专利名称：电磁致动器以及燃料喷射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有往复运动的柱塞的电》兹致动器以及以该电^兹置，特别是涉及适用于搭载在二轮车等小型发动机上的电磁致动器 以及燃一牛喷射装置。
背景技术：
作为搭载在二轮车等的电子控制型燃料喷射装置，已知的有如下结构配置于比燃料箱更低位置的吸气管等上，将从燃料箱引出来的燃并+通过^皮电f兹驱动的柱塞泵进^f亍压送并乂人燃:杆喷嘴喷射，同时将剩余的燃料以及所产生的蒸汽通过回流管送回燃料箱内。这种燃料喷射装置具备 一柱塞泵； 一筒体，使柱塞滑动自如 地收容于其内并划定压送室； 一吸入止回阀，控制从燃料供给通道 向压送室的燃料的供给； 一溢流阀，从压送室排出剩余的燃料以及 所产生的蒸汽； 一回流通道，使剩余的燃并+以及所产生的蒸汽返回 燃料箱并形成于内磁轭的外侧与线圏的内侧之间； 一喷嘴，对从压 送室排出的燃料进行喷射，其中，作为电磁致动器的柱塞泵包括 通过往复运动对燃料进行压送和吸入的柱塞；与柱塞一体移动的圆 筒状的电枢；配置在电枢周围并且为了确保空隙而寻皮分割成上》兹扼 与下》兹專厄两部分的圓筒状的内f兹辄；配置在内^兹辄周围的厉力f兹线圏； 配置在线圏周围的外石兹4厄以及端部》兹專厄等。参见专利文献l以及专 利文献2。可是，这种燃料喷射装置存在如下缺点由于被分割成两部分 的内》兹辄与电才区的关系，柱塞的推力具有随着移动量的增加而增加 的特性，因此为了消除装置彼此间的差异并得到规定的推力，在组 装时需要高精度地管理柱塞或电枢的位置。还有，因为内磁轭由两 个部件构成，所以增加了部件管理和组装工时等，乂人而增加了成 本。另夕卜，在内f兹轭和线圈之间设置了回流通道而且外》兹轭以及端 部》兹轭超过压送室延伸至喷嘴附近，所以整个磁路变长，磁损失大 (磁效率低)。还有，吸入止回阀比纟交大并在与4主塞的往复运动方向相垂直的 方向具有比内磁轭的外径更突出的结构，所以组装比较困难、装置 的轮廓比较大，导致发动机上的搭载位置受到限制、安装的自由变 小。专利文献1:日本专利特开2002-155828号爿>才艮。 专利文献2:日本专利4争开2003-166455号^>才艮。 发明内容发明所要解决的课题在于提供一种电》兹致动器以及以该电》兹致动器为驱动源的燃料喷 射装置。该电^兹致动器以及燃料喷射装置具有部件数少、结构简单、 体积小、成本低、易组装等优点的同时，可提高电磁力(驱动力或 推力)的增加和平滑以及应答性，改善生产性，降低电力消耗，并可 进行高精度且稳定的燃料喷射。解决i果题的手段本发明的电磁致动器具有如下结构，其具备 一圆筒状的磁轭; 一励f兹线圈，配置于》兹轭周围； 一电枢，滑动自如地配置于石兹辄的 内侧； 一复位弹簧，使电枢返回停止位置，电》兹致动器将电枢与柱 塞一体地驱动，其中，上述石兹轭在轴线方向的失见定位置具有切除外 周的一部分壁厚而形成的环状间隙槽，该环状间隙槽具有向外扩展 的梯形截面。根据这种结构，圆筒状的磁辄与以往的分割成两部分的》兹辄不 同由一个部件构成，空隙在其外周面作为具有梯形截面的环状间隙 槽而形成，而且电枢直接滑动自如地被支持在圆筒状的磁轭上，所 以能够缩短i兹路，相对于电枢的移动量可以4吏所产生的电万兹力(推 力)大而平滑。因此，可以提高电枢的加速度(应答性)。而且，没 有必要高精度地管理电枢和磁辄的相对组装位置，因此能够减少部 件数、简化组装作业、降低成本等。在上述电》兹致动器中可以采用如下结构，电才区具有向轴线方向 突出的环状缩径部，其在停止位置与划定环状间隙槽的底部的壁面 相隔离且相对于该底部的壁面。根据这种结构，电枢的环状缩径部在石兹辄的环状间隙槽(的划 定底部的壁面)从内侧留有一点点间隙且相对于该底部的壁面，所 以能够进一步抑制磁损失，使所产生的电磁力(推力)更大。在上述电；兹致动器中可以采用如下结构，具有配置于圆筒状的 》兹举厄以及线圏的外侧的第二》兹4厄，第二》兹4厄在圓筒状的i兹扼的轴线 方向不突出圆筒状的不兹4厄的范围。根据这种结构，第二磁轭(例如，将圓筒状的^兹轭作为内》兹轭 时的外磁辄)在轴线方向其长度设定为与圆筒状的磁轭相同长度或 比圆筒状的磁轭更短的长度，因此能够缩短整个磁路的长度并进一 步抑制磁损失，使所产生的电磁力(推力)更大。
在上述电磁致动器中可以采用如下结构，电枢和柱塞由同一材 料一体成形。
才艮据这种结构，由于用同一材料一体成形，能够减少组装工
时、减少部件^:、降^f氐成本等。
本发明的燃料喷射装置具有如下结构，其具备 一柱塞，通过 往复运动将燃料吸入压送室并进行压送； 一供给通道，将燃料供给 压送室； 一回流通道，橫j皮供纟会的一部分燃冲牛返回原处； 一电万兹致 动器； 一喷嘴，喷射从压送室排出的燃料，其中，电磁致动器包括: 一电枢，对柱塞进4亍电^兹驱动并与柱塞一体移动； 一圆筒状的》兹專厄, 4吏电枢滑动自如地收容于其内； 一励万兹线圈，配置于^兹轭周围；一 复位弹簧，使电枢返回停止位置，其中，上述磁辄在轴线方向的规 定位置具有切除外周的一部分壁厚而形成的环状间隙槽，该环状间 隙槽具有向外扩展的梯形截面。
才艮据这种结构，圓筒状的^f兹轭与以往的分割成两部分的^f兹轭不 同由一个部件构成，空隙在其外周面作为具有梯形截面的环状间隙 槽而形成，而且电枢直接滑动自如地被支持在圓筒状的》兹轭上。
因此，能够缩短万兹5各，相对于电枢的移动量可以〗吏所产生的电 磁力(推力)大而平滑，因此可以提高电枢以及柱塞的加速度(应 答性)，即，可以缩短加压沖程所需要的时间。由此，如果只需要与 以往同样的排出特性，则可以缩小驱动脉沖宽度而降低电力消耗, 另一方面，如果将驱动脉沖宽度设定为与以往同样的宽度，则可以
8提高排出(喷射量)精度。还有，因为没有必要高精度地管理电枢 和》兹辄的相对组装位置，所以能够减少部件lt、简化组装作业、降 低成本等。
在上述燃料喷射装置中可以采用如下结构，电枢具有向轴线方 向突出的环状缩径部，其在停止位置与划定环状间隙槽的底部的壁 面相隔离且相对于该底部的壁面。
根据这种结构，电枢的环状缩径部在不兹轭的环状间隙槽(的划 定底部的壁面)从内侧留有一点点间隙且相对于该底部的壁面，因 此能够进一步抑制磁损失，使所产生的电磁力(推力)更大。因此， 可以提高柱塞的应答性，并提高喷射量的精度。
在上述燃料喷射装置中可以采用如下结构，具有配置于圓筒状 的》兹辄以及线圏的外侧的第二》兹辄，第二》兹辄在圆筒状的万兹辄的轴 线方向不突出圓筒状的》兹轭的范围。
才艮据这种结构，第二^F兹轭(例如，将圓筒状的》兹轭作为内/f兹轭 时的外磁轭)在轴线方向其长度设定为与圓筒状的磁轭相同长度或 比圆筒状的》兹辄更短的长度，所以能够缩短整个》兹3各的长度并进一 步抑制磁损失，使所产生的电磁力(推力)更大。因此，可以进一 步提高柱塞的应答性以及喷射量的精度。
在上述燃料喷射装置中可以采用如下结构，回流通道"i殳置在圆 筒4犬的；兹辄的内侧。
才艮据这种结构，与将回流通道i殳置在》兹辄和线圈之间的情况相 比，可以将》兹轭接近线圈配置，所以能够更加缩短磁路并进一步抑 制磁损失，使所产生的电磁力(推力)更大。
9在上述燃津牛喷射装置中可以采用如下结构，回流通道在轴线方
向贯通电;Hi的内部。
才艮据这种结构，可以最大限度地保证电枢在》兹扼的内周面滑动 时的滑动面，因此能够降低滑动阻力并使电枢更加圆滑地动作。
在上述燃并牛喷射装置中可以采用如下结构，回流通道由在轴线 方向切除电枢的外周面壁厚而形成。
才艮据这种结构，与在电枢内部形成贯通孔的情况相比，因为与 石兹辄的内周面共同划定回流通道，所以4吏电枢的制造变得容易/人而 可以降{氐成本。
在上述燃料喷射装置中可以采用如下结构，电枢和柱塞由同一 材料一体成形。
才艮据这种结构，由同一材3牛一体成形，能够减少组装工时、减 少部件数、降低成本等。
发明效果
根据具有上述结构的电磁致动器以及燃料喷射装置，能够减少 部件数、简化结构、减小体积、降低成本、改善组装效率的同时，可 提高电磁力(驱动力或推力)的增大和平滑以及应答性，改善生产 性，降低电力消耗等，并可得到高精度且稳定的燃料喷射特性。
图1为表示有关本发明电磁致动器以及燃料喷射装置的一实
施方式的《从截面图2为表示有关本发明电^f兹致动器以及燃料喷射装置的一实 施方式的^v截面图3为表示构成图1所示的电^兹致动器以及燃料喷射装置的一 部分的内磁轭的图，其中，(a)为侧面图、(b)为纵截面图4为表示构成图1所示的电磁致动器以及燃料喷射装置的一 部分的柱塞和电枢的图，其中，(a)为平面图、(b)为侧面图、(c) 为(a)中E1-E1的^人截面图、(d)为(b)中E2-E2的》从截面图5为表示图1所示的电磁致动器中石兹路以及磁力线的流动的 图，其中，(a)为电枢在停止位置时的模式图、(b)为电枢在最大 冲程位置时的模式图6为表示图1所示的电磁致动器以及燃料喷射装置中相对于 电枢和柱塞的沖程的推力的图表；
图7为表示图1所示的燃料喷射装置搭载在发动机的状态的示 意图8为表示有关本发明电磁致动器以及燃料喷射装置的另一实 施方式的纵截面图9为表示有关本发明电磁致动器以及燃料喷射装置的另一实 施方式的纟从截面图；图10为表示构成图8所示的电i兹致动器以及燃津十喷射装置的 一部分的柱塞和电枢的图，其中，(a)为平面图、(b)为侧面图、(c) 为(a)中E3-E3的纵截面图；以及
图11为表示图8所示的电磁致动器中磁路以及》兹力线的流动 的图，其中，(a)为电枢在停止位置时的^t式图、(b)为电枢在最 大冲程位置时的模式图。
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
的一种实施方式的图。其中，图1和图2为装置的i从截面图，图3 为表示圓筒状的磁轭的侧面图和纵截面图，图4为表示电枢和柱塞 的平面图、侧面图以及截面图，图5为表示电》兹致动器的石兹力线的 流动的模式图。
如图1和图2所示，该燃料喷射装置具备以电》兹致动器为驱动 源而进行燃料压送的柱塞泵100，以及对加压到规定压力以上的燃 料进行喷射的喷嘴300。
如图1和图2所示，柱塞泵100具备在上下方向(轴线方向L) 作往复运动的柱塞110;与柱塞形成一体的电枢120;圓筒状的内f兹 辄130;装配于内》兹辄130的下端并形成通道的通道部件140; <吏电 枢120 (以及柱塞110)返回上方的停止位置的复位弹簧150;连接 于内f兹轭130的上端的回流管160;装配于内^兹扼130的周围的线 圈架170;巻绕在线圈架170上的励^磁线圏180;,人线圏架170的上 端伸长至下端的作为第二磁轭的外磁轭190;以覆盖线圏180的方 式成形并且形成供给管201和接电用连接器202的树脂制壳体200;装配于通道部件140周围的过滤器部件210;配置于通道部件140 上的吸入止回阀220以及、溢;充阀230。
其中，使柱塞110作往复运动的电》兹致动器由电枢120、作为 圓筒状的；兹轭的内》兹轭130、线圈架170和线圏180、作为第二》兹 轭的外f兹轭l卯、以及复位弹簧150等构成。
如图1、图2以及图4所示，柱塞110由》兹性不锈钢材料与电 枢120形成一体并具有圆柱状结构以便滑动自如地装配于后述的通 道部4牛140的贯通通道141内，并在其上方区i或形成有沿轴线方向 L伸长的壁厚切除部111。
壁厚切除部111划定一部分回流通道，并在周向等间距地形成 有4个。
柱塞110与后述的电枢120 —体移动，并相对于划定在贯通通 道141的下方的压送室C，在返回上方的停止位置时进行吸入燃料 的吸入沖程，在向下方移动时对压送室C的燃冲+进4于压缩和压送的 压送沖程。
如图1、图2以及图4所示，电枢120由石兹性不《秀钢材津+与柱 塞110形成一体并具有圓筒状结构以^更滑动自如地装配于后述的内 》兹辄130的内周面132内，并形成有在其内部划定一部分回流通道 的贯通通道121，以及在其下端缩径和突出的环状缩径部122。
如图1和图2所示，环状缩径部122具有如下结构当电枢120 (以及柱塞110)位于上方的停止位置时，其外周面与划定后述的 内f兹辄130的环状间隙槽133底部的内周面(壁面)132，相隔规定 间隙且相乂十于该底部的内周面(壁面)132，。如上所述，通过设置在停止位置与划定内f兹轭130的环状间隙
槽133的底部的内周面(壁面)132，相隔失见定间隙且相对于该底部 的内周面(壁面)132，的环状缩径部122,能够进一步抑制磁损失, 使所产生的电磁力(推力)更大，提高柱塞110的应答性。
还有，电枢120以及柱塞110由同一材冲+—体成形，所以能够 减少组装工时、减少部件lt、降4氐成本等。
如图1至图3所示，内；兹辄130用具有石兹^各作用的^兹性材泮牛形 成划定外周面131以及内周面132的圓筒状，在其轴线方向L的大 致中间区域具有切除外周面131的一部分壁厚而形成的环状间隙槽 133,该环状间隙槽133具有向外扩展的梯形截面，在其上端外周具 有略微缩径并与外》兹辄190接合的装配部134,以及在其上端内周 具有略樣吏扩径并与回流管160装西己的装配孑L 135。
外周面131与后述的线圈架170的贯通通道171紧密配合。内 周面132与电片区120紧密4妄触并引导电才区120在轴线方向L滑动自
如地运动。
如图3 ( b )所示，环状间隙槽133，当外周面131至内周面132 的壁厚H0为大约2mm时，其底部的壁厚Hl为大约0.3mm，即，整 个厚度的大约15%。而且，根据电枢120以及柱塞110的沖程(从 停止位置至最大移动端的移动量)适宜地i殳定环状间隙槽133的底 部的轴线方向L的长度G。
如上所述，内^兹轭130不像以往那样设置完全分离的空隙并被 分割成两个部^f牛，而是采用具有薄壁底部的环4犬间隙;瞎133形成一 个部件，因此能够减少部件数、简化组装工时或管理工时。还有，通 过使环状间隙槽133形成划定向外侧扩展的锥面的同时在电枢120 形成环状缩径部122并且将电枢120直接滑动自如地支持在内周面132上，能够缩短石兹^各并相对于电枢120的移动量使所产生的电》兹 力(推力)大而平滑。由此，可以4是高电枢120和柱塞110的加速
度(应答性)。
如图1和图2所示，通道部件140由非》兹性的不4秀钢材^牛形成, 并具备使柱塞110滑动自如地装配于其内并具有圓形截面的贯通 通道141; /人贯通通道141的侧面向径向贯通的贯通孔141a;在比 贯通孔141a更上方位置/人贯通通道141的侧面向径向贯通的贯通 孑Ll41b;在贯通孔141a的外侧安装吸入止回阀220的凹部142;在 贯通孔141b的外侧安装溢流阀230的凹部143;在上端具有装配内 磁轭130的下端的圓筒部144a的接合部144; 4吏过滤器部件210装 配于外侧的外周面145;支撑过滤器部件210的环状凸^^146;支撑 装配于环状凸缘146的外侧的O型圈的环状凸缘147;装配固定喷 嘴300并具有圓形截面的装配凹部148;在上下方向伸长的切除壁 厚的多个壁厚切除部149，其作为回流通道将通过过滤器部件210 的燃料引导到上方的内磁轭130内。
在i殳置有贯通通道141的贯通孑L 141a和141b的附近区i或，划 定吸入燃并+并进4于压缩的压送室C。
还有，在凹部142安装有吸入止回阀220,而在凹部143安装有 溢流阀230。
在此，因为通道部件140由非f兹性不锈钢材料形成，所以能够 遮断由于向线圈180通电而产生的石兹力线流入这个领域，而4吏其流 向由内f兹扼130以及后述的外石兹辄190所形成的短的^兹路内。
如图1和图2所示，复位弹簧150是压缩型的线圈弹簧，被收 藏在内f兹轭130的下方空间内，其上端与电枢120的环状缩径部122的下面抵接，而其下端在通道部件140的圆筒部144a的内侧与接合 部144 4氏接，并在压缩到^见定的压缩量的状态下进行安装。
复位弹簧150,当线圈180通电时允许电枢120(以及柱塞110) 向下方移动，而当线圏180断电时施加弹力以使/使电枢120 (以及 柱塞110)返回上方的停止位置。
料箱FT )的回流通道的同时，如图7所示，与回流软管RH连接，并 且将使电枢120停止在停止位置的定位部件161夹在当中与内》兹轭 130 6勺^酉己孑L 135 ii^f亍^商己il^妾。
如图1和图2所示，线圈架170用树脂材料形成，并在中央划 定圓形截面的贯通通道171而在外周面划定矩形截面的环状槽172。
如图l和图2所示，在贯通通道171装配有内》兹辄130,在环状 槽172巻绕有励;磁线圏180。
如图1和图2所示，外》兹辄190用具有^^各作用的石兹性材4牛形 成，并划定在上下方向夹着线圏架170的上^兹辄191和下^兹轭192， 以及连4妻上》兹辄191和下石兹專厄192并在上下方向(轴线方向L )伸 长的两个纵》兹辄193。纵》兹扼193在轴线方向L其长度设定为不突 出内磁轭130的长度(相同长度或更短的长度)。
上石兹辄191 乂人外侧与内石兹举厄130的装配部134装配才妄合，下石兹 扼192 乂人外侧与内》兹扼130的外周面131装配4妄合。
由此，由内f兹扼130以及外f兹4厄190所形成的》兹3各的长度与以 往相比可以i殳定得更短，/人而可以抑制》兹损失，佳_所产生的电》兹力以4是高柱塞110的应答性，并进一步^是高从喷嘴300喷射的喷射量的精度。如图l和图2所示，壳体200在将巻绕有线圈180的线圏架170 以及外》兹辄1卯组装成一体的状态下，用树脂材津牛成形(才莫制)，并 具备划定供给燃料的供给通道201a的供给管201;连4妄器202;装 配O型圈并具有比内f兹轭130的外周面131更大直径的内周面203; 具有比内周面203更大直径的内周面204，其与O型圈进行装配的 同时与通道部件140进4于装配并划定回流通道的壁面。如图7所示，供给管201与从燃料箱FT供给燃料的供给^:管 FH连接。如图1和图2所示，过滤器部件210用树脂材料形成，并安装 有分离垃圾等参杂物或蒸汽的过滤器。过滤器部件210装配于通道 部件140的外周面145，其下端^皮支撑在环状凸纟彖146上，而其上端 4偉压装配于内周面203的O型圈。如图1所示，吸入止回阀220由具有大致半^求状的头部的阀体 221和将阀体221向关闭方向施加力的压缩型弹簧222构成，并安 装在通道部件140的凹部142内。吸入止回阀220,在柱塞110的吸入冲程允许规定压力以上的 燃料通过贯通孔141a流入压送室C内，而在柱塞110的压送冲程限 制燃料从贯通孔141a向外部(供给通道201a或作为回流通道的壁 厚切除部111 )流出。如图1所示，溢流阀230由具有大致半球状的头部的阀体231 和将阀体231向关闭方向施加力的压缩型弹簧232构成，并安装在 通道部件140的凹部143内。溢流阀230,在柱塞110的吸入冲程限制燃津牛通过贯通孔141b 向压送室C内流入，而在柱塞110的压送冲程的初期阶l殳允许燃料 或蒸汽乂人贯通孔141b向外部(回流通道)流出。
在上述结构中，将剩余的燃料或所产生的蒸汽送回燃料箱FT 的回流通道由通道部件140的壁厚切除部149、由内石兹辄130的内 周面132划定的空间、4主塞110的壁厚切除部111、以及电^区120 的贯通通道121所划定。
即，从供给通道201a供给的一部分燃料，在柱塞的吸入冲程, 经由过滤器部件210 乂人吸入止回阀220流入压送室C内，剩余的燃 料和在过滤器部件的上方所产生的蒸汽经由回流通道(由壁厚切除 部149以及内周面132划定的空间、壁厚切除部111以及贯通通道 121 )净皮引入回流管160,然后通过回流l欠管RH返回燃泮牛箱FT。
如上所述，因为回流通道通过圆筒状的内》兹辄130的内侧，所 以与"i殳置在内》兹扼和线圈之间的现有4支术相比，可以将内石兹辄130 接近线圈180配置，因此，能够更加缩短f兹^各并进一步抑制磁损失， 使所产生的电磁力(推力)更大。
还有，因为一部分回流通道作为在轴线方向L贯通电枢120内 部的贯通通道121而形成，所以当电片区120在内》兹辄130的内周面 132滑动时可以确4呆最大的滑动面，减少滑动阻力并4吏电冲区120更 加圆滑地动作。
如图1和图2所示，喷嘴300具备装配在通道部件140的贯 通通道141以及装配凹部148的形成筒状的喷卩觜体310;形成在压 送室C的下端的排出通道311;只允许从排出通道311流出的止回 阀320(即，阀体321以及将阀体321向关闭方向施加力的弹簧322 );压力时开阀的提升阀330 (即，提升阀体 331以及将提升阀体331向关闭方向施加力的弹簧332)等。下面，对该装置的工作原理进4于i兌明。首先，如图5(a)所示，在电枢120 (以及柱塞110)处于4亭止 位置的状态下向线圏180通电时，由内磁扼130的上侧、电枢120 和环状缩径部122、内f兹轭130的下侧、以及外》兹扼190所形成的 石兹路内就有》兹力线流动，处于停止位置的柱塞110将4氐抗复位弹簧 150的施加力开始向下移动， 一边对压送室C内的燃料进行加压一 边开始压送冲程。于是，在该压送沖程的初期阶段，被压送的燃料的压力高于规 定的压力时(加压)溢流阀230被打开，混有蒸汽的燃料经由回流 通道(壁厚切除部149和111、以及贯通通道121)向回流管160 排出。接着，由于柱塞110进一步移动进入压送沖程的后期阶,殳，柱 塞110的侧面关闭贯通孔141b的同时，使压送室C内的燃料进一 步升压。在压送室C内的燃料的压力上升到身见定的压力时，打开止回阀 320, ^L定压力以上的燃料使4是升阀330打开的同时被喷射到发动 才几E的吸气通道内。在此，如图5(b)所示，即使在柱塞110移动到最大沖程时，磁 力线还是在由内石兹扼130的上侧、电枢120和环状缩径部122、内 》兹辄130的下侧、以及外》兹扼190所构成的箱^各内流动，所以能够 抑制磁损失，并且从移动开始就可以得到大致平滑而较大的推力， 使柱塞110迅速移动。另外，在燃料喷射后切断向线圈180的通电时，由于复位弹簧 150的施力口力柱塞110以及电枢120开始向上方移动。这时,吸入止 回阀220被打开开始吸入沖程，供给通道201a内的燃料经由过滤器 部件210 ^皮吸入到压送室C内。
此时，在燃料内所产生的蒸汽由过滤器部件210积才及分离并向 回流通道(壁厚切除部149和111、以及贯通通道121 )排出。
在从喷嘴300的燃料喷射中，连续反复进行由上述柱塞泵100 的压送冲程和吸入沖程构成的一 系列动作。
如上所述，才艮据以上述电,兹致动器为驱动源的燃-十喷射装置, 内石兹扼130与以往的分割成两部分的f兹辄不同由一个部件构成，空 隙在其外周面131作为具有梯形截面的环状间隙槽133而形成，而 且电枢120直接滑动自如地^皮支持在内磁轭130的内周面132上, 所以能够减少部件数的同时缩短磁路，而且，如图6所示，相对于 电枢120的移动量可以使所产生的电磁力(推力)大而平滑。
从而，可以提高电枢120以及柱塞110的加速度(应答性)，即， 可以缩^豆加压冲禾呈所需要的时间。因此，3口果只需要与以往同才羊的 排出特性，则可以缩小驱动脉冲宽度而降低电力消耗，如果将驱动 脉沖宽度设定为与以往同样的宽度，则可以提高排出(喷射量)精 度。还有，在电枢120 (以及柱塞IIO)的移动范围内，推力变得平 滑，因此没有必要高精度地管理电枢120与内磁轭130的相对组装 位置，可以简化组装作业、降低成本等。
还有，如图7所示，以上述电石兹致动器为驱动源的燃料喷射装 置M,与以往的燃冲+喷射装置M，相比更加小型化，所以增加了安装 在发动机E的自由度，而且，因为可以把供给管201的高度设定得低于以往的高度，所以能够充分保证从供给管201到燃料箱FT的 落差，并能够稳定地供给燃料。图8至图11为表示有关本发明的电磁致动器以及燃料喷射装 置的其他实施方式的图，其中，图8和图9为装置的纵截面图，图 10为表示电冲区以及4主塞的平面图、侧面图以及皇从截面图，图11为 表示电磁致动器的磁力线的流动的模式图。在这个实施方式中，更改了电枢120，以及柱塞IIO，以外，其他与上述一样，因此对同样的结构注上同样的符号并省略"i兑明。在这个装置中，如图8至图IO所示，柱塞110，用磁性不锈钢材 冲牛与电枢120，形成一体并呈圓柱状。柱塞IIO，与电枢120，一体移动，并相对于划定在贯通通道141 的下方的压送室C，在回到上方的停止位置时进行吸入燃料的吸入 冲程，向下方移动时对压送室C的燃料进4亍压缩和压送的压送冲 程。如图8至图10所示，电枢120，用磁性不锈钢材料与柱塞110， 形成一体，在其外周面的一部分具有在轴线方向L切除壁厚的3个 壁厚切除部121，。即，在电才区120，和内》兹砵厄130区i或中的回^l通道，由内不兹扼130 的内周面132与电枢120，的壁厚切除部121，所划定。如上所述，回流通道在内,兹辄130的内侧而且由切P余电枢120， 的外周面的壁厚而形成，所以与在电一区120的内部形成贯通；L 121 的情况相比，电枢120，的制造变得更加容易，/人而可降低成本。还有，虽然在电枢120，没有设置如上述的环状缩径部122,但_ 是如在图ll(a)的停止位置以及图ll(b)的最大冲程位置所示，因 为能够形成短的磁路而抑制磁损失，所以与上述一样可以得到平滑 而大的推力。
还有，电枢120，以及柱塞110，由同一材详+—体成形，所以可以 减少组装工时、减少部件数、降低成本等。
即，才艮据本实施方式的燃料喷射装置，与上述一样，内f兹轭 130与以往的分割成两部分的石兹辄不同而由一个部件构成，空隙在 其外周面131作为具有梯形截面的环状间隙4曹133而形成，而且电 枢120，直接滑动自如地#1支持在内；兹轭130的内周面132上，所以 能够减少部件数并缩短》兹路，而且，相对于电片区120，的移动量可以 使所产生的电磁力(推力)大而平滑。
从而，可以提高电枢120，以及柱塞IIO，的加速度(应答性)，缩
短加压沖程所需要的时间。因此，如杲只需要与以往同样的排出特 性，则可以缩小驱动脉沖宽度而降低电力消耗，如果将驱动脉沖宽 度设定为与以往同样的宽度，则可以提高排出(喷射量)精度。
还有，与以往的燃并+喷射装置M，相比更加小型化，所以增力口了 安装在发动机E的自由度，而且，因为可以把供给管201的高度设 定得低于以往的高度，所以可以充分保证从供给管201到燃料箱FT 的落差，并能够稳定地供给燃料。
在上述实施方式中，对将有关本发明的电^兹致动器作为燃并牛喷 射装置的驱动源应用的情况进行了说明，但是，并不局限于此，只 要是使柱塞在一个方向往复运动的装置，也可以作为其他机一成的驱 动源应用。在上述实施方式中，对将柱塞110、 110，和电枢120、 120，形成
一体的情况进4亍了i兌明，^旦并不局限于此，也可以用其^也轻质的才才 料形成单个的柱塞110、 IIO，后与电枢进行接合。
产业上的可利用性
如上所述，本发明的电》兹致动器以及燃料喷射装置，能够减少 部件数、简化结构、减小体积、降低成本、改善组装性等的同时，能 够提高电磁力(推力)的增加和平滑以及应答性，因此可适用于具 有小型化要求的搭载在二轮车上的发动机的燃料喷射装置，也可适 用于没有小型化要求的纟吝载在其他车辆上的发动才几。
权利要求
1.一种电磁致动器，具备一圆筒状的磁轭；一励磁线圈，配置于所述磁轭周围；一电枢，滑动自如地配置于所述磁轭的内侧；一复位弹簧，使所述电枢返回停止位置，所述电磁致动器将所述电枢与柱塞一体地驱动，其特征在于所述磁轭在轴线方向的规定位置具有切除外周的一部分壁厚而形成的环状间隙槽，该环状间隙槽具有向外扩展的梯形截面。
2. 根据权利要求l所述的电磁致动器，其特征在于所述电片区具有向轴线方向突出的环状缩径部，其在4亭止 位置与划定所述环状间隙槽的底部的壁面相隔离且相对于该 底部的壁面。
3. 才艮据4又利要求1或2所述的电》兹致动器，其特4正在于具有配置于所述圆筒状的》兹轭以及线圈的外侧的第二石兹辄，所述第二》兹轭在所述圓筒状的》兹轭的轴线方向不突出所 述圆筒;)犬的》兹扼的范围。
4. 根据权利要求1至3中的任一项所述的电磁致动器，其特征在 于所述电枢和柱塞由同 一材并+—体成形。
5. —种燃料喷射装置，具备 一柱塞，通过往复运动将燃料吸入 压送室并进行压送； 一供给通道，将燃^h供纟会所述压送室；一 回流通道，使被供给的一部分燃料返回原处； 一电》兹致动器; 一喷嘴，喷射从所述压送室排出的燃料，其中，电》兹致动器包 括 一电片区，对所述柱塞进4亍电》兹驱动并与所述柱塞一体移 动； 一圓筒状的磁轭，使所述电枢滑动自如地收容于其内；一 励磁线圏，配置于所述磁辄周围； 一复位弹簧，使所述电枢返 回停止位置，其特征在于所述;兹扼在轴线方向的*见定4立置具有切除外周的 一 部分 壁厚而形成的环状间隙槽，该环状间隙槽具有向外扩展的梯 形截面。
6. 根据权利要求5所述的燃料喷射装置，其特征在于所述电枢具有向轴线方向突出的环状缩径部，其在停止 位置与划定所述环状间隙槽的底部的壁面相隔离且相对于该 底部的壁面。
7. 根据权利要求5或6所述的燃料喷射装置，其特征在于具有配置于所述圓筒状的^兹轭以及线圈的外侧的第二石兹辄，所述第二》兹轭在所述圓筒状的；兹轭的轴线方向不突出所 述圆筒状的万兹辄的范围。
8. 根据权利要求5至7中的任一项所述的燃料喷射装置，其特征 在于所述回流通道设置在所述圆筒状的磁轭的内侧。
9. 根据权利要求8所述的燃料喷射装置，其特征在于所述回流通道在轴线方向贯通所述电枢的内部。
10. 纟艮据权利要求8所述的燃料喷射装置，其特征在于所述回流通道由在轴线方向切除所述电枢的外周面壁厚 而形成。
11. 根据权利要求5至10中的任一项所述的燃料喷射装置，其特征 在于所述电才区和所述一主塞由同 一才才津+—体成形。
全文摘要
本发明提供一种体积小、成本低、推力大而平滑并使柱塞往复运动的电磁致动器。该电磁致动器，具备磁轭(130)；配置在磁轭周围的线圈(180)；滑动自如地配置在磁轭的内侧并与柱塞(110)形成一体的电枢(120)；使电枢返回停止位置的复位弹簧(150)，其中，磁轭(130)在轴线方向L的规定位置具有切除外周(131)的一部分壁厚而形成的环状间隙槽(133)，该环状间隙槽(133)具有向外扩展的梯形截面。上述结构能够缩短磁路、使相对于电枢的移动量所产生的电磁力(推力)大而平滑、提高电枢的加速度(应答性)，并且没有必要对安装位置进行高精度的管理，能够减少部件数、简化组装作业、降低成本等。
文档编号H02K33/02GK101411044SQ20078001073
公开日2009年4月15日 申请日期2007年3月23日 优先权日2006年3月29日
发明者唐沢利夫, 板桥佑介, 水井宏 申请人:株式会社三国