JP2010007666A - 内燃機関に設けられる、バランスのとれた計測サーボバルブを有する燃料噴射器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】サーボバルブは、軸方向に移動する開閉部材47により開閉が行われるような排出通路42aが設けられた制御チャンバー26を有するバルブ本体7を備えている。開閉部材は軸受筒41と一体成形で設けられており、この開閉部材は電磁石16の電機子プレート17とは分離している。軸受筒には、排出通路に連通するような排出ダクト42を閉じるために、軸方向にスライドするような方法でステム38が取り付けられている。開閉部材は、バネ23により閉じる位置に維持されている。このバネは、軸受筒に接続された中間本体12aにより、この軸受筒に力を及ぼすようになっている。電機子プレートは、中間本体のフランジ24と、軸受筒の肩部との間で、軸受筒に対して移動させることができるようになっている。
【選択図】図1
Description
Claims (29)
- 内燃機関に設けられる、バランスのとれた計測サーボバルブを有する燃料噴射器であって、
サーボバルブ(5)は、軸方向のキャビティ(6)に沿って移動し噴射の制御を行う制御ロッド(10)を制御し、
サーボバルブ(5)は、燃料用の較正された注入口(29)と、軸ステム(38)により支持される排出ダクト(42)に連通するような排出通路(42a)とが設けられた制御チャンバー(26)を有するようなバルブ本体(7)を備え、
軸受筒(41)により支持される開閉部材(47)は、前記軸ステム(38)に沿って移動するようになっており、この開閉部材(47)は、電気アクチュエータ(15)により制御される電機子プレート(17)により制御され、
前記排出ダクト(42)は、前記軸ステム(38)の側面(39)上に流体を送るような少なくとも1つの半径方向のストレッチ部(44)を備え、
前記軸受筒(41)は、前記ストレッチ部(44)の閉じる位置と開く位置との間で軸方向にスライドするよう、前記軸ステム(38)に流体密封状態で取り付けられ、
前記軸受筒(41)は、弾性手段(23)により前記閉じる位置に保持される燃料噴射器において、
前記電機子プレート(17)は、前記軸受筒(41)から分離しており、この中で、前記開閉部材(47)を前記閉じる位置に移動させるために前記弾性手段(23)が中間本体(12a)を介して前記軸受筒(41)に力を及ぼし、
前記電気アクチュエータ(15)の作動の際に前記電機子プレート(17)によって前記開閉部材(47)を前記開く位置に移動させるための係合手段(24、74)が設けられており、
前記電機子プレート(17)は、前記軸受筒(41)により支持される突起手段(62;78、81)に軸方向に係合するよう設けられた平面(57)を備えており、
前記電機子プレート(17)と、前記係合手段(24、74)または前記突起手段(62;78、81)との間に、予め定められた大きさの軸方向の遊び(G)が設けられ、前記電機子プレート(17)と前記軸受筒(41)との間の軸方向の相対移動を可能とすることを特徴とする、噴射器。 - 前記電機子プレート(17)には、前記軸受筒(41)における対応する軸方向部分(61、82)により軸方向に案内されるような中央部分(56)が設けられていることを特徴とする、請求項1記載の噴射器。
- 前記電機子プレート(17)は、前記突起手段(62;78、81)と前記係合手段(24、74)との間に形成された軸方向のハウジング(A)内で軸方向に移動するようになっており、前記軸方向のハウジング(A)と前記中央部分(56)の軸方向の厚さ部分との間に前記軸方向の遊び(G)が形成されることを特徴とする、請求項2記載の噴射器。
- 前記軸受筒(41)の端面(66、80)は、前記軸方向のハウジング(A)を画定するよう、前記フランジ(24)の前記平面(65)に接触することを特徴とする、請求項3記載の噴射器。
- 前記電機子プレート(17)は、軸方向移動範囲(C)分だけ前記軸方向のハウジング(A)内で移動し、前記開閉部材(47)は前記開く位置と前記閉じる位置との間で前記移動範囲(C)よりも小さい移動範囲(I)分だけ移動することを特徴とする、請求項3または4記載の噴射器。
- 前記軸方向移動範囲(C)は、18〜60μmの範囲内の大きさであり、前記軸方向移動範囲(C)と前記隙間(G)との間の差異は、前記移動範囲(I)と等しいことを特徴とする請求項5記載の噴射器。
- 前記軸方向移動範囲(C)と前記移動範囲(I)との間の比(C/I)は、0.6〜5の範囲内の大きさであり、前記移動範囲(I)と前記遊び(G)の間の比(I/G)は0.4〜5の範囲内の大きさであることを特徴とする請求項6記載の噴射器。
- 前記係合手段(24、74)は、前記中間本体(12a)のフランジ(24)により形成され、前記軸受筒(41)は、前記中間本体(12a)に固く連結されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の噴射器。
- 前記突起手段(62;78、81)は、前記軸受筒(41)の襟部(61)により形成される環状の肩部(62)を備え、前記電機子プレート(17)の前記中央部分(56)は、前記襟部(61)上でスライドすることができるようになっており、前記フランジ(24)には、前記軸方向移動範囲(C)を規定するよう構成された平面(65)が設けられていることを特徴とする請求項8記載の噴射器。
- 前記端面(66)は前記襟部(61)により支持され、少なくとも1つのスペーサーディスクが前記電機子プレート(17)と同軸に設置され、このスペーサーディスクは、前記移動範囲(C)を調整するために前記ハウジング(A)内の前記襟部(61)上に固定される厚さのモジュールを有することを特徴とする請求項8記載の噴射器。
- 前記中間本体(12a)は、前記フランジ(24)により支持されるとともに前記軸受筒(41)に接続されるよう構成された接続部材(63)を備え、前記平面(57)と反対側にある前記電機子プレート(17)の他の表面(17a)は、前記フランジ(24)に係合するような構成となっていることを特徴とする請求項8乃至10のいずれか一項に記載の噴射器。
- 前記接続部材は、前記フランジ(24)に一体成形された接続ピン(63)から形成され、この接続ピン(63)は前記軸受筒(41)の軸方向の座部(40a)に固く固定されることを特徴とする請求項11記載の噴射器。
- 前記接続ピン(63)は、ネジにより前記座部(40a)に固定され、前記遊び(G)は前記接続ピン(63)のねじ込みの度合いを変えることにより調整されることを特徴とする請求項12記載の噴射器。
- 前記係合手段(24、74)は、前記軸受筒(41)の環状の縁部(74)から形成され、前記中間本体(12a)は、軸方向における一方向のみに制約するような手段により、前記軸受筒(41)に接続されることを特徴とする、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の噴射器。
- 前記軸方向における一方向のみに制約するような手段は、前記中間本体(12a)のフランジ(24)を備え、前記端面は前記軸受筒(41)の端面(80)から形成され、前記中間本体(12a)は、前記フランジ(24)により支持され前記軸受筒(41)の軸方向の座部(40)に挿入される接続ピン(63)を備えていることを特徴とする請求項14記載の噴射器。
- 前記環状の縁部(74)は前記端面(80)に隣接し、前記電機子プレート(17)の他の表面(17a)は、前記環状の縁部(74)の厚さよりも大きい深さの環状の凹部(77)を備えていることを特徴とする請求項14または15記載の噴射器。
- 前記軸受筒(41)には前記軸方向部分(82)に隣接するような環状の溝(79)が設けられており、この溝(79)は、前記電機子プレート(17)の係合のための、前記突起部(78、81)により囲まれるリング(78)を収容するよう構成されていることを特徴とする請求項16記載の噴射器。
- 前記リング(78)は、前記移動範囲(C)の調整を可能とするモジュール厚さを有していることを特徴とする請求項17記載の噴射器。
- 前記リング(78)は、前記移動範囲(C)の調整を可能とするモジュール厚さを有しているような少なくとも1つのスペーサー(80)を支持するよう構成されていることを特徴とする請求項17または18記載の噴射器。
- 前記電機子プレート(17)の前記表面(57)と前記バルブ本体(7)との間に弾性部材(52)が挿入され、前記弾性手段(23)の力が前記弾性部材(52)にかかり、前記電機子プレート(17)が前記係合部材(24、74)に接触する状態を維持するよう前記弾性部材(52)が最初から組み込まれていることを特徴とする請求項2乃至19のいずれか一項に記載の噴射器。
- 前記弾性手段は、前記フランジ(24)にその一端が係合するような螺旋形の圧縮バネ(23)により画定され、前記一端に設けられる案内ピン(12)が前記フランジ(24)から前記螺旋形のバネ(23)に沿って軸方向に延び、
前記接続ピン(63)は前記フランジ(24)および前記案内ピン(12)と同軸であり、前記案内ピン(12)と反対方向において軸方向に延びることを特徴とする請求項2乃至20のいずれか一項に記載の噴射器。 - 前記電機子プレート(17)と前記電気アクチュエータ(15)との間には非磁性の材料から形成された環状の薄板(13)が設置され、前記薄板(13)は前記フランジ(24)の外径よりも大きなまたは小さな内径を有することを特徴とする請求項21記載の噴射器。
- 前記中間本体(12a)には、前記軸受筒(41)と前記中間本体(12a)との間の領域(48)に連通するような穴(64)と、前記制御チャンバー(26)から燃料を排出するためのキャビティ(22)とが設けられていることを特徴とする請求項21または22記載の噴射器。
- 前記軸ステム(38)は前記バルブ本体(7)のフランジ(33)により支持され、前記開閉部材は前記軸受筒(41)の端部分(47)から形成され、この開閉部材は端ストレッチ部と、円錐台(45)の形状の内部表面とを有し、前記開閉部材は、前記フランジ(33)と前記軸ステム(38)とを係合させるための円錐台(49)形状のストレッチ部に係合するようになっていることを特徴とする請求項21乃至23のいずれか一項に記載の噴射器。
- 前記半径方向のストレッチ部(44)は、前記軸ステム(38)の環状の溝により形成された環状のチャンバー(46)に流体を送るようになっており、
前記連結部(49)は、環状の溝(50)により分離された円錐台(49a、49b)の形状の2つの表面を備えており、前記表面(45、49a)に摩耗がある場合でも前記開閉部材(47)を閉じることを可能とすることを特徴とする請求項24記載の噴射器。 - 前記軸受筒(41)は、前記端部分(47)と前記突起手段(62;78、81)の間に配置される、直径が小さくなった中間部分(67)を有し、前記軸受筒(41)の慣性が減少されることを特徴とする請求項20乃至25のいずれか一項に記載の噴射器。
- 前記制御チャンバー(26)は、前記バルブ本体(7)の底壁(27)により画定され、前記排出通路(42a)は前記底壁(27)により支持され、この排出通路(42a)に、較正された部分(53)が設けられていることを特徴とする請求項1乃至26のいずれか一項に記載の噴射器。
- 前記バルブ本体(7)には、前記排出通路(42a)を有する軸受筒(54)を受けるよう構成された座部(55)が設けられており、前記制御チャンバー(26)は、前記軸受筒(54)の横方向の表面(27)により画定されることを特徴とする請求項27記載の噴射器。
- 前記電機子プレート(17)は磁性材料より形成され、前記軸受筒(41)は、非常に精度良く機械加工されるよう構成されるとともに、例えば摩耗や疲労に対するより大きな抵抗を与えるような熱処理に適したような硬い材料より形成されることを特徴とする請求項1乃至28のいずれか一項に記載の噴射器。
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