JPH03219178A - Electromagnetic valve - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は電磁弁に関するもので、特に高圧流体制御用に
適し、例えば燃料噴射装置に有用なものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a solenoid valve, and is particularly suitable for high-pressure fluid control, and is useful for example in fuel injection devices.
ディーゼル機関に燃料を噴射する燃料噴射装置として、
コモンレールと呼ばれる蓄圧配管に高圧燃料を蓄積し、
この蓄圧燃料を電気的に制御されるインジェクタによる
噴射するシステムが特開昭６４−７３１６６号公報に示
されている。As a fuel injection device that injects fuel into diesel engines,
High-pressure fuel is accumulated in a pressure accumulation pipe called a common rail,
A system in which this pressure-accumulated fuel is injected by an electrically controlled injector is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 73166/1983.
このソステムでは、蓄圧配管の燃料圧力を一定に保つべ
く、高圧供給ポンプによって必要とされる流量の高圧燃
料を蓄圧配管へ圧送供給しており、その流量を制御する
ために、第７図に示すような電磁制御弁が用いられてい
る。In this system, in order to keep the fuel pressure in the pressure accumulation pipe constant, a high-pressure supply pump supplies high-pressure fuel at the required flow rate to the pressure accumulation pipe.In order to control the flow rate, the system shown in Figure 7 Such electromagnetic control valves are used.
この電磁弁では、バルブ１は図示しないスプリングによ
って図中下方に付勢されて係合部２がシム３に係合して
開弁位置に保持され、この状態で図示しないソレノイド
コイルへ通電がなされることでアーマチュア４がスプリ
ングの付勢力に抗して吸引され、バルブ１のシート部５
がバルブボデー６のシート面７に着座して閉弁する。In this electromagnetic valve, the valve 1 is urged downward in the drawing by a spring (not shown), and the engaging portion 2 engages with the shim 3 to be held in the open position. In this state, the solenoid coil (not shown) is energized. As a result, the armature 4 is attracted against the biasing force of the spring, and the seat portion 5 of the valve 1
is seated on the seat surface 7 of the valve body 6 and the valve is closed.
この電磁弁は、プランジャによって加圧がなされる圧力
室に面して設けられているので、バルブ１を開弁方向に
付勢するスプリングの付勢力が小さいとプランジャによ
って圧力室に動圧が発生し、それによってバルブ１が制
御に無関係に閉弁してしまい、また付勢力が大きいとソ
レノイドの吸引力が不足し、閉弁が遅れる、あるいは閉
弁しないという問題がある。This solenoid valve is installed facing the pressure chamber pressurized by the plunger, so if the biasing force of the spring that biases the valve 1 in the opening direction is small, dynamic pressure will be generated in the pressure chamber by the plunger. However, this causes the valve 1 to close regardless of the control, and if the biasing force is large, the suction force of the solenoid is insufficient, causing a problem that the valve closes late or does not close.
そこで本発明では、圧力室で発生する動圧によるバルブ
への影響を低減することで、スプリングの設定荷重を小
さくすることを可能とし、それによって電磁弁の応答性
を向上させることを目的とするものである。Therefore, the present invention aims to reduce the influence of the dynamic pressure generated in the pressure chamber on the valve, thereby making it possible to reduce the set load of the spring, thereby improving the responsiveness of the solenoid valve. It is something.
〔課題を解決するための手段］
上記目的を達成す−るため、本発明では、往復駆動され
るプランジャの端面とシリンダの内周面とにより形成さ
れ、低圧流体が供給される圧力室に面して配され、圧力
室と低圧側との連通を開閉Ｖる電磁弁であって、
シート面が形成されたバルブボデーと、シート面と離着
するシート部を有し、圧力室の圧力を閉弁方向の押圧力
として受けるバルブと、バルブを開弁方向に付勢するス
プリングと、バルブをスプリングの付勢力に抗して閉弁
方向に電磁的に駆動するソレノイド部と、
前記圧力室と前記バルブとの間に配され、前記バルブの
先端面が面接触することで前記バルブの開弁位置を規定
し、かつ圧力室の流体を前記シート部及びシート面付近
に導く貫通孔を有する強硬度材料で形成されたストッパ
とを備えることを特徴上する。[Means for Solving the Problem] In order to achieve the above object, the present invention provides a pressure chamber formed by an end face of a reciprocally driven plunger and an inner circumferential face of a cylinder, and into which low pressure fluid is supplied. This is a solenoid valve that opens and closes communication between a pressure chamber and a low pressure side, and has a valve body on which a seat surface is formed, and a seat portion that attaches to and separates from the seat surface, and that controls the pressure in the pressure chamber. a valve that receives a pressing force in the valve-closing direction; a spring that biases the valve in the valve-opening direction; a solenoid that electromagnetically drives the valve in the valve-closing direction against the biasing force of the spring; and the pressure chamber. A rigid structure having a through hole disposed between the valve, which defines the valve opening position of the valve by making surface contact with the distal end surface of the valve, and which guides fluid in the pressure chamber to the seat portion and the vicinity of the seat surface. and a stopper made of a durable material.
〔実施例］ 以下、図面に基づき本発明の詳細な説明する。〔Example] Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the drawings.
第１回において、電磁弁１は燃料噴射装置のポンプシリ
ンダ４にナツト５によって取付けられている。ポンプシ
リンダ４内には図示しないカムシャフトによって往復駆
動されるプランジャ６が嵌挿されており、このプランジ
ャ６により圧力室７内の燃料の加圧が行われ、この加圧
燃料は図示しない通路を通って、燃料噴射ノズルあるい
は燃料を蓄圧する蓄圧配管に圧送される。In the first time, the solenoid valve 1 is attached to the pump cylinder 4 of the fuel injection device by means of a nut 5. A plunger 6 that is reciprocated by a camshaft (not shown) is fitted into the pump cylinder 4. The plunger 6 pressurizes the fuel in the pressure chamber 7, and the pressurized fuel flows through a passage (not shown). The fuel is then sent under pressure to a fuel injection nozzle or a pressure accumulation pipe that accumulates fuel.
ソレノイド部２は、ステータボデー８と、このステータ
ボデー８内に配されたステータコア９と、このステータ
コア９に巻装されたソレノイドコイル１０と、このソレ
ノイドコイル１０に電流ヲ（Ｊ４給するターミナル１１
とから構成され、ステータコア９の下端はスペーサ１２
によって支持されるとともに、ステータコア９は第３図
に示すような波状スプリング１３によって下方へ付勢さ
れている。この波状スプリング１３は、電磁弁１をポン
プシリンダ４に強固に固定するため、ナツト５を１を以
上の軸力で締め付けた際に、その軸力がステータコア９
に作用するのを防止するためのもので、これによってス
テータコア９が歪むのを防止することができる。そのた
め、ステータコア９と後述するアーマチュア１６ｃとの
距離を一定に保つことができる。また、ターミナル１１
はシール部材１４を介してステータボデー８に固定され
ている。The solenoid section 2 includes a stator body 8, a stator core 9 disposed within the stator body 8, a solenoid coil 10 wound around the stator core 9, and a terminal 11 that supplies current (J4) to the solenoid coil 10.
The lower end of the stator core 9 is a spacer 12.
At the same time, the stator core 9 is urged downward by a wave spring 13 as shown in FIG. This wavy spring 13 firmly fixes the solenoid valve 1 to the pump cylinder 4, so that when the nut 5 is tightened with an axial force greater than 1, the axial force is applied to the stator core 9.
This is to prevent the stator core 9 from being distorted. Therefore, the distance between the stator core 9 and the armature 16c, which will be described later, can be kept constant. Also, terminal 11
is fixed to the stator body 8 via a seal member 14.
弁部３は、バルブボデー１５と、このバルブボデー１５
内に移動可能に配されたバルブ１６と、このバルブ１６
を開弁方向に付勢するスプリング１７と、バルブ１６の
開弁位置を規定するストッパ２１とから構成されている
。バルブボデー１５には、ポンプシリンダ４の通路１７
を介して低圧燃料源に連通ずる環状の溝Ｉ８及び通路１
９が形成されるとともに、バルブ１６によって開閉され
るテーバ状のシート面２０が通路に連通して形成されて
いる。バルブ１６は外開式、すなわち、密閉する圧力室
７側に開くタイプで、シート面２０と離着する円錐形状
をなすシート部１６ａと、バルブボデー１５内で摺動す
る軸部１６ｂと、ソレノイド部２によって電磁的に吸引
される磁性体で形成されたアーマチュア１６ｃとから構
成されている。バルブボデー１５は上端がスペーサ１２
で支持されるとともに、下端はストッパ２１によって支
持されている。また、軸部には摺動が良好になされるよ
うに、軸方向の溝１６ｄが複数形成されている。また、
スプリング１７の付勢力は、調整ねじ２２のステータボ
デー８に対するねじ込み量を調整することにより行われ
、ロックナツト２３によって調整ねじ２２の位置が固定
されている。The valve part 3 includes a valve body 15 and a valve body 15.
a valve 16 movably disposed within the valve 16;
The valve 16 is composed of a spring 17 that biases the valve 16 in the valve-opening direction, and a stopper 21 that defines the valve-opening position of the valve 16. The valve body 15 has a passage 17 of the pump cylinder 4.
an annular groove I8 and passage 1 communicating with a low pressure fuel source via
9 is formed, and a tapered seat surface 20 that is opened and closed by a valve 16 is formed to communicate with the passage. The valve 16 is an outward-opening type, that is, a type that opens toward the pressure chamber 7 to be sealed. The armature 16c is made of a magnetic material and is electromagnetically attracted by the portion 2. The upper end of the valve body 15 is the spacer 12
The lower end is supported by a stopper 21. Further, a plurality of axial grooves 16d are formed in the shaft portion to ensure good sliding movement. Also,
The urging force of the spring 17 is exerted by adjusting the screwing amount of the adjusting screw 22 into the stator body 8, and the position of the adjusting screw 22 is fixed by a lock nut 23.
ストッパ２１は、工具鋼、ステンレス網の焼き入れ鋼、
クロムモリブデン綱の浸炭鋼、鋳鉄の浸炭あるいは焼き
入れ鋼等の硬質材料で形成され、このストッパ２１には
第２図に示すように圧力室７の燃料をバルブ１６のシー
ト部１６ａとバルブボデー１５のシート面２０との間隙
付近に導くための貫通孔２１ａが複数形成されている。The stopper 21 is made of tool steel, hardened stainless steel,
The stopper 21 is made of a hard material such as carburized steel of chromium molybdenum steel, carburized or hardened cast iron, and the stopper 21 is used to supply fuel from the pressure chamber 7 to the seat portion 16a of the valve 16 and the valve body 15 as shown in FIG. A plurality of through-holes 21a are formed to lead to the vicinity of the gap between the sheet surface 20 and the sheet surface 20.
ストッパ２１の上面にはバルブ１６の先端面１６ｅが面
接触するようになっており、ストッパ２１のこの接触部
分には貫通孔２１ａは形成されていない。The top surface of the stopper 21 is in surface contact with the tip end surface 16e of the valve 16, and no through hole 21a is formed in this contact portion of the stopper 21.
また、ストッパ２１の下端はガスケット等のシール部材
２４を介してポンプシリンダ４により支持されている。Further, the lower end of the stopper 21 is supported by the pump cylinder 4 via a sealing member 24 such as a gasket.
なお、リフト量はバルブ１６の端面１６ｅとバルブボデ
一端面１５ｂとの段差により決定する。Note that the lift amount is determined by the level difference between the end surface 16e of the valve 16 and the one end surface 15b of the valve body.
次に、本実施例の作動を説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.
低圧燃料源から圧送される燃料は、通路１７、環状溝１
８、通路１９、バルブ１６のシート部１６ａとバルブボ
デー１５のシート面２０との間隙及び貫通孔２１ａを順
次通って圧力室７へ供給され、圧力室７内に満たされる
。The fuel pumped from the low pressure fuel source is fed through the passage 17 and the annular groove 1.
8, the gas is supplied to the pressure chamber 7 through the passage 19, the gap between the seat portion 16a of the valve 16 and the seat surface 20 of the valve body 15, and the through hole 21a, and the pressure chamber 7 is filled.
そして、図示しないカムシャフトによってプランジャ６
が駆動されると、圧力室７の容積を減少する。この状態
で、ソレノイドコイル１０に通電がなされていない時に
は、第１図に示すように、バルブ１６の先端はストッパ
２１に接触している。The plunger 6 is then driven by a camshaft (not shown).
When driven, the volume of the pressure chamber 7 is reduced. In this state, when the solenoid coil 10 is not energized, the tip of the valve 16 is in contact with the stopper 21, as shown in FIG.
そのため、圧力室の燃料は、貫通孔２１ａ及びバルブ１
６のシート部１６ａとバルブボデー１５のシート面２０
との間隙を通って低圧側へ戻される。Therefore, the fuel in the pressure chamber flows through the through hole 21a and the valve 1.
6 seat portion 16a and the seat surface 20 of the valve body 15
is returned to the low pressure side through the gap between the
この行程中に、図示しない電子制御装置から所定のタイ
ミングでソレノイドコイルｌＯに通電がなされると、バ
ルブ１６はスプリング１７の付勢力に抗してソレノイド
部２によって吸引され、バルブ１６のシート部１６ａは
バルブボデー１５のシート面２０に着座する。そのため
、圧力室７内の燃料はプランジャ６によって加圧される
ことになり、この加圧された高圧燃料は図示しない噴射
ノズルあるいは蓄圧配管へ圧送される。この時、バルブ
１６は圧力室７の高圧の燃料を受けるが、バルブ７は外
開式であるので、加圧行程中はバルブ１６のシート部１
６ａはバルブボデー１５のシート面２０に強く押圧され
開弁することはない。During this process, when the solenoid coil lO is energized at a predetermined timing from an electronic control device (not shown), the valve 16 is attracted by the solenoid part 2 against the urging force of the spring 17, and the seat part 16a of the valve 16 is seated on the seat surface 20 of the valve body 15. Therefore, the fuel in the pressure chamber 7 is pressurized by the plunger 6, and this pressurized high-pressure fuel is sent under pressure to an injection nozzle or a pressure accumulation pipe (not shown). At this time, the valve 16 receives high-pressure fuel in the pressure chamber 7, but since the valve 7 is an outward-opening type, the seat portion of the valve 16 is
6a is strongly pressed against the seat surface 20 of the valve body 15 and will not open.
そして、プランジャ６が上死点を通過すると、電子制御
装置からソレノイドコイル１０への通電が断たれ、バル
ブ１６はスプリング１７によって付勢されて開弁する。When the plunger 6 passes the top dead center, the electronic control device de-energizes the solenoid coil 10, and the valve 16 is biased by the spring 17 to open.
上記作動において、バルブ１６が閉弁した状態ではスト
ッパ２１は圧力室７内の高圧の燃料圧を受けるが、バル
ブ１６の先端１６ｅとストッパ２１との間には所定の間
隙が形成され、この間隙に高圧燃料が浸入するので、ス
トッパ２１の上下面に同様の燃料圧が作用し、その結果
、スト、パ２１に剪断力が作用することはない。In the above operation, when the valve 16 is closed, the stopper 21 receives the high fuel pressure in the pressure chamber 7, but a predetermined gap is formed between the tip 16e of the valve 16 and the stopper 21, and this gap Since high-pressure fuel enters the stopper 21, similar fuel pressure acts on the upper and lower surfaces of the stopper 21, and as a result, no shearing force acts on the stopper 21.
また、バルブ１６が開弁じた状態では、ストッパ２１１
によりプランジャ６による燃料の流れがバルブ１６の対
面１６ｅに直接衝突するのが防止されるので、バルブ１
６を開弁状態に保持するスプリング１７の付勢力は小さ
くて良い。In addition, when the valve 16 is open, the stopper 211
This prevents the flow of fuel from the plunger 6 from directly colliding with the facing surface 16e of the valve 16.
The biasing force of the spring 17 that holds the valve 6 in the open state may be small.
なお、本実施例ではストッパ２１に形成される貫通孔２
１ａは円形状としたが、第４図に示すように、燃料が流
れやすいように長穴状の貫通穴２１ｂを形成しても良い
。Note that in this embodiment, the through hole 2 formed in the stopper 21
Although 1a has a circular shape, as shown in FIG. 4, an elongated through hole 21b may be formed to facilitate the flow of fuel.
さらに、組付は易くするために、第５図に示すように、
バルブボデー１５とストッパ２１との当接面を外周側か
らリング状の保持部材３０で保持するようにしても良い
。この実施例では、バルブ１６の先端面１６ｅとストッ
パ２１との間の間隙へ燃事４が浸入しやすくするため、
ストッパ２０の中心に貫通穴２１ｃが形成され、さらに
バルブ１６とストッパ２１との接触面積を必要最小限に
してストッパ２１とバルブ端面１６ｅとの密着を防く凹
部１６ｆがバルブ１６に形成されている。Furthermore, in order to facilitate assembly, as shown in Figure 5,
The contact surface between the valve body 15 and the stopper 21 may be held from the outer circumferential side by a ring-shaped holding member 30. In this embodiment, in order to facilitate the infiltration of the fuel 4 into the gap between the distal end surface 16e of the valve 16 and the stopper 21,
A through hole 21c is formed in the center of the stopper 20, and a recess 16f is formed in the valve 16 to minimize the contact area between the valve 16 and the stopper 21 and prevent the stopper 21 from coming into close contact with the valve end surface 16e. .
また、第６図に示すように、ステータコア９を下方−＼
付勢するスプリングをコイルスプリング４０としても良
い。さらに、この実施例では、ナツト５の軸力をバルブ
ボデー１５の肩部１５ａで受けることで、軸力がステー
タコア９だけでなく、スペーサ１２にも作用しないよう
にしている。In addition, as shown in FIG. 6, the stator core 9 is
The biasing spring may be a coil spring 40. Furthermore, in this embodiment, the axial force of the nut 5 is received by the shoulder portion 15a of the valve body 15, so that the axial force does not act not only on the stator core 9 but also on the spacer 12.
以上説明したように、本発明によれば、バルブの開弁状
態では、プランジャによって生じる圧力室内の動圧はス
トッパによってバルブに直接作用するのが防止されるの
で、バルブを開弁方向に付勢するスプリングの付勢力は
小さくて良く、そのためソレノイド部による応答性も向
上するとともに、貫通穴によって圧力室の流体は低圧側
へ良好に流出し、また、バルブのシート部がバルブボデ
ーのシート面に着座した状態においてもストッパの上下
面には同様の圧力室内の圧力が作用するので、ストッパ
が破損することもない。As explained above, according to the present invention, when the valve is in the open state, the dynamic pressure in the pressure chamber generated by the plunger is prevented from directly acting on the valve by the stopper, so that the valve is biased in the opening direction. The biasing force of the spring is small, which improves the response of the solenoid, and the through hole allows the fluid in the pressure chamber to flow out to the low pressure side. Since the same pressure in the pressure chamber acts on the upper and lower surfaces of the stopper even when the user is seated, the stopper will not be damaged.
第１図〜第４図は本発明の実施例に関するもので、第１
図は本実施例の構成を示す断面図、第２図はストッパ２
１の平面図、第３図は第１図の波状スプリング１３を示
す斜視図、第４図はストッパ２１の変形例を示す平面図
、第５図は他の実施例を示す断面図、第６図は、さらに
他の実施例を示す断面図、第７図は従来技術を示す断面
図である。
１・・・電磁弁、２・・・ソレノイド部、３・・・弁部
、Ｉ６・・・バルブ １６ａ・・・シート部、１７・・
・スプリング、２１・・・ストッパ、２１ａ・・・貫通
穴。
第２図
１ｂ
ｗ４４図
第７図Figures 1 to 4 relate to embodiments of the present invention.
The figure is a sectional view showing the configuration of this embodiment, and Figure 2 is a stopper 2.
1, FIG. 3 is a perspective view showing the wavy spring 13 in FIG. 1, FIG. 4 is a plan view showing a modified example of the stopper 21, FIG. 5 is a sectional view showing another embodiment, and FIG. The figure is a sectional view showing still another embodiment, and FIG. 7 is a sectional view showing a conventional technique. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Solenoid valve, 2... Solenoid part, 3... Valve part, I6... Valve 16a... Seat part, 17...
・Spring, 21...Stopper, 21a...Through hole. Figure 2 1b w44 Figure 7
Claims (2)
周面とにより形成され、低圧流体が供給される圧力室に
面して配され、圧力室と低圧側との連通を開閉する電磁
弁であって、 シート面が形成されたバルブボデーと、 シート面と離着するシート部を有し、圧力室の圧力を閉
弁方向の押圧力として受けるバルブと、バルブを開弁方
向に付勢するスプリングと、バルブをスプリングの付勢
力に抗して閉弁方向に電磁的に駆動するソレノイド部と
、 前記圧力室と前記バルブとの間に配され、前記バルブの
先端面が面接触することで前記バルブの開弁位置を規定
し、かつ圧力室の流体を前記シート部及びシート面付近
に導く貫通孔を有する強硬度材料で形成されたストッパ
とを備えることを特徴とする電磁弁。(1) A solenoid valve that is formed by the end face of a reciprocally driven plunger and the inner peripheral surface of a cylinder, is placed facing a pressure chamber to which low-pressure fluid is supplied, and opens and closes communication between the pressure chamber and the low-pressure side. There is a valve body having a seat surface formed thereon, a valve having a seat part that comes into contact with and separate from the seat surface, and which receives the pressure of the pressure chamber as a pressing force in the valve closing direction, and a valve that biases the valve in the valve opening direction. a spring; a solenoid portion that electromagnetically drives the valve in the valve closing direction against the biasing force of the spring; and a solenoid portion that is disposed between the pressure chamber and the valve, and the distal end surface of the valve is in surface contact with the solenoid portion. A stopper made of a strong material and having a through hole that defines the opening position of the valve and guides fluid in the pressure chamber to the seat portion and the vicinity of the seat surface.
を減少する行程中に電磁アクチュエータへの通電がなさ
れることを特徴とする請求項１記載の電磁弁。(2) The electromagnetic valve according to claim 1, wherein the electromagnetic actuator of the valve is energized during a stroke in which the plunger reduces the volume of the pressure chamber.
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Cited By (9)
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-
1990
- 1990-01-23 JP JP2014039A patent/JP2762652B2/en not_active Expired - Lifetime
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