JPH0561462B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、エンジンに燃料を供給する燃料噴射
弁に係り、特に高温時の燃料の供給を安定にした
燃料噴射弁に関する。

〔発明の背景〕

エンジンでの燃焼を改善することは、排気ガス
や燃費の向上に有効である。特に自動車用のエン
ジンでは、コールドテスト法や高地の排気規制お
よび燃費の規制が施行される動向にある。そこ
で、エンジンの運転状態に応じて最適な空燃比と
して燃料を供給するためにマイクロコンピユータ
ーを用いて電磁式の燃料噴射弁の開弁時間を決定
し空燃比を制御する方法が普及している。またエ
ンジンの各気筒に各々燃料噴射弁を取り付ける構
造は、装置の大型やコストの点で不利であるた
め、複数の気筒に共通の燃料噴射弁を用いた単点
燃料噴射装置の採用が拡大されている。この装置
は、絞り弁の上流に燃料噴射弁を配設する構成と
して燃料噴射弁からエンジンに供給する燃料圧力
を比較的に低圧化する方法として燃料ポンプや配
管系の耐圧性を容易としてコスト低減を達成させ
ている。したがつて燃料の低質化の動向とも重な
り耐熱性を劣化する欠点がある。

先に述べたように単点燃料噴射装置用の燃料噴
射弁は、複数の気筒に燃料を噴射するため燃料を
計量する範囲が拡大する。そこで、弁体の開閉弁
周期も短縮されるため軽量化した応答性のすぐれ
た弁体の設計が要望されている。

第１図は、特開昭57−195858にみられるような
従来の燃料噴射弁の一例を示す構成図で、燃料ポ
ンプで加圧された燃料はフイルタ１９の外周、及
び通路Ａ３からヨーク５４の外周を通過して溝５
５を経て弁体２の外周に供給される。弁体２は、
ターミナル１２よりの通電でコイル６・ヨーク５
４に生じる磁気力で上方に移動する可動プランジ
ヤ７を一体的に取り付けている。またターミナル
１２への通電を停止すると磁気力が解消しバネ１
０の力で弁体２は下方に押し下げれられる。この
弁体２の開閉弁時間を変えて燃料の噴射量を制御
している。弁体２は、球状の部材に中ぐりや小孔
を開口して軽量化し可動プランジヤ７と溶接など
で接合している。また、通路Ａ３から供給される
燃料は、ヨーク５４の外周と溝５５より導入して
弁体の開弁中は、弁体２の下流部に送られ複数の
斜孔１５よりノズル１４内に噴射されて旋回運動
をしながら噴霧状で供給される。ノズル１４から
噴射されずに燃圧レギユレータを介して燃料タン
クに排出される燃料は弁体２の側孔９を介して、
ヨーク５４の内筒とヨーク５４の上方を通じて出
口通路４を通じて燃圧レギユレータへ送られる。

また通路Ａ３から可動プランジヤ７の下面に流
入する燃料中に発生するベーパーは、可動プラン
ジヤ７に開口した複数の連通孔１８を通り可動プ
ランジヤ７の上端とヨーク５４の下端との間の間
〓を通じてヨーク５４内に流出する。

しかし高温時の運転中や暑い気候で運転し再始
動する場合には燃料ポンプから燃料噴射弁１間の
通路内に多量のベーパーが発生するため弁体２に
開口した側孔９や連通孔１８に至る燃料の流下通
路中及び弁体２のシート部の周辺にもベーパーが
充満してノズル１４からの燃料中に混合して噴射
される。したがつて所定の燃料噴射量を供給する
ことができずに運転性を悪化する。

〔発明の目的〕

本発明は、このような事情に基づいてなされた
ものであり、ノズルから噴射する燃料へのベーパ
ーの混入を防止して、特に高温時の燃料の供給を
安定にした燃料噴射弁を提供することを目的とす
る。特に燃料の流下通路をなくしてベーパーの滞
留を減らすとともに、戻し燃料の流れによつてシ
ート部近傍に滞留あるいは発生するベーパー速や
かに持ち去ることのできる燃料噴射弁を提供する
ことを目的とする。

〔発明の概要〕

このような目的を達成するために、本発明は、
円筒状の固定プランジヤと、この固定プランジヤ
を回巻するコイルと、前記固定プランジヤの一端
に配置されかつ該固定プランジヤと同軸上に移動
し得る弁体と、この弁体の固定プランジヤ側に一
体に形成された可動プランジヤと、前記固定プラ
ンジヤとコイルと弁体と可動プランジヤとを収容
するケーシングとを含んでなり、前記ケーシング
側面の開孔より前記可動プランジヤの前記弁体側
の空間及び弁体内部を経て前記固定プランジヤ内
部に通ずる燃料通路と、前記可動プランジヤに形
成された開孔及び該可動プランジヤと前記固定プ
ランジヤ端部との間の〓間を経て前記固定プラン
ジヤ内部に通ずるベーパー排出通路とが形成され
た燃料噴射弁において、前記弁体に形成された前
記燃料通路部分と前記コイルの下端との間に位置
し、前記弁体若しくは前記固定プランジヤの少な
くとも一方を貫通し、前記ベーパー排出通路に対
して並列に形成され、前記可動プランジヤと弁体
とが収容された空間と前記固定プランジヤの内部
とを連通する新たなベーパー排出通路を備え、前
記ケーシング側面の開孔は前記可動プランジヤの
前記弁体側の空間の燃料通路に流入する燃料が、
前記固定プランジヤの軸心線に対してほぼ直角な
流れ成分をもつて流入するような位置、すなわち
可動プランジヤの周側位置に設けられている。

従来のベーパー排出通路は固定プランジヤの先
端と可動プランジヤの端面との間に形成されてい
る。このため、可動プランジヤが固定プランジヤ
に吸引されると両者間の〓間が減少する。この状
態になると、ベーパーは固定プランジヤの内部へ
排出されにくくなる。

これに対し、上記した本発明の新たなベーパー
排出通路は、「弁体若しくは固定プランジヤの少
なくともいずれか一方を貫通し、従来のベーパー
排出通路に対して並列に形成され」ているので、
可動プランジヤが固定プランジヤに吸引された状
態でも新たなベーパー排出通路は面積が減少する
ことがなく、この状態でも確実にベーパーを排出
できる。従つて開放された燃料噴射口に移送され
るベーパーを極力少なくできる。

同時にこれによつて噴射弁内に流下通路はなく
なり、また、固定プランジヤの軸心線に向かう燃
料の流れによつて燃料通路内及びシート部近傍の
ベーパーは固定プランジヤ内部に速やかにに持ち
去られ、高温の過酷な使用条件においても安定し
た燃料供給が可能となる。

〔発明の実施例〕

以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明す
る。

第２図は本発明による燃料噴射弁の一実施例を
示す断面図である。同図において、円筒状の部材
を有する固定プランジヤ２０があり、この固定プ
ランジヤ２０の外周にはコイル６を回巻するボビ
ン２２が挿設されている。さらに前記ボビン２２
を内包するようにボビン外周にはケーシングをな
すヨーク１３が配設されている。前記固定プラン
ジヤ２０の下端にはこの端部と対向して前記固定
プランジヤ２０の径より大なる径を有する円形板
状の可動プランジヤ７が配置され、この可動プラ
ンジヤ７には球体状の弁体２が一体的に取付けら
れている。この弁体２の下部（弁体２の固定プラ
ンジヤ側を上方、その反対方向を下方と呼ぶ）に
はその側面部と当接する球面部を有するバルブシ
ート５が配置され、このバルブシート５は前記ヨ
ーク１３と嵌合して支持される円筒体部３２に固
定されている。前記円筒体部３２内の前記バルブ
シート５の下部にはノズル１４を有する部材１６
が配置されている。前記バルブシート５と前記部
材１６間には周方向に複数の斜孔１５を有する円
板部材が挾持され、この円板部材の上下面にはバ
ルブシート５および前記部材１６の貫通孔内にそ
れぞれ突出する円柱部材が一体的に取付けられて
いる。

前記ヨーク１３における弁体２の近傍の側面に
はフイルタ１９が配置され、ここを通過する加圧
燃料はヨーク１３、円筒部材３２にほぼ水平に一
貫して設けられた孔を通して、前記可動プランジ
ヤ７が配置されている空間部、特に可動プランジ
ヤ７の弁体側の空間部に流入されるようになつて
いる。また前記可動プランジヤ７はその周方向に
複数の孔１８が設けられ、したがつて、この孔１
８を通して、コイル６を回巻するボビン２２との
下部において有する空間部にも流入されるように
なつている。さらに、前記可動プランジヤ７が配
置されている空間部は、バルブシート５に設けた
孔およびこの孔と連結される弁体２の側孔９を通
して弁体２内、および固定プランジヤ２０内に連
通され、該弁体２内及び固定プランジヤ２０内に
も加圧燃料が流入されるようになつている。固定
プランジヤ２０内に流入される加圧燃料は、固定
プランジヤ２０およびボビン２２およびヨーク１
３に連ねて形成した孔２３を通して、前記ヨーク
１３の側面に取付けたフイルタ１９′に流出でき
るようになつている。このフイルタ１９′を通し
て流出される加圧燃料は図示しない燃圧レギユレ
ータに導出されるようになつている。そして、前
記弁体２にはこれと一体に取付けられている可動
プランジヤ７側にあつて、固定プランジヤ内に連
通される通路３０が設けられ、新たなベーパー排
出通路をなしている。

なお、前記固定プランジヤ２０内にはバネ１０
が内包され、このバネ１０により前記弁体２は常
時バルブシート５側へ押圧附勢されている。

このように構成した燃料噴射弁において、燃料
ポンプで加圧された燃料はフイルタ１９の外周か
ら通路Ａ３とバルブシート５の上部側面に開口し
た通路Ｂ８より弁体２の外周に供給される。弁体
２は、ターミナル１２よりの通電でコイル６・固
定プランジヤ２０・ヨーク１３，１３′に生ずる
磁気力で上方に移動する可動プランジヤ７を一体
的に取り付けているため、燃料はノズル側へ導か
れるようになる。またターミナル１２への通電を
停止すると磁気力が解消しバネ１０の力で弁体２
は下方に押し下げられ燃料はノズル側への導出が
断たれる。すなわち、この弁体２の開閉弁時間を
変えて燃料の噴射量を制御するものである。ここ
で弁体２は、球状の部材に中ぐりや小孔を開口し
て軽量化し可動プランジヤ７と溶接などで接合さ
れているものである。また通路Ａ３から供給され
る燃料は、バルブシート５の側壁に開口した通路
Ｂ８より導入されて弁体の開弁中は、弁体２の下
流部に送られ複数の斜孔１５よりノズル１４内に
噴射されて旋回運動をしながら噴霧状で供給され
る。ノズル１４から噴射されずに排出される燃料
は通路Ｂ８と弁体２の側孔９を介して、固定プラ
ンジヤ２０の中央部とヨーク１３とボビン２２の
通路Ｃ２３を通じて図示しない燃圧レギユレータ
へ送られる。

このように、フイルタ１９から導入される加圧
燃料は、その中にベーパーが混合されていても、
ベーパーはその浮力で可動プランジヤ７の下面部
に設けた通路３０を通じて固定プランジヤ２０の
内部に流出するようになるため、通路８を介して
ノズル１４から噴射される燃料中には混入される
ことはなくなる。

また、ヨーク１３に形成された開孔を経て前記
可動プランジヤ７の前記弁体２側の空間の燃料通
路に流入する燃料は、前記固定プランジヤ２０の
軸心線に対してほぼ垂直な流れ成分をもつて流入
する。このため、燃料中のベーパーは前記可動プ
ランジヤ７に形成された孔１８を経て速やかに排
出されるようになり、バルブシート５の側壁に形
成された通路８は前記ヨーク１３に形成された開
孔よりも下方になるので、該通路８を経てノズル
１４に導かれる燃料の流れにベーパーが同伴され
にくくなる。

第３図は本発明による燃料噴射弁の他の実施例
を示す断面図である。同図において第２図と同符
号のものは同材料を示している。第２図と異なる
構成は弁体２に通路（第２図中符号３０で示す）
は設けられておらず、固定プランジヤ２０の壁面
に、新たなベーパー排出通路として可動プランジ
ヤ７の上方の空間部と固定プランジヤ２０内の空
間部とを連結する通路６１が設けられているにあ
る。そして、この通路６１の固定プランジヤ２０
内部端の開口部は、固定プランジヤ２０外端部の
開口部より上方に配置されている。

このようにすれば、固定プランジヤ２０の下端
外周と可動プランジヤ７の上面とで形成される空
間６２と固定プランジヤ２０の内部とが通路６１
で連通され、通路３から流入する燃料中や弁体２
の外周部に発生するベーパーが通路６１を介して
排出されるので、弁体２の周辺のベーパーは、浮
力により上方に移行して空間６２を経て通路６１
より出口通路４より排出される。

上述した各実施例の新たなベーパー排出通路
は、弁体若しくは固定プランジヤの少なくともい
ずれか一方を貫通し、従来のベーパー排出通路に
対して並列に形成されているので、可動プランジ
ヤが固定プランジヤに吸引された状態でも新たな
ベーパー排出通路はその通路断面積が減少するこ
とがなく、この状態でも確実にベーパーを排出で
きる。従つて開放された燃料噴射口に移送される
ベーパーを極力少なくできる。したがつてノズル
１４から供給される燃料は、ベーパーの影響を受
けずに安定に規定の噴射量とすることができる。

上述した各実施例は、一方において弁体２に通
路３０を設け、他方において固定プランジヤ２０
に通路６１を設けたものであるが、前記通路３０
とともに通路６１を設けるようにして本願発明の
効果をより大きくすることができることはいうま
でもない。

また、前記実施例においては、ヨーク１３の通
路３と可動プランジヤ下方の空間部を結ぶ通路が
直線状に形成されており、燃料通路内での圧損が
低減されるので、燃料の計量精度と微粒化度が向
上するとともに、該通路がほぼ水平に形成されて
いることから燃料温度上昇時のベーパー排出が行
われやすい。

〔発明の効果〕 以上、説明したことから明らかなように、本発
明による燃料噴射弁によれば、噴射される燃料に
ベーパーが同伴されにくくなるとともにベーパー
排出容量が増大されるので、ノズルから噴射する
燃料へのベーパーの混入を防止でき、したがつて
特に高温時の燃料の供給を安定にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の燃料噴射弁の一例を示す断面
図、第２図は本発明による燃料噴射弁の一実施例
を示す断面図、第３図は本発明による燃料噴射弁
の他の実施例を示す断面図である。 ２……弁体、５……バルブシート、６……コイ
ル、７……可動プランジヤ、１０……バネ、１３
……ケーシング（ヨーク）、１４……ノズル、２
０……固定プランジヤ、２２……ボビン、３０，
６１……通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円筒状の固定プランジヤと、この固定プラン
   ジヤを回巻するコイルと、前記固定プランジヤの
   一端に配置されかつ該固定プランジヤと同軸上に
   移動し得る弁体と、この弁体の固定プランジヤ側
   に一体に形成された可動プランジヤと、前記固定
   プランジヤとコイルと弁体と可動プランジヤとを
   収容するケーシングとを含んでなり、前記ケーシ
   ング側面の開孔より前記可動プランジヤの前記弁
   体側の空間及び弁体内部を経て前記固定プランジ
   ヤ内部に通ずる燃料通路と、前記可動プランジヤ
   に形成された開孔及び該可動プランジヤと前記固
   定プランジヤ端部との間の〓間を経て前記固定プ
   ランジヤ内部に通ずるベーパー排出通路とが形成
   された燃料噴射弁において、 前記弁体に形成された前記燃料通路部分と前記
   コイルの下端との間に位置し、前記弁体若しくは
   前記固定プランジヤの少なくとも一方を貫通し、
   前記ベーパー排出通路に対して並列に形成され、
   前記可動プランジヤと弁体とが収容された空間と
   前記固定プランジヤの内部とを連通する新たなベ
   ーパー排出通路を備え、 前記ケーシング側面の開孔は、該開孔を経て前
   記可動プランジヤの前記弁体側の空間の燃料通路
   に流入する燃料が、前記固定プランジヤの軸心線
   に対してほぼ垂直な流れ成分をもつて流入するよ
   うな位置に設けられていることを特徴とする燃料
   噴射弁。 ２ 前記弁体を貫通する新たなベーパー排出通路
   は、弁体と可動プランジヤの境界部に形成され、
   可動プランジヤの弁体側の空間と弁体内部とを連
   通する開孔を含んでなることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の燃料噴射弁。 ３ 前記固定プランジヤを貫通する新たなベーパ
   ー排出通路は、固定プランジヤの側面でかつ前記
   コイルの下端位置に一端が開口し、その他端が前
   記固定プランジヤ内部に開口する傾斜通路とを含
   んでなることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の燃料噴射弁。 ４ 特許請求の範囲第２項に記載したものにおい
   て、前記弁体と可動プランジヤとの境界部に形成
   された開口と前記ケーシング側面の開口とがほぼ
   同一直線上に位置することを特徴とする燃料噴射
   弁。