JPS6185568A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば自動車用等のエンジンへ燃料を噴射し
て供給する燃料噴射弁に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のボール弁式燃料噴射弁は、特開昭５９−７７６９
号公報に示されるような構成をしており、円形平板状の
可動鉄心と一体的に結合されたボール弁体がハウジング
内部に設けられた電磁コイルに励磁電流が供給されて固
定鉄心が磁化されることにより、可動鉄心がスプリング
の押圧力に抗して固定鉄心側に吸引され、ボール弁体が
リフトする。そしてそれまでボール弁体により閉じられ
ていたボディの噴孔が開き、燃料が開いた噴孔より噴射
される。その後励磁電流の供給が終了すると、固定鉄心
と可動鉄心との間の吸引力は消滅し、スプリングの押圧
力を可動鉄心が受けてボール弁体はボディの噴孔を閉じ
て燃料の噴射を遮断する。

上記の作動を繰り返すことにより燃料噴射弁からエンジ
ンに燃料が供給される。

また上記のボール弁式燃料噴射弁はエンジンヘの取付け
の関係上、ボディの先端側に長い筒状のスリーブを設け
る必要があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述したような従来のボール弁式燃料噴射弁においては
、長い筒状のスリーブにより、ボディに設けられた噴孔
部分が長い筒の奥に位置するようになる。このことから
、噴孔より燃料が噴射された時、噴流まわりの微細な噴
霧粒がスリーブの筒内壁に付着し、噴射が繰り返される
につれて、スリーブの筒内壁に付着した燃料がその先端
部に溜まり、ついには周期的にスリーブ先端部より燃料
のボタ落ち現象が発生するようになる。そしてこの現象
はエンジンから排出される排気ガスのエミッションの悪
化、特にＨＣやＣＯの増加を招くという問題点があった
。

従って、本発明の目的とする点は、スリーブ先端からの
燃料のボタ落ち現象が無くて、これによりエンジンから
の排気ガスが常に良好なガス状態を維持することを可能
とした燃料噴射弁を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために本発明においては、ハウジ
ング内部に弁体が設けられ、またハウジング端部に前記
弁体により開閉される噴孔を備えたボディと、噴孔より
噴射された燃料の噴流の通路を形成するスリーブとが設
けられた燃料噴射弁において、前記スリーブにはスリー
ブの前記ボディ側に噴孔と連通し、噴孔からの噴流を阻
害しない程度に小さい通路面積の狭噴流路が所定の長さ
形成され、またこのスリーブの先端側には狭噴流路より
大きい通路面積の広噴流路が形成され、さらに狭噴流路
と広噴流路との通路面積の変化する部分には狭噴流路の
形成方向に沿ってボディ側に決り取られた凹み部が形成
されている燃料噴射弁としている。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図および第２図にもとづき
説明する。

図において１はハウジングであり、このハウジング１の
一端開口部にはボディ２およびスリーブ３が取り付けら
れている。ハウジング１内にはその内部が中心軸に沿っ
て空洞の固定鉄心４および電磁コイル５が設けられてお
り、電磁コイル５の下方、ハウジング１の内周面に形成
された段部１０の下側には、固定鉄心４の外周と隙間を
介して円環状のスペーサ９が設けられ、このスペーサ９
とボディ２との間にはガイド部材７が設けられ、このガ
イド部材７はボディ２と溶接等により一体的に結合して
いる。従って、スペーサ９、ガイド部材７、ボディ２、
およびスリーブ３は軸方向に沿ってこの順に配置され、
ハウジング１の開口縁部１ａを絞めることにより、ハウ
ジング１の開口縁部１ａと段部１０との間に挟持されて
いる。なおボディ２の外周とハウジング１の内周との間
にはこの間の液密を保持するための０リング６が設けら
れている。電磁コイル５は樹脂製の枠体５ａに銅等の金
属線を巻いたものであって、ハウジング１の内部空間の
固定鉄心４の外周部分に設けられており、コネクタ８を
介して図示しない制御装置から励磁電流の供給を受ける
。

固定鉄心４の電磁コイル５の下端側には複数の孔からな
る燃料流通用の通路４８が形成されており、またこの固
定鉄心４の他端には燃料の導入口１１が開口されており
、この導入口１１はストレーナ１２を備えている。固定
鉄心４の中心軸空洞部分には、パイプ１３が設けられて
おり、固定鉄心４に対して位置調整後かしめ係合されて
いる。

上記パイプ１３は弁室１４に連通されている。ずなわち
固定鉄心４およびスペーサ９とガイド部材７との間には
上記弁室１４が形成されており、この弁室１４内には、
磁気特性の良好なパーマロイ等からなる円板状の可動鉄
心１５とこの可動鉄心１５に一体的に結合されたボール
弁体１６が変位可能に収容されている。可動鉄心１５は
固定鉄心４の先端面に接離自在に対向されており、上記
パイプ１３との間に架は渡したスプリング１７によって
常に固定鉄心４から離れる方向、つまりボディ２側に向
かって押圧付勢されている。また弁室１４内の可動鉄心
１５とガイド部材７との間には、可動鉄心１５のふらつ
き、揺動を防止するための、仮状のハネ部材４０が設け
られている。なお、スプリング１７の押圧力はパイプ１
３の取付位置を変更することにより調整される。

ガイド部材７には上記ボール弁体１６が挿脱され、ボー
ル弁体１６の動きを軸方向に案内する挿通孔２０が形成
されているとともに、弁室１４の燃料を導く導通孔２１
が形成されている。そしてボディ２には上記ボール弁体
１６が接離される円錐状の弁座２２が形成されていると
ともに、この弁座２２の中央部に噴孔２３が開設されて
いる。

可動鉄心１５の周端部には複数の孔からなる燃料の通路
１９が設けられ、この通路１９は可動鉄心１５が弁室１
４内で円滑に動き得るように燃料逃しの機能も備えてい
る。

スリーブ３は長い筒状のものであり、このスリーブ３の
ボディ２側に噴孔２３と連通し、噴孔２３からの噴流を
阻害しない程度に充分に大きい開口径で、スリーブ３の
内径よりも小さな径の狭噴流路２５が形成され、その長
さはスリーブ３の全長に対して２割から３割程度の長さ
であって数ミリ程度のものである。スリーブ３の先端側
は狭噴流路２５の径より大きく、スリーブ３の筒状部分
の内径により広噴流路２４が形成されており、狭噴流路
２５と広噴流路２４との径の変化する部分は狭噴流路２
５の形成方向に沿ってボディ２側に扶り取られた凹み部
３０が形成されている。この凹み部３０の深さは狭噴流
路２５の長さの約半分程度か、半分より浅いものであっ
て、その形状は広噴流路２４の壁面と狭噴流路２４の先
＆Ｉｎｉ　ｏ”ｓとの間が滑らかな略円弧状の曲線で結
ばれた曲面であって、狭噴流路２５の先端部の周囲に沿
って濠を廻らしたようになっている。そして狭噴流路２
５と凹み部３０とがなす、つまり狭噴流路２５の先端部
がなす部位は鋭角なエツジをなしている。なお、狭噴流
路２５の径は広噴流路２４の径に対して３割程度の大き
さである。

そして、上記電磁コイル５に励磁電流が供給されると電
磁吸引力によって可動鉄心１５がスプリング１７に抗し
て固定鉄心４に吸引され、一体に設けられたボール弁体
１６が弁座２２から離れて噴孔２３を開くようになって
おり、また励磁電流の供給がない場合にはスプリング１
７の押圧力により可動鉄心１５がボディ２側に押圧され
、ボール弁体１６が弁座２２に着座して噴孔２３を閉じ
るようになっている。ボール弁体１６は球面であり、か
つ弁座２２は円錐形であるから可動鉄心１５およびボー
ル弁体１６の傾きが許容される。そして、上記燃料噴射
弁は、燃料噴射弁のスリーブ３をゴムブツシュ３３を介
して吸気管３２に取り付けられている。

このように構成された燃料噴射弁の作動について説明す
れば、図示しない燃料ポンプによって送られてくる燃料
は、予め図示しない圧力調整弁により大気圧に対して２
〜３　ｋｇ　／　ｍＪ程度の低圧に調圧されて導入口１
１に導びかれる。導入口１１に供給された燃料は、スト
レーナ１２、パイプ１３、固定鉄心４の通路４８、固定
鉄心４とスペーサ９との間の隆部、可動鉄心１５の通路
１９を介して弁室１４へ導かれる。すなわち弁室１４に
は常に燃料が充満されている。電磁コイル５が励磁され
て可動鉄心１５が固定鉄心４に吸引されてリフトされる
とボール弁体１６が弁座２２から離されるので、弁室１
４内の燃料挿通孔２０、導通孔２Ｉを通じて噴孔２３か
ら図示しないエンジンへ噴射される。従って、電磁コイ
ル５へ通電する時間をエンジンの運転状況に応じて制御
すれば、燃料の噴射量をエンジンの運転条件に対応する
量に調整することができる。

しかして本実施例においては、噴孔２３から噴射された
燃料の噴流■は狭噴流路２５、広噴流路２４を通って吸
気管３２内に送り込まれるのであるが、広噴流路２４内
において、噴流のまわりの微細な噴霧粒がスリーブ３の
広噴流路２４の筒内面に付着する。しかし、この時、噴
流■により誘起された気流■が第２図に示すごとく発生
し、この気流■により広噴流路２４０筒内面に付着した
燃料は、その内面を伝って凹み部３０側に誘導されて、
この凹み部３０内に燃料が溜まる。そして、この凹み部
３０内に溜まった燃料は噴孔２３から、つまり狭噴流路
２５より飛び出す噴流■に、狭噴流路２５と凹み部３０
との先端部分より少しづつ巻き込まれ、同伴されて吸気
管３２内へと送り込まれるようになる。

そして本発明者の実験によれば、上述した従来の燃料噴
射弁では、スリーブの下端より、数十秒に１滴の周期で
ボタ落ち現象が発生したが、本実施例構成の燃料噴射弁
では、全くボタ落ち現象は発生しなかった。

従って、上記実施例に示すような燃料噴射弁とすること
で、スリーブ３からの燃料のボタ落ち現象は解消されて
、このボタ落ち現象によるエンジンから排出される排気
ガスのエミッション悪化は無くなって、エンジンからの
排気ガスは常に良好に浄化された状態を維持できるよう
になる。

なお、上述の実施例では広噴流路２４の内面と狭噴流路
２５の先端との間に形成された凹み部３０を滑らかな略
円弧状の曲線で結ばれた曲面形状としていたが、凹み部
３０の底の部分は角ばった台形状としてもかまわない。

また凹み部３０と狭噴流路２５とが形成する先端部分を
鋭角なエツジとしていたが、広噴流路２４より直接的に
形成された凹み部３０は狭噴流路２５の先端部側からは
わずかな平坦面部分を介して形成されているものとして
もかまわなく、この場合は、狭噴流路２５の先端部分は
直角形状となる。またこの直角形状部分を面取りしてお
いてもかまわない。

また、上記実施例では凹み部３０を狭噴流路２５と広噴
流路２４との径変化部分に１ケ所だけ設けていたが、第
３図に示すごとく、狭噴流路２５と中頃流路２６との径
変化部分と、中頃流路２６と広噴流路２４との径変化部
分との２ケ所に凹み部３０．３１を設けて、２段式に形
成してもよく、付着燃料を凹み部３０．３１に捕集する
効果がより一層確実なものとなる。

また、上記実施例は電磁式の燃料噴射弁について述べた
が、機械式に作動する燃料噴射弁であってもかまわなず
、また、ニードル弁式の燃料噴射弁に適用可能なもので
ある。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明においては、ハウジング内部に
弁体が設けられ、またハウジング端部に前記弁体により
開閉される噴孔を備えたボディと、噴孔より噴射された
燃料の噴流の通路を形成するスリーブとが設けられた燃
料噴射弁において、前記スリーブにはスリーブの前記ボ
ディ側に噴孔と連通し、噴孔からの噴流を阻害しない程
度に小さい通路面積の狭噴流路が所定の長さ形成され、
またこのスリーブの先端側には狭噴流路より大きい通路
面積の広噴流路が形成され、さらに狭噴流路と広噴流路
との通路面積の変化する部分には狭噴流路の形成方向に
沿ってボディ側に扶り取られた凹み部が形成されている
燃料噴射弁としたことから、噴孔から噴射された燃料の
噴流のまわりの微細な噴霧粒が広噴流路の内面に付着し
ても、噴流により誘起された気流により、付着燃料は広
噴流路内面を伝って凹み部側へと誘導され、この凹み部
内に燃料が溜まり、凹み部に溜った燃料は少しづつ狭噴
流路より飛び出す噴流に巻込まれ、同伴されて、噴流と
ともにエンジンへと供給されるために、スリーブ先端か
らのボタ落ち現象は解消され、従って、エンジンから排
出される排気ガスのエミッションの悪化は無くなって、
エンジンからの排気ガスは常に良好に浄化された状態を
維持できるようになるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す電磁式燃料噴射
弁の断面図、第２図は第１図図示の要部を示す部分断面
図、第３図は本発明の他の実施例の要部構成を示す電磁
式燃料噴射弁の部分断面図である。 １・・・ハウジング、２・・・ボディ、３・・・スリー
ブ、４・・・固定鉄心、５・・・電磁コイル、１４・・
・弁室、１５・・・可動鉄心、１６・・・ボール弁体、
１７・・・スプリング、２２・・・弁座、２３・・・噴
孔、２４・・・広噴流路、２５・・・狭噴流路、２６・
・・中頃流路、３０．３１・・・凹み部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　ハウジング内部に弁体が設けられ、またハウジング端
   部に前記弁体により開閉される噴孔を備えたボディと、
   噴孔より噴射された燃料の噴流の通路を形成するスリー
   ブとが設けられた燃料噴射弁において、 前記スリーブには前記スリーブのボディ側に噴孔と連通
   し、噴孔からの噴流を阻害しない程度に小さい通路面積
   の狭噴流路が所定の長さ形成され、またこのスリーブの
   先端側には狭噴流路より大きい通路面積の広噴流路が形
   成され、さらに狭噴流路と広噴流路との通路面積の変化
   する部分には狭噴流路の形成方向に沿ってボディ側に扶
   り取られた凹み部が形成されていることを特徴とする燃
   料噴射弁。