JPH0225030B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電磁的に作動してエンジンへ燃料を供
給する燃料噴射弁に関する。

この種の電磁式燃料噴射弁においては、電磁コ
イルへの通電による吸引力で可動鉄心を固定鉄心
側に吸引することにより、可動鉄心に一体的に結
合された弁体をリフトさせ、この弁体のリフトに
より噴孔への燃料通路を開いて燃料を噴射するの
が一般的である。従来、上記弁体はニードル弁と
して構成され、このニードル弁はノズルボデイ内
に傾斜し得ないように挿入されているのが普通で
ある。

しかしながら、このようなニードル弁を用いた
ものは、ニードル弁の良好な動きを得るために、
ニードル弁およびこれをガイドするノズルボデイ
に高精度な機械加工が要求され、また閉弁時の燃
料洩れを防止するために、ニードル弁の弁部およ
びこれにより開閉される弁座にも高精度な加工が
要求され、製造に手間を要する不具合がある。

このような不具合を防止するため、弁体の外周
面を球面状とし、この球面状外周面で弁座を開閉
するようにした弁体が開発されている。このもの
は弁体が傾斜しても確実に弁座に着座するので、
閉弁時の燃料洩れを良好に防止する。

ところがこのように外周面を球面状に構成した
弁体は傾斜が容易であることから、弁体およびこ
れに一体的に結合された可動鉄心も傾斜し、電磁
コイルの吸引力で弁体および可動鉄心をリフトさ
せた場合、可動鉄心が傾いているとこの可動鉄心
の端部角部（肩部）が固定鉄心に当り、この当該
によつて肩部が摩耗してしまう。可動鉄心の肩部
は磁気特性上鋭利に保たれていることが必要であ
り、したがつて肩部の摩耗は磁気特性の劣化を招
き、開弁および開弁時間の遅れやばらつきを発生
させて燃料噴射性能が不安定になるものである。

本発明はこのような事情にもとづきなされたも
ので、弁体および可動鉄心が傾斜しようとしても
自動的に傾斜を防止して可動鉄心の肩部が固定鉄
心に当接しないようにし、かつ着座時の姿勢も正
しく保つようにし、良好な作動が維持される電磁
式燃料噴射弁を提供することを目的とする。

本発明の電磁式噴射弁は、弁体を閉弁方向へ押
圧付勢するスプリングの上記弁体に形成したスプ
リング当接座を、この弁体および可動鉄心の結合
体の重心よりもスプリング押圧方向の先方側に形
成するとともに、弁体の外周面に形成した球面の
曲率中心よりもスプリング押圧方向の先方側に形
成することにより、弁体および可動鉄心の傾斜を
自動的に修正させ得るようにしたものである。

以下本発明の一実施例を第１図および第２図
ａ，ｂにもとづいて説明する。

第１図は低圧噴射用として改良された燃料噴射
弁１を示し、３はこの燃料噴射弁１に接続された
デリバリパイプをそれぞれ総括的に示す。

燃料噴射弁１は、ハウジング１０とこのハウジ
ング１０の先端部に結合されたボデイ１１とを有
し、これら両者は噴射弁本体を構成する。

この噴射弁本体１０，１１の内部には、電磁コ
イル１２に固定鉄心１３，１４を組合せたコイル
組立体が固定される。コイル組立体は円筒状の内
側固定鉄心１３と外側固定鉄心１４との間に電磁
コイル１２を配置することにより、全体として円
筒状に形成され、内側固定鉄心１３は、外側固定
鉄心１４とかしめあるいは溶接等により一体的に
組付け、かつ外側固定鉄心１４の放射状をなした
複数の突起１４ａをハウジング１０とスペーサ１
８との間に挾持することによつて噴射弁本体１
０，１１の内部に固定される。なお電磁コイル１
２はコネクタ１２ａを介して図示しない制御回路
からのパルス電圧の供給を受けることにより作動
する。

上記コイル組立体の固定によつて本体１０，１
１の内部には、上記コイル組立体１２，１３，１
４の一端面側に室１９が形成される。この室１９
はハウジング１０に設けた入口通路２０からの燃
料が、パイプ１７の内側およびコイル組立体の内
側を介して流入する。またこの室１９内の燃料は
突起１４ａ間の間隙１４ｂを通りコイル組立体の
外周部１９ａおよびハウジング１０に設けた出口
通路２１から流出するようになつている。上記入
口通路２０および出口通路２１は、デリバリパイ
プ３のそれぞれ供給通路３０および排出通路３１
に通じている。なお２２はフイルターを示す。

ボデイ１１には弁座２３が設置される。この弁
座２３は噴射用通路２４によつて噴孔２５に通じ
ている。

上記室１９には、可動鉄心１５およびこの可動
鉄心１５に溶接等によつて一体に結合された弁体
１６からなる弁結合体が収容されている。可動鉄
心１５は円板状であり、内側および外側の両固定
鉄心１３，１４の一端面の全面に対面するように
なつており、これにより可動鉄心１５は電磁コイ
ル１２への通電時に固定鉄心１３，１４とでほぼ
完全な磁気回路を形成して固定鉄心１３，１４に
吸引されるようになつている。

弁体１６は球面状の外周面１６ａを持つたほぼ
半球形に形成され、上記可動鉄心１５の中心部に
結合される。上記球面状外周面１６ａは弁座２３
に接離してこの弁座２３の開口部を開閉する。こ
のような弁結合体１５，１６はスプリング２６に
よつて押圧付勢される。スプリング２６は一端が
弁結合体１５，１６に当接されるとともに他端は
内側固定鉄心１３の内部に挿入されてパイプ１７
の端面に当接されている。

しかして、弁結合体１５，１６には上記スプリ
ング２６の一端を支承する当接座１６ｂが形成さ
れている。この当接座１６ｂは、弁体１６の中心
に可動鉄心１５側から挿入孔１６ｃを形成し、こ
の挿入孔１６ｃの突き当り面に形成されたもので
あり、この当接座１６ｂは、弁体１６および可動
鉄心１５の結合体の重心Ｇよりも、スプリング２
６の押圧方向先方側、つまり図においては重心Ｇ
より下方に位置されているとともに、弁体１６の
球面状外周面１６ａの曲率中心Ｃよりもスプリン
グ２６の押圧方向先方側、つまりＣよりも下方に
位置されている。

なお、弁体１６には、上記挿入孔１６ｃと室１
９とを連通させる孔２７を形成してあり、入口通
路２０から送り込まれた燃料が挿入孔１６ｃおよ
び孔２７を経て室１９へ供給されるようになつて
いる。また可動鉄心１５には室１９とコイル組立
体の弁体と対向する端面に形成される環状溝１９
ｂを連通させる孔１５ａを形成してある。

さらに第１図から判る通り、燃料噴射弁１はエ
ンジンＩに取り付けられるが、この燃料噴射弁１
はその軸線が鉛直方向および水平方向に対し、と
もに傾斜するように設置され、入口通路２０が出
口通路２１よりも天地方向の下方に位置するよう
に設置されている。

このような構成に係る実施例の作用を第２図
ａ，ｂを加えて説明する。

電磁コイル１２への非通電時には、スプリング
２６が弁結合体１５，１６を押圧しているので弁
体１６の球面状外周面１６ａは弁座２３に着座し
て弁座２３の開口部を閉止する。この場合、弁体
１６の外周面１６ａが球面状に形成されているた
め、この外周面１６ａは弁座２３に安定して着座
し、良好な閉弁作用を行う。また弁体１６が若干
傾斜して着座することがあつても、外周面１６ａ
は球面であるから確実な閉弁が保たれる。しかし
ながら、弁体１６が傾斜して着座しようとする場
合には、第２図ａに示されている様に、スプリン
グ２６の当接座１６ｂが球面状外周面１６ａの曲
率中心Ｃよりも下方に位置されているので、スプ
リング２６の押圧作用中心点Ａが上記曲率中心Ｃ
より下方に位置し、この作用点Ａに加えられるス
プリング押圧力F_sは曲率中心Ｃの囲りにモーメン
トを発生させて弁体１６を第２図ａ中矢印方向に
回動させる。このため、弁体１６の傾きが修正さ
れ、よつて一層確実な閉弁を行う。

このような閉弁時には、デリバリパイプ３の供
給通路３０から燃料が入口通路２０を通つて室１
９内に供給され、この室１９の燃料は外周部１９
ａから出口通路２１を介してデリバリパイプ３の
排出通路３１に戻される。すなわち燃料は燃料噴
射弁１内を循環されるので、エンジンＩの熱を受
け易い燃料噴射弁１が冷却される。また弁１内で
ベーパーが発生してもこのベーパーは上記燃料の
循環流に乗つてデリバリパイプ３側へ排除され、
特に出口通路２１を入口通路２０より天地の上方
に設けたことによりベーパーと燃料との重量比に
もとづきベーパーは、速やかに排除される。

図示しない電子制御装置から電磁コイル１２へ
通電を行うと、可動鉄心１５および弁体１６は固
定鉄心１３，１４に吸引され、スプリング２６に
抗してリフトする。このため弁体１６の球面状外
周面１６ａは弁座２３から離れるので、室１９内
の燃料を分岐して噴射用通路２４および噴孔２５
からエンジン内に噴出させる。

可動鉄心１５は固定鉄心１３，１４に吸着され
るが、可動鉄心１５が傾いて固定鉄心１３，１４
に当ろうとする場合には、第２図ｂに示したよう
に、スプリング２６の当接座１６ｂが弁体１６と
可動鉄心１５の結合体の重心Ｇよりも先方側、つ
まり第２図ｂ中下方に形成されているから、スプ
リング２６の作用点Ａに加えられるスプリング２
６の押圧力F_sにより弁結合体１５，１６には重心
Ｇの囲りにモーメントが働き、弁結合体１５，１
６は第２図ｂ中矢印方向へ回動される。したがつ
て可動鉄心１５が傾斜して固定鉄心１３，１４に
当ることが防止され、可動鉄心１５の端部角部、
つまり肩部１５ｂが局部的に固定鉄心１３，１４
に衝突することがなくなる。このため可動鉄心１
５の肩部１５ｂの摩耗が防止され、磁気特性の劣
化が解消されることになる。よつて磁気特性の劣
化に伴う開閉および閉弁時間の遅れの経時的変化
が防止され、かつばらつきも防止され安定した噴
射特性が得られることになる。

特に第１図のごとく燃料噴射弁１を鉛直方向お
よび水平方向に対して、ともに傾斜して設置する
と、弁結合体１５，１６は傾き易くなるが、本発
明の適用により弁結合体１５，１６の傾斜が防止
されるので効果的である。

以上詳述した通り本発明によれば、弁体を閉弁
方向に付勢するスプリングの当接座を、弁体およ
び可動鉄心の結合体の重心よりもスプリングの押
圧方向先方側に形成するとともに弁体の球面状外
周面の曲率中心よりもスプリングの押圧方向先方
側に位置させることにより閉弁時およびリフト時
においてそれぞれ弁結合体の傾斜が防止され、確
実な閉弁を保つとともに可動鉄心の肩当りも防止
されて磁気特性の劣化が防止され、開弁および閉
弁の時間遅れやばらつきがなくなり噴射量も安定
して良好な噴射性能が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は燃料
噴射弁の断面図、第２図ａ，ｂはそれぞれ閉弁時
および開弁時における作動を説明するための要部
の説明図である。 １……燃料噴射弁、１０，１１……噴射弁本
体、１２……電磁コイル、１３，１４……固定鉄
心、１９……室、２０……流入通路、２１……流
出通路、２３……弁座、１５……可動鉄心、１６
……弁体、１６ａ……球面状外周面、１６ｂ……
スプリング当接座、２６……スプリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 噴射弁本体の内部に電磁コイルおよび固定鉄
   心を含むコイル組立体を設けるとともに、この噴
   射弁本体の内部に上記コイル組立体の一端面側に
   位置して入口通路から燃料が導入される室を形成
   し、この室に噴孔へ至る噴射用通路を開口すると
   ともにこの開口部に弁座を形成し、この室に上記
   弁座に接離する球面状の外周面を有する弁体およ
   び円板状の可動鉄心とを結合した結合体を、上記
   可動鉄心が上記コイル組立体の一端面と対面する
   ようにしてかつ浮動自在に収容し、内燃機関に傾
   斜して取着される電磁式燃料噴射弁において、 上記弁体と可動鉄心との結合体に、内端部に当
   接座を有する挿入孔を形成し、上記弁体を閉弁方
   向に付勢するスプリングの一端を上記コイル組立
   体の一端面に当接させるとともに他端を上記挿入
   孔の当接座に当接させ、このスプリングの当接座
   は、上記弁体と可動鉄心との結合体の重心よりも
   スプリング押圧方向の先端側に位置させるととも
   に前記球面状外周面の曲率中心よりもスプリング
   押圧方向の先端側に位置させたことを特徴とする
   電磁式燃料噴射弁。