JP2013068228A - Fuel injection valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料噴射弁に関し、例えば内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁に適用して好適なものである。 The present invention relates to a fuel injection valve, and is suitably applied to, for example, a fuel injection valve that injects and supplies fuel to an internal combustion engine.
従来技術として、下記特許文献1に開示された燃料噴射弁がある。この燃料噴射弁は、筒状をなすハウジングである筒部材と、筒部材内に固定させる固定コアと、筒部材内の固定コアより噴孔側に設けられ、コイルに通電されることにより固定コアに磁気吸引される可動コアとを備えている。可動コアには、噴孔側に弁部材であるノズルニードルが固定されるとともに、反噴孔側の面には環状の突部が設けられており、可動コアと固定コアとの間には、突部の外周側にコア間空間である対向空間が形成されている。可動コアには、軸方向に貫通する連通路が形成されており、この連通路は、筒部材とノズルニードルとの間に形成される燃料通路と、上記対向空間とを連通している。 As a prior art, there is a fuel injection valve disclosed in Patent Document 1 below. The fuel injection valve includes a cylindrical member that is a cylindrical housing, a fixed core that is fixed in the cylindrical member, a fixed core that is provided closer to the injection hole than the fixed core in the cylindrical member, and is energized to the coil. And a movable core that is magnetically attracted. In the movable core, a nozzle needle that is a valve member is fixed on the injection hole side, and an annular protrusion is provided on the surface on the counter injection hole side, and between the movable core and the fixed core, An opposing space that is an inter-core space is formed on the outer peripheral side of the protrusion. The movable core is formed with a communication passage penetrating in the axial direction. The communication passage communicates a fuel passage formed between the cylindrical member and the nozzle needle and the opposed space.
そして、コイルに通電されて可動コアが固定コアに吸引されると、対向空間内の燃料が連通路を通って燃料通路に流出するので、可動コアが固定コアに衝突する際の対向空間の圧力上昇が抑制され、可動コアが固定コアに速やかに当接して噴孔を全開状態とするノズルニードルの移動が速やかに完了するようになっている。一方、コイルへの通電が遮断されて可動コアが固定コアから離れる際には、対向空間内に燃料通路の燃料が連通路を通って流入するので、対向空間の圧力低下が抑制され、噴孔全開状態から閉状態に向かうノズルニードルの移動が速やかに開始されるようになっている。 When the coil is energized and the movable core is sucked into the fixed core, the fuel in the opposed space flows out to the fuel passage through the communication path, so the pressure in the opposed space when the movable core collides with the fixed core. The rise is suppressed, and the movement of the nozzle needle that quickly contacts the fixed core to bring the nozzle hole into a fully open state is completed quickly. On the other hand, when the energization of the coil is interrupted and the movable core is separated from the fixed core, the fuel in the fuel passage flows into the facing space through the communication passage, so that the pressure drop in the facing space is suppressed, and the nozzle hole The movement of the nozzle needle from the fully open state to the closed state is started immediately.
しかしながら、弁部材が可動コアを貫通して弁部材の反噴孔側の端部において径外方向に鍔状に突出したストッパが設けられ、ストッパが固定コアの内側にあって可動コアの反噴孔側の面と接触可能となっているとともに、弁部材の内部に燃料通路が形成されている燃料噴射弁に、上記従来技術のような可動コアに連通路を設ける構成を採用したときに、弁部材および可動コアの移動速度を充分に向上できない不具合を発生する場合があり、開弁応答性および閉弁応答性を確実に向上できないという問題がある。 However, a stopper is provided in which the valve member penetrates the movable core and protrudes radially outwardly at the end of the valve member on the side opposite to the injection hole. When adopting a configuration in which the communication path is provided in the movable core as in the above-described prior art, the fuel injection valve in which the fuel passage is formed inside the valve member while being able to contact the surface on the hole side, There may be a problem that the moving speed of the valve member and the movable core cannot be sufficiently improved, and there is a problem that the valve opening response and the valve closing response cannot be improved reliably.
本発明者らは、上記問題点に関して鋭意検討を行い、弁部材に設けたストッパが固定コアの内側にあることにより、弁部材および可動コアの移動位置に係わらず固定コアの内周面部とストッパの外周面部との間に比較的狭い隙間部が形成されることに着目し、この隙間部の影響を発現し難い連通路を設ければ、弁部材および可動コアの移動速度を確実に向上することが可能であることを見出した。 The present inventors have intensively studied the above problems, and the stopper provided on the valve member is located inside the fixed core, so that the inner peripheral surface portion of the fixed core and the stopper regardless of the movement position of the valve member and the movable core. Paying attention to the fact that a relatively narrow gap is formed between the outer peripheral surface portion and the movement speed of the valve member and the movable core is reliably improved by providing a communication path that does not easily exert the influence of the gap. I found that it was possible.
具体的には、弁部材および可動コアが閉弁位置から噴孔を全開状態とする全開位置にまで移動するとき、弁部材および可動コアが全開位置近傍にある開弁動作の終了時には、可動コアは固定コアに比較的速やかに当接して開弁動作を完了できるものの、閉弁位置から全開位置にまで移動するときには、連通路のサイズが小さいと隙間部を通って燃料通路に流出する燃料の流通抵抗が影響して、弁部材および可動コアの移動速度が充分に上昇しないことを見出した。 Specifically, when the valve member and the movable core move from the valve-closed position to the fully-open position where the nozzle hole is fully opened, at the end of the valve-opening operation in which the valve member and the movable core are close to the fully-open position, the movable core Can contact the fixed core relatively quickly to complete the valve opening operation.However, when moving from the valve closing position to the fully open position, if the size of the communication path is small, the amount of fuel flowing out to the fuel path through the gap will be reduced. It has been found that the moving speed of the valve member and the movable core is not sufficiently increased due to the flow resistance.
また、弁部材および可動コアが噴孔を全開状態とする全開位置から閉弁位置にまで移動するとき、弁部材および可動コアが全開位置近傍にある閉弁動作の開始時には、可動コアは固定コアから比較的速やかに離れて閉弁動作を開始できるものの、全開位置から閉弁位置にまで移動するときには、連通路のサイズが小さいと隙間部を通って燃料通路に流入する燃料の流通抵抗が影響して、弁部材および可動コアの移動速度が充分に上昇しないことを見出した。 Further, when the valve member and the movable core move from the fully opened position where the nozzle hole is fully opened to the valve closed position, the movable core is a fixed core at the start of the valve closing operation in which the valve member and the movable core are in the vicinity of the fully opened position. Although the valve closing operation can be started relatively quickly, the flow resistance of the fuel flowing into the fuel passage through the gap is affected if the communication passage is small when moving from the fully open position to the valve closing position. And it discovered that the moving speed of a valve member and a movable core did not fully raise.
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、開弁応答性および閉弁応答性の少なくとも一方を確実に向上することが可能な燃料噴射弁を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a fuel injection valve capable of reliably improving at least one of valve opening response and valve closing response.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、
筒状のハウジングと、
ハウジング内の予め定める位置に固定させる筒状の固定コアと、
ハウジング内に設けられ、軸方向に往復変位することにより噴孔を開閉して噴孔からの燃料の噴射を断続する弁部材と、
ハウジング内の固定コアより噴孔側に設けられて弁部材とともに移動可能であり、コイルに通電されることにより固定コアに磁気吸引される可動コアと、を備え、
ハウジング内では、固定コアの内側の空間、弁部材の内部に形成された通路空間、および可動コアよりも噴孔側においてハウジングと弁部材との間に形成された空間、を含む空間が、噴孔に向かう燃料通路となっており、
固定コアと可動コアとの間にコア間空間が形成されており、
固定コアおよび可動コアの少なくともいずれかには、コア間空間と燃料通路とを連通する連通路が形成され、
複数の連通路の通路断面積の総和が、固定コアの内周面部と弁部材の外周面部との間に形成される隙間部の断面積よりも大きいことにより、弁部材および可動コアが噴孔の閉弁位置から全開位置まで移動するとき、それら連通路を介してコア間空間の燃料を燃料通路に流出させることを特徴としている。
In order to achieve the above object, in the invention described in claim 1,
A tubular housing;
A cylindrical fixed core to be fixed at a predetermined position in the housing;
A valve member which is provided in the housing and opens and closes the injection hole by reciprocating in the axial direction to intermittently inject fuel from the injection hole;
A movable core that is provided on the nozzle hole side from the fixed core in the housing and is movable together with the valve member, and is magnetically attracted to the fixed core by being energized to the coil,
In the housing, a space including a space inside the fixed core, a passage space formed inside the valve member, and a space formed between the housing and the valve member on the injection hole side of the movable core is jetted. A fuel passage to the hole,
An inter-core space is formed between the fixed core and the movable core,
At least one of the fixed core and the movable core is formed with a communication path that connects the space between the core and the fuel path,
The sum of the passage cross-sectional areas of the plurality of communication passages is larger than the cross-sectional area of the gap formed between the inner peripheral surface portion of the fixed core and the outer peripheral surface portion of the valve member, so that the valve member and the movable core are nozzle holes. When moving from the closed valve position to the fully opened position, the fuel in the space between the cores flows out to the fuel passage through these communication passages.
この発明によると、弁部材および可動コアが噴孔閉弁位置から全開位置まで移動するときには、隙間部よりも通路断面積の総和が大きい複数の連通路を介してコア間空間の燃料を燃料通路に流出させることができる。したがって、隙間部の燃料流通抵抗が大きくても、隙間部の燃料流通抵抗の影響を受け難く、弁部材および可動コアの移動速度を上昇させることができる。このようにして、開弁応答性を確実に向上することができる。また、連通路を複数設けることにより、連通路が単数の場合よりも連通路を設けたコアを小型化することが可能である。 According to the present invention, when the valve member and the movable core move from the nozzle hole closed position to the fully opened position, the fuel in the inter-core space is supplied to the fuel passage through the plurality of communication passages having a total passage cross-sectional area larger than the gap portion. Can be drained into. Therefore, even if the fuel flow resistance in the gap portion is large, the movement speed of the valve member and the movable core can be increased without being affected by the fuel flow resistance in the gap portion. In this way, the valve opening response can be reliably improved. Further, by providing a plurality of communication passages, it is possible to reduce the size of the core provided with the communication passages as compared with the case of a single communication passage.
上記目的を達成するため、請求項2に記載の発明では、
筒状のハウジングと、
ハウジング内の予め定める位置に固定させる筒状の固定コアと、
ハウジング内に設けられ、軸方向に往復変位することにより噴孔を開閉して噴孔からの燃料の噴射を断続する弁部材と、
ハウジング内の固定コアより噴孔側に設けられて弁部材とともに移動可能であり、コイルに通電されることにより固定コアに磁気吸引される可動コアと、を備え、
ハウジング内では、固定コアの内側の空間、弁部材の内部に形成された通路空間、および可動コアよりも噴孔側においてハウジングと弁部材との間に形成された空間、を含む空間が、噴孔に向かう燃料通路となっており、
固定コアと可動コアとの間にコア間空間が形成されており、
固定コアおよび可動コアの少なくともいずれかには、コア間空間と燃料通路とを連通する連通路が形成され、
複数の連通路の通路断面積の総和が、固定コアの内周面部とストッパの外周面部との間に形成される隙間部の断面積よりも大きいことにより、弁部材および可動コアが噴孔の全開位置から閉弁位置まで移動するとき、それら連通路を介して燃料通路の燃料をコア間空間に流入させることを特徴としている。
In order to achieve the above object, in the invention according to claim 2,
A tubular housing;
A cylindrical fixed core to be fixed at a predetermined position in the housing;
A valve member which is provided in the housing and opens and closes the injection hole by reciprocating in the axial direction to intermittently inject fuel from the injection hole;
A movable core that is provided on the nozzle hole side from the fixed core in the housing and is movable together with the valve member, and is magnetically attracted to the fixed core by being energized to the coil,
In the housing, a space including a space inside the fixed core, a passage space formed inside the valve member, and a space formed between the housing and the valve member on the injection hole side of the movable core is jetted. A fuel passage to the hole,
An inter-core space is formed between the fixed core and the movable core,
At least one of the fixed core and the movable core is formed with a communication path that connects the space between the core and the fuel path,
The sum of the passage cross-sectional areas of the plurality of communication passages is larger than the cross-sectional area of the gap portion formed between the inner peripheral surface portion of the fixed core and the outer peripheral surface portion of the stopper, so that the valve member and the movable core are When moving from the fully open position to the valve closing position, the fuel in the fuel passage is caused to flow into the space between the cores through these communication passages.
また、請求項3に記載の発明では、請求項1に記載の発明において、複数の連通路の通路断面積の総和が、固定コアの内周面部とストッパの外周面部との間に形成される隙間部の断面積よりも大きいことにより、弁部材および可動コアが噴孔の全開位置から閉弁位置まで移動するとき、それら連通路を介して燃料通路の燃料をコア間空間に流入させることを特徴としている。 According to a third aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the sum of the cross-sectional areas of the plurality of communication passages is formed between the inner peripheral surface portion of the fixed core and the outer peripheral surface portion of the stopper. When the valve member and the movable core move from the fully open position of the nozzle hole to the valve closed position, the fuel in the fuel passage flows into the space between the cores via the communication passage by being larger than the cross-sectional area of the gap portion. It is a feature.
これらの発明によると、弁部材および可動コアが噴孔全開位置から閉弁位置まで移動するときには、隙間部よりも通路断面積の総和が大きい複数の連通路を介して燃料通路の燃料をコア間空間に流入させることができる。したがって、隙間部の燃料流通抵抗が大きくても、隙間部の燃料流通抵抗の影響を受け難く、弁部材および可動コアの移動速度を上昇させることができる。このようにして、閉弁応答性を確実に向上することができる。また、連通路を複数設けることにより、連通路が単数の場合よりも連通路を設けたコアを小型化することが可能である。 According to these inventions, when the valve member and the movable core move from the nozzle hole fully open position to the valve closed position, the fuel in the fuel passage is transferred between the cores via the plurality of communication passages having a total passage cross-sectional area larger than the gap portion. It can flow into the space. Therefore, even if the fuel flow resistance in the gap portion is large, the movement speed of the valve member and the movable core can be increased without being affected by the fuel flow resistance in the gap portion. In this way, the valve closing response can be improved reliably. Further, by providing a plurality of communication passages, it is possible to reduce the size of the core provided with the communication passages as compared with the case of a single communication passage.
また、請求項4に記載の発明では、連通路は、可動コアに設けられていることを特徴としている。これによると、可動コアが反噴孔側に移動してコア間空間の容積が減少するときには、可動コアよりも噴孔側の燃料通路容積が増大するので、連通路を介してコア間空間の燃料を燃料通路に流出させることが容易である。また、可動コアが噴孔側に移動してコア間空間の容積が増大するときには、可動コアよりも噴孔側の燃料通路容積が減少するので、連通路を介して燃料通路の燃料をコア間空間に流入させることが容易である。 In the invention according to claim 4, the communication path is provided in the movable core. According to this, when the movable core moves to the counter-injection hole side and the volume of the space between the cores decreases, the volume of the fuel passage on the injection hole side of the movable core increases. It is easy to let the fuel flow out into the fuel passage. Further, when the movable core moves to the nozzle hole side and the volume of the space between the cores increases, the volume of the fuel passage on the nozzle hole side of the movable core decreases. It is easy to flow into the space.
また、請求項5に記載の発明では、複数の連通路は、連通路が形成されたコアの軸を中心とする円周上に均等に配置されていることを特徴としている。これによると、均等配置された複数の連通路を介してコア間空間と燃料通路との間での燃料の移動を速やかに行うことができるとともに、連通路を設けたコアを確実に小型化することができる。 Further, the invention according to claim 5 is characterized in that the plurality of communication paths are evenly arranged on a circumference around the axis of the core in which the communication paths are formed. According to this, the fuel can be quickly moved between the inter-core space and the fuel passage through the plurality of communication passages arranged evenly, and the core provided with the communication passage can be reliably downsized. be able to.
また、請求項6に記載の発明では、可動コアは、弁部材の周囲に筒状に設けられ、外周面部がハウジングの内周面部に相対移動可能に接しており、弁部材の反噴孔側の端部には、固定コアの内側にあって可動コアの反噴孔側の面と接触可能なストッパが、径外方向に鍔状に突設され、隙間部は、固定コアの内周面部とストッパの外周面部との間に形成されていることを特徴としている。 In the invention according to claim 6, the movable core is provided in a cylindrical shape around the valve member, the outer peripheral surface portion is in contact with the inner peripheral surface portion of the housing so as to be relatively movable, A stopper that is in contact with the surface of the movable core on the side opposite to the injection hole is protruded in a radially outward manner at the end of the fixed core, and the gap portion is an inner peripheral surface portion of the fixed core. And the outer peripheral surface portion of the stopper.
また、請求項7に記載の発明では、通路空間は、ストッパの形成位置から弁部材を軸方向に延びる流入孔と、弁部材の径方向に延び、可動コアよりも噴孔側におけるハウジングおよび弁部材間の空間に流入孔を連通させる複数の連通孔と、から構成され、複数の連通孔の断面積の総和は、流入孔の断面積よりも大きいことを特徴としている。 According to the seventh aspect of the present invention, the passage space includes an inflow hole extending in the axial direction of the valve member from a position where the stopper is formed, a radial direction of the valve member, and the housing and valve on the injection hole side of the movable core. And a plurality of communication holes that allow the inflow holes to communicate with the space between the members. The sum of the cross-sectional areas of the plurality of communication holes is larger than the cross-sectional area of the inflow holes.
以下、本発明を適用した実施の形態を図に基づいて説明する。 Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明を適用した一実施形態のインジェクタ10を示す断面図である。また、図2は、インジェクタ10の要部構造を示す断面図であり、図3は、インジェクタ10の可動コアの構造を示す上面図である。また、図4は、コイルへの通電状態とニードルおよび可動コア位置との関係を示すタイムチャートであり、(a)がコイル通電状態、(b)がニードル・可動コア位置を示している。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an
図1に示すインジェクタ10は、燃料噴射弁であって、たとえば直噴式のガソリンエンジンに適用される。直噴式のガソリンエンジンにインジェクタ10を適用する場合、インジェクタ10はエンジンヘッド(図示せず)に搭載される。
An
インジェクタ10は、予め定める軸方向Z(開閉方向)に延びる筒部材11、筒部材11の軸方向Z一端部に設けられる入口部材12、筒部材11の軸方向Z他端部に設けられるノズルホルダ13、インジェクタ10内部を軸方向Zへ往復移動可能に収容されるニードル14、およびニードル14を駆動する駆動部15を有している。
The
以下、インジェクタ10の方向として、筒部材11が延びる方向を軸方向Z(図1における上下方向)と称し、軸方向Zの一方を開弁方向Z1(図1における上方、反噴孔側)と称し、軸方向Zの他方を閉弁方向Z2(図1における下方、噴孔側)と称することがある。
Hereinafter, as the direction of the
筒部材11は、軸方向Zへ概ね内径が同一の筒状に形成されている。筒部材11は、磁性を有する磁性部16および磁性を有しない非磁性部17を有している。磁性部16は、非磁性部17よりも開弁方向Z1に位置する。したがって閉弁方向Z2に位置する筒部材11の端部は、非磁性部17となる。このような非磁性部17は、磁性部16とノズルホルダ13との磁気的な短絡を防止する。磁性部16および非磁性部17は、たとえばレーザ溶接などにより一体に接続されている。また筒部材11は、たとえば一体に成形した後、熱加工などにより一部を磁性化または非磁性化してもよい。
The
入口部材12は、開弁方向Z1に位置する筒部材11の端部に設けられる。入口部材12は、筒部材11の内周側に圧入されている。入口部材12は軸方向Zに貫通する燃料入口18を有する。燃料入口18には、燃料ポンプ(図示せず)から燃料が供給される。燃料入口18には、燃料フィルタ19が設けられる。燃料フィルタ19は、燃料に含まれる異物を除去する。したがって燃料入口18に供給された燃料は、燃料フィルタ19を経由して筒部材11の内周側に流入する。
The
ノズルホルダ13は、閉弁方向Z2に位置する筒部材11の端部に設けられる。したがって筒部材11とノズルホルダ13とは、協働して筒状のハウジングを構成する。またノズルホルダ13は、磁性を有する。したがって筒部材11の非磁性部17は、軸方向Zに関して、磁性部16と磁性を有するノズルホルダ13との間に位置する。ノズルホルダ13は、筒状に形成される。
The
ノズルホルダ13は、略同軸であり内径が互いに異なる大径部20、中径部21、小径部22および取付部23を有している。3つの径部20〜22のうち、大径部20は、最も内径が大きく、次に中径部21の内径が大きく、小径部22は最も内径が小さい。また3つの径部20〜22の位置関係は、大径部20が開弁方向Z1の端部に位置し、小径部22が閉弁方向Z2の端部に位置し、中径部21が軸方向Zの中央、すなわち大径部20と小径部22との間に位置する。大径部20の内径は、筒部材11の内径と略等しく、筒部材11と略同軸となるように配置される。取付部23は、閉弁方向Z2に位置する小径部22の端部に設けられる。したがってノズルホルダ13の閉弁方向Z2の端部は、取付部23となる。取付部23には、ノズルボディ24が設けられる。
The
ノズルボディ24は、筒状に形成され、例えば圧入あるいは溶接などによりノズルホルダ13の取付部23に固定されている。ノズルボディ24の内壁面は、閉弁方向Z2に向かうにつれて内径が小さくなるように傾斜し、いわゆる尖鋭状に形成される。このようなノズルボディ24の先端部には、ノズルボディ24を軸方向Zに貫いて内壁面と外壁面とを連通する噴孔25が形成される。また噴孔25の周囲の内壁面は、弁座29として機能する。
The
ニードル14は、弁部材であって、筒部材11、ノズルホルダ13およびノズルボディ24の内周側に軸方向Zへ往復移動可能に収容されている。ニードル14は、軸方向Zへ往復変位することによって噴孔25を開閉して、噴孔25からの燃料の噴射を断続する。ニードル14は、ノズルボディ24と概ね同軸上に配置されている。ニードル14は、軸部26、ストッパ27およびシール部28を有している。ニードル14は、軸部26の一方の端部側すなわち燃料入口18側(反噴孔側)の端部において径外方向に鍔状に(フランジ状に)突出するように設けられたストッパ27を有している。また、ニードル14は、軸部26の他方の端部側すなわち燃料入口18とは反対側(噴孔側)の端部にシール部28を有している。シール部28は、ノズルボディ24に形成されている弁座29に着座可能である。
The
また、ニードル14には、内部に燃料が流通する流入孔30および連通孔31が形成される。具体的には、ニードル14には、上流側通路である流入孔30と、流入孔30の下流側に接続する下流側通路である連通孔31とが形成される。流入孔30および連通孔31からなる構成が、噴孔25へ向かう燃料通路322に供給される燃料の供給通路である。
The
流入孔30は、ニードル14のストッパ27形成位置から軸方向Zに沿って延びるように形成される。したがって開弁方向Z1に位置する流入孔30の上端部、すなわち供給通路の上流端は、開弁方向Z1に開口する。また閉弁方向Z2に位置する流入孔30の下端部は、閉塞している。流入孔30の下端部に臨む内壁には、ニードル14の径方向に延び、流入孔30と外方空間とを連通する連通孔31が形成される。
The
ハウジングをなす筒部材11およびノズルホルダ13の内側では、後述する固定コア35の内側の空間である燃料通路321、弁部材であるニードル14の内部に形成された通路空間である流入孔30および連通孔31、および可動コア36よりも噴孔側においてノズルホルダ13とニードル14との間に形成された空間である燃料通路322、を含む空間が、燃料入口18から噴孔25に向かう燃料の通路である燃料通路32となっている。
Inside the
これにより、燃料フィルタ19を経由して筒部材11の内周側に流下した燃料は、固定コア35内側の燃料通路321を介してニードル14に形成される流入孔30に流入し、さらに流入孔30の下端部に形成される連通孔31から、ニードル14の外方に導かれる。その後、燃料は、ニードル14とノズルホルダ13との間に形成される燃料通路322を流下し、噴孔25側へ流入する。流入孔30および連通孔31からなる供給通路の構成については後述する。
As a result, the fuel flowing down to the inner peripheral side of the
次に、ニードル14を駆動する駆動部15に関して説明する。図2は、ニードル14が着座している閉弁状態にあるインジェクタ10の一部を拡大している断面図である。駆動部15は、ニードル14を軸方向Zに沿って駆動する。駆動部15は、スプール33、コイル34、固定コア35、磁性プレート50、可動コア36、コネクタ37、第1スプリング39および第2スプリング46を有している。
Next, the
スプール33は、筒部材11の外周側に設置されている。スプール33は、樹脂で筒状に形成され、外周側にコイル34が巻かれている。コイル34は、通電されることによって固定コア35に可動コア36を吸引する磁力を発生する。コイル34は、コネクタ37の端子部38に電気的に接続している。端子部38は、コネクタ37に装着される外部電気回路(図示せず)と電気的に接続され、外部電気回路によってコイル34への通電状態が制御される。
The
固定コア35は、筒部材11を挟んでコイル34の内周側であって、予め定める設置位置に固定される。固定コア35は、例えば鉄などの磁性材料により筒状に形成され、筒部材11の内周側に例えば圧入などにより固定されている。磁性プレート50は、磁性材料から形成され、コイル34の外周側を覆っている。
The fixed
可動コア36は、筒部材11の内周側、およびノズルホルダ13の大径部20の内周側に軸方向Zへ往復移動可能に設置されている。可動コア36は、例えば鉄などの磁性材料から筒状に形成されている。固定コア35内には第1スプリング39が配置されている。第1スプリング39は、一方の端部がニードル14に接しており、他方の端部がアジャスティングパイプ40と接している。第1スプリング39は、軸方向Zへ伸長する力を有している。そのため、可動コア36およびニードル14は、第1スプリング39により弁座29に着座する閉弁方向Z2へ押し付けられる。アジャスティングパイプ40は、固定コア35の内周側に圧入されている。これにより、第1スプリング39の荷重は、アジャスティングパイプ40の圧入量を調整することにより調整される。コイル34に通電していないとき、可動コア36およびニードル14は、閉弁方向Z2へ押し付けられ、シール部28は弁座29に着座する。
The
このように駆動部15は、固定コア35および可動コア36を有している。可動コア36には、ニードル14が挿入されている。すなわち、可動コア36は、弁部材であるニードル14の周囲に筒状に設けられている。可動コア36は、径方向の中央部に軸方向Zへ貫く挿通孔が形成される。挿通孔に臨む内周面部(以下、「穴部」ということがある)41は、内径がニードル14の軸部26の外径よりもやや大きく形成されている。そのため、ニードル14は、穴部41の内周側を軸方向Zへ移動可能である。
As described above, the
またニードル14の軸部26の外周面部42は、可動コア36の穴部41と接触する。したがってニードル14は、可動コア36と接触した状態で軸方向Zに変位するので、ニードル14と可動コア36とは摺動する。これにより、ニードル14は、可動コア36との接触によって常に摺動抵抗(摩擦力)が生じた状態で、可動コア36によって軸方向Zの移動が案内される。
Further, the outer
また可動コア36の径方向外側の外周面部43は、筒部材11の内周面部44と接触している。本実施の形態では、筒部材11の内周面部44と接触する可動コア36の外周面部43は、残余の面部より径方向外方に突出する凸部43である。凸部43は、開弁方向Z1に位置する可動コア36の端部に設けられる。また凸部43が筒部材11と接触部分は、非磁性部17から成る部位である。
Further, the outer
したがって可動コア36の凸部43は、非磁性部17の内周面部44と接触した状態で軸方向Zに変位するので、可動コア36と非磁性部17とは摺動する。これにより、可動コア36は、常に摺動抵抗(摩擦力)が生じた状態で、非磁性部17によって軸方向Zの移動が案内される。
Therefore, since the
ニードル14に設けられるストッパ27は、開弁方向Z1への可動コア36の変位を規制する。ストッパ27の外径は、穴部41の内径よりも大きい。そのため、ニードル14のストッパ27は、開弁方向Z1に位置する可動コア36の端面部45(以下、「可動コア36の上端面部45」ということがある)と接する。ストッパ27と可動コア36の上端面部45とが接することにより、可動コア36とニードル14との間におけるニードル14の弁座29側(閉弁方向Z2)への移動および可動コア36の固定コア35側への相対的な移動は制限される。これにより、ニードル14のストッパ27は、可動コア36とニードル14との過剰な相対移動を制限する。
A
またストッパ27は、筒状の固定コア35の内方側にて軸方向Zに沿って往復変位する。したがってストッパ27の外径は、固定コア35の内径よりも若干小さい。したがって、固定コア35の内周面部351とストッパ27の外周面部271との間には、円筒形状の隙間部54が形成される。
The
可動コア36の反噴孔側の面である上端面部45には、内周側縁部に軸方向Zの開弁方向Z1に突出した凸部51が環状に設けられている。固定コア35側に突出した凸部51が設けられることによって、凸部51の外周側には、固定コア35の下端面部49と可動コア36の上端面部45との間に、可動コア35の変位位置に係わらずコア間空間52が形成される。凸部51を設けることによって固定コア35と可動コア36とが当接する際の当接面積を低減し、所謂スクイズ力を低減するようになっている。
The upper
そして、可動コア36には、コア間空間53と燃料通路322(ノズルホルダ13とニードル14との間の空間)とを連通する通路断面が円形状の連通路53が形成されている。連通路53は、可動コア36に複数(本例では6つ)設けられており、それぞれの連通路53は、可動コア36を軸方向Zに貫通している。図3に上面図(図2図示上方から見た図)を示すように、複数の連通路53は、可動コア36の軸を中心とする円周状に均等に配置されている。連通路は4〜8個設けることが好ましい。
The
そして、連通路53の通路断面積(軸方向Zに直交する断面の面積、本例では、複数の連通路53の通路断面積の総和、本例では7.3mm2)が、固定コア35の内周面部351とストッパ27の外周面部271との間に形成される隙間部54の断面積(軸方向Zに直交する断面の面積、本例では2.2mm2)よりも大きくなっている。
The passage cross-sectional area of the communication path 53 (the area of the cross section perpendicular to the axial direction Z, in this example, the total of the cross-sectional areas of the plurality of
可動コア36は、閉弁方向Z2に位置する端部48(以下、「可動コア36の下端面部48」ということがある)が弾性部材である第2スプリング46と接している。第2スプリング46は、軸方向Zへ伸長する力を有している。第2スプリング46は、開弁方向Z1に位置する端部が可動コア36と接し、閉弁方向Z2に位置する端部がノズルホルダ13と接している。第2スプリング46は、ノズルホルダ13の大径部20および中径部21に収容されている。中径部21と小径部22との接続部分には、内径が互いに異なるので段差があり、閉弁方向Z2に位置する第2スプリング46の端部が当接する段差面部47が形成される。中径部21の内径は、第2スプリング46の外径よりもやや大きくなるように選択される。このような中径部21によって、第2スプリング46の傾きおよび曲がりが低減される。したがって、第2スプリング46の押し付け力を精密に維持することができる。
The
第2スプリング46は、軸方向Zへ伸長する力を有している。そのため、可動コア36は、第2スプリング46によって応力を付勢され固定コア35側(開弁方向Z1)へ押し付けられている。可動コア36には、第1スプリング39からニードル14を経由して閉弁方向Z2への閉弁力f1が加わり、第2スプリング46から開弁方向Z1への開弁力f2が加わる。図2では、理解を容易にするため、実際に閉弁力f1および開弁力f2が作用する部位には図示せず、閉弁力f1および開弁力f2が作用する方向を図示する。
The
第1スプリング39の押し付け力である閉弁力f1は、第2スプリング46の押し付け力である開弁力f2よりも大きく設定される。そのため、コイル34への通電が停止されている閉弁状態では、第1スプリング39に接するニードル14は、ストッパ27に接する可動コア36とともに第2スプリング46の開弁力f2に抗して噴孔25側(閉弁方向Z2)へ移動している。その結果、コイル34への通電が停止されている閉弁状態では、ニードル14のシール部28は弁座29に着座している。
The valve closing force f1 that is the pressing force of the
前述したように、本実施形態のインジェクタ10において、図2に示すように、ハウジングの一部をなすノズルホルダ13は、大径部20、中径部21、小径部22を有しており、大径部20の内側に可動コア36が配設されている。また、第2スプリング46は、ノズルホルダ13の大径部20および中径部21の内側に配設され、反噴孔側(開弁方向Z1側)の端部が可動コア36の下端面部48に接して支持され、噴孔側(閉弁方向Z2側)の端部がノズルホルダ13の中径部21と小径部22との間の段差面部47に接して支持されている。
As described above, in the
ここで、大径部20および中径部21が大内径部であり、小径部22が小内径部である。したがって、ハウジングの一部をなすノズルホルダ13は、小内径部である小径部22と、この小径部22より反噴孔側に小径部22よりも内径が大きい大内径部である中径部21および大径部20とを有し、小径部22と弁部材であるニードル14との間に噴孔25に向かう燃料通路322が形成されるとともに、大内径部の一部である中径部21と小内径部である小径部22との間の段差面部47が弾性部材である第2スプリング46の噴孔側の端部を支持する座面となっている。
Here, the
ニードル14には、内部に燃料の供給通路である流入孔30および連通孔31が形成されている。上流側通路である流入孔30は軸方向Zに延びており、流入孔30の下流側に接続する下流側通路である連通孔31は流入孔30に対して交差する方向(本例では直交する方向)に延びている。連通孔31は複数設けられており、本例ではニードル14に連通孔31を軸対称位置に2つ設けている。ニードル14には、図2に図示した連通孔31と、この連通孔31に対して紙面表側に配設された図2では図示を省略した連通孔(図示した連通孔31と同一形状の連通孔)とが形成されている。
In the
図2から明らかなように、断面円形状の連通孔31の直径(例えば1.4mm)は断面円形状の流入孔30の直径(例えば1.6mm)より小さいものの、連通孔31を複数設けることにより、流入孔30断面積よりも連通孔31の総断面積の方が大きくなっている。すなわち、供給通路は下流側通路の断面積が上流側通路の断面積よりも大きくなっている。
As is clear from FIG. 2, the diameter of the
そして、複数の連通孔31の下流端は、いずれも、軸方向Zにおけるノズルホルダ13の段差面部47と可動コア36の噴孔25側の端面(下端面部48)との間となる部位に開口している。ニードル14の連通孔31は、弁開閉のための軸方向Zの往復変位に伴うニードル14の変位位置に係わらず、下流端開口位置が、ノズルホルダ13の段差面部47と可動コア36の噴孔25側の端面(下端面部48)との間となるように形成されている。
The downstream ends of the plurality of communication holes 31 are all open at a portion between the stepped
次に、上記の構成によりインジェクタ10の作動について図4も参照して説明する。
Next, the operation of the
先ず、開弁時の動作に関して説明する。コイル34への通電が停止されているとき、固定コア35と可動コア36との間には磁気吸引力は発生しない。したがって、ニードル14は、第1スプリング39の押し付け力である閉弁力f1によって閉弁方向Z2に押圧されている。このとき、ニードル14のストッパ27は、可動コア36の上端面部45(本例では凸部51のうち内周側の部分)に接している。そのため、可動コア36は、第1スプリング39の閉弁力f1と第2スプリング46の押し付け力である開弁力f2との差によってニードル14とともに開弁状態のときよりも閉弁方向Z2へ移動して、可動コア36は固定コア35と離れている。このようにニードル14が開弁状態のときよりも閉弁方向Z2へ移動することにより、ニードル14のシール部28は弁座29に着座している。したがって、燃料は噴孔25から噴射されない。この閉弁状態では、可動コア36の下端面部48は、段差面部47とは離間した位置に停止している。
First, the operation when the valve is opened will be described. When energization of the
図4(a)に示すように、時刻t1で閉弁状態からコイル34に通電すると、コイル34に発生した磁界により磁性プレート50、磁性部16、可動コア36、固定コア35およびノズルホルダ13には磁束が流れ、磁気回路が形成される。これにより、固定コア35と可動コア36との間には磁気吸引力が発生する。固定コア35と可動コア36との間に発生する磁気吸引力と第2スプリング46の開弁力f2との和が第1スプリング39の閉弁力f1よりも大きくなると、図4(b)に示すように、時刻t2にて可動コア36は開弁方向Z1への移動を開始する。このとき、可動コア36の上端面部45にストッパ27が接しているニードル14は、可動コア36とともに開弁方向Z1へ移動する。その結果、ニードル14のシール部28は、弁座29から離れる。
As shown in FIG. 4A, when the
燃料入口18からインジェクタ10の内部へ流入した燃料は、前述したように燃料フィルタ19、入口部材12の内周側、アジャスティングパイプ40の内周側、固定コア35の内周側(燃料通路321)、流入孔30、連通孔31、中径部21の内周側(燃料通路322)、小径部22の内周側(燃料通路322)を順次経由して、ノズルボディ24の内周側に流入する。ノズルボディ24に流入した燃料は、弁座29から離れたニードル14とノズルボディ24との間を経由して噴孔25へ流入する。これにより、噴孔25から燃料が噴射される。
As described above, the fuel flowing into the
このように、可動コア36には、磁気吸引力だけでなく第2スプリング46の開弁力f2も加わっている。そのため、コイル34へ通電すると、発生した磁気吸引力により可動コア36およびニードル14は迅速に開弁方向Z1へ移動する。
Thus, not only the magnetic attractive force but also the valve opening force f2 of the
可動コア36およびニードル14が開弁方向Z1へ移動しているとき、コア間空間52の容積は徐々に減少していくが、可動コア36よりも噴孔側の燃料通路322の容積が徐々に増大していくので、隙間部54よりも通路断面積が大きい連通路53を介して、コア間空間52の燃料を燃料通路322に容易に流出させることができる。
When the
したがって、コイル34の通電に対するニードル14の作動応答性を高めることができる。また、可動コア36およびニードル14を駆動するために必要な電磁吸引力は低減される。したがって、コイル34など駆動部15の小型化を図ることができる。
Therefore, the operation responsiveness of the
上述したように、閉弁状態から磁気吸引力が作用すると、可動コア36およびニードル14は、可動コア36の上端面部45とストッパ27とが接することによって一体となって開弁方向Z1へ移動する。可動コア36およびニードル14は、可動コア36の上端面部45(本例では凸部51のうち外周側の部分)が固定コア35の下端面部49と衝突して噴孔25を全開(最大開度)とする時刻t3まで開弁方向Z1へ移動する。可動コア36が固定コア35に衝突すると、可動コア36とニードル14とは軸方向Zへ相対移動可能であるので、ニードル14は開弁方向Z1への慣性力によって、ストッパ27が可動コア36の上端面部45から離間して、さらに開弁方向Z1への移動を継続する。このようにストッパ27が離間しても、ストッパ27は第1スプリング39と接触している状態が維持されるので、なんら他の部材にストッパ27が衝突することはない。したがってニードル14がバウンドすることなく、噴孔25からの不規則な燃料の噴射は低減される。
As described above, when a magnetic attractive force is applied from the valve-closed state, the
また、ニードル14は開弁方向Z1への慣性力によって開弁方向Z1への移動を継続して、可動コア36とストッパ27とが離れると、ニードル14には可動コア36を経由した第2スプリング46の開弁力f2が加わらない。そのため、ニードル14には、第1スプリング39の押し付け閉弁力f1のみが加わる。すなわち可動コア36とニードル14とが離れると、ニードル14に対し閉弁方向Z2へ加わる力が大きくなる。したがって、ニードル14の開弁方向Z1への過剰な移動が制限され、いわゆるオーバーシュートは低減される。
Further, when the
同様に、ニードル14が開弁方向Z1への慣性力によって開弁方向Z1への移動を継続して、可動コア36とニードル14とが離れると、可動コア36には第2スプリング46の開弁力f2および磁気吸引力が加わり、第1スプリング39の閉弁力f1が加わらない。すなわち可動コア36とストッパ27とが離れると、可動コア36に対し開弁方向Z1へ加わる力が大きくなる。したがって、可動コア36が固定コア35に衝突すると、その衝撃により可動コア36は閉弁方向Z2へ跳ね返ることなく、時刻t3から少なくともコイル34が通電されている期間は固定コア35に接触した状態が維持される。
Similarly, when the
可動コア36が固定コア35に衝突する時の衝撃力は、衝撃力に寄与する重量が低減されるため(可動コア36分の重量のみとなるため)小さくなる。このように衝撃力が小さいために、可動コア36は極めて跳ね返り難い。
The impact force when the
さらに、ニードル14がオーバーシュートして、ニードル14に加わる力が第1スプリング39の閉弁力f1のみとなると、ニードル14は開弁方向Z1への移動速度が減少し、オーバーシュート量が最大となった後、閉弁力f1によって閉弁方向Z2へ移動を開始する。一方、可動コア36は、磁気吸引力および第2スプリング46の開弁力f2によって固定コア35に接触した状態であるので、ニードル14が閉弁方向Z2へ移動するとき、固定コア35と接触している可動コア36によって閉弁方向Z2への移動が規制される。その結果、ニードル14には再び磁気吸引力および第2スプリング46の開弁力f2が加わるので、ニードル14は開弁状態を維持することができる。このように、可動コア36とニードル14とは相対的に移動可能であるため、ニードル14のバウンドにともなう噴孔25からの不規則な燃料の噴射は低減される。したがって、コイル34への通電時間が短期間でも、噴孔25から噴射される燃料の噴射量を精密に制御することができる。
Further, when the
次に閉弁時の動作に関して説明する。図4(a)に示すように、開弁状態(全開状態)からコイル34への通電を時刻t4で停止すると、固定コア35と可動コア36との間の磁気吸引力は消滅する。これにより、図4(b)に示すように、ニードル14は、第1スプリング39の閉弁力f1によって可動コア36とともに時刻t5から閉弁方向Z2へ移動を開始する。したがってニードル14のシール部28は再び弁座29に着座し、燃料通路32と噴孔25との間の燃料の流れは遮断される。したがって、燃料の噴射は終了する。
Next, the operation when the valve is closed will be described. As shown in FIG. 4A, when energization to the
時刻t4にてコイル34への通電を停止したとき、可動コア36およびニードル14は第1スプリング39の閉弁力f1によって第2スプリング46の開弁力f2に抗して閉弁方向Z2へ迅速に移動する。
When energization of the
可動コア36およびニードル14が閉弁方向Z2へ移動しているとき、コア間空間52の容積は徐々に増大していくが、可動コア36よりも噴孔側の燃料通路322の容積が徐々に減少していくので、隙間部54よりも通路断面積が大きい連通路53を介して、燃料通路332の燃料をコア間空間52に容易に流入させることができる。
When the
ニードル14のシール部28が弁座29に着座すると、ニードル14は衝突の衝撃によって開弁方向Z1へ跳ね返ろうとする。ここで、可動コア36とニードル14とは相対移動可能であるため、ニードル14のシール部28が弁座29に着座しても、可動コア36は閉弁方向Z2へ向かう慣性力によって、そのまま閉弁方向Z2への移動を継続し、可動コア36とニードル14とは離れる。
When the
そのため、ニードル14には第1スプリング39の閉弁力f1のみが加わり、可動コア36には第2スプリング46の開弁力f2のみが加わる。したがって可動コア36とニードル14とが離れることによって、ニードル14に作用する合力が閉弁力f1のみになり、ニードル14の開弁方向Z1への跳ね返りが防止される。これにより、コイル34への通電を停止すると、噴孔25からの燃料の噴射は迅速に停止される。したがって、不規則な燃料の噴射が低減され、噴孔25から噴射される燃料の噴射量を精密に制御することができる。
Therefore, only the valve closing force f 1 of the
ニードル14が弁座29に衝突する時の衝撃力は、衝撃力に寄与する重量が低減されるため(ニードル14分の重量のみとなるため)小さくなる。このように衝撃力が小さいために、ニードル14は極めて跳ね返り難い。
The impact force when the
また図4(b)に示すように、ニードル14が時刻t6にて着座すると、ニードル14に対して相対変位可能な可動コア36は、閉弁方向Z2への慣性力によって、可動コア36を開弁方向Z1に付勢する第2スプリング46の開弁力f2に打ち勝ち、さらに閉弁方向Z2に過剰に変位、いわゆるアンダーシュートする。
As shown in FIG. 4B, when the
可動コア36がアンダーシュートして、可動コア36に加わる力が第2スプリング46の開弁力f2のみとなると、可動コア36は閉弁方向Z2への移動速度が減少し、アンダーシュート量が最大となった後、開弁力f2によって開弁方向Z1へ移動を開始する。一方、ニードル14は、第1スプリング39の閉弁力f1によってシール部28が弁座29に着座した状態である。開弁力f2によって開弁方向Z1へ移動する可動コア36は、ニードル14のストッパ27により移動が規制されて停止し、次の開弁動作が開始可能な閉弁状態となる。
When the
上述の構成および作動によれば、連通路53の通路断面積の総和が、固定コア35の内周面部351とニードル14のストッパ27の外周面部271との間に形成される隙間部54の断面積よりも大きくなっている。したがって、ニードル14および可動コア36が噴孔25閉弁位置から全開位置まで移動するときには、隙間部54よりも通路断面積が大きい連通路53を介して、コア間空間52の燃料を燃料通路322に流出させることができる。また、ニードル14および可動コア36が噴孔25全開位置から閉弁位置まで移動するときには、隙間部54よりも通路断面積が大きい連通路53を介して、燃料通路322の燃料をコア間空間52に流入させることができる。このように、隙間部54の通路断面積が比較的小さくて燃料流通抵抗が大きくても、隙間部54の燃料流通抵抗の影響を受けずに、ニードル14および可動コア36を速やかに移動させることででき、開弁応答性および閉弁応答性を極めて向上することができる。
According to the configuration and operation described above, the sum of the passage cross-sectional areas of the
可動コア36に連通路を設けていない場合には、コア間空間52は、主に隙間部54を介して燃料通路321と連通しているだけなので、ニードル14および可動コア36が移動するときには、隙間部54の燃料流通抵抗の影響を受けて、例えば図4(b)に破線で示す比較例のように移動速度が低下する。これに加えて、可動コア36が噴孔全開位置近傍から固定コア35に衝突する際には、可動コア36と固定コア35との当接部の通路断面積が隙間部54の通路断面積より小さくなるため、コア間空間52のダンパ効果により、図4(b)に破線で示すようにニードル14および可動コア36が全開位置に到達するのに比較的時間を要する。可動コア36が固定コア35から離れる際には、可動コア36と固定コア35との当接部の通路断面積が隙間部54の通路断面積より小さい状態が続くため、コア間空間52のダンパ効果により、図4(b)に破線で示すようにニードル14および可動コア36が全開位置から移動速度を上昇するまでに比較的時間を要する。
When the communicating path is not provided in the
これに対して、本実施形態によれば、連通路53の効果により、ニードル14および可動コア36が噴孔25閉弁位置と全開位置との間で移動するときの移動速度を向上できるばかりでなく、可動コア36が固定コア35に当接する際や可動コア36が固定コア35から離れる際のコア間空間52のダンパ効果を抑止して、開弁応答性および閉弁応答性を極めて向上することができる。
On the other hand, according to this embodiment, the effect of the
一方、可動コア36に隙間部54よりも通路断面積が小さい連通路(例えば、通路断面積の総和が隙間部54よりも小さい複数の連通路)を設けた場合には、コア間空間52は、隙間部54および連通路を介して燃料通路321、322と連通しているが、ニードル14および可動コア36が移動するときには、隙間部54および隙間部より通路断面積が小さい連通路の燃料流通抵抗の影響を受けて、例えば図4(b)に二点鎖線で示す比較例のように移動速度が低下する。これに対して、本実施形態によれば、隙間部54よりも通路断面積が大きい連通路53の効果により、ニードル14および可動コア36が噴孔25閉弁位置と全開位置との間で移動するときの移動速度を向上でき、開弁応答性および閉弁応答性を向上することができる。
On the other hand, when the
また、可動コア36が反噴孔側に移動してコア間空間52の容積を減少するときには、減少する容積と同等の容積を可動コア36よりも噴孔側の燃料通路322で増大し、可動コア36が噴孔側に移動してコア間空間52の容積を増大するときには、増大する容積と同等の容積を可動コア36よりも噴孔側の燃料通路322で減少する。したがって、連通路53を可動コア36に設けることにより、連通路53を介する燃料の流通移動が容易である。
Further, when the
また、可動コア36に連通路53を形成することで、可動コア36の軸方向Zから見た投影面積を減少することができる。したがって、燃料油中で可動コア36が軸方向Zに移動する際の抵抗を低減することができる。
Further, by forming the
また、連通路53を複数設け、複数の連通路53を可動コア36の軸を中心に均等に配置している。したがって、連通路の1つあたりの直径を低減することによって可動コア36の外径を小さくすることが可能であり、均等配置された複数の連通路53を介してコア間空間52と燃料通路322との間での燃料の移動を速やかに行うことができるとともに、可動コア36の磁気特性を均一にすることが可能である。
Further, a plurality of
(他の実施形態)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
(Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
上記一実施形態では、連通路53を可動コア36に設けていたが、固定コア35に設けるものであってもよいし、両コアに設けるものであってもよい。連通路は、コア間空間52と燃料通路32とを連通するものであればよい。例えば、固定コア35に連通路を設ける場合には、連通路はコア間空間52と燃料通路321とを連通するものであってもよいし、コア間空間52と燃料通路321よりも上流側の燃料通路32とを連通するものであってもよい。
In the above embodiment, the
また、上記一実施形態では、連通路53は、可動コア36に複数設けられて、軸中心に均等配置されていたが、これに限定されるものではなく、例えば、コア外径寸法、燃料流通性、磁気特性等を満足するものであれば、単数であってもよいし、複数を不均等に配置するものであってもかまわない。
In the above embodiment, the plurality of
また、上記一実施形態では、連通孔は、可動コア36に軸に平行に延びる貫通孔をなすように設けられていたが、これに限定されるものではない。例えば、軸に傾斜して設けられるものであってもよい。また、貫通孔構造ではなく、例えば、コアの外周面に溝構造として形成されるものであってもよい。
In the above-described embodiment, the communication hole is provided in the
また、上記一実施形態では、凸部51を可動コア36の反噴孔側の面に設けて固定コア35と可動コア36との間にコア間空間52を形成していたが、凸部を固定コア35の噴孔側の面および可動コア36の反噴孔側の面の少なくともいずれかに設けるものであればよい。
In the above-described embodiment, the
また、上記一実施形態では、筒部材11とノズルホルダ13とでハウジングを構成するものとしていたが、これに限定されるものではなく、例えば3部材以上でハウジングを構成するものであってもよい。
In the above embodiment, the
また、上記一実施形態では、インジェクタ10は、直噴式のガソリンエンジンに適用されるものとしていたが、直噴式のガソリンエンジンに限るものではなく、ポート噴射式のガソリンエンジン、またはディーゼルエンジンなどに適用してもよい。
In the above embodiment, the
10 インジェクタ(燃料噴射弁)
11 筒部材(ハウジングの一部)
13 ノズルホルダ(ハウジングの一部)
14 ニードル(弁部材)
25 噴孔
27 ストッパ
32 燃料通路
34 コイル
35 固定コア
36 可動コア
51 凸部
52 コア間空間
53 連通路
54 隙間部
271 外周面部(ストッパ27の外周面部)
322 燃料通路(燃料通路32の一部)
351 内周面部(固定コア35の内周面部)
10 Injector (fuel injection valve)
11 Tube member (part of housing)
13 Nozzle holder (part of housing)
14 Needle (Valve member)
25
322 Fuel passage (part of fuel passage 32)
351 inner peripheral surface (inner peripheral surface of fixed core 35)
Claims (7)
前記ハウジング内の予め定める位置に固定させる筒状の固定コアと、
前記ハウジング内に設けられ、軸方向に往復変位することにより噴孔を開閉して前記噴孔からの燃料の噴射を断続する弁部材と、
前記ハウジング内の前記固定コアより噴孔側に設けられて前記弁部材とともに移動可能であり、コイルに通電されることにより前記固定コアに磁気吸引される可動コアと、を備え、
前記ハウジング内では、前記固定コアの内側の空間、前記弁部材の内部に形成された通路空間、および前記可動コアよりも噴孔側において前記ハウジングと前記弁部材との間に形成された空間、を含む空間が、前記噴孔に向かう燃料通路となっており、
前記固定コアと前記可動コアとの間にコア間空間が形成されており、
前記固定コアおよび前記可動コアの少なくともいずれかには、前記コア間空間と前記燃料通路とを連通する連通路が複数形成され、
前記複数の連通路の通路断面積の総和が、前記固定コアの内周面部と前記弁部材の外周面部との間に形成される隙間部の断面積よりも大きいことにより、前記弁部材および前記可動コアが前記噴孔の閉弁位置から全開位置まで移動するとき、それら連通路を介して前記コア間空間の燃料を前記燃料通路に流出させることを特徴とする燃料噴射弁。 A tubular housing;
A cylindrical fixed core fixed to a predetermined position in the housing;
A valve member which is provided in the housing and opens and closes the injection hole by reciprocating in the axial direction to intermittently inject fuel from the injection hole;
A movable core that is provided on the nozzle hole side of the fixed core in the housing and is movable with the valve member, and is magnetically attracted to the fixed core by being energized to the coil,
In the housing, a space inside the fixed core, a passage space formed inside the valve member, and a space formed between the housing and the valve member on the injection hole side of the movable core, A space including a fuel passage toward the nozzle hole,
An inter-core space is formed between the fixed core and the movable core,
At least one of the fixed core and the movable core is formed with a plurality of communication passages that connect the inter-core space and the fuel passage,
The sum of the passage cross-sectional areas of the plurality of communication passages is larger than the cross-sectional area of the gap portion formed between the inner peripheral surface portion of the fixed core and the outer peripheral surface portion of the valve member, so that the valve member and the A fuel injection valve characterized in that when the movable core moves from the valve closing position of the nozzle hole to the fully open position, the fuel in the space between the cores flows out to the fuel passage through these communication paths.
前記ハウジング内の予め定める位置に固定させる筒状の固定コアと、
前記ハウジング内に設けられ、軸方向に往復変位することにより噴孔を開閉して前記噴孔からの燃料の噴射を断続する弁部材と、
前記ハウジング内の前記固定コアより噴孔側に設けられて前記弁部材とともに移動可能であり、コイルに通電されることにより前記固定コアに磁気吸引される可動コアと、を備え、
前記ハウジング内では、前記固定コアの内側の空間、前記弁部材の内部に形成された通路空間、および前記可動コアよりも噴孔側において前記ハウジングと前記弁部材との間に形成された空間、を含む空間が、前記噴孔に向かう燃料通路となっており、
前記固定コアと前記可動コアとの間にコア間空間が形成されており、
前記固定コアおよび前記可動コアの少なくともいずれかには、前記コア間空間と前記燃料通路とを連通する連通路が複数形成され、
前記複数の連通路の通路断面積の総和が、前記固定コアの内周面部と前記弁部材の外周面部との間に形成される隙間部の断面積よりも大きいことにより、前記弁部材および前記可動コアが前記噴孔の全開位置から閉弁位置まで移動するとき、それら連通路を介して前記燃料通路の燃料を前記コア間空間に流入させることを特徴とする燃料噴射弁。 A tubular housing;
A cylindrical fixed core fixed to a predetermined position in the housing;
A valve member which is provided in the housing and opens and closes the injection hole by reciprocating in the axial direction to intermittently inject fuel from the injection hole;
A movable core that is provided on the nozzle hole side of the fixed core in the housing and is movable with the valve member, and is magnetically attracted to the fixed core by being energized to the coil,
In the housing, a space inside the fixed core, a passage space formed inside the valve member, and a space formed between the housing and the valve member on the injection hole side of the movable core, A space including a fuel passage toward the nozzle hole,
An inter-core space is formed between the fixed core and the movable core,
At least one of the fixed core and the movable core is formed with a plurality of communication passages that connect the inter-core space and the fuel passage,
The sum of the passage cross-sectional areas of the plurality of communication passages is larger than the cross-sectional area of the gap portion formed between the inner peripheral surface portion of the fixed core and the outer peripheral surface portion of the valve member, so that the valve member and the A fuel injection valve characterized in that when the movable core moves from the fully open position of the injection hole to the valve closing position, the fuel in the fuel passage flows into the space between the cores via the communication passage.
前記弁部材の反噴孔側の端部には、前記固定コアの内側にあって前記可動コアの反噴孔側の面と接触可能なストッパが、径外方向に鍔状に突設され、
前記隙間部は、前記固定コアの内周面部と前記ストッパの外周面部との間に形成され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燃料噴射弁。 The movable core is provided in a cylindrical shape around the valve member, and an outer peripheral surface portion is in contact with an inner peripheral surface portion of the housing so as to be relatively movable,
At the end of the valve member on the side of the anti-injection hole, a stopper that is inside the fixed core and that can come into contact with the surface of the movable core on the side of the anti-injection hole is protruded in a hook shape in the radially outward direction.
The fuel injection valve according to any one of claims 1 to 5, wherein the gap portion is formed between an inner peripheral surface portion of the fixed core and an outer peripheral surface portion of the stopper.
前記ストッパの形成位置から前記弁部材を軸方向に延びる流入孔と、
前記弁部材の径方向に延び、前記可動コアよりも噴孔側における前記ハウジングおよび前記弁部材間の空間に前記流入孔を連通させる複数の連通孔と、から構成され、
前記複数の連通孔の断面積の総和は、前記流入孔の断面積よりも大きいことを特徴とする請求項6に記載の燃料噴射弁。 The passage space is
An inflow hole extending in the axial direction from the valve member to the valve member;
A plurality of communication holes extending in the radial direction of the valve member, and communicating the inflow hole to a space between the housing and the valve member on the injection hole side of the movable core;
The fuel injection valve according to claim 6, wherein a sum of cross-sectional areas of the plurality of communication holes is larger than a cross-sectional area of the inflow hole.
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