JP2007100641A

JP2007100641A - 燃料噴射弁

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Publication number: JP2007100641A
Application number: JP2005293797A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Yasukawa; 義人安川; Noriyuki Maekawa; 典幸前川; Motoyuki Abe; 元幸安部; Nobuaki Sekiya; 暢晃関谷; Masahiro Soma; 正浩相馬
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2005-10-06
Filing date: 2005-10-06
Publication date: 2007-04-19
Also published as: US20070080239A1; CN1945003A; EP1772619A1; US7472839B2

Abstract

【課題】弁体軸のシート性を損なうことなく、加熱時間を短縮できる燃料噴射弁を実現する。
【解決手段】先端に弁座４を有するノズル本体５が装着されたケーシング２の円筒部３に中空の弁体軸７を有する弁体６を摺動自由に挿入し、弁体軸７の軸壁に開口された燃料流出口２５から弁体軸と円筒部３とによって形成される燃料通路１５に燃料を導き、円筒部３の燃料通路の外側に設けたヒータ１６によって燃料を加熱してノズル本体５から噴出するようにするとともに、燃料通路１５内にスリーブ１７を装着して大径部２１により燃料流出口よりも上部の燃料通路を塞ぎ、スリーブ１７の小径部２２に燃料導入口２４を形成して燃料通路内に燃料を導くとともに、燃料通路を狭めてヒータにより加熱する燃料量を減らして加熱時間を短縮するようにしたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関に搭載される燃料噴射弁に係り、特に、内燃機関の始動時に噴射する燃料を微粒化する技術に関する。

内燃機関に搭載される燃料噴射弁は、燃料の噴射量を制御するとともに、燃料を微粒化して噴射孔から内燃機関の吸気管又は燃焼室内に噴射するようにしている。特に、内燃機関の始動時は、機関が低温であるから、噴射した燃料が吸気管や燃焼室内の壁面に付着して燃焼効率が低下するため、炭化水素（ＨＣ：Hydro Carbon）等の未燃成分の排出量が増大するおそれがある。そこで、加圧した燃料を減圧噴射したり、燃料を加熱して噴射することにより、微粒化及び気化を促進して、ＨＣの排出量を抑えることが行われている。

例えば、特許文献１に記載された燃料噴射弁は、弁体軸の内部を中空に形成するとともに、弁体軸を弁体ケーシングの円筒部を摺動させる基部と、その基部よりも小径の軸部とで形成し、この小径の軸部と弁体ケーシングの内面によって弁座に連通する燃料通路を形成し、この燃料通路に弁体軸の軸壁に形成した燃料流出口から燃料を供給するように構成している。特に、弁体ケーシングの燃料通路の外面にヒータを設けて燃料を加熱可能にするとともに、ヒータが設けられた部分の弁体軸を拡径して燃料通路を狭めて燃料への伝熱率を上げることが提案されている。

特開２００２−４９７３号公報

しかし、特許文献１では、弁体軸の軸壁に形成した燃料流出口が燃料通路の中腹部に設けられているから、その燃料流出口よりも上部の燃料通路に滞留する燃料を加熱することになる。つまり、弁体軸を拡径してヒータ位置の燃料通路を狭めても、ヒータにより始動前に加熱される燃料は、燃料通路の上部に対流するため、加熱対象の燃料量が必要以上に多くなり、加熱時間が必要以上に長くなるおそれがある。この点、燃料流出口よりも上部の燃料通路にもヒータを設ければ、加熱時間を短縮できるが、加熱電力が増大することになる。

また、弁体軸の一部を拡径して燃料通路を狭めるようにしているから、弁体軸の加工行程が複雑化するだけでなく、加工によって弁体軸が歪むと、弁体のシート性が損なわれ、燃料の噴射量に誤差が生じるという問題がある。

本発明は、弁体のシート性を損なうことなく、加熱時間を短縮できる燃料噴射弁を実現することを課題とする。

本発明の燃料噴射弁は、燃料が流通される中空の円筒部を有するケーシングと、前記ケーシングの円筒部の先端に装着された弁座を有するノズル本体と、前記ケーシングの円筒部に摺動自由に挿入された基部と該基部よりも小径の軸部とを有し、燃料が流通される中空の弁体軸と、該弁体軸の先端に設けられ軸方向に駆動される前記弁体軸によって前記弁座に接離される弁体と、前記弁体軸の軸壁に開口された燃料流出口と、前記弁体軸の軸部と前記ケーシングの円筒部の内面とにより形成され前記弁座に連通する円筒状の燃料通路と、該燃料通路の前記ケーシングの外側に設けられた加熱手段と、前記弁体軸の軸部と前記ケーシングの円筒部の内面との間に位置させて前記ケーシングに固定された円筒状の仕切体とを備え、該仕切体は、前記燃料流出口よりも上部に形成される前記燃料通路を塞ぐ大径部と、前記ケーシングの円筒部の内径よりも小径に形成され前記燃料流出口よりも下部に位置された小径部と、該小径部の前記燃料流出口に対応する位置に形成された燃料導入口とを有して構成することを特徴とする。

このように構成することにより、仕切体の大径部によって燃料流出口よりも上部の燃料通路が塞がれるから、燃料流出口よりも上部の燃料通路の燃料の対流が妨げられる。その結果、加熱手段により加熱する燃料量を減らせるから、燃料の加熱時間を短縮できる。また、仕切体によって燃料通路を狭めることができるから、弁体軸を加工する必要がない。そのため、弁体軸を加工することによる弁体のシート性の悪化を回避して、噴射性能を維持できる。

上記の場合において、仕切体により仕切られた燃料通路の容積は、少なくとも内燃機関の始動時の１工程の噴射に必要な燃料噴射量以上に設定することが好ましい。これにより、始動時に必要な燃料量が確保でき、かつ瞬時に燃料を加熱できるから、ＨＣの排出量を低減できる。なお、１工程の噴射に必要な燃料噴射量は、パルス噴射制御の場合は、複数パルスにより噴射する総量である。

また、仕切体は、大径部と小径部が一体に形成され、弁体軸が挿通される貫通孔を有してなるスリーブとすることができる。又は、これに代えて、仕切体は、小径部に対応した円筒体の一端部を拡径して大径部を形成してなるスリーブとすることにより、加工を簡単化できる。さらに、仕切体は、小径部に対応する樹脂製の円筒体と、この円筒体の一端に被冠された大径部に対応する金属製のリング部材とからなるスリーブとすることにより、樹脂製の小径部への伝熱が低減されるから、加熱時間を一層短縮できる。

また、加熱手段は、樹脂製フィルムに加熱線を配設してなる薄膜ヒータを用いることが好ましい。これにより、燃料噴射弁の外径の増大を抑えることができるから、内燃機関への装着性を高めることができる。この場合、薄膜ヒータを、少なくとも仕切体の小径部に対応するケーシングの外面に固定して設けることにより、弁座に供給される燃料通路の燃料を効果的に加熱できる。また、薄膜ヒータが固定される部位のケーシングの壁部は、肉厚を薄く形成することにより、燃料への伝熱効率を高めて、燃料の加熱時間を一層短縮できる。さらに、薄膜ヒータは、内燃機関の排ガス温度が設定温度以上のときオフすることにより、不要な電力消費を抑えることができる。

本発明によれば、弁体軸のシート性を損なうことなく、加熱時間を短縮できる燃料噴射弁の構造を提供することができる。

以下、本発明を適用した燃料噴射弁の実施例について、図面を参照して説明する。

本発明を適用した燃料噴射弁の実施例１を図１〜図４に基づいて説明する。図１は本実施例１の燃料噴射弁の縦断面図、図２は図１の特徴部を拡大した縦断面図、図３は図２の線Ａ−Ａにおける断面図、図４は本実施例１の特徴部に係るスリーブの断面図である。

図１、図２に示すように、本実施例の燃料噴射弁１は、ケーシング２の中空の円筒部に薄板の円筒体３が設けられ、この円筒体３の先端に弁座４を有するノズル本体５が装着されている。円筒体３には、先端に球形の弁体６が固着された弁体軸７が挿入されている。弁体軸７は、円筒体３内の軸方向に摺動自由に装着される基部８と、基部８よりも小径の軸部９とを有し、燃料が流通される中空部１０を有して形成されている。円筒体３の弁体軸７の上部に中空のコア１１が固着されている。コア１１の内部にスプリングアジャスタ１２が装着され、これによってスプリング１３の弾発力を調整して弁体６を弁座４に押圧するようになっている。また、コア１１が設けられた円筒体３の外周に電磁コイル１４が設けられており、電磁コイル１４を励磁すると弁体軸７の基部８がコア１１に吸引され、弁体６が弁座４から離れるようになっている。

また、弁体軸７の小径の軸部９と円筒体３の内面とにより、円筒状の燃料通路１５が形成され、この燃料通路１５は弁座４に連通されている。また、燃料通路１５の円筒体３の外側に加熱手段であるヒータ１６が固定されている。さらに、燃料通路１５内には、円筒状の仕切体であるスリーブ１７が円筒体３に固定して設けられている。また、図２に示すように、ノズル本体５の先端面に弁座４に連通する燃料噴射室１８が形成され、この燃料噴射室１８を塞いで複数の燃料噴射孔１９が開口された噴孔プレート２０が設けられている。なお、図１において、符号３２は磁性体のヨーク、符号３３はフィルタ、符号３４は燃料供給路である。

次に、図２〜図４を参照して、燃料通路１５、ヒータ１６、スリーブ１７に関連する本実施例１の特徴部に係る構成について説明する。スリーブ１７は、図４に示すように、円筒状に形成された大径部２１と小径部２２とを有し、かつ、弁体軸７が挿通される貫通孔２３を有して形成されている。小径部２２の下端は、先細りのテーパ面２２ａが形成されている。また、大径部２１に近い小径部２２の周方向にわたって複数の燃料導入口２４が形成されている。本実施例のスリーブ１７は、切削加工により製作される。また、コスト低減を考慮して、焼結加工や型加工により外形を製作した後に、必要箇所を切削加工して製作することができる。

このように形成されたスリーブ１７は、図２に示すように、弁体軸７の軸壁の周方向にわたって形成された複数の燃料流出口２５の位置に、スリーブ１７の各燃料導入口２４が位置するように、大径部２１を円筒体３に溶接等により固定して装着される。具体的には、スリーブ１７をケーシング２の円筒体３に圧入し、大径部２１の外周部を円筒体３にスポット溶接等して機械的に固定する。また、小径部２２の下端は、ノズル本体５の弁座部の面から離れた位置になるように形成されている。これにより、燃料通路１５内の燃料が弁座４に導かれるようになっている。

また、大径部２１は弁体軸７に設けられた燃料流出口２５の位置よりも上部に位置させて装着されている。これにより、大径部２１は、燃料流出口２５の位置よりも上部の燃料通路１５を塞ぐようになっている。また、小径部２２の外径は、円筒体３の内径よりも小径に形成され、これによって、大径部２１よりも下部の燃料通路１５の通路断面積が狭められるようになっている。

ここで、燃料導入口２４は、図４のように矩形に限られるものではなく、円形でもよく、さらに穴の方向も外周に向かって傾けて形成してもよい。また、燃料導入口２４と燃料流出口２５は、弁の開閉操作で弁体軸７が移動しても互いに連通するように、燃料流出口２５は弁体軸７の移動方向に長穴に形成されている。

スリーブ１７の小径部２２に対応する位置の円筒体３の外周面にヒータ１６が設けられている。本実施例のヒータ１６は、樹脂製フィルム（例えば、ポリイミド）に加熱線（例えば、ステンレス）を配設してなる薄膜ヒータを用いている。これにより、厚さを３０〜７０μｍ程度に薄膜化することができ、ヒータ自身の昇温特性を良くすることができる。なお、自己制御機能を有しているＰＴＣヒータ等であっても、燃料を加熱するという機能があれば十分使用できる。

また、ヒータ１６と円筒体３との密着性を高めるために、ヒータ１６の周りに熱をかけることで収縮力を発生する熱収縮チューブ３７が設けられている。これによって、ヒータ１６と円筒体３との間に隙間等が生じることを防止でき、ヒータ１６の熱を効率よく燃料へ伝えることができる。本実施例では、熱収縮チューブ３７の厚さを０．５ｍｍ程度にしている。これにより、ヒータ１６と熱収縮チューブ３７を薄く形成できるので、ケース部材２７の外径を大きくすることなくコンパクトに形成できるから、吸気管や燃料室への装着性を損なうことがない。

また、ヒータ１６には、外部からヒータ端子３５を介して電源が供給されるようになっている。ヒータ端子３５は、ケース部材２７に形成したスリット状の挿入穴２８から挿入され、ヒータ１６に接続されている。なお、ケース部材２７は、燃料噴射弁１を内燃機関に固定するための部材である。また、ヒータ端子３５は、ヒータ１６と確実に接触させるために、ケース部材２７のヒータ固定穴２９部分で、ねじ付きの固定部材の押し付けによって固定している。さらに、ヒータ１６は、ヒータ１６部を覆って設けられるケース部材２７と円筒体３との間に形成した空洞３６内に設定され、空洞３６内の空気層によって熱が拡散しないようになっている。

次に、上述のように構成される実施例１の燃料噴射弁の動作を説明する。燃料は、フィルタ３３を介して燃料供給路３４に供給される。燃料供給路３４内の燃料は、図５に示すように、弁体軸７の中空部１０と、軸部９に設けられた燃料流出口２５と、スリーブ１７に設けられた燃料導入口２４とを通って、燃料通路１５に導かれる。燃料通路１５は、スリーブ１７の小径部２２とケーシング２の円筒体３の内面との間に形成される隙間１５ａと、小径部２２の下端面とノズル本体５の上端面及び弁座部に至る隙間１５ｂとから形成される。なお、スリーブ１７の貫通孔２３と弁体軸７との間に形成される隙間は、スリーブ１７に対する弁体軸７の移動を自由にするための公差程度の隙間である。

ここで、内燃機関を始動するためにキーオンすると、クランキングが開始され、図示していない燃料制御装置により電磁コイル１４が駆動され、弁体軸７を介して弁体６と弁座４が例えばパルス的に接離される。これにより、燃料通路１５内の燃料が弁座４を通って燃料噴射室１８に導かれ、噴射孔１９から吸気管又は燃焼室内に噴射され、内燃機関が始動される。

一方、キーオンと同時に、あるいはキーオンに先立って、ヒータ１６に通電が開始される。これにより、薄板で形成された円筒体３を介して燃料通路１５内の燃料が加熱される。ここで、始動用の燃料が噴射されるまでの時間は短時間（例えば、１秒程度）であるから、燃料通路１５内の燃料を速やかに所定の温度（例えば、８０℃〜１００℃）に加熱して、微粒化を促進させる必要がある。この点、本実施例１によれば、スリーブ１７の大径部２１によって燃料流出口２５よりも上部の燃料通路１５が塞がれるから、燃料流出口２５よりも上部の燃料通路１５の燃料は加熱対象にならない。また、スリーブ１７の小径部２２によって燃料通路１５が狭められているから、ヒータ１６による加熱対象の燃料量を大幅に低減できる。また、スリーブ１７の燃料導入口２４からヒータ１６が設けられた円筒体３の内面に燃料が衝突して燃料通路１５に流入するから、燃料への熱の伝達を向上することができる。その結果、ヒータ１６の熱が薄い円筒体３を介して狭い燃料通路１５の隙間１５ａの燃料に直接伝わるから、始動用の燃料を短時間で所定の温度に昇温させることができ、燃料を微粒化して噴射することができ、始動時のＨＣの排出量を低減することができる。

なお、図５に示すように、隙間１５ｃの流路断面は隙間１５ａの流路断面に比べてきわめて小さい。例えば、隙間１５ｃは数μｍオーダーであり、隙間１５ａは数百μｍオーダーである。このような、同心的な環状隙間がある場合、それぞれの隙間へ流れる燃料量は、隙間の３乗に比例し、隙間部の長さに逆比例するから、燃料導入口２４から導入される燃料の大部分が隙間１５ａに流れることになる。

ここで、本実施例１による始動時のＨＣの排出量の低減効果について、図６を用いて説明する。同図は、内燃機関の始動から始動後２０秒間のファーストアイドル（１２００ｒ／ｍｉｎ）の運転期間中に発生するＨＣの排出量の変化を示している。図において、対比のために、従来の燃料噴射弁の始動時の燃料温度を２０℃とし、本発明の燃料噴射弁の始動時の燃料温度を８０℃としている。通常、内燃機関の始動１工程目に噴射される燃料量は、例えば２６０ｍｍ^３程度であり、始動後（１秒程度経過後）には、Ａ／Ｆ制御により例えば２０ｍｍ^３程度に減量される。

図６から明らかなように、従来の燃料噴射弁では、始動後５秒程度にピーク値が現われ、その後は単調減少している。これに対し、本発明の燃料噴射弁によれば、始動時の燃料の温度が十分に高いことから、始動後のＨＣのピーク値を抑えることができる。この違いは、従来の燃料噴射弁では、噴射される燃料の大半が吸気管や燃焼室の内壁面に付着し、その後の燃焼によって壁面温度が上昇し、付着した燃料が気化されて余剰燃料となって燃焼室に吸い込まれ、これによって濃い混合気が形成されることから、ＨＣが急激に増加するものと理解できる。特に、燃焼室のピストン隙間に入り込んだ燃料の後燃えにより、ＨＣが急増することが考えられるので、燃焼室の壁面付着は避けなければならない。この点、本発明によれば、始動時の燃料温度を速やかに８０℃に高めることができるから、燃料の微粒化及び気化が促進されて、吸気管や燃焼室の内壁面への壁面付着が抑制され、ＨＣの排出量を著しく低減できる。

また、スリーブ１７により燃料通路１５を狭めているから、弁体軸７の軸部９を拡径する加工を施す必要がないために、加工歪みによって弁体６と弁座４とのシート性を損なうおそれがない。さらに、燃料通路１５の隙間１５ａと隙間１５ｂとから構成される空間の容積を、あるいは隙間１５ｂから弁座４に至る空間の容積を含めて、少なくとも内燃機関始動後のファーストアイドル運転に対応する１工程分、又は２工程分に相当する燃料噴射量を溜めることができる容積にすることが好ましい。

なお、上記の実施例１では、ケーシング２の円筒体３にスリーブ１７の大径部２１を溶接等により固定しているから、ヒータ１６の熱が円筒体３とスリーブ１７を介して燃料通路１５の燃料の加熱に寄与する。しかし、スリーブ１７を介して燃料通路１５の燃料を加熱する効果は、少ないことから、スリーブ１７は、熱伝導率が低い材料（例えば、チタン、ステンレス等）で形成することが好ましい。これによれば、スリーブ１７を加熱する熱を燃料の加熱に用いることができ、一層燃料の加熱時間を短縮できる。

また、ヒータ１６の通電開始を、キーオンと同時に、あるいはキーオンに先立って行うこととして説明したが、燃料の昇温をできるだけ瞬時に行うためには、燃料の噴射指令よりも前から加熱する、いわゆるプリヒートを行うことが好ましい。燃料温度や外気温度は広範囲に変化するから、噴射前に予め加熱を行うことにより、始動時に燃料を的確に微粒化して噴射することができる。例えば、噴射前の予熱時間は、１〜５秒程度行われることが望ましい。このようなプリヒートは、環境設定モードによって行う。例えば、幾つかのキーワードをアナウンスした後、また、運転者がドアを開けた後、また、着席したことをセンサで読み取った後に、シグナルを発する等によってヒータ１６をオンするようにすることができる。また、予熱時間は一意に決められるものではないから、例えば外気温度、燃料温度、残りバッテリー電圧などにより決定するようにすることができる。

また、図５に示したように、内燃機関の温度が十分に上昇すれば燃料を加熱する必要がないから、内燃機関の排ガス温度が設定温度以上に達したとき、ヒータ１６をオフすることにより、省電力を図ることができる。なお、この場合の設定温度は、例えば、排ガス浄化触媒の活性温度に設定することができる。

ここで、本実施例１の詳細な構成について補足説明する。燃料噴射弁１は、燃料漏れのない噴射量制御が必要であり、特に、閉弁状態において燃料供給量を制御するためには、弁体６と弁座４とのシート性を確保して燃料漏れをなくすと同時に、大量生産による低コスト化が可能な構成とする必要がある。そこで、本実施例１では、球形の弁体６を用いている。このような弁体６には、例えば、真円度が高く鏡面仕上げが施されているＪＩＳ規格品の玉軸受用鋼球を用い、軽量化を考慮して直径３〜４ｍｍ程度のものを使用する。また、弁体６と弁座４が密着した状態の弁体６の中心からシート面を見込む角度は９０゜程度（８０゜〜１００゜）の範囲に調整する。また、シート性を高めるために、弁座４のシート面の付近を研削機械で研磨している。さらに、ノズル本体５は、焼入れによって硬度が高め、かつ脱磁処理により無用な磁気が除去されている。

また、ケース部材２７には、ヒータ１６への燃料や水分等の侵入を防止するため、円筒体３の先端部との間にＯリング３１が装着されている。ケース部材２７の材質は、高温にも耐えることができるプラスチック（例えば、ピーク材）が用いられている。

図７に、本発明を適用した燃料噴射弁の実施例２の特徴部に係る拡大断面図を示す。本実施例２が、実施例１と異なる点は、ヒータ１６を取り付ける部分のケーシング２の円筒体３の肉厚を薄くしたことにある。その他の点は、実施例１と同一の機能及び構成であることから、同一の符号を付して説明を省略する。

つまり、図７に示すように、ヒータ１６を取り付ける部分の円筒体３の外面に、凹部４１が設けられている。凹部４１は、ノズル本体５の上端面近傍から、スリーブ１７の大径部２１に対応する範囲に設けられており、ヒータ１６が密着して固定されている。

本実施例２によれば、実施例１に比べて、ヒータ１６から燃料への伝熱が著しく向上し、効果的に燃料を加熱することができる。凹部４１の部分の肉厚を５０％薄くすると、燃料の温度上昇効果が２５％程度向上することが確認されている。

図８に、本発明を適用した燃料噴射弁の実施例３の特徴部に係る拡大断面図を示す。本実施例３が、実施例１と異なる点は、球形の弁体６に代えて、ニードル形の弁体４２を用いたことにある。その他の点は、実施例１と同一の機能及び構成であることから、同一の符号を付して説明を省略する。

本実施例３によれば、実施例１の効果に比べて、ニードル形の弁体４２を用いることにより、弁座４の上流側の隙間１５ｂの燃料流れをスムースにでき、かつ、球形の弁体６に比べて、弁座周りの空間を小さくできる。その結果、ヒータ１６により十分に加熱されないで噴射される燃料量を少なくできるから、ＨＣの排出量を一層低減できる。

図９に、本発明を適用した燃料噴射弁の実施例４のスリーブの構成図を示す。同図（ａ）は縦断面図であり、同図（ｂ）は底面図である。本実施例４のスリーブ１７は、実施例１のスリーブ１７の小径部２２の下端に、複数個の燃料通路溝４４を設けたことにある。その他の点は、実施例１と同一の機能及び構成であることから、同一の符号を付して説明を省略する。

本実施例４のスリーブ１７は、小径部２２の下端をノズル本体５の上端面に接して配置するようにする。これによれば、図５に示した隙間１５ｂを小さくして、その部分の容積を小さくできる。その結果、実施例１に比べて、ヒータ１７により十分に加熱されないで噴射される燃料量を少なくできるから、ＨＣの排出量を一層低減できる。また、軸方向の位置決めを容易にすることができる。

図１０に、本発明を適用した燃料噴射弁の実施例５のスリーブの縦断面図を示す。本実施例５のスリーブ１７は、実施例１のスリーブ１７の貫通孔２３の上下端の孔径を拡径したことにある。その他の点は、実施例１と同一の機能及び構成であることから、同一の符号を付して説明を省略する。

本実施例５のスリーブ１７は、貫通孔２３の上下端に、貫通孔２３よりも大径の拡径部４５、４６が形成されている。また、小径部２２の下端には、実施例４と同様に、複数の溝４４が設けられている。

このように構成されていることから、本実施例５によれば、実施例４に比べて、弁体軸７の軸部９との接触面を減らすことができる。その結果、実施例１〜４に比べて、弁体軸７の摺動性を改善できる。

図１１に、本発明を適用した燃料噴射弁の実施例６のスリーブの縦断面図を示す。本実施例６のスリーブ１７は、実施例１のスリーブ１７の大径部と小径部を別部材で構成したことにある。その他の点は、実施例１と同一の機能及び構成であることから、同一の符号を付して説明を省略する。

図１１に示すように、本実施例６のスリーブ１７は、実施例１の小径部２２に対応する樹脂製の円筒体を小径部４７とし、この小径部４７の一端に金属製のリング部材からなる大径部４８を被冠して形成されている。また、小径部４７の円筒体の上端に鍔４９を設け、これに対応させて大径部４８のリング部材の内面に凹部５０を設けて、機械的に固定するようにしている。小径部４７の下端は、先細りのテーパ面４７ａとされている。

本実施例６によれば、スリーブ１７の小径部４７を樹脂で構成したことから、スリーブ１７の伝熱量及び熱容量を小さくでき、加熱した燃料のスリーブ１７側への熱漏洩を抑えることができる。その結果、一層、燃料を瞬時に昇温することができる。

本発明の実施例１の燃料噴射弁の断面図である。実施例１の特徴部の拡大断面図である。図２のＡ−Ａ断面である。実施例１のスリーブの断面図である。実施例１の動作を説明する図である。内燃機関から排出されるＨＣの排出量の時間変化を示す図である。本発明の実施例２の燃料噴射弁に係る特徴部の拡大断面図である。本発明の実施例３の燃料噴射弁に係る特徴部の拡大断面図である。本発明の実施例４に係るスリーブの構成を示す図であり、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）は底面図である。本発明の実施例５に係るスリーブの断面図である。本発明の実施例６に係るスリーブの断面図である。

符号の説明

１燃料噴射弁
２ケーシング
３円筒体
４弁座
５ノズル本体
６弁体
７弁体軸
８基部
９軸部
１１コア
１３スプリング
１４電磁コイル
１５燃料通路
１６ヒータ
１７スリーブ
２１大径部
２２小径部
２３貫通孔
２４燃料導入口
２５燃料流出口

Claims

燃料が流通される中空の円筒部を有するケーシングと、前記ケーシングの円筒部の先端に装着された弁座を有するノズル本体と、前記ケーシングの円筒部に摺動自由に挿入された基部と該基部よりも小径の軸部とを有し、燃料が流通される中空の弁体軸と、該弁体軸の先端に設けられ軸方向に駆動される前記弁体軸によって前記弁座に接離される弁体と、前記弁体軸の軸壁に開口された燃料流出口と、前記弁体軸の軸部と前記ケーシングの円筒部の内面とにより形成され前記弁座に連通する円筒状の燃料通路と、該燃料通路の前記ケーシングの外側に設けられた加熱手段と、前記弁体軸の軸部と前記ケーシングの円筒部の内面との間に位置させて前記ケーシングに固定された円筒状の仕切体とを備え、該仕切体は、前記燃料流出口よりも上部に形成される前記燃料通路を塞ぐ大径部と、前記ケーシングの円筒部の内径よりも小径に形成され前記燃料流出口よりも下部に位置された小径部と、該小径部の前記燃料流出口に対応する位置に形成された燃料導入口とを有してなる燃料噴射弁。
前記仕切体により仕切られた前記燃料通路の容積は、少なくとも内燃機関の始動時の１工程の噴射に必要な燃料噴射量に設定されてなることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
前記仕切体は、前記大径部と前記小径部が一体に形成され、前記弁体軸が挿通される貫通孔を有してなるスリーブであることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
前記仕切体は、前記小径部に対応する樹脂製の円筒体と、該円筒体の一端に被冠された前記大径部に対応する金属製のリング部材とからなるスリーブであることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
前記小径部の下端に、周方向に複数の切り込み溝を設け、前記小径部の下端を前記ノズル本体の上端面に当接させてなることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
前記仕切体は、前記弁体軸の軸部が挿通される貫通孔を有し、該貫通孔の両端は拡径されてなることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
前記加熱手段は、樹脂製フィルムに加熱線を配設してなる薄膜ヒータであることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
前記薄膜ヒータを、少なくとも前記仕切体の前記小径部に対応する前記ケーシングの外面に固定してなることを特徴とする請求項７に記載の燃料噴射弁。
前記薄膜ヒータが固定される部位の前記ケーシングの壁部は、肉厚が薄く形成されてなることを特徴とする請求項８に記載の燃料噴射弁。
前記薄膜ヒータは、内燃機関の排ガス温度が設定温度以上のときオフされることを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の燃料噴射弁。