JP4092521B2

JP4092521B2 - Fuel injection valve

Info

Publication number: JP4092521B2
Application number: JP26997899A
Authority: JP
Inventors: 正則宮川; 竜太郎大森; 吉治作野; 英雄木内
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 1999-09-24
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2019-09-24
Also published as: JP2001090640A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、噴孔部の氷結を防止する手段を備えた燃料噴射弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、燃料噴射弁は、図５に示すように、燃料を噴射する噴孔部１を保護するために、燃料噴射弁の先端部に保護スリーブ２を装着し、この保護スリーブ２の中央部に形成した噴射穴３から噴孔プレート４の噴孔部１を露出させるようにしている。この保護スリーブ２の噴射穴３の形状は、噴孔部１から噴射される燃料噴霧が干渉しない程度のテーパ状の広がりを持った形状となっており、そのために、噴射穴３の内周面は、噴孔プレート５に対して１００°程度の角度となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジン運転中に、噴孔部１から噴射された燃料が噴孔部１付近で気化する際に、噴孔部１付近の空気から気化熱が奪われて噴孔部１付近の空気温度が低下するため、低温時には、保護スリーブ２の噴射穴３の内周面に結露や氷結が生じることがある。特に、近年のエンジンは、ＥＧＲ、ブローバイガス導入機構等により吸気マニホールド内の湿度が高くなる傾向があるため、エンジン運転中に保護スリーブ２の噴射穴３の内周面に結露や氷結が生じやすい環境となっている。エンジン停止後は、噴孔部１付近の空気から気化熱が奪われなくなるため、噴孔部１付近の空気がエンジンからの放熱によって温度上昇して、噴射穴３の内周面に付着した氷が溶けて水滴となり、この水滴が噴射穴３の内周テーパ面を伝って低い方に流れる。
【０００４】
通常のエンジンでは、吸気マニホールドに取り付けた燃料噴射弁から吸気ポートに向けて燃料を噴射するため、燃料噴射弁は、鉛直方向に対して傾けて取り付けられている。従って、従来のように、保護スリーブ２の噴射穴３のテーパ面が噴孔プレート４に対して１００°程度の角度であると、燃料噴射弁を傾けて取り付けた状態では、噴射穴３の内周面の最下部分の下り勾配（水平に対する角度θ）が小さくなってしまい、噴射穴３内の水滴の排水性が悪くなる。このため、エンジン停止中に噴射穴３内で水滴が排水されずに溜まってしまい、外気温が氷点下となる寒冷時には、エンジン停止中に噴射穴３内に溜まった水が氷結して噴孔部１の噴孔を氷で塞いでしまう、いわゆるアイシングが発生することがある。このようなアイシングが発生すると、エンジン始動時に燃料の噴射が妨げられるため、始動性が悪化し、最悪の場合は、始動不能に陥ることがある。
【０００５】
この対策として、実用新案登録第２５２６２４５号公報に示すように、円筒形の保護スリーブに４本の排水溝を放射方向に形成したものがある。しかし、円筒形の保護スリーブは、燃料噴射弁の先端部に３６０°いずれの向きにも取り付けることができるため、燃料噴射弁を傾けて取り付けた場合は、保護スリーブの排水溝の位置が必ずしも最下位置になるとは限らない。保護スリーブの排水溝の位置が最下位置でない場合は、保護スリーブの噴射穴内に水滴が少し残ってしまい、噴孔部の氷結が生じてしまう。
【０００６】
また、特許第２６２２６３３号公報に示すように、噴孔部が形成された金属部材に、環状の凹凸壁部を噴孔部の外周囲を包囲するように形成し、この凹凸壁部によって噴孔部への水滴の流れを阻止するようにしたものがある。しかし、この構成では、凹凸壁部の内側の噴孔部周辺に付着した水滴が凹凸壁部の内側に溜められてしまい、噴孔部の氷結を十分に防止できない。しかも、金属部材に環状の凹凸壁部を形成する機械加工が面倒であり、加工コストが高くついてしまう。
【０００７】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、噴孔部の氷結防止性能を低コストで高めることができ、寒冷時の始動性確保とコスト性とを両立させることができる燃料噴射弁を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１は、鉛直方向に対して傾けて取り付けるようにした燃料噴射弁において、保護スリーブの噴射穴を、燃料噴射弁の取付状態において該噴射穴の内周面の最下部分の傾斜角度が鉛直方向に対して３０°以内となるように形成したことを第１の特徴とし、更に、前記噴孔部を構成する複数の噴孔を有する噴孔プレートと、この噴孔プレートを下面側から補強する補強プレートとを備え、この補強プレートの中心部に、前記噴孔プレートの噴孔を露出させる噴射口を形成すると共に、前記保護スリーブの噴射穴の上端内周縁を前記補強プレートの噴射口の内周縁に合致させたことを第２の特徴とする。第１の特徴によれば、燃料噴射弁の取付状態において保護スリーブの噴射穴の内周面の最下部分の下り勾配（水平に対する角度）が６０°以上の急傾斜となるため、噴射穴の内周面の最下部分に伝い流れてきた水滴は、滞留せずに該最下部分の下り勾配に沿って流れ、該最下部分の先端（下端）から垂れ落ちやすくなり、保護スリーブの噴射穴の排水性が良好になる。これにより、保護スリーブの噴射穴内に水が溜まることを防止できて、噴孔部の氷結を防止でき、外気温が氷点下となる寒冷時でも、安定した始動性を確保できる。この場合、保護スリーブの噴射穴のテーパ面によって排水するため、従来のように保護スリーブに排水溝を形成する場合とは異なり、保護スリーブが３６０°いずれの向きに取り付けられても、排水性が低下することはなく、噴孔部の氷結防止効果が保護スリーブの取付向きの影響を受けずに済む。しかも、噴孔部の氷結防止効果を、保護スリーブの噴射穴のテーパ角度を変更するだけで得ることができるため、コストアップを抑えることができ、低コスト化の要求も満たすことができる。
【０００９】
この場合、請求項２のように、保護スリーブの噴射穴の内周面を噴孔部の面に対して１３５°以上の角度のテーパ面に形成すると良い。つまり、保護スリーブの噴射穴の内周面の最下部分の傾斜角度は、保護スリーブの噴射穴の内周面のテーパ角度と燃料噴射弁の取付角度によって決まる。請求項２のように、保護スリーブの噴射穴の内周面のテーパ角度を噴孔部の面に対して１３５°以上に設定すれば、燃料噴射弁の取付角度が鉛直方向に対して７５°傾いていても、噴射穴の内周面の最下部分の傾斜角度が鉛直方向に対して３０°以内となり、良好な排水性を確保できて、噴射穴内に水が溜まることを防止できる。
【００１０】
ところで、図５に示すように、噴孔プレート４に下面側から補強プレート５を宛がって補強し、この補強プレート５を保護スリーブ２で覆うようにしたものがある。このものは、補強プレート５の中心部に、噴孔プレート４の噴孔部１を露出させる噴射口６を形成しているが、従来のものは、補強プレート５の噴射口６の内周縁が保護スリーブ２の噴射穴３の上端内周縁よりも内側に突出しているため、補強プレート５の噴射口６の外周縁部に付いた水滴が表面張力で滞留しやすくなり、補強プレート５の噴射口６から保護スリーブ２の噴射穴３の内周面に水滴が流れにくくなっている。このため、補強プレート５の噴射口６の外周縁部に水滴が溜まって、噴孔部１が氷結するおそれがある。
【００１１】
この対策として、請求項１に係る発明は、保護スリーブの噴射穴の上端内周縁を補強プレートの噴射口の内周縁に合致させるようにしている。これにより、補強プレートの噴射口から保護スリーブの噴射穴の内周面へ水滴が流れやすくなり、補強プレートの噴射口に水滴が溜まることを防止できて、噴孔部の氷結を防止できる。
【００１２】
また、請求項３のように、保護スリーブに、噴射穴の上端内周縁部を取り囲む囲壁部を形成しても良い。この場合、噴射穴の上端内周縁部に形成された囲壁部は、噴孔部の周囲を取り囲み、噴射穴の内周面から噴孔部への水滴の流れを阻止する役割を果たす。しかも、保護スリーブは樹脂で形成すれば良いため、保護スリーブに囲壁部を簡単に一体成形することができ、コストアップを抑えることができる。
【００１３】
また、噴孔プレートを下面側から補強プレートで補強する構成のものでは、請求項４のように、補強プレートの噴射口を、保護スリーブの噴射穴の内側に突出する筒状に形成しても良い。このようにすれば、補強プレートの筒状の噴射口が噴射穴の内周面から噴孔部への水滴の流れを阻止する囲壁部としての役割を果たす。しかも、補強プレートの筒状の噴射口は、バーリング加工、プレス加工等によって容易に形成できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
［実施形態（１）］
以下、本発明の実施形態（１）を図１及び図２に基づいて説明する。燃料噴射弁の本体ハウジング１０は、磁性材により形成されたパイプ状の固定鉄心１１と、非磁性材により形成された非磁性パイプ部１２と、磁性材により形成されたバルブボディ１３とを溶接等で結合して構成されている。固定鉄心１１の上部は、デリバリパイプ（図示せず）と連結される燃料コネクタ部となり、その外周には例えば樹脂製のＯリング１８が嵌合されている。固定鉄心１１の上部内周側には、デリバリパイプから送られてくる燃料を濾過する燃料フィルタ１４が装着されている。更に、固定鉄心１１の内周側には、パイプ状のアジャスタ１５が圧入されると共に、その下方側に、ニードルバルブ１６を閉弁方向（下方）に付勢するためのスプリング１７が装着されている。
【００１５】
ニードルバルブ１６を収容するバルブボディ１３の下部には、バルブシート１９が溶接等により固定され、このバルブシート１９の中央部に形成された噴射口２０がニードルバルブ１６の下端部で開閉される。バルブシート１９は、ニードルバルブ１６の下部大径部を摺動自在に支持するバルブホルダとしても機能する。ニードルバルブ１６の下部大径部には、複数の面取部１６ａが形成され、この面取部１６ａとバルブシート１９との隙間が燃料流路となっている。
【００１６】
図２に示すように、バルブシート１９の下面に装着された噴孔プレート２１には、複数の噴孔からなる噴孔部２２がバルブシート１９の噴射口２０に対応する位置に形成されている。この噴孔プレート２１は、カップ状の補強プレート２３内に溶接等により固定され、この補強プレート２３がバルブシート１９の外側に溶接等により固定されている。これにより、噴孔プレート２１は、下面側から補強プレート２３で補強された状態でバルブシート１９の下面と補強プレート２３との間に挟み込まれて固定されている。この補強プレート２３の中心部には、噴孔プレート２１の噴孔部２２を露出させる噴射口２４が形成されている。更に、補強プレート２３の外側には、樹脂製の保護スリーブ２５が装着され、この保護スリーブ２５の中央部に形成した噴射穴２６から噴孔部２２を露出させるようにしている。
【００１７】
この場合、保護スリーブ２５の噴射穴２６の内周面は、噴孔プレート２１に対して１３５°以上の角度θc のテーパ面に形成されている。これにより、後述する燃料噴射弁の取付状態（鉛直方向に対して７０°傾いた状態）では、噴射穴２６の内周面の最下部分の傾斜角度θa が鉛直方向に対して２５°以内となる。更に、保護スリーブ２５の噴射穴２６の上端内周縁は、補強プレート２３の噴射口２４の内周縁に合致するように形成され、補強プレート２３の噴射口２４の外周縁部に水滴が滞留しないようになっている。
【００１８】
また、図１に示すように、ニードルバルブ１６の上端部には中空状の可動鉄心２８が固定され、この可動鉄心２８が固定鉄心１１内のスプリング１７によって閉弁方向に付勢されている。ニードルバルブ１６の上端大径部（可動鉄心２８内に嵌入された部分）には複数の面取部１６ｂが形成され、この面取部１６ｂと可動鉄心２８との隙間が燃料流路となっている。バルブボディ１３内に固定されたストッパ２９の下面に、ニードルバルブ１６の衝突部３０が当接することで、ニードルバルブ１６の上限位置（可動鉄心２８の上限位置）が規制される。燃料フィルタ１４を通過した燃料は、アジャスタ１５とスプリング１７の内径部から可動鉄心２８と面取部１６ｂとの隙間を通ってバルブボディ１３内に流入し、バルブボディ１３内からストッパ２９の貫通孔２９ａ、バルブシート１９と面取部１６ａとの隙間を通過して噴射口２０側に流入する。
【００１９】
一方、本体ハウジング１０の外周部には、モールドコイル３０が非磁性パイプ部１２とその周辺部分を覆うように嵌合装着され、このモールドコイル３０を覆う磁性ハウジング３１の上端部と下端部が、それぞれ固定鉄心１１とバルブボディ１３に溶接、かしめ等により固定されている。また、モールドコイル３０にはコネクタハウジング３２が一体に成形され、このコネクタハウジング３２の内部に、モールドコイル３０のコイル３３に接続されたターミナル３４がインサート成形されている。
【００２０】
この場合、コイル３３への通電がオフされている時には、スプリング１７によって可動鉄心２８が閉弁方向に移動され、ニードルバルブ１６の下端部がバルブシート１９に当接して噴射口２０を閉鎖した状態に保持される。
【００２１】
その後、コイル３３への通電が開始されると、磁気回路が、磁性ハウジング３１…固定鉄心１１…可動鉄心２８…バルブボディ１３…磁性ハウジング３１の経路で構成され、この磁気回路に磁束が流れると、固定鉄心１１と可動鉄心２８との間に磁気吸引力が発生し、可動鉄心２８が上方に吸引されてニードルバルブ１６がバルブシート１９から離れて噴射口２０を開放する。これにより、バルブボディ１３内の燃料が噴孔プレート２１の噴孔部２２から噴射される。
【００２２】
以上のように構成した燃料噴射弁は、エンジンの吸気ポート（図示せず）に向けて燃料を噴射するために、鉛直方向に対して例えば７０°傾けて吸気マニホールド（図示せず）に取り付けられる。本実施形態（１）では、保護スリーブ２５の噴射穴２６の内周面のテーパ角度θc が、噴孔プレート２１に対して１３５°以上となっているので、燃料噴射弁を鉛直方向に対して７０°傾けて取り付けた状態では、噴射穴２６の内周面の最下部分の傾斜角度θa が、鉛直方向に対して２５°以内となり、噴射穴２６の内周面の最下部分の下り勾配（水平に対する角度θb ）を６５°以上の急傾斜とすることができる。このため、噴射穴２６の内周面の最下部分に伝い流れてきた水滴は、滞留することなく最下部分の下り勾配に沿って流れ、最下部分の先端（下端）から垂れ落ちやすくなり、保護スリーブ２５の噴射穴２６の排水性が良好になる。これにより、保護スリーブ２５の噴射穴２６内に水が溜まることを防止できて、外気温が氷点下となる寒冷時でも、噴孔部２２を氷で塞いでしまうアイシングを防止でき、安定した始動性を確保することができる。
【００２３】
ところで、保護スリーブ２５の噴射穴２６の内周面の最下部分の下り勾配θb （鉛直方向に対する傾斜角度θa ）は、保護スリーブ２５の噴射穴２６の内周面のテーパ角度θc と燃料噴射弁の取付角度θd によって決まり、噴射穴２６の内周面の最下部分の下り勾配θb が大きくなるほど、その下り勾配に沿って水滴が流れやすくなり、噴射穴２６の排水性が良くなる。本発明者の実験結果によれば、噴射穴２６の内周面の最下部分の下り勾配θb が６０°以上（つまり鉛直方向に対する傾斜角度θa が３０°以内）になると、噴孔部２２の氷結防止に必要な排水性を確保できることが確認された。
【００２４】
この場合、噴射穴２６の内周面の最下部分の下り勾配θb を６０°以上（つまり鉛直方向に対する傾斜角度θa を３０°以内）とするための条件は、噴射穴２６の内周面のテーパ角度θc が１３５°の場合は、燃料噴射弁の取付角度θd が１５〜７５°であり、また、噴射穴２６の内周面のテーパ角度θc が１４０°の場合は、燃料噴射弁の取付角度θd が２０〜８０°であり、更に、噴射穴２６の内周面のテーパ角度θc が１４５°の場合は、燃料噴射弁の取付角度θd が２５〜８５°である。
【００２５】
従って、噴射穴２６の内周面のテーパ角度θc を１３５°以上とすれば、燃料噴射弁の取付角度θd を７５°に設定しても、噴射穴２６の内周面の最下部分の下り勾配θb を６０°以上（つまり鉛直方向に対する傾斜角度θa を３０°以内）とすることができ、噴孔部２２の氷結防止に必要な排水性を確保できる。通常のエンジンでは、燃料噴射弁の取付角度θd を７５°以上にすることはないと考えられるため、噴射穴２６の内周面のテーパ角度θc を１３５°以上とすれば、通常のエンジンで噴孔部２２の氷結防止に必要な排水性を確保できる。
【００２６】
上述したように、噴射穴２６の内周面のテーパ角度θc が１３５°の場合は、燃料噴射弁の取付角度θd が１５〜７５°の範囲で、噴射穴２６の内周面の最下部分の下り勾配θb が６０°以上（鉛直方向に対する傾斜角度θa が３０°以内）となる。通常のエンジンでは、燃料噴射弁の取付角度θd が１５°以上であるものがほとんどであるが、燃料噴射弁の取付角度θd が１５°より小さい場合は、噴射穴２６の内周面のテーパ角度θc を１３５°より小さくすれば良く、要は、噴射穴２６の内周面の最下部分の下り勾配θb を６０°以上（鉛直方向に対する傾斜角度θa を３０°以内）とすれば良い。
【００２７】
また、本実施形態（１）では、保護スリーブ２５の噴射穴２６のテーパ面によって排水するため、従来（実用新案登録第２５２６２４５号公報）のように保護スリーブに排水溝を形成する場合とは異なり、保護スリーブ２５が３６０°いずれの向きに取り付けられても、排水性が低下することはなく、噴孔部２２の氷結防止効果が保護スリーブ２５の取付向きの影響を受けずに済み、安定した氷結防止効果を得ることができる。しかも、この氷結防止効果を、保護スリーブ２５の噴射穴２６のテーパ角度を変更するだけで得ることができるため、コストアップを抑えることができ、低コスト化の要求も満たすことができる。
【００２８】
更に、本実施形態（１）では、保護スリーブ２５の噴射穴２６の上端内周縁を補強プレート２３の噴射口２４の内周縁に合致するようにしたので、補強プレート２３の噴射口２４の外周縁部に水滴が滞留することなく、補強プレート２３の噴射口２４から保護スリーブ２５の噴射穴２６の内周面へ水滴が流れやすくなる。このため、補強プレート２３の噴射口２４に水滴が溜まることを防止することができて、噴孔部２２の氷結防止効果を高めることができる。
【００２９】
［実施形態（２）］
次に、本発明の実施形態（２）を図３を用いて説明する。本実施形態（２）では、樹脂製の保護スリーブ３５に、その噴射穴３６の上端内周縁部を取り囲むように囲壁部３７を一体成形し、この囲壁部３７によって噴孔プレート２１の噴孔部２２の周囲を取り囲むようにしている。そして、この囲壁部３７の上端内周縁を補強プレート２３の噴射口２４の内周縁に合致させている。その他の構成は、前記実施形態（１）と同じである。
【００３０】
本実施形態（２）では、囲壁部３７で噴孔プレート２１の噴孔部２２の周囲が取り囲まれるため、保護スリーブ３５の噴射穴３６の内周面から噴孔部２２への水滴の流れを囲壁部３７で阻止することができ、この囲壁部３７によって噴孔部２２の氷結防止効果を得ることができる。しかも、樹脂製の保護スリーブ３５に囲壁部３７を一体成形するという、簡単且つ低コストな方法で囲壁部３７を形成できるため、コストアップを抑えることができる。
【００３１】
尚、本実施形態（２）においても、保護スリーブ３５の噴射穴３６の内周面のテーパ角度を噴孔プレート２１に対して１３５°以上とすれば、囲壁部３７の効果と相俟って、噴孔部２２の氷結防止効果をより一層高めることができる。
【００３２】
しかし、本実施形態（２）では、保護スリーブ３５の噴射穴３６の内周面のテーパ角度を１３５°よりも小さくしても良く、この場合でも、囲壁部３７によって噴孔部２２の氷結防止効果を得ることができる。
【００３３】
［実施形態（３）］
上記実施形態（２）では、樹脂製の保護スリーブ３５に囲壁部３７を一体成形するようにしたが、図４に示す本発明の実施形態（３）では、補強プレート３８の噴射口３９の周縁部を、バーリング加工、プレス加工等によって保護スリーブ４０の噴射穴４１側に曲成することで、筒状の噴射口３９を保護スリーブ４０の噴射穴４１の内側に突出するように形成し、この筒状の噴射口３９を噴孔プレート２１の噴孔部２２の周囲を取り囲む囲壁部として利用するようにしている。その他の構成は、前記実施形態（１）と同じである。
【００３４】
この場合も、保護スリーブ４０の噴射穴４１の内周面から噴孔部２２への水滴の流れを補強プレート３８の噴射口３９で阻止することができ、前記実施形態（２）と同じ効果を得ることができる。しかも、補強プレート３８の筒状の噴射口３９は、バーリング加工、プレス加工等によって容易に形成できるため、コストアップを抑えることができる。
【００３５】
本実施形態（３）においても、保護スリーブ４０の噴射穴４１の内周面のテーパ角度を噴孔プレート２１に対して１３５°以上とすれば、筒状の噴射口３９の効果と相俟って、噴孔部２２の氷結防止効果をより一層高めることができる。
【００３６】
しかし、本実施形態（３）では、保護スリーブ４０の噴射穴４１の内周面のテーパ角度を１３５°よりも小さくしても良く、この場合でも、筒状の噴射口３９によって噴孔部２２の氷結防止効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態（１）を示す燃料噴射弁の縦断面図
【図２】実施形態（１）の燃料噴射弁の主要部の拡大縦断面図
【図３】本発明の実施形態（２）の燃料噴射弁の主要部の拡大縦断面図
【図４】本発明の実施形態（３）の燃料噴射弁の主要部の拡大縦断面図
【図５】従来の燃料噴射弁の主要部の拡大縦断面図
【符号の説明】
１１…固定鉄心、１６…ニードルバルブ、１９…バルブシート、２０…噴射口、２１…噴孔プレート、２２…噴孔部、２３…補強プレート、２４…噴射口、２５…保護スリーブ、２６…噴射穴、２８…可動鉄心、３０…モールドコイル、３３…コイル、３５…保護スリーブ、３６…噴射穴、３７…囲壁部、３８…補強プレート、３９…噴射口、４０…保護スリーブ、４１…噴射穴。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection valve provided with means for preventing icing of a nozzle hole portion.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 5, the fuel injection valve is provided with a protective sleeve 2 at the tip of the fuel injection valve in order to protect the injection hole portion 1 for injecting the fuel. The injection hole portion 1 of the injection hole plate 4 is exposed from the injection hole 3 formed in the above. The shape of the injection hole 3 of the protective sleeve 2 is a shape having a taper-shaped extent that does not interfere with the fuel spray injected from the injection hole portion 1. Was an angle of about 100 ° with respect to the nozzle hole plate 5.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the fuel injected from the nozzle hole portion 1 is vaporized in the vicinity of the nozzle hole portion 1 during engine operation, the heat of vaporization is deprived from the air in the vicinity of the nozzle hole portion 1, and the air temperature in the vicinity of the nozzle hole portion 1. Therefore, when the temperature is low, condensation or icing may occur on the inner peripheral surface of the injection hole 3 of the protective sleeve 2. In particular, in recent engines, humidity in the intake manifold tends to increase due to EGR, blow-by gas introduction mechanism, etc., and therefore condensation and icing are likely to occur on the inner peripheral surface of the injection hole 3 of the protective sleeve 2 during engine operation. It is an environment. Since the heat of vaporization is not removed from the air near the nozzle hole 1 after the engine is stopped, the temperature of the air near the nozzle hole 1 rises due to heat dissipation from the engine, and the ice attached to the inner peripheral surface of the nozzle hole 3 Melts into water droplets, which flow along the tapered inner circumferential surface of the injection hole 3 to the lower side.
[0004]
In a normal engine, in order to inject fuel from a fuel injection valve attached to an intake manifold toward an intake port, the fuel injection valve is attached to be inclined with respect to the vertical direction. Therefore, when the tapered surface of the injection hole 3 of the protective sleeve 2 is at an angle of about 100 ° with respect to the injection hole plate 4 as in the prior art, in the state where the fuel injection valve is inclined and attached, The downward slope (angle θ with respect to the horizontal) at the lowermost portion of the peripheral surface becomes small, and the drainage of water droplets in the injection hole 3 is deteriorated. For this reason, when the engine is stopped, water droplets are accumulated in the injection hole 3 without being drained, and when the outside air temperature is below freezing point, the water accumulated in the injection hole 3 during the engine stop freezes and the nozzle hole part So-called icing that blocks one nozzle hole with ice may occur. When such icing occurs, fuel injection is prevented when the engine is started, so that the startability is deteriorated, and in the worst case, the engine cannot be started.
[0005]
As a countermeasure, there is one in which four drain grooves are formed in a radial direction on a cylindrical protective sleeve as shown in Utility Model Registration No. 2526245. However, since the cylindrical protective sleeve can be attached to the tip of the fuel injection valve in any direction of 360 °, when the fuel injection valve is attached at an angle, the position of the drainage groove of the protective sleeve is not necessarily the maximum. It is not always in the lower position. When the position of the drainage groove of the protective sleeve is not the lowest position, a small amount of water droplets remain in the injection hole of the protective sleeve, resulting in freezing of the injection hole portion.
[0006]
Further, as shown in Japanese Patent No. 2622633, an annular concavo-convex wall portion is formed on a metal member in which an injection hole portion is formed so as to surround the outer periphery of the injection hole portion. There is something that prevents the flow of water droplets to the part. However, with this configuration, water droplets adhering to the periphery of the injection hole portion inside the uneven wall portion are collected inside the uneven wall portion, and icing of the injection hole portion cannot be sufficiently prevented. In addition, machining for forming the annular concavo-convex wall portion on the metal member is troublesome, and the processing cost is high.
[0007]
The present invention has been made in consideration of such circumstances. Accordingly, the object of the present invention is to improve the anti-icing performance of the nozzle hole at low cost, and to ensure both startability and cost performance in cold weather. An object of the present invention is to provide a fuel injection valve that can be made to operate.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, claim 1 of the present invention is a fuel injection valve that is attached to be tilted with respect to the vertical direction, and the injection hole of the protective sleeve is provided in the mounting state of the fuel injection valve. The first feature is that the inclination angle of the lowermost portion of the inner peripheral surface is within 30 ° with respect to the vertical direction . Further, the nozzle hole has a plurality of nozzle holes constituting the nozzle hole part. A plate and a reinforcing plate that reinforces the injection hole plate from the lower surface side, and forms an injection port for exposing the injection hole of the injection hole plate at the center of the reinforcement plate, and the injection hole of the protective sleeve The second feature is that the inner peripheral edge of the upper end is matched with the inner peripheral edge of the injection port of the reinforcing plate. According to the first feature, since the downward slope (angle with respect to the horizontal) of the innermost surface of the injection hole of the protective sleeve is a steep slope of 60 ° or more in the attached state of the fuel injection valve, The water droplets that have flowed to the lowermost part of the inner peripheral surface flow along the descending slope of the lowermost part without staying, and easily drop off from the tip (lower end) of the lowermost part. The drainage of the hole is good. Thereby, it is possible to prevent water from collecting in the injection hole of the protective sleeve, it is possible to prevent icing of the injection hole portion, and it is possible to ensure stable startability even when the outside air temperature is below freezing. In this case, since the water is drained by the tapered surface of the injection hole of the protective sleeve, unlike the conventional case where the drainage groove is formed in the protective sleeve, the drainage is not limited even if the protective sleeve is mounted in any direction of 360 °. It does not decrease, and the effect of preventing freezing of the nozzle hole portion is not affected by the mounting direction of the protective sleeve. In addition, since the effect of preventing freezing of the injection hole portion can be obtained only by changing the taper angle of the injection hole of the protective sleeve, the increase in cost can be suppressed and the demand for cost reduction can be satisfied.
[0009]
In this case, it is preferable to form the inner peripheral surface of the injection hole of the protective sleeve as a tapered surface having an angle of 135 ° or more with respect to the surface of the injection hole portion. That is, the inclination angle of the lowermost portion of the inner peripheral surface of the injection hole of the protective sleeve is determined by the taper angle of the inner peripheral surface of the injection hole of the protective sleeve and the mounting angle of the fuel injection valve. If the taper angle of the inner peripheral surface of the injection hole of the protective sleeve is set to 135 ° or more with respect to the surface of the injection hole portion as in claim 2, the mounting angle of the fuel injection valve is 75 ° to the vertical direction. Even if it is tilted, the inclination angle of the lowermost portion of the inner peripheral surface of the injection hole is within 30 ° with respect to the vertical direction, it is possible to ensure good drainage and prevent water from collecting in the injection hole.
[0010]
Incidentally, as shown in FIG. 5, there is a type in which the reinforcing plate 5 is reinforced by covering the nozzle hole plate 4 from the lower surface side, and the reinforcing plate 5 is covered with the protective sleeve 2. In this case, an injection port 6 for exposing the injection hole portion 1 of the injection hole plate 4 is formed in the central portion of the reinforcement plate 5. In the conventional example, the inner peripheral edge of the injection port 6 of the reinforcement plate 5 is formed. Since it protrudes inward from the inner peripheral edge of the upper end of the injection hole 3 of the protective sleeve 2, water droplets attached to the outer peripheral edge of the injection port 6 of the reinforcing plate 5 are likely to stay due to surface tension, and the injection port of the reinforcing plate 5. It is difficult for water droplets to flow from 6 to the inner peripheral surface of the injection hole 3 of the protective sleeve 2. For this reason, there is a possibility that water droplets accumulate on the outer peripheral edge portion of the injection port 6 of the reinforcing plate 5 and the injection hole portion 1 freezes.
[0011]
As a countermeasure, the invention according to claim 1 is so as to match the upper end inner periphery of the injection hole in the protective sleeve on the inner periphery of the injection port of the reinforcing plate. This makes it easier for water droplets to flow from the injection port of the reinforcing plate to the inner peripheral surface of the injection hole of the protective sleeve, preventing water droplets from accumulating at the injection port of the reinforcement plate, and preventing freezing of the injection hole portion.
[0012]
Moreover, you may form the surrounding wall part which surrounds the upper-end inner peripheral part of an injection hole in a protection sleeve like Claim 3 . In this case, the surrounding wall portion formed at the inner peripheral edge of the upper end of the injection hole surrounds the periphery of the injection hole portion and plays a role of preventing the flow of water droplets from the inner peripheral surface of the injection hole to the injection hole portion. In addition, since the protective sleeve only needs to be formed of resin, the surrounding wall portion can be easily formed integrally with the protective sleeve, and an increase in cost can be suppressed.
[0013]
Further, in the structure in which the injection hole plate is reinforced by the reinforcement plate from the lower surface side, the injection port of the reinforcement plate may be formed in a cylindrical shape protruding inside the injection hole of the protective sleeve as in claim 4. good. If it does in this way, the cylindrical injection port of a reinforcement plate will play the role of the surrounding wall part which blocks | prevents the flow of the water droplet from the inner peripheral surface of an injection hole to an injection hole part. Moreover, the cylindrical injection port of the reinforcing plate can be easily formed by burring, pressing or the like.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Embodiment (1)]
Embodiment (1) of the present invention will be described below with reference to FIGS. The main body housing 10 of the fuel injection valve welds, for example, a pipe-shaped stationary iron core 11 formed of a magnetic material, a nonmagnetic pipe portion 12 formed of a nonmagnetic material, and a valve body 13 formed of a magnetic material. It is composed by connecting with. The upper part of the fixed iron core 11 becomes a fuel connector portion connected to a delivery pipe (not shown), and a resin O-ring 18 is fitted on the outer periphery thereof. A fuel filter 14 for filtering the fuel sent from the delivery pipe is attached to the upper inner peripheral side of the fixed iron core 11. Further, a pipe-like adjuster 15 is press-fitted on the inner peripheral side of the fixed iron core 11, and a spring 17 for urging the needle valve 16 in the valve closing direction (downward) is mounted on the lower side thereof. Yes.
[0015]
A valve seat 19 is fixed to the lower portion of the valve body 13 that accommodates the needle valve 16 by welding or the like, and an injection port 20 formed at the center of the valve seat 19 is opened and closed at the lower end of the needle valve 16. The valve seat 19 also functions as a valve holder that slidably supports the lower large diameter portion of the needle valve 16. A plurality of chamfered portions 16 a are formed in the lower large diameter portion of the needle valve 16, and a gap between the chamfered portion 16 a and the valve seat 19 serves as a fuel flow path.
[0016]
As shown in FIG. 2, a nozzle hole portion 22 composed of a plurality of nozzle holes is formed at a position corresponding to the nozzle 20 of the valve seat 19 in the nozzle hole plate 21 mounted on the lower surface of the valve seat 19. . The injection hole plate 21 is fixed in a cup-shaped reinforcing plate 23 by welding or the like, and the reinforcing plate 23 is fixed to the outside of the valve seat 19 by welding or the like. Thereby, the nozzle hole plate 21 is sandwiched and fixed between the lower surface of the valve seat 19 and the reinforcing plate 23 in a state where the nozzle plate 21 is reinforced by the reinforcing plate 23 from the lower surface side. An injection port 24 that exposes the nozzle hole portion 22 of the nozzle hole plate 21 is formed at the center of the reinforcing plate 23. Further, a protective sleeve 25 made of resin is attached to the outside of the reinforcing plate 23, and the injection hole portion 22 is exposed from the injection hole 26 formed in the central portion of the protection sleeve 25.
[0017]
In this case, the inner peripheral surface of the injection hole 26 of the protective sleeve 25 is formed as a tapered surface with an angle θc of 135 ° or more with respect to the injection hole plate 21. As a result, when the fuel injection valve described later is attached (inclined by 70 ° with respect to the vertical direction), the inclination angle θa of the lowermost portion of the inner peripheral surface of the injection hole 26 is within 25 ° with respect to the vertical direction. Become. Furthermore, the inner peripheral edge of the upper end of the injection hole 26 of the protective sleeve 25 is formed so as to match the inner peripheral edge of the injection port 24 of the reinforcing plate 23 so that water droplets do not stay on the outer peripheral edge of the injection port 24 of the reinforcing plate 23. It has become.
[0018]
As shown in FIG. 1, a hollow movable iron core 28 is fixed to the upper end portion of the needle valve 16, and the movable iron core 28 is urged in a valve closing direction by a spring 17 in the fixed iron core 11. A plurality of chamfered portions 16b are formed in the upper end large diameter portion (the portion fitted into the movable iron core 28) of the needle valve 16, and a gap between the chamfered portion 16b and the movable iron core 28 serves as a fuel flow path. Yes. The upper limit position of the needle valve 16 (the upper limit position of the movable iron core 28) is regulated by the collision portion 30 of the needle valve 16 coming into contact with the lower surface of the stopper 29 fixed in the valve body 13. The fuel that has passed through the fuel filter 14 flows into the valve body 13 from the inner diameter portion of the adjuster 15 and the spring 17 through the gap between the movable iron core 28 and the chamfered portion 16 b, and from the valve body 13 to the through hole of the stopper 29. 29a passes through the gap between the valve seat 19 and the chamfered portion 16a and flows into the injection port 20 side.
[0019]
On the other hand, the outer periphery of the main body housing 10 is fitted with a mold coil 30 so as to cover the non-magnetic pipe portion 12 and its peripheral portion, and the upper end portion and the lower end portion of the magnetic housing 31 covering the mold coil 30 are Each is fixed to the fixed iron core 11 and the valve body 13 by welding, caulking or the like. A connector housing 32 is formed integrally with the molded coil 30, and a terminal 34 connected to the coil 33 of the molded coil 30 is insert-molded inside the connector housing 32.
[0020]
In this case, when the power supply to the coil 33 is turned off, the movable iron core 28 is moved in the valve closing direction by the spring 17, and the lower end portion of the needle valve 16 abuts the valve seat 19 to close the injection port 20. Retained.
[0021]
Thereafter, when energization to the coil 33 is started, the magnetic circuit is constituted by a path of the magnetic housing 31... The fixed iron core 11... The movable iron core 28. A magnetic attractive force is generated between the fixed iron core 11 and the movable iron core 28, the movable iron core 28 is attracted upward, the needle valve 16 is separated from the valve seat 19, and the injection port 20 is opened. Thereby, the fuel in the valve body 13 is injected from the injection hole portion 22 of the injection hole plate 21.
[0022]
The fuel injection valve configured as described above is attached to an intake manifold (not shown) with an inclination of, for example, 70 ° with respect to the vertical direction in order to inject fuel toward the intake port (not shown) of the engine. . In the present embodiment (1), since the taper angle θc of the inner peripheral surface of the injection hole 26 of the protective sleeve 25 is 135 ° or more with respect to the injection hole plate 21, the fuel injection valve is set in the vertical direction. In a state of being inclined at 70 °, the inclination angle θa of the lowermost portion of the inner peripheral surface of the injection hole 26 is within 25 ° with respect to the vertical direction, and the downward slope of the lowermost portion of the inner peripheral surface of the injection hole 26 (An angle θb with respect to the horizontal) can be a steep inclination of 65 ° or more. For this reason, the water droplets that have flowed to the lowermost portion of the inner peripheral surface of the injection hole 26 flow along the downward slope of the lowermost portion without staying, and easily drop off from the tip (lower end) of the lowermost portion. The drainage of the injection hole 26 of the protective sleeve 25 is improved. As a result, water can be prevented from accumulating in the injection hole 26 of the protective sleeve 25, and even when the outside air temperature is below freezing, icing that blocks the injection hole portion 22 with ice can be prevented, and stable startability can be achieved. Can be secured.
[0023]
By the way, the downward slope θb (inclination angle θa with respect to the vertical direction) of the lowermost portion of the inner peripheral surface of the injection hole 26 of the protective sleeve 25 is equal to the taper angle θc of the inner peripheral surface of the injection hole 26 of the protective sleeve 25 and the fuel injection valve. As the descending gradient θb at the lowermost portion of the inner peripheral surface of the injection hole 26 increases, water droplets easily flow along the descending gradient, and the drainage performance of the injection hole 26 improves. According to the experiment results of the present inventor, when the downward gradient θb of the lowermost portion of the inner peripheral surface of the injection hole 26 is 60 ° or more (that is, the inclination angle θa with respect to the vertical direction is within 30 °), It was confirmed that the drainage required to prevent freezing could be secured.
[0024]
In this case, the condition for setting the downward gradient θb of the lowermost portion of the inner peripheral surface of the injection hole 26 to 60 ° or more (that is, the inclination angle θa with respect to the vertical direction is within 30 °) is the condition of the inner peripheral surface of the injection hole 26. When the taper angle θc is 135 °, the mounting angle θd of the fuel injection valve is 15 to 75 °, and when the taper angle θc of the inner peripheral surface of the injection hole 26 is 140 °, the mounting of the fuel injection valve When the angle θd is 20 to 80 ° and the taper angle θc of the inner peripheral surface of the injection hole 26 is 145 °, the mounting angle θd of the fuel injection valve is 25 to 85 °.
[0025]
Therefore, if the taper angle θc of the inner peripheral surface of the injection hole 26 is set to 135 ° or more, even if the mounting angle θd of the fuel injection valve is set to 75 °, the lowermost portion of the inner peripheral surface of the injection hole 26 is lowered. The gradient θb can be set to 60 ° or more (that is, the inclination angle θa with respect to the vertical direction is within 30 °), and the drainage necessary for preventing freezing of the nozzle hole portion 22 can be ensured. In a normal engine, the mounting angle θd of the fuel injection valve is considered not to be 75 ° or more. Therefore, if the taper angle θc of the inner peripheral surface of the injection hole 26 is 135 ° or more, the injection angle of the normal engine is The drainage required for preventing the freezing of the hole 22 can be ensured.
[0026]
As described above, when the taper angle θc of the inner peripheral surface of the injection hole 26 is 135 °, the lowermost portion of the inner peripheral surface of the injection hole 26 is within the range of the fuel injection valve mounting angle θd of 15 to 75 °. The downward gradient θb of the above becomes 60 ° or more (the inclination angle θa with respect to the vertical direction is within 30 °). In most engines, the fuel injection valve mounting angle θd is 15 ° or more, but when the fuel injection valve mounting angle θd is smaller than 15 °, the taper angle of the inner peripheral surface of the injection hole 26 What is necessary is just to make (theta) c smaller than 135 degrees, and what is necessary is just to make the downward gradient (theta) b of the lowest part of the inner peripheral surface of the injection hole 26 into 60 degrees or more (the inclination angle (theta) a with respect to a perpendicular direction is less than 30 degrees).
[0027]
Further, in the present embodiment (1), since the water is drained by the tapered surface of the injection hole 26 of the protective sleeve 25, unlike the conventional case (utility model registration No. 2526245), a drainage groove is formed in the protective sleeve. Even if the protective sleeve 25 is mounted in any direction of 360 °, the drainage performance is not lowered, and the anti-icing effect of the nozzle hole portion 22 is not affected by the mounting direction of the protective sleeve 25 and is stable. An anti-icing effect can be obtained. In addition, since this anti-icing effect can be obtained simply by changing the taper angle of the injection hole 26 of the protective sleeve 25, it is possible to suppress an increase in cost and satisfy the demand for cost reduction.
[0028]
Further, in the present embodiment (1), the inner peripheral edge of the upper end of the injection hole 26 of the protective sleeve 25 is made to coincide with the inner peripheral edge of the injection port 24 of the reinforcing plate 23. Water droplets can easily flow from the injection port 24 of the reinforcing plate 23 to the inner peripheral surface of the injection hole 26 of the protective sleeve 25 without the water droplets remaining in the portion. For this reason, water droplets can be prevented from accumulating at the injection port 24 of the reinforcing plate 23, and the effect of preventing freezing of the injection hole portion 22 can be enhanced.
[0029]
[Embodiment (2)]
Next, Embodiment (2) of this invention is demonstrated using FIG. In the present embodiment (2), the surrounding wall portion 37 is integrally formed on the resin protective sleeve 35 so as to surround the inner peripheral edge of the upper end of the injection hole 36, and the injection hole portion of the injection hole plate 21 is formed by the surrounding wall portion 37. 22 is surrounded. And the inner peripheral edge of the upper end of this surrounding wall part 37 is made to correspond to the inner peripheral edge of the injection port 24 of the reinforcement plate 23. Other configurations are the same as those in the embodiment (1).
[0030]
In this embodiment (2), the surrounding wall portion 37 surrounds the periphery of the injection hole portion 22 of the injection hole plate 21, so that the flow of water droplets from the inner peripheral surface of the injection hole 36 of the protective sleeve 35 to the injection hole portion 22 is prevented. It can be blocked by the surrounding wall portion 37, and the surrounding wall portion 37 can obtain the effect of preventing freezing of the nozzle hole portion 22. In addition, since the surrounding wall portion 37 can be formed by a simple and low-cost method in which the surrounding wall portion 37 is integrally formed with the protective sleeve 35 made of resin, an increase in cost can be suppressed.
[0031]
In the present embodiment (2), if the taper angle of the inner peripheral surface of the injection hole 36 of the protective sleeve 35 is set to 135 ° or more with respect to the injection hole plate 21, combined with the effect of the surrounding wall portion 37. In addition, the effect of preventing freezing of the nozzle hole 22 can be further enhanced.
[0032]
However, in the present embodiment (2), the taper angle of the inner peripheral surface of the injection hole 36 of the protective sleeve 35 may be smaller than 135 °. Even in this case, the surrounding wall portion 37 prevents the injection hole portion 22 from freezing. An effect can be obtained .
[0033]
[Embodiment (3)]
In the embodiment (2), the surrounding wall portion 37 is integrally formed with the resin protective sleeve 35. However, in the embodiment (3) of the present invention shown in FIG. The portion is bent to the injection hole 41 side of the protective sleeve 40 by burring, pressing or the like, so that a cylindrical injection port 39 is formed so as to protrude inside the injection hole 41 of the protective sleeve 40. The cylindrical injection port 39 is used as a surrounding wall portion surrounding the periphery of the injection hole portion 22 of the injection hole plate 21. Other configurations are the same as those in the embodiment (1).
[0034]
Also in this case, the flow of water droplets from the inner peripheral surface of the injection hole 41 of the protective sleeve 40 to the injection hole portion 22 can be blocked by the injection port 39 of the reinforcing plate 38, and the same effect as in the embodiment (2) can be obtained. Obtainable. In addition, since the cylindrical injection port 39 of the reinforcing plate 38 can be easily formed by burring, pressing, or the like, an increase in cost can be suppressed.
[0035]
Also in this embodiment (3), if the taper angle of the inner peripheral surface of the injection hole 41 of the protective sleeve 40 is set to 135 ° or more with respect to the injection hole plate 21, this is combined with the effect of the cylindrical injection port 39. Thus, the anti-icing effect of the nozzle hole 22 can be further enhanced.
[0036]
However, in the present embodiment (3), the taper angle of the inner peripheral surface of the injection hole 41 of the protective sleeve 40 may be smaller than 135 °. In this case, the injection hole portion 22 is formed by the cylindrical injection port 39. The effect of preventing freezing can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a fuel injection valve showing an embodiment (1) of the present invention. FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part of the fuel injection valve of the embodiment (1). Fig. 4 is an enlarged vertical cross-sectional view of the main part of the fuel injection valve according to the embodiment (2). Fig. 4 is an enlarged vertical cross-sectional view of the main part of the fuel injection valve according to the embodiment (3) of the present invention. Enlarged longitudinal sectional view of the main part [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Fixed iron core, 16 ... Needle valve, 19 ... Valve seat, 20 ... Injection hole, 21 ... Injection hole plate, 22 ... Injection hole part, 23 ... Reinforcement plate, 24 ... Injection hole, 25 ... Protection sleeve, 26 ... Injection Hole, 28 ... movable iron core, 30 ... mold coil, 33 ... coil, 35 ... protective sleeve, 36 ... injection hole, 37 ... surrounding wall part, 38 ... reinforcing plate, 39 ... injection port, 40 ... protective sleeve, 41 ... injection hole .

Claims

A fuel injection valve attached to be inclined with respect to the vertical direction, wherein a protective sleeve having a tapered injection hole is mounted so as to cover the peripheral portion of the injection hole at the tip of the fuel injection valve.
The injection hole of the protective sleeve is formed such that the inclination angle of the lowermost part of the inner peripheral surface of the injection hole is within 30 ° with respect to the vertical direction in the attached state of the fuel injection valve ,
An injection hole plate having a plurality of injection holes constituting the injection hole part, and a reinforcement plate that reinforces the injection hole plate from the lower surface side. The injection hole of the injection hole plate is provided at the center of the reinforcement plate. A fuel injection valve characterized in that an injection port to be exposed is formed, and an inner peripheral edge of an upper end of an injection hole of the protective sleeve is matched with an inner peripheral edge of the injection port of the reinforcing plate .

2. The fuel injection valve according to claim 1, wherein an inner peripheral surface of the injection hole of the protective sleeve is a tapered surface having an angle of 135 ° or more with respect to a surface of the injection hole portion.

The front Symbol protective sleeve, the fuel injection valve according to claim 1 or 2, characterized in that the enclosure part surrounding the upper end inner periphery of the injection hole is formed.

An injection hole plate having a plurality of injection holes and a reinforcement plate that reinforces the injection hole plate from the lower surface side, and an injection port that exposes the injection holes of the injection hole plate is formed in a central portion of the reinforcement plate. And a fuel injection valve mounted with a protective sleeve having a tapered injection hole so as to cover the reinforcing plate,
The fuel injection valve according to claim 1, wherein the injection port of the reinforcing plate is formed in a cylindrical shape protruding inside the injection hole of the protective sleeve.