JP2014101864A - 燃料噴射弁 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 複数の噴孔31が形成されている噴射ノズル30の外壁303には凹部33が設けられている。凹部33の底面331には噴孔31の外側開口313が形成されている。また、凹部33の側面332は底面331から立ち上がるように形成されている。燃料噴射弁が燃料を噴射するとき、噴射された燃料の一部が底面331の外側開口313近傍に付着する。付着した燃料は、底面331に沿って移動し底面331の外周端333に留まる。燃料噴射弁が次の燃料噴射を行うとき、外周端333に留まっている燃料は噴射される燃料の噴流によって吹き飛ばされ、凹部33から離れる。これにより、凹部33内に付着する燃料の量を低減する。したがって、付着した燃料が燃焼することにより生成される粒子状物質の生成量を低減することができる。
【選択図】 図2
Description
本発明の第1実施形態による燃料噴射弁を図1〜3に示す。なお、図1には、ニードル40が弁座32から離間する方向である開弁方向、およびニードル40が弁座32に当接する方向である閉弁方向を図示する。
本実施形態では、スプリング24の付勢力は、スプリング26の付勢力よりも大きく設定されている。これにより、コイル38に電力が供給されていない状態では、ニードル40のシール部42は、弁座32に着座した状態、すなわち閉弁状態となる。
筒部301は、一部が第1筒部材21の端部に嵌合し、溶接されている。筒部301の内壁には、ニードル40のシール部42が当接可能な弁座32が形成されている。
凹部33の底面331は、噴射ノズル30の外部側に突出する曲面状に形成されている。底面331は、半球状に形成される底部302の外壁303より噴射ノズル30の内部側に位置する。底面331には、噴孔31の外側開口313が形成されている。凹部33の側面332は、噴射ノズル30の中心軸φから離れる方向に底面331から立ち上がり、底面331と凹部33が形成されていない外壁303とを接続する。
コイル38に通電されると、固定コア35と可動コア47との間に磁気吸引力が発生する。固定コア35と可動コア47との間に磁気吸引力が発生すると、スプリング24の付勢力よりスプリング26の付勢力と磁気吸引力との合計が大きくなり、可動コア47は固定コア35に吸引される。ニードル40は、可動コア47とともに固定コア35側へ移動し、シール部42が弁座32から離間する。これにより、噴孔31は開放され、噴射ノズル30の内部の燃料は噴孔31に流入する。
図4(c)には、比較例として噴射ノズルに凹部が形成されていない燃料噴射弁の噴射ノズル130の断面図を示す。比較例の燃料噴射弁では、噴孔131の外側開口132から噴射される燃料のうち噴射ノズル130の外壁133に付着する付着燃料Sは、外壁133に沿って矢印F3の方向、すなわち、外側開口132から離れる方向に移動する。外壁133に沿って移動する付着燃料Sは、外側開口132から離れるため、次回の燃料噴射時に外側開口313から噴射される燃料によっても噴射ノズル130の外壁から離れず堆積する。比較例の燃料噴射弁では、このように燃料が噴射される度に付着燃料が堆積するため、付着燃料が燃焼したとき生成される粒子状物質の生成量が多くなる。
図5より、噴射ノズルに凹部が形成されていない比較例の燃料噴射弁に比べ、噴射ノズルに凹部が形成されている第1実施形態による燃料噴射弁1の方が燃料付着量が少なくなることが判明した。さらに、距離D1が0.15mmおよび0.2mmの場合、燃料付着量がさらに少なくなることが判明した。
次に、本発明の第2実施形態による燃料噴射弁を図6に基づいて説明する。第2実施形態は、第1実施形態と異なり、凹部の形状が異なる。なお、第1実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
次に、本発明の第3実施形態による燃料噴射弁を図7および8に基づいて説明する。第3実施形態は、第1実施形態と異なり、凹部が形成される位置が異なる。なお、第1実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
凹部63の底面631は、図7(b)に示すように、噴射ノズル30の外部側に突出する曲面状に形成されている。底面631は、半球状に形成される底部302の外壁303より噴射ノズル30の内部側に位置する。凹部63の側面632は、噴射ノズル30の中心軸φから離れる方向に底面631から立ち上がり、底面631と外側開口313が形成されている外壁303とを接続する。
次に、本発明の第4実施形態による燃料噴射弁を図9に基づいて説明する。第4実施形態は、第3実施形態と異なり、凹部の形状が異なる。なお、第2実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
次に、本発明の第5実施形態による燃料噴射弁を図10に基づいて説明する。第5実施形態は、第3実施形態と異なり、凹部の形状が異なる。なお、第1実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
次に、本発明の第6実施形態による燃料噴射弁を図11に基づいて説明する。第6実施形態は、第1実施形態と異なり、凹部の形状が異なる。なお、第1実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
(ア)上述の実施形態では、噴孔の数は6個とした。しかしながら、噴孔の数はこれに限定されない。1つ以上あればよい。
18 ・・・燃料通路、
20 ・・・ハウジング、
31 ・・・噴孔、
313 ・・・外側開口、
32 ・・・弁座、
33、53、63、73、83、93・・・凹部、
35 ・・・固定コア、
38 ・・・コイル、
40 ・・・ニードル、
47 ・・・可動コア。
Claims (12)
- 軸方向の一端に形成され燃料が噴射される噴孔(31)、前記噴孔の周囲に形成される弁座(32)、および前記噴孔への燃料が流通する燃料通路(18)を形成する筒状のハウジング(20)と、
前記ハウジング内に軸方向に往復移動可能に設けられ、前記弁座に当接または離間するとき前記噴孔を開閉するニードル(40)と、
通電されるとき磁界を発生するコイル(38)と、
前記ハウジング内で前記コイルが発生する磁界内に固定される固定コア(35)と、
前記固定コアの前記弁座側に設けられ、前記ニードルとともに前記ハウジングの軸方向に往復移動可能に収容され、前記コイルに通電されるとき前記固定コアの方向に吸引される可動コア(47)と、
を備え、
前記噴孔の外側開口(313)は、前記ハウジングの外壁に形成される凹部(33、53、93)に設けられることを特徴とする燃料噴射弁。 - 前記外側開口および前記凹部を前記外側開口の中心軸(φ1)に垂直な第1仮想平面(P1)上に投影したとき、前記第1仮想平面上に投影された前記外側開口の開口端上の点(314)から前記第1仮想平面上に投影された前記凹部が有する底面の外周端上の点のうち少なくとも1点(334)までの距離(D1)は、0.2mm以下であることを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射弁。
- 前記凹部を前記外側開口の中心軸(φ1)に平行な第2仮想平面(P2)上に投影したとき、前記第2仮想平面上に投影された前記凹部が有する底面の外周端上の点(336)から前記第2仮想平面上に投影された前記凹部の開口端上の点(337)までの距離(D2)は、0.01mm以上かつ0.2mm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の燃料噴射弁。
- 前記凹部(33、93)は、前記ハウジングの中心軸(φ)に垂直な第3仮想平面上に投影した形状が円形状であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
- 前記凹部(53)は、前記ハウジングの中心軸(φ)に垂直な第3仮想平面上に投影した形状が前記外側開口の近傍を通る多辺形状であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
- 軸方向の一端に形成され燃料が噴射される噴孔(31)、前記噴孔の周囲に形成される弁座(32)、および前記噴孔への燃料が流通する燃料通路(18)を形成する筒状のハウジング(20)と、
前記ハウジング内に軸方向に往復移動可能に設けられ、前記弁座に当接または離間するとき前記噴孔を開閉するニードル(40)と、
通電されるとき磁界を発生するコイル(38)と、
前記ハウジング内で前記コイルが発生する磁界内に固定される固定コア(35)と、
前記固定コアの前記弁座側に設けられ、前記ニードルとともに前記ハウジングの軸方向に往復移動可能に収容され、前記コイルに通電されるとき前記固定コアの方向に吸引される可動コア(47)と、
を備え、
前記噴孔の外側開口(313)からみて前記ハウジングの軸方向側に凹部(63、73、83)が形成されることを特徴とする燃料噴射弁。 - 前記外側開口および前記凹部を前記外側開口の中心軸(φ1)に垂直な第1仮想平面(P1)上に投影したとき、前記第1仮想平面上に投影された前記外側開口の開口端上の点(314)から前記第1仮想平面上に投影された前記凹部が有する底面の外周端上の点のうち少なくとも1点(634)までの距離(D3)は、0.2mm以下であることを特徴とする請求項6に記載の燃料噴射弁。
- 前記凹部を前記外側開口の中心軸(φ1)に平行な第2仮想平面(P2)上に投影したとき、前記第2仮想平面上に投影された前記凹部が有する底面の外周端上の点(636)から前記第2仮想平面上に投影された前記凹部の開口端上の点(637)までの距離(D4)は、0.01mm以上かつ0.2mm以下であることを特徴とする請求項6または7に記載の燃料噴射弁。
- 前記凹部(63、83)は、前記ハウジングの中心軸(φ)に垂直な第3仮想平面上に投影した形状が円形状であることを特徴とする請求項6から8のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
- 前記凹部(73)は、前記ハウジングの中心軸(φ)に垂直な第3仮想平面上に投影した形状が前記外側開口の近傍を通る多辺形状であることを特徴とする請求項6から8のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
- 前記凹部(83)の底面は、前記ハウジングの内部側に窪んでいることを特徴とする請求項6から10のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
- 軸方向の一端に形成され燃料が噴射される噴孔(31)、前記噴孔の周囲に形成される弁座(32)、および前記噴孔への燃料が流通する燃料通路(18)を形成する筒状のハウジング(20)と、
前記ハウジング内に軸方向に往復移動可能に設けられ、前記弁座に当接または離間するとき前記噴孔を開閉するニードル(40)と、
通電されるとき磁界を発生するコイル(38)と、
前記ハウジング内で前記コイルが発生する磁界内に固定される固定コア(35)と、
前記固定コアの前記弁座側に設けられ、前記ニードルとともに前記ハウジングの軸方向に往復移動可能に収容され、前記コイルに通電されるとき前記固定コアの方向に吸引される可動コア(47)と、
を備え、
前記噴孔の外側開口(313)は、前記ハウジングの外壁に形成される第1凹部(98)に設けられ、
前記噴孔の外側開口からみて前記ハウジングの軸方向側には前記第1凹部の第1底面(981)より前記ハウジングの内部側に形成される第2底面(983)を有する第2凹部(99)が設けられることを特徴とする燃料噴射弁。
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2012
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