(57)【要約】【課題】  より高い燃料圧力でも安定して弁体を開弁させて燃料を噴射するには、磁気吸引力を増加させるには、より高い電流をコイル部に流す必要がある。【解決手段】  本発明では、エンジンヘッド外側にハウジングを広げ、突起を設けることや、ハウジング外周に高熱伝導部材を組み付ける構成とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定コアと、固定コアの外周側に位置するハウジングと、ハウジング内部に組みつけられたコイルを備えた電磁式燃料噴射弁において、
エンジンヘッド外側にハウジング拡大部を設けたことを特徴とする電磁式燃料噴射弁。
【請求項２】
請求項１記載の電磁式燃料噴射弁であって、前記ハウジング拡大部は、フィン構造であることを特徴とする電磁式燃料噴射弁。
【請求項３】
固定コアと、固定コアの外周側に位置するハウジングと、ハウジング内部に組みつけられたコイルを備えた電磁式燃料噴射弁において、
高熱伝導部材をハウジング外周に取り付けたことを特徴とする電磁式燃料噴射弁
【請求項４】
請求項３の噴射弁において、ハウジング外周に、くさび形状の凹凸を付けたことを特徴とする電磁式燃料噴射弁
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関、特にガソリンを用いた自動車用筒内噴射エンジンにおける燃料噴射弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関、特にガソリンを用いた自動車用筒内噴射システムに用いられる電磁式燃料噴射弁においては、排気ガス・燃費に対する規制や要求を満足するため、エンジン筒内に燃料圧力を従来よりも高圧で噴射することへの市場要求が高まっている。これは、燃料圧力が高いほど燃料の噴射速度が増し、空気との摩擦抵抗が大きくなり、燃料がより微粒化して燃焼性能が良くなるためである。
【０００３】
より高い燃料圧力でも安定して弁体を開弁させて燃料を噴射するには、磁気吸引力を増加させることが必要であり、そのためにはコイルにより高い電流を流す必要がある。
【０００４】
しかし、高電流を流すとコイル温度が上昇し、コイル皮膜層を破壊してショートしてしまう恐れがあり、その結果、弁体が開かずにエンジン停止につながってしまう。
【０００５】
従来の技術では特開平９−１１２３９０号公報に示されるように、コイル部外周の部材に雄螺子部、螺合することによってコイルから発生する熱を効率良く逃がす構成としている。しかし、上記構成ではエンジンヘッドに雌螺子を形成する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１１２３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明では、エンジンヘッドは変更することなく、効率的にコイルから発生する熱を逃がすことを課題とする。
【０００８】
また、より高い燃料圧力でも安定して弁体を開弁させるために、コイル温度上昇を防ぐことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の課題は、エンジンヘッド外側にハウジングを拡大して突起を設けることや、ハウジング外周に高熱伝導部材を組み付ける構成とすることで解決できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ハウジングからの放熱性能を向上させ、コイル温度の上昇を防ぐことが出来る。
【００１１】
このため、コイルにより高い電流を流すことができ、高い燃料圧力でも安定して弁体を開弁させて燃料を噴射することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明が実施される燃料噴射弁の全体を示す断面図
【図２】実施例一断面図
【図３】実施例二断面図
【図４】実施例二拡大図
【図５】ハウジング部拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施例の全体構成について図１を用いて説明する。なお、以降すべての図は説明のため寸法を誇張して示しており、実際の寸法とは異なる。
【００１４】
図１の固定コア１０７上部には加圧して燃料を供給するための図示しない高圧ポンプと、前記高圧ポンプと固定コア１０７上部とを連結する配管が配置されており、固定コア１０７中心部の燃料通路である貫通孔へ加圧された状態で燃料が供給される。弁体１１４の上端面にはスプリング１１０の着座面が設けられている。
【００１５】
スプリング１１０の弁体１１４との逆側の上端面には調整子５４が当接している。調整子５４は固定コア１０７に固定されている。
【００１６】
弁体１１４はガイド部材１１５と可動子ガイド１１３によって、上下に往復運動できるように保持されている。
弁体１１４はコイル１０５に通電していない閉弁状態においてはスプリング１１０の付勢力によってノズル１０１の先端に設けられた固定弁１１６と当接しており、前記高圧ポンプから供給された燃料の流れを燃料噴射孔１１６aから遮断している。
【００１７】
コイル１０５は固定コア１０７の外周部に配置されており、ハウジング１０３、ノズル１０１、弁体１１４と一体構造である可動コア１０２を介して矢印１２２で示すトロイダル状の磁気通路が形成されている。
【００１８】
鉄心とコイルを用いた本実施例の磁気通路による磁気吸引力Fは一般的に式(1)〜(3)で計算される。
F = B2 * S / (2μ0)          ・・・(1)
B = μ * H        ・・・(2)
H = n * i / L・・・(3)
H:磁界、n:コイル巻き数 ,i:電流、L:磁気回路の長さ、S:磁気回路遮断面積、B:磁束密度,μ0：真空の透磁率、μ：透磁率
式(1)〜(3)より、磁気吸引力Fは電流値に比例して大きくなる。
【００１９】
また、端子１０９の先端部に形成されたコネクタ１２３にはバッテリ電圧より電力を供給するプラグが接続される。コイル１０５は図示しないコントローラにより、端子１０９の端部１０９aを通じて通電、非通電が制御される。
【００２０】
コイル１０５に通電中は磁気通路１２２を通る磁束によって可動コア１０２と固定コア１０７との間に磁気吸引力が発生する。可動コア１０２が吸引されることで上方へ動き、固定コア１０７の下端面に衝突するまで移動する。
【００２１】
その結果、弁体１１４が固定弁１１６から離れて開弁状態となり，固定コア１０７中心部の燃料通路である貫通孔から供給された燃料を噴射孔１１６aから燃焼室内へ噴射する。
【００２２】
コイル１０５への通電が断たれると磁気通路１２２の磁束が消滅し、磁気吸引力も消滅する。この状態では弁体１１４を閉弁方向に押すスプリング１１０のばね力が弁体１１４に作用する。その結果、弁体１１４は固定弁１１６に接触する閉弁位置に押し戻される。
【００２３】
燃料噴射弁は図１のように、エンジンヘッド１２５に組みつけられて使用されており、ハウジング１０３はエンジンヘッド１２５により外周部を全周覆われている。このため、ハウジング１０３外周部は空気の対流が悪い。
【００２４】
表面積と放熱性の関係は一般的に式（４）で計算される。
−ｄＱ/ｄｔ＝αＳ（Ｔ−Ｔｍ）・・・（４）
α：熱伝達率、Ｑ：熱量、ｔ：時間、Ｓ：固体の表面積、Ｔ：固体の温度、
Ｔｍ：周囲温度
式（４）により、放熱性能は熱伝達率および表面積に比例して大きくなる。
【００２５】
ここで、第一実施例について図２を用いて説明する。
【００２６】
図２のように、ハウジング１０３はエンジンヘッド上面１２５ａより上方にハウジング延長部１０３ｂを設ける。ハウジング拡大部１０３ｂには、放熱用の突起１０３ａを設ける。
なお、図２ではハウジング拡大部１０３ｂはハウジング１０３と一体で形成しているが、別体に形成しても良い。
【００２７】
突起１０３ａは加工性を考慮して、断面を矩形形状として円周状に形成する。これにより、空気の対流が比較的良い位置に、放熱用のハウジング突起部１０３ａを設けることができ、効率よくハウジング１０３を冷却することができる。
【００２８】
ここで、第一実施例の効果を説明する。
エンジンヘッド１２５への取り付けスペースを考慮すると一例として、下記寸法とすることができる。
ハウジング拡大部１０３ｂの最外径は、ハウジング外径１０３ｃの２倍、突起深さ１０３ｄは３ｍｍ程度確保することができる。突起幅１０３ｅと突起間幅１０３ｆを２ｍｍとすると、ハウジング１０３の表面積は、図１に示す従来ハウジング形状に対して、２．５倍程度確保することができる。
【００２９】
さらに、車両走行時、図１に示す従来ハウジング形状ではエンジンヘッド１２５にハウジング１０３外周が覆われているため、ハウジング１０３周囲は無風状態に近い。第一実施例の構造とすることにより、ハウジング突起部に空気の流れができ、ハウジング拡大部１０３ｂ部では、式（４）の熱伝達率αは２．５倍以上とすることができる。
【００３０】
以上より第一実施例について、ハウジング１０３からの放熱性能は４．５倍程度まで、向上することができる。
【００３１】
次に第二実施例について図３、図４を用いて説明する。
【００３２】
図３に示すように、ハウジング１０３の外周部に高熱伝導部材１２５を組み付け、外周部をエンジンヘッド１２４と接触させる構成とする。
エンジンヘッド１２４は水冷されており、高熱伝導部材１２５を介してエンジンヘッド１２４へ放熱する構造とする。
【００３３】
ハウジング１０３と高熱伝導部材１２５の接触を確保するために、ハウジング１０３外周部に円周上に凹凸部１０３ｇを設ける。
凹凸部断面１０３ｈはくさび形状とし、図４のとおり１０３ｈ＜１０３ｊとして軸対象形状とする。
【００３４】
これはハウジング１０３の表面積を増加させるとともに、車両走行時に振動等が加わっても、高熱伝導部材１２５との接触を確実に確保し、安定的にハウジング１０３の放熱性能を確保することができる。
【００３５】
第２実施例と第３実施例は別の実施例として示したが、それぞれを組み合わせた構造としても良い。
【００３６】
以上の構成をとることにより、コイル温度を下げることができ、より高い電流を流すことが可能となる。それにより、より高い燃料圧力でも安定して弁体を開弁させて燃料を噴射することができる。
【符号の説明】
【００３７】
５４…調整子
１０１…ノズル
１０２…可動コア
１０３…ハウジング
１０５…コイル
１０７…固定コア
１０９…端子
１１０…スプリング
１１３…可動子ガイド
１１４…弁体
１１５…ガイド部材
１１６…固定弁
１２２…磁気通路
１２３…コネクタ
１２４…エンジンヘッド
１２５…高熱伝導部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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