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JP2005030336A - Electromagnetic drive device, and fuel injection valve using the same - Google Patents

Electromagnetic drive device, and fuel injection valve using the same Download PDF

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JP2005030336A
JP2005030336A JP2003272190A JP2003272190A JP2005030336A JP 2005030336 A JP2005030336 A JP 2005030336A JP 2003272190 A JP2003272190 A JP 2003272190A JP 2003272190 A JP2003272190 A JP 2003272190A JP 2005030336 A JP2005030336 A JP 2005030336A
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JP
Japan
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skeleton
magnetic
movable core
fixed core
drive device
Prior art date
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Pending
Application number
JP2003272190A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toyoji Nishiwaki
豊治 西脇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electromagnetic drive device of high responsiveness and durability. <P>SOLUTION: A magnetic part 32 is formed of a green compact material formed by pressurizing magnetic metal powder with a resin. The magnetic part 32 is large in electric resistance, and the eddy current is less liable to generate inside thereof even when a coil is energized or energization is stopped. Responsiveness of a movable core 15 to energization or non-energization to the coil is enhanced. The magnetic part 32, which is formed of the green compact material, is brittle and low in mechanical strength. Therefore, the magnetic part 32 is housed in a skeleton part 31 formed of electromagnetic stainless steel. Even when a fixed core 30 and the movable core 15 are repeatedly collided with each other, only the skeleton part 31 is collided with the movable core 15. Thus, damages to the fixed core 30 is prevented, and responsiveness and durability can be compatibly enhanced. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、コイルに通電することにより駆動される電磁駆動装置およびそれを用いた燃料噴射弁に関する。   The present invention relates to an electromagnetic driving device driven by energizing a coil and a fuel injection valve using the electromagnetic driving device.

コイルに通電することにより、固定コアに可動コアが吸引される電磁駆動装置が公知である。電磁駆動装置は、例えば高速で開閉を繰り返す燃料噴射弁、ABSアクチュエータあるいは圧力制御弁などの弁装置に適用される(燃料噴射弁について例えば特許文献1参照)。このような電磁駆動装置では、固定コアと可動コアとが当接および離間を繰り返される。そのため、固定コアおよび可動コアには、例えば電磁ステンレスなど機械的強度の高い磁性材料が用いられている。   An electromagnetic drive device in which a movable core is attracted to a fixed core by energizing a coil is known. The electromagnetic drive device is applied to a valve device such as a fuel injection valve, an ABS actuator, or a pressure control valve that repeatedly opens and closes at high speed (for example, refer to Patent Document 1 for a fuel injection valve). In such an electromagnetic drive device, the fixed core and the movable core are repeatedly contacted and separated. Therefore, a magnetic material having high mechanical strength such as electromagnetic stainless steel is used for the fixed core and the movable core.

特開2002−310029JP 2002-310029 A

しかしながら、例えば電磁ステンレスなどの磁性材料は、比較的電気抵抗が小さい。そのため、コイルへの通電時または通電の停止時、固定コアの内部には渦電流が発生する。これにより、コイルへの通電または通電の停止に対する応答性が悪化するという問題がある。   However, a magnetic material such as electromagnetic stainless steel has a relatively small electric resistance. Therefore, an eddy current is generated inside the fixed core when the coil is energized or stopped. Thereby, there exists a problem that the responsiveness with respect to electricity supply to a coil or a stop of electricity supply deteriorates.

一方、固定コアの内部に発生する渦電流を低減するために、比較的電気抵抗の大きな磁性材料を用いることが考えられる。電気抵抗の大きな磁性材料として、例えば純鉄粉末を樹脂で固めた圧粉材料が考えられる。しかしながら、例えば純鉄粉末から形成されている圧粉材料は、機械的強度が低く、耐久性が低いという問題がある。   On the other hand, in order to reduce the eddy current generated inside the fixed core, it is conceivable to use a magnetic material having a relatively large electric resistance. As a magnetic material having a large electric resistance, for example, a powder material obtained by solidifying pure iron powder with a resin can be considered. However, for example, a compacted material made of pure iron powder has a problem of low mechanical strength and low durability.

そこで、本発明の目的は、応答性および耐久性の高い電磁駆動装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide an electromagnetic drive device having high responsiveness and durability.

請求項1記載の発明では、固定コアまたは可動コアの少なくとも一方は骨格部と磁性部とを有している。磁性部を機械的強度が高い骨格部に収容することにより、磁性部は骨格部により補強される。また、磁性部は骨格部よりも電気抵抗が大きい。そのため、磁性部における渦電流の発生が低減される。したがって、応答性および耐久性の向上を両立することができる。   In the invention according to claim 1, at least one of the fixed core or the movable core has a skeleton part and a magnetic part. By accommodating the magnetic part in the skeleton part having high mechanical strength, the magnetic part is reinforced by the skeleton part. In addition, the magnetic part has a larger electrical resistance than the skeleton part. Therefore, generation of eddy current in the magnetic part is reduced. Accordingly, both responsiveness and durability can be improved.

請求項2記載の発明では、骨格部は固定コアまたは可動コアと対向する端部が磁性部よりも軸方向へ突出している。そのため、固定コアと可動コアとは骨格部において当接する。これにより、機械的強度の低い磁性部同士の当接が防止される。したがって、耐久性を向上することができる。   In the invention according to claim 2, the end portion of the skeleton portion that faces the fixed core or the movable core protrudes in the axial direction from the magnetic portion. Therefore, the fixed core and the movable core abut on the skeleton portion. Thereby, contact | abutting of the magnetic parts with low mechanical strength is prevented. Therefore, durability can be improved.

請求項3または4記載の発明では、骨格部は固定コアまたは可動コアと対向する側に放射状または格子状の当接面を有している。これにより、骨格部の固定コアまたは可動コアと対向する側は面積が拡大する。そのため、固定コアと可動コアとの当接による力は放射状または格子状の当接面に分散して作用する。したがって、耐久性を向上することができる。   In the invention according to claim 3 or 4, the skeleton has a radial or lattice-shaped contact surface on the side facing the fixed core or the movable core. As a result, the area of the side of the skeleton that faces the fixed core or the movable core is enlarged. Therefore, the force caused by the contact between the fixed core and the movable core acts in a distributed manner on the radial or lattice-shaped contact surface. Therefore, durability can be improved.

請求項5記載の発明では、骨格部を磁性材料で形成してもよい。磁性部は骨格部に比較して電気抵抗が大きいため、骨格部を磁性材料で形成する場合でも、磁性部には渦電流が発生しにくい。したがって、応答性を向上することができる。
請求項6記載の発明では、磁性部の電気抵抗は骨格部の10倍以上である。そのため、磁性部には渦電流が発生しにくい。したがって、応答性を向上することができる。
請求項7記載の発明では、磁性部は圧粉材料から形成されている。そのため、電気抵抗が大きく、機械的強度は低い。一方、磁性部は、骨格部に収容されることにより、補強されている。したがって、応答性および耐久性の向上を両立することができる。
In the invention described in claim 5, the skeleton may be formed of a magnetic material. Since the magnetic part has a larger electric resistance than the skeleton part, even when the skeleton part is formed of a magnetic material, an eddy current hardly occurs in the magnetic part. Therefore, responsiveness can be improved.
In the invention of claim 6, the electric resistance of the magnetic part is 10 times or more that of the skeleton part. Therefore, eddy current is unlikely to occur in the magnetic part. Therefore, responsiveness can be improved.
In the invention according to claim 7, the magnetic part is formed of a dust material. Therefore, electrical resistance is large and mechanical strength is low. On the other hand, the magnetic part is reinforced by being accommodated in the skeleton part. Accordingly, both responsiveness and durability can be improved.

請求項8記載の発明では、燃料噴射弁は請求項1から7のいずれか一項記載の電磁駆動装置を備えている。そのため、電磁駆動装置の応答性が高くなり、コイルへの通電に対する開弁または閉弁遅れが低減される。これにより、短期間の燃料噴射、ならびに燃料噴射量の低減が可能となる。したがって、燃料噴射の自由度を高めることができる。   According to an eighth aspect of the present invention, the fuel injection valve includes the electromagnetic drive device according to any one of the first to seventh aspects. Therefore, the responsiveness of the electromagnetic drive device is increased, and the valve opening or closing delay with respect to energization of the coil is reduced. Thereby, the fuel injection for a short period of time and the fuel injection amount can be reduced. Therefore, the degree of freedom of fuel injection can be increased.

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の電磁駆動装置を燃料噴射弁(以下、燃料噴射弁を「インジェクタ」という。)に適用した第1実施形態を図2に示す。第1実施形態によるインジェクタ10は、例えば直噴式のガソリンエンジンに適用される。なお、インジェクタ10は、直噴式のガソリンエンジンに限らず、予混合式のガソリンエンジン、またはディーゼルエンジンなどに適用してもよい。直噴式のガソリンエンジンに第1実施形態によるインジェクタ10を適用する場合、インジェクタ10は図示しないエンジンヘッドに搭載される。
Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 2 shows a first embodiment in which the electromagnetic drive device of the present invention is applied to a fuel injection valve (hereinafter, the fuel injection valve is referred to as an “injector”). The injector 10 according to the first embodiment is applied to, for example, a direct injection gasoline engine. The injector 10 is not limited to a direct-injection gasoline engine, but may be applied to a premixed gasoline engine, a diesel engine, or the like. When the injector 10 according to the first embodiment is applied to a direct injection gasoline engine, the injector 10 is mounted on an engine head (not shown).

インジェクタ10のハウジング11は筒状に形成されている。ハウジング11は、第一磁性部12、非磁性部13および第二磁性部14を有している。非磁性部13は、第一磁性部12と第二磁性部14との磁気的な短絡を防止している。
ハウジング11の外周側には、スプール20が装着されている。スプール20にはコイル21が巻回されている。スプール20およびコイル21の外周側は樹脂モールド22により覆われている。コイル21は、樹脂モールド22により形成されているコネクタ23に埋設されているターミナル24と接続されている。ターミナル24を経由してコイル21に通電されると、固定コア30と可動コア15との間には磁気吸引力が発生する。固定コア30、可動コア15およびコイル21は、電磁駆動装置を構成している。固定コア30および可動コア15は、いずれも筒状に形成されている。固定コア30は、ハウジング11の内周側に圧入されている。また、可動コア15は、ハウジング11の内周側を軸方向へ往復移動可能である。可動コア15は、磁性材料である電磁ステンレスにより一体に形成されている。
The housing 11 of the injector 10 is formed in a cylindrical shape. The housing 11 has a first magnetic part 12, a nonmagnetic part 13, and a second magnetic part 14. The nonmagnetic part 13 prevents a magnetic short circuit between the first magnetic part 12 and the second magnetic part 14.
A spool 20 is mounted on the outer peripheral side of the housing 11. A coil 21 is wound around the spool 20. The outer peripheral sides of the spool 20 and the coil 21 are covered with a resin mold 22. The coil 21 is connected to a terminal 24 embedded in a connector 23 formed by a resin mold 22. When the coil 21 is energized via the terminal 24, a magnetic attractive force is generated between the fixed core 30 and the movable core 15. The fixed core 30, the movable core 15 and the coil 21 constitute an electromagnetic drive device. Both the fixed core 30 and the movable core 15 are formed in a cylindrical shape. The fixed core 30 is press-fitted on the inner peripheral side of the housing 11. The movable core 15 can reciprocate in the axial direction on the inner peripheral side of the housing 11. The movable core 15 is integrally formed of electromagnetic stainless steel that is a magnetic material.

アジャスティングパイプ16は、固定コア30の内周側に圧入されている。アジャスティングパイプ16の内周側は、燃料通路41を形成している。アジャスティングパイプ16は、可動コア15側の端部がスプリング17に当接している。スプリング17は、一方の端部がアジャスティングパイプ16に当接し、他方の端部が可動コア15に当接している。これにより、スプリング17は可動コア15を反固定コア方向へ付勢する。アジャスティングパイプ16の圧入量を調整することにより、可動コア15を付勢するスプリング17の荷重が調整される。   The adjusting pipe 16 is press-fitted on the inner peripheral side of the fixed core 30. A fuel passage 41 is formed on the inner peripheral side of the adjusting pipe 16. The adjusting pipe 16 is in contact with the spring 17 at the end on the movable core 15 side. One end of the spring 17 is in contact with the adjusting pipe 16, and the other end is in contact with the movable core 15. As a result, the spring 17 biases the movable core 15 toward the anti-fixed core. By adjusting the press-fitting amount of the adjusting pipe 16, the load of the spring 17 that biases the movable core 15 is adjusted.

ハウジング11は、燃料入口18を有している。燃料入口18には、図示しない燃料ポンプから燃料が供給される。燃料入口18から流入した燃料は、フィルタ19を経由してハウジング11の内周側に流入する。フィルタ19は、燃料に含まれる異物を除去する。
ノズルホルダ50は、筒状に形成され、ハウジング11の端部に接続されている。ノズルホルダ50の内周側には、ノズルボディ60が固定されている。ノズルボディ60は、筒状に形成され、例えば圧入あるいは溶接などによりノズルホルダ50に固定されている。ノズルボディ60は、先端に近くづくにつれて内径が小さくなる円錐状の内壁面に弁座61を有している。ノズルボディ60の反ハウジング側の端部とノズルホルダ50との間には、噴孔プレート62が設置されている。噴孔プレート62は、単数または複数の噴孔63を有している。コイル21の外周側には、磁性体からなるプレートハウジング25が設置されている。プレートハウジング25はノズルホルダ50と磁気的に接続されている。
The housing 11 has a fuel inlet 18. Fuel is supplied to the fuel inlet 18 from a fuel pump (not shown). The fuel flowing in from the fuel inlet 18 flows into the inner peripheral side of the housing 11 via the filter 19. The filter 19 removes foreign matters contained in the fuel.
The nozzle holder 50 is formed in a cylindrical shape and is connected to the end of the housing 11. A nozzle body 60 is fixed on the inner peripheral side of the nozzle holder 50. The nozzle body 60 is formed in a cylindrical shape, and is fixed to the nozzle holder 50 by, for example, press fitting or welding. The nozzle body 60 has a valve seat 61 on a conical inner wall surface whose inner diameter decreases as it approaches the tip. An injection hole plate 62 is installed between the end of the nozzle body 60 on the side opposite to the housing and the nozzle holder 50. The nozzle hole plate 62 has one or a plurality of nozzle holes 63. A plate housing 25 made of a magnetic material is installed on the outer peripheral side of the coil 21. The plate housing 25 is magnetically connected to the nozzle holder 50.

弁部材としてのニードル51は、ハウジング11、ノズルホルダ50およびノズルボディ60の内周側に軸方向へ往復移動可能に収容されている。ニードル51は、ノズルボディ60と同軸上に配置されている。ニードル51は、一方の端部が可動コア15に接続されている。これにより、ニードル51は可動コア15と一体に軸方向へ往復移動可能である。ニードル51は、反可動コア側の端部にノズルボディ60の弁座61に着座可能な当接部52を有している。ニードル51とノズルボディ60との間には、燃料が流れる燃料通路42が形成される。   A needle 51 as a valve member is accommodated on the inner peripheral side of the housing 11, the nozzle holder 50 and the nozzle body 60 so as to be reciprocally movable in the axial direction. The needle 51 is arranged coaxially with the nozzle body 60. One end of the needle 51 is connected to the movable core 15. Thereby, the needle 51 can reciprocate in the axial direction integrally with the movable core 15. The needle 51 has an abutting portion 52 that can be seated on the valve seat 61 of the nozzle body 60 at the end on the side opposite to the movable core. A fuel passage 42 through which fuel flows is formed between the needle 51 and the nozzle body 60.

燃料入口18からハウジング11の内周側に流入した燃料は、フィルタ19、アジャスティングパイプ16の内周側に形成される燃料通路41、ならびに固定コア30の内周側を経由して、可動コア15の内周側に流入する。可動コア15の内周側に流入した燃料は、可動コア15の内側と外側とを連通する燃料孔43を経由してハウジング11とニードル51との間へ流れる。そして、燃料は、ノズルホルダ50とニードル51との間を経由して、ノズルボディ60とニードル51との間に形成される燃料通路42へ流入する。   The fuel that has flowed into the inner peripheral side of the housing 11 from the fuel inlet 18 passes through the filter 19, the fuel passage 41 formed on the inner peripheral side of the adjusting pipe 16, and the inner peripheral side of the fixed core 30. 15 flows into the inner peripheral side. The fuel that has flowed into the inner peripheral side of the movable core 15 flows between the housing 11 and the needle 51 via the fuel hole 43 that communicates the inside and the outside of the movable core 15. The fuel flows into the fuel passage 42 formed between the nozzle body 60 and the needle 51 via the gap between the nozzle holder 50 and the needle 51.

コイル21への通電が停止されているとき、ニードル51はスプリング17の付勢力により可動コア15とともに図2の下方へ移動している。そのため、当接部52は弁座61に着座し、燃料通路42と噴孔プレート62に形成される噴孔63との間の燃料の流れは遮断されている。したがって、燃料は噴孔63から噴射されない。   When the energization of the coil 21 is stopped, the needle 51 is moved downward in FIG. 2 together with the movable core 15 by the urging force of the spring 17. Therefore, the contact portion 52 is seated on the valve seat 61, and the flow of fuel between the fuel passage 42 and the nozzle hole 63 formed in the nozzle hole plate 62 is blocked. Therefore, fuel is not injected from the injection hole 63.

コイル21に通電されると、コイル21に発生する磁束によりノズルホルダ50、ハウジング11の第一磁性部12、可動コア15、固定コア30、ハウジング11の第二磁性部14、ならびにプレートハウジング25には磁気回路が形成される。これにより、離間している固定コア30と可動コア15との間には磁気吸引力が発生する。そのため、可動コア15ならびに可動コア15と一体のニードル51は、スプリング17の付勢力に抗して図2の上方すなわち固定コア30方向へ移動する。可動コア15は、固定コア30と当接するまで移動する。その結果、当接部52は弁座61から離座し、燃料通路42と噴孔63とは連通する。したがって、燃料は噴孔63から噴射される。   When the coil 21 is energized, the nozzle holder 50, the first magnetic part 12 of the housing 11, the movable core 15, the fixed core 30, the second magnetic part 14 of the housing 11, and the plate housing 25 are generated by the magnetic flux generated in the coil 21. A magnetic circuit is formed. As a result, a magnetic attractive force is generated between the fixed core 30 and the movable core 15 that are separated from each other. Therefore, the movable core 15 and the needle 51 integral with the movable core 15 move upward in FIG. 2, that is, toward the fixed core 30 against the urging force of the spring 17. The movable core 15 moves until it comes into contact with the fixed core 30. As a result, the contact portion 52 is separated from the valve seat 61, and the fuel passage 42 and the injection hole 63 communicate with each other. Therefore, the fuel is injected from the injection hole 63.

コイル21への通電が停止されると、固定コア30と可動コア15との間の磁気吸引力が消滅する。これにより、可動コア15ならびに可動コア15と一体のニードル51は、スプリング17の付勢力により図2の下方へ移動する。そのため、当接部52は再び弁座61に着座し、燃料通路42と噴孔63との間の燃料の流れは遮断される。したがって、燃料の噴射は終了する。   When energization of the coil 21 is stopped, the magnetic attractive force between the fixed core 30 and the movable core 15 disappears. Thereby, the movable core 15 and the needle 51 integral with the movable core 15 are moved downward in FIG. 2 by the urging force of the spring 17. Therefore, the contact portion 52 is seated on the valve seat 61 again, and the flow of fuel between the fuel passage 42 and the injection hole 63 is blocked. Therefore, the fuel injection ends.

次に、固定コア30について詳細に説明する。
固定コア30は、図1に示すように略円筒形状に成形され、骨格部31および磁性部32を有している。固定コア30は、例えばハウジング11の内周側に圧入されることにより固定されている。骨格部31は、磁性部32よりも機械的強度が高く電気抵抗の小さな磁性体から形成されている。骨格部31は、例えば電磁ステンレスなどの磁性体金属から形成されている。骨格部31は、図1および図3に示すように内筒33および外筒34を有している。外筒34は、内筒33と略同心円状であり内筒33の径方向外側に配置されている。すなわち、骨格部31は二重環状に形成されている。
Next, the fixed core 30 will be described in detail.
As shown in FIG. 1, the fixed core 30 is formed in a substantially cylindrical shape, and has a skeleton part 31 and a magnetic part 32. The fixed core 30 is fixed, for example, by being press-fitted into the inner peripheral side of the housing 11. The skeleton part 31 is made of a magnetic material having a mechanical strength higher than that of the magnetic part 32 and having a small electric resistance. The skeleton 31 is made of a magnetic metal such as electromagnetic stainless steel. As shown in FIGS. 1 and 3, the skeleton part 31 has an inner cylinder 33 and an outer cylinder 34. The outer cylinder 34 is substantially concentric with the inner cylinder 33 and is disposed on the radially outer side of the inner cylinder 33. That is, the skeleton part 31 is formed in a double ring shape.

内筒33と外筒34とは、径方向へ伸びるスポーク35により接続されている。スポーク35は、内筒33から外筒34へ放射状に形成されている。骨格部31を構成する内筒33、外筒34およびスポーク35は、それぞれ磁性体金属の薄板から形成されている。外筒34の外周面とハウジング11の内周面とが接触することにより、固定コア30はハウジング11に保持される。   The inner cylinder 33 and the outer cylinder 34 are connected by spokes 35 that extend in the radial direction. The spokes 35 are formed radially from the inner cylinder 33 to the outer cylinder 34. The inner cylinder 33, the outer cylinder 34, and the spoke 35 constituting the skeleton part 31 are each formed from a thin plate of magnetic metal. The fixed core 30 is held by the housing 11 by the contact between the outer peripheral surface of the outer cylinder 34 and the inner peripheral surface of the housing 11.

磁性部32は、骨格部31よりも機械的強度が低く電気抵抗の大きな磁性体から形成されている。本実施例の場合、磁性部32は、磁性体粉末をバインダー樹脂で固めた圧粉材料から形成されている。磁性体粉末は、金属粉末からなる。金属粉末としては、例えば鉄あるいはコバルトなどの磁性金属粉末が用いられる。磁性部32は、鉄あるいはコバルトなどの磁性金属粉末を単独または混合して形成されている。   The magnetic part 32 is made of a magnetic material having a lower mechanical strength and a higher electric resistance than the skeleton part 31. In the case of the present embodiment, the magnetic part 32 is formed of a powder material obtained by solidifying magnetic powder with a binder resin. The magnetic substance powder is made of a metal powder. As the metal powder, for example, a magnetic metal powder such as iron or cobalt is used. The magnetic part 32 is formed of a magnetic metal powder such as iron or cobalt alone or mixed.

磁性部32は、金属粉末をバインダー樹脂で固めているため、機械的強度が低く脆い。一方、磁性部32は、金属粉末をバインダー樹脂で固めることにより、十分な磁束が流れるものの、電気抵抗が大きくなる。磁性部32の電気抵抗は骨格部31の電気抵抗の10倍以上となる。例えば磁性部32として純鉄粉末を用いる場合、磁性部32の比抵抗は約1000μΩ・mである。また、骨格部31として電磁ステンレスを用いる場合、骨格部31の比抵抗は約60μΩ・mである。したがって、本実施例の場合、磁性部32の電気抵抗は、骨格部31の電気抵抗の約17倍である。   The magnetic part 32 is brittle with low mechanical strength because the metal powder is hardened with a binder resin. On the other hand, although the magnetic part 32 solidifies the metal powder with a binder resin, a sufficient magnetic flux flows, but the electric resistance increases. The electric resistance of the magnetic part 32 is 10 times or more that of the skeleton part 31. For example, when pure iron powder is used as the magnetic part 32, the specific resistance of the magnetic part 32 is about 1000 μΩ · m. When electromagnetic stainless steel is used as the skeleton 31, the specific resistance of the skeleton 31 is about 60 μΩ · m. Therefore, in this embodiment, the electric resistance of the magnetic part 32 is about 17 times the electric resistance of the skeleton part 31.

圧粉材料から形成されている磁性部32は、所定の形状に成形された後、骨格部31に収容される。骨格部31は、図4に示すように内筒33、外筒34およびスポーク35により略扇形柱状に周方向へ複数の収容室36に区画されている。磁性部32は、区画された骨格部31の収容室36に対応する形状に成形され、収容室36に収容される。磁性部32の軸方向の長さは、骨格部31よりも短い。これにより、図1に示すように骨格部31の可動コア15側の端部は磁性部32よりも可動コア15側へ突出している。   The magnetic part 32 formed from the dust material is molded into a predetermined shape and then accommodated in the skeleton part 31. As shown in FIG. 4, the skeleton part 31 is partitioned into a plurality of storage chambers 36 in the circumferential direction in a substantially sectoral column shape by an inner cylinder 33, an outer cylinder 34 and spokes 35. The magnetic part 32 is molded into a shape corresponding to the storage chamber 36 of the partitioned skeleton part 31 and is stored in the storage chamber 36. The length of the magnetic part 32 in the axial direction is shorter than that of the skeleton part 31. As a result, as shown in FIG. 1, the end of the skeleton 31 on the movable core 15 side protrudes from the magnetic part 32 toward the movable core 15.

上述のように、骨格部31は内筒33、外筒34およびスポーク35を有している。そのため、骨格部31が磁性部32よりも可動コア15側へ突出することにより、骨格部31の可動コア15と対向する側には図3(B)に示すように放射状の当接面37が形成される。当接面37は、可動コア15の固定コア30側の端面15aと当接する。   As described above, the skeleton 31 has the inner cylinder 33, the outer cylinder 34, and the spokes 35. Therefore, when the skeleton part 31 protrudes toward the movable core 15 from the magnetic part 32, a radial contact surface 37 is formed on the side of the skeleton part 31 facing the movable core 15 as shown in FIG. It is formed. The contact surface 37 contacts the end surface 15 a of the movable core 15 on the fixed core 30 side.

以上説明した第1実施形態では、固定コア30は骨格部31および磁性部32を有している。磁性部32は骨格部31に比較して電気抵抗の大きな圧粉磁性材料から形成されている。そのため、磁性部32の電気抵抗は大きくなり、コイル21への通電の開始時または通電の停止時に、磁性部32の内部には渦電流が発生しにくい。したがって、コイル21への通電の開始または停止に対する可動コア15の作動応答性を高めることができる。また、可動コア15の作動応答性が高まることにより、コイル21への通電に対するニードル51の作動応答性、ならびに噴孔63からの燃料噴射の応答性が高くなる。これにより、短期間の燃料噴射が可能となり、かつ一回の噴射あたりの燃料噴射量が低減される。したがって、インジェクタ10では燃料噴射の自由度を高めることができる。   In the first embodiment described above, the fixed core 30 includes the skeleton part 31 and the magnetic part 32. The magnetic part 32 is made of a dust magnetic material having a larger electrical resistance than the skeleton part 31. For this reason, the electrical resistance of the magnetic part 32 increases, and eddy currents are unlikely to occur inside the magnetic part 32 when the energization of the coil 21 is started or stopped. Therefore, the operation responsiveness of the movable core 15 to the start or stop of energization of the coil 21 can be enhanced. Further, since the operation responsiveness of the movable core 15 is increased, the operation responsiveness of the needle 51 to the energization of the coil 21 and the responsiveness of fuel injection from the injection hole 63 are enhanced. Thereby, fuel injection for a short period of time becomes possible, and the fuel injection amount per injection is reduced. Therefore, the injector 10 can increase the degree of freedom of fuel injection.

第1実施形態では、骨格部31に磁性部32が収容されている。骨格部31は磁性部32よりも可動コア15側に突出しており、突出している骨格部31と可動コア15とが当接する。骨格部31は磁性部32よりも機械的強度が高い。そのため、固定コア30と可動コア15との衝突が繰り返されても、骨格部31に収容されている磁性部32には損傷が生じない。そのため、電気抵抗が大きくかつ機械的強度が低い圧粉材料からなる磁性部32を用いる場合でも、磁性部32の損傷は防止される。したがって、応答性の向上と耐久性の向上とを両立することができる。
また、骨格部31に磁性部32を収容することにより、固定コア30と可動コア15との当接面積を拡大しても、磁性部32は可動コア15と直接当接することはない。したがって、可動コア15の固定コア30側の端面15aの形状を自由に変更することができ、設計自由度を高めることができる。
In the first embodiment, the magnetic part 32 is accommodated in the skeleton part 31. The skeleton part 31 protrudes toward the movable core 15 from the magnetic part 32, and the protruding skeleton part 31 and the movable core 15 come into contact with each other. The skeleton part 31 has higher mechanical strength than the magnetic part 32. Therefore, even if the collision between the fixed core 30 and the movable core 15 is repeated, the magnetic part 32 accommodated in the skeleton part 31 is not damaged. Therefore, even when the magnetic part 32 made of a dust material having a large electric resistance and a low mechanical strength is used, damage to the magnetic part 32 is prevented. Therefore, both improvement in responsiveness and improvement in durability can be achieved.
Further, by accommodating the magnetic part 32 in the skeleton part 31, the magnetic part 32 does not directly contact the movable core 15 even if the contact area between the fixed core 30 and the movable core 15 is increased. Therefore, the shape of the end face 15a on the fixed core 30 side of the movable core 15 can be freely changed, and the degree of freedom in design can be increased.

第1実施形態では、内筒33と外筒34とをスポーク35で接続することにより、骨格部31の可動コア15の側には放射状の当接面37が形成される。可動コア15の往復移動にともなって、可動コア15の固定コア30側の端面は骨格部31の当接面37との当接を繰り返す。したがって、固定コア30と可動コア15との衝突の衝撃は当接面37に分散され、固定コア30および可動コア15の耐久性を向上することができる。   In the first embodiment, the radial contact surface 37 is formed on the movable core 15 side of the skeleton 31 by connecting the inner cylinder 33 and the outer cylinder 34 with the spokes 35. As the movable core 15 reciprocates, the end surface of the movable core 15 on the fixed core 30 side repeats contact with the contact surface 37 of the skeleton 31. Therefore, the impact of the collision between the fixed core 30 and the movable core 15 is distributed to the contact surface 37, and the durability of the fixed core 30 and the movable core 15 can be improved.

(第2実施形態)
本発明の第2実施形態によるインジェクタを図5に示す。第1実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
上述した第1実施形態では、骨格部31に磁性部32を収容することにより、固定コア30と対向する可動コア15の設計自由度が向上される。そのため、第2実施形態では、図5に示すように可動コア15の固定コア30側の端面15aを径方向外側へ拡大することができる。
(Second Embodiment)
An injector according to a second embodiment of the present invention is shown in FIG. Components that are substantially the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
In the first embodiment described above, the degree of freedom in designing the movable core 15 that faces the fixed core 30 is improved by housing the magnetic part 32 in the skeleton part 31. Therefore, in 2nd Embodiment, as shown in FIG. 5, the end surface 15a by the side of the fixed core 30 of the movable core 15 can be expanded to radial direction outer side.

第2実施形態では、可動コア15の端面15aを径方向外側へ拡大する場合でも、固定コア30の磁性部32は可動コア15と直接当接することはない。したがって、固定コア30の耐久性の向上と、可動コア15の設計自由度の向上とを両立することができる。   In the second embodiment, even when the end surface 15 a of the movable core 15 is expanded radially outward, the magnetic portion 32 of the fixed core 30 does not directly contact the movable core 15. Therefore, it is possible to achieve both improvement in durability of the fixed core 30 and improvement in design freedom of the movable core 15.

(第3、第4実施形態)
本発明の第3実施形態および第4実施形態によるインジェクタの固定コアを図6または図7に示す。第1実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図6に示すように第3実施形態による固定コア30の骨格部38は、内筒33およびスポーク35のみを有している。すなわち、骨格部38は外筒を有していない。固定コア30はハウジング11の内周側に圧入されている。そのため、スポーク35の径方向外側の端部がハウジング11の内周面と接触している。
第3実施形態では、第1実施形態と同様に固定コア30の磁性部32は骨格部31に収容される。したがって、磁性部32の損傷が防止され、応答性の向上と耐久性の向上とを両立することができる。
(Third and fourth embodiments)
The fixed core of the injector according to the third and fourth embodiments of the present invention is shown in FIG. 6 or FIG. Components that are substantially the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
As shown in FIG. 6, the skeleton 38 of the fixed core 30 according to the third embodiment has only the inner cylinder 33 and the spokes 35. That is, the skeleton part 38 does not have an outer cylinder. The fixed core 30 is press-fitted on the inner peripheral side of the housing 11. Therefore, the radially outer end of the spoke 35 is in contact with the inner peripheral surface of the housing 11.
In the third embodiment, the magnetic part 32 of the fixed core 30 is accommodated in the skeleton part 31 as in the first embodiment. Therefore, damage to the magnetic part 32 is prevented, and both improvement in responsiveness and improvement in durability can be achieved.

図7に示すように第4実施形態による固定コア70の骨格部71は、内筒73、外筒74およびスポーク75に加え、中筒76を有している。中筒76は、径方向において内筒73と外筒74との間に配置されている。中筒76を加えることにより、内筒73、外筒74、スポーク75および中筒76から形成される収容室77は格子状に形成される。そのため、収容室77ならびに収容室77に収容される磁性部72は、第1実施形態と比較して細分化される。
第4実施形態では、第1実施形態と同様の効果に加え、骨格部71の構造的な強度が高められる。したがって、固定コア70のさらなる強度の向上を図ることができる。
As shown in FIG. 7, the skeleton portion 71 of the fixed core 70 according to the fourth embodiment has an inner cylinder 76 in addition to the inner cylinder 73, the outer cylinder 74, and the spoke 75. The middle cylinder 76 is disposed between the inner cylinder 73 and the outer cylinder 74 in the radial direction. By adding the middle cylinder 76, the accommodation chamber 77 formed from the inner cylinder 73, the outer cylinder 74, the spoke 75, and the middle cylinder 76 is formed in a lattice shape. Therefore, the storage chamber 77 and the magnetic part 72 stored in the storage chamber 77 are subdivided as compared to the first embodiment.
In the fourth embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment, the structural strength of the skeleton 71 is increased. Therefore, the strength of the fixed core 70 can be further improved.

(その他の実施形態)
上述した各実施形態では、固定コアを骨格部および磁性部から構成する例について説明した。しかし、固定コアだけでなく、可動コアを骨格部および磁性部から構成してもよい。また、固定コアおよび可動コアの両方を骨格部および磁性部から構成してもよい。
また、上述した各実施形態では、本発明の電磁駆動装置をガソリンエンジンのインジェクタに適用する例について説明した。しかし、本発明の電磁駆動装置は、例えば圧力制御弁、ABSアクチュエータあるいはエンジンの吸気バルブもしくは排気バルブなど高速で開閉し高い応答性が必要な弁を駆動する駆動装置として適用することができる。
さらに、上述した各実施形態では、骨格部を一重環、二重環または三重環状に形成する例について説明した。しかし、骨格部を四重環以上に形成してもよく、またスポークの数を任意に変更してもよい。
(Other embodiments)
In each of the above-described embodiments, the example in which the fixed core is configured from the skeleton portion and the magnetic portion has been described. However, not only the fixed core but also the movable core may be composed of a skeleton part and a magnetic part. Moreover, you may comprise both a fixed core and a movable core from a frame | skeleton part and a magnetic part.
Moreover, in each embodiment mentioned above, the example which applies the electromagnetic drive device of this invention to the injector of a gasoline engine was demonstrated. However, the electromagnetic drive device of the present invention can be applied as a drive device that opens and closes at high speed and drives a valve that requires high responsiveness, such as a pressure control valve, an ABS actuator, or an intake valve or exhaust valve of an engine.
Furthermore, in each embodiment mentioned above, the example which forms a frame | skeleton part in a single ring, a double ring, or a triple ring was demonstrated. However, the skeleton may be formed in a quadruple ring or more, and the number of spokes may be arbitrarily changed.

本発明による電磁駆動装置を適用した第1実施形態によるインジェクタの要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the injector by 1st Embodiment to which the electromagnetic drive device by this invention is applied. 本発明による電磁駆動装置を適用した第1実施形態によるインジェクタを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the injector by 1st Embodiment to which the electromagnetic drive device by this invention is applied. 本発明による電磁駆動装置を適用した第1実施形態によるインジェクタの固定コアを示す図であって、(A)は断面図であり、(B)は(A)の矢印B方向から見た矢視図である。It is a figure which shows the fixed core of the injector by 1st Embodiment to which the electromagnetic drive device by this invention is applied, Comprising: (A) is sectional drawing, (B) is the arrow view seen from the arrow B direction of (A). FIG. 図3のIV−IV線における断面図である。It is sectional drawing in the IV-IV line of FIG. 本発明による電磁駆動装置を適用した第2実施形態によるインジェクタの要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the injector by 2nd Embodiment to which the electromagnetic drive device by this invention is applied. 本発明による電磁駆動装置を適用した第3実施形態によるインジェクタの固定コアを示す図であって、(A)は断面図であり、(B)は(A)の矢印B方向から見た矢視図である。It is a figure which shows the fixed core of the injector by 3rd Embodiment to which the electromagnetic drive device by this invention is applied, Comprising: (A) is sectional drawing, (B) is the arrow view seen from the arrow B direction of (A). FIG. 本発明による電磁駆動装置を適用した第4実施形態によるインジェクタの固定コアを示す図であって、(A)は断面図であり、(B)は(A)の矢印B方向から見た矢視図である。It is a figure which shows the fixed core of the injector by 4th Embodiment to which the electromagnetic drive device by this invention is applied, Comprising: (A) is sectional drawing, (B) is the arrow view seen from the arrow B direction of (A). FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 インジェクタ(燃料噴射弁)、15 可動コア、21 コイル、30、70 固定コア、31、38、71 骨格部、32、72 磁性部、37 当接面、51 ニードル(弁部材)、60 ノズルボディ、63 噴孔   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Injector (fuel injection valve), 15 Movable core, 21 Coil, 30, 70 Fixed core, 31, 38, 71 Frame | skeleton part, 32, 72 Magnetic part, 37 Contact surface, 51 Needle (valve member), 60 Nozzle body 63 hole

Claims (8)

固定コアと、コイルに通電することで前記固定コアとの間に発生する磁気吸引力により前記固定コアに吸引され前記固定コアに当接可能な可動コアとを備える電磁駆動装置であって、
前記固定コアまたは前記可動コアの少なくともいずれか一方は、
骨格部と、
前記骨格部に収容され、前記骨格部よりも機械的強度が低く電気抵抗の大きな磁性材料から形成されている磁性部と、
を有することを特徴とする電磁駆動装置。
An electromagnetic drive device comprising: a fixed core; and a movable core that is attracted to the fixed core by a magnetic attraction generated between the fixed core by energizing a coil and can contact the fixed core,
At least one of the fixed core and the movable core is:
The skeleton,
A magnetic part housed in the skeleton part and formed from a magnetic material having a lower mechanical strength and a higher electrical resistance than the skeleton part;
An electromagnetic drive device comprising:
前記骨格部は、前記固定コアまたは前記可動コアと対向する端部が前記磁性部よりも軸方向へ突出していることを特徴とする請求項1記載の電磁駆動装置。 2. The electromagnetic driving device according to claim 1, wherein an end portion of the skeleton portion facing the fixed core or the movable core protrudes in an axial direction from the magnetic portion. 前記骨格部は、前記固定コアまたは前記可動コアと対向する側に放射状の当接面を有することを特徴とする請求項2記載の電磁駆動装置。 3. The electromagnetic drive device according to claim 2, wherein the skeleton portion has a radial contact surface on a side facing the fixed core or the movable core. 前記骨格部は、前記固定コアまたは前記可動コアと対向する側に格子状の当接面を有することを特徴とする請求項2記載の電磁駆動装置。 The electromagnetic drive device according to claim 2, wherein the skeleton has a lattice-shaped contact surface on a side facing the fixed core or the movable core. 前記骨格部は、磁性材料から形成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項記載の電磁駆動装置。 5. The electromagnetic drive device according to claim 1, wherein the skeleton portion is formed of a magnetic material. 前記磁性部の電気抵抗は、前記骨格部の10倍以上であることを特徴とする請求項5記載の電磁駆動装置。 The electromagnetic drive device according to claim 5, wherein an electric resistance of the magnetic part is 10 times or more that of the skeleton part. 前記磁性部は磁性体の粉末を樹脂で固めた圧粉材料から形成されていることを特徴とする請求項6記載の電磁駆動装置。 The electromagnetic drive device according to claim 6, wherein the magnetic part is formed of a compacted material obtained by solidifying a magnetic powder with a resin. 噴孔を有するノズルボディと、
請求項1から7のいずれか一項記載の電磁駆動装置と、
前記可動コアと一体に移動可能であって、前記噴孔を開閉する弁部材と、
を備えることを特徴とする燃料噴射弁。
A nozzle body having a nozzle hole;
An electromagnetic drive device according to any one of claims 1 to 7,
A valve member capable of moving integrally with the movable core and opening and closing the nozzle hole;
A fuel injection valve comprising:
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100683387B1 (en) * 2005-12-28 2007-02-15 동부일렉트로닉스 주식회사 Semiconductor element and its pad formation method
JP2010203375A (en) * 2009-03-04 2010-09-16 Denso Corp Fuel injection valve
KR20140048955A (en) * 2011-08-03 2014-04-24 로베르트 보쉬 게엠베하 Fuel injection valve

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100683387B1 (en) * 2005-12-28 2007-02-15 동부일렉트로닉스 주식회사 Semiconductor element and its pad formation method
JP2010203375A (en) * 2009-03-04 2010-09-16 Denso Corp Fuel injection valve
KR20140048955A (en) * 2011-08-03 2014-04-24 로베르트 보쉬 게엠베하 Fuel injection valve
JP2014521869A (en) * 2011-08-03 2014-08-28 ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Fuel injection valve
US9394867B2 (en) 2011-08-03 2016-07-19 Robert Bosch Gmbh Fuel injector valve
KR101980066B1 (en) * 2011-08-03 2019-05-21 로베르트 보쉬 게엠베하 Fuel injector valve

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