JPH068628B2 - 電磁式燃料噴射弁の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、電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に関する。

〔発明の背景〕

従来、電磁式燃料噴射弁（以下噴射弁）は、特開５７−
51944号公報に示されるように、座素子、渦巻指導板、
吹付先端をノズルケース部分に設け、燃料に旋回力を与
え微粒化し、吹付先端の移動によつて可動部のストロー
クを変え連続流量を調整するようになつている。ところ
がこの構造においては、渦巻指導板の斜めで中心に対し
て偏心して開けられた穴（旋回穴）は加工が難しく、加
工時間もかかつてしまつたり、吹付先端の貫通通路（オ
リフイス）が大きく、旋回穴から出た燃料をオリフイス
内壁に当ているため噴霧はある一定の角度で膜状に広が
るが、大きな微粒化の効果は得られない。また、吹付先
端の移動によつて連続流量は調整可能であり、移動後レ
ーザー溶接等によつて固定されるが、溶接の際にネジの
ガタによつて所定の位置からずれることもある。さら
に、シート部下流で、座素子と渦巻指導板の間に形成さ
れる大きな空間は燃料が噴射される時には常に燃料で満
たされるが後だれの原因になつたり、ノズル部に負圧が
作用した時に吸い出されたりして、所定の開弁時間で噴
射される燃料の量よりも多くの燃料が噴射されたりする
ことが実験によつて明らかにされている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、安価、且つ、加工が容易な、燃料の微
粒化に優れ、高噴射量精度の燃料噴射弁の製造方法を提
供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、励磁コイルを取り囲む磁性体のヨークと、該
励磁コイルの中心に位置し一端が該ヨークと接触したコ
アと、該ヨーク及び該コアの軸方向に往復運動自在に具
備されたプランジャにより磁気回路を構成し、燃料が該
コアの中心部を通りノズルとロッド間の隙間を通ってシ
ート部へ供給される電磁式燃料噴射弁であって、上記シ
ート部の下流に設けられた複数個の燃料通路と、燃料に
旋回力を与えるために幾何学的中心に対して偏心した複
数のスリットと、旋回力を与えられた燃料の噴霧形状を
均一化するオリフィスとを具備した電磁式燃料噴射弁の
製造方法において、 上記複数の燃料通路を有する燃料分流素子と、上記複数
のスリット及び上記オリフィスを有する旋回力発生素子
とを各々別部材として形成し、 該燃料分流素子と該旋回力発生素子及び金属リングを上
記ノズル先端に重ねて配置し、 該金属リングを塑性変形させて上記ノズル先端に固定す
ることを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図，第２図，第３図，第４
図，第５図，第６図，第７図に示し説明する。外周に励
磁コイル７を巻いたコア３、ヨーク２およびコア３と磁
気回路を構成するプランジヤ４、ボール弁１２とプラン
ジヤ４を連結固定して可動部を形成するロツド６、内部
に燃料をシートするシート面１１とロツド６の２ケ所を
ガイドするガイド面１３を持ち、シート面１１下流に複
数個の燃料通路５０４を具備する燃料分流素子５０１及
び燃料に旋回力を与えるために幾何学的中心に対して偏
心した複数のスリツト５０５と旋回力を与えられた燃料
の噴霧形状を均一化するオリフイス５０６を具備する旋
回力発生素子５０２をリング５０３を介してメタルフロ
ーで固定具備したノズル５、可動部の所定のストローク
を決定するストツパ１８、シート面１１にボール弁１２
を押圧するスプリング１９、そのスプリング１９の力を
調整するスプリングアジヤスタ２０、燃料の出入りを分
けるフユエルコネクタ５４などで構成されている。

次に、前記燃料分流素子５０１及び前記旋回力発生素子
５０２を第３図，第４図を用いて詳細に説明する。

該燃料分流素子５０１は、円筒に切欠きを設けた形状と
し、ボール弁１２とのすき間は可能な範囲で最小とし、
シート部１１から該旋回力発生素子５０２に具備したオ
リフイス５０６までの燃料体積を機関アイドル時に噴射
される燃料量と同量か、または、それ以下にしている。
該燃料分流素子５０１に具備した該旋回力発生素子５０
２に燃料を送るための燃料通路５０４は、該旋回力発生
素子５０２に具備したスリツト５０５に連絡する範囲の
ピツチ円上に、該燃料分流素子５０１の中心からある角
度を持つた複数点を中心として加工されている。該旋回
力発生素子５０２は、幾何学的中心に対して偏心したス
リツト５０５が複数個具備されており、該旋回力発生素
子５０２の中心との同心円である円形穴５０８に接し、
該燃料分流素子５０１と該旋回力発生素子５０２内に具
備したオリフイス５０６にはさまれて、燃料に旋回力を
与える旋回溝を形成している。該オリフイス５０６は、
旋回力を与えられた燃料を絞り計量している。そのた
め、前記燃料通路５０４の総断面積、該スリツト５０５
の総断面積は、それぞれ該オリフイス５０６の断面積よ
りも大きくなつている。

かかる構成のもとに動作を説明する。励磁コイル７に励
磁電流が供給されない時はスプリング１９の復元力によ
りボール弁１２をシート面１１に押圧し閉弁状態にあ
る。励磁コイル７に励磁電流が供給されると、可動部は
ロツド６の摺動部８がノズル５のガイド面１３でガイド
され、スプリング１９の力に抗してコア３側に吸引され
る。ここで、可動部のストロークは、ノズル５と可動部
の長さによつて決定され、ストツパ１８で止まる構造と
なつているため、プランジヤ４とコア３が直接接触する
ことはない。一方、燃料は、フユエルコネクタ５４の内
側に設けられたフイルタ２１を通り、スプリングアジヤ
スタ２０の内側５５、コア３内を通り、プランジヤ４に
あけられた穴２２、プランジヤ４とロツド６の２面をカ
ツトされた部分２３のすき間を通り、ロツド６の４面を
カツトされた部分２４とノズル５のガイド面１３とのす
き間を通り、シート部へ供給される。また、燃料の一部
はコア３に設けられたストツト５６からプランジヤ４の
外周、コイル７を巻いたボビン５７の外周５８，５９，
６０を通り、コア３の途中に設けられた穴６１からスプ
リングアジヤスタ２０外側の凹部６２へ入り、フユエル
コネクタ５４とコア３のすき間６３を通つて常時流れて
いる。

ボール弁１２が開弁した時は、燃料が燃料分流素子５０
１に具備した複数個の燃料通路５０４を通り、旋回力発
生素子５０２に具備した複数個のスリツト５０５に入
り、ここで該燃料分流素子５０１と該旋回力発生素子５
０２の間で偏心した燃料通路が形成されるため燃料に旋
回力が与えられ、該旋回力発生素子５０２内に具備した
オリフイス５０６により絞り計量され、且つ、微粒化し
て外気へ噴射される。該燃料通路５０４と該スリツト５
０５は、該燃料分流素子５０１及び該旋回力発生素子５
０２に具備された切欠きにより位置決めされる構造とし
ている。噴射された噴霧の角度及び粒径は、該スリツト
５０５の偏心量・幅・深さ及び該オリフイス５０６の径
により決定され、要求される噴霧角・粒径により選定さ
れる。

また、噴射弁１としての最大噴射量は、燃料分流素子５
０１、旋回力発生素子５０２をリング５０３を介してメ
タルフローで固定したノズル５とボール弁１２を合わせ
た状態で連続流量を合わせて決定するため、該オリフイ
ス５０６の径・該スリツト５０５の幅・偏心量・深さ及
び開弁時のボール弁１２とノズル５シート部１１の隙間
の精度が要求されるが、該燃料分流素子５０１の燃料通
路５０４の断面積、該旋回力発生素子５０２に具備した
スリツト５０５の燃料通路面積よりも該旋回力発生素子
５０２に具備したオリフイス５０６の断面積が小さいた
め、メタルフロー後に該オリフイス５０６を再加工して
拡大する（第６図）か、または、該旋回力発生素子５０
２の外側の面で、オリフイス５０６部とメタルフロー部
の径の中間の内・外径を有する押圧部材でリング状に押
圧５０７し、変形させることでオリフイス５０６の径を
変化させ（第７図）組立後に流量をある程度の範囲で調
整可能であり、該燃料分流素子５０１、該旋回力発生素
子５０２を、プレス加工または、粉末治金による製作が
可能となつた。また逆に、該燃料分流素子５０１、該旋
回力発生素子５０２がそれぞれ別体であるために、単品
での加工精度を上げることも容易である。また、燃料計
量部材が最小分割数であるため、３分割以上にした場合
に比較して、各燃料通路の位置決めも容易である。

シート部１１から旋回力発生素子５０２内オリフイス５
０６までの燃料体積は、前記のごとく、可能な限り小さ
くしているため、ノズル５先端に負圧が作用した状態で
一定噴射条件における噴射量に大きな変化がないことを
実験で確認済みである。また、メタルフロー時に使用す
るリング５０３は、噴霧特性に影響が無いことも確認済
みである。

第８図，第９図，第１０図には、本発明の噴射弁よりも
燃料の旋回力が大きくなる他の実施例、第１１図に、そ
の燃料の流れを燃料分流素子側から見た状態のを示す。

〔発明の効果〕

本発明によれば、加工容易で燃料の微粒化に優れ、噴射
量計量精度の高い噴射弁を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の噴射弁の断面図、第２図はノズルにボ
ール弁を含む可動部が入つた状態の断面図、第３図は燃
料分流素子、第４図は旋回力発生素子、第５図は燃料分
流素子を旋回力発生素子に組み込んだ状態を示す図、第
６，７図はノズル先端の拡大図、第８図，第９図，第１
０図，第１１図は、本発明の他の実施例を示す断面図で
ある。 ２…ヨーク、３…コア、４…プランジヤ、５…ノズル、
１２…ボール弁、５０１…燃料分流素子、５０２…旋回
力発生素子。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】励磁コイルを取り囲む磁性体のヨークと、
   該励磁コイルの中心に位置し一端が該ヨークと接触した
   コアと、該ヨーク及び該コアの軸方向に往復運動自在に
   具備されたプランジャにより磁気回路を構成し、燃料が
   該コアの中心部を通りノズルとロッド間の隙間を通って
   シート部へ供給される電磁式燃料噴射弁であって、上記
   シート部の下流に設けられた複数個の燃料通路と、燃料
   に旋回力を与えるために幾何学的中心に対して偏心した
   複数のスリットと、旋回力を与えられた燃料の噴霧形状
   を均一化するオリフィスとを具備した電磁式燃料噴射弁
   の製造方法において、 上記複数の燃料通路を有する燃料分流素子と、上記複数
   のスリット及び上記オリフィスを有する旋回力発生素子
   とを各々別部材として形成し、 該燃料分流素子と該旋回力発生素子及び金属リングを上
   記ノズル先端に重ねて配置し、 該金属リングを塑性変形させて上記ノズル先端に固定す
   ることを特徴とする電磁式燃料噴射弁の製造方法。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、上記旋回
   力発生素子を上記ノズルに固定した後、該旋回力発生素
   子の上記オリフィスをノズルの外側より加工し、燃料を
   シートする弁体とノズルを組合せた状態で連続流量を調
   整することを特徴とする電磁式燃料噴射弁の製造方法。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項において、上記旋回
   力発生素子を上記ノズルに固定した後、該旋回力発生素
   子の上記オリフィスをノズルの外側より押圧して該オリ
   フィスを変形させることにより、燃料をシートする弁体
   と該ノズルを組合せた状態で連続流量を調整することを
   特徴とする電磁式燃料噴射弁の製造方法。