JP2005233145A - 燃料噴射弁 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 噴孔部材40は、弁部材側を向く面上の仮想直線であって弁ボディの中心軸を通る仮想直線42及び仮想直線43で分割される領域51、52、53、54にそれぞれ複数の噴孔を有し、各領域において一部の噴孔はその噴孔軸線が反弁ボディ側に向かって仮想直線42又は仮想直線43のいずれかの側へ傾斜し、他の噴孔はその噴孔軸線が反弁ボディ側に向かって仮想直線側42からも仮想直線43からも離間する側へ傾斜している。例えば領域51では、噴孔44a及び噴孔44cは噴孔軸線が仮想直線42からも仮想直線43からも離間する側へ傾斜しており、一方、噴孔44bは噴孔軸線が仮想直線42側へ傾斜している。これにより同一方向へ燃料を噴射する噴孔間の距離が遠くなり、液柱の干渉が低減される。
【選択図】 図1
Description
以下、仮想直線で分割される各領域にそれぞれ複数の噴孔を有する噴孔プレートについて説明する。
図11(B)は、図11(A)に示す噴孔プレート100から液柱状に噴射された燃料が干渉し合う様子を示す模式図である。ここで液柱131は噴孔113aから噴射された液柱、液柱132は噴孔113bから噴射された液柱、液柱133は噴孔113cから噴射された液柱を示している。図示する例の噴孔プレート100では液柱131と液柱132との干渉が破線134で示す位置から始まっている。同一領域の複数の噴孔が同一方向に燃料を噴射すると液柱干渉位置が噴射プレート100に近くなり、燃料が液柱から噴霧へばらける前に干渉して微粒化が悪化してしまう。
請求項4に記載の発明によると、ある領域の仮想直線側へ傾斜している噴孔から噴射される液柱と、その領域に隣接する領域の仮想直線側へ傾斜している噴孔から噴射される液柱とが同一の仮想直線を跨がないため、仮想直線を跨いで噴射される液柱同士の干渉を低減できる。
(第一実施形態)
図2は、本発明の第一実施形態に係る燃料噴射弁としてのインジェクタの断面図である。第一実施形態によるインジェクタ10は、例えば直噴式のガソリンエンジンに適用される。なお、インジェクタ10は、直噴式のガソリンエンジンに限らず、予混合式のガソリンエンジン、またはディーゼルエンジンなどに適用してもよい。直噴式のガソリンエンジンに第一実施形態によるインジェクタ10を適用する場合、インジェクタ10は図示しないエンジンヘッドに搭載される。
ノズルホルダ27は、筒状に形成され、ハウジング11の端部に接続されている。ノズルホルダ27の内周側には、弁ボディ30が固定されている。弁ボディ30は、筒状に形成され、例えば圧入あるいは溶接などによりノズルホルダ27に固定されている。
コイル18に通電されると、固定コア15と可動コア16との間には磁気吸引力が発生する。これにより、可動コア16ならびに可動コア16と一体のノズルニードル32は、スプリング24の付勢力に抗して図2の上方すなわち固定コア15方向へ移動する。そのため、当接部33は弁座31から離座し、燃料通路34と燃料室36とは連通する。その結果、燃料通路34から燃料室36へ流入した燃料は噴孔から噴射される。
図4(A)は噴孔プレート40を弁ボディ30側から見た上面図、図4(B)は図4(A)に示す仮想直線42の断面図である。図4(A)に示すように噴孔プレート40は弁部材側を向く面上を延びる仮想直線で複数の領域に分割され、各領域にそれぞれ複数の噴孔を有している。具体的には弁ボディ30の中心軸上で交差する2つの仮想直線42と仮想直線43とで4つの領域に均等に分割され、各領域にそれぞれ3つの噴孔を有している。噴孔についての詳細は後述する。ここで弁ボディ30の中心軸とは図4(A)において点48を通り紙面に垂直な直線である。なお、分割する領域の数はインジェクタ10が適用されるエンジンの性能に応じて任意に設定可能である。また、一つの領域に設ける噴孔の数はインジェクタ10が適用されるエンジンの性能に応じて2以上の任意の数に設定可能である。
図5は、燃料が噴射される方向を示す模式図である。図5は噴孔プレート40を弁ボディ30の逆側から見た図であり、具体的には図2においてX方向から見た図である。図示するように領域51の噴孔44a及び噴孔44c、並びに領域54の噴孔47bは、燃料をV方向に噴射する。領域54の噴孔47a及び噴孔47c、並びに領域53の噴孔46bは、燃料をW方向に噴射する。領域52の噴孔45a及び噴孔45c、並びに領域51の噴孔44bは、燃料をY方向に噴射する。領域53の噴孔46a及び噴孔46c、並びに領域52の噴孔45bは、燃料をZ方向に噴射する。従って、ある一つの方向へは、一つの領域に配置されている2つの噴孔と、それに隣接する2つの領域のうちいずれか一方の領域に配置されている一つの噴孔とにより燃料が噴射される。
図6は、本発明の噴孔プレート40による液柱の干渉を示す模式図である。ここで液柱61は噴孔47bから噴射された液柱、液柱62は噴孔44cから噴射された液柱、液柱63は噴孔44aから噴射された液柱を示している。図示するように噴孔44cと噴孔47bとは距離が離れているため液柱62と液柱61との干渉が始まる位置64が従来の位置に比べて噴孔プレートから遠くなっている。従って同方向へ噴射される液柱同士の干渉が低減する。
また、インジェクタ10によると、噴孔プレート40の反弁ボディ30側を向く面が1つ以上の仮想直線によって2つ以上の領域に均等に分割されるため、各領域から燃料を均等に噴射することができる。
(第二実施形態)
第二実施形態は噴孔がストレート噴孔の場合の例である。
図9(A)は噴孔82bを拡大して示す上面図、図9(B)は噴孔81bを拡大して示す上面図である。図9(A)に示すP−P線は噴孔82bを上面視したときの噴孔82bの噴孔軸線85a(図9(C)参照)に重なる線であり、図示するように噴孔82bは弁ボディ30側から反弁ボディ30側に向かって仮想直線92側に傾いている。図8(B)に示す噴孔84bも同様である。図9(B)に示すR−R線は噴孔81bを上面視したときの噴孔81bの噴孔軸線85b(図9(D)参照)に重なる線であり、図示するように噴孔81bは傾き方が緩やかではあるが弁ボディ30側から反弁ボディ30側に向かって仮想直線91側に傾いている。図8(B)に示す噴孔83bも同様である。それ以外の噴孔は全て噴孔軸線が反弁ボディ30側に向かって仮想直線92からも仮想直線93からも離間する側へ傾斜している。
本発明の第二実施形態は、その他の点において第一実施形態と実質的に同一である。
図10は、第三実施例の噴孔プレート151を弁ボディ30側から見た拡大図である。図示するように噴孔プレート151は弁部材側を向く面上を延びる一つの仮想直線152で領域153と領域154との2つの領域に均等に分割され、各領域にそれぞれ3つの噴孔を有している。具体的には、噴孔プレート151は領域153に噴孔153a、153b及び153cを有し、領域154に噴孔154a、154b及び154cを有している。図中の矢印155〜矢印160は各噴孔が液柱を噴射する方向を示している。図示するように噴孔153bは弁ボディ30側から反弁ボディ30側に向かって仮想直線152側に傾いている。噴孔154bも同様である。それ以外の噴孔は全て噴孔軸線が弁ボディ30側から反弁ボディ30側に向かって仮想直線152から離間する側へ傾斜している。
本発明の第三実施形態は、その他の点において第一実施形態と実質的に同一である。
Claims (4)
- 燃料通路を形成する内壁面に弁座を有する弁ボディと、
前記弁座に対し燃料流れの下流側に配置され、前記燃料通路を流れる燃料を噴射する複数の噴孔を形成している噴孔部材と、
前記弁座に着座することにより前記噴孔からの燃料の噴射を遮断し、前記弁座から離座することにより前記噴孔からの燃料の噴射を許容する弁部材とを備え、
前記噴孔部材は、前記弁部材側を向く面上の仮想直線であって前記弁ボディの中心軸を通る一つ以上の仮想直線で分割される各領域にそれぞれ複数の噴孔を有し、各領域において一部の噴孔はその噴孔軸線が反弁ボディ側に向かっていずれかの仮想直線側へ傾斜し、他の噴孔はその噴孔軸線が反弁ボディ側に向かっていずれの仮想直線からも離間する側へ傾斜していることを特徴とする燃料噴射弁。 - 噴孔軸線がいずれかの仮想直線側へ傾斜している前記噴孔と、噴孔軸線がいずれの仮想直線からも離間する側へ傾斜している前記噴孔とは、径方向にずれて配置されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射弁。
- 前記噴孔部材は、1つ以上の仮想直線によって2つ以上の領域に均等に分割されることを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料噴射弁。
- 前記噴孔部材は、2つ以上の仮想直線によって4つ以上の領域に分割され、
噴孔軸線が仮想直線側へ傾斜している各噴孔は、その噴孔軸線が、隣接する領域において噴孔軸線が仮想直線側へ傾斜している噴孔とは異なる仮想直線側へ傾斜していることを特徴とする請求項1、2又は3に記載の燃料噴射弁。
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