JP2001330159A - 弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リテーナに固定される作動部材がリテーナか
ら分離しても、弁座部材の弁孔から作動部材が抜け出る
のを防止できる弁装置を提供する。 【解決手段】 弁装置４は、弁孔１８および弁座１９を
有する弁座部材１５と、棒状の作動部材２０と、リテー
ナ２１と、抜止め部材３０とを備える。作動部材２０は
一端部に弁体部２０ａを有し、前記弁孔１８に挿通され
て弁体部２０ａが前記弁座１９に着座する。この作動部
材２０の他端部は、リテーナ２１の貫通孔２３に貫通し
て固定される。抜止め部材３０は、リテーナ２１から分
離した作動部材２０が弁孔１８から前記一端部の方向に
抜け出るのを阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弁座部材の弁孔に
挿通される作動部材をリテーナの貫通孔に貫通して固定
した弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、直噴式エンジンの燃料噴射装置
（全体図を示す図１を参照）に用いられる従来のインジ
ェクターノズル（弁装置の一例）の構造を示す断面図で
ある。このインジェクターノズルは、作動部材であるニ
ードル４２と、リテーナ４３と、弁孔４５および弁座４
６を有する弁座部材４４とを備える。ニードル４２は、
前記弁孔４５に挿通されて、一端部の弁体部４２ａが前
記弁座４６に着座する。リテーナ４３は、ニードル４２
の他端部が貫通して固定される貫通孔４７を有する板状
の部材である。弁座部材４４とリテーナ４３との間には
スプリング４８が介在し、リテーナ４３に上方から付加
される燃料の圧力とスプリング４８の弾性復帰力とによ
り、ニードル４２がその軸方向に往復動する。ニードル
４２の他端部のリテーナ４３への固定は、電子ビームや
レーザービーム等を用いた溶接により行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記インジェクターノ
ズルでは、パルス状に加圧される燃料の圧力Ｐとスプリ
ング４８の付勢力ｆとでニードル４２が往復動を繰り返
すと、リテーナ４３とニードル４２の溶接部４９に繰り
返し荷重が働くので、溶接部４９が疲労し、場合によっ
ては、ニードル４２がリテーナ４３から分離することも
ある。

【０００４】本発明は、以上の事情に鑑みてなされたも
ので、リテーナに固定される作動部材がリテーナから分
離することがあっても、弁座部材の弁孔から作動部材が
抜け出るのを防止できる弁装置を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ために、本発明の弁装置は、流体が通過する弁孔および
弁座を有する弁座部材と、前記弁孔に挿通されて一端部
の弁体部が前記弁座に着座する棒状の作動部材と、この
作動部材の他端部が貫通して固定される貫通孔を有する
リテーナと、前記作動部材が弁孔から前記一端部の方向
に抜け出るのを阻止する抜止め部材とを備えている。

【０００６】前記弁装置によれば、作動部材がリテーナ
から分離することがあっても、分離した作動部材が弁座
部材の弁孔から抜け出るのを抜止め部材によって阻止す
ることができる。

【０００７】本発明の好ましい実施形態では、前記作動
部材が、前記リテーナから分離したときに前記弁孔に嵌
合してこれを塞ぐ閉塞部を有している。これにより、リ
テーナから分離した作動部材自身が弁孔を塞ぐので、流
体が弁孔から弁装置の外部に噴出するのを防止できる。

【０００８】前記抜止め部材は、作動部材の軸方向と直
交する方向に弁座部材に挿入された棒状のピンとするこ
とができる。この場合には、弁座部材の弁孔を通る液量
等に影響を与えないで、作動部材の抜け止めを行うこと
ができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の
一実施形態に係る弁装置を備えた燃料噴射装置の縦断面
図を示す。この燃料噴射装置１は、直噴式エンジンＥの
燃焼室２に燃料Ｆを噴射するものであって、ほぼ筒状の
装置本体３内には、軸心方向に延びる燃料通路６が形成
され、この燃料通路６の先端部には弁装置であるインジ
ェクターノズル４が設けられ、このインジェクターノズ
ル４が燃焼室２に臨むように、燃料噴射装置１は直噴式
エンジンＥのシリンダヘッドに取付用フランジ５を介し
て取り付けられる。

【００１０】前記燃料通路６内には、圧力発生部１１か
ら高圧の燃料（流体の一種）Ｆが押し出される。この圧
力発生部１１は、図示しない噴射制御装置からの制御信
号（パルス信号）を受けて作動し、燃焼室２内での点火
タイミングに先立ち、高圧の燃料Ｆを、前記制御信号に
応じた量だけ燃料通路６に供給し、後述するようにイン
ジェクターノズル４を通して燃焼室２に噴射する。

【００１１】前記インジェクターノズル４は、図２に示
すように、弁座部材１５と、棒状の作動部材２０と、板
状のリテーナ２１と、スプリング１７と、抜止め部材３
０とを備えている。弁座部材１５は、その一端部（図２
における下端部）側を大径部１５ａとし、他端部（図２
における上端部）側を小径部１５ｂとしたものであっ
て、前記一端部から他端部に向けて貫通して燃料Ｆを通
過させる弁孔１８と、この弁孔１８における弁座部材１
５の一端部側の開口縁に形成されたテーパ状の弁座１９
とを有する。前記作動部材２０とリテーナ２１は、図３
に示すように、軸方向から見て円形を呈している。

【００１２】図２に示す作動部材２０は、その一端部に
弁体部２０ａを有し、前記弁座部材１５の弁孔１８に挿
入されて作動部材２０の軸方向に往復動自在とされ、弁
体部２０ａは弁座部材１５の弁座１９に着座する。弁孔
１８と作動部材２０との間には噴出路２２が形成されて
いる。作動部材２０の他端部（図２における上端部）と
その近傍は、弁体２０ａを除いた作動部材２０の他の部
分よりも大径とされて、弁孔１８にほぼ隙間なく嵌合す
る大径部（閉塞部）２０ｃを形成している。また、弁座
部材１５の小径部１５ｂには、その小径部１５ｂの周囲
空間から前記噴出路２２内にその径方向から燃料を導入
する導入路２４が形成されている。リテーナ２１は貫通
孔２３を有し、この貫通孔２３に作動部材２０の他端部
が貫通して、電子ビームまたはレーザービームなどを用
いた溶接により、リテーナ２１に固定されている。前記
溶接はリテーナ２１における弁座部材１５と対向しない
一端面側（図２における上端面側）に施されて、溶接部
である固定部２７が形成されている。

【００１３】スプリング１７は、弁座部材１５における
大径部１５ａの他端部側の端面と、前記リテーナ２１と
の間に介装される。このスプリング１７により、作動部
材２０は、その弁体部２０ａが弁座部材１５の弁座１９
に着座する方向に付勢される。

【００１４】また、弁座部材１５には、作動部材２０が
リテーナ２１から分離したとき、作動部材２０が弁孔１
８から弁座部材１５の一端部の方向に抜け出るのを阻止
する抜止め部材３０が設けられている。この抜止め部材
３０は、丸い棒状のピンからなり、図３に示すように作
動部材２０の軸方向と直交する方向に弁座部材１５の貫
通した挿入孔１２に挿入されて、一部が弁孔１８内には
み出すように配置される。作動部材２０の軸方向の中央
部（中胴部）には、その往復動が前記抜止め部材３０で
妨げられないように、他の部分よりも小径とした絞り部
２０ｂが形成されている。弁孔１８への作動部材２０の
挿通が抜止め部材３０で妨げられないように、弁座部材
１５への抜止め部材３０の挿入は、作動部材２０を弁孔
１８に挿通した後で行われる。

【００１５】前記インジェクターノズル４は、図１の燃
料噴射装置１における装置本体３の一端部に設けられた
状態で、そのリテーナ２１が燃料通路６の上流側に向く
ように配置される。前記圧力発生部１１によって加圧さ
れた燃料通路６内の燃料Ｆの圧力が、図２のリテーナ２
１に加わると、作動部材２０が弁座部材１５の一端部側
（下側）に押し出されて、弁体部２０ａが弁座１９から
離れることで、弁孔１８が開き、導入路２４および噴出
路２２を通った燃料Ｆが、燃焼室２に噴出される。

【００１６】前記インジェクターノズル４では、リテー
ナ２１に付加される燃料の圧力とスプリング１７の付勢
力とによる作動部材２０の往復動により、リテーナ２１
と作動部材２０の固定部２７に繰り返し荷重が負荷さ
れ、この繰り返し荷重に起因してリテーナ２１から作動
部材２０が分離することもある。

【００１７】しかし、このインジェクターノズル４には
抜止め部材３０が設けられているので、図４に示すよう
に、リテーナ２１から作動部材２０が分離しても、作動
部材２０の絞り部２０ｂが抜止め部材３０に係止して、
弁孔１８からの作動部材２０の抜け出しが阻止される。
さらに、作動部材２０の上部の大径部２０ｃが、抜止め
部材３０で抜け止めされた状態で、弁孔１８に嵌合して
弁孔１８を塞ぐ閉塞部として機能する。その結果、導入
路２４から噴出路２２に至る燃料Ｆの経路が遮断される
ことになり、燃料Ｆの噴出を防止することができる。

【００１８】また、前記抜止め部材３０は、作動部材２
０の軸方向と直交する方向に弁座部材１５に挿入されて
おり、その外周面の滑らかな円弧面である一部分が噴出
路２２内に露出しているに過ぎないから、通常動作時に
おける、噴出路２２からの燃料噴射量に影響を与えるこ
とがない。

【００１９】前記抜止め部材３０は、弁孔１８の内部に
若干突出する構造であればよいので、種々の構成を採用
できる。例えば、図５（Ａ）に示すように、弁座部材１
５の盲孔３１に丸い棒状のピン３０Ａを、作動部材２０
の軸方向と直交する方向に挿入してもよい。また、図５
（Ｂ）に示すように、先端にピン３２ａを有するねじ体
３２を、抜止め部材として、弁孔１８の中心に向けて弁
座部材１５にねじ込んで、そのピン３２ａの先端部を僅
かに弁孔１８内に突出させてもよい。さらに、図５
（Ｃ）に示すように、弁孔１８に径方向から連通する挿
入孔３３を作動部材１５に設け、この挿入孔３３に抜止
め部材としてのボール３４を挿入して、弁孔１８内に僅
かに突出させておくこともできる。挿入孔３３には盲栓
３５を嵌め込んで固定し、ボール３４が作動部材１５か
ら外方へ脱落するのを防止する。

【００２０】なお、本発明の弁装置は、燃料噴射装置以
外の装置に利用して、燃料以外の流体の通過を制御する
のに使用することもできる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、本発明の弁装置によれ
ば、流体が通過する弁孔および弁座を有する弁座部材
と、前記弁孔に挿通されて一端部の弁体部が前記弁座に
着座する棒状の作動部材と、この作動部材の他端部が貫
通して固定される貫通孔を有するリテーナと、前記作動
部材が弁孔から前記一端部の方向に抜け出るのを阻止す
る抜止め部材とを備えているため、作動部材がリテーナ
から分離することがあっても、分離した作動部材が弁座
部材の弁孔から抜け出るのを抜止め部材によって阻止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る弁装置を備えた燃料
噴射装置の縦断面図である。

【図２】同弁装置の拡大縦断面図である。

【図３】同弁装置の平面図である。

【図４】同弁装置の作動部材がリテーナから分離した状
態を示す縦断面図である。

【図５】（Ａ）ないし（Ｃ）は抜止め部材３０の変形例
を示す横断面図である。

【図６】従来例の縦断面図である。

【符号の説明】

４…インジェクターノズル（弁装置）、１５…弁座部
材、１８…弁孔、１９…弁座、２０…作動部材、２０ａ
…弁体部、２１…リテーナ、２３…貫通孔、３０，３０
Ａ…ピン（抜止め部材）、３２…ねじ体（抜止め部
材）、３４…ボール（抜止め部材）、Ｆ…燃料（流体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 博之 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 堺 隆二 兵庫県神戸市西区櫨谷町松本234番地 川 崎重工業株式会社西神戸工場内 Ｆターム(参考） 3G066 AA02 AB02 AD12 BA31 CC06T CC14 CC20 CC40 CC51 CE13 3H052 AA01 BA26 BA35 CA02 CD09 EA16

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体が通過する弁孔および弁座を有する
   弁座部材と、前記弁孔に挿通されて一端部の弁体部が前
   記弁座に着座する棒状の作動部材と、 この作動部材の他端部が貫通して固定される貫通孔を有
   するリテーナと、 前記作動部材が弁孔から前記一端部の方向に抜け出るの
   を阻止する抜止め部材とを備えた弁装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記作動部材は、前
   記リテーナから分離したときに前記弁孔に嵌合してこれ
   を塞ぐ閉塞部を有している弁装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記抜止め
   部材は、作動部材の軸方向と直交する方向に弁座部材に
   挿入された棒状のピンである弁装置。