JP2002206468A - 電磁式燃料噴射弁 - Google Patents

電磁式燃料噴射弁

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JP2002206468A
JP2002206468A JP2001004704A JP2001004704A JP2002206468A JP 2002206468 A JP2002206468 A JP 2002206468A JP 2001004704 A JP2001004704 A JP 2001004704A JP 2001004704 A JP2001004704 A JP 2001004704A JP 2002206468 A JP2002206468 A JP 2002206468A
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JP
Japan
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magnetic
armature
magnetic pipe
pipe
valve
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JP2001004704A
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Hideki Ito
秀樹 伊藤
Yukinori Kato
幸範 加藤
Motoyuki Suzuki
基之 鈴木
Kazuaki Koyanagi
和明 小柳
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Aisan Industry Co Ltd
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Aisan Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁式燃料噴射弁において、磁性パイプの精
度の悪化を防ぎ、かつ製造コストを低減させることを課
題とする。 【解決手段】 噴射口14が弁体17により開閉され、弁体
17を固定した可動体19の後端にアーマチュア23が連結さ
れ、磁性パイプ10の内側でアーマチュア23の後端面に対
向した位置に固定コア26が配設されている。コイルスプ
リング28により弁体17が閉鎖方向に付勢され、磁性パイ
プ10の外側にソレノイドコイル32が配設されている。磁
性パイプ10の全体が磁性体から構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関に燃料を
供給するための電磁式燃料噴射弁に関する。
【0002】
【従来の技術】図2に、磁性パイプとして複合磁性パイ
プ50を用いた従来の電磁式燃料噴射弁が示されている。
非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼の素材をプレス
で強加工(絞り加工及びしごき加工)して有底円筒部材
にすると、円筒部材全体が磁性化(マルテンサイト化)
される。次に円筒部材の開口端(後端)から所定の部位
が、コイルによる高周波加熱により非磁性化(オーステ
ナイト化)される。こうして、磁性のバルブ収容部51、
非磁性の中間パイプ部52、磁性パイプ部53の順で一体成
形された複合磁性パイプ50が製造される。
【0003】噴射口54を開閉するニードル弁55の後端
(上端)にアーマチュア56が結合され、アーマチュア56
はバルブ収容部51の後部から中間パイプ部52の略中間
(前後方向の略中央)の位置の内側に摺動自在に嵌合さ
れている。固定コア57が磁性パイプ部53から中間パイプ
部52の略中間の位置の内側に固定され、固定コア57の下
端面とアーマチュア56の上端面とが対向している。固定
コア57の内側にアジャスタ58が固定され、アジャスタ58
とアーマチュア56との間にスプリング59が装着されて、
スプリング59の弾発力によりニードル弁55が閉鎖方向に
付勢されている。
【0004】複合磁性パイプ50の外周側にソレノイドコ
イル60が配設され、ソレノイドコイル60の中間(前後方
向の中央)位置の内側に中間パイプ部52が位置してい
る。コイル60への通電が開始されると、コイル60の周囲
に磁束が発生し、その磁束がコイル60の周囲を取り囲む
磁気回路に流れる。この磁気回路は磁性ハウジング61,
ヨーク62,磁性パイプ部53,固定コア57,アーマチュア
56,バルブ収容部51の経路で構成され、非磁性の中間パ
イプ部52が磁性パイプ部53とバルブ収容部51との間の磁
束の短絡を防ぐ役割を果たす。磁気回路に磁束が流れる
と、固定コア57とアーマチュア56との間に磁気吸引力が
発生し、アーマチュア56が固定コア57側に吸引されて、
ニードル弁55が噴射口54を開放する。これによって、バ
ルブ収容部51内の燃料が噴射口54から噴射される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】複合磁性パイプは、高
周波加熱により非磁性化されるため、熱変形により非磁
性の中間パイプ部の精度が悪化する。また、複合磁性パ
イプの製造段階で、高周波加熱により非磁性化している
が、磁性レベルを維持するにはこの工程の厳しい管理が
必要であり、コストがかかる。本発明は、電磁式燃料噴
射弁において、磁性パイプの精度の悪化を防ぎ、かつ製
造コストを低減させることを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、噴射口が弁体
により開閉され、弁体を固定した略円筒状の可動体の後
端にアーマチュアが連結され、磁性パイプの内側でアー
マチュアの後端面に対向した位置に円筒状の固定コアが
配設され、固定コアの内側に円筒状のアジャスタが配設
され、アジャスタとアーマチュア又は可動体との間にコ
イルスプリングが装着され、コイルスプリングにより弁
体が閉鎖方向に付勢され、磁性パイプの外側にソレノイ
ドコイルが配設され、ソレノイドコイルに通電すること
により発生する磁束によりアーマチュアが吸引されて噴
射口が開放される電磁式燃料噴射弁において、磁性パイ
プの全体が磁性体から構成されたことを第1構成とす
る。本発明は、第1構成において、磁性パイプをオース
テナイト系ステンレス鋼又はフェライト系ステンレス鋼
から製造したことを第2構成とする。本発明は、第1構
成及び第2構成において、噴射口を有するバルブシート
が磁性パイプの前端に配設され、可動体に通路及び連通
孔が形成され、磁性パイプの内面、固定コア・アジャス
タ・可動体の内面が燃料通路とされたことを第3構成と
する。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は本発明の電磁式燃料噴射弁
の実施の形態を示す。磁性パイプ(スリーブ)10は、第
1例として、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼の
素材をプレスにより強加工して、全体を磁性化させた磁
性パイプ10をそのまま使用する。また、第2例として、
磁性のフェライト系ステンレス鋼を円筒状に加工し、そ
れを磁性パイプ10として使用する。従って、第1例,第
2例ともに、磁性パイプ10全体が磁性体であって、従来
例の加熱による非磁性化は行われていないので、非磁性
の中間パイプ部は存在しない。
【0008】図1に示すように、磁性パイプ10は縦方向
の中央よりやや下方の位置で直径が変化しており、前方
部(下方部)が後方部(上方部)よりも直径が大きい。
磁性パイプ10の前端部内側にはオリフィスプレート12と
バルブシート11とが隣接して嵌合され、オリフィスプレ
ート12の平面部後側とバルブシート11の前面部とは溶接
等により固定されている。磁性パイプ10の前端の複数箇
所が内側に塑性変形され、オリフィスプレート12の折り
曲げらた取付部13の前端に塑性変形部が接触し、オリフ
ィスプレート12の抜け出しが防止されている。バルブシ
ート11の前端の中央部には噴射口14が形成され、噴射口
14の後方にはボール弁体17が接触して噴射口14を閉鎖す
るための接触面(弁座部)があり、接触面の後方には燃
料を流すための縦溝16が形成されている。オリフィスプ
レート12の平面部の中央には複数個の貫通した噴射孔15
が形成され、噴射孔15はバルブシート11の噴射口14に面
している。
【0009】ボール弁体17は略円筒状の可動体19の前端
に固定され、可動体19は縦長で内部の中空部が燃料通路
の一部となり、内外を連通させるための複数個の横孔20
が形成されている。可動体19の後端部には半径方向外側
に折り曲げられた段差部22があり、段差部22の外周には
縦方向に折り曲げられた取付部21が形成されている。強
磁性で略円筒状のアーマチュア(可動コア)23が磁性パ
イプ10の内周面に摺動自在に嵌合されている。アーマチ
ュア23の前端に内向きフランジ部25が形成され、アーマ
チュア23の内周で縦方向の中央位置より前寄りの位置に
小さな環状突起24が一体に形成されている。可動体19の
取付部21はアーマチュア23の内周の環状突起24とフラン
ジ部25との間に装着される。
【0010】磁性パイプ10の内周でアーマチュア23の後
端面と対向した位置に、円筒状で強磁性体の固定コア
(固定鉄心)26が固定され、固定コア26の内側に円筒状
のすり割り付のアジャスタ27が嵌合されている。アジャ
スタ27の前端面と可動体19の段差部22の後面との間にコ
イルスプリング28が装着され、コイルスプリング28によ
ってボール弁体17が噴射口14を閉鎖する方向に付勢され
ている。アジャスタ27にはすり割りが形成されているの
で、アジャスタ27を前後方向に移動することができ、コ
イルスプリング28の力が適正となる位置、すなわちボー
ル弁体17のバルブシート11への当接力が適正となる位置
にアジャスタ27を停止させることができる。磁性パイプ
10の後端部内周には燃料フィルタ29が装着され、磁性パ
イプ10の後端部外周にはOリング30が装着されている。
【0011】磁性パイプ10の外周面にボビン31が配設さ
れ、ボビン31にはソレノイドコイル32が巻回されてお
り、ソレノイドコイル32はアーマチュア23の後方部と固
定コア26の前方部の半径方向外方に位置している。ボビ
ン31の前側及び後側には強磁性体の前方磁路形成部材33
及び後方磁路形成部材34がそれぞれ固定され、前方磁路
形成部材33及び後方磁路形成部材34の内側折り曲げ部33
A及び34Aが磁性パイプ10の外周面に接触している。ソ
レノイドコイル32の外側には強磁性体のボデー35が配設
され、ボデー35の後端部は後方磁路形成部材34の外側折
り曲げ部34Bに接触し、ボデー35の前端の折り曲げ部35
Aは前方磁路形成部材33の前面に接触している。ボデー
35及び後方磁路形成部材34の外側には一体成形された樹
脂製のコネクタ36があり、コネクタ36にはソレノイドコ
イル32を通電するためのターミナル37が固定されてい
る。磁性パイプ10の外側でボデー35の折り曲げ部35Aの
前側に樹脂製部材38が一体成形により固定されている。
【0012】アーマチュア23は磁性パイプ10の直径が変
化する部分に位置しており、アーマチュア23の後方部の
みが磁性パイプ10と接触するので、接触部の摩擦が小さ
い。固定コア26は強磁性体製で肉厚であり、その径に対
して長い全長を有しており、磁性パイプ10との接触面積
が大きい。従って、磁性パイプ10が磁束を通し難くて
も、固定コア26に磁束が十分流れ、アーマチュア23に磁
束を十分流すことができる。
【0013】本発明の電磁式燃料噴射弁の実施の形態の
作用について説明する。ソレノイドコイル32への通電が
オフされているときには、コイルスプリング28の弾発力
によってアーマチュア23・可動体19・ボール弁体17が閉
弁方向に付勢される。ボール弁体17の前方部がバルブシ
ート11の弁座部に当接し、ボール弁体17によって噴射口
14が閉鎖された状態が維持される。
【0014】ソレノイドコイル32への通電が開始される
と、ソレノイドコイル32の周囲に磁束が発生し、その磁
束がソレノイドコイル32の周囲を取り囲む磁気回路に流
れる。この磁気回路は、ボデー35、後方磁路形成部材3
4、磁性パイプ10、固定コア26、アーマチュア23、磁性
パイプ10、前方磁路形成部材33の主経路、並びに固定コ
ア26、アーマチュア23を迂回する磁性パイプ10のバイパ
ス経路で構成される。磁気回路に磁束が流れると、固定
コア26とアーマチュア23との間に磁気吸引力が発生し、
アーマチュア23が固定コア26側に吸引され、アーマチュ
ア23・可動体19・ボール弁体17がコイルスプリング28の
弾発力に抗して後方に移動する。ボール弁体17が噴射口
14を開放し、燃料が噴射口14を通り噴射孔15から噴射さ
れる。
【0015】固定コア26、アーマチュア23を迂回する磁
性パイプ10のバイパス経路にも磁束が流れるが、この磁
束量は固定コア26、アーマチュア23を流れる磁束量より
も相当少ない。バイパス経路を流れる磁束量は、磁性パ
イプ10の材質及び厚みを選択することにより変えること
ができ、バイパス経路を流れる磁束量をかえることによ
り、固定コア26、アーマチュア23を流れる磁束量を変え
ることができる。従って、用途に応じた吸引力を発生さ
せ、必要な性能を得ることができる。実験によれば、バ
イパス経路に磁束が流れるにもかかわらず、オーステナ
イト系ステンレス鋼からなる磁性パイプ10の場合もフェ
ライト系ステンレス鋼からなる磁性パイプ10の場合も、
ともに通電してから噴射口14を開放するまでの時間及び
開放力などの応答性は、使用可能なレベルであることが
判明した。
【0016】
【発明の効果】本発明の電磁式燃料噴射弁の磁性パイプ
は、全体が磁性体から構成されるパイプであり、高周波
加熱よる非磁性化を行わないので、熱変形による精度の
悪化を排除することができる。また、厳しい管理が必要
な高周波加熱による非磁性化を行わないので、製造コス
トを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電磁式燃料噴射弁の実施の形態の縦断
面である。
【図2】従来の電磁式燃料噴射弁の縦断面である。
【符号の説明】
10 磁性パイプ 14 噴射口 17 ボール弁体 19 可動体 23 アーマチュア 26 固定コア 28 コイルスプリング 32 ソレノイドコイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 基之 愛知県大府市共和町一丁目1番地の1 愛 三工業株式会社内 (72)発明者 小柳 和明 愛知県大府市共和町一丁目1番地の1 愛 三工業株式会社内 Fターム(参考) 3G066 BA51 BA61 CC01 CC03 CC06U CC15 CE22 CE31

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 噴射口が弁体により開閉され、弁体を固
    定した略円筒状の可動体の後端にアーマチュアが連結さ
    れ、磁性パイプの内側でアーマチュアの後端面に対向し
    た位置に円筒状の固定コアが配設され、固定コアの内側
    に円筒状のアジャスタが配設され、アジャスタとアーマ
    チュア又は可動体との間にコイルスプリングが装着さ
    れ、コイルスプリングにより弁体が閉鎖方向に付勢さ
    れ、磁性パイプの外側にソレノイドコイルが配設され、
    ソレノイドコイルに通電することにより発生する磁束に
    よりアーマチュアが吸引されて噴射口が開放される電磁
    式燃料噴射弁において、磁性パイプの全体が磁性体から
    構成されたことを特徴とする電磁式燃料噴射弁。
  2. 【請求項2】 磁性パイプをオーステナイト系ステンレ
    ス鋼又はフェライト系ステンレス鋼から製造した請求項
    1の電磁式燃料噴射弁。
  3. 【請求項3】 噴射口を有するバルブシートが磁性パイ
    プの前端に配設され、可動体に通路及び連通孔が形成さ
    れ、磁性パイプの内面、固定コア・アジャスタ・可動体
    の内面が燃料通路とされた請求項1又は2の電磁式燃料
    噴射弁。
JP2001004704A 2001-01-12 2001-01-12 電磁式燃料噴射弁 Withdrawn JP2002206468A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1429019A1 (en) * 2002-12-12 2004-06-16 Magneti Marelli Powertrain S.p.A. Electromagnetic fuel injector for an internal combustion engine with a monolithic tubular member
US7344093B2 (en) 2003-12-26 2008-03-18 Denso Corporation Fuel injection valve having stationary core and movable core
US7775463B2 (en) 2006-07-13 2010-08-17 Hitachi, Ltd. Electromagnetic fuel injection valve
JP2014009631A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Mazda Motor Corp 直噴エンジンの燃料噴射弁

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