JP2004346856A

JP2004346856A - 流体噴射弁

Info

Publication number: JP2004346856A
Application number: JP2003146042A
Authority: JP
Inventors: Toyoji Nishiwaki; 豊治西脇
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2004-12-09

Abstract

【課題】往復移動して燃料噴射を断続する可動部材のバウンスを簡単な構成で低減する流体噴射弁を提供する。
【解決手段】インジェクタ１０の弁ハウジング１６は可動コア３２とニードル３４とを有する可動部材３０を収容し、可動コア３２はニードル３４と固定され、ニードル３４とともに往復移動する。弁ハウジング１６はストッパ部１７を形成し、ストッパ部１７の可動コア３２と向かい合う面側には環状の溝が形成される。溝にはゴム製で環状の防振部材１８が収容されており、防振部材１８の一部分は面から可動コア３２側に突出する。そのため、防振部材１８は閉弁時に可動コア３２に接触して可動コア３２が閉弁方向へと向かう力を減衰するので、ニードル３４が弁座１４に着座する閉弁時の衝撃を低減できる。したがって、防振部材１８は閉弁時の衝撃によって生じるニードル３４のバウンスを低減できる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体を噴射する流体噴射弁に関し、例えば、燃料噴射弁に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、第１ストッパと第１ストッパよりも弁座側に第２ストッパとを弁部材に形成し、第１ストッパと第２ストッパとの間に往復移動可能な可動コアを配置している流体噴射弁がある（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１では、可動コアと第２ストッパとの間に緩衝ばねが設置されており、弁部材が弁座に着座するときに可動コアが弁座に加える衝撃を緩衝ばねが緩和している。これにより、弁部材が弁座に着座するときに生じるバウンスを低減しようとしている。
【０００３】
【特許文献１】
特表２００２−５２８６７２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、弁部材に第１ストッパと第２ストッパとを形成して第１ストッパと第２ストッパとの間に可動コアを配置し、可動コアと第２ストッパとの間に緩衝ばねを配置しているので、弁部材および弁部材とともに往復移動する部材の構成が複雑になる問題がある。
【０００５】
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、往復移動して燃料噴射を断続する可動部材のバウンスを簡単な構成で低減する流体噴射弁を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１から３記載の発明によると、弁ハウジングには防振部材が常に接触するように配置されている。可動部材が弁座に着座するとき、防振部材は可動部材の一部と接触する。防振部材は可動部材の閉弁方向へと向かう力を減衰するので、防振部材は可動部材が弁座に着座する閉弁時の衝撃を低減できる。したがって、防振部材は、弁部材が弁座に着座するときの衝撃によって生じる可動部材のバウンスを低減できる。このように、弁ハウジングに防振部材を常に接触させ、閉弁時に弁部材に防振部材が接触するという簡単な構成で閉弁時の可動部材のバウンスを低減できる。
【０００７】
可動部材が開弁側のストッパに衝突することにより、可動部材の往復移動方向の開弁方向への移動量が決定されている流体噴射弁において、可動部材がストッパに衝突するときの衝撃によって可動部材のバウンスが生じる問題がある。そこで、請求項２記載の発明によると、防振部材は、可動部材の一部と常に接触している。これにより、開弁時に可動部材が磁気吸引力によって固定コア側に吸引され、可動部材が開弁側のストッパに衝突するときに防振部材は可動部材の一部と接触している。そのため、防振部材は、可動部材が開弁側のストッパに衝突するときに発生する衝撃を吸収するとともに、可動部材が反固定コア側にバウンスしようとする力を減衰するので、可動部材が開弁側のストッパに衝突するとき開弁時の衝撃によって生じる可動部材のバウンスを低減できる。さらに、上記請求項１記載の発明と同様に防振部材により、閉弁時の衝撃によって生じる可動部材のバウンスを低減できる。このように、請求項２記載の発明では、開弁時および閉弁時の可動部材のバウンスを低減できる。
【０００８】
請求項４記載の発明によると、互いに向かい合っている可動コアおよび固定コアの間に防振部材を配置し、防振部材は可動コアおよび固定コアに常に接触している。これにより、可動コアとともに閉弁方向に移動する弁部材が弁座に着座するとき、ならびに、弁部材または可動コアが開弁側のストッパに衝突するときに防振部材は可動コアおよび固定コアと接触している。そのため、防振部材は弁部材が弁座および開弁側のストッパに衝突するときに発生する衝撃を吸収するとともに弁部材がバウンスしようとする力を減衰する。したがって、閉弁時および開弁時の衝撃によって生じる弁部材のバウンスを低減できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による複数の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の流体噴射弁をガソリンエンジンの直噴式の燃料噴射装置に適用した第１実施形態を図１に示す。
【００１０】
流体噴射弁としてのインジェクタ１０の弁ボディ１２は磁性材料で形成されている弁ハウジング１６の燃料噴射側端部内壁に溶接によって固定されている。弁ハウジング１６は可動部材３０を収容し、可動部材３０は可動コア３２と弁部材としてのニードル３４とを有し、可動コア３２はニードル３４の端部３５と固定され、ニードル３４とともに往復移動する。弁ボディ１２は燃料流れ方向の噴孔プレート２０側に向けて縮径する内周面としての円錐面１３を有している。円錐面１３にはニードル３４が着座可能な弁座１４が形成されている。図２（ａ）に示すように、弁ハウジング１６は、可動コア３２を収容している部位の内周面より径方向内側に向かって段状になるストッパ部１７を形成している。ストッパ部１７の可動コア３２と向かい合う面１７ａ側には環状の溝１７ｂが形成されている。溝１７ｂにはゴム製で環状の防振部材１８が収容されており、防振部材１８の一部分は面１７ａから可動コア３２側に突出している。
【００１１】
図１に示すように、噴孔プレート２０は有底筒状に形成されており、弁ハウジング１６の底部内壁と弁ボディ１２の底部外壁との間に狭持されている。噴孔プレート２０には噴孔２１が形成されている。ニードル３４が弁座１４に着座すると噴孔２１からの燃料噴射が遮断され、ニードル３４が弁座１４から離座すると噴孔２１からの燃料噴射が許容されて燃料が噴射される。
可動コア３２は磁性材料で円筒状に形成されている。可動コア３２の筒壁を貫通する流出孔３６は、可動コア３２の筒内外を連通する燃料通路を形成している。
【００１２】
筒部材４０は、弁ハウジング１６の反噴孔側に設置され、溶接によって弁ハウジング１６に固定されている。筒部材４０は、噴孔プレート２０側から非磁性筒部４４および磁性筒部４６により構成されている。非磁性筒部４４は弁ハウジング１６と磁性筒部４６との磁気的短絡を防止する。
【００１３】
固定コア５４は磁性材料で円筒状に形成されている。固定コア５４は筒部材４０内に挿入されており、筒部材４０と溶接によって固定されている。固定コア５４は可動コア３２に対し反噴孔側に設置され可動コア３２と向き合っている。
アジャスティングパイプ５６は固定コア５４に圧入され、内部に燃料通路を形成している。スプリング５８は一端部でアジャスティングパイプ５６に係止され、他端部で可動コア３２に係止されている。アジャスティングパイプ５６の圧入量を調整することにより、可動コア３２に加わるスプリング５８の荷重を変更できる。スプリング５８の付勢力により可動部材３０は弁座１４に向けて付勢されている。
【００１４】
コイル６０はスプール６２に巻回されている。ターミナル６５はコネクタ６４にインサート成形されており、コイル６０と電気的に接続している。コイル６０に通電すると、可動コア３２と固定コア５４との間に磁気吸引力が働き、スプリング５８の付勢力に抗して可動コア３２は固定コア５４側に吸引される。
【００１５】
フィルタ７０は固定コア５４の燃料上流側に設置されており、インジェクタ１０に供給される燃料中の異物を除去する。固定コア５４内にフィルタ７０を通して流入した燃料は、アジャスティングパイプ５６内の燃料通路、可動コア３２内の燃料通路、流出孔３６、弁ハウジング１６の内周壁とニードル３４の外周壁との間を順次通過する。ニードル３４が弁座１４から離座すると、ニードル３４と弁座１４との間に形成される開口流路を燃料が通過し噴孔２１に導かれる。
【００１６】
次に可動コア３２が往復移動するときの防振部材１８の作動について説明する。
図２（ａ）に示すように、可動コア３２が固定コア５４に当接しているとき、すなわち、ニードル３４が弁座１４から離座しているとき、防振部材１８は可動コア３２に接触していない。
【００１７】
図２（ｂ）に示すように、可動コア３２が閉弁方向であるストッパ部１７側に移動するとき、すなわち、ニードル３４が弁座１４に着座する閉弁時に防振部材１８は可動コア３２に接触する。そのため、防振部材１８は可動コア３２が閉弁方向へと向かう力を減衰するので、防振部材１８は、可動コア３２とともに往復移動するニードル３４が弁座１４に着座する閉弁時の衝撃を低減できる。したがって、図３に示すように、防振部材１８は閉弁時の衝撃によって生じるニードル３４のバウンスを低減できる。その結果、コイル６０に加える同一幅の駆動パルスに対し、燃料噴射量のばらつきを低減できるので、燃料噴射量を高精度に制御できる。特に図３に示すように、パルス幅がＴｉからＴｉ’へと短くなり燃料噴射量が減少するときに燃料噴射量のばらつきを低減できるので、燃料噴射量を高精度に制御できる。
【００１８】
第１実施形態では、弁ハウジング１６に防振部材１８を常に接触させ、閉弁時に防振部材１８が可動コア３２と接触し、防振部材１８が弁ハウジング１６と可動コア３２との間に狭持されるだけの簡単な構成で閉弁時のニードル３４のバウンスを低減できる。
【００１９】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図４に示す。第１実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
溝１７ｂにはゴム製で環状の防振部材８８が収容されている。防振部材８８は互いに向かい合うストッパ１７および可動コア３２に常に接触している。
【００２０】
本発明の第２実施形態によると、防振部材８８は互いに向かい合うストッパ１７および可動コア３２に常に接触している。これにより、可動コア３２が磁気吸引力によって開弁側である固定コア５４側に吸引され、可動コア３２が固定コア５４に衝突するときに防振部材８８は可動コア３２と接触している。そのため、防振部材８８は、可動コア３２が固定コア５４に衝突するときに発生する衝撃を吸収するとともに、可動コア３２が反固定コア側にバウンスしようとする力を減衰するので、可動コア３２が固定コア５４に衝突する開弁時の衝撃によって生じる可動コア３２のバウンスを低減できる。さらに、第１実施形態と同様に防振部材８８により、閉弁時の衝撃によって生じるニードル３４のバウンスを低減できる。したがって、第２実施例では、図３において閉弁時および開弁時におけるニードル３４のリフト量のばらつきを低減できる。特に、開弁時の衝撃によるバウンスを低減したことにより、コイル６０に入力される入力パルス幅をＴｉからＴｉ’へと短くした場合の閉弁開始タイミングのずれを低減できるので、、図５に示すように、燃料噴射量のばらつきを低減し、燃料噴射量を高精度に制御できる。このように、弁ハウジング１６および可動コア３２に防振部材８８を常に接触させ、防振部材が弁ハウジング１６と可動コア３２との間に狭持されるだけの簡単な構成で開弁時および閉弁時のニードル３４のバウンスを低減できる。
【００２１】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図６に示す。第１実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
可動コア９２は径方向外側に突出している突出部９７を有している。突出部９７はストッパ部１７と互いに向き合っている。可動コア９２とともに往復移動するニードル３４が弁座１４に着座する閉弁時に防振部材１８は突出部９７に接触する。そのため、防振部材１８により、閉弁時の衝撃によって生じるニードル３４のバウンスを低減できる。
なお、防振部材１８を突出部９７に常に接触させてもよい。すると、防振部材１８により、開弁時の衝撃によって生じるニードル３４のバウンスを低減できる。
【００２２】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図７に示す。第１実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
ニードル１０４は径方向外側に突出する突出部１０７を有している。突出部１０７はストッパ部１７と互いに向き合っている。可動コア３２とともに往復移動するニードル１０４が弁座１４に着座する閉弁時に防振部材１８は突出部１０７に接触する。そのため、防振部材１８により、閉弁時の衝撃によって生じるニードル１０４のバウンスを低減できる。
なお、防振部材１８を突出部１０７に常に接触させてもよい。すると、防振部材１８により、開弁時の衝撃によって生じるニードル１０４のバウンスを低減できる。
【００２３】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態を図８に示す。第１実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
固定コア５４と向かい合う可動コア１１２の面１１２ａ側には環状の溝１１２ｂおよび環状の凸部１１２ｃが形成されている。溝１１２ｂにはゴム製で環状の防振部材１２８が収容されている。防振部材１２８は互いに向かい合う可動コア１１２と固定コア５４とに常に接触している。
【００２４】
本発明の第５実施形態によると、防振部材１２８は可動コア１１２および固定コア５４と接触している。そのため、防振部材１２８は、ニードル３４が弁座１４に着座するときに発生する衝撃を吸収するとともに、ニードル３４が反弁座側にバウンスしようとする力を減衰するので、ニードル３４が弁座１４に着座する閉弁時の衝撃によって生じるニードル３４のバウンスを低減できる。また、開弁時に可動コア１１２の凸部１１２ｃが固定コア５４に衝突するときも、防振部材１２８は可動コア１１２および固定コア５４に接触している。したがって、開弁時の衝撃によって生じるニードル３４のバウンスを低減できる。
なお、本発明の第５実施形態では、防振部材１２８は可動コア１１２に形成された溝１１２ｂに収容されているが、溝を固定コア５４の面５４ａ側に形成して防振部材を収容してもよい。
【００２５】
（他の実施形態）
なお、本発明の実施形態では、防振部材はゴム製であるとしたが、防振部材の材質は、閉弁時または開弁時の衝撃を低減できるのであれば、特にゴム製に限らない。また、防振部材は環状に形成された１部材であるとしたが、弁ハウジングと可動コアまたはニードルとの間、あるいは、可動コアと固定コアとの間に周方向に複数の防振部材を設置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態によるインジェクタを示す断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の第１実施形態による開弁時の防振部材を示す一部拡大断面図であり、（ｂ）は本発明の第１実施形態による閉弁時の防振部材を示す一部拡大断面図である。
【図３】本発明の実施形態による入力パルスに対するニードルのリフト量を示すグラフである。
【図４】本発明の第２実施形態によるインジェクタを示す一部拡大断面図である。
【図５】本発明の実施形態によるパルス幅と燃料噴射量との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の第３実施形態によるインジェクタを示す一部拡大断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態によるインジェクタを示す一部拡大断面図である。
【図８】本発明の第５実施形態によるインジェクタを示す一部拡大断面図である。
【符号の説明】
１０インジェクタ（流体噴射弁）
１４弁座
１６弁ハウジング
１８、８８、１２８防振部材
３０可動部材
３２、９２、１１２可動コア
３４、１０４ニードル
５４固定コア
６０コイル
９７、１０７突出部

Claims

弁ハウジングと、
前記弁ハウジングに往復移動可能に収容される可動部材と、
前記可動部材が着座および離座することにより流体噴射を断続する弁座と、
前記可動部材の往復移動方向の一方向に位置し、前記可動部材と向かい合う固定コアと、
通電することにより発生する磁気吸引力によって前記可動部材を前記固定コア側に吸引するコイルと、
前記弁ハウジングに常に接触するように配置され、前記可動部材が前記弁座に着座するとき、前記可動部材の一部と接触する防振部材と、
を備えることを特徴とする流体噴射弁。
前記防振部材は、前記可動部材の一部と常に接触していることを特徴とする請求項１記載の流体噴射弁。
前記可動部材は、前記固定コアと向かい合う側に前記磁気吸引力により前記固定コア側に吸引される可動コアと、前記弁座に着座および離座することにより流体噴射を断続する弁部材とを有し、
前記防振部材と接触する前記可動部材の一部は、前記可動コアまたは前記弁部材から突出して形成される突出部であることを特徴とする請求項１または２記載の流体噴射弁。
弁ハウジングと、
前記弁ハウジングに往復移動可能に収容される可動コアと、
前記可動コアとともに往復移動する弁部材と、
前記弁部材が着座および離座することにより流体噴射を断続する弁座と、
前記可動コアの往復移動方向の一方向に位置し、前記可動コアと向かい合う固定コアと、
通電することにより発生する磁気吸引力によって前記可動コアを前記固定コア側に吸引するコイルと、
互いに向かい合っている前記可動コアと前記固定コアとの間に配置され、前記可動コアおよび前記固定コアに常に接触している防振部材と、
を備えることを特徴とする流体噴射弁。