KR20090037290A

KR20090037290A - Injector

Info

Publication number: KR20090037290A
Application number: KR1020080077351A
Authority: KR
Inventors: 모토하루 모리야
Original assignee: 가부시키가이샤 닛키
Priority date: 2007-10-10
Filing date: 2008-08-07
Publication date: 2009-04-15
Also published as: JP2009091998A

Abstract

An injector is provided to maintain the closure of valve for a long time by cooperating two valve springs when the valve is closed. An injector comprises a valve body(40) of an opening closing valve(4A) pressed to the valve closing direction with a valve spring. The valve spring pressurizes the valve body to the valve closing direction. The two valve springs cooperate together in order to maintain the closure of valve when the valve is closed. One of two valve springs is a leaf spring(6A) installed to the stroke direction of the valve body at a right angle. The other valve spring is a coil spring(7) installed along the stroke direction of the valve body.

Description

Injector {INJECTOR}

본 발명은, 엔진이 요구하는 유량의 연료를 분사하는 전자 구동식의 인젝터에 관한 것이며, 특히, 개폐 밸브(연료량 조절 밸브)의 밸브체가 밸브 스프링의 탄성 반발력에 의해 발생하는 스프링 하중에 의해 밸브 시트에 가압되어, 밸브 폐쇄 시의 실링성을 확보하는 상시(常時) 폐쇄식의 인젝터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetically driven injector for injecting fuel at a flow rate required by an engine, and in particular, a valve seat of an on-off valve (fuel amount control valve) is caused by a spring load generated by the elastic repulsive force of the valve spring. It is related with the normally closed injector which pressurizes to and ensures the sealing property at the time of valve closing.

전자 코일에 통전하여 여자(勵磁)시킴으로써 가동 철심을 흡인하여 개폐 밸브를 개방하는 전자 구동식의 인젝터가, 예를 들면, 하기 특허 문헌인 일본국 실개소 61-105756호 공보에 기재되어 있고, 도 2의 종단면 부분도에 나타낸 바와 같이, 개폐 밸브(4B)의 밸브체(41)를 지지하면서 그 실링면(41a)을 밸브 시트(4a)에 가압하여 밸브 폐쇄 상태를 유지시키도록 배치한 원반형의 판스프링(6B)을 사용한 상시 폐쇄식의 인젝터(1B)가 알려져 있다.An electromagnetically driven injector which draws on a movable iron core by energizing an electromagnetic coil to open an on / off valve is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-105756, As shown in the longitudinal cross-sectional view of FIG. 2, the disk is arranged to support the valve body 41 of the on-off valve 4B and to press the sealing surface 41a to the valve seat 4a to maintain the valve closed state. The normally closed injector 1B using the leaf spring 6B is known.

이와 같은 구성의 인젝터(1B)에 있어서는, 판스프링(6B)의 탄성 반발력에 의한 스프링 하중에 의해 밸브 폐쇄 시의 실링성이 확보되어 있다. 그런데, 스프링을 구성하는 소재의 시간이 경과됨에 따라 열화(경년(經年) 열화)되는 등의 원인으로 판스프링(6B)의 탄성 반발력이 저하되는 경우가 있고, 그에 따른 스프링 하중의 감소에 의해 개폐 밸브(4B)의 실링성이 불충분한 상태로 되어, 밸브 폐쇄 시에 있어서의 연료 누출의 문제가 생기기 쉽게 된다. 이 문제는, 밸브 스프링의 스프링 하중에 의한 가압력으로 개폐 밸브를 폐쇄하는 상시 폐쇄식의 인젝터이면, 코일 스프링을 밸브 스프링에 사용하는 경우라도 마찬가지로 발생한다.In the injector 1B of such a structure, the sealing property at the time of valve closing is ensured by the spring load by the elastic repulsive force of the leaf spring 6B. However, the elastic repulsive force of the leaf spring 6B may decrease due to deterioration (deterioration with age), etc. as the time of the material constituting the spring elapses, resulting in a decrease in the spring load. The sealing property of the on-off valve 4B becomes inadequate, and the problem of fuel leakage at the time of valve closing tends to occur. This problem similarly occurs even when a coil spring is used for the valve spring as long as it is a normally closed injector which closes the on / off valve by the pressing force caused by the spring load of the valve spring.

이 문제에 대하여, 밸브체를 밸브 폐쇄 방향으로 가압하는 밸브 스프링의 스프링 하중을 미리 강하게 설정해 두고, 시간이 경과됨에 따라 열화되는 등에 의해 탄성 반발력이 저하된 경우라도, 최저한의 실링성을 유지시키도록 하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 스프링 하중이 과대하게 강한 상황에 있어서는, 밸브체를 스프링 하중에 저항하여 밸브 개방 방향으로 이동시키기 위해 보다 강한 자기(磁氣) 흡인력이 필요해지므로 불필요한 전력을 소비하는 동시에 밸브 개방 상태가 계속되어 쉽게 가열되므로, 밸브의 응답성을 손상시키는 것으로도 연결되어 버리므로, 해결 수단으로서는 불충분하다.In response to this problem, the spring load of the valve spring pressurizing the valve body in the valve closing direction is set in advance so that the minimum sealing property is maintained even when the elastic repulsive force is deteriorated due to deterioration with time. You can think of it. However, in a situation where the spring load is excessively strong, a stronger magnetic attraction force is required to move the valve body in the valve opening direction against the spring load, thereby consuming unnecessary power and continuing the valve open state. Since it heats easily, it will also lead to impairing the responsiveness of a valve, and is insufficient as a solution.

[특허 문헌] 일본국 실개소 61-105756호 공보[Patent Document] Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-105756

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하고자 한 것이며, 밸브 스프링의 스프링 하중에 의해 개폐 밸브의 폐쇄 상태를 유지하는 상시 폐쇄식의 인젝터에 대하여, 밸브의 응답성을 손상시키지 않고 밸브 폐쇄 시의 실링성을 장기간에 걸쳐 유지하는 것을 과제로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and with respect to the normally closed injector that maintains the closed state of the on-off valve by the spring load of the valve spring, sealing at the time of valve closing without impairing the responsiveness of the valve The task is to maintain the sex for a long time.

그래서, 본 발명은, 개폐 밸브의 밸브체가 밸브 스프링에 의해 밸브 폐쇄 방향으로 가압되어 비통전시에 밸브 폐쇄 상태를 유지하는 전자 구동식의 인젝터에 있어서, 상기 밸브체를 밸브 폐쇄 방향으로 가압하는 제2 밸브 스프링이 설치되어 있고, 밸브 폐쇄 시에 2개의 밸브 스프링이 협동하는 것에 의한 이중의 스프링 하중으로 밸브 폐쇄 상태를 유지하는 것으로 했다.Therefore, the present invention is directed to an injector of an electronically driven injector in which a valve body of an on-off valve is pressurized in a valve closing direction by a valve spring to maintain a valve closing state at non-energization. The valve spring was provided and it was assumed that the valve closed state was maintained by a double spring load caused by two valve springs cooperating at the time of valve closing.

이와 같이, 통상의 밸브 스프링에 더하여 제2 밸브 스프링을 배치하여 폐쇄밸브용의 스프링을 이중으로 함으로써, 한쪽의 밸브 스프링의 스프링 하중이 시간이 경과됨에 따라 열화되는 등으로 감소한 경우라도, 다른 쪽의 밸브 스프링의 스프링 하중에 의해 필요 최저한의 실링성을 확보할 수 있다.Thus, by arranging the second valve spring in addition to the normal valve spring to double the spring for the closing valve, even if the spring load of one valve spring decreases due to deterioration with time, etc. The minimum required sealing property can be ensured by the spring load of the valve spring.

또한, 이 경우, 한쪽의 밸브 스프링을 밸브체의 스트로크 방향에 대하여 직각으로 설치하여 밸브체를 지지하도록 설치된 판스프링으로 하고, 다른 한쪽의 밸브 스프링을 밸브체의 스트로크 방향을 따라 설치된 코일 스프링으로 하면, 형상과 특성이 상이한 밸브 스프링의 조합에 의해 동일 환경 하에 배치해도 2개의 밸브 스 프링의 열화의 타이밍이 일치하지 않도록 설정할 수 있다.In this case, if one valve spring is installed at right angles to the stroke direction of the valve body and the leaf spring is installed to support the valve body, the other valve spring is a coil spring provided along the stroke direction of the valve body. The arrangement of the valve springs with different shapes and characteristics can be set so that the timing of deterioration of the two valve springs does not coincide even when placed under the same environment.

개폐 밸브의 밸브체를 밸브 폐쇄 방향으로 가압하는 제2 밸브 스프링을 추가하여 2개의 밸브 스프링의 협동에 의해 밸브 폐쇄 상태를 유지하는 본 발명에 의하면, 밸브의 응답성을 손상시키지 않고 장기간에 걸쳐 밸브 폐쇄 시의 실링성을 유지할 수 있다.According to the present invention which maintains the valve closed state by the cooperation of two valve springs by adding a second valve spring which presses the valve body of the on-off valve in the valve closing direction, the valve can be operated for a long time without impairing the responsiveness of the valve. The sealing property at the time of closure can be maintained.

이하에, 도면을 참조하면서 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the best form for implementing this invention is demonstrated, referring drawings.

도 1은 본 발명에 있어서의 실시예인 인젝터(1A)의 개폐 밸브(4A)를 중심으로 한 종단면 부분도를 나타내고 있다. 인젝터(1A)는, 전자 코일(10) 및 고정 철심(8), 가동 철심(9)을 구비한 전자 구동식의 인젝터(연료 분사 밸브)이며, 가동 철심(9)의 아래쪽에는 밸브체(40)가 설치되고, 이들이 밸브 스트로크 방향에 대하여 직각으로 설치된 원반형의 판스프링(6A)에 의해 지지되어 있다.FIG. 1: shows the longitudinal cross-sectional view centering on the opening / closing valve 4A of the injector 1A which is an Example in this invention. The injector 1A is an electromagnetically driven injector (fuel injection valve) having an electromagnetic coil 10, a fixed iron core 8, and a movable iron core 9, and a valve body 40 below the movable iron core 9. ) Are supported and supported by a disk-shaped leaf spring 6A provided at right angles to the valve stroke direction.

또한, 밸브체(4O)의 아래쪽에는 밸브 시트(4a)를 구성하는 통형의 부재가 설치되고, 이들에 의해 개폐 밸브(4A)가 구성되어 있고, 밸브체(40)의 실링면(40a)이 밸브 시트(4a)에 밀착되는 밸브 폐쇄 시에 있어서, 판스프링(6A)은 중앙부가 약간 상방향으로 들어올려져 탄성변형된 상태로 되어, 그 탄성 반발력에 의해 밸브 폐쇄 방향의 스프링 하중이 발생하고 있다.Moreover, the cylindrical member which comprises the valve seat 4a is provided below the valve body 40, and the opening / closing valve 4A is comprised by these, and the sealing surface 40a of the valve body 40 is At the time of closing the valve in close contact with the valve seat 4a, the leaf spring 6A is slightly lifted upward in the center portion to be elastically deformed, and the spring load in the valve closing direction is generated by the elastic repulsive force. .

그리고, 가동 철심(9)의 상면 중심 부분에는 제2 밸브 스프링인 코일 스프 링(7)이 밸브 스트로크 방향을 따라 설치되고, 개폐 밸브(4A)의 밸브체(40)를 밸브 폐쇄 방향으로 가압하도록 압축 상태로 되어 설치되어 있고, 판스프링(6A)과 협동하여 밸브체(40)를 밸브 폐쇄 방향으로 가압하도록 되어 있어, 스프링 하중이 이중으로 작용하고 있다.And the coil spring 7 which is a 2nd valve spring is provided in the upper surface center part of the movable iron core 9 along a valve stroke direction, and pressurizes the valve body 40 of the on-off valve 4A to a valve closing direction. It is provided in a compressed state, and cooperates with 6 A of leaf springs, and presses the valve body 40 to a valve closing direction, and the spring load acts double.

즉, 도 2에 나타낸 종래예에 있어서는, 밸브체(41)를 밸브 폐쇄 방향으로 가압하기 위한 밸브 스프링은 1개의 판스프링(6B)뿐이며, 경년 열화 등에 의해 그 스프링 하중이 감소한 경우에는, 밸브 폐쇄 시에 충분한 실링성을 발휘할 수 없었다. 이에 대하여, 본 실시예에서는, 밸브체(40)를 밸브 폐쇄 방향으로 가압하기 위한 밸브 스프링을 판스프링(6A)과 코일 스프링(7)의 이중으로 한 것에 의해, 한쪽의 밸브 스프링의 스프링 하중이 감소한 경우라도 다른 쪽의 밸브 스프링의 스프링 하중에 의해, 개폐 밸브(4A)에 있어서의 필요 최저한의 실링성을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있다.That is, in the conventional example shown in FIG. 2, the valve spring for pressurizing the valve body 41 in the valve closing direction is only one leaf spring 6B. When the spring load decreases due to age deterioration or the like, the valve closes. Sufficient sealing could not be exhibited at the time. In the present embodiment, on the other hand, the valve spring for pressurizing the valve body 40 in the valve closing direction is doubled between the leaf spring 6A and the coil spring 7 so that the spring load of one valve spring is reduced. Even if it decreases, by the spring load of the other valve spring, the minimum sealing performance required in 4 A of opening / closing valves can be maintained for a long time.

또한, 이와 같이, 2개의 밸브 스프링을 판스프링(6A)과 코일 스프링(7)의 조합에 의해, 서로 상이한 형상과 특성에 의해 열화의 타이밍이 쉽게 일치하지 않아, 동시에 스프링 하중이 감소하지 않는 설정으로 할 수 있다. 그리고, 이 경우, 양자의 스프링 하중을 합해도 종래의 단일의 스프링 하중 설정의 경우와 비교하여 그리 커지지 않도록 설정해 두므로, 밸브 개방 시의 전력 소비량이 과잉으로 되지 않는 동시에, 밸브의 응답성이 손상되지 않게 된다.In this way, the setting of the two valve springs by the combination of the leaf spring 6A and the coil spring 7 does not easily coincide with the timing of deterioration due to different shapes and characteristics, and at the same time does not reduce the spring load. You can do In this case, the two spring loads are set so that they are not so large as in the case of the conventional single spring load setting. Therefore, the power consumption at the time of opening the valve is not excessive, and the responsiveness of the valve is not impaired. Will not.

또한, 이 경우, 예를 들면, 한쪽의 밸브 스프링의 스프링 하중이 당초의 60% 정도로 반감된 경우라도, 다른 쪽의 밸브 스프링의 스프링 하중이 80% 정도 남아 있으면, 필요 최저한의 실링성을 발휘할 수 있도록 한 설정으로 할 수 있다.In this case, for example, even when the spring load of one valve spring is halved to about 60% of the original, if the spring load of the other valve spring is about 80%, the required minimum sealing property can be exhibited. You can do it with one setting.

본 실시예에 있어서 인젝터(1A)를 이와 같은 구성으로 한 것에 의해, 전자 흡인력이 발생하고 있지 않은 밸브 폐쇄 시에 있어서, 판스프링(6A) 및 코일 스프링(7)이 협동하는 것에 의한 이중의 스프링 가중(加重)으로, 밸브체(40)의 실링면(40a)은 밸브 시트(4a)에 가압되어 충분한 실링성을 확보할 수 있어, 개폐 밸브(4A)의 상류측 밸브 내측 부분(2)과 하류측 밸브 외측 부분(3) 사이의 유통을 확실하게 폐지할 수 있다.In this embodiment, the injector 1A has such a configuration, so that the double spring due to the cooperation of the leaf spring 6A and the coil spring 7 at the time of closing the valve in which the electromagnetic attraction force is not generated. By weight, the sealing surface 40a of the valve body 40 is pressurized by the valve seat 4a, and sufficient sealing property can be ensured, and the upstream valve inner part 2 of the on-off valve 4A and The flow between the downstream valve outer part 3 can be reliably closed.

그리고, 본 실시예와 같이 밸브 스트로크 방향과 직각으로 배치한 판스프링(6A)으로 밸브체(40)를 지지하는 경우에 있어서, 인젝터(1A)가 LPG 등의 기체 연료의 분사에 사용되는 경우는, 큰 연료 유량을 확보하는 관계로 비교적 큰 밸브 스트로크가 필요해진다.In the case where the valve body 40 is supported by the leaf spring 6A arranged at right angles to the valve stroke direction as in the present embodiment, the injector 1A is used for the injection of gaseous fuel such as LPG. Therefore, a relatively large valve stroke is required in order to secure a large fuel flow rate.

그러므로, 밸브체(40)가 크게 변위 동작을 행함으로써 판스프링(6A)도 크게 신장되므로, 비교적 단기간에 열화되어 스프링 가중이 감소될 것이 예상되지만, 이 판스프링(6A)과 협동하는 코일 스프링(7)의 열화를 이보다 늦어지는 설정으로 하는 것은 용이하며, 개폐 밸브(4A)의 밸브 폐쇄 시에 있어서의 실링성을 종래예보다 장기간에 걸쳐 양호한 상태로 유지하는 것이 용이해진다.Therefore, since the leaf spring 6A is also greatly expanded by the valve body 40 being greatly displaced, it is expected to deteriorate in a relatively short time and reduce the weight of the spring, but the coil spring cooperating with the leaf spring 6A ( It is easy to set the deterioration of 7) later than this, and it becomes easy to maintain the sealing property at the time of valve closing of the on-off valve 4A in a favorable state for a longer period than the conventional example.

이상, 설명한 바와 같이, 밸브 스프링의 스프링 하중에 의해 개폐 밸브의 폐쇄 상태를 유지하는 상시 폐쇄식의 인젝터에 대하여, 본 발명에 의해, 밸브의 응답성을 손상시키지 않고 장기간에 걸쳐 밸브 폐쇄 시의 실링성을 유지할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, the sealing at the time of closing the valve for a long time without impairing the responsiveness of the valve to the normally closed injector which maintains the closed state of the on-off valve by the spring load of the valve spring. The castle can be maintained.

도 1은 본 발명의 실시예에 있어서의 인젝터의 밸브 폐쇄 상태를 나타낸 종단면 부분도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The longitudinal cross-sectional view which shows the valve closing state of the injector in the Example of this invention.

도 2는 종래예에 있어서의 인젝터의 밸브 폐쇄 상태를 나타낸 종단면 부분도이다.Fig. 2 is a longitudinal sectional partial view showing the valve closing state of the injector in the prior art.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명] [Explanation of symbols on the main parts of the drawings]

(1A) 인젝터, (2) 밸브 내측 부분, (3) 밸브 외측 부분, (4A) 개폐 밸브, (4a) 밸브 시트, (6A) 판스프링, (7) 코일 스프링, (8) 고정 철심, (9) 가동 철심, (10) 전자 코일, (40) 밸브체, (40a) 실링면(1A) injector, (2) valve inner part, (3) valve outer part, (4A) open / close valve, (4a) valve seat, (6A) leaf spring, (7) coil spring, (8) fixed iron core, ( 9) Movable iron core, (10) electromagnetic coil, (40) valve body, (40a) sealing surface

Claims

In the electromagnetically driven injector in which the valve element of the on-off valve is pressurized in the valve closing direction by a valve spring to maintain the valve closed state when not energized,

A second valve spring for urging the valve body in the valve closing direction is provided, and the injector maintains the valve closed state by a double spring load caused by two valve springs cooperating upon valve closing.

The method of claim 1,

One of the two valve springs is a leaf spring installed at right angles to the stroke direction of the valve body to support the valve body, the other valve spring is a coil spring provided along the stroke direction of the valve body, Injector.