JP3767111B2 - Injection valve - Google Patents

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JP3767111B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、供給される流体の圧力により開弁して流体の噴射を行う噴射弁に関し、噴射時の応答性を向上させ、簡易な構造で組立や調整をも容易化させる技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来よりこの種の噴射弁としては、例えばエンジンを駆動させるための混合気を作成するためにエンジンの吸気部に備えられ、加圧された燃料の圧力により弁体を開弁すると共に燃料を噴射する燃料噴射弁がある。
図5(a),(b)は、この燃料噴射弁101の断面構成を説明する図であり、図5(a)には全体の構成が示され、図5(b)は図5(a)のノズル先端部を拡大した図である。
【0003】
燃料噴射弁101には、燃料噴射タイミングに合わせて所定の圧力に加圧される燃料が燃料供給管102により供給される。
【0004】
燃料供給管102は、その先端部にフランジ状に突出する固定フランジ部102aを備え、接続スリーブ103の一方の端部に設けられた接続孔103aにOリング104と固定プラグ105により密封性を保って固定される。
【0005】
そして、接続スリーブ103の他方の端部に設けられた接続孔103bには、燃料噴射弁101の筒状のボディ106が圧入等の方法により密封固定されている。また、ボディ106の噴射側の内周にはスリーブ107が嵌合固定され、スリーブ107の内周にはバルブシート108が嵌合固定されている。
【0006】
バルブシート108には、バルブシート面108aに当接する球状の鋼球弁体109aとそれに接続するロッド109bからなる弁体部109が挿通されている。
【0007】
ロッド109bの鋼球弁体109aの反対側には、スプリングリテーナ109cが固定されている。そして、スリーブ107の燃料供給管102側の端部を固定台座部としたスプリング110により、このスプリングリテーナ109cを図において上方に付勢することによって、鋼球弁体109aの閉弁状態を保つようにしている。
【0008】
バルブシート108の噴射側の端部には、先端に燃料を霧化噴射するための燃料噴射孔111aを有するノズルプレート111が取り付けられている。112は、燃料噴射弁101の先端を保護する筒状のノズルキャップである。
【0009】
この燃料噴射弁101の動作を簡単に説明すると、燃料供給管102により所定の圧力で供給される燃料は、スプリング110が収容される接続室113、スリーブ107、バルブシート108の内径部の通路108bを経て鋼球弁体109aまで導かれ、所定の圧力により鋼球弁体109aを押圧して開弁させ、燃料噴射孔111aから噴射される。
【0010】
尚、エンジンの状態に応じた噴射タイミングや噴射量は、不図示のコントロールユニットで決定される。そして燃料加圧ポンプ、加圧された燃料の圧力を一定の範囲内に調整するプレッシャレギュレータ及び流量調節を行う電磁弁等を備えた分配装置により、燃料が断続的な圧力波を伴いながらエンジンの型式や気筒数に応じた所定本数の燃料供給管102に対して分配・供給され、各燃料噴射弁から噴射される。
【0011】
従って、この燃料噴射弁101は供給される燃料の圧力により開弁するもので燃料が所定の圧力以下の場合に弁を閉弁方向に保持して燃料の噴射を行なわず、供給される燃料の圧力が高い時のみ開弁して燃料噴射を行うものである。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成の燃料噴射弁101に対し、次のような問題を解決課題として製品の競争力を維持するためにさらなる改善が望まれている。
【0013】
a)燃料噴射弁101の構成が複雑で大型化してしまうこと。
【0014】
b)弁体部109の組み立てが、スリーブ107にバルブシート108を圧入し、ロッド109b及びスプリング110を組み合わせて装着した後に、ロッド109bの先端と鋼球弁体109aをバルブシート108のバルブシート面108a近傍にて溶接するという方法で行なっているため、組み立て工程が複雑で難しく、組み立て性が低いこと。
【0015】
c)開弁時に可動部となる構成部材が、スプリング110,スプリングリテーナ109c,ロッド109b及び鋼球弁体109aとなり、可動部の質量が大きくなってしまう。従って、圧力印加時の応答性が悪化し、特に短いパルス幅の時の噴射流量特性が低下する。
【0016】
ところで、上記問題を解決するためには、まず燃料噴射弁の構成を簡素化することが考えられる。そこで、米国特許第4932374号を参照すると、図6に示されるようにダイアフラムを利用して噴射弁のノズル部200を構成するものがある。
【0017】
図6(a)はノズル部200の要部断面構成図、図6(b)は図6(a)のV101−V101矢視図、図6(c)はノズル部200から燃料が噴射されている状態を説明する図である。
【0018】
このノズル部200の構成は、一方の端部201aに中央部に連通孔202を有する閉塞端部203とした筒状のスリーブ201と、筒状のスリーブ201の閉塞端部203の外側を覆う薄い円板状部材からなるダイアフラム205とから構成されている。
【0019】
ダイアフラム205は、連通孔202と対向しない外側位置に複数の噴射孔206を備えている。そして、スリーブ201に所定圧力の燃料が供給されると、燃料の供給圧力により、ダイアフラム205が図6(c)のように外側に向かって膨らむように変形し、矢印A101に示される経路によって噴射孔206から燃料を噴射する。
【0020】
しかしながら、このノズル部200の構成では、燃料を噴射しない時の連通孔202の閉鎖は、ダイアフラム205の中央部領域205aにより行なうので、完全な閉弁状態とすることが難しく、燃料漏れを容易に発生してしまうことが懸念される。
【0021】
また、開弁圧力は連通孔202からのダイアフラム205を変形させる燃料の圧力となるので、組み立て時あるいは組み立て後の段階で容易に開弁圧力を変更することが難しく、開弁圧力のバラツキが大きくなってしまうという問題があり、このままの構成では、図5の燃料噴射弁101の代替構成として使用することは不可能であった。
【0022】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、小型化が可能となる簡単な構成であると共に、組み立て性や調整作業性等の製造性を向上させること、噴射応答性や燃料漏れ防止等の機能特性を向上させること、を達成する噴射弁を提供することにある。
【0023】
【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にあっては、
筒状のバルブシート部材の一端に形成されたシート面に当接する弁体と、この弁体を前記シート面に付勢して閉弁状態とする付勢手段とを備え、
バルブシート部材に供給される流体の圧力により、前記弁体が付勢手段の付勢力に抗して前記シート面から離間し開弁する噴射弁であって、
前記付勢手段は、弁体に向かって延びる支持腕とこの支持腕の輪郭に沿った開口部及び流体を噴射する噴射孔とを有する板バネであり、
前記板バネの開口部からの流体の漏れを防止するゴム状弾性膜を備えることを特徴とする。
【0024】
これにより、弁体は板バネによる支持腕により付勢される。そして、流体の圧力により弁体が開弁すると、シート面と弁体との隙間から流出した流体は、板バネに備えられた噴射孔より外部に噴射される。
【0025】
また、前記板バネは円板状であり、その支持腕は中央部から外周に向かう複数本の切り込みにより形成され、
前記ゴム状弾性膜は、板バネの少なくとも一方の面を覆うことを特徴とすることも好適である。
【0026】
これにより、支持腕は弁体を安定して付勢し、またゴム状弾性膜により支持腕を形成するための切り込みを覆うことができる。
【0027】
また、シート面に対する板バネの位置を変更することにより、前記支持腕の弁体への付勢力を調整可能とする板バネ保持部材を備えることを特徴とすることも好適である。
【0028】
これにより、支持腕の弁体への付勢力が調整可能となり、噴射弁の開弁圧力を調整することができる。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を適用した実施の形態の噴射弁を図1に基づいて説明する。噴射弁1は、例えばエンジンを駆動させるための混合気を作成するために、エンジンの吸気部に設けられ、不図示のコントロールユニットで決定されるエンジンの状態に応じた噴射タイミングや噴射量となるように流体としての燃料を噴射するものとして使用される。
【0030】
そして、このような用途に使用される場合の噴射弁1には、不図示の燃料加圧ポンプ及びプレッシャレギュレータにより一定圧に加圧されると共に、所定のタイミングで開閉弁する電磁弁により断続的な圧力波を伴う燃料が供給される。そして、噴射弁1は燃料の圧力に応じて開弁して燃料を噴射する。
【0031】
(実施の形態1)
図1(a)は本発明を適用した第1の実施の形態の噴射弁1の断面構成説明図であり、図1(b)は図1(a)のノズル先端部を拡大した図、図1(c)は図1(b)を矢視V1−V1から見た図である。
【0032】
噴射弁1は、筒状のバルブシート部材2の一方の端部(図において上端側)に、燃料供給管3がOリング4とプラグ5により密封性を保って接続・固定されている。そして、燃料は燃料供給管3によりバルブシート2の内径部2aを経て他方の端部に形成されたシート面2bへと導入される。
【0033】
シート面2bには鋼球弁体6が当接しており、鋼球弁体6の閉弁状態において流路を閉じている。
【0034】
この鋼球弁体6は、付勢手段としての板バネ7により閉弁方向に付勢・支持されている。板バネ7は円板状を呈しており、両面を薄いゴム状弾性膜8により覆われている。
【0035】
板バネ7は、図2(a)に示されるように、円板の中央部に円形打ち抜き部7aがあり、この円形打ち抜き部7aから外周方向に向かう4つの扇形の切り込み7b(複数)が形成されている。そして、隣り合う扇形の切り込み7bの斜辺7c(複数)の間を、鋼球弁体6を付勢する支持腕7d(複数)としている。
【0036】
各支持腕7dは、板バネ7の外周端部7eから鋼球弁体6に向かう軸方向に、先端部7f(円形打ち抜き部7aの輪郭の一部)がせり上がるように曲げられ、鋼球弁体6の開弁ストロークに対応させている。
【0037】
また、外周端部7eと支持腕7dの根元の間の領域には、燃料を噴射するための噴射孔7gが、この実施の形態においては対向させて2個設けられている。尚、噴射孔7gを支持腕7dに設けることも可能であるが、噴射方向及び噴射形状を安定させるために、支持腕7d以外の領域に設けることが好ましい。
【0038】
ゴム状弾性膜8は、加硫成形や接着貼り付け等の方法により板バネ7の両面に一体的に成形され、板バネ7の開口部としての円形打ち抜き部7aや扇形の切り込み7bを覆っている。但し、噴射孔7gの周囲だけは開口部8aとして存在させていない。
【0039】
従って、図1(c)に示されるように噴射弁1のノズル先端側から見た場合には、斜線により示されたゴム状弾性膜8が表面に現れており、板バネ7は内部に隠された状態となり開口部8aに位置する噴射孔7g以外の箇所を直接的にみることはできない。
【0040】
また、板バネ7は、板バネ保持部材としてのノズルスリーブ9の内向きフランジ部9aにより外周端部7e(ゴム状弾性膜8に覆われている)を支持されており、板バネ7の鋼球弁体6に対する付勢力(セット荷重)の調整を、ノズルスリーブ9のバルブシート部材2との軸方向の相対位置関係を調整することにより行なうことが可能となっている。この実施の形態では、組み立て時にノズルスリーブ9をバルブシート部材2に圧入嵌合する際の位置を定めている。
【0041】
ノズルスリーブ9と板バネ7との接合部は、カシメ等の方法により密封されており、バルブシート部材2の端面2cと板バネ7との間の隙間10に流入した燃料が噴射孔7g以外より漏れることをなくしている。従って、この隙間10はバルブシート部材2の端面2cと板バネ7及びノズルスリーブ9の軸方向壁9bにより密閉された室となっている。
【0042】
このような構成の噴射弁1によると、板バネ7により閉弁方向に付勢されている鋼球弁体6が、噴射タイミングで加圧供給される燃料の圧力により付勢力に抗して噴射方向(図において下側)に移動して開弁すると、燃料がシート面2bから供給され、隙間10を通過して噴射孔7gより噴射される。
【0043】
噴射タイミング以外では供給される燃料の圧力は低く、板バネ7により鋼球弁体6は付勢され閉弁状態となっている。
【0044】
従って、鋼球弁体6のシート面2bへの付勢保持を簡単な構成の板バネ7により行なうことができ、噴射弁1の構成が簡易なものとなり小型化することができる。それに伴い、組み立てやセット荷重の調整も簡単に行なうことができ製造性を向上させることが可能となる。
【0045】
また、弁機構としては鋼球弁体6を使用することにより閉弁時の燃料漏れが少なく、開弁時にはシート面を通過する燃料の流れを阻害することなくスムーズな流れとなる。さらに、付勢手段が板バネ7により構成されているので、可動部の構成及び質量が低減し噴射応答性等の機能特性を向上することができる。
【0046】
尚、板バネ7の鋼球弁体6に対するセット荷重や付勢ストロークを変更する必要がある場合には、支持腕7dの太さを変化させたり、あるいは図2(b)に示されるように、円形打ち抜き部7a’から周方向に折れ曲がる切り込み溝7b’により、U字状の支持腕7d’を形成することも可能である。この場合においても、開口部となる切り込み溝7b’はゴム状弾性膜により覆われており、切り込み溝7b’から燃料が漏れることはない。
【0047】
(実施の形態2)
図3は、第2の実施の形態の噴射弁21のノズル先端部の構成を表わす要部断面構成図である。この図において第1の実施の形態と同様の構成部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【0048】
この実施の形態においては、板バネ27の表面を覆うゴム状弾性部材28が鋼球弁体6と反対側の面にのみ形成されている。
【0049】
従って、鋼球弁体6は板バネ27の支持腕27dに直接接触しているので、長期間の使用による鋼球弁体6と接触する部位のゴム状弾性部材28の劣化や変形あるいは破損に伴う、問題を防ぐことが可能となる。
【0050】
即ち、セット荷重が安定することで開弁圧力は安定し、また噴射される燃料の噴射形状も一定とすることができる。その他の作用・効果は第1の実施の形態の噴射弁1と同様である。
【0051】
(実施の形態3)
図4は、第3の実施の形態の噴射弁31のノズル先端部の構成を表わす要部断面構成図である。この図において第1の実施の形態と同様の構成部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【0052】
この第3の実施の形態の噴射弁31においては、鋼球弁体6を付勢する板バネ37の曲がり方向が、第1及び第2の実施の形態とは反対に、噴射方向に膨らむ断面形状となっている。
【0053】
板バネ37の表面を覆うゴム状弾性部材38は、鋼球弁体6と反対側の面全面と、鋼球弁体6の面の外周部に形成されている。又、噴射孔37gはシート面2bに接近した位置で、支持腕37d上に形成されている。
【0054】
このように、板バネ37の曲がり方向を外向きとすることで、バルブシート部材2の端面2cと板バネ37との間の隙間10’の容積を小さく設定することができ、燃料のデッドソーク量の低減を図ることができる。また、圧力損失の少ない領域に噴射孔37gが設けられているので、整った燃料の噴射形状とすることができる。
【0055】
【発明の効果】
本発明によると、弁体の付勢保持を簡単な構成の板バネにより行なうことができ、噴射弁の構成が簡易なものとなり小型化することができる。
【0056】
それに伴い、組み立てやセット荷重の調整も簡単に行なうことができ製造性を向上させることが可能となる。
【0057】
また、弁機構としては弁体を閉弁させるので閉弁時の燃料漏れが少なく、可動部の構成及び質量も低減し噴射応答性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)は第1の実施の形態の噴射弁の断面構成説明図であり、図1(b)はそのノズル部を拡大した図、図1(c)は矢視V1−V1図である。
【図2】図2は板バネの図。
【図3】図3は第2の実施の形態の噴射弁のノズル部の拡大断面図。
【図4】図4は第3の実施の形態の噴射弁のノズル部の拡大断面図。
【図5】図5は従来の噴射弁の断面構成説明図。
【図6】図6は従来の噴射弁のノズル部の断面構成説明図。
【符号の説明】
1,21,31 噴射弁
2 バルブシート部材
2a 内径部
2b シート面
3 燃料供給管
4 Oリング
5 プラグ
6 鋼球弁体(弁体)
7 板バネ(付勢手段)
7a 円形打ち抜き部
7b 扇形の切り込み
7c 斜辺
7d 支持腕
7e 外周端部
7f 先端部
7g 噴射孔
8 ゴム状弾性膜
8a 開口部
9 ノズルスリーブ(板バネ保持部材)
9a フランジ部
9b 軸方向壁
10 隙間
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an injection valve that opens a valve by the pressure of a supplied fluid and injects the fluid, and relates to a technique that improves responsiveness during injection and facilitates assembly and adjustment with a simple structure.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of injection valve is, for example, provided in an intake portion of an engine to create an air-fuel mixture for driving the engine, and opens the valve body by the pressure of pressurized fuel and injects fuel. There is a fuel injection valve.
FIGS. 5A and 5B are views for explaining a cross-sectional configuration of the fuel injection valve 101. FIG. 5A shows the overall configuration, and FIG. It is the figure which expanded the nozzle tip part.
[0003]
Fuel that is pressurized to a predetermined pressure in accordance with the fuel injection timing is supplied to the fuel injection valve 101 through the fuel supply pipe 102.
[0004]
The fuel supply pipe 102 is provided with a fixed flange portion 102a protruding in a flange shape at the tip thereof, and the connection hole 103a provided at one end portion of the connection sleeve 103 is sealed by an O-ring 104 and a fixed plug 105. Fixed.
[0005]
A cylindrical body 106 of the fuel injection valve 101 is sealed and fixed in a connection hole 103b provided at the other end of the connection sleeve 103 by a method such as press fitting. A sleeve 107 is fitted and fixed to the inner periphery of the injection side of the body 106, and a valve seat 108 is fitted and fixed to the inner periphery of the sleeve 107.
[0006]
A valve body 109 including a spherical steel ball valve body 109a that contacts the valve seat surface 108a and a rod 109b connected to the valve seat surface 108a is inserted into the valve seat 108.
[0007]
A spring retainer 109c is fixed to the opposite side of the rod 109b to the steel ball valve body 109a. Then, the spring retainer 109c is urged upward in the drawing by the spring 110 having the end portion on the fuel supply pipe 102 side of the sleeve 107 as a fixed pedestal portion, so that the closed state of the steel ball valve body 109a is maintained. I have to.
[0008]
A nozzle plate 111 having a fuel injection hole 111 a for atomizing and injecting fuel at the tip is attached to the end of the valve seat 108 on the injection side. Reference numeral 112 denotes a cylindrical nozzle cap that protects the tip of the fuel injection valve 101.
[0009]
The operation of the fuel injection valve 101 will be briefly described. The fuel supplied at a predetermined pressure by the fuel supply pipe 102 is supplied from the connecting chamber 113 in which the spring 110 is accommodated, the sleeve 107, and the passage 108b in the inner diameter portion of the valve seat 108. Then, the steel ball valve body 109a is guided by a predetermined pressure, and the steel ball valve body 109a is pressed and opened by a predetermined pressure, and is injected from the fuel injection hole 111a.
[0010]
The injection timing and the injection amount according to the engine state are determined by a control unit (not shown). The fuel is supplied to the engine with intermittent pressure waves by means of a fuel pressure pump, a pressure regulator that adjusts the pressure of the pressurized fuel within a certain range, and a solenoid valve that adjusts the flow rate. The fuel is distributed and supplied to a predetermined number of fuel supply pipes 102 corresponding to the type and the number of cylinders, and injected from each fuel injection valve.
[0011]
Therefore, the fuel injection valve 101 is opened by the pressure of the supplied fuel. When the fuel is below a predetermined pressure, the fuel is not injected by holding the valve in the valve closing direction, and the fuel injection valve 101 Only when the pressure is high, the valve is opened to inject fuel.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, further improvement is desired for the fuel injection valve 101 having such a configuration in order to maintain the competitiveness of the product by solving the following problems.
[0013]
a) The structure of the fuel injection valve 101 is complicated and large.
[0014]
b) After assembling the valve body 109, the valve seat 108 is press-fitted into the sleeve 107 and the rod 109b and the spring 110 are mounted in combination, and then the tip of the rod 109b and the steel ball valve body 109a are connected to the valve seat surface of the valve seat 108. Since the welding is performed in the vicinity of 108a, the assembly process is complicated and difficult, and the assemblability is low.
[0015]
c) The constituent members that become the movable portion when the valve is opened are the spring 110, the spring retainer 109c, the rod 109b, and the steel ball valve body 109a, and the mass of the movable portion increases. Therefore, the responsiveness at the time of pressure application deteriorates, and the injection flow rate characteristic particularly at a short pulse width is deteriorated.
[0016]
By the way, in order to solve the above problem, it is conceivable to first simplify the configuration of the fuel injection valve. Therefore, referring to US Pat. No. 4,932,374, as shown in FIG. 6, there is one that uses a diaphragm to constitute a nozzle portion 200 of an injection valve.
[0017]
6A is a cross-sectional configuration diagram of the main part of the nozzle unit 200, FIG. 6B is a view taken along arrow V101-V101 in FIG. 6A, and FIG. 6C is a diagram in which fuel is injected from the nozzle unit 200. It is a figure explaining the state which exists.
[0018]
The configuration of the nozzle unit 200 includes a cylindrical sleeve 201 that is a closed end 203 having a communication hole 202 in the center at one end 201a, and a thin covering the outside of the closed end 203 of the cylindrical sleeve 201. It is comprised from the diaphragm 205 which consists of a disk-shaped member.
[0019]
The diaphragm 205 includes a plurality of injection holes 206 at an outer position that does not face the communication hole 202. When a predetermined pressure of fuel is supplied to the sleeve 201, the diaphragm 205 is deformed so as to bulge outward as shown in FIG. 6C due to the supply pressure of the fuel, and is injected along the path indicated by the arrow A101. Fuel is injected from the hole 206.
[0020]
However, in the configuration of the nozzle unit 200, the communication hole 202 is closed when the fuel is not injected by the central region 205a of the diaphragm 205, so that it is difficult to achieve a complete valve closing state, and fuel leakage is easily performed. There is a concern that it will occur.
[0021]
Further, since the valve opening pressure becomes the pressure of the fuel that deforms the diaphragm 205 from the communication hole 202, it is difficult to easily change the valve opening pressure at the time of assembly or after assembly, and the variation in the valve opening pressure is large. In the configuration as it is, it cannot be used as an alternative configuration of the fuel injection valve 101 in FIG.
[0022]
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and its object is a simple configuration that enables downsizing and improved manufacturability such as assembly and adjustment workability. It is an object of the present invention to provide an injection valve that achieves the above and improving functional characteristics such as injection responsiveness and fuel leakage prevention.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides:
A valve body that comes into contact with a seat surface formed at one end of a cylindrical valve seat member, and an urging means that urges the valve body toward the seat surface to make the valve closed;
An injection valve in which the valve element is opened away from the seat surface against the urging force of the urging means by the pressure of the fluid supplied to the valve seat member;
The biasing means is a leaf spring having a support arm extending toward the valve body, an opening along the contour of the support arm, and an injection hole for injecting fluid,
A rubber-like elastic film for preventing fluid leakage from the opening of the leaf spring is provided.
[0024]
Thereby, the valve body is urged by the support arm by the leaf spring. When the valve element opens due to the pressure of the fluid, the fluid that flows out from the gap between the seat surface and the valve element is ejected to the outside through the ejection hole provided in the leaf spring.
[0025]
Further, the leaf spring is disc-shaped, and the support arm is formed by a plurality of cuts from the central portion toward the outer periphery,
It is also preferable that the rubber-like elastic film covers at least one surface of the leaf spring.
[0026]
As a result, the support arm can stably urge the valve body, and the rubber-like elastic film can cover the notch for forming the support arm.
[0027]
It is also preferable that a leaf spring holding member is provided that enables adjustment of the biasing force of the support arm to the valve body by changing the position of the leaf spring with respect to the seat surface.
[0028]
Thereby, the urging force of the support arm to the valve body can be adjusted, and the valve opening pressure of the injection valve can be adjusted.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An injection valve according to an embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. The injection valve 1 is provided in an intake portion of the engine, for example, to create an air-fuel mixture for driving the engine, and has an injection timing and an injection amount according to the state of the engine determined by a control unit (not shown). In this way, it is used as a fuel jet as a fluid.
[0030]
In addition, the injection valve 1 when used in such applications is pressurized to a constant pressure by a fuel pressurizing pump and a pressure regulator (not shown) and intermittently by an electromagnetic valve that opens and closes at a predetermined timing. A fuel with a strong pressure wave is supplied. And the injection valve 1 opens according to the pressure of fuel, and injects fuel.
[0031]
(Embodiment 1)
FIG. 1A is a cross-sectional configuration explanatory view of an injection valve 1 according to a first embodiment to which the present invention is applied, and FIG. 1B is an enlarged view of a nozzle tip portion of FIG. 1 (c) is a view of FIG. 1 (b) as viewed from the direction of arrows V1-V1.
[0032]
In the injection valve 1, a fuel supply pipe 3 is connected and fixed to one end portion (upper end side in the figure) of a cylindrical valve seat member 2 with an O-ring 4 and a plug 5 while maintaining hermeticity. The fuel is introduced into the seat surface 2b formed at the other end through the inner diameter portion 2a of the valve seat 2 by the fuel supply pipe 3.
[0033]
A steel ball valve body 6 is in contact with the seat surface 2b, and the flow path is closed when the steel ball valve body 6 is closed.
[0034]
The steel ball valve body 6 is urged and supported in the valve closing direction by a leaf spring 7 as urging means. The leaf spring 7 has a disk shape, and both surfaces are covered with a thin rubber-like elastic film 8.
[0035]
As shown in FIG. 2A, the leaf spring 7 has a circular punched portion 7a at the center of the disk, and four fan-shaped cuts 7b (a plurality) are formed from the circular punched portion 7a toward the outer periphery. Has been. And between the hypotenuses 7c (plurality) of the adjacent sector-shaped cuts 7b is a support arm 7d (plurality) that urges the steel ball valve body 6.
[0036]
Each support arm 7d is bent so that a tip end portion 7f (a part of the outline of the circular punched portion 7a) rises in the axial direction from the outer peripheral end portion 7e of the leaf spring 7 toward the steel ball valve body 6, It corresponds to the valve opening stroke of the valve body 6.
[0037]
Further, in the region between the outer peripheral end 7e and the base of the support arm 7d, two injection holes 7g for injecting fuel are provided opposite to each other in this embodiment. Although the injection hole 7g can be provided in the support arm 7d, it is preferable to provide the injection hole in a region other than the support arm 7d in order to stabilize the injection direction and the injection shape.
[0038]
The rubber-like elastic film 8 is integrally formed on both surfaces of the leaf spring 7 by a method such as vulcanization molding or adhesive bonding, and covers the circular punched portion 7a or the fan-shaped cut 7b as the opening of the leaf spring 7. Yes. However, only the periphery of the injection hole 7g does not exist as the opening 8a.
[0039]
Accordingly, as shown in FIG. 1 (c), when viewed from the nozzle tip side of the injection valve 1, the rubber-like elastic film 8 indicated by the oblique lines appears on the surface, and the leaf spring 7 is hidden inside. A portion other than the injection hole 7g located in the opening 8a cannot be seen directly.
[0040]
The plate spring 7 is supported at the outer peripheral end portion 7e (covered by the rubber-like elastic film 8) by an inward flange portion 9a of the nozzle sleeve 9 as a plate spring holding member. Adjustment of the urging force (set load) with respect to the ball valve body 6 can be performed by adjusting the relative positional relationship between the nozzle sleeve 9 and the valve seat member 2 in the axial direction. In this embodiment, the position when the nozzle sleeve 9 is press-fitted into the valve seat member 2 during assembly is determined.
[0041]
The joint between the nozzle sleeve 9 and the leaf spring 7 is sealed by a method such as caulking, and the fuel that has flowed into the gap 10 between the end surface 2c of the valve seat member 2 and the leaf spring 7 is from other than the injection hole 7g. There is no leakage. Accordingly, the gap 10 is a chamber sealed by the end surface 2 c of the valve seat member 2, the leaf spring 7 and the axial wall 9 b of the nozzle sleeve 9.
[0042]
According to the injection valve 1 having such a configuration, the steel ball valve body 6 urged in the valve closing direction by the leaf spring 7 is injected against the urging force by the pressure of the fuel pressurized and supplied at the injection timing. When the valve is opened by moving in the direction (downward in the figure), fuel is supplied from the seat surface 2b, passes through the gap 10, and is injected from the injection hole 7g.
[0043]
The pressure of the supplied fuel is low except at the injection timing, and the steel ball valve body 6 is urged by the leaf spring 7 to be in a closed state.
[0044]
Therefore, the urging | holding holding | maintenance to the seat surface 2b of the steel ball valve body 6 can be performed by the leaf | plate spring 7 of a simple structure, and the structure of the injection valve 1 becomes simple and can be reduced in size. As a result, assembly and set load adjustment can be easily performed, and productivity can be improved.
[0045]
Further, by using the steel ball valve body 6 as the valve mechanism, there is little fuel leakage when the valve is closed, and when the valve is opened, a smooth flow is obtained without impeding the flow of fuel passing through the seat surface. Furthermore, since the urging means is constituted by the leaf spring 7, the configuration and mass of the movable part can be reduced, and the functional characteristics such as injection response can be improved.
[0046]
When it is necessary to change the set load or urging stroke of the leaf spring 7 with respect to the steel ball valve body 6, the thickness of the support arm 7d is changed, or as shown in FIG. It is also possible to form a U-shaped support arm 7d ′ by a cut groove 7b ′ that is bent in the circumferential direction from the circular punched portion 7a ′. Also in this case, the cut groove 7b ′ serving as the opening is covered with the rubber-like elastic film, and fuel does not leak from the cut groove 7b ′.
[0047]
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a cross-sectional configuration diagram of a main part showing the configuration of the nozzle tip of the injection valve 21 according to the second embodiment. In this figure, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0048]
In this embodiment, a rubber-like elastic member 28 covering the surface of the leaf spring 27 is formed only on the surface opposite to the steel ball valve body 6.
[0049]
Therefore, since the steel ball valve body 6 is in direct contact with the support arm 27d of the leaf spring 27, the rubber-like elastic member 28 in the portion that comes into contact with the steel ball valve body 6 due to long-term use is deteriorated, deformed or damaged. It is possible to prevent the problems involved.
[0050]
That is, when the set load is stabilized, the valve opening pressure is stabilized, and the injection shape of the injected fuel can be made constant. Other operations and effects are the same as those of the injection valve 1 of the first embodiment.
[0051]
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a cross-sectional configuration diagram of a main part showing the configuration of the nozzle tip of the injection valve 31 according to the third embodiment. In this figure, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0052]
In the injection valve 31 of the third embodiment, the bending direction of the leaf spring 37 that urges the steel ball valve body 6 is a cross section that swells in the injection direction, contrary to the first and second embodiments. It has a shape.
[0053]
A rubber-like elastic member 38 that covers the surface of the leaf spring 37 is formed on the entire surface opposite to the steel ball valve body 6 and on the outer peripheral portion of the surface of the steel ball valve body 6. The injection hole 37g is formed on the support arm 37d at a position close to the sheet surface 2b.
[0054]
Thus, by setting the bending direction of the leaf spring 37 outward, the volume of the gap 10 ′ between the end surface 2 c of the valve seat member 2 and the leaf spring 37 can be set small, and the amount of fuel dead soak Can be reduced. In addition, since the injection hole 37g is provided in the region where the pressure loss is small, it is possible to obtain a well-formed fuel injection shape.
[0055]
【The invention's effect】
According to the present invention, the urging and holding of the valve body can be performed by the leaf spring having a simple configuration, and the configuration of the injection valve can be simplified and the size can be reduced.
[0056]
As a result, assembly and set load adjustment can be easily performed, and productivity can be improved.
[0057]
Further, since the valve body is closed as the valve mechanism, there is little fuel leakage when the valve is closed, and the structure and mass of the movable part can be reduced and the injection response can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (a) is a cross-sectional configuration explanatory view of an injection valve according to a first embodiment, FIG. 1 (b) is an enlarged view of the nozzle portion, and FIG. 1 (c) is an arrow view V1. FIG.
FIG. 2 is a view of a leaf spring.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a nozzle portion of an injection valve according to a second embodiment.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a nozzle portion of an injection valve according to a third embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a cross-sectional configuration of a conventional injection valve.
FIG. 6 is a cross-sectional configuration explanatory diagram of a nozzle portion of a conventional injection valve.
[Explanation of symbols]
1, 21, 31 Injection valve 2 Valve seat member 2a Inner diameter portion 2b Seat surface 3 Fuel supply pipe 4 O-ring 5 Plug 6 Steel ball valve element (valve element)
7 Leaf spring (biasing means)
7a Circular punched portion 7b Fan-shaped cut 7c Slope side 7d Support arm 7e Outer peripheral end portion 7f End portion 7g Injection hole 8 Rubber elastic film 8a Opening portion 9 Nozzle sleeve (leaf spring holding member)
9a Flange 9b Axial wall 10 Clearance

Claims (3)

筒状のバルブシート部材の一端に形成されたシート面に当接する弁体と、この弁体を前記シート面に付勢して閉弁状態とする付勢手段とを備え、
バルブシート部材に供給される流体の圧力により、前記弁体が付勢手段の付勢力に抗して前記シート面から離間し開弁する噴射弁であって、
前記付勢手段は、弁体に向かって延びる支持腕とこの支持腕の輪郭に沿った開口部及び流体を噴射する噴射孔とを有する板バネであり、
前記板バネの開口部からの流体の漏れを防止するゴム状弾性膜を備えることを特徴とする噴射弁。
A valve body that comes into contact with a seat surface formed at one end of a cylindrical valve seat member, and an urging means that urges the valve body toward the seat surface to make the valve closed;
An injection valve in which the valve element is opened away from the seat surface against the urging force of the urging means by the pressure of the fluid supplied to the valve seat member;
The biasing means is a leaf spring having a support arm extending toward the valve body, an opening along the contour of the support arm, and an injection hole for injecting fluid,
An injection valve comprising a rubber-like elastic membrane for preventing fluid leakage from the opening of the leaf spring.
前記板バネは円板状であり、その支持腕は中央部から外周に向かう複数本の切り込みにより形成され、
前記ゴム状弾性膜は、板バネの少なくとも一方の面を覆うことを特徴とする請求項1に記載の噴射弁。
The leaf spring is disk-shaped, and its support arm is formed by a plurality of cuts from the center toward the outer periphery,
The injection valve according to claim 1, wherein the rubber-like elastic film covers at least one surface of the leaf spring.
シート面に対する板バネの位置を変更することにより、前記支持腕の弁体への付勢力を調整可能とする板バネ保持部材を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の噴射弁。3. The injection valve according to claim 1, further comprising a leaf spring holding member capable of adjusting a biasing force of the support arm to the valve body by changing a position of the leaf spring with respect to the seat surface.
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