JP2014141914A - Fluid control valve - Google Patents

Fluid control valve Download PDF

Info

Publication number
JP2014141914A
JP2014141914A JP2013010169A JP2013010169A JP2014141914A JP 2014141914 A JP2014141914 A JP 2014141914A JP 2013010169 A JP2013010169 A JP 2013010169A JP 2013010169 A JP2013010169 A JP 2013010169A JP 2014141914 A JP2014141914 A JP 2014141914A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
needle
pressure chamber
housing
core
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.)
Pending
Application number
JP2013010169A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiharu Nonoyama
由晴 野々山
Toyoji Nishiwaki
豊治 西脇
Moriyasu Goto
守康 後藤
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.)
Denso Corp
Soken Inc
Original Assignee
Denso Corp
Nippon Soken Inc
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 Denso Corp, Nippon Soken Inc filed Critical Denso Corp
Priority to JP2013010169A priority Critical patent/JP2014141914A/en
Publication of JP2014141914A publication Critical patent/JP2014141914A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluid control valve capable of opening and closing by small driving force with a simple construction.SOLUTION: A balance rod 11 provided slidably with a needle 30 forms a low-pressure chamber 27 in communication with a core chamber 34 formed inside a housing 20. A needle chamber 32 capable of communicating with a nozzle 242 is formed between a nozzle part 24 and a valve part 303. The needle chamber 32 communicates with the core chamber 34 via a throttle flow passage 28. When opening of the valve, if balance between acting force acting on the needle 30 in a valve closing direction and acting force acting on the needle 30 in a valve opening direction, which are caused by pressure of fuel, changes as compared with when closing of the valve, the needle chamber 32 and the core chamber 34 exchange fuel via the throttle flow passage 28. With this, the acting force acting on the needle 30 in the valve opening direction and the acting force acting on the needle 30 in the valve closing direction, which are caused by pressure of fuel, can be balanced in the same relationship either when closing of the valve or when opening of the valve.

Description

本発明は、流体の流れを制御する流体制御弁に関する。   The present invention relates to a fluid control valve that controls the flow of fluid.

従来、ハウジングに形成されている噴孔を開閉し、ハウジング内の燃料を噴射する燃料噴射弁が知られている。燃料噴射弁では、噴孔を開閉するニードルに燃料の圧力が開弁方向および閉弁方向のいずれにも作用する。これら開弁方向に作用する作用力と閉弁方向に作用する作用力とが開弁時および閉弁時のいずれにおいても同じ関係でバランスすると、燃料噴射弁の開弁および閉弁を少ない駆動力で容易におこなうことが可能である。例えば、特許文献1には、噴孔を開閉可能なノズルニードルおよびノズルニードルと一体に往復移動するコアニードルを備え、ノズルニードルおよびコアニードルに作用する燃料の圧力が開弁方向にも閉弁方向にもバランスする燃料噴射弁が記載されている。   Conventionally, a fuel injection valve that opens and closes an injection hole formed in a housing and injects fuel in the housing is known. In the fuel injection valve, the fuel pressure acts on the needle that opens and closes the nozzle hole in both the valve opening direction and the valve closing direction. If the acting force acting in the valve opening direction and the acting force acting in the valve closing direction are balanced in the same relationship both when the valve is opened and when the valve is closed, the opening and closing of the fuel injection valve are reduced in driving force. This can be done easily. For example, Patent Document 1 includes a nozzle needle that can open and close an injection hole and a core needle that reciprocates integrally with the nozzle needle, and the pressure of the fuel acting on the nozzle needle and the core needle is in the valve opening direction and the valve closing direction. Also describes a fuel injection valve that balances.

独国特許出願公開第102010040307号明細書German Patent Application Publication No. 102010040307

しかしながら、特許文献1に記載の燃料噴射弁では、閉弁時、コアニードルに摺動可能に支持されているノズルニードルとコアニードルとが同時に弁座に当接するため、燃料噴射弁の構成が複雑となり、また、製造時に高い加工精度が要求される。   However, in the fuel injection valve described in Patent Document 1, when the valve is closed, the nozzle needle and the core needle that are slidably supported by the core needle simultaneously abut against the valve seat, so that the configuration of the fuel injection valve is complicated. In addition, high processing accuracy is required during manufacturing.

本発明の目的は、簡素な構成により少ない駆動力で開弁および閉弁が可能な流体制御弁を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a fluid control valve that can be opened and closed with a simple structure and a small driving force.

本発明は、流体を導入する導入口、流体を導出する導出口および導出口の周囲に設けられる弁座を形成するハウジングと、通電されるとき磁界を発生するコイルと、コイルが発生する磁界内に固定される固定コアと、固定コアの弁座側に設けられコイルが磁界を発生するとき固定コア側に吸引される可動コアと、可動コアの弁座側に可動コアと一体に往復移動可能に設けられ弁座に当接または離間するときハウジングの内壁との間に形成される第1圧力室と導出口とを遮断または連通する弁体と、ハウジングまたは可動コアに摺動可能に設けられ導入口に連通する第2圧力室と外部とを連通する第3圧力室をハウジングまたは可動コアとの間に形成するバランスロッドと、弁体を弁座の方向に付勢する付勢手段と、を備える流体制御弁であって、弁体は、弁体と弁座とが当接するとき弁体の外壁と弁座との間に形成される第4圧力室の断面積が可動コアのハウジングの内壁と摺動する部位の断面積より小さくなるように形成され、可動コアを収容する第2圧力室と第1圧力室とは、絞り流路により連通することを特徴とする。   The present invention includes an inlet for introducing a fluid, a housing for forming a valve seat provided around the outlet and the outlet for discharging the fluid, a coil for generating a magnetic field when energized, and a magnetic field generated by the coil. A fixed core fixed to the fixed core, a movable core provided on the valve seat side of the fixed core and attracted to the fixed core side when the coil generates a magnetic field, and can be reciprocated integrally with the movable core on the valve seat side of the movable core And a valve body that blocks or communicates with the first pressure chamber formed between the inner wall of the housing and the lead-out port when contacting or separating from the valve seat, and is slidably provided on the housing or the movable core. A balance rod that forms a third pressure chamber that communicates with the second pressure chamber communicating with the introduction port and the outside between the housing and the movable core, and a biasing means that biases the valve body in the direction of the valve seat; A fluid control valve with In the valve body, when the valve body and the valve seat come into contact with each other, the cross-sectional area of the fourth pressure chamber formed between the outer wall of the valve body and the valve seat is cut off at the part where the cross section of the fourth pressure chamber slides with the inner wall of the housing of the movable core. The second pressure chamber and the first pressure chamber, which are formed to be smaller than the area and accommodate the movable core, are characterized in that they communicate with each other through a throttle channel.

本発明の流体制御弁では、導入口から導入される流体は、第2圧力室、絞り流路、および第1圧力室を通って導出口から導出される。第1圧力室の流体の圧力は、弁体を開弁方向に移動するように作用する。また、第2圧力室の流体の圧力は、可動コアを閉弁方向に移動するように作用する。
閉弁時、可動コアおよび弁体に作用する開弁方向の作用力および閉弁方向の作用力は、第3圧力室を形成するバランスロッドの断面積と第4圧力室の断面積との大小関係に基づいて所定の関係でバランスしている。一方、開弁時、弁体が弁座から離間すると第4圧力室に第1圧力室の流体が流入する。このとき、第1圧力室の燃料の圧力が作用する面積が増えるため弁体に作用する開弁方向の作用力が閉弁時に比べて大きくなるが、絞り流路を介して第1圧力室と第2圧力室との間で適切に流体がやりとりされ、開弁方向の作用力と閉弁方向の作用力とは当該所定の関係でバランスするように調整される。これにより、流体の圧力による閉弁方向の作用力と開弁方向の作用力との「バランス」は、開弁時および閉弁時のいずれにおいても同じ関係となる。したがって、簡易な構成により開弁時または閉弁時の可動コアおよび弁体を駆動する駆動力を小さくすることができる。
In the fluid control valve of the present invention, the fluid introduced from the inlet is led out from the outlet through the second pressure chamber, the throttle channel, and the first pressure chamber. The pressure of the fluid in the first pressure chamber acts to move the valve body in the valve opening direction. Moreover, the pressure of the fluid in the second pressure chamber acts to move the movable core in the valve closing direction.
When the valve is closed, the acting force in the valve opening direction and the acting force in the valve closing direction acting on the movable core and the valve body are large and small between the cross-sectional area of the balance rod forming the third pressure chamber and the cross-sectional area of the fourth pressure chamber. Based on the relationship, a balance is established in a predetermined relationship. On the other hand, when the valve body is separated from the valve seat when the valve is opened, the fluid in the first pressure chamber flows into the fourth pressure chamber. At this time, since the area where the fuel pressure of the first pressure chamber acts increases, the acting force in the valve opening direction acting on the valve element becomes larger than when the valve is closed, but the first pressure chamber is connected to the first pressure chamber via the throttle channel. Fluid is appropriately exchanged with the second pressure chamber, and the acting force in the valve opening direction and the acting force in the valve closing direction are adjusted so as to balance in the predetermined relationship. As a result, the “balance” between the acting force in the valve closing direction and the acting force in the valve opening direction due to the fluid pressure has the same relationship both when the valve is opened and when the valve is closed. Therefore, the driving force for driving the movable core and the valve body when the valve is opened or closed can be reduced with a simple configuration.

また、簡易な構成であるため、流体制御弁を構成する部品の製造時に高い加工精度を必要としない。これにより、本発明の流体制御弁は、高い加工精度を必要とすることなく、バランス弁の構成を実現することができる。   Moreover, since it is a simple structure, a high processing precision is not required at the time of manufacture of the components which constitute the fluid control valve. Thereby, the fluid control valve of this invention can implement | achieve the structure of a balance valve, without requiring high processing precision.

本発明の第1実施形態による燃料噴射弁の断面図である。It is sectional drawing of the fuel injection valve by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による燃料噴射弁における第1の実験結果を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the 1st experimental result in the fuel injection valve by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による燃料噴射弁における第2の実験結果を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the 2nd experiment result in the fuel injection valve by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態による燃料噴射弁の断面図である。It is sectional drawing of the fuel injection valve by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による燃料噴射弁の断面図である。It is sectional drawing of the fuel injection valve by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態による燃料噴射弁の断面図である。It is sectional drawing of the fuel injection valve by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態による燃料噴射弁の断面図である。It is sectional drawing of the fuel injection valve by 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態による燃料噴射弁の断面図である。It is sectional drawing of the fuel injection valve by 6th Embodiment of this invention. 本発明の第7実施形態による燃料噴射弁の断面図である。It is sectional drawing of the fuel injection valve by 7th Embodiment of this invention.

以下、本発明の複数の実施形態について図面に基づいて説明する。   Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による燃料噴射弁を図1に示す。なお、図1には、ニードル30が弁座26から離間する方向である開弁方向、およびニードル30が弁座26に当接する方向である閉弁方向を図示する。
(First embodiment)
A fuel injection valve according to a first embodiment of the present invention is shown in FIG. FIG. 1 illustrates a valve opening direction in which the needle 30 is separated from the valve seat 26 and a valve closing direction in which the needle 30 is in contact with the valve seat 26.

燃料噴射弁1は、例えば図示しない直噴式ガソリンエンジンの燃料噴射装置に用いられ、燃料としてのガソリンをエンジンに噴射供給する。燃料噴射弁1は、ハウジング20、ニードル30、固定コア35、コイル36などを備える。   The fuel injection valve 1 is used, for example, in a fuel injection device of a direct injection gasoline engine (not shown), and injects and supplies gasoline as fuel to the engine. The fuel injection valve 1 includes a housing 20, a needle 30, a fixed core 35, a coil 36, and the like.

ハウジング20は、第1筒部材21、第2筒部材22、第3筒部材23、ノズル部材24および蓋部材25から構成される。   The housing 20 includes a first cylinder member 21, a second cylinder member 22, a third cylinder member 23, a nozzle member 24, and a lid member 25.

第1筒部材21および第3筒部材23は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料から形成され、磁気安定化処理が施されている。一方、第2筒部材22は、例えばオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料から形成されている。第1筒部材21、第2筒部材22および第3筒部材23は、いずれも略円筒状に形成され、第1筒部材21、第2筒部材22、第3筒部材23の順に同軸となるように配置され、互いに接続している。
第1筒部材21の径方向外側には導入口211が形成されている。導入口211は、図示しない燃料タンクと接続し、燃料タンク内の燃料をハウジング20内に導入する。
The 1st cylinder member 21 and the 3rd cylinder member 23 are formed, for example from magnetic materials, such as ferritic stainless steel, and the magnetic stabilization process is performed. On the other hand, the 2nd cylinder member 22 is formed from nonmagnetic materials, such as austenitic stainless steel, for example. The first cylinder member 21, the second cylinder member 22, and the third cylinder member 23 are all formed in a substantially cylindrical shape, and are coaxial in the order of the first cylinder member 21, the second cylinder member 22, and the third cylinder member 23. Are arranged and connected to each other.
An introduction port 211 is formed on the radially outer side of the first cylinder member 21. The inlet 211 is connected to a fuel tank (not shown) and introduces fuel in the fuel tank into the housing 20.

ノズル部材24は、有底筒状に形成されている。ノズル部材24は、第3筒部材23の第2筒部材22と接続する端部とは反対側の端部に溶接により接続している。ノズル部材24の軸方向にはニードル30の一部が挿入される凹部241が形成されている。ノズル部材24の第3筒部材23と接続する端部とは反対側の端部にはハウジング20の内部と外部とを連通する「導出口」としての複数の噴孔242が形成されている。噴孔242の凹部241側の開口の縁には弁座26が形成されている。
また、ノズル部材24は、後述するニードル室32とコア室34とを連通する絞り流路28を形成する。絞り流路28は、例えば流路の断面積が絞られるオリフィスである。
The nozzle member 24 is formed in a bottomed cylindrical shape. The nozzle member 24 is connected to the end of the third cylinder member 23 opposite to the end connected to the second cylinder member 22 by welding. A concave portion 241 into which a part of the needle 30 is inserted is formed in the axial direction of the nozzle member 24. A plurality of injection holes 242 serving as “outlet ports” for communicating the inside and the outside of the housing 20 are formed at the end of the nozzle member 24 opposite to the end connected to the third cylinder member 23. A valve seat 26 is formed at the edge of the opening on the concave portion 241 side of the nozzle hole 242.
In addition, the nozzle member 24 forms a throttle channel 28 that communicates a needle chamber 32 and a core chamber 34 described later. The throttle channel 28 is, for example, an orifice that reduces the cross-sectional area of the channel.

蓋部材25は、第1筒部材21の第2筒部材22と接続する端部とは反対側の端部に設けられる。蓋部材25は、大径部251、中径部252、およびバランスロッド11などから構成される。大径部251、中径部252、およびバランスロッド11は一体に形成されている。   The lid member 25 is provided at the end of the first cylinder member 21 opposite to the end connected to the second cylinder member 22. The lid member 25 includes a large diameter part 251, a medium diameter part 252, the balance rod 11, and the like. The large diameter part 251, the medium diameter part 252, and the balance rod 11 are integrally formed.

大径部251は、第1筒部材21の第2筒部材22と接続する側の端部とは反対側の端部に形成されている開口に嵌合する略円柱状の部位である。大径部251は、蓋部材25を第1筒部材21に対して固定しつつ、ハウジング20の内部と外部との間の液密を保持する。   The large-diameter portion 251 is a substantially cylindrical portion that fits into an opening formed at an end portion on the opposite side of the end portion of the first tubular member 21 that is connected to the second tubular member 22. The large-diameter portion 251 holds the liquid tightness between the inside and the outside of the housing 20 while fixing the lid member 25 to the first cylinder member 21.

中径部252は、大径部251のハウジング20の内部側に設けられる略円柱状の部位である。中径部252は、その外径が大径部251より外径が小さくなるように形成されている。中径部252は、第1筒部材21の内壁との間に燃料通路254を形成する。燃料通路254は、導入口211と連通している。   The medium diameter portion 252 is a substantially cylindrical portion provided on the inner side of the housing 20 of the large diameter portion 251. The medium diameter part 252 is formed so that the outer diameter is smaller than that of the large diameter part 251. The medium diameter part 252 forms a fuel passage 254 between the inner diameter part 252 and the inner wall of the first cylinder member 21. The fuel passage 254 communicates with the introduction port 211.

バランスロッド11は、中径部252から弁座26の方向に延びるように形成される筒状の部位である。バランスロッド11は、固定コア35に挿通され、バランスロッド11の弁座26側の端部111は、ニードル30に形成されている凹部31に摺動可能に挿入されている。   The balance rod 11 is a cylindrical portion formed so as to extend from the medium diameter portion 252 toward the valve seat 26. The balance rod 11 is inserted into the fixed core 35, and the end 111 on the valve seat 26 side of the balance rod 11 is slidably inserted into the recess 31 formed in the needle 30.

蓋部材25は、軸方向に連通路256が形成されている。連通路256は、ニードル30に形成されている凹部31の小内径部312の内壁310とバランスロッド11の端部111の外壁との間に形成される低圧室27と、燃料噴射弁1の外部と、を連通する。第1実施形態による燃料噴射弁1では、連通路256は、低圧室27の燃料を燃料タンクに戻す図示しないリターンパイプに接続する。このとき、低圧室27を形成するバランスロッド11は、直径がR1となるように形成されている。   The lid member 25 has a communication path 256 formed in the axial direction. The communication path 256 includes a low pressure chamber 27 formed between the inner wall 310 of the small inner diameter portion 312 of the recess 31 formed in the needle 30 and the outer wall of the end portion 111 of the balance rod 11, and the outside of the fuel injection valve 1. And communicate with each other. In the fuel injection valve 1 according to the first embodiment, the communication passage 256 is connected to a return pipe (not shown) that returns the fuel in the low pressure chamber 27 to the fuel tank. At this time, the balance rod 11 forming the low-pressure chamber 27 is formed to have a diameter of R1.

ニードル30は、ハウジング20内に往復移動可能に収容されている。ニードル30は、コア部301、軸部302、および弁部303から構成されている。コア部301、軸部302、および弁部303は一体に形成されている。ニードル30が弁座26から離間または弁座26に当接すると、噴孔242を開閉する。   The needle 30 is accommodated in the housing 20 so as to be reciprocally movable. The needle 30 includes a core part 301, a shaft part 302, and a valve part 303. The core part 301, the shaft part 302, and the valve part 303 are integrally formed. When the needle 30 is separated from the valve seat 26 or abuts against the valve seat 26, the nozzle hole 242 is opened and closed.

コア部301は、筒状の磁性材料から形成され、ニードル30の固定コア35側に設けられる。コア部301は、ハウジング20の「第2内壁」としての内壁201と固定コア35との間に形成されるコア室34に往復移動可能に収容されている。   The core portion 301 is formed from a cylindrical magnetic material and is provided on the fixed core 35 side of the needle 30. The core portion 301 is accommodated in a core chamber 34 formed between the inner wall 201 as the “second inner wall” of the housing 20 and the fixed core 35 so as to be reciprocally movable.

軸部302は、有底筒状に形成され、コア部301の弁座26側に設けられる。軸部302は、外径がコア部301の外径より小さくなるように形成されている。軸部302の径方向外側の外壁304は、ノズル部材24の凹部241の「第3内壁」としての内壁243と摺動している。軸部302は、特許請求の範囲に記載の「可動コアのハウジングの内壁と摺動する部位」に相当する。   The shaft portion 302 is formed in a bottomed cylindrical shape, and is provided on the valve seat 26 side of the core portion 301. The shaft portion 302 is formed so that the outer diameter is smaller than the outer diameter of the core portion 301. The outer wall 304 on the radially outer side of the shaft portion 302 slides with the inner wall 243 as the “third inner wall” of the recess 241 of the nozzle member 24. The shaft portion 302 corresponds to “a portion that slides with the inner wall of the housing of the movable core” recited in the claims.

弁部303は、略棒状の硬度が高い材料から形成され、軸部302の弁座26側に設けられる。「弁体」としての弁部303は、ノズル部材24の凹部241に往復移動可能に収容されている。弁部303は、弁部303が弁座26に当接するときのシール径が蓋部材25のバランスロッド11の直径R1と同じ大きさのR2となるように形成されている。   The valve portion 303 is formed of a substantially rod-like material having high hardness, and is provided on the valve seat 26 side of the shaft portion 302. The valve portion 303 as a “valve element” is accommodated in the concave portion 241 of the nozzle member 24 so as to be able to reciprocate. The valve portion 303 is formed so that the seal diameter when the valve portion 303 abuts on the valve seat 26 is R2 having the same size as the diameter R1 of the balance rod 11 of the lid member 25.

ノズル部材24の凹部241を形成する内壁のうち弁座26より径方向外側の「第1内壁」としての内壁244と弁部303の径方向外側の外壁305との間には「第1圧力室」としてのニードル室32が形成される。また、ノズル部材24の凹部241を形成する内壁のうち弁座26と弁部303の往復移動方向の外壁306との間には「第4圧力室」としてのサック33が形成される。外壁306は、特許請求の範囲に記載の「弁体の往復移動方向の外壁面」に相当する。   Among the inner walls forming the recess 241 of the nozzle member 24, there is a “first pressure chamber” between an inner wall 244 as a “first inner wall” radially outside the valve seat 26 and an outer wall 305 radially outside the valve portion 303. As a needle chamber 32 is formed. Further, a sack 33 as a “fourth pressure chamber” is formed between the valve seat 26 and the outer wall 306 in the reciprocating direction of the valve portion 303 in the inner wall forming the concave portion 241 of the nozzle member 24. The outer wall 306 corresponds to “an outer wall surface in the reciprocating direction of the valve body” recited in the claims.

コア部301および軸部302には、軸方向に凹部31が形成されている。凹部31は、コア部301および軸部302のコア部301側の一部に形成されている大内径部311、軸部302に形成されている小内径部312、から構成されている。凹部31には蓋部材25のバランスロッド11が挿入されている。
大内径部311は貫通孔を形成し、その内壁とバランスロッド11の外壁との間に比較的大きな隙間が形成されている。小内径部312は有底筒状に形成され、内径が大内径部311の内径より小さくなるように形成されている。小内径部312の径方向の内壁は、バランスロッド11の径方向外側の外壁と摺動する。
また、軸部302には、凹部31の内壁と軸部の302の外壁とを接続する連通路307が形成されている。
The core portion 301 and the shaft portion 302 are formed with recesses 31 in the axial direction. The recess 31 includes a core portion 301 and a large inner diameter portion 311 formed on a part of the shaft portion 302 on the core portion 301 side, and a small inner diameter portion 312 formed on the shaft portion 302. The balance rod 11 of the lid member 25 is inserted into the recess 31.
The large inner diameter portion 311 forms a through hole, and a relatively large gap is formed between the inner wall and the outer wall of the balance rod 11. The small inner diameter portion 312 is formed in a bottomed cylindrical shape so that the inner diameter is smaller than the inner diameter of the large inner diameter portion 311. The radially inner wall of the small inner diameter portion 312 slides with the radially outer wall of the balance rod 11.
The shaft portion 302 is also formed with a communication passage 307 that connects the inner wall of the recess 31 and the outer wall of the shaft portion 302.

固定コア35は、磁性材料から略円筒状に形成され、磁気安定化処理が施されている。固定コア35は、ハウジング20の第2筒部材22に当接しつつ蓋部材25の中径部252の弁座26側の端面に設けられている皿ばね351を介してハウジング20の内側に固定されている。固定コア35の軸方向には、蓋部材25のバランスロッド11が挿通される貫通孔352が形成されている。貫通孔352は、燃料通路254とコア室34とを連通する。   The fixed core 35 is formed in a substantially cylindrical shape from a magnetic material and is subjected to a magnetic stabilization process. The fixed core 35 is fixed to the inside of the housing 20 via a disc spring 351 provided on an end surface of the lid member 25 on the valve seat 26 side while abutting the second cylindrical member 22 of the housing 20. ing. A through hole 352 into which the balance rod 11 of the lid member 25 is inserted is formed in the axial direction of the fixed core 35. The through hole 352 communicates the fuel passage 254 and the core chamber 34.

コイル36は、略円筒状に形成され、ハウジング20の特に第2筒部材22の径方向外側に設けられる。コイル36は、電力が供給されると磁力を発生する。コイル36が磁力を発生するとき、固定コア35、ニードル30のコア部301、第3筒部材23および第1筒部材21を通る磁気回路が形成される。これにより、固定コア35とニードル30のコア部301との間に磁気吸引力が発生し、ニードル30は、固定コア35に吸引される。   The coil 36 is formed in a substantially cylindrical shape, and is provided on the outer side of the housing 20, particularly, in the radial direction of the second cylindrical member 22. The coil 36 generates a magnetic force when electric power is supplied. When the coil 36 generates magnetic force, a magnetic circuit is formed that passes through the fixed core 35, the core portion 301 of the needle 30, the third cylinder member 23, and the first cylinder member 21. As a result, a magnetic attractive force is generated between the fixed core 35 and the core portion 301 of the needle 30, and the needle 30 is attracted to the fixed core 35.

スプリング37は、一端が固定コア35に形成されている段差面353に当接する。また、他端は、ニードル30の固定コア35側の端面に当接する。「第1付勢手段」としてのスプリング37は、ニードル30を固定コア35から離す方向、すなわち、ニードル30が弁座26に当接する方向に付勢する。   One end of the spring 37 abuts on a step surface 353 formed on the fixed core 35. The other end is in contact with the end surface of the needle 30 on the fixed core 35 side. The spring 37 as “first urging means” urges the needle 30 in a direction away from the fixed core 35, that is, in a direction in which the needle 30 contacts the valve seat 26.

次に、燃料噴射弁1の作用について説明する。   Next, the operation of the fuel injection valve 1 will be described.

コイル36に電力が供給されていないとき、スプリング37の付勢力によりニードル40の弁部303は弁座26に当接した状態、すなわち閉弁状態となる。導入口211からハウジング20内に流入する燃料は、燃料通路254、貫通孔352、コア室34、絞り流路28を介してニードル室32に流入する。このとき、サック33は、弁部303と弁座26とが当接しているため、ニードル室32の燃料はサック33に流入しない。これにより、サック33内の燃料の圧力はニードル室32の燃料の圧力に比べ比較的低圧となっている。   When power is not supplied to the coil 36, the valve portion 303 of the needle 40 is brought into contact with the valve seat 26 by the urging force of the spring 37, that is, the valve is closed. The fuel that flows into the housing 20 from the introduction port 211 flows into the needle chamber 32 through the fuel passage 254, the through hole 352, the core chamber 34, and the throttle channel 28. At this time, since the sac 33 is in contact with the valve portion 303 and the valve seat 26, the fuel in the needle chamber 32 does not flow into the sack 33. As a result, the pressure of the fuel in the sac 33 is relatively low compared to the pressure of the fuel in the needle chamber 32.

また、コア室34の燃料の一部は、小内径部312の径方向の内壁とバランスロッド11の径方向外側の外壁との間の隙間を介して低圧室27に漏れ出す。低圧室27に漏れ出した燃料の圧力は、燃料噴射弁1の外部の圧力と同程度である。   A part of the fuel in the core chamber 34 leaks into the low pressure chamber 27 through a gap between the inner wall in the radial direction of the small inner diameter portion 312 and the outer wall on the outer side in the radial direction of the balance rod 11. The pressure of the fuel leaking into the low pressure chamber 27 is approximately the same as the pressure outside the fuel injection valve 1.

燃料噴射弁1の閉弁時、燃料の圧力によりニードル30に作用する閉弁方向の作用力F1は、ニードル30の軸部302の断面積から低圧室27の断面積を引いた値にコア室34の燃料の圧力を掛けた値となる。一方、燃料の圧力によりニードル30に作用する開弁方向の作用力F2は、ニードル30の軸部302の断面積からサック33の断面積を引いた値にニードル室32の燃料の圧力を掛けた値となる。バランスロッド11の端部111の直径R1とサック33のシール径R2とは同じ大きさであるため、低圧室27の断面積とサック33の断面積とは同じ大きさとなる。また、閉弁時、コア室34とニードル室32の燃料の圧力は同じであるため、作用力F1と作用力F2とは同じ大きさとなる。これにより、燃料噴射弁1は、燃料の圧力による開弁方向の作用力と閉弁方向の作用力とが同じ大きさでバランスする。   When the fuel injection valve 1 is closed, the acting force F1 acting on the needle 30 by the fuel pressure in the valve closing direction is a value obtained by subtracting the cross-sectional area of the low-pressure chamber 27 from the cross-sectional area of the shaft portion 302 of the needle 30. The value is obtained by multiplying the fuel pressure of 34. On the other hand, the acting force F2 in the valve opening direction acting on the needle 30 by the fuel pressure is obtained by multiplying the value of the fuel in the needle chamber 32 by the value obtained by subtracting the cross-sectional area of the sack 33 from the cross-sectional area of the shaft 302 of the needle 30. Value. Since the diameter R1 of the end 111 of the balance rod 11 and the seal diameter R2 of the sack 33 are the same size, the cross-sectional area of the low-pressure chamber 27 and the cross-sectional area of the sack 33 are the same size. Further, when the valve is closed, the pressure of the fuel in the core chamber 34 and the needle chamber 32 is the same, so the acting force F1 and the acting force F2 have the same magnitude. Thereby, the fuel injection valve 1 balances the acting force in the valve opening direction and the acting force in the valve closing direction with the same magnitude due to the fuel pressure.

コイル36に電力が供給されると、固定コア35とニードル30のコア部301との間に磁気吸引力が発生する。発生する磁気吸引力によりニードル30は固定コア35に吸引される。ニードル30が弁座26から離間し、ニードル室32の燃料が複数の噴孔242を介して燃料噴射弁1の外部に噴射される。このとき、サック33は、ニードル室32の燃料で満たされている。   When power is supplied to the coil 36, a magnetic attractive force is generated between the fixed core 35 and the core portion 301 of the needle 30. The needle 30 is attracted to the fixed core 35 by the generated magnetic attraction force. The needle 30 is separated from the valve seat 26, and the fuel in the needle chamber 32 is injected to the outside of the fuel injection valve 1 through the plurality of injection holes 242. At this time, the sac 33 is filled with fuel in the needle chamber 32.

燃料噴射弁1の開弁時、燃料の圧力に起因してニードル30に作用する閉弁方向の作用力F3は、ニードル30の軸部302の断面積から低圧室27の断面積を引いた値にコア室34の燃料の圧力を掛けた値のままであり、閉弁時と比べ変化していない。一方、燃料の圧力に起因してニードル30に作用する開弁方向の作用力F4は、サック33にニードル室32の燃料が流入するためニードル30の軸部302の断面積にニードル室32の燃料の圧力を掛けた値となり、閉弁時に比べて大きくなる。第1実施形態による燃料噴射弁1では、絞り流路28の断面積を適切に設定することにより絞り流路28を介してコア室34とニードル室32との間で燃料をやりとりし、コア室34およびニードル室32の燃料の圧力を作用力F3と作用力F4とが閉弁時および開弁時のいずれにおいても同じ大きさになるように調整する。   When the fuel injection valve 1 is opened, the closing force F3 acting on the needle 30 due to the fuel pressure is a value obtained by subtracting the cross-sectional area of the low-pressure chamber 27 from the cross-sectional area of the shaft portion 302 of the needle 30. The value obtained by multiplying the pressure of the fuel in the core chamber 34 by the value is not changed compared to when the valve is closed. On the other hand, the acting force F4 in the valve opening direction that acts on the needle 30 due to the pressure of the fuel flows into the cross-sectional area of the shaft portion 302 of the needle 30 because the fuel in the needle chamber 32 flows into the sack 33. It becomes the value which multiplied the pressure of and becomes large compared with the time of valve closing. In the fuel injection valve 1 according to the first embodiment, fuel is exchanged between the core chamber 34 and the needle chamber 32 via the throttle channel 28 by appropriately setting the cross-sectional area of the throttle channel 28, and the core chamber. 34 and the pressure of the fuel in the needle chamber 32 are adjusted so that the acting force F3 and the acting force F4 have the same magnitude both when the valve is closed and when the valve is opened.

ここで、第1実施形態による燃料噴射弁1の特性について図2および図3の実験結果を説明する。   Here, the experimental result of FIG. 2 and FIG. 3 is demonstrated about the characteristic of the fuel injection valve 1 by 1st Embodiment.

図2に、第1の実験結果として、絞り流路28の直径を変化させたときの燃料噴射弁1の特性の時間変化を表した特性図を示す。図2(a)は、ニードル30のニードルリフト量の時間変化を表す特性図である。図2(b)は、ニードル30のコア部301と固定コア35との間に発生する磁気吸引力の時間変化を表す特性図である。図2(c)は、燃料噴射弁1の噴射量の時間微分、すなわち噴射率の時間変化を表す特性図である。図2において、絞り流路28の直径が1.0mmの場合の実験結果を実線L1、直径が0.9mmの場合の実験結果を一点鎖線L2、直径が0.83mmの場合の実験結果を点線L3、直径が0.76mmの場合の実験結果を二点差線L4で示す。   FIG. 2 shows, as a first experimental result, a characteristic diagram showing a change over time of the characteristic of the fuel injection valve 1 when the diameter of the throttle channel 28 is changed. FIG. 2A is a characteristic diagram illustrating a change over time in the needle lift amount of the needle 30. FIG. 2B is a characteristic diagram showing a time change of the magnetic attractive force generated between the core portion 301 of the needle 30 and the fixed core 35. FIG. 2C is a characteristic diagram showing time differentiation of the injection amount of the fuel injection valve 1, that is, time variation of the injection rate. In FIG. 2, the experimental result when the diameter of the throttle channel 28 is 1.0 mm is indicated by a solid line L1, the experimental result when the diameter is 0.9 mm is indicated by a one-dot chain line L2, and the experimental result when the diameter is 0.83 mm is indicated by a dotted line. The experimental result when the diameter is L3 and the diameter is 0.76 mm is indicated by a two-point difference line L4.

図2(a)に示すニードルリフト量の時間変化から、直径が0.9mm、0.83mmの場合、開弁から閉弁までの間、安定してニードルリフト量が推移することが明らかとなった。
一方、直径が0.76mmの場合、図2(a)に示すように、一旦ニードルリフト量が大きくなった後、コア室34の燃料の圧力とニードル室32およびサック33の燃料の圧力との関係によりニードルリフト量が0となったり大きくなったりするなど、ニードルリフト量が安定しないことが明らかとなった。このため、直径が0.76mmの絞り流路を用いた場合、図2(b)に示す磁気吸引力、および図2(c)に示す噴射率のいずれもが安定しないことが明らかとなった。このことから、絞り流路28の直径が小さいと、安定した開弁状態を保持するのが困難であることが明らかとなった。
From the time change of the needle lift amount shown in FIG. 2A, it becomes clear that the needle lift amount stably changes from the valve opening to the valve closing when the diameter is 0.9 mm and 0.83 mm. It was.
On the other hand, when the diameter is 0.76 mm, as shown in FIG. 2A, after the needle lift amount is once increased, the fuel pressure in the core chamber 34 and the fuel pressure in the needle chamber 32 and the sac 33 are It became clear that the needle lift amount is not stable, for example, the needle lift amount becomes 0 or becomes larger due to the relationship. For this reason, when a throttle channel having a diameter of 0.76 mm was used, it became clear that neither the magnetic attractive force shown in FIG. 2 (b) nor the injection rate shown in FIG. 2 (c) was stable. . From this, it became clear that when the diameter of the throttle channel 28 is small, it is difficult to maintain a stable valve opening state.

また、直径が1.0mmの場合、図2(a)に示すように、コア室34の燃料の圧力とニードル室32およびサック33の燃料の圧力との関係によりニードルリフト量が磁気吸引力の大きさにかかわらず一定となり、図2(c)に示すように、噴射率が0とならない、すなわち閉弁することができないことが明らかとなった。
また、直径が0.9mmの場合と直径が0.83mmの場合とを比べると、図2(a)に示すように直径の小さい方が早く閉弁することが明らかとなった。
When the diameter is 1.0 mm, as shown in FIG. 2A, the needle lift amount is a magnetic attraction force due to the relationship between the fuel pressure in the core chamber 34 and the fuel pressure in the needle chamber 32 and the sac 33. It became constant regardless of the size, and as shown in FIG. 2 (c), it became clear that the injection rate was not 0, that is, the valve could not be closed.
Further, when the case where the diameter is 0.9 mm and the case where the diameter is 0.83 mm are compared, it has been clarified that the valve having a smaller diameter closes earlier as shown in FIG.

図3に、第2の実験結果として、絞り流路28の断面積とニードル室32の燃料の圧力との関係を表す特性図を示す。図3は、コア室34の燃料の圧力を120MPaとしたとき、燃料噴射弁1が開閉可能な絞り流路28の断面積を示している。図3より、絞り流路28の直径が0.94mmの場合、閉弁可能限界付近となり、これより小さい直径の絞り流路28を形成することにより燃料噴射弁1の開閉が可能となる。このとき、ニードル室32の燃料の圧力は、コア室34の燃料の圧力の95%となる113.8MPaとなる。一方、絞り流路28の直径が0.83mmの場合、閉弁保持可能限界付近となり、これより大きい直径の絞り流路28を形成することにより燃料噴射弁1の開閉が可能となる。このとき、ニードル室34の燃料の圧力は、コア室34の燃料の圧力の91%となる109.2MPaとなる。すなわち、コア室32の燃料の圧力を120MPaとしたとき、燃料噴射弁1の開閉が可能な絞り流路28の断面積は、0.54mm2以上0.69mm2以下であることが明らかとなった。 FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the cross-sectional area of the throttle channel 28 and the fuel pressure in the needle chamber 32 as a second experimental result. FIG. 3 shows a cross-sectional area of the throttle channel 28 that can open and close the fuel injection valve 1 when the pressure of the fuel in the core chamber 34 is 120 MPa. As shown in FIG. 3, when the diameter of the throttle channel 28 is 0.94 mm, it is in the vicinity of the valve closing limit, and the fuel injection valve 1 can be opened and closed by forming the throttle channel 28 having a smaller diameter. At this time, the pressure of the fuel in the needle chamber 32 is 113.8 MPa, which is 95% of the pressure of the fuel in the core chamber 34. On the other hand, when the diameter of the throttle channel 28 is 0.83 mm, it is in the vicinity of the valve closing holdable limit, and the fuel injector 1 can be opened and closed by forming the throttle channel 28 having a larger diameter. At this time, the pressure of the fuel in the needle chamber 34 is 109.2 MPa, which is 91% of the pressure of the fuel in the core chamber 34. That is, when the pressure of the fuel in the core chamber 32 is 120 MPa, the sectional area of the throttle channel 28 that can open and close the fuel injection valve 1 is clearly 0.54 mm 2 or more and 0.69 mm 2 or less. It was.

第1実施形態による燃料噴射弁1において、絞り流路28の最も狭い部位の断面積をA0(m2)、噴孔242の断面積をA4(m2)、軸部302の断面積をA2(m2)、および、サック33の断面積をA3(m2)とすると、絞り流路28の適切な断面積は以下の式1で表される。

Figure 2014141914
ここで、軸部302の断面積A2は、バランスロッド11の直径R1を用いると、A2=π×(R1/2)2と表すことができる。また、サック33の断面積A3は、弁部303が弁座26に当接するときのシール径R2を用いると、A3=π×(R2/2)2と表すことができる。また、噴孔242の断面積A4は、複数ある噴孔242の断面積の合計である。 In the fuel injection valve 1 according to the first embodiment, the cross-sectional area of the narrowest portion of the throttle channel 28 is A0 (m 2 ), the cross-sectional area of the injection hole 242 is A4 (m 2 ), and the cross-sectional area of the shaft portion 302 is A2. When (m 2 ) and the cross-sectional area of the sack 33 are A3 (m 2 ), an appropriate cross-sectional area of the throttle channel 28 is expressed by the following formula 1.
Figure 2014141914
Here, the cross-sectional area A2 of the shaft portion 302 can be expressed as A2 = π × (R1 / 2) 2 when the diameter R1 of the balance rod 11 is used. Further, the cross-sectional area A3 of the sack 33 can be expressed as A3 = π × (R2 / 2) 2 when the seal diameter R2 when the valve portion 303 is in contact with the valve seat 26 is used. The cross-sectional area A4 of the nozzle hole 242 is the sum of the cross-sectional areas of the plurality of nozzle holes 242.

このように、第1実施形態による燃料噴射弁1では、適切な断面積の絞り流路28を形成することにより、閉弁時および開弁時のいずれにおいても燃料の圧力を起因とする開弁方向の作用力と閉弁方向の作用力とが同じ大きさでバランスする。これにより、簡素な構成により燃料の圧力による開弁方向の作用力と閉弁方向の作用力とを閉弁時および開弁時のいずれにおいても同じ関係でバランスする「バランス弁」を実現することができる。したがって、少ない駆動力により容易に開弁および閉弁することができる。   As described above, in the fuel injection valve 1 according to the first embodiment, the throttle passage 28 having an appropriate cross-sectional area is formed, so that the valve opening caused by the fuel pressure is generated both when the valve is closed and when the valve is opened. The acting force in the direction and the acting force in the valve closing direction are balanced with the same magnitude. This realizes a “balance valve” that balances the acting force in the valve opening direction and the acting force in the valve closing direction with the same relationship both when the valve is closed and when the valve is opened, with a simple configuration. Can do. Therefore, the valve can be easily opened and closed with a small driving force.

また、適切な断面積の絞り流路28を形成することにより、導入口211から導入される燃料の圧力を高く設定した場合でも燃料の圧力による開弁方向の作用力と閉弁方向の作用力とを同じ大きさでバランスするように絞り流路28を介してコア室34とニードル室32との間で燃料をやりとりする。これにより、燃料の圧力に関わらず少ない駆動力で容易に開閉することができる。   Further, by forming the throttle channel 28 having an appropriate cross-sectional area, even when the pressure of the fuel introduced from the introduction port 211 is set high, the acting force in the valve opening direction and the acting force in the valve closing direction due to the fuel pressure are set. Are exchanged between the core chamber 34 and the needle chamber 32 via the throttle channel 28 so as to balance them in the same size. Thereby, it can be easily opened and closed with a small driving force regardless of the pressure of the fuel.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態による燃料噴射弁を図4に基づいて説明する。第2実施形態は、第1実施形態と異なり、低圧室が形成される位置が異なる。なお、第1実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, the fuel injection valve by 2nd Embodiment of this invention is demonstrated based on FIG. The second embodiment differs from the first embodiment in the position where the low pressure chamber is formed. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part substantially the same as 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.

第2実施形態による燃料噴射弁2では、ニードル30のコア部301の固定コア35側にバランスロッド12が設けられる。バランスロッド12は、固定コア35の貫通孔352に挿通される。また、バランスロッド12のコア部301に接続する側の端部とは反対側の端部121は、蓋部材25の中径部252に形成されている凹部257に摺動可能に挿入されている。   In the fuel injection valve 2 according to the second embodiment, the balance rod 12 is provided on the fixed core 35 side of the core portion 301 of the needle 30. The balance rod 12 is inserted through the through hole 352 of the fixed core 35. Further, the end 121 of the balance rod 12 opposite to the end connected to the core 301 is slidably inserted into a recess 257 formed in the medium diameter portion 252 of the lid member 25. .

凹部257の内壁258とバランスロッド12の端部121との間に形成される低圧室27は、連通路256を介して燃料噴射弁2の外部と連通する。バランスロッド12は、その直径R3が弁部303と弁座26とのシール径R2と同じ大きさになるように形成されている。   The low pressure chamber 27 formed between the inner wall 258 of the recess 257 and the end 121 of the balance rod 12 communicates with the outside of the fuel injection valve 2 via the communication path 256. The balance rod 12 is formed so that its diameter R3 is the same as the seal diameter R2 between the valve portion 303 and the valve seat 26.

第2実施形態による燃料噴射弁2では、コア室34とニードル室32とが絞り流路28により連通している。燃料噴射弁2は、適切な断面積の絞り流路28を形成することにより開弁時および閉弁時において燃料の圧力による開弁方向の作用力と閉弁方向の作用力とが同じ大きさでバランスするように機能する。したがって、第2実施形態による燃料噴射弁2は、第1実施形態と同じ効果を奏する。   In the fuel injection valve 2 according to the second embodiment, the core chamber 34 and the needle chamber 32 communicate with each other through the throttle channel 28. The fuel injection valve 2 forms the throttle passage 28 having an appropriate cross-sectional area, so that the acting force in the valve opening direction and the acting force in the valve closing direction are the same when the valve is opened and closed. It works to balance with. Therefore, the fuel injection valve 2 according to the second embodiment has the same effects as the first embodiment.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態による燃料噴射弁を図5に基づいて説明する。第3実施形態は、第2実施形態と異なり、バランスロッドとニードルとは別体で形成されている点が異なる。なお、第2実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a fuel injection valve according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The third embodiment is different from the second embodiment in that the balance rod and the needle are formed separately. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part substantially the same as 2nd Embodiment, and description is abbreviate | omitted.

第3実施形態による燃料噴射弁3では、ニードル40とバランスロッド13とが別体で設けられている。ニードル40は、コア部401、凹部402、軸部403、および弁部404から構成されている。   In the fuel injection valve 3 according to the third embodiment, the needle 40 and the balance rod 13 are provided separately. The needle 40 includes a core part 401, a concave part 402, a shaft part 403, and a valve part 404.

コア部401は、筒状に形成され、ニードル40の固定コア35側に設けられる。コア部401の固定コア35側の端面には、ニードル40を固定コア35から離す方向、すなわち、ニードル40が弁座26に当接する方向に付勢するスプリング37の他端が当接している。
凹部402は、コア部401と軸部403との間に設けられている。バランスロッド13は、コア部401の貫通孔406に挿通され、端部132が凹部402の内部に収容されている。コア部401および凹部402は、特許請求の範囲に記載の「可動コア」に相当する。
The core portion 401 is formed in a cylindrical shape and is provided on the fixed core 35 side of the needle 40. The other end of the spring 37 that urges the needle portion 40 in the direction separating the needle 40 from the fixed core 35, that is, the direction in which the needle 40 contacts the valve seat 26, is in contact with the end surface of the core portion 401 on the fixed core 35 side.
The concave portion 402 is provided between the core portion 401 and the shaft portion 403. The balance rod 13 is inserted into the through hole 406 of the core portion 401, and the end portion 132 is accommodated in the recess 402. The core part 401 and the recessed part 402 are corresponded to the "movable core" as described in a claim.

軸部403は、凹部402の弁座26側に設けられる。軸部403は、外径がコア部401および凹部402の外径より小さくなるように形成されている。軸部403の径方向外側の外壁407は、ノズル部材24に形成される凹部241の内壁243と摺動している。軸部403は、特許請求の範囲に記載の「可動コア」に相当する。   The shaft portion 403 is provided on the valve seat 26 side of the recess 402. The shaft part 403 is formed so that the outer diameter is smaller than the outer diameters of the core part 401 and the recessed part 402. The outer wall 407 on the radially outer side of the shaft portion 403 slides with the inner wall 243 of the recess 241 formed in the nozzle member 24. The shaft portion 403 corresponds to a “movable core” recited in the claims.

弁部404は、略棒状の硬度が高い材料から形成され、ノズル部材24の凹部241に往復移動可能に収容されている。「弁体」としての弁部404は、弁部404が弁座26に当接するとき、弁部404と弁座26とのシール径がバランスロッド13の直径R4と同じ大きさのR5となるように形成されている。   The valve portion 404 is formed of a substantially rod-like material having high hardness, and is accommodated in the concave portion 241 of the nozzle member 24 so as to be reciprocally movable. The valve portion 404 as the “valve element” is such that when the valve portion 404 abuts on the valve seat 26, the seal diameter between the valve portion 404 and the valve seat 26 becomes R5 having the same size as the diameter R4 of the balance rod 13. Is formed.

第3実施形態による燃料噴射弁3では、コア室34とニードル室32とが絞り流路28により連通している。これにより、燃料噴射弁3は、適切な断面積の絞り流路28を形成することにより開弁時および閉弁時において燃料の圧力による開弁方向の作用力と閉弁方向の作用力とが同じ大きさでバランスするように機能する。したがって、第3実施形態による燃料噴射弁3は、第2実施形態と同じ効果を奏する。   In the fuel injection valve 3 according to the third embodiment, the core chamber 34 and the needle chamber 32 communicate with each other through the throttle channel 28. As a result, the fuel injection valve 3 forms the throttle passage 28 having an appropriate cross-sectional area so that the opening force and the closing force due to the fuel pressure can be reduced when the valve is opened and closed. Functions to balance at the same size. Therefore, the fuel injection valve 3 according to the third embodiment has the same effect as the second embodiment.

また、燃料噴射弁3では、バランスロッド13とニードル40とが別々に設けられている。これにより、バランスロッド13とニードル40との同軸加工を必要としないため、バランスロッド13およびニードル40を容易に加工することができる。   In the fuel injection valve 3, the balance rod 13 and the needle 40 are provided separately. Thereby, since the coaxial process of the balance rod 13 and the needle 40 is not required, the balance rod 13 and the needle 40 can be processed easily.

また、バランスロッド13とニードル40とを別々に設けるため、バランスロッド13のニードル40に対する軸ずれを一定量許容することができる。   Further, since the balance rod 13 and the needle 40 are provided separately, a certain amount of axial deviation of the balance rod 13 with respect to the needle 40 can be allowed.

(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態による燃料噴射弁を図6に基づいて説明する。第4実施形態は、第1実施形態と異なり、ノズル部材の形状が異なる。なお、第1実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
(Fourth embodiment)
Next, the fuel injection valve by 4th Embodiment of this invention is demonstrated based on FIG. The fourth embodiment differs from the first embodiment in the shape of the nozzle member. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part substantially the same as 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.

第4実施形態による燃料噴射弁4では、ノズル部材44は、有底筒状に形成されている。ノズル部材44の軸方向にはニードル30の一部が挿入される凹部441が形成されている。ノズル部材44の凹部441の内壁443と、内壁443に対向するニードル30の軸部302の外壁304とは摺動しておらず、「絞り流路」としての隙間444が形成されている。   In the fuel injection valve 4 according to the fourth embodiment, the nozzle member 44 is formed in a bottomed cylindrical shape. A concave portion 441 into which a part of the needle 30 is inserted is formed in the axial direction of the nozzle member 44. The inner wall 443 of the concave portion 441 of the nozzle member 44 and the outer wall 304 of the shaft portion 302 of the needle 30 facing the inner wall 443 do not slide, and a gap 444 as a “throttle channel” is formed.

ノズル部材44の第3筒部材23と接続する側とは反対側の端部にはハウジング20の内部と外部とを連通する「導出口」としての複数の噴孔442が形成されている。噴孔442の凹部441側の開口の縁には弁座26が形成されている。   A plurality of injection holes 442 serving as “outlet ports” for communicating the inside and the outside of the housing 20 are formed at the end of the nozzle member 44 opposite to the side connected to the third cylinder member 23. A valve seat 26 is formed at the edge of the opening on the concave portion 441 side of the injection hole 442.

燃料噴射弁4では、導入口211からハウジング20内に流入する燃料は、燃料通路254、貫通孔352、コア室34、隙間444を介してニードル室32に流入する。   In the fuel injection valve 4, the fuel that flows into the housing 20 from the introduction port 211 flows into the needle chamber 32 through the fuel passage 254, the through hole 352, the core chamber 34, and the gap 444.

第4実施形態による燃料噴射弁4では、コア室34とニードル室32とが隙間444により連通している。これにより、燃料噴射弁4は、適切な断面積の隙間444を形成することにより開弁時および閉弁時において燃料の圧力による開弁方向の作用力と閉弁方向の作用力とが同じ大きさでバランスするように機能する。したがって、第4実施形態による燃料噴射弁4は、第1実施形態と同じ効果を奏する。   In the fuel injection valve 4 according to the fourth embodiment, the core chamber 34 and the needle chamber 32 communicate with each other through a gap 444. As a result, the fuel injection valve 4 forms a gap 444 having an appropriate cross-sectional area so that the opening force and the closing force due to the fuel pressure are the same when opening and closing. It works to balance. Therefore, the fuel injection valve 4 according to the fourth embodiment has the same effects as the first embodiment.

(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態による燃料噴射弁を図7に基づいて説明する。第5実施形態は、第1実施形態と異なり、ハウジングおよびニードルの形状が異なる。なお、第1実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
(Fifth embodiment)
Next, a fuel injection valve according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fifth embodiment differs from the first embodiment in the shapes of the housing and the needle. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part substantially the same as 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.

第5実施形態による燃料噴射弁5は、ハウジング50、バランスロッド15、ニードル60、固定コア65、およびコイル66などを備える。   The fuel injection valve 5 according to the fifth embodiment includes a housing 50, a balance rod 15, a needle 60, a fixed core 65, a coil 66, and the like.

ハウジング50は、第1ハウジング部材51、第2ハウジング部材52、およびノズル部材24から構成される。第1ハウジング部材51、第2ハウジング部材52、およびノズル部材24は、例えば溶接により接続されている。   The housing 50 includes a first housing member 51, a second housing member 52, and a nozzle member 24. The first housing member 51, the second housing member 52, and the nozzle member 24 are connected by, for example, welding.

第1ハウジング部材51は、略筒状に形成されている。第1ハウジング51は、第1ハウジング51の径方向外側に設けられる第2ハウジング部材52と接続することにより、固定コア65、コイル66、バランスロッド15などを収容する凹部501を形成する。第1ハウジング部材51の一方の端部には、導入口511が形成される。導入口511は、第1ハウジング部材51の軸方向に形成される「第2圧力室」としての燃料通路512と連通する。導入口511は、図示しない燃料タンクに連通する。   The first housing member 51 is formed in a substantially cylindrical shape. The first housing 51 is connected to a second housing member 52 provided on the radially outer side of the first housing 51, thereby forming a recess 501 that accommodates the fixed core 65, the coil 66, the balance rod 15, and the like. An introduction port 511 is formed at one end of the first housing member 51. The introduction port 511 communicates with a fuel passage 512 as a “second pressure chamber” formed in the axial direction of the first housing member 51. The introduction port 511 communicates with a fuel tank (not shown).

第2ハウジング部材52は、ハウジング50の径方向外側の一部に凹部501と燃料噴射弁5の外部とを連通する連通路521を形成する。第5実施形態による燃料噴射弁5では、連通路521は、凹部501の燃料を燃料タンクに戻す図示しないリターンパイプに接続する。   The second housing member 52 forms a communication passage 521 that connects the recess 501 and the outside of the fuel injection valve 5 in a part of the outer side of the housing 50 in the radial direction. In the fuel injection valve 5 according to the fifth embodiment, the communication passage 521 is connected to a return pipe (not shown) that returns the fuel in the recess 501 to the fuel tank.

バランスロッド15は、固定コア65に摺動可能に収容されている筒状部材である。バランスロッド15の導入口511側の端部151は、バランスロッド15を弁座56側に付勢する「第3付勢手段」としてのスプリング67の一端に当接している。バランスロッド15の弁座56側の端部152は、略円錐台状に形成されており、端部152の先端はニードル60の固定コア65側の端面600に当接している。バランスロッド15の軸方向に形成されている貫通孔153は、第1ハウジング部材51の燃料通路512に連通する。   The balance rod 15 is a cylindrical member that is slidably accommodated in the fixed core 65. The end 151 on the introduction port 511 side of the balance rod 15 is in contact with one end of a spring 67 as “third urging means” for urging the balance rod 15 toward the valve seat 56. The end 152 of the balance rod 15 on the valve seat 56 side is formed in a substantially truncated cone shape, and the tip of the end 152 is in contact with the end surface 600 of the needle 60 on the fixed core 65 side. A through hole 153 formed in the axial direction of the balance rod 15 communicates with the fuel passage 512 of the first housing member 51.

ニードル60は、磁性材料から形成され、ハウジング50内に往復移動可能に収容されている。ニードル60は、コア部601、軸部602、および弁部603から構成されている。   The needle 60 is made of a magnetic material and is accommodated in the housing 50 so as to be reciprocally movable. The needle 60 includes a core part 601, a shaft part 602, and a valve part 603.

コア部601は、ハウジング50の内壁と固定コア65との間に形成されるコア室64に往復移動可能に収容されている。コア室64には、バランスロッド15の外壁と固定コア65の貫通孔652との間から漏れ出す燃料が流れ込む。燃料通路512を流れる燃料に比べ比較的低圧であるコア室64の燃料は、連通路521を通って燃料噴射弁5の外部に排出される。第5実施形態による燃料噴射弁5では、連通路521はコア室64の燃料を燃料タンクに戻す図示しないリターンパイプに接続する。   The core part 601 is accommodated in a core chamber 64 formed between the inner wall of the housing 50 and the fixed core 65 so as to be reciprocally movable. The fuel leaking from between the outer wall of the balance rod 15 and the through hole 652 of the fixed core 65 flows into the core chamber 64. The fuel in the core chamber 64 having a relatively low pressure compared to the fuel flowing through the fuel passage 512 is discharged to the outside of the fuel injection valve 5 through the communication passage 521. In the fuel injection valve 5 according to the fifth embodiment, the communication passage 521 is connected to a return pipe (not shown) that returns the fuel in the core chamber 64 to the fuel tank.

軸部602は、その外径がコア部601の外径より小さくなるように形成されている。軸部602の径方向外側の外壁604は、ノズル部材24の凹部241の内壁243と摺動している。軸部602は、特許請求の範囲に記載の「可動コアのハウジングの内壁と摺動する部位」に相当する。   The shaft portion 602 is formed so that its outer diameter is smaller than the outer diameter of the core portion 601. The outer wall 604 on the outer side in the radial direction of the shaft portion 602 slides with the inner wall 243 of the recess 241 of the nozzle member 24. The shaft portion 602 corresponds to “a portion that slides with the inner wall of the housing of the movable core” recited in the claims.

弁部603は、その外径が軸部602の外径より小さくなるように形成されている。軸部602の弁座56側に接続する弁部603は、ノズル部材24の凹部241に往復移動可能に収容されている。弁部603の軸部602と接続する端部とは反対側の端部は、弁座56に当接または離間する。   The valve portion 603 is formed so that its outer diameter is smaller than the outer diameter of the shaft portion 602. The valve portion 603 connected to the valve seat 56 side of the shaft portion 602 is accommodated in the recessed portion 241 of the nozzle member 24 so as to be able to reciprocate. The end of the valve portion 603 opposite to the end connected to the shaft portion 602 abuts or separates from the valve seat 56.

ノズル部材24の凹部241を形成する内壁のうち弁座56より径方向外側の内壁244と弁部603の径方向外側の外壁605との間には「第1圧力室」としてのニードル室62が形成される。また、ノズル部材24の凹部241を形成する内壁のうち弁座56と弁部603の軸方向の外壁606との間には「第4圧力室」としてのサック63が形成される。   A needle chamber 62 as a “first pressure chamber” is formed between the inner wall 244 radially outside the valve seat 56 and the outer wall 605 radially outer of the valve portion 603 among the inner walls forming the recess 241 of the nozzle member 24. It is formed. Further, a sack 63 as a “fourth pressure chamber” is formed between the valve seat 56 and the axial outer wall 606 of the valve portion 603 in the inner wall forming the recess 241 of the nozzle member 24.

ニードル60は、ニードル60の軸方向に略平行に連通路607を形成する。連通路607は、ニードル60の軸方向に略垂直に形成される絞り流路68に連通している。これにより、導入口511からハウジング50内に流入する燃料は、燃料通路512、バランスロッド15の貫通孔153、連通路607、絞り流路68を介してニードル室62に流入する。   The needle 60 forms a communication path 607 substantially parallel to the axial direction of the needle 60. The communication path 607 communicates with a throttle channel 68 formed substantially perpendicular to the axial direction of the needle 60. As a result, the fuel that flows into the housing 50 from the introduction port 511 flows into the needle chamber 62 via the fuel passage 512, the through hole 153 of the balance rod 15, the communication passage 607, and the throttle passage 68.

固定コア65は、磁性材料から略円筒状に形成され、磁気安定化処理が施されている。固定コア65の軸方向には、貫通孔652が形成されている。貫通孔652には、バランスロッド15が摺動可能に収容されている。   The fixed core 65 is formed in a substantially cylindrical shape from a magnetic material, and is subjected to a magnetic stabilization process. A through hole 652 is formed in the axial direction of the fixed core 65. The balance rod 15 is slidably accommodated in the through hole 652.

コイル66は、略円筒状に形成され、固定コア65の内部に設けられる。コイル66に電力が供給されると発生する磁力により、固定コア65とニードル60との間に磁気吸引力が発生し、ニードル60は、固定コア65に吸引される。   The coil 66 is formed in a substantially cylindrical shape and is provided inside the fixed core 65. A magnetic attraction force is generated between the fixed core 65 and the needle 60 due to the magnetic force generated when electric power is supplied to the coil 66, and the needle 60 is attracted to the fixed core 65.

燃料噴射弁5は、バランスロッド15の直径をR6、軸部602の直径をR7、弁部603が弁座56に当接するとき弁部603と弁座56とのシール径をR8とすると、以下の式2を満たすように形成されている。
R62=R72−R82 ・・・・式2
これにより、燃料噴射弁5は、閉弁時、燃料の圧力による開弁方向の作用力と閉弁方向の作用力とが同じ大きさでバランスする「バランス弁」として機能する。π×(R6/2)2は、特許請求の範囲に記載の「A1」に相当する。π×(R7/2)2は、特許請求の範囲に記載の「A2」に相当する。π×(R8/2)2は、特許請求の範囲に記載の「A3」に相当する。
When the diameter of the balance rod 15 is R6, the diameter of the shaft portion 602 is R7, and the seal diameter between the valve portion 603 and the valve seat 56 is R8 when the valve portion 603 contacts the valve seat 56, the fuel injection valve 5 is as follows. It is formed so that the following formula 2 may be satisfied.
R6 2 = R7 2 −R8 2 ... Formula 2
Thereby, the fuel injection valve 5 functions as a “balance valve” that balances the acting force in the valve opening direction and the acting force in the valve closing direction with the same magnitude when the valve is closed. π × (R6 / 2) 2 corresponds to “A1” recited in the claims. π × (R7 / 2) 2 corresponds to “A2” recited in the claims. π × (R8 / 2) 2 corresponds to “A3” recited in the claims.

また、燃料噴射弁5が開弁すると、サック63に流入する燃料により開弁方向の作用力が閉弁方向の作用力より大きくなる。しかしながら、絞り流路68の断面積を適切な大きさにすることにより、バランスロッド17およびニードル60に作用する開弁方向の作用力と閉弁方向の作用力とのバランスが閉弁時と同じになるように燃料通路512とニードル室62との間で燃料をやりとりする。これにより、燃料噴射弁5は、燃料通路512などの燃料の圧力による開弁方向の作用力と、ニードル室62などの燃料の圧力による閉弁方向の作用力とが同じ大きさでバランスするように機能する。したがって、第5実施形態による燃料噴射弁5は、第1実施形態と同じ効果を奏する。   Further, when the fuel injection valve 5 is opened, the acting force in the valve opening direction becomes larger than the acting force in the valve closing direction due to the fuel flowing into the sack 63. However, by setting the cross-sectional area of the throttle channel 68 to an appropriate size, the balance between the force acting in the valve opening direction and the force acting in the valve closing direction acting on the balance rod 17 and the needle 60 is the same as when the valve is closed. Fuel is exchanged between the fuel passage 512 and the needle chamber 62 so that Accordingly, the fuel injection valve 5 is configured so that the acting force in the valve opening direction due to the pressure of the fuel such as the fuel passage 512 and the acting force in the valve closing direction due to the pressure of the fuel such as the needle chamber 62 are balanced with the same magnitude. To work. Therefore, the fuel injection valve 5 according to the fifth embodiment has the same effects as the first embodiment.

また、燃料噴射弁5では燃料通路512の燃料の圧力がバランスロッド15をニードル60の方向に作用するため、バランスロッド15の端部152とニードル60の端面600との間には燃料が漏れ出す隙間が形成されない。導入口511からハウジング50内に導入される燃料は、比較的断面積が大きいコア室64に大量に流入することなく、ニードル室62に流入する。これにより、燃料噴射弁5内での高圧の燃料が作用する受圧面積を小さくすることができる。したがって、ハウジング50の構成を簡素にすることができる。   In the fuel injection valve 5, the fuel pressure in the fuel passage 512 acts on the balance rod 15 in the direction of the needle 60, so that fuel leaks between the end portion 152 of the balance rod 15 and the end surface 600 of the needle 60. No gap is formed. The fuel introduced into the housing 50 from the introduction port 511 flows into the needle chamber 62 without flowing into the core chamber 64 having a relatively large cross-sectional area. Thereby, the pressure receiving area where the high-pressure fuel acts in the fuel injection valve 5 can be reduced. Therefore, the structure of the housing 50 can be simplified.

また、燃料噴射弁5では、バランスロッド15とニードル60とを別々に設けられる。これにより、バランスロッド15とニードル60との同軸加工を必要としないため、バランスロッド13およびニードル40を容易に加工することができる。   In the fuel injection valve 5, the balance rod 15 and the needle 60 are provided separately. Thereby, since the coaxial process of the balance rod 15 and the needle 60 is not required, the balance rod 13 and the needle 40 can be processed easily.

(第6実施形態)
次に、本発明の第6実施形態による燃料噴射弁を図8に基づいて説明する。第6実施形態は、第5実施形態と異なり、絞り流路の位置が異なる。なお、第5実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
(Sixth embodiment)
Next, a fuel injection valve according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Unlike the fifth embodiment, the sixth embodiment differs in the position of the throttle channel. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part substantially the same as 5th Embodiment, and description is abbreviate | omitted.

第6実施形態による燃料噴射弁6では、バランスロッド16に形成されている貫通孔163の内壁に絞り164が形成されている。導入口511から導入される燃料は、燃料通路512、貫通孔163、連通路607、ニードル60の軸方向に略垂直に形成される連通路608を介してニードル室62に流入する。   In the fuel injection valve 6 according to the sixth embodiment, a throttle 164 is formed on the inner wall of the through hole 163 formed in the balance rod 16. The fuel introduced from the introduction port 511 flows into the needle chamber 62 through the fuel passage 512, the through hole 163, the communication passage 607, and the communication passage 608 formed substantially perpendicular to the axial direction of the needle 60.

燃料噴射弁6が開弁すると、サック63に流入する燃料により開弁方向の作用力が閉弁方向の作用力より大きくなる。しかしながら、絞り164の断面積を適切な大きさにすることにより、バランスロッド16およびニードル60に作用する開弁方向の作用力と閉弁方向の作用力とのバランスが閉弁時と同じになるように燃料通路512とニードル室62との間で燃料をやりとりする。これにより、燃料噴射弁6は、燃料通路512などの燃料の圧力による開弁方向の作用力と、ニードル室62などの燃料の圧力による閉弁方向の作用力とが同じ大きさでバランスするように機能する。したがって、第6実施形態による燃料噴射弁6は、第5実施形態と同じ効果を奏する。   When the fuel injection valve 6 is opened, the acting force in the valve opening direction becomes larger than the acting force in the valve closing direction due to the fuel flowing into the sack 63. However, by setting the cross-sectional area of the throttle 164 to an appropriate size, the balance between the force acting in the valve opening direction and the force acting in the valve closing direction acting on the balance rod 16 and the needle 60 becomes the same as when the valve is closed. Thus, the fuel is exchanged between the fuel passage 512 and the needle chamber 62. Thus, the fuel injection valve 6 is configured so that the acting force in the valve opening direction due to the pressure of the fuel such as the fuel passage 512 and the acting force in the valve closing direction due to the pressure of the fuel such as the needle chamber 62 are balanced with the same magnitude. To work. Therefore, the fuel injection valve 6 according to the sixth embodiment has the same effects as the fifth embodiment.

(第7実施形態)
次に、本発明の第7実施形態による燃料噴射弁を図9に基づいて説明する。第7実施形態は、第6実施形態と異なり、バランスロッドとニードルとの間にバランスロッドとは異なる部材が設けられている点が異なる。なお、第6実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
(Seventh embodiment)
Next, the fuel injection valve by 7th Embodiment of this invention is demonstrated based on FIG. The seventh embodiment differs from the sixth embodiment in that a member different from the balance rod is provided between the balance rod and the needle. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part substantially the same as 6th Embodiment, and description is abbreviate | omitted.

第7実施形態による燃料噴射弁7では、バランスロッド17とニードル60との間にふれ吸収部材70が設けられている。   In the fuel injection valve 7 according to the seventh embodiment, a shake absorbing member 70 is provided between the balance rod 17 and the needle 60.

ふれ吸収部材70は、略円環状に形成されている。図9に示すように、ふれ吸収部材70は、ふれ吸収部材70の中心軸から離れるに従って厚みが小さくなるように形成されている。すなわち、ふれ吸収部材70のバランスロッド17側の端面701は、ふれ吸収部材70の中心軸から離れるに従ってニードル60に近づくように曲面状に形成され、ふれ吸収部材70のニードル60側の端面702は、ふれ吸収部材70の中心軸から離れるに従ってバランスロッド17に近づくように曲面状に形成されている。ふれ吸収部材70の軸方向には、端面701と端面702と接続する貫通孔703が形成されている。貫通孔703を形成する内壁には、絞り704が形成されている。なお、ふれ吸収材70のニードル60側の端面702は、ふれ吸収部材70の中心軸から離れるに従ってバランスロッド17に近づくようにテーパ状に形成されていてもよい。   The shake absorbing member 70 is formed in a substantially annular shape. As shown in FIG. 9, the shake absorbing member 70 is formed so that the thickness decreases as the distance from the central axis of the shake absorbing member 70 increases. That is, the end surface 701 on the balance rod 17 side of the vibration absorbing member 70 is formed in a curved shape so as to approach the needle 60 as it is away from the central axis of the vibration absorbing member 70, and the end surface 702 on the needle 60 side of the vibration absorbing member 70 is The curved surface is formed so as to approach the balance rod 17 as the distance from the central axis of the vibration absorbing member 70 increases. In the axial direction of the vibration absorbing member 70, an end surface 701 and a through hole 703 connected to the end surface 702 are formed. A diaphragm 704 is formed on the inner wall forming the through hole 703. Note that the end surface 702 on the needle 60 side of the shake absorbing material 70 may be formed in a tapered shape so as to approach the balance rod 17 as the distance from the central axis of the shake absorbing member 70 increases.

バランスロッド17は、ふれ吸収部材70を介してスプリング67の付勢力をニードル60に与える。バランスロッド17のニードル60側の端部172は、ふれ吸収部材70の端面701に当接するようにバランスロッド17の中心軸から離れるにしたがってニードル60に近づくようにテーパ状に形成されている。   The balance rod 17 applies the urging force of the spring 67 to the needle 60 via the vibration absorbing member 70. The end portion 172 of the balance rod 17 on the needle 60 side is formed in a taper shape so as to approach the needle 60 as it moves away from the central axis of the balance rod 17 so as to contact the end surface 701 of the vibration absorbing member 70.

導入口511から導入される燃料は、燃料通路512、バランスロッド17に形成されている貫通孔173、ふれ吸収部材70の貫通孔703、連通路607、608を介してニードル室62に流入する。   The fuel introduced from the introduction port 511 flows into the needle chamber 62 through the fuel passage 512, the through hole 173 formed in the balance rod 17, the through hole 703 of the shake absorbing member 70, and the communication passages 607 and 608.

燃料噴射弁7が開弁すると、サック63に流入する燃料により開弁方向の作用力が閉弁方向の作用力より大きくなる。しかしながら、絞り704の断面積を適切な大きさにすることにより、バランスロッド17およびニードル60に作用する開弁方向の作用力と閉弁方向の作用力とのバランスが閉弁時と同じになるように燃料通路512とニードル室62との間で燃料をやりとりする。これにより、燃料噴射弁7は、燃料通路512などの燃料の圧力による開弁方向の作用力と、ニードル室62などの燃料の圧力による閉弁方向の作用力とが同じ大きさでバランスするように機能する。したがって、第7実施形態による燃料噴射弁7は、第1実施形態と同じ効果を奏する。   When the fuel injection valve 7 is opened, the acting force in the valve opening direction becomes larger than the acting force in the valve closing direction due to the fuel flowing into the sack 63. However, by setting the cross-sectional area of the throttle 704 to an appropriate size, the balance between the force acting in the valve opening direction and the force acting in the valve closing direction acting on the balance rod 17 and the needle 60 becomes the same as when the valve is closed. Thus, the fuel is exchanged between the fuel passage 512 and the needle chamber 62. Thus, the fuel injection valve 7 is configured so that the acting force in the valve opening direction due to the pressure of the fuel such as the fuel passage 512 and the acting force in the valve closing direction due to the pressure of the fuel such as the needle chamber 62 are balanced with the same magnitude. To work. Therefore, the fuel injection valve 7 according to the seventh embodiment has the same effects as the first embodiment.

また、バランスロッド17は、ふれ吸収部材70を介してニードル60に当接している。これにより、バランスロッド17のニードル60に対する位置がずれる場合、バランスロッド17とふれ吸収部材70、およびふれ吸収部材70とニードル60との間に隙間が形成されないため、貫通孔173、607を流れる燃料がコア室64に漏れ出すことを防止することができる。   Further, the balance rod 17 is in contact with the needle 60 via the shake absorbing member 70. Accordingly, when the position of the balance rod 17 with respect to the needle 60 is shifted, no gap is formed between the balance rod 17 and the vibration absorbing member 70 and between the vibration absorbing member 70 and the needle 60, so that the fuel flowing through the through holes 173 and 607 Can be prevented from leaking into the core chamber 64.

(他の実施形態)
(ア)上述の実施形態では、燃料噴射弁について説明したが、本発明はこれに限定されない。流体の圧力による開弁方向の作用力と閉弁方向の作用力とが閉弁時および開弁時のいずれにおいても同じ関係でバランスするように機能し、流体の流れを制御する流体制御弁であればよい。
(Other embodiments)
(A) Although the fuel injection valve has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this. This is a fluid control valve that functions to balance the acting force in the valve opening direction and the acting force in the valve closing direction due to the fluid pressure in the same relationship both when the valve is closed and when the valve is opened, and controls the flow of fluid. I just need it.

(イ)上述の第1実施形態から第4実施形態では、低圧室の直径に対する弁部と弁座との間のシール径は同じ大きさであるとした。しかしながら、低圧室の直径とシール径との関係はこれに限定されない。低圧室の直径が弁部と弁座とのシール径より大きくなってもよい。この場合、ニードルは、開弁方向に作用する作用力が閉弁方向に作用する作用力に比べ大きくなるため、開弁アシストの燃料噴射弁となる。また、低圧室の直径が弁部と弁座とのシール径より小さくなってもよい。この場合、ニードルは、開弁方向に作用する作用力が閉弁方向に作用する作用力に比べて小さくなるため、閉弁アシストの燃料噴射弁となる。   (A) In the first to fourth embodiments described above, the seal diameter between the valve portion and the valve seat with respect to the diameter of the low pressure chamber is the same. However, the relationship between the diameter of the low pressure chamber and the seal diameter is not limited to this. The diameter of the low pressure chamber may be larger than the seal diameter between the valve portion and the valve seat. In this case, since the acting force acting in the valve opening direction is larger than the acting force acting in the valve closing direction, the needle serves as a fuel injection valve for valve opening assistance. Further, the diameter of the low pressure chamber may be smaller than the seal diameter between the valve portion and the valve seat. In this case, since the acting force acting in the valve opening direction is smaller than the acting force acting in the valve closing direction, the needle serves as a valve closing assist fuel injection valve.

(ウ)上述の第5実施形態から第7実施形態では、バランスロッドの直径の2乗が、軸部の直径の2乗とシール径の2乗との和と同じになるとした。しかしながら、これらの関係はこれに限定されない。バランスロッドの直径の2乗が軸部の直径の2乗とシール径の2乗との和より大きくなってもよい。この場合、ニードルは、開弁方向に作用する作用力が閉弁方向に作用する作用力に比べて小さくなるため、閉弁アシストの燃料噴射弁となる。また、バランスロッドの直径の2乗が軸部の直径の2乗とシール径の2乗との和より小さくなってもよい。この場合、ニードルは、開弁方向に作用する作用力が閉弁方向に作用する作用力に比べて大きくなるため、開弁アシストの燃料噴射弁となる。   (C) In the fifth to seventh embodiments described above, the square of the diameter of the balance rod is assumed to be the same as the sum of the square of the diameter of the shaft portion and the square of the seal diameter. However, these relationships are not limited to this. The square of the diameter of the balance rod may be larger than the sum of the square of the diameter of the shaft portion and the square of the seal diameter. In this case, since the acting force acting in the valve opening direction is smaller than the acting force acting in the valve closing direction, the needle serves as a valve closing assist fuel injection valve. Further, the square of the diameter of the balance rod may be smaller than the sum of the square of the diameter of the shaft portion and the square of the seal diameter. In this case, since the acting force acting in the valve opening direction is larger than the acting force acting in the valve closing direction, the needle serves as a fuel injection valve for valve opening assistance.

(エ)上述の第6実施形態では、絞りはバランスロッドの貫通孔の内壁に形成されているとした。また、第7実施形態では、絞りはふれ吸収材の貫通孔の内壁に形成されているとした。しかしながら、絞りが形成される位置はこれに限定されない。ニードルに形成されている連通孔の内壁に形成されてもよい。   (D) In the sixth embodiment described above, the aperture is formed on the inner wall of the through hole of the balance rod. Moreover, in 7th Embodiment, the aperture_diaphragm | restriction was formed in the inner wall of the through-hole of a shake absorber. However, the position where the diaphragm is formed is not limited to this. You may form in the inner wall of the communicating hole currently formed in the needle.

(オ)上述の第5実施形態から第7実施形態では、バランスロッドは固定コアに摺動可能に収容されているとした。しかしながら、バランスロッドが収容される部位はこれに限定されない。第1ハウジングの燃料通路を形成する内壁に摺動可能であってもよい。   (E) In the above fifth to seventh embodiments, the balance rod is slidably accommodated in the fixed core. However, the part where the balance rod is accommodated is not limited to this. It may be slidable on the inner wall forming the fuel passage of the first housing.

(カ)上述の実施形態では、ノズル部材には噴孔が複数形成されるとした。しかしながら、形成される噴孔の数はこれに限定されない。噴孔は1つであってもよい。   (F) In the above-described embodiment, a plurality of nozzle holes are formed in the nozzle member. However, the number of nozzle holes formed is not limited to this. There may be one nozzle hole.

以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。   As mentioned above, this invention is not limited to such embodiment, It can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary.

1、2、3、4、5、6、7 ・・・燃料噴射弁(流体制御弁)、
11、12、13、14、15、16、17・・・バランスロッド、
163、703 ・・・貫通孔(絞り流路)、
20、50 ・・・ハウジング、
27 ・・・低圧室(第3圧力室)
28、444、68 ・・・絞り流路、
301、601 ・・・コア部(可動コア)、
302、602 ・・・軸部(可動コア)
303、404 ・・・弁部(弁体)、
32、62 ・・・ニードル室(第1圧力室)、
34 ・・・コア室(第2圧力室)、
35、65 ・・・固定コア、
36 ・・・コイル、
37、67 ・・・スプリング(付勢手段)、
512 ・・・燃料通路(第2圧力室)、
64 ・・・コア室(第3圧力室)。
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ... fuel injection valve (fluid control valve),
11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 ... balance rod,
163,703 ... through holes (throttle channels),
20, 50 ... housing,
27 ・ ・ ・ Low pressure chamber (third pressure chamber)
28, 444, 68...
301, 601 ... core part (movable core),
302, 602 ... Shaft (movable core)
303, 404 ... valve part (valve),
32, 62 ... Needle chamber (first pressure chamber),
34 ... Core chamber (second pressure chamber),
35, 65 ... fixed core,
36 ・ ・ ・ Coil,
37, 67 ・ ・ ・ Spring (biasing means),
512 ... Fuel passage (second pressure chamber),
64 ... Core chamber (third pressure chamber).

Claims (8)

流体を導入する導入口(211)、流体を導出する導出口(242、442)、および前記導出口の周囲に設けられる弁座(26)を形成するハウジング(20)と、
通電されるとき磁界を発生するコイル(36)と、
前記コイルが発生する磁界内に固定される固定コア(35)と、
前記固定コアの前記弁座側に設けられ、前記コイルが磁界を発生するとき前記固定コア側に吸引される可動コア(301、302、401、402、403)と、
前記可動コアの前記弁座側に前記可動コアと一体に往復移動可能に設けられ、前記弁座に当接または離間するとき前記ハウジングの内壁との間に形成される第1圧力室(32)と前記導出口とを遮断または連通する弁体(303、404)と、
前記ハウジングまたは前記可動コアに摺動可能に設けられ、前記導入口に連通する第2圧力室(34)と外部とを連通する第3圧力室(27)を前記ハウジングまたは前記可動コアとの間に形成するバランスロッド(11、12、13、14)と、
前記弁体を前記弁座の方向に付勢する付勢手段(37)と、
を備え、
前記弁体は、前記弁体と前記弁座とが当接するとき前記弁体の外壁(306)と前記弁座との間に形成される第4圧力室(33)の断面積が前記可動コアの前記ハウジングの内壁と摺動する部位(302)の断面積より小さくなるように形成され、
前記可動コアを収容する前記第2圧力室と前記第1圧力室とは、絞り流路(28、444)により連通することを特徴とする流体制御弁。
A housing (20) forming an inlet (211) for introducing fluid, outlets (242, 442) for discharging fluid, and a valve seat (26) provided around the outlet;
A coil (36) that generates a magnetic field when energized;
A fixed core (35) fixed in a magnetic field generated by the coil;
A movable core (301, 302, 401, 402, 403) provided on the valve seat side of the fixed core and attracted to the fixed core side when the coil generates a magnetic field;
A first pressure chamber (32) provided on the valve seat side of the movable core so as to be reciprocally movable integrally with the movable core and formed between the inner wall of the housing when contacting or separating from the valve seat. And a valve body (303, 404) that shuts off or communicates with the outlet.
A third pressure chamber (27) that is slidably provided in the housing or the movable core and communicates with the introduction port and a third pressure chamber (27) that communicates with the outside are provided between the housing and the movable core. Balance rods (11, 12, 13, 14) to be formed into
Urging means (37) for urging the valve body in the direction of the valve seat;
With
In the valve body, a cross-sectional area of a fourth pressure chamber (33) formed between the outer wall (306) of the valve body and the valve seat when the valve body and the valve seat abut is the movable core. Formed so as to be smaller than the cross-sectional area of the portion (302) sliding with the inner wall of the housing,
The fluid control valve, wherein the second pressure chamber accommodating the movable core and the first pressure chamber communicate with each other through a throttle channel (28, 444).
前記バランスロッドの直径(R1)は、前記弁体と前記弁座とのシール径(R2)に等しいことを特徴とする請求項1に記載の流体制御弁。   The fluid control valve according to claim 1, wherein a diameter (R1) of the balance rod is equal to a seal diameter (R2) between the valve body and the valve seat. 前記バランスロッドは、前記可動コア(401、402、403)とは別体に設けられ、前記可動コアに形成される凹部(402)に挿入されつつ前記可動コアに係合し、
前記バランスロッドの前記可動コアに対する軸ずれが許容されるように形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の流体制御弁。
The balance rod is provided separately from the movable core (401, 402, 403), and engages with the movable core while being inserted into a recess (402) formed in the movable core,
The fluid control valve according to claim 1 or 2, wherein the balance rod is formed so as to be allowed to be displaced relative to the movable core.
前記可動コアは、前記第1圧力室を形成する前記ハウジングの第1内壁(244)と前記第2圧力室を形成する前記ハウジングの第2内壁(201)とを接続する第3内壁(243)に摺動可能に設けられ、
前記絞り流路は、前記第1内壁と前記第2内壁とを接続するオリフィスであることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の流体制御弁。
The movable core connects the first inner wall (244) of the housing forming the first pressure chamber and the second inner wall (201) of the housing forming the second pressure chamber. Slidably provided,
4. The fluid control valve according to claim 1, wherein the throttle channel is an orifice that connects the first inner wall and the second inner wall. 5.
前記絞り流路(444)は、前記可動コアの外壁(304)と前記ハウジングの内壁(443)との間に形成されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の流体制御弁。   The said throttle flow path (444) is formed between the outer wall (304) of the said movable core, and the inner wall (443) of the said housing, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Fluid control valve. 流体が導入される導入口(511)、流体を導出する導出口(242)、および前記導出口の周囲に設けられる弁座(56)を形成するハウジング(50)と、
通電されるとき磁界を発生するコイル(66)と、
前記コイルが発生する磁界内に固定される固定コア(65)と、
前記固定コアの前記弁座側に設けられ、前記コイルが磁界を発生するとき前記固定コア側に吸引される可動コア(601、602)と、
前記可動コアの前記弁座側に前記可動コアと一体に往復移動可能に設けられ、前記弁座に当接または離間するとき前記ハウジングの内壁との間に形成される第1圧力室(62)と前記導出口とを遮断または連通する弁体(603)と、
前記ハウジングまたは前記固定コアに摺動可能に設けられ、前記導入口と連通する第2圧力室(512)と前記第1圧力室とを連通可能な貫通孔(153、163、173)を形成し、前記可動コアの前記固定コア側の端面(600)に当接するバランスロッド(15、16、17)と、
前記弁体を前記弁座の方向に付勢する付勢手段(67)と、
を備え、
前記固定コアと前記ハウジングとは、前記第2圧力室と外部とを連通する第3圧力室(64)を形成し、
前記弁体は、前記弁体と前記弁座とが当接するとき前記弁体の外壁(606)と前記弁座との間に形成される第4圧力室(63)の断面積が前記可動コアの前記ハウジングの内壁と摺動する部位(602)の断面積より小さくなるように形成され、
前記第1圧力室と前記第2圧力室とは、絞り流路(68、163、703)により連通することを特徴とする流体制御弁。
A housing (50) forming an inlet (511) through which fluid is introduced, a outlet (242) for leading out the fluid, and a valve seat (56) provided around the outlet;
A coil (66) that generates a magnetic field when energized;
A fixed core (65) fixed in a magnetic field generated by the coil;
A movable core (601, 602) provided on the valve seat side of the fixed core and attracted to the fixed core side when the coil generates a magnetic field;
A first pressure chamber (62) provided on the valve seat side of the movable core so as to be capable of reciprocating integrally with the movable core and formed between the inner wall of the housing when contacting or separating from the valve seat. And a valve body (603) that shuts off or communicates with the outlet.
A through-hole (153, 163, 173) is provided in the housing or the fixed core so as to be slidable and communicates with the second pressure chamber (512) communicating with the introduction port and the first pressure chamber. A balance rod (15, 16, 17) in contact with the end surface (600) of the movable core on the fixed core side;
Urging means (67) for urging the valve body in the direction of the valve seat;
With
The fixed core and the housing form a third pressure chamber (64) that communicates the second pressure chamber and the outside,
In the valve body, a cross-sectional area of a fourth pressure chamber (63) formed between an outer wall (606) of the valve body and the valve seat when the valve body and the valve seat abut is the movable core. Formed so as to be smaller than the cross-sectional area of the portion (602) that slides with the inner wall of the housing,
The fluid control valve characterized in that the first pressure chamber and the second pressure chamber communicate with each other through a throttle channel (68, 163, 703).
前記バランスロッドの断面積をA1(m2)、前記可動コアの前記ハウジングの内壁に摺動する部位の断面積をA2(m2)、および、前記第4圧力室の断面積をA3(m2)とすると、前記バランスロッドは、
A1=A2−A3
の関係を満たすように形成されていることを特徴とする請求項6に記載の流体制御弁。
The cross-sectional area of the balance rod is A1 (m 2 ), the cross-sectional area of the movable core that slides on the inner wall of the housing is A2 (m 2 ), and the cross-sectional area of the fourth pressure chamber is A3 (m 2 ) If the balance rod is
A1 = A2-A3
The fluid control valve according to claim 6, wherein the fluid control valve is formed so as to satisfy the relationship.
前記絞り流路の最小断面積をA0(m2)、前記導出口の断面積をA4(m2)、前記可動コアの前記ハウジングの内壁に摺動する部位の断面積をA2(m2)、および、前記第4圧力室の断面積をA3(m2)とすると、
前記絞り流路は、
Figure 2014141914
の関係を満たすように形成されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の流体制御弁。
The minimum cross-sectional area of the throttle channel is A0 (m 2 ), the cross-sectional area of the outlet is A4 (m 2 ), and the cross-sectional area of the movable core that slides on the inner wall of the housing is A2 (m 2 ). And, when the cross-sectional area of the fourth pressure chamber is A3 (m 2 ),
The throttle channel is
Figure 2014141914
The fluid control valve according to claim 1, wherein the fluid control valve is formed so as to satisfy the relationship.
JP2013010169A 2013-01-23 2013-01-23 Fluid control valve Pending JP2014141914A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013010169A JP2014141914A (en) 2013-01-23 2013-01-23 Fluid control valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013010169A JP2014141914A (en) 2013-01-23 2013-01-23 Fluid control valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014141914A true JP2014141914A (en) 2014-08-07

Family

ID=51423400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013010169A Pending JP2014141914A (en) 2013-01-23 2013-01-23 Fluid control valve

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014141914A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017089515A (en) * 2015-11-11 2017-05-25 株式会社デンソー Fuel injection device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017089515A (en) * 2015-11-11 2017-05-25 株式会社デンソー Fuel injection device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009270448A (en) Fuel injection valve
US9297471B2 (en) Solenoid valve
US7793862B2 (en) Fuel-control servo valve, and fuel injector provided with such servo valve
JP6187422B2 (en) Fuel injection valve
JP2014224523A (en) Valve device and high-pressure pump using this valve device
US20170254304A1 (en) Fuel injection valve
CN110100089B (en) Valve for dispensing a fluid
JP2012504740A (en) Valve for supplying fluid
US20140241924A1 (en) Electromagnetic valve and high pressure pump using the same
WO2017154815A1 (en) Fuel injection device
JP6544416B2 (en) Fuel injection valve
KR102067395B1 (en) Valve device
JP2014141914A (en) Fluid control valve
JP2012127462A (en) Solenoid type linear valve
WO2016199343A1 (en) High-pressure pump
JP2014137038A (en) Fuel injection valve
JP5839228B2 (en) Fuel injection valve
CN109642532B (en) Relief valve device and high-pressure pump
JP6160562B2 (en) Fuel injection valve
CN101078388B (en) Servo valve for fuel control and fuel injector provided with such servo valve
JP6421701B2 (en) High pressure pump
JP6356543B2 (en) Fuel injection valve
JP6137030B2 (en) Fuel injection valve
JP2016125362A (en) Fuel injection valve
JP2010156258A (en) High pressure pump