(57)【要約】【課題】弁体と基部とが当接している状態から離間しやすくする技術を提供する。【解決手段】  燃料噴射弁は、燃料が通過する燃料通路の上流側を画定する基部と、前記基部の下流側の対向面に対向する対向面を備え、前記燃料通路の下流側を画定する弁体と、を備え、前記弁体は、前記弁体の対向面が前記基部の前記対向面と当接する状態と離間する状態と、に移動可能に配置されており、前記基部と前記弁体の一方は、前記基部と前記弁体との前記一方の前記対向面に開口する溝を有していてもよい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料が通過する燃料通路の上流側を画定する基部と、
前記基部の下流側の対向面に対向する対向面を備え、前記燃料通路の下流側を画定する弁体と、を備え、
前記弁体は、前記弁体の対向面が前記基部の前記対向面と当接する状態と離間する状態と、に移動可能に配置されており、
前記基部と前記弁体の一方は、前記基部と前記弁体との前記一方の前記対向面に開口する溝を有する、燃料噴射弁。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射弁であって、
前記溝は、前記燃料通路にも開口する、燃料噴射弁。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料噴射弁であって、
前記溝は、前記基部に配置されており、
前記溝の前記燃料通路側の前記開口は、前記基部の前記対向面よりも上流側に位置しており、
前記溝は、前記燃料通路側の前記開口から前記燃料通路に離間する方向に向かって、上流側から下流側に傾斜して配置されており、
前記溝の前記対向面側の前記開口は、前記溝の前記燃料通路に対して反対側に配置されている、燃料噴射弁。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料噴射弁であって、
前記弁体の前記対向面と前記基部の前記対向面とには、互いに離間する離間部分が配置されており、
前記対向面側の前記開口は、前記離間部分に配置されている、燃料噴射弁。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料噴射弁であって、
前記離間部分は、前記弁体の前記対向面と前記基部の前記対向面とが当接する部分よりも前記燃料通路と反対側に位置している、燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を噴射する燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、燃料を噴射する燃料噴射弁が開示されている。燃料噴射弁は、弁体と、弁体の上流側に配置されている基部と、を備える。弁体が基部に離接可能に往復移動することによって、燃料噴射弁が開閉される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１６８４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
弁体は、閉弁時に基部から離間し、開弁時に基部に当接する。耐久性の観点から、弁体と基部とは、面接触することが好ましい。開弁時に弁体と基部とが面接触すると、弁体と基部とが密着して離間し難くなる、いわゆるリンキング現象が生じる。
【０００５】
本明細書では、弁体と基部とが当接している状態から離間しやすくする技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に開示する燃料噴射弁は、燃料が通過する燃料通路の上流側を画定する基部と、前記基部の下流側の対向面に対向する対向面を備え、前記燃料通路の下流側を画定する弁体と、を備え、前記弁体は、前記弁体の対向面が前記基部の前記対向面と当接する状態と離間する状態と、に移動可能に配置されており、前記基部と前記弁体の一方は、前記基部と前記弁体との前記一方の前記対向面に開口する溝を有していてもよい。
【０００７】
この構成では、溝内に燃料が貯留される。この構成によれば、基部と弁体とが当接している箇所の周辺に、多くの燃料を貯留することができる。この結果、基部と弁体とが当接している状態から離間する際に、基部と弁体とが当接している箇所の周辺に位置する燃料が、基部と弁体との間へ流れ込みやすくなる。これにより、基部と弁体との間に作用する離間を阻害する力、いわゆるリンキング力を抑制することができる。この構成によれば、弁体と基部とが当接している状態から離間しやすくすることができる。
【０００８】
前記溝は、前記燃料通路にも開口してもよい。この構成によれば、燃料通路を流れる燃料を溝内に流入させることができる。これにより、溝内に燃料が貯留されない事態を回避することができる。
【０００９】
前記溝は、前記基部に配置されており、前記溝の前記燃料通路側の前記開口は、前記基部の前記対向面よりも上流側に位置しており、前記溝は、前記燃料通路側の前記開口から前記燃料通路に離間する方向に向かって、上流側から下流側に傾斜して配置されており、前記溝の前記対向面側の前記開口は、前記溝の前記燃料通路に対して反対側に配置されていてもよい。この構成によれば、燃料通路を上流側から下流側に向かって流れる燃料を、溝を介して、基部と弁体とが当接している箇所の周辺に案内することができる。基部と弁体との間への燃料の流れ込みを促進させることができる。
【００１０】
前記弁体の前記対向面と前記基部の前記対向面とには、互いに離間する離間部分が配置されており、前記対向面側の前記開口は、前記離間部分に配置されていてもよい。この構成によれば、基部と弁体とが当接している状態で、溝の開口が閉塞されない。これにより、基部と弁体とが離間する際に、対向面に開口する溝から基部と弁体とが当接している箇所の周辺に燃料を流れ込みやすくすることができる。
【００１１】
前記離間部分は、前記弁体の前記対向面と前記基部の前記対向面とが当接する部分よりも前記燃料通路と反対側に位置していてもよい。燃料通路では、燃料が上流から下流に向けて流れているため、燃料は、基部と弁体との間に流れ込み難い。一方、基部と弁体との当接部分よりも燃料通路の外側の燃料は流れておらず、比較的に基部と弁体との間に流れ込みやすい。この構成によれば、基部と弁体との当接部分よりも燃料通路の外側に、溝に貯留される燃料を供給することができる。これにより、比較的に基部と弁体との間に流れ込みやすい位置に燃料を供給することによって、基部と弁体との間への燃料の流れ込みを促進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例の燃料噴射弁の構成を表す縦断面図を示す。
【図２】第１実施例の図１の領域IIの拡大図を示す。
【図３】第２実施例の図１の領域IIの拡大図を示す。
【図４】変形例の図１の領域IIの拡大図を示す。
【実施例】
【００１３】
（第１実施例）
本実施例の燃料噴射弁１０について説明する。図１に示すように、燃料噴射弁１０は、支持体１２と、基部１８と、コイル２２と、弁体２６と、筒状部材２４と、ボディ３０と、弁座３２と、を備える。
【００１４】
支持体１２は、基部１８と弁体２６と筒状部材２４とコイル２２とボディ３０とを、支持している。支持体１２は、樹脂で成形されている。支持体１２には、外部電源（図示省略）を接続するコネクタ１３が形成されている。コネクタ１３は、外部電源から入力された電力をコイル２２に供給する。
【００１５】
基部１８は、支持体１２の上端側に配置されている。基部１８は、筒状の部材であって、軸方向に貫通する貫通孔１８ａが配置されている。基部１８は、貫通孔１８ａによって上流側通路１８ｂが画定されている。基部１８の上流端（図１の上端）には燃料配管（図示省略）が接続される。燃料配管を流れる燃料は、基部１８の上流端に配置されているフィルタ１４を通過して、貫通孔１８ａ内に流入し、貫通孔１８ａ内を流れる。基部１８は、例えば電磁ステンレス鋼等の磁性材料によって作製されている。
【００１６】
フィルタ１４は、燃料配管から貫通孔１８ａ内に流入する燃料から大きな異物を除去する。基部１８の貫通孔１８ａの中間部には、アジャスタ２０が圧入されている。アジャスタ２０は、スプリング２８の上流端を支持している。スプリング２８の下流側には、弁体２６が配置されている。スプリング２８は、弁体２６を弁座３２の方向（図１の下方向）に付勢している。
【００１７】
基部１８の下流端（図１の下端）には、弁体２６が配置されている。弁体２６は、バルブボディ２６ａと、先端部２６ｂと、を備える。バルブボディ２６ａは、磁性材料によって形成されている。本実施例では、電磁ステンレス鋼によってバルブボディ２６ａが作製されている。バルブボディ２６ａの上流端は、基部１８の下流端と対向している。バルブボディ２６ａの上流端及び基部１８の下流端の外周には、コイル２２が配置されている。
【００１８】
バルブボディ２６ａは、スプリング２８の下流端に当接されている。バルブボディ２６ａは、上端部２６ｃと下端部２６ｄとを備える。上端部２６ｃの外径は、下端部２６ｄの外径よりも大きい。上端部２６ｃには、スプリング２８の下端が挿入されている。弁体２６が弁座３２の燃料噴射孔３２ａを閉じる位置にある場合、バルブボディ２６ａの上流端は、基部１８の下流端と所定の距離を隔てて位置している。バルブボディ２６ａでは、バルブボディ２６ａ内を上流から下流に向って伸びる貫通孔２６ｆによって、下流側通路２６ｅが画定されている。下流側通路２６ｅは、上流側通路１８ｂの下流端に連通している。
【００１９】
バルブボディ２６ａの外周面には連通孔２７ｃが形成されている。連通孔２７ｃは、燃料通路２６ｅの軸方向に対して垂直に伸びている。連通孔２７ｃは、弁体２６とボディ３０と弁座３２によって囲まれる燃料通路３０ａと下流側通路２６ｅとを連通する。
【００２０】
バルブボディ２６ａの下流端（図１の下端）には、先端部２６ｂが取り付けられている。先端部２６ｂは、球形状を有する。先端部２６ｂの下流端（図１の左端）には、弁座３２の燃料噴射孔３２ａが配置されている。
【００２１】
弁座３２は、有底円筒形状の部材である。弁座３２は、底部が下端に位置するように、配置されている。弁座３２の底部の中央には、燃料噴射孔３２ａが形成されている。弁座３２の燃料噴射孔３２ａの周縁には先端部２６ｂが当接する。弁座３２に先端部２６ｂが当接することで、燃料噴射孔３２ａが閉じられる。
【００２２】
弁体２６と弁座３２は、ボディ３０内に配置されている。ボディ３０は、筒状の部材であって、軸方向に貫通する燃料通路３０ａが配置されている。ボディ３０は、その外周において、支持体１２に支持されている。ボディ３０の上端部では、ボディ３０の内周面とバルブボディ２６ａの上端部２６ｃとが、若干の隙間を有して対向している。ボディ３０の上流端（図１の上端）にはコイル２２が配置されている。ボディ３０の燃料通路３０ａ内には弁体２６が摺動可能に収容されている。燃料通路３０ａの下流端（図１の下端）には弁座３２が固定されている。
【００２３】
コイル２２と基部１８の下端部との間、コイル２２とバルブボディ２６ａの上端部２６ｃとの間、及びボディ３０の上端部とバルブボディ２６ａの上端部２６ｃとの間には、筒状部材２４が配置されている。筒状部材２４は、円筒形状を有している。筒状部材２４は、非磁性材料で作製されている。筒状部材２４は、磁性材料で作製されている弁体２６が、磁性材料で作製されているボディ３０や磁化されるコイル２２に直接的に当接しないように配置されている。
【００２４】
（基部と弁体の詳細な構成）
次いで、図２を参照して、基部１８と弁体２６の詳細な構成を説明する。基部１８と弁体２６とは、基部１８の下流端に位置する対向面１９と、弁体２６の上流端に位置する対向面２７と、で互いに対向している。対向面１９は、当接部分１９ａと、離間部分１９ｂと、を備える。当接部分１９ａは、上流側通路１８ｂの周方向の全長に亘って設けられている。当接部分１９ａは、燃料の流れ方向（図２の上下方向）に対して垂直な円環形状を有する。当接部分１９ａは、弁体２６が開位置に位置する場合に、後述する弁体２６の当接部分２７ａに当接する。
【００２５】
当接部分１９ａの外周縁には、離間部分１９ｂが配置されている。離間部分１９ｂは、上流側通路１８ｂの周方向の全長に亘って設けられている。離間部分１９ｂは、上流側通路１８ｂから離間するのに従って、上流側に傾斜している。
【００２６】
対向面２７は、当接部分２７ａと、離間部分２７ｂと、を備える。当接部分２７ａは、当接部分１９ａに対して平行に配置されている。当接部分２７ａは、上流側通路１８ｂの周方向の全長に亘って設けられている。当接部分２７ａは、燃料の流れ方向（図２の上下方向）に対して垂直な円環形状を有する。
【００２７】
当接部分２７ａの外周縁には、離間部分２７ｂが配置されている。離間部分２７ｂは、下流側通路２６ｅの周方向の全長に亘って設けられている。離間部分２７ｂは、当接部分２７ａと同一平面上に配置されている。なお、変形例では、離間部分２７ｂは、当接部分２７ａに対して傾斜していてもよい。この場合、対向面１９の離間部分１９ｂは、当接部分１９ａと同一平面上に配置されていてもよい。
【００２８】
基部１８は、弁体２６側の端（即ち下流端）に貫通溝４０を備える。貫通溝４０は、基部１８の貫通孔１８ａの開口４２で上流側通路１８ｂに開口する。開口４２は、対向面１９よりも上流側に配置されている。さらに、貫通溝４０は、対向面１９の離間部分１９ｂの開口４４で離間部分１９ｂと対向面２７の離間部分２７ｂとの間に開口する。貫通溝４０は、開口４２から開口４４まで連通している。貫通溝４０は、上流側通路１８ｂの周方向に間隔を有して複数本配置されている。
【００２９】
（燃料噴射弁の動作）
次に、燃料噴射弁１０の動作について説明する。燃料噴射弁１０の基部１８には、図示しない燃料配管から燃料が流入する。基部１８の貫通孔１８ａに流入した燃料は、アジャスタ２０を通過して弁体２６の下流側通路２６ｅに至る。下流側通路２６ｅ内の燃料は、連通孔２７ｃを通過し、ボディ３０の燃料通路３０ａに流入する。弁体２６が閉位置にある状態では、弁座３２の燃料噴射孔３２ａは、先端部２６ｂによって封止されている。即ち、弁体２６は、スプリング２８によって付勢されて、弁座３２に当接している。この状態では、燃料噴射孔３２ａがシールされる。これによって、燃料通路３０ａ内の燃料は、燃料通路３０ａ内に留まった状態となる。このとき、貫通溝４０にも燃料が充填されている。また、弁体２６が閉位置にある状態では、基部１８の対向面１９と弁体２６の対向面２７とは、互いに離間して配置される。即ち、当接部分１９ａと当接部分２７ａとも、離間している。
【００３０】
弁体２６が閉位置にある状態で、外部電源からコネクタ１３を介してコイル２２に電力を供給すると、コイル２２から磁束が発生し、弁体２６が基部１８方向に吸引される。弁体２６が基部１８方向に移動すると、まず、先端部２６ｂが弁座３２から離間する。この状態から弁体２６はさらに移動して、弁体２６は、基部１８の下流端に当接する位置（すなわち、開位置）まで移動する。この結果、燃料噴射孔３２ａより燃料が噴射される。なお、外部電源からの電力が停止されると、弁体２６は、スプリング２８の付勢力により、開位置から閉位置に移動する。即ち、弁体２６は、開位置と閉位置との間で、往復移動する。
【００３１】
弁体２６が開位置に移動すると、基部１８の対向面１９の当接部分１９ａと弁体２６の対向面２７の当接部分２７ａとが互いに当接して面接触することによって、弁体２６が停止される。当接部分１９ａ、２７ａは、燃料通路１８ｂ、２６ｅの全周に亘って、面接触する。これにより、当接部分１９ａ、２７ａの接触面積を確保することによって、耐久性の低下を防止することができる。なお、離間部分１９ｂと離間部分２７ｂとは互いに若干の隙間を有して離間されている。
【００３２】
弁体２６が開位置から閉位置に移動する際に、弁体２６がスプリング２８の付勢力によって閉位置に向かって押圧される。開位置では、当接部分１９ａ、２７ａが面接触することによって、リンキング現象が発生する場合がある。
【００３３】
本実施例の燃料噴射弁１０では、弁体２６が開位置に位置している状態で、上流側通路１８ｂから下流側通路２６ｅに向かって燃料が流れる（図２の上下方向の矢印参照）。この結果、貫通溝４０内に燃料が貯留される。この構成によれば、当接部分１９ａ、２７ａの隙間の周辺に、多くの燃料を貯留することができる。このため、弁体２６が開位置から閉位置に移動する際に、貫通溝４０内の燃料は、当接部分１９ａ、２７ａの隙間の周辺に、燃料が供給される。これにより、当接部分１９ａ、２７ａの隙間への燃料の流れ込みが促進され、当接部分１９ａ、２７ａが離間しやすくなる。また、上流側通路１８ｂを流れる燃料のうち、貫通溝４０の開口４２の近傍を流れる燃料の一部は、開口４２から貫通溝４０に供給される。これにより、貫通溝４０内には、燃料が充填されている状態が維持されている。また、燃料通路１８ｂ、２６ｅを上流側から下流側に向かって流れる燃料を、貫通溝４０を介して、当接部分１９ａ、２７ａの隙間の周辺に案内することができる。当接部分１９ａ、２７ａの間への燃料の流れ込みを促進させることができる。
【００３４】
また、開口４４は、離間部分１９ｂと離間部分２７ｂとの間に開口している。この構成によれば、開口４４は、当接部分１９ａ、２７ａが当接している状態でも閉塞されない。これにより、当接部分１９ａ、２７ａが離間する際に、開口４４から当接部分１９ａ、２７ａの隙間の周辺に燃料を流れ込みやすくすることができる。
【００３５】
さらに、開口４４が配置されている離間部分１９ｂは、当接部分１９ａ、２７ａよりも外周側、即ち、燃料通路１８ｂ、２６ｅと反対側に位置していてもよい。燃料通路１８ｂ、２６ｅでは、燃料が上流から下流に向けて流れているため、燃料は、当接部分１９ａ、２７ａの間に流れ込み難い。一方、当接部分１９ａ、２７ａよりも燃料通路１８ｂ、２６ｅの外側の空間５０（弁体２６と筒状部材２４との間の空間）では、燃料は流れておらず、比較的に当接部分１９ａ、２７ａの間に流れ込みやすい。この構成によれば、当接部分１９ａ、２７ａよりも燃料通路１８ｂ、２６ｅの外側に、貫通溝４０に貯留される燃料を供給することができる。これにより、比較的に当接部分１９ａ、２７ａの間に流れ込みやすい位置に燃料を供給することによって、当接部分１９ａ、２７ａの間への燃料の流れ込みを促進させることができる。
【００３６】
この構成によれば、スプリング２８の付勢力を大きくせずに、弁体２６を開位置から閉位置に移動させることができる。スプリング２８の付勢力を大きくせずに済むために、コイル２２に発生する磁力を大きくするために、コイル２２を拡大したり、コイル２２に供給する電力を大きくしたりせずに済む。
【００３７】
（第２実施例）
図３を参照して、本実施例について、第１実施例と異なる点を説明する。本実施例では、基部１８は、貫通溝４０を備えていない。一方、基部１８は、貯留溝２４０を備える。貯留溝２４０は、対向面１９の離間部分１９ｂの開口２４４で離間部分１９ｂと対向面２７の離間部分２７ｂとの間に開口する。貯留溝２４０は、燃料の流れ方向に平行に配置されている。貯留溝２４０は、上流側通路１８ｂの周方向に一巡する円筒形状を有する。貯留溝２４０の開口２４４と反対側の端は、閉塞されている。
【００３８】
この構成によっても、第１実施例と同様に、弁体２６が開位置から閉位置に移動する際に、貫通溝４０内の燃料は、当接部分１９ａ、２７ａの隙間に、燃料が積極的に供給される。これにより、当接部分１９ａ、２７ａの隙間への燃料の流れ込みが促進され、当接部分１９ａ、２７ａが離間しやすくなる。
【００３９】
また、燃料は流れていない空間５０に供給される燃料量を増加させることができる。これにより、比較的に当接部分１９ａ、２７ａの間に流れ込みやすい位置に供給される燃料量を増加させることによって、当接部分１９ａ、２７ａの間への燃料の流れ込みを促進させることができる。
【００４０】
以上、本発明の一実施例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００４１】
例えば、図４に示すように、弁体２６は、溝３４０等の溝を備えていてもよい。溝３４０は、離間部分２７ｂの開口３４４で開口していてもよい。この場合、基部１８には、貫通溝４０あるいは貯留溝２４０等の溝が配置されていてもよいし、溝が配置されていなくてもよい。
【００４２】
また、例えば、貫通溝４０の開口４４は、当接部分１９ａに配置されていてもよい。同様に、貯留溝２４０の開口２４４は、当接部分１９ａに配置されていてもよいし、溝３４０の開口３４４は、当接部分２７ａに配置されていてもよい。
【００４３】
さらに、対向面１９、２７は、互いに全面に亘って当接していてもよい。
【００４４】
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は、複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００４５】
１０    ：燃料噴射弁
１２    ：支持体
１３    ：コネクタ
１４    ：フィルタ
１８    ：基部
１８ａ  ：貫通孔
１８ｂ  ：上流側通路
１９    ：対向面
１９ａ  ：当接部分
１９ｂ  ：離間部分
２０    ：アジャスタ
２２    ：コイル
２４    ：筒状部材
２６    ：弁体
２６ａ  ：バルブボディ
２６ｂ  ：先端部
２６ｃ  ：上端部
２６ｄ  ：下端部
２６ｅ  ：下流側通路
２６ｆ  ：貫通孔
２７    ：対向面
２７ａ  ：当接部分
２７ｂ  ：離間部分
２７ｃ  ：連通孔
２８    ：スプリング
３０    ：ボディ
３２    ：弁座
４０    ：貫通溝
４２    ：開口
４４    ：開口
５０    ：空間
【図１】
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【図２】
2019210902.tif 000004
【図３】
2019210902.tif 000005
【図４】
2019210902.tif 000006