(57)【要約】【課題】燃料調量バルブに板バネを用いた電磁駆動式の燃料噴射弁について、その大型化を招くことなく所望の最大燃料流量を確保しながら、充分な板バネの耐久性を実現できるようにする。【解決手段】燃料調量バルブ３の弁体３ｂがそのストローク方向に対し直角に配置した板バネ２で支持されている電磁駆動式の燃料噴射弁１Ａにおいて、弁体３ｂを閉弁方向に付勢する第２のバネ部材であるコイルバネ５が設けられ、閉弁時にその付勢力で板バネ２の無変位位置から所定の量だけ閉弁方向に変位させ弁体３ｂを弁座３ａに密着させた状態とし、開弁時に、このバネ２を閉弁位置から無変位位置を所定の量超えた最大開弁位置までの範囲で開弁方向に変位させて、エンジンの要求する燃料流量を確保するものとした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料調量バルブの弁体がこの弁体のストローク方向に対し直角に配置した板バネで支持されている電磁駆動式の燃料噴射弁において、前記弁体を閉弁方向に付勢する第２のバネ部材が設けられ、閉弁時にこの第２のバネ部材の付勢力で前記板バネを無変位位置から所定量だけ閉弁方向に変位させ前記弁体を弁座に密着させた状態とし、開弁時に前記板バネを閉弁位置から無変位位置を所定量から最大開弁位置までの範囲で開弁方向に変位させてエンジンの要求する燃料流量を確保することを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記板バネの無変位位置を基準とした閉弁方向への最大変位量と、前記無変位位置を基準とした開弁方向への最大変位量とが、略同一であるものとされていることを特徴とする請求項１に記載した燃料噴射弁。
【請求項３】
前記第２のバネ部材はコイルバネであり、前記板バネの上流側に設けた可動鉄心の上流側略中央位置に当接して設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載した燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンが要求する流量の燃料を噴射して供給する燃料噴射弁に関し、殊に、燃料流量を調整する燃料調量バルブの弁体が板バネで支持された電磁駆動式の燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁コイルに通電して励磁させることにより可動鉄心を吸引して燃料調量バルブを開弁させる電磁駆動式の燃料噴射弁には、例えば実開昭６１―１０５７５６号公報に記載され図３（Ａ）の縦断面部分図に示すように、燃料調量バルブ３の弁体３ｂを支持しながらこれを弁座３ａに押しつける方向に付勢して閉弁状態を維持させる、円盤状の板バネ２を使用した燃料噴射弁１Ｂが知られている。
【０００３】
このような板バネ２は、燃料を通過させるための所定形状の開放部を備えて外周部分を本体側に固定され、上側（上流側）に可動鉄心６を支持し下側（下流側）に弁体３ｂを支持しながら、中央部分が上下に弾性変形で往復変位するようになっており、ストローク方向に対して左右のぶれが少なく正確な弁動作を確保しやすい等の利点を有している。
【０００４】
そして、このような常閉式の燃料噴射弁１Ｂでは、電磁コイル７に非通電の状態で板バネ２の弾性反発力で閉弁状態を維持しており、電磁コイル７に通電することにより、図３（Ｂ）に示すように板バネ２の弾性反発力に勝って可動鉄心６が吸引され、弁体３ｂを弁座３ａから引き離して燃料調量バルブ３を開弁するようになっている。
【０００５】
ところで、燃料噴射弁１ＢがＬＰＧ等の気体燃料を噴射するものである場合、ガソリン等の液体燃料を噴射する場合と比べて大きな流量を確保する必要がある関係で、弁体３ｂの開弁量（ストローク幅）を大きく取る必要がある。そのため、弁体３ｂを支持する板バネ２の変位量も大きくなり、板バネ２には大きな応力が作用しやすい。
【０００６】
更に、このような燃料噴射弁１Ｂでは、図４（Ａ）の燃料調量バルブ３を中心として拡大した縦断面部分図に示すように、閉弁時の弁気密を保つために板バネ３ｂを幅α分だけ上方向（上流方向）に変位させた状態にして弁体３ｂを弁座３ａに押しつけるようにすることから、閉弁時にも常に板バネ３ｂに応力が作用している。さらに開弁時には、図４（Ｂ）に示すように開弁ストロークの幅Ｌ分、上方向（上流方向）に変位させることになり、板バネ２の無変位位置からα＋Ｌ分の幅で同一方向に変位するため、板バネ３ｂには極めて大きな応力が作用していた。
【０００７】
従って、従来の燃料噴射弁１Ｂにおいては、その動作精度を確保しつつ所望の最大燃料流量を確保することと、板バネ３ｂの耐久性を確保することとの両立は困難となっていた。一方、充分な弁の変位量を得るために、円盤状の板バネ３ｂの直径を拡大した場合は、今度は燃料噴射弁１Ｂの大型化を招く結果となってしまう。
【特許文献１】実開昭６１―１０５７５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、燃料調量バルブに板バネを用いた電磁駆動式の燃料噴射弁について、その大型化を招くことなく所望の最大燃料流量を確保しながら、充分な板バネの耐久性を実現できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、本発明は、燃料調量バルブの弁体がそのストローク方向に対し直角に配置した板バネで支持されている電磁駆動式の燃料噴射弁において、弁体を閉弁方向に付勢する第２のバネ部材が設けられ、閉弁時にその付勢力で板バネの無変位位置から所定の量だけ閉弁方向に変位させ弁体を弁座に密着させた状態とし、開弁時に、このバネを閉弁位置から無変位位置を所定量超えた最大開弁位置までの範囲で開弁方向に変位させて、エンジンの要求する燃料流量を確保するものとした。
【００１０】
このように、第２のバネ部材を設けて板バネが無変位位置から閉弁方向、即ち弁座方向に変位して閉弁するものとし、開弁時に閉弁位置から無変位位置を超えて開弁方向に最大燃料流量を確保する所定の位置までの範囲で変位するものとしたことで、板バネの無変位位置からの最大変位量を低減させながら所望する燃料流量を実現できるものとなる。
【００１１】
また、この場合、板バネの無変位位置を基準とした閉弁方向への最大変位量と、無変位位置を基準とした開弁方向への最大変位量とが略同一であるものとすれば、板バネの無変位位置から同一方向への最大変位量を最小として板バネに作用する最大応力を最小限に抑えることが可能となる。
【００１２】
さらに、上述した燃料噴射弁において、第２のバネ部材はコイルバネであり、板バネの上流側に設けた可動鉄心の上流側略中央位置に当接して設けられたものとすれば、燃料噴射弁の大型化やコストアップを殆ど伴わないものとしながら上述した各作用を実現できるものとなる。
【発明の効果】
【００１３】
燃料調量バルブの弁体を閉弁方向に付勢する第２のバネ部材を設けて、板バネの無変位位置から同一方向への最大変位量を低減させた本発明によると、燃料噴射弁の大型化を招くことなく所望の最大燃料流量を確保しながら、板バネの耐久性を充分に実現できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１５】
図１（Ａ）は、本発明における実施の形態である燃料噴射弁１Ａの燃料調量バルブ３を中心として拡大した縦断面部分図を示している。燃料噴射弁１Ａは、電磁コイル７及び可動鉄心６を備えた電磁駆動式の燃料噴射弁であり、可動鉄心６の下側（下流側）には弁体３ｂが設けられて、これらが円盤状の板バネ２で浮遊した状態に支持されている。
【００１６】
また、弁体３ｂの下方には弁座３ａを構成する筒状の部材が配設され、これらで燃料調量バルブ３を構成したものであり、この燃料噴射弁１ＡはＬＰＧ等の気体燃料を噴射するのに適した比較的大きな弁体３ａの開弁量を実現できるようになっており、上述した構成は、図３に示す従来の燃料噴射弁１Ｂとほぼ同様であって周知のものである。
【００１７】
そして、可動鉄心６の上面略中心部分にはコイルバネ５が設けられ、燃料調量バルブ３の弁体３ｂを閉弁方向に付勢するように上下に圧縮状態で配設されており、閉弁時にその付勢力が板バネ２の弾性反発力に勝り、図１（Ａ）に示すように板バネ２が無変位位置から凹方向（下流方向）に変位した状態となるものとされ、最大流量を実現する開弁時には、図１（Ｂ）に示すように板バネ２の凸方向（上流方向）への変位量が従来例と比べて顕著に縮小されている点が、本実施の形態の特徴部分となっている。
【００１８】
即ち、図４（Ａ）の拡大部分図に示す従来例において、閉弁時に板バネ２を凸方向に幅α変位させることにより、その弾性反発力で弁体３ｂを弁座３ａに押しつけて閉弁時の弁気密を得ており、最大開弁時においては、図４（Ｂ）に示すように板バネ２は図４（Ａ）の位置から凸方向に幅Ｌ分変位することになるため、最大流量を確保する場合、板バネ２の無変位位置を基準として幅α＋Ｌ分、同一方向に変位することになって板バネ２には大きな応力が作用していた。
【００１９】
これに対し、本実施の形態の燃料噴射弁１Ａでは、図２（Ａ）に示すように閉弁時に板バネ２が凹方向にＬ／２だけ変位している。この状態において、板バネ２には燃料調量バルブ３を開弁させる方向の付勢力が発生するところ、新たに設けたコイルバネ５の付勢力がこれに勝って弁体３ｂを弁座３ａに密着させ、閉弁時の弁気密を確保している。
【００２０】
そして、燃料調量バルブ３の開弁時には、図２（Ｂ）に示すように可動鉄心６が吸引されて板バネ２は凸方向に変位するが、同じ燃料流量を確保する開弁方向のストロークＬは従来例と同一でも、板バネ２の無変位位置からの変位量はＬ／２であって図４（Ｂ）に示す従来例の変位量α＋Ｌから見て二分の一未満に低減されている。そのため、板バネ２に作用する応力も二分の一未満となり、応力の大幅な低減を実現している。
【００２１】
従って、燃料調量バルブ３の動作精度を犠牲にすることなく、板バネ２に充分な耐久性を確保することができるものであり、また、そのために板バネ２の大径化を必要としないことから燃料噴射弁１Ａの大型化を伴うこともなく、さらに、コイルバネ５の追加のために新たに要するコストとスペースはごく僅かである。尚、本実施の形態のように板バネ２の無変位位置を基準として上下の最大変位幅を略同一にすれば、無変位位置から同一方向への最大変位幅を最小にできるものとなる。
【００２２】
以上述べたように、本発明により、燃料調量バルブに板バネを用いた電磁駆動式の燃料噴射弁について、その大型化を招くことなく板バネの充分な耐久性を確保できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（Ａ）は本発明における実施の形態の燃料噴射弁の閉弁状態を示す拡大した縦断面部分図、（Ｂ）は（Ａ）の燃料噴射弁の開弁状態を示す縦断面部分図。
【図２】（Ａ）は図１（Ａ）の拡大部分図、（Ｂ）は図１（Ｂ）の拡大部分図。
【図３】（Ａ）は従来例における燃料噴射弁の閉弁状態を示す拡大した縦断面部分図、（Ｂ）は（Ａ）の燃料噴射弁の開弁状態を示す縦断面部分図。
【図４】（Ａ）は図３（Ａ）の拡大部分図、（Ｂ）は図３（Ｂ）の拡大部分図。
【符号の説明】
【００２４】
１Ａ  燃料噴射弁、２  板バネ、３  燃料調量バルブ、３ａ  弁座、３ｂ  弁体、５  コイルバネ、６  可動鉄心、７  電磁コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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