(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を噴射する複数の噴孔を設けている噴孔プレートと、
前記複数の噴孔から噴射される燃料を断続する弁部材と、
前記噴孔プレートを支持する保持プレートと、
前記弁部材が着座することにより前記噴孔からの燃料噴射を遮断し、前記弁部材が離座することにより前記噴孔からの燃料噴射を許容する弁座を有する弁ボディと、
前記弁部材と往復移動する可動コアと、
前記可動コアに対し前記弁座と軸方向の反対側に設置され、前記可動コアとの間に磁気吸引力を発生する固定コアと、
通電することにより前記可動コアと前記固定コアとの間に磁気吸引力を発生させるコイルと、
前記可動コアの外周を覆っている磁性パイプと、
前記噴孔プレートおよび前記保持プレートの外周を覆っているキャップと、
を備え、
前記噴孔プレートおよび前記保持プレートは、それぞれ平板部と、前記平板部の外周縁で前記平板部に対し折曲げられている折曲部とを有するカップ状に形成されて互いに嵌合しており、
前記噴孔プレートの平板部に前記複数の噴孔が形成され、前記折曲部同士が嵌合するとともに両プレートの前記折曲部同士を溶接することにより前記保持プレートに対する前記噴孔プレートの位置ずれを防止し、
前記噴孔プレートと前記保持プレートとの溶接部は、前記噴孔プレートと前記保持プレートとの間から前記噴孔に向けて燃料が漏れることを防止し、
前記保持プレートの前記折曲部と前記弁ボディの外周側壁とは、前記噴孔プレートと前記保持プレートとの溶接部よりも反噴射側で溶接されており、
前記磁性パイプは前記噴孔プレートおよび前記保持プレートの前記折曲部との間に軸方向に間隙を形成して前記弁ボディの外壁に接続しており、
前記キャップは前記噴孔プレートおよび前記保持プレートの前記折曲部と前記磁性パイプとの間に係合していることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記弁部材が着座することにより前記噴孔からの燃料噴射を遮断し、前記弁部材が離座することにより前記噴孔からの燃料噴射を許容する弁座を有する弁ボディをさらに備え、前記弁ボディの外周側壁は、燃料噴射側から、小径部と、前記小径部の燃料噴射と反対側に前記小径部よりも外径の大きい大径部とを有し、前記噴孔プレートの前記折曲部は、前記小径部に嵌合し、前記大径部と前記小径部との境界に形成される段差部に入れ込まれてい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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料噴射弁に関し、例えば内燃機関（以下、「エンジン」という）に用いられる燃料噴射弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８に示すように、弁ボディ２０１の燃料噴射側端部に複数の噴孔２０２ａを形成したカップ状の噴孔プレート２０２を配設している燃料噴射弁が知られている。ニードル弁２００が弁ボディ２０１に形成した弁座２０１ａから離座することにより、噴孔２０２ａから燃料が噴射される。スリーブ２０３は弁ボディ２０１および噴孔プレート２０２と溶接されており、スリーブ２０３が噴孔プレート２０２を支持している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、燃料の燃焼効率または排ガス中の有害物質を低減するため燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧の微粒化を促進することが求められている。噴孔プレートに形成する噴孔の径を小さくすることにより燃料噴霧の微粒化を実現することができる。噴孔径を小さくすると、所定の噴射量を確保するために噴孔の数を増加させる必要がある。
【０００４】
燃料噴霧を微粒化することと燃料を所定方向に噴射することとを両立するため、噴孔プレートの板厚に対する噴孔径の比は所定範囲内の値を満足する必要がある。したがって、噴孔の径を小さくすると、噴孔プレートの板厚が薄くなる。しかしながら、噴孔プレートの板厚が薄くなると噴孔プレートの剛性が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、燃料噴霧を微粒化し、噴孔プレートの剛性低下を防止する燃料噴射弁を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の燃料噴射弁によると、保持プレートで噴孔プレートのいずれか一方の端面を支持している。したがって、例えば燃料噴霧を微粒化するために噴孔を小径化することにより噴孔プレートの板厚が薄くなっても、噴孔プレートの剛性低下を防止する。さらに、保持プレートに対する噴孔プレートの位置ずれを防止するずれ防止手段を備えているので、保持プレートに対し噴孔を高精度に位置決めできる。したがって、所定領域に燃料を噴射することができる。
また、噴孔プレートと保持プレートとを溶接することにより、保持プレートに対する噴孔プレートの位置ずれを確実に防止できる。
【０００７】
また、噴孔プレートと保持プレートとの折曲部同士を溶接した溶接部が噴孔プレートと保持プレートとの間から噴孔に向けて燃料が漏れることを防止する。したがって、噴孔から噴射される燃料噴霧が漏れ燃料と衝突し、微粒化が妨害されることを防止する。
【０００８】
また、噴孔プレートと保持プレートとの溶接部が噴孔プレートと保持プレートとの間から噴孔に向けて燃料が漏れることを防止するので、新たな部材を用いることなく噴孔プレートと保持プレートとの間から噴孔に向けて燃料が漏れることを確実に防止することができる。
【０００９】
また、両プレートをカップ状に形成し折曲部同士を嵌合するという簡単な構造で、保持プレートに対する噴孔プレートの位置ずれを防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例を図に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例による燃料噴射弁をガソリンエンジンの燃料噴射弁に適用した例を図２に示す。
【００１５】
燃料噴射弁１のケーシング１１は、磁性パイプ１２、固定鉄心３０、スプール４０に巻回したコイル４１等を覆うモールド樹脂である。弁ボディ１３は磁性パイプ１２とレーザ溶接等により結合している。弁部材としてのニードル弁２０は磁性パイプ１２および弁ボディ１３内に往復移動可能に収容されており、ニードル弁２０の当接部２１は弁ボディ１３に形成した弁座１３ａに着座可能である。
【００１６】
ニードル弁２０の当接部２１と反対側に設けられた接合部２２は可動鉄心３１と結合している。固定鉄心３０と非磁性パイプ３２、非磁性パイプ３２と磁性パイプ１２とはそれぞれレーザ溶接等により結合している。
【００１７】
アジャスティングパイプ３４の反燃料導入側にはニードル弁２０を弁座１３ａ方向に付勢するスプリング３５が配設されている。アジャスティングパイプ３４の軸方向位置を変更することによりニードル弁２０を付勢するスプリング３５の付勢力を調整することができる。
【００１８】
コイル４１は、非磁性パイプ３２を挟むように位置する固定鉄心３０および磁性パイプ１２のそれぞれの端部と非磁性パイプ３２との周囲を覆うようにケーシング１１内に位置している。コイル４１はターミナル４２と電気的に接続されており、ターミナル４２に印加される電圧がコイル４１に加わる。
【００１９】
金属プレート４５、４６は、コイル４１が巻回されたスプール４０の周囲を覆うように配設されており、磁性パイプ１２、固定鉄心３０、可動鉄心３１とともに磁気回路を構成している。
【００２０】
コイル４１への通電がオンされると、固定鉄心３０側に可動鉄心３１を吸引可能な電磁吸引力がコイル４１に生ずる。この電磁吸引力によって可動鉄心３１が固定鉄心３０側に吸引されるとニードル弁２０も固定鉄心３０側に移動し、弁座１３ａから離座する。
【００２１】
コイル４１への通電がオフされ電磁吸引力が消滅するとスプリング３５の付勢力により弁座１３ａ側に可動鉄心３１およびニードル弁２０が移動し、当接部２１が弁座１３ａに着座する。
【００２２】
図１に示すように、弁ボディ１３の燃料噴射側端面に、薄い円板状に形成された噴孔プレート２４が配設されている。噴孔プレート２４には複数の噴孔２４ａが形成されている。ニードル弁２０が弁座１３ａから離座すると、噴孔２４ａから燃料が噴射される。
【００２３】
噴孔プレート２４の燃料出口側にカップ状に形成された保持プレート２５が配設されている。保持プレート２５は平板部としての円板部２６と折曲部としての円筒部２７とを有している。噴孔２４ａから噴射される燃料が通過する貫通孔２６ａが円板部２６に形成されている。円板部２６は噴孔プレート２４の燃料出口側端面と当接しており、円板部２６と噴孔プレート２４とはレーザ溶接されている。レーザ溶接された溶接部５０は、ずれ防止手段および漏れ防止手段を構成している。
【００２４】
スリーブ２８は円筒状に形成されており、弁ボディ１３および保持プレート２５とそれぞれレーザ溶接等で結合している。スリーブ２８は保持プレート２５を案内しながら保持プレート２５を支持するために設けられている。スリーブ２８の内径は弁ボディ１３の外径とほぼ等しくなるように設定されている。
【００２５】
次に、噴孔プレート２４および保持プレート２５の製造方法について説明する。
図３に示すように、噴孔プレート母材としてのフープ材１００および保持プレート母材としてのフープ材１１０はロール状に巻かれた薄板材であり、図３に示す矢印方向に進行している。フープ材１００、１１０にそれぞれ形成されている貫通孔１０１、１１１はフープ材１００、１１０を位置決めする孔である。
【００２６】
(1) 図３に示すＡ位置で図４の（Ａ）に示すようにフープ材１００に噴孔２４ａを４個形成する。本実施例では例として噴孔を４個形成したが、形成する噴孔の数は複数であれば要求噴射特性により何個形成してもよい。
【００２７】
(2) 図３に示すＢ位置で図４の（Ｂ）に示すように噴孔２４ａの周囲を打ち抜いて扇状の空隙部１０２が形成される。これにより、噴孔プレート母材としての円板母材１０３と、フープ材１００と円板母材１０３とを接続する接続部１０４が形成される。
【００２８】
(3) フープ材１１０は図３に示すＣ位置に到達する前に貫通孔２６ａが形成されている。図３のＣ位置において貫通孔１０１と貫通孔１１１とが位置決めされ、図４の（Ｃ）に示すように円板母材１０３とフープ材１１０とが環状に全周にわたってレーザ溶接された後、フープ材１００から円板母材１０３が切り離される。
【００２９】
(4) 図３に示すＤ位置において図４の（Ｄ）に示すようにフープ材１１０を絞り加工することにより、保持プレート母材としてのカップ母材１１２が形成される。
上記(1) 〜(4) の工程に続く工程を経て、円板母材１０３から噴孔プレート２４、カップ母材１１２から保持プレート２５が形成される。
【００３０】
第１実施例では、貫通孔１０１、１１１によりフープ材１１０に対する円板母材１０３の位置決めを行い、フープ材１１０を絞り加工する前に円板母材１０３とフープ材１１０とを環状に全周にわたってレーザ溶接している。したがって、フープ材１１０に対する噴孔２４ａの位置が絞り工程でずれない。これにより、燃料噴射弁を組み付けたときに噴孔２４ａを高精度に位置決めすることができる。さらに、燃料噴射弁から燃料が噴射されても、溶接部５０により保持プレート２５に対し噴孔プレート２４の位置がずれない。したがって、所定領域に燃料を噴射することができる。
【００３１】
また、噴孔プレート２４と保持プレート２５の円板部２６とを噴孔２４ａの外周で環状に全周にわたって溶接したことにより、弁ボディ１３の噴射側端面と噴孔プレート２４の燃料入口側端面との間から噴孔プレート２４の外周方向に燃料が漏れ出し、噴孔プレート２４と保持プレート２５の円板部２６との間に回りこんできた燃料が溶接部５０で遮断される。したがって、噴孔２４ａの出口側に向けて燃料が漏れ出さないので、噴孔２４ａから噴射される燃料が漏れ燃料と接触し燃料噴霧の微粒化を妨げることを防止する。
【００３２】
第１実施例では噴孔プレート２４と保持プレート２５の円板部２６とを環状に全周にわたって溶接したが、保持プレート２５に対する噴孔プレート２４の位置ずれを防止するだけなら、両プレートを数カ所溶接するだけでもよい。
【００３３】
（第２実施例）
本発明の第２実施例を図５に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分に同一符号を付し説明を省略する。
【００３４】
噴孔プレート５１は、平板部としての円板部５２および折曲部５３を有しカップ状に形成されている。保持プレート５５は、平板部としての円板部５６および折曲部としての円筒部５７を有しカップ状に形成されている。折曲部５３および円筒部５７はずれ防止手段を構成している。
【００３５】
円板部５６は円板部５２の燃料出口側端面に当接し、両円板部は環状に全周にわたってレーザ溶接されている。円板部５６には噴孔５２ａから噴射される燃料が通過する貫通孔５６ａが形成されている。噴孔プレート５１がスリーブ２８と接触することなく保持プレート５５に嵌合するように、折曲部５３の外径は円筒部５７の外径よりも小さくなっている。
【００３６】
第２実施例では、プレス型内で両プレートを同時に絞り加工しカップ状に形成してもよい。また、両プレートを別工程で絞り加工し、その後嵌合させてもよい。別々に絞り加工しその後両プレートを嵌合させる場合、両プレートがカップ状に形成されているので、保持プレート５５に対する噴孔プレート５１の位置決めを容易に行うことができる。噴孔プレート５１を絞り加工する前工程または後工程のいずれの工程で噴孔５２ａを形成してもよい。
【００３７】
第２実施例では、噴孔プレート５１の円板部５２と保持プレート５５の円板部５６とを環状に全周にわたって溶接しているが、両プレートをカップ状に形成したことにより保持プレート５５に対する噴孔プレート５１の位置ずれを防止できるので、両プレートを溶接しなくてもよい。
【００３８】
（第３実施例）
本発明の第３実施例を図６に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分に同一符号を付し説明を省略する。
【００３９】
噴孔プレート６１は、平板部としての円板部６２および折曲部６３を有しカップ状に形成されている。保持プレート６５は、平板部としての円板部６６および折曲部としての円筒部６７を有しカップ状に形成されている。折曲部６３および円筒部６７はずれ防止手段を構成している。
【００４０】
円板部６６は円板部６２の燃料出口側端面に当接し、円板部６６には噴孔６２ａから噴射される燃料が通過する貫通孔６６ａが形成されている。折曲部６３と円筒部６７とは環状に全周にわたってレーザ溶接されている。レーザ溶接された溶接部７０は、ずれ防止手段および漏れ防止手段を構成している。レーザ溶接された両プレートは弁ボディ６０に嵌合し、円筒部６７と弁ボディ６０とがレーザ溶接されている。キャップ６９は、弁ボディ６０に嵌合し両プレートを覆っている。
【００４１】
両プレートを同じ型内で同時に絞り加工してもよい。また、両プレートを別工程で絞り加工し、その後嵌合させてもよい。別々に絞り加工しその後両プレートを嵌合させる場合、両プレートがカップ状に形成されているので、保持プレート６５に対する噴孔プレート６１の位置決めを容易に行うことができる。
【００４２】
また、噴孔プレート６１の折曲部６３と保持プレート６５の円筒部６７とを環状に全周にわたって溶接したことにより、弁ボディ６０の噴射側端面と噴孔プレート６１の燃料入口側端面との間から噴孔プレート６１の外周に燃料が漏れ出し、折曲部６３と円筒部６７との間に回りこんできた燃料が溶接部７０で遮断される。したがって、噴孔６２ａの出口側に向けて燃料が漏れ出さないので、噴孔６２ａから噴射される燃料が漏れ燃料と接触し燃料噴霧の微粒化を妨げることを防止する。
【００４３】
（第４実施例）
本発明の第４実施例を図７に示す。第３実施例と実質的に同一構成部分に同一符号を付し説明を省略する。
【００４４】
弁ボディ８０の噴射側端部外周壁は小径化されており、この小径部８０ａに漏れ防止手段としてのＯリング８１が嵌合している。噴孔プレート６１と保持プレート６５とはレーザ溶接されていない。
【００４５】
第４実施例では、Ｏリング８１が弁ボディ８０と噴孔プレート６１との間をシールしているので、弁ボディ８０と噴孔プレート６１との間に漏れ出した燃料が噴孔プレート６１と保持プレート６５との間に回りこむことを防止する。
【００４６】
以上説明した本発明の実施の形態を示す上記複数の実施例では、噴孔プレートの噴射側に配設された保持プレートが弁ボディの噴射側と噴孔プレートを挟持し噴孔プレートの燃料出口側端面を支持しているので、噴孔の多孔化に伴い噴孔プレートの板厚が薄くなっても噴孔プレートの耐圧性を向上し、噴孔プレートの剛性低下を防止できる。
【００４７】
上記複数の実施例では、噴孔プレートの燃料出口側端面を保持プレートで支持したが、噴孔プレートの燃料入口側端面に保持プレートを配設し、噴孔プレートと保持プレートとを例えば溶接することにより保持プレートで噴孔プレートを支持してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による燃料噴射弁の噴射ノズル部の拡大断面図を示すものである。
【図２】本発明の第１実施例による燃料噴射弁を示す縦断面図である。
【図３】第１実施例によるオリフィスプレートおよび保持プレートの製造工程を示す説明図である。
【図４】図３におけるＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ位置における状態を拡大した説明図である。
【図５】本発明の第２実施例による燃料噴射弁の噴射ノズル部の拡大断面図を示すものである。
【図６】本発明の第３実施例による燃料噴射弁の噴射ノズル部の拡大断面図を示すものである。
【図７】本発明の第４実施例による燃料噴射弁の噴射ノズル部の拡大断面図を示すものである。
【図８】従来の燃料噴射弁の噴射ノズル部の拡大断面図を示すものである。
【符号の説明】
１            燃料噴射弁
１３、６０、８０            弁ボディ
２０            ニードル弁（弁部材）
２４、５１、６１            噴孔プレート
２４ａ、５２ａ、６２ａ      噴孔
２５、５５、６５            保持プレート
５０、７０                  溶接部（ずれ防止手段、漏れ防止手段）
５２、６２                  円板部（平板部）
５３、６３                  折曲部（ずれ防止手段）
５６、６６                  円板部（平板部）
５７、６７                  円筒部（折曲部、ずれ防止手段）
８１                        Ｏリング（漏れ防止手段）
１００            フープ材（噴孔プレート母材）
１１０            フープ材（保持プレート母材）
【図１】
0003760462.tif 000002
【図２】
0003760462.tif 000003
【図３】
0003760462.tif 000004
【図４】
0003760462.tif 000005
【図５】
0003760462.tif 000006
【図６】
0003760462.tif 000007
【図７】
0003760462.tif 000008
【図８】
0003760462.tif 000009