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CN108779747B - 燃料喷射装置 - Google Patents

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CN108779747B
CN108779747B CN201780007104.7A CN201780007104A CN108779747B CN 108779747 B CN108779747 B CN 108779747B CN 201780007104 A CN201780007104 A CN 201780007104A CN 108779747 B CN108779747 B CN 108779747B
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Abstract

本发明的目的在于提供一种使磁芯与可动件之间的磁隙中产生的电磁吸引力达到所期望的值以上的燃料喷射装置。本发明的燃料喷射装置具备:可动件,其被磁芯吸引;以及壳体,其在与轴向正交的方向上与所述可动件相对,该燃料喷射装置的特征在于,以所述可动件的轴向长度相对于所述壳体的轴向长度而言为1.25~1.46倍的方式构成所述可动件。

Description

燃料喷射装置
技术领域
本发明涉及一种内燃机所使用的燃料喷射装置,尤其涉及一种通过以电磁方式驱动的可动件对燃料通道进行开闭来进行燃料喷射的燃料喷射装置。
背景技术
作为本技术领域的背景技术,有日本专利特开2012-188977号公报。该公报中记载有如下内容:在磁芯的内周面设置内径朝可动件逐渐增大的磁性缩径部,由此,能够缩短从对电磁线圈供给电流起到磁通上升为止的开阀时的磁滞时间和从停止对电磁线圈的电流供给起到磁通下降为止的闭阀时的磁滞的时间,从而能够提高开阀时及闭阀时的动态响应性(参考摘要)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2012-188977号公报
发明内容
发明要解决的问题
汽车用发动机近年来要求强化尾气控制、提高燃油效率、高性能化。因此,在专利文献1那样的燃料喷射装置中,需要喷雾的微粒化,如此一来,今后需要能在充满更高压力的燃料的区域内进行喷射的燃料喷射装置。
在燃料喷射装置安装在充满高压力的燃料的共轨上的情况下,例如在上述专利文献1记载的燃料喷射装置的情况下,高燃料压力会作用于使进行流路开闭的阀芯闭阀的方向。该燃料喷射装置通过对电磁线圈流通电流而使磁芯与可动件之间的磁隙产生磁通,由此产生电磁吸引力,由此朝磁芯吸引可动件。
如此一来,若共轨中充满的燃料为极高压,则依靠通过将与以往相同的电流流至电磁线圈而产生的电磁吸引力将无法使磁芯吸引可动件,从而有无法开阀之虞。此外,电磁吸引力较小会导致阀芯的开阀速度较慢,因此有无法进行所期望的微小燃料的喷射之虞。
因此,本发明的目的在于提供一种使磁芯与可动件之间的磁隙中产生的电磁吸引力达到所期望的值以上的燃料喷射装置。
解决问题的技术手段
为了解决上述问题,本发明的燃料喷射装置具备:可动件,其被磁芯吸引;以及壳体,其在与轴向正交的方向上与所述可动件相对,该燃料喷射装置的特征在于,以所述可动件的轴向长度相对于所述壳体的轴向长度而言为1.25~1.46倍的方式构成所述可动件。
发明的效果
根据本发明的上述构成,能够提供一种使磁芯与可动件之间的磁隙中产生的电磁吸引力达到所期望的值以上的燃料喷射装置。本发明的其他构成、作用、效果将在以下所示的本发明的实施例中详细进行说明。
附图说明
图1为表示本发明的第一实施例中的燃料喷射装置的纵向截面图的图。
图2为表示本发明的第一实施例中的燃料喷射装置的闭阀状态下的驱动部结构的放大图的图。
图3为表示本发明的第一实施例中的燃料喷射装置的闭阀状态下的驱动部结构的放大图的图。
图4为表示本发明的第一实施例中的燃料喷射装置的闭阀状态下的驱动部结构的一侧的放大图的图。
图5为表示本发明的第一实施例中的燃料喷射装置的磁芯与喷嘴架的接合部分的放大图的图。
图6为表示本发明的第一实施例中的燃料喷射阀的可动件轴向长度相对于壳体的轴向长度的比率与可动件产生的磁吸引力的关系的图。
图7为表示本发明的第一实施例中的燃料喷射装置的磁路中的磁通密度的图。
图8为表示本发明的第一实施例中的燃料喷射装置的可动件碰撞在磁芯上的状态下的驱动部结构的放大图的图。
图9为表示本发明的第一实施例中的燃料喷射装置的可动件正在进行闭阀运动的状态下的驱动部结构的放大图的图。
图10为表示燃料喷射装置的驱动部结构的参考例的放大图的图。
图11为表示壳体的径向截面积与电磁线圈的径向截面积的关系中的磁吸引力的图。
具体实施方式
下面,使用图1~图11,对本发明的实施例进行说明。
实施例
图1展示了本发明的实施例1的燃料喷射装置的基本构成。此外,图2、图3为图1的驱动部结构的周边的局部放大图,图4将驱动部结构的周边的一侧进行了放大,图5将磁路内的接合部进行了放大,分别展示了本实施例中的燃料喷射装置的详情。使用图1~图5,对燃料喷射装置的构成和基本动作进行说明。图1~图5展示的是对电磁驱动部(电磁线圈105)的通电断开而已闭阀、而且可动件已静止的状态。
本实施例的燃料喷射装置通过弹簧110朝闭阀方向对阀芯114施力,在电磁线圈105的通电OFF的情况下将燃料通道关闭,此外,通过使电磁线圈105的通电ON而借助电磁吸引力来驱动可动件102,从而打开燃料通道、进行燃料喷射。
本实施例的燃料喷射装置通过磁芯107、可动件102、喷嘴架101及壳体103来构成磁路。在喷嘴架101的对应于可动件102与磁芯107之间的间隙的部分形成有缩径部213。电磁线圈105以卷绕在线圈架104上的状态安装在喷嘴架101的外周侧,通过树脂成形体121来保持绝缘性。
如图1所示,喷嘴架101具备直径较小的小径筒状部22和直径较大的大径筒状部23。在小径筒状部22的顶端部分的内部插入设置有引导构件115和具备燃料喷射口10的孔罩(オリフィスカップ)116。引导构件115设置在孔罩116的内侧,通过压入或塑性结合固定在孔罩116内,或者与孔罩呈一体结构。孔罩116沿顶端面的外周部焊接固定在小径筒状部22的顶端部。
引导构件115对阀芯的外周进行引导,阀芯的外周设置在构成后文叙述的可动部106的阀芯114的顶端。在孔罩116中,在面向引导构件115那一侧形成有圆锥状的阀座39。设置在阀芯114的顶端的阀芯的座部114B抵接至该阀座39,将燃料的流动引导至燃料喷射口10,或者切断燃料的流动。在喷嘴架101的外周形成有槽。在该槽内嵌套有以树脂材料制顶封件为代表的密封构件131。
在喷嘴架101的大径筒状部23,在内周部压入有磁芯107,且在压入接触位置焊接接合在一起,将形成于大径筒状部23的内部与外部空气之间的间隙密闭。在磁芯107的中心设置有通孔(中心孔),燃料被引导至上述通孔。在磁芯107的燃料供给口118侧压入有另一构件(配接器)108,且在压入接触位置焊接接合在一起,将形成于内部与外部空气之间的间隙密闭。与磁芯107一样,在上述配接器108的内径设置有通孔,连通至燃料供给口118。
上述磁芯107和配接器108也可为连通至设置在燃料喷射装置的上端部(与燃料喷射口10相反那一侧的端部)的燃料供给口118的一体结构。在燃料供给口118的内侧设置有过滤器113。在燃料供给口118的外周侧设置有在连接至燃料管道时在与燃料管道侧的连接部之间确保液密的密封材料130。
图1展示的是未对电磁线圈105通电的平常状态,此时,阀芯114朝闭阀方向被弹簧110施力。因此,阀芯114的座部114B为抵接在喷嘴架下游侧的孔罩的阀座39上的状态,燃料被密封。此处,可动件102被支承在阀芯114上,在喷嘴架101与可动件102之间支承在喷嘴架上的螺旋弹簧112朝开阀方向对可动件102施力。
接着,使用图2~图5,对燃料喷射装置通电、可动件102与磁芯107碰撞的状态下的驱动部的结构进行说明。当对电磁线圈105供给电流时,在磁路中产生磁通,从而在可动构件即可动件102与磁芯107之间产生磁吸引力。在本实施例中的燃料喷射阀中,通过对电磁线圈105供给电流而在由磁芯107、可动件102、喷嘴架101及壳体103构成的磁路中产生磁通,从而在磁芯107与可动件102之间产生磁吸引力。通过磁芯107的磁通被分配为在磁芯107的可动件102侧的端面的位置朝喷嘴架101侧流通的磁通和朝磁芯107的吸引面侧即磁芯107与可动件102的磁隙侧流通的磁通。此时,通过磁芯107与可动件102之间的磁通的数量和磁通密度决定磁吸引力。
接着,使用图2的表示燃料喷射装置的闭阀状态下的驱动部结构的放大图的图,对可动部106的构成进行说明。如上所述,在喷嘴架101的大径筒状部23,在内周部压入有磁芯107,且在压入接触位置焊接接合在一起。此处,可动件102内包在喷嘴架101的大径筒状部23内。在燃料喷射装置中的未通电的平常状态下,可动件102受到螺旋弹簧112的作用力而朝磁芯107侧被施力。磁芯107是对可动件102作用磁吸引力而朝开阀方向吸引可动件102的零件。有时会对磁芯107的下端面(碰撞面)107B、可动件102的上端面(碰撞面)102A酌情实施镀敷来提高耐久性。在可动件102、磁芯107使用相对柔软的软磁性不锈钢的情况下,也可以通过使用硬质镀铬、无电解镀镍来确保耐久可靠性。
作为燃料通道而设置在磁芯107的中心的通孔107A的直径比阀芯114的滑动部分114A的直径略大。初始负荷设定用的弹簧110的下端抵接于形成于阀芯114的上端面的弹簧支承面。弹簧110的另一端被压入在配接器108的通孔108A的内部的调整件54挡住。弹簧110固定在阀芯114与调整件之间,通过对调整件54的固定位置进行调整,可以调整弹簧110将阀芯114按压至阀座39的初始负荷。
此外,将可动件102设置在喷嘴架101的大径筒状部23内,在喷嘴架101的大径筒状部23外周安装缠绕在线圈架104上的电磁线圈105以及壳体103。其后,使阀芯114穿过配接器108的通孔108A、固定铁心107的通孔107A而插通至可动件102。在该状态下,一边通过夹具将阀芯114下压至闭阀位置而检测对电磁线圈105通电时的阀芯114的行程,一边决定孔罩116的压入位置,由此,将可动部106的行程调整至任意位置。
构成为在弹簧110的初始负荷已作调整的状态下,磁芯107的下端面107B隔着约40至100微米左右的行程G1与可动部106的可动件102的上端面102A相对。
在喷嘴架101的大径筒状部23的外周固定有杯状的壳体103。在壳体103的底部,在中央设置有通孔,通孔内插通有喷嘴架101的大径筒状部23。壳体103的外周壁的部分形成了与喷嘴架101的大径筒状部23的外周面相对的外周磁轭部。
在由壳体103形成的筒状空间内配置有环状或筒状的电磁线圈105。电磁线圈105由环状的线圈架104和铜线(电磁线圈105)形成,所述线圈架104具有朝半径方向外侧开口的剖面为U字形的槽,所述铜线卷绕在该槽中。在电磁线圈105的卷绕起点和卷绕终点的端部固定有具有刚性的导体,从磁芯107上设置的通孔引出。从壳体103的上端开口部内周注入绝缘树脂进行模铸成形,使得该导体109和磁芯107、喷嘴架101的大径筒部23的外周被树脂成形体121覆盖。以包围电磁线圈105的方式在磁芯107、可动件102、喷嘴架101的大径筒状部23以及壳体103的部分形成环状的磁路。
此处,虽未图示,但本实施例的燃料喷射装置是安装在从高压燃料泵得到高压燃料的供给的共轨上,将该高压燃料直接喷射至内燃机的汽缸内部。并且,近年来,为了应对严格化的尾气控制还有对低油耗的需求,该共轨的燃料压力已达到20MPa以上的高压。并且,预料该燃料压力今后会越发高压化,从而需要在这种情况下也能稳定地喷射燃料的燃料喷射装置。
例如,考虑在图10所示的结构下共轨的燃料压力为35MPa的情况。图10中,燃料喷射装置的可动件102的轴向长度201相对于隔着喷嘴架101相对的壳体103的轴向长度202而言为2.1倍。
此处,图6展示了可动件的轴向长度201相对于壳体103的轴向长度202的比率与可动件102产生的磁吸引力的关系。但在图10的构成中,在像图6所示那样将本实施例中期望的磁吸引力假定设为80N的情况下,即便将所施加的电流值设为20A以上也无法获得该磁吸引力。即,有磁吸引力不足而无法开阀之虞。此外,即便能够开阀,其开阀速度也较慢,因此有无法实现所需的最小喷射量的燃料喷射之虞。
因此,在本实施例中,如图2所示,本实施例中的燃料喷射装置的可动件102的轴向长度201构成为相对于隔着喷嘴架101相对的壳体103的轴向长度202而言为1.25~1.46倍。即,燃料喷射装置具备被磁芯107吸引的可动件102和在与轴向正交的方向上与可动件102相对的壳体103,以可动件102的轴向长度201相对于壳体103的轴向长度202而言为1.25~1.46倍的方式构成可动件102及壳体103。
通过像这样将可动件102的轴向长度201设为壳体103的轴向长度202的1.25倍以上,可以确保可动件102在磁路中的截面积。由此,可以降低磁阻,因此能够提高可动件102产生的磁吸引力,如图6所示,所期望的磁吸引力80N可以通过施加电流值19A来加以确保。
再者,如图6所示,当可动件102的轴向长度201相较于壳体103的轴向长度202而言为1.46倍以上时,磁吸引力有不上升的倾向。此外,若继续增加可动件102的轴向长度201,则可动件102的质量会继续增加。可动件102的质量的增加会导致可动件102的响应性的劣化,因此,可动件102的轴向长度201较理想为与壳体103的轴向长度202相比为1.46倍以下。
因此,通过以可动件102的轴向长度201相对于壳体103的轴向长度202而言为1.25~1.46倍的方式构成可动件102,能够高效地提升可动件102产生的磁吸引力。
此外,如图2所示,本实施例的燃料喷射装置的可动件102的外周侧总面积203较理想为,相对于隔着喷嘴架101的大径筒状部23相对的壳体103的轴向总截面积204而言为0.9~1.1倍。
就磁吸引力而言,通过确保可动件102的外周侧总面积203相对于壳体103的轴向总截面积204而言为0.9倍以上来降低磁阻,从而确保可动件102产生的磁吸引力,通过设为磁吸引力处于上升倾向的区间即1.1倍以下,即便是比以往小的磁动势,也能高效地提升可动件102产生的磁吸引力。
进而,如图2所示,在对壳体103的径向截面积212与电磁线圈105的径向截面积211进行比较的情况下,较理想构成为壳体103的径向截面积212相较于电磁线圈105的径向截面积211而言为2倍以上。
图11中,横轴表示壳体103的径向截面积212与电磁线圈105的径向截面积211的比较,纵轴表示该情况下的磁吸引力。磁吸引力的增加在长度比率达2倍以后有停滞的倾向。根据以上内容可知,通过将壳体103的径向截面积设为2倍以上,能够降低壳体103中的磁阻、增加磁芯与可动件102之间产生的磁吸引力。
此外,作为本实施例中的燃料喷射装置的磁路的磁芯107的垂直于阀芯114轴向的面的截面积较理想设为从上游侧到碰撞面逐渐减少、在截面积最大的部位与喷嘴架101抵接的构成。
并且,在本实施例中,磁芯107像图3那样在对应于电磁线圈105的轴向的位置上从上侧起具有第1部位301(大径部)、第2部位302(中径部)及第3部位303(小径部),所述第1部位301(大径部)具有第1水平方向截面积,所述第2部位302(中径部)具有第2水平方向截面积,所述第3部位303(小径部)具有第3水平方向截面积。并且,构成为处于最上部的第1部位301(大径部)的截面积比第2部位302(中径部)的截面积大,第3部位303(小径部)的截面积比第2部位302(中径部)的截面积小。
图7中,以颜色的浓淡展示了本实施例的磁路中的磁通密度的分布。再者,形成磁路的磁芯107、壳体103、喷嘴架101、可动件102及电磁线圈105以外的部分预先没有显示。
通过上述构成,磁芯107中的磁通密度的分布是第3部位303(小径部)最高,其次第2部位302(中径部)表现出较高值,第1部位301(大径部)表现出最低值。因此,能够降低吸引面以外的磁阻,磁通密度降低,进而,到吸引面的截面积的收缩促进吸引面上的磁通密度的增加,能够高效地提升磁吸引力,从而能够获得比以往大的磁吸引力。
此外,如图4所示,本实施例的燃料喷射装置的磁芯107中的第3部位303(小径部)构成为使外周面处于与第2部位302(中径部)的外周面403相同的位置,第3部位303(小径部)的内周面401构成为朝内周侧扩展至第2部位302(中径部)的内周面402。换句话说,磁芯107构成为内径从可动件侧端面起朝燃料的流动方向的上游侧逐渐变小,该内径部401例如呈锥面。
通过该特征,容易获得如下效果:通过到吸引面的截面积的收缩来提高可动件102的吸引面的磁通密度。如图7所示,相较于第2部位302(中径部)的磁通密度而言可以提高第3部位303(小径部)的磁吸引力。此外,由于磁芯107上设置的内径扩大部构成为内径朝下游方向扩大,因此,可以在磁芯107与阀芯之间确保流体通道。在流体通道不足的情况下,在流体通过磁芯107和阀芯时会成为阻尼,导致压力损失增大。结果,能够喷射的最大流量减少,从而难以喷射所期望的燃料。
此外,磁芯107较理想构成为使第2部位302(中径部)的内周面402处于与第1部位301(大径部)的内周面相同的位置,并以相较于第2部位302(中径部)的外周面403而言朝外周侧扩展的方式构成第1部位301(大径部)的外周面404。
通过像这样增加磁芯中的可动件102的吸引面以外的供磁通通过的部分的面积,如图7所示,使得磁芯107中的磁通密度的分布在第3部位303(小径部)最高,其次第2部位302(中径部)表现出较高值,第1部位301(大径部)为最低值。因此,能够降低磁芯107中的吸引面以外的磁阻而降低吸引面以外的磁通密度,从而能够高效地增加磁吸引力。
如图5所示,在本实施例中,磁芯107的第1部位301(大径部)朝第2部位302(中径部)的外周侧扩展,覆盖可动件102的外周侧的喷嘴架101的大径筒状部23抵碰固定在磁芯107的第1部位301(大径部)的外周扩大部502。
此处,在燃料喷射阀的构成上,产生磁吸引力的磁芯107和可动件102需要尽可能确保吸引面积。因此,较理想为减薄喷嘴架101。另一方面,由于需要针对高压的燃料压力而确保强度,因此喷嘴架101使用强度较高的材料。但是,强度较高的材料通常磁特性较差,因此喷嘴架101不得不使用磁特性较差的材料。因此,通过朝第2部位302(小径部)的外周侧扩展磁芯107的第1部位301(大径部)而抵碰喷嘴架,可以在磁路内扩展磁特性优异的磁芯107的截面积、减小磁芯107上游部的磁阻,从而能够提高磁吸引力。
此外,如图3所示,第3部位303(小径部)的截面积构成为相对于第2部位302(中径部)的截面积而言为0.78倍~0.85倍。由此得知,如图7所示,第3部位303(小径部)和与其相对的可动件102的吸引面的磁通密度有了提高。因此,能够在确保磁芯107的吸引面的截面积的情况下增加吸引面的磁通密度,从而有提高磁吸引力的效果。
此外,如图5所示,从磁芯107的第1部位301(大径部)到第2部位302(中径部)宜构成压入喷嘴架101时的避让部501。在通过压入等方法来组装喷嘴架101与磁芯107的情况下,会在喷嘴架101的上端面和磁芯107的角部产生加工上的R,因此必须在接触部设置避让部。通过在磁芯107而不是喷嘴架101上设置避让部501,能够确保承受压入时产生的负荷的面积,从而能够确保强度。
图8展示了可动件102被磁吸引力吸引而碰撞至磁芯107的下表面107B时的状态。当对电磁线圈105供给电流时,在涡电流的影响下从电磁线圈105的内侧朝外侧也就是从磁芯107的外周侧朝内周侧进行可动件102的磁化。当通过上述电流产生的磁吸引力超过弹簧110的负荷与因燃料压力而作用于阀芯114的力的和时,可动件102开始朝上方移动。
此时,阀芯114与可动件102一起朝上方移动,直至可动件102的上端面碰撞至磁芯107的下表面107B为止(G1=0)。结果,阀芯114的座部114B离开孔罩116的阀座39,从而从多个喷射孔喷射所供给的燃料。再者,喷射孔的孔数也可为单孔。
使用图9,对燃料喷射装置的通电被切断、阀芯114的座部114B落座至阀座39的状态下的驱动部的结构进行说明。当对电磁线圈105的通电被切断、作用于可动件102与固定铁心107之间的磁吸引力小于第1弹簧的作用力时,可动部106开始朝闭阀方向的移动。但在磁路中,对线圈105的通电被切断后也会与消除磁通的方向相反地产生涡电流,因此,从切断对电磁线圈的通电起到磁通降低而吸引力降低为止会产生磁滞。经过上述磁滞,磁路中产生的磁通消失,磁吸引力也消失。因作用于可动件102的磁吸引力逐渐消失,阀芯114在弹簧110的负荷和源于燃料压力的力之下被推回至与阀座39接触的关闭位置。图9为可动部106从开阀状态开始进行闭阀运动的状态,在可动件与磁芯107之间出现G2所示那样的间隙。闭阀动作中的行程G2在经过所期望的行程量的运动之后(G2=G1)到达至与阀座39接触的闭阀位置,燃料的喷射结束。
再者,本实施例的燃料喷射装置运用于带增压器的直接喷射至发动机的类型尤为理想。近年来的发动机因寻求小型化而较理想为带增压器。
符号说明
10燃料喷射口、22小径筒状部、23大径筒状部、39阀座、54调整件、101喷嘴架、102可动件、102A上端面、103壳体、104线圈架、105电磁线圈、106可动部、107磁芯、107B磁芯107的下端面、107A磁芯107的内周面(通孔)、108配接器、109导体、110弹簧、112螺旋弹簧、113过滤器、114阀芯、114A阀芯的滑动部、114B阀芯的座部、118燃料供给口、121树脂成形体、130密封材料、131密封构件、201可动件轴向长度、202壳体轴向长度、203可动件侧面积、204壳体轴向截面积、211电磁线圈的径向截面积、212壳体的径向截面积、213缩径部、301磁芯的第1部位(大径部)、302磁芯的第2部位(中径部)、303磁芯的第3部位(小径部)、401磁芯的从第3部位到第2部位的倾斜部、402磁芯的第1部位、第2部位的内周面、403磁芯的第2部位的外周面、404磁芯的第1部位的外周面、501压入部避让部、502磁芯与喷嘴架的接合面、G1闭阀状态的行程、G2闭阀动作中的行程。

Claims (8)

1.一种燃料喷射装置,其具备:可动件,其被磁芯吸引;以及壳体,其在与轴向正交的方向上与所述可动件相对,该燃料喷射装置的特征在于,
以所述可动件的轴向长度相对于所述壳体的轴向长度而言为1.25~1.46倍的方式构成所述可动件,
磁芯在对应于电磁线圈的轴向的位置上从上侧起具有第1部位、第2部位及第3部位,所述第1部位具有第1水平方向截面积,所述第2部位具有第2水平方向截面积,所述第3部位具有第3水平方向截面积,且构成为第1部位的截面积比第2部位的截面积大、第3部位的截面积比第2部位的截面积小,
形成为从所述第2部位的外周面朝外周侧扩展至所述第1部位的外周面,而且覆盖所述可动件的外周侧的喷嘴通过抵碰至向所述第1部位的外周扩大的扩大部来加以固定。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射装置,其特征在于,
以所述可动件的侧面积相对于所述壳体的轴向截面积而言为0.9~1.1倍的方式构成所述可动件。
3.根据权利要求1所述的燃料喷射装置,其特征在于,
具备设置在所述壳体的内侧的线圈,与所述可动件碰撞的所述磁芯的下表面配置在与所述线圈的下端相对应的位置,或者配置在与所述线圈的下端相对应的位置的下侧。
4.根据权利要求1所述的燃料喷射装置,其特征在于,
以所述壳体的径向截面积与内包在所述壳体中的电磁线圈的径向截面积相比为2倍以上的方式构成所述壳体。
5.根据权利要求1所述的燃料喷射装置,其特征在于,
磁芯的内径构成为朝与所述可动件碰撞的碰撞面向外周侧倾斜。
6.根据权利要求1所述的燃料喷射装置,其特征在于,
形成为所述第3部位的外周面处于与所述第2部位的外周面相同的位置,且从所述第3部位的内周面朝内周侧扩展至所述第2部位的内周面。
7.根据权利要求6所述的燃料喷射装置,其特征在于,
形成为所述第2部位的内周面处于与所述第1部位的内周面相同的位置,且从所述第2部位的外周面朝外周侧扩展至所述第1部位的外周面。
8.根据权利要求1所述的燃料喷射装置,其特征在于,
所述第3部位的截面积构成为相对于所述第2部位的截面积而言为0.78倍~0.85倍。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6721268B2 (ja) * 2017-11-13 2020-07-08 三菱電機株式会社 燃料噴射弁

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1637271A (zh) * 2003-12-26 2005-07-13 株式会社电装 具有固定铁芯和活动铁芯的燃油喷射阀
JP4067571B2 (ja) * 1997-02-28 2008-03-26 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング マグネット弁
JP2010059898A (ja) * 2008-09-05 2010-03-18 Hitachi Automotive Systems Ltd 燃料噴射弁及び2部品の結合方法
JP2013068228A (ja) * 2013-01-25 2013-04-18 Denso Corp 燃料噴射弁
WO2013121806A1 (ja) * 2012-02-13 2013-08-22 株式会社ケーヒン 燃料噴射弁
CN104653373A (zh) * 2011-03-10 2015-05-27 日立汽车系统株式会社 燃料喷射装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5222253B2 (ja) * 2009-08-31 2013-06-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射弁
JP2013072298A (ja) * 2011-09-27 2013-04-22 Hitachi Automotive Systems Ltd 燃料噴射弁
JP5822269B2 (ja) * 2011-11-11 2015-11-24 株式会社ケーヒン 電磁式燃料噴射弁
JP5890190B2 (ja) * 2012-02-02 2016-03-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 電磁式燃料噴射弁の製造方法
JP5892372B2 (ja) * 2012-04-10 2016-03-23 株式会社デンソー 燃料噴射弁

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4067571B2 (ja) * 1997-02-28 2008-03-26 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング マグネット弁
CN1637271A (zh) * 2003-12-26 2005-07-13 株式会社电装 具有固定铁芯和活动铁芯的燃油喷射阀
JP2010059898A (ja) * 2008-09-05 2010-03-18 Hitachi Automotive Systems Ltd 燃料噴射弁及び2部品の結合方法
CN104653373A (zh) * 2011-03-10 2015-05-27 日立汽车系统株式会社 燃料喷射装置
WO2013121806A1 (ja) * 2012-02-13 2013-08-22 株式会社ケーヒン 燃料噴射弁
JP2013068228A (ja) * 2013-01-25 2013-04-18 Denso Corp 燃料噴射弁

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