JPS63239359A - 内燃機関用電磁式燃料噴射弁 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関に燃料を供給するための電磁式燃料噴
射弁に係る。

〔従来の技術〕

上述したごとき形式の従来一般の電磁式燃料噴（以下余
白） 刺片は弁座が形成された弁本体と、当接部を備えた弁部
材とを有し、該弁部材はその当接部が弁座に当接して内
燃機関への燃料の供給を停止する閉位置と、その当接部
が弁座から離隔されて内燃機関への燃料の供給を許す開
位置との間で弁本体に対して移動可能に配備されている
。そして、その弁部材は電磁アクチュエータによって駆
動されて開位Ｕと閉位置との間で移動されるようになっ
ている。また、弁部材には、その弁部材が開位置を占め
る時弁座と協動して間に燃利調量用の間隙を画定するＥ
ｌｆａ部画定部分が備えられている。そして、弁部材の
当接部は、鴬料の流れる方向に関して１１部画定部分の
上流側に位置している。

上記のごとぎ電磁式燃料噴射弁は内燃機関のシリンダま
たは吸気管内に燃料を噴射するべく装着されており、従
って弁本体及び弁部材の少なくとも先端部はシリンダ内
または吸気管内に露出した状態になっている。このため
、燃焼残漬または燃料中の気化残渣がその弁本体及び弁
部材の先端部表面に付着、堆積する。このよ７うな残漬
の付着、堆積は、燃料噴射時、つまり弁部材が開位置を
占めている時には起きにクク、燃料噴射休止時、つまり
弁部材が閉位置を占めている時に生じ易Ｉ／１゜（発明
が解決しようとする問題点） ところで、上述した従来のｉ！ＶｉＩ式燃料噴耐燃料噴
射弁は弁部材の当接部がその弁部材のＸＩ　１．部画定
部分の上流側に位置しているので、弁部材が閉位置を占
めている時にそのｖＡｍ部画定部分がシリンダ内または
吸気管内に直接連通した状態に置かれ、そのため残漬が
その調農部画定部分上に、また、その：ｌＩ旦郡部画定
部分協動して燃料調量用の間隙を画定している弁座の部
分上に付着、堆積し、その燃料間ｍ用の間隙の有効開口
面積が次第に減少して燃料流量の減少を来し、機関性能
を低下させるという問題がある。

上記の問題を解決するものとしては、実開昭６１−１１
０８６４号に開示されているように弁部材の当接部より
下流側でシリンダ内または吸気管内に直接連通する部分
の表面粗度を０．１μｍ以下にして、燃料：ｌ＠部分に
おける残渣の引っ掛かりを無くし、もって残渣の付着、
堆積を防止する構成があるが、０．１μ扉以下にするに
は相当の加工困難性が伴うという問題がある。

本発明の目的は、残渣の付着、堆積による燃料流量の減
少を、高度な機械加工を必要とすることなく有効に防止
し得る内燃機関用１ｆｌａ式燃料噴射弁を提供すること
である。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、内燃機関に用いるためのＴｉｆｉｎ式
′ｙｌＡ科噴射弁にして、 弁座が形成された弁本体と、 当接部を有しており、該当接部が前記弁座に当接して内
燃機関への燃料の供給を停止する閉位置と該当接部が該
弁座から離隔されて内燃機関への燃料の供給を許す開位
置との間で前記弁本体に対して移動可能に配備された弁
部材と、 前記弁部材を駆動して前記閉位置と前記開位置との間で
移動させる電磁アクチュエータと、を有しており、 前記弁部材は、咳弁部材が前記開位置を占める時前記弁
座と協働して間に燃料間ｍ用の間隙を画定する調量部画
定部分を有しており、 前記弁部材の前記当接部は、燃料の流れる方向に関して
前記調質部画定部分の下流側に位置していることを特徴
とする内燃機関用電磁式燃料噴射弁によって上記問題点
が解決される。

（作用） 弁部材に備えられた当接部は開缶部画定部分の上流側に
位置しているので、弁部材が閉位置を占め°る時、その
ｉｓ部画定部分及びそれと協働して間に燃料間１用の間
隙を画定している弁座の部分はシリンダ内または吸気管
内との直接の連通から、その当接部によって断たれる。

（実！！＆例） 以下、本発明の実施例について添付図面を参照して詳）
ホする。

第１図乃至第４図、特に第２図を参照して、そこには本
発明の実施例による内燃機関用電磁式燃料噴射弁１が組
み込まれた、例えば車輌に用いて好適な燃料供給システ
ムが示されており、その燃料供給システムは燃料タンク
２を有しており、該燃料タンク２から電磁ポンプ３によ
り圧送される燃料はフィルタ４を通過して供給路６に送
られ、その供給路６を通って圧力制御弁７に送られる。

そして、供給路６内の加圧燃料は分岐管８を通って燃料
噴射弁ｌに送られる。この燃料噴射弁ｌは一般的には火
花点火式内燃機関の吸気管あるいはシリンダ内へ燃料の
供給を行うもので、燃料としては比較的蒸気圧の低いガ
ソリンが用いられる。

また、燃料噴射弁１による燃料の供給圧は２５０ｋＰａ
程度の比較的低圧であって、この供給圧は圧力制御弁７
によって吸気管の圧力に対して一定の差圧に調圧されて
いる。

第２図に示された電磁式燃料噴射弁１は弁本体１１と、
弁ケース１２とを有し、その弁ケース１２の先端部を折
り曲げて弁本体１１に押し付けることによってそれら弁
本体１１と弁ケース１２とは一体に連結されている。そ
して、弁本体１１にはケースカバー１３が圧入により取
り付けられて（以下余白） いる。また、第１図に詳細に示されているごとく、その
弁本体１１にはＩＩが完了した燃料をシリンダ内または
吸気管内に噴射供給するための噴射孔１４と、截頭円錐
面で形成された弁座１６とが備えられている。第２図に
戻って、弁本体１１には案内孔１７が形成され、その案
内孔１７に収容された細長いニードル形式の弁部材２０
には２つの摺動部２１及び２２が備えられ、これら摺動
部２１及び２２は弁部材２０を滑らかに摺動させるため
に、案内孔１７の壁面に対して数μｍの間隙が得られる
よう嵌合されている。その弁部材２０は、第１図、第３
図及び第４図に示されているごとく、弁部材２０に備え
られた当接部２３が弁座１６に当接して噴射孔１４を閉
じ、内燃機関への燃料の供給が停止される第３図に示さ
れた閉位置と、当接部２３が弁座１６からリフトＩＨだ
け離隔されて噴射孔１４を開け、内燃機関への燃料の供
給を許す第４図に示された開位置との間で弁本体１１に
対して移動可能に案内孔１７内に配備されている。そし
て、弁部材２０が第４図に示された開位置を占める時弁
座１６と協働して間に燃料調量用の間１！１３２４を画
定する調１部画定部分２６がその弁部材２０に備えら、
れ、その間隙２４は３１１面積８を有しているとともに
、その調量部画定部分２６は截頭円錐面で形成されてい
る。また、第４図から明らかなように、当接部２３は燃
料噴射弁１内を流れる燃料の流れに関して調量部画定部
分２６の下流側に位置している。

第２図に戻って、弁部材２０の後端と弁ケース１２との
間にはディスク状のストッパ３１が間挿固定され、弁部
材２０に備えられたフランジ３２がそのストッパ３１に
当接することによって弁部材２ｏの閉位置が定まるよう
になっている。そして、弁部材２０の後端部はそのスト
ッパ３１を貝通しで弁ケース１２内に延び入っている。

弁ケース１２内には弁部材２０を駆動してその弁部材２
０を第３図に示された閉位置と第４図に示された開位置
との間で移動させる電磁アクチュエータ３５が配備され
ている。その電磁アクチュエータ３５は弁部材２０の後
端部に連結されたアーマチュア３６と、弁ケース１２に
対して固定した関係をなして、従って弁本体２０に対し
固定した関係をなして装備されたステータ３７と、その
ステータ３７のまわりに巻装された電磁コイル３８とを
有している。アーマチュア３６は復帰用コイルばね３９
によって閉位置へ向けて、すなわち第２図で見て下方に
付勢されており、電磁コイル３８に電流が供給されると
電磁力が発生し、この電磁力によってアーマチュア３６
はコイルばね３９の付勢力に抗してステータ３７へ向け
て吸引され、フランジ３２がストッパ３１に当接するこ
とにより弁部材２０は第４図に示された開位置を占める
。電磁コイル３８への電流の供給が停止すると、弁部材
２０１．ｉ復帰用コイルはね３９の付勢力によってステ
ータ３７から離れる方向に移動し、弁部材２０の当接部
２３が弁座１６に当接することによってその弁部材２０
は第３図に示された閉位置を占める。電磁コイル３８は
端子４１を介してマイクロコンピュータを含む電子制御
回路４２に接続され、その電子制御回路４２が電磁コイ
ル３８への電流の供給及び供給停止を制御するようにな
っている。

ステータ３，７にはフランジ４３が一体をなして備えら
れ、その７ランジ４３は弁ケース１２の後端に固定して
取り付けられている。ステータ３７に対し反対側のその
フランジ４３の端面からは分岐管８に接続される継手部
４４が一体をなして延びており、その継手部４４内には
フィルタ４６が配備されてれいるとともに、復帰用コイ
ルばね３９の付勢力を調節するためのアジヤスティング
バイブ４７が配、＠されている。そして、そのアジヤス
ティングバイブ４７の内部通路４８の上流１ｌＩＩＩｃ
Ｎ部は継手部４４を介して分岐管８に連通し、また、下
流Ｉｌ！ｌｌ端部は、アーマチュア３６に形成された中
心孔４９及びそのアーマチュア３６の外周部、弁部材２
０の平坦面部５１、ストッパ３１の中心孔５２、及び弁
部材２０と案内孔１７の壁面との間の燃料通路５３を介
して上述した燃料調量用の間隙２４に連通している。こ
うして、弁部材２０が第４図に示された開位置を占める
と、分岐管８か、らの加圧燃料はその間隙２４を通って
噴射孔１４からシリンダ内へ、あるいは吸気管内へ噴射
されるようになっている。

上述した燃料の流れの方向に関して燃料ＩＩ用の間１１
ｍ２４の上流側の位はで弁本体１１には拡大円形空所５
６が形成され、同じくその弁本体１１には弁部材２０の
摺動部２１の前後を接続するよう円形空所５６に連通し
てオリフィス５７が形成されている。そのオリフィス５
７は燃料調這用の間隙２４へ送られる燃料を開拓するた
めの燃料調１手段を構成しており、図示実施例の場合、
所定の圧力損失のうちの２０％から５０％をオリフィス
５７が受け持ち、残りの圧力損失を燃料調量用の間隙２
４が受け持つように設定されている。

次に、以上説明してきた内燃機関用電磁式燃料噴射弁１
の作動について説明する。電子制御回路４２から電磁ア
クチュエータ３５の電磁コイル３８に電流が供給されて
いない時、弁部材２０は復帰用コイルばね３９の付勢力
によって第３図に示された閉位置を占め、その閉１位置
ににおいで、弁部材２０の当接部２３は弁本体１１の弁
座１６に当接し、内燃機関への燃料の供給を停止してい
る。

この第３図に示された開位置を占めている時、シリンダ
内または吸気管内の定規残渣または燃料中の気化残渣Ｒ
が弁座１６の、当接部２３に対応した被当接部８１より
もＦ流側の部分の面上に、また、弁部材２０の、当接部
２３よりも下流側の部分の面上に付着、堆積する。しか
しながら、閉位置を占めている時には、弁部材２０及び
弁座１６の、それぞれの当接部２３及び被当接部６１よ
りも−Ｅ流側の部分はシリンダ内または吸気管内との直
接の連通から、その当接部２３によって断たれているの
で、それら上流側の面上に残渣−Ｒが付着、堆積するこ
とはない。

電子制御回路４２から電磁コイル３８に電流が供給され
ると、弁部材２０は復帰用コイルばね３９の゛付勢力に
抗してステータ３７に吸引され、フランジ３２がストッ
パ３１に当接するまでにリフトｆｆ１Ｈだけ移動して弁
部材２０は第４図に示された開位置を占める。分岐管８
からの加圧燃料はフィルタ４６、アジヤスティングバイ
ブ４７の内部通路４８、アーマチュア３６の中心孔４９
、弁部材２０の平坦部５１、ストッパ３１の中心孔５２
、オリフィス５７、拡大円形空所５６、燃料通路５３、
燃料ｙ４量用の間隙２４、及び噴射孔１４を通ってシリ
ンダ内または吸気管内に噴射される。第４図から明らか
な通り、弁部材２０が開位置を占めると、燃料はオリフ
ィス５７及び調量用の間隙２４によって調量されるが、
弁部材２ｏのｗＡコ部画定部分２６上及びそれと協働し
て間隙２４を画定する弁座１６の部分上には残漬が付着
、堆積していないので、間隙２４の調１面積Ｓはその残
渣の影響を受けることがなく、常に一定した・調２作用
を行うことが可能である。

第１図乃至第４図に示された燃料噴射弁１の場合、上流
側のオリフィス５７でもって従来一般に用いられている
値である、所定の圧力損失の２０％乃至５０％を受け持
たせ、残りの圧力損失を間隙２４が受け持つよう設定さ
れているので、下流側の調量部、すなわち間隙２４のと
ころで圧力が下がり過ぎることはなく、従って高温負圧
時にその圧力の下がり過ぎによって燃料が弁座１６のと
ころで蒸発して噴射量が急激に低下してしまうというこ
とはない。

なお、第１図乃至第４図に示された燃料噴射弁１はオリ
フィス５７を有していてそのオリフィス５７で所定の圧
力損失の２０％乃至５０％を受け持たせるとして説明し
たけれども、そのオリフィス５７は必須のものではなく
、間隙２４でその所定の圧力填実の実質上１００％を受
け持たせてもよい。即ち、弁部材２０の当接部２３より
上流側において燃料の調量を完ｒし、当接部２３よりＦ
流側では一切”ａｍを行わないように構成すればよい。

これにより、当接部２３あるいは被当接部６１より下流
側の流路面積を比較的大きくとることつ′ が可能となり例えばシリンダ内または吸気管内に直接連
通する噴射孔１４の径を大きくしてかつ噴射孔１４等に
対しての高精度の表面加工を不要にできる。

第１図乃至第４図に示された燃料噴射弁１は、電磁アク
チュエータ３５によって弁部材２０が第３図に示された
閉位置から第４図に示された開位置へ移動する際、弁部
材２０の後端が弁本体１１の先端から離れる方向に移動
する、いわゆる内聞弁方式のものであるが、第５図及び
第６図に示されているごとく、電磁アクチュエータによ
って弁部材２０が閉位置から第５図及び第６因に示した
開位置へ移動する際、弁部材２０の後端が弁本体１１の
先端に近付く方向に移動する、いわゆる外聞弁方式の燃
料噴射弁１にも本発明を等しく適用することが可能であ
る。第５図及び第６図において第１図乃至第４図に示さ
れたものと同じ部品及び部分には同一の参照番号を付し
て説明は省略する。

また、第１図乃至第４図に示された実施例では間隙２４
に送られる燃料をｒ！Ｊｍする燃料調量手段が弁本体１
１に直接形成されたオリフィス５７で構成されていると
して説明【ノだけれども、第７図に示されているように
、そのオリフィス５７に対応するオリフィス１５７をア
ーマチュア３６の中心孔４９に備えてもよい。

あるいは第８図に示された実施例のように、第１図乃至
第４図の実施例におけるオリフィス５７に対応するオリ
フィス２５７をアジヤスティングバイブ４７の内部通路
４８に備えてもよい。

更に別の実施例として第９図に示されるように、弁本体
１１の後端面とストッパ３１との間にディスク３７１を
間挿固定し、第１図乃至第４図の実施例におけるオリフ
ィス５７に対応するオリフィス３５７をそのディスク３
７１に備え、それに伴いストッパ３１に切欠き３７２を
形成するとともに弁本体１１に連通路３７３を形成して
弁部材２０の震動部２１の前後を連通させるようにｔノ
でもよい。あるいは第１０図に示されるように、上記オ
リフィス３５７に対応するものとしてそのオリフィス３
５７の代わりに円弧状の溝孔３８１を形成し、ストッパ
３１とディスク３７１とを相対回動可能にし、切欠き３
７２内に露出する溝孔３８１の開口面積を可変にするよ
うにしてもよい。

次に、本発明の更に他の実施例について第１１図〜第１
７図を用いて説明する。

第１１図に示すように、本実施例では、燃料の流れの方
向に関して燃料調量用の間隙２４の上流側の位置で弁部
材２０にはフランジ５８が形成されており、このフラン
ジ５日は弁本体１１の案内孔１７との間に数ｌＯμｍの
間隙５９を形成する。

この間隙５９は燃料１１ｉ１用の間隙２４へ送られる燃
料を調量するための燃料調量手段を構成しており、図示
実施例の場合、所定の圧力損失のうちの２０％〜５０％
を間隙５９が受け持つように設定されている。

弁部材１１の当接部２３は、第１２図に示すように、燃
料の流れる方向に関して調量部画定部分２６の下流側に
位置しており、また弁部材２０の先端には、当接部２３
の下流側において、下流側へ挟まるように傾斜して形成
される円錐面６０と、円柱状のピン部６１と、このピン
部６１から下流側へ挟まるように傾斜して形成されるく
びれ部６２と、このくびれ部６２から下流側へ広がるよ
うに１頃斜して形成される膨張部６３とが連続して形成
されている。従って、調量部画定部分２６によってＩｎ
！されて燃料は、円錐面６０、ピン部６１、くびれ部６
２、膨張部６３に沿って下流側へ広がるように所定の噴
霧角度で噴射される。また、噴射孔１４と弁部材２０の
ピン部６１との間隙２５は、全体の圧力損失の２０％以
下、望ましくは５％以下を受け持つように設定されてい
る。なお、油の構成については前記実施例と同様であり
、第１１図及び第１２図において第１図乃至第４図に示
されたものと同じ部品及び部分には同一の参照番号を付
して説明は省略する。

上記構成から成る燃料噴射弁ｌを、燃料供給システムに
組み込んで使用すると、ピン部６１の外周および噴射孔
１４の内壁には第１２図に示すようにシリンダ内または
吸気管内の燃焼残渣または燃料中の気化残渣Ｒが付着、
堆積する。この残渣Ｒの堆積は噴射量低下の原因となり
、特に残渣の堆積による噴射量の低下率が２０％以上と
なると機関性能が著しく低下してしまう。従って、噴射
量の低下に伴う機関への影響を防止するためには噴射量
の低下率を１０％以下に抑える必要があり、そのために
は噴射量の減少度合を第１７図に示す従来公知の電磁式
燃料噴射弁の噴射量の減少度合に対して１１５以下にす
る必要がある。

第１７図に示す電磁式燃料噴射弁は、弁本体１１に形成
された弁座１６と弁部材２０の稜８６５との間隙２４（
調量面積Ｓ、）と、弁本体１１に穿設された噴射孔１４
と弁部材２０のピン部６１との間隙２５（ｉＰｌ量面積
Ｓ、）との２箇所で燃料の調量を行っている。また、間
隙２５により絞り比Ｐ　ｄｒｏρｚ７０％程度の圧力低
下が行われるようになっており、この場合の調量部の面
積比ＳＺ／Ｓ、は０４６２になっている。この燃料噴射
弁を燃料供給システムに組み込んで使用すると、シリン
ダ内または吸気管内の燃焼残渣または燃料中の気化残渣
が間隙２５に付着、堆積し、噴射量が低下する。

そこで、本実施例では、その対策としてつぎのような設
定を行った。第１４図に、調量部の面積比Ｓ　ｇ　／　
Ｓ　、に対する噴射量の減少度合ΔＱ／ΔＱａ（実線）
と、面積比Ｓｔ／Ｓ、と絞り比ｐ　ｄｒｏｐとの関係（
破４％）とを示す。なお、第１４図において減少度合Δ
Ｑ／ΔＱａは、残渣が堆積していない状態の噴射量ΔＱ
ａに対する残渣がした状態における噴射量の減少量ΔＱ
の割合を示しており、第１３図に示す燃料噴射弁（絞り
比Ｐ　ｄｒｏｐ−７０％）の場合の減少度合ΔＱ／ΔＱ
ａを１に設定しである。

第１４図から明らかなように、噴射量の減少度合ΔＱ／
ΔＱａは絞り比Ｐ　ｄｒｏｐに対応して変化しており、
噴射量の低下に伴う機関への影響を防止するため、噴射
量の減少度合ΔＱ／ΔＱａを１１５以下にするには面積
比Ｓｔ／Ｓｘを２以上（絞り比Ｐ　ｄｒｏρ２０％以下
）に設定する必要がある。

そのため、本実施例では、第１２図に示すように、残渣
が堆積していない状態における間隙２４の調量面積Ｓ、
と、ピン部６１と噴孔１４との調量面積Ｓｚとを、面積
比Ｓｔ／Ｓ＋が２以上となるよう設定した。従って、ピ
ン部６１の外周および噴射孔１４の内壁に残渣Ｒが付着
、堆積したとしても、噴射量の低下率を１０％以下に抑
えることができ、機関性能への影響を防止できる。

また、第１２図において、弁座１６の下流側に残渣が堆
積し、この下流側の通路面積Ｓ、が間隙２４の調量面積
Ｓｔより小さくなると噴射量が低下してしまうため、本
実施例ではさらに次のような設定を行った。

つまり、第１３図に示すように、弁部材２ｏの当接部２
３の下流側の円錐面６ｏの傾斜角をα、残渣が堆積した
状態の弁座１６の下流側の傾斜角をβ、弁部材２０のリ
フト量をＨｌまた第１２図に示すように、噴孔１４の孔
径をｄｅ、弁部材２０の当接部２３の径をｄａとすると
、間隙２４の調量面積Ｓ１および残渣が堆積した状態に
おける当接部２３の下流側の通路面積Ｓ４は次のように
表される。

Ｓ、　　−ｔｔ　ｄｓＨｓｉｎβ Ｓａ　−πｄｅＨｃｏｓａ ここで、残渣の堆積による噴射量の低下を防止するため
には、残渣が堆積した状態における通路面積Ｓ４を、常
に間隙２４のＵＡ１Ａ１面積上りも大きく保つ必要があ
る。つまり、Ｓｌ＞Ｓｌの関係から、 ｃｏｓａ＞　　　　　ｓｉｎβ ｄ。

の関係を保つ必要がある。第１５図は、ｄｓ／ｄ。

−１，４の場合の円錐面６０の傾斜角αと、残渣が堆積
した状態の弁座１６の下流側の傾斜角βとの関係（ｃｏ
ｓａ−１，４ｓｉｎβ）を示すもので、残渣の堆積によ
る噴射量の低下を防止するには、この曲線の下方に位置
するように傾斜角αおよび傾斜角βを設定すれば良い。

このように、当接部２３の下流側の円錐面６０の傾斜角
αおよび残渣が堆積した状態の弁座１６ｄ！！ 関係となるように設定すれば、弁座１６の下流側の残渣
の堆積に伴う噴射量の低下を防止できる。

また、噴射孔１４とピン部６１との調量面積Ｓ８を広げ
ると噴霧の粒径が変化してしまうので、本実施例では膨
張部６３によって下流側へ広がるように噴射される燃料
として良好な噴霧が得られるように、さらに次のような
設定を行った。なお、良好な噴霧とは、粒径数１００μ
ｍ及び適度な噴霧角（吸気管噴射では２０”程度）の噴
霧のことを示している。

すなわち、第１７図に示すように、ピン部６１の直径を
ｄｐ、膨張部６３の直径をｄａとすると、噴射孔１４と
ピン部６１との調量面積Ｓ、および膨張部６３の有効面
積Ｓ、は次のように表される。

３１−−　　（ｄｅ”　−ｄｐ”） Ｓ　３　＝　−（ｄ　ａ”　−ｄ　ｐ”）また、第１６
図に、ピン部６３の直径ｄｐと膨張部６１の直径ｄａと
の比ｄａ／ｄｐと、噴射面積Ｓ！と膨張部６３の有効面
積Ｓ１との比Ｓ３／Ｓｓとの関係を示す、なお、第１７
図において、各直線ａ　−ｄは噴射量の低下度合ΔＱ／
ΔＱａ　　（ｉＪｌ量部の面積比ＳＸ／Ｓ＋）に対応し
た特性を示しており、直線ａは第１７図に示す燃料噴射
弁（噴射量の低下割合ΔＱ／ΔＱａ＝１．ＩＩｌ量部の
面積比Ｓ、／Ｓ。

−０，６５５）の特性を示している。また、第１６図の
直線ｅは、第１７図に示す燃料噴射弁の噴射面積Ｓ２と
膨張部６３との比Ｓ　ｓ　／　Ｓ　ｔを示している。

ここで、直線す、ｃ、ｄのように噴射量の低下度合ΔＱ
／ΔＱａを０．２以下（調量部の面積比Ｓｔ／　３　、
を２．０４以上）に設定したもの、すなわち本実施例の
ように通路面積Ｓｔを広げたものについて、発明者らが
試験研究を行ったところ、通路面積３つと膨張部６３の
有効面積Ｓ、との面積比Ｓ。

／　Ｓ　Ｚを０．５以上に設定すると、噴霧の粒径をザ
ウダー平均粒径で５００　μｍ以下の良質の粒径に設定
できることが確認された。

そこで、本実施例では、噴射量の低下割合ΔＱ／ΔＱａ
　　（Ｅｌｌ郡部面積比ＳＺ／Ｓ＋）に対応して、！Ｉ
ｌ量面積Ｓ、と膨張部６３の有効面積Ｓ、との面積比Ｓ
　３／　Ｓ　Ｚが０．５以上となるようにピン部６３の
直径ｄｐと膨張部６１の直径ｄａとの比ｄａ／ｄρを設
定した０例えば、噴射量の低下割合ΔＱ／ΔＱａ＝０．
２の場合には、第１６図に示すように、ｄａ／ｄｐを約
１．２以上に設定すれば良い。なお、噴霧角については
膨張部６３の傾斜角により調整を行う。

このように、調量面積Ｓ、と膨張部６３の有効面積Ｓ、
との比Ｓ　！　／　Ｓ　ｆｆｉを０．５以上になるよう
に、ピン部６３の直径ｄ、と膨張部６１の直径ｄａとの
比ｄａ／ｄｐを設定すれば、残渣の堆積による噴射量の
低下の防止のために噴孔１４とピン部６１との調量面積
Ｓ２を広げたとしても、良好な噴霧を得ることができる
。

なお、他の作用および効果については、第１図乃至第４
図に示す実施例と同様であるので省略する。

次に、本発明の更に別の実施例について第１８図を用い
て説明する。

第１８図に示すように、本実施例ではアジヤスティング
バイブ４７内に燃料調量手段としてオリフィス２５７を
設けるとともに、アジャステイングパイブ４７とステー
タ３７との間にＯリング７０を設けたものである。

第８図に示す実施例のように、アジヤスティングバイブ
４７内に燃料調量手段としてオリフィス２５７を設けた
構成においては、アジヤスティングパイプ４７とステー
タ３７との間に間隙が存在するため、オリフィス２５７
の通路面積だけでは燃料調量用の間隙２４へ送られる燃
料の調量を行いにくい。

そこで、第１８図に示す実施例のように、アジヤスティ
ングパイプ４７とステータ３７との間に０リング７０を
配設ずれば、アジヤスティングパイプ４７とステーク３
７との間の間隙から燃料が洩れ出ることがなくなるため
、オリフィス２５７の通路面積だけで燃料の調ｌを行う
ことができる。

従って、オリフィス２５７による高精度の燃料の調量が
可能となる。

また、アジヤスティングパイプ４７とステータ３７との
間に０リング７０を設けると、アジヤスティングパイプ
４７の押し込み過ぎた場合、戻しにくくなってしまう、
そのため、本実施例ではアジヤスティングバイブ４７の
内周にアジヤスティングパイプ４７を戻すための戻し用
ネジ部４７１が形成されている。なお、アジヤスティン
グパイプ４７を戻すための他の方法としては、第１９図
および第２０図に示すように、アジヤスティングパイプ
４７の外周あるいは内周にアジヤスティングパイプ４７
を引き抜くための溝４７２，４７３を形成しても良い。

さらに、本実施例ではアジヤスティングパイプ４７とス
テータ３７との間に０リング７０を設ける構成としたが
、アジヤスティングパイプ４７とステータ３７との間の
間隙から燃料が漏れ出るのを防止できるものであれば他
のシール部材でも良い。

また第２０図に示すように、シール部材のかわりにアジ
ヤスティングパイプ４７の外周に複数の溝４７４を形成
し、この溝４７４の前後で燃料の涜速を大きく変化させ
ることにより圧力降下を大キくシ、アジヤスティングパ
イプ４７とステータ３７との間の間隙を燃料が通りに＜
＜シても良い。

（以下余白） （発明の効果） 本発明による内燃機関用Ｎ′ｆ！１式燃料噴対燃料噴射
弁材の当接部が、燃料の流れる方向に関して調量部画定
部分の下流側に位置するよう構成されているから、弁部
材が閉位置を占める時、その調量部画定部分及びそれと
協働して間に燃Ｆｌ調指用の間隙を画定している弁座の
部分はシリンダ内または吸気管内との直接の連通がらそ
の当接部によって断たれ、それによりシリンダ内または
吸気管内における燃焼残渣または燃料中の気化残渣がそ
れら調口部画定部分上に及びそれと協働して間に燃ＦＡ
ｍｍ用の間隙を画定している弁座の部分上に付着、堆積
することがなく、常に燃料層はを一定に保つことができ
、しかも前述した従来の技術のごとくこのような残渣の
付着、′４積を防止するのに同等高精度の機械加工を要
することがなく、それによるコストの上昇を抑えること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例による内燃機関用電磁式燃料噴射
弁の要部、すなわち第２図の工で囲まれた部分の拡大断
面図であり、 第２図は第１図に示された燃料噴射弁の全体を示す長手
方向断面図であり、 第３因及び第４図は第１図の■で囲まれた部分の拡大図
で、第３図は弁部材が閉位置を占めている状態を、また
、第４図は弁部材が開位置を占めている状態をそれぞれ
示している図であり、第５図は本発明を外開弁式の噴射
弁に適用した例を示している部分断面図であり、 第６図は第５図のＶｌで囲まれた部分の拡大図であり、 第７図は第１図と同様の図であるが、本発明の別の実施
例による燃料噴射弁を示している図であり、 第８図は第１図と同様の図であるが、本発明の更に別の
実施例による燃料噴射弁を示している図であり、 第９図は第１図と同様の図であるが、本発明の他の実施
例による燃料噴射弁を示している図であり、 第１０図は第１図と同様の図であるが、本発明の更に他
の実施例による燃料噴射弁を示す図であり、 第１１図は第１図と同様の図であるが、本発明の更に別
の実施例による燃料噴射弁を示す図であり、 第１２図は第１１図に示された燃料噴射弁の要部、すな
わち第１１図の■で囲まれた部分の拡大断面図であり、 第１３図は第１２図の点で囲まれた部分の拡大図であり
、 第１４図は第１２図に示された燃料噴射弁における、ｉ
３Ｎ４部の面積比Ｓｚ／Ｓｔに対する噴射量の減少度合
ΔＱ／ΔＱａと、調量部の面積比Ｓｚ／Ｓ＋と絞り比Ｐ
　ｄｒｏｐとの関係とを示す図であり、第１５図は第１
３図に示された燃料噴射弁における、円錐面の傾斜角α
と残渣が堆積した状態の弁座の下流側の傾斜角βとの関
係を示す図であり、第１６図は第１２図に示された燃料
噴射弁における、ピン部の直径ｄｐと膨張部の直径ｄａ
との比ｄａ／ｄｐと、調量部の面積比Ｓｚ／Ｓｔとの関
係を示す図であり、 第１７図は第１１図乃至第１３図に示された燃料噴射弁
との比較となる燃料噴射弁の先端部分拡大断面図であり
、 第１８図は第１図と同様の図であるが、本発明の更に別
の実施例による燃料噴射弁を示す図であり、 第１９図は第１８図に示された燃料噴射弁の変形例を示
す部分図であり、 第２０図は第１８図に示された燃料噴射弁の他の変形例
を示す部分図であり、 第２１図は第１８図に示された燃料噴射弁の更に他の変
形例を示す図である。 １・・・電磁式燃料噴射弁、１１・・・弁本体、１６・
・・弁座、２０・・・弁部材、２３・・・当接部、２４
・・・燃料調量用の間隙、２６・・・調量部画定部分、
３５・・・電磁アクチュエータ。 １１・・弁本体 １６・・弁座 ２Ｑ・・弁部材 ２３・・当接部 ２４・・燃′Ｉ４調量用の間隙 ２６・・凋１部両足部分 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 Ｍ　　１ｏ図 イ頃斜肉　／Ｊ　　　ｄｅｇ Ｃｏ　　　　１．１　　　１．２　　　１゜３　　　１
．４　　　１，５ｄａ　／　ｄｐ 第１６凶 第１７図 第１８図

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関に用いるための電磁式燃料噴射弁にして
   、 弁座が形成された弁本体と、 当接部を有しており、該当接部が前記弁座に当接して内
   燃機関への燃料の供給を停止する閉位置と該当接部が該
   弁座から離隔されて内燃機関への燃料の供給を許す開位
   置との間で前記弁本体に対して移動可能に配備された弁
   部材と、 前記弁部材を駆動して前記閉位置と前記開位置との間で
   移動させる電磁アクチユエータと、を有しており、 前記弁部材は、該弁部材が前記開位置を占める時前記弁
   座と協働して間に燃料調量用の間隙を画定する調量部画
   定部分を有しており、 前記弁部材の前記当接部は、燃料の流れる方向に関して
   前記調量部画定部分の下流側に位置していることを特徴
   とする内燃機関用電磁式燃料噴射弁。
2. （２）前記電磁アクチユエータによつて前記弁部材が前
   記閉位置から前記開位置へ移動する際、該弁部材の後端
   は前記弁本体の先端から離れる方向に移動する特許請求
   の範囲第１項記載の内燃機関用電磁式燃料噴射弁。
3. （３）前記電磁アクチユエータによつて前記弁部材が前
   記閉位置から前記開位置へ移動する際、該弁部材の後端
   は前記弁本体の先端に近付く方向に移動する特許請求の
   範囲第１項記載の内燃機関用電磁式燃料噴射弁。
4. （４）前記燃料調用の間隙は所定の圧力損失の実質上１
   ００％を受け持つている特許請求の範囲第１項から第３
   項までのいずれか１つに記載の内燃機関用電磁式燃料噴
   射弁。
5. （５）燃料の流れる方向に関して前記燃料調量用の間隙
   の上流側には該燃料調量用の間隙に送られる燃料を調量
   するための燃料調量手段が備えられ、該燃料調量手段は
   所定の圧力損失の２０％から５０％を受け持ち、前記燃
   料調量用の間隙は残りの圧力損失を受け持つている特許
   請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１つに記載
   の内燃機関用電磁式燃料噴射弁。
6. （６）前記燃料調量手段は前記弁本体に形成されたオリ
   フイスで構成されている特許請求の範囲第１項から第５
   項までのいずれか１つに記載の内燃機関用電磁式燃料噴
   射弁。
7. （７）前記電磁アクチユエータは前記弁部材に連結され
   たアーマチユアと、前記弁本体に対し固定した関係をな
   して装備された電磁コイルとを有しており、前記燃料調
   量手段は前記アーマチユアに形成されたオリフイスで構
   成されている特許請求の範囲第１項から第５項までのい
   ずれか１つに記載の内燃機関用電磁式燃料噴射弁。
8. （８）前記弁部材はばね手段によつて前記閉位置へ向け
   て付勢されており、前記電磁アクチユエータは該ばね手
   段の付勢力に抗して前記弁部材を前記開位置へ移動させ
   るようになつており、また、前記ばね手段の付勢力を調
   節するためのアジヤステイングパイプが装着されており
   、該アジヤステイングパイプの内部通路は前記燃料調量
   用の間隙に連通しており、前記燃料調量手段は前記アジ
   ヤステイングパイプの内部通路に備えられたオリフイス
   で構成されている特許請求の範囲第１項から第５項まで
   のいずれか１つに記載の内燃機関用電磁式燃料噴射弁。
9. （９）前記弁本体に対して固定した関係をなしてデイス
   クが配備されており、前記燃料調量手段は該デイスクに
   形成されたオリフイスで構成されている特許請求の範囲
   第１項から第５項までのいずれか１つに記載の内燃機関
   用電磁式燃料噴射弁。
10. （１０）前記弁部材には、該弁本体に対し固定した関係
    をなして配備されたストツパと協働するフランジが備え
    られており、該フランジが該ストツパに当接することに
    よつて前記弁部材の前記開位置が定められており、該ス
    トツパには前記調量用の間隙に連通する切欠きが備えら
    れ、また、該ストツパにはデイスクが関連して配備され
    、該デイスクには該ストッパの前記切欠きと協働する溝
    孔が形成されており、前記燃料調量手段はそれら切欠き
    と溝孔とが構成されており、前記ストッパと前記ディス
    クとは相対的に回動可能にされていて前記切欠き内に露
    出される前記溝孔の開口面積が可変にされている特許請
    求の範囲第１項から第５項までのいずれか１つに記載の
    内燃機関用電磁式燃料噴射弁。
11. （１１）前記弁座は截頭円錐面で形成されており、また
    、前記弁部材の前記調量部画定部分も截頭円錐面で形成
    されている特許請求の範囲第１項から第１０項までのい
    ずれか１つに記載の内燃機関用電磁式燃料噴射弁。
12. （１２）前記燃料調量手段は、前記弁部材に形成された
    大径のシリンダと、前記弁本体に対して前記弁部材が移
    動可能に配設された案内孔の内壁との間隙で構成されて
    いる特許請求の範囲第１項から第５項までのいずれか１
    つに記載の内燃機関用電磁式燃料噴射弁。
13. （１３）前記弁本体には前記弁座の下流側において噴射
    孔が形成されるとともに、前記弁部材の下流側には前記
    噴射孔との間に間隙を形成するピン部が円錐面を介して
    調量部画定部分に連続して形成されており、前記弁部材
    の調量部画定部分による調量面積Ｓ＿１と、前記噴射孔
    と前記ピン部との調量面積Ｓ＿２との面積比Ｓ＿２／Ｓ
    ＿１は２以上に設定されている特許請求の範囲第１項か
    ら第３項までいずれか１つに記載の内燃機関用電磁式燃
    料噴射弁。
14. （１４）前記噴射孔の孔径ｄｅ，前記当接部のシート径
    ｄｓ，前記円錐面の傾斜角α，前記弁本体における前記
    弁座の下流側の残渣堆積後の傾斜角βは、 ｃｏｓα＞（ｄｓ／ｄｅ）ｓｉｎβ の関係となるように設定されている特許請求の範囲第１
    ３項に記載の内燃機関用電磁式燃料噴射弁。
15. （１５）前記ピン部の先端には下流側に対して径方向に
    広がるように膨張部が形成されており、前記噴射孔と前
    記ピン部との調量面積Ｓ＿２と、前記膨張部の有効面積
    Ｓ＿３との面積比Ｓ＿３／Ｓ＿２は０．５以上に設定さ
    れている特許請求の範囲第１３項に記載の内燃機関用電
    磁式燃料噴射弁。
16. （１６）前記アクチュエータは前記弁部材に連結された
    アーマチュアと、前記弁本体に対し固定した関係をなし
    て装備されたスタータとを有し、前記ステータの内周側
    には前記アジャスティングパイプが嵌挿されており、前
    記アジャスティングパイプの外周面と前記ステータの内
    周面との間には接触式のシール部材が配設されている特
    許請求の範囲第８項記載の内燃機関用電磁式燃料噴射弁
    。
17. （１７）前記シール部材はＯリングである特許請求の範
    囲第１６項記載の内燃機関用電磁式燃料噴射弁。
18. （１８）前記アジャスティングパイプの端部の内周面に
    は、前記アジャスティングパイプの前記ステータ内にお
    ける軸方向の位置を調節するためのネジ部が形成されて
    いる特許請求の範囲第１６項記載の内燃機関用電磁式燃
    料噴射弁
19. （１９）前記アジャスティングパイプの端部の外周面に
    は、前記アジャスティングパイプの前記ステータ内にお
    ける軸方向の位置を調節するための溝が形成されている
    特許請求の範囲第１６項記載の内燃機関用電磁式燃料噴
    射弁。
20. （２０）前記電磁アクチュエータは前記弁部材に連結さ
    れたアーマチュアと、前記弁本体に対し固定した関係を
    なして装備されたステータとを有し、前記ステータの内
    周側には前記アジャスティングパイプが嵌挿されており
    、前記アジャスティングパイプの外周面と前記ステータ
    の内周面との間には非接触式のシール機構が設けられて
    いる特許請求の範囲第８項記載の内燃機関用電磁式燃料
    噴射弁。
21. （２１）前記シール機構は、前記ステータの内周面に対
    応する前記アジャスティングパイプの外周面に形成され
    た複数の溝である特許請求の範囲第２０項記載の内燃機
    関用電磁式燃料噴射弁。