(57)【要約】【課題】燃料噴射弁において消費電力の低減を図りつつ部品点数の削減を図る。【解決手段】燃料噴射弁１０を構成するボディ１２の内部に軸状の可動部材３６を移動自在に設け、その基端に球状の弁部４４を設け燃料の供給される貫通孔３２の先端に形成された着座部３４へと着座可能とすると共に、前記可動部材３６の先端には弁座１８に着座自在な弁体２０を設けている。そして、ボディ１２の貫通孔３２を通じて供給される燃料の圧力によって可動部材３６が押圧され下降し、弁体２０が弁座１８へと着座することで弁閉状態となる。【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、
前記可動部材の先端に前記弁体が設けられ、該可動部材の基端には、燃料の供給される燃料供給通路の開口部へ着座自在な第２の弁体が設けられ、
前記可動部材は、前記ソレノイド部の励磁作用下に前記弁座から離間する方向に移動することで前記第２の弁体が前記開口部へと着座し、一方、前記燃料供給通路から供給される燃料の圧力によって前記弁体が前記弁座に着座す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に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、磁極の中心に燃料の流れる中心孔が形成され、該磁極の下方にはアンカが前記中心孔に対して接近・離間自在に設けられると共に、前記アンカは弁座に着座自在な可動弁体と連結されている。そして、磁極を含む磁気回路の非励磁状態では、中心孔を通じて弁室へと導入される燃料の圧力によってアンカ及び可動弁体が下方へと移動した弁開状態となり、前記弁室内に導入された燃料が流路を通じて内燃機関へと供給され、一方、前記磁気回路を励磁状態とすることで、可動弁体が上方へと吸引され弁部が弁座へと着座することで燃料の供給が停止された弁閉状態となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−５７８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１の燃料噴射弁では、燃料の供給を停止するために弁閉状態とする際、磁気回路に対して通電する構成としているため、弁閉状態を維持するために電力を消費することとなる。一般的に、燃料噴射弁は燃料を噴射するための弁開状態と比較して前記燃料の噴射が停止された弁閉状態である時間の方が長いため、前記弁閉状態における消費電力が増加してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、消費電力の低減を図りつつ部品点数の削減も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】
【０００６】
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、
可動部材の先端に弁体が設けられ、可動部材の基端には、燃料の供給される燃料供給通路の開口部へ着座自在な第２の弁体が設けられ、
可動部材は、ソレノイド部の励磁作用下に弁座から離間する方向に移動することで第２の弁体が前記開口部へと着座し、一方、燃料供給通路から供給される燃料の圧力によって弁体が弁座に着座することを特徴とする。
【０００７】
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な可動部材を設け、その先端に弁座へ着座する弁体が設けられ、基端には燃料の供給される燃料供給通路の開口部へ着座する第２の弁体が設けられる。そして、可動部材は、ソレノイド部の励磁作用下に弁座から離間する方向に移動することで第２の弁体が開口部へと着座し燃料供給通路を通じた燃料の供給を停止し、一方、燃料供給通路から供給される燃料の圧力によって弁体が弁座に着座することで弁孔を通じた燃料の噴射が停止される。
【０００８】
従って、ソレノイド部への通電を停止した非励磁状態において、燃料の圧力によって弁体を弁座へと着座させた弁閉状態とし、その状態を維持できるため弁閉時に電力を消費することがない。その結果、燃料の噴射が停止された弁閉状態が比較的長い燃料噴射弁において消費電力の低減を図ることができると共に、弁体を弁座に着座させる際に燃料の圧力を利用することで、例えば、スプリングの弾発力を利用して弁閉状態としている燃料噴射弁と比較し部品点数の削減を図ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１０】
すなわち、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な可動部材を備え、その先端に弁座へ着座する弁体を設け、基端に燃料の供給される燃料供給通路の開口部へ着座する第２の弁体を設け、ソレノイド部の励磁作用下に可動部材を弁座から離間する方向へ移動させることで第２の弁体が開口部へと着座し燃料供給通路を通じた燃料の供給を停止し、一方、燃料供給通路から供給される燃料の圧力によって弁体が弁座に着座することで弁孔を通じた燃料の噴射が停止される。従って、ソレノイド部への通電を停止した非励磁状態において、燃料の圧力を利用して弁閉状態とすることができるため、燃料の噴射が停止された弁閉状態が比較的長い燃料噴射弁において消費電力の低減を図ることができる。また、燃料の圧力を利用して弁体を弁座に着座させることで、例えば、スプリングの弾発力を利用して弁閉状態としている燃料噴射弁と比較し部品点数の削減を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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】
【００１２】
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。
【００１３】
この燃料噴射弁１０は、図１に示されるように、軸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、前記バルブハウジング１４の先端に設けられる弁座部材１６と、前記弁座部材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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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（燃料供給通路）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、その先端にはテーパ状に形成された着座部（開口部）３４が形成される。すなわち、貫通孔３２の先端は、着座部３４によって先端側に向かって徐々に拡径するように形成されている。
【００１７】
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、その内部に可動部材３６が軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って移動自在に設けられる。また、バルブハウジング１４の基端側（矢印Ａ方向）には同じく円筒状に形成されたスペーサ３８が溶接等によって同軸となるように連結される。
【００１８】
このスペーサ３８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４０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。
【００１９】
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の基端側が挿入され固定される。
【００２０】
可動部材３６は、例えば、磁性材料から形成され、軸状に形成されたシャフト部４２と、該シャフト部４２の基端側（矢印Ａ方向）に形成され固定コア部３０に着座する弁部（第２の弁体）４４とを有し、前記弁部４４はシャフト部４２の基端から突出した球状に形成される。また、シャフト部４２の先端は、弁部４４側（矢印Ａ方向）に向かって円錐状に窪み、後述する弁体２０が溶接等によって連結される。
【００２１】
そして、可動部材３６は、バルブハウジング１４の内部において図示しないガイド手段の案内作用下に軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って移動自在に設けられる。
【００２２】
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４６が形成されると共に、該弁孔４６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４８が形成される。この凹部４８の内部には、円盤状のインジェクタプレート５０が収納され弁孔４６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。
【００２３】
インジェクタプレート５０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。
【００２４】
さらに、弁座部材１６の内部には、弁孔４６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。
【００２５】
このガイド孔５４の基端側には、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、可動部材３６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貫通孔３２と連通している。
【００２６】
弁体２０は、例えば、金属製材料からなる球体であり、可動部材３６におけるシャフト部４２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５８が形成される。この平坦部５８は、弁体２０の周方向に沿って互いに等間隔離間するように設けられ、弁体２０が可動部材３６の軸方向（矢印Ａ、Ｂ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５８との間に燃料が流れる。
【００２７】
すなわち、可動部材３６の基端に球状の弁部４４が設けられ、先端には球体からなる弁体２０が設けられる。
【００２８】
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６０と、該本体部６０の側方から突出し接続端子６２の収納されるカプラ部６４とからなり、前記本体部６０の内部にはコイルハウジング６６が設けられると共に、該コイルハウジング６６のさらに内側にはコイル組立体６８が設けられる。
【００２９】
このコイル組立体６８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３８の外周面に当接するボビン７０と、該ボビン７０の外周側に巻回されるコイル７２とからなり、その外周側がコイルハウジング６６によって囲繞され、該コイルハウジング６６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。
【００３０】
また、本体部６０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７４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７４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。
【００３１】
カプラ部６４は、例えば、断面長方形状に形成され本体部６０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６２の一端部が露出するように設けられる。この接続端子６２は、他端部側がカプラ部６４の内部へと延在してコイル７２と電気的に接続されている。
【００３２】
そして、カプラ部６４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６２へと入力されコイル７２が通電される。
【００３３】
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。なお、図１に示される弁体２０が弁座１８に着座して燃料の噴射が停止されたオフ状態を初期位置として説明する。
【００３４】
先ず、この初期位置において、図示しないコントローラからの制御信号がカプラ部６４の接続端子６２へと入力されることで、コイル７２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６６、バルブハウジング１４及び可動部材３６を回るように流れ、発生する磁力によって可動部材３６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、弁体２０が離間して弁座１８が開放される。
【００３５】
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５８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４６へと流れた後、インジェクタプレート５０の噴孔を通じて先端側（矢印Ｂ方向）へと噴射される。
【００３６】
また、可動部材３６の上昇によって弁部４４がボディ１２の着座部３４へと着座することで、貫通孔３２の先端が閉塞され、供給ポート２４から燃料集合室５６への燃料の供給が停止する。
【００３７】
一方、コイル７２への通電を停止することで可動部材３６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、貫通孔３２を通じて先端側（矢印Ｂ方向）へと供給される燃料の圧力によって可動部材３６が先端側（矢印Ｂ方向）へと押圧され、弁体２０が弁座１８に着座するまでの間、燃料を噴射する。そして、下方へと移動した弁体２０が弁座１８に着座する。これにより、燃料の弁孔４６への流通が遮断され噴孔からの燃料の噴射が停止する。
【００３８】
以上のように、本実施の形態では、燃料噴射弁１０を構成するバルブハウジング１４の内部に軸状の可動部材３６を設け、その基端に球状の弁部４４を設け燃料の供給される貫通孔３２の先端に形成された着座部３４へと着座可能とすると共に、前記可動部材３６の先端には弁座１８に着座自在な弁体２０を設けている。
【００３９】
これにより、コイル７２への通電を停止した非励磁状態において、燃料の圧力によって弁体２０を押し下げて弁座１８へと着座させた弁閉状態を維持できるため、弁閉時に電力を消費することがない。
【００４０】
その結果、燃料の噴射が停止された弁閉状態が比較的長い燃料噴射弁１０において消費電力の低減を図ることができると共に、弁体２０を弁座１８に着座させる弁閉時にスプリングの弾発力を利用している燃料噴射弁と比較し、前記スプリングを設ける必要がないため、部品点数の削減を図ることが可能となる。
【００４１】
また、コイル７２の励磁作用下に弁開させた状態では、可動部材３６の弁部４４が着座する着座部３４の直上が最も燃料の圧力が高くなっているため、前記コイル７２への通電を停止した非励磁状態へと切り替えた際、前記弁部４４へと付与される前記圧力によって弁体２０を迅速に下降させ弁座１８へと着座させた弁閉状態とすることができる。
【００４２】
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】
【００４３】
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
３０…固定コア部                    ３２…貫通孔
３４…着座部                        ３６…可動部材
４２…シャフト部                    ４４…弁部
６８…コイル組立体                  ７２…コイル
【図１】
2018091291.tif 000003