專利名稱：燃料噴射閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種向內燃機等噴射燃料的燃料噴射閥。
背景技術：
已知一種電磁驅動針閥(閥部件)、向內燃機等噴射燃料的燃料噴射閥
(例如參照日本特開2005-171845號公報，日本特開2006-17101號公報)。
在這種燃料噴射閥(噴射器)91中，例如圖15所示，內部形成有燃料通 路96的外殼910中，可動鐵芯922和針閥940—體地構成、并沿軸向進行 往復移動。針閥940被彈簧926向成為閉閥狀態(tài)的方向施力。
在對線圈951通電時，固定鐵芯921和可動鐵芯922之間產生磁吸引 力。由此， 一體的可動鐵芯922和針閥940抵抗彈簧926的施加力，向固 定鐵芯921方向移動而開閥。另一方面，在對線圈951的通電停止時，一 體的可動鐵芯922和針閥940通過彈簧926的施加力向固定鐵芯921的相 反方向移動而閉閥。
然而，上述構成的燃料噴射閥中，在對線圈通電時， 一體的可動鐵芯 和針閥與固定鐵芯碰撞而產生跳回(跳動)。因此，特別在驅動時間較短時， 燃料噴射量相對于驅動時間不成比例，難以控制燃料噴射量。結果，有不 能減小能夠控制的最小燃料噴射量這樣的問題。
為解決上述問題，提出了一種燃料噴射閥，增加可動鐵芯和固定鐵芯 之間的抵接面積，增加產生在這兩者之間的擠壓效果的擠壓力，減少在線 圈通電時(開閥時)的跳動。然而，上述燃料噴射閥中，因增加擠壓力，在閉 閥時針閥的應答性惡化。因此，會產生能控制的最小燃料噴射量變大等燃 料噴射特性的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種燃料噴射閥，在開閥時及閉閥時，減少跳動 而提高閥部件的應答性，并且提高燃料噴射特性。在本發(fā)明中，在可動鐵芯的固定鐵芯側的端面上的、與固定鐵芯相對 的區(qū)域(以下適當?shù)胤Q作相對區(qū)域)中，形成有被該固定鐵芯吸引而與上述固 定鐵芯抵接的抵接面、和與上述固定鐵芯不抵接的非抵接面，在該非抵接 面和上述固定鐵芯之間形成有間隙。
另外，設置有在上述固定鐵芯上設置的、連通上述可動鐵芯上游側的 燃料通路和上述間隙之間的固定鐵芯連通路、和在上述可動鐵芯上設置的、 連通上述可動鐵芯下游側的上述燃料通路和上述間隙之間的可動鐵芯連通 路中的至少一個。即，本發(fā)明中，可以只具有上述固定鐵芯連通路和上述 可動鐵芯連通路中的一個，也可以具有這兩個。
因此，在開閥時、在上述可動鐵芯與上述固定鐵芯抵接時，僅上述可 動鐵芯的上述抵接面與上述固定鐵芯抵接，上述非抵接面與上述固定鐵芯 不抵接。即，在上述可動鐵芯的上述非抵接面和上述固定鐵芯之間形成的 上述間隙，在抵接時也可以維持間隙(空間)。因此，上述間隙、和連通到該 間隙的上述可動鐵芯連通路及上述固定鐵芯連通路(以下適當?shù)貙⑦@兩個 連通路簡單地稱作連通路)，作為將在上述可動鐵芯和上述固定鐵芯之間的 燃料排出到上述燃料通路的空間發(fā)揮作用。
由此，通過上述可動鐵芯與上述固定鐵芯抵接，能夠使在這兩者之間 被推壓而退出的燃料從上述間隙流出到上述連通路。因此，可以減小在開 閥時對上述可動鐵芯作用的流體阻力，可以提高與上述可動鐵芯一起移動 的閥部件的應答性。具體而言，可以提高在開閥時的上述閥部件的移動速 度，可以縮短從開始開閥動作到結束為止的時間。
另外，在本發(fā)明中，上述可動鐵芯和上述閥部件形成為不同部件。并 且，該閥部件可滑動地貫穿配置在形成于上述可動鐵芯的內周側的貫通孔 中。l卩，上述可動鐵芯和上述閥部件成為分別地被設置的分體構造，互相 不固定，能夠沿軸向相對移動。
因此，在開閥時，上述可動鐵芯及上述閥部件一起向上述固定鐵芯方 向移動，在上述可動鐵芯與上述固定鐵芯抵接(碰撞)時，因與上述固定鐵芯 碰撞的沖擊，上述可動鐵芯有向上述固定鐵芯的相反方向的慣性力。另一 方面，上述閥部件有向上述固定鐵芯方向繼續(xù)該狀態(tài)下的移動的慣性力。 即，在碰撞時只是上述可動鐵芯在上述固定鐵芯上產生慣性重量。
由此，碰撞時的慣性重量(碰撞能)比上述可動鐵芯和上述閥部件被固定的一體構造的情況小，可以大幅度降低在開閥時由部件彼此的碰撞導致的 跳回、即所謂的跳動。因此，可以高精度地控制在開閥時的燃料噴射特性。
另外，在上述可動鐵芯與上述固定鐵芯抵接時，在兩者的抵接部分產 生基于燃料的擠壓力。該擠壓力越大越可以抑制跳動。然而，如上所述， 通過使上述可動鐵芯和上述閥部件構成分體構造，就可以大幅度降低在開 閥時的跳動。因此，與現(xiàn)有技術相比，可以減小為了成為不影響燃料噴射 特性的跳動量所需要的擠壓力。另外，可以減小影響擠壓力的大小的上述 可動鐵芯和上述固定鐵芯之間的抵接面積。
本發(fā)明中，采用僅上述可動鐵芯的一部分、也就是上述抵接面與上述 固定鐵芯抵接的構造，減小上述可動鐵芯和上述固定鐵芯之間的抵接面積， 由此減小擠壓力。
因此，在閉閥時，上述可動鐵芯和上述固定鐵芯之間的緊密接觸性變 低，上述可動鐵芯容易從上述固定鐵芯分離。結果，可以提高與上述可動 鐵芯一起移動的上述閥部件的應答性。具體而言，可以縮短到上述閥部件 開始閉閥動作為止的時間。
另外，在閉閥時也可得到由設置上述連通路帶來的效果。即，在上述 可動鐵芯從上述固定鐵芯分離后，能夠使燃料從上述連通路經(jīng)過上述間隙 流入上述可動鐵芯的上述抵接面和上述固定鐵芯之間。因此，在閉閥時， 也可以減小對上述可動鐵芯作用的流體阻力，可以提高與上述可動鐵芯一 起移動的上述閥部件的應答性。具體而言，可以提高在閉閥時的上述閥部 件的移動速度，可以縮短從開始閉閥動作到結束為止的時間。
另外，上述連通路與上述可動鐵芯的非抵接面和上述固定鐵芯之間形 成的上述間隙連通。即，為了不損失擠壓力的效果，上述連通路設置在與 影響擠壓力的上述可動鐵芯的抵接上述固定鐵芯的面(抵接面)沒有關系的 部分。因此，本發(fā)明中，在保持擠壓力的效果(例如在開閥時成為不影響燃 料噴射特性的跳動量)的狀態(tài)下，如上所述，在閉闊時可得到由設置上述連 通路帶來的效果。
另外，在閉閥時，也可得到由上述可動鐵芯和上述閥部件構成分體構 造帶來的效果。即，在上述可動鐵芯及上述閥部件一起向上述固定鐵芯的 相反方向移動，上述閥部件落座(碰撞)于閥座等時，在碰撞時只是上述閥部 件在閥座等上產生慣性重量。由此，也可以大幅度降低在閉閥時的跳動，可以抑制閉閥后的跳動導致的多余的燃料噴射(二次噴射)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射閥，通過使上述可動鐵芯和上述閥部件構成分體構造，可以降低在開閥時的跳動。另外，由于在開閥時的跳動降低，可以減小抑制開閥時的跳動所需要的擠壓力，在閉閥時可以縮短到上述閥部件開始閉閥動作為止的時間。另外，通過設置上述連通路(可動鐵芯連通路、固定鐵芯連通路)，可以提高在閉閥時的上述閥部件的移動速度，可以縮短從開始閉閥動作到結束為止的時間。
并且，與此同時，通過使上述可動鐵芯和上述閥部件構成分體構造，可以降低在閉閥時的跳動。另外，通過設置上述連通路，可以提高在開閥時的上述閥部件的移動速度，可以縮短從開始開閥動作到結束為止的時間。
在本發(fā)明的另一個技術方案中，上述固定鐵芯連通路由上述固定鐵芯的貫通孔構成。由此，可以充分地獲得由設置上述固定鐵芯連通路帶來的效果，即提高上述閥部件的應答性并且提高燃料噴射特性這樣的效果。
在本發(fā)明的另一個技術方案中，上述固定鐵芯連通路由上述固定鐵芯內周面的切口構成。由此，可以充分地獲得由設置上述固定鐵芯連通路帶來的效果，即提高上述閥部件的應答性并且提高燃料噴射特性這樣的效果。另外，具有通過加工上述固定鐵芯內周面，可以容易地形成上述固定鐵芯連通路這樣的優(yōu)點。
在本發(fā)明的另一個技術方案中，上述可動鐵芯連通路由上述可動鐵芯的貫通孔構成。由此，可以充分地獲得由設置上述可動鐵芯連通路帶來的效果，即提高上述閥部件的應答性并且提高燃料噴射特性這樣的效果。
在本發(fā)明的另一個技術方案中，上述可動鐵芯連通路由上述可動鐵芯內周面或者外周面的切口構成。由此，可以充分地獲得由設置上述可動鐵芯連通路帶來的效果，即提高上述閥部件的應答性并且提高燃料噴射特性這樣的效果。另外，具有通過加工上述可動鐵芯內周面或者外周面，可以容易地形成上述可動鐵芯連通路這樣的優(yōu)點。
在本發(fā)明的另一個技術方案中，使上述可動鐵芯的上述固定鐵芯側端面的一部分向上述固定鐵芯側突出而設置上述抵接面，上述非抵接面設置在上述抵接面以外的部分。
另外，也可以使上述固定鐵芯的上述可動鐵芯側端面的一部分突出，將與該固定鐵芯的突出部抵接的上述可動鐵芯端面作為上述抵接面，上述抵接面以外的部分作為上述非抵接面。
另外，在上述可動鐵芯及上述固定鐵芯的端面上突出的部分，根據(jù)其規(guī)格可以隨意設定。
在本發(fā)明的另一個技術方案中，上述閥部件在與上述噴孔相反側的端部上具有向徑向外側突出的突出部。由此，即使上述可動鐵芯和上述閥部件形成為不同部件，通過上述突出部與上述可動鐵芯卡止，上述可動鐵芯及上述閥部件也可以一起移動。
在本發(fā)明的另一個技術方案中，具有將上述閥部件向閉閥方向施力的第一彈性部件、以及將上述可動鐵芯向上述突出部側施力的第二彈性部件，上述突出部的與上述噴孔相反側的端部與上述第一彈性部件接觸，上述可動鐵芯的與上述抵接面相反側的端面與上述第二彈性部件接觸。由此，可以保證上述突出部和上述可動鐵芯卡止。另外，通過上述第一彈性部件可以吸收在閉閥時的跳動，通過上述第二彈性部件可以吸收在開閥時的跳動。如上所述，上述閥部件具有突出部，因而上述突出部的外徑部和固定鐵芯的內徑部之間的間隙變小，并且成為形成燃料節(jié)流的結構。
在本發(fā)明的另一個技術方案中，上述閎部件內部形成有燃料通路。由此，可以將燃料容易地導向噴孔側。另外，閥部件變輕，即閥部件的慣性重量變小，因此可以更降低上述的跳動。
并且，在本發(fā)明中，上述固定鐵芯連通路向上述間隙開口的面積、相對于上述固定鐵芯的上述可動鐵芯側的端面上的與上述可動鐵芯相對的區(qū)
域的面積的比例即固定鐵芯連通路面積率優(yōu)選3~12%。
在上述固定鐵芯連通路面積率未滿3%時，在幵閥時及閉閥時可能不能夠充分地減小對上述可動鐵芯作用的流體阻力。因此，上述閥部件的應答性可能變低。在固定鐵芯連通路面積率超過12%時，可能不能夠充分地確保上述閥部件開閥所需要的磁吸引力。
并且，在本發(fā)明中，上述可動鐵芯連通路向上述間隙開口的面積、相對于上述可動鐵芯的上述固定鐵芯側的端面上的與上述固定鐵芯相對的區(qū)域的面積的比例即可動鐵芯連通路面積率優(yōu)選3 12%。
在可動鐵芯連通路面積率未滿3%時，在開閥時及閉閥時可能不能夠充分地減小對上述可動鐵芯作用的流體阻力。因此，上述閥部件的應答性可能變低。在可動鐵芯連通路面積率超過12%時，可能不能夠充分地確保上述閥部件開閥所需要的磁吸引力。


通過下面的均構成本申請的一部分的詳細說明，所附權利請求書和附圖，可以理解本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點以及相關部分的操作方法和功能。在附圖中
圖1是表示本發(fā)明第一實施例的噴射器的構造的說明圖2是表示上述第一實施例的閉閥狀態(tài)的說明圖((a)表示可動鐵芯及固定鐵芯周邊的放大圖、(b)為從后端側觀察可動鐵芯的說明圖)；
圖3是表示上述第一實施例的開閥狀態(tài)的說明圖(表示可動鐵芯及固定鐵芯周邊的放大圖)；
圖4是表示上述第一實施例的(a)在開閥時的驅動信號的說明圖、(b)在閉閥時的提升波形的說明圖5是表示本發(fā)明第二實施例的可動鐵芯連通路的配設位置的例子的說明圖((a)表示可動鐵芯及固定鐵芯周邊的放大圖、(b)是從后端側觀察可動鐵芯的說明圖)；
圖6是表示上述第二實施例的可動鐵芯連通路的配設位置的例子的說明圖((a)表示可動鐵芯及固定鐵芯周邊的放大圖、(b)是從后端側觀察可動鐵芯的說明圖、(c)是從后端側觀察可動鐵芯的說明圖)；
圖7是表示上述第二實施例的可動鐵芯連通路的配設位置的例子的說明圖((a)表示可動鐵芯及固定鐵芯周邊的放大圖、(b)是從后端側觀察可動鐵
芯的說明圖)；
圖8是表示本發(fā)明第三實施例的固定鐵芯連通路的配設位置的例子的說明圖((a)表示可動鐵芯及固定鐵芯周邊的放大圖、(b)從前端側觀察固定鐵
芯的說明圖)；
圖9是表示上述第三實施例的固定鐵芯連通路的配設位置的例子的說明圖((a)表示可動鐵芯及固定鐵芯周邊的放大圖、(b)是從前端側觀察固定鐵芯的說明圖)；
圖10是表示上述第三實施例的固定鐵芯連通路的配設位置的例子的說明圖((a)表示可動鐵芯及固定鐵芯周邊的放大圖、(b)是從前端側觀察固定鐵芯的說明圖)；圖11是表示上述第三實施例的固定鐵芯連通路的配設位置的例子的說
明圖((a)表示可動鐵芯及固定鐵芯周邊的放大圖、(b)是從前端側觀察固定鐵
芯的說明圖)；
圖12是表示本發(fā)明第四實施例的固定鐵芯前端面及可動鐵芯后端面的形狀的例子、和抵接面及非抵接面的配設位置的例子的說明圖((a)、 (b)表示可動鐵芯及固定鐵芯周邊的放大圖)；
圖13是表示上述第四實施例的固定鐵芯前端面及可動鐵芯后端面的形狀的例子、和抵接面及非抵接面的配設位置的例子的說明圖((a)至(c)表示
可動鐵芯及固定鐵芯周邊的放大圖)；
圖14是表示本發(fā)明第五實施例的連通路面積率、開閥時間、及磁吸引力之間的關系的說明圖15是表示現(xiàn)有技術的噴射器的構造的說明圖。
具體實施例方式
以下參照圖1至3說明本發(fā)明的第一實施例的燃料噴射閥(以下稱作噴
射器)。
如圖1所示，本例的噴射器1例如適用于直噴汽油機。噴射器1裝配在未圖示的汽缸蓋上。另外，噴射器1的應用并不僅僅限于直噴汽油機，而也可以適用于予混合型汽油機或柴油機。
另外，本例的噴射器1中，將設置有噴孔34的一側作為前端側(相對于燃料通路6為下游側)，將其相反一側作為后端側(上游側)。
噴射器1具備形成燃料通路6的筒狀的外殼10。外殼10由管11、非磁性部12及保持件13構成，例如通過激光焊接等連接成一體。
固定鐵芯21通過壓入而容納在管11的內周側。固定鐵芯21形成為筒狀。后述的調節(jié)管28及第一彈簧26容納在固定鐵芯21的內周側。另外，管11及固定鐵芯21由磁性材料形成。
外部連接器19壓入在管11的后端部112中。外部連接器19在其后端部上形成燃料入口 191。燃料通過未圖示的燃料泵從燃料箱供給到燃料入口191。供給到燃料入口 191的燃料經(jīng)過設置在外部連接器19內部的過濾部件18而流入管11內周側的燃料通路61。過濾部件18除去燃料中的雜質。
非磁性部12配設在管11的前端側。非磁性部12由非磁性材料形成筒狀。非磁性部12防止由磁性材料形成的管11和保持件13之間發(fā)生磁短路。
閥體31容納在保持件13的前端部131中。閥體31形成為筒狀，并且 例如通過壓入或者焊接等被固定在保持件13的前端部131上。
閥體31在隨著靠近前端而內徑變小的圓錐狀內壁面上具有閥座32。 在閥體31的前端部上形成有噴孔34。噴孔34連通閥體31的內側和外側之 間。噴孔34可以是一個或者多個。
可動鐵芯22及作為閥部件的針閥40容納在保持件13的內周側。在保 持件13的內周側，可動鐵芯22能夠沿軸向往復移動?？蓜予F芯22由磁性 材料形成為筒狀。針閥40容納在保持件13的內周側。針閥40能夠與可動 鐵芯22—起沿軸向往復移動，被配置在大體與閥體31同軸上。針閥40在 其前端部上具有密封部42。密封部42能夠落座在閥體31的閥座32上。
另外，針閥40形成為筒狀，在其內部形成針閥燃料通路62。針閥40 內部的燃料從針閥燃料通路62經(jīng)過燃料孔45流向針閥40外側的保持件燃 料通路63。
另外，可動鐵芯22和針閥40形成為不同部件。針閥40可滑動地貫穿 配置在形成于可動鐵芯22的內周側的貫通孔220中。即，可動鐵芯22和 針閥40分別地被設置，互相不固定，能夠沿軸向相對移動。
另外，如圖2(a)、 (b)戶萬示，在可動鐵芯22的固定鐵芯21側的端面即 可動鐵芯后端面230上的、與固定鐵芯21相對的區(qū)域(相對區(qū)域)中，形成 有被固定鐵芯21吸引而與固定鐵芯21抵接的抵接面231、和與固定鐵芯 21不抵接的非抵接面232。在可動鐵芯22的非抵接面232和固定鐵芯21 之間形成有間隙20。
本例中，使可動鐵芯22的可動鐵芯后端面230上的、相對區(qū)域的一部 分突出作為抵接面231，抵接面231以外的部分作為非抵接面232。另夕卜， 抵接面231設置在可動鐵芯22的內周部，非抵接面232設置在可動鐵芯22 的外周部。
另外，如圖2(a)、 (b)所示，在可動鐵芯22上設置可動鐵芯連通路25， 該可動鐵芯連通路25連通可動鐵芯22下游側的燃料通路6(保持件燃料通 路63)和間隙20之間。
本例中，可動鐵芯連通路25沿軸向貫通可動鐵芯22的內部而設置， 并且在非抵接面232上開口 ?？蓜予F芯連通路25在可動鐵芯22的外周部
12以90度的間隔設置有四處，形成為截面圓狀。
另外，如圖l、 2所示，在針閥40的后端部上形成有向徑向外側突出 的針閥止動件401 ，該針閥止動件401的后端面與作為彈性部件的第一彈簧 26接觸。第一彈簧26的一個端部與針閥40的后端部(針閥止動件401)接觸， 另一個端部與調節(jié)管28接觸。另外，可動鐵芯22在其前端部與作為彈性 部件的第二彈簧27接觸。另外，上述彈性部件不僅僅限于彈簧，而也可以 使用例如板簧、或者氣體或液體的減震器等。
如上所述，調節(jié)管28壓入在固定鐵芯21的內周側。通過調整調節(jié)管 28的壓入量，第一彈簧26的載荷被調節(jié)。第一彈簧26具有沿軸向延伸的 力。因此， 一體的針閥40及可動鐵芯22由第一彈簧26向密封部42落座 于閥座32上的方向按壓。同時，可動鐵芯22由第二彈簧27向可動鐵芯22 的后端部接觸在針閥40的針閥止動件401上的方向按壓。
線圈組裝部件50配設在管11的外周側。線圈組裝部件50由線圈51、 模壓成形體52、及電氣連接器53—體地構成。線圈51被由樹脂形成的模 壓成形體52覆蓋。
線圈51在其外周側及內周側被模壓成型體52覆蓋的狀態(tài)下形成為圓 筒狀。線圈51向圓周方向連續(xù)地覆蓋管11的外周側。模壓成形體52及電 氣連接器53由樹脂形成為一體。線圈51通過配線部件54連接到電氣連接 器53的端子55上。
板外殼14配設在線圈51的外周側。板外殼14形成為筒狀。板外殼14 在其和管11之間保持被模壓成形體52覆蓋的線圈51。另外，蓋15配設在 線圈51的后端側。蓋15覆蓋線圈51的后端側。板外殼14及蓋子15由磁 性材料形成。
以下對上述結構的噴射器1的動作進行說明。
當對線圈51的通電停止時，在固定鐵芯21和可動鐵芯22之間就不產 生磁吸引力。因此，可動鐵芯22通過第一彈簧26的按壓力而離開固定鐵 芯21(參見圖2(a))。結果，當對線圈51的通電停止時，針閥40的密封部 42落座在閥座32上(閉閥狀態(tài))。因此，沒有燃料從噴孔34中噴射出來。
當對線圈51通電時，通過在線圈51產生的磁場，磁通流經(jīng)板外殼14、 保持件13、可動鐵芯22、固定鐵芯21、及蓋子15形成的磁路。因此，在 互相離開的固定鐵芯21和可動鐵芯22之間產生磁吸引力。由此，當在固
13定鐵芯21和可動鐵芯22之間產生磁吸引力超過第一彈簧26的按壓力時， 可動鐵芯22及針閥40向固定鐵芯21方向移動。然后，可動鐵芯22的抵 接面231與固定鐵芯21抵接(碰撞)(參見圖3)。結果，針閥40的密封部42 離開閥座32(開閥狀態(tài))。
從燃料入口 191流入的燃料經(jīng)由過濾部件18、管11內周側的管燃料通 路61、調節(jié)管28內周側、及針閥40內周側的針閥燃料通路62，然后從燃 料孔45流入針閥40外周側的保持件燃料通路63。流入保持件燃料通路63 的燃料通過離開閥座32的針閥40和閥體31之間，從噴孔34中噴射。
當對線圈51的通電停止時，固定鐵芯21和可動鐵芯22之間的磁吸引 力消失。由此，可動鐵芯22及針閥40通過第一彈簧26的按壓力而向固定 鐵芯21的相反方向移動。并且，可動鐵芯22離開固定鐵芯21(參見圖2(a))。 結果，針閥40的密封部42再次落座在閥座32上(閉閥狀態(tài))。因此，從噴 孔34的燃料噴射停止。
以下對本例的噴射器(燃料噴射閥)l的作用效果進行說明。
如上所述，本例的噴射器l中，當對線圈51通電時，固定鐵芯21和 可動鐵芯22之間產生磁吸引力。然后，可動鐵芯22被固定鐵芯21吸引而 與固定鐵芯21抵接。此時，針閥40與可動鐵芯22—起向固定鐵芯21方
向移動，變?yōu)殚_閥狀態(tài)。
本例中，在可動鐵芯22的固定鐵芯21側的端面即可動鐵芯后端面230 的、與固定鐵芯21相對的區(qū)域(相對區(qū)域)中，形成有被固定鐵芯21吸引而 與固定鐵芯21抵接的抵接面231、和與固定鐵芯21不抵接的非抵接面232， 非抵接面232和固定鐵芯21之間形成有間隙20。另外，在可動鐵芯22中 設置有可動鐵芯連通路25，該可動鐵芯連通路25連通可動鐵芯22下游側 的燃料通路6(保持件燃料通路63)和間隙20之間。
因此，在開閥時、在可動鉄芯22與固定鉄芯21抵接時，僅可動鐵芯 22的抵接面231與固定鐵芯21抵接，非抵接面232與固定鐵芯21不抵接。 即，在可動鐵芯22的非抵接面232和固定鐵芯21之間形成的間隙20，在 抵接時也維持為間隙(空間)。因此，間隙20和連通到間隙20的可動鐵芯連 通路25，作為將在可動鐵芯22和固定鐵芯21之間的燃料排出到燃料通路 6的空間起作用。
由此，通過可動鐵芯22與固定鐵芯21抵接，能夠使在兩者之間因推壓而退出的燃料從間隙20流出到可動鉄芯連通路25。因此，可以減小在開 閥時對可動鐵芯22作用的流體阻力，可以提高與可動鐵芯22 —起移動的 針閥40的應答性。具體而言，可以提高在開閥時的針閥40的移動速度， 可以縮短從開始開閥動作到結束為止的時間。尤其是，針閥止動件401的 外徑部與固定鐵芯21的內徑部形成燃料節(jié)流，在燃料難以向固定鐵芯21 和可動鐵芯22之間流動的結構中，上述效果特別大。
另外，本例中，可動鐵芯22和針閥40形成為不同部件。并且，針閥 40可滑動地貫穿配置在形成于可動鐵芯22的內周側的貫通孔220中。艮口， 可動鐵芯22和針閥40構成分別地被設置的分體構造，互相不固定，能夠 沿軸向相對移動。
因此，在開閥時，可動鐵芯22及針閥40 —起向固定鐵芯21方向移動， 在可動鐵芯22與固定鐵芯21抵接(碰撞)時，通過與固定鐵芯21碰撞的沖 擊，可動鐵芯22有向固定鐵芯21的相反方向的慣性力。另一方面，針閥 40有向固定鐵芯21方向繼續(xù)該狀態(tài)的移動的慣性力。即，在碰撞時只是可 動鐵芯22在固定鐵芯21上產生慣性重量。
由此，在碰撞時的慣性重量(碰撞能)比可動鐵芯22和針閥40被固定的 一體構造的情況小，可以大幅度降低在開閥時由部件彼此的碰撞導致的跳 回、即所謂的跳動。因此，可以高精度地控制在開閥時的燃料噴射特性。
另外，在可動鐵芯22與固定鐵芯21抵接時，在兩者的抵接部分產生 燃料的擠壓力。該擠壓力越大越可以抑制跳動。然而，如上所述，通過使 可動鐵芯22和針閥40構成分體構造，就可以大幅度降低在開閥時的跳動。 因此，與現(xiàn)有技術相比，可以減小為了成為不影響燃料噴射特性的跳動量 所需要的擠壓力。另外，可以減小影響擠壓力的大小的可動鐵芯22和固定 鐵芯21之間的抵接面積。
本例中，采用僅可動鐵芯22的一部分、也就是抵接面231與固定鐵芯 21抵接的構造，減小可動鐵芯22和固定鐵芯21之間的抵接面積，由此減 小擠壓力。
然后，如上所述，噴射器1中，當對線圈51的通電停止時，在處于抵 接狀態(tài)的固定鐵芯21和可動鐵芯22之間產生的磁吸引力消失。然后，可 動鐵芯22離開固定鐵芯21。此時，針閥40與可動鉄芯22—起向固定鐵芯 21的相反方向移動，變?yōu)殚]閥狀態(tài)。如上所述，本例中，減小在抵接狀態(tài)的可動鐵芯22和固定鐵芯21之 間產生的擠壓力。因此，在閉閥時，可動鐵芯22和固定鐵芯21之間的緊 密接觸性變低，可動鐵芯22容易從固定鐵芯21分離。結果，可以提高與 可動鐵芯22—起移動的針閥40的應答性。具體而言，可以縮短到針閥40 開始閉閥動作為止的時間。
另外，在閉閥時，也可得到由設置可動鉄芯連通路25帶來的效果。艮口， 在可動鐵芯22從固定鐵芯21分離后，能夠使燃料從可動鉄芯連通路25經(jīng) 過間隙20流入可動鐵芯22的抵接面231和固定鐵芯21之間。因此，在閉 閥時也可以減小對可動鐵芯22作用的流體阻力，可以提高與可動鐵芯22 一起移動的針閥40的應答性。具體而言，可以提高在閉閥時的針閥40的 移動速度，可以縮短從開始閉閥動作到結束為止的時間。尤其是，針閥止 動件401的外徑部與固定鐵芯21的內徑部形成燃料節(jié)流，在燃料難以向固 定鐵芯21和可動鐵芯22之間流動的結構中，上述效果特別大。
另外，可動鉄芯連通路25與在可動鐵芯22的非抵接面232和固定鐵 芯21之間形成的間隙20連通。SP，為了不損失擠壓力的效果，可動鉄芯 連通路25設置在與影響擠壓力的可動鐵芯22的抵接固定鐵芯21的面(抵 接面231)沒有關系的部分。因此，本例中，在保持擠壓力的效果(例如在開 閥時成為不影響燃料噴射特性的跳動量)的狀態(tài)下，如上所述，可得到由設 置可動鉄芯連通路25帶來的在閉閥時的效果。
另外，在閉閥時，也可得到由可動鐵芯22和針閥40構成分體構造帶 來的效果。即，可動鐵芯22及針閥40都向固定鐵芯21的相反方向移動， 在針閥40落座(碰撞)于閥座32時，只是針閥40在碰撞時對閥座32產生慣 性重量。由此，可以大幅度降低在閉閥時的跳動，可以抑制由閉閥后的跳 動導致的多余的燃料噴射(二次噴射)。
如上所述，根據(jù)本例的噴射器1，通過使可動鐵芯22和針閥40構成分 體構造，可以降低在開閥時的跳動。另外，由于在開閥時的跳動降低，可 以減小抑制開閥時的跳動所需要的擠壓力，在閉閥時可以縮短到針閥40開 始閉閥動作為止的時間。另外，通過設置可動鉄芯連通路25，可以提高在 閉閥時的針閥40的移動速度，可以縮短從開始閉閥動作到結束為止的時間。
圖4是表示上述的效果的圖。
圖4(a)是表示在開閥時的驅動信號的導通/截止的圖。橫軸表示時間。另外，圖4(b)是相對于驅動信號表示針閥40的提升量的波形(提升波形)的 圖。縱軸表示針閥的提升量，橫軸表示時間。
如圖4(b)所示，現(xiàn)有技術的提升波形c，在從驅動信號截止開始到開始 閉閥為止(到針閥提升量開始下降為止)的時間中產生較大的延遲，并且從開 始閉閥到結束(到針閥提升量變?yōu)榱?需要比較長的時間。
然而，本例的噴射器l中，通過使可動鉄芯22和針閥40構成分體構 造，可以降低在開閥時的跳動。由此，可以減小抑制開閥時的跳動所需要 的擠壓力，在閉閥時，可以縮短到針閥40開始閉閥動作為止的時間(參見 圖4(b)的提升波形b)。
另外，通過設置可動鉄芯連通路25，可以提高在閉閥時的針閥40的移 動速度，可以縮短從開始閉閥動作到結束為止的時間(參見圖4(b)的提升波 形a)。即，本例中，可得到提升波形a所示的動作。
并且，本例中，處理上述的效果外，通過分別地設置可動鐵芯22和針 閥40，可以減低在閉閥時的跳動。另外，通過設置可動鉄芯連通路25，可 以提高在開閥時的針閥40的移動速度，可以縮短從開始開閥動作到結束為 止的時間。
以下說明本發(fā)明的第二實施例。
如圖5至7所示，本例是變更了第一實施例的可動鉄芯25的配設位置 的例子。
另外，圖5至7表示可動鉄芯22與固定鉄芯21抵接的狀態(tài)。
如同第一實施例一樣，圖5是可動鉄芯連通路25貫穿可動鉄芯22的 內部而設置的例子。
圖5(a)、 (b)中，可動鐵芯連通路25在可動鐵芯22的外周部以90度的 間隔設置有四處，并形成為截面長方形狀。
圖6、圖7是可動鐵芯連通路25設置在將可動鐵芯22的外周面222
切除的部分的例子。
圖6(a)、 (b)中，可動鐵芯連通路25是將可動鐵芯22的外周面222的
四處切除為直線狀而設置的。
圖6(a)、 (c)中，可動鐵芯連通路25是將可動鐵芯22的外周面222的 四處以90度間隔切除為半圓形狀而設置的。
圖7(a)、 (b)中，可動鐵芯連通路25是將可動鐵芯22的外周面222的
17八處以45度間隔切除為凹形狀而設置的。
圖5至圖7的任一例子中，其他部分是與第一實施例中同樣的結構、 并具有同樣的作用效果。
另外，可動鐵芯連通路25也可以設置在將可動鐵芯22的內周面221 切除的部分。
以下說明本發(fā)明的第三實施例。
如圖8至11所示，本例是代替第一、二實施例中的可動鐵芯連通路25 而設置固定鐵芯連通路24的例子。
如圖所示，本例中，在固定鉄芯21上設置有連通可動鉄芯22上游側 的燃料通路6(管燃料通路61)和間隙20之間的固定鐵芯連通路24。
另外，圖8至圖11表示可動鉄芯22與固定鉄芯21抵接的狀態(tài)。
圖8、圖9是固定鐵芯連通路24貫穿固定鉄芯21的內部而設置的例子。
圖8(a)、 (b)中，固定鐵芯連通路24被設置為，在固定鐵芯21的內周 面211及固定鐵芯21的可動鉄芯22側端面即固定鐵芯前段面210上開口 。 固定鐵芯連通路24在固定鐵芯前端面210的外周部以90度的間隔設置有 四處，并形成為截面圓狀。
圖9(a)、 (b)中，固定鐵芯連通路24被設置為，在固定鐵芯21的內周 面211及固定鐵芯前段面210上開口。固定鐵芯連通路24在固定鐵芯前端 面210的外周部以90度的間隔設置有四處，并形成為截面長方形狀。
另外，圖IO、圖11是固定鐵芯連通路24設置在將固定鉄芯21的內周 面221切除的部分的例子。
圖10(a)、 (b)中，固定鐵芯連通路24是將固定鐵芯21的內周面211的 四處以90度間隔切除為半圓形狀設置的。
圖ll(a)、 (b)中，固定鐵芯連通路24是將固定鐵芯21的內周面211的 四處以90度間隔切除為凹形狀而設置的。
圖8至圖11的任一例子中，其他部分是與第一實施例中同樣的結構、 并具有同樣的作用效果。即，通過設置固定鐵芯連通路24，也可得到由設
置可動鐵芯連通路25帶來的效果。
另外，也可以構成為，設置第一、二實施例表示的可動鐵芯連通路25、 和本例表示的固定鐵芯連通路24的雙方。
以下說明本發(fā)明的第四實施例。
18如圖12、圖13所示，本例是變更了第一實施例的固定鐵芯21的固定 鐵芯前端面210及可動鐵芯后端面230的形狀、可動鐵芯后端面230的抵 接面231及非抵接面232的配設位置的例子。
另外，圖12、圖13表示可動鉄芯22與固定鉄芯21抵接的狀態(tài)。
如同第一實施例一樣，圖12是使可動鐵芯22的可動鐵芯后端面230 的相對區(qū)域的一部分突出而作為抵接面231，抵接面231以外的部分作為非 抵接面232的例子。
圖12(a)中，使可動鐵芯后端部230的外周部突出。并且，抵接面231 設置在可動鐵芯后端面230的外周部，非抵接面232設置在可動鐵芯后端 部230的內周部。
圖12(b)中，使可動鐵芯后端部230的中間部突出，抵接面231設置在 可動鐵芯后端面230的中間部，非抵接面232設置在可動鐵芯后端部230 的內周部及外周部。
另外，圖13是如下的例子使固定鐵芯21上的固定鐵芯前端面210 的一部分突出，將可動鐵芯22的可動鐵芯后端面230上的相對區(qū)域中、與 固定鐵芯21抵接的部分作為抵接面231，將抵接面231以外的部分作為非 抵接面232。
圖13(a)中，使固定鐵芯前端面210的內周部突出。抵接面231設置在 可動鐵芯后端面230的內周部，非抵接面232設置在可動鐵芯后端面230 的外周部。
圖13(b)中，使固定鐵芯前端面210的外周部突出。抵接面231設置在 可動鐵芯后端面230的外周部，非抵接面232設置在可動鐵芯后端面230 的內周部。
圖13(c)中，使固定鐵芯前端面210的中間部突出。抵接面231設置在 可動鐵芯后端面230的中間部，非抵接面232設置在可動鐵芯后端面230 的內周部及外周部。
圖12、圖13的任一例子中，其他部分是與第一實施例中同樣的結構、 并具有同樣的作用效果。
以下說明本發(fā)明的第五實施例。
本例是對第一實施例的噴射器(燃料噴射閥)l進行性能評價的例子。 本例中，如圖1至圖3所示，將可動鐵芯連通路25向間隙20開口的面積、相對于可動鐵芯22的后端面230上的與固定鐵芯21相對的區(qū)域(相 對區(qū)域)的面積的比例作為連通路面積率，并對在變更了該連通路面積率時 的針閥40的應答性(開閥時間)、及在可動鉄芯22和固定鉄芯21之間產生 的磁吸引力進行調査。
圖14表示其結果。根據(jù)圖可知，在連通路面積率未滿3°/。時，針閥40 的應答性(圖中的開閥時間d)為，開閥時間變長、應答性惡化。另外，在連 通路面積率超過12%時，磁吸引力(圖中的磁吸引力e)為，在開閥時所需要
的磁吸引力(圖中的開閥必要吸引力f)下降。因此，連通路面積率優(yōu)選 3 12%。
在具有固定鐵芯連通路24時，根據(jù)同樣的理由，固定鐵芯連通路24 向間隙20開口的面積、相對于固定鐵芯21的前端面210上的與可動鐵芯 22相對的區(qū)域的面積的比例(固定鐵芯連通路面積率)優(yōu)選3 12%。
以上說明了本發(fā)明的第一至第五實施例，然而本發(fā)明的應用并不僅僅 限于這些結構，而也可以在權利請求的范圍內進行適當變形。例如，也可 以隨意組合上述各實施例的結構。
權利要求
1、一種燃料噴射閥，其特征在于，包括筒狀的外殼，內部形成燃料通路；筒狀的固定鐵芯，設置在上述外殼的內周側；筒狀的可動鐵芯，沿軸向與上述固定鐵芯相對地設置在上述外殼的內周側，通過與上述固定鐵芯之間產生的磁吸引力，被向上述固定鐵芯吸引而與上述固定鐵芯抵接；閥部件，與上述可動鐵芯一起沿軸向移動，打開或關閉上述燃料通路而使燃料從噴孔噴射；以及線圈，通過進行通電來形成磁場而產生上述磁吸引力，上述可動鐵芯和上述閥部件形成為不同部件，該閥部件能夠滑動地貫穿配置在形成于上述可動鐵芯的內周側的貫通孔中，在上述可動鐵芯的上述固定鐵芯側的端面上的、與上述固定鐵芯相對的區(qū)域中，形成有被上述固定鐵芯吸引而與上述固定鐵芯抵接的抵接面、和與上述固定鐵芯不抵接的非抵接面，在該非抵接面和上述固定鐵芯之間形成有間隙，具備在上述固定鐵芯上設置的、連通上述可動鐵芯上游側的上述燃料通路和上述間隙之間的固定鐵芯連通路；和/或在上述可動鐵芯上設置的、連通上述可動鐵芯下游側的上述燃料通路和上述間隙之間的可動鐵芯連通路。
2、 如權利要求l所述的燃料噴射閥，其特征在于， 上述固定鐵芯連通路由上述固定鐵芯的貫通孔構成。
3、 如權利要求l所述的燃料噴射閥，其特征在于， 上述固定鐵芯連通路由上述固定鐵芯內周面的切口構成。
4、 如權利要求l所述的燃料噴射閥，其特征在于， 上述可動鐵芯連通路由上述可動鐵芯的貫通孔構成。
5、 如權利要求1所述的燃料噴射閥，其特征在于，上述可動鐵芯連通路由上述可動鐵芯內周面或者外周面的切口構成。
6、 如權利要求所述的燃料噴射閥，其特征在于，使上述可動鐵芯的上述固定鐵芯側端面的一部分向上述固定鐵芯側突 出而設置上述抵接面，上述非抵接面設置在上述抵接面以外的部分。
7、 如權利要求6所述的燃料噴射閥，其特征在于， 使上述可動鐵芯的上述固定鐵芯側端面的內周部突出而設置上述抵接面，上述非抵接面設置在上述可動鐵芯的上述固定鐵芯側端面的外周部。
8、 如權利要求6所述的燃料噴射閥，其特征在于， 使上述可動鐵芯的上述固定鐵芯側端面的外周部突出而設置上述抵接面，上述非抵接面設置在上述可動鐵芯的上述固定鐵芯側端面的內周部。
9、 如權利要求6所述的燃料噴射閥，其特征在于， 使上述可動鐵芯的上述固定鐵芯側端面的中間部突出而設置上述抵接面，上述非抵接面設置在上述可動鐵芯的上述固定鐵芯側端面的內周部和 外周部。
10、 如權利要求l所述的燃料噴射閥，其特征在于， 上述固定鐵芯的上述可動鐵芯側端面的一部分向上述可動鐵芯側突出，將與該固定鐵芯的突出部抵接的上述可動鐵芯端面作為上述抵接面， 將上述可動鐵芯端面的上述抵接面以外的部分作為上述非抵接面。
11、 如權利要求10所述的燃料噴射閥，其特征在于， 上述固定鐵芯的上述可動鐵芯側端面的內周部突出，上述抵接面設置在上述可動鐵芯的上述固定鐵芯側端面的內周部，上述非抵接面設置在上 述可動鐵芯的上述固定鐵芯側端面的外周部。
12、 如權利要求10所述的燃料噴射閥，其特征在于， 上述固定鐵芯的上述可動鐵芯側端面的外周部突出，上述抵接面設置在上述可動鐵芯的上述固定鐵芯側端面的外周部，上述非抵接面設置在上述可動鐵芯的上述固定鐵芯側端面的內周部。
13、 如權利要求10所述的燃料噴射閥，其特征在于，上述固定鐵芯的上述可動鐵芯側端面的中間部突出，上述抵接面設置 在上述可動鐵芯的上述固定鐵芯側端面的中間部，上述非抵接面設置在上 述可動鐵芯的上述固定鐵芯側端面的內周部和外周部。
14、 如權利要求l所述的燃料噴射閥，其特征在于， 上述閥部件，在與上述噴孔相反側的端部上具有向徑向外側突出的突出部。
15、 如權利要求14所述的燃料噴射閥，其特征在于，具有將上述閥部件向閉閥方向施力的第一彈性部件；以及 將上述可動鐵芯向上述突出部側施力的第二彈性部件； 上述突出部的與上述噴孔相反側的端面與上述第一彈性部件接觸； 上述可動鐵芯的與上述抵接面相反側的端部與上述第二彈性部件接觸。
16、 如權利要求1所述的燃料噴射閥，其特征在于， 上述閥部件內部形成燃料通路。
17、 如權利要求1至16中任一項所述的燃料噴射閥，其特征在于， 上述固定鐵芯連通路向上述間隙開口的面積、相對于上述固定鐵芯的上述可動鐵芯側的端面上的與上述可動鐵芯相對的區(qū)域的面積的比例即固 定鐵芯連通路面積率是3 12%。
18、 如權利要求1至16中任一項所述的燃料噴射閥，其特征在于， 上述可動鐵芯連通路向上述間隙開口的面積、相對于上述可動鐵芯的上述固定鐵芯側的端面上的與上述固定鐵芯相對的區(qū)域的面積的比例即可 動鐵芯連通路面積率是3 12%。
全文摘要
一種噴射器(燃料噴射閥)，具有外殼(10)、固定鐵芯(21)、可動鐵芯(22)、針閥(閥部件)(40)、和線圈，在外殼中形成燃料通路(6)?？蓜予F芯和針閥形成為不同部件，針閥可滑動地貫穿配置在形成于可動鐵芯的內周側的貫通孔(220)中。在可動鐵芯的固定鐵芯側的端面上，形成有被固定鐵芯吸引而與固定鐵芯抵接的抵接面(231)、和與固定鐵芯不抵接的非抵接面(232)。在非抵接面和固定鐵芯之間形成有間隙(20)。噴射器具有可動鐵芯連通路(25)，可動鐵芯連通路連通可動鐵芯下游側的燃料通路(6)和間隙(20)之間。
文檔編號F02M51/06GK101463780SQ20081018590
公開日2009年6月24日 申請日期2008年12月16日 優(yōu)先權日2007年12月21日
發(fā)明者吉丸清考, 西脅豐治 申請人:株式會社電裝