JP2014141914A - Fluid control valve - Google Patents
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Abstract
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.
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.
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
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
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
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
An
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
In addition, the
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
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-
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
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
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
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
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
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
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
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
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
The large
The
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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。
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
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
(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
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
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
(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
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
The
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
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
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
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
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
(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
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
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
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
(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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
R6 2 = R7 2 −R8 2 ... Formula 2
Thereby, the
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
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
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
(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
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
(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
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
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
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
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
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
(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)
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.
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).
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.
前記絞り流路は、
The throttle channel is
Priority Applications (1)
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JP2013010169A JP2014141914A (en) | 2013-01-23 | 2013-01-23 | Fluid control valve |
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Cited By (1)
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 |
-
2013
- 2013-01-23 JP JP2013010169A patent/JP2014141914A/en active Pending
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