(57)【要約】【課題】燃料噴射弁の開閉時の放射騒音を低減し、弁体のバウンスの低減による噴射量のリニアリティを確保し、かつ、摩耗を低減する。【解決手段】金属製のケーシング１の内側に圧入固定されて、電磁コイル２の通電によって磁化されるコア部材４の下端部に非磁性体からなるスリーブ２１を圧入固定し、該スリーブ２１の外周面の径より弁体３のアンカー３１上部内周面の径を少し大きくして絞り通路２２を形成し、かつ、アンカー３１の上端面と前記コア部材４の下端面との間に、前記絞り通路２２及びアンカー体外周面とケーシング内周面との間に形成される絞り通路２３と連通すると共に、弁体３（アンカー３１）の移動によって容積変化する可変容積室２４を形成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に駆動される弁体と該弁体の上流側に設けられる固定部材との間の燃料が満たされる空間に、絞り通路と、該絞り通路を介して連通し弁体の移動によって容積変化する可変容積室とを形成したことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記固定部材は、電磁コイルにより磁化される筒状のコア部材であり、該コア部材の内側に筒状部材を固定して該筒状部材の端部を前記コア部材の端部より弁体側に突出させ、該筒状部材の外周面と弁体の筒状部内周面との間に前記絞り通路を形成すると共に、弁体と前記コア部材とが突き当たる端面同士間に前記可変容積室を形成したことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
前記固定部材は、電磁コイルにより磁化される筒状のコア部材であり、弁体の端部に筒状部材を固定して該筒状部材の端部を弁体の端部より前記コア部材側に突出させ、該筒状部材の外周面と前記コア部材の内周面との間に前記絞り通路を形成すると共に、弁体と前記コア部材とが突き当たる端面同士間に前記可変容積室を形成したことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関等の燃料噴射弁に関し、特に、弁体開閉時の衝突を緩和して外部への放射音を低減する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関等の燃料噴射弁では、リターンスプリングに付勢されて弁座に着座する弁体を電磁アクチュエータないし燃料圧力によりリフトして開弁するものが一般的である（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特表２００２−５３４６３８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
かかる燃料噴射弁では、弁体の開閉時の衝突音、具体的には閉弁時の弁座への衝突音及び開弁時の弁体（またはその連結体）のストッパへの衝突音を生じ、該衝突音さらには衝突による振動が、構成部材を伝播し、ケーシングを覆ってモールドされた硬質樹脂から放射され騒音源となっている。
【０００５】
また、弁体衝突時のエネルギーが大きいため、バウンス（はね返り）が大きいことによる噴射量のリニアリティが損なわれたり、衝突面の摩耗が増大するなどの問題もあった。
【０００６】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、弁体の開閉時の衝突を緩和して外部への放射音を効果的に低減でき、バウンスの減少によって噴射量のリニアリティを確保でき、衝突面の摩耗も低減できるようにした燃料噴射弁を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、内燃機関等の燃料噴射弁において、軸方向に駆動される弁体と該弁体の上流側に設けられる固定部材との間の燃料が満たされる空間に、絞り通路と、該絞り通路を介して連通し弁体の移動によって容積変化する可変容積室とを形成した構成とする。
【０００８】
これにより、弁体が開閉駆動する際に可変容積室内の燃料が絞り通路を介して出入りするときに、燃料流動抵抗を生じダンピング機能により弁体が弁座やストッパに着座するときの衝突速度を小さくなり、衝突音、振動が減少して噴射弁外部への放射騒音を低減できる。
【０００９】
また、衝突エネルギの減少による弁体のバウンスの減少によって、噴射量のリニアリティを確保でき、衝突面の摩耗も低減できる。
また、電磁コイルにより磁化される筒状のコア部材の内側に筒状部材を固定して該筒状部材の端部を前記コア部材の端部より弁体側に突出させ、該筒状部材の外周面と弁体の筒状部内周面との間に前記絞り通路を形成すると共に、弁体と前記コア部材とが突き当たる端面同士間に前記可変容積室を形成することにより、最小限の部品の追加で容易に低コストで構成することができる。
【００１０】
また、弁体の端部に筒状部材を固定して該筒状部材の端部を弁体の端部より前記コア部材側に突出させ、該筒状部材の外周面と前記コア部材の内周面との間に前記絞り通路を形成すると共に、弁体と前記コア部材とが突き当たる端面同士間に前記可変容積室を形成することにより、最小限の部品の追加で容易に低コストで構成することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、第１の実施形態に係る内燃機関（ガソリンエンジン）の燃料噴射弁に用いた例を示す。
【００１２】
磁性体（金属）で形成された筒状のケーシング１の外側に、電磁コイル２が固定され、ケーシング１の内側には、筒状のアンカー３１とボール３２とを溶接して一体化した弁体３が軸方向に摺動自由に嵌挿される。前記アンカー３１の下部周壁には、燃料通し孔３１ａが開口されている。ボール３２は、周側に複数の平面３２ａが切削されている。
【００１３】
前記弁体３（アンカー３１）の上方（図示状態の位置関係で説明する。以下同様）に所定のクリアランスを持たせて、筒状のコア部材４がケーシング１の内壁に固定されている。該コア部材４内には筒状のスプリングストッパ５が嵌挿して固定され、該スプリングストッパ５の下端と前記アンカー３１の段付部との間にリターンスプリング６が圧縮状態で嵌挿され、前記電磁コイル２の非通電時は、前記リターンスプリング６の弾性圧縮力によって弁体３が前記弁座部材７の着座面に着座して閉弁している。
【００１４】
前記ケーシング１の下端部内側には、弁体３のボール３２を着座し、中心部に噴口を開口した弁座部材７が溶接結合され、該弁座部材７の下端には、複数のノズル孔を開口したノズルプレート８が溶接結合されている。
【００１５】
前記ケーシング１の下端部外側には、キャップ部材９が固定され、前記電磁コイル２の外側を覆うコイルカバー１０の下端部がケーシング１に溶接結合されている。
【００１６】
前記キャップ部材９の上端フランジ部と前記コイルカバー１０の段付部との間には、シール部材１１が嵌挿されている。
前記ケーシング１の上端部には、燃料フィルタ１２が嵌挿して固定されている。
【００１７】
前記コイルカバー１０の上端部から前記ケーシング１の上端部に至る部分と前記電磁コイル２のリード２ａの端部を除く部分が、樹脂で射出成形によってモールドされて樹脂ケーシング１３が形成され、該樹脂ケーシング１３の上端面と前記金属製のケーシング１の上端フランジ面との間にシール部材１４が嵌挿されている。
【００１８】
前記樹脂ケーシング１３は、前記電磁コイル２のリード２ａの端部周囲を囲んでコネクタ部１３ａを形成している。
かかる基本的な構成を有した燃料噴射弁において、本発明では以下のように弁体開閉時の衝突を緩和する機構を設ける。
【００１９】
図２に拡大して示すように、前記コア部材４の下端部に非磁性体からなるスリーブ（筒状部材）２１を圧入により固定し、該スリーブ２１の外周面の径より弁体３のアンカー３１上部内周面の径を少し大きくする。
【００２０】
これにより、前記スリーブ２１のコア部材４下方に突出する外周面とアンカー３１の上部内周面との間に通路断面積の小さい環状の絞り通路２２が形成される。また、前記スリーブ２１の外周面とアンカー３１の上部内周面との隙間と、アンカー３１外周面とケーシング１内周面との隙間を同程度に設定することにより後者の隙間も絞り通路２３として機能する。
【００２１】
そして、アンカー３１の上端面と前記コア部材４の下端面との間に、前記絞り通路２２，２３と連通すると共に、弁体３（アンカー３１）の移動によって容積変化する可変容積室２４が形成される。
【００２２】
このように構成された燃料噴射弁において、図示しない燃料ポンプによって圧送された燃料は、燃料配管を介して前記燃料フィルタ１１から前記ケーシング１内に導入され、筒状のスプリングストッパ５及びアンカー３１の内側に至り、燃料通し孔３１ａから外側の空間に流出し、ボール３２周側の平面３２ａと着座面７ａとの隙間からボール３２と着座面７ａとが接触して閉塞された部分までを満たしている。
【００２３】
前記電磁コイル２が通電されると前記コア部材４が磁化され、該電磁吸引力によって磁性体で形成された弁体３がリターンスプリング６の付勢力に抗して上方に引き上げられ、アンカー３１の上端面がコア部材４の下端面に突き当たる位置までストロークする。
【００２４】
これにより、弁体３のボール３２が着座面から離脱して開弁し、燃料は前記大径の噴口入口７ｂに流入し小径の噴口７ｃを通って噴口出口７ｄから流出し、ノズルプレート８の複数のノズル孔を通って放射状に噴射される。
【００２５】
また、電磁コイル２の通電を遮断すると、弁体３はリターンスプリング６の付勢力によって下降し、着座面７ａに突き当たって着座し閉弁する。
そして、弁体３が駆動して開弁するときは弁体３移動前に前記コア部材４の下端面との間の可変容積室２４に満たされていた燃料が、アンカー３１の上昇による可変容積室２４の容積の縮小によって、絞り通路２２，２３を介して下端から流出する。このときの燃料流動抵抗によって弁体３の上昇速度が制限されるので、アンカー３１の上端面がコア部材４の下端面に突き当たるときの衝突が緩和され、衝突音、振動が低減され、燃料噴射弁外部への放射音を低減できる。
【００２６】
一方、弁体３が駆動して閉弁するときはアンカー３１の下降によって可変容積室２３の容積が０から増大し、コア部材４とアンカー３１との間でスリーブ２１内側に満たされていた燃料が、絞り通路２２，２３の下端から流入し上端から前記可変容積室２３内を満たすように流出する。このときの燃料流動抵抗によって弁体３の下降速度が制限されるので、弁体３（ボール３２）が弁座部材７の着座面７ａに突き当たるときの衝突が緩和され、衝突音、振動が低減され、燃料噴射弁外部への放射音を低減できる。更に、アンカーの内周側と外周側の両方に絞り通路を形成することが可能であるため、いずれか一方に絞り通路を設ける場合よりも流体抵抗力を大きくすることができ、低騒音化効果がある。
【００２７】
また、衝突エネルギの減少による弁体３のバウンスの減少によって、噴射量のリニアリティを確保でき、衝突面の摩耗も低減できる。
図３は、本発明の第２の実施形態の要部を示す。
【００２８】
本実施形態では、アンカー３１の上端部内周面に非磁性体からなるスリーブ（筒状部材）２１’を圧入により固定し、該スリーブ２１’の外周面の径より、前記コア部材４の下部内周面の径を少し大きくする。
【００２９】
これにより、前記スリーブ２１’のアンカー３１上方に突出する外周面とコア部材４の下部内周面との間に通路断面積の小さい環状の絞り通路２２’が形成されると共に、アンカー３１の上端面と前記コア部材４の下端面との間に、弁体３（アンカー３１）の移動によって容積変化する可変容積室２４が形成される。なお、前記スリーブ２１’の外周面とコア部材４の下部内周面との隙間と、アンカー３１外周面とケーシング１内周面との隙間を同程度に設定することにより後者の隙間も絞り通路２３として機能することは、第１の実施形態と同様である。
【００３０】
そして、弁体３が駆動して開弁するときは前記可変容積室２４に満たされていた燃料が、アンカー３１の上昇による可変容積室２４の容積の縮小によって、絞り通路２２’，２３を介して流出する。
【００３１】
一方、弁体３が駆動して閉弁するときはアンカー３１の下降により可変容積室２３容積が増大して、コア部材４とアンカー３１との間でスリーブ２１内側に満たされていた燃料が、絞り通路２２’，２３を介して前記可変容積室２４内を満たすように流入する。
【００３２】
このように、本実施形態においても弁体３の開閉時に燃料が絞り通路２２’，２３を流通するときの抵抗によって弁体３の移動速度が制限されて着座時の衝突が緩和され、衝突音、振動が低減され、燃料噴射弁外部への放射音を低減できる。また、衝突エネルギの減少による弁体のバウンスの減少によって、噴射量のリニアリティを確保でき、衝突面の摩耗も低減できる。
【００３３】
更に、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
（イ）請求項２または請求項３に記載の燃料噴射弁において、前記絞り通路が弁体の筒状部外周面と該筒状部外周面を摺動自由な外側のケーシングとの隙間を含んで構成されることを特徴とする。
【００３４】
これにより、前記弁体の筒状部外周面と外側のケーシングとの隙間も絞り通路として機能する。
（ロ）請求項２、請求項３または上記（イ）に記載の燃料噴射弁において、前記筒状部材を非磁性体で形成したことを特徴とする。
【００３５】
このようにすれば、コア部材と弁体との間の磁束の漏れを防止でき、開閉駆動力に影響を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る内燃機関の燃料噴射弁の構成を示す断面図。
【図２】同上燃料噴射弁の要部拡大図。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る内燃機関の燃料噴射弁の要部拡大断面図。
【符号の説明】
２…電磁コイル    ３…弁体    ４…コア部材    ６…リターンスプリング    ７…弁座部材    ７ａ…着座面    ２１，２１’…スリーブ    ２２，２２’…絞り通路    ２３…絞り通路    ２４…可変容積室
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004293308.tif 000005