(57)【要約】      （修正有）【課題】噴射口へのデポジットの付着が減少され、デポジット付着による噴射量の低下が抑制された性能が安定した燃料噴射弁を提供することを目的とする。【解決手段】中空状の弁ボディ３２と、この弁ボディの一端部に設けられた噴射口を有する弁座３３と、上記弁ボディ内に設けられた上記噴射口を開閉する弁体３１と、上記弁ボディの内周面に上記弁座に隣接して固定された上記弁体のガイド部材３４とを備えた燃料噴射弁において、上記弁ボディにおける上記弁座とガイド部材の隣接部に対向する内周面に、燃料が通流される円周方向の溝３２ａを設けるようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空状の弁ボディと、この弁ボディの一端部に設けられた噴射口を有する弁座と、上記弁ボディ内に設けられた上記噴射口を開閉する弁体と、上記弁ボディの内周面に上記弁座に隣接して固定された上記弁体のガイド部材とを備えた燃料噴射弁において、上記弁ボディにおける上記弁座とガイド部材の隣接部に対向する内周面に、燃料が通流される円周方向の溝が設けられてなることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
上記溝は、断面が台形状であることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
上記溝は、断面が三角形状であることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
上記溝は、断面が半円形状であることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は例えば内燃機関の燃料供給系に好ましく用いることができる燃料噴射弁に関し、さらに詳細にはカーボンデポジット汚損を抑制した燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の燃料噴射弁として、燃料に旋回エネルギーを与えて燃料噴射口に供給する旋回体と弁座とが当接する箇所に設けられた複数のスワール通路を備えた燃料噴射装置において、旋回体の外側壁とハウジングの内壁とはその間を燃料が通過できないように互いに密接しており、旋回体内を弁座に当接する弁座側面と燃料受入側面との間において貫通する複数の燃料通路、複数の燃料通路の弁座側面の開口端と開口端に最寄りのスワール通路の燃料流始端との間で且つ旋回体の弁座側面上に形成されたＶ字形の突起の谷間に設けられて複数の燃料通路間の流動抵抗のバラツキを吸収可能な容積を有すると共に燃料噴射口に連通する燃料溜室を備えるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特許第３７３５４９９号公報（第１頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来技術においては、旋回体とハウジングとの接触面積が大きくなり、旋回体からの放熱が良好となってハウジングの先端が高温となることが回避され、その結果、弁座の噴射口の内面や出口端面にカーボンが付着する問題が解消されるとは言うものの、内燃機関の筒内に端面及び外周が暴露されて表面積が比較的大きい弁ボディの筒状部分の冷却作用が弱く、弁ボディの温度上昇により弁座全体及び噴射口も温度上昇していた。そして特に噴射口の温度上昇が顕著であると、噴射終了後に残留した燃料が熱重合により固体化して、内燃機関の使用時間延長による燃焼繰り返しにより、堆積したデポジットが噴射口の流路断面積を小さくすることにより噴射量の低下を引き起こすという課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような従来技術の課題を解消するためになされたもので、噴射口へのデポジットの付着がさらに減少され、デポジット付着による噴射量の低下が一層抑制された性能が安定した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】
【０００６】
この発明による燃料噴射弁は、中空状の弁ボディと、この弁ボディの一端部に設けられた噴射口を有する弁座と、上記弁ボディ内に設けられた上記噴射口を開閉する弁体と、上記弁ボディの内周面に上記弁座に隣接して固定された上記弁体のガイド部材とを備えた燃料噴射弁において、上記弁ボディにおける上記弁座とガイド部材の隣接部に対向する内周面に、燃料が通流される円周方向の溝を設けたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明においては、弁ボディにおける弁座とガイド部材との隣接部に対向する内周面に、燃料が通流される円周方向の溝を設けたことにより、弁ボディの下端面及び内側より受けて弁ボディの筒状部分に伝導される熱が、上記溝を通流する燃料により冷却されるため、弁ボディの筒状部の温度上昇が抑制され、噴射口へのデポジット付着による噴射量の低下が抑制される。このため、長期の使用で性能が安定した燃料噴射弁が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１〜図３はこの発明の実施の形態１による燃料噴射弁を示すもので、図１は全体構成を示す断面図、図２は図１の要部を説明するもので、（ａ）はガイド部材の近傍を拡大して示す断面図、（ｂ）は図２（ａ）の丸で囲むＡ部の拡大断面図、図３は図２（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線における矢視断面図である。図において、燃料噴射弁１はソレノイド装置２と弁装置３を備えており、ソレノイド装置２は磁気回路のヨーク部分であるハウジング２１と、磁気回路の固定鉄心部分であるコア２２と、コア２２の周りに巻装されたコイル２３と、磁気回路の可動鉄心部分であるアーマチュア２４と、アーマチュア２４を図１の下方向に付勢するばね２５と、ハウジング２１とアーマチュア２４とを磁気的に接続するヨークの一部を兼ねるホルダ２６とを備えている。
【０００９】
このようなソレノイド装置２には弁装置３が連結されていてソレノイド装置２のアーマチュア２４によって弁装置３の開閉動作をさせるので、ソレノイド装置２は作動装置である。弁装置３はアーマチュア２４に連結されて該アーマチュア２４によって一体的に駆動される弁体（ニードル弁）３１と、ハウジング２１にホルダ２６を介して連結され、中心部の弁体３１を包囲する中空状の弁ボディ３２と、弁ボディ３２の先端部（図の下端部）に設けられ、弁体３１によって開閉される噴射口３３ａを有する弁座３３と、弁座３３に隣接して弁ボディ３２内に設けられ弁体３１を案内するガイド部材３４と、弁体３１の移動を制限するストッパ３５とを備えている。
【００１０】
上記ガイド部材３４の外周面と弁座３３の外周面はそれぞれ弁ボディ３２の内周面と密接した状態で嵌合され、ガイド部材３４の下面３４ａと弁座３３の上面３３ｂも接触した状態で弁ボディ３２内周面部に固定されている。上記ガイド部材３４は、中心部に弁体３１を案内するクリアランスの小さい軸方向の貫通孔３４ｂと、この貫通孔３４ｂと平行に貫通して設けられた複数の燃料通路３４ｃと、この複数の燃料通路３４ｃに連通され、図２（ｂ）、図３に示すように弁座３３の上面３３ｂとの間に形成されたリング状の外周通路３４ｄと、この外周通路３４ｄに連通され弁座３３の上面３３ｂとの間に形成された複数の径方向通路３４ｅとが設けられている。
【００１１】
そして、この実施の形態１では、弁ボディ３２における弁座３３とガイド部材３４の隣接部に対向する内周面に、外周通路３４ｄに連通して図示省略している例えばガソリンや軽油などの燃料が通流される円周方向の断面が台形状の溝３２ａが設けられている。弁ボディ３２の内部空間４は弁体３１が図の上方向に移動して開弁されたときに、ガイド部材３４の燃料通路３４ｃ、ガイド部材３４の外周通路３４ｄ及び弁ボディ３２の溝３２ａ、径方向通路３４ｅ、並びに弁シート部３３ｃを経て噴射口３３ａに図３の矢印Ｂで示す方向に連通される。
【００１２】
次に、上記のように構成された実施の形態１の動作について説明する。なお、ソレノイド装置２の制御、及び該制御によって弁体３１が噴射口３３ａを開閉し、燃料の流れを制御する動作自体は周知のものと同様であるので説明を省略する。
上記の構成において、弁座３３の下面は図示省略している内燃機関の筒内に曝されていて燃焼に伴う熱が流入するが、弁体３１が開弁されたとき、燃料がガイド部材３４の燃料通路３４ｃ、ガイド部材３４の外周通路３４ｄ及び弁ボディ３２の溝３２ａ、径方向通路３４ｅ、並びに弁シート部３３ｃを経て噴射口３３ａに通流する過程で、弁座３３の上面３３ｂ部はガイド部材３４の下部に構成された径方向通路３４ｅ等、燃料の通路の下面を構成していることにより、該通流する燃料によって冷却される。
【００１３】
さらに、図２に示すように弁ボディ３２の内径部に断面台形状の溝３２ａが、ガイド部材３４と弁座３３の隣接部付近に外周通路３４ｄと連通して形成されていることで、溝３２ａの内部を円周方向に図３の矢印Ｂのように燃料が通流され溝３２ａ内面を冷却する。そして溝３２ａの冷却により弁ボディ３２の筒状部分及び筒状部に接触する弁座３３の外周部が冷却される。上記により、弁座３３は上面及び外周面から冷却され、噴射口３３ａの付近の温度上昇も抑えられる。
【００１４】
上記のように実施の形態１によれば、弁ボディ３２における弁座３３とガイド部材３４の隣接部に対向する内周面に、燃料が通流される円周方向の断面台形状の溝３２ａを設けたことにより、通流する燃料で弁ボディ３２の放熱が促進され、弁ボディ３２の筒状部及び噴射口３３ａの付近の温度上昇が抑制されることで、噴射口３３ａへのデポジット付着もなくなり、噴射量の低下が抑制される。このため、長期間あるいは連続長時間使用しても性能が安定している。
【００１５】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による燃料噴射弁の要部を示す断面図であり、実施の形態１の図２に相当する図である。この実施の形態２では、図４に示すように溝３２ｂの断面形状を三角形としたものである。その他の構成は実施の形態１と同様である。弁ボディ３２の筒状部は下端部及び外周面より熱を受けるが、外周面と図示しないシリンダヘッドとの隙間は、例えば０．１から０．２ミリメートル程度と最小にして弁ボディ３２の外周部から熱の流入は抑えられているので、熱の流入ベクトルは軸方向成分が大きい状態となっている。
【００１６】
この実施の形態２では、上記実施の形態１の溝３２ａと断面積を同一として溝３２ｂ内の燃料流速を等しくしつつ、溝３２ｂの断面形状を三角形として溝３２ｂの軸方向長さＶに対して径方向長さＨを比較的大きくとり、溝３２ｂ内面が熱の流入ベクトルに交わる長さを長くした。これにより、実施の形態２では熱の流入を一層促進させることができるので、弁ボディ３２の筒状部の冷却効果が向上され、デポジット付着を更に抑制することができる。
【００１７】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３による燃料噴射弁の要部を示す断面図であり、実施の形態１の図２に相当する図である。この実施の形態３では、図５に示すように溝３２ｃの断面形状を半円形としたものである。その他の構成は実施の形態１と同様である。上記実施の形態１及び２では、溝３２ａ、３２ｂがコーナー部を有しているので壁面摩擦により特にコーナー部の流速が低下するが、この実施の形態３は溝３２ｃをコーナーのない半円形としたことによって、燃料の流速の低下もなく、冷却効果が高まり、弁ボディ３２の筒状部の温度上昇がさらに抑制される。従って、デポジットの付着を更に抑制することができる。
【００１８】
なお、上記実施の形態１〜３で示した溝３２ａ、３２ｂ、３２ｃは例に過ぎず、例示された形状に限定されるものではない。例えば台形状の溝３２ａ、三角形状の溝３２ｂの角部を曲面に形成し、半円形状の溝３２ｃを半楕円形状にし、あるいはそれらを任意に組み合わせた形状などであっても同様の効果が期待できる。また、弁座３３の上面３３ｂの外周側角部及び／又はガイド部材３４の外周通路３４ｄの外周側角部を例えば切除して、溝３２ａ、３２ｂ、３２ｃと協働した溝とし、冷却に寄与する流路断面積を大きくすることも差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態１による燃料噴射弁の全体構成を示す断面図。
【図２】図１の要部を示すもので、（ａ）はガイド部材の近傍を拡大して示す断面図、（ｂ）は図２（ａ）の丸で囲むＡ部の拡大断面図。
【図３】図２（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線における矢視断面図。
【図４】この発明の実施の形態２による燃料噴射弁の要部を示す断面図。
【図５】この発明の実施の形態３による燃料噴射弁の要部を示す断面図。
【符号の説明】
【００２０】
１  燃料噴射弁、  ２  ソレノイド装置、  ２１  ハウジング、  ２２  コア、  ２３  コイル、  ２４  アーマチュア、  ２５  ばね、  ２６  ホルダ、  ３  弁装置、  ３１  弁体、  ３２  弁ボディ、  ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ  溝、  ３３  弁座、  ３３ａ  噴射口、  ３３ｂ  上面、  ３３ｃ  弁シート部、  ３４  ガイド部材、  ３４ａ  下面、  ３４ｂ  貫通孔、  ３４ｃ  燃料通路、  ３４ｄ  外周通路、  ３４ｅ  径方向通路、  ３５  ストッパ、  ４  内部空間。
【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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