JP2759993B2

JP2759993B2 - 燃料噴射弁

Info

Publication number: JP2759993B2
Application number: JP63319159A
Authority: JP
Inventors: 仁志田坂
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1988-12-16
Filing date: 1988-12-16
Publication date: 1998-05-28
Anticipated expiration: 2013-05-28
Also published as: JPH02163463A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、内燃期間の吸気管に燃料を噴射する燃料噴
射弁に関し、とくに空気を噴射孔の周囲に導入すること
で噴霧燃料の微粒化を促進させるエアアシスト装置を備
えた燃料噴射弁にかかわる。

［従来の技術］従来より、アシスト空気を噴射孔付近に導入すること
で噴霧燃料の微粒化を促進させるエアアシスト装置を備
えた燃料噴射弁としては、特開昭57−200666号公報、あ
るいは特開昭58−77162号公報に開示されたものが存在
する。これらの燃料噴射弁は、燃料を噴射する燃料孔を
具備した弁胴と、該弁胴との間に、アシスト空気を噴射
孔付近に導くための空気導入口を形成するスリーブとを
備えている。

［発明が解決しようとする課題］しかるに、上記構成の従来の燃料噴射弁は、弁胴とス
リーブとの位置決めを、弁胴の後端部に形成された肩部
とスリーブの後端部とで行っているため、弁胴やスリー
ブに製造誤差が存在すると、絞りの開口面積が変化し、
最適な流速のアシスト空気を噴射後付近に導入すること
ができないという課題があった。例えば、空気導入口の
開口面積が狭くなると、アシスト空気の圧力が絞られる
ことにより、アシスト空気の流速が遅くなるために、噴
射孔からの噴霧燃料の微粒化を促進することができない
という課題があった。

本発明は、製造誤差等による空気導入口の開口面積の
変化を最小限に止める燃料噴霧弁の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明の燃料噴射弁は、先端面に、燃料を噴射する噴
射孔が形成された弁胴と、該弁胴の先端面より突出した
状態で前記弁胴の外周に嵌め合わされ、径方向外方から
前記噴射孔付近に導入空気を導入するための空気導入口
が形成された筒状部材とを備えた燃料噴射弁において、前記空気導入口の内周側部は、前記弁胴の外径よりも
内周側に設けられ、前記弁胴の先端面が当接する当接
面、および前記弁胴の先端面に対向する導入口壁面を具
備し、前記弁胴と前記筒状部材との位置決めは、前記弁
胴の先端面と前記当接面とで行われ、前記弁胴の先端面
と前記導入口壁面とで形成される空気通路が導入空気の
流速を決定している構成を採用した。

［作用および発明の効果］本発明の燃料噴射弁によれば、弁胴と筒状部材との位
置決めが、弁胴の先端面と空気導入口に形成された当接
面とで行われ、弁胴の先端面と導入口壁面とで形成され
る空気通路にて導入空気の流速を決定している。それに
よって、仮に弁胴や筒状部材に寸法誤差等が存在して
も、空気導入口の開口面積の変化を最小限に止めること
ができるので、導入空気の圧力損失を小さくでき、導入
空気の圧力が絞られ難くなる。したがって、空気導入口
から噴射孔付近に導入される導入空気が最適な流速とな
り、この最適な流速の導入空気を、噴射孔から噴射され
る燃料に作用させることができるので、効率的に噴霧燃
料の微粒化を促進できる。

［実施例］本発明の燃料噴射弁の実施例を図に基づき説明する。

第１図および第２図は本発明の第１実施例を採用した
電磁式燃料噴射弁を示す。

Ａは内燃機関のインテークマニホールド10内に燃料を
噴射するボトムフィード型電磁式燃料噴射弁（以下燃料
噴射弁と略す）を示す。

この燃料噴射弁Ａは、燃料を噴射する弁本体１と、該
弁本体１を保持する分岐管５と、弁本体１に噴霧燃料の
微粒化を促進する導入（アシスト）空気を導入するエア
アシスト装置Ｂとを備える。

弁本体１は、弁胴２、該弁胴２内に往復変移可能に収
納された弁体３、該弁体３を往復変移させる電磁式アク
チュエータ（図示せず）を収納するハウジング４を備え
る。

弁胴２は、噴射量の調節が完了した燃料をインテーク
マニホールド10内に噴射するための噴射孔21、および弁
体３が当接する弁座22を具備する。噴射孔21は、弁胴２
の先端面23に形成されている。また、弁胴２の外周面24
には、分岐管５の内周面52との間に燃料の漏洩を防止す
るＯリング25が装着されている。

弁体３は、電磁式アクチュエータにより往復変移させ
られ、弁胴２の先端面23に形成された噴射孔21を開閉す
る。弁体３は、噴射孔21を開閉する際に弁座22に当接
し、噴射孔21を開放する際に、弁座22から離間する。ま
た、弁体３は、噴射孔21および弁座22と間に絞り31、32
を形成する。これらの絞り31、32は、燃料の噴射量を調
節する調量部として働く。

電磁式アクチュエータは、周知の電磁コイル（図示せ
ず）、ステータ（図示せず）およびアーマチュア（図示
せず）から構成されている。この電磁式アクチュエータ
は、コンピュータ（図示せず）で計算された噴射信号が
電磁コイルに加えられると、電磁コイルは電磁石とな
り、アーマチュアを吸引する。そして、弁体３は、アー
マチュアに固定されているので、同時に吸引され弁胴２
の先端面23に形成された噴射孔21を開放して、円錐状の
噴霧燃料を噴射する。

ハウジング４は、弁本体１内に燃料を供給するフュー
エルフィード41、および弁本体１内で発生したベーパを
流出させるベーパフィード42とを形成している。また、
ハウジング４は、先端部43を折り曲げることにより弁胴
２を一体的に連結している。

フューエルフィード41は、後記する隙間51から噴射孔
21に燃料を導く。また、フューエルフィード41は、隙間
51に向かって開口している開口部にごみや塵等の異物の
侵入を防止するフィルタ44を装着している。

ベーパフィード42は、隙間51に向かって開口している
開口部にごみや塵等の異物の侵入を防止するフィルタ45
を装着している。

ハウジング４の外周面46には、分岐管５の内周面52と
の間に燃料の漏洩を防止するＯリング47が装着されてい
る。

分岐管５は、弁本体１の周囲との間に環状の隙間51を
形成し、その隙間51に燃料が供給される燃料流路管を構
成する。この隙間51は、Ｏリング25とＯリング47との間
に囲まれた弁胴２およびハウジング４の外周面24、46と
分岐管５の内周面52との間に形成されている。また、隙
間51には、プレッシャレギュレータでインテークマニホ
ールド10内の圧力より高い圧力となるように調圧された
燃料が供給される。さらに、分岐管５は、先端筒部53で
弁胴２を支持している。この先端筒部53の外周面54は、
インテークマニホールド10の内周面11との間に、アシス
ト空気の漏洩を防止するインシュレータ55を装着してい
る。56は弁本体１の後端部を覆うカバーである。

エアアシスト装着Ｂは、アシスト空気がを噴射孔21に
向かって送るための空気通路６、および導入したアシス
ト空気により噴霧燃料を微粒化させる筒状部材であるス
リーブ７を備えている。

空気通路６は、インテークマニホールド10の壁部に形
成され、一端がスロットル弁（図示せず）より空気の流
れ方向の上流、且つエアフロメータ（図示せず）より下
流のインテークマニホールド10内の吸気通路（図示せ
ず）に接続されている。また、空気通路６は、他端がイ
ンテークマニホールド10の内周面11とスリーブ７の外周
面76との間に形成される隙間（サージボリューム）61を
介して噴射孔21に接続されている。

この空気通路６内は、スロットルバルブ（図示せず）
上流の圧力とインテークマニホールド10の内部圧力との
差圧により空気が流れる。よって、噴射孔21付近には、
所定の流速のアシスト空気が導かれ、噴射孔21から噴射
した円錐状の噴霧燃料の微粒化が促進される。

また、空気通路６の途中にエアポンプ（図示せず）等
を設け、スロットル全開付近の状態であっても、空気を
流すことにより、上記と同様の微粒化を得ることができ
る。さらに、空気通路６をスロットルバルブの下流に接
続し、エアポンプを空気通路６の途中に設け、常時空気
を流し、上記と同様の微粒化を得ることもできる。

スリーブ７は、樹脂製で、弁胴２の外周面24に圧入さ
れる第１筒状部71、該第１筒状部71から図示下方に延設
された第２筒状部75、および第１筒状部71と第２筒状部
75との間に形成された隔壁78から構成されている。

第１筒状部71は、分岐管５の先端筒部53に弁胴２とと
もに支持されている。また、第１筒状部71は、後端に形
成されたフランジ部72、弁胴２の先端面23との間に形成
される空気導入口73を具備する。

フランジ部72は、ハウジング４の先端との間で、弁胴
２の外周の装着されたＯリング25の抜け止め用のストッ
パーとして働く。

空気導入口73は、複数開口され、空気通路６より供給
されるアシスト空気を噴射孔21付近に導くものである。
また、空気導入口73の開口面積は、弁胴２とスリーブ７
との取付け状態により変化するために、この空気導入口
73の内周側端部に、弁胴２とスリーブ７との位置決めを
行う位置決め手段（当接面）としての凸状段付部（以下
段部と略す）74が設けられている。

段部74は、スリーブ７を弁胴２の外周に圧入する際
に、弁胴２の先端面23に当接させることによって、先端
面23と空気導入口73の導入口壁面（図示下端面）との距
離l₁を最適な距離に保つ。このため、空気導入口73の開
口面積を所定の大きさに設定することができる。

第２筒状部75は、インテークマニホールド10内に吹き
上がる燃料ガスを直接弁胴２や隔壁78に当たらないよう
に働く。この第２筒状部75の外周面76は、インテークマ
ニホールド10の内周面11との間に、アシスト空気の漏洩
を防止するＯリング77を装着している。

隔壁78は、微粒化した燃料が通過する絞りである気孔
79を具備する。この気孔79は、弁胴２の噴射孔21の延長
線上に存在するように隔壁78に形成されている。また、
スリーブ７は、段部74で位置決めされることによって、
噴射孔21と隔壁78に形成される気孔79との距離l₂を最適
な距離に保つこともできる。

本実施例の燃料噴射弁Ａの作用を図に基づき説明す
る。

空気通路６からのアシスト空気は、初めに隙間61に流
入する。隙間61に流入したアシスト空気は、スリーブ７
の空気導入口73に流入し、弁胴２の先端面23とスリーブ
７の導入口壁面との間で形成される空気通路を通って、
弁胴２の噴射孔21付近に導入される。

このとき、弁胴２の外周にスリーブ７を圧入する際
に、スリーブ７の段部74を弁胴２の先端面23に当接させ
て、位置決めを行っているので、弁胴２の先端面23と空
気導入口73の導入口壁面との間に形成される空気通路の
通路幅である距離l₁が最適な距離に保たれ、空気導入口
73の開口面積が製造誤差等の影響を受けず、常に一定の
開口面積を得ることが可能となる。このため、空気導入
口73を通過するアシスト空気は、圧力が絞られないの
で、圧力損失を非常に小さくでき、流速が遅くならな
い。よって、弁体３が弁座22から離間することにより、
噴射孔21から噴射される円錐状の噴霧燃料に最適な流速
のアシスト空気が作用して、噴霧燃料の微粒化を促進す
ることが可能となる。

また、スリーブ７の段部74を弁胴２の先端面23により
位置決めしているので、噴射孔21とスリーブ７の隔壁に
形成された気孔79との距離l₂を最適な距離に保つことも
できる。

ここで、噴射孔21と気孔79との距離l₂が所定の距離よ
り長いと、噴射孔21から噴射される円錐状の噴霧燃料が
気孔79を形成する隔壁78に接触してしまい、アシスト空
気により微粒化した噴霧燃料のインテークマニホールド
10内への噴出量が減少し、隔壁78に付着した燃料が液滴
でたれ落ちるるという不具合がある。逆に、噴射孔21と
気孔79との距離l₂が所定の距離より短いと、噴射孔21か
ら噴射される円錐状の噴霧燃料をアシスト空気による微
粒化が不十分なまま気孔79から噴出するという不具合が
ある。

したがって、微粒化した噴霧燃料は、最適な状態で気
孔79からインテークマニホールド10内に噴出されるの
で、内燃機関の気筒内で最適な状態で燃焼する。

第３図は本発明の第２実施例に採用したボトムフィー
ド難電磁式燃料噴射弁を示す。

（第１実施例と同一機能物は同番号を付す）本発明では、アシスト空気を噴射孔21に導く内部に空
気通路100を形成した管状部材を、分岐管５の先端筒部5
3およびスリーブ７を保持する金属製ホルダー101内に一
体的に設けている。

また、ホルダー101の後端部102は、分岐管５の外周に
ろう付け等により一体化されている。

空気通路100からのアシスト空気は、スリーブ７の外
周面76とホルダー101の内周面105との間に形成される隙
間（サージボリューム）103に流入する。隙間103に流入
したアシスト空気は、弁胴２の先端面23とスリーブ７の
導入口壁面との間に形成された空気通路より弁胴２の噴
射孔21付近に最適な流速で導入される。104はスリーブ
７の第２筒状部75の外周部76とホルダー101の内周面105
との間に装着され、アシスト空気の漏洩を防止するＯリ
ングである。

第４図は本発明の第３実施例に採用したボトムフィー
ド型電磁式燃料噴射弁を示す。

（第１実施例と同一機能物は同番号を付す）本実施例では、アシスト空気を噴射孔21に導く空気通
路110を、分岐管５の先端筒部53およびスリーブ７を保
持する樹脂製ホルダー111に一体的に形成している。ま
た、ホルダー111の後端部112には、分岐管５の凹所57に
嵌合する凸部113が形成されている。

空気通路110からのアシスト空気は、スリーブ７の外
周面76とホルダー111の内周面116との間に形成される隙
間（サージボリューム）114に流入する。隙間114に流入
したアシスト空気は、弁胴２の先端面23とスリーブ７の
導入口壁面との間に形成された空気通路より弁胴２の噴
射孔21付近に最適な流速で導入される。115は分岐管５
の外周面58とホルダー111の内周面116との間に装着さ
れ、アシスト空気の漏洩を防止するＯリングである。

第５図および第６図は本発明の第４実施例に採用した
ボトムフィード型電磁式燃料噴射弁を示す。

（第１実施例と同一機能物は同番号を付す）本実施例では、複数の燃料噴射弁Ａを保持する複数の
分岐管200内に、それぞれの噴射弁Ａのフューエルフィ
ード41に燃料を導く燃料通路210、およびアシスト空気
をそれぞれの燃料噴射弁Ａの噴射孔21付近に導く空気通
路220を形成している。また、燃料噴射弁Ａにかかる燃
料の圧力を一定に調整するプレッシャレギュレータ230
を設置している。

このプレッシャレギュレータ230は、ケーシング231内
に配設されたダイヤフラム232と、該ダイヤフラム232に
より往復変移する弁体233と、ダイヤフラム232を介して
弁体233を燃料通路210との連通口234に閉塞する方向に
付勢するリターンスプリング235とを備える。

本実施例では、背圧を空気通路220からスプリング室2
36内に導き、燃料の圧力を一定に調節して、燃料噴射弁
Ａの燃料の流れ方向の上流側の圧力と下流側の圧力との
差圧を一定にするように作用する。

例えば、燃料圧力と背圧の差圧が所定値以上になる
と、リターンスプリング235の付勢力に打勝ち、ダイヤ
フラム232を変移させ、連通口234を開放して、余分な燃
料をリターンパイプ237を通してフューエルタンク（図
示せず）へ戻すことによって、燃料圧力を一定に保つこ
とができる。

第７図は本発明の第５実施例に採用したボトムフィー
ド型電磁式燃料噴射弁を示す。

（第１実施例と同一機能物は同番号を付す）本実施例では、燃料噴射弁Ａを第７図に示す天地方向
となるように、インテークマニホールド10に取付けてい
る。また、本実施例の空気通路300は、弁本体１と分岐
管310との間に形成される隙間（サージボリューム）311
の最も地方向に位置するように設けられている。本実施
例では、上述した構造をしているので、隙間311内にご
みや油等の異物を溜めることができ、インテークマニホ
ールド10内に燃料とともに異物が流入することを防止で
きる。

第８図は本発明の第６実施例に採用したボトムフィー
ド型電磁式燃料噴射弁を示す。

（第４実施例と同一機能物は同番号を付す）本実施例では、空気通路300に傾きを設けて、アシス
ト空気の入口部312が第８図に示す地方向に位置するよ
うに形成している。このため、隙間311内にごみや油等
の異物を溜めることができ、インテークマニホールド10
内に燃料とともに異物が流入することを防止できる。

［他の実施例］本実施例では、燃料噴射弁を内燃機関のインテークマ
ニホールドに取付けたが、燃料噴射弁を内燃機関の気筒
に取付けても良く、また燃料噴射弁を湯沸かし器、石油
ストーブ等の燃焼装置に取付けても良い。

本実施例では、筒状部材として第１筒状部、第２筒状
部および隔壁から構成されるスリーブを用いたが、筒状
部材として第１筒状部および隔壁から構成されるスリー
ブを用いても良い。つまり、本実施例の第２筒状部が設
けられていない筒状部材を用いることができる。

本実施例では、弁体を電磁式アクチュエータにより往
復変移させる電磁式燃料噴射弁を用いたが、弁体を機械
的に往復変移させる燃料噴射弁を用いても良い。例えば
内部に燃料が供給されると弁体が開弁する弁胴としての
ノズルをもつ燃料噴射弁を用いても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に採用されたボトムフィー
ド型電磁式燃料噴射弁を示す断面図、第２図は本発明の
第１実施例に採用されたボトムフィード型電磁式燃料噴
射弁を示す要部拡大断面図、第３図は本発明の第２実施
例に採用されたボトムフィード型電磁式燃料噴射弁を示
す断面図、第４図は本発明の第３実施例に採用されたボ
トムフィード型電磁式燃料噴射弁を示す断面図、第５図
は本発明の第４実施例に採用されたボトムフィード型電
磁式燃料噴射弁を示す断面図、第６図は本発明の第４実
施例に採用されたボトムフィード型電磁式燃料噴射弁お
よび分岐管を示す断面図、第７図は本発明の第５実施例
に採用されたボトムフィード型電磁式燃料噴射弁および
を示す断面図、第８図は本発明の第６実施例に採用され
たボトムフィード型電磁式燃料噴射弁分岐管を示す断面
図である。図中Ａ……ボトムフィード型電磁式燃料噴射弁、Ｂ……エア
アシスト装置、１……弁本体、２……弁胴、３……弁
体、６……空気通路、７……スリーブ（筒状部材）、21
……噴射孔、73……空気導入口、74……段部（位置決め
手段、当接面）、79……気孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ０２Ｍ 69/04 Ｆ０２Ｍ 69/04 Ｇ (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02M 51/08 F02M 51/02 340 F02M 61/18 340 F02M 69/00 310 F02M 69/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】先端面に、燃料を噴射する噴射孔が形成さ
れた弁胴と、該弁胴の先端面より突出した状態で前記弁胴の外周に嵌
め合わされ、径方向外方から前記噴射孔付近に導入空気
を導入するための空気導入口が形成された筒状部材とを備えた燃料噴射弁において、前記空気導入口の内周側部は、前記弁胴の外径よりも内
周側に設けられ、前記弁胴の先端面が当接する当接面、
および前記弁胴の先端面に対向する導入口壁面を具備
し、前記弁胴と前記筒状部材との位置決めは、前記弁胴の先
端面と前記当接面とで行われ、前記弁胴の先端面と前記
導入口壁面とで形成される空気通路が導入空気の流速を
決定していることを特徴とする燃料噴射弁。