JP2648690B2

JP2648690B2 - 燃料噴射弁

Info

Publication number: JP2648690B2
Application number: JP35355792A
Authority: JP
Inventors: 勇笹尾
Original assignee: KEEHIN KK
Current assignee: KEEHIN KK
Priority date: 1992-12-14
Filing date: 1992-12-14
Publication date: 1997-09-03
Anticipated expiration: 2012-09-03
Also published as: JPH06185429A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は四輪車、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。第１の従来例として、実公
平４−１３４１７号公報がある。これは、燃料噴孔の下
流側の合流部に、該合流部内と燃料噴射弁先端部の外気
とを連通する外気圧導入孔を設けたものである。又、第
２の従来例として実公昭４８−３８０８４号公報があ
る。これは、噴射弁保持器内に構成した外開式噴射弁部
の燃料下流に、該噴射弁部を覆う保護筒を固設し、外開
式噴射弁部を介して噴射弁保持器内の燃料導入孔と連通
する噴霧流通路を保護筒に穿設し、更に噴霧流通路の中
央部に絞り部を設けるとともに絞り部に噴霧流通路を連
通する空気吸入孔を穿設したものである。又、第３の従
来例として特開昭５９−７７０７４号公報がある。これ
は、噴射ノズルがノズル放出口から燃焼室内に延びる少
なくとも１個の空気通路の開口につながるエジェクタ取
付部によって包まれ、噴射ノズルから噴射された燃料噴
射は空気通路からの空気を混入させたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来の燃料噴射
弁にあっては、燃料噴射弁から噴射される燃料の微粒化
が充分に行なわれない。まず第１の従来例にあっては、
燃料噴孔によって所定の流量に計量された燃料はアダプ
タ通路としての合流部内に入り各噴射燃料通路に分岐さ
れて吸気管に向けて噴射される。ここで燃料噴孔からの
燃料通路は合流部で通路面積が拡大されることによって
燃料噴孔から噴射される燃料の流速は弱められる。一
方、合流部には外気圧導入孔を設けたことによって外気
圧（空気）が導入されることになるが燃料の流速が弱め
られたことによって燃料と空気との充分なる混合が行な
われるものでなく燃料の微粒化を達成できないものであ
る。又、燃料噴孔より噴射された燃料は合流部内の底部
において凝縮される恐れが有り、このことも燃料の微粒
化を阻害することになる。

【０００４】又、第２の従来例によると、噴射された燃
料に対して空気吸入孔より充分なる空気を供給できるも
のでなく良好な燃料の霧化を行なうことは困難である。
すなわち、気化器の絞り部の如く、絞り部の下流側の噴
霧流通路より負圧をかけた際において絞り部には高い負
圧が発生し、空気吸入孔より空気を絞り部に対して充分
に吸入し得るものであるが、絞り部の上流側の噴霧流通
路より加圧された燃料を噴射した際においては絞り部に
対して噴射圧が作用して絞り部に対して大きな負圧を生
起させることが困難となるもので空気吸入孔より絞り部
内に充分に空気を吸入できない。空気吸入孔より噴射さ
れた燃料が逆に噴出する恐れがある。

【０００５】又、第３の従来例によると、燃料通路から
噴射された燃料は、中空室を介してエジェクター通路に
供給されて燃焼室内に供給されるがこの時エジェクター
通路内に横方向空気通路より空気を吸入して燃料と混合
される。然しながらエジェクター通路は単なる絞り通路
であって噴射された燃料が自由に拡散し得ることからエ
ジェクター通路内を流れる噴射燃料の流速を大きく上昇
させることが困難である。これによると、エジェクター
通路の上流側に開口する空気通路に生起する負圧力を大
きく上昇させることは望めないもので、空気通路より充
分なる空気の吸入と、燃料中に空気を混入させて燃料を
良好に微粒化させることが困難である。本従来例にあっ
ては空気通路を流れる空気を高度に圧縮したことによっ
てはじめて燃料と空気との混合が達成できたものであ
る。

【０００６】本発明は前記課題に鑑み成されたもので、
燃料噴射弁より噴射される燃料に空気が充分に混合され
て燃料の微粒化の良好な燃料噴射弁を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】本発明になる燃料噴射弁は
前記課題を達成する為に先端に噴射孔が開口し、前記噴
射孔と内部に設けられた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、本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
に開口する空気通路を形成したものである。

【０００８】

【作用】噴射孔より噴射される燃料は弁体のニードル部
に沿って噴射され、このとき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、この空気が外周側
面より噴射される燃料中に混合され、もって燃料と空気
とが充分に混合されて良好な燃料の霧化を行なうことが
できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明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
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とが連続して形成される。以上は従来公知の燃料
噴射弁の構造であって、本発明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。

【００１０】本発明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６Ｃ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６Ｃ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６Ｄに開口する。而して、空気通
路１０の一端は空気吸入路１０Ａをしてニードル部６Ａ
の先端面６Ｃに開口し、他端は空気吸出路１０Ｂをして
ニードル部６Ａの外周側面６Ｄに開口することになる。

【００１１】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１３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より加圧されて流入する燃料は弁室９Ｂ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噴射孔９Ａの噴射側開口端部９
Ｄを通過した後に弁体６のニードル部６Ａの外周側面６
Ｄ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。一般的にこの噴霧角
は１０度から４０度の範囲に設定される。このようにニ
ードル部６Ａの外周側面６Ｄを速い流速をもった燃料が
噴射されて通過することによると、ニードル部６Ａの外
周側面６Ｄには大きな負圧が発生し、一方、ニードル部
６Ａの先端面６Ｃ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がない。以上によると、
ニードル部６Ａの外周側面６Ｄと先端面６Ｃ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６Ｄを流れる噴射燃料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、この噴射燃料中に吸出さ
れた空気は、燃料の拡散に伴って拡大して外側方に向っ
て混合しつつ流下するもので、これによって噴射燃料の
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、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に空気通路
１０を設けたことは、噴射孔９Ａより噴射された燃料が
大きく拡散する前（拡散の直前）に燃料中に空気を混入
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、
且つ機関への取り付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、図２の一点鎖線に示すご
とくニードル部６Ａの先端面６Ｃより外周側面６Ｄに向
って斜め孔の一体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６Ｄ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高い
燃料の流速をもって空気吸出路１０Ｂより噴射される燃
料中に空気を混合できたので燃料の霧化の向上を一層効
果的に行なうことができる。この空気吸出路１０Ｂは図
２において一点鎖線で示される。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。

【００１２】図４，図５に第二の実施例が示される。
（図２と同一構造部分は同一符号を使用した。）本実施
例は、空気吸出路１０Ｂをニードル部６Ａの横断面にお
いて複数設けたもので、これによると、燃料に対する空
気の混合をより効果的に行なうことができ、燃料の微粒
化が更に向上する。

【００１３】図６に第三の実施例が示される。（図２と
同一構造部分は同一符号を使用した。）本実施例は空気
吸出路１０Ｂをニードル部６Ａの軸方向に多段に設けた
もので、これによると、燃料に対する空気の混合をより
効果的に行なうことができ、燃料の微粒化が更に向上す
る。

【００１４】図７，図８には第四の実施例が示される。
（図２と同一構造部分は同一符号を使用した。）本実施
例は、第二の実施例と第三の実施例とを組み合わせたも
のであって両者の効果を相剰的に得られるものであって
一層良好なる燃料の微粒化を達成できる。

【００１５】

【発明の効果】このように本発明になる燃料噴射弁によ
ると、ニードル弁の外周側面より噴射される燃料中に燃
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
出させて混合したので、ニードル弁の外周付近にある燃
料の内方部分から外方部分に向けて燃料の拡散とともに
空気を均一に混合でき燃料の微粒化を大きく向上でき、
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】本発明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】本発明の第二の実施例を示す要部拡大断面図で
ある。

【図５】図４のＣ−Ｃ線における横断面図である。

【図６】本発明の第三の実施例を示す要部拡大断面図で
ある。

【図７】本発明の第四の実施例を示す要部拡大断面図で
ある。

【図８】図７のＤ−Ｄ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先端面６Ｄ外周側面９弁体ハウジング９Ａ噴射孔９Ｃ弁座１０空気通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｍ 69/04 Ｆ０２Ｍ 69/04 Ｇ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【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、本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
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６のニードル部６Ａに、一端がニード
ル部６Ａの先端面６Ｃに開口し、他端がニードル部６Ａ
の外周側面６Ｄに開口する空気通路１０を形成したこと
を特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】前記空気通路１０のニードル部６Ａの外
周側面６Ｄへの開口を、噴射孔９Ａの噴射側開口端部９
Ｄの近傍へ開口してなる請求項１記載の燃料噴射弁。
【請求項３】前記空気通路１０のニードル部６Ａの外
周側面６Ｄへの開口を、ニードル部６Ａ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。
【請求項４】前記空気通路１０のニードル部６Ａの外
周側面６Ｄへの開口を、ニードル部６Ａ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。
【請求項５】前記空気通路１０のニードル部６Ａの外
周側面６Ｄへの開口を、ニードル部６Ａの横断面におい
て複数で、且つニードル部６Ａ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。