CN112539125B - 电磁式燃料喷射阀 - Google Patents
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Abstract
本发明提供电磁式燃料喷射阀,燃料喷射阀具备:阀芯,杆连接设置于阀部而构成阀芯;可动铁芯,其套装在杆上并能在开阀侧止挡件与闭阀侧止挡件间滑动;固定铁芯,其使吸引面与可动铁芯对置;阀簧,其对阀芯向闭阀方向施力;和辅助弹簧,其在线圈非通电时发挥使可动铁芯从开阀侧止挡件离开而与闭阀侧止挡件抵接的弹簧力,提高阀的闭阀响应性并提高内燃机的燃烧效率,能减轻可动铁芯与开阀侧止挡件的碰撞力而减少可动铁芯的磨损、损伤。在固定铁芯的与可动铁芯的对置面上,突出设置有能与可动铁芯抵接的横截面为圆弧状的第1曲面部,另外,在开阀侧止挡件的与可动铁芯对置的对置面的外周部上,设置有能与可动铁芯抵接的横截面为圆弧状的第2曲面部。
Description
技术领域
本发明涉及电磁式燃料喷射阀,特别涉及如下的电磁式燃料喷射阀,该电磁式燃料喷射阀具备:阀壳,其一端部具有阀座;中空的固定铁芯,其与阀壳的另一端接连设置;线圈,其被配设在该固定铁芯的外周;阀芯,杆接连设置于与阀座协同动作的阀部而形成该阀芯;可动铁芯,其与固定铁芯的吸引面对置并以能够滑动的方式被套装于杆上;开阀侧止挡件,其被固定于杆,在线圈通电时通过与被吸引面吸引的可动铁芯抵接而使阀芯进行开阀动作;闭阀侧止挡件,其在比开阀侧止挡件靠阀座的一侧被固定于杆;阀簧,其对阀芯向闭阀方向施力;和辅助弹簧,其在线圈的非通电时发挥使可动铁芯从开阀侧止挡件离开而与闭阀侧止挡件抵接的弹簧力。
背景技术
这样的电磁式燃料喷射阀根据专利文献1而已经被知晓。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2017-96131号公报
发明内容
发明要解决的课题
在这样的电磁式燃料喷射阀中,在其开阀时首先仅可动铁芯在阀芯的杆上滑动而被拉向固定铁芯侧,在加速后,可动铁芯克服阀簧的设定载荷而将被固定于杆上的开阀侧止挡件顶起,从而能够将阀芯迅速地打开,能够提高阀芯的开阀响应性。此外,在闭阀时,被辅助弹簧施力的可动铁芯与闭阀侧止挡件抵接,由此能够将阀芯最初落座于阀座时的落座冲击导致的阀芯向后方的弹回量抑制到最小限度。
但是,为了提高内燃机的燃烧效率,要求(1)更高精度地对燃料喷射阀进行开闭控制;(2)使燃料高压化。
而且,特别是为了应对要求[1]、即燃料喷射阀的高精度的控制,需要进一步提高燃料喷射阀的响应性。另外,为了要求[2],即为了使燃料高压化,需要增加对阀芯的电磁吸引力,但在该情况下,设想有这样的情况:随着电磁吸引力的增加,可动铁芯与开阀侧止挡件的碰撞力增大,因而还需要该可动铁芯的磨损对策。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种电磁式燃料喷射阀,其能够提高燃料喷射阀的响应性,特别是提高闭阀响应性,提高内燃机的燃烧效率,并且减轻可动铁芯与开阀侧止挡件的碰撞力,实现了可动铁芯的磨损降低或损伤防止。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的,本发明是一种电磁式燃料喷射阀,其具备:阀壳,其在一端部具有阀座;中空的固定铁芯,其与该阀壳的另一端接连设置;线圈,其被配设在该固定铁芯的外周;阀芯,杆被接连设置于与所述阀座协同动作的阀部而形成该阀芯;可动铁芯,其与所述固定铁芯的吸引面对置并以能够滑动的方式被套装于所述杆上;开阀侧止挡件,其被固定于所述杆,在所述线圈的通电时通过与被所述吸引面吸引的所述可动铁芯抵接而使所述阀芯进行开阀动作;闭阀侧止挡件,其在比所述开阀侧止挡件靠近所述阀座的一侧被固定于所述杆;阀簧,其对所述阀芯向闭阀方向施力;以及辅助弹簧,其在所述线圈的非通电时发挥使所述可动铁芯从所述开阀侧止挡件离开而与所述闭阀侧止挡件抵接的弹簧力,所述电磁式燃料喷射阀的第1特征在于,在所述固定铁芯的与所述可动铁芯对置的对置面上,突出设置有能够与该可动铁芯抵接的横截面为圆弧状的第1曲面部,在所述开阀侧止挡件的与所述可动铁芯对置的对置面的外周部,设置有能够与该可动铁芯抵接的横截面为圆弧状的第2曲面部。
此外,本发明在第1特征的结构的基础上,第2特征在于,所述可动铁芯的与所述固定铁芯对置的对置面形成为随着远离该固定铁芯而直径变大的锥形面,并且所述可动铁芯的与所述开阀侧止挡件对置的对置面形成为与所述杆的轴线垂直的平坦面。
发明效果
根据本发明的第1特征,在固定铁芯的与可动铁芯对置的对置面上,突出设置有能够与可动铁芯抵接的横截面为圆弧状的第1曲面部,因此,在开阀状态下,可动铁芯的与固定铁芯对置的对置面在第1曲面部处局部地抵接,即,并非处于相对置的对置面的整个面抵接的状态,因此,能够有效地减少在闭阀过程中残留磁对可动铁芯带来的影响。由此,由于可动铁芯顺畅地离开固定铁芯,因此能够有助于闭阀响应性的提高,进而有助于内燃机的燃烧效率的提高。此外,在开阀侧止挡件的与可动铁芯对置的对置面的外周部设置有能够与可动铁芯抵接的横截面为圆弧状的第2曲面部,因此,即使在开阀过程中可动铁芯由于其与杆之间的滑动间隙而或多或少倾斜地在杆上滑动而与开阀侧止挡件碰撞,该碰撞部位也会成为开阀侧止挡件的外周部上的第2曲面部,由此,能够有效地防止该碰撞载荷集中于开阀侧止挡件的一点而使可动铁芯早期磨损或损伤的情况,因此即使在为了燃料的高压化而使对可动铁芯的吸引力增加的情况下,也能够有助于提高可动铁芯的耐久性。
另外,根据本发明的第2特征,由于可动铁芯的与固定铁芯对置的对置面形成为随着远离固定铁芯而直径变大的锥形面,因此在开阀过程中,当可动铁芯因上述滑动间隙而或多或少倾斜地在杆上滑动并与固定铁芯抵接时,可动铁芯的上述锥形面与固定铁芯的第1曲面部的比较靠内侧(即杆侧)的部位抵接,由此,能够使可动铁芯以该抵接部为摆动支点的摆动量比较小,因此可动铁芯的摆动容易收敛,能够有助于开阀响应性的提高。另外,即使这样将可动铁芯的与固定铁芯对置的对置面形成为锥形面,该可动铁芯的中央部(即与开阀侧止挡件48对置的对置面)形成为与杆的轴线垂直的平坦面,因此,在可动铁芯因上述滑动间隙而或多或少倾斜地在杆上滑动并与开阀侧止挡件碰撞时,最终以上述平坦面与开阀侧止挡件碰撞接触,由此,能够避免碰撞力局部作用于锥形面的一部分(例如边缘状的渐细部分),因此能够有效地防止可动铁芯的磨耗损伤。
附图说明
图1是示出本发明的内燃机用电磁式燃料喷射阀的第1实施方式的纵剖视图。
图2是示出上述燃料喷射阀的闭阀状态的、沿图1中的箭头2方向观察的放大剖视图。
图3是示出上述燃料喷射阀的开阀状态的与图2对应的剖视图。
图4中,(A)是简略地示出有无第1曲面部所产生的作用效果的区别的比较说明图,(A)中的左侧图示出了本发明,而右侧图示出了比较例1,图4中,(B)是简略地示出有无第2曲面部所产生的作用效果的区别的比较说明图,(B)中的左侧图示出了本发明,而右侧图示出了比较例2。
图5中,(A)是简略地示出可动铁芯的与固定铁芯对置的对置面上有无锥形面所产生的作用效果的区别的比较说明图,特别是(A)的左侧图示出了第2实施方式的主要部分,而右侧图示出了比较例3,另外,图5中的(B)是简略地示出可动铁芯的与开阀侧止挡件对置的对置面上有无平坦面所产生的作用效果的区别的比较说明图,特别是(B)的左侧图示出了本发明的第3实施方式的主要部分,而右侧图示出了比较例4。
标号说明
8:电磁式燃料喷射阀;
9:阀壳;
14:固定铁芯;
14a:第1曲面部;
27:阀座;
32:线圈;
37:吸引面;
40:阀芯;
41:可动铁芯;
41f:平坦面;
41t:锥形面;
42:阀部;
43:杆;
48:开阀侧止挡件;
48r:第2曲面部;
49:闭阀侧止挡件;
54:阀簧;
55:辅助弹簧。
具体实施方式
参照说明书附图的图1至图3对本发明的第1实施方式进行说明,首先,在图1和图2中,在发动机E的气缸盖5设置有向燃烧室6开口的安装孔7,能够朝向燃烧室6喷射燃料的电磁式燃料喷射阀8被安装于安装孔7。
电磁式燃料喷射阀8的阀壳9由下列部分构成:中空圆筒状的壳主体10;被嵌合并焊接于该壳主体10的一端部内周的阀座部件11;磁性圆筒体12,其以一端部与壳主体10的另一端部外周嵌合的方式被焊接于壳主体10;和非磁性圆筒体13,其一端部同轴地与磁性圆筒体12的另一端部结合。具有中空部15的固定铁芯14的一端部与非磁性圆筒体13的另一端部同轴地结合,与所述中空部15相通的燃料供给筒16一体并且同轴地接连设置于该固定铁芯14的另一端部。
在磁性圆筒体12的轴向中间部一体地具有凸缘状的轭部12a,环状凹部17以围绕安装孔7的外端的方式设置于气缸盖5,被容纳在所述环状凹部17中的缓冲件18被安装在气缸盖5与轭部12a之间。
在燃料供给筒16的另一端部即入口安装有燃料过滤器19,燃料供给筒16隔着环状的密封部件22而与设置于燃料分配管20的燃料供给帽21嵌合。在燃料供给帽21的顶部卡定有托架23,该托架23通过固定单元(例如螺栓)以能够拆装的方式紧固在气缸盖5上,该固定单元与立起设置在气缸盖5上的未图示的支柱相适应。
在燃料供给帽21与设置于燃料供给筒16的中间部且面对燃料供给帽21侧的环状台阶部25之间,安装有由板簧构成的弹性部件26。并且,燃料供给筒16即电磁式燃料喷射阀8借助于该弹性部件26发挥的弹性力被夹持在气缸盖5与弹性部件26之间。
阀座部件11在一端部具有端壁部11a而形成为有底圆筒状,在所述端壁部11a形成有圆锥状的阀座27,并且在该阀座27的中心附近设置有开口的多个燃料喷孔28。该阀座部件11以使燃料喷孔28朝向燃烧室6开口的方式嵌合并焊接于壳主体10的一端部。即,阀壳9构成为在其一端部具有阀座27。
在从磁性圆筒体12的另一端部到固定铁芯14的外周面上套装有线圈装配体30。该线圈装配体30由与上述外周面嵌合的线圈骨架31和被卷绕安装于该线圈骨架31的线圈32构成,围绕该线圈装配体30的线圈壳33的一端部与磁性圆筒体12上的轭部12a的外周结合。
固定铁芯14的另一端部外周被合成树脂制的包覆层34包覆,该包覆层34与线圈壳33的另一端部相连且通过模制成型而形成,对与线圈32连接的端子35进行保持的联接器34a以向电磁式燃料喷射阀8的一侧突出的方式一体形成于该包覆层34。
一并参照图3,在固定铁芯14的一端部外周形成有环状凹部36,非磁性圆筒体13的另一端部以外周面与固定铁芯14相连的方式被嵌合、并被液密地焊接于该环状凹部36。
在固定铁芯14的一端部内周面形成有在其一端的吸引面37开口的嵌合凹部38,圆筒状的导衬39以其一端部与固定铁芯14的吸引面37共面或大致共面的方式通过压入被固定设置于该嵌合凹部38中,该导衬39的内周面与固定铁芯14的内周面连续。
在从阀座部件11到非磁性圆筒体13的阀壳9内容纳有阀芯40的一部分和可动铁芯41。延伸到导衬39内的杆43接连设置于与阀座27协同动作而开闭燃料喷孔28的阀部42从而构成阀芯40。并且,阀部42形成为球状并在阀座部件11内滑动,杆43形成为直径小于阀部42。在阀座部件11与杆43之间划分出了环状的燃料流路44,在阀部42的外周面,形成有多个平面部45,在该多个平面部45与阀座部件11之间成为燃料流路。因此,阀座部件11对阀芯40的开闭动作进行引导的同时允许燃料通过。
与固定铁芯14的吸引面37对置的可动铁芯41以能够滑动的方式套装于杆43上。并且,开阀侧止挡件48在线圈32的通电时与被固定铁芯14的吸引面37吸引的可动铁芯41抵接,该开阀侧止挡件48以通过可动铁芯41的抵接而使阀芯40进行开阀动作的方式被固定于杆43。另外,在杆43上,在比开阀侧止挡件48以及固定铁芯14靠近阀座27的一侧隔开间隔地配置、固定有闭阀侧止挡件49。而且,在该闭阀侧止挡件49与开阀侧止挡件48之间,可动铁芯41的沿着杆43的滑动行程被限定在有限的一定范围内。
开阀侧止挡件48由滑动自如地与导衬39的内周面嵌合的凸缘部48a和从该凸缘部48a向可动铁芯41侧突出的圆筒状的轴部48b构成。并且,凸缘部48a的内周部通过焊道50被焊接于杆43,在阀芯40的闭阀位置,轴部48b的一部分被配置成比吸引面37和导衬39的一端面向可动铁芯41侧突出。另一方面,在闭阀侧止挡件49的外周形成有环状槽51,闭阀侧止挡件49通过贯通该环状槽51的槽底51a的焊道52而被固定于杆43。
导衬39和开阀侧止挡件48由硬度高于固定铁芯14的非磁性或弱磁性材料、例如马氏体类的不锈钢构成,具有大致同等的硬度。
再次在图2中,管状的护圈53被嵌插在固定铁芯14的中空部15中并被压紧固定。阀簧54被压缩设置在该护圈53与开阀侧止挡件48的凸缘部48a之间,所述阀簧54对阀芯40向朝向落座于阀座27的落座方向、即闭阀方向施力。
此外,围绕开阀侧止挡件48的轴部48b的辅助弹簧55被压缩设置在开阀侧止挡件48的凸缘部48a与可动铁芯41之间。该辅助弹簧55具有比阀簧54的设定载荷小的设定载荷,发挥始终对可动铁芯41向使其离开开阀侧止挡件48而与闭阀侧止挡件49抵接的一侧施力的弹簧力。
杆43的另一端部比开阀侧止挡件48的凸缘部48a突出,并与阀簧54的可动端部的内周面嵌合而起到其定位的作用。此外,开阀侧止挡件48的轴部48b与辅助弹簧55的内周面嵌合而起到其定位的作用。
在可动铁芯41的外周面与磁性圆筒体12和非磁性圆筒体13的内周面之间确保有环状的间隙56。在开阀侧止挡件48的凸缘部48a的外周的多处设置有成为燃料流路的平面部57,并且,在可动铁芯41设置有成为燃料流路的多个通孔58。
在这样的电磁式燃料喷射阀8中,在线圈32的非通电状态下,阀芯40通过阀簧54的设定载荷被推压而落座于阀座27上,从而封闭燃料喷孔28。即处于闭阀状态,可动铁芯41借助于辅助弹簧55的设定载荷被保持在与闭阀侧止挡件49抵接的抵接状态,在可动铁芯41与固定铁芯14之间保持了规定的间隙。
当在这样的闭阀状态下向线圈32通电时,借助于由此产生的磁力,首先,可动铁芯41被固定铁芯14吸引,在压缩辅助弹簧55的同时与开阀侧止挡件48抵接。即,可动铁芯41在初始移动时克服弱于阀簧54的辅助弹簧55的设定载荷而滑动,因此,可动铁芯41当从固定铁芯14受到吸引力后迅速地滑动,加速的同时与开阀侧止挡件48抵接。
当可动铁芯41与开阀侧止挡件48抵接时,使开阀侧止挡件48克服阀簧54的设定载荷而迅速地推压移动,可动铁芯41碰撞吸引面37而停止。其间,由于推压移动的开阀侧止挡件48被固定于杆43,因此,阀部42从阀座27离开而成为开阀状态。
当可动铁芯41带冲击性地与吸引面37抵接时,由阀部42和杆43构成的阀芯40由于其惯性而过冲,但通过与该阀芯40一体化的闭阀侧止挡件49与可动铁芯41的碰撞,过冲会停止。其间,由于开阀侧止挡件48从可动铁芯41离开阀芯40过冲的量,同时使阀簧54的压缩变形增加,因此,通过该阀簧54的反作用力也能够抑制阀芯40的过冲。
当过冲停止时,借助于阀簧54的反作用力,开阀侧止挡件48回到与处于抵接于吸引面37的状态的可动铁芯41抵接的位置,从而阀芯40被保持在规定的开阀位置。此时,由于辅助弹簧55的设定载荷被设定得小于对阀芯40向闭阀方向施力的阀簧54的设定载荷,因此,辅助弹簧55在线圈32的通电时不会干涉固定铁芯14对可动铁芯41的吸引和借助于阀簧54实现的开阀侧止挡件48与可动铁芯41的抵接,不会妨碍阀芯40向规定位置处的开阀。
这样,在阀芯40的开阀过程中,可动铁芯41给予吸引面37的冲击力被分成仅可动铁芯41最初碰撞吸引面37时的冲击力和之后闭阀侧止挡件49碰撞可动铁芯41时的冲击力,因此,各个碰撞能量较小,能够防止吸引面37和可动铁芯41相互抵接的抵接部的磨损,并且能够将碰撞噪声抑制得较小。并且,在闭阀侧止挡件49与可动铁芯41碰撞时,由于使阀簧54变形得多于通常开阀时的压缩变形量,因此,阀簧54吸收闭阀侧止挡件49与可动铁芯41的碰撞能量,缓和了其冲击力。
当阀芯40开阀时,从未图示的燃料泵被压送到燃料供给筒16的燃料顺次地经过管状的护圈53的内部、固定铁芯14的中空部15、开阀侧止挡件48周围的平面部57、可动铁芯41的通孔58、阀壳9的内部、阀部42周围的平面部45,而从燃料喷孔28被直接喷射到发动机E的燃烧室6。
然后,当切断对线圈32的通电时,由于开阀侧止挡件48被阀簧54的反作用力推动,因此,开阀侧止挡件48伴着可动铁芯41和阀芯40而向阀座27侧移动,使阀部42落座于阀座27。此时,由于固定铁芯14间的残留磁的影响和使可动铁芯41向前方下降的辅助弹簧55的设定载荷较小,因此,可动铁芯41稍微晚于阀部42向阀座27的落座而移动。
另外,阀芯40最初落座于阀座27时由于其落座冲击而弹回,但由于延迟下降的可动铁芯41与被固定于弹回的阀芯40的闭阀侧止挡件49抵接,因此能够将阀芯40的弹回量抑制到最小限度。
当阀芯40的弹回被抑制后,阀芯40借助于阀簧54的反作用力而被保持在闭阀状态从而停止燃料喷射,可动铁芯41借助于辅助弹簧55的反作用力被保持在与闭阀侧止挡件49抵接的状态。
如上所述,在阀芯40的闭阀过程中,由于阀芯40给予阀座27的冲击力被分成仅阀芯40最初落座于阀座27时的冲击力和接着可动铁芯41碰撞闭阀侧止挡件49时的冲击力,因此,各个冲击能量较小。此外,阀芯40最初落座于阀座27时由于其落座冲击而弹回,然后再次落座于阀座27而附加冲击,但阀芯40弹回后的闭阀行程与阀芯40的通常的从开阀位置起的闭阀行程相比极小,因此对阀座27带来的冲击力极小。由此,能够防止阀部42和阀座27相互的落座部的磨损,并且能够将落座噪声抑制得较小。
在以上所说明的燃料喷射阀8中,根据本发明,还附加了如下的特征性结构。下面参照图4说明该特征性结构。
首先,在图4的(A)和(B)的左侧图中示出第1实施方式的主要部分。即,在固定铁芯14的与可动铁芯41对置的对置面(即吸引面37)上,一体地突出设置有能够与可动铁芯41的平坦的上表面抵接的横截面为圆弧状的第1曲面部14a。第1曲面部14a在本实施方式中由呈同心状地围绕杆43的横截面为圆弧状的环状突起部构成。因此,在开阀状态下,可动铁芯41相对于固定铁芯14的吸引面37在第1曲面部14a局部地抵接(更具体而言为线接触),因此能够有效地减少在闭阀过程中对可动铁芯41带来的残留磁的影响。
另外,也可以由在吸引面37上沿其周向隔开间隔地突出设置的多个半球面状的突起部来构成第1曲面部14a,在该情况下,在开阀状态下,可动铁芯41在第1曲面部14a处相对于固定铁芯14的吸引面37进行点接触。或者,也可以由突出设置于吸引面37并沿其周向延伸的多个圆弧状的突起部来构成第1曲面部14a。
此外,在开阀侧止挡件48的与可动铁芯41对置的对置面的外周部实施了横截面呈圆弧状的倒角加工,该倒角部构成能够与可动铁芯41抵接的第2曲面部48r。
接着,主要参照图2~图4,对第1实施方式的作用进行说明。
根据上述的第1实施方式,在固定铁芯14的与可动铁芯41对置的对置面、即吸引面37上突出设置有能够与可动铁芯41抵接的横截面为圆弧状的第1曲面部14a。因此,在开阀状态下,可动铁芯41的与固定铁芯14对置的对置面在第1曲面部14a处局部地抵接(参照图4的(A)的左侧图),因此能够有效地减少在闭阀过程中残留磁对可动铁芯41带来的影响。由此,在向线圈32的通电被切断而电磁吸引力消失时,可动铁芯41能够不受残留磁的影响而顺畅地离开固定铁芯14,因此能够有助于闭阀响应性的提高,进而有助于内燃机的燃烧效率的提高。
与此相对,在图4的(A)的右侧图所示的比较例1中,由于在固定铁芯14的吸引面37上没有突出设置第1曲面部14a,因此在开阀状态下,可动铁芯41成为相对于吸引面37大范围面接触的状态。因此,在向线圈32的通电被切断时,可动铁芯41容易受到残留磁的影响而不能迅速地从固定铁芯14离开,因此闭阀响应性可能相对地下降。
另外,在可动铁芯41与杆43的嵌合面之间存在滑动间隙70。因此,在开阀过程中,因上述滑动间隙70,可动铁芯41可能或多或少倾斜地在杆43上滑动而碰撞到开阀侧止挡件48,图4的(B)中示出该碰撞方式的一例。另外,图4夸张地描绘了滑动间隙70(后述的图5中也同样夸张),但实际的滑动间隙70例如被设定为20μm以下程度的大小。
而且,在本实施方式的开阀侧止挡件48的与可动铁芯41对置的对置面的外周部,设置有能够与可动铁芯41抵接的横截面为圆弧状的第2曲面部48r,因此,根据图4的(B)的左侧图也可以明确,倾斜姿态的可动铁芯41与开阀侧止挡件48碰撞的部位成为开阀侧止挡件48的外周部的第2曲面部48r。由此,能够有效地防止该碰撞载荷集中于开阀侧止挡件48的一点而使可动铁芯41过早地磨损或损伤,因此即使在为了燃料的高压化而使对可动铁芯41的吸引力增加的情况下,也能够提高可动铁芯41的耐久性。
与此相对,在图4的(B)的右侧图所示的比较例2中,由于在开阀侧止挡件48的与可动铁芯41对置的对置面的外周部上没有设置第2曲面部48r,因此存在这样的可能:在开阀过程中,上述的碰撞载荷集中在开阀侧止挡件48的外周部的边缘状的一点,可动铁芯41过早磨损或损伤。而且,特别是在为了燃料的高压化而使对可动铁芯41的吸引力增加的情况下,该不良情况有可能表现得更为显著。
此外,在图5的(A)的左侧图示出了本发明的第2实施方式。
即,在第2实施方式中,可动铁芯41的与固定铁芯14对置的对置面形成为随着远离固定铁芯14而直径变大的锥形面41t。第2实施方式的其他结构与第1实施方式相同,因此对各结构要素仅标注与第1实施方式的对应的结构要素相同的参照标号,省略进一步的说明。而且,在第2实施方式中,也能够达到与第1实施方式基本相同的作用效果。
而且,根据第2实施方式,在开阀过程中,可动铁芯41因上述滑动间隙70而或多或少倾斜地在杆43上滑动并与固定铁芯14抵接时,根据图5的(A)的左侧图可以明确,可动铁芯41的上述锥形面41t与固定铁芯14的第1曲面部14a的比较靠内侧(即杆43侧)的部位抵接。由此,能够使可动铁芯41以该抵接部为摆动支点的摆动量比较小,因此相应地,可动铁芯41的摆动容易收敛,可动铁芯41的动作稳定,进而燃料喷射阀8的开阀响应性得以提高。
与此相对,在图5的(A)的右侧图所示的比较例3中,可动铁芯41的与固定铁芯14对置的对置面是与杆43的轴线垂直的平坦面(即不是锥形面41t),因此,在开阀过程中可动铁芯41因上述滑动间隙70而或多或少倾斜地在杆43上滑动并与固定铁芯14抵接时,可动铁芯41的上述平坦面与固定铁芯14的第1曲面部14a的比较靠外侧(即杆43的相反侧)的部位抵接。由此,可动铁芯41以该抵接部为摆动支点的摆动量变得比较大,可动铁芯41的摆动难以收敛,开阀响应性相对地下降。
此外,在图5的(B)的左侧图示出了本发明的第3实施方式。
即,在第3实施方式中,与第2实施方式同样地,将可动铁芯41的与固定铁芯14对置的对置面形成为锥形面41t,但该可动铁芯41的中央部(即与开阀侧止挡件48对置的对置面)形成为与杆43的轴线垂直的平坦面41f,该平坦面41f的外周端与锥形面41t的内周端连续。并且,与第2实施方式的不同点仅在于特别设置了该平坦面41f。
而且,在第3实施方式中,能够实现与第2实施方式基本相同的作用效果。另外,在第3实施方式中,将可动铁芯41的与固定铁芯14对置的对置面形成为锥形面41t,另一方面,可动铁芯41的中央部(即与开阀侧止挡件48对置的对置面)形成为与杆43的轴线垂直的平坦面41f,因此,在开阀过程中,可动铁芯41因上述滑动间隙70而或多或少倾斜地在杆43上滑动并与开阀侧止挡件48碰撞时,最终以平坦面41f与开阀侧止挡件48碰撞接触。因此,能够避免碰撞力局部作用于锥形面41t的一部分,因此能够有效地防止可动铁芯41的磨损损伤。
与此相对,在图5的(B)的右侧图所示的比较例4中,可动铁芯41的与固定铁芯14对置的对置面仅由锥形面形成(即没有平坦面),该锥形面的小径端成为边缘状的渐细形状。因此,在开阀过程中,可动铁芯41因上述滑动间隙70而或多或少倾斜地在杆43上滑动并与开阀侧止挡件48碰撞时,最终在上述锥形面的边缘状的小径端处碰撞接触,因此碰撞力局部地作用于锥形面的一部分(即边缘状的小径端),可动铁芯41有可能磨损损伤。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式,在不脱离权利要求书所记载的发明的情况下,能够进行各种设计变更。
例如,在所述实施方式中,示出了将设置在开阀侧止挡件48的与可动铁芯41对置的对置面的外周部的第2曲面部48r由形成于该对置面的外周端的倒角部构成的结构,但也可以将第2曲面部48r由突出设置于上述相对面的外周部的横截面为圆弧状的环状突起部构成。
此外,在所述实施方式中,示出了将能够滑动地嵌合、支承开阀侧止挡件48的导衬39形成为与固定铁芯14分体的部件,并通过后安装而固定(压入)在固定铁芯14上的结构,但在本发明中,也可以省略导衬39,使固定铁芯14的一部分(即内周面)发挥滑动引导开阀侧止挡件48的引导功能。
Claims (2)
1.一种电磁式燃料喷射阀,其具备:
阀壳(9),其在一端部具有阀座(27);
固定铁芯(14),其与该阀壳(9)的另一端接连设置,在内部具有形成燃料通路的中空部(15);
线圈(32),其被配设在该固定铁芯(14)的外周;
阀芯(40),杆(43)被接连设置于与所述阀座(27)协同动作的阀部(42)而形成该阀芯(40);
可动铁芯(41),其与所述固定铁芯(14)的吸引面(37)对置并以能够滑动的方式被套装于所述杆(43)上;
开阀侧止挡件(48),其被固定于所述杆(43),具有贯插到所述固定铁芯(14)的所述中空部(15)内的凸缘部(48a),并且具有从该凸缘部(48a)突出的圆筒状的轴部(48b),在所述线圈(32)的通电时通过与被所述吸引面(37)吸引的所述可动铁芯(41)抵接而使所述阀芯(40)进行开阀动作;
闭阀侧止挡件(49),其在比所述开阀侧止挡件(48)靠近所述阀座(27)的一侧被固定于所述杆(43);
阀簧(54),其对所述阀芯(40)向闭阀方向施力;以及辅助弹簧(55),其在所述线圈(32)的非通电时发挥使所述可动铁芯(41)从所述开阀侧止挡件(48)离开而与所述闭阀侧止挡件(49)抵接的弹簧力,
所述电磁式燃料喷射阀的特征在于,
所述固定铁芯(14)的所述中空部(15)形成为使其开口端与所述吸引面(37)共面或者大致共面,
在所述固定铁芯(14)的所述吸引面(37)上,在所述中空部(15)的开口端与所述吸引面(37)的径向外端部之间的中间位置,突出设置有在所述线圈(32)的通电时能够与所述可动铁芯(41)抵接的横截面为圆弧状的第1曲面部(14a),
在所述开阀侧止挡件(48)的所述轴部(48b)的端面的外周部,设置有能够与所述可动铁芯(41)抵接的横截面为圆弧状的第2曲面部(48r)。
2.根据权利要求1所述的电磁式燃料喷射阀,其特征在于,
所述可动铁芯(41)在与所述固定铁芯(14)对置的对置面具有能够与所述第1曲面部(14a)抵接、且形成为远离该固定铁芯(14)的锥形面(41t),所述可动铁芯(41)的与所述轴部(48b)的端面对置的对置面形成为与所述杆(43)的轴线垂直的平坦面(41f)。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1926325A (zh) * | 2004-02-27 | 2007-03-07 | 株式会社京浜 | 电磁式燃料喷射阀及其制造方法 |
JP2017096131A (ja) * | 2015-11-20 | 2017-06-01 | 株式会社ケーヒン | 電磁式燃料噴射弁 |
WO2018083795A1 (ja) * | 2016-11-07 | 2018-05-11 | 三菱電機株式会社 | 燃料噴射弁 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1049951C (zh) * | 1993-12-09 | 2000-03-01 | 罗伯特·博施有限公司 | 电磁操纵阀 |
DE19654322C2 (de) * | 1996-12-24 | 1999-12-23 | Bosch Gmbh Robert | Elektromagnetisch betätigbares Ventil |
DE10039083A1 (de) * | 2000-08-10 | 2002-02-21 | Bosch Gmbh Robert | Brennstoffeinspritzventil |
JP4168448B2 (ja) * | 2004-07-08 | 2008-10-22 | 株式会社デンソー | 燃料噴射弁 |
JP2006266231A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Aisan Ind Co Ltd | 燃料噴射弁 |
JP2006307870A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-11-09 | Denso Corp | 燃料ポンプ用電磁弁 |
JP4438760B2 (ja) * | 2005-06-10 | 2010-03-24 | 株式会社デンソー | 燃料噴射弁 |
JP4790441B2 (ja) * | 2006-02-17 | 2011-10-12 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電磁燃料噴射弁及びその組立て方法 |
CN101506511B (zh) * | 2006-09-25 | 2011-10-26 | 株式会社日立制作所 | 燃料喷射阀 |
JP5048617B2 (ja) * | 2008-09-17 | 2012-10-17 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関用の燃料噴射弁 |
JP5178683B2 (ja) * | 2009-10-21 | 2013-04-10 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電磁式燃料噴射弁 |
JP2011190798A (ja) * | 2010-02-17 | 2011-09-29 | Denso Corp | 燃料噴射弁 |
DE102013209672A1 (de) * | 2013-05-24 | 2014-11-27 | Robert Bosch Gmbh | Elektromagnetisch betätigbares Ventil |
US10190555B2 (en) * | 2014-03-14 | 2019-01-29 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Electromagnetic valve |
JP6605371B2 (ja) * | 2016-03-14 | 2019-11-13 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電磁ソレノイド及び燃料噴射弁 |
JP6294422B2 (ja) * | 2016-09-08 | 2018-03-14 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 燃料噴射装置の駆動装置および燃料噴射システム |
DE102018200364A1 (de) * | 2018-01-11 | 2019-07-11 | Robert Bosch Gmbh | Ventil zum Zumessen eines Fluids |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1926325A (zh) * | 2004-02-27 | 2007-03-07 | 株式会社京浜 | 电磁式燃料喷射阀及其制造方法 |
JP2017096131A (ja) * | 2015-11-20 | 2017-06-01 | 株式会社ケーヒン | 電磁式燃料噴射弁 |
WO2018083795A1 (ja) * | 2016-11-07 | 2018-05-11 | 三菱電機株式会社 | 燃料噴射弁 |
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