JPH01219348A - 電磁式燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関の燃料供給に使用される電磁式燃料
噴射弁に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、自動車等の内燃機関の分野では、燃料供給装
置として電磁式の燃料噴射弁が広く使用されている。

この種の電磁式燃料噴射弁は、電磁コイルの磁気吸引力
を利用して弁開閉することで、噴射燃料の供給制御を行
なうもので、その内部構造については種々の態様のもの
がある。代表的なものとしては、例えば特開昭６０−１
１９３６４号公報等に開示されるように、噴射弁本体内
に、固定鉄心、電磁コイル、プランジャ付可動弁等を組
込み、この可動弁を弁シート側にばねの力で付勢したも
のがある。

この型の燃料噴射弁は、電磁コイルを通電させると、固
定鉄心、プランジャ等が磁気回路を形成し、プランジャ
ひいては可動弁がばねに抗して磁気吸引されて弁が開く
。また、電磁コイル非通電時には、ばねの力で可動弁が
旧位に戻って弁が閉じる構成としである。

このような電磁式燃料噴射弁は可動弁の往復運動、精度
を確保するために、従来はバルブガイドとプランジャロ
ッドのガイド長を比較的大きくしていた。そのため、構
造が複雑化し大形化する傾向があるので、小形軽量化の
配慮が望まれていた。

そこで、最近では、上記ガイド方式に代えて可動弁のプ
ランジャ側にガイド部材を設けて、可動弁の軸方向の移
動を案内する方式のものが提案されている。第６図は、
この方式の従来例を示すものである。

第６図はボトムフィード方式の電磁式燃料噴射弁の従来
例を示すもので１図中、１は筒状の固定鉄心、２は固定
鉄心１に巻装される電磁コイル、３は固定鉄心１及び電
磁コイル２を内蔵するヨークである。４は可動弁で、一
端に弁体（ボール）５を他端に磁性材性のプランジャ７
を有し、これらの要素５，７をプランジャロッド６を介
して結合してなる。可動弁４は、プランジャ７がヨーク
４内の燃料通路９内に固定鉄心１の先端と対向して配置
され、弁体５がバルブガイド８内に組込まれている。固
定鉄心１の内部には、可動弁４をバルブガイド８内の弁
シート１０側に付勢するスプリング１１と、スプリング
１１のばね力を調整するアジャスタ１２が配される。ア
ジャスタ１２は燃料噴射量調整に用いられる。

１３はブランジャワの反弁体側に固設した筒状のガイド
部材で、ガイド部材１３は固定鉄心１内部に嵌挿される
。１４はスプリング１１をガイドする部材である。

このような構成をなす電磁式燃料噴射弁は、既述した如
く電磁コイル通電時に、ヨーク３．固定鉄心１及びプラ
ンジャ７が磁路を形成し、プランジャ７ひいては可動弁
４が固定鉄心１側にスプリング１１の力に抗して磁気吸
引され、弁体５がシート１０から離れて開弁状態となり
、ノズル１５のスワールオリフィス１５ａを介して燃料
が噴射される。また、可動弁４は、往復動作（弁開閉動
作）時にガイド部材１３が固定鉄心１内部を摺動するこ
とで軸方向に案内される。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した如く可動弁をプランジャ側のガイド部材で軸方
向に案内させる方式のものは、プランジャロッドにガイ
ド機構を設ける必要性がなくなり、可動弁を単純化ひい
ては噴射弁全体の小型軽量化を図り得る利点を有するが
次の点に改善すべき点があった。

すなわち、従来のこの種の燃料噴射弁は、可動弁４を弁
シート１０側に付勢するため、スプリング１１の一端を
アジャスタ１２側に当接させ、他端をガイド部材１３内
を通してプランジャ７の内底に当接させていた。そして
、このようなスプリング装着方式によれば、スプリング
１１の外径がガイド部材１３内径の制約を受けて、それ
程大きくすることができなかった。従って、燃料噴射弁
の小形軽量化を図りつつ、スプリング１１の外径及び線
径を現状より大きくして、スプリングの耐久性を向上さ
せたり、ばね特性の向上ひいては可動弁の動きの安定化
、燃料噴射量特性の向上化を図ろうとしても、技術的に
困難であった。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、燃料噴射弁の小形軽量化を図りつつ
、噴射弁の耐久性を高め、且つばね特性ひいては動作の
安定化、燃料噴射量特性の向上化を図り得る電磁式燃料
噴射弁を提供することにある。

（課題を解決するための手段〕 上記目的は、前述した如くプランジャ付可動弁。

固定鉄心等を備え、前記固定鉄心の内部には、前記可動
弁を弁シート側に付勢するための弾性部材（例えばスプ
リング）及び弾性部材の力を調整するためのアジャスト
を配してなる。電磁式燃料噴射弁において、前記プラン
ジャの反弁体側には、前記固定鉄心の内径に適合状態で
嵌挿されて前記可動弁の軸方向の動きを案内するための
ガイド部材を設ける他に、前記弾性部材を前記アジャス
タと前記ガイド部材との間に介在させて、この弾性部材
の力が前記ガイド部材を介して前記可動弁に伝わるよう
に設定してなることで達成される。

〔作用〕

このような構成よりなる本発明によれば、固定鉄心内の
弾性部材はガイド部材を介して可動弁を弁シート側に付
勢する。そして、この弾性部材を固定鉄心内のアジャス
タとガイド部材との間に介在することで、従来のように
弾性部材（スプリング）をガイド部材内に挿通させる必
要性がなくなる。そのため、噴射弁全体を大形化するこ
となくスプリングの最大外径を固定鉄心の内径とほぼ同
径に拡大でき、しかも線径も弾性部材の外径の大形化に
伴い大きくできる。その結果、可動弁側に付勢力を与え
る際のスプリングのせん断路力を小さくでき耐久性を向
上させることができる。しかも、スプリング等の弾性部
材の外径が大きくなることで、弾性部材自身のすわりが
安定し座屈が生じ難い弾性部材形状となり、ひいては、
弾性部材の大形化に伴い弾性部材の共振点を下げること
で共振点の高い噴射弁に対する共振をなくし、更に弾性
部材が可動弁の往復運動に伴うガイド部材の動きに干渉
することがないので、これらの相乗作用で可動弁の動き
が安定し、ひいては燃料噴射量特性の向上化を図ること
ができる。

また、本発明によれば、弾性部材の外径を現状と同程度
にする場合には、ガイド部材の外径を弾性部材を挿通さ
せない分だけ小径化でき、その分固定鉄心、プランジャ
の肉厚を増して磁路面積を大きくし、プランジャひいて
は可動弁の磁気吸引応答動作を向上させることができる
。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明の第１実施例たる縦断面図、第２図は第
１実施例のＡ部拡大断面図であり、図中、既述した第６
図の従来例と同一符号は同−或いは共通する要素を示す
。本実施例は、第６図の従来例と基本的構成を同じとす
るが、従来のようにガイド部材１３にスプリング１１を
挿通させず、スプリング１１をアジャスタ１２とガイド
部材１３との間に介在させた点に大きな特徴を有する。

具体的には、第２図に示すように中空筒状のガイド部材
１３の外径φＹを固定鉄心１の内径φＸと略同径とし、
またスプリング１１のコイル外径φＤを固定鉄心１の内
径φＸと略同径とし、このスプリング１１の一端をアジ
ャスタ１２側に他端をガイド部材１３の一端周縁に当接
させてなる。

本実施例では、スプリング１１の力がガイド部材１３を
介して可動弁４側に伝わり、電磁コイル２の非通電時に
はスプリング１１の力で弁体５が弁シート１０に接して
弁閉状態となる。また、電磁コイル２が通電されると、
プランジャ７ひいては可動弁４が固定鉄心１側にスプリ
ング１１の力に抗して磁気吸引される。この時、スプリ
ング１１はガイド部材１３の周縁により押圧される。

開弁時、燃料はヨーク３に設けた通路口１６ａ。

１６ｂを介して内部流路９に侵入し、最終的にノズル１
５に設けたスワルオリフイス１５ａを介して燃料が旋回
噴射される。

そして、本実施例では、スプリング１１を固定鉄心１内
のアジャスタ１２とガイド部材１３との間に介在するこ
とで、従来のようにスプリング１１をガイド部材内に挿
通させる必要性がなくなる。そのため、噴射弁全体を大
形化することなくスプリング１１の最大外径φＤを固定
鉄心の内径φＸとほぼ同径に拡大でき、しかも線径φｄ
もスプリング外径（コイル外径）の大形化に伴い大きく
できる。その結果、可動弁４側に付勢力を与える際のス
プリングのせん断路力を小さくでき耐久性を向上させる
ことができる。しかも、スプリング１１の外径が大きく
なることで、スプリング自身のすわりが安定し座屈が生
じ難い形状となり、ひいては、スプリングの大形化に伴
いスプリングの共振点を下げることで、共振点の高い噴
射弁に対する共振をなくし、更にスプリング１１が可動
弁４の往復運動に伴うガイド部材１３の動きに干渉する
ことがないので、これらの相乗作用で可動弁の動きが安
定し、ひいては燃料噴射量特性の向上化を図ることがで
きる。また、固定鉄心１の内径でスプリング外径をガイ
ドすることができ、従来のようにアジャスタ１２側にス
プリング１１のガイド部を設けなくとも、スプリング１
１の適正状態を保つことができる。

また、本実施例によれば、スプリング１１の外径を現状
（従来例）と同程度とし、然程大きくする必要がない場
合には、ガイド部材１３の外径をスプリング１１を挿通
させない分だけ径小化でき、その分、固定鉄心の内径φ
Ｘも小さくできる。その結果、磁気回路を形成する固定
鉄心１とプランジャ７の肉厚ひいてはこれらの磁路面積
Ａ１とＡｚを大きくすることができるので、可動弁４の
往復運動のための磁気吸引力は大きくなり、可動弁４の
応答性が良好となる。

すなわち、固定鉄心１の磁路面積Ａ１は、固定鉄心１の
外径をφＺ、内径をφＸとすれば、Ａｔ＝　　Ｘ　（Ｚ
”　　ＸＱ　　　　　　　　・・・（１）で表わされ、 プランジャ７の磁路面積Ａ２は、プランジャ７の外径を
φＷ、ガイド部材の外径をφＹとすれば、Ａ＊＝−Ｘ　
（Ｗ”−Ｙ”）　　　　　　　　・・・（２）で表わす
ことができるので、固定鉄心内径φＸ。

ガイド部材外径φＹの径小化で、Ａｘ、Ａｘが増加する
。

第８図は本発明の第２実施例を示す縦断面図。

第４図は第３図のＢ部拡大断面図である。

本実施例はトップフィード方式の電磁式燃料噴射弁に本
発明を適用したもので、図中、第１実施例と同一符号は
同−或いは共通する要素を示すものである。

本実施例は、トップフィード方式のため、固定鉄心１の
内部に燃料通路９′が軸心方向に貫通して設けられ、通
路９′の入口側にフィルタ２０が配設されると共に、通
路９′の反フィルタ側の端部に可動弁案内用のガイド部
材１３が摺動可能に嵌装される。また、固定鉄心１の内
部には、スプリング１１及びスプリング１１のばね力を
調整するためのアジャスタ１２が内蔵されている。

本実施例の可動弁４は、第１実施例のようなプランジャ
ロッドを用いず、弁体５とプランジャ７とを一体成形し
、プランジャ７一端にガイド部材１３を固着してなる。

可動弁４のうち、弁体５は噴射弁下部に設けたバルブガ
イド８内のスワラ−２１のガイド孔り１ａ内に嵌挿され
、プランジャ７はヨーク３内にて固定鉄心１の一端と対
向して配置される。

本実施例における弁の開閉動作は第１実施例同様である
が、トップフィード方式のため、弁開時の燃料は、フィ
ルタ２０．固定鉄心１の内部通路９′、アジャスタ１２
内部、更にガイド部材１３及びプランジャ７の内側を通
り、スワールオリフィス２２及びノズル２３を経て外部
に噴射される。

そして、本実施例でも第１実施例同様にスプリング１１
が固定鉄心１内でアジャスタ１２とガイド部材１３との
間に介在する。すなわち、スプリング１１の外径φＤを
固定鉄心１の内径φＸ及びガイド部材１３の外径φＹと
略同径とし、スプリング１１の一端がアジャスタ１２の
一端に、他端がガイド部材１３の一端周縁に当接する構
造を呈する。そして、スプリング１１の力がガイド部材
１３を介して可動弁４に伝わる。

しかして本実施例においても、噴射弁全体を大形化する
ことなくスプリング１１のコイル径及び線径を大きくし
て第１実施例同様の作用効果を奏し得る。

なお、上記実施例では、可動弁４が往復動作する場合は
、可動弁４の一端に配したガイド部材１３が固定鉄心１
の内周にそって摺動案内され。

弁体５がスワラ−２１に設けたガイド孔り１ａ内側に摺
動案内されるが、弁体５側のガイド孔２１ａがなくとも
ガイド部材１３だけで可動弁の軸方向案内を充分に果せ
る。

第３図は本発明の第３実施例を示すもので、図中、前述
した各実施例と同一符号は同−又は共通する要素を示す
ものである。

本実施例はボトムフィード方式の燃料噴射弁で、弁開閉
の基本動作やスプリング１１の配置方式は第１及び第２
実施例と同様であり、スプリング１１の配置に基づく効
果も前述の各実施例と同様の効果を奏し得る。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、燃料噴射弁の小形軽量化
を図りつつ、噴射弁の弁押圧用弾性部材（例えばスプリ
ング）の大径化を図ることで、弾性部材の耐久性を高め
、且つそのばね特性ひいては動作の安定化を図ることで
燃料噴射量特性の向上化を図り得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す縦断面図、第２図は
第１図のＡ部拡大断面図、第３図は本発明の第２実施例
を示す縦断面図、第４図は第３図のＢ部拡大断面図、第
Ｓ図は本発明の第３実施例を示す縦断面１図、第６図は
電磁式燃料噴射弁の従来例を示す縦断面図である。 １・・・固定鉄心、２・・・電磁コイル、４・・・可動
弁、５・・・弁体、７・・・プランジャ、１０・・・弁
シート、１１・・・弾性部材（スプリング）、１２・・
・アジャスタ、１３・・・ガイド部材。 ７−７ランジ六′ 第Ｚ口 第３図 第４図 茶５　口 第【

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．電磁コイルと、一端に弁体及び他端に磁性材性のプ
   ランジヤを有する可動弁と、前記プランジヤと対向して
   固定配置される筒状の固定鉄心とを備え、前記固定鉄心
   の内部には、前記可動弁を弁シート側に付勢するための
   弾性部材及び該弾性部材の力を調整するためのアジヤス
   トを配し、前記電磁コイルを通電すると、前記プランジ
   ヤ及び固定鉄心が磁化されて、前記可動弁が前記弾性部
   材の力に抗して前記固定鉄心側に磁気吸引される電磁式
   燃料噴射弁において、前記プランジヤの反弁体側には、
   前記固定鉄心の内径に適合状態で嵌挿されて前記可動弁
   の軸方向の動きを案内するためのガイド部材を設けると
   共に、前記弾性部材を前記アジヤスタと前記ガイド部材
   との間に介在させて、該弾性部材の力が前記ガイド部材
   を介して前記可動弁に伝わるように設定してなることを
   特徴とする電磁式燃料噴射弁。
2. ２．第１請求項において、前記ガイド部材は、前記固定
   鉄心の内径とほぼ同径の外径を有する中空筒状のガイド
   部材よりなり、前記弾性部材は、コイル外径が前記ガイ
   ド部材の外径とほぼ同径のスプリングで構成され、この
   スプリングの一端が前記アジヤスタ側に、他端が前記ガ
   イド部材の一端周縁に当接してなる電磁式燃料噴射弁。