(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通路を画定しており、下流端に下流側端面を有する基部と、前記基部の下流側に配置されており、前記燃料通路の下流側通路を画定する弁体と、を備え、前記弁体は、前記基部の前記下流側端面に対向する対向面を有し、前記下流側端面と前記対向面とが当接する状態と、前記下流側端面と前記対向面とが離間する状態と、に移動可能に配置されており、前記弁体の前記基部側の端において、前記下流側端面の前記下流側通路側の端よりも前記燃料通路内に向かって突出する突出部を備え、前記対向面の前記下流側通路側の端縁は、前記突出部に連続していてもよい。【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通路を画定しており、下流端に下流側端面を有する基部と、
前記基部の下流側に配置されており、前記燃料通路の下流側通路を画定する弁体と、を備え、
前記弁体は、
前記基部の前記下流側端面に対向する対向面を有し、
前記下流側端面と前記対向面とが当接する状態と、前記下流側端面と前記対向面とが離間する状態と、に移動可能に配置されており、
前記弁体の前記基部側の端において、前記下流側端面の前記下流側通路側の端よりも前記燃料通路内に向かって突出する突出部を備え、
前記対向面の前記下流側通路側の端縁は、前記突出部に連続している、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、
前記突出部は、前記上流側通路側に延びている、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、
前記突出部の前記上流側の端部は、前記上流側通路側から前記対向面に向かって傾斜する傾斜面を備える、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、
前記対向面は、下流側通路側の端から前記下流側通路から離間するのに従って、上流側から下流側に向かって傾斜する傾斜部分を有し、
前記基部の前記下流側端面は、前記傾斜部分に倣って傾斜している、燃料噴射弁。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料噴射弁であって、
前記対向面の前記傾斜部分と前記下流側端面の前記対向面の前記傾斜部分に倣って傾斜している部分は、互いに離間している、燃料噴射弁。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料噴射弁であって、
前記弁体は、内部を貫通しており、前記下流側通路を画定する貫通孔を備え、
前記突出部は、前記貫通孔の上流端において、前記貫通孔の周方向の全周に亘って配置されている、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通路を画定しており、下流端に下流側端面を有する基部と、前記基部の下流側に配置されており、前記燃料通路の下流側通路を画定する弁体と、を備え、前記弁体は、前記基部の前記下流側端面に対向する対向面を有し、前記下流側端面と前記対向面とが当接する状態と、前記下流側端面と前記対向面とが離間する状態と、に移動可能に配置されており、前記弁体の前記基部側の端において、前記下流側端面の前記下流側通路側の端よりも前記燃料通路内に向かって突出する突出部を備え、前記対向面の前記下流側通路側の端縁は、前記突出部に連続していてもよい。
【０００７】
この構成では、上流側通路から下流側通路に向かって流れる燃料が、突出部にぶつかると、燃料の一部が突出部に連続する対向面側に向かって流れる。このため、基部と弁体とが当接している状態から離間する際に、基部と弁体との間への燃料の流れ込みが促進される。この結果、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。これにより、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】
前記突出部は、前記上流側通路側に延びていてもよい。この構成によれば、上流側通路から下流側通路に向かって流れる燃料を、対向面よりも上流側に位置する突出部に沿って対向面側に向かって流すことができる。この結果、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。これにより、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。
【０００９】
前記突出部の前記上流側の端部は、前記上流側通路側から前記対向面に向かって傾斜する傾斜面を備えていてもよい。この構成によれば、突出部にぶつかった燃料を、傾斜面に沿ってスムーズに対向面側に向かって流すことができる。
【００１０】
前記対向面は、下流側通路側の端から前記下流側通路から離間するのに従って、上流側から下流側に向かって傾斜する傾斜部分を有し、前記基部の前記下流側端面は、前記傾斜部分に倣って傾斜していてもよい。この構成によれば、対向面側に向かって流れる燃料を、対向面と下流側端面との傾斜に沿って、対向面と下流側端面との間に案内することができる。
【００１１】
前記対向面の前記傾斜部分と前記下流側端面の前記対向面の前記傾斜部分に倣って傾斜している部分は、互いに離間していてもよい。この構成によれば、対向面側に向かって流れる燃料を、対向面と下流側端面との隙間から対向面と下流側端面との当接部分に案内することができる。これにより、対向面と下流側端面との当接部分への燃料の流れ込みを促進することができる。
【００１２】
前記弁体は、内部を貫通しており、前記下流側通路を画定する貫通孔を備え、前記突出部は、前記貫通孔の上流端において、前記貫通孔の周方向の全周に亘って配置されていてもよい。この構成によれば、弁体と基部との当接部分の全長に亘って、当接部分への燃料への流れ込みを促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】燃料噴射弁の構成を表す縦断面図を示す。
【図２】図１の領域IIの拡大図を示す。
【実施例】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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、下流側通路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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
（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下流側端面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。下流側端面１９は、傾斜部分１９ａと、当接部分１９ｂと、を備える。傾斜部分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。傾斜部分１９ａは、上流側通路１８ｂから離間するのに従って、上流から下流に向かって傾斜している。即ち、傾斜部分１９ａは、円錐台の側面形状を有する。
【００２６】
傾斜部分１９ａの外周縁には、当接部分１９ｂが配置されている。当接部分１９ｂ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】
対向面２７は、傾斜部分２７ａと、当接部分２７ｂと、を備える。傾斜部分２７ａは、傾斜部分１９ａに対して平行に配置されている。傾斜部分２７ａは、上流側通路１８ｂと下流側通路２６ｅとの境界で燃料通路１８ｂ、２６ｅの周方向の全長に亘って設けられている。傾斜部分２７ａは、燃料通路１８ｂ、２６ｅから離間するのに従って、上流から下流に向かって傾斜している。
【００２８】
傾斜部分２７ａの外周縁には、当接部分２７ｂが配置されている。当接部分２７ｂ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２７ｂは、当接部分１９ｂに対して平行に配置されている。当接部分２７ｂの外径は、当接部分１９ｂの外径よりも若干小さい。
【００２９】
弁体２６には、対向面２７よりも下流側通路２６ｅの中心軸側（図２の右側）には、突出部２９が配置されている。弁体２６の貫通孔２６ｆは、基部１８の貫通孔１８ａよりも小さい直径を有する。この結果、弁体２６の内周側の一部は、下流側端面１９よりも燃料通路１８ｂ、２６ｅ側に突出する。本実施例では、下流側端面１９よりも燃料通路１８ｂ、２６ｅ側に突出する部分が突出部２９である。言い換えると、突出部２９は、対向面２７よりも燃料通路１８ｂ、２６ｅ側に位置しており、バルブボディ２６ａの上流端から下流端まで延びている。
【００３０】
突出部２９は、下流端に、対向面２７の傾斜部分２７ａと同一平面上に配置される傾斜面２９ａを備える。傾斜面２９ａは、下流側端面１９から燃料通路１８ｂ、２６ｅに露出している。
【００３１】
（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。また、弁体２６が閉位置にある状態では、基部１８の下流側端面１９と弁体２６の対向面２７とは、互いに離間して配置される。
【００３２】
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。
【００３３】
弁体２６が開位置に移動すると、基部１８の下流側端面１９の当接部分１９ｂと弁体２６の対向面２７の当接部分２７ｂ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１９ｂ、２７ｂ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１９ｂ、２７ｂ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、傾斜部分１９ａと傾斜部分２７ａとは互いに若干の隙間を有して離間されている。
【００３４】
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。但し、開位置では、当接部分１９ｂ、２７ｂ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。
【００３５】
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）。上流側通路１８ｂを流れる燃料のうち、貫通孔１８ａの外周縁近傍を流れる燃料は、突出部２９の傾斜面２９ａにぶつかって、その一部が傾斜面２９ａから傾斜部分１９ａ、２７ａの隙間に向かって流れる。この結果、弁体２６が開位置から閉位置に移動する際に、当接部分１９ｂ、２７ｂ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１９ｂ、２７ｂの隙間への燃料の流れ込みが促進され、当接部分１９ｂ、２７ｂが離間しやすくなる。
【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】
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。
【００３８】
例えば、突出部２９は、弁体２６の上端から中間位置まで配置されていてもよい。また、あるいは、突出部２９は、弁体２６の燃料通路１８ｂ、２６ｅの全周に亘って配置されていなくてもよく、例えば、燃料通路１８ｂ、２６ｅの周方向に断続的に配置されていてもよいし、周方向の一部に配置されていてもよい。
【００３９】
また、例えば、突出部２９は、傾斜面２９ａを有していなくてもよい。この場合、例えば、突出部２９の上流側の端面は、燃料の流れ方向に対して垂直に配置されていてもよい。さらに、この場合、対向面２７は、傾斜部分２７ａを有していてもよいし、有していなくてもよい。同様に、下流側端面１９は、傾斜部分１９ａを有していてもよいし、有していなくてもよい。
【００４０】
傾斜部分２７ａと傾斜部分１９ａとは、互いに平行に配置されていなくてもよい。また、傾斜部分２７ａと傾斜部分１９ａとは、互いに接触していてもよい。
【００４１】
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】
【００４２】
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    ：下流側端面
１９ａ  ：傾斜部分
１９ｂ  ：当接部分
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  ：傾斜部分
２７ｂ  ：当接部分
２７ｃ  ：連通孔
２８    ：スプリング
２９    ：突出部
２９ａ  ：傾斜面
３０    ：ボディ
３０ａ  ：燃料通路
３２    ：弁座
３２ａ  ：燃料噴射孔
【図１】
2019210901.tif 000003
【図２】
2019210901.tif 000004