(57)【要約】【課題】  アマチュアのコアに対する電磁吸引力に影響を及ぼさずに、開弁時のバウンドを軽減させることのできる燃料噴射弁を提供する。【解決手段】  アマチュア５の外周部であって、アマチュア５とジャケット１４との間のサイドギャップ部Ｓに面する部分に円環状の溝５ａを設けることにより、エアギャップ部Ｇからサイドギャップ部Ｓに流れ込む燃料の流れは溝５ａにより乱され、圧力損失が上昇するため、ダンピング効果が発生し、アマチュア５の移動速度は減衰されることとなるので、アマチュア５がコア４に衝突する際の衝撃が緩和され、開弁時におけるバウンドが抑制されることとなる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁座に離接して噴射口を開閉する弁体が結合されたアマチュアと、このアマチュアに対向して配置されたコアと、上記アマチュアを移動させるためのソレノイド装置とを有する燃料噴射弁において、上記アマチュアと弁本体との間のサイドギャップ部の摺動部であって、上記アマチュアと上記弁本体のうちの少なくともいずれか一方に円環状の溝を設けたことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
上記アマチュアと上記コアとの間のエアギャップ部に面する部分であって、上記アマチュアと上記コアのうちの少なくともいずれか一方に円環状の溝を設けたことを特徴とする請求項１記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
上記アマチュアと上記コアのうちの少なくともいずれか一方に設けられた溝は、上記エアギャップ中心よりも内径側に設けたことを特徴とする請求項２記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電磁力により作動する燃料噴射弁に関するものであり、特にアマチュアがコアに衝突する速度を抑え、開弁バウンドを抑制することができる燃料噴射弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の燃料噴射弁においては、コアとアマチュアが対面する両円環状端面の少なくともどちらか一方の円環状端面は、中心側及び遠心側に径方向中央部を隔てて内側円環状突起と外側円環状突起を有することで、アマチュアが吸引時に上昇することができる内側円環状突起、外側円環状突起、アマチュア端面及びコア端面で区画される領域の油圧ダンパー作用で、アマチュアがコアに衝突する速度を抑え、開弁バウンドを抑制することができるものがあった（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１０６２３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の燃料噴射弁は以上のように構成されており、電磁力線が通過するメイン通路に凹部が形成されているので、電磁吸引力に大きな影響を及ぼすこととなる。即ち電磁吸引力に影響を及ぼす実質的なエアギャップは底面から円環状突起までの高さであるので、高さｈの加工のばらつきが弁の応答性に影響してしまうという問題点があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、アマチュアのコアに対する電磁吸引力に影響を及ぼさずに、アマチュアがコアに衝突する直前にアマチュアを減速させることにより、開弁時のバウンドを軽減させることのできる燃料噴射弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る燃料噴射弁は、弁座に離接して噴射口を開閉する弁体が結合されたアマチュアと、このアマチュアに対向して配置されたコアと、アマチュアを移動させるためのソレノイド装置とを有するものであって、アマチュアと弁本体との間のサイドギャップ部の摺動部であって、アマチュアと弁本体のうちの少なくともいずれか一方に円環状の溝を設けたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る燃料噴射弁は、弁座に離接して噴射口を開閉する弁体が結合されたアマチュアと、このアマチュアに対向して配置されたコアと、アマチュアを移動させるためのソレノイド装置とを有するものであって、アマチュアと弁本体との間のサイドギャップ部の摺動部であって、アマチュアと弁本体のうちの少なくともいずれか一方に円環状の溝を設けたので、サイドギャップ部の摺動部に設けられた溝によって燃料の流れは乱され、圧力損失が上昇するため、ダンピング効果が発生し、開弁時におけるバウンドが抑制されることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による燃料噴射弁を示す断面図であり、図において、燃料噴射弁１にはハウジング２が設けられ、このハウジング２には、Оリング３が装着されている。コア４に対向してアマチュア５が設けられ、コア４の内部にはスプリング６が嵌装され、このスプリング６によってアマチュア５が閉弁方向に付勢されている。
【０００９】
又コア４内部にはスプリング６のばね力を調整するためのアジャスター７が挿入されており、コア４とハウジング２の間には、磁気回路を形成するための電磁コイル８がボビン９により覆われて挿入されることにより、ソレノイド装置を構成している。電磁コイル８には、ターミナル１０を介して駆動用の電気信号が印加される。アマチュア５の一端には弁体となるニードルバルブ１１が結合されており、このニードルバルブ１１はニードル部１１ａとボール弁体１１ｂとから構成されている。
【００１０】
燃料噴射弁１の先端部には燃料噴射口を有する弁座１２及びノズルプレート１３が設けられており、ニードルバルブ１１が弁座１２に離接することにより、燃料噴射口を開閉する。又ソレノイド装置とアマチュア５の間にはジャケット１４が設けられており、ハウジング２、ジャケット１４等によって弁本体が構成されている。そして以上のように構成された燃料噴射弁１はインテークマニホールドにおけるボス部に取り付けられるものである。
【００１１】
本発明による燃料噴射弁の基本動作について以下説明する。
電磁コイル８に電気信号が印加されると、スプリング６の復帰力に打ち勝ってニードルバルブ１１がアマチュア５とともにコア４側に移動し、ボール弁体１１ｂが弁座１２から離れるため開弁し、燃料が吸気管内に噴射される。そして電磁コイル８に印加された電気信号を遮断すると、スプリング６の復帰力により、ニードルバルブ１１は弁座１２側に移動するので閉弁されることになる。
【００１２】
図２は燃料噴射弁１の中心部を示す拡大断面図、図３はサイドギャップ部を示す拡大断面図である。図に示すように、アマチュア５の外周部であって、アマチュア５とジャケット１４との間のサイドギャップ部Ｓに面する部分に円環状の溝５ａを設けたものである。尚溝はジャケット１４側に設けてもよく、又溝は１個のみならず複数設けてもよい。更にはアマチュア５側及びジャケット１４側の両方に溝を設けてもよい。
【００１３】
開弁過程においては、コア４とアマチュア５の間のエアギャップ部Ｇ内にある燃料が外部に押し出されることとなるが、開弁が完了する直前（即ちアマチュア５がコア４と衝突する直前）では、エアギャップ部Ｇから燃料噴射弁１の中心側へ通じる流路面積よりサイドギャップ部Ｓにおける流路面積のほうが大きくなるので、燃料は図３の矢印ａに示されるように、エアギャップ部Ｇからサイドギャップ部Ｓを経て外部に流出されることとなる。
【００１４】
この際サイドギャップ部Ｓの摺動部に設けられた溝５ａによって燃料の流れは乱され、圧力損失が上昇するため、ダンピング効果が発生し、アマチュア５の移動速度は減衰されることとなる。従ってアマチュア５がコア４に衝突する際の衝撃が緩和され、開弁時におけるバウンドが抑制されることとなる。
【００１５】
本発明においては従来のように、エアギャップ部Ｇに溝を設けるのではなく、磁路のメイン通路ではないサイドギャップ部Ｓの摺動部に溝５ａを設けているので、電磁吸引力にばらつきが生ずることがなく、ニードルバルブ１１の開弁時のバウンドを抑制することができ、低パルス域における流量のばらつきを小さくすることができるので、流量ダイナミックレンジを向上させることができる。
【００１６】
図４は本発明による弁体のリフト量とエアギャップ部Ｇ内径側の流路面積又はサイドギャップ部Ｓの流路面積との関係を示したグラフであり、弁体がＡ点を通過した後サイドギャップ部Ｓの流路面積の方がエアギャップ部Ｇの流路面積よりも大きくなる。図５は弁体のリフト量と時間との関係を示したグラフであり、О点において開弁信号が入力され、Ｂ点において弁体のリフトが開始される。
【００１７】
図において実線は実施の形態１による燃料噴射弁の動作を示すものであり、一点鎖線は溝を設けない燃料噴射弁の動作を示している。図に示すように、アマチュア５がコア４に衝突する寸前において、弁体の速度が減衰させられていることが判る。
【００１８】
図６は本発明による減衰効果と時間との関係を示したグラフであり、実線は本実施の形態による特性を示し、一転鎖線は溝を設けていない場合の特性を示している。図に示すように、アマチュア５がコア４に衝突する寸前において、減衰効果が大きくなることが判る。尚、点線は後述の実施の形態２による特性を示すものである。
【００１９】
図７は弁体のリフト量と時間との関係を示したグラフであり、開弁時のバウンドする様子を示したものである。図に示すように、溝を設けていない場合においてはバウンド量が大きく、又バウンドが終了する時点がＣとなり、本実施形態の場合の終了時点Ｄよりも明らかに遅いことが判る。
【００２０】
実施の形態２．
図８はこの発明の実施の形態２による燃料噴射弁の中心部を示す拡大断面図、図９はサイドギャップ部及びエアギャップ部を示す拡大断面図である。本実施形態においては、アマチュア５とコア４との間のエアギャップ部Ｇに面する部分にも円環状の溝５ｂを設けたものであり、溝５ｂはエアギャップ中心Ｎよりも内径側に設けられている。
【００２１】
尚溝はコア４側に設けてもよく、又溝は１個のみならず複数設けてもよい。更にはアマチュア５側及びコア４側の両方に溝を設けてもよい。
上記のように構成しても実施の形態１と同様の効果があり、溝５ｂによるダンピング効果はエアギャップＧが約２０μｍとなったときから現れ、そして開弁直前に溝５ａによるダンピング効果が現れる。
【００２２】
特許文献１に示された従来技術に比べると溝５ｂの幅は狭いので、磁気回路に対する影響は少なくなる。又溝５ｂをエアギャップ中心Ｎよりも内径側に設けた理由は、外径側より内径側の方が燃料の流れが速く、更に流量も多いので、流れによる圧力損失も大きく、従ってダンピング効果も大きくなるからである。
【００２３】
本実施形態による効果を図５〜図７に基づいて説明する。各図において、点線で示したものが本実施形態の特性を表している。図５において、実施の形態１の場合に比べると更に弁体の速度が減衰されていることが判る。図６において、実施の形態１の場合と比べると、弁体のリフトが開始した時点から減衰効果を発揮していることが判る。図７において、実施の形態１の場合と比べると更にバウンド量が小さくなり、又バウンドが終了する時点がＥとなり、終了時点Ｄよりも更に早くなることが判る。故に低パルス域に更に順応した燃料噴射弁を提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施の形態１による燃料噴射弁を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１による燃料噴射弁を示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１による燃料噴射弁を示す断面図である。
【図４】本発明による弁体のリフト量とエアギャップ部Ｇ内径側の流路面積又はサイドギャップ部Ｓの流路面積との関係を示したグラフである。
【図５】本発明による弁体のリフト量と時間との関係を示したグラフである。
【図６】本発明による減衰効果と時間との関係を示したグラフである。
【図７】本発明による弁体のリフト量と時間との関係を示したグラフである。
【図８】この発明の実施の形態２による燃料噴射弁を示す断面図である。
【図９】この発明の実施の形態２による燃料噴射弁を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  燃料噴射弁、４  コア、５  アマチュア、５ａ  溝、５ｂ  溝、１１  弁体、
１２  弁座、１４  ジャケット、Ｇ  エアギャップ部、Ｓ  サイドギャップ部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006336468.tif 000009
【図８】
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【図９】
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