JP6708235B2 - 燃料噴射弁 - Google Patents
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Description
燃料を噴射する噴孔(11a)を開閉する弁体(20)と、
コイル(17)への通電に伴い磁気吸引力を生じさせる固定コア(13)と、
固定コアに吸引されて反噴孔側へ所定量移動した時点で弁体に当接して、弁体を開弁作動させる可動コア(30)と、
弁体の開弁作動に伴い弾性変形して、弁体を閉弁作動させる閉弁弾性力を発揮するバネ部材(SP1)と、
弁体に対して相対移動可能に配置され、噴孔側へ相対移動することで弁体に当接して、閉弁弾性力を弁体へ伝達する閉弁力伝達部材(50)と、
を備え、可動コアは、反噴孔側へ所定量移動した時点で弁体に当接する第1コア当接面(32c)、および反噴孔側への移動時に閉弁力伝達部材と当接する第2コア当接面(32b)を有し、
可動コア、閉弁力伝達部材および弁体は、弁体が閉弁している際に、可動コア、閉弁力伝達部材および弁体に囲まれて燃料が溜まる燃料溜室(B1)を形成しており、
第1コア当接面は、燃料溜室の内部に位置し、
閉弁力伝達部材のうち第2コア当接面に当接する部分は、燃料溜室の内部と外部を仕切り、
第1コア当接面および第2コア当接面には、燃料溜室の内部と外部を連通させる連通溝(32e、32g)が形成されている燃料噴射弁とされる。
要するに、この第1態様に係る燃料噴射弁は、可動コアが反噴孔側へ所定量移動した時点で弁体に当接して開弁作動させるコアブースト構造であり、弁体に対して噴孔側へ相対移動することで弁体に当接して弾性力を弁体へ伝達する閉弁力伝達部材を備える。そして、可動コアの第1コア当接面および第2コア当接面には、可動コア、閉弁力伝達部材および弁体に囲まれた燃料溜室の内部と外部を連通させる連通溝が形成されている。
燃料を噴射する噴孔(11a)を開閉する弁体(20)と、
コイル(17)への通電に伴い磁気吸引力を生じさせる固定コア(13)と、
固定コアに吸引されて反噴孔側へ所定量移動した時点で弁体に当接して、弁体を開弁作動させる可動コア(30)と、
弁体の開弁作動に伴い弾性変形して、弁体を閉弁作動させる閉弁弾性力を発揮するバネ部材(SP1)と、
弁体に対して相対移動可能に配置され、噴孔側へ相対移動することで弁体に当接して、閉弁弾性力を弁体へ伝達する閉弁力伝達部材(50)と、
を備え、
可動コア、閉弁力伝達部材および弁体は、弁体が閉弁している際に、可動コア、閉弁力伝達部材および弁体に囲まれて燃料が溜まる燃料溜室(B1)を形成しており、
弁体の内部には、噴孔へ供給される燃料を流通させる内部通路(20a)が形成され、
弁体には、燃料溜室と内部通路とを連通させる連通穴(20c)が形成されている燃料噴射弁とされる。
燃料を噴射する噴孔(11a)を開閉する弁体(20)と、
コイル(17)への通電に伴い磁気吸引力を生じさせる固定コア(13)と、
固定コアに吸引されて反噴孔側へ所定量移動した時点で弁体に当接して、弁体を開弁作動させる可動コア(30)と、
弁体の開弁作動に伴い弾性変形して、弁体を閉弁作動させる閉弁弾性力を発揮するバネ部材(SP1)と、
弁体に対して摺動可能に配置され、噴孔側へ摺動することで弁体に当接して閉弁弾性力を弁体へ伝達する閉弁力伝達部材(50)と、
を備え、
可動コア、閉弁力伝達部材および弁体は、弁体が閉弁している際に、可動コア、閉弁力伝達部材および弁体に囲まれて燃料が溜まる燃料溜室(B1)を形成しており、
弁体のうち閉弁力伝達部材が摺動する弁体側摺動面(21c)、或いは、閉弁力伝達部材のうち弁体が摺動する伝達部材側摺動面(51c)には、燃料溜室の内部と外部を連通させる摺動面連通溝(20d)が形成されている燃料噴射弁とされる。
一例を示すものにすぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。
図1に示す燃料噴射弁1は、車両に搭載された点火着火式内燃機関のシリンダヘッドまたはシリンダブロックに取り付けられている。車載燃料タンクに貯留されているガソリン燃料は、図示しない燃料ポンプにより加圧されて燃料噴射弁1へ供給され、供給された高圧燃料は、燃料噴射弁1に形成された噴孔11aから内燃機関の燃焼室へ直接噴射される。
次に、燃料噴射弁1の作動について、図4および図5を用いて説明する。
次に、燃料噴射弁1の製造方法について説明する。
次に、本実施形態に係る燃料噴射弁1が備える構成のうち、ニードル20に形成された圧入部23、およびその圧入部23に関連する構成を少なくとも含む構成群Aについて、詳細に説明する。
次に、本実施形態に係る燃料噴射弁1が備える構成のうち、以下に説明する燃料溜室B1、およびその燃料溜室B1に関連する構成を少なくとも含む構成群Bについて、図12〜図14を用いて詳細に説明する。加えて、構成群Bの変形例について図15〜図23を用いて後述する。
図12に示す連通溝32eはアウタコア31には形成されていないが、図15に示すように、インナコア32に連通溝32eが形成されることに加えて、アウタコア31に連通溝(アウタ連通溝31e)が形成されていてもよい。図15に示す例では、アウタ連通溝31eの内径側端部は、連通溝32eの外径側端部と直接連通している。
図17および図18に示す本変形例では、複数の連通溝31eを連結する連結溝32fが形成されている。連結溝32fは貫通穴32aの周りに環状に延びる形状であり、全て(図18の例では4つ)の連通溝31eを連結させている。連結溝32fは、連通溝31eの外径側端部を連結する。連結溝32fは、インナコア32の外径側角部を切削加工することで形成されている。また、アウタコア31の内径側角部を切削加工することで、アウタコア31およびインナコア32の両方に跨って連結溝32fは形成されている。
図12に示す連通溝32eは、インナコア32の端面の全域に亘って形成されている。これに対し、図19および図20に示す本変形例の連通溝32gは、第1コア当接面32cの一部、第2コア当接面32bの全域、および第3コア当接面32dの一部に跨って形成されている。詳細に説明すると、連通溝32gは、第1コア当接面32cの径方向の全域に亘っては形成されておらず、第1コア当接面32cのうち第2コア当接面32bに隣接する部分に部分的に形成されている。連通溝32gは、第2コア当接面32bの径方向の全域に亘って形成されている。連通溝32gは、第3コア当接面32dの径方向の全域に亘っては形成されておらず、第3コア当接面32dのうち第2コア当接面32bに隣接する部分に部分的に形成されている。
図12に示す実施形態では、可動コア30の当接面に連通溝32eを形成することで、燃料溜室B1の内部と外部を連通させている。これに対し、図21に示す本変形例では、ニードル20に連通穴20cを形成することで、燃料溜室B1の内部とニードル20の内部通路20aとを連通させている。
図22に示す本変形例では、ニードル20に摺動面連通溝20dを形成することで、燃料溜室B1の内部とニードル20の内部通路20aとを連通させている。摺動面連通溝20dは、ニードル20のうちカップ50が摺動する弁体側摺動面21c(図7参照)に形成されている。
図23に示す本変形例では、インナコア32に第2摺動面連通溝32hを形成することで、燃料溜室B1の内部と可動室12aとを連通させている。第2摺動面連通溝32hは、インナコア32のうちニードル20が摺動する面、つまりインナコア32の内周面に形成されている。
次に、本実施形態に係る燃料噴射弁1が備える構成のうち、以下に説明する供給流路、およびその供給流路に関連する構成を少なくとも含む構成群Cについて、図24〜図26および図12を用いて詳細に説明する。加えて、構成群Cの変形例について図27〜図35を用いて後述する。
本変形例ではメイン流路20eの断面形状を変形させている。すなわち、図26に示すメイン流路20eのストレート部201は、円弧状の底面を有する断面形状であるが、図27に示すように三角形の断面形状であってもよいし、図28に示すように長方形の断面形状であってもよい。
図30に示す本変形例では、供給流路は、メイン流路20eであるストレート部201に加えて、メイン流路20eから分岐してメイン流路20e同士を接続する分岐流路205を有する。分岐流路205は、可動コア30の移動方向から見て環状に延びる形状である。具体的には、分岐流路205は、内部通路20aを取り囲む円環形状である。分岐流路205は、ストレート部201と同じ深さの溝形状である。分岐流路205は、全てのメイン流路20eを結ぶよう、全周に亘って延びる形状である。
図31に示す本変形例では、メイン流路20eは、ストレート部201および流入部202を有する。ストレート部201は、可動コア30の移動方向から見て直線状に延びる形状である。流入部202は、ストレート部201に連通して、メイン流路20eへの燃料の流入口203を形成する。流入部202の流路断面は、ストレート部201の流路断面に比べて面積を拡大した形状である。具体的には、図32(b)に示す断面視において、流入部202は、噴孔側へ近づくほど溝幅が拡大する形状である。図31に示す上面視において、流入部202は、径方向外側へ近づくほど溝幅が拡大する形状である。
図24に示す供給流路は、ニードル20に形成された溝形状のメイン流路20eにより提供されている。これに対し、図33に示す本変形例では、カップ50に貫通穴52dを形成し、その貫通穴52dが、閉弁時弁体当接面21bへ燃料を供給する供給流路を提供する。
図24に示す供給流路は、溝形状のメイン流路20eがニードル20に形成されている。これに対し、図34および図35に示す本変形例では、以下に説明するプレート210に、溝形状のメイン流路210eが形成されている。
図24に示す供給流路は、ニードル20の閉弁時弁体当接面21bに形成された溝形状のメイン流路20eにより提供されている。これに対し、本変形例では、メイン流路20eを廃止して、以下に説明する凹凸により供給流路が提供されている。すなわち、閉弁時弁体当接面21bに研磨材を衝突させるショットブラストを施し、閉弁時弁体当接面21bの表面粗さを大きくすることで、閉弁時弁体当接面21bに凹凸を設ける。この凹凸を、供給流路を提供するメイン流路20eの代わりとする。換言すれば、ニードル20の表面のうち内部通路20aを形成する部分の内周面に比べ、閉弁時弁体当接面21bの表面粗さを粗くする。或いは、ニードル20の外周面に比べ、閉弁時弁体当接面21bの表面粗さを粗くする。
次に、本実施形態に係る燃料噴射弁1が備える構成のうち、以下に説明する窪み面60a、およびその窪み面60aに関連する構成を少なくとも含む構成群Dについて、図36および図37を用いて詳細に説明する。
次に、本実施形態に係る燃料噴射弁1が備える構成のうち、アウタコア31とインナコア32との圧入構造、およびその圧入構造に関連する構成を少なくとも含む構成群Eについて、図38および図39を用いて詳細に説明する。加えて、構成群Eの変形例について図40〜図42を用いて後述する。
図40に示す本変形例では、圧入領域311におけるアウタコア31の最大外径が、非圧入領域312におけるアウタコア31の最大外径より小さい。
図41に示す本変形例では、ホルダの圧入対向部H1の全てが非磁性部材14で形成されており、圧入対向部H1には本体ボデー12が含まれていない。例えば、図39の構造と比較して圧入面31p、32pの軸線C方向長さを短くすることで、圧入対向部H1の全てが非磁性部材14で形成される構造となっている。或いは、図39の構造と比較して非磁性部材14の軸線C方向長さを長くすることで、圧入対向部H1の全てが非磁性部材14で形成される構造となっている。本変形例によっても、圧入部隙間CL3が非圧入部隙間CL4より大きく形成されるので、図39に示す燃料噴射弁1と同様の効果が発揮される。
図42に示す本変形例では、圧入領域311のうち圧入により径方向に膨らんだ部分が除去されて、圧入領域311におけるアウタコア31の最大外径が、非圧入領域312におけるアウタコア31の最大外径と同一となるように形成されている。
上記第1実施形態に係る閉弁力伝達部材はカップ50により提供されているのに対し、本実施形態に係る閉弁力伝達部材は、以下に説明する第1カップ501、第2カップ502および第3バネ部材SP3(図43参照)により提供されている。なお、以下に説明する構成以外については、本実施形態に係る燃料噴射弁の構成は、上記第1実施形態に係る燃料噴射弁の構成と同じである。
上記第1実施形態に係る閉弁力伝達部材(カップ50)は、円筒部51および円板部52を有するカップ形状である。これに対し、本実施形態に係る閉弁力伝達部材は、円筒部51が廃止された、円板部52により構成される円板形状である(図44参照)。なお、以下に説明する構成以外については、本実施形態に係る燃料噴射弁の構成は、上記第1実施形態に係る燃料噴射弁の構成と同じである。
この明細書における開示は、実施形態において示された部品および/または要素の組み合わせに限定されない。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および/または要素が省略されたものを包含する。開示は、1つの実施形態と他の実施形態との間における部品および/または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。例えば、上記第1実施形態に係る燃料噴射弁1は、構成群A、B、C、D、Eの全てを備えているが、任意に組み合わせた構成群を備えた燃料噴射弁であってもよい。
Claims (8)
- 燃料を噴射する噴孔(11a)を開閉する弁体(20)と、
コイル(17)への通電に伴い磁気吸引力を生じさせる固定コア(13)と、
前記固定コアに吸引されて反噴孔側へ所定量移動した時点で前記弁体に当接して、前記弁体を開弁作動させる可動コア(30)と、
前記弁体の開弁作動に伴い弾性変形して、前記弁体を閉弁作動させる閉弁弾性力を発揮するバネ部材(SP1)と、
前記弁体に対して相対移動可能に配置され、噴孔側へ相対移動することで前記弁体に当接して、前記閉弁弾性力を前記弁体へ伝達する閉弁力伝達部材(50)と、
を備え、
前記可動コアは、前記反噴孔側へ所定量移動した時点で前記弁体に当接する第1コア当接面(32c)、および前記反噴孔側への移動時に前記閉弁力伝達部材と当接する第2コア当接面(32b)を有し、
前記可動コア、前記閉弁力伝達部材および前記弁体は、前記弁体が閉弁している際に、前記可動コア、前記閉弁力伝達部材および前記弁体に囲まれて燃料が溜まる燃料溜室(B1)を形成しており、
前記第1コア当接面は、前記燃料溜室の内部に位置し、
前記閉弁力伝達部材のうち前記第2コア当接面に当接する部分は、前記燃料溜室の内部と外部を仕切り、
前記第1コア当接面および前記第2コア当接面には、前記燃料溜室の内部と外部を連通させる連通溝(32e、32g)が形成されている燃料噴射弁。 - 前記連通溝は複数形成され、
複数の前記連通溝は、前記可動コアの移動方向から見て周方向に等間隔で配置されている請求項1に記載の燃料噴射弁。 - 前記可動コアには、複数の前記連通溝を連結する連結溝(32f)が形成されている請求項2に記載の燃料噴射弁。
- 前記可動コアは、
前記第1コア当接面および前記第2コア当接面が形成された当接部(32)と、
前記固定コアに対向するコア対向面(31c)が形成された、前記当接部とは異なる材質のコア本体部(31)と、
を備え、
前記コア本体部は、前記連通溝の形成範囲から除外されている請求項1〜3のいずれか1つに記載の燃料噴射弁。 - 前記可動コアに当接して前記可動コアの反噴孔側への移動を規制するストッパ部材(60)を備え、
前記可動コアのうち前記ストッパ部材に当接する第3コア当接面(32d)は、前記燃料溜室の外部に位置し、
前記連通溝は、前記第1コア当接面および前記第2コア当接面に加えて前記第3コア当接面にも形成されている請求項1〜4のいずれか1つに記載の燃料噴射弁。 - 前記連通溝は、前記可動コアの移動方向に対して垂直に拡がる底壁面(32e1)と、前記底壁面から前記移動方向に延びる立壁面(32e2)と、を有する請求項1〜5のいずれか1つに記載の燃料噴射弁。
- 燃料を噴射する噴孔(11a)を開閉する弁体(20)と、
コイル(17)への通電に伴い磁気吸引力を生じさせる固定コア(13)と、
前記固定コアに吸引されて反噴孔側へ所定量移動した時点で前記弁体に当接して、前記弁体を開弁作動させる可動コア(30)と、
前記弁体の開弁作動に伴い弾性変形して、前記弁体を閉弁作動させる閉弁弾性力を発揮するバネ部材(SP1)と、
前記弁体に対して相対移動可能に配置され、噴孔側へ相対移動することで前記弁体に当接して、前記閉弁弾性力を前記弁体へ伝達する閉弁力伝達部材(50)と、
を備え、
前記可動コア、前記閉弁力伝達部材および前記弁体は、前記弁体が閉弁している際に、前記可動コア、前記閉弁力伝達部材および前記弁体に囲まれて燃料が溜まる燃料溜室(B1)を形成しており、
前記弁体の内部には、前記噴孔へ供給される燃料を流通させる内部通路(20a)が形成され、
前記弁体には、前記燃料溜室と前記内部通路とを連通させる連通穴(20c)が形成されている燃料噴射弁。 - 燃料を噴射する噴孔(11a)を開閉する弁体(20)と、
コイル(17)への通電に伴い磁気吸引力を生じさせる固定コア(13)と、
前記固定コアに吸引されて反噴孔側へ所定量移動した時点で前記弁体に当接して、前記弁体を開弁作動させる可動コア(30)と、
前記弁体の開弁作動に伴い弾性変形して、前記弁体を閉弁作動させる閉弁弾性力を発揮するバネ部材(SP1)と、
前記弁体に対して摺動可能に配置され、噴孔側へ摺動することで前記弁体に当接して前記閉弁弾性力を前記弁体へ伝達する閉弁力伝達部材(50)と、
を備え、
前記可動コア、前記閉弁力伝達部材および前記弁体は、前記弁体が閉弁している際に、前記可動コア、前記閉弁力伝達部材および前記弁体に囲まれて燃料が溜まる燃料溜室(B1)を形成しており、
前記弁体のうち前記閉弁力伝達部材が摺動する弁体側摺動面(21c)、或いは、前記閉弁力伝達部材のうち前記弁体が摺動する伝達部材側摺動面(51c)には、前記燃料溜室の内部と外部を連通させる摺動面連通溝(20d)が形成されている燃料噴射弁。
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