JPH056150U - 電磁式燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐久性を損なうことなく、シール性の向上を
図る。 【構成】 電磁式燃料噴射弁は、電磁吸引力を利用して
往復移動可能なバルブ５と、このバルブ５によって開閉
される燃料通路９とを備える。バルブ５と燃料通路９の
壁面には、その燃料通路９をシールする環状の第１シー
ル部Ｓ１と、その上流にて同燃料通路９をシールする第
２シール部Ｓ２が設けられる。第１シール部Ｓ１の両第
１シール面４，７は金属製硬質面となっている。また第
２シール部Ｓ２の第２シール面１００ａは弾性面でまた
第２シール面３ａは金属製硬質面で形成される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車用エンジン等に装着される電子式燃料噴射装置の電磁式燃料 噴射弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の一般的な電磁式燃料噴射弁は、ボデー内に電磁吸引力を利用して往復移 動可能に配置されたバルブと、前記バルブによって開閉される燃料通路とを備え 、前記バルブと燃料通路の壁面には、前記燃料通路をシール面相互の当接によっ てシールする環状のシール部が設けられている。そして前記バルブ及び燃料通路 の壁面は、バルブの開閉作動により繰り返し当接するので、双方とも耐摩耗性の 優れた金属で構成され、両シール面が金属製硬質面になっている。 また周知のように、電磁式燃料噴射弁を装着する電子式燃料噴射装置では、燃 圧保持システムによって、エンジン停止中は再始動時に備えて燃料系統に停止直 前の燃圧が保持されるようになっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら従来のようにシール面相互が金属製硬質面では、ゴム等の弾性材 による高度のシール性を得ることは難しい。従って、従来の電磁式燃料噴射弁に よると、エンジン停止中の前記燃圧保持システムによる燃圧保持時において、少 量ではあるが燃料洩れが生じることがあり、再始動時の空燃比がオーバーリッチ となって始動タイムが長くかかり、再始動性が悪化する。 また、前記バルブを合成樹脂等の弾性材によって形成したものがある（例えば 、実開昭５６−１３３９６３号公報参照）。これによると、高度のシール性が得 られるものの、弾性材の耐摩耗性が金属に比べ劣るため、バルブの開閉作動によ り経時的な作動ストロークの変化による流量変化を生じ、その耐久性に問題が残 る。また、シール部下流でのバルブ部分では、燃料が蒸発して乾燥することによ り粘着性のあるデポジットが形成され、このためシール面相互が固着しやすく、 これまた耐久性を損なうことになる。

【０００４】 そこで本考案は、前記した問題点を解決するためになされたものであり、その 目的は耐久性を損なうことなく、シール性の向上を図ることのできる電磁式燃料 噴射弁を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決する本考案の電磁式燃料噴射弁は、 ボデー内に電磁吸引力を利用して往復移動可能に配置されたバルブと、 前記バルブによって開閉される燃料通路と、 を備えた電磁式燃料噴射弁において、 前記バルブと前記燃料通路の壁面には、前記燃料通路を第１シール面相互の当 接によってシールする環状の第１シール部と、その上流にて前記燃料通路を第２ シール面相互の当接によってシールする第２シール部が設けられ、 前記第１シール部はその両第１シール面が硬質面で形成され、また前記第２シ ール部は少なくとも一方の第２シール面が弾性をもつ弾性面で形成されている。 また、前記第２シール部の弾性面は、耐油性をもつニトリルゴム、フッ素ゴム 、または合成樹脂材等の弾性材で形成されるとよい。

【０００６】

【作用】

前記手段によれば、第１シール部では、その硬質面によって耐摩耗性に優れた 両シール面が形成されるので、経時的な作動ストロークの変化がほとんどなく、 これに伴う流量変化も少ない。 また第２シール部では、弾性面による弾性作用でもって高度のシール性が得ら れ、さらにその弾性面が第１シール部の上流にあるためエンジン停止中でも燃料 中に浸されるため乾燥によるデポジットの生成がほとんどない。 また、前記第２シール部の弾性面が、耐油性をもつニトリルゴム、フッ素ゴム 、または合成樹脂材等の弾性材で形成されたものでは、その弾性材自体が耐久性 に優れているので、これまた燃料噴射弁の耐久性向上に有効である。

【０００７】

【実施例】

本考案の実施例１〜３をそれぞれ図面にしたがって説明する。 〔実施例１〕 電磁式燃料噴射弁の概要について、その側断面図を示した図３に基づいて述べ る。ケーシング１の先端部に、バルブハウジング３がストッパ２を介して取り付 けられている。バルブハウジング３は、その先端部に噴孔６をもつ略中空円筒状 の燃料通路９を形成している。前記ケーシング１の先端部には、略円筒形のノズ ル２１が前記バルブハウジング３とともに取り付けられている。なお本例では、 前記ケーシング１、バルブハウジング３等が本考案でいうボデーを構成している 。 前記バルブハウジング３内には、先端部が略円錐形状をした中空軸状のバルブ ５が軸方向に移動可能に挿入されている。バルブ５の先端側面には、その中空部 の燃料通路１０に連通する連通孔１１が開けられている。バルブ５は、前記スト ッパ２の端面と前記バルブハウジング３の内壁面との間でその移動量が規制され る。すなわちバルブ５が噴孔６の方向に移動（前進）した状態では燃料通路９が 閉じられ、噴孔６からの燃料噴射が停止される。またバルブ５が前記と反対に移 動（後退）して、バルブ５のフランジ８がストッパ２の端面に当接した状態では 燃料通路９が開かれ、バルブ５の燃料通路１０を通って連通孔１１からでた燃料 が燃料通路９を通って噴孔６から噴射される。

【０００８】 前記ケーシング１の基端部内には、ソレノイドコイル１４が燃料洩れ防止用Ｏ リング１６を介して取り付けられている。ソレノイドコイル１４には、燃料供給 パイプ兼用強磁性材製固定鉄心１５が燃料洩れ防止用Ｏリング１３を介して挿入 されている。なおソレノイドコイル１４は、コネクタ１２の端子２０を介して外 部回路に接続される。 前記バルブ５の後端部に可動鉄心１７が取り付けられている。可動鉄心１７は 、前記ソレノイドコイル１４の励磁によって固定鉄心１５に吸引される。 前記固定鉄心１５内には、パイプ１８が位置調整後に外部からポンチ等でかし め付けられている。このパイプ１８と前記可動鉄心１７との間には、スプリング １９が取り付けられている。スプリング１９は、可動鉄心１７とともにバルブ５ に反吸引方向への付勢力を付与する。 前記固定鉄心１５の後端部のプラグ２８には、ストレーナ２９が配置されてい るとともに、図示しない燃料供給用ホースが接続される。

【０００９】 前記した電磁式燃料噴射弁において、ソレノイドコイル１４が無励磁の状態で は、スプリング１９の付勢力によってバルブが閉じているため、燃料が燃料ポン プによって固定鉄心１５内に圧送されても噴孔６から噴射されない。そしてソレ ノイドコイル１４が励磁されると、スプリング１９の付勢力に抗して可動鉄心１ ７が固定鉄心１５に吸引されてバルブ５が開かれる。すると、前記燃料が噴孔６ から噴射される。

【００１０】 次に、前記電磁式燃料噴射弁の要部構造について、その要部拡大断面図を開弁 状態で示した図１、及び開弁状態で示した図２を参照して詳述する。 前記バルブ５とバルブハウジング３の内壁面には、前記燃料通路９をシールす る環状の第１シール部Ｓ１と、その上流にて同燃料通路９をシールする第２シー ル部Ｓ２が設けられている。 第１シール部Ｓ１は、バルブ先端の円錐部の大径側に連続する球面状をした第 １シール面４と、そのシール面４に対応しかつ前記バルブハウジング３の噴孔６ の後側に連続するテーパ状の第１シール面７とで構成されている。これら両第１ シール面４，７は、バルブ５あるいはバルブハウジング３の素材、すなわち金属 材料による硬質面となっている。なおバルブ５が閉じたときのシールポイントが 図中４ａ，７ａで示されている。

【００１１】 また第２シール部Ｓ２は、前記シール面４の後側に連続し前記バルブ５の軸線 に直交する環状平面をなす第２シール面１００ａと、そのシール面１００ａに対 応しかつ前記バルブハウジング３の第１シール面７の後側に連続しそのハウジン グ３の軸線に直交する環状平面をなす第２シール面３ａとで構成されている。ま た前記第２シール面３ａは、バルブハウジング３の素材、すなわち金属材料によ る硬質面となっている。また前記第２シール面１００ａは、バルブ５に形成され た環状溝をなすアンダーカット部５ｂに環状の弾性部材１００を取り付けること によって弾性面として形成されている。 弾性部材１００は、耐油性をもつニトリルゴム、フッ素ゴム、または合成樹脂 材等の弾性材で形成されている。なおバルブ５には、前記弾性部材１００の後側 に位置し同部材を支えるためのフランジ５ａが膨出状に形成されている。なお弾 性部材１００をバルブ５に固定する手段としては、弾性部材１００がゴムの場合 には焼き付け、接着等が考えられ、また樹脂の場合にはインサート成形、接着、 圧入等が考えられる。

【００１２】 そして前記バルブ５の開弁時は、バルブ５の燃料通路１０から連通孔１１をで てバルブハウジング３の燃料通路９内に流れた燃料が、第２シール部Ｓ２の両第 ２シール面１００ａ，３ａのすき間を通り、さらに第１シール部Ｓ１の両第１シ ール面４，７のシールポイント４ａ，７ａのすき間を流れて噴孔６から噴射され る。 前記噴孔６の断面積をＳ、両第１シール面４，７のシールポイント４ａ，７ａ のすき間Ｘの環状の開口面積をＳｘ、両第２シール面１００ａ，３ａのすき間Ｙ の環状の開口面積をＳｙとすると、三者の関係は、 Ｓ＜Ｓｘ＜Ｓｙ を満たすように設定されており、弾性部材１００を設けることによる燃料流量の 減少が解消されている。

【００１３】 また前記すき間Ｘ，Ｙの関係は、弾性部材１００によってシールする目的から 、 Ｘ＞Ｙ となっているので、両式を成立させるようにシール部直径Ｄｘ，Ｄｙは、 Ｄｘ・Ｘ＜Ｄｙ・Ｙ となるように設定されている。 なお弾性部材１００は、仮に前記すき間Ｘ，Ｙの関係がＸ＝Ｙとなるまで摩耗 しても、それ以上の摩耗が進まないのである程度のシール性が確保される。

【００１４】 従って、前記電磁式燃料噴射弁によると、第１シール部Ｓ１では、その硬質面 によって耐摩耗性に優れた両第１シール面４，７が形成されるので、経時的な作 動ストロークの変化がほとんどなく、これに伴う流量変化も少なく、長期にわた る耐久性が得られる。

【００１５】 また第２シール部Ｓ２では、弾性面の第２シール面１００ａによる弾性作用で もって高度のシール性が得られる。本実施例の閉弁時の燃料洩れ量を測定したと ころ、従来品がおよそ１４．０mm³ ／分であったのに対し１．５mm³ ／分とかな り小さいことがわかった。 さらにその弾性面（１００ａ）が第１シール部Ｓ１の上流にあるためエンジン 停止中でも燃料中に浸されるため乾燥によるデポジットの生成がほとんどなく、 それによる固着がおこりにくい。 また、前記弾性面（１００ａ）が、耐油性をもつニトリルゴム、フッ素ゴム、 または合成樹脂材等の弾性材で形成されたものでは、その弾性材自体が耐久性に 優れているので、これまた燃料噴射弁の耐久性向上に有効である。

【００１６】 また、前記電磁式燃料噴射弁によると、次の付随的効果も認められる。すなわ ちバルブ５が閉じる時に、まず第２シール部Ｓ２の弾性面（１００ａ）がそれに 対応する第２シール面３ａにあたりバルブ５の動きを減速させるので、第１シー ル部Ｓ１での両第１シール面４，７の衝突時の衝撃音が小さいものとなる。 また前記電磁式燃料噴射弁における入力信号とバルブの開閉との関係が図４に 実線による特性線図で表される。図示のように、従来例のもの（図中、点線参照 ）と比較すると、バルブ５の閉弁時の第２シール部Ｓ２の弾性面による緩衝作用 によってバルブ５のバウンジングが低減される。 また前記電磁式燃料噴射弁における入力信号と１回の作動による燃料噴射量の 関係が図５に実線による特性線図で表される。図示のように、従来例のもの（図 中、点線参照）と比較すると、前記バルブ５の閉弁時のバウンジングが低減され るため、その直線部分による計量可能範囲が増大され、これによってエンジンの アイドリング状態から最高出力ポイントまでの幅広い制御が可能となる。

【００１７】 〔実施例２〕 実施例２の電磁式燃料噴射弁の要部構造が図６に断面図で示されている。なお この実施例２において前記実施例１と同一もしくは均等構成と考えられる部分に は図面に同一符号を付して重複する説明は省略する。また次以降の実施例につい ても同様の考えで重複する説明は省略する。 本例は、第２シール部Ｓ２のバルブハウジング３側の第２シール面３ａに代え 、前記第１シール部Ｓ１の第１シール面７の大径側部分を第２シール面７０とし て流用するものである。なおそのシール面７０に対応する弾性部材１００の外側 角部はシール面１００ｂとして面取りされている。

【００１８】 〔実施例３〕 実施例３の電磁式燃料噴射弁の要部構造が図７に断面図で示されている。 本例は、第２シール部Ｓ２のバルブハウジング３側の第２シール面３ａに代え 、実施例１におけるシール面３ａと前記第１シール部Ｓ１の第１シール面７との つなぎの角部を第２シール面３ａとして設定したものである。なお図では弾性部 材１００のシール面１００ａがテーパ状に形成されている。 なお本考案は前記実施例１〜３に限定されるものではなく、本考案の要旨を逸 脱しない範囲における変更が可能である。

【００１９】

【考案の効果】

本考案によれば、第１シール部では、その硬質面によって耐摩耗性に優れた両 第１シール面が形成されるので、経時的な作動ストロークの変化がほとんどなく 、これに伴う流量変化も少なく、長期にわたる耐久性が得られる。 また第２シール部では、弾性面による弾性作用でもって高度のシール性が得ら れるとともに、その弾性面が第１シール部の上流にあるためエンジン停止中でも 燃料に浸されるため乾燥によるデポジットが形成されず、これまた耐久性の向上 に有効である。 また前記弾性面が耐油性をもつニトリルゴム、フッ素ゴム、または合成樹脂材 等の弾性材で形成されたものでは、その弾性材自体の耐久性に優れているので、 これまた燃料噴射弁の耐久性向上に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の電磁式燃料噴射弁の開弁状態を示す
要部断面図である。

【図２】同閉弁状態を示す要部断面図である。

【図３】電磁式燃料噴射弁の側断面図である。

【図４】バルブと入力信号との関係を示す特性線図であ
る。

【図５】入力信号と燃料噴射量との関係を示す特性線図
である。

【図６】実施例２の要部断面図である。

【図７】実施例３の要部断面図である。

【符号の説明】

３ バルブハウジング ３ａ 第２シール面 ４ 第１シール面 ７ 第１シール面 ５ バルブ ９ 燃料通路 Ｓ１ 第１シール部 Ｓ２ 第２シール部 １００ａ 第２シール面（弾性面）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｋ 1/42 Ａ 8811−3Ｈ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボデー内に電磁吸引力を利用して往復移
   動可能に配置されたバルブと、 前記バルブによって開閉される燃料通路と、 を備えた電磁式燃料噴射弁において、 前記バルブと前記燃料通路の壁面には、前記燃料通路を
   第１シール面相互の当接によってシールする環状の第１
   シール部と、その上流にて前記燃料通路を第２シール面
   相互の当接によってシールする第２シール部が設けら
   れ、 前記第１シール部はその両第１シール面が硬質面で形成
   され、また前記第２シール部は少なくとも一方の第２シ
   ール面が弾性をもつ弾性面で形成されていることを特徴
   とする電磁式燃料噴射弁。
2. 【請求項２】 前記第２シール部の弾性面が耐油性をも
   つニトリルゴム、フッ素ゴム、または合成樹脂材等の弾
   性材で形成されている請求項１記載の電磁式燃料噴射
   弁。