JP2006066885A - 燃料噴射弁 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 燃料噴射弁のコイル44の巻線45は横断面形状が長方形である。コイル44は、巻線45の横断面における長辺をコイル44の中心軸60に沿わせて巻線45を巻回することにより形成されている。巻線45の横断面における短辺の長さをa、長辺の長さをbとすると、1.l≦b/a≦25の範囲に設定されている。中心軸60方向のコイル44の長さをL、中心軸60から見て一方の半径方向のコイル44の厚みをtとすると、2≦L/t≦30の範囲に設定されている。また、燃料噴射弁のコイル44を巻回している箇所の外径をDとすると、0.9≦D/L≦2の範囲に設定されている。
【選択図】 図1
Description
また、コイル220の外径または軸長が増加すると燃料噴射弁200を小型化することが困難である。
また、コイルの外径または軸長の少なくとも一方が小さくなるので、燃料噴射弁を小型化できる。これにより、狭い設置スペースに燃料噴射弁を設置可能になる。
請求項4記載の発明では、横断面形状が長方形の巻線の横断面における長辺をコイルの中心軸に沿わせて巻線を巻回するので、短辺を中心軸に沿わせるよりも巻線の巻崩れ等が起こりにくい。したがって、巻線を容易に巻回できる。
請求項6記載の発明では、巻線の横断面における長辺と短辺との比率を調整することにより、コイルの軸方向の長さLと径方向の厚みtとの比率を、2≦L/t≦30の広範囲に設定できる。ここで、コイルの径方向の厚みは、コイルの中心軸から見て、一方の半径方向のコイルの厚みを表している。
そこで請求項9記載の発明では、スプールの両係止部のうちコイルの巻回開始側に周方向に沿って筒部の外周面に巻線を案内する案内溝を設けているので、巻線の巻回開始端を周方向に沿わせながら筒部の外周面に巻回できる。これにより、巻回開始箇所での巻線の干渉および重なりを防止できるので、巻回開始箇所での巻線の巻き乱れを防止できる。したがって、巻線同士の短絡を防止できる。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による燃料噴射弁を図2に示す。燃料噴射弁10は、ガソリンエンジン用の燃料噴射弁である。筒部材12は磁性部材と非磁性部材とからなる円筒状に形成されている。筒部材12には燃料通路100が形成されており、この燃料通路100に、弁ボディ16、弁部材20、可動コア22、固定コア30、アジャスティングパイプ32および付勢部材としてのスプリング34等が収容されている。筒部材12の燃料入口側には、燃料フィルタ54が設置されている。
磁性部材40はコイル44の外周側に設置されており、第1磁性部材13と第2磁性部材15とを磁気的に接続している。固定コア30、可動コア22、第1磁性部材13、磁性部材40および第2磁性部材15は磁気回路を構成している。
図1に示すように、コイル44の巻線45は横断面形状が長方形である。コイル44は、巻線45の横断面における長辺をコイル44の中心軸60に沿わせて巻線45を巻回することにより形成されている。
以上のように構成した燃料噴射弁10において、コイル44への通電がオフされると、スプリング34によって弁部材20が図2の下方、つまり閉弁方向に移動して弁部材20の当接部21が弁座17に着座し、噴孔18aが閉塞され燃料噴射が遮断される。
また、巻線45の長辺の長さbと短辺の長さaとの比率を、1.l≦b/a≦25の広範囲に設定することにより、異なる形状の種々の燃料噴射弁に、最適な縦横比率(b/a)の巻線を使用できる。
また、巻線45の横断面形状を長方形にし占積率を高くすることにより、コイル44を小径化している。これにより、コイル44を巻回している箇所の燃料噴射弁10の径Dとコイル44の軸長Lとの比率を小さくし0.9≦D/L≦2の範囲に設定できる。磁路長を短くし、磁束の漏れを極力低減するためには、D/Lがほぼ1であることが望ましい。
図3に示す第2実施形態では、巻線72の短辺をコイル70の軸方向に沿わせて巻線72を巻回している。第2実施形態においても、第1実施形態と同じ巻数において、径方向に重ね巻きする巻線72の層数、および軸方向に巻線72を巻回する列数を調整することにより、巻線72の縦横比(b/a)を1.l≦b/a≦25に設定し、コイル70の軸方向の長さLと径方向の厚みtとの比率(L/t)、コイル70を巻回している箇所の燃料噴射弁の径Dとコイル70の軸長Lとの比率(D/L)を、2≦L/t≦30、0.9≦D/L≦2の範囲に設定できる。
本発明の第3実施形態を図4および図5に示す。
スプール80は、円筒部82、および係止部84、86を有している。円筒部82の外周にコイルの巻線が巻回される。コイルの巻き方および巻線45(図5参照)の形状は第1実施形態と同一であるが、第2実施形態と同一でもよい。また、巻線の形状は、長方形以外の他の多角形状でもよい。
そこで第3実施形態では、巻回開始側の係止部84に案内溝85を形成したことにより、巻回開始箇所での巻線45の巻き乱れを防止し、巻線同士の短絡を防止できる。
本発明の第4実施形態を図7に、第5実施形態を図8に、第6実施形態を図9に示す。
図7に示す第4実施形態では、横断面形状が正方形の巻線74を用いている。スプール90は、円筒部92、および係止部96、98を有している。円筒部92の外周面には、巻線74の巻回開始側である係止部96から係止部98に向けて巻線74の巻回方向に巻回溝94が螺旋状に形成されている。巻回溝94の横断面形状は、巻線74の一つの頂角形状と一致したV字状を成しており、ほぼ90°の角度に形成されている。また、横断面形状における巻回溝94の2辺のそれぞれの長さは、横断面形状が正方形の巻線74の1辺の長さにほぼ等しい。また、係止部96、98のコイル側の側面97、99は、径方向外側から径方向内側に向けてコイル側に傾斜するテーパ面を成している。
また、係止部96、98の傾斜した側面97、99に沿って巻線45が巻回されるので、係止部96、98において巻線45の巻回位置がばらつかない。したがって、係止部96、98における巻線74の巻き乱れを防止できる。
このように係止部96、9および円筒部92において巻線74の巻き乱れを防止することにより、巻線同士の干渉による短絡を防止できる。
図9に示す第6実施形態では、スプール120の円筒部122の外周面に形成した巻回溝124の形状は、第5実施形態の巻回溝114を反転したものである。
上記複数の実施形態では、巻線の横断面形状が長方形である場合、巻線の縦横比(b/a)、コイルの軸長Lと径方向の厚みtとの比率(L/t)、コイルを巻回している箇所の燃料噴射弁の径Dとコイルの軸長Lとの比率(D/L)を、それぞれ1.l≦b/a≦25、2≦L/t≦30、0.9≦D/L≦2の範囲に設定したが、巻線の横断面形状が長方形であれば、上記の数値範囲を満たさない巻線、およびコイルの構成を採用してもよい。
また上記第4、第5および第6実施形態では、スプールの係止部の両方のコイル側の側面を傾斜させたが、一方の係止部の側面だけを傾斜させてもよい。
Claims (12)
- 噴孔を開閉する弁部材と、
前記弁部材とともに軸方向に往復移動する可動コアと、
前記可動コアの前記噴孔と反対側に前記可動コアと向き合って設置されている固定コアと、
通電することにより前記固定コアに前記可動コアを吸引する磁力を発生するコイルとを備え、
前記コイルの巻線の横断面形状は多角形であることを特徴とする燃料噴射弁。 - 前記巻線の横断面形状は矩形であることを特徴とする請求項1記載の燃料噴射弁。
- 前記巻線の横断面形状は長方形であることを特徴とする請求項2記載の燃料噴射弁。
- 前記巻線の横断面における長辺を前記コイルの中心軸に沿わせて前記巻線を巻回していることを特徴とする請求項3記載の燃料噴射弁。
- 前記巻線の横断面において、長辺の長さをb、短辺の長さをaとすると、1.l≦b/a≦25であることを特徴とする請求項3または4記載の燃料噴射弁。
- 前記コイルの軸長をL、径方向の厚みをtとすると、2≦L/t≦30であることを特徴とする請求項5記載の燃料噴射弁。
- 前記コイルを巻回している箇所の燃料噴射弁の径をD、前記コイルの軸長をLとすると、0.9≦D/L≦2であることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項記載の燃料噴射弁。
- 前記コイルを巻回する筒部と、前記筒部の両端に設けられ前記コイルの両端を係止する係止部とを有するスプールをさらに備えることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項記載の燃料噴射弁。
- 前記両係止部のうち前記コイルの巻回開始側に、周方向に沿って前記筒部の外周面に前記巻線を案内する案内溝を設けていることを特徴とする請求項8記載の燃料噴射弁。
- 前記両係止部の少なくとも一方の前記コイルと接する側面は、径方向外側から径方向内側に向かうにしたがい前記コイル側に傾斜していることを特徴とする請求項8または9記載の燃料噴射弁。
- 前記巻線を巻回方向に案内する巻回溝を前記筒部の外周面に前記両係止部の一方から他方に向けて設けていることを特徴とする請求項8から10のいずれか一項記載の燃料噴射弁。
- 前記巻回溝の横断面形状は、前記巻線の頂角角度とほぼ一致したV字状を成していることを特徴とする請求項11記載の燃料噴射弁。
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