JPH09228926A - 電磁式燃料噴射弁およびその取付け構造 - Google Patents

電磁式燃料噴射弁およびその取付け構造

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JPH09228926A
JPH09228926A JP5822296A JP5822296A JPH09228926A JP H09228926 A JPH09228926 A JP H09228926A JP 5822296 A JP5822296 A JP 5822296A JP 5822296 A JP5822296 A JP 5822296A JP H09228926 A JPH09228926 A JP H09228926A
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fuel injection
mounting
injection valve
valve
mounting flange
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JP5822296A
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Eiji Suzuki
英治 鈴木
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Bosch Corp
Original Assignee
Zexel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ニードルバルブ10のリフト量を変化さ
せずにシール性を確保するための押さえ治具31、32
への軸力を大きくすることができ、取付けスペースを大
きくせず、燃料噴射特性を変化させることがない電磁式
燃料噴射弁およびその取付け構造を提供すること。 【解決手段】 燃料の噴射孔11を形成したノズルボデ
ィ5を固定するシートキャリア4の先端部に取付けフラ
ンジ33を形成し、取付けフランジ33をシリンダーヘ
ッド17に押し付け可能としたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電磁式燃料噴射弁お
よびその取付け構造にかかるもので、とくにエンジンの
シリンダーヘッドに電磁式燃料噴射弁を取り付ける電磁
式燃料噴射弁およびその取付け構造に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来の電磁式燃料噴射弁(インジェクタ
ー)の取付け構造について図6にもとづき概説する。図
6は、電磁式燃料噴射弁1の断面図であって、電磁式燃
料噴射弁1は、電気コネクター2と、バルブハウジング
3と、シートキャリア4と、ノズルボディ5と、磁性体
からなる燃料供給用パイプ6(インレットチューブ)
と、スプリングシート7と、電気コネクター2からの制
御信号により励磁および消磁する電磁コイル8およびそ
のボビン8Aと、を有する。
【0003】燃料供給用パイプ6に対向して、平板状の
アーマチャー9、およびこのアーマチャー9に一体的に
可動なニードルバルブ10を設ける。ノズルボディ5の
先端に噴射孔11を形成し、バルブスプリング12によ
ってニードルバルブ10をこの噴射孔11の方向に常時
付勢してノズルボディ5のシート部5Aにシートさせて
いる。
【0004】ガソリンなどの燃料は、コモンレール13
(蓄圧器)から電磁式燃料噴射弁1に供給され、燃料供
給用パイプ6の図中上部から第1の燃料通路14に供給
され、第1の燃料通路14からアーマチャー9内部の第
2の燃料通路15、およびノズルボディ5とニードルバ
ルブ10との間の第3の燃料通路16を通って噴射孔1
1に至る。
【0005】アーマチャー9と、燃料供給用パイプ5と
の間の間隔をニードルバルブ10のリフト量Lとし、電
磁コイル8の励磁によってアーマチャー9およびニード
ルバルブ10がバルブスプリング12の付勢力に抗して
一体的にリフトし、燃料が噴射孔11からエンジンのシ
リンダーヘッド17内のシリンダー18に噴射される。
電磁コイル8の消磁によってアーマチャー9およびニー
ドルバルブ10がバルブスプリング12の付勢力により
原位置に復帰し、噴射孔11を閉鎖する。
【0006】こうした構成の電磁式燃料噴射弁1をシリ
ンダーヘッド17に取り付ける構造19を説明する。電
磁式燃料噴射弁1を取り付けるシリンダーヘッド17に
は、噴射孔11が臨むシリンダー18および噴射弁取付
け孔20を形成し、噴射弁取付け孔20にはシリンダー
18の近接部から離れる方向に、順に開口径を大きくし
た第1の取付け段部21、第2の取付け段部22および
第3の取付け段部23を形成してある。
【0007】シリンダーヘッド17の第1の取付け段部
21において第1のシール部24を構成し、シリンダー
ヘッド17の第3の取付け段部23において第2のシー
ル部25を構成する。
【0008】すなわち、シートキャリア4の先端面4A
と第1の取付け段部21との間に第1のガスケットとし
てコルゲートワッシャ26を設ける。
【0009】第2の取付け段部22に、シートキャリア
4の段部4Bを対向させる。
【0010】第3の取付け段部23とバルブハウジング
3の取付けフランジ27との間には、第2のガスケット
としてプレートワッシャ28を設ける。
【0011】バルブハウジング3の先端面3Aと、シー
トキャリア4の後端面4Cとを当接した状態で、取付け
フランジ27に円筒形状の押さえ治具29を当てがい、
さらに、コモンレール13(蓄圧器)の配管部13Aを
押さえ治具29の上方から押さえつけることにより、第
1のシール部24および第2のシール部25部分を加圧
して、電磁式燃料噴射弁1の取付け構造19を構成して
いる。
【0012】こうした構成の電磁式燃料噴射弁1の取付
け構造19においては、電磁式燃料噴射弁1をシリンダ
ーヘッド17に取り付ける際に、取付けフランジ27を
押し付けて固定する方法を取っている。すなわち、シー
トキャリア4の先端面4Aと、シリンダーヘッド17の
第1の取付け段部21との間のコルゲートワッシャ26
を押しつぶしてシールしている。
【0013】このシールの際に、シリンダー18内の燃
焼ガスに対するシール性を上げるために取付けフランジ
27を押す軸力を強くすると、シートキャリア4が縮む
と同時に、シートキャリア4に溶接で一体構成としてい
るノズルボディ5の位置が電磁式燃料噴射弁1本体(バ
ルブハウジング3ないし燃料供給用パイプ6)に対して
相対的に近づくため、ニードルバルブ10がリフトする
距離(リフト量L)が小さくなり、燃料噴射特性が変化
してしまうという問題がある。
【0014】しかして、電磁式燃料噴射弁1をエンジン
のシリンダーヘッド17に取り付けてシリンダー3内に
高圧燃料を直接噴射する、いわゆる筒内噴射システムに
おいては、燃焼ガスのシール性が良好であること、電磁
式燃料噴射弁1の取付け荷重によるリフト量Lの変化が
許容範囲内にあること、および電磁式燃料噴射弁1の周
辺部にはウォータージャケット(図示せず)など、他の
構造部品があるために、上述のような要求に応えるため
の取付け構造19としても、周辺寸法が極力細いもので
あることなどが要求される。
【0015】しかして、従来の電磁式燃料噴射弁1の取
付け構造19では上述のような諸要求をすべて満たすこ
とは非常に困難であるという問題がある。なお取付けス
ペースの最大直径としては、第3の取付け段部23の直
径D1が必要である。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
諸問題にかんがみなされたもので、ニードルバルブのリ
フト量を変化させずにシール性を確保するための押さえ
治具への軸力を大きくすることができる電磁式燃料噴射
弁およびその取付け構造を提供することを課題とする。
【0017】また本発明は、取付けのための軸力を大き
くすることができ、取付けスペースを大きくすることが
ない電磁式燃料噴射弁およびその取付け構造を提供する
ことを課題とする。
【0018】また本発明は、電磁式燃料噴射弁を押し付
ける軸力を大きくしても燃料噴射特性を変化させること
がない電磁式燃料噴射弁およびその取付け構造を提供す
ることを課題とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、シー
トキャリアの先端部に取付けフランジを形成し、この取
付けフランジを押し付けてシールすることとすればよい
ことに着目したもので、第一の発明は、バルブハウジン
グと、このバルブハウジングに設けた電磁コイルと、こ
の電磁コイルの励磁に応答するアーマチャーと、燃料の
噴射孔を形成したノズルボディと、このノズルボディを
固定するシートキャリアと、上記電磁コイルの励磁に応
じて上記アーマチャーとともに上記ノズルボディのシー
ト部からリフトすることにより上記噴射孔からエンジン
のシリンダー内に燃料を噴射可能とするニードルバルブ
と、を有する電磁式燃料噴射弁を、該エンジンのシリン
ダーヘッドの噴射弁取付け孔に取り付ける電磁式燃料噴
射弁の取付け構造であって、上記シートキャリアの先端
部に取付けフランジを形成し、この取付けフランジを上
記シリンダーヘッドに押し付け可能としたことを特徴と
する電磁式燃料噴射弁の取付け構造である。
【0020】上記取付けフランジを押し付ける第1の押
さえ治具および第2の押さえ治具を設けることができ
る。
【0021】上記バルブハウジングおよび上記電磁コイ
ルを断面楕円形状とするとともに、上記取付けフランジ
を断面円形状として、この取付けフランジと上記バルブ
ハウジングとの間に形成される開きスペースに押さえ治
具を設けることができる。
【0022】第二の発明は、バルブハウジングと、この
バルブハウジングに設けた電磁コイルと、この電磁コイ
ルの励磁に応答するアーマチャーと、燃料の噴射孔を形
成したノズルボディと、このノズルボディを固定するシ
ートキャリアと、上記電磁コイルの励磁に応じて上記ア
ーマチャーとともに上記ノズルボディのシート部からリ
フトすることにより上記噴射孔からエンジンのシリンダ
ー内に燃料を噴射可能とするニードルバルブと、を有す
る電磁式燃料噴射弁であって、上記バルブハウジングお
よび上記電磁コイルを断面楕円形状とするとともに、上
記シートキャリアの先端部に断面円形状の取付けフラン
ジを形成し、この取付けフランジを上記シリンダーヘッ
ドに押し付け可能としたことを特徴とする電磁式燃料噴
射弁である。
【0023】本発明による電磁式燃料噴射弁およびその
取付け構造においては、シートキャリアの先端部に取付
けフランジを形成し、この取付けフランジに軸力をかけ
ることにより電磁式燃料噴射弁とシリンダーヘッドとの
間のシール性を確保するようにしたので、シートキャリ
アがその長さ方向にわたって縮むことがなく、シートキ
ャリアと一体のノズルボディに外力がかかりにくい。し
たがって、電磁式燃料噴射弁の取付けに際し、ニードル
バルブのリフト量が変化することはない。
【0024】とくに、押さえ治具をふたつ(第1の押さ
え治具および第2の押さえ治具)とし、これらの押さえ
治具によりシートキャリアの先端部の取付けフランジを
押し付けるようにすれば、それぞれの押さえ治具の形状
を任意に設計することにより、噴射弁取付け孔(取付け
スペース)を大きくすることなく、取付けフランジを押
し付けることが可能となり、所定の電磁式燃料噴射弁の
取付け構造を構成することができる。
【0025】また、第2の押さえ治具を左右分割構成と
すれば、取付けフランジが外周方向に突出した状態のシ
ートキャリアにこれを左右から組み付けて噴射弁取付け
孔に差し込み可能とし、取付けスペースを広げる必要が
ない。
【0026】さらに、バルブハウジングおよび電磁コイ
ルを断面楕円形状とするとともに、取付けフランジを断
面円形状として、この取付けフランジとバルブハウジン
グとの間に形成される開きスペースに押さえ治具を設け
れば、電磁式燃料噴射弁のとくに先端部における取付け
スペースを細くすることができる。
【0027】第二の発明による電磁式燃料噴射弁におい
ては、断面円形状の取付けフランジと断面楕円形状のバ
ルブハウジングとの間に形成される開きスペースに押さ
え治具を設けることが可能になり、その取付けスペース
全体をさらに細い直径のものとすることができる。
【0028】
【発明の実施の形態】つぎに本発明の第1の実施の形態
による電磁式燃料噴射弁の取付け構造30を図1および
図2にもとづき説明する。ただし、図6と同様の部分に
は同一符号を付し、その詳述はこれを省略する。図1
は、電磁式燃料噴射弁の取付け構造30の断面図であっ
て、電磁式燃料噴射弁1は図6の電磁式燃料噴射弁1と
事実上同様の構造を有するが、電磁式燃料噴射弁の取付
け構造30においては、円筒形状の第1の押さえ治具3
1および段付き円筒形状の第2の押さえ治具32を有す
るとともに、バルブハウジング3に形成した取付けフラ
ンジ27(図6)の代わりに、シートキャリア4の先端
部に取付けフランジ33を形成してある。
【0029】図2は、第1の押さえ治具31および第2
の押さえ治具32の斜視図であり、第1の押さえ治具3
1は、電気コネクター2を挿通する空間としての窓部3
4を形成してある。
【0030】第2の押さえ治具32は、これを左右一対
の分割構成としてあり、第1の押さえ治具31とともに
電磁式燃料噴射弁1全体の外周部を包み、第1の押さえ
治具31の上端面31Aがコモンレール13(蓄圧器)
の配管部13Aに当接し、第1の押さえ治具31の下端
面31Bが第2の押さえ治具32の上端面32Aに当接
し、第2の押さえ治具32の下端面32Bが取付けフラ
ンジ33に当接している。
【0031】この取付けフランジ33がコルゲートワッ
シャ26をシリンダーヘッド17に押し付けることによ
り、シール部(第1のシール部24)を構成している。
なお、第2の押さえ治具32の段部32Cがシリンダー
ヘッド17の第2の取付け段部22に臨んでいる。
【0032】こうした構成の電磁式燃料噴射弁の取付け
構造30においては、電磁式燃料噴射弁1をシリンダー
ヘッド17の噴射弁取付け孔35に差し込む前に、第2
の押さえ治具32を左右からシートキャリア4のまわり
に取り付ける。第二の押さえ治具32が左右分割構成で
あるので、この取付け操作が可能となる。
【0033】電磁式燃料噴射弁1と第2の押さえ治具3
2とを組み付けた状態で噴射弁取付け孔35にこれを差
し込み、第2の押さえ治具32の上から第1の押さえ治
具31を挿入して、全体を押さえつけ可能とすることが
できる。
【0034】シートキャリア4は、押付け軸力をシート
キャリア4の先端部の取付けフランジ33のみで受ける
ため、従来の取付け構造19の場合のように軸方向にお
ける圧縮を気にする必要がなく、さらに直径を細くする
ことができる。
【0035】第2の押さえ治具32は、ノズルボディ5
とは別体であり、これを圧縮しても噴射量特性には影響
しないので、取付けに必要なだけの軸力をこれにかける
ことができ、燃焼ガスのシール性を上げることができ
る。また第2の押さえ治具32は、これを圧縮してもよ
いので、太くする必要がなく、取付けスペースの先端部
を太くせずにすむ。
【0036】なお、シリンダーヘッド17には、第1の
取付け段部21および第2の取付け段部22のみを形成
し、従来の噴射弁取付け孔20(図6)のように第3の
取付け段部23を形成する必要がなく、第2の押さえ治
具32の最大外径D2はこれを、第3の取付け段部23
の直径D1と少なくとも同等以下とすることができる。
さらに、取付けフランジ33の突出長さを選択すること
で、より細い直径の取付けスペース(噴射弁取付け孔3
5)とすることができる。
【0037】図3は、本発明の第2の実施の形態による
取付け構造を有する電磁式燃料噴射弁40(第二の発
明)の断面図であって、電磁式燃料噴射弁40の取付け
構造41においては、単一の押さえ治具42を有すると
ともに、図1の電磁式燃料噴射弁の取付け構造30と同
様にシートキャリア4の先端部に取付けフランジ33を
形成してある。
【0038】図1に示した電磁式燃料噴射弁の取付け構
造30と同様に、押さえ治具42が取付けフランジ33
を介してコルゲートワッシャ26をシリンダーヘッド1
7に押し付けることにより、シール部(第1のシール部
24)を構成している。
【0039】ただし、電磁式燃料噴射弁40は、バルブ
ハウジングおよび電磁コイル部分において従来の電磁式
燃料噴射弁1とは異なった構成を有する。図4は、従来
の電磁式燃料噴射弁1における押さえ治具29部分、お
よび第2の実施の形態による電磁式燃料噴射弁40にお
ける押さえ治具42部分を互いに並列して示した断面図
であって、図3および図4に示すように、電磁式燃料噴
射弁40の取付け構造41は、バルブハウジング3に相
当する断面楕円形状のバルブハウジング43と、電磁コ
イル8に相当する楕円形状の電磁コイル44と、ボビン
8Aに相当するボビン45と、を有する。
【0040】シートキャリア4に相当するシートキャリ
ア46も、バルブハウジング43に当接する上方部分4
6Aは断面楕円形状とし、それより下方部分46B(取
付けフランジ33寄りの部分)は断面円形状としてい
る。
【0041】なお、押さえ治具42は、円筒部分の所定
範囲を切り欠いて、電磁式燃料噴射弁40を左右から挟
むような二股状にこれを構成してある。
【0042】図5は、図4における従来の押さえ治具2
9部分(図中点線)および本発明(第2の実施の形態)
における押さえ治具42の部分(図中実線)を重ね合わ
せて比較するようにした断面図であって、バルブハウジ
ング43および電磁コイル44部分の短軸側を円形状の
バルブハウジング3および電磁コイル8の半径よりそれ
ぞれ短くする。また、バルブハウジング43および電磁
コイル44部分の長軸側をバルブハウジング3および電
磁コイル8の半径よりそれぞれ長くすることにより、所
要の電磁吸引力を得るための巻数を確保し、かつバルブ
ハウジング43と円形状の取付けフランジ33との間に
開きスペース47を形成する。つまり、バルブハウジン
グ43および電磁コイル44の外径の短軸側は、従来の
電磁式燃料噴射弁1の外径より小さくなる。
【0043】なお、噴射弁取付け孔48は、図3に示す
ように、単純な円柱形状とすることができるため、加工
上にも有利である。
【0044】図5に示すように、バルブハウジング43
の外径の長軸は、従来の電磁式燃料噴射弁1を押さえる
筒状の押さえ治具29の外径より短くする。
【0045】こうした構成の電磁式燃料噴射弁40の取
付け構造41において、押さえ治具42の外径をバルブ
ハウジング43の楕円形状断面の長軸以下とすれば、全
体の取付けスペースは、円形状の電磁コイル8を有する
電磁式燃料噴射弁1の場合の押さえ治具29により固定
する場合よりも細くすることができる。
【0046】かくして、楕円形状にした電磁コイル44
部分の短軸側に沿った開きスペース47において軸方向
に固定用の押さえ治具42を通すことにより、全体の取
付けスペース(押さえ治具42の最大外径をD3)を細
くすることができる。
【0047】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、シートキ
ャリアの先端部に取付けフランジを形成し、この取付け
フランジを押し付けるように押さえ治具を設計すること
としたので、電磁式燃料噴射弁をシリンダーヘッドに取
り付ける際の取付け軸力によってニードルバルブのリフ
ト量が変化することなく、充分なシート性を確保し、し
かも取付けスペースを細くすることができる。
【0048】とくに第二の発明においては、バルブハウ
ジングおよび電磁コイルを断面楕円形状としたので、断
面円形状の取付けフランジとの間の開きスペースに押さ
え治具を配置することが可能となり、さらに取付けスペ
ースを縮小することができる。
【0049】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による電磁式燃料噴
射弁の取付け構造30の断面図である。
【図2】同、第1の押さえ治具31および第2の押さえ
治具32の斜視図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態による取付け構造4
1を有する電磁式燃料噴射弁40(第二の発明)の断面
図である。
【図4】同、従来の電磁式燃料噴射弁1における押さえ
治具29部分、および第2の実施の形態による電磁式燃
料噴射弁40における押さえ治具42部分を互いに並列
して示した断面図である。
【図5】同、図4における従来の押さえ治具29部分
(図中点線)および本発明(第2の実施の形態)におけ
る押さえ治具42の部分(図中実線)を重ね合わせて比
較するようにした断面図である。
【図6】従来の電磁式燃料噴射弁1の断面図である。
【符号の説明】
1 電磁式燃料噴射弁(インジェクター)(図6) 2 電気コネクター 3 バルブハウジング 3A バルブハウジング3の先端面 4 シートキャリア 4A シートキャリア4の先端面 4B シートキャリア4の段部 4C シートキャリア4の後端面 5 ノズルボディ 5A ノズルボディ5のシート部 6 磁性体からなる燃料供給用パイプ(インレットチュ
ーブ) 7 スプリングシート 8 電磁コイル 8 電磁コイル8のボビン 9 平板状のアーマチャー 10 ニードルバルブ 11 噴射孔 12 バルブスプリング 13 コモンレール(蓄圧器) 13A コモンレール13の配管部 14 第1の燃料通路 15 第2の燃料通路 16 第3の燃料通路 17 エンジンのシリンダーヘッド 18 シリンダー 19 電磁式燃料噴射弁1の取付け構造 20 噴射弁取付け孔 21 第1の取付け段部 22 第2の取付け段部 23 第3の取付け段部 24 第1のシール部 25 第2のシール部 26 コルゲートワッシャ(第1のガスケット) 27 バルブハウジング3の取付けフランジ 28 プレートワッシャ(第2のガスケット) 29 円筒形状の押さえ治具 30 電磁式燃料噴射弁の取付け構造(図1、第1の実
施の形態) 31 円筒形状の第1の押さえ治具 31A 第1の押さえ治具31の上端面 31B 第1の押さえ治具31の下端面 32 段付き円筒形状の第2の押さえ治具 32A 第2の押さえ治具32の上端面 32B 第2の押さえ治具32の下端面 32C 第2の押さえ治具32の段部 33 取付けフランジ 34 窓部 35 噴射弁取付け孔 40 電磁式燃料噴射弁(図3、第2の実施の形態、第
二の発明) 41 電磁式燃料噴射弁40の取付け構造(図3、第2
の実施の形態) 42 二股状の押さえ治具 43 バルブハウジング 44 電磁コイル 45 ボビン 46 シートキャリア 46A シートキャリア46の断面楕円形状の上方部分 46B シートキャリア46の断面円形状の下方部分 47 バルブハウジング43と取付けフランジ33との
間の開きスペース 48 噴射弁取付け孔 L ニードルバルブ10のリフト量 D1 第3の取付け段部23の直径(図6の従来の電磁
式燃料噴射弁の取付け構造19における取付けスペース
の最大直径) D2 第2の押さえ治具32の最大外径(図1の電磁式
燃料噴射弁の取付け構造30における取付けスペースの
最大直径) D3 押さえ治具42の最大外径を(図3の電磁式燃料
噴射弁40の取付け構造41における取付けスペースの
短軸側の直径)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バルブハウジングと、 このバルブハウジングに設けた電磁コイルと、 この電磁コイルの励磁に応答するアーマチャーと、 燃料の噴射孔を形成したノズルボディと、 このノズルボディを固定するシートキャリアと、 前記電磁コイルの励磁に応じて前記アーマチャーととも
    に前記ノズルボディのシート部からリフトすることによ
    り前記噴射孔からエンジンのシリンダー内に燃料を噴射
    可能とするニードルバルブと、を有する電磁式燃料噴射
    弁を、該エンジンのシリンダーヘッドの噴射弁取付け孔
    に取り付ける電磁式燃料噴射弁の取付け構造であって、 前記シートキャリアの先端部に取付けフランジを形成
    し、 この取付けフランジを前記シリンダーヘッドに押し付け
    可能としたことを特徴とする電磁式燃料噴射弁の取付け
    構造。
  2. 【請求項2】 前記取付けフランジを押し付ける第1
    の押さえ治具および第2の押さえ治具を設けることを特
    徴とする請求項1記載の電磁式燃料噴射弁の取付け構
    造。
  3. 【請求項3】 前記バルブハウジングおよび前記電磁
    コイルを断面楕円形状とするとともに、 前記取付けフランジを断面円形状として、 この取付けフランジと前記バルブハウジングとの間に形
    成される開きスペースに押さえ治具を設けることを特徴
    とする請求項1記載の電磁式燃料噴射弁の取付け構造。
  4. 【請求項4】 バルブハウジングと、 このバルブハウジングに設けた電磁コイルと、 この電磁コイルの励磁に応答するアーマチャーと、 燃料の噴射孔を形成したノズルボディと、 このノズルボディを固定するシートキャリアと、 前記電磁コイルの励磁に応じて前記アーマチャーととも
    に前記ノズルボディのシート部からリフトすることによ
    り前記噴射孔からエンジンのシリンダー内に燃料を噴射
    可能とするニードルバルブと、を有する電磁式燃料噴射
    弁であって、 前記バルブハウジングおよび前記電磁コイルを断面楕円
    形状とするとともに、 前記シートキャリアの先端部に断面円形状の取付けフラ
    ンジを形成し、 この取付けフランジを前記シリンダーヘッドに押し付け
    可能としたことを特徴とする電磁式燃料噴射弁。
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