KR20240009998A - 솔레노이드 장치 및 연료 분사 장치의 전자 밸브 - Google Patents

솔레노이드 장치 및 연료 분사 장치의 전자 밸브 Download PDF

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히사오 오가와
사토시 호소다
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미츠비시 쥬고 엔진 앤드 터보차저 가부시키가이샤
가부시키가이샤 도호 세이사쿠쇼
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Abstract

솔레노이드 장치는, 연료 분사 장치에 마련되는 전자 밸브의 밸브 유닛을 전자력에 의해 구동하는 솔레노이드 장치에 있어서, 통형상의 코어와, 코어에 감긴 코일과, 코어 및 코일을 수용하고, 적어도 코어의 중심축의 축선방향의 한쪽측의 단부를 덮는 케이싱과, 축선방향에 대해 코어와 케이싱 사이에 배치되며, 코일에 접속되는 단자를 고정하는 단자 고정 부재와, 축선방향으로 코어와 케이싱을 관통하도록 코어의 내주측에 배치되며, 축선방향에 직교하는 직경방향으로 돌출되며, 케이싱과 단자 고정 부재로 축선방향의 양측으로부터 보지되는 돌출부를 가지며, 축선방향의 다른쪽측의 단부가 밸브 유닛에 접촉 가능한 위치에 배치되는 통형상 부재를 구비한다.

Description

솔레노이드 장치 및 연료 분사 장치의 전자 밸브
본 개시는 솔레노이드 장치 및 연료 분사 장치의 전자 밸브에 관한 것이다.
디젤 엔진 등에 적용되는 커먼레일식의 연료 분사 장치는 연료 펌프와, 커먼레일과, 연료 분사 밸브를 구비한다. 연료 펌프는 연료 탱크의 연료를 흡입하고 가압하여, 고압 연료로서 커먼레일에 공급한다. 커먼레일은 연료 펌프로부터 공급된 고압 연료를 소정의 압력으로 보지한다. 연료 분사 밸브는 분사 밸브를 개폐하는 것에 의해, 커먼레일의 고압 연료를 디젤 엔진의 연소실에 분사한다.
연료 분사 밸브는, 예를 들면 코어에 감긴 코일에 전류를 흘리는 것에 의해 전자력을 발생시키는 솔레노이드 장치와, 자성체를 이용하여 형성되는 밸브 유닛을 갖는 전자 밸브를 갖는다. 이와 같은 전자 밸브에서는, 예를 들면 밸브 유닛에 탄성력을 작용시켜 연료의 유로를 가압하는 구성으로 하고, 솔레노이드 장치로 전자력을 발생시키지 않는 경우에는, 당해 탄성력에 의해 연료의 유로를 가압하여 폐쇄한 상태로 한다. 또한, 솔레노이드 장치에 의해 전자력을 발생시키는 경우에는, 당해 전자력에 의해 솔레노이드 장치측에 밸브 유닛을 가깝게 하고, 밸브 유닛을 유로로부터 이격시키는 것에 의해 유로를 개방한 상태로 한다.
밸브 유닛이 솔레노이드 장치에 가까워질 때, 솔레노이드 장치의 전자력 발생면에 접촉시키지 않기 때문에, 미소 간극을 확보시키도록, 예를 들면 코어에 원통형상의 슬리브 등을 매립하고, 이 부분에만 밸브 유닛을 접촉시키는 스토퍼로 하는 구성이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 등 참조).
일본 특허 공개 제 2006-194237 호 공보
특허문헌 1에 기재된 구성에서는, 밸브 유닛이 슬리브에 접촉할 때, 슬리브를 거쳐서 코어 등의 솔레노이드 장치의 내부에 충격이 가해져, 슬리브 고정력이 약해지는 것에 의해 밸브 유닛의 리프트 부제가 발생할 가능성이 있다. 이 때문에, 내충격성이 높은 스토퍼 구조를 갖는 솔레노이드 장치가 요구되고 있다.
본 개시는 상기를 감안하여 이루어진 것이며, 내충격성이 뛰어난 스토퍼 구조를 갖는 솔레노이드 장치 및 연료 분사 장치의 전자 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시에 따른 솔레노이드 장치는, 연료 분사 장치에 마련되는 전자 밸브의 밸브 유닛을 전자력에 의해 구동하는 솔레노이드 장치에 있어서, 통형상의 코어와, 상기 코어에 감긴 코일과, 상기 코어 및 상기 코일을 수용하고, 적어도 상기 코어의 중심축의 축선방향의 한쪽측의 단부를 덮는 케이싱과, 상기 축선방향에 대해 상기 코어와 상기 케이싱 사이에 배치되며, 상기 코일에 접속되는 단자를 고정하는 단자 고정 부재와, 상기 축선방향으로 상기 코어와 상기 케이싱을 관통하도록 상기 코어의 내주측에 배치되며, 상기 축선방향에 직교하는 직경방향으로 돌출되며, 상기 케이싱과 상기 단자 고정 부재로 상기 축선방향의 양측으로부터 보지되는 돌출부를 가지며, 상기 축선방향의 다른쪽측의 단부가 상기 밸브 유닛에 접촉 가능한 위치에 배치되는 통형상 부재를 구비한다.
본 개시에 따른 연료 분사 장치의 전자 밸브는, 상기의 솔레노이드 장치와, 자성체를 이용하여 형성되며, 상기 코어의 상기 축선방향의 다른쪽측의 단부에 대향하여 배치되며, 상기 코어로부터 상기 축선방향으로 이격되는 방향으로 탄성력이 부여되고, 상기 솔레노이드 장치에서 전자력이 생기지 않는 경우에는 상기 탄성력에 의해 연료의 유통로를 가압하여 폐쇄한 상태로 하고, 상기 솔레노이드 장치에서 전자력이 생기는 경우에는 당해 전자력에 의해 상기 통형상 부재에 접촉하는 위치까지 상기 코어에 가까워지고, 상기 유통로로부터 이격되는 것에 의해 상기 유통로를 개방하는 밸브 유닛을 구비한다.
본 개시에 의하면, 내충격성이 뛰어난 솔레노이드 장치 및 연료 분사 장치의 전자 밸브를 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시형태의 연료 분사 장치의 일 예를 도시하는 개략 구성도이다.
도 2는 연료 분사 밸브의 일 예를 도시하는 종단면도이다.
도 3은 전자 밸브의 일 예를 도시하는 종단면도이다.
도 4는 통형상 부재의 일 예를 도시하는 종단면도이다.
도 5는 도 4에 있어서의 A-A 단면을 따른 구성을 도시하는 도면이다.
도 6은 전자 밸브의 동작의 일 예를 도시하는 종단면도이다.
이하, 본 개시에 따른 솔레노이드 장치 및 연료 분사 장치의 전자 밸브의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 이 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기 실시형태에 있어서의 구성 요소에는, 당업자가 치환가능하며, 또한 용이한 것, 혹은 실질적으로 동일한 것이 포함된다.
도 1은 본 실시형태의 연료 분사 장치(10)의 일 예를 도시하는 개략 구성도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 연료 분사 장치(10)는 디젤 엔진(내연 기관)에 탑재된다. 연료 분사 장치(10)는 연료 펌프(11)와, 커먼레일(12)과, 복수의 연료 분사 밸브(13)를 구비한다.
연료 펌프(11)는 연료 라인(L11)을 거쳐서 연료 탱크(14)가 접속된다. 연료 펌프(11)는 연료 탱크(14)에 저류되어 있는 연료를 연료 라인(L11)으로부터 흡입하고, 가압하여 고압 연료를 생성한다. 연료 펌프(11)는 연료 고압 라인(L12)을 거쳐서 커먼레일(12)이 접속된다. 커먼레일(12)은 연료 펌프(11)로부터 공급된 고압 연료를 소정의 압력으로 보지한다. 커먼레일(12)은 복수(본 실시형태에서는, 4개)의 연료 공급 라인(L13)을 거쳐서 연료 분사 밸브(13)가 각각 접속된다. 연료 분사 밸브(13)는 전자 밸브를 개폐하는 것에 의해, 커먼레일(12)의 고압 연료를 디젤 엔진의 각 실린더(연소실)에 분사한다.
도 2는 연료 분사 밸브(13)의 일 예를 도시하는 종단면도이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 연료 분사 밸브(13)는 중심축(AX)의 축선방향으로 연장된 형상이며, 분사부(20)와, 전자 밸브(40)를 갖는다. 이하, 연료 분사 밸브(13)의 구성을 설명할 때에, 중심축(AX)의 축선방향 중 연료 분사구(30)측을 선단측으로 표기하고, 전자 밸브(40)측을 기단측으로 표기한다.
분사부(20)는 케이싱(21)과, 피스톤 밸브(22)를 갖는다. 케이싱(21)은 연료 유입구(24)와, 분사측 유로(25)와, 제어측 유로(26)와, 분사측 압력실(27)과, 제어측 압력실(28)과, 실린더실(29)과, 연료 분사구(30)와, 연료 배출구(31)와, 전자 밸브측 압력실(32)을 갖는다.
연료 유입구(24)는 연료 공급 라인(L13)으로부터의 연료가 유입된다. 분사측 유로(25)는 연료 유입구(24)와 분사측 압력실(27)을 접속한다. 제어측 유로(26)는 연료 유입구(24)와 제어측 압력실(28)을 접속한다.
분사측 압력실(27)은 연료 분사구(30)에 접속된다. 연료 분사구(30)는 케이싱(21)의 선단측의 단부에 배치되며, 디젤 엔진의 각 실린더를 향하여 연료를 분출한다.
제어측 압력실(28)은 연료 배출구(31)에 접속된다. 연료 배출구(31)는 케이싱(21)의 기단측의 단부에 배치되며, 전자 밸브측 압력실(32)에 접속된다. 전자 밸브측 압력실(32)은 전자 밸브(40)(후술하는 공간부(46d))에 접속된다.
실린더실(29)은 분사측 압력실(27) 및 제어측 압력실(28)에 접속된다. 실린더실(29)은 피스톤 밸브(22)를 수용한다. 실린더실(29)은 유로(29a)를 거쳐서 전자 밸브측 압력실(32)에 접속된다.
피스톤 밸브(22)는 실린더실(29)에 수용되며, 분사측 압력실(27)측 또는 제어측 압력실(28)측으로 이동 가능하게 마련된다. 피스톤 밸브(22)는 스프링 시트 부재(22a)와, 제어측 피스톤 부재(22b)와, 연결 부재(22c)와, 밸브체(22d)를 갖는다. 또한, 스프링 시트 부재(22a), 제어측 피스톤 부재(22b) 및 연결 부재(22c)는 일체이다. 스프링 시트 부재(22a)는, 후술하는 탄성 부재(23)의 탄성력을 받는다. 제어측 피스톤 부재(22b)는, 제어측 압력실(28)의 압력을 받는다. 연결 부재(22c)는, 스프링 시트 부재(22a)와 제어측 피스톤 부재(22b)를 연결한다. 밸브체(22d)는, 스프링 시트 부재(22a)로부터 중심축(AX)의 축선방향의 선단측을 향하여 돌출된다. 밸브체(22d)는 각 압력실로부터의 수압력과 탄성력의 합력에 의해, 스프링 시트 부재(22a)와 접촉한다. 밸브체(22d)는 선단부가 연료 분사구(30)를 폐색 가능한 형상으로 형성한다. 밸브체(22d)는 분사측 압력실(27)의 압력을 받는다.
분사측 압력실(27)의 압력이 제어측 압력실(28)의 압력과 탄성 부재(23)의 탄성력의 합력보다 작은 경우, 피스톤 밸브(22)는, 분사측 압력실(27)측에 가압된 상태가 된다. 이 경우, 밸브체(22d)에 의해 연료 분사구(30)가 폐색된 상태가 된다. 이 상태로부터, 분사측 압력실(27)의 압력이 제어측 압력실(28)의 압력과 탄성 부재(23)의 탄성력의 합력보다 커진 경우, 피스톤 밸브(22)는, 제어측 압력실(28)측에 가압된 상태가 된다. 이 경우, 밸브체(22d)가 연료 분사구(30)로부터 이격되어, 연료 분사구(30)가 개방된 상태가 된다.
전자 밸브(40)는 솔레노이드 장치(41)와, 밸브 유닛(42)을 갖는다. 도 3은 전자 밸브(40)의 일 예를 도시하는 종단면도이다. 도 3은 도 2의 일부를 확대하여 도시하고 있다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 솔레노이드 장치(41)는 전자력에 의해 밸브 유닛(42)을 중심축(AX)의 축선방향을 따라서 구동한다. 솔레노이드 장치(41)는 코어(43)와, 코일(44)과, 케이싱(45)과, 통형상 부재(46)와, 단자 고정 부재(47)를 갖는다.
코어(43)는 통형상부(43a)와, 플랜지부(43b)와, 측면부(43c)를 갖는다. 통형상부(43a)는, 예를 들면 원통형상으로 형성된다. 플랜지부(43b)는, 예를 들면 원판형상이며, 코어(43)의 기단측에 배치된다. 통형상부(43a) 및 플랜지부(43b)는, 각각 중심축이 연료 분사 밸브(13)의 중심축(AX)과 일치하도록 배치된다.
측면부(43c)는 통형상부(43a)를 내포하는 원통형상이다. 측면부(43c)는 통형상부(43a)와의 사이에 직경방향으로 간격을 두고 배치되며, 선단측을 향하여 연장되어 있다. 통형상부(43a), 플랜지부(43b) 및 측면부(43c)는 자성체를 이용하여 형성된다. 코어(43)는 통형상부(43a), 플랜지부(43b) 및 측면부(43c)로 둘러싸인 공간에 코일(44)을 수용한다. 코어(43)에 있어서, 코일(44)이 배치되는 공간은, 밀봉부(49)에 의해 밀봉된다. 밀봉부(49)는, 예를 들면 수지 재료를 이용하여 형성된다. 또한, 단자 고정 부재(47)는 중심축(AX)의 축선방향에 대해 코어(43)와, 후술하는 케이싱(45) 사이에 배치되며, 코일(44)에 접속되는 단자(44a)를 고정한다. 또한, 단자(44a)는 케이싱(45)을 관통하여 외부로 인출된다. 단자 고정 부재(47)는 예를 들면, 수지 재료 등을 이용하여 형성된다.
코일(44)은 통형상부(43a)에 감긴 상태로 배치된다. 코일(44)은 후술하는 케이싱(45)을 관통하여 도시하지 않은 전원부에 접속된다. 솔레노이드 장치(41)는 코일(44)에 전류를 흘리는 것에 의해 전자력을 발생시킨다.
케이싱(45)은 코어(43) 및 코일(44)을 수용한다. 케이싱(45)은 코어 수용부(45a) 및 보지부(45b)를 갖는다. 코어 수용부(45a) 및 보지부(45b)는 각각 비자성 재료를 이용하여 일체로 형성된다. 코어 수용부(45a)는 코일(44)을 포함한 코어(43)를 수용한다. 코어 수용부(45a)는 코어(43)의 플랜지부(43b) 및 측면부(43c)를 덮도록 배치된다. 보지부(45b)는 코어 수용부(45a)의 기단측에 배치된다. 보지부(45b)는 통형상 부재(46)를 보지한다. 보지부(45b)는 통형상 부재(46)의 후술하는 돌출부(46a)에 대응하는 단차부(45d)가 마련된다. 단차부(45d)는, 돌출부(46a)가 보지부(45b)의 전체에 접촉한 상태로 보지되도록 형상 및 치수 등이 설정된다.
케이싱(45)에는, 보지부(45b)에 통형상 부재(46)가 수용되며, 코어 수용부(45a)에 단자 고정 부재(47) 및 코어(43)가 수용된다. 이에 의해, 케이싱(45)의 보지부(45b)와 단자 고정 부재(47)로 돌출부(46a)를 중심축(AX)의 축선방향의 양측으로부터 사이에 두도록 보지하는 구성을 실현 가능하게 된다.
통형상 부재(46)는 중심축(AX)의 축선방향으로 코어(43)와 케이싱(45)을 관통하도록 마련된다. 도 4는 통형상 부재(46)의 일 예를 도시하는 종단면도이다. 도 4는 도 3에 도시하는 전자 밸브(40)로부터 통형상 부재(46)를 추출하여 도시하고 있다. 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 통형상 부재(46)는, 예를 들면 원통형상이며, 중심축이 연료 분사 밸브(13)의 중심축(AX)과 일치하도록 배치된다.
통형상 부재(46)는 돌출부(46a)를 갖는다. 돌출부(46a)는 통형상 부재(46)의 외주면으로부터 중심축(AX)의 축선방향에 직교하는 직경방향으로 돌출된다. 돌출부(46a)는 케이싱(45)의 보지부(45b)와, 단자 고정 부재(47)로 중심축(AX)의 축선방향의 양측으로부터 보지된다. 즉, 돌출부(46a)는 중심축(AX)의 축선방향의 기단측 및 측면이 단차부(45d)에 의해 보지되며, 선단측이 단자 고정 부재(47)에 의해 보지된다. 이 구성에 의해, 통형상 부재(46)의 중심축(AX)의 축선방향으로의 이동이 규제된다. 이 때문에, 예를 들면 통형상 부재(46)와 코어(43)의 내주가 중심축(AX)의 축선방향으로 상대적으로 미끄럼운동하는 것을 억제하여, 코어(43)의 마모를 억제할 수 있다. 또한, 코어(43)의 마모 개소에 연료가 침입하는 것을 억제할 수 있다.
통형상 부재(46)는 선단측의 단부면(46b)이 밸브 유닛(42)에 접촉 가능하게 되는 위치에 배치된다. 본 실시형태에 있어서, 단부면(46b)은, 예를 들면 코어(43)의 측면부(43c)의 선단측 단부면 및 밀봉부(49)의 선단측 단부면과 면일 상태로 되어 있다. 통형상 부재(46)는 단부면(46b)이 측면부(43c)의 선단측 단부면 및 밀봉부(49)의 선단측 단부면에 대해 선단측으로 돌출되는 위치에 배치되어도 좋다.
통형상 부재(46)는 내주부에 지지부(46d)를 갖는다. 지지부(46d)는, 통형상 부재(46)의 직경을 축소하도록 단면에서 보아 단차형상으로 형성된다. 통형상 부재(46)는 단부면(46b)과 지지부(46d) 사이의 공간부(46e)에 있어서, 탄성 부재(48)를 수용한다. 탄성 부재(48)는 기단측의 단부가 지지부(46d)에 지지된 상태로 공간부(46e)에 수용된다. 탄성 부재(48)는 밸브 유닛(42)에 대해 중심축(AX)의 축선방향의 선단측을 향한 탄성력을 부여한다.
통형상 부재(46)는 접속부(46c)를 갖는다. 접속부(46c)는 케이싱(45)의 보지부(45b)로부터 기단측으로 돌출되어 마련된다. 접속부(46c)는 외부의 연료 배출 유로(50)에 접속된다. 접속부(46c)는 내주측에 공간부(46f)를 갖는다. 공간부(46f)는 접속 유로(46g)를 거쳐서 공간부(46e)에 접속된다. 따라서, 통형상 부재(46)는 내측이 선단측으로부터 기단측에 연통하고 있다. 통형상 부재(46)는 공간부(46e)가 전자 밸브측 압력실(32)에 접속된다. 이 때문에, 통형상 부재(46)는 전자 밸브측 압력실(32)과, 외부의 연료 배출 유로(50)를 접속하는 이음으로서의 기능을 갖는다.
도 5는 도 4에 있어서의 A-A 단면을 따른 구성을 도시하는 도면이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 돌출부(46a)는 케이싱(45)에 대해 중심축(AX)의 축 주위방향으로 걸림고정되는 걸림고정부(46h)를 갖는다. 걸림고정부(46h)는 중심축(AX)의 축선방향으로부터 보아, 예를 들면 돌출부(46a)의 원호의 일부를 직선형상으로 절결한 형상으로 되어 있다. 케이싱(45)(코어측 부분(45a) 및 보지 부분(45b))은 중심축(AX)의 축선방향으로부터 보아, 걸림고정부(46h)에 대응하는 직선 부분이 마련된 개구부를 갖는다. 걸림고정부(46h)가 케이싱(45)의 당해 직선 부분에 걸림고정되는 것에 의해, 통형상 부재(46)의 중심축(AX)의 축 주위방향으로의 회동이 억제된다. 이 때문에, 통형상 부재(46)와 코어(43) 사이의 회전방향으로의 미끄럼운동이 억제된다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 밸브 유닛(42)은 솔레노이드 장치(41)에 의해 생기는 전자력에 의해 중심축(AX)의 축선방향으로 이동한다. 밸브 유닛(42)은 아마추어(armature)(42a)와, 밸브체(42b)와, 단차부(42c)를 갖는다. 아마추어(42a)는 자성체를 이용하여 형성된다. 아마추어(42a)는, 예를 들면 원판형상이다. 아마추어(42a)는 솔레노이드 장치(41)의 코어(43)의 선단측의 단부와 대향하여 배치된다. 밸브체(42b)는 아마추어(42a)로부터 선단측을 향하여 연장되어 있다. 밸브체(42b)는, 선단부가 연료 배출구(31)를 폐색 가능한 형상으로 형성된다.
단차부(42c)는 아마추어(42a)의 중앙부가 솔레노이드 장치(41)측으로 돌출된 상태로 형성된다. 단차부(42c)는, 밸브 유닛(42)이 솔레노이드 장치(41)측에 가까워질 때, 통형상 부재(46)의 단부면(46b)에 접촉하는 형상 및 치수로 형성된다. 또한, 단차부(42c)는 탄성 부재(48)로부터의 탄성력을 받는다. 탄성 부재(48)의 탄성력은 단차부(42c)를 거쳐서 아마추어(42a) 및 밸브체(42b)에 전달된다. 아마추어(42a) 및 밸브체(42b)는, 중심축(AX)의 축선방향의 선단측을 향하여 탄성 부재(48)의 탄성력이 부여된다. 또한, 단차부(42c)는 마련되어 있지 않아도 좋다.
상기와 같이 구성된 연료 분사 밸브(13)의 동작을 설명한다. 솔레노이드 장치(41)의 코일(44)에 전류를 흘리지 않는 경우, 솔레노이드 장치(41)에서 전자력이 발생하지 않는다. 이 경우, 밸브 유닛(42)은 탄성 부재(48)의 탄성력에 의해 밸브체(42b)가 연료 배출구(31)를 선단측에 가압한다. 이에 의해, 연료 배출구(31)가 폐색된 상태가 된다.
연료 배출구(31)가 폐색된 상태에 있어서는, 제어측 압력실(28)의 수압력과 탄성 부재(23)의 탄성력의 합력이 분사측 압력실(27)의 수압력보다 커진다. 이 때문에, 피스톤 밸브(22)는 연료 분사구(30)를 가압하여 폐색한 상태가 된다.
또한, 솔레노이드 장치(41)의 코일(44)에 전류를 흘린 경우, 솔레노이드 장치(41)에서 전자력이 발생한다. 도 6은 전자 밸브(40)의 동작의 일 예를 도시하는 종단면도이다. 도 6에서는, 코일(44)에 전류를 흘린 경우의 예를 도시하고 있다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 솔레노이드 장치(41)에서 전자력이 생긴 경우, 밸브 유닛(42)은 당해 전자력에 의해 아마추어(42a)가 코어(43)측에 가까워지고, 밸브체(42b)가 연료 배출구(31)로부터 이격된다. 이에 의해, 연료 배출구(31)가 개방된 상태가 된다.
연료 배출구(31)가 개방되는 것에 의해, 제어측 압력실(28)의 압력이 저하한다. 제어측 압력실(28)의 수압력과 탄성 부재(23)의 탄성력의 합력이 분사측 압력실(27)의 수압력보다 작아진 경우, 피스톤 밸브(22)가 제어측 압력실(28)측으로 이동한다. 이 경우, 피스톤 밸브(22)의 밸브체(22d)가 연료 분사구(30)로부터 이격되어 연료 분사구(30)가 개방된 상태가 된다. 연료 분사구(30)가 개방된 상태가 된 경우, 연료 유입구(24)로부터 분사측 유로(25)를 유통하여 분사측 압력실(27)에 유입된 연료가 연료 분사구(30)로부터 분사된다.
상기 동작에 있어서, 밸브 유닛(42)이 솔레노이드 장치(41)의 전자력에 의해 코어(43)측에 가까워지는 경우, 도 6에 도시하는 바와 같이, 밸브 유닛(42)의 단차부(42c)가 통형상 부재(46)의 단부면(46b)에 접촉한다. 이 경우에 있어서, 통형상 부재(46)는 밸브 유닛(42)의 기단측을 향한 이동을 규제하는 스토퍼로서 기능한다.
단차부(42c)가 통형상 부재(46)의 단부면(46b)에 접촉할 때, 통형상 부재(46)를 거쳐서 코어(43) 등의 솔레노이드 장치(41)의 내부에 충격이 가해진다. 본 실시형태에 따른 솔레노이드 장치(41)에서는, 통형상 부재(46)가 돌출부(46a)에서 케이싱(45)과 단자 고정 부재(47)로 중심축(AX)의 축선방향의 양측으로부터 보지되어 있다. 이 때문에, 밸브 유닛(42)이 통형상 부재(46)에 접촉할 때의 충격은, 케이싱(45) 및 단자 고정 부재(47)에서 받을 수 있다. 또한, 밸브 유닛(42)의 접촉시에 있어서, 중심축(AX)의 축선방향으로의 통형상 부재(46)의 이동이 규제된다. 이 때문에, 통형상 부재(46)와 코어(43) 사이의 미끄럼운동이 억제되어, 코어(43)의 내주면의 마모 등이 억제된다.
이상과 같이, 본 실시형태에 따른 솔레노이드 장치(41)는 연료 분사 장치(10)에 마련되는 전자 밸브(40)의 밸브 유닛(42)을 전자력에 의해 구동하는 솔레노이드 장치(41)에 있어서, 통형상의 코어(43)와, 코어(43)에 감긴 코일(44)과, 코어(43) 및 코일(44)을 수용하고, 적어도 코어(43)의 중심축(AX)의 축선방향의 한쪽측의 단부를 덮는 케이싱(45)과, 축선방향에 대해 코어(43)와 케이싱(45) 사이에 배치되며, 코일(44)에 접속되는 단자(44a)를 고정하는 단자 고정 부재(47)와, 축선방향으로 코어(43)와 케이싱(45)을 관통하도록 코어(43)의 내주측에 배치되며, 축선방향에 직교하는 직경방향으로 돌출되며, 케이싱(45)과, 단자 고정 부재(47)로, 축선방향의 양측으로부터 보지되는 돌출부(46a)를 가지며, 단부면(46b)이 밸브 유닛(42)에 접촉 가능한 위치에 배치되는 통형상 부재(46)를 구비한다.
이 구성에 의하면, 통형상 부재(46)가 돌출부(46a)에 있어서 케이싱(45)과 단자 고정 부재(47)로 중심축(AX)의 축선방향의 양측으로부터 보지되어 있다. 이에 의해, 밸브 유닛(42)이 통형상 부재(46)에 접촉할 때의 충격은, 케이싱(45) 및 단자 고정 부재(47)에서 받을 수 있다. 또한, 밸브 유닛(42)의 접촉시에 있어서, 중심축(AX)의 축선방향으로의 통형상 부재(46)의 이동이 규제된다. 이 때문에, 통형상 부재(46)와 코어(43) 사이의 미끄럼운동이 억제되어, 코어(43)의 내주면의 마모 등이 억제된다. 이에 의해, 내충격성이 뛰어난 솔레노이드 장치(41)를 제공할 수 있다.
본 실시형태에 따른 솔레노이드 장치(41)에 있어서, 돌출부(46a)는 케이싱(45)에 대해 중심축(AX)의 축 주위방향으로 걸림고정되는 걸림고정부(46h)를 갖는다. 이 구성에 의하면, 통형상 부재(46)의 중심축(AX)의 축 주위방향으로의 회동이 억제되기 때문에, 코어(43) 등의 솔레노이드 장치(41)의 파손의 발생을 보다 확실히 억제할 수 있다.
본 실시형태에 따른 솔레노이드 장치(41)에 있어서, 통형상 부재(46)는 축선방향의 한쪽측의 단부에, 외부의 연료 배출 유로(50)에 접속되는 접속부(46c)를 갖는다. 이 구성에 의하면, 하나의 부재인 통형상 부재(46)에, 밸브 유닛(42)과의 접촉 부분과, 연료 배출 유로(50)와의 이음 부분이 마련되기 때문에, 부품 점수를 삭감할 수 있다.
본 실시형태에 따른 연료 분사 장치(10)의 전자 밸브(40)는 상기의 솔레노이드 장치(41)와, 자성체를 이용하여 형성되며, 코어(43)의 축선방향의 다른쪽측의 단부에 대향하여 배치되며, 코어(43)로부터 축선방향으로 이격되는 방향으로 탄성력이 부여되며, 솔레노이드 장치(41)에서 전자력이 생기지 않는 경우에는 탄성력에 의해 연료의 유통로를 가압하여 폐쇄한 상태로 하고, 솔레노이드 장치(41)에서 전자력이 생기는 경우에는 당해 전자력에 의해 통형상 부재(46)에 접촉하는 위치까지 코어(43)에 가까워지고, 유통로로부터 이격되는 것에 의해 유통로를 개방하는 밸브 유닛(42)을 구비한다.
이 구성에 의하면, 내부 구성의 파손의 발생을 억제 가능한 솔레노이드 장치(41)를 구비하기 위해, 내충격성이 높은 전자 밸브(40)를 얻을 수 있다.
본 실시형태에 따른 연료 분사 장치(10)의 전자 밸브(40)에 있어서, 통형상 부재(46)는 밸브 유닛(42)에 탄성력을 부여하는 탄성 부재(48)를 지지하는 지지부(46d)를 갖는다. 이 구성에 의하면, 하나의 부재인 통형상 부재(46)에, 밸브 유닛(42)과의 접촉 부분과, 탄성 부재(48)의 지지부(46d)가 마련되기 때문에, 부품 점수를 삭감할 수 있다.
본 발명의 기술 범위는 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경을 가할 수 있다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는, 전자 밸브(40)가 연료 분사 장치(10) 중 연료 분사 밸브(13)에 마련된 구성을 예로 들어 설명했지만, 이것으로 한정되지 않는다. 전자 밸브(40)는 연료 분사 장치(10)의 다른 부위에 마련되어도 좋다.
또한, 연료 분사 장치(10)의 형태나 연료 펌프(11)의 형태는 상술한 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 커먼레일(12)나 연료 분사 밸브(13)의 수, 연료 펌프(11)의 접속 위치 등에 대해서는, 적절히 설정할 수 있다.
10: 연료 분사 장치 11: 연료 펌프
12: 커먼레일 13: 연료 분사 밸브
14: 연료 탱크 20: 분사부
21, 45: 케이싱 22: 피스톤 밸브
22a: 스프링 시트 부재 22b: 제어측 피스톤 부재
22c: 연결 부재 22d, 42b: 밸브체
23, 48: 탄성 부재 24: 연료 유입구
25: 분사측 유로 26: 제어측 유로
27: 분사측 압력실 28: 제어측 압력실
29: 실린더실 30: 연료 분사구
31: 연료 배출구 32: 전자 밸브측 압력실
40: 전자 밸브 41: 솔레노이드 장치
42: 밸브 유닛 42a: 아마추어
42c, 45d: 단차부 43: 코어
43a: 통형상부 43b: 플랜지부
43c: 측면부 44: 코일
44a: 단자 45a: 코어 수용부
45b: 보지부 46b: 단부면
46: 통형상 부재 46a: 돌출부
46c: 접속부 46d: 지지부
46e, 46f: 공간부 46g: 접속 유로
46h: 걸림고정부 47: 단자 고정 부재
49: 밀봉부 50: 연료 배출 유로
AX: 중심축 L11: 연료 라인
L12: 연료 고압 라인 L13: 연료 공급 라인

Claims (5)

  1. 연료 분사 장치에 마련되는 전자 밸브의 밸브 유닛을 전자력에 의해 구동하는 솔레노이드 장치에 있어서,
    통형상의 코어와,
    상기 코어에 감긴 코일과,
    상기 코어 및 상기 코일을 수용하고, 적어도 상기 코어의 중심축의 축선방향의 한쪽측의 단부를 덮는 케이싱과,
    상기 축선방향에 대해 상기 코어와 상기 케이싱 사이에 배치되며, 상기 코일에 접속되는 단자를 고정하는 단자 고정 부재와,
    상기 축선방향으로 상기 코어와 상기 케이싱을 관통하도록 상기 코어의 내주측에 배치되며, 상기 축선방향에 직교하는 직경방향으로 돌출되며, 상기 케이싱과 상기 단자 고정 부재로 상기 축선방향의 양측으로부터 보지되는 돌출부를 가지며, 상기 축선방향의 다른쪽측의 단부가 상기 밸브 유닛에 접촉 가능한 위치에 배치되는 통형상 부재를 구비하는
    솔레노이드 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 케이싱에 대해 상기 중심축의 축 주위방향으로 걸림고정되는 걸림고정부를 갖는
    솔레노이드 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 통형상 부재는, 상기 축선방향의 한쪽측의 단부에, 외부의 연료 배출 유로에 접속되는 접속부를 갖는
    솔레노이드 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 솔레노이드 장치와,
    자성체를 이용하여 형성되며, 상기 코어의 상기 축선방향의 다른쪽측의 단부에 대향하여 배치되며, 상기 코어로부터 상기 축선방향으로 이격되는 방향으로 탄성력이 부여되며, 상기 솔레노이드 장치에서 전자력이 생기지 않는 경우에는 상기 탄성력에 의해 연료의 유통로를 가압하여 폐쇄하는 상태로 하고, 상기 솔레노이드 장치에서 전자력이 생기는 경우에는 상기 전자력에 의해 상기 통형상 부재에 접촉하는 위치까지 상기 코어에 가까워지고, 상기 유통로로부터 이격되는 것에 의해 상기 유통로를 개방하는 밸브 유닛을 구비하는
    연료 분사 장치의 전자 밸브.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 통형상 부재는 상기 밸브 유닛에 상기 탄성력을 부여하는 탄성 부재를 지지하는 지지부를 갖는
    연료 분사 장치의 전자 밸브.
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