JP2005291043A - 燃料噴射弁 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 可動部材20は、弁部材22および可動コア26を有している。可動部材20の重心200は、可動部材20がスプリング29を係止する係止部24とほぼ同じ位置にある。可動コア26は、弁座17側から小径部27、小径部27よりも外径の大きい大径部28をこの順に有している。大径部28は、弁部材22の係止部24に対し弁座17と反対側に設けられている。可動コア26は、磁性パイプ13の内周壁により大径部28を支持されている。大径部28と磁性パイプ13との摺動クリアランスは、10μm以上150μm以下であることが望ましい。
【選択図】 図1
Description
また、往復移動方向の1箇所で可動部材を支持し、可動部材の平面が平面弁座に着座する構成が知られている(例えば、特許文献2参照)。
これに対し、可動部材と弁座とが平面同士で当接する構成では、弁座に着座する可動部材の着座位置が支持箇所のクリアランス分ずれても、可動部材が確実に弁座に着座できるので、支持箇所を高精度に加工する必要がない。しかし、支持箇所のクリアランスにより、可動部材の平面が平面弁座に対して傾いて着座することがある。その結果、平面弁座に着座する可動部材の姿勢が安定せず、燃料噴射量がばらついたり、弁密が悪化する恐れがある。
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、円錐状の弁座に可動部材が着座する構成において、弁座に着座する可動部材の着座位置のずれを低減する燃料噴射弁を提供することを目的とする。
また、弁座が噴孔側に向けて縮径する円錐状に形成されているので、弁部材が弁座に着座する位置が弁座の中心からずれても、弁部材が円錐面に案内されることにより、弁部材と弁座との中心が一致する。
また、請求項3、4および5記載の発明では、支持部材が可動部材を支持する箇所が往復移動方向の1箇所であるから、弁部材が弁座に着座する位置が弁座の中心からずれた場合、弁座の円錐面に沿って弁部材が案内されることにより、弁座の着座位置のずれを容易に修正できる。
(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。第1実施形態による燃料噴射弁10は、例えばガソリンエンジンのエンジンの燃焼室に接続する吸気管に設置され、吸気管が形成する吸気通路を流れる吸気に燃料を噴射する。なお、燃料噴射弁10は、ガソリンエンジンの燃焼室に直接燃料を噴射する直噴式のガソリンエンジンに適用してもよく、またディーゼルエンジンに適用してもよい。
コイル40はボビン42に巻回されており、非磁性パイプ14の外周に設置されている。ヨーク44は、コイル40の外周を覆い、可動コア26の径方向外側で磁性パイプ13と接続し、固定コア30の径方向外側で非磁性パイプ14と接続している。樹脂ハウジング50は、パイプ部材12、コイル40およびヨーク44の外周を覆っている。ターミナル52はコイル40と電気的に接続されており、コイル40に駆動電流を供給する。
コイル40に通電されると、ヨーク44、磁性パイプ13、非磁性パイプ14、可動コア26、固定コア30で形成される磁気回路に磁束が流れる。ヨーク44と磁性パイプ13とはいずれも磁性材料から形成されているため、ヨーク44と可動コア26との間における磁気抵抗は小さい。一方、ヨーク44と固定コア30との間には、非磁性パイプ14が挟み込まれている。しかし、非磁性パイプ14は、薄肉であるため、ヨーク44の端部46と固定コア30との間を磁束が十分に透過する。そのため、ヨーク44と固定コア30との間の磁気抵抗は低減される。上記磁気回路を磁束が流れることにより、固定コア30と可動コア26との間に磁気吸引力が発生し、可動コア26は固定コア30側に吸引される。そして、弁部材22は、可動コア26が固定コア30側に吸引されることにともない、図2の上方に移動して当接部23が弁座17から離座する。これにより、噴孔プレート18に形成した噴孔18aから燃料が噴射される。
このとき、スプリング29を係止する弁部材22の係止部24が可動部材20の重心200よりも弁座17側に位置しているので、可動部材20が弁座に向けて移動するときに可動部材20の軸ずれ、および傾きを低減できる。その結果、弁部材22が弁座17に着座するときの着座位置のばらつきを低減できる。したがって、燃料噴射量のばらつきを防止できる。また、閉弁時の弁密の悪化を防止できる。
第1実施形態では、可動コア26の大径部28は磁性パイプ13に支持されて磁性パイプ13と摺動し、大径部28よりも外径の小さい小径部27は磁性パイプ13と殆ど摺動しない。この構成により、可動コア26と磁性パイプ13との往復移動方向の摺動長が短くなるので、可動コア26の摺動抵抗が低下する。したがって、可動部材20は磁性パイプ13に支持されて滑らかに往復移動する。
第1実施形態の変形形態1、2を図4、図5に示す。尚、第1実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
第1実施形態では、可動コア26に、小径部27と、小径部27よりも外径の大きい大径部28とを設け、磁性パイプ13の内周壁で大径部28を支持した。これに対し図4に示す第1実施形態の変形形態1では、可動コア65の外径を同一径にしている。ただし、第1実施形態と同様に、弁部材22および可動コア65からなる可動部材の重心200は、スプリング29を係止する係止部24とほぼ同じ位置にある。
本発明の第2実施形態を図6に示す。尚、第1実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
第2実施形態の可動部材70は、ボール72、筒部材74および可動コア26を有している。可動部材20の重心200は、スプリング29を係止する筒部材74の係止部75とほほ同じ位置である。弁部材であるボール72は、弁座部材である弁ボディ76に形成された弁座77に着座可能である。弁座77は噴孔18aに向けて縮径する円錐面である。
本発明の第3実施形態を図7および図8に示す。尚、第1実施形態を実質的に同一構成部分に同一符号を付す。
第3実施形態の燃料噴射弁80の可動部材90は、弁部材92および可動コア94を有している。弁部材92は中実の円柱状に形成されている。
また、支持部材が往復移動可能に可動部材を支持する支持箇所が往復移動方向の1箇所であるから、弁座に着座する弁部材の着座位置が弁座の中心からずれても、弁座の円錐面に沿って弁部材が案内されることにより、弁部材の着座位置のずれを容易に修正できる。
上記第1実施形態およびその変形形態では、スプリング29を係止する可動部材20の係止部24は、可動部材20の重心200とほぼ同じか、弁座17側に位置しているとともに、磁性パイプ13により支持される可動部材20の支持箇所よりも弁座17側に位置している。これに対し、可動部材20の係止部24が可動部材20の重心200とほぼ同じか、弁座17側に位置しているのであれば、係止部24は、磁性パイプ13により支持される可動部材20の支持箇所とほぼ同じか、係止部24に対し弁座17と反対側に位置してもよい。
上記複数の実施形態では、支持部材は往復移動方向の1箇所で可動部材を支持したが、往復移動方向に離れた2箇所以上で可動部材を支持してもよい。この場合、支持部材が可動部材を往復移動可能に支持しているのであれば、前述したように、スプリング29を係止する可動部材の係止部が、可動部材の重心200とほぼ同じか、弁座側に位置していることにより、支持部材を高精度に加工することなく、弁座に向かう可動部材の軸ずれ、および傾きを低減できる。したがって、支持部材の加工が容易である。
Claims (5)
- 噴孔からの燃料噴射を断続する弁部材、ならびに前記弁部材とともに往復移動する可動コアを有する可動部材と、
前記弁部材が着座することにより前記噴孔からの燃料噴射を遮断し、前記弁部材が離座することにより前記噴孔からの燃料噴射を許容し、前記噴孔側に向けて縮径する円錐状の弁座を有する弁座部材と、
前記可動部材を前記弁座に向けて付勢する付勢部材と、
前記可動部材を往復移動可能に支持する支持部材と、
前記可動コアに対し前記噴孔と反対側に設置されて前記可動コアと向き合い、前記可動コアとの間に磁気吸引力を発生する固定コアと、
通電することにより前記可動コアと前記固定コアとの間に磁気吸引力を発生させるコイルと、
を備え、
前記付勢部材を係止する前記可動部材の係止部は、前記可動部材の重心とほぼ同じか、前記重心よりも前記弁座側であることを特徴とする燃料噴射弁。 - 前記係止部は、前記可動部材が前記支持部材に支持される箇所よりも前記弁座側に位置していることを特徴とする請求項1記載の燃料噴射弁。
- 前記支持部材は往復移動方向の1箇所で前記可動部材を支持していることを特徴とする請求項1または2記載の燃料噴射弁。
- 前記可動コアは前記弁部材の前記弁座と反対側に設置され、前記支持部材は前記可動コアを往復移動可能に支持していることを特徴とする請求項3記載の燃料噴射弁。
- 前記可動部材と前記支持部材との摺動クリアランスをδとすると、10μm≦δ≦150μm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。
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