JPH05113163A - 燃料噴射弁 - Google Patents
燃料噴射弁Info
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- F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02M51/0625—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
- F02M51/0664—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding
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- F02M51/0675—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto the valve body having cylindrical guiding or metering portions, e.g. with fuel passages
-
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Abstract
(57)【要約】
【目的】燃料の高度な微粒化が可能な電磁式燃料噴射弁
における弁部分の燃料流路形状を提供することにある。 【構成】弁部分の流路形状が、流路側に凸型、かつ、連
続な燃料流路側縦断面形状の弁座６と、流路側に凹型ま
たは直線の燃料流路側縦断面形状の弁体先端部４で構成
し、またその断面積が連続的に減少する燃料流路とす
る。 【効果】燃料流が剥離や渦など運動エネルギを減殺する
乱れを発生することなく安定して流れるので、燃料噴射
孔より噴射される燃料流がより多くの運動エネルギをも
ち、高度な微粒化が可能となる。
における弁部分の燃料流路形状を提供することにある。 【構成】弁部分の流路形状が、流路側に凸型、かつ、連
続な燃料流路側縦断面形状の弁座６と、流路側に凹型ま
たは直線の燃料流路側縦断面形状の弁体先端部４で構成
し、またその断面積が連続的に減少する燃料流路とす
る。 【効果】燃料流が剥離や渦など運動エネルギを減殺する
乱れを発生することなく安定して流れるので、燃料噴射
孔より噴射される燃料流がより多くの運動エネルギをも
ち、高度な微粒化が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃料噴射弁における弁部
分の燃料流路形状に関する。
分の燃料流路形状に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料噴射弁の弁形状について、曲面弁座
は特開昭57−102555号公報あるいは特開平3−18662号公
報に記載のように、球状弁体と組み合わせて用いられて
いた。また、流路断面積が連続的に小さくなる流路形状
は、特開昭62−162768号公報に記載のように、シート部
から燃料噴射孔まで流路断面積が一様に滑らかに減少す
る形状であった。
は特開昭57−102555号公報あるいは特開平3−18662号公
報に記載のように、球状弁体と組み合わせて用いられて
いた。また、流路断面積が連続的に小さくなる流路形状
は、特開昭62−162768号公報に記載のように、シート部
から燃料噴射孔まで流路断面積が一様に滑らかに減少す
る形状であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、曲面弁
座と球状弁体を組み合わせて用いていた。この場合球状
弁体の下側の流路の容積がシート部付近よりも大きくな
り、流れが減速流となり渦などの乱れが発生し流れが不
安定になるおそれがある。
座と球状弁体を組み合わせて用いていた。この場合球状
弁体の下側の流路の容積がシート部付近よりも大きくな
り、流れが減速流となり渦などの乱れが発生し流れが不
安定になるおそれがある。
【０００４】一方、後述の従来技術は、流路断面積を一
様に滑らかに減少する形状としたものであるが、それは
ニードル弁のシート部から燃料噴射孔までの間を考慮し
たものであった。この形状では、燃料が燃料噴射孔の入
口部分で流路に角部があるため流路壁面から剥離してし
まい、流れが不安定になることが懸念される。
様に滑らかに減少する形状としたものであるが、それは
ニードル弁のシート部から燃料噴射孔までの間を考慮し
たものであった。この形状では、燃料が燃料噴射孔の入
口部分で流路に角部があるため流路壁面から剥離してし
まい、流れが不安定になることが懸念される。
【０００５】この不安定な流れによって生じる流れロス
や燃料流の液膜の厚みの不均一さにより、微粒化すると
きに用いられる運動エネルギの減殺やエネルギのアンバ
ランスが生じるという問題がある。
や燃料流の液膜の厚みの不均一さにより、微粒化すると
きに用いられる運動エネルギの減殺やエネルギのアンバ
ランスが生じるという問題がある。
【０００６】本発明の目的は、燃料の流れを安定にし、
燃料の高度な微粒化が可能な燃料噴射弁の弁形状を提供
することにある。
燃料の高度な微粒化が可能な燃料噴射弁の弁形状を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第一の特徴は、弁座の下流側に設けられた
燃料噴射孔と、燃料を前記燃料噴射孔より噴出させる弁
体とを備え、前記弁体の開閉時間を制御することによっ
て燃料の噴射量を制御する燃料噴射弁において、弁座の
燃料通路側縦断面形状を流路側に凸型かつ連続した形状
とし、弁体先端部の燃料通路側の縦断面形状を直線また
は流路側に凹型としたことにある。
め、本発明の第一の特徴は、弁座の下流側に設けられた
燃料噴射孔と、燃料を前記燃料噴射孔より噴出させる弁
体とを備え、前記弁体の開閉時間を制御することによっ
て燃料の噴射量を制御する燃料噴射弁において、弁座の
燃料通路側縦断面形状を流路側に凸型かつ連続した形状
とし、弁体先端部の燃料通路側の縦断面形状を直線また
は流路側に凹型としたことにある。
【０００８】
【作用】燃料噴射弁が開かれると、燃料が弁体と弁座の
間の流路を燃料噴射孔へ向けて流れるが、流路側に凸
型、かつ、連続した燃料通路側縦断面形状の弁座と、直
線または流路側に凹型の燃料通路側の縦断面形状の弁体
とで形成される燃料流路は、弁体の下側の流路の容積が
シート部付近に比べ大きくないので、渦などの乱れが発
生しにくく流れが不安定になるおそれがない。
間の流路を燃料噴射孔へ向けて流れるが、流路側に凸
型、かつ、連続した燃料通路側縦断面形状の弁座と、直
線または流路側に凹型の燃料通路側の縦断面形状の弁体
とで形成される燃料流路は、弁体の下側の流路の容積が
シート部付近に比べ大きくないので、渦などの乱れが発
生しにくく流れが不安定になるおそれがない。
【０００９】また、流路面積がシート部から燃料噴射孔
出口まで連続的に減少する様に形成する場合、燃料流は
加速流となるので、剥離や渦など運動エネルギを減殺す
る乱れを発生することなく流れが安定化する。
出口まで連続的に減少する様に形成する場合、燃料流は
加速流となるので、剥離や渦など運動エネルギを減殺す
る乱れを発生することなく流れが安定化する。
【００１０】また、弁座の上流側に燃料旋回部材を設け
た場合にも旋回速度成分を持った燃料が、流路中で増速
される際に、特に壁面近傍で乱れを発生することなく安
定した流れを形成する。
た場合にも旋回速度成分を持った燃料が、流路中で増速
される際に、特に壁面近傍で乱れを発生することなく安
定した流れを形成する。
【００１１】このように、運動エネルギの減殺，噴射燃
料流の濃淡の原因となる乱れを発生することなく流れが
安定化することにより、燃料噴射孔より噴射される燃料
流が効果的に微粒化される。
料流の濃淡の原因となる乱れを発生することなく流れが
安定化することにより、燃料噴射孔より噴射される燃料
流が効果的に微粒化される。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１から図７により
説明する。まず、図１から図３において、図１は本発明
の弁形状の開弁時のノズル部分の拡大図であり、図中の
点は燃料流を示している。図２は本発明の弁形状の閉弁
時のノズル部分の拡大図であり、図３は本発明の弁形状
を自動車エンジン用電磁式燃料噴射弁に適用した場合の
縦断面図である。
説明する。まず、図１から図３において、図１は本発明
の弁形状の開弁時のノズル部分の拡大図であり、図中の
点は燃料流を示している。図２は本発明の弁形状の閉弁
時のノズル部分の拡大図であり、図３は本発明の弁形状
を自動車エンジン用電磁式燃料噴射弁に適用した場合の
縦断面図である。
【００１３】図３において、燃料は供給口１から噴射弁
内部に供給され、常時ノズル部２まで達している。弁体
３の弁体先端部４は、スプリング５によって弁座６に押
し付けられているが、ソレノイド７がコントロールユニ
ットからの駆動信号により励磁されると吸引され、弁座
６から離れるので、旋回通路８で旋回力を付与された燃
料が燃料噴射孔９から噴射される。図１および図２に示
されるように、弁座６の燃料通路側縦断面形状は流路側
に凸型、かつ、連続である。一方、弁体先端部４の燃料
通路側縦断面形状は直線である。しかも、弁座６と弁体
４先端部のシート位置から燃料噴射孔９の出口までの断
面積は開弁時に連続的に減少する様に構成される。従っ
て旋回力を持った燃料流は、途中で乱れ等の不安定要因
がないため滑らかに、かつ加速されつつ燃料噴射孔９へ
向かって流れ、互いに衝突しあうことなく燃料噴射孔９
より噴射される。
内部に供給され、常時ノズル部２まで達している。弁体
３の弁体先端部４は、スプリング５によって弁座６に押
し付けられているが、ソレノイド７がコントロールユニ
ットからの駆動信号により励磁されると吸引され、弁座
６から離れるので、旋回通路８で旋回力を付与された燃
料が燃料噴射孔９から噴射される。図１および図２に示
されるように、弁座６の燃料通路側縦断面形状は流路側
に凸型、かつ、連続である。一方、弁体先端部４の燃料
通路側縦断面形状は直線である。しかも、弁座６と弁体
４先端部のシート位置から燃料噴射孔９の出口までの断
面積は開弁時に連続的に減少する様に構成される。従っ
て旋回力を持った燃料流は、途中で乱れ等の不安定要因
がないため滑らかに、かつ加速されつつ燃料噴射孔９へ
向かって流れ、互いに衝突しあうことなく燃料噴射孔９
より噴射される。
【００１４】このように、運動エネルギを減殺すること
なく燃料流が噴射され、燃料の微粒化が効率良く実施さ
れる。なお、実施例の説明では、弁座の上流側に配設さ
れた燃料旋回部材をもつ電磁式燃料噴射弁を示すが、燃
料に旋回を与えなくとも同様な効果が得られる。
なく燃料流が噴射され、燃料の微粒化が効率良く実施さ
れる。なお、実施例の説明では、弁座の上流側に配設さ
れた燃料旋回部材をもつ電磁式燃料噴射弁を示すが、燃
料に旋回を与えなくとも同様な効果が得られる。
【００１５】図４から図７は本発明の弁部分の他の実施
例の断面図である。
例の断面図である。
【００１６】図４は、弁座を燃料通路側縦断面形状が流
路側に凸型の曲線と直線によって構成される弁座１０と
した場合の実施例を示したものである。この実施例の場
合、燃料通路側縦断面の直線部分の傾きや曲線部分の曲
率を変化させることにより、流路断面積の減少する割合
や燃料噴射孔の径を任意とする設計が比較的容易に可能
である。
路側に凸型の曲線と直線によって構成される弁座１０と
した場合の実施例を示したものである。この実施例の場
合、燃料通路側縦断面の直線部分の傾きや曲線部分の曲
率を変化させることにより、流路断面積の減少する割合
や燃料噴射孔の径を任意とする設計が比較的容易に可能
である。
【００１７】図５は弁体先端部４の先端に別の突起１１
を設けた場合の実施例を示したものである。この実施例
の場合、図１から図３で示した第一の実施例よりも弁体
の下側の流路の容積が小さいので、渦などの乱れが発生
しにくい。なお、弁体先端部４および突起１１の燃料通
路側の縦断面形状が直線で構成されている、つまり弁体
先端部４および突起１１が円錐面で構成されているの
で、比較的加工が容易である。
を設けた場合の実施例を示したものである。この実施例
の場合、図１から図３で示した第一の実施例よりも弁体
の下側の流路の容積が小さいので、渦などの乱れが発生
しにくい。なお、弁体先端部４および突起１１の燃料通
路側の縦断面形状が直線で構成されている、つまり弁体
先端部４および突起１１が円錐面で構成されているの
で、比較的加工が容易である。
【００１８】図６は弁体先端部を燃料通路側の縦断面形
状が流路側に凹型の曲線と直線によって構成される弁体
先端部１２とした場合の実施例を示したものである。こ
の実施例の場合、弁体先端部１２の燃料通路側の縦断面
形状が連続しているので、燃料通路側縦断面形状が不連
続な図３で示した実施例に比べ、剥離などの乱れが発生
しにくい。
状が流路側に凹型の曲線と直線によって構成される弁体
先端部１２とした場合の実施例を示したものである。こ
の実施例の場合、弁体先端部１２の燃料通路側の縦断面
形状が連続しているので、燃料通路側縦断面形状が不連
続な図３で示した実施例に比べ、剥離などの乱れが発生
しにくい。
【００１９】図７は、弁体先端部を燃料通路側縦断面形
状が流路側に凹型の曲線である弁体先端部１３とした場
合の実施例を示したものである。この実施例の場合、図
６や図７で示した実施例よりも弁体の下側の流路の容積
が小さいので、より一層渦などの乱れが発生しにくい。
また、この実施例の場合、閉弁時に旋回通路８からシー
ト部までの体積が小さいので開弁動作の初めから燃料流
に十分な旋回力が与えられる。
状が流路側に凹型の曲線である弁体先端部１３とした場
合の実施例を示したものである。この実施例の場合、図
６や図７で示した実施例よりも弁体の下側の流路の容積
が小さいので、より一層渦などの乱れが発生しにくい。
また、この実施例の場合、閉弁時に旋回通路８からシー
ト部までの体積が小さいので開弁動作の初めから燃料流
に十分な旋回力が与えられる。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、燃料が剥離や渦など運
動エネルギを減殺する乱れを発生することなく安定して
流路を流れ、燃料噴射孔より噴射される燃料流が微粒化
するときにより多くの運動エネルギが用いられるので、
燃料の高度な微粒化が可能となる。
動エネルギを減殺する乱れを発生することなく安定して
流路を流れ、燃料噴射孔より噴射される燃料流が微粒化
するときにより多くの運動エネルギが用いられるので、
燃料の高度な微粒化が可能となる。
【図１】本発明のノズル部分の開弁時の断面図。
【図２】図１に示すノズル部分の閉弁時の断面図。
【図３】図１に示すノズル部分を適用した電磁式燃料噴
射弁の縦断面図。
射弁の縦断面図。
【図４】本発明による弁部形状の他の実施例のノズル部
分の断面図。
分の断面図。
【図５】本発明による弁部形状の他の実施例のノズル部
分の断面図。
分の断面図。
【図６】本発明による弁部形状の他の実施例のノズル部
分の断面図。
分の断面図。
【図７】本発明による弁部形状の他の実施例のノズル部
分の断面図。
分の断面図。
４…弁体先端部、６…弁座、８…旋回通路、９…燃料噴
射孔。
射孔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小菅 徳男 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内
Claims (1)
- 【請求項１】弁座の下流側に設けられた燃料噴射孔と、
燃料を前記燃料噴射孔より噴出させる弁体とを備え、前
記弁体の開閉を制御することによって前記燃料の噴射量
を制御する燃料噴射弁において、流路側に凸型かつ連続
した燃料通路側の縦断面形状をもつ弁座、および直線の
燃料通路側の縦断面形状の弁体先端部を特徴とする燃料
噴射弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3273724A JP3044871B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 燃料噴射弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3273724A JP3044871B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 燃料噴射弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05113163A true JPH05113163A (ja) | 1993-05-07 |
| JP3044871B2 JP3044871B2 (ja) | 2000-05-22 |
Family
ID=17531681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3273724A Expired - Fee Related JP3044871B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 燃料噴射弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3044871B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6036305A (en) * | 1994-12-28 | 2000-03-14 | Fujitsu, Limited | Ink cartridge with residual ink retaining structure |
| WO2002014682A1 (de) * | 2000-08-11 | 2002-02-21 | Robert Bosch Gmbh | Sitzventilanordnung, insbesondere für ein kraftstoffeinspritzsystem einer verbrennungsmaschine |
| JP2002276493A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-25 | Tgk Co Ltd | 圧力制御弁 |
| JP2007078190A (ja) * | 1996-08-21 | 2007-03-29 | Fisher Controls Internatl Llc | 流体制御バルブ |
| DE10128402B4 (de) * | 2000-11-13 | 2008-01-24 | Mitsubishi Denki K.K. | Kraftstoffeinspritzventil |
| JP2009236048A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射弁 |
| WO2010055927A1 (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-20 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 燃料噴射装置 |
| WO2012086004A1 (ja) * | 2010-12-20 | 2012-06-28 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料噴射弁 |
| JP2016061219A (ja) * | 2014-09-18 | 2016-04-25 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 燃料噴射弁 |
-
1991
- 1991-10-22 JP JP3273724A patent/JP3044871B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6036305A (en) * | 1994-12-28 | 2000-03-14 | Fujitsu, Limited | Ink cartridge with residual ink retaining structure |
| JP4690293B2 (ja) * | 1996-08-21 | 2011-06-01 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | 流体制御バルブ |
| JP2007078190A (ja) * | 1996-08-21 | 2007-03-29 | Fisher Controls Internatl Llc | 流体制御バルブ |
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| JP2009236048A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射弁 |
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| WO2012086004A1 (ja) * | 2010-12-20 | 2012-06-28 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料噴射弁 |
| EP2657507A1 (en) * | 2010-12-20 | 2013-10-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection valve |
| JP5614459B2 (ja) * | 2010-12-20 | 2014-10-29 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料噴射弁 |
| EP2657507A4 (en) * | 2010-12-20 | 2015-01-21 | Toyota Motor Co Ltd | FUEL INJECTOR |
| JP2016061219A (ja) * | 2014-09-18 | 2016-04-25 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 燃料噴射弁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3044871B2 (ja) | 2000-05-22 |
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