JP4118216B2 - Fuel injection device - Google Patents
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Description
本発明は、燃料噴射装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection device.
燃料噴射装置としては、例えば内燃機関の燃焼室に直接あるいは間接的に燃料噴射する燃料噴射弁が知られている。この種の燃料噴射弁から供給される燃料は、燃焼室あるいは吸気管において空気と混合され、燃焼室内に可燃性混合気を形成する。燃焼室内の混合気はピストン運動により圧縮された後、点火装置により着火燃焼し、内燃機関の動力として利用されている。 As a fuel injection device, for example, a fuel injection valve that directly or indirectly injects fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine is known. The fuel supplied from this type of fuel injection valve is mixed with air in the combustion chamber or the intake pipe to form a combustible mixture in the combustion chamber. The air-fuel mixture in the combustion chamber is compressed by piston motion, and then ignited and combusted by an ignition device, and is used as power for the internal combustion engine.
近年、車両等の排気ガス規制が強化されている。排気ガス中に含まれる有毒成分を低減するために、燃料噴射弁から噴射する燃料噴霧を微粒化することが重要となっている。燃料噴霧を微粒化するため、加熱した燃料を噴射し、減圧沸騰等を生じさせて微粒化することが、排気ガス中に含まれる有毒成分を低減させる手法として有効である(特許文献1等)。
In recent years, exhaust gas regulations for vehicles and the like have been strengthened. In order to reduce toxic components contained in the exhaust gas, it is important to atomize the fuel spray injected from the fuel injection valve. In order to atomize the fuel spray, it is effective as a technique for reducing toxic components contained in the exhaust gas by injecting heated fuel and causing atomization under reduced pressure and the like (
特許文献1は、燃料噴射弁の内部に燃料加熱用ヒータを内蔵し、微粒化を向上させる技術が開示されている。
しかしながら、上記従来技術では、燃料加熱用ヒータとして巻線ヒータを使用した発明、および巻線ヒータを燃料噴射弁内に内蔵するときの固定(搭載)方法に係わる発明を開示したものがない。巻線ヒータでは、ヒータ加熱中における巻線自体の熱変形または噴射中における巻線の挙動により、線間短絡または巻線とその周囲に配置された金属部材との接触による短絡が懸念される。これらの短絡が発生すると、異常過加熱状態を引き起こし、巻線ヒータの断線を生じさせて、結果として加熱噴射弁としての機能不良となる。 However, none of the above prior art discloses an invention using a winding heater as a fuel heating heater and an invention relating to a fixing (mounting) method when the winding heater is built in a fuel injection valve. In the winding heater, there is a concern that a short circuit between lines or a short circuit due to contact between the winding and a metal member disposed around the winding may occur due to thermal deformation of the winding itself during heating of the heater or behavior of the winding during injection. When these short circuits occur, an abnormal overheating state is caused, causing the wire heater to be disconnected, resulting in a malfunction as a heating injection valve.
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、巻線ヒータを燃料噴射弁内に内蔵し、燃料加熱させて微粒化を図ることを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to incorporate a winding heater in a fuel injection valve and to atomize the fuel by heating it.
また、別の目的は、巻線ヒータを燃料噴射弁内に内蔵し、燃料加熱に係わる信頼性向上が図れる燃料噴射装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a fuel injection device in which a winding heater is built in a fuel injection valve to improve the reliability related to fuel heating.
本発明の請求項1、2によると、燃料通路を形成し、燃料通路の下流側に弁座を有する弁ボディと、燃料通路に往復移動可能に収容され、弁座に着座可能な弁部材と、燃料通路内に設けられ、弁部材の外周を巻回する巻線ヒータとを備えていることを特徴とする。
According to
これによると、弁ボディに形成された燃料通路内もしくは燃料通路の上流側に、往復移動可能に収容される弁部材の外周を、巻回する巻線ヒータが設置されている。したがって、弁部材周囲の燃料中に巻線ヒータを配置し、燃料を直接加熱することができる。さらに、弁部材の外周周りを巻線ヒータが巻回する巻回数に応じて、有効加熱面積を増やすことが可能である。 According to this, the winding heater which winds the outer periphery of the valve member accommodated so that a reciprocation is possible is installed in the fuel passage formed in the valve body, or the upstream of the fuel passage. Therefore, the winding heater can be disposed in the fuel around the valve member to directly heat the fuel. Furthermore, the effective heating area can be increased according to the number of turns of the winding heater wound around the outer periphery of the valve member.
本発明の請求項1、2によると、巻線ヒータを保持する絶縁部材を有することを特徴とする。
According to
これによると、巻線ヒータを保持する絶縁部材を有するので、自己加熱による巻線ヒータの熱変形または燃料噴射動作中の振動等の挙動による巻線間短絡、あるいは巻線とその周囲の金属部材との接触による短絡の防止が可能である。 According to this, since it has an insulating member that holds the winding heater, it is short-circuited between the windings due to thermal deformation of the winding heater due to self-heating or vibration during fuel injection operation, or the winding and surrounding metal members It is possible to prevent a short circuit due to contact with.
本発明の請求項1によると、絶縁部材は、巻線ヒータの上流側端部と下流側端部とを挟み込むとともに、巻線ヒータの外周表面の上流側端部及び下流側端部に限って摺接することで巻線ヒータを保持し、巻線ヒータの内周側燃料経路内と外周側燃料経路内に巻線ヒータを露出させていることを特徴とする。
According to
これによると、巻線ヒータを保持する絶縁部材は、巻線ヒータの外周表面の上流側端部及び下流側端部に限って保持するため、巻線ヒータの内外をほぼ露出させることが可能であるので、巻線を挟む内周側燃料経路内と外周側燃料経路内の燃料を、それぞれ互いにほぼ均一な温度に加熱上昇させることが可能である。したがって、ほぼ均一な温度に加熱上昇された燃料が燃料噴射弁から噴射されるので、噴射した燃料(燃料噴霧)は、均一に微粒化される。 According to this, since the insulating member holding the winding heater is held only at the upstream end and the downstream end of the outer peripheral surface of the winding heater, the inside and outside of the winding heater can be almost exposed. Therefore, it is possible to heat and raise the fuel in the inner peripheral fuel path and the outer peripheral fuel path across the windings to a substantially uniform temperature. Therefore, since the fuel heated and raised to a substantially uniform temperature is injected from the fuel injection valve, the injected fuel (fuel spray) is atomized uniformly.
本発明の請求項2によると、巻線ヒータの内周表面を保持する絶縁部材には、その内周側と外周側とに開口するとともに、巻線ヒータの上流側端部及び下流側端部にわたる長さの窓が設けられ、巻線ヒータの内周側燃料経路内と外周側燃料経路内に巻線ヒータを露出させていることを特徴とする。 According to the second aspect of the present invention, the insulating member that holds the inner peripheral surface of the winding heater opens to the inner peripheral side and the outer peripheral side, and the upstream end and the downstream end of the winding heater. A window having a length extending over the inner periphery is provided, and the winding heater is exposed in the inner peripheral fuel path and the outer peripheral fuel path of the winding heater .
これによると、絶縁部材には、その内外に開口する窓が設けられ、巻線ヒータの内周側燃料経路内と外周側燃料経路内に巻線ヒータを露出させる構成としているため、絶縁部材によって巻線ヒータの表面を保持しない大部分を、効率的に露出させることが可能である。 According to this, since the insulating member is provided with a window that opens inside and outside, and the winding heater is exposed in the inner peripheral fuel path and the outer peripheral fuel path of the winding heater, It is possible to efficiently expose most of the winding heater that does not hold the surface.
本発明の請求項3によると、巻線ヒータには、絶縁皮膜が設けられていることを特徴とする。 According to claim 3 of the present invention, the winding heater is provided with an insulating film .
これによると、巻線同士が接触するときがあったとしても、線間短絡を抑制することができる。 According to this, even if there is a case where the windings come into contact with each other, a short circuit between the lines can be suppressed.
本発明の請求項4によると、絶縁皮膜は、金属系酸化皮膜、またはセラミック系およびガラス系のいずれかのコーティング処理により形成されたものであることを特徴とする。 According to claim 4 of the present invention, the insulating film is formed by a metal-based oxide film, or a ceramic or glass-based coating treatment .
これによると、巻線に施す絶縁処理としては、金属系酸化皮膜、またはセラミック系、ガラス系のコーティングを施すことができる。 According to this, as the insulation treatment applied to the winding, a metal-based oxide film, or a ceramic-based or glass-based coating can be applied.
本発明の請求項5によると、巻線ヒータは、弾性体であって、弾性体は、コイルばね状に形成されていることを特徴とする。 According to claim 5 of the present invention, the winding heater is an elastic body, and the elastic body is formed in a coil spring shape.
これによると、巻線ヒータは、比較的大きい巻線素線径を有する。そのため、比較的高い温度に加熱上昇させることができる。さらに、巻線ヒータはコイルばね状に形成されているため、弾性体からなる巻線ヒータを自立させた状態で配置することが可能である。 According to this, the winding heater has a relatively large wire diameter. Therefore, it can be heated up to a relatively high temperature. Furthermore, since the winding heater is formed in a coil spring shape, it is possible to arrange the winding heater made of an elastic body in a self-standing state.
以下、本発明の燃料噴射装置を、具体化した実施形態を図面に従って説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments in which a fuel injection device of the present invention is embodied will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態の燃料噴射装置の構成を表す部分的断面図である。なお、図3は、巻線ヒータの素線を示す断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the fuel injection device of the present embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the wire of the winding heater.
燃料噴射装置1は、内燃機関(エンジン)、特にガソリンエンジンに用いられる。燃料噴射装置1は、エンジンの燃焼室に直接または間接的に燃料噴射する燃料噴射弁2と、燃料噴射弁2の噴射動作等を制御する制御手段(以下、ECUと呼ぶ)100とを含んで構成されている。燃料噴射弁2は、エンジンの吸気管(図示せず)あるいは燃焼室に取付けられて、図示しない燃料ポンプにより加圧された燃料を供給される。燃料噴射弁2から噴射された燃料は、吸入空気とともに、エンジンの燃焼室へ供給される。燃料噴射弁2は、略円筒形状であり、一端から燃料を受け、他端から燃料を噴射する。
The
まず、燃料噴射弁2について以下図1に従って説明する。燃料噴射弁2は、図1に示すように、燃料噴射を断続する弁部2aと、弁部2aを駆動する電磁駆動部2bと、燃料噴射弁2内の燃料に接する位置に配置され、燃料を加熱する加熱手段2cとを有する。燃料噴射弁2の燃料入口には、フィルタ11が取付けられており、異物が除去される。なお、弁部2aは、噴射燃料を流通、遮断することで、燃料噴射を断続する。電磁駆動部2bは、弁部2aの流通動作、遮断動作を切換える。
First, the
電磁駆動部2bは、図1に示すように、コイル31、金属内筒部材14、可動体(以下、アーマチャと呼ぶ)25、および圧縮スプリング24を有する。燃料噴射弁2は、電磁駆動部2bに通電されると弁部2aが開弁し、電磁駆動部2bへの通電が遮断されると弁部2aが閉弁する。コイル31は、樹脂製のスプール30の外周に巻回されている。コイル31の端部は2つのターミナル12として引き出されている。スプール30は、金属内筒部材14の外周に装着されている。
As shown in FIG. 1, the
なお、ここで、コイル31、スプール30、およびターミナル12は、駆動コイルを構成している。
Here, the
金属内筒部材14の外周には、樹脂モールド13が配置され、ターミナル12を収容するコネクタ部16が設けられている。金属内筒部材14は、磁性部と非磁性部からなるパイプ材であり、例えば複合磁性材で形成されている。金属内筒部材14は、図1の上から下に向かって磁性筒部14a、非磁性筒部14b、および磁性筒部14cを有している。非磁性筒部14bは、金属内筒部材14の一部を加熱して非磁性化することにより形成される。金属内筒部材14の内周には、アーマチャ収容孔14eが設けられており、非磁性筒部14bと磁性筒部14cとの境界近傍に、アーマチャ25が収容されている。なお、金属内筒部材14は、図1の上端側から燃料が導かれ、弁部2bへ燃料を供給する。アーマチャ収容孔14eは、この燃料の流れ経路(以下、燃料流れ経路と呼ぶ)の一部を構成している。金属内筒部材14は、コイル31に通電した際に起きる磁束が流れる磁気回路の一つを形成する。金属内筒部材14の外側には、磁性部材18が設けられている。磁性部材18は横断面が略C字状の板であって、コイル13の外周の一部を覆っている。磁性部材18の外周の一部(図示せず)および内周には、樹脂モールド13が形成されている。
A
アーマチャ25は、磁性ステンレス等の強磁性材料からなる段付きの略筒状体である。アーマチャ25は、弁部材としてのノズルニードル26に固定されている。吸引部材22は、磁性ステンレス等の強磁性材料からなる円筒体である。この吸引部材22は、アーマチャ25に図1の軸方向に対峙して配置され、金属内筒部材14の内周に圧入等により固定されている。吸引部材22の内周には、アジャスティングパイプ21が圧入固定されている。アジャスティングパイプ21の下端面とアーマチャ25のスプリング座25cとの間には、圧縮スプリング24が配置されている。この圧縮スプリング24は、アーマチャ25を弁ボディ29に向けて付勢する。また、アジャスティングパイプ21の圧入量により圧縮スプリング24の付勢力を調整する。
The
なお、ここで、磁性筒部14a、吸引部材22、アーマチャ25、磁性筒部14c、および磁性部材18は、磁気回路を構成している。
Here, the
さらになお、アジャスティングパイプ21の内周と、吸引部材22の内周のうち、アジャスティングパイプ21が固定された内周を除く内周部と、アーマチャ25の内部空間25eから連絡孔25fを介して連絡するアーマチャ収容孔14eとは、燃料流れ経路を構成している。
Furthermore, the inner circumference of the adjusting
金属内筒部材14の下端側には、図1に示すように、ホルダ15が固定されている。ホルダ15は、段付き略円筒状体である。ホルダ15は、金属内筒部材14と溶接等により固定されるホルダ上部15aと、弁ボディ29と溶接等により固定されるホルダ下部15bとから構成されている。このホルダ15内には、加熱手段2cが内蔵されている。
A
ホルダ上部15aの内周には、ノズルニードル26を挿通可能である。ホルダ上部15a内周のうち、弁部側の内周には、図1に示すように、段差部15acが設けられている。この段差部15acの内周には、第1ガイド部材53およびスペーサ54が挿入されており、スペーサ54の板厚を選択することにより第1ガイド部材53の軸方向位置(図1上下方向)を移動可能に収容する。第1ガイド部材53は、巻線ヒータ51の上端部51aに当接する。
A
ホルダ下部15bは、段付き円筒形状であり、ホルダ下部15bの上端側内周15b1は下端側内周15b2に比べて大きい。上端側内周15b1には、図1に示すように、巻線ヒータ51および巻線ヒータ51内に挿通されているノズルニードル26を収容する。下端側内周15b2は、弁ボディ29の外周に固定される。下端側内周15b2の弁ボディ29側とは反対の開口端には、段差部15bcが設けられている。この段差部15bcには、第2ガイド部材52が挿入固定されている。第2ガイド部材52は、巻線ヒータ51の下端部51bに当接する。なお、ここで、第1ガイド部材53、第2ガイド部材52は絶縁材料で形成されている。
The holder
貯留空間部23は、ホルダ上部15aの下端面と上端側内周15b1とによって区画されており、燃料流れ経路を構成している。この貯留空間部23は所定の容積を有し、燃料流れ経路における燃料を貯留する貯留空間を形成する。なお、金属内筒部材14とホルダ上部15a、ホルダ上部15aとホルダ下部15b、およびホルダ下部15bと弁ボディ29とのそれぞれの固定方法としては、例えばレーザ溶接等によって外側から全周に溶接される。なお、金属内筒部材14、ホルダ15は、燃料流れ経路が弁部2aへ延出する略円筒部材17を構成している。
The
加熱手段2cは、図1に示すように、ヒータ(以下、巻線ヒータと呼ぶ)51と、通電端子55を含んで構成されている。巻線ヒータ51は、燃料流れ経路内の燃料に接し、弁部2aから噴射される直前の燃料を加熱する。この巻線ヒータ51は、巻線等の抵抗線からなる加熱部材を用いる。巻線ヒータ51の素線は、所定電圧、または所定電流の下で所定電力の通電によって所定温度に発熱する抵抗値もしくは導電性を有する。素線は、例えばニクロム線、銅合金線、ステンレス鋼等のいずれの金属材料であればよく、ステンレス鋼であれば、細線であっても強度、耐熱性が比較的良好であり、弾性、復元性も具えるため、好ましい。なお、以下、本実施形態で説明する巻線ヒータ51の材料は、ステンレス鋼とする。
As shown in FIG. 1, the
巻線ヒータ51は、素線がコイルばね状に巻回されている。具体的には、巻線ヒータ51は、ノズルニードル26の外周周りを複数(本実施例では、図1に示す約7回巻き)の巻回数で巻回する。
The
なお、ここで、巻線ヒータ51は、コイルばね状に巻回されて形成される弾性体を構成する。
Here, the winding
巻線ヒータ51は、コイルばね状の両軸方向端部51a、51bから、図1に示すように通電端子55が引き出されている。通電端子55は、外部電源からの電力を巻線ヒータ51へ供給する。なお、巻線ヒータ51は、図1に示すように、巻線ヒータ51を挟むように、二つの通電端子55(図1では片側のみ表示)が溶接等により接合される。具体的には、コイルばね状の巻線ヒータ51の上端部51aから図1に示す破線のように下方に向かって素線が延びており、その素子の端部は、溶接等によって、通電端子55の端部55aと接合する接合部56が形成される。巻線ヒータ51の下端部51bから素線が上方に向かって延び(図示せず)、同様に、図示しない通電端子55の端部55aと接合する接合部56が形成される。また、これら通電端子55の外部電源側の端部は、コネクタ部16に収容される。
As shown in FIG. 1, the winding
コイルばね状の巻線ヒータ51に対して、第1ガイド部材53、第2ガイド部材52の内周53a、52aはそれぞれ、巻線ヒータ51の外周の一部(詳しくは両軸方向端部51a、51b)に摺接している。また、第1ガイド部材53、第2ガイド部材52の座面53c、52cは、それぞれ、巻線ヒータ51に所定の付勢力が生じるように挟み込んでおり、第1ガイド部材53、第2ガイド部材52によって、巻線ヒータ51の軸方向移動を規制している。なお、ここで、第1ガイド部材53および第2ガイド部材52は、巻線ヒータ51を保持する絶縁部材を構成する。
For the coil spring-shaped winding
なお、本実施形態では、巻線ヒータ51の素線に施す絶縁処理としては、金属系酸化皮膜、またはセラミック系、ガラス系のコーティングを施すことが好ましい。
In the present embodiment, it is preferable to apply a metal-based oxide film, or a ceramic-based or glass-based coating as the insulating treatment applied to the wire of the winding
弁部2aは、弁ボディ29と、ノズルニードル26とを有する。弁ボディ29の内側には、ノズルニードル26が当接、離間する弁座としての円錐斜面29aが形成されている。弁ボディ29の内周には、上記燃料流れ経路内の燃料が導かれる燃料通路が形成されている。
The
ノズルニードル26は、弁ボディ29に軸方向移動可能に収容されている。ノズルニードル26は、電磁駆動部2bの駆動動作によって軸方向に移動する。なお以下、ノズルニードル26における軸方向に移動することを、リフトするという。弁座29aは、ノズルニードル26と協働して、弁部2aとしての開弁、閉弁を実行する。なお、弁座29aの下流側には、噴孔28aが設けられている。噴孔28aは、要求される燃料の噴霧の形状、方向、数などに応じて、その大きさ、噴孔軸線の方向、噴孔配列等が決定されている。また、噴孔28aの開口面積は、開弁時の流量を規定する。したがって、燃料噴射弁2の燃料噴射量は、噴孔の開口面積と、開弁期間とによって計量される。
The
ECU100は、図示しないリードオンリメモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、マイクロプロセッサ(CPU)、入力ポート、出力ポートを相互に双方向性バスで接続した公知の構成のマイクロコンピュータとして構成されている。このECU100は、バッテリ等の電源を用いて、燃料噴射弁2のターミナル12への通電開始および通電停止を行なうことで、燃料噴射弁2への通電期間を制御する。また、ECU100は、バッテリ等の電源を用いて、通電端子55を介して燃料噴射弁2に内蔵の巻線ヒータ51に所定時間電流を流し、所定の電力量を供給する。エンジンの回転速度、吸気管圧力(または吸入空気量)、冷却水温等のエンジンの運転状態を検出する図示しない各種センサの信号を読み込み、エンジン用の各種プログラム(図示せず)に従って、燃料噴射弁2の電磁駆動部2bおよび巻線ヒータ51の動作を制御する。
The
なお、ここで、ECU100は、システムを制御する手段の一つとして、燃料噴射弁2に内蔵される巻線ヒータ51に電力を供給する電力供給手段を有する。
Here, the
上述の構成を有する燃料噴射装置1の動作、特に燃料噴射弁2の作動について以下説明する。コイル31に通電すると、コイル31には電磁力を生じる。コイル31に電磁力は生じると、アーマチャ25は吸引部材22に向けて引きつけられ、ノズルニードル26が弁座29aから離間する。その結果、燃料噴射弁2は開弁し、燃料が、噴孔28aを通して噴射される。コイル31への通電が停止されると、コイル31に生じていた電磁力が消失する。ノズルニードル26が、圧縮スプリング24によって、弁座29aに向けて押され、燃料噴射弁2は閉弁し、燃料噴射が遮断される。コイル31への通電期間を調節することにより、燃料噴射弁2からの噴霧燃料量が調節される。燃料噴射弁2から噴射された燃料は、吸入空気とともに燃焼室に供給される。この結果、燃焼毎の燃料量を調節することができる。
The operation of the
例えばエンジンが冷間始動する場合、ECU100は、図示しないイグニッションキーのオン状態を検出すると、始動開始から所定時間巻線ヒータ51に電流を供給する。電流供給を開始すると巻線ヒータ51は瞬時に昇温する。巻線ヒータ51に電流を供給している状態で、コイル31への通電し燃料噴射弁2が開弁すると、燃料流れ経路を流れる燃料に接する巻線ヒータ51によって燃料が加熱される。加熱された燃料が噴孔28aから噴射されると、燃料が減圧沸騰し微粒化される。その結果、冷間始動時においても、巻線ヒータ51に電流を所定時間流し、所定の電力量を供給することで、燃料の微粒化が促進され、よって排気ガス中に含まれる有害成分を低減することができる。
For example, when the engine is cold-started, the
次に、本実施形態の作用効果を説明すると、(1)弁ボディ29に形成された燃料通路内もしくは燃料通路の上流側の燃料流れの経路内に、ノズルニードル26の外周を巻回する巻線ヒータ51が設置されている。したがって、ノズルニードル26周囲の燃料中に巻線ヒータ51を配置し、燃料を直接加熱することができる。さらに、ノズルニードル26の外周周りを巻線ヒータ51が巻回する巻回数に応じて、有効加熱面積を増やすことが可能である。
Next, operations and effects of the present embodiment will be described. (1) A winding for winding the outer periphery of the
(2)巻線ヒータ51を保持する絶縁部材としての第1ガイド部材53および第2ガイド部材52を有するので、自己加熱による巻線ヒータ51の熱変形または燃料噴射動作中の振動等の挙動による巻線間短絡、あるいは巻線とその周囲の金属部材との接触による短絡の防止が可能である。
(2) Since the
(3)第1ガイド部材53および第2ガイド部材52の内周53a、52aは、巻線ヒータ51の外周表面の少なくとも一部(詳しくは、上端部51aおよび下端部51b)に限って摺接することで保持しているため、巻線ヒータ51の内外をほぼ露出させることが可能である。燃料流れの経路内に設置された巻線ヒータ10において、巻線ヒータ10を挟んでその燃料流れ経路内のうち、内周側燃料経路内と外周側燃料経路内の燃料を、それぞれ互いにほぼ均一な温度に加熱上昇させることが可能である。したがって、ほぼ均一な燃料温度に加熱上昇された燃料が燃料噴射弁2から噴射されるので、噴射した燃料(燃料噴霧)は、均一に微粒化される。
(3) the
(4)なお、巻線ヒータ51は、コイルばね状に巻回されて形成されている。そのため、複数の巻回数に巻回されたコイル状のばねの両軸方向端部51a、51bでは、その弾性力を利用して、両軸方向端部15a、15Dbを第1ガイド部材53および第2ガイド部材52で、巻線ヒータ51の軸方向移動を規制することができる。
(4) The winding
(5)さらになお、巻線ヒータ51は弾性体からなるため、比較的大きい巻線素線を有し、巻線ヒータ51自体を自立させた状態で配置することができる。
(5) Furthermore, since the winding
なお、巻線ヒータ51と通電端子55との接続は、伸縮しにくいばね座部に相当する両軸方向端部51a、51bで接続するので、安定した接続状態が得られる。
The winding
(6)さらになお、巻線には、巻線皮膜が設けられており、巻線ヒータ51の素線に施す絶縁処理としては、金属系酸化皮膜、またはセラミック系、ガラス系のコーティングを施すことが好ましい。巻線の素線同士が接触することがあったとしても、線間短絡を抑制することができる。
(6) Furthermore, the winding is provided with a winding film, and as an insulation treatment applied to the wire of the winding
(第2の実施形態)
第2の実施形態を、図2に従って説明する。なお、以下の説明では、第1の実施形態と同じもしくは均等の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。図4は、本実施形態の燃料噴射装置を示す部分的断面図である。
(Second Embodiment)
A second embodiment will be described with reference to FIG. In the following description, the same or equivalent components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated. FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing the fuel injection device of the present embodiment.
第2の実施形態では、巻線ヒータ51を保持する絶縁部材を構成する第1ガイド部材および第2ガイド部材において、第1の実施形態では、第1ガイド部材53および第2ガイド部材52で巻線ヒータ51の外周を摺接する構成に代えて、図4に示すように、第2ガイド152で巻線ヒータ51の内周を摺接する。さらに、第2ガイド152には、内外に開口する窓152sを設けている。具体的には、第2ガイド152の外周は、巻線ヒータ51の内周に対向する部分を、二つの窓152sに切欠いている。
In the second embodiment, in the first guide member and the second guide member that constitute the insulating member that holds the winding
なお、第2ガイド部材152は段差部15bcに挿入固定されており、第1ガイド部材153は段差部15acに挿入固定されている。第2ガイド部材152および第1ガイド部材の座面152c、153cは、それぞれ、巻線ヒータ51に所定の付勢力が生じるように挟み込んでおり、第1ガイド部材153、第2ガイド部材152によって、巻線ヒータ51の軸方向移動を規制している。
The
次に、本実施形態の作用効果を説明すると、(1)絶縁部材152、153には、内外に開口可能な窓152sが設けられ、燃料通路(燃料流れ経路)に巻線ヒータ51を内外に露出させる構成としているため、絶縁部材152、153によって巻線ヒータ51の表面を保持しない大部分を、効率的に露出させることが可能である。
Next, the operation and effect of the present embodiment will be described. (1) The insulating
(2)本実施形態では、巻線ヒータ51の内周に対向する第2ガイド152の外周部分を、二つの窓152sに切欠いた構成で説明したが、内外に開口する連通窓を多数開ける構成であってもよい。巻線ヒータ51の燃料通路(燃料流れ経路)内における露出面積を拡大することができる。したがって、巻線ヒータ10を挟んで内周側燃料経路内と外周側燃料経路内の燃料を、それぞれ互いにほぼ均一な温度に加熱上昇させることが可能である。
(2) In the present embodiment, the outer peripheral portion of the
1 燃料噴射装置
2 燃料噴射弁
2a 弁部
2b 電磁駆動部
2c 加熱手段
14 金属内筒部材(略円筒部材の一部)
15 ホルダ(略円筒部材の一部)
15a、15b ホルダ上部、ホルダ下部
17 略円筒部材
23 貯留空間部
25 アーマチュア(可動体)
26 ノズルニードル(弁部材)
28a 噴孔
29 弁ボディ
29a 弁座
29b 第1の嵌合部
30 スプール(駆動コイルの一部)
31 コイル(駆動コイルの一部)
51 巻線ヒータ(加熱手段)
51a、51b 上端部、下端部
52 第2ガイド部材(絶縁部材の一部)
53 第1ガイド部材(絶縁部材の一部)
54 圧縮スプリング(付勢手段の一部)
55 通電端子
100 ECU(制御手段)
DESCRIPTION OF
15 Holder (substantially part of a cylindrical member)
15a, 15b Holder upper part, holder
26 Nozzle needle (valve member)
31 Coil (part of the drive coil)
51 Winding heater (heating means)
51a, 51b Upper end,
53 1st guide member (a part of insulating member)
54 Compression spring (part of biasing means)
55
Claims (5)
前記燃料通路に往復移動可能に収容され、前記弁座に着座可能な弁部材と、
前記燃料通路内に設けられ、前記弁部材の外周を巻回する巻線ヒータと、
前記巻線ヒータの上流側端部と下流側端部とを挟み込むとともに、前記巻線ヒータの外周表面の上流側端部及び下流側端部に限って摺接することで前記巻線ヒータを保持し、前記巻線ヒータの内周側燃料経路内と外周側燃料経路内に前記巻線ヒータを露出させている絶縁部材と、
を備えていることを特徴とする燃料噴射装置。 A valve body forming a fuel passage and having a valve seat downstream of the fuel passage;
A valve member accommodated in the fuel passage so as to be reciprocally movable and seatable on the valve seat;
A winding heater provided in the fuel passage and wound around an outer periphery of the valve member;
Holding the winding heater by sliding contact only the upstream side end portion and sandwiched between the downstream end write Mutotomoni, the upstream end and the downstream end portion of the outer peripheral surface of the winding heater of the winding heater And an insulating member that exposes the winding heater in the inner and outer fuel paths of the winding heater ,
A fuel injection device comprising:
前記燃料通路に往復移動可能に収容され、前記弁座に着座可能な弁部材と、
前記燃料通路内に設けられ、前記弁部材の外周を巻回する巻線ヒータと、
前記巻線ヒータの内周表面を保持する絶縁部材と、
を備え、
前記絶縁部材には、その内周側と外周側とに開口するとともに、前記巻線ヒータの上流側端部及び下流側端部にわたる長さの窓が設けられ、前記巻線ヒータの内周側燃料経路内と外周側燃料経路内に前記巻線ヒータを露出させていることを特徴とする燃料噴射装置。 A valve body forming a fuel passage and having a valve seat downstream of the fuel passage;
A valve member accommodated in the fuel passage so as to be reciprocally movable and seatable on the valve seat;
A winding heater provided in the fuel passage and wound around an outer periphery of the valve member;
An insulating member for holding the inner peripheral surface of the winding heater;
With
The insulating member has openings on the inner peripheral side and the outer peripheral side thereof, and is provided with a window having a length extending from the upstream end and the downstream end of the winding heater. A fuel injection apparatus characterized in that the winding heater is exposed in a fuel path and an outer peripheral fuel path .
前記弾性体は、コイルばね状に形成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。 The winding heater is an elastic body,
The fuel injection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the elastic body is formed in a coil spring shape .
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