JPH1182245A

JPH1182245A - 燃料噴射弁とその製造方法

Info

Publication number: JPH1182245A
Application number: JP24516897A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Yamamoto; 康博山本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-09-10
Filing date: 1997-09-10
Publication date: 1999-03-26

Abstract

(57)【要約】【課題】噴孔形状を比較的自由に選定でき加工時間も
短い、スリット噴孔をもつ燃料噴射弁とその製造方法の
提供。【解決手段】スリット２を有するサック部３と、サッ
ク部３のスリット２を形成する表面の一部と協働してス
リット噴孔５を形成しスリット２に嵌め込まれてサック
部３に固定される少なくとも１つの噴孔ピース４と、を
有する燃料噴射弁。燃料噴射弁のサック部３にスリット
２を形成する工程と、スリット２にサック部３とは別部
材からなる少なくとも１つの噴孔ピース４を嵌め込んで
固定し噴孔ピース４とスリット２とでスリット噴孔５を
形成する工程と、からなる燃料噴射弁の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射弁とその
製造方法に関し、とくにスリット噴孔の構造とその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半球状のサック部の壁に形成され
たスリット噴孔を有する燃料噴射弁は、たとえば特開平
３−７８５６２号公報により知られている。スリット噴
孔は対向する平行２面を有するが、幅広で薄厚の液膜の
燃料噴霧を形成して燃料の微粒化を促進するために、ス
リット噴孔の平行２面の間隔は極めて狭い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】スリット噴孔を加工す
る場合、従来の円筒状噴孔の加工に用いていたドリルで
行うことは不可能で、ワイヤカットによる放電加工や型
彫りによる放電加工で加工することが考えられる。しか
し、放電加工にはつぎの問題がある。噴孔の形状に制約
を受ける。たとえば、ワイヤカットでは、直線状に切り
込むことしかできない。噴孔面に燃料流に接触しにくい
部分があると、そこにデポジットが堆積し、噴霧が狙っ
た形状からずれる。また、加工時間が多く必要であり、
生産性が良くない。本発明の課題は、噴孔形状を比較的
自由にとることができ、加工時間も短い、スリット噴孔
をもつ燃料噴射弁とその製造方法を提供することであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成する本発
明はつぎの通りである。（１）スリットを有するサック部と、前記サック部の
スリットを形成する表面の一部と協働してスリット噴孔
を形成し、前記スリットに嵌め込まれて前記サック部に
固定される、少なくとも１つの噴孔ピースと、を有する
燃料噴射弁。（２）燃料噴射弁のサック部にスリットを形成する工
程と、前記スリットに前記サック部とは別部材からなる
少なくとも１つの噴孔ピースを嵌め込み、固定して、前
記噴孔ピースと前記スリットとでスリット噴孔を形成す
る工程と、からなる燃料噴射弁の製造方法。

【０００５】上記（１）の燃料噴射弁および（２）の燃
料噴射弁の製造方法では、噴孔ピースをサック部のスリ
ットに嵌め込んでスリット噴孔を形成するので、噴孔ピ
ース単独の段階でスリット噴孔を形成する表面の一部を
形成でき、しかも鍛造、プレス、切削のいずれかの加工
方法を適用して加工することができ、放電加工に比べ
て、噴孔形状を比較的自由にとることができるととも
に、加工時間を短かくすることができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１実施例の燃料
噴射弁を示し、図３は本発明の第２実施例の燃料噴射弁
を示し、図４は本発明の第３実施例の燃料噴射弁を示
し、図５は本発明の第４実施例の燃料噴射弁を示し、図
６は本発明の第５実施例の燃料噴射弁を示し、図７は本
発明の第６実施例の燃料噴射弁を示し、図２は本発明の
何れの実施例にも適用できる噴孔ピース取付け後の燃料
噴射弁を示す。本発明の全実施例に共通する部分には、
本発明の全実施例ににわたって同じ付号を付してある。

【０００７】まず、本発明の燃料噴射弁の全実施例に共
通する部分の構成を、たとえば図１、図２を参照して説
明する。本発明実施例の燃料噴射弁は、筒内直接噴射式
エンジン（筒内直接噴射式ガソリンエンジンまたはディ
ーゼルエンジン）に取り付けられる。本発明実施例の燃
料噴射弁は、噴射弁本体１と、噴射弁本体１に形成され
た弁座６と、弁座６に離着座する針弁７と、を有する。

【０００８】本発明実施例の燃料噴射弁は、さらに、噴
射弁本体１の下端部に形成されたほぼ半球状の壁体のサ
ック部３と、サック部３に形成された少なくとも１つの
スリット２（平行な２面２ａ、２ｂと両端面２ｃとで囲
まれた空間）と、スリット２に嵌め込まれサック部３に
固定された少なくとも１つの噴孔ピース（スリット２に
嵌め込まれるスリット２とほぼ同じ厚さのピース）４
と、噴孔ピース４の表面の一部とサック部３のスリット
２を形成している表面２ａ、２ｂ、２ｃの一部とで囲ま
れた空間からなる少なくとも１つのスリット噴孔５と、
を有する。

【０００９】噴孔ピース４は、スリット２の厚みとほぼ
同じ厚みをもって弧状に延びる部材からなり、所定幅を
もって円弧状に延びる２つの互いに平行な面４ａ、４ｂ
と、面４ａの内縁と面４ｂの内縁との間にわたって延び
る内面４ｃと、面４ａの外縁と面４ｂの外縁との間にわ
たって延びる外面４ｄと、面４ａの弧の各端と面４ｂの
弧の各端との間にわたって延びる端面４ｅと、を有す
る。

【００１０】スリット噴孔５は、噴孔ピース４に形成さ
れた凹部９の表面５ａ、５ｂ、５ｃとサック部３のスリ
ット２を形成している表面２ａ、２ｂ、２ｃの一部とで
囲まれた空間からなるか、または、噴孔ピース４の端面
４ｅとサック部３のスリット２を形成している表面２
ａ、２ｂ、２ｃの一部とで囲まれた空間からなる。スリ
ット噴孔５はサック部３を壁厚方向に貫通しており、燃
料はスリット噴孔５を通してエンジンシリンダ内に噴出
され、液膜となって飛散し、微粒化される。

【００１１】噴孔ピース４はサック部３とは別部材とし
て形成され、サック部３のスリット２に嵌め込まれて、
溶接、接着、圧入の何れかによってサック部３に固定さ
れる。噴孔ピース４がスリット２に嵌め込まれた状態で
は、噴孔ピース４の内面４ｃはサック部３の内面と段差
なく滑らかに接続し、噴孔ピース４の内面４ｄはサック
部３の外面と段差なく滑らかに接続する。図２は溶接
（レーザ溶接）で噴孔ピース４がサック部３に固定され
た場合を示しており、付号８は溶接部を示している。

【００１２】上記の燃料噴射弁の各実施例に共通する構
成部分の作用を説明する。噴孔ピース４をサック部３と
別体に形成しておいて、それをサック部３に形成したス
リット２に嵌め込め、固定するようにしたので、スリッ
ト噴孔５を放電加工によらずに、たとえば鍛造、プレ
ス、切削などの加工方法を用いて製作することができ、
加工形状を比較的自由に選定することができるととも
に、加工性が向上され、加工時間が短縮される。たとえ
ば、凹部９を鍛造やプレスで形成することは容易であ
り、かつ能率的である。スリット２自体はスリット噴孔
５の厚さより厚く（たとえば、約０．５ｍｍ厚さに）加
工することが許されるので、スリット２は砥石ディスク
などによって、容易に機械加工することができる。

【００１３】つぎに、本発明の燃料噴射弁の各実施例に
特有な構成、作用を説明する。本発明の第１実施例にお
いては、図１、図２に示すように、噴孔ピース４は、平
行２面４ａ、４ｂの一方に凹部９を有し、凹部９は面４
ａ、４ｂに平行な底面５ａと、底面５ａの両側で平行２
面４ａ、４ｂの一方まで立ち上がる側面５ｂ、５ｃを有
する。側面５ｂ、５ｃの間隔はサック部３の半径方向外
方にいくにしたがってハの字状に拡がっている。スリッ
ト噴孔５は噴孔ピース４の凹部９の面５ａ、５ｂ、５ｃ
とスリット２の平行２面２ａ、２ｂのうち底面５ａに対
向する部分とで囲まれた空間からなる。噴孔ピース４
は、サック部３のスリット２に嵌め込まれ、サック部３
に固定される。スリット噴孔５を通して噴出された燃料
噴霧は液膜状で下流にいくに従って拡がる。

【００１４】本発明の第２実施例においては、図３に示
すように、噴孔ピース４は、平行２面４ａ、４ｂの一方
に凹部９を有し、凹部９は面４ａ、４ｂに平行な底面５
ａと、底面５ａの両側で平行２面４ａ、４ｂの一方まで
立ち上がる側面５ｂ、５ｃと、側面５ｂ、５ｃとサック
部内面との間に形成され側面５ｂ、５ｃとサック部内面
との間の角を除去するように側面５ｂ、５ｃに対して斜
めに延びる側面５ｄとを有する。側面５ｂ、５ｃの間隔
はサック部３の半径方向外方にいくにしたがってハの字
状に拡がっており、側面５ｂ、５ｃにつながる２つの側
面５ｄの間隔はサック部３の半径方向内方にいくにした
がってハの字状に拡がっている。スリット噴孔５は噴孔
ピース４の凹部９の面５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄとスリッ
ト２の平行２面２ａ、２ｂのうち底面５ａに対向する部
分とで囲まれた空間からなる。スリット噴孔５を通して
噴出された燃料噴霧は液膜状で下流にいくに従って拡が
る。また、側面５ｄを設けたため、エッジの耐久性が向
上する。

【００１５】本発明の第３実施例においては、図４に示
すように、噴孔ピース４は、平行２面４ａ、４ｂの一方
に凹部９を有し、凹部９は面４ａ、４ｂに平行な底面５
ａと、底面５ａの両側で平行２面４ａ、４ｂの一方まで
立ち上がる側面５ｂ、５ｃと、底面５ａの一部に形成さ
れサック部外面に近づくにつれて深さが徐徐に深くなる
溝状の切欠５ｅとを有する。側面５ｂ、５ｃの間隔はサ
ック部３の半径方向外方にいくにしたがってハの字状に
拡がっている。スリット噴孔５は噴孔ピース４の凹部９
の面５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｅとスリット２の平行２面２
ａ、２ｂのうち底面５ａ、切欠５ｅに対向する部分とで
囲まれた空間からなる。スリット噴孔５を通して噴出さ
れた燃料噴霧は液膜状で下流にいくに従って拡がる。ま
た、切欠５ｅを設けたため、切欠５ｅに対応する部分は
他の部分に比べて噴射燃料量が多くなる。点火栓（図示
せず）部位に濃い混合気を形成したい場合は、切欠５ｅ
の延長線を点火栓に向けることにより、点火栓部位に比
較的濃い混合気を形成することができる。

【００１６】本発明の第４実施例においては、図５に示
すように、噴孔ピース４は、平行２面４ａ、４ｂの一方
に凹部９を有し、凹部９は面４ａ、４ｂに平行な底面５
ａと、底面５ａの両側で平行２面４ａ、４ｂの一方まで
立ち上がる側面５ｂ、５ｃと、底面５ａの一部（サック
部外面に近い部位）に形成され底面５ａに対向する平行
２面４ａ、４ｂの一方に向かって突出する凸部５ｆとを
有する。側面５ｂ、５ｃの間隔はサック部３の半径方向
外方にいくにしたがってハの字状に拡がっている。スリ
ット噴孔５は噴孔ピース４の凹部９の面５ａ、５ｂ、５
ｃ、５ｆとスリット２の平行２面２ａ、２ｂのうち底面
５ａ、凸部５ｆに対向する部分とで囲まれた空間からな
る。スリット噴孔５を通して噴出された燃料噴霧は液膜
状で下流にいくに従って拡がる。また、凸部５ｆを設け
たため、切欠５ｅに対応する部分は他の部分に比べて噴
射燃料量が少なくなる。点火栓（図示せず）部位を燃料
噴射の直撃から避けてくすぶりを防止したい場合は、凸
部５ｆの延長線を点火栓に向けることにより、点火栓く
すぶりを抑制することができる。

【００１７】本発明の第５実施例においては、図６に示
すように、噴孔ピース４は、平行２面４ａ、４ｂの一方
に２つの溝状の凹部９Ａ、９Ｂを有し、各凹部Ａ、９Ｂ
は面４ａ、４ｂに平行な底面と、底面の両側で平行２面
４ａ、４ｂの一方まで立ち上がる側面とを有する。スリ
ット噴孔５は噴孔ピース４の各凹部Ａ、９Ｂの表面とス
リット２の平行２面２ａ、２ｂのうち各凹部９Ａ、９Ｂ
の底面に対向する部分とで囲まれた空間からなる。した
がって、スリット噴孔５は凹部９Ａ、９Ｂに対応する２
つの噴孔からなる。２つのスリット噴孔５の軸芯の延長
線は燃料噴射弁の外側でエンジンシリンダ内で互いに交
差する。２つのスリット噴孔５を通して噴出された燃料
噴霧はエンジンシリンダ内で衝突し、衝突によって微粒
化が促進される。

【００１８】本発明の第６実施例においては、図７に示
すように、噴孔ピース４が２つ設けられる。各噴孔ピー
ス４の弧の長さはスリット２の弧の長さの１／２より短
い。２つの噴孔ピース４は１つのスリット２の円弧方向
両端部に嵌め込まれる。スリット噴孔５は、一方の噴孔
ピース４の側面４ｅと他方の噴孔ピース４の側面４ｅ
と、サック部３のスリット２を形成する平行２面２ａ、
２ｂの一部とで囲まれた空間からなる。２つの噴孔ピー
ス４の側面４ｅの間隔はサック部３の外面に近づくほど
ハの字状に拡がっている。スリット噴孔５を通して噴出
された燃料噴霧は液膜状で下流にいくに従って拡がる。
凹部９を形成しないため、それだけ噴孔ピース４自体の
製作が単純になる。ただし、液膜の厚さは厚い。

【００１９】つぎに、本発明実施例の燃料噴射弁の製造
方法を説明する。本発明実施例の燃料噴射弁の製造方法
は、たとえば図１、図２に示すように、燃料噴射弁のサ
ック部３にスリット２を形成する工程と、スリット２に
サック部３とは別部材からなる少なくとも１つの噴孔ピ
ース４を嵌め込み、固定して、噴孔ピース４とスリット
２とでスリット噴孔５を形成する工程と、からなる。噴
孔ピース４には、スリット２への装着前に、あらかじめ
スリット噴孔５を形成するための凹部９、９Ａ、９Ｂ、
または側面４ｅを形成しておく。噴孔ピース４のサック
部３への固定は、溶接、接着、圧入のいずれによっても
よい。上記製造方法の作用は、前述した燃料噴射弁の各
実施例に共通な構成の作用に準じる。

【００２０】

【発明の効果】請求項１の燃料噴射弁によれば、噴孔ピ
ースをサック部のスリットに嵌め込んでスリット噴孔を
形成するので、噴孔ピース単独の段階でスリット噴孔を
形成する表面の一部を形成でき、しかも鍛造、プレス、
切削のいずれかの加工方法を適用して加工することがで
き、放電加工に比べて、噴孔形状を比較的自由にとるこ
とができるとともに、加工時間を短かくすることができ
る。請求項２の燃料噴射弁の製造方法によれば、噴孔ピ
ースをサック部のスリットに嵌め込んでスリット噴孔を
形成するので、噴孔ピース単独の段階でスリット噴孔を
形成する表面の一部を形成でき、しかも鍛造、プレス、
切削のいずれかの加工方法を適用して加工することがで
き、放電加工に比べて、噴孔形状を比較的自由にとるこ
とができるとともに、加工時間を短かくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の燃料噴射弁のサック部と
噴孔ピースの組付前の斜視図である。

【図２】図１の燃料噴射弁のサック部と噴孔ピースの組
付後の斜視図である。

【図３】本発明の第２実施例の燃料噴射弁の噴孔ピース
の斜視図である。

【図４】本発明の第３実施例の燃料噴射弁の噴孔ピース
の斜視図である。

【図５】本発明の第４実施例の燃料噴射弁の噴孔ピース
の斜視図である。

【図６】本発明の第５実施例の燃料噴射弁の噴孔ピース
の斜視図である。

【図７】本発明の第６実施例の燃料噴射弁のサック部と
噴孔ピースの組付前の斜視図である。

【符号の説明】

１噴射弁本体２スリット３サック部４噴孔ピース５スリット噴孔６弁座７針弁８溶接部９凹部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スリットを有するサック部と、前記サック部のスリットを形成する表面の一部と協働し
てスリット噴孔を形成し、前記スリットに嵌め込まれて
前記サック部に固定される、少なくとも１つの噴孔ピー
スと、を有する燃料噴射弁。
【請求項２】燃料噴射弁のサック部にスリットを形成
する工程と、前記スリットに前記サック部とは別部材からなる少なく
とも１つの噴孔ピースを嵌め込み、固定して、前記噴孔
ピースと前記スリットとでスリット噴孔を形成する工程
と、からなる燃料噴射弁の製造方法。