JP2006220029A - Fuel injection valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関(以下、内燃機関を「エンジン」という。)に用いられる燃料噴射弁に関する。 The present invention relates to a fuel injection valve used in an internal combustion engine (hereinafter, the internal combustion engine is referred to as an “engine”).
燃料噴射弁は、高温に晒されると、噴孔に例えば固形化した燃料などからなるデポジットが堆積する。噴孔にデポジットが堆積すると、噴孔の断面積が減少し、噴孔を経由して噴射される燃料量が減少する。特に、燃料噴射弁を直噴型のエンジンに適用する場合、燃料噴射弁は噴孔側の端部がエンジンの燃焼室に露出する。そのため、燃料噴射弁の噴孔の近傍は、高温の燃焼ガスに晒される。 When the fuel injection valve is exposed to a high temperature, a deposit made of, for example, solid fuel is accumulated in the injection hole. When deposit accumulates in the nozzle hole, the cross-sectional area of the nozzle hole decreases and the amount of fuel injected through the nozzle hole decreases. In particular, when the fuel injection valve is applied to a direct injection type engine, the end portion on the injection hole side of the fuel injection valve is exposed to the combustion chamber of the engine. Therefore, the vicinity of the nozzle hole of the fuel injection valve is exposed to high-temperature combustion gas.
そこで、燃料噴射弁の燃焼室側の端部に、弁本体を覆うヒートプレートを設置する燃料噴射弁が開示されている(特許文献1参照)。この燃料噴射弁では、ヒートプレートは、噴孔から噴射される燃料が通過する貫通孔を形成している。ヒートプレートは、外周縁以外の部分が弁本体との間に隙間を形成している。ヒートプレートを設置することにより、高温の燃焼ガスから弁本体へ伝わる熱量を低減している。 Therefore, a fuel injection valve is disclosed in which a heat plate that covers the valve body is installed at the end of the fuel injection valve on the combustion chamber side (see Patent Document 1). In this fuel injection valve, the heat plate forms a through hole through which fuel injected from the injection hole passes. In the heat plate, a portion other than the outer peripheral edge forms a gap with the valve body. By installing a heat plate, the amount of heat transferred from the high-temperature combustion gas to the valve body is reduced.
しかしながら、ヒートプレートは燃料の通過を許容するための貫通孔を有している。そのため、貫通孔を通して高温の燃焼ガスが流入し、弁本体の噴孔近傍の温度は上昇する。また、ヒートプレートは外周縁が弁本体と接している。そのため、ヒートプレートからの伝熱によって弁本体は加熱される。さらに、弁本体は、噴孔近傍における部材の体積が大きい。そのため、弁本体の噴孔近傍における熱容量が大きくなり、噴射される燃料による噴孔近傍の冷却効果は得にくい。その結果、エンジンの運転条件によって、弁本体の噴孔近傍は、デポジットが生成される温度まで上昇する。 However, the heat plate has a through hole for allowing the passage of fuel. Therefore, high-temperature combustion gas flows through the through hole, and the temperature in the vicinity of the nozzle hole of the valve body increases. Further, the outer peripheral edge of the heat plate is in contact with the valve body. Therefore, the valve body is heated by heat transfer from the heat plate. Further, the valve body has a large volume of members in the vicinity of the nozzle hole. Therefore, the heat capacity in the vicinity of the nozzle hole of the valve body is increased, and it is difficult to obtain a cooling effect in the vicinity of the nozzle hole by the injected fuel. As a result, the vicinity of the nozzle hole in the valve body rises to a temperature at which deposits are generated depending on the operating conditions of the engine.
そこで、本発明の目的は、噴孔の近傍における温度上昇を低減し、デポジットの堆積を低減する燃料噴射弁を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fuel injection valve that reduces temperature rise in the vicinity of an injection hole and reduces deposit accumulation.
請求項1記載の発明では、スリーブはノズルの先端と接することなくノズルを覆っている。例えば燃焼ガスなどから受ける熱は、ノズルを覆うスリーブに伝達される。ノズルは、スリーブとの間に所定の間隔を形成しているため、スリーブからノズルへの熱の伝達は低減される。噴孔を形成するノズルは、内側および噴孔を流れる燃料によって冷却される。これにより、噴孔の近傍における温度上昇は低減される。したがって、噴孔の近傍へのデポジットの堆積を低減することができる。 In the first aspect of the invention, the sleeve covers the nozzle without contacting the tip of the nozzle. For example, heat received from combustion gas or the like is transmitted to a sleeve covering the nozzle. Since the nozzle forms a predetermined distance from the sleeve, heat transfer from the sleeve to the nozzle is reduced. The nozzles that form the nozzle holes are cooled by the fuel that flows inside and through the nozzle holes. Thereby, the temperature rise in the vicinity of the nozzle hole is reduced. Therefore, deposit accumulation near the nozzle hole can be reduced.
請求項2記載の発明では、スリーブとノズルとの間には断熱材が設置されている。そのため、スリーブが受けた熱は、断熱材によって断熱され、ノズルへの伝達が低減される。また、噴孔を形成するノズルは、内側および噴孔を流れる燃料によって冷却される。これにより、噴孔の近傍における温度上昇は低減される。したがって、噴孔の近傍へのデポジットの堆積を低減することができる。 In the invention according to claim 2, a heat insulating material is provided between the sleeve and the nozzle. Therefore, the heat received by the sleeve is insulated by the heat insulating material, and transmission to the nozzle is reduced. Further, the nozzles forming the nozzle holes are cooled by the fuel flowing inside and the nozzle holes. Thereby, the temperature rise in the vicinity of the nozzle hole is reduced. Therefore, deposit accumulation near the nozzle hole can be reduced.
請求項3記載の発明では、断熱材は例えばポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素含有樹脂からなる。フッ素含有樹脂は、断熱性および耐熱性を有しているとともに、表面にデポジットが付着しにくい。そのため、噴孔の近傍へのデポジットの堆積をより低減することができる。
請求項4記載の発明では、ノズルは弁ボディと噴孔プレートとから構成されている。これにより、噴孔を形成する噴孔プレートを変更することにより、噴孔から噴射される燃料の噴射特性は容易に変更される。したがって、噴孔の近傍へのデポジットの堆積を低減しつつ、所望の燃料噴射特性を得ることができる。
In the invention according to claim 3, the heat insulating material is made of a fluorine-containing resin such as polytetrafluoroethylene. The fluorine-containing resin has heat insulation and heat resistance, and deposits hardly adhere to the surface. Therefore, deposit accumulation near the nozzle hole can be further reduced.
According to a fourth aspect of the present invention, the nozzle comprises a valve body and a nozzle hole plate. Thereby, the injection characteristic of the fuel injected from the injection hole is easily changed by changing the injection hole plate forming the injection hole. Accordingly, it is possible to obtain desired fuel injection characteristics while reducing deposit accumulation in the vicinity of the injection hole.
請求項5記載の発明では、弁ボディは凹部を有している。開口部を通過した燃料は、凹部を経由して噴孔へ流入する。凹部を形成することにより、噴孔プレートと燃料とが接触する面積は増加する。これにより、噴孔プレートは燃料により冷却される。したがって、噴孔の近傍の温度上昇をより低減することができ、噴孔の近傍へのデポジットの堆積を低減することができる。 In the invention according to claim 5, the valve body has a recess. The fuel that has passed through the opening flows into the nozzle hole via the recess. By forming the recess, the area where the nozzle hole plate and the fuel come into contact increases. Thereby, the nozzle hole plate is cooled by the fuel. Therefore, the temperature rise in the vicinity of the nozzle hole can be further reduced, and deposit accumulation in the vicinity of the nozzle hole can be reduced.
請求項6記載の発明では、スリーブの筒部は底部との間に大径部を有している。大径部はノズルの外周側に拡大しているため、スリーブとノズルとの間に形成される空間は拡大する。これにより、スリーブが受けた熱は、ノズルへさらに伝わりにくくなる。そのため、ノズルの温度上昇は低減される。したがって、噴孔の近傍へのデポジットの堆積を低減することができる。 In the invention according to claim 6, the cylindrical portion of the sleeve has a large-diameter portion between the bottom portion. Since the large-diameter portion is enlarged on the outer peripheral side of the nozzle, the space formed between the sleeve and the nozzle is enlarged. Thereby, the heat received by the sleeve is more difficult to be transmitted to the nozzle. Therefore, the temperature rise of the nozzle is reduced. Therefore, deposit accumulation near the nozzle hole can be reduced.
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による燃料噴射弁(以下、燃料噴射弁を「インジェクタ」という。)を図2に示す。第1実施形態によるインジェクタ10は、例えば燃焼室へ燃料を噴射する直噴式のガソリンエンジンに適用される。直噴式のガソリンエンジンに適用する場合、インジェクタ10はエンジンのシリンダヘッドに搭載される。なお、インジェクタ10は、直噴式のガソリンエンジンに限らず、吸気ポートを流れる吸気に燃料を噴射するポート噴射式のガソリンエンジン、あるいはディーゼルエンジンに適用してもよい。
Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 2 shows a fuel injection valve (hereinafter referred to as “injector”) according to the first embodiment of the present invention. The
インジェクタ10は、筒状のハウジング11を備えている。ハウジング11は、第一磁性部12、非磁性部13および第二磁性部14を有している。非磁性部13は、第一磁性部12と第二磁性部14との磁気的な短絡を防止する。第一磁性部12、非磁性部13および第二磁性部14は、例えばレーザ溶接などにより一体に接続されている。なお、ハウジング11は、磁性材料または非磁性材料により筒状の一体物に成形し、例えば熱加工することにより一部を非磁性化または磁性化してもよい。
The
ハウジング11の軸方向の一方の端部には入口部材15が設置されている。入口部材15は、ハウジング11の内周側に圧入され、ハウジング11に固定されている。入口部材15は燃料入口16を形成している。燃料入口16には、図示しない燃料ポンプから燃料が供給される。燃料入口16に供給された燃料は、燃料フィルタ17を経由してハウジング11の内周側に流入する。燃料フィルタ17は、燃料に含まれる異物を除去する。
An
ハウジング11の他方の端部には、ノズルホルダ20が設置されている。ノズルホルダ20は、磁性材料により筒状に形成され、内周側にノズル21が設置されている。ノズル21は、弁ボディ22および噴孔プレート23から構成されている。弁ボディ22は、筒状に形成されている。弁ボディ22は、例えば圧入あるいは溶接などによりノズルホルダ20に固定されている。弁ボディ22は、図1に示すように軸方向の一方の端部に開口部221を形成している。弁ボディ22は、この開口部221に近づくにつれて内径が小さくなる円錐状の内周面222を有している。弁ボディ22は、円錐状の内周面222に弁座223を有している。
A
噴孔プレート23は、弁ボディ22の先端に設置されている。噴孔プレート23は、例えばレーザ溶接などにより弁ボディ22の先端に固定されている。噴孔プレート23は、弁ボディ22が形成する開口部221を覆っている。噴孔プレート23は、少なくとも一つ以上の噴孔231を形成している。噴孔231は、噴孔プレート23を板厚方向に貫いて、噴孔プレート23の弁ボディ22側の面と弁ボディ22とは反対側の面とを連通している。噴孔231は、軸線がインジェクタ10の中心軸に対し、傾斜して形成されている。複数の噴孔231は、各軸線が燃料入口側すなわち弁座223側において交差するように形成されている。
The
弁部材としてのニードル24は、図2に示すようにハウジング11、ノズルホルダ20および弁ボディ22の内周側に軸方向へ往復移動可能に収容されている。ニードル24は、弁ボディ22と概ね同軸上に配置されている。ニードル24は、図1に示すように軸方向の一方の端部側すなわち燃料入口16とは反対側の端部にシール部241を有している。シール部241は、弁ボディ22に形成されている弁座223に接触可能である。ニードル24は、弁ボディ22との間に燃料が流れる燃料通路25を形成する。
As shown in FIG. 2, the
インジェクタ10は、図2に示すようにニードル24を駆動する駆動部30を有している。駆動部30は、電磁駆動部であり、スプール31、コイル32、固定コア33、プレートハウジング34および可動コア35を有している。スプール31は、ハウジング11の外周側に設置されている。スプール31は、樹脂で筒状に形成され、外周側にコイル32が巻かれている。コイル32は、コネクタ36の端子部37に電気的に接続している。固定コア33は、例えば鉄などの磁性材料から筒状に形成されている。固定コア33は、ハウジング11の内周側に例えば圧入などにより固定されている。磁性部材であるプレートハウジング34は、コイル32の外周側を覆っている。プレートハウジング34は、ハウジング11の第二磁性部14とノズルホルダ20とを磁気的に接続している。スプール31およびコイル32の外周側は、コネクタ36を一体に形成する樹脂モールド38により覆われている。
The
可動コア35は、ハウジング11の内周側に軸方向へ往復移動可能に設置されている。可動コア35は、例えば鉄などの磁性材料から筒状に形成されている。可動コア35は、固定コア33とは反対側の端部においてニードル24と一体に接続している。可動コア35は、固定コア33側の端部において弾性部材であるスプリング18と接している。弾性部材には、例えば板ばね、空気ダンパまたはオイルダンパなど、スプリング18に限らず適用可能である。スプリング18は、一方の端部が可動コア35に接しており、他方の端部がアジャスティングパイプ19に接している。アジャスティングパイプ19は、固定コア33に圧入されている。
The
スプリング18は、軸方向へ伸びる力を有している。そのため、可動コア35およびニードル24は、スプリング18により弁座223に着座する方向へ押し付けられる。固定コア33に圧入されているアジャスティングパイプ19の圧入量を調整することにより、スプリング18の荷重は調整される。コイル32に通電していないとき、一体の可動コア35およびニードル24はスプリング18により弁座223方向へ押し付けられ、シール部241は弁座223に着座する。
The
次に、噴孔231の近傍について詳細に説明する。
ノズル21の先端は、図1に示すようにスリーブ40によって覆われている。スリーブ40は、例えばステンレスなどの金属によって形成され、底部41および筒部42を有している。底部41は、略円板状に形成され、中央部に燃料孔43を有している。燃料孔43は、底部41を板厚方向に貫いてノズル21側の端面とノズル21とは反対側の端面とを連通している。燃料孔43は、噴孔プレート23が形成する噴孔231の軸線上に開口している。また、燃料孔43は、内径が噴孔231よりも大きく形成されている。
Next, the vicinity of the
The tip of the
第1実施形態では、スリーブ40は一つの円筒状の燃料孔43を形成している。燃料孔43は、インジェクタ10の中心軸と同軸上に形成されている。燃料孔43の内径は、噴孔231の燃料出口側において複数の噴孔231の外縁を結ぶ円周の内径よりも大きい。そのため、噴孔プレート23が形成する複数の噴孔231の軸線を延長したとき、延長された軸線上には、スリーブ40が形成する燃料孔43が開口している。これにより、噴孔231を通過した燃料は、スリーブ40と干渉することなく燃料孔43を経由してインジェクタ10の外部へ噴射される。
In the first embodiment, the
筒部42は、底部41の外縁部からノズル21側へ立ち上がる筒状に形成されている。筒部42は、底部41とは反対側の端部が弁ボディ22の外周壁22aと接続している。スリーブ40は、筒部42の底部41とは反対側の端部が例えばレーザ溶接や圧入などにより弁ボディ22に接続される。これにより、スリーブ40は、弁ボディ22に固定されている。弁ボディ22に設置されている噴孔プレート23とスリーブ40の底部41との間は、所定の間隔を形成している。これにより、噴孔プレート23とスリーブ40との間には、隙間44が形成される。その結果、スリーブ40は、ノズル21の先端、すなわちノズル21を構成する弁ボディ22の先端および噴孔プレート23と接しない。
The
インジェクタ10を直噴式のエンジンに搭載する場合、ノズル21は燃焼室に露出する。そのため、ノズル21は燃焼室の高温の燃焼ガスに晒される。本実施形態の場合、ノズル21の先端にはスリーブ40が取り付けられている。そのため、燃焼ガスによる熱は、まずスリーブ40に伝わる。スリーブ40は、ノズル21の先端の噴孔プレート23と接することなく、弁ボディ22に接続している。そのため、スリーブ40に伝わった熱は、スリーブ40の底部41から筒部42を経由して弁ボディ22に伝わる。また、スリーブ40の底部41と噴孔プレート23との間には、隙間44が形成される。そのため、スリーブ40に伝わった熱は、隙間44によって噴孔プレート23への伝達が妨げられる。さらに、弁ボディ22の内周側および噴孔231には燃料が流れる。そのため、噴孔プレート23は、弁ボディ22の内周側、噴孔231および隙間44を流れる燃料によって冷却される。
When the
上述のように、ノズル21の先端にスリーブ40を取り付けることにより燃焼ガスから噴孔プレート23への熱の伝達は低減されるとともに、周囲を流れる燃料によって噴孔プレート23は冷却される。これにより、ノズル21が高温の燃焼ガスに晒される場合でも、噴孔プレート23が形成する噴孔231の近傍は、温度の上昇が低減され、デポジットの生成が低減される。
As described above, by attaching the
次に、上記の構成によるインジェクタ10の作動について説明する。
コイル32への通電が停止されているとき、固定コア33と可動コア35との間には磁気吸引力が発生しない。そのため、可動コア35は、スプリング18の押し付け力によりニードル24とともに固定コア33と反対側へ移動している。その結果、コイル32への通電が停止されているとき、ニードル24のシール部241は弁座223に着座している。したがって、燃料は噴射されない。
Next, the operation of the
When energization of the
コイル32に通電されると、コイル32に発生した磁界によりプレートハウジング34、ノズルホルダ20、第一磁性部12、可動コア35、固定コア33および第二磁性部14には磁気回路が形成され磁束が流れる。これにより、固定コア33と可動コア35との間には磁気吸引力が発生する。固定コア33と可動コア35との間に発生する磁気吸引力がスプリング18の押し付け力よりも大きくなると、一体の可動コア35およびニードル24は固定コア33側へ移動する。その結果、ニードル24のシール部241は弁座223から離座する。
When the
燃料入口16からインジェクタ10の内部へ流入した燃料は、燃料フィルタ17、入口部材15の内周側、アジャスティングパイプ19の内周側、可動コア35の内周側、可動コア35の内側と外側とを連通する孔351、ハウジング11と可動コア35との間、およびニードル24とノズルホルダ20との間を経由して燃料通路25へ流入する。燃料通路25の燃料は、弁座223とシール部241との間、および開口部221を経由して噴孔231へ流入する。燃料は、噴孔231を通過し、さらに噴孔231の軸線上に開口する燃料孔43を経由してエンジンの燃焼室へ噴射される。
The fuel that has flowed into the
コイル32への通電を停止すると、固定コア33と可動コア35との間の磁気吸引力は消滅する。これにより、一体の可動コア35およびニードル24はスプリング18の押し付け力により固定コア33と反対側へ移動する。そのため、シール部241は再び弁座223に着座し、燃料通路25と開口部221との間の燃料の流れは遮断される。したがって、燃料の噴射は終了する。
When energization of the
以上、説明した第1実施形態では、ノズル21の先端にスリーブ40を取り付けることにより、高温の燃焼ガスから受けた熱はスリーブ40から弁ボディ22に逃がされる。また、スリーブ40の底部41と噴孔プレート23との間には、隙間44が形成される。そのため、スリーブ40から噴孔プレート23への熱の伝達は、スリーブ40と噴孔プレート23との間に形成される隙間44によって妨げられる。さらに、噴孔プレート23は、弁ボディ22の内周側を流れる燃料によって冷却される。これらにより、インジェクタ10の先端がエンジンの燃焼室に露出する場合でも、噴孔プレート23は温度の上昇が低減される。したがって、噴孔231の近傍へのデポジットの堆積を低減することができる。また、噴孔231の近傍へのデポジットの堆積を低減することにより、噴孔231を通過する燃料の流量変化が低減される。したがって、燃料噴射量を高精度に制御することができる。
As described above, in the first embodiment described above, by attaching the
(第2、第3実施形態)
本発明の第2、第3実施形態によるインジェクタの噴孔の近傍をそれぞれ図3または図4に示す。なお、第1実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第2、第3実施形態では、スリーブ40が形成する燃料孔の形状が第1実施形態と異なる。
(Second and third embodiments)
FIG. 3 and FIG. 4 show the vicinity of the injection hole of the injector according to the second and third embodiments of the present invention, respectively. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component substantially the same as 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
In the second and third embodiments, the shape of the fuel hole formed by the
第2実施形態では、図3に示すようにスリーブ40は噴孔プレート23が形成する噴孔231の数に応じた円筒状の燃料孔45を形成している。燃料孔45は、噴孔プレート23が形成する複数の噴孔231の軸線上にそれぞれ配置されている。そのため、噴孔プレート23が形成する複数の噴孔231の軸線を延長したとき、延長した軸線上には、スリーブ40が形成する燃料孔45がそれぞれ開口している。燃料孔45の内径は、噴孔プレート23の各噴孔231の内径よりも大きい。これにより、噴孔231を通過した燃料は、スリーブ40と干渉することなく燃料孔45を経由してインジェクタ10の外部へ噴射される。
In the second embodiment, as shown in FIG. 3, the
第3実施形態では、図4に示すようにスリーブ40は噴孔プレート23が形成する噴孔231の数に応じた燃料孔46を形成している。スリーブ40が形成する燃料孔46は、インジェクタ10の中心軸に対し傾斜して形成される噴孔231の中心軸にあわせて傾斜している。なお、噴孔231の中心軸の傾斜角度と、燃料孔46の中心軸の傾斜角度とは、同一であっても、同一でなくてもよい。燃料孔46は、噴孔プレート23の噴孔231の軸線上にそれぞれ配置されている。そのため、噴孔プレート23が形成する複数の噴孔231の軸線を延長したとき、延長した軸線上には、スリーブ40が形成する燃料孔46がそれぞれ開口している。燃料孔46の内径は、噴孔プレート23の各噴孔231の内径よりも大きい。これにより、噴孔231を通過した燃料は、スリーブ40と干渉することなく燃料孔46を経由してインジェクタ10の外部へ噴射される。
In the third embodiment, as shown in FIG. 4, the
第2、第3実施形態では、スリーブ40に開口する燃料孔45、46は、噴孔プレート23の各噴孔231の軸線上にそれぞれ配置される。そのため、スリーブ40に形成される燃料孔45、46の開口総面積は低減される。これにより、燃料孔45、46を経由して燃焼室から噴孔プレート23側への高温の燃焼ガスの流入は低減される。したがって、噴孔プレート23および噴孔231の近傍における温度の上昇が低減され、噴孔231の近傍へのデポジットの堆積を低減することができる。
In the second and third embodiments, the fuel holes 45 and 46 opened in the
(第4、第5、第6実施形態)
本発明の第4、第5、第6実施形態によるインジェクタの噴孔の近傍をそれぞれ図5、図6または図7に示す。なお、第1実施形態、第2実施形態または第3実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第4、第5実施形態では、スリーブ40と噴孔プレート23との間に断熱材としての断熱シート50を備えている。
(4th, 5th, 6th embodiment)
The vicinity of the injection hole of the injector according to the fourth, fifth and sixth embodiments of the present invention is shown in FIG. 5, FIG. 6 or FIG. 7, respectively. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component substantially the same as 1st Embodiment, 2nd Embodiment, or 3rd Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
In the fourth and fifth embodiments, a
第4実施形態では、図5に示すように上述の第1実施形態によるインジェクタ10に断熱シート50を設置している。断熱シート50は、スリーブ40と噴孔プレート23との間の隙間44に設置されている。断熱シート50は、例えばポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素含有樹脂から形成されている。第4実施形態の場合、断熱シート50は中央部に貫通孔51を有している。貫通孔51は、噴孔231と燃料孔43とを連通している。貫通孔51は、燃料孔43よりも内径が大きく形成されている。これにより、噴孔231を通過した燃料は、断熱シート50およびスリーブ40と干渉することなく、貫通孔51および燃料孔43を経由してインジェクタ10の外部へ噴射される。
In 4th Embodiment, as shown in FIG. 5, the
第5実施形態では、図6に示すように上述の第2実施形態によるインジェクタ10に断熱シート50を設置している。断熱シート50は、スリーブ40と噴孔プレート23との間の隙間44に設置されている。断熱シート50は、フッ素含有樹脂から形成されている。第5実施形態の場合、断熱シート50は、噴孔プレート23が形成する噴孔231の数に応じた円筒状の貫通孔52を有している。貫通孔52は、噴孔プレート23が形成する噴孔231とスリーブ40が形成する燃料孔45とをそれぞれ連通している。貫通孔52は、各噴孔231および各燃料孔45よりも内径が大きく形成されている。これにより、噴孔231を通過した燃料は、断熱シート50およびスリーブ40と干渉することなく、貫通孔52および燃料孔45を経由してインジェクタ10の外部へ噴射される。
In 5th Embodiment, as shown in FIG. 6, the
第6実施形態では、図7に示すように上述の第3実施形態によるインジェクタ10に断熱シート50を設置している。断熱シート50は、スリーブ40と噴孔プレート23との間の隙間44に設置されている。断熱シート50は、フッ素含有樹脂から形成されている。第6実施形態の場合、断熱シート50は、噴孔プレート23が形成する噴孔231の数に応じた貫通孔53を有している。貫通孔53は、噴孔プレート23が形成する噴孔231とスリーブ40が形成する燃料孔46とをそれぞれ連通している。貫通孔53は、各噴孔231および各燃料孔46よりも内径が大きく形成されている。さらに、貫通孔53は、各噴孔231および各燃料孔46の傾斜にあわせて、インジェクタ10の中心軸に対し傾斜して形成されている。これにより、噴孔231を通過した燃料は、断熱シート50およびスリーブ40と干渉することなく、貫通孔53および燃料孔46を経由してインジェクタ10の外部へ噴射される。
In 6th Embodiment, as shown in FIG. 7, the
第4、第5、第6実施形態では、スリーブ40と噴孔プレート23との間に断熱シート50を設置している。これにより、スリーブ40と噴孔プレート23との間に隙間44のみを形成する場合と比較して、スリーブ40から噴孔プレート23への熱の伝達はさらに低減される。したがって、噴孔231の近傍における温度の上昇を低減でき、噴孔231の近傍へのデポジットの堆積を低減することができる。
In the fourth, fifth, and sixth embodiments, the
また、第4、第5、第6実施形態では、断熱シート50をフッ素含有樹脂により形成している。フッ素含有樹脂は、断熱性が高いだけでなく、撥液性が高くデポジットの原因となる燃料や異物が付着しにくい。また、フッ素含有樹脂は耐熱性も高い。したがって、デポジットの堆積をより低減することができるとともに、十分な耐久性を確保することができる。
In the fourth, fifth, and sixth embodiments, the
(第7実施形態)
本発明の第7実施形態によるインジェクタの噴孔の近傍を図8に示す。なお、第1実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第7実施形態では、図8に示すように弁ボディ22は凹部224を有している。凹部224は、弁ボディ22の噴孔プレート23側の端部から弁座223側へ窪んで形成されている。凹部224は、弁ボディ22の先端において開口部221の径方向外側に形成されている。これにより、弁ボディ22と噴孔プレート23との間には燃料室26が形成される。
(Seventh embodiment)
FIG. 8 shows the vicinity of the injection hole of the injector according to the seventh embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component substantially the same as 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
In the seventh embodiment, the
弁ボディ22と噴孔プレート23との間に燃料室26を設置することにより、弁座223を通過した燃料は開口部221および燃料室26を経由して噴孔231へ流入する。そのため、燃料が噴射されるとき、噴孔プレート23は、噴孔231を流れる燃料だけでなく、燃料室26の燃料によっても冷却される。すなわち、燃料室26を設置することにより、噴孔プレート23と燃料とが接する面積は拡大する。これにより、噴孔プレート23は冷却がさらに促進される。したがって、噴孔231の近傍における温度の上昇をより低減でき、噴孔231の近傍へのデポジットの堆積を低減することができる。
By installing the
(第8実施形態)
本発明の第8実施形態によるインジェクタの噴孔の近傍を図9に示す。なお、第1実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第8実施形態では、図9に示すようにスリーブ60は底部61および筒部62を有している。底部61は、中央部に燃料孔63を形成している。本実施形態では、筒部62は大径部621および小径部622を有している。大径部621は、底部61の外縁部から弁ボディ22方向に立ち上がり、内径が弁ボディ22の外径よりも大きい。小径部622は、大径部621の底部61とは反対側に接続し、内径が弁ボディ22の外径とほぼ同一である。これにより、弁ボディ22にスリーブ60を取り付けたとき、小径部622は弁ボディ22の外周壁22aと接するとともに、大径部621は弁ボディ22の外周壁22aとの間に隙間64を形成する。スリーブ60は、小径部622において弁ボディ22に固定される。
(Eighth embodiment)
FIG. 9 shows the vicinity of the injection hole of the injector according to the eighth embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component substantially the same as 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
In the eighth embodiment, the
スリーブ60に大径部621を形成することにより、スリーブ60は小径部622において弁ボディ22と接する。そのため、スリーブ60に伝わった熱は、小径部622から弁ボディ22へ伝達される。これにより、スリーブ60から弁ボディ22へ伝わる熱は、小径部622を経由して弁ボディ22の噴孔プレート23から遠ざかった位置に伝えられる。その結果、弁ボディ22の噴孔プレート23の近傍における温度上昇は低減され、噴孔プレート23の温度上昇はさらに低減される。したがって、噴孔231の近傍における温度の上昇をより低減でき、噴孔231の近傍へのデポジットの堆積を低減することができる。
By forming the
(第9実施形態)
本発明の第9実施形態によるインジェクタの噴孔の近傍を図10に示す。なお、第1実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第9実施形態では、図10に示すように噴孔プレート23が形成する噴孔232は、上述の複数の実施形態と異なり、燃料出口側がインジェクタ10の中心軸側へ傾斜している。また、スリーブ40は底部41の中央部に一つの燃料孔43を有している。燃料孔43の内径は、噴孔プレート23が形成する噴孔232よりも大きい。また、燃料孔43の内径は、噴孔232の燃料出口側において複数の噴孔232の外縁を結ぶ円周の内径よりも大きい。これにより、噴孔プレート23が形成する噴孔232の軸線を延長すると、延長した軸線はスリーブ40の燃料孔43において交差する。
(Ninth embodiment)
FIG. 10 shows the vicinity of the injection hole of the injector according to the ninth embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component substantially the same as 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
In the ninth embodiment, as shown in FIG. 10, the
第9実施形態では、噴孔232の軸線がスリーブ40の燃料孔43において交差する。そのため、スリーブ40が形成する燃料孔43の内径は縮小することができる。これにより、燃料孔43を経由した燃焼室から噴孔プレート23側への燃焼ガスの流入は低減される。したがって、噴孔プレート23、および噴孔232の近傍における温度の上昇を低減でき、噴孔232の近傍へのデポジットの堆積を低減することができる。
In the ninth embodiment, the axis of the
(第10実施形態)
本発明の第10実施形態によるインジェクタの噴孔の近傍を図11に示す。なお、第1実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第10実施形態では、図11に示すように弁ボディ22は噴孔225を形成している。すなわち、ノズル21は、弁ボディ22のみから構成され、噴孔プレートを有していない。第10実施形態では、噴孔プレートを設置する必要がないので、部品点数を低減することができる。
(10th Embodiment)
FIG. 11 shows the vicinity of the injection hole of the injector according to the tenth embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component substantially the same as 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
In the tenth embodiment, the
(第11、第12実施形態)
本発明の第11によるインジェクタのノズルの近傍を図12および図13に示す。なお、第1実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第11実施形態では、図12に示すようにノズルホルダ20はノズル21の先端まで伸びて形成されている。これにより、ノズルホルダ20は、図13に示すようにノズル21の先端部を覆っている。ノズルホルダ20は、先端の中央部にホルダ孔201を形成している。スリーブ40の底部41は、ノズルホルダ20のノズル21側の端面に接している。また、スリーブ40の筒部42は、弁ボディ22に固定されている。これにより、スリーブ40の先端は、ノズルホルダ20によって覆われる。ホルダ孔201の内径は、スリーブ40が形成する燃料孔43よりも大きい。これにより、噴孔プレート23の噴孔231から噴射された燃料は、スリーブ40およびノズルホルダ20と干渉することなく、燃料孔43およびホルダ孔201を経由してインジェクタ10の外部へ噴射される。
(11th and 12th embodiments)
The vicinity of the nozzle of the injector according to the eleventh aspect of the present invention is shown in FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component substantially the same as 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
In the eleventh embodiment, the
第11実施形態では、高温の燃焼ガスからの熱は、まずスリーブ40の先端を覆うノズルホルダ20が受ける。そのため、燃焼ガスから受ける熱の大部分は、ノズルホルダ20およびスリーブ40に伝わる。これにより、噴孔プレート23への熱の伝達は低減される。したがって、噴孔プレート23が形成する噴孔231の近傍における温度上昇は低減され、噴孔231の近傍へのデポジットの堆積を低減することができる。
In the eleventh embodiment, heat from the high-temperature combustion gas is first received by the
第12実施形態では、図13に示すようにスリーブ40の筒部42は、ノズルホルダ20の内周壁20aに固定されている。
第12実施形態では、高温の燃焼ガスからの熱は、まずスリーブ40の先端を覆うノズルホルダ20が受ける。そのため、燃焼ガスから受ける熱の大部分は、ノズルホルダ20およびスリーブ40に伝わる。また、スリーブ40は、筒部42がノズルホルダ20に固定され、弁ボディ22および噴孔プレート23に接していない。これにより、スリーブ40が受けた熱は、ノズルホルダ20に伝わり、弁ボディ22および噴孔プレート23へ直接伝わることがない。その結果、噴孔プレート23への熱の伝達はさらに低減される。したがって、噴孔プレート23が形成する噴孔231の近傍における温度上昇は低減され、噴孔231の近傍へのデポジットの堆積を低減することができる。
In the twelfth embodiment, as shown in FIG. 13, the
In the twelfth embodiment, heat from the high-temperature combustion gas is first received by the
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、複数の実施形態を個別に適用したインジェクタについて説明した。しかし、インジェクタには複数の実施形態を組み合わせて適用してもよい。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the injector to which the plurality of embodiments are individually applied has been described. However, a combination of a plurality of embodiments may be applied to the injector.
10 インジェクタ(燃料噴射弁)、21 ノズル、22a 外周壁、22 弁ボディ、23 噴孔プレート、40、60 スリーブ、41、61 底部、42、62 筒部、43、45、46、63 燃料孔、44、64 隙間、50 断熱シート(断熱材)、51、52、53 貫通孔、221 開口部、222 内周面、223 弁座、224 凹部、225、231、232 噴孔、621 大径部、622 小径部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記噴孔の燃料出口側において前記ノズルの先端と接することなく前記ノズルの先端と所定の間隔を形成して設置され、前記噴孔の軸線上に開口し前記噴孔よりも内径が大きな燃料孔を形成するスリーブと、
を備えることを特徴とする燃料噴射弁。 A nozzle having a nozzle hole through which fuel is injected;
A fuel hole which is installed on the fuel outlet side of the nozzle hole so as to form a predetermined distance from the nozzle tip without contacting the nozzle tip, opens on the axis of the nozzle hole and has a larger inner diameter than the nozzle hole Forming a sleeve;
A fuel injection valve comprising:
前記筒部は、前記ノズルの外周壁に接続する小径部、および前記小径部の前記底部側に設置され前記小径部よりも内径が大きく前記外周壁との間に隙間を形成する大径部を有することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項記載の燃料噴射弁。 The sleeve has a bottom portion that forms the fuel hole, and a cylindrical portion that extends from an outer edge portion of the bottom portion to the nozzle side,
The cylindrical portion includes a small-diameter portion connected to the outer peripheral wall of the nozzle, and a large-diameter portion that is installed on the bottom side of the small-diameter portion and has a larger inner diameter than the small-diameter portion and forms a gap with the outer peripheral wall. The fuel injection valve according to claim 1, wherein the fuel injection valve has a fuel injection valve.
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