JP2002317733A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧入孔に対しハウジングが偏心していてもシ
ールリングの圧入孔に対する圧接力が偏らない燃料噴射
弁を提供する。 【解決手段】 本発明の燃料噴射弁は、ハウジング２４
の下端部２４２の内周面とバルブボディ３の外周面との
間に、下方に開口し上方に底６０を持つ隙間６を有す
る。圧入孔８０に下端部２４２を圧入する際、下端部２
４２はシールリング４とともに隙間６方向に縮径する。
このため、圧入孔８０に対しハウジング２４が偏心して
いても充分な拡径代を確保することができる。そして偏
心によるシールリング４の圧接力の偏りを抑制すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃料噴射弁、より詳
しくはエンジンの吸気マニホールドやシリンダヘッドに
設けられる燃料噴射弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料噴射弁は、エンジンの吸気マニホー
ルドや燃焼室内などに燃料を噴射供給する部材である。
図８に従来の燃料噴射弁１００の下端部付近の拡大図を
示す。この燃料噴射弁１００は、燃料を供給するデリバ
リパイプ（図略）と、シリンダヘッド１０２に形成され
た圧入孔１０４との間に介装されている。

【０００３】図に示すように燃料噴射弁１００は、ハウ
ジング１０５とバルブボディ１０６とを有する。ハウジ
ング１０５は、燃料噴射弁１００の外殻をなし中空円筒
状を呈している。このハウジング１０５の下端部の外周
面には、リング溝１０３が周方向に形成されている。そ
してリング溝１０３には、シールリング１０１が嵌装さ
れている。またハウジング１０５の下端部の内周側に
は、バルブボディ１０６が挿入されている。

【０００４】ここでシールリング１０１は弾性を有す
る。また燃料噴射弁１００を圧入孔１０４に圧入する前
においては、シールリング１０１の外周径は圧入孔１０
４の内周径よりも若干大きく設定されている。このため
燃料噴射弁１００を圧入孔１０４に圧入すると、シール
リング１０１は圧入孔１０４の内周径と同径になるまで
縮径する。そして縮径によりシールリング１０１は拡径
方向の弾性力を有する。このシールリング１０１の弾性
力が、圧入孔１０４の内周面に対し、圧接力として働
く。そしてこの圧接力により、燃料噴射弁１００と圧入
孔１０４とのシール性が確保されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来の燃料噴射
弁１００においてはシールリング１０１の圧入孔１０４
に対する圧接力が偏るおそれがあった。以下、図を参照
してその理由を説明する。

【０００６】上述したように燃料噴射弁１００の上端部
はデリバリパイプに連結される。一方下端部は圧入孔１
０４に圧入される。ここでデリバリパイプと圧入孔１０
４との軸が同軸である場合は、圧入孔１０４に対し燃料
噴射弁１００、すなわちハウジング１０５も同軸に圧入
される。図１に、圧入孔１０４とハウジング１０５とが
同軸である場合のリング溝１０３付近の径方向模式断面
図を示す。なお図８と対応する部材については同じ記号
で示す。またハウジング１０５の内周側に配設される部
材は、説明の便宜のためハッチングで示す。またハウジ
ング１０５を圧入孔１０４に圧入する前の、シールリン
グ１０１の外周面３００を点線円で示す。

【０００７】図に示すように圧入孔１０４の軸Ａとハウ
ジング１０５の軸Ｂとは同軸である。このため圧入孔１
０４の内周面とハウジング１０５のリング溝１０３との
間隔は全周的に一定である。したがって圧入前のシール
リング１０１の外周面３００と圧入孔１０４の内周面と
の距離、すなわち圧入によるシールリング１０１の縮径
代も全周的に一定である。ここでシールリング１０１の
圧接力は縮径代に比例する。このためシールリング１０
１の圧接力も全周的に一定である。

【０００８】しかしながら、デリバリパイプと圧入孔１
０４とが軸ずれしている場合がある。この場合に燃料噴
射弁１００をデリバリパイプと圧入孔１０４との間に介
装すると、圧入孔１０４に対し燃料噴射弁１００、すな
わちハウジング１０５が偏心して圧入されることにな
る。

【０００９】図２に、圧入孔１０４に対しハウジング１
０５が偏心して圧入されている場合のリング溝１０３付
近の径方向模式断面図を示す。なお図８と対応する部材
については同じ記号で示す。またハウジング１０５の内
周側に配設される部材は、説明の便宜のためハッチング
で示す。またハウジング１０５を圧入孔１０４に圧入す
る前の、シールリング１０１の外周面３００を点線円で
示す。

【００１０】図に示すように圧入孔１０４の軸Ａに対し
てハウジング１０５の軸Ｂは、図の右側に偏っている。
このため圧入孔１０４の内周面とハウジング１０５のリ
ング溝１０３との間隔も、図の左側部分が広く右側部分
が狭くなっている。ここでシールリング１０１は、圧入
前の外周面３００の径まで拡径するができる。このため
ハウジング１０５が偏心していても、偏心代をシールリ
ングの拡径代で吸収することができる。そこで図におい
ては、シールリング１０１が左側方向に拡径することに
より、左側部分にシールリング１０１と圧入孔１０４と
の間に隙間が発生するのを防いでいる。

【００１１】しかしながらシールリング１０１の圧接力
は、圧接状態においてどれだけ拡径代が残っているかに
比例する。言い換えると残っている拡径代が大きい程、
圧接力は高くなる。図に示すシールリング１０１は、ハ
ウジング１０５の偏心により、左側部分が拡径し右側部
分が縮径している。すなわち、左側部分の拡径代は小さ
く右側部分の拡径代は大きい。このため右側部分では充
分な圧接力を確保することができる。ところが左側部分
では所望の圧接力を確保することが困難である。

【００１２】本発明の燃料噴射弁は上記問題点に鑑みて
完成されたものである。すなわち本発明の目的は、圧入
孔に対しハウジングが偏心していてもシールリングの圧
入孔に対する圧接力が偏らない燃料噴射弁を提供するこ
とである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の燃料噴射弁は、上端部がデリバリパイプに連
結され下端部がケーシングの圧入孔に圧入されるハウジ
ングと、下端部の内周側に配設されるバルブボディと、
下端部の外周面に嵌装され該圧入孔との間を圧接シール
するシールリングと、を有する燃料噴射弁であって、下
端部の内周面とバルブボディの外周面との間に、下方に
開口しデリバリパイプと圧入孔との軸ずれによるシール
リングの圧接力の偏りを抑制する隙間が形成されること
を特徴とする。

【００１４】つまり本発明の燃料噴射弁は、ハウジング
の下端部の内周面とバルブボディの外周面との間に隙間
を介在させるものである。ハウジングを圧入孔に圧入す
る際、ハウジングの下端部にはシールリングを介して縮
径力が伝達される。この縮径力により、ハウジングの下
端部は内周方向、すなわち隙間の方向に弾性的に縮径す
る。このため圧入後において、ハウジングの下端部は弾
性的な拡径力を有する。

【００１５】図３にグラフで示すように、シールリング
の圧接力ｆはシールリングの拡径代ｘと弾性率ｋとに比
例する。したがって所望の圧接力ｆ０を確保するには、
拡径代ｘを大きくするか、弾性率ｋを高くすればよい。

【００１６】ここで汎用のシールリング単体の弾性率ｋ
１は比較的高い。このため従来の燃料噴射弁において
は、図中一点鎖線で示すように、シールリングの高い弾
性率ｋ１のみで所望の圧接力ｆ０を確保していた。

【００１７】しかしながら、弾性率ｋが高いと拡径代ｘ
の変化に対する圧接力ｆの応答性が高くなる。このため
ハウジングが△ｘだけ偏心して圧入孔に圧入され、拡径
代ｘ１が偏心代△ｘの分だけ小さくなる部分が発生する
と、この部分の圧接力ｆが大きく低下してしまう。

【００１８】この場合、シールリングを大径化すれば拡
径代ｘが大きくなるため圧接力ｆを高くすることでき
る。そして偏心により圧接力ｆが低下する部分が発生し
ても、所望の圧接力ｆ０を確保することができる。とこ
ろがシールリングの弾性率ｋ１は比較的高いため、シー
ルリングを大径化すると圧入孔への圧入が困難になる。
つまり従来の燃料噴射弁においては、シールリングの弾
性率ｋが高いために、拡径代ｘを大きくすることができ
なかった。

【００１９】これに対し本発明の燃料噴射弁は、図中実
線で示すように、拡径代ｘを大きくして所望の圧接力ｆ
０を確保するものである。

【００２０】すなわちハウジング下端部は隙間に隣接し
ているため、シールリング単体よりも縮径しやすい。こ
のためハウジングおよびシールリングの合成弾性率ｋ２
は、シールリング単体の弾性率ｋ１よりも低くなる。し
たがって従来の燃料噴射弁よりも大きな拡径代ｘ２を確
保することが容易である。また弾性率ｋが低いと拡径代
ｘの変化に対する圧接力ｆの応答性も低くなる。このた
めハウジングが圧入孔に△ｘだけ偏心し、この偏心代△
ｘの分だけ拡径代ｘ２が小さくなる部分が発生しても、
圧接力ｆの低下幅は小さい。すなわち本発明の燃料噴射
弁は、圧入孔に対し偏心していても、従来の燃料噴射弁
よりも圧接力ｆの低下幅が小さい。

【００２１】このように本発明の燃料噴射弁は、弾性率
ではなく拡径代により所望の圧接力を確保している。こ
のため拡径代の変化に対する圧接力の変動が小さい。し
たがって、ハウジングが圧入孔に対し偏心して圧入され
ている場合であっても、充分な圧接力を確保することが
できる。

【００２２】またデリバリパイプの軸と圧入孔の軸とが
大きくずれている場合、燃料噴射弁はこれらの両部材間
に傾斜を持って介装されることになる。すなわち燃料噴
射弁は圧入孔に対して湾曲しながら圧入されることにな
る。燃料噴射弁が湾曲しながら圧入されると、燃料噴射
弁を構成する部材に歪みが生じるおそれがある。特にバ
ルブボディの内部には弁座が配置されており、この弁座
が歪むと弁密性が低下する。したがってバルブボディの
歪みは極力抑制する必要がある。

【００２３】この点本発明の燃料噴射弁によると、燃料
噴射弁の軸、すなわちハウジングの軸が圧入孔の軸に対
し傾斜を有する場合であっても、この傾斜を隙間で吸収
することができる。すなわちハウジング下端部の内周側
に、バルブボディは隙間を介して径方向に可動的に設置
されている。したがって、ハウジングだけが圧入孔に沿
って湾曲することにより、内周側のバルブボディが歪む
ことを抑制することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】隙間は下方に開口し上方に底を有
する。シールリングは軸方向に一定の幅を有する。本構
成は、このシールリングの幅内に隙間を配置するもので
ある。この構成によると、底よりも軸方向下の部分、す
なわち圧接力の偏りを抑制する隙間が配置されている部
分については、上述した作用によりハウジングの偏心に
よる圧接力の偏りを抑制することができる。

【００２５】以上、本発明の燃料噴射弁のシール機構の
実施の形態について説明したが、実施の形態は上記形態
に特に限定されるものではない。当業者が容易に行いう
る種々の変形的、応用的形態で実施することもできる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の燃料噴射弁を実施例により具
体的に説明する。

【００２７】〈実施例１〉まず、本実施例の燃料噴射弁
の構成について説明する。

【００２８】図４に本実施例の燃料噴射弁の軸方向断面
図を示す。本実施例の燃料噴射弁１は、ハウジング２と
バルブボディ３とシールリング４とを備える。

【００２９】ハウジング２は、燃料ジャンクション２０
とパイプ２１とコイル部２２とハウジングプレート２３
とバルブホルダー２４とからなる。

【００３０】燃料ジャンクション２０の上端は、燃料を
供給するデリバリパイプ９の内周側にＯリング２００を
介して圧入されている。この燃料ジャンクション２０は
中空円筒状を呈している。また燃料ジャンクション２０
の内周側上方には、デリバリパイプ９から供給される燃
料を濾過する燃料フィルタ２０１が設置されている。

【００３１】燃料ジャンクション２０の下端は、中空円
筒状のパイプ２１の内周側に挿入され溶接されている。
このパイプ２１の内周側には、中空円筒状の固定コア２
１０が圧入され溶接されている。また固定コア２１０の
下方には、中空円筒状の可動コア２１１が軸方向に往復
可能に設置されている。また固定コア２１０の内周側上
方には、中空円筒状のアジャスタ２１２が設置されてい
る。またアジャスタ２１２と可動コア２１１の内周側上
端部との間には、スプリング２１３が介装されている。

【００３２】パイプ２１の外周側には、樹脂製のコイル
部２２が摺動自在に環装されている。コイル部２２は、
リング部２２０とコネクタ部２２１とからなる。リング
部２２０の内部には、コイル２２２が捲装され収納され
ている。またリング部２２０の外周面には、軸方向に延
びる凸部２２３が立設されている。そしてコネクタ部２
２１は、この凸部２２３の上端から径方向外周側に突出
している。このコネクタ部２２１には、コイル２２２に
電子制御装置（図略）からの電気信号を送るターミナル
２２４が設置されている。

【００３３】コイル部２２のリング部２２０の外周に
は、一対の半円弧状のハウジングプレート２３が凸部２
２３を挟持した状態で設置されている。ハウジングプレ
ート２３の上端部２３０は、パイプ２１の外周側面に溶
接されている。またハウジングプレート２３の下端部２
３１は、後述するバルブホルダー２４の上端部２４０に
溶接されている。ハウジングプレート２３の内周壁２３
２は、軸方向上端部と下端部とが縮径し中央部のみが拡
径した形状をしている。このため、ハウジングプレート
２３の内周側には、内周壁２３２によりリング状の空間
が形成される。コイル部２２のリング部２２０は、この
リング状の空間内に収納される。

【００３４】コイル部２２およびパイプ２１の下方に
は、中空円筒状のバルブホルダー２４が設置されてい
る。このバルブホルダー２４の内周側中央には、バルブ
ニードル２４１が軸方向に延びて設置されている。バル
ブニードル２４１の上端部は、可動コア２１１の内周側
下端部に挿入され溶接されている。

【００３５】バルブホルダー２４の外周側上方には、鍔
部２４５が形成されている。鍔部２４５の下端面はシリ
ンダヘッド８の上端面と当接している。また鍔部２４５
の上端面はクランプ１０により上から押圧されている。
このクランプ１０により燃料噴射弁１は軸方向に固定さ
れている。鍔部２４５より下方の部分は、シリンダヘッ
ド８に形成された圧入孔８０に圧入されている。この圧
入孔８０は下方に向かって段状に縮径している。

【００３６】一方、図５に拡大して示すように、バルブ
ホルダー２４の下端部２４２の外周面には、リング溝２
４３が配置されている。またリング溝２４３には、シー
ルリング４が嵌装されている。そしてシールリング４の
外周面は圧入孔８０の内周面に圧接している。なお下端
部２４２の内周面は、段差２４４を境に下方に向かって
縮径している。

【００３７】バルブホルダー２４の下端部２４２の内周
側には、カップ状のバルブボディ３が挿入されている。
このバルブボデイ３の外周面は、肩部３０を境に下方に
向かって縮径している。そして肩部３０が上方から下端
部２４２の段差２４４と当接することにより、燃圧でバ
ルブボディ３がバルブホルダー２４から脱落するのを防
止している。バルブボディ３の内周側底面には、バルブ
ニードル２４１の円錐状の下端が当接するテーパ状の弁
座３１が形成されている。そして、弁座３１の中央には
燃焼室（図略）と連通する噴孔３２が配置されている。

【００３８】バルブホルダー２４の内周面とバルブボデ
ィ３の外周面との間には、下方に開口するリング状の隙
間６が形成されている。この隙間６は、上方に向かって
肩部３０まで延出している。すなわちバルブボディ３の
肩部３０の段差面が、隙間６の底６０となっている。

【００３９】次に、本実施例の燃料噴射弁の組み付け方
法について説明する。まずバルブボディ３をバルブホル
ダー２４の内周側に通し、バルブホルダー２４の図示し
ない内周側に溶接する。次にパイプ２１の下端を、バル
ブホルダー２４の上端部２４０の内周側に挿入して溶接
する。それから、バルブニードル２４１の上端を可動コ
ア２１１の内周側に挿入して溶接し、これらの部材をパ
イプ２１の内周側に上方から挿入する。そしてさらに、
これらの部材の上方から、これらの部材が所定量往復自
在となるよう固定コア２１０を圧入して溶接する。その
後、パイプ２１の外周に、コイル部２２のリング部２２
０を摺動自在に環装する。それから一対のハウジングプ
レート２３の端面で、コイル部２２の凸部２２３の両側
面を挟持する。そしてこの状態で、ハウジングプレート
２３の上端部２３０をパイプ２１の外周面に、また下端
部２３１をバルブホルダー２４の上端部２４０の外周面
に、それぞれ溶接する。その後、固定コア２１０の内周
側に、可動コア２１１の内周側上端面に当接するまでス
プリング２１３を挿入する。またこの上方からアジャス
タ２１２を挿入する。そして、パイプ２１の内周側の上
端に燃料ジャンクション２０の下端を挿入して溶接す
る。最後に、燃料ジャンクション２０の外周面にＯリン
グ２００を嵌装する。また、燃料ジャンクション２０の
内周側上方に、燃料フィルタ２０１を設置する。

【００４０】次に、以上のようにして組み立てた燃料噴
射弁１の上端を、デリバリパイプ９の内周側下端に圧入
する。このときＯリング２００をデリバリパイプ９の内
周面に圧接させる。

【００４１】それから、燃料噴射弁１の鍔部２４５より
下の部分を、シリンダヘッド８に形成された圧入孔８０
に圧入する。圧入すると、シールリング４の外周面は圧
入孔８０の内周面と圧接する。このため、バルブホルダ
ー２４のリング溝２４３に嵌装されたシールリング４は
弾性的に縮径する。またこのリング溝２４３が配置され
た下端部２４２も、隙間６の方向に湾曲して縮径する。

【００４２】最後に、鍔部２４５の上端面をクランプ１
０で押圧する。すなわち鍔部２４５は、シリンダヘッド
８とクランプ１０との間に挟持された状態で固定される
ことになる。

【００４３】本実施例の燃料噴射弁１においては、シー
ルリング４および下端部２４２がともに縮径することに
より、大きな拡径代を確保している。そしてハウジング
２が圧入孔８０に対し偏心して圧入された場合における
圧接力の偏りを抑制している。

【００４４】〈実施例２〉図６に本実施例の燃料噴射弁
におけるバルブホルダー下端部の拡大断面図を示す。な
お図５と対応する部材については同じ記号を用いる。本
実施例と実施例１との構成上の相違点は、隙間６の径方
向長さが極めて狭小な点である。その他の構成について
は実施例１と同一である。

【００４５】ハウジングと圧入孔８０との偏心程度によ
っては、本実施例のようにバルブホルダー２４の下端部
２４２を圧入孔８０に圧入した後において隙間６がつぶ
れてしまう場合がある。特に周方向の一部で隙間６ａが
小さくなり、その反対側で隙間６ｂが大きくなることが
ある。しかしながら圧入前において隙間６が形成されて
いれば、下端部２４２は隙間６の方向に湾曲することが
できる。したがって本実施例のように圧入後の隙間が極
めて狭小な場合であっても、圧入時の偏心による圧接力
の偏りを抑制することができる。

【００４６】〈実施例３〉図７に本実施例の燃料噴射弁
におけるバルブホルダー下端部の拡大断面図を示す。な
お図５と対応する部材については同じ記号を用いる。本
実施例と実施例１との構成上の相違点は、バルブボディ
３の肩部３０、すなわち隙間６の底６０が、軸方向にお
いてシールリング４の上端位置と下端位置との間に配置
されている点である。その他の構成については実施例１
と同一である。

【００４７】燃料はバルブニードル２４１とバルブボデ
ィ３との間を圧送される。このとき燃圧によりバルブボ
ディ３は膨張して拡径する。ところで本実施例において
は底６０よりも上方では、バルブボディ３の外周面とバ
ルブホルダー２４の内周面とが当接している。このため
バルブボディ３が拡径するとバルブホルダー２４も拡径
する。またバルブホルダー２４が拡径するとシールリン
グ４の底６０より上方の部分も拡径する。本実施例で
は、このシールリング４の拡径力により、圧入孔８０に
対する圧接力を補強している。

【００４８】〈その他〉以上説明した実施例の燃料噴射
弁は、いずれもシリンダヘッドに圧入されるいわゆる直
噴エンジン用のものである。しかしながら本発明の燃料
噴射弁は、吸気マニホールドに圧入される燃料噴射弁と
して具現化することもできる。また以上説明した実施例
の燃料噴射弁のハウジングは、複数の部材の組合せによ
り構成されている。しかしながら本発明の燃料噴射弁
は、ハウジングが一体的に形成されている燃料噴射弁と
して具現化することもできる。

【００４９】

【発明の効果】本発明によると、圧入孔に対しハウジン
グが偏心していてもシールリングの圧入孔に対する圧接
力が偏らない燃料噴射弁を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 圧入孔とハウジングとが同軸である場合のリ
ング溝付近の径方向模式断面図である。

【図２】 圧入孔に対しハウジングが偏心している場合
のリング溝付近の径方向模式断面図である。

【図３】 拡径代と圧接力との関係を示すグラフであ
る。

【図４】 実施例１の燃料噴射弁の軸方向断面図であ
る。

【図５】 実施例１の燃料噴射弁のバルブホルダー下端
部付近の拡大断面図である。

【図６】 実施例２の燃料噴射弁のバルブホルダー下端
部付近の拡大断面図である。

【図７】 実施例３の燃料噴射弁のバルブホルダー下端
部付近の拡大断面図である。

【図８】 従来の燃料噴射弁の下端部付近の拡大断面図
である。

【符号の説明】

１：燃料噴射弁 ２：ハウジング ２０：燃料ジャンク
ション ２００：Ｏリング ２０１：燃料フィルタ ２１：パイ
プ ２１０：固定コア ２１１：可動コア ２１２：アジャ
スタ ２１３：スプリング ２２：コイル部 ２２０：リング
部 ２２１：コネクタ部 ２２２：コイル ２２３：凸部
２２４：ターミナル ２３：ハウジングプレート ２３０：上端部 ２３１：
下端部 ２３２：内周壁 ２４：バルブホルダー ２４０：上端
部 ２４１：バルブニードル ２４２：下端部 ２４３：リ
ング溝 ２４４：段差 ２４５：鍔部 ３：バルブボディ ３０：肩部 ３１：
弁座 ３２：噴孔 ４：シールリング ６：隙間 ６０：底 ８：シリンダ
ヘッド（ケーシング） ８０：圧入孔 ９：デリバリパイプ １０：クランプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G024 AA04 BA11 BA20 BA21 EA01 FA08 FA14 FA15 GA29 GA35 HA14 3G066 AA01 AB02 BA31 BA36 BA48 BA50 BA51 BA56 BA58 BA61 BA65 CC03 CD04 CD10 CD17

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上端部がデリバリパイプに連結され下端
   部がケーシングの圧入孔に圧入されるハウジングと、該
   下端部の内周側に配設されるバルブボディと、該下端部
   の外周面に嵌装され該圧入孔との間を圧接シールするシ
   ールリングと、を有する燃料噴射弁であって、 該下端部の内周面と該バルブボディの外周面との間に、
   下方に開口し該デリバリパイプと該圧入孔との軸ずれに
   よる該シールリングの圧接力の偏りを抑制する隙間が形
   成されることを特徴とする燃料噴射弁。
2. 【請求項２】 前記隙間の底は、軸方向において前記シ
   ールリングの上端位置の上に配置される請求項１に記載
   の燃料噴射弁。