JP2536423Y2 - 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】本考案は四輪車、二輪車等の内燃
機関の燃料噴射装置に用いられる燃料噴射弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の燃料供給装置として、燃費の
向上、排気ガスの浄化の点より燃料噴射弁を用いた燃料
噴射装置が良く用いられる。従来、かかる燃料噴射弁
は、たとえば特開昭５９−２０５６２号公報等により公
知である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ものでは、ニードル弁の弁部が弁座から離反して開弁し
ているとき、弁体の切欠き部の切欠き面と弁室の内面と
の間に形成される複数の流路を流下する燃料が噴射孔か
らそのまま噴出されるので、流路の数に対応した噴流を
形成しながら燃料が噴射孔から噴出されてしまう。すな
わち流路が４つである場合には４本の噴流を形成して燃
料が噴射孔から噴出される。特に多気筒内燃機関で各気
筒に通じる複数の吸気路の集合部に燃料を噴出するよう
にした場合には、複数本の噴流が生じることにより燃料
分配性が損なわれ、期待した機関性能が得られなくな
る。本考案は、かかる事情に鑑みてなされたものであ
り、噴射孔からの燃料の噴流を全周にわたって均等に、
しかも燃料を微粒化することを可能にした燃料噴射弁を
提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決する為の手段】本考案によれば、先端に噴
射孔が開口し、前記噴射孔と内部に設けられた横断面円
形の弁室とを弁座にて接続する弁体ハウジングと、弁体
ハウジングの後端に連結された本体ハウジングと、弁体
ハウジングの弁室内に軸方向移動自在に配置され、その
先端部に噴射孔内に挿通されるとともに噴射孔より突出
するニードル部と、弁座に着座可能なる弁部と、弁室の
内面に摺接するガイド部の外周にあって、円周方向に等
間隔の複数位置に、弁室の内面との間に流路を形成すべ
く切欠き部と、を有する弁体と、本体ハウジング内にあ
って弁体を軸方向に駆動する為のソレノイドと、を備え
てなる燃料噴射弁において、弁体のニードル部に、一端
がニードル部の先端面に開口し、他端がニードル部の外
周側面にあって、ニードル弁の切欠き部の切欠き面に対
応する位置に開口する空気通路を設けたものである。

【０００５】

【作用】弁室の内面と弁体の切欠き部の切欠き面によっ
て形成される流路を流れる燃料は、流路に対応して噴射
孔より噴流を形成して噴射される。噴射孔より噴射され
る前記燃料は弁体のニードル部に沿って噴射され、ニー
ドル部の外周側面に大きな負圧が生起する。この負圧に
よるとニードル部の先端面より空気通路内に空気を吸入
し、この空気がニードル部の外周側面にあって切欠き部
の切欠き面に対応して開口した空気通路よりニードル部
の外周側面を流れる噴流に向けて空気が吸出され、もっ
て噴流を周方向に均等にして且つ微粒化させることがで
きる。

【０００６】

【実施例】以下、本考案になる燃料噴射弁の一実施例を
図１，図２，図３によって説明する。図１は燃料噴射弁
を示す縦断面図、図２は図１のＡ部の拡大部分断面図、
図３は図２のＢ−Ｂ線における横断面図である。１は、
上下方向が開口した略円筒状の本体ハウジングであり、
該本体ハウジングの上端の開口からはソレノイド２と、
コア３が挿入され、コア３の上方鍔部３Ａを介して本体
ハウジング１の上端を内方へカシメることによってソレ
ノイド２及びコア３を本体ハウジング１内に保持する。
又、前記コア３の軸方向には燃料流路３Ｂが貫通して穿
設され、上方は開口して、例えば図示せぬ燃料分配管に
接続される。更に、本体ハウジング１の上端には端子部
材４が設けられており、この端子部材４にはソレノイド
２に結線された端子４Ａが設けられる。本体ハウジング
１の下端からは、アーマチュアとしての弁保持体５がコ
ア３の端部に対向して配置されるとともに、弁保持体５
に固着された弁体６が挿入され、弁保持体５の上端とコ
ア３との間にはスプリング７が縮設される。又、弁体６
と弁保持体５との連結部の外周には、弁保持体５の抜け
止めと弁体６の軸方向移動量を規制するための弁ストッ
ププレート８が本体ハウジング１に装着され、更に本体
ハウジング１の下方より弁ストッププレート８上に弁体
ハウジング９が挿入され、本体ハウジング１の下方端部
を弁体ハウジング９の外周に向けて内方へカシメること
によって弁ストッププレート８及び弁体ハウジング９を
本体ハウジング１に固着できる。弁体ハウジング９の先
端（図１において下方端）には、噴射孔９Ａが開口し、
弁体ハウジング９内にある弁体６を摺動自在に保持する
横断面円形状の弁室９Ｂと前記噴射孔９Ａとは円錐形状
の弁座９Ｃにて接続される。一方、弁体６の先端部に
は、噴射孔９Ａ内に挿通されるとともに噴射孔９Ａの噴
射側開口端部９Ｄより突出するニードル部６Ａと、弁座
９Ｃに着座する弁部６Ｂと弁室９Ｂの内周面に摺接する
ガイド部６Ｃと、ガイド部６Ｃに穿設される切欠き部６
Ｄと、が連続して形成される。前記ガイド部６Ｃは弁室
９Ｂの内周面に摺接されるよう円筒形状をなし、切欠き
部６Ｄは前記ガイド部６Ｃの円筒形状部分を切欠き面６
Ｅによって削除して形成されるもので本例にあっては円
周方向に等間隔に４ケ所の切欠き面６Ｅを形成した。而
して、この切欠き面６Ｅと弁室９Ｂの内周面とによって
弁室９Ｂ内に４ケ所の流路Ｗが形成され、この流路Ｗを
燃料が通過する。流路Ｗは図３によく示される。以上は
従来公知の燃料噴射弁の構造であって、本考案になる燃
料噴射弁は前記目的達成の為に以下の構造を付加した。

【０００７】本考案になる燃料噴射弁によると、弁体６
のニードル部６Ａに、一端がニードル部の先端面に開口
し、他端がニードル部の外周側面に開口する空気通路を
設けたことにある。図２，図３によって詳細に説明す
る。１０は、弁体６のニードル部６Ａに設けられる空気
通路であり、この空気通路１０は、空気吸入路１０Ａ
と、空気吸出路１０Ｂとよりなる。空気吸入路１０Ａ
は、その一端がニードル部６Ａの先端面６Ｆに開口し、
ニードル部６Ａの軸方向上側へ向けて穿設される。この
先端面６Ｆは、ニードル部６Ａの軸方向に対して略直交
する側をいうもので外周を除く。空気吸出路１０Ｂは、
その一端が前記空気吸入路１０Ａに開口し、他端がニー
ドル部６Ａの外周側面６Ｇに開口するものであって外周
側面６Ｇへの開口位置は特に次のようにされる。すなわ
ち、空気吸出路１０Ｂの他端の開口は、弁体６の軸方向
に対する横断面においてニードル弁６の切欠き部６Ｄの
切欠き面６Ｅに対応する位置に開口される。（対応とは
切欠き面６Ｅに直交することを言う）本例にあっては、
図３において左下斜面の切欠き面６Ｅに対応させたので
空気吸出路１０Ｂは左斜め下方のニードル部の外周側面
６Ｇに開口させた。これは図３によく示される。

【０００８】次にその作用について説明する。燃料噴射
弁において、ソレノイド２が消磁されている場合、弁体
６は弁保持体５を介してスプリング７のバネ力によって
弁座９Ｃに向けて押圧されるので弁体６の弁部６Ｂが弁
座９Ｃに当接され、噴射孔９Ａより燃料が噴射されな
い。一方、ソレノイド２が励磁されると、弁保持体５は
スプリング７のバネ力に抗してコア３に吸着され、弁体
６の弁部６Ｂが弁座９Ｃより離反して弁ストッププレー
ト８に当接する迄軸方向に移動することにより弁部６Ｂ
と弁座９Ｃとの間に空隙が形成される。而して燃料流路
３Ｂより加圧されて弁室９Ｂ内に流入する燃料は、弁体
６の切欠き部６Ｄの切欠き面６Ｅと弁室９Ｂとによって
形成される流路Ｗを介して噴射孔９Ａの噴射側開口端部
９Ｄより外部に向けて噴射される。かかる燃料噴射弁か
らの燃料噴射時において、以下について特に注目されな
ければならない。すなわち、噴射孔９Ａより正圧力（通
常は２．５５kg／ｃｍ2 ）をもって噴射される燃料は、
流路Ｗに対応する噴流を形成するもので、この噴流をな
す噴射燃料は弁体６のニードル部６Ａの外周側面６Ｇに
沿って流下するとともに拡散された噴霧角をもって吸気
管（図示せず）に噴射される。このようにニードル部６
Ａの外周側面６Ｇを速い流速をもった噴流をなす燃料が
噴射されて通過することによると、噴流が流れるニード
ル部６Ａの外周側面６Ｇには大きな負圧が発生し、一
方、ニードル部６Ａの先端面６Ｆにあっては吸気管内に
臨んでいることより大きな負圧が発生することはない。
以上によると、噴流が流れるニードル部６Ａの外周側面
６Ｇ、いいかえると切欠き部６Ｄの切欠き面６Ｅに対応
する外周側面６Ｇとニードル部６Ａの先端面６Ｆとの間
に大きな圧力差が生じるものであって空気通路１０とし
ての空気吸入路１０Ａから空気吸出路１０Ｂに向けて空
気流れが生じ、空気吸出路１０Ｂよりニードル部６Ａの
外周側面６Ｇを流れる噴射燃料の噴流の内方部分に対し
て空気が吸出されて混合される。そして、この噴射燃料
の噴流中に吸出された空気は、噴流の拡散に伴って拡大
しつつ全周方向及び外側方向に向かって混合しつつ流下
するもので、これによって噴射燃料の全周方向及び内方
部分から外方部分に均等にして且つ良好に空気を混合す
ることができたもので、ニードル部６Ａの全周方向に燃
料を均等に分布させることができ更に燃料の微粒化を著
しく向上できたものである。更に又、ニードル部６Ａの
外周側面６Ｇに弁体６の切欠き面６Ｅに対応する空気通
路１０を開口して設けたことは、噴射孔９Ａより噴射さ
れた噴射燃料の噴流が大きく拡散する前（拡散の直前）
の噴流中に空気を混入できたもので、以後の燃料の拡散
時において燃料の拡散エネルギーを利用して空気を混合
できたもので燃料の微粒化を効果的に行なうことができ
たものである。又、従来の燃料噴射弁に対し、新たな部
品を設ける必要がないので、部品点数の増加に伴うコス
トの上昇は抑止できるとともに従来使用される燃料噴射
弁との互換性を有し、且つ機関への取りつけの変更も必
要としないもので、その実施は極めて容易なるものであ
る。尚、空気通路１０は必ずしも空気吸入路１０Ａと空
気吸出路１０Ｂとの二通路を必要とするものでなく、ニ
ードル部６Ａの先端面６Ｃより外周側面６Ｄに向かって
斜め孔の一本孔とすることもできる。更には、空気吸出
路１０Ｂの開口を、ニードル部６Ａの外周側面６Ｇにあ
って噴射孔９Ａの噴射側開口端部９Ｄの近傍に開口した
ことによると、噴射孔９Ａより噴射される極めて速い噴
流の流速をもって空気吸出路１０Ｂより噴流に向けて空
気を吸出して混合させることができるので噴流の全周方
向への拡散及び燃料の微粒化を一層効果的に行なうこと
ができる。更に又、燃料噴射弁自体の構造も図の如き構
造に限定されるものでなく、要は、弁体にニードル部を
備えるものであればよい。

【０００９】図４に第二の実施例を示す。（図３と同一
構造部分は同一符号を使用する。）本実施例は、ニード
ル部６Ａの横断面において、空気通路１０の外周側面６
Ｇに対する空気吸出路１０Ｂの開口を、ニードル部６Ａ
の全ての切欠き面６Ｅに対応するよう複数設けたもの
で、本例にあっては四本の空気吸出路１０Ｂを設けた。
これによると、各流路Ｗ（本例にあっては四本の流路と
なる）によって形成される全ての噴流に対して空気吸出
路１０Ｂより空気を吸出させて混合させることができた
ので、噴流を全周方向に渡って均等に拡散できるととも
に噴流の微粒化を一層効果的に行なうことができる。

【００１０】又、図５には第三の実施例が示される。本
実施例は、ニードル部６Ａの軸方向に対して空気通路１
０の外周側面６Ｇに対する空気吸出路１０Ｂの開口を多
段に設けたもので、本例にあっては二段設けた。これに
よると、単一の噴流に対して複数の空気吸出路１０Ｂよ
り空気を吸出させて混合させることができたので噴流の
全周方向に対する拡散及び噴流の微粒化を一層効果的に
行なうことができる。

【００１１】又、図６，図７には第４の実施例が示され
る。本実施例は、ニードル部６Ａの横断面において、空
気通路１０の外周側面６Ｇに対する空気吸出路１０Ｂの
開口を、ニードル部６Ａの全ての切欠き面６Ｅに対応す
るよう複数設けるとともにニードル部６Ａの軸方向に対
して空気通路１０の外周側面６Ｇに対する空気吸出路１
０Ｂの開口を多段に設けたもので、本例にあっては二段
設けた。これによると、噴流の全周方向における拡散及
び噴流の微粒化を更に向上させることができる。

【００１２】

【考案の効果】本考案になる燃料噴射弁によると、噴射
孔から噴射される燃料の噴流に対して、燃料の噴射エネ
ルギーを利用した圧力差によって空気を吸出させて混合
させたので、噴流を全周方向に渡って均一なる燃料層と
することができるとともに燃料の微粒化の著しい向上を
図ることができたものである。更には噴射孔より噴射さ
れる燃料が拡散する直前の燃料中に空気を吸出させたの
で燃料の拡散エネルギーによって空気を良好に混合でき
たものである。又、空気通路は従来のニードル部に単に
孔加工をして穿設すればよいもので部品点数を増加させ
る必要がないことから製造コストの上昇を抑止でき、更
には従来の燃料噴射弁との互換性を有するとともに燃料
噴射弁が取りつけられるインテークマニホールド等、他
の構成部に対し何等の変更を要しないもので、その採用
は極めて容易に行ない得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案になる燃料噴射弁の一実施例を示す縦断
面図である。

【図２】図１のＡ部の拡大断面図である。

【図３】図２のＢ−Ｂ線における横断面図である。

【図４】本考案の第二の実施例を示す横断面図である。

【図５】本考案の第三の実施例を示す縦断面図である。

【図６】本考案の第四の実施例を示す縦断面図である。

【図７】図６のＣ−Ｃ線における横断面図である。

【符号の説明】

６ 弁体 ６Ａ ニードル部 ６Ｂ 弁部 ６Ｃ ガイド部 ６Ｄ 切欠き部 ６Ｅ 切欠き面 ６Ｆ 先端面 ６Ｇ 外周側面 ９ 弁体ハウジング ９Ａ 噴射孔 ９Ｂ 弁室 ９Ｃ 弁座 ９Ｄ 噴射側開口端部 １０ 空気通路 １０Ａ 空気吸入路 １０Ｂ 空気吸出路

Claims (5)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端に噴射孔が開口し、前記噴射孔と内
   部に設けられた横断面円形の弁室とを弁座にて接続する
   弁体ハウジングと、 弁体ハウジングの後端に連結された本体ハウジングと、 弁体ハウジングの弁室内に軸方向移動自在に配置され、
   その先端部に噴射孔内に挿通されるとともに噴射孔より
   突出するニードル部と、弁座に着座可能なる弁部と、弁
   室の内面に摺接するガイド部の外周にあって、円周方向
   に等間隔の複数位置に、弁室の内面との間に流路を形成
   すべく切欠き部と、を有する弁体と、 本体ハウジング内にあって弁体を軸方向に駆動する為の
   ソレノイドと、を備えてなる燃料噴射弁において、 弁体のニードル部に、一端がニードル部の先端面に開口
   し、他端がニードル部の外周側面にあって、ニードル弁
   の切欠き部の切欠き面に対応する位置に開口する空気通
   路を設けたことを特徴とする燃料噴射弁。
2. 【請求項２】 前記空気通路のニードル部の外周側面へ
   の開口を、噴射孔の噴射側開口端の近傍へ開口してなる
   請求項１記載の燃料噴射弁。
3. 【請求項３】 前記空気通路のニードル部の外周側面へ
   の開口を、ニードル部の横断面において複数開口してな
   る請求項１記載の燃料噴射弁。
4. 【請求項４】 前記空気通路のニードル部の外周側面へ
   の開口を、ニードル部の軸方向に多段に開口してなる請
   求項１記載の燃料噴射弁。
5. 【請求項５】 前記空気通路のニードル部の外周側面へ
   の開口を、ニードル部の横断面において複数で且つニー
   ドル部の軸方向に多段に開口してなる請求項１記載の燃
   料噴射弁。