JP2016217242A - 燃料噴射装置 - Google Patents

燃料噴射装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2016217242A
JP2016217242A JP2015102672A JP2015102672A JP2016217242A JP 2016217242 A JP2016217242 A JP 2016217242A JP 2015102672 A JP2015102672 A JP 2015102672A JP 2015102672 A JP2015102672 A JP 2015102672A JP 2016217242 A JP2016217242 A JP 2016217242A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
movable core
valve seat
fuel
core
needle
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
JP2015102672A
Other languages
English (en)
Inventor
忍 及川
Shinobu Oikawa
忍 及川
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
Original Assignee
Denso Corp
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 filed Critical Denso Corp
Priority to JP2015102672A priority Critical patent/JP2016217242A/ja
Publication of JP2016217242A publication Critical patent/JP2016217242A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

【課題】作動状態にかかわらず、開弁の応答性を確保しつつ、二次開弁を抑制可能な燃料噴射装置を提供する。
【解決手段】ニードル30は、燃料通路13内を往復移動可能に設けられる。可動コア40は、ニードル30に対し相対移動可能、かつ、燃料通路13内を往復移動可能に設けられ、弁座側の端面41と弁座とは反対側の端面42とを接続し燃料通路13内の燃料が流通可能な穴部44を有する。固定コア50は、可動コア40の弁座とは反対側に設けられる。コイルは、通電されると、可動コア40を固定コア50側に吸引可能である。スプリング52は、ニードル30および可動コア40を弁座側に付勢可能である。特定形状部80は、筒状に形成され、固定コア50側の開口81の面積よりも弁座側の開口82の面積の方が小さく設定され、穴部44を形成する可動コア40の内壁に外壁が接続するよう設けられる。
【選択図】図2

Description

本発明は、内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射装置に関する。
従来、可動コアが弁座側に移動するとき、可動コアに対し大きな流体抵抗を作用させる燃料噴射装置が知られている。例えば特許文献1には、可動コアに形成された穴部の弁座側を塞ぐようにして薄板状のばね材を設け、可動コアが弁座側に移動するとき、可動コアが固定コア側に移動するときに可動コアに作用する燃料の流体抵抗よりも大きな流体抵抗が可動コアに作用するようにした燃料噴射装置が開示されている。
米国特許第7422165号明細書
特許文献1の燃料噴射装置では、ばね材は、可動コアの穴部とは反対側の部位が可動コアに固定され、穴部側の部位が可動コアから離間または可動コアに当接するよう弾性変形し穴部を開閉可能である。燃料噴射装置の開弁時等、可動コアが固定コア側に移動するとき、穴部内の燃料は、可動コアに対し相対的に弁座側に移動する。そのため、可動コアが固定コア側に移動するとき、ばね材の穴部側の部位は、穴部内の燃料により弁座側に押され、穴部を開くよう可動コアから離間する。これにより、可動コアの穴部内の燃料は、穴部外へ流出し、ばね材と可動コアとの間を流れることが許容される。
一方、燃料噴射装置の閉弁時等、可動コアが弁座側に移動するとき、可動コアの穴部およびばね材の弁座側の燃料は、可動コアに対し相対的に固定コア側に移動する。そのため、可動コアが弁座側に移動するとき、ばね材の穴部側の部位は、弁座側の燃料により固定コア側に押され、穴部を閉じるよう可動コアに当接する。これにより、可動コアの穴部外の燃料は、ばね材に遮られ、穴部内に流入することが規制される。
このように、特許文献1の燃料噴射装置では、ばね材は、可動コアが燃料噴射装置内を往復移動するときの可動コアに対する部分的な相対位置、すなわち、穴部側の部位の相対位置の変化量が大きくなるよう弾性変形可能に形成されている。そして、可動コアの穴部を開閉するよう弾性変形するばね材により、可動コアが弁座側に移動するとき、可動コアが固定コア側に移動するときに可動コアに作用する燃料の流体抵抗よりも大きな流体抵抗を可動コアに作用させることができる。そのため、可動コアが固定コア側へ移動するときの速度を小さくすることなく、可動コアが弁座側へ移動するときの速度を小さくすることができる。これにより、燃料噴射装置の開弁の応答性を確保しつつ、ニードルが弁座でバウンスすることにより生じる二次開弁を抑制することができる。
しかしながら、特許文献1の燃料噴射装置では、可動コアの往復移動時に適切に弾性変形することが期待されるばね材を備えるため、ばね材の強度、ばね材の経年変化の程度、および、可動コアの往復移動時の速度等によっては、ばね材が適切に弾性変形せず、穴部を適切に開閉できなくなるおそれがある。この場合、燃料噴射装置の開弁の応答性が低下したり、二次開弁が生じるおそれがある。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、作動状態にかかわらず、開弁の応答性を確保しつつ、二次開弁を抑制可能な燃料噴射装置を提供することにある。
請求項1に係る燃料噴射装置の発明は、ハウジング、ニードル、可動コア、固定コア、コイル、弁座側付勢部材、特定形状部を備える。
ハウジングは、燃料が噴射される噴孔、噴孔の周囲に形成される弁座、および、噴孔への燃料が流れる燃料通路を有する。
ニードルは、燃料通路内を往復移動可能に設けられ、一端が弁座から離間または弁座に当接すると噴孔を開閉する。
可動コアは、ニードルとともに燃料通路内を往復移動可能に設けられ、弁座側の端面と弁座とは反対側の端面とを接続し燃料通路内の燃料が流通可能な穴部を有する。
固定コアは、可動コアの弁座とは反対側に設けられる。
コイルは、通電されると、可動コアを固定コア側に吸引しニードルを弁座とは反対側に移動させることが可能である。
弁座側付勢部材は、ニードルおよび可動コアを弁座側に付勢可能である。
特定形状部は、筒状に形成され、固定コア側の開口の面積よりも弁座側の開口の面積の方が小さく設定され、穴部を形成する可動コアの内壁に外壁が接続するよう設けられる。
本発明では、上記構成の特定形状部により、可動コアが弁座側に移動するとき、可動コアが固定コア側に移動するときに可動コアに作用する燃料通路内の燃料の流体抵抗よりも大きな流体抵抗を可動コアに作用させることができる。そのため、可動コアが固定コア側へ移動するときの速度を小さくすることなく、可動コアが弁座側へ移動するときの速度を小さくすることができる。これにより、燃料噴射装置の開弁の応答性を確保しつつ、ニードルが弁座でバウンスすることにより生じる二次開弁を抑制することができる。
また、本発明では、特定形状部は、筒状に形成されている。そのため、特定形状部は、可動コアが燃料通路内を往復移動するとき、燃料に押されてもほとんど弾性変形することがない。つまり、本発明は、上記特許文献1に開示されるような、可動コアの往復移動時に適切に弾性変形することが期待されるばね材を備えていない。よって、本発明では、特定形状部の強度、特定形状部の経年変化の程度、および、可動コアの往復移動時の速度等にかかわらず、可動コアが弁座側に移動するとき、可動コアが固定コア側に移動するときに可動コアに作用する流体抵抗よりも大きな流体抵抗を可動コアに確実に作用させることができる。したがって、燃料噴射装置の作動状態にかかわらず、開弁の応答性を確保しつつ、ニードルが弁座でバウンスすることにより生じる二次開弁を抑制することができる。
請求項2に係る燃料噴射装置の発明では、特定形状部は、筒状に形成され、一端が可動コアの弁座側の端面に接続し、内側の空間が可動コアの穴部の内側の空間と連通するよう設けられる。
本発明では、上記構成の特定形状部により、請求項1に係る発明と同様、可動コアが弁座側に移動するとき、可動コアが固定コア側に移動するときに可動コアに作用する燃料通路内の燃料の流体抵抗よりも大きな流体抵抗を可動コアに作用させることができる。
また、本発明では、請求項1に係る発明と同様、特定形状部は、筒状に形成されている。そのため、特定形状部は、可動コアが燃料通路内を往復移動するとき、燃料に押されてもほとんど弾性変形することがない。したがって、請求項1に係る発明と同様、燃料噴射装置の作動状態にかかわらず、開弁の応答性を確保しつつ、ニードルが弁座でバウンスすることにより生じる二次開弁を抑制することができる。
本発明の第1実施形態による燃料噴射装置を示す断面図。 図1のII部分の拡大図。 本発明の第1実施形態による燃料噴射装置の可動コアを示す図であって、(A)は固定コア側から見た図、(B)は弁座側から見た図。 本発明の第1実施形態による燃料噴射装置の特定形状部を含む可動コアの断面図。 本発明の第2実施形態による燃料噴射装置の特定形状部を含む可動コアの断面図。 本発明の第3実施形態による燃料噴射装置の特定形状部を含む可動コアの断面図。 本発明の第4実施形態による燃料噴射装置の可動コアおよび可動コアの近傍を示す断面図。 本発明の第4実施形態による燃料噴射装置の特定形状部を示す図であって、(A)は断面図、(B)は(A)を矢印B方向から見た図、(C)は(A)を矢印C方向から見た図、(D)は(A)を矢印D方向から見た図。 本発明の第4実施形態による燃料噴射装置の特定形状部を含む可動コアの断面図。 本発明の第5実施形態による燃料噴射装置の特定形状部を含む可動コアの断面図。 本発明の第6実施形態による燃料噴射装置の可動コアおよび可動コアの近傍を示す断面図。 本発明の第6実施形態による燃料噴射装置の可動コアを示す図であって、(A)は固定コア側から見た図、(B)は弁座側から見た図、(C)は(B)を矢印C方向から見た図。 本発明の第6実施形態による燃料噴射装置の特定形状部を含む可動コアの断面図。 本発明の第7実施形態による燃料噴射装置の特定形状部を含む可動コアの断面図。
以下、本発明の複数の実施形態を図に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
(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。燃料噴射装置1は、例えば図示しない内燃機関としての直噴式ガソリンエンジンに用いられ、燃料としてのガソリンをエンジンに噴射供給する。
燃料噴射装置1は、ハウジング10、ニードル30、可動コア40、固定コア50、弁座側付勢部材としてのスプリング52、隙間形成部材60、固定コア側付勢部材としてのスプリング73、コイル75、特定形状部80等を備える。
図1に示すように、ハウジング10は、ノズル部20、第1筒部21、第2筒部22、第3筒部23、インレット部24、フィルタ25等を備えている。
ノズル部20は、例えばマルテンサイト系ステンレス等の金属により形成されている。ノズル部20は、所定の硬度を有するよう焼入れ処理が施されている。ノズル部20は、筒部201、および、筒部201の一端を塞ぐ底部202を有する。底部202には、内壁と外壁とを接続する噴孔11が複数形成されている。また、底部202の内壁には、噴孔11を囲むようにして環状の弁座12が形成されている。
第1筒部21、第2筒部22および第3筒部23は、いずれも略円筒状に形成されている。第1筒部21、第2筒部22および第3筒部23は、第1筒部21、第2筒部22、第3筒部23の順に同軸(軸Ax1)となるよう配置され、互いに接続している。
第1筒部21および第3筒部23は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により形成され、磁気安定化処理が施されている。第1筒部21および第3筒部23は、硬度が比較的低い。一方、第2筒部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により形成されている。第2筒部22の硬度は、第1筒部21および第3筒部23の硬度よりも高い。
第1筒部21の第2筒部22とは反対側の端部の内側には、ノズル部20の筒部201の底部202とは反対側の端部が接合されている。第1筒部21とノズル部20とは、例えば溶接により接合されている。
インレット部24は、例えばステンレス等の金属により筒状に形成されている。インレット部24は、一端が第3筒部23の第2筒部22とは反対側の端部の内側に接合するよう設けられている。インレット部24と第3筒部23とは、例えば溶接により接合されている。
ハウジング10の内側には、燃料通路13が形成されている。燃料通路13は、噴孔11に接続している。インレット部24の第3筒部23とは反対側には、図示しない配管が接続される。これにより、燃料通路13には、燃料供給源からの燃料が配管を経由して流入する。燃料通路13は、燃料を噴孔11に導く。
フィルタ25は、インレット部24の内側に設けられている。フィルタ25は、燃料通路13に流入する燃料中の異物を捕集する。
ニードル30は、例えばマルテンサイト系ステンレス等の金属により棒状に形成されている。ニードル30は、所定の硬度を有するよう焼入れ処理が施されている。ニードル30の硬度は、ノズル部20の硬度とほぼ同等に設定されている。
ニードル30は、燃料通路13内をハウジング10の軸Ax1方向へ往復移動可能なようハウジング10内に収容されている。ニードル30は、本体31、シート部32、鍔部33、大径部35等を有している。
本体31は、略円柱状に形成されている。シート部32は、本体31の弁座12側の端部に形成され、弁座12に当接可能である。鍔部33は、環状に形成され、本体31の弁座12とは反対側の端部の径方向外側に設けられている。鍔部33は、本体31と一体に形成されている。
大径部35は、本体31のシート部32近傍に本体31と一体に設けられている。大径部35は、外径が本体31の外径より大きく形成されている。大径部35は、外壁がノズル部20の筒部201の内壁と摺動するよう形成されている。これにより、ニードル30は、弁座12側の端部の軸Ax1方向の往復移動が案内される。大径部35には、外壁の周方向の複数個所が面取りされるようにして面取り部36が形成されている。これにより、燃料は、面取り部36とノズル部20の筒部201の内壁との間を流通可能である。
本体31のシート部32とは反対側の端部には、本体31の軸Ax2に沿って延びる軸方向穴部37が形成されている。すなわち、本体31のシート部32とは反対側の端部は、中空筒状に形成されている。また、本体31には、軸方向穴部37の弁座12側の端部と本体31の外側の空間とを接続するよう本体31の径方向に延びる径方向穴部38が形成されている。これにより、燃料通路13内の燃料は、軸方向穴部37および径方向穴部38を流通可能である。
ニードル30は、シート部32が弁座12から離間(離座)または弁座12に当接(着座)することで噴孔11を開閉する。以下、適宜、ニードル30が弁座12から離間する方向を開弁方向といい、ニードル30が弁座12に当接する方向を閉弁方向という。
可動コア40は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により略円柱状に形成されている。可動コア40は、磁気安定化処理が施されている。可動コア40の硬度は比較的低く、ハウジング10の第1筒部21および第3筒部23の硬度と概ね同等である。
図2に示すように、可動コア40は、軸穴部43、穴部44、凹部45等を有している。軸穴部43は、可動コア40の軸Ax3に沿って延びるよう形成されている。穴部44は、可動コア40の弁座12側の端面41と弁座12とは反対側の端面42とを接続するよう形成されている。穴部44は、円筒状の内壁を有している。ここで、穴部44は、軸Ax4が可動コア40の軸Ax3に対し平行になるよう形成されている。本実施形態では、穴部44は、可動コア40の周方向に等間隔で4つ形成されている(図3参照)。
凹部45は、可動コア40の端面41から端面42側へ円形に凹むよう可動コア40の中央に形成されている。ここで、軸穴部43は、可動コア40の凹部45の底部と端面42とを接続するよう形成されている。
可動コア40は、軸穴部43にニードル30の本体31が挿通された状態でハウジング10内に収容されている。可動コア40は、ニードル30の本体31と同軸に設けられている。可動コア40の軸穴部43の内径は、ニードル30の本体31の外径と同等、または、本体31の外径よりやや大きく設定されている。そのため、可動コア40は、軸穴部43の内壁がニードル30の本体31の外壁に摺動しつつ、ニードル30に対し相対移動可能である。また、可動コア40は、ニードル30と同様、燃料通路13内をハウジング10の軸Ax1方向へ往復移動可能なようハウジング10内に収容されている。穴部44には、燃料通路13内の燃料が流通可能である。
なお、可動コア40の外径は、ハウジング10の第1筒部21および第2筒部22の内径より小さく設定されている。そのため、可動コア40が燃料通路13内を往復移動するとき、可動コア40の外壁と第1筒部21および第2筒部22の内壁とは摺動しない。
ニードル30の鍔部33は、弁座12側の端面が可動コア40の端面42に当接可能である。つまり、ニードル30は、可動コア40の端面42に当接可能な当接面34を有している。可動コア40は、当接面34に当接または当接面34から離間可能なようニードル30に対し相対移動可能に設けられている。可動コア40は、例えば当接面34に当接しているとき、ニードル30とともに燃料通路13内を往復移動可能である。
固定コア50は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により略円筒状に形成されている。固定コア50は、磁気安定化処理が施されている。固定コア50の硬度は比較的低く、可動コア40の硬度と概ね同等である。固定コア50は、ハウジング10の内側に固定されるようにして設けられている。固定コア50とハウジング10の第3筒部23とは溶接されている。固定コア50は、可動コア40の弁座12とは反対側に設けられている。固定コア50の弁座12側の端面は、可動コア40の固定コア50側の端面42に当接可能である。
固定コア50は、シート部32が弁座12に当接した状態のニードル30の鍔部33が、弁座12側の端部の内側に位置するよう設けられている。固定コア50の内側には、円筒状のアジャスティングパイプ51が圧入されている。
スプリング52は、例えばコイルスプリングであり、固定コア50の内側のアジャスティングパイプ51とニードル30の鍔部33との間に設けられている。スプリング52の一端は、アジャスティングパイプ51に当接している。
隙間形成部材60は、ニードル30とスプリング52との間に設けられている。隙間形成部材60は、例えばマルテンサイト系ステンレス等の金属により形成されている。隙間形成部材60の硬度は、ニードル30の硬度とほぼ同等に設定されている。
隙間形成部材60は、本実施形態では、有底円筒状に形成されている。隙間形成部材60は、板部61、脚部62等を有している。板部61は、略円板状に形成されている。脚部62は、板部61の外縁部から弁座12側へ円筒状に延びるよう板部61と一体に形成されている。隙間形成部材60は、脚部62の内側にニードル30の鍔部33が位置するよう設けられている。
ここで、脚部62の内径は、鍔部33の外径と同等、または、鍔部33の外径よりやや大きく設定されている。そのため、隙間形成部材60は、脚部62の内壁が鍔部33の外壁に摺動しつつ、ニードル30に対し相対移動可能である。板部61の脚部62側の端面は、ニードル30の本体31の弁座12とは反対側の端面および鍔部33に当接可能である。脚部62の板部61とは反対側の端部は、可動コア40の固定コア50側の端面42に当接可能である。
また、板部61および脚部62の外径は、固定コア50の内径より小さく設定されている。
スプリング52の他端は、隙間形成部材60の板部61の脚部62とは反対側の端面に当接している。スプリング52は、隙間形成部材60を弁座12側に付勢する。スプリング52は、隙間形成部材60の板部61がニードル30に当接しているとき、隙間形成部材60を経由してニードル30を弁座12側、すなわち、閉弁方向に付勢可能である。また、スプリング52は、隙間形成部材60の脚部62が可動コア40に当接しているとき、隙間形成部材60を経由して可動コア40を弁座12側に付勢可能である。スプリング52の付勢力は、固定コア50に対するアジャスティングパイプ51の位置により調整される。
本実施形態では、脚部62は、軸方向の長さが鍔部33の軸方向の長さより長くなるよう形成されている。そのため、隙間形成部材60は、板部61がニードル30に当接し、脚部62が可動コア40に当接した状態で、鍔部33の当接面34と可動コア40の端面42との間に隙間C1を形成可能である。本実施形態では、脚部62が筒状に形成されているため、脚部62と可動コア40とが当接しているとき、鍔部33の当接面34と可動コア40の端面42と脚部62の内壁との間に環状の空間、環状空間S1が形成される。
隙間形成部材60は、孔部63、通路部64を有している。孔部63は、板部61の中央を板厚方向に貫くようにして形成されている。これにより、燃料通路13内の隙間形成部材60の弁座12とは反対側の燃料は、孔部63、ニードル30の軸方向穴部37、径方向穴部38を経由して可動コア40の弁座12側に流通可能である。
通路部64は、脚部62の可動コア40側の端部から板部61側に凹むよう溝状に形成され、脚部62の内壁と外壁とを接続している。これにより、脚部62と可動コア40とが当接しているとき、環状空間S1内の燃料は、通路部64を経由して脚部62の外側へ流出可能である。また、脚部62の外側の燃料は、通路部64を経由して脚部62の内側、すなわち、環状空間S1に流入可能である。よって、脚部62と可動コア40とが当接しているとき、環状空間S1に燃料が存在することにより生じるダンパ効果を抑制し、鍔部33の当接面34に可動コア40の端面42が衝突するときの衝突力の低下を抑制できる。
本実施形態では、燃料噴射装置1は、規制部70をさらに備えている。規制部70は、例えばステンレス等の金属により形成されている。規制部70は、筒部71、ばね座部72等を有している。規制部70は、筒部71の内側にニードル30の本体31が挿通されるようにしてニードル30に設けられている。ここで、可動コア40は、ニードル30の鍔部33と規制部70との間で軸方向に往復移動可能に設けられている。可動コア40の凹部45の底部は、規制部70の筒部71の可動コア40側の端部に当接可能である。
本実施形態では、規制部70は、筒部71の可動コア40側の端部の内壁が本体31の外壁に嵌合するよう設けられている。そのため、規制部70は、ニードル30に対し相対移動不能である。これにより、規制部70は、筒部71が可動コア40に当接することで、ニードル30に対する可動コア40の弁座12側への相対移動を規制可能である。
筒部71の弁座12側の端部の内径は、可動コア40側の端部の内径より大きく設定されている。そのため、筒部71の弁座12側の端部の内壁とニードル30の本体31の外壁との間には、筒状の隙間が形成されている。
ばね座部72は、筒部71の弁座12側の端部から径方向外側に環状に延びるよう筒部71と一体に形成されている。
スプリング73は、例えばコイルスプリングであり、一端が可動コア40の凹部45の底部に当接し、他端がばね座部72に当接するよう設けられている。スプリング73は、可動コア40を固定コア50側に付勢可能である。スプリング73の付勢力は、スプリング52の付勢力よりも小さい。
図2に示すように、スプリング52が隙間形成部材60を弁座12側に付勢することで、隙間形成部材60の板部61とニードル30とが当接し、ニードル30は、シート部32が弁座12に押し付けられる。このとき、スプリング73が可動コア40を固定コア50側に付勢することで、隙間形成部材60の脚部62と可動コア40の端面42とが当接する。この状態で、ニードル30の鍔部33の当接面34と可動コア40の端面42との間に隙間C1が形成され、可動コア40の凹部45の底部と規制部70の筒部71との間に隙間C2が形成される。
また、本実施形態では、ハウジング10は、ガイド部26を有している。ガイド部26は、例えばステンレス等の金属により、略円板状に形成されている。ガイド部26の硬度は、ニードル30の硬度とほぼ同等に設定されている。ガイド部26は、ガイド穴27を有している。ガイド穴27は、ガイド部26の中央を板厚方向に貫くよう形成されている。ガイド部26は、外縁部がハウジング10の第1筒部21の内壁に嵌合するよう設けられている。
ニードル30は、本体31がガイド部26のガイド穴27に挿通されるようにして設けられる。このとき、規制部70はガイド部26の固定コア50側に位置し、径方向穴部38は、ガイド部26の弁座12側に位置する。ガイド穴27の内径は、ニードル30の本体31の外径と同等、または、本体31の外径よりやや大きく形成されている。そのため、ガイド部26は、ガイド穴27の内壁が本体31の外壁と摺動し、ニードル30の軸方向の往復移動を案内可能である。
本実施形態では、ニードル30は、弁座12側の端部がノズル部20の筒部201の内壁により往復移動可能に支持され、固定コア50側の部位がガイド部26のガイド穴27の内壁により往復移動可能に支持される。このように、ニードル30は、ハウジング10の軸方向の2箇所の部位により、軸方向の往復移動が案内される。
また、上述のように、隙間形成部材60の板部61および脚部62の外径は、固定コア50の内径より小さく設定されているため、隙間形成部材60が固定コア50の内側を軸方向に往復移動するとき、隙間形成部材60の外壁と固定コア50の内壁とは摺動しない。
コイル75は、略円筒状に形成され、ハウジング10のうち特に第2筒部22および第3筒部23の径方向外側を囲むようにして設けられている。コイル75は、電力が供給(通電)されると磁力を生じる。コイル75に磁力が生じると、固定コア50、可動コア40、第1筒部21および第3筒部23に磁気回路が形成される。これにより、固定コア50と可動コア40との間に磁気吸引力が発生し、可動コア40は、固定コア50に吸引される。このとき、可動コア40は、隙間C1を加速しつつ開弁方向に移動し、端面42がニードル30の鍔部33の当接面34に衝突する。これにより、ニードル30が開弁方向に移動し、シート部32が弁座12から離間し、開弁する。その結果、噴孔11が開放される。このように、コイル75は、通電されると、可動コア40を固定コア50側に吸引しニードル30を弁座12とは反対側に移動させることが可能である。
上述のように、本実施形態では、閉弁状態において、隙間形成部材60が鍔部33と可動コア40との間に隙間C1を形成するため、コイル75への通電時、可動コア40を隙間C1で加速させて鍔部33に衝突させることができる。これにより、燃料通路13内の圧力が比較的高い場合でも、コイル75へ供給する電力を増大させることなく、開弁させることができる。
なお、可動コア40は、磁気吸引力により固定コア50側(開弁方向)に吸引されると、固定コア50側の端面42が固定コア50の可動コア40側の端面に衝突する。これにより、可動コア40は、開弁方向への移動が規制される。
可動コア40が固定コア50側に吸引されている状態でコイル75への通電を停止すると、ニードル30および可動コア40は、隙間形成部材60を経由したスプリング52の付勢力により、弁座12側へ付勢される。これにより、ニードル30が閉弁方向に移動し、シート部32が弁座12に当接し、閉弁する。その結果、噴孔11が閉塞される。
本実施形態では、シート部32が弁座12に当接した後、可動コア40は、慣性によりニードル30に対し弁座12側に相対移動する。このとき、規制部70は、可動コア40に当接することで、可動コア40の弁座12側への過度の移動を規制可能である。これにより、次回の開弁の応答性の低下を抑制可能である。また、スプリング73の付勢力により、可動コア40が規制部70に当接するときの衝撃を小さくでき、ニードル30が弁座12でバウンスすることによる二次開弁を抑制することができる。さらに、規制部70が可動コア40の弁座12側への移動を規制することにより、スプリング73の過度の圧縮を抑制でき、過度に圧縮されたスプリング73の復原力により可動コア40が開弁方向に付勢され再び鍔部33に衝突することによる二次開弁を抑制することができる。
図1に示すように、インレット部24および第3筒部23の径方向外側は、樹脂によりモールドされている。当該モールド部分にコネクタ部77が形成されている。コネクタ部77には、コイル75へ電力を供給するための端子78がインサート成形されている。また、コイル75の径方向外側には、コイル75を覆うようにして筒状のホルダ76が設けられている。
インレット部24から流入した燃料は、固定コア50、アジャスティングパイプ51、隙間形成部材60の孔部63、ニードル30の軸方向穴部37、径方向穴部38、第1筒部21とニードル30との間、ノズル部20とニードル30との間、すなわち、燃料通路13を流通し、噴孔11に導かれる。なお、燃料噴射装置1の作動時、可動コア40の周囲は燃料で満たされた状態となる。また、燃料噴射装置1の作動時、可動コア40の穴部44を燃料が流通する。そのため、可動コア40は、ハウジング10の内側で軸方向に円滑に往復移動可能である。
次に、特定形状部80について、説明する。
特定形状部80は、例えば可動コア40と同じ材料により、筒状に形成されている。特定形状部80は、4つの穴部44のそれぞれに対応するよう、4つ設けられている。特定形状部80は、穴部44を形成する可動コア40の内壁に外壁が接続するよう設けられている。本実施形態では、特定形状部80は、可動コア40と一体に形成されている(図2、3参照)。特定形状部80は、穴部44と同軸(軸Ax4)に設けられている。
特定形状部80は、固定コア50側の開口81の面積よりも弁座12側の開口82の面積の方が小さく設定されている(図2、3参照)。また、図4に示すように、特定形状部80は、固定コア50側から弁座12側へ向かうに従い、内壁が軸(穴部44の軸Ax4)に近づくよう形成されている。すなわち、特定形状部80は、固定コア50側から弁座12側へ向かうに従い、内径が縮小、つまり、縮径するよう形成されている。本実施形態では、特定形状部80を固定コア50側から弁座12側へ向かうときの移動量に対する、特定形状部80の内径の縮小量の割合である縮径率は、特定形状部80の軸方向の位置にかかわらず一定である(図4参照)。
次に、可動コア40が燃料通路13内で軸方向に往復移動するときに可動コア40に作用する流体抵抗について、図4に基づき説明する。
可動コア40が固定コア50側に移動するとき、可動コア40の周囲の燃料は、可動コア40に対し相対的に弁座12側へ流れる。図4に示すように、穴部44の軸Ax4に対し平行、かつ、軸Ax4から開口81の半径より小さい距離離れた仮想直線VL1、2に沿って弁座12側へ流れる燃料は、特定形状部80の開口81を通過して特定形状部80の内側に流入する。特定形状部80の内側に流入した燃料は、特定形状部80の内壁に沿って弁座12側へ円滑に流れる。
一方、可動コア40が弁座12側に移動するとき、可動コア40の周囲の燃料は、可動コア40に対し相対的に固定コア50側へ流れる。図4に示すように、仮想直線VL1、2に沿って固定コア50側へ流れる燃料は、特定形状部80の開口82の径方向外側の部位に衝突し、特定形状部80の内側への流入が妨げられる。そのため、可動コア40には、大きな流体抵抗が作用する。
よって、可動コア40が弁座12側に移動するとき、可動コア40の全体に作用する流体抵抗Ff2は、可動コア40が固定コア50側に移動するときに可動コア40の全体に作用する流体抵抗Ff1よりも大きなものとなる。
このように、特定形状部80により、可動コア40が弁座12側に移動するとき、可動コア40が固定コア50側に移動するときに可動コア40に作用する流体抵抗Ff1よりも大きな流体抵抗Ff2を可動コア40に作用させることができる。
また、本実施形態では、可動コア40は、弁座12側の端面41に凹部45を有している。そのため、可動コア40が弁座12側に移動するときに可動コア40に作用する流体抵抗をより大きくすることができる。
ところで、特開2012−97728号公報には、ニードルの固定コア側の部位が可動コアを介してハウジングの内壁に支持される燃料噴射装置が開示されている。この構成では、可動コアの外壁がハウジングの内壁と摺動するため、可動コアの外壁が摩耗するおそれがある。また、特開2012−97728号公報には、ニードルの固定コア側の端部の鍔部が有底筒状の部材を介して固定コアの内壁に支持される燃料噴射装置が開示されている。この構成では、有底筒状の部材の外壁が固定コアの内壁と摺動するため、固定コアの内壁が摩耗するおそれがある。このように、特開2012−97728号公報に記載された燃料噴射装置には、「可動コアまたは有底筒状の部材の往復移動により、可動コアまたは固定コアが摩耗する」という課題が存在する。可動コアまたは固定コアが摩耗すると、燃料噴射装置の作動特性が変化したり、相対移動する部材間に摩耗粉が噛み込んで作動不良を招いたりするおそれがある。
一方、本発明の第1実施形態では、ニードル30は、固定コア50側の部位がガイド部26のガイド穴27の内壁により往復移動可能に支持される。ガイド部26の硬度は、ニードル30の硬度とほぼ同等に設定されている。よって、ニードル30がガイド部26のガイド穴27の内壁と摺動しつつ軸方向に往復するときのニードル30およびガイド部26の摩耗を抑制できる。また、第1実施形態では、可動コア40の外壁はハウジング10の内壁と摺動せず、隙間形成部材60の外壁は固定コア50の内壁と摺動しない構成のため、可動コア40および隙間形成部材60が往復移動しても、可動コア40および固定コア50の摩耗を抑制でき、上述した特開2012−97728号公報に記載された燃料噴射装置の課題を解決できる。
以上説明したように、(1)本実施形態では、ハウジング10は、燃料が噴射される噴孔11、噴孔11の周囲に形成される弁座12、および、噴孔11への燃料が流れる燃料通路13を有する。
ニードル30は、燃料通路13内を往復移動可能に設けられ、一端が弁座12から離間または弁座12に当接すると噴孔11を開閉する。
可動コア40は、ニードル30に対し相対移動可能、かつ、燃料通路13内を往復移動可能に設けられ、弁座12側の端面41と弁座12とは反対側の端面42とを接続し燃料通路13内の燃料が流通可能な穴部44を有する。
固定コア50は、可動コア40の弁座12とは反対側に設けられる。
コイル75は、通電されると、可動コア40を固定コア50側に吸引可能である。
スプリング52は、ニードル30および可動コア40を弁座12側に付勢可能である。
特定形状部80は、筒状に形成され、固定コア50側の開口81の面積よりも弁座12側の開口82の面積の方が小さく設定され、穴部44を形成する可動コア40の内壁に外壁が接続するよう設けられる。
本実施形態では、上記構成の特定形状部80により、可動コア40が弁座12側に移動するとき、可動コア40が固定コア50側に移動するときに可動コア40に作用する燃料通路13内の燃料の流体抵抗Ff1よりも大きな流体抵抗Ff2を可動コア40に作用させることができる。そのため、可動コア40が固定コア50側へ移動するときの速度を小さくすることなく、可動コア40が弁座12側へ移動するときの速度を小さくすることができる。これにより、燃料噴射装置1の開弁の応答性を確保しつつ、ニードル30が弁座12でバウンスすることにより生じる二次開弁を抑制することができる。
また、本実施形態では、特定形状部80は、筒状に形成されている。そのため、特定形状部80は、可動コア40が燃料通路13内を往復移動するとき、燃料に押されてもほとんど弾性変形することがない。つまり、本実施形態は、上記特許文献1に開示されるような、可動コア40の往復移動時に適切に弾性変形することが期待されるばね材を備えていない。よって、本実施形態では、特定形状部80の強度、特定形状部80の経年変化の程度、および、可動コア40の往復移動時の速度等にかかわらず、可動コア40が弁座12側に移動するとき、可動コア40が固定コア50側に移動するときに可動コア40に作用する流体抵抗Ff1よりも大きな流体抵抗Ff2を可動コア40に確実に作用させることができる。したがって、燃料噴射装置1の作動状態にかかわらず、開弁の応答性を確保しつつ、ニードル30が弁座12でバウンスすることにより生じる二次開弁を抑制することができる。
また、(3)本実施形態では、特定形状部80は、可動コア40と一体に形成されている。そのため、燃料噴射装置1の部材点数を低減できる。また、特定形状部80が可動コア40に対し位置ずれすること、および、特定形状部80が可動コア40から脱落することを防止できる。
また、(5)本実施形態では、特定形状部80は、固定コア50側から弁座12側に向かうに従い内壁が軸(穴部44の軸Ax4)に近づくよう形成されている。これにより、可動コア40が固定コア50側に移動するとき、特定形状部80の固定コア50側の燃料を、特定形状部80の内壁に沿って弁座12側に円滑に流すことができる。そのため、可動コア40が弁座12側に移動するときに可動コア40に作用する流体抵抗Ff2と、可動コア40が固定コア50側に移動するときに可動コア40に作用する流体抵抗Ff1との差が小さくなるのを抑制することができる。
また、(7)本実施形態では、ニードル30は、可動コア40の固定コア50側の端面42に当接可能な当接面34を有している。可動コア40は、当接面34に当接または当接面34から離間可能なようニードル30に対し相対移動可能に設けられている。
また、(8)本実施形態では、当接面34と可動コア40との間に隙間C1を形成可能な隙間形成部材60をさらに備える。これにより、閉弁状態において、隙間形成部材60により鍔部33と可動コア40との間に隙間C1を形成すれば、コイル75への通電時、可動コア40を隙間C1で加速させて鍔部33に衝突させることができる。これにより、燃料通路13内の圧力が比較的高い場合でも、コイル75へ供給する電力を増大させることなく、開弁させることができる。すなわち、低消費電力で噴射燃料の高圧化に対応可能である。
また、(9)本実施形態では、可動コア40を固定コア50側に付勢可能なスプリング73をさらに備える。これにより、可動コア40がニードル30に対し相対移動可能な構成であっても、閉弁状態における可動コア40のニードル30に対する位置を安定させることができる。また、閉弁状態における鍔部33と可動コア40との間の隙間C1の大きさを安定させることができる。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態による燃料噴射装置の一部を図5に示す。第2実施形態は、特定形状部80の形状が第1実施形態と異なる。
第2実施形態では、特定形状部80を固定コア50側から弁座12側へ向かうときの移動量に対する、特定形状部80の内径の縮小量の割合である縮径率は、特定形状部80の固定コア50側の位置よりも、特定形状部80の弁座12側の位置の方が大きい(図5参照)。
可動コア40が固定コア50側に移動するとき、仮想直線VL1、2に沿って弁座12側へ流れる燃料は、特定形状部80の開口81を通過して特定形状部80の内側に流入する。第2実施形態では、特定形状部80の内側に流入した燃料は、特定形状部80の内壁に沿って弁座12側へより円滑に流れる。よって、可動コア40が弁座12側に移動するとき、可動コア40が固定コア50側に移動するときに可動コア40に作用する流体抵抗Ff1よりも大きな流体抵抗Ff2を可動コア40に効果的に作用させることができる。
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態による燃料噴射装置の一部を図6に示す。第3実施形態は、特定形状部80の形状が第1実施形態と異なる。
第3実施形態では、特定形状部80を固定コア50側から弁座12側へ向かうときの移動量に対する、特定形状部80の内径の縮小量の割合である縮径率は、特定形状部80の固定コア50側の位置よりも、特定形状部80の弁座12側の位置の方が小さい(図6参照)。
第3実施形態でも、可動コア40が弁座12側に移動するとき、可動コア40が固定コア50側に移動するときに可動コア40に作用する流体抵抗Ff1よりも大きな流体抵抗Ff2を可動コア40に作用させることができる。
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態による燃料噴射装置の一部を図7に示す。第4実施形態は、特定形状部の形状等が第1実施形態と異なる。
第4実施形態では、特定形状部としての筒部材83を備える。筒部材83は、例えばステンレス等の金属により形成されている。図8に示すように、筒部材83は、内側筒部84、外側筒部85を有している。内側筒部84、外側筒部85は、それぞれ、筒状に形成されている。外側筒部85は、軸方向の長さが内側筒部84の軸方向の長さより短い。外側筒部85は、一端の内壁が内側筒部84の一端の外壁に接続するよう、内側筒部84と一体に形成されている。
内側筒部84は、一端側の開口86の面積よりも他端側の開口87の面積の方が小さく設定されている(図8(C)、(D)参照)。また、内側筒部84は、一端側から他端側へ向かうに従い、内壁が軸に近づくよう形成されている。すなわち、内側筒部84は、一端側から他端側へ向かうに従い、内径が縮小、つまり、縮径するよう形成されている。本実施形態では、内側筒部84を一端側から他端側へ向かうときの移動量に対する、内側筒部84の内径の縮小量の割合である縮径率は、内側筒部84の軸方向の位置にかかわらず一定である(図8(A)参照)。
なお、本実施形態では、筒部材83は、例えば薄板からなる筒状の部材をプレス加工することにより形成される。
図7に示すように、筒部材83は、内側筒部84および外側筒部85の一端側が固定コア50側を向くように可動コア40の穴部44内に設けられている。すなわち、本実施形態では、特定形状部としての筒部材83は、可動コア40とは別体に形成され、可動コア40に設けられている。筒部材83は、4つの穴部44のそれぞれに対応するよう、4つ設けられている。筒部材83は、外側筒部85の外壁が可動コア40の穴部44の内壁に嵌合するよう設けられている。これにより、筒部材83は、可動コア40に対し相対移動不能である。
このように、筒部材83は、筒状に形成され、固定コア50側の開口86の面積よりも弁座12側の開口87の面積の方が小さく設定され、穴部44を形成する可動コア40の内壁に外側筒部85の外壁が接続するよう設けられる。
筒部材83は、内側筒部84の他端が、可動コア40の弁座12側の端面41を含む仮想平面VP1から弁座12側に突出するよう設けられている(図7参照)。
次に、可動コア40が燃料通路13内で軸方向に往復移動するときに可動コア40に作用する流体抵抗について、図9に基づき説明する。
可動コア40が固定コア50側に移動するとき、可動コア40の周囲の燃料は、可動コア40に対し相対的に弁座12側へ流れる。図9に示すように、穴部44の軸Ax4に対し平行、かつ、軸Ax4から穴部44の開口の半径より小さい距離離れた仮想直線VL3、4に沿って弁座12側へ流れる燃料は、穴部44の開口を通過して穴部44の内側に流入する。穴部44の内側に流入した燃料は、穴部44の内壁に沿って弁座12側へ円滑に流れる。また、穴部44の軸Ax4に対し平行、かつ、軸Ax4から穴部44の開口の半径より大きい距離離れた仮想直線VL5、6に沿って弁座12側へ流れる燃料は、端面42のうち穴部44の開口の径方向外側の部位に衝突するものの、その後、穴部44の内側に流入可能である。
一方、可動コア40が弁座12側に移動するとき、可動コア40の周囲の燃料は、可動コア40に対し相対的に固定コア50側へ流れる。図9に示すように、仮想直線VL3、4に沿って固定コア50側へ流れる燃料は、筒部材83に衝突し、穴部44内の筒部材83の固定コア50側へ流れることが規制される。また、仮想直線VL5、6に沿って固定コア50側へ流れる燃料は、端面41のうち穴部44の開口の径方向外側の部位、および、筒部材83の外壁に衝突し、穴部44内への流入、および、穴部44内の筒部材83の固定コア50側へ流れることが規制される。そのため、可動コア40には、大きな流体抵抗が作用する。
よって、可動コア40が弁座12側に移動するとき、可動コア40の全体に作用する流体抵抗Ff4は、可動コア40が固定コア50側に移動するときに可動コア40の全体に作用する流体抵抗Ff3よりも大きいものとなる。
このように、筒部材83により、可動コア40が弁座12側に移動するとき、可動コア40が固定コア50側に移動するときに可動コア40に作用する流体抵抗Ff3よりも大きな流体抵抗Ff4を可動コア40に作用させることができる。
以上説明したように、(1)本実施形態では、特定形状部としての筒部材83は、筒状に形成され、固定コア50側の開口86の面積よりも弁座12側の開口87の面積の方が小さく設定され、穴部44を形成する可動コア40の内壁に外壁が接続するよう設けられる。
本実施形態では、筒部材83により、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
また、(4)本実施形態では、特定形状部としての筒部材83は、可動コア40とは別体に形成されている。これにより、特定形状部を可動コア40の穴部44と一体に形成する場合と比べ、可動コア40の穴部44の加工が容易になる。
また、(6)本実施形態では、筒部材83は、可動コア40の弁座12側の端面41を含む仮想平面VP1から弁座12側に突出するよう設けられている。これにより、可動コア40が弁座12側に移動するとき、可動コア40に作用する流体抵抗をより大きくすることができる。
(第5実施形態)
本発明の第5実施形態による燃料噴射装置の一部を図10に示す。第5実施形態は、可動コア40の形状等が第4実施形態と異なる。
第5実施形態では、可動コア40は、溝部46を有している。溝部46は、可動コア40の穴部44の内壁から径方向外側へ凹むようにして環状に形成されている。筒部材83は、外側筒部85が溝部46に嵌まり込むようにして穴部44の内側に設けられている。
第5実施形態は、上述した以外の点は、第4実施形態と同様である。よって、第5実施形態は、第4実施形態と同様の効果を奏することができる。
また、第5実施形態では、筒部材83は、外側筒部85が溝部46に嵌まり込むようにして穴部44の内側に設けられている。そのため、筒部材83は、可動コア40に対する軸方向の相対移動が規制される。よって、筒部材83は、可動コア40からの脱落が抑制される。
(第6実施形態)
本発明の第6実施形態による燃料噴射装置の一部を図11に示す。第6実施形態は、特定形状部の形状や配置等が第1実施形態と異なる。
第6実施形態では、特定形状部90は、例えば可動コア40と同じ材料により、略円筒状に形成されている(図11、12参照)。特定形状部80は、4つの穴部44のそれぞれに対応するよう、4つ設けられている。特定形状部90は、一端が可動コア40の弁座12側の端面47に接続し、内側の空間が穴部44の内側の空間と連通するよう設けられている。本実施形態では、特定形状部90は、可動コア40と一体に形成されている(図11参照)。
本実施形態では、特定形状部90は、一端側の開口91の面積と他端側の開口92の面積とが同じに設定されている。また、特定形状部90の内径は、軸方向の位置にかかわらず一定である。
特定形状部90の内径は、穴部44の内径と同じに設定され、開口91と穴部44の弁座12側の開口とは、大きさおよび位置が一致している。よって、特定形状部90および可動コア40は、特定形状部90の内壁と可動コア40の穴部44の内壁とが滑らかに連続するよう形成されている。
また、本実施形態では、特定形状部90は、可動コア40の弁座12側の端面47を含む仮想平面VP2から弁座12側に突出するよう設けられている(図11参照)。
本実施形態では、可動コア40は、第1実施形態で示した凹部45を有していない。スプリング73の一端は、可動コア40の弁座12側の端面47に当接するよう設けられている。また、規制部70の筒部71は、可動コア40の弁座12側の端面47に当接可能である。
次に、可動コア40が燃料通路13内で軸方向に往復移動するときに可動コア40に作用する流体抵抗について、図13に基づき説明する。
可動コア40が固定コア50側に移動するとき、可動コア40の周囲の燃料は、可動コア40に対し相対的に弁座12側へ流れる。図13に示すように、穴部44の軸Ax4に対し平行、かつ、軸Ax4から軸Ax3に向かって特定形状部90の外径より大きい距離離れた仮想直線VL7に沿って弁座12側へ流れる燃料は、端面42のうち穴部44の開口の径方向外側の部位に衝突するものの、その後、穴部44の内側に流入可能である。
一方、可動コア40が弁座12側に移動するとき、可動コア40の周囲の燃料は、可動コア40に対し相対的に固定コア50側へ流れる。図13に示すように、仮想直線VL7に沿って固定コア50側へ流れる燃料は、端面47のうち穴部44の開口の径方向外側の部位、および、特定形状部90の外壁に衝突し、穴部44内への流入が規制される。そのため、可動コア40には、大きな流体抵抗が作用する。
よって、可動コア40が弁座12側に移動するとき、可動コア40の全体に作用する流体抵抗Ff6は、可動コア40が固定コア50側に移動するときに可動コア40の全体に作用する流体抵抗Ff5よりも大きいものとなる。
このように、特定形状部90により、可動コア40が弁座12側に移動するとき、可動コア40が固定コア50側に移動するときに可動コア40に作用する流体抵抗Ff5よりも大きな流体抵抗Ff6を可動コア40に作用させることができる。
以上説明したように、(2)本実施形態では、特定形状部90は、筒状に形成され、一端が可動コア40の弁座12側の端面47に接続し、内側の空間が穴部44の内側の空間と連通するよう設けられている。
本実施形態では、上記構成の特定形状部90により、可動コア40が弁座12側に移動するとき、可動コア40が固定コア50側に移動するときに可動コア40に作用する燃料通路13内の燃料の流体抵抗Ff5よりも大きな流体抵抗Ff6を可動コア40に作用させることができる。そのため、第1実施形態と同様、燃料噴射装置の開弁の応答性を確保しつつ、ニードル30が弁座12でバウンスすることにより生じる二次開弁を抑制することができる。
また、本実施形態では、特定形状部90は、筒状に形成されている。そのため、特定形状部80は、可動コア40が燃料通路13内を往復移動するとき、燃料に押されてもほとんど弾性変形することがない。よって、本実施形態では、特定形状部90の強度、特定形状部90の経年変化の程度、および、可動コア40の往復移動時の速度等にかかわらず、可動コア40が弁座12側に移動するとき、可動コア40が固定コア50側に移動するときに可動コア40に作用する流体抵抗Ff5よりも大きな流体抵抗Ff6を可動コア40に確実に作用させることができる。したがって、第1実施形態と同様、燃料噴射装置の作動状態にかかわらず、開弁の応答性を確保しつつ、ニードル30が弁座12でバウンスすることにより生じる二次開弁を抑制することができる。
また、(3)本実施形態では、特定形状部90は、可動コア40と一体に形成されている。そのため、燃料噴射装置の部材点数を低減できる。また、特定形状部90が可動コア40に対し位置ずれすること、および、特定形状部90が可動コア40から脱落することを防止できる。
(第7実施形態)
本発明の第7実施形態による燃料噴射装置の一部を図14に示す。第7実施形態は、特定形状部の形状が第6実施形態と異なる。
第6実施形態では、特定形状部90は、一端側の開口91の面積よりも他端側の開口92の面積の方が小さく設定されている。また、図14に示すように、特定形状部90は、固定コア50側から弁座12側へ向かうに従い、内壁が軸(穴部44の軸Ax4)に近づくよう形成されている。すなわち、特定形状部90は、固定コア50側から弁座12側へ向かうに従い、内径が縮小、つまり、縮径するよう形成されている。本実施形態では、特定形状部90を固定コア50側から弁座12側へ向かうときの移動量に対する、特定形状部90の内径の縮小量の割合である縮径率は、特定形状部90の軸方向の位置にかかわらず一定である(図14参照)。
特定形状部90の開口91と穴部44の弁座12側の開口とは、大きさおよび位置が一致している。
図14に示すように、可動コア40が固定コア50側に移動するとき、穴部44の軸Ax4に対し平行、かつ、軸Ax4から穴部44の開口の半径より小さい距離離れた仮想直線VL8、9に沿って弁座12側へ流れる穴部44内の燃料は、特定形状部90の内側に流入し、特定形状部90の内壁に沿って円滑に流れる。
一方、可動コア40が弁座12側に移動するとき、仮想直線VL8、9に沿って固定コア50側へ流れる燃料は、特定形状部90の開口92の径方向外側の部位に衝突し、特定形状部90の内側への流入が妨げられる。そのため、可動コア40には、大きな流体抵抗が作用する。
よって、可動コア40が弁座12側に移動するとき、可動コア40の全体に作用する流体抵抗Ff6は、可動コア40が固定コア50側に移動するときに可動コア40の全体に作用する流体抵抗Ff5よりも大きいものとなる。
このように、特定形状部90により、可動コア40が弁座12側に移動するとき、可動コア40が固定コア50側に移動するときに可動コア40に作用する流体抵抗Ff5よりも大きな流体抵抗Ff6を可動コア40に効果的に作用させることができる。
(他の実施形態)
上述の第1〜3、6、7実施形態では、特定形状部が可動コアと一体に形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、特定形状部を可動コアとは別体に形成し、可動コアの穴部の内側、または、可動コアの弁座側の端面に設けることとしてもよい。
また、上述の第4実施形態では、特定形状部としての筒部材の一部が、可動コアの弁座側の端面を含む仮想平面から弁座側に突出するよう設けられる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、筒部材を、前記仮想平面から弁座側に突出しないよう、可動コアの穴部内に設けることとしてもよい。
また、上述の実施形態では、ニードルの鍔部と可動コアとの間に隙間を形成可能な隙間形成部材を備え、前記隙間で可動コアを加速しつつ鍔部に衝突させる構成を示した。本発明の他の実施形態では、ニードルの鍔部と可動コアとの間に隙間を形成可能であれば、隙間形成部材の脚部は、筒状に限らず、どのような形状であってもよい。また、本発明の他の実施形態では、隙間形成部材を備えないこととしてもよい。この場合、弁座側付勢部材(スプリング52)の端部がニードル(鍔部)に当接し、弁座側付勢部材がニードルを弁座側に付勢する構成を考えることができる。
また、上述の実施形態では、固定コア側付勢部材(スプリング73)が、一端が可動コアに当接し、他端が規制部のばね座部に当接するよう設けられる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、固定コア側付勢部材は、一端が可動コアに当接し、他端がハウジングの内壁に当接するよう設けられることとしてもよい。この場合、規制部のばね座部を省略することができる。
また、本発明の他の実施形態では、固定コア側付勢部材(スプリング73)を備えないこととしてもよい。また、規制部を備えないこととしてもよい。
また、上述の実施形態では、可動コアがニードルに対し相対移動可能に設けられる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、可動コアは、ニードルに対し相対移動不能に設けられてもよい。また、可動コアは、ニードルに対し相対移動不能なよう、ニードルと一体に形成されることとしてもよい。
本発明は、直噴式のガソリンエンジンに限らず、例えばポート噴射式のガソリンエンジンやディーゼルエンジン等に適用してもよい。
このように、本発明は、上記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。
1 ・・・・燃料噴射装置
10 ・・・ハウジング
11 ・・・噴孔
12 ・・・弁座
13 ・・・燃料通路
30 ・・・ニードル
40 ・・・可動コア
44 ・・・穴部
50 ・・・固定コア
75 ・・・コイル
52 ・・・スプリング(弁座側付勢部材)
80、90 ・・・特定形状部
83 ・・・筒部材(特定形状部)

Claims (9)

  1. 燃料が噴射される噴孔(11)、前記噴孔の周囲に形成される弁座(12)、および、前記噴孔への燃料が流れる燃料通路(13)を有するハウジング(10)と、
    前記燃料通路内を往復移動可能に設けられ、一端が前記弁座から離間または前記弁座に当接すると前記噴孔を開閉するニードル(30)と、
    前記ニードルとともに前記燃料通路内を往復移動可能に設けられ、前記弁座側の端面(41)と前記弁座とは反対側の端面(42)とを接続し前記燃料通路内の燃料が流通可能な穴部(44)を有する可動コア(40)と、
    前記可動コアの前記弁座とは反対側に設けられる固定コア(50)と、
    通電されると、前記可動コアを前記固定コア側に吸引し前記ニードルを前記弁座とは反対側に移動させることが可能なコイル(75)と、
    前記ニードルおよび前記可動コアを前記弁座側に付勢可能な弁座側付勢部材(52)と、
    筒状に形成され、前記固定コア側の開口(81、86)の面積よりも前記弁座側の開口(82、87)の面積の方が小さく設定され、前記穴部を形成する前記可動コアの内壁に外壁が接続するよう設けられる特定形状部(80、83)と、
    を備える燃料噴射装置(1)。
  2. 燃料が噴射される噴孔(11)、前記噴孔の周囲に形成される弁座(12)、および、前記噴孔への燃料が流れる燃料通路(13)を有するハウジング(10)と、
    前記燃料通路内を往復移動可能に設けられ、一端が前記弁座から離間または前記弁座に当接すると前記噴孔を開閉するニードル(30)と、
    前記ニードルとともに前記燃料通路内を往復移動可能に設けられ、前記弁座側の端面(47)と前記弁座とは反対側の端面(42)とを接続し前記燃料通路内の燃料が流通可能な穴部(44)を有する可動コア(40)と、
    前記可動コアの前記弁座とは反対側に設けられる固定コア(50)と、
    通電されると、前記可動コアを前記固定コア側に吸引し前記ニードルを前記弁座とは反対側に移動させることが可能なコイル(75)と、
    前記ニードルおよび前記可動コアを前記弁座側に付勢可能な弁座側付勢部材(52)と、
    筒状に形成され、一端が前記可動コアの前記弁座側の端面に接続し、内側の空間が前記穴部の内側の空間と連通するよう設けられる特定形状部(90)と、
    を備える燃料噴射装置。
  3. 前記特定形状部(80、90)は、前記可動コアと一体に形成されている請求項1または2に記載の燃料噴射装置。
  4. 前記特定形状部(83)は、前記可動コアとは別体に形成されている請求項1または2に記載の燃料噴射装置。
  5. 前記特定形状部(80、83、90)は、前記固定コア側から前記弁座側に向かうに従い内壁が軸に近づくよう形成されている請求項1〜4のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
  6. 前記特定形状部(83、90)は、前記可動コアの前記弁座側の端面(41、47)を含む仮想平面(VP1、VP2)から前記弁座側に突出するよう設けられている請求項1〜5のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
  7. 前記ニードルは、前記可動コアの前記固定コア側の面(42)に当接可能な当接面(34)を有し、
    前記可動コアは、前記当接面に当接または前記当接面から離間可能なよう前記ニードルに対し相対移動可能に設けられている請求項1〜6のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
  8. 前記当接面と前記可動コアとの間に隙間(C1)を形成可能な隙間形成部材(60)をさらに備える請求項7に記載の燃料噴射装置。
  9. 前記可動コアを前記固定コア側に付勢可能な固定コア側付勢部材(73)をさらに備える請求項1〜8のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
JP2015102672A 2015-05-20 2015-05-20 燃料噴射装置 Pending JP2016217242A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015102672A JP2016217242A (ja) 2015-05-20 2015-05-20 燃料噴射装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015102672A JP2016217242A (ja) 2015-05-20 2015-05-20 燃料噴射装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016217242A true JP2016217242A (ja) 2016-12-22

Family

ID=57580403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015102672A Pending JP2016217242A (ja) 2015-05-20 2015-05-20 燃料噴射装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016217242A (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005139971A (ja) * 2003-11-05 2005-06-02 Mitsubishi Electric Corp 燃料噴射弁
JP2010159677A (ja) * 2009-01-07 2010-07-22 Denso Corp 燃料噴射弁
JP2013199924A (ja) * 2012-02-20 2013-10-03 Denso Corp 燃料噴射弁
JP2014025419A (ja) * 2012-07-27 2014-02-06 Hitachi Automotive Systems Ltd 電磁式燃料噴射弁

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005139971A (ja) * 2003-11-05 2005-06-02 Mitsubishi Electric Corp 燃料噴射弁
JP2010159677A (ja) * 2009-01-07 2010-07-22 Denso Corp 燃料噴射弁
JP2013199924A (ja) * 2012-02-20 2013-10-03 Denso Corp 燃料噴射弁
JP2014025419A (ja) * 2012-07-27 2014-02-06 Hitachi Automotive Systems Ltd 電磁式燃料噴射弁

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5862941B2 (ja) 燃料噴射弁
US10941739B2 (en) Fuel injection device
JP6483574B2 (ja) 燃料噴射装置
JP5965253B2 (ja) 燃料噴射弁
US10808662B2 (en) Fuel injection device
WO2016042753A1 (ja) 燃料噴射弁
JP2017089425A (ja) 燃料噴射装置
JP6471618B2 (ja) 燃料噴射装置
JP6421730B2 (ja) 燃料噴射装置
JP6613973B2 (ja) 燃料噴射装置
JP6187563B2 (ja) 燃料噴射弁
JP6233481B2 (ja) 燃料噴射弁
JP5516140B2 (ja) 燃料噴射弁
JP5839228B2 (ja) 燃料噴射弁
JP6504023B2 (ja) 燃料噴射装置
JP2016217242A (ja) 燃料噴射装置
JP2010159677A (ja) 燃料噴射弁
JP2017089515A (ja) 燃料噴射装置
JP2018009548A (ja) 燃料噴射弁
JP2017020394A (ja) 燃料噴射装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170804

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180418

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180508

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20181106