JPH03246363A - 燃料噴射弁装置とその製造方法 - Google Patents

燃料噴射弁装置とその製造方法

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JPH03246363A
JPH03246363A JP2041036A JP4103690A JPH03246363A JP H03246363 A JPH03246363 A JP H03246363A JP 2041036 A JP2041036 A JP 2041036A JP 4103690 A JP4103690 A JP 4103690A JP H03246363 A JPH03246363 A JP H03246363A
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敦 越坂
Hironori Shinozaki
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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、内燃機関用エンジンの各気筒に微粒化燃料を
供給する燃料噴射弁装置とその製造方法に関する。
〔従来の技術〕
従来の燃料噴射弁装置は、例えば実開昭61−1527
65号公報にある様に1気筒の吸気弁を2個有し、吸気
通路が吸気近傍において二又は分岐した吸気通路部分を
有している。
かかる噴射弁は、燃料のメータリングを行う単一の噴孔
下流に該噴孔から噴射される燃料を分けるための燃料分
岐部とその燃料分岐部によって分けられた燃料を流す弁
軸心に対して傾けられた2つの燃料通路を有するもので
あって、燃料分岐部上の各燃料通路の合流部を、燃料通
路壁が交わる点より上流部にて構成し、該交点の形状を
心ず尖ったエツジにして燃料噴射角、左右燃料通路への
燃料分配を所定値にするというものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は噴孔からの噴霧のうち、燃料分岐部の壁
面で流れの制限を受けた噴霧が障害なく直噴する噴霧と
合体し、粒径が大きくなるといった点については配慮が
されておらず、燃料を微粒化する点で問題があった。
また、上記分岐部は加工上からくるわずかな位置ずれ(
角度変化)や形状の変化から、燃料の分割精度や噴霧角
度の精度が劣る等の製造上からくる問題点も含んでいた
本発明の目的は、噴孔からの燃料噴射量を変化させるこ
となく微粒化を促進し、分岐し得る燃料噴射弁装置を提
供することにある。
本発明の他の目的は、噴孔から燃料噴射量を変化させる
ことなく微粒化を促進し、分岐し得る燃料噴射弁装置の
製造方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、弁座の上流側に設けられ、
供給された燃料に旋回力を与える燃料旋回素子と、前記
弁座の下流側に設けられた燃料噴射孔と、該燃料噴射孔
の下流側に噴霧する燃料の流れを分流させる分流手段と
を備えてなる燃料噴射弁装置であって、前記分流手段は
軸心の燃料通路孔において入口噴孔側の内径に対し、出
口の噴出口を小さくしたものである。
上記他の目的を達成するために、弁座の上流側に設けら
れ、供給された燃料に旋回力を与える燃料旋回素子と、
前記弁座の下流側に設けられた燃料噴射孔と、該燃料噴
射孔の下流側に噴霧する燃料の流れを分流させる分流手
段とを備えてなる燃料噴射弁装置であって、細心の燃料
通路の出口側噴出孔の周囲を局部的に押圧して、前記噴
出孔の内径を絞り込んで製造したものである。
〔作用〕
単一の噴孔下部に設けた燃料の分割手段は、噴孔より常
に一定の噴霧量を噴射させ、そして軸心の燃料通路に隣
接する2つの大きな径の燃料通路側へスムーズに分岐分
配する。
それによって、分流点での噴霧された燃料のボタ落ちを
なくし、安定して噴霧させる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図ないし第10図により
説明する。
第2図は本発明に係る電磁式燃料噴射弁1の縦断面図で
ある。噴射弁1は、コントロールユニット(図示せず)
により演算されたデユーティのON−〇FF信号により
シート部の開閉を行うことにより燃料の噴射供給を行う
ものである。電気信号は電磁コイル2にパルスとして与
えられる。
コイル2にパルス状の電流が流れると、中心部にある磁
気コア3.外筒となるヨーク4.コア3に軸方向で対向
するプランジャ5とで磁気回路が構成され、プランジャ
5がコア3側に吸引される。
プランジャ5が移動すると、これと一体になっているボ
ール弁6も移動してバルブガイド7のシート面9から離
れ燃料噴射孔8(以下、「オリフィス」という。)を開
放する。かかるボール弁6は、磁性材料製のプランジャ
5の一端と一体となるロッド10と、ロッド10の他端
に溶接接合あるいは一体成形されたボール11とプラン
ジャ5の上部開口部に固定された非磁性材からなるガイ
ドリング12とから構成され、移動に際しては、ガイド
リング12とバルブガイド7の中空部の内壁に挿入固定
される円筒状の燃料旋回素子13の内周面でそれぞれガ
イドされる。また、移動の際のストローク量は、ロッド
10のフランジ部の受は面10aとストッパ14間の空
隙の寸法で決定されるようになっている。
一方、バルブガイド7にはシート面9とは反対方向に延
びる筒状部15が形成されていて、ここに本発明に係る
燃料の分流手段であるアダプタ16が挿入固定されてい
る。
第3図は、第2図の■−■断面図であり、オリフィス8
に旋回燃料を供給する燃料旋回素子13が示される。燃
料旋回素子13には、軸方向溝13aと径方向溝13b
が設けである。本実施例では軸方向溝13aは図に示す
とおりDカット面を形成した。かかる溝13a、13b
は軸方向より導入される燃燃料通路であるが、溝13a
を通過した燃料は溝1−3 bにて軸中心より偏心導入
される。いわゆる、燃料に旋回力が付与されたバルブガ
イド7のオリフィス8に供給される。旋回力は偏心量り
によって調整される。
第6図は第2図のP矢視図で、燃料の分流手段であるア
ダプタ16を示している。アダプタ16は入口側で軸心
のオリフィス8より多少大きな径の燃料通路孔16aと
、出口側で細心のオリフィス8より多少小さな径の燃料
通路孔16bと、通路孔16aに対して平行で等間隔に
配列される2つの大径なる燃料通路17とを有し、かつ
各々の通路孔17が軸心の通路孔16aと外接する所望
の曲率半径を有する連通壁18にて連通される燃料通路
を形成している。
第4図、第5図は燃料の流入から噴出メカニズムを示す
もので、2つの燃料通路17側にそって接散(θi) 
L、直角方向では絞り込み噴出(Ot)であることが示
されている。すなわち、第4図は上方より流入した燃料
19は燃料旋回素子13を通り、ボール11とバルブガ
イド7のシート面9で計量され、旋回力を付与され燃料
噴射孔8へ移動する。噴射孔8から噴霧された燃料は軸
心の燃料通路孔16aが噴射孔8の内径より多少大きく
なっているため、噴霧量は変化しない。
また噴出されて広がった燃料は通路孔16aの側壁に当
たるが、隣接している大きな2つの通路孔17の内径と
スムーズな曲率半径で結ばれている連続した壁を伝わっ
て2つの通路孔17に導入されて二方向に分配され、出
口で左右に広がって噴霧される。ここで、燃料噴出孔8
の内径Doと燃料通路孔16aの入口りとの関係をD 
o < D とし、前記りと燃料通路孔16a出口dと
の関係をD>dとすることで、燃料噴射孔8では流動抵
抗からくる噴霧流量の変化をなくし、噴射の分布状況を
2方向に確実に分布させることが可能となる。
すなわち、D < D oの場合、−度り。より計量さ
れた燃料は更にDによって絞られ、噴射量が変化してし
まう。
しかし、DがDoに比べて相当大きくなると、燃料の旋
回力が弱まり、2方向分離の際の噴霧角。
粒径に悪影響を及ぼすので、D=1.1DO近辺が好ま
しい。
上記実施例では軸心中央部に噴出する燃料を低減するこ
とにより、エンジンの吸気弁以外の場所に付着する燃料
を低減することになりエンジンコントロールユニットか
らの要求量を確実に満して噴霧燃料をエンジンに有効に
送り込むことができる。
すなわち、軸心部の燃料噴射量を少なく8来るというこ
とは、複吸気エンジンに取付けて使用する際、吸気弁部
の隔壁に衝突する燃料がほとんどなくなり、空気と燃料
の混合がよくなる。従って。
エンジンの過度特性の遅れがなくなり、エンジンのレス
ポンスを向上できる。
又、従来の上流旋回式インジェクタと同等の燃料微粒化
を図れるため、ハイドロカーボン等、排気ガス対策に関
しても有効な手段となる。
尚、アダプタ16の燃料通路孔16aの出口径の大きさ
は、噴霧角θ1.θ2及び所望の分布状況によって選択
することができ、必要に応じて任意に設定できる。
第7A図から第7C図は他の実施例を示すもので、燃料
通路孔16aの入口径りと出口径dの間に噴霧量に大幅
な変化を与えない範囲(D=1.1Do〜1.BDo位
の範囲が好ましい)で、入口のDを確保して中間部から
テーパとし、さらに出口dをストレートにする構造、あ
るいは入口りから出口dまでテーパ状にする構造(第7
C図)等が考えられる。いずれにしてもオリフィス8か
ら噴霧した燃料の流路を妨げる様な構造であってはなら
ない。
上記した実施例において、燃料噴射状態を第8図にて考
案してみると、燃料通路孔入口径りを出口径dと等しく
した場合では、分配噴射量も4(cc/m1n)と比較
的少ない割に軸心での噴射量が多いことが確認され、分
配が必ずしもよくいっているとは言えない。−古本発明
の実施例の如く燃料通路孔出口径dをd=115Dと絞
り込んだものでは燃料分配が極めて良好で軸心での噴出
量が極めて少なく燃料のボタ落ちが効果的に改善されて
いることが確認された。
次に、アダプタ16の燃料通路孔の加工方法に第9図〜
第12図に従って説明する。
図において、下ダイ100にはタイロッドピン101を
介して上、下動する上ダイセット102がセットされる
。そして下ダイ100にはバッキングプレート103が
固定され、その上にガイドプレート104が載置される
他方上ダイセット102の下方にはパンチストロークを
決定するサブガイドピン106とパンチ107がパンチ
プレート108を介して固定されている。
尚、108は製品押付ピンでガイドピン109を介して
前記パンチプレート108と、パンチ107とサブガイ
ドピン106をガイドするスリッパ110との間にセッ
トされている。
上記装置において、先ずバッキングプレート103に燃
料通路孔16a及び17を形成した中間素材のアダプタ
161を載置する。このアダプタは通常エンジンのガス
中に配置されるためステンレス系が用いられる。そして
パンチ107をストッパ(通常は上ダイセットをコント
ロールする)が働らくまで下降させると、円形の一対の
パンチ107が燃料通路孔の中央近傍端面を押圧する。
これによって第10図に示す如く、端面に数口11の圧
痕105を残すと共に近傍の材料のみを中心方向に塑性
変形させ、はぼ115D径まで絞り込み第11図の様に
端面ω字形状の燃料通路孔とする。
第12図は前記同様にアダプタ16の成形方法を示すが
、燃料通路孔の変形を阻止するため、中間素材のアダプ
タ161を載置する際、予めマンドレルピン111をセ
ットしておき、塑性変形時に生じる形崩れを防止してい
る。
本成形方法によれば、パンチプレスで容易に正確に燃料
通路孔の出口を加工出来、また、反復性が高いので均一
の製品が量産化できる。
また、マンドレルピンを利用して燃料通路孔を成形する
ものにおいては、−段と製品精度が高くなり信頼性の高
い製品が得られる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、燃料噴孔からの燃料噴射量を変化させ
ることなく微粒化を促進し、分岐し得るので、高い着火
性の燃料噴射弁装置が提供できる。
また、燃料噴射孔の出口側はパンチプレスによる塑性変
化により加工されるので、品質の均一化と共に生産性に
適した製造方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明燃料噴射弁装置とその製造方法を示すもの
で、第1図は燃料噴射状態を示す分流手段の概略図、第
2図は電磁式燃料噴射装置の従断面図、第3図は第2図
のm−m断面図、第4図。 第5図は第2図の要部拡大断面図、第6図は第2図P矢
視図、第7A図はアダプタの上面図、第7B図は第7A
図の■−■断面図、第7C図は他の実施例における第7
A図の■−■断面図、第8図は燃料噴射特性図、第9図
はアダプタ製造装置の断面図、第10図はアダプタの半
縦断面図、第11図はアダプタの下面図、第12図は他
のアダプタ製造装置の断面図である。 16・・・アダプタ、16a・・・燃料通路入口、16
6第 図 0b 第 図 第 図 第 図 第 図 第 6 図 第7A図 第7B図 第7C図 第 図 距離(ち)−m−中++> →距離(へ) 第 図 第 0 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、弁座の上流側に設けられ、供給された燃料に旋回力
    を与える燃料旋回素子と、前記弁座の下流側に設けられ
    た燃料噴射孔と、該燃料噴射孔の下流側に噴霧する燃料
    の流れを分流させる分流手段とを備えてなる燃料噴射弁
    装置であつて、前記分流手段は軸心の燃料通路孔におい
    て入口噴孔側の内径に対し、出口の噴出口を小さくする
    ことを特徴とした燃料噴射弁装置。 2、請求項1記載において、出口の噴出口は分流手段の
    外面を絞り込んで一体成形していることを特徴とした燃
    料噴射弁装置。 3、請求項1記載において、分流手段は金属性のアダプ
    ターからなり下流に向つて次第に狭くなる燃料噴射通路
    を有していることを特徴とした燃料噴射弁装置。 4、請求項2及び3記載のいずれかにおいて、軸心の燃
    料通路孔の出口側噴出孔の内径が噴孔の内径より小さい
    ことを特徴とした燃料噴射弁装置。 5、弁座の上流側に設けられ、供給された燃料に旋回力
    を与える燃料旋回素子と、前記弁座の下流側に設けられ
    た燃料噴射孔と、該燃料噴射孔の下流側に噴霧する燃料
    の流れを分流させる分流手段とを備えてなる燃料噴射弁
    装置であつて、前記分流手段はバルブガイドに同心的に
    配置固定されたアダプタと、該アダプタの中心に形成さ
    れ、前記バルブガイドの噴射孔より大なる径の入口内径
    と小なる径の出口内径とを有する貫通孔と、該貫通孔を
    含んで放射状に拡がる少なくとも一対の∽状の貫通孔と
    から構成されることを特徴とした燃料噴射装置。 6、請求項5記載において、中心貫通孔周囲のアダプタ
    を変形して出口内径を形成していることを特徴とした燃
    料噴射弁装置。 7、弁座の上流側に設けられ、供給された燃料に旋回力
    を与える燃料旋回素子と、前記弁座の下流側に設けられ
    た燃料噴射孔と、該燃料噴射孔の下流側に噴霧する燃料
    の流れを分流させる分流手段とを備えてなる燃料噴射弁
    装置であって、軸心の燃料通路の出口側噴出孔の周囲を
    局部的に押圧して、前記噴出孔の内径を絞り込んだこと
    を特徴とした燃料噴射弁装置の製造方法。 8、請求項1記載において、前記出口側噴出孔の周囲は
    一対のパンチにより押圧絞り込まれることを特徴とした
    燃料噴射弁装置の製造方法。
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