(57)【要約】【課題】  噴射弁本体に対する上部ケーシングの溶接部の耐久性を向上する。【解決手段】  噴射弁本体１の上端部７が円筒状内周面８と環状上端面９とを有し、上部ケーシング２の下端部１０が円筒状突部１１と環状下端面１２とを有する。噴射弁本体上端部７の円筒状内周面８を上部ケーシング下端部１０の円筒状突部１１周りに圧入すると共に互いに突き合わされた噴射弁本体上端部７の環状上端面９と上部ケーシング下端部１０の環状下端面１２とを溶接接合する。【選択図】      図２
2006029259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニードル弁を収容している噴射弁本体と、噴射弁本体の上端部に取付けられかつ噴射弁本体から引き離される方向に燃料圧が作用する上部ケーシングとを具備した燃料噴射弁において、噴射弁本体の上端部が噴射弁本体の中心軸線周りを延びる円筒状内周面と、該円筒状内周面の上縁からほぼ直角をなして外方に延びる平坦な環状上端面とを有し、上部ケーシングの下端部が該下端部の中央部に形成された円筒状突部と、該円筒状突部の根元部からほぼ直角をなして外方に延びる平坦な環状下端面とを有し、噴射弁本体上端部の円筒状内周面を上部ケーシング下端部の円筒状突部周りに圧入すると共に互いに突き合わされた噴射弁本体上端部の環状上端面と上部ケーシング下端部の環状下端面とを溶接接合した燃料噴射弁。
【請求項２】
上記円筒状突部に対する上記円筒状内周面の圧入代は噴射弁本体内に最大燃料圧を加えたときの該円筒状内周面の半径方向の膨張量にほぼ等しく設定されている請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
噴射弁本体内に燃料圧が加えられたときに生ずる噴射弁本体の変形を吸収するために、噴射弁本体上端部の円筒状内周面上にその全長に亘って延びる環状溝を形成した請求項１に記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関用の燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
製造コストを低減するために、各部品を溶接により互いに接合するようにした燃料噴射弁が公知である（例えば特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００２−４８０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで機関が繰返し運転されると燃料噴射弁内の燃料圧は繰返し高圧となり、燃料噴射弁内の燃料圧が繰返し高圧になると各部品の溶接接合部には繰返し大きな応力が発生することになる。この場合、燃料噴射弁内に繰返し発生する燃料圧が１０MPa以上、場合によっては１００MPa以上といった高圧になると溶接接合部に繰返し発生する応力は極めて大きくなり、その結果溶接接合部に亀裂が発生し、終いには溶接接合部が破壊してしまうという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題点を解決するために本発明によれば、ニードル弁を収容している噴射弁本体と、噴射弁本体の上端部に取付けられかつ噴射弁本体から引き離される方向に燃料圧が作用する上部ケーシングとを具備した燃料噴射弁において、噴射弁本体の上端部が噴射弁本体の中心軸線周りを延びる円筒状内周面と、この円筒状内周面の上縁からほぼ直角をなして外方に延びる平坦な環状上端面とを有し、上部ケーシングの下端部がこの下端部の中央部に形成された円筒状突部と、この円筒状突部の根元部からほぼ直角をなして外方に延びる平坦な環状下端面とを有し、噴射弁本体上端部の円筒状内周面を上部ケーシング下端部の円筒状突部周りに圧入すると共に互いに突き合わされた噴射弁本体上端部の環状上端面と上部ケーシング下端部の環状下端面とを溶接接合している。
【発明の効果】
【０００５】
噴射弁本体上端部の円筒状内周面を円筒状突部周りに圧入することによって噴射弁本体内の燃料圧が高圧になったときに噴射弁本体と上部ケーシングの溶接接合部に発生する応力を小さくすることができ、それによって溶接接合部が破壊するのを阻止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
燃料噴射弁の上方部を示す図１を参照すると、１は噴射弁本体、２は噴射弁本体１の上端部に取付けられた上部ケーシングを示す。噴射弁本体１内には高圧の燃料で満たされた円筒状の内部室３が形成されており、この内部室３内にはニードル弁（図示せず）およびソレノイドを有する一対以上のコア（図示せず）が収容されている。内部室３内には上部ケーシング２内に形成された燃料供給路４を介して高圧の燃料が供給され、上部ケーシング２には上部ケーシング２を噴射弁本体１から引き離す方向に内部室３内の燃料圧が作用する。なお、５はソレノイドに電力を供給するためのコネクタを示している。
【０００７】
図１に示されるようにこの実施例では、噴射弁本体１の上方部６が薄肉の中空円筒体から形成されている。一方、噴射弁本体１の上端部７における内径は噴射弁本体１の上方部６の内径と同じであるが外径は噴射弁本体１の上方部６の外径よりも大きくされており、従って噴射弁本体１の上端部７は上方部６よりも肉厚に形成されている。図１からわかるようにこの噴射弁本体１の上端部７は噴射弁本体１の中心軸線周りを延びる円筒状内周面８と、この円筒状内周面８の上縁からほぼ直角をなして外方に延びる平坦な環状上端面９とを有している。
【０００８】
一方、上部ケーシング２の下端部１０はこの下端部１０の中央部に形成された円筒状突部１１と、この円筒状突部１１の根元部からほぼ直角をなして外方に延びる平坦な環状下端面１２とを有している。なお、円筒状突部１１の下端面１３は平坦に形成されており、円筒状突部１１の外周面１４は円筒状に形成されている。図１のＡ部の拡大図を示す図２（Ａ）からわかるように上部ケーシング下端部１０の環状下端面１２と円筒状外周面１４との接続部１５には丸みが付されており、噴射弁本体上端部７の円筒状内周面８と環状上端面９との接続部１６には丸みの部分１５との接触を回避するのに最低限必要とされる面取りがなされている。この面取り部分１６は環状上端面９および円筒状内周面８に対していずれもほぼ４５度をなしている。
【０００９】
次に上部ケーシング２を噴射弁本体１の上端部７に固定する方法について説明する。本発明ではまず初めに噴射弁本体上端部７の円筒状内周面８が上部ケーシング下端部１０の円筒状突部１１周りに圧入される。この場合、本発明による実施例では円筒状突部１１に対する円筒状内周面８の圧入代は噴射弁本体１内に最大燃料圧を加えたときの円筒状内周面８の半径方向の膨張量にほぼ等しく設定されている。次いで圧入後、太い黒線１７で示されるように互いに突き合わされた噴射弁本体上端部７の環状上端面９と上部ケーシング下端部１０の環状下端面１２とが溶接接合される。この溶接作業は、例えば噴射弁本体１と上部ケーシング２との接合部にその外側から全周に亘りレーザ等を照射することにより行われる。
【００１０】
通常、図１に示されるような噴射弁本体上端部７を上部ケーシング２に溶接する際には噴射弁本体上端部７の円筒状内周面８は円筒状突部１１にすきまばめされ、次いで符号１７で示されるように溶接接合される。この場合、内部室３内に高圧の燃料圧が加わると噴射弁本体１の上方部６は半径方向外方に膨張する。その結果噴射弁本体上端部７の円筒状内周面８は円筒状突部１１の円筒状外周面１４から離れ、溶接部１７には図２（Ａ）において反時計回りのモーメントが作用することになる。
【００１１】
このように溶接部１７に反時計回りのモーメントが作用すると溶接部１７の内端部には引張り応力が発生する。従って機関が繰返し運転されて内部室３内の燃料圧が繰返し高圧になると溶接部１７の内端部には大きな引張り応力が繰返し発生し、その結果溶接部１７の内端部に亀裂が発生して終いには溶接部１７が破壊することになる。
【００１２】
これに対して本発明では、噴射弁本体上端部７の円筒状内周面８が上部ケーシング下端部１０の円筒状突部１１周りに圧入されており、更に円筒状突部１１に対する円筒状内周面８の圧入代は噴射弁本体１内に最大燃料圧を加えたときの円筒状内周面８の半径方向の膨張量にほぼ等しく設定されている。このように噴射弁本体上端部７の円筒状内周面８が円筒状突部１１周りに圧入されている場合は、上述したような通常のすきまばめの場合と全く異なる応力状態となる。
【００１３】
即ち、噴射弁本体上端部７の円筒状内周面８が上部ケーシング下端部１０の円筒状突部１１周りに圧入されると噴射弁本体上端部７は半径方向に膨張せしめられ、このように噴射弁本体上端部７が半径方向に膨張せしめられた状態で噴射弁本体上端部７の環状上端面９が上部ケーシング下端部１０の環状下端面１２に溶接される。
【００１４】
さて、内部室３内の燃料圧が高まると噴射弁本体１の上方部６が半径方向外方に膨張する。ところが上述したように円筒状突部１１に対する円筒状内周面８の圧入代は噴射弁本体１内に最大燃料圧を加えたときの円筒状内周面８の半径方向の膨張量にほぼ等しく設定されており、従って噴射弁本体上端部７は内部室３内の燃料圧が高かろうと低かろうと内部室３内の燃料圧が最大になったときの膨張量でもって半径方向外方に膨張した状態に保持されている。従って内部室３内の燃料圧が高まって噴射弁本体１の上方部６が半径方向外方に膨張しても噴射弁本体上端部７は更に膨張することなく圧入されたときの状態に保持される。従って溶接部１７にモーメントが作用することがなく、溶接部１７の内端部に引張り応力が発生することもないので溶接部１７が破壊することがなくなる。
【００１５】
このように内部室３内の燃料圧が高くなっても溶接部１７にはモーメントが作用しないが噴射弁本体上端部７内に発生している応力がクリープ現象により小さくなると内部室３内の燃料圧が高くなったときに噴射弁本体上端部７の円筒状内周面８が円筒状突部１１の円筒状外周面１４から離れ、溶接部１７にモーメントが作用するようになる。この場合、溶接部１７に作用するモーメントを小さくするには溶接部１７周りの噴射弁本体上端部７が変形しないように噴射弁本体上方部６の変形を吸収してやればよく、そのために図２（Ｂ）に示す実施例では噴射弁本体上端部７の円筒状外周面１８上にその全長に亘って延びる断面矩形の環状溝１９が形成されている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】燃料噴射弁上方部の側面断面図である。
【図２】図１に示すＡ部の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１    噴射弁本体
２    上部ケーシング
３    内部室
７    上端部
８    円筒状内周面
９    環状上端面
１０    下端部
１１    円筒状突部
１２    環状下端面
１３    下端面
１４    円筒状外周面
１７    溶接部
１８    円筒状外周面
１９    環状溝
【図１】
2006029259.tif 000003
【図２】
2006029259.tif 000004