JPH11148438A - Fuel injection valve - Google Patents
Fuel injection valveInfo
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- JPH11148438A JPH11148438A JP31361097A JP31361097A JPH11148438A JP H11148438 A JPH11148438 A JP H11148438A JP 31361097 A JP31361097 A JP 31361097A JP 31361097 A JP31361097 A JP 31361097A JP H11148438 A JPH11148438 A JP H11148438A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、主として、圧縮天
然ガス燃料等のガス燃料（気体燃料ともいう。）を使用
する内燃機関に好適な燃料噴射弁に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection valve suitable for an internal combustion engine mainly using a gas fuel such as a compressed natural gas fuel (also referred to as a gaseous fuel).
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般的な燃料噴射弁は、ソレノイドコイ
ルが組み込まれた噴射弁本体と、前記噴射弁本体に形成
された燃料通路と、前記燃料通路を軸方向の移動によっ
て開閉する可動体と、前記ソレノイドコイルの電磁作用
により前記可動体を開閉させることによって前記燃料通
路を流れる燃料の噴射量を制御する（例えば、特開平１
−２１６０６８号公報参照）。2. Description of the Related Art A general fuel injection valve includes an injection valve body in which a solenoid coil is incorporated, a fuel passage formed in the injection valve body, and a movable body which opens and closes the fuel passage by moving in an axial direction. The amount of fuel injected through the fuel passage is controlled by opening and closing the movable body by the electromagnetic action of the solenoid coil (for example,
-216068).
【０００３】上記した燃料噴射弁では、可動体は、噴射
弁本体側に形成された摺動案内面によって、軸線と直交
する方向に関し位置決めされるとともに、その開閉移動
時の案内がなされている。このため、ガソリン、液化ガ
ス等の液体燃料と比較して、潤滑性の悪いガス燃料を使
用した場合、前記可動体１７の開閉により摺動案内面と
可動体との摺動部分に摩擦が生じことが予想され、可動
体の作動性が損なわれる。In the above-described fuel injection valve, the movable body is positioned in a direction orthogonal to the axis by a sliding guide surface formed on the side of the injection valve body, and is guided during opening and closing movement. For this reason, when a gas fuel having less lubricity than that of a liquid fuel such as gasoline or liquefied gas is used, friction is generated in the sliding portion between the sliding guide surface and the movable body by opening and closing the movable body 17. Is expected, and the operability of the movable body is impaired.
【０００４】このような理由から、ガス燃料を使用する
場合は、可動体に摺動部分を必要としない構造の燃料噴
射弁が適している（例えば、特許−０２５４７８６５号
公報参照）。前記特許公報に開示された従来の燃料噴射
弁は、可動体を板バネによってフローティング状態で支
持することにより、可動体に摺動部分を必要としない構
造としている。前記板バネは、可動体（弁体）を弾性に
よって閉弁方向に付勢するとともに、軸線と直交する方
向に関し位置決めしている。また、前記板バネのバネ荷
重は、板バネ組付け後の調整が困難なため、可動体と噴
射弁本体のコアとの間の間隙（すなわち磁路のエアギャ
ップ）を調整することによって、燃料噴射量を調整（流
量調整ともいう。）している。[0004] For these reasons, when using gaseous fuel, a fuel injection valve having a structure that does not require a sliding portion in a movable body is suitable (see, for example, Japanese Patent Publication No. 0-247865). The conventional fuel injection valve disclosed in the patent publication has a structure in which the movable body does not require a sliding portion by supporting the movable body in a floating state by a leaf spring. The leaf spring urges the movable body (valve body) in the valve closing direction by elasticity and positions the movable body (valve body) in a direction orthogonal to the axis. In addition, since it is difficult to adjust the spring load of the leaf spring after assembling the leaf spring, by adjusting the gap between the movable body and the core of the injection valve body (that is, the air gap of the magnetic path), the fuel load can be adjusted. The injection amount is adjusted (also referred to as flow rate adjustment).
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】前記従来の燃料噴射弁
において、板バネは、可動体をフローティング状態で安
定して支持するために、少なくとも２００ｇ程度のバネ
荷重をもつものが必要とされる。また、板バネはバネ定
数のバラツキが大きく、前記２００ｇ程度のバネ荷重Ｆ
s をもつものでは、そのバラツキが±１２０ｇ程度とな
るため、そのバネ荷重Ｆs の範囲は８０〜３２０ｇとな
る。また、前記板バネによる開弁時のバネ荷重Ｆは、開
弁時の弾性変形による荷重増加分をβとした場合、 Ｆ＝Ｆs ＋β に増える。In the above-mentioned conventional fuel injection valve, the leaf spring needs to have a spring load of at least about 200 g in order to stably support the movable body in a floating state. The leaf spring has a large variation in spring constant, and the spring load F of about 200 g is used.
In the case of s, since the variation is about ± 120 g, the range of the spring load Fs is 80 to 320 g. Further, the spring load F when the valve is opened by the leaf spring increases to F = Fs + β, where β is the load increase due to the elastic deformation when the valve is opened.
【０００６】そして、バネ荷重Ｆの目標値を仮に３００
ｇとした場合、バネ荷重Ｆs の範囲が前に述べたように
８０〜３２０ｇであるから、閉弁時において既に３００
ｇを越える板バネが存在していることが分かる。このた
め、磁路のエアギャップの調整では流量調整することが
困難であり、所望の燃料噴射量を得ることができない。
また、仮に、バネ荷重Ｆの目標値を小さくして、小さい
バネ荷重Ｆs の板バネを使用すれば、磁路のエアギャッ
プの調整で流量調整が可能となるが、バネ荷重Ｆs が小
さいために可動体の支持が不安定になるといった問題を
生じる。したがって、上記従来の燃料噴射弁では、可動
体を支持バネによりフローティング状態で安定して支持
しながら、所望の燃料噴射量を得ることができない。The target value of the spring load F is assumed to be 300
g, the range of the spring load Fs is 80 to 320 g as described above.
It can be seen that there is a leaf spring exceeding g. Therefore, it is difficult to adjust the flow rate by adjusting the air gap of the magnetic path, and a desired fuel injection amount cannot be obtained.
If the target value of the spring load F is reduced and a leaf spring having a small spring load Fs is used, the flow rate can be adjusted by adjusting the air gap of the magnetic path. However, since the spring load Fs is small, There is a problem that the support of the movable body becomes unstable. Therefore, in the conventional fuel injection valve described above, a desired fuel injection amount cannot be obtained while the movable body is stably supported in a floating state by the support spring.
【０００７】本発明は上記した問題点を解決するために
なされたものであって、本発明が解決しようとする課題
は、可動体を支持バネによりフローティング状態で安定
して支持しながら、所望の燃料噴射量を得ることのでき
る燃料噴射弁を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to solve the above problem while stably supporting a movable body in a floating state by a support spring. An object of the present invention is to provide a fuel injection valve capable of obtaining a fuel injection amount.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する請求
項１の発明は、ソレノイドコイルが組み込まれた噴射弁
本体と、前記噴射弁本体に形成された燃料通路と、前記
燃料通路を軸方向の移動によって開閉する可動体と、前
記可動体を弾性によって開閉可能に支持するとともに軸
線と直交する方向に関し位置決めする支持バネとを備
え、前記ソレノイドコイルの電磁作用により前記可動体
を開閉させることによって前記燃料通路を流れる燃料の
噴射量を制御する燃料噴射弁であって、前記可動体を軸
方向へ付勢する付勢バネを備えるとともに、前記可動体
に作用する支持バネと付勢バネとのバネ荷重を相反する
方向にかつ異なる大きさで付与したことを特徴とする。
このように構成すると、支持バネに可動体を安定して支
持するために必要なバネ荷重をもたせても、支持バネと
付勢バネとの合力によって可動体に対し所望のバネ荷重
を付与することができ、これによって可動体を支持バネ
によりフローティング状態で安定して支持しながら、所
望の燃料噴射量を得ることができる。According to a first aspect of the present invention, there is provided an injection valve body having a solenoid coil incorporated therein, a fuel passage formed in the injection valve body, and a fuel passage formed in an axial direction. A movable body that opens and closes by the movement of the movable body, and a support spring that supports the movable body so that it can be opened and closed by elasticity and positions the movable body in a direction perpendicular to an axis. A fuel injection valve for controlling an injection amount of fuel flowing through the fuel passage, comprising a biasing spring for biasing the movable body in an axial direction, and a support spring and a biasing spring acting on the movable body. The present invention is characterized in that spring loads are applied in opposite directions and at different sizes.
With this configuration, the desired spring load is applied to the movable body by the resultant force of the support spring and the biasing spring even if the support spring has a spring load necessary to stably support the movable body. This makes it possible to obtain a desired fuel injection amount while stably supporting the movable body in a floating state by the support spring.
【０００９】請求項２の発明は、請求項１記載の燃料噴
射弁であって、付勢バネのバネ荷重を調整可能なバネ荷
重調整手段を備えたことを特徴とする。このように構成
すると、バネ荷重調整手段によって付勢バネのバネ荷重
を調整し、もって燃料噴射量を調整することができる。According to a second aspect of the present invention, there is provided the fuel injection valve according to the first aspect, further comprising a spring load adjusting means for adjusting a spring load of the biasing spring. With this configuration, the spring load of the urging spring can be adjusted by the spring load adjusting means, and thus the fuel injection amount can be adjusted.
【００１０】請求項３の発明は、請求項１または２記載
の燃料噴射弁であって、可動体には支持バネを迂回する
燃料通路が形成されていることを特徴とする。このよう
に構成すると、燃料が可動体の燃料通路を流れることに
より、支持バネに対する燃料力の影響による支持バネの
振動ひいては可動体の振動を防止することができる。According to a third aspect of the present invention, there is provided the fuel injection valve according to the first or second aspect, wherein a fuel passage bypassing the support spring is formed in the movable body. With this configuration, the fuel flows through the fuel passage of the movable body, so that the vibration of the support spring and the vibration of the movable body due to the influence of the fuel force on the support spring can be prevented.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面に基
づいて説明する。燃料噴射弁の断面図を示した図１にお
いて、ほぼ円筒状のボデー１は、磁性材からなり、その
中央部内周に突出する環状のフランジ部１ａを有してい
る。前記ボデー１の後半部（図１において右半部）に
は、ほぼ円筒状のコア２の前半部が挿入されている。コ
ア２は、磁性材からなり、その中央部外周に突出する環
状のフランジ部２ａを有している。コア２のフランジ部
２ａにボデー１の後端部がかしめつけられることによ
り、ボデー１がコア２に固定されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1 showing a cross-sectional view of the fuel injection valve, a substantially cylindrical body 1 is made of a magnetic material and has an annular flange portion 1a protruding from the inner periphery of the central portion. The front half of a substantially cylindrical core 2 is inserted into the rear half (the right half in FIG. 1) of the body 1. The core 2 is made of a magnetic material and has an annular flange portion 2a protruding from the outer periphery of the central portion. The body 1 is fixed to the core 2 by caulking the rear end of the body 1 to the flange 2 a of the core 2.
【００１２】前記ボデー１の後半部内周とコア２の前半
部外周との間には、ほぼ円筒状のボビン３が配置されて
いる。ボビン３は、合成樹脂などの電気絶縁素材からな
り、ソレノイドコイル４を多層状に巻装している。ソレ
ノイドコイル４にはターミナル５が電気的に接続されて
いる。ターミナル５は、コア２のフランジ部２ａの貫通
孔（符号省略）を貫通して後方へ突出している。なお、
ボビン３の前端部とボデー１との間、およびボビン３の
後端部とコア２との間には、それぞれリング状のシール
材６，７が介在されている。A substantially cylindrical bobbin 3 is disposed between the inner periphery of the rear half of the body 1 and the outer periphery of the front half of the core 2. The bobbin 3 is made of an electrically insulating material such as a synthetic resin, and has a solenoid coil 4 wound in a multilayer shape. A terminal 5 is electrically connected to the solenoid coil 4. The terminal 5 protrudes rearward through a through hole (symbol omitted) of the flange portion 2 a of the core 2. In addition,
Ring-shaped sealing members 6 and 7 are interposed between the front end of the bobbin 3 and the body 1 and between the rear end of the bobbin 3 and the core 2, respectively.
【００１３】前記コア２の後半部外周には、樹脂モール
ド成形が施されることにより受電用コネクタ８が形成さ
れている。受電用コネクタ８は、前記ターミナル５の先
端部周囲を取り囲むソケット部８ａを有している。ソケ
ット部８ａには、図示されない電子制御装置の給電用コ
ネクタが接続される。これにより、電子制御装置からの
信号がターミナル５を通じてソレノイドコイル４に入力
されることにより、ソレノイドコイル４の通電及びその
解除がなされる。A power receiving connector 8 is formed on the outer periphery of the rear half of the core 2 by resin molding. The power receiving connector 8 has a socket portion 8 a surrounding the periphery of the terminal 5. A power supply connector of an electronic control unit (not shown) is connected to the socket 8a. As a result, a signal from the electronic control unit is input to the solenoid coil 4 through the terminal 5 to energize and release the solenoid coil 4.
【００１４】前記ボデー１の前半部（図１の左半部）内
には、ほぼリング状のストッパ部材９、後述する支持バ
ネ２０を付けた可動体１７およびバルブシート１０が順
次組み込まれている。バルブシート１０は、ステンレス
材からなるもので、その軸心部には燃料噴射口１２が形
成され、その後端面には軸線と直交する平面をなす座面
１１が形成されている。燃料噴射口１２は、後端面から
前方に向かって小径をなすテーパ孔部１２ａと、前記テ
ーパ孔部１２ａの前端孔径と同一口径をもって連続する
小径孔部１２ｂと、前記小径孔部１２ｂの前端に段付面
（符号省略）を介して連続しかつバルブシート１０の前
半部分に形成された大径孔部１２ｃとからなる。In the front half (the left half in FIG. 1) of the body 1, a substantially ring-shaped stopper member 9, a movable body 17 provided with a support spring 20, which will be described later, and a valve seat 10 are sequentially incorporated. . The valve seat 10 is made of a stainless steel material. A fuel injection port 12 is formed at an axial center of the valve seat 10, and a seating surface 11 is formed at a rear end surface thereof, which is a plane orthogonal to the axis. The fuel injection port 12 has a tapered hole 12a having a smaller diameter from the rear end face toward the front, a small diameter hole 12b continuous with the same diameter as the front end of the tapered hole 12a, and a front end of the small diameter hole 12b. A large-diameter hole portion 12c that is continuous through a stepped surface (symbols omitted) and formed in the front half of the valve seat 10.
【００１５】前記バルブシート１０の後部外周の段付部
には、前記ボデー１の先端部がかしめつけられており、
これによりボデー１にストッパ部材９およびバルブシー
ト１０等が固定されている。またバルブシート１０の中
央部外周の段付部には、本燃料噴射弁の取り付け寸法を
決めるためのリング状のスペーサ部材１３が取り付けら
れている。また、バルブシート１０とボデー１との間に
は、リング状のシール材１４が介在されている。なお、
後述する可動体１７以外の固定部位を総称して噴射弁本
体１５という。The front end of the body 1 is caulked to a stepped portion on the outer periphery of the rear portion of the valve seat 10.
As a result, the stopper member 9, the valve seat 10, and the like are fixed to the body 1. A ring-shaped spacer member 13 for determining the mounting dimensions of the fuel injection valve is attached to a stepped portion on the outer periphery of the central portion of the valve seat 10. Further, a ring-shaped seal member 14 is interposed between the valve seat 10 and the body 1. In addition,
The fixed parts other than the movable body 17 described later are collectively referred to as the injection valve body 15.
【００１６】図１のストッパ部材９および可動体１７を
含む要部拡大図が図２に示されている。図２において、
ストッパ部材９は、前記ボデー１に対するバルブシート
１０の組付けにともないバルブシート１０とボデー１の
フランジ部１ａとの間で挟持されている。ストッパ部材
９は、磁性材である電磁ステンレス材からなるもので、
ボデー１に嵌合する外リング部９ａと、ボデー１のフラ
ンジ部１ａと当接するストッパ片部９ｂとを有してい
る。ストッパ片部９ｂの前面は、ストッパ面９ｃとなっ
ている。FIG. 2 is an enlarged view of a main part including the stopper member 9 and the movable body 17 shown in FIG. In FIG.
The stopper member 9 is sandwiched between the valve seat 10 and the flange 1a of the body 1 when the valve seat 10 is attached to the body 1. The stopper member 9 is made of an electromagnetic stainless material that is a magnetic material.
An outer ring portion 9a fitted to the body 1 and a stopper piece 9b abutting on the flange portion 1a of the body 1 are provided. The front surface of the stopper piece 9b is a stopper surface 9c.
【００１７】図２において、可動体１７は、磁性材であ
る電磁ステンレス材からなるもので、前記コア２とほぼ
同様の断面円環形状をなす円筒状の主部１７ａと、その
主部１７ａの前部外周に突出する環状のフランジ部１７
ｂと、前記主部１７ａの前部にほぼ同一外径をもって連
続するバルブ部１７ｃとを有している。なお、前記可動
体１７の主部１７ａおよびフランジ部１７ｂは、前記ソ
レノイドコイル４の通電時においてコア２からの吸引力
を受けるアーマチュアとして機能する。In FIG. 2, a movable body 17 is made of an electromagnetic stainless steel material, which is a magnetic material, and has a cylindrical main part 17a having an annular cross section substantially similar to the core 2, and a main part 17a of the main part 17a. An annular flange portion 17 protruding from the outer periphery of the front portion
b, and a valve portion 17c which is continuous to the front portion of the main portion 17a with substantially the same outer diameter. The main portion 17a and the flange portion 17b of the movable body 17 function as an armature that receives an attractive force from the core 2 when the solenoid coil 4 is energized.
【００１８】前記主部１７ａの中空部１７１の内周に
は、段付面からなる後述する付勢バネ２６のバネ座面
（符号、１７ｄを付す。）が形成されている。また、フ
ランジ部１７ｂの後面は、前記ストッパ部材９のストッ
パ面９ｃと面接触可能な当接面１７ｅとなっている。前
記当接面１７ｅには環状溝（符号省略）が形成されてお
り、その環状溝に前記ストッパ部材９のストッパ面９ｃ
と当接可能な環状の弾性部材１８が嵌着されている。な
お弾性部材１８は、可動体１７の開弁時のダンパ作用を
果たすものであるから、環状に限らず、適数の任意の形
状のものを採用することが可能である。On the inner periphery of the hollow portion 171 of the main portion 17a, there is formed a spring seating surface (denoted by reference numeral 17d) of a biasing spring 26 which will be described later, and is formed of a stepped surface. The rear surface of the flange portion 17b is a contact surface 17e that can make surface contact with the stopper surface 9c of the stopper member 9. An annular groove (symbol is omitted) is formed in the contact surface 17e, and a stopper surface 9c of the stopper member 9 is formed in the annular groove.
An annular elastic member 18 that can abut against is fitted. The elastic member 18 serves as a damper when the movable body 17 is opened. Therefore, the elastic member 18 is not limited to an annular shape, and may have an appropriate number of arbitrary shapes.
【００１９】また、バルブ部１７ｃの前面は、前記バル
ブシート１０の座面１１と面接触可能なシール面１７ｆ
となっている。前記シール面１７ｆには環状溝（符号省
略）が形成されており、その環状溝には前記バルブシー
ト１０の座面１１と当接可能な環状の弾性部材１９が嵌
着されている。弾性部材１９は、可動体１７の閉弁時の
ダンパ作用とシール作用とを果たす。The front surface of the valve portion 17c has a sealing surface 17f which can make surface contact with the seating surface 11 of the valve seat 10.
It has become. An annular groove (symbol is omitted) is formed in the seal surface 17f, and an annular elastic member 19 that can contact the seat surface 11 of the valve seat 10 is fitted in the annular groove. The elastic member 19 performs a damper function and a sealing function when the movable body 17 is closed.
【００２０】また、前記可動体１７には、前記主部１７
ａの中空部１７１と、その中空部１７１と連通しかつ前
記フランジ部１７ｂの前方において半径方向に放射状を
なす例えば４本の貫通孔１７２とからなる燃料通路（１
７１，１７２を付す。）が形成されている。その燃料通
路１７１，１７２が、本発明でいう「支持バネ２０を迂
回する燃料通路」に相当している。The movable body 17 includes the main part 17.
The fuel passage (1) includes a hollow portion 171 and a through-hole 172 communicating with the hollow portion 171 and radially radially in front of the flange portion 17b.
71 and 172 are attached. ) Is formed. The fuel passages 171 and 172 correspond to the “fuel passage bypassing the support spring 20” in the present invention.
【００２１】前記可動体１７のフランジ部１７ｂとバル
ブ部１７ｃとで形成される外周隅角部分に、リング板状
の支持バネ２０の内周部がバネ荷重をもって当接してい
る。支持バネ２０の外周部は、前記ストッパ部材９の外
リング部９ａとバルブシート１０との間で挟持されてい
る。前記支持バネ２０の正面図が図３、図３のＡ−Ａ線
断面図が図４、図４のＢ部の部分拡大図に示されてい
る。図３に示すように、支持バネ２０には、例えば、内
外二本の円周線上にその円周線に沿う長細孔２１，２２
が３本ずつ約１／２ピッチずらした状態で形成されてい
る。内外の各長細孔２１，２２の中間部には、他方の長
細孔２１，２２の相互間に膨出する凹部２１ａ，２２ａ
を形成することにより、板バネ２０の剛性を低下させて
いる。An inner peripheral portion of the ring-shaped support spring 20 is in contact with an outer peripheral corner formed by the flange portion 17b and the valve portion 17c of the movable body 17 with a spring load. The outer peripheral portion of the support spring 20 is sandwiched between the outer ring portion 9a of the stopper member 9 and the valve seat 10. A front view of the support spring 20 is shown in FIG. 3, and a sectional view taken along line AA of FIG. 3 is shown in FIGS. As shown in FIG. 3, the support spring 20 has, for example, elongated pores 21 and 22 along two circumferential lines on the inner and outer sides.
Are formed in such a manner that they are shifted from each other by about 1/2 pitch. Concave portions 21a and 22a swelling between the other long pores 21 and 22 are provided at the intermediate portion between the inner and outer long pores 21 and 22.
Is formed, the rigidity of the leaf spring 20 is reduced.
【００２２】支持バネ２０の内周部には、図４および図
５に示すように、表裏両面に跨がる弾性材２３がインサ
ート成形によって設けられている。なお、弾性材２３が
インサート成形される支持バネ２０の部分には適数個
（図３は６個を示す。）の小孔２４がほぼ等間隔で形成
されている。支持バネ２０の内周部および前記小孔２４
において弾性材２３の表裏部分が連続している。前記弾
性材２３の取り付けられた支持バネ２０は、バネ荷重を
もって可動体１７を押圧している。なお弾性材２３は、
フランジ部１７ｂ側には全周に設けることが望ましく、
反対側（図２において左側）は周方向に断続的に設けて
も差し支えない。As shown in FIGS. 4 and 5, an elastic member 23 extending over both the front and back surfaces is provided on the inner peripheral portion of the support spring 20 by insert molding. An appropriate number (six in FIG. 3) of small holes 24 are formed at substantially equal intervals in a portion of the support spring 20 where the elastic material 23 is insert-molded. Inner peripheral portion of support spring 20 and small hole 24
, The front and back portions of the elastic member 23 are continuous. The support spring 20 to which the elastic member 23 is attached presses the movable body 17 with a spring load. The elastic member 23 is
It is desirable to provide the entire circumference on the flange portion 17b side,
The opposite side (the left side in FIG. 2) may be provided intermittently in the circumferential direction.
【００２３】図２において、支持バネ２０の外周部を前
にも述べたようにストッパ部材９の外リング部９ａとバ
ルブシート１０との間で挟持すること及び長細孔等を設
けることによって支持バネ２０の剛性を低下させること
によって、支持バネ２０により可動体１７がフローティ
ング状態で支持されている。これにより、可動体１７
は、支持バネ２０の弾性によって軸方向に開閉可能に支
持されているとともに軸線と直交する方向（すなわち径
方向）に関し位置決めされている。このため、可動体１
７に摺動部分がなくても開閉可能となり、可動体１７の
開閉による摺動部分の摩耗の発生がなく、可動体１７の
作動性が損なわれない。In FIG. 2, the outer peripheral portion of the support spring 20 is supported between the outer ring portion 9a of the stopper member 9 and the valve seat 10 by providing a long hole or the like as described above. By reducing the rigidity of the spring 20, the movable body 17 is supported by the support spring 20 in a floating state. Thereby, the movable body 17
Is supported by the elasticity of the support spring 20 so as to be openable and closable in the axial direction, and is positioned in a direction perpendicular to the axis (that is, in a radial direction). For this reason, the movable body 1
The movable member 17 can be opened and closed without a sliding portion, so that the sliding portion does not wear due to the opening and closing of the movable member 17 and the operability of the movable member 17 is not impaired.
【００２４】また、前記支持バネ２０の長細孔２１，２
２の形成によって、可動体１７を径方向に位置決めしな
がらも、その可動体１７が軸方向に動きやすくなってい
る。可動体１７は、バルブ部１７ｃのシール面１７ｆが
バルブシート１０の座面１１と面接触することによって
閉弁し、かつ閉弁状態より後退（図１において右方への
移動）することによって開弁する。また開弁時には、可
動体１７のフランジ部１７ｂの当接面１７ｅがストッパ
部材９のストッパ面９ｃと面接触することにより、可動
体１７の後退位置が規制される。なお、開弁時における
コア２と可動体１７との対向面間のエアギャップは、ス
トッパ部材９のストッパ片部９ｂの厚さの変更によって
容易に調整することができる。Further, the long holes 21 and 22 of the support spring 20 are provided.
The formation of 2 makes it easier for the movable body 17 to move in the axial direction while positioning the movable body 17 in the radial direction. The movable body 17 closes when the sealing surface 17f of the valve portion 17c is in surface contact with the seating surface 11 of the valve seat 10, and opens when the valve is retracted from the closed state (to the right in FIG. 1). Give a valve. When the valve is opened, the contact surface 17e of the flange portion 17b of the movable member 17 comes into surface contact with the stopper surface 9c of the stopper member 9, so that the retracted position of the movable member 17 is regulated. The air gap between the opposing surfaces of the core 2 and the movable body 17 when the valve is opened can be easily adjusted by changing the thickness of the stopper piece 9b of the stopper member 9.
【００２５】図１において、前記コア２内には、その後
方からコイルスプリングからなる付勢バネ２６が挿入さ
れ、さらにバネ荷重調整用のパイプ２７が挿入されてい
る。前記付勢バネ２６の先端面は前記可動体１７のバネ
座面１７ｄと当接している（図２参照）。また付勢バネ
２６の後端面には、パイプ２７の先端面が当接してい
る。パイプ２７は、可動体１７に対する閉弁方向の付勢
バネ２６のバネ荷重を調整した後、コーキングによって
コア２に固定されている。前記付勢バネ２６のバネ荷重
によって、可動体１７が常には閉弁状態に保持される。
なおパイプ２７は、本発明でいうバネ荷重調整手段に相
当している。In FIG. 1, an urging spring 26 composed of a coil spring is inserted into the core 2 from the rear thereof, and a pipe 27 for adjusting a spring load is inserted. The distal end surface of the urging spring 26 is in contact with the spring seat surface 17d of the movable body 17 (see FIG. 2). The front end surface of the pipe 27 is in contact with the rear end surface of the biasing spring 26. The pipe 27 is fixed to the core 2 by caulking after adjusting the spring load of the urging spring 26 in the valve closing direction with respect to the movable body 17. The movable body 17 is always kept in the valve closed state by the spring load of the urging spring 26.
Note that the pipe 27 corresponds to the spring load adjusting means in the present invention.
【００２６】前記コア２の後端面（図１の右端面）から
バルブシート１０の先端面までの間には、コア２および
パイプ２７内の中空部、可動体１７の燃料通路１７１，
１７２、バルブシート１０の燃料噴射口１２に至る一連
の燃料通路２９が形成されている。コア２の後端部内に
は、ストレーナ３０が組み込まれている。また、コア２
の後端部外周には凹溝（符号省略）が形成されており、
その凹溝にＯリング３１が嵌着されている。なおＯリン
グ３１は、コア２とそれに連通される図示しないデリバ
リパイプとの間をシールする。またコア２には、前記受
電用コネクタ８の後面に当接するグロメット３２が嵌着
されている。グロメット３２は、受電用コネクタ８と前
記デリバリパイプとの間において緩衝作用を果たす。A hollow portion in the core 2 and the pipe 27, a fuel passage 171 of the movable body 17,
172, a series of fuel passages 29 extending to the fuel injection port 12 of the valve seat 10 are formed. A strainer 30 is incorporated in the rear end of the core 2. Also, core 2
A concave groove (symbol is omitted) is formed on the outer periphery of the rear end,
An O-ring 31 is fitted in the concave groove. The O-ring 31 seals between the core 2 and a delivery pipe (not shown) communicating therewith. A grommet 32 is fitted to the core 2 so as to contact the rear surface of the power receiving connector 8. The grommet 32 functions as a buffer between the power receiving connector 8 and the delivery pipe.
【００２７】ところで、前記支持バネ２０と付勢バネ２
６とは、前記可動体１７に作用するバネ荷重を相反する
方向にかつ異なる大きさで付与している。すなわち、付
勢バネ２６は可動体１７を閉弁方向へバネ荷重Ｆs で付
勢している。一方、支持バネ２０は、可動体１７を開弁
方向へバネ荷重Ｆi で付勢している。付勢バネ２６のバ
ネ荷重Ｆs は支持バネ２０のバネ荷重Ｆi よりも大きく
設定されており、常には可動体１７が閉弁状態に保持さ
れている。The support spring 20 and the urging spring 2
6, the spring load acting on the movable body 17 is applied in opposite directions and with different magnitudes. That is, the urging spring 26 urges the movable body 17 in the valve closing direction with the spring load Fs. On the other hand, the support spring 20 urges the movable body 17 in the valve opening direction with a spring load Fi. The spring load Fs of the urging spring 26 is set to be larger than the spring load Fi of the support spring 20, and the movable body 17 is always kept closed.
【００２８】上記のように構成された燃料噴射弁の作動
を説明する。図示しない燃料タンクから燃料ポンプを介
して所定の圧力を付与された状態で供給される燃料は、
ストレーナ３０によってろ過された後、噴射弁本体１５
内の一連の燃料通路２９を通って、バルブシート１０に
対する可動体１７の閉止部分まで至っている。そして、
可動体１７は支持バネ２０と付勢バネ２６のバネ荷重の
合力によって閉弁状態に保持されているため、燃料は噴
射されない。The operation of the fuel injection valve configured as described above will be described. Fuel supplied from a fuel tank (not shown) in a state where a predetermined pressure is applied via a fuel pump,
After being filtered by the strainer 30, the injection valve body 15
Through a series of fuel passages 29 to the closed portion of the movable body 17 with respect to the valve seat 10. And
Since the movable body 17 is held in a closed state by the combined force of the spring loads of the support spring 20 and the urging spring 26, no fuel is injected.
【００２９】ここで、電子制御装置からの電気信号の入
力によってソレノイドコイル４が通電状態になると、ボ
デー１、コア２、可動体１７、ストッパ部材９を通る磁
路（図１中の点線Ｍ参照）が構成されることによる電磁
作用によって、可動体１７が後退されることにより開弁
する。これにより、バルブシート１０の燃料噴射口１２
から燃料が噴射される。Here, when the solenoid coil 4 is turned on by the input of an electric signal from the electronic control unit, a magnetic path passing through the body 1, the core 2, the movable body 17, and the stopper member 9 (see a dotted line M in FIG. 1). The movable member 17 is retracted and opened by the electromagnetic action caused by the configuration (1). Thereby, the fuel injection port 12 of the valve seat 10 is
The fuel is injected from.
【００３０】そして、前記ソレノイドコイル４に対する
電気信号がオフになり、可動体１７に作用していた電磁
作用がなくなると、可動体１７が前に述べたように支持
バネ２０と付勢バネ２６の合力によって閉弁されること
により、前記燃料の噴射が停止する。When the electric signal to the solenoid coil 4 is turned off and the electromagnetic action acting on the movable body 17 is eliminated, the movable body 17 is moved by the support spring 20 and the urging spring 26 as described above. When the valve is closed by the resultant force, the injection of the fuel is stopped.
【００３１】上記した燃料噴射弁によると、支持バネ２
０に可動体１７を安定して支持するために必要なバネ荷
重をもたせても、支持バネ２０と付勢バネ２６との合力
によって可動体１７に対し所望のバネ荷重を付与するこ
とができ、これによって可動体１７を支持バネ２０によ
りフローティング状態で安定して支持しながら、所望の
燃料噴射量を得ることができる。According to the fuel injection valve described above, the support spring 2
0, the desired spring load can be applied to the movable body 17 by the resultant force of the support spring 20 and the urging spring 26, even if the spring load necessary to stably support the movable body 17 is given. Thus, a desired fuel injection amount can be obtained while the movable body 17 is stably supported by the support spring 20 in a floating state.
【００３２】この点について詳述すると、例えば、閉弁
時の付勢バネ２６による閉弁方向のバネ荷重をＦs と支
持バネ２０による開弁方向のバネ荷重をＦi とによるバ
ネ荷重の合力は、Ｆs −Ｆi となる。ここで、支持バネ
２０は、可動体１７をフローティング状態で安定して支
持するために、少なくとも２００ｇ程度のバネ荷重Ｆi
をもつものが必要とされる。また、支持バネ２０はバネ
定数のバラツキが大きく、前記２００ｇ程度のバネ荷重
Ｆi をもつものでは、そのバラツキが±１２０ｇ程度と
なるため、そのバネ荷重Ｆi は２００±１２０ｇとな
る。To explain this point in detail, for example, when the spring load in the valve closing direction by the urging spring 26 at the time of valve closing is Fs, and the spring load in the valve opening direction by the support spring 20 is Fi, the resultant force of the spring load is Fs-Fi. Here, the support spring 20 has a spring load Fi of at least about 200 g in order to stably support the movable body 17 in a floating state.
Is required. Further, the support spring 20 has a large variation in the spring constant. If the support spring 20 has the spring load Fi of about 200 g, the variation is about ± 120 g, and the spring load Fi is 200 ± 120 g.
【００３３】そして、バネ荷重の合力の目標値を仮に３
００ｇとした場合、付勢バネ２６に必要なバネ荷重Ｆs
は、 Ｆs ＝３００＋Ｆi ＝３００＋２００ ＝５００ となる。付勢バネ２６の５００ｇ程度のバネ荷重Ｆs を
もつものでは、そのバラツキが±１００ｇ程度となるた
め、そのバネ荷重Ｆs は５００±１００ｇとなる。The target value of the resultant force of the spring load is assumed to be 3
00g, the spring load Fs required for the biasing spring 26
Is: Fs = 300 + Fi = 300 + 200 = 500. When the biasing spring 26 has a spring load Fs of about 500 g, the variation is about ± 100 g, and the spring load Fs is 500 ± 100 g.
【００３４】従って、付勢バネ２６と支持バネ２０によ
るバネ荷重の合力は、 Ｆs −Ｆi ＝（５００±１００ｇ）−（２００±１２０ｇ） ＝８０〜５２０ｇ となることにより、バネ荷重の合力を目標値３００ｇに
調整することができる。このため、閉弁時において所定
の目標値に調整でき、これと同様にして、開弁時のバネ
荷重の合力Ｆを所定の目標値に調整することが可能とな
る。よって、前に述べたように、支持バネ２０に可動体
１７を安定して支持するために必要なバネ荷重（例え
ば、少なくとも２００ｇ程度）をもたせても、支持バネ
２０と付勢バネ２６との合力によって可動体１７に対し
所望のバネ荷重を付与することができ、可動体１７を支
持バネ２０によりフローティング状態で安定して支持し
ながら、所望の燃料噴射量を得ることができる。Therefore, the resultant force of the spring load by the urging spring 26 and the support spring 20 is expressed as Fs−Fi = (500 ± 100 g) − (200 ± 120 g) = 80 to 520 g. The value can be adjusted to 300 g. Therefore, it can be adjusted to a predetermined target value when the valve is closed, and similarly, it is possible to adjust the resultant force F of the spring load at the time of opening the valve to a predetermined target value. Therefore, as described above, even if the support spring 20 is provided with a spring load (for example, at least about 200 g) necessary for stably supporting the movable body 17, the support spring 20 and the biasing spring 26 are not connected to each other. A desired spring load can be applied to the movable body 17 by the resultant force, and a desired fuel injection amount can be obtained while the movable body 17 is stably supported by the support spring 20 in a floating state.
【００３５】また、開弁時の付勢バネ２６のバネ荷重Ｆ
a は、開弁時の弾性変形による荷重増加分をβとした場
合、 Ｆa ＝Ｆs ＋β となる。また、開弁時の支持バネ２０のバネ荷重Ｆb
は、開弁時の弾性変形による荷重減少分をαとした場
合、 Ｆb ＝Ｆi −α となる。従って、開弁時の付勢バネ２６と支持バネ２０
によるバネ荷重の合力Ｆは、 Ｆ＝Ｆa −Ｆb ＝（Ｆs ＋β）−（Ｆi −α） ＝（Ｆs −Ｆi ）＋α＋β となる。The spring load F of the biasing spring 26 at the time of valve opening is determined.
a is given by Fa = Fs + β, where β is the load increase due to elastic deformation at the time of valve opening. Further, the spring load Fb of the support spring 20 at the time of valve opening is set.
Fb = Fi−α, where α is the load decrease due to elastic deformation when the valve is opened. Therefore, the urging spring 26 and the supporting spring 20 at the time of valve opening are
The resultant force F of the spring load is as follows: F = Fa−Fb = (Fs + β) − (Fi−α) = (Fs−Fi) + α + β
【００３６】また、開弁時と閉弁時の荷重差Ｆ3 は、 Ｆ3 ＝Ｆ−（Ｆs −Ｆi ） ＝｛（Ｆs −Ｆi ）＋α＋β｝−（Ｆs −Ｆi ） ＝α＋β となる。したがって、荷重差Ｆ3 がα＋βとなり、従来
の荷重差（Ｆs ＋β−Ｆs ＝β）よりも大きくなること
により、大きいダイナミックレンジが得られるといった
付随的効果も得られる。The load difference F 3 between when the valve is open and when the valve is closed is F 3 = F− (Fs−Fi) = {(Fs−Fi) + α + β} − (Fs−Fi) = α + β. Thus, next to the load difference F 3 alpha + beta, by which is larger than the conventional load difference (Fs + β-Fs = β ), incidental effects such as high dynamic range can be obtained is obtained.
【００３７】また、付勢バネ２６のバネ荷重を調整可能
なパイプ２７を備えたことにより、パイプ２７の位置調
整によって付勢バネ２６のバネ荷重を調整し、もって燃
料噴射量を調整することができる。すなわち、コア２に
対するパイプ２７の固定位置を前進位置とすれば、付勢
バネ２６のバネ荷重が大きくなり、開弁遅れ時間Ｔoが
大、閉弁遅れ時間Ｔc が小となるため、燃料噴射量を減
少させることができる。また、コア２に対するパイプ２
７の固定位置を後退位置とすれば、付勢バネ２６のバネ
荷重が小さくなり、開弁遅れ時間Ｔo が小、閉弁遅れ時
間Ｔc が大となるため、燃料噴射量を増大させることが
できる。Further, by providing the pipe 27 capable of adjusting the spring load of the urging spring 26, it is possible to adjust the spring load of the urging spring 26 by adjusting the position of the pipe 27, thereby adjusting the fuel injection amount. it can. That is, if the fixed position of the pipe 27 with respect to the core 2 is set to the forward position, the spring load of the urging spring 26 increases, the valve opening delay time To becomes large, and the valve closing delay time Tc becomes small. Can be reduced. Also, pipe 2 for core 2
If the fixed position of 7 is set to the retreat position, the spring load of the urging spring 26 is reduced, the valve opening delay time To is small, and the valve closing delay time Tc is large, so that the fuel injection amount can be increased. .
【００３８】また、従来の磁路のエアギャップ調整では
エアギャップが増大して磁気効率が低下することが懸念
されるが、前記パイプ２７の位置調整によればエアギャ
ップへの影響が生じないため、開弁時のコア２と可動体
１７とのエアギャップを減少させることにより磁気効率
を向上し、ひいては応答性を高めることができる。ま
た、従来の磁路のエアギャップ調整では調整が敏感であ
るため、精度良く調整することが難しいが、前記パイプ
２７の位置調整によれば精度良く調整することが可能で
ある。In the conventional air gap adjustment of the magnetic path, there is a concern that the air gap increases and the magnetic efficiency decreases. However, the position adjustment of the pipe 27 does not affect the air gap. By reducing the air gap between the core 2 and the movable body 17 when the valve is opened, the magnetic efficiency can be improved, and the responsiveness can be improved. In addition, it is difficult to accurately adjust the air gap in the conventional magnetic path because the adjustment is sensitive, but the position of the pipe 27 can be adjusted with high accuracy.
【００３９】また、可動体１７には支持バネ２０を迂回
する燃料通路１７１，１７２が形成されているので、燃
料が可動体１７の燃料通路１７１，１７２を流れること
により、支持バネ２０に対する燃料力の影響による支持
バネ２０の振動ひいては可動体１７の振動を防止するこ
とができる。このことは、可動体１７の振動に起因する
計量精度の低下の防止に有効である。Further, since the fuel passages 171 and 172 bypassing the support spring 20 are formed in the movable body 17, the fuel flows through the fuel passages 171 and 172 of the movable body 17 so that the fuel force against the support spring 20 is increased. The vibration of the support spring 20 and the vibration of the movable body 17 due to the influence of the above can be prevented. This is effective in preventing the measurement accuracy from lowering due to the vibration of the movable body 17.
【００４０】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更
が可能である。例えば、上記実施の形態における支持バ
ネ２０と付勢バネ２６の荷重方向および大きさを逆に設
定することもできる。また、上記実施の形態における可
動体１７はアーマチュアとして機能する主部１７ａおよ
びフランジ部１７ｂと燃料通路２９を開閉するバルブと
して機能するバルブ部１７ｃとを有する一体成形品とし
たが、各部を別体で形成した部品を組み合わせることに
よって可動体を構成することもできる。また使用燃料と
しては、圧縮天然ガスが好適であるが、その他の燃料例
えばガソリン、液化ガス等の使用までも制限するもので
はない。また上記実施の形態では、噴射弁本体１５の軸
線方向の反噴射側から燃料を供給するトップフィードタ
イプの燃料噴射弁に実施したが、その他、噴射弁本体１
５の軸線方向に交差する側面側から燃料を供給するサイ
ドフィードタイプの燃料噴射弁に実施することも考えら
れる。また、上記実施の形態では、ノーマルクローズタ
イプに実施したが、その他、ノーマルォープンタイプに
適用することも可能である。The present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified without departing from the scope of the present invention. For example, the load direction and the size of the support spring 20 and the urging spring 26 in the above embodiment can be set to be opposite. Further, the movable body 17 in the above-described embodiment is an integrally molded product having the main portion 17a and the flange portion 17b functioning as an armature and the valve portion 17c functioning as a valve for opening and closing the fuel passage 29, but each portion is separate. The movable body can also be configured by combining the components formed in the above. As the fuel to be used, compressed natural gas is preferable, but the use of other fuels such as gasoline and liquefied gas is not limited. In the above-described embodiment, the fuel injection valve of the top feed type is configured to supply fuel from the non-injection side of the injection valve body 15 in the axial direction.
It is also conceivable that the present invention is applied to a side-feed type fuel injection valve that supplies fuel from a side surface that intersects the axial direction of No. In the above embodiment, the present invention is applied to a normally closed type, but may be applied to a normally open type.
【００４１】[0041]
【発明の効果】本発明によれば、可動体を支持バネによ
りフローティング状態で安定して支持しながら、所望の
燃料噴射量を得ることができる。According to the present invention, a desired fuel injection amount can be obtained while the movable body is stably supported in a floating state by the support spring.
【図１】一実施の形態を示す燃料噴射弁の断面図であ
る。FIG. 1 is a cross-sectional view of a fuel injection valve showing one embodiment.
【図２】図１の要部拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.
【図３】支持バネの正面図である。FIG. 3 is a front view of a support spring.
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3;
【図５】図４のＢ部の部分拡大図である。FIG. 5 is a partially enlarged view of a portion B in FIG. 4;
４ ソレノイドコイル １５ 噴射弁本体 １７ 可動体 １７１，１７２ 可動体の燃料通路 ２０ 支持バネ ２６ 付勢バネ ２７ パイプ（バネ荷重調整手段） ２９ 燃料通路 4 Solenoid coil 15 Injection valve main body 17 Movable body 171, 172 Fuel passage of movable body 20 Support spring 26 Urging spring 27 Pipe (spring load adjusting means) 29 Fuel passage
Claims (3)
本体と、前記噴射弁本体に形成された燃料通路と、前記
燃料通路を軸方向の移動によって開閉する可動体と、前
記可動体を弾性によって開閉可能に支持するとともに軸
線と直交する方向に関し位置決めする支持バネとを備
え、前記ソレノイドコイルの電磁作用により前記可動体
を開閉させることによって前記燃料通路を流れる燃料の
噴射量を制御する燃料噴射弁であって、前記可動体を軸
方向へ付勢する付勢バネを備えるとともに、前記可動体
に作用する支持バネと付勢バネとのバネ荷重を相反する
方向にかつ異なる大きさで付与したことを特徴とする燃
料噴射弁。1. An injection valve main body in which a solenoid coil is incorporated, a fuel passage formed in the injection valve main body, a movable body that opens and closes the fuel passage by moving in an axial direction, and a movable body that opens and closes elastically. A supporting spring for supporting and positioning in a direction orthogonal to the axis, and controlling an injection amount of fuel flowing through the fuel passage by opening and closing the movable body by an electromagnetic action of the solenoid coil. There is provided an urging spring for urging the movable body in the axial direction, and the spring loads of the support spring and the urging spring acting on the movable body are applied in opposite directions and in different sizes. Characteristic fuel injection valve.
勢バネのバネ荷重を調整可能なバネ荷重調整手段を備え
たことを特徴とする燃料噴射弁。2. The fuel injection valve according to claim 1, further comprising a spring load adjusting means for adjusting a spring load of the biasing spring.
って、可動体には支持バネを迂回する燃料通路が形成さ
れていることを特徴とする燃料噴射弁。3. The fuel injection valve according to claim 1, wherein a fuel passage bypassing the support spring is formed in the movable body.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP31361097A JP3718035B2 (en) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | Fuel injection valve |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=18043397
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|---|---|
| JP (1) | JP3718035B2 (en) |
Cited By (3)
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| US6336621B1 (en) | 1999-02-23 | 2002-01-08 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | Electromagnetic fuel injection valve |
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| US7673847B2 (en) | 2005-09-21 | 2010-03-09 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | Fluid control valve for supplying gas to a fuel cell in a vehicle |
-
1997
- 1997-11-14 JP JP31361097A patent/JP3718035B2/en not_active Expired - Fee Related
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