JP2985285B2 - 電磁式燃料噴射弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関に燃料を噴射する電磁式燃料噴射弁
に関するものである。

〔従来技術〕

従来の電磁式燃料噴射弁として吸気管からの空気を利
用して燃料の霧化を向上させるようにしたものがある。
その構造の特徴部分を第５図に示す。

第５図において、ニードルバルブ７はバルブボデー６
内で摺動自在に配設されており、このニードルバルブ７
はバルブボデー６に形成されたテーパ状のシート面63と
離着してバルブボデー６内を流れる燃料を開閉制御す
る。ニードルバルブ７の先端にはバルブボデー６に形成
された噴孔62内に位置するピントル74が形成されてお
り、このピントル74に連続して形成された円錐面76によ
って噴霧が形成される。バルブボデー６の先端には、噴
霧を規定するテーパ状の案内孔81が形成されたスリーブ
８が取り付けられている。このスリーブ８には径方向に
空気を導入するための空気孔82が形成されている。バル
ブボデー６とスリーブ８との間には、空気孔82から導入
した空気をピントル74の周囲へ導くリングノズル90が配
置されている。

そして、この構成により、スリーブ８の空気孔82を通
過した空気がスリーブ８とリングノズル90と、バルブボ
デー６とにより形成される間隙を通って噴霧と衝突し、
噴霧の微粒化を促進している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、この先端部分は、吸気系にさらされて
おり、吹き返し燃焼ガスが逆流すると、空気孔82が形成
されているので、噴孔62部に吹き返し燃焼ガスが流れや
すく、ピントル74と噴孔62との間の調量部に残渣が付着
し、噴射量が低下してしまう。

そこで、本発明では、吹き返し燃焼ガスの逆流が発生
しても噴射量が低下することのない電磁式燃料噴射弁を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決する手段として本発明は、 噴孔を有するバルブボデーと、 電磁的に駆動されて前記バルブボデー内を流れる燃料
を制御するとともに、その先端に前記噴孔内に位置して
前記噴孔と共働して燃料の調量を行う円柱形状のピント
ルを有するニードルバルブと、 前記バルブボデーの噴孔が形成されている端部側に配
置され、外周側に空気孔を有するスリーブと、 前記スリーブと前記バルブボデーとの間に配置される
リングノズルと、 前記バルブボデーと前記リングノズルとの間に配置さ
れ、前記ピントルと前記リングノズルとの相対位置を変
化させるスペーサとを有し、 前記リングノズルと前記スリーブとの間、および前記
リングノズルと前記スペーサとの間には前記空気孔と前
記噴孔との間を連通させる間隙が形成されることを特徴
とする電磁式燃料噴射弁を採用した。

〔実施例〕

以下図面に基づき本発明の実施例を説明する。

第１図において、電磁式に作動する燃料噴射弁100の
ハウジング１は段付き筒状をなし、ハウジング１の大径
部には電磁コイル３が巻装されたスプール２が配設され
ている。

このスプール２には、図中上方より固定鉄心４が貫設
してあり、固定鉄心４の筒壁より突設されたフランジ部
41はハウジング１の上方開口端をかしめることにより固
定されている。なお、スプール２と固定鉄心４との間に
はシール用の０リング10が、スプール２とハウジング１
との間にはシール用の０リング11が設置されている。

ハウジング１の上面には給電用コネクタ５が樹脂によ
り一体成形されている。この給電用コネクタ５は、図示
しないケーブルにより電磁コイル３と図示しない電子制
御装置とを接続するためのもので、そのコネクタピン51
はリード線により電磁コイル３に接続されている。

可動コア14は、磁性材料で形成されるとともに、ハウ
ジング１内で移動可能に配設されている。この可動コア
14は、電磁コイル３への通電により圧縮コイルばね15の
付勢力に抗して電磁的に駆動される。可動コア14に作用
する圧縮コイルばね15の付勢力は、固定鉄心４内に挿入
された調整部材42によって調整され、調整後かしめによ
り固定される。

ハウジング１の小径部にはスペーサ61を介してバルブ
ボデー６がかしめ固定してあり、バルブボデー６の下方
部には、第２図に示すように、テーパ状のシート面63お
よび噴孔62が形成されている。

ハウジング１およびバルブボデー６には燃料を導入す
るための導入通路12,66が各々形成されており、この導
入通路12,66は図示しない燃料ポンプから比較的低圧の
燃料の供給を受けるもので、入口部には燃料フィルタ1
3,64が配置されている。

ニードルバルブ７は、可動コア14に結合されており、
この可動コア14と連動してバルブボデー６内において往
復動する。そして、このニードルバルブ７はバルブボデ
ー６のシート面63と離着して、このシート面63の下流側
に位置する噴孔62からの燃料の噴射を制御する。また、
ニードルバルブ７の略中央にはスペーサ61と対向してス
トッパ70が形成されている。ニードルバルブ７は、バル
ブボデー６内の燃料溜まりに位置する円筒部71と、シー
ト面63と離着するシート部72と、円錐面73とが形成され
ており、続いて噴孔62と対応する位置に円柱状のピント
ル74と、ピントル74から傾斜して狭められて形成される
くびれ部75と、このくびれ部から傾斜して拡げられて形
成される円錐面76と、先端部77とが一連して形成されて
いる。

バルブボデー６の噴孔62が形成される端部には、テー
パ状の案内孔81を形成するスリーブ８が圧入固定されて
いる。このスリーブ８には径方向に空気孔82が形成され
るとともに、バルブボデー６とスリーブ８との間に空気
孔82から導入された空気をピントル74の周囲に導くリン
グノズル90が配置されている。さらに、リングノズル90
とバルブボデー６との間にはスペーサ91が配置されてい
る。

なお、バルブボデー６およびスペーサ91は耐食性を有
するステンレス鋼で形成されている。

次に、上記構成からなる本実施例の作動を説明する。

図示しない電子制御装置からコネクタピン51を介して
電流パルスが印加されると、固定鉄心４が磁化され、こ
れにより可動コア14がばね15の付勢力に抗して図中上方
へ移動し、同時にニードルバルブ７が数十ミクロン程度
上方に移動してニードルバルブ７のシート部72とシート
面63との間に間隙が生じる。

燃料は、この間隙を通過し、ニードルバルブ７の円錐
面73とバルブボデー６のシート面63との間を通り、噴孔
62とピントル74との間隙により調量される。

一方、吸気系から導入された空気は、空気孔82を通過
し、そして、スリーブ８とリングノズル90とスペーサ91
とにより、形成される間隙を通過してピントル74の周囲
に導入され、調量された燃料と混合して霧化を促進す
る。この燃料は、ニードルバルブ７の円錐面76に沿って
20〜30゜の噴霧角度で噴射される。

ここで、燃料噴射弁100は吸気系に配置されているの
で、吹き返し燃焼ガスが生じると、ピントル74および噴
孔62の周囲に残渣が付着する。特に、スリーブ８に空気
孔82が形成されていると、吹き返し燃焼ガスが流れやす
く、付着する残渣の量が多い。

第３図および第４図は、ピントル74周囲の残渣Ｄの付
着した状態を示す図、第３図は閉弁時、第４図は開弁時
を各々示し、各々の図において左半分が第５図の従来技
術の場合を示し、右半分が本実施例の場合を示してい
る。

第３図および第４図から明らかなように、本実施例で
は、リングノズル90とバルブボデー６との間にスペーサ
91を配置することにより、噴孔62と共働して調量通路Ｓ
を形成するニードルバルブ７のピントル74の周囲には残
渣が付着せず、噴射量は低下しない。

本発明者らが、本実施例の電磁式燃料噴射弁100で、
走行距離１万km程度の実験を行ったところ、噴射量の低
下が第５図の従来に比べて約10分の１以下になることが
確認された。

また、スペーサ91の配置により円錐面76による噴霧角
度が変化する（噴霧角が拡がる）ので、それに合わせて
噴霧が衝突しないように、スリーブ８の整流孔81の角度
を設定する。

なお、スペーサ91を配置するという簡易な構成である
ので、従来の噴射弁の構造に対して特別な加工を必要と
することがなく、その汎用性がきわめて高い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、バルブボデー
とリングノズルとの間に、ピントルとリングノズルとの
相対位置を変化させるスペーサを配置するという簡易な
構成で、ピントルの周囲に残渣が付着することにより生
じる噴射量の低下を有効に防止することができ、従来の
噴射弁の構造に対して特別な加工を必要とすることがな
く、その汎用性がきわめて高いという優れた効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は、本発明の実施例に関するもので、第
１図は全体構成を示す断面図、第２図は第１図のII部拡
大図、第３図および第４図は残渣の付着状態を従来と比
較して示すもので、第３図は閉弁時、第４図は閉弁時を
各々示す、第５図は従来の特徴部分を示す拡大図であ
る。 ６……バルブボデー,62……噴孔,7……ニードルバルブ,
74……ピントル,8……スリーブ,82……空気孔,90……リ
ングノズル,91……スペーサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鬼原 則泰 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 伊藤 嘉彦 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 根北 勝 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 実開 昭59−123661（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02M 51/08 F02M 61/04 - 61/06 F02M 61/18,69/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】噴孔を有するバルブボデーと、 電磁的に駆動されて前記バルブボデー内を流れる燃料を
   制御するとともに、その先端に前記噴孔内に位置して前
   記噴孔と共働して燃料の調量を行う円柱形状のピントル
   を有するニードルバルブと、 前記バルブボデーの噴孔が形成されている端部側に配置
   され、外周側に空気孔を有するスリーブと、 前記スリーブと前記バルブボデーとの間に配置されるリ
   ングノズルと、 前記バルブボデーと前記リングノズルとの間に配置さ
   れ、前記ピントルと前記リングノズルとの相対位置を変
   化させるスペーサとを有し、 前記リングノズルと前記スリーブとの間、および前記リ
   ングノズルと前記スペーサとの間には前記空気孔と前記
   噴孔との間を連通させる間隙が形成されることを特徴と
   する電磁式燃料噴射弁。