JPH09303207A - 電磁式燃料噴射装置 - Google Patents

電磁式燃料噴射装置

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JPH09303207A
JPH09303207A JP8117917A JP11791796A JPH09303207A JP H09303207 A JPH09303207 A JP H09303207A JP 8117917 A JP8117917 A JP 8117917A JP 11791796 A JP11791796 A JP 11791796A JP H09303207 A JPH09303207 A JP H09303207A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 弁部品の摩耗の低減と摺動面積の縮小を両立
し、燃料噴射特性の良好な小型化可能な電磁式燃料噴射
装置を提供する。 【解決手段】 可動部33に取り付けられるゴムシート
35が噴射孔部材の22の弁座面34に当接可能であ
る。板ばね40は、薄板状部分を有し、径方向内側部が
ゴムシート35に固定され、径方向外側部が固定部32
に固定される。この板ばね40は、可動コア41の軸方
向移動時に可動コア41が傾くのを抑制する働きをも
ち、ガイド部材42は可動コア41の移動方向を案内す
る働きをもつ。従って、ガイド部材42は過度の荷重が
かからない構成である。燃料の調量はゴムシート35の
リフト量および電磁コイル7の通電時間によって管理さ
れる。これにより、高精度な寸法管理を要することなし
に製造コストを低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁式燃料噴射弁
に関するもので、特に天然ガスなどの気体燃料を使用す
るのに適した電磁式燃料噴射弁に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、内燃機関の吸気管に取り付け
られる電磁式燃料噴射弁は、弁ボディの内部に取り付け
られるコイルへの通電により発生する電磁吸引力を利用
して固定子に対し可動子をスプリングに抗して移動する
ことにより、弁ボディに対し弁部材を相対移動させ、弁
の開閉を行うようにしたものが周知である。コイルへの
通電のオンオフにより弁ボディの弁座に対し弁部材の着
座と離座を繰り返し、燃料ノズルからの燃料の噴射と遮
断を繰り返すことにより、所望の噴射タイミングで所望
量の燃料を噴射する。
【0003】このような電磁式燃料噴射弁の一例として
図4に示すような構造のものが知られている。図4に示
す電磁式燃料噴射弁は、弁ボディ1の内部に軸方向に移
動可能にニードル弁3が収容され、ニードル弁3の後端
に圧縮コイルスプリング8の一端が当接する。圧縮コイ
ルスプリング8の他端は、フランジ5の内部に固定され
る円柱状の調量部材6に当接する。弁ボディ1は、弁ケ
ース2の先端をカシメることにより弁ケース2の肩部に
ディスタンスピース4を介して固定されている。これに
より、ニードル弁3が弁ボディ1の弁座に当接する方向
に付勢されている。
【0004】電磁コイル7に通電されると、ニードル弁
3が圧縮コイルスプリング8に抗してフランジ5側に吸
引移動し、弁ボディ1の弁座からニードル弁3が離座
し、噴射孔9から燃料を噴射する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電磁式燃料噴射弁によると、例えば図4に示すよう
に、ニードル弁3の第一摺動部11と第二摺動部12が
弁ボディ1の円筒内壁に接することにより、ニードル弁
3が軸方向に安定して移動する構成になっている。
【0006】このような構成において、天然ガス等の気
体燃料を使用する場合、液体燃料を使用する場合と対比
すると、燃料の性状等に起因して液体使用時のような良
好な潤滑を得ることは難しい。従って、気体燃料を使用
する場合、第一摺動部11および第二摺動部12が磨耗
しやすいので、燃料噴射特性が変化しやすいし、スティ
ックしやすいとう問題がある。
【0007】また、この構成をとる場合、第一摺動部お
よび第二摺動部と弁ボディの円筒孔内壁とのクリアラン
スの寸法管理に要する工数が増大し、コスト高になると
いう問題点がある。弁部品の寸法管理については、ニー
ドル弁のリフト量の管理をも要する。このような磨耗を
低減するために摺動部と弁ボディの円筒孔内壁との接触
面積を大きくすることにより面圧を低下させ磨耗を低減
する方法が考えられる。しかし、摺動部と弁ボディの円
筒孔内壁との接触面積を大きくすることにより、弁ボデ
ィの体格が大型化するという問題がある。
【0008】本発明は、前記問題点を解決するためにな
されたもので、弁部品の磨耗の低減と摺動面積の縮小を
両立し、燃料噴射特性の良好な小型化可能な電磁式燃料
噴射装置を提供することを目的とする。本発明の別の目
的は、高精度な寸法管理を要することなしに製造コスト
低減可能な電磁式燃料噴射弁を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の電磁式
燃料噴射装置によると、可動部と固定部との相対移動を
安定にするガイド部材の摺動部分の隙間の寸法管理が高
精度を要しないことから、寸法管理が容易となり製造コ
ストを低減できるという効果がある。一般に、気体燃料
を用いる場合、摺動部分の潤滑性が低下するが、このよ
うな気体燃料を用いた場合にも摺動部分の磨耗が部分の
接触面積が小さいことから磨耗低減され、耐久性が向上
するという効果がある。また可動部と固定部との摩擦接
触する摺動部分が実質的に単一箇所であることから、軸
方向長さを小型にできるという利点がある。
【0010】また、この電磁式燃料噴射装置によると、
可動部の軸方向移動が板ばねにより案内されるため軸ぶ
れが少なく燃料噴射特性を良好に保つことができる。さ
らに、固定部と可動部を小型化し、体格の小さな電磁式
燃料噴射装置を製作できる。請求項2に記載の電磁式燃
料噴射装置によると、可動部にゴムシートとゴムストッ
パと板ばねとが一体に成形されていることから、可動部
の体格を小さくすることができ軸方向長さを短縮するこ
とができるという効果がある。
【0011】請求項3に記載の電磁式燃料噴射装置によ
ると、付勢手段の設定付勢力をシムの軸方向長さにより
容易に調節することができるため、開弁設定荷重ならび
に燃料量を容易に調整でき、噴射特性を変える自由度が
向上するという効果がある。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図1〜図3は、車両に搭載される火花
点火式内燃機関の吸気管に燃料を供給する電磁式燃料噴
射装置の一実施例を示す。図2は燃料噴射装置の縦断面
を示し、図1はその主要部の拡大断面図を示し、図3は
図1に示すIII-III 線断面図である。
【0013】図2に示すように、電磁式燃料噴射装置2
1は、弁ケース2を有し、その弁ケース2の先端部29
を折り曲げて案内孔部材23にかしめることにより、噴
射孔部材22と案内孔部材23とが一体に弁ケース2に
連結されている。噴射孔部材22の外周に形成される環
状凹部にはOリング26が弁ケース2の内周壁との間に
介装されている。
【0014】弁部31は、図1に示すように、固定部3
2と可動部33とからなり、固定部32の一部を構成す
る噴射孔部材22の上面の弁座面34に可動部33が当
接可能になっている。 (1) 可動部33は、弁座面34に当接可能な円環状突
起を有するゴムシート35と、調量部材38の端面39
に当接可能なゴムストッパ36と、これらゴムシート3
5とゴムストッパ36とで板ばね40をインサート成形
により一体に成形する円筒部43とからなる。ゴムシー
ト35の反当接側の円筒部43の外周は円筒状の可動コ
ア41の下端側内壁に溶接固定されている。
【0015】ゴムシート35のリフト量Lは、弁座面3
4とゴムシート35との当接時のゴムストッパ36と調
量部材38の端面39との間のクリアランスで決まる。 (2) 板ばね40は、可動部33の一部分を構成し、図3
に示すように、円状の薄板の構成をもっている。板ばね
40の外周部62は噴射孔部材22の端面とスペーサ2
7とで挟持固定されている。中央側固定部61が外周部
62に対し軸方向に移動しやすいように中央側固定部6
1と外周部62とが腕部63、64、65により接続さ
れている。この腕部63、64、65は、径内外方向に
延びるとともに周方向にも長く延び、その両縁により燃
料通路56、57、58を仕切る。これにより、腕部6
3、64、65の径外側と径内側の移動が弾性的に行わ
れやすいようになっている。したがって、可動部33
は、調量部材38の軸方向に沿ってリフト量L だけ軸方
向に移動可能である。また燃料通路56、57 、58
は燃料を流通するのに十分な開口面積をもっている。板
ばね40は燃料溜室55に収容され、板ばね40の上側
に上室49が形成され、下側に下室50が形成される。
【0016】(3) 付勢手段としての圧縮コイルスプリン
グ8の一端14がシム46に当接し、他端15が円筒部
43に当接している。シム46の軸方向長さにより圧縮
コイルスプリング8のスプリング力が決定されている。
また調量部材38の端面39の位置で弁部31の可動部
33のリフト量Lが決定される。すなわち、リフト量L
で静的流量の管理がなされ、スプリング力で開閉弁特性
を決める動的流量の管理がなされている。
【0017】(4) 固定部32の一部を形成する調量部材
38は小径部44と大径部45とからなり、小径部44
と大径部45との境界部に円環状のシム46が設けられ
ている。 (5) ガイド部材42は、可動コア41の外周壁を隙間を
介して案内する部材で、固体潤滑剤、例えばカーボン、
モリブデンなどの材料からなる。また他の実施例として
は、可動コア41の外周壁と摺接する部分であるガイド
部材42の内周壁にテフロンコートを施すこともでき
る。可動コア41の外周の一部分は、弁ケース2に固定
される円環状のガイド部材42の内周壁により案内され
ている。このガイド部材42の内周壁と可動コア41の
外周壁との隙間は、高度な寸法管理を要しない。
【0018】電磁アクチュエータ51は、電磁コイル7
にターミナル47から電流が供給されることにより、電
磁コイル7が励磁され、発生する電磁吸引力によりフラ
ンジ5側に可動部33を圧縮コイルスプリング8に抗し
て吸引移動する。弁座面34からゴムシート35が離座
したとき弁開状態であり、図1に示すように弁座面34
にゴムシート35が当接しているとき弁閉状態である。
電磁コイル7は、コネクタ67に収納されるターミナル
47を介して図示しない電子制御回路に接続され、その
電子制御回路の指令により電磁コイル7への電流の供給
および停止が制御される。
【0019】燃料供給部は、弁ケース2の外部から内側
に貫通される燃料供給孔53、54、弁ケース2と噴射
孔部材22の内部に形成される燃料溜室55、噴射孔2
4、案内孔25で構成される。燃料溜室55は、板ばね
40の上側の上室49と下側のの下室50とに仕切られ
ている。上室49と下室50は、燃料入口と燃料出口で
あり、図3に示すように板を打ち抜いて形成される燃料
通路56、57、58により連通している。
【0020】次に、この電磁式燃料噴射装置21の作動
について説明する。電磁コイル7に電流が供給される
と、発生する電磁吸引力により可動コア41が圧縮コイ
ルスプリング8の付勢力に抗してフランジ5側に移動す
る。可動コア41がフランジ5側に吸引されるとき、ゴ
ムストッパ36が調量部材38の小径部44の端面39
に当接すると、その位置で弁全開状態となる。電磁コイ
ル7への電流の供給が停止されると、圧縮コイルスプリ
ング8の付勢力により、可動コアに固定されるゴムシー
ト35が弁座面34に当接することにより弁閉状態にな
る。
【0021】電磁式燃料噴射装置21が開弁状態にある
とき、図示しない燃料供給通路からの加圧燃料が燃料供
給孔53、54、燃料溜室55の上室49、燃料通路5
6、57、58、下室50、弁座面34とゴムシート3
5との隙間、噴射孔24、案内孔25を通って吸気管内
に噴射される。この実施例によると、板ばね40は、可
動コア41が傾くのを抑制する働きをもち、ガイド部材
42は可動コア41の移動方向を案内する働きをもつ。
従って、ガイド部材42は過度の荷重がかからない構成
であるから、燃料の調量はゴムシート35のリフト量お
よび電磁コイル7の通電時間によって管理される。弁部
のリフト量およびスプリング力は、調量部材38によっ
て管理され、リフト量とスプリング力が独立に設定でき
るように圧縮コイルスプリング8のセット長を管理する
シム46が調量部材38に設定されている。
【0022】この実施例によると、可動コア41の移動
時、可動部33が摩擦接触する部分が軸方向に実質的に
単一箇所であり、この摩擦接触部分に対し軸方向に所定
の間隔をおいたゴムシート35が弁座面34に対し着座
と離座可能である。このゴムシート35に設けられる板
ばね40の中央部と外周部との軸方向距離変化が可能で
あり、外周部が固定部に固定されている構成であるか
ら、このシート部の径内外方向へのぶれが規制される。
しかも、この摩擦接触しうる部分は実質的に摺動部分を
構成していない。軸方向へのぶれはないように板ばねに
より位置が軸方向に移動できるようにかつ内外方向への
移動がないように規制されることから、軸方向へのぶれ
はガイド部材42の一カ所で基本的に足りている。この
ため、実質的な摺動部分を軸方向に設けることなしに、
可動部33の案内を確実に行える。したがって、弁部材
の軸方向長さを縮小でき、小型化がはかれる。
【0023】またこの実施例では、摺動部分の寸法管理
が製作上、緩やかでよいことから、製造管理が容易とな
り、製品コストを低減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電磁式燃料噴射装置の中央部を示すも
ので、図2に示す要部拡大断面図である。
【図2】本発明の一実施例の縦断面図である。
【図3】図1に示すIII ーIII 線断面図である。
【図4】従来例の縦断面図である。
【符号の説明】
2 弁ケース(固定部) 5 フランジ(固定部) 7 電磁コイル 8 圧縮コイルスプリング(付勢手段) 21 電磁式燃料噴射装置 22 噴射孔部材(固定部) 23 案内孔部材(固定部) 24 噴射孔 25 案内孔 31 弁部 32 固定部 33 可動部 34 弁座面(固定部) 35 ゴムシート(可動部) 36 ゴムストッパ(可動部) 38 調量部材(固定部) 40 板ばね 41 可動コア(可動部) 42 ガイド部材(固定部) 46 シム 49 上室(燃料入口) 50 下室(燃料出口) 53 燃料供給孔 54 燃料供給孔 55 燃料溜室 56、57、58 燃料通路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定部と、可動部と、電流が供給される
    と励磁されて前記固定部に前記可動部を電磁吸引力によ
    り吸引する方向に移動するコイルとを有する電磁式燃料
    噴射装置であって、 前記可動部に取り付けられるゴムシートと、 前記固定部に形成され、前記ゴムシートが当接可能な弁
    座面をもつ弁座部と、 薄板状部分を有し、径方向内側部が前記ゴムシートに固
    定され、径方向外側部が前記固定部に固定され、薄板状
    部分の板面に対し直交する方向に変位可能な板ばねと、 前記固定部に固定され、前記可動部の外周の一部分を軸
    方向に相対移動可能に支持するガイド部材と、 前記ゴムシートが前記弁座面に当接する方向に付勢する
    付勢手段とを備え、 前記板ばねにより仕切られる一方の空間側に燃料入口が
    形成され、他方の空間側に燃料出口が形成されることを
    特徴とする電磁式燃料噴射装置。
  2. 【請求項2】 前記ゴムシートと、前記板ばねと、前記
    可動部の最大リフト量を規制するゴムストッパとが一体
    成形により形成されていることを特徴とする請求項1記
    載の電磁式燃料噴射装置。
  3. 【請求項3】 前記付勢手段は、圧縮コイルスプリング
    であり、この圧縮コイルスプリングの設定荷重を可変に
    するシムが設けられ、このシムは弁体のリフト量を決定
    する調量部材に一体的に形成されていることを特徴とす
    る請求項1または請求項2記載の電磁式燃料噴射装置。
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