(57)【要約】【課題】燃料噴射弁のメタルシール面の、特に高圧燃料孔４６Ａの外周近傍に、高いシール面圧を効果的に付与し、高圧燃料の確実なシール性を確保する。【解決手段】弁ボディの先端面と噴射ノズルの後端面は、リテーニングナットにて締結圧接され、メタルシールがなされている。締結軸力によるシール面の面圧を大きくするために、従来のノズル中心軸周りの凹所６に代わって、高圧燃料孔４６Ａの中心近傍をシール面として確保するよう、凹所６を高圧燃料孔４６Ａの外周部に、シール面外縁部と連通するように設け、もしくは、前記凹所６の外縁部にさらに、当接面を高圧燃料孔４６Ａ近傍と分離して付加することにより、保持シール面となし、耐変形性を高め、特に、高圧燃料孔４６Ａ周辺部のシール面圧を高く維持することで、高圧燃料の確実なシール性を確保する。【選択図】図２
2006183471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に噴射ノズルを連結した噴射弁本体と、該噴射弁本体の後部に配置した駆動手段とからなり、
前記噴射弁本体は、中心部にシリンダが設けられるとともに、該シリンダに並行して高圧燃料流路、および低圧燃料流路が設けられた弁ボディを有し、
前記噴射ノズルは、それぞれ前記シリンダ、高圧燃料流路、および低圧燃料流路に連通するニードルシリンダ、高圧燃料孔および低圧燃料孔が設けられ、前記弁ボディと締結されており、
前記噴射ノズルの後端面と前記弁ボディの先端面とは圧接されてメタルシール面となっており、
かつ、該メタルシール面にシール面圧を増大させるための凹所を設けたインジェクタにおいて、
前記高圧燃料流路と前記高圧燃料孔との連結部の周囲のメタルシール面の外側に外側凹所を設けたことを特徴とするインジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のインジェクタにおいて、前記外側凹所は高圧燃料孔の周囲のメタルシール面の外周部に連通していることを特徴とするインジェクタ。
【請求項３】
請求項２に記載のインジェクタにおいて、前記外側凹所のさらに外側に、当接面を、前記高圧燃料孔の周囲の当接面と分離して設けたことを特徴とするインジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧供給ポンプによって加圧し、コモンレール内に蓄圧した高圧燃料を、内燃機関の燃焼室に噴射するためのインジェクタ（燃料噴射弁）に関する。
【背景技術】
【０００２】
インジェクタは、ディーゼルエンジンなどの蓄圧式燃料噴射装置に用いられ、コモンレールから供給される高圧燃料をエンジンの燃焼室に噴射する。このインジェクタは、先端側に噴射ノズルを備えた噴射弁本体と、該噴射弁本体の後端側に配された電磁弁などの駆動手段とからなる。電磁弁などの駆動手段は、エンジン制御装置（ＥＣＵ）から制御信号を受け、噴射弁本体に内装された制御ピストンおよび噴射ノズルに内装されたニードルを変位させ、噴射ノズルの燃料噴射孔を開閉させる。この開閉制御によりエンジンの運転条件に応じて噴射ノズルから噴射される噴射燃料の量、タイミングなどが調整される。
【０００３】
噴射弁本体は、棒状を呈し、軸心に貫通したシリンダが設けられるとともに、シリンダに並行して高圧燃料流路、および低圧燃料流路が設けられた弁ボディを有する。弁ボディの先端には、噴射ノズルが同軸的に接合され、リテーニングナットにより締結され、噴射弁本体部を形成する。弁ボディの後部には、電磁弁などの駆動手段が設置されている。弁ボディの先端面と、噴射ノズルの後端面とは、圧接されてメタルシールされ、高圧燃料流路内を流れる高圧燃料のシールがなされている。
このメタルシールは、シールリングなど別物品を用いることなく、低コストに高圧燃料をシールする手段として有効である。
【０００４】
従来のインジェクタは、図１、図６に示す如く、弁ボディ２０の先端面２Ａと、噴射ノズル４の後端面４Ａとの圧接によりメタルシールがなされている。噴射ノズル４の後端面４Ａには、リテーニングナット２５の締結軸力によるシール圧確保のために、中心のシリンダ２１の周りに座グリ加工などにより凹所６が形成されている。凹所６を形成することにより真実接合面積を減少させ、面圧を大きくし、高圧燃料のシール性を確保する構成となっている。従って、限られた締結軸力を大きな面圧に効果的に変え、十分なシール性を確保するには、凹所６（配置、大きさ、数など）が重要なポイントとなる。
なお、先行技術文献は記載しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、燃料噴射制御の精密化、噴霧燃料の微細化の要請により、高圧燃料の圧力は、２００ＭＰＡ以上と高くなっており、高圧燃料がインジェクタ外側に漏れるという問題が生じている。従来の噴射ノズル４のシール面（後端面４Ａ）は図６に示すように、中心にニードルシリンダ４５を配し、そのニードルシリンダ４５を中心にほぼ向かい合った位置に高圧燃料孔４６Ａと低圧燃料孔４７Ａがある。これらはニードルシリンダ４５の中心から近からず、また遠からず適切なシール面積が確保される対称位置に配置される。
【０００６】
また、ノック穴９１もしくはノックピン９２の一対が、前記高圧燃料孔４６Ａと低圧燃料孔４７Ａとを結ぶ線にほぼ直行し、ニードルシリンダ４５の中心線上より少しオフセットされた位置に、十分離れた間隔を有して配設されている。このことは噴射ノズル４と弁ボディ２０との接合に際し、誤組付けを避けるバカよけとなっている。
よって高圧燃料孔４６Ａ、低圧燃料孔４７Ａ、ノック穴９１もしくはノックピン９２はほぼ等間隔に四方に配設され、シール面（後端面４Ａ）を構成している。
【０００７】
また、凹所６が、前記高圧燃料孔４６Ａと低圧燃料孔４７Ａとノック穴９１もしくはノックピン９２のほぼ等間隔に四方に配設された位置の中間（ほぼ４５度ずらした）位置に、半楕円形状で長辺側の一方は外周部まで到達することなくほぼ中央まで伸び、また長辺側の他方はニードルシリンダ４５に連通する形状で、また、短辺側は互いに繋がることなくほぼ等間隔に４箇所配されている。凹所６は、シール面（後端面４Ａ）より僅かな段差だけ座グリ等を設けた、凹んだ所のことで、これにより、面当たりする面積を減らして、所望の面圧を確保しようとするものである。
【０００８】
しかるに、従来のシール面（後端面４Ａ）は、凹所６がシリンダ中心に花びらを配したようにニードルシリンダ４５中心部から高圧燃料孔４６Ａと低圧燃料孔４７Ａとノック穴９１もしくはノックピン９２の中心をつなぐ円周方向に設けてあり、それによりニードルシリンダ４５中心近傍の面圧がその外周方向と比較して高くなっている。高圧化した燃料圧には外周部面圧では十分シール性を確保できないこともあり、またリテーニングナットの締増しで軸力アップを図り、面圧上昇を狙っても、上昇するのは凹所６のある中心部近傍であり、外周部は効果が少ない。このように、従来形状の凹所６は外周部面圧が十分確保できず、また、軸力アップによる面圧向上が外周漏れ防止に繋がる外周部の面圧アップに効果的に作用していない不満がある。これらは、従来のコモンレールの如く圧力が１５０ＭＰＡ以下の高圧燃料の場合には生じ難かったが、２００ＭＰＡ以上と高くなって、高圧燃料孔４６Ａから外側に高圧燃料が漏れる問題を生じている。
【０００９】
本発明の目的は、特に高圧燃料孔４６Ａの外周近傍に、高いシール面圧を効果的に付与し、高圧燃料のシールが確実にできるインジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
〔請求項１の手段〕
請求項１の発明では、先端に噴射ノズルを連結した噴射弁本体と、噴射弁本体の後部に配置した駆動手段とからなり、噴射弁本体は、中心部にシリンダが設けられるとともに、シリンダに並行して高圧燃料流路、および低圧燃料流路が設けられた弁ボディを有し、前記噴射ノズルは、それぞれ前記シリンダ、高圧燃料流路、および低圧燃料流路に連通するニードルシリンダ、高圧燃料孔および低圧燃料孔が設けられ、前記弁ボディと締結されており、前記噴射ノズルの後端面と前記弁ボディの先端面とは圧接されてメタルシール面となっており、かつ、該メタルシール面にシール面圧を増大させるための凹所を設けたインジェクタにおいて、高圧燃料流路と高圧燃料孔との連結部の周囲のメタルシール面の外側に外側凹所を設けたことを特徴とする形状を採用している。
【００１１】
この構成によれば、高圧燃料孔の周囲の外側に凹所を設けることによって高圧燃料孔近傍の高圧シール面はシール面積が低減することにより面圧が向上でき、また高圧燃料孔から中心部方向に比較して外部漏れ方向の面圧分布を高くすることで、外部漏れを防止することができる。
【００１２】
〔請求項２の手段〕
請求項１に記載のインジェクタにおいて、外側凹所は高圧燃料孔の周囲のメタルシール面の外周部に連通していることを特徴とする形状を採用している。
この構成によれば、高圧燃料孔近傍のシール面圧を、主に高圧燃料孔近傍のシール面積で設定することが可能で、締結軸力に見合った必要最小限のシール面積となすことにより、必要かつ十分な面圧を確保して、簡単にかつ効果的にシール性を向上することができる。これにより外部漏れを防止することができる。
【００１３】
〔請求項３の手段〕
請求項２に記載のインジェクタにおいて、外側凹所のさらに外側に、当接面を、高圧燃料孔の周囲の当接面と分離して設けたことを特徴とする形状を採用している。
この構成によれば、該当接面がシール面に加えて保持面の役目も果たし、変形や変位に対し高剛性を確保し、高いシール性を確保する。また、変形や変位に対しても強固なシール面が構成できるようになれば、さらに高圧燃料孔周囲の当接部のシール面積を極端に小さくすることにより、主に高圧燃料孔近傍のシール面で、自在に高シール性を確保することが簡単にできるようになる。これにより外部漏れを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この発明の最良の実施形態を、図に示す実施例１とともに説明する。
【実施例１】
【００１５】
〔実施例１の構成〕
図１（ａ）は、エンジンの燃焼室内へ間欠的に燃料を噴射する電磁制御式の燃料噴射弁１を示し、図１（ｂ）は燃料噴射弁１の要部であるメタルシール部を示す。
燃料噴射弁１は、ディーゼルエンジン用の蓄圧式（コモンレール式）燃料噴射装置に用いられ、図示しないコモンレールから供給される高圧燃料をエンジンの燃焼室に噴射する。
燃料噴射弁１は噴射弁本体２と、該噴射弁本体２の上端部に装着した電磁弁（駆動手段に相当する。ピエゾ式も含む）３と、下端に締結した燃料の噴射ノズル４とからなる。
電磁弁３は、図示しないエンジン制御装置（ＥＣＵ）からのワイヤーハーネスに接続されるコネクタＣが設けられており、ＥＣＵから送出される制御信号により制御される。
【００１６】
噴射弁本体２は、棒状を呈し、軸心に貫通したシリンダ２１が設けられるとともに、シリンダ２１に並行して高圧燃料流路２２、および低圧燃料流路２３が設けられた弁ボディ２０を有する。
弁ボディ２０の上端部には、円筒状の電磁弁設置室１０が設けられ、電磁弁設置室１０には電磁弁３が装着されてリテーニングナット２４により螺合されている。弁ボディ２０の下端には、噴射ノズル４が同軸的に接合され、リテーニングナット２５により締結されている。弁ボディ２０の上部には斜め上方に傾斜して、いずれも筒状のインレット部２６、およびアウトレット部２７が設けられている。
【００１７】
電磁弁３は、電磁弁設置室１０の上部に設置された電磁ソレノイド３０、および電磁弁設置室１０の下部に設置された開閉弁機構５０からなる。開閉弁機構５０は、可動子５と、可動子５を保持する可動子ホルダ８とを有する。
可動子ホルダ８の下側（電磁弁設置室１０の下端部）はやや小径のプレート室７０となっており、円盤状のオリフィスプレート７が収容されている。
【００１８】
電磁ソレノイド３０は、強磁性材製で上端鍔状円筒３２の外周に、珪素鋼板を積層した磁気コア３３を配し、磁気コア３３の外周を強磁性材製外筒３４で包囲し、磁気コア３３内に電磁コイル３５を配設した構造を有する。電磁ソレノイド３０の下面は、可動子５の吸引面となっており、円筒３２の下端面は、可動子５が衝突（当接）するストッパー面となっている。
【００１９】
インレット部２６の内部には、高圧燃料流路２２に連通した高圧燃料流入路１１、および高圧燃料流入路１１とプレート室７０とを連通する入口流路１２が形成されている。
アウトレット部２７にはプレート室７０を経て低圧燃料流路２３に連通した流出路１３が設けられており、燃料噴射弁１内の余剰燃料を外部に排出する排出流路を形成している。
【００２０】
オリフィスプレート７の下面は、円錐形状の凹所が形成され、圧力制御室４０を構成し、この中心の上面側に出口オリフィス７３が形成されている。また、圧力制御室４０の円錐斜面に傾斜した連通孔４０Ａが開けられており、入口オリフィス７４を介して、下面にてインレット部２６の入口流路１２と連通する構成となっている。
コモンレールから供給された高圧燃料の燃料圧は、高圧燃料流入路１１、入口流路１２、入口オリフィス７４を介して、圧力制御室４０に導かれている。
【００２１】
可動子５は、平板部５１およびシャフト部５２とを有し、平板部５１は可動室８０に配されている。可動子ホルダ８は円筒状を呈し、中心穴８１にシャフト部５２が摺動自在に嵌め込まれている。平板部５１の上面は平面であり、電磁ソレノイド３０の下面に吸着される吸着面となっている。
可動子ホルダ８は、電磁弁設置室１０の内周に螺合されている。
【００２２】
シャフト部５２は円柱状を呈し、下端面の中心には円筒部および円錐部からなる弁体室７７が設けられ、弁体室７７には窒化珪素製のボール弁７８が収容されている。ボール弁７８は上面が球状であるが、下面はオリフィスプレート７の上面の出口オリフィス７３を塞ぐシール平面状となっている。
可動子５は、上端鍔状円筒３２内に配されたスプリング３６で下方（閉弁方向）に付勢され、電磁ソレノイド３０で生じた磁力により上方（開弁方向）に吸引されて上下に変位する。
【００２３】
可動室８０および上端鍔状内筒３２を含む電磁ソレノイド３０、および開閉弁機構５０が収容されている電磁弁設置室１０は、低圧燃料流路２３に連結した流出路１３に連通しており、低圧燃料油で満たされている。このため、可動子５の上下方向の変位には、主に平板部５１に低圧燃料油の抵抗が生じ、電磁弁３の応答性に影響を与える。
また、可動子５は、上下動に伴い衝撃が加わるため、耐久性の観点から重要な構成部分でもある。このことを考慮した好適な形状が採用されている。
【００２４】
弁ボディ２０の中心には、シリンダ２１が貫通している。シリンダ２１は、内径のわずかに異なる摺動部２１Ａと受圧部２１Ｂとばね受部２１Ｃとからなり、制御ピストン４１を収容している。
制御ピストン４１は、シリンダ２１の構成に対応して、摺動部４１Ａと受圧部４１Ｂとばね部４１Ｃとからなる円筒形の上下動ピストンである。制御ピストン４１の上端は円錐台形状を有し、オリフィスプレート７に形成された圧力制御室４０に適切な隙間（空間）を形成して配設されている。圧力制御室４０の圧力に応じ、制御ピストン４１は下方に押され、摺動部を摺動して移動する。一方、制御ピストン４１の下端は、噴射ノズル４内に収容されるニードル弁４２の上端部に平面にて当接している。
【００２５】
また、弁ボディ２０にはインレット部２６の高圧燃料流入路１１と連通する高圧燃料流路２２が、シリンダ２１と並行に独立して配置され、弁ボディ２０の下端面に開口し、高圧燃料孔２２Ａを形成する。
アウトレット部２７の流出路１３と連通する低圧燃料流路２３が、シリンダ２１に対向するほぼ反対位置に並行して独立に配置され、弁ボディ２０の下端面に開口し、低圧燃料孔２３Ａを形成する。また、該低圧燃料孔２３Ａにはさらに前記シリンダ２１の中心に向かう低圧燃料連通溝２３Ｂが形成され、シリンダ２１内と連通している。
そして、これら高圧燃料孔２２Ａと低圧燃料孔２３Ａと低圧燃料連通溝２３Ｂを含む弁ボディ２０の下端面は均一な先端面２Ａを構成し、噴射ノズル４の後端面４Ａと当接し、メタルシール面を構成する。
弁ボディ２０の下端面に開口するシリンダ２１のばね受部２１Ｃには、ばね受座４４Ａと軸受座４４Ｂとともに、スプリング４４が介装されている。
【００２６】
噴射ノズル４は大径部のノズルボディ４８および小径部のノズル４９を有する二段筒型形状であり、該段差部にリテーニングナット２５を掛け、弁ボディ２０の下端外形部に構成されたねじに締結し、軸力すなわちシール圧を発生する構成となっている。その中心にニードル弁４２を収容するニードルシリンダ４５は、内径がわずかに異なる摺動部４５Ａと燃料通路４５Ｂとから構成され、燃料通路４５Ｂの上流側には径大の大容積を有する燃料溜り４５Ｃが高圧燃料流路４６と連通する構成で配されている。
また、燃料通路４５Ｂの下流側にはニードルシリンダ４５の下端を塞ぐ、適度に薄肉のテーパ構造を有するノズル先端室４９Ａが構成され、ノズル先端室４９Ａには１個もしくは複数個適切な数の噴射孔４３が適切な位置に設けられ、高圧燃料を噴霧する。
【００２７】
高圧燃料流路４６の他端は、噴射ノズル４の上面に開口し、高圧燃料孔４６Ａを形成する。また、噴射ノズル４の上面には、高圧燃料孔４６Ａのニードルシリンダ４５と対向するほぼ反対位置に低圧燃料流路４７が設けられ、その上面に低圧燃料孔４７Ａを開口する構成となっている。
低圧燃料流路４７は噴射ノズル４の適当な深さで閉塞し、専ら低圧燃料溜りの機能を持つ。そして、これら高圧燃料孔４６Ａと低圧燃料孔４７Ａを含む噴射ノズル４の後端面４Ａは均一な平面を構成し、弁ボディ２０の先端面２Ａと当接し、メタルシール面を構成する。
【００２８】
図２は、本発明の実施例１のシール面（後端面４Ａ）を示す。高圧燃料孔４６Ａと低圧燃料孔４７Ａとノック穴９１もしくはノックピン９２のほぼ等間隔に四方に配設されたシール面において、凹所６を、低圧燃料孔４７Ａを挟んで左右対称にほぼ９０度の中心角を有する扇型状に、かつ該低圧燃料孔４７Ａの外周部は残して座グリを施すとともに、高圧燃料孔４６Ａの近傍は含まずに高圧燃料孔４６Ａを挟んで左右対称位置に、かつ外周部と連通してほぼ９０度の中心角を有する扇型状に、かつニードルシリンダ４５との間にシール面を残して座グリを施す。よって、高圧燃料孔４６Ａ近傍はニードルシリンダ４５から外周部までメタルシール面を形成し、高圧燃料孔４６Ａを挟む両隣り凹所６は少なくとも外周部に連通する構成となっている。
【００２９】
この構成により、シール面は、高圧燃料孔４６Ａを中心としたニードルシリンダ４５から外周部まで放射状に繋がるシール面と、低圧燃料孔４７Ａを中心としてその外周部のほぼ半分を構成するシール面という比較的小面積でシールを果たす。特に、高圧燃料孔４６Ａを挟む両隣りは外周部に開放した凹所であることより、軸力はこの高圧燃料孔４６Ａ近傍で効果的な面圧に変わり、優れたシール性を発揮できる。
【００３０】
ニードル弁４２は概ね円筒形状で、ニードルシリンダ４５の構成に対応し、摺動自在に保持する摺動部４２Ａと受圧段差を構成する僅かに径小であるニードル部４２Ｂとから構成され、ニードル部４２Ｂの先端は適切な円錐面を有するニードル弁構造を持ち、その上下動によって、テーパ構造を有すノズル先端室４９Ａの噴射孔４３を塞いだり、開放したりする構成となっている。また、ニードル弁４２の上端は、摺動部４２Ａより径小である当接凸部４２Ｃが軸受座４４Ｂに装着され、スプリング４４を同心に保持するとともに、スプリング４４よりニードル弁４２は下方（噴射孔４３を塞ぐ方向）に付勢される。なお、当接凸部４２Ｃは、制御ピストン４１の下端に構成されていても良く、軸受座４４Ｂに装着され、スプリング４４を同心に保持し、その付勢力を確実に支える構成であればどちらにあっても構わない。
【００３１】
ニードル弁４２は、圧力制御室４０の燃料圧およびスプリング４４のバネ荷重による下方への付勢力と、噴射ノズル４内の燃料圧によりニードル弁４２に加わる上方への付勢力とのバランスで上下動し、噴射孔４３を開閉する。すなわち、圧力制御室４０が低圧になったとき、制御ピストン４１とニードル弁４２とが上方に移動し、噴射孔４３が開いて、高圧燃料流路２２から噴射ノズル４に供給された高圧燃料が燃焼室に噴射される。
【００３２】
〔実施例１の作用〕
実施例１の燃料噴射弁１の作用を、図１、２を用いて説明する。
この燃料噴射弁１は、電磁ソレノイド３０へ通電されると、可動子５は電磁力により吸引されて上方に移動し、円環状の当接平面は円筒３２の下面（ストッパー面）に衝突して停止する。可動子５に連動してボール弁７８は上位に変位し、出口オリフィス７３が開放されて低圧燃料の流出路１３に連通するため、圧力制御室４０内の圧力は瞬時低圧となって、シリンダ２１内の制御ピストン４１に作用する圧力バランスが崩れ、制御ピストン４１は上方へ移動し、これに伴いニードルシリンダ４５内のニードル弁４２は燃料溜り４５Ｃの高圧燃料圧によって、上方へ移動するとともに燃料溜り４５Ｃからの高圧燃料が開放した噴射孔４３から噴霧する。このときシール面（後端面４Ａ）は確実なシールを果たし、外部漏れを生じることなく適量の高圧燃料を噴射孔４３に供給し、エンジン性能の低下を起こすことはない。そして、電磁ソレノイド３０の通電がオフされると、可動子５がスプリング３６の付勢力で下方に移動し、ボール弁７８が出口オリフィス７３を塞ぎ、入口オリフィス７４から高圧燃料圧が圧力制御室４０に作用し、制御ピストン４１は下方に移動し、同様にニードル弁４２も下方に移動し、噴射孔４３を塞いで、燃料の噴射は終了する。
【００３３】
〔実施例１の効果〕
本実施例では、先端に噴射ノズル４を連結した噴射弁本体２と、噴射弁本体２の後部に配置した駆動手段とからなり、噴射弁本体２は、中心部にシリンダ２１が設けられるとともに、シリンダ２１に並行して高圧燃料流路２２、および低圧燃料流路２３が設けられた弁ボディ２０を有し、噴射ノズル４は、それぞれシリンダ２１、高圧燃料流路２２、および低圧燃料流路２３に同心を保持して連通するニードルシリンダ４５、高圧燃料孔４６Ａおよび低圧燃料孔４７Ａが設けられ、リテーニングナット２５により弁ボディ２０と同軸的に締結されており、噴射ノズル４の後端面４Ａと前記弁ボディ２０の先端面２Ａとはリテーニングナット２５の締め付けにより圧接されてメタルシールされており、かつ、少なくとも高圧燃料流路２２と高圧燃料孔４６Ａとの当接部の周囲は高圧シール面となっており、弁ボディ２０の先端面２Ａまたは噴射ノズル４の後端面４Ａに、高圧シール面の面圧を増大させるための凹所６を設けた燃料噴射弁１において、高圧燃料流路２２と高圧燃料孔４６Ａとの連結部の周囲のメタルシール面の外側に外側凹所６を設けたことを特徴とする形状を採用している。
【００３４】
この構成によれば、高圧燃料孔４６Ａの周囲の外側に凹所６を設けることによって高圧燃料孔４６Ａ近傍の高圧シール面はシール面積が低減することにより面圧が向上でき、また高圧燃料孔４６Ａから中心部方向に比較して外部漏れ方向の面圧分布を高くすることで、外部漏れを防止することができる。
【実施例２】
【００３５】
〔実施例２の構成〕
図３は、本発明の実施例２のシール面（後端面４Ａ）を示す。第２実施例において、実施例１と異なるのは、外側凹所６が、ニードルシリンダ４５の中心から高圧燃料孔４６Ａとの延長線と最外周との交差する部分まで座グリを進めたもので、これにより高圧燃料孔４６Ａ近傍のみがシール面となり、高圧燃料孔４６Ａ近傍以外は外周部と連通した凹所となっている。
この構成によれば、シール面は、高圧燃料孔４６Ａを中心とした近傍部分のシール面と、低圧燃料孔４７Ａを中心としてその外周部のほぼ半分を構成するシール面という一層小面積でシールを果たす。特に、高圧燃料孔４６Ａは最小限に近い受圧面積で、またこの周囲は外周部に開放した凹所であることより、軸力は主にこの高圧燃料孔４６Ａ近傍で顕著な面圧に変わり、優れたシール性を発揮できる。
【００３６】
〔実施例２の効果〕
第２実施例の燃料噴射弁１は、外側凹所６がシリンダ中心軸と高圧燃料孔４６Ａの延長線上の外周部にあることを特徴とする形状を採用している。
この構成によれば、高圧燃料孔４６Ａ近傍のシール面圧を、高圧燃料孔４６Ａ近傍のシール面積で設定することが略可能で、締結軸力に見合った必要最小限のシール面積となすことにより、必要かつ十分な面圧を確保して、簡単にかつ効果的にシール性を向上することができる。これにより外部漏れを防止することができる。
【実施例３】
【００３７】
〔実施例３の構成〕
図４は、実施例３のシール面（後端面４Ａ）を示す。実施例２において構成された凹所６のうち、高圧燃料孔４６Ａの近傍を残して座グリを施した部分において、高圧燃料孔４６Ａを挟んで対称位置に、凹所６の一部を残して高圧燃料孔４６Ａ近傍と隔てる形で、扇型状の周縁部と同じ高さの保持シール面４６Ｂを構成する。これにより高圧燃料孔４６Ａ近傍と、周縁部に付加した保持シール面４６Ｂが均一のメタルシール面となり、軸力を均等に受けるシール面が構成できる。
この構成によれば、軸力による面圧は、高圧燃料孔４６Ａ近傍部分のシール面と、周縁部に付加した保持シール面４６Ｂの増加で少し低下するものの、高圧燃料孔４６Ａ近傍の面圧は適切な面積を確保することで十分維持が可能である。この構成の目的とするところ、周縁部に付加した保持シール面４６Ｂを構成することは、軸力を高圧燃料孔４６Ａ近傍一箇所で支持するよりは付加した保持シール面４６Ｂを加えた３箇所以上で支持した方が安定し、踏ん張りができる接合となって、シール面の変形や微小変位の発生を生じさせない効果がある。このため、シール性は向上する。また、変形、変位の発生が生じないことより、高圧燃料孔４６Ａ近傍のシール面積を必要最小限に小さくすることができ、確実にかつ効果的なシールが実現できる。
【００３８】
〔実施例３の効果〕
第３実施例の燃料噴射弁１は、外側凹所６のさらに外側に、当接面を、高圧燃料孔４６Ａの周囲の当接部と分離して設けたことを特徴とする形状を採用している。
この構成によれば、当接部がシール面に加えて保持面の役目も果たし、変形や変位に対し高剛性を確保し、高いシール性を確保する。また、変形や変位に対しても強固なシール面が構成できるようになれば、さらに高圧燃料孔４６Ａ周囲の当接部のシール面積を極端に小さくすることにより、高圧燃料孔４６Ａの近傍シール面のみで、自在に高シール性を確保することが簡単にできるようになる。これにより外部漏れを防止することができる。
【００３９】
〔実施例１〜３の効果〕
以上、実施例１〜３に示したシール面構成を有することにより、軸力を極端に大きくすることなくシール性確保が容易であり、また、軸力を高めたとしても変形等によるシール性を損なうことなく、アップした軸力が、要所の面圧アップに適切に対応し、簡単にかつ効果的に適正なシール性を確保できる。
【００４０】
〔他の実施例〕
図５（ｃ）は、他の実施例を示し、高圧燃料孔４６Ａと低圧燃料孔４７Ａとノック穴９１もしくはノックピン９２のほぼ等間隔に四方に配設されたシール面において、凹所６を、高圧燃料孔４６Ａの近傍は含まずに高圧燃料孔４６Ａを挟んで左右対称位置に、かつ外周部と連通して、適切な中心角を有し、かつ高圧燃料孔４６Ａ近傍が凹所６より外周側に突き出すような扇型形状に、かつニードルシリンダ４５との間にシール面を残して座グリを加工する。一方、低圧燃料孔４７Ａ側は、凹所６を一切設けることなく、外周部まで平坦で一様なシール面を形成する。よって、高圧燃料孔４６Ａ近傍は独立したシール面を構成し、軸力に基づく面圧は局部的に高くとることができ、高いシール性が確保できる。
また、他の実施例として、図５（ｃ）に示すように、凹所６の外周部に保持シール面を高圧燃料孔４６Ａ近傍と分離独立して、配置することも可能である。
【００４１】
また、他の実施例として、図５（ｄ）に示すように、凹所６を、単に高圧燃料孔４６Ａが独立したシール面を形成するように、緩やかな円弧を描いて外周部と連通する座グリのみを加工することにより、また、低圧燃料孔４７Ａ側は、フラットなシール面のままであっても、独立した高圧燃料孔４６Ａ近傍のシール面は高面圧を維持しやすく、シール性を確保できる。
これらの高圧燃料孔４６Ａ近傍を僅かにシール面として残し、高圧燃料孔４６Ａの外側の外周部に連通した外縁部に凹所６を構成したことにより、シール面は、高圧燃料孔４６Ａ近傍が独立して高面圧を支えるので、高圧燃料のシール性確保は該部でほぼ得られることが可能である特徴をもつ。
【００４２】
〔変形例〕
本実施例は、噴射ノズル４のシール面（後端面４Ａ）についての凹所６の構成を記載したが、弁ボディ２０のシール面（先端面２Ａ）に凹所６が構成されてもよく、メタルシール面のいずれか一方に凹所６が形成され、互いに接合されメタルシール部が構成されていればどちらでも構わない。
また、凹所６は、当接面積を下げるために、僅かに低く凹ましたところであって、座グリなどを加工する記載となっているが、機械加工に限定するものでなく、化学的なエッチングによっても可能であり、また、他の方法であれ、僅かに低く凹ました形状を簡単にかつ形状ひずみなく構成できれば、どんな方法でもよい。
また、ノック穴およびノックピンは対を成す構成で、噴射ノズル４側にあっても弁ボディ２０側にあってもどちらでもよく、また噴射ノズル４と弁ボディ２０との接合の誤組付けを避けるバカ除けが他にあればノックピンに限定されることはなく、さらにノックピンはなくてもよい。
【００４３】
また、本実施例は、電磁ソレノイド３０の駆動源を採用した構成を記載したが、他の駆動源、例えば、ピエゾ式による駆動源でも可能で、要は電気入力信号に応じ、可動子５を端部まで移動させる作用を有するものならこれに限定するものでなく、信頼性や耐久性を有するものならなお好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】（ａ）は、燃料噴射弁の断面図であり、（ｂ）は、シール要部の拡大断面図である。
【図２】噴射ノズルのシール面の平面図である（実施例１）。
【図３】噴射ノズルのシール面の平面図である（実施例２）。
【図４】噴射ノズルのシール面の平面図である（実施例３）。
【図５】噴射ノズルのシール面の平面図である（他の実施例）。
【図６】噴射ノズルのシール面の平面図である（従来例）。
【符号の説明】
【００４５】
１      燃料噴射弁（インジェクタ）
２      噴射弁本体
２Ａ    弁ボディ先端面
２０    弁ボディ
２１    シリンダ
２２    高圧燃料流路
２２Ａ  高圧燃料孔
２３    低圧燃料流路
２３Ａ  低圧燃料孔
２４    リテーニングナット
２５    リテーニングナット
３      電磁弁（駆動手段）
３０    電磁ソレノイド
３２    上端鍔状円筒
３３    磁気コア
３４    外筒
３５    電磁コイル
３６    スプリング
４      噴射ノズル
４Ａ    ノズル後端面
４１    制御ピストン
４２    ニードル弁
４３    噴射孔
４４    スプリング
４５    ニードルシリンダ
４６    高圧燃料流路
４６Ａ  高圧燃料孔
４７    低圧燃料流路
４７Ａ  低圧燃料孔
４８    ノズルボディ
４９    ノズル
６      凹所（外側凹所）
【図１】
2006183471.tif 000003
【図２】
2006183471.tif 000004
【図３】
2006183471.tif 000005
【図４】
2006183471.tif 000006
【図５】
2006183471.tif 000007
【図６】
2006183471.tif 000008