(57)【要約】【課題】燃料噴射弁において，インジェクタプレートに穿設された燃料噴孔からの噴射燃料に，簡単な構造で空気を混入させて，噴射燃料の微粒化を促進し得るようにする。【解決手段】弁座部材３と，この弁座部材３の弁孔７と平行な複数の燃料噴孔１１を有して弁座部材３の前端面に接合されるインジェクタプレート１０とを備えてなり，弁座部材３及びインジェクタプレート１０間に弁孔７及び燃料噴孔１１間を連通する偏平な燃料拡散室３６を画成した燃料噴射弁において，燃料噴孔１１をインジェクタプレート１０の板面に垂直に形成すると共に，燃料噴孔１１の内周面に，燃料噴孔１１の軸線Ｙを挟んで燃料噴射方向と反対側で燃料噴孔１１の出口に向かって広がる抉り部３９を形成した。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁座（８）及びこの弁座（８）の中心を貫通する弁孔（７）を前端壁に形成した弁座部材（３）と，弁座（８）と協働して弁孔（７）を開閉する弁体（１８）と，弁孔（７）から半径方向にずれて配置される複数の燃料噴孔（１１）を有して弁座部材（３）の前端面に接合されるインジェクタプレート（１０）とを備えてなり，弁座部材（３）及びインジェクタプレート（１０）間には弁孔（７）及び燃料噴孔（１１）間を連通する偏平な燃料拡散室（３６）を画成した燃料噴射弁において，
前記燃料噴孔（１１）をインジェクタプレート（１０）の板面に垂直に形成すると共に，該燃料噴孔（１１）の内周面の一側に，該燃料噴孔（１１）の出口に向かって広がる抉り部（３９）を設けたことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
請求項１記載の燃料噴射弁において，
前記抉り部（３９）を，前記燃料噴孔（１１）の軸線（Ｙ）を挟んで該燃料噴孔（１１）からの燃料噴射方向と反対側に配置したことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項３】
請求項１又は２記載のインジェクタプレート（１０）に抉り部（３９）付きの燃料噴孔（１１）を加工するに当たり，
打ち抜き孔（４１）が垂直に開口する，ダイ（４０）のワーク載置面（４０ａ）にインジェクタプレート（１０）を載置し，前記打ち抜き孔（４１）に挿入し得るパンチ（４２）を，該パンチ（４２）の軸線（Ａ）を打ち抜き孔（４１）の中心軸線（Ｂ）に対して一側にオフセットした状態で作動することによりインジェクタプレート（１０）に燃料噴孔（１１）を打ち抜き，そのとき燃料噴孔（１１）の内周面の，パンチ（４２）の前記オフセット方向と反対側の部分でインジェクタプレート（１０）の肉の剥離により抉り部（３９）を形成することを特徴とする，燃料噴射弁における燃料噴孔の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，主として内燃機関の燃料供給系に使用される燃料噴射弁に関し，特に，弁座及びこの弁座の中心を貫通する弁孔を前端壁に形成した弁座部材と，弁座と協働して弁孔を開閉する弁体と，弁孔から半径方向にずれて配置される複数の燃料噴孔を有して弁座部材の前端面に接合されるインジェクタプレートとを備えてなり，弁座部材及びインジェクタプレート間には弁孔及び燃料噴孔間を連通する偏平な燃料拡散室を画成した燃料噴射弁と，それにおける燃料噴孔の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
かゝる燃料噴射弁は，下記特許文献１に開示されるように既に知られている。
【特許文献１】特開２００２−１３００７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
かゝる電磁式燃料噴射弁では，燃料噴孔及び弁孔の軸間距離の選定により，燃料噴孔からの燃料噴霧フォームに所望の広がり角度を与えることができる利点がある。
【０００４】
本発明は，かゝる燃料噴射弁において，インジェクタプレートへの燃料噴孔の打ち抜き加工を容易にしながら，燃料噴孔からの噴射燃料に，簡単な構造で空気を混入させて，噴射燃料の微粒化を促進し得るようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために，本発明は，弁座及びこの弁座の中心を貫通する弁孔を前端壁に形成した弁座部材と，弁座と協働して弁孔を開閉する弁体と，弁孔から半径方向にずれて配置される複数の燃料噴孔を有して弁座部材の前端面に接合されるインジェクタプレートとを備えてなり，弁座部材及びインジェクタプレート間には弁孔及び燃料噴孔間を連通する偏平な燃料拡散室を画成した燃料噴射弁において，前記燃料噴孔をインジェクタプレートの板面に垂直に形成すると共に，該燃料噴孔の内周面の一側に，該燃料噴孔の出口に向かって広がる抉り部を設けたことを第１の特徴とする。
【０００６】
また本発明は，第１の特徴に加えて，前記抉り部を，前記燃料噴孔の軸線を挟んで該燃料噴孔からの燃料噴射方向と反対側に配置したことを第２の特徴とする。
【０００７】
さらに本発明は，第１又は第２の特徴におけるインジェクタプレートに抉り部付きの燃料噴孔を形成するに当たり，打ち抜き孔が垂直に開口する，ダイのワーク載置面にインジェクタプレートを載置し，前記打ち抜き孔に挿入し得るパンチを，該パンチの軸線を打ち抜き孔の中心軸線に対して一側にオフセットした状態で作動することによりインジェクタプレートに燃料噴孔を打ち抜き，そのとき燃料噴孔の内周面の，パンチの前記オフセット方向と反対側の部分でインジェクタプレートの肉の剥離により抉り部を形成することことを第３の特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の第１の特徴によれば，複数の燃料噴孔をインジェクタプレートに垂直に穿設することから，打ち抜き加工を容易にすると共に，打ち抜き工具の寿命を延ばすことができて生産性の向上を図ることができる。しかも各燃料噴孔内周面一側の抉り部では，燃料噴射時，その燃料噴射に伴なう負圧が発生して周囲の空気を巻き込み，その空気が噴射燃料に混入することにより，噴射燃料の微粒化を促進することができ，その構造は極めて簡単である。
【０００９】
また本発明の第２の特徴によれば，前記抉り部を，前記燃料噴孔の軸線を挟んで該燃料噴孔からの燃料噴射方向と反対側に配置したことで，抉り部側での負圧の発生空間が広がり，空気の巻き込みが盛んになるため，噴射燃料の微粒化を，より効果的に促進することができる。
【００１０】
さらに本発明の第３の特徴によれば，ダイ及びパンチによる打ち抜き加工により，インジェクタプレートに燃料噴孔を打ち抜くとき，パンチの軸線を打ち抜き孔の中心軸線に対して一側にオフセットするだけで，抉り部付きの燃料噴孔を一挙に形成することができ，抉り部の形成のための特別な工程が不要であり，したがって，燃料噴孔をインジェクタプレートに垂直に打ち抜くことゝ相俟って，打ち抜き加工を容易にすると共に，打ち抜き工具，特にパンチの寿命を延ばすことができ，生産性の向上に大いに寄与し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。
【００１２】
図１は本発明の第１実施例に係る電磁式燃料噴射弁の縦断面図，図２は図１の２部拡大図，図３は図２の３部拡大図，図４は図３の４部拡大図，図５は図３の５矢視拡大図，図６は本発明の第２実施例を示す，図５との対応図，図７は各実施例におけるインジェクタプレートへの燃料噴孔の加工方法説明図である。
【００１３】
先ず，本発明の第１実施例の説明から始める。図１及び図２において，電磁式燃料噴射弁Ｉの弁ハウジング２は，前端に弁座８を有する円筒状の弁座部材３と，この弁座部材３の後端部に同軸状に結合される磁性円筒体４と，この磁性円筒体４の後端に同軸に結合される非磁性円筒体６と，この非磁性円筒体６の後端に圧入及び溶接により結合される固定コア５と，この固定コア５の後端に同軸状に連設される燃料入口筒２６とで構成される。      
【００１４】
図３〜図５に示すように，弁座部材３は，円筒状のガイド孔９と，このガイド孔９の前端に連なる円錐状の弁座８と，この弁座８の中心部を貫通する弁孔７とを備えている。弁座部材３の弁座８は円錐状に形成され，この弁座８と弁孔７との間には，弁座８を通過した燃料を集合させて弁孔７に誘導する漏斗状の燃料集合凹部３５が形成される。
【００１５】
弁座部材３の前端面には，上記弁孔７を同心状に囲繞する円形の凹部３７が形成され，この凹部３７において，インジェクタプレート１０が環状の溶接部３８を介して弁座部材３に液密に接合される。このインジェクタプレート１０と弁座部材３との対向面には，弁孔７を中心とする円形で偏平な燃料拡散室３６が画成され，図示例の場合，この燃料拡散室３６は弁座部材３側の凹部で構成される。インジェクタプレート１０には，この燃料拡散室３６に開口する複数の燃料噴孔１１，１１…が穿設されており，これら燃料噴孔１１，１１…は燃料拡散室３６を介して弁孔７と連通する。これら燃料噴孔１１，１１…は，それぞれの軸線Ｙがインジェクタプレート１０の板面に垂直に且つ弁孔７の軸線Ｏと平行になるように形成されると共に，弁孔７の軸線Ｏを囲繞して環状且つ等間隔に配列される（図３及び図５参照）。而して，各燃料噴孔１１及び弁孔７の軸間距離Ｒの選定により，全燃料噴孔１１，１１…からの噴射燃料により形成される燃料噴霧フォームＦの広がり角度αが設定される。
【００１６】
図４に明示するように，各燃料噴孔１１の，弁孔７側の内周面には，各燃料噴孔１１の出口に向かって広がり抉り部３９が形成される。
【００１７】
再び図１及び図２において，非磁性円筒体６の内周面には，その後端側から中空円筒状の固定コア５が液密に圧入され，これによって非磁性円筒体６及び固定コア５は互いに同軸状に結合される。その際，非磁性円筒体６の前端部には，固定コア５と嵌合しない部分が残され，その部分から弁座部材３に至る弁ハウジング２内に弁組立体Ｖが収容される。      
【００１８】
弁組立体Ｖは，前記弁座８に対して開閉動作する弁部１６及びそれを支持する弁杆部１７からなる弁体１８と，弁杆部１７に連結され，磁性円筒体４から非磁性円筒体６に跨がって，それらに挿入されて固定コア５に同軸で対置される可動コア１２とからなっている。弁杆部１７は，前記ガイド孔９より小径に形成されており，その外周には，半径方向外方に突出して，前記ガイド孔９の内周面に摺動可能に支承されるジャーナル部１７ａが一体に形成されている。また可動コア１２に外周には，磁性円筒体４の内周面に摺動可能に支承されるジャーナル部１７ｂが形成されている。
【００１９】
弁組立体Ｖには，可動コア１２の後端面から弁部１６の手前で終わる縦孔１９と，この縦孔１９を，可動コア１２外周面に連通する複数の第１横孔２０ａと，同縦孔１９をジャーナル部１７ａと弁部１６との間の弁杆部１７外周面に連通する複数の第２横孔２０ｂとが設けられる。その際，縦孔１９の途中には，固定コア５側を向いた環状のばね座２４が形成される。
【００２０】
固定コア５は，可動コア１２の縦孔１９と連通する縦孔２１を有し，この縦孔２１に内部が連通する燃料入口筒２６が固定コア５の後端に一体に連設される。燃料入口筒２６は，固定コア５の後端に連なる縮径部２６ａと，それに続く拡径部２６ｂとからなっており，その縮径部２６ａから縦孔２１に圧入されるすり割り付きパイプ状のリテーナ２３と前記ばね座２４との間に可動コア１２を弁体１８の閉弁側に付勢する弁ばね２２が縮設される。その際，リテーナ２３の縦孔２１への嵌合深さにより弁ばね２２のセット荷重が調整される。拡径部２６ｂ内には燃料フィルタ２７が装着され，拡径部２６ｂの外周にはシール部材４９が装着される。
【００２１】
固定コア５はフェライト系の高硬度磁性材製とされる。一方，可動コア１２には，固定コア５の吸引面と対向する吸引面に，前記弁ばね２２を囲繞するカラー状の高硬度のストッパ要素１４が埋設される。このストッパ要素１４は，その外端を可動コア１２の吸引面から僅かに突出させていて，通常，弁体１８の開弁ストロークに相当する間隙を存して固定コア５の吸引面と対置される。
【００２２】
弁ハウジング２の外周には，固定コア５及び可動コア１２に対応してコイル組立体２８が嵌装される。このコイル組立体２８は，磁性円筒体４の後端部から固定コア５にかけてそれらの外周面に嵌合するボビン２９と，これに巻装されるコイル３０とからなっており，このコイル組立体２８を囲繞するコイルハウジング３１の前端が磁性円筒体４の外周面に溶接され，その後端には，固定コア５の後端部外周からフランジ状に突出するヨーク５ａの外周面に溶接される。コイルハウジング３１は円筒状をなし，且つ一側に軸方向に延びるスリット３１ａが形成されている。
【００２３】
前記磁性円筒体４の一部，コイルハウジング３１，コイル組立体２８，固定コア５及び燃料入口筒２６の前半部は，射出成形による合成樹脂製の円筒状モールド部３２に埋封される。その際，コイルハウジング３１内へのモールド部３２の充填はスリット３１ａを通して行われる。またモールド部３２の中間部には，一側方に突出するカプラ３４が一体に形成され，このカプラ３４は，前記コイル３０に連なる通電用端子３３を保持する。
【００２４】
次に，この第１実施例の作用について説明する。
【００２５】
コイル３０を消磁した状態では，弁ばね２２の付勢力で弁組立体Ｖは前方に押圧され，弁体１８を弁座８に着座させている。この状態では，図示しない燃料ポンプから燃料入口筒２６に圧送された燃料は，パイプ状のリテーナ２３内部，弁組立体Ｖの縦孔１９及び第１及び第２横孔２０ａ，２０ｂを通して弁座部材３内に待機させられ，弁組立体Ｖのジャーナル部１７ａ，１７ｂ周りの潤滑に供される。
【００２６】
コイル３０を通電により励磁すると，それにより生ずる磁束が固定コア５，コイルハウジング３１，磁性円筒体４及び可動コア１２を順次走り，その磁力により弁組立体Ｖの可動コア１２が弁ばね２２のセット荷重に抗して固定コア５に吸引され，弁体１８の弁部１６が弁座部材３の弁座８から離座するので，弁座部材３内の高圧燃料は，弁座８を通過した後，燃料集合凹部３５により弁孔７へ集合誘導され，弁孔７で流れを反転させて，燃料拡散室３６に移り，放射状に拡散してインジェクタプレート１０の等間隔に並ぶ複数の燃料噴孔１１，１１…に均等に分配され，これら燃料噴孔１１，１１…から噴射する。
【００２７】
このとき，各燃料噴孔１１からの燃料噴射方向は，燃料が偏平な燃料拡散室３６で付与された放射方向の速度成分と，インジェクタプレート１０の板面に垂直な燃料噴孔１１で付与された軸方向の速度成分との合成により，図４に示すように，各燃料噴孔１１の軸線Ｙに対して外側に傾いた方向をとることになる。したがって，各燃料噴孔１１の，弁孔７側の内周面に形成された抉り部３９は，上記軸線Ｙを挟んで燃料噴射方向の傾き方向と反対側に位置することになるから，その抉り部３９では，燃料噴射に伴なう負圧が発生して周囲の空気を巻き込み，その空気が噴射燃料に混入することにより，噴射燃料の微粒化が促進される。
【００２８】
このように，各燃料噴孔１１の内周面の一側に，各燃料噴孔１１の出口に向かって広がる抉り部３９を形成するという，極めて簡単な構造により，噴射燃料の微粒化を促進することができて，エンジンにおける燃焼効率の向上に大いに寄与し得る。特に，燃料噴孔１１の内周面において，その抉り部３９を燃料噴射方向の傾き方向と反対側に配置することで，抉り部３９側での負圧の発生空間が広がり，空気の巻き込みが盛んになるため，噴射燃料の微粒化を，より効果的に促進することができる。
【００２９】
ところで，燃料拡散室３６で燃料に付与される放射方向の速度成分は，弁孔７及び燃料噴孔１１間の軸間距離Ｒが大きい程，大きくなるので，弁孔７及び燃料噴孔１１間の軸間距離Ｒを大小選定することにより，各燃料噴孔１１からの燃料噴射方向の，各燃料噴孔１１の軸線Ｙに対する傾きを大小設定することができる。
【００３０】
この第１実施例では，複数の燃料噴孔１１，１１…は，弁孔７の軸線Ｏ周りに等間隔に配列されていることから，各燃料噴孔１１からの燃料噴射方向の傾きは一定であり，その結果，全燃料噴孔１１，１１…からの噴射燃料によって，弁孔７の軸線Ｏを中心として下方に広がる１つの円錐状の燃料噴霧フォームＦを形成することができ，この燃料噴霧フォームＦの広がり角度αは，前記軸間距離Ｒを大小選定することにより，増減することができる。このような燃料噴霧フォームＦを発生する電磁式燃料噴射弁Ｉは，一気筒当たり一本の吸気ポートを備えたエンジン用として好適である。
【００３１】
しかも複数の燃料噴孔１１，１１…は，インジェクタプレート１０に垂直に穿設するものであるから，それらの打ち抜き加工を容易にすると共に，打ち抜き工具の寿命を延ばすことができて生産性の向上を図ることができる。
【００３２】
次に，図６に示す本発明の第２実施例について説明する。
【００３３】
この第２実施例では，インジェクタプレート１０に，二組の燃料噴孔１１，１１…群がインジェクタプレート１０の直径方向に互いに大きく距離を置いて穿設される。各組をなす複数の燃料噴孔１１，１１…は，弁孔７の軸線Ｏを中心とする円弧上に配列される。二組の燃料噴孔１１，１１…群間の最小距離Ｃは，各組の燃料噴孔１１，１１…間距離Ｄより充分大きく設定される。
【００３４】
而して，この実施例では，弁孔７から燃料拡散室３６に移った高圧の燃料は，先ず全体的に放射に拡散するが，二組の燃料噴孔１１，１１…群の間に向かった燃料は，燃料拡散室３６の内周壁に衝突して二手に分かれ，それぞれ該内周壁に沿って二組の燃料噴孔１１，１１…群に向かう。このように燃料拡散室３６の内周壁に沿う燃料の流れの影響により，二組の燃料噴孔１１，１１…群からの燃料の噴射方向は互いに反対方向に傾くことになる。そこで，各燃料噴孔１１の内周面には，上記燃料噴射方向の傾き方向と反対側に抉り部３９が形成される。
【００３５】
かくして，前実施例と同様に，各燃料噴孔１１からの噴射燃料に，抉り部３９で発生する負圧が巻き込む空気を混入させて，噴射燃料の微粒化を効果的に促進しながら，二組の燃料噴孔１１，１１…群からの噴射燃料により，互いに反対方向を向く二本の燃料噴霧フォームＦ１，Ｆ２を形成することができる。このように二本の燃料噴霧フォームＦ１，Ｆ２を発生する電磁式燃料噴射弁は，一気筒当たり二本の吸気ポートを備えたエンジン用として好適である。
【００３６】
その他の構成は，前実施例と同様であるので，その説明を省略する。
【００３７】
次に，図７を参照して，抉り部３９を有する燃料噴孔１１をインジェクタプレート１０に加工する方法について説明する。
【００３８】
先ず，打ち抜き孔４１がワーク載置面４０ａに垂直に開口するダイ４０と，その打ち抜き孔４１に挿入し得るパンチ４２とを用意する。パンチ４２の円筒状刃部４２ａは，加工すべき燃料噴孔１１と同径であり，一方，ダイ４０の打ち抜き孔４１は，パンチ４２の刃部４２ａより通常よりも大径になっている。そしてパンチ４２は，打ち抜き孔４１の中心線Ｂに対して一側に所定距離ｅオフセットした軸線Ａに沿って昇降するように配置される。こうすることで，打ち抜き孔４１にパンチ４２の刃部４２ａを挿入したときの，打ち抜き孔４１内周面とパンチ４２外周面との隙間は，パンチ４２をオフセットした側ではＳ１と通常通り小さく，それと反対側ではＳ２と通常より大きく設定される。
【００３９】
燃料噴孔１１の加工に当たっては，ダイ４０のワーク載置面上に，加工すべきインジェクタプレート１０を載置するとき，形成すべき抉り部３９が，パンチ４２の上記オフセット方向と反対側に来るように，インジェクタプレート１０の向きを調整する。そしてパンチ４２を前記軸線Ａに沿って打ち下ろせば，インジェクタプレート１０にパンチ４２の刃部に対応した燃料噴孔１１を打ち抜くことができるが，パンチ４２が前述のように，打ち抜き孔４１の中心線Ｂに対して一側にオフセットしていて，そのオフセット方向と反対では，打ち抜き孔４１及びパンチ４２間の隙間が通常より大きく設定されているため，燃料噴孔１１の打ち抜き後半では，上記隙間が大きい側でインジェクタプレート１０の肉の剥離が生じて，その跡に抉り部３９が形成される。尚，図６中，符号４３は，燃料噴孔１１の打ち抜きによって発生したスクラップを示す。
【００４０】
このように，ダイ４０及びパンチ４２による打ち抜き加工により，インジェクタプレート１０に，抉り部３９付きの燃料噴孔１１を一挙に形成することができ，抉り部３９の形成のための特別な工程が不要である。したがって，燃料噴孔１１をインジェクタプレート１０に垂直に打ち抜くことゝ相俟って，打ち抜き加工を容易にすると共に，打ち抜き工具，特にパンチ４２の寿命を延ばすことができ，生産性の向上に大いに寄与し得る。
【００４１】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施例に係る電磁式燃料噴射弁の縦断面図。
【図２】図１の２部拡大図。
【図３】図２の３部拡大図。
【図４】図３の４部拡大図
【図５】図３の５矢視拡大図。
【図６】本発明の第２実施例を示す，図５との対応図。
【図７】各実施例におけるインジェクタプレートへの燃料噴孔の加工方法説明図。
【符号の説明】
【００４３】
３・・・・・弁座部材
７・・・・・弁孔
８・・・・・弁座
１０・・・・インジェクタプレート
１１・・・・燃料噴孔
３６・・・・燃料拡散室
３９・・・・抉り部
４０・・・・ダイ
４０ａ・・・ワーク載置面
４１・・・・打ち抜き孔
Ａ・・・・・パンチの軸線
Ｂ・・・・・打ち抜き孔の中心線
ｅ・・・・・パンチのオフセット量
Ｉ・・・・・燃料噴射弁
Ｏ・・・・・弁孔の軸線
Ｙ・・・・・燃料噴孔の軸線
【図１】
2006105003.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006105003.tif 000007
【図６】
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【図７】
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