(57)【要約】【課題】  簡単な構成でもって二次噴射が生ずるのを抑制する。【解決手段】  ハウジング内に形成されたニードル収容孔内に、長手軸線方向に移動可能にニードル４を収容し、ニードル４の先端がニードルシートから離脱するとノズルが開放されて燃料噴射が行われ、ニードル４の先端がニードルシートに着座するとノズルが遮蔽されて燃料噴射が停止されるようになっている。ニードル４を単一部材から構成すると共に、ニードル４に作用する衝撃荷重を吸収可能な軟質部２１をニードル４の長手方向中間部分４ｆ、特に小径部４ｂに形成する。この軟質部２１はニードル４全体を焼き入れした後に長手方向中間部分４ｆを焼き戻すことにより形成することができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に形成されたニードル収容孔内に、長手軸線方向に移動可能にニードルを収容し、ニードル収容孔にノズルを接続すると共に、該ノズル周りのニードル収容孔にニードルシートを形成し、ニードルの先端がニードルシートから離脱するとノズルが開放されて燃料噴射が行われ、ニードルの先端がニードルシートに着座するとノズルが遮蔽されて燃料噴射が停止されるようになっている燃料噴射弁において、ニードルを単一部材から構成すると共に、ニードルに熱処理を施すことにより、ニードルに作用する衝撃荷重を吸収可能な軟質部をニードルの長手方向中間部分に形成した燃料噴射弁。
【請求項２】
ニードル全体を焼き入れした後に前記長手方向中間部分を焼き戻すことにより前記軟質部を形成するようにした請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
前記長手方向中間部分を焼き入れすることなく該長手方向中間部分以外のニードルを焼き入れすることにより、前記軟質部を形成するようにした請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
ニードルが、摺動面を備えた大径部と、摺動面を備えていない小径部とからなり、前記軟質部を小径部に形成した請求項１に記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ハウジング内に形成されたニードル収容孔内に、長手軸線方向に移動可能にニードルを収容し、ニードル収容孔にノズルを接続すると共に、ノズル周りのニードル収容孔にニードルシートを形成した燃料噴射弁が知られている。この燃料噴射弁では、ニードルの先端がニードルシートから離脱するとノズルが開放されて燃料噴射が行われ、ニードルの先端がニードルシートに着座するとノズルが遮蔽されて燃料噴射が停止される。
【０００３】
この場合、ニードルがニードルシートに着座する際に、ニードルがニードルシートに衝突して跳ね返り、その結果ノズルが一時的に開放されて燃料が追加的に噴射される、すなわちいわゆる二次噴射が生ずるおそれがある。二次噴射が生ずると、燃料消費量が増大するばかりでなく、十分に霧化していない燃料が燃料室内に流入するので、排気ガス中に含まれる未燃ＨＣ，ＣＯの量が増大するおそれがある。
【０００４】
そこでこの問題点を解決するために、ハウジングを、ノズルおよびニードルシートを含むノズル部材と、ノズル部材とは別個のヨークとから構成し、これらノズル部材とヨークとを、緩衝部材を介して接続した燃料噴射弁が公知である（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２６３１９４号公報
【特許文献２】特開平５−１２６６２号公報
【特許文献３】特開平５−７９４２７号公報
【特許文献４】特開平１０−１９６４８７号公報
【特許文献５】特開平９−１２６０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の燃料噴射弁では、構成が複雑でコストが高くなる。すなわち、ノズルを含むハウジングを新たに製作しなければならず、従来のハウジングを用いることができない。そればかりか、ノズル部材とヨーク間から燃料が漏れた場合には、上述の問題点は二次噴射よりも深刻になる。
【０００７】
そこで本発明は、簡単な構成でもって二次噴射が生ずるのを抑制することができる燃料噴射弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために１番目の発明によれば、ハウジング内に形成されたニードル収容孔内に、長手軸線方向に移動可能にニードルを収容し、ニードル収容孔にノズルを接続すると共に、該ノズル周りのニードル収容孔にニードルシートを形成し、ニードルの先端がニードルシートから離脱するとノズルが開放されて燃料噴射が行われ、ニードルの先端がニードルシートに着座するとノズルが遮蔽されて燃料噴射が停止されるようになっている燃料噴射弁において、ニードルを単一部材から構成すると共に、ニードルに熱処理を施すことにより、ニードルに作用する衝撃荷重を吸収可能な軟質部をニードルの長手方向中間部分に形成している。
【０００９】
また、２番目の発明によれば１番目の発明において、ニードル全体を焼き入れした後に前記長手方向中間部分を焼き戻すことにより前記軟質部を形成するようにしている。
【００１０】
また、３番目の発明によれば１番目の発明において、前記長手方向中間部分を焼き入れすることなく該長手方向中間部分以外のニードルを焼き入れすることにより、前記軟質部を形成するようにしている。
【００１１】
また、４番目の発明によれば１番目の発明において、ニードルが、摺動面を備えた大径部と、摺動面を備えていない小径部とからなり、前記軟質部を小径部に形成している。
【発明の効果】
【００１２】
簡単な構成でもって二次噴射が生ずるのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明はさまざまな型式の燃料噴射弁に適用することができる。しかしながら、以下では、本発明を圧縮着火式内燃機関用の筒内直接噴射式燃料噴射弁に適用した場合を説明する。
【００１４】
図１（Ａ），（Ｂ）を参照すると、燃料噴射弁１はハウジング２を具備する。ハウジング２内にはニードル収容孔３が形成され、ニードル収容孔３内にはたとえばステンレス鋼から形成されたニードル４が長手軸線Ｋ−Ｋ方向に摺動可能にかつ密封的に収容される。ニードル収容孔３の底端にはノズルないし噴孔５が形成されると共に、ノズル５周りのニードル収容孔３内周面にはニードルシート５ａが形成される。一方、ニードル収容孔３の頂端は連通孔６を介してピストン収容孔７の底端に接続される。
【００１５】
ピストン収容孔７内にはピストン８が長手軸線Ｋ−Ｋ方向に摺動可能にかつ密封的に収容される。このピストン８はニードル４に離脱可能に結合され、ニードル４と一体的に長手軸線Ｋ−Ｋ方向に移動するようになっている。一方、ピストン収容孔７内周面とピストン８の頂端面とにより圧力制御室９が画定されており、この圧力制御室９は連通孔１０を介して制御弁室１１に接続される。
【００１６】
制御弁室１１内には制御弁１２が長手軸線Ｋ−Ｋ方向に移動可能に収容される。この制御弁１２は磁性材料から形成され、アーマチャを構成する。また、制御弁室１１内には、ソレノイドコイル１３が固定される。さらに、連通孔１０の制御弁室１１側開口周りの制御弁室１１内壁面には弁シート１０ａが形成される。
【００１７】
ハウジング２には加圧燃料源たとえばコモンレール（図示しない）に接続された加圧燃料ポート１４が形成される。この加圧燃料ポート１４は一方では燃料通路１５を介してニードル収容孔３に接続され、他方では絞り１６を介して圧力制御室９に接続される。なお、コモンレールには燃料ポンプ（図示しない）から吐出された加圧燃料が供給される。また、ハウジング２にはリリーフ通路１７が形成され、制御弁室１１はこのリリーフ通路１７を介して低圧容器たとえば燃料タンクに接続される。
【００１８】
ニードル４とニードル収容孔３内壁面間にはニードル４をニードルシート５ａに向けて付勢する圧縮バネ１８が挿入されている。また、制御弁１２と制御弁室１１内壁面間には制御弁１２を弁シート１０ａに向けて付勢する圧縮バネ１９が挿入されている。なお、図１において２０はニードル収容孔３に形成されたニードル規制面を示している。
【００１９】
図２はニードル４の拡大図を示している。ニードル４は大径部４ａと小径部４ｂとから構成される。大径部４ａの外周面には摺動面４ｃが形成され、この摺動面４ｃにおいてニードル収容孔３に摺動可能にかつ密封的に保持される（図１参照）。一方、小径部４ｂには摺動面が形成されず、しかしながらその先端にニードルシート５ａに着座する円錐面４ｄが形成される。また、大径部４ａの頂面には突起４ｅが形成され、この突起４ｅを介してニードル４がピストン８に連結される（図１参照）。
【００２０】
小径部４ｂの図２に破線で囲まれた領域には、ニードル４の他の部分よりも機械的に軟らかい軟質部２１が形成される。言い換えると、ニードル４の両端に挟まれた長手方向中間部分４ｆのうち、小径部４ｂに位置する長手方向中間部分４ｆに軟質部２１が形成される。本発明による実施例では、ニードル４全体を焼き入れ（硬化処理）した後に長手方向中間部分４ｆを焼き戻す（軟化処理）ことにより軟質部２１を形成している。もちろん、長手方向中間部分４ｆを焼き入れすることなく長手方向中間部分４ｆ以外のニードル４を焼き入れすることにより、軟質部２１を形成することもできる。しかしながら、本発明による実施例のように軟質部２１を形成すると、ニードル４の生産性が低下しない。
【００２１】
次に、図１を参照しながら燃料噴射弁１の作動について説明する。
【００２２】
図１（Ａ）は燃料噴射弁１の閉弁時を示している。この場合、ソレノイドコイル１３は消勢されており、制御弁１２は弁シート１０ａに着座して連通孔１０を遮断している。圧力制御室９内は加圧燃料で満たされており、この加圧燃料圧でもってニードル４はニードルシート５ａに着座した状態に保持され、かくしてノズル５が遮断されている。
【００２３】
次いで燃料噴射を開始すべきときにはソレノイドコイル１３が付勢される。その結果、制御弁１２が弁シート１０ａから離脱して連通孔１０が開放され、圧力制御室９内の加圧燃料が連通孔１０を介し制御弁室１１内に一気に流出する。このため、圧力制御室９内の燃料圧が低下してニードル４がピストン８と共に上向きに変位し、ニードルシート５ａから離脱するとノズル５が開放され、かくして燃料噴射が開始される。次いで、図１（Ｂ）に示されるようにニードル４がニードル規制面２０に衝突するとニードル４の上向き変位が制限される。なお、制御弁室１１内に流入した燃料はリリーフ通路１７を介し燃料タンクに戻される。
【００２４】
次いで、燃料噴射を停止すべきときにはソレノイドコイル１３が消勢される。その結果、圧縮バネ１９のバネ力によって制御弁１２が弁シート１０ａに着座して連通孔１０が遮蔽され、圧力制御室９内の燃料圧が上昇する。このため、圧力制御室９内の加圧燃料圧でもってニードル４がピストン８と共に下向きに変位し、次いで図１（Ａ）に示されるようにニードル４がニードルシート５ａに着座するとノズル５が遮断され、かくして燃料噴射が停止される。
【００２５】
ニードル４がニードルシート５ａに着座する際には、冒頭で述べたように、ニードル４がニードルシート５ａに衝突する。ところが、本発明による実施例では、ニードル４に軟質部２１が形成されているので、このときニードル４に作用する衝撃荷重が軟質部２１によって吸収される。その結果、ニードル４の跳ね返りを抑制することができ、二次噴射を抑制することができる。このように本発明による実施例では、従来のニードルに単に軟質部２１を付加するだけで足り、複雑な構成を必要としない。
【００２６】
したがって、一般的に言うと、ニードル４を単一部材から構成すると共に、ニードル４に熱処理を施すことにより、ニードル４に作用する衝撃荷重を吸収可能な軟質部２１をニードル４の長手方向中間部分４ｆに形成しているということになる。
【００２７】
図３（Ａ）および（Ｂ）はニードル４の別の実施例を示している。これらの実施例では、軟質部２１が長手方向に互いに離間して形成された複数の小部分２１ａから構成される。さらに、図３（Ａ）の例では各小部分２１ａはニードル４の断面全体に拡がっている。これに対し、図３（Ｂ）の例では各小部分２１ａはニードル４の断面内を部分的に拡がっておりかつ互い違いに配置される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による実施例を示す燃料噴射弁の縦断面図である。
【図２】ニードルの全体図である。
【図３】ニードルの別の実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１…燃料噴射弁
２…ハウジング
３…ニードル収容孔
４…ニードル
４ａ…大径部
４ｂ…小径部
４ｆ…長手方向中間部分
５…ノズル
５ａ…ニードルシート
２１…軟質部
Ｋ…長手軸線
【図１】
2005256726.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005256726.tif 000005