JPH01116280A

JPH01116280A - 燃料噴射弁用の穴あき体

Info

Publication number: JPH01116280A
Application number: JP63242668A
Authority: JP
Inventors: Ichiei Imafuku; 一英今福; Waldemar Hans; ヴアルデマール・ハンス
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1988-09-29
Publication date: 1989-05-09
Anticipated expiration: 2012-05-14
Also published as: EP0310819B1; JP2610961B2; DE3733604A1; US4890794A; BR8805099A; EP0310819A1; KR960013110B1; DE3864967D1; KR890006972A

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】〔産業上の第１」用分野〕本発明は、内燃機関の燃料噴射装置用燃料噴射弁の弁り
下流側で使用される穴あき体であって、第１平面内に位
置する第１の面と、第２平面内に位置する第２の面と．
第３平面内に位置する少なくとも１つの段部と、該段部
と前記の凱１及び第２の面のいずれか一方の面との間で
穴あき体を貫通して延ひる少なくとも１つの噴出ポート
とを有する形式のものに関する。

〔従来の技術〕

内燃機関に使用するための燃料噴射弁において、複数の
方向づけられた孔を有する穴あき体を弁座の下流側に配
置することはすでに公知である。前記の孔は、穴あき体
の、弁座寄シの扁平面に形成された環状溝を起点として
始まりかつ穴あき体の他方の扁平面で開口し、その場合
これらの孔は、噴出する燃料噴流が旋回運動成分を有す
るように斜向している。燃料噴射弁の流量を等しくする
ために孔の数及び孔径は個々の調整要求に適合される。

しかしながら公知の噴穴あき体では留出特性は充分にＮｌｆされていす、特に
内燃機関の特殊な幾何学的形状及び流動条件に対する適
合が行われていない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、冒頭で述べた形式の穴あき体を改良し
て、内燃機関の特殊事情に対する個別的な適合を可能に
し、しかも燃料噴出ポートのサイズの簡単な調整を可能
にし、特に機関型式、流動条件及び運転範囲のような機
関特有の特性を、燃料噴射弁の製造時にすでに船齢して
、共通の製造ライン内においても、ばらつきのないよう
に補正できるようにすることである。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決する本発明の構成手段は、穴あき体の第
１の面と第２の面との間に少なくとも１つの別の噴出ポ
ートが延びており、かつ該別の噴出ポートの長さが、段
部と一方の面との間で延びる噴出ボートの長さと異なっ
ている点にある。

出噴射ボートの中心軸線を燃料噴射弁の縦軸線に対して異
なった傾度で斜向させるのが特に有利である。このよう
に構成すれば例えば、内燃機関の夫々独立した複数の入
口通路に燃料噴射流を方向づけることか可能である。

〔実施例〕

次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。

第１図に例示した混合気圧縮・火花点火式内燃機関の燃
料噴射装置用燃料噴射弁は、強磁性材料から成る弁ケー
シング１と、該弁ケーシング内でコイル支持体２に配置
された電磁コイル３とを有している。該電磁コイル３は
、弁ケーシング１の周面の一部に係合するプラスチック
リング５内に埋込まれた差込み接続部４を介して給電さ
れる。

電磁コイル３のコイル支持体２は、弁ケーシング１のコ
イル室６内で、燃料例えばガソリンを供給する接続管片
７の外周に装着されておシ、該接続管片は部分的に弁ケ
ーシング１内に侵入している。該弁ケーシング１は前記
接続管片７から離反した方の側でノズル本体９の一部分
を内包している。

接続管片７の端面１１と、燃料噴射弁を正確に設定する
ために弁ケーシング１の内肩１３に当てつけられた所定
厚のストッパプレート１２との間には円筒形の可動子１
４が位置している。

該可動子１４は、耐食性の磁性材料から成り、かつ、弁
ケーシング１の導ｉ性段部に対して僅かな半径方向間隔
をおいて、しかして可動子１４と該導伍性段部との間に
環状の山気ギャップを形成するように弁ケーシング１内
に共軸にの盲穴１６が形成されておシ、シかも該第２の
盲穴１６はノズル本体９に向って開口している。

第１の盲穴１５と第２の盲穴１６は共軸孔１７によって
互いに連通している。該共軸孔１７の直径は第２の盲穴
１６の直径よシも小である。

ノズル本体９寄９の可動子１４の終端部分は変形域１８
として構成されている。該変形域１８は、弁ニードル２
７の一部を形成して第２の盲穴１６を塞いでいる保持体
２８の外周に係合することによって可動子１４を弁ニー
ドル２７と嵌合式に連結する役目を有している。保持体
２８の外周に対する可動子１４の変形域１８の係合は、
保持体２８に配設された周方向条溝２９内に前記変形域
１８の材料を圧入することによって得られる。

共軸の第１の盲穴１５の底部には抑圧ばね３０の一端が
支えられておシ、該押圧ばねの他端は、接続管片７内に
螺合又はかしめによって固定されたインサート管３１の
下端に当てつけられている。押圧はね３０は、接続管片
７から離反する方向の力で可動子１４及び弁ニードル２
７を負荷している。

弁ニードル２７は、ストッパプレート１２内に穿設され
た貫通孔３４を半径方向間隔をおいて貫通してノズル本
体９のガイド孔３５内で案内される。ストッパプレート
１２内にハ、前記貫通孔３４からストッパプレート１２
の外周に達する切欠部３７が設けられておシ、該切欠部
の内法幅は、ストッパプレート１２によって取囲まれて
いる範囲での弁ニードル２７の直径よりも大である。

弁ニードル２７は２つのガイド部分３９゜４０を有し、
両ガイド部分はガイド孔３５内で弁ニードル２７を確実
に案内すると共に燃料の軸方向通流路を形成しかつ例え
ば四辺形に構成されている。

下流側に位置する第２のガイド部分４０に続いて小径の
円筒部分４３が設けられている。該円筒部分４３には先
細の円錐部分４４が続き、該円錐部分は端部に、共軸の
、殊に有利には円筒形のピン４５を有している。

第１図の一部分を示す第２図から判るように、円筒部分
４３と円錐部分４４との間の移行部はほぼ円弧状に丸く
面取シされておシかつシール部分４７を形成し、該シー
ル部分はノズル本体９の弁座４８の円錐形弁座面４９と
協働して燃料噴射弁の開閉を生ぜしめる。ノズル本体９
の円錐形弁座面４９は、可動子１４から離反する方向で
円筒形のノズル本体開口５０に続き、該ノズル本体開口
はピン４５の長さとほぼ同じ長さにわたって延びている
ので、円筒形のノズル本体開口５０と円筒形のぎン４５
との間には定積断面の環状ギャップが残存することにな
る。

円錐形弁座面４−９と円筒形のノズル本体開口５０との
間の移行部並びに弁ニードル２７の円錐部分４４と円筒
形のピン４５との間の移行部は、良好な流動経過を保証
するために丸く面取シされている。可動子１４から離反
した方向でのノズル本体９の端部を扁平面５１が形成し
、該扁平面はノズル本体開口５０によって中断されてい
る。

ピン４５の長さは、燃料噴射弁の閉弁時にピン４５がノ
ズル本体開口５０から突出せず、っまシ、キン４５の端
面がノズル本体９の扁平面５１によって規定された平面
の直ぐ手前に位置するように設計されている。

ノズル本体９の扁平面５１は、内側でノズル本体開口５
０によって制限されているのに対して、外側では円錐区
域５２によって制限され、該円錐区域は、可動子１４寄
９の方に向って末広がシに拡張されている。

ノズル本体９の扁平面５１には、噴出ポート５４ａ、５
４ｂを有する例えは薄板として構成した穴あき体５５が
接触しておフ、該穴あき体は完全に扁平に構成されてい
てもよく、あるいは図示のように上向縁部５６を有し、
該上向縁部はほぼノズル本体９の円錐区域５２の輪郭に
倣って屈曲されている。穴あき体５５における上向縁部
５６の裏作は例えば穴あき体５５に深絞シを施すことに
よって行うこともできる。扁平面５１における穴あき体
５５の固定は配合スリーブ５８によって保証される。穴
あき体５５は、該穴あき体の、シール部分４７寄シの第
１の面５９で以てノズル本体９の扁平面５１に圧着され
、その場合、配合スリーブ５８の共軸の盲穴６１の底部
６０が、シール部分４７から離反した方の第２の面６２
の外側範囲で穴あき体５５を把持する。要するに穴あき
体５５は配合スリーブ５８の盲穴６１の底部６０とノズ
ル本体９の扁平面５１との間に締込まれている訳である
。その場合、穴あき体５５の上向縁部５６がノズル本体
９の円錐区域５２に当接し、従って穴あき体５５が半径
方向遊びを有しないことによって穴あき体５５の必定め
が得られる。穴めき体５５の上向縁部５６が円錐区域５
２に装嵌する際に拡張し、要するに半径方向締込み作用
が生じる場合には、穴あき体５５の特に良好な必定めが
得られる。

ノズル本体９と配合スリーブ５８との間での、第１とあ
２の面５９，６２における穴あき体５５の締込みは、配
合スリーブ５８の雌ねじ山６４を、ノズル本体９の周面
に形成した雄ねじ山６５に螺合することによって実現さ
れる。ねじ締めを行ったのちノズル本体９に対する配合
スリーブ５８の相対位置全確保するために、配合スリー
ブ５８はかしめ突起６６を介してノズル本体９の外溝６
８内でかしめられてもよい。

かしめ突起６６としては、可動子１４寄シの配合スリー
ブ５８の端縁部が使用される。かしめのために該端縁部
はノズル本体９の外溝６８内へ内向きに屈曲される。か
しめ架起６６を形成する端縁部と配合スリーブ５８の底
部６０との間には盲孔６１の内周面が延在し、該内周面
は、はぼその全長にわたって雌ねじ山６４によって雄形成される。雌ねじ山６４と斜ねじ山６５は細目ねじ山
として構成されるのが有利である。配合スリーブ５８は
、第１図に示したように同時に、ノズル本体９を半径方
向で内包するシールリング６９を軸方向で確保するため
にも役立つ。

配合スリーブ５８の底部６０には共軸に、殊に円筒形横
断面の配合孔７０が開口し、該配合孔は他端ではシャー
プな配合エツジ７１ｔ−成して開口している。該配合エ
ツジ７１は環状溝７３によって囲まれている。図示の実
施例では該環状溝７３の横り面はほぼ台形状であり、す
なわち環状溝７３の内周壁７４も環状溝７３の外周壁７
５も斜向している。配合エツジ７１は、環状溝７３の斜
向した内周壁７４と配合孔７０との成す鋭角によって形
成される。この角度は１０°乃至２０°である。環状溝
７３の外周壁７５は同時に頚部７７の内周面を形成して
いる。

該頚部７７は、可動子１４から離反した方向に最も下向
きに突出した燃料噴射弁部分を成している。頚部７７μ
配合エツジ７１を取囲むと同時に該配合エツジを超えて
垂下している。該頚部７７の役目は、例えば内燃機関に
燃料噴射弁全組付は中に生じる損傷から配合エツジ７１
を防護するためのものである。

穴あき体５５は、該穴あき体の上流側から下流側へ通じ
る、特に孔として構成された複数の噴出ポート５４　ａ
　、５４　ｂを有している。該噴出ポート５４　ａ　＋
　　５４　ｂはすべて等径を有していてもよく、あるい
は互いに異なった大きさの口径を有していてもよい。更
に又、噴出ポート５４ａと５４ｂは異なった長さに構成
されてお９、つまシ噴出ポート５４ｂが噴出ポート５４
ａよりも具体例に応じて短く又は長くなるように構成さ
れている。第２図に示した実施例では穴あき体５５の上
流側では噴出ポート５４ａ。

５４ｂは第１の面５９においては、ノズル本体開口５０
とビン４５と第１の面５９の露出部分との間に環状室範
囲内で開口している。穴あき体５５の下流側では噴出ポ
ー）５４ａが、第２の面６２の、配合孔７０によって取
囲まれた露出部分で開口しているのに対して、噴出ポー
ト５４ｂは、第２−の面６２から構成される装置８０で
開口し、該段部は穴あき体５５の第２の面６２の露出部
分に形成されている。第２図に示した実施例では前記段
部８０は、図平面に対して垂直にあ１と第２の面５９と
６２間で延びる細長い溝８２の底部として構成されてい
る。

出噴２ホード５４ａ、５４ｂは中心軸線８３ａ。

８３ｂを有し、該中心軸線は燃料噴射弁の縦軸線に対し
て斜向して又は平行に延びることができる。その場合燃
料噴射弁の縦軸線に対する噴出ボート５４ａの各中心軸
＆８３ａの勾配は半径方向成分並びに接線方向成分を有
することができる。第２図に示した実施例では噴出ポー
ト５４ｂの中心軸線８３ｂは軸方向に延ひている。

電磁コイル３の通電時には可動子１４は接続管片７の方
に向って引張られる。可動子１４に固定結合された弁ニ
ードル２７のシール部分４７は円錐形弁座面４９から離
間し、前記シール部分４７と円錐形弁座面４９の弁座４
８との間に流動横断面が解放され、燃料は、ノズル本体
開口５０とピン４５との間に設けられた環状室を通って
噴出ポー）　５４　ａ、５４　ｂに達することができる
。燃料は高い圧力低下のもとて噴出ポートを流過する。

それというのは該噴出ポートは、燃料噴射弁内で最も狭
い流動横ｔｆ７＋面を形成しているからである。要する
に噴射ボート５４ａ、５４ｂの幾何学的形状は、噴出す
る燃料の流ｔｋ決定する。この流量を当業者は「調量」
と呼ぶ。

噴出ポート５４　ａ、　　５４　ｂの方向づけ及び噴出
ポートの中心軸線８３　ａｔ　　８３ｂの位置は夫夫の
適用例に適合させることができる。通常の例では噴出ポ
ート５４　ａ、　’ｓ　４　ｂは、内燃機関の高熱の吸
気弁に正確に整合するように方向づけられる。しかしな
がら、シリンダ当シ２つの吸気弁を有する内燃機関で適
用する場合には特に、噴出ポー）５４ａと５４ｂを夫々
異なった吸気弁に向って方向づりることか可能である。

本発明の穴あき体５５を構成するための数例が第３図〜
第７図に示されている。但し、第２図において符号５６
で示した穴あき体５５の上向縁部はこれらの図面では夫
々省かれている。

第３図〜第７図に示した符号は、第１図及び第２図にお
いて同じ作用をなす構成部分についてこれまで使用して
きた符号に合致している。

第３ａ図及び第３ｂ図には、第１図及び第２図において
説明したのと同じ態様の穴あき体５５が示されている。

溝８２は対称軸線から外れて穴あき体５５の第２の面６
２内に該第２の面を中断するように形成されている。穴
あき体５５の、上流に向いた方の第１の面５９を第１千
面９１に、また下流に向いた方の第２の面６２を第２千
面９２に位置すると考えれば、細長い溝８２の、段部８
０を成す扁平な底面は、第１千面９１と第２千面９２と
に平行なかつ両平面間に介在する第３千面９３内に位置
している。各噴出ポート５４ａが第１千面９１から第２
千面９２にまで延ひているのに対して、各噴出ポート５
４ｂＵ第１千面９１から第３千面９３内の段部８０にま
で延びている。

概４ａ図及び第４ｂ図に示した穴あき体５５では、下流
に向いた方の第２の面６２は楔状切込み部９５によって
中断される。楔状切込み部９５の、段部８０を形成する
底面に噴出ポート５４ｂが１口しているが、該底面は、
第１千面９１と第２千面９２とに対して角度ヲ成して延
びる第３千面９３を限定する。この場合噴出ボート５４
ｂの中心軸線８３ｂが第３千面９３に対して、つ−２シ
撲状切込み部９５０段部８ｏに対して直角９７を成すよ
うに楔状切込み部９５を形成するのが有利である。段部
８０に対して垂直に燃料噴射流を噴出させることによっ
て該燃料噴射流は特に均等になる。

第５ａ図及び第５ｂ図に示した穴あき体５５では段部８
０は、下流に向いた方の第２の面６２を起点とする盲穴
９８の底面として構成されている。噴出ポート５４ｂは
第１の面５９と段部８０との間で延びている。

第３ａ図及び第３ｂ図に示した穴あき体５５では、上流
に向いた方の第１の面５９を起点とする盲穴９９が設け
られておシ、該盲穴の底面が段部８０金形成し、該段部
と第２の面６２との間に噴出ボー）５４ｂが延びている
。

第７ａ図及び第７ｂ図に示したように段部８０は、第１
の面５９と第２の面６２とを超えて張出す凸設部１００
に形成されていてもよい。

先の実施態様とは異なってこの場合は、段部８０つマシ
第３平面と一方の面５９との間に延びる噴出ポート５４
ｂは、第１の面５９と第２の面６２との間に延びる噴出
ポート５４ａよりも長い。

前記の諸実施態様では噴出ポート５４ａは夫夫、第１の
面５９と第２の面６２との間で延びている。

第７ａ図及び第７ｂ図に示した穴あき体５５では特に、
該穴あき体ｔ−２部構成するのが有利であり、この場合
、プラットフォームの形状を有する凸設部１００は別体
部分として構成されて穴あき体５５の第１又は第２の面
５９，６２に装着されている。

穴あき体の製作は型打ち加工、研削加工、旋削加工、電
解加工などの方法によって行われ、噴出ポートの製作は
腐食加工、押抜き加工又は中ぐシ加工（レーザー式中ぐ
シ、電子ビーム式中ぐシ）によって行われる。穴あき体
の素材としては種々の金属種特に焼結金属並びにプラス
チック及びセラミック材料を使用することができる。ま
た本発明の別の実施態様によれば穴あき体５５は、ノズ
体本体９の構成部分として、例えばノズル本体９の底部
としても構成することができる。

穴あき体５５内に段部８０をつけることによって、この
範囲で開口する噴出ポートの長さの変化が生じる。噴出
ポートの長さは、噴出ポートにおける圧力低下を規定す
る（長い噴出ポートは直径が等しければ高い圧力低下を
生ぜしめ、短い噴出ポートは僅かな圧力低下音生せしめ
る）ので、段部の位ｆｌｔｔ−目的に即して選ぶことに
よって各噴出ポートにおける圧力低下ひいては燃料流過
量を定めることが可能である。要するに無料噴射弁にお
ける燃料量を補正するためには、噴出ポート数を変化す
るか、或いは前記の形式で各噴出ポートの流過量を変化
することが可能である。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明による穴あき体を備えた燃料噴射弁の１
実施例の縦断面図、第２図は第１図の部分的な拡大図．
第３ａ図、第４ａ図、アジ５図、＠６ａ図及び第７ａ図
は５つの異なった態様による穴あき体の斜視図、ｉ６ｂ
図、第４ｂ図、第５ｂ囚．第３ｂ図及び第７ｂ図は第３
ａ図乃至第７ａ図に示した穴あき体の横面図である。１・・・弁ケーシング、２・・・コイル支持体、３・・
・電磁コイル、４・・・差込み接続部、５・・・プラス
チックリング、６・・・コイル室、７・・・接続管片、
９・・・ノズル本体、１１・・・端面、１２・・・スト
ッパプレート、１３・・・内肩、１４・・・可動子、１
５゜１６・・・第１と第２の盲穴、１７・・・共軸孔、
１８・・・変形域、２７・・・弁ニードル、２８・・・
保持体、２９・・・周方向条溝、３０・・・押圧ばね、
３１・・・インサート管、３４・・・貫通孔、３５・・
・ガイド孔、３７・・・切欠部、３９，４θ・・・ガイ
ド部分、４３・・・円筒部分、４４・・・円錐部分、４
５・・・ぎン、４Ｔ・・・シール部分、４８・・・弁座
、４９・・・円錐形弁座面、５０・・・ノズル本体開口
、５１・・・扁平面、５２・・・円錐区域、５４ａ、５
４１）・・・噴出ポート、５５・・・穴あき体、５６・
・・上向縁部、５８・・・配合スリーブ、５９・・・第
１の面、６０・・・底部、６１・・・盲穴、６２・・・
第２の面、６４・・・雌ねじ山、６５・・・雄ねじ山、
６６・・・かしめ突起、６８・・・外溝、６９・・・シ
ールリング、７０・・・配合孔、７１・・・配合エツジ
、７３・・・環状溝、７４・・・内周壁、７５・・・外
周壁、７７・・・頚部、８０・・・段部、８２、・・・
溝、８３ａｔ　　８３ｂ・・・中心軸線、９１・・・第
１平面、９２・・・第２平面、９３・・・第３平面、９
５・・・楔状切込み部、９７・・・直角、９８・・・盲
穴、９９・・・盲穴、１００・・・凸設部４８・・・弁座５４ａ　、５４ｂ・・・噴出ボート　　　５５９・・・
第１の面６２・・・第２の面８０・・・段部ＦＩＧ、３ｂ５・・・穴あき体

Claims

【特許請求の範囲】

１．内燃機関の燃料噴射装置用燃料噴射弁の弁座下流側
で使用される穴あき体であつて、第１平面内に位置する
第１の面と、第２平面内に位置する第２の面と、第３平
面内に位置する少なくとも１つの段部と、該段部と前記
の第１及び第２の面のいずれか一方の面との間で穴あき
体を貫通して延びる少なくとも１つの噴出ポートとを有
する形式のものにおいて、第１の面（５９）と第２の面
（６２）との間に少なくとも１つの別の噴出ポート（５
４ａ）が延びており、かつ該別の噴出ポート（５４ａ）
の長さが、段部（８０）と一方の面（５９又は６２）と
の間で延びる噴出ポート（５４ｂ）の長さと異なつてい
る、燃料噴射弁用の穴あき体。
２．段部（８０）が第１の面（５９）と第２の面（６２
）との間で穴あき体（５５）内に設けた凹設部の底面と
して構成されている、請求項１記載の穴あき体。
３．段部（８０）が盲穴（９８，９９）の底面として構
成されている、請求項２記載の穴あき体。
４．段部（８０）が溝（８２）の底面として構成されて
いる、請求項２記載の穴あき体。
５．第３平面（９３）が第１の面（９１）又は第２の面
（９２）に対して角度を成して配設されている、請求項
２記載の穴あき体。
６．第３平面（９３）内に位置する段部（８０）が、第
１平面（９１）と第２平面（９２）との間で楔状切込み
部（９５）の低面として構成されている、請求項５記載
の穴あき体。
７．段部（８０）が凸設部（１００）に形成されている
、請求項１記載の穴あき体。
８．噴出ポート（５４ａと５４ｂ）の中心軸線（８３ａ
，８３ｂ）が燃料噴射弁の縦軸線に対して異なつた傾度
で斜向している、請求項１から７までのいずれか１項記
載の穴あき体。
９．穴あき体（５５）が別個の構成部分として構成され
ている、請求項１から８までのいずれか１項記載の穴あ
き体。
１０．穴あき体（５５）が小板の形状を有している、請
求項９記載の穴あき体。
１１．穴あき体（５５）が、燃料噴射弁の、弁座（４８
）を有するノズル本体（９）の構成部分として構成され
ている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の穴
あき体。