JP2006029104A - Fuel injection valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は燃料噴射弁に関する。 The present invention relates to a fuel injection valve.
ニードル弁に一対のアーマチャが間隔を隔てて取付けられており、これらアーマチャを吸引するために一対のソレノイドが間隔を隔てて配置されている燃料噴射弁が公知である(特許文献1を参照)。また、燃料噴射制御弁を駆動するために一対のソレノイドを具備しており、燃料噴射制御弁を閉弁位置又は開弁位置に保持するために一対の永久磁石を具備している燃料噴射装置が公知である(特許文献2を参照)。
ところがこれらの燃料噴射弁や燃料噴射装置ではソレノイドが消勢されたときにソレノイドのコア内に大きな渦電流が発生し、その結果磁束密度の急速な低下が抑制される。従って、例えばメイン噴射前にパイロット噴射を行うようにした場合、即ちパイロット噴射を停止すべくソレノイドを消勢した後にメイン噴射を開始すべくソレノイドを再び付勢する場合、パイロット噴射とメイン噴射間のインターバルが長いときには問題とならないがこのインターバルが短くなるとメイン噴射を開始すべくソレノイドを付勢するときにコア内の磁束密度が低下しきっておらず、即ち例えばアーマチャに対する吸引力が残存しており、このようにアーマチャに対する吸引力が残存しているときにソレノイドが付勢されるとニードル弁の開弁時期が早くなるためにメイン噴射時期が早められてしまうという問題がある。 However, in these fuel injection valves and fuel injection devices, when the solenoid is de-energized, a large eddy current is generated in the core of the solenoid, and as a result, a rapid decrease in magnetic flux density is suppressed. Therefore, for example, when pilot injection is performed before main injection, that is, when the solenoid is deenergized to stop pilot injection and then re-energized to start main injection, between pilot injection and main injection. There is no problem when the interval is long, but when this interval is shortened, the magnetic flux density in the core has not been reduced when the solenoid is energized to start the main injection, that is, for example, the attractive force to the armature remains, As described above, when the solenoid is energized while the suction force to the armature remains, there is a problem that the main injection timing is advanced because the opening timing of the needle valve is advanced.
上記問題点を解決するために本発明によれば、ニードル弁に取付けたアーマチャをソレノイドのコアの吸引端部により吸引してニードル弁を開弁させるようにした燃料噴射弁において、ソレノイドを付勢したときのアーマチャに対する吸引力を高めるためにソレノイドのコアの吸引端部に永久磁石を配置し、ソレノイドのコアの一部を粉末磁性材から形成してソレノイドを消勢したときにアーマチャに対する吸引力を即座に消滅させるようにしている。 In order to solve the above problems, according to the present invention, a solenoid is energized in a fuel injection valve in which an armature attached to a needle valve is sucked by a suction end of a solenoid core to open the needle valve. In order to increase the attractive force to the armature when a permanent magnet is placed at the suction end of the solenoid core, and when the solenoid is de-energized by forming part of the solenoid core from powder magnetic material, the attractive force to the armature Is to disappear immediately.
コアの吸引端部に永久磁石を配置することによってソレノイド付勢時のアーマチャに対する吸引力を高めることができ、コアの一部を粉末磁性材から形成することによってソレノイド消勢時にアーマチャに対する吸引力を即座に消滅させることができる。 By placing a permanent magnet at the suction end of the core, the attractive force against the armature when energizing the solenoid can be increased, and by forming a part of the core from powdered magnetic material, the attractive force against the armature can be reduced when the solenoid is de-energized. Can be instantly extinguished.
図1を参照すると、1は燃料噴射弁、2は燃料噴射弁1の先端部3に形成された噴口(図示せず)の開閉制御を行うニードル弁、4は燃料供給口を夫々示し、燃料供給口4から燃料噴射弁1内に供給された高圧の燃料はニードル弁2が開弁したときに噴口から噴射される。ニードル弁2上には第1のアーマチャ5および第2のアーマチャ6が取付けられており、これらアーマチャ5,6を吸引するためにこれらアーマチャ5,6に隣接して夫々第1のソレノイドのコア7および第2のソレノイドのコア8が配置されている。
Referring to FIG. 1, 1 is a fuel injection valve, 2 is a needle valve that controls opening and closing of a nozzle (not shown) formed at the tip 3 of the fuel injection valve 1, and 4 is a fuel supply port. The high-pressure fuel supplied from the supply port 4 into the fuel injection valve 1 is injected from the injection port when the
第1のコア7内に位置するニードル弁2上には円筒状のストッパ9が固定されている。一方、第1のアーマチャ5はニードル弁2上に摺動可能に挿入されており、この第1のアーマチャ5の上端面は図示しないばねによってストッパ9の下端面に押し付けられている。第1のコア7のソレノイドが付勢されると第1のアーマチャ5は第1のコア7の下端面、即ち吸引端面に向けて吸引される。このときアーマチャ5によりストッパ9が上昇せしめられ、それによりニードル弁2が上昇せしめられるためにニードル弁2が開弁し、燃料噴射が行われる。
A
一方、第2のアーマチャ6はニードル弁2に固定されている。第2のコア8のソレノイドが付勢されると第2のアーマチャ6は第2のコア8の下端面、即ち吸引端面に向けて吸引され、その結果ニードル弁2が上昇せしめられるために燃料噴射が行われる。ニードル弁2が閉弁しているときの第1のアーマチャ5の上端面と第1のコア7の下端面との間隙は第2のアーマチャ6の上端面と第2のコア8の吸引端面との間隙に比べて小さくされている。従って第2のコア8のソレノイドが付勢されたときのニードル弁2のリフト量の方が第1のコア7のソレノイドが付勢されたときのニードル弁2のリフト量よりも大きくなる。従って図1に示される燃料噴射弁1を用いてメイン噴射前にパイロット噴射を行うようにした場合には、第1のコア7のソレノイドを付勢することによってパイロット噴射が行われ、第2のコア8のソレノイドを付勢することによってメイン噴射が行われる。
On the other hand, the
図1に示す第1のコア7と第2のコア8は同一の構造を有している。従って以下、第1のコア7のみの構造について説明し、第2のコア8の構造については説明を省略する。第1のコア7の拡大断面図を示す図2を参照すると、ソレノイドのコア7は全体として中空円筒状をなしており、コア7の中心軸線上にはニードル弁2の挿通孔10が形成されている。また、挿通孔10の周りにはコイル11を担持した全体として中空円筒状をなすコイルボビン12が配置されている。
The
一方、コア7は円板状をなす頂部7aおよび挿通孔10を画定する薄肉中空部7bからなる第1の部分と、薄肉中空部7bの周りに配置されて全体として中空円筒状をなしかつコイルボビン12の上端部、内周面および外周面周りにおいて断面U字型をなす第2の部分7cとにより構成される。図2に示される実施例では第1の部分7a,7bは通常用いられているSUS系磁性材の溶製材からなり、第2の部分7cは粉末磁性材からなる。本発明による実施例ではこの粉末磁性材は、純鉄からなる小粒子の周囲に絶縁被膜を形成し、これら小粒子を高圧で押し固めたものである。この粉末磁性材は第1の部分7a,7bを構成している溶製材に比べると機械的強度は劣るが大きな体積抵抗率を有する。
On the other hand, the
コイル11に電流を流すと、即ちソレノイドを付勢するとコア7の内側吸引端部13と外側吸引端部14には夫々反対の極が現われ、これら内側吸引端部13と外側吸引端部14間にはリング状の永久磁石15が挿入されている。ソレノイドが消勢されているときには永久磁石15による磁路がコア7内に形成されるように永久磁石15は半径方向に磁化させており、永久磁石15の磁極は、ソレノイドにより発生するコア7内の磁束の方向に対して永久磁石15による磁束の方向が逆向きになるように設定されている。
When a current is passed through the
ソレノイドが消勢されているときには図2に示されるようにアーマチャ5はコア7の吸引端部13,14から離れており、このとき上述したように永久磁石15の磁路はコア7内においてコイル11周りに形成される。次いでソレノイドが付勢されると永久磁石15による磁路とは逆向きにコア7からアーマチャ5内を経て再びコア7に戻る磁路が形成される。ところがこのときソレノイドによる磁束の方が永久磁石15による磁束よりもはるかに密度が高いので永久磁石15によるコア7内の磁束は消滅し、永久磁石15による磁路はソレノイドによる磁路と同じ方向に、即ちアーマチャ5内を通る向きに切換えられる。従ってソレノイドが付勢されたときにはソレノイドによる磁束と永久磁石15による磁束がアーマチャ内を通るようになるのでアーマチャ5内に対して強力な吸引力が作用することになる。
When the solenoid is de-energized, as shown in FIG. 2, the
一方、上述したようにコアの第2の部分7cを構成している粉末磁性材は体積抵抗率が大きく、従ってコア7内、正確に言うとコア7の第2の部分7c内は電流が流れずらくなっている。従ってソレノイドが消勢されたときにコア7内における渦電流の発生が低減され、その結果コア7内における磁束密度は急速に低下する。斯くしてアーマチャ5に対する吸引力が急速に低下することになる。
On the other hand, as described above, the powder magnetic material constituting the
このように本発明によれば、ソレノイドを付勢したときのアーマチャ5に対する吸引力を高めるためにソレノイドのコア7の吸引端部13,14に永久磁石15が配置され、ソレノイドを消勢したときにアーマチャ5に対する吸引力を即座に消滅させるためにソレノイドのコア7の一部7cが粉末磁性材から形成されている。
Thus, according to the present invention, the
なお、前述したようにコア部分7cを構成している粉末磁性材はコア部7a,7bを構成している溶製材よりも機械的強度が弱い。従ってソレノイド付勢時にアーマチャ5が当接するコア部分7bは溶製材から形成されている。また、ソレノイド付勢時にソレノイドによる磁束と永久磁石15による磁束が共にアーマチャ5内を十分に流れるように、アーマチャ5は溶製材および粉末磁性材よりも飽和磁束密度の高いコバルト系磁性材から形成されている。
As described above, the magnetic powder material constituting the
図3にソレノイドを付勢したときとソレノイドを消勢したときのアーマチャ5に対するコア7の吸引力の時間的変化を示している。なお、図3において実線は本発明における場合を示しており、破線はコア7の全体を溶製材から構成すると共にコア7の吸引端部13,14に永久磁石15を取付けた場合を示しており、一点鎖線はコア7の全体を溶製材から構成し、永久磁石15を有さない従来の場合を示している。
FIG. 3 shows temporal changes in the suction force of the
実線および破線で示されるように永久磁石15を有する場合には一点鎖線で示される永久磁石15を有さない場合に比べてソレノイド付勢時に大きな吸引力が得られることがわかる。一方、実線で示されるようにコア7の一部を粉末磁性材から形成した場合には破線および一点鎖線で示されるコア7の全体を溶製材から形成した場合に比べてソレノイド消勢時に吸引力が急速に低下することがわかる。このように吸引力が急速に低下すると冒頭で述べたようにパイロット噴射とメイン噴射とのインターバルを短くしたとしてもメイン噴射を行うべくソレノイドを付勢するときに吸引力は発生しておらず、斯くしてメイン噴射を予め定められた時期に行うことができる。
As shown by the solid line and the broken line, it can be seen that when the
図4および図5に、より実用的なコア7を示す。なお、図4および図5に示される実施例において図2に示される実施例と同様な構成要素は同一の符号で示す。
図4および図5に示される実施例においてもコア7は溶製材からなる第1の部分7a,7bと、粉末磁性材からなる第2の部分7cとにより構されるがこの実施例ではコア7の第2の部分7cは、溶製材からなる円板状の頂部7aの下壁面から下方に向けて延びる薄肉内筒16と、頂部7aの下壁面から下方に向けて延びかつ薄肉内筒16の周りに同心的に配置された薄肉外筒17とにより構成される。
4 and 5 show a more
4 and 5, the
図4に示されるようにコア7の頂部7aの下壁面上には下方に突出する断面矩形のリブ18が一体形成されている。薄肉内筒16の上端部の外周面はリブ18に嵌合されており、薄肉外筒17の上端部の内周面もリブ18に嵌合されている。薄肉内筒16と薄肉外筒17間の中央部にはコイル11およびコイルボビン12が挿入されており、薄肉内筒16と薄肉外筒17間の下端部には永久磁石15が挿入されている。
As shown in FIG. 4, a
コア7の頂部7aの一部に切欠き19が形成されており、この切欠き19内および薄肉内筒16と薄肉外筒17間には樹脂20が充填されている。この樹脂20が固化すると固化した樹脂20によりコイル11、コイルボビン12および永久磁石15がコア7内に固定化される。また、コイル11のリード線21も樹脂15内に固定化される。
A
一方、薄肉内筒16の上端部のリブ18との接触面および薄肉外筒17の上端部のリブ18との接触面上には夫々薄肉内筒16および薄肉外筒17の全周に亘って延びる凹溝22および23が形成されている。これらの凹溝22および23内にも樹脂20が充填され、充填された樹脂20により薄肉内筒16および薄肉外筒17がコア7の頂部7aに固定化される。
On the other hand, on the contact surface with the
1 燃料噴射弁
2 ニードル弁
5,6 アーマチャ
7,8 コア
11 コイル
12 コイルボビン
13,14 吸引端部
15 永久磁石
18 リブ
20 樹脂
22,23 凹溝
1
Claims (7)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004204629A JP2006029104A (en) | 2004-07-12 | 2004-07-12 | Fuel injection valve |
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JP2004204629A JP2006029104A (en) | 2004-07-12 | 2004-07-12 | Fuel injection valve |
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JP2004204629A Pending JP2006029104A (en) | 2004-07-12 | 2004-07-12 | Fuel injection valve |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013070889A1 (en) * | 2011-11-09 | 2013-05-16 | Caterpillar Inc. | Protected powder metal stator core and solenoid actuator using same |
KR20170080691A (en) * | 2014-11-13 | 2017-07-10 | 하얼빈 엔지니어링 유니버시티 | Composite magnetic circuit double-permanent magnet electromagnet and composite magnetic circuit double-permanent magnet high-speed solenoid valve |
-
2004
- 2004-07-12 JP JP2004204629A patent/JP2006029104A/en active Pending
Cited By (4)
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WO2013070889A1 (en) * | 2011-11-09 | 2013-05-16 | Caterpillar Inc. | Protected powder metal stator core and solenoid actuator using same |
CN103987955A (en) * | 2011-11-09 | 2014-08-13 | 卡特彼勒公司 | Protected powder metal stator core and solenoid actuator using same |
KR20170080691A (en) * | 2014-11-13 | 2017-07-10 | 하얼빈 엔지니어링 유니버시티 | Composite magnetic circuit double-permanent magnet electromagnet and composite magnetic circuit double-permanent magnet high-speed solenoid valve |
KR101947298B1 (en) * | 2014-11-13 | 2019-02-12 | 하얼빈 엔지니어링 유니버시티 | Composite magnetic circuit double-permanent magnet electromagnet and composite magnetic circuit double-permanent magnet high-speed solenoid valve |
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