JP4020855B2 - Fuel injection valve and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

この発明は、ガソリン筒内直接噴射用の燃料噴射弁およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a fuel injection valve for direct injection in a gasoline cylinder and a method for manufacturing the same.

従来の燃料噴射弁では、燃料噴射弁を構成する弁座部材に複数のスリットを形成し、扇状スプレーを形成していた(例えば、特許文献1参照。)。   In a conventional fuel injection valve, a plurality of slits are formed in a valve seat member constituting the fuel injection valve to form a fan-shaped spray (for example, see Patent Document 1).

特開2000−205088号公報JP 2000-205088 A

上記のような従来の燃料噴射弁では、扇状のスプレーを噴出させるために、弁座に形成するスリットを、その幅が噴射下流ほど増大するように形成していた。しかし、スリットを放電加工により形成する場合には、放電型をスリット形状とほぼ同一とするため、加工の際に溶融により放電型が変形してしまい、高精度なスリット加工を行うためには一つのスリット毎に一つの型を製作する必要があり型の製作費用がかかるという問題があった。   In the conventional fuel injection valve as described above, in order to eject the fan-shaped spray, the slit formed in the valve seat is formed so that its width increases toward the downstream side of the injection. However, when the slit is formed by electric discharge machining, since the electric discharge mold is almost the same as the slit shape, the electric discharge mold is deformed by melting at the time of machining. There is a problem in that it is necessary to manufacture one mold for each slit, and the manufacturing cost of the mold is high.

この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、燃料噴射弁のスリット部を精度良く形成した上で、その製造コストを安く抑えることが可能な燃料噴射弁を提供すること、また、その製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a fuel injection valve capable of reducing the manufacturing cost at a low cost while accurately forming the slit portion of the fuel injection valve. It is another object of the present invention to provide a manufacturing method thereof.

この発明に係わる燃料噴射弁は、燃料流路に設けられた弁体を弁座に対し離接させることで上記燃料流路を開閉して、燃料噴射・噴射終了状態とする燃料噴射弁であり、上記弁体が上記弁座に接するシート部より燃料流路下流側に、噴射下流側に向って任意角度で広がるテーパー面を持つ略円錐台形状のスプレーピースを有し、上記弁座は、上記スプレーピースのテーパー面に接する内周面を持ち、上記スプレーピースのテーパー面には、噴射下流側に向って断面積が増加する傾斜溝が形成され、上記傾斜溝の溝中心線は、上記スプレーピースの軸線を通る平面に対して所定角度傾斜するように形成され、上記傾斜溝が燃料流路の一部となるものである。 A fuel injection valve according to the present invention is a fuel injection valve that opens and closes the fuel flow path by bringing a valve body provided in the fuel flow path into and out of contact with a valve seat so that the fuel injection / injection end state is achieved. The valve body has a substantially frustoconical spray piece having a tapered surface that spreads at an arbitrary angle toward the injection downstream side from the seat portion in contact with the valve seat on the downstream side of the fuel flow path. The spray piece has an inner peripheral surface in contact with the taper surface, and the taper surface of the spray piece is formed with an inclined groove whose cross-sectional area increases toward the downstream side of injection , and the groove centerline of the inclined groove is It is formed so as to be inclined at a predetermined angle with respect to a plane passing through the axis of the spray piece, and the inclined groove becomes a part of the fuel flow path.

また、この発明に係わる燃料噴射弁は、上記スプレーピースのテーパー面には、第一、第二の溝が形成され、上記第一の溝は、上記傾斜溝であり、上記第二の溝は略円錐台形状である上記スプレーピースの軸線を通る平面上に位置するように形成された溝であるものである。 In the fuel injection valve according to the present invention, the first and second grooves are formed on the tapered surface of the spray piece, the first groove is the inclined groove, and the second groove is It is a groove formed so as to be positioned on a plane passing through the axis of the spray piece having a substantially truncated cone shape.

さらに、この発明に係わる燃料噴射弁の製造方法は、上記のような燃料噴射弁の製造過程において、上記スプレーピースを上記弁座にレーザー溶接により接合する工程を含むものである。   Furthermore, the fuel injection valve manufacturing method according to the present invention includes a step of joining the spray piece to the valve seat by laser welding in the manufacturing process of the fuel injection valve as described above.

この発明の燃料噴射弁によれば、燃料流路に設けられた弁体を弁座に対し離接させることで上記燃料流路を開閉して、燃料噴射・噴射終了状態とする燃料噴射弁であり、上記弁体が上記弁座に接するシート部より燃料流路下流側に、噴射下流側に向って任意角度で広がるテーパー面を持つ略円錐台形状のスプレーピースを有し、上記弁座は、上記スプレーピースのテーパー面に接する内周面を持ち、上記スプレーピースのテーパー面には、噴射下流側に向って断面積が増加する傾斜溝が形成され、その上記傾斜溝の溝中心線は、上記スプレーピースの軸線を通る平面に対して所定角度傾斜するように形成され、上記傾斜溝が燃料流路の一部となるため、スプレーピースのテーパー面に形成する溝を切削加工によって形成することができ、良好な噴射状態を得られ、その製造コストを安価に抑えることが可能となる。 According to the fuel injection valve of the present invention, the fuel injection valve is configured to open and close the fuel flow path by bringing a valve body provided in the fuel flow path into contact with the valve seat so that the fuel injection / injection end state is achieved. The valve body has a substantially frustoconical spray piece having a tapered surface extending at an arbitrary angle toward the injection downstream side of the fuel flow channel downstream from the seat portion in contact with the valve seat, The spray piece has an inner peripheral surface in contact with the taper surface, and the taper surface of the spray piece is formed with an inclined groove whose cross-sectional area increases toward the injection downstream side, and the groove center line of the inclined groove is Since the inclined groove is formed as a part of the fuel flow path with respect to a plane passing through the axis of the spray piece, the groove formed on the tapered surface of the spray piece is formed by cutting. Can be good Get the injection state, it is possible to suppress the manufacturing cost cheaper.

また、この発明の燃料噴射弁によれば、上記スプレーピースのテーパー面には、第一、第二の溝が形成され、上記第一の溝は、上記傾斜溝であり、上記第二の溝は略円錐台形状である上記スプレーピースの軸線を通る平面上に位置するように形成された溝であるため、第一の溝と第二の溝でスプレー角度を変えることができる。同一のスプレーピースに第一の溝と第二の溝を形成することで、燃料を噴霧する位置によってスプレーの噴射角度を任意に調整することが可能となる。 According to the fuel injection valve of the present invention, the first and second grooves are formed on the tapered surface of the spray piece, the first groove is the inclined groove, and the second groove Is a groove formed so as to be positioned on a plane passing through the axis of the spray piece having a substantially frustoconical shape, so that the spray angle can be changed between the first groove and the second groove. By forming the first groove and the second groove in the same spray piece, it becomes possible to arbitrarily adjust the spray angle of the spray depending on the position where the fuel is sprayed.

さらに、この発明の燃料噴射弁の製造方法によれば、上記スプレーピースを上記弁座にレーザー溶接により接合する工程を含むため、スプレーピースと弁座との締結信頼性を向上させることができる。   Furthermore, according to the method for manufacturing a fuel injection valve of the present invention, since the step of joining the spray piece to the valve seat by laser welding is included, the fastening reliability between the spray piece and the valve seat can be improved.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1である燃料噴射弁の構成を示す断面図であり、図2は燃料噴射弁のスリット部に相当する弁座およびスプレーピース形成位置を中心とする燃料噴射弁下流端部拡大断面図である。図1および図2に示すように、燃料噴射弁1は主にソレノイド装置2と弁装置8、燃料供給管15などから構成される。燃料供給管15には、図示しない燃料タンクから低圧燃料ポンプおよび高圧燃料ポンプを介して燃料であるガソリンが供給される。図1では燃料供給管15が燃料流路の上流に位置し、弁装置8のスプレーピース12側が最も下流に位置する。
Embodiment 1 FIG.
1 is a cross-sectional view showing a configuration of a fuel injection valve according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a fuel injection valve centering on a valve seat corresponding to a slit portion of the fuel injection valve and a spray piece forming position. It is a downstream end part expanded sectional view. As shown in FIGS. 1 and 2, the fuel injection valve 1 mainly includes a solenoid device 2, a valve device 8, a fuel supply pipe 15, and the like. The fuel supply pipe 15 is supplied with gasoline as fuel via a low-pressure fuel pump and a high-pressure fuel pump from a fuel tank (not shown). In FIG. 1, the fuel supply pipe 15 is located upstream of the fuel flow path, and the spray piece 12 side of the valve device 8 is located most downstream.

燃料供給管15から下流側に、燃料中の異物を燃料供給弁15内部へ侵入させないようにナイロンメッシュ22を付けた樹脂部品よりなるフィルター21を配置し、フィルター21の外周側に燃料シール用のOリング24、Oリング24を支える樹脂であるバックアップリング23が配置される。   A filter 21 made of a resin part with a nylon mesh 22 is disposed downstream from the fuel supply pipe 15 so that foreign matters in the fuel do not enter the fuel supply valve 15. An O-ring 24 and a backup ring 23 that is a resin supporting the O-ring 24 are disposed.

フィルター21の下流側にはソレノイド装置2が配置され、このソレノイド装置2は、ロッド7、ばね6、コイル5、コア4、コイル5を巻き付けるための樹脂部品であり、この部品の上流側に銅板の電極であるターミナル20が配置されるボビン18、コア4を支持するハウジング3、燃料シール用のリング25から主に構成されている。また、ハウジング3の上部は燃料噴射弁押え17によって固定されている。   A solenoid device 2 is disposed on the downstream side of the filter 21. The solenoid device 2 is a resin component for winding the rod 7, the spring 6, the coil 5, the core 4, and the coil 5. A copper plate is disposed upstream of the component. It is mainly composed of a bobbin 18 on which a terminal 20 as an electrode of the above is disposed, a housing 3 that supports the core 4, and a ring 25 for fuel seal. The upper portion of the housing 3 is fixed by a fuel injection valve presser 17.

ソレノイド装置2の下流側には弁装置8が配置され、この弁装置8は、弁体9、弁体9の上部外周側に配置されるアマチュア10、弁体9の下部を取り囲み、弁体9の下流端部が接する弁本体11、弁本体11内部に配置され弁体9を支持するガイド13、弁本体11を固定するためのシール部材14、アマチュア10および弁本体11の外周を取り囲む弁装置部品26、その弁装置部品26をエンジンのシリンダヘッド19側に押し当てて固定するためのワッシャ16、弁本体11下部に燃料流路下流側から圧入によって組み込まれるスプレーピース12から主に構成されている。   A valve device 8 is disposed on the downstream side of the solenoid device 2. The valve device 8 surrounds the valve body 9, the armature 10 disposed on the upper outer peripheral side of the valve body 9, and the lower portion of the valve body 9. A valve body 11 that contacts the downstream end of the valve body, a guide 13 that is disposed inside the valve body 11 and supports the valve body 9, a seal member 14 for fixing the valve body 11, the armature 10, and a valve device that surrounds the outer periphery of the valve body 11 The component 26 is mainly composed of a washer 16 for pressing and fixing the valve device component 26 against the cylinder head 19 side of the engine, and a spray piece 12 incorporated into the lower portion of the valve body 11 by press-fitting from the downstream side of the fuel flow path. Yes.

図2に示すように、弁体9の先端(下端)は弁本体11の下部のシート部11aに接している。弁本体11のシート部11a内周面は、円錐面に形成されている。弁本体11のシート部11aから下流側は弁座部分(弁座に相当する。)11cであり、この弁座部分11cの燃料流路の最下流となるスプレーピース12配置位置には、スプレーピース12のテーパー面に接する内周面(テーパー面部11bに相当する。)を持つ。スプレーピース12は略円錐台形状(台形断面形状で、外周が円錐側面となっている形状。)に形成されており、任意の角度で噴射下流側に向って広がるテーパー面には、燃料流路の上流から下流に向って溝(スプレーピースの溝に相当する。)12aが形成されている。溝12aの下端はスプレーピースの溝出口12bである。溝12aと弁本体11のテーパー面部11bとで囲まれる空間がスリットになり、そのスリット形成部分がスリット部に相当する。また、弁体9を支持するガイド13は、その外周側奥行き部分には、燃料を流すための開口部13aが形成されている。
このように構成された燃料噴射弁1は、燃料流路に設けられた弁体9を弁座11cに離接させることで燃料流路を開閉して、燃料噴射・噴射終了状態とするものであり、シリンダ内に燃料を円錐形状のスプレーとして噴射する。
As shown in FIG. 2, the tip (lower end) of the valve body 9 is in contact with the seat portion 11 a at the lower part of the valve body 11. An inner peripheral surface of the seat portion 11a of the valve body 11 is formed in a conical surface. The valve body 11 has a valve seat portion (corresponding to a valve seat) 11c on the downstream side from the seat portion 11a. The spray piece 12 is disposed at the most downstream position of the fuel flow path of the valve seat portion 11c. 12 has an inner peripheral surface (corresponding to the tapered surface portion 11b) in contact with the tapered surface. The spray piece 12 is formed in a substantially truncated cone shape (a trapezoidal cross-sectional shape with a conical side surface on the outer periphery), and a fuel flow path is formed on a tapered surface that extends toward the downstream side of injection at an arbitrary angle. A groove (corresponding to the groove of the spray piece) 12a is formed from the upstream side to the downstream side. The lower end of the groove 12a is a groove outlet 12b of the spray piece. A space surrounded by the groove 12a and the tapered surface portion 11b of the valve body 11 becomes a slit, and the slit forming portion corresponds to the slit portion. Further, the guide 13 that supports the valve body 9 has an opening 13a for flowing fuel in the outer peripheral side depth portion.
The fuel injection valve 1 configured in this way opens and closes the fuel flow path by bringing the valve body 9 provided in the fuel flow path into and out of contact with the valve seat 11c, thereby completing the fuel injection / injection state. Yes, fuel is injected into the cylinder as a conical spray.

図2の弁本体11およびスプレーピース12部分の下面図を図3に示す。この例では、スプレーピース12のテーパー面に、等間隔に4本の溝(傾斜溝)12aが形成されている。また、スプレーピースの溝12aは、スプレーピース12のテーパー面に、噴射下流側に向ってその断面積が増加する螺旋状の溝として形成され、燃料流路最下流となるスプレーピースの溝出口12bでは、外周に沿って長さL、溝の深さWとなるように形成される。 A bottom view of the valve body 11 and the spray piece 12 in FIG. 2 is shown in FIG. In this example, four grooves (inclined grooves) 12 a are formed at equal intervals on the tapered surface of the spray piece 12. Further, the spray piece groove 12a is formed in the tapered surface of the spray piece 12 as a spiral groove whose cross-sectional area increases toward the downstream side of the injection, and the groove outlet 12b of the spray piece which is the most downstream of the fuel flow path. Then, it is formed to have a length L and a groove depth W along the outer periphery.

さらに、スプレーピース12の側面図を図4に示す。略円錐台形状であるスプレーピース12は、その高さが約2mm、底面となる円の直径が約2mm程度の寸法に形成される。図4の側面図において、スプレーピース12の中心を通る軸線Loに対し、溝(傾斜溝)12aの中心線(溝中心線)Laは、10°だけ傾斜しており、溝12aは、その溝中心線Laが、スプレーピース12の軸線Loを通る平面に対して所定角度傾斜するように(螺旋状に)形成されている。さらに、スプレーピース12のテーパー面の傾斜角度は、40°に形成されている。 Furthermore, the side view of the spray piece 12 is shown in FIG. The spray piece 12 having a substantially truncated cone shape has a height of about 2 mm and a diameter of a circle serving as a bottom surface of about 2 mm. In the side view of FIG. 4, with respect to the axis Lo passing through the center of the spray piece 12, the groove center line (inclined groove) 12a (groove center line) La are inclined by 10 °, the grooves 12a, the grooves The center line La is formed so as to be inclined (spiral) by a predetermined angle with respect to a plane passing through the axis Lo of the spray piece 12 . Furthermore, the inclination angle of the tapered surface of the spray piece 12 is 40 °.

また、図5にスプレーピース12の上面図を示すように、スプレーピースの溝12aの上流位置における長さL1と下流位置における長さL2では、下流側の方が大きな寸法となるように形成され、具体的には、L1=0.45mm、L2=0.8mmの大きさになる。溝12aの深さ(幅)W=0.15mmとなるように形成されている。
このようなスプレーピース12はステンレス鋼によって形成され、円錐台形状のテーパー面(外周面。)に形成する溝12aは、切削加工によって加工する。切削加工は、放電加工に対して加工コストが比較的安く、安価にスプレーピースを製作することが可能である。
Further, as shown in the top view of the spray piece 12 in FIG. 5, the length L1 at the upstream position and the length L2 at the downstream position of the groove 12a of the spray piece are formed so that the downstream side has a larger dimension. Specifically, L1 = 0.45 mm and L2 = 0.8 mm. The groove 12a is formed to have a depth (width) W = 0.15 mm.
Such a spray piece 12 is formed of stainless steel, and the groove 12a formed on the tapered surface (outer peripheral surface) of the truncated cone shape is processed by cutting. Cutting machining is relatively cheaper than electric discharge machining, and a spray piece can be manufactured at a low cost.

このように構成された燃料噴射弁の動作について次に説明する。
エンジンのマイコンより燃料噴射弁1の駆動回路(図示せず。)に動作信号が送られると、燃料噴射弁1のコイル5に電流が通電され、ハウジング3、コア4、アマチュア10で構成される磁気回路に磁束が発生し、アマチュア10はコア4へ吸引動作する。アマチュア10と一体構造である弁体9は、弁座部分11cのシート部11aから離れ、この部分に間隙が形成されると、燃料圧力2MPa以上の高圧の燃料はスプレーピースの溝出口12bよりエンジンシリンダ内へ噴射され、燃料噴射が開始する。
Next, the operation of the fuel injection valve configured as described above will be described.
When an operation signal is sent from the microcomputer of the engine to a drive circuit (not shown) of the fuel injection valve 1, a current is passed through the coil 5 of the fuel injection valve 1, and the housing 3, the core 4, and the amateur 10 are configured. Magnetic flux is generated in the magnetic circuit, and the amateur 10 is attracted to the core 4. The valve body 9 that is integral with the amateur 10 is separated from the seat portion 11a of the valve seat portion 11c, and when a gap is formed in this portion, high-pressure fuel with a fuel pressure of 2 MPa or more is supplied to the engine from the groove outlet 12b of the spray piece. The fuel is injected into the cylinder and fuel injection starts.

弁体9は、弁体9の一体化されたアマチュア10の上端面がコア4の下端面と接触することにより開弁位置が決まり、10分の数ミリ秒から数ミリ秒間の燃料噴射が継続された後、マイコンからのオフ信号によりコイルへの通電が停止されて電磁力が減少し、弁体9はばね6の力により閉弁方向への動作を開始し、10分の数ミリ秒後にはシート部に達して噴射が終了する。なお、図1では、燃料噴射終了状態を示しており、アマチュア10の上端とコア4の下端との隙間は、実際では0.05mm程度空いている(しかし、図1が規尺に近い図面であるために、アマチュア10の上端とコア4の下端が接しているかのよう見えている。)。   The valve body 9 has its valve opening position determined when the upper end surface of the armature 10 with which the valve body 9 is integrated comes into contact with the lower end surface of the core 4, and fuel injection is continued for a few milliseconds to several milliseconds. After that, the energization to the coil is stopped by the off signal from the microcomputer, the electromagnetic force is reduced, and the valve body 9 starts to move in the valve closing direction by the force of the spring 6, and after several milliseconds for 10 minutes. Reaches the seat and the injection ends. FIG. 1 shows the fuel injection end state, and the gap between the upper end of the armature 10 and the lower end of the core 4 is actually about 0.05 mm (however, FIG. 1 is a drawing close to a scale). Therefore, it looks as if the upper end of the amateur 10 and the lower end of the core 4 are in contact.

弁体9のオン状態において、燃料供給管15よりコア4の内周部に流入した燃料は、アマチュア10と弁体9との隙間を通って弁体9と弁本体11間に到り、ガイド13の開口部13aを通って弁体9とシート部11aとの隙間に到る。燃料はさらに弁体9と弁座部分11cの隙間よりスプレーピース12に到り、スプレーピースの溝12aを通って溝出口12bからエンジンシリンダ内に噴射される。   In the ON state of the valve body 9, the fuel that has flowed into the inner peripheral portion of the core 4 from the fuel supply pipe 15 passes through the gap between the armature 10 and the valve body 9 and reaches between the valve body 9 and the valve body 11 to guide The gap between the valve body 9 and the seat portion 11a is reached through the 13 openings 13a. The fuel further reaches the spray piece 12 through the gap between the valve body 9 and the valve seat portion 11c, and is injected into the engine cylinder from the groove outlet 12b through the groove 12a of the spray piece.

図6に、燃料噴射状態を示す模式断面図を示す。図に示すように、燃料噴霧形状30で示される燃料は、溝出口12bからシリンダ内に向って噴射角度60°で、薄膜で円錐状に噴霧される。また、図7に燃料噴霧形状30の模式図を示すように、スプレーピースの溝出口12bから下流側へ任意距離だけ離れた面上に見られる燃料噴霧形状30は、一つの円周上に、溝数に相当する数の円弧が等間隔に配置されている。上述したように、スプレーピースの溝12aは、その断面形状がスリット形状に近似した形状となっており、溝12aの深さ(幅)W=0.15mmとしており、外部に噴射される燃料形態、いわゆるスプレーは、液膜厚さが薄く、微粒化されやすくなっている。また、溝12aの長さをL1=0.45mm、L2=0.8mmとなるように、下流方向に増加する形状としていることから、スプレーは下流に向って広がる形状となるため、燃料のせん断による微粒化が促進される。   FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the fuel injection state. As shown in the figure, the fuel indicated by the fuel spray shape 30 is sprayed conically with a thin film at an injection angle of 60 ° from the groove outlet 12b into the cylinder. Moreover, as shown in the schematic diagram of the fuel spray shape 30 in FIG. 7, the fuel spray shape 30 seen on the surface separated by an arbitrary distance from the groove outlet 12b of the spray piece to the downstream side is on one circumference, A number of arcs corresponding to the number of grooves are arranged at equal intervals. As described above, the groove 12a of the spray piece has a cross-sectional shape similar to the slit shape, and the depth (width) W of the groove 12a is 0.15 mm, and the fuel form injected to the outside The so-called spray has a thin liquid film and is easily atomized. Further, since the length of the groove 12a increases in the downstream direction so that L1 = 0.45mm and L2 = 0.8mm, the spray spreads in the downstream direction. Atomization by is promoted.

スプレーピースの溝(傾斜溝)12aを、その溝中心線Laがスプレーピース12の軸線Loを通る平面に対して所定角度傾斜するように(螺旋状に)形成することにより、スプレー角度はスプレーピース12の外周面のテーパー角より大きくすることが可能となり、スプレーピース12の円錐角(テーパー面の傾き角。)に完全に依存しないスプレーの広がり角が作れるようになった。スプレーの広がり角は、スプレーピース12の円錐角と溝12aの螺旋の傾き角に依存して決まり、それらの角度を調節することで必要なスプレーの広がり角を得ることが可能となる。 By forming the groove (inclined groove) 12a of the spray piece 12a so that the groove center line La is inclined at a predetermined angle with respect to the plane passing through the axis Lo of the spray piece 12 (spiral shape) , the spray angle is changed to the spray piece. It becomes possible to make it larger than the taper angle of the outer peripheral surface of 12, and the spread angle of the spray completely independent of the cone angle of the spray piece 12 (inclination angle of the taper surface) can be made. The spread angle of the spray is determined depending on the cone angle of the spray piece 12 and the inclination angle of the spiral of the groove 12a, and the necessary spray spread angle can be obtained by adjusting these angles.

また、スプレーピースの溝12aの深さ(幅)を一定とした場合で、溝12aの長さを上流位置における長さL1=100%とした場合に、下流位置における長さL2=120〜300%とすることが適している。L2が120%より小さいと、スプレーの微粒子化が悪化し、300%より大きいとスプレーの微粒子化は良好となるが、スプレー形状が途切れ気味となり、安定したスプレー形状が得られなくなる。   Further, when the depth (width) of the groove 12a of the spray piece is constant and the length of the groove 12a is set to the length L1 = 100% at the upstream position, the length L2 = 120 to 300 at the downstream position. % Is suitable. When L2 is less than 120%, spray atomization deteriorates, and when it is more than 300%, spray atomization becomes good, but the spray shape becomes discontinuous and a stable spray shape cannot be obtained.

上述したように、この発明の実施の形態1の燃料噴射弁によれば、スプレーピース12に溝12aを形成する際に、切削加工で加工を行うことができ、放電加工に比べて加工コストを安く抑えることができる。
また、同一形状のスプレーピース12で異なるスプレー角の噴射が可能になり、スプレー角度の異なる機種を生産する場合にスプレーピースのベース形状と弁本体11が共通部品となるので、大量生産効果が発揮され、コストを安く抑えることが可能となる。
As described above, according to the fuel injection valve of the first embodiment of the present invention, when the groove 12a is formed in the spray piece 12, the machining can be performed by cutting, and the machining cost is lower than that of the electric discharge machining. It can be kept cheap.
In addition, the spray piece 12 having the same shape can be sprayed at different spray angles, and when producing models with different spray angles, the base shape of the spray piece and the valve body 11 become a common part, so the mass production effect is demonstrated. This makes it possible to keep costs low.

実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2について図8、図9を参照して説明する。
上述した実施の形態1では、スプレーピース12のテーパー面に、等間隔に4つの溝(傾斜溝)12aを、同様の溝として、その溝中心線Laが、スプレーピース12の軸線Loを通る平面に対して所定角度傾斜するように形成した例を示した。この実施の形態2では、スプレーピース12のテーパー面に複数の溝を形成する場合に、一つの溝は実施の形態1と同様の溝(傾斜溝)12a(第一の溝に相当する。)として形成し、他の3つの溝は、スプレーピース12の軸線を通る平面上に位置するように形成された溝(第二の溝に相当する。)、つまり、螺旋状ではなく、傾き角0°の上流から下流にまっすぐに伸びる溝(直線溝12c)として形成する。
Embodiment 2.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the first embodiment described above, four grooves (inclined grooves) 12a are equally spaced on the tapered surface of the spray piece 12 , and the groove center line La passes through the axis Lo of the spray piece 12. An example in which it is formed so as to be inclined at a predetermined angle with respect to the above is shown. In the second embodiment, when a plurality of grooves are formed on the tapered surface of the spray piece 12, one groove is the same groove (inclined groove) 12a as in the first embodiment (corresponding to the first groove) . The other three grooves are grooves (corresponding to the second groove) formed so as to be located on a plane passing through the axis of the spray piece 12, that is, not in a spiral shape, but at an inclination angle of 0. It is formed as a groove (straight groove 12c) extending straight from the upstream to the downstream of the angle.

図8に燃料噴射状態を示す模式断面図を示すように、傾斜(螺旋の傾き)角10°で形成された溝12aの溝出口12bから噴霧される燃料噴霧形状30と、直線溝12cの直線溝出口12dから噴霧される燃料噴霧状態31では、そのスプレー角に違いが生じ、傾斜(螺旋の傾き)角度が大きい方がより広いスプレー角となる。
また、図9に、スプレーピースの溝出口12bおよび直線溝出口12dから下流側へ任意距離だけ離れた面上に見られる燃料噴霧形状を示す模式図を示すように、傾斜(螺旋の傾き)角が大きい燃料噴霧形状30の方がより外側に噴霧されていることが分かる。
As shown in the schematic cross-sectional view showing the fuel injection state in FIG. 8, the fuel spray shape 30 sprayed from the groove outlet 12b of the groove 12a formed at an inclination (spiral inclination) angle of 10 ° and the straight line of the straight groove 12c. In the fuel spray state 31 sprayed from the groove outlet 12d, a difference occurs in the spray angle, and the larger the tilt (spiral tilt) angle, the wider the spray angle.
In addition, in FIG. 9, an inclination (spiral inclination) angle is shown as a schematic diagram showing a fuel spray shape seen on the surface separated from the groove outlet 12 b and the straight groove outlet 12 d of the spray piece by an arbitrary distance downstream. It can be seen that the fuel spray shape 30 having a larger is sprayed outward.

このように、溝毎に螺旋の傾き角を変えることで、部分的にスプレー角度を調節する技術は、例えば点火プラグ方向に噴射するスプレーのみ、そのスプレー角を調節したい場合などに応用することができる。
この実施の形態2の燃料噴射弁によれば、同一製品でスプレー角度が異なる噴霧の設定が可能となり、エンジンの要求する噴霧形状への対応性が高くなった。
In this way, the technique of partially adjusting the spray angle by changing the inclination angle of the spiral for each groove can be applied, for example, when only the spray sprayed in the spark plug direction is desired to adjust the spray angle. it can.
According to the fuel injection valve of the second embodiment, it is possible to set sprays with different spray angles for the same product, and the correspondence to the spray shape required by the engine is enhanced.

実施の形態3.
次に、この発明による燃料噴射弁の製造方法について、図10および図11を参照して説明する。図10に燃料噴射弁1の下流部分、弁座部分11cおよびスプレーピース12を中心とした部分の拡大断面図を示し、図11にその下面図を示す。図10、図11に示すように、スプレーピース12が弁本体11の弁座部分11cに下流側から圧入または挿入された状態で、スプレーピース12の下流側端面と弁本体11の下流側端面は、ほぼ同一面となるように構成され、その面上の接点でレーザー溶接により両者が接合されている。レーザー溶接による接合部をレーザー溶接部40として示す。レーザー溶接部40は、隣り合う溝12aの間に設けられ、その接合箇所は、この例では2ヶ所設けられているが、製品によって増減して調節する。
Embodiment 3.
Next, a method for manufacturing a fuel injection valve according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10 shows an enlarged cross-sectional view of a portion centering on the downstream portion of the fuel injection valve 1, the valve seat portion 11c and the spray piece 12, and FIG. 11 shows a bottom view thereof. As shown in FIGS. 10 and 11, in the state where the spray piece 12 is press-fitted or inserted into the valve seat portion 11 c of the valve body 11 from the downstream side, the downstream end face of the spray piece 12 and the downstream end face of the valve body 11 are The two are joined to each other by laser welding at a contact point on the surface. A joint by laser welding is shown as a laser weld 40. The laser welded portion 40 is provided between the adjacent grooves 12a, and two joining portions are provided in this example, but are adjusted by increasing / decreasing depending on the product.

スプレーピース12と弁本体11とを接合しようとした場合、溶接部が微小であるため、非接触のレーザー溶接が適しており、接触を要する溶接は、溶接棒の大きさの制約から位置精度出しが困難であり、適していない。
このように、レーザー溶接によってスプレーピース12と弁本体11とをレーザー溶接によって締結することで、締結信頼性を向上させることができる。
When the spray piece 12 and the valve body 11 are to be joined, since the welded portion is very small, non-contact laser welding is suitable. For welding that requires contact, the position accuracy can be increased due to the restriction of the size of the welding rod. Is difficult and unsuitable.
Thus, fastening reliability can be improved by fastening the spray piece 12 and the valve main body 11 by laser welding.

この発明の実施の形態1における燃料噴射弁の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the fuel injection valve in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における燃料噴射弁下流端部拡大断面図である。1 is an enlarged cross-sectional view of a downstream end portion of a fuel injection valve in Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施の形態1における燃料噴射弁下面図である。It is a fuel injection valve bottom view in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1におけるスプレーピースの側面図である。It is a side view of the spray piece in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1におけるスプレーピースの上面図である。It is a top view of the spray piece in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における燃料噴射弁の燃料噴霧形状を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the fuel spray shape of the fuel injection valve in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における燃料噴霧形状を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the fuel spray shape in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2における燃料噴射弁の燃料噴霧形状を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the fuel spray shape of the fuel injection valve in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2における燃料噴霧形状を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the fuel spray shape in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3における燃料噴射弁下流端部拡大断面図である。It is a fuel injection valve downstream end part expanded sectional view in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3における燃料噴射弁下面図である。It is a fuel injection valve bottom view in Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 燃料噴射弁 2 ソレノイド装置
3 ハウジング 4 コア
5 コイル 6 ばね
7 ロッド 8 弁装置
9 弁体 10 アマチュア
11 弁本体 11a シート部
11b テーパー面部 11c 弁座部分
12 スプレーピース 12a スプレーピースの溝
12b スプレーピースの溝出口 12c 直線溝
12d 直線溝出口 13 ガイド
13a 開口部 14 シール部材
15 燃料供給管 16 ワッシャ
17 燃料噴射弁押え 18 ボビン
19 シリンダヘッド 20 ターミナル
21 フィルター 22 ナイロンメッシュ
23 バックアップリング 24 Oリング
25 リング 26 弁装置部品
30、31 燃料噴霧形状 40 レーザー溶接部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel injection valve 2 Solenoid apparatus 3 Housing 4 Core 5 Coil 6 Spring 7 Rod 8 Valve apparatus 9 Valve body 10 Amateur 11 Valve main body 11a Seat part 11b Tapered surface part 11c Valve seat part 12 Spray piece 12a Spray piece groove 12b Spray piece Groove outlet 12c Linear groove 12d Linear groove outlet 13 Guide 13a Opening 14 Seal member 15 Fuel supply pipe 16 Washer 17 Fuel injection valve holder 18 Bobbin 19 Cylinder head 20 Terminal 21 Filter 22 Nylon mesh 23 Backup ring 24 O-ring 25 Ring 26 Valve Equipment parts 30, 31 Fuel spray shape 40 Laser welding part.

Claims (3)

燃料流路に設けられた弁体を弁座に対し離接させることで上記燃料流路を開閉して、燃料噴射・噴射終了状態とする燃料噴射弁であり、上記弁体が上記弁座に接するシート部より燃料流路下流側に、噴射下流側に向って任意角度で広がるテーパー面を持つ略円錐台形状のスプレーピースを有し、上記弁座は、上記スプレーピースのテーパー面に接する内周面を持ち、上記スプレーピースのテーパー面には、噴射下流側に向って断面積が増加する傾斜溝が形成され、上記傾斜溝の溝中心線は、上記スプレーピースの軸線を通る平面に対して所定角度傾斜するように形成され、上記傾斜溝が燃料流路の一部となることを特徴とする燃料噴射弁。 A fuel injection valve that opens and closes the fuel flow path by bringing a valve body provided in the fuel flow path into and out of contact with the valve seat so that fuel injection / injection is completed. A substantially frustoconical spray piece having a tapered surface extending at an arbitrary angle toward the downstream side of injection from the seat portion in contact with the downstream side of the fuel flow path, and the valve seat is in contact with the tapered surface of the spray piece The tapered surface of the spray piece has a circumferential surface, and an inclined groove whose cross-sectional area increases toward the downstream side of the injection is formed, and the groove center line of the inclined groove is relative to a plane passing through the axis of the spray piece. The fuel injection valve is formed so as to be inclined at a predetermined angle, and the inclined groove is a part of the fuel flow path. 上記スプレーピースのテーパー面には、第一、第二の溝が形成され、上記第一の溝は、上記傾斜溝であり、上記第二の溝は略円錐台形状である上記スプレーピースの軸線を通る平面上に位置するように形成された溝であることを特徴とする請求項1記載の燃料噴射弁。 First and second grooves are formed on the tapered surface of the spray piece, the first groove is the inclined groove , and the second groove has a substantially truncated cone shape. The fuel injection valve according to claim 1, wherein the fuel injection valve is a groove formed so as to be positioned on a plane passing through the fuel cell. 請求項1に記載した燃料噴射弁の製造過程において、上記スプレーピースを上記弁座にレーザー溶接により接合する工程を含むことを特徴とする燃料噴射弁の製造方法。   The method for manufacturing a fuel injection valve according to claim 1, further comprising the step of joining the spray piece to the valve seat by laser welding.
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