(57)【要約】【課題】排出通路を弁部材にて開閉する燃料噴射弁において、排出通路と弁部材の同軸性を容易に確保できるようにする。【解決手段】排出通路２６２が中心軸部に形成されたプレート２６と、排出通路２６２を開閉する弁部材３４、３６と、弁部材３４、３６を摺動自在に保持するガイド孔３５１が中心軸部に形成されたバルブボデー３５とを備える燃料噴射弁において、オリフィスプレート２６のテーパ面２６３とバルブボデー３５のテーパ面３５３を当接させることにより、オリフィスプレート２６の中心軸とバルブボデー３５の中心軸を合わせる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を噴射するための噴孔（１１３）を有するノズルボデー（１１）と、
前記ノズルボデー（１１）内に摺動自在に設けられ、前記噴孔（１１３）を開閉するニードル（１２）と、
前記ニードル（１２）を閉弁向きに付勢する高圧の燃料が導入される制御室（２１６）を形成するホルダボデー（２１）と、
前記制御室（２１６）内の燃料を低圧部に排出させる排出通路（２６２）が中心軸部に形成されたプレート（２６）と、
前記プレート（２６）の軸方向に変位して前記排出通路（２６２）を開閉する弁部材（３４、３６）と、
前記弁部材（３４、３６）を摺動自在に保持するガイド孔（３５１）が中心軸部に形成されるとともに、前記プレート（２６）における前記プレート（２６）の軸方向一端側に配置されたバルブボデー（３５）とを備える内燃機関用燃料噴射装置において、
前記プレート（２６）の中心軸と前記バルブボデー（３５）の中心軸とを合わせる軸合わせ部（２６３〜２６６、３５３〜３５６）が前記プレート（２６）と前記バルブボデー（３５）とに設けられていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記プレート（２６）のバルブボデー側端面に、前記プレート（２６）の中心軸を軸として前記バルブボデー（３５）側に向かって拡がるプレート側テーパ面（２６３）が設けられ、
前記バルブボデー（３５）のプレート側端面に、前記プレート側テーパ面（２６３）に当接するとともに、前記バルブボデー（３５）の中心軸を軸として前記プレート（２６）側に向かって狭まるバルブボデー側テーパ面（３５３）が設けられ、
前記プレート側テーパ面（２６３）および前記バルブボデー側テーパ面（３５３）が前記軸合わせ部を構成する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】
前記プレート（２６）のバルブボデー側端面に、前記プレート（２６）の中心軸を軸として前記バルブボデー（３５）側に向かって狭まるプレート側テーパ面（２６４）が設けられ、
前記バルブボデー（３５）のプレート側端面に、前記プレート側テーパ面（２６４）に当接するとともに、前記バルブボデー（３５）の中心軸を軸として前記プレート（２６）側に向かって拡がるバルブボデー側テーパ面（３５４）が設けられ、
前記プレート側テーパ面（２６４）および前記バルブボデー側テーパ面（３５４）が前記軸合わせ部を構成することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
前記プレート（２６）のバルブボデー側端面に、前記プレート（２６）の中心軸を軸とする円柱形状の凸部（２６５）が設けられ、
前記バルブボデー（３５）のプレート側端面に、前記凸部（２６５）が嵌合されるとともに、前記バルブボデー（３５）の中心軸を軸とする円柱形状の凹部（３５５）が設けられ、
前記凸部（２６５）および前記凹部（３５５）が前記軸合わせ部を構成することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
前記プレート（２６）のバルブボデー側端面に、前記プレート（２６）の中心軸を軸とする円柱形状の凹部（２６６）が設けられ、
前記バルブボデー（３５）のプレート側端面に、前記凹部（２６６）に嵌合されるとともに、前記バルブボデー（３５）の中心軸を軸とする円柱形状の凸部（３５６）が設けられ、
前記凹部（２６６）および前記凸部（３５６）が前記軸合わせ部を構成する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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を熱機関に噴射するための燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の燃料噴射弁は、ノズルボデーに形成された噴孔をニードルにて開閉するノズル、ニードルを閉弁向きに付勢する高圧の燃料が導入される制御室を形成するホルダボデー、制御室の圧力を制御してノズルの開閉弁作動を制御するバルブ部等を備えている。
【０００３】
また、バルブ部は、制御室内の燃料を低圧部に排出させる排出通路が中心軸部に形成されたプレート、プレートの軸方向に変位して排出通路を開閉する弁部材、弁部材を摺動自在に保持するガイド孔が中心軸部に形成されるとともに、プレートにおけるプレートの軸方向一端側に配置されたバルブボデー等を備えている。
【０００４】
さらに、ホルダボデーとプレートにそれぞれに設けられた２つの孔へ位置決めピンを挿入して、ホルダボデーとプレートの、プレート軸に対して垂直方向および周方向の相対位置を決め、その後、バルブボデーをホルダボデーに螺合させて、バルブボデーとホルダボデー間にプレートを挟持している（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００２−１３９１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、バルブ部における排出通路と弁部材の同軸性、すなわち、プレートの中心軸と弁部材の中心軸の同軸性が悪い場合は、弁部材が排出通路を閉じる際に弁部材が傾いて排出通路が完全に閉じられるタイミングが遅れてしまい、噴射終了時期が遅れてしまう。そこで、排出通路と弁部材の同軸性に関連する部品を高精度に加工することにより、排出通路と弁部材の同軸性を確保するようにしている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の燃料噴射弁においては、ホルダボデーのネジとピン孔位置が排出通路と弁部材の同軸性に関連しているため、排出通路と弁部材の所定の同軸性を得るためには、バルブ部を構成する部品の精度に加え、ホルダボデーのネジとピン孔位置の高度な加工精度が必要になる。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、排出通路を弁部材にて開閉する燃料噴射弁において、排出通路と弁部材の同軸性を容易に確保できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、排出通路（２６２）が中心軸部に形成されたプレート（２６）と、排出通路（２６２）を開閉する弁部材（３４、３６）と、弁部材（３４、３６）を摺動自在に保持するガイド孔（３５１）が中心軸部に形成されたバルブボデー（３５）とを備え、プレート（２６）の中心軸とバルブボデー（３５）の中心軸とを合わせる軸合わせ部（２６３〜２６６、３５３〜３５６）がプレート（２６）とバルブボデー（３５）とに設けられていることを特徴とする。
【０００９】
このようにすれば、ホルダボデー（２１）は排出通路（２６２）と弁部材（３４、３６）の同軸性に関連しなくなるため、換言すると、排出通路（２６２）と弁部材（３４、３６）の同軸性に関連する部品の数が少なくなるため、排出通路（２６２）と弁部材（３４、３６）の同軸性を確保することが容易になる。また、ホルダボデー（２１）は排出通路（２６２）と弁部材（３４、３６）の同軸性に関連しなくなるため、ホルダボデー（２１）のネジとピン孔位置の高度な加工精度が不要になる。
【００１０】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る燃料噴射弁の全体構成を示す断面図、図２は図１の燃料噴射弁における要部の断面図である。
【００１２】
燃料噴射弁は、内燃機関（より詳細にはディーゼルエンジン、図示せず）のシリンダヘッドに装着され、蓄圧器（図示せず）内に蓄えられた高圧燃料を内燃機関の気筒内に噴射するものである。
【００１３】
図１に示すように、燃料噴射弁は、開弁時に燃料を噴射するノズル１を備えている。このノズル１は、ノズルボデー１１と、ノズルボデー１１に摺動自在に保持されたニードル１２とを有している。
【００１４】
ノズルボデー１１には、高圧燃料が流通する高圧燃料通路１１１、高圧燃料通路１１１を介して高圧燃料が供給される燃料溜り室１１２、燃料溜り室１１２を介して供給される高圧燃料を内燃機関の気筒内に噴出させる噴孔１１３、噴孔１１３の上流側に設けられたテーパ状の弁座１１４、およびニードル１２が挿入されるニードル収納孔１１５が形成されている。
【００１５】
ニードル１２には、噴孔１１３側から反噴孔側に向かって順に、テーパ状のシート部１２１、小径円柱部１２２、テーパ状の受圧部１２３、大径円柱部１２４、ピン部１２５が形成されている。
【００１６】
そして、シート部１２１が弁座１１４に接離することにより、噴孔１１３が開閉されるようになっている。また、小径円柱部１２２とニードル収納孔１１５との間に形成された隙間を介して、燃料溜り室１１２と噴孔１１３との間が連通されている。受圧部１２３には燃料溜り室１１２の燃料圧力が作用し、これにより、ニードル１２が開弁向きに付勢される。大径円柱部１２４はニードル収納孔１１５に摺動自在にかつ液密に保持されている。
【００１７】
ノズル１の反噴孔側にチップパッキン２０が配設され、このチップパッキン２０の反ノズル側にホルダボデー２１が配設され、ノズル１とチップパッキン２０とホルダボデー２１は、リテーニングナット２２により結合されている。
【００１８】
チップパッキン２０は、高圧燃料をノズルボデー１１の高圧燃料通路１１１に導く高圧燃料通路２０１と、ピン部１２５が挿入されるピン挿入孔２０２が形成されている。
【００１９】
ホルダボデー２１は、円柱状のコマンドピストン２３を摺動自在に且つ液密に保持するピストン収納孔２１１、プレッシャピン２４およびノズルスプリング２５が配設されるスプリング収納孔２１２、蓄圧器からの高圧燃料をチップパッキン２０の高圧燃料通路２０１に導く高圧燃料通路２１３、この高圧燃料通路２１３から分岐して高圧燃料を制御室２１６に導く分岐燃料通路２１４、スプリング収納孔２１２にリークした燃料を低圧部である燃料タンク（図示せず）に戻すための戻し燃料通路２１５が形成されている。
【００２０】
ピストン収納孔２１１における反ノズル側の端部には、制御弁３によって内部の燃料圧力が高圧と低圧に切り替えられる制御室２１６が形成されている。そして、コマンドピストン２３は、制御室２１６の圧力を受けてニードル１２を閉弁させる向きに付勢され、その付勢力はプレッシャピン２４を介してニードル１２に伝達される。また、ノズルスプリング２５もニードル１２を閉弁向きに付勢している。
【００２１】
図２に示すように、ホルダボデー２１の反ノズル側に配設された略円柱状のオリフィスプレート２６には、分岐燃料通路２１４からの高圧燃料を制御室２１６に導く高圧連通路２６１と、制御室２１６の燃料を後述する低圧連通路３５２を介して戻し燃料通路２１５に排出するための排出通路２６２が形成されている。この排出通路２６２は、オリフィスプレート２６の軸方向に延びるとともに、オリフィスプレート２６の中心軸部に形成されている。
【００２２】
制御弁３は、ターミナル３１（図１参照）を介して駆動電流が供給されるコイル３２、コイル３２により励磁されて電磁力を発生するステータ３３、その電磁力により吸引されるアーマチャ３４、このアーマチャ３４をガイド孔３５１内に摺動自在に保持する略円筒状のバルブボデー３５、アーマチャ３４の中心軸部に接合されて排出通路２６２を開閉する弁体３６、アーマチャ３４を付勢するバルブスプリング３７を備えている。
【００２３】
ガイド孔３５１は、バルブボデー３５の軸方向に延びるとともに、バルブボデー３５の中心軸部に形成されている。また、バルブボデー３５には、排出通路２６２と戻し燃料通路２１５とを連通させる低圧連通路３５２が形成されている。
【００２４】
そして、アーマチャ３４および弁体３６は、電磁力により排出通路２６２を開く向きに吸引され、バルブスプリング３７により排出通路２６２を閉じる向きに付勢されている。なお、アーマチャ３４および弁体３６は、本発明の弁部材を構成する。
【００２５】
オリフィスプレート２６におけるバルブボデー３５側の端面には、オリフィスプレート２６の中心軸を軸とし、且つバルブボデー３５側に向かって拡がるプレート側テーパ面２６３が形成されている。換言すると、オリフィスプレート２６におけるバルブボデー３５側の端面に円錐台の凹部が形成されており、その凹部の内周面がプレート側テーパ面２６３に相当する。
【００２６】
バルブボデー３５におけるオリフィスプレート２６側の端面には、バルブボデー３５の中心軸を軸とし、且つオリフィスプレート２６側に向かって狭まるバルブボデー側テーパ面３５３が形成されている。換言すると、バルブボデー３５におけるオリフィスプレート２６側の端面に円錐台の凸部が形成されており、その凸部の外周面がバルブボデー側テーパ面３５３に相当する。
【００２７】
なお、プレート側テーパ面２６３とバルブボデー側テーパ面３５３は、本発明の軸合わせ部を構成する。
【００２８】
そして、プレート側テーパ面２６３とバルブボデー側テーパ面３５３が当接することにより、オリフィスプレート２６の中心軸とバルブボデー３５の中心軸が合わせられる。換言すると、ホルダボデー２１を介さずに、オリフィスプレート２６とバルブボデー３５の２部品間で両者の中心軸が合わせられる。
【００２９】
したがって、オリフィスプレート２６に形成された排出通路２６２と、バルブボデー３５に保持されるアーマチャ３４および弁体３６の同軸性を確保することが容易になる。
【００３０】
また、従来は、ホルダボデー２１とオリフィスプレート２６の相対位置を決めるために位置決めピンが２本必要であったが、本実施形態では、ホルダボデー２１の分岐燃料通路２１４とオリフィスプレート２６の高圧連通路２６１を合わせるための周方向位置決めを行うピン１本だけで機能的に成立し、しかも、ピン孔位置は高い精度は要求されない。よって、ホルダボデー２１のネジとピン孔位置の高度な加工精度が不要になり、また、位置決めピンの使用数が減少するとともにピン孔の加工工数も削減され、コストダウンに繋がる。
【００３１】
なお、ホルダボデー２１とオリフィスプレート２６との当接面において、制御室２１６の開口部周囲の当接面のシール性を重視する場合には、プレート側テーパ面２６３およびバルブボデー側テーパ面３５３よりも内周側でオリフィスプレート２６とバルブボデー３５を当接させて、制御室２１６の開口部周囲の当接面の面圧を高くするのが望ましい。
【００３２】
次に、上記燃料噴射弁の作動を説明する。
【００３３】
コイル３２に駆動電流が供給されると、アーマチュア３４および弁体３６がステータ３３に吸引されて排出通路２６２が開かれ、制御室２１６の燃料が、排出通路２６２、低圧連通路３５２および戻し燃料通路２１５を介して、低圧部である燃料タンクへ戻される。
【００３４】
これにより、制御室２１６の圧力が低下し、コマンドピストン２３およびプレッシャピン２４を介してニードル１２を閉弁向きに付勢する力が小さくなるため、受圧部１２３に作用する燃料溜り室１１２の燃料圧力によってニードル１２が開弁向きに移動され、シート部１２１が弁座１１４から離れて噴孔１１３が開かれ、噴孔１１３から内燃機関の気筒内に燃料が噴射される。
【００３５】
その後、コイル３２への駆動電流の供給が遮断されると、ステータ３３の吸引力が消滅するため、アーマチュア３４および弁体３６がバルブスプリング３７の付勢力により移動されて排出通路２６２が閉じられる。
【００３６】
これにより、分岐燃料通路２１４や高圧連通路２６１を介して供給される高圧燃料により制御室２１６の圧力が上昇し、コマンドピストン２３およびプレッシャピン２４を介してニードル１２を閉弁向きに付勢する力が大きくなるため、ニードル１２が閉弁向きに移動され、シート部１２１が弁座１１４に着座して噴孔１１３が閉じられ、燃料噴射が終了する。
【００３７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図３は本発明の第２実施形態に係る燃料噴射弁における要部の断面図である。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３８】
本実施形態は、第１実施形態におけるプレート側テーパ面２６３およびバルブボデー側テーパ面３５３を、以下のように変更したものである。
【００３９】
図３に示すように、オリフィスプレート２６におけるバルブボデー３５側の端面に形成されたプレート側テーパ面２６４は、オリフィスプレート２６の中心軸を軸とし、バルブボデー３５側に向かって狭まっている。換言すると、オリフィスプレート２６におけるバルブボデー３５側の端面に円錐台の凸部が形成されており、その凸部の外周面がプレート側テーパ面２６４に相当する。
【００４０】
バルブボデー３５におけるオリフィスプレート２６側の端面に形成されたバルブボデー側テーパ面３５４は、バルブボデー３５の中心軸を軸とし、オリフィスプレート２６側に向かって拡がっている。換言すると、バルブボデー３５におけるオリフィスプレート２６側の端面に円錐台の凹部が形成されており、その凹部の内周面がバルブボデー側テーパ面３５４に相当する。
【００４１】
なお、プレート側テーパ面２６４とバルブボデー側テーパ面３５４は、本発明の軸合わせ部を構成する。
【００４２】
そして、プレート側テーパ面２６４とバルブボデー側テーパ面３５４が当接することにより、オリフィスプレート２６の中心軸とバルブボデー３５の中心軸が合わせられる。したがって、オリフィスプレート２６に形成された排出通路２６２と、バルブボデー３５に保持されるアーマチャ３４および弁体３６の同軸性を確保することが容易になる。
【００４３】
なお、ホルダボデー２１とオリフィスプレート２６との当接面において、制御室２１６の開口部周囲の当接面のシール性を重視する場合には、プレート側テーパ面２６４およびバルブボデー側テーパ面３５４よりも内周側でオリフィスプレート２６とバルブボデー３５を当接させて、制御室２１６の開口部周囲の当接面の面圧を高くするのが望ましい。
【００４４】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図４は本発明の第３実施形態に係る燃料噴射弁における要部の断面図である。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４５】
本実施形態は、第１実施形態におけるプレート側テーパ面２６３およびバルブボデー側テーパ面３５３を、以下のように変更したものである。
【００４６】
図４に示すように、オリフィスプレート２６におけるバルブボデー３５側の端面には、オリフィスプレート２６の中心軸を軸とし、バルブボデー３５側に向かって凸となる円柱形状の凸部２６５が形成されている。
【００４７】
バルブボデー３５におけるオリフィスプレート２６側の端面には、バルブボデー３５の中心軸を軸とする円柱形状の凹部３５５が形成されている。なお、凸部２６５と凹部３５５は、本発明の軸合わせ部を構成する。
【００４８】
そして、凹部３５５に凸部２６５を嵌合させることにより、オリフィスプレート２６の中心軸とバルブボデー３５の中心軸が合わせられる。したがって、オリフィスプレート２６に形成された排出通路２６２と、バルブボデー３５に保持されるアーマチャ３４および弁体３６の同軸性を確保することが容易になる。
【００４９】
また、凸部２６５の突出寸法が凹部３５５の深さ寸法よりも大きくなっており、凸部２６５の先端が凹部３５５の底部に当接するようになっている。これにより、ホルダボデー２１とオリフィスプレート２６との当接面において、制御室２１６の開口部周囲の当接面の面圧を高くして、制御室２１６の開口部周囲の当接面のシール性を高めることができる。
【００５０】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。図５は本発明の第４実施形態に係る燃料噴射弁における要部の断面図である。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５１】
本実施形態は、第１実施形態におけるプレート側テーパ面２６３およびバルブボデー側テーパ面３５３を、以下のように変更したものである。
【００５２】
図５に示すように、オリフィスプレート２６におけるバルブボデー３５側の端面には、オリフィスプレート２６の中心軸を軸とする円柱形状の凹部２６６が形成されている。
【００５３】
バルブボデー３５におけるオリフィスプレート２６側の端面には、バルブボデー３５の中心軸を軸とし、オリフィスプレート２６側に向かって凸となる円柱形状の凸部３５６が形成されている。なお、凹部２６６と凸部３５６は、本発明の軸合わせ部を構成する。
【００５４】
そして、凹部２６６に凸部３５６を嵌合させることにより、オリフィスプレート２６の中心軸とバルブボデー３５の中心軸が合わせられる。したがって、オリフィスプレート２６に形成された排出通路２６２と、バルブボデー３５に保持されるアーマチャ３４および弁体３６の同軸性を確保することが容易になる。
【００５５】
また、凸部３５６の突出寸法が凹部２６６の深さ寸法よりも大きくなっており、凸部３５６の先端が凹部２６６の底部に当接するようになっている。これにより、ホルダボデー２１とオリフィスプレート２６との当接面において、制御室２１６の開口部周囲の当接面の面圧を高くして、制御室２１６の開口部周囲の当接面のシール性を高めることができる。
【００５６】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、燃料噴射弁を内燃機関に用いる例を示したが、本発明の燃料噴射弁は、外燃機関にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料噴射弁の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１の燃料噴射弁における要部の断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る燃料噴射弁における要部の断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る燃料噴射弁における要部の断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る燃料噴射弁における要部の断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１１…ノズルボデー、１２…ニードル、２１…ホルダボデー、２６…プレート、３４…アーマチャ（弁部材）、３５…バルブボデー、３６…弁体（弁部材）、１１３…噴孔、２１６…制御室、２６２…排出通路、２６３…プレート側テーパ面（軸合わせ部）、３５１…ガイド孔、３５３…バルブボデー側テーパ面（軸合わせ部）。
【図１】
2007192080.tif 000003
【図２】
2007192080.tif 000004
【図３】
2007192080.tif 000005
【図４】
2007192080.tif 000006
【図５】
2007192080.tif 000007