KR0169100B1 - 전자기 밸브 - Google Patents
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Abstract
내용 없음
Description
도면은 본 발명의 전자기 밸브의 정단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 커넥팅 니플 2 : 하단부
3 : 자기코일 4 : 밸브축
6 : 중간부재 7,20 : 칼라
8 : 밸브시트 본체 9 : 밸브시트
12 : 전기자 13 : 보어
15 : 원통형부 16 : 플래트
17 : 개구 18 : 스프링
19 : 스프링판 25 : 단부면
26 : 플러그 27 : 충전물
29 : 환상 홈
본 발명은 전자기 밸브(electromagnetic valve) 특히, 내연기관의 연료 분사 장치용 연료 분사 밸브와 상기 분사 밸브의 제조 방법에 관한 것이다.
미국 특허 제46 10 080호에 기술된 전자기적으로 작동가능한 밸브의 경우, 밸브의 자기 코일(magnet coil)은 자력선(magnetic field line)의 전도를 위해, 강자성 물질로 이루어진 금속 밸브 하우징(valve housing)으로 둘러싸여 있다. 공전으로 인해, 밸브 하우징의 벽두께가 자력선의 전도를 위해 요구되는 것보다 두껍기 때문에, 금속 밸브 하우징의 제조에 따른 노동비가 높아질 뿐만 아니라, 밸브가 그 직경이 커지고 중량이 높아지게 된다. 또한, 구성 물질의 스웰링(swelling) 또는 열팽창으로 인해 밸브 니들(valve needle)이 잼(jam) 되거나 전기자(armature)와 코어(core) 사이의 밸브 니들 스트록(stroke)이 원하지 않게 변경되는 방식으로 그 위치를 변경할 수 있고, 가소성 물질로 이루어진 중간부는 공지된 밸브의 밸브 하우징과 밸브 시트 본체 사이에 배열된다.
본 발명의 제1양상에 따라서, 전자기 밸브가 제공되는데, 상기 전자기 밸브는 밸브의 주축을 따라 연장된 강자성 금속 코어 소자와, 밸브 시트(valve seat)를 형성하는 금속 밸브 시트 본체와, 코어 소자 주변에 배열된 자기 코일과, 시트와 함께 상호 작동 가능한 밸브 부재와, 시트에 대해 밸브 부재를 변위시키도록 코일과 코어 소자에 의해 발생된 전자기력에 의해 작동 가능한 전기자와, 코어 소자의 일부와 코일 둘레를 둘러싸고 있는 플래스틱 물질의 케이싱과, 자력선을 전도하도록 코일 주변의 케이싱의 적어도 일부에 배열된 강자성 성질을 가진 충전물을 포함한다.
본 발명의 제2양상에 따라서, 강자성 금속 코어 소자와, 코어 소자 주위에 배열된 자기 코일과 밸브 시트를 형성하는 금속 밸브 시트 본체와, 시트와 함께 작동가능한 밸브 부재와, 시트에 대해 밸브 부재를 변위시키는 전기자를 포함하는 전자기 밸브를 제조하는 방법에 있어서, 강자성 물질의 충전물을 함유하는 경화 가능한 플래스틱 물질의 케이싱의 코어 소자의 일부와 코일을 캡슐화 시켜서, 케이싱의 경화시 적어도 코일을 여기(exciting)시키는 단계를 포함하는 전자기 밸브 제조방법이 제공된다.
본 발명에 따른 밸브는 그 외형선이 간단한 방법으로 밸브의 장착 위치의 필요 조건에 부합될 수 있는 장점을 갖는다. 또한, 밸브는 작동의 신뢰성을 가지면서 보다 작은 원주 직경으로 간단하고 경제적으로 만들어질 수 있다. 또한, 케이싱에 삽입된 충전물이 열을 내부로부터 외부로 이동시키는데 조력함으로써, 구리는 황동 와인딩(brass winding)과 비교하여 보다 작은 직경을 갖는 코일 와인딩용으로 사용될 수 있다. 이러한 열의 제거는 연료 증발을 감소 또는 방지한다.
양호하게는, 전기자의 안내를 위한 금속 관형 중간 부재는 전기자에 직면한 코어 소자의 단부와 밸브 시트 본체 사이에 배열되어 있다.
부가적으로, 중간 부재가 비자기 물질로 이루어지고 그 보어가 전기자의 안내용 안내 통로를 형성하는 것이 바람직하다. 편의상, 서로 이격된 축의 2개 이상의 환형홈은 외장을 안내하는 영역의 중간 부재에 제공되어 있다. 이 수단에 의해 매우 가늘고 견고한 연결부가 코어 소자와 밸브 시트 본체 사이에 형성될 수 있다. 더우기, 좁은 공기 갭이 자기 회로용으로 형성된다.
또한, 전자기장에 의해 이동될 매스(mass)를 극소화 시키도록, 전기자가 가능한 얇은 벽을 갖고 밸브 폐쇄 본체를 향해서 관형 구조를 갖는 것이 유리하다.
강자성 성질을 갖는 충전물의 배향은 적어도 케이싱의 상을 경화시키는 동안 자기 코일의 여기를 통해 유리한 방법으로 설정된다.
지금부터, 본 발명에 따른 방법의 예와 밸브의 실시예가 본 발명의 전자기 밸브의 정단면도인 도면을 참조로 보다 상세히 후술된다.
도면을 참조하면, 내연기관의 점화 장치에 적용되는, 혼합물을 압축하는 연료 분사 시스템의 연료용 분사 밸브의 형태로 전자기적으로 작동가능한 밸브가 도시되어 있다. 상기 밸브는 자기코일(3)이 배열된 그 하단부(2)상에 강자성 물질의 관형 금속 커넥팅 니플(1; Connecting nipple)을 갖고 있다. 커넥팅 니플(1)은 코어 소자와 같은 시간에 작용한다. 중간 부재(6)는 종방향 밸브축(4)과 중심이 같게 땜납 및 용접에 의해 커넥팅 니플(1)과 견고하게 연결되어 니플(1)의 단부(2)에 인접되어 있다. 중간 부재(6)는 비자기 금속으로 구성되고, 칼라(7; collar)등에 의해 단부(2)를 둘러싸고 있다.
니플(1)의 단부(2)에 접한 고정 밸브 시트(9)를 갖는 금속 밸브 시트 본체(8)는 니플로부터 떨어진 부재(6)와 연결되어 있다. 또한, 부재(6)와 본체(8) 사이의 연결은 견고하고, 나사 체결, 용접 또는 땜납 등에 의해 효과적으로 연결될 수 있다. 커넥팅 니플(1), 중간 부재(6) 및 밸브 시트 본체(8)의 조립체는 단단한 금속 유닛을 이룬다. 부재(6)는 관형이며 관형전기자(12)가 연장되는 동축 안내 보어(11)를 가지며, 상기 전기자는 안내 보어에 의한 변위동안 안내된다. 반구의 단부 또는 다른 형상의 원통형부(15)를 갖는 밸브 폐쇄 본체(14)는 밸브 시트(9)에 접한 단부에서 전기자(12)의 내부 보어(13)에 배열되어, 전기자와 연결되어 있다. 원통형부(15)의 원주에는 외향 연장되는 플래트(16; flat)가 제공되며, 상기 플래트에 의해 니플(1)을 통해서 들어간 연료가 통과될 수 있고 외장(12)의 보어(13)를 통해 흘러서 밸브 시트(9)로 통과될 수 있으며, 그 하류측에는 하나 이상의 분사개구(17)가 밸브 시트 본체(8)에 형성되어 있다.
예를 들어 보어(13)의 포트형 스프링판(19; pot-shaped spring plate)에 대한 그 일단부상에 있는 복원 스프링(18; restoring spring)은 밸브 폐쇄 본체(14)로 부터 떨어진 보어(13)안으로 돌출되어 있다. 스프링판(19)은 전기자의 상단부면(25)에 대해서 칼라(20; collar)에 의해 유지되고, 자기코일(3)의 여기된 상태에서, 전기자의 단부면(25)과 코어 소자 단부(2) 사이에 잉여 공기 갭이 형성된다. 스프링(18)의 다른 단부는 니플(1)의 흐름 보어(21)로 돌출되고, 스프링 장력을 조절하는 관형 조절 부쉬(22; bush)를 지지하고 있다.
코일(3) 및 니플(1)의 적어도 한 부분은 플래스틱 물질의 케이싱 또는 외장(24)에 의해 그 축방향 길이로 둘러싸이고, 중간 부재(6)의 적어도 한 부위를 둘러싸고 있다. 동시에, 코일(3)에 전기를 공급하여 여기시키는 전기 커넥팅 플러그(26)는 외장(24)상에 성형되어 있다.
자력선을 전도하고 강자성 물질로 구성된 충전물(27)(도면에서 점으로 표시함)은 코일(3)을 둘러싸는 외장(24)의 적어도 한 부분에 제공된다. 양호한 자기 성질을 갖는 금속의 부분이 충전물(27)로써 사용된다. 충전물(27)의 향상된 방향 설정을 위해서는, 외장(24)의 사출성형이나 주조동안과, 상을 경화시키는 동안, 코일(3)을 여기시키는 것이 편리하다.
중간 부재(6)는 자기회로를 위한 최소한의 가능한 공기 갭의 형성에도 불구하고, 부재(6)의 적절한 강성을 유지시키고 서로로부터 축방향으로 이격된 2개 이상의 환형홈(29)을 갖는 전기자를 안내하는 영역의 그 원주에 제공된다
상술된 플래스틱 물질의 외장으로, 단순하고 경제적으로 제조할 수 있는 작고 슬림형태의 밸브 구성이 이루어질 수 있다.
Claims (9)
- 밸브의 주축을 따라 연장된 강자성 금속 코어 소자와, 코어 소자 주위에 배열된 자기 코일과, 밸브 시트(Valve seat)를 형성하는 금속 밸브 시트 본체와, 시트와 상호 작동 가능한 밸브 부재와, 시트에 대해 밸브 부재를 변위시키도록 코어 소자와 코일에 의해 발생된 전자기력에 의해 작동될 수 있는 전기자와, 코어 소자의 일부분과 코일을 둘러싸고 있는 플래스틱 물질의 케이싱과, 자력선(magnetic field lines)을 전도하도록 코일 주변의 케이싱의 적어도 한 부위에 배열된 강자성 성질을 가진 충전물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 밸브.
- 제1항에 있어서, 밸브 시트 본체 쪽으로 연장되어, 외장에 직면한 코어 소자의 단부에 연결된 금속 관형 중간 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 밸브.
- 제2항에 있어서, 상기 관형 중간 부재는 비자기 물질로 이루어지고, 그 보어는 전기자용 안내 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 전자기 밸브.
- 제2항에 있어서, 중간 부재는 밸브 시트 본체와 연결된 것을 특징으로 하는 전자기 밸브.
- 제1항에 있어서, 전기자는 관형이고, 밸브 부재에 연결된 것을 특징으로 하는 전자기 밸브.
- 제5항에 있어서, 상기 밸브 부재는 전기자의 보어로 연장되고, 연료를 원통형부에 나란히 보어로 흐르게 하는 플래트(flat)가 제공된 원통형부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 밸브.
- 제2항에 있어서, 상기 중간 부재가 2개 이상의 축방향으로 이격된 홈을 가진 전기자를 안내하는, 그 영역 및 그 원주에 제공되는 것을 특징으로 하는 전자기 밸브.
- 제1항 내지 제7항중 어느 한 항에서 청구된 밸브를 포함하는 내연기관용 연료 분사 장치.
- 강자성 금속 코어 소자와, 코어 소자 주변에 배열된 자기 코일과, 밸브 시트를 형성하는 금속 밸브 시트 본체와, 시트와 상호 작동가능한 밸브 부재와, 시트에 대해 밸브 부재를 변위시키는 전기자를 포함하는 전자기 밸브를 제조하는 방법에 있어서, 강자성 물질의 충전물을 포함하는 경화가능한 플래스틱 물질의 케이싱의 코어 소자의 일부와 코일을 캡슐화 시키는 단계와, 케이싱의 경화시 코일을 여기시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 밸브 제조방법.
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