JP6640763B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents
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Description
本実施例の燃料噴射装置100は、弁座102と接触してシールする弁体101と、弁体101を駆動する可動鉄心106と、前記可動鉄心に対向して配置された固定鉄心と、を備えた。そして、本実施例では、弁座102の密度に対して弁体101の密度が小さくなるように構成されるように構成した。
これによる本実施例の作用、効果を図4に基づいて説明する。図4のR1およびR2は、弁体101と弁座102との衝突解析を行った際に得られた弁体101のシート部115の衝突後の変位を示している。R1は本実施例を用いていない弁体101を使用した場合の変位、R2は、弁体101の密度を3分の1とした場合の変位を示している。なお、今回はR2としてアルミニウム合金(密度:R1の3分の1、剛性:R1の3分の1)を使用した際の変位を示している。
図5は本実施例の弁体101の具体的な構成を示す。図5左図に示す弁体101aは燃料供給口側を上流側、弁座102の側を下流側としたとき、上流側の弁体上部201と接触してシールするシール部202とで構成される。なお、図5右図の弁体101bに示すように、弁体上部201と弁体先端部202とは一体で構成しても構わない。
また、弁座102と接触してシールするシール部と接合されて一体で形成される弁体上部201で構成される弁体101aの弁体上部201の密度はシール部202よりも小さいことが望ましい。これは、弁体上部201は、シール部202よりも体積が大きいために、弁体全体を軽量化することができる。このことから、弁体101が弁座102と衝突する際の運動エネルギを低減させることができ、弁体101のバウンドを抑制することが可能となる。
なお、図6に示すように弁体101aが弁座102と接触してシールする部位がボール形状部301と接合されて一体で形成される部位以外が棒形状部302で構成されるものでも、同様の効果・作用が得られる。また、本形状の場合、製造コストを抑制することが可能となる。
なお、本実施例では、弁体101の密度が弁座102の密度の約5分の4以下であることが望ましい。これによる作用、効果について図6に基づいて説明する。図7は弁体101と弁座102との密度比と弁体101のバウンド量、密度比とバウンドの低減率を示したものである。なお、解析を行うにあたって、解析に使用した弁体101の剛性は従来部材と同様の値としている図7に示すように密度比が0.8以下つまり弁座101の密度を弁座102の密度の5分の4以下とすることで、弁体のバウンド量を2割以上低減することができる。これにより、閉弁完了タイミングのばらつきを抑えることができるため、精度良く燃料噴射量を制御することができる。
上記では、弁体101のバウンド低減に関して、密度について着目していたが、以降では、剛性に着目して説明する。
また、図5に示すような弁座102と接触してシールするシール部と接合されて一体で形成される弁体上部201で構成される弁体101aで、シール部202以外の弁体上部201の剛性は弁座102の剛性よりも小さくなるように構成することが望ましい。これは、弁体101が弁座102に衝突した際に、弁体101は弾性変形を起こすが、その弾性変形によって生じた弾性エネルギを弁体上部201に受け渡し、弁体上部201での伸縮となる。これにより、弁体101が弁座102との衝突後にバウンドする際に、シール部202の弁座102との衝突後のシール部202の伸縮が抑制され、弁体101のバウンドを低減できる。
また、図5に示すような弁座102と接触してシールするシール部と接合されて一体で形成される弁体上部201で構成される弁体101aの弁体上部201の剛性はシール部202よりも小さいことが望ましい。この場合でも、弁体101が弁座102に衝突した際の弁体101の弾性変形によって生じた弾性エネルギは弁体上部201に受け渡すことができる。これにより、シール部202の弁座102との衝突後のシール部202の伸縮が抑制され、弁体101のバウンドを低減できる。
さらに、上記に記載した弁体101の密度および剛性を弁座102の密度および剛性よりも、密度は小さく、剛性は大きくなるように構成する。
弁座・・・102、
可動鉄心・・・106、
固定鉄心・・・107、
コイル・・・108、
ヨーク・・・109、
スプリング・・・110、
燃料供給口・・・112、
つば部・・・113、
付勢力の伝達面・・・114
シート部・・・115
弁体上部・・・201
シール部・・・202
ボール形状部・・・301
棒状部位・・・302
Claims (7)
- 弁座と接触してシールする弁体と、
前記弁体を駆動する前記可動鉄心と、
前記可動鉄心に対向して配置された固定鉄心と、を備えた燃料噴射装置において、
前記弁座の密度に対して前記弁体の密度が小さくなるように構成され、
前記弁体は、前記弁座と接触してシールするシール部と、前記シール部と接合されて一体で形成される部位とで構成され、前記シール部及び前記部位の密度が、前記弁座の密度よりも小さいことを特徴とする燃料噴射装置。 - 請求項1に記載の燃料噴射装置において、
前記部位の密度が、前記シール部の密度よりも小さいことを特徴とする燃料噴射装置。 - 請求項1または2に記載の燃料噴射装置において、
前記シール部はボール形状に構成され、前記シール部と接合される前記部位は棒形状で構成されることを特徴とする燃料噴射装置。 - 請求項1に記載の燃料噴射装置において、
前記弁体の密度は、前記弁座の密度の約5分の4以下であることを特徴とする燃料噴射装置。 - 弁座と接触してシールする弁体と、
前記弁体を駆動する前記可動鉄心と、
前記可動鉄心に対向して配置された固定鉄心と、を備えた燃料噴射装置において、
前記弁座の剛性に対して前記弁体の剛性が大きくなるように構成され、
前記弁体は、前記弁座と接触してシールするシール部と、前記シール部と接合されて一体で形成される部位とで構成され、
前記シール部と接合される前記部位の剛性が、前記弁座の剛性よりも小さいたことを特徴とする燃料噴射装置。 - 弁座と接触してシールする弁体と、
前記弁体を駆動する前記可動鉄心と、
前記可動鉄心に対向して配置された固定鉄心と、を備えた燃料噴射装置において、
前記弁座の剛性に対して前記弁体の剛性が大きくなるように構成され、
前記弁体は、前記弁座と接触してシールするシール部と、前記シール部と接合されて一体で形成される部位とで構成され、
前記シール部の剛性が前記部位の剛性よりも大きくなるように構成されることを特徴とする燃料噴射装置。 - 請求項5または6に記載の燃料噴射装置において、
前記弁座の密度に対して前記弁体の密度が小さくなるように構成されたことを特徴とする燃料噴射装置。
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