JPH03275976A - 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〕 本発明は内燃機関用の燃料噴射弁に関するものである。

〔従来の技術及びその技術的課題〕

ガソリンエンジンはディーゼルエンジンと比べて噴射弁
への燃料供給圧力が低く、したがって。

噴射方式も燃料圧自体でニードル弁を開弁じて噴射させ
るのでなく、電磁力でニードル弁リフトすることにより
噴射し、ニードル弁の開弁時間により噴射量を制御する
ようになっている。このような燃料噴射は通常燃焼室に
直接かあるいは吸気管で行われ、排ガス対策の面から噴
霧の微粒化が強く要望されている。この燃料微粒化対策
には種々のものがあり、その一つとして、特開平１−２
１９３５０号公報が知られている この先行技術は、ニードルバルブのシート部より上流側
に、バルブ本体内面と接触する短柱状摺動部を形威し、
この短柱状摺動部にらせん溝を形威し、ニードルバルブ
がリフトしたときに、このらせん溝を燃料が通過する際
に回転エネルギを与えスワールを創成させるというもの
である。

しかしながら、この先行技術は、短柱状摺動部の全域に
わたりらせん溝を設けているため、この部分での圧力損
失が大きく、燃料圧が低いこととあいまってらせん流が
できても拡散しにくくなり。

噴射量特性に悪影響が現われる。また、らせん溝からシ
ート部に到る部分の体積が大きいため、必然的にデッド
ボリュームが増し、開時間（パルス幅）により噴震形状
が変化し２やすい。すなわち、噴射始めにおいて溝自体
がプツトボリュームになってしまい、そのデッドボリュ
ーｉｓ中の燃料油は回転エネルギを持たないため、噴霧
はペンシルス）・リームになってしまうのである。

なお、この種の噴射弁において、ニードルバルブとして
球体を用いることは実開昭５９−１６３１７　］、　ｙ
−公報等番二おいて公知である。しかし従来では、摺動
部はそれよりも上流側のニードルを径大化させることで
得ており、球体はシート手段としでのみ用いられている
にすぎなかった。したがって、燃料に回転エネルギを与
えることができず、微粒化には効果がなかった９ 〔課題を解決するための手段〕 本発明は前記のような問題点を解消するために創案され
たもので、その目的とするところは、簡単な構造で良好
な噴射量特性と噴霧微粒化を実現できるこの種の燃料噴
射弁を提供することにある。

この目的を遠戚するため本発明は、従来のボールシーｉ
−式噴側弁の発想を転換し、シート用ボールでバルブの
ストロークガイドと燃料への回転Ｊ、ネルギ付与とを行
うようにした＋〕のである。

すな才）ち本発明の特徴とするところは、先端に噴孔と
先細り状のシート面を有する円筒形ノズル本体と、この
ノズル本体に内挿され、先端にシート面と接離可能なボ
ールを固定した筒状ニー１−ルバルブと、前記筒状ニー
ドルバルブを電磁力でリフトさせる電磁弁とを備えた形
式のものにおいて、前記ボールの径が筒状ニードルバル
ブの外径よりも大きく、接線域で円筒形ノズル本体の内
周部と摺接するようになっており、その接線域に斜溝が
形式されている構成としたことにある。

〔実　施　例〕

以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。

第１図と第１ａ図および第２図は本発明による燃料噴射
弁の一実施例を示している。

第１図において、１は電磁弁、２はノズル、３はノズル
２の先端に嵌着されたマウント用キャップである。電磁
弁１は、段付き孔を有するヨーク１８内にコイル１ｂを
配し、、コイル〕ｂの中心にコア１ｃを取り付けている
。コア〕Ｃの軸線方向に形成された通孔１０にはスプリ
ングアジャスタ１ｄがねし込まれており、スプリングア
ジャスタ１ｄの内部はフィルタ１ｅを介して供給された
燃料通路穴１１を有している。

ノズル２は、前記ヨーク１ａに形式した軸孔１２に嵌着
された円筒形ノズル本体２ａと、この円筒形ノズル本体
２ａに内挿され、先端にボール２Ｃを接合一体化した筒
状ニードルバルブ２ｂを有している。

前記筒状ニードルバルブ２ｂは内部を通った燃料を外径
側に流すため所定の間隔をおいて油孔２０が設けられて
おり、軸線方向の上部には軸孔１２に摺接するリング状
のアーマチュア２ｄが溶綴等により一体化されている。

該アーマチュア２ｄは、前記スプリングアジャスタ〕ａ
の先端面゛との間に配したスプリング４により下向きす
なわち閉弁方向に付勢されている。

円筒形ノズル本体２ａは、第１ａ図に示すように先端中
心に噴孔２］、が形成され、この噴孔２１よりｌ流側に
は先細り状のシート面２２が、またシート面２２の終端
から上流側には開孔側が径大な通路孔２３が形成されて
いる。

前記ボール２ｃは硬質材料で作られ、第２図のように、
外径Ｄ１は筒状ニー［・ルバルブ２ｈの外径り、よりも
大きく１通路孔２３の内径り、と同径になっている。し
たがって、ボール２Ｃは第１ａ図と第２図のように接線
域２４において通路孔２３と接し、筒状ニードルバルブ
２ｂの外周と通路孔２．３との間ムコは燃料の自由な通
過を許し得る環状通路２５が創成されている。

そして、前記ボール２ｃは、前記接線域２４よりも下流
側に先細り状のシート面２２と接離するシート面２６を
有し、かつ最大経の部位即ち接線域２４には軸線と交差
する関係で斜溝２７が形成されている。シート面２６は
デッドボリュームを少なくするためできるだけ接線域２
４に近ずけることが好ましい。

前記斜溝２７は本実施例では軸線りと所定の角度θをな
す独立した複数本の直線溝で構成されている。斜溝２７
は少なくとも接線域２４に一部が存することが必要であ
るが、必ずしも図示のように接線域２４を境として均等
な長さを有している必要はない。しかし、下流側はシー
ト面２６の直近に到っていてもよいが、シート面２６に
まで達していてはならない。上流側は筒状二一ドルノく
ルブ２ｂの外周に達していてもかまわない。斜溝２７の
溝深さは接線域２４が最も深くなっていてもよいし、全
長にわたり一定深さになっていてもよい。

なお、マウント用キャップ３には噴孔２１と同軸上に噴
孔３０を有している。

〔実施例の作用〕

第１図は閉弁状態にあり、筒状ニードルバルブ２ｂがス
プリング４で付勢されているため、ノズル２のボール２
Ｃは円筒形ノズル本体２ａとシート面２２．２６で油密
に接している。

燃料は図示しないポンプ手段から供給され、フィルタ１
ｅを通り、スプリングアジャスタ１ｄの燃料通路穴１１
からこれと同軸上の筒状ニードルバルブ２ｂの内部に流
入し、油孔２０から軸孔１２および通路孔２３に流れ、
通路孔２３と筒状ニードルバルブ２ｂ間の環状通路２５
を通る。そして、ボール２ｃの最大径部分である接線域
２４に到り、ここでほとんど流量が絞られ、接線域２４
に形式されている斜溝２７を通り、シート面２２゜２６
の上流のボール外周面と通路孔２３間で構成されるスペ
ース２８を底として溜る。

この状態でコイル１ｂに通電すると、コアｌｃ。

ヨークｌａ、アーマチュア２ｄとに磁気回路が形式され
、アーマチュア２ｄがコアＩＣに吸引されることでアー
マチュア２ｄと連結されている筒状ニードルバルブ２ｂ
およびボール２Ｃがリフトし、シート面２６が円筒形ノ
ズル本体２ａのシート面２２から離間する。

このリフト時においては、ボール２Ｃの接線域２４が通
路孔壁に接しているためここでガイドされ、上部はアー
マチュア２ｄと軸孔１２との摺接によりガイドされる。

燃料は、噴射始めにおいては、前記スペース２８に溜っ
ている量が噴孔２１から噴霧され、環状通路２５から上
流にあるものは、ボール２Ｃの接線域２４と通路孔壁が
接している関係からこの領域で絞られ、次いで斜溝２７
を通り、噴孔２１から噴霧される。

シール面２６が接線域２４に近接した位置にあるためス
ペース２８の体積は小さく、デッドボリュームは少ない
。しかも、斜溝２７はシール面２６に達しておらず最長
でもシール面の直近上流に設定される。したがって、パ
ルス幅による噴霧形状の変化はほとんどなく、噴霧がペ
ンシルストリームになるようなことが回避される。

また、本発明においては、ボール２Ｃがストロークガイ
ドであるから、燃料の通過面積はバルブのリフト量と関
係なく常に一定であり、燃料が絞りを受けるのはボール
２Ｃの接線域２４においてのみである。そしてこの絞り
部分に斜溝２７が形式され、斜溝２７はボールの最大径
を過ぎた球面に沿っている。このため、斜溝２７を有し
ているにもかかわらず燃料の圧力損失が少なく、斜溝２
７により有効に回転エネルギが与えられながら安定した
噴射量で噴孔２から微粒化して噴霧される。

その噴霧の広がりはボール２ｃに加工する斜溝２７の角
度θで自由に設定できるため、エンジン側の要求に対す
る自由度を大きくとることができる。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明によれば、先端に噴孔と先細り状の
シート面を有する円筒形ノズル本体と、このノズル本体
に内挿され、先端にシート面と接離可能なボールを固定
した筒状ニードルバルブと。

前記筒状ニードルバルブを電磁力でリフトさせる電磁弁
とを備えた形式のものにおいて、前記ボールの径が筒状
ニードルバルブの外径よりも大きく、接線域で円筒形ノ
ズル本体の内周面と摺接するようになっており、その接
線域に斜溝が形成されている構成としたので、拡散用溝
による圧力損失と拡散用溝からシートに到るまでのデッ
ドボリュームを少なくすることができ、良好な噴射ｉ粘
性と噴霧微粒化を実現できるものであり、しかもシ・−
ト部材としてのボールを利用し・て回転エネルギ付与と
リフトガイドとを行わせるため、構造も簡単で安価に実
施できるなどのすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による燃料噴射弁の一実施例を示す断面
図、第１ａ図はその一部拡太図、第２図は本発明におけ
る溝角度と径の関係を示す説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 先端に噴孔と先細り状のシート面を有する円筒形ノズル
   本体と、このノズル本体に内挿され、先端にシート面と
   接離可能なボールを固定した筒状ニードルバルブと、前
   記筒状ニードルバルブを電磁力でリフトさせる電磁弁と
   を備えた形式のものにおいて、前記ボールの径が筒状ニ
   ードルバルブの外径よりも大きく、接線域で円筒形ノズ
   ル本体の内周面と摺接するようになっており、その接線
   域に斜溝が形成されていることを特徴とする燃料噴射弁
   。