JP2014009653A - 燃料噴射弁 - Google Patents
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Abstract
【課題】個体差による噴射燃料の流量のばらつきを低減するとともに、噴射燃料の微粒化を促進することができる燃料噴射弁を得る。
【解決手段】内部に燃料通路および弁座部を有するバルブシートと、弁座部に着座可能な当接部を有し、当接部が弁座部から離座および弁座部に着座することによって燃料通路を開閉する弁部材と、燃料通路に連通された燃料室から燃料を噴射する噴孔を有する噴孔プレートと、を備え、噴孔は、その長軸方向に燃料流を衝突させ、その長軸方向に交わる方向に液膜を形成するスリット形状を有し、噴孔の近傍に、噴射燃料の流量のばらつきを低減するための溝または傾斜が設けられている。
【選択図】図2
【解決手段】内部に燃料通路および弁座部を有するバルブシートと、弁座部に着座可能な当接部を有し、当接部が弁座部から離座および弁座部に着座することによって燃料通路を開閉する弁部材と、燃料通路に連通された燃料室から燃料を噴射する噴孔を有する噴孔プレートと、を備え、噴孔は、その長軸方向に燃料流を衝突させ、その長軸方向に交わる方向に液膜を形成するスリット形状を有し、噴孔の近傍に、噴射燃料の流量のばらつきを低減するための溝または傾斜が設けられている。
【選択図】図2
Description
この発明は、自動車のエンジン等の内燃機関に使用される燃料噴射弁に関する。
近年、燃費改善や排気ガス浄化を目的として、燃料噴射弁からの噴射燃料の粒径を微小化すること(微粒化)、および噴射燃料の流量を一定にすることが求められている。ここで、噴射燃料の微粒化は、スリット形状の噴孔を利用し、噴孔の長軸方向に対して垂直方向に薄い液膜を形成し、微粒化を促すことによって実現される(例えば、特許文献1参照)。
具体的には、スリット長軸方向の外側から中心軸に向かう流れを強化して、噴孔直下で燃料の衝突を発生させることにより、液膜が形成されて微粒化が促進される。このとき、燃料室の流路高さを低くすることによって、噴孔に流れ込む燃料の水平方向の速度成分を大きくすることができ、燃料の衝突力を大きくして微粒化がさらに促進される。
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献1に記載された、スリット形状の噴孔を利用し、液膜を形成する燃料噴射弁では、燃料室を通過して噴孔に流入する燃料が噴孔入口近傍で剥離している。そのため、噴孔内では、燃料が気相部と液相部とに分かれている。
特許文献1に記載された、スリット形状の噴孔を利用し、液膜を形成する燃料噴射弁では、燃料室を通過して噴孔に流入する燃料が噴孔入口近傍で剥離している。そのため、噴孔内では、燃料が気相部と液相部とに分かれている。
ここで、噴射燃料の流量は、噴孔内の液相部の面積によって決定される。また、液相部の面積は、流れの剥離の起こり具合によって変化する。また、剥離の起こり具合は、噴孔に流れ込む燃料の水平方向の速度成分によって変化する。さらに、噴孔に流れ込む燃料の水平方向の速度成分は、燃料室の流路高さによって決まる。
そのため、特許文献1に記載された、スリット形状の噴孔を利用し、液膜を形成する燃料噴射弁では、加工誤差等によって燃料室の流路高さがばらついた場合に、噴射燃料の流量がばらつくという問題がある。
なお、噴射燃料の流量のばらつきを低減するためには、燃料室の流路高さを大きくする必要があるが、燃料室全体の流路高さを高くすると、デッドボリュームの増加やスリット長軸方向の外側から中心軸に向かう流れの速度の低下を招き、噴射燃料の粒径が粗大化される。
また、噴孔の近傍に障壁を設けることによって流路を限定し、噴射燃料を微粒化させることはできるものの、障壁を設けることで圧力損失が大きくなり、スリット長軸方向の外側から中心軸に向かう流れの速度の低下が起こって、逆に微粒化が阻害されるという問題がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、個体差による噴射燃料の流量のばらつきを低減するとともに、噴射燃料の微粒化を促進することができる燃料噴射弁を得ることを目的とする。
この発明に係る燃料噴射弁は、内部に燃料通路および弁座部を有するバルブシートと、弁座部に着座可能な当接部を有し、当接部が弁座部から離座および弁座部に着座することによって燃料通路を開閉する弁部材と、燃料通路に連通された燃料室から燃料を噴射する噴孔を有する噴孔プレートと、を備え、噴孔は、その長軸方向に燃料流を衝突させ、その長軸方向に交わる方向に液膜を形成するスリット形状を有し、噴孔の近傍に、噴射燃料の流量のばらつきを低減するための溝または傾斜が設けられているものである。
この発明に係る燃料噴射弁によれば、噴孔は、その長軸方向に燃料流を衝突させ、その長軸方向に交わる方向に液膜を形成するスリット形状を有し、噴孔の近傍に、噴射燃料の流量のばらつきを低減するための溝または傾斜が設けられている。
そのため、スリット形状の噴孔により、スリット長軸方向の外側から中心軸に向かう流れが強化され、噴孔直下で燃料の衝突が発生し、液膜が形成されて噴射燃料の微粒化が促進される。また、噴孔の近傍に溝または傾斜が設けられているので、流量自体の増大とともに噴孔直上での流路高さが高くなり、噴孔入口近傍での流れの剥離が安定し、液相部の面積が一定となって、流量のばらつきを低減することができる。
したがって、個体差による噴射燃料の流量のばらつきを低減するとともに、噴射燃料の微粒化を促進することができる燃料噴射弁を得ることができる。
そのため、スリット形状の噴孔により、スリット長軸方向の外側から中心軸に向かう流れが強化され、噴孔直下で燃料の衝突が発生し、液膜が形成されて噴射燃料の微粒化が促進される。また、噴孔の近傍に溝または傾斜が設けられているので、流量自体の増大とともに噴孔直上での流路高さが高くなり、噴孔入口近傍での流れの剥離が安定し、液相部の面積が一定となって、流量のばらつきを低減することができる。
したがって、個体差による噴射燃料の流量のばらつきを低減するとともに、噴射燃料の微粒化を促進することができる燃料噴射弁を得ることができる。
以下、この発明に係る燃料噴射弁の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る燃料噴射弁1の軸方向に沿った断面模式図である。図1において、燃料噴射弁1は、ソレノイド装置2とコア3と磁気通路を構成するヨーク4とを有している。ソレノイド装置2は、コイルアセンブリ5とその外周に巻線されているコイル6とを有している。
図1は、この発明の実施の形態1に係る燃料噴射弁1の軸方向に沿った断面模式図である。図1において、燃料噴射弁1は、ソレノイド装置2とコア3と磁気通路を構成するヨーク4とを有している。ソレノイド装置2は、コイルアセンブリ5とその外周に巻線されているコイル6とを有している。
コア3内部には、ロッド7が固定されており、このロッド7によってバネ8の荷重が調整される。また、コア3の一端部をコイルアセンブリ5が囲繞し、コア3と同軸に、その一端部に磁気通路を構成するバルブボディ9が、スリーブ10を介装させて配設されている。スリーブ10は、コア3およびバルブボディ9に溶接等の手段で締結され、内部燃料が漏れないようにシールされている。
燃料は、燃料噴射弁1の上方の供給口11から供給され、燃料噴射弁1の内部を中心軸方向に流れ、燃料室15aを介して噴孔16から噴射される。磁気通路を構成するヨーク4は、その一端がコア3に溶接で固定され、他端がバルブボディ9に溶接されて、コア3とバルブボディ9とを磁気的に連結している。
また、アマチュア12が、スリーブ10を介装したバルブボディ9内に、燃料噴射弁1の中心軸方向に移動可能に配設されている。また、アマチュア12内に、弁部材である弁体13の一端部が挿入されて溶接固定され、中空円筒型のバルブボディ9の先端部内に、バルブシート14が固着されている。
バルブシート14は、弁座部14aと燃料通路14bとを有している。バルブシート14の先端部には、噴孔16を有する噴孔プレート15が溶接固定されており、この噴孔プレート15とバルブシート14との間に、燃料室15aが形成されている。
アマチュア12内に一端部が溶接固定された弁体13は、ソレノイド装置2により、ロッド7によって調整されたバネ8の付勢力によりバルブシート14の弁座部14aに接触し、または離れることで燃料通路14bを開閉し、噴孔プレート15の噴孔16からの燃料の噴射および停止が制御される。
図2は、図1の燃料噴射弁1の領域A付近を例示する拡大断面図である。ここでは、燃料噴射弁1の中心軸の左半分のみを示し、バルブボディ9の図示を省略している。図2において、バルブシート14の弁座部14aに弁体13が接触し、または離れることにより、バルブシート14の内部の空間である燃料通路14bを開閉している。
弁体13は、先端部が球状になっており、この弁体13の外周部が弁座部14aに接触することにより、燃料通路14bを閉鎖することができる。バルブシート14の下部には、壁面14cにより囲まれ、下側に開口する凹部が形成されており、その開口部15cに噴孔プレート15が溶接固定され、バルブシート14と噴孔プレート15との間に、燃料室15aが形成されている。
噴孔プレート15には、図2の紙面に対して垂直方向を長辺方向、左右方向を短辺方向とするスリット形状の噴孔16が形成されている。燃料室15aは、燃料通路14bからの燃料流を、噴孔プレート15の上面に沿った方向に整流するための微小高さの空間であり、燃料噴射弁の中心軸周りに形成されている。燃料通路14bを通過した燃料は、燃料室15aの入口を介して燃料室15a内へ流入する。
ここで、噴孔プレート15には、噴孔16の周縁部に溝15bが形成されている。これにより、噴孔16の直上の燃料室15aの流路高さH(噴孔16の上端部16aと上端部16aの直上の燃料室15aの天井15eとの距離)は、燃料室15aの入口における燃料室15aの流路高さよりも高くなっている。なお、図2では、燃料通路14bを構成する燃料室15aの上面と下面とが平行である例を示したが、必ずしも平行である必要はない。
図3は、図2のB−B線に沿った矢視断面図である。図3では、スリット形状の噴孔16の長辺方向が、壁面14cとほぼ平行に配置されている。また、噴孔16の長辺方向(長軸方向)の長さLと、噴孔16の短辺方向の長さSと、噴孔16の直上の燃料室15aの流路高さHとの関係は、1<L/S<12およびH/S<10となっている。
また、図3において、噴孔プレート15の溝15bは、噴孔16の長辺方向とほぼ平行に形成されている。これにより、噴孔16の長軸方向の燃料の流れが強化され、噴孔16入口近傍での流れの剥離が安定し、微粒化が促進されるとともに、流量のばらつきが低減される。ここで、この発明において、流量のばらつき(流量ばらつき)とは、燃料噴射弁1の目標流量をQtargetとし、個々の燃料噴射弁1の流量をQとした場合に、次式で表される。
流量ばらつき=|(Q−Qtarget)/ Qtarget×100|[%]
なお、図3では、楕円断面のスリット形状の噴孔16を使用しているが、これに限定されず、長辺方向の長さと短辺方向の長さとが互いに異なる断面を有するスリット形状の噴孔16、例えば長方形噴孔の長辺方向を、壁面14cとほぼ平行に配置すれば、同様の効果を得ることができる。また、噴孔16の数を複数とした場合であっても、噴孔16の長辺方向を壁面14cとほぼ平行に配置さえすれば、同様の効果を得ることができる。
図4は、この発明の実施の形態1に係る燃料噴射弁1の噴孔16から噴出される液膜17の形状を例示する模式図である。図4は、図2の視点Gから噴孔16に向かう方向の斜視図に相当し、説明の簡単化のため、噴孔プレート15、噴孔プレート15に設けられた溝15b、バルブシート14の壁面14c、噴孔16および液膜17のみを図示している。
図4に示されるように、噴孔16は、スリット形状を有している。噴孔16に流入する燃料の流れは、図4の太い矢印で示すように、噴孔16の長辺方向の両側から噴孔16内に流れこみ、これら流れ込んだ燃料流同士が噴孔16の内部から直下にかけて衝突し、噴孔16の長辺方向に対して垂直方向に薄い液膜17を形成する。より詳しくは、噴孔16の長辺方向の両側から流れ込む燃料流により噴孔16の長辺方向に液膜が形成され、その下流にそれら流れ込んだ燃料流の衝突により、長辺方向に対してほぼ垂直な方向の薄い液膜が形成される。
ここで、噴孔プレート15には、噴孔16の周縁部に溝15bが形成されているので、より燃料の流れが強化され、微粒化が促進されるとともに、噴孔16入口近傍(噴孔の上端部16a)での流れの剥離が安定し、流量のばらつきが低減される。
すなわち、上述した噴孔の近傍に障壁を設ける従来の燃料噴射弁では、燃料が障壁を迂回して噴孔に流入するので、流速が低下して圧力損失が増加する。これに対して、この発明の実施の形態1に係る燃料噴射弁1では、従来の燃料噴射弁と比べて圧力損失が起こらず、流速が低下しないので、噴射燃料が微粒化され、剥離が安定し、流量のばらつきが低減される。
図5は、図2の噴孔16の周辺を示す拡大図である。また、図6は、図5のJ−J線に沿った矢視断面図である。図5に示されるように、燃料は、噴孔の上端部16aで噴孔プレート15から剥離し、噴孔16の一部のみが燃料で満たされる。そのため、図6に示されるように、噴孔16の一部分のみを燃料が流れ、この部分が液相部の面積となる。この発明の実施の形態1に係る燃料噴射弁1では、流れの剥離が安定することにより、液相部の面積が一定になり、流量ばらつきが低減される。
図7は、この発明の実施の形態1に係る燃料噴射弁1における噴孔16の直上の燃料室15aの流路高さを変化させた際の流量ばらつきを示す特性図である。ここで、流量ばらつきは、数値流体シミュレーションによって計算した。図7より、噴孔16の直上の燃料室15aの流路高さが大きくなるに従い、流量ばらつきが低減されていることが見て取れる。特に、流路高さが40μm以上の領域において流量ばらつきが5%以下であり、流路高さが70μm以上の領域において流量ばらつきが1%以下となっている。
なお、噴孔16や燃料室15aの実際の寸法としては、例えばスリット形状の噴孔16の長辺方向の長さは0.05〜1.0mm程度、短辺方向の長さは0.01〜0.2mm程度であり、溝15bの高さは0.04〜0.3mm程度で、幅はスリット形状の噴孔16の短辺方向の1/4から10倍程度である。
以上のように、実施の形態1によれば、噴孔は、その長軸方向に燃料流を衝突させ、その長軸方向に交わる方向に液膜を形成するスリット形状を有し、噴孔プレートの噴孔の周縁部に、噴射燃料の流量のばらつきを低減するための溝が設けられている。
そのため、スリット形状の噴孔により、スリット長軸方向の外側から中心軸に向かう流れが強化され、噴孔直下で燃料の衝突が発生し、液膜が形成されて噴射燃料の微粒化が促進される。また、噴孔の近傍に溝または傾斜が設けられているので、流量自体の増大とともに噴孔直上での流路高さが高くなり、噴孔入口近傍での流れの剥離が安定し、液相部の面積が一定となって、流量のばらつきを低減することができる。
したがって、個体差による噴射燃料の流量のばらつきを低減するとともに、噴射燃料の微粒化を促進することができる燃料噴射弁を得ることができる。
そのため、スリット形状の噴孔により、スリット長軸方向の外側から中心軸に向かう流れが強化され、噴孔直下で燃料の衝突が発生し、液膜が形成されて噴射燃料の微粒化が促進される。また、噴孔の近傍に溝または傾斜が設けられているので、流量自体の増大とともに噴孔直上での流路高さが高くなり、噴孔入口近傍での流れの剥離が安定し、液相部の面積が一定となって、流量のばらつきを低減することができる。
したがって、個体差による噴射燃料の流量のばらつきを低減するとともに、噴射燃料の微粒化を促進することができる燃料噴射弁を得ることができる。
実施の形態2.
図8は、この発明の実施の形態2に係る燃料噴射弁1の先端部を示す拡大断面図である。図8において、図1〜6と同一または相当する部分については、同一符号を付して説明を省略する。この発明の実施の形態2では、噴孔16が開口部15cよりも燃料噴射弁1本体の軸側に設けられている。
図8は、この発明の実施の形態2に係る燃料噴射弁1の先端部を示す拡大断面図である。図8において、図1〜6と同一または相当する部分については、同一符号を付して説明を省略する。この発明の実施の形態2では、噴孔16が開口部15cよりも燃料噴射弁1本体の軸側に設けられている。
そこで、図2に示した壁面14cに相当する部位を設けるために、噴孔プレート15に別部材18を配置し、別部材18の壁面(別部材壁面)18aを用いる。噴孔プレート15には、図8の紙面に対して垂直方向を長辺方向、左右方向を短辺方向とするスリット形状の噴孔16が、別部材壁面18aの近傍に形成されている。
図9は、図8のB−B線に沿った矢視断面図である。図9では、スリット形状の噴孔16の長辺方向が、別部材壁面18aとほぼ平行に配置されている。また、噴孔プレート15の溝15bは、噴孔16の長辺方向とほぼ平行に配置されている。これにより、図4に示した状態と同様に、噴孔16の長軸方向の燃料の流れが強化され、噴孔16入口近傍での流れの剥離が安定し、微粒化が促進されるとともに、流量のばらつきが低減される。
なお、噴孔16や燃料室15aの実際の寸法としては、例えばスリット形状の噴孔16の長辺方向の長さは0.05〜1.0mm程度、短辺方向の長さは0.01〜0.2mm程度であり、溝15bの高さは0.04〜0.3mm程度で、幅はスリット形状の噴孔16の短辺方向の1/4から10倍程度である。
以上のように、実施の形態2によれば、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
実施の形態3.
図10は、この発明の実施の形態3に係る燃料噴射弁1の先端部を示す拡大断面図である。図10において、図1〜6、8〜9と同一または相当する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
図10は、この発明の実施の形態3に係る燃料噴射弁1の先端部を示す拡大断面図である。図10において、図1〜6、8〜9と同一または相当する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
上述した実施の形態1、2では、噴孔プレート15に溝15bが形成される例を示したが、これに限定されず、図10に示されるように、燃料室15aを構成する弁体13において、噴孔16の直上部に溝15bが形成されてもよい。これにより、噴孔16の長軸方向の燃料の流れが強化され、噴孔16入口近傍での流れの剥離が安定し、微粒化が促進されるとともに、流量のばらつきが低減される。
なお、噴孔16や燃料室15aの実際の寸法としては、例えばスリット形状の噴孔16の長辺方向の長さは0.05〜1.0mm程度、短辺方向の長さは0.01〜0.2mm程度であり、溝15bの高さは0.04〜0.3mm程度で、幅はスリット形状の噴孔16の短辺方向の1/4から10倍程度である。
以上のように、実施の形態3によれば、弁部材において、噴孔プレートの噴孔の直上部に、噴射燃料の流量のばらつきを低減するための溝が設けられている。
そのため、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができるとともに、弁部材に溝を加工するので、加工が容易に行うことができる。
そのため、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができるとともに、弁部材に溝を加工するので、加工が容易に行うことができる。
なお、上記実施の形態3では、燃料室15aを構成する弁体13において、噴孔16の直上部に溝15bを形成する例を示した。しかしながら、これに限定されず、図2に示したような、噴孔16が開口部15cよりも外周側に形成された燃料噴射弁1について、燃料室15aを構成するバルブシート14において、噴孔16の直上部に溝15bが形成されてもよい。
この場合も、溝の加工を容易に行うことができる。
この場合も、溝の加工を容易に行うことができる。
実施の形態4.
図11は、この発明の実施の形態4に係る燃料噴射弁1の先端部を示す拡大断面図である。図10において、図1〜6、8〜10と同一または相当する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
図11は、この発明の実施の形態4に係る燃料噴射弁1の先端部を示す拡大断面図である。図10において、図1〜6、8〜10と同一または相当する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
上述した実施の形態1〜3では、燃料室15aを構成する弁体13、バルブシート14および噴孔プレート15の少なくとも1つに溝15bが形成されている例を示した。しかしながら、これに限定されず、図11に示されるように、バルブシート14における噴孔16の直上部および噴孔プレート15における噴孔16の周縁部の両方に溝15bが形成されてもよい。これにより、噴孔16の長軸方向の燃料の流れが強化され、噴孔16入口近傍での流れの剥離が安定し、微粒化が促進されるとともに、流量のばらつきが低減される。
なお、噴孔16や燃料室15aの実際の寸法としては、例えばスリット形状の噴孔16の長辺方向の長さは0.05〜1.0mm程度、短辺方向の長さは0.01〜0.2mm程度であり、溝15bの高さは0.04〜0.3mm程度で、幅はスリット形状の噴孔16の短辺方向の1/4から10倍程度である。
以上のように、実施の形態4によれば、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
実施の形態5.
図12は、この発明の実施の形態5に係る燃料噴射弁1の先端部を示す平面配置図である。図12において、図1〜6、8〜11と同一または相当する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
図12は、この発明の実施の形態5に係る燃料噴射弁1の先端部を示す平面配置図である。図12において、図1〜6、8〜11と同一または相当する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
上述した実施の形態1、3、4では、溝15bは、噴孔16の周辺に形成されていたが、これに限定されず、図12に示されるように、燃料室15aを構成する弁体13、バルブシート14および噴孔プレート15の全周に形成されてもよい。この場合には、噴孔16の長軸方向外側から噴孔16の中心軸への燃料の流れが強化され、より微粒化が促進されて、流量のばらつきも低減される。
なお、噴孔16や燃料室15aの実際の寸法としては、例えばスリット形状の噴孔16の長辺方向の長さは0.05〜1.0mm程度、短辺方向の長さは0.01〜0.2mm程度であり、溝15bの高さは0.04〜0.3mm程度で、幅はスリット形状の噴孔16の短辺方向の1/4から10倍程度である。
以上のように、実施の形態5によれば、溝は、燃料室を構成する弁体、バルブシートおよび噴孔プレートの少なくとも1つにおいて、全周に形成されている。
そのため、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができるとともに、噴孔の長軸方向外側から噴孔の中心軸への燃料の流れが強化され、噴射燃料の微粒化をより促進することができる。
そのため、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができるとともに、噴孔の長軸方向外側から噴孔の中心軸への燃料の流れが強化され、噴射燃料の微粒化をより促進することができる。
実施の形態6.
図13は、この発明の実施の形態6に係る燃料噴射弁1の先端部を示す平面配置図である。図13において、図1〜6、8〜12と同一または相当する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
図13は、この発明の実施の形態6に係る燃料噴射弁1の先端部を示す平面配置図である。図13において、図1〜6、8〜12と同一または相当する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
上述した実施の形態2、4、5では、溝15bは、噴孔16の周辺に、噴孔16の長辺方向とほぼ平行に形成されていたが、これに限定されず、図13に示されるように、燃料室15aを構成する弁体13、バルブシート14および噴孔プレート15の全周に形成されてもよい。この場合には、噴孔16の長軸方向外側から噴孔16の中心軸への燃料の流れが強化され、より微粒化が促進されて、流量のばらつきも低減される。
なお、噴孔16や燃料室15aの実際の寸法としては、例えばスリット形状の噴孔16の長辺方向の長さは0.05〜1.0mm程度、短辺方向の長さは0.01〜0.2mm程度であり、溝15bの高さは0.04〜0.3mm程度で、幅はスリット形状の噴孔16の短辺方向の1/4から10倍程度である。
以上のように、実施の形態6によれば、上記実施の形態5と同様の効果を得ることができる。
実施の形態7.
図14は、この発明の実施の形態7に係る燃料噴射弁1の先端部を示す拡大断面図である。図14において、図1〜6、8〜13と同一または相当する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
図14は、この発明の実施の形態7に係る燃料噴射弁1の先端部を示す拡大断面図である。図14において、図1〜6、8〜13と同一または相当する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
上述した実施の形態1〜6では、溝15bの断面が四角形状である例を示した。しかしながら、これに限定されず、溝15bを弁体13またはバルブシート14に形成する場合において、例えば図14に示されるように、噴孔16の直上部での流路高さを高くできる形状であれば、溝15bの代わりに傾斜15dを形成してもよい。これにより、噴孔16の長軸方向の燃料の流れが強化され、噴孔16入口近傍での流れの剥離が安定し、微粒化が促進されるとともに、流量のばらつきが低減される。
なお、噴孔16や燃料室15aの実際の寸法としては、例えばスリット形状の噴孔16の長辺方向の長さは0.05〜1.0mm程度、短辺方向の長さは0.01〜0.2mm程度であり、傾斜15dの最大の高さは0.04〜0.3mm程度で、幅はスリット形状の噴孔16の短辺方向の1/4から10倍程度である。
以上のように、実施の形態7によれば、弁部材またはバルブシートにおいて、噴孔プレートの噴孔の直上部に、噴射燃料の流量のばらつきを低減するための傾斜が設けられている。
そのため、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができるとともに、弁部材またはバルブシートに傾斜を加工するので、加工が容易に行うことができる。
そのため、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができるとともに、弁部材またはバルブシートに傾斜を加工するので、加工が容易に行うことができる。
実施の形態8.
図15は、この発明の実施の形態8に係る燃料噴射弁1の噴孔周辺を示す拡大断面図である。図15において、図1〜6、8〜14と同一または相当する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
図15は、この発明の実施の形態8に係る燃料噴射弁1の噴孔周辺を示す拡大断面図である。図15において、図1〜6、8〜14と同一または相当する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
上述した実施の形態1〜7では、噴孔16の壁面が垂直である例を示した。しかしながら、これに限定されず、図15に示されるように、噴孔16の面積および形状が噴孔16の深さ方向に沿って一定であれば、噴孔16の壁面が斜めに形成されてもよい。これにより、噴孔16の長軸方向の燃料の流れが強化され、噴孔16入口近傍での流れの剥離が安定し、微粒化が促進されるとともに、流量のばらつきが低減される。
以上のように、実施の形態8によれば、噴孔の面積および形状が、噴孔の深さ方向に沿って一定である。また、噴孔の壁面が斜めに形成されている。
そのため、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができるとともに、噴孔がテーパーではなく、面積および形状が噴孔の深さ方向に沿って一定なので、加工誤差を低減して高精度の加工を容易に行うことができ、噴射燃料の流量のばらつきをより低減することができる。また、噴孔の壁面が斜めに形成されているので、燃料の噴射方向を目標の方向に正確に向けることができる。
そのため、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができるとともに、噴孔がテーパーではなく、面積および形状が噴孔の深さ方向に沿って一定なので、加工誤差を低減して高精度の加工を容易に行うことができ、噴射燃料の流量のばらつきをより低減することができる。また、噴孔の壁面が斜めに形成されているので、燃料の噴射方向を目標の方向に正確に向けることができる。
1 燃料噴射弁、2 ソレノイド装置、3 コア、4 ヨーク、5 コイルアセンブリ、6 コイル、7 ロッド、8 バネ、9 バルブボディ、10 スリーブ、11 供給口、12 アマチュア、13 弁体(弁部材)、14 バルブシート、14a 弁座部、14b 燃料通路、14c 壁面、15 噴孔プレート、15a 燃料室、15b 溝、15c 開口部、15d 傾斜、15e 天井、16 噴孔、16a 上端部、17 液膜、18 別部材、18a 別部材壁面。
Claims (6)
- 内部に燃料通路および弁座部を有するバルブシートと、
前記弁座部に着座可能な当接部を有し、前記当接部が前記弁座部から離座および前記弁座部に着座することによって前記燃料通路を開閉する弁部材と、
前記燃料通路に連通された燃料室から燃料を噴射する噴孔を有する噴孔プレートと、を備え、
前記噴孔は、その長軸方向に燃料流を衝突させ、その長軸方向に交わる方向に液膜を形成するスリット形状を有し、
前記噴孔の近傍に、噴射燃料の流量のばらつきを低減するための溝または傾斜が設けられている
ことを特徴とする燃料噴射弁。 - 前記溝は、前記燃料室を構成する前記噴孔プレートの前記噴孔の周縁部に形成される
ことを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射弁。 - 前記溝または傾斜は、前記燃料室を構成する前記バルブシートおよび前記弁部材の少なくとも1つにおいて、前記噴孔の直上部に形成される
ことを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射弁。 - 前記噴孔の面積および形状が、前記噴孔の深さ方向に沿って一定である
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の燃料噴射弁。 - 前記溝または傾斜は、前記燃料室を構成する前記噴孔プレート、前記バルブシートおよび前記弁部材の少なくとも1つにおいて、全周に形成されている
ことを特徴とする請求項2から請求項4までの何れか1項に記載の燃料噴射弁。 - 前記溝または傾斜が設けられた前記燃料室の流路高さが、前記噴孔の直上において、40μm以上である
ことを特徴とする請求項2から請求項5までの何れか1項に記載の燃料噴射弁。
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