JP3758719B2 - Fuel injection valve for gas - Google Patents

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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス用燃料噴射弁に係り、特に、自動車用内燃機関の燃料噴射装置に用いるに好適なガス用燃料噴射弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年の排気ガス規制は、石油燃料,ガソリンに依存した車社会が引き起こした地球規模の環境破壊を是正する意味で必要不可欠である。しかし、ガソリンの代替燃料として有力なものは供給体制,インフラの問題を含んでいる外、既存のエンジンコンポーネントの耐久性,性能等に悪影響を及ぼすものが少なくない。
【0003】
天然ガス,水素ガス等の気体燃料は周囲の環境にやさしい燃料として脚光を浴びており、将来の代替燃料としては、天然ガス等の気体を圧縮した高圧気体燃料CNG(Compressed Natural Gas)が有望である。
【0004】
気体燃料をエンジンに供給するには、従来のガソリン等の液体燃料に用いられているような電磁ソレノイド弁等の燃料噴射弁の開閉時間幅を制御することで計量する燃料噴射装置を用いることができる。
【0005】
従来の液体燃料用の燃料噴射弁としては、例えば、特開昭63−100261号公報に記載のものが知られている。
【0006】
【発明で解決しようとする課題】
液体燃料と気体燃料を比較した場合、液体燃料は潤滑性を有しているため、電磁弁が往復動を繰り返しても、金属間摺動摩耗は殆ど発生しない。しかしながら、気体燃料は、液体燃料のような潤滑性を有していないため、金属間摺動摩耗が発生し、従来の液体燃料用の燃料噴射弁をそのまま気体用燃料噴射弁として用いようとすると、長時間使用した場合には、摩耗の影響で計量精度が低下し、液体燃料に使用する場合に比べて、耐久性に問題があることが判明した。
【0007】
本発明の目的は、耐久性に優れたガス用燃料噴射弁を提供するにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、バルブシートに当接するバルブと、このバルブに一端を取り付けられるたロッドと、このロッドの他端に取り付けられたプランジャーと、上記ロッドの中央部に形成されたフランジ部と、上記プランジャーと対向して配置されるとともに、コイルから発生する電磁力により上記プランジャーを吸引するコアと、上記コアによる上記プランジャーの吸引時に、上記フランジ部と係合して上記ロッドの移動を規制するストッパーとを有し、上記コアにより上記プランジャーを吸引して上記バルブと上記バルブシートの間に間隙を形成し、この間隙より燃料ガスを噴射するガス用燃料噴射弁において、上記プランジャーの揺動を防止する揺動防止部材を備え、上記ストッパーは、その一部に切り欠き部を有するC形形状をしており、上記揺動防止部材は、2枚の上記ストッパーを上記切り欠き部を対向するように重ね合わせて形成したものであり、かかる構成とすることにより、プランジャーの揺動を防止して、気体雰囲気中においても、摩耗を低減し、寿命を長くし得るものとなる。
【0011】
上記ガス用燃料噴射弁において、好ましくは、上記揺動防止部材は、プランジャーの外周面に形成された第1の磁性膜と、 この第1の磁性膜と対向する位置であって、上記コアの内周面に形成され、上記第1の磁性膜と同一の極性を有する第2の磁性膜とから構成するようにしたものであり、かかる構成とすることにより、プランジャーとコアをの接触を防止して、摩耗を低減し、寿命を長くし得るものとなる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図1乃至図4を用いて説明する。
【0015】
図1は、本発明の一実施の形態によるガス用燃料噴射弁の断面図であり、図2は、本発明の一実施の形態によるガス用燃料噴射弁の要部断面図であり、図3は、本発明の一実施の形態によるガス用燃料噴射弁のストッパーの平面図であり、図4は、本発明の一実施の形態によるガス用燃料噴射弁を用いた場合のリングの摩耗量を説明する図である。
【0016】
図1において、燃料噴射弁10のヨークは、ヨーク114A,114B,114Cから構成されている。ヨーク114Cの内部に、ヨーク114Bが嵌入されており、ヨーク114Cとヨーク114Bの間隙に、電磁気発生用のコイル101が挿入されている。コイルの上面はヨーク114Aにより固定されており、ヨーク114Aに取り付けられた電極端子108を介して、コイル101に通電される。ヨーク114Cの先端にバルブガイド114Dが取り付けられ、バルブガイド114Dの先端にノズル114Eが取り付けられている。ヨーク114Bの内部には、プランジャー102が配置されている。プランジャー102の先端には、ロッド105が取り付けられている。ロッド105の中央部には、フランジ部105Aが一体的に形成されている。ロッド105の先端には、球形のバルブ103が取り付けられている。即ち、プランジャー102とバルブ103は、ロッド105により連結されている。ノズル114Eの上内周面には、リング状のバルブシート110が固定されており、バルブ103がバルブシート110に当接している。
【0017】
プランジャー102の上面には、円筒形のリング112が固定されている。また、ヨーク114Bの内周には、コア113が固定されている。リング112は、コア113の内周に、摺動可能に挿入されている。リング112は、コア113の内周面を摺動することにより、弁体を構成するプランジャ102,ロッド105及びバルブ103の軸方向のガイドの作用をしている。
【0018】
ヨーク114Aの内周には、円筒形状のスプリング受け部材104が固定されている。スプリング受け部材104とプランジャー102の間には、スプリング107が配置されており、プランジャー102を下方に押圧している。従って、通常は、スプリング107による下方への押圧力によって、バルブ103がバルブシート110に押しつけられている。
【0019】
電極端子108を介して、コイル101に通電され、所定の電流が供給されると、コイル101において磁力が発生し、プランジャー102が、スプリング107のバネ力に抗して上方に引きつけられ、バルブ103とバルブシート110の間に、空隙が生じる。バルブガイド114Dの内部には、C形ワッシャーからなるストッパー106が取り付けられており、ロッド105の中央部に形成されたフランジ部105Aと係合することにより、バルブ110の上方への移動,即ち、バルブ103のリフト量を規制している。
【0020】
燃料噴射弁10の上方の燃料供給口109から、燃料である天然ガス等の気体燃料が供給され、スプリング受け部材104の中央に形成された孔,リング状のコア113の内部,プランジャー102に形成された孔,バルブガイド114Dに取り付けられたストッパー106の中央の孔,バルブ103とバルブシート110の間に形成された間隙を経由して、ノズル口111が噴射される。
【0021】
次に、図2を用いて、本発明の一実施の形態によるガス用燃料噴射弁の要部であるストッパー106の周辺の構造について説明する。
【0022】
プランジャー102の先端には、ロッド105が取り付けられている。ロッド105の中央部には、フランジ部105Aが一定的に形成されている。ロッド105の先端には、球形のバルブ103が取り付けられている。ノズル114Eの上内周面には、リング状のバルブシート110が固定されており、バルブ103がバルブシート110に当接している。
【0023】
バルブガイド114Dの内部に取り付けられたC形ワッシャーからなるストッパー106は、ロッド105の中央部に形成されたフランジ部105Aと係合することにより、ロッド105の矢印方向への動きの内、バルブ110の上方への移動を規制している。
【0024】
ここで、本実施の形態においては、ストッパー106の内径面に、曲面部106Aを形成している。この形状については、図3に示すとおりである。即ち、ストッパー106は、図3に示すように、C形形状をしている。これは、ロッド105にストッパー106を取り付けるためである。このC形の切り欠き部の内径面に曲面部106Aを形成している。
【0025】
ストッパー106は、本来は、ロッド105のフランジ部105Aの移動を停止する機能を有していればよい。しかしながら、ストッパー106とロッド105の間隙は、従来の液体用燃料噴射弁にあっては、約40μmあり、しかも、ストッパー106の一部には、切り欠きがあるため、ガス用燃料噴射弁として用いる場合には、この間隙及び切り欠きによって、ロッド105が揺動し、その結果として、プランジャー102の上端に取り付けられたリング112の外周面と、コア113の内周面が摺動し、リング112の摩耗を早める結果となっていた。
【0026】
それに対して、本実施の形態では、ストッパー106の内径面に曲面部106Aを設けることにより、曲面部106Aとロッド105の間隙を20μmと半減することができる。その結果として、寿命を従来の2倍とすることが可能となった。また、この間隙を10μmとすることにより、寿命をさらに、従来の3倍にすることが可能であった。
【0027】
ここで、曲面部106の形状としては、ロッド105との接触面を従来のような面接触から点接触にするような形状とすればよいものである。
【0028】
図4は、燃料噴射弁の耐久性評価時間とリングの摩耗量の関係を示す図である。
【0029】
図4において、曲線Aは、従来のストッパーに曲面部を設けていないタイプの燃料噴射弁を気体雰囲気で使用した場合の耐久性評価時間に対するリングの摩耗量を示しており、初期摩耗量が特に大きく、やがて、コアとリング間のギャップが増加して、発生した金属粉が砥石粒の役割を果たすため、さらに、摩耗が進行することが判明した。それに対して、曲線Bは、ストッパーの内径面に曲面部を形成して、ロッドと曲面の間隙を20μmとした場合の耐久性評価時間とリングの摩耗量の関係を示したもので、初期摩耗も低減され、また、その後の摩耗量も従来に比べて低減できている。その結果として、寿命を伸ばすことができ、耐久性に優れたガス用燃料噴射弁を得ることができるものである。
【0030】
本実施の形態によれば、ストッパーの内径面に曲面部を形成することにより、ロッドの揺動を押さえることができ、寿命を伸ばし、耐久性を向上することができる。
【0031】
次に、図5及び図6を用いて、本発明の他の実施の形態について説明する。
図5は、本発明の他の実施の形態によるガス用燃料噴射弁の要部断面図であり、図6は、本発明の他の実施の形態によるガス用燃料噴射弁のストッパーの平面図である。
【0032】
プランジャー102の先端には、ロッド105が取り付けられている。ロッド105の中央部には、フランジ部105Aが一定的に形成されている。ロッド105の先端には、半球形のバルブ103’が取り付けられている。ノズルの上内周面には、リング状のバルブシート110が固定されており、バルブ103がバルブシート110に当接している。プランジャー102は、スプリング107により附勢力を与えられており、バルブ103がバルブシート110に押圧されている。
【0033】
バルブガイドの内部に取り付けられたC形ワッシャーからなるストッパー106は、2枚のストッパー106B,106Cから構成されている。ストッパー106B,106Cの内、下側のストッパー106Cは、ロッド105の中央部に形成されたフランジ部105Aと係合することにより、ロッド105の矢印方向への動きの内、バルブ110の上方への移動を規制している。
【0034】
ここで、本実施の形態においては、ストッパー106として、2枚のストッパー106B,106Cから構成した点に特徴がある。この形状については、図7に示すとおりである。即ち、ストッパー106B,106Cは、図7に示すように、それぞれ、C形形状をしている。これは、ロッド105にストッパー106B,106Cを取り付けるためである。この2枚のストッパー106B,106Cを、それぞれの切り欠き方向が対向するように、重ね合わせることにより、その中央部には、破線で示す円形の開口106Dが形成される。
【0035】
従来においては、C形形状のストッパーには、切り欠きがあるため、ガス用燃料噴射弁として用いる場合には、この切り欠きによって、ロッド105が揺動し、その結果として、プランジャー102の上端に取り付けられたリング112の外周面と、コア113の内周面が摺動し、リング112の摩耗を早める結果となっていた。
【0036】
それに対して、本実施の形態では、ストッパー106を2枚のストッパー106B,106Cから構成して、それぞれの切り欠き部を対向させることにより、ロッド105とストッパー106の間隙をリング状にすることができる。ロッド105の傾き角度は、ストッパーの円弧部では、0.4゜であるが、ストッパーの切り欠き部側では、約1゜程度まで大きくなっていたが、ロッドとストッパーの間隙を40μmのギャップのリング状にすることにより、ロッドの傾き角を0.4゜に押さえることができ、寿命を従来の1.5倍乃至2倍にすることができた。
【0037】
本実施の形態によれば、C形形状のストッパーを、切り欠き部を対向するように2枚重ねて使用することにより、ロッドの傾きを押さえることができ、寿命を伸ばし、耐久性を向上することができる。
【0038】
また、バルブの形状を半球形とすることにより、重量を軽くし、慣性重量を小さくできる。
【0039】
次に、図7を用いて、本発明の第3の実施の形態について説明する。
図7は、本発明の第3の実施の形態によるガス用燃料噴射弁の要部断面図である。
【0040】
プランジャー102の先端には、ロッド105が取り付けられている。ロッド105の中央部には、フランジ部105Aが一定的に形成されている。ロッド105の先端には、半球形のバルブ103’が取り付けられている。ノズルの上内周面には、リング状のバルブシート110が固定されており、バルブ103がバルブシート110に当接している。プランジャー102は、スプリング107により附勢力を与えられており、バルブ103がバルブシート110に押圧されている。
【0041】
バルブガイドの内部に取り付けられたC形ワッシャーからなるストッパー106は、ロッド105の中央部に形成されたフランジ部105Aと係合することにより、ロッド105の矢印方向への動きの内、バルブ110の上方への移動を規制している。
【0042】
プランジャー102は、ヨーク114Bの内部に挿入されており、ヨーク114Bの外周には、磁力を発生するコイル101が取り付けられている。
【0043】
さらに、本実施の形態においては、プランジャー102の外周部に磁性膜102Aが塗布形成されており、また、この磁性膜102Aと対向するヨーク114Bの内周面にも磁性膜114Fが塗布形成されている。ここで、磁性膜102Aと磁性膜114Fの極性を同一極性としている。
【0044】
ストッパー106は、従来と同様にして、C形ワッシャーの形状としてあるため、この部分では、揺動を押さえることができないが、磁性膜102Aと磁性膜114Fの極性を同一極性とすることにより、プランジャー102とヨーク114Bが互いに反発するため、プランジャーの揺動を防止することができる。
【0045】
本実施の形態によれば、プランジャーとヨークの対向する表面に同一極性の磁性膜を形成することにより、ロッドの傾きを押さえることができ、寿命を伸ばし、耐久性を向上することができる。
【0046】
また、バルブの形状を半球形とすることにより、重量を軽くし、慣性重量を小さくできる。
【0047】
次に、図8を用いて、本発明の第4の実施の形態について説明する。
図8は、本発明の第4の実施の形態によるガス用燃料噴射弁の要部断面図である。
【0048】
プランジャー102の先端には、ロッド105が取り付けられている。ロッド105の中央部には、フランジ部105Aが一定的に形成されている。ロッド105の先端には、球形のバルブ103が取り付けられている。バルブ103は、バルブシートに当接している。
【0049】
バルブガイドの内部に取り付けられたC形ワッシャーからなるストッパー106は、ロッド105の中央部に形成されたフランジ部105Aと係合することにより、バルブ110の上方への移動を規制している。
【0050】
プランジャー102の上方に位置し、ヨークに取り付けられたコア113には、含油のセラミックスで構成されたリング112Aが取り付けられている。リング112Aの先端は、プランジャー102の上端の窪みに挿入されている。
【0051】
プランジャー102が上下動すると、プランジャー102は、リング112Aにガイドされる。リング112Aを含油のセラミックスで構成することにより、プランジャーが揺動しても、リングの摩耗を低減することが可能となる。
【0052】
また、リング112Aは、図1等にて説明した実施の形態とは異なり、その上端側をコア113に取り付ける構成としている。従って、プランジャー102が上下動すると、プランジャー102の上端側は、リング112Aの側面と摺動することになる。図1の例では、リングの先端がプランジャーの側面を摺動するため、リングの先端の摩耗が大きいものであるが、プランジャーの先端がリングの側面と摺動する構成とすることにより、さらに、リングの摩耗を低減することが可能となる。
【0053】
本実施の形態によれば、リングを含油のセラミックスにより構成することにより、リングの摩耗を低減でき、寿命を伸ばし、耐久性を向上することができる。
【0054】
また、リングをコア側に取り付けることにより、さらに、リングの摩耗を低減でき、寿命を伸ばし、耐久性を向上することができる。
【0055】
【発明の効果】
本発明によれば、ガス用燃料噴射弁の耐久性を向上することができる。
【0056】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態によるガス用燃料噴射弁の断面図である。
【図2】本発明の一実施の形態によるガス用燃料噴射弁の要部断面図である。
【図3】本発明の一実施の形態によるガス用燃料噴射弁のストッパーの平面図である。
【図4】本発明の一実施の形態によるガス用燃料噴射弁を用いた場合のリングの摩耗量を説明する図である。
【図5】本発明の他の実施の形態によるガス用燃料噴射弁の要部断面図である。
【図6】本発明の他の実施の形態によるガス用燃料噴射弁のストッパーの平面図である。
【図7】本発明の第3の実施の形態によるガス用燃料噴射弁の要部断面図である。
【図8】本発明の第4の実施の形態によるガス用燃料噴射弁の要部断面図である。
【符号の説明】
10…燃料噴射弁
101…コイル
102…プランジャー
103,103’…バルブ
104…スプリング受け部
105…ロッド
105A…フランジ部
106,106B,106C…ストッパー
106A…曲面部
107…スプリング
108…電極端子
109…燃料供給口
110…バルブシート
111…ノズル口
112…リング
113…コア
114A,114B,114C…ヨーク
114D…バルブガイド
114E…ノズル
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas fuel injection valve, and more particularly to a gas fuel injection valve suitable for use in a fuel injection device for an internal combustion engine for automobiles.
[0002]
[Prior art]
Recent exhaust gas regulations are indispensable in correcting the global environmental destruction caused by the automobile society that relies on petroleum fuel and gasoline. However, in addition to the problems of supply system and infrastructure, some of the promising alternative fuels for gasoline have an adverse effect on the durability and performance of existing engine components.
[0003]
Gas fuels such as natural gas and hydrogen gas are attracting attention as environmentally friendly fuels, and high-pressure gaseous fuel CNG (Compressed Natural Gas) that compresses natural gas and other gases is promising as a future alternative fuel. is there.
[0004]
In order to supply gaseous fuel to the engine, it is necessary to use a fuel injection device that measures by controlling the opening / closing time width of a fuel injection valve such as an electromagnetic solenoid valve used in conventional liquid fuel such as gasoline. it can.
[0005]
As a conventional fuel injection valve for liquid fuel, for example, the one described in JP-A-63-100261 is known.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
When liquid fuel and gaseous fuel are compared, liquid fuel has lubricity, so even if the solenoid valve repeats reciprocating motion, sliding wear between metals hardly occurs. However, since gaseous fuel does not have lubricity like liquid fuel, sliding wear between metals occurs, and when a conventional fuel injection valve for liquid fuel is used as it is as a fuel injection valve for gas. When it was used for a long time, the measurement accuracy was lowered due to the influence of wear, and it was found that there was a problem in durability compared to the case of using it for liquid fuel.
[0007]
An object of the present invention is to provide a gas fuel injection valve having excellent durability.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a valve abutting on a valve seat, a rod having one end attached to the valve, a plunger attached to the other end of the rod, and a central portion of the rod. A flange portion formed, a core that is disposed opposite to the plunger, and that attracts the plunger by electromagnetic force generated from a coil, and is engaged with the flange portion when the plunger is attracted by the core. And a stopper for restricting the movement of the rod, and the plunger is sucked by the core to form a gap between the valve and the valve seat, and a gas for injecting fuel gas from the gap in the fuel injection valve, e Bei the rocking motion preventing member for preventing the oscillation of the plunger, the stopper may have a cutout portion in a part thereof Has a C shape, the rocking motion preventing member, two of the stopper is obtained by forming superposed so as to face the cutout portion, With this configuration, the plunger oscillating It is possible to prevent the movement, reduce the wear even in the gas atmosphere, and extend the life.
[0011]
In the gas fuel injection valve, preferably, the swing prevention member is a first magnetic film formed on an outer peripheral surface of the plunger, and a position facing the first magnetic film, the core The second magnetic film having the same polarity as the first magnetic film is formed on the inner peripheral surface, and the plunger and the core are brought into contact with each other by adopting such a structure. Can be prevented, wear can be reduced, and life can be extended.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0015]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a gas fuel injection valve according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the gas fuel injection valve according to an embodiment of the present invention. These are the top views of the stopper of the gas fuel injection valve by one embodiment of the present invention, and Drawing 4 shows the amount of wear of the ring at the time of using the fuel injection valve for gas by one embodiment of the present invention. It is a figure explaining.
[0016]
In FIG. 1, the yoke of the fuel injection valve 10 is composed of yokes 114A, 114B, and 114C. A yoke 114B is fitted inside the yoke 114C, and a coil 101 for electromagnetic generation is inserted in the gap between the yoke 114C and the yoke 114B. The upper surface of the coil is fixed by the yoke 114A, and the coil 101 is energized through the electrode terminal 108 attached to the yoke 114A. A valve guide 114D is attached to the tip of the yoke 114C, and a nozzle 114E is attached to the tip of the valve guide 114D. Plunger 102 is arranged inside yoke 114B. A rod 105 is attached to the tip of the plunger 102. A flange portion 105 </ b> A is integrally formed at the center portion of the rod 105. A spherical valve 103 is attached to the tip of the rod 105. That is, the plunger 102 and the valve 103 are connected by the rod 105. A ring-shaped valve seat 110 is fixed to the upper inner peripheral surface of the nozzle 114E, and the valve 103 is in contact with the valve seat 110.
[0017]
A cylindrical ring 112 is fixed to the upper surface of the plunger 102. A core 113 is fixed to the inner periphery of the yoke 114B. The ring 112 is slidably inserted in the inner periphery of the core 113. The ring 112 slides on the inner peripheral surface of the core 113, thereby acting as a guide in the axial direction of the plunger 102, the rod 105, and the valve 103 constituting the valve body.
[0018]
A cylindrical spring receiving member 104 is fixed to the inner periphery of the yoke 114A. A spring 107 is disposed between the spring receiving member 104 and the plunger 102 and presses the plunger 102 downward. Therefore, normally, the valve 103 is pressed against the valve seat 110 by the downward pressing force of the spring 107.
[0019]
When the coil 101 is energized through the electrode terminal 108 and a predetermined current is supplied, a magnetic force is generated in the coil 101, and the plunger 102 is attracted upward against the spring force of the spring 107. A gap is created between the valve seat 110 and the valve seat 110. A stopper 106 made of a C-shaped washer is attached inside the valve guide 114D. By engaging with a flange portion 105A formed at the center of the rod 105, the valve 110 moves upward, ie, The lift amount of the valve 103 is regulated.
[0020]
A gaseous fuel such as natural gas as fuel is supplied from a fuel supply port 109 above the fuel injection valve 10, and a hole formed in the center of the spring receiving member 104, the inside of the ring-shaped core 113, and the plunger 102 are provided. The nozzle port 111 is ejected through the formed hole, the central hole of the stopper 106 attached to the valve guide 114D, and the gap formed between the valve 103 and the valve seat 110.
[0021]
Next, the structure around the stopper 106, which is the main part of the gas fuel injection valve according to the embodiment of the present invention, will be described with reference to FIG.
[0022]
A rod 105 is attached to the tip of the plunger 102. A flange portion 105 </ b> A is formed uniformly at the center of the rod 105. A spherical valve 103 is attached to the tip of the rod 105. A ring-shaped valve seat 110 is fixed to the upper inner peripheral surface of the nozzle 114E, and the valve 103 is in contact with the valve seat 110.
[0023]
A stopper 106 made of a C-shaped washer attached to the inside of the valve guide 114D engages with a flange portion 105A formed at the central portion of the rod 105, so that the valve 110 can move out of the movement of the rod 105 in the arrow direction. Is restricted from moving upward.
[0024]
Here, in the present embodiment, a curved surface portion 106 </ b> A is formed on the inner diameter surface of the stopper 106. This shape is as shown in FIG. That is, the stopper 106 has a C shape as shown in FIG. This is because the stopper 106 is attached to the rod 105. A curved surface portion 106A is formed on the inner diameter surface of the C-shaped notch.
[0025]
The stopper 106 may originally have a function of stopping the movement of the flange portion 105A of the rod 105. However, the gap between the stopper 106 and the rod 105 is about 40 μm in the conventional liquid fuel injection valve, and a part of the stopper 106 has a notch, so it is used as a gas fuel injection valve. In this case, the rod 105 swings due to the gap and the notch, and as a result, the outer peripheral surface of the ring 112 attached to the upper end of the plunger 102 and the inner peripheral surface of the core 113 slide, As a result, the wear of 112 was accelerated.
[0026]
In contrast, in the present embodiment, by providing the curved surface portion 106A on the inner diameter surface of the stopper 106, the gap between the curved surface portion 106A and the rod 105 can be halved to 20 μm. As a result, it has become possible to double the lifetime. In addition, by setting the gap to 10 μm, it was possible to further increase the service life to three times the conventional one.
[0027]
Here, as the shape of the curved surface portion 106, the contact surface with the rod 105 may be changed from a conventional surface contact to a point contact.
[0028]
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the durability evaluation time of the fuel injection valve and the wear amount of the ring.
[0029]
In FIG. 4, curve A shows the amount of wear of the ring with respect to the durability evaluation time when a fuel injection valve of a type in which a conventional stopper is not provided with a curved surface portion is used in a gas atmosphere. Over time, the gap between the core and the ring increased, and the generated metal powder played the role of a grindstone, which further revealed that the wear progressed. On the other hand, curve B shows the relationship between the durability evaluation time and the wear amount of the ring when a curved surface portion is formed on the inner diameter surface of the stopper and the gap between the rod and the curved surface is 20 μm. In addition, the amount of wear after that can be reduced as compared with the prior art. As a result, it is possible to extend the life and obtain a gas fuel injection valve having excellent durability.
[0030]
According to this embodiment, by forming the curved surface portion on the inner diameter surface of the stopper, it is possible to suppress the rocking of the rod, extend the life, and improve the durability.
[0031]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a cross-sectional view of an essential part of a gas fuel injection valve according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a plan view of a stopper of the gas fuel injection valve according to another embodiment of the present invention. is there.
[0032]
A rod 105 is attached to the tip of the plunger 102. A flange portion 105 </ b> A is formed uniformly at the center of the rod 105. A hemispherical valve 103 ′ is attached to the tip of the rod 105. A ring-shaped valve seat 110 is fixed to the upper inner peripheral surface of the nozzle, and the valve 103 is in contact with the valve seat 110. The plunger 102 is biased by a spring 107, and the valve 103 is pressed against the valve seat 110.
[0033]
The stopper 106 made of a C-shaped washer attached inside the valve guide is composed of two stoppers 106B and 106C. Of the stoppers 106B and 106C, the lower stopper 106C is engaged with the flange portion 105A formed at the center of the rod 105, so that the rod 105 moves upward in the direction of the arrow in the direction of the arrow. Restricts movement.
[0034]
Here, the present embodiment is characterized in that the stopper 106 is composed of two stoppers 106B and 106C. This shape is as shown in FIG. That is, the stoppers 106B and 106C each have a C shape as shown in FIG. This is because the stoppers 106B and 106C are attached to the rod 105. By overlapping these two stoppers 106B and 106C so that their notch directions are opposed to each other, a circular opening 106D indicated by a broken line is formed at the center.
[0035]
Conventionally, since the C-shaped stopper has a notch, when used as a fuel injection valve for gas, the notch causes the rod 105 to swing, and as a result, the upper end of the plunger 102 As a result, the outer peripheral surface of the ring 112 attached to the inner surface and the inner peripheral surface of the core 113 slide, and the wear of the ring 112 is accelerated.
[0036]
On the other hand, in the present embodiment, the stopper 106 is composed of two stoppers 106B and 106C, and the notch portions are opposed to each other, whereby the gap between the rod 105 and the stopper 106 can be made ring-shaped. it can. The inclination angle of the rod 105 is 0.4 ° at the arc portion of the stopper, but has increased to about 1 ° at the notch portion side of the stopper, but the gap between the rod and the stopper has a gap of 40 μm. By making the ring shape, the inclination angle of the rod can be suppressed to 0.4 °, and the lifetime can be increased to 1.5 to 2 times the conventional one.
[0037]
According to the present embodiment, by using two C-shaped stoppers with the notch portions facing each other, the inclination of the rod can be suppressed, the life is extended, and the durability is improved. be able to.
[0038]
Further, by making the shape of the valve hemispherical, the weight can be reduced and the inertia weight can be reduced.
[0039]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of a fuel injection valve for gas according to a third embodiment of the present invention.
[0040]
A rod 105 is attached to the tip of the plunger 102. A flange portion 105 </ b> A is formed uniformly at the center of the rod 105. A hemispherical valve 103 ′ is attached to the tip of the rod 105. A ring-shaped valve seat 110 is fixed to the upper inner peripheral surface of the nozzle, and the valve 103 is in contact with the valve seat 110. The plunger 102 is biased by a spring 107, and the valve 103 is pressed against the valve seat 110.
[0041]
A stopper 106 made of a C-shaped washer attached to the inside of the valve guide engages with a flange portion 105A formed at the center of the rod 105, so that of the movement of the rod 105 in the arrow direction, The upward movement is restricted.
[0042]
The plunger 102 is inserted into the yoke 114B, and a coil 101 that generates a magnetic force is attached to the outer periphery of the yoke 114B.
[0043]
Further, in the present embodiment, the magnetic film 102A is applied and formed on the outer peripheral portion of the plunger 102, and the magnetic film 114F is also applied and formed on the inner peripheral surface of the yoke 114B facing the magnetic film 102A. ing. Here, the magnetic film 102A and the magnetic film 114F have the same polarity.
[0044]
Since the stopper 106 has the shape of a C-shaped washer, as in the conventional case, the rocking cannot be suppressed in this portion. However, by making the polarities of the magnetic film 102A and the magnetic film 114F the same polarity, Since the jar 102 and the yoke 114B repel each other, the swinging of the plunger can be prevented.
[0045]
According to the present embodiment, by forming a magnetic film having the same polarity on the opposing surfaces of the plunger and the yoke, the inclination of the rod can be suppressed, the life can be extended, and the durability can be improved.
[0046]
Further, by making the shape of the valve hemispherical, the weight can be reduced and the inertia weight can be reduced.
[0047]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part of a fuel injection valve for gas according to a fourth embodiment of the present invention.
[0048]
A rod 105 is attached to the tip of the plunger 102. A flange portion 105 </ b> A is formed uniformly at the center of the rod 105. A spherical valve 103 is attached to the tip of the rod 105. The valve 103 is in contact with the valve seat.
[0049]
A stopper 106 made of a C-shaped washer attached to the inside of the valve guide engages with a flange portion 105 </ b> A formed at the center of the rod 105, thereby restricting the upward movement of the valve 110.
[0050]
A ring 112A made of oil-impregnated ceramics is attached to a core 113 that is positioned above the plunger 102 and attached to the yoke. The tip of the ring 112 </ b> A is inserted into a recess at the upper end of the plunger 102.
[0051]
When the plunger 102 moves up and down, the plunger 102 is guided by the ring 112A. By configuring the ring 112A with oil-containing ceramics, it is possible to reduce wear of the ring even if the plunger swings.
[0052]
Further, unlike the embodiment described with reference to FIG. 1 and the like, the ring 112A is configured to be attached to the core 113 at the upper end side. Therefore, when the plunger 102 moves up and down, the upper end side of the plunger 102 slides with the side surface of the ring 112A. In the example of FIG. 1, since the tip of the ring slides on the side surface of the plunger, the wear on the tip of the ring is large. Furthermore, wear of the ring can be reduced.
[0053]
According to the present embodiment, by configuring the ring with oil-impregnated ceramics, wear of the ring can be reduced, life can be extended, and durability can be improved.
[0054]
Further, by attaching the ring to the core side, the wear of the ring can be further reduced, the life can be extended, and the durability can be improved.
[0055]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, durability of the fuel injection valve for gas can be improved.
[0056]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a gas fuel injection valve according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of a fuel injection valve for gas according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view of a stopper of a gas fuel injection valve according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining the wear amount of a ring when a gas fuel injection valve according to an embodiment of the present invention is used.
FIG. 5 is a cross-sectional view of an essential part of a gas fuel injection valve according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a plan view of a stopper of a gas fuel injection valve according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of a gas fuel injection valve according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part of a gas fuel injection valve according to a fourth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel injection valve 101 ... Coil 102 ... Plunger 103, 103 '... Valve 104 ... Spring receiving part 105 ... Rod 105A ... Flange part 106, 106B, 106C ... Stopper 106A ... Curved surface part 107 ... Spring 108 ... Electrode terminal 109 ... Fuel supply port 110 ... Valve seat 111 ... Nozzle port 112 ... Ring 113 ... Core 114A, 114B, 114C ... Yoke 114D ... Valve guide 114E ... Nozzle

Claims (2)

バルブシートに当接するバルブと、
このバルブに一端を取り付けられるたロッドと、
このロッドの他端に取り付けられたプランジャーと、
上記ロッドの中央部に形成されたフランジ部と、
上記プランジャーと対向して配置されるとともに、コイルから発生する電磁力により上記プランジャーを吸引するコアと、
上記コアによる上記プランジャーの吸引時に、上記フランジ部と係合して上記ロッドの移動を規制するストッパーとを有し、
上記コアにより上記プランジャーを吸引して上記バルブと上記バルブシートの間に間隙を形成し、この間隙より燃料ガスを噴射するガス用燃料噴射弁において、
上記プランジャーの揺動を防止する揺動防止部材を備え、
上記ストッパーは、その一部に切り欠き部を有するC形形状をしており、
上記揺動防止部材は、2枚の上記ストッパーを上記切り欠き部を対向するように重ね合わせて形成したことを特徴とするガス用燃料噴射弁。
A valve that contacts the valve seat;
A rod with one end attached to this valve;
A plunger attached to the other end of the rod;
A flange formed at the center of the rod;
A core that is disposed opposite to the plunger and that attracts the plunger by electromagnetic force generated from a coil;
A stopper that engages with the flange portion and restricts movement of the rod when the plunger is sucked by the core;
In the fuel injection valve for gas for sucking the plunger by the core to form a gap between the valve and the valve seat and injecting fuel gas from the gap,
E Bei the rocking motion preventing member for preventing the oscillation of the plunger,
The stopper has a C shape having a notch in a part thereof,
The fuel injection valve for gas , wherein the rocking prevention member is formed by overlapping the two stoppers so that the notch portions face each other .
請求項1記載のガス用燃料噴射弁において、
上記揺動防止部材は、プランジャーの外周面に形成された第1の磁性膜と、
この第1の磁性膜と対向する位置であって、上記コアの内周面に形成され、上記第1の磁性膜と同一の極性を有する第2の磁性膜とから構成されたことを特徴とするガス用燃料噴射弁。
The fuel injection valve for gas according to claim 1,
The swing preventing member includes a first magnetic film formed on the outer peripheral surface of the plunger,
A position opposite to the first magnetic film, which is formed on the inner peripheral surface of the core, and is composed of a second magnetic film having the same polarity as the first magnetic film. Fuel injection valve for gas.
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