JPH0893958A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】内部圧力損失の低減により燃料通路内燃料流速
の増加に伴う良好な噴霧特性の実現が可能な燃料噴射弁
を提供する。 【構成】プランジャ７の燃料孔７ａに嵌入、固定された
弁体１の基端面３０が燃料の流れ方向に突出する凸面で
あるので、燃料流は、この基端面３０に沿って円滑に弁
体１の基端面３０の周縁部に流れ、この基端面３０の周
縁部から弁体１の基端部１ａの外周面に形成された面取
り部１３に流れ込むことができる。その結果、内部圧力
損失の低減により燃料通路内燃料流速の増加に伴う良好
な噴霧特性が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンに燃料を供給
する燃料噴射弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電磁駆動の燃料噴射弁は、ハウジ
ングと、貫通孔が軸方向に貫設されたプランジャを有す
るリニアソレノイドと、噴射口に連通する案内穴を有し
てハウジングに固定される弁ケースと、弁ケースに摺動
自在に保持されるとともに基端部がプランジャの貫通孔
に嵌入、固定される弁体とを備え、弁体の基端部の外周
面はプランジャの貫通孔の燃料を案内穴に流すための面
取り部を有している。

【０００３】また、図５に示すように、プランジャ７の
貫通孔７ａ内に嵌入、固定された弁体１の基端部の基端
面３０は、角部１０５が多少面取りされているものの、
平坦に形成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の燃料噴
射弁では、燃料通路の流体抵抗の低減により燃料通路内
燃料流速を増大することが求められている。しかし、上
記した従来の燃料通路構成では、図４に示すようにプラ
ンジャ１００内の貫通孔１０４を流れる燃料流量は、例
えばエンジン大出力時には相当の燃料流量となり、その
結果、燃料流が弁体１０２の基端部１０３の平坦な基端
面１０４に衝突して相当の圧力損失を生じることがわか
った。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、内部圧力損失の低減により燃料通路内燃料流速の
増加に伴う良好な噴霧特性の実現が可能な燃料噴射弁を
提供することを、その目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の構成は、
ハウジングと、貫通孔が軸方向に形成されたプランジャ
を有して前記ハウジングに収容されるリニアソレノイド
と、噴射口に連通する案内穴を有して前記ハウジングに
固定される弁ケースと、前記弁ケースに摺動自在に保持
されるとともに基端部が前記プランジャの前記貫通孔に
嵌入、固定される弁体とを備え、前記弁体の前記基端部
の外周面は前記プランジャの前記貫通孔の燃料を前記案
内穴に流すための面取り部を有する燃料噴射弁におい
て、前記弁体の基端面は凸面からなることを特徴とする
燃料噴射弁である。

【０００７】本発明の第２の構成は、上記第１の構成に
おいて更に、前記弁体の前記基端面が、錐状面からなる
ことを特徴としている。なお、ここで錐状面とは、角
錐、円錐、楕円錐などのような先細の棒状体をいう。本
発明の第３の構成は、上記第１の構成において更に、前
記弁体の前記基端面が、前記面取り部に略平行な稜線を
有する山形面からなることを特徴としている。

【０００８】

【作用及び発明の効果】本発明の第１の構成において、
プランジャの貫通孔に嵌入、固定された弁体の基端面が
燃料の流れ方向に突出する凸面であるので、燃料流は、
この基端面に沿って円滑に弁体の基端面の周縁部に流
れ、この基端面の周縁部から弁体の基端部の外周面に形
成された面取り部に流れ込むことができる。その結果、
内部圧力損失の低減により燃料通路内燃料流速の増加に
伴う良好な噴霧特性が実現できる。

【０００９】本発明の第２の構成は、上記第１の構成に
おいて更に、弁体の基端面が、錐状面からなるので、一
層、流れを円滑化することができる。本発明の第３の構
成は、上記第１の構成において更に、弁体の基端面が、
面取り部に略平行な稜線を有する山形面からなるので、
一層、流れを円滑化することができる。

【００１０】

【実施例】ガソリン機関の燃料供給装置への一適用例で
ある本発明の実施例のインジェクター（燃料噴射弁）の
断面図を、図１に示す。インジェクター（燃料噴射弁）
のボディ（本発明でいう弁ケース）４の円筒面４ａ（本
発明でいう案内穴）にニードル（本発明でいう弁体）１
が移動可能に収納されている。電磁コイル１８が通電さ
れると、ボディ４底部の弁座４ｂに着座していたニード
ル１は吸引されてニードル１と弁座４ｂとの間に隙間が
でき、燃料はこの隙間を通過してボディ４の底部に形成
された燃料噴射孔２１から噴射される。燃料は、電磁コ
イル１８への通電中、噴射され続け、通電が終了すると
ニードル１は再び弁座４ｂに着座して燃料噴射が終了す
る。

【００１１】インジェクターは、ボディ４の図中、上方
に磁性材料からなる略円筒状のハウジング１６を有し、
ハウジング１６内には、軸方向に固定鉄心１４、可動コ
ア（本発明でいうプランジャ）７、ニードル１、ボディ
４等が配設されている、ハウジング１６の内周には、樹
脂製のスプール１７が固定され、スプール１７には電磁
コイル１８が巻装されている。また、ハウジング１６の
中径部８３の内部には、輪板状のスペーサ６を介してボ
ディ４が挿入されており、ボディ４の内部には、ニード
ル１のガイド部２及び３が摺動する円筒面４ａと、ニー
ドル１の円錐状のシート部１２が着座する弁座４ｂとが
形成されており、ボディ４の底部中央には燃料噴射孔２
１が形成されている。

【００１２】一方、ハウジング１６の小径部２２には、
磁性材料からなり筒状に形成される可動コア（プランジ
ャ）７が摺動自在に内設されている。可動コア７の上端
面は、固定鉄心１４の下端面に対して所定の隙間を介し
て対向している。また、可動コア７の下端内周には、ニ
ードル（弁体）１の上端部がレーザ溶接により一体に連
結されている。また、可動コア７の上端面には、可動コ
ア７を図１の下方へ付勢し、ニードル１のシート部１２
をボディ４の弁座４ｂに着座させるリターンスプリング
１１が設けられている。リターンスプリング１１は、可
動コア７の内部から固定鉄心１４の内部へ突出し、固定
鉄心１４の内部に挿入固定されるアジャスティングパイ
プ１１に支持される。

【００１３】固定鉄心１４、電磁コイル１８、リターン
スプリング１１及び可動コア７は本発明でいうリニアソ
レノイド５０を構成する。アジャスティングパイプ１１
の軸方向位置を調節することによって、このリターンス
プリング１１の付勢力は調節される。また、固定鉄心１
４の上方には、燃料タンクから燃料ポンプ等によって圧
送され、燃料噴射弁内に流入する燃料中のゴミ等を除去
するフィルタ１５が設けられている。固定鉄心１４内に
流入する燃料は、アジャスティングパイプ１１、可動コ
ア７の貫通孔７ａを通じて流れ、更に、可動コア７とニ
ードル１の接合部９に形成された平面逃がし部１３との
隙間、さらには、ボディ４の円筒面とニードル１のガイ
ド部２及び３に形成された平面逃がし部１３との隙間を
通過して、燃料噴射孔２１に到る。

【００１４】また、固定鉄心１４のスプール１７の上方
から突出した部分の外周には、合成樹脂からなるコネク
タ２０が設けられる。そして、上記電磁コイル１８に電
気的に接続されるターミナル３４が、このコネクタ２０
およびスプール１７に埋設される。また、ターミナル３
４は図示しない電子制御装置からワイヤーハーネスを介
して接続され、電子制御装置によってターミナル３４を
介して電磁コイル１８に励磁電流が給電される。する
と、ニードル１および可動コア７が、リターンスプリン
グ１１の付勢力に抗して固定鉄心１４の方向へ吸引され
る。図示しない燃料ポンプと圧力レギュレータとにより
一定圧力に加圧された燃料は、固定鉄心１４上部からフ
ィルタ１５、アジャスティングパイプ１１、可動コア７
の貫通孔７ａを通じて流入し、ニードル１の上端円錐部
３０、可動コア７と接合部９に形成される平面逃がし部
１３との隙間を流れて、ボディ４の円筒面４ａとニード
ル１のガイド部２及び３に形成された平面逃がし部との
隙間を通過して、弁座４ｂの上流に供給される。ここ
で、図示しない電子制御装置によってコネクタ２０のタ
ーミナル３４を介して電磁コイル１８が通電されると、
電磁コイル１８は電磁力を発生し、可動コア７と可動コ
ア７に連結されたニードル１とは、リターンスプリング
１１の付勢力に抗して、フランジ５とスペーサ６とが衝
突するまで上昇する。その結果、ニードル１と可動コア
７とはこの衝突位置で、電磁コイル１８の電磁力により
保持される。その後、電磁コイル１８への噴射制御信号
が出力されなくなり、電磁力が作用しなくなると、リタ
ーンスプリング１１の付勢力により、ニードル１は下降
し、ボディ４の弁座４ｂと当接する。これにより、燃料
はニードル１が上昇してから下降するまでの期間、ニー
ドル１のシート部１２と弁座４ｂとの隙間から燃料噴射
孔２１を通過し、内燃機関の吸気弁へと向けて、図示し
ない吸気マニホールド壁面に、燃料がなるべく付着しな
いように噴射される。

【００１５】本実施例の特徴部分を図２を参照して更に
詳細に説明する。可動コア（本発明でいうプランジャ）
の貫通孔７ａの下流端部には、ニードル（本発明でいう
弁体）１の円柱状の基端部１ａが嵌入、固定されてお
り、この基端部１ａの外周面には２面取りにより平面逃
がし部（本発明でいう面取り部）１３が形成されてい
る。また、基端部１ａの基端面をなすニードル１の上端
円錐部３０は略円錐面となっている。

【００１６】上記上端円錐部３０での燃料の流れ及び本
部分が燃料流速に与える効果について述べる。電磁コイ
ル１８が通電され、電磁力によって、可動コア７と可動
コア７に連結されたニードル１とは、リターンスプリン
グ１１の付勢力に抗して、フランジ５とスペーサ６とが
衝突するまで上昇し、ニードル１と可動コア７とはこの
衝突位置で、電磁コイル１８の電磁力により保持され、
燃料が燃料噴射孔２１から噴射している間、インジェク
タ内部には燃料の流れが発生する。

【００１７】この燃料の流れはニードル１の上端部（基
端部）１ａの基端面３０が円錐状となっていることによ
り流れが急角度の変化を伴わずに可動コア７の内径部と
ニードル１とコア７に形成される平面逃がし部１３との
隙間に流入し、燃料噴射孔２１から燃料は噴射される。
このように、ニードル１の上端部形状を円錐形状とする
ことにより、燃料の流れの急角度の変化をなくして渦の
発生の抑制を図ることができ、その結果として、燃料噴
射孔２１から噴出する噴霧流速を増加し、噴霧粒径を縮
小することができる。実験によれば、噴霧粒径を約１０
％縮小することができた。

【００１８】その他、燃料の流れを乱すニードル１の基
端部１ａを切頭多角錐形状とすることにより上記円錐形
状と同様に燃料の流れの急角度での変化を少なくし噴出
燃料の流速を向上させることもできる。 （実施例２）他の実施例を図３及び図４に示す。

【００１９】この実施例では、燃料の流れを乱すニード
ル１の上端部（基端部）１ａの形状を基端部１ａの外周
面に２面取りにより形成された平面逃がし部１３に燃料
流を向かわせるように、Ｖ字型の傾斜をつけることによ
り、円錐形状と同様に燃料の流れの急角度での変化を少
なくしている。すなわち、ニードル１の基端部１ａの基
端面には二つの面取り部１３ａに平行でかつそれらから
等距離に稜線３０ｂが形成され、この稜線３０ｂから面
取り部１３の上辺とが平坦面（本発明でいう山形面）３
０ａ、３０ｂの各２辺を構成している。もちろん、平坦
面（本発明でいう山形面）３０ａ、３０ｂが湾曲してい
てもよく、明確な稜線３０ｂがなくてもよい。

【００２０】このようにすれば、面取り部１３へ燃料を
ガイドできるので、一層の流体抵抗を低減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃料噴射弁の軸方向断面図である。

【図２】図１の燃料噴射弁の弁体とプランジャとの接合
部の一実施例形状を示す軸方向部分断面図である。

【図３】図１の燃料噴射弁の弁体とプランジャとの接合
部の他の実施例形状を示す軸方向部分断面図である。

【図４】図３の接合部の軸方向断面断面図である。

【図５】従来の燃料噴射弁の弁体とプランジャとの接合
部の形状を示す軸方向部分断面図である。

【符号の説明】

１はニードル１、１ａはニードル１の上端部（基端
部）、４はボディ（弁ケース）、４ａは円筒面（案内
穴）、１３は平面逃がし部（面取り部）、１６はハウジ
ング、３０はニードル上端円錐部（ニードル１の基端部
１ａの基端面）、７は可動コア（プランジャ）、５０は
リニアソレノイド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木内 英雄 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングと、貫通孔が軸方向に形成され
   たプランジャを有してハウジングに収容されるリニアソ
   レノイドと、噴射口に連通する案内穴を有して前記ハウ
   ジングに固定される弁ケースと、前記弁ケースに摺動自
   在に保持されるとともに基端部が前記プランジャの前記
   貫通孔に嵌入、固定される弁体とを備え、前記弁体の基
   端部の外周面は前記プランジャの前記貫通孔の燃料を前
   記案内穴に流すための面取り部を有する燃料噴射弁にお
   いて、 前記弁体の基端面は凸面からなることを特徴とする燃料
   噴射弁。
2. 【請求項２】前記弁体の前記基端面は、錐状面からなる
   請求項１記載の燃料噴射弁。
3. 【請求項３】前記弁体の前記基端面は、前記面取り部に
   略平行な稜線を有する山形面からなることを特徴とする
   燃料噴射弁。