JPS62284958A - 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】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は、燃料噴射量を制御するニードルを備えていて
、該ニードルが開放時にはばねの力に抗して外方へ移動
し、閉鎖時には閉鎖ヘッドで弁座に当たるように弁座支
持体を貫通している形式の燃料噴射弁に関する。

従来の技術 前記形式の燃料圧によって操作される燃料噴射弁はドイ
ツ連邦共和国第２９′５６６６２号明細書から公知であ
る。この公知の燃料噴射弁では噴射開口を開放するため
に弁体が外方へ開く。

弁が閉鎖位置にある場合にはニードルと弁座支持体との
間が確実にシールされて閉鎖されるように両部材の閉鎖
面は極めて正確知加工されなげればならない。この目的
の為に、弁座支持体は仕上は研削され、又ニードルはラ
ップ仕上げされる。この公知の燃料噴射弁では加工面が
わずかに正確さを欠いても漏れ損失が生じてしまう。又
　：　　）＊ルも弁座も持続的に耐腐食性でなげればな
らないので、公知の燃料噴射弁では高価な耐腐食性の鋼
が使用される。このため、材料費及び製造費に多額の費
用がかかる。

発明の課題 本発明の課題は、冒頭に述べた形式の燃料噴射弁を良好
なシール性が得られ、しかも、安価に製作可能であるよ
うに改良することにある。

問題点を解決するための手段 前述の問題点を解決するために本発明によれ色 ば冒頭に述べた形式の燃料噴射音、弁座が弾性材料から
成る挿入体に形成されておシ、該挿入体が弁座支持体の
一部分を形成しているように構成した。

発明の効果 本発明の構成手段により得られる効果は、弁座の範囲に
弾性の挿入体を使用することによって弁が非作動状態に
おいて完全にシールされて閉鎖されるということである
。とりわけ挿入体が弾性的に変形することによって弁の
シール性が保証されているので、シール部材が金属製で
ある場合程　＝　　）＊ルの上側面を精密に製造する必
要がない。又、ニードルは黄銅から製造されてもよい。

黄銅製のニードルは製造が簡単であシ、又、弁座側の接
触面が弾性なのでニードル上側面の精度は高くなくても
よい。さらに、ニードルを黄銅から製造すると、耐腐食
性が得られる。

実施態様 本発明の有利な実施態様によれば、弾性の弁座だげでな
く、ニードルの、弁座と協働するシール面も円錐形に成
形されている。この実施態様によれば、常に等しい平均
弁座内径、ひいて゛　は常に等しい平均開放圧によって
燃料噴射弁が作動する。何故ならば、ニードルの、燃料
圧によって負荷される面積が全く変化しないからである
。

実施例 第１図に示す燃料噴射弁は、たとえば混合気圧縮火花点
火式内燃機関の吸込管内への燃料噴射用に設計されてい
る。この燃料肩肘弁はノズルホルダ１を有しておシ、こ
のノズルホルダ１の１端部には弁座支持体２が配置され
ている。

弁座支持体２は環状板４を介在してノズルホルダ１の周
囲に設けられた縁６によって固定されている。弁座支持
体２には、同軸的に２段状の受容孔７が成形されており
、この受容孔７は回転対称に成形された挿入体１０を受
容している。

挿入体１０は貫通孔１１を有しており、貫通孔１１はニ
ードル１３の一部全半径方向に間隔をおいて取り囲んで
いる。ニードル１３の一端部は閉鎖ヘッドになっておシ
、閉鎖ヘッド１４の最大直径は貫通孔１１の直径よりも
犬である。

又、閉鎖ヘッド１４は燃料噴射弁から部分的に突出して
いる。閉鎖ヘッド１４ばほぼ半球形の形状を有しており
、その平面側が燃料噴射弁とは反対側に向いている。ニ
ードル１３の、閉鎖ヘッド１４とは反対側の端部はほぼ
円錐形に形成されたヘッド１６になっている。ニードル
１３の、閉鎖ヘッド１４とヘッド１６との間の範囲は、
細長いシャフト１７の形状に形成されている。シャフト
１７の直径は、シャフト１７と貫通孔１１との間に環状
の流過通路１９が形路１９はヘッド１６に向いた方向で
開いており、ヘッド１日とは反対側の方向で閉鎖ヘッド
１４によって閉じられる。

ばね受け２２に閉鎖ヘラ１４とは反対の方向に力が加わ
るとニードル１３に引張力が働くように、ニードル１３
のヘラｖ１６がばね受け２２の検収部分２１に当接して
いる。ばね受け２２を、閉鎖ヘッド１４とは反対の方向
に運動せしめようとする力は圧縮ばね２４によってもた
らされる。圧縮ばね２４の一端部ははね受け２２の外側
ショルダ２５に支持されており、他端部は弁座支持体２
に支持されている。第１図に示されているように、環状
円板２６″ｆ：介在して圧縮ばね２４は弁座支持体２に
支持されてもよい。ばね受け２２に作用するモーメント
ラ小さく保つために、圧縮ばね２４はニードル１３を同
軸的に取り囲んでいる。

ばね受け２２を通ってニードル１３のシャフト１７を案
内するために、ばね受げ２２には同軸的に開口２８が設
けられておシ、この開口２８の直径はニードル１３のシ
ャフト１Ｔの直径よりもわずかに大である。（ばね受け
２２が傾斜位置にある時にも）ばね受け２２の櫓状部分
２１内部でヘッド１６のふらつきが許容されるように、
ニードル１３のヘラ１６とばね受け２２の検収部分２１
の、互いに配属された外郭が一致するように設計されて
いる。

ニードル１３とばね受げ２２と圧縮ばね２４とは燃料噴
射弁の、ノズルホルダ１によって形成される内室３０内
に設けられている。第１図に破線で示されている供給導
管３１を介して燃料が内室３０内に供給される。燃料噴
射弁を内燃機関に固定するために、ノズルホルダ１には
ねじ山３３が設けられている。工具を使用してノズルホ
ルダ１ｆ：、内燃機関に容易に螺合できるように、ノズ
ルホルダ１には六角ヘッドが設けられている。

ニードル１３に働（燃料圧が、ニードル１３に働く、圧
縮ばね２４の閉鎖力と周囲圧との和よりも犬である力を
生せしめると燃料噴射弁は開放する。

第２図は第１図の一部分を拡大して示す図である。第１
図と第２図とで同一の部材は同一の符号を付されている
。受容孔７は狭窄区分３６から成っており、狭窄区分３
６はヘッド１６に向いた方向で拡張区分３７へと連続し
ている。

又、狭窄区分３６には、閉鎖ヘッド１４に向いた方向に
拡張された円錐形孔３８が連続している。挿入体１０は
、その外周面が受容孔７の両区分３６．３７及び円錐形
孔３８に当接するように成形されている。これに対して
挿入体１０の内周面は貫通孔１１と円錐形に拡張された
短かい弁座とから成っており、弁座４０は弁座支持体２
の円錐形孔３８に対してほぼ平行に延びている。弁座支
持体２の円錐形孔３８の角度と弁座４０の角度とが、弁
の長手軸線に関して約３５°であると、燃料噴射弁は特
に有利に製造されることが判っている。

挿入体１０はその弾性が少なくとも以下のような大きさ
の弾性材料から成る、すなわち閉鎖ヘッド１４の上側球
面全通常どうりに加工する場合にも、弁の閉鎖時に閉鎖
ヘッド１４と弁座４０との間に完壁なシール性が保証さ
れるような、つまり、閉鎖ヘッド１４又は弁座４０の製
作精度が補償されるような弾性を少なくとも備えた弾性
材料から成る。又、一方で挿入体１０の材料の弾性は所
定の上限を越えてもいけない、何故ならば挿入体１０の
材料内疋閉鎖ヘッド１４が入り込むことによって、閉鎖
ヘッド１４と弁座４０との間での面接触を面積として正
確には規定できないからである。作用する弁座内径ひい
ては燃料圧だよって負荷される面の面積を接触面の面積
が決定するので、閉鎖ヘッド１４が挿入体１０内に著し
く入り込むと弁を開放させる開放圧が変わってしまうこ
とがある。

前述の意味で挿入体１０のために特に有利な材料として
たとえばデュポン社の材料ヴイトン（Ｖｉｔｏｎ）のよ
うなＳＫＭ品質のふっ素エラストマーが挙げられる。

第２図にはわずかな開放位置にある二一ドル１３が図示
されている。はぼ半球形の外郭を有する閉鎖ヘッド１４
が挿入体１０の弁座４０から離反すると、この時開く環
状円錐形の間隙４１を通って燃料が燃料噴射弁の外側に
流出する。弁が開いている場合には環状の間隙４１内を
通ってダイナミックに燃料が流れることによってニード
ル１３は弁座支持体２の内側で位置決めされる。又、弁
が閉じている場合には、ニードル１３の閉鎖ヘッド１４
の半球形部分が弁座４０に接触することによって、ニー
ドル１３が位置決めされる、実際には弁座４０の円錐形
の面によってニードル１３が位置決めされる。

閉鎖ヘッド１４の上側面が半球形に構成されているのに
対して、弁座４０の対応する表面は円錐形に構成されて
いるので、閉鎖ヘッド１４は挿入体１０の材料内にわず
かに侵入するにすぎない。従がって閉鎖ヘッド１４と挿
入体１０との間の接触面は閉鎖ヘッド１４の外郭に和尚
する。

本発明のもう１つの実施例が第６図に示されている。第
３図の実施例では閉鎖ヘッド１４ａが半球形ではなく円
錐形に成形されている。この円錐形の閉鎖ヘッド１４ａ
の開放角は円錐形の弁座４０の開放角より小さい。第３
図に示すように弁が閉鎖している場合には、閉鎖ヘッド
１４ａが挿入体１０のシール縁４３に接触しており、こ
のシール縁４３は貫通孔１１と円錐形の弁座４０との間
の移行部を形成している。つまシ、第２図の実施例とは
異なり、閉鎖ヘッド１４ａと弁座４０との間には面接触
ではなく、シール縁４３に沿った線接触が生ずる。この
実施例の利点は、閉鎖ヘッド１４と弁座４０とが線接触
することによって、貫通孔１１の内側でニードル１３が
場合によって傾斜位置を占めたとしても弁座の作用内径
に何の影響を与えることもなく、円錐形閉鎖ヘッド１４
ａの、燃料圧によって負荷される面は、弁の閉鎖時には
常に同じ面！Ｒを有している。従って弁が開放する際の
圧力は常に等しい。

挿入体１０として使用されるエラストマーが場合によっ
て膨張することによる影響を最小限に押さえるために、
弁座範囲、すなわち弁座４０と弁座支持体２の円錐形孔
３８との間の挿入体１０の材料の厚さはできる限り小さ
くされる。

弁座支持体２の材料として有利には黄銅が使用される。

黄銅は加工が容易である上、耐腐食性である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の燃料噴射弁、第２図は本発明の燃料噴
射弁の弁座支持体の１実施例の拡大図、第３図は弁座支
持体の、第２図とは異なる実施例の拡大図を示している
。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．　燃料噴射弁であつて、燃料噴射量を制御するニー
   ドル（１３）を備えており、該ニードル（１３）が、開
   放時にはばねの力に抗して外方へ移動し、閉鎖時には閉
   鎖ヘツドで弁座に当たるように弁座支持体（１０）を貫
   通している形式のものにおいて、前記弁座（４０）が弾
   性材料から成る挿入体（１０）に形成されており、該挿
   入体（１０）が前記弁座支持体（２）の一部分を形成し
   ていることを特徴とする、燃料噴射弁。
2. ２．　前記挿入体（１０）が弁座支持体（２）の受容孔
   （７）内に固定されている、特許請求の範囲第１項記載
   の燃料噴射弁。
3. ３．　前記弁座（４０）が前記挿入体（１０）の、外方
   に向かつて拡開された区分に形成されている、特許請求
   の範囲第１項又は第２項記載の燃料噴射弁。
4. ４．　挿入体（１０）の、外方に向かつて拡開していて
   、弁座（４０）を形成する区分が上流側に設けられたそ
   のシール縁（４３）で貫通孔（１１）に移行しており、
   弁の閉鎖時には閉鎖ヘツド（１４ａ）が前記シール縁（
   ４３）に接触している、特許請求の範囲第３項記載の燃
   料噴射弁。
5. ５．　前記閉鎖ヘツド（１４ａ）が外方に向かつて拡開
   している円錐形の形状を有している、特許請求の範囲第
   ４項記載の燃料噴射弁。
6. ６．　前記挿入体（１０）がふつ素エラストマーから成
   る、特許請求の範囲第１項から第５項までのいずれか１
   項に記載の燃料噴射弁。
7. ７．　前記弁座支持体（２）が黄銅から成る、特許請求
   の範囲第６項記載の燃料噴射弁。