JPH11117832A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 噴孔径を小さくしても良好な微粒化噴霧が得
られ、かつ弁本体と噴孔部材とを十分な強度で接合する
ことのできる燃料噴射弁を提供する。 【解決手段】 ノズルプレート６１は、有底の筒状を有
するいわゆるカップ形状に形成されており、略円板状の
底部６１ａと、底部６１ａから磁性パイプ２３側に延び
る円筒部６１ｂとからなり、バルブボディ２６の燃料下
流側端部に圧入されている。底部６１ａの中央部分に
は、底部６１ａおよび円筒部６１ｂよりも板厚が薄く噴
孔６１ｄを有する薄板状部６１ｃが形成されている。し
たがって、噴孔径を小さくして微粒噴霧を得るために薄
板状部６１ｃの厚さを薄くした場合でも、円筒部６１ｂ
の厚さは薄板状部６１ｃの厚さに関係なく必要な厚さと
することができるため、バルブボディ２６とノズルプレ
ート６１とを十分な強度で接合することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射弁に関す
るものであり、特に噴孔を設けた噴孔部材の構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の排ガス規制が強化されて
いることから、自動車用エンジンに用いられる燃料噴射
弁においては、噴射された燃料（噴霧）の微粒化が要求
されている。そのため、弁座を形成した弁本体の燃料下
流側に板状のプレート部を有する噴孔部材を配設し、こ
のプレート部に噴霧の微粒化に適応した噴孔を設けた燃
料噴射弁が知られている。上記のような噴孔部材は、均
一板厚の金属板に噴孔を形成し、または均一板厚の金属
板を有底円筒状に加工してその底面に噴孔を形成してお
り、弁本体と溶接によって接合されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような均一板厚の金属板から形成される噴孔部材を用い
た従来の燃料噴射弁において、噴霧をさらに微粒化する
ために噴孔数を増加させて、あるいは噴射量を少なくす
るために噴孔径を小さくすると、噴孔径に対する噴孔の
噴射方向の長さが相対的に長くなり、噴霧の微粒化を悪
化させるという問題がある。そのため、噴孔径と板厚の
比は一定であることが望ましいが、噴孔部材の板厚を薄
くすると、弁本体との接合部の板厚も薄くなり、圧入不
良や過溶接による孔あき等の溶接不良が生じる可能性が
あり、弁本体と噴孔部材とを十分な強度で接合すること
ができなくなるという問題がある。

【０００４】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は噴孔径を小さくしても安定
した噴霧状態が得られ、かつ弁本体と噴孔部材とを十分
な強度で接合することのできる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】本発明の請求項１記載の
燃料噴射弁によると、噴孔部材は弁本体に接合される接
合部と、接合部よりも薄い薄板状部とを有し、この薄板
状部に形成される噴孔により燃料通路と外部とを連通可
能に開口部を覆うため、弁本体と噴孔部材との接合部の
強度を十分に保ちつつ、噴孔が形成される薄板状部を薄
くすることができるので、噴孔の径を小さくした場合で
も噴孔に燃料が溜まることを防ぎ、燃料噴霧量および燃
料噴霧形状を安定させることができる。

【０００６】本発明の請求項２記載の燃料噴射弁による
と、噴孔部材は有底筒状に形成されているため、噴孔部
材の側面部に接合部を設けることにより，平板状の噴孔
部材を用いる場合より弁座と溶接位置との距離を遠くす
ることができる。したがって、接合部と弁本体とを溶接
により接合するときに熱により弁座が変形するのを防ぐ
ことができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
実施例を図面に基づいて説明する。本発明の一実施例に
よる燃料噴射弁をガソリンエンジンの燃料供給装置に適
用した例を図１、図２に示す。図２に示すように、燃料
噴射弁１０の樹脂製のケーシング１１の内部には、固定
鉄心２１、スプール５１、電磁コイル３２、金属プレー
ト５３、５４などが一体に収容されており、図２で上方
から固定鉄心２１内に加圧燃料が導入される。

【０００８】強磁性材料からなる固定鉄心２１はその内
部に燃料通路２１ａを有し、この燃料通路２１ａ内を加
圧燃料が流通可能に構成されている。また燃料通路２１
ａ内には燃料通路２１ａと連通可能な図示しない燃料通
路を有するアジャスティングパイプ２９が収容されてお
り、圧入手段などにより固定鉄心２１内に固定可能かつ
軸方向に移動可能に構成されている。

【０００９】固定鉄心２１の反燃料導入側に位置する磁
性パイプ２３と固定鉄心２１との間には非磁性パイプ２
４が位置している。そして固定鉄心２１、非磁性パイプ
２４および磁性パイプ２３がレーザ溶接により互いに接
合されている。アジャスティングパイプ２９の反燃料導
入側にはニードル２５を反アジャスティングパイプ２９
側に付勢する圧縮コイルスプリング２８が位置してお
り、これも固定鉄心２１内に収容されている。そして、
前述したアジャスティングパイプ２９の軸方向移動によ
って圧縮コイルスプリング２８の他端側に当接するニー
ドル２５に対する付勢力を調整している。

【００１０】前述した磁性パイプ２３および非磁性パイ
プ２４内には双方にまたがりながら軸方向に摺動移動可
能に可動鉄心２２が収容されており、さらにこの可動鉄
心２２内には圧縮コイルスプリング２８により反固定鉄
心２１側に付勢されるニードル２５の一端側が収容され
ている。そして、ニードル２５が反固定鉄心２１側に移
動するとこの可動鉄心２２も反固定鉄心２１側に移動
し、また可動鉄心２２が固定鉄心２１側に移動するとニ
ードル２５も固定鉄心２１側に移動するように、可動鉄
心２２およびニードル２５の一端側が構成されている。

【００１１】電磁コイル３２は、非磁性パイプ２４を挟
むように位置する固定鉄心２１および磁性パイプ２３の
それぞれの端部と非磁性パイプ２４との周囲を覆うよう
にケーシング１１内に位置している。そして、線材が巻
回されたスプール５１の周囲を覆うように金属プレート
５３、５４が位置し電磁コイル３２を構成している。ま
た電磁コイル３２に巻回される線材のそれぞれの端部は
複数のターミナル３４と電気的に接続されており、ター
ミナル３４に印加される電圧が電磁コイル３２に供給可
能になっている。

【００１２】これにより、電磁コイル３２に通電される
と磁束が生じ、この磁束が固定鉄心２１、金属プレート
５３、磁性パイプ２３、可動鉄心２２、磁性パイプ２３
および金属プレート５４により形成される磁路を通り、
固定鉄心２１側に可動鉄心２２を吸引可能な電磁吸引力
が電磁コイル３２に生ずる。したがって、この電磁吸引
力によって可動鉄心２２が固定鉄心２１側に吸引される
とニードル２５も固定鉄心２１側に移動し、電磁コイル
３２の通電が遮断され電磁吸引力が消滅すると圧縮コイ
ルスプリング２８の付勢力により反固定鉄心２１側に可
動鉄心２２およびニードル２５が移動する。

【００１３】図１に示すように、磁性パイプ２３の反非
磁性パイプ２４側端部には、燃料噴射弁１０の端部に位
置する弁本体としてのバルブボディ２６が溶接位置９１
で溶接固定されており、この内部には図示しない燃料通
路を経由してアジャスティングパイプ２９の燃料通路お
よび固定鉄心２１の燃料通路２１ａに連通する燃料通路
２７ａ、２７ｂが形成されている。燃料通路２７ｂはバ
ルブボディ２６の端部で開口している。

【００１４】磁性パイプ２３内を軸方向に摺動可能なニ
ードル２５は、反可動鉄心２２側端部に略円錐台形状に
形成される弁部材２５ａを有する。この弁部材２５ａ
は、燃料通路２７ａ、２７ｂ内に収容されており、バル
ブボディ２６の内壁に形成された弁座２６ｂに当接した
とき燃料通路２７ａと燃料通路２７ｂとの連通を遮断可
能に構成されている。これにより、弁座２６ｂに弁部材
２５ａが着座すると燃料通路２７ａと燃料通路２７ｂと
の連通を遮断し、また離座すると燃料通路２７ａと燃料
通路２７ｂとの連通を導通させる。したがって、前述し
たように電磁コイル３２の通電によってニードル２５の
軸方向移動を制御することにより弁部材２５ａの着座ま
たは離座を制御し、燃料通路２７ａと燃料通路２７ｂと
の連通を遮断させたり導通させたりする。つまり、燃料
通路２７ｂに導入される加圧燃料を電磁コイル３２の通
電によって制御している。

【００１５】噴孔部材としてのノズルプレート６１は、
例えばステンレス鋼板からなり、有底の筒状を有するい
わゆるカップ形状に形成されており、略円板状になる底
部６１ａと、底部６１ａから磁性パイプ２３側に延びる
接合部としての円筒部６１ｂとからなり、図１に示よう
にバルブボディ２６の燃料下流側端部に圧入されてい
る。底部６１ａの中央部分には、底部６１ａおよび円筒
部６１ｂよりも板厚が薄い薄板状部６１ｃが形成されて
いる。バルブボディ２６の開口部としての燃料通路２７
ｂの端面が薄板状部６１ｃにより覆われている。ノズル
プレート６１の形成方法としては、ステンレス鋼板を均
一板厚のカップ状に形成した後にプレスの面押し加工に
より底部６１ａを部分的に薄く加工して薄板状部を形成
する方法、均一板厚の平板状のステンレス鋼板をプレス
加工して薄板状部を形成した後にカップ状に加工する方
法のどちらであってもよい。

【００１６】ノズルプレート６１の薄板状部６１ｃには
複数の噴孔６１ｄが形成されている。この噴孔６１ｄの
形成位置は、バルブボディ２６にノズルプレート６１を
組付けたときバルブボディ２６の燃料通路２７ｂと連通
可能な位置に設定されている。これにより、弁部材２５
ａの離座により燃料通路２７ｂ内に流込む加圧燃料がこ
の噴孔６１ｄから燃料噴射弁１０外に噴射される。噴孔
６１ｄの形成は、放電、プレス加工などにより行われ、
所望の燃料流量を得られるようにその内径が調整され
る。噴孔６１ｄの内径を小さくした場合、噴孔６１ｄの
噴射方向の長さが相対的に長くなるため噴霧粒径が悪化
するという問題があるが、本実施例では、噴孔径と板厚
の比が一定となるように薄板状部６１ｃの厚さを薄くす
ることができるため、良好な微粒化噴霧を得ることがで
きる。

【００１７】ノズルプレート６１の円筒部６１ｂは、ノ
ズルボディ２６に圧入された後、溶接位置９２でバルブ
ボディ２６外側壁の全周にわたって溶接固定されてい
る。円筒部６１ｂで溶接することにより、平板状のノズ
ルプレートを用いる場合よりも弁座と溶接位置との距離
を遠くすることができる。したがって、ノズルプレート
６１とバルブボディ２６とを溶接により接合するときに
熱により弁座２６ｂが変形するのを防ぐことができる。
また、円筒部６１ｂの厚さは薄板状部６１ｃの厚さに関
係なく必要な厚さとすることができるため、圧入不良や
過溶接による孔あき等の溶接不良が起こることがなく、
バルブボディ２６とノズルプレート６１とを十分な強度
で接合することができる。

【００１８】ノズルプレート６１側端部に、円筒状に形
成された側壁を有する樹脂製の保護キャップ７１が固定
されている。この保護キャップ７１は、燃料噴射弁１０
を吸気管に取り付ける際に吸気管の内壁と燃料噴射弁１
０とが接触し、噴孔１６ｄ部に傷が付くことを防止する
ためのものである。その内径はノズルプレート６１の外
径とほぼ等しくなるように設定されている。

【００１９】次に、燃料噴射弁１０の作動について説明
する。 (1) 電磁コイル３２への通電をオフすると、ニードル２
５は可動鉄心２２とともにスプリング２８の付勢力によ
り図１の下方に付勢され、弁部材２５ａが弁座２６ｂに
着座する。これにより、噴孔１６ｄからの燃料噴射は遮
断される。 (2) 電磁コイル３２への通電をオンすると、可動鉄心２
２はスプリング２８の付勢力に抗して固定鉄心２１側に
吸引されるのでニードル２５がリフトする。これにより
弁部材２５ａが弁座２６ｂから離座すると、噴孔１６ｄ
から燃料が噴射される。

【００２０】上記の実施例では、カップ状のノズルプレ
ートの円筒部をバルブボディに圧入後、直接バルブボデ
ィの外側壁に溶接したが、カップ状のノズルプレートの
円筒部を燃料下流側に向けて配置し、ノズルプレートの
円筒部に溶接される支持部材を介してバルブボディに接
合した場合や、平板状のノズルプレートをバルブボディ
の燃料下流側端面に直接溶接した場合にも本発明は適用
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による燃料噴射弁の主要部を
示す断面図である。

【図２】本発明の一実施例による燃料噴射弁を示す断面
図である。

【符号の説明】

１０ 燃料噴射弁 ２５ａ 弁部材 ２６ バルブボディ（弁本体） ２６ｂ 弁座 ２７ａ 燃料通路 ２７ｂ 燃料通路（開口部） ６１ ノズルプレート（噴孔部材） ６１ａ 底部 ６１ｂ 円筒部（接合部） ６１ｃ 薄板状部 ６１ｄ 噴孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 往復移動可能な弁部材と、 加圧燃料が流通可能な燃料通路、前記燃料通路の出口側
   で該燃料通路と外部とを連通させる開口部、および前記
   弁部材が当接することにより前記燃料通路と前記開口部
   との導通を遮断する弁座を有する弁本体と、 前記弁本体に接合される接合部、および前記接合部より
   も薄い薄板状部を有し、この薄板状部に形成される噴孔
   により前記燃料通路と外部とを連通可能に前記開口部を
   覆う噴孔部材と、 を備えることを特徴とする燃料噴射弁。
2. 【請求項２】 前記噴孔部材は有底筒状に形成されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射弁。