JP4985636B2 - Fuel injection valve - Google Patents
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Description
本発明は、燃料供給管から供給される燃料を内燃機関内に噴射する燃料噴射弁に関するものである。 The present invention relates to a fuel injection valve that injects fuel supplied from a fuel supply pipe into an internal combustion engine.
下記の特許文献1に示される燃料噴射弁の組付け構造は、燃料噴射弁(2)の先端部の段差部(24)を、燃料噴射弁(2)の軸上に中心を有する球面形状に構成するとともに、シリンダヘッド(3)の組み付け孔(4)の段差部(28)には、組付け孔(4)の燃料噴射弁(2)の挿入側の内周面との間にクリアランスを設けて調心リング(12)を配置している。
In the assembly structure of the fuel injection valve shown in
そして、調心リング(12)の内周面が、燃料噴射弁(2)の段差部(24)の球面(11)を支持するように、球面(11)の受入れ側の内径が球面(11)の内径より大きい円錐面形状に構成し、燃料噴射弁(2)の段差部(24)の球面(11)と調心リング(12)の内周の円錐面との接触により燃料噴射弁(2)をシリンダヘッド(3)に支持して組付けるようにしたものである。 The inner diameter of the receiving surface of the spherical surface (11) is spherical (11) so that the inner peripheral surface of the aligning ring (12) supports the spherical surface (11) of the step portion (24) of the fuel injection valve (2). ) Of the fuel injection valve (2) by contact with the spherical surface (11) of the stepped portion (24) of the fuel injection valve (2) and the inner peripheral conical surface of the alignment ring (12). 2) is supported and assembled to the cylinder head (3).
これにより、フューエルレール(1)とシリンダヘッド(3)の組み付け孔(4)との軸ずれは、燃料噴射弁(2)が傾くことで吸収でき、燃料シールを行うOリング(5)、およびガスシールを行うシールリング(8)がかたよった圧縮になることを防ぐことができる。
しかしながら、上記の特許文献1に示された組付け構造では、軸ずれを吸収するために調心リング(12)が必要となるうえ、シリンダヘッド(3)への燃料噴射弁(2)の組み付けを容易にするには、予め調心リング(12)を燃料噴射弁(2)に嵌めて、抜け止めリングなどで脱落防止を図る必要が有り、コストアップの要因となっている。
However, in the assembly structure shown in the above-mentioned
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、従来のような別体の調心リングを用いることなく、燃料供給管と組み付け孔との軸ずれを吸収することのできる燃料噴射弁を提供することにある。なお、背景技術および上記の発明が解決しようとする課題に記載の括弧内の符号は、上記特許文献中の符合と対応させたものである。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art, and its purpose is to assemble the fuel supply pipe without using a separate aligning ring as in the prior art. An object of the present invention is to provide a fuel injection valve capable of absorbing an axial deviation from a hole. In addition, the code | symbol in the parenthesis as described in a background art and the problem which said invention tends to solve is matched with the code | symbol in the said patent document.
本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、燃料供給管(1)から供給される燃料を内燃機関内に噴射する燃料噴射弁において、
軸方向の一端に配されて燃料供給管(1)と接続される燃料入口(16)から、軸方向の他端に配されて燃料を噴射する噴孔(23)までの燃料通路を形成して、噴孔(23)からの燃料の噴射を断続する弁部材(24)と、弁部材(24)を軸方向へ移動させるためのコア部材(33、40)とを収容した燃料通路ユニット(11)と、燃料通路ユニット(11)の外周周りに配されて燃料通路ユニット(11)内のコア部材(33、40)間に磁気吸引力を発生させるためのコイル(32)と、コイル(32)に給電するためのコネクタ部(35)とを備えるコイルユニット(30)と、燃料通路ユニット(11)およびコイルユニット(30)の外周周りに配されてコイル(32)で発生した磁界によって磁束が流れる磁気回路の一部を成すハウジング(20)とを備え、
燃料通路ユニット(11)は、噴孔(23)側の先端ほど外径が小さくなる形状に形成されるとともに、第1の外径部(111)と、第1の外径部(111)よりも外径の小さな第2の外径部(112)と第1の外径部(111)と第2の外径部(112)との間に、軸上に中心を持つ半径(R1)の軸側球面形状(113)、もしくは軸側円錐台面部(114)が形成されており、ハウジング(20)は、燃料通路ユニット(11)の軸側球面形状(113)、もしくは軸側円錐台面部(114)と接触して支持する孔側円錐台面部(201、204)が内周面に形成されていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means. That is, in the invention according to
A fuel passage is formed from a fuel inlet (16) disposed at one end in the axial direction and connected to the fuel supply pipe (1) to an injection hole (23) disposed at the other end in the axial direction to inject fuel. And a fuel passage unit containing a valve member (24) for intermittently injecting fuel from the nozzle hole (23) and core members (33, 40) for moving the valve member (24) in the axial direction ( 11), a coil (32) disposed around the outer periphery of the fuel passage unit (11) and generating a magnetic attractive force between the core members (33, 40) in the fuel passage unit (11), and a coil ( 32) and a coil unit (30) having a connector (35) for feeding power, and a magnetic field generated around the outer periphery of the fuel passage unit (11) and the coil unit (30) and generated in the coil (32). Part of magnetic circuit through which magnetic flux flows And a housing (20) which forms,
The fuel passage unit (11) is formed in such a shape that the outer diameter becomes smaller toward the nozzle hole (23) side, and from the first outer diameter portion (111) and the first outer diameter portion (111). A radius (R1) having a center on the axis between the second outer diameter portion (112) having a small outer diameter, the first outer diameter portion (111), and the second outer diameter portion (112). The shaft-side spherical shape (113) or the shaft-side truncated cone surface portion (114) is formed, and the housing (20) has the shaft-side spherical shape (113) of the fuel passage unit (11) or the shaft-side truncated cone surface portion. The hole-side frustoconical surface portions (201, 204) which are in contact with and support (114) are formed on the inner peripheral surface.
この請求項1に記載の発明によれば、燃料噴射弁を燃料通路ユニット(11)、コイルユニット(30)、およびハウジング(20)に分けて構成するとともに、燃料通路ユニット(11)とハウジング(20)との間に、従来の燃料噴射弁と調心リングとの接触支持構造を構成している。これにより、ハウジング(20)内で燃料通路ユニット(11)が傾き可能となることにより、従来のような別体の調心リングを用いることなく、燃料供給管と組み付け孔との軸ずれを燃料噴射弁の内部にて吸収することができる。 According to the first aspect of the present invention, the fuel injection valve is divided into the fuel passage unit (11), the coil unit (30), and the housing (20), and the fuel passage unit (11) and the housing ( 20), a conventional contact support structure between the fuel injection valve and the aligning ring is formed. As a result, the fuel passage unit (11) can be tilted in the housing (20), so that the axial displacement between the fuel supply pipe and the assembly hole can be reduced without using a separate aligning ring as in the prior art. It can be absorbed inside the injection valve.
また、請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の燃料噴射弁において、コイルユニット(30)は、燃料通路ユニット(11)とハウジング(20)との間に保持され、燃料通路ユニット(11)とコイルユニット(30)との間、もしくはコイルユニット(30)とハウジング(20)との間のいずれか/両方に隙が形成されていることを特徴としている。
Further, in the invention according to
これは、燃料通路ユニット(11)、コイルユニット(30)、およびハウジング(20)の間に、あきらかな隙を設定しなくとも、剛体である燃料通路ユニット(11)とハウジング(20)との間でコイルユニット(30)の樹脂製のスプールが撓むことなどにより燃料通路ユニット(11)が傾き、軸ずれ吸収は可能である。しかし、この請求項2に記載の発明によれば、軸ずれ吸収で燃料通路ユニット(11)が傾くことを想定して隙を設定しておくことにより、コイルユニット(30)に応力を掛けることなく軸ずれ吸収が可能となる。
This is because the fuel passage unit (11) and the housing (20), which are rigid bodies, do not have a clear gap between the fuel passage unit (11), the coil unit (30), and the housing (20). The resin passage of the coil unit (30) is bent between them, and the fuel passage unit (11) is inclined to absorb the axial deviation. However, according to the invention described in
また、請求項3に記載の発明では、請求項1または2に記載の燃料噴射弁において、ハウジング(20)の孔側円錐台面部(201、204)の軸方向他端部に、燃料通路ユニット(11)とハウジング(20)との間で磁気回路を連絡させる磁性部材(18)を備えていることを特徴としている。この請求項3に記載の発明によれば、ハウジング(20)内で燃料通路ユニット(11)が傾いても磁気回路が途絶えることが無いため、作動に影響することなく確実な作動が保たれる。 According to a third aspect of the present invention, in the fuel injection valve according to the first or second aspect, the fuel passage unit is disposed at the other axial end of the hole-side truncated cone surface portion (201, 204) of the housing (20). The magnetic member (18) which connects a magnetic circuit between (11) and a housing (20) is provided, It is characterized by the above-mentioned. According to the third aspect of the present invention, since the magnetic circuit is not interrupted even if the fuel passage unit (11) is inclined in the housing (20), the reliable operation is maintained without affecting the operation. .
また、請求項4に記載の発明では、請求項3に記載の燃料噴射弁において、ハウジング(20)の軸方向の端面(203)と磁性部材(18)の接触面(181)とを、軸上に中心を持つ同じ半径(R2)の球面同士にして接触させていることを特徴としている。この請求項4に記載の発明によれば、ハウジング(20)内で燃料通路ユニット(11)が傾いても、球面(181、203)間でスライドして接触状態が保たれるため、磁気回路間に隙が生じることを防いで磁力低下を防ぐことができる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the fuel injection valve according to the third aspect, the axial end surface (203) of the housing (20) and the contact surface (181) of the magnetic member (18) are It is characterized in that spherical surfaces of the same radius (R2) having a center on the top are brought into contact with each other. According to the fourth aspect of the present invention, even if the fuel passage unit (11) is inclined in the housing (20), it slides between the spherical surfaces (181, 203) to maintain the contact state. It is possible to prevent a gap from being generated and prevent a decrease in magnetic force.
また、請求項5に記載の発明では、請求項4に記載の燃料噴射弁において、軸側球面形状(113)の半径(R1)と、両球面(181、203)の半径(R2)とを、同じ中心点としていることを特徴としている。この請求項5に記載の発明によれば、ハウジング(20)内で燃料通路ユニット(11)が傾きを生じる中心点と、その傾きによってスライドする球面(181、203)部の中心点とを同じ中心点とすることにより、確実に球面(181、203)間での接触状態を保つことができる。
Further, in the invention according to
また、請求項6に記載の発明では、請求項3ないし5のいずれかに記載の燃料噴射弁において、磁性部材(18)の外径(D1)を、ハウジング(20)の外径(D2)よりも大きくしていることを特徴としている。この請求項6に記載の発明によれば、ハウジング(20)内で燃料通路ユニット(11)が傾いても、ハウジング(20)の端面(203)と磁性部材(18)の接触面(181)との接触面積が減ることなく一定に保つことができる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the fuel injection valve according to any of the third to fifth aspects, the outer diameter (D1) of the magnetic member (18) is changed to the outer diameter (D2) of the housing (20). It is characterized by being larger than. According to the sixth aspect of the present invention, even if the fuel passage unit (11) is inclined in the housing (20), the end surface (203) of the housing (20) and the contact surface (181) of the magnetic member (18). Can be kept constant without reducing the contact area.
また、請求項7に記載の発明では、請求項3ないし6のいずれかに記載の燃料噴射弁において、磁性部材(18)は、燃料通路ユニット(11)の第1の外径部(111)の所定位置に固定されていることを特徴としている。この請求項6に記載の発明によれば、内部で傾いて軸ずれを吸収した状態の燃料噴射弁を、磁性部材(18)の反スライド面をクランプ部材で押えることにより、安定した状態で保持固定することができる。なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 According to a seventh aspect of the present invention, in the fuel injection valve according to any of the third to sixth aspects, the magnetic member (18) includes the first outer diameter portion (111) of the fuel passage unit (11). It is characterized by being fixed at a predetermined position. According to the sixth aspect of the present invention, the fuel injection valve that is tilted inside to absorb the axial deviation is held in a stable state by pressing the anti-sliding surface of the magnetic member (18) with the clamp member. Can be fixed. In addition, the code | symbol in the parenthesis as described in a claim and said each means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について、図1〜3を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態における燃料噴射弁10A(10)の構造概要を示す正面断面図であり、図2は、図1の燃料噴射弁10Aの分解構造図である。また、図3は、図1の燃料噴射弁10Aがαだけ傾いて取り付けられた状態を示す正面断面図である。本実施形態の燃料噴射弁10Aは、図示しない内燃機関(例えば、ガソリンエンジン)のシリンダの燃焼室N内に、燃料を直接噴射する燃料噴射弁である。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a front sectional view showing an outline of the structure of the
なお、燃料噴射弁10Aは、このような直噴式のガソリンエンジンに限らず、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良い。直噴式のガソリンエンジンに燃料噴射弁10Aを適用する場合、燃料噴射弁10Aは、図3に示すように、燃料噴射弁10Aに燃料を供給する燃料供給管1に、燃料をシールするOリング5と、そのOリング5を受けてはみ出しを防止するバックアップリング6とを介して装着される。
The
そして、この燃料噴射弁10Aの噴射側先端部をシリンダヘッド3に開設された取り付け孔4に挿入して、燃料噴射弁10Aをシリンダヘッド3に組み込む。この後、燃料噴射弁10Aのアッパーハウジング(本発明で言う磁性部材)18A(18)とロアハウジング(本発明で言うハウジング)20A(20)の上面を、図示しないクランプ部材で押えることにより、燃料噴射弁10Aをシリンダヘッド3の取り付け孔4内で下方向に押し付けて固定する構造となっている。
The
本実施形態の燃料噴射弁10Aは、図2に示すように、ロアハウジング20Aの中に、コイルユニット30と燃料通路ユニット11A(11)とを順次挿入して構成されている。燃料通路ユニット11Aは、軸方向の一端に配されて先の燃料供給管1と接続される燃料入口16から、軸方向の他端に配されて燃料を噴射する噴孔23までの燃料通路を形成している。以下、燃料噴射弁10Aで、噴孔23が形成されている側を「先端側」、その反対側を「基端側」と言う。
As shown in FIG. 2, the
燃料通路ユニット11Aのハウジングとしての筒部材14は、噴孔23側の先端ほど外径が小さくなる形状に形成されており、大きくは第1外径部(第1の外径部)111と、その第1外径部111よりも小径の第2外径部(第2の外径部)112とが形成されている。そして、本実施形態では、第1外径部111と第2外径部112との間に、軸上に中心を持つ半径R1の軸側球面形状113が形成されている。
The
筒部材14は、概ね磁性材料で形成されており、その第1外径部111は、軸方向へ概ね筒状に形成されているが、その筒状の途中に非磁性筒部13を形成している。この非磁性筒部13は、その軸方向両側に配置されている磁性筒部同士での磁気的な短絡を防止するものである。これらの筒部材は、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、筒部材14は、例えば一体に成形した後、熱加工などによって一部を磁性化または非磁性化しても良い。
The
筒部材14の軸方向の基端側には、入口部材15が形成されている。入口部材15は、筒部材14の内周側に圧入されている。入口部材15には先の燃料入口16が形成されており、図示しない燃料ポンプ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を経由して筒部材14の内部に流入する。なお、燃料フィルタ17は、燃料に含まれる異物を除去するものである。
An
筒部材14の先端内側には、ノズルボディ21が設置されている。ノズルボディ21は、筒状に形成され、圧入あるいは溶接などにより筒部材14に固定されている。ノズルボディ21は、先端に近づくにつれて内径が小さくなる内壁面に図示しない弁座を有している。ノズルボディ21の先端部近くには、ノズルボディ21を貫いて内壁面と外壁面とを連通する噴孔23が形成されている。
A
そして、筒部材14の内部には、噴孔23からの燃料の噴射を断続するニードル(本発明で言う弁部材)24、そのニードル24を軸方向へ移動させるための固定コア(本発明で言うコア部材)33、および可動コア(本発明で言うコア部材)40などが配置されている。なお、燃料通路ユニット11Aの内部構造については、後述で説明する。
Inside the
ニードル24は、筒部材14およびノズルボディ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、ノズルボディ21と概ね同軸上に配置されている。ニードル24は、軸部25と、その軸部25の基端側の端部に頭部26と、先端側に図示しないシール部とを有している。シール部は、ノズルボディ21に形成されている弁座に着座可能である。ニードル24は、筒部材14およびノズルボディ21との間に燃料が流れる燃料通路を形成している。
The
燃料噴射弁10Aは、ニードル24を駆動する駆動部の一部として、コイルユニット30を有している。コイルユニット30は、スプール31に巻き線を巻いたコイル32と、このコイル32に給電するためのコネクタ部35から成っている。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、コネクタ部35の端子36に接続されている。そしてコイルユニット30のコイル部は、燃料通路ユニット11Aの外周周りに配置され、さらにコイルユニット30のコイル部の外周周りにはロアハウジング20Aが配置されている。
The
ロアハウジング20Aは、磁性材で形成された筒状部材で、筒状部202がコイル32で発生した磁界によって磁束が流れる磁気回路の一部を成すようになっている。また、ロアハウジング20Aの先端側内周面には、すり鉢状の斜面となった孔側円錐台面部201が形成されている。この孔側円錐台面部201と燃料通路ユニット11Aの軸側球面形状113と接触してこれを支持することにより、本発明の課題である燃料供給管1と取り付け孔4との軸ずれを吸収する構造と成っている。
The
つまり、燃料噴射弁10Aの噴射側先端部が挿入されるシリンダヘッド3の取り付け孔4は、図1に示すように、その内径が燃料噴射弁10Aの挿入側で大きくなっている。大きく分けると、燃料噴射弁10Aの挿入側で燃料噴射弁10Aのロアハウジング20Aの外径部と対向する大径の第1内径部3aと、これに続いて燃料噴射弁10Aの第2外径部112と対向する小径の第2内径部3bとで構成されて燃焼室N内に連通している。
That is, as shown in FIG. 1, the mounting
このため、少なくとも第1内径部3aと第2内径部3bとの間には、燃料噴射弁10Aのロアハウジング20Aと対向する孔側段差部3cを有している。そして、燃料噴射弁10Aの噴射側先端部が、シリンダヘッド3の取り付け孔4内に挿入できるよう、ロアハウジング20Aと第1内径部3a、第2外径部112と第2内径部3bの間には、それぞれわずかなクリアランスが設けられている。
For this reason, at least between the first
図1に示すように、燃料噴射弁10Aの第2外径部112には、テフロン(登録商標、ポリテトラフルオロエチレン)製などのシールリング7が巻かれており、燃料噴射弁10Aの第2外径部112が取り付け孔4の第2内径部3bに圧入されてシールリング7が径方向に圧縮されることにより、シリンダの燃焼室Nからの燃焼ガスをシールするようになっている。そして、燃料噴射弁10Aと取り付け孔4との径方向の位置決めは、このシールリング7にて成されている。
As shown in FIG. 1, a
本実施形態における燃料噴射弁10Aと取り付け孔4との軸方向の位置決めは、取り付け孔4内の孔側段差部3c上に配置されて調心リングの役割を成すロアハウジング20Aと、燃料通路ユニット11Aの軸側球面形状113が接触することで成されている(図3参照)。なお、ロアハウジング20Aの外周面と、取り付け孔4の第1内径部3aの内周面との間には、適度なクリアランスS1があり、ロアハウジング20Aは適度に径方向に移動することができるようになっている(図3参照)。
In this embodiment, the
また、本実施形態の特徴として、ロアハウジング20Aの基端側端部に、燃料通路ユニット11Aとロアハウジング20Aとの間で磁気回路を連絡させるアッパーハウジング18Aを備えている。このアッパーハウジング18Aは、磁性材で形成されたリング部材である。
In addition, as a feature of the present embodiment, an
アッパーハウジング18Aは、燃料通路ユニット11Aの第1外径部111の所定位置に、圧入などで固定されている(図2参照)。また、ロアハウジング20Aの内周面と、アッパーハウジング18Aの外周面との間には、適度なクリアランスS2があり、ロアハウジング20Aの内側でアッパーハウジング18Aが適度に径方向に移動することができるようになっている(図1参照)。
The
次に、コイルユニット30のコイル部に対応する燃料通路ユニット11Aの内部には、筒部材14を挟んで固定コア33および可動コア40が配置されている。固定コア33は、例えば鉄などの磁性材料で筒状に形成され、筒部材14の内周側に、例えば圧入などにより固定されている。
Next, the fixed
可動コア40は、筒部材14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40は、例えば鉄などの磁性材料で筒状に形成され、固定コア33側の端部でニードル24の頭部26を介して第一弾性部材であるスプリング37と接している。スプリング37は、一方の端部がニードル24の頭部26に接しており、他方の端部がアジャスティングパイプ38と接している。
The
スプリング37は、軸方向へ伸長する力を有しているため、可動コア40およびニードル24は、スプリング37により弁座に着座する方向へ押し付けられる。アジャスティングパイプ38は、固定コア33の内周側に圧入されている。これにより、スプリング37の荷重は、アジャスティングパイプ38の圧入量を調整することにより調整される。コイル32に通電していないとき、可動コア40およびニードル24は、弁座方向へ押し付けられ、ニードル24のシール部は弁座に着座する。
Since the
可動コア40は、径方向の中央部に軸方向へ貫く孔部を有しており、この孔部の内径がニードル24の軸部25の外径よりもやや大きく形成されていて、ニードル24が挿入されている。このため、ニードル24は、孔部の内周側を軸方向へ移動可能である。本実施形態の場合、ニードル24は、可動コア40の孔部の内壁と摺れ動く。これにより、ニードル24は、可動コア40によって軸方向の移動が案内される。
The
ニードル24の頭部26の外径は、孔部の内径よりも大きい。このため、ニードル24の頭部26は、可動コア40の基端側面に乗っている。これにより、可動コア40とニードル24との間におけるニードル24の弁座側への移動および可動コア40の固定コア33側への相対的な移動は制限される。このように、ニードル24の頭部26は、可動コア40とニードル24との過剰な相対移動を制限するストッパを構成している。
The outer diameter of the
可動コア40は、径方向中程に複数の燃料通路44を形成している。これにより、固定コア33の内周側を通過した燃料は、可動コア40に形成される燃料通路44を経由して噴孔23側へ流入する。可動コア40と筒部材14とが接することにより、可動コア40は軸方向の移動が規制される。また、可動コア40は、固定コア33とは反対側の端部が第二弾性部材としてのスプリング45と接している。
The
スプリング45は、一方の端部が可動コア40と接し、他方の端部が筒部材14と接している。筒部材14には、入口部材15とは反対側、すなわち噴孔23側にスプリング45が入る凹み部を有している。この凹み部内にスプリング45の端部が入ることにより、筒部材14の内周側におけるスプリング45の傾きおよび曲がりが防止される。
The
スプリング45に、例えば傾きや曲がりなどが生じると、押し付け力の精度が低下する。本実施形態のようにスプリング45を筒部材14の凹み部に挿入することにより、スプリング45の姿勢は一定に保持される。また、スプリング45の姿勢を保持するために、別部材を設置する必要はない。従って、部品点数の増加および加工工数の増加を招くことなく、スプリング45による押し付け力を精度良く維持することができる。
If the
スプリング45は、軸方向へ伸長する力を有している。そのため、可動コア40は、固定コア33側へ押し付けられている。可動コア40には、スプリング37からニードル24を経由して弁座側へ力が加わり、スプリング45から固定コア33側へ力が加わる。スプリング37の押し付け力は、スプリング45の押し付け力よりも大きい。
The
このため、コイル32への通電が停止されているとき、スプリング37に接するニードル24は、頭部26に接する可動コア40とともにスプリング45の押し付け力に抗して噴孔23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のシール部は弁座に着座している。
For this reason, when energization to the
次に、上記の構成により燃料噴射弁10Aの作動について説明する。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40との間には磁気吸引力は発生しない。このため、上述のようにニードル24は、スプリング37の押し付け力によって先端側へ移動する。
Next, the operation of the
これにより、可動コア40は固定コア33と離れている。つまり、可動コア40は、スプリング37の押し付け力によってニードル24とともに固定コア33とは反対側へ移動している。ニードル24が固定コア33とは反対側へ移動することにより、ニードル24のシール部は弁座に着座している。従って、燃料は噴孔23から噴射されない。
Thereby, the
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ロアハウジング20Aの筒状部202、筒部材14の先端側磁性部、可動コア40、固定コア33、および筒部材14の基端側磁性部にと磁束が流れ、磁気回路が形成される。これにより、固定コア33と可動コア40との間には磁気吸引力が発生する。
When the
固定コア33と可動コア40との間に発生する磁気吸引力とスプリング45の力との和がスプリング37の力よりも大きくなると、可動コア40は固定コア33方向へ移動する。このとき、可動コア40の基端側面に頭部26を乗せているニードル24は、可動コア40とともに固定コア33側へ移動する。その結果、ニードル24のシール部は、弁座から離座する。
When the sum of the magnetic attractive force generated between the fixed
燃料入口16から燃料噴射弁10Aの内部へ流入した燃料は、燃料フィルタ17、入口部材15の内周側、アジャスティングパイプ38の内周側、可動コア40に形成される燃料通路44、筒部材14の内周側、およびノズルボディ21の内周側を経由して弁座に流入する。これらの燃料通路に流入した燃料は、弁座から離座したニードル24とノズルボディ21との間を経由して噴孔23へ流入する。これにより、噴孔23から燃料が噴射される。
The fuel that has flowed into the
このように、可動コア40には、磁気吸引力だけでなくスプリング45の力も加わっている。このため、コイル32への通電すると、発生した磁気吸引力により可動コア40およびニードル24は迅速に固定コア33側へ移動する。従って、コイル32の通電に対するニードル24の作動応答性を高めることができる。また、可動コア40およびニードル24を駆動するために必要な電磁吸引力は低減される。従って、コイル32など駆動部の小型化を図ることができる。
As described above, not only the magnetic attractive force but also the force of the
次に、本実施形態の特徴と、その効果について述べる。まず、軸方向の一端に配されて燃料供給管1と接続される燃料入口16から、軸方向の他端に配されて燃料を噴射する噴孔23までの燃料通路を形成する燃料通路ユニット11Aと、その燃料通路ユニット11Aの外周周りに配されて燃料通路ユニット11A内のコア部材33、40間に磁気吸引力を発生させるためのコイルユニット30と、燃料通路ユニット11Aおよびコイルユニット30の外周周りに配されてコイル32で発生した磁界によって磁束が流れる磁気回路の一部を成すロアハウジング20Aとを備えている。
Next, the features and effects of this embodiment will be described. First, a
そして、燃料通路ユニット11Aは、第1外径部111と、第1外径部111よりも小径で噴孔23側の第2外径部112と、第1外径部111と第2外径部112との間に、軸上に中心を持つ半径R1の軸側球面形状113が形成されている。また、ロアハウジング20Aには、燃料通路ユニット11Aの軸側球面形状113と接触して支持する孔側円錐台面部201が内周面に形成されている。
The
これによれば、燃料噴射弁10Aを燃料通路ユニット11A、コイルユニット30、およびロアハウジング20Aに分けて構成するとともに、燃料通路ユニット11Aとロアハウジング20Aとの間に、従来の燃料噴射弁と調心リングとの接触支持構造を構成している。これにより、ロアハウジング20A内で燃料通路ユニット11Aが傾き可能となることにより、従来のような別体の調心リングを用いることなく、燃料供給管1と取り付けけ孔4との軸ずれを燃料噴射弁10Aの内部にて吸収することができる。
According to this, the
また、コイルユニット30は、燃料通路ユニット11Aとロアハウジング20Aとの間に保持され、燃料通路ユニット11Aとコイルユニット30との間、もしくはコイルユニット30とロアハウジング20Aとの間のいずれか/両方に隙が形成されている。
The
これは、燃料通路ユニット11A、コイルユニット30、およびロアハウジング20Aの間に、あきらかな隙を設定しなくとも、剛体である燃料通路ユニット11Aとロアハウジング20Aとの間でコイルユニット30の樹脂製のスプールが撓むことなどにより燃料通路ユニット11Aが傾き、軸ずれ吸収は可能である。しかし、これによれば、軸ずれ吸収で燃料通路ユニット11Aが傾くことを想定して隙を設定しておくことにより、コイルユニット30に応力を掛けることなく軸ずれ吸収が可能となる。
This is because the
また、ロアハウジング20Aの孔側円錐台面部201の軸方向他端部に、燃料通路ユニット11Aとロアハウジング20Aとの間で磁気回路を連絡させるアッパーハウジング18Aを備えている。これによれば、ロアハウジング20A内で燃料通路ユニット11Aが傾いても磁気回路が途絶えることが無いため、作動に影響することなく確実な作動が保たれる。
In addition, an
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図4は、本発明の第2実施形態における燃料噴射弁10B(10)の構造概要を示す正面断面図であり、図5は、図4の燃料噴射弁10Bの分解構造図である。また、図6は、図4の燃料噴射弁10Bがαだけ傾いて取り付けられた状態を示す正面断面図である。なお、以降の各実施形態においては、上述した第1実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a front sectional view showing an outline of the structure of the
本実施形態では、ロアハウジング20B(20)の基端側の端面203と、アッパーハウジング18B(18)の接触面181とを、軸上に中心を持つ同じ半径R2の球面同士にして接触させている。これによれば、ロアハウジング20B内で燃料通路ユニット11Bが傾いても、球面181、203間でスライドして接触状態が保たれるため、磁気回路間に隙が生じることを防いで磁力低下を防ぐことができる。
In this embodiment, the
また、燃料通路ユニット11Bの軸側球面形状113の半径R1と、両球面181、203の半径R2とを、同じ中心点としている。これによれば、ロアハウジング20B内で燃料通路ユニット11Bが傾きを生じる中心点と、その傾きによってスライドする球面181、203部の中心点とを同じ中心点とすることにより、確実に球面181、203間での接触状態を保つことができる。
Further, the radius R1 of the axial
また、アッパーハウジング18Bの外径D1を、ロアハウジング20Bの外径D2よりも大きくしている。これによれば、ロアハウジング20B内で燃料通路ユニット11Bが傾いても、ロアハウジング20Bの端面203とアッパーハウジング18Bの接触面181との接触面積が減ることなく一定に保つことができる(図6参照)。
Further, the outer diameter D1 of the
また、アッパーハウジング18Bは、燃料通路ユニット11Bの第1外径部111の所定位置に固定されている。これによれば、内部で傾いて軸ずれを吸収した状態の燃料噴射弁10Bを、アッパーハウジング18Bの反スライド面をクランプ部材で押えることにより、安定した状態で保持固定することができる(図6参照)。
The
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。図7は、本発明の第3実施形態における燃料噴射弁10C(10)の構造概要を示す拡大部分断面図である。上述した実施形態と異なる特徴部分を説明する。本実施形態の燃料通路ユニット11C(11)は、第1外径部111と、第1外径部111よりも小径で噴孔23側の第2外径部112と、第1外径部111と第2外径部112との間に、軸側円錐台面部114が形成されている。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is an enlarged partial sectional view showing an outline of the structure of the
また、ロアハウジング20C(20)には、燃料通路ユニット11Cの軸側円錐台面部114と接触して支持する曲面に形成された孔側円錐台面部204が内周面に形成されている。本実施形態のように、燃料通路ユニット11C側の接触部をテーパ面とし、ロアハウジング20C側の接触部を曲面としても、もしくは曲面と球面とが接触するものであっても、第1実施形態と同じ効果を得ることができる。
Further, in the
1…燃料供給管
10…燃料噴射弁
11…燃料通路ユニット
16…燃料入口
18…アッパーハウジング(磁性部材)
20…ロアハウジング(ハウジング)
23…噴孔
24…ニードル(弁部材)
30…コイルユニット
32…コイル
33…固定コア(コア部材)
35…コネクタ部
40…可動コア(コア部材)
111…第1外径部(第1の外径部)
112…第2外径部(第2の外径部)
113…軸側球面形状
114…軸側円錐台面部
181…接触面、球面
201…孔側円錐台面部
204…孔側円錐台面部
203…端面、球面
D1…アッパーハウジング(磁性部材)の外径
D2…ロアハウジング(ハウジング)の外径
N…燃焼室
R1…軸側球面形状の半径
R2…球面181、203の半径
DESCRIPTION OF
20 ... Lower housing (housing)
23 ...
30 ...
35 ...
111 ... 1st outer diameter part (1st outer diameter part)
112 ... 2nd outer diameter part (2nd outer diameter part)
113: Shaft side
Claims (7)
軸方向の一端に配されて前記燃料供給管(1)と接続される燃料入口(16)から、前記軸方向の他端に配されて燃料を噴射する噴孔(23)までの燃料通路を形成して、前記噴孔(23)からの燃料の噴射を断続する弁部材(24)と、前記弁部材(24)を前記軸方向へ移動させるためのコア部材(33、40)とを収容した燃料通路ユニット(11)と、
前記燃料通路ユニット(11)の外周周りに配されて前記燃料通路ユニット(11)内の前記コア部材(33、40)間に磁気吸引力を発生させるためのコイル(32)と、前記コイル(32)に給電するためのコネクタ部(35)とを備えるコイルユニット(30)と、
前記燃料通路ユニット(11)および前記コイルユニット(30)の外周周りに配されて前記コイル(32)で発生した磁界によって磁束が流れる磁気回路の一部を成すハウジング(20)とを備え、
前記燃料通路ユニット(11)は、前記噴孔(23)側の先端ほど外径が小さくなる形状に形成されるとともに、第1の外径部(111)と、前記第1の外径部(111)よりも外径の小さな第2の外径部(112)と、前記第1の外径部(111)と前記第2の外径部(112)との間に、軸上に中心を持つ半径(R1)の軸側球面形状(113)、もしくは軸側円錐台面部(114)が形成されており、
前記ハウジング(20)は、前記燃料通路ユニット(11)の前記軸側球面形状(113)、もしくは前記軸側円錐台面部(114)と接触して支持する孔側円錐台面部(201、204)が内周面に形成されていることを特徴とする燃料噴射弁。 In a fuel injection valve for injecting fuel supplied from a fuel supply pipe (1) into an internal combustion engine,
A fuel passage from a fuel inlet (16) arranged at one end in the axial direction and connected to the fuel supply pipe (1) to an injection hole (23) arranged at the other end in the axial direction and for injecting fuel A valve member (24) that is formed to intermittently inject fuel from the nozzle hole (23) and a core member (33, 40) for moving the valve member (24) in the axial direction are accommodated. A fuel passage unit (11),
A coil (32) disposed around an outer periphery of the fuel passage unit (11) for generating a magnetic attractive force between the core members (33, 40) in the fuel passage unit (11); 32) a coil unit (30) provided with a connector part (35) for supplying electric power;
A housing (20) that is arranged around the outer periphery of the fuel passage unit (11) and the coil unit (30) and forms a part of a magnetic circuit through which a magnetic flux flows by a magnetic field generated by the coil (32);
The fuel passage unit (11) is formed in such a shape that the outer diameter becomes smaller toward the tip on the nozzle hole (23) side, and the first outer diameter portion (111) and the first outer diameter portion ( 111) between the second outer diameter portion (112) having a smaller outer diameter and the first outer diameter portion (111) and the second outer diameter portion (112). A shaft side spherical shape (113) having a radius (R1) or a shaft side truncated cone surface part (114) is formed,
The housing (20) is configured to contact and support the shaft-side spherical surface shape (113) or the shaft-side truncated cone surface portion (114) of the fuel passage unit (11). Is formed on the inner peripheral surface of the fuel injection valve.
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