(57)【要約】【課題】環状溝によるダンパ機能が過剰に働くのを抑制することができる燃料噴射ノズルを提供する。【解決手段】ノズルボディ３に円錐状のノズルボディ側シート面３３ａを形成し、ノズルバルブ５をノズルボディ３内に摺動可能に収容する。ノズルバルブ５に、ノズルボディ側シート面３３ａに接触可能な円錐部５４と、ノズルボディ側シート面３３ａと半径方向で対向する環状溝５５ａと、円錐部５４がノズルボディ側シート面３３ａに接触する直前に環状溝５５ａに滞留する燃料を空間部４へ貫通孔５５ｂとを設けた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円錐状のノズルボディ側シート面を有するノズルボディと、このノズルボディ内に摺動可能に収容されたノズルバルブとを備えている燃料噴射ノズルにおいて、
前記ノズルバルブは、
前記ノズルボディ側シート面に接触可能なシート部と、前記ノズルボディ側シート面と半径方向で対向する環状溝と、前記シート部が前記ノズルボディ側シート面に接触する直前に前記環状溝に滞留する燃料を前記環状溝内部よりも低圧の空間へ逃がす逃がし通路とを有する
ことを特徴とする燃料噴射ノズル。
【請求項２】
前記逃がし通路が貫通孔を有することを特徴とする請求項１記載の燃料噴射ノズル。
【請求項３】
前記逃がし通路が凹みを有することを特徴とする請求項１記載の燃料噴射ノズル。
【請求項４】
前記逃がし通路が溝を有することを特徴とする請求項１記載の燃料噴射ノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は燃料噴射ノズルに関し、特にディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルとして好適な燃料噴射ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の燃料噴射ノズルとして、ノズルボディとノズルバルブとを有するものが知られている（例えば、特開平１１−３５１１０１号参照）。
【０００３】
ノズルボディはほぼ有底円筒状である。ノズルボディの先端部には、噴霧孔が形成され、ノズルボディの先端部の内側には円錐状のノズルボディ側シート面が形成されている。
【０００４】
ノズルバルブはノズルボディ内に摺動可能に収容されている。ノズルバルブの先端部にシート部がある。シート部はノズルボディ側シート面に接触し、ノズルボディ内に流入した燃料を堰き止める。このように、シート部とノズルボディ側シート面との接触部分が燃料の流れを阻止するシール部となる。
【０００５】
また、ノズルバルブは環状溝を有する。環状溝はノズルボディの半径方向でノズルボディ側シート面と対向する。
【０００６】
この燃料噴射ノズルでは、燃料ポンプからの燃料の供給が停止し、シート部がノズルボディ側シート面に接触する直前にシート部とノズルボディ側シート面との間を流れる燃料を環状溝内に滞留させる。この環状溝内に滞留した燃料の圧力によってシート部をノズルボディ側シート面から浮かせる方向の力をシート部に加えるようにした。したがって、シート部がノズルボディ側シート面に接触するときの衝撃を和らげる、いわゆるダンパ効果が得られる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−３５１１０１号（段落００１２〜１４、００２４〜２６、図１、図３）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ダンパ機能が過剰に働くと、ノズルバルブのシート部がノズルボディ側シート面から離れている時間、すなわち、燃料噴射ノズルが開いている時間が長くなるので、燃料が燃焼室に過剰に供給され、不完全燃焼が生じることがある。
【０００９】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は環状溝によるダンパ機能が過剰に働くのを抑制することができる燃料噴射ノズルを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため請求項１の発明の燃料噴射ノズルは、円錐状のノズルボディ側シート面を有するノズルボディと、このノズルボディ内に摺動可能に収容されたノズルバルブとを備えている燃料噴射ノズルにおいて、前記ノズルバルブは、前記ノズルボディ側シート面に接触可能なシート部と、前記ノズルボディ側シート面と半径方向で対向する環状溝と、前記シート部が前記ノズルボディ側シート面に接触する直前に前記環状溝に滞留する燃料を前記環状溝内部よりも低圧の空間へ逃がす逃がし通路とを有することを特徴とする。
【００１１】
上述のように逃がし通路が有るので、環状溝に滞留する燃料の一部が逃がし通路を通じて環状溝内部よりも低圧な空間に逃げ、環状溝内部の圧力が低下する。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１記載の燃料噴射ノズルにおいて、前記逃がし通路が貫通孔を有することを特徴とする。
【００１３】
上述のように逃がし通路が貫通孔を有するので、環状溝に滞留する燃料の一部が貫通孔を通じて環状溝内部よりも低圧な空間に逃げ、環状溝内部の圧力が低下する。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１記載の燃料噴射ノズルにおいて、前記逃がし通路が凹みを有することを特徴とする。
【００１５】
上述のように逃がし通路が凹みを有するので、環状溝に滞留する燃料の一部が凹みを通じて環状溝内部よりも低圧な空間に逃げ、環状溝内部の圧力が低下する。
【００１６】
また、逃がし通路が凹みを有するので、逃がし通路を簡単に作ることができる。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１記載の燃料噴射ノズルにおいて、前記逃がし通路が溝を有することを特徴とする。
【００１８】
上述のように逃がし通路が溝を有するので、環状溝に滞留する燃料の一部が溝を通じて環状溝内部よりも低圧な空間に逃げ、環状溝内部の圧力が低下する。
【００１９】
また、逃がし通路が溝を有するので、逃がし通路を簡単に作ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１、２はこの発明の第１実施形態に係る燃料噴射ノズルを示し、図１は燃料噴射ノズルの縦断面図、図２は燃料噴射ノズルの先端部の拡大断面図である。
【００２２】
この燃料噴射ノズルは、直噴ディーゼルエンジン用の燃料噴射ノズルであり、図１に示すように、ノズルボディ３とノズルバルブ５とを備える。
【００２３】
ノズルボディ３はほぼ有底円筒状であり、大径部３１と小径部３２と弁座部３３とを有する。
【００２４】
大径部３１は燃料溜り３１ａと保持孔３１ｂと燃料供給路３１ｃとを有する。燃料溜り３１ａは大径部３１の小径部３２側の部分に形成されている。保持孔３１ｂはノズルボディ３の中心軸Ｃに沿って延び、燃料溜り３１ａに通じている。燃料供給路３１ｃは燃料溜り３１ａに通じている。
【００２５】
小径部３２は大径部３１の一端に設けられている。小径部３２は燃料流通路３２ａを有する。
【００２６】
弁座部３３はほぼ円錐形であり、小径部３２の一端に設けられている。弁座部の３３の内側には円錐形のノズルボディ側シート面３３ａが形成されている。また、弁座部３３にはノズルボディ３内の燃料を燃焼室（図示せず）に向けて噴霧する噴霧孔３３ｂが形成されている。
【００２７】
ノズルバルブ５はニードル弁体であり、ノズルボディ３内に摺動可能に収容されている。ノズルバルブ５は大径部５１と受圧部５２と小径部５３と円錐部（シート部）５４と突起部５５とを有する。
【００２８】
大径部５１は保持孔３１ｂによってノズルボディ３の中心軸Ｃに沿って摺動可能に保持されている。
【００２９】
受圧部５２は大径部５１の一端に設けられている。受圧部５２は燃料溜り３１ａ内に収容され、円錐部５４をノズルボディ側シート面３３ａから離す方向の燃料の圧力を受ける。
【００３０】
小径部５３は受圧部５２の一端に設けられ、燃料流通路３２ａ内に収容されている。
【００３１】
円錐部５４は小径部５３の一端に設けられている。図２に示すように、円錐部５４の先端がノズルボディ側シート面３３ａに線接触する。円錐部５４とノズルボディ側シート面３３ａとが接触している部分が燃料の流れを堰き止めるシール部Ｓとなる。
【００３２】
突起部５５はほぼ円錐状であり、円錐部５４の先端に設けられている。突起部５５は円錐部５４の先端とノズルボディ側シート面３３ａとの間に形成される空間部４の容積を小さくする。突起部５５の円錐部５４側の部分には環状溝５５ａが形成されている。環状溝５５ａはノズルボディ３の半径方向でノズルボディ側シート面３３ａに対向する。また、突起部５５には、貫通孔（逃がし通路）５５ｂが形成されている。貫通孔５５ｂは環状溝５５ａの内部と空間部４の下部とをつなぐ。
【００３３】
次にこの燃料噴射ノズルの動作について説明する。
【００３４】
ディーゼルエンジン（図示せず）のピストンが上死点に近付くと、燃料ポンプ（図示せず）から燃料噴射ノズルに燃料が送られてくる。燃料ポンプからの燃料は燃料供給路３１ｃを通じて燃料溜り３１ａに流入する。燃料が燃料溜り３１ａに流入すると、この燃料の圧力が受圧部５２に作用し、ノズルバルブ５を図１の下方へ押圧するスプリング（図示せず）のばね力に抗してノズルバルブ５が図１の上方へ移動する。この結果、円錐部５４がノズルボディ側シート面３３ａから離れ、燃料は円錐部５４とノズルボディ側シート面３３ａとの間を通り、噴霧孔３３ｂから燃焼室に噴霧される。ディーゼルエンジンのクランクシャフトのクランク角が所定の角度になると、燃料ポンプから燃料噴射ノズルへの燃料の供給が停止される。燃料の供給が停止されると、燃料溜り３１ａ内の燃料の圧力が低下し、スプリングのばね力により、ノズルバルブ５が下方へ移動し、円錐部５４がノズルボディ側シート面３３ａに着座する。その結果、燃料が堰き止められ、噴霧孔３３３ｂからの燃料の噴霧が終了する。
【００３５】
円錐部５４がノズルボディ側シート面３３ａに対して浮いた状態からノズルボディ側シート面３３ａに着座する直前、燃料は環状溝５５ａに滞留する。環状溝５５ａに滞留した燃料の圧力はノズルバルブ５を上方へ押圧する力として作用する。この力によって円錐部５４がノズルボディ側シート面３３ａにゆっくりと着座する。このとき、環状溝５５ａ内の燃料の一部が貫通孔５５ｂを通じて空間部４の下部に逃げ、環状溝５５ａの内部圧力が低下するので、その分ノズルバルブ５を上方へ押圧する力が小さくなり、円錐部５４の下降速度が上がる。
【００３６】
以上のように、この実施形態の燃料噴射ノズルによれば、環状溝５５ａに滞留する燃料の圧力が貫通孔５５ｂを通じて空間部４の下部に逃げるので、ダンパ機能が過剰に働くのを抑制することができる。したがって、燃料噴射ノズルから噴射される燃料が適量になり、不完全燃焼が防止される。
【００３７】
図３はこの発明の第２実施形態に係る燃料噴射ノズルの先端部の縦断面図である。
【００３８】
第２実施形態の燃料噴射ノズルは一部を除いて第１実施形態の燃料噴射ノズルと同じであるので、同じ部分には同一符号を付してその説明を省略する。以下、第１実施形態と構成の異なる部分についてだけ説明する。
【００３９】
第２実施形態では突起部２５５の外周面に凹み２５５ｄが形成されている。凹み２５５ｄは環状溝５５ａから先端面５５ｃまで延びる。
【００４０】
第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を奏するとともに、逃がし通路を簡単に作ることができる。
【００４１】
図４はこの発明の第３実施形態に係る燃料噴射ノズルの先端部の縦断面図である。
【００４２】
第３実施形態の燃料噴射ノズルは一部を除いて第１実施形態の燃料噴射ノズルと同じであるので、同じ部分には同一符号を付してその説明を省略する。以下、第１実施形態と構成の異なる部分についてだけ説明する。
【００４３】
第３実施形態では突起部３５５の外周面に溝３５５ｅが形成されている。溝３５５ｅは環状溝５５ａから先端面５５ｃまで延びる。
【００４４】
第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を奏するとともに、逃がし通路を簡単に作ることができる。
【００４５】
図５はこの発明の第４実施形態に係る燃料噴射ノズルの先端部の縦断面図である。
【００４６】
第４実施形態の燃料噴射ノズルは一部を除いて第１実施形態の燃料噴射ノズルと同じであるので、同じ部分には同一符号を付してその説明を省略する。以下、第１実施形態と構成の異なる部分についてだけ説明する。
【００４７】
ノズルバルブ４０５は第１円錐部４５４と第２円錐部（シート部）４５５と突起部４５６とを有する。
【００４８】
第１円錐部４５４は小径部５３の一端に設けられている。
【００４９】
第２円錐部４５５は第１円錐部４５４の一端に設けられている。第２円錐部４５５の一端はノズルボディ側シート面３３ａに接触する。第２円錐部４５５とノズルボディ側シート面３３ａとが接触している部分が燃料の流れを堰き止めるシール部Ｓとなる。
【００５０】
突起部４５６は第２円錐部４５５の一端に設けられている。
【００５１】
第１円錐部４５４には環状溝４５４ａが形成されている。第１及び第２実施形態では、燃料の流れる方向において環状溝５５ａはシール部Ｓの下流側にあるが、第４実施形態では、環状溝４５４ａはシール部Ｓの上流側にある。また、第１円錐部４５４には、環状溝４５４ａ内に滞留した燃料をノズルボディ３の燃料流通路３２ａへ逃がす逃がし通路４５４ｂが形成されている。逃がし通路４５４ｂは径方向孔４５４ｃと斜め方向孔４５４ｄとで構成されている。
【００５２】
第４実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００５３】
なお、第１〜４実施形態はディーゼルエンジン用の燃料噴射ノズルであるが、この発明の適用範囲はこれに限られるものではなく、この発明を流体の噴射ノズル全般に適用できる。
【００５４】
また、第４実施形態において、環状溝４５４ａ内に滞留した燃料を空間部４へ逃がすように逃し通路４５４ｂを構成してもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１、２の発明の燃料噴射ノズルによれば、環状溝に滞留する燃料の圧力が逃がし通路を通じて環状溝内部よりも低圧の空間に逃げるので、環状溝によるダンパ機能が過剰に働くのを抑制することができる。
【００５６】
請求項３、４の発明の燃料噴射ノズルによれば、逃がし通路を簡単に形成できるので、製造コストの上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は燃料噴射ノズルの縦断面図である。
【図２】図２は燃料噴射ノズルの先端部の拡大断面図である。
【図３】図３はこの発明の第２実施形態に係る燃料噴射ノズルの先端部の縦断面図である。
【図４】図４はこの発明の第３実施形態に係る燃料噴射ノズルの先端部の縦断面図である。
【図５】図５はこの発明の第４実施形態に係る燃料噴射ノズルの先端部の縦断面図である。
【符号の説明】
３  ノズルボディ
４  空間部
５，４０５  ノズルバルブ
３３ａ  ノズルボディ側シート面
５４  円錐部（シート部）
５５ａ，４５４ａ  環状溝
５５ｂ  貫通孔（逃がし通路）
２５５ｄ  凹み（逃がし通路）
３５５ｅ  溝（逃がし通路）
４５４ｂ  逃がし通路
４５５  第２円錐部（シート部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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