JP2007064113A

JP2007064113A - 燃料噴射弁

Info

Publication number: JP2007064113A
Application number: JP2005251790A
Authority: JP
Inventors: Toyoji Nishiwaki; 豊治西脇
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-08-31
Filing date: 2005-08-31
Publication date: 2007-03-15
Anticipated expiration: 2025-08-31
Also published as: US20070045451A1; CN100467854C; CN1924341A; DE102006000427A1; JP4324880B2

Abstract

【課題】荷重調整部材を圧入により組み付けるときに可動コアと固定コアとのギャップが変化することを防止する燃料噴射弁を提供する。
【解決手段】パイプ部材３０は、弁ハウジング１６の弁ボディ１２と反対側の内周壁に挿入され、弁ハウジング１６と溶接により固定されている。固定コア５０は、可動コア４０に対し噴孔１３と反対側でパイプ部材３０に圧入され、可動コア４０と向き合っている。入口部材５２は、固定コア５０に対し可動コア４０と反対側に、固定コア５０から離れて設置されている。アジャスティングパイプ５６は、入口部材５２に圧入されているとともに、固定コア５０の内周側に固定コア５０と間隙２００を形成して挿入されている。入口部材５２にアジャスティングパイプ５６を圧入する圧入量を調整することにより、可動コア４０およびノズルニードル２０に加わるスプリング４８の荷重が調整される。
【選択図】図１

Description

本発明は、スプリングが弁部材に加える荷重を荷重調整部材の圧入位置により調整する燃料噴射弁に関する。

噴孔を開閉する弁部材にスプリングが荷重を加え、スプリングの一端を係止するアジャスティングパイプの圧入位置を調整することにより、スプリングが弁部材に加える荷重を調整する燃料噴射弁が知られている（例えば特許文献１参照）。
このような燃料噴射弁では、例えば図７において、弁部材３０２のリフト量により調整される静的噴射量と、スプリング３１０が弁部材３０２に加える荷重および静的噴射量により調整される動的噴射量とにより、燃料噴射弁３００の噴射量が規定される。

弁部材３０２のリフト量は弁部材３０２とともに往復移動する可動コア３０４と固定コア３０６とのギャップＧにより規定され、スプリング３１０が弁部材３０２に加える荷重は、スプリング３１０の一端を係止するアジャスティングパイプ３０８の圧入位置によって規定される。
しかしながら、図７に示す燃料噴射弁３００では、アジャスティングパイプ３０８が固定コア３０６に圧入されているので、アジャスティングパイプ３０８を圧入するときに固定コア３０６が軸方向に変形する恐れがある。固定コア３０６が軸方向に変形すると、可動コア３０４と固定コア３０６とのギャップＧの大きさが変化するという問題が発生する。

特開２００４−１６９５６８号公報

本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、荷重調整部材を圧入により組み付けるときに可動コアと固定コアとのギャップが変化することを防止する燃料噴射弁を提供することを目的とする。

請求項１から３に記載の発明では、固定コアの可動コアと反対側に設置され、固定コアとは別部材の支持部材に荷重調整部材が圧入され支持部材が荷重調整部材を支持しているので、荷重調整部材を支持部材に圧入しても可動コアと固定コアとのギャップは変化しない。したがって、支持部材への荷重調整部材の圧入位置を調整することにより、燃料噴射弁の噴射量を高精度に調整できる。

請求項２に記載の発明では、固定コアおよび支持部材が同じパイプ部材に圧入されているので、固定コアと支持部材との軸心を容易に合わせることができる。その結果、支持部材に圧入される荷重調整部材と固定コアとの軸心のずれを防止できるので、荷重調整部材を支持部材に圧入しながら固定コアに挿入するときに、荷重調整部材が固定コアの内周面と接触することを防止できる。
請求項３に記載の発明では、荷重調整部材が圧入されている支持部材が燃料入口を兼ねているので、燃料噴射弁の部品点数を低減できる。

以下、本発明の複数の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料噴射弁を図１に示す。本実施形態の燃料噴射弁１０は、本発明をガソリンエンジン用の直噴用燃料噴射弁に適用した例である。
弁ボディ１２は弁ハウジング１６の端部内壁に溶接により固定されている。弁ボディ１２の先端には噴孔１３が形成され、噴孔１３の燃料上流側の弁ボディ１２の内壁に弁座１４が形成されている。

弁部材としてのノズルニードル２０は弁座１４に着座する当接部２２を噴孔１３側の先端部に有している。当接部２２が弁座１４に着座すると噴孔１３からの燃料噴射が遮断され、当接部２２が弁座１４から離座すると噴孔１３から燃料が噴射される。弁座１４とノズルニードル２０の当接部２２とは噴孔１３を開閉する弁部を構成している。

パイプ部材３０は、弁ハウジング１６の弁ボディ１２と反対側の内周壁に挿入され、弁ハウジング１６と溶接により固定されている。パイプ部材３０は、噴孔１３側から第１磁性部３２、磁気抵抗部としての非磁性部３４、および第２磁性部３６により構成されている。第１磁性部３２は、弁ハウジング１６と磁気的に接続している。非磁性部３４は、可動コア４０と固定コア５０とのギャップＧの外周を覆い、第１磁性部３２と第２磁性部３６との磁気的短絡を防止している。パイプ部材３０は、例えば薄板の磁性材をプレス等により円筒状に加工し、非磁性部３４に相当する箇所を熱処理することにより形成されている。

可動コア４０は、ノズルニードル２０の噴孔１３と反対側の端部２４と溶接により固定されており、ノズルニードル２０とともに軸方向に往復移動する。可動コア４０は磁性材料で円筒状に形成されている。可動コア４０の筒壁を貫通し、可動コア４０の内部と外部とを連通する連通孔４２が形成されている。スプリング４８は一端を可動コア４０に係止され、他端をアジャスティングパイプ５６に係止されている。スプリング４８は、ノズルニードル２０の往復移動方向の一方である弁座１４に向かう方向にノズルニードル２０に荷重を加える。

固定コア５０は、図２に示すように磁性材料で円筒状に形成されている。図１に示すように、固定コア５０は、可動コア４０に対し噴孔１３と反対側に設置され可動コア４０と向き合っている。固定コア５０は、ノズルニードル２０が弁座１４に着座した状態で可動コア４０と固定コア５０との間に所定の大きさのギャップＧを形成する位置までパイプ部材３０の内周側に圧入されており、パイプ部材３０と溶接により固定されている。

支持部材としての入口部材５２は、固定コア５０に対し可動コア４０と反対側に、固定コア５０から離れて設置されている。入口部材５２は、パイプ部材３０の内周側に圧入され、パイプ部材３０と溶接により固定されている。入口部材５２の燃料入口５３から流入した燃料は、入口部材５２内のフィルタ５４により異物を除去される。

荷重調整部材としてのアジャスティングパイプ５６は、入口部材５２に圧入されているとともに、固定コア５０の内周側に固定コア５０と間隙２００を形成して挿入されている。入口部材５２にアジャスティングパイプ５６を圧入する圧入量を調整することにより、可動コア４０およびノズルニードル２０に加わるスプリング４８の荷重が調整される。

スプール６０はパイプ部材３０の外周を囲んでおり、コイル６２はスプール６０の外周に巻回されている。ターミナル７２は樹脂ハウジング７０にインサート成形されており、コイル６２と電気的に接続している。コイル６２に供給する駆動電流のパルス幅を調整することより、燃料噴射量が制御される。磁性部材７４はコイル６２の外周を覆い、弁ハウジング１６と第２磁性部３６とを磁気的に接続している。

次に、燃料噴射弁１０の作動について説明する。
コイル６２への通電をオンすると、可動コア４０はスプリング４８の荷重に抗して固定コア５０側に吸引され、固定コア５０に係止される。ノズルニードル２０が可動コア４０とともにリフトし、当接部２２が弁座１４から離座すると、噴孔１３から燃料が噴射される。

コイル６２への通電をオフすると、可動コア４０はスプリング４８の荷重により固定コア５０から離れ、ノズルニードル２０の当接部２２が弁座１４に着座する。これにより、噴孔１３からの燃料噴射が遮断される。
燃料噴射弁１０の静的噴射量は、可動コア４０のフルリフト量であるギャップＧにより規定される。また、燃料噴射弁１０の動的噴射量は、静的噴射量と、スプリング４８が可動コア４０およびノズルニードル２０に加える荷重により規定される。スプリング４８が可動コア４０およびノズルニードル２０に加える荷重は、入口部材５２に圧入されるアジャスティングパイプ５６の圧入位置により調整される。

第１実施形態では、固定コア５０の可動コア４０と反対側の燃料上流側に設置され、固定コア５０とは別部材の入口部材５２にアジャスティングパイプ５６を圧入し、固定コア５０の内周側に固定コア５０との間に間隙２００を形成してアジャスティングパイプ５６を挿入している。その結果、アジャスティングパイプ５６の圧入位置を調整するときにアジャスティングパイプ５６が固定コア５０と接触せず固定コア５０の軸方向位置が変化しないので、可動コア４０と固定コア５０とのギャップＧが変化しない。したがって、アジャスティングパイプ５６の圧入位置を調整することにより、燃料噴射弁１０の噴射量を高精度に調整できる。

また、パイプ部材３０に固定コア５０および入口部材５２が圧入されているので、固定コア５０と入口部材５２との軸心を容易に合わせることができる。その結果、入口部材５２に圧入されているアジャスティングパイプ５６と固定コア５０との軸心のずれを防止できるので、入口部材５２にアジャスティングパイプ５６を圧入しながら固定コア５０の内周側にアジャスティングパイプ５６を挿入するときに、アジャスティングパイプ５６が固定コア５０の内周面と接触することを防止できる。

（変形形態１、２、３）
図３に示す変形形態１のアジャスティングパイプ８０を、図２に示すアジャスティングパイプ５６に代えて用いてもよい。アジャスティングパイプ８０には軸方向にスリット８２が形成されている。そのため、アジャスティングパイプ８０の外径と入口部材５２の内径との径差に加工誤差があっても、入口部材５２に圧入するときにアジャスティングパイプ８０が弾性変形して加工誤差を吸収できる。

また、図４に示す変形形態２のアジャスティングパイプ８４を、図２に示すアジャスティングパイプ５６に代えて用いてもよい。アジャスティングパイプ８４は、圧入側に小径部８６、小径部８６の反対側に大径部８７、ならびに小径部８６と大径部８７との間にテーパ部８８を有している。アジャスティングパイプ８４は、大径部８７でパイプ部材３０に圧入される。

また、図５に示す変形形態３のアジャスティングパイプ９０を、図２に示すアジャスティングパイプ５６に代えて用いてもよい。アジャスティングパイプ９０は、軸方向の両端部側に小径部９２、中央部に大径部９３、ならびに小径部９２と大径部９３との間にテーパ部９４を有している。
変形形態２、３では、小径部８６、９２に案内されながらテーパ部８８、９４に続いて大径部８７、９３をパイプ部材３０に圧入するので、圧入時のアジャスティングパイプ８４、９０の傾きを抑制しながらパイプ部材３０に滑らかにアジャスティングパイプ８４、９０を圧入できる。

また、変形形態３では、アジャスティングパイプ９０の軸方向両端部に小径部９２が設けられているので、軸方向のいずれの側からパイプ部材３０にアジャスティングパイプ９０を圧入してもよい。したがって、アジャスティングパイプ９０を圧入するときに向きの間違いが生じない。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による燃料噴射弁１００を図６に示す。尚、第１実施形態と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
第２実施形態では、アジャスティングパイプ１０６は、入口部材１０２ではなく、円筒状の支持部材１０４に圧入されており、固定コア５０の内周側に固定コア５０との間に間隙２００を形成して挿入されている。したがって、第２実施形態では、パイプ部材３０が支持部材を成している。支持部材１０４は、固定コア５０の可動コア４０と反対側でパイプ部材３０に圧入されている。

（他の実施形態）
上記複数の実施形態では、パイプ部材３０に固定コア５０を圧入した後、パイプ部材３０と固定コア５０とを溶接により固定したが、アジャスティングパイプの圧入荷重が固定コア５０に加わらないので、パイプ部材３０と固定コア５０との溶接を省略してもよい。

また、上記複数の実施形態では、可動コア４０および固定コア５０の外周を覆う箇所のパイプ部材３０にそれぞれ第１磁性部３２、第２磁性部３６を設け、パイプ部材３０を通過する磁束の磁気抵抗を低下させるとともに、第１磁性部３２と第２磁性部３６との間に非磁性部３４を設けて第１磁性部３２と第２磁性部３６とが磁気的に短絡することを防止した。これに対し、パイプ部材３０をすべて非磁性材で形成してもよい。非磁性材であってもパイプ部材３０の板厚が薄ければ、磁束はパイプ部材３０を板厚方向に十分に通過できる。

上記複数の実施形態では、本発明をガソリンエンジン用の直噴用燃料噴射弁に適用した例を説明したが、本発明は、これに限られることなく、例えば吸気管内に燃料を噴射する燃料噴射弁やディーゼルエンジン用の燃料噴射弁に適用してもよい。
このように、本発明は、上記複数の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

第１実施形態による燃料噴射弁を示す断面図。（Ａ）はアジャスティングパイプの拡大断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。変形形態１によるスリットを形成したアジャスティングパイプの断面図。変形形態２のアジャスティングパイプの断面図。変形形態３のアジャスティングパイプの断面図。第２実施形態による燃料噴射弁を示す断面図。従来の燃料噴射弁を示す断面図。

符号の説明

１０：燃料噴射弁、１３：噴孔、１４：弁座、２０：ノズルニードル（弁部材）、３０：パイプ部材（支持部材）、４０：可動コア、４８：スプリング、５０：固定コア、５２：入口部材（支持部材）、５３：燃料入口、５６、８４、９０、１０６：アジャスティングパイプ（荷重調整部材）、６２：コイル、１０４：支持部材、２００：間隙

Claims

軸方向に往復移動することにより噴孔を開閉する弁部材と、
前記弁部材とともに往復移動する可動コアと、
前記可動コアの前記噴孔と反対側に前記可動コアと向き合って設置されている固定コアと、
往復移動方向の一方に向けて前記弁部材に荷重を加えるスプリングと、
通電することにより前記スプリングの荷重に抗して前記固定コアに前記可動コアを吸引する磁力を発生するコイルと、
前記固定コアの内周側に前記固定コアとの間に間隙を形成して挿入され、前記スプリングを係止している荷重調整部材と、
前記固定コアの前記可動コアと反対側に設置され、前記荷重調整部材が圧入されている支持部材と、
を備える燃料噴射弁。
前記固定コアおよび前記支持部材が圧入されているパイプ部材をさらに備える請求項１に記載の燃料噴射弁。
前記支持部材は燃料入口を形成している請求項１または２に記載の燃料噴射弁。