KR100413554B1 - 전자석 방식으로 조작가능한 밸브 - Google Patents

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마리노브스키 데트레프
립스 미하엘
칼브 루돌프
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Abstract

공지의 전자석 방식으로 조작가능한 밸브에 있어서는 밸브관이 3 개의 부분으로 구성되는 밸브의 베이스체로서 형성되어있다. 코어와 밸브시트 지지체와는 자기적인 중간부를 통해 액압적으로 상호 기밀하게 결합되어 있고, 적어도 2 개의 가이드 및 접속장소를 필요로 한다.
신규의 밸브에 있어서는 밸브관(12)의 구성부분의 수가 감소되어있기 때문에 가이드 및 접속장소의 장소도 감소되어 있다. 모든 밸브관(12)은 자기를 통과시키는 재료로 구성되어 있기 때문에, 비자기적인 중간부를 생략할 수 있다.
밸브는 혼합기압축 외부점화식 내연기관의 연료분사장치에 사용하기 위해서 특히 적합하다(도 1).

Description

전자석 방식으로 조작가능한 밸브
본 발명은, 제 1항 또는 제 2항 또는 제 3항의 전제부에 기재한, 전자석 방식으로 조작가능한 밸브로부터 출발하고 있다. 독일 연방공화국 특허 제 4 003 227호 명세서에 의하면, 밸브관(Ventilrohr)이 밸브의 베이스체로서 3 개의 부분으로 이루어져 있는, 전자석 방식으로 조작가능한 밸브가 이미 공지되어 있다. 한쪽에는 자기적인 밸브시트 지지체가 설치되어있고, 당해 밸브시트 지지체에 의하여 자속 흐름이 반경방향 에어갭을 통하여, 밸브니들에 고정된 가동자내에 반경방향으로 관입하게 되어있다. 다른쪽에서는 코어가 자기적인 내극(內極)으로 사용되고 이 내극은 밸브시트 지지체의 상부 흐름쪽에 배치되어 있고, 자속 흐름을 축방향으로 가이드하게 되어 있다. 부가적으로 밸브관은, 또한 1 개의 액압식의 중간부를 가지고 있고, 당해 중간부는 코어와 밸브시트 지지체를 액압식으로 기밀하게 서로 접속한다. 비자기적인 중간부는, 자속 흐름을 가이드하지 않기 때문에 자속 흐름은 유효 흐름으로서 가동자를 통하고, 자석회로는 높은 실효성을 가지고있다. 그러나 3 개의 구성부를, 정확히 제조하여, 상호 소정의 위치에 배치하고, 이어서 상호 접속하지 않으면 안된다. 따라서 예를들면 용접이음매인, 적어도 2 개의 이음매 및 접속장소를 가지고 있고, 이것에 의해서 용접시에, 상호 용접하고자 하는 부분이, 열적으로 제한된 응력에 근거하여 변형하는 위험성이 있다.
본 발명은 전자석 방식으로 조작가능한 밸브에 관련한 것이다.
도 1은 본 발명에 따라서 구성된 밸브의 제 1 실시예.
도 2는 제 1 실시예로서의 조임장소의 영역내의 밸브의 부분도.
도 3은 제 2 실시예로서의 조임장소의 영역내의 밸브의 부분도.
도 4는 제 3 실시예로서의 조임장소의 영역내의 밸브의 부분도.
도 5는 본 발명에 의해서 구성된 밸브의 제 4 실시예.
도 6은 제 4 실시예로서의 조임장소의 영역내의 밸브의 부분도.
도 7은 제 5 실시예로서의 조임장소의 영역내의 밸브의 부분도.
도 8은 조임장소의 축방향으로 연장하는 영역내에서 가동자에 설치된 가이드면에 있어서의 자력선.
도 9는 조임장소에 있어서의 가이드면의 자력선.
도 10은 조임장소의 외측에서의 가동자에 설치된 가이드면에 있어서의 자력선을 나타내는 도면.
제 1항 또는 제 2항 또는 제 3항에 기재한 특징을 가지는 본 발명에 의한 전자석 방식으로 조작가능한 밸브는 밸브관을 특히 간단하게 구성할 수 있다고 하는 이점을 가지고 있다. 왜냐하면, 자기를 통하게 하는 재료만으로 밸브관 전체를 만들고 더우기 자기회로의 질을 저하시키는 일이 없으므로 밸브관을 적은 구성부분으로 조립할 수 있고, 나아가서는 염가 제조가 가능하도록 이음매장소 및 접속장소의 수를 감소시킬 수 있기 때문이다. 이것은, 본 발명에 의한 밸브관이 가동자의 시방향으로 연장되는 영역내에 자기를 통화시키는 얇은 벽상의 조임장소를 가지고 있는 것에 의해 실현된다. 이 조임장소는 신속히 포화상태를 가져올 수 있고 이 조임장소에 의해서 자기적인 표류자계가 최소한으로 제한된다.
제 4항 이하에 기재한 수단에 의해서, 제 1항 또는 제 2항 또는 제 3항에 기재한 전자석 방식으로 조작가능한 밸브의 유리한 변화실시예 및 개량이 가능하다.
밸브관을 일체적으로 구성하면 특히 유리하다. 왜냐하면 어떤 경우라도 액압식의 밀봉성이 보증되기 때문이다. 일체적인 밸브관이 완전히 밸브의 전체길이에 걸쳐 연장되어있어 밸브의 전체길이를 이루고 있다.
2 개의 부분으로 구성되는 구성의 해결책에 있어서는, 조임장소를 가지는 밸브시트 지지체에, 코어에 보다 현저히 작은 포화자속밀도를 가지는 재료를 사용하면 유리하다. 상기의 경우, 약 0.5 Tesla(T)를 가지는 예를들면 니켈·철 합금 또는 순수한 니켈이 제공된다. 조임장소는 조기에 포화상태에 도달하기 때문에, 예를들면 밸브관이 기계적으로 보다 높은 강도를 갖기 위해 조임장소의 조임횡단면을 즐가 시킬수 있다.
자기적인 조임장소는 다음과 같이 구성하는 것이 특히 중요하다. 결국, 가동자에 설치된 적어도 1 개의 가이드면이 밸브니들의 축방향 운동중에 조임장소가 가능한 한 축방향 중앙영역내를 통하도록 구성하는 것이 특히 중요하다. 동일한 이점은 가동자를 위한 가이드면이 조임장소의 축방향 중앙영역내에 직접위치하고 있는 경우에도 얻어진다. 이러한 구성만에 의해서, 생긴 측방의 힘은 최소로 유지할 수 있다.
도 1에는 혼합기 압축 외부점화 방식의 내연기관의 연료분사장치 분사밸브로 전자석 방식으로 조작가능한 밸브가 도시되어 있다. 상기 밸브는 자석코일(1)에 의하여 둘러싸인 연료도입 슬리브로서 사용되는 관상의 코어(2)(소위 내부극(內部極))를 가지고 있다. 권심(3: 卷芯)은, 자석코일(1)의 권조(卷條)를 수용하고 있다. 코어(2)는, 종래기술에서의 분사밸브의 경우와 같이 코어말단부(9)에서 실제로 닫혀져 있는 구성이 아니고 하류방향으로 또한 연장하고 있기 때문에 권심(3)의 하류에 배치된 관상의 접속부(별도의 연장부에서는 관상의 접속부로서 기재되어 있다)가 코어(2)와 일체적인 소위 외부극으로서 구성되어있고 이 경우 전체구조는 밸브관(12)으로 기재되어 있다. 코어(2)로부터 밸브시트 지지체(10)로의 이행부로서 밸브관(12)은 동일하게 환상의, 그러나, 코어(2)와 밸브시트 지지체(10)를 가지는 자석식의 조임장소(13)의 벽두께보다도 현저하게 얇은 벽을 가지고 있다.
코어(2)의 하측의 코어말단부(9)로부터 밸브의 세로축선(15)(상기 밸브 세로축선(15)을 중심으로 하여 코어(2) 및 밸브지지체(10)도 예를들면 동심적으로 연장되어있다)에 대하여 동심적으로 자기적인 조임장소(13)가 연장되어 있다. 공지의 분사밸브에 있어서는 코어말단부(9)의 하류측에 직접 계속되는 영역내에는, 코어(2)와 밸브시트 지지체(10)를 자기적으로 구분하기 위한 금속제의 비자기적인중간부재가 설치되어 있다. 이것에 의해서 공지의 분사밸브에 있어서는 자속 흐름이 비자기적인 중간부재를 돌아 자석회로내에서 즉시 가동자(17)에 도달하는 것이 보장된다. 분사밸브의 조작은 본 발명에 의한 배치에 있어서도 공지의 형식으로 전자석 방식으로 행하여진다.
밸브시트 지지체(10) 내에는 밸브의 세로축선(15)에 대하여 동심적으로 구성된 긴쪽방향의 구멍(18)이 연장되어있다. 이 긴쪽방향의 구멍(18) 내에는 예를들면 관상밸브니들(19)이 배치되어 있고, 당해 밸브니들(19)은 그 하류측의 말단부(20)가 구형상의 밸브폐쇄체(21)에 예를들면 용접에 의해서 결합되어 있다. 밸브폐쇄체(21)의 외주부에는 연료를 흘려 통과시키기 위한 예를들면 5개의 편평면(22)이 설치되어 있다.
밸브니들(19)을 축방향으로 이동시키기 위해서, 또한 더욱이 되돌림 용수철(25)의 탄성력에 저항하여 개방시키기 위해서 혹은 분사밸브를 폐쇄시키기 위해서, 자석코일(1)과 코어(2)와 가동자(17)를 가지는 전자석 방식의 회로가 사용된다. 가동자(17)는 밸브폐쇄체(21)와는 반대측의, 밸브니들(19)의 말단부에, 용접이음에 의해서 결합되어 있고, 코어(2)에 정렬되어 있다. 하류측에 위치하는 코어(2)와는 반대측의 밸브시트 지지체(10)의 말단부에는 긴쪽 방향 구멍(18) 내에 원통형의 밸브시트체(29)(정치(定置)의 밸브시트를 가지고 있다)가 용접에 의해서 밀접하여 설치되어있다.
밸브니들(19)이 가동자(17)와 동시에 밸브의 세로축선(15)을 따라서 축방향으로 이동운동하는 사이, 밸브폐쇄체(21)를 가이드하기 위해서, 밸브시트체(29)의가이드 개구(32)가 사용된다. 구형상의 밸브 폐쇄체(21)는 흐름 방향으로 원추사다리꼴로 앞이 가늘게되는 밸브시트체(29)의 밸브시트와 함께 작용한다. 밸브폐쇄체(21)와는 반대측의 말단부측에서는 밸브시트체(29)가 예를 들면 깊은 냄비형상으로 구성된 분사구멍이 부착된 원판(34)에 견고히 결합되어 있다. 깊은 냄비형상의 분사구멍이 부착된 원판(34)은, 침식 또는 펀칭에 의해서 성형된 적어도 1 개 가령 4 개의 분사구멍(35)을 가지고 있다. 밸브니들(19)에 결합된 가동자(17)를 공지의 분사밸브에 있어서 축방향으로 운동시키는 사이에 정확히 가이드하기 위해서, 비자기적인 중간부재가 사용된다. 이 중간부재는 작은 가이드여유를 얻기 위해서 예를들면 정밀회전 공작기에 의해서 매우 정확하고 또한 고정밀도로 제조된다. 본 발명의 분사밸브에 있어서는 중간부재는 필요하지 않기 때문에 가동자(17)의 외주부에 회전절삭에 의해서 제조되는 적어도 1 개의 가이드면(36)(도 2)을 설치하면 유리하다. 적어도 1 개의 가이드면(36)은 예를들면 고리형상의 관통하는 가이드링으로서 또는 외주부에 상호 간격을 유지하여 형성된 다수의 가이드면으로 하여 구성할 수 있다.
깊은 냄비형상의 분사구멍이 부착된 원판(34)을 구비한 밸브시트체(29)의 밀어넣기 깊이는 밸브니들(19)의 스트로크의 크기를 규정한다. 상기의 경우 밸브니들(19)의 한쪽의 종단위치는 자석코일(1)의 비여자상태에 있어서 밸브시트체(29)를 밸브시트에 접촉시키는 것에 의해 규정되고, 이것에 대하여 밸브니들(19)의 다른쪽의 종단위치는 자석코일(1)의 여자된 상태에 있어서 가동자(17)를 코어말단부(9)에 접촉시키는 것에 의해 얻어진다.
자석코일(1)은, 예를들면 U 자형 부재로서 구성되어 강자성(强磁性)의 부재로서 사용되는 적어도 하나의 가이드부재(45)에 의해서 둘러싸여 있고, 당해 가이드부재(45)는 자석코일(1)을 둘레방향으로 적어도 부분적으로 둘러싸고 있으며 한쪽의 말단부가 코어(2)에 당접하고 있고 다른쪽의 말단부는 밸브시트 지지체(10)에 접촉하며, 이 밸브시트 지지체(10)에 예를들면 용접납땜 혹은 접착에 의해서 접속가능하다.
분사밸브는 플라스틱 사출성형부(50)에 의해서 충분히 둘러싸여 있고 이 플라스틱 사출성형부(50)는 코어(2)로부터 축방향에서 자석코일(1) 및 적어도 하나의 가이드부재(45)를 넘어서 밸브시트 지지체(10)까지 연장되어 있다. 적어도 하나의 가이드부재(45)는 완전히 축방향으로 그리고 둘레방향으로 덮여져 있다. 이 플라스틱 사출성형부(50)에는 예를들면 함께 사출성형된 전기식의 접속플러그(52)가 소속하고 있다. 일체적인 밸브관(12)은 분사밸브의 전체길이에 걸쳐 완전히 연장되고 있고 이것에 의해서 분사밸브의 전체길이를 형성하고 있다.
도 2에는, 도 1에 나타낸 분사밸브의 자기적인 조임장소(13) 영역 부분이 확대되어 나타나고 있다. 코어(2)의 코어말단부(9)는 하류측의 말단면(55)을 가지고 있고 당해 말단면(55)은 가동자(17)의 상측의 말단면(56)과의 접촉면으로서 사용된다. 폐쇄된 밸브에 있어서 예를들면 밸브폐쇄체(21)가 밸브시트 지지체(29)의 밸브시트에 접촉할 때에, 2 개의 말단면(55,56)의 사이에 에어갭(58)이 존재하고 있고 이 에어갭(58)은 축방향에서 예를들면 60㎛만큼 연장되어 있다. 말단면(55, 56)에 설치된 예를들면 두께 30㎛의 나머지의 에어갭으로서의 크롬층과 동시에 축방향에서 90㎛의 치수를 가지는 이른바 작업에어갭이 얻어진다. 일반적으로는 작업에어갭을 둘러싸는 표류자속이 적으면 적을수록 보다 양호한 자석회로가 얻어진다고 말할 수 있다.
본 발명에 의한 밸브관(12)은 일체적으로 구성되어 있고 이것에 의해서 자기적인 조임장소(13)를 통한 코어(2)와 밸브시트 지지체(10)의 사이가 직접적인 자기적인 전도접속이 얻어진다. 에어갭(58) 혹은 작업에어갭을 둘러싸는 표류자속을 될 수 있는 한 적게 유지하기 위해서 자기적인 조임장소(13)는 매우 얇은 벽두께로 구성되어 있다. 예를들면 축방향에서 2mm의 길이의 조임장소(13)는 예를들면 0.2mm의 벽두께를 가지고 있다. 이것에 의해서 밸브관(12)의 충분한 안정성이 보증되는 거의 최소의 한계치가 얻어진다. 여자되면 자속은 자기적인 회로내에서 매우 좁은 자기적인 조임장소(13)를 통해 직접적으로도 흐른다. 상기의 경우 매우 단시간에 결국 밸브의 본래의 전환시간의 그저 일부에서 포화자속밀도가 얻어진다. 포화상태에 있어서 투자율 약 1 을 가지는 자기적인 조임장소(13)는, 실제로 조임장소로서도 작용한다.
가동자(17)에 일체성 성형된 적어도 1 개의 가이드면(36)이 가동자(17)의 본래의 외경을 넘어서 반경방향 바깥쪽으로 연장되고 있고 이 가이드면(36)의 외측에 자기적인 조임장소(13) 혹은 밸브시트 지지체(10)와 가동자(17)의 사이의 반경방향 에어갭(60)이 얻어진다. 이 반경방향 에어갭(60)은 가능한한 좁게 구성할 수 있다. 왜나하면, 자속은 공기를 통해 가동자(17) 내로 침입하기 때문이다. 액압적인 상태를 고려하여, 반경방향 에어갭(60)은 예를들면 80㎛의 폭을 가지고 있다. 이러한배치에 있어서는, 분사밸브내의 전체적인 자속 흐름은 비자석식의 중간부재를 가지는 공지의 분사밸브와 비교하여, 조임장소(13)에 걸친 자속 흐름의 분만큼 증가한다. 코어(2) 및 가이드부재(45)의 나머지의 전도횡단면은, 상응에 적응시키거나 혹은 최소한 증대시킬 필요가 있다.
도 3에 나타난 부분도는, 마찬가지로 자기적인 조임장소(13)의 영역을 나타내고 있고 이 제 2 실시예에 있어서는 고리형상의 스토퍼부재(61)가 코어(2)의 코어말단부(9)에 삽입되어 있다. 스토퍼부재(61)는 예를들면 이 스토퍼부재(61) 자체가 코어(2)의 안쪽의 관통개구(62)를 제한하고 접속플러그(52)의 방향에서 상방으로 및 반경방향 바깥쪽만큼이 코어(2)에 의해서 둘러싸이는 정도의 크기로 구성되어 있다. 스토퍼부재(61)는 하측의 말단면(55)으로 접속부재가 없는 코어말단부(9)에 있어서의 접속영역과 같이 예를들면 크롬도금되어 있다. 이러한 스토퍼부재(61)는 도 2에 나타낸 실시예에 대하여 밸브관(12)의 외측에 있어서도 스토퍼영역을 정확히 처리할 수 있고 이어서 코어말단부(9)에 스토퍼부재(61)를 고정할 수 있다. 스토퍼부재(61)의 고정가능성으로서는 예를들면 외부에서의 밀어넣기 또는 레이저접착이 제공된다 고정형식의 별도의 가능성으로서는 항상 닫혀져 있는 자석회로내에서의 잔류자기에 의해서 스토퍼부재(61)가 코어(2)에서 유지된다고 하는 것을 들 수 있다.
도 4에 나타낸 제 3 실시예에 있어서 밸브관(12)은 2 개의 부분, 결국 코어(2)와 밸브시트 지지체(10)로 구성되어 있다. 밸브시트 지지체(10)에 일체적으로 자기적인 조임장소(13)가 설치되어 있고, 이 조임장소(13)는 별도의 실시예의경우와 같이 매우 좁은(얇은 벽두께) 원통형영역으로서 밸브시트 지지체(10)로부터 돌출하고 있다. 이 좁은 조임장소(13)는 축방향에서 보아 코어(2)로 직접 이행하고 있지 않는다. 그 대신, 조임장소(13)에는 축방향에서 예를들면 말단면(55)로부터 폭이 넓은 슬리브구분65이 접속하고 있고, 이 슬리브구분(65)은 코어(2)를 코어말단부(9)의 영역내에서 반경방향으로 둘러싸고 있다. 이것에 의해서 슬리브구분(65)은 밸브시트 지지체(10)의 상류측의 말단부를 형성한다. 밸브시트 지지체(10)와 코어(2)와는 슬리브구분(65)의 영역내에서 예를들면 고리형상으로 연장되는 용접이음매(66)(예를들면 레이저로 형성된다)에 의해서 견고히 결합되어 있다. 이와 같이 2 개의 부분으로 구성한 해결책은, 코어(2)의 말단면(55)이 보다 간단히 스토퍼로서 처리할 수 있다고 하는 이점을 가지고 있다. 왜냐하면, 밸브시트 지지체(10)의 슬리브구분(65)이 나중에 코어(2)에 고정되기 때문이다. 그럼에도 불구하고, 이러한 밸브관(12)이 2 개의 부분으로 이루어지는 구성에 있어서도, 코어(2)와 밸브시트 지지체(10)는 자기를 통과시키도록 상호 직접 접속되어 있다. 자기적인 조임장소(13)는 원리적으로 같은 형식으로 코어(2)와 일체적으로 구성하는 것도 가능하다. 상기의 경우, 예를들면 코어(2)의 도시하고 있지않은 슬리브구분과 밸브시트 지지체(10)의 사이의 견고한 결합이 얻어진다.
밸브시트 지지체(10)에 있어서의 포화자속밀도에 관한 요구는, 코어(2)에 있어서의 포화자속밀도에 관한 요구보다도 현저하게 작다. 왜냐하면, 밸브시트 지지체(10)로부터 가동자(17)에의 자속 흐름의 반경방향에서의 이행면은 가동자(17) 및 코어(2)의 횡단면보다도 현저하게 크기때문이다(예를들면 4배). 조임장소(13)를 가지는 밸브시트 지지체(10)를 위한 2 개의 부분으로 이루어지는 구성에 있어서 매우 작은 포화자속밀도를 가지는 재료, 예를들면 약 0.5T를 가지는 니켈·철 합금이 사용되는 경우는, 조임장소(13)는 조기에 포화상태가 된다. 이것에 대하여 코어(2)를 위해 사용되는 페라이트의 크롬강의 포화자속 흐름은 예를들면 1.8T이다. 따라서, 이러한 재료선택은 자석회로구성이 새삼스러운 가능성을 제공한다. 한쪽에서는, 자속 흐름은 조임장소(13)를 통해 양호한 밸브기능을 위해 감소시킬 수 있고, 다른쪽에서는 조임장소(13)의 조임 횡단면은 같은 자기적인 표류자속으로 밸브관(12)의 보다 높은 기계적인 강성을 얻기위해서 확대시킬 수 있다.
도 5 및 도 6에 나타난 제 4 실시예에서는 지금까지 도시 및 기재한 밸브시트 지지체(10)와는 별도의 결국 슬리브상의 밸브시트 지지체가 설치되어 있다. 이 슬리브상의 밸브시트 지지체(10)는 충분히 일정한 벽두께를 가지고 있기 때문에 분사밸브를 설치하기 위해서 필요한 외측윤곽은 플라스틱 사출성형부(50)의 형상에 의해서 실현된다. 그것 이외에 슬리브상의 밸브시트 지지체(10)는 도 1로부터 도 4에 나타낸 밸브시트 지지체(10)와 같은 기능을 가지고 있다. 슬리브상의 밸브시트 지지체(10)는 상류측의 말단부가 늘려져 있다. 결국 그 밖의 전체 길이에 걸친 벽두께보다도 현저하게 얇은 벽두께를 가지고 있다. 이러한 벽두께의 감소는 가동자(17)의 축방향영역에서 설치되고 있고 이것에 의해서 마찬가지로 자기적인 조임장소(13)가 얻어진다. 밸브시트 지지체(10)는 조임장소(13)에 계속해서 예를들면 감소된 벽두께로 상류에 연장되고 있고 여기에서 코어(2)의 코어말단부(9)를 반경방향으로 둘러싸고 있다. 용접이음매(66)에 의해서, 예를들면 밸브시트지지체(10)와 코어(2)와의 견고한 결합이 얻어진다. 밸브시트 지지체(10)는 늘여진 영역의 외측에서 충분한 밸브 안정성이 보증되는 벽두께를 가지고 구성되어 있다. 조임횡단면은 밸브시트 지지체가 연장되어 있는 것에 의해서 매우 작기 때문에 밸브시트 지지체(10)를 위해서도 코어(2)를 위한 같은 정도로 높은 포화 자속밀도를 가지는 염가인 페라이트제의 크롬강을 사용할 수 있다. 자기적인 조임장소(13)는 예를들면 벽두께 0.2mm를 가지고 있다.
도 7에 나타낸 실시예에 있어서는 전체 길이에 걸쳐서 일정한 예를들면 0.5mm의 벽두께를 가지는 밸브시트 지지체(10)가 사용된다. 이 두꺼운 슬리브상의 밸브시트 지지체(10)는 가동자(17) 및 코어(2)의 축방향의 영역에서도 높은 형상 안정성을 가지는 것을 특징으로 한다. 물론, 자기적으로 통하기 어려운 재료 결국 낮은 포화자속밀도를 가지는 재료가 필요하게 된다. 니켈·철 합금은, 예를들면 약 0.5T의 포화자속밀도를 가지고 있다. 이 실시예에서, 직접 일체로 성형된 자기적인 조임장소(13)를 특징으로 하고 있지 않은 조임 횡단면은 그 밖의 점에서 0.5T를 분명히 초과하는 포화자속밀도를 가지는 재료에 있어서 지나치게 많은 표류자속 흐름을 허용한다. 코어(2)는 예를들면 페라이트의 크롬강으로 구성되어 있다.
이하에서는 가동자의 구성 특히 도 1 내지 도 6에 나타낸 명확히 형성된 조임장소(13)를 가지는 실시예에 관하여 설명한다. 특히 밸브니들(19)의 축방향 운동중에 있어서 밸브니들(19) 혹은 가동자(17)를 가이드하기 위해서도 사용되는 비자성의 중간부가 생략되어 있는 것에 의해서 본 발명에 의한 분사밸브에 있어서는 가이드의 별도의 가능성을 찾아내지 않으면 안된다. 비자성의 중간부분을 가지는 공지의 분사밸브에 있어서 가동자와 중간부와의 접촉면도 비자성이기 때문에 그만큼 큰 측방의 자기력은 생기지 않는다. 가동자와 중간부 사이의 반경방향 에어갭 및 가이드여유에 따라서 최대의 반경방향 에어갭과 최소의 반경방향 에어갭의 사이의 비는 겨우 2 : 1 이다. 비균일한 자속 흐름분할에 의해서 예를들면 0.5 N 까지의 측방력이 생기지만, 이 측방력은 걱정할 필요는 없다.
자기적인 조임장소(13)를 가지는 본 발명에 의한 밸브관(12)의 구성에 의하면 가동자(17)는 자기적인 재료로 가이드되어 있고 상기의 경우 2 개의 자기적인 재료는 가동자(17)에 있어서의 예를들면 두께 10㎛의 크롬층에 의해서 분리되어 있다. 약 40㎛의 균일한 가이드여유에 있어서는 최대로부터 최소까지의 반경방향 에어갭(60)의 비는 5 : 1 이다. 이 비는 반경방향 에어갭(60) 내에서 자속 흐름이 현저히 비균일하게 분할되는 것의 원인으로 될 수 있다. 따라서 축방향에서의 가동자 가이드의 위치는 구조적 및 자기회로 고유적인 중요한 기준을 이룬다.
도 8 내지 도 10 에는 도 1에 나타난 분사밸브에 상당하는 분사밸브의 부분이 나타나고 있다. 이 도 8 내지 도 10에는 자기적인 조임장소(13)의 주위의 영역 및 자력선이 분명히 나타나고 있다. 반경방향에서 밸브시트 지지체(10)로부터 가동자(17)내에 침입하여 큰 측방의 힘을 생기게 하는 자속 흐름은 적어도 하나의 가이드면(36)이 자기적인 조임장소(13)의 축방향의 연장영역내에 위치하고 있는 경우에 특히 작게 유지된다. 매우 신속히 포화에 도달하는 조임장소(13)는 가이드면(36)애 약간의 자속 흐름 이외에는 달하는 일이 없도록 배려한다.
자계계산(磁界計算)에 의하면 도 8 및 도 9에서 나타내는 바와 같이 가이드면(36)이 조임장소(13)의 영역내에 있는 때에 가이드면(36)에 있어서의 거의 자기적이 아닌 흐름이 가동자(17)내로 이행하고, 부가적으로 측방의 힘은 이제는 생기지 않는다. 상기의 경우 가이드면(36)은 조임장소(13)의 축방향의 연장길이에서 보아 충분히 중앙에 배치되지 않으면 안된다. 가이드면(36)은 코어(2)에 직접 접속하지 않도록 하지않으면 안된다. 왜냐하면, 코어(2)에는 지나치게 큰 측방의 힘이 생기게 하는 별도의 자속 흐름관계가 생기기 때문이다. 자속 흐름의 형상 및 측방력에 관련하여 가이드면(36)이 가동자(17)로 형성되어 있는가(도 8) 또는 밸브시트 지지체(10)의 조임장소(13)로 형성되어 있는가(도 9)는 정말로 중요한 것은 아니다. 가이드면(36)을 위한 제조방법으로서는 예를들면 압각(壓刻), 가소적(可塑的)인 말려들기 또는 절삭에 의한 방법이 제공된다. 도 10에는 비교를 위해 조임장소(13)의 외측에서 가동자(17)에 가이드면(36)이 설치되어 있는 배치가 나타나고 있다. 자력선은 밸브시트 지지체(10)로부터 높은 자속 흐름이 가동자(17)의 가이드면(36) 내로 이행하고 이것에 의해서 가동자(17)가 정확히 중앙에 위치하고 있지 않은 상태에서 큰 측방력을 가동자(17)에 작용시킬 수 있다. 따라서 이러한 배치는 피하지 않으면 안된다.

Claims (10)

  1. 자석코일에 의해서 둘러싸인 코어와, 고정된 밸브시트와 상호 작용하는 밸브폐쇄체를 조작하는 가동자와, 상기 코어의 하류에 배치된 관상의 폐쇄부를 가지고 있고, 당해 폐쇄부가 상기 가동자를 반경방향에서 부분적으로 둘러싸고 있는 형식의 특히 내연기관의 연료분사장치를 위한 전자석 방식으로 조작가능한 밸브에 있어서, 코어(2)와 폐쇄부(10)가 자기적인 조임장소(13)를 통해 직접 자력을 통과시키도록 상호 접속되어 있고, 코어(2)와 조임장소(13)와 폐쇄부(10)가 하나의 부분으로 구성되는 전체구조를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 전자석 방식으로 조작가능한 밸브.
  2. 자석코일에 의해서 둘러싸인 코어와, 고정된 밸브시트와 상호 작용하는 밸브폐쇄체를 조작하는 가동자와, 상기 코어의 하류에 배치된 관상의 폐쇄부를 가지고 있고, 당해 폐쇄부가 상기 가동자를 반경방향에서 부분적으로 둘러싸고있는 형식의 특히 내연기관의 연료분사장치를 위한 전자석 방식으로 조작가능한 밸브에 있어서, 코어(2)와 폐쇄부(10)가 자기적인 조임장소(13)를 통해 직접 자력을 통과시키도록 상호 접속되어있고, 조임장소(13)가 코어(2)에 직접 일체적으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자석 방식으로 조작가능한 밸브.
  3. 자석코일에 의해서 둘러싸인 코어와, 고정된 밸브시트와 상호 작용하는 밸브폐쇄체를 조작하는 가동자와, 상기 코어의 하류에 배치된 관상의 폐쇄부를 가지고 있고, 당해 폐쇄부가 상기 가동자를 반경방향에서 부분적으로 둘러싸고 있는 형식의 특히 내연기관의 연료분사장치를 위한 전자석 방식으로 조작가능한 밸브에 있어서, 코어(2)와 폐쇄부(10)가 자기적인 조임장소(13)를 통해 직접 자력을 통과시키도록 상호 접속되어 있고, 조임장소(13)가 접속부(10)에 직접 일체적으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자석 방식으로 조작가능한 밸브.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한항에 있어서, 조임장소(13)의 벽두께가 코어(2) 및 접속부(10)의 벽두께보다도 작은 것을 특징으로 하는 밸브.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 코어(2)와 접속부(10)가 조임장소(13)의 외측에서 상호 견고히 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 전자석 방식으로 조작 가능한 밸브.
  6. 제 3 항에 있어서, 조임장소(13)를 구비한 접속부(10)를 위한 재료로서, 니켈·철·합금이 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 전자석 방식으로 조작가능한 밸브.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 조임장소(13)의 벽두께가 사용된 재료에 근거하여 0.2 내지 0.5mm의 사이인 것을 특징으로 하는 전자석 방식으로 조작가능한 밸브.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 자기적인 조임장소(13)가 가동자(17)의 축방향의 연장영역내에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자석 방식으로 조작가능한 밸브.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 가동자(17)를 축방향에서 가이드하기위한 가이드면(36)을 가지고 있고, 적어도 하나의 가이드면(36)이 조임장소(13)의 축방향의 연장영역내에 위치하고 있고, 이것에 의해 조임장소(13)에 의해서 완전히 반경방향으로 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는 전자석 방식으로 조작가능한 밸브.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 조임장소(13)가 가동자(17)를 축방향에서 가이드하기 위한 적어도 하나의 가이드면(3)을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 전자석 방식으로 조작가능한 밸브.
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