JP2005171850A - Fuel injection valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の吸気側に燃料を所定のタイミングで、且つ、所望の量だけ噴射する燃料噴射弁に関する。 The present invention relates to a fuel injection valve that injects fuel into an intake side of an internal combustion engine at a predetermined timing and in a desired amount.
従来より種々の燃料噴射弁が提案されている。特許文献1は、その一例としての燃料噴射弁を開示する。 Conventionally, various fuel injection valves have been proposed. Patent Document 1 discloses a fuel injection valve as an example.
上記文献の燃料噴射弁100は、図6に示すように、内部に燃料流通路101の上方部101aが形成されたハウジング102と、このハウジング102の下部に固定され、燃料流通路101の下方部101bを開閉する弁手段103と、この弁手段103を開弁位置と閉弁位置との間で移動させる電磁アクチュエータ(図示せず)とを備えている。
As shown in FIG. 6, the
弁手段103は、燃料流通路101の下方部101bを形成し、この燃料流通路101の下方部101bの壁面に弁座面104が形成されたバルブボディ105と、燃料流通路101の下方部101b内に配置され、弁座面104に密着する閉弁位置と弁座面より離間する開弁位置との間で移動する弁体106と、バルブボディ105の燃料流通路101の下方部101bが開口する先端面に取り付けられ、燃料流通路101と外部とを連通する複数のノズル孔107aを有するノズルプレート107と、このノズルプレート107の外周を囲むように配置され、バルブボディ105に取り付けされたプロテクタ108とを備えている。
The valve means 103 forms a
プロテクタ108は、ノズルプレート107の外周を囲むように配置され、外周面の係止突起109aを有する金属製の金属プロテクタ部材109と、バルブボディ105の外周に圧入され、内周面の係止段差部110aが金属プロテクタ部材109の係止突起109aに係止された樹脂製の樹脂プロテクタ部材110とから構成されている。
The
次に、燃料噴射弁100の作用を説明する。弁体106は閉弁位置に位置され、燃料流通路101には加圧された燃料が流入されている。この状態にあって、電磁アクチュエータに通電されると、弁体106が閉弁位置から開弁位置に変移し、燃料流通路101内の燃料がノズルプレート107の複数のノズル孔107aより噴射される。電磁アクチュエータの通電が停止されると、弁体106が閉弁位置に戻されて燃料の噴射が停止される。このように電磁アクチュエータの通電・非通電によって燃料が吸気管(図示せず)内に所定のタイミングで、且つ、所望の量だけ噴射される。
Next, the operation of the
ところで、エンジン始動中においては、ノズルプレート107の外周に熱伝導率の高い金属プロテクタ部材109が配置されているため、噴射される燃料の気化潜熱によってノズルプレート107より金属プロテクタ部材109が低温に冷却される。そのため、ノズルプレート107周辺の空気中の水分が金属プロテクタ部材109の方に結露・氷結し、ノズルプレート107への結露・氷結を防止できる。
By the way, when the engine is started, the
また、エンジン停止後において吸気管内の空気が0℃以下に冷却されると、冷却された空気によって弁手段103が冷却されるが、樹脂プロテクタ部材110が金属プロテクタ部材109の外周を被っているため、金属プロテクタ部材109、ひいてはノズルプレート107の冷却が抑制される。そして、仮に金属プロテクタ部材109及びノズルプレート107が結露する程に冷却される場合には、上述した理由により、ノズルプレート107周辺の空気中の水分が金属プロテクタ部材109の方に結露・氷結し、ノズルプレート107への結露・氷結を防止できる。
Further, when the air in the intake pipe is cooled to 0 ° C. or lower after the engine is stopped, the valve means 103 is cooled by the cooled air, but the
以上より、エンジン始動中、エンジン停止後のいずれにおいてもノズルプレート107の結露・氷結によってノズル孔107aが閉塞するのを防止できる。
しかしながら、上記従来例の燃料噴射弁100では、樹脂プロテクタ部材110の弾性変形を利用してバルブボディ105に圧入することによりプロテクタ108を取り付けている。つまり、プロテクタ108のバルブボディ105への固定は樹脂プロテクタ部材110の弾性復帰力にのみ依存しているため、熱膨脹等で樹脂プロテクタ部材110が外側に拡径したりすると、容易にバルブボディ105から脱落するおそれがある。そして、脱落したプロテクタ108はエンジン内に侵入するおそれがあり、エンジン内に侵入するとエンジンを破損する等の事態が発生した。
However, in the above-described conventional
本発明は前述した事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ノズルプレートの結露・氷結をプロテクタによって防止でき、しかも、そのプロテクタが熱膨脹等でバルブボディから脱落することがない燃料噴射弁を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to prevent the condensation and icing of the nozzle plate by a protector, and the protector does not drop from the valve body due to thermal expansion or the like. It is to provide an injection valve.
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、内部に燃料流通路を有し、この燃料流通路の壁面に弁座面が形成されたバルブボディと、前記燃料流通路内に配置され、前記弁座面に密着する閉弁位置と弁座面より離間する開弁位置との間で移動する弁体と、前記バルブボディの前記燃料流通路が開口する先端面に取り付けられ、前記燃料流通路に連通する複数のノズル孔を有するノズルプレートと、前記バルブボディの外周に取り付けられ、前記ノズルプレートの外周を囲むように配置されるプロテクタと、を備えた燃料噴射弁において、前記プロテクタは、前記バルブボディの外周に圧入され、内周係止突起が前記バルブボディの係止溝部に係止された樹脂製の樹脂プロテクタ部材と、この樹脂プロテクタ部材の外周に圧入され、前記係止溝部に該樹脂プロテクタ部材の外周係止突起が係止され、且つ、前記ノズルプレートの外周を囲むプロテクト部を有する金属製の金属プロテクタ部材とから構成されたことを趣旨とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 includes a valve body having a fuel flow passage therein, a valve seat surface formed on a wall surface of the fuel flow passage, and the fuel flow passage. And a valve body that moves between a valve-closed position that is in close contact with the valve seat surface and a valve-opened position that is spaced apart from the valve seat surface, and is attached to a tip surface of the valve body where the fuel flow passage opens. A fuel injection valve comprising: a nozzle plate having a plurality of nozzle holes communicating with the fuel flow passage; and a protector attached to an outer periphery of the valve body and arranged to surround the outer periphery of the nozzle plate. The protector is press-fitted into the outer periphery of the valve body, and a resin-made resin protector member in which an inner peripheral engagement protrusion is engaged with an engagement groove portion of the valve body, and is press-fitted into the outer periphery of the resin protector member. Outer peripheral locking projection of the resin protector member is engaged with the locking groove, and, the purpose that it is composed of a metal of the metal protector member having a protection unit that surrounds the outer periphery of the nozzle plate.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の燃料噴射弁において、金属プロテクタ部材のプロテクト部は、前記複数のノズル孔を露出する開口部を有し、この開口部が前記複数のノズル孔の全てを露出する大きさに設定された構成としている。 According to a second aspect of the present invention, in the fuel injection valve according to the first aspect, the protect portion of the metal protector member has an opening that exposes the plurality of nozzle holes, and the opening is the plurality of the plurality of nozzle holes. It is set as the structure set to the magnitude | size which exposes all the nozzle holes.
さらに、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の燃料噴射弁において、前記金属プロテクタ部材の開口部は、前記複数のノズル孔の燃料噴射方向に向かうに従って徐々に拡径する形状に形成された構成としている。
Furthermore, the invention according to claim 3 is the fuel injection valve according to
請求項1の発明によれば、樹脂プロテクタ部材が熱膨脹等によって外側に弾性変形しようとしても金属プロテクタ部材によって阻止されるため、プロテクタがバルブボディより脱落することがない。また、ノズルプレートの外周には金属製のプロテクト部が配置されているため、ノズルプレートではなくプロテクト部の方が結露・氷結する。これにより、ノズルプレートの結露・氷結をプロテクタによって防止でき、しかも、そのプロテクタが熱膨脹などでバルブボディから脱落することがない。 According to the first aspect of the invention, even if the resin protector member is elastically deformed outward due to thermal expansion or the like, the metal protector member prevents the protector from falling off the valve body. In addition, since a metal protect portion is disposed on the outer periphery of the nozzle plate, the protect portion, not the nozzle plate, is condensed or frozen. Thereby, condensation and icing of the nozzle plate can be prevented by the protector, and the protector does not fall off from the valve body due to thermal expansion or the like.
請求項2の発明によれば、全てのノズル孔から確実に燃料が噴射されるため、所定量の噴射を実現できる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、ノズル孔から放射状に噴射された燃料がプロテクト部に干渉されることなく噴射されるため、スムーズな噴射を実現できる。 According to invention of Claim 3, since the fuel injected radially from the nozzle hole is injected without interfering with a protection part, smooth injection is realizable.
(第1実施形態)
以下、本発明を具現化した一実施形態について図面を参照して説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図5は本発明の一実施形態を示し、図1は燃料噴射弁の全体断面図、図2は弁手段の断面図、図3は弁手段の要部の拡大断面図、図4は樹脂プロテクタ部材の断面図、図5は金属プロテクタ部材の断面図である。 1 to 5 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is an overall sectional view of a fuel injection valve, FIG. 2 is a sectional view of a valve means, FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part of the valve means, FIG. Is a cross-sectional view of a resin protector member, and FIG. 5 is a cross-sectional view of a metal protector member.
図1において、燃料噴射弁1は、内部に燃料流通路2の上方部2aが形成されたハウジング3と、燃料流通路2を開閉する弁手段4と、この弁手段4を開弁位置と閉弁位置との間で移動させる電磁アクチュエータ5と、を備えている。
In FIG. 1, a fuel injection valve 1 includes a housing 3 in which an
ハウジング3は、内部に燃料流通路2の上方部2aを形成したパイプ部材6と、このパイプ部材6の外周に配置された樹脂モールド部材7等から複数の部材が組み付けられて構成されている。
The housing 3 is configured by assembling a plurality of members from a
電磁アクチュエータ5は、燃料流通路2の上方部2a内に固定された固定鉄心10と、同じく燃料流通路2の上方部2a内に移動自在に配置された可動鉄心11と、この可動鉄心11を下方(閉弁位置側)に付勢するバネ12と、固定鉄心10及び可動鉄心11の外周位置でハウジング3に内装された電磁コイル部13とを備えている。固定鉄心10及び可動鉄心11は、燃料流通路2内の燃料が流通可能な形状に形成されている。
The
弁手段4は、図2に示すように、内部に燃料流通路2の下方部2bを形成し、この燃料流通路2の下方部2bの壁面に弁座面20が形成されたバルブボディ21と、燃料流通路2の下方部2a内に移動自在に配置された弁体22と、燃料流通路2の下方部2bが開口する先端面に取り付けられたノズルプレート23と、このノズルプレート23の外周を囲むように配置され、バルブボディ21に取り付けされたプロテクタ24とを備えている。
As shown in FIG. 2, the valve means 4 includes a
バルブボディ21は略円筒形状を有し、先端側の外周面には係止溝部21aが形成されている。
The
弁体22は、可動鉄心11に連結ロッド25を介して連結されており、可動鉄心11の移動によって弁座面20に密着する閉弁位置と弁座面20より上方に離間する開弁位置との間を移動する。弁体22及び連結ロッド25は、弁体22の開弁状態において燃料流通路2内の燃料が流通可能な形状に形成されている。
The
ノズルプレート23は、略円板状を有し、その中央位置に燃料流通路2に連通する複数のノズル孔23aが形成されている。そして、ノズルプレート23は、バルブボディ21の先端面に例えば溶接によって固定されている。
The
プロテクタ24は、樹脂製の樹脂プロテクタ部材26と熱伝導率の高い金属より形成された金属プロテクタ部材27とから構成されている。この実施形態では金属プロテクタ部材27は、熱伝導率が非常に高いアルミニューム材にて形成されている。
The
樹脂プロテクタ部材26は、図4に示すように、略リング状を有し、内周径がバルブボディ21の外周径より若干小径に形成されている。樹脂プロテクタ部材26には、その内周面に内周係止突起26aが、外周面に外周係止突起26bがそれぞれ設けられている。また、樹脂プロテクタ部材26の挿入先端側には外周に突設する位置決め突起26cが、挿入後端側には軸方向に沿ってスリット26dが適当間隔に形成されている。
As shown in FIG. 4, the
そして、樹脂プロテクタ部材26は、内周係止突起26aを圧縮変形させつつバルブボディ21の先端側の外周に圧入され、内周係止突起26aがバルブボディ21の係止溝部21aに係止されている。
The
金属プロテクタ部材27は、図5に示すように、リング状の固定リング部27aと、この固定リング部27aの下方に設けられたプロテクト部27bとから構成されている。固定リング部27aの内周径は樹脂プロテクタ部材26の外周径より若干小径に形成され、その内周面には係止溝部27cが形成されている。プロテクト部27bは、上下方向に貫通する開口部27dを有する。
As shown in FIG. 5, the
そして、金属プロテクタ部材27は、樹脂プロテクタ部材26の外周係止突起26bを圧縮変形させつつ樹脂プロテクタ部材26の外周に圧入され、係止溝部27cに樹脂プロテクタ部材26の外周係止突起26bが係止されている。プロテクト部27bがノズルプレート23の外周を囲むように配置されていると共に開口部27dによってノズルプレート23の複数のノズル孔23aが外部に露出されている。開口部27dは、複数のノズル孔23aの全てを露出する大きさに設定されている。また、開口部27dは、複数のノズル孔23aの燃料噴射方向(図面では下方向)に向かうに従って徐々に拡径する形状に形成されている。
The
尚、ハウジング3の外周の上端側及び下端側にはパッキン30が嵌合されている。これらパッキン30は燃料噴射弁1を吸気管(図示せず)にシールド接続するためのものである。
A packing 30 is fitted to the upper end side and the lower end side of the outer periphery of the housing 3. These
次に、燃料噴射弁1の作用を説明する。弁体22は閉弁位置に位置され、燃料流通路2には加圧された燃料が流入されている。この状態にあって、電磁アクチュエータ5に通電されると、弁体22が閉弁位置から開弁位置に変移し、燃料流通路2内の燃料がノズルプレート23の複数のノズル孔23aより噴射される。電磁アクチュエータ5の通電が停止されると、弁体22が閉弁位置に戻されて燃料の噴射が停止される。このように電磁アクチュエータ5の通電・非通電によって燃料が吸気管内に所定のタイミングで、且つ、所望の量だけ噴射される。
Next, the operation of the fuel injection valve 1 will be described. The
上記燃料噴射弁1では、プロテクタ24が樹脂プロテクタ部材26と金属プロテクタ部材27より構成され、樹脂プロテクタ部材26が熱膨脹等によって外側に弾性変形しようとしても金属プロテクタ部材27によって阻止されるため、プロテクタ24がバルブボディ21より脱落することがない。また、ノズルプレート23の外周には金属製のプロテクタ部27bが配置されているため、ノズルプレート23ではなくプロテクト部27bの方が結露・氷結する。
In the fuel injection valve 1, the
即ち、エンジン始動中においては、ノズルプレート107の外周に熱伝導率の高いプロテクト部27bが配置されているため、噴射される燃料の気化潜熱によってノズルプレート23よりプロテクト部27bが低温に冷却される。そのため、ノズルプレート23周辺の空気中の水分がプロテクト部27bの方に結露・氷結し、ノズルプレート23への結露・氷結を防止できる。
That is, when the engine is started, the
また、エンジン停止後においては、吸気管内の空気が0℃以下に冷却されると、冷却された空気によって弁手段4が冷却されるが、上述した理由により、ノズルプレート23周辺の空気中の水分が金属プロテクタ部材27のプロテクト部27bの方に結露・氷結し、ノズルプレート23への結露・氷結を防止できる。これにより、ノズルプレート23の結露・氷結をプロテクタ24によって防止でき、しかも、そのプロテクタ24が熱膨脹などでバルブボディ21から脱落することがない。
In addition, after the engine is stopped, when the air in the intake pipe is cooled to 0 ° C. or lower, the valve means 4 is cooled by the cooled air. For the reason described above, the moisture in the air around the
また、金属プロテクタ部材27は樹脂プロテクタ部材26の弾性変形を利用して圧入することによってバルブボディ21に取り付けたので、プロテクタ24の取り付けに際してバルブボディ21に変形する程の外力が作用しないため、バルブボディ21の弁座面20が変形せずに真円度を維持できるため、油密度の低下を防止できる。
Further, since the
上記実施形態では、金属プロテクタ部材27のプロテクト部27bは、複数のノズル孔23aを露出する開口部27dを有し、この開口部27dが複数のノズル孔23aの全てを露出する大きさに設定されたので、全てのノズル孔23aから確実に燃料が噴射されるため、所定量の噴射を実現できる。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、金属プロテクタ部材27の開口部27dは、複数のノズル孔23aの燃料噴射方向に向かうに従って徐々に拡径する形状に形成されたので、ノズル孔23aから放射状に噴射された燃料がプロテクト部27bに干渉されることなく噴射されるため、スムーズな噴射を実現できる。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、樹脂プロテクタ部材26の挿入後端側には、軸方向に沿ってスリット26dを形成したので、金属プロテクタ部材27を樹脂プロテクタ部材26の外周に圧入する際にスリット26dによって樹脂プロテクタ部材26が縮径方向に容易に弾性変形するため、金属プロテクタ部材27の圧入作業が容易にできる。
In the above embodiment, since the
上記実施形態では、金属プロテクタ部材27は、アルミニューム材にて形成したので、熱伝導率が高い金属プロテクタ部材27のプロテクト部27bに結露・氷結する確率をより向上させることができる。
In the above embodiment, since the
また、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。 Further, technical ideas other than the claims that can be grasped from the above embodiment will be described together with the effects thereof.
(イ)請求項1〜請求項3に記載の燃料噴射弁において、樹脂プロテクタ部材の挿入後端側には、軸方向に沿ってスリットを形成したことを特徴とする燃料噴射弁。 (A) The fuel injection valve according to any one of claims 1 to 3, wherein a slit is formed along the axial direction on the insertion rear end side of the resin protector member.
この構成によれば、金属プロテクタ部材を樹脂プロテクタ部材の外周に圧入する際にスリットによって樹脂プロテクタ部材が縮径方向に容易に弾性変形するため、金属プロテクタ部材の圧入作業が容易にできる。 According to this configuration, when the metal protector member is press-fitted into the outer periphery of the resin protector member, the resin protector member is easily elastically deformed in the diameter-reducing direction by the slit, so that the press-fitting operation of the metal protector member can be easily performed.
(ロ)請求項1〜請求項3、上記(イ)に記載の燃料噴射弁において、金属プロテクタ部材は、アルミニューム材にて形成したことを特徴とする燃料噴射弁。 (B) The fuel injection valve according to any one of claims 1 to 3 and (a), wherein the metal protector member is made of an aluminum material.
この構成によれば、熱伝導率が高い金属プロテクタ部材に結露・氷結する確率をより向上させることができる。 According to this configuration, the probability of condensation or icing on the metal protector member having high thermal conductivity can be further improved.
1 燃料噴射弁
2 燃料流通路
20 弁座面
21 バルブボディ
21a 係止溝部
22 弁体
23 ノズルプレート
23a ノズル孔
24 プロテクタ
26 樹脂プロテクタ部材
26a 内周係止突起
26b 外周係止突起
27 金属プロテクタ部材
27b プロテクト部
27c 係止溝部
27d 開口部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記プロテクタは、前記バルブボディの外周に圧入され、内周係止突起が前記バルブボディの係止溝部に係止された樹脂製の樹脂プロテクタ部材と、この樹脂プロテクタ部材の外周に圧入され、前記係止溝部に該樹脂プロテクタ部材の外周係止突起が係止され、且つ、前記ノズルプレートの外周を囲むプロテクト部を有する金属製の金属プロテクタ部材とから構成されたことを特徴とする燃料噴射弁。 A valve body having a fuel flow passage therein and having a valve seat surface formed on a wall surface of the fuel flow passage, and a valve closing position and a valve seat surface disposed in the fuel flow passage and in close contact with the valve seat surface A valve body that moves between a valve opening position that is further away from the valve body, a nozzle plate that is attached to a front end surface of the valve body where the fuel flow passage opens and has a plurality of nozzle holes that communicate with the fuel flow passage; A fuel injection valve comprising: a protector attached to an outer periphery of the valve body and arranged to surround the outer periphery of the nozzle plate;
The protector is press-fitted into the outer periphery of the valve body, and an inner peripheral locking projection is press-fitted into the outer periphery of the resin protector member, and a resin-made resin protector member locked in the locking groove of the valve body, A fuel injection valve comprising: a metal protector member made of metal having an outer periphery engaging projection of the resin protector member engaged with an engaging groove and having a protect portion surrounding the outer periphery of the nozzle plate. .
3. The fuel injection valve according to claim 2, wherein the opening of the metal protector member is formed in a shape that gradually increases in diameter toward the fuel injection direction of the plurality of nozzle holes.
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