(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁作動装置（Ａ）を収納するハウジング（１１）に、電磁作動装置（Ａ）により作動されるニードル弁（２１）を収容すると共に、該弁により開閉される吐出孔（１６３）を有するインジェクタボデー（１６）と、その吐出孔（１６３）に連通してエンジンの二股状吸気ポート（４ｉ）の一対の分岐ポート（４ｉ１）を指向する一対の燃料噴射孔（２７）を有するインジェクタキャップ（１７）と、そのインジェクタキャップ（１７）の周壁（１７１）外周面に嵌合し、アシストエア供給源に連通させる通孔（３０４）を備えたエアアシスト筒（３０）とを装着した電磁式燃料噴射弁において、
インジェクタキャップ（１７）をプレス製として、該キャップの周壁（１７１）はインジェクタボデー（１６）の円錐台形先端部（１６５）に嵌合すべく円錐台形に形成すると共に、該キャップの底壁（１７２）に一対の燃料噴射孔（２７）を設け、また該キャップの周壁（１７１）に各燃料噴射孔（２７）からの噴射燃料の両側に向けてアシストエアを噴射誘導するための一対二組のエア噴射溝（２８）を切り欠きにより設けたことを特徴とする、電磁式燃料噴射弁の噴射燃料霧化装置。
【請求項２】
請求項１記載のものにおいて、
インジェクタキャップ（１７）の周壁（１７１）に位置決め溝（２６）を設ける一方、ハウジング（１１）の定位置に装着されるエアアシスト筒（３０）の内面に、上記位置決め溝（２６）に係合する位置決め突起（３０１）を形成したことを特徴とする、電磁式燃料噴射弁の噴射燃料霧化装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のものにおいて、
インジェクタキャップ（１７）は、インジェクタボデー（１６）の先端面に、インジェクタキャップ（１７）の底壁（１７２）に設けられた一対の燃料噴射孔（２７）を囲繞するように溶接（３１）固定されることを特徴とする、電磁式燃料噴射弁の噴射燃料霧化装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３記載のものにおいて
前記通孔（３０４）に連通していて、前記一対の分岐ポート（４ｉ１）の隔壁（１ｉ）に向けてアシストエアを噴射誘導するための第３のエア噴射溝（３４）をインジェクタキャップ（１７）の周壁（１７１）に設けたことを特徴とする、電磁式燃料噴射弁の噴射燃料霧化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁作動装置を収納するハウジングに、電磁作動装置により作動されるニードル弁を収容すると共に、該弁により開閉される吐出孔を有するインジェクタボデーと、その吐出孔に連通してエンジンの二股状吸気ポートの一対の分岐ポートを指向する一対の燃料噴射孔を有するインジェクタキャップとを装着した電磁式燃料噴射弁において、燃料噴射孔からの噴射燃料にアシストエアをぶつけて、その霧化を促進する噴射燃料霧化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かゝる電磁式燃料噴射弁の噴射燃料霧化装置は、例えば特開平５−１２６０１１号公報に記載されているように、既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の噴射燃料霧化装置では、アシストエアの噴射誘導のためのエア案内孔を持つエアアシスト筒が、燃料噴射孔を持つインジェクタキャップとは別部品となっているため、これらの組立時には燃料噴射孔とエア案内孔とを正確に整合させなければならず、組立性に難点がある。
【０００４】
本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、組立時、燃料噴射孔とエア噴射溝との整合作業を要せず、しかも製作が容易で安価な、電磁式燃料噴射弁の噴射燃料霧化装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、電磁作動装置を収納するハウジングに、電磁作動装置により作動されるニードル弁を収容すると共に、該弁により開閉される吐出孔を有するインジェクタボデーと、その吐出孔に連通してエンジンの二股状吸気ポートの一対の分岐ポートを指向する一対の燃料噴射孔を有するインジェクタキャップと、そのインジェクタキャップの周壁外周面に嵌合し、アシストエア供給源に連通させる通孔を備えたエアアシスト筒とを装着した電磁式燃料噴射弁において、インジェクタキャップをプレス製として、該キャップの周壁はインジェクタボデーの円錐台形先端部に嵌合すべく円錐台形に形成すると共に、該キャップの底壁に一対の燃料噴射孔を設け、また該キャップの周壁に各燃料噴射孔からの噴射燃料の両側に向けてアシストエアを噴射誘導するための一対二組のエア噴射溝を切り欠きにより設けたことを第１の特徴とする。
【０００６】
また本発明は、上記特徴に加えて、インジェクタキャップの周壁に位置決め溝を設ける一方、ハウジングの定位置に装着されるエアアシスト筒の内面に上記位置決め溝に係合する位置決め突起を形成したことを第２の特徴とする。
【０００７】
さらに本発明は、第１又は第２の特徴に加えて、インジェクタキャップは、インジェクタボデーの先端面に、インジェクタキャップの底壁に設けられた一対の燃料噴射孔を囲繞するように溶接固定されることを第３の特徴とする。
【０００８】
さらにまた本発明は、第１、第２又は第３の特徴に加えて、前記通孔に連通していて、前記一対の分岐ポートの隔壁に向けてアシストエアを噴射誘導するための第３のエア噴射溝をインジェクタキャップの周壁に設けたことを第４の特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付図面に示す本発明の実施例に基づいて以下に説明する。先ず図１ないし図７により本発明の第１実施例について説明する。図１は本発明の電磁式燃料噴射弁のエンジンへの装着状態を示す図、図２は図１の２−２線断面図、図３は電磁式燃料噴射弁の縦断側面図、図４は図３の要部の異なる拡大断面図、図５は図４の５−５線断面図、図６はインジェクタキャップの展開図、図７は噴射燃料とアシストエアとの関係を示す断面図である。
【００１０】
図１及び図２において、エンジンのシリンダブロック１の上面に接合されたシリンダヘッド２には、燃焼室３にそれぞれ連なる二股状の吸気ポート４ｉ及び排気ポート４ｅが形成される。即ち、吸気ポート４ｉは、燃焼室３に開口する出口側を一対の分岐ポート４ｉ１，４ｉ１に分岐させ、また排気ポート４ｅは、燃焼室３に開口する入口側を一対の分岐ポート４ｅ１，４ｅ１に分岐させており、各分岐ポート４ｉ１，４ｉ１；４ｅ１，４ｅ１の隔壁１ｉ，１ｅはシリンダヘッド２と一体になっている。分岐ポート４ｉ１，４ｉ１及び分岐ポート４ｅ１，４ｅ１は、燃焼室３への開口部において各一対の吸気弁６ｉ，６ｉ及び排気弁６ｅ，６ｅにより開閉される。
【００１１】
吸気ポート４ｉ及び排気ポート４ｅにそれぞれ連なる吸気マニホールド５ｉ及び排気マニホールド５ｅはシリンダヘッド２の両側面に接合される。吸気マニホールド５ｉに本発明の電磁式燃料噴射弁Ｉが装着されており、この電磁式燃料噴射弁Ｉから燃料が一対の分岐ポート４ｉ１，４ｉ１の出口に向けて二股状に噴射される。
【００１２】
図３に示すように、電磁式燃料噴射弁Ｉは、環状の隔壁１１ａを挟んで上下に並ぶ上部室１１１及び下部室１１２を有する略円筒状のハウジング１１を備える。その上部室１１１には、隔壁１１ａに隣接するボビン１３、このボビン１３に巻装されるコイル１２、及びボビン１３の上端に当接してハウジング１１の上端周縁にかしめ固定されるヨーク１４が収容される。
【００１３】
また下部室１１２には、隔壁１１ａにスットパ板１５を挟んで隣接するインジェクタボデー１６が収容される。このインジェクタボデー１６の円錐台形先端部１６５に同様形状のインジェクタキャップ１７が嵌合され、このインジェクタキャップ１７をインジェクタボデー１６の下半部と共に覆うエアアシスト筒３０が、インジェクタボデー１６上半部の環状肩部１６４に対しハウジング１１の下端周縁によりかしめ固定される。
【００１４】
前記ヨーク１４の中心部には、ボビン１３内に嵌合する固定鉄心１８ｓと、ハウジング１１の上方へ突出する入口筒２２とが一体に連設され、固定鉄心１８ｓには、その中心部を貫通する連通管１９が嵌着され、入口筒２２にはフィルタ２３が取付けられる。
【００１５】
インジェクタボデー１６は、ストッパ板１５に向かって開口するガイド孔１６１、その下端に連なる円錐状の弁座１６２、及びその中心部を貫通する吐出孔１６３を有しており、ストッパ板１５の通孔１５１を貫通するニードル弁２１がガイド孔１６１に配設される。このニードル弁２１には、ガイド孔１６１に摺動自在に嵌合する上下一対の略四角形断面のガイド部２１１，２１１と、弁座１６２に対応する弁部２１２と、ストッパ板１５の下面に対向するフランジ２１３とが形成されると共に、前記固定鉄心１８ｓの下端に対向する可動鉄心１８ｍが固着される。この可動鉄心１８ｍと前記連通管１９との間には、弁部２１２を弁座１６２に着座させるべく可動鉄心１８ｍを付勢する弁ばね２０が縮設される。
【００１６】
而して、コイル１２、固定鉄心１８ｓ、可動鉄心１８ｍ及び弁ばね２０は、ニードル弁２１を開閉作動する電磁作動装置Ａを構成する。
【００１７】
ハウジング１１の上部一側には、コイル１２に給電するためのカプラ半体２５が突設されており、このカプラ半体２５を所定の方向に向けて燃料噴射弁Ｉは吸気マニホールド５ｉに装着されるものである。
【００１８】
図３〜図５に示すように、前記インジェクタキャップ１７はプレス成形品であって、その周壁１７１には、１個又は周方向等間隔に並ぶ複数個の切り欠き状の位置決め溝２６が、またその底壁１７２には、位置決め溝２６に対して一定の関係位置にあって、前記吐出孔１６３と連通すると共に前記一対の分岐ポート４ｉ１，４ｉ１に指向する一対の燃料噴射孔２７，２７がそれぞれ設けられる。さらに上記周壁１７１には、一対の燃料噴射孔２７，２７を間に挟んでそれぞれ対向する一対二組のエア噴射溝２８，２８；２８，２８が切り欠きにより設けられる。各一対のエア噴射溝２８，２８は、図４、図５及び図７に示すように、これらの軸線Ａａ，Ａａが互いに交差し、且つ両軸線Ａａ，Ａａを含む平面とインジェクタキャップ１７の軸線Ａｏとのなす角度αが、対応する燃料噴射孔２７の軸線Ａｆとインジェクタキャップ１７の軸線Ａｏとのなす角度βよりも僅かに大きくなるように形成される。こうすることにより各一対のエア噴射溝２８，２８から噴射されたアシストエアは、対応する燃料噴射孔２７から噴射された燃料の噴霧域２９（図７参照）の中心から前記一対の分岐ポート４ｉ１、４ｉ１の隔壁１ｉと反対側へ僅かにずれた方向を指向しながら互いに交差するようになる。
【００１９】
図３〜図５に示すように、上記インジェクタキャップ１７は、その底壁１７２が一対の燃料噴射孔２７，２７を囲繞する円上でインジェクタボデー１６の先端面にビーム溶接３１されて固定される。また図６に示すように、このインジェクタキャップ１７は、そのブランク材の打ち抜き時、位置決め溝２６、エア噴射溝２８及び燃料噴射孔２７が同時に形成される。
【００２０】
一方、エアアシスト筒３０の内周面には、前記エア噴射溝２８の開放面を閉じる円錐面３０３と、前記位置決め溝２６に係合する第１位置決め突起３０１とが設けられ、またその周壁には、相隣るエア噴射溝２８の入口に連通する通孔３０４が設けられ、またその先端には、１個又は複数個の第２位置決め突起３０２が設けられる。そしてハウジング１１の下端周縁によりエアアシスト筒３０の鍔部３０５をかしめ固定する際、第１位置決め突起３０１をインジェクタキャップ１７の位置決め溝２６に係合した状態で、エアアシスト筒３０の第２位置決め突起３０２は前記カプラ半体２５に対し周方向上一定の関係位置に配置されるものである。
【００２１】
前記吸気マニホールド５ｉには、前記通孔３０４に連通すべくエアアシスト筒３０を囲繞する環状のエア通路３３が設けられ、それは図示しない絞り弁の上流側に連通している。
【００２２】
次に、この第１実施例の作用について説明する。
【００２３】
コイル１２を消磁した状態では、弁ばね２０の弾発力で可動鉄心１８ｍ及びニードル弁２１が下方に付勢され、弁部２１２が弁座１６２に着座する。また、コイル１２を励磁して可動鉄心１８ｍを弁ばね２０の弾発力に抗して上方に吸引すると、ニードル弁２１が上動して弁部２１２が弁座１６２から離間する。このときニードル弁２１のフランジ２１３がストッパ板１５の下面に当接することにより、ニードル弁２１の開弁ストロークが規制される。
【００２４】
こうして吐出孔１６３が開放されると、図示しない燃料供給源からハウジング１１の入口筒２２に供給された高圧の燃料が、フィルタ２３、連通管１９、ストッパ板１５の通溝１５１、インジェクタボデー１６のガイド孔１６１とニードル弁２１のガイド部２１１，２１１との間隙、及び弁部２１２と弁座１６２との間隙を通って吐出孔１６３へ吐出され、そして一対の燃料噴射孔２７，２７から一対の分岐ポート４ｉ１，４ｉ１を指向する噴霧域２９へ向かって二方向に噴射され、その燃料噴射量は、コイル１２に通電する時間の長さを制御することにより計量される。
【００２５】
このとき図示しない絞り弁の上流側から吸気マニホールド５ｉの環状エア通路３３に流入したアシストエアは、通孔３０４を経て全てのエア噴射溝２８から対応する上記噴霧域２９に向けて噴射される。而して、各一対のエア噴射溝２８，２８から噴射されたアシストエアは上記噴霧域２９に噴射された燃料に両側からぶつかって、その燃料の進路を曲げることなくその霧化を効果的に促進する。しかも、前述のように各一対のエア噴射溝２８，２８から噴射されたアシストエアは、対応する燃料噴射孔２７から噴射された燃料の噴霧域２９の中心から分岐ポート４ｉ１，４ｉ１の隔壁１ｉと反対側へ僅かにずれた方向を指向しながら互いに交差するので、燃料が各分岐ポート４ｉ１内面の外側に付着するのをアシストエアにより防ぐことができる。また、インジェクタボデー１６及びインジェクタキャップ１７は一対の燃料噴射孔２７，２７を囲む円上で相互にビーム溶接３１されているため、インジェクタボデー１６及びインジェクタキャップ１７の嵌合面において、燃料噴射孔２７及びエア噴射溝２８間が確実にシールされ、燃料及びアシストエアのリークを防ぐことができる。
【００２６】
このような電磁式燃料噴射弁Ｉにおいて、インジェクタキャップ１７はプレス成形品で、そのブランク材の打ち抜き時に位置決め溝２６、エア噴射溝２８及び燃料噴射孔２７等が形成されるので、工数減を図ることができるのみならず、これら溝２６，２８及び孔２７相互に所定の関係位置を正確に与えることができる。そして、インジェクタキャップ１７の位置決め溝２６とエアアシスト筒３０の第１位置決め突起３０１とを係合させると共に、エアアシスト筒３０の第２位置決め突起３０２をハウジング１１のカプラ半体２５に対する所定位置に配置することにより、電磁式燃料噴射弁Ｉを吸気マニホールド５ｉの定位置に装着したとき、燃料噴射孔２７及びエア噴射溝２８を所定方向に的確に指向させることができる。
【００２７】
図８及び図９は本発明の第２実施例を示すもので、インジェクタキャップ１７に、前記二組のエア噴射溝２８の他、それら組間の中央に位置する第３のエア噴射溝３４を設けた点を除けば、前実施例と同様の構成である。図８及び図９中、前実施例と対応する部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００２８】
この第２実施例によれば、第３のエア噴射溝３４から噴射されたエアは、吸気マニホールド５ｉにおける一対の分岐ポート４ｉ１，４ｉ１の隔壁１ｉに向かうもので、これにより燃料噴射孔２７から噴射された燃料の該隔壁１ｉへの付着を防ぐことができる。
【００２９】
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。例えば、エア通路３３には、アシストエアを強制的に供給するエアポンプを接続することもできる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明の第１の特徴によれば、電磁作動装置を収納するハウジングに、電磁作動装置により作動されるニードル弁を収容すると共に、該弁により開閉される吐出孔を有するインジェクタボデーと、その吐出孔に連通してエンジンの二股状吸気ポートの一対の分岐ポートを指向する一対の燃料噴射孔を有するインジェクタキャップと、そのインジェクタキャップの周壁外周面に嵌合し、アシストエア供給源に連通させる通孔を備えたエアアシスト筒とを装着した電磁式燃料噴射弁において、インジェクタキャップをプレス製として、該キャップの周壁はインジェクタボデーの円錐台形先端部に嵌合すべく円錐台形に形成すると共に、該キャップの底壁に一対の燃料噴射孔を設け、また該キャップの周壁に各燃料噴射孔からの噴射燃料の両側に向けてアシストエアを噴射誘導するための一対二組のエア噴射溝を切り欠きにより設けたので、組立時、燃料噴射孔とエア噴射溝との整合作業が不要となり、組立性が向上する。しかも燃料噴射孔及びエア噴射溝はインジェクタキャップのプレス成形時に形成可能であり、工数減によりコストの低減を図ることができる。その上、各一対のエア噴射溝から噴射されたアシストエアは、噴射燃料に、これを挟むようにしてぶつかることにより、噴射燃料の霧化を効果的に行うことができる。
【００３１】
また本発明の第２の特徴によれば、インジェクタキャップの周壁に位置決め溝を設ける一方、ハウジングの定位置に装着されるエアアシスト筒の内面に上記位置決め溝に係合する位置決め突起を形成したので、電磁式燃料噴射弁をエンジンに装着したとき、インジェクタキャップの燃料噴射孔を吸気マニホールドの分岐ポートに的確に指向させることができる。また前記位置決め溝もインジェクタキャップのプレス成形時に形成可能であり、工数増を招くこともない。
【００３２】
さらに本発明の第３の特徴によれば、インジェクタキャップは、インジェクタボデーの先端面に、インジェクタキャップの底壁に設けられた一対の燃料噴射孔を囲繞するように溶接固定されるので、インジェクタボデー及びインジェクタキャップの嵌合面での燃料噴射孔及びエア噴射溝間のシールを確実にして、燃料及びアシストエアのリークを防ぐことができる。
【００３３】
さらにまた本発明の第４の特徴によれば、前記通孔に連通していて、前記一対の分岐ポートの隔壁に向けてアシストエアを噴射誘導するための第３のエア噴射溝をインジェクタキャップの周壁に設けたので、第３のエア案内から噴射されたアシストエアにより噴射燃料の前記隔壁への付着を防ぐことができる。また第３の位置決め溝もインジェクタキャップのプレス成形時に成形可能であり、この場合も工数増を招くことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例に係る電磁式燃料噴射弁のエンジンへの装着状態を示す図
【図２】  図１の２−２線断面図
【図３】  電磁式燃料噴射弁の縦断側面図
【図４】  図３の要部の異なる拡大断面図
【図５】  図４の５−５線断面図
【図６】  インジェクタキャップの展開図
【図７】  噴射燃料とアシストエアとの関係を示す断面図
【図８】  本発明の第２実施例を示す、図５と同様の断面図
【図９】  インジェクタキャップの展開図
【符号の説明】
Ａ          電磁作動装置
Ｉ          電磁式燃料噴射弁
４ｉ        吸気ポート
４ｉ１       分岐ポート
５ｉ        吸気マニホールド
１１        ハウジング
１６        インジェクタボデー
１６３       吐出孔
１６５       先端部
１７        インジェクタキャップ
１７１       周壁
１７２       底壁
２１        ニードル弁
２５        カプラ半体
２６        位置決め溝
２７        燃料噴射孔
３０        エアアシスト筒
３０１       位置決め突起
３０４       通孔
３１        溶接
３４        第３のエア噴射溝
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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