(57)【要約】【課題】燃料噴射弁において弁体の剛性を確保しつつ製造性の向上を図る。【解決手段】燃料噴射弁１０を構成する可動コア３８は、その先端側に形成された小径部４４を有すると共に、軸方向に沿って燃料の流通する連通孔４６が貫通している。また、小径部４４の先端には中空球状の弁体２０が連結されている。そして、コイル７０の励磁作用下に可動コア３８が固定コア部３０側へと移動することで、弁体２０が弁座部材１６の弁座１８から離間し、燃料が燃料集合室５６から下方へと流れインジェクタプレート５２から噴射される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディと、該ボディの先端に設けられ弁座及び該弁座の中心を貫通する弁孔を有した弁座部材と、前記弁座に対して着座・離間することで前記弁孔を開閉する弁体と、コイルの励磁作用下に前記弁体を移動させるソレノイド部とを有した燃料噴射弁において、
前記ボディの内部には軸方向に沿って移動自在な可動部材を有し、該可動部材の内部には軸方向に沿って貫通し燃料の流通する流路が形成されると共に、前記可動部材の先端には中空球状の弁体が固定されることを特徴とする燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルへの通電作用下に移動する弁体を有し、該弁体を開弁させることで内燃機関へと燃料を噴射する燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ソレノイド部の励磁作用下に弁開状態とし、供給された燃料を内燃機関へと噴射する燃料噴射弁が知られている。このような燃料噴射弁は、例えば、特許文献１に開示されるように、筒状のコアと、該コアの下端部に設けられる管状の弁座支持体と、前記コアの下端部外周側を覆うコイル枠体とを有し、前記弁座支持体の内部には可動子が移動自在に設けられると共に、前記可動子の中心には弁ニードルが挿通され連結されている。この弁ニードルは、可動子から下方に向かって延在するように管状に形成され、筒状に形成され可動子に固定される弁ニードル区分と、該弁ニードル区分の下端に形成される略球状の弁閉鎖部材区分とを有している。
【０００３】
そして、戻しばねのばね力によって可動子が下方へと移動し、弁ニードルの弁閉鎖部材区分が弁座ボディへと着座することで弁閉状態となり燃料の噴射が停止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表平９−５０３２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような燃料噴射弁では、弁ニードルにおける弁閉鎖部材区分が弁座ボディに対して着座・離間を繰り返すため所定の強度が求められ、しかも、前記弁閉鎖部材区分が前記弁座ボディに着座した弁閉時に確実にシールする面粗度が求められている。そのため、特許文献１に開示された燃料噴射弁では、弁閉鎖部材区分に対して耐摩耗性の表面処理を施すことで面粗度と強度を確保する構成としているが、製造工程が増加してしまうという問題がある。また、筒状の弁ニードル区分と弁閉鎖部材区分とを一体とすることで、前記弁閉鎖部材区分における剛性が不足し、弁座ボディへの着座を繰り返すことで変形してしまうことが懸念される。
【０００６】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、弁体の剛性を確保しつつ製造性の向上を図ることが可能な燃料噴射弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明は、ボディと、ボディの先端に設けられ弁座及び弁座の中心を貫通する弁孔を有した弁座部材と、弁座に対して着座・離間することで弁孔を開閉する弁体と、コイルの励磁作用下に前記弁体を移動させるソレノイド部とを有した燃料噴射弁において、
ボディの内部には軸方向に沿って移動自在な可動部材を有し、可動部材の内部には軸方向に沿って貫通し燃料の流通する流路が形成されると共に、可動部材の先端には中空球状の弁体が固定されることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、燃料噴射弁を構成するボディの内部に軸方向に沿って移動自在に可動部材を設け、その内部に燃料の流通する流路を軸方向に沿って貫通するように形成すると共に、先端には弁座へ着座する中空球状の弁体を固定している。
【０００９】
従って、燃料噴射弁における弁体を中空球状とすることで軽量化しつつ、内部に流路の貫通した可動コアと弁体とが別体から構成されているため、弁体のみを剛性の高い材質から形成することで製造工程を増加させることなく剛性を確保することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１１】
すなわち、ボディの内部に移動自在に設けられた可動部材には、その内部に燃料の流通する流路が軸方向に沿って貫通すると共に、弁座へ着座する中空球状の弁体を先端に対して固定することにより、弁体を軽量化しつつ、内部に流路の貫通した可動コアと弁体とを別体としているため、弁体のみを剛性の高い材質から形成することで製造工程を増加させることなく弁体の剛性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る燃料噴射弁の全体断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る燃料噴射弁について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る燃料噴射弁を示す。
【００１４】
この燃料噴射弁１０は、図１に示されるように、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って円筒状に形成されたボディ１２と、該ボディ１２の先端に設けられるバルブハウジング１４と、該バルブハウジング１４の先端に設けられる弁座部材１６と、該弁座部材１６の弁座１８に着座する弁体２０と、前記ボディ１２及び前記バルブハウジング１４の外周側を覆う樹脂モールド部２２とを含む。
【００１５】
なお、以下、燃料噴射弁１０におけるボディ１２側を基端側（矢印Ａ方向）とし、弁座部材１６側を先端側（矢印Ｂ方向）として説明する。
【００１６】
ボディ１２は、例えば、磁性材料から形成され、その基端側（矢印Ａ方向）には燃料の供給される供給ポート２４が開口し、該供給ポート２４には燃料中に含まれる不純物等を除去するためのフィルタ部材２６が装着される。このフィルタ部材２６は、その基端が前記ボディ１２の基端に対して係合され、網目状のフィルタ２８の装着された円筒部位が供給ポート２４の内部に挿入されている。
【００１７】
また、ボディ１２の先端側（矢印Ｂ方向）には固定コア部３０が形成され、その内部には軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った貫通孔３２が形成される。この貫通孔３２は、供給ポート２４と連通し先端まで貫通すると共に、その内部には円筒状のリテーナ３４が設けられる。また、貫通孔３２の内部にはリテーナ３４の先端に当接するようにスプリング３６が収納される。
【００１８】
バルブハウジング１４は、例えば、磁性材料から円筒状に形成され、その内部に可動コア３８が軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って移動自在に設けられると共に、基端側（矢印Ａ方向）には同じく円筒状に形成されたスペーサ４０が溶接等によって同軸となるように連結される。
【００１９】
このスペーサ４０は、例えば、非磁性材料から形成され、ボディ１２における固定コア部３０の外周面に形成された段付部に挿入されることでバルブハウジング１４と共に連結される。
【００２０】
一方、バルブハウジング１４の先端には、その内部に弁座部材１６の基端側（矢印Ａ方向）が挿入され固定される。
【００２１】
可動コア３８は、例えば、磁性材料から管状に形成され、基端側（矢印Ａ方向）に形成されバルブハウジング１４に摺接する大径部４２と、該大径部４２の先端側（矢印Ｂ方向）に形成された小径部４４とを有し、その内部には前記大径部４２の基端側に開口した連通孔（流路）４６が形成される。
【００２２】
この連通孔４６は、可動コア３８の基端から先端側（矢印Ｂ方向）に向かって貫通し、小径部４４の先端近傍において径方向外側に向かって貫通した導出孔４７と連通している。この導出孔４７を介して連通孔４６が可動コア３８の外部（燃料集合室５６）と連通している。そして、連通孔４６の基端には、ボディ１２の貫通孔３２に収納されたスプリング３６の先端が係合されることで、該スプリング３６の弾発力が可動コア３８に対して付勢されボディ１２から離間する方向（矢印Ｂ方向）へと押圧する。
【００２３】
また、小径部４４の開口した可動コア３８の先端には、後述する弁体２０が当接することで閉塞され溶接等によって固定される。
【００２４】
そして、可動コア３８は、スプリング３６の弾発力が先端側（矢印Ｂ方向）に向かって付勢された状態で、その基端が固定コア部３０の先端との間に所定間隔を有した状態で配置される。
【００２５】
弁座部材１６は、燃料噴射弁１０において最も先端側（矢印Ｂ方向）に設けられ、その先端中央には弁孔４８が形成されると共に、該弁孔４８よりさらに先端側には基端側（矢印Ａ方向）に向かって窪んだ断面円形状の凹部５０が形成される。この凹部５０の内部には、円盤状のインジェクタプレート５２が収納され弁孔４８側となる端面に当接した状態で溶接等によって固定される。
【００２６】
インジェクタプレート５２は、例えば、その中心に対して所定円周上となる位置に複数の噴孔（図示せず）が形成される。
【００２７】
また、弁座部材１６の内部には、弁孔４８に連なるように先端側（矢印Ｂ方向）に向かって縮径する円錐状の弁座１８が形成されると共に、前記弁座１８から基端側に向かってガイド孔５４が形成される。このガイド孔５４は、略同一直径で基端側（矢印Ａ方向）に開口し、前記ガイド孔５４及び弁座１８の内部には、後述する弁体２０が軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って移動自在に収納される。
【００２８】
このガイド孔５４の基端側（矢印Ａ方向）には、該ガイド孔５４に対して徐々に拡径した後、略同一直径で延在する燃料集合室５６が形成される。この燃料集合室５６には、可動コア３８の小径部４４が収容され、バルブハウジング１４の内部と連通すると共に可動コア３８の連通孔４６及び導出孔４７とも連通している。
【００２９】
弁体２０は、例えば、金属製材料からなる中空球体であり、可動コア３８における小径部４４の先端に対して連結されると共に、その外周面にはガイド孔５４において燃料を流通可能とする複数の平坦部（図示せず）が形成される。そして、弁体２０が可動コア３８の軸方向に沿った移動に伴って一体的に移動し開弁した際、ガイド孔５４と平坦部との間を通じて燃料が流れる。なお、平坦部を弁体２０側に設けずに、ガイド孔５４の内周面側に設けるようにしてもよい。
【００３０】
樹脂モールド部２２は、例えば、樹脂製材料から形成され、ボディ１２及びバルブハウジング１４の外周側を覆う本体部５８と、該本体部５８の側方から突出し接続端子６０の収納されるカプラ部６２とからなり、前記本体部５８の内部にはコイルハウジング６４が設けられると共に、該コイルハウジング６４のさらに内側にはコイル組立体６６が設けられる。
【００３１】
このコイル組立体６６は、通電作用下に励磁するソレノイド部として機能し、固定コア部３０及びスペーサ４０の外周面に当接するボビン６８と、該ボビン６８の外周側に巻回されるコイル７０とからなり、その外周側がコイルハウジング６４によって囲繞され、該コイルハウジング６４の先端がバルブハウジング１４の外周面に対して固定される。
【００３２】
また、本体部５８の基端には、ボディ１２の外周側となるように環状のОリング７２が設けられ、前記ボディ１２の基端に図示しない燃料供給配管が接続される際、前記Оリング７２が前記燃料供給配管の内周面に当接することで高圧燃料の漏出が防止される。
【００３３】
カプラ部６２は、例えば、断面長方形状に形成され本体部５８の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に対して所定角度だけ傾斜するように斜め上方に向かって突出し、その開口した端部には接続端子６０の一端部が露出するように設けられる。この接続端子６０は、他端部側がカプラ部６２の内部へと延在してコイル７０と電気的に接続されている。
【００３４】
そして、カプラ部６２には、図示しないコネクタが接続されることで図示しないコントローラからの制御信号が接続端子６０へと入力されコイル７０が通電される。
【００３５】
本発明の実施の形態に係る燃料噴射弁１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３６】
先ず、図示しないコントローラからの制御信号がカプラ部６２の接続端子６０へと入力されることで、コイル７０が通電して励磁して磁束が生じる。この磁束は、固定コア部３０、コイルハウジング６４、バルブハウジング１４及び可動コア３８を回るように流れ、発生する磁力によって可動コア３８が弁体２０と共に固定コア部３０側（矢印Ａ方向）へと吸引され、それに伴って、弁座１８が開放される。
【００３７】
そして、このように弁座１８が開放されることで、ボディ１２の供給ポート２４から貫通孔３２を通じて可動コア３８の連通孔４６から導出孔４７へと流れ、弁座部材１６の燃料集合室５６まで到達していた燃料が、弁体２０の平坦部（図示せず）とガイド孔５４との間から円錐状の弁座１８を通過して弁孔４８へと流れた後、インジェクタプレート５２の噴孔を通じて先端側（矢印Ｂ方向）へと噴射される。
【００３８】
また、コイル７０への通電を停止することで可動コア３８に対する固定コア部３０側（矢印Ａ方向）への吸引力が滅勢され、スプリング３６の弾発力によって前記可動コア３８が固定コア部３０から離間する方向（矢印Ｂ方向）に押圧され弁体２０が弁座１８へと着座することで燃料の弁孔４８への流通が遮断され噴射が停止する。
【００３９】
以上のように、本実施の形態では、燃料噴射弁１０における弁体２０を中空球体から構成することで軽量化できると共に、この弁体２０を可動コア３８と別体で構成することで、前記弁体２０のみを剛性の高い材質から形成することが可能となる。その結果、燃料噴射弁１０の製造工程を増加させることなく弁体２０の剛性を確保することが可能となり、例えば、前記弁体２０が繰り返し弁座１８へと着座した際でも変形することが防止される。
【００４０】
また、可動コア３８の小径部４４において連通孔４６を先端まで貫通させると共に、該可動コア３８の先端に装着される弁体２０を中空球体とすることで、中実の弁体と可動コアとを備えた燃料噴射弁と比較して軽量化することができる。そのため、コイル７０の励磁作用下に可動コア３８を固定コア部３０側へと吸引して弁開状態とする際の応答性を向上させることができると共に、弁体２０が弁座部材１６へと着座する際の衝撃が緩和されるため、その衝撃音が低減されると同時に摩耗の低減も図ることができる。
【００４１】
なお、本発明に係る燃料噴射弁は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４２】
１０…燃料噴射弁                    １２…ボディ
１４…バルブハウジング              １６…弁座部材
１８…弁座                          ２０…弁体
２２…樹脂モールド部                ３８…可動コア
４２…大径部                        ４４…小径部
４６…連通孔                        ４８…弁孔
５２…インジェクタプレート          ６６…コイル組立体
【図１】
2018145862.tif 000003