JPH0651141B2 - 超音波振動式燃料噴射弁 - Google Patents
超音波振動式燃料噴射弁Info
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- JPH0651141B2 JPH0651141B2 JP1227410A JP22741089A JPH0651141B2 JP H0651141 B2 JPH0651141 B2 JP H0651141B2 JP 1227410 A JP1227410 A JP 1227410A JP 22741089 A JP22741089 A JP 22741089A JP H0651141 B2 JPH0651141 B2 JP H0651141B2
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- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
- F02M69/04—Injectors peculiar thereto
- F02M69/041—Injectors peculiar thereto having vibrating means for atomizing the fuel, e.g. with sonic or ultrasonic vibrations
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
- B05B17/04—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
- B05B17/06—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
- B05B17/0607—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers
- B05B17/0623—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers coupled with a vibrating horn
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関の超音波振動式燃料噴射弁に係り、
特に、自動車用ガソリンエンジンに好適な超音波振動式
燃料噴射弁に関する。
特に、自動車用ガソリンエンジンに好適な超音波振動式
燃料噴射弁に関する。
自動車用ガソリンエンジンにおける混合気の供給には、
従来から気化器が広く使用されているが、近年、燃料噴
射弁を用いた吸気管内への燃料噴射による混合気供給方
式のエンジンが広く使用されるようになってきた。
従来から気化器が広く使用されているが、近年、燃料噴
射弁を用いた吸気管内への燃料噴射による混合気供給方
式のエンジンが広く使用されるようになってきた。
しかして、このような燃料噴射方式の燃料供給システム
では、その噴射された燃料の霧化が問題であり、そのた
め、最近、燃料噴射ノズルを超音波振動させることによ
り燃料の霧化を図るようにした、いわゆる超音波振動式
燃料噴射弁についての提案が多く見られるようになり、
その例として特開昭56−47653号公報の開示を挙
げることが出来る。
では、その噴射された燃料の霧化が問題であり、そのた
め、最近、燃料噴射ノズルを超音波振動させることによ
り燃料の霧化を図るようにした、いわゆる超音波振動式
燃料噴射弁についての提案が多く見られるようになり、
その例として特開昭56−47653号公報の開示を挙
げることが出来る。
ところで、この従来の技術では、ノズルに対する燃料供
給用の管路が、このノズルを超音波振動させるためのホ
ーンに、その振動方向とはほぼ直角な方向に延びて設け
られている。
給用の管路が、このノズルを超音波振動させるためのホ
ーンに、その振動方向とはほぼ直角な方向に延びて設け
られている。
上記従来技術は、燃料噴射弁のエンジンへの実装につい
て充分な配慮がされておらず、組付に大きなスペースを
必要としたり、騒音の低減やメンテナンスフリー化の点
で問題があった。
て充分な配慮がされておらず、組付に大きなスペースを
必要としたり、騒音の低減やメンテナンスフリー化の点
で問題があった。
本発明は、小型で付属機器が最小限で済み、エンジンへ
の実装が容易で充分な燃料霧化が得られるようにした超
音波振動式燃料噴射弁の提供を目的とする。
の実装が容易で充分な燃料霧化が得られるようにした超
音波振動式燃料噴射弁の提供を目的とする。
上記目的は、電歪素子による超音波ホーンの超音波励振
により燃料の噴射と噴射燃料の霧化とが行なわれる方式
の超音波振動式燃料噴射弁において、電歪素子を超音波
ホーンの後端面に圧接保持するための反射部材を上記超
音波ホーンに取付けるために、別途、独立した反射部材
取付部材を設け、この反射部材取付部材により、反射部
材は燃料供給用管状部材とは独立した状態で超音波ホー
ンに取付けられるようにして達成される。
により燃料の噴射と噴射燃料の霧化とが行なわれる方式
の超音波振動式燃料噴射弁において、電歪素子を超音波
ホーンの後端面に圧接保持するための反射部材を上記超
音波ホーンに取付けるために、別途、独立した反射部材
取付部材を設け、この反射部材取付部材により、反射部
材は燃料供給用管状部材とは独立した状態で超音波ホー
ンに取付けられるようにして達成される。
反射部材取付部材は、電歪素子の超音波ホーンに対する
圧接保持が、燃料供給用管状部材とは独立した状態で得
られるように働く。
圧接保持が、燃料供給用管状部材とは独立した状態で得
られるように働く。
このため、燃料供給用管状部材は、その端部でだけ超音
波ホーンに接するようにすることができ、従って、超音
波ホーンに現れる振動の節を、この燃料供給用管状部材
と接する部分に一致させることにより、燃料供給用管状
部材への超音波振動の伝達を確実に抑えることができる
ので、超音波振動に対してフリーになり、配管が超音波
振動により加熱したり、ホーンの振動を拘束したりする
ことがなく、エンジンへの実装が容易である。
波ホーンに接するようにすることができ、従って、超音
波ホーンに現れる振動の節を、この燃料供給用管状部材
と接する部分に一致させることにより、燃料供給用管状
部材への超音波振動の伝達を確実に抑えることができる
ので、超音波振動に対してフリーになり、配管が超音波
振動により加熱したり、ホーンの振動を拘束したりする
ことがなく、エンジンへの実装が容易である。
以下、本発明による超音波振動式燃料噴射弁について、
図示の実施例により詳細に説明する。
図示の実施例により詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例で、図において、1は超音波
ホーン、2は電歪素子、3はスペーサ、4は反射部材、
5は管状ねじ部材、6は燃料供給管、7は球弁、8はス
プリングである。なお、この実施例による超音波振動式
燃料噴射弁全体を100で表わす。
ホーン、2は電歪素子、3はスペーサ、4は反射部材、
5は管状ねじ部材、6は燃料供給管、7は球弁、8はス
プリングである。なお、この実施例による超音波振動式
燃料噴射弁全体を100で表わす。
超音波ホーン1は燃料噴射弁の本体を構成するもので、
第2図に示すように、ジュラルミン等の適当なアルミ合
金などで作られ、取付用のフランジ1a、燃料ノズル1
b、振動面1c、弁座部1d、燃料通路1e、ねじ部1
f、1gなどが形成されている。
第2図に示すように、ジュラルミン等の適当なアルミ合
金などで作られ、取付用のフランジ1a、燃料ノズル1
b、振動面1c、弁座部1d、燃料通路1e、ねじ部1
f、1gなどが形成されている。
電歪素子2はチタン酸ジルコニウム磁器などの所定電歪
特性を有する材料で、中心にかなり大きな径の貫通孔を
有する肉厚の短い円筒状に作られ、管状ねじ部材5に貫
通孔を挿通した状態でスペーサ3を介して、反射部材4
によりホーン1の後端面に圧接されている。このとき、
環状をした反射部材4は、その内面に雌ねじを有し、管
状ねじ部材5の外周面に形成されている雄ねじにねじ込
むことにより、電歪素子2を、ホーン1の後端面に圧接
した状態で、管状ねじ部材5に取付けた状態が得られる
ようになっており、さらに、このとき、管状ねじ部材5
は、ホーン1のねじ部1fに、その先端の雄ねじ部をね
じ込むことにより、このホーン1に取付けてある。
特性を有する材料で、中心にかなり大きな径の貫通孔を
有する肉厚の短い円筒状に作られ、管状ねじ部材5に貫
通孔を挿通した状態でスペーサ3を介して、反射部材4
によりホーン1の後端面に圧接されている。このとき、
環状をした反射部材4は、その内面に雌ねじを有し、管
状ねじ部材5の外周面に形成されている雄ねじにねじ込
むことにより、電歪素子2を、ホーン1の後端面に圧接
した状態で、管状ねじ部材5に取付けた状態が得られる
ようになっており、さらに、このとき、管状ねじ部材5
は、ホーン1のねじ部1fに、その先端の雄ねじ部をね
じ込むことにより、このホーン1に取付けてある。
従って、この管状ねじ部材5は、燃料供給管6とは独立
した、反射部材4の取付部材、つまり反射部材取付部材
を構成し、これにより燃料供給用管6は、その端部でだ
けホーン1に接するようにされ、反射部材4とは独立し
た構成となる。
した、反射部材4の取付部材、つまり反射部材取付部材
を構成し、これにより燃料供給用管6は、その端部でだ
けホーン1に接するようにされ、反射部材4とは独立し
た構成となる。
また、スペーサ3は反射部材により電歪素子2を締め付
けたとき、この電歪素子2が破壊するのを防止する働き
をする。
けたとき、この電歪素子2が破壊するのを防止する働き
をする。
なお、ホーン1と管状ねじ部材5とは一体成形されてい
るものとしても良い。また、図では、電歪素子2が積層
構造を有するように描かれているが、これは外観だけで
あり、実際には一体形成されているのが通例である。
るものとしても良い。また、図では、電歪素子2が積層
構造を有するように描かれているが、これは外観だけで
あり、実際には一体形成されているのが通例である。
ホーン1の燃料通路1eに対する燃料供給用管状部材を
構成している燃料供給管6は、このホーン1のねじ部1
gに系合する雄ねじ部を有し、これにより、図示のよう
に、その先端が燃料通路1e内に所定の長さだけ入り込
んだ状態でホーン1に取付けられるようになっている。
そして、このとき、ねじ部1gは、ホーン1のフランジ
1aが形成されている位置に一致するようにして設けら
れており、この結果、燃料供給管6のホーン1に対する
取付け位置は、このフランジ1aと同じ位置となるよう
に作られている。また、燃料通路1e内に挿入されてい
るスプリング8の後端を、この燃料供給管6が押し、こ
れによりスプリング8が所定量だけ押し縮められるよう
にし、球弁7が所定の押圧力で弁座部1dに押しつけら
れ、燃料通路1eを閉じ、ノズル1bが閉塞されるよう
にする。
構成している燃料供給管6は、このホーン1のねじ部1
gに系合する雄ねじ部を有し、これにより、図示のよう
に、その先端が燃料通路1e内に所定の長さだけ入り込
んだ状態でホーン1に取付けられるようになっている。
そして、このとき、ねじ部1gは、ホーン1のフランジ
1aが形成されている位置に一致するようにして設けら
れており、この結果、燃料供給管6のホーン1に対する
取付け位置は、このフランジ1aと同じ位置となるよう
に作られている。また、燃料通路1e内に挿入されてい
るスプリング8の後端を、この燃料供給管6が押し、こ
れによりスプリング8が所定量だけ押し縮められるよう
にし、球弁7が所定の押圧力で弁座部1dに押しつけら
れ、燃料通路1eを閉じ、ノズル1bが閉塞されるよう
にする。
第3図は、以上のように構成された本発明の一実施例に
よる超音波振動式燃料噴射弁100の使用態様の一例を示
したもので、図において、10はエンジンの吸気管で、
これの開口部10aに燃料噴射弁100のホーン1の先端
を挿入させ、フランジ1aに設けてある取付穴に取付ね
じ11を挿入し、これを吸気管10に設けてあるねじ穴
にねじ込み、Oリングなどのパッキン12を介して燃料
噴射弁100が取付けられてじる。
よる超音波振動式燃料噴射弁100の使用態様の一例を示
したもので、図において、10はエンジンの吸気管で、
これの開口部10aに燃料噴射弁100のホーン1の先端
を挿入させ、フランジ1aに設けてある取付穴に取付ね
じ11を挿入し、これを吸気管10に設けてあるねじ穴
にねじ込み、Oリングなどのパッキン12を介して燃料
噴射弁100が取付けられてじる。
一方、13は燃料ホースで、これは燃料供給管6の後端
に差し込み、ホースバンド14で緊締して固定されてい
る。
に差し込み、ホースバンド14で緊締して固定されてい
る。
従って、この実施例によれば、燃料供給管6が、燃料噴
射弁100の軸方向に沿ってそのまま直線状に延長されて
いるため、燃料ホース13の取付けが容易になり、且
つ、横方向に突起する部分が無いので取付けスペースが
少なくて済む。
射弁100の軸方向に沿ってそのまま直線状に延長されて
いるため、燃料ホース13の取付けが容易になり、且
つ、横方向に突起する部分が無いので取付けスペースが
少なくて済む。
ここで、周知のように、吸気管燃料噴射方式の内燃機関
では、ガソリンなどの燃料は、燃料ポンプにより数kg/
cm2、例えば2.1kg/cm2の圧力に加圧されて燃料ホース
13に供給されている。
では、ガソリンなどの燃料は、燃料ポンプにより数kg/
cm2、例えば2.1kg/cm2の圧力に加圧されて燃料ホース
13に供給されている。
一方、この燃料噴射弁100の電歪素子2には、図示して
ない電子制御装置から、エンジンの回転に伴って所定の
タイミング毎に、第4図に示すように、数10kHz、例
えば30kHzの交流電圧からなる噴射信号が供給されて
いる。
ない電子制御装置から、エンジンの回転に伴って所定の
タイミング毎に、第4図に示すように、数10kHz、例
えば30kHzの交流電圧からなる噴射信号が供給されて
いる。
これも周知のように、電歪素子2に電圧が印加されると
応力が発生し、この結果、ホーン1に変位が現われる。
従って、第4図に示すような交流電圧からなる噴射信号
が印加されると、ホーン1に軸方向の振動が発生し、こ
のとき、ホーン1の共振周波数が噴射信号の周波数に一
致すると、燃料ノズル1bが開口している振動面1cに
大きな振幅の振動を発生させることが出来る。
応力が発生し、この結果、ホーン1に変位が現われる。
従って、第4図に示すような交流電圧からなる噴射信号
が印加されると、ホーン1に軸方向の振動が発生し、こ
のとき、ホーン1の共振周波数が噴射信号の周波数に一
致すると、燃料ノズル1bが開口している振動面1cに
大きな振幅の振動を発生させることが出来る。
例えば、電歪素子2として、30枚の積層構造からなる
ものを用い、これに電圧が30Vで、周波数が上記した
ように30kHzの場合、ホーン1の振動面1cに振幅が
50〜100μmの振動を発生させることが出来た。な
お、電歪素子2を2枚の積層構造とした場合には、同じ
程度の振幅を得るためには200V程度の電圧が必要に
なる。
ものを用い、これに電圧が30Vで、周波数が上記した
ように30kHzの場合、ホーン1の振動面1cに振幅が
50〜100μmの振動を発生させることが出来た。な
お、電歪素子2を2枚の積層構造とした場合には、同じ
程度の振幅を得るためには200V程度の電圧が必要に
なる。
このようにして、ホーン1が振動させられると、このホ
ーンの内部にある球弁7がスプリング8による押圧力に
抗して弁座部1dから浮き上がり、この結果、燃料ノズ
ル1bから燃料が噴射され、このとき、振動面1cに発
生している振動により微粒化が行なわれ、充分な霧化が
得られることになる。そして、このときの燃料供給量
は、第4図に示す信号の幅(継続時間)Tpにより制御
することができる。すなわち、第4図で、期間TTをエ
ンジンの回転周期に対応して変化させ、この期間TTと
信号幅Tpの比、いわゆるデューティを制御することに
より燃料供給量を制御するようになっている。
ーンの内部にある球弁7がスプリング8による押圧力に
抗して弁座部1dから浮き上がり、この結果、燃料ノズ
ル1bから燃料が噴射され、このとき、振動面1cに発
生している振動により微粒化が行なわれ、充分な霧化が
得られることになる。そして、このときの燃料供給量
は、第4図に示す信号の幅(継続時間)Tpにより制御
することができる。すなわち、第4図で、期間TTをエ
ンジンの回転周期に対応して変化させ、この期間TTと
信号幅Tpの比、いわゆるデューティを制御することに
より燃料供給量を制御するようになっている。
ここで、第1図に戻り、この実施例では、上記したよう
に、ホーン1の後端に管状ねじ部材5が設けられてお
り、これに電歪素子2が、その貫通孔を挿通した状態で
スペーサ3を介して、反射部材4によりホーン1の後端
面に圧接された状態で取付けられている。
に、ホーン1の後端に管状ねじ部材5が設けられてお
り、これに電歪素子2が、その貫通孔を挿通した状態で
スペーサ3を介して、反射部材4によりホーン1の後端
面に圧接された状態で取付けられている。
従って、この実施例によれば、電歪素子2によりホーン
1に発生する振動の状態を、第5図に示すようなモード
にすることが出来る。
1に発生する振動の状態を、第5図に示すようなモード
にすることが出来る。
この第5図において、(a)は燃料噴射弁100を表わし、同
図(b)は、この燃料噴射弁100を軸上に現われる振動の振
幅を表わしている。
図(b)は、この燃料噴射弁100を軸上に現われる振動の振
幅を表わしている。
電歪素子2に発生した応力は、反射部材4とホーン1の
後端面に伝達され、ホーン1に変位を発生させる。そし
て、この変位はホーン1上を伝搬して拡大され、第5図
(b)に示すように、ホーン1の先端にある振動面1aで
最大になる。一方、このときフランジ1aが存在する位
置には振動の節、つまり振幅がほとんどゼロになる点が
現われることになる。
後端面に伝達され、ホーン1に変位を発生させる。そし
て、この変位はホーン1上を伝搬して拡大され、第5図
(b)に示すように、ホーン1の先端にある振動面1aで
最大になる。一方、このときフランジ1aが存在する位
置には振動の節、つまり振幅がほとんどゼロになる点が
現われることになる。
ところで、第1図、第2図で説明したように、この実施
例では、燃料供給管5は、その一方の端部でだけホーン
1のフランジ1aと同じ位置に取付けてある。
例では、燃料供給管5は、その一方の端部でだけホーン
1のフランジ1aと同じ位置に取付けてある。
従って、この実施例によれば、電歪素子2によりホーン
1を振動させたときにも、ホーン1の振動は燃料供給管
6にはほとんど伝達されず、このため、燃料供給管6の
後端に燃料ホース13をホースバンド14で緊締して固
定しても、ホーン1の振動が抑圧されることが無く、少
ない駆動電力で燃料の霧化を充分に得ることが出来、他
方、燃料ホース13にホーン1からの振動が伝搬して、
この燃料ホースを劣化させたり、発熱させたりする虞れ
も無く、高い信頼性を容易に得ることが出来る。
1を振動させたときにも、ホーン1の振動は燃料供給管
6にはほとんど伝達されず、このため、燃料供給管6の
後端に燃料ホース13をホースバンド14で緊締して固
定しても、ホーン1の振動が抑圧されることが無く、少
ない駆動電力で燃料の霧化を充分に得ることが出来、他
方、燃料ホース13にホーン1からの振動が伝搬して、
この燃料ホースを劣化させたり、発熱させたりする虞れ
も無く、高い信頼性を容易に得ることが出来る。
また、この実施例では、フランジ1aの位置がホーン1
に現われる振動の節の位置に一致しているため、このフ
ランジ1aにより燃料噴射弁100を吸気管10に取付け
ても、これによりホーン1の振動が抑圧されてしまうこ
とも無い。
に現われる振動の節の位置に一致しているため、このフ
ランジ1aにより燃料噴射弁100を吸気管10に取付け
ても、これによりホーン1の振動が抑圧されてしまうこ
とも無い。
ところで、本発明の実施例とは言えないが、同じような
効果が得られるようにした参考例について、第6図によ
り説明すると、この第6図の参考例は第1図の実施例に
おける管状ねじ部材5を省略し、第6図(a)に示すよう
に、電歪素子2の貫通孔を燃料供給管6に直接挿通した
状態でスペーサ3を介して、反射部材4によりホーン1
の後端面に圧接するようにして取付けたものである。反
射部材4は燃料供給管6の外周面に形成してある雄ねじ
に嵌合してねじ止めされ、これにより電歪素子2をホー
ン1の後端に圧接するようになっている。
効果が得られるようにした参考例について、第6図によ
り説明すると、この第6図の参考例は第1図の実施例に
おける管状ねじ部材5を省略し、第6図(a)に示すよう
に、電歪素子2の貫通孔を燃料供給管6に直接挿通した
状態でスペーサ3を介して、反射部材4によりホーン1
の後端面に圧接するようにして取付けたものである。反
射部材4は燃料供給管6の外周面に形成してある雄ねじ
に嵌合してねじ止めされ、これにより電歪素子2をホー
ン1の後端に圧接するようになっている。
しかして、この参考例では、この燃料供給管6の長さ
を、ホーン1に対する取付位置から所定の長さになるよ
うにしてあり、これにより、第6図(b)に示すように、
ホーン1のフランジ1aの位置で現われた振動の節が、
この燃料供給管6の後端部でも現われるようにしたもの
である。つまり、この参考例では、燃料供給管6の長さ
を適当に選択し、これにより第6図(b)に示す振動モー
ドが現われるように構成したものである。
を、ホーン1に対する取付位置から所定の長さになるよ
うにしてあり、これにより、第6図(b)に示すように、
ホーン1のフランジ1aの位置で現われた振動の節が、
この燃料供給管6の後端部でも現われるようにしたもの
である。つまり、この参考例では、燃料供給管6の長さ
を適当に選択し、これにより第6図(b)に示す振動モー
ドが現われるように構成したものである。
この第6図の参考例によれば、電歪素子2によりホーン
1が振動したとき、この振動がそのまま燃料供給管6に
伝えられるが、しかして、その後端部では振動の振幅が
ゼロになっているため、これに第3図に示すようにして
燃料ホース13を連結しても、ホーン1の振動が抑圧さ
れたり、燃料ホース13にまで振動が伝搬したりするこ
とが無く、従って、この参考例によっても、大振幅の噴
射信号を用いることなく充分な燃料の霧化が得られると
共に、部材の発熱や劣化が充分に抑えられ、高い信頼性
を得ることが出来る。
1が振動したとき、この振動がそのまま燃料供給管6に
伝えられるが、しかして、その後端部では振動の振幅が
ゼロになっているため、これに第3図に示すようにして
燃料ホース13を連結しても、ホーン1の振動が抑圧さ
れたり、燃料ホース13にまで振動が伝搬したりするこ
とが無く、従って、この参考例によっても、大振幅の噴
射信号を用いることなく充分な燃料の霧化が得られると
共に、部材の発熱や劣化が充分に抑えられ、高い信頼性
を得ることが出来る。
なお、この参考例で、燃料供給管6の振動の節が現われ
る位置までの長さ、つまり振動がゼロになる位置までの
長さは、第6図(b)に示すように、フランジ1aの位置
からλ/2の点になる。
る位置までの長さ、つまり振動がゼロになる位置までの
長さは、第6図(b)に示すように、フランジ1aの位置
からλ/2の点になる。
ここで、λは次のようにして定まる。
λ=c/ :噴射信号の周波数 c:ホーン1内での音速 従って、ホーン1の材質を、例えばAlとし、その共振
周波数が30kHzであったとすれば、 c=5×105cm/s λ=16cm となるので、 λ/2=8cm が得られ、従って、燃料供給管6の長さはフランジ1a
の位置から8cmになるようにし、この点て燃料ホース1
3を連結するようにすれば良い。
周波数が30kHzであったとすれば、 c=5×105cm/s λ=16cm となるので、 λ/2=8cm が得られ、従って、燃料供給管6の長さはフランジ1a
の位置から8cmになるようにし、この点て燃料ホース1
3を連結するようにすれば良い。
次に、第7図は、再び本発明の一実施例で、図におい
て、4aは反射部材4と一体形成された円筒部である。
一方、第8図はホーン1の詳細を示したもので、燃料供
給管6がねじ止めされるねじ部1gに加えて段差部1h
が形成されており、この段差部1hに、第7図に示すよ
うに円筒部4aの先端部4bを嵌合させ、圧入すること
により反射部材4がホーン1に取付けられ、且つ、電歪
素子2がホーン1の後端面に押圧された状態で保持され
るようにしたものである。
て、4aは反射部材4と一体形成された円筒部である。
一方、第8図はホーン1の詳細を示したもので、燃料供
給管6がねじ止めされるねじ部1gに加えて段差部1h
が形成されており、この段差部1hに、第7図に示すよ
うに円筒部4aの先端部4bを嵌合させ、圧入すること
により反射部材4がホーン1に取付けられ、且つ、電歪
素子2がホーン1の後端面に押圧された状態で保持され
るようにしたものである。
従って、この実施例では、円筒部4aが反射部材取付部
材を構成していることになる。
材を構成していることになる。
この第7図の実施例によれば、第1図の実施例と同様な
効果が得られる上、反射部材4をホーン1の段差部1h
に圧入するだけで電歪素子2の取付けが得られるので、
組立が容易になり、且つ、組立てた後では、円筒部4a
により電歪素子2が覆われた状態になるので、この電歪
素子2の保護が可能になると共に、燃料噴射時に電歪素
子2から発生する振動音をしゃへいし、騒音を抑えるこ
とが出来る。
効果が得られる上、反射部材4をホーン1の段差部1h
に圧入するだけで電歪素子2の取付けが得られるので、
組立が容易になり、且つ、組立てた後では、円筒部4a
により電歪素子2が覆われた状態になるので、この電歪
素子2の保護が可能になると共に、燃料噴射時に電歪素
子2から発生する振動音をしゃへいし、騒音を抑えるこ
とが出来る。
第9図も本発明の一実施例で、この実施例が第1図の実
施例と異なる点は、反射部材4にフランジ部4cが形成
してあり、このフランジ部4cを複数本のボルト15に
よりホーン1のフランジ1aに取付けるようにし、これ
により電歪素子2をホーン1の後端面に圧接した状態で
組立られるようにした点だけであり、その他の点では同
じである。なお、ボルト15の本数は3本以上あれば良
い。
施例と異なる点は、反射部材4にフランジ部4cが形成
してあり、このフランジ部4cを複数本のボルト15に
よりホーン1のフランジ1aに取付けるようにし、これ
により電歪素子2をホーン1の後端面に圧接した状態で
組立られるようにした点だけであり、その他の点では同
じである。なお、ボルト15の本数は3本以上あれば良
い。
従って、この実施例では、ホーン1のフランジ1aと、
反射部材4のフランジ部4c、それに複数本のボルト1
5とで反射部材取付部材が構成されていることになる。
反射部材4のフランジ部4c、それに複数本のボルト1
5とで反射部材取付部材が構成されていることになる。
この実施例によれば、電歪素子2の取付に二重管構造を
必要としないので、構成が簡単になり、且つ、組立も容
易になるという効果がある。
必要としないので、構成が簡単になり、且つ、組立も容
易になるという効果がある。
第10図は、再び参考例で、全体的な構成は第6図の参
考例とほぼ同じであるが、反射部材4が比較的肉厚円柱
状に作られ、その中心に、後端に開放した円筒穴状の空
所4dが形成してある点が異なり、さらに、この参考例
では、燃料供給管6の長さは第6図の参考例の場合に比
して短く作られている点でも異なっている。
考例とほぼ同じであるが、反射部材4が比較的肉厚円柱
状に作られ、その中心に、後端に開放した円筒穴状の空
所4dが形成してある点が異なり、さらに、この参考例
では、燃料供給管6の長さは第6図の参考例の場合に比
して短く作られている点でも異なっている。
そして、この反射部材4は、燃料供給管6の外周面に形
成されている雄ねじに嵌合された雌ねじ部材(ナット)
として機能し、スペーサ3を介して電歪素子2をホーン
1の後端部に圧接した状態で組立される。
成されている雄ねじに嵌合された雌ねじ部材(ナット)
として機能し、スペーサ3を介して電歪素子2をホーン
1の後端部に圧接した状態で組立される。
この参考例によれば、反射部材4に空所4dが形成され
ているため、この反射部材4の振動が燃料供給管6に伝
わるのが抑えられ、この結果、燃料供給管6に伝えられ
てしまう振動のかなりの部分が抑えられ、実用上充分な
振動抑制効果を簡単な構成により得ることが出来る。
ているため、この反射部材4の振動が燃料供給管6に伝
わるのが抑えられ、この結果、燃料供給管6に伝えられ
てしまう振動のかなりの部分が抑えられ、実用上充分な
振動抑制効果を簡単な構成により得ることが出来る。
第11図も本発明の一実施例で、図において、6aはホ
ーン1内に設けられた燃料通路で、燃料供給管6に連通
しており、6bは更にこの燃料通路6aに連通した燃料
戻し管であり、その他の点は第1図の実施例と同じであ
る。従って、この実施例は第1図の実施例の改良形と考
えれば良い。
ーン1内に設けられた燃料通路で、燃料供給管6に連通
しており、6bは更にこの燃料通路6aに連通した燃料
戻し管であり、その他の点は第1図の実施例と同じであ
る。従って、この実施例は第1図の実施例の改良形と考
えれば良い。
そして、この第11図の燃料噴射弁110は、第12図に
示すように、燃料ポンプ16と燃圧レギュレータ17に
連結され、燃料供給管6には燃料タンク18から燃料ポ
ンプ16で加圧された燃料が供給され、これから燃料通
路6aを通って燃料戻し管6bに溢れた燃料は燃圧レギ
ュレータ17を介して燃料タンク18に戻されるので、
結局、ホーン1内での燃料の圧力は、燃圧レギュレータ
17による圧力調整作用により、所定の一定値、例え
ば、上記したように、2.1kg/cm2の一定の圧力に保持さ
れることになる。なお、この燃料圧力は一例に過ぎず、
本発明は任意の燃料圧力のもとで実施して良いことはい
うまでもない。
示すように、燃料ポンプ16と燃圧レギュレータ17に
連結され、燃料供給管6には燃料タンク18から燃料ポ
ンプ16で加圧された燃料が供給され、これから燃料通
路6aを通って燃料戻し管6bに溢れた燃料は燃圧レギ
ュレータ17を介して燃料タンク18に戻されるので、
結局、ホーン1内での燃料の圧力は、燃圧レギュレータ
17による圧力調整作用により、所定の一定値、例え
ば、上記したように、2.1kg/cm2の一定の圧力に保持さ
れることになる。なお、この燃料圧力は一例に過ぎず、
本発明は任意の燃料圧力のもとで実施して良いことはい
うまでもない。
この第11図の実施例によれば、第1図の実施例と同様
な効果に加えて、常時、所定の量の燃料を燃料供給管6
内に流しておくことが出来るから、燃料供給通路内に気
泡が発生しても、それを燃料タンク18に戻すことがで
き、燃料供給量の制御が正確になり、且つ、このときの
燃料の流れにより電歪素子2の冷却作用が得られるの
で、安定した動作を容易に保つことが出来る。
な効果に加えて、常時、所定の量の燃料を燃料供給管6
内に流しておくことが出来るから、燃料供給通路内に気
泡が発生しても、それを燃料タンク18に戻すことがで
き、燃料供給量の制御が正確になり、且つ、このときの
燃料の流れにより電歪素子2の冷却作用が得られるの
で、安定した動作を容易に保つことが出来る。
第13図も本発明の一実施例で、この実施例は、第1図
の実施例による燃料噴射弁において、その燃料供給管6
の中に、第14図にその詳細を示すように、更に第2の
管路6Cを同心状に設けたものである。そして、この内
側の管路6cを燃料ポンプに連結して加圧された燃料を
供給し、燃料供給管6を燃圧レギュレータに連結するこ
とにより、余分な燃料を戻すようにしてやれば、第11
図、第12図で説明した実施例と同様な効果を得ること
が出来る上、この実施例によれば、燃料噴射弁の横方向
に燃料戻り管が無いから、実装態様も含めて充分に省ス
ペース化を図ることが出来る。
の実施例による燃料噴射弁において、その燃料供給管6
の中に、第14図にその詳細を示すように、更に第2の
管路6Cを同心状に設けたものである。そして、この内
側の管路6cを燃料ポンプに連結して加圧された燃料を
供給し、燃料供給管6を燃圧レギュレータに連結するこ
とにより、余分な燃料を戻すようにしてやれば、第11
図、第12図で説明した実施例と同様な効果を得ること
が出来る上、この実施例によれば、燃料噴射弁の横方向
に燃料戻り管が無いから、実装態様も含めて充分に省ス
ペース化を図ることが出来る。
第15図も本発明の一実施例で、この実施例は、第1図
の実施例における管状ねじ部材5を燃料の戻り通路部材
として利用したもので、この管状ねじ部材5を延長さ
せ、その後端部5aを戻し燃料管路6dに連結すると共
に、燃料供給管6の途中に開口6eを設けたものであ
る。
の実施例における管状ねじ部材5を燃料の戻り通路部材
として利用したもので、この管状ねじ部材5を延長さ
せ、その後端部5aを戻し燃料管路6dに連結すると共
に、燃料供給管6の途中に開口6eを設けたものであ
る。
この実施例においては、燃料ポンプで加圧されて燃料供
給管6に供給された燃料のうちの余分の燃料は、開口6
eを通って管状ねじ部材5内に溢れ、その後端部5aを
通って戻し燃料管路6dに流れ込むようになり、従っ
て、この実施例によれば、この管状ねじ部材5内を通過
する燃料により電歪素子2が冷却されるため、エンジン
の温度が上昇しても常に電歪素子2の温度は適正な範囲
に保たれ、エンジンの高回転、高負荷状態でも精度良く
燃料供給量を制御することができると共に、燃料中での
気泡の発生も効果的に抑えることが出来る。
給管6に供給された燃料のうちの余分の燃料は、開口6
eを通って管状ねじ部材5内に溢れ、その後端部5aを
通って戻し燃料管路6dに流れ込むようになり、従っ
て、この実施例によれば、この管状ねじ部材5内を通過
する燃料により電歪素子2が冷却されるため、エンジン
の温度が上昇しても常に電歪素子2の温度は適正な範囲
に保たれ、エンジンの高回転、高負荷状態でも精度良く
燃料供給量を制御することができると共に、燃料中での
気泡の発生も効果的に抑えることが出来る。
なお、この実施例では、戻し燃料管路6dにホーン1の
振動が伝えられてしまうが、第15図の構成から明らか
なように、この戻し燃料管路6dは管状ねじ部材5の後
端部5aで支持されているだけなので、これの存在によ
りホーン1の振動が阻害されることはほとんど無く、充
分な燃料の霧化を得ることが出来る。
振動が伝えられてしまうが、第15図の構成から明らか
なように、この戻し燃料管路6dは管状ねじ部材5の後
端部5aで支持されているだけなので、これの存在によ
りホーン1の振動が阻害されることはほとんど無く、充
分な燃料の霧化を得ることが出来る。
また、この実施例では、ホーン1の外周を溝を設け、こ
こにOリングなどのパッキン12を保持させ、吸気管の
開口部での気密性を保つように構成してある。
こにOリングなどのパッキン12を保持させ、吸気管の
開口部での気密性を保つように構成してある。
ところで、以上の実施例では、例えば第3図に示すよう
に、燃料ホース13を燃料供給管6に連結して燃料を供
給し、他方、燃料噴射弁の取付けには別途、取付用のね
じなどを用いるようになっているが、本発明による燃料
噴射弁の取付けには、第16図に示すような方法を用い
るようにしても良い。
に、燃料ホース13を燃料供給管6に連結して燃料を供
給し、他方、燃料噴射弁の取付けには別途、取付用のね
じなどを用いるようになっているが、本発明による燃料
噴射弁の取付けには、第16図に示すような方法を用い
るようにしても良い。
すなわち、この第16図において、燃料噴射弁100はエ
ンジンの吸気管10の開口部10aにホーン1の先端を
挿入した形にされ、その燃料供給管6の後端部に燃料供
給管路部材20を系合させることにより保持されるよう
になっている。
ンジンの吸気管10の開口部10aにホーン1の先端を
挿入した形にされ、その燃料供給管6の後端部に燃料供
給管路部材20を系合させることにより保持されるよう
になっている。
この燃料供給管路部材20は、図示していない所定の部
材により吸気管10に着脱可能に取付けられ、燃料噴射
弁100を所定の位置まで吸気管10に押し付けた状態に
保持し、このときの気密性の保持はパッキン12により
与えられるようになっている。
材により吸気管10に着脱可能に取付けられ、燃料噴射
弁100を所定の位置まで吸気管10に押し付けた状態に
保持し、このときの気密性の保持はパッキン12により
与えられるようになっている。
一方、燃料供給管6と燃料供給管路部材20との連結
は、固定部材19とパッキン21とにより気密性を保っ
て与えられるようになっており、その詳細を第17図に
より説明すると、燃料供給管6の後端には膨大部6fと
鍔部6g、6hとが形成されており、これにより第16
図に示すようにして燃料供給管6と燃料供給管路部材2
0との気密性を保った嵌合が与えられ、固定部材19に
より燃料噴射弁100が取付けられるようになっている。
は、固定部材19とパッキン21とにより気密性を保っ
て与えられるようになっており、その詳細を第17図に
より説明すると、燃料供給管6の後端には膨大部6fと
鍔部6g、6hとが形成されており、これにより第16
図に示すようにして燃料供給管6と燃料供給管路部材2
0との気密性を保った嵌合が与えられ、固定部材19に
より燃料噴射弁100が取付けられるようになっている。
上記した本発明の実施例によれば、電歪素子2によりホ
ーン1に大きな振動が与えられていても、燃料供給管6
の後端部にはほとんど振動が現われないから、この第1
6図に示すようにして燃料噴射弁を取付けても、ホーン
1の振動が阻害されることはなく、充分な燃料の霧化を
得ることが出来る。
ーン1に大きな振動が与えられていても、燃料供給管6
の後端部にはほとんど振動が現われないから、この第1
6図に示すようにして燃料噴射弁を取付けても、ホーン
1の振動が阻害されることはなく、充分な燃料の霧化を
得ることが出来る。
本発明によれば、燃料供給部材を振動させないようにす
ると共に、この燃料供給部材の延長方向を燃料噴射弁の
中心軸と一致させたので、コンパクトに構成でき、燃料
供給路中での振動損失が少なく、また、余分な燃料の溢
流が可能に構成することが出来るので、燃料中での気泡
の発生が防止でき、且つ、電歪素子の冷却が得られるの
で、常に正確な燃料供給量制御を得ることが出来る。
ると共に、この燃料供給部材の延長方向を燃料噴射弁の
中心軸と一致させたので、コンパクトに構成でき、燃料
供給路中での振動損失が少なく、また、余分な燃料の溢
流が可能に構成することが出来るので、燃料中での気泡
の発生が防止でき、且つ、電歪素子の冷却が得られるの
で、常に正確な燃料供給量制御を得ることが出来る。
また、燃料供給部材が振動しないので、燃料供給系統で
の燃料ホース、パッキンなどの発熱や劣化が抑えられ、
高い信頼性を容易に得ることができ、且つ、駆動電力の
低減が図れるなどの効果を充分に得ることが出来る。
の燃料ホース、パッキンなどの発熱や劣化が抑えられ、
高い信頼性を容易に得ることができ、且つ、駆動電力の
低減が図れるなどの効果を充分に得ることが出来る。
第1図は本発明による超音波振動式燃料噴射弁の第一の
実施例を示す断面図、第2図はホーンの詳細を示す断面
図、第3図はエンジンへの取付状態の一実施例を示す説
明図、第4図は噴射信号の波形図、第5図は本発明の第
二の実施例を示す説明図、第6図は本発明における参考
例を示す説明図、第7図は本発明の第三の実施例を示す
説明図、第8図はホーンの断面図、第9図は本発明の第
四の実施例を示す説明図、第10図は本発明における他
の参考例を示す説明図、第11図は本発明の第五の実施
例を示す説明図、第12図は燃料供給系統の説明図、第
13図は本発明の第六の実施例を示す説明図、第14図
はその一部拡大断面図、第15図は本発明の第七の実施
例を示す説明図、第16図はエンジンへの取付状態の他
の一実施例を示す説明図、第17図はその一部拡大説明
図である。 1……ホーン、2……電歪素子、3……スペーサ、4…
…反射部材、5……管状ねじ部材、6……燃料供給管、
7……球弁、8……スプリング。
実施例を示す断面図、第2図はホーンの詳細を示す断面
図、第3図はエンジンへの取付状態の一実施例を示す説
明図、第4図は噴射信号の波形図、第5図は本発明の第
二の実施例を示す説明図、第6図は本発明における参考
例を示す説明図、第7図は本発明の第三の実施例を示す
説明図、第8図はホーンの断面図、第9図は本発明の第
四の実施例を示す説明図、第10図は本発明における他
の参考例を示す説明図、第11図は本発明の第五の実施
例を示す説明図、第12図は燃料供給系統の説明図、第
13図は本発明の第六の実施例を示す説明図、第14図
はその一部拡大断面図、第15図は本発明の第七の実施
例を示す説明図、第16図はエンジンへの取付状態の他
の一実施例を示す説明図、第17図はその一部拡大説明
図である。 1……ホーン、2……電歪素子、3……スペーサ、4…
…反射部材、5……管状ねじ部材、6……燃料供給管、
7……球弁、8……スプリング。
Claims (5)
- 【請求項1】燃料噴射ノズルを形成する超音波ホーン
と、この超音波ホーンの中心を貫通して該超音波ホーン
の先端部に開口するノズルに連通した燃料通路と、この
燃料通路内に設置した球弁と、上記燃料通路に連通して
後方に直線状に延長した燃料供給用管状部材と、肉厚短
円筒状で中心孔を有する電歪素子と、上記燃料供給用管
状部材に中心孔が挿通された状態で上記電歪素子を上記
超音波ホーンの後端面に圧接保持する反射部材とを備
え、上記電歪素子による上記超音波ホーンの超音波励振
により燃料の噴射と噴射燃料の霧化とが行なわれる方式
の超音波振動式燃料噴射弁において、上記反射部材を上
記超音波ホーンに取付けるための反射部材取付部材を設
け、この反射部材取付部材により、上記反射部材が上記
燃料供給用管状部材とは独立した状態で上記超音波ホー
ンに取付けられていることを特徴とする超音波振動式燃
料噴射弁。 - 【請求項2】請求項1の発明において、上記反射部材取
付部材が、上記燃料供給用管状部材の外側に同心円状を
なして直線状に伸びた状態で上記超音波ホーンの後端面
に取付けられた管状の部材で構成され、上記電歪素子
が、この管状の部材に、その中心孔を挿通した状態で上
記超音波ホーン後端面に圧接保持されていることを特徴
とする超音波振動式燃料噴射弁。 - 【請求項3】請求項1の発明において、上記反射部材取
付部材が、上記燃料供給用管状部材の外側に同心円状を
なして直線状に伸びた状態で上記超音波ホーンの後端面
に取付けられた円筒状の部材で構成され、上記電歪素子
が、この円筒状の部材の内側に納められた状態で上記超
音波ホーン後端面に圧接保持されていることを特徴とす
る超音波振動式燃料噴射弁。 - 【請求項4】請求項1の発明において、上記反射部材取
付部材が、上記超音波ホーンに設けられたフランジ部
と、上記反射部材に設けられたフランジ部と、これらの
フランジ部の間を結合する複数本のボルトとで構成され
ていることを特徴とする超音波振動式燃料噴射弁。 - 【請求項5】請求項1の発明において、上記燃料供給用
管状が二重管で構成され、上記ノズルへの燃料供給通路
と、該ノズルからの余剰燃料のリターン通路とが形成さ
れていることを特徴とする超音波振動式燃料噴射弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1227410A JPH0651141B2 (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | 超音波振動式燃料噴射弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1227410A JPH0651141B2 (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | 超音波振動式燃料噴射弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0394855A JPH0394855A (ja) | 1991-04-19 |
| JPH0651141B2 true JPH0651141B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=16860402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1227410A Expired - Fee Related JPH0651141B2 (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | 超音波振動式燃料噴射弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0651141B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7178554B2 (en) * | 2005-05-27 | 2007-02-20 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonically controlled valve |
| US7735751B2 (en) | 2006-01-23 | 2010-06-15 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonic liquid delivery device |
| US7744015B2 (en) | 2006-01-23 | 2010-06-29 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonic fuel injector |
| US8028930B2 (en) * | 2006-01-23 | 2011-10-04 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonic fuel injector |
| US7810743B2 (en) | 2006-01-23 | 2010-10-12 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonic liquid delivery device |
| US7963458B2 (en) | 2006-01-23 | 2011-06-21 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonic liquid delivery device |
| US7819335B2 (en) | 2006-01-23 | 2010-10-26 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Control system and method for operating an ultrasonic liquid delivery device |
| US7424883B2 (en) | 2006-01-23 | 2008-09-16 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonic fuel injector |
| US8191732B2 (en) | 2006-01-23 | 2012-06-05 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonic waveguide pump and method of pumping liquid |
| US7533830B1 (en) | 2007-12-28 | 2009-05-19 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Control system and method for operating an ultrasonic liquid delivery device |
| FR2936024B1 (fr) * | 2008-09-16 | 2014-08-08 | Renault Sas | Dispositif d'injection de fluide. |
| FR2936025A1 (fr) * | 2008-09-16 | 2010-03-19 | Renault Sas | Dispositif d'injection de fuide. |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6294713A (ja) * | 1985-10-18 | 1987-05-01 | Ngk Spark Plug Co Ltd | チエツク弁付超音波噴霧装置 |
| JPH0173366U (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-17 |
-
1989
- 1989-09-04 JP JP1227410A patent/JPH0651141B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0394855A (ja) | 1991-04-19 |
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