JP2587071B2 - 燃料噴射弁 - Google Patents

燃料噴射弁

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特許請求の範囲第1項前段に発明の所謂上位
概念として記載されている形式の燃料噴射弁に関する。
燃料噴射弁であつて、その弁ニードルがノズル本体内に
おいて、2つの、互いに離して設けられた弁ニードル案
内区分によつて案内される構成のものは既に公知であ
る。これらの両案内区分はそれぞれ4角形横断面に構成
されており、その角隅は丸面取りされていてノズル本体
内において弁ニードルを案内する。ところで、燃料噴射
弁によつて吸気管内へ噴射された燃料は燃料円錐を形成
するが、その形態はノズル本体中における弁ニードルの
程度の差こそあれ平行な案内作用によつて左右され、投
影図で言つて、四角形横断面の案内区分における面に
は、該案内区分の角隅部におけるよりもより高い燃料集
中が生じる。弁ニードルの案内区分の四角形横断面の構
成及び弁縦軸線に対する弁ニードルの望ましくない傾き
は、燃料噴射弁開放時における、弁ニードルの傾き角度
に関連した燃料の静的流過量の変動を生じるばかりでな
く、噴射された燃料円錐面に沿つて燃料の望ましくない
不均等な分配乃至分布が生じ、これにより、燃料噴射弁
が内燃機関のそれぞれ別個の各シリンダへ燃料を供給す
る場合に、各シリンダに対して燃料の不均等な分配を生
じる結果になる。燃料噴射弁の静的燃料流過量に対する
弁ニードルの傾き角度の望ましくない影響並びに噴射さ
れた燃料の燃料円錐面における不均等な分配は、四角形
横断面に構成された案内区分の他にさらに、弁座の下流
側に、4つの孔を有する薄いプレートが設けられている
場合、一層強化される。それというのは弁ニードルはそ
の弁ニードル縦軸線を中心にして回動することがあり、
従つて弁ニードルのその都度の回動位置によつて、四角
形横断面部の面上を流過する燃料が、あるときはプレー
トの孔内に命中し、またあるときは、プレートの表面か
ら孔へ導かれるからである。
特許請求の範囲第1項記載の特徴を有する本発明によ
る燃料噴射弁はこれに対して、燃料噴射弁の静的流過量
に対する並びに噴射された燃料の均等な分配に対する弁
ニードルの傾きの影響が極めて少ないという効果を有す
る。
次に図示の実施例につき本発明を説明する。
混合気圧縮・火花点火式内燃機関の燃料噴射装置用の
第1図に例示されている燃料噴射弁は強磁性材料より成
る弁ケーシング1を有しており、該弁ケーシング1内に
はコイルホルダ2にマグネツトコイル3が配置されてい
る。マグネツトコイル3には差込み端子4を介して給電
が行なわれ、この端子は弁ケーシング1を部分的に取囲
んでいるプラスチツクリング5内に埋込まれている。
マグネツトコイル3のコイルホルダ2は弁ケーシング
1のコイル室6内において、燃料を供給する燃料導管接
続部7にはめ込まれており、この接続部7は部分的に弁
ケーシング1内へ侵入している。弁ケーシング1は接続
部7とは反対の側でノズル本体9を部分的に取囲んでい
る。
燃料導管接続部7の端面11と、弁ケーシングの内側の
肩13に載置されている、弁を精確に調節するために所定
の厚さを有しているストツパプレート12との間には、円
筒形の可動子14がある。この可動子14は非腐蝕性の磁性
材料より成つていて、弁ケーシングの導磁性付加部に対
して僅かな半径方向間隙を以つて、従つて可動子14と上
記付加部との間にリング状のマグネツトギヤツプを形成
して、弁ケーシング1内に同軸的に位置している。円筒
形可動子14はその両端面に第1の同軸的な袋孔15及び第
2の同軸的な袋孔16を有しており、この場合第2の袋孔
16はノズル本体9に向つて開いている。第1及び第2の
袋孔15,16は同軸的な孔17により互いに接続している。
孔17の孔径は第2の袋孔16の孔径よりも小さい。可動子
14の、ノズル本体9側の端部区分は変形範囲18として構
成されている。この変形範囲18は、弁ニードル27の一部
を形成する、第2の袋孔16内へ侵入している保持体28を
囲りから掴むことによつて可動子14を弁ニードル27と形
状接続的に結合するために役立つ。可動子14の変形範囲
18によつて保持体28を周囲から掴むことは、保持体28に
ある溝29内へ変形範囲18の材料を押込むことによつてえ
られる。
第1の同軸的な袋孔15の底面には圧縮ばね30の一端が
当接しており、このばねの他端は、接続部7内にねじ込
み又はかしめによつて固定されている挿入管31に当接し
ており、従つてこの圧縮ばね30は可動子14及び弁ニード
ル27に燃料導管接続部7への方向とは逆方向の力を負荷
している。
弁ニードル27はストツパプレート12中の貫通孔34を半
径方向間隙を形成して通つており、かつノズル本体9の
案内孔35を僅かな半径方向間隙を形成して通つている。
ストツパプレート12には貫通孔34からストツパプレート
12の外周へ延びている切欠き37が設けられており、この
切欠きの内のり幅はストツパプレート12によつて取囲ま
れている範囲における弁ニードル27の外径よりも大き
い。
弁ニードル27は小径の接続区分38によつて軸方向で互
いに隔てられた2つの案内区分39,40を有しており、こ
れらの区分は弁ニードル27を案内孔35で案内し、かつ燃
料のための軸方向通路を形成する。この場合第2の案内
区分39はストツパプレート12側にあり、また第1の案内
区分40は第2の案内区分39の下流側にある。第1及び第
2の案内区分39,40は本発明によれば五角形横断面に構
成されており、その外周に亘つて等間隔に分配された平
らな面41は弁ニードル軸線に対してほぼ平行に延びてお
り、かつまたその丸面取りされた角隅42は弁ニードル27
を案内孔35内において案内する。燃料導管接続部7から
供給された燃料は面41と案内孔35との間に形成される、
案内区分39,40における流過横断面を通過する。
第1の案内区分40にはより小さい直径の円筒形区分43
が続いており、この区分43にはさらに先細の円錐形区分
44が続いている。
第1図の一部を拡大して示した第2図から判るよう
に、円筒形区分43と円錐形区分44との境目はシール座着
部47を形成しており、これはノズル本体9に加工されて
いる円錐形の弁座面48と協働して燃料噴射弁を開閉す
る。ノズル本体9の円錐形の弁座面48は、可動子14とは
反対方向で円筒形のノズル本体孔49に続いている。可動
子14側とは反対側のノズル本体9の閉鎖部は偏平面51に
よつて形成されており、この偏平面51にはノズル本体孔
49が開口している。
ノズル本体9のこの偏平面51にはプレート55が当接し
ており、偏平面51へのプレート55の固定は燃料のための
調製スリーブ58によつて保証されている。プレート55は
調製スリーブ58の袋孔61の底面60とノズル本体9の偏平
面51との間に締込まれている。
ノズル本体9と調製スリーブ58との間へのプレート55
の締込みは、調製スリーブ58の雌ねじ山64をノズル本体
9の外周に加工された雄ねじ山65にねじ込むことによつ
てえられる。ねじ込み後のノズル本体9に対する調製ス
リーブ58の相対位置を確保するために、調製スリーブ58
のかしめ突出部66がノズル本体9の外溝68内へかしめ変
形される。かしめ突出部66としては調製スリーブ58の、
可動子14側の縁部を利用することができる。該縁部はか
しめのために内側へ向つてノズル本体9の外溝68内へ曲
げ込まれる。かしめ突出部66を形成する縁部と調製スリ
ーブ58の底面60との間には袋孔61の内周面が延びてお
り、この内周面は殆んど全長に亘つて雌ねじ山64によつ
て形成されている。調製スリーブ58は同時にまた、第1
図に示されているように、ノズル本体9を半径方向で取
囲んでいるシールリング69を軸方向で固定するためにも
役立つ。
調製スリーブ58の底面60には同軸的に調製孔70が開口
しており、これは有利には円形横断面を有しており、か
つ鋭角の調製エツジ71を形成して開口している。
プレート55には複数の孔80があり、これらはプレート
55の上流側から下流側へ延びている。ノズル本体孔49は
プレート55の上流側で孔80に続いている。燃料噴射弁の
縦軸線に対して孔80の中心軸線81は半径方向及び接線方
向の成分を有している。
燃料噴射弁の機能は以下の通りである。
マグネツトコイル3に電流が流れると、可動子14は燃
料導管接続部7側に引寄せられる。この可動子14に不動
に結合している弁ニードル27のシール座着部47は円錐形
の弁座面48から離され、シール座着部47と円錐形の弁座
面48との間に流過横断面が開かれ、燃料はノズル本体孔
49を経て孔80へ達することができる。燃料は孔80を高い
圧力差の作用で通過する。それというのはこれらの孔は
燃料噴射弁内部における最も狭い流過横断面を形成する
からである。孔80の大きさは要するに噴射される燃料の
流過量を決定する。これを当業者は「調量」と呼んでい
る。孔80から流出する燃料噴流は調製孔70へ向けられて
いる。衝突速度は極めて高い。調製孔70に衝突するさい
の高い運動エネルギーによつて個々の燃料滴は破壊され
て霧化する。その結果調製エツジ71の下流側でこの燃料
の霧は内燃機関の吸引空気と良好に混合する。
この燃料噴射弁によれば極めて良好な燃料調製が達成
される。最も良好な調製効果は、プレート55の厚さが0.
3mmである場合に、調製孔70の孔径が2.2mm、長さが5mm
のときに、えられる。孔80の孔径はその都度の用途に関
連しており、0.15〜0.35mmの範囲内にある。
プレート55中には互いに等しい間隔で孔80が設けられ
ている。この形式の公知の燃料噴射弁では第1及び第2
の案内区分39,40は四角形横断面に構成されている。こ
の場合には、弁ニードルの角度位置と静的な燃料流過量
との望ましくない関連性並びに噴射される燃料の、噴射
燃料円錐における不均等な分配が生じる。本発明によれ
ば、第3図及び第4図の断面図から判るように、第1及
び第2の案内区分39,40は、プレート55中に設けられて
いる孔80の数よりもそれぞれ1つだけ多い数の面41を有
している。図示の実施例ではプレート55には4つの孔80
が設けられており、従つて本発明によれば第1及び第2
の案内区分39,40は五角形横断面に構成されている。案
内区分39,40を五角形横断面に構成することにより、噴
射された燃料の均等な分配がえられるばかりでなく、さ
らに、ノズル本体9内における弁ニードル27の良好な軸
方向の案内作用がえられ、その結果弁ニードル27の噴射
弁縦軸線に対する傾きを減少し、これにより、噴射され
た燃料円錐全体に亘る均等な料料分配が促進される。
以上に述べた利点は、弁座面48の下流側に孔80を備え
たプレート55を有する燃料噴射弁についてのみならず、
プレート55及び調製スリーブ58を有していない燃料噴射
弁においてもえられる。噴射された燃料の均等な分配及
び燃料の静的流過量の改善は、弁ニードル27が第1の案
内区分40及び第2の案内区分39を有し、この第1及び第
2の案内区分39,40が第3図及び第4図に相応してそれ
ぞれ五角形横断面に構成されている燃料噴射弁において
えられる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の燃料噴射弁の一実施例の縦断面図、第
2図は第1図の燃料噴射弁の一部の拡大図、第3図は第
1図のIII−III線による断面図、第4図は第1図のIV−
IV線による断面図である。 1…弁ケーシング、2…コイルホルダ、3…マグネツト
コイル、4…端子、5…プラスチツクリング、6…コイ
ル室、7…燃料導管接続部、9…ノズル本体、11…端
面、12…ストツパプレート、13…内側の肩、14…可動
子、15…袋孔、16…袋孔、17…孔、18…変形範囲、27…
弁ニードル、28…保持体、29…溝、30…圧縮ばね、31…
挿入管、34…貫通孔、35…案内孔、37…切欠き、38…接
続区分、39…案内区分、40…案内区分、41…面、42…角
隅、43…円筒形区分、44…円錐形区分、47…シール座着
部、48…弁座面、49…ノズル本体孔、51…偏平面、55…
プレート、58…調製スリーブ、60…底面、61…袋孔、64
…雌ねじ山、65…雄ねじ山、66…かしめ突出部、68…外
溝、69…シールリング、70…調製孔、71…調製エツジ、
80…孔、81…中心軸線

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の燃料噴射装置の燃料噴射弁であ
    って、ノズル本体内に設けられた弁座面と弁ニードルと
    を有しており、該弁ニードルが弁座面と協働するシール
    区分並びにこのシール区分の上流側にある第1の案内区
    分及びこの第1の案内区分の上流側にある第2の案内区
    分を有しており、かつ第1及び第2の案内区分が、弁ニ
    ードル縦軸線に対してほぼ平行に延びていてかつ弁ニー
    ドル外周に均等に分配された平らな面を有しており、か
    つ弁ニードルがその外周で案内孔内において案内されて
    いる形式のものにおいて、弁座面(48)の下流側におい
    てノズル本体(9)に、燃料が噴射される孔(80)を有
    するプレート(55)が配置されており、かつ第1の案内
    区分(40)の面の数がプレート(55)の孔(80)の数よ
    り1だけ多いことを特徴とする、内燃機関の燃料噴射装
    置の燃料噴射弁。
  2. 【請求項2】第2の案内区分(39)の面(41)の数がプ
    レート(55)の孔(80)の数より1だけ多いことを特徴
    とする、特許請求の範囲第1項記載の燃料噴射弁。
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