(57)【要約】    【課題】  燃料噴射弁の作動音を低減する。    【解決手段】  ノズルプレート２にボールバルブ１０側へ突出するガイド軸２１を設け、ボールバルブ１０に前記ガイド軸２１が摺動自在に嵌合するガイド穴２２を設ける。そして、ガイド軸２１の先端面とガイド穴２２の底面との間に形成されるダンパ室２３に連通する燃料吸排用のオリフィス孔２４を設ける。オリフィス孔２４は複数設け、バルブシート４にボールバルブ５が着座する際に形成されるシール部Ｓより下流側で、かつシール部Ｓの近傍に、円周方向に等間隔で開口させる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴射孔を有するノズルプレートと、該ノズルプレートの上流側に配置されて燃料通路を形成するバルブシートと、該バルブシートの上流側に配置されてバルブシートとの間で燃料通路の開閉を行うバルブとを備える燃料噴射弁において、
前記ノズルプレートに形成されて前記バルブ側へ突出するガイド軸と、
前記バルブに形成されて前記ガイド軸が摺動自在に嵌合するガイド穴と、
前記ガイド軸の先端面と前記ガイド穴の底面との間に形成されるダンパ室に連通する燃料吸排用のオリフィス孔と、
を設けたことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記オリフィス孔は、前記バルブに形成され、前記バルブシートに前記バルブが着座する際に形成されるシール部より下流側に開口す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】
前記オリフィス孔は、前記シール部の近傍に開口することを特徴とする請求項２記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
前記オリフィス孔は、前記バルブの中心軸を中心とする円周上に、等間隔で複数開口することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つ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、内燃機関の燃料噴射弁（インジェクタ）に関し、特に作動音低減のための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、燃料噴射弁の作動音低減に関するもので、燃料噴射孔を形成するバルブシートと、該バルブシートの上流側に配置されてバルブシートとの間で燃料噴射孔の開閉を行うバルブとを備える燃料噴射弁において、バルブシートを燃料噴射弁の本体に緩衝部材を介して支持することで、閉弁時における衝撃エネルギーを吸収し、作動音を低減すると共に、バルブのバウンドによる２次噴射を防止している。
【特許文献１】特開２００１−２６３１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、閉弁時にバルブがバルブシートに着座する際に、バルブシートを支持している緩衝部材が押し潰されるため、バルブシートが動いてしまい、バルブシートに形成されている燃料噴射孔の位置（燃料噴射起点位置）が変化することにより、安定した噴霧形状を維持できないという問題点がある。
【０００４】
また、複数の噴射孔を設けるため、バルブシートとは別にノズルプレートを設ける場合も、バルブシートとノズルプレートとを一体化する限り同様の問題点がある。
本発明は、このような実状に鑑み、燃料噴射起点位置を動かすことなく、燃料噴射弁の作動音を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では、噴射孔を有するノズルプレートと、該ノズルプレートの上流側に配置されて燃料通路を形成するバルブシートと、該バルブシートの上流側に配置されバルブシートとの間で燃料通路の開閉を行うバルブとを備えることを前提とする。
【０００６】
ここにおいて、ノズルプレートにバルブ側へ突出するガイド軸を設け、バルブに前記ガイド軸が摺動自在に嵌合するガイド穴を設ける。そして、前記ガイド軸の先端面と前記ガイド穴の底面との間に形成されるダンパ室に連通する燃料吸排用のオリフィス孔を設ける構成とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、バルブの開弁の際に、ダンパ室にオリフィス孔を介して燃料若しくは空気を吸入し、バルブの閉弁の際に、前記吸入した燃料若しくは空気をオリフィス孔を介して排出する。従って、ダンピング効果によりバルブがバルブシートに着座する際などの衝撃エネルギーを緩和して、作動音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は燃料噴射弁の先端部の断面図、図２は燃料噴射弁の先端部の要部拡大断面図、図３は図２中のバルブ１０を先端側（下側）から見た図である。
【０００９】
円筒状のハウジング１内に、複数の噴射孔３を有するノズルプレート２と、該ノズルプレート２の上流側に配置されて燃料通路５を形成するバルブシート４と、該バルブシート４の上流側に配置されてバルブシート４との間で燃料通路５の開閉を行うバルブ（弁体；ボールバルブ）１０とを備えている。
【００１０】
更に詳しく説明すると、ノズルプレート２は、円形の板状体で、その中心回りの円周上に等間隔で複数の噴射孔３を有し、各噴射孔３は、全体で円錐状の噴霧を形成すべく、外側を指向している。
【００１１】
バルブシート４は、ボールバルブ１０が摺動自在に嵌合する円筒状のバルブ摺動面６と、バルブ摺動面６の下流側に連なる先すぼまりの円錐面からなるシート面７と、シート面７の下流側に連なる開口部８とを備え、これらにより燃料通路５を形成している。そして、開口部８を覆うようにノズルプレート２が設けられている。尚、バルブシート４とノズルプレート２とは固定されている。
【００１２】
ボールバルブ１０は、球体の側部にその円周方向に等間隔で５面のカット面１１を設けたもので、側部５箇所の円弧面１２（図３）で、バルブシート４のバルブ摺動面６に摺動自在に嵌合している。従って、カット面１１と摺動面６との間に燃料通路が形成される。そして、ボールバルブ１０の下側の球面でバルブシート４のシート面７に着座することで、シール部Ｓを形成し、これにより燃料通路５を閉じるようになっている。
【００１３】
そして、ボールバルブ１０は、ロッド１３の先端に固着されており、ロッド１３の後端は、ハウジング１内に摺動自在に設けられたコア部材１４に連結されている。
コア部材１４には、スプリング１５を作用させてあり、このスプリング１５により、コア部材１４及びロッド１３を介して、ボールバルブ１０を着座方向に付勢している。
【００１４】
そして、コア部材１４を囲むように、ハウジング１の外側に、電磁コイル１６を配置し、電磁コイル１６への通電による電磁吸引力で、スプリング１５に抗して、コア部材１４を吸引し、ボールバルブ１０をバルブシート４のシート面７から離間させて、開弁させることができるようにしている。尚、ロッド１３にはその内部に上流側からの燃料通路が形成されており、図１中の１７はその出口を示している。
【００１５】
ここにおいて、ノズルプレート２の中心にボールバルブ１０側へ突出するガイド軸２１を立設する。その一方、ボールバルブ１０の中心にガイド軸２１が摺動自在に嵌合するガイド穴２２を形成する。
【００１６】
そして、ガイド軸２１とガイド穴２２とを嵌合させることで、ガイド軸２１の先端面とガイド穴２２の底面との間にダンパ室２３を形成する。
そして、ダンパ室２３から、ボールバルブ１０の中心軸を中心として、斜め下向きの放射状に、複数（ここでは３個）の微細なオリフィス孔２４を形成し、ボールバルブ１０の先端面に開口させる。
【００１７】
ここで、複数のオリフィス孔２４は、バルブシート４にボールバルブ５が着座する際に形成されるシール部Ｓより下流側で、かつシール部Ｓの近傍に開口させ、シート面７を指向させる。
【００１８】
また、複数のオリフィス孔２４は、ボールバルブ１０の中心軸を中心とする円周上に、等間隔で開口させる。
すなわち、図３に示されているように、ボールバルブ１０の先端面で見ると、シール部Ｓの仮想円より内側で、ガイド穴２２より外側（シール部Ｓ側により近い位置）の、仮想円Ｃ上に、複数（３個）のオリフィス孔２４を、等間隔（１２０°間隔）で開口させる。
【００１９】
次に作用・効果を図４をあわせて参照しつつ説明する。
ボールバルブ１０の開弁時は、図４（１）→（２）の状態へ、ボールバルブ１０が上昇（リフト）すると、ガイド軸２１とガイド穴２２との間のダンパ室２３の容積が増大し、オリフィス孔２４を介して燃料若しくは空気を吸引する。このときの吸引抵抗によりボールバルブ１０の急激な上昇にブレーキがかけられ、開弁動作をスムーズにすることができる。
【００２０】
ボールバルブ１０の閉弁時は、図４（２）→（３）の状態へ、ボールバルブ１０が下降すると、ガイド軸２１とガイド穴２２との間のダンパ室２３の容積が減少し、ダンパ室２３に溜められていた燃料若しくは空気をオリフィス孔２４を介して排出する。このときの排出抵抗により、ボールバルブ１０の急激な下降にブレーキがかけられ、閉弁動作をスムーズにすることができる。また、逆噴射によってもブレーキがかけられ、開弁動作をよりスムーズにすることができる。従って、ボールバルブ１０がバルブシート４に着座する衝撃エネルギーを緩和し、作動音を低減することできる。また、ボールバルブ１０のバウンドによる２次噴射も防止できる。
【００２１】
尚、図５はバルブの挙動を示したもので、本発明構成（ガイド軸２１、ガイド穴２２、オリフィス孔２４）を有しないものを「従来」（実線）、本発明構成を有するものを「本発明」（点線）として、比較している。これからわかるように、本発明構成により、バルブの挙動をスムーズにすることができる。また、実際に作動音を測定したところ、５０→４７ｄＢとなり、低減効果も確認されている。
【００２２】
また、オリフィス孔２４は、ボールバルブ１０に形成して、バルブシート４にボールバルブ１０が着座する際に形成されるシール部Ｓより下流側に開口させているので、閉弁状態での燃料洩れを防止できる。
【００２３】
すなわち、オリフィス孔２４がシール部Ｓより上流側に位置していると、ボールバルブ１０の閉弁状態にて、ボールバルブ１０上流の燃料がオリフィス孔２４からダンパ室２３に入り、ガイド穴２２とガイド軸２１との隙間から燃料洩れを生じる恐れがあるが、オリフィス孔２４をシール部Ｓより下流側に開口させることで、閉弁状態での燃料洩れを防止できる。
【００２４】
また、オリフィス孔２４は、シール部Ｓより下流側で、かつシール部Ｓの近傍に開口させることで、すなわち、シール部Ｓとオリフィス孔２４との距離を短くすることで、ボールバルブ１０のリフト時に燃料を積極的に吸引するようにでき、ダンピング効果を向上させることができる。
【００２５】
すなわち、オリフィス孔２４の開口位置がシール部Ｓから離れると、ボールバルブ１０のリフト時に、空気を吸引してしまう割合が増加し、燃料（液体）によるダンピング効果が低下するが、シール部Ｓの近傍にオリフィス孔２４を配置することにより、燃料（液体）を積極的に吸引し、ダンピング効果を向上させることができる。
【００２６】
また、オリフィス孔２４は、ボールバルブ１０の中心軸を中心とする円周上に、等間隔で複数開口することにより、ボールバルブ１０がリフトして燃料が流れ出る際、図４（２）及び（３）の開口部８（その円周方向）での燃料の偏りを少なくし、ノズルプレート２の噴射孔３から噴射される噴霧形状を均一にすることができる。
【００２７】
すなわち、ボールバルブ１０に設けられるオリフィス孔２４の間隔が不均一であると、ボールバルブ１０の上昇時にオリフィス孔２４へ入る流れや、ボールバルブ１０の下降時にオリフィス孔２４から出る流れにより、ノズルプレート２の噴射孔３から噴射される燃料流れを乱し、不均一な噴霧形状を形成する恐れがあるが、円周上に等間隔に配置することにより、燃料流れを均一にできるため、安定した噴霧が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】燃料噴射弁の先端部の断面図
【図２】燃料噴射弁の先端部の要部拡大断面図
【図３】バルブを先端側から見た図
【図４】閉弁→開弁→閉弁の動作を示す図
【図５】バルブの挙動の説明図
【符号の説明】
【００２９】
１  ハウジング
２  ノズルプレート
３  噴射孔
４  バルブシート
５  燃料通路
６  バルブ摺動面
７  シート面（Ｓ：シール部）
８  開口部
１０  バルブ（ボールバルブ）
１１  バルブ側部のカット面
１２  バルブ側部の円弧面
１３  ロッド
１４  コア部材
１５  スプリング
１６  電磁コイル
１７  燃料通路出口
２１  ガイド軸
２２  ガイド穴
２３  ダンパ室
２４  オリフィス孔
【図１】
2009138706.tif 000003
【図２】
2009138706.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009138706.tif 000006
【図５】
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