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JPH10196485A - 燃料噴射装置の電磁計測バルブ - Google Patents

燃料噴射装置の電磁計測バルブ

Info

Publication number
JPH10196485A
JPH10196485A JP9354789A JP35478997A JPH10196485A JP H10196485 A JPH10196485 A JP H10196485A JP 9354789 A JP9354789 A JP 9354789A JP 35478997 A JP35478997 A JP 35478997A JP H10196485 A JPH10196485 A JP H10196485A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spring
armature
mandrel
valve
injection device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9354789A
Other languages
English (en)
Inventor
Mario Ricco
リコ マリオ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Elasis SCpA
Original Assignee
Elasis Sistema Ricerca Fiat nel Mezzogiorno SCpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elasis Sistema Ricerca Fiat nel Mezzogiorno SCpA filed Critical Elasis Sistema Ricerca Fiat nel Mezzogiorno SCpA
Publication of JPH10196485A publication Critical patent/JPH10196485A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電機子及び開閉部材を制御する心棒を高速に
静止位置に復帰することができる簡単で高信頼性の計測
バルブを提供する。 【解決手段】 計測バルブ２４は、放出導管４３を開閉
する球体４４と、心棒４７から切り離され、スリーブ４
８により心棒４７に沿ってスライドする電機子２７を制
御する電磁石２６と備える。心棒４７は、ブシュ５３に
よりガイドされ、閉位置に球体４４を保持するように第
一のバネ５２により押され、電機子２７は、電機子２７
と心棒４７の環状肩部６３との間で予圧された第二のバ
ネ６４により、心棒４７に対して軸方向に静止して保持
され、第一のバネの動作に影響を与えない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射装置の電
磁計測バルブに関し、特に、内燃機関の燃料噴射装置の
電磁計測バルブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】燃料噴射装置の電磁バルブは、通常、放
出導管を有するコントロールチャンバーを備え、放出導
管は、予圧されたバネ力Ｆ１のメインバネを用いた開閉
部材により閉じられ、バネにより作用される力に打ち勝
つように電機子を動かす電磁石を励磁することにより開
かれる。周知のバルブにおいて、電機子は、通常、固定
ガイド内をスライドする心棒に強固に連結される。
【０００３】放出導管が閉じられると、電機子及び心棒
の動力学的エネルギーは、バルブに対する開閉部材の衝
撃として散逸し、放出導管が開かれると、電機子及び心
棒の戻り行程の動力学的エネルギーは、ストッパーに対
する心棒の衝撃として散逸する。
【０００４】このような衝撃は、かなりの力を発生し、
その力は、電機子及び心棒の質量及び速度に比例し、衝
撃期間に逆比例する。心棒の硬度のために、バルブの球
体及び本体は、かなりの反動を受け、噴射装置が安定に
動作するように電機子が動作することができない。
【０００５】開閉行程における質量の反動を低減する一
つの提案は、電機子を心棒から離し、電機子と固定され
た肩部との間に予圧されたバネ力Ｆ２の第二のバネを設
けることである。閉位置に開閉部材を保持するメインバ
ネのバネ力Ｆ１は、対抗して心棒に作用し、第二のバネ
のバネ力Ｆ２より大きい。他の周知のバルブにおいて、
心棒は、燃料が循環するチャンバーの中に収納されたフ
ランジを備え、そのチャンバー中でフランジの動きによ
り所定量の乱流（turbulence）を発生させ、さらに反動
を低減している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな周知のバルブは、例えば、高速噴射エンジンで必要
とされるような、電機子の二つの連続動作の間に小間隔
を設けることができないという欠点がある。特に、この
ようなバルブは、主噴射の前に短時間の前噴射を必要と
するエンジンに適していない。このような場合、事実、
各動作の後に電機子を静止位置に迅速に戻し、電機子の
迅速かつ正確な繰り返し動作を保証することができるよ
うに、第二のバネのバネ力Ｆ２を増加しなければならな
い。
【０００７】しかしながら、バネ力Ｆにより開閉部材を
閉じようとすると、第二のバネのバネ力Ｆ２を増加させ
てバネ力Ｆ１とバネ力Ｆ２と等しくしなければならない
が、これは、メインバネのバネ力Ｆ１の増加を意味し、
メインバネに利用可能な空間が小さく固定されているた
め、困難である。特に、メインバネが、電磁石の磁気コ
アの内部に収納されるコイルバネからなる場合、メイン
バネに割り当てられる空間を増加させると、磁気回路を
変更し、焼結材料以外の材料を使用した磁気コアを製造
し、十分に予圧されたバネを組み立てるのは困難であ
る。
【０００８】本発明の目的は、従来のバルブの上記欠点
を解消して、電機子及び開閉部材を制御する心棒を高速
に静止位置に復帰することができる上記タイプの簡単で
高信頼性の計測バルブを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に従う計測バルブ
は、コントロールチャンバーの放出導管の開閉部材と、
開閉部材を閉位置に保持するように中間部材に作用する
第一のバネと、電機子を駆動し、前記中間部材を介して
前記開閉部材を制御する電磁石とを備え、前記電機子
は、前記中間部材から切り離され、第二のバネにより前
記中間部材に対して静止して保持され、前記第二のバネ
は、前記第一のバネの動作に影響しないように、前記電
機子と前記中間部材との間で予圧される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ本発
明の実施の形態について説明する。図１の５は、例え
ば、ディーゼル内燃機関の燃料噴射装置を示し、一又は
それ以上の噴射用オリフィス１１で終端されるノズル９
に連結された中空の本体部６と、本体部６の内部をスラ
イドし、オリフィス１１を閉じるためのピン１２にプレ
ート１０により連結される制御ロッド８とを備える。
【００１１】本体部６は、通常の燃料供給ポンプに接続
される吸気部品１６を挿入される付加部１３を備え、さ
らに、ノズル９の噴射チャンバー１９に導管１７、１
８、２１を介して連通される孔１４（図２）を備え、ピ
ン１２は、チャンバー１９内の加圧された燃料が作用す
る肩部２２を備え、圧縮バネ２３は、ピン１２を下方に
加圧する。
【００１２】噴射装置５は、また、２４により全体が示
される計測バルブを備え、さらに、電機子２７（図２）
を制御する電磁石２６を備え、電磁石２６は、通常の電
気コイル２９を収納する環状磁気コア２８を備え、コア
２８は、コア２８に一体にされた部品に適合する放出部
品３２と同軸で、燃料タンクに接続された中央孔３１を
備える。
【００１３】計測バルブ２４は、また、外部にねじ山を
有するリングナット３６により部品６の肩部に通常保持
されたフランジ３４を有する部品３３を備え、リングナ
ット３６は、部品６に形成された放出チャンバー３７の
ねじ山にねじ込まれ、電機子２７は、実質的に円板形状
を有し、スロット３９により複数、例えば３つの分割部
分３８を有し、スロット３９を通して、放出チャンバー
３７がコア２８の中央孔３１と連通する。
【００１４】バルブ２４の部品３３は、また、孔１４と
連通する吸気導管４２、及び放出チャンバー３７と連通
する放出導管４３を具備したアキシャルコントロールチ
ャンバーを備える。コントロールチャンバー４１の底部
は、ロッド８の上面により規定される。ロッド８の上面
は、肩部２２（図１）のそれと比較してより大きな面積
を有するため、燃料の圧力は、バネ２３に補助され、通
常、ノズル９のオリフィス１１を閉じるような位置にロ
ッド８を保持する。
【００１５】コントロールチャンバー４１の放出導管４
３は、通常、開閉部材となる球体４４により閉じられ、
球体４４は、導管４３との接触面により規定される円錐
状の座部に保持され、球体４４は、ガイド板４６により
ガイドされ、その上で円柱状の心棒４７からなる中間部
材が作動し、電機子２７は、心棒４７に沿って軸方向に
スライドするスリーブ４８を一部に備え、心棒４７は、
電機子２７の肩部５０と協働するＣ型リング４９を外挿
される溝を備え、電機子２７は、心棒４７から切り離さ
れる。
【００１６】心棒４７は、孔３１の中に所定長さだけ突
出し、孔３１の内部に収納された第一の圧縮バネ５２を
支持すると共に固定する小径部５１で終端され、心棒４
７は、軸方向の孔５６を備えるボトムフランジ５４を一
部に備える円柱状ブシュ５３を備えるガイドの内部をス
ライドし、心棒４７は、一体にされたフランジ５７を底
部に備え、フランジ５４の底面に対して拘束される。
【００１７】フランジ５４は、リングナット３６によ
り、心棒４７の所望の移動量”ｈ”を規定する較正され
たワッシャを介してバルブ２４の部品３３のフランジ３
４に押しつけられる。スプリング５２は、電磁石２６が
励磁されていないとき、心棒４７が電機子２７を迅速に
下方に動かし、ガイド板４６が球体４４を導管４３の閉
位置に保持するようなバネ力Ｆ１で予圧される。
【００１８】心棒４７のフランジ５７は、渦巻（swir
l）チャンバー５８の内部に収納され、フランジ５７
は、コントロールチャンバー４１から放出される燃料を
渦巻チャンバー５８内で圧縮したり、膨張させたりし、
ブシュ５３は、チャンバー５８の燃料が放出チャンバー
３７に孔５６を通して流入するように、リングナット３
６を用いてギャップ５９を形成する。
【００１９】本発明に従えば、心棒４７は、電機子２７
のスリーブ４８がスライドする第一の部分６１と、ブシ
ュ５３の内部でスライドし、第一の部分６１より大きな
直径を有する第二の部分６２とを備え、環状肩部６３
は、第二のバネ６４を支持し、第一及び第二の部分６
１、６２の間を規定する。第二のバネ６４は、電機子２
７に作用し、肩部５０は、心棒４７のリング４９に対し
て通常静止して保持される。
【００２０】特に、バネ６４は、多板バネ（multiple-l
eaf spring）であってもよく、図２の例のように、一組
の皿ワッシャ対（皿バネ）であってもよい。上部ワッシ
ャ６６は、電機子２７に対して静止し、下部ワッシャ６
６は、肩部６３に対して静止し、バネ６４は、バネ力Ｆ
２に予圧され、電機子２７の円板と環状肩部６３との間
に取り付けられる。
【００２１】バネ６４は、心棒４７自体の上で開放され
れば、電機子２７の静止時間への戻りを減少するような
量により増加されてもよく、電磁石２６による計測バル
ブ２４の二つの連続動作の間の間隔を減少する。バネ６
４は、事実、球体４４の密閉に影響せず、球体４４は、
バネ５２によってのみ固定され、反作用するバネ６４の
バネ力に勝らないようにすることによって、より効率的
に球体４４を閉位置に動かすことができる。また、球体
４４の任意の動作に対して、バネ５２の予圧及び大きさ
を減少してもよい。
【００２２】噴射装置は以下のように動作する。
【００２３】コイル２９が励磁されると（図２）、コア
２８は、電機子２７を引きつけ、肩部５０及びＣ型リン
グ４９により、バネ５２に対抗して上方に心棒４７を引
き上げる。心棒４７のフランジ５７は、チャンバー５８
内に乱流（turbulence）を発生させ、すなわち、チャン
バー５８の燃料は、一方で圧縮され、他方で膨張され、
固定フランジ５４に対する心棒４７のフランジ５７の拘
束を緩衝する。次に、電機子２７は、放出チャンバー３
７の内部の燃料により制動され、リング４９に対して肩
部５０により拘束される。従って、電機子２７と心棒４
７とが切り離され、別々の二つの部品の動力学的エネル
ギーが吸収される。
【００２４】チャンバー４１内の燃料の圧力は、球体４
４を開位置に移動させ、チャンバー４１からタンク内に
燃料を放出する。チャンバー１９（図１）内の燃料の圧
力がロッド８の上面の残留圧力に勝り、ピン１２が上昇
し、オリフィス１１を通してチャンバー１９内の燃料が
噴射される。
【００２５】コイル２９が励磁されていないとき、バネ
５２は、心棒４７を押し下げ、リング４９により電機子
２７が押し下げられる。心棒４７の動力学的エネルギー
も、フランジ５７によりチャンバー５８内の燃料に形成
される乱流により部分的に散逸され、衝撃が効率的に緩
衝され、心棒４７、ガイド板４６及び球体４４の反動が
実質的に除去される。球体４４は、放出導管４３を閉
じ、加圧された燃料は、コントロールチャンバー４１内
の圧力を回復させ、ピン１２（図１）は、オリフェス１
１を閉じる。
【００２６】図３乃至図６に示す他の実施の形態では、
心棒４７の第一及び第二の部分６１、６２は、同一直径
を有し、そのため、製造コストが低く、肩部として機能
するＣ型リング７０をさらに組み込まれた溝により分割
されている。図３、図４、及び図５に示す他の実施の形
態では、多板バネ６４は、中心孔６９を有する凹状円板
６８の一部を形成し、リング７０上に静止する複数の弾
性タブ６７を備えている。タブ６７の個数は、分割部分
３８に等しく、分割部分３８上に静止している。
【００２７】図３及び図４の他の実施の形態では、電機
子２７及びバネ６４が互いに回転しないようにするた
め、円板６８は、二つのタブ６７間に位置し、隣接する
二つの分割部分３８間のスロット３９に係合する付加部
７１を備えている。図５に示す他の実施の形態では、電
機子２７の分割部分３８の一つは、バネ６４の弾性タブ
６７の一つと係合するくぼみ７２を備える。
【００２８】最後に、図６に示す他の実施の形態では、
円錐台形状の圧縮コイルバネ７４が、電機子２７とＣ型
リング７０との間で予圧され、より大きな直径を有する
巻部で電機子２７と接触し、より小さい直径を有する巻
部でリング７０と接触している。
【００２９】従来のバルブと比較すると、本発明に従う
計測バルブ２４の有利な点は、上記の説明から明らかで
ある。特に、電機子２７の復帰速度を、反作用するバネ
５２の予圧を増加させることなく、増加することができ
る。このように、電磁石２６の力は、増加する必要がな
い。より機械強度の高い特別な材料や、高コストの製造
工程も必要ではない。最後に、組立を簡単にするため
に、バネ６４の予圧及び大きさを減少してもよい。
【００３０】本発明の範囲を逸脱しない範囲で、上記及
び例示の計測バルブを変更することができることは明ら
かである。例えば、バネ６４、７４は、上記以外のタイ
プのものでもよい。特に、図３及び図４に示す他の実施
の形態では、バネ６４は、二つ又はそれ以上の付加部７
１を具備してもよく、図５に示す他の実施の形態では、
電機子２７の分割部分３８の各々が、くぼみ７２を具備
してもよく、図６に示す他の実施の形態では、圧縮コイ
ルバネ７４は、円錐台形状ではなく円柱形状であっても
よい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る計測バルブを備える
燃料噴射装置の一部断面側面図である。
【図２】図１に示す燃料噴射装置の計測バルブの一部断
面拡大図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係る燃料噴射装置の
計測バルブの断面図である。
【図４】図３に示すIV−IV線方向からみた一部断面上面
図である。
【図５】本発明の他の実施の形態に係る燃料噴射装置の
計測バルブの断面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係る燃料噴射装置の
計測バルブの断面図である。
【符号の説明】
２７ 電機子 ２６ 電磁石 ３７ 放出チャンバー ３８ 分割部分 ３９ スロット ４１ コントロールチャンバー ４３ 放出導管 ４４ 球体 ４７ 心棒 ４８ スリーブ ５２ 第一のバネ ５３ ブシュ ５７ フランジ ５８ 渦巻チャンバー ６１ 第一の部分 ６２ 第二の部分 ６３、７０ 環状肩部 ６４、７４ 第二のバネ ６５ 溝 ６６ 皿ワッシャ ６７ 弾性タブ ６８ 凹状円板 ７０ リング ７１ 付加部 ７２ くぼみ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コントロールチャンバーの放出導管の開
    閉部材と、前記開閉部材を閉位置に保持するように中間
    部材に作用する第一のバネと、電機子を駆動し、前記中
    間部材を介して前記開閉部材を制御する電磁石とを備
    え、 前記電機子は、前記中間部材から切り離され、第二のバ
    ネにより前記中間部材に対して静止して保持され、 前記第二のバネは、前記第一のバネの動作に影響しない
    ように、前記電機子と前記中間部材との間で予圧される
    燃料噴射装置の計測バルブ。
  2. 【請求項２】 前記電機子は、実質的に一部にスリーブ
    を設けられた円板を備え、 前記中間部材は、前記円板と同軸の心棒であり、 前記スリーブは、前記心棒上をスライドし、 前記第二のバネは、前記円板と前記心棒の環状肩部との
    間で予圧される請求項１記載の燃料噴射装置の計測バル
    ブ。
  3. 【請求項３】 前記第二のバネは、多板バネ（multiple
    -leaf spring）である請求項２記載の燃料噴射装置の計
    測バルブ。
  4. 【請求項４】 前記多板バネは、複数の同軸の皿ワッシ
    ャであり、 前記肩部は、前記電機子がスライドする前記心棒の第一
    の部分と固定ブシュの中をスライドする前記心棒の第二
    の部分との間を規定する請求項３記載の燃料噴射装置の
    計測バルブ。
  5. 【請求項５】 前記電機子は、スロットにより分割され
    た複数の分割部分を備え、 前記多板バネは、前記複数の分割部分の個数と等しい複
    数の弾性タブを有する凹状円板により規定され、前記弾
    性タブの各々は、対応する前記分割部分と係合する請求
    項３記載の燃料噴射装置の計測バルブ。
  6. 【請求項６】 前記凹状円板と前記電機子との間に設け
    られ、前記凹状円板と前記電機子との相互回転を防止す
    る回転防止手段をさらに備える請求項５記載の燃料噴射
    装置の計測バルブ。
  7. 【請求項７】 前記回転防止手段は、前記凹状円板上に
    位置し、前記スロットの一つと係合する少なくとも一つ
    の付加部を備える請求項６記載の燃料噴射装置の計測バ
    ルブ。
  8. 【請求項８】 前記回転防止手段は、前記電機子の前記
    分割部分の少なくとも一つの上に位置し、前記凹状円板
    の対応するタブと係合するくぼみを備える請求項７記載
    の燃料噴射装置の計測バルブ。
  9. 【請求項９】 前記第二のバネは、円錐台形状又は円柱
    形状の圧縮コイルバネである請求項２記載の燃料噴射装
    置の計測バルブ。
  10. 【請求項１０】 前記肩部は、前記心棒の溝に収容され
    たリングを備え、 前記凹状円板は、前記リングと係合する請求項５から９
    までのいずれかに記載の燃料噴射装置の計測バルブ。
  11. 【請求項１１】 前記心棒の前記第一及び第二の部分
    は、同一直径である請求項１０記載の燃料噴射装置の計
    測バルブ。
  12. 【請求項１２】 前記心棒は、前記コントロールチャン
    バーと前記コントロールチャンバーから燃料を放出され
    る放出チャンバーとの間に位置する渦巻（swirl）チャ
    ンバー内を移動可能なフランジを備える請求項２から１
    １までのいずれかに記載の燃料噴射装置の計測バルブ。
JP9354789A 1996-12-23 1997-12-24 燃料噴射装置の電磁計測バルブ Pending JPH10196485A (ja)

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