に磁束が集中し
ても、その磁束分布が正確に保たれるため、高周
波で繰り返し作動を行う可動鉄心１５および弁体
１６の応答性などの性能面での低化を防止するこ
とができる。

プロジエクシヨン溶接の場合には、第４図に示
す如く、挿入穴１５１の端部にテーパ部１５３
を、またこれに合致するテーパ部１６３を挿入部
１６１の基部に設け、矢印Ｆの加圧力を付与した
状態で、可動鉄心１５と弁体１６とに大電流を流
して溶接を行なうものであつて、このように溶接
した場合には加圧方向、すなわち矢印Ｆで示され
た方向に対面しあう可動鉄心１５の面と弁体１６
の面との間で溶接されるようになることから、上
記同様、接触部Ａを溶接部所とするのに比べて、
性能面での低下を充分に防げるようになる。

このようにして可動鉄心１５と弁体１６とを溶
接により結合すれば、両者が離れるのを確実に防
止して常に適正な燃料噴射を実現することができ
る。

なお、上記実施例では噴射弁の内部で燃料を循
環させるタイプのものを示したが、本考案は第５
図の如く入口通路２０から室１９へ燃料を流入さ
せるだけの、従つて出口通路を持たないタイプの
燃料噴射弁にも適用することができ、また通常の
２〜３Kg／cm²に燃料圧を保つものにも適用可動で
ある。

本考案によれば、以上の説明から明らかな通
り、可動鉄心と弁体とを溶接により結合している
ので、両者の結合強度はめや結合強度とするこ
とができ、従つて、溶接という結合手段によつて
結合された可動鉄心と弁体とは上述のような連続
的な高周波の繰り返しの衝撃に対しても充分にそ
の結合状態を保持できるようになるものである。

また本考案では特に可動鉄心の固定鉄心と対面
する面以外の弁体との接触部にて両者が溶接によ
り結合されていることから、可動鉄心と弁体とを
固定鉄心と対面する接触部にて溶接した場合のよ
うに、可動鉄心の固定鉄心と対面する面の磁気特
性が溶接の熱供給により劣化することがなく、そ
の結果電磁コイルへの通電によつて形成される磁
気回路の固定鉄心と可動鉄心との間の磁束分布が
正確に保たれ、弁体の応答性などの性能面での低
下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案になる電磁式燃料噴射弁の一実
施例を示す断面正面図、第２図は第１図の−
断面図、第３図ａは第１図に示す可動鉄心と弁体
とを結合した弁組立体の平面図、同図ｂはその部
分断面正面図、第４図は同弁組立体の変形例を示
す断面正面図、第５図は本考案になる燃料噴射弁
の他の実施例を示す断面正面図である。 １０，１１……噴射弁本体、１２……電磁コイ
ル、１３，１４……固定鉄心、１５……可動鉄
心、１６……弁体、１９……室、２０……入口通
路、２３……弁座、２４……噴射用通路、２５…
…噴孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 噴孔を備えるボデイと、 前記ボデイと共に噴射弁本体を構成するハウジ
   ングと、 前記噴射弁本体の内部に固定された固定鉄心
   と、 前記固定鉄心と同軸に前記噴射弁本体の内部に
   固定された電磁コイルと、 前記固定鉄心と前記ボデイとの間に形成され
   た、燃料が導かれる室と、 前記室内に前記固定鉄心と対面させて、移動自
   在に設けられた、円板状の可動鉄心と、 前記噴孔を開閉し、球面状の外周面を有する、
   前記固定鉄心と対面する面以外の接触部分にて前
   記可動鉄心と溶接により結合された弁体と を具備する電磁式燃料噴射弁。