JP2010209810A - Fuel injection valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直噴型の内燃エンジンに用いる燃料噴射弁(インジェクタ)に関し、より詳細には、燃料噴射弁の取付構造に関するものである。 The present invention relates to a fuel injection valve (injector) used for a direct injection internal combustion engine, and more particularly to a fuel injection valve mounting structure.
直噴ガソリンエンジン用の燃料噴射弁において、噴射される燃料は、リーンバーン等に際して、燃料と空気との位置を厳格に定める必要がある。したがって、噴射される燃料は、所定の角度及び広がりで燃焼室内に噴射されることが要求される。燃料噴射弁の噴射孔は、バルブシートに形成され、バルブシートは、図3に示すようにマルチホールタイプであり回転方向に位相を有する。 In a fuel injection valve for a direct injection gasoline engine, the fuel to be injected needs to strictly determine the position of the fuel and air during lean burn or the like. Therefore, the injected fuel is required to be injected into the combustion chamber at a predetermined angle and spread. The injection hole of the fuel injection valve is formed in the valve seat, and the valve seat is a multi-hole type as shown in FIG. 3 and has a phase in the rotation direction.
従来は、このような燃料噴射弁をエンジンへ取り付ける時に、燃料噴射弁のハウジングのモールド部に一体成形した位置決めピンにより、燃料噴射弁が燃料供給用レール又はエンジンに位置決めされていた。したがって、位置決めピンにより、燃料噴射弁の回転方向の位相が決定される。 Conventionally, when such a fuel injection valve is attached to an engine, the fuel injection valve is positioned on the fuel supply rail or the engine by a positioning pin integrally formed with a mold portion of the fuel injection valve housing. Accordingly, the phase in the rotational direction of the fuel injection valve is determined by the positioning pin.
なお、位置決めピンは、燃料噴射弁にモールド成型される。このモールド成型時に、燃料噴射弁は、全て所定の工作機械によって反転させられたり、モールド型に移動されたりする。このような反転や移動を繰り返す際に、何らかのずれが生じてしまう。具体的には、燃料噴射弁を工作機械のアームで反転させるときや型に載せる際に位相がずれる可能性がある。このように、この位置決めピンは、上述の燃料噴射弁の組立工程の問題からバルブシートの回転方向の位相とずれる可能性がある。そのため、燃料噴射弁の回転方向の公差は、このずれを持ったものとなり、燃焼室内の噴霧位置のバラツキを産む原因となっていた。なお、バルブシートを燃料噴射弁に溶接する段階では、まだモールドがされておらず、即ち、位置決めピンが燃料噴射弁と一体化していない状態なので、位相のずれは生じえない。 The positioning pin is molded on the fuel injection valve. At the time of molding, the fuel injection valves are all reversed by a predetermined machine tool or moved to a mold. When such inversion and movement are repeated, some deviation occurs. Specifically, the phase may be shifted when the fuel injection valve is reversed by the arm of the machine tool or placed on the mold. As described above, the positioning pin may be out of phase with the rotation direction of the valve seat due to the above-described problem in the assembly process of the fuel injection valve. For this reason, the tolerance in the rotation direction of the fuel injection valve has such a deviation, which causes variations in the spray position in the combustion chamber. At the stage where the valve seat is welded to the fuel injection valve, the mold has not been molded yet, that is, the positioning pin is not integrated with the fuel injection valve, so that there is no phase shift.
一方、直噴ガソリンエンジン用の燃料噴射弁の取付構造であって、取付のバラツキを解消しようとするものが、特開2006−316693号公報に提案されている。
その取付構造は、燃料噴射弁の外周壁から突出させた係合ピンと、シリンダヘッドに固定したプレート部材に形成され、係合ピンと係合して燃料噴射弁を位置決めする係合溝とを設け、前記係合ピンの先端部が前記燃料噴射弁の取付け公差の角度に応じて、係合溝の傾斜部を移動して係合位置が変化することにより、燃料噴射弁を軸周りに回転させて、前記燃料噴霧と点火プラグの点火点との距離が一定に保たれるように形成する構成としたものである。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-316693 has proposed a fuel injection valve mounting structure for a direct injection gasoline engine that attempts to eliminate mounting variations.
The mounting structure is provided with an engagement pin that protrudes from the outer peripheral wall of the fuel injection valve, and an engagement groove that is formed on a plate member fixed to the cylinder head and engages with the engagement pin to position the fuel injection valve. The tip of the engaging pin moves along the inclined portion of the engaging groove in accordance with the angle of attachment tolerance of the fuel injection valve, and the engagement position changes to rotate the fuel injection valve around the axis. In this configuration, the distance between the fuel spray and the ignition point of the spark plug is kept constant.
特開2006−316693号公報に記載された取付構造では、燃料噴射弁の係合ピンがプレート部材の係合溝の傾斜部を移動することにより、燃料噴射弁の長手方向軸線に対して一定角度で取付公差を解消するものである。この取付構造は、燃料噴射弁を位置決めするレールと合わせて周方向の位相方向のずれを調整するものであるが、燃料噴射弁単体では位相方向のずれを調整できない。 In the mounting structure described in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-316693, the engagement pin of the fuel injection valve moves along the inclined portion of the engagement groove of the plate member, so that a certain angle with respect to the longitudinal axis of the fuel injection valve This eliminates mounting tolerances. This mounting structure adjusts the deviation in the phase direction in the circumferential direction together with the rail for positioning the fuel injection valve, but the deviation in the phase direction cannot be adjusted by the fuel injection valve alone.
直噴エンジンにおいて、燃焼室内の噴霧位置は着火性能などに影響を与えるものであり、噴霧位置のバラツキには、燃料噴射弁の組立時の位相バラツキに起因するものが含まれており、この位相バラツキを吸収することが求められている。 In a direct-injection engine, the spray position in the combustion chamber affects the ignition performance, etc. The spray position variations include those due to phase variations during assembly of the fuel injection valve. There is a need to absorb variations.
そこで、本発明は、燃料噴射弁単体で、即ち、燃料噴射弁の位置決めピン自体を、バルブシートの位相に併せて調整(変形)可能な構造にすることで、回転方向のバラツキ公差を調整可能として、燃焼室内の噴射位置のバラツキを抑えることができる取付構造を備えた燃料噴射弁を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention can adjust the variation tolerance in the rotational direction by making the fuel injection valve alone, that is, the positioning pin itself of the fuel injection valve can be adjusted (deformed) in accordance with the phase of the valve seat. Thus, an object of the present invention is to provide a fuel injection valve having a mounting structure capable of suppressing variations in injection positions within a combustion chamber.
上記課題を解決するために、本発明に係る燃料噴射弁は、樹脂製のハウジングと、複数の噴射孔とを備え、直噴内燃エンジンに用いられる燃料噴射弁において、前記ハウジングに末端が埋設され、変形可能である位置決め部材を備えることを特徴とする。また、前記ハウジングに一体成形される樹脂製のソケットを備え、前記位置決め部材の末端は、前記ソケット及び前記ハウジングの間に成形時に埋設される。さらに、前記位置決め部材は、前記ソケット及び前記ハウジングの間で、前記燃料噴射弁の長手方向軸線に平行な方向に延びる。なお、前記位置決め部材は、前記ソケット及び前記ハウジングの間で、前記燃料噴射弁の燃料供給端部側に延びてもよく、前記燃料噴射弁の燃料噴射端部側に延びてもよい。また、前記位置決め部材は、燃料供給用レール側で位置決めされてもよく、エンジン側で位置決めされてもよい。 In order to solve the above-described problems, a fuel injection valve according to the present invention includes a resin housing and a plurality of injection holes, and a fuel injection valve used in a direct injection internal combustion engine has a terminal embedded in the housing. A positioning member that can be deformed is provided. In addition, a resin socket integrally formed with the housing is provided, and an end of the positioning member is embedded between the socket and the housing during molding. Further, the positioning member extends between the socket and the housing in a direction parallel to a longitudinal axis of the fuel injection valve. The positioning member may extend between the socket and the housing toward the fuel supply end of the fuel injection valve, or may extend toward the fuel injection end of the fuel injection valve. The positioning member may be positioned on the fuel supply rail side or may be positioned on the engine side.
本発明の燃料噴射弁により、燃料噴射弁の組立により生じる位相(周方向)のバラツキを燃料噴射弁単体で吸収できる。その結果、位相のバラツキを抑えられるため、燃焼室内で位相バラツキに起因する噴射位置バラツキがなくなり、より安定した燃焼を得ることができる。また、燃料噴射弁の組立に際して生じる位相のバラツキを各製品毎に修正できる。さらに、燃料噴射弁単体で調整が完結する調整機構であるため、燃料噴射弁が取り付けられる燃料供給用レールやエンジン側に制約が生じない。 With the fuel injection valve of the present invention, variations in phase (circumferential direction) caused by assembly of the fuel injection valve can be absorbed by the fuel injection valve alone. As a result, since the phase variation can be suppressed, there is no injection position variation caused by the phase variation in the combustion chamber, and more stable combustion can be obtained. In addition, phase variations occurring during assembly of the fuel injection valve can be corrected for each product. Furthermore, since the adjustment mechanism completes the adjustment with the single fuel injection valve, there is no restriction on the fuel supply rail to which the fuel injection valve is attached or on the engine side.
本発明の燃料噴射弁に係る実施形態を、図1〜図6を参照して説明する。本実施形態に係る燃料噴射弁は、直噴ガソリンエンジンに用いられるものである。
図1には、本実施形態に係る燃料噴射弁の側面図を示し、図2には、燃料噴射弁を図1の矢印Aの方向(燃料供給端部100a側)から見た図を示す。燃料噴射弁100は、概略長細い管状形体であり、燃料噴射弁100のハウジング103の側面には、ECU(不図示)との通信や電力供給のためのリード(不図示)を接続するためのソケット105が突出して設けられる。ソケット105とハウジング103との間には、燃料噴射弁100を固定するための位置決めピン101aの末端が埋設される。
An embodiment according to a fuel injection valve of the present invention will be described with reference to FIGS. The fuel injection valve according to the present embodiment is used for a direct injection gasoline engine.
FIG. 1 shows a side view of the fuel injection valve according to the present embodiment, and FIG. 2 shows a view of the fuel injection valve as viewed from the direction of arrow A (the fuel
燃料噴射弁100のハウジング103は樹脂製であり、ソケット105も樹脂製であるため、両者は一体としてモールド成形される。このモールド成形の際、別体である位置決めピン101aの末端部を埋設して成形される。図1に示されるように、位置決めピン101aは、燃料噴射弁100の長手方向軸線100cと平行に燃料供給端部100a側に延びている。位置決めピン101aは、変形可能な金属又は樹脂材料等から構成される。例えば、位置決めピン101aは、樹脂モールド時にハウジング103やソケット105と一体的に樹脂で形成してもよい。
Since the
次にバルブシートについて説明する。燃料噴射ノズルを有するバルブシート(弁座)107が、燃料噴射弁100の燃料噴射端部100b側に溶接されている。このバルブシート107の形状は、図3に示され、同図はバルブシート107を図1の矢印B側から見た概念図である。バルブシート107は、楕円形状の外縁部を有する噴射孔107aが複数環状に配置されたマルチホールタイプである。バルブシート107は、図3に示す回転方向(周方向)に位相を有するため、燃料噴射弁100に溶接する際に適切な位相となるように溶接される必要がある。
Next, the valve seat will be described. A valve seat (valve seat) 107 having a fuel injection nozzle is welded to the
マルチホールタイプのホール(噴射孔107a)の位置は、予め点火プラグの位置等により決定されており、バルブシート107に形成されるマルチホールの位置が重要となる。バルブシート107の取付時には、バルブシート107の位置決めポイント(不図示)に合わせて燃料噴射弁100に溶接される。バルブシート107の溶接に際して、図1の燃料噴射弁100を所定の工作機械によって保持されて180度回転させた状態で、バルブシート107を位置決めして溶接し、その後、燃料噴射弁100を所定の工作機械によって保持されて180度回転させて、モールド成形を行う。このように溶接工程及びモールド成形工程が行われる。したがって、これらの工程で、バルブシート107の位相と、モールド成形により一体化された位置決めピン101aの位置とが、規定される関係からずれる場合が生じる。本発明では、燃料噴射弁の製造ラインの最終段階等で、位相のずれに関して視覚的なチェックを行い、ずれが確認されたら燃料噴射弁を固定して位置決めピンを塑性変形させてずれを修正することができる。なお、この修正は角度にして数度程度とすれば、位置決めピンに働く力を極力抑えることで、樹脂部にクラック等が発生することを防止できる。これによって、燃焼室内での噴霧位置のバラツキが抑えられ、着火性等が向上してエンジン性能が安定する。
The position of the multi-hole type hole (
図4は、本実施形態に係る燃料噴射弁100の取付状態を示す概念図である。燃料供給用のレール200に燃料噴射弁100の燃料供給端部100aが接続されて燃料が供給され、同時に位置決めピン101aで燃料噴射弁100がレール200に固定される。燃料噴射弁100のバルブシート107が取り付けられた燃料噴射端部100bは、エンジンヘッド300に形成された燃料噴射弁取付孔301に取り付けられ、バルブシート107に形成された噴射孔が燃焼室400内に露出する。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing an attached state of the
図5は、変形実施形態に係る燃料噴射弁100の取付状態を示す概念図である。この実施形態では、位置決めピン101bが燃料噴射弁100の長手方向軸線100cと平行に燃料噴射端部100b側に向かって延びており、エンジンヘッド300側に形成されたピン固定部303で固定される。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing an attached state of the
図6は、位置決めピンにより位相のずれを修正した後の状態を示す要部拡大図であり、バルブシート107が長手方向軸線100cに対して垂直な面内で、図の左回転方向109aにずれていた場合に、ずれに応じた量だけ、右回転方向109bに位置決めピン101aを変形させることにより、位相方向のずれを吸収する。
FIG. 6 is a main part enlarged view showing a state after the phase shift is corrected by the positioning pin, and the
本発明の燃料噴射弁は、位置決め方向に制限されず、レール側、ヘッド側のどちらに位置決めした場合でも、位相ずれを修正可能となる。さらに、本発明の燃料噴射弁は、約1〜30度の位相方向のずれを修正でき、燃料噴射弁のロバスト性を向上することができる。 The fuel injection valve of the present invention is not limited to the positioning direction, and the phase shift can be corrected regardless of whether the fuel injection valve is positioned on the rail side or the head side. Furthermore, the fuel injection valve of the present invention can correct the phase shift of about 1 to 30 degrees, and can improve the robustness of the fuel injection valve.
100 燃料噴射弁
100a 燃料供給端部
100b 燃料噴射端部
100c 長手方向軸線
101a 位置決めピン
101b 位置決めピン
103 ハウジング
107 バルブシート
107a 噴射孔
109a 左回転方向
109b 右回転方向
200 レール
300 エンジンヘッド
301 燃料噴射弁取付孔
303 ピン固定部
400 燃焼室
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ハウジングに末端が埋設され、変形可能である位置決め部材を備えることを特徴とする燃料噴射弁。 In a fuel injection valve used for a direct injection internal combustion engine, comprising a resin housing and a plurality of injection holes,
A fuel injection valve comprising: a positioning member having a distal end embedded in the housing and deformable.
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JP2009057370A JP2010209810A (en) | 2009-03-11 | 2009-03-11 | Fuel injection valve |
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