JPH01232162A - 低粘度液体燃料用インジェクタの弁体案内構造 - 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】 Ａ０発明の目的 （１）産業上の利用分野 この発明は、自動車等における内燃機関に適用される電
磁式燃料噴射弁いわゆるインジェクタ、特にはアルコー
ル等の低粘度液体燃料用インジェクタに関し、更に詳し
くは、該インジェクタの弁体と該弁体の軸方向移動を案
内するガイド孔とからなる弁体案内構造に関する。

（２）従来の技術 従来のインジェクタにおける弁体案内構造は、例えば実
開昭５８−８７９６４号公報、実開昭６０−７７７７２
号公報に開示され、第１図に示すように、弁体７とこの
弁体７の摺動を案内するガイド孔６とは硬度的には格別
の配慮が払われておらず、これらの相接する面の硬度は
同一の硬度とされている。

これは、使用される燃料液体がガソリンであり、アルコ
ールに比べて粘度が高いことから、その摺動面に適度な
潤滑作用を及ぼし、格別の不具合のないものであった。

しかしながら、アルコール等の低粘度液体燃料を使用す
る場合において、本発明者らの実験観測によれば、弁体
の作動が所定回数を上回る時点で著しく悪化し、その応
答性が悪化することが判明した。

更に考究すれば、弁体に比ベガイド孔の摩耗が著しく、
この摩耗により凹凸面が生じ、弁体がこのガイド孔の凹
凸面にひっかかることが見い出された。

（３）発明が解決しようとする問題点 本発明は上記実情に鑑みなされたものであり、その目的
とするところは、アルコール等の低粘度液体燃料を使用
するインジェクタにおいて弁体のひっかかりがなく、従
って応答性の良好な弁体案内構造を提供しようとするも
のである。

Ｂ１発明の構成 （１）問題点を解決するための手段 本発明の低粘度液体燃料用インジェクタの弁体案内構造
によれば、弁体の摺動表面の硬度をこの弁体の軸方向移
動を案内するガイド孔の摺接表面の硬度よりも相対的に
小さくしてなる、ことを特徴とする。

（２）作用 弁体の作動とともに、弁体のガイド孔に対する摺動面は
それ自体が摩耗し、ガイド孔の摺接面に損傷を与えない
。

（３）実施例 本発明の低粘度燃料用インジェクタの弁体案内構造の実
施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第３図にその一実施例を示す。すなわち、第１
図は本発明が適用されるインジェクタの全体構造を示す
断面図であり、第２図以下はその要部の拡大断面を示す
。

このインジェクタｒは、いわゆるトップフィード方式の
ものであって、円筒状のハウジング１の前部１ａは縮径
され、この前部１ａにスペーサ２を介して弁箱３が固設
される。該弁箱３の先端は燃料噴射口としての弁穴４が
開設され、該弁穴４二こ続き円錐面状の弁座５、並びに
軸心部を貫通する円筒状のガイド孔６が形成され、該ガ
イ′ド孔６にはプランジャ型の弁体７が装入されるとと
もに該弁体７の後端にアーマチュア（可動コア）８が結
合される。また、ハウジング１の本体部ｌｂ内には、そ
の軸心方向に貫通する内孔９を有し電磁コイル１０を捲
回したボビン１１と、該ボビンｌｌＯ内孔９内に挿入さ
れた固定コア１２とが、該固定コア１２の中間部位に突
設された鍔体１３を介してかしめ固定され、更に、該固
定コア１２の前端とアーマチュア８の後端とは戻しばね
１５を介して相対向して配される。

ボビン１１の後部には該ボビン１１に捲回された磁気コ
イル１０に電流を供給する端子１６が埋゛め込まれると
ともに、固定コア１２の鍔体１３を貫通して外部に取り
出される。該端子１６は樹脂ヅケット１７により保護さ
れている。

また、固定コア１２には軸心方向に貫通する燃料通路と
なる内孔１８が形成され、該内孔１８には戻しばね１５
の固定座となる調整管１９が正大固定される。固定コア
１２の後部１２ａは膨径部とされ、核部を持って燃料の
入口部とされ、この燃料入口部１２ａの内孔１８ａ内に
は燃料フィルタ２０が装着されている。

その他、このインジェクタ■において、２２はノズル部
゛、２３．２４は弁箱３回りに配された０リング、２５
，２６はボビン１１回りに配されたＯリングである。

以上の部在中、ハウジング本体１ｂ、８３ハウジング本
体１ｂから内方に突設されアーマチュア８に臨むヨーク
部１ｃ、アーマチュア８、固定コア１２、該固定コア１
２の鍔体１３を経てハウジング本体１ｂに戻る磁路部が
形成され、ボビン１１から外部に取り出された端子１６
を介して電磁コイル１０に電流が付与されると、その磁
気吸引力によりアーマチュア８を戻しばね１５の付勢力
に抗して固定コア１２側に吸引する。

第２図及び第３図を参照して、このインジェクタＩの弁
体案内構造の詳細を説明する。

弁体７は中★のシャツ１−７ａを基体とし、外周面に機
能部分が成形加工されている。

まず、弁体７の前部すなわちガイド孔６に装入される部
位についてみると、その前端面ば円錐面状とされ、核部
に弁箱３の弁座面５に密着する弁体面３０が形成される
とともに、前端面の中央よりビントル３２が前方に突設
されている。

シャツ）７ａの前部には２つのガイド鍔３４が相隔てて
設けられる。このガイド鍔３４の外周面は、横断面形状
として、ガイド孔６の内面に合致する曲面を有する４つ
のガイド面部３５と各ガイド面部３５を平面的につなぐ
カット面部３６とからなる。ガイド面部３５は軸方向に
所定の幅を有し、円周方向にガイド孔６の内面に摺接し
、弁体７の軸方向移動の案内をなす。また、カット面部
３６はガイド孔６の内周面との間に所定のすき間を保持
し、シャフト７ａとガイド孔６とのすき間とともに燃料
通路を形成する。

シャフト７ａの中間部にはガイド孔６から外れて、鍔状
のストッパ３８が突設され、弁体７が閉状態にあるとき
、スペーサ２と所定のすき間を保持して対設され、この
すき間により弁体７のストロークが規定される。

シャツ）７ａの後部４０は膨径部とされ、核部にアーマ
チュア８がかしめにより固設されている。

該アーマチュア８は戻しばね１５のばね座４１を有する
とともに、燃料通路４２が形成される。

このような弁体７にあって、弁体７の弁体面３０は弁座
５に離接し、また弁体７のガイド鍔３４のガイド面部３
５はガイド孔６の内面に摺接するものであり、弁体７の
相手面は弁体７の硬度よりも大きくされている。

すなわち、弁箱３と弁体７とが同一素材であるとき、弁
箱３のガイド孔６には表面硬化処理が施される。そのよ
うな表面硬化処理として、鋼製の弁箱３に対し、ガイド
孔６に高周波電流用のコイルを挿入してなされる高周波
焼入れが好適である。

この方法によれば、ガイド孔６のみが限定的に焼入れさ
れ、無駄がない。あるいは、炎焼入れによることもでき
る。また、弁箱３の全体に対しては浸炭性処理が行われ
る。

更に、ガイド孔６の内面に対してはチタン等の硬質金属
のコーティングを施してもよい。あるいは、硬質クロム
メツキによる被覆法、また、リン酸塩皮膜・クロム酸皮
膜等の化成処理によることもできる。

上記の態様にあっては、弁体７の相手面に硬化処理が施
されるものであるが、弁体７を相手部材よりも軟らかい
素材を使用する態様を採ることもできる。例えば、弁箱
３及び弁体７の素材としてステンレス鋼５Ｏ３４４０Ｃ
（鋼種組成１８Ｃｒ−ＩＣ）を使用したとき、弁箱３例
の硬度ＨＲＡ８０に対し、弁体７側は硬度をＨＲＡ４５
〜５０に下げたものを使用する。

このように構成された本実施例のインジェクタＩは、機
関の吸気管にそのノズル部２２を臨ませて取り付けられ
、燃料ホース（図示せず）を固定コア１２の入口部１２
ａに装着し、また、端子１６を介してコントロールユニ
ットからの信号が入力されるように接続される。

（実施例の作用） 次に、この実施例のインジェクタＩの作動について説明
する。

所定圧に加圧されたアルコール燃料は燃料ホースを介し
て、このインジェクタＩの入口部１２ａに設けた濾過装
置２０を通して燃料通路１８ａ内に送り込まれ、調整管
１９の管路内を流れ、アーマチュア８の内部に形成した
燃料通路４２を経て、該アーマチュア８及び弁体７の外
周の燃料通路を通って弁箱３の弁座５まで供給されてい
る。

コントロールユニット（図示せず）からのオフ信号によ
り、電磁コイル１０に電流が供給されず？ｉｌｔｍコイ
ルｌＯが非励磁すなわち消磁状態にあるときは、戻しば
ね１５のばね付勢により弁体７は第１図に示す位置（消
磁位置）にあり、弁体７は弁座面５に着座している。こ
のため、加圧燃料は弁穴４より噴射されない。

コントロールユニットからのオン信号により電磁コイル
１０に電流が供給されると電磁コイル１０は励磁状態と
なり、ｉｉ磁ココイル１０よる磁束がハウジング本体１
ｂ・ヨークＩＣ・アーマチュア８・固定コア１２・鍔体
１３を経てハウジング本体１ｂに戻る閉ループの磁路を
形成し、固定コア１２とアーマチュア８との間に電流の
値に応じた磁気吸引力が生じる。これに伴って、アーマ
チュア８は戻しばね１５の付勢力に抗して軸方向に移動
し、これと一体の弁体７は弁座５から離れるので、加圧
燃料は弁穴４より噴出される。

電磁コイル１０への電流が遮断されると、アーマチュア
８の吸引力は消えるのでアーマチュア８は戻しばね１５
の付勢力を受けて弁座５の方向へ押し戻される。

弁体７の開度は前記したコントロールユニットからのオ
ン・オフ信号のデユーティ比率を適宜に変えることによ
り自由に調整される。

しかして、インジェクタ■のこのような作動において、
弁体７の弁体面３０と弁座面５とは離接を繰り返し、ま
た、ガイド鍔３４のガイド面部３５とガイド孔６とは摺
動を繰り返すことになる。

そして、この弁体７と相手材との摺動面間にはアルコー
ル燃料が介在することになるが、アルコール燃料による
潤滑作用は小さく、この相対する部材間に摩耗作用が引
き起される。この場合、弁体７側は相手材すなわち弁座
５及びガイド孔６に対してその硬度が小さく設定されて
いるので、摩耗作用は弁体７側に起こり、相手材にはｔ
ｅ傷をおよぼさない。

この結果、従来の構造におけるガイド孔に生じた凹凸面
による弁体のひっかかりはこの実施例の弁体案内構造に
よっては何ら惹起されず、長期にわたって良好な応答性
を維持することができる。

（変形例） 弁体７のガイドｒ４３４の横断面形状は、前述のいわゆ
る４面カット形状に限定されるものではなく、３面カッ
トあるいは５面カット等を採ることができ、要は、ガイ
ド孔６との接触部において弁体７側の硬度を相対的に小
さくするものである。

従って、ガイド鍔３４にカット加工が施されず、シャフ
ト７ａ内部に燃料通路を形成した弁体においても、この
構成を採りうることは勿論である。

また、ガイド孔６に硬化処理を施す上述の実施例の外、
別途用意された硬度の大きなライニング管を弁箱の内孔
に挿入する手段を採ることもできる。この場合、ライニ
ング管に弁体が装入され、このライニング管の内面がガ
イド孔となるものである。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の基本的技術的思想の範囲内で種々設計変更が可能であ
る。すなわち、以下の態様は本発明の技術的範囲内に包
含されるものである。

図示した実施例ではいわゆるトップフィード方式のイン
ジェクタを示したが、ボトムフィード方式のインジェク
タにおいても弁体とガイド孔とが同様の構造を採る場合
においては本発明が適用されることは勿論である。

Ｃ１発明の効果 本発明のインジェクタの弁体案内構造によれば、低粘度
の燃料を使用するインジェクタの隘路であったガイド孔
の壁面の摩耗現象を解消し、従って、ガイド孔は長期に
わたって平滑な面を維持するので弁体のひっかかりがな
く、良好な応答性を長期にわたって持続することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明のインジェクタの弁体案内構造の実施例を
示し、第１図はその一実施例のインジェクタの全体構成
を示す縦断面図、第２図はその要部の拡大断面図、第３
図は第２図の■−■線断面図である。 １・・・ハウジング、３・・・弁箱、４・・・弁穴、５
・・・弁座、６・・・ガイド孔、７・・・弁体、８・・
・アーマチュア１０・・・電磁コイル、１１・・・ボビ
ン、１２・・・固定コア、１５・・・戻しばね、３４・
・・ガイド鍔、３５・・・ガイド面部 特許出願人　本田技研工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　先端に弁穴と弁座とを備え軸心部を貫通するガイ
   ド孔を有する弁箱と、先端に前記弁座に当接する弁体面
   を備え、かつ相並んで突設されたガイド鍔の外側に形成
   されたガイド面部により前記ガイド孔に摺動可能に内挿
   され常時は戻しばねによって前記弁座方向に付勢される
   弁体と、この弁体の後端に結合されたアーマチュアと、
   このアーマチュアの後端面と一定間隔を存して対向し前
   記戻しばねを介して配される固定コアと、この固定コア
   を囲ぎょうして配され電磁コイルが捲回されたボビンと
   、前記ボビンの外側に配されるハウジングとからなり、
   少なくとも前記アーマチュア・固定コア・ハウジングに
   より磁路部が形成され、前記電磁コイルに付与される開
   信号により前記弁体を開き加圧燃料を噴射するインジェ
   クタにおいて、 前記弁体の摺動表面の硬度を前記ガイド孔の摺接表面の
   硬度よりも相対的に小さくしてなる、ことを特徴とする
   低粘度液体燃料用インジェクタの弁体案内構造。