JP2019196750A - 燃料噴射装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第1実施形態による燃料噴射装置を図1および図2に示す。燃料噴射装置1は、筒状部材12、バルブボデー20、ノズルプレート30、ニードル50、可動コア60、固定コア70、スプリング80およびコイル90等を備えている。
従来、噴孔が形成されるプレートは、バルブボデーに固定される部分も含めて1部品から構成されていた。このような形態のプレートは、本願の拡径流体室55に相当する拡径燃料通路を区画する凹形状を形成するために、1枚の均一板厚の板からプレス絞り加工により製造されていた。このような絞り加工を行うためには、軟らかい材料を選定する必要がある。そのため、プレートの疲労強度の低下が懸念されていた。
第2実施形態では、図5に示すように、ノズルプレート302の噴孔322はテーパ形状である。テーパ形状とは、円錐面のみならず、内径が徐々に大きく又は小さくなる形状を含む。これにより、噴孔322内を流れる燃料の液膜を薄膜化させる効果が得られる。そのため、噴孔322から噴射される噴霧の微粒化が促進され、エンジン性能が向上する。また、第2実施形態は、上記以外の構成が第1実施形態と同様であり、第1実施形態と同様の効果を奏する。
第3実施形態では、図6に示すように、ノズルプレート303の外周部のバルブボデー20側に段差が形成されている。その段差の一段下がった段差面343がノズルホルダ403に軸方向で当接した状態で、ノズルプレート303がノズルホルダ403に溶接されている。ノズルプレート303の外周部すなわちプレート固定部383は、そのプレート固定部383を貫通する溶接部363によりノズルホルダ403に固定されている。
第4実施形態では、図7に示すように、ノズルプレート304の外周部のプレート固定部384は、ノズルホルダ404の内周部(すなわち通孔42の内壁)に圧入されている。これにより、ノズルプレート304とノズルホルダ404との溶接による噴孔32のひずみを無くすことができ、安定した噴霧性能を確保することができる。また、第4実施形態は、上記以外の構成が第1実施形態と同様であり、第1実施形態と同様の効果を奏する。
第5実施形態では、図8に示すように、ノズルホルダ405は、バルブボデー20に嵌合する筒部485を有するカップ形状である。筒部485は、バルブボデー20に溶接されており、溶接部465でバルブボデー20に固定されている。ノズルホルダ405とバルブボデー20との溶接位置をノズルプレート30から遠ざけることで、溶接による噴孔32のひずみを低減することができる。また、第5実施形態は、上記以外の構成が第1実施形態と同様であり、第1実施形態と同様の効果を奏する。
第6実施形態では、図9に示すように、ノズルホルダ406は、バルブボデー20に嵌合する筒部486を有するカップ形状である。筒部486は、バルブボデー20に圧入されている。ノズルプレート30と比べて板厚が厚いノズルホルダ406を貫通するように溶接する場合、比較的大きな溶接エネルギが必要になり、ノズルプレート30にひずみを生じさせる要因となる。しかし、ノズルホルダ406をバルブボデー20に圧入することで、溶接によるノズルプレート30および噴孔32のひずみを無くすことができる。また、第6実施形態は、上記以外の構成が第1実施形態と同様であり、第1実施形態と同様の効果を奏する。
第7実施形態では、図10に示すように、ノズルホルダ407は、バルブボデー20とは反対側が大径となる段付き孔427を中心部に有している。ノズルプレート307は、段付き孔427の段差面447に軸方向で当接した状態で、段付き孔427の大径部の内壁に溶接されている。ノズルプレート307の外周部すなわちプレート固定部387は、溶接部367によりノズルホルダ407に固定されている。そのため、段付き孔427の段差高さによりノズルプレート307の軸方向位置を設定可能であり、組付け時に位置精度を容易に確保することができる。また、第7実施形態は、上記以外の構成が第1実施形態と同様であり、第1実施形態と同様の効果を奏する。
第8実施形態では、図11に示すように、ノズルプレート308のプレート固定部388は、ノズルホルダ408の段付き孔427の段差面447に軸方向で当接した状態で、段付き孔427の大径部の内壁に圧入されている。そのため、段付き孔427の段差高さによりノズルプレート308の軸方向位置を設定可能であり、組付け時に位置精度を容易に確保することができる。また、ノズルプレート308とノズルホルダ408との溶接による噴孔32のひずみを無くすことができる。また、第8実施形態は、上記以外の構成が第1実施形態と同様であり、第1実施形態と同様の効果を奏する。
第9実施形態では、図12に示すように、ノズルプレート309のプレート固定部389は、ノズルホルダ409の段付き孔427の段差面447に軸方向で当接した状態で、段付き孔427の小径部に溶接されている。ノズルプレート309およびノズルホルダ409は、それらを貫通する溶接部369によりバルブボデー20に固定されている。そのため、段付き孔427の段差高さによりノズルプレート309の軸方向位置を設定可能であり、組付け時に位置精度を容易に確保することができる。また、共通の溶接部369によりノズルプレート309およびノズルホルダ409をバルブボデー20に固定することで、組付け工数を低減することができる。また、第9実施形態は、上記以外の構成が第1実施形態と同様であり、第1実施形態と同様の効果を奏する。
第10実施形態では、図13に示すように、ノズルホルダ410は、中心部に通孔42を有している。ノズルプレート310の外周部であるプレート固定部390は、通孔42の内壁に隅肉溶接されており、溶接部370によりノズルホルダ410に固定されている。これにより、ノズルプレート310の軸方向の固定位置を変更することで拡径流体室55の高さを容易に調整することができ、噴霧性能への影響を容易に調整可能となる。
第11実施形態では、図14に示すように、ノズルプレート311の外周部であるプレート固定部391は、ノズルホルダ411の通孔42の内壁に圧入されている。これにより、ノズルプレート311の軸方向の固定位置を変更することで拡径流体室55の高さを容易に調整することができ、噴霧性能への影響を容易に調整可能となる。また、第11実施形態は、上記以外の構成が第10実施形態と同様であり、第10実施形態と同様の効果を奏する。
第12実施形態では、図15に示すように、ノズルホルダ412のバルブボデー20とは反対側の面452は、噴孔32の出口よりもバルブボデー20とは反対側に突出している。これにより、燃料噴射装置1の組付時に噴孔32の出口が他部品と衝突して破損することを抑制することができる。また、第12実施形態は、上記以外の構成が第9実施形態と同様であり、第9実施形態と同様の効果を奏する。
第13実施形態では、図16に示すように、ノズルプレート313の外周部であるプレート固定部393は、カップ形状のノズルホルダ413の底部493に軸方向で当接した状態で溶接されている。ノズルプレート313およびノズルホルダ413は、それらを貫通する溶接部373によりバルブボデー20に固定されている。そのため、共通の溶接部373によりノズルプレート313およびノズルホルダ413をバルブボデー20に固定することで、組付け工数を低減することができる。また、第13実施形態は、上記以外の構成が第5実施形態と同様であり、第5実施形態と同様の効果を奏する。
第14実施形態では、図17に示すように、ノズルプレート314は、カップ状に形成されており、ノズルホルダ414およびバルブボデー20に嵌合している。ノズルプレート314の底部の外周部であるプレート固定部394は、環状板のノズルホルダ414に軸方向で当接した状態で溶接されている。ノズルプレート314およびノズルホルダ414は、それらを貫通する溶接部374によりバルブボデー20に固定されている。そのため、共通の溶接部374によりノズルプレート314およびノズルホルダ414をバルブボデー20に固定することで、組付け工数を低減することができる。また、第14実施形態は、上記以外の構成が第13実施形態と同様であり、第13実施形態と同様の効果を奏する。
他の実施形態では、噴孔は、プレス加工に限らず、例えばレーザ加工などの他の方法により穿孔されてもよい。他の実施形態では、ノズルプレートの材料は、SUS304に限らず、他の材料が選定されてもよい。
20:バルブボデー、
24:燃料出口、
30、302、303、304、307、308、309、310、311、313、314:ノズルプレート、
32、322:噴孔、
55:拡径流体室
40、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412、413、414:ノズルホルダ、
50:ニードル(弁部材)。
Claims (10)
- シート部(10)と、
筒状であり、前記シート部よりも小径の燃料出口(24)をもつバルブボデー(20)と、
前記シート部を開閉することで燃料の噴射、停止を制御する弁部材(50)と、
前記燃料出口よりも下流側に配置され、燃料を噴射し噴霧を形成する噴孔(32、322)を有するノズルプレート(30、302、303、304、307、308、309、310、311、313、314)と、
前記バルブボデーに固定され、前記ノズルプレートを保持しているノズルホルダ(40、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412、413、414)と、
を備え、
前記ノズルプレートは、前記バルブボデーから離間して配置されており、
前記噴孔は、前記燃料出口よりも径方向外側に形成されており、
前記ノズルプレートと前記バルブボデーとの間には、前記燃料出口から前記噴孔へ向かって径方向外側に広がる拡径流体室(55)が形成されている燃料噴射装置。 - 前記ノズルプレートの材料のビッカース硬さは250Hv以上である請求項1に記載の燃料噴射装置。
- 前記ノズルプレートは、板厚方向が前記バルブボデーの軸方向と一致するように配置され、
前記ノズルプレートのうち前記ノズルホルダに固定されている部分をプレート固定部(38、383、384、387、388、389、390、391、393、394)とすると、
前記噴孔の入口は、前記プレート固定部の前記バルブボデー側の面と軸方向位置が同じであるか、または、前記プレート固定部よりも前記バルブボデー側に位置している請求項1または2に記載の燃料噴射装置。 - 前記噴孔(322)はテーパ形状である請求項1〜3のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
- 前記ノズルホルダ(40、403、404、405、407、408、409、410、411、412、413)は前記バルブボデーに溶接されており、
前記ノズルプレートは前記ノズルホルダに溶接または圧入されている請求項1〜4のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。 - 前記ノズルホルダ(405、406、413)は、前記バルブボデーに嵌合する筒部(485、486)を有するカップ形状であり、
前記筒部は前記バルブボデーに溶接または圧入されており、
前記ノズルプレート(30、313)は前記ノズルホルダに溶接または圧入されている請求項1〜4のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。 - 前記ノズルホルダ(407、408、409、412)は、前記バルブボデーとは反対側が大径となる段付き孔(427)を中心部に有しており、
前記ノズルプレート(307、308、309)は、前記段付き孔の段差面(447)に軸方向で当接している請求項1〜6のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。 - 前記ノズルプレート(309、313、314)および前記ノズルホルダ(409、412、413、414)は、それらを貫通する溶接部(369、373、374)により前記バルブボデーに固定されている請求項1〜7のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
- 前記ノズルホルダは、中心部に通孔(42)を有しており、
前記ノズルプレート(30、302、304、310、311)の外周部は、前記通孔の内壁に溶接または圧入されている請求項1〜6のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。 - 前記ノズルホルダの前記バルブボデーとは反対側の面(450、452)は、前記噴孔の出口よりも突出している請求項1〜9のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
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