JP2518840Y2 - 燃料噴射弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、燃料噴射弁、詳しくは
自動車のエンジン等に装着される内燃機関用電磁式燃料
噴射弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の燃料噴射弁には、基端軸部に略
円筒状のアーマチュアを嵌着したバルブを有し、前記基
端軸部とアーマチュアとの間に燃料通路を設けたものが
ある（例えば実開昭６１−１７５５６５号公報、特開昭
６３−２５９２８０号公報、特開昭６３−１８３２６３
号公報参照）。前記燃料通路を形成する場合、前記実開
昭６１−１７５５６５号公報にあっては、図４に断面図
で示されているように、バルブ８１の基端軸部８１ｂに
対称をなす二面の切欠部８１ｃが設けられ、これと円筒
形のアーマチュア９１の内周面とによって形成される空
間を燃料通路としている（以下、これを従来例１とい
う）。

【０００３】また、特開昭６３−２５９２８０号公報及
び特開昭６３−１８３２６３号公報にあっては、図５に
断面図で示されているように、アーマチュア９２の内周
面に軸方向に延びる複数の燃料溝９２ａが設けられ、こ
れとバルブ８２の基端軸部８２ｂの外周面とによって形
成される空間を燃料通路としている（以下、これを従来
例２という）。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】この種の燃料噴射弁に
おけるバルブとアーマチュアとの間の燃料通路は、でき
るだけ広い通路面積として、流体（燃料）の圧力損失の
軽減して大流量時においても流量特性の直線性を確保す
ることが望ましい。そこで燃料通路の通路面積を広くと
るために、前記従来例１においてバルブ８１の切欠部８
１ｃの間の二面幅Ｅを小さくすると、バルブ８１とアー
マチュア９１の接合面積が減少するとともにアーマチュ
ア挿着時の同軸度が低下し、レーザ溶接あるいは電子ビ
ーム溶接等によるバルブ８１とアーマチュア９１の結合
強度が低下する。また接合面積を増大させるために、前
記基端軸部８１ｂの軸径Ｂを大きくすると、バルブ８１
の重量の増加に伴って慣性力が大きくなり、バルブ８１
の作動応答性が損なわれる。

【０００５】また、前記従来例２においてバルブ８２の
基端軸部８２ｂの軸径Ｂを小さくするとともにアーマチ
ュア９２の肉厚Ｄを厚くし、燃料溝９２ａの深さＣを深
くとると、基端軸部８２ｂに対するバルブ取付部９２ｂ
の肉厚Ｄが厚くなる。このため、バルブ８２にアーマチ
ュア９２をレーザ溶接あるいは電子ビーム溶接等によっ
て固着する場合に、バルブ側まで溶融させるに多大な出
力が必要であり、スパッタの増大やエネルギーロスが生
じやすく、溶接性が低いことにより、バルブ８２とアー
マチュア９２の結合強度が低下する。このような理由か
ら、前記従来例１，２ではバルブとアーマチュアとの結
合強度及びバルブの作動応答性を確保すると同時に、燃
料通路の通路面積を広くとり流量特性の直線性を広範囲
にわたって確保することが難しい。

【０００６】そこで本考案は、前記した問題点を解決す
るためになされたものであり、その目的はバルブとアー
マチュアとの結合強度及びバルブの作動応答性を確保す
ると共に燃料通路の通路面積を広くとり流量特性の直線
性を広範囲にわたって確保することのできる燃料噴射弁
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本考
案の燃料噴射弁は、基端軸部に略円筒状のアーマチュア
を嵌着したバルブを有し、前記基端軸部とアーマチュア
との間に燃料通路が設けられる燃料噴射弁において、前
記アーマチュアの内周面に形成され、その軸方向に平行
でかつ中心軸に対称をなすと共に前記バルブの基端軸部
の軸径よりも小さい溝幅をもつ少なくとも２個の燃料溝
と、前記アーマチュアの円周方向における前記燃料溝の
相互間に設けられ、前記バルブの基端軸部にレーザ溶接
等の溶接手段によって固着されかつその外側面に凹面を
有する薄肉状の取付部と、を備えている。

【０００８】

【作用】前記手段によれば、バルブの基端軸部を小径化
させるとともにアーマチュアの燃料溝の深さを大きくと
ることにより、バルブを軽量化しながらも燃料通路の通
路面積を広くとることができる。また、前記燃料溝の溝
幅が前記基端軸部の軸径よりも小さく形成されることに
より、バルブに対するアーマチュアの接合面積が増大さ
れる。またアーマチュアの取付部が凹面の形成によって
薄肉化されるために、バルブとアーマチュアとをレーザ
溶接等の溶接手段によって固着するのに低出力で済む。

【０００９】

【実施例】〔実施例１〕 本考案の実施例１について、燃料噴射弁を断面図で示し
た図２、及び図２のＩ−Ｉ線断面図を示した図１によっ
て説明する。図１において、電磁式燃料噴射弁は、中央
の連通孔を有する隔壁２ａを介して二つの室に仕切られ
た磁性体で形成された筒状のハウジング２を有してい
る。ハウジング２の一方の室に電磁コイル３及びコア４
が収容され、他方の室にバルブシート５が隔壁２ａに接
して挿入されたストッパ６を介して収容されている。

【００１０】前記コア４は、軸方向に燃料通路４ａが形
成された磁性体の中空円筒体となっている。コア４の外
周には、前記電磁コイル３が巻装された円筒体のボビン
３ａが嵌着されている。コア４は、その中央部のフラン
ジ４ｂによりハウジング２にかしめ固定され、その外部
には合成樹脂製のコネクタ１２が一体成形されている。
コア４の開口端（図２において右端）には、燃料中の異
物の進入を防ぐためにストレーナ１１が圧入固定されて
いる。

【００１１】前記電磁コイル３は、コネクタ１２内に配
設されたターミナル１２ａに接続されている。このター
ミナル１２ａを介して電子制御装置（図示せず）から電
磁コイル３を励磁する駆動信号が供給される。前記バル
ブシート５はその先端小径部に燃料噴射孔５ａを有して
いる。バルブシート５の先端部には、噴射燃料を２方向
に分配するアダプタ１０が設けられている。このアダプ
タ１０は、バルブシート５と共にハウジング２にかしめ
固定されている。

【００１２】バルブシート５の軸心部には、燃料噴射孔
５ａに通じるガイド孔５ｂが形成されている。このガイ
ド孔５ｂ内には、先端に円錐状の弁体８ａを備えたバル
ブ８がガイド孔５ｂの軸方向に移動可能に挿入されてい
る。バルブ８の移動量は、ストッパ６により規制され
る。またバルブ８は、例えば前記従来例１のバルブと同
様にガイド孔５ｂによって案内される大径部を有し、そ
の大径部はガイド孔５ｂと異形状をなしていて、燃料通
路を形成している。なお、弁体８ａは円錐状に限らず球
状、ピントルタイプでも良い。

【００１３】前記バルブ８の基端軸部８ｂに略円筒状の
磁性体からなるアーマチュア９が嵌着されている。この
バルブ８に対するアーマチュア９の取付構造について
は、後で詳しく述べることにする。前記バルブ８の基端
面と、この端面に対向する前記コア４の内部に固定され
たパイプ１３の端面との間には、圧縮スプリング１４が
介装されている。従って、常にはバルブ８の弁体８ａが
圧縮スプリング１４の弾性力を受けて前記バルブシート
５のテーパ状傾斜面５ｃに押付けられており、燃料噴射
孔５ａが閉鎖状態に保持されている。

【００１４】次に、前記バルブ８に対するアーマチュア
９の取付構造について、図１の他、図２を参照しながら
説明する。前記バルブ８の基端軸部８ｂは中空円筒軸と
なっている。一方、前記アーマチュア９はその略前半部
（図２において左半部）がバルブ８の基端軸部８ｂに嵌
着されるもので、図１に示されているようにその内周面
に軸方向に平行でかつ中心軸に対称をなす２個の燃料溝
９ａが溝幅Ａ及び深さＣでもって形成されている。この
溝幅Ａは、前記バルブ８の基端軸部８ｂの軸径Ｂよりも
小さく形成されている。この燃料溝９ａとバルブ８の基
端軸部８ｂの外周面とによって形成される空間を燃料通
路としている。

【００１５】また図１において、前記アーマチュア９の
円周方向における両燃料溝９ａの相互間は、軸方向に平
行でかつ中心軸に対称をなす２個の取付部９ｂとなって
いる。この各取付部９ｂは、その外側面に平面切欠き状
の凹面９ｃが形成されることによって薄肉状をなしてい
る。また各取付部９ｂの内面には、前記バルブ８の基端
軸部８ｂに嵌挿可能な円弧面９ｄが形成されている。な
おアーマチュア９の略後半部（図２において右半部）の
内径は、前記バルブ８の基端軸部８ｂの軸径Ｂ（図１参
照）にほぼ等しく、その中空部の壁面は前記各燃料溝９
ａの壁面と斜面をもって連続されている。

【００１６】また前記取付部９ｂは、前記バルブ８の基
端軸部８ｂに対し円弧面９ｄを嵌挿した状態でアーマチ
ュア９の半径方向外方から周知のレーザ光を用いたレー
ザ溶接によって固着されている。なおレーザ溶接に代え
て、電子ビーム溶接を採用することもできる。

【００１７】前記燃料噴射弁において、図示しない電子
制御装置からの駆動信号がターミナル１２ａから電磁コ
イル３に印加されると、コア４とアーマチュア９の間に
電磁吸引力が発生し、アーマチュア９に連結したバルブ
８は圧縮スプリング１４の弾性力に打ち勝ってコア側に
引き寄せられる。この時バルブ８の移動量はストッパ６
に当接することによって規制される。

【００１８】一方燃料は、図示しない燃料ポンプによっ
て圧送され、ストレーナ１１で濾過された後、コア４内
の燃料通路４ａ、パイプ１３内を経て、アーマチュア９
の中空部に導かれる。ここで燃料は、アーマチュア９の
両燃料溝９ａに二分された後、バルブシート５のガイド
孔５ｂとバルブ８との間の空間部を経て、電磁吸引力に
よってハルブ８が開放状態になったときに弁体８ａとバ
ルブシート５の傾斜面５ｃとの隙間を通り、燃料噴射孔
５ａから噴出する。

【００１９】次に、電子制御装置からの駆動信号が停止
すると、コア４とアーマチュア９間の電磁吸引力は消滅
し、バルブ８は圧縮スプリング１４の弾性力によって押
し戻され閉弁状態となり前記燃料の噴出が停止する。な
お前記駆動信号は内燃機関の回転に同期したパルス信号
で、燃料噴射弁から噴出する燃料流量は電磁コイル３に
印加される信号の印加時間によって定まる。

【００２０】前記燃料噴射弁によると、バルブ８の基端
軸部８ｂを小径化させるとともに燃料溝９ａの深さＣを
大きくとることにより、バルブ８を軽量化しながらも燃
料通路の通路面積を広くとれる。このため燃料噴射弁内
に大流量の燃料が流れる際にも、燃料通路の絞りによる
圧力損失が小さく、流量特性の直線性を広範囲にわたっ
て確保することができる。これについてさらに詳述して
おくと、燃料を噴射する内燃機関内のインテークマニホ
ールド（図示せず）と燃料噴射弁１のバルブシート５の
ガイド孔５ｂ内の圧力差が一定であれば、噴射燃料流量
は駆動信号の印加時間に比例する。また燃料噴射弁に流
入する燃料は圧力調整弁（図示せず）によって所定圧に
調圧されているが、燃料通路中に絞り部が存在すると大
流量が流れた際に圧力損失が発生し、インテークマニホ
ールドとバルブシート５のガイド孔５ｂ内の圧力差が小
さくなって、噴射燃料流量と駆動信号印加時間の比例関
係が保てなくなる。しかし本例によるとアーマチュア９
とバルブ５との間の燃料通路の通路面積を広くとれるた
め、流体の圧力損失が小さく、大流量においても流量特
性の直線性、すなわち比例関係を広範囲にわたって確保
することが可能になる。

【００２１】また前記バルブ８の基端軸部８ｂの小径化
による軽量化に伴い、バルブ８の慣性力が低減されるた
めバルブ８の作動応答性が向上する。

【００２２】また、前記燃料溝９ａの溝幅Ａを基端軸部
８ｂの軸径Ｂよりも小さくすることにより、バルブ８に
対するアーマチュア９の接合面積を増大させることがで
きる。またアーマチュア９の取付部９ｂが凹面９ｃの形
成によって薄肉化されるために、バルブ８とアーマチュ
ア９との接合にあたってレーザ溶接あるいは電子ビーム
溶接等の溶接手段による溶接を行う場合に低出力で済
む。従って、接合面積の増大及び溶接出力の低出力化に
よって、溶接スパッタの発生を抑え、バルブ８とアーマ
チュア９との結合強度を高めることができる。

【００２３】〔実施例２〕 本考案の実施例２を図３にしたがって説明する。図３は
図１と同様にして断面が表されている。本例は、実施例
１の変更例を示すものであるから、同一部位には同一符
号が付されている。本例ではアーマチュア９の取付部９
ｂの肉厚Ｄがバルブ８の基端軸部８ｂの外周面に沿って
均一になるように、その凹面９ｃが曲面状に形成された
ものである。本例によると、アーマチュア９の取付部９
ｂの薄肉部分が実施例１のものよりも広げられるため、
前記溶接可能範囲手段が増大され、結合強度がさらに向
上される。

【００２４】なお本考案は前記実施例１，２に限定され
るものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲におけ
る変更が可能である。なお燃料溝９ａは、実施例の２個
が望ましいが、取付部９ｂの１個当たりの接合面積が必
要量とれるのであれば、３個以上にしてもよい。

【００２５】

【考案の効果】本考案によれば、バルブの基端軸部を小
径化させるとともに燃料溝の深さを大きくとることによ
り、バルブを軽量化しながらも燃料通路の通路面積を広
くとれるので、流体の圧力損失を小さくして広範囲にわ
たる流量特性の直線性を確保することができる。また前
記バルブの基端軸部の小径化による軽量化に伴いバルブ
の慣性力が低減されることにより、バルブの作動応答性
が向上される。また前記燃料溝の溝幅を基端軸部の軸径
よりも小さくしたことによりバルブに対するアーマチュ
アの接合面積の増大が図れ、また前記アーマチュアの取
付部が凹面の形成によって薄肉化されるためにバルブと
アーマチュアとをレーザ溶接あるいは電子ビーム溶接等
の溶接手段によって固着する場合に低出力で済むことか
ら、溶接スパッタの発生を抑え、バルブとアーマチュア
との結合強度を高めることができる。よって、バルブと
アーマチュアとの結合強度及びバルブの作動応答性を確
保すると共に、燃料通路の通路面積を広くとり広範囲に
わたる流量特性の直線性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の要部断面図である。

【図２】燃料噴射弁の断面図である。

【図３】実施例２の要部断面図である。

【図４】従来例１の要部断面図である。

【図５】従来例２の要部断面図である。

【符号の説明】

８ バルブ ８ｂ 基端軸部 ９ アーマチュア ９ａ 燃料溝 ９ｂ 取付部 ９ｃ 凹面

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−187863（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−138447（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−243450（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−267566（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 基端軸部に略円筒状のアーマチュアを嵌
   着したバルブを有し、前記基端軸部とアーマチュアとの
   間に燃料通路が設けられる燃料噴射弁において、前記ア
   ーマチュアの内周面に形成され、その軸方向に平行でか
   つ中心軸に対称をなすと共に前記バルブの基端軸部の軸
   径よりも小さい溝幅をもつ少なくとも２個の燃料溝と、
   前記アーマチュアの円周方向における前記燃料溝の相互
   間に設けられ、前記バルブの基端軸部にレーザ溶接等の
   溶接手段によって固着されかつその外側面に凹面を有す
   る薄肉状の取付部と、を備えた燃料噴射弁。