JP6063894B2 - Fuel injection device - Google Patents

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Description

本発明は、例えば内燃機関に使用される燃料噴射装置に関するものである。   The present invention relates to a fuel injection device used in, for example, an internal combustion engine.

例えば特許文献1には、固定コアの可動コアとは反対側の外径が、可動コアの外径よりも大きくなる大径部を有し、固定コアの可動コアと向き合う対向端面側が固定コアの大径部よりも径方向内側に凹み、固定コアの対向端面の外径が大径部の外径よりも小さくなることにより、固定コアの対向端面が可動コアの外周に設置されている磁性部材と向き合う面積を小さくして、固定コアと可動コアの間を流れる磁束の減少を低減し、吸引力を向上した燃料噴射弁が開示されている。   For example, in Patent Document 1, the outer diameter of the fixed core opposite to the movable core has a large-diameter portion that is larger than the outer diameter of the movable core, and the opposite end surface facing the movable core of the fixed core is the fixed core. A magnetic member that is recessed radially inward from the large-diameter portion, and that the outer diameter of the opposed end surface of the fixed core is smaller than the outer diameter of the large-diameter portion, so that the opposed end surface of the fixed core is installed on the outer periphery of the movable core A fuel injection valve is disclosed in which the area facing the surface is reduced, the decrease in magnetic flux flowing between the fixed core and the movable core is reduced, and the attractive force is improved.

特開2005−207412号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-207412

可動コアの動的な吸引力の応答性を決定づける因子として、磁気回路中に発生する渦電流がある。渦電流は、コイルに電流を供給することで発生する磁束を打ち消す方向に発生し、コイルへの電流供給を停止した際にも、磁束を打ち消す方向とは逆に発生し、常に磁界の変化を妨げる方向に発生する。電磁式の燃料噴射装置においては、コイルに電流を供給してから磁束が発生して吸引力が立ち上がるまでと、コイルへの電流の供給を打ち切ってから磁束が減少して吸引力が低下するまでには、磁気的な遅れが生じる問題となる。例えば特許文献1に記載された燃料噴射弁(燃料噴射装置)のように、固定コアの反可動コア側の外径を可動コアの外径よりも大きくすることで、固定コアの磁路断面積が増加し、吸引力は向上する。一方で、固定コアの磁路断面積が増加することで、電流をコイルに供給してから磁束が立ち上がるまでの磁気的な遅れ時間とコイルへの電流供給を停止してから磁束が切れるまでの磁気的な遅れ時間が増加する可能性がある。特許文献1に記載された燃料噴射弁では、動的な応答性を決定づける渦電流についての配慮が必ずしも十分でなかった。   An eddy current generated in the magnetic circuit is a factor that determines the dynamic responsiveness of the movable core. Eddy currents are generated in the direction that cancels the magnetic flux generated by supplying current to the coil, and even when the current supply to the coil is stopped, the eddy current is generated in the direction opposite to the direction in which the magnetic flux is canceled and always changes the magnetic field. Occurs in the direction of obstruction. In the electromagnetic fuel injection device, the magnetic flux is generated after the current is supplied to the coil until the attractive force rises, and the supply of the electric current to the coil is interrupted until the magnetic flux is reduced and the attractive force is reduced. This causes a problem of magnetic delay. For example, as in the fuel injection valve (fuel injection device) described in Patent Document 1, the outer diameter of the fixed core on the side opposite to the movable core is made larger than the outer diameter of the movable core, so that the magnetic path cross-sectional area of the fixed core is increased. Increases and the suction power is improved. On the other hand, by increasing the cross-sectional area of the magnetic path of the fixed core, the magnetic delay time from when the current is supplied to the coil until the magnetic flux rises and the time from when the current supply to the coil is stopped until the magnetic flux is cut off Magnetic lag time may increase. In the fuel injection valve described in Patent Document 1, consideration for the eddy current that determines the dynamic response is not always sufficient.

本発明の目的は、上記の問題を解決することを目的とし、動的な応答性に優れた燃料噴射装置を提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a fuel injection device excellent in dynamic response.

本発明では、磁気コア(固定コア)の内周面に可動子側へ向けて内径が大きくなる磁気的な絞りを設ける。   In the present invention, a magnetic aperture whose inner diameter increases toward the mover is provided on the inner peripheral surface of the magnetic core (fixed core).

電磁石を用いた燃料噴射装置では、コイルに電流を供給すると、渦電流の影響によってコイルの近傍(内周面側)に位置する磁気コアの外周面側から磁化が始まり、コイルから遠く離れている磁気コアの内周面側へ向けて磁化が進行する。一方でコイルへの電流供給を停止すると、コイルに近い磁気コアの外周面側から消磁が始まる。本発明において、磁気コアの可動子側端面における内径側の肉厚を削ることで、すなわち、磁気コア(固定コア)の内周面に可動子側へ向けて内径が大きくなる磁気的な絞りを設けることで、コイルに電流を供給してから磁束が立ち上がるまでの開弁時の磁気的な遅れ時間とコイルへの電流供給を停止してから磁束が減少するまでの閉弁時の磁気的な遅れ時間の短縮が可能となり、開弁時及び閉弁時における動的な応答性を向上することができる。   In a fuel injection device using an electromagnet, when current is supplied to a coil, magnetization starts from the outer peripheral surface side of the magnetic core located in the vicinity (inner peripheral surface side) of the coil due to the influence of eddy current, and is far from the coil Magnetization proceeds toward the inner peripheral surface of the magnetic core. On the other hand, when the current supply to the coil is stopped, demagnetization starts from the outer peripheral surface side of the magnetic core close to the coil. In the present invention, a magnetic aperture whose inner diameter increases toward the mover side is formed on the inner peripheral surface of the magnetic core (fixed core) by cutting the inner diameter side thickness of the end surface on the mover side of the magnetic core. By providing, the magnetic delay time at the time of valve opening from when the current is supplied to the coil until the magnetic flux rises and the magnetic time at the time of closing the valve until the magnetic flux decreases after the current supply to the coil is stopped The delay time can be shortened and the dynamic response at the time of opening and closing can be improved.

さらに、磁気コア(固定コア)の外径をノズルホルダにおける可動子の外周を包囲する部分の内径よりも大きくするとよい。このような構成によって磁気コアの磁気抵抗の低減と吸引面の磁束密度の向上を行い、磁気吸引力を向上させることが可能となる。   Furthermore, the outer diameter of the magnetic core (fixed core) may be larger than the inner diameter of the portion surrounding the outer periphery of the mover in the nozzle holder. With such a configuration, it is possible to improve the magnetic attractive force by reducing the magnetic resistance of the magnetic core and improving the magnetic flux density of the attractive surface.

具体的には以下のように構成するとよい。
(1)弁座と接することによって燃料通路を閉じ弁座から離れることによって燃料通路を
開く弁体と、前記弁体と協働して開閉弁動作を行わせる可動子と、コイルに通電すること
により励磁されて前記可動子を駆動する磁気力を発生する磁気コアとを備えた燃料噴射装
置において、前記磁気コアは、前記可動子と対向する端面に開口して弁軸に沿う方向に形
成された孔を有し、前記孔は、前記端面向かって内径が拡する内径拡大部が形成され、 前記可動子には前記弁体が挿入される挿入孔と前記挿入孔よりも外周側に位置する燃料通路孔が形成され、前記挿入孔の中心は前記内径拡大部が形成された前記磁気コアの前記端面の内径部よりも内周側に位置するとともに、前記燃料通路孔は前記内径拡大部が形成された前記磁気コアの前記端面の内径部と軸方向において重なる位置に形成される。
(2)あるいは前記磁気コアは、前記可動子と対向する端面に開口して弁軸に沿う方向に形成された孔を有し、前記孔は、前記端面に向かって内径が拡大する内径拡大部が形成され、 前記可動子には前記弁体が挿入される挿入孔と前記挿入孔よりも外周側に位置する燃料通路孔が形成され、前記燃料通路孔の中心は前記孔の最小径となる内径部よりも外周側に位置するとともに、前記燃料通路孔は前記内径拡大部が形成された前記磁気コアの前記端面の内径部と軸方向において重なる位置に形成される
(3)(1)又は(2)において、前記燃料通路孔の中心は前記内径拡大部が形成された前記磁気コアの前記端面の内径部よりも内周側に位置する。
(4)(1)又は(2)において、前記可動子は、前記磁気コアと対向する端面と反対側の端面に開口して弁軸に沿う方向に形成された第二の孔を有し、前記第二の孔は、当該第二の孔の軸方向の半分以上の範囲において前記反対側の端面に向かって内径が拡大する内径拡大部が形成される。
(5)(1)又は(2)において、前記可動子は、前記磁気コアと対向する端面と反対側の端面に開口して弁軸に沿う方向に形成された第二の孔を有し、前記第二の孔は、前記反対側の端面に向かって内径が拡大し、ほぼ直線形状のテーパ形状である内径拡大部が形成される。
(6)(1)又は(2)において、前記第二の孔に形成される前記内径拡大部の半径方向における始点位置を前記内径拡大部が形成された前記磁気コアの前記端面の内径部よりも外周側にする。
(7)(1)又は(2)において、前記弁体と前記可動子とは相対変位可能に別部材で構成され、前記弁体は、前記可動子の前記弁体に対する開弁方向の相対変位を規制する規制部を有し、前記磁気コアに形成された前記孔の内径が最小となる部位は、前記規制部の位置よりも燃料入口側に形成される。

Specifically, it may be configured as follows.
(1) A valve body that closes the fuel passage by coming into contact with the valve seat and opens the fuel passage by moving away from the valve seat, a mover that performs an on-off valve operation in cooperation with the valve body, and energizing the coil And a magnetic core that generates a magnetic force that drives the mover by being excited by the magnetic core, the magnetic core is formed in a direction along the valve shaft that opens at an end surface facing the mover. have holes, the holes are pre-Symbol inner diameter toward the end face is formed large inner diameter portion to expand, the outer peripheral side than the insertion hole and the insertion hole in the movable element, wherein the valve body is inserted And the center of the insertion hole is located on the inner peripheral side of the inner diameter portion of the end surface of the magnetic core in which the inner diameter enlarged portion is formed, and the fuel passage hole has the inner diameter The end of the magnetic core on which the enlarged portion is formed It is formed at a position overlapping with the inner diameter part of the surface in the axial direction.
(2) Alternatively, the magnetic core has a hole formed in a direction along the valve shaft that opens to an end surface facing the mover, and the hole has an inner diameter expanding portion in which an inner diameter increases toward the end surface. The movable element is formed with an insertion hole into which the valve body is inserted and a fuel passage hole located on the outer peripheral side of the insertion hole, and the center of the fuel passage hole is the minimum diameter of the hole. The fuel passage hole is formed at a position overlapping in the axial direction with the inner diameter portion of the end face of the magnetic core in which the inner diameter enlarged portion is formed .
(3) In (1) or (2), the center of the fuel passage hole is located on the inner peripheral side of the inner diameter portion of the end face of the magnetic core in which the inner diameter enlarged portion is formed.
(4) In (1) or (2), the mover has a second hole formed in a direction along the valve axis that opens to an end surface opposite to the end surface facing the magnetic core, The second hole is formed with an inner diameter enlarged portion whose inner diameter increases toward the opposite end surface in a range of half or more in the axial direction of the second hole.
(5) In (1) or (2), the mover has a second hole formed in a direction along the valve shaft that opens to an end face opposite to the end face facing the magnetic core. The second hole has an inner diameter that increases toward the opposite end surface, and an inner diameter enlarged portion having a substantially linear tapered shape is formed.
(6) In (1) or (2), the starting point position in the radial direction of the inner diameter enlarged portion formed in the second hole is determined from the inner diameter portion of the end face of the magnetic core on which the inner diameter enlarged portion is formed. Also on the outer peripheral side.
(7) In (1) or (2), the valve body and the movable element are configured as separate members so as to be capable of relative displacement, and the valve body is a relative displacement in the valve opening direction of the movable element with respect to the valve body. The portion where the inner diameter of the hole formed in the magnetic core is minimized is formed closer to the fuel inlet than the position of the restricting portion.

本発明によれば、動的な応答性に優れた燃料噴射装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fuel-injection apparatus excellent in the dynamic response can be provided.

本発明に係る一実施例の燃料噴射装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the fuel-injection apparatus of one Example which concerns on this invention. 本発明の第一実施例の燃料噴射装置の駆動部断面の拡大図である。It is an enlarged view of the drive part cross section of the fuel-injection apparatus of 1st Example of this invention. 図2における可動子の外径側下面部の拡大図Cである。It is the enlarged view C of the outer diameter side lower surface part of the needle | mover in FIG. 図2におけるノズルホルダ上端面と磁気コアとの接触部Aの拡大図である。It is an enlarged view of the contact part A of the nozzle holder upper end surface and magnetic core in FIG. 本発明の第二実施例の燃料噴射装置の駆動部断面の拡大図である。It is an enlarged view of the drive part cross section of the fuel-injection apparatus of the 2nd Example of this invention. 図5における磁気コア外周部Bの拡大図である。It is an enlarged view of the magnetic core outer peripheral part B in FIG. 図5におけるノズルホルダ上端面と磁気コアとの接触部Eの拡大図である。It is an enlarged view of the contact part E of the nozzle holder upper end surface and magnetic core in FIG. 本発明の第三実施例における燃料噴射装置の駆動部断面の拡大図である。It is an enlarged view of the drive part cross section of the fuel-injection apparatus in the 3rd Example of this invention. 図8における磁気コア外周部Dの拡大図である。It is an enlarged view of the magnetic core outer peripheral part D in FIG. 本発明の第四実施例における燃料噴射装置の駆動部断面の拡大図である。It is an enlarged view of the drive part cross section of the fuel-injection apparatus in 4th Example of this invention. 本発明の第五実施例における燃料噴射装置の駆動部断面の拡大図である。It is an enlarged view of the drive part cross section of the fuel-injection apparatus in 5th Example of this invention. 図8における可動子内径部Fの拡大図である。It is an enlarged view of the needle | mover inner diameter part F in FIG. 本発明の第六実施例の燃料噴射装置の駆動部断面の拡大図である。It is an enlarged view of the drive part cross section of the fuel-injection apparatus of 6th Example of this invention. 本発明の第七実施例の燃料噴射装置の駆動部断面の拡大図である。It is an enlarged view of the drive part cross section of the fuel-injection apparatus of 7th Example of this invention. 本発明の第八実施例における燃料噴射装置の駆動部構造の拡大図である。It is an enlarged view of the drive part structure of the fuel-injection apparatus in the 8th Example of this invention. 本発明の第九実施例における燃料噴射装置の駆動部構造の拡大図である。It is an enlarged view of the drive part structure of the fuel-injection apparatus in 9th Example of this invention. 本発明の第十実施例における燃料噴射装置の駆動部構造の拡大図である。It is an enlarged view of the drive part structure of the fuel-injection apparatus in the 10th Example of this invention.

以下図1〜図15を用いて、本発明の実施例による燃料噴射装置の動作および構成について説明する。   The operation and configuration of the fuel injection device according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

最初に図1を用いて本発明に係る第一の実施例における燃料噴射装置の構成と動作について説明する。図1は、本発明の燃料噴射装置の一実施例を示す縦断面図である。   First, the configuration and operation of the fuel injection device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the fuel injection device of the present invention.

本実施例では、可動子(可動コア)102は弁体114に固定されておらず、弁体114に対して弁軸方向に相対変位可能に組み付けられている。可動子102は弁体114の規制部(ストッパ部)114aによって開弁方向への相対変位が規制されている。規制部114aは弁体114の弁ニードル部114cよりも大きな径を有する拡径部によって形成されている。可動子102は規制部114aに対して他端側に設けられ、弁座118と接触する接触部(シート部114b)側への相対変位、すなわち閉弁方向への相対変位は弁体114によって規制されることはない。   In this embodiment, the movable element (movable core) 102 is not fixed to the valve body 114 and is assembled to the valve body 114 so as to be relatively displaceable in the valve shaft direction. The relative displacement of the movable element 102 in the valve opening direction is restricted by a restricting portion (stopper portion) 114 a of the valve body 114. The restricting portion 114a is formed by an enlarged diameter portion having a larger diameter than the valve needle portion 114c of the valve body 114. The movable element 102 is provided on the other end side with respect to the restricting portion 114a, and relative displacement toward the contact portion (seat portion 114b) that contacts the valve seat 118, that is, relative displacement in the valve closing direction is restricted by the valve body 114. It will never be done.

このように構成された図1における燃料噴射装置は、通常閉弁型の電磁式燃料噴射装置であり、コイル105に通電されていない状態では、弁体114はスプリング(第1スプリング)110によって閉弁方向に付勢され、弁座118に密着し閉弁状態となっている。この閉弁状態においては、可動子102はゼロスプリング(第2スプリング)112によって弁体114の規制部114aに密着させられ、可動子102と磁気コア(固定コア)107との間に空隙を有している。燃料は燃料噴射装置の上部に設けられた燃料供給口123より供給され、弁座118で燃料をシールしている。閉弁時には、スプリング110による力および燃料圧力による力が弁体114に対して閉弁方向に作用し、弁体114は閉弁方向に押されている。スプリング(第1スプリング)110の弁体114と当接している端部とは反対側の端部はアジャスタピン120に当接しており、スプリング110のばね力がこのアジャスタピン120により調整される。   The fuel injection device in FIG. 1 configured as described above is a normally closed electromagnetic fuel injection device, and the valve body 114 is closed by a spring (first spring) 110 when the coil 105 is not energized. Energized in the valve direction, the valve seat 118 is in close contact with the valve seat 118. In this closed state, the mover 102 is brought into close contact with the restricting portion 114a of the valve body 114 by a zero spring (second spring) 112, and there is a gap between the mover 102 and the magnetic core (fixed core) 107. doing. The fuel is supplied from a fuel supply port 123 provided in the upper part of the fuel injection device, and the fuel is sealed by a valve seat 118. When the valve is closed, the force by the spring 110 and the force by the fuel pressure act on the valve body 114 in the valve closing direction, and the valve body 114 is pushed in the valve closing direction. The end of the spring (first spring) 110 opposite to the end in contact with the valve body 114 is in contact with the adjuster pin 120, and the spring force of the spring 110 is adjusted by the adjuster pin 120.

開閉弁のための電磁力を発生させる磁気回路は、磁気コア107と、可動子102と、磁気コア107の少なくとも可動子102側の一部と可動子102とを内包するようにこれらの外周側に配置された筒状部材であるノズルホルダ101と、ハウジング103とによって構成されている。ハウジング103はその下端部に径方向に延びる径方向延設部103aが形成されており、この径方向延設部103aの内周面103bがノズルホルダ101における可動子102の外周面102aと対向する部分101aの外周面に接触している。また、ハウジング103はコイル105の外周を取り囲み、コイル105よりも上位となる部分103cの内周面が磁気コア107のフランジ部107aの外周面と接している。ハウジング103は磁気回路のヨーク部分を構成している。   A magnetic circuit for generating an electromagnetic force for the on-off valve includes a magnetic core 107, a mover 102, at least a part of the magnetic core 107 on the mover 102 side, and the mover 102. The nozzle holder 101 which is the cylindrical member arrange | positioned in this and the housing 103 are comprised. The housing 103 has a radially extending portion 103 a extending in the radial direction at the lower end thereof, and the inner peripheral surface 103 b of the radially extending portion 103 a faces the outer peripheral surface 102 a of the mover 102 in the nozzle holder 101. It is in contact with the outer peripheral surface of the portion 101a. The housing 103 surrounds the outer periphery of the coil 105, and the inner peripheral surface of the portion 103 c that is higher than the coil 105 is in contact with the outer peripheral surface of the flange portion 107 a of the magnetic core 107. The housing 103 constitutes a yoke portion of the magnetic circuit.

コイル105に電流が供給されると、磁気回路中に磁束が発生し、可動部品である可動子102と固定部品である磁気コア107との間に磁気吸引力が発生する。可動子102に作用する磁気吸引力がスプリング110による荷重と、燃料圧力によって弁体114に作用する力の和を超えると、可動子102が上方へ動く。このとき弁体114は可動子102と共に上方へ移動し、可動子102の上端面が磁気コア107の下面に衝突するまで移動する。その結果、弁体114のシート部114bが弁座118より離間し、供給された燃料が、複数の噴射口119から噴射される。なお、噴射口119の孔数は単孔であってもよい。なお、噴射口119及び弁座118はノズルホルダ101の先端部に取り付けられたオリフィスカップ116に形成されている。また、オリフィスカップ116の上流側には、弁体114をガイドするプランジャロッドガイド115が設けられている。   When a current is supplied to the coil 105, a magnetic flux is generated in the magnetic circuit, and a magnetic attractive force is generated between the movable element 102, which is a movable part, and the magnetic core 107, which is a fixed part. When the magnetic attractive force acting on the mover 102 exceeds the sum of the load applied by the spring 110 and the force acting on the valve body 114 due to the fuel pressure, the mover 102 moves upward. At this time, the valve body 114 moves upward together with the movable element 102 and moves until the upper end surface of the movable element 102 collides with the lower surface of the magnetic core 107. As a result, the seat 114b of the valve body 114 is separated from the valve seat 118, and the supplied fuel is injected from the plurality of injection ports 119. In addition, the number of holes of the injection port 119 may be a single hole. The injection port 119 and the valve seat 118 are formed in an orifice cup 116 attached to the tip of the nozzle holder 101. A plunger rod guide 115 for guiding the valve body 114 is provided on the upstream side of the orifice cup 116.

次に、可動子102の上端面102bが磁気コア107の下面(可動子側端面)206に衝突した後、弁体114の規制部114aは可動子102から離脱し、オーバーシュートするが、一定の時間の後に弁体114は規制部114aが可動子102に接触することにより、可動子102上で静止する。コイル105への電流の供給が切れると、磁気回路中に発生していた磁束が減少し、磁気吸引力が低下する。磁気吸引力がスプリング110による荷重と、燃料圧力によって弁体114および可動子102が受ける流体力とを合わせた力よりも小さくなると、可動子102および弁体114は下方へ動き、弁体114が弁座118と衝突した時点で、可動子102の規制部114aは弁体114から離脱する。一方弁体114は弁座118と衝突した後に静止し、燃料の噴射が停止する。   Next, after the upper end surface 102b of the mover 102 collides with the lower surface (end surface on the mover side) 206 of the magnetic core 107, the restricting portion 114a of the valve body 114 is detached from the mover 102 and overshoots, but a certain amount After a period of time, the valve body 114 stops on the movable element 102 when the restricting portion 114a comes into contact with the movable element 102. When the supply of current to the coil 105 is cut off, the magnetic flux generated in the magnetic circuit is reduced and the magnetic attractive force is reduced. When the magnetic attraction force becomes smaller than the combined force of the load by the spring 110 and the fluid force received by the valve body 114 and the mover 102 due to the fuel pressure, the mover 102 and the valve body 114 move downward, and the valve body 114 moves. At the time of collision with the valve seat 118, the restricting portion 114 a of the mover 102 is detached from the valve body 114. On the other hand, the valve body 114 stops after colliding with the valve seat 118, and fuel injection stops.

なお、可動子102と弁体114とは相対変位しない同じ部材として一体成形するかもしくは、別部材で構成し溶接もしくは圧入等の方法で相対変位しないように結合されていてもよい。可動子102と弁体114とが相対変位しない同じ部材である場合、ゼロスプリング112は構成上必要ない。このような構成であっても、本発明の効果は変わらない。   The movable element 102 and the valve body 114 may be integrally formed as the same member that is not relatively displaced, or may be configured as separate members so as not to be relatively displaced by a method such as welding or press-fitting. In the case where the movable element 102 and the valve body 114 are the same member that is not relatively displaced, the zero spring 112 is not necessary in terms of configuration. Even if it is such a structure, the effect of this invention does not change.

次に、図1乃至4を用いて本発明における第一実施例の構成について説明する。図2は図1における燃料噴射装置の駆動部断面の拡大図であり、図3は図2における可動子102の外径側下面部Cの拡大図である。また、図4は図2におけるノズルホルダ101の上端面と磁気コア107との接触部Aの拡大図である。なお、図2,図3,図4において図1と同一の構成部品には同一符号を付す。   Next, the configuration of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 is an enlarged view of a cross section of the drive unit of the fuel injection device in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged view of the outer diameter side lower surface portion C of the mover 102 in FIG. 4 is an enlarged view of a contact portion A between the upper end surface of the nozzle holder 101 and the magnetic core 107 in FIG. 2, 3, and 4, the same reference numerals are given to the same components as those in FIG. 1.

本発明に係る燃料噴射装置では、コイル105に電流を供給することにより、磁気コア107,可動子102,ハウジング103及びノズルホルダ101で構成される磁気回路に磁束が発生し、磁気コア107と可動子102との間に磁気吸引力が発生する。磁気コア107を通る磁束は、磁気コア107の可動子102側の端面206の位置で、ノズルホルダ101側へ流れる磁束と、磁気コア107の吸引面側、すなわち磁気コア107と可動子102との間の磁気ギャップ側に流れる磁束とに分配される。このとき、磁気コア107と可動子102との間を通る磁束の数と磁束密度が磁気吸引力を決定する。   In the fuel injection device according to the present invention, when a current is supplied to the coil 105, a magnetic flux is generated in a magnetic circuit composed of the magnetic core 107, the mover 102, the housing 103, and the nozzle holder 101. A magnetic attractive force is generated between the child 102. The magnetic flux passing through the magnetic core 107 is a magnetic flux flowing toward the nozzle holder 101 at the position of the end face 206 of the magnetic core 107 on the movable element 102 side, and the magnetic core 107 attracting surface side, that is, between the magnetic core 107 and the movable element 102. The magnetic flux is distributed to the magnetic flux flowing between them. At this time, the number of magnetic fluxes passing between the magnetic core 107 and the mover 102 and the magnetic flux density determine the magnetic attractive force.

本実施例では、磁気コア107の可動子側端面206の内径側に、吸引面に向かって内径が拡大する内径拡大部201を設ける。磁気コア107にはその中央部に弁軸方向に貫通する貫通孔210が形成され、この貫通孔210が燃料通路を構成している。内径拡大部201はこの貫通孔210の出口部近傍に形成されており、可動子側端面206から燃料の流れ方向の上流側に向かって次第に内径が小さくなるように形成されている。この効果により、磁気コア107の可動子側端面206から可動子102に対して遠く離れる側の磁束が通過する箇所の断面積を確保しながら、可動子側端面206の面積を絞ることで、吸引面の磁束密度を高めることができ、磁気吸引力を向上できる。なお、内径拡大部201は、可動子102との弁軸に沿う方向の磁気的なギャップが、内径拡大部201の内径が小さくなるにつれて、すなわち磁気コア107の径方向の中心に近づくに従って、拡大するように構成するとよい。これは、内径拡大部201における磁気コア107と可動子102との磁気的なギャップ(弁軸方向の間隔)の大きさを、可動子側端面206と可動子102との磁気的なギャップの大きさよりも大きくし、磁気的な抵抗を大きくするためである。これにより、磁束は内径拡大部201を通過する磁束を減らし、可動子側端面206を通過する磁束を増やすことができ、可動子側端面206の磁束密度を高めることができる。また、コイル105上側に位置する磁気コア107の下面207と内径拡大部201の上端までの高さLAは、内径拡大部201の弁軸方向の高さLBよりも大きく設定すると効果が大きい。このように設定することで、コイル105の内径側に位置する磁気コア107の磁路断面積を確保しつつ、吸引面の絞りによって磁束密度を高める効果が得やすくなり、吸引力向上が向上できる。なお、内径拡大部201は例えばテーパーで構成するとよい。 In the present embodiment, an inner diameter enlarged portion 201 whose inner diameter increases toward the attraction surface is provided on the inner diameter side of the mover side end surface 206 of the magnetic core 107. The magnetic core 107 is formed with a through hole 210 penetrating in the central portion of the magnetic core 107 in the valve shaft direction, and the through hole 210 constitutes a fuel passage. The inner diameter enlarged portion 201 is formed in the vicinity of the outlet portion of the through-hole 210 and is formed such that the inner diameter gradually decreases from the mover side end face 206 toward the upstream side in the fuel flow direction. With this effect, the area of the mover side end surface 206 is reduced by securing the cross-sectional area of the portion where the magnetic flux far from the mover side end surface 206 from the mover side end surface 206 of the magnetic core 107 passes. The magnetic flux density of the surface can be increased, and the magnetic attractive force can be improved. The inner diameter enlarged portion 201 expands as the magnetic gap in the direction along the valve axis with the mover 102 decreases as the inner diameter of the inner diameter enlarged portion 201 becomes smaller, that is, as it approaches the radial center of the magnetic core 107. It may be configured to do so. This is because the size of the magnetic gap (interval in the valve axis direction) between the magnetic core 107 and the mover 102 in the inner diameter enlarged portion 201 is the size of the magnetic gap between the mover side end face 206 and the mover 102. This is to increase the magnetic resistance. Thereby, the magnetic flux can reduce the magnetic flux which passes the internal diameter expansion part 201, can increase the magnetic flux which passes the needle | mover side end surface 206, and can raise the magnetic flux density of the needle | mover side end surface 206. Further, if the height L A between the lower surface 207 of the magnetic core 107 located on the upper side of the coil 105 and the upper end of the inner diameter enlarged portion 201 is set larger than the height L B of the inner diameter enlarged portion 201 in the valve axis direction, the effect is great. . By setting in this way, it is easy to obtain the effect of increasing the magnetic flux density by reducing the attraction surface while securing the magnetic path cross-sectional area of the magnetic core 107 located on the inner diameter side of the coil 105, and the attraction force can be improved. . Note that the inner diameter enlarged portion 201 may be configured with a taper, for example.

内径拡大部201をテーパーで構成する場合、加工の都合上、内径拡大部201の上流部と下流部に内径拡大部201のテーパーとは角度が異なるテーパーを設けるとよい。この場合、内径拡大部201を3段のテーパー部で構成するという見方もできる。そして下流側に位置するテーパー部ほど、弁軸心209と成す角度θが大きくなるようにする。この効果により、内径拡大部201の上流部と下流部に加工上のバリが発生しにくくなるため、加工コストを低減できる。   When the inner diameter enlarged portion 201 is configured with a taper, for convenience of processing, it is preferable to provide a taper having a different angle from the taper of the inner diameter enlarged portion 201 at the upstream portion and the downstream portion of the inner diameter enlarged portion 201. In this case, it can also be said that the inner diameter enlarged portion 201 is constituted by a three-stage tapered portion. Then, the angle θ formed with the valve shaft center 209 is increased as the tapered portion is located on the downstream side. Due to this effect, processing burrs are less likely to occur at the upstream and downstream portions of the inner diameter enlarged portion 201, and the processing cost can be reduced.

また、コイル105に電流を供給すると、磁化は渦電流の影響によってコイル内側から外側へ向かって進行する。一方で、コイル105への電流供給を停止すると、コイル105に近い位置から磁束が消滅する。コイル105へ電流を供給した状態から電流の供給を停止する場合、コイル105から離れた位置にある磁気コア107の内径側には、最後まで磁束が残留する。従って、コイル105への電流供給を停止しても磁気吸引力が低下するまでには磁気的な遅れ時間が存在し、この磁気的な遅れ時間が閉弁時の応答性を悪化させる要因となる。そこで、磁性材料において磁化が進行する方向の幅を狭くすることにより、磁気的な遅れ時間を短縮することができる。   When a current is supplied to the coil 105, the magnetization proceeds from the inside of the coil to the outside due to the influence of the eddy current. On the other hand, when the current supply to the coil 105 is stopped, the magnetic flux disappears from a position close to the coil 105. When the current supply is stopped from the state where the current is supplied to the coil 105, the magnetic flux remains to the end on the inner diameter side of the magnetic core 107 located away from the coil 105. Therefore, even if the current supply to the coil 105 is stopped, there is a magnetic delay time until the magnetic attractive force decreases, and this magnetic delay time becomes a factor that deteriorates the responsiveness when the valve is closed. . Therefore, the magnetic delay time can be shortened by narrowing the width in the direction of magnetization in the magnetic material.

本発明では、磁気コア107に内径拡大部201を設けることで、磁気コア107の可動子側端面206の肉厚が小さくなるように構成する。すなわち、内径拡大部201により磁気コア107の内周側(内径側)の磁性材料を削り、その分だけ磁気コア107の肉厚を薄くしている。この効果によって、コイル105に電流を供給してから磁束が立ち上がるまでの開弁時の磁気的な遅れ時間とコイル105への電流供給を停止してから磁束が減少するまでの閉弁時の磁気的な遅れ時間の短縮が可能となり、開・閉弁時における応答性を向上させることが可能となる。以上の理由により、本発明の第一実施例によれば、磁気吸引力と動的な応答性の向上を両立することが可能となる。   In the present invention, the inner diameter enlarged portion 201 is provided in the magnetic core 107 so that the thickness of the end face 206 on the mover side of the magnetic core 107 is reduced. That is, the magnetic material on the inner peripheral side (inner diameter side) of the magnetic core 107 is scraped by the inner diameter enlarged portion 201, and the thickness of the magnetic core 107 is reduced accordingly. Due to this effect, the magnetic delay time at the time of valve opening until the magnetic flux rises after the current is supplied to the coil 105 and the magnetism at the time of valve closing until the magnetic flux decreases after the current supply to the coil 105 is stopped. The delay time can be shortened, and the responsiveness at the time of opening and closing can be improved. For the above reasons, according to the first embodiment of the present invention, it is possible to achieve both the magnetic attractive force and the dynamic response improvement.

ここで、磁気コア107の外側に筒状のノズルホルダ101を設ける構成においては、コイル105から磁気コア107までの距離がノズルホルダ101の厚さ分大きくなる。コイル105と磁気コア107の距離が大きくなると、渦電流の影響によって磁化が進行する速度および、消磁する速度が遅くなり、動的な応答性が悪化する。従って、渦電流の影響を低減できる磁気コア107の内径拡大部201の効果が顕著になる。   Here, in the configuration in which the cylindrical nozzle holder 101 is provided outside the magnetic core 107, the distance from the coil 105 to the magnetic core 107 is increased by the thickness of the nozzle holder 101. As the distance between the coil 105 and the magnetic core 107 increases, the speed at which magnetization proceeds and the speed at which demagnetization proceeds due to the influence of eddy currents slows, and dynamic responsiveness deteriorates. Therefore, the effect of the inner diameter enlarged portion 201 of the magnetic core 107 that can reduce the influence of eddy current becomes remarkable.

また、磁気コア107に設けた内径拡大部201は下流方向に内径が拡大するように構成しているため、磁気コア107と弁体114との間に流体通路を確保することができる。なお、可動子102と弁体114とが相対変位可能に別部材として構成されている場合、内径拡大部201の範囲は、磁気コア107の可動子側端面206から弁体114に設けた規制部(ストッパ部)114aよりも上流部まで構成するとよい。この効果により、弁体114と磁気コア107の間に十分な流体通路を確保することが可能となる。なお、弁体114と磁気コア107の間を通る燃料は、可動子102に設けた燃料通路孔203を通過し、下流方向へ流れる。燃料通路孔203の中心位置は、磁気コア107の内径dcよりも外径側に配置することで、可動子102を通過する燃料の流体通路面積の確保が可能となる。また、可動子102の燃料通路孔203の中心位置は、磁気コア107の可動子側端面206の内径よりも内径側に配置するとよい。磁気コア107の可動子側端面206の内径よりも外径側が可動子102の磁束の主経路となるため、燃料通路孔203の中心位置を規定することで、可動子102の磁路断面積が燃料通路によって減少するのを抑える効果がある。なお、燃料通路孔は、可動子102ではなく、弁体114に設けてもよい。 Further, since the inner diameter enlarged portion 201 provided in the magnetic core 107 is configured to increase the inner diameter in the downstream direction, a fluid passage can be secured between the magnetic core 107 and the valve body 114. When the mover 102 and the valve body 114 are configured as separate members so as to be capable of relative displacement, the inner diameter enlarged portion 201 is limited by the restricting portion provided on the valve body 114 from the mover side end face 206 of the magnetic core 107. (Stopper part) It is good to comprise to an upstream part rather than 114a. This effect makes it possible to ensure a sufficient fluid passage between the valve body 114 and the magnetic core 107. The fuel passing between the valve body 114 and the magnetic core 107 passes through the fuel passage hole 203 provided in the mover 102 and flows in the downstream direction. The center position of the fuel passage hole 203, by arranging the outer side than the inner diameter d c of the magnetic core 107, it is possible to secure the fluid passage area of the fuel passing through the armature 102. In addition, the center position of the fuel passage hole 203 of the mover 102 is preferably arranged on the inner diameter side of the inner diameter of the mover side end face 206 of the magnetic core 107. Since the outer diameter side of the magnetic core 107 is closer to the outer diameter than the inner diameter of the mover-side end face 206, the magnetic flux cross-sectional area of the mover 102 is determined by defining the center position of the fuel passage hole 203. There is an effect of suppressing the reduction by the fuel passage. The fuel passage hole may be provided in the valve body 114 instead of the mover 102.

また、磁気コア107の可動子側端面206の内径よりも可動子102の磁気コア107と対向する平面部の内径の方が小さくなるように設定するとよい。この効果により、可動子102が中心位置からずれて偏心した場合であっても磁気コア107の可動子側端面206で吸引面積が決まるため、磁気吸引力のばらつきを抑制することができる。この効果により、噴射毎の噴射量のばらつきや個体差による噴射量のばらつきを抑制することが可能となる。   Further, it is preferable to set the inner diameter of the plane portion of the magnetic core 107 facing the magnetic core 107 to be smaller than the inner diameter of the end face 206 of the magnetic core 107. Due to this effect, even when the mover 102 is decentered from the center position, the attraction area is determined by the end face 206 on the mover side of the magnetic core 107, so that variations in magnetic attraction force can be suppressed. By this effect, it is possible to suppress variations in the injection amount for each injection and variations in the injection amount due to individual differences.

また、磁気コア107と可動子102との間の磁気ギャップの弁軸方向における位置は、可動子102が弁体114の規制部114aと接触して静止した状態において、コイル105とボビン104とで構成されているコイルスペースの弁軸方向における位置と重なるようにするとよい。これは磁気ギャップが、コイルスペースよりも下部にくると、可動子102の側面部の面積が十分にとれないためである。可動子102の側面部とノズルホルダ101との間には、隙間があるため、可動子102の側面部の磁気抵抗は大きくなり易い。この部分の磁気抵抗を小さくするため、磁束が通過するための側面積を大きくする必要がある。このため、可動子102の側面部の面積、すなわち可動子102の高さを大きくする必要がある。従って、磁気ギャップの軸方向の位置をコイルスペース内にすることで、可動子102の高さを十分に確保しても、可動子側面がハウジング103の内径部分に近づくようにできるため、吸引力の向上が可能となる。   Further, the position of the magnetic gap between the magnetic core 107 and the mover 102 in the valve axis direction is determined by the coil 105 and the bobbin 104 when the mover 102 comes into contact with the restricting portion 114a of the valve body 114 and is stationary. It is good to overlap with the position in the valve-axis direction of the coil space comprised. This is because when the magnetic gap is below the coil space, the area of the side surface of the movable element 102 cannot be sufficiently obtained. Since there is a gap between the side surface of the mover 102 and the nozzle holder 101, the magnetic resistance of the side surface of the mover 102 tends to increase. In order to reduce the magnetic resistance of this portion, it is necessary to increase the side area for the passage of magnetic flux. For this reason, it is necessary to increase the area of the side surface of the movable element 102, that is, the height of the movable element 102. Therefore, by setting the axial position of the magnetic gap in the coil space, even if the height of the movable element 102 is sufficiently ensured, the side surface of the movable element can be brought closer to the inner diameter portion of the housing 103. Can be improved.

また、図4に示すように、ノズルホルダ101の上端面の内径側に、磁気コア107と圧入ための逃げ部150を構成するとよい。ノズルホルダ101と磁気コア107を圧入などの方法によって組み立てる場合、ノズルホルダ101の上端面と接触する磁気コア107の隅部には、加工上のRが生じてしまうため、接触部に逃げを設ける必要がある。磁気コア107ではなく、ノズルホルダ101に逃げ部150を設けることで、磁気コア107の磁路断面積が圧入のための逃げによって縮小されるのを抑制し、吸引力を向上できる。一般的に、強度が必要になるノズルホルダ101には、磁気特性の劣る材料を使わざるを得ないが、このようにノズルホルダ101側に逃げを設けることで、磁気特性に優れる磁気コア107の断面積を縮める必要がなく、有利である。なお、ノズルホルダ101に設けた逃げ部150は例えばテーパーで構成するとよい。   Further, as shown in FIG. 4, a relief portion 150 for press-fitting with the magnetic core 107 may be configured on the inner diameter side of the upper end surface of the nozzle holder 101. When the nozzle holder 101 and the magnetic core 107 are assembled by a method such as press-fitting, a machining R is generated at the corner of the magnetic core 107 that is in contact with the upper end surface of the nozzle holder 101. There is a need. By providing the escape portion 150 in the nozzle holder 101 instead of the magnetic core 107, the magnetic path cross-sectional area of the magnetic core 107 is suppressed from being reduced by the escape for press-fitting, and the attractive force can be improved. In general, a material having inferior magnetic properties must be used for the nozzle holder 101 that requires strength. However, by providing a relief on the nozzle holder 101 side in this way, the magnetic core 107 having excellent magnetic properties can be used. There is no need to reduce the cross-sectional area, which is advantageous. In addition, the escape part 150 provided in the nozzle holder 101 is good to comprise a taper, for example.

ここで、可動子102の磁気コア107と対向する端面とは反対側の面(裏面)には、外径方向に向かって内径が拡大する内径拡大部205を設けるとよい。ここで、吸引力を向上するための磁路断面積を確保する目的で可動子102の内径部の肉厚を増加させると質量が大きくなり、開・閉弁時における可動子102の加速度が小さくなるため、開閉弁に要する時間が増加してしまう。従って、可動子102では、磁路断面積の確保と質量低減を両立させることが望ましい。   Here, on the surface (back surface) opposite to the end surface facing the magnetic core 107 of the mover 102, an inner diameter enlarged portion 205 whose inner diameter increases in the outer diameter direction may be provided. Here, if the thickness of the inner diameter portion of the mover 102 is increased for the purpose of securing a magnetic path cross-sectional area for improving the attractive force, the mass increases, and the acceleration of the mover 102 at the time of opening / closing becomes small. Therefore, the time required for the on-off valve increases. Therefore, in the mover 102, it is desirable to ensure both the magnetic path cross-sectional area and the mass reduction.

磁気コア107と可動子102の構成では、磁気コア107の可動子側端面206の内径側よりも外径側が、可動子102の磁束が通る主経路となるため、可動子102の外径側で磁路断面積が確保できるように、磁性体を配置する必要がある。従って、可動子102に設けた内径拡大部205の始点208が、磁気コア107の可動子側端面206の内径よりも外径側に位置するように構成することで、可動子102の必要な磁気路断面積を確保しながら質量も低減することができる。本発明では、磁気コア107に内径拡大部201を設けているため、内径拡大部205の体積を必要最小限に抑制することができ、可動子102の質量低減が可能になる。   In the configuration of the magnetic core 107 and the mover 102, the outer diameter side of the mover side end face 206 of the magnetic core 107 is the main path through which the magnetic flux of the mover 102 passes. It is necessary to arrange the magnetic body so that the magnetic path cross-sectional area can be secured. Accordingly, by configuring the start point 208 of the inner diameter enlarged portion 205 provided in the mover 102 to be located on the outer diameter side of the inner diameter of the mover side end surface 206 of the magnetic core 107, the necessary magnetic force of the mover 102 is obtained. The mass can also be reduced while securing the road cross-sectional area. In the present invention, since the inner diameter enlarged portion 201 is provided in the magnetic core 107, the volume of the inner diameter enlarged portion 205 can be suppressed to the minimum necessary, and the mass of the mover 102 can be reduced.

また、図3に示すように、可動子102の傾斜面302よりも下部に弁軸心に平行な周面である下部内径面303を設け、下部内径面303と対向する可動子102の外周面に凹部301を設けるとよい。ここで、磁気コア107と可動子102が接触する燃料噴射装置では、衝突面の耐久性を高めるため磁気コア107と可動子102の接触面にクロムなどのメッキ処理を行う場合がある。可動子102にメッキ処理を行う場合、可動子102の位置を固定するための溝が外径面に必要となる。しかし、可動子102の外径は、磁束が通過する磁路であるため、可動子102の凹部301の位置を可動子102の上部に構成すると、可動子102の外径とノズルホルダ101との間の磁気抵抗が増加し、吸引力が低下するという問題がある。上記構成によれば、吸引力の低下を抑制し、可動子102のメッキ処理が容易となる。   Further, as shown in FIG. 3, a lower inner diameter surface 303 that is a peripheral surface parallel to the valve shaft center is provided below the inclined surface 302 of the mover 102, and the outer peripheral surface of the mover 102 facing the lower inner diameter surface 303. A recess 301 is preferably provided on the surface. Here, in the fuel injection device in which the magnetic core 107 and the mover 102 are in contact, the contact surface between the magnetic core 107 and the mover 102 may be plated with chromium or the like in order to increase the durability of the collision surface. When the movable element 102 is plated, a groove for fixing the position of the movable element 102 is required on the outer diameter surface. However, since the outer diameter of the mover 102 is a magnetic path through which the magnetic flux passes, if the position of the recess 301 of the mover 102 is configured on the upper part of the mover 102, the outer diameter of the mover 102 and the nozzle holder 101 In the meantime, there is a problem that the magnetic resistance increases and the attractive force decreases. According to the above configuration, a reduction in suction force is suppressed, and the plating process of the mover 102 is facilitated.

図5,図6,図7を用いて本発明に係る第二実施例について説明する。図5は第二実施例における燃料噴射装置の駆動部断面の拡大図であり、図6は図5における磁気コアの外周部Bの拡大図である。また、図7は図5におけるノズルホルダ上端面と磁気コア接触部Eの拡大図である。なお図5,図6,図7において図1,図2と同一の構成部品には同一符号を付す。   A second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is an enlarged view of a drive section of the fuel injection device in the second embodiment, and FIG. 6 is an enlarged view of an outer peripheral portion B of the magnetic core in FIG. FIG. 7 is an enlarged view of the upper end surface of the nozzle holder and the magnetic core contact portion E in FIG. 5, 6 and 7, the same components as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.

図5,図6に示した例では、第一の実施例に加えて、ノズルホルダ101に内径の大きい内径大径部605と内径の小さい内径小径部606を設けている。これにより、磁気コア107の外径がノズルホルダ101の内径小径部606よりも大きくなる。ここで、断面積の幾何学的関係から、コイル105の内径側へ配置された磁気コア107の断面積を確保することは、コイル105の外径側に配置されたハウジング103の断面積を確保することよりも困難である。従って、磁気コア107の吸引面は磁路断面積が小さいために、ハウジング103に比べて先に磁気飽和する。そこで、本実施例では、磁気コア107の外径をノズルホルダ101の内径小径部606よりも大きくすることで、磁気コア107の径方向の断面積を確保しやすくした。また、磁気コア107の可動子側端面604の面積は、内径拡大部201よりも上流部の磁気コア107の断面積に比べて10%以上小さくするように構成するとよい。これは、磁気コア107が飽和磁束密度に達するのを抑制できる効果があり、磁気コア107の磁束密度を下げることで、磁気回路に発生する磁束数を増加することができる。   In the example shown in FIGS. 5 and 6, in addition to the first embodiment, the nozzle holder 101 is provided with an inner diameter large diameter portion 605 having a large inner diameter and an inner diameter small diameter portion 606 having a small inner diameter. Thereby, the outer diameter of the magnetic core 107 becomes larger than the inner diameter small diameter portion 606 of the nozzle holder 101. Here, from the geometric relationship of the cross-sectional area, securing the cross-sectional area of the magnetic core 107 disposed on the inner diameter side of the coil 105 secures the cross-sectional area of the housing 103 disposed on the outer diameter side of the coil 105. More difficult to do. Therefore, the magnetic core 107 is magnetically saturated earlier than the housing 103 because the magnetic core 107 has a small magnetic path cross-sectional area. Therefore, in this embodiment, by making the outer diameter of the magnetic core 107 larger than the inner diameter small diameter portion 606 of the nozzle holder 101, it is easy to ensure the radial cross-sectional area of the magnetic core 107. Further, the area of the end surface 604 on the mover side of the magnetic core 107 may be configured to be 10% or more smaller than the cross-sectional area of the magnetic core 107 upstream of the inner diameter enlarged portion 201. This has the effect of suppressing the magnetic core 107 from reaching the saturation magnetic flux density, and the number of magnetic fluxes generated in the magnetic circuit can be increased by lowering the magnetic flux density of the magnetic core 107.

また、磁気コア107に軟磁性体を用いる場合には、磁気コア107可動子側端面604の面積は、内径拡大部201よりも上流位置での断面積に比べて10%以上小さく絞るように構成するとよい。一般的な軟磁性体では、飽和磁束密度よりも10%程度磁束密度が小さくなると、磁気飽和の状態ではなくなって透磁率が大きくなる。したがって、磁気コア107の可動子側端面604の面積よりも大きい断面積を磁気コア107が持つことによって、磁気コア107の吸引面以外の部分の磁束密度を抑制でき、透磁率が大きい状態で吸引面だけを飽和磁束密度に近づけることができる。この効果によって、磁気コア107の磁気抵抗が低下し、吸引力を増大させることができる。また、磁気コア107の可動子側端面604の外径は、ノズルホルダ101の内径小径部606よりも大きくするとよい。これは、渦電流の影響により、コイル105の内径側から磁化するため、磁気コア107とコイル105の距離を小さくすることによって、磁化の速度を促進させて、動的な応答性を向上するためである。   Further, when a soft magnetic material is used for the magnetic core 107, the area of the magnetic core 107 mover side end surface 604 is configured to be reduced by 10% or more compared to the cross-sectional area at the upstream position from the inner diameter enlarged portion 201. Good. In a general soft magnetic material, when the magnetic flux density is about 10% smaller than the saturation magnetic flux density, the magnetic saturation state is lost and the magnetic permeability increases. Therefore, since the magnetic core 107 has a cross-sectional area larger than the area of the mover side end surface 604 of the magnetic core 107, the magnetic flux density of the portion other than the attraction surface of the magnetic core 107 can be suppressed, and the magnetic core 107 can be attracted with a high permeability. Only the surface can be brought close to the saturation magnetic flux density. Due to this effect, the magnetic resistance of the magnetic core 107 is reduced, and the attractive force can be increased. The outer diameter of the mover side end surface 604 of the magnetic core 107 is preferably larger than the inner diameter small diameter portion 606 of the nozzle holder 101. This is because the magnet is magnetized from the inner diameter side of the coil 105 due to the influence of the eddy current. Therefore, by reducing the distance between the magnetic core 107 and the coil 105, the speed of magnetization is promoted and the dynamic response is improved. It is.

また、図6に示すように、ノズルホルダ101は、内径大径部605から内径小径部606へ切り替わる切替え位置607を有している。この切替え位置607と磁気コア107の可動子側端面604との軸方向のギャップhgは、閉弁状態において弁体114と可動子102とが静止した状態における磁気コア107と可動子102との距離Hstよりも大きく設定するとよい。これは、磁気コア107の外径をノズルホルダ101の内径小径部606よりも大きくすることで、磁気コア107の可動子側端面604から切替え位置607へ磁束が漏れやすい問題があるためである。このようにギャップhgを設定することで、磁気コア107の可動子側端面604からノズルホルダ101の切替え位置607に流れる磁束を最小限に抑制できる。つまり、磁気コア107と可動子102との間に流れる磁束を増加することができ、磁気吸引力の向上が可能となる。なお、ノズルホルダ101の切替え位置607の形状は、図6では平面状の例を示している。このように平面状にすることで、ノズルホルダ101の内径小径部606が可動子102の側面に近傍する範囲を大きくすることができ、可動子102と内径小径部606との間の磁気抵抗が小さくなるため、大きい磁気吸引力を得やすくなる。但し、切替え位置は、下流に向けて内径が小さくなるテーパーもしくは曲率を含んだ形状であってもよい。 Further, as shown in FIG. 6, the nozzle holder 101 has a switching position 607 for switching from the inner diameter large diameter portion 605 to the inner diameter small diameter portion 606. The axial gap h g between the switching position 607 and the mover side end surface 604 of the magnetic core 107 is such that the valve core 114 and the mover 102 are stationary in the closed state, and the magnetic core 107 and the mover 102 are stationary. It may be set larger than the distance Hst . This is because magnetic flux tends to leak from the mover side end surface 604 of the magnetic core 107 to the switching position 607 by making the outer diameter of the magnetic core 107 larger than the inner diameter small diameter portion 606 of the nozzle holder 101. By setting the gap h g in this way, the magnetic flux flowing from the mover side end surface 604 of the magnetic core 107 to the switching position 607 of the nozzle holder 101 can be minimized. That is, the magnetic flux flowing between the magnetic core 107 and the mover 102 can be increased, and the magnetic attractive force can be improved. In addition, the shape of the switching position 607 of the nozzle holder 101 shows a planar example in FIG. By making it flat like this, the range in which the inner diameter small diameter portion 606 of the nozzle holder 101 is close to the side surface of the mover 102 can be increased, and the magnetic resistance between the mover 102 and the inner diameter small diameter portion 606 is increased. Since it becomes small, it becomes easy to obtain a large magnetic attraction force. However, the switching position may be a shape including a taper or a curvature that decreases in inner diameter toward the downstream.

また、内径小径部606と内径大径部605との距離Δrは、可動子102とノズルホルダ101の内径小径部606とのギャップSgよりも大きくなるように構成するとよい。距離ΔrをギャップSgよりも大きくすることで、ギャップSgを小さくすることができ、可動子102とノズルホルダ101の間の磁気抵抗を低減することができる。この効果により、磁気吸引力を向上できる。 The distance Δr between the small inner diameter portion 606 and the large inner diameter portion 605 may be configured to be larger than the gap S g between the mover 102 and the small inner diameter portion 606 of the nozzle holder 101. Distance Δr to be to be larger than the gap S g, it is possible to reduce the gap S g, it is possible to reduce the magnetic resistance between the armature 102 and the nozzle holder 101. This effect can improve the magnetic attractive force.

また、図5,図7に示すように、寸法の幾何学的な関係から、コイル105の外側に位置する磁気コア107の磁路断面積よりも、コイル105の内径側に位置する磁気コア107の断面積を確保することが難しい。従って、磁気コア107に逃げを設ける場合、磁気コア107がノズルホルダ101の内径と接触する円筒面172ではなく、逃げ部170のようにノズルホルダ101の上端面と接触する接触面171に設けるとよい。この効果により、磁気コア107の磁路断面積の縮小を抑えることができ、磁気吸引力の向上ができる。   Further, as shown in FIG. 5 and FIG. 7, the magnetic core 107 located on the inner diameter side of the coil 105 with respect to the magnetic path cross-sectional area of the magnetic core 107 located on the outer side of the coil 105 from the geometrical relationship of dimensions. It is difficult to secure a cross-sectional area of Therefore, when providing relief in the magnetic core 107, if the magnetic core 107 is provided not on the cylindrical surface 172 that contacts the inner diameter of the nozzle holder 101 but on the contact surface 171 that contacts the upper end surface of the nozzle holder 101, such as the escape portion 170. Good. Due to this effect, it is possible to suppress a reduction in the magnetic path cross-sectional area of the magnetic core 107 and improve the magnetic attractive force.

内径拡大部201の開口径daと磁気コア107の内径(燃料通路210の直径)dcとの差の半分、すなわち内径拡大部201の開口の半径と磁気コア107の貫通孔210aの半径との差Δdは、内径小径部606と内径大径部605との距離Δrよりも大きくしている。Δdは内径拡大部201の開口円と磁気コア107の内周円との径方向(弁軸に直交する方向)における間隔でもある。径方向におけるこの間隔の範囲に内径拡大部201のテーパー部が設けられる。異なる半径を有する2つの円周の間に挟まれた部分の面積を、円の中心から遠い半径位置と近い半径位置とで同じにするためには、円の中心から遠い半径位置の方が近い半径位置の場合よりも2つの円周の半径の差を小さくすることができる。従って、磁気コア107の可動子102と対向する端面において内径拡大部201を設けるために減少する面積を磁気コア107の外周部で補う場合、Δdに対してΔrは小さくてもよい。逆の見方をすれば、確保できるΔrに対してΔdを大きくする必要がある。 Half of the difference between the opening diameter d (diameter of the fuel passage 210) the inner diameter of a magnetic core 107 d c of the large inner diameter portion 201, i.e. the radius of the through holes 210a of the opening of the radius and the magnetic core 107 of the large inner diameter portion 201 The difference Δd is larger than the distance Δr between the small inner diameter portion 606 and the large inner diameter portion 605. Δd is also the distance in the radial direction (direction perpendicular to the valve axis) between the opening circle of the inner diameter enlarged portion 201 and the inner circumferential circle of the magnetic core 107. A taper portion of the inner diameter enlarged portion 201 is provided in the range of the interval in the radial direction. In order to make the area of the portion sandwiched between two circles having different radii the same at a radius position far from the center of the circle and a radius position near the circle, the radius position far from the center of the circle is closer. The difference in radius between the two circumferences can be made smaller than in the case of the radial position. Therefore, in the case where the outer surface of the magnetic core 107 compensates for the area that decreases because the inner diameter enlarged portion 201 is provided on the end surface of the magnetic core 107 facing the mover 102, Δr may be smaller than Δd. In other words, it is necessary to increase Δd with respect to Δr that can be secured.

図8,図9を用いて本発明における第三実施例について説明する。図8は本発明に係る第三実施例の燃料噴射装置の駆動部断面の拡大図であり、図9は、図8における磁気コア外周部Dの拡大図である。なお、図5,図9において図1,図2,図5,図6と同一の構成部品には同一符号を付す。   A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is an enlarged view of a cross section of the drive unit of the fuel injection device according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an enlarged view of the outer periphery D of the magnetic core in FIG. 5 and 9, the same components as those in FIGS. 1, 2, 5, and 6 are denoted by the same reference numerals.

図8,図9に示した例では、第二実施例に加えて、ノズルホルダ101の外周面にノズルホルダ101の外径よりも小さい外径小径部908を設け、磁気コア107と接触しているノズルホルダ101の内径大径部605と外径小径部908とで磁気的な絞り部909を構成したものである。外径小径部908はノズルホルダ101の外周面に弁軸心を取り巻くように形成された環状の凹部(溝部)を構成する。ノズルホルダ101に磁気的な絞り部909を設けることで、ノズルホルダ101を流れる磁束を減少させ、磁気コア107と可動子102との間を流れる磁束を増加させることができる。この磁束の増加によって磁気吸引力が向上できる。また、磁気コア107とノズルホルダ101を流れる磁束は、磁気コア107の可動子側端面604の位置で、可動子102へ流れる磁束とノズルホルダ101の磁気的な絞り部909に流れる磁束に分配される。ここで、外径小径部908の弁軸方向の位置を、磁気コア107の可動子側端面604の外径方向の延長上にすることで、磁気的な絞り部609に流れる磁束を抑えることができ、磁束を可動子102側へ多く流すことができるため、吸引力が向上できる。また、磁気的な絞り部909を設けることで、磁気的な絞り部909の磁路断面積を小さくすることができるため、電流をコイル105に供給してから磁気的な絞り部909が磁気飽和するまでの時間を短縮することが可能となる。この効果によって、磁気コア107と可動子102の内径側に磁化が進行する速度を上げることができ、動的な吸引力の応答性を向上できる。   In the example shown in FIGS. 8 and 9, in addition to the second embodiment, an outer diameter small diameter portion 908 smaller than the outer diameter of the nozzle holder 101 is provided on the outer peripheral surface of the nozzle holder 101, and in contact with the magnetic core 107. A magnetic aperture portion 909 is configured by the inner diameter large diameter portion 605 and the outer diameter small diameter portion 908 of the nozzle holder 101. The outer diameter / small diameter portion 908 forms an annular recess (groove) formed on the outer peripheral surface of the nozzle holder 101 so as to surround the valve shaft center. By providing the magnetic restrictor 909 in the nozzle holder 101, the magnetic flux flowing through the nozzle holder 101 can be reduced, and the magnetic flux flowing between the magnetic core 107 and the mover 102 can be increased. The magnetic attractive force can be improved by increasing the magnetic flux. Further, the magnetic flux flowing through the magnetic core 107 and the nozzle holder 101 is distributed at the position of the mover side end surface 604 of the magnetic core 107 into the magnetic flux flowing to the mover 102 and the magnetic flux flowing to the magnetic restrictor 909 of the nozzle holder 101. The Here, the magnetic flux flowing through the magnetic restricting portion 609 can be suppressed by setting the position of the outer diameter small diameter portion 908 in the valve axis direction on the extension of the mover side end surface 604 of the magnetic core 107 in the outer diameter direction. In addition, since a large amount of magnetic flux can flow toward the movable element 102, the attractive force can be improved. Further, since the magnetic diaphragm 909 can be reduced by reducing the magnetic path cross-sectional area of the magnetic diaphragm 909, the magnetic diaphragm 909 is magnetically saturated after the current is supplied to the coil 105. It is possible to shorten the time to do. By this effect, the speed at which magnetization proceeds toward the inner diameter side of the magnetic core 107 and the mover 102 can be increased, and the dynamic responsiveness of the attractive force can be improved.

図10を用いて本発明に係る第四実施例について説明する。図10は本発明に係る燃料噴射装置の駆動部断面の拡大図である。なお、図10において図1,図2,図6と同一の構成部品には同一符号を付す。   A fourth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is an enlarged view of a cross section of the drive unit of the fuel injection device according to the present invention. 10, the same components as those in FIGS. 1, 2 and 6 are denoted by the same reference numerals.

図10に示した例では、第二実施例に加えて、磁気コア107の内径側に第一のテーパー701と第二のテーパー702の複数のテーパーを設けることである。ここで、本発明に係る燃料噴射装置では、磁気コア107の内径を燃料通路として使用するため、吸引力の向上のために必要な磁気コア107の磁路断面積と燃料通路のために必要な弁体114と磁気コア107の間の燃料通路断面積の確保の両立が望ましい。以上の理由により、磁気コア107の内径に設けたテーパーの角度を切替えることで、第一のテーパー701により、磁気コア107の可動子側端面604から離れた位置の磁路断面積を確保しつつ、第二のテーパー702により、下流方向へ向かって燃料通路断面積を大きくすることができ、燃料噴射装置の設計が容易となる。   In the example shown in FIG. 10, in addition to the second embodiment, a plurality of tapers of a first taper 701 and a second taper 702 are provided on the inner diameter side of the magnetic core 107. Here, in the fuel injection device according to the present invention, since the inner diameter of the magnetic core 107 is used as the fuel passage, it is necessary for the magnetic path cross-sectional area of the magnetic core 107 and the fuel passage necessary for improving the attractive force. It is desirable to ensure the cross-sectional area of the fuel passage between the valve body 114 and the magnetic core 107. For the above reasons, by switching the taper angle provided on the inner diameter of the magnetic core 107, the first taper 701 ensures a magnetic path cross-sectional area at a position away from the mover side end surface 604 of the magnetic core 107. The second taper 702 can increase the cross-sectional area of the fuel passage in the downstream direction, which facilitates the design of the fuel injection device.

図11,図12を用いて本発明に係る第五実施例について説明する。図11は第五実施例における燃料噴射装置の駆動部断面の拡大図であり、図12は図11における可動子102の内径部Fの拡大図である。なお、図11,図12において図1,図2,図6と同一の構成部品には同一符号を付す。   A fifth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is an enlarged view of a cross section of the drive portion of the fuel injection device in the fifth embodiment, and FIG. 12 is an enlarged view of the inner diameter portion F of the mover 102 in FIG. 11 and 12, the same components as those in FIGS. 1, 2 and 6 are denoted by the same reference numerals.

図11に示した例では、第二実施例に加えて、磁気コア107の内周面に吸引面に向かって内径が拡大する内径拡大部201を、曲率を含む形状とした内径拡大部801とした。ここで、磁気コア107の内径側の燃料通路断面積が最も小さくなるのは、弁体114に設けた規制部114aと磁気コア107との間である。磁気コア107の内径側に設けた磁気的な絞りを内径拡大部801のような曲率を含む形状にすることで、燃料通路断面積が最も縮小される部分の磁気コア107の内径daを変化させずに、上流部と下流部の磁気コア107の磁路断面積を大きくすることができる。これにより、磁気コア107に発生可能な磁束の数が増加し、吸引力を向上できる。 In the example shown in FIG. 11, in addition to the second embodiment, an inner diameter enlarged portion 801 having an inner diameter enlarged portion 201 whose inner diameter expands toward the attracting surface on the inner circumferential surface of the magnetic core 107 and having a shape including a curvature, did. Here, the cross-sectional area of the fuel passage on the inner diameter side of the magnetic core 107 is the smallest between the restricting portion 114 a provided in the valve body 114 and the magnetic core 107. By the magnetic diaphragm provided on the inner diameter side of the magnetic core 107 in a shape that includes a curvature such as the inner diameter enlarged portion 801, changes the internal diameter d a of the magnetic core 107 of the portion where the fuel passage cross-sectional area is most reduced Without doing so, the magnetic path cross-sectional area of the upstream and downstream magnetic cores 107 can be increased. As a result, the number of magnetic fluxes that can be generated in the magnetic core 107 increases, and the attractive force can be improved.

また、可動子102とノズルホルダ101内径の隙間は、可動子102が傾いても接触しない隙間を有することが望ましい。これは、可動子102とノズルホルダ101が接触すると、可動子102が受ける摩擦抵抗が大きくなり、開閉弁の応答性が低下するためである。   Further, it is desirable that the gap between the movable element 102 and the inner diameter of the nozzle holder 101 has a gap that does not come into contact even when the movable element 102 is inclined. This is because, when the movable element 102 and the nozzle holder 101 come into contact with each other, the frictional resistance received by the movable element 102 increases, and the responsiveness of the on-off valve decreases.

また、可動子102には、弁体114と接触する摺動面を延長する摺動延長部810を設ける構成になっている。ここで、可動子102の弁体114に対する傾きは、可動子102と弁体114の摺動部の隙間および摺動高さで決定される。本実施例では、可動子102に摺動延長部710を設けることで、弁体114と可動子102の摺動高さが延長され、可動子102の弁体114に対する傾きおよび偏心を抑制できる。この効果により、可動子102とノズルホルダ101の隙間を小さくでき、可動子102の外径部の磁気抵抗が小さくなるため、磁気吸引力を向上できる。また、可動子102が偏心すると、可動子102の外径とノズルホルダ101内径との間を流れる流量が大きくなり、可動子102が受ける流体抵抗が変化する。この流体抵抗の変化によって、1噴射ごとに可動子102の挙動が異なり、噴射量ばらつきが大きくなる。以上の理由により、摺動延長部810を設けることで可動子102の偏心を抑制し、噴射量ばらつきを低減できる。また、摺動延長部810は、可動子102に設けた燃料通路よりも内径側に設けるとよい。これにより、摺動延長部810を設けたことによる可動子102の質量の増加を抑制できるため、開・閉弁時の応答性の低下を抑えることができる。   Further, the movable element 102 is provided with a sliding extension 810 that extends a sliding surface that contacts the valve body 114. Here, the inclination of the movable element 102 with respect to the valve body 114 is determined by the gap and the sliding height between the sliding portions of the movable element 102 and the valve body 114. In this embodiment, by providing the sliding extension 710 on the movable element 102, the sliding height between the valve body 114 and the movable element 102 is extended, and the inclination and eccentricity of the movable element 102 with respect to the valve body 114 can be suppressed. Due to this effect, the gap between the mover 102 and the nozzle holder 101 can be reduced, and the magnetic resistance of the outer diameter portion of the mover 102 is reduced, so that the magnetic attractive force can be improved. Further, when the mover 102 is eccentric, the flow rate flowing between the outer diameter of the mover 102 and the inner diameter of the nozzle holder 101 increases, and the fluid resistance received by the mover 102 changes. Due to this change in fluid resistance, the behavior of the mover 102 is different for each injection, and the injection amount variation becomes large. For the above reasons, providing the sliding extension 810 can suppress the eccentricity of the mover 102 and reduce the variation in the injection amount. The sliding extension 810 may be provided on the inner diameter side of the fuel passage provided in the movable element 102. Thereby, since the increase in the mass of the needle | mover 102 by providing the sliding extension part 810 can be suppressed, the fall of the responsiveness at the time of opening and closing can be suppressed.

図13を用いて本発明に係る第六実施例について説明する。図13は、第六実施例における燃料噴射装置の駆動部構造の拡大図である。なお、図13において、図1,図2と同一の構成部品には同一符号を付す。   A sixth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is an enlarged view of the drive unit structure of the fuel injection device in the sixth embodiment. In FIG. 13, the same components as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.

図13に示した例では、第二実施例に加えて、可動子102と弁体114を同一部材で構成することである。可動子102と弁体114は別部材を組み合わせて構成してもよいが、可動子102と弁体114が一体部材130として構成できればよい。一体部材130を用いることで、部品点数を抑えることができ、コストを低減することが可能となる。また、可動子102と弁体114が別体となっている構造においては、閉弁時において、弁体114が弁座118と衝突する際に、可動子102が弁体114から離脱するため、弁体114と弁座118の衝突により、弁体114がバウンドして、2次的な燃料の噴射が発生するのを抑制できる。その反面、弁体114が弁座118と衝突すると、可動子102が弁体114から離脱し、下向き方向に運動するため、可動子102が静止するまでの時間が長くなるというデメリットがある。可動子102が静止するまでの時間は、可動子102の質量および弁体114と弁座118の衝突時の速度、ゼロスプリング112のスプリング力や可動子102が受ける流体力の力のバランスによって変化する。可動子102が静止するまえに次回の噴射を行うと、弁体114が動き始めてから開弁するまでの時間が変動し、噴射量を正確に管理することが困難になる。本実施例によれば、閉弁時に弁体114が弁座118に衝突してから可動子102が静止するまでの時間を短縮することができるため、次の噴射を行うまでの時間を短縮でき、応答性が向上する。   In the example shown in FIG. 13, in addition to the second embodiment, the movable element 102 and the valve body 114 are made of the same member. Although the movable element 102 and the valve body 114 may be configured by combining different members, it is sufficient that the movable element 102 and the valve body 114 can be configured as the integrated member 130. By using the integral member 130, the number of parts can be suppressed, and the cost can be reduced. Further, in the structure in which the movable element 102 and the valve body 114 are separated, the movable element 102 is detached from the valve body 114 when the valve body 114 collides with the valve seat 118 when the valve is closed. Due to the collision between the valve body 114 and the valve seat 118, the valve body 114 can be prevented from bouncing and secondary fuel injection occurring. On the other hand, when the valve body 114 collides with the valve seat 118, the movable element 102 is detached from the valve body 114 and moves downward, so that there is a demerit that the time until the movable element 102 stops becomes longer. The time until the mover 102 stops depends on the balance of the mass of the mover 102, the speed at the time of the collision between the valve body 114 and the valve seat 118, the spring force of the zero spring 112 and the force of the fluid force received by the mover 102. To do. If the next injection is performed before the mover 102 stops, the time from when the valve body 114 starts to move until it opens will vary, making it difficult to accurately manage the injection amount. According to the present embodiment, since the time from when the valve element 114 collides with the valve seat 118 when the valve is closed until the movable element 102 stops can be shortened, the time until the next injection can be shortened. , Improve responsiveness.

図14を用いて本発明に係る第七実施例について説明する。図14は、第七実施例における燃料噴射装置の駆動部構造の拡大図である。なお、図14において、図1,図2と同一の構成部品には同一符号を付す。   A seventh embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 is an enlarged view of the drive unit structure of the fuel injection device in the seventh embodiment. In FIG. 14, the same components as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.

図14に示した例では、第二実施例に加えて、弁体114に燃料通路孔である燃料通路中心孔140を設け、可動子102の磁気コア107側端面に溝190を設けることである。溝190を設けることで、可動子102の磁気コア107側端面の面積が小さくなるため、吸引面の磁束密度が増加し、吸引力が向上できる。なお、溝190は例えば円環状にするとよい。   In the example shown in FIG. 14, in addition to the second embodiment, a fuel passage center hole 140 that is a fuel passage hole is provided in the valve body 114, and a groove 190 is provided in the end face on the magnetic core 107 side of the mover 102. . By providing the groove 190, the area of the end surface on the magnetic core 107 side of the mover 102 is reduced, so that the magnetic flux density on the attraction surface increases and the attraction force can be improved. For example, the groove 190 may be an annular shape.

本実施例では、燃料通路中心孔140は弁体の中心位置に設けている。このような構成により、磁気コア107と弁体114との間に燃料通路を確保する必要がないため、磁気コア107の磁路断面積を大きくし、吸引力を向上できる。また、弁体114の質量が小さくなるため、閉弁時に弁体114が弁座118に衝突する際の衝撃力が小さくなり、弁体114が弁座118に衝突後に発生するバウンドを低減でき、バウンドによって発生する2次的な燃料の噴射を抑制できる。   In this embodiment, the fuel passage center hole 140 is provided at the center position of the valve body. With such a configuration, since it is not necessary to secure a fuel passage between the magnetic core 107 and the valve body 114, the magnetic path cross-sectional area of the magnetic core 107 can be increased and the attractive force can be improved. Further, since the mass of the valve body 114 becomes small, the impact force when the valve body 114 collides with the valve seat 118 when the valve is closed can be reduced, and the bounce generated after the valve body 114 collides with the valve seat 118 can be reduced. Secondary fuel injection caused by the bounce can be suppressed.

図15を用いて本発明に係る第八実施例について説明する。図15は、第八実施例における燃料噴射装置の駆動部構造の拡大図である。なお、図15において、図1,図2と同一の構成部品には同一の符号を付す。   The eighth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 15 is an enlarged view of the drive unit structure of the fuel injection device in the eighth embodiment. In FIG. 15, the same components as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.

図15に示した例では、第二実施例に加えて、磁気コア107の内径の肉厚を小さくする目的で設けたテーパー181の上流部に磁気コア107の内径dcよりも内径が大きい大径部180を設けることである。この効果により、磁気コア107からスプリング110への磁束漏れを低減することができ、吸引力の向上ができる。また、磁気コア107と弁体114の間は、燃料の流体通路であるため、大径部180を設けることで、流体通路を拡大する効果がある。 In the example shown in FIG. 15, in addition to the second embodiment, larger inner diameter than the inner diameter d c of the magnetic core 107 in the upstream portion of the taper 181 provided for the purpose of reducing the thickness of the inner diameter of the magnetic core 107 is large The diameter portion 180 is provided. With this effect, leakage of magnetic flux from the magnetic core 107 to the spring 110 can be reduced, and the attractive force can be improved. In addition, since the fuel core has a fluid passage between the magnetic core 107 and the valve body 114, providing the large diameter portion 180 has an effect of expanding the fluid passage.

図16を用いて本発明に係る第九実施例について説明する。図16は、第九実施例における燃料噴射装置の駆動部構造の拡大図である。なお、図16において、図1,図2と同一の構成部品には同一の符号を付す。   A ninth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 16 is an enlarged view of the drive unit structure of the fuel injection device in the ninth embodiment. In FIG. 16, the same components as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.

図16に示した例では、第二実施例に加えて、磁気コア107の内径に内径拡大部550を設けている。本実施例では、内径拡大部550を単純なテーパー形状とするのではなく、段差面を少なくとも2つ以上有する階段状の形状としている。この階段状の形状により、実質的にテーパー形状としたのと同じような効果を得ることができる。尚、本実施例では、3段で構成している。   In the example shown in FIG. 16, in addition to the second embodiment, an inner diameter enlarged portion 550 is provided on the inner diameter of the magnetic core 107. In this embodiment, the inner diameter enlarged portion 550 is not a simple taper shape, but a stepped shape having at least two step surfaces. With this step-like shape, an effect similar to that of a tapered shape can be obtained. In this embodiment, there are three stages.

図17を用いて本発明に係る第十実施例について説明する。図17は、第十実施例における燃料噴射装置の駆動部構造の拡大図である。なお、図17において、図1,図2,図11と同一の構成部品には同一の符号を付す。   A tenth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 17 is an enlarged view of the drive unit structure of the fuel injection device in the tenth embodiment. In FIG. 17, the same components as those in FIGS. 1, 2, and 11 are denoted by the same reference numerals.

図17に示した例では、第二実施例に加えて、可動子102に弁体114との間で力を伝達する中面620を設け、可動子102に傾斜面621を構成する。すなわち、中面620は可動子102の磁気コア107との対向面102bに形成された凹部の底面を構成している。傾斜面621は、中面620と対向面102bとの間を繋ぐ面として形成されたものである。傾斜面621を設けることで、可動子102の磁気コア107側端面の面積が小さくなるため、吸引面の磁束密度が増加し、吸引力が向上できる。また、中面620を設けることで、可動子102の質量を小さくできるため、開・閉弁時における可動子102の加速度が大きくなり、開弁に要する時間を短縮できる。また、弁体114に設けた規制部114aと可動子102の接触面が可動子102の上端面より下側にくることで、磁気コア107と弁体114との間に設けていた燃料通路202の通路面積が大きくなる。従って、磁気コア107の磁路断面積を大きくとることができるため、磁気吸引力が向上する。また、弁体114と磁気コア107間の隙間を大きくすることで、可動子102に設けた燃料通路孔203の位置を内径側に設けることができるため、可動子102の磁路断面積が燃料通路孔203によって小さくなるのを抑制でき、吸引力の向上が可能となる。   In the example shown in FIG. 17, in addition to the second embodiment, the movable element 102 is provided with an inner surface 620 for transmitting force to and from the valve body 114, and the movable element 102 is configured with an inclined surface 621. That is, the inner surface 620 constitutes the bottom surface of the recess formed on the surface 102 b of the mover 102 facing the magnetic core 107. The inclined surface 621 is formed as a surface connecting the intermediate surface 620 and the opposing surface 102b. By providing the inclined surface 621, the area of the end surface on the magnetic core 107 side of the mover 102 is reduced, so that the magnetic flux density on the attraction surface increases and the attraction force can be improved. Further, since the mass of the mover 102 can be reduced by providing the inner surface 620, the acceleration of the mover 102 at the time of opening / closing is increased, and the time required for opening the valve can be shortened. Further, the contact surface between the restricting portion 114 a provided in the valve body 114 and the mover 102 comes below the upper end surface of the mover 102, whereby the fuel passage 202 provided between the magnetic core 107 and the valve body 114. The passage area becomes larger. Accordingly, since the magnetic path cross-sectional area of the magnetic core 107 can be increased, the magnetic attractive force is improved. Further, by increasing the gap between the valve body 114 and the magnetic core 107, the position of the fuel passage hole 203 provided in the mover 102 can be provided on the inner diameter side. It is possible to suppress the reduction by the passage hole 203 and to improve the suction force.

また、本実施形態では、可動子102に傾斜面621を設けることで、コイル105から離れた位置にある可動子102の内径側の肉厚が小さくなるように構成する。この効果により、コイル105へ電流を供給した状態から電流の供給を停止する際に、可動子102の内径側に残る残留磁束を小さくすることができるため、閉弁時の応答性を向上することができる。   In this embodiment, the movable element 102 is provided with the inclined surface 621 so that the thickness of the movable element 102 on the inner diameter side at a position away from the coil 105 is reduced. Due to this effect, when the current supply is stopped from the state where the current is supplied to the coil 105, the residual magnetic flux remaining on the inner diameter side of the mover 102 can be reduced, so that the responsiveness when the valve is closed is improved. Can do.

このように、中面620を設けるような場合には、可動子102に摺動延長部810を設けるとよい。中面620を設けた場合には、弁体114との摺動長さが短くなってしまうが、摺動延長部810を設けることによって、可動子102の質量の増加を抑えながら摺動長さを確保でき、可動子102の傾きを抑制できる。   As described above, when the inner surface 620 is provided, the movable extension 102 may be provided with the sliding extension 810. When the inner surface 620 is provided, the sliding length with the valve body 114 is shortened, but by providing the sliding extension 810, the sliding length is suppressed while suppressing an increase in the mass of the mover 102. Can be secured, and the inclination of the movable element 102 can be suppressed.

また、磁気コア107の可動子側端面と対抗する可動子102の面よりも内径側に内径拡大部201を設けるとよい。この効果により、内径拡大部201と可動子102の中面620との距離が大きくなるため、磁気コア107の吸引面に効率よく磁束を流すことができ、吸引力の向上が可能となる。   Further, the inner diameter enlarged portion 201 may be provided on the inner diameter side of the surface of the mover 102 facing the end surface on the mover side of the magnetic core 107. Due to this effect, the distance between the inner diameter enlarged portion 201 and the inner surface 620 of the mover 102 is increased, so that the magnetic flux can be efficiently flowed to the attraction surface of the magnetic core 107 and the attraction force can be improved.

101 ノズルホルダ
102 可動子
103 ハウジング
104 ボビン
105 コイル
107 磁気コア
110 スプリング
112 ゼロスプリング
113 ロッドガイド
114 弁体
114a 規制部
115 プランジャロッドガイド
116 オリフィスカップ
118 弁座
119 噴射口
120 アジャスタピン
121 シール部材
123 燃料供給口
130 一体部材
180 大径部
181 テーパー
190 溝
201,205,550,801 内径拡大部
202 燃料通路
203 燃料通路孔
206,604 可動子側端面
210 貫通孔
301 凹部
302 傾斜面
303 下部内径面
605 内径大径部
606 内径小径部
701 第一のテーパー
702 第二のテーパー
810 摺動延長部
908 外径小径部
909 磁気的な絞り部
101 Nozzle holder 102 Movable element 103 Housing 104 Bobbin 105 Coil 107 Magnetic core 110 Spring 112 Zero spring 113 Rod guide 114 Valve body 114a Restricting part 115 Plunger rod guide 116 Orifice cup 118 Valve seat 119 Injection port 120 Adjuster pin 121 Seal member 123 Fuel Supply port 130 Integrated member 180 Large diameter portion 181 Taper 190 Grooves 201, 205, 550, 801 Inner diameter enlarged portion 202 Fuel passage 203 Fuel passage holes 206, 604 Movable member side end surface 210 Through hole 301 Recessed portion 302 Inclined surface 303 Lower inner diameter surface 605 Inner diameter large diameter portion 606 Inner diameter small diameter portion 701 First taper 702 Second taper 810 Sliding extension 908 Outer diameter small diameter portion 909 Magnetic restrictor

Claims (7)

弁座と接することによって燃料通路を閉じ、弁座から離れることによって燃料通路を開く弁体と、前記弁体と協働して開閉弁動作を行わせる可動子と、コイルに通電することにより励磁されて前記可動子を駆動する磁気力を発生する磁気コアとを備えた燃料噴射装置において、
前記磁気コアは、前記可動子と対向する端面に開口して弁軸に沿う方向に形成された孔を有し、
前記孔は、前記端面に向かって内径が拡大する内径拡大部が形成され、
前記可動子には前記弁体が挿入される挿入孔と前記挿入孔よりも外周側に位置する燃料通路孔が形成され、
前記弁体と前記可動子とは相対変位可能に別部材で構成され、
前記弁体は、前記可動子の前記弁体に対する開弁方向の相対変位を規制する規制部を有し、
前記規制部は、前記弁体よりも大きな径を有する拡径部によって形成され、
前記規制部は、前記可動子と前記磁気コアが接触した状態で、前記孔の前記内径拡大部内に位置し、
前記内径拡大部の範囲は、前記磁気コアの前記可動子側端面から前記規制部よりも上流部まで構成されており、
前記燃料通路孔の中心は前記孔の最小径となる内径部よりも外周側に位置するとともに、前記燃料通路孔は前記内径拡大部が形成された前記磁気コアの前記端面の内径部と軸方向において重なる位置に形成され、
前記燃料通路孔の中心は前記内径拡大部が形成された前記磁気コアの前記端面の内径部よりも内周側に位置することを特徴とする燃料噴射装置。
A valve body that closes the fuel passage by coming into contact with the valve seat and opens the fuel passage by moving away from the valve seat, a mover that performs the on-off valve operation in cooperation with the valve body, and excitation by energizing the coil A fuel injection device comprising: a magnetic core that generates a magnetic force that drives the mover;
The magnetic core has a hole formed in a direction along the valve axis that opens at an end surface facing the mover,
The hole is formed with an inner diameter enlarged portion whose inner diameter is increased toward the end surface,
The movable element is formed with an insertion hole into which the valve body is inserted and a fuel passage hole located on the outer peripheral side of the insertion hole,
The valve body and the mover are configured as separate members so as to be capable of relative displacement,
The valve body has a restricting portion that restricts relative displacement in the valve opening direction of the movable element with respect to the valve body,
The restricting portion is formed by an enlarged diameter portion having a larger diameter than the valve body,
The restricting portion is located in the inner diameter enlarged portion of the hole in a state where the mover and the magnetic core are in contact with each other.
The range of the inner diameter enlarged portion is configured from the end surface on the mover side of the magnetic core to the upstream portion of the restricting portion,
The center of the fuel passage hole is located on the outer peripheral side with respect to the inner diameter portion that is the minimum diameter of the hole, and the fuel passage hole is axially aligned with the inner diameter portion of the end face of the magnetic core in which the inner diameter enlarged portion is formed. In the overlapping position,
The fuel injection device according to claim 1, wherein a center of the fuel passage hole is located on an inner peripheral side of an inner diameter portion of the end face of the magnetic core in which the inner diameter enlarged portion is formed .
請求項1に記載の燃料噴射装置において、
前記可動子は、前記磁気コアと対向する端面と反対側の端面に開口して弁軸に沿う方向に形成された第二の孔を有し、
前記第二の孔は、当該第二の孔の軸方向の半分以上の範囲において前記反対側の端面に向かって内径が拡大する内径拡大部が形成されることを特徴とする燃料噴射装置。
The fuel injection device according to claim 1,
The mover has a second hole formed in a direction along the valve shaft that opens to an end surface opposite to the end surface facing the magnetic core,
The fuel injection device according to claim 1, wherein the second hole is formed with an inner diameter enlarged portion whose inner diameter increases toward the opposite end face in a range of half or more in the axial direction of the second hole.
請求項1に記載の燃料噴射装置において、
前記可動子は、前記磁気コアと対向する端面と反対側の端面に開口して弁軸に沿う方向に形成された第二の孔を有し、
前記第二の孔は、前記反対側の端面に向かって内径が拡大し、ほぼ直線形状のテーパ形状である内径拡大部が形成されることを特徴とする燃料噴射装置。
The fuel injection device according to claim 1,
The mover has a second hole formed in a direction along the valve shaft that opens to an end surface opposite to the end surface facing the magnetic core,
The fuel injection device according to claim 1, wherein the second hole has an inner diameter enlarged toward the opposite end surface to form an inner diameter enlarged portion having a substantially linear taper shape.
請求項2に記載の燃料噴射装置において、
前記第二の孔に形成される前記内径拡大部の半径方向における始点位置を前記内径拡大部が形成された前記磁気コアの前記端面の内径部よりも外周側にすることを特徴とする燃料噴射装置。
The fuel injection device according to claim 2, wherein
A fuel injection characterized in that a starting point position in a radial direction of the inner diameter enlarged portion formed in the second hole is located on an outer peripheral side with respect to an inner diameter portion of the end surface of the magnetic core on which the inner diameter enlarged portion is formed. apparatus.
請求項1に記載の燃料噴射装置において、
前記磁気コアの前記可動子側端面の面積は、前記内径拡大部よりも上流部の前記磁気コアの断面積に比べて10%以上小さいことを特徴とする燃料噴射装置。
The fuel injection device according to claim 1,
The area of the mover side end surface of the magnetic core, the fuel injection device you being less than 10% as compared to the cross-sectional area of the magnetic core of the upstream portion than the large inner diameter portion.
請求項1に記載の燃料噴射装置において、  The fuel injection device according to claim 1,
前記内径拡大部の上流部と下流部に前記内径拡大部とは異なる角度のテーパ部を1つ以上設け、  One or more taper portions having an angle different from that of the inner diameter enlarged portion are provided in the upstream portion and the downstream portion of the inner diameter enlarged portion,
下流部に近い前記テーパ部ほど、弁軸とのなす角度が大きくなるよう構成することを特徴とする燃料噴射装置。  The fuel injection device, wherein the taper portion closer to the downstream portion is configured to have a larger angle with the valve shaft.
請求項1に記載の燃料噴射装置において、  The fuel injection device according to claim 1,
前記磁気コアに形成された前記孔の内径が最小となる部位は、前記規制部の位置よりも前記孔の奥部に形成されていることを特徴とする燃料噴射装置。  The fuel injection device according to claim 1, wherein a portion where the inner diameter of the hole formed in the magnetic core is a minimum is formed in a deeper part of the hole than a position of the restricting part.
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