JP3327438B2 - 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は略円
筒状の磁性体よりなり、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が挿入後、コ
ア２にコーキング固定されている。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、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、この噴射穴８０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、この噴射穴８０
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に連続する小径の軸部９８と、その軸部９
８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、常に相互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】前記バルブシート８の中空穴８２内におい
てバルブ９は２個のスライド部９２，９６によって二点
支持されていることから、バルブ９の先端部回りに発生
したベーパーの浮上可能な空間が狭い。このため、高温
時等の悪条件下においてベーパーが多量に発生した場
合、ベーパーが浮上しきれずにバルブ９の先端部回りに
も溜ることによって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、
ベーパーが多量に発生した場合でも、バルブの先端部回
りのベーパーを速やかに浮上させることにより、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請求
項１の発明は、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、前記バルブに形成されたフランジ部
が当接することによって該バルブの後退位置を規制する
ストッパプレートと、前記バルブの後端部に取り付けら
れて前記ストッパプレートの後方に位置するアーマチュ
アとが噴射弁ボデーに組込まれ、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、前記バルブの先端部に前記バルブシ
ートの中空穴内を摺動する１つのスライド部を設けると
ともに、前記バルブの後端部に取り付けられた前記アー
マチュアを前記噴射弁ボデーに摺動可能に支持し、前記
バルブの前記スライド部と前記フランジ部とを、前記ス
ライド部および前記フランジ部の軸径よりも小さい軸径
の小径軸部によって連設することによって、前記燃料通
路部の反噴射側半部における前記小径軸部の回りにベー
パー浮上空間部を形成し、前記バルブシートの中空穴に
は、前記バルブのフランジ部の移動を許容する大径穴部
を形成し、 さらに、前記バルブシートの中空穴には、前
記バルブの小径軸部の周辺部において前記大径穴部に連
続しかつ前記バルブの前記スライド部および前記フラン
ジ部の軸径よりも大きい穴径の大径穴部を形成したこと
を特徴とする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、
ベーパーが多量に発生したとしても、その多量のベーパ
ーが燃料通路部に形成したベーパー浮上空間部に収容さ
れるにともない、バルブの先端部回りのベーパーが前記
ベーパー浮上空間部へと速やかに浮上することができ
る。また、前記バルブの先端部に前記バルブシートの中
空穴内を摺動するスライド部を設けるとともに、前記バ
ルブの後端部に取り付けたアーマチュアを噴射弁ボデー
に摺動可能に支持したことにより、バルブの長さを長く
することなくベーパー浮上空間部を形成することが可能
であり、また、従来に比べてバルブのスライド支点間の
距離が長くとれる。

【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
面図である。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１６ａの反噴射側半部（図１において右
半部）には、ベーパー浮上空間部１６ｂが形成されてい
る。

【００１７】ベーパー浮上空間部１６ｂを形成するため
にバルブシート８およびバルブ９には次に述べる変更が
加えられている。従来の後側のスライド部９６を廃止
し、小径軸部９４とフランジ部９７とをその軸部９４に
連続する小径軸部（９４ａを付す）によって連設するこ
とによって、その小径軸部９４ａの回りにベーパー浮上
空間部１６ｂを形成している（図１、図２（ｅ）参
照）。

【００１８】前記後側のスライド部９６を廃止した代わ
りに、バルブ９の後端部に取り付けたアーマチュア１３
を、ボデー（噴射弁ボデーともいう）１に軸受１９を介
して摺動可能に支持させている。なおアーマチュア１３
の外周面には硬質クロムコーティグが施されており、そ
の面の耐摩耗性が高められている。

【００１９】バルブシート８の中空穴８２には、バルブ
９の小径軸部９４ａの周辺部において穴径を大きくする
大径穴部が形成されている。この大径穴部は、バルブ９
のフランジ部９７の移動を許容する大径穴部８２ａに連
続しているので、それと同一符号を付すことにする。

【００２０】また、前側のスライド部９２はその外周部
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を廃止し、円形外周面９２ａをもつスライド部
とされている（図２（ｄ）参照）。またバルブシート８
の中空穴８２の内周面には、スライド部９２をスライド
案内する部分に相当する部分においてその軸方向に延び
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。またバルブシート８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を位置合わせした状態で組み付けることがで
きる。

【００２１】前記電磁式燃料噴射弁によると、ベーパー
が多量に発生したとしても、その多量のベーパーが燃料
通路部１６ａに形成したベーパー浮上空間部１６ｂに収
容されるにともない、バルブ９の先端部回りのベーパー
が前記ベーパー浮上空間部１６ｂへと速やかに浮上する
ことができる。したがってバルブ９の先端部回りのベー
パーが燃料と効率よく置換され、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。

【００２２】また、従来の後側のスライド部分に小径軸
部９４ａを設けてベーパー浮上空間部１６ｂを形成し、
その後側のスライド部分に代えてアーマチュア１３を噴
射弁ボデー１に軸受１９を介して支持したことにより、
バルブ長さを長くすることなくベーパー浮上空間部１６
ｂを形成することが可能であり、また従来に比べてバル
ブ９のスライド支点間の距離が長くとれるためバルブ９
のこじれによる摺動部分の摩耗を防止できる。

【００２３】また、バルブシート８の中空穴８２には、
バルブ９の小径軸部９４ａの周辺部において大径穴部８
２ａが形成されているので、ベーパーの収容能力が一層
増大し、よってベーパーロックの防止あるいは低減に有
効である。

【００２４】また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
速やかにベーパー浮上空間部１６ｂへ浮上できるととも
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一層効率よ
く置換できる。

【００２５】また図３（ａ）に正面図で、同（ｂ）に断
面図で示されるように、ストッパプレート１１には、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、その軸方向に貫通する開口部をその
周方向に複数設けるとよい。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３の矢印ＵＰ方向）に位置する。このストッ
パプレート１１は、前記バルブシート８と同様にしてボ
デー１に位置合わせした状態で組み付けることができ
る。

【００２６】このストッパープレート１１を使用する
と、開口部１２，１２ａを通じて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、本例のストッパー
プレート１１によるとそのような不具合が改善される。

【００２７】またストッパプレート１１には、図４に正
面図で示されるようにＵ溝状開口部１２ａを複数（図は
２個を示す）とし、開口部１２と合わせて軸方向に貫通
する開口部を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に組み付ければよい。

【００２８】

【発明の効果】請求項１の発明の電磁式燃料噴射弁によ
ると、ベーパーが多量に発生した場合でも、バルブの先
端部回りのベーパーがベーパー浮上空間部へと速やかに
浮上できるので、バルブの先端部回りのベーパーが燃料
と効率よく置換され、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、従来のものに比べてバルブの長さ
を長くすることなくベーパー浮上空間部を形成でき、ま
た、バルブのスライド支点間の距離が長くとれるためバ
ルブのこじれによる摺動部分の摩耗を防止できる。

【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説明図である。

【図４】ストッパプレートのもう一つの別例を示す説明
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 スライド部 ９４ａ 小径軸部 ８ バルブシート ８０ 噴射穴 ８２ 中空穴 ８２ａ 大径穴部 １６ａ 燃料通路部 １６ｂ ベーパー浮上空間部 １３ アーマチュア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 61/16 F02M 51/08

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、前記バルブに形成されたフランジ部
   が当接することによって該バルブの後退位置を規制する
   ストッパプレートと、前記バルブの後端部に取り付けら
   れて前記ストッパプレートの後方に位置するアーマチュ
   アとが噴射弁ボデーに組込まれ、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、 前記バルブの先端部に前記バルブシートの中空穴内を摺
   動する１つのスライド部を設けるとともに、前記バルブ
   の後端部に取り付けられた前記アーマチュアを前記噴射
   弁ボデーに摺動可能に支持し、 前記バルブの前記スライド部と前記フランジ部とを、前
   記スライド部および前記フランジ部の軸径よりも小さい
   軸径の小径軸部によって連設することによって、前記燃
   料通路部の反噴射側半部における前記小径軸部の回りに
   ベーパー浮上空間部を形成し、 前記バルブシートの中空穴には、前記バルブのフランジ
   部の移動を許容する大径穴部を形成し、 さらに、前記バルブシートの中空穴には、前記バルブの
   小径軸部の周辺部において前記大径穴部に連続しかつ前
   記バルブの前記スライド部および前記フランジ部の軸径
   よりも大きい穴径の大径穴部を形成した ことを特徴とす
   る電磁式燃料噴射弁。