JP2003129916A - Electromagnetic fuel injection valve and cylinder injection engine - Google Patents
Electromagnetic fuel injection valve and cylinder injection engineInfo
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- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用の電磁
式燃料噴射弁に係り、更に詳細には、ガソリンエンジン
において燃料を気筒（燃焼室）内に直接噴射するいわゆ
る筒内噴射方式エンジンの燃料噴射弁のシール構造に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic fuel injection valve for an internal combustion engine, and more particularly to a so-called in-cylinder injection type engine for directly injecting fuel into a cylinder (combustion chamber) in a gasoline engine. The present invention relates to a seal structure for a fuel injection valve.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ガソリンエンジンにおける燃料噴射方式
のうち、筒内噴射方式は吸気管燃料噴射方式に比較し
て、希薄燃焼が実現でき、燃料消費量の削減、有害排気
ガスの低減に効果があることが知られている。2. Description of the Related Art Among the fuel injection methods for gasoline engines, the in-cylinder injection method can realize leaner combustion than the intake pipe fuel injection method, and is effective in reducing fuel consumption and harmful exhaust gas. It is known.
【０００３】このような筒内燃料噴射方式のガソリンエ
ンジンでは、燃焼室内に直接燃料を供給する構造にな
り、電磁式燃料噴射弁（インジェクタ）の先端のノズル
部を燃焼室に臨ませるようにして装着される。In such a cylinder fuel injection type gasoline engine, the fuel is directly supplied into the combustion chamber so that the nozzle portion at the tip of the electromagnetic fuel injection valve (injector) faces the combustion chamber. It is installed.
【０００４】このため、インジェクタは、エンジンの爆
発工程時に高温，高圧の燃焼ガス圧を直接受けることに
なる。この燃焼ガスの漏れを防止するために、エンジン
のシリンダヘッドとインジェクタのノズル間にシール部
材を具備している。ここで、シール部材のシール性を向
上させるため、従来より種々の提案がなされている。For this reason, the injector is directly subjected to high temperature and high pressure combustion gas pressure during the engine explosion process. In order to prevent the combustion gas from leaking, a seal member is provided between the cylinder head of the engine and the nozzle of the injector. Here, various proposals have heretofore been made in order to improve the sealing property of the seal member.
【０００５】たとえば特開２０００−９０００号公報に
記載されているインジェクタでは、ノズル部に環状溝を
設けて、この環状溝に環状シール部材を装着している
が、この環状溝の周面（環状シール部材の内周が接する
周面）に曲面状の突起（大きなＲ）を設け、この曲面状
の突起によりシリンダヘッドの噴射弁取付穴（ノズル挿
入穴）とノズル間の隙間を局部的に小さくして、シール
部材の圧縮率をあげてシール性を高めている。For example, in the injector described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-9000, an annular groove is provided in the nozzle portion and an annular seal member is attached to the annular groove. A curved projection (large R) is provided on the circumferential surface where the inner circumference of the seal member contacts, and the curved projection locally reduces the gap between the injection valve mounting hole (nozzle insertion hole) of the cylinder head and the nozzle. Then, the compressibility of the seal member is increased to improve the sealing property.
【０００６】また、特開平１１−１３５９３号公報に記
載されているインジェクタでは、ノズル部に設けたシー
ル装着用の環状溝の円周面に広角な山形の突出部を形成
して、シール部材のインジェクタ取付穴（ノズル挿入
穴）への押しつける力を助長させている。Further, in the injector described in Japanese Patent Laid-Open No. 11-13593, a wide-angle chevron-shaped protrusion is formed on the circumferential surface of an annular groove for mounting a seal provided in the nozzle portion, and The pushing force to the injector mounting hole (nozzle insertion hole) is promoted.
【０００７】特開平１１−２１０６００号公報に記載さ
れている燃料噴射弁では、ノズル先端にテーパを形成
し、これに対応してエンジンのシリンダヘッドに設けた
噴射弁取付孔のノズル挿入部をテーパ孔として、これら
のテーパ・テーパ孔間にシール部材を介在する技術が開
示されている。In the fuel injection valve described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-210600, the tip of the nozzle is tapered, and the nozzle insertion portion of the injection valve mounting hole provided in the cylinder head of the engine is correspondingly tapered. As a hole, a technique of interposing a seal member between these tapered holes is disclosed.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、筒内噴射方
式のエンジンにおいて、従来にはないインジェクタの取
付シール構造を採用することで、シール性を高め、しか
も、装着性の良いインジェクタを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an injector of a direct injection type engine, which employs a non-conventional injector mounting seal structure to enhance the sealing performance and to be easily mounted. To do.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】第１の発明は、エンジン
の燃焼室に直接燃料を噴射するインジェクタにおいて、
エンジンのシリンダヘッドの噴射弁取付部に設けられた
ノズル挿入穴に挿入されるノズルボディ（ノズル部）を
有し、このノズルボディの外周に前記ノズル挿入穴とノ
ズルボディ間をシールするためのシールリングを装着す
る環状溝が形成され、この環状溝における前記シールリ
ングの内周と接する周面に螺旋状の鋭角な突起（例え
ば、ねじ山）を形成してなる。A first invention is an injector for injecting fuel directly into a combustion chamber of an engine,
A nozzle body (nozzle portion) that is inserted into a nozzle insertion hole provided in an injection valve mounting portion of an engine cylinder head, and a seal for sealing between the nozzle insertion hole and the nozzle body on the outer periphery of the nozzle body. An annular groove for mounting the ring is formed, and a spiral acute-angled protrusion (for example, a screw thread) is formed on a peripheral surface of the annular groove which is in contact with the inner circumference of the seal ring.
【００１０】上記構成によれば、シールリングがノズル
ボディの環状溝の位置で、ノズルボディとエンジンヘッ
ドのノズル挿入穴とにより挟まれて弾性変形すると、ね
じ山のように鋭角な螺旋状の突起の尖端（エッジ）がシ
ールリングの内周に食い込むこと、及びこの食い込みが
螺旋が複数回わりすることでシール長さを稼ぎ、それに
よって燃焼ガスを完全にシールすることが可能になる。According to the above construction, when the seal ring is elastically deformed by being sandwiched between the nozzle body and the nozzle insertion hole of the engine head at the position of the annular groove of the nozzle body, a spiral projection having an acute angle like a screw thread is formed. The tip of the bite bites into the inner circumference of the seal ring, and this biting makes multiple turns of the spiral to increase the seal length, thereby making it possible to completely seal the combustion gas.
【００１１】また、ねじ山のような鋭角な小突起は、局
部的にシールリング内周に変形（食い込み）を与えるだ
けで、シールリング外周は表面が凹凸ない形状を保持で
きるので、シールリング付きのインジェクタを、シール
リングに損傷を与えることなく容易にエンジンヘッド側
に挿入できる。Further, the small projection having an acute angle such as a screw thread locally deforms (bites into) the inner circumference of the seal ring, and the outer circumference of the seal ring can maintain a shape with no uneven surface. The injector can be easily inserted into the engine head without damaging the seal ring.
【００１２】なお、従来のようにノズル部の環状溝の周
面に曲面状などの突起を形成したり、広角な山形の突出
部を形成し、これにシール部材を装着する場合には、シ
ール部材の外周が上記突起（突出部）に倣う輪郭とな
り、インジェクタ取付穴にインジェクタを挿入するとき
に、シール部材の外側に突出した個所がこすれ易い。ま
た、従来のシール部材は、挿入時にずれた場合のシール
性の確保及び、ノズルとシール部材間に異物を噛み込ん
だ際にシール性をできない可能性がある。本発明では、
このような問題にも対処し得る。When a protrusion such as a curved surface is formed on the peripheral surface of the annular groove of the nozzle portion or a wide angle chevron protrusion is formed as in the conventional case, and a seal member is mounted on the protrusion, a seal is used. The outer periphery of the member has a contour following the protrusion (protruding portion), and when the injector is inserted into the injector mounting hole, the portion protruding to the outside of the seal member is easily rubbed. Further, the conventional seal member may not be able to secure the seal property when the seal member is displaced at the time of insertion and the seal property when the foreign matter is caught between the nozzle and the seal member. In the present invention,
Such problems can be addressed.
【００１３】すなわち、鋭角な螺旋状突起は、シールリ
ングの内周に異物が付着していても、そのエッジにより
異物を切断し、シールリングと螺旋状突起間に異物が介
在することを防止することができる。また、異物が介在
したとしても、螺旋状にシール長さを十分に確保できる
ので、シール性は損なわれない。That is, even if foreign matter adheres to the inner circumference of the seal ring, the acute-angled spiral projection cuts the foreign matter by the edge thereof and prevents the foreign matter from interposing between the seal ring and the spiral projection. be able to. Further, even if foreign matter is present, since the seal length can be sufficiently ensured in a spiral shape, the sealability is not impaired.
【００１４】第２の発明は、インジェクタのノズルボデ
ィに形成したシール装着用の環状溝の周面（シールリン
グの内周と対向する周面）に、交差する複数の環状の鋭
角な突起を設けたことを特徴とする。この場合には、一
箇所のシール装着用の環状溝の周面に多重のシール構造
を確保し、かつ環状の鋭角な突起のエッジがシールリン
グ内周に食い込むことで完全なシール性を図ることがで
きる。According to a second aspect of the invention, a plurality of intersecting annular acute-angled projections are provided on the peripheral surface of the annular groove for mounting the seal formed on the nozzle body of the injector (the peripheral surface facing the inner periphery of the seal ring). It is characterized by that. In this case, secure a multiple sealing structure on the peripheral surface of the annular groove for mounting the seal in one place, and ensure the complete sealing performance by the edge of the annular acute-angled protrusion biting into the inner periphery of the seal ring. You can
【００１５】第３の発明は、インジェクタのノズルボデ
ィに形成したシール装着用の環状溝の周面（シールリン
グの内周と対向する周面）に、ノズル挿入穴内周との間
隔を燃焼室側から燃焼室外側に向けて徐々に減少させる
形状の周面を形成したインジェクタを提案する。According to a third aspect of the present invention, the seal groove is formed in the nozzle body of the injector, and the clearance is provided on the peripheral surface of the annular groove for mounting the seal (the peripheral surface facing the inner circumference of the seal ring). Therefore, we propose an injector with a peripheral surface that gradually decreases toward the outside of the combustion chamber.
【００１６】このように構成すれば、ノズル挿入穴内周
とノズルボディの環状周面との間の間隔の最小に狭まっ
た部位でシールリングを集中的に圧縮（挟圧）すること
ができるので、シール性能を高める。さらに、シールリ
ングに燃焼ガス圧が作用した時、シールリングが上向き
に押され、これをノズル面及び上記狭まった部位で受け
ることによりシールリングの圧縮率（つぶし率）は上昇
し、シール性能がさらに高められる。According to this structure, the seal ring can be intensively compressed (sandwiched) at a portion where the space between the inner circumference of the nozzle insertion hole and the annular peripheral surface of the nozzle body is narrowed to the minimum. Improves sealing performance. Furthermore, when the combustion gas pressure acts on the seal ring, the seal ring is pushed upward, and by receiving this on the nozzle surface and the narrowed portion, the compression rate (crush rate) of the seal ring increases and the sealing performance is improved. Further enhanced.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面を用いて説
明する。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１８】図１は本発明の一実施例に係わるインジェ
クタの縦断面図、図２は、その取付状態を示す筒内噴射
式エンジンの概要図、図３〜６は、インジェクタの取付
及びシール構造の具体的態様を示す構成図である。FIG. 1 is a vertical sectional view of an injector according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic view of a cylinder injection type engine showing its mounting state, and FIGS. 3 to 6 are injector mounting and sealing structures. It is a block diagram which shows the specific aspect of this.
【００１９】まず、本実施例の全体概要について説明す
る。First, the overall outline of this embodiment will be described.
【００２０】図１の矢印に示すように、燃料噴射弁１０
０は、開弁時に噴射弁本体の上部から燃料が流入し軸方
向に流れて噴射弁下端に設けたオリフィス２０より燃料
が噴射される所謂トップフィールド方式のものが例示さ
れている。As shown by the arrow in FIG. 1, the fuel injection valve 10
An example of 0 is a so-called top-field type in which fuel flows from the upper portion of the injection valve main body when the valve is opened, flows in the axial direction, and is injected from the orifice 20 provided at the lower end of the injection valve.
【００２１】噴射弁本体１００の軸方向の燃料通路を構
成する主な要素として、プレス加工（例えば、深絞り加
工，押し出し加工などで、以下に述べる他の部品におい
てプレス加工がなされるものも同様である）した燃料導
入パイプ４０、上端にフランジ１ａを有する中空筒形の
固定コア１，管材により細長の筒状にプレス加工し下端
側に弁座付きオリフィスプレート１９を有するノズルホ
ルダー（ノズルボディと称されることもある）１８を備
える。As a main element constituting the fuel passage in the axial direction of the injection valve main body 100, press working (for example, deep drawing, extruding, etc., as well as other parts to be stamped in other parts described below) are also the same. Nozzle holder (referred to as a nozzle body) having a fuel introduction pipe 40, a hollow cylindrical fixed core 1 having a flange 1a at the upper end thereof, and a tubular member press-formed into an elongated tubular shape, and having an orifice plate 19 with a valve seat at the lower end thereof. 18).
【００２２】燃料導入パイプ４０は、上端及び下端部に
フランジ４０ａ，４０ｂが設けられ、下端側のフランジ
４０ｂが符号Ｗ６で示す箇所で固定コア１のフランジ１
ａ上面に溶接されている。この溶接はフランジの円周方
向に行われ、それによって固定コア１と燃料導入用のパ
イプ４０とが、噴射弁本体の組立前に予め結合されてい
る。The fuel introducing pipe 40 is provided with flanges 40a and 40b at its upper and lower ends, and the flange 40b on the lower end side is provided with the flange 1 of the fixed core 1 at the position indicated by the symbol W6.
It is welded to the upper surface of a. This welding is performed in the circumferential direction of the flange, whereby the fixed core 1 and the pipe 40 for introducing fuel are pre-bonded to each other before the assembly of the injection valve body.
【００２３】ノズルホルダー１８の上部内周と固定コア
１の外周とは圧入嵌合し、さらに符号Ｗ１で示す箇所が
全周にわたり溶接されてことでノズルホルダー１８と固
定コア１とが結合されている。このようにして、パイプ
４０、固定コア１、ノズルホルダー１８が一連に結合さ
れて一つの燃料通路組立体が構成されている。The inner periphery of the upper portion of the nozzle holder 18 and the outer periphery of the fixed core 1 are press-fitted together, and the portion indicated by reference numeral W1 is welded over the entire periphery so that the nozzle holder 18 and the fixed core 1 are joined together. There is. In this way, the pipe 40, the fixed core 1, and the nozzle holder 18 are connected in series to form one fuel passage assembly.
【００２４】この燃料通路組立体の内部には、円筒形の
可動コア１４と細長の弁体（弁ロッドを含む）１６をジ
ョイントパイプ１５を介して結合してなる可動子５、こ
の可動子５を弁座１９ａ側に付勢する戻しばね７、戻し
ばね７のばね力を調整する部材６等が組み込まれてい
る。Inside the fuel passage assembly, a movable element 5 in which a cylindrical movable core 14 and an elongated valve element (including a valve rod) 16 are connected via a joint pipe 15, and this movable element 5 A return spring 7 that urges the valve seat 19a toward the valve seat 19a, a member 6 that adjusts the spring force of the return spring 7, and the like are incorporated.
【００２５】ノズルホルダー１８のうちで、固定コア１
と圧入嵌合する位置の外周に電磁コイル２が配置され、
その外側に筒形のヨーク４が配置される。Of the nozzle holder 18, the fixed core 1
The electromagnetic coil 2 is arranged on the outer periphery of the position where press-fitting with
A cylindrical yoke 4 is arranged on the outer side thereof.
【００２６】ヨーク４は、プレス加工された筒形で、そ
の上端が電磁コイル２を収納できるように開口し、この
上端縁が固定コア１のフランジ１ａに符号Ｗ５に示す位
置で全周にわたり溶接結合される。ヨーク４の下端部４
ｃは、電磁コイルを収納する部分４ａよりも細く絞られ
て、その下端部４ｃがノズルホルダー１８の外周に圧入
嵌合している。The yoke 4 has a cylindrical shape that has been pressed, and has an upper end opened to accommodate the electromagnetic coil 2. The upper end edge is welded to the flange 1a of the fixed core 1 at the position indicated by the symbol W5 over the entire circumference. Be combined. Lower end 4 of yoke 4
c is narrower than the portion 4a accommodating the electromagnetic coil, and its lower end 4c is press-fitted to the outer periphery of the nozzle holder 18.
【００２７】この燃料噴射弁１００は、電磁コイル２を
通電させると、ヨーク４，固定コア１，可動コア１４，
ノズルホルダー１８の一部が磁気回路を形成し、それに
よって、可動子５が戻しばね７の力に抗して吸引される
ことで、開弁動作が行われる。電磁コイル２の通電を止
めると戻しばね７の力で可動子５が弁座１９ａに当接
し、弁が閉じる。本例では、固定コア１の下端面が開弁
動作時に可動子５を受け止めるストッパとしての役割を
なしている。In this fuel injection valve 100, when the electromagnetic coil 2 is energized, the yoke 4, the fixed core 1, the movable core 14,
A part of the nozzle holder 18 forms a magnetic circuit, whereby the mover 5 is attracted against the force of the return spring 7, whereby the valve opening operation is performed. When the electromagnetic coil 2 is de-energized, the force of the return spring 7 causes the mover 5 to come into contact with the valve seat 19a to close the valve. In this example, the lower end surface of the fixed core 1 serves as a stopper that receives the mover 5 during the valve opening operation.
【００２８】固定コア１は、磁性ステンレス鋼でありプ
レス加工及び切削により上端にフランジ１ａを有する細
長の中空円筒形に形成されている。The fixed core 1 is magnetic stainless steel and is formed into an elongated hollow cylindrical shape having a flange 1a at the upper end by press working and cutting.
【００２９】フランジ１ａには、電磁コイル２の端子２
９及びピン端子３０を通すための窓１ｂが設けられてい
る。The terminal 1 of the electromagnetic coil 2 is attached to the flange 1a.
A window 1b through which the pin 9 and the pin terminal 30 pass is provided.
【００３０】燃料導入パイプ４０は、非磁性金属部材で
成形され、プレス加工によりその下部が細く絞られてお
り、この下部内周に断面がＣの字状のＣリングピン６が
圧入されている。このピン６の圧入量の調整により戻し
ばね７の荷重が調整される。燃料導入パイプ４０の上端
部には燃料フィルタ３１が装着されている。The fuel introducing pipe 40 is formed of a non-magnetic metal member, and the lower portion thereof is narrowed by press working, and the C ring pin 6 having a C-shaped cross section is press-fitted into the inner periphery of the lower portion. . By adjusting the amount of press-fitting of the pin 6, the load of the return spring 7 is adjusted. A fuel filter 31 is attached to the upper end of the fuel introduction pipe 40.
【００３１】ノズルホルダー１８は、磁性材であるが、
固定コア１の下端面が位置する周辺（符号Ｈで示す範
囲）には、高周波焼き入れにより非磁性或いは弱磁性化
の処理がなされている。The nozzle holder 18 is a magnetic material,
The periphery of the fixed core 1 where the lower end surface is located (the range indicated by the symbol H) is subjected to non-magnetic or weak magnetic treatment by induction hardening.
【００３２】ノズルホルダー１８は、固定コア１を圧入
する部分および可動コア１４を収納するホルダー上部１
８ａの径をノズルホルダーの中で最も大きくし、可動コ
ア１４と弁体１６の結合部が位置する中間部１８ｂはテ
ーパー状に形成され、さらにその下の弁体が位置するホ
ルダー下部１８ｃは細長に絞られていわゆるロングノズ
ルタイプのノズルホルダー１８が形成されている。The nozzle holder 18 is a holder upper part 1 for accommodating the fixed core 1 and the movable core 14 under pressure.
The diameter of 8a is the largest in the nozzle holder, the intermediate portion 18b where the connecting portion of the movable core 14 and the valve body 16 is located is formed in a taper shape, and the holder lower portion 18c below which the valve body is located is elongated. A so-called long nozzle type nozzle holder 18 is formed.
【００３３】符号Ｗ１は、ノズルホルダー１８と固定コ
ア１との溶接箇所で、この位置Ｗ１でノズルホルダー１
８が固定コア１の全周にわたり溶接されている。この溶
接Ｗ１は、ノズルホルダー１８と固定コア１の内周間を
シールすることになり、噴射弁本体１００を通過する燃
料の漏れを防止する。Reference numeral W1 is a welding portion between the nozzle holder 18 and the fixed core 1, and the nozzle holder 1 is welded at this position W1.
8 is welded over the entire circumference of the fixed core 1. The welding W1 seals between the nozzle holder 18 and the inner circumference of the fixed core 1, and prevents leakage of fuel passing through the injection valve body 100.
【００３４】ノズルボディ（いわゆるロングノズル部）
１８ｃの下部外周には、シールリング取付用の環状溝１
８ｇが設けられ、この溝１８ｇに合成樹脂などの耐熱性
シールリング４２例えばポリテトラフルオロエチレン製
のシールが装着されている。Nozzle body (so-called long nozzle portion)
An annular groove 1 for mounting a seal ring is provided on the outer periphery of the lower portion of 18c.
8 g is provided, and a heat resistant seal ring 42 made of synthetic resin or the like, for example, a seal made of polytetrafluoroethylene is mounted in the groove 18 g.
【００３５】このロングノズル部１８ｃは、燃料噴射弁
１００を図２に示すように、エンジン１０５のシリンダ
ヘッド１０６の噴射弁取付部１０７に設けたノズル挿入
穴１０７ａに直接挿入される。ノズル挿入穴１０７ａ
は、噴射弁取付部の一部をなす。このロングノズルタイ
プは、吸気弁１０１，吸排気弁の駆動機構１０２，吸気
管１０３等の実装密度が高い場合に、大径の噴射弁胴体
部をこれらの部品やシリンダヘッド１０６から離した位
置（干渉しない位置）に置くことができ、取り付けの自
由度を高める利点がある。As shown in FIG. 2, the long nozzle portion 18c is inserted directly into the nozzle insertion hole 107a provided in the injection valve mounting portion 107 of the cylinder head 106 of the engine 105 as shown in FIG. Nozzle insertion hole 107a
Forms a part of the injection valve mounting portion. In this long nozzle type, when the packing density of the intake valve 101, the intake / exhaust valve drive mechanism 102, the intake pipe 103, etc. is high, the large-diameter injection valve body is separated from these parts and the cylinder head 106 ( It can be placed in a position where it does not interfere, and has the advantage of increasing the freedom of attachment.
【００３６】また、従来は燃料噴射弁１００をシリンダ
ヘッドに取付けた場合、大径のヨーク底部とシリンダヘ
ッドの間にガスケットを配置してエンジンの燃焼ガス漏
れを防いでいたが、本実施例では細身のロングノズル部
外周に設けたシールリング４２によりロングノズル部
（ノズルボディ）１８ｃ外周とその挿入穴（シリンダヘ
ッド側）の内周間をシールしてエンジンの燃焼ガス漏れ
を防止するので、そのシール位置で燃焼受圧面積を小さ
くできるので、シール部材の小形簡易化，コスト低減を
図ることができる。Further, conventionally, when the fuel injection valve 100 was attached to the cylinder head, a gasket was arranged between the bottom portion of the large-diameter yoke and the cylinder head to prevent combustion gas leakage of the engine. The seal ring 42 provided on the outer periphery of the slender long nozzle portion seals between the outer periphery of the long nozzle portion (nozzle body) 18c and the inner periphery of its insertion hole (cylinder head side) to prevent combustion gas leakage of the engine. Since the combustion pressure receiving area can be reduced at the sealing position, the sealing member can be made compact and the cost can be reduced.
【００３７】ノズルホルダー１８の下端（先端）には、
オリフィスプレート１９と、燃料旋回子（以下、スワラ
ーと称する）２１とが設けられるが、これらの部材１
８，１９，２１は別部材により成形される。At the lower end (tip) of the nozzle holder 18,
An orifice plate 19 and a fuel swirler (hereinafter referred to as a swirler) 21 are provided.
8, 19 and 21 are formed by separate members.
【００３８】オリフィスプレート１９は、例えばステン
レス系の円板状のチップにより形成され、その中央部に
噴射孔（オリフィス）２０が設けられ、それに続く上流
部に弁座１９ａが形成されている。The orifice plate 19 is formed of, for example, a stainless steel disc-shaped tip, an injection hole (orifice) 20 is provided in the central portion thereof, and a valve seat 19a is formed in the upstream portion thereof.
【００３９】オリフィスプレート１９は、ノズルホルダ
ー１８の下端内周１８ｆに圧入により取付ける仕様とし
てある。The orifice plate 19 is designed to be attached to the lower end inner circumference 18f of the nozzle holder 18 by press fitting.
【００４０】一方、スワラー２１は、ノズルホルダー１
８の下端内周に嵌合する仕様としてあり、焼結合金によ
り形成されている。スワラー２１の外周および底面には
燃料通路が形成され、このうち底面に設けた通路がスワ
ラーの中央孔（バルブガイド孔）に対し偏心することで
燃料に旋回力を付与している。On the other hand, the swirler 21 is the nozzle holder 1
It is designed to fit inside the lower end of No. 8, and is made of a sintered alloy. A fuel passage is formed on the outer circumference and the bottom surface of the swirler 21, and a passage provided on the bottom surface is eccentric with respect to the central hole (valve guide hole) of the swirler to impart a swirling force to the fuel.
【００４１】図３の（ａ）は、インジェクタ１００をエ
ンジン（シリンダヘッド）１０６に装着したときに、ノ
ズルボディ１８がノズル挿入穴１０７ａに挿入された状
態を示す部分断面図、（ｂ）はその部分拡大断面図であ
る。FIG. 3A is a partial sectional view showing a state in which the nozzle body 18 is inserted into the nozzle insertion hole 107a when the injector 100 is mounted on the engine (cylinder head) 106, and FIG. It is a partially expanded sectional view.
【００４２】ノズルボディ１８の外周には、シールリン
グ（シール部材）４２を装着するための環状溝１８ｇが
形成され、環状溝１８ｇに装着されたシールリング４２
は、ノズル挿入穴１０７ａとノズルボディ１８間をシー
ルする。An annular groove 18g for mounting a seal ring (sealing member) 42 is formed on the outer periphery of the nozzle body 18, and the seal ring 42 mounted in the annular groove 18g.
Seals between the nozzle insertion hole 107a and the nozzle body 18.
【００４３】この環状溝１８ｇにおけるシールリング４
２の内周と接する周面に螺旋状の鋭角な突起１８ｈを形
成している。本実施例では、螺旋状の突起ｈは、ねじ切
りしたねじ山により構成されている。The seal ring 4 in this annular groove 18g
A spiral acute-angled protrusion 18h is formed on the peripheral surface that is in contact with the inner periphery of 2. In the present embodiment, the spiral protrusion h is formed by thread threads.
【００４４】燃焼ガス圧は、図示のようにシールリング
４２に作用する。The combustion gas pressure acts on the seal ring 42 as shown.
【００４５】ノズルボディ１８に装着されたシールリン
グ４２の外径は、インジェクタ１００をシリンダヘッド
１０６に装着する前は、ノズル挿入穴１０７ａの径に対
し充分大きい。インジェクタ１００（ノズルボディ）を
挿入していくとその径の差に相当する量がシールに寄与
するつぶし量（圧縮量）となり、ノズルボディ１８・ノ
ズル挿入穴１０７ａ間をシールする。ここで、つぶし量
を重視してシールリング４２の厚みをあつくすると、シ
ール部材の伸び率が低下するため、シールリング４２を
ノズルホルダー１８に装着する時に切れる可能性が発生
する。または、挿入できないことがおこる。これは、シ
ールリング４２をノズルホルダー１８に装着する際、該
シールリング４２を内径側から押し広げながら挿入する
という作業を行うためである。そこで、シールリング４
２は、シール性・装着性の両方の機能を有する必要があ
る。シールリング４２が、ノズルボディ１８・ノズル挿
入穴１０７ａ間に介在すると、シールリング４２の外径
側は、図示のとおりノズル挿入穴１０７ａの内周と密着
し、シールの機能を果たす。The outer diameter of the seal ring 42 attached to the nozzle body 18 is sufficiently larger than the diameter of the nozzle insertion hole 107a before attaching the injector 100 to the cylinder head 106. As the injector 100 (nozzle body) is inserted, the amount corresponding to the difference in diameter becomes the crushing amount (compression amount) that contributes to the sealing, and seals between the nozzle body 18 and the nozzle insertion hole 107a. Here, if the thickness of the seal ring 42 is increased by emphasizing the crushing amount, the elongation rate of the seal member decreases, so that there is a possibility that the seal ring 42 may break when it is mounted on the nozzle holder 18. Or something that cannot be inserted occurs. This is because when the seal ring 42 is attached to the nozzle holder 18, the work of inserting the seal ring 42 while expanding the seal ring 42 from the inner diameter side is performed. Therefore, the seal ring 4
2 is required to have both functions of sealability and wearability. When the seal ring 42 is interposed between the nozzle body 18 and the nozzle insertion hole 107a, the outer diameter side of the seal ring 42 comes into close contact with the inner circumference of the nozzle insertion hole 107a as shown in the figure, and performs a sealing function.
【００４６】挿入性を考慮した場合、シールリング４２
の内径側には、寸法上の制約のため隙間が発生する場合
がある。そこで、ノズルホルダー１８のシール装着用の
環状溝１８ｇに突起１８ｈを設けた。突起１８ｈを設け
ることで、シールリング４２の肉厚は挿入性を重視した
寸法にできる。さらに、シール性を向上させるため、突
起１８ｈは環状溝１８ｇの全体に渡り、螺旋状に形成
し、ラビリング効果を付与される。その突起は鋭角な尖
端エッジを有する。In consideration of insertability, the seal ring 42
There may be a gap on the inner diameter side due to dimensional restrictions. Therefore, the protrusion 18h is provided in the annular groove 18g for mounting the seal of the nozzle holder 18. By providing the protrusion 18h, the wall thickness of the seal ring 42 can be set to a dimension that emphasizes insertability. Further, in order to improve the sealing property, the projection 18h is formed in a spiral shape over the entire annular groove 18g, and a rabiling effect is imparted. The protrusion has a sharp pointed edge.
【００４７】シールリング４２がノズルボディの環状溝
１８ｇの位置で、ノズルボディ１８とノズル挿入穴１０
７ａとにより挟まれて弾性変形すると、図３（ｂ）に示
すように、鋭角な螺旋状の突起の尖端（エッジ）１８ｉ
がシールリング４２の内周に局部的食い込むこと、及び
この食い込みが螺旋が複数回わりすることでシール長さ
を稼ぎ、それによって燃焼ガスを完全にシールすること
が可能になる。When the seal ring 42 is positioned at the annular groove 18g of the nozzle body, the nozzle body 18 and the nozzle insertion hole 10 are
When it is elastically deformed by being sandwiched by 7a, as shown in FIG. 3 (b), the sharp tip (edge) 18i of the acute-angled spiral protrusion is formed.
Locally bites into the inner periphery of the seal ring 42, and this biting causes the spiral to rotate a plurality of times, thereby increasing the sealing length, thereby making it possible to completely seal the combustion gas.
【００４８】また、ねじ山のような鋭角な小突起１８ｈ
は、局部的にシールリング内周に食い込みを与えるだけ
で、シールリング外周は表面が凹凸ない形状を保持でき
る。したがって、シールリング付きのインジェクタを、
シールリングに損傷を与えることなく容易にエンジンヘ
ッド側に挿入できる。Also, a small projection 18h having an acute angle like a screw thread
Can only locally bite into the inner circumference of the seal ring, and the outer circumference of the seal ring can maintain a shape with no uneven surface. Therefore, the injector with the seal ring
It can be easily inserted into the engine head side without damaging the seal ring.
【００４９】突起１８ｈは、切削などの安価な加工法で
実現可能である。極論すると面粗さを大きした形状であ
る。The protrusion 18h can be realized by an inexpensive processing method such as cutting. In extreme terms, it is a shape with a large surface roughness.
【００５０】図４は、図３の変形例であり、螺旋状突起
１８を間隔をあけて形成したものであり。このような構
成においても、図３同様のシール機能を発揮することが
できる。FIG. 4 is a modification of FIG. 3, in which spiral protrusions 18 are formed at intervals. Even in such a configuration, the sealing function similar to that in FIG. 3 can be exerted.
【００５１】図５は、本発明の他の実施例に係るもので
ある。FIG. 5 relates to another embodiment of the present invention.
【００５２】本実施例では、インジェクタ１００のノズ
ルボディ１８に形成したシール装着用の環状溝１８ｇの
周面に、交差する複数の環状の鋭角な突起１８ｋを設け
たものである。In this embodiment, a plurality of intersecting annular acute-angled projections 18k are provided on the circumferential surface of the seal mounting annular groove 18g formed in the nozzle body 18 of the injector 100.
【００５３】突起１８ｋは、例えば転造等の加工により
を溝１８ｋ′を形成することで、溝１８ｋ′の縁を溝１
８ｋ′体積に相当する分だけ盛り上げることで突起１８
ｋを形成する。The protrusion 18k is formed by forming the groove 18k 'by processing such as rolling, so that the edge of the groove 18k' is formed into the groove 1k.
Protrusion 18 by raising by the amount corresponding to 8k 'volume
form k.
【００５４】本実施例によれば、シール装着用の環状溝
１８ｇの周面に多重のシール構造を確保し、かつ環状突
起１８ｋの鋭角な突起のエッジがシールリング内周に食
い込むことで完全なシール性を図ることができる。According to this embodiment, a multiple seal structure is secured on the peripheral surface of the annular groove 18g for mounting the seal, and the edge of the acute projection of the annular projection 18k bites into the inner circumference of the seal ring to complete the seal. The sealing property can be improved.
【００５５】図６の実施例は、ノズル挿入穴１０７ａが
直円筒形であるのに対して、ノズルボディ１８に設けた
シール装着用の環状溝１８ｇの周面をノズルボディ１８
の先端に向かうにつれて径が小さくなるようにテーパを
持たせている。In the embodiment of FIG. 6, the nozzle insertion hole 107a has a right cylindrical shape, while the annular surface 18g of the seal mounting annular groove provided in the nozzle body 18 is formed on the nozzle body 18.
Is tapered so that the diameter becomes smaller toward the tip of the.
【００５６】このように構成することで、環状溝１８ｇ
の周面とノズル挿入穴１０７ａ内周との間隔を燃焼室側
から燃焼室外側に向けて徐々に減少させることができ
る。With this structure, the annular groove 18g is formed.
It is possible to gradually reduce the distance between the peripheral surface of the nozzle and the inner circumference of the nozzle insertion hole 107a from the combustion chamber side toward the outside of the combustion chamber.
【００５７】本実施例によれば、ノズル挿入穴１０７ａ
内周とノズルボディ１８の環状周面との間の間隔の最小
に狭まった部位でシールリング４２を集中的に圧縮（挟
圧）することができるので、シール性能を高める。さら
に、シールリング４２に燃焼ガス圧が作用した時、シー
ルリング４２が上向きに押され、これをノズル面及び上
記狭まった部位で受けることによりシールリングの圧縮
率（つぶし率）は上昇し、シール性能がさらに高められ
る。According to this embodiment, the nozzle insertion hole 107a
Since the seal ring 42 can be intensively compressed (pressed) at a portion where the distance between the inner circumference and the annular peripheral surface of the nozzle body 18 is narrowed to the minimum, the sealing performance is improved. Further, when the combustion gas pressure acts on the seal ring 42, the seal ring 42 is pushed upward, and by receiving this on the nozzle surface and the narrowed portion, the compression rate (crush rate) of the seal ring rises, and Performance is further enhanced.
【００５８】なお、図６の環状溝１８ｇに設けたテーパ
面に図３〜５に記載した環状突起１８ｈを形成しても良
い。The annular projection 18h shown in FIGS. 3 to 5 may be formed on the tapered surface provided in the annular groove 18g of FIG.
【００５９】[0059]
【発明の効果】本発明によれば、燃焼ガスシール性とシ
ール部材の装着性が良好なノズルボディ（ノズルホル
ダ）を有するインジェクタを提供することができる。According to the present invention, it is possible to provide an injector having a nozzle body (nozzle holder) having excellent combustion gas sealing properties and seal member mounting properties.
【図１】本発明の一実施例に係わるインジェクタの縦断
面図。FIG. 1 is a vertical sectional view of an injector according to an embodiment of the present invention.
【図２】上記インジェクタの取付状態を示す概要図。FIG. 2 is a schematic view showing a mounting state of the injector.
【図３】インジェクタの取付及びシール構造の具体的態
様を示す構成図。FIG. 3 is a configuration diagram showing a specific aspect of mounting and sealing structure of an injector.
【図４】インジェクタの取付及びシール構造の具体的態
様を示す構成図。FIG. 4 is a configuration diagram showing a specific aspect of mounting and sealing structure of an injector.
【図５】インジェクタの取付及びシール構造の具体的態
様を示す構成図。FIG. 5 is a configuration diagram showing a specific mode of the injector mounting and sealing structure.
【図６】インジェクタの取付及びシール構造の具体的態
様を示す構成図。FIG. 6 is a configuration diagram showing a specific aspect of mounting and sealing structure of an injector.
１００…インジェクタ（燃料噴射弁）、１８…ノズルボ
ディ（ノズルホルダー）、１８ｇ…シール装着用の環状
溝、１８ｈ…螺旋状突起、４２…シールリング。Reference numeral 100 ... Injector (fuel injection valve), 18 ... Nozzle body (nozzle holder), 18g ... Ring groove for mounting seal, 18h ... Spiral projection, 42 ... Seal ring.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 61/16 Ｆ０２Ｍ 61/16 Ｋ (72)発明者 関根 篤 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 (72)発明者 小倉 清隆 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 田中 雅人 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 Ｆターム(参考） 3G023 AA16 AB01 AC04 AD12 3G024 AA04 BA21 BA29 DA01 FA08 FA14 3G066 AA02 AB02 AD12 BA36 BA55 BA61 BA67 CC01 CC06U CC14 CC24 CC43 CD04 CD10 CE22 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F02M 61/16 F02M 61/16 K (72) Inventor Atsushi Sekine 2477 Takaba, Hitachinaka City, Ibaraki Stock Company Hitachi Car Engineering (72) Inventor Kiyotaka Ogura 2520 Takaba, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture Hitachi Ltd. Automotive Equipment Group (72) Inventor Masato Tanaka 2520, Takanaka Hitachinaka City, Ibaraki Hitachi Ltd. F-terms in automotive equipment group (reference) 3G023 AA16 AB01 AC04 AD12 3G024 AA04 BA21 BA29 DA01 FA08 FA14 3G066 AA02 AB02 AD12 BA36 BA55 BA61 BA67 CC01 CC06U CC14 CC24 CC43 CD04 CD10 CE22
Claims (7)
電磁式燃料噴射弁において、エンジンのシリンダヘッド
の噴射弁取付部に設けられたノズル挿入穴に挿入される
ノズルボディを有し、このノズルボディの外周に前記ノ
ズル挿入穴とノズルボディ間をシールするためのシール
リングを装着する環状溝が形成され、この環状溝におけ
る前記シールリングの内周と対面する周面に螺旋状の鋭
角な突起を形成してなることを特徴とする電磁式燃料噴
射弁。1. An electromagnetic fuel injection valve for injecting fuel directly into a combustion chamber of an engine, comprising: a nozzle body inserted into a nozzle insertion hole provided in an injection valve mounting portion of a cylinder head of the engine; An annular groove for mounting a seal ring for sealing between the nozzle insertion hole and the nozzle body is formed on the outer periphery of the body, and a spiral acute-angled protrusion is formed on the peripheral surface of the annular groove facing the inner periphery of the seal ring. An electromagnetic fuel injection valve characterized by being formed.
し、前記環状溝の周面に形成される螺旋状の突起は、ね
じ山により構成されている請求項１記載の電磁式燃料噴
射弁。2. The electromagnetic fuel injection valve according to claim 1, wherein the nozzle body has an elongated cylindrical shape, and the spiral protrusion formed on the peripheral surface of the annular groove is formed by a screw thread. .
電磁式燃料噴射弁において、エンジンのシリンダヘッド
の噴射弁取付部に設けられたノズル挿入穴に挿入される
ノズルボディを有し、このノズルボディの外周に前記ノ
ズル挿入穴とノズルボディ間をシールするためのシール
リングを装着する環状溝が形成され、この環状溝におけ
る前記シールリングの内周と対面する周面に、交差する
複数の環状の鋭角な突起を設けたことを特徴とする電磁
式燃料噴射弁。3. An electromagnetic fuel injection valve for injecting fuel directly into a combustion chamber of an engine, comprising a nozzle body inserted into a nozzle insertion hole provided in an injection valve mounting portion of a cylinder head of the engine, and the nozzle body. An annular groove for mounting a seal ring for sealing between the nozzle insertion hole and the nozzle body is formed on the outer periphery of the body, and a plurality of annular rings intersecting the inner surface of the annular ring facing the inner periphery of the seal ring. An electromagnetic fuel injection valve characterized by having a sharp-angled projection.
電磁式燃料噴射弁において、エンジンのシリンダヘッド
の噴射弁取付部に設けられたノズル挿入穴に挿入される
ノズルボディを有し、このノズルボディの外周に前記ノ
ズル挿入穴とノズルボディ間をシールするためのシール
リングを装着する環状溝が形成され、この環状溝に前記
ノズル挿入穴内周との間隔を燃焼室側から燃焼室外側に
向けて徐々に減少させる形状の周面が形成されているこ
とを特徴とする電磁式燃料噴射弁。4. An electromagnetic fuel injection valve for injecting fuel directly into a combustion chamber of an engine, having a nozzle body inserted into a nozzle insertion hole provided in an injection valve mounting portion of a cylinder head of the engine, and the nozzle body. An annular groove for mounting a seal ring for sealing between the nozzle insertion hole and the nozzle body is formed on the outer periphery of the body, and the interval between the inner periphery of the nozzle insertion hole and the combustion chamber side is directed to the outside of the combustion chamber in the annular groove. An electromagnetic fuel injection valve characterized in that a peripheral surface having a shape that gradually decreases with time is formed.
そのノズルボディ先端が燃焼室に臨むように取り付けた
筒内噴射式エンジンにおいて、 前記シリンダヘッドの噴射弁取付部に設けたノズル挿入
穴に前記ノズルボディが挿入され、ノズルボディ外周の
環状溝に装着したシールリングがノズルボディ・ノズル
挿入穴間に介在し、前記環状溝の周面に螺旋状の鋭角な
突起が形成されて、この突起が前記シールリング内周に
食い込むようにしてあることを特徴とする筒内噴射式エ
ンジン。5. An in-cylinder injection engine in which an electromagnetic fuel injection valve is attached to a cylinder head such that the tip of the nozzle body faces the combustion chamber, and a nozzle insertion hole provided in an injection valve attachment portion of the cylinder head. The nozzle body is inserted, a seal ring mounted in an annular groove on the outer periphery of the nozzle body is interposed between the nozzle body and the nozzle insertion hole, and a spiral acute-angled protrusion is formed on the peripheral surface of the annular groove. A cylinder injection engine, characterized in that the bite penetrates into the inner circumference of the seal ring.
そのノズルボディ先端が燃焼室に臨むように取り付けた
筒内噴射式エンジンにおいて、 前記シリンダヘッドの噴射弁取付部に設けたノズル挿入
穴に前記ノズルボディが挿入され、ノズルボディ外周の
環状溝に装着したシールリングがノズルボディ・ノズル
挿入穴間に介在し、前記環状溝の周面に、交差する複数
の環状の鋭角な突起が形成されて、この突起が前記シー
ルリング内周に食い込むようにしてあることを特徴とす
る筒内噴射式エンジン。6. An in-cylinder injection engine in which an electromagnetic fuel injection valve is attached to a cylinder head so that the tip of the nozzle body faces the combustion chamber, and a nozzle insertion hole provided in an injection valve attachment portion of the cylinder head. The nozzle body is inserted, a seal ring mounted in an annular groove on the outer circumference of the nozzle body is interposed between the nozzle body and the nozzle insertion hole, and a plurality of intersecting annular acute-angled projections are formed on the peripheral surface of the annular groove. In addition, the in-cylinder injection type engine is characterized in that the projection is designed to bite into the inner circumference of the seal ring.
そのノズルボディ先端が燃焼室に臨むように取り付けら
れ、前記シリンダヘッドの噴射弁取付部に設けたノズル
挿入穴に前記ノズルボディが挿入され、前記ノズルボデ
ィ外周の環状溝に装着したシールリングがノズルボディ
・ノズル挿入穴間に介在する筒内噴射式エンジンにおい
て、 前記ノズル挿入穴が直円筒形であるのに対して、前記ノ
ズルボディに設けたシール装着用の前記環状溝の周面を
ノズルボディの先端に向かうにつれて径が小さくなるよ
うにテーパを持たせて、前記ノズルボディの環状溝の周
面とノズル挿入穴内周との間隔を燃焼室側から燃焼室外
側に向けて徐々に減少させていることを特徴とする筒内
噴射式エンジン。7. An electromagnetic fuel injection valve is attached to a cylinder head so that a tip of the nozzle body faces a combustion chamber, and the nozzle body is inserted into a nozzle insertion hole provided in an injection valve attachment portion of the cylinder head. In a cylinder injection type engine in which a seal ring mounted in an annular groove on the outer periphery of the nozzle body is interposed between the nozzle body and the nozzle insertion hole, the nozzle insertion hole has a right cylindrical shape, A taper is provided on the peripheral surface of the provided annular groove for mounting the seal so that the diameter becomes smaller toward the tip of the nozzle body, and the distance between the peripheral surface of the annular groove of the nozzle body and the inner circumference of the nozzle insertion hole is increased. An in-cylinder injection engine characterized by gradually decreasing from the combustion chamber side to the outside of the combustion chamber.
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