JP6827535B2 - インジェクタ - Google Patents

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Description

この発明は、例えば内燃機関へ燃料を供給するインジェクタに関するものである。
従来、筒状のハウジング内に弁部材を往復移動可能に収容し、弁部材を弁座に接触させることにより噴孔を閉じ、弁部材を弁座から離すことにより噴孔を開くようにした燃料噴射装置が知られている。ハウジング内には、弁部材と一体に移動する可動コアが収容されている。また、ハウジングには、可動コアの上流側に配置された固定コアが固定されている。ハウジングの周囲には、可動コアを固定コアに吸引する電磁吸引力を発生するコイル部が設けられている。弁部材は、コイルへの通電が停止されているときに弁座に接触し、コイルへの通電が行われると弁座から離れる。
従来、可動コアが固定コアに衝突することにより発生する開弁時の作動音を低減するために、ハウジングの内周面と可動コアの外周面との隙間を調整するとともに、可動コアの固定コア側の端部に筒状の突出部を設けた燃料噴射装置が提案されている。このような従来の燃料噴射装置では、ハウジングの内周面と可動コアの外周面との隙間を流れる燃料の抵抗による流体ダンパ効果が大きくなる。これにより、開弁時の可動コアの速度が低下し、開弁時の作動音が低減する(例えば特許文献1参照)。
特許第3882892号
特許文献1に示されている従来の燃料噴射装置では、開弁動作が行われているときに、可動コアの上流側の空間に存在する燃料の大部分が、可動コアの内周側から外周側へ移動した後、可動コアの上流側の端面の外周部から、ハウジングの内周面と可動コアの外周面との隙間を通過して、可動コアの下流側へ流出する。特許文献1に示されている従来の燃料噴射装置では、ハウジングの内周面と可動コアの外周面との隙間が可動コアの上流側の端面で最も小さくなっているので、ハウジングの内周面と可動コアの外周面との隙間に燃料が流入するときに燃料の移動方向が急激に変化してしまい、製品ごとの寸法誤差等によって生じる燃料の流れの損失のばらつきが大きくなってしまう。これにより、燃料の噴射量の特性も製品ごとにばらつきが大きくなってしまう。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、燃料の噴射量の特性のばらつきを少なくすることができるとともに、開弁時の作動音の低減化を図ることができるインジェクタを得ることを目的とする。
この発明によるインジェクタは、筒状のコア、シート面が形成され、コアよりも燃料の流れの下流側に配置されている弁座、コアとシート面との間に変位可能に配置され、シート面に接触することにより燃料通路を閉じ、シート面から離れることにより燃料通路を開く弁体、弁座及び弁体を収容する筒状のホルダ、シート面に接触する方向へ弁体を付勢する弾性体、及び弾性体の付勢力に逆らって、シート面から離れる方向へ弁体を変位させる電磁吸引力を発生するコイルを備え、弁体は、コアに対向するアマチュアを有し、アマチュアは、筒状のアマチュア摺動部と、アマチュア摺動部からコアに向けて突出している筒状のコア対向部と、コア対向部の内周部からコアに向けて突出しコアに接触可能な筒状の突起部とを有し、コア対向部の外径は、アマチュア摺動部の外径よりも小さくなっており、突起部の外径は、コア対向部の外径よりも小さくなっている。
この発明による燃料噴射弁によれば、突起部の径方向外側に第1の容積部を形成し、コア対向部の径方向外側に第2の容積部を形成することができ、開弁動作に伴って第1の容積部に存在する燃料が燃料の流れの下流側へ移動するときに、第2の容積部によって燃料の流れが拡がって燃料の乱れを抑制することができる。これにより、インジェクタの燃料の噴射量の特性のばらつきを少なくすることができる。また、開弁動作時にコアとコア対向部との間の空間から径方向外側の隙間へ移動する燃料の割合を大きくすることができるので、弁体の減速効果を大きくすることができ、開弁時の作動音の低減化を図ることができる。
この発明の実施の形態1によるインジェクタを示す断面図である。 図1のインジェクタが閉弁状態であるときのアマチュアを示す拡大断面図である。 図2のインジェクタが開弁状態であるときのアマチュアを示す拡大断面図である。 図2のIV−IV線に沿った断面図である。 図3のV−V線に沿った断面図である。 図3のアマチュアを通る磁束を示す拡大断面図である。
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1によるインジェクタを示す断面図である。インジェクタ1は、駆動装置2と、駆動装置2により動作される弁装置3とを有している。弁装置3は、エンジンの吸気通路に臨んでいる。燃料は、駆動装置2内及び弁装置3内のそれぞれの燃料通路を通った後、弁装置3からエンジンの吸気通路へ噴射される。
駆動装置2は、二段円筒形状の金属製のハウジング4と、ハウジング4の内側に配置されている金属製の筒状のコア5と、コア5を囲んだ状態でハウジング4の内側に配置されているコイル6と、コイル6が巻かれている樹脂製のボビン7と、ハウジング4の外周部の一部に溶接で固定され、コア5の周囲でボビン7を覆っている金属製のキャップ8と、コイル6を外部と電気的に接続するためのターミナル9とを有している。ハウジング4、コア5、コイル6、ボビン7、キャップ8及びターミナル9は、樹脂製の成形体10によって一体になっている。また、ハウジング4、コア5、コイル6、ボビン7及びキャップ8は、インジェクタ1の軸線Pと同軸に配置されている。
燃料の流れについてのコア5の上流側端部には、図示しない燃料管が接続されている。コア5と燃料管との隙間は、Oリング27によってシールされている。また、コア5の内側の空間には、フィルタ28が設けられている。インジェクタ1内の燃料通路には、燃料が燃料管から約300kPaの圧力で供給される。また、インジェクタ1内の燃料通路には、フィルタ28を通過した燃料が充填される。
キャップ8には、切欠き部が設けられている。ターミナル9は、キャップ8の切欠き部を通ってコイル6に接続されている。コイル6への通電がターミナル9を通して行われると、コイル6から電磁力が発生する。
弁装置3は、弁座内空間部11が設けられている弁座12と、弁座12よりも燃料の流れの下流側に配置されている噴孔プレート13と、軸線Pに沿った方向へ弁座12に対して変位可能な弁体14と、弁座12、噴孔プレート13及び弁体14を収容する金属製の筒状のホルダ15と、弁体14よりも燃料の流れの上流側に配置され、コア5に固定されている筒状の固定ロッド16と、弁体14と固定ロッド16との間に配置されている弾性体であるスプリング17とを有している。
ホルダ15は、ハウジング4に固定されている。弁座12は、ホルダ15の内周面に固定されている。噴孔プレート13は、弁座12に固定されている。弁座12、噴孔プレート13、弁体14、ホルダ15、固定ロッド16及びスプリング17は、インジェクタ1の軸線Pと同軸に配置されている。
弁座12は、コア5よりも燃料の流れの下流側に配置されている。弁座12には、弁座内空間部11から噴孔プレート13側へ貫通する貫通孔12aが燃料通路として設けられている。貫通孔12aは、軸線Pと同軸に設けられている。弁座内空間部11の内面は、弁体14が変位される方向に沿った円筒状の案内面18と、案内面18から貫通孔12aに向かって軸線Pに近づく方向へ連続的に傾斜する円錐状のシート面19とを有している。即ち、弁座12の内周部には、軸線Pに沿った案内面18と、軸線Pに対して傾斜するシート面19とが設けられている。
弁体14は、コア5とシート面19との間に変位可能に配置されている。また、弁体14は、ホルダ15内に配置された可動鉄心である筒状のアマチュア21と、弁座内空間部11に挿入されている球状のボール22と、アマチュア21とボール22とを互いに連結する筒状の連結部材23とを有している。弁体14は、ボール22が案内面18に案内されながら、弁座12に対して変位される。
弁座内空間部11では、ボール22が回転可能になっている。これにより、ホルダ15内では、弁体14の軸線がホルダ15の軸線に対して傾くことが許容されている。また、弁座内空間部11の内面とボール22との間には、燃料通路が形成されている。
アマチュア21は、インジェクタ1の軸線Pに沿った方向についてコア5に対向している。弁座12に対して弁体14が変位すると、ボール22がシート面19に接触したりシート面19から離れたりする。ボール22は、コア5から離れる方向へのアマチュア21の変位によりシート面19に接触し、コア5に近づく方向へのアマチュア21の変位によりシート面19から離れる。弁体14は、シート面19に接触することにより燃料通路を閉じてインジェクタ1を閉弁状態とし、シート面19から離れることにより燃料通路を開いてインジェクタ1を開弁状態とする。インジェクタ1が閉弁状態になるとアマチュア21がコア5から離れ、インジェクタ1が開弁状態になるとアマチュア21がコア5に接触する。燃料は、弁座内空間部11の内面とボール22との間に生じた燃料通路を、案内面18、シート面19の順に流れた後、貫通孔12aを通って噴孔プレート13へ出る。
噴孔プレート13には、噴孔プレート13を貫通する複数の燃料噴射孔26が設けられている。弁座12の貫通孔12aから噴孔プレート13へ出た燃料は、複数の燃料噴射孔26からエンジンの吸気通路へ噴射される。
スプリング17は、固定ロッド16と連結部材23との間に縮められた状態で弾性復元力を発生している。これにより、スプリング17は、ボール22がシート面19に接触する方向へ弁体14を付勢している。
コイル6は、コイル6への通電により、アマチュア21をコア5に吸引する電磁吸引力を発生する。コイル6の電磁吸引力が発生すると、弁体14は、スプリング17の付勢力に逆らって、シート面19から離れる方向へ変位される。
図2は、図1のインジェクタ1が閉弁状態であるときのアマチュア21を示す拡大断面図である。また、図3は、図2のインジェクタ1が開弁状態であるときのアマチュア21を示す拡大断面図である。アマチュア21には、連結部材23をアマチュア21に接合する筒状の接合部材29が固定されている。この例では、接合部材29及びアマチュア21が一体の単一材で構成されている。
アマチュア21は、筒状のアマチュア摺動部31と、アマチュア摺動部31からコア5に向けて突出している筒状のコア対向部32と、コア対向部32の内周部からコア5に向けて突出している筒状の突起部33とを有している。
突起部33の外周面とホルダ15の内周面との間には、空間である第1の容積部Aが燃料通路として存在している。コア対向部32の外周面とホルダ15の内周面との間には、空間である第2の容積部Bが燃料通路として存在している。アマチュア摺動部31の外周面とホルダ15の内周面との間には、隙間Cが燃料通路として存在している。従って、アマチュア21、ホルダ15及びコア5によって囲まれる空間では、第1の容積部A、第2の容積部B及び隙間Cが順に燃料の流れの上流側から下流側へ連続している。
アマチュア摺動部31の弁座12側の端面は、アマチュア21全体の弁座12側の端面になっている。アマチュア摺動部31の弁座12側の端面は、弁体14の軸線に直交している。
アマチュア摺動部31の外径は、弁体14の軸線方向について一定になっている。従って、アマチュア摺動部31の外周面の形状は、弁体14の軸線を中心とする円筒状になっている。また、アマチュア摺動部31の外径は、アマチュア21において最大外径になっている。これにより、アマチュア摺動部31の外周面は、弁体14の軸線がホルダ15の軸線に対して傾くことによりホルダ15の内周面の一部に接触する。
この例では、アマチュア摺動部31の外周面は、電磁ステンレス製のアマチュア摺動部31を覆う硬質クロムメッキで形成されている。これにより、アマチュア摺動部31の外周面がホルダ15の内周面に接触することによって生じるアマチュア摺動部31の摩耗が抑制される。
コア対向部32のコア5側の端面は、インジェクタ1の軸線Pに沿った方向についてコア5に対向している。また、コア対向部32のコア5側の端面は、弁体14の軸線に直交している。弁体14の軸線方向についてのコア対向部32の寸法Lbは、弁体14の軸線方向についてのアマチュア摺動部31の寸法Lcよりも小さくなっている。これにより、インジェクタ1の軸線Pに沿った方向についての第2の容積部Bの寸法は、インジェクタ1の軸線Pに沿った方向についての隙間Cの寸法よりも小さくなっている。
コア対向部32の外径は、アマチュア摺動部31の外径よりも小さくなっている。これにより、コア対向部32の外周面とホルダ15の内周面との間の距離は、アマチュア摺動部31の外周面とホルダ15の内周面との間の距離よりも大きくなっている。即ち、第2の容積部Bの径方向の寸法は、隙間Cの径方向の寸法よりも大きくなっている。
コア対向部32の外周面は、アマチュア摺動部31の外周面に繋がっている環状のテーパ面32aと、コア対向部32のコア5側の端面とテーパ面32aとの間に形成されている筒状面32bとを有している。
テーパ面32aは、アマチュア摺動部31の外周面から突起部33側に向かって弁体14の軸線に近づく方向へ弁体14の軸線に対して傾斜している。筒状面32bの形状は、弁体14の軸線を中心とする円筒状になっている。
突起部33は、コア5の下流側の端面に接触可能になっている。インジェクタ1が開弁状態になっているときには、図3に示すように、コア対向部32がコア5から離れたまま、突起部33がコア5に接触する。また、インジェクタ1が閉弁状態になっているときには、図2に示すように、突起部33がギャップgを介してコア5から離れる。
突起部33の外径は、コア対向部32の外径よりも小さくなっている。これにより、コア対向部32の外周面とホルダ15の内周面との間の距離は、アマチュア摺動部31の外周面とホルダ15の内周面との間の距離よりも大きくなっている。即ち、第1の容積部Aの径方向の寸法は、第2の容積部Bの径方向の寸法よりも大きくなっている。
ホルダ15の一部は、薄肉部15aになっている。薄肉部15aの肉厚は、ホルダ15の薄肉部15a以外の肉厚よりも薄くなっている。突起部33がコア5に接触しているときの突起部33の径方向外側には、薄肉部15aが位置している。突起部33がコア5に接触しているときのアマチュア摺動部31の径方向外側には、ホルダ15の薄肉部15a以外の部分、即ち薄肉部15aよりも肉厚が厚いホルダ15の厚肉部が位置している。この例では、突起部33がコア5に接触しているときの突起部33の径方向外側に位置するホルダ15の部分が全周にわたって薄肉部15aになっている。
連結部材23の端部は、接合部材29の内周面に挿入されている。接合部材29の外径は、突起部33の外径よりも小さくなっている。これにより、接合部材29の外周面とホルダ15の内周面との間の距離は、突起部33の外周面とホルダ15の内周面との間の距離よりも大きくなっている。
図4は図2のIV−IV線に沿った断面図、図5は図3のV−V線に沿った断面図である。弁体14の軸線がホルダ15の軸線と一致している状態では、図4に示すように、隙間Cの断面形状が環状になり、隙間Cの径方向の寸法がアマチュア21の全周にわたって一定の値δになる。これに対して、弁体14の軸線がホルダ15の軸線に対して傾いてアマチュア摺動部31の外周面がホルダ15の内周面に接触している状態では、図5に示すように、隙間Cの断面形状が三日月形状になり、隙間Cの径方向の寸法の最大値がδの2倍で隙間Cの径方向の寸法の最小値がゼロになる。
弁体14の軸線がホルダ15の軸線と一致しているときの環状の隙間Cの寸法が製品ごとに同じ値δであれば、アマチュア摺動部31の外周面がホルダ15の内周面に接触しているときの三日月形状の隙間Cの寸法も製品ごとに同じになる。また、弁体14の軸線がホルダ15の軸線と一致しているときの環状の隙間Cの環状の断面形状が製品ごとに同じであれば、アマチュア摺動部31の外周面がホルダ15の内周面に接触しているときの隙間Cの三日月形状の断面形状も製品ごとに同じになる。従って、アマチュア摺動部31の外周面がホルダ15の内周面に接触することにより、製品ごとの隙間Cの寸法及び断面形状のばらつきの発生が抑制され、隙間Cを流れる燃料の流速分布のばらつきも抑制される。
一方、製品ごとにアマチュア摺動部31の外周面がホルダ15の内周面に接触する場合があったり接触しない場合があったりすると、隙間Cの断面形状のばらつきが製品ごとに大きくなってしまう。
図6は、図3のアマチュア21を通る磁束を示す拡大断面図である。コイル6により誘起された磁束は、コイル6の周囲に生じるメインの磁路Qを主に還流する。メインの磁路Qは、ハウジング4から、ホルダ15、アマチュア摺動部31、コア対向部32及び突起部33を順次通ってコア5に達している。ホルダ15に薄肉部15aが存在していることから、ホルダ15とコア5との間を直接通る磁束数が薄肉部15aによって少なくなり、メインの磁路Qを通る磁束数が多くなる。
これにより、ホルダ15からアマチュア摺動部31を通る磁束数が多くなり、ホルダ15の内周面とアマチュア摺動部31の外周面との間に径方向の強い電磁吸引力が作用する。本実施の形態では、ホルダ15の内周面とアマチュア摺動部31の外周面との間に作用する電磁吸引力の増大により、アマチュア摺動部31の外周面がホルダ15の内周面に接触する状態が力学的に安定して得られる。
また、突起部33がコア5に接触しているとき、即ち開弁状態になっているときの図1に示すスプリング17の長さLと、弁体14の軸線がホルダ15の軸線と一致しているときの隙間Cの径方向の寸法δとの関係は、δ/L=tanθとしたとき、θの値が0.1°以上、即ちθ≧0.1となる関係になっている。スプリング17の下流側端部の径方向への位置ずれ量は、隙間Cの径方向の寸法δに応じて決まることから、δ/L=tanθとしたときのθの値を0.1°以上に大きくしたことにより、開弁状態でのスプリング17がホルダ15の軸線に対して傾きやすくなる。これにより、スプリング17による偏荷重がアマチュア21に作用しやすくなり、アマチュア摺動部31の外周面がホルダ15の内周面にさらに接触しやすくなる。
次に、動作について説明する。コイル6への通電が停止されている状態では、スプリング17の付勢力によって、ボール22が弁座12のシート面19に接触している。これにより、燃料通路が閉じ、弁座12から噴孔プレート13への燃料の供給が停止されている。
コイル6への通電が行われると、電磁吸引力が発生し、アマチュア21がコア5に吸引される。これにより、弁体14は、スプリング17の付勢力に逆らって、コア5に向かって変位される。これにより、ボール22が弁座12のシート面19から離れ、燃料通路が開いた開弁状態になる。
このとき、コイル6によって誘起された磁束が、ホルダ15からアマチュア摺動部31を通るメインの磁路Qを主に流れることから、アマチュア摺動部31の外周面がホルダ15の内周面に吸引され、弁体14の軸線がホルダ15の軸線に対して傾く。これにより、アマチュア摺動部31の外周面がホルダ15の内周面に接触する。
また、インジェクタ1の開弁動作時には、アマチュア21のコア5側への移動に伴って、アマチュア21、ホルダ15及びコア5で囲まれた空間の燃料がアマチュア21よりも燃料の流れの下流側へ流出する。アマチュア21がコア5に近づくと、突起部33とコア5との間のギャップgが小さくなる。このとき、突起部33がアマチュア21の内周部に位置していることから、アマチュア21の内側へ流入する燃料の割合が少なくなり、隙間Cを通過してアマチュア21よりも燃料の下流側へ流れる燃料の割合が多くなる。
アマチュア21、ホルダ15及びコア5で囲まれた空間の燃料のうち、第1の容積部Aに存在する燃料f1は、アマチュア21のコア5側への移動に伴って径方向外側へ移動し、第2の容積部Bへ拡がりながら流れる。これにより、燃料f1の流れの乱れが抑制される。第2の容積部Bに存在する燃料f2は、アマチュア21のコア5側への移動に伴って径方向外側へ移動し、第1の容積部Aから第2の容積部Bに流入した燃料f1とともに、隙間Cに流入する。このとき、燃料f1,f2は、テーパ面32aに沿って円滑に加速しながら隙間Cに流入する。
隙間Cに流入した燃料は、隙間Cを通過してアマチュア21よりも燃料の流れの下流側へ流出する。このとき、隙間Cの軸線方向の寸法が第2の容積部Bの軸線方向の寸法よりも大きくなっていることから、燃料は隙間Cで整流されやすくなる。これにより、燃料は、隙間Cで整流された状態でアマチュア21の下流側へ流出する。隙間Cから燃料の流れの下流側に開放された空間へ流出した燃料は、流路の拡大損失の作用により隙間Cの出口で渦となる。これにより、流体ロスが発生する。
流体ロスによるエネルギは、弁体14の運動エネルギを減少させる。特に、開弁動作の完了直前の状態では、第1及び第2の容積部A,Bから排出される燃料のほとんどが隙間Cを通過するので、弁体14の減速効果が大きく、開弁動作に対するダンピング作用が増大する。インジェクタ1が開弁状態になると、突起部33がコア5に接触する。
インジェクタ1の開弁状態では、アマチュア21よりも下流側に流出した燃料が弁座内空間部11に流入する。この後、燃料は、ボール22と案内面18との間に生じている燃料通路、ボール22とシート面19との間に生じた燃料通路、貫通孔12aの順に流れる。この後、貫通孔12aを通過した燃料は、噴孔プレート13の複数の燃料噴射孔26を通ってエンジンの吸気通路へ噴射される。
一方、コイル6への通電が停止されると、電磁吸引力がなくなり、スプリング17の付勢力によって弁体14が弁座12のシート面19に近づく方向へ変位される。この後、ボール22がシート面19に接触し、燃料通路が閉じる。これにより、弁座12の貫通孔12aから噴孔プレート13への燃料の供給が停止される。
このようなインジェクタ1では、コア対向部32の外径がアマチュア摺動部31の外径よりも小さくなっており、突起部33の外径がコア対向部32の外径よりも小さくなっているので、突起部33の径方向外側に第1の容積部Aを形成し、コア対向部32の径方向外側に第2の容積部Bを形成することができる。これにより、開弁動作に伴って第1の容積部Aに存在する燃料が燃料の流れの下流側へ移動するときに、第2の容積部Bによって燃料の流れが拡がって燃料の乱れを抑制することができる。これにより、アマチュア摺動部31の外周面とホルダ15の内周面との間の隙間Cに流入して隙間Cを通過するときの燃料の流れを安定させることができ、燃料の流れの損失のばらつきを製品ごとに少なくすることができる。即ち、インジェクタ1の燃料の噴射量の特性のばらつきを少なくすることができる。また、コア対向部32の内周部からコア5に向けて突起部33が突出しているので、開弁動作時にコア5とコア対向部32との間の空間から径方向外側の隙間Cへ移動する燃料の割合を大きくすることができる。これにより、弁体14の減速効果を大きくすることができ、開弁時の作動音の低減化を図ることができる。
また、アマチュア摺動部31の外径は、弁体14の軸線方向について一定であり、アマチュア摺動部31の弁座12側の端面は、弁体14の軸線に直交しているので、狭い隙間Cから開放された空間への拡大損失による燃料の流体ロスを大きくすることができる。これにより、開弁動作時の弁体14を効果的に減速させることができ、開弁時の作動音の低減化をさらに図ることができる。
また、アマチュア摺動部31の外周面は、弁体14の軸線がホルダ15の軸線に対して傾くことによりホルダ15の内周面に接触するので、アマチュア摺動部31の外周面をホルダ15の内周面に接触させて隙間Cの断面形状が製品ごとに一定になった状態を開弁動作時に確保しやすくすることができる。これにより、隙間Cを流れる燃料の分布を安定させることができ、製品ごとの燃料の噴射量の特性のばらつきをさらに少なくすることができる。
また、ホルダ15の一部は、薄肉部15aになっており、突起部33がコア5に接触しているときの突起部33の径方向外側に薄肉部15aが位置しているので、ホルダ15からコア5へ直接通る磁束数を薄肉部15aによって抑制することができ、ホルダ15からアマチュア摺動部31を通る磁束数を多くすることができる。これにより、アマチュア摺動部31の外周面をホルダ15の内周面に吸引する電磁吸引力の大きさを大きくすることができ、開弁動作時にホルダ15の内周面にアマチュア摺動部31の外周面をより確実に接触させることができる。これにより、開弁動作ごとに、ホルダ15の内周面にアマチュア摺動部31の外周面が接触する状態をより確実に再現することができ、製品ごとの燃料の噴射量の特性のばらつきをさらに少なくすることができる。
また、突起部33がコア5に接触しているときのスプリング17の長さLと、弁体14の軸線がホルダ15の軸線と一致しているときのアマチュア摺動部31の外周面とホルダ15の内周面との間の隙間Cの径方向の寸法δとの関係は、δ/L=tanθとしたとき、θ≧0.1となる関係であるので、開弁状態でのスプリング17をホルダ15の軸線に対して傾きやすくすることができ、スプリング17による偏荷重をアマチュア21に作用しやすくすることができる。これにより、アマチュア摺動部31の外周面がホルダ15の内周面に接触する状態をより確実に再現することができ、製品ごとの燃料の噴射量の特性のばらつきをさらに少なくすることができる。
また、コア対向部32の外周面には、アマチュア摺動部31の外周面に繋がるテーパ面32aが含まれているので、第1の容積部A及び第2の容積部Bの存在する燃料をテーパ面32aに沿って隙間Cへ円滑に流入させることができる。これにより、隙間Cに流入するときの燃料の流れの損失の製品ごとのばらつきをさらに少なくすることができ、インジェクタ1の燃料の噴射量の特性のばらつきをさらに少なくすることができる。また、隙間Cを流れる燃料の速度が上昇するので、隙間Cからアマチュア21よりも燃料の流れの下流側へ燃料が流出するときの拡大損失による流体ロスを増加させることができる。これにより、開弁時の作動音の低減化をさらに図ることができる。
また、弁体14の軸線方向についてのアマチュア摺動部31の寸法Lcは、弁体14の軸線方向についてのコア対向部32の寸法Lbよりも大きいので、燃料を整流する隙間Cの区間を長くすることができ、隙間Cで高速に整流された燃料を隙間Cから下流側へ流出させることができる。これにより、隙間Cから下流側へ燃料が流出するときの拡大損失による流体ロスを増加させることができ、開弁時の作動音の低減化をさらに図ることができる。
また、アマチュア摺動部31の外周面は、アマチュア摺動部31を覆う硬質クロムメッキで形成されているので、アマチュア摺動部31の外周面の硬度を高めることができ、インジェクタ1の長時間の使用によるアマチュア摺動部31の摩耗を抑制することができる。これにより、アマチュア摺動部31の外周面とホルダ15の内周面との間の隙間Cの状態を安定させることができ、燃料の噴射量の特性を長期間にわたって変化しにくくすることができる。
なお、上記の例では、弁体14の軸線がホルダ15の軸線に対して傾いてアマチュア摺動部31の外周面がホルダ15の内周面に接触するようになっているが、弁体14の軸線がホルダ15の軸線に対して傾かないようになっていてもよい。このようにしても、隙間Cに流入する燃料の乱れを抑制することができ、製品ごとの燃料の噴射量の特性のばらつきを少なくすることができる。
また、上記の例では、ホルダ15の薄肉部15aがホルダ15の全周にわたって存在しているが、ホルダ15の周方向の一部のみが薄肉部15aになっていてもよい。このようにすれば、アマチュア摺動部31の外周面をホルダ15の内周面に吸引する電磁吸引力の偏りをホルダ15の周方向について強制的に生じさせることができ、開弁動作時にホルダ15の内周面にアマチュア摺動部31の外周面をさらに確実に接触させることができる。
また、上記の例では、アマチュア摺動部31の外周面が硬質クロムメッキで形成されているが、これに限定されず、アマチュア21を構成する電磁ステンレスで形成された面がアマチュア摺動部31の外周面として露出していてもよい。
また、上記の例では、アマチュア摺動部31の外周面に繋がる環状のテーパ面32aがコア対向部32の外周面に含まれているが、テーパ面32aが、弁体14の軸線に直交する直交面になっていてもよい。
また、上記の例では、弁体14の軸線方向についてのアマチュア摺動部31の寸法Lcが、弁体14の軸線方向についてのコア対向部32の寸法Lbよりも大きくなっているが、アマチュア摺動部31の寸法Lcがコア対向部32の寸法Lbと同じであってもよいし、アマチュア摺動部31の寸法Lcがコア対向部32の寸法Lbよりも小さくてもよい。
また、上記の例では、ホルダ15が薄肉部15aを有しているが、薄肉部15aはなくてもよい。
1 インジェクタ、5 コア、6 コイル、12 弁座、14 弁体、15 ホルダ、15a 薄肉部、17 スプリング(弾性体)、19 シート面、21 アマチュア、31 アマチュア摺動部、32 コア対向部、32a テーパ面、33 突起部。

Claims (5)

  1. 筒状のコア、
    シート面が形成され、前記コアよりも燃料の流れの下流側に配置されている弁座、
    前記コアと前記シート面との間に変位可能に配置され、前記シート面に接触することにより燃料通路を閉じ、前記シート面から離れることにより燃料通路を開く弁体、
    前記弁座及び前記弁体を収容する筒状のホルダ、
    前記シート面に接触する方向へ前記弁体を付勢する弾性体、及び
    前記弾性体の付勢力に逆らって、前記シート面から離れる方向へ前記弁体を変位させる電磁吸引力を発生するコイル
    を備え、
    前記弁体は、前記コアに対向するアマチュアを有し、
    前記アマチュアは、筒状のアマチュア摺動部と、前記アマチュア摺動部から前記コアに向けて突出している筒状のコア対向部と、前記コア対向部の内周部から前記コアに向けて突出し前記コアに接触可能な筒状の突起部とを有し、
    前記コア対向部の外径は、前記アマチュア摺動部の外径よりも小さくなっており、
    前記突起部の外径は、前記コア対向部の外径よりも小さくなっており、
    前記ホルダ内では、前記弁体の軸線が前記ホルダの軸線に対して傾くことが許容され、
    前記アマチュア摺動部の外周面は、前記弁体の軸線が前記ホルダの軸線に対して傾くことにより前記ホルダの内周面に接触し、
    前記ホルダの一部は、薄肉部になっており、
    薄肉部の肉厚は、ホルダの薄肉部以外の肉厚よりも小さくなっており、
    前記突起部が前記コアに接触しているときの前記突起部の径方向外側には、前記薄肉部が位置し、
    前記突起部が前記コアに接触しているときの前記アマチュア摺動部の径方向外側には、前記ホルダの前記薄肉部以外の部分が位置しているインジェクタ。
  2. 筒状のコア、
    シート面が形成され、前記コアよりも燃料の流れの下流側に配置されている弁座、
    前記コアと前記シート面との間に変位可能に配置され、前記シート面に接触することにより燃料通路を閉じ、前記シート面から離れることにより燃料通路を開く弁体、
    前記弁座及び前記弁体を収容する筒状のホルダ、
    前記シート面に接触する方向へ前記弁体を付勢する弾性体、及び
    前記弾性体の付勢力に逆らって、前記シート面から離れる方向へ前記弁体を変位させる電磁吸引力を発生するコイル
    を備え、
    前記弁体は、前記コアに対向するアマチュアを有し、
    前記アマチュアは、筒状のアマチュア摺動部と、前記アマチュア摺動部から前記コアに向けて突出している筒状のコア対向部と、前記コア対向部の内周部から前記コアに向けて突出し前記コアに接触可能な筒状の突起部とを有し、
    前記コア対向部の外径は、前記アマチュア摺動部の外径よりも小さくなっており、
    前記突起部が前記コアに接触しているときの前記弾性体の長さLと、前記弁体の軸線が前記ホルダの軸線と一致しているときの前記アマチュア摺動部の外周面と前記ホルダの内周面との間の隙間の径方向の寸法δとの関係は、δ/L=tanθとしたとき、θ≧0.1°となる関係であるインジェクタ。
  3. 前記コア対向部の外周面には、前記アマチュア摺動部の外周面に繋がっている環状のテーパ面が含まれ、
    前記テーパ面は、前記アマチュア摺動部の外周面から前記突起部側に向かって前記弁体の軸線に近づく方向へ前記弁体の軸線に対して傾斜している請求項1又は請求項2に記載のインジェクタ。
  4. 前記弁体の軸線方向についての前記アマチュア摺動部の寸法は、前記弁体の軸線方向についての前記コア対向部の寸法よりも大きい請求項1〜請求項のいずれか一項に記載のインジェクタ。
  5. 前記アマチュア摺動部の外周面は、前記アマチュア摺動部を覆う硬質クロムメッキで形成されている請求項1〜請求項のいずれか一項に記載のインジェクタ。
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