JP2023104448A - Fuel injection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料噴射装置に関するものである。 The present invention relates to a fuel injection system.
従来、内燃機関として、燃料噴射装置によりシリンダ内に燃料を直接噴射する筒内噴射型の内燃機関が用いられている。従来の燃料噴射装置に関する技術としては、例えば、特許文献1に記載されているようなものがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, an in-cylinder injection type internal combustion engine in which a fuel injection device directly injects fuel into a cylinder has been used as an internal combustion engine. BACKGROUND ART For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-100000 discloses a technology related to a conventional fuel injection device.
特許文献1には、弁体と弁体の先端側において燃料を噴射する複数の噴射孔が形成された噴射孔形成部を備えた燃料噴射装置に関する技術が記載されている。そして、特許文献1には、弁体が、閉弁時にアンカーと当接している第2の弁体と、開弁途中でアンカーと当接する第1の弁体からなることが記載されている。特許文献1に記載された技術では、開弁時には第2の弁体が固定コアの内周に配置されたストロークストッパと当接し、開弁時も固定コアとアンカーが直接当接することなくギャップが確保されるよう第2の弁体と第2の弁体の長さを規定している。 Patent Literature 1 describes a technology related to a fuel injection device that includes a valve body and an injection hole forming portion in which a plurality of injection holes for injecting fuel are formed on the tip side of the valve body. Patent document 1 describes that the valve body consists of a second valve body that contacts the anchor when the valve is closed, and a first valve body that contacts the anchor while the valve is open. In the technique described in Patent Document 1, when the valve is opened, the second valve body abuts against a stroke stopper arranged on the inner periphery of the fixed core, and when the valve is opened, the fixed core and the anchor do not directly abut, and the gap is closed. The second valve body and the length of the second valve body are defined so as to be secured.
しかしながら、特許文献1に記載された技術では、開弁動作時に第1の弁体と第2の弁体との間や、第1の弁体とアンカーとの間に生じる流体力により、開弁動作時の応答性が阻害され、開弁動作にばらつきが生じる、という問題を有していた。そして、開弁動作にばらつきが生じることで、燃料の噴射量にもばらつきが発生していた。 However, in the technique described in Patent Document 1, the fluid force generated between the first valve body and the second valve body and between the first valve body and the anchor during the valve opening operation causes the valve to open. There was a problem that the responsiveness at the time of operation was hindered and variations occurred in the valve opening operation. In addition, variation in the valve opening operation causes variation in the amount of fuel injection.
本目的は、上記の問題点を考慮し、燃料の噴射量のばらつきを抑制することができる燃料噴射装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fuel injection device capable of suppressing variations in fuel injection amount in consideration of the above problems.
上記課題を解決し、目的を達成するため、燃料噴射装置は、ノズルホルダと、固定コアと、アンカーと、弁部材と、を備えている。ノズルホルダには、噴射孔形成部材が設けられている。固定コアは、ノズルホルダに配置される。アンカーは、固定コアと対向して配置される。弁部材は、ノズルホルダに移動可能に配置される。
弁部材は、弁体と、スペーサーと、を有している。弁体は、噴射孔形成部材に設けた噴射孔を開閉する軸部及び開弁動作時にアンカーと係合する係合部が設けられている。スペーサーは、係合部が収容される収容部を有し、閉弁時に係合部とアンカーとの間に所定の間隙を形成する。係合部とアンカーとの間には、流体の抵抗を低減させる流体抵抗低減部が設けられる。
In order to solve the above problems and achieve the object, a fuel injection device includes a nozzle holder, a stationary core, an anchor, and a valve member. The nozzle holder is provided with an injection hole forming member. A fixed core is arranged in the nozzle holder. An anchor is positioned opposite the fixed core. A valve member is movably disposed in the nozzle holder.
The valve member has a valve body and a spacer. The valve body is provided with a shaft portion for opening and closing the injection hole provided in the injection hole forming member and an engaging portion that engages with the anchor during the valve opening operation. The spacer has an accommodating portion in which the engaging portion is accommodated, and forms a predetermined gap between the engaging portion and the anchor when the valve is closed. A fluid resistance reducing portion that reduces fluid resistance is provided between the engaging portion and the anchor.
上記構成の燃料噴射装置によれば、燃料の噴射量のばらつきを抑制することができる。 According to the fuel injection device configured as described above, it is possible to suppress variations in the amount of fuel injected.
以下、燃料噴射装置の実施の形態例について、図1~図12を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。 Embodiments of a fuel injection device will be described below with reference to FIGS. 1 to 12. FIG. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the member which is common in each figure.
1.第1の実施の形態例
1-1.燃料噴射装置の構成
まず、第1の実施の形態例(以下、「本例」という。)にかかる燃料噴射装置の構成について図1を参照して説明する。
図1は、燃料噴射装置を示す断面図である。
1. First embodiment example 1-1. Configuration of Fuel Injection Apparatus First, the configuration of a fuel injection apparatus according to a first embodiment (hereinafter referred to as "this example") will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a fuel injection device.
図1に示す燃料噴射装置は、内燃機関として、吸気行程、圧縮行程、燃焼(膨張)行程、排気行程の4行程を繰り返す4サイクルエンジンに用いられるものである。また、燃料噴射装置は、各気筒のシリンダの中に燃料を噴射する筒内噴射型の内燃機関に適用されるものである。 The fuel injection device shown in FIG. 1 is used in a four-cycle engine that repeats four strokes of an intake stroke, a compression stroke, a combustion (expansion) stroke, and an exhaust stroke as an internal combustion engine. Further, the fuel injection device is applied to an in-cylinder injection type internal combustion engine that injects fuel into each cylinder.
図1に示すように、燃料噴射装置1は、固定コア(磁気コア)101と、ノズルホルダ102と、噴射孔形成部材103と、弁部材104と、電磁コイル108と、ハウジング109と、アンカー(可動コア)110と、接続部135と、を備えている。また、燃料噴射装置1は、第1スプリング118と、第2スプリング124と、第3スプリング126とを備えている。
As shown in FIG. 1, the fuel injection device 1 includes a fixed core (magnetic core) 101, a
[ノズルホルダ]
ノズルホルダ102は、筒状に形成されている。ノズルホルダ102の中心軸線AX1に沿う軸線方向Da「以下、単に「軸線方向Da」という」の一端部である先端部には、噴射孔形成部材103が挿入又は圧入により取り付けられている。この噴射孔形成部材103には、燃料を噴射する噴射孔112が形成されている。
[Nozzle holder]
The
また、噴射孔形成部材103には、後述する弁部材104の弁体113の先端部が離接する弁座103aが形成されている、噴射孔形成部材103は、弁体113が弁座103aに着座することで燃料を封止する。また、弁体113は、弁座103aに当接することで燃料をシールし、弁座103aから離反することで燃料の通過を許可する。
Further, the injection
ノズルホルダ102の先端部には、ガイド部材105が圧入または塑性結合により固定されている。ガイド部材105は、弁部材104における弁体113の外周面を支持し、弁体113の移動をガイドする。
A
ノズルホルダ102の軸線方向Daの他端部である後端部には、先端部よりも外径が大きい大径部102aが形成されている。この大径部102aには、内部空間102bが形成されている。この内部空間102bは、ノズルホルダ102の軸線方向Daに沿って形成された連通孔102cによって先端部に連通している。
A large-
内部空間102bは、大径部102aの後端側が開口し、軸線方向Daの先端側に向けて凹んだ有底の凹部である。内部空間102bには、後述するアンカー110と、固定コア101の一部が配置される。内部空間102bにおける底部の中央部には、第2スプリング124の一端部が収容される。
The
[弁部材]
このノズルホルダ102の内部には、弁部材104が軸線方向Daに沿って移動可能に配置されている。弁部材104は、弁体113と、スペーサー125と、第3スプリング126と、ロッドヘッド127とを備えている。弁体113は、円柱状をなす棒状の部材により構成されている。弁体113は、後述するアンカー110の挿通孔110c(図2参照)を挿通し、ノズルホルダ102の連通孔102c内に配置されている。そして、弁体113の軸線方向Daの先端部は、噴射孔形成部材103の弁座103aに離反可能に当接し、噴射孔形成部材103に設けた噴射孔112を開閉する。
[Valve member]
A
また、弁体113の軸線方向Daの後端部には、接続凹部113b(図2参照)が形成されている。この接続凹部113bには、ロッドヘッド127の接続凸部127a(図2参照)が嵌入されている。これにより、弁体113の後端部にロッドヘッド127が接続される。
A connection recess 113b (see FIG. 2) is formed at the rear end portion of the
ロッドヘッド127は、略円板状に形成され、後述する固定コア101の貫通孔101aを摺動する。このロッドヘッド127には、第1スプリング118の軸線方向Daの先端部が当接する。ロッドヘッド127と弁体113の間には、第3スプリング126とスペーサー125が配置されている。
The
スペーサー125は、後述するアンカー110の上端面110a(図2参照)に当接している。第3スプリング126は、軸線方向Daの先端部がスペーサー125に当接し、軸線方向Daの後端部がロッドヘッド127に当接している。すなわち、第3スプリング126は、ロッドヘッド127とスペーサー125の間に介在され、スペーサー125をアンカー110に向けて付勢している。
The
なお、弁体113、スペーサー125及び第3スプリング126の詳細な構成については、後述する。
Detailed configurations of the
[アンカー]
次に、アンカー110について説明する。アンカー110は、ノズルホルダ102の内部空間102bにおいて、弁部材104のスペーサー125と内部空間102bの底部との間に配置されている。また、アンカー110の外周面と内部空間102bの内周面との間には、微小な間隙が形成されている。そのため、アンカー110は、内部空間102b内において軸線方向Daに沿って移動可能に配置される。
[anchor]
Next, the
アンカー110は、円筒状に形成されている。アンカー110には、挿通孔110c(図2参照)と、偏心貫通孔110dが形成されている。挿通孔110c及び偏心貫通孔110dは、アンカー110における軸線方向Daの先端部から後端部にかけて貫通するガイド孔である。挿通孔110cは、アンカー110の中心軸上に形成されている。そして、挿通孔110cには、弁部材104の弁体113が挿通している。
偏心貫通孔110dは、アンカー110の中心軸から偏心した位置に形成されている。偏心貫通孔110dは、固定コア101の貫通孔101aによって形成された流路に連通している。そして、偏心貫通孔110dは、燃料が通過する流路を形成する。
The eccentric through-
アンカー110における軸線方向Daの先端側の端面には、第2スプリング124の後端部が当接している。そのため、第2スプリング124は、アンカー110とノズルホルダ102の内部空間102bの間に介在される。また、アンカー110における軸線方向Daの後端側には、固定コア101が配置されている。
The rear end portion of the
また、アンカー110の挿通孔110cにおける上端面110a側の角部には、テーパー部110bが形成されている。テーパー部110bは、軸線方向Daの後端側に向かうにつれてその直径が大きく形成されている。このテーパー部110bには、後述する弁体113の係合部128が当接する。
A tapered
[固定コア]
次に、固定コア101は、アンカー110を磁気吸引力によって吸引する部材である。固定コア101は、外周面に凹凸を有する略円筒状に形成されている。固定コア101における軸線方向Daの先端部は、ノズルホルダ102の大径部102aの内側、すなわち内部空間102b内に圧入されている。そして、ノズルホルダ102と固定コア101は、溶接により接合される。れにより、ノズルホルダ102と固定コア101との間の間隙が密閉され、ノズルホルダ102の内部の空間が密閉される。
[Fixed core]
Next, the fixed
また、固定コア101の先端部101bは、内部空間102bに配置されたアンカー110における軸線方向Daの他端側の端面(上端面110a)と対向する。なお、固定コア101における軸線方向Daの後端部側は、ノズルホルダ102の内部空間102bから軸線方向Daの後端に向けて突出している。
Further, the
固定コア101には、貫通孔101aが形成されている。貫通孔101aは、中心軸線AX1と同軸上に形成されている。そして、貫通孔101aは、燃料が通過する流路を形成する。また、固定コア101における軸線方向Daの後端部には、貫通孔101aに連通する燃料供給口111が形成されている。この燃料供給口111から貫通孔101aに向けて燃料が導入される。
A through
さらに、貫通孔101aにおける軸線方向Daの先端部側には、第1スプリング118及び調整部材119が配置されている。第1スプリング118は、調整部材119よりも貫通孔101aの先端部側に配置されている。調整部材119は、貫通孔101aに圧入されて、固定コア101の内部に固定されている。また、貫通孔101aには、弁部材104のロッドヘッド127、第3スプリング126及びスペーサー125が挿入される。
Further, a
第1スプリング118は、調整部材119と弁部材104のロッドヘッド127の間に介在される。そして、第1スプリング118は、弁部材104をノズルホルダ102の先端部に向けて軸線方向Daに付勢している。
A
また、調整部材119における固定コア101に対する固定位置を調整することで、第1スプリング118における弁部材104の付勢力を調整することができる。これにより、弁部材104における弁体113の先端部がノズルホルダ102の噴射孔形成部材103に設けた弁座103aに押し付ける初期荷重を調整することができる。
Further, by adjusting the fixed position of the adjusting
ここで、第1スプリング118が弁部材104をノズルホルダ102の先端部に向けて付勢する付勢力は、第2スプリング124がアンカー110を固定コア101に向けて付勢する付勢力よりも大きく設定されている。
Here, the biasing force of the
[コイル]
次に、電磁コイル108について説明する。電磁コイル108は、円筒状のコイルボビンに巻回されている。そして、電磁コイル108は、コイルボビンに巻回されて、ノズルホルダ102における大径部102aの外周面の一部及び固定コア101の先端部の外周面の一部を覆うようにして配置される。電磁コイル108の巻き始めと巻き終わりの端部は、不図示の配線を介して後述する接続部135のコネクタ136の電力供給用の端子に接続されている。電磁コイル108の外周には、ハウジング109が固定されている。
[coil]
Next, the
[ハウジング]
ハウジング109は、有底の円筒状に形成されている。ハウジング109における軸線方向Daの先端部である底部には、ガイド孔が形成されている。ガイド孔は、底部の中央部に形成されている。このガイド孔には、ノズルホルダ102が挿入される。そして、ガイド孔の開口縁とノズルホルダ102の外周面との間は、例えば、全周にわたって溶接されている。これにより、ノズルホルダ102は、ハウジング109に固定される。
[housing]
The
また、ハウジング109は、固定コア101の先端部側、コイルボビン及び電磁コイル108の外周を囲むようにして配置される。そして、ハウジング109の内周面は、ノズルホルダ102及び電磁コイル108と対向し、外周ヨーク部を形成する。このように、電磁コイル108の周りには、固定コア101、アンカー110、ノズルホルダ102及びハウジング109を含む磁気回路が形成されている。
Moreover, the
[接続部]
接続部135は、樹脂により形成されている。そして、接続部135は、固定コア101及びハウジング109との間に充填される。また、接続部135は、ハウジング109よりも軸線方向Daの後端側において、固定コア101の後端部を除く外周面を覆う。そして、接続部135は、電力供給用の端子を有するコネクタ136を形成するようにモールド成形されている。端子は、不図示のプラグの接続端子に接続される。これにより、燃料噴射装置1は、高電圧電源又はバッテリ電源に接続される。そして、不図示のエンジンコントロールユニット(ECU)によって電磁コイル108に対する通電が制御される。
[Connection part]
The connecting
1-2.弁部材の詳細な構成
次に、弁部材104を構成する弁体113、スペーサー125及び第3スプリング126の詳細な構成について図2及び図3を参照して説明する。
図2は、燃料噴射装置1におけるスペーサー125周りを拡大して示す断面図、図3は、開弁が開始した際のスペーサー125周りを拡大して示す図である。なお、図2では、閉弁状態を示す。
1-2. Detailed Configuration of Valve Member Next, detailed configurations of the
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of the
図2に示すように、弁体113は、アンカー110の挿通孔110cを挿通する軸部113aと、アンカー110に係合する係合部128と、軸部を示す摺動軸部129と、を有している。
As shown in FIG. 2, the
係合部128は、軸部113aよりも軸線方向Daの後端部側に形成されている。係合部128の直径は、軸部113aの直径及び挿通孔110cの内径よりも大きく形成されている。そして、係合部128は、軸部113aの外周面から半径方向の外側に向けて張り出している。この係合部128、軸部113a及び摺動軸部129は、切削加工により一体に形成される。
The engaging
係合部128には、上端面128aと、下端面128bと、第1曲面部128cと、第2曲面部128dと、円筒部128eと、第1当接部128fと、第2当接部128gとを有している。上端面128aは、係合部128における軸線方向Daの後端部側に形成され、下端面128bは、係合部128における軸線方向Daの先端部側に形成される。そして、下端面128bは、アンカー110の上端面110aと対向する。円筒部128eは、軸線方向Daに沿って係合部128の側面に形成されている。
The engaging
第1曲面部128cは、円筒部128eと下端面128bが接続する角部に形成され、第2曲面部128dは、円筒部128eと上端面128aが接続する角部に形成されている。そして、円筒部128eは、第1曲面部128cと第2曲面部128dの間に形成される。第1曲面部128cには、後述するアンカー110のテーパー部110bに当接する第1当接部128fが形成され、第2曲面部128dには、後述する収容部16のテーパー部16bに当接する第2当接部128gが形成されている。
The first
閉弁状態においては、第1曲面部128cの第1当接部128fと、テーパー部110bの当接部110eとの間には、間隙G2が設けられる。そして、開弁時に、すなわちアンカー110と弁体113の位置が変位する際に、アンカー110の当接部110eは係合部128の第1当接部128fに当接し、アンカー110と係合部128が係合する(図4及び図5参照)。これにより、弁体113は、アンカー110とともに軸線方向Daの後端部側、すなわち開弁方向へ移動する。ここで、軸部113a、係合部128及びアンカー110のテーパー部110bによって形成され、かつ概ね第1当接部128f及び当接部110eよりも内径側の領域を、領域Bと称す。
In the closed state, a gap G2 is provided between the
摺動軸部129は、係合部128よりも軸線方向Daの後端部側に形成されている。摺動軸部129は、係合部128から軸線方向Daの後端に向けて突出している。また、摺動軸部129の直径は、係合部128の直径よりも小さく形成されている。摺動軸部129における軸線方向Daの後端面には、接続凹部113bが形成されている。上述したように、この接続凹部113bには、ロッドヘッド127の接続凸部127aが嵌入される。
The sliding
弁体113の係合部128及び摺動軸部129の周囲を囲むようにして、スペーサー125が配置されている。図2及び図3に示すように、スペーサー125は、略円筒状に形成されている。スペーサー125は、大径部11と、ガイド部となる小径部12とを有している。大径部11と、小径部12は、同心円上に形成されており、大径部11は、小径部12よりも軸線方向Daの先端側に形成されている。そして、大径部11の直径は、小径部12の直径よりも大きく形成されている。
A
また、スペーサー125における大径部11と小径部12が接続する箇所には、段差面13が形成されている。段差面13は、小径部12の外周面から半径方向の外側に向けて略垂直に張り出している。この段差面13には、第3スプリング126における軸線方向Daの先端部側が当接する。そして、第3スプリング126は、スペーサー125をアンカー110に向けて付勢する。そのため、スペーサー125の軸線方向Daの先端部側の端面である下端面14は、アンカー110の上端面110aに当接する。
A stepped
なお、本例では、第3スプリング126を設けた例を説明したが、これに限定されるものではなく、第3スプリング126を設けなくてもよい。
In this example, an example in which the
大径部11には、収容部16が形成されている。収容部16は、スペーサー125の下端面14から段差面13に向けて凹んだ凹部である。収容部16には、弁体113の係合部128が収容される。
A
収容部16の内径は、弁体113の係合部128の直径よりも大きき設定されている。そのため、係合部128の半径方向の外側の外周面と収容部16の内壁面16aの間には、間隙が形成される。
The inner diameter of the
また、ガイド孔18の内壁面19と収容部16の内壁面16aが接続される箇所には、テーパー部16bが形成されている。すなわち、収容部16における小径部12側の内径は、軸線方向Daの先端部側に向かうにつれて連続してその径が大きく形成されている。このテーパー部16bは、係合部128の第2曲面部128dと対向する。また、スペーサー125が第3スプリング126によってアンカー110に向けて付勢されることで、係合部128の第2曲面部128dと、収容部16のテーパー部16bが当接する。ここで、第2曲面部128dとテーパー部16bは、係合部128の第2当接部128gと収容部16の当接部16cにおいて線接触する。
A
ここで、本例においては、摺動軸部129、係合部128及びテーパー部16bによって形成され、かつ概ね第2当接部128g及び当接部16cよりも内側の領域を、領域Aとする。さらに、係合部128、スペーサー125及びアンカー110によって形成され、かつ概ね第2当接部128g、当接部16c、円筒部128e、第1当接部128f及び当接部110eで囲まれる領域を領域Cとする。
Here, in this example, the region A is formed by the sliding
小径部12には、小径部側貫通孔を示すガイド孔18が形成されている。ガイド孔18は、スペーサー125の軸線方向Daの後端部側の端面である上端面15から収容部16にかけて貫通している。そして、ガイド孔18は、収容部16に連通している。このガイド孔18には、弁体113の摺動軸部129が挿入される。そして、ガイド孔18の内径は、摺動軸部129の直径よりも大きく設定されている。そして、ガイド孔18の内壁面19は、摺動軸部129を摺動可能に支持する摺動面となる。
The
ここで、アンカー110は、第2スプリング124の付勢力により固定コア101側に向けて付勢されている。そのため、アンカー110の上端面110aは、スペーサー125の下端面14に当接する。なお、第2スプリング124の付勢力は、第3スプリング126の付勢力よりも小さく設定されている。そのため、アンカー110は、スペーサー125を介して第3スプリング126により軸線方向Daの先端側に向けて付勢される。これにより、アンカー110における軸線方向Daの後端側への移動、すなわち開弁方向への移動は、スペーサー125と第3スプリング126により規制される。
Here, the
また、閉弁状態において、収容部16の当接部16cが弁体113の係合部128の第2当接部128gに当接することで、スペーサー125は、所定の位置(基準位置)に配置される。スペーサー125が基準位置に配置された状態で、スペーサー125の下端面14がアンカー110の上端面110aに当接する。これにより、弁体113の第1当接部128fとアンカー110の当接部110eとの間に、間隙G2、いわゆる予備ストロークを設けることができる。すなわち、スペーサー125は、アンカー110と弁体113の係合部128との間に、予備ストロークとなる所定の間隙G2を形成する。
In the valve closed state, the
また、弁体113が閉弁した状態において、間隙G2と間隙G1を足した長さ(G1+G2)が、固定コア101の先端部101bとアンカー110の上端面110aとの間隙、いわゆる磁気吸引ギャップとなる。
Further, when the
1-3.燃料噴射装置の動作例
次に、上述した構成を有する燃料噴射装置1の動作例について図2から図6を参照して説明する。
図3は、開弁が開始した際のスペーサー125周りを示す断面図、図4は、開弁動作が終了した際のスペーサー125周りを示す断面図である。
1-3. Operation Example of Fuel Injection Apparatus Next, an operation example of the fuel injection apparatus 1 having the configuration described above will be described with reference to FIGS. 2 to 6. FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the periphery of
ECUによって電磁コイル108に通電されると、固定コア101、アンカー110、ノズルホルダ102及びハウジング109によって形成される磁気回路に磁束が流れる。そして、固定コア101には、アンカー110を吸引する磁気吸引力が発生する。固定コア101の磁気吸引力が、第3スプリング126の付勢力を超えると、アンカー110は、スペーサー125を押圧し、固定コア101に向けて移動する。そのため、アンカー110とスペーサー125は、ともに軸線方向Daの後端側に向けて移動する。この間、弁体113の先端部は、噴射孔形成部材103の弁座103aに当接している。
When the
アンカー110が軸線方向Daの後端側に移動することで、図3に示すように、アンカー110のテーパー部110bは、当接部110eにおいて、弁体113の係合部128の第1当接部128fに係合する。そのため、アンカー110の当接部110eと係合部128の第1当接部128fとの間隙G2は、ゼロとなる。
As the
また、アンカー110が軸線方向Daの後端側に移動した分だけ、アンカー110と固定コア101との間隙(磁気吸引ギャップ)の大きさが減少し、図3に示す例では、磁気吸引ギャップは、長さG1となる。さらに、スペーサー125も軸線方向Daの後端側に移動するため、収容部16の当接部16cと係合部128の第2当接部128gには、間隙G3が発生する。
Further, the size of the gap (magnetic attraction gap) between the
また、図2に示す開弁動作を開始する直前では、アンカー110と係合部128との間には、間隙G2が空いている。そのため、アンカー110は、間隙G2を移動した後に、係合部128に当接する。これにより、アンカー110は、係合部128に当接するまでの間、すなわち間隙G2を移動する間に、加速する。その結果、アンカー110が加速した状態で、アンカー110を係合部128に当接させることができる。
A gap G2 is formed between the
このように、アンカー110から係合部128を介して弁体113に加える力を上昇させることができ、弁体113を軸線方向Daの後端側に向かう移動を速やかに開始させることができる。その結果、弁体113における開弁動作を速やかに開始することができる。
In this way, the force applied from the
ここで、本例において、開弁動作は、図2に示す閉弁状態からアンカー110及びスペーサー125が動き出し、図4に示す状態(フルリフト)に至るまでの一連の動作のことを示す。したがって、開弁動作開始とは、アンカー110及びスペーサー125が動き出す動作が開始されることをさす。また、開弁あるいは開弁状態とは、実際に弁体113が軸線方向Daの後端側に移動し、弁体113の先端部が、噴射孔形成部材103の弁座103aから離反し、噴射孔112が開放される状態のことをさす。したがって、開弁開始とは、弁体113の先端部が弁座103aから離反し始めることをさす。
Here, in this example, the valve opening operation refers to a series of operations from the valve closed state shown in FIG. 2 to the
図4に示すように、アンカー110、スペーサー125及び弁体113がさらに軸線方向Daの後端側に移動すると、弁体113の先端部は、噴射孔形成部材103の弁座103aから離反し、噴射孔112が開放される開弁状態となる。これにより、噴射孔112から燃料が噴射される。
As shown in FIG. 4, when the
また、アンカー110の上端面110aが固定コア101の先端部101bに当接することで、アンカー110における軸線方向Daの後端側に向かう移動が規制される。なお、弁体113は、慣性力で軸線方向Daの後端側へ移動するが、第1スプリング118の付勢力により押し戻される。そのため、弁体113は、図4に示すように、係合部128の第1当接部128fがアンカー110の当接部110eに当接した状態で静止する。これにより、弁体113が所定のストローク量(図2に示す間隙G1)だけ移動した開弁静止状態となる。
In addition, since the
開弁静止状態では、アンカー110が磁気吸引力により固定コア101に吸引され、弁部材104が第1スプリング118の付勢力により閉弁方向に付勢されている。そのため、アンカー110と弁体113は、互いに当接し、一体となっている。すなわち、弁体113の係合部128の第1当接部128fがアンカー110の当接部110eに当接し、間隙G2の大きさはゼロとなる。
In the valve open stationary state, the
さらに、第3スプリング126の付勢力は、磁気吸引力よりも小さいため、第3スプリング126は、スペーサー125を介してアンカー110を軸線方向Daの先端側に押し戻すことはできない。そのため、スペーサー125の下端面14は、アンカー110の上端面110aに当接し、係合部128の第2当接部128gとスペーサー125の収容部16の当接部16cとの間隙G3は、維持される。さらに、アンカー110は、固定コア101と当接しているため、アンカー110の上端面110aと固定コア101の先端部101bとの間隙G1の大きさはゼロとなる。
Furthermore, since the biasing force of the
図4に示す開弁した状態(フルリフト状態)において駆動パルスをOFFにすると、電磁コイル108への通電が遮断される。そのため、アンカー110と固定コア101との間に生じる磁気吸引力が消失する。そして、磁気吸引力が第1スプリング118の付勢力よりも小さくなると、弁部材104は、軸線方向Daの先端側、すなわち閉弁方向への移動を開始する。閉弁方向へ移動を開始した弁部材104は、アンカー110と一体になって変位し、長さG1だけ変位した後、弁体113の先端部が弁座103aに着座する。これにより、図2に示す閉弁状態に戻り、燃料噴射装置1による燃料の噴射が停止される。
When the drive pulse is turned off in the valve open state (full lift state) shown in FIG. 4, the energization of the
ここで、図5から図7を参照して、従来の燃料噴射装置における動作例について説明する。なお、本例の燃料噴射装置1と共通する部分には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。図5から図7は、従来の燃料噴射装置におけるスペーサー周りを拡大して示す断面図である。図5は、閉弁状態を示し、図6は、開弁を開始した際の状態、図7は、開弁動作が終了した状態を示している。 Here, an operation example of the conventional fuel injection device will be described with reference to FIGS. 5 to 7. FIG. Parts common to those of the fuel injection device 1 of this embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted. 5 to 7 are cross-sectional views enlarging the surroundings of a spacer in a conventional fuel injection device. 5 shows the closed state, FIG. 6 shows the state when the valve starts to open, and FIG. 7 shows the state after the valve opening operation is completed.
図5に示す閉弁状態において、電磁コイル108に通電すると、スペーサー225は、アンカー310とともに軸線方向Daの後端側への移動を開始する。このとき、係合部328の上端面328aと、弁体313の摺動軸部329と、スペーサー225における収容部216の面取り部216cによって形成される領域Aの体積は、スペーサー225の移動とともに急激に増加する。そのため、スペーサー225の周囲にある燃料(流体)が領域Aに流入しようとする。さらに、収容部216の上面部216bと係合部328の上端面328aとの間に形成される間隙の体積も増加するため、この間隙にも流体が流入しようとする。
When the
しかしながら、図6に示すように、従来の燃料噴射装置では、領域Aは、スペーサー225、係合部328及び摺動軸部329によって囲まれている。そのため、十分な流量の流体が流入することができず、この領域Aの体積が増加することで、この領域の圧力が低下する。
However, as shown in FIG. 6, in the conventional fuel injection device, region A is surrounded by
なお、摺動軸部329と、ガイド孔218の内壁面219との間や、軸部313aとアンカー310の挿通孔310cとの間には、微小な隙間がある。しかしながら、この隙間からは、低圧部の圧力低下を抑制できるほどの流体が流入することはできない。
There are small gaps between the sliding
さらに、スペーサー225とアンカー310の軸線方向Daの後端側への移動に伴い、収容部216の上面部216bと係合部328の上端面328aとの間に形成される間隙の体積も増加するため、この間隙にも流体が流入しようとする。しかしながら、上面部216bと上端面328aの間に形成される間隙が広がる速度は流体の流入速度と比較して速く、また間隙も狭いため、十分な流体が流入できない。そのため、上面部216bと上端面328aとの間隙の圧力が低下する。そして,スペーサー225に対しては、いわゆる張り付き力とよばれる大きな流体力が、軸線方向Daの先端側に作用する。
Furthermore, as the
このように、スペーサー225には、領域A及び上面部216bと上端面328aとの間隙の圧力変動によって生じる力が作用する。なお、スペーサー225には、領域Aを含む低圧部の圧力だけでなく、スペーサー225の周囲を流れる燃料(流体)のせん断によって生じる力も作用する。ここで、圧力と、流体のせん断力を合わせて流体力と称している。しかしながら、スペーサー225に作用する流体力は、流体のせん断力よりも領域Aを含む低圧部の圧力が支配的である。
In this way, the
また、図6に示すように、開弁時には、すなわちアンカー310と弁体313が変位する際には、アンカー310の上端面310aは係合部328の下端面328bに当接し、アンカー310と係合部328が係合する。この際、弁体313の軸部313aと、係合部328の下端面328bと、アンカー310の上端面310aによって形成される領域B(図5及び図6)は、その体積が圧縮されるために圧力が上昇する。この正圧の作用で、アンカー310に対して大きな流体力が、軸線方向Daの先端側に作用する。特に、係合部328の下端面328bと、アンカー310の上端面310aとの間隙が狭くなると、流体が狭い間隙を押し出されることになる。そのため、弁体313やアンカー310には、スクイズ力と呼ばれる大きな流体抵抗力が生じる。すなわちアンカー310に対しては、スクイズ力とよばれる大きな流体力が、軸線方向Daの先端側に作用する。
6, when the valve is opened, that is, when the
なお、軸部313aと、アンカー310の挿通孔310cとの間には、微小な隙間がある。しかしながら、この隙間からは、領域Bの圧力上昇を抑制できるほどの流体が流出することはできない。
Note that there is a small gap between the
このように、領域Aに働く負圧、上面部216bと上端面328aとに働く張り付き力、領域Bに働く正圧、及び下端面328bと上端面310aとに働くスクイズ力によって、スペーサー225及びアンカー310に軸線方向Daの先端側、すなわち開弁動作を妨げる方向に向かって大きな流体力が作用する。したがって、この流体力が、開弁の応答性を妨げていた。また、流体力が大きいことから、摺動部や各パーツの寸法の製造ばらつきの影響を受けやすく、開弁動作にばらつきが生じ、その結果、個体ごとの噴射量にばらつきが生じていた。さらに、この流体力に打ち勝つような磁気吸引力を発生させる必要があることも、噴射量ばらつきの要因となっていた。
Thus, the negative pressure acting on the region A, the sticking force acting on the
開弁状態(フルリフト状態)となると、図7に示すように、アンカー310が弁体313の係合部328に当接し、係合部328の上端面328aとスペーサー225における収容部216の上面部216bとの間に間隙G3が形成される。図7に示す開弁状態から閉弁状態に変位する際は、領域Aや上面部216bと上端面328aとの間隙の体積が減少するため、圧力が上昇し、また上面部216bと上端面328aにはスクイズ力が働く。
When the valve is in the open state (full lift state), as shown in FIG. 216b, a gap G3 is formed. When the valve is displaced from the open state shown in FIG. 7 to the closed state, the volume of the area A or the gap between the
また、領域Bや下端面328bと上端面310aとの間隙の体積は増加するため、圧力が減少し、また下端面328bと上端面310aには張り付き力が生じる。その結果、スペーサー225やアンカー310には閉弁を妨げる方向、すなわち軸線方向Daの後端側に向けて流体力が作用し、スペーサー225,アンカー310、及び弁体113の閉弁応答性を妨げていた。
Further, since the volume of the area B and the gap between the
これに対して、本例の燃料噴射装置1では、図2に示すように、弁体113の係合部128における軸線方向Daの後端側に第2曲面部128dを設け、スペーサー125の収容部16にテーパー部16bを設けている。また、第2曲面部128dとテーパー部16bは、それぞれ第2当接部128gと当接部16cで線接触により当接する。これにより,図2のような開弁動作開始時において、以下に示す主に2つの効果によって,開弁動作開始時の流体力を低減し,応答性を高めることができる。
On the other hand, in the fuel injection device 1 of this example, as shown in FIG. The
まず、1つ目の効果は、領域Cから領域Aに流れる流体の抵抗を低減できることである。図5から図7に示した従来例では、上面部216bと上端面328aとの間隙が流路となる。領域Aに負圧が生じた際に、流体が領域Cから上面部216bと上端面328aとの間隙に流入する際や、上面部216bと上端面328aとの間隙から領域Aに流出する際に、それぞれ急縮小、急拡大の流路となる。そのため、上面部216bと上端面328aとの間隙を流路と考えたときの入口損失、出口損失が生じ、流体抵抗が大きくなる。
First, the first effect is that the resistance of fluid flowing from area C to area A can be reduced. In the conventional example shown in FIGS. 5 to 7, the gap between the
また、上面部216bと上端面328aとの間隙も狭い流路となるため、流路の管摩擦損失が大きくなる。したがって、領域Cから領域Aに流体が流れる際の圧力損失は大きくなり、領域Aの負圧の大きさは大きくなる。
In addition, since the gap between the
一方で、本例では、領域Cから領域Aに流体が流れる際に、収容部16にテーパー部16bを設けたことで、徐々に流路の大きさを変化させることができるため、上述した入口損失、出口損失を小さくすることができる。
On the other hand, in this example, when the fluid flows from the area C to the area A, the provision of the tapered
また、第2曲面部128dとテーパー部16bは、線接触により当接しているため、係合部128と収容部16の当接部128g、16c間を流れる流路抵抗は、従来例と比較して小さい。このことから、本例においては、領域Cから領域Aに流体が流れる際の抵抗を小さくすることができ、領域Aの負圧は緩和される。その結果、負圧を小さくすることができるため、スペーサー125に働く軸線方向Daの先端側に向かう流体力を小さくすることができる。
In addition, since the second
次に、2つめの効果は、張り付き力の低下である。図5から7に示す従来例においては、上面部216bと上端面328aの当接部が平面であり、面接触している。そのため、上面部216bと上端面328aの間には、大きな張り付き力が生じる。
The second effect is a decrease in sticking force. In the conventional example shown in FIGS. 5 to 7, the contact portion between the
これに対して、本例の当接部128f、128gは、曲面部128c、128dに形成されており、アンカー110や収容部16に対して線接触する。そのため、流体が容易に流入出するために張り付き力が小さい。その結果、スペーサー125に働く軸線方向Daの先端側に向かう流体力は小さくなる。
On the other hand, the
以上の理由により,本例においては,開弁動作開始時の流体力を低減し、応答性を高めることができる。それによって,開弁動作のばらつきを低減し、噴射量のばらつきを低減することができる。 For the above reasons, in this example, the fluid force at the start of the valve opening operation can be reduced, and the responsiveness can be improved. As a result, variations in the valve opening operation can be reduced, and variations in the injection amount can be reduced.
また、図3に示したように,開弁直前あるいは開弁開始時においても、同様に2つの効果で流体力を低減し、応答性を高めることができる。図5から図7に示した従来0においては、アンカー310の上端面310aと係合部328の下端面328bは流路を形成するが、急縮小、急拡大を有し、また平面どうしで形成される流路も狭い。そのため、入口損失、出口損失、及び管摩擦損失が大きく、領域Bから領域Cに流れる際の流体抵抗が大きく、領域Bが高圧となる。
In addition, as shown in FIG. 3, just before the valve is opened or when the valve is started to be opened, the fluid force can be similarly reduced by two effects, and the responsiveness can be improved. 5 to 7, the
これに対して、本例では、開弁直前あるいは開弁開始時において、係合部128とアンカー110は、第1曲面部128cの第1当接部128fと、テーパー部110bの当接部110eとで当接し、線接触している。そのため、入口損失、出口損失、及び管摩擦損失が小さく、領域Bから領域Cに流れる際の流体抵抗を小さくできる。これにより、領域Bの高圧が緩和され、すなわち正圧は従来例と比較して小さくすることができる。すなわち、本例では、アンカーのテーパー部110bと係合部128の第1曲面部128cにより流体抵抗低減部が構成される。
On the other hand, in this example, immediately before or at the start of opening the valve, the
また、係合部128とアンカー110を線接触にすることにより,流体が容易に流入出するためにスクイズ力を小さくすることができる。その結果,アンカー110に働く軸線方向Daの先端側に向かう流体力は小さくなり、開弁動作のばらつきを低減し、噴射量のばらつきを低減することができる。
Further, by making the engaging
なお,本例では,係合部128は、軸線方向Daの後端側に第2曲面部128dと、軸線方向Daの先端側に第1曲面部128cとを有し、その双方においてそれぞれスペーサー125と、アンカー110に線接触している。この2つの線接触部は、それぞれ開弁動作中における役割が異なる。すなわち、軸線方向Daの後端側の第2曲面部128dにおける線接触は、図2に示したように開弁動作開始時の流体力を低減する。これ対して、軸線方向Daの先端側の第1曲面部128cは、図3に示したように開弁直前あるいは開弁開始時における流体力を低減する。したがって、より大きな効果を得るためには、係合部128の両側に線接触部を設けることが望ましい。
In this example, the engaging
また、本例では、係合部128の両側に曲面部を設け、両側が線接触する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、係合部128のうちいずれか一方のみに曲面部を設け、片側のみが線接触するように構成してもよい。なお、開弁動作開始時よりも、開弁直前あるいは開弁開始時の方が、アンカー110及びスペーサー125の速度が大きい。そのため、軸線方向Daの先端側の第1曲面部128cにおける線接触部の方が、流体力低減効果は大きい。
Also, in this example, an example in which curved surface portions are provided on both sides of the engaging
また、本例の燃料噴射装置1によれば、開弁時と同様に、閉弁時においても流体力を低減し、応答性を向上することができる。閉弁時においては、領域Bが相対的に負圧にあり、領域Aが相対的に正圧となる。これらに対して、開弁時と同様に、領域Bに働く負圧、アンカー110と係合部128とに働く張り付き力、領域Aに働く正圧、及びスペーサー125と係合部128とに働くスクイズ力を低下することができる。
Further, according to the fuel injection device 1 of the present embodiment, the fluid force can be reduced and the responsiveness can be improved when the valve is closed as well as when the valve is opened. When the valve is closed, region B has a relatively negative pressure and region A has a relatively positive pressure. With respect to these, as in the case of opening the valve, the negative pressure acting on the area B, the sticking force acting on the
また、スペーサー125やアンカー110にテーパー部110b、16cを設け、弁体113の係合部128と線接触している。そのため、スペーサー125やアンカー110の中心軸と、弁体113の中心軸を調芯させることもできる。そのため、閉弁中、開弁動作中、及び閉弁動作中に、スペーサー125と弁体113、及びアンカー110と弁体113の軸芯を調芯させることができる。これにより、スペーサー125やアンカー110の動作ばらつきを低減でき、噴射量ばらつきを低減することができる。
Also, the
また、摺動軸部129が係合部128よりも軸線方向Daの後端部側に形成され、スペーサー125と摺動する例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば弁体113とスペーサー125は、円筒部128e及び内壁面16aで摺動していても良い。さらに、本例では、スペーサー125が小径部12を有する例について説明したが、小径部12を有さないスペーサーであっても良い。
Moreover, although an example in which the sliding
2.第2の実施の形態例
次に、図8を参照して第2の実施の形態例にかかる燃料噴射装置について説明する。
図8は、第2の実施の形態例にかかる燃料噴射装置におけるスペーサー周りを拡大して示す断面図である。
2. Second Embodiment Next, a fuel injection device according to a second embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of the spacer in the fuel injection device according to the second embodiment.
第2の実施の形態例にかかる燃料噴射装置が、第1の実施の形態例にかかる燃料噴射装置1と異なる点は、アンカー及びスペーサーの形状である。そのため、ここでは、第1の実施の形態例にかかる燃料噴射装置1と共通する部分には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。 The fuel injection device according to the second embodiment differs from the fuel injection device 1 according to the first embodiment in the shapes of the anchors and spacers. Therefore, here, the parts common to the fuel injection device 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping explanations are omitted.
図8に示すように、スペーサー125Aは、図5に示す従来例にかかるスペーサー225と同様の形状を有しており、収容部16における係合部128の第2当接部128aと当接する面は、平面状の上面部16bとなっている。
As shown in FIG. 8, the
アンカー110Aの上端面110aには、段差部110fが形成されている。段差部110fは、上端面110aから軸線方向Daの先端側に向けて凹んだ凹部である。段差部110fは、テーパー部110b及び挿通孔110cの同心円上に形成されている。そして、段差部110fは、テーパー部110bに連続する。
A stepped
この第2の実施の形態例にかかる燃料噴射装置の場合、開弁動作開始と共に、流体は、領域Bから領域Cや、さらに、領域Aに流れる。また、アンカー110Aに段差部110fを設けたことで、領域Bから領域Cに流れる際に、流体が流れる方向が矢印Eに示す方向、すなわちスペーサー125が開弁する方向に転向する。そのため、スペーサー125には、転向した流体から開弁する方向への力が作用する。その結果、第2の実施の形態例にかかる燃料噴射装置によれば、開弁応答性を高めることができ、開弁動作のばらつきや、噴射量のばらつきを低減することができる。
In the case of the fuel injection device according to the second embodiment, the fluid flows from area B to area C and then to area A as soon as the valve opening operation is started. Further, by providing the
その他の構成は、第1の実施の形態例にかかる燃料噴射装置1と同様であるため、それらの説明は省略する。このようなスペーサー125A、アンカー110Aを有する燃料噴射装置によっても、上述した第1の実施の形態例にかかる燃料噴射装置1と同様の作用効果を得ることができる。
Since other configurations are the same as those of the fuel injection device 1 according to the first embodiment, description thereof will be omitted. A fuel injection device having
3.第3の実施の形態例
次に、図9を参照して第3の実施の形態例にかかる燃料噴射装置について説明する。
図9は、第3の実施の形態例にかかる燃料噴射装置におけるスペーサー周りを拡大して示す断面図である。
3. Third Embodiment Next, a fuel injection device according to a third embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of the spacer in the fuel injection device according to the third embodiment.
第3の実施の形態例にかかる燃料噴射装置が、第1の実施の形態例にかかる燃料噴射装置1と異なる点は、スペーサー及びスペーサーのテーパー部の形状である。そのため、ここでは、第1の実施の形態例にかかる燃料噴射装置1と共通する部分には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。 The fuel injection device according to the third embodiment differs from the fuel injection device 1 according to the first embodiment in the shape of the spacer and the tapered portion of the spacer. Therefore, here, the parts common to the fuel injection device 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping explanations are omitted.
図9に示すように、アンカー110に設けたテーパー部110bは、後述するスペーサー125Bのテーパー部16bに向けて傾斜している。そのため、開弁動作中において、テーパー部110bの当接部110e及び第1当接部128fを流れる流体は、テーパー部110bによって矢印Eの向きの方向、すなわちスペーサー125Bのテーパー部16bに向けて流れる。
As shown in FIG. 9, the tapered
また、スペーサー125Bのテーパー部16bは、スペーサー125Bの下端面14の近傍まで形成されている。すなわち、テーパー部16bは、アンカー110のテーパー部110bの傾斜方向の延長線上に配置される。これにより、アンカー110のテーパー部110bに沿って流れた流体を、スペーサー125Bのテーパー部16bで受けることができる。その結果、第2の実施の形態例にかかる燃料噴射装置と同様に、スペーサー125Bが開弁する向きに流体が流れる力が作用するため、開弁応答性を高めることができ、開弁動作のばらつきや、噴射量のばらつきを低減することができる。
Also, the tapered
その他の構成は、第1の実施の形態例にかかる燃料噴射装置1と同様であるため、それらの説明は省略する。このようなスペーサー125Bを有する燃料噴射装置によっても、上述した第1の実施の形態例にかかる燃料噴射装置1と同様の作用効果を得ることができる。
Since other configurations are the same as those of the fuel injection device 1 according to the first embodiment, description thereof will be omitted. A fuel injection device having such a
4.第4の実施の形態例
次に、図10を参照して第4の実施の形態例にかかる燃料噴射装置について説明する。
図10は、第4の実施の形態例にかかる燃料噴射装置におけるスペーサー周りを拡大して示す断面図である。
4. Fourth Embodiment Next, a fuel injection device according to a fourth embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of the spacer in the fuel injection device according to the fourth embodiment.
第4の実施の形態例にかかる燃料噴射装置が、第1の実施の形態例にかかる燃料噴射装置1と異なる点は、係合部の形状である。そのため、ここでは、第1の実施の形態例にかかる燃料噴射装置1と共通する部分には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。 The fuel injection device according to the fourth embodiment differs from the fuel injection device 1 according to the first embodiment in the shape of the engaging portion. Therefore, here, the parts common to the fuel injection device 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping explanations are omitted.
図10に示すように、第4の実施の形態例にかかる燃料噴射装置のアンカー110及びスペーサー125の形状は、図5に示す従来にかかる燃料噴射装置のアンカー310及びスペーサー225と同様の形状に構成されている。なお、アンカー110及びスペーサー125の形状は、上述した第1の実施の形態例から第3の実施の形態例にかかるアンカー及びスペーサーの形状にしてもよい。
As shown in FIG. 10, the
図10に示すように、弁体113Cには、係合部128が設けられている。係合部128におけるアンカー110の上端面110aと対向する面には、凹部128hが形成されている。凹部128hは、係合部128の下端面から軸線方向Daに向けて曲面状に凹んでいる。そのため、係合部128の第1当接部128fと、アンカー110の当接部110eは、線接触する。これにより、第1の実施の形態例にかかる燃料噴射装置1と同様に、張り付き力やスクイズ力を低減することができ、開閉弁動作中の流体力を低減し、応答性を高めることができる。
As shown in FIG. 10, an engaging
その他の構成は、第1の実施の形態例にかかる燃料噴射装置1と同様であるため、それらの説明は省略する。このような弁体113Cを有する燃料噴射装置によっても、上述した第1の実施の形態例にかかる燃料噴射装置1と同様の作用効果を得ることができる。
Since other configurations are the same as those of the fuel injection device 1 according to the first embodiment, description thereof will be omitted. A fuel injection device having such a
5.第5の実施の形態例
次に、図11を参照して第5の実施の形態例にかかる燃料噴射装置について説明する。
図11は、第5の実施の形態例にかかる燃料噴射装置におけるスペーサー周りを拡大して示す断面図である。
5. Fifth Embodiment Next, a fuel injection device according to a fifth embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of the spacer in the fuel injection device according to the fifth embodiment.
第5の実施の形態例にかかる燃料噴射装置が、第1の実施の形態例にかかる燃料噴射装置1と異なる点は、アンカーのテーパー部の形状である。そのため、ここでは、第1の実施の形態例にかかる燃料噴射装置1と共通する部分には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。 The fuel injection device according to the fifth embodiment differs from the fuel injection device 1 according to the first embodiment in the shape of the tapered portion of the anchor. Therefore, here, the parts common to the fuel injection device 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping explanations are omitted.
図11に示すように、アンカー110Dのテーパー部110bには、複数の溝110gが形成されている。溝110gは、テーパー部110bに放射状に形成されている。すなわち、溝110gは、挿通孔110cから上端面110aにかけて連続して形成されている。そして、流体が溝110gを通過することで、開閉弁動作中において、領域Bから領域C、あるいは領域Cから領域Bに流れる流体の流体抵抗を小さくすることができる。
As shown in FIG. 11, a plurality of
その他の構成は、第1の実施の形態例にかかる燃料噴射装置1と同様であるため、それらの説明は省略する。このようなアンカー110Dを有する燃料噴射装置によっても、上述した第1の実施の形態例にかかる燃料噴射装置1と同様の作用効果を得ることができる。
Since other configurations are the same as those of the fuel injection device 1 according to the first embodiment, description thereof will be omitted. A fuel injection device having such an
なお、第5の実施の形態例にかかる燃料噴射装置では、アンカー110Dに溝110gを形成する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、係合部128における第1曲面部128cに溝を形成してもよい。すなわち、係合部128の第1当接部128fとアンカー110Dの当接部110eのうち少なくとも一方に溝が形成されていればよい。
In addition, in the fuel injection device according to the fifth embodiment, an example in which the
6.第6の実施の形態例
次に、図12を参照して第6の実施の形態例にかかる燃料噴射装置について説明する。
図12は、第6の実施の形態例にかかる燃料噴射装置におけるスペーサー周りを拡大して示す断面図である。
6. Sixth Embodiment Next, a fuel injection device according to a sixth embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of the spacer in the fuel injection device according to the sixth embodiment.
第6の実施の形態例にかかる燃料噴射装置が、第1の実施の形態例にかかる燃料噴射装置1と異なる点は、弁体の係合部の形状である。そのため、ここでは、第1の実施の形態例にかかる燃料噴射装置1と共通する部分には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。 The fuel injection device according to the sixth embodiment differs from the fuel injection device 1 according to the first embodiment in the shape of the engaging portion of the valve body. Therefore, here, the parts common to the fuel injection device 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping explanations are omitted.
図12に示すように、第6の実施の形態例にかかる燃料噴射装置のアンカー110及びスペーサー125の形状は、図5に示す従来にかかる燃料噴射装置のアンカー310及びスペーサー225と同様の形状に構成されている。なお、アンカー110及びスペーサー125の形状は、上述した第1の実施の形態例から第5の実施の形態例にかかるアンカー及びスペーサーの形状にしてもよい。
As shown in FIG. 12, the
図12に示すように、弁体113Eには、係合部128が形成されている。係合部128におけるアンカー110の上端面110aと対向する下端面128bには、複数の溝128iが形成されている。溝128iは、下端面128bに放射状に形成されている。そして、溝128iは、係合部128がアンカー110の上端面110aに当接する領域に形成されている。開閉弁動作中に流体が、溝128iを通過することで、領域Bから領域C、あるいは領域Cから領域Bに流れる流体の流体抵抗を小さくすることができる。すなわち、第6の実施の形態例にかかる燃料噴射装置では、係合部128に形成した溝128iにより流体抵抗低減部が構成される。
As shown in FIG. 12, an engaging
なお、流体抵抗低減部である溝を係合部128に設けた例を説明したが、これに限定されるものではなく、アンカー110における係合部128と対向する面に設けてもよい。すなわち、溝は、係合部128とアンカー110における少なくとも一方に形成されていればよい。
Although an example in which the groove as the fluid resistance reduction portion is provided in the engaging
その他の構成は、第1の実施の形態例にかかる燃料噴射装置1と同様であるため、それらの説明は省略する。このような弁体113Eを有する燃料噴射装置によっても、上述した第1の実施の形態例にかかる燃料噴射装置1と同様の作用効果を得ることができる。
Since other configurations are the same as those of the fuel injection device 1 according to the first embodiment, description thereof will be omitted. A fuel injection device having such a
なお、上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention described in the claims.
また、上述した実施の形態例では、係合部とアンカー、係合部とスペーサーが線接触する例を説明したが、これに限定されるものではなく、係合部とアンカーや、係合部とスペーサーは、点接触してもよい。 Further, in the above-described embodiment, an example in which the engaging portion and the anchor, and the engaging portion and the spacer are in line contact has been described, but the present invention is not limited to this. and the spacer may be in point contact.
なお、本明細書において、「平行」及び「直交」等の単語を使用したが、これらは厳密な「平行」及び「直交」のみを意味するものではなく、「平行」及び「直交」を含み、さらにその機能を発揮し得る範囲にある、「略平行」や「略直交」の状態であってもよい。 In this specification, words such as "parallel" and "perpendicular" are used, but these do not strictly mean only "parallel" and "perpendicular", but include "parallel" and "perpendicular". Furthermore, it may be in a "substantially parallel" or "substantially orthogonal" state within the range where the function can be exhibited.
1…燃料噴射装置、 11…大径部、 12…小径部、 13…段差面、 14…下端面、 15…上端面、 16…収容部、 16a…内壁面、 16b…テーパー部、 16c…当接部、 18…ガイド孔(小径部側貫通孔)、 19…内壁面、 101…固定コア、 101a…貫通孔、 101b…先端部、 102…ノズルホルダ、 102c…連通孔、 103…噴射孔形成部材、 103a…弁座、 104…弁部材、 105…ガイド部材、 108…電磁コイル、 109…ハウジング、 110、110A、110D…アンカー、 110a…上端面、 110b…テーパー部、 110c…挿通孔、 110e…当接部、 110f…段差部、 110g…溝、 111…燃料供給口、 112…噴射孔、 113、113C、113E…弁体、 113a…軸部、 113b…接続凹部、 118…第1スプリング、 119…調整部材、 124…第2スプリング、 125、125A、125B…スペーサー、 126…第3スプリング、 127…ロッドヘッド、 127a…接続凸部、 128…係合部、 128a…上端面、 128b…下端面、 128c…第1曲面部、 128d…第2曲面部、 128e…円筒部、 128f…第1当接部、 128g…第2当接部、 128i…溝(流体抵抗低減部)、 129…摺動軸部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...
Claims (10)
前記ノズルホルダに配置された固定コアと、
前記固定コアと対向して配置されるアンカーと、
前記ノズルホルダに移動可能に配置された弁部材と、を備え、
前記弁部材は、
前記噴射孔形成部材に設けた噴射孔を開閉する軸部及び開弁動作時に前記アンカーと係合する係合部が設けられた弁体と、
前記係合部が収容される収容部を有し、閉弁時に前記係合部と前記アンカーとの間に所定の間隙を形成するスペーサーと、を有し、
前記係合部と前記アンカーとの間には、流体の抵抗を低減させる流体抵抗低減部が設けられる
燃料噴射装置。 a nozzle holder provided with an injection hole forming member;
a fixed core disposed in the nozzle holder;
an anchor arranged opposite to the fixed core;
a valve member movably arranged in the nozzle holder,
The valve member is
a valve body provided with a shaft portion for opening and closing the injection hole provided in the injection hole forming member and an engaging portion that engages with the anchor during a valve opening operation;
a spacer that has an accommodating portion in which the engaging portion is accommodated and that forms a predetermined gap between the engaging portion and the anchor when the valve is closed;
A fuel injection device, wherein a fluid resistance reducing portion that reduces fluid resistance is provided between the engaging portion and the anchor.
請求項1に記載の燃料噴射装置。 The fuel injection device according to claim 1, wherein the engaging portion and the anchor are in point contact or line contact, and the fluid resistance reducing portion is formed by a portion where the engaging portion and the anchor contact.
請求項2に記載の燃料噴射装置。 The fuel injection device according to claim 2, wherein the engaging portion and the spacer are in point contact or line contact.
請求項2に記載の燃料噴射装置。 The fuel injection device according to claim 2, wherein a curved surface portion is formed on a surface of the engaging portion that faces the anchor.
請求項4に記載の燃料噴射装置。 5. The fuel injection device according to claim 4, wherein a portion of the anchor that contacts the engaging portion is provided with a tapered portion.
前記テーパー部及び前記段差部は、前記流体が流れる向きを前記スペーサーに転向させる
請求項5に記載の燃料噴射装置。 The anchor is formed with a stepped portion continuous with the tapered portion,
6. The fuel injection device according to claim 5, wherein the tapered portion and the stepped portion turn the flow direction of the fluid toward the spacer.
請求項5に記載の燃料噴射装置。 The fuel injection device according to claim 5, wherein a groove through which the fluid passes is formed in the tapered portion.
請求項5に記載の燃料噴射装置。 6. The fuel injection device according to claim 5, wherein a taper portion formed in a tapered shape is provided at a portion of the spacer that contacts the engaging portion.
請求項8に記載の燃料噴射装置。 9. The fuel injection device according to claim 8, wherein the tapered portion formed in the spacer is arranged on an extension of the tapered portion formed in the anchor in the direction of inclination.
請求項1に記載の燃料噴射装置。 2. The fuel injection device according to claim 1, wherein the fluid resistance reduction portion is a groove provided on surfaces facing each other in at least one of the engaging portion and the anchor.
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