JP2015175256A - fuel injection valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車用内燃機関用の燃料噴射弁の燃料シール構造に関する。 The present invention relates to a fuel seal structure of a fuel injection valve for an automobile internal combustion engine.
自動車等の内燃機関においては、エンジン制御ユニットからの電気信号により駆動する電磁式の燃料噴射弁が広く用いられている。 In an internal combustion engine such as an automobile, an electromagnetic fuel injection valve driven by an electric signal from an engine control unit is widely used.
この種の燃料噴射弁は、吸気配管に取り付けられ燃焼室内部に間接的に燃料を噴射するポート噴射と呼ばれるものと、直接的に燃料を燃焼室内部へ噴射する直接噴射タイプと呼ばれるものとが存在する。 This type of fuel injection valve includes a so-called port injection that is attached to an intake pipe and indirectly injects fuel into the combustion chamber, and a direct injection type that directly injects fuel into the combustion chamber. Exists.
後者の直接噴射タイプにおいては、燃料配管から高圧燃料が供給され燃料配管と燃料噴射弁の接続部ではシール部材として0リングと、その0リングを支えるバックアップリングによって燃料がシールされ、燃料が洩れ出ることを防いでいる。バックアップリングはシリンダヘッドの装着孔と燃料配管との軸ずれを吸収して常に燃料配管と燃料噴射弁の接続部をシールし、0リングを損傷することなく、シール溝からのはみ出しを確実に防ぐようにしている(特許文献1参照)。 In the latter direct injection type, high pressure fuel is supplied from the fuel pipe, the fuel is sealed by the 0-ring as a seal member at the connection between the fuel pipe and the fuel injection valve, and the backup ring that supports the 0-ring, and the fuel leaks out. It prevents that. The backup ring absorbs the axial deviation between the mounting hole of the cylinder head and the fuel pipe and always seals the connection between the fuel pipe and the fuel injection valve and reliably prevents the O-ring from sticking out without damaging the ring. (See Patent Document 1).
燃料配管と燃料噴射弁との間にバックアップリングが組み込まれたときに、バックアップリングの一対の端面側に隙間が形成されていると燃料圧力が0リングに作用した際に0リングの一部が隙間に入り込み、0リングの噛みこみが発生することで0リングが損傷し、燃料配管と燃料噴射弁の接続部から燃料が洩れ出てしまう恐れがある。0リングの損傷を防ぐためには、0リングの径方向の変形に加えて、軸方向での変形、段差を最小限にすることが重要である。特許文献1に記載の燃料噴射弁では、バックアップリングを径方向で2重リングを形成しており、燃料配管側に弾性部材を使用し、燃料噴射弁側を硬質部材を使用することでシリンダヘッドの装着孔と燃料配管との軸ずれを吸収し、バックアップリング内外径の隙間をなくすことで0リングの噛みこみが発生しないようにしている。この場合、バックアップリングの燃料噴射弁側は硬質部材であるため、0リング内径側が隙間に入ることは考えにくいが、バックアップリングの燃料配管側は弾性部材を使用しているため、バックアップリングの燃料噴射弁側より軸方向での変形、段差が生じる恐れがある。 When a backup ring is incorporated between the fuel pipe and the fuel injection valve, if a gap is formed between the pair of end faces of the backup ring, a part of the 0 ring is formed when the fuel pressure acts on the 0 ring. If the O-ring is caught by entering the gap, the O-ring may be damaged, and fuel may leak out from the connection between the fuel pipe and the fuel injection valve. In order to prevent damage to the 0-ring, it is important to minimize the deformation and step in the axial direction in addition to the radial deformation of the 0-ring. In the fuel injection valve described in Patent Document 1, a double ring is formed in the radial direction of the backup ring, an elastic member is used on the fuel pipe side, and a hard member is used on the fuel injection valve side. By absorbing the shaft misalignment between the mounting hole and the fuel pipe and eliminating the gap between the inner and outer diameters of the backup ring, the 0 ring is prevented from being caught. In this case, since the fuel injection valve side of the backup ring is a hard member, it is unlikely that the 0-ring inner diameter side enters the gap, but the fuel pipe side of the backup ring uses an elastic member, so the fuel of the backup ring There is a risk of deformation or a step in the axial direction from the injection valve side.
本発明の目的は、0リングの軸方向での変形、段差を最小限にし、0リングの損傷を防ぐことにある。 It is an object of the present invention to minimize the deformation and step in the axial direction of the 0 ring and prevent the 0 ring from being damaged.
本発明では、0リングの損傷を防ぐために、0リングの径方向の変形に加えて、軸方向での変形、段差を最小限にするようバックアップリング形状を構成したものであり、0リング内径側のはみ出しを防止するために、バックアップリング内径側に突起を形成する。 In the present invention, in order to prevent damage to the 0 ring, in addition to the deformation in the radial direction of the 0 ring, the back-up ring shape is configured so as to minimize the deformation and the step in the axial direction. In order to prevent the protrusion of the protrusion, a protrusion is formed on the inner diameter side of the backup ring.
一方、0リング外径側のはみ出しを防止するために、バックアップリングの軸方向で板厚を変化させることで、バックアップリング自体の弾性係数を減少させる。これにより燃料圧力が0リング外径部に作用した際に、バックアップリングが軸方向で変形することで0リング外径部への荷重を分担し、0リングの損傷を防ぐ。 On the other hand, the elastic modulus of the backup ring itself is reduced by changing the plate thickness in the axial direction of the backup ring in order to prevent the 0 ring outer diameter side from protruding. As a result, when the fuel pressure acts on the 0-ring outer diameter portion, the backup ring is deformed in the axial direction to share the load on the 0-ring outer diameter portion, thereby preventing the 0-ring from being damaged.
本発明によれば、切れ込みが設けられたバックアップリングを備えた燃料噴射弁において、0リングの噛みこみに起因して0リングが損傷することを防止して、燃料配管と燃料噴射弁との間から燃料が洩れ出てしまうことを防止することができる。 According to the present invention, in the fuel injection valve having the backup ring provided with the cut, the 0 ring is prevented from being damaged due to the engagement of the 0 ring, and the fuel pipe and the fuel injection valve are prevented from being damaged. It is possible to prevent the fuel from leaking out.
以下、本発明に係る実施例を説明する。 Examples according to the present invention will be described below.
図1は、本発明に係る燃料噴射弁100の第一の実施形態を示す断面図である。ノズル5の下端部には、弁体のプランジャ4と、その外周面でガイドするロッドガイド14およびPRガイド12、弁体の着座部であるオリフィスカップ7が設けられており、このオリフィスカップ7外周部は溶接等の方法によりノズル5へ固定されている。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a fuel injection valve 100 according to the present invention. The lower end portion of the nozzle 5 is provided with a plunger 4 of the valve body, a rod guide 14 and PR guide 12 guided by the outer peripheral surface thereof, and an orifice cup 7 which is a seating portion of the valve body. The part is fixed to the nozzle 5 by a method such as welding.
ノズル5、内側固定鉄心のコア2、筒状部材のハウジング3は溶接などの方法で結合されており、ノズル5の内部にロッドガイド14、ゼロスプリング11、可動鉄心のアンカー13が装着されており、筒状部材のハウジング3の内部にコイルが装着されており内側固定鉄心のコア2の内部にはスプリング8とアジャスタピン9とフィルタ10が装着されている。内側固定鉄心のコア2の内部には、アジャスタピン9が固定されており、アジャスタピン9の下端部を固定端として、スプリング8が圧縮状態で設けられている。スプリング力は、弁体のプランジャ4と可動鉄心のアンカー13、ゼロスプリング11、ロッドガイド14に伝達され、これに伴って、弁体のプランジャ4はオリフィスカップ7弁座に押し付けられる。この状態では、燃料通路が閉じられているため、燃料は、燃料配管より燃料噴射弁100内部に留まり、複数個設けられている燃料噴射孔からの燃料噴射は行われない。また、燃料は
ハウジング3、可動鉄心のアンカー13、内側固定鉄心のコア2によって、コイル6の周りを一巡する磁気回路が構成される。
The nozzle 5, the core 2 of the inner fixed iron core, and the housing 3 of the cylindrical member are coupled by a method such as welding, and the rod guide 14, the zero spring 11, and the movable iron core anchor 13 are mounted inside the nozzle 5. A coil is mounted inside the housing 3 of the cylindrical member, and a spring 8, an adjuster pin 9, and a filter 10 are mounted inside the core 2 of the inner fixed iron core. An adjuster pin 9 is fixed inside the core 2 of the inner fixed iron core, and a spring 8 is provided in a compressed state with the lower end portion of the adjuster pin 9 as a fixed end. The spring force is transmitted to the plunger 4 of the valve body, the movable core anchor 13, the zero spring 11 and the rod guide 14, and the plunger 4 of the valve body is pressed against the orifice cup 7 valve seat. In this state, since the fuel passage is closed, the fuel stays in the fuel injection valve 100 from the fuel pipe, and fuel injection from the plurality of fuel injection holes is not performed. In addition, a magnetic circuit that makes a circuit around the coil 6 is constituted by the housing 3, the movable core anchor 13, and the inner fixed core 2.
噴射パルスがオンの状態になると、コイル6に電流が流れ、可動鉄心13は内側固定鉄心のコア2に電磁力によって吸引され、弁体4のプランジャロッドは上流側へ押し上げられる。このときアンカー13の上端面と内側固定鉄心のコア2の下端面との間に隙間が形成されるとことなる。このとき弁体のプランジャ4の上端面と内側固定鉄心のコア2下端面との間に隙間が形成されるとことなる。この開弁状態では弁体のプランジャ4と弁座の間に隙間ができるため、燃料通路が開かれて複数個の燃料噴射孔から燃料が噴射される。 When the injection pulse is turned on, a current flows through the coil 6, the movable iron core 13 is attracted to the core 2 of the inner fixed iron core by electromagnetic force, and the plunger rod of the valve body 4 is pushed up upstream. At this time, a gap is formed between the upper end surface of the anchor 13 and the lower end surface of the core 2 of the inner fixed iron core. At this time, a gap is formed between the upper end surface of the plunger 4 of the valve body and the lower end surface of the core 2 of the inner fixed iron core. In this open state, a gap is formed between the plunger 4 of the valve body and the valve seat, so that the fuel passage is opened and fuel is injected from the plurality of fuel injection holes.
噴射パルスがオフの状態になると、コイル6に電流が流れなくなり、電磁力が消滅するため、スプリング力によって弁体4は閉弁状態に戻り、燃料の噴射が終わる。 燃料噴射弁100の動作は、上記のように、噴射パルスに従って、弁体のプランジャ4の位置を開弁状態と閉弁状態に切り替え、燃料供給量を制御することである。さらに、複数個の燃料噴射孔より噴射することにより、燃料粒径の小さい、すなわち微粒化の良好な燃料噴霧を形成することにある。 When the injection pulse is turned off, no current flows through the coil 6 and the electromagnetic force disappears. Therefore, the valve element 4 returns to the closed state by the spring force, and the fuel injection is finished. As described above, the operation of the fuel injection valve 100 is to switch the position of the plunger 4 of the valve body between the valve open state and the valve closed state according to the injection pulse, and to control the fuel supply amount. Further, by injecting from a plurality of fuel injection holes, a fuel spray having a small fuel particle size, that is, good atomization is formed.
図2は、本発明に係る燃料噴射弁100の第一の実施例を示す燃料配管側の取り付け図である。 燃料噴射弁100の上部は燃料配管19の内部に0リング17、バックアップリング18が装着されており、燃料配管側から供給される燃料をシールする方式となっている。本発明では、0リングの損傷を防ぐために、0リングの径方向の変形に加えて、軸方向での変形、段差を最小限にするようバックアップリング形状を構成したものであり、0リング内径側のはみ出しを防止するために、バックアップリング内径側に突起を形成する。 FIG. 2 is an attachment diagram on the fuel pipe side showing a first embodiment of the fuel injection valve 100 according to the present invention. The upper part of the fuel injection valve 100 is provided with a 0 ring 17 and a backup ring 18 inside the fuel pipe 19 to seal the fuel supplied from the fuel pipe side. In the present invention, in order to prevent damage to the 0 ring, in addition to the deformation in the radial direction of the 0 ring, the back-up ring shape is configured so as to minimize the deformation and the step in the axial direction. In order to prevent the protrusion of the protrusion, a protrusion is formed on the inner diameter side of the backup ring.
一方、0リング外径側のはみ出しを防止かつ軸方向での変形を最小限とするために、バックアップリングの軸方向で板厚を変化させ、0リングに外径および軸方向に変形する際にバックアップリング自体が変形する、すなわち、バックアップリング自体の弾性係数を減少させ、0リングの損傷を抑える。これにより燃料圧力が0リング外径部に作用した際に、バックアップリングが軸方向で変形することで0リング外径部への荷重を分担し、0リングの損傷を防ぐ。 On the other hand, in order to prevent the 0 ring outer diameter side from protruding and minimize axial deformation, the plate thickness is changed in the axial direction of the backup ring, and the O ring is deformed in the outer diameter and axial direction. The backup ring itself is deformed, that is, the elastic modulus of the backup ring itself is reduced, and damage to the zero ring is suppressed. As a result, when the fuel pressure acts on the 0-ring outer diameter portion, the backup ring is deformed in the axial direction to share the load on the 0-ring outer diameter portion, thereby preventing the 0-ring from being damaged.
次に、燃料噴射弁100が筒内噴射式内燃機関101に取り付けられる例を説明する。図3は燃料噴射弁100が筒内噴射式内燃機関101に取り付けられる例を示しており、102は燃焼室、103はピストン、104はピストンに形成されるキャビティ、105はシリンダ、106はシリンダヘッド、107は吸気ポート108を開閉する吸気弁装置、109は排気弁装置、110は点火装置である。また、111は吸気ポート108を分離する中央隔壁を有し上流側において連通する吸気通路である。 Next, an example in which the fuel injection valve 100 is attached to the direct injection internal combustion engine 101 will be described. FIG. 3 shows an example in which the fuel injection valve 100 is attached to a direct injection internal combustion engine 101, where 102 is a combustion chamber, 103 is a piston, 104 is a cavity formed in the piston, 105 is a cylinder, and 106 is a cylinder head. 107 is an intake valve device for opening and closing the intake port 108, 109 is an exhaust valve device, and 110 is an ignition device. An intake passage 111 has a central partition that separates the intake port 108 and communicates with the upstream side.
1 モールド
2 コア
3 ハウジング
4 プランジャ
5 ノズル
6 コイル
7 オリフィスカップ
8 スプリング
9 アジャスタピン
10 フィルタ
11 ゼロスプリング
12 PRガイド
13 アンカー
14 ロッドガイド
15 チップシール
16 コネクタ
17 0リング
18 バックアップリング
19 燃料配管
101 筒内噴射式内燃機関
102 燃焼室
103 ピストン
104 ピストンキャビティ
105 シリンダ
106 シリンダヘッド
107 吸気弁装置
108 吸気ポート
109 排気弁装置
110 点火プラグ
111 吸気通路
1 Mold 2 Core 3 Housing 4 Plunger 5 Nozzle 6 Coil 7 Orifice Cup 8 Spring 9 Adjuster Pin 10 Filter 11 Zero Spring 12 PR Guide 13 Anchor 14 Rod Guide 15 Tip Seal 16 Connector 17 0 Ring 18 Backup Ring 19 Fuel Pipe 101 In-Cylinder Injection type internal combustion engine 102 Combustion chamber 103 Piston 104 Piston cavity 105 Cylinder 106 Cylinder head 107 Intake valve device 108 Intake port 109 Exhaust valve device 110 Spark plug 111 Intake passage
Claims (3)
前記バックアップリングの0リング接触面積に対して、反対側面の面積が小さいことを特徴とする燃料噴射弁 The fuel injection valve according to claim 1, wherein
The fuel injection valve characterized in that the area of the opposite side surface is smaller than the 0-ring contact area of the backup ring.
前記バックアップリングの0リング接触面粗さに対して、反対側面の面粗さが大きいことを特徴とする燃料噴射弁 The fuel injection valve according to claim 1 or 2,
The fuel injection valve characterized in that the surface roughness of the opposite side surface is larger than the 0-ring contact surface roughness of the backup ring.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014050973A JP2015175256A (en) | 2014-03-14 | 2014-03-14 | fuel injection valve |
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Family Applications (1)
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2014
- 2014-03-14 JP JP2014050973A patent/JP2015175256A/en active Pending
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