JP2000314360A - 燃料噴射弁 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料噴射弁の取り付け角度に関係なく、噴孔
の氷結による噴射流量の低下を効果的に防止し、低温時
のエンジン始動性を向上することのできる燃料噴射弁を
提供する。 【解決手段】 噴孔１４ａのまわりを取り囲む内径φＤ
がφ５〜φ１０(mm)のスカート部１ａを設ける。スカー
ト部１ａの高さＬと、燃料噴射弁の取り付け状態でスカ
ート部１ａの内周面の最も下に位置する所から最も近い
噴孔１４ａの孔縁までの距離ｄと、噴孔１４ａから噴射
される燃料の最大噴霧外角θとの関係が、０．５≦Ｌ≦
ｄ／ｔａｎθの条件を満たし、距離ｄと内径φＤとの関
係が、１．３≦ｄ≦Ｄ／２の条件を満たす。
の氷結による噴射流量の低下を効果的に防止し、低温時
のエンジン始動性を向上することのできる燃料噴射弁を
提供する。 【解決手段】 噴孔１４ａのまわりを取り囲む内径φＤ
がφ５〜φ１０(mm)のスカート部１ａを設ける。スカー
ト部１ａの高さＬと、燃料噴射弁の取り付け状態でスカ
ート部１ａの内周面の最も下に位置する所から最も近い
噴孔１４ａの孔縁までの距離ｄと、噴孔１４ａから噴射
される燃料の最大噴霧外角θとの関係が、０．５≦Ｌ≦
ｄ／ｔａｎθの条件を満たし、距離ｄと内径φＤとの関
係が、１．３≦ｄ≦Ｄ／２の条件を満たす。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として車両用エ
ンジンに燃料を噴射して供給する燃料噴射弁に関する。
ンジンに燃料を噴射して供給する燃料噴射弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来には、燃料噴射部の先端面の噴孔か
らの燃料噴射をバルブの軸方向の開閉動作によって断続
する燃料噴射弁（インジェクタともいう）において、前
記燃料噴射部の先端面に噴孔のまわりを取り囲むスカー
ト部を設け、吸入空気（吸気ともいう）の流れの影響を
低減するものが知られている（例えば、特開平２−５５
８６９号公報参照）。
らの燃料噴射をバルブの軸方向の開閉動作によって断続
する燃料噴射弁（インジェクタともいう）において、前
記燃料噴射部の先端面に噴孔のまわりを取り囲むスカー
ト部を設け、吸入空気（吸気ともいう）の流れの影響を
低減するものが知られている（例えば、特開平２−５５
８６９号公報参照）。
【０００３】このようなインジェクタでは、鉛直線に対
する取り付け角度、噴孔およびスカート部を含む燃料噴
射部の寸法関係によっては、前記スカート部に吸気中の
水分が付着し、その付着した水分は寒冷地の様な低温状
態で凍結（氷結ともいう）し、その後、徐々に水分が堆
積して、最終的に噴孔に氷結すると、噴孔が塞がれてし
まうことがある。このため、噴射流量が低下したり、甚
だしいときには燃料が噴射しなかったりして、低温時の
エンジン始動性が悪くなるという不具合があった。
する取り付け角度、噴孔およびスカート部を含む燃料噴
射部の寸法関係によっては、前記スカート部に吸気中の
水分が付着し、その付着した水分は寒冷地の様な低温状
態で凍結（氷結ともいう）し、その後、徐々に水分が堆
積して、最終的に噴孔に氷結すると、噴孔が塞がれてし
まうことがある。このため、噴射流量が低下したり、甚
だしいときには燃料が噴射しなかったりして、低温時の
エンジン始動性が悪くなるという不具合があった。
【０００４】上記したような噴孔の氷結を防止するもの
として、特開平６−１０１５９８号公報が提案されてい
る。前記公開公報の燃料噴射装置では、燃料噴射部の断
面図を示した図２１に示すように、スカート部１０１ａ
の高さＬ1と、噴孔１１４ａを含む噴射口部の高さＬ
2と、燃料噴射部の中心線からスカート部の内径エッジ
部先端までの距離ｄ1と、燃料噴射部の中心線より最も
遠い噴孔の孔縁までの距離ｄ2と、鉛直線ＰＬに対する
燃料噴射弁の取り付け角度θｘとの関係が、 ｔａｎθｘ＜（ｄ1−ｄ2）／（Ｌ1−Ｌ2） の条件を満たす設定としている。
として、特開平６−１０１５９８号公報が提案されてい
る。前記公開公報の燃料噴射装置では、燃料噴射部の断
面図を示した図２１に示すように、スカート部１０１ａ
の高さＬ1と、噴孔１１４ａを含む噴射口部の高さＬ
2と、燃料噴射部の中心線からスカート部の内径エッジ
部先端までの距離ｄ1と、燃料噴射部の中心線より最も
遠い噴孔の孔縁までの距離ｄ2と、鉛直線ＰＬに対する
燃料噴射弁の取り付け角度θｘとの関係が、 ｔａｎθｘ＜（ｄ1−ｄ2）／（Ｌ1−Ｌ2） の条件を満たす設定としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本件出願人は、通常使
用される燃料噴射弁であって、スカート部１０１ａの内
径φＤがφ５〜φ１０(mm)に設定されている燃料噴射弁
について、種々の実験を重ねたところ、前記公開公報の
ように、 ｔａｎθｘ＜（ｄ1−ｄ2）／（Ｌ1−Ｌ2） の条件を満たす設定としても、噴孔１１４ａによる噴射
流量が低下を免れないことが判明した。
用される燃料噴射弁であって、スカート部１０１ａの内
径φＤがφ５〜φ１０(mm)に設定されている燃料噴射弁
について、種々の実験を重ねたところ、前記公開公報の
ように、 ｔａｎθｘ＜（ｄ1−ｄ2）／（Ｌ1−Ｌ2） の条件を満たす設定としても、噴孔１１４ａによる噴射
流量が低下を免れないことが判明した。
【０００６】そして、種々の実験に基づいて、スカート
部１０１ａの内径φＤがφ５〜φ１０(mm)の燃料噴射弁
においては、スカート部１０１ａの高さＬ（＝Ｌ1−
Ｌ2）と、燃料噴射弁の取り付け状態で前記スカート部
１０１ａの内周面の最も下に位置する所から最も近い前
記噴孔１１４ａの孔縁までの距離ｄ（＝ｄ1−ｄ2）と、
噴孔１１４ａから噴射される最大噴霧外角θとの関係お
よび前記距離ｄ(mm)と前記内径φＤ(mm)とから、噴孔１
１４ａの氷結による噴射流量の低下を効果的に防止する
ことのできる条件を見出すことに成功した。
部１０１ａの内径φＤがφ５〜φ１０(mm)の燃料噴射弁
においては、スカート部１０１ａの高さＬ（＝Ｌ1−
Ｌ2）と、燃料噴射弁の取り付け状態で前記スカート部
１０１ａの内周面の最も下に位置する所から最も近い前
記噴孔１１４ａの孔縁までの距離ｄ（＝ｄ1−ｄ2）と、
噴孔１１４ａから噴射される最大噴霧外角θとの関係お
よび前記距離ｄ(mm)と前記内径φＤ(mm)とから、噴孔１
１４ａの氷結による噴射流量の低下を効果的に防止する
ことのできる条件を見出すことに成功した。
【０００７】本発明の目的は、燃料噴射弁の取り付け角
度に関係なく、噴孔の氷結による噴射流量の低下を効果
的に防止し、低温時のエンジン始動性を向上することの
できる燃料噴射弁を提供することにある。
度に関係なく、噴孔の氷結による噴射流量の低下を効果
的に防止し、低温時のエンジン始動性を向上することの
できる燃料噴射弁を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する請求
項１の発明は、燃料噴射部の先端面の噴孔からの燃料噴
射をバルブの軸方向の開閉動作によって断続し、前記燃
料噴射部の先端面に前記噴孔のまわりを取り囲む内径φ
Ｄがφ５〜φ１０(mm)のスカート部を設けた燃料噴射弁
であって、前記スカート部の高さＬ(mm)と、前記燃料噴
射弁の取り付け状態で前記スカート部の内周面の最も下
に位置する所から最も近い噴孔の孔縁までの距離ｄ(mm)
と、前記噴孔から噴射される燃料の最大噴霧外角θ
（°）との関係が、 ０．５≦Ｌ≦ｄ／ｔａｎθ の条件を満たすとともに、前記距離ｄ(mm)と前記内径φ
Ｄ(mm)との関係が、 １．３≦ｄ≦Ｄ／２ の条件を満たすことを特徴とする燃料噴射弁である。
項１の発明は、燃料噴射部の先端面の噴孔からの燃料噴
射をバルブの軸方向の開閉動作によって断続し、前記燃
料噴射部の先端面に前記噴孔のまわりを取り囲む内径φ
Ｄがφ５〜φ１０(mm)のスカート部を設けた燃料噴射弁
であって、前記スカート部の高さＬ(mm)と、前記燃料噴
射弁の取り付け状態で前記スカート部の内周面の最も下
に位置する所から最も近い噴孔の孔縁までの距離ｄ(mm)
と、前記噴孔から噴射される燃料の最大噴霧外角θ
（°）との関係が、 ０．５≦Ｌ≦ｄ／ｔａｎθ の条件を満たすとともに、前記距離ｄ(mm)と前記内径φ
Ｄ(mm)との関係が、 １．３≦ｄ≦Ｄ／２ の条件を満たすことを特徴とする燃料噴射弁である。
【０００９】このように構成すると、まず、Ｌ≦ｄ／ｔ
ａｎθに設定し、噴孔から噴射される噴霧燃料がスカー
ト部と干渉することを避けたことにより、噴霧形状の変
化を防止することができる。また、種々の実験に基づい
て、０．５≦Ｌに設定することにより、燃料噴射弁の取
り付け角度に関係なく、噴孔の氷結による噴射流量の低
下を防止することができる。
ａｎθに設定し、噴孔から噴射される噴霧燃料がスカー
ト部と干渉することを避けたことにより、噴霧形状の変
化を防止することができる。また、種々の実験に基づい
て、０．５≦Ｌに設定することにより、燃料噴射弁の取
り付け角度に関係なく、噴孔の氷結による噴射流量の低
下を防止することができる。
【００１０】また、種々の実験に基づいて、１．３≦ｄ
に設定することにより、燃料噴射弁の取り付け角度に関
係なく、噴孔の氷結による噴射流量の低下を防止するこ
とができる。また、燃料噴射弁の取り付け状態で前記ス
カート部の内周面の最も下に位置する所から最も近い噴
孔の孔縁までの距離ｄ(mm)はＤ／２が最大である。
に設定することにより、燃料噴射弁の取り付け角度に関
係なく、噴孔の氷結による噴射流量の低下を防止するこ
とができる。また、燃料噴射弁の取り付け状態で前記ス
カート部の内周面の最も下に位置する所から最も近い噴
孔の孔縁までの距離ｄ(mm)はＤ／２が最大である。
【００１１】したがって、燃料噴射弁の取り付け角度に
関係なく、噴孔の氷結による噴射流量の低下を効果的に
防止することができ、低温時のエンジン始動性がより一
層向上される。
関係なく、噴孔の氷結による噴射流量の低下を効果的に
防止することができ、低温時のエンジン始動性がより一
層向上される。
【００１２】
【発明の実施の形態】一実施の形態について図面を参照
して説明する。先に、燃料噴射弁の概要を述べ、その後
に要部を詳述する。車両用エンジンに使用される燃料噴
射弁の断面図が図１に示されている。
して説明する。先に、燃料噴射弁の概要を述べ、その後
に要部を詳述する。車両用エンジンに使用される燃料噴
射弁の断面図が図１に示されている。
【００１３】図１において、燃料噴射弁は、大別して、
ボデー１と、噴射口１３ａを有しかつ前記ボデー１内に
嵌挿されるバルブシート１３と、前記バルブシート１３
内に嵌挿されかつ軸方向の開閉動作によって前記噴射口
１３ａからの燃料噴射を断続する球弁２３を有するバル
ブ２０とを主要構成部品として構成されている。前記バ
ルブシート１３の下流側には、前記噴射口１３ａから噴
射された燃料を微粒化するためのオリフィスプレート１
４が配置されている。オリフィスプレート１４は、燃料
噴射部の断面図を示した図２に良く示されている。
ボデー１と、噴射口１３ａを有しかつ前記ボデー１内に
嵌挿されるバルブシート１３と、前記バルブシート１３
内に嵌挿されかつ軸方向の開閉動作によって前記噴射口
１３ａからの燃料噴射を断続する球弁２３を有するバル
ブ２０とを主要構成部品として構成されている。前記バ
ルブシート１３の下流側には、前記噴射口１３ａから噴
射された燃料を微粒化するためのオリフィスプレート１
４が配置されている。オリフィスプレート１４は、燃料
噴射部の断面図を示した図２に良く示されている。
【００１４】図１において、前記ボデー１は、強磁性材
によりほぼ円筒状に形成されている。ボデー１の上端部
内には、非磁性材からなるほぼ短円筒状のリング体２の
下半部が圧入後溶接されている。リング体２の上半部内
には、強磁性材からなる中空軸状のコア３の下端部が圧
入後溶接されている。コア３の軸方向のほぼ中央部に
は、半径方向外方に突出するフランジ３ａが形成されて
いる。コア３には、前記フランジ３ａの上側に位置する
膨出部３ｂが形成されている。なお膨出部３ｂは、それ
より上方部分の外径よりわずかに大きな外径で形成され
ている。
によりほぼ円筒状に形成されている。ボデー１の上端部
内には、非磁性材からなるほぼ短円筒状のリング体２の
下半部が圧入後溶接されている。リング体２の上半部内
には、強磁性材からなる中空軸状のコア３の下端部が圧
入後溶接されている。コア３の軸方向のほぼ中央部に
は、半径方向外方に突出するフランジ３ａが形成されて
いる。コア３には、前記フランジ３ａの上側に位置する
膨出部３ｂが形成されている。なお膨出部３ｂは、それ
より上方部分の外径よりわずかに大きな外径で形成され
ている。
【００１５】リング体２とコア３との接続部分の周囲に
は、合成樹脂等の電気絶縁素材からなるボビン４が樹脂
成形されている。ボビン４には、ソレノイドコイル６が
巻線されている。ボビン４の上端部には、ターミナル取
り付け部４ａが設けられている。ターミナル取り付け部
４ａには、ターミナル５の接続端部５ａが圧入によって
取り付けられている。ターミナル５の接続端部５ａは、
前記ソレノイドコイル６と電気的に接続されている。
は、合成樹脂等の電気絶縁素材からなるボビン４が樹脂
成形されている。ボビン４には、ソレノイドコイル６が
巻線されている。ボビン４の上端部には、ターミナル取
り付け部４ａが設けられている。ターミナル取り付け部
４ａには、ターミナル５の接続端部５ａが圧入によって
取り付けられている。ターミナル５の接続端部５ａは、
前記ソレノイドコイル６と電気的に接続されている。
【００１６】ソレノイドコイル６の外周部は、次に述べ
る強磁性材料からなる外側磁路形成部材７によって部分
的に取り囲まれている。外側磁路形成部材７の平面図が
図３、同側面図が図４、図４のＶ−Ｖ線断面図が図５に
それぞれ示されている。外側磁路形成部材７は、ほぼ小
判形状をなしかつ中心部に円形の取り付け孔８を有する
端板部７ｂと、その端板部７ｂの両側端部からそれぞれ
下方に向けて延出された断面円弧状をした２個一対の延
出片７ａとからなる。取り付け孔８は、前記コア３の膨
出部３ｂ（図１参照）の外径よりわずかに小さい口径で
形成されている。
る強磁性材料からなる外側磁路形成部材７によって部分
的に取り囲まれている。外側磁路形成部材７の平面図が
図３、同側面図が図４、図４のＶ−Ｖ線断面図が図５に
それぞれ示されている。外側磁路形成部材７は、ほぼ小
判形状をなしかつ中心部に円形の取り付け孔８を有する
端板部７ｂと、その端板部７ｂの両側端部からそれぞれ
下方に向けて延出された断面円弧状をした２個一対の延
出片７ａとからなる。取り付け孔８は、前記コア３の膨
出部３ｂ（図１参照）の外径よりわずかに小さい口径で
形成されている。
【００１７】前記外側磁路形成部材７は、図１に示すよ
うに、前記取り付け孔８を前記コア３の上端に嵌合しさ
らに前記膨出部３ｂに圧入するとともに、端板部７ｂを
前記フランジ３ａに軸方向から当接され、前記コア３に
位置決めした状態で取り付けられている。この取り付け
作業と同時に、外側磁路形成部材７の延出片７ａの先端
部に前記ボデー１の上端部が溶接によって結合される。
うに、前記取り付け孔８を前記コア３の上端に嵌合しさ
らに前記膨出部３ｂに圧入するとともに、端板部７ｂを
前記フランジ３ａに軸方向から当接され、前記コア３に
位置決めした状態で取り付けられている。この取り付け
作業と同時に、外側磁路形成部材７の延出片７ａの先端
部に前記ボデー１の上端部が溶接によって結合される。
【００１８】図１において、ボデー１の上半部からコア
３の上端部に至る周囲には、その部分を取り巻くように
樹脂モールド成形が施されている。この樹脂モールド成
形によって、前記ターミナル５を囲むコネクタ９が形成
されている。コネクタ９には図示しない電子制御装置の
給電用コネクタが接続され、また、その電子制御装置か
らの入力を受けることにより前記ソレノイドコイル６の
通電およびその解除がなされる。
３の上端部に至る周囲には、その部分を取り巻くように
樹脂モールド成形が施されている。この樹脂モールド成
形によって、前記ターミナル５を囲むコネクタ９が形成
されている。コネクタ９には図示しない電子制御装置の
給電用コネクタが接続され、また、その電子制御装置か
らの入力を受けることにより前記ソレノイドコイル６の
通電およびその解除がなされる。
【００１９】前記ボデー１とリング体２との接続部分に
バルブ２０がスライド可能に嵌入されている。バルブ２
０の側面図が図６に、またその図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線
断面図が図７に、図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図が
図８にそれぞれ示されている。バルブ２０は、中空軸状
をなす強磁性材料からなるアーマチュア２２と、そのア
ーマチュア２２の先端開口部を塞ぐように取り付けられ
た球弁２３とにより構成されている。前記アーマチュア
２２の先端部側壁に一対の横孔２２ａが形成されてい
る。前記アーマチュア２２に、その中空部と横孔２２ａ
の孔部とによる燃料通路２４が形成されている。
バルブ２０がスライド可能に嵌入されている。バルブ２
０の側面図が図６に、またその図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線
断面図が図７に、図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図が
図８にそれぞれ示されている。バルブ２０は、中空軸状
をなす強磁性材料からなるアーマチュア２２と、そのア
ーマチュア２２の先端開口部を塞ぐように取り付けられ
た球弁２３とにより構成されている。前記アーマチュア
２２の先端部側壁に一対の横孔２２ａが形成されてい
る。前記アーマチュア２２に、その中空部と横孔２２ａ
の孔部とによる燃料通路２４が形成されている。
【００２０】前記アーマチュア２２の上端部には、それ
より下方部分の小径筒部２２Ｂの外径よりも大きい外径
の大径筒部２２Ａが一体形成されている。また、アーマ
チュア２２の内周面における大径筒部２２Ａと小径筒部
２２Ｂとの接続部分に段付面２５が形成されている。
より下方部分の小径筒部２２Ｂの外径よりも大きい外径
の大径筒部２２Ａが一体形成されている。また、アーマ
チュア２２の内周面における大径筒部２２Ａと小径筒部
２２Ｂとの接続部分に段付面２５が形成されている。
【００２１】前記アーマチュア２２は、金属射出成形に
よって一体成形されている。金属射出成形の成形工程
は、周知のように、金属材料の微粉末とバインダーとを
混練する混練工程と、前記混練した材料を射出成形機で
成形する成形工程と、脱脂炉で溶剤により前記成形体か
らバインダーを除く液体脱脂工程と、脱脂した成形体を
焼結炉で焼結する焼結工程とからなる。この場合の金属
材料としては、強磁性材料、例えば、電磁ＳＵＳ、パー
マロイ等が使用される。
よって一体成形されている。金属射出成形の成形工程
は、周知のように、金属材料の微粉末とバインダーとを
混練する混練工程と、前記混練した材料を射出成形機で
成形する成形工程と、脱脂炉で溶剤により前記成形体か
らバインダーを除く液体脱脂工程と、脱脂した成形体を
焼結炉で焼結する焼結工程とからなる。この場合の金属
材料としては、強磁性材料、例えば、電磁ＳＵＳ、パー
マロイ等が使用される。
【００２２】前記バルブ２０は、次のようにしてボデー
１内に配置されている。すなわち図１に示すように、ア
ーマチュア２２の大径筒部２２Ａは、前記ボデー１とリ
ング体２との接続部分にスライド可能に嵌入されてい
る。前記アーマチュア２２は、前記ソレノイドコイル６
の通電時に吸引作用を受けることによりコア３に吸引さ
れる。なお、バルブ２０の球弁２３によって、前記バル
ブシート１３の噴射口１３ａが開閉される。
１内に配置されている。すなわち図１に示すように、ア
ーマチュア２２の大径筒部２２Ａは、前記ボデー１とリ
ング体２との接続部分にスライド可能に嵌入されてい
る。前記アーマチュア２２は、前記ソレノイドコイル６
の通電時に吸引作用を受けることによりコア３に吸引さ
れる。なお、バルブ２０の球弁２３によって、前記バル
ブシート１３の噴射口１３ａが開閉される。
【００２３】前記ボデー１の先端部にバルブシート組立
体Ｖｓが嵌挿されている。図２に示すように、バルブシ
ート組立体Ｖｓは、前記バルブシート１３と前記オリフ
ィスプレート１４とプレートホルダー３０とからなる。
バルブシート１３は、ほぼ有底円筒状をなしており、そ
の下端面に前記噴射口１３ａを有している。
体Ｖｓが嵌挿されている。図２に示すように、バルブシ
ート組立体Ｖｓは、前記バルブシート１３と前記オリフ
ィスプレート１４とプレートホルダー３０とからなる。
バルブシート１３は、ほぼ有底円筒状をなしており、そ
の下端面に前記噴射口１３ａを有している。
【００２４】また、オリフィスプレート１４は、前記バ
ルブシート１３の下端面すなわち下流側端面に設けられ
るもので、ステンレス製の円形プレート材からなる。オ
リフィスプレート１４の上流側の部分端面図を示した図
９において、オリフィスプレート１４は、その中心部に
前記バルブシート１３の噴射口１３ａ（図２参照）と連
通しかつ噴射口１３ａから噴射された燃料を微粒化する
ための分散的に配置された複数、例えば１２個の噴孔１
４ａを有している。なお、各噴孔１４ａはオリフィスプ
レート１４に対するプレス成形によって形成される。
ルブシート１３の下端面すなわち下流側端面に設けられ
るもので、ステンレス製の円形プレート材からなる。オ
リフィスプレート１４の上流側の部分端面図を示した図
９において、オリフィスプレート１４は、その中心部に
前記バルブシート１３の噴射口１３ａ（図２参照）と連
通しかつ噴射口１３ａから噴射された燃料を微粒化する
ための分散的に配置された複数、例えば１２個の噴孔１
４ａを有している。なお、各噴孔１４ａはオリフィスプ
レート１４に対するプレス成形によって形成される。
【００２５】前記噴孔１４ａは、例えば、オリフィスプ
レート１４の軸心ＣＰを中心とする二重の円周線Ｃ１，
Ｃ２上に分散的に配置されており、内側の円周線Ｃ１上
には等間隔で４個、また外側の円周線Ｃ２上には等間隔
で８個の計１２個が形成されている。
レート１４の軸心ＣＰを中心とする二重の円周線Ｃ１，
Ｃ２上に分散的に配置されており、内側の円周線Ｃ１上
には等間隔で４個、また外側の円周線Ｃ２上には等間隔
で８個の計１２個が形成されている。
【００２６】図９のＸ−Ｘ線断面図を示した図１０に示
すように、前記各噴孔１４ａは、上流側（図２０におい
て上側）よりも下流側（図２０において下側）がオリフ
ィスプレート１４の中心よりも外方とする所定の傾斜角
の傾斜軸線Ａを中心とする円形孔として形成されてい
る。
すように、前記各噴孔１４ａは、上流側（図２０におい
て上側）よりも下流側（図２０において下側）がオリフ
ィスプレート１４の中心よりも外方とする所定の傾斜角
の傾斜軸線Ａを中心とする円形孔として形成されてい
る。
【００２７】図２に示すように、前記オリフィスプレー
ト１４の外周部には環状の嵌合片部１４ｂが上方へ折曲
されて形成されている。嵌合片部１４ｂは、前記バルブ
シート１３の下端部に嵌着されている。なお、図１１に
組付け前のバルブシート組立体Ｖｓの斜視図が示されて
いる。
ト１４の外周部には環状の嵌合片部１４ｂが上方へ折曲
されて形成されている。嵌合片部１４ｂは、前記バルブ
シート１３の下端部に嵌着されている。なお、図１１に
組付け前のバルブシート組立体Ｖｓの斜視図が示されて
いる。
【００２８】また、図２および図１１に示すように、プ
レートホルダー３０は、前記オリフィスプレート１４の
下端面外周部に設けられるもので、ステンレス製の環状
プレート材からなりかつその外周部に断面Ｌ字状の折曲
部３０ａを介して下方へ折曲された環状の取り付け片部
３０ｂが形成されている。プレートホルダー３０の内周
端部は、前記オリフィスプレート１４を間にバルブシー
ト１３にレーザー溶接により取り付けられている。
レートホルダー３０は、前記オリフィスプレート１４の
下端面外周部に設けられるもので、ステンレス製の環状
プレート材からなりかつその外周部に断面Ｌ字状の折曲
部３０ａを介して下方へ折曲された環状の取り付け片部
３０ｂが形成されている。プレートホルダー３０の内周
端部は、前記オリフィスプレート１４を間にバルブシー
ト１３にレーザー溶接により取り付けられている。
【００２９】前記バルブシート組立体Ｖｓは、図２に示
すように、前記ボデー１の下端部に嵌挿後、プレートホ
ルダー３０の取り付け片部３０ｂがボデー１の内周面に
レーザー溶接により取り付けられている。プレートホル
ダー３０の取り付け片部３０ｂを取り囲むボデー１の先
端によって、噴孔１４ａのまわりを取り囲むスカート部
１ａが形成されている。これにより、前記オリフィスプ
レート１４は、燃料噴射部の先端面を形成している。
すように、前記ボデー１の下端部に嵌挿後、プレートホ
ルダー３０の取り付け片部３０ｂがボデー１の内周面に
レーザー溶接により取り付けられている。プレートホル
ダー３０の取り付け片部３０ｂを取り囲むボデー１の先
端によって、噴孔１４ａのまわりを取り囲むスカート部
１ａが形成されている。これにより、前記オリフィスプ
レート１４は、燃料噴射部の先端面を形成している。
【００３０】図１において、前記コア３内には、コイル
スプリング製のバルブスプリング１６が挿入され、続い
て、断面Ｃ字状のスプリングピン１７が圧入されてい
る。バルブスプリング１６の下端部は前記アーマチュア
２２の大径筒部２２Ａ内に挿入され、バルブスプリング
１６の下端面がアーマチュア２２の段付面２５（図８参
照）によって支持されている。前記バルブスプリング１
６は、常にはバルブ２０を閉弁方向に付勢している。
スプリング製のバルブスプリング１６が挿入され、続い
て、断面Ｃ字状のスプリングピン１７が圧入されてい
る。バルブスプリング１６の下端部は前記アーマチュア
２２の大径筒部２２Ａ内に挿入され、バルブスプリング
１６の下端面がアーマチュア２２の段付面２５（図８参
照）によって支持されている。前記バルブスプリング１
６は、常にはバルブ２０を閉弁方向に付勢している。
【００３１】コア３の上端開口からバルブシート１３の
噴射口１３ａまでの間の内部空間により一連の燃料通路
１８が形成される。燃料通路１８には、バルブ２０の燃
料通路２４も含まれる。コア３の上端部には、ストレー
ナ１９が圧入によって取り付けられている。また、前記
コネクタ９の樹脂モールド時において、コア３の上端部
の外周面に環状溝１０が形成されている。前記環状溝１
０にＯリング１１が嵌着されている。前記Ｏリング１１
は、コア３とそのコア３に連通接続される図示しないデ
リバリパイプとの間のシール作用を果たす。
噴射口１３ａまでの間の内部空間により一連の燃料通路
１８が形成される。燃料通路１８には、バルブ２０の燃
料通路２４も含まれる。コア３の上端部には、ストレー
ナ１９が圧入によって取り付けられている。また、前記
コネクタ９の樹脂モールド時において、コア３の上端部
の外周面に環状溝１０が形成されている。前記環状溝１
０にＯリング１１が嵌着されている。前記Ｏリング１１
は、コア３とそのコア３に連通接続される図示しないデ
リバリパイプとの間のシール作用を果たす。
【００３２】次に、上記のように構成された燃料噴射弁
の作動を説明すると、図示しない燃料タンクから所定の
圧力を付与された状態で供給される燃料は、ストレーナ
１９によりろ過された後、燃料通路１８を通ってバルブ
シート１３の内部まで至っている。しかしながら、バル
ブスプリング１６の弾性によってバルブ２０が閉弁方向
に保持され、球弁２３がバルブシート１３の噴射口１３
ａを閉じているため、噴射口１３ａからの燃料噴射は生
じない。
の作動を説明すると、図示しない燃料タンクから所定の
圧力を付与された状態で供給される燃料は、ストレーナ
１９によりろ過された後、燃料通路１８を通ってバルブ
シート１３の内部まで至っている。しかしながら、バル
ブスプリング１６の弾性によってバルブ２０が閉弁方向
に保持され、球弁２３がバルブシート１３の噴射口１３
ａを閉じているため、噴射口１３ａからの燃料噴射は生
じない。
【００３３】ここで、電子制御装置からの電気信号の入
力によってソレノイドコイル６が通電状態になると、コ
ア３、バルブ２０のアーマチュア２２、ボデー１および
外側磁路形成部材７を通る磁路が構成され、これによる
コア３の吸引作用によって、バルブ２０が軸方向にスラ
イドすなわち後退される。この結果、バルブ２０の球弁
２３がバルブシート１３の噴射口１３ａを開き、ここか
ら燃料が噴射される。噴射された燃料はオリフィスプレ
ート１４の噴孔１４ａ（図２参照）を通じて噴出され
る。そして、ソレノイドコイル６に対する電気信号がオ
フになり、アーマチュア２２に作用していたコア３の吸
引作用が解除されると、バルブスプリング１６の弾性に
よってバルブ２０が前進させられることにより、そのバ
ルブ２０の球弁２３が再び噴射口１３ａを閉じた状態に
保持され、噴射口１３ａからの燃料噴射は停止する。
力によってソレノイドコイル６が通電状態になると、コ
ア３、バルブ２０のアーマチュア２２、ボデー１および
外側磁路形成部材７を通る磁路が構成され、これによる
コア３の吸引作用によって、バルブ２０が軸方向にスラ
イドすなわち後退される。この結果、バルブ２０の球弁
２３がバルブシート１３の噴射口１３ａを開き、ここか
ら燃料が噴射される。噴射された燃料はオリフィスプレ
ート１４の噴孔１４ａ（図２参照）を通じて噴出され
る。そして、ソレノイドコイル６に対する電気信号がオ
フになり、アーマチュア２２に作用していたコア３の吸
引作用が解除されると、バルブスプリング１６の弾性に
よってバルブ２０が前進させられることにより、そのバ
ルブ２０の球弁２３が再び噴射口１３ａを閉じた状態に
保持され、噴射口１３ａからの燃料噴射は停止する。
【００３４】次に、要部について図１２〜図２０を参照
して詳述する。燃料噴射部の寸法を示した図１２および
図１３において、前記ボデー１のスカート部１ａの内径
φＤは、通常使用される燃料噴射弁のスカート部１ａの
内径のφ５〜φ１０(mm)に設定されている。
して詳述する。燃料噴射部の寸法を示した図１２および
図１３において、前記ボデー１のスカート部１ａの内径
φＤは、通常使用される燃料噴射弁のスカート部１ａの
内径のφ５〜φ１０(mm)に設定されている。
【００３５】前記スカート部１ａの内周面に付着する吸
気中の水分は、寒冷地の様な低温状態で氷結し、その氷
結が順に広がっていく。詳しくは、図１５の略体側面図
に実線ＦＩで示すように、燃料噴射弁ＦＩが鉛直線ＰＬ
に対し軸線Ｂを斜めにして取り付け角度θ１をもって配
置される場合、図１２および図１３に仮想線Ｘ１ａ，Ｘ
１ｂ，Ｘ１ｃ，Ｘ１ｄで示すように、氷結は、スカート
部１ａの内周面の下側に位置する端部から順に上方へ広
がっていく。また、図１５の略体側面図に二点鎖線ＦＩ
で示すように、燃料噴射弁ＦＩが垂直に配置される場合
には、図１６の端面図に仮想線Ｘ２ａ，Ｘ２ｂ，Ｘ２ｃ
で示すように、氷結は、スカート部１ａの内周面から中
心に向かって順に広がっていく。
気中の水分は、寒冷地の様な低温状態で氷結し、その氷
結が順に広がっていく。詳しくは、図１５の略体側面図
に実線ＦＩで示すように、燃料噴射弁ＦＩが鉛直線ＰＬ
に対し軸線Ｂを斜めにして取り付け角度θ１をもって配
置される場合、図１２および図１３に仮想線Ｘ１ａ，Ｘ
１ｂ，Ｘ１ｃ，Ｘ１ｄで示すように、氷結は、スカート
部１ａの内周面の下側に位置する端部から順に上方へ広
がっていく。また、図１５の略体側面図に二点鎖線ＦＩ
で示すように、燃料噴射弁ＦＩが垂直に配置される場合
には、図１６の端面図に仮想線Ｘ２ａ，Ｘ２ｂ，Ｘ２ｃ
で示すように、氷結は、スカート部１ａの内周面から中
心に向かって順に広がっていく。
【００３６】いずれにしても、前記氷結は、スカート部
１ａの内周面から中心に向かって広がっていくため、図
１３に示すように、燃料噴射弁の取り付け状態で前記ス
カート部１ａの内周面の最も下に位置する所から最も近
い噴孔１４ａの孔縁までの距離ｄ(mm)を条件とする。但
し、燃料噴射弁Ｆ１が垂直に垂直に配置されている時
（図１５中、二点鎖線参照）は、噴孔１４ａの上下の位
置関係がないため、スカート部１ａの内周面から最も近
い噴孔１４ａの孔縁までの距離ｄ(mm)を条件とする。ま
た、燃料噴射弁の取り付け状態で前記スカート部１ａの
内周面の最も下に位置する所から最も近い噴孔１４ａの
孔縁までの距離ｄ(mm)はＤ／２が最大となる。
１ａの内周面から中心に向かって広がっていくため、図
１３に示すように、燃料噴射弁の取り付け状態で前記ス
カート部１ａの内周面の最も下に位置する所から最も近
い噴孔１４ａの孔縁までの距離ｄ(mm)を条件とする。但
し、燃料噴射弁Ｆ１が垂直に垂直に配置されている時
（図１５中、二点鎖線参照）は、噴孔１４ａの上下の位
置関係がないため、スカート部１ａの内周面から最も近
い噴孔１４ａの孔縁までの距離ｄ(mm)を条件とする。ま
た、燃料噴射弁の取り付け状態で前記スカート部１ａの
内周面の最も下に位置する所から最も近い噴孔１４ａの
孔縁までの距離ｄ(mm)はＤ／２が最大となる。
【００３７】また、図１４の説明図に示すように、前記
噴孔１４ａから噴射される燃料の最大噴霧外角をθ
（°）とする。最大噴霧外角θは、燃料噴射弁の軸線Ｂ
から最も遠い噴孔１４ａでスカート部１ａの内周面から
最も近い距離ｄ(mm)の噴孔１４ａから噴射される噴霧燃
料が燃料噴射弁の軸線Ｂに対して形成する最大外角であ
る。
噴孔１４ａから噴射される燃料の最大噴霧外角をθ
（°）とする。最大噴霧外角θは、燃料噴射弁の軸線Ｂ
から最も遠い噴孔１４ａでスカート部１ａの内周面から
最も近い距離ｄ(mm)の噴孔１４ａから噴射される噴霧燃
料が燃料噴射弁の軸線Ｂに対して形成する最大外角であ
る。
【００３８】燃料噴射弁の軸線Ｂから最も遠い噴孔１４
ａから噴射された噴霧燃料がスカート部１ａと干渉して
噴霧形状が変化する場合は、スカート部１ａの高さＬ(m
m)が、 Ｌ＞ｄ／ｔａｎθ のときである。したがって、スカート部１ａの高さＬ(m
m)は、 Ｌ≦ｄ／ｔａｎθ に設定する。これにより、噴霧燃料がスカート部１ａと
干渉することを避け、噴霧形状の変化を防止する。
ａから噴射された噴霧燃料がスカート部１ａと干渉して
噴霧形状が変化する場合は、スカート部１ａの高さＬ(m
m)が、 Ｌ＞ｄ／ｔａｎθ のときである。したがって、スカート部１ａの高さＬ(m
m)は、 Ｌ≦ｄ／ｔａｎθ に設定する。これにより、噴霧燃料がスカート部１ａと
干渉することを避け、噴霧形状の変化を防止する。
【００３９】また、前記スカート部１ａの高さＬ(mm)を
低くしすぎると、例えば、図１５に実線で示すように、
燃料噴射弁ＦＩが鉛直線ＰＬに対し軸線Ｂを斜めにして
取り付け角度θ１をもって配置される場合では、図１７
および図１８に仮想線Ｘ３ａ，Ｘ３ｂ，Ｘ３ｃで示すよ
うに、氷結は、スカート部１ａの内周面の下側に位置す
る端部から上方に広がっていき（図１８参照）、スカー
ト部１ａより盛り上がる（図１７参照）ことが判明し
た。
低くしすぎると、例えば、図１５に実線で示すように、
燃料噴射弁ＦＩが鉛直線ＰＬに対し軸線Ｂを斜めにして
取り付け角度θ１をもって配置される場合では、図１７
および図１８に仮想線Ｘ３ａ，Ｘ３ｂ，Ｘ３ｃで示すよ
うに、氷結は、スカート部１ａの内周面の下側に位置す
る端部から上方に広がっていき（図１８参照）、スカー
ト部１ａより盛り上がる（図１７参照）ことが判明し
た。
【００４０】そこで、スカート部１ａの内周面から最も
近い距離ｄを１．３(mm)として、スカート部１ａの高さ
Ｌ(mm)を変化させた試料を作製し、氷結を模擬した試験
条件で噴射流量を測定したところ、図１９に示す特性線
Ｓ１が得られた。図１９において、横軸がスカート部１
ａの高さＬ(mm)であり、縦軸が噴射流量である。図１９
の特性線Ｓ１から分かるように、スカート部１ａの高さ
Ｌが０．５(mm)未満より低くなるにしたがって、噴孔１
４ａの氷結により噴射流量が少なくなる。したがって、
噴孔１４ａの氷結による流量低下を防止することができ
るスカート部１ａの高さＬは、 ０．５≦Ｌ に設定する。なお、鉛直線ＰＬに対する燃料噴射弁の取
り付け角度θ１に関係なく、図１９に示される特性線Ｓ
１が得られた。
近い距離ｄを１．３(mm)として、スカート部１ａの高さ
Ｌ(mm)を変化させた試料を作製し、氷結を模擬した試験
条件で噴射流量を測定したところ、図１９に示す特性線
Ｓ１が得られた。図１９において、横軸がスカート部１
ａの高さＬ(mm)であり、縦軸が噴射流量である。図１９
の特性線Ｓ１から分かるように、スカート部１ａの高さ
Ｌが０．５(mm)未満より低くなるにしたがって、噴孔１
４ａの氷結により噴射流量が少なくなる。したがって、
噴孔１４ａの氷結による流量低下を防止することができ
るスカート部１ａの高さＬは、 ０．５≦Ｌ に設定する。なお、鉛直線ＰＬに対する燃料噴射弁の取
り付け角度θ１に関係なく、図１９に示される特性線Ｓ
１が得られた。
【００４１】さらに、スカート部１ａの高さＬを０．５
(mm)として、スカート部１ａの内周面から最も近い距離
ｄを変化させた試料を作製し、氷結を模擬した試験条件
で噴射流量を測定したところ、図２０に示す特性線Ｓ２
が得られた。図２０において、横軸がスカート部１ａの
内周面から最も近い距離ｄ(mm)であり、縦軸が噴射流量
である。図２０の特性線Ｓ２から分かるように、スカー
ト部１ａの内周面から最も近い距離ｄが１．３(mm)未満
より短くなるにしたがって、噴孔１４ａの氷結により噴
射流量が少なくなる。したがって、噴孔１４ａの氷結に
よる流量低下を防止することができるスカート部１ａの
内周面から最も近い距離ｄは、１．３≦ｄに設定する。
なお、鉛直線ＰＬに対する燃料噴射弁の取り付け角度θ
１に関係なく、図２０に示される特性線Ｓ２が得られ
た。
(mm)として、スカート部１ａの内周面から最も近い距離
ｄを変化させた試料を作製し、氷結を模擬した試験条件
で噴射流量を測定したところ、図２０に示す特性線Ｓ２
が得られた。図２０において、横軸がスカート部１ａの
内周面から最も近い距離ｄ(mm)であり、縦軸が噴射流量
である。図２０の特性線Ｓ２から分かるように、スカー
ト部１ａの内周面から最も近い距離ｄが１．３(mm)未満
より短くなるにしたがって、噴孔１４ａの氷結により噴
射流量が少なくなる。したがって、噴孔１４ａの氷結に
よる流量低下を防止することができるスカート部１ａの
内周面から最も近い距離ｄは、１．３≦ｄに設定する。
なお、鉛直線ＰＬに対する燃料噴射弁の取り付け角度θ
１に関係なく、図２０に示される特性線Ｓ２が得られ
た。
【００４２】以上を総合することにより、前記高さＬ(m
m)と前記距離ｄ(mm)と最大噴霧外角θ（°）との関係
が、 ０．５≦Ｌ≦ｄ／ｔａｎθ の条件を満たすとともに、前記距離ｄ(mm)と前記内径φ
Ｄ(mm)との関係が、 １．３≦ｄ≦Ｄ／２ の条件を満たすことにより、燃料噴射弁の取り付け角度
θ１に関係なく、噴孔１４ａの氷結による噴射流量の低
下を効果的に防止することができ、低温時のエンジン始
動性がより一層向上される。
m)と前記距離ｄ(mm)と最大噴霧外角θ（°）との関係
が、 ０．５≦Ｌ≦ｄ／ｔａｎθ の条件を満たすとともに、前記距離ｄ(mm)と前記内径φ
Ｄ(mm)との関係が、 １．３≦ｄ≦Ｄ／２ の条件を満たすことにより、燃料噴射弁の取り付け角度
θ１に関係なく、噴孔１４ａの氷結による噴射流量の低
下を効果的に防止することができ、低温時のエンジン始
動性がより一層向上される。
【００４３】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更
が可能である。例えば、バルブ２０の球弁２３はニード
ル弁に代えることができる。また、噴孔１４ａの孔径、
数、形状、配置等は適宜選定されるものである。
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更
が可能である。例えば、バルブ２０の球弁２３はニード
ル弁に代えることができる。また、噴孔１４ａの孔径、
数、形状、配置等は適宜選定されるものである。
【００４４】
【発明の効果】本発明の燃料噴射弁によれば、燃料噴射
弁の取り付け角度に関係なく、噴孔の氷結による噴射流
量の低下を効果的に防止することができ、低温時のエン
ジン始動性がより一層向上される。
弁の取り付け角度に関係なく、噴孔の氷結による噴射流
量の低下を効果的に防止することができ、低温時のエン
ジン始動性がより一層向上される。
【図１】一実施の形態に係る燃料噴射弁の断面図であ
る。
る。
【図２】燃料噴射弁の燃料噴射部の断面図である。
【図３】外側磁路形成部材の平面図である。
【図４】外側磁路形成部材の側面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】バルブの側面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】オリフィスプレートの上流側の部分端面図であ
る。
る。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】バルブシート組立体の斜視図である。
【図１２】燃料噴射部の寸法を示す断面図である。
【図１３】燃料噴射部の寸法を示す先端面の端面図であ
る。
る。
【図１４】噴孔から噴射される最大噴霧外角θの説明図
である。
である。
【図１５】燃料噴射弁の取り付け状態の略体側面図であ
る。
る。
【図１６】燃料噴射部の氷結状態の別例を示す説明図で
ある。
ある。
【図１７】燃料噴射部の寸法の別例を示す説明図であ
る。
る。
【図１８】図１７の燃料噴射部の氷結状態を示す説明図
である。
である。
【図１９】スカート部の高さＬと噴射流量との関係を示
す特性線図である。
す特性線図である。
【図２０】スカート部の内周面から最も近い噴孔の孔縁
までの距離ｄと噴射流量との関係を示す特性線図であ
る。
までの距離ｄと噴射流量との関係を示す特性線図であ
る。
【図２１】従来例における燃料噴射部の寸法を示す断面
図である。
図である。
１ａ スカート部 １４ａ 噴孔 ２０ バルブ φＤ スカート部の内径 ｄ スカート部の内周面から最も近い噴孔の孔縁までの
距離 Ｌ スカート部の高さ θ 噴孔から噴射される燃料の最大噴霧外角
距離 Ｌ スカート部の高さ θ 噴孔から噴射される燃料の最大噴霧外角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高城 孝明 愛知県大府市共和町一丁目１番地の１ 愛 三工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3G066 AA01 AB02 AD10 BA03 BA32 CC06U CC14 CC15 CC18 CC24 CC26 CC37 CC48 CD30 CE22 CE31 DA01 DB01
Claims (1)
- 【請求項１】 燃料噴射部の先端面の噴孔からの燃料噴
射をバルブの軸方向の開閉動作によって断続し、前記燃
料噴射部の先端面に前記噴孔のまわりを取り囲む内径φ
Ｄがφ５〜φ１０(mm)のスカート部を設けた燃料噴射弁
であって、 前記スカート部の高さＬ(mm)と、前記燃料噴射弁の取り
付け状態で前記スカート部の内周面の最も下に位置する
所から最も近い噴孔の孔縁までの距離ｄ(mm)と、前記噴
孔から噴射される燃料の最大噴霧外角θ（°）との関係
が、 ０．５≦Ｌ≦ｄ／ｔａｎθ の条件を満たすとともに、前記距離ｄ(mm)と前記内径φ
Ｄ(mm)との関係が、 １．３≦ｄ≦Ｄ／２ の条件を満たすことを特徴とする燃料噴射弁。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12448999A JP2000314360A (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 燃料噴射弁 |
| DE2000121073 DE10021073B4 (de) | 1999-04-30 | 2000-04-28 | Kraftstoffinjektor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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