JP2001082297A - 燃料インジェクタのための圧力スワール発生器 - Google Patents
燃料インジェクタのための圧力スワール発生器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料インジェクタのスワール発生器における
流量を調節するための装置及び方法を提供する。 【解決手段】 弁座に隣接した平らなスワール発生ディ
スク７４が、中央開口から接線方向に延びた少なくとも
１つのスロット８０を有しており、平らなガイドディス
ク７２が、第１の面９０と、第２の面９２と、ガイド開
口と、第１の面と第２の面との間に延びた壁部９４を有
する少なくとも１つの燃料通路とを有しており、前記壁
部が、入口９６と、出口９８と、移行領域１００とを有
しており、移行領域が、少なくとも１つの通路の横断面
を規定しており、移行領域が、移行領域が壁部の出口に
接近するに従い少なくとも１つの燃料通路の横断面積が
増大するように形成されている。
流量を調節するための装置及び方法を提供する。 【解決手段】 弁座に隣接した平らなスワール発生ディ
スク７４が、中央開口から接線方向に延びた少なくとも
１つのスロット８０を有しており、平らなガイドディス
ク７２が、第１の面９０と、第２の面９２と、ガイド開
口と、第１の面と第２の面との間に延びた壁部９４を有
する少なくとも１つの燃料通路とを有しており、前記壁
部が、入口９６と、出口９８と、移行領域１００とを有
しており、移行領域が、少なくとも１つの通路の横断面
を規定しており、移行領域が、移行領域が壁部の出口に
接近するに従い少なくとも１つの燃料通路の横断面積が
増大するように形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概して燃料インジ
ェクタ、特に高圧直接噴射燃料インジェクタに関する。
より具体的には、圧力スワール発生器を有する高圧直接
噴射式燃料インジェクタに関する。
ェクタ、特に高圧直接噴射燃料インジェクタに関する。
より具体的には、圧力スワール発生器を有する高圧直接
噴射式燃料インジェクタに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、燃料
インジェクタのスワール発生器における流量を調節する
ための装置及び方法を提供することである。
インジェクタのスワール発生器における流量を調節する
ための装置及び方法を提供することである。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明は、燃料インジェ
クタであって、弁体を備えており、この弁体が、入口
と、出口と、入口から出口へ軸方向に延びた燃料通路と
を有しているものを提供する。弁体の入口近傍には可動
子が配置されている。ニードル弁が可動子に作用結合さ
れている。弁座が弁体の出口近傍に配置されている。ス
ワール発生器が弁体に配置されており、このスワール発
生器により燃料が弁座において渦パターンを形成する。
クタであって、弁体を備えており、この弁体が、入口
と、出口と、入口から出口へ軸方向に延びた燃料通路と
を有しているものを提供する。弁体の入口近傍には可動
子が配置されている。ニードル弁が可動子に作用結合さ
れている。弁座が弁体の出口近傍に配置されている。ス
ワール発生器が弁体に配置されており、このスワール発
生器により燃料が弁座において渦パターンを形成する。
【０００４】スワール発生器は有利には２つの平らなデ
ィスクを有している。一方のディスクは、スワール発生
ディスクであり、中央の開口から接線方向に延びた少な
くとも１つのスロットを有している。他方のディスク
は、平らなガイドディスクであり、周縁と、中央開口
と、周縁と中央開口との間に設けられた少なくとも１つ
の燃料通路開口とを有している。平らなガイドディスク
は、第１の面と、平らなスワール発生ディスクに隣接し
た第２の面と、ガイド開口と、第１の面と第２の面との
間に延びた壁部を有する少なくとも１つの燃料通路とを
有している。壁部は、入口と、出口と、入口と出口との
間の移行領域とを有しており、この移行領域は、少なく
とも１つの通路の横断面積を規定している。入口は第１
の面の近傍に位置している。出口は第２の面の近傍に位
置している。移行領域は、移行領域が壁部の出口に接近
するに従い少なくとも１つの燃料通路の横断面積が増大
するように形成されている。
ィスクを有している。一方のディスクは、スワール発生
ディスクであり、中央の開口から接線方向に延びた少な
くとも１つのスロットを有している。他方のディスク
は、平らなガイドディスクであり、周縁と、中央開口
と、周縁と中央開口との間に設けられた少なくとも１つ
の燃料通路開口とを有している。平らなガイドディスク
は、第１の面と、平らなスワール発生ディスクに隣接し
た第２の面と、ガイド開口と、第１の面と第２の面との
間に延びた壁部を有する少なくとも１つの燃料通路とを
有している。壁部は、入口と、出口と、入口と出口との
間の移行領域とを有しており、この移行領域は、少なく
とも１つの通路の横断面積を規定している。入口は第１
の面の近傍に位置している。出口は第２の面の近傍に位
置している。移行領域は、移行領域が壁部の出口に接近
するに従い少なくとも１つの燃料通路の横断面積が増大
するように形成されている。
【０００５】有利な実施例では、移行領域は、入口近傍
の入口区分と、出口近傍の出口区分とを有している。出
口区分は、壁部の斜面であるか、又は壁部のアーチ状の
面である。入口区分は、第１の面に対してほぼ垂直な、
壁部の線形の面である。
の入口区分と、出口近傍の出口区分とを有している。出
口区分は、壁部の斜面であるか、又は壁部のアーチ状の
面である。入口区分は、第１の面に対してほぼ垂直な、
壁部の線形の面である。
【０００６】有利には、平らなガイドディスクは、第１
の面と第２の面とに対して共通の周縁を有しており、少
なくとも１つの通路がガイド開口と周縁との間に設けら
れている。周縁と、ガイド開口と、壁部の入口と、壁部
の出口とのそれぞれは、ほぼ円形の輪郭を有している。
少なくとも１つの通路は、複数の通路から成っており、
弁座は、燃料出口通路を有しており、ニードル弁は、燃
料出口通路の面と係合して、弁座を通る燃料流を遮断す
る。
の面と第２の面とに対して共通の周縁を有しており、少
なくとも１つの通路がガイド開口と周縁との間に設けら
れている。周縁と、ガイド開口と、壁部の入口と、壁部
の出口とのそれぞれは、ほぼ円形の輪郭を有している。
少なくとも１つの通路は、複数の通路から成っており、
弁座は、燃料出口通路を有しており、ニードル弁は、燃
料出口通路の面と係合して、弁座を通る燃料流を遮断す
る。
【０００７】本発明は、燃料インジェクタであって、弁
体を有しており、この弁体が、入口と、出口と、入口か
ら出口にまで軸方向に延びた燃料通路とを有しているも
のをも提供する。可動子が弁体の入口近傍に配置されて
いる。ニードル弁が可動子に作用結合されている。弁座
が弁体の出口近傍に配置されている。平らなスワール発
生ディスクが弁座に隣接している。平らなスワール発生
ディスクは、中央開口から接線方向に延びた複数のスロ
ットを有している。平らなガイドディスクは、第１の面
と、平らなスワール発生ディスクに隣接した第２の面
と、第１の面と第２の面とに共通の円形の周縁と、円形
のガイド開口と、円形のガイド開口と円形の周縁との間
に配置された複数の円形の通路とを有している。
体を有しており、この弁体が、入口と、出口と、入口か
ら出口にまで軸方向に延びた燃料通路とを有しているも
のをも提供する。可動子が弁体の入口近傍に配置されて
いる。ニードル弁が可動子に作用結合されている。弁座
が弁体の出口近傍に配置されている。平らなスワール発
生ディスクが弁座に隣接している。平らなスワール発生
ディスクは、中央開口から接線方向に延びた複数のスロ
ットを有している。平らなガイドディスクは、第１の面
と、平らなスワール発生ディスクに隣接した第２の面
と、第１の面と第２の面とに共通の円形の周縁と、円形
のガイド開口と、円形のガイド開口と円形の周縁との間
に配置された複数の円形の通路とを有している。
【０００８】複数の円形の燃料通路は、円形のガイド開
口の周囲に均等に分配されており、平らなスワール発生
ディスクの個々のスロットと整合している。複数の燃料
通路のそれぞれは、第１の面と第２の面との間に延びた
壁部を有している。この壁部は、第１の直径を有する円
形の入口と、第２の直径を有する円形の出口とを有して
いる。第２の直径は、第１の直径よりも大きい。
口の周囲に均等に分配されており、平らなスワール発生
ディスクの個々のスロットと整合している。複数の燃料
通路のそれぞれは、第１の面と第２の面との間に延びた
壁部を有している。この壁部は、第１の直径を有する円
形の入口と、第２の直径を有する円形の出口とを有して
いる。第２の直径は、第１の直径よりも大きい。
【０００９】本発明は、燃料インジェクタの圧力スワー
ル発生器内の流量を調整する方法をも提供する。燃料イ
ンジェクタは、入口から出口にまで軸方向に延びた燃料
通路を有する弁体と；弁体の入口近傍に配置された可動
子と；可動子に作用結合されたニードル弁と；弁体の出
口近傍に配置された弁座と；弁座に隣接した平らなスワ
ールディスクと；ニードル弁をガイドするガイド部材と
を有している。前記方法は、弁体の燃料通路から弁座へ
流れる燃料の方向を徐々に変化させるように形成された
面を有するガイド部材を提供し、このガイド部材を平ら
なスワール発生ディスクの近傍に配置することによって
達成することができる。
ル発生器内の流量を調整する方法をも提供する。燃料イ
ンジェクタは、入口から出口にまで軸方向に延びた燃料
通路を有する弁体と；弁体の入口近傍に配置された可動
子と；可動子に作用結合されたニードル弁と；弁体の出
口近傍に配置された弁座と；弁座に隣接した平らなスワ
ールディスクと；ニードル弁をガイドするガイド部材と
を有している。前記方法は、弁体の燃料通路から弁座へ
流れる燃料の方向を徐々に変化させるように形成された
面を有するガイド部材を提供し、このガイド部材を平ら
なスワール発生ディスクの近傍に配置することによって
達成することができる。
【００１０】方法の有利な実施例では、ガイド部材は平
らなガイドディスクであり、面は、平らなスワール発生
ディスクの第１の面と第２の面との間に延びた通路を形
成した壁部の表面である。壁部の表面は、第１の面近傍
の入口と第２の面近傍の出口との間に延びた移行領域を
提供する。移行領域は、出口の横断面積が入口の横断面
積よりも大きくなるように、第２の表面を形成すること
によって形成される。
らなガイドディスクであり、面は、平らなスワール発生
ディスクの第１の面と第２の面との間に延びた通路を形
成した壁部の表面である。壁部の表面は、第１の面近傍
の入口と第２の面近傍の出口との間に延びた移行領域を
提供する。移行領域は、出口の横断面積が入口の横断面
積よりも大きくなるように、第２の表面を形成すること
によって形成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１には、有利な実施例の燃料イ
ンジェクタ、特に高圧直接噴射燃料インジェクタの典型
的な実施例が示されている。燃料インジェクタ１０は、
金属製のハウジング部材１４を包囲した、成形プラスチ
ック部材１２を有している。一列を成した燃料フィルタ
１８と調整可能な燃料入口管２０とを備えた燃料入口
は、成形プラスチック部材１２と金属ハウジング部材１
４との内部に配置されている。調整可能な燃料入口管２
０は、燃料入口１６に固定される前には、長手方向に調
整可能でありこれにより可動子バイアスばね２２の長さ
を変化させる。可動子バイアスばね２２は、燃料インジ
ェクタ１０内の流体の流れを調整する。成形プラスチッ
ク部材１２はコネクタ２４をも支持しており、このコネ
クタ２４は、燃料インジェクタ１０を、外部電源、例え
ば電子制御ユニット（ＥＣＵ、図示せず）に接続させて
いる。Ｏリング２６が燃料入口１６に設けられており、
これにより燃料入口１６を燃料供給部材、例えば燃料レ
ール（図示せず）にシールして結合させている。
ンジェクタ、特に高圧直接噴射燃料インジェクタの典型
的な実施例が示されている。燃料インジェクタ１０は、
金属製のハウジング部材１４を包囲した、成形プラスチ
ック部材１２を有している。一列を成した燃料フィルタ
１８と調整可能な燃料入口管２０とを備えた燃料入口
は、成形プラスチック部材１２と金属ハウジング部材１
４との内部に配置されている。調整可能な燃料入口管２
０は、燃料入口１６に固定される前には、長手方向に調
整可能でありこれにより可動子バイアスばね２２の長さ
を変化させる。可動子バイアスばね２２は、燃料インジ
ェクタ１０内の流体の流れを調整する。成形プラスチッ
ク部材１２はコネクタ２４をも支持しており、このコネ
クタ２４は、燃料インジェクタ１０を、外部電源、例え
ば電子制御ユニット（ＥＣＵ、図示せず）に接続させて
いる。Ｏリング２６が燃料入口１６に設けられており、
これにより燃料入口１６を燃料供給部材、例えば燃料レ
ール（図示せず）にシールして結合させている。
【００１２】金属製のハウジング部材１４は巻き体２８
とソレノイドコイル３０とを包囲している。ソレノイド
コイル３０はコネクタ２４に作用接続されている。入口
管１６の、巻き体２８及びソレノイドコイル３０に近い
部分３２は固定子として働く。可動子２４は、弁体シェ
ル３６と弁体３８とによって入口管１６と軸方向で整合
させられている。
とソレノイドコイル３０とを包囲している。ソレノイド
コイル３０はコネクタ２４に作用接続されている。入口
管１６の、巻き体２８及びソレノイドコイル３０に近い
部分３２は固定子として働く。可動子２４は、弁体シェ
ル３６と弁体３８とによって入口管１６と軸方向で整合
させられている。
【００１３】弁体３８は弁体シェル３６内に配置されて
いる。可動子ガイドアイレット４０は弁体の入口に配置
されている。軸方向に延びた燃料通路４２は弁体の入口
４４を弁体３８の出口４６に接続させている。弁座５０
は弁体の出口４６の近傍に配置されている。燃料は、燃
料供給部材（図示せず）から、燃料入口１６、可動子燃
料通路５２及び弁体燃料通路４２を通って流れ、弁座燃
料出口通路５４から流出する。
いる。可動子ガイドアイレット４０は弁体の入口に配置
されている。軸方向に延びた燃料通路４２は弁体の入口
４４を弁体３８の出口４６に接続させている。弁座５０
は弁体の出口４６の近傍に配置されている。燃料は、燃
料供給部材（図示せず）から、燃料入口１６、可動子燃
料通路５２及び弁体燃料通路４２を通って流れ、弁座燃
料出口通路５４から流出する。
【００１４】可動子の燃料通路５２は弁体３８の燃料通
路４２と軸方向で整合している。燃料は可動子の燃料通
路５２から１対の横方向ポート５６を通って流出し、弁
体３８の入口４４に流入する。可動子３４は、固定子と
して働く入口管１６の部分３２に磁気的に接続されてい
る。可動子３４は可動子ガイドアイレット４０によって
ガイドされており、ソレノイドコイル３０によって生じ
る電磁力に応答して弁体の長手方向軸線５８に沿って軸
方向に往復動する。電磁力は、ＥＣＵからコネクタ２４
を通って巻き体２８に巻き付けられたソレノイドコイル
３０の端部にまで流れる電流によって生ぜしめられる。
ニードル弁６０は可動子に作用結合されており、弁座の
燃料出口通路５４を開閉させるように働き、これにより
燃料インジェクタ１０からの燃料の流出を許容したり遮
断したりする。
路４２と軸方向で整合している。燃料は可動子の燃料通
路５２から１対の横方向ポート５６を通って流出し、弁
体３８の入口４４に流入する。可動子３４は、固定子と
して働く入口管１６の部分３２に磁気的に接続されてい
る。可動子３４は可動子ガイドアイレット４０によって
ガイドされており、ソレノイドコイル３０によって生じ
る電磁力に応答して弁体の長手方向軸線５８に沿って軸
方向に往復動する。電磁力は、ＥＣＵからコネクタ２４
を通って巻き体２８に巻き付けられたソレノイドコイル
３０の端部にまで流れる電流によって生ぜしめられる。
ニードル弁６０は可動子に作用結合されており、弁座の
燃料出口通路５４を開閉させるように働き、これにより
燃料インジェクタ１０からの燃料の流出を許容したり遮
断したりする。
【００１５】弁座５０は、弁体３８の出口４６の近傍に
位置決めされている。弁体３８の圧着された端部区分６
４は弁座５０に係合しており、溶接接合部６６が弁体３
８と弁座５０とを固定しかつシールしている。スワール
発生器７０が弁体３８の燃料通路４２において弁座５０
の上流に配置されている。スワール発生器７０により燃
料は弁座５０においてスワールパターンを生ぜしめる。
スワール発生器７０は有利には図２に示したように１対
の平らなディスク、すなわちガイドディスク７２と、ス
ワール発生ディスク７４とを有している。
位置決めされている。弁体３８の圧着された端部区分６
４は弁座５０に係合しており、溶接接合部６６が弁体３
８と弁座５０とを固定しかつシールしている。スワール
発生器７０が弁体３８の燃料通路４２において弁座５０
の上流に配置されている。スワール発生器７０により燃
料は弁座５０においてスワールパターンを生ぜしめる。
スワール発生器７０は有利には図２に示したように１対
の平らなディスク、すなわちガイドディスク７２と、ス
ワール発生ディスク７４とを有している。
【００１６】ガイドディスク７２は図３に示したよう
に、縁部７６と、中央開口７８と、縁部７６と中央開口
７８との間に設けられた少なくとも１つの燃料通路８０
とを有している。中央開口７８は、ニードル弁６０が燃
料出口通路５４の面と係合して弁座を通る燃料流を遮断
する場合にニードル弁６０をガイドする。少なくとも１
つの燃料通路８０は有利には燃料をスワール発生ディス
ク７４へ案内する複数の燃料通路８０である。スワール
発生ディスク７４は図４に示したように複数のスロット
８２を有しており、これらのスロットは、ガイドディス
ク７２に設けられた複数の燃料通路８０に対応してい
る。各スロット８２は接線方向に中央開口８４から個々
の燃料通路開口８６に向かって延びており、かつ平らな
ガイドディスク７２の燃料通路８０からスワール発生デ
ィスク７４を通って流れる燃料のための接線方向の燃料
流路を提供する。
に、縁部７６と、中央開口７８と、縁部７６と中央開口
７８との間に設けられた少なくとも１つの燃料通路８０
とを有している。中央開口７８は、ニードル弁６０が燃
料出口通路５４の面と係合して弁座を通る燃料流を遮断
する場合にニードル弁６０をガイドする。少なくとも１
つの燃料通路８０は有利には燃料をスワール発生ディス
ク７４へ案内する複数の燃料通路８０である。スワール
発生ディスク７４は図４に示したように複数のスロット
８２を有しており、これらのスロットは、ガイドディス
ク７２に設けられた複数の燃料通路８０に対応してい
る。各スロット８２は接線方向に中央開口８４から個々
の燃料通路開口８６に向かって延びており、かつ平らな
ガイドディスク７２の燃料通路８０からスワール発生デ
ィスク７４を通って流れる燃料のための接線方向の燃料
流路を提供する。
【００１７】平らなガイドディスク７２は図２Ａに示し
たように第１の面９０と第２の面９２とを有している。
第２の面９２は平らなスワール発生ディスク７４に隣接
して配置されている。各燃料通路８０は平らなガイドデ
ィスク７２の第１の表面９０と第２の面９２との間に延
びた壁部９４を有している。壁部９４は、入口９６と、
出口９８と、入口９６と出口９８との間の移行領域１０
０とを有している。
たように第１の面９０と第２の面９２とを有している。
第２の面９２は平らなスワール発生ディスク７４に隣接
して配置されている。各燃料通路８０は平らなガイドデ
ィスク７２の第１の表面９０と第２の面９２との間に延
びた壁部９４を有している。壁部９４は、入口９６と、
出口９８と、入口９６と出口９８との間の移行領域１０
０とを有している。
【００１８】壁部９４の入口９６は第１の面９０の近傍
に配置されている。壁部９４の出口９８は第２の面９２
の近傍に配置されている。移行領域１００は壁部９４の
表面によって提供されている。移行領域１００は燃料通
路８０の横断面積を規定している。壁部９４の表面は、
弁体３８の燃料通路４２から平らなスワール発生ディス
ク７４へ流れる燃料の方向を徐々に変化させるように形
成されている。徐々に流れの方向を変化させるために、
壁部９４の表面は有利には燃料流路内の先鋭な部分が回
避又は最小化されるように形成されている。壁部９４の
表面は、壁部９４の出口９８に近付くに従って増大する
断面積を有する移行領域１００を提供している。
に配置されている。壁部９４の出口９８は第２の面９２
の近傍に配置されている。移行領域１００は壁部９４の
表面によって提供されている。移行領域１００は燃料通
路８０の横断面積を規定している。壁部９４の表面は、
弁体３８の燃料通路４２から平らなスワール発生ディス
ク７４へ流れる燃料の方向を徐々に変化させるように形
成されている。徐々に流れの方向を変化させるために、
壁部９４の表面は有利には燃料流路内の先鋭な部分が回
避又は最小化されるように形成されている。壁部９４の
表面は、壁部９４の出口９８に近付くに従って増大する
断面積を有する移行領域１００を提供している。
【００１９】移行領域１００は入口９６近傍の入口区分
１０２と、出口９８近傍の出口区分１０４とを有してい
る。出口区分１０４は、有利には、壁部９４の傾斜した
面又は壁部９４のアーチ状の面である。有利には、壁部
９４の傾斜した面は第２の面９２と鋭角を形成し、壁部
９４のアーチ状の面は、壁部９４の入口区分１０２と出
口９８との間の曲率半径を形成する。入口区分１０２
は、有利には１の面９０に対してほぼ垂直な、壁部９４
の線形の面である。
１０２と、出口９８近傍の出口区分１０４とを有してい
る。出口区分１０４は、有利には、壁部９４の傾斜した
面又は壁部９４のアーチ状の面である。有利には、壁部
９４の傾斜した面は第２の面９２と鋭角を形成し、壁部
９４のアーチ状の面は、壁部９４の入口区分１０２と出
口９８との間の曲率半径を形成する。入口区分１０２
は、有利には１の面９０に対してほぼ垂直な、壁部９４
の線形の面である。
【００２０】有利な実施例においては、周囲７６、ガイ
ド開口７８、壁部９４の入口９６、壁部９４の出口９８
はそれぞれ、ほぼ円形の輪郭を有している。これによ
り、平らなガイドディスク７２は有利には、第１の面９
０と第２の面９２とに共通の円形の縁部７６、円形のガ
イド開口７８、円形のガイド開口７８と円形の縁部７６
との間に配置された複数の円形の通路８０、及び円形の
ガイド開口の周囲に均等に配分された複数の円形の燃料
通路８０を有している。複数の円形の燃料通路８０はそ
れぞれ、円形の入口９６と円形の出口９８とを備えた壁
部９４を有している。円形の入口９６は第１の直径Ｄ１
を有しており、円形の出口９８は第２の直径Ｄ２を有し
ている。円形の出口９８の第２の直径Ｄ２は，円形の入
口９６の第１の直径Ｄ１よりも大きい。
ド開口７８、壁部９４の入口９６、壁部９４の出口９８
はそれぞれ、ほぼ円形の輪郭を有している。これによ
り、平らなガイドディスク７２は有利には、第１の面９
０と第２の面９２とに共通の円形の縁部７６、円形のガ
イド開口７８、円形のガイド開口７８と円形の縁部７６
との間に配置された複数の円形の通路８０、及び円形の
ガイド開口の周囲に均等に配分された複数の円形の燃料
通路８０を有している。複数の円形の燃料通路８０はそ
れぞれ、円形の入口９６と円形の出口９８とを備えた壁
部９４を有している。円形の入口９６は第１の直径Ｄ１
を有しており、円形の出口９８は第２の直径Ｄ２を有し
ている。円形の出口９８の第２の直径Ｄ２は，円形の入
口９６の第１の直径Ｄ１よりも大きい。
【００２１】第１の直径Ｄ１と第２の直径Ｄ２との寸法
の差は、有利には、均一な移行領域１００を有すること
によって得られる。例えば、出口区分１０４を提供する
斜めの又はアーチ状の面と、入口区分１０２を提供する
線形の面とは、ほぼ同一に、通路８０の中心軸線を中心
に配置されている。有利な実施例の出口区分１０２と入
口区分１０４との輪郭により、移行領域１００が壁部９
４の出口９８に接近するに従い、移行領域１００によっ
て規定される横断面積が増大する。横断面面積の増大
は、有利な実施例のような線形の面とは異なる入口区分
１０２を用いて得ることもできる。特に、入口区分１０
２は、有利な出口区分１０４に類似であるが位置が変化
させられているが、壁部９４の斜めの又はアーチ状の面
であることもできる。斜めの又はアーチ状の面である入
口区分１０２及び出口区分１０４をそれぞれ用いる場
合、移行領域１００は、壁部９４の線形の面である中間
区分を、入口区分１０２と出口区分１０４との間に有し
ていることが望ましく、これにより燃料の流れ方向が徐
々に変化させられる。
の差は、有利には、均一な移行領域１００を有すること
によって得られる。例えば、出口区分１０４を提供する
斜めの又はアーチ状の面と、入口区分１０２を提供する
線形の面とは、ほぼ同一に、通路８０の中心軸線を中心
に配置されている。有利な実施例の出口区分１０２と入
口区分１０４との輪郭により、移行領域１００が壁部９
４の出口９８に接近するに従い、移行領域１００によっ
て規定される横断面積が増大する。横断面面積の増大
は、有利な実施例のような線形の面とは異なる入口区分
１０２を用いて得ることもできる。特に、入口区分１０
２は、有利な出口区分１０４に類似であるが位置が変化
させられているが、壁部９４の斜めの又はアーチ状の面
であることもできる。斜めの又はアーチ状の面である入
口区分１０２及び出口区分１０４をそれぞれ用いる場
合、移行領域１００は、壁部９４の線形の面である中間
区分を、入口区分１０２と出口区分１０４との間に有し
ていることが望ましく、これにより燃料の流れ方向が徐
々に変化させられる。
【００２２】均一な移行領域１００が有利であるが、中
心軸線を中心にして不均一な輪郭を有する移行領域１０
０を使用することができる。不均一な輪郭は、通路８０
の壁部９４が、弁体の燃料通路から弁座にまで流れる燃
料の方向を徐々に変化させるように配置されていること
が望ましい。このように徐々に流れ方向を変化させるた
めに、移行領域１００は例えば、燃料通路の中心軸線か
ら見て、中心開口７８に最も近い方の一方の側に配置さ
れた壁部９４の斜めの又はアーチ状の面を有し、中心軸
線の他方の側に壁部９４の線形の面を有するような出口
区分１０４を有することができる。不均一な移行領域１
００により、移行領域１００が壁部９４の出口９８に接
近するに従い、移行領域１００によって規定された横断
面を増大させており、これにより燃料の流れ方向が徐々
に変化させられる。
心軸線を中心にして不均一な輪郭を有する移行領域１０
０を使用することができる。不均一な輪郭は、通路８０
の壁部９４が、弁体の燃料通路から弁座にまで流れる燃
料の方向を徐々に変化させるように配置されていること
が望ましい。このように徐々に流れ方向を変化させるた
めに、移行領域１００は例えば、燃料通路の中心軸線か
ら見て、中心開口７８に最も近い方の一方の側に配置さ
れた壁部９４の斜めの又はアーチ状の面を有し、中心軸
線の他方の側に壁部９４の線形の面を有するような出口
区分１０４を有することができる。不均一な移行領域１
００により、移行領域１００が壁部９４の出口９８に接
近するに従い、移行領域１００によって規定された横断
面を増大させており、これにより燃料の流れ方向が徐々
に変化させられる。
【００２３】本発明は燃料インジェクタの圧力スワール
発生器内の流量を調整する方法をも提供する。燃料イン
ジェクタは、入口から出口にまで軸方向に延びた燃料通
路を有する弁体と、弁体の入口近傍に配置された可動子
と、可動子に作用結合されたニードル弁と、弁体の出口
近傍に配置された弁座と、弁座に隣接した平らなスワー
ルディスクと、ニードル弁をガイドするガイド部材とを
有している。前記方法は、ガイド部材に、弁体の燃料通
路から弁座にまで流れる燃料の方向を徐々に変化させる
ように形成された面を提供し、このガイド部材平らなス
ワール発生ディスクの近傍に配置することにより達成す
ることができる。
発生器内の流量を調整する方法をも提供する。燃料イン
ジェクタは、入口から出口にまで軸方向に延びた燃料通
路を有する弁体と、弁体の入口近傍に配置された可動子
と、可動子に作用結合されたニードル弁と、弁体の出口
近傍に配置された弁座と、弁座に隣接した平らなスワー
ルディスクと、ニードル弁をガイドするガイド部材とを
有している。前記方法は、ガイド部材に、弁体の燃料通
路から弁座にまで流れる燃料の方向を徐々に変化させる
ように形成された面を提供し、このガイド部材平らなス
ワール発生ディスクの近傍に配置することにより達成す
ることができる。
【００２４】方法の有利な実施例においては、ガイド部
材は平らなガイドディスクであり、面は、第１の面９０
と第２の面９２との間に延びた通路８０の壁部９４によ
って提供されている。壁部９４は、第１の面９０近傍の
入口９６と第２の面９２近傍の出口９８との間に延びた
移行領域１００を有している。移行領域１００は、第２
の面９２を成形することにより形成され、これにより出
口９８の横断面積は入口９６の横断面よりも大きい。
材は平らなガイドディスクであり、面は、第１の面９０
と第２の面９２との間に延びた通路８０の壁部９４によ
って提供されている。壁部９４は、第１の面９０近傍の
入口９６と第２の面９２近傍の出口９８との間に延びた
移行領域１００を有している。移行領域１００は、第２
の面９２を成形することにより形成され、これにより出
口９８の横断面積は入口９６の横断面よりも大きい。
【００２５】図５は、平らなガイドディスクの第２の面
９２が成形される、すなわち円錐状に面取りされる深さ
と、有利な実施例の燃料インジェクタを通る静的流量と
の典型的な関係の計算流体動的（ＣＦＤ）シミュレーシ
ョンを示している。成形の深さが増大するに従い、最大
流量が得られるまで静的流量が増大する。したがって、
第２の面を種々異なる深さに成形することにより、目的
とする適用例に対し種々異なる流量を得かつ調整するこ
とができる。有利な平らなガイドディスクは、約０．４
４ｍｍの軸方向厚さを有しており、第１の面９０近傍の
入口９６の直径は約１．０ｍｍである。成形する前に
は、第２の面９２近傍の出口９８は、第１の面９０近傍
の入口９６の直径にほぼ等しい直径を有している。第２
の面９２を成形した後、出口９８は、第１の面９０近傍
の入口９６の第１の直径D1よりも大きな第２の直径D2を
有している。例えば、図５に示したように、第２の面９
２が成形されて、静的流量の最も大きな増大を達成した
場合、１５０μｍの成形深さであり、第２の直径D2は第
２の直径D1よりも約１５％大きい。第２の直径D2のこの
増大は、燃料の流れ方向を徐々に変化させるように形成
された面を有する壁部９４の移行領域１００を用いるこ
とによって達成され、静的流量の約５％の増大を生ぜし
めるCFD計算を生ぜしめる。燃料インジェクタの有利な
実施例の実際のハードウェア試験においては、静的流量
は１０％増大した。
９２が成形される、すなわち円錐状に面取りされる深さ
と、有利な実施例の燃料インジェクタを通る静的流量と
の典型的な関係の計算流体動的（ＣＦＤ）シミュレーシ
ョンを示している。成形の深さが増大するに従い、最大
流量が得られるまで静的流量が増大する。したがって、
第２の面を種々異なる深さに成形することにより、目的
とする適用例に対し種々異なる流量を得かつ調整するこ
とができる。有利な平らなガイドディスクは、約０．４
４ｍｍの軸方向厚さを有しており、第１の面９０近傍の
入口９６の直径は約１．０ｍｍである。成形する前に
は、第２の面９２近傍の出口９８は、第１の面９０近傍
の入口９６の直径にほぼ等しい直径を有している。第２
の面９２を成形した後、出口９８は、第１の面９０近傍
の入口９６の第１の直径D1よりも大きな第２の直径D2を
有している。例えば、図５に示したように、第２の面９
２が成形されて、静的流量の最も大きな増大を達成した
場合、１５０μｍの成形深さであり、第２の直径D2は第
２の直径D1よりも約１５％大きい。第２の直径D2のこの
増大は、燃料の流れ方向を徐々に変化させるように形成
された面を有する壁部９４の移行領域１００を用いるこ
とによって達成され、静的流量の約５％の増大を生ぜし
めるCFD計算を生ぜしめる。燃料インジェクタの有利な
実施例の実際のハードウェア試験においては、静的流量
は１０％増大した。
【００２６】以上のように本発明を特定の有利な実施例
を引用して開示したが、本発明の範囲を逸脱することな
しに、記載した実施例に多数の変更を行うことが可能で
あり、本発明の範囲は添付の請求項及び同等のものに規
定されている。すなわち、本発明は、記載した実施例に
限定されるものではなく、請求項の文言により規定され
る完全な範囲を有するものである。
を引用して開示したが、本発明の範囲を逸脱することな
しに、記載した実施例に多数の変更を行うことが可能で
あり、本発明の範囲は添付の請求項及び同等のものに規
定されている。すなわち、本発明は、記載した実施例に
限定されるものではなく、請求項の文言により規定され
る完全な範囲を有するものである。
【図１】長手方向軸線に沿って見た燃料インジェクタの
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】図１に示した燃料インジェクタの弁座部分を示
す拡大縦断面図である。
す拡大縦断面図である。
【図２Ａ】図２に示したスワール発生部材の一部を示す
部分的な拡大縦断面図である。
部分的な拡大縦断面図である。
【図３】図１及び図２に示した燃料インジェクタのスワ
ール発生部材を示す平面図である。
ール発生部材を示す平面図である。
【図４】図１及び図２に示した燃料インジェクタのスワ
ール発生部材を示す平面図である。
ール発生部材を示す平面図である。
【図５】図１及び図２に示した燃料インジェクタの静的
流量の関係の計算流体動的シミュレーションのグラフで
ある。
流量の関係の計算流体動的シミュレーションのグラフで
ある。
１０ インジェクタ、 １２ 成形プラスチック部材、
１４ ハウジング部材、 １６ 燃料入口、 １８
燃料フィルタ、 ２０ 燃料入口管、 ２２可動子バイ
アスばね、 ２４ コネクタ、 ２６ Ｏリング、 ２
８ 巻き体、３０ ソレノイドコイル、 ３２ 部分、
３４ 可動子、 ３６ 弁体シェル、 ３８ 弁体、
４０ ガイドアイレット、 ４２ 通路、 ４４ 入
口、５０ 弁座、 ５２ 可動子燃料通路、 ５４ 弁
座燃料出口通路、 ５６ 横方向ポート、 ５８ 長手
方向軸線、 ６０ ニードル弁、 ６４ 端部区分、６
６ 溶接接合部、 ７０ スワール発生器、 ７４ ス
ワール発生ディスク、 ７６ 縁部、 ７８ 中心開
口、 ８０ 燃料通路、 ８２ スロット、８４ 中心
開口、 ８６ 燃料通路開口、 ９０ 第１の面、 ９
２ 第２の面、 ９４ 壁部、 ９６ 入口、 ９８
出口、 １００ 移行領域、 １０２入口区分、 １０
４ 出口区分、 Ｄ１ 第１の直径、 Ｄ２ 第２の直
径
１４ ハウジング部材、 １６ 燃料入口、 １８
燃料フィルタ、 ２０ 燃料入口管、 ２２可動子バイ
アスばね、 ２４ コネクタ、 ２６ Ｏリング、 ２
８ 巻き体、３０ ソレノイドコイル、 ３２ 部分、
３４ 可動子、 ３６ 弁体シェル、 ３８ 弁体、
４０ ガイドアイレット、 ４２ 通路、 ４４ 入
口、５０ 弁座、 ５２ 可動子燃料通路、 ５４ 弁
座燃料出口通路、 ５６ 横方向ポート、 ５８ 長手
方向軸線、 ６０ ニードル弁、 ６４ 端部区分、６
６ 溶接接合部、 ７０ スワール発生器、 ７４ ス
ワール発生ディスク、 ７６ 縁部、 ７８ 中心開
口、 ８０ 燃料通路、 ８２ スロット、８４ 中心
開口、 ８６ 燃料通路開口、 ９０ 第１の面、 ９
２ 第２の面、 ９４ 壁部、 ９６ 入口、 ９８
出口、 １００ 移行領域、 １０２入口区分、 １０
４ 出口区分、 Ｄ１ 第１の直径、 Ｄ２ 第２の直
径
Claims (14)
- 【請求項１】 燃料インジェクタにおいて、 弁体が設けられており、該弁体が、入口と、出口と、入口
から出口にまで軸方向に延びた燃料通路とを有してお
り、 弁体の入口近傍における可動子と、 該可動子に作用結合されたニードル弁と、 弁体の出口近傍における弁座と、 該弁座に隣接した平らなスワール発生ディスクとが設け
られており、該平らなスワール発生ディスクが、中央開
口から接線方向に延びた少なくとも１つのスロットを有
しており、 平らなガイドディスクが設けられており、該ガイドディ
スクが、第１の面と、前記平らなスワール発生ディスク
に隣接した第２の面と、ガイド開口と、第１の面と第２
の面との間に延びた壁部を有する少なくとも１つの燃料
通路とを有しており、前記壁部が、入口と、出口と、入
口と出口との間の移行領域とを有しており、該移行領域
が、少なくとも１つの通路の横断面積を規定しており、
前記入口が第１の面の近傍に位置し、前記出口が第２の
面の近傍に位置しており、前記移行領域が、該移行領域
が壁部の出口に接近するに従い少なくとも１つの燃料通
路の横断面積が増大するように形成されていることを特
徴とする、燃料インジェクタ。 - 【請求項２】 前記移行領域が、入口近傍の入口区分
と、出口近傍の出口区分とを有している、請求項１記載
の燃料インジェクタ。 - 【請求項３】 前記出口区分が、壁部の斜めの面又は壁
部のアーチ状の面の少なくとも一方を有している、請求
項２記載の燃料インジェクタ。 - 【請求項４】 前記入口区分が、第１の面に対してほぼ
垂直な、壁部の線形の面を有している、請求項３記載の
燃料インジェクタ。 - 【請求項５】 前記平らなガイドディスクがさらに第１
の面と第２の面とに共通の縁部を有しており、 前記少なくとも１つの通路が、ガイド開口と縁部との間
に配置されている、請求項４記載の燃料インジェクタ。 - 【請求項６】 縁部と、ガイド開口と、壁部の入口と、
壁部の出口とがそれぞれ、ほぼ円形の輪郭を有してい
る、請求項５記載の燃料インジェクタ。 - 【請求項７】 少なくとも１つの通路が、複数の通路か
ら成っている、請求項６記載の燃料インジェクタ。 - 【請求項８】 前記弁座が燃料出口通路を有しており、
前記ニードル弁が、燃料出口通路の面と係合して、弁座
を通る燃料流を遮断するようになっている、請求項７記
載の燃料インジェクタ。 - 【請求項９】 燃料インジェクタにおいて、 弁体が設けられており、該弁体が、入口と、出口と、入
口から出口にまで軸方向に延びた燃料通路とを有してお
り、 弁体の入口近傍における可動子と、 該可動子に作用結合されたニードル弁と、 弁体の出口近傍における弁座と、 該弁座に隣接した平らなスワール発生ディスクとが設け
られており、該平らなスワール発生ディスクが、中央開
口から接線方向に延びた複数のスロットを有しており、 平らなガイドディスクが設けられており、該ガイドディ
スクが、第１の面と、前記平らなスワール発生ディスク
に隣接した第２の面と、第１の面と第２の面とに共通の
円形の縁部と、円形のガイド開口と、該円形のガイド開
口と円形の縁部との間に配置された複数の円形の燃料通
路とを有しており、該複数の円形の燃料通路が、円形の
ガイド開口の周囲に均一に分配されておりかつ平らなス
ワール発生ディスクの個々のスロットと整合しており、
前記複数の燃料通路がそれぞれ、第１の面と第２の面と
の間に延びた壁部を有しており、該壁部が、第１の直径
を有する円形の入口と、第２の直径を有する円形の出口
とを有しており、第２の直径が第１の直径よりも大きい
ことを特徴とする、燃料インジェクタ。 - 【請求項１０】 燃料インジェクタの圧力スワール発生
器内の流量を調整する方法において、前記燃料インジェ
クタに、弁体が設けられており、該弁体が、入口と、出
口と、入口から出口にまで軸方向に延びた燃料通路とを
有しており、弁体の入口近傍の可動子と、該可動子に作
用結合されたニードル弁と、弁体の出口近傍の弁座と、
弁座に隣接した平らなスワールディスクとが設けられて
おり、該平らなスワール発生ディスクが、中央開口から
接線方向に延びた少なくとも１つのスロットを有してお
り、ニードル弁をガイドするガイド部材が設けられてお
り、前記方法が、 弁体の燃料通路から弁座にまで流れる燃料の方向を徐々
に変化させるように形成された面を備えたガイド部材を
提供し、 該ガイド部材を平らなスワール発生ディスクの近傍に配
置することを特徴とする、燃料インジェクタの圧力スワ
ール発生器内の流量を調整する方法。 - 【請求項１１】 前記ガイド部材が平らなガイドディス
クから成っており、前記面が、平らなスワール発生ディ
スクの第１の面と第２の面との間に延びた通路を形成し
た壁部の面から成っている、請求項１０記載の方法。 - 【請求項１２】 壁部の面が、第１の面近傍の入口と第
２の面近傍の出口との間に延びた移行領域を有してい
る、請求項１１記載の方法。 - 【請求項１３】 前記移行領域が、第２の面を成形する
ことによって形成される、請求項１２記載の方法。 - 【請求項１４】 前記第２の面が、出口の断面積が入口
の断面積よりも大きくなるように成形されている、請求
項１３記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/370848 | 1999-08-10 | ||
| US09/370,848 US6179227B1 (en) | 1997-02-06 | 1999-08-10 | Pressure swirl generator for a fuel injector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001082297A true JP2001082297A (ja) | 2001-03-27 |
| JP4616973B2 JP4616973B2 (ja) | 2011-01-19 |
Family
ID=23461444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000243221A Expired - Fee Related JP4616973B2 (ja) | 1999-08-10 | 2000-08-10 | 燃料インジェクタのための圧力スワール発生器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6179227B1 (ja) |
| EP (1) | EP1076175B1 (ja) |
| JP (1) | JP4616973B2 (ja) |
| DE (1) | DE60016849T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6125818A (en) * | 1997-03-19 | 2000-10-03 | Hiatchi, Ltd. | Fuel injector and internal combustion engine having the same |
| JP3651338B2 (ja) * | 1999-12-15 | 2005-05-25 | 株式会社日立製作所 | 筒内燃料噴射弁およびこれを搭載した内燃機関 |
| US6481646B1 (en) * | 2000-09-18 | 2002-11-19 | Siemens Automotive Corporation | Solenoid actuated fuel injector |
| DE10049034B4 (de) * | 2000-10-04 | 2005-08-04 | Robert Bosch Gmbh | Brennstoffeinspritzventil |
| DE10060435A1 (de) * | 2000-12-05 | 2002-06-13 | Bosch Gmbh Robert | Brennstoffeinspritzventil |
| ITBO20010482A1 (it) * | 2001-07-27 | 2003-01-27 | Magneti Marelli Powertrain Spa | Corpo valvola per un iniettore di carburante |
| US6783085B2 (en) * | 2002-01-31 | 2004-08-31 | Visteon Global Technologies, Inc. | Fuel injector swirl nozzle assembly |
| ITBO20020360A1 (it) | 2002-06-07 | 2003-12-09 | Magneti Marelli Powertrain Spa | Iniettore di carburante per un motore a combustione interna con polverizzazione multiforo |
| ITBO20020359A1 (it) * | 2002-06-07 | 2003-12-09 | Magneti Marelli Powertrain Spa | Metodo di pilotaggio di un iniettore di carburante con legge di comando differenziata in funzione del tempo di iniezione |
| US6899290B2 (en) * | 2002-06-24 | 2005-05-31 | Delphi Technologies, Inc. | Fuel swirler plate for a fuel injector |
| DE60320235T2 (de) * | 2003-05-26 | 2009-05-28 | Continental Automotive Gmbh | Einspritzdüse mit verbesserter Einspritzung und Verfahren zu deren Herstellung |
| DE602007013891D1 (de) * | 2007-08-06 | 2011-05-26 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren zur Bestimmung der Zusammenstellung einer Ventilnadel und einer Ventilsitzanordnung eines Einspritzventils |
| WO2013018135A1 (ja) * | 2011-08-03 | 2013-02-07 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 燃料噴射弁 |
Citations (2)
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| JP2000509462A (ja) * | 1997-02-06 | 2000-07-25 | シーメンス オートモーティブ コーポレイション | 燃料噴射器の渦発生器 |
Family Cites Families (21)
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