JP3274303B2 - 電磁式燃料噴射弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として車両用のエン
ジンにおける電子制御式燃料噴射装置に使用される電磁
式燃料噴射弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】電磁式燃料噴射弁の従来例について図５
〜図７を参照して述べる。まず電磁式燃料噴射弁の概要
について図５の断面図を基に説明する。ボデー１は金属
製例えば磁性をもつＳＵＳ製であり、そのボデー１の中
空部には磁性体よりなりかつ中央部外周にフランジ２ａ
を有する中空状のコア２がボデー１の後方（図５の右
方）から組付けられている。このコア２の前半部外周に
は、合成樹脂などの電気絶縁素材よりなりかつコイル５
を多層状に巻装してなるボビン４が配設されている。

【０００３】前記コア２の外周には、前記コイル５に電
気接続させたターミナル６をインサートした受電用コネ
クタ７が樹脂成形されている。コネクタ７は、前記ボデ
ー１とコア２との結合部を覆うように例えばポリアミド
樹脂によって樹脂成形されている。なおコネクタ７には
図示されない電子制御装置の給電用コネクタが接続さ
れ、また前記コイル５は前記電子制御装置からの入力を
受けて通電およびその解除がなされる。

【０００４】前記ボデー１の前部（図５の左部）内に
は、噴射穴８０を有するバルブシート８がアダプタ１０
と共に組み込まれている。このバルブシート８の中空部
には、バルブ９が軸方向に関してスライド可能に組み込
まれている。なおボデー１には、バルブ９の後退位置を
規制するストッパプレート１１が前記バルブシート８に
先立って挿入されている。バルブ９の後端部には、磁性
体よりなるアーマチュア１３が固定されている。このア
ーマチュア１３は、前記コイル５の通電時においてコア
２から吸引力を受ける。

【０００５】前記コア２内にはパイプ１４が挿入され、
コア２をコーキングすることにより固定されている。こ
のパイプ１４と前記バルブ９との間にはバルブスプリン
グ１５が組み込まれている。バルブ９は、バルブスプリ
ング１５の弾性により常時は前記バルブシート８の噴射
穴８０を閉じた状態に保持される。なお、前記コア２の
後端（図５の右端）からバルブシート８の噴射穴８０ま
での間には燃料通路１６が構成されており、その燃料通
路１６の入口に相当するコア２の後端部内にはストレー
ナ１７が組み込まれている。またコア２の後端部には、
前記コネクタ７と図示されないデリバリパイプとの間に
おいて緩衝作用を果たすグロメット１８が嵌着されてい
る。なお前記燃料噴射弁は、エンジンに一定の方向で設
置されており、その方向はエンジン毎に異なるが一般的
には、周知のように図示されないエンジンに対し受電用
コネクタ７を上向きとしかつアダプタ１０を斜め下向き
として設置されるもので、エンジンへの設置時には図５
に白抜き矢印ＵＰで示される方向が天方向となる。

【０００６】このように構成された電磁式燃料噴射弁の
作動を簡単に説明すると、図示しない燃料タンクから所
定の圧力を付与された状態で供給される燃料は、ストレ
ーナ１７によってろ過された後、燃料通路１６を通って
バルブシート８の内部まで至っている。しかしながら、
バルブ９はバルブスプリング１５の弾性によってバルブ
シート８の噴射穴８０を閉じた状態に保持されているた
め、この噴射口９からの燃料噴射は生じない。

【０００７】ここで電子制御装置からの電気信号の入力
によってコイル５が通電状態になると、すでに述べたよ
うにコア２の吸引力によって、アーマチュア１３がバル
ブ９と共に後退する。この結果、バルブ９がバルブシー
ト８の噴射穴８０を開き、ここから燃料が噴射される。
そしてコイル５に対する電気信号がオフになり、アーマ
チュア１３に作用していたコア２の吸引力が解除される
と、バルブスプリング１５の弾性によってバルブ９が再
び噴射穴８０を閉じた状態に保持され、この噴射口９か
らの燃料噴射は停止する。

【０００８】次に、前記燃料通路１６におけるバルブシ
ート８とバルブ９との間に形成される燃料通路部（符号
１６ａを付す）について、図６および図７を参照して詳
述する。なお図６は要部拡大断面図、図７は図６の各部
における燃料通路部１６ａの断面図で、（ａ）は図６の
Ａ−Ａ線断面図、（ｂ）は同Ｂ−Ｂ線断面図、（ｃ）は
同Ｃ−Ｃ線断面図、（ｄ）は同Ｄ−Ｄ線断面図、（ｅ）
は同Ｅ−Ｅ線断面図、（ｆ）は同Ｆ−Ｆ線断面図、
（ｇ）は同Ｇ−Ｇ線断面図である。バルブ９はテーパ状
弁子部９０を先端に有している他、その弁子部９０に連
続する先端軸部９１と、その先端軸部９１に連続しかつ
その軸径を大きくするスライド部９２と、そのスライド
部９２の外周部を４面幅に切除することによって形成さ
れてそのスライド部９２を軸方向に開口する通路開口部
９３が設けられている。さらにバルブ９には、前記スラ
イド部９２に連続する小径軸部９４と、その小径軸部９
４に連続する前記スライド部９２と同様の通路開口部９
５をもつスライド部９６と、そのスライド部９６に連続
しかつその軸径を大きくするフランジ部９７と、そのフ
ランジ部９７に連続する小径軸部９８と、その小径軸部
９８に連続する取付部９９が設けられている。

【０００９】前記取付部９９には円筒形状の前記アーマ
チュア１３が嵌着されており、その取付部９９とアーマ
チュア１３と間に２ヵ所の燃料通路が形成されている。
またフランジ部９７は、前記ストッパプレート１１の前
側に位置されており、そのストッパプレート１１との当
接によって、バルブ９の軸方向の進退移動時の後退位置
を制限する。なおストッパプレート１１はほぼＣリング
状をなしており、その内径はバルブ９のフランジ部９７
と取付部９９との間の小径軸部９８の軸径よりも大き
く、フランジ部９７の外径よりも小さくなっている。ま
たストッパプレート１１の開口部１２は、バルブ９の小
径軸部９８の組み付け時の通路の他、燃料通路として機
能する。また図７（ｇ）において大小二つの二点鎖線の
二重円のうち、内側の円はフランジ部９７の外径を示
し、外側の円は後述する大径穴部８２ａの内径を示し、
その二重円内と開口部１２との重複部分（二点鎖線の斜
線部分）はバルブ９の開閉に係わらず、常に連通する燃
料通路を示している。

【００１０】またバルブシート８には、前記バルブ９の
スライド部９２，９６の外周面をスライド案内する中空
穴８２と、その中空穴８２の先端部に連続しかつ前記弁
子部９０が接離するテーパ状シート穴８１と、そのシー
ト穴８１の小径部の噴射穴８０が設けられている。なお
中空穴８２の後端部には、前記バルブ９のフランジ部９
７の移動を許容する大径穴部８２ａが形成されている。
なお前記したタイプの電磁式燃料噴射弁としては、例え
ば特公平１−４１８２８号公報がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の電磁式燃料噴射
弁によると、バルブ９のスライド部９２，９６において
は、図７（ｄ）および（ｆ）に示されるように、そのス
ライド部９２，９６の外周面がバルブシート８の中空穴
８２の内周面によってスライド案内される一方、そのス
ライド部９２，９６の周方向に断続的に設けた通路開口
部９３，９５によって燃料通路が形成されている。

【００１２】しかしながら、前記バルブ９はバルブシー
ト８の中空穴８２に軸回り方向に関し位置合わせするこ
となく挿入されるので、いずれかの通路開口部９３，９
５がエンジンへの設置時に必ず天方向に位置するとは限
らないし、また組み付け時にいずれかの通路開口部９
３，９５を天方向に位置するように挿入したとしても開
閉動作によって軸回り方向に微妙に回動し、通路開口部
９３，９５が天方向に維持されない（図６および図７
（ｄ），（ｆ）参照）。したがって、バルブ９の先端部
回りに発生したベーパーがバルブシート８の内周面の天
井部分に沿って浮上しようとしてもスライド部９２，９
４（おもに前側のスライド部９２）によってさえぎられ
るとともに、そのベーパーの浮上にともなって燃料がバ
ルブ先端方へ降下しようとしてもスライド部９２，９４
によってさえぎられることになる。すると、バルブ９の
先端部回りにおいてベーパーと燃料の置換が効率よく行
われないため、バルブ９の先端部回りにベーパーが溜ま
りやすく、高温時等の悪条件下においてはベーパーロッ
クによる再始動性不良を招くことが予測される。

【００１３】本発明が解決しようとする技術的課題は、
バルブの先端部回りのベーパーを燃料と効率よく置換さ
せることによって、高温再始動性を改良することのでき
る電磁式燃料噴射弁を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明は、弁子部を先端部に有するバルブと、そのバルブを
軸方向に関してスライド案内する中空穴を有しかつその
先端に前記弁子部により開閉する噴射穴を有するバルブ
シートとを備え、バルブシートとバルブとの間に形成さ
れる空間部を燃料通路部とする電磁式燃料噴射弁におい
て、前記バルブにはバルブシートの中空穴の内周面を摺
動する円形外周面をもつスライド部が設けられ、前記バ
ルブシートの中空穴の内周面にはその軸方向に延びる通
路溝を周方向に複数設けるとともに、そのうちの一つを
エンジンへの噴射弁設置時に天方向に位置する通路溝と
し、 前記バルブの後退位置を規制するストッパプレート
にはその周方向に複数のＵ溝状の開口部を設けるととも
に、そのうちの一つをエンジンへの噴射弁設置時に天方
向に位置する開口部とした電磁式燃料噴射弁である。

【００１５】

【作用】請求項１の発明の電磁式燃料噴射弁によると、
エンジンへの噴射弁設置時において、バルブシートの一
つの通路溝が天方向に位置し、その他の通路溝がそれよ
りも地方向に位置する。したがって、バルブの先端部回
りに発生したベーパーがバルブシートの天方向に位置す
る通路溝に沿って速やかに浮上できるとともに、その浮
上にともない、その他の通路溝から燃料がバルブ先端方
に向けて速やかに降下できるため、バルブの先端部回り
におけるベーパーが燃料と効率よく置換できる。また、
ストッパプレートの一つのＵ溝状の開口部が天方向に位
置し、その他のＵ溝状の開口部がそれよりも地方向に位
置する。したがって、ストッパプレートにおいてもベー
パーの浮上と燃料の降下が効果的に行われるため、ベー
パーと燃料の置換効率が一層向上する。

【００１６】

【実施例】実施例について図１および図２を参照して説
明する。なお本例は、従来例の一部を変更したものであ
るからその変更部分について詳述し、従来例と同一部分
には図面に同一符号を付して重複する説明は省略する。
図１は電磁式燃料噴射弁の要部拡大断面図、図２は図１
の各部における燃料通路部１６ａの断面図で、（ａ）は
図６のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は同Ｂ−Ｂ線断面図、
（ｃ）は同Ｃ−Ｃ線断面図、（ｄ）は同Ｄ−Ｄ線断面
図、（ｅ）は同Ｅ−Ｅ線断面図、（ｆ）は同Ｆ−Ｆ線断
面図、（ｇ）は同Ｇ−Ｇ線断面図である。バルブ９にお
いては、スライド部９２，９６をその外周部が切除され
ない円板形状に形成することによって通路開口部９３，
９５を廃止し、円形外周面９２ａ，９６ａをもつスライ
ド部としている（図２（ｄ），（ｆ）参照）。

【００１７】またバルブシート８においては、中空穴８
２の内周面にはその軸方向に延びる適数本、本例では４
本の通路溝８３が周方向に等間隔で形成されている。こ
のうち一つの通路溝８３はエンジンへの噴射弁設置時に
天方向（図１の矢印ＵＰ参照）に位置する。通路溝８３
は、例えば冷間鍛造等によって容易に形成することがで
きる。

【００１８】またストッパプレート１１には、図１およ
び図２（ｇ）によく示されるように、開口部１２と対称
をなす位置にＵ溝状開口部１２ａを形成することによっ
て、その周方向に複数の開口部を設けている。この開口
部１２，１２ａのうち一つの開口部１２ａはエンジンへ
の噴射弁設置時に天方向（図１の矢印ＵＰ方向）に位置
する。なお図２（ｇ）において、大小二つの二点鎖線の
二重円内と開口部１２，１２ａとの重複部分（二点鎖線
の斜線部分）はバルブ９の開閉に係わらず、常に連通す
る燃料通路を示している。

【００１９】なお前記バルブシート８およびストッパプ
レート１１は、ボデー１への組み付けに際し受電用コネ
クタ７が例えばエンジンへの噴射弁設置時に天方向に指
向される場合には、ボデー１に対し受電用コネクタ７方
に一つの通路溝８３と開口部１２ａが位置するように組
み付けられる。例えば、画像処理装置によってバルブシ
ート８およびストッパプレート１１の位置の割り出しを
行い、この割り出した位置に基づいて自動組み付け装置
が所定の組み付け工程を実行することで、ボデー１にバ
ルブシート８およびストッパプレート１１を位置合わせ
した状態で組み付けることができる。

【００２０】前記電磁式燃料噴射弁によると、エンジン
への噴射弁設置時において、バルブシート８の一つの通
路溝８３が天方向に位置し、その他の通路溝８３がそれ
よりも地方向に位置する。したがって、バルブ９の先端
部回りに発生したベーパーがバルブシート８の天方向に
位置する通路溝８３に沿って速やかに浮上できるととも
に、その浮上にともない、その他の通路溝８３から燃料
がバルブ先端方に向けて速やかに降下できるため、バル
ブ９の先端部回りにおけるベーパーが燃料と効率よく置
換できる。よってベーパーロックの防止あるいは低減が
可能となり、高温再始動性の改良を実現することができ
る。

【００２１】また、ストッパプレート１１の一つの開口
部１２ａが天方向に位置し、その他の開口部１２がそれ
よりも地方向に位置する。したがってストッパプレート
１１においてもベーパーの浮上と燃料の降下が効果的に
行われるため、ベーパーと燃料の置換効率が一層向上
し、ベーパーロックの防止あるいは低減に有効である。
なおストッパプレート９は、従来、ボデー１に軸回り方
向に関し位置合わせされることなく挿入されるため、開
口部１２がエンジンへの設置時に天方向に位置すること
は少なくベーパーの浮上をさえぎる場合が多いうえ、例
え開口部１２がエンジンへの設置時に天方向に位置しベ
ーパーの浮上が可能となったとしても、燃料の降下を可
能とする開口部がないため、結局、ベーパーと燃料の置
換効率が悪かったが、本例によるとそのような不具合が
改善される。

【００２２】前記ストッパプレート１１には、図３に正
面図で示されるようにＵ溝状開口部１２ａを複数個（図
は２個を示す）とし、開口部１２と合わせてその周方向
に等間隔で複数設けることもできる。この場合も、３つ
の開口部１２，１２ａのうち一つの開口部がエンジンへ
の噴射弁設置時に天方向に位置するようにボデー１に組
み付けられる。また前記Ｕ溝状開口部１２ａに代えて図
４の説明図に示される開口部１２ｂを形成することも考
えられる。すなわち、この開口部１２ｂは、図４（ａ）
に断面図で示されるようにストッパプレート１１の正面
（バルブシート側の面）の内周部に切り欠き状に形成さ
れており、同（ｂ）に正面図で示されるように開口部１
２と対称をなす位置に１個設けたものでもよいし、ある
いは同（ｃ）に正面図で示されるように複数個（図は２
個を示す）設けることもできる。なお図４（ａ）には燃
料の流れを矢印で示した。

【００２３】

【発明の効果】本発明の電磁式燃料噴射弁によると、バ
ルブシートの中空穴の内周面に複数の通路溝を設けたこ
とによって、バルブの先端部回りのベーパーを燃料と効
率よく置換させることができ、よってベーパーロックの
防止あるいは低減が可能となり、高温再始動性の改良を
実現することができる。また、バルブ側に燃料通路とし
ての通路開口部を設けた従来と異なり、噴射弁ボデー側
に固定されるバルブシート側に燃料通路としての通路溝
を設けたことによって、その通路溝をエンジンへの設置
時に必ず天方向に位置させることが可能で、組み付け後
もその位置が変わらないので、前記効果を確実にかつ恒
久的に得ることができる。また、ストッパプレートの一
つのＵ溝状の開口部が天方向に位置し、その他のＵ溝状
の開口部がそれよりも地方向に位置することによって、
ベーパーと燃料の置換効率が一層向上されるので、ベー
パーロックの防止あるいは低減に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の要部を示す断面図である。

【図２】図１の各部における燃料通路部を示す断面図で
ある。

【図３】ストッパプレートの別例を示す正面図である。

【図４】ストッパプレートの他の別例を示す説明図であ
る。

【図５】電磁式燃料噴射弁を示す断面図である。

【図６】従来例の要部を示す断面図である。

【図７】図６の各部における燃料通路部を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

９ バルブ ９０ 弁子部 ９２，９６ スライド部 ９２ａ，９６ａ 円形外周面 ８ バルブシート ８０ 噴射穴 ８２ 中空穴 ８３ 通路溝 １１ ストッパプレート １２，１２ａ，１２ｂ 開口部 １６ａ 燃料通路部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−208296（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−107061（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 51/08 F02M 51/06 F02M 69/00 F02M 37/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁子部を先端部に有するバルブと、その
   バルブを軸方向に関してスライド案内する中空穴を有し
   かつその先端に前記弁子部により開閉する噴射穴を有す
   るバルブシートとを備え、バルブシートとバルブとの間
   に形成される空間部を燃料通路部とする電磁式燃料噴射
   弁において、前記バルブにはバルブシートの中空穴の内
   周面を摺動する円形外周面をもつスライド部が設けら
   れ、前記バルブシートの中空穴の内周面にはその軸方向
   に延びる通路溝を周方向に複数設けるとともに、そのう
   ちの一つをエンジンへの噴射弁設置時に天方向に位置す
   る通路溝とし、 前記バルブの後退位置を規制するストッパプレートには
   その周方向に複数のＵ溝状の開口部を設けるとともに、
   そのうちの一つをエンジンへの噴射弁設置時に天方向に
   位置する開口部とした ことを特徴とする電磁式燃料噴射
   弁。