JP2011085021A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関用の燃料噴射弁において、燃料噴射弁先端下部への付着燃料を効率的に上方へ誘導し、付着燃料の滴下等に起因する排ガスの悪化等を防止する。
【解決手段】ジャケット１１を噴孔プレート８よりも下流側へ延長し、この延長部分の、燃料噴射弁１を内燃機関に取り付けた際の鉛直方向下部に、上記噴孔プレート８に交差する向きに導通孔１１Ｈを設ける。噴孔８Ｈから噴射される燃料により噴孔プレート８近傍下流側に負圧が生じ、この負圧を利用して上記導通孔１１Ｈからの吸入により付着燃料１０が効率的に上方へ誘導される。
【選択図】図３

Description

本発明は、主に内燃機関の燃料供給系に使用される電磁式の燃料噴射弁に関するものである。

燃料噴射弁は、その内部に通電して発生する磁気力（磁気吸引力）により、可動弁が吸引されて弁座から離れ、燃料が噴射される。燃料噴射弁を内燃機関に用いる場合、吸気管等に取り付けて燃料噴射することが知られている。この種の燃料噴射弁は、近年、内燃機関の性能向上、排出ガス清浄化の要求から、特に燃料の気化促進のため、噴射される燃料噴霧を微粒化させる必要があるが、燃料噴射弁の先端に付着する燃料がこれらに与える影響について十分配慮がなされていない。一部配慮した例として特許文献１がある。この特許文献１では、カップ状に形成され弁ボディ２９に全周接合されるとともに、噴孔２８ａを有する底部２８ｂ、および底部２８ｂの周縁から立設され弁ボディ２９の側壁部２９ｈｈに圧入される円筒部２８ｈを有する噴孔プレート２８と、噴孔プレート２８の燃料噴射下流側に向かって開口する開口部５０ａを有する樹脂円環状部５０ｂ、および樹脂円環状部５０ｂの周縁から立設され弁ボディ２９の側壁部２９ｈｈに圧入される樹脂円筒部５０ｈを有する樹脂製のスリーブ５０とを備えた燃料噴射弁を提案している。そして、スリーブ５０の凸部６３には、孔６４が形成されており、噴孔２８ａから噴射する燃料によって負圧を発生させ、スリーブ５０の外周面に付着した燃料７０を孔６４を介して凸部６３の内周側へ吸引するようになっている。また、スリーブ５０に突起５０ｐを設け、かつ噴孔プレート２８にこの突起５０ｐが係合する切り欠き溝２８ｋを設けて互いに嵌合する構成としている。

特開２００３−２０６８２６号公報

上記特許文献１の構成は、孔６４の向きが、噴孔プレート２８と交差しないため、発生した負圧により付着燃料７０を誘導する際、付着燃料７０の噴孔プレート面上方への戻りが不十分となる。また、孔６４からの吸引流が直接、燃料噴霧に向かうことから、この流れが噴霧に悪影響を及ぼし易い。

また、燃料噴射弁１の弁ボディ２９の先端部に樹脂製のスリーブ５０を別部品として取り付けなければならない。さらに、樹脂製のスリーブ５０を弁ボディ２９の先端部に取り付ける際、噴孔プレート２８の噴孔と樹脂製のスリーブ５０の孔６４の周方向の相対位置を規制しなければ、燃料噴射弁１の噴霧特性が悪化するため、樹脂製のスリーブ５０に突起５０ｐを設け、かつ噴孔プレート２８にこの突起５０ｐが係合する切り欠き溝２８ｋを設け、樹脂製のスリーブ５０と噴孔プレート２８の周方向相対位置を規制しなければならない。

本発明は、上述した諸問題を解決するためになされたものである。

本発明に係る燃料噴射弁は、弁座を有する弁ボディの先端部に形成された燃料通路の出口に複数の噴孔を有する噴孔プレートを配設して、該噴孔から燃料を噴射する燃料噴射弁において、上記噴孔から噴射される燃料により上記噴孔プレート近傍下流側に負圧を形成させる負圧形成壁と、該負圧形成壁の内外を導通する導通孔を備え、上記導通孔の軸線が、上記噴孔プレートに交差するものである。

以上の構成からなる本発明の燃料噴射弁は、次のような効果を有する。
本発明では、噴孔プレート近傍下流側に形成された負圧により燃料噴射弁先端下部に付着する燃料を上方に誘導する場合において、噴孔から噴射される燃料により負圧を形成させる負圧形成壁の内外を導通する導通孔の軸線を噴孔プレートに交差するようにしたので、付着燃料が効率的に噴孔プレート面上方へ誘導され、付着燃料の滴下等に起因する排ガスの悪化等を効果的に防止することができる。

本発明の実施の形態1に係る燃料噴射弁の断面図である。 実施の形態1の燃料噴射弁を内燃機関に取り付けた状態の断面図である。 図２の燃料噴射弁の部分拡大図である。 実施の形態２に係る燃料噴射弁の部分拡大図である。

以下、実施の形態１、２について説明するが、実施の形態２については、実施の形態１との共通部分の説明を省略し、差異を中心に説明する。

実施の形態１．（請求項１〜３、５〜７に対応）
図１を用いて燃料噴射弁１の開閉動作について説明する。

内燃機関の制御装置より燃料噴射弁１の駆動回路に動作信号が送られると、燃料噴射弁１のコイル２に電流が流れ、アマチュア３、コア４、ハウジング５で構成される磁気回路に磁束が発生し、アマチュア３はコア４側へ吸引される。これによって、アマチュア３と固着されたボール弁６がパイプ状の金属製ジャケット１１に支持される弁ボディ７の弁座７Ｓから離れて隙間が形成され、燃料は上記隙間を通って、弁ボディ７の先端部に形成された燃料通路の出口に配設された噴孔プレート８の複数の噴孔８Ｈから内燃機関の吸気管内に噴射される。

次に内燃機関の制御装置より燃料噴射弁１の駆動回路に動作の停止信号が送られると、コイル２の通電が停止し、磁気回路中の磁束が減少してアマチュア３を閉弁方向に押している圧縮ばね９により、ボール弁６と弁座７Ｓ間の隙間が閉じ、燃料噴射が終了する。

図２は、図1の燃料噴射弁１を内燃機関の吸気管に取り付けた状態の断面図であり、図示の如く、燃料噴射弁１は吸気管の吸気管壁１２に設けられた段付穴に挿入されて取り付けられる。図３は、この状態での燃料噴射弁１の先端部の拡大図で、燃料噴射弁１の先端部には、鉛直方向下部に燃料１０が付着して溜まっている。この付着燃料１０が滴下等により内燃機関のシリンダ内に供給されると、燃焼に悪影響を及ぼし、排ガス等が悪化する。そこで、実施の形態1では、ジャケット１１を噴孔プレート８よりも下流側へ延長し、この延長部分に導通孔１１Ｈを設ける。上記延長部分は、負圧形成壁として機能し、この延長部分(隔壁)が存在するため、噴孔８Ｈから燃料が噴射されると、噴孔プレート８近傍下流の隔壁内に負圧が形成される。

上記導通孔１１Ｈは、燃料噴射弁１を内燃機関に取り付けたときに、鉛直方向最下部に位置するよう1個形成されている。これにより、重力により燃料噴射弁１先端下部に集まる付着燃料１０を負圧を利用して効果的に上方へ誘導することができる。また、この導通孔１１Ｈの軸線を噴孔プレート８に交差させ、導通孔１１Ｈの向きを噴孔プレート８に向かわせたので、より効率的に付着燃料１０を噴孔プレート面上方に誘導することができる。この効率的な誘導により、付着燃料１０の滴下はもとより、図３に示されるような燃料の溜まり自体の発生も未然に防ぐことができる。さらに、上記導通孔１１Ｈは、その延長が噴孔プレート８と交差する最内周(点Ｔ)が、噴孔８Ｈの配設されている最大外周(半径Ｂ)よりも外側に位置するよう形成されている(弁軸心から点Ｔまでの距離をＡとすれば、Ａ＞Ｂ)。従い、導通孔１１Ｈからの吸引流が直接、噴霧や噴孔８Ｈに向かわないので、吸引流が噴霧に悪影響を及ぼしにくい。

上記導通孔１１Ｈは、上記ジャケット１１にプレス加工または切削加工を施すことにより形成される。

以上のような燃料噴射弁１は、ジャケット１１を構成する金属製のパイプ状部材を少し延長し、そこにプレス加工または切削加工により所定の孔を開けるだけで簡単に構成できるので、特許文献１のものに比し、部品点数削減、工数削減、コストダウンが図れ、安価高性能の燃料噴射弁を実現することができる。

実施の形態２．（請求項４に対応）
図４は、実施の形態２に係る燃料噴射弁の部分拡大図であり、導通孔１１Ｈが、燃料噴射弁を内燃機関に取り付けたときの鉛直方向下部に、弁の中心軸を通る鉛直線に対し対称位置に２個形成されている。そして、この２箇所からの吸引により、より効率的に付着燃料１０を上方へ誘導する。

１ 燃料噴射弁、
２ コイル、
３ アマチュア、
４ コア、
５ ハウジング、
６ ボール弁、
７ 弁ボディ、
７Ｓ 弁座、
８ 噴孔プレート、
８Ｈ 噴孔、
９ 圧縮ばね、
１０ 付着燃料、
１１ ジャケット、
１１Ｈ 導通孔、
１２ 吸気管壁。

Claims (7)

1. 弁座を有する弁ボディの先端部に形成された燃料通路の出口に複数の噴孔を有する噴孔プレートを配設して、該噴孔から燃料を噴射する燃料噴射弁において、上記噴孔から噴射される燃料により上記噴孔プレート近傍下流側に負圧を形成させる負圧形成壁と、該負圧形成壁の内外を導通する導通孔を備え、上記導通孔の軸線が、上記噴孔プレートに交差することを特徴とする燃料噴射弁。
2. 上記導通孔は、燃料噴射弁を内燃機関に取り付けたときに、鉛直下側になるよう形成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。
3. 上記導通孔は、燃料噴射弁を内燃機関に取り付けたときに、鉛直方向最下部に1個形成されることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射弁。
4. 上記導通孔は、燃料噴射弁を内燃機関に取り付けたときに、弁の中心軸を通る鉛直線に対し対称位置に複数個形成されることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射弁。
5. 上記導通孔は、その延長が上記噴孔プレートと交差する最内周が、該噴孔プレートの上記噴孔が配設されている最大外周よりも外側に位置するよう形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
6. 上記弁ボディを支持するジャケットが上記負圧形成壁を一体的に構成し、上記導通孔は、該ジャケットの内外を導通するよう形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
7. 上記導通孔は、上記ジャケットにプレス加工または切削加工を施すことにより形成されることを特徴とする請求項６に記載の燃料噴射弁。

Images