JPH0511339Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は構造の簡潔化と小型軽量化を図れるよ
うにした複数流体用噴射弁に関する。

（従来の技術） 近時のガソリンエンジンには排出ガスの清浄化
と燃費性能の向上を図れるものとして、気液二相
流の燃料噴射装置が急速に普及してきており、こ
の種の噴射装置は一般に所定量の燃料に適量の空
気を混合させ、これを吸気マニホルド内または吸
気ポート付近等へ噴射することで、燃料の霧化と
微粒子化を図るようにしている。

例えば、特開昭61−87964号公報には、ケース
内に導入した燃料をコイルの励磁作動時に燃料噴
射口から噴射可能にした弁体と、ケース内へ導入
する空気をケース外で開閉制御する開閉弁を備
え、更には移動開口と空気噴口との連通時にケー
ス内に導入した空気を間欠的に噴射する回転筒を
備えた噴射弁が開示されている。

（考案が解決しようとする問題点） しかし、この従来の噴射弁では空気の開閉制御
をケース外部に設けた開閉弁で行ない、またはケ
ース内に設けた回転筒で行なつていたため、構造
が複雑化する上に大型重量化するという問題があ
つた。

本考案はこのような従来の問題を除去し、構造
の簡潔化と小型軽量化を図れ、しかも流体の漏洩
を強力に防止できる一方、二流体を精密に混合し
て噴射できるとともに、アウターバルブの故障等
に速やかに対応できるようにした複数流体用噴射
弁を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） このため、本考案の複数流体用噴射弁は、内部
に二流体を個々に誘導する通路を有し、これらの
通路を内外位置に配設するとともに、上記通路を
開閉可能なインナーバルブとアウターバルブを備
えた複数流体用噴射弁において、上記両通路の下
流に共用の単一の噴口を設け、該噴口の外側にイ
ンナーバルブのシート部を配設し、噴口の内側に
アウターバルブのシート部を配設し、インナーバ
ルブを介して噴口を開閉可能に設けるとともに、
アウターバルブを介して前記一方の通路を閉塞可
能に設け、かつ両通路を連通可能にして、構造の
簡潔化と小型軽量化を図れ、しかも流体の漏洩を
強力に防止できる一方、二流体を精密に混合して
噴射できるとともに、アウターバルブの故障等に
速やかに対応できるようにしたことを特徴として
いる。

（実施例） 以下、本考案をガソリンエンジンに装備する燃
料噴射弁に適用した図示実施例について説明する
と、第１図および第２図において１は一端をキヤ
ツププレート２で閉塞した中空筒状のバルブハウ
ジングで、その側面には二つの導入口３，４が開
口され、このそれぞれに空気供給管５と燃料供給
管６の管端が接続されている。

バルブハウシング１の下端面には、上記導入口
４に連通する通路７と環状溝８が開口され、この
下端部にリテイニングナツト９を介してバルブボ
デイ１０が連結されている。バルブボデイ１０の
内部には、バルブハウジング１の中空室１１に連
通する凹孔１２と、下端面に開口した噴口１３に
連通するセンタ孔１４が上下位置に連設され、こ
のうち凹孔１２の上方開口縁部には環状溝１５が
形成され、該溝１５内にヨーク１６のフランジ１
７が収容されている。

ヨーク１６は内外二重筒に構成され、その内外
筒１８，１９は中高部の仕切壁２０を境に上下に
区画され、この二分された内外筒１８，１９の間
に第１コイル２１と第２コイル２２が収容されて
いる。これらのコイル２１，２２は各別にコント
ロールユニツト（図示略）に接続され、その通電
時期と通電電流および通電時間を個々に制御可能
にされている。図中、２３は上記フランジ１７に
形成した通孔、２４，２５は内外筒１８，１９の
上下端部周面に複数形成された切欠である。

上記内筒１８内にはスリーブ２６を介してイン
ナーバルブ２７のバルブシヤフト２８が摺動可能
に挿入され、該スリーブ２６より上方に突出する
バルブシヤフト２８の延設部にガイドプレート２
９が固定されている。このガイドプレート２９
は、中空室１１の中高部内周面に配設されたガイ
ドブシユ３０に摺動可能に挿入され、その板面に
複数の透孔３１を形成している。上記プレート２
９とスリーブ２６の上端間にはスプリング３２が
介挿され、ガイドプレート２９とこれを固定した
バルブシヤフト２８を上方へ付勢し、インナーバ
ルブ２７のシート部３３を、噴口１３の外側開口
縁部に形成した外側バルブシール面３４に係合す
ることで、その閉弁を可能にさせている。

一方、凹孔１２の底部にはガイドブシユ３５が
固定され、該ブシユ３５内にアウターバルブ３６
のフランジ３７が摺動可能に挿入されていて、そ
の下端面が上記孔１２の底面と係合可能にされて
いる。アウターバルブ３６は下向きに開口する中
空の筒体からなり、その主要部は前記センタ孔１
４内に収容されていて、その中央をバルブシヤフ
ト２８が上下動可能に貫通している。

アウターバルブ３６の上部内周面には、フラン
ジ３７の上端面に開口した誘導孔３８が開口さ
れ、また上記バルブ３６の中央部上端はバルブシ
ヤフト２８を受け入れ可能なブシユ３９で閉塞さ
れていて、このブシユ３９とスリーブ２６の下端
間にスプリング４０が介挿されている。上記スプ
リング４０はアウターバルブ３６を下方へ付勢
し、該バルブ３６下端の開口部４１周面に形成し
たシート部４２を、噴口１３の内側開口縁部に形
成した内側バルブシール面４３に係合すること
で、アウターバルブ３６の閉弁を可能にさせてい
る。

この他、図中４４，４５はバルブボデイ１０内
に形成した誘導孔で、それらの一端は通路７と環
状溝８に連通し、その他端はセンタ孔１４の上部
内周面に開口しており、４６はセンタ孔１４の下
端に形成した環状溝で、アウターバルブ３６の閉
弁時には滞溜室を形成するようにしていて、これ
らの誘導孔４４，４５と環状溝４６は、センタ孔
１４の内周面とアウターバルブ３６の外周面との
間で形成する環状路４７を介して連通している。

４８はアウターバルブ３６内の下部に設けた旋
回流形成用のブレード、４９はアウターバルブ３
６のフランジ３７の直下に設けた係合段部で、セ
ンタ孔１４の上端部に摺動可能に嵌合しており、
５０はガイドプレート２９の中央に固定した張出
ガイドである。

（作用） このように構成した噴射弁は、空気通路と燃料
通路の下流に、両通路共用の単一の噴口１３を設
けたから、従来のように各通路毎に噴口を設けた
ものに比べて、構造が簡単で、これを容易に製作
できる。

こうして製作し組み付けられた噴射弁は、常時
は第１および第２コイル２１，２２が消磁され、
ガイドプレート２９がスプリング３２によつて上
方へ付勢され、その下端面が第１図に示すように
ヨーク１６の上端面より微少間〓分上方へ位置し
ている。また、ガイドプレート２９を固定したバ
ルブシヤフト２８も上記間〓分上方へ変位してい
て、該シヤフト２８の下端に形成したインナーバ
ルブ２７のシート部３３が外側バルブシール面３
４に押し付けられ、噴口１３を閉塞している。

一方、アウターバルブ３６がスプリング４０に
よつて下方へ付勢され、そのフランジ３７の上端
面が第１図に示すようにヨーク１６の下端面り微
少間〓分下方へ位置していて、その下端に形成し
たシート部４２が内側バルブシール面に押し付け
られ、環状溝４６から噴口１３への導通を遮断し
ている。

したがつて、このようなインナーバルブ２７と
アウターバルブ３６の閉弁時に、加圧空気が空気
供給管５から導入口３を経由して中空室１１に送
り込まれると、上記空気はガイドプレート２９の
透孔３１からヨーク１６上端の切欠２４を経て通
孔２３に導かれ、ヨーク１６下端の切欠２５より
誘導孔３８を経てアウターバルブ３６内に流入
し、該バルブ３６内に滞溜する。

また、上記と同様な状況の下で加圧燃料が燃料
供給管６から導入口４に送り込まれると、上記燃
料は通路７から誘導孔４４に導かれ、その一部は
通路７から環状溝８を経て誘導孔４５に導かれ、
これらが環状路４７から環状溝４６に流入して、
該溝４６内に滞溜する。

したがつて、上記滞溜した燃料は、アウターバ
ルブ３６とインナーバルブ２７によつて、二重に
流出路を閉塞されるから、その漏洩を強力に防止
できる。

このような状況の下でエンジンの所定の回転時
期に、例えばエンジンの負荷に見合う大きさの通
電電流がコントロールユニツトから駆動信号とし
て第１および第２コイル２１，２２に出力される
と、これらのコイル２１，２２が励磁され、ガイ
ドプレート２９とアウターバルブ３６のフランジ
３７が相前後してヨーク１６の上下端部に吸着さ
れる。

この場合、ガイドプレート２９の吸着をフラン
ジ３７のそれよりも先行させる手段、したがつて
コイル２１，２２の消磁時における離反動をガイ
ドプレート２９よりもフランジ３７を先行させる
手段としては、例えばスプリング３２のセツト力
をスプリング４０のそれよりも小さくしたり、第
１コイル２１からの磁力を第２コイル２２からの
それよりも大きくすることで容易に達成される。

こうして、ガイドプレート２９がスプリング３
２に抗してヨーク１６の上端面に吸着されると、
該プレート２９の吸着移動分、つまり前述の微少
間〓分バルブシヤフト２８が押し下げられ、その
下端のインナーバルブ２７のシート部３３が外側
バルブシール面３４から離座して噴口１３を開放
し、アウターバルブ３６内に滞溜していた空気を
噴口１３から噴出させる。

一方、ガイドプレート２９よりも若干遅れて、
フランジ３７がスプリング４０に抗してヨーク１
６の下端面に吸着されると、その吸着移動分、つ
まり前述の微少間〓分アウターバルブ３６が引き
上げられ、その下端のシート部４２が内側バルブ
シール面４３から離座して、環状溝４６と噴口１
３が連通する。このため、環状溝４６内に滞溜し
ていた燃料が噴口１３側へ移動し、この噴口１３
周辺で既に高速移動中の空気と合流して霧化・微
粒子化され、これが第２図に示すように噴口１３
から噴出する。

こうして燃料噴射後、エンジンの所定回転時期
にコントロールユニツトから第１および第２コイ
ル２１，２２へ停止信号が出力されると、これら
のコイル２１，２２が消磁され、前記フランジ３
７とガイドプレート２９がヨーク１６の端面から
相前後して離反する。

すなわち、第２コイル２２が消磁されると、フ
ランジ３７がスプリング４０によつて押し下げら
れ、アウターバルブ３６のシート部４２が再たび
内側バルブシール面４３に押し付けられて、環状
溝４６と噴口１３の導通を遮断する。このような
アウターバルブ３６の閉弁直後には未だインナー
バルブ２７の開弁状態が維持されているから、該
バルブ２７周辺や外側バルブシール面３４に付着
している燃料の液滴が空気によつて吹き飛ばさ
れ、燃料の後だれや燃焼室への直接噴射の際のカ
ーボン詰りを防止し得ることになる。

また、フランジ３７よりも若干遅れてガイドプ
レート２９がスプリング３２によつて引き上げら
れると、バルブシヤフト２８がこれに同動し、イ
ンナーバルブ２７のシート部３３が外側バルブシ
ール面３４に押し付けられて噴口１３を閉塞し、
第１図示のような原状を回復する。したがつて、
この時点で空気の噴出が停止される。

このように本考案では、インナーバルブ２７の
閉弁によつて、空気と燃料の噴射を最終的に停止
させているから、例えばアウターバルブ３６が故
障等によつて閉弁し得なくなつた場合でも、これ
に速やかに対応して燃料の流出を阻止できる。

また、例えば気液二相流のような複数の流体流
を個々に開閉制御し得るバルブ２７，３６を内蔵
し、これらを内外位置に配置しているから、構造
が簡潔でその小型軽量化を図れるものとなる。

（考案の効果） 本考案の複数流体用噴射弁は以上のように、二
流体用通路の下流に共用の単一の噴口を設けたか
ら、従来のように個々の通路の下流に噴口を設け
たものに比べて、構成が簡潔になり、これを容易
に製作することができる。

また、本考案は、噴口の外側にインナーバルブ
のシート部を配設し、噴口の内側にアウターバル
ブのシート部を配設し、インナーバルブを介して
噴口を開閉可能に設けるとともに、アウターバル
ブを介して前記一方の通路を閉塞可能に設け、該
通路を両バルブによつて二重に閉塞しているか
ら、該通路に導かれる流体の漏洩を強力に防止で
きる一方、インナーバルブの閉弁動作によつて、
二流体の流出を最終的に阻止できるから、例えば
アウターバルブが故障して閉弁できなくなつた場
合でも、これに速やかに対応して、上記一方の流
体の流出を阻止することができる。

更に、本考案では二流体の通路を連通可能にし
たから、二流体を精密に混合して噴射させること
ができる等の実用的な効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図で、イ
ンナーバルブとアウターバルブの閉弁状態を示
し、第２図は上記両バルブの開弁状態を示す断面
図である。 ２１……第１コイル、２２……第２コイル、２
７……インナーバルブ、３６……アウターバル
ブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内部に二流体を個々に誘導する通路を有し、こ
   れらの通路を内外位置に配設するとともに、上記
   通路を開閉可能なインナーバルブとアウターバル
   ブを備えた複数流体用噴射弁において、上記両通
   路の下流に共用の単一の噴口を設け、該噴口の外
   側にインナーバルブのシート部を配設し、噴口の
   内側にアウターバルブのシート部を配設し、イン
   ナーバルブを介して噴口を開閉可能に設けるとと
   もに、アウターバルブを介して前記一方の通路を
   閉塞可能に設け、かつ両通路を連通可能にしたこ
   とを特徴とする複数流体用噴射弁。