JPS60101269A - 電磁式燃料噴射弁の構造 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は゛４イ磁式燃料噴射弁に係り、特に内燃機関用
燃料噴射弁に好適な・電磁式燃料噴射弁の構造に関する
。

〔発明の背景〕

第１図と第２図において従来の電磁式燃料噴射弁（以下
単に噴射弁という）の構造を示す，、マず第１図に示す
第１従来ト１１において説明する。

全体の構成の概要を述べると、この従来例は、先端にボ
ール弁１を有する往復動可能なロッド２と、このロッド
２の往復によって前記ボール弁１が接離し開閉される噴
射口３を有するノズル４と、このロッド２を往復動させ
るだめのコイル５からなるものである。

さらに詳しく述べると、ロッド２の後方即ち上方におい
てはロッド２を往復動に収納するコア６の外周にコイル
５が巻装され、このコイル５が励磁されることにより、
コイル５によって引付けられるプランジャ７がロッド２
の中程に設けられている。コイル５の外周にはＧｚ界を
強めるだめのヨーク８がコイル５を覆って設けられてい
る。これらコア６、コイル５、プランジャ７、及びヨー
ク８１１磁気回路を（ト）成するものである。寸だ、ロ
ッド２、プランジャ７、ボール弁１は一体となって可動
部を形成するものである。ロッド２の前方即ち下方には
ロッドを往復動可能に覆うノズル４が前記ヨーク８に連
続して設けられている。このノズル４は先）端部に小さ
な噴射口３を有する筒状をしたものであり、内周面には
ボール弁１及びロッド２をガイドすスためのガイド面９
を有し、内面先嬬部にｌｌ、ｔボール弁１が接離するだ
めの円錐状のシート面１０が形成されている。この円錐
状の底部は開口しており噴射口３となっている。前記ガ
イド面９とシート面１０の境目において、内周面に円周
溝１１が形成され、この円周溝１１に対しノズル４の外
周面から略接線方向に複数の燃料通路１２が頁いて設け
られている。

また、コア６内邪におけるロッド２の上方周囲にはボー
ル弁１をシート面１０に押圧する方向に働くスプリング
１３が設けられ、さらにこのスプリング１３の上方には
このスプリング１３の力を調整するためのスプリングア
ジャスタ１４が設けられている。さらにロッド２の下方
にはロッド２の往復動ストロークを決定するストッパ１
５が設けられている。

以上の第１従来例における動作を以下説明する。

コイル５に励磁’Ｉｆ流が供給されないときはスプリン
グ１３の力によりボール弁１はシート面１０に押圧され
、装置は閉弁状態にある。コイル５に励磁電流が供給さ
れるとプランジャ７はコア６側に引付ケられ、ロッド２
にＬスプリング１３の力に抗して上昇する。そして、ボ
ール弁１もノズル４のガイド面９でガイドされて上昇し
シート面１０から離脱する。なおここで、ロッド２のス
トロークはストッパ１５の位置によって決定され、プラ
ンジャ７とコア６が直接接触することは防止される。

次にこの第１従来例における燃料の流れについて説明す
る。１４０ち燃料は、コア６の上方より噴射弁の内部に
流入し、スプリングアジャスタ１４の内側、プランジャ
７とヨーク８間の隙間、ストッパ５の切欠部１６、ノズ
ル８の外周切欠部１７、ノズル２の外周溝１０、燃料通
路１２、円周溝１１の順に流れてノズル４の内部へ流入
し、シート面１０へ供給される。（なお、このような燃
料の流れを有する電磁式燃料噴射弁の従来技術としては
例えば実開昭５５−５２５５２号が存在する）この第１
従来例の構造では、エンジンの連続高負荷時や高負荷後
のアイドル時などにはエンジンからの熱を受け、さらに
噴射弁自体のコイル５の発熱によって、噴射弁が高温状
態となった場合に、コア６上方より流入した燃料は行き
止まりの状態となっているため燃料による冷却が期待で
きなかった。さらにこの構造においては、燃料の流路が
狭いだめ噴射弁内部に流入した燃料自体が熱を受けやす
く高温となってしまい気泡を発生させてしまうものであ
った。

気泡が発生すると、この第１従来例における如く狭い曲
りくねった流路からはコア６上方の燃料入口へ気泡が逃
げていくこともできず、その結果噴射弁からの燃刺噴射
吐が規定のものと違ってしまうものであった。この燃料
噴射量の変化は気泡以外にも、燃料温度が上ることによ
り燃料の粘性が変化してしまうことも原因であった。そ
して、燃料噴射量が規定のものと違ってしまうと、エン
ジン回転の変動やエンストの原因にもなり、さらには、
再始動不能といったことにもなるものであった。

以上の第１従来例における欠点を改善するため、第２図
に示す第２従来例のような常磁式燃料噴射弁も提案され
ていた。即ち、第１従来例のようにコア６の上方から燃
料が流入するトップフィードインジェクタ方式をやめ、
ノズル４の外周に対し一定の間隙を保ってケース２１を
設けこのケース２１に燃料の流入流出パイプ２２．２３
を接続することにより、循環する燃料を常にシート面１
０近傍に供給する構造としたものである。これによると
、′燃料が行き止まシ状態とならず、常に循環するので
エンジンからの熱によ多燃料が高温になることが防止で
きるものである。しかし、コイル５０発熱によって噴射
弁内部に溜った燃料の温度が上昇してしまうことが防止
できなかった。この結果噴射弁内部に気泡が発生しロッ
ドなどで形成される可動部の動きが不規則とな多燃料噴
射量を変化させてしまうという欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、第
２従来例のように燃料を直接噴射口近傍に供給するボト
ムフィードインジェクタ方式の噴射弁において、燃料で
噴射弁を冷却しエンジンのみならずコイルが高温になっ
ても規定の燃料噴射量を噴射することのできる電磁式燃
料噴射弁を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明の電磁式燃料噴射弁の構造はノズルのみならずヨ
ークの外周に対しても一定の間隙を保ってケースが覆っ
て設けられるものである。これによって、流入した燃料
はノズル付近のみならずヨークの内部に存在するコイル
からの発熱に対しても冷却効果を有するものである。

ケース内部に燃料を流入又は流出させるパイプは、流入
パイプと流出パイプに分けて２本接続することもできる
が、ケースとノズル及びヨークの間隙を十分に広くとれ
ば１本のパイプを接続して流入パイプと流出パイプを兼
ねることもできる。

〔発明の実施例〕

第３図において本発明の第１実施例を説明する。

なお第１図及び第２図と同一の凹所については同一の番
号を付して説明を省略する。本実施例における電磁式燃
料噴射弁は、第１図及び第２図の従来例と同様に先端に
ボール弁１を有する往復動可能なロッド２と、このロッ
ド２の往復動によって前記ボール弁１が接離し開閉され
る噴射口３を有するノズル４と、このロッド２を往復動
させるためのコイル５からなる燃料噴射弁である。

壕だ、第２図に示す第２従来例と同様に、ロッド２の後
方にはロッド２を往復動可能に収納するコア６の外周に
コイル５が巻装され、さらにコイル５の外１ｒ、（をヨ
ーク８が覆って設けられているウロツド２の？ｆｌ方に
はロッド２を往復動可能に覆うノズル４が前記ヨーク８
に連続して設けられている。そしてこのノズル４の先端
には前記ボール弁１によって内側から開閉される噴射口
３が設けられている。

そして、前記第１及び第２従来例と異なる点は、ノズル
４のみならずヨーク８の外周に対しても一定の間隙を保
ってケース２１が設けられている点である。このケース
２１に対して流入バイブ２２及び流出バイブ２３が接続
されている。また、ノズル４の側面には燃料をノズル４
内に供給するための燃料通路１２が貫いて設けられてい
る。なお、前記ケース２１が上端部及び下端部において
ヨーク８に対し７かしめられており、とのかしめ個所に
おいては０リング２４．２５によってシールされている
。

以下本実施例における燃料の流れを説明する。

燃料は、流入バイブ２２から流入し、ヨーク８及びノズ
ル４の外周面とケース２１の内周面との間に形成される
隙間２６を通る。そして、ノズル４の外周に到達した燃
料は、ノズル４の側面に設けられた略接線方向の燃料通
路１２を経てノズル４の内面に設けられた円周溝１１に
達し、ノズル４内に流入する。流入した燃料は接線方向
に形成される燃料通路１２の働きにより旋回させられ、
ノズル４の先端に設けられた噴射口３であるオリフィス
を通過して微細な噴霧粒となり噴射される。

噴射されなかった燃料は再び流出バイブ２３により流出
し、図示しないプレッシャレギュレータから燃料タンク
へ戻される。このようにして、隙間２６には常に外部か
らの燃料が循環しているものである。

以上の実施例においては、燃料はノズル４の外周のみな
らず、ヨーク８の外周をも常に循環し、エンジンからの
熱のみでなくコイル５によって発生する熱に対しても冷
却効果を有するものである。

さらに、す法科は流出パイプ２３から流出し図示しない
プレッシャレギュレータ及び燃料タンクラ経て再び流入
パイプ２２から流入する構造となっているため、一度噴
射弁内に流入し加熱されてしまう燃料も再び流入パイプ
２２から流入してくる間には十分に冷月１されたものと
なっている。よって、燃料による冷却効果は一段と高め
られるものである。

本実姉例による以上の効果を具体的に示すものとして第
４図に実験によるグラフを示す。このグラフｉｄ：１１
００Ｋ／ｈで５分間運転し、その後アイドルで放置した
ときの噴射弁（コイル５）の温度とガソリン（隙間２６
における）温度を、第１図に示した一ＡＩ従来例及び前
記第１実施例との比較において示したものである。第１
従来例によれば噴射弁の温度が９０°以上、ガソリン温
度が５０’以上と高温になっている。このとき実験にお
いては気泡の発生により噴射量に変化が生じた。本実施
例によれば噴射弁温度は７０ｔＺ’以下、ガソリン温度
は４５Ｃ程度となり、本実施例の冷却効果が現われてい
る。ガソリン温度はこのように４５ｃ程度であれば気泡
の発生も少なく噴射量の変化も少ないものである。よっ
て、エンジンの高負荷時などの運転状態でも優れた制御
特性が得られるものである。

以上の実施例においてはケースに設けられるパイプは流
入パイプ及び流出パイプの２本であるが（隙間２６を十
分に広くすれば１本のパイプによって流入Ｍト出を行な
っても十分な冷却効果が得られるものである。、また第
３図においてはノズル４内部に向ける弁はボール弁１が
使用され、燃料通路１２はノズル４に対して略接線方向
に形成されているものであるが、本発明はこれらの構造
のものに限らず例えば先に示した実開昭５５−５２５５
２号に示される形状の弁を有する構造にも実施できるも
のである。

〔発明の効果〕

本発明の電磁式燃料噴射弁の構造によれば、エンジンの
みならずコイルが高温になっても、噴射弁及び燃料を冷
却することができ適切な量の燃料を噴射することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１Ｍ及び第２図は従来の電磁式燃料噴射弁を示し縦断
面図、＠３図は本発明の一実施例に係る軍１磁式燃料噴
射弁の構造を表わす縦断面図、第４図は第３図における
横断面図、第５図は本発明の実施例による実験結果を示
すグラフである。 １・・・ボール弁、２・・・ロッド、３・・・噴射口、
４・・・ノズル、訃・・コイル、６・・・コア、７・・
・プランジャ、訃・・ヨーク、９・・・ガイド而、１０
・・・シート面、１１・・・円周溝、１２・・・燃料通
路、１３・・・スプリング、１４・・・スプリングアジ
ャスタ、１５・・・ストッパ、１６０２．切欠部、１７
・・・外周切欠部、２１・・・ケース、２２・・・流入
パイプ、２３・・・流出ノくイブ、２４．２５・・・０
リング、２６・・・隙間。 代理人　弁理士　高橋明夫 寡３　口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、先端に弁を有する往復動可能なロッドと、このロッ
   ドの往復動によって前記弁が接離し開閉されるｌａ　Ｑ
   ，１口を有するノズルと、このロッドを往復動させるだ
   めのコイルから成る燃料噴射弁であって、 前１，［；ロッドの後方にはロッドを往復動可能に収納
   するコアの外周にコイルが巻装され、さらにコイルの外
   周をヨークが覆って設けられ、ロッドの前方にはロッド
   を往復動可能に覆うノズルが前記ヨークに連続して設け
   られ、このノズルの先端に目前記弁によって内側から開
   閉される噴射口が設けられているものにおいて、 前ｈ己ヨーク及びノズルの外周に対し一定の間隙を保っ
   てケースが包って設けられ、このケースに対して燃料の
   流入流出するパイプが接続され、ノズル側面には燃料を
   ノズル内に供給するだめの燃料通路が貫設されているこ
   とを特徴とする電磁式燃料噴射弁の構造。 ２、特許請求の範囲第１項において、 ケースに対して接続される流入流出パイプが、流入パイ
   プと流出パイプに分けて２本接続されている電磁式燃料
   噴射弁の構造。