JP2643175B2 - 内燃機関用電磁式燃料噴射弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関に燃料を供給するための電磁式燃料
噴射弁に係る。

〔従来の技術〕

上述したごとき形式の従来一般の電磁式燃料噴射弁は
弁座が形成された弁本体と、当接部を備えた弁部材とを
有し、該弁部材はその当接部が弁座に当接して内燃機関
への燃料の供給を停止する閉位置と、その当接部が弁座
から離隔されて内燃機関への燃料の供給を許す開位置と
の間で弁本体に対して移動可能に配備されている。そし
て、その弁部材は電磁アクチユエータによつて駆動され
て開位置と閉位置との間で移動されるようになつてい
る。また、弁部材には、その弁部材が開位置を占める時
弁座と協働して間に燃料調量用の間隙を画定する調量部
画定部分が備えられている。そして、弁部材の当接部
は、燃料の流れる方向に関して調量部画定部分の上流側
に位置している。

上記のごとき電磁式燃料噴射弁は内燃機関のシリンダ
または吸気管内に燃料を噴射するべく装着されており、
従つて弁本体及び弁本体の少なくとも先端部はシリンダ
内または吸気管内に露出した状態になつている。このた
め、燃焼残渣または燃料中の気化残渣がその弁本体及び
弁部材の先端部表面に付着、堆積する。このような残渣
の付着、堆積は、燃料噴射時、つまり弁部材が開位置を
占めている時には起きにくく、燃料噴射休止時、つまり
弁部材が閉位置を占めている時に生じ易い。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上述した従来の電磁式燃料噴射弁にあつて
は弁部材の当接部がその弁部材の調量部画定部分の上流
側に位置しているので、弁部材が閉位置を占めている時
にその調量部画定部分がシリンダ内または吸気管内に直
接連通した状態に置かれ、そのため残渣がその調理部画
定部分上に、また、その調理部画定部分と協働して燃料
調量用の間隙を画定している弁座の部分上に付着、堆積
し、その燃料調量用の間隙の有効開口面積が次第に減少
して燃料流量の減少を来し、機関性能を低下させるとい
う問題がある。

上記の問題を解決するものとしては、実開昭61−1108
64号に開示されているように弁部材の当接部より下流側
でシリンダ内または吸気管内に直接連通する部分の表面
粗度を0.1μｍ以下にして、燃料調量部分における残渣
の引つ掛かりを無くし、もつて残渣の付着、堆積を防止
する構成があるが、0.1μｍ以下にするには相当の加工
困難性が伴うという問題がある。

本発明の目的は、残渣の付着、堆積による燃料流量の
減少を、高度な機械加工を必要とすることなく有効に防
止し、容易に燃料調量が可能な内燃機関用電磁式燃料噴
射弁を提供することである。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、内燃機関に用いるための電磁式燃料
噴射弁にして、 弁座が形成された弁本体と、 当接部を有しており、該当接部が前記弁座に当接して
内燃機関への燃料の供給を停止する閉位置と該当接部が
該弁座から離隔されて内燃機関への燃料の供給を許す開
位置との間で前記弁本体に対して移動可能に配備された
弁部材と、 前記弁部材を駆動して前記閉位置と前記開位置との間
で移動させる電磁アクチュエータと、を有しており、 前記弁部材は、該弁部材が前記開位置を占める時前記
弁座と協働して間に燃料調量用の間隙を画定する調量部
画定部分と、燃料の流れる方向に関して前記燃料調量用
の間隙の上流側には該燃料調量用の間隙に送られる燃料
を調量するための燃料調量手段を有しており、 前記弁部材の前記当接部は、燃料の流れる方向に関し
て前記調量部画定部分の下流側に位置し、前記弁部材は
ばね手段によって前記閉位置へ向けて付勢されており、 前記アクチュエータは前記弁部材に連結されたアーマ
チュアと、前記弁本体に対し固定した関係をなして装備
されたステータとを有し、前記ばね手段の付勢力に抗し
て前記弁部材を前記開位置へ移動させるようになってお
り、また、前記ステータの内周側には、前記ばね手段の
付勢力を調節するためのアジャスティングパイプが装着
されており、該アジャスティングパイプの内部通路は前
記燃料調量用の間隔に連通しており、前記燃料調量手段
は前記アジャスティングパイプの内部通路に備えられた
オリフィスで構成されていることを特徴とする内燃機関
用電磁式燃料噴射弁によつて上記問題点が解決される。

（作用） 弁部材に備えられた当接部は調量部画定部分の下流側
に位置しているので、弁部材が閉位置を占める時、その
調量部画定部分及びそれと協働して間に燃料調量用の間
隙を画定している弁座の部分はシリンダ内または吸気管
内との直接の連通から、その当接部によつて断たれる。

しかも、ばね手段の付勢力を調整するためのアジャス
ティングパイプがステータの内側に装着されるととも
に、燃料調量手段が前記燃料調量用の間隔の上流側に備
えられて、アジャスティングパイプの内部通路に備えら
れたオリフィスで構成されているのでアジャスティング
パイプを交換することで、一度にオリフィスも交換で
き、それまでの組み付けによって得られた磁気力などの
環境条件を維持したまま所望の噴射性能に調整できる。
しかも挿入時にアジャスティングパイプのステータへの
挿入量を適切に設定することで、ばね手段の付勢力をも
調整することができて、組み付けられた部品の精度に合
った燃料調量を容易にすることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について添付図面を参照して詳
述する。

第１図乃至第４図、特に第２図を参照して、そこには
本発明の比較例による内燃機関用電磁式燃料噴射弁１が
組み込まれた、例えば車輌に用いて好適な燃料供給シス
テムが示されており、その燃料供給システムは燃料タン
ク２を有しており、該燃料タンク２から電磁ポンプ３に
より圧送される燃料はフィルタ４を通過して供給路６に
送られ、その供給路６を通って圧力制御弁７に送られ
る。そして、供給路６内の加圧燃料は分岐管８を通って
燃料噴射弁１に送られる。この燃料噴射弁１は一般的に
は火花点火式内燃機関の吸気管あるいはシリンダ内へ燃
料の供給を行うもので、燃料としては比較的蒸気圧の低
いガソリンが用いられる。また、燃料噴射弁１による燃
料の供給圧は250kPa程度の比較的低圧であって、この供
給圧は圧力制御弁７によって吸気管の圧力に対して一定
の差圧に調圧されている。

第２図に示された電磁式燃料噴射弁１は弁本体11と、
弁ケース12とを有し、その弁ケース12の先端部を折り曲
げて弁本体11に押し付けることによってそれら弁本体11
と弁ケース12とは一体に連結されている。そして、弁本
体11にはケースカバー13が圧入により取り付けられてい
る。また、第１図に詳細に示されているごとく、その弁
本体11には調量が完了した燃料をシリンダ内または吸気
管内に噴射供給するための噴射孔14と、截頭円錐面で形
成された弁座16とが備えられている。第２図に戻つて、
弁本体11には案内孔17が形成され、その案内孔17に収容
された細長いニードル形式の弁部材20には２つの摺動部
21及び22が備えられ、これら摺動部21及び22は弁部材20
を滑らかに摺動させるために、案内孔17の壁面に対して
数μｍの間隙が得られるよう嵌合されている。その弁部
材20は、第１図、第３図及び第４図に示されているごと
く、弁部材20に備えられた当接部23が弁座16に当接して
噴射孔14を閉じ、内燃機関への燃料の供給が停止される
第３図に示された閉位置と、当接部23が弁座16からリフ
ト量Ｈだけ離隔されて噴射孔14を開け、内燃機関への燃
料の供給を許す第４図に示された開位置との間で弁本体
11に対して移動可能に案内孔17内に配備されている。そ
して、弁部材20が第４図に示された開位置を占める時弁
座16と協働して間に燃料調量用の間隙24を画定する調量
部画定部分26がその弁部材20に備えられ、その間隙24は
調量面積Ｓを有しているとともに、その調量部画定部分
26は截頭円錐面で形成されている。また、第４図から明
らかなように、当接部23は燃料噴射弁１内を流れる燃料
の流れに関して調量部画定部分26の下流側に位置してい
る。

第２図に戻つて、弁部材20の後端と弁ケース12との間
にはデイスク状のストツパ31が間挿固定され、弁部材20
に備えられたフランジ32がそのストツパ31に当接するこ
とによつて弁部材20の開位置が定まるようになつてい
る。そして、弁部材20の後端部はそのストツパ31を貫通
して弁ケース12内に延び入つている。

弁ケース12内には弁部材20を駆動してその弁部材20を
第３図に示された閉位置と第４図に示された開位置との
間で移動させる電磁アクチユエータ35が配備されてい
る。その電磁アクチユエータ35は弁部材20の後端部に連
結されたアーマチユア36と、弁ケース12に対して固定し
た関係をなして、従つて弁本体20に対し固定した関係を
なして装備されたステータ37と、そのステータ37のまわ
りに巻装された電磁コイル38とを有している。アーマチ
ユア36は復帰用コイルばね39によつて閉位置へ向けて、
すなわち第２図で見て下方に付勢されており、電磁コイ
ル38に電流が供給されると電磁力が発生し、この電磁力
によつてアーマチユア36はコイルばね39の付勢力に抗し
てステータ37へ向けて吸引され、フランジ32がストツパ
31に当接することにより弁部材20は第４図に示された開
位置を占める。電磁コイル38への電流の供給が停止する
と、弁部材20は復帰用コイルばね39の付勢力によつてス
テータ37から離れる方向に移動し、弁部材20の当接部23
が弁座16に当接することによつてその弁部材20は第３図
に示された閉位置を占める。電磁コイル38は端子41を介
してマイクロコンピユータを含む電子制御回路42に接続
され、その電子制御回路42が電磁コイル38への電流の供
給及び供給停止を制御するようになつている。

ステータ37にはフランジ43が一体をなして備えられ、
そのフランジ43は弁ケース12の後端に固定して取り付け
られている。ステータ37に対し反対側のそのフランジ43
の端面からは分岐管８に接続される継手部44が一体をな
して延びており、その継手部44内にはフイルタ46が配備
されてれいるとともに、復帰用コイルばね39の付勢力を
調節するためのアジヤステイングパイプ47が配備されて
いる。そして、そのアジヤステイングパイプ47の内部通
路48の上流側端部は継手部44を介して分岐管８に連通
し、また、下流側端部は、アーマチユア36に形成された
中心孔49及びそのアーマチユア36の外周部、弁部材20の
平坦面部51、ストツパ31の中心孔52、及び弁部材20と案
内孔17の壁面との間の燃料通路53を介して上述した燃料
調量用の間隙24に連通している。こうして、弁部材20が
第４図に示された開位置を占めると、分岐管８からの加
圧燃料はその間隙24を通つて噴射孔14からシリンダ内
へ、あるいは吸気管内へ噴射されるようになつている。

上述した燃料の流れの方向に関して燃料調量用の間隙
24の上流側の位置で弁本体11には拡大円形空所56が形成
され、同じくその弁本体11には弁部材20の摺動部21の前
後を接続するよう円形空所56に連通してオリフイス57が
形成されている。そのオリフイス57は燃料調量用の間隙
24へ送られる燃料を調量するための燃料調量手段を構成
しており、図示比較例の場合、所定の圧力損失のうちの
20％から50％をオリフイス57が受け持ち、残りの圧力損
失を燃料調量用の間隙24が受け持つように設定されてい
る。

次に、以上説明してきた内燃機関用電磁式燃料噴射弁
１の作動について説明する。電子制御回路42から電磁ア
クチユエータ35の電磁コイル38に電流が供給されていな
い時、弁部材20は復帰用コイルばね39の付勢力によつて
第３図に示された閉位置を占め、その閉位置ににおい
て、弁部材20の当接部23は弁本体11の弁座16に当接し、
内燃機関への燃料の供給を停止している。この第３図に
示された閉位置を占めている時、シリンダ内または吸気
管内の燃焼残渣または燃料中の気化残渣Ｒが弁座16の、
当接部23に対応した被当接部61よりも下流側の部分の面
上に、また、弁部材20の、当接部23よりも下流側の部分
の面上に付着、堆積する。しかしながら、閉位置を占め
ている時には、弁部材20及び弁座16の、それぞれの当接
部23及び被当接部61よりも上流側の部分はシリンダ内ま
たは吸気管内との直接の連通から、その当接部23によつ
て断たれているので、それら上流側の面上に残渣Ｒが付
着、堆積することはない。

電子制御回路42から電磁コイル38に電流が供給される
と、弁部材20は復帰用コイルばね39の付勢力に抗してス
テータ37に吸引され、フランジ32がストッパ31に当接す
るまでにリフト量Ｈだけ移動して弁部材20は第４図に示
された開位置を占める。分岐管８からの加圧燃料はフイ
ルタ46、アジヤステイングパイプ47の内部通路48、アー
マチユア36の中心孔49、弁部材20の平坦部51、ストツパ
31の中心孔52、オリフイス57、拡大円形空所56、燃料通
路53、燃料調量用の間隙24、及び噴射孔14を通つてシリ
ンダ内または吸気管内に噴射される。第４図から明らか
な通り、弁部材20が開位置を占めると、燃料はオリフイ
ス57及び調量用の間隙24によつて調量されるが、弁部材
20の調量部画定部分26上及びそれと協働して間隙24を画
定する弁座16の部分上には残渣が付着、堆積していない
ので、間隙24の調量面積Ｓはその残渣の影響を受けるこ
とがなく、常に一定した調量作用を行うことが可能であ
る。

第１図乃至第４図に示された燃料噴射弁１の場合、上
流側のオリフイス57でもつて従来一般に用いられている
値である、所定の圧力損失の20％乃至50％を受け持た
せ、残りの圧力損失を間隙24が受け持つよう設定されて
いるので、下流側の調量部、すなわち間隙24のところで
圧力が下がり過ぎることはなく、従つて高温負圧時にそ
の圧力の下がり過ぎによつて燃料が弁座16のところで蒸
発して噴射量が急激に低下してしまうということはな
い。

弁部材20の当接部23より上流側において燃料の調量を
完了し、当接部23より下流側では一切調量を行わないよ
うに構成すればより好ましい。これにより、当接部23あ
るいは被当接部61より下流側の流路面積を比較的大きく
とることが可能となり、例えばシリンダ内または吸気管
内に直接連通する噴射孔14の径を大きくしてかつ噴射孔
14等に対しての高精度の表面加工を不要にできる。

第１図乃至第４図に示された燃料噴射弁１は、電磁ア
クチユエータ35によつて弁部材20が第３図に示された閉
位置から第４図に示された開位置へ移動する際、弁部材
20の後端が弁本体11の先端から離れる方向に移動する、
いわゆる内開弁方式のものであるが、第５図及び第６図
に示されているごとく、電磁アクチユエータによつて弁
部材20が閉位置から第５図及び第６図に示した開位置へ
移動する際、弁部材20の後端が弁本体11の先端に近付く
方向に移動する、いわゆる外開弁方式の燃料噴射弁１に
も本発明を等しく適用することが可能である。第５図及
び第６図において第１図乃至第４図に示されたものと同
じ部品及び部分には同一の参照番号を付して説明は省略
する。

第１図乃至第４図に示された比較例では間隙24に送ら
れる燃料を調量する燃料調量手段が弁本体11に直接形成
されたオリフイス57で構成されているとして説明した。
このようなものにおいては、弁本体を組み付け後、噴射
量を測定しても、オリフィスが各組み付け部品のばらつ
きに起因する弁本体に加わる磁気力などのばらつきを吸
収しきれず、所望の噴射性能が得られない場合がある。
この場合、オリフィスが形成されている弁本体を取り替
えて再度組み付けてもやはり、弁本体の出来上がり具合
によってはオリフィスがそのばらつきを吸収しきれず、
所望の噴射性能が得られるとは限らない。

そこで、第８図に示された実施例のように、第１図乃
至第４図の実施例におけるオリフイス57に対応するオリ
フイス257をアジヤステイングパイプ47の内部通路48に
備えることが望ましい。これにより、アジャスティング
パイプを交換することで一度にオリフィスも交換でき、
この時、弁本体、ステータ等の組み付けられた環境条件
を変えることなく、所望の噴射性能に調整することがで
きる。しかもアジャスティングパイプのステータへの挿
入量を適切に設定することで、ばね手段の付勢力をも調
整することができる。即ち、一度の交換作業で、所望の
付勢力及び、オリフィスの微妙な孔径を再設定すること
ができる。

次に、本発明の更に他の実施例について第12図〜第13
図を用いて説明する。

弁部材11の当接部23は、第８図に示すように、燃料の
流れる方向に関して調量部画定部分26の下流側に位置し
ており、また弁部材20の先端には、当接部23の下流側に
おいて、下流側へ挟まるように傾斜して形成される円錐
面60と、円柱状のピン部61と、このピン部61から下流側
へ挟まるように傾斜して形成されるくびれ部62と、この
くびれ部62から下流側へ広がるように傾斜して形成され
る膨張部63とが連続して形成されている。従って、調量
部画定部分26によって調量されて燃料は、円錐面60、ピ
ン部61、くびれ部62、膨張部63に沿って下流側へ広がる
ように所定の噴射角度で噴射される。また、噴射孔14と
弁部材20のピン部61との間隙25は、全体の圧力損失の20
％以下、望ましくは５％以下を受け持つように設定され
ている。なお、他の構成については前記実施例と同様で
あり、第８図において第１図乃至第４図に示されたもの
と同じ部品及び部分には同一の参照番号を付して説明は
省略する。

上記構成から成る燃料噴射弁１を、燃料供給システム
に組み込んで使用すると、ピン部61の外周および噴射孔
14の内壁には第８図に示すようにシリンダ内または吸気
管内の燃料残渣または燃料中の気化残渣Ｒが付着、堆積
する。この残渣Ｒの堆積は噴射量低下の原因となり、特
に残渣の堆積による噴射量の低下率が20％以上となると
機関性能が著しく低下してしまう。従って、噴射量の低
下に伴う機関への影響を防止するためには噴射量の低下
率を10％以下に抑える必要があり、そのためには噴射量
の減少度合を第13図に示す従来公知の電磁式燃料噴射弁
の噴射量の減少度合に対して1/5以下にする必要があ
る。

第13図に示す電磁式燃料噴射弁は、弁本体11に形成さ
れた弁座16と弁部材20の稜線65との間隙24（調量面積
S₁）と、弁本体11に穿設された噴射孔14と弁部材20のピ
ン部61との間隙25（調量面積S₂）との２箇所で燃料の調
量を行っている。また、間隙25により絞り比Pdrop70
％程度の圧力低下が行われるようになっており、この場
合の調量部の面積比S₂/S₁は0.62になっている。この燃
料噴射弁を燃料供給システムに組み込んで使用すると、
シリンダ内または吸気管内の燃焼残渣または燃料中の気
化残渣が間隙25に付着、堆積し、噴射量が低下する。

そこで、本実施例では、その対策としてつぎのような
設定を行った。第10図に、調量部の面積比S₂/S₁に対す
る噴射量の減少度合ΔQ/ΔQa（実線）と、面積比S₂/S₁
と絞り比Pdropとの関係（破線）とを示す。なお、第10
図において減少度合ΔQ/ΔQaは、残渣が堆積していない
状態の噴射量ΔQaに対する残渣がした状態における噴射
量の減少量ΔＱの割合を示しており、第９図に示す燃料
噴射弁（絞り比Pdrop＝70％）の場合の減少度合ΔQ/ΔQ
aを１に設定してある。

第10図から明らかなように、噴射量の減少度合ΔQ/Δ
Qaは絞り比Pdropに対応して変化しており、噴射量の低
下に伴う機関への影響を防止するため、噴射量の減少度
合ΔQ/ΔQaを1/5以下にするには面積比S₂/S₁を２以上
（絞り比Pdrop20％以下）に設定する必要がある。

そのため、本実施例では、第８図に示すように、残渣
が堆積していない状態における間隙24の調量面積S₁と、
ピン部61と噴孔14との調量面積S₂とを、面積比S₂/S₁が
２以上となるよう設定した。従って、ピン部61の外周お
よび噴射孔14の内壁に残渣Ｒが付着、堆積したとして
も、噴射量の低下率を10％以下に抑えることができ、機
関性能への影響を防止できる。

また、第８図において、弁座16の下流側に残渣が堆積
し、この下流側の通路面積S₄が間隙24の調量面積S₁より
小さくなると噴射量が低下してしまうため、本実施例で
はさらに次のような設定を行った。

つまり、第９図に示すように、弁部材20の当接部23の
下流側の円錐面60の傾斜角をα、残渣が堆積した状態の
弁座16の下流側の傾斜角をβ、弁部材20のリフト量を
Ｈ、また第８図に示すように、噴孔14の孔径をde、弁部
材20の当接部23の径をdsとすると、間隙24の調量面積S₁
および残渣が堆積した状態における当接部23の下流側の
通路面積S₄は次のように表される。

S₁＝πdsH sinβ S₄＝πdeH cosα ここで、残渣の堆積による噴射量の低下を防止するた
めには、残渣が堆積した状態における通路面積S₄を、常
に間隙24の調量面積S₁よりも大きく保つ必要がある。つ
まり、S₄＞S₁の関係から、 の関係を保つ必要がある。第11図は、ds/de＝1.4の場合
の円錐面60の傾斜角αと、残渣が堆積した状態の弁座16
の下流側の傾斜角βとの関係（cosα＝1.4 sinβ）を示
すもので、残渣の堆積による噴射量の低下を防止するに
は、この曲線の下方に位置するように傾斜角αおよび傾
斜角βを設定すれば良い。

このように、当接部23の下流側の円錐面60の傾斜角α
および残渣が堆積した状態の弁座16の下流側の傾斜角β
を の関係となるように設定すれば、弁座16の下流側の残渣
の堆積に伴う噴射量の低下を防止できる。

また、噴射孔14とピン部61との調量面積S₂を広げると
噴霧の粒径が変化してしまうので、本実施例では膨張部
63によって下流側へ広がるように噴射される燃料として
良好な噴霧が得られるように、さらに次のような設定を
行った。なお、良好な噴霧とは、粒径数100μｍ及び適
度な噴霧角（吸気管噴射では20゜程度）の噴霧のことを
示している。

すなわち、第13図に示すように、ピン部61の直径をd
p、膨張部63の直径をdaとすると、噴射孔14とピン部61
との調量面積S₂および膨張部63の有効面積S₃は次のよう
に表される。

また、第12図に、ピン部63の直径dpと膨張部61の直径
daとの比da/dpと、噴射面積S₂と膨張部63の有効面積S₃
との比S₃/S₂との関係を示す。なお、第13図において、
角直線ａ〜ｄは噴射量の低下度合ΔQ/ΔQa（調理部の面
積比S₂/S₁）に対応した特性を示しており、直線ａは第1
3図に示す燃料噴射弁（噴射量の低下割合ΔQ/ΔQa＝
１、調量部の面積比S₂/S₁＝0.655）の特性を示してい
る。また、第12図の直線ｅは、第13図に示す燃料噴射弁
の噴射面積S₂と膨張部63との比S₃/S₂を示している。

ここで、直線b,c,dのように噴射量の低下度合ΔQ/ΔQ
aを0.2以下（調量部の面積比S₂/S₁を2.04以上）に設定
したもの、すなわち本実施例のように通路面積S₂を広げ
たものについて、発明者らが試験研究を行ったところ、
通路面積S₂と膨張部63の有効面積S₃との面積比S₃/S₂を
0.5以上に設定すると、噴霧の粒径をザウダー平均粒径
で500μｍ以下の良質の粒径に設定できることが確認さ
れた。

そこで、本実施例では、噴射量の低下割合ΔQ/ΔQa
（調量部の面積比S₂/S₁）に対応して、調量面積S₂と膨
張部63の有効面積S₃との面積比S₃/S₂が0.5以上となるよ
うにピン部63の直径dpと膨張部61の直径daとの比da/dp
を設定した。例えば、噴射量の低下割合ΔQ/ΔQa＝0.2
の場合には、第12図に示すように、da/dpを約1.2以上に
設定すれば良い。なお、噴射角については膨張部63の傾
斜角により調整を行う。

このように、調量面積S₂と膨張部63の有効面積S₃との
比S₃/S₂を0.5以上になるように、ピン部63の直径dpと膨
張部61の直径daとの比da/dpを設定すれば、残渣の堆積
による噴射量の低下の防止のために噴孔14とピン部61と
の調量面積S₂を広げたとしても、良好な噴霧を得ること
ができる。

なお、他の作用および効果については、第１図乃至第
４図に示す比較例と同様であるので省略する。

次に、本発明の更に別の実施例について第14図を用い
て説明する。

第14図に示すように、本実施例ではアジャスティング
パイプ47内に燃料調量手段としてオリフィス257を設け
るとともに、アジャスティングパイプ47とステータ37と
の間にＯリング70を設けたものである。

第７図に示す実施例のように、アジャスティングパイ
プ47内に燃料調量手段としてオリフィス257を設けた構
成においては、アジャスティングパイプ47とステータ37
との間に間隙が存在するため、オリフィス257の通路面
積だけでは燃料調量用の間隙24へ送られる燃料の調量を
行いにくい。

そこで、第14図に示す実施例のように、アジャスティ
ングパイプ47とステータ37との間にＯリング70を配設す
れば、アジャスティングパイプ47とステータ37との間の
間隙から燃料が洩れ出ることがなくなるため、オリフィ
ス257の通路面積だけで燃料の調量を行うことができ
る。従って、オリフィス257による高精度の燃料の調量
が可能となる。

また、アジャスティングパイプ47とステータ37との間
にＯリング70を設けると、アジャスティングパイプ47の
押し込み過ぎた場合、戻しにくくなってしまう。そのた
め、本実施例ではアジャスティングパイプ47の内周にア
ジャスティングパイプ47を戻すための戻し用ネジ部471
が形成されている。なお、アジャスティングパイプ47を
戻すための他の方法としては、第15図および第16図に示
すように、アジャスティングパイプ47の外周あるいは内
周にアジャスティングパイプ47を引き抜くための溝472,
473を形成しても良い。

さらに、本実施例ではアジャスティングパイプ47とス
テータ37との間にＯリング70を設ける構成としたが、ア
ジャスティングパイプ47とステータ37との間の間隙から
燃料が漏れ出るのを防止できるものであれば他のシール
部材でも良い。

また第16図に示すように、シール部材のかわりにアジ
ャスティングパイプ47の外周に複数の溝474を形成し、
この溝474の前後で燃料の流速を大きく変化させること
により圧力降下を大きくし、アジャスティングパイプ47
とステータ37との間の間隙を燃料が通りにくくしても良
い。

（発明の効果） 本発明による内燃機関用電磁式燃料噴射弁は、弁部材
の当接部が、燃料の流れる方向に関して調量部画定部分
の下流側に位置するよう構成されているから、弁部材が
閉位置を占める時、その調量部画定部分及びそれと協働
して間に燃料調量用の間隙を画定している弁座の部分は
シリンダ内または吸気管内との直接の連通からその当接
部によつて断たれ、それによりシリンダ内または吸気管
内における燃焼残渣または燃料中の気化残渣がそれら調
量部画定部分上に及びそれと協働して間に燃料調量用の
間隙を画定している弁座の部分上に付着、堆積すること
がなく、常に燃料調量を一定に保つことができ、しかも
前述した従来の技術のごとくこのような残渣の付着、堆
積を防止するのに何等高精度の機械加工を要することが
なく、それによるコストの上昇を抑えることが可能であ
る。しかも、ばね手段の付勢力を調整するためのアジャ
スティングパイプがステータの内側に装着されるととも
に、燃料調量手段が前記燃料調量用の間隔の上流側に備
えられて、アジャスィングパイプの内部通路に備えられ
たオリフィスで構成されているのでアジャスティングパ
イプを交換することで、一度にオリフィスも交換でき、
それまでの組み付けによって得られた磁気力などの環境
条件を変えることなく所望の噴射性能に調整ができる。
しかも挿入時にアジャスティングパイプのステータへの
挿入量を適切に設定することで、ばね手段の付勢力をも
調整することができる。即ち、一度の交換作業で、所望
のリフト量を弁部材が移動する移動時間及び、オリフィ
スの微妙な孔径を再設定することができる。これによ
り、組み付けられた部品の精度に合った燃料調量を容易
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明比較例による内燃機関用電磁式燃料噴射
弁の要部、すなわち第２図のＩで囲まれた部分の拡大断
面図であり、 第２図は第１図に示された燃料噴射弁の全体を示す長手
方向断面図であり、 第３図及び第４図は第１図のIIIで囲まれた部分の拡大
図で、第３図は弁部材が閉位置を占めている状態を、ま
た、第４図は弁部材が開位置を占めている状態をそれぞ
れ示している図であり、 第５図は本発明を外開弁式の噴射弁に適用した例を示し
ている部分断面図であり、 第６図は第５図のVIで囲まれた部分の拡大図であり、 第７図は第１図と同様の図であるが、本発明の更に別の
実施例による燃料噴射弁を示している図であり、 第８図は他の実施例による燃料噴射弁の要部の拡大断面
図であり、 第９図は第８図のXIIIで囲まれた部分の拡大図であり、 第10図は第８図に示された燃料噴射弁における、調量部
の面積比S₂/S₁に対する噴射量の減少度合ΔQ/ΔQaと、
調量部の面積比S₂/S₁と絞り比Pdropとの関係とを示す図
であり、 第11図は第10図に示された燃料噴射弁における、円錐面
の傾斜角αと残渣が堆積した状態の弁座の下流側の傾斜
角βとの関係を示す図であり、 第12図は第８図に示された燃料噴射弁における、ピン部
の直径dpと膨張部の直径daとの比da/dpと、調量部の面
積比S₃/S₂との関係を示す図であり、 第13図は第８図乃至第９図に示された燃料噴射弁との比
較となる燃料噴射弁の先端部分拡大断面図であり、 第14図は第１図と同様の図であるが、本発明の更に別の
実施例による燃料噴射弁を示す図であり、 第15図は第14図に示された燃料噴射弁の変形例を示す部
分図であり、 第16図は第14図に示された燃料噴射弁の他の変形例を示
す部分図であり、 第17図は第14図に示された燃料噴射弁の更に他の変形例
を示す図である。 １……電磁式燃料噴射弁,11……弁本体,16……弁座,20
……弁部材,23……当接部,24……燃料調量用の間隙,26
……調量部画定部分,35……電磁アクチュエータ。

フロントページの続き (72)発明者 小川 王幸 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 小林 久徳 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 中西 聡 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−48120（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−20562（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−256552（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−195064（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−201879（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−8017（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−160962（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−70453（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−71063（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭53−20607（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関に用いるための電磁式燃料噴射弁
   にして、 弁座が形成された弁本体と、 当接部を有しており、該当接部が前記弁座に当接して内
   燃機関への燃料の供給を停止する閉位置と該当接部が該
   弁座から離隔されて内燃機関への燃料の供給を許す開位
   置との間で前記弁本体に対して移動可能に配備された弁
   部材と、 前記弁部材を駆動して前記閉位置と前記開位置との間で
   移動させる電磁アクチュエータと、を有しており、 前記弁部材は、該弁部材が前記開位置を占める時前記弁
   座と協働して間に燃料調量用の間隙を画定する調量部画
   定部分を有しており、 前記弁部材の前記当接部は、燃料の流れる方向に関して
   前記調量部画定部分の下流側に位置し、 燃料の流れる方向に関して前記燃料調量用の間隙の上流
   側には該燃料調量用の間隙に送られる燃料を調量するた
   めの燃料調量手段を有し、 前記弁部材はばね手段によって前記閉位置へ向けて付勢
   されており、 前記電磁アクチュエータは前記弁部材に連結されたアー
   マチュアと、前記弁本体に対し固定した関係をなして装
   備されたステータとを有し、前記ばね手段の付勢力に抗
   して前記弁部材を前記開位置へ移動させるようになって
   おり、 また、前記ステータの内周側には、前記ばね手段の付勢
   力を調節するためのアジャスティングパイプが装着され
   ており、該アジャスティングパイプの内部通路は前記燃
   料調量用の間隔に連通しており、前記燃料調量手段は前
   記アジャスティングパイプの内部通路に備えられたオリ
   フィスで構成されていることを特徴とする内燃機関用電
   磁式燃料噴射弁。
2. 【請求項２】前記ステータの内周側には、前記アジャス
   ティングパイプが嵌挿されており、前記アジャスティン
   グパイプの外周面と前記ステータの内周面との間には接
   触式のシール部材が配設されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の内燃機関用電磁式燃料噴射
   弁。
3. 【請求項３】前記シール部材はＯリングである特許請求
   の範囲第２項記載の内燃機関用電磁式燃料噴射弁。
4. 【請求項４】前記アジャスティングパイプの端部の内周
   面には、前記アジャスティングパイプの前記ステータ内
   における軸方向の位置を調節するためのネジ部が形成さ
   れている特許請求の範囲第２項記載の内燃機関用電磁式
   燃料噴射弁。
5. 【請求項５】前記アジャスティングパイプの端部の外周
   面には、前記アジャスティングパイプの前記ステータ内
   における軸方向の位置を調節するための溝が形成されて
   いる特許請求の範囲第２項記載の内燃機関用電磁式燃料
   噴射弁。
6. 【請求項６】前記ステータの内周側には前記アジャステ
   ィングパイプが嵌挿されており、前記アジャスティング
   パイプの外周面と前記ステータの内周面との間には非接
   触式のシール機構が設けられている特許請求の範囲第１
   項記載の内燃機関用電磁式燃料噴射弁。
7. 【請求項７】前記シール機構は、前記ステータの内周面
   に対応する前記アジャスティングパイプの外周面に形成
   された複数の溝である特許請求の範囲第６項記載の内燃
   機関用電磁式燃料噴射弁。
8. 【請求項８】前記弁座は載頭円錐面で形成されており、
   また、前記弁部材の前記調量部画定部分も載頭円錐面で
   形成されている特許請求の範囲第１項から第７項までの
   いずれか１つに記載の内燃機関用電磁式燃料噴射弁。
9. 【請求項９】前記弁本体には前記弁座の下流側において
   噴射孔が形成されるとともに前記弁部材の下流側には前
   記噴射孔との間に間隙を形成するピン部が円錐面を介し
   て調量部画定部分に連続して形成されており、前記弁部
   材の調量部画定部分による調量面積S₁と、前記噴射孔と
   前記ピン部との調量面積S₂との面積比S₂/S₁は２以上に
   設定されている特許請求の範囲第１項から第８項までの
   いずれか１つに記載の内燃機関用電磁式燃料噴射弁。
10. 【請求項１０】前記噴射孔の孔径de,前記当接部のシー
    ト径ds,前記円錐面の傾斜角α，前記弁本体における前
    記弁座の下流側の残渣体積後の傾斜角βは、 の関係となるように設定されている特許請求の範囲第９
    項に記載の内燃機関用電磁式燃料噴射弁。
11. 【請求項１１】前記ピン部の先端には下流側に対して径
    方向に広がるように膨張部が形成されており、前記噴射
    孔と前記ピン部との調量面積S₂と、前記膨張部の有効面
    積S₃との面積比S₃/S₂は0.5以上に設定されている特許請
    求の範囲第10項に記載の内燃機関用電磁式燃料噴射弁。
12. 【請求項１２】前記電磁アクチュエータによって前記弁
    部材が前記閉位置から前記開位置へ移動する際、該弁部
    材の後端は前記弁本体の先端から離れる方向に移動する
    特許請求の範囲第１項記載の内燃機関用電磁式燃料噴射
    弁。
13. 【請求項１３】前記電磁アクチュエータによって前記弁
    部材が前記閉位置から前記開位置へ移動する際、該弁部
    材の後端は前記弁本体の先端に近付く方向に移動する特
    許請求の範囲第１項記載の内燃機関用電磁式燃料噴射
    弁。