JPH02176289A

JPH02176289A - 電磁弁

Info

Publication number: JPH02176289A
Application number: JP32927888A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kubo; 賢一久保
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1990-07-09
Anticipated expiration: 2013-04-22
Also published as: JP2743275B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野１この発明は、例えばユニットインジェクタに用いるのに
好適な電磁弁に関するものであり、さらに詳しくは加圧
された燃料を燃料タンクにスピルさせる場合等に用いる
のに好適な電磁弁に関する。

［従来の技術ｊ一般に、ユニットインジェクタにおいては、燃料加圧室
内の燃料をプランジャによって加圧して燃料噴射ノズル
から噴射させる一方、加圧した燃料を電磁弁を介して燃
料タンク等の燃料の低圧側ヘスビルさせることにより、
燃料の噴射を終了させるようにしている（実開昭６２−
１１５５８９号公報、特開昭６２−１５９７４６号公報
参照）。

このような燃料のスピルに用いられる電磁弁としては、
例えば第４図に示すものがある。第４図に示す電磁弁１
は、ユニットインジェクタ２に組み込まれたものであり
、ユニットインジェクタ２の装置本体２０１には、電磁
弁１の弁本体１０１が螺合固定されている。この弁本体
１０１の中央部には、上下に貫通する弁収納孔１０２が
形成されており、この弁収納孔１０２の下端部内周面に
は、環状四部１０３が形成され、下端開口部には弁座１
０４が形成されている。

また、弁収納孔１０２には、弁体１０５が摺動自在に挿
入されている。この弁体１０５の外周面には、環状凹部
１０３と対向する箇所に環状溝１（）６が形成されてい
る。この環状溝１０６と環状凹部１０３とによって燃料
供給戻り室１０７が形成されている。この燃料供給戻り
室１０７は、導入孔１０８および装置本体２０１に形成
された高圧通路２０２を介して燃料加圧室２０３に連通
されている。また、弁体１０５は、ソレノイド１０９が
励磁すると、その磁力によって弁座１０４に着座する一
方、ソレノイド１０９が消磁すると、バルブぼね１１０
の付勢力によって弁座１０４からリフトするようになっ
ている。弁体１０５がリフトすると、燃料供給戻り室１
０７がスピル室２０４と連通し、さらに低圧通路２０５
を介して燃料タンク（図示せず）に連通される。

このように構成された電磁弁１は、次のようにしてユニ
７）インジェクタ２の燃料噴射終了時期を制御する。

ユニットインジェクタ１のプランジャ２０６の下動初期
においては、ソレノイド１０９に通電されており、ソレ
ノイド１０９の磁力によって弁体１０５が弁座１０４に
着座せしめられている。したがって、プランジャ２０６
の下動によって加圧された燃料加圧室２０３内の燃料は
、圧送通路２０７を介して燃料噴射ノズル（図示せず）
に圧送され、燃料噴射ノズルから噴射される。プランジ
ャ２０６の下動後期において、燃料噴射量が所望の噴射
量に達すると、ソレノイド１０９に対する通電が停止さ
れ、弁ばね１１０の付勢力によって弁体１０５がリフト
する。すると、燃料供給戻り室１０７内の燃料がスピル
室２０４を介して燃料タンクに流出する。この結果、燃
料加圧室２０３内の圧力が低下し、燃料噴射が終了する
。

［発明が解決しようとする課題１上記構成の電磁弁においては、弁体１０５が弁座１０４
に着座した状態では、第５図に示すように、燃料供給戻
り室１０７内の圧力が均一になっており、弁体１０５の
環状溝１０６の壁面には圧力が均等に作用している。し
かも、弁座１０４の最小径Ｄ１と弁収納孔１０２の直径
Ｄ２とが同一直径になっているから、弁体１０５の軸線
方向に作用する押圧力は相殺される。したがって、見掛
は上、燃料供給戻り室１０７内の燃料によって弁体１０
５がその軸線方向へ押圧されることはない。

ところが、第６図に示すように、弁体１０５がリフトす
ると、その瞬間には、燃料供給戻り室１０７がスピル室
２０４に連通することにより、燃料供給戻り室１０？内
の圧力が弁座１０４側へ向かうにしたがって低下し、弁
座１０４側の圧力が上部側の圧力よりも低くなる。この
差圧に基づいて、弁体１０５が着座移動方向（上方）へ
向かって押圧される。したがって、弁体１０５のリフト
速度が低下し、全開状態になるまでに時間がかかる。

このため、燃料の噴射切れが悪化するという問題があっ
た。

この発明は、上記問題を解決するためになされたもので
、開弁の際に、燃料等の高圧流体によって弁体が着座移
動方向へ向かって押圧されるのを防止することができ、
したがって弁体を高速でり７ト移動させることができる
電磁弁を提供することを目的とする。

［課題を達成するための手段１この発明は、上記の目的を達成するために、軸状をなす
弁本体と、この弁本体の外周に摺動自在に嵌合された筒
状をなす弁体とを備え、前記弁本体の外周面に、前記弁
体が着座する弁座が形成されるとともに、この弁座に臨
み、かつ弁座に着座した弁体によって密閉される四部が
形成され、さらに弁本体の内部に一端が前記凹部に開口
し、他端が弁体から露出した弁本体の外面に開口する導
入路が形成されたことを特徴とするものである。

［作用１スピルさせるべき高圧の作動流体が導入路を介して凹部
に導入された状態において、弁体が弁座に着座している
場合には、凹部が弁体によって密閉されているので、凹
部内の燃料が外部にスピルすることはない。

一方、弁体を弁座からリフトさせた場合には、凹部内が
弁座と弁体との開を介して外部と連通する。連通した瞬
間、凹部の弁座側の圧力が弁座から離間した側の圧力よ
りも低くなる。

ここで、凹部に臨む弁体の内周面が単なる円筒状に形成
されている場合には、弁体は凹部内の作動流体の圧力に
よって軸線方向へ押圧力を受けることはない。したがっ
て、凹部内に差圧が生じたとしても、その差圧によって
弁体が着座移動方向へ押圧されることはない。主た、四
部に臨む弁体の内周面に、凹部等が形成されることによ
り、弁体の軸線方向を向く受圧面が形成されていた場合
には、凹部内の圧力が弁座側で低く、弁座から離間した
側へ高いから、弁体は凹部内の作動流体によって必ずリ
フト方向へ向かって押圧される。

いずれにしても、弁体の開弁時に生じる凹部内の差圧に
よっ弁体が着座移動方向へ向かって押圧されることはな
い。したがって、弁体を高速でり７ト移動させることが
できる。

［実施例］以下、この発明の実施例について第１図ないし第３図を
参照して説明する。

第１図はこの発明に係る電磁弁３Ａを示すものであり、
符号３０１はケーシングである。このケーシング３０１
は、底壁な有する断面円形の筒状に形成されており、そ
の上端開口部が蓋体３０２によって遮蔽されている。こ
の蓋体３０２上端開口部が遮蔽されることにより、ケー
シング３０１の内部に低圧室３０３が形成されている。

この低圧室３０３は、ケーシング３０１の底壁に形成さ
れた貫通孔３０４によって外部に連通されている。

なお、ケーシング３０１の下部外周面には、電磁弁３Ａ
をそれが用いられる装置等に取り付けるためのねじ部３
０５が形成されている。

また、ケーシング３０１の底壁中央部には、軸状をなす
弁本体３０６がその細線を上下方向に向けて貫通固定さ
れている。この弁本体３０６は、ケーシング３（Ｎの底
壁に貫通固定された円柱状の細部３０７と、軸部３０７
より大径に形成された頭部３０８とから構成されている
。頭部３０８の下端部には、下方へ向かうにしたがって
小径となるテーパ面に形成された弁座３０９が形成され
ている。この弁座３０９に臨むようにして、細部３０７
の上端部には、環状四部（四部）３１０が形成されてい
る。また、弁本体３０６の内部には、導入路３１１が形
成されている。この導入路３１１の一端は、環状四部３
１０に開口し、他端はケーシング３０１から外部に突出
した細部３０７の下端面中央部に開口している。

まだ、弁本体３０６には、弁体３１２が摺動自在に設け
られている。この弁体３１２は、弁本体３０６の細部３
０７に摺動自在に嵌合する小径筒部３１３と、この小径
筒部３１３の上端部に連設され、下端側から上端側へ向
かうにしたがって漸次大径となるテーバ部３１４と、頭
部３０８より大きな直径をもってテーバ部３１４に連設
された大径筒部３１５と、この大径筒部３１の上端部に
、その開口部を遮蔽するとともに、径方向外方へ突出す
るようにして形成されたアーマチュア部３１６とから構
成されている。小径筒部３１３の内周面とテーバ部３１
４の内周面との交差部が弁座３０９に着座するようにな
っており、着座状態においては、小径筒部３１３によっ
て環状四部３１０が密閉されている。＊た、頭部３０８
と大径筒部３１５とアーマチュア部３１６とによってス
ピル室３１７が区画形成されでいる。このスピル室３１
７は、弁体３１２が弁座３０９からリフトすると、環状
凹部３１０に連通する一方、大径筒部３１５とアーマチ
ュア部３１６とにそれぞれ形成された貫通孔３１８．３
１９を介して低圧室３０３に連通されている。

また、弁体３１２のアーマチュア部３１６と蓋体３０２
との間には、弁体３１２を下方へ付勢する弁ぼね３２０
が配設されている。この弁ばね３２０の付勢力に抗して
弁体３１２を上動させて弁座３０９に着座させるために
、ソレノイド３２１およびステータ３２２がアーマチュ
ア部３１６と対向して配置されている。

第２図は、上記構成の電磁弁３Ａが組み込まれたユニッ
トインジェクタ４を示すものであり、ユニットインジェ
クタ４の装置本体４０１には、装着孔４０２が形成され
ている。この装着孔４０２は、ケーシング３０１がねじ
込まれ、装着孔４０２の底面に弁本体３０６の下端面が
突ぎ当たった状態で固定されている。固定状態において
は、導入路３１１が高圧通路４０３を介して燃料加圧室
４０４に連通されている。また、低圧室３０３は、貫通
孔３０４、ケーシング３０１と装着孔４０２の底部との
開に形成された空間Ｓ、低圧通路４０５およびリークス
トッパ溝４０６を介して燃料タンクＴに接続されている
。

上記構成において、プランジャ４０７が下動し、燃料供
給ボー）４０８を遮蔽すると、燃料加圧室４０４内の燃
料が加圧される。このとき、ソレフイｌ″３２１に通電
されており、弁体３１２が弁座３１０に着座している。

よって、環状凹部３１０からスピル室３１７へ燃料が流
出することは。したがって、加圧された燃料は圧送路４
０９を介して燃料噴射ノズルに圧送され、機関の燃焼室
（いずれも図示せず）に噴射される。

プランジャ４０？の下動終期にソレノイド３２１に対す
る通電が停止すると、弁ぼね３２０の付勢力によって弁
体３１２が弁座３０９からリフトする。すると、環状凹
部３１０がスピル室３１７と連通し、ひいては燃料タン
クＴに連通する。この結果、燃料加圧室４０４内の圧力
が低下し、燃料噴射が終了する。

弁体３１２がリフトした瞬間、環状凹部３１０内の圧力
は、弁座３０９側で低く、弁座３０１・ら下方へ離間す
るにしたがって高くなる。この点は、前述した従来例と
同様である。ところが、この実施例の電磁弁３Ａにおい
ては、弁体３０６の内周面が一定直径に形成されている
から、弁体３０６が環状凹部３１０内の燃料によって細
線方向へ押圧されることがない。したがって、弁体３０
６は、ソレノイド３２１に対する通電が停止すると、弁
ばね３２０の付勢力によって高速でリフトする。

また仮に、環状四部３１０と対向する弁体３０６の内周
面に例えば環状の溝が形成され、この結果弁体３０６を
リフト移動方向と着座移動方向とにそれぞれ押圧する受
圧面が形成されたとしても、リフト時には弁体３０６が
環状凹部３１０の圧力の低い側から高い側へ向かって移
動するようになっているから、弁体３０６をり７Ｆ移動
方向へ抑圧する受圧面に作用する圧力が弁体３０６を着
座移動方向へ押圧する受圧面に作用する圧力よりも必ず
高くなる。したがって、そのような場合には、弁体３０
６が弁ばね３２０によってリフト移動方向へ押圧される
のみならず、燃料によって同方向へ押圧される。したが
って、弁体３０６はより一層高速でリフトすることにな
る。

いずれにしてら。弁体３０６は環状凹部３１０内に生じ
る圧力勾配によって着座移動方向へ押圧されることがな
い。したがって、弁体３０６は高速でリフトする。

なお、弁体３０６は、リフト移動時、アーマチエ７部３
１６が頭部３０８に突き当たることによって停止する。

次に、第３図に示すこの発明の池の実施例についで説明
する。

第３図に示す電磁弁３Ｂにおいては、弁体３２３が筒部
３２４とこの筒部３２４の上端部外周面に形成されたア
ーマチエ７部３２５とから構成されており、筒部３２４
の上端開口部がアーマチュア部３２５によって遮蔽され
ていない。したがって、電磁弁３Ａにおけるスピル室３
１７に相当するものが形成されておらず、弁体３２３の
リフト時には、作動流体が環状四部３１０から低圧室３
０３内に直接流出するようになっている。また、ケーシ
ング３０１は、下端部が開口しており、その開口部から
低圧室が直接外部に開放されている。

さらに、弁本体３０６の下端部にはスットバ３２６が設
けられており、リフト時にスットパ３２Ｇに突き当たる
ことによって弁体３２３が停止するようになっている。

なお、上記以外の構成については、その説明を省略する
。

このように、弁体３２３の９７Ｆ時に環状凹部３１０を
低圧室３０３に直接連通させるようにした電磁弁３Ｂに
おいては、電磁弁３Ａに比して、１１７１時に弁体３２
３が着座移動方向へ押圧されるのをより一層確実に防止
することができる。

すなわち、前述した電磁弁３Ａにおいては、環状凹部３
１０内の燃料がスピル室３１７に流入しタ瞬間にスピル
室３１７の圧力が上昇する。この圧力によってアーマチ
ュア部３１６が着座移動方向へ押圧される。このため、
弁体３１２のリフト速度が低下するおそれがある。

この点、電磁弁３Ｂｌ：おいては、スピル室が形成され
ておらず、環状四部３１０の作動流体が低圧室３０３へ
直接流出するようになっているから、弁体３２３が着座
移動方向へ向かって押圧されることがない。しかも、環
状凹部３１０がら流出した作動流体は、ステータ３２２
とアーマチュア部３２５との間に流れ込み、そこの圧力
を上昇させる。この圧力によって７−マチエア部３２５
がリフト移動方向へ向かって押圧される。したがって、
弁体３２３をより一層高速でリフトさせることがでとる
。

なお、上記の実施例においては、弁ぽね３１９によって
弁体３１２（３２３）をリフトさせ、ソレノイド３２０
によって着座させるようにしているが、弁体３１２（３
２３）を弁ばね３１９によって着座させ、ソレノイド３
２０によってリフトさせるようにしてらよい。

［発明の効果１以上説明したように、この発明の電磁弁によれれば、弁
本体を軸状に形成する一方、弁体を筒状に形成し、弁本
体に形成された凹部を弁座に着座した弁体によって遮蔽
するようにしたから、弁体のリフト時には凹部内の圧力
がリフト方向に向がって高くなる。したがって、弁体が
凹部内の差圧によって着座移動方向へ押圧されるのを防
止することができ、これによって弁体を高速でリフトさ
せることができるという効果が得られる。また、弁体の
リフト速度を向上させることがでとる結果、この発明の
電磁弁をユニットインジェクタのスピル用に用いれば、
燃料の噴射切れを向上させることができるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は
第１図に示す電磁弁が組み込まれたユニットインジェク
タの一部を省略して示す縦断面図、＠３図はこの発明の
他の実施例を示す縦断面図、第４図は従来の電磁弁が組
み込まれたユニットインジェクタの一部を省略して示す
縦断面図、第５図は第４図に示す電磁弁の弁体が着座し
た状態を示す拡大断面図、第６図は第４図に示す電磁弁
の弁体がす７トした状態を示す拡大断面図である。３Ａ、３Ｂ・・・電磁弁、３０６・・・弁本体、３α９
・・・弁座、３１０・・・環状四部（凹部）、３１１・
・・導入路、３１２，３２３・・・弁体、３２０・・・
弁ばね、３２１・・・ソレノイド。

Claims

【特許請求の範囲】

軸状をなす弁本体と、この弁本体の外周に摺動自在に嵌
合された筒状をなす弁体とを備え、前記弁本体の外周面
に、前記弁体が着座する弁座が形成されるとともに、こ
の弁座に臨み、かつ弁座に着座した弁体によって密閉さ
れる凹部が形成され、さらに弁本体の内部に一端が前記
凹部に開口し、他端が弁体から露出した弁本体の外面に
開口する導入路が形成されたことを特徴とする電磁弁。