JPS6367479A - 電磁的に作動可能な弁 - 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 本発明は電磁的に作動可能な弁であって、弁ケーシング
と、強磁性の材料から成るコアの上に取付けられた電磁
コイルと、定置の弁座と協働する弁閉鎖部材と固定的に
結合されかつ外周においてケーシングに締込まれた案内
ダイヤフラムによって弁座（で向かって負荷された可動
子とを有する形式のものに関する。

従来技術 案内ダイヤフラムが弁閉鎖部材と結合された可動子に、
案内ダイヤフラムが中央の案内開口で弁閉鎖部材を収囲
んで半径方向で案内し、他面においては案内ダイヤフラ
ムが可動子の案内・縁に接触して可動子をコアに対して
平行に案内するように係合している弁は既に公知である
。

この場合には可動子と閉鎖部材とを弁座に対して申し分
なくセンタリングするためには多大の組立費用が必要で
ある。

発明が解決しようとする間曜点 本発明が解決しようとする問題点は、冒頭に述べた形式
の弁を改良して、可動子と弁閉鎖部材との弁座に対する
センタリングが自動的に行なわれ、弁の組立費用が著し
く低減されるようにすることである。

問題点を解決するための手段 本発明が解決しようとする問題点を解決するための手段
は、冒頭に述べた形式の弁において案内ダイヤフラムが
コアと可動子との間の一平面内を延びておりかつ同定部
材なしで可動子の平らな接触面にルーズに接触している
ことである。

発明の効果 本発明によって構成された弁の利点は、可動子と弁閉鎖
部材との半径方向の案内が主として案内ダイヤフラムに
対して作用する摩擦力で行なわれ、弁座に対する弁閉鎖
部材の自動調心が可能であり、この調心状態が行程運動
に際して維持されることである。これによって弁の組立
費用は著しく低減される。弁座に対する弁閉鎖部材の正
確な調整は、弁閉鎖部材が弁座に当接したときに運動エ
ネルギが弁座の外周に均一に分配され、面圧が減少され
、ひいては摩耗が少なくなるという結果をもたらす。

実施態様 本発明の有利な実施態様は特許請求の範囲第２項以下に
記載されている。特に有利であるのは、案内ダイヤフラ
ムが弁ケーシングから内方へ可動子の上まで延びる電極
の範囲に切欠きを備えていることである。

さらに有利である構成は、可動子と弁座に面した球面状
のシール面を備えた弁閉鎖部材とが一体に構成されてい
ることである。これによって運動させようとする質量は
小さくなり、小さな電磁コイルしか必要ではなくなり、
必要とされる制御電流も小さくなる。

次に図面について本発明を説明する。

第１図と第２図に示された燃料噴射装置の燃料噴射弁は
混合気圧縮−火花点火式内燃機関の吸気管に燃料を噴射
するために用いられる。符号１で示された弁ケーシング
は底２を有し、この底２とこの底２に接続された筒状の
区分３で弁ケーシング２の内室４を形成している。弁ケ
ーシング１は軟質磁性材料から製作されている。

内室４内には例えば弁ケーシングに突設された段状のコ
ア５が突入している。コア５の上には電磁コイル７が取
付げられており、この電磁コイル７には接触−ン８を介
て電流が供給される。

この接触ピン８は底２を通して案内され、弁ケーシング
１に載設されたソケット９に達している。弁ケーシング
１の、底２とは反対側の端面１０には軟質磁性材料から
成る磁極リング１１が接触させられている。この磁極リ
ング１１からは磁極１２が半径方向内方へ延びている。

端面１０とは反対側で磁極リング１１には案内ダイヤフ
ラム１４が接しており、この案内ダイヤフラム１４はノ
ズル保持体１６０段部１５によって磁極リング１１と一
緒に弁ケーシング１の端面に対して軸方向で緊定されて
ノズル保持体１６の折曲げ縁１７によって保持されてい
る。

ノズル保持体１６内にはノズル体１９が嵌合させられて
おり、このノズル体１９は袋孔状に構成された、開放端
部に向かってほぼ円錐形に拡大する調質孔２０を有して
いる。ノズル体１９には内室４に面して弁座２１が構成
されており、この弁座２１は弁の軸方向に円錐状に又は
球面状に構成され、可動な弁閉鎖部材２２と錫慟する。

弁座２１に弁閉鎖部材２２が接している状態で弁閉鎖部
材２２とノズル体１９における調質孔２０に向かって閉
鎖する中間壁２３との間には集合室２４が形成されてい
る。この集合室２４の容積はできるだけ小さく選ばれて
いる。集合室２４からは中間壁２４を通って少なくとも
１つの燃料調量孔２６が延びている。

この燃料調量孔２６は通常は弁縦軸線に対して傾いて配
置され、燃料の調量に用いられる。燃料調量孔２６は調
質孔２０に接線方向で開口するか又は燃料がます調質孔
２０の軸方向に延びる壁に接触することなしに中間壁２
３における燃料調量孔から流出し、調質孔２０の中間壁
２０から離れた端部の近くで調質孔の壁にあたり、細か
い燃料膜を形成して調質孔から出るように開口している
。

弁閉鎖部材２２は軟質磁性材料から一体に構成され、可
動子２７として用いられる部分範囲を有している。この
部分範囲は弁座２１とは反対側にあり、接触面２８でル
ーズに、つまり固定手段なしで案内ダイヤフラム１４に
接触している。可動子２７と一体にｆ〆弁閉鎖部材２２
は有利には球部分として構成されており、この球部分の
球面は弁座２１と協働し、平らな接触面２８は案内グイ
ヤフラム１４にルーズに係合しており、弁閉鎖部材を弁
座２１に向かって負荷している。第２図に明確に示され
ているようにノズル保持体１６の段部１５と磁極リング
１１との間に締込まれた案内ダイヤフラム１４の固定リ
ング２９からは中心に向かってばね舌状部３０が突出し
ている。このばね舌状部３０は部分的に可動子２７の上
に突出しかつ接触面２８に支えられている。接触面２８
は第２図においては一点鎖線で示されている。ばね舌状
部３０の、可動子２７の接触面２８に接触する自由端部
３１は案内ダイヤフラム１４の中心点の前で終っている
。第２図に示された実施例においては案内ダイヤフラム
１４は例えば４つのばね舌状部３０を有している。ばね
舌状部３００間には切欠き３３が設けられ、これらの切
欠き３３の範囲内には磁極１２、図示の場合には４つの
磁極が星形に弁縦軸線のに向かって延び込んでいる。星
形の磁極１２はもれ磁束を最少にし、可動子２１が当接
するときの液圧的な緩衝作用を最大にする。磁極１２は
、磁極１２が部分的に可動子２７と重なり、コア５に対
して間隔をおいて終るように弁縦軸線に向かって延びて
いる。この場合には、磁極１２は可動子２７を覆ってい
ない範囲に案内ダイヤフラム１４に面した切欠き３４を
有している。

筒状の区分３の壁ては燃料供給孔３５が設けられている
。この燃料供給孔３５を介して燃料は特に低圧で図示さ
れていない燃料供給源から供給され、弁ケーシング１の
内室４に達する。

必要とされない燃料及びばあいによっては混入している
気泡は電磁コイル７を擦過して同様に内室４と接続され
た弁ケーシング１における燃料戻し孔３６に流れ、そこ
から燃料供給源に戻される。燃料圧とばね舌状部３０は
可動子２７、ひいては弁閉鎖部材２２を閉鎖位置で弁座
２１に対して接触した状態に保つ。この弁座２１におい
て弁閉鎖部材２２は自動調心でセンタリングされる。な
ぜならばこの場合にはばね舌状部３０に対する剛性的な
結合が存在しないからである。次いで電磁コイルが励磁
すると形成される電磁場に基づき可動子２７がばね舌状
部３０の力く抗して磁極１２に向かって引付けられ、平
らな接触面２８で磁極１２に接触させられる。

この開放運動の間ばね舌状部３０と可動子２７の接触面
２８との間の摩擦力に基づいて可動子は半径方向の位置
を維持し、この摩擦力に基づいて電磁コイルが消磁され
た後で弁閉鎖部材２２が閉鎖運動を行なう間もこの半径
方向の位置を維持するので、弁閉鎖部材２２はセンタリ
ングされて弁座２１に当接させられることになる。可動
子２７の接触面２８と磁極１２及び弁座２１との接触範
囲は耐摩耗性の表面を備えていることができる。これは
例えば窒化処理又は硬質金属による被覆処理で行なうこ
とができる。

第３図に示された第２実施例は第１図の■−！１線に沿
た断面図に相当する断面で示されている。この実施例で
は６つの磁極１２が設けられている。第１図と第２図の
実施例と同じ構成部材及び同じ作用を有する構成部材に
は同じ符号が付けられている。第６図の実施例では案内
ダイヤフラム１４は可動子２７のの接触面２８の１部分
の上に延びる中央の接触範囲３８を有し、弾性的なウェ
ブ３９と一緒に切欠き３３を制限しており、この切欠き
３３の範囲を部分的に可動子２７の接触面２８と重なる
磁極３が延びている。切欠き３３を制限する３つのウェ
ブ３９は固定リング２９内で互いにほぼ正６角形を成し
て延びており、ウェブ３９と固定リング２９との間には
切欠き４０が形成されている。接触範囲３８から各ウェ
ブ３９への結合ウェブ４１は幅狭く構成され、たわみや
すくなっているので弁の開閉行程に際して接触範囲３８
はほぼ平らに保たれる。第１図と第２図の実施例の場合
のように、第６図の実施例においても弁閉鎖部材は弁座
において自動調心され、弁開閉行程では半径方向の位置
は案、内ダイヤフラム１４の接触範囲３８と可動子２７
の接触範囲２８とり間の摩擦力によって維持される。

第４図と第５図に示された第３実施例の場合にも先きの
実施例と同じ構成部材と同じ作用を有する構成部材は同
じ符号で示されている。この場合には可動子２７はカラ
ー４２を有し、このカラー４２は案内ダイヤフラム１４
に面して可動子２７の接触面２８と同一平面内で球欠状
の可動子２１もしくは弁閉鎖部材２２を越えて突出して
おり、弁座２１に向けられた縁４３を有している。この
縁４３の、接触面とは反対側の面４４には保持舌状部４
５が自由端で係合している。この保持舌状部４５は一方
では案内ダイヤフラム１４の中央リング４６に固定され
ている。案内ダイヤフラム１４の接触範囲３８からは結
合ウェブ４１が同様に中央リング４６に　。

延びており、この中央リング４６には他方の側でウェブ
３９が中央範囲で係合している。第４図と第５図に示さ
れた実施例においては正方形を成す４つのウェブ３９が
設けられている。カラー４２は第５図に破線で示されて
いるように円形リングとして構成される必要はなく第５
図に示されているように有限な幅を有する単個カラー区
分（第５図の符号４２で示されたカラー区分参照）を備
えていてもよい。第５図においては４つのカラー区分４
２が示されており、これらのカラー区分４２と保持舌状
部４５とを介して可動子２１を案内ダイヤフラム１４に
保持する所定の軸方向の保持力が生ぜしめられる。

しかし、この保持力は既に他の実施例で記述したように
弁閉鎖部材２２が弁座２１において自動調心で調整され
ることを可能にする。可動子２７もしくは弁閉鎖部分２
２における切欠き４８は質量の減少、ひいては必要な磁
石力の低減を可能にする。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の複数の実施例を示すものであって、第１
図は本発明の弁の第１実施例を示す図、第２図は第１図
の■−■線に沿った断面図、第６図は本発明の弁の第２
実施例を示す、案内ダイヤフラムの範囲Ｍｌｒ面図、第
４図は本発明の弁の第３実施例を示す図、第５図は第４
図のＶ−ＶＳに沿った断面図である。 １・・・弁ケーシング、２・・・底、３・・・筒状の区
分、４・・・内室、５・・・コア、７・・・電磁コイル
、８・・・接触ｔン、９・・・ソケット、１０・・・端
面、１１・・・磁極リング、１４・・・案内ダイヤフラ
ム、１５・・・段部、１６・・・ノズル保持体、１７・
・・折曲げ縁部、１９・・・ノズル体、２０・・・調質
孔、２１・・・弁座、端部、３３・・・切欠き、３４・
・・切欠き、３５・・・燃料供給孔、３８・・・接触範
囲、３９・・・ウェブ、４０・・・切欠き、４１・・・
結合ウェブ、４３・・・縁、４５・・・保持舌状部、４
６・・・中央リング、４８・・・切欠き。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電磁的に作動可能な弁であって、弁ケーシングと、
   強磁性の材料から成るコアの上に取付けられた電磁コイ
   ルと、定置の弁座と協働する弁閉鎖部材と固定的に結合
   されかつ外周においてケーシングに締込まれた案内ダイ
   ヤフラムによって弁座に向かって負荷された可動子とを
   有する形式のものにおいて、案内ダイヤフラム（１４）
   がコア（５）と可動子（２２、２７）との間の一平面内
   を延びておりかつ固定部材なしで可動子（２２、２７）
   の平らな接触面にルーズに接触していることを特徴とす
   る、電磁的に作動される弁。 ２、案内ダイヤフラム（１４）が弁ケーシング（１）か
   ら内方へ可動子（２２、２７）の上まで延びる磁極（１
   ２）の範囲に切欠き（１３）を備えている、特許請求の
   範囲第１項記載の弁。 ３、可動子（２７）と弁座（２１）に面した球面状のシ
   ール面を備えた弁閉鎖部材（２２）とが一体に構成され
   ている、特許請求の範囲第１項記載の弁。 ４、可動子（２７）と弁閉鎖部材（２２）が球体部分と
   して構成されている、特許請求の範囲第３項記載の弁。 ５、案内ダイヤフラム（１４）が磁極（１２）の間を内
   方に延びるばね舌状部（３０）を備えており、このばね
   舌状部（３０）の自由端（３１）が可動子（２７）に係
   合している、特許請求の範囲第２項又は第３項記載の弁
   。 ６、案内ダイヤフラム（１４）が可動子（２７）に接触
   する中央の接触範囲（３８）と弾性的なウェブ（３９）
   とを有し、このウェブ（３９）に接触範囲（３８）が懸
   吊されている、特許請求の範囲第２項又は第３項記載の
   弁。 ７、可動子（２７）がカラー（４２）を有し、このカラ
   ー（４２）がコア（５）に面した側で接触面（２８）で
   案内ダイヤフラム（１４）の接触範囲（３８）に接触し
   ており、カラー（４２）の、弁座（２１）に面した反対
   側の面（４４）の上に案内ダイヤフラム（１４）の保持
   舌状部（４４）が突出しており、カラー（４２）がこの
   保持舌状部（４４）によって保持されている、特許請求
   の範囲第６項記載の弁。