JP2004293308A - Fuel injection valve - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関等の燃料噴射弁に関し、特に、弁体開閉時の衝突を緩和して外部への放射音を低減する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関等の燃料噴射弁では、リターンスプリングに付勢されて弁座に着座する弁体を電磁アクチュエータないし燃料圧力によりリフトして開弁するものが一般的である(特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特表2002−534638号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
かかる燃料噴射弁では、弁体の開閉時の衝突音、具体的には閉弁時の弁座への衝突音及び開弁時の弁体(またはその連結体)のストッパへの衝突音を生じ、該衝突音さらには衝突による振動が、構成部材を伝播し、ケーシングを覆ってモールドされた硬質樹脂から放射され騒音源となっている。
【0005】
また、弁体衝突時のエネルギーが大きいため、バウンス(はね返り)が大きいことによる噴射量のリニアリティが損なわれたり、衝突面の摩耗が増大するなどの問題もあった。
【0006】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、弁体の開閉時の衝突を緩和して外部への放射音を効果的に低減でき、バウンスの減少によって噴射量のリニアリティを確保でき、衝突面の摩耗も低減できるようにした燃料噴射弁を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、内燃機関等の燃料噴射弁において、軸方向に駆動される弁体と該弁体の上流側に設けられる固定部材との間の燃料が満たされる空間に、絞り通路と、該絞り通路を介して連通し弁体の移動によって容積変化する可変容積室とを形成した構成とする。
【0008】
これにより、弁体が開閉駆動する際に可変容積室内の燃料が絞り通路を介して出入りするときに、燃料流動抵抗を生じダンピング機能により弁体が弁座やストッパに着座するときの衝突速度を小さくなり、衝突音、振動が減少して噴射弁外部への放射騒音を低減できる。
【0009】
また、衝突エネルギの減少による弁体のバウンスの減少によって、噴射量のリニアリティを確保でき、衝突面の摩耗も低減できる。
また、電磁コイルにより磁化される筒状のコア部材の内側に筒状部材を固定して該筒状部材の端部を前記コア部材の端部より弁体側に突出させ、該筒状部材の外周面と弁体の筒状部内周面との間に前記絞り通路を形成すると共に、弁体と前記コア部材とが突き当たる端面同士間に前記可変容積室を形成することにより、最小限の部品の追加で容易に低コストで構成することができる。
【0010】
また、弁体の端部に筒状部材を固定して該筒状部材の端部を弁体の端部より前記コア部材側に突出させ、該筒状部材の外周面と前記コア部材の内周面との間に前記絞り通路を形成すると共に、弁体と前記コア部材とが突き当たる端面同士間に前記可変容積室を形成することにより、最小限の部品の追加で容易に低コストで構成することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1は、第1の実施形態に係る内燃機関(ガソリンエンジン)の燃料噴射弁に用いた例を示す。
【0012】
磁性体(金属)で形成された筒状のケーシング1の外側に、電磁コイル2が固定され、ケーシング1の内側には、筒状のアンカー31とボール32とを溶接して一体化した弁体3が軸方向に摺動自由に嵌挿される。前記アンカー31の下部周壁には、燃料通し孔31aが開口されている。ボール32は、周側に複数の平面32aが切削されている。
【0013】
前記弁体3(アンカー31)の上方(図示状態の位置関係で説明する。以下同様)に所定のクリアランスを持たせて、筒状のコア部材4がケーシング1の内壁に固定されている。該コア部材4内には筒状のスプリングストッパ5が嵌挿して固定され、該スプリングストッパ5の下端と前記アンカー31の段付部との間にリターンスプリング6が圧縮状態で嵌挿され、前記電磁コイル2の非通電時は、前記リターンスプリング6の弾性圧縮力によって弁体3が前記弁座部材7の着座面に着座して閉弁している。
【0014】
前記ケーシング1の下端部内側には、弁体3のボール32を着座し、中心部に噴口を開口した弁座部材7が溶接結合され、該弁座部材7の下端には、複数のノズル孔を開口したノズルプレート8が溶接結合されている。
【0015】
前記ケーシング1の下端部外側には、キャップ部材9が固定され、前記電磁コイル2の外側を覆うコイルカバー10の下端部がケーシング1に溶接結合されている。
【0016】
前記キャップ部材9の上端フランジ部と前記コイルカバー10の段付部との間には、シール部材11が嵌挿されている。
前記ケーシング1の上端部には、燃料フィルタ12が嵌挿して固定されている。
【0017】
前記コイルカバー10の上端部から前記ケーシング1の上端部に至る部分と前記電磁コイル2のリード2aの端部を除く部分が、樹脂で射出成形によってモールドされて樹脂ケーシング13が形成され、該樹脂ケーシング13の上端面と前記金属製のケーシング1の上端フランジ面との間にシール部材14が嵌挿されている。
【0018】
前記樹脂ケーシング13は、前記電磁コイル2のリード2aの端部周囲を囲んでコネクタ部13aを形成している。
かかる基本的な構成を有した燃料噴射弁において、本発明では以下のように弁体開閉時の衝突を緩和する機構を設ける。
【0019】
図2に拡大して示すように、前記コア部材4の下端部に非磁性体からなるスリーブ(筒状部材)21を圧入により固定し、該スリーブ21の外周面の径より弁体3のアンカー31上部内周面の径を少し大きくする。
【0020】
これにより、前記スリーブ21のコア部材4下方に突出する外周面とアンカー31の上部内周面との間に通路断面積の小さい環状の絞り通路22が形成される。また、前記スリーブ21の外周面とアンカー31の上部内周面との隙間と、アンカー31外周面とケーシング1内周面との隙間を同程度に設定することにより後者の隙間も絞り通路23として機能する。
【0021】
そして、アンカー31の上端面と前記コア部材4の下端面との間に、前記絞り通路22,23と連通すると共に、弁体3(アンカー31)の移動によって容積変化する可変容積室24が形成される。
【0022】
このように構成された燃料噴射弁において、図示しない燃料ポンプによって圧送された燃料は、燃料配管を介して前記燃料フィルタ11から前記ケーシング1内に導入され、筒状のスプリングストッパ5及びアンカー31の内側に至り、燃料通し孔31aから外側の空間に流出し、ボール32周側の平面32aと着座面7aとの隙間からボール32と着座面7aとが接触して閉塞された部分までを満たしている。
【0023】
前記電磁コイル2が通電されると前記コア部材4が磁化され、該電磁吸引力によって磁性体で形成された弁体3がリターンスプリング6の付勢力に抗して上方に引き上げられ、アンカー31の上端面がコア部材4の下端面に突き当たる位置までストロークする。
【0024】
これにより、弁体3のボール32が着座面から離脱して開弁し、燃料は前記大径の噴口入口7bに流入し小径の噴口7cを通って噴口出口7dから流出し、ノズルプレート8の複数のノズル孔を通って放射状に噴射される。
【0025】
また、電磁コイル2の通電を遮断すると、弁体3はリターンスプリング6の付勢力によって下降し、着座面7aに突き当たって着座し閉弁する。
そして、弁体3が駆動して開弁するときは弁体3移動前に前記コア部材4の下端面との間の可変容積室24に満たされていた燃料が、アンカー31の上昇による可変容積室24の容積の縮小によって、絞り通路22,23を介して下端から流出する。このときの燃料流動抵抗によって弁体3の上昇速度が制限されるので、アンカー31の上端面がコア部材4の下端面に突き当たるときの衝突が緩和され、衝突音、振動が低減され、燃料噴射弁外部への放射音を低減できる。
【0026】
一方、弁体3が駆動して閉弁するときはアンカー31の下降によって可変容積室23の容積が0から増大し、コア部材4とアンカー31との間でスリーブ21内側に満たされていた燃料が、絞り通路22,23の下端から流入し上端から前記可変容積室23内を満たすように流出する。このときの燃料流動抵抗によって弁体3の下降速度が制限されるので、弁体3(ボール32)が弁座部材7の着座面7aに突き当たるときの衝突が緩和され、衝突音、振動が低減され、燃料噴射弁外部への放射音を低減できる。更に、アンカーの内周側と外周側の両方に絞り通路を形成することが可能であるため、いずれか一方に絞り通路を設ける場合よりも流体抵抗力を大きくすることができ、低騒音化効果がある。
【0027】
また、衝突エネルギの減少による弁体3のバウンスの減少によって、噴射量のリニアリティを確保でき、衝突面の摩耗も低減できる。
図3は、本発明の第2の実施形態の要部を示す。
【0028】
本実施形態では、アンカー31の上端部内周面に非磁性体からなるスリーブ(筒状部材)21’を圧入により固定し、該スリーブ21’の外周面の径より、前記コア部材4の下部内周面の径を少し大きくする。
【0029】
これにより、前記スリーブ21’のアンカー31上方に突出する外周面とコア部材4の下部内周面との間に通路断面積の小さい環状の絞り通路22’が形成されると共に、アンカー31の上端面と前記コア部材4の下端面との間に、弁体3(アンカー31)の移動によって容積変化する可変容積室24が形成される。なお、前記スリーブ21’の外周面とコア部材4の下部内周面との隙間と、アンカー31外周面とケーシング1内周面との隙間を同程度に設定することにより後者の隙間も絞り通路23として機能することは、第1の実施形態と同様である。
【0030】
そして、弁体3が駆動して開弁するときは前記可変容積室24に満たされていた燃料が、アンカー31の上昇による可変容積室24の容積の縮小によって、絞り通路22’,23を介して流出する。
【0031】
一方、弁体3が駆動して閉弁するときはアンカー31の下降により可変容積室23容積が増大して、コア部材4とアンカー31との間でスリーブ21内側に満たされていた燃料が、絞り通路22’,23を介して前記可変容積室24内を満たすように流入する。
【0032】
このように、本実施形態においても弁体3の開閉時に燃料が絞り通路22’,23を流通するときの抵抗によって弁体3の移動速度が制限されて着座時の衝突が緩和され、衝突音、振動が低減され、燃料噴射弁外部への放射音を低減できる。また、衝突エネルギの減少による弁体のバウンスの減少によって、噴射量のリニアリティを確保でき、衝突面の摩耗も低減できる。
【0033】
更に、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
(イ)請求項2または請求項3に記載の燃料噴射弁において、前記絞り通路が弁体の筒状部外周面と該筒状部外周面を摺動自由な外側のケーシングとの隙間を含んで構成されることを特徴とする。
【0034】
これにより、前記弁体の筒状部外周面と外側のケーシングとの隙間も絞り通路として機能する。
(ロ)請求項2、請求項3または上記(イ)に記載の燃料噴射弁において、前記筒状部材を非磁性体で形成したことを特徴とする。
【0035】
このようにすれば、コア部材と弁体との間の磁束の漏れを防止でき、開閉駆動力に影響を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る内燃機関の燃料噴射弁の構成を示す断面図。
【図2】同上燃料噴射弁の要部拡大図。
【図3】本発明の第2の実施形態に係る内燃機関の燃料噴射弁の要部拡大断面図。
【符号の説明】
2…電磁コイル 3…弁体 4…コア部材 6…リターンスプリング 7…弁座部材 7a…着座面 21,21’…スリーブ 22,22’…絞り通路 23…絞り通路 24…可変容積室[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection valve for an internal combustion engine or the like, and more particularly to a technique for reducing a collision sound at the time of opening and closing a valve body to reduce radiated sound to the outside.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In general, in a fuel injection valve of an internal combustion engine or the like, a valve body which is urged by a return spring and is seated on a valve seat is lifted by an electromagnetic actuator or fuel pressure and opened.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-534638
[Problems to be solved by the invention]
In such a fuel injection valve, a collision sound is generated when the valve body is opened and closed, specifically, a collision sound is generated when the valve is closed and a valve seat (or a connected body thereof) is collided with a stopper. The collision sound and the vibration caused by the collision propagate through the constituent members and are radiated from the hard resin molded to cover the casing, thereby forming a noise source.
[0005]
In addition, since the energy at the time of the collision of the valve body is large, there are problems that the bounce (bounce) is large, the linearity of the injection amount is impaired, and the wear of the collision surface increases.
[0006]
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and it is possible to mitigate a collision at the time of opening and closing of a valve body, to effectively reduce radiated sound to the outside, and to reduce the bounce to reduce the linearity of the injection amount. It is an object of the present invention to provide a fuel injection valve which can ensure the fuel injection and reduce the wear of the collision surface.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present invention, in a fuel injection valve such as an internal combustion engine, a throttle passage in a space filled with fuel between a valve element driven in the axial direction and a fixed member provided on the upstream side of the valve element, A variable volume chamber which communicates through the throttle passage and changes in volume by movement of the valve body is formed.
[0008]
Thereby, when the fuel in the variable volume chamber enters and exits through the throttle passage when the valve element is driven to open and close, a fuel flow resistance is generated and the collision speed when the valve element is seated on the valve seat or the stopper by the damping function is reduced. As a result, collision noise and vibration are reduced, and radiation noise to the outside of the injection valve can be reduced.
[0009]
In addition, the bounce of the valve body due to the decrease in the collision energy can be reduced, so that the linearity of the injection amount can be secured, and the wear of the collision surface can be reduced.
Further, the tubular member is fixed inside the tubular core member magnetized by the electromagnetic coil, and the end of the tubular member is projected toward the valve body from the end of the core member. By forming the throttle passage between the surface and the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the valve body, and by forming the variable volume chamber between end faces where the valve body and the core member abut, the minimum number of parts can be reduced. In addition, it can be easily configured at low cost.
[0010]
Further, a tubular member is fixed to an end of the valve body, and the end of the tubular member is projected from the end of the valve body toward the core member. By forming the restricting passage between the peripheral surface and the variable volume chamber between the end surfaces where the valve element and the core member abut, the configuration can be easily performed at a low cost by adding a minimum number of parts. can do.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an example used for a fuel injection valve of an internal combustion engine (gasoline engine) according to the first embodiment.
[0012]
An
[0013]
A
[0014]
A
[0015]
A
[0016]
A seal member 11 is fitted between an upper end flange portion of the
A
[0017]
A portion from the upper end of the
[0018]
The
In the fuel injection valve having such a basic configuration, in the present invention, a mechanism for alleviating a collision at the time of opening and closing the valve element is provided as follows.
[0019]
As shown in FIG. 2 in an enlarged manner, a sleeve (cylindrical member) 21 made of a non-magnetic material is fixed to the lower end of the
[0020]
Thus, an
[0021]
A variable volume chamber 24 is formed between the upper end surface of the
[0022]
In the fuel injection valve configured as described above, fuel pumped by a fuel pump (not shown) is introduced into the
[0023]
When the
[0024]
As a result, the
[0025]
Further, when the energization of the
When the
[0026]
On the other hand, when the
[0027]
Further, the bounce of the
FIG. 3 shows a main part of a second embodiment of the present invention.
[0028]
In this embodiment, a sleeve (cylindrical member) 21 ′ made of a non-magnetic material is fixed to the inner peripheral surface of the upper end portion of the
[0029]
Thus, an
[0030]
When the
[0031]
On the other hand, when the
[0032]
As described above, also in the present embodiment, the movement speed of the
[0033]
Further, technical ideas other than the claims that can be grasped from the embodiment will be described below together with their effects.
(A) In the fuel injection valve according to
[0034]
Thereby, the gap between the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the valve body and the outer casing also functions as a throttle passage.
(B) The fuel injection valve according to
[0035]
With this configuration, it is possible to prevent the leakage of the magnetic flux between the core member and the valve body, and does not affect the opening / closing driving force.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a fuel injection valve of an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the fuel injection valve.
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part of a fuel injection valve of an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
2 ...
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003082737A JP2004293308A (en) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | Fuel injection valve |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=33398415
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- 2003-03-25 JP JP2003082737A patent/JP2004293308A/en active Pending
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