JP2022102751A - Electromagnetic fuel injection valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固定コアが励磁されて可動コアを吸引することに伴い弁体が開弁方向に移動して燃料噴射孔を開き、燃料を噴射する電磁式燃料噴射弁に関する。 The present invention relates to an electromagnetic fuel injection valve that injects fuel by moving the valve body in the valve opening direction to open a fuel injection hole as the fixed core is excited to attract the movable core.
この種の電磁式燃料噴射弁において、弁ハウジングを縦通する燃料の流通路に、弁ばねの付勢力を調整する弁ばね力調整手段と、燃料の流量を調量する燃料調量手段とを備えるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 In this type of electromagnetic fuel injection valve, a valve spring force adjusting means for adjusting the urging force of the valve spring and a fuel adjusting means for adjusting the flow rate of the fuel are provided in the fuel flow path passing through the valve housing. Those provided are known (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に開示された電磁式燃料噴射弁では、上記流通路の周壁に、弁ばねの付勢力を調整するための調整要素(弁ばね力調整手段)が圧入されている。調整要素は、深絞り成形されたスリーブ内に合成樹脂製のストレーナバスケット(筐体)と燃料の流量を絞る絞り要素を収容しており、その絞り要素の絞り孔によって、燃料噴射弁の内部の圧力脈動の減衰が効果的になされ、騒音が削減される。
In the electromagnetic fuel injection valve disclosed in
また特許文献1では、中央に絞り孔を備えたディスク形状の絞り要素(オリフィス部材)は、スリーブの上流端側の径が拡大された領域に嵌入されており、スリーブにおける嵌入された絞り要素より下流側に外径が軸方向に異なる円筒状のストレーナバスケットが嵌入され、ストレーナバスケットの筒内にフィルタ要素が挿入されている。
Further, in
このように、特許文献1に開示された調整要素は、スリーブ内に絞り要素とフィルタ要素を格納させて、スリーブの形状が複雑であり、かつスリーブの流通路周壁への圧入代を維持しながら絞り要素を加締める複雑なプレス工程が必要となり、製造コストが増加することが課題となる。
As described above, the adjusting element disclosed in
また、絞り要素をスリーブ内に嵌入することから燃料圧力の損失が発生し易い。 Further, since the throttle element is fitted in the sleeve, a loss of fuel pressure is likely to occur.
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、弁ばね力調整手段が簡易な円筒形状をなし、製造コストの削減と燃料圧力の低下を防止することができる電磁式燃料噴射弁を供する点にある。 The present invention has been made in view of this point, and an object thereof is an electromagnetic type in which the valve spring force adjusting means has a simple cylindrical shape and can reduce the manufacturing cost and prevent the fuel pressure from decreasing. The point is to provide a fuel injection valve.
上記目的を達成するために、本発明は、燃料を噴射する噴孔および前記噴孔へ燃料を流通させる流通路を有し、前記流通路の入口と前記噴孔の間には、前記流通路に沿って移動して前記噴孔を開閉する弁体と、前記弁体を閉弁方向に付勢する弁ばねと、前記弁ばねの付勢力を調整するアジャスティングパイプと、燃料の流量を絞る絞り孔を備えたオリフィス部材と、前記流通路の一部を構成する固定コアと、前記固定コアの吸引面に対置されて前記弁体の移動と平行に移動可能な可動コアとを備え、前記固定コアが励磁されて前記可動コアを吸引することに伴い前記弁体が前記弁ばねの付勢力に抗して開弁方向に移動する電磁式燃料噴射弁において、前記アジャスティングパイプは、円筒形状をなして前記流通路内に圧入され、前記オリフィス部材は、前記アジャスティングパイプと前記弁ばねとの間に挟まれて配設されることを第1の特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention has a injection hole for injecting fuel and a flow passage for flowing fuel to the injection hole, and the flow passage is provided between the inlet of the flow passage and the injection hole. A valve body that moves along the valve body to open and close the injection hole, a valve spring that urges the valve body in the valve closing direction, an adjusting pipe that adjusts the urging force of the valve spring, and a fuel flow rate throttle. The orifice member having a narrowing hole, a fixed core forming a part of the flow passage, and a movable core which is opposed to the suction surface of the fixed core and can move in parallel with the movement of the valve body. In an electromagnetic fuel injection valve in which the valve body moves in the valve opening direction against the urging force of the valve spring as the fixed core is excited to attract the movable core, the adjusting pipe has a cylindrical shape. The first feature is that the orifice member is press-fitted into the flow passage and is sandwiched between the adjusting pipe and the valve spring.
また本発明は、第1の特徴に加えて、前記流通路の前記アジャスティングパイプより上流側に燃料フィルタが配設されることを第2の特徴とする。 Further, in addition to the first feature, the present invention is characterized in that the fuel filter is arranged on the upstream side of the adjusting pipe of the flow passage.
また本発明は、第1又は第2の特徴に加えて、前記弁ばねは、コイルスプリングであり、前記オリフィス部材は、前記弁ばねと接触する端面の中央に円柱状の凸部が形成されることを第3の特徴とする。 Further, in the present invention, in addition to the first or second feature, the valve spring is a coil spring, and the orifice member has a columnar convex portion formed in the center of an end surface in contact with the valve spring. This is the third feature.
本発明の第1の特徴によれば、弁ばねの付勢力を調整するアジャスティングパイプは、形状が簡易的な円筒形状のパイプであり、複雑な製造工程を必要とせず、かつオリフィス部材の配設もアジャスティングパイプと弁ばねの間に挟まれるだけであり、燃料の流通路にオリフィス部材を圧入する必要がなく、組付け工程を容易にさせているので、製造コストの削減を図ることができる。 According to the first feature of the present invention, the adjusting pipe for adjusting the urging force of the valve spring is a cylindrical pipe having a simple shape, does not require a complicated manufacturing process, and has an orifice member. The installation is only sandwiched between the adjusting pipe and the valve spring, and there is no need to press-fit the orifice member into the fuel flow path, which facilitates the assembly process and reduces manufacturing costs. can.
また第2の特徴によれば、流通路のアジャスティングパイプより上流側に燃料フィルタが配設され、アジャスティングパイプ内に燃料フィルタを配置していないため、燃料圧力を損失することがない。 Further, according to the second feature, since the fuel filter is arranged on the upstream side of the adjusting pipe of the flow passage and the fuel filter is not arranged in the adjusting pipe, the fuel pressure is not lost.
また第3の特徴によれば、オリフィス部材は、弁ばねと接触する端面の中央に円柱状の凸部が形成されるので、弁ばねであるコイルスプリングにオリフィス部材の円柱状の凸部を嵌入することによってオリフィス部材のセンター位置が決まるため、組付け時のオリフィス部材の傾斜を防止して、オリフィス部材を適確に組付けることが容易にできる。 Further, according to the third feature, since the orifice member has a columnar convex portion formed in the center of the end surface in contact with the valve spring, the columnar convex portion of the orifice member is fitted into the coil spring which is the valve spring. Since the center position of the orifice member is determined by this, it is possible to prevent the orifice member from being tilted at the time of assembly and to easily assemble the orifice member properly.
以下、本発明に係る一実施の形態について図1および図2に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
本電磁式燃料噴射弁1の弁ハウジング2は、弁座3sを前端に有する弁座部材3と、同弁座部材3の後方に非磁性円筒体4を介して同軸に連設される中空の固定コア5と、同固定コア5の後方に同軸に連設される燃料入口筒6とから構成され、該弁ハウジング2の内側に燃料を流通させる流通路9が形成されている。
The
なお、本電磁式燃料噴射弁1においては、弁座部材3側を前方とし燃料入口筒6側を後方として説明する。
In the electromagnetic
弁座部材3は、前端壁3aeを有する小径筒部3aと、同小径筒部3aの後方に径を徐々に拡大して延びる円錐筒部3bと、同円錐筒部3bの後方に延びる大径筒部3cとからなる。小径筒部3aの前端壁3aeには、円錐状の弁座3sが形成されるとともに、弁座3sの中央に開口した燃料を噴射する燃料噴射孔3jが形成されている。
The
本電磁式燃料噴射弁1においては、固定コア5と燃料入口筒6は一体の円筒体として構成されており、一体の円筒体の後側が燃料入口筒6を形成している。燃料入口筒6の入口には燃料フィルタ40が装着される。燃料フィルタ40は、メッシュ部42を保持した円筒状の筐体部41が燃料入口筒6に嵌入される。
In the electromagnetic
本電磁式燃料噴射弁1は、前端の前端壁3aeに形成された燃料噴射孔3jを燃焼室に臨ませてシリンダヘッドに装着され、後側の燃料入口筒6は図示しない燃料レールに連結されて高圧燃料が供給される。
The electromagnetic
弁座部材3の大径筒部3cと固定コア5との間に介在する非磁性円筒体4は、その内径が弁座部材3の大径筒部3cの内径と等しく、また外径が円筒状の固定コア5の外径と等しい。非磁性円筒体4は、大径筒部3cに内周面を連続させて液密に溶接される。
The inner diameter of the non-magnetic
また、固定コア5の前端部は、外径を非磁性円筒体4の筒壁の厚さ分だけ縮小して非磁性円筒体4に若干嵌入して液密に溶接される。
Further, the front end portion of the
弁座部材3の小径筒部3aの前端部内周面には円筒状の第1ガイドブッシュ21が圧入により固設される。
A cylindrical
また、中空の固定コア5の内周面には、その前端吸引面5fに開口する嵌合凹部が形成され、同嵌合凹部に円筒状の第2ガイドブッシュ22が圧入により固定され、この第2ガイドブッシュ22の内周面は固定コア5の内周面に連続している。第2ガイドブッシュ22は固定コア5の前端吸引面5fより若干前方に突出している。
Further, a fitting recess opened in the front
弁座部材3から固定コア5に至る弁ハウジング2内の流通路9には、弁体10が収容される。弁体10は、前記弁座3sに着脱して燃料噴射孔3jを開閉する球状の弁部10aと、同弁部10aに一体に結合して前記第2ガイドブッシュ22の内側まで延びる丸棒状のステム部10bとよりなる。
The
弁体10の球状をなす弁部10aは、前記第1ガイドブッシュ21の内周面に摺接し、その丸棒状のステム部10bの外径は、球状の弁部10aの直径より小径に形成されている。第1ガイドブッシュ21の内周面と弁体10のステム部10bとの間には流通路9の一部となる燃料流路が形成され、球状の弁部10aの外周面には、第1ガイドブッシュ21との間に燃料流路を形成する複数の平面部10apが形成される。
The
したがって、第1ガイドブッシュ21は、弁体10の開閉動作を案内しながら弁体10との間に燃料流路を確保している。
Therefore, the
弁体10のステム部10bには、第2ガイドブッシュ22の内周面に摺動自在に嵌合する摺動部材11と、弁座部材3の大径筒部3cの内側に配置されるストッパ部材12とが溶接等により固設される。第2ガイドブッシュ22および摺動部材11は、固定コア5より硬度が高い非磁性または弱磁性材料で構成される。
The
摺動部材11は、ステム部10bに嵌着される円筒軸部11aと、円筒軸部11aの後端に形成されたフランジ部11bとからなり、そのフランジ部11bの外周面が第2ガイドブッシュ22の内周面に摺接する。なお、フランジ部11bの外周面は部分的に凹んで平面11pが形成されて、第2ガイドブッシュ22の内周面との間に燃料流路が形成される。
The sliding
ストッパ部材12は、円筒状をなしており、前端と後端に径を拡大した拡径部が形成されている。このストッパ部材12とステム部10bに固設された摺動部材11との間で限られたストロークを移動し得るように、可動コア15がステム部10bに摺動可能に嵌装される。
The
可動コア15は、中心に円孔を有する円板形状をなし、中心の円孔を弁体10のステム部10bが摺動自在に貫通して、固定コア5の前端吸引面5fに対置している。そして、可動コア15は、ステム部10bに摺動自在に軸支されて、非磁性円筒体4と弁座部材3の大径筒部3cの連続する内周面と若干の隙間を存して前後に移動する。
The
なお、可動コア15には、その後側の燃料と前側の燃料が互いに流動可能な複数の通孔15pが形成されており、通孔15pは燃料流路となるとともに、可動コア15の移動に伴う抵抗を小さくしている。
The
燃料入口筒6の内周壁には、円筒状のアジャスティングパイプ25が圧入されて、燃料入口筒6の入口に設けられた燃料フィルタ40寄りの所要位置に固定される。このアジャスティングパイプ25と弁体10のステム部10bの後端近傍に固着された摺動部材11との間に、オリフィス部材30と弁ばね26が介装される。
A
オリフィス部材30は、燃料の流量を絞る絞り孔30nを中央に有する円板状部30aと同円板状部30aの弁ばね26と接触する端面の中央に突出した円柱状の凸部30bとが一体に形成されている。なお、絞り孔30nは円柱状の凸部30bの中央に連続して形成されている。
The
オリフィス部材30の円板状部30aの外径は、燃料入口筒6の内径に略等しく、円板状部30aの凸部30bと反対側の端面(後端面)を、燃料入口筒6の中空部に圧入されたアジャスティングパイプ25の開放前端面に当接する。円板状部30aの凸部30bの周囲の環状の前端面と、弁体10のステム部10bに固設された摺動部材11のフランジ部11bの後端面との間には弁ばね26が縮設される。弁ばね26はコイルスプリングである。
The outer diameter of the disc-shaped
弁体10のステム部10bは摺動部材11を貫通して後端部を摺動部材11のフランジ部11bより突出させている。このステム部10bの突出した後端部を弁ばね26であるコイルスプリングの前端部に嵌入することによって弁ばね26の前端部のセンター位置が決まる。
The
他方、前端部のセンター位置決めがなされた弁ばね26のコイルスプリングの後端部にオリフィス部材30の円柱状の凸部30bを嵌入することによって、オリフィス部材30のセンター位置を決めることができ、組付け時のオリフィス部材30の傾斜を防止して、オリフィス部材を適確に組付けることが容易となる。
On the other hand, the center position of the
アジャスティングパイプ25に当接されたオリフィス部材30と摺動部材11との間に弁ばね26が縮設されて介装されるので、弁ばね26により摺動部材11が弁体10と一体に前方に付勢される。そして、アジャスティングパイプ25の燃料入口筒6内への圧入深さにより弁ばね26のセット荷重が調整される。
Since the
また、摺動部材11のフランジ部11bの前端面と可動コア15との間には、コイルスプリングである補助ばね27が摺動部材11の円筒軸部11aを囲繞して縮設される。この補助ばね27は、前記弁ばね26より小さいセット荷重で摺動部材11と可動コア15とを互いに離間させるように作用する。
Further, an
固定コア5から非磁性円筒体4を介して弁座部材3の大径筒部3cの後部に至る外周面に、コイル組立体50が嵌装される。
The
コイル組立体50は、上記外周面に外嵌するボビン51と同ボビン51に巻装される磁気コイル52からなり、磁気コイル52の外周をコイルハウジング55が覆っている。
The
コイル組立体50の後方の固定コア5および燃料入口筒6の前部の外周面には、合成樹脂製の被覆層56がモールド成形され、その際、被覆層56の一部が側方に突出して電気的な接続差込口であるカプラ57が形成される。カプラ57に保持される端子54から延びる導線53が前記磁気コイル52に接続されており、導線53は被覆層56内に埋設される。
A
以下、本電磁式燃料噴射弁1の動作について説明する。
Hereinafter, the operation of the electromagnetic
磁気コイル52が非通電状態では、図1および図2に示すように、弁体10は、弁ばね26の付勢力により摺動部材11を介して前方に押圧されて弁座3sに着座して燃料噴射孔3jを閉鎖し、閉弁状態とする。このとき、可動コア15は、補助ばね27の付勢力により前方に押圧されてストッパ部材12に当接状態にあり、固定コア5との間に所定の間隔を保っている。
When the
磁気コイル52に通電すると、それにより生じる磁束が固定コア5,コイルハウジング55,非磁性円筒体4および可動コア15を順次通り、その磁力により、まず可動コア15が固定コア5に吸引され、補助ばね27を圧縮しながら摺動部材11の前端に当接し、さらに摺動部材11を弁ばね26の付勢力に抗して後方へ摺動し、可動コア15は第2ガイドブッシュ22の前端に衝突して、固定コア5の前端吸引面5fとの間に間隔を存して停止する。その間、後方へ移動する摺動部材11は、それと一体のステム部10bを伴うので、弁体10は、弁部10aを弁座3sから離座し、開弁状態となる。
When the
可動コア15が第2ガイドブッシュ22の前端に衝突して停止しても、弁体10がその慣性によりオーバーシュートするが、弁体10と一体のストッパ部材12が可動コア15の前端面に衝突することで、オーバーシュートは停止する。なお、このオーバーシュートは、弁ばね26を圧縮させるので、同弁ばね26の反発力によっても抑えられる。
Even if the
オーバーシュートが停止すると、弁ばね26の反発力により摺動部材11が吸引された位置にある可動コア15に当接する位置まで戻ることで、弁体10は所定の開弁位置に保持される。
When the overshoot is stopped, the
以上、詳細に説明した本発明に係る電磁式燃料噴射弁の一実施の形態では、以下に記す効果を奏する。 In one embodiment of the electromagnetic fuel injection valve according to the present invention described in detail above, the following effects are obtained.
弁ばね26の付勢力を調整するアジャスティングパイプ25は、形状が簡易的な円筒形状のパイプであり、複雑な製造工程を必要とせず、かつオリフィス部材30の配設もアジャスティングパイプ25と弁ばね26の間に挟まれるだけであり、流通路9の周壁にオリフィス部材を圧入する必要がなく、組付け工程を容易にさせているので、製造コストの削減を図ることができる。
The adjusting
流通路9のアジャスティングパイプ25より上流側に燃料フィルタ40が配設され、アジャスティングパイプ25内に燃料フィルタ40を配置していないため、燃料圧力を損失することがない。
Since the
オリフィス部材30は、弁ばね26と接触する端面の中央に突出した円柱状の凸部30bが形成されるので、弁ばね26であるコイルスプリングにオリフィス部材30の円柱状の凸部30bを嵌入することによってオリフィス部材30のセンター位置が決まるため、組付け時のオリフィス部材30の傾斜を防止して、オリフィス部材30を適確に組付けることが容易にできる。
Since the
以上、本発明に係る一実施の形態に係る電磁式燃料噴射弁について説明したが、本発明の態様は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含むものである。 Although the electromagnetic fuel injection valve according to the embodiment of the present invention has been described above, the embodiment of the present invention is not limited to the above embodiment, and is carried out in various embodiments within the scope of the gist of the present invention. It includes what is done.
例えば、電磁式燃料噴射弁1は、内燃機関の吸気系内に燃料を噴射する形式に構成することもできる。
For example, the electromagnetic
また、ストッパ部材12を弁体10のステム部10bに一体に形成することもできる。
Further, the
さらに、弁体10の弁部10aを摺動自在に案内する第1ガイドブッシュ21に代えて弁座部材3にガイド孔を形成することもできる。
Further, a guide hole can be formed in the
1…電磁式燃料噴射弁、2…弁ハウジング、3…弁座部材、3a…小径筒部、3ae…前端壁、3s…弁座、3j…燃料噴射孔、3b…円錐筒部、3c…大径筒部、4…非磁性円筒体、5…固定コア、6…燃料入口筒、9…流通路、
10…弁体、10a…弁部、10b…ステム部、11…摺動部材、11a…円筒軸部、11b…フランジ部、11p…平面、12…ストッパ部材、15…可動コア、15p…通孔、
21…第1ガイドブッシュ、22…第2ガイドブッシュ、25…アジャスティングパイプ、26…弁ばね、27…補助ばね、
30…オリフィス部材、30b…凸部、30n…絞り孔、
40…燃料フィルタ、41…筐体部、42…メッシュ部、
50…コイル組立体、51…ボビン、52…磁気コイル、53…導線、54…端子、55…コイルハウジング、56…被覆層、57…カプラ。
1 ... Electromagnetic fuel injection valve, 2 ... Valve housing, 3 ... Valve seat member, 3a ... Small diameter cylinder, 3ae ... Front end wall, 3s ... Valve seat, 3j ... Fuel injection hole, 3b ... Conical cylinder, 3c ... Large Diameter cylinder part, 4 ... non-magnetic cylinder, 5 ... fixed core, 6 ... fuel inlet cylinder, 9 ... flow passage,
10 ... Valve body, 10a ... Valve part, 10b ... Stem part, 11 ... Sliding member, 11a ... Cylindrical shaft part, 11b ... Flange part, 11p ... Flat surface, 12 ... Stopper member, 15 ... Movable core, 15p ... Through hole ,
21 ... 1st guide bush, 22 ... 2nd guide bush, 25 ... adjusting pipe, 26 ... valve spring, 27 ... auxiliary spring,
30 ... Orifice member, 30b ... Convex part, 30n ... Filter hole,
40 ... fuel filter, 41 ... housing part, 42 ... mesh part,
50 ... coil assembly, 51 ... bobbin, 52 ... magnetic coil, 53 ... lead wire, 54 ... terminal, 55 ... coil housing, 56 ... coating layer, 57 ... coupler.
Claims (3)
前記流通路(9)の入口と前記燃料噴射孔(3j)の間には、
前記流通路(9)に沿って移動して前記燃料噴射孔(3j)を開閉する弁体(10)と、
前記弁体(10)を閉弁方向に付勢する弁ばね(26)と、
前記弁ばね(26)の付勢力を調整するアジャスティングパイプ(25)と、
燃料の流量を絞る絞り孔(30n)を備えたオリフィス部材(30)と、
前記流通路(9)の一部を構成する固定コア(5)と、
前記固定コア(5)の吸引面(5f)に対置されて前記弁体(10)の移動と平行に移動可能な可動コア(15)と、
を備え、
前記固定コア(5)が励磁されて前記可動コア(15)を吸引することに伴い前記弁体(10)が前記弁ばね(26)の付勢力に抗して開弁方向に移動する電磁式燃料噴射弁において、
前記アジャスティングパイプ(25)は、円筒形状をなして前記流通路(9)内に圧入され、
前記オリフィス部材(30)は、前記アジャスティングパイプ(25)と前記弁ばね(26)との間に挟まれて配設されることを特徴とする電磁式燃料噴射弁。 It has a fuel injection hole (3j) for injecting fuel and a flow passage (9) for circulating fuel to the fuel injection hole (3j).
Between the inlet of the flow passage (9) and the fuel injection hole (3j),
A valve body (10) that moves along the flow passage (9) to open and close the fuel injection hole (3j).
A valve spring (26) that urges the valve body (10) in the valve closing direction, and
The adjusting pipe (25) for adjusting the urging force of the valve spring (26) and
An orifice member (30) provided with a throttle hole (30n) for reducing the flow rate of fuel, and
A fixed core (5) constituting a part of the flow passage (9),
A movable core (15) that is opposed to the suction surface (5f) of the fixed core (5) and can move in parallel with the movement of the valve body (10).
Equipped with
An electromagnetic type in which the valve body (10) moves in the valve opening direction against the urging force of the valve spring (26) as the fixed core (5) is excited to attract the movable core (15). In the fuel injection valve
The adjusting pipe (25) has a cylindrical shape and is press-fitted into the flow passage (9).
The orifice member (30) is an electromagnetic fuel injection valve characterized in that it is sandwiched between the adjusting pipe (25) and the valve spring (26).
前記オリフィス部材(30)は、前記弁ばね(26)と接触する端面の中央に円柱状の凸部(30b)が形成されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電磁式燃料噴射弁。
The valve spring (26) is a coil spring.
The electromagnetic type according to claim 1 or 2, wherein the orifice member (30) has a columnar convex portion (30b) formed in the center of an end surface in contact with the valve spring (26). Fuel injection valve.
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