JP2010071123A - 内燃機関用の燃料噴射弁 - Google Patents

内燃機関用の燃料噴射弁 Download PDF

Info

Publication number
JP2010071123A
JP2010071123A JP2008237501A JP2008237501A JP2010071123A JP 2010071123 A JP2010071123 A JP 2010071123A JP 2008237501 A JP2008237501 A JP 2008237501A JP 2008237501 A JP2008237501 A JP 2008237501A JP 2010071123 A JP2010071123 A JP 2010071123A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
movable core
fixed core
core
diameter side
annular end
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008237501A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5048617B2 (ja
Inventor
Motoyuki Abe
元幸 安部
Masahiko Hayatani
政彦 早谷
Toru Ishikawa
石川  亨
Takehiko Kowatari
武彦 小渡
Junji Takaoku
淳司 高奥
Yasuo Namaizawa
保夫 生井沢
Yusuke Irino
裕介 入野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2008237501A priority Critical patent/JP5048617B2/ja
Priority to US12/920,559 priority patent/US8991783B2/en
Priority to EP09814203.7A priority patent/EP2325473B1/en
Priority to PCT/JP2009/003571 priority patent/WO2010032357A1/ja
Publication of JP2010071123A publication Critical patent/JP2010071123A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5048617B2 publication Critical patent/JP5048617B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0625Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
    • F02M51/0635Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a plate-shaped or undulated armature not entering the winding
    • F02M51/0642Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a plate-shaped or undulated armature not entering the winding the armature having a valve attached thereto
    • F02M51/0653Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a plate-shaped or undulated armature not entering the winding the armature having a valve attached thereto the valve being an elongated body, e.g. a needle valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/02Fuel-injection apparatus having means for reducing wear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/90Selection of particular materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/90Selection of particular materials
    • F02M2200/9053Metals
    • F02M2200/9061Special treatments for modifying the properties of metals used for fuel injection apparatus, e.g. modifying mechanical or electromagnetic properties

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

【課題】燃料噴射弁において、固定コア・可動コア間の衝突部の耐久性(耐磨耗性)及び開弁応答性を維持しつつ、閉弁応答性を高める。
【解決手段】燃料噴射弁の可動コア106の環状端面106Aに、可動コアが固定コア107側に磁気吸引されると衝突する衝突部106Cと、この衝突部よりも外径側或いは内径側のエリアで流体ギャップを確保するための非衝突部とを設ける。固定コア及び可動コアの環状端面には、耐摩耗性を有するめっき30、31が被膜され、このめっきのうち、固定コア及び可動コアの少なくとも一方のめっきは、衝突部106Cで膜厚が厚く非衝突部で膜厚が薄くなるよう形成されている。
【選択図】図3

Description

本発明は、内燃機関用の燃料噴射弁に係り、特に固定コアと弁体付きの可動コアの対向面に形成されるめっきの被膜構造に関する。
自動車用内燃機関(以下、「エンジン」と称する)に用いられる燃料噴射弁においては、電磁コイルと、弁体と、電磁コイルの非通電時に端面同士が設定の間隔を保って対向する固定コア及び可動コアと、可動コア及び弁体を閉弁方向に付勢するスプリング(戻しばね)とを有する。可動コアは、電磁コイルが通電されるとスプリングの力に抗して固定コア側に磁気吸引され、この磁気吸引に伴って弁体が固定コア側に移動して弁を開く。
噴射弁本体内部には、燃料ポンプ及び燃料供給系の配管を介して燃料タンクからの燃料が供給されており、閉弁時には中空の固定コアの内部からノズルボディのシート部に至るまでの燃料流路に加圧された状態で満たされている。燃料噴射パルスにより電磁コイルが通電されると、そのパルス通電時間だけ弁が開き、燃料が噴射される。電磁コイルの通電が遮断されると、スプリングの力で可動コアが弁体と共に閉弁方向に戻され、弁体がシートに接触することで、閉弁状態になる。
この閉弁の応答動作を高めることは、電磁弁の燃料量の制御精度を高める上で重要な要素である。電磁コイルの通電が遮断して燃料噴射弁が閉弁するに際して、可動コアと固定コアとの対向面の間には、両対向面間に介在する流体により、可動コアが固定コア側から離れようとする動作を妨げようとする流体抵抗力(スクイーズ効果による力)が生じることが知られている。この流体抵抗力は、可動コア・固定コアの対向面間のギャップ(いわゆる流体ギャップ)が小さくなるほど大きくなる。
従来より、このようなスクイーズ効果による力を低減するため、種々の提案がなされている。
例えば、特許文献1(特開2003−328891号公報)においては、可動コアの固定コアに対する対向面に突起を設けて、この突起のみが磁気吸引時に固定コアに衝突し突起以外の部分(非衝突部)は、流体ギャップを確保するようにしている。
また、このような突起に代えて、特許文献2(特開2006−22727号公報)においては、可動コア(アーマチャ)と固定コアとの対向面のうち、少なくとも一方の対向面(すなわちアーマチャの上流側端面と固定コアの下流側端面)に硬質めっき部と非めっき部とをコア端面に周方向に交互に設けることによりこの対向面を凹凸面とし、凸部の高さ分だけ凹部箇所に流体ギャップを確保している。
さらに、特許文献3(特開2005−36696号公報)においては、可動コアの環状端面に部分的に限られた幅の環状の衝突面(固定コアに対する衝突面)を形成し、衝突面は可動コアの環状端面の幅方向にみて中心より内径側に形成する。さらに、環状端面における衝突面より内径側にも外径側にもテーパ面を形成し、この環状端面に耐摩耗性のめっきを施す技術が提案されている。この技術は、上記テーパ面を形成することで、衝突面以外の可動コアと固定コアとの対向面間の流体ギャップを大きくしてスクイーズ効果の低減を図っている。
特開2003−328891号公報 特開2006−22727号公報 特開2005−36696号公報
特許文献1或いは3に記載のように、可動コアが固定コア側に磁気吸引されている時のスクイーズ効果を低減するため(換言すれば、固定コア・可動コア間の流体ギャップを大きくするため)、可動コアの固定コアに対する対向面に突起やテーパを設け、それにより、可動コアが磁気吸引時に固定コアに衝突する衝突部を部分的に限定した場合には、その衝突部の箇所に衝突荷重が集中する。そのため、可動コア及び固定コアの衝突部の耐久性(耐摩耗性)を図るために、衝突部の硬質めっき膜を比較的厚くする必要がある。一方、可動コアと固定コアとの対向面(磁気吸引面)の間の隙間は、磁気吸引力の観点からすればできるだけ小さい方が望ましいが、上記のようにめっきの膜厚を厚くしてしまうと、突起と膜厚の合計である磁気ギャップが大きくなってしまう。
このような突起に代えて、特許文献2に示すように、可動コア(アーマチャ)と固定コアとの対向する環状端面のうち、少なくとも一方の対向面に硬質めっき部と非めっき部とを設けることにより環状端面の周方向に凹凸面を配置する方式は、めっき部を形成する場合に、非めっき部については煩雑なマスキングを施すなどの作業を必要とし、めっき被膜作業が煩雑化する。
本願発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、基本的には、固定コア及び可動コアの対向する環状端面のうち、少なくとも一方に部分的に限られた衝突部(環状突起等)を形成したタイプの燃料噴射弁において、衝突部の耐久性(耐磨耗性)及び開弁応答性を維持しつつ、閉弁応答性を高めることができる内燃機関用の燃料噴射弁を提供することにある。
本発明は、基本的には、電磁弁を用いた内燃機関用の燃料噴射弁において、前記同様の固定コア及び可動コアを有し、これらのコアの対向する環状端面に、可動コアが固定コア側に磁気吸引されると衝突する衝突部と、この衝突部よりも外径側或いは内径側のエリアで流体ギャップを確保するための非衝突部とが設けられている。さらに、固定コア及び可動コアの環状端面には、耐摩耗性を有するめっきが被膜され、このめっきのうち、固定コア及び可動コアの少なくとも一方のめっきは、衝突部で膜厚が厚く非衝突部で膜厚が薄くなるよう形成されていることを特徴とする。
さらに、上記構成に代えて、前記同様の固定コア及び可動コアの環状端面を、半径方向にて内径側と外径側とに2分して、内径側に耐磨耗性のめっき形成エリアを設け、外径側に非めっきエリアを設ける。そして、前記めっきによりコア間の衝突部となる環状突起を被膜し、非めっきエリアにより非衝突部を構成したものを提案する。
このような構成によれば、第1に、可動コア及び固定コアの少なくとも一方の環状端面(対向面)に形成される衝突部(突起或いはテーパ頂部)の高さを小さくして、その分、衝突部のめっき厚みを十分に確保できる。それにより、可動コア・固定コア間の対向面間の磁気ギャップを拡大することなく燃料噴射弁(電磁弁)の磁気吸引の応答性(開弁応答性)を維持しできる。さらに、対向する環状端面の衝突部以外のエリアのめっきの厚みを薄くしたり、非めっきエリアを設定して、流体ギャップを拡大し、スクイーズ効果の低減を図ることができる。
本発明の好ましい実施形態を図面に示した実施例により説明する。
図1は、本発明の適用対象となる燃料噴射弁の一例を示す縦断面図、図2は、図1の縦断面図のうち、固定コアと可動コアの対向する環状端面部付近を示す部分拡大縦断面図である。
燃料噴射弁本体100は、内部に燃料流路112を有する中空の固定コア107、ハウジングを兼ねるヨーク109、ノズルボディ104、可動コア106、及び弁体101を有する。本実施例の可動コア106と弁体101とは、軸方向に相対移動ができるようにニードル状の弁体101が有底円筒状の可動コア106の中心孔に挿通される。弁体101の上部側には鍔部101Aが弁体と一体に設けられ、鍔部101Aは、可動コア106の内底に支持されている。
固定コア107の内部には、弁体101を閉弁方向、すなわちノズルボディ104の下端側に設けたシート部102A側に付勢するスプリング110とそのスプリングのばね荷重を調整するアジャスタ113が設けられている。スプリング110は、アジャスタ113と弁体101の鍔部101Aの上面との間に介在して、弁体101に閉弁方向の力を付勢する。
可動コア106の外底とノズルボディ104の上部側に固定した弁体ガイド部材105との間には、緩衝スプリング114が介在している。この緩衝スプリング114は、スプリング110の力より充分に小さくしてある。
可動コア106が、電磁コイル108の通電により固定コア107側に磁気吸引されると、弁体101は可動コア106と共に引き上げられ開弁動作を行う。また、電磁コイル108の通電が遮断されると、スプリング110の力で弁体101が閉弁方向(シート102A側)に押し戻され、可動コア106も弁体101の鍔部101Aを介して押し戻し力を受け弁体101と共に移動する。
固定コア107、ヨーク109、可動コア106は、磁気回路の構成要素となる。
ヨーク109とノズルボディ104と固定コア107とは、溶接により結合される。ヨーク109内には樹脂モールドによりシールドされた電磁コイル108が組み込まれる。
ノズルボディ104の先端には、シート102Aと噴射孔となるオリフィス(図示省略)とが設けられたオリフィスプレート102が溶接により固定されている。ノズルボディ104の内部には、可動コア106、弁体101、弁体の移動を案内する上部側ガイド部材105、下部側ガイド部材103とが組み込まれている。
噴射弁内の燃料通路は、固定コア107の内部流路112と、可動コア106に設けた複数の孔106Bと、ガイド部材105に設けた複数の孔105Aと、ノズルボディ104の内部と、ガイド部材103に設けた複数の孔103Aとで構成される。
樹脂カバー111には、電磁コイル108に励磁電流(パルス電流)を供給するコネクタ部111Aが設けられ、樹脂カバー111により絶縁されたリード端子115の一部がコネクタ部111Aに位置する。
このリード端子115を介して、外部駆動回路(図示せず)により電磁コイル108を通電すると、固定コア107、ヨーク109及び可動コア106が磁気回路を形成し、可動コア106は、スプリング110の力に抗して磁気吸引され、固定コア102の下流側端面に衝突する。この時、弁体101も可動コア106によって引き上げられ、シート102Aから離れ開弁状態になり、外部高圧ポンプ(図示せず)で予め昇圧(10MPa以上)されている噴射弁本体内の燃料が、噴射孔を介して噴射する。
電磁コイル108の励磁をオフすると、スプリング110の力で弁体101がシート部102A側に押し付けられ閉弁状態になる。弁体101の閉弁時に、弁体101がシート部102Aに衝突するが、可動コア106が慣性により緩衝ばね114に抗して幾分弁体101に対して相対移動しその後に可動コア106が緩衝ばね114の力で弁体101の鍔部101Aに接触する位置まで戻される。このような動作により、衝突時の弁体101のリバウンドが抑制される。
ここで、図2に示す固定コア107の下流側の環状端面107Aと可動コア106の上流側の環状端面106Aの構造例の実施例を、図3〜9を用いて説明する。
図3は本発明の第1実施例に係る燃料噴射弁の可動コアと固定コアの環状端面部の一部(図1及び図2の符号Pで示す付近)を拡大して示す要部拡大縦断面図である。
本実施例では、固定コア107及び可動コア106の対向する環状端面107A,106Aのうち、可動コア106側の環状端面106Aに固定コア107に対する衝突部となる環状突起106Cを設ける。この環状突起(衝突部)106Cは、環状端面106Aの幅方向からみて中央位置よりも内径側に設けてある。図3は、可動コア106が固定コア107側に磁気吸引されている状態を示している。衝突部である環状突起106Cよりも外径側及び内径側のエリアで流体ギャップGfを確保するための非衝突部のエリアが設けられる。
固定コア107及び可動コア106の環状端面107A,106Aには、耐摩耗性を有するめっき30、31が被膜される。めっき被膜は、非磁性材料であり、例えば硬質クロム被膜或いは無電解ニッケル被膜よりなる。本実施例では、固定コア107側のめっき30の厚みは均一とし、一方、可動コア106側のめっき31は、衝突部(突起部)106Cでの膜厚t1が最も厚く、衝突部より外側の非衝突部のエリアで膜厚t1´がt1よりも薄くなるように、可動コアの外径Do側に向けて連続的(勾配状)に厚みが減少するよう形成されている。
可動コア106が固定コア107に磁気吸引された時(開弁時)の磁気ギャップGmは、衝突部106C(突起部)の高さhと、衝突部上の可動コア106側のめっきの厚みt1及びこれに対応する固定コア107側のめっき厚みt2との合計の和(Gm=h+t1+t2)で表される。閉弁時の磁気ギャップGmは、これに可動コア・固定コアの衝突部間の離れた距離が加味される。また、開弁時の流体ギャップGfは、磁気ギャップGmからめっきの厚みを減算した値である。本実施例では、非衝突部の大部分のエリアは、衝突部よりも外側(外径側)にあり、外径側であるために面積が大きい。このため、非衝突部の面積に作用するスクイーズ効果による力は大きく、応答性を低下させる原因となっている。この衝突部より外側にある非衝突部の可動コア・固定コア間の流体ギャップGfは、非衝突部のめっきの厚みt1´を衝突部のめっきの厚みt1よりも小さくしてあるので(t1´は連続的に減少する)、流体ギャップ(Gf)>衝突部(突起部)106Cの高さhの関係が成立する。
具体的な数値的な一例をあげると、例えば可動コア106の外径が10mm程度、内径が5mm程度、環状端面の幅Wが約2.5mm程度である場合、衝突部の高さhを10〜25μmの範囲(ここでは20μm)、衝突部のめっき厚みt1を10〜20μmの範囲(ここでは15μm)、固定コア107のめっき厚みt2を10μm程度、衝突部より外側の非衝突部のめっき厚みt1´を衝突部の厚みから可動コア外径に向けて連続的に減少させて外径位置で5μm以下とすると、磁気ギャップGmは45μm程度、流体ギャップは25μm〜30μm程度とすると良い。このような寸法関係にすることで、本発明を用いない場合と比較して5〜15μm程度流体ギャップを拡大することが出来る。スクイーズ効果による流体抵抗力は、流体ギャップの大きさの3乗に比例するため、5μm程度の流体ギャップの拡大であってもスクイーズ効果による力を低減する効果が得られる。
これに対して、可動コア106のめっき厚みを、全域にわたって衝突部の上記の厚みt1と略同一(均一)とした場合(比較例)には、流体ギャップGfは、Gf=h(衝突部の高さ)の関係が成立するので、可動コア以外の数値的条件を上記同様にした場合には、流体ギャップGfは、20μmとなり、上記実施例の流体ギャップ(25〜30μm)よりも小さくなるので、スクイーズ効果(流体抵抗力)Sが増大してしまう結果を招く。
ここで、この流体抵抗力Sは、図6に示すように、可動コア・固定コアの対向面間のギャップGfが小さくなるほど大きくなるが(S∝1/Gf)、本実施例では、磁気ギャップGmを増やすことなく流体抵抗力Sを減少させるので、スクイーズ効果を減らすことができる。ちなみに、磁気ギャップGmは、図5に示すように小さいほど磁気吸引力Gが大きくなる(G∝1/Gm)。
本実施例によれば、電磁コイルの通電を遮断してから閉弁までの可動コアの動作応答性を改善でき、閉弁遅れを比較例に比べて20%〜50%改善できた。この改善効果は、特に近年のエンジンに要求されている高ダイナミックレンジ化、高燃料圧力に貢献できる。
特に本実施例によれば、衝突部のめっきについては、耐久性の観点から十分な厚みを確保しつつ、衝突部(突起部)の高さを小さくして磁気ギャップを減少させ(磁気吸引力湖上)、且つ流体ギャップを減少させる(流体抵抗力:スクイーズ効果低減)条件を満足させることができる。
めっきの厚みを変える工法は、膜厚の厚くしたい所は、硬質クロムなどの電解めっきの場合、めっき電流密度が高くなり且つ膜厚の薄い所はめっき電流密度が低くなるように、めっき電極の配置を設定すればよい。例えばめっき電極のうち一方の電極(被めっき部材側に配置される電極)と被めっき箇所との位置関係は、めっきの厚みを厚くする箇所を薄くする箇所よりも電極に近くなるように、電極を配置すれば良いので、めっき作業に煩雑さが伴うことはない。めっき電流密度やめっき電流通電時間は、めっきの厚みに応じて任意に設定すればよい。
なお、環状突起106C及びめっきの厚みが上記のように変わるめっき31の構造を、可動コア側に代えて固定コア107側に設けてもよい。また、環状突起106Cを、上記第1実施例とは逆に、環状端面の幅方向からみて中央位置よりも外径側に設け、めっき31は、この環状端面の幅方向において衝突部(環状突起106C)から内径側に向けて連続的に膜厚が減少するよう形成してもよい。
図4、図7〜図9は本発明の他の実施例を示す要部縦断面図であり、既述した実施例と同一符号は、同一或いは共通する要素を示すものである。なお、図4、図7〜図9においては、燃料噴射弁は閉弁状態、すなわち可動コア106が固定コア107から離れた上体を示している。
図4は、本発明の第2実施例であり、本実施例では、固定コア107の下流側環状端面107Aのめっき30についても、内径側から外径側に向けて、可動コア106側同様にめっきの厚みを、勾配を伴って連続的に減少させている。めっき30の厚み以外の構成については、第1実施例同様の構成である。
図7は、本発明の第3実施例を示す要部拡大縦断面図である。
本実施例では、可動コア106に設けた衝突部106Fは、環状端面106Aの幅方向からみて中央位置よりも内径側に設けられた環状部106Fにより形成される。なお、この環状部106Fは、以下に述べる外側テーパ106Dと内側テーパ106Eとの間に平面の環状幅をもって形成されている。
少なくとも、この環状部106Fから可動コア106の外径に向けて固定コア107と反対方向に傾斜するテーパ106Dが形成される。このテーパによりコア間の非衝突部が構成される。このテーパ106D上に衝突部(環状部)106Fから外径側に向けて膜厚が連続的に減少するようなめっき31が形成されている。衝突部106F上及びそれよりも内径側のめっき31の厚みは、外径側めっきよりも厚くしてある。
図8は、本発明の第4実施例を示す要部拡大縦断面図である。
本実施例では、衝突部及びテーパ(被衝突部)の構造については、第3実施例と逆にしてある。すなわち、可動コア106に設けた衝突部は、環状端面106Aの幅方向からみて中央位置よりも内径側に設けられた環状部106F´により形成される。なお、この環状部106F´は、以下に述べる外側テーパ106D´と内側テーパ106E´との間に平面の環状幅をもって形成されている。
少なくとも、この環状部106F´から可動コア106の内径に向けて固定コア107と反対方向に傾斜するテーパ106E´が形成される。このテーパ106上に衝突部(環状部)106F´から外径側に向けて膜厚が連続的に減少するようめっき31が形成されている。
なお、第3実施例、第4実施例で示した可動コア側の環状の衝突部(106F、106F´)、テーパ部(106D、106D´、106E、106E´)を、可動コアに代えて固定コア側に設けてもよい。
図9は、本発明の第5実施例を示す要部拡大縦断面図を示すものである。
本実施例では、可動コア106の環状端面106Aに設けた衝突部(環状突起)106Cは、環状端面の幅方向からみて中央位置よりも内径側に設けられる。
固定コア107及び可動コア106の環状端面106Aには、半径方向にて内径側と外径側とに2分して、内径側に耐磨耗性のめっき形成エリア31が設けられ、外径側に非めっきエリア41が設けられる。めっき31により、衝突部となる環状突起106Cが被膜され、非めっきエリア41により非衝突部が構成されている。
また、固定コア107側の環状端面107Aも半径方向にて内径側と外径側に2分して、内径側をめっき形成エリア、外径側を非めっきエリアとしてある。
なお、第5実施例に代えて、衝突部(環状突起)106Cは、環状端面の幅方向からみて中央位置よりも外径側に設けてもよい。この場合にも、可動コア106の環状端面106Aを、半径方向にて内径側と外径側とに2分する。そして内径側に耐磨耗性のめっき形成エリア31を設け、外径側に非めっきエリア41を設ける。めっき31により、衝突部となる環状突起106Cが被膜され、非めっきエリア41により非衝突部が構成されている。また、この場合には、固定コア107側の環状端面107Aも半径方向にて外径側と内径側に2分して、内径側をめっき形成エリア、外径側を非めっきエリアとする。
上記各実施例における構成でも、衝突部のめっきについては、耐久性の観点から十分な厚みを確保しつつ、衝突部(突起部)の高さを小さくして磁気ギャップを減少させ(磁気吸引力湖上)、且つ流体ギャップを減少させる(流体抵抗力:スクイーズ効果低減)条件を満足させることができる。
本発明の適用対象となる燃料噴射弁の一例を示す全体構成を示す縦断面図。 図2は、図1の縦断面図のうち、固定コアと可動コアの対向する環状端面部付近を示す部分拡大縦断面図。 本発明の第1実施例に係る燃料噴射弁の可動コアと固定コアの環状端面部の一部を拡大して示す縦断面図。 本発明の第2実施例に係る燃料噴射弁の可動コアと固定コアの環状端面部の一部を拡大して示す縦断面図。 固定コア及び可動コア間の磁気ギャップGmと磁気吸引力GFとの関係を示すグラフ。 固定コア及び可動コア間の流体ギャップGfと流体抵抗力SFとの関係を示すグラフ。 本発明の第3実施例を示す要部拡大縦断面図。 本発明の第4実施例を示す要部拡大縦断面図。 本発明の第5実施例を示す要部拡大縦断面図。
符号の説明
30,31…めっき、100…燃料噴射弁、101…弁体、106…可動コア、106A…可動コア側の環状端面、106C…環状突起(衝突部)、106D,106E…テーパ、106F…衝突部、107…固定コア、107A…固定コア側の環状端面。

Claims (7)

  1. 電磁コイルと、弁体と、前記弁体の動作方向に配置され前記電磁コイルの非通電時に環状の端面同士が設定の間隔を保って対向する固定コア及び可動コアと、前記可動コアを前記弁体の閉じ方向に付勢するスプリングと、を有し、前記可動コアは、前記電磁コイルが通電されると前記スプリングの力に抗して前記固定コア側に磁気吸引され、この磁気吸引に伴って前記弁体が前記固定コア側に移動して弁を開く内燃機関用の燃料噴射弁において、
    前記固定コア及び可動コアの対向する環状端面に、前記可動コアが前記固定コア側に磁気吸引されると衝突する衝突部と、この衝突部よりも外径側或いは内径側のエリアで流体ギャップを確保するための非衝突部とが設けられ、
    前記固定コア及び可動コアの環状端面には、耐摩耗性を有するめっきが被膜され、このめっきのうち、前記固定コア及び可動コアの少なくとも一方のめっきは、前記衝突部で膜厚が厚く前記非衝突部で膜厚が薄くなるよう形成されていることを特徴とする内燃機関用の燃料噴射弁。
  2. 前記固定コア及び可動コアの対向する環状端面の少なくとも一方に設けた前記衝突部は、前記環状端面の幅方向からみて中央位置よりも内径側に設けられた環状突起により形成され、
    前記めっきは、この環状端面の幅方向において前記衝突部から外径側に向けて連続的に膜厚が減少するよう形成されている請求項1記載の内燃機関用の燃料噴射弁。
  3. 前記固定コア及び可動コアの対向する環状端面の少なくとも一方に設けた前記衝突部は、前記環状端面の幅方向における中央位置よりも外径側に設けられた環状突起により形成され、
    前記めっきは、この環状端面の幅方向において前記衝突部から内径側に向けて連続的に膜厚が減少するよう形成されている請求項1記載の内燃機関用の燃料噴射弁。
  4. 前記固定コア及び可動コアの対向する環状端面の少なくとも一方に設けた前記衝突部は、前記環状端面の幅方向からみて中央位置よりも内径側に設けられた環状部により形成され、
    少なくとも、この環状部から前記可動コアの外径に向けて前記固定コアと反対方向に傾斜するテーパが形成され、このテーパにより前記非衝突部が構成され、このテーパ上に前記衝突部から外径側に向けて膜厚が連続的に減少するよう前記めっきが形成されている請求項1記載の内燃機関用の燃料噴射弁。
  5. 前記固定コア及び可動コアの対向する環状端面の少なくとも一方に設けた前記衝突部は、前記環状端面の幅方向からみて中央位置よりも外径側に設けられた環状部により形成され、
    少なくとも、この環状部から前記可動コアの内径に向けて前記固定コアと反対方向に傾斜するテーパが形成され、このテーパにより前記非衝突部が構成され、このテーパ上に前記衝突部から内径側に向けて膜厚が連続的に減少するよう前記めっきが形成されている請求項1記載の内燃機関用の燃料噴射弁。
  6. 電磁コイルと、弁体と、前記弁体の動作方向に配置され前記電磁コイルの非通電時に環状の端面同士が設定の間隔を保って対向する固定コア及び可動コアと、前記可動コアを前記弁体の閉じ方向に付勢するスプリングと、を有し、前記可動コアは、前記電磁コイルが通電されると前記スプリングの力に抗して前記固定コア側に磁気吸引され、この磁気吸引に伴って前記弁体が前記固定コア側に移動して弁を開く内燃機関用の燃料噴射弁において、
    前記固定コア及び可動コアの対向する環状端面に、前記可動コアが前記固定コア側に磁気吸引されると衝突する衝突部と、この衝突部よりも内径側のエリアで流体ギャップを確保するための非衝突部とが設けられ、
    前記固定コア及び可動コアの対向する環状端面の少なくとも一方に設けた前記衝突部は、前記環状端面の幅方向からみて中央位置よりも内径側に設けられた環状突起により形成され、
    前記固定コア及び可動コアの環状端面には、半径方向にて内径側と外径側とに2分して、内径側に耐磨耗性のめっき形成エリアが設けられ、外径側に非めっきエリアが設けられ、前記めっきにより前記衝突部となる前記環状突起が被膜され、前記非めっきエリアにより前記非衝突部が構成されていることを特徴とする内燃機関用の燃料噴射弁。
  7. 電磁コイルと、弁体と、前記弁体の動作方向に配置され前記電磁コイルの非通電時に環状の端面同士が設定の間隔を保って対向する固定コア及び可動コアと、前記可動コアを前記弁体の閉じ方向に付勢するスプリングと、を有し、前記可動コアは、前記電磁コイルが通電されると前記スプリングの力に抗して前記固定コア側に磁気吸引され、この磁気吸引に伴って前記弁体が前記固定コア側に移動して弁を開く内燃機関用の燃料噴射弁において、
    前記固定コア及び可動コアの対向する環状端面に、前記可動コアが前記固定コア側に磁気吸引されると衝突する衝突部と、この衝突部よりも外径側のエリアで流体ギャップを確保するための非衝突部とが設けられ、
    前記固定コア及び可動コアの対向する環状端面の少なくとも一方に設けた前記衝突部は、前記環状端面の幅方向からみて中央位置よりも外径側に設けられた環状突起により形成され、
    前記固定コア及び可動コアの環状端面には、半径方向にて内径側と外径側とに2分して、外径側に耐磨耗性のめっき形成エリアが設けられ、内径側に非めっきエリアが設けられ、前記めっきにより前記衝突部となる前記環状突起が被膜され、前記非めっきエリアにより前記非衝突部が構成されていることを特徴とする内燃機関用の燃料噴射弁。
JP2008237501A 2008-09-17 2008-09-17 内燃機関用の燃料噴射弁 Active JP5048617B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008237501A JP5048617B2 (ja) 2008-09-17 2008-09-17 内燃機関用の燃料噴射弁
US12/920,559 US8991783B2 (en) 2008-09-17 2009-07-29 Fuel injection valve for internal combustion engine
EP09814203.7A EP2325473B1 (en) 2008-09-17 2009-07-29 Fuel injection valve for internal combustion engine
PCT/JP2009/003571 WO2010032357A1 (ja) 2008-09-17 2009-07-29 内燃機関用の燃料噴射弁

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008237501A JP5048617B2 (ja) 2008-09-17 2008-09-17 内燃機関用の燃料噴射弁

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010071123A true JP2010071123A (ja) 2010-04-02
JP5048617B2 JP5048617B2 (ja) 2012-10-17

Family

ID=42039210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008237501A Active JP5048617B2 (ja) 2008-09-17 2008-09-17 内燃機関用の燃料噴射弁

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8991783B2 (ja)
EP (1) EP2325473B1 (ja)
JP (1) JP5048617B2 (ja)
WO (1) WO2010032357A1 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012246789A (ja) * 2011-05-25 2012-12-13 Denso Corp 燃料噴射弁
JP2014025419A (ja) * 2012-07-27 2014-02-06 Hitachi Automotive Systems Ltd 電磁式燃料噴射弁
WO2015136974A1 (ja) * 2014-03-14 2015-09-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 電磁式弁
JP2015529306A (ja) * 2012-09-25 2015-10-05 ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 噴射弁
JP2018159294A (ja) * 2017-03-22 2018-10-11 株式会社ケーヒン 燃料噴射弁
KR20190080894A (ko) * 2016-11-21 2019-07-08 로베르트 보쉬 게엠베하 코팅층을 포함한 인젝터 부품, 인젝터, 및 코팅 장치
JP7499205B2 (ja) 2021-03-22 2024-06-13 日立Astemo株式会社 ガス燃料用噴射弁

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012204753A1 (de) * 2012-03-26 2013-09-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Magnetventils
GB201400625D0 (en) * 2014-01-15 2014-03-05 Delphi Tech Holding Sarl Actuator having an armature with integral spacer
DE102014220100B3 (de) * 2014-10-02 2016-01-28 Continental Automotive Gmbh Kraftstoffeinspritzventil und Verfahren zum Herstellen eines solchen
GB201513847D0 (en) * 2015-08-05 2015-09-16 Delphi Int Operations Luxembourg Sarl Actuator arrangement
JP6605371B2 (ja) * 2016-03-14 2019-11-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 電磁ソレノイド及び燃料噴射弁
JP6692446B2 (ja) * 2016-11-07 2020-05-13 三菱電機株式会社 燃料噴射弁
DE102017222947A1 (de) * 2017-12-15 2019-06-19 Robert Bosch Gmbh Elektromagnetisch betätigbares Einlassventil und Kraftstoff-Hochdruckpumpe
JP7338155B2 (ja) * 2019-01-08 2023-09-05 株式会社デンソー 燃料噴射弁
JP6788085B1 (ja) * 2019-09-20 2020-11-18 株式会社ケーヒン 電磁式燃料噴射弁
JP7482073B2 (ja) 2021-03-22 2024-05-13 日立Astemo株式会社 電磁式燃料噴射弁

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005036696A (ja) * 2003-07-18 2005-02-10 Hitachi Ltd 電磁駆動式燃料噴射弁
JP2006266231A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Aisan Ind Co Ltd 燃料噴射弁
WO2008038395A1 (fr) * 2006-09-25 2008-04-03 Hitachi, Ltd. Soupape d'injection de carburant

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0683862B1 (de) * 1993-12-09 1998-06-10 Robert Bosch Gmbh Elektromagnetisch betätigbares ventil
DE4421935A1 (de) 1993-12-09 1995-06-14 Bosch Gmbh Robert Elektromagnetisch betätigbares Ventil
DE19654322C2 (de) * 1996-12-24 1999-12-23 Bosch Gmbh Robert Elektromagnetisch betätigbares Ventil
DE10039083A1 (de) * 2000-08-10 2002-02-21 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
JP3931329B2 (ja) 2002-05-15 2007-06-13 株式会社デンソー 燃料噴射装置
JP2006509964A (ja) * 2002-12-13 2006-03-23 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 噴射弁のための、衝突から解放された電磁式アクチュエータ
JP4168448B2 (ja) * 2004-07-08 2008-10-22 株式会社デンソー 燃料噴射弁
JP2006022727A (ja) 2004-07-08 2006-01-26 Aisan Ind Co Ltd 燃料噴射弁

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005036696A (ja) * 2003-07-18 2005-02-10 Hitachi Ltd 電磁駆動式燃料噴射弁
JP2006266231A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Aisan Ind Co Ltd 燃料噴射弁
WO2008038395A1 (fr) * 2006-09-25 2008-04-03 Hitachi, Ltd. Soupape d'injection de carburant

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012246789A (ja) * 2011-05-25 2012-12-13 Denso Corp 燃料噴射弁
JP2014025419A (ja) * 2012-07-27 2014-02-06 Hitachi Automotive Systems Ltd 電磁式燃料噴射弁
JP2015529306A (ja) * 2012-09-25 2015-10-05 ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 噴射弁
WO2015136974A1 (ja) * 2014-03-14 2015-09-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 電磁式弁
JPWO2015136974A1 (ja) * 2014-03-14 2017-04-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 電磁式弁
US10190555B2 (en) 2014-03-14 2019-01-29 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Electromagnetic valve
KR20190080894A (ko) * 2016-11-21 2019-07-08 로베르트 보쉬 게엠베하 코팅층을 포함한 인젝터 부품, 인젝터, 및 코팅 장치
JP2019537686A (ja) * 2016-11-21 2019-12-26 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングRobert Bosch Gmbh コーティングを有するインジェクター部品、インジェクター、およびコーティング装置
KR102479136B1 (ko) * 2016-11-21 2022-12-20 로베르트 보쉬 게엠베하 코팅층을 포함한 인젝터 부품, 인젝터, 및 코팅 장치
JP2018159294A (ja) * 2017-03-22 2018-10-11 株式会社ケーヒン 燃料噴射弁
JP7499205B2 (ja) 2021-03-22 2024-06-13 日立Astemo株式会社 ガス燃料用噴射弁

Also Published As

Publication number Publication date
EP2325473A4 (en) 2011-11-09
JP5048617B2 (ja) 2012-10-17
US20110155103A1 (en) 2011-06-30
WO2010032357A1 (ja) 2010-03-25
US8991783B2 (en) 2015-03-31
EP2325473B1 (en) 2015-09-09
EP2325473A1 (en) 2011-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5048617B2 (ja) 内燃機関用の燃料噴射弁
JP3864175B2 (ja) 電磁操作式の弁
JP4591593B2 (ja) 燃料噴射弁
JP4755619B2 (ja) 電磁操作式の弁
EP2570648B1 (en) Electromagnetic fuel-injection valve
JP4637931B2 (ja) 燃料噴射弁
US9291135B2 (en) Electromagnetic fuel injection valve
US9297471B2 (en) Solenoid valve
JP5537472B2 (ja) 燃料噴射装置
JP2010138886A (ja) 燃料噴射弁
JP4577654B2 (ja) 電磁駆動装置およびこれを用いた燃料噴射弁
JP2007154855A (ja) 燃料噴射弁
JP4038462B2 (ja) 燃料噴射弁
CN109196216B (zh) 燃料喷射装置
JP2010203375A (ja) 燃料噴射弁
JP3923935B2 (ja) 燃料噴射弁
JPH0550638B2 (ja)
JP2017137873A (ja) 燃料噴射装置
JP4285701B2 (ja) 燃料噴射弁
CN108779747B (zh) 燃料喷射装置
US6682046B2 (en) Fuel injection valve
JP2013064414A (ja) 燃料噴射弁
CN111356835B (zh) 燃料喷射阀
JP2006090191A (ja) 燃料噴射弁
JP5285379B2 (ja) ガス燃料用インジェクタ

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20100108

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111122

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120123

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120703

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120719

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150727

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5048617

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350