JP4122681B2 - solenoid valve - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁力により弁体を駆動して流体通路を開閉する電磁弁に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の電磁弁の作動について説明する。コイルに通電されて可動鉄心が固定鉄心側へ吸引されると、可動鉄心に固定され可動鉄心と一体に移動する弁体がバルブボディの弁座に着座して燃料導入孔と燃料出口との連通が遮断される。一方、コイルへの通電が停止されて固定鉄心の磁力による吸引力がなくなると、可動鉄心はスプリングの付勢力によって固定鉄心から遠ざかる方向に移動して、可動鉄心に固定された弁体は弁座から離座して燃料導入孔と燃料出口とが連通する。
【0003】
燃料供給装置にこの電磁弁を適用した場合は、燃料供給装置の低圧燃料導入通路と燃料を高圧化する圧送機構との間に配置されて、両者の連通または遮断の切替えを行なっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電磁弁の弁体が弁座へ着座した時に生じた圧力波が燃料供給装置の低圧燃料導入通路およびそれに連結された燃料管内を伝播し、燃料管部から騒音が発生する場合がある。この対策として、ダンパ室を燃料通路を介して燃料管に接続する方法がある。ダンパ室の容積やダンパ室と燃料管を接続する燃料通路の長さおよび断面積を最適な値に適合することによって圧力波を速やかに減衰させて騒音発生を防止するものである。しかし、この方法はダンパ室等を燃料管の途中に設けなければならず、取付けスペースおよびコストの点において問題があった。
【0005】
本発明は、上記事情に基づいてなされたものであり、その目的は、電磁弁内の燃料空間をダンパ室として機能させることによって燃料管途中に設置されるダンパ室を不要として、低コストで低騒音の電磁弁を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成する為、以下の技術的手段を採用する。
【0007】
本発明の請求項1によれば、可動鉄心摺動穴内の可動鉄心およびバルブボディとに囲まれる燃料空間と燃料導入孔を連通する燃料通路を設け、燃料空間がダンパ室として機能するように燃料空間の容積、前記燃料通路の断面積および長さを設定している。これにより、この燃料空間がダンパ室として機能することができるので、弁体の着座時に圧力波が発生した場合、この燃料空間および燃料通路により圧力波が減衰され騒音の発生を防止することができる。
【0008】
本発明の請求項2によれば、燃料通路は、固定鉄心、バルブボディおよび弁体のいずれか一つに設けられている。これにより、可動鉄心摺動穴内の可動鉄心およびバルブボディとに囲まれる燃料空間が、燃料通路により燃料導入孔と連通している。つまり、この燃料空間をダンパ室として機能させている。従って、弁体の着座時に圧力波が発生した場合、この燃料空間および燃料通路により圧力波が減衰され騒音の発生を防止することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による電磁弁の第1の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一構成部分には同一符号を付してある。
【0010】
図1は本発明の第1の実施形態による電磁弁1の通電時における全体断面図である。図2は本発明の第1の実施形態による電磁弁1の非通電時における全体断面図である。
【0011】
ステータ2、フランジ3、ヨーク10、及びスペーサ11は固定鉄心を構成している。ステータ2とフランジ3は、電磁弁1の軸方向にスペーサ11を介して配置され、これら3者は溶接により一体化されると共に、有底円筒状の可動鉄心摺動穴3aが形成されステータ2のフランジ3側端面がその底部2aとなっている。また、ヨーク10がフランジ3に溶接されると共にステータ2に圧入されている。スペーサ11は非磁性金属、例えばSUS304等により形成されてステータ2とフランジ3の間において磁気回路上の隙間を形成している。ステータ2の底部2aには、スプリング8を収容する収容部2bが設けられている。さらに、フランジ3には、可動鉄心摺動穴3a内の燃料空間Dと燃料導入孔9bとを電磁弁外部の図示していない燃料供給路を介して連通する燃料通路3bが設けられている。この燃料通路3bは、可動鉄心摺動穴3a内に露出する開口部と可動鉄心5とが電磁弁1の作動時に重ならないように形成されている。
【0012】
コイル4は、ステータ2に嵌着されるボビン4aに電線4bを巻装して形成され、さらに、コイル4を樹脂材料にインサート成形することによりコネクタ7を設けている。コイル4の電線4bの端末はコネクタ7内のターミナル7aに電気的に接続されている。
【0013】
コネクタ7は、コイル4のボビン4aをステータ2に嵌着した後ヨーク10によりフランジ3に固定される。
【0014】
可動鉄心5は、可動鉄心摺動穴3a内に軸方向摺動自在に保持されている。可動鉄心5の底部2a側にはスプリング8を保持する保持部5aが設けられ、可動鉄心5はスプリング8によって底部2aから遠ざかる方向(図1の下方)に付勢されている。底部2aと反対側端部には弁体6が溶接等により固定されている。
【0015】
弁体6は弁孔9aに軸方向摺動自在に保持されると共に、可動鉄心5に固定されて可動鉄心5と一体に移動して、弁座9cに着座または離座することができる。
【0016】
バルブボディ9は、フランジ3の底部2aと反対側に溶接等により固定されると共に、可動鉄心摺動穴3aと同軸に貫通する弁孔9aが設けられ、弁体6を軸方向摺動自在に保持している。また、燃料導入孔9bが設けられ、電磁弁外部から燃料が燃料導入孔9bを通って電磁弁内部の燃料空間Sに導入される。燃料導入孔9bの下流側には弁座9cが設けられ、弁体6が弁座9cに着座または離座することができる。バルブボディ9の可動鉄心5と反対側端部には、バルブガイド13が溶接により固定されている。バルブボディ9の可動鉄心5と反対側端面とバルブガイド13の間にはストッパプレート12が挟持されて、非通電持における弁体6の移動を規制している。ストッパプレート12には燃料孔12aが設けられている。バルブガイド13のストッパプレート12の下流側には燃料流出孔13aが形成されている。
【0017】
以上をまとめると、燃料は、燃料導入孔9bから電磁弁1内部の燃料空間Sに導入されて弁座9c、燃料孔12aを経由して燃料流出孔13aから電磁弁1の外へ流れて行く。弁座9cに弁体6が着座または離座することにより、電磁弁1内の燃料の流れが遮断または開放される。
【0018】
また、可動鉄心摺動穴3a、可動鉄心5およびバルブボディ9に囲まれる燃料空間Dが、燃料通路3bにより外部の図示していない燃料供給路を介して燃料導入孔9bと連通している。つまり、この燃料空間Dはダンパ室の機能を果たしている。
【0019】
次に、本発明の電磁弁1の作動について図1および図2を用いて説明する。
【0020】
コイル4に通電していない場合、可動鉄心5はスプリング8の付勢力によって底部2aから遠ざかる方向に移動している。従って、図2に示すように弁体6は弁座9cから離座している。外部から電磁弁1に導入される燃料は燃料導入孔9bより電磁弁1内部の燃料空間に導入され弁座9cの上流に達し、弁座9cと弁体6の隙間を通り燃料流出孔13aから電磁弁1の外へ流れて行く。次に、コイル4に通電すると、ヨーク10、ステータ2、可動鉄心5、フランジ3によって構成された磁気回路に磁束が流れ、ステータ2と可動鉄心5との間に磁気吸引力が発生する。すると、可動鉄心5は底部2aに近づく方向(図1の上方)に移動し、図1に示すように可動鉄心5と一体の弁体6が弁座9cに着座するので、電磁弁1を通過する燃料の流れは遮断される。
【0021】
次に、電磁弁1を用いた燃料供給装置の構成について図3に基づいて説明する。100はシリンダ、200はチェック弁(デリバリバルブ)、300は燃料吸入筒、400はプランジャ、500は図示しないカムにより上下するタペット、600はタペット500を図示しないカムに押し付けるスプリングである。プランジャ400はスプリングシート700を介してタペット500に係止されているのでタペット500と一体的に移動する。101はプランジャ摺動孔、102は燃料室、103は燃料通路である。チェック弁200は燃料通路103により燃料室102と連通している。電磁弁1は、バルブガイド13をシリンダ100に嵌合させて固定されている。この時燃料導入孔9bは燃料室104を介して燃料吸入筒300と連通している。
【0022】
次に、燃料供給装置の動作について説明する。
【0023】
燃料吸入行程では、タペット500及びプランジャ400が電磁弁1から遠ざかると、燃料が燃料吸入筒300から燃料室104、燃料導入孔9bを経由して電磁弁1の内部に吸入される。この時、電磁弁1は通電されていないので弁体6は弁座9cから離座しており、燃料は電磁弁1を通り抜けてプランジャ摺動孔101へ吸入される。次に、燃料圧縮行程になるとプランジャ400が電磁弁1に近づいて行く。この時、プランジャ摺動孔101内の燃料は電磁弁1を経由して燃料吸入筒300へと押し戻される。プランジャ摺動孔101内の燃料量が所定量となった時点で電磁弁1が通電される。すると、弁体6が弁座9cに着座して電磁弁1内の燃料の流れが遮断され、プランジャ摺動孔101内の燃料は密閉されて圧力が増大し、燃料圧力がチェック弁200の開弁圧力を超えるとチェック弁200が開いて燃料が吐出される。この時、電磁弁1の弁座9cの上流側には弁体6の着座により圧力波が発生し、燃料導入孔9b、燃料室104、燃料吸入筒300を経由して燃料吸入筒300に連結されている燃料管に伝播していく。
【0024】
ところで、第1の実施形態においては、圧力波が発生すると燃料空間Dがダンパ室として作用するので圧力波が減衰され、燃料管へ伝播する圧力波は十分弱められ騒音の発生を防止することができる。
【0025】
以上説明したように、第1の実施形態では、電磁弁1内部の燃料空間Dをダンパ室として機能させることにより、従来電磁弁1外部の燃料管途中に設けられていたダンパ室を不要とした。従って、スペースを取らず低コストで静粛な電磁弁1を提供することができる。
【0026】
なお、燃料空間Dの容積、燃料通路3bの断面積および長さを適宜選定することにより、種々のエンジン運転条件や異なる形式のエンジンにおいても効果的に圧力波を減衰することができる。
【0027】
次に、本発明の第2の実施形態を図4に示す。第2の実施形態では、第1の実施形態においてフランジ3に設けていた燃料通路3bの代りに、バルブボディ9に燃料通路9dを設けている。この場合も燃料空間Dが燃料通路9dを介して燃料導入孔9bと連通しているので、圧力波が発生すると燃料空間Dがダンパ室として作用し圧力波が減衰される。従って、騒音の発生を防止することができる。
【0028】
次に、第2の実施形態の第1変形例を図5に示す。第2の実施形態の第1変形例では、燃料通路9dの代りに弁孔9aに軸方向に溝9e(燃料通路)を設けている。この場合も燃料空間Dが溝9eを介して燃料導入孔9bと連通しているので、圧力波が発生すると燃料空間Dがダンパ室として作用し圧力波が減衰される。従って、騒音の発生を防止することができる。
【0029】
図6に、第2の実施形態の第2変形例を示す。第2変形例では、第1変形例の溝9eに代わって、弁体6の弁孔9aとの摺動部に軸方向に溝6e(燃料通路)を設けている。この場合も燃料空間Dが溝6eを介して燃料導入孔9bと連通しているので、圧力波が発生すると燃料空間Dがダンパ室として作用し、圧力波が減衰される。従って、騒音の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示す電磁弁1の通電時(遮断時)における全体断面図である。
【図2】本発明の第1の実施形態を示す電磁弁1の非通電時(開放時)における全体断面図である。
【図3】本発明の第1の実施形態の電磁弁1を用いた燃料供給装置の全体断面図である。
【図4】本発明の第2の実施形態を示す電磁弁1の通電時(遮断時)における全体断面図である。
【図5】(a)は、第2の実施形態の第1変形例を示す電磁弁1の通電時(遮断時)における部分断面図である。(b)は、(a)のV−V線断面図である。
【図6】(a)は、第2の実施形態の第2変形例を示す電磁弁1の通電時(遮断時)における部分断面図である。(b)は、(a)のVI−VI線断面図である。
【符号の説明】
1 電磁弁
2 ステータ(固定鉄心)
3 フランジ(固定鉄心)
3a 可動鉄心摺動穴
3b 燃料通路
5 可動鉄心
1 弁体
9 バルブボディ
9a 弁孔
9b 燃料導入孔
D 燃料空間
S 燃料空間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic valve that opens and closes a fluid passage by driving a valve body by electromagnetic force.
[0002]
[Prior art]
The operation of the conventional solenoid valve will be described. When the coil is energized and the movable iron core is attracted toward the fixed iron core, the valve element fixed to the movable iron core and moving together with the movable iron core is seated on the valve seat of the valve body, and the fuel introduction hole communicates with the fuel outlet. Is cut off. On the other hand, when energization to the coil is stopped and the attractive force due to the magnetic force of the fixed iron core disappears, the movable iron core moves away from the fixed iron core by the biasing force of the spring, and the valve element fixed to the movable iron core is the valve seat. The fuel introduction hole and the fuel outlet communicate with each other.
[0003]
When this solenoid valve is applied to the fuel supply device, it is arranged between the low pressure fuel introduction passage of the fuel supply device and the pressure feeding mechanism for increasing the pressure of the fuel, and switching between communication or blocking between them is performed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, a pressure wave generated when the valve body of the electromagnetic valve is seated on the valve seat may propagate through the low pressure fuel introduction passage of the fuel supply device and the fuel pipe connected thereto, and noise may be generated from the fuel pipe portion. As a countermeasure, there is a method of connecting the damper chamber to the fuel pipe through the fuel passage. By adjusting the volume of the damper chamber, the length of the fuel passage connecting the damper chamber and the fuel pipe, and the cross-sectional area to the optimum values, the pressure wave is quickly attenuated to prevent noise generation. However, this method has a problem in terms of installation space and cost because a damper chamber or the like must be provided in the middle of the fuel pipe.
[0005]
The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to eliminate the need for a damper chamber installed in the middle of the fuel pipe by making the fuel space in the solenoid valve function as a damper chamber, and to reduce the cost. It is to provide a noise solenoid valve.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.
[0007]
According to the first aspect of the present invention, the fuel space surrounded by the movable iron core in the movable iron core sliding hole and the valve body and the fuel passage communicating the fuel introduction hole are provided , and the fuel space functions as a damper chamber. The volume of the space and the cross-sectional area and length of the fuel passage are set . Thereby, since this fuel space can function as a damper chamber, when a pressure wave is generated when the valve body is seated, the pressure wave is attenuated by this fuel space and the fuel passage, and generation of noise can be prevented. .
[0008]
According to
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, a first embodiment of a solenoid valve according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component in each figure.
[0010]
FIG. 1 is an overall cross-sectional view of the
[0011]
The
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
In summary, the fuel is introduced into the fuel space S inside the
[0018]
Further, the fuel space D surrounded by the movable iron
[0019]
Next, the operation of the
[0020]
When the
[0021]
Next, the structure of the fuel supply apparatus using the
[0022]
Next, the operation of the fuel supply device will be described.
[0023]
In the fuel intake stroke, when the
[0024]
By the way, in the first embodiment, when the pressure wave is generated, the fuel space D acts as a damper chamber, so that the pressure wave is attenuated, and the pressure wave propagating to the fuel pipe is sufficiently weakened to prevent the generation of noise. it can.
[0025]
As described above, in the first embodiment, the damper space previously provided in the middle of the fuel pipe outside the
[0026]
By appropriately selecting the volume of the fuel space D and the cross-sectional area and length of the
[0027]
Next, a second embodiment of the present invention is shown in FIG. In the second embodiment, a
[0028]
Next, a first modification of the second embodiment is shown in FIG. In the first modification of the second embodiment, a groove 9e (fuel passage) is provided in the
[0029]
FIG. 6 shows a second modification of the second embodiment. In the second modified example, instead of the groove 9e of the first modified example, a
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall cross-sectional view of a
FIG. 2 is an overall cross-sectional view of the
FIG. 3 is an overall cross-sectional view of a fuel supply apparatus using the
FIG. 4 is an overall cross-sectional view of the
FIG. 5 (a) is a partial cross-sectional view of the
FIG. 6A is a partial cross-sectional view of the
[Explanation of symbols]
1
3 Flange (Fixed iron core)
3a Movable iron
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