JP2005098219A - 燃料噴射弁 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 噴孔43の燃料出口側が開口する出口部44の径方向における周縁には拡大部45が接続している。拡大部45は、ノズルボディ21とは反対側へいくにしたがって径方向外側へ拡大している。そのため、出口部44と拡大部45とは90°よりも大きな角度を形成する。これにより、燃料の噴射にともなって噴孔43の出口側に付着した燃料は、出口部44の周縁へ流れても、出口部44の周縁に溜まることなく、拡大部45のテーパ面に沿って反ノズルボディ方向へ流れる。その結果、噴孔43の燃料出口側近傍への燃料の付着が防止され、燃料が固形化しても噴孔43が目詰まりすることがない。噴孔部材40は、底部41よりも板厚の小さな筒部42においてノズルボディ21に溶接されるので、溶接が容易であり、製造工数が低減される。
【選択図】 図1
Description
請求項5記載の発明では、噴孔部材が噴孔を形成している。噴孔部材は拡大部を有しているため、噴孔が形成される部分は板厚が小さく、ノズルボディに接合される部分は板厚が大きくなる。これにより、噴孔の周囲への燃料の付着を防止しつつ、強度の維持に必要な板厚が確保される。したがって、所望の噴射特性を達成することができる。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による燃料噴射弁(以下、燃料噴射弁を「インジェクタ」という。)を図2に示す。第1実施形態では、ガソリンエンジンの吸気ポートに噴射するいわゆる予混合式のエンジンのインジェクタに本発明を適用した例について説明する。
ノズル20は、ノズルボディ21、弁部材としてのニードル22および噴孔部材40を有している。ノズルボディ21は、磁性パイプ12と例えばレーザ溶接などにより接合されている。ニードル22は、磁性パイプ12およびノズルボディ21の内部に往復移動可能に収容されている。図1に示すように、ノズルボディ21の内壁には弁座23が形成されている。ニードル22に形成されているシール部24は、ノズルボディ21の弁座23に着座可能である。インジェクタ10を直噴式のエンジンに適用する場合、ノズルボディ21の先端部はエンジンの燃焼室に露出している。
前述のようにノズル20は、ノズルボディ21、ニードル22および噴孔部材40を有している。噴孔部材40は、ノズルボディ21の反磁性パイプ側の端部を覆って設置される。噴孔部材40は、図1に示すように底部41および筒部42を有するカップ状に形成されている。底部41は、ノズルボディ21の先端部の外形に対応する略円形状に形成されている。筒部42は、底部41の径方向外側の周縁からノズルボディ21方向へ伸びている。筒部42は、内径がノズルボディ21の外径よりもやや大きく形成されている。これにより、筒部42は、ノズルボディ21の外周側を覆っている。噴孔部材40は、例えばレーザ溶接などの溶接によりノズルボディ21に固定されている。
コイル31への電力の供給が停止されているとき、ニードル22は一体の可動コア26とともにスプリング16の押し付け力により図2の下方へ移動している。これにより、ニードル22のシール部24はノズルボディ21の弁座23に着座している。したがって、弁座23とシール部24との間には開口が形成されず、燃料は噴孔43から噴射されない。また、このとき、固定コア13と可動コア26との間には隙間が形成されている。
本発明の第2実施形態によるインジェクタのノズルを図4に示す。なお、第1実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第2実施形態によるインジェクタ10のノズル50は、ノズルボディ21、ニードル22、噴孔部材としての噴孔プレート51、ならびにホルダ60を有している。噴孔プレート51は、ノズルボディ21の反弁座側に設置され、ノズルボディ21とホルダ60との間に挟まれている。噴孔プレート51は、略円板状に形成されており、径方向外側の端部が磁性パイプ12方向へ折り返されている。噴孔プレート51は複数の噴孔53を形成している。噴孔53は、噴孔プレート51を貫いており、噴孔プレート51のノズルボディ21側の端面と反ノズルボディ側の端面とを接続している。噴孔53の燃料出口側は、噴孔プレート51の反ノズルボディ側の端面に開口している。噴孔53の燃料出口側が開口する噴孔プレート51の反ノズルボディ側の端面は出口部54となる。
第2実施形態では、第1実施形態と同様に反ノズルボディ側の端部における拡大部65の内側の面積S1は、ノズルボディ21側の端部における拡大部65の内側の面積S2よりも大きくなる。S1とS2との関係、ならびにr1とr2との関係は、第1実施形態と同様であるので詳細な説明は省略する。
本発明の第3実施形態および第4実施形態によるインジェクタのノズルを図6または図7に示す。第3実施形態および第4実施形態は、上述の第2実施形態の変形であり、第2実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第3実施形態では、図6に示すようにホルダ70の拡大部75の形状が第2実施形態と異なる。拡大部75は、ノズルボディ21の弁座23方向へ窪んだ曲面状に形成されている。すなわち、拡大部75は、ノズルボディ21側の端部における接線が中心軸と概ね垂直であるのに対し、反ノズルボディ側の端部における接線が中心軸と平行に近い角度となっている。拡大部75のノズルボディ21側の端部における接線が中心軸と概ね垂直となることにより、出口部54と拡大部75とがなす角度は180°に近い大きな角度となる。燃料は、出口部54と拡大部75とがなす角度が大きく、ホルダ70の内周側に形成される段差76が小さいほど溜まりにくくなる。
以上説明した複数の実施形態では、図3に示すように噴孔部材40の底部41に略十文字状に複数の噴孔43を配置する例について説明した。しかし、例えば図8に示すように複数列かつ複数行に交差する位置に噴孔43を配置してもよい。また、噴孔43の配置は、図3または図8に示した例に限らず、任意に変更してもよい。
また、以上説明した複数の実施形態では、本発明をガソリンエンジンの吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタに適用する例について説明した。しかし、この方式のインジェクタに限らず、例えば直噴式のガソリンエンジンあるいはディーゼルエンジンのインジェクタに本発明を適用することができる。
さらに、複数の実施形態では、ノズルボディに取り付けた噴孔部材または噴孔プレートに噴孔を形成する例について説明したが、ノズルボディに直接噴孔を形成するとともに、ノズルボディに出口部および拡大部を形成する構成としてもよい。さらに、上述した各実施形態では個別にインジェクタに適用する例について説明したが、複数の実施形態を組み合わせてインジェクタに適用してもよい。
さらに、拡大部は、上述した形状に限らず、円弧状あるいは階段状に形成してもよい。
Claims (8)
- 内壁に形成されている弁座、ならびに前記弁座の燃料流れ出口側に設置され燃料を噴射する噴孔を有するノズルを備える燃料噴射弁であって、
前記ノズルの反弁座側において前記噴孔の燃料出口側が開口する出口部と、
径方向において前記出口部の周縁から外側へ徐々に拡大しつつ、反弁座方向へ伸びる拡大部と、
を備えることを特徴とする燃料噴射弁。 - 前記拡大部は、テーパ面を有することを特徴とする請求項1記載の燃料噴射弁。
- 前記拡大部は前記ノズルの中心軸となす角度の異なる複数のテーパ面を有し、前記出口部に近いテーパ面は前記出口部から遠いテーパ面と比較して前記ノズルの中心軸となす角度が大きいことを特徴とする請求項1記載の燃料噴射弁。
- 前記拡大部は、前記弁座方向へ窪んだ曲面を有することを特徴とする請求項1記載の燃料噴射弁。
- 前記ノズルは、
前記弁座を有するノズルボディと、
前記ノズルボディの反弁座側に設置され、前記噴孔を形成し、反ノズルボディ側に前記出口部および前記拡大部を有する噴孔部材と、
を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項記載の燃料噴射弁。 - 前記噴孔部材は、前記噴孔、前記出口部および前記拡大部が設置されている底部と、前記底部より板厚が小さく前記底部の径方向外側の端部から前記ノズルボディ側へ伸び前記ノズルボディの外周側を覆う筒部とを有するカップ状に形成され、
前記噴孔部材は前記筒部において前記ノズルボディに保持されていることを特徴とする請求項5記載の燃料噴射弁。 - 前記ノズルは、
前記弁座を有するノズルボディと、
前記ノズルボディの反弁座側に設置され、前記噴孔を形成し、反ノズルボディ側の端部に前記出口部を有する噴孔部材と、
前記噴孔部材の反ノズルボディ側に設置され、前記ノズルボディとの間に前記噴孔部材を挟み込み、前記拡大部を有するホルダと、
を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項記載の燃料噴射弁。 - 前記ホルダは、前記拡大部が設置されている底部と、前記底部より板厚が小さく前記底部の径方向外側の端部から前記ノズルボディ側へ伸び前記ノズルボディの外周側を覆う筒部とを有するカップ状に形成され、
前記ホルダは前記筒部において前記ノズルボディに保持されていることを特徴とする請求項7記載の燃料噴射弁。
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