JP2015224710A - 開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】開閉装置の開き始めを急峻にし、閉じ遅れ時間を短縮することを目的とする。【解決手段】流路開閉を行う弁体３０３と、弁体３０３とは別体で弁体３０３と接触、又は離れることで当該弁体３０３を動作させる可動部と、前記弁体３０３が流路を閉じる際に接触する弁座３０１ａと、磁気が流れることで可動部が吸引される固定鉄心４０１と、を備えた開閉装置において、前記弁体３０３を前記弁座３０１ａの側に付勢する第１ばね定数の第１ばね部材４０５と、前記弁体３０３を前記弁座３０１ａの側に付勢する第２ばね定数の第２ばね部材４１１と、を備えるとともに前記第１ばね定数よりも前記第２ばね定数の方が大きく設定され、さらに、前記弁体３０３が前記弁座３０１ａから離れて開弁する際に、前記弁体３０３はまず前記第１ばね部材４０５により前記弁座３０１ａの側に付勢され、その後に前記第２ばね部材４１０により前記弁座３０１ａの側に付勢される。【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関に用いられ、主に燃料を噴射する開閉装置に関する。

本技術分野の背景技術として、特開平１１−２７０４２８号公報（特許文献１）がある。この公報には、燃料噴射ノズルにばね力の異なる２つのコイルばねを設けている。一つのコイルばねは、常時弁体を下方に付勢している。もう一方のコイルばねは、弁体のリフト量が所定値以上である時に、弁体を下方に大きな力で付勢する。この構成によれば、弁体の位置により付勢される力を変化させることが可能となり、所定の中間高さに安定的に保持することができる。

特開平１１−２７０４２８号公報

開閉装置では、噴霧の微粒化促進と最小噴射量の低減が要求される。噴霧微粒化の悪化要因は、弁体の開き始めの低リフト状態で、燃料流速が遅くなることである。最小噴射量増加要因は、閉じ遅れ時間が長いことである。そのため、開閉装置には、開き始めを急峻にし、閉じ遅れ時間を短縮することが求められる。そのためには、弁体を閉弁方向に付勢するばね力が閉弁状態では小さく、開弁状態では大きくすることが有用である。特許文献１では、弁体の位置によって付勢される力が変わる構成とはなっている。しかしながら、弁体を中間高さに保持することを目的としているために、閉弁時と開弁時で発生させる力の差を大きくする、という観点は開示されていない。そのため、実際の開閉装置において必要とされるばね力を発生させようとすると、大きな力を発生させるコイルばねのコイル巻線径が太くなるなど、ばね自体が大きくなり、開閉装置として実装できないという課題があった。

そこで、本発明の目的は、開閉装置の開き始めを急峻にし、閉じ遅れ時間を短縮することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の開閉装置は、流路開閉を行う弁体と、弁体とは別体で弁体と接触、又は離れることで当該弁体を動作させる可動部と、前記弁体が流路を閉じる際に接触する弁座と、磁気が流れることで可動部が吸引される固定鉄心と、を備えた開閉装置において、前記弁体を前記弁座の側に付勢する第１ばね定数の第１ばね部材と、前記弁体を前記弁座の側に付勢する第２ばね定数の第２ばね部材と、を備えるとともに前記第１ばね定数よりも前記第２ばね定数の方が大きく設定され、さらに、前記弁体が前記弁座から離れて開弁する際に、前記弁体はまず前記第１ばね部材により前記弁座の側に付勢され、その後に前記第２ばね部材により前記弁座の側に付勢される。

本発明の構成によれば、開閉装置において弁体の開き始めを急峻にし、閉じ遅れ時間を短縮することが可能となる。本発明の上記した手段以外の内容については、以下の実施例において詳細に説明する。

本発明の第一実施例に係る開閉装置の構造を示す断面図であり、中心軸線１００ａに平行な切断面を示す縦断面図である。 図１に示す開閉装置の電磁駆動部を拡大して示す断面図であり、中心軸線１００ａに平行な切断面を示す縦断面図である。 本発明の実施例における、噴射指令パルスに対応した、可動部の動作及びその際に発生する力の関係を説明した図である。 本発明の第二実施例に係る開閉装置の構造を示す断面図であり、開閉装置の電磁駆動部を拡大して示す断面図であり、中心軸線１００ａに平行な切断面を示す縦断面図である。

以下、本発明に係る実施例について説明する。

図１及び図３を用いて、本発明に係る第一実施例である開閉装置１００の構成について説明する。
図１は本発明の一実施例に係る開閉装置の構造を示す断面図であり、中心軸線１００ａに平行な切断面を示す縦断面図である。
図２は図１に示す開閉装置のノズル部の先端部に構成される弁部を拡大して示す断面図であり、中心軸線１００ａに平行な切断面を示す縦断面図である。
図３は可動部の動作及びその際に発生する力の関係を説明した図である。
図３（ａ）は噴射指令パルスのＯＮ−ＯＦＦ状態を示し、（ｂ）はプランジャロッド１０２の閉弁状態を変位０として、プランジャロッド１０２と可動鉄心４０４の変位を示し、（ｃ）は各タイミングにおいてプランジャロッド１０２に作用しているばね力を示している。

開閉装置１００は、燃料を供給する燃料供給部２００と、燃料の流通を許したり遮断したりする弁部３００ａが先端部に設けられたノズル部３００と、弁部３００ａを駆動する電磁駆動部４００とで、構成される。本実施例では、ガソリンを燃料とする内燃機関用の電磁式開閉装置を例にとり、説明する。なお、燃料供給部２００、弁部３００ａ、ノズル部３００及び電磁駆動部４００は、図１に記載した断面に対して該当する部分を指示しており、単一の部品を示す物ではない。

本実施例の開閉装置１００では、図面の上端側に燃料供給部２００が配置され、下端側にノズル部３００が配置され、燃料供給部２００とノズル部３００との間に電磁駆動部４００が配置されている。すなわち、中心軸線１００ａ方向に沿って、燃料供給部２００、電磁駆動部４００及びノズル部３００がこの順に配置されている。

燃料供給部２００は、ノズル部３００に対して反対側の端部が図示しない燃料配管に連結される。ノズル部３００は、燃料供給部２００に対して反対側の端部が、図示しない吸気管或いは内燃機関の燃焼室形成部材（シリンダブロック、シリンダヘッド等）に形成された取付穴（挿入孔）に挿入される。電磁式燃料噴射弁１００は燃料供給部２００を通じて燃料配管から燃料の供給を受け、ノズル部３００の先端部から吸気管或いは燃焼室内に燃料を噴射する。開閉装置１００の内部には、燃料供給部２００の前記端部からノズル部３００の先端部まで、燃料がほぼ電磁式燃料噴射弁１００の中心軸線１００ａ方向に沿って流れるように、燃料通路１０１（１０１ａ〜１０１ｆ）が構成されている。

以下の説明においては、開閉装置１００の中心軸線１００ａに沿う方向の両端部について、ノズル部３００に対して反対側に位置する燃料供給部２００の端部或いは端部側を基端部或いは基端側と呼ぶ、また燃料供給部２００に対して反対側に位置するノズル部３００の端部或いは端部側を先端部或いは先端側と呼ぶことにする。また、図１の上下方向を基準として、電磁式燃料噴射弁を構成する各部に「上」又は「下」を付けて説明する。なお、これは、説明を分かり易くするために行うものであり、内燃機関に対する電磁式燃料噴射弁の実装形態をこの上下方向に限定するものではない。
（構成説明）
以下、燃料供給部２００、電磁駆動部４００及びノズル部３００の構成について、詳細に説明する。
燃料供給部２００は、燃料パイプ２０１を備える。燃料パイプ２０１の一端部（上端部）には、燃料供給口２０１ａが設けられ、燃料パイプ２０１の内側には燃料通路１０１ａが中心軸線１００ａに沿う方向に貫通するように形成されている。燃料パイプ２０１の他端部（下端部）は固定鉄心４０１の一端部（上端部）に接合されている。固定鉄心４０１は上端部４０１ａが形成され、他端側に筒状部材３００ｃに接合されたリング状部材４１３の内周面に嵌合接合される４０１ｃが形成されている。

燃料パイプ２０１の上端部の外周側には、Ｏリング２０２とバックアップリング２０３とが設けられている。Ｏリング２０２は、燃料供給口２０１ａが燃料配管に取り付けられた際に、燃料漏れを防止するシールとして機能する。また、バックアップリング２０３はＯリング２０２をバックアップするためのものである。バックアップリング２０３は複数のリング状部材が積層されて構成される場合もある。燃料供給口２０１ａの内側には燃料に混入した異物を濾しとるフィルタ２０４が配設されている。
ノズル部３００は、ノズル体３００ｂを備え、ノズル体３００ｂの先端部（下端部）に弁部３００ａが構成されている。ノズル体３００ｂは中空の筒状体であり、弁部３００ａの上流側に燃料通路１０１ｆを構成している。尚、ノズル体３００ｂの先端部外周面には、内燃機関に搭載される際に気密を維持するチップシール１０３が設けられている。

弁部３００ａは、噴射孔形成部材３０１と、ガイド部材３０２と、プランジャロッド１０２の一端部（下端側先端部）に設けられた弁体３０３とを備えている。

噴射孔形成部材３０１には弁体３０３と接して燃料を封止する弁座３０１a、燃料を噴射する燃料噴射孔３０１ｂから構成される。噴射孔形成部材３０１は、ノズル体３００ｂの先端部に形成された凹部内周面３００ｂａに挿入されて固定されている。このとき、噴射孔形成部材３０１の先端面の外周とノズル体３００ｂの先端面内周とが溶接され、燃料をシールしている。

ガイド部材３０２は噴射孔形成部材３０１の内側に配置されている。ガイド部材３０２の中心部には、上端面から下端面に貫通する貫通孔３０２ａが形成されている。貫通孔３０２ａはプランジャロッド１０２の先端側（下端側）のガイド面を構成し、中心軸線１００ａに沿う方向（開閉弁方向）におけるプランジャロッド１０２の移動を案内する。

電磁駆動部４００は、固定鉄心４０１と、コイル４０２と、ハウジング４０３と、可動鉄心４０４と、第１ばね部材（コイルばね）４０５と、第２ばね部材（板ばねもしくは皿ばね）４１１と、第１ばね受け４１２と、第３ばね部材（スプリング）４０７と、第２ばね受け４１０、弁ガイド４０８とで構成されている。固定鉄心４０１は固定コアとも呼ばれる。可動鉄心４０４は可動コアやアマーチャと呼ばれる。

固定鉄心４０１は、中心部に燃料通路１０１ｃを構成する貫通孔４０１ｄ、４０１ｅと、上記２つの貫通孔の段差部４０１ｂと、燃料パイプ２０１との接合部４０１ａを有する。固定鉄心４０１の外周面４０１ｆは筒状部材の大径部３００ｃに接合されたリング状部材４１３の内周面に嵌合接合されている。固定鉄心４０１及び筒状部材の大径部３００ｃの外周側にはコイル４０２が巻回されている。

ハウジング４０３はコイル４０２の外周側を囲むように設けられ、電磁式燃料噴射弁１００の外周を構成している。ハウジング４０３の上端側内周面４０３ａは固定鉄心４０１の外周面４０１ｆに接続されている。

固定鉄心４０１の下端面４０１ａ側には、可動鉄心４０４が配置されている。可動鉄心４０４の上端面４０４ｃは固定鉄心４０１の下端面４０１ａと隙間ｇ３を有して対向している。また、可動鉄心４０４の外周面は筒状部材の大径部３００ｃの内周面と僅かな隙間を介して対向しており、可動鉄心４０４は筒状部材の大径部３００ｃの内側で中心軸線１００ａに沿う方向に移動可能に設けられている。

固定鉄心４０１、可動鉄心４０４、筒状部材の大径部３００ｃ、ハウジング４０３へ、磁束が周回するように磁路が形成される。固定鉄心４０１の下端面４０１ａと可動鉄心４０４の上端面４０４ａとの間を流れる磁束によって発生する磁気吸引力によって可動鉄心４０４を固定鉄心４０１方向へ吸引する。筒状部材の大径部３００ｃと固定鉄心４０１の間のリング状部材４１３は非磁性材とするため、磁束は流れない。

可動鉄心４０４の中央部には、上端面４０４ｃ側から下端面４０４ａ側に窪んだ凹部４０４ｂが形成されている。上端面４０４ｃと凹部４０４ｂの底面には、中心軸線１００ａに沿う方向に下端面４０４ａ側まで貫通する燃料通路１０１ｄとして燃料通路孔４０４ｄが形成されている。また、凹部４０４ｂの底面には、中心軸線１００ａに沿う方向に下端面４０４ａ側まで貫通する貫通孔４０４ｅが構成されている。貫通孔４０４ｅを挿通するようにプランジャロッド１０２が設けられている。可動鉄心４０４は、プランジャロッド１０２の凸部１０２ａにおいて当接し、中心軸線１００ａに沿う方向に、相対変位可能に構成されている。

プランジャロッド１０２には、第２ばね受け４１０が嵌合接合により固定されており、第１ばね部材（コイルばね）４０５と、第２ばね部材（板ばねもしくは皿ばね）４１１により閉弁方向（下方向）に付勢され、下端部に構成された弁体３０３が弁座３０１ａに接触している。第１ばね部材（コイルばね）４０５と、第２ばね部材（板ばねもしくは皿ばね）４１１の力は、第１ばね受け４１２を介して伝達されている。なお、閉弁方向は弁体３０３が弁座３０１ａに当接して着座する方向である。第１ばね部材（コイルばね）４０５は、第２ばね部材（板ばねもしくは皿ばね）４１１に対して小さなばね定数を有しており、変位によって発生する力が、例えば１０倍程度小さい。

第１ばね部材（コイルばね）４０５の上端部は、ばね力調整部材１０６の下端面に当接し、第１ばね部材（コイルばね）４０５の下端部は、第１ばね受け４１２の上端面４１２ａに当接している。第２ばね部材（板ばねもしくは皿ばね）４１１の上端部は、第１ばね受け４１２の下端部と当接し、第２ばね部材（板ばねもしくは皿ばね）４１１の下端部は、プランジャロッド１０２に接合されている第２ばね受け４１０上端部に当接している。第３ばね４０７の上端部は、プランジャロッド１０２に接合されている第２ばね受け４１０の段差部４１０ａに当接し、第３ばね４０７の下端部は可動鉄心４０４の凹部４０４ｂの底面と当接している。

弁ガイド４０８には、中心部に中心軸線１００ａに沿う方向に貫通する貫通孔４０８ａが形成されている。貫通孔４０８ａはプランジャロッド１０２のガイド面を構成し、中心軸線１００ａに沿う方向（開閉弁方向）におけるプランジャロッド１０２の移動を案内する。弁ガイド４０８には燃料通路１０１ｅが形成されている。

コイル４０２はボビンに巻かれた状態で固定鉄心４０１及び筒状部材大径部３００ｃの外周側に組み付けられ、その周囲には樹脂材がモールドされている。このモールドに使用される樹脂材により、コイル４０２から引き出されたターミナル１０４を有するコネクタ１０５が一体的に成形されている。
（動作説明）
次に本実施例における開閉装置１００の動作及び特徴について説明する。主に電磁駆動部４００の拡大図である図２と可動部の動作及びその際に発生する力の関係を説明した図３を用いて説明する。
（閉弁状態定義、ギャップ説明）
コイル４０２に通電されていない状態では、プランジャロッド１０２を閉弁方向に付勢する第１ばね部材（コイルばね）４０５と、第２ばね部材（板ばねもしくは皿ばね）４１１との付勢力により、弁体３０３が弁座３０１ａに当接して閉弁している。この状態を閉弁静止状態という。このとき、可動鉄心４０４は第３ばね部材４０７によって閉弁方向に付勢され、可動鉄心４０４ａの底面がプランジャロッド段差部１０２ａと当接している。

本実施例の開閉装置の閉弁状態において、開弁動作に関わる、可動部品に関係するギャップは下記のように構成されている。可動鉄心４０４の上端面４０４ｃと固定鉄心４０１の下端面４０１ａとの間には、ギャップｇ３を有する。可動鉄心４０４の凹部４０４ｂと第２ばね受け４１０の下端面４１０ｂとの間にはギャップｇ１を有する。また、第１ばね受け４１２の上端面４１２ａと固定鉄心４０１の段差部４０１ｂの間にはギャップｇ２を有する。各ギャップは（ｇ３−ｇ１）＞ｇ２の関係で構成されている。
（通電後動作）
コイル４０２への通電後（Ｐ１）、固定鉄心４０１、コイル４０２及びハウジング４０３によって構成された電磁石により起磁力が発生する。この起磁力により、コイル４０２を囲むように構成された固定鉄心４０１、筒状部材の大径部３００ｃ、ハウジング４０３、可動鉄心４０４によって構成される磁路を周回する磁束が流れる。このとき、可動鉄心４０４の上端面４０４ｃと固定鉄心４０１の下端面４０１ａとの間に磁気吸引力が作用し、可動鉄心４０４のみが固定鉄心４０１に向けて変位する。その後、可動鉄心４０４は、第２ばね受け４１０の下端部に当接するまで、ｇ１だけ変位する（４０４Ｄ１）。この際、プランジャロッド１０２は動いていない（１０２Ｄ１）。

本実施例においては、このｇ１のすき間を形成していることにより、開弁する際に可動鉄心４０４が慣性力を有し第２ばね受け４１０に衝突するため、プランジャロッド１０２の開弁速度を上昇させることが可能となる。その後、ｔ１のタイミングにおいて可動鉄心４０４が第２ばね受け４１０に当接すると、プランジャロッド１０２は可動鉄心４０４によって引き上げられ、弁体３０３は弁座３０１ａから離れる。これにより弁座部に隙間が構成され、燃料通路が開く。ばね力の小さい第１ばね部材（コイルばね）４０５によってのみプランジャロッド１０２が付勢されているためプランジャロッド１０２の立ち上がりが急峻になる（３Ａ）。

可動鉄心４０４がｇ１だけ変位した状態において、主として第１ばね部材（コイルばね）４０５による小さな力Ｆ１が可動鉄心４０４及びプランジャロッド１０２に対して付勢される。なお、この状態においてプランジャロッド１０２はまだ変位していない。その後、可動鉄心４０４及びプランジャロッド１０２が共にｇ２だけ変位する直前において、すなわち、第１ばね受け４１２が固定鉄心４０１の段差部４０１ｂと当接する直前において、主として第１ばね部材（コイルばね）４０５による小さな力Ｆ２が可動鉄心４０４及びプランジャロッド１０２に対して付勢される。このように本実施例においては、可動鉄心４０４及びプランジャロッド１０２が共にｇ２だけ変位する状態において、第１ばね部材（コイルばね）４０５による小さな力Ｆ２が主としてかかるため、プランジャロッド１０２の開弁速度を上昇させることが可能となる。

プランジャロッド１０２がｇ２だけ変位すると、ｔ２のタイミングで第１ばね受け４１２の上面４１２ａが、固定鉄心４０１の段差部４０１ｂと当接する。するとこれ以降、主として第２ばね部材（皿ばねもしくは板ばね）４１１により第１ばね受け４１２を介してプランジャロッド１０２を下方向に強いばね力で付勢することになる。これにより、プランジャロッド１０２がｇ２だけ変位してから、最終的にｇ３−ｇ１まで変位して開弁が完了するまでの間の開弁速度を急速に抑えることが可能となる。なお、プランジャロッド１０２がｇ３−ｇ１だけ変位した状態において、第２ばね部材（皿ばねもしくは板ばね）４１１により第１ばね受け４１２を介してプランジャロッド１０２を下方向にかかるばね力は図３のＦ３となりＦ２から大きく上昇していることが分かる（３Ｂ）。

以上のように本実施例の開閉装置１００は、流路開閉を行うプランジャロッド１０２（あるいは弁体３０３）と、プランジャロッド１０２とは別体でプランジャロッド１０２と接触、又は離れることで当該プランジャロッド１０２を動作させる可動子（可動鉄心４０４）と、前記プランジャロッド１０２が流路を閉じる際に接触する弁座３０１ａと、磁気が流れることで可動子（可動鉄心４０４）が吸引される固定鉄心４０１と、を備えている。

またプランジャロッド１０２を弁座３０１ａの側に付勢する第１ばね定数の第１ばね部材（コイルばね）４０５と、プランジャロッド１０２を弁座３０１ａの側に付勢する第２ばね定数の第２ばね部材（板ばねもしくは皿ばね）４１１と、を備え、第１ばね定数よりも第２ばね定数の方が大きく設定される。そして、プランジャロッド１０２が弁座３０１ａから離れて開弁する際に、まず第１ばね定数の第１ばね部材（コイルばね）４０５により弁座３０１ａの側に付勢され、その後に第２ばね部材（板ばねもしくは皿ばね）４１１により弁座３０１ａの側に付勢される。

また、プランジャロッド１０２と共に変位して第１ばね部材（コイルばね）４０５が付勢される第１ばね受け４１２と、プランジャロッド１０２と共に変位して第２ばね部材（板ばねもしくは皿ばね）４１１が付勢される第２ばね受け４１０とがプランジャロッド１０２に設けられる。そして、プランジャロッド１０２が弁座３０１ａと反対側に所定値だけ変位した状態でプランジャロッド１０２の変位を規制する弁体変位規制部（段差部４０１ｂ）が固定鉄心４０１に設けられる。

また、プランジャロッド１０２が弁体変位規制部（段差部４０１ｂ）により弁座３０１ａと反対側への変位が規制された後に、プランジャロッド１０２は第２ばね受け４１０を介して第２ばね部材（板ばねもしくは皿ばね）４１１により弁座３０１ａの側に付勢される。そして、第２ばね受け４１０は可動部（可動鉄心４０４）により動作され、可動部（可動鉄心４０４）が弁座３０１ａと反対側に所定値だけ変位した状態で可動部（可動鉄心４０４）の変位を規制する可動部変位規制部（下端面４０１ａ）が固定鉄心４０１に設けられる。

なお、図２においては、弁体変位規制部（段差部４０１ｂ）、及び可動部変位規制部（下端面４０１ａ）が固定鉄心４０１に設けられることを例として説明したが、必ずしも固定鉄心４０１に設ける必要はなく、その他の部材に設けても良い。また、本実施例は第２ばね受け４１０と可動鉄心４０４とは別体になっており、第２ばね受け４１０は可動鉄心４０４により動作することを示しているが、これらは一体の可動部として可動鉄心４０４が第２ばね受け４１０の役割も果たすようにしても良い。

プランジャロッド１０２が変位を開始してから可動部（可動鉄心４０４）が可動部変位規制部（下端面４０１ａ）により変位を規制されるまでの変位量（ｇ３−ｇ１）は、プランジャロッド１０２が変位を開始してからプランジャロッド１０２が弁体変位規制部（段差部４０１ｂ）により変位を規制されるまでの変位量ｇ２よりも大きく設定される。
これにより開弁動作中に、プランジャロッド１０２の変位がギャップｇ２よりも大きい時には、ばね定数の大きな第２ばね部材（皿ばねもしくは板ばね）４１１によってプランジャロッド１０２が下方向へ大きな力で付勢されることになる。よって、プランジャロッド１０２の開弁が完了し変位がｇ３−ｇ１になった状態では、大きな力Ｆ３を発生させることが可能となり、閉じ遅れ時間を短縮することが可能となる。

そして、開弁完了状態（変位ｇ３−ｇ１）においてはＦ３が付勢された状態となることにより閉じ遅れ時間を短縮することが可能となる。タイミングｔ４において、コイル４０２への通電が遮断（Ｐ２）されると、磁気力が消失しはじめ、大きなばね力Ｆ３がプランジャロッド１０２に付勢されているため、閉弁開始が早くなり（３Ｃ）閉弁動作をする（３ｃ）。ｔ５のタイミングにてプランジャロッド１０２の変位がｇ２になった後は、付勢されるばね力は小さいばね力を発生させる第１ばね部材（コイルばね）４０５となり、プランジャロッド１０２が弁座３０１ａに当接して閉弁を完了する（１０２Ｄ２）。閉弁遅れ時間はｔ６−ｔ４の時間となる。可動鉄心４０４は、第２ばね受け４１０の下端４１０ｂと離間した後ｇ１変位し停止する（４０４Ｄ２）。

本実施例において、可動鉄心４０４の上端面４０４ｃと固定鉄心４０１の下端面４０１ａとの間にはギャップｇ３を有し、第１ばね受け４１２の上端面４１２ａと固定鉄心４０１の段差部４０１ｂの間にはギャップｇ２を有し、ギャップｇ３はギャップｇ２よりも大きくしている。このことによって、開弁完了状態では、ばね定数の大きな第２ばね部材（皿ばねもしくは板ばね）４１１によってプランジャロッド１０２が下方向にＦ３で付勢されているため、閉弁開始を早くすることが可能となる。

閉弁途中に、プランジャロッド１０２の変位がギャップｇ２より小さくなると、第１ばね部材（コイルばね）４０５による小さな力がプランジャロッド１０２に付勢されることになるため、プランジャロッド１０２の閉弁が完了し変位が０となった状態では、小さな力Ｆ１を発生させることが可能となる。これにより、開閉装置の開き始めを急峻にすることが可能となる。

また、本実施例において、大きなばね力を発生させるばねが、板ばねもしくは皿ばねであることによって、小型化が達成され、開閉装置への実装が可能となる。

図４を用いて、本発明に関わる第二の実施例について説明する。図中、第１実施例と付与される数字が部品については構成作用効果に差異はないため説明を省略する。

第１の実施例との差異は、第１実施例において固定鉄心４０１段差部４０１ｂとして構成していた、付勢されるばね力が切り替わる部位を、固定鉄心４０１とは別部材の固定鉄心４０１の貫通孔４０１ｄに嵌合接合され固定されているストッパ部材５０１によって構成していることである。

本構成にすることによって新たに生まれる作用効果は、第１ばね受け４１２の上端面４１２ａとストッパ部材５０１の下端面５０１ａの間に構成されるギャップｇ２を高精度に調整することが可能となることである。

以上、本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本実施例を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１００・・・開閉装置
１０１・・・燃料通路
１０２・・・プランジャロッド
２００・・・燃料供給部
３００・・・ノズル部
３０１ａ・・・弁座
３０１ｂ・・・燃料噴射孔
４００・・・電磁駆動部
４０１・・・固定鉄心
４０２・・・コイル
４０３・・・ハウジング
４０４・・・可動鉄心
４０５・・・第１ばね部材（コイルばね）
４１０・・・第２ばね受け
４１１・・・第２ばね部材（板ばねもしくは皿ばね）
４１２・・・第１ばね受け
５０１・・・ストッパ部材

Claims (7)

1. 流路開閉を行う弁体と、
   前記弁体とは別体で前記弁体と接触、又は離れることで当該弁体を動作させる可動部と、
   前記弁体が流路を閉じる際に接触する弁座と、
   磁気が流れることで前記可動部が吸引される固定鉄心と、を備えた開閉装置において、
   前記弁体を前記弁座の側に付勢する第１ばね定数の第１ばね部材と、
   前記弁体を前記弁座の側に付勢する第２ばね定数の第２ばね部材と、を備えるとともに前記第１ばね定数よりも前記第２ばね定数の方が大きく設定され、
   さらに、前記弁体が前記弁座から離れて開弁する際に、前記弁体はまず前記第１ばね部材により前記弁座の側に付勢され、その後に前記第２ばね部材により前記弁座の側に付勢されることを特徴とする開閉装置。
2. 請求項１に記載の開閉装置において、
   前記弁体と共に変位して前記第１ばね部材が付勢される第１ばね受けと、前記弁体と共に変位して前記第２ばね部材が付勢される第２ばね受けとが前記弁体に設けられ、
   前記弁体が前記弁座と反対側に所定値だけ変位した状態で前記弁体の変位を規制する弁体変位規制部が設けられることを特徴とする開閉装置。
3. 請求項２に記載の開閉装置において、
   前記弁体が前記弁体変位規制部により前記弁座と反対側への変位が規制された後に、前記弁体は前記第２ばね受けを介して前記第２ばね部材により前記弁座の側に付勢され、
   前記第２ばね受けは前記可動部により動作され、前記可動部が前記弁座と反対側に所定値だけ変位した状態で前記可動部の変位を規制する可動部変位規制部が設けられることを特徴とする開閉装置。
4. 請求項１に記載の開閉装置において、
   前記弁体と共に変位して前記第１ばね部材が付勢される第１ばね受けが前記弁体に設けられ、
   前記可動部は前記第２ばね部材が付勢される第２ばね受けを有し、
   前記弁体が前記弁座と反対側に所定値だけ変位した状態で前記弁体の変位を規制する弁体変位規制部が設けられるとともに、前記可動部が前記弁座と反対側に所定値だけ変位した状態で前記可動部の変位を規制する可動部変位規制部が設けられることを特徴とする開閉装置。
5. 請求項３又は４に記載の開閉装置において、
   前記弁体が変位を開始してから前記可動部が前記可動部変位規制部により変位を規制されるまでの変位量は、前記弁体が変位を開始してから前記弁体が弁体変位規制部により変位を規制されるまでの変位量よりも大きく設定されることを特徴とする開閉装置。
6. 請求項１又は２に記載の開閉装置において、
   前記第１ばね部材はコイルばねにより構成され、前記第２ばね部材は板ばね又は皿ばねにより構成されることを特徴とする開閉装置。
7. 請求項２に記載の開閉装置において、
   前記弁体が前記弁座に当接している状態において前記可動部と前記第２ばね受けとの間にはギャップが形成され、開弁する前に前記可動部が前記第２ばね受けに向かって前記ギャップ分だけ変位し、その後に前記可動部が前記第２ばね受けに当接して開弁されることを特徴とする開閉装置。