JP4285701B2

JP4285701B2 - Fuel injection valve

Info

Publication number: JP4285701B2
Application number: JP2005062125A
Authority: JP
Inventors: 香仁鐸木; 守康後藤; 慎治杉浦
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2005-03-07
Filing date: 2005-03-07
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2025-03-07
Also published as: JP2006242148A

Description

本発明は、内燃機関などのエンジンに用いられる燃料噴射弁に関し、特にコイルへの通電の断続によって燃料噴射を断続する燃料噴射弁に関する。 The present invention relates to a fuel injection valve used for an engine such as an internal combustion engine, and more particularly to a fuel injection valve for intermittently injecting fuel by energization of a coil.

従来、コイルに通電することにより固定コアと可動コアとの間に発生する磁気吸引力を利用して可動コアと一体の弁部材を駆動する燃料噴射弁が公知である。このような燃料噴射弁の場合、可動コアは、固定コア方向へ移動したとき固定コアと衝突する形式のものがある。このとき、可動コアは、衝突時の衝撃により噴孔側への跳ね返り、いわゆるバウンドを生じる。可動コアにバウンドが生じると、噴孔へ流入する燃料の制御が困難になり、図７に示すようにコイルへ通電する期間が短いとき、コイルへの通電期間と燃料の噴射量とは比例しない。その結果、コイルへ通電する期間が短い領域では、噴射量を精密に調整することは困難である。そこで、部材間の衝突にともなうバウンドを低減する手法として、特許文献１に開示されている発明が提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a fuel injection valve that drives a valve member integrated with a movable core using a magnetic attraction generated between a fixed core and a movable core by energizing a coil is known. In the case of such a fuel injection valve, there is a type in which the movable core collides with the fixed core when moving in the direction of the fixed core. At this time, the movable core rebounds to the nozzle hole side due to an impact at the time of collision, so-called bounce occurs. When bounce occurs in the movable core, it becomes difficult to control the fuel flowing into the nozzle hole. When the period of energizing the coil is short as shown in FIG. 7, the energizing period of the coil is not proportional to the fuel injection amount. . As a result, it is difficult to precisely adjust the injection amount in a region where the period of energizing the coil is short. Therefore, the invention disclosed in Patent Document 1 has been proposed as a technique for reducing the bounce caused by the collision between members.

特開平９−１２６０５９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-126059

特許文献１に開示されている発明では、互いに衝突する部材を反発係数の小さな材料で形成したり、互いに衝突する部材の表面に反発係数の小さな材料による膜を形成している。反発係数の小さな材料とは、例えば鉛、銅または鉛と銅との合金などである。しかしながら、これらの金属は価格が高いという問題がある。また、互いに衝突する固定コアおよび可動コアは、磁気吸引力を発生する磁気回路を形成する。そのため、互いに衝突する固定コアおよび可動コアに反発係数の小さな材料を適用した場合、磁気的な特性が悪化するおそれがある。 In the invention disclosed in Patent Document 1, members that collide with each other are formed of a material with a small coefficient of restitution, or a film made of a material with a small coefficient of restitution is formed on the surfaces of the members that collide with each other. Examples of the material having a small coefficient of restitution include lead, copper, or an alloy of lead and copper. However, there is a problem that these metals are expensive. The fixed core and the movable core that collide with each other form a magnetic circuit that generates a magnetic attractive force. Therefore, when a material with a small coefficient of restitution is applied to the fixed core and the movable core that collide with each other, the magnetic characteristics may be deteriorated.

そこで、本発明の目的は、磁気的な特性の悪化を招くことなく、安価でコイルへの通電期間が短いときでも燃料の噴射量が精密に調整される燃料噴射弁を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a fuel injection valve in which the fuel injection amount is precisely adjusted even when the energization period of the coil is short without causing deterioration of magnetic characteristics.

請求項１記載の発明では、可動コアには、弁部材が弁座から離座し固定コアに接するまで第一付勢部材の押し付け力が加わる。これとともに、弁部材が所定の距離移動すると、第一付勢部材に加え、第二付勢部材の押し付け力が加わる。すなわち、可動コアは、例えば図５に示すように、ある移動量で噴孔方向への押しつけ力が不連続に変化する。そのため、可動コアは、コイルへ通電されたとき、所定の距離移動するまで第一付勢部材の押し付け力にのみ抗して迅速に移動するのに対し、所定の距離移動すると、第二付勢部材の押し付け力が加わるため移動速度が低下する。その結果、可動コアが固定コアに衝突するとき、可動コアの移動速度は低減され、可動コアは緩やかに固定コアに衝突する。これにより、互いに衝突する固定コアおよび可動コアを反発係数の小さな材料で形成することなく、可動コアと固定コアとの衝突にともなう可動コアのバウンドは低減される。したがって、磁気的な特性の悪化を招くことなく、安価でコイルへの通電期間が短いときでも燃料の噴射量を精密に調整することができる。 In the first aspect of the invention, the pressing force of the first urging member is applied to the movable core until the valve member is separated from the valve seat and contacts the fixed core. At the same time, when the valve member moves a predetermined distance, a pressing force of the second urging member is applied in addition to the first urging member. That is, for example, as shown in FIG. 5, the pressing force of the movable core in the direction of the nozzle hole changes discontinuously with a certain movement amount . Therefore, when the movable core is energized to the coil, the movable core moves quickly against only the pressing force of the first biasing member until it moves a predetermined distance, whereas when the movable core moves a predetermined distance, Since the pressing force of the member is applied, the moving speed decreases. As a result, when the movable core collides with the fixed core, the moving speed of the movable core is reduced, and the movable core gently collides with the fixed core. Accordingly, the bounding of the movable core due to the collision between the movable core and the fixed core is reduced without forming the fixed core and the movable core that collide with each other from a material having a small coefficient of restitution. Therefore, it is possible to precisely adjust the fuel injection amount even when the current supply period to the coil is short without being deteriorated in magnetic characteristics.

第二付勢部材の押し付け力は伝達部材を介して可動コアへ伝達される。これにより、可動コアは、伝達部材と接することにより、第二付勢部材の押し付け力を受ける。そのため、可動コアは、伝達部材と接するまで第一付勢部材の押し付け力を受け、伝達部材と接すると、第一付勢部材の押し付け力に加え第二付勢部材の押し付け力を受ける。その結果、簡単な構造で可動コアに加わる押し付け力を不連続に変化させることができる。 The pressing force of the second urging member is transmitted to the movable core via the transmission member. Thereby, a movable core receives the pressing force of a 2nd biasing member by contacting a transmission member. Therefore, the movable core receives the pressing force of the first urging member until it comes into contact with the transmission member, and receives the pressing force of the second urging member in addition to the pressing force of the first urging member when in contact with the transmission member. As a result, the pressing force applied to the movable core can be changed discontinuously with a simple structure.

伝達部材は固定コアの内部を軸方向へ移動する。そのため、伝達部材は固定コアの内部に収容される。その結果、伝達部材を設置するためのスペースが最小限に留められ、体格の大型化を招くことがない。
また、伝達部材の外周面と固定コアの内周面とは摺動する。これにより、伝達部材の移動は固定コアによって案内される。そのため、伝達部材は、第二付勢部材の押し付け力を安定して可動コアへ伝達する。したがって、燃料の噴射量を精密に調整することができる。 Den we member moves inside the stationary core in the axial direction. Therefore, the transmission member is accommodated in the fixed core. As a result, the space for installing the transmission member is kept to a minimum, and the physique does not increase in size.
Further , the outer peripheral surface of the transmission member and the inner peripheral surface of the fixed core slide. Thereby, the movement of the transmission member is guided by the fixed core. Therefore, the transmission member stably transmits the pressing force of the second urging member to the movable core. Therefore, the fuel injection amount can be adjusted precisely.

伝達部材は固定コアと可動コアとが離れているとき、可動コア側の端部が突出している。そのため、伝達部材の可動コア側の突出量を調整することにより、第二付勢部材の押し付け力が可動コアに加わる期間が設定される。例えば固定コアから突出する伝達部材の突出量を小さくすることにより、可動コアが固定コアに衝突する直前に可動コアには第二付勢部材の押し付け力が加わる構成とすることができる。これにより、可動コアの迅速な移動と、可動コアと固定コアとの衝突による可動コアのバウンドの低減とを両立して達成することができる。このように、伝達部材の突出量を調整し、燃料噴射弁の燃料噴射特性を容易に調整することができる。 When transfer we member that are separated and the stationary core and the movable core, an end portion of the movable core side protrudes. Therefore, the period during which the pressing force of the second urging member is applied to the movable core is set by adjusting the protruding amount of the transmission member on the movable core side. For example, by reducing the protrusion amount of the transmission member that protrudes from the fixed core, the pressing force of the second urging member can be applied to the movable core immediately before the movable core collides with the fixed core. Thereby, the quick movement of the movable core and the reduction of the bound of the movable core due to the collision between the movable core and the fixed core can be achieved at the same time. Thus, the amount of protrusion of the transmission member can be adjusted, and the fuel injection characteristics of the fuel injection valve can be easily adjusted.

請求項２記載の発明では、伝達部材は非磁性の材料から形成されている。伝達部材が設置される固定コア、および伝達部材と接する可動コアはいずれも磁気回路を形成する。そこで、伝達部材を非磁性の材料から形成することにより、固定コアと可動コアとの間に形成される磁気回路、および固定コアと可動コアとの間の磁気吸引力に伝達部材は影響を及ぼさない。したがって、磁気回路で発生する時期吸引力が減少することはない。 In the invention according to claim 2 , the transmission member is formed of a non-magnetic material. Both the fixed core on which the transmission member is installed and the movable core in contact with the transmission member form a magnetic circuit. Therefore, by forming the transmission member from a non-magnetic material, the transmission member affects the magnetic circuit formed between the fixed core and the movable core and the magnetic attraction force between the fixed core and the movable core. Absent. Therefore, the time attractive force generated in the magnetic circuit does not decrease.

請求項１記載の発明では、第一付勢部材と接する第一ストッパと第二付勢部材と接する第二ストッパとは別体である。第一ストッパは、第一付勢部材の可動コアとは反対側に設置されることにより、第一付勢部材による可動コアの押し付け力を調整する。また、第二ストッパは、第二付勢部材の伝達部材とは反対側に設置されることにより、第二付勢部材による伝達部材の押し付け力を調整する。このとき、第一ストッパと第二ストッパとを別体に形成することにより、第一付勢部材と第二付勢部材とはそれぞれ個別に押し付け力が調整される。したがって、第一付勢部材および第二付勢部材の押し付け力を精密に調整することができる。 In the first aspect of the invention, the first stopper in contact with the first urging member and the second stopper in contact with the second urging member are separate bodies. The first stopper is installed on the opposite side of the first urging member to the movable core, thereby adjusting the pressing force of the movable core by the first urging member. Further, the second stopper is installed on the side opposite to the transmission member of the second urging member, thereby adjusting the pressing force of the transmission member by the second urging member. At this time, the pressing force of the first urging member and the second urging member is adjusted individually by forming the first stopper and the second stopper separately. Therefore, the pressing force of the first urging member and the second urging member can be adjusted precisely.

請求項３記載の発明では、第一ストッパは第二ストッパの内周側に設置されている。そのため、第一ストッパと第二ストッパとを別体に形成する場合でも、これらを設置するために大きな空間を必要としない。したがって、体格の大型化を招くことなく、第一付勢部材および第二付勢部材の押し付け力を精密に調整することができる。
In the invention according to claim 3 , the first stopper is installed on the inner peripheral side of the second stopper. Therefore, even when the first stopper and the second stopper are formed separately, a large space is not required for installing them. Therefore, the pressing force of the first urging member and the second urging member can be accurately adjusted without increasing the size of the physique.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明の一実施形態による燃料噴射弁（以下、燃料噴射弁を「インジェクタ」という。）を図１に示す。インジェクタ１０は、例えば直噴式のガソリンエンジンに適用される。直噴式のガソリンエンジンに適用する場合、インジェクタ１０はシリンダヘッドに搭載される。なお、インジェクタ１０は、直噴式のガソリンエンジンに限らず、吸気通路を流れる吸気に燃料を噴射するポート噴射式のガソリンエンジン、またはディーゼルエンジンなどに適用してもよい。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a fuel injection valve (hereinafter referred to as “injector”) according to an embodiment of the present invention. The injector 10 is applied to, for example, a direct injection gasoline engine. When applied to a direct-injection gasoline engine, the injector 10 is mounted on a cylinder head. The injector 10 is not limited to a direct injection type gasoline engine, but may be applied to a port injection type gasoline engine that injects fuel into intake air flowing through an intake passage, a diesel engine, or the like.

インジェクタ１０は、筒状のハウジング１１を備えている。ハウジング１１は、第一磁性部１２、非磁性部１３および第二磁性部１４を有している。非磁性部１３は、第一磁性部１２と第二磁性部１４との磁気的な短絡を防止する。第一磁性部１２、非磁性部１３および第二磁性部１４は、例えばレーザ溶接などにより一体に接続されている。なお、ハウジング１１は、磁性材料または非磁性材料により筒状の一体物に成形し、例えば熱加工などにより一部を非磁性化または磁性化してもよい。 The injector 10 includes a cylindrical housing 11. The housing 11 has a first magnetic part 12, a nonmagnetic part 13, and a second magnetic part 14. The nonmagnetic part 13 prevents a magnetic short circuit between the first magnetic part 12 and the second magnetic part 14. The first magnetic part 12, the nonmagnetic part 13, and the second magnetic part 14 are integrally connected by, for example, laser welding. Note that the housing 11 may be formed into a cylindrical integrated body using a magnetic material or a non-magnetic material, and a part thereof may be made non-magnetic or magnetized by, for example, thermal processing.

ハウジング１１の軸方向の一方の端部には入口部材１５が設置されている。入口部材１５は、ハウジング１１の内周側に圧入され、ハウジング１１に固定されている。入口部材１５は、燃料入口１６を形成している。燃料入口１６には、図示しない燃料ポンプにより燃料タンクから燃料が供給される。燃料入口１６に供給された燃料は、燃料フィルタ１７を経由してハウジング１１の内周側に流入する。燃料フィルタ１７は、燃料に含まれる異物を除去する。 An inlet member 15 is installed at one end of the housing 11 in the axial direction. The inlet member 15 is press-fitted to the inner peripheral side of the housing 11 and is fixed to the housing 11. The inlet member 15 forms a fuel inlet 16. Fuel is supplied to the fuel inlet 16 from a fuel tank by a fuel pump (not shown). The fuel supplied to the fuel inlet 16 flows into the inner peripheral side of the housing 11 via the fuel filter 17. The fuel filter 17 removes foreign matters contained in the fuel.

ハウジング１１の他方の端部には、ノズルホルダ２０が設置されている。ノズルホルダ２０は、磁性材料により筒状に形成されている。ノズルホルダ２０は、内周側にノズル２１が設置されている。ノズル２１は、筒状に形成されている。ノズル２１は、例えば圧入あるいは溶接などによりノズルホルダ２０に固定されている。ノズル２１は、先端に近づくにつれて内径が小さくなる円錐状の内壁面に弁座２２を有している。ノズル２１は、ハウジング１１とは反対側の端部近傍にノズル２１を貫いて内周側と外周側とを連通する噴孔２３を有している。なお、本実施形態では、ノズル２１に噴孔２３を形成する例について説明している。しかし、弁ボディと噴孔プレートとからノズル２１を構成し、噴孔プレートに噴孔２３を形成する構成としてもよい。 A nozzle holder 20 is installed at the other end of the housing 11. The nozzle holder 20 is formed in a cylindrical shape from a magnetic material. As for the nozzle holder 20, the nozzle 21 is installed in the inner peripheral side. The nozzle 21 is formed in a cylindrical shape. The nozzle 21 is fixed to the nozzle holder 20 by, for example, press fitting or welding. The nozzle 21 has a valve seat 22 on a conical inner wall surface whose inner diameter decreases as it approaches the tip. The nozzle 21 has an injection hole 23 that penetrates the nozzle 21 and communicates the inner peripheral side and the outer peripheral side in the vicinity of the end opposite to the housing 11. In the present embodiment, an example in which the nozzle hole 23 is formed in the nozzle 21 is described. However, the nozzle 21 may be configured from the valve body and the injection hole plate, and the injection hole 23 may be formed in the injection hole plate.

弁部材としてのニードル２４は、ハウジング１１、ノズルホルダ２０およびノズル２１の内周側に軸方向へ往復移動可能に収容されている。ニードル２４は、ノズル２１と概ね同軸上に配置されている。ニードル２４は、軸方向の一方の端部すなわち燃料入口１６とは反対側の端部にシール部２５を有している。シール部２５は、ノズル２１に形成されている弁座２２に接触可能である。ニードル２４は、ノズル２１との間に燃料が流れる燃料通路２６を形成する。 The needle 24 as a valve member is accommodated on the inner peripheral side of the housing 11, the nozzle holder 20 and the nozzle 21 so as to be capable of reciprocating in the axial direction. The needle 24 is disposed substantially coaxially with the nozzle 21. The needle 24 has a seal portion 25 at one end in the axial direction, that is, the end opposite to the fuel inlet 16. The seal portion 25 can contact a valve seat 22 formed on the nozzle 21. The needle 24 forms a fuel passage 26 through which fuel flows between the needle 24 and the needle 21.

インジェクタ１０は、ニードル２４を駆動する駆動部３０を有している。駆動部３０は、電磁駆動部であり、スプール３１、コイル３２、固定コア３３、プレートハウジング３４および可動コア３５を有している。また、第一磁性部１２、第二磁性部１４およびノズルホルダ２０も駆動部３０を構成している。スプール３１は、ハウジング１１の外周側に設置されている。スプール３１は、樹脂で筒状に形成され、外周側にコイル３２が巻かれている。コイル３２は、コネクタ３６の端子部３７と電気的に接続している。固定コア３３は、例えば鉄などの磁性材料から筒状に形成されている。固定コア３３は、ハウジング１１の内周側に例えば圧入などにより固定されている。磁性材料であるプレートハウジング３４は、コイル３２の外周側を覆っている。プレートハウジング３４は、ハウジング１１の第二磁性部１４とノズルホルダ２０とを磁気的に接続している。スプール３１およびコイル３２の外周側は、コネクタ３６を一体に形成する樹脂モールド３８により覆われている。 The injector 10 has a drive unit 30 that drives the needle 24. The drive unit 30 is an electromagnetic drive unit, and includes a spool 31, a coil 32, a fixed core 33, a plate housing 34, and a movable core 35. The first magnetic unit 12, the second magnetic unit 14, and the nozzle holder 20 also constitute the drive unit 30. The spool 31 is installed on the outer peripheral side of the housing 11. The spool 31 is formed of a resin in a cylindrical shape, and a coil 32 is wound on the outer peripheral side. The coil 32 is electrically connected to the terminal portion 37 of the connector 36. The fixed core 33 is formed in a cylindrical shape from a magnetic material such as iron. The fixed core 33 is fixed to the inner peripheral side of the housing 11 by, for example, press fitting. A plate housing 34, which is a magnetic material, covers the outer peripheral side of the coil 32. The plate housing 34 magnetically connects the second magnetic part 14 of the housing 11 and the nozzle holder 20. The outer peripheral side of the spool 31 and the coil 32 is covered with a resin mold 38 that integrally forms the connector 36.

可動コア３５は、ハウジング１１の内周側に軸方向へ往復移動可能に設置されている。可動コア３５は、例えば鉄などの磁性材料から筒状に形成されている。可動コア３５は、固定コア３３とは反対側の端部においてニードル２４と一体に接続している。可動コア３５は、固定コア３３側の端部において第一付勢部材としての第一スプリング４１と接している。第一付勢部材としては、例えば板ばね、空気ダンパまたはオイルダンパなど、スプリングに限らず適用可能である。第一スプリング４１は、一方の端部が可動コア３５に接しており、他方の端部が第一ストッパ５１に接している。 The movable core 35 is installed on the inner peripheral side of the housing 11 so as to be capable of reciprocating in the axial direction. The movable core 35 is formed in a cylindrical shape from a magnetic material such as iron. The movable core 35 is integrally connected to the needle 24 at the end opposite to the fixed core 33. The movable core 35 is in contact with a first spring 41 as a first biasing member at an end portion on the fixed core 33 side. The first biasing member is not limited to a spring, such as a leaf spring, an air damper, or an oil damper, and can be applied. One end of the first spring 41 is in contact with the movable core 35, and the other end is in contact with the first stopper 51.

インジェクタ１０は、伝達部材としての摺動パイプ６０を備えている。摺動パイプ６０は、例えばオーステナイト系ステンレスなどの非磁性の材料から形成されている。摺動パイプ６０は、固定コア３３の内周側に軸方向へ往復移動可能に設置されている。摺動パイプ６０の外周面は、固定コア３３の内周面と摺動する。これにより、摺動パイプ６０は、軸方向への移動が固定コア３３により案内される。摺動パイプ６０は、燃料入口１６側の端部につば部６１を有している。つば部６１は、摺動パイプ６０の径方向外側へ突出している。つば部６１は、固定コア３３の可動コア３５とは反対側の端部と接することにより、摺動パイプ６０の可動コア３５側への移動を規制している。 The injector 10 includes a sliding pipe 60 as a transmission member. The sliding pipe 60 is made of a nonmagnetic material such as austenitic stainless steel. The sliding pipe 60 is installed on the inner peripheral side of the fixed core 33 so as to be capable of reciprocating in the axial direction. The outer peripheral surface of the sliding pipe 60 slides with the inner peripheral surface of the fixed core 33. Thereby, the sliding pipe 60 is guided by the fixed core 33 to move in the axial direction. The sliding pipe 60 has a collar portion 61 at the end on the fuel inlet 16 side. The collar portion 61 projects outward in the radial direction of the sliding pipe 60. The collar portion 61 regulates the movement of the sliding pipe 60 toward the movable core 35 by contacting the end of the fixed core 33 opposite to the movable core 35.

摺動パイプ６０は、可動コア３５とは反対側の端部において第二付勢部材としての第二スプリング４２と接している。第二付勢部材としては、第一付勢部材と同様に例えば板ばね、空気ダンパまたはオイルダンパなど、スプリングに限らず適用可能である。第二スプリング４２は、一方の端部が摺動パイプ６０のつば部６１に接しており、他方の端部が第二ストッパ５２に接している。 The sliding pipe 60 is in contact with the second spring 42 as the second urging member at the end opposite to the movable core 35. The second urging member is not limited to a spring, such as a leaf spring, an air damper, or an oil damper. One end of the second spring 42 is in contact with the flange portion 61 of the sliding pipe 60, and the other end is in contact with the second stopper 52.

第一ストッパ５１および第二ストッパ５２は、それぞれ固定コア３３の可動コア３５とは反対側に設置されている。第一ストッパ５１と第二ストッパ５２とは、別体に形成されている。第二ストッパ５２は、ハウジング１１の内周側に例えば圧入などにより固定されている。また、第一ストッパ５１は、第二ストッパ５２の内周側に例えば圧入などにより固定されている。 The first stopper 51 and the second stopper 52 are respectively installed on the opposite side of the fixed core 33 to the movable core 35. The first stopper 51 and the second stopper 52 are formed separately. The second stopper 52 is fixed to the inner peripheral side of the housing 11 by, for example, press fitting. The first stopper 51 is fixed to the inner peripheral side of the second stopper 52 by, for example, press fitting.

第一スプリング４１および第二スプリング４２は、いずれも軸方向へ伸長する力を有している。そのため、一体の可動コア３５およびニードル２４は、第一スプリング４１により弁座２２に着座する方向へ常に押し付けられている。また、摺動パイプ６０は、第二スプリング４２によりつば部６１が固定コア３３に接する方向へ押し付けられている。ハウジング１１に圧入されている第二ストッパ５２の圧入量、および第二ストッパ５２に圧入されている第一ストッパ５１の圧入量を調整することにより、第二スプリング４２または第一スプリング４１の荷重は調整される。コイル３２に通電していないとき、一体の可動コア３５およびニードル２４は弁座２２に押し付けられ、シール部２５は弁座２２に着座する。 Both the first spring 41 and the second spring 42 have a force that extends in the axial direction. Therefore, the integral movable core 35 and the needle 24 are always pressed in the direction in which the first spring 41 is seated on the valve seat 22. The sliding pipe 60 is pressed by the second spring 42 in a direction in which the flange portion 61 is in contact with the fixed core 33. By adjusting the press-fitting amount of the second stopper 52 press-fitted into the housing 11 and the press-fitting amount of the first stopper 51 press-fitted into the second stopper 52, the load of the second spring 42 or the first spring 41 is increased. Adjusted. When the coil 32 is not energized, the integral movable core 35 and the needle 24 are pressed against the valve seat 22, and the seal portion 25 is seated on the valve seat 22.

摺動パイプ６０は、第二スプリング４２によりつば部６１が固定コア３３に接する方向へ押し付けられている。そのため、摺動パイプ６０は、ニードル２４のシール部２５が弁座２２に着座しているとき、つば部６１が固定コア３３の可動コア３５とは反対側の端部に接している。摺動パイプ６０は、つば部６１の固定コア３３側の面から可動コア３５側の端部までの長さが固定コア３３よりも長い。そのため、つば部６１が固定コア３３に接しているとき、図２に示すように摺動パイプ６０の可動コア３５側の端部６２は固定コア３３の可動コア３５側の端部よりも可動コア３５側へ突出している。 The sliding pipe 60 is pressed by the second spring 42 in a direction in which the flange portion 61 is in contact with the fixed core 33. Therefore, in the sliding pipe 60, when the seal portion 25 of the needle 24 is seated on the valve seat 22, the collar portion 61 is in contact with the end portion of the fixed core 33 opposite to the movable core 35. The sliding pipe 60 is longer than the fixed core 33 in the length from the surface on the fixed core 33 side of the collar portion 61 to the end portion on the movable core 35 side. Therefore, when the collar portion 61 is in contact with the fixed core 33, the end portion 62 on the movable core 35 side of the sliding pipe 60 is more movable than the end portion of the fixed core 33 on the movable core 35 side, as shown in FIG. Projects to the 35 side.

次に、上記構成のインジェクタ１０の作動について詳細に説明する。
コイル３２への通電が停止されているとき、固定コア３３と可動コア３５との間には磁気吸引力が発生しない。そのため、可動コア３５は、第一スプリング４１の押し付け力によりニードル２４とともに固定コア３３と反対側へ移動している。その結果、コイル３２への通電が停止されているとき、ニードル２４のシール部２５は弁座２２に着座している。したがって、燃料は噴孔２３から噴射されない。また、摺動パイプ６０には第二スプリング４２の押し付け力が加わっている。そのため、摺動パイプ６０は、つば部６１が固定コア３３の可動コア３５と反対側の端部に接する位置で停止している。このとき、摺動パイプ６０の可動コア３５側の端部６２は、図２に示すように可動コア３５側に突出している。摺動パイプ６０は、固定コア３３から可動コア３５側へ突出しているものの、可動コア３５と接していない。そのため、可動コア３５には、第一スプリング４１の押し付け力のみが加わる。 Next, the operation of the injector 10 having the above configuration will be described in detail.
When energization of the coil 32 is stopped, no magnetic attractive force is generated between the fixed core 33 and the movable core 35. For this reason, the movable core 35 moves to the opposite side of the fixed core 33 together with the needle 24 by the pressing force of the first spring 41. As a result, when energization to the coil 32 is stopped, the seal portion 25 of the needle 24 is seated on the valve seat 22. Therefore, fuel is not injected from the injection hole 23. In addition, the pressing force of the second spring 42 is applied to the sliding pipe 60. Therefore, the sliding pipe 60 is stopped at a position where the collar portion 61 is in contact with the end portion of the fixed core 33 opposite to the movable core 35. At this time, the end 62 on the movable core 35 side of the sliding pipe 60 protrudes toward the movable core 35 as shown in FIG. The sliding pipe 60 protrudes from the fixed core 33 toward the movable core 35, but does not contact the movable core 35. Therefore, only the pressing force of the first spring 41 is applied to the movable core 35.

コイル３２に通電されると、コイル３２に発生した磁界によりプレートハウジング３４、ノズルホルダ２０、第一磁性部１２、可動コア３５、固定コア３３および第二磁性部１４には磁気回路が形成され磁束が流れる。これにより、固定コア３３と可動コア３５との間には磁気吸引力が発生する。このとき、上述のように可動コア３５には、第一スプリング４１の押し付け力のみが加わっている。そのため、固定コア３３と可動コア３５との間に発生する磁気吸引力が第一スプリング４１の押し付け力よりも大きくなると、一体の可動コア３５およびニードル２４は固定コア３３側へ移動する。その結果、ニードル２４のシール部２５は弁座２２から離座する。 When the coil 32 is energized, a magnetic circuit is formed in the plate housing 34, the nozzle holder 20, the first magnetic part 12, the movable core 35, the fixed core 33 and the second magnetic part 14 by the magnetic field generated in the coil 32. Flows. Thereby, a magnetic attractive force is generated between the fixed core 33 and the movable core 35. At this time, only the pressing force of the first spring 41 is applied to the movable core 35 as described above. Therefore, when the magnetic attractive force generated between the fixed core 33 and the movable core 35 becomes larger than the pressing force of the first spring 41, the integral movable core 35 and the needle 24 move to the fixed core 33 side. As a result, the seal portion 25 of the needle 24 is separated from the valve seat 22.

摺動パイプ６０は端部６２が固定コア３３から可動コア３５側へ突出している。そのため、可動コア３５が固定コア３３に吸引されるとき、可動コア３５は固定コア３３と接する前に摺動パイプ６０の可動コア３５側の端部６２に接する。すなわち、可動コア３５は、図２に示す状態から固定コア３３方向へ所定の距離Ｘ移動すると、図３に示すように固定コア３３から突出する摺動パイプ６０に接する。そのため、可動コア３５は、摺動パイプ６０と接すると、摺動パイプ６０を噴孔２３とは反対側へ押し上げる。可動コア３５は、図４に示すように固定コア３３と接するまで摺動パイプ６０を押し上げながら移動する。このとき、摺動パイプ６０には、第二スプリング４２の押し付け力が加わっている。そのため、可動コア３５が摺動パイプ６０を押し上げるとき、可動コア３５には、可動コア３５を噴孔２３側へ押し付ける第一スプリング４１の押し付け力に加え、摺動パイプ６０を押し付ける第二スプリング４２の押し付け力が加わる。その結果、可動コア３５は、摺動パイプ６０に接してから固定コア３３に接するまで、第一スプリング４１の押し付け力に加え、第二スプリング４２の押し付け力に抗して固定コア３３側へ移動する。これにより、可動コア３５に加わる力は、図５（Ａ）に示すように固定コア３３側へ移動する途中で不連続に変化する。 The sliding pipe 60 has an end 62 protruding from the fixed core 33 toward the movable core 35. Therefore, when the movable core 35 is attracted by the fixed core 33, the movable core 35 contacts the end 62 on the movable core 35 side of the sliding pipe 60 before contacting the fixed core 33. That is, when the movable core 35 moves by a predetermined distance X from the state shown in FIG. 2 toward the fixed core 33, the movable core 35 comes into contact with the sliding pipe 60 protruding from the fixed core 33 as shown in FIG. Therefore, when the movable core 35 comes into contact with the sliding pipe 60, it pushes the sliding pipe 60 to the side opposite to the injection hole 23. The movable core 35 moves while pushing up the sliding pipe 60 until it contacts the fixed core 33 as shown in FIG. At this time, the pressing force of the second spring 42 is applied to the sliding pipe 60. Therefore, when the movable core 35 pushes up the sliding pipe 60, the second spring 42 presses the sliding pipe 60 in addition to the pressing force of the first spring 41 that presses the movable core 35 toward the injection hole 23. The pressing force of is added. As a result, the movable core 35 moves toward the fixed core 33 against the pressing force of the second spring 42 in addition to the pressing force of the first spring 41 until it contacts the fixed core 33 after contacting the sliding pipe 60. To do. Thereby, the force applied to the movable core 35 changes discontinuously during the movement toward the fixed core 33 as shown in FIG.

上述のように、可動コア３５は、移動の全域で第一スプリング４１の押し付け力が加わるとともに、移動の途中から第二スプリング４２の押し付け力が加わる。そのため、可動コア３５は、固定コア３３に接する前に加わる押し付け力が増大し、移動速度が低下する。すなわち、コイル３２へ通電したとき、可動コア３５は、移動の初期段階において第一スプリング４１の押し付け力にのみ抗して迅速に移動するとともに、固定コア３３に接する前に移動速度が低下する。これにより、可動コア３５と固定コア３３とが接するとき、可動コア３５と固定コア３３との間に発生する衝撃が緩和される。その結果、可動コア３５は、固定コア３３とは反対側への移動、いわゆるバウンドが低減される。 As described above, the pressing force of the first spring 41 is applied to the movable core 35 throughout the movement, and the pressing force of the second spring 42 is applied from the middle of the movement. For this reason, the pressing force applied to the movable core 35 before coming into contact with the fixed core 33 increases, and the moving speed decreases. That is, when the coil 32 is energized, the movable core 35 moves quickly against only the pressing force of the first spring 41 in the initial stage of movement, and the moving speed decreases before contacting the fixed core 33. Thereby, when the movable core 35 and the fixed core 33 contact | abut, the impact generate | occur | produced between the movable core 35 and the fixed core 33 is relieved. As a result, the movement of the movable core 35 to the side opposite to the fixed core 33, that is, so-called bounce is reduced.

上述のように、可動コア３５のバウンドが低減されることにより、図５（Ｂ）に示すようにコイル３２への通電期間が短い領域でにおいて、可動コア３５の移動量が精密に制御される範囲は拡大する。そのため、図６に示すようにコイル３２への通電期間が短くても、噴孔２３から噴射される燃料の噴射量はコイル３２への通電期間に比例する範囲が拡大する。すなわち、図７に示すような従来例では、コイル３２に通電を開始してから燃料の噴射量がコイル３２への通電期間に比例するのは、相対的に通電期間が長い領域に限られる。このとき、燃料の噴射量は通電期間とともに増加するので、相対的に大きな噴射量範囲でしか噴射量を精密に調整できない。これに対し、図６に示す本実施形態のインジェクタ１０では、燃料の噴射量がコイル３２への通電期間に比例する領域に移行するまでの期間が短縮される。その結果、本実施形態のインジェクタ１０の場合、噴孔２３から噴射される燃料の噴射量は、コイル３２への通電期間が相対的に短い領域でも通電期間に噴射量が比例するため、相対的に噴射量が少ないときでも燃料の噴射量を精密に調整できる。その結果、エンジンの制御時に使用可能な噴射量の領域が広がり、燃料噴射量の制御が容易となる。また、閉弁初期段階において可動コア３５を押し付け力が大きいため、ニードル２４のシール部２５が弁座２２に着座に要する時間も短くなり、より小さい燃料の噴射量の制御が可能となる。 As described above, the amount of movement of the movable core 35 is precisely controlled in a region where the energization period to the coil 32 is short as shown in FIG. The range expands. Therefore, as shown in FIG. 6, even if the energization period to the coil 32 is short, the range of the fuel injection amount injected from the nozzle hole 23 is proportional to the energization period to the coil 32. That is, in the conventional example as shown in FIG. 7, the amount of fuel injection after the start of energization of the coil 32 is proportional to the energization period of the coil 32 is limited to a region where the energization period is relatively long. At this time, since the fuel injection amount increases with the energization period, the injection amount can be precisely adjusted only within a relatively large injection amount range. On the other hand, in the injector 10 of this embodiment shown in FIG. 6, the period until the fuel injection amount shifts to a region proportional to the energization period of the coil 32 is shortened. As a result, in the case of the injector 10 of the present embodiment, the amount of fuel injected from the nozzle hole 23 is relatively proportional because the injection amount is proportional to the energization period even in a region where the energization period to the coil 32 is relatively short. Even when the injection amount is small, the fuel injection amount can be precisely adjusted. As a result, the region of the injection amount that can be used during engine control is expanded, and the control of the fuel injection amount is facilitated. In addition, since the pressing force of the movable core 35 is large in the initial stage of valve closing, the time required for the seal portion 25 of the needle 24 to be seated on the valve seat 22 is shortened, and a smaller fuel injection amount can be controlled.

ニードル２４のシール部２５が弁座２２から離座すると、燃料入口１６からインジェクタ１０へ供給された燃料は噴孔２３から噴射される。燃料入口１６から流入した燃料は、燃料フィルタ１７、入口部材１５の内周側、第二ストッパ５２の内周側、第一ストッパ５１の内周側、摺動パイプ６０の内周側、可動コア３５の内周側、可動コア３５の内側と外側とを連通する孔３５１、ハウジング１１と可動コア３５との間、およびニードル２４とノズルホルダ２０との間を経由して燃料通路２６へ流入する。燃料通路２６の燃料は、弁座２２とシール部２５との間を経由して噴孔２３へ流入する。これにより、燃料は噴孔２３から噴射される。 When the seal portion 25 of the needle 24 is separated from the valve seat 22, the fuel supplied from the fuel inlet 16 to the injector 10 is injected from the injection hole 23. The fuel flowing in from the fuel inlet 16 is the fuel filter 17, the inner peripheral side of the inlet member 15, the inner peripheral side of the second stopper 52, the inner peripheral side of the first stopper 51, the inner peripheral side of the sliding pipe 60, and the movable core. 35 flows into the fuel passage 26 via the inner peripheral side of the hole 35, the hole 351 communicating the inner side and the outer side of the movable core 35, between the housing 11 and the movable core 35, and between the needle 24 and the nozzle holder 20. . The fuel in the fuel passage 26 flows into the nozzle hole 23 via the space between the valve seat 22 and the seal portion 25. Thereby, the fuel is injected from the injection hole 23.

コイル３２への通電を停止すると、固定コア３３と可動コア３５との間の磁気吸引力は消滅する。これにより、一体の可動コア３５およびニードル２４は、第一スプリング４１および第二スプリング４２の押し付け力により固定コア３３と反対側へ移動する。そのため、シール部２５は再び弁座２２に着座し、燃料通路２６と噴孔２３との間の燃料の流れは遮断される。したがって、噴孔２３からの燃料の噴射は終了する。 When energization of the coil 32 is stopped, the magnetic attractive force between the fixed core 33 and the movable core 35 disappears. Thereby, the integral movable core 35 and the needle 24 move to the opposite side of the fixed core 33 by the pressing force of the first spring 41 and the second spring 42. Therefore, the seal portion 25 is seated on the valve seat 22 again, and the flow of fuel between the fuel passage 26 and the injection hole 23 is blocked. Therefore, the fuel injection from the nozzle hole 23 is completed.

以上、説明した本発明の一実施形態では、コイル３２への通電時、ニードル２４と一体の可動コア３５に加わる力は、固定コア３３側へ移動することによって途中で不連続に変化する。すなわち、可動コア３５に加わる力は、移動の初期は小さく、移動の途中から大きく増大する。そのため、一体のニードル２４および可動コア３５は、移動の初期において迅速な移動が確保されるとともに、可動コア３５は固定コア３３と衝突する前に移動速度が低下する。その結果、固定コア３３に衝突した可動コア３５のバウンドは低減される。したがって、コイル３２への通電期間が短いときでも、燃料の噴射量を精密に調整することができる。また、可動コア３５および固定コア３３は材質の変更および形状の変更を招かない。そのため、磁気的な特性が悪化することはない。 As described above, in the embodiment of the present invention described above, when the coil 32 is energized, the force applied to the movable core 35 integral with the needle 24 changes discontinuously along the way by moving to the fixed core 33 side. That is, the force applied to the movable core 35 is small at the initial stage of movement and increases greatly from the middle of movement. Therefore, the integral needle 24 and the movable core 35 are ensured to move quickly in the initial stage of movement, and the moving speed of the movable core 35 decreases before colliding with the fixed core 33. As a result, the bounce of the movable core 35 that collides with the fixed core 33 is reduced. Therefore, even when the energization period to the coil 32 is short, the fuel injection amount can be precisely adjusted. Further, the movable core 35 and the fixed core 33 are not changed in material and shape. Therefore, the magnetic characteristics are not deteriorated.

また、一実施形態では、第一ストッパ５１および第二ストッパ５２は別体に形成されている。そのため、第一スプリング４１または第二スプリング４２の押し付け力は、第一ストッパ５１または第二ストッパ５２により個別に調整される。例えば、固定コア３３をハウジング１１に圧入した後、固定コア３３の内周側に摺動パイプ６０を挿入する。そして、摺動パイプ６０の可動コア３５とは反対側の端部に第二スプリング４２を設置した後、第二ストッパ５２を圧入する。このとき、第二ストッパ５２の圧入量を調整することにより、第二スプリング４２の荷重は調整される。さらに、第二ストッパ５２の圧入により第二スプリング４２の荷重を調整した後、摺動パイプ６０の内周側に第一スプリング４１を挿入し、第二ストッパ５２の内周側に第一ストッパ５１を圧入する。このとき、第二ストッパ５２に対する第一ストッパ５１の圧入量を調整することにより、第一スプリング４１の荷重は調整される。このように、第一ストッパ５１と第二ストッパ５２とを別体に形成することにより、第一スプリング４１または第二スプリング４２の押し付け力を個別に精密に調整することができる。 Moreover, in one Embodiment, the 1st stopper 51 and the 2nd stopper 52 are formed in the different body. Therefore, the pressing force of the first spring 41 or the second spring 42 is individually adjusted by the first stopper 51 or the second stopper 52. For example, after the fixed core 33 is press-fitted into the housing 11, the sliding pipe 60 is inserted on the inner peripheral side of the fixed core 33. And after installing the 2nd spring 42 in the edge part on the opposite side to the movable core 35 of the sliding pipe 60, the 2nd stopper 52 is press-fitted. At this time, the load of the second spring 42 is adjusted by adjusting the press-fitting amount of the second stopper 52. Further, after adjusting the load of the second spring 42 by press-fitting the second stopper 52, the first spring 41 is inserted on the inner peripheral side of the sliding pipe 60, and the first stopper 51 is inserted on the inner peripheral side of the second stopper 52. Press fit. At this time, the load of the first spring 41 is adjusted by adjusting the press-fitting amount of the first stopper 51 with respect to the second stopper 52. In this way, by forming the first stopper 51 and the second stopper 52 separately, the pressing force of the first spring 41 or the second spring 42 can be individually and precisely adjusted.

さらに、一実施例では、摺動パイプ６０は非磁性の材料から形成されている。そのため、プレートハウジング３４、ノズルホルダ２０、第一磁性部１２、可動コア３５、固定コア３３および第二磁性部１４に形成される磁気回路を流れる磁束は摺動パイプ６０に漏れず、磁気吸引力に寄与する磁束は低下しない。したがって、摺動パイプ６０が可動コア３５と固定コア３３との間に発生する磁気吸引力に影響を与えることはない。 Furthermore, in one embodiment, the sliding pipe 60 is formed from a non-magnetic material. Therefore, the magnetic flux flowing through the magnetic circuit formed in the plate housing 34, the nozzle holder 20, the first magnetic part 12, the movable core 35, the fixed core 33 and the second magnetic part 14 does not leak to the sliding pipe 60, and the magnetic attractive force The magnetic flux contributing to is not reduced. Therefore, the sliding pipe 60 does not affect the magnetic attractive force generated between the movable core 35 and the fixed core 33.

（その他の実施形態）
以上説明した本発明の一実施形態では、固定コア３３と摺動パイプ６０とが摺動する構成について説明した。しかし、伝達部材として筒状部材または棒状部材を適用し、この筒状部材または棒状部材が固定コア３３の内周側を固定コア３３と摺動することなく移動する構成としてもよい。また、本発明の一実施形態では、固定コア３３の内周側を摺動パイプ６０が移動し、第二スプリング４２の内周側に第一スプリング４１を設置する構成を例に説明した。しかし、固定コア３３の外周側あるいは固定コア３３の内部を摺動パイプ６０などの伝達部材が移動する構成としてもよく、第一スプリング４１と第二スプリング４２との位置関係も自由に変更してもよい。 (Other embodiments)
In the embodiment of the present invention described above, the configuration in which the fixed core 33 and the sliding pipe 60 slide is described. However, a cylindrical member or a rod-shaped member may be applied as the transmission member, and the cylindrical member or the rod-shaped member may move on the inner peripheral side of the fixed core 33 without sliding with the fixed core 33. In the embodiment of the present invention, the configuration in which the sliding pipe 60 moves on the inner peripheral side of the fixed core 33 and the first spring 41 is installed on the inner peripheral side of the second spring 42 has been described as an example. However, the transmission member such as the sliding pipe 60 may move on the outer peripheral side of the fixed core 33 or the inside of the fixed core 33, and the positional relationship between the first spring 41 and the second spring 42 can be freely changed. Also good.

本発明の一実施形態によるインジェクタの概略を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of the injector by one Embodiment of this invention. 図１の要部を拡大した断面図であって、固定コアと可動コアとが離間している状態を示す図である。It is sectional drawing to which the principal part of FIG. 1 was expanded, Comprising: It is a figure which shows the state which the fixed core and the movable core are spaced apart. 図１の要部を拡大した断面図であって、可動コアが摺動パイプに接している状態を示す図である。It is sectional drawing to which the principal part of FIG. 1 was expanded, Comprising: It is a figure which shows the state in which the movable core is contacting the sliding pipe. 図１の要部を拡大した断面図であって、固定コアと可動コアとが接している状態を示す図である。It is sectional drawing to which the principal part of FIG. 1 was expanded, Comprising: It is a figure which shows the state with which the fixed core and the movable core are contacting. （Ａ）は可動コアの移動量と可動コアに加わる力との関係を示す模式図であり、（Ｂ）はコイルへの通電期間と可動コアの移動量との関係を示す模式図である。(A) is a schematic diagram which shows the relationship between the moving amount of a movable core, and the force added to a movable core, (B) is a schematic diagram which shows the relationship between the energization period to a coil and the moving amount of a movable core. 本発明の一実施形態によるインジェクタのコイルへの通電期間と燃料の噴射量との関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between the electricity supply period to the coil of the injector by one Embodiment of this invention, and the injection quantity of a fuel. 従来のインジェクタのコイルへの通電期間と燃料の噴射量との関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between the electricity supply period to the coil of the conventional injector, and the injection quantity of a fuel.

Explanation of symbols

１０インジェクタ（燃料噴射弁）、２１ノズル、２２弁座、２３噴孔、２４ニードル（弁部材）、３２コイル、３３固定コア、３５可動コア、４１第一スプリング（第一付勢部材）、４２第二スプリング（第二付勢部材）、５１第一ストッパ、５２第二ストッパ、６０摺動パイプ（伝達部材） DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Injector (fuel injection valve), 21 Nozzle, 22 Valve seat, 23 Injection hole, 24 Needle (valve member), 32 Coil, 33 Fixed core, 35 Movable core, 41 First spring (first urging member), 42 Second spring (second biasing member), 51 First stopper, 52 Second stopper, 60 Sliding pipe (transmission member)

Claims

A nozzle hole for injecting fuel, and a nozzle having a valve seat on the fuel flow upstream side of the nozzle hole;
A valve member that reciprocally moves in an axial direction and intermittently injects fuel from the nozzle hole by being seated on or separated from the valve seat;
A movable core that moves integrally with the valve member;
A fixed core that is installed opposite to the end of the movable core opposite to the nozzle hole and generates a magnetic attractive force between the movable core and the coil when energized;
A first biasing member that presses the movable core toward the nozzle hole until one end in the axial direction is in contact with the movable core, and the valve member is separated from the valve seat and contacts the fixed core;
A second urging member that presses the movable core in the direction of the nozzle hole until the valve member moves away from the valve seat and moves a predetermined distance toward the fixed core until it contacts the fixed core;
A transmission member configured to move in the axial direction inside the fixed core, one end in the axial direction being in contact with the second urging member, and transmitting a pressing force of the second urging member to the movable core When,
A first stopper in contact with an end of the first biasing member opposite to the movable core;
A second stopper formed separately from the first stopper and in contact with an end of the second urging member opposite to the transmission member;
With
The first biasing member and the second biasing member are arranged in parallel,
The first stopper is provided on the first urging member, the second stopper is provided on the second urging member, and each stopper is individually provided for each urging member,
The entire outer wall of the transmission member slides directly on the inner wall of the fixed core, and when the fixed core and the movable core are separated from each other, the end of the transmission member on the side of the movable core is located on the fixed core. Protrudes from the end of the movable core toward the movable core,
When the movable core is sucked, when the movable core stops in contact with the end of the fixed core on the movable core side, the movement of the transmission member is also stopped. Fuel injection valve.

The transmission member is a fuel injection valve according to claim 1, characterized in that it is formed from a non-magnetic material.

3. The fuel injection valve according to claim 1 , wherein the first stopper is disposed on an inner peripheral side of the second stopper . 4.