JP2008138650A - Solenoid valve, and fuel injection device using it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁弁およびそれを用いた燃料噴射装置に関し、例えば内燃機関に燃料を噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置に適用して好適なものである。 The present invention relates to a solenoid valve and a fuel injection device using the same, and is suitably applied to, for example, an accumulator fuel injection device that injects and supplies fuel to an internal combustion engine.
従来、電磁弁は、ディーゼル機関用蓄圧式燃料噴射装置において、内燃機関の各気筒に設けられる燃料噴射弁の圧力制御室における燃料圧を制御するために用いられるものがある(特許文献1参照)。燃料噴射弁は、圧力制御室内の制御圧を介して、噴孔を開閉するノズルニードルのリフト運動が制御される。この種の電磁弁では、弁ハウジング内に配置された駆動コイル部と、弁座方向に付勢されている可動コア(アーマチャとも呼ぶ)と、可動コアに一体化または協働可能な弁部材(アーマチャニードルとも呼ぶ)と、弁部材が着座および離座する弁座を有するオリフィス部材と、上記弁ハウジングの一部を構成し、弁部材を摺動可能に支持する支持部材とを備えている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a solenoid valve that is used for controlling a fuel pressure in a pressure control chamber of a fuel injection valve provided in each cylinder of an internal combustion engine in a pressure accumulation fuel injection device for a diesel engine (see Patent Document 1). . In the fuel injection valve, the lift movement of the nozzle needle that opens and closes the nozzle hole is controlled via the control pressure in the pressure control chamber. In this type of solenoid valve, a drive coil portion disposed in a valve housing, a movable core (also referred to as an armature) biased in the valve seat direction, and a valve member that can be integrated or cooperated with the movable core ( And an orifice member having a valve seat on which the valve member is seated and separated, and a support member that constitutes a part of the valve housing and supports the valve member in a slidable manner.
このような電磁弁は、通電停止時には、可動コアの弁部材は支持部材にガイドされると共に、オリフィス部材の弁座内に設けられ、圧力制御室に連通するオリフィスを、上記弁部材が塞いでいる。通電時には、駆動コイル部に発生した電磁力によって、可動コアが吸引されることにより、オリフィスを通じて圧力制御室内の燃料が、弁ハウジング内に流入する。 In such an electromagnetic valve, when energization is stopped, the valve member of the movable core is guided by the support member and is provided in the valve seat of the orifice member, and the valve member closes the orifice communicating with the pressure control chamber. Yes. When energized, the movable core is attracted by the electromagnetic force generated in the drive coil portion, so that the fuel in the pressure control chamber flows into the valve housing through the orifice.
特許文献1では、弁ハウジング内に流入した燃料を、可動コアと駆動コイル部とが吸着する部位を迂回させ、可動コア側とは反対の駆動コイル部の端部側に排出する技術が開示されている。この技術では、排出燃料中に含まれる磁性材料等の異物の上記吸着部位への堆積防止が図れる。
特許文献2では、弁ハウジング内に流入した燃料を、電磁弁を取付けられている燃料噴射弁内の燃料排出通路に戻す技術が開示されている。
特許文献1および特許文献2のいずれも、弁ハウジング内構造では、支持部材とオリフィス部材の弁座の外周側とを密着させると共に、オリフィス部材は、弁部材を支持するガイド孔とは別に、弁座から流入する燃料を弁ハウジング内へ排出させる燃料連通路が形成されている。なお、支持部材のガイド孔と弁部材との摺動隙間は、比較的微小な隙間に形成されている。また、上記支持部材とオリフィス部材との密着性を確保のため、支持部材自体が弁ハウジング内にねじ締結され、その締結力でオリフス部材に密着している。
従来技術では、いずれの弁ハウジング内構造であっても、弁座から流入する燃料は、支持部材のガイド孔と弁部材との上記微小摺動隙間にほとんど流れず、大部分の流入燃料が、支持部材にガイド孔とは別に設けた燃料連通路へ流れる。 In the prior art, the fuel flowing in from the valve seat hardly flows into the minute sliding gap between the guide hole of the support member and the valve member regardless of the internal structure of the valve housing. The support member flows to a fuel communication path provided separately from the guide hole.
使用する燃料としては、主流のディーゼル軽油以外に、バイオディーゼル燃料、およびこの燃料と軽油とを混合した混合燃料が、代替燃料として普及しつつある。発明者は、バイオディーゼル燃料を使用または混合使用した上記電磁弁を分析調査および耐久試験評価したところ、支持部材のガイド孔と弁部材との摺動性が低下するおそれがあることを見出した。 As fuels to be used, in addition to mainstream diesel light oil, biodiesel fuel and mixed fuels obtained by mixing this fuel and light oil are becoming popular as alternative fuels. The inventor found that the above-described electromagnetic valve using or mixing biodiesel fuel was subjected to analysis investigation and endurance test evaluation, and as a result, the slidability between the guide hole of the support member and the valve member might be lowered.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、弁部材を摺動可能に支持する支持部材のガイド孔と、弁部材との摺動性低下を防止することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to prevent deterioration in slidability between the guide hole of the support member that supports the valve member so as to be slidable and the valve member. .
また、別の目的は、弁部材を摺動可能に支持する支持部材のガイド孔と、弁部材との摺動性低下を防止するとともに、支持部材および弁部材の弁ハウジング内への組付けを容易にする電磁弁およびそれを用いた燃料噴射装置を提供することにある。 Another object is to prevent the sliding performance between the guide hole of the support member that slidably supports the valve member and the valve member, and to assemble the support member and the valve member into the valve housing. It is an object of the present invention to provide a solenoid valve that facilitates and a fuel injection device using the same.
本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を備える。 In order to achieve the above object, the present invention comprises the following technical means.
即ち、請求項1乃至11に記載の発明では、燃料通路の高圧側と低圧側との燃料流れを遮断および流通する電磁弁において、燃料通路の高圧側と低圧側とを連通する連通路を有する弁座を具備する弁座部材と、弁座に着座および離座することにより燃料通路の高圧側と低圧側とを閉塞および開放する弁部材と、ガイド孔を有し、弁部材をガイド孔で移動可能に支持するとともに、弁部材を支持した状態で弁座部材に密着可能な支持部材と、支持部材の反弁座部材側に、支持部材と対向して配置され、弁部材と協働して軸方向に移動可能な可動コアと、コイルが通電すると、可動コアを吸引可能な固定コアとを備え、
可動コアの弁部材と、支持部材のガイド孔との間には、リーク燃料を流すリーク燃料通路が区画されていることを特徴とする。
That is, in the invention described in
A leak fuel passage through which leak fuel flows is defined between the valve member of the movable core and the guide hole of the support member.
これによると、可動コアの弁部材と、支持部材のガイド孔との間には、リーク燃料を流すリーク燃料通路が区画されているので、コイルに通電され、固定コアの吸引力によって可動コアおよび弁部材が、弁座部材の弁座から離座すると、燃料通路の高圧側と低圧側とが開放されて、弁座の連通路を通じて燃料が流入する。そして、流入した燃料は、弁部材を支持した状態で弁座部材と支持部材とが密着していることから、可動コアの弁部材と支持部材のガイド孔との間に形成されたリーク燃料通路に、リーク燃料が流通する。 According to this, since the leak fuel passage through which the leak fuel flows is defined between the valve member of the movable core and the guide hole of the support member, the coil is energized and the movable core and When the valve member is separated from the valve seat of the valve seat member, the high pressure side and the low pressure side of the fuel passage are opened, and fuel flows in through the communication passage of the valve seat. The inflowing fuel has a leak fuel passage formed between the valve member of the movable core and the guide hole of the support member because the valve seat member and the support member are in close contact with the valve member being supported. In addition, leaked fuel circulates.
したがって、コイルへ通電するごとに、リーク燃料通路に導かれる燃料によって、可動コアの弁部材と支持部材のガイド孔との摺動を円滑に行うことが可能である。 Therefore, it is possible to smoothly slide the valve member of the movable core and the guide hole of the support member by the fuel guided to the leak fuel passage each time the coil is energized.
ここで、上記リーク燃料通路は、請求項2に記載の発明の如く、弁部材の外周とガイド孔の内周との隙間で形成され、前記隙間は、10μm〜20μmの範囲に設定されていることが好ましい。 Here, the leak fuel passage is formed by a gap between the outer periphery of the valve member and the inner periphery of the guide hole, and the gap is set in a range of 10 μm to 20 μm. It is preferable.
これによると、弁部材の外周とガイド孔の内周との隙間の拡大ができる場合においては、従来技術の隙間を拡大することにより、ほとんどリーク燃料が流れない隙間を、リーク燃料が流れる隙間とすることができるからである。従って、請求項2記載のようにすれば、従来技術の隙間に比べて拡大させ、その隙間を10μm〜20μmの範囲に設定する程度の比較的わずかな構成変更により、弁部材とガイド孔との隙間に燃料流れを生じさせるようにすることができ、前述のような使用する燃料の種類に係わらず、弁部材とガイド孔との摺動性低下を防止することができる。 According to this, when the gap between the outer periphery of the valve member and the inner periphery of the guide hole can be enlarged, the gap in the prior art is expanded to the gap through which the leak fuel flows by expanding the gap in the prior art. Because it can be done. Therefore, according to the second aspect of the present invention, the valve member and the guide hole can be changed by a relatively slight configuration change that is larger than the gap of the prior art and the gap is set to a range of 10 μm to 20 μm. A fuel flow can be generated in the gap, and a decrease in slidability between the valve member and the guide hole can be prevented regardless of the type of fuel used as described above.
なお、上記設定された隙間範囲において、その設定隙間範囲外となる隙間が10μm未満の場合には、燃料流れが滞るおそれがあり、リーク燃料がほとんど流れない可能性がある。一方、隙間が20μmを超える場合には、支持部材に支持される可動コアおよび弁部材の傾きが許容される傾きを超えるため、電磁弁の性能に影響を及ぼす可能性がある。例えば上記弁部材の許容される傾きを超える隙間に設定されると、閉弁時に弁部材が弁座を確実に閉塞しない可能性がある。このため、電磁弁を用いた燃料噴射装置の燃料噴射特性に影響を及ぼすおそれがある。 In addition, in the set gap range, if the gap outside the set gap range is less than 10 μm, the fuel flow may be delayed, and there is a possibility that the leaked fuel hardly flows. On the other hand, when the gap exceeds 20 μm, the inclination of the movable core and the valve member supported by the support member exceeds the allowable inclination, which may affect the performance of the electromagnetic valve. For example, if the clearance exceeds the allowable inclination of the valve member, the valve member may not reliably close the valve seat when the valve is closed. For this reason, there exists a possibility of affecting the fuel-injection characteristic of the fuel-injection apparatus using an electromagnetic valve.
また、請求項3に記載の発明の如く、リーク燃料通路は、弁部材の外周とガイド孔の内周との隙間から少なくとも形成され、弁部材の外周およびガイド孔の内周のいずれかの周壁の周方向の一部には、前記隙間を拡大する段差部が設けられていることが好ましい。 According to a third aspect of the present invention, the leak fuel passage is formed at least from a gap between the outer periphery of the valve member and the inner periphery of the guide hole, and the peripheral wall of either the outer periphery of the valve member or the inner periphery of the guide hole It is preferable that a step portion for expanding the gap is provided in a part of the circumferential direction.
これによると、弁部材弁部材の外周とガイド孔の内周との隙間に流れるリーク燃料量を増加する場合において、弁部材の外周およびガイド孔の内周のいずれかの周壁のうちの、周方向の一部の壁面以外の他部の壁面における隙間を、上記許容される傾きとなる所定隙間以下に設定できるとともに、一部の壁壁面における隙間を段差部により所定隙間以上に拡大することができる。したがって、弁部材を許容される傾き以下とする支持機能を確保しつつ、弁部材弁部材とガイド孔との隙間に流れるリーク燃料量の増加が図れる。 According to this, in the case where the amount of leaked fuel flowing in the gap between the outer periphery of the valve member valve member and the inner periphery of the guide hole is increased, the peripheral wall of either the outer periphery of the valve member or the inner periphery of the guide hole is It is possible to set the gap in the wall surface of the other part other than the part of the wall surface in the direction to be equal to or smaller than the predetermined gap having the allowable inclination, and to enlarge the gap in the wall surface of the part to a predetermined gap or more by the step portion. it can. Therefore, it is possible to increase the amount of leaked fuel flowing in the gap between the valve member valve member and the guide hole while securing a support function for setting the valve member to an allowable inclination or less.
また、上記段差部は、請求項4に記載の発明の如く、周壁の周方向に複数箇所設けられていることが好ましい。これによると、例えば段差部の隙間拡大方向に形成される段差量が比較的小さい場合において、周壁の周方向に複数の段差部を配置するので、必要なリーク燃料量の確保が容易となる。 Moreover, it is preferable that the said level | step-difference part is provided in multiple places in the circumferential direction of the surrounding wall like the invention of Claim 4. According to this, for example, when the amount of step formed in the gap expanding direction of the stepped portion is relatively small, the plurality of stepped portions are arranged in the circumferential direction of the peripheral wall, so that it is easy to secure a necessary amount of leaked fuel.
また、上記段差部は、請求項5に記載の発明の如く、周壁の周方向に沿って略等間隔に配置されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said level | step-difference part is arrange | positioned at substantially equal intervals along the circumferential direction of a surrounding wall like the invention of Claim 5.
これによると、周壁の周方向に沿って略等間隔に配置された段差部によって拡大された隙間部分を有する円環状隙間が形成される。これにより、弁部材は、弁部材の外周をガイド孔の内周で物理的に支持されるとともに、上記略等間隔で拡大された隙間部分を有する円環状隙間を流れるリーク燃料の流体力でガイド孔中心に調心されることが可能である。したがって、弁部材の外周とガイド孔の内周で物理的に規定される弁部材の傾きを、上記略等間隔で拡大された隙間部分を有する円環状隙間を流れるリーク燃料の流体力で修正することが可能である。 According to this, the annular gap which has the gap part expanded by the level difference part arranged at substantially equal intervals along the peripheral direction of the peripheral wall is formed. As a result, the valve member is physically supported by the inner periphery of the guide hole at the outer periphery of the valve member, and is guided by the fluid force of the leak fuel flowing through the annular gap having the gap portions enlarged at substantially the same interval. It can be centered on the hole center. Therefore, the inclination of the valve member physically defined by the outer periphery of the valve member and the inner periphery of the guide hole is corrected by the fluid force of the leak fuel flowing through the annular gap having the gap portions enlarged at substantially the same interval. It is possible.
なお、従来技術における円環状隙間では、その円環状隙間をリーク燃料が周方向に均等に流れている場合のみ、その流体力で弁部材の傾きを修正可能である。リーク燃料が周方向に均等に流れにくい場合とは、例えばコイルの通電停止時の弁部材の閉弁状態において、ガイド孔に対して弁部材が偏心した状態で配置されている等の状態である。 In the annular gap in the prior art, the inclination of the valve member can be corrected by the fluid force only when the leak fuel flows evenly in the circumferential direction through the annular gap. The case where the leaked fuel is difficult to flow evenly in the circumferential direction is, for example, a state in which the valve member is arranged in an eccentric state with respect to the guide hole in the valve member closed state when the energization of the coil is stopped. .
また、請求項6に記載の発明の如く、ガイド孔の開口部は、ガイド孔の内周の大きさが拡大する拡径面を有し、拡径面は、支持部材に対向する可動コアの第1端面に向かって内周が拡径していることが好ましい。 In addition, as described in the sixth aspect of the present invention, the opening of the guide hole has a diameter-enlarging surface in which the size of the inner periphery of the guide hole is increased, and the diameter-enlarging surface of the movable core facing the support member. The inner circumference is preferably enlarged toward the first end face.
これにより、ガイド孔と弁部材との隙間から流出するリーク燃料が、支持部材に対向する可動コアの第1端面に直接衝突する流体衝突力を緩和することができる。 As a result, it is possible to mitigate the fluid collision force in which the leaked fuel flowing out from the gap between the guide hole and the valve member directly collides with the first end surface of the movable core facing the support member.
また、請求項7に記載の発明の如く、支持部材は、可動コアに対向する第2端面に、溝部が形成され、溝部は、リーク燃料通路に連通していることが好ましい。 According to the seventh aspect of the present invention, it is preferable that the support member has a groove formed on the second end surface facing the movable core, and the groove communicates with the leak fuel passage.
これによると、互いに対向する支持部材と可動コアとの空隙間が比較的小さい場合において、支持部材の可動コアに対向する第2端面に、リーク燃料通路に連通する溝部が設けられているので、上記隙間から流出するリーク燃料が、支持部材と可動コアとの空隙間に沿って流れるとき、絞られることはない。 According to this, when the gap between the support member and the movable core facing each other is relatively small, a groove portion communicating with the leak fuel passage is provided on the second end surface of the support member facing the movable core. When the leaked fuel flowing out from the gap flows along the gap between the support member and the movable core, it is not throttled.
また、上記溝部は、請求項8に記載の発明の如く、第2端面の周方向に複数箇所設けられていることが好ましい。
Moreover, it is preferable that the said groove part is provided in multiple places in the circumferential direction of the 2nd end surface like the invention of
これにより、支持部材と可動コアとの空隙間に沿って流れるリーク燃料が絞られない流路面積を、溝部で確保する場合において、必要な流路面積を、複数の溝部で区分けすることができるので、各溝部は支持部材の外形形状の機能を大幅に阻害することはない。例えば、支持部材が外周部にねじ部を有する場合であっても、そのねじ部の有効ねじ長さ低下を抑制することができる。 As a result, in the case where the flow path area where the leaked fuel flowing along the gap between the support member and the movable core is not restricted is ensured by the groove part, the necessary flow path area can be divided by the plurality of groove parts. Therefore, each groove does not significantly hinder the function of the outer shape of the support member. For example, even when the support member has a screw portion on the outer peripheral portion, it is possible to suppress a decrease in the effective screw length of the screw portion.
また、上記溝部は、請求項9に記載の発明の如く、第2端面の周方向に沿って略等間隔に配置されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said groove part is arrange | positioned at substantially equal intervals along the circumferential direction of a 2nd end surface like the invention of Claim 9.
一般に、互いに対向する支持部材と可動コアとの空隙間が比較的小さい場合において、その空隙間に流入する燃料が、空隙間の周方向にわたって均等に流れないおそれがある。空隙間の周方向にわたって均等に流れない場合には、可動コアの第1端面の周方向周りにその燃料の流体力が均一に作用しなくなり、例えば可動コアおよび弁部材の閉弁時に、可動コアおよび弁部材の弁座への着座動作(閉弁動作)が不安定になる可能性がある。 In general, when the air gap between the support member and the movable core facing each other is relatively small, there is a possibility that the fuel flowing between the gaps does not flow evenly in the circumferential direction between the gaps. When the air does not flow evenly in the circumferential direction between the gaps, the fluid force of the fuel does not act uniformly around the circumferential direction of the first end surface of the movable core. For example, when the movable core and the valve member are closed, the movable core In addition, the seating operation (valve closing operation) of the valve member on the valve seat may become unstable.
これに対して請求項9に記載の発明では、溝部を第2端面の周方向に沿って略等間隔に配置するので、溝部に流れる燃料による流体力を、可動コアの第1端面の周方向周りに略等間隔で作用させられる。これにより、例えば、上記可動コアおよび弁部材の弁座への着座動作(閉弁動作)の安定化が図れる。 On the other hand, in the invention according to claim 9, since the groove portions are arranged at substantially equal intervals along the circumferential direction of the second end surface, the fluid force caused by the fuel flowing in the groove portion is caused to flow in the circumferential direction of the first end surface of the movable core. It is made to act at equal intervals around. Thereby, for example, the seating operation (valve closing operation) of the movable core and the valve member on the valve seat can be stabilized.
また、上記溝部は、請求項10に記載の発明の如く、リーク燃料通路側から外側に向かって延びる二面幅を有していることが好ましい。 Further, as in the invention described in claim 10, it is preferable that the groove has a two-plane width extending outward from the leak fuel passage side.
一般に、弁部材を支持した状態で支持部材を、弁座を有する弁座部材に密着させる方法として、例えば弁座部材を挟み込んで支持部材がハウジングにねじ締結される。支持部材をハウジングにねじ締結するためには、支持部材をねじ締めする締付治具が必要となる。支持部材に設けた燃料連通路を区画する穴等を利用して、締付治具をその穴に挿入し嵌合した状態で締付ける場合において、穴と締付治具との嵌合では、片当たり等が生じ易く、締付作業が容易でないという問題があった。 In general, as a method of bringing a support member into close contact with a valve seat member having a valve seat while supporting the valve member, for example, the support member is screwed to the housing with the valve seat member interposed therebetween. In order to screw the support member to the housing, a tightening jig for screwing the support member is required. When tightening in a state where the tightening jig is inserted and fitted into the hole using a hole defining the fuel communication path provided in the support member, There was a problem that hitting or the like was likely to occur and tightening work was not easy.
これに対して請求項10に記載の発明では、支持部材に、リーク燃料通路側から外側に向かって延びる二面幅を有する溝部を設けているので、溝部の二面幅を利用して、締付治具をその二面幅に嵌合させた状態で締付作業を行うことが可能である。しかも、二面幅と締付治具との嵌合よる締付作業は比較的容易であるため、締付作業の向上が図れる。 On the other hand, in the invention described in claim 10, since the groove portion having a two-sided width extending outward from the leak fuel passage side is provided in the support member, the two-sided width of the groove portion is used for tightening. It is possible to perform the tightening operation in a state in which the attachment jig is fitted to the width of the two surfaces. In addition, since the tightening operation by fitting the two-surface width and the tightening jig is relatively easy, the tightening operation can be improved.
また、請求項11に記載の発明では、請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の電磁弁は、ハウジングに締結され、
前記支持部材は、前記ハウジング内に螺合するねじ部を備え、
前記支持部材は、前記弁座部材を挟み込んで前記ハウジング内に締結することにより、前記弁座部材と密着状態としていることを特徴とする。
Moreover, in invention of
The support member includes a screw portion that is screwed into the housing,
The support member is in close contact with the valve seat member by sandwiching the valve seat member and fastening it in the housing.
また、請求項12乃至13に記載の発明では、請求項11に記載の電磁弁を用いる燃料噴射装置において、燃料を噴射する噴孔と、噴孔を開閉するノズルニードルを有するノズル部と、ノズルニードルを噴孔閉方向へ付勢する高圧の燃料が蓄えられる圧力制御室を有するノズル本体とを備え、ハウジングは、ノズル本体に形成されていることを特徴とする。
Further, in the invention described in
また、請求項13に記載の発明では、高圧の燃料が蓄えられる圧力制御室は、燃料通路の高圧側であることを特徴とする。 In a thirteenth aspect of the invention, the pressure control chamber in which high-pressure fuel is stored is on the high-pressure side of the fuel passage.
以下、本発明の電磁弁を、蓄圧式燃料噴射装置に用いられる燃料噴射弁に搭載の電磁弁に適用して具体化した実施形態を図面に従って説明する。 Hereinafter, embodiments in which the electromagnetic valve of the present invention is applied to an electromagnetic valve mounted on a fuel injection valve used in an accumulator fuel injection device will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態の燃料噴射装置に適用した電磁弁を示す部分断面図である。図2は、実施形態の燃料噴射装置を示す断面図である。図3は、図1中の弁部材と支持部材との摺動隙間周りを示す部分的断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a solenoid valve applied to the fuel injection device of the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the fuel injection device according to the embodiment. FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the periphery of the sliding gap between the valve member and the support member in FIG. 1.
図2に示すように、蓄圧式燃料噴射装置1に使用される燃料噴射弁2は、例えば自動車等の車両に搭載された図示しない多気筒(例えば、4気筒)のディーゼルエンジン(以下、エンジンと呼ぶ)の各気筒ごとに設けられ、図示しない高圧燃料供給ポンプ(以下、サプライポンプ)3から圧送された高圧燃料を蓄圧器(以下、コモンレール)4内に蓄圧し、このコモンレール4に蓄圧した高圧燃料を燃焼室内に直接噴射供給するいわゆるインジェクタである。
As shown in FIG. 2, the
この燃料噴射弁2は、ノズルニードル20を軸方向に移動可能に収容するノズルボデー12と、ノズルニードル20を閉弁側に付勢する付勢部材としてのスプリング35を収容するノズルホルダー11と、ノズルボデー12とノズルホルダー11とを所定の締付軸力により締結する締付け部材としてのリテーニングナット14と、電磁弁7とを含んで構成されている。ノズルボデー12、ノズルホルダー11、およびリテーニングナット14は、ノズルボデー12とノズルホルダー11とをリテーニングナット14で締結することで燃料噴射弁のノズル本体を構成している。ノズルニードル20とノズルボデー12はノズル部を構成している。
The
ノズルボデー12は、略筒状体に形成され、先端部(図2中の下方側の端部)側に、高圧燃料を燃焼室に噴射するための噴孔12bを1個または複数個備えた略筒状部材である。
The
このノズルボデー12の内部には、中実円柱状のノズルニードル20を軸方向移動可能に保持するための収容孔(以下、第1ニードル収容孔)12eが形成されている。この第1ニードル収容孔12eの図中の中間部位には、その孔径が拡げられた燃料溜り室12cが設けられている。具体的には、ノズルボデー12の内周は、燃料流れの下流に向かって、第1ニードル収容孔12e、燃料溜り室12c、弁座12aの順に形成されており、弁座12aの下流側にノズルボデー12の内外を貫通する噴孔12bが設けられている。
Inside the
弁座12aは、図2に示すように、円錐台面を有しており、円錐台面の大径側が第1ニードル収容孔12eに連続し、小径側が噴孔12bに向かって延びている。この弁座12aにノズルニードル20が着座および離座可能に配置され、着座および離間することでノズルニードル20が閉弁および開弁する。
As shown in FIG. 2, the
さらに、ノズルボデー12には、このノズルボデー12の図示上端側の合わせ面から燃料溜り室12cへ延びる燃料送出路12dが設けられている。この燃料送出路12dは、ノズルホルダー11の後述の燃料供給路11bと連通することで、コモンレール4内で蓄圧された高圧燃料を燃料溜り室12cを経由し弁座12a側へ送り込む。燃料送出路12dと燃料供給路11bとは高圧燃料通路を構成する。
Further, the
ノズルホルダー11は、図2に示すように、略筒状体に形成されており、内部に、スプリング35、およびノズルニードル20を駆動するための制御ピストン30を軸方向に移動可能に収容するための収容孔(以下、第2ニードル収容孔)11dが設けられている。この第2ニードル収容孔11dの図示下端側の合わせ面には、中間の内周11d1よりは大きく拡げられた内周11d2が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
具体的には、この内周11d2は、スプリング35、および環状部材31、および制御ピストン30のニードル部30cを収容するいわゆるスプリング室が形成されている。環状部材31は、スプリング35とノズルニードル20との間に挟み込まれて配置されており、スプリング35をノズルニードル20の閉弁方向に付勢するスプリング受け部を構成する。ニードル部30cは、ノズルニードル20に、環状部材31を介して間接的に、もしくは直接的に当接可能に構成されている。
Specifically, a so-called spring chamber that houses the spring 35, the
さらに、ノズルホルダー11には、コモンレール4の分岐管に接続される高圧配管(図示せず)が気密に連結する継手部(以下、インレット部)11fが設けられている。このインレット部11fは、コモンレールから供給された高圧燃料を、内部に装着されたバーフィルタ13を介して燃料供給路11bへ導く燃料導入部である。ノズルホルダー11のインレット部11fの内部、およびスプリング室11d2の周囲には、燃料供給路11bが設けられている。
Further, the
また、ノズルホルダー11には、スプリング室11d2に導かれた燃料を、図示しない燃料タンク等の低圧配管系内に戻すための燃料逃がし通路(リーク回収用通路とも呼ぶ)(図示せず)が設けられている。燃料逃がし通路、スプリング室11d2は低圧燃料通路を構成する。
Further, the
なお、図2に示すように、制御ピストン30の他端部側には、電磁弁7により油圧が給排される圧力制御室(以下、油圧制御室)8、16cが設けられている。この油圧制御室8、16cの油圧を増減することで、ノズルニードル20を閉弁および開弁する。具体的には、油圧制御室8、16cから油圧が抜かれ、減少すると、ノズルニードル20および制御ピストン30がスプリング35の付勢力に抗して図2中の軸方向上方に移動し、ノズルニードル20が開弁する。一方、油圧制御室8、16cに油圧が導入され、増加すると、ノズルニードル20および制御ピストン30がスプリング35の付勢力によって図2中の軸方向下方に移動し、ノズルニードル20が閉弁する。
As shown in FIG. 2, pressure control chambers (hereinafter referred to as “hydraulic control chambers”) 8 and 16 c to which hydraulic pressure is supplied and discharged by the
なお、制御ピストン30の端部外壁30pと、第2ニードル収容孔11dと、圧力制御室部16cの内壁によって圧力制御室8、16cが形成している。
The
次に、電磁弁7について詳細に説明する。電磁弁7は、圧力制御室8、16cと低圧通路17dとを断続するいわゆる電磁二方弁である。電磁弁7は、ハウジングとしてのノズルホルダー11の反噴孔側の端部に配設されている。電磁弁7は、リテーニングナット52によりノズルホルダー11に固定されている。
Next, the
図2に示すように、第2ニードル収容孔11dの反噴孔側の端部には、弁座部材としての弁座プレート(以下、オリフィス部材とも呼ぶ)16が設けられている。また、弁座プレート16の外壁には、二面幅面(図中の左右方向)が形成されている。弁座プレート16には、高圧導入通路16a、16b、16cが設けられている。高圧導入通路16a、16b、16cは、出口側絞り部としてのオリフィス(以下、アウトオリフィス)16aと、入口側絞り部としてのオリフィス(以下、インオリフィス)16bと、第2ニードル収容孔11dに連通する圧力制御室部16cとを有する。
As shown in FIG. 2, a valve seat plate (hereinafter also referred to as an orifice member) 16 as a valve seat member is provided at the end of the second
アウトオリフィス16aは、図1に示すように、弁座16dと圧力制御室部16cとを連通するように配置され、弁部材42b、41を介した可動コア42の閉弁および開弁により閉塞および流通される。インオリフィス16bは、圧力制御室部16cと燃料供給路11bとを連通するように配置されている。
As shown in FIG. 1, the
なお、弁座プレート16は、ピン等の位置決め部材92を介してノズルホルダー11に位置決め固定されている。弁座プレート16の貫通孔16pは、位置決め部材92を挿入する係止穴である。
The
弁座プレート16の反噴孔側には、図2に示すように、弁ハウジングの一部としての支持部材17が設けられている。支持部材17は略円筒形状に形成されており、ガイド孔としての貫通孔(以下、ガイド孔)17aが設けられている。支持部材17の上端面(以下、第2端面とも呼ぶ)17gに、可動コア42の平板部42aが対向して配置されている。また、ガイド孔17aから図中下方にテーパ状の拡径する内壁(以下、拡径壁)17eと、弁座プレート16の支持部材側端面とによって弁室17cが形成されている。
As shown in FIG. 2, a
上記ガイド孔17aは、後述の弁部材42b、41を摺動可能に支持している。弁部材42b、41及び平板部42bを含む可動コア42が、ガイド孔17aに摺動可能に支持されつつ、可動コア42の平板部42aが、支持部材の上端面17gに対して近接および離間可能である。
The
ここで、ガイド孔17aと弁部材42b、41との間の隙間(以下、ガイド孔隙間部)71について、以下図1および図3に従って説明する。ガイド孔隙間部71は、図1および図3に示すように、ガイド孔17aの内周と、弁部材42b、41の外周すなわち小径軸部(アーマチャニードルとも呼ぶ)42bの外周との隙間である。
Here, a gap (hereinafter referred to as a guide hole gap) 71 between the
図3に示すように、ガイド孔隙間部71は、円環状隙間部72と、段差状隙間部73とから構成されている。ガイド孔71aの内周は、支持部材17に円形状に形成されている。一方、稼動コア42の小径軸部42bの外周は、その周壁42ba、42bbのうちの第1周壁42baがガイド孔71aの内周より僅かに小さい円形状に形成されている。また、段差部としての第2周壁42bbは、第1周壁42baに平坦状の窪みを設ける如く、円形状の第1周壁42baに対して段差を形成している。
As shown in FIG. 3, the
第1周壁42baは、ガイド孔71aの内周との間に円環状隙間部72を形成するとともに、第2周壁42bbは、ガイド孔71aの内周との間に段差状隙間部73を形成する。円環状隙間部72は、径方向クリアランスδ1が、10μm未満の零でない所定隙間に設定されている。一方、段差状隙間部73は、上記段差を利用して上記所定隙間より大きく形成されており、最大でδ3maxに上記所定隙間を拡大している。
The first peripheral wall 42ba forms an
これにより、ガイド孔隙間部71の弁室17c側に燃料が導かれた場合に、従来技術の円環状隙間部72のみから構成されるものに比べて、段差状隙間部73分隙間が拡大されているので、ガイド孔隙間部71内のリーク燃料が流れ易くすることができる。
As a result, when the fuel is guided to the
また、本実施形態では、図3に示すように、ガイド孔隙間部71のうちの、段差状隙間部73が、周方向に複数(本実施例では、3つ)配置されていることが好ましい。
Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 3, it is preferable that a plurality of stepped
これによると、可動コア42の小径軸部42bの機械構造上の強度や更に小径化する制約などにより、段差状隙間部73の隙間拡大方向に形成される段差量が比較的小さくする必要がある場合において、周方向に複数の段差状隙間部73を配置するので、必要なリーク燃料量の確保が容易となる。
According to this, due to the mechanical structure strength of the small-
また、本実施形態では、図3に示すように、上記3つの段差状隙間部73は、周方向に沿って略等間隔に配置されていることが好ましい。
Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 3, it is preferable that the said three level | step-
これによると、周方向に沿って略等間隔に配置された段差状隙間部73によって拡大された隙間部分を有する円環状隙間部72が形成される。これにより、可動コア42の小径軸部42bは、その外周をガイド孔17aの内周で物理的に支持されるとともに、上記略等間隔に上記段差状隙間部73を有する円環状隙間部72を流れるリーク燃料の流体力でガイド孔17a中心に調心されることが可能である。したがって、小径軸部42bの外周とガイド孔17aの内周で物理的に規定される弁部材の傾きを、上記略等間隔に上記段差状隙間部73を有する円環状隙間部72を流れるリーク燃料の流体力で修正することが可能である。
According to this, an
なお、従来技術における円環状隙間部72のものでは、その円環状隙間部72をリーク燃料が周方向に均等に流れている場合のみ、その流体力で小径軸部42bの傾きを修正可能である。リーク燃料が周方向に均等に流れにくい場合とは、例えばコイル61の通電停止時の弁部材42b、41の閉弁状態において、ガイド孔17aに対して弁部材42b、41が偏心した状態で配置されている等の状態である。
In the case of the
また、本実施形態では、図1に示すように、ガイド孔17aの平板部側の開口部は、可動コア42の平板部42aに向かって内壁が拡大する拡径壁17eを有していることが好ましい。これにより、ガイド孔17aと小径軸部42bとのガイド孔隙間部71から流出するリーク燃料が、支持部材17に対向する可動コア42の下端面(以下、第1端面)に直接衝突する流体衝突力を緩和することができる。
Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the opening part by the side of the flat plate part of the
また、支持部材17の外周部には、図1に示すように、ノズルホルダー11の筒状ねじ部(以下、雌ねじ)11rに螺合可能なねじ部(以下、雄ねじ)17rが設けられている。
Further, as shown in FIG. 1, a screw portion (hereinafter referred to as a male screw) 17r that can be screwed into a cylindrical screw portion (hereinafter referred to as a female screw) 11r of the
この雄ねじ17rと雌ねじ部11rが螺合することにより、支持部材17が弁座プレート16を挟み込んだ状態で、支持部材17とノズルホルダー11がねじ締結される。弁部材42b、41を支持した状態で支持部材17を弁座プレート16に密着させられるからである。具体的には、支持部材17がノズルホルダー11の雌ねじ11rにねじ込まれることによって、弁座プレート16が支持部材17とノズルホルダー11とに挟持されている。図中の支持部材17と弁座プレート16の互いに接している端面同士が密着状態となる。
When the
コイル61は、図1および図2に示すように、樹脂製のスプール62に直接巻回され、スプール62およびコイル61の外周側は図示しない樹脂モールドにより覆われている。なお、巻回装置により巻回されたコイル(以下、巻回コイル)61の外周を樹脂モールドにより被覆した後に、被覆された巻回コイル61に2次樹脂成形を行なってスプール62と一体に成形されるものであってもよい。コイル61の端部には、ターミナル51が電気的に接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
固定コア63は、図1および図2に示すように、略円筒状に形成されており、内周側コア部と、外周側コア部と、これら両コア部に接続する上端部とを備え、内周側コア部と外周側コア部との間にコイル61が挟み込まれている。固定コア63は磁性材で形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the fixed
固定コア63の図1中の下部側には、可動部材としての可動コア42が固定コア63に向き合うように配置されおり、固定コア63の下端面(以下、磁極面)と可動コア42の上端面(以下、磁極面)が近接および離間可能に配置されている。電流供給によりコイル61に発生する電磁力を利用し、内周側コア部および外周側コア部の磁極面から可動コア42の平板部42aの磁極面に向けて磁束が流れ、磁束密度に応じた吸引力が可動コア42に作用する。
A
固定コア63の内側には、略円筒状のストッパ64が挿入配置され、固定コア63と上部ハウジング53の間に挟まれて固定されている。ストッパ64内には、圧縮スプリングなどの付勢部材59が配置されている。この付勢部材59の付勢力は可動コア42に作用し、可動コア42の磁極面と固定コア63の磁極面のエアギャップが広がる方向に付勢している。ストッパ64の可動コア側の端面は、可動コア42がフルリフトする際のリフトを規制する。
A substantially
ストッパ64および上部ハウジング52の内側には、弁室17c、貫通孔17bを介して流出した燃料が低圧側へ流出する燃料通路37が形成されている。
Inside the
弁ハウジング52、53、54は、図1および図2に示すように、上部ハウジング52と、リテーニングナット52と、中間ハウジング54と、下部ハウジングとしての支持部材17とを備えている。中間ハウジング54は略筒状に形成され、固定コア63をガイドするように収容している。具体的には、固定コア63は段付きの略有底円筒状に形成され、中間ハウジング54の下端部の内周側に挿入されている。固定コア63の外周は、段付きを境に下方に向かって縮径しており、その段付きが、中間ハウジング54の内周側に形成された段差に係止されることにより、固定コア63が中間ハウジング54から脱落するのを防止している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
可動コア42は、図1に示すように、略平板状に形成された平板部42aと、平板部42aより小径の、弁部材としての小径軸部42bとを備えている。平板部42aの上端面は、内側コア部および外側コア部の磁極面に対向して配置される磁極面が形成されている。可動コア42は磁性材からなり、例えばパーメンジュールで形成されている。平板部42aの下部側に小径軸部42bが形成されている。
As shown in FIG. 1, the
可動コア42の小径軸部42bの端面には、略球状の弁体41が設けられている。可動コア42の小径軸部42bは、弁体41を介して弁座プレート16の弁座16dに着座および離座が可能である。弁体41は、平面部を有する球状体であって、平面部が、弁座16dに着座および離座可能に配置されている。弁体41は、平面部の着座時に連通路としてのアウトオリフィス16aを閉塞する。平面部は、弁座に着座および離座する平坦面を構成している。
A substantially
なお、弁部材42b、41は、このように小径軸部42b内に弁体41を装着し、弁体41を介して弁座16dに着座および離座するものに限らず、上記弁体41を有せずに小径軸部42bの端面で、直接、弁座16dに着座および離座するものであってもよい。
In addition, the
なお、ここで、高圧導入通路16a、16b、16c、油圧制御室8、および燃料供給通路11bは、請求範囲に記載の燃料通路の高圧側を構成している。また、弁室17c、貫通孔17b、および燃料通路37は、請求範囲に記載の流体通路の低圧側を構成している。
Here, the high
上述の構成を有する燃料噴射弁2の作動について以下説明する。高圧源であるコモンレール4から高圧配管、燃料供給路11b、燃料送出路12dを介して燃料溜り室12cに高圧燃料が供給されるとともに、燃料供給路11b、インオリフィス16aを介して油圧制御室8、16cに高圧燃料が供給される。
The operation of the
コイル61への非通電時には、可動コア42および弁部材42b、41は、付勢部材59の付勢力により弁座16d側(図1の下方)へ押し当てられ、弁部材41が弁座16dに着座する。弁部材42b、41の着座によりアウトオリフィス16dが閉塞され、油圧制御室8、16cから弁室17c、ガイド孔隙間部71、および燃料通路37への燃料流れが遮断される。
When the
このとき、油圧制御室8、16cに蓄えられている燃料圧力(以下、背圧)は、コモンレール4の内部の燃料圧力(以下、コモンレール圧)と同一の圧力に維持される。油圧制御室8、16cに蓄えられている背圧により制御ピストン30を介してノズルニードル20を噴孔閉塞方向へ付勢する作用力(以下、第1作用力)と、スプリング35の付勢力によりノズルニードル20を噴孔閉塞方向へ付勢する作用力(以下、第2作用力)との和は、燃料溜り室12cおよび弁座12a近傍のコモンレール圧によりノズルニードル20が噴孔開放方向に受ける作用力(以下、第3作用力)より大きくなっている。そのため、ノズルニードル20は弁座12aに着座し、噴孔12bが閉塞されている。噴孔12bから燃料は噴射されない。なお、弁座16dに着座している弁部材42b、41には、閉塞されているアウトオリフィス16b(詳しくは、出口側内周16l)内の燃料圧力(背圧)が作用している。
At this time, the fuel pressure (hereinafter referred to as back pressure) stored in the
コイル61への通電が開始されると(以下、燃料噴射弁2の開時)、コイル61に電磁力が発生し、固定コア63と可動コア42の両磁極面間に発生する磁気吸引力により、可動コア42が固定コア63方向に吸引される。このとき、弁部材42b、41は、上記アウトオリフィス16bの背圧により離座方向に受ける作用力(以下、第4作用力)が働いているので、可動コア42と共に弁部材42b、41が弁座16dから離座する。その弁部材42b、41が離座すると、ガイド孔17aに沿って弁部材42a、41が固定コア63方向に移動する。
When energization of the
このとき、可動コア42および弁部材42b、41は、弁座16dからの離座するので、アウトオリフィス16bを介して油圧制御室8、16cから弁室17c、低圧通路17dへ流れる燃料流れが流通する。油圧制御室8、16c内の燃料が低圧側へ開放されるため、油圧制御室8、16cの背圧が低下する。背圧が低下すると、第1作用力が次第に減少する。そして、ノズルニードル20の噴孔閉塞方向に作用する第1作用力および第2作用力より、ノズルニードル20の噴孔開放方向に作用する第3作用力が大きくなると、ノズルニードル20は弁座12aより離座し、図2の上方へリフトする。ノズルニードル20がリフトすると、噴孔12bは開放され、噴孔12bより燃料が噴射される。
At this time, since the
また、コイル61への通電が停止されると(以下、燃料噴射弁2の閉時)、コイル61の電磁力が消滅するため、付勢部材59の付勢力により可動コア42および弁部材42b、41が弁座16d方向に移動する。弁部材42b、41の平面部42bが弁座16dに着座すると、油圧制御室8、16cから弁室17c、ガイド孔隙間部71への燃料の流出が停止される。そして油圧制御室8、16cの背圧が増加し、第1作用力および第2作用力が第3作用力に勝るようになると、ノズルニードル20が図3の下方へ移動し始める。そして、ノズルニードル20が弁座12aに着座すると、燃料噴射が終了する。
Further, when energization of the
なお、ここで、燃料噴射弁2の閉時に、上記付勢部材59の付勢力により可動コア42および弁部材42b、41が弁座16dする際に発生するバウンスを低減するため、可動コア42と固定部材17、18との対向面42ad、18d間の隙間Lを、所定の距離に設定している。これにより、可動コア42が弁座16d方向に移動時に、隙間Lに存在する燃料の流体抵抗を利用して、可動コア42および弁部材42b、41が移動する方向とは逆方向の抗力を形成し、バウンスを低減する。
Here, in order to reduce the bounce that occurs when the
以上説明した本実施形態では、ガイド孔17aと弁部材42b、41との間に、円環状隙間部72と、円環状隙間部72の隙間をさらに拡大する段差状隙間部73とを備えたガイド孔隙間部71を設けているので、ガイド孔17aと弁部材42b、41との間に、リーク燃料を流すリーク燃料通路が形成される。
In the present embodiment described above, a guide including an
これにより、コイル61に通電され、固定コア63の吸引力によって可動コア42および弁部材42b、41が、弁座16dから離座すると、燃料通路の高圧側と低圧側とが開放されて、弁座16dのアウトオリフィス16aを通じて燃料が流入する。そして、流入した燃料は、弁部材42b、41を支持した状態で弁座プレート16と支持部材17とが密着していることから、可動コア42の弁部材42b、41と支持部材17のガイド孔17aとの間に形成された上記リーク燃料通路に、リーク燃料が流通する。
Thereby, when the
したがって、コイル61へ通電するごとに、上記リーク燃料通路に導かれる燃料によって、可動コア42の弁部材42b、41と支持部材17のガイド孔17aとの摺動を円滑に行うことができる。
Therefore, each time the
(第2の実施形態)
以下、本発明を適用した他の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態においては、第1の実施形態と同じもしくは均等の構成には同一の符号を付し、説明を繰返さない。
(Second Embodiment)
Hereinafter, other embodiments to which the present invention is applied will be described. In the following embodiments, the same or equivalent components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
第2の実施形態を図4に示す。第2の実施形態は、支持部材17の第2端面(上端面)17gに溝部17dを形成したものである。図4は、本実施形態に係わる支持部材を示す平面図である。図5は、図4の支持部材を、V方向からみた断面図である。
A second embodiment is shown in FIG. In the second embodiment, a
図4および図5に示すように、支持部材17の第2端面(上端面)17gに溝部17dが設けられ、また、溝部17dの底部は、支持部材17の外周部の雄ねじ17rの先端になるように、第2端面(上端面)17gの外周側の段差17fが形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, a
一般に、互いに対向する支持部材と可動コアとの空隙間(図2中の寸法Lに対応する空間)が比較的小さい場合において、その空隙間に流入する燃料が、空隙間の周方向にわたって比較的流れにくくなっている場合がある。 In general, when the gap between the support member and the movable core facing each other (the space corresponding to the dimension L in FIG. 2) is relatively small, the fuel flowing between the gaps is relatively relatively distributed in the circumferential direction between the gaps. It may be difficult to flow.
これに対して、本実施例の如く、支持部材17の第2端面(上端面)17gに溝部17dを設け、その溝部17dを上記リーク燃料通路に連通するように配置することが好ましい。本実施例では、溝部17dの一端を、ガイド孔17aの開口部側にある拡径壁に接続している。これにより、上記リーク燃料通路から流出するリーク燃料が、支持部材17と可動コア42の平板部42aとの空隙間に沿って流れるとき、絞られることはない。
On the other hand, as in the present embodiment, it is preferable to provide a
また、上記溝部17dは、第2端面(上端面)17gの周方向に複数箇所設けられていることが好ましい。
Moreover, it is preferable that the said
これにより、支持部材17と可動コア42との上記空隙間に沿って流れるリーク燃料が絞られない流路面積を、溝部17dで確保する場合において、必要な流路面積を、複数の溝部17dで区分けすることができるので、各溝部17dは支持部材17の外形形状の機能を大幅に阻害することはない。例えば、支持部材17が外周部に雄ねじ17rを有する場合であっても、その雄ねじ17rの有効ねじ長さ低下を抑制することができる。
As a result, when the
また、上記溝部17dは、第2端面(上端面)17gの周方向に沿って略等間隔に配置されていることが好ましい。
Moreover, it is preferable that the said
一般に、前述した、互いに対向する支持部材17と可動コア42との上記空隙間が比較的小さい場合において、上記空隙間に流入する燃料が、その空隙間の周方向にわたって均等に流れないおそれもある。空隙間の周方向にわたって均等に流れない場合には、可動コア42の第1端面(磁極面)の周方向周りにその燃料の流体力が均一に作用しなくなり、例えば可動コア42および弁部材42b、41の閉弁時に、可動コア42および弁部材42b、41の弁座16dへの着座動作(閉弁動作)が不安定になる可能性がある。
In general, when the air gap between the
これに対して溝部16dを第2端面(上端面)17gの周方向に沿って略等間隔に配置するので、溝部16dに流れる燃料による流体力を、上記第1端面(磁極面)の周方向周りに略等間隔で作用させられる。これにより、上記可動コア42および弁部材42b、41の弁座への着座動作(閉弁動作)の安定化が図れる。
On the other hand, since the
また、上記溝部17dは、上記リーク燃料通路側から外側に向かって延びる二面幅Wを有していることが好ましい。
The
一般に、弁部材42b、41を支持した状態で支持部材42を、弁座16dを有する弁座プレート16に密着させる方法として、例えば弁座プレートを挟み込んで支持部材17がハウジング(ノズルホルダー)にねじ締結される。支持部材をハウジングにねじ締結するためには、支持部材をねじ締めする締付治具が必要となる。支持部材に設けた燃料連通路を区画する穴等を利用して、締付治具をその穴に挿入し嵌合した状態で締付ける場合において、穴と締付治具との嵌合では、片当たり等が生じ易く、締付作業が容易でないという問題があった。
In general, as a method of bringing the
これに対して本実施形態では、支持部材17に、上記リーク燃料通路側から外側に向かって延びる二面幅Wを有する溝部17dを設けているので、溝部17dの二面幅Wを利用して、締付治具をその二面幅Wに嵌合させた状態で締付作業を行うことが可能である。しかも、二面幅Wと締付治具との嵌合よる締付作業は比較的容易であるため、締付作業の向上が図れる。
In contrast, in the present embodiment, the
(第3の実施形態)
第3の実施形態を図6に示す。第3の実施形態は、従来技術におけるガイド孔隙間部が円環状隙間部のみである場合において、径方向クリアランスδ2に拡大したものである。図6は、本実施形態に係わる弁部材と支持部材とを示す部分的断面図である。
(Third embodiment)
A third embodiment is shown in FIG. The third embodiment is an expansion to the radial clearance δ2 when the guide hole gap in the prior art is only an annular gap. FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing the valve member and the support member according to the present embodiment.
径方向クリアランスδ2を拡大した円環状隙間部172は、そのδ2を、10μm〜20μmの範囲に設定されていることが好ましい。
It is preferable that δ2 of the
これにより、従来技術の円環状隙間部に比べて拡大させ、その隙間を10μm〜20μmの範囲に設定する程度の比較的わずかな構成変更により、弁部材42b、41とガイド孔17aとのガイド孔隙間部に燃料流れを生じさせるようにすることができ、使用する燃料の種類に係わらず、弁部材42b、41とガイド孔17aとの摺動性低下を防止することができる。
Thereby, the guide hole between the
なお、上記設定された隙間範囲において、その設定隙間範囲外となる隙間が10μm未満の場合には、燃料流れが滞るおそれがあり、リーク燃料がほとんど流れない可能性がある。一方、隙間が20μmを超える場合には、支持部材17に支持される可動コア42および弁部材42b、41の傾きが許容される傾きを超えるため、電磁弁7の性能に影響を及ぼす可能性がある。例えば上記弁部材42b、41の許容される傾きを超える隙間に設定されると、閉弁時に弁部材42b、41が弁座16dを確実に閉塞しない可能性がある。このため、電磁弁7を用いた燃料噴射弁2の燃料噴射特性に影響を及ぼすおそれがある。
In addition, in the set gap range, if the gap outside the set gap range is less than 10 μm, the fuel flow may be delayed, and there is a possibility that the leaked fuel hardly flows. On the other hand, when the gap exceeds 20 μm, the inclination of the
(第4の実施形態)
第4の実施形態を図7に示す。第4の実施形態は、ガイド孔隙間部71が、上記段差状隙間部を有する円環状隙間部72を備えるものにおいて、段差状隙間部74がガイド孔17の段差で形成される一例である。図7は、実施形態に係わる弁部材と支持部材とを示す部分的断面図である。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment is shown in FIG. The fourth embodiment is an example in which the stepped
ガイド孔隙間部71は、円環状隙間部72と、段差状隙間部74を備え、ガイド孔271aの内周は、その周壁の一部217bが外側へ窪ました段差が形成されている。段差状隙間部73は、上記段差を利用して上記所定隙間δ1より大きく形成されており、少なくとも最小でδ4mimに以上に上記円環状隙間部72を拡大している。
The guide
(第5の実施形態)
第5の実施形態を図8に示す。第5の実施形態は、電磁弁7の低圧燃料通路を、ハウジングであるノズルホルダー11に戻す燃料噴射弁2に適用した一例である。図8は、本実施形態の電磁弁を示す部分断面図である。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment is shown in FIG. The fifth embodiment is an example in which the low-pressure fuel passage of the
図8に示すように、支持部材17には、ガイド孔17aと、ガイド孔17aとは別に、第2貫通孔317pが設けられている。
As shown in FIG. 8, the
弁座プレート16の外壁には、前述したように、二面幅面(図8参照)が形成されている。その二面幅面と、ノズルホルダー11の内壁の間に形成された隙間には、上記第2貫通孔317pに配置されており、支持部材17の第2端面(上端面)17g側とその反対面側とを内外に連通している。なお、ノズルホルダー11は、第2貫通孔317pと連通するように、低圧燃料通路11cが設けられている。
On the outer wall of the
このような構成によっても、第1の実施形態と同様な効果を得ることができる。 Even with such a configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
(他の実施形態)
(1)以上説明した本実施形態では、弁部材42b、41を、このように小径軸部42b内に弁体41を装着し、弁体41を介して弁座16dに着座および離座するものとして説明した。弁部材は、このように小径軸部42b内に弁体41を装着し、弁体41を介して弁座16dに着座および離座するものに限らず、上記弁体を有せずに小径軸部の端面で、直接、弁座16dに着座および離座するものであってもよい。
(Other embodiments)
(1) In the present embodiment described above, the
(2)以上説明した第1、第2、第4、第5の本実施形態では、ガイド孔隙間部71のうち、円環状隙間部72の径方向クリアランスδ1を、従来技術と同等の10μm未満の零でない所定隙間で設定されると説明した。これに限らず、第3の実施形態の如く、10μm〜20μmの範囲に設定されるものであってもよい。
(2) In the first, second, fourth, and fifth embodiments described above, the radial clearance δ1 of the
1 燃料噴射装置
2 燃料噴射弁
11 ノズルホルダー(ハウジング)
11b 燃料供給路(高圧燃料通路)
11c 燃料逃がし通路(リーク回収用通路)
11d 第2ニードル収容孔(収容孔)
11r 雌ねじ(ねじ部)
12 ノズルボデー
12b 噴孔
12c 燃料溜り室
12d 燃料送出路(高圧燃料通路)
12e 第1ニードル収容孔(収容孔)
16 弁座プレート(弁座部材)
16a アウトオリフィス(オリフィス、連通路)
16b インオリフィス(オリフィス)
16c 圧力制御室部(圧力制御室)
16d 弁座
17 支持部材
17a ガイド孔(貫通孔)
17e 拡径壁
17f 段差
17r 雄ねじ(ねじ部)
17g 上端面(第2端面)
20 ノズルニードル
30 制御ピストン
30c ニードル部
31 環状部材
35 スプリング(付勢部材)
41 弁体
41b 平面部
42 可動コア(可動部材)
42a 平板部
42ad 対向面
42b 小径軸部(弁部材)
42ba 第1周壁
42bb 第2周壁
59 付勢部材
61 コイル
63 固定コア
7 電磁弁
71 ガイド孔隙間部
72 円環状隙間部
73 段差状隙間部
8 油圧制御室(圧力制御室)
DESCRIPTION OF
11b Fuel supply passage (high pressure fuel passage)
11c Fuel escape passage (leak recovery passage)
11d 2nd needle accommodation hole (accommodation hole)
11r Female thread (thread part)
12
12e 1st needle accommodation hole (accommodation hole)
16 Valve seat plate (valve seat member)
16a Out orifice (orifice, communication path)
16b In-orifice (orifice)
16c Pressure control chamber (pressure control chamber)
17e Expanded
17g Upper end surface (second end surface)
20
41 valve body
42a Flat plate part
42ba 1st peripheral wall 42bb 2nd
Claims (13)
前記燃料通路の高圧側と低圧側とを連通する連通路を有する弁座を具備する弁座部材と、
前記弁座に着座および離座することにより前記燃料通路の高圧側と低圧側とを閉塞および開放する弁部材と、
ガイド孔を有し、前記弁部材を前記ガイド孔で移動可能に支持するとともに、前記弁部材を支持した状態で前記弁座部材に密着可能な支持部材と、
前記支持部材の反弁座部材側に、前記支持部材と対向して配置され、前記弁部材と協働して軸方向に移動可能な可動コアと、
コイルが通電すると、前記可動コアを吸引可能な固定コアとを備え、
前記可動コアの前記弁部材と、前記支持部材の前記ガイド孔との間には、リーク燃料を流すリーク燃料通路が区画されていることを特徴とする電磁弁。 In a solenoid valve that shuts off and circulates the fuel flow between the high pressure side and the low pressure side of the fuel passage,
A valve seat member comprising a valve seat having a communication passage communicating the high pressure side and the low pressure side of the fuel passage;
A valve member that closes and opens the high-pressure side and the low-pressure side of the fuel passage by being seated and separated from the valve seat;
A support member having a guide hole, movably supporting the valve member in the guide hole, and capable of closely contacting the valve seat member in a state of supporting the valve member;
A movable core that is disposed on the side of the support member opposite to the valve seat member and is opposed to the support member, and is movable in the axial direction in cooperation with the valve member;
A stationary core capable of attracting the movable core when the coil is energized,
An electromagnetic valve characterized in that a leak fuel passage for flowing leak fuel is defined between the valve member of the movable core and the guide hole of the support member.
前記隙間は、10μm〜20μmの範囲に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の電磁弁。 The leak fuel passage is formed by a gap between the outer periphery of the valve member and the inner periphery of the guide hole,
The electromagnetic valve according to claim 1, wherein the gap is set in a range of 10 μm to 20 μm.
前記弁部材の外周および前記ガイド孔の内周のいずれかの周壁の周方向の一部には、前記隙間を拡大する段差部が設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電磁弁。 The leak fuel passage is formed at least from a gap between the outer periphery of the valve member and the inner periphery of the guide hole,
The step part which expands the said clearance gap is provided in a part of circumferential direction of either the outer periphery of the said valve member, or the inner periphery of the said guide hole, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. The solenoid valve described in 1.
前記拡径面は、前記支持部材に対向する前記可動コアの第1端面に向かって前記内周が拡径していることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の電磁弁。 The opening of the guide hole has a diameter-enlarging surface that increases the size of the inner periphery of the guide hole,
6. The diameter expansion surface according to claim 1, wherein the inner diameter is increased toward the first end surface of the movable core facing the support member. Solenoid valve.
前記溝部は、前記リーク燃料通路に連通していることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の電磁弁。 The support member has a groove formed on a second end surface facing the movable core,
The electromagnetic valve according to any one of claims 1 to 6, wherein the groove portion communicates with the leak fuel passage.
前記支持部材は、前記ハウジング内に螺合するねじ部を備え、
前記支持部材は、前記弁座部材を挟み込んで前記ハウジング内に締結することにより、前記弁座部材と密着状態としていることを特徴とする電磁弁。 The solenoid valve according to any one of claims 1 to 10 is fastened to a housing,
The support member includes a screw portion that is screwed into the housing,
The electromagnetic valve according to claim 1, wherein the support member is in close contact with the valve seat member by sandwiching the valve seat member and fastening it in the housing.
燃料を噴射する噴孔と、前記噴孔を開閉するノズルニードルを有するノズル部と、
前記ノズルニードルを噴孔閉方向へ付勢する高圧の燃料が蓄えられる圧力制御室を有するノズル本体とを備え、
前記ハウジングは、前記ノズル本体に形成されていることを特徴とする燃料噴射装置。 The fuel injection device using the solenoid valve according to claim 11,
An injection hole for injecting fuel, and a nozzle part having a nozzle needle for opening and closing the injection hole,
A nozzle body having a pressure control chamber in which high-pressure fuel for urging the nozzle needle in the nozzle hole closing direction is stored;
The fuel injection device according to claim 1, wherein the housing is formed in the nozzle body.
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