JP2003232271A - 燃料噴射弁のノズルプレートの取付方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料噴射弁において、ノズルプレートをその
塑性変形を防止しつつ弁座部材に取り付けることができ
る、ノズルプレートの弁座部材への取付方法を提供する
ことである。 【解決手段】 弁ケーシング７０に取り付けられ弁座１
７を持つ筒形状の弁座部材１０に、有底筒形状のノズル
プレート２０を押圧部材３０により取り付ける方法であ
る。ノズルプレート２０は外周部２３と、環状の傾斜部
２２により該外周部２３よりも開口方向に後退された内
周部２４とを含む底部２１と、筒状の周壁部２６とから
成る。ノズルプレート２０に弁座部材１０を被せ、その
外周側よりも内周側が軸方向に突出した形状の押圧面３
１を持つ押圧部材３０により底部２１を押圧し、ノズル
プレート２１を弁座部材１０に取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射弁におい
てノズルプレートを弁座部材に取り付ける方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】燃料噴射弁は、例えば自動車用エンジン
において吸気ポートに燃料を噴射するものである。細部
構造は目的に応じて異なるが、図１０に示すように、燃
料噴射弁は一般に、筒状の弁ケーシング７０と、該弁ケ
ーシング７０に設けられ噴出口７７の周りに弁座７６が
形成された弁座部材７５と、弁ケーシング７０に挿通さ
れ弁座７６に着座する弁部８１を備えた弁体８０と、通
電されることによって弁体を吸引し開弁するアクチュエ
ータ（不図示）と、から構成される。

【０００３】弁座部材７５にはノズルプレート８５が取
り付けられている。ノズルプレート８５の具体的な形状
は目的に応じて異なるが、その一つに有底円筒形状のも
のがある。これは、図１１に示すように、弁座部材の７
５先（下）端面７８を覆う円板状の底部（覆蓋部）８６
と、該底部８６に対してほぼ直立し弁座部材７５の外周
面７９に嵌合保持される円筒状の周壁部（保持部）９３
と、両者を連結する環状で断面Ｌ字形状の角部９４とか
ら成る。底部８６の内周部８７には、弁座部材７５の噴
射口７７に対向して、複数個のノズル孔８８が板厚方向
に貫通して形成されている。

【０００４】燃料の噴射時、弁体８０がアクチュエータ
により移動されその弁部８１が弁座部材７５の弁座７６
から離れる（開弁する）。すると、弁ケーシング７０の
燃料通路内に供給される燃料が弁座部材７５の噴射口７
７に至り、各ノズル孔８８からエンジンの吸気ポート等
に向けて噴射される。このとき燃料はノズル孔８８によ
りその噴射量が決定されるとともに微粒化（噴霧化）さ
れる。

【０００５】次に、上記ノズルプレート８５、及び該ノ
ズルプレート８５の弁座部材７５への取付けについて詳
述する。図１１に示すように、ノズルプレート８５の底
部８６には外周部９１の一部から成る環状の傾斜部８９
が形成されている。この傾斜部８９は外周側から内周側
に進むにつれて後端側（開口側、図１１において上側）
に傾斜している。その結果、弁座部材７５に取り付ける
前の自然状態では、軸方向において、軸線と直交する平
面内に位置する平坦な円形状の内周部８７は外周部９１
よりも後端側に後退している。

【０００６】底部８６に傾斜部８９を形成したのは、内
周部８７を弁座部材７５の噴射口７７の周りの先端面７
８に密着させるためである。即ち、ノズルプレート８５
を弁座部材７５に押し込み、周壁部９３を外周面７９に
嵌合保持した状態で、燃料が弁座部材７５の噴射口７７
からノズルプレート８５に向かって流れる。すると、図
１０で矢印Ｘ及び二点鎖線で示すように、燃料の圧力
（燃圧）が内周部８７に先端方向（底部８６側、図１０
において下方）に作用して、該内周部８７を先端面７８
から離そうとする。

【０００７】しかし、傾斜部８９を形成したことによ
り、傾斜部８９（特に傾斜部８９と内周部８７との境界
部９２）が弁座部材７５の先端面７８の外周寄りの部分
に環状にかつ弾性的に当接する。その結果、内周部８７
が噴射口７７の回りの先端面７８に近接して位置する。
よって、燃圧により内周部８７が先端方向に変形するこ
とが防止される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】但し、上述したのは理
想的な取付状態の場合であり、現実の取付けは必ずしも
このようにうまく行かない。その原因として、弁座部材
７５及びノズルプレート８５の作製時の寸法ばらつきが
挙げられる。即ち、弁座部材７５の外周面７９及びノズ
ルプレート８５の周壁部９３の真円度にばらつきが生ず
ることがある。何れか一方又は双方の真円度が悪いとき
は、弁座部材７５への取付け時の抵抗が大きく、ノズル
プレート８５が弁座部材７５に嵌合し難くなる。これと
は逆に、周壁部９３の真円度が良いときは、該抵抗が小
さく弁座部材７５に嵌合し易くなる。

【０００９】このように取付け時の抵抗の大きさが変動
する結果、たとえノズルプレート８５を押圧部材９５を
一定の大きさの駆動荷重で駆動しても、ノズルプレート
８５を弁座部材７５に取り付けるために必要な荷重（取
付荷重）が不足したり、過剰となったりする。つまり、
周壁部９３の真円度が悪いノズルプレート８５を基準に
して駆動荷重の大きさを決めると、真円度が良いノズル
プレート８５の取付時の駆動荷重が過剰となり、底部８
６等の変形量が大きくなる。

【００１０】その結果、ノズルプレート８５の取付（押
込み）完了時、図１１中二点鎖線で示すように、底部８
６及び角部９４が塑性変形することがある。底部８６で
は傾斜面８９が消滅して、内周部８７、傾斜部８９及び
外周部９１が全体として平坦形状になる。一方、角部９
４は全体として半径方向外向きに変形（突出）する。

【００１１】塑性変形した底部８６及び角部９４は押圧
部材９５が後退した後も取付け前の状態に復帰せず、境
界部９２の先端面７８への当接力が不十分となる。ま
た、底部８６は全体が平坦状態にあり、内周部８７は剛
性が小さく不安定である。

【００１２】なお、ノズルプレート８５の底部８６及び
角部９４の塑性変形を回避するために、周壁部９３の真
円度が良いノズルプレート８５を基準にして駆動荷重の
大きさを決めると、真円度が悪いノズルプレート８５を
弁座部材７５にうまく取り付けることができない場合が
生ずる。

【００１３】ところで、燃料噴射弁からエンジンの吸気
ポート等に噴射される燃料は、燃料室内において燃料が
最適状態で燃料するように、ＥＣＵにより圧力や流量が
細かく制御されている。しかるに、ノズルプレート８５
の内周部８７は先端面７８への密着力が弱くしかも平坦
形状で不安定なため、図１０に二点鎖線で示すように、
燃圧により先端方向に変形し易い。その結果、弁座部材
７５の先端面７８と底部８６の内周部８７との間にすき
間が形成され、その分燃料の流通空間の大きさが変動す
る。これにより燃料の流量、圧力が微妙に変化し、燃料
の良好な微粒化が妨げられることがある。

【００１４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、弁座部材の外周面及びノズルプレートの周壁部の真
円度に多少のばらつきがあっても、ノズルプレートの塑
性変形を防止しつつ該ノズルプレートを弁座部材に取り
付けることができる、ノズルプレートの弁座部材への取
付方法を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本願の発明者は、押圧部
材によるノズルプレートの取付荷重の他に、押圧部材の
押圧面の形状即ちノズルプレートの取付け時の底部の変
形量に注目した。上述したように、従来の押圧部材９５
の押圧面９６は平坦面から成っていた。そのため、ノズ
ルプレート８５を弁座部材７５に取り付ける際、底部８
６の外周部９１の変形量が大きすぎて傾斜部８９を解消
させ、底部８６及び角部９４が塑性変形し易くなってい
ることに気付いた。

【００１６】即ち、本発明にかかる燃料噴射弁における
ノズルプレートの弁座部材への取付方法は、弁ケーシン
グに取り付けられ弁座を持つ筒形状の弁座部材に、外周
部と環状の傾斜部により外周部よりも開口方向に後退さ
れた内周部とを含む底部と、筒状の周壁部とから成り、
弁座部材に被せられた有底筒形状のノズルプレートを、
押圧部材で底部を押圧することによりノズルプレートを
弁座部材に取り付ける方法であって、押圧部材は、その
外周側よりも内周側が軸方向に突出した形状の押圧部を
持つことを特徴とする。

【００１７】本発明によるノズルプレートの取付方法に
おいて、ノズルプレートは押圧部材の突出した押圧部に
よりにより、底部における内周部の後退方向と同じ方向
に押圧変形される。よって、底部の変形量は従来よりも
小さくなる。

【００１８】

【発明の実施の形態】＜燃料噴射弁＞ 全体構成 燃料噴射弁は、弁ケーシングと、弁座部材と、弁体と、
アクチュエータと、ノズルプレートとを含む。弁ケーシ
ングは筒形状を持ち、その中心部に軸方向に延びる燃料
通路が形成されている。弁座部材は弁ケーシングの先端
部に取り付けられ、噴射口の周りに弁座が形成されてい
る。弁体は弁ケーシングの燃料通路内に挿通され、基端
部が吸着部となり先端部が弁部となっている。アクチュ
エータは弁ケーシングの基端側に設けられ、通電される
ことにより弁体の吸着部を吸引して弁部を弁座に着座さ
せる。ノズルプレートは複数個のノズル孔を備え、弁座
部材に取り付けられている。 弁座部材 弁座部材には種々の形状のものがある。本発明が適用さ
れる弁座部材は全体として筒形状を持ち、筒状部はその
後端が弁ケーシングに取り付けられ、先端は環状の平坦
な先端面を備えている。筒状部の外径（半径）は約５か
ら１０ｍｍの範囲で、内径（半径）は約３から７ｍｍの
範囲で、それぞれ選択できる。

【００１９】筒状部の先端に他の部分よりも内径の小さ
い小径部が形成され、その中空孔が噴射口を形成してい
る。噴射口の内径（半径）は約２から３ｍｍの範囲で選
択できる。小径部の外面は弁座部材の筒状部の先端面と
面一となっている。小径部の内面と噴射口の周縁に環状
の弁座が形成されている。 ノズルプレート ノズルプレートは板厚の薄い（約０．１から０．２ｍ
ｍ）金属板から成り、円形の底部と、筒状の壁部と、両
者をつなぐ環状で断面Ｌ字形状の角部とから成り、有底
筒形状を持つ。底部の内径（半径）や壁部の高さは弁座
部材の外径との関係で決められ、底部が弁座部材の底部
を覆い、壁部が弁座部材の筒状部に嵌合保持されてい
る。

【００２０】弁座部材に取り付けられる前の自然状態に
おいて、ノズルプレートの底部は、内周部の方が外周部
よりも後端（開口）方向に後退している。かかる形状の
底部は、外周部の一部（角部と反対側）に、環状で平坦
な傾斜部（テーパ部）を形成することにより実現され
る。傾斜部は、ノズルプレートの軸線と直交する平面に
対して所定角度（約５から１５度）を成し、外周側から
内周側に進むにつれて後方に後退する。

【００２１】底部の半径に対する傾斜部の半径方向の長
さの比は約０．３から０．５の範囲で、底部の半径に対
する底部の中心から傾斜部の半径方向中間部までの長さ
の比は約０．５から０．７５の範囲で、それぞれ選択で
きる。以上の結果、外周部に対する内周部の開口側への
後退量は約４０から８０μｍとなり、底部の半径に対す
る内周部の後退量の比は約０．０１６から０．００４と
なる。

【００２２】図９（ａ）（ｂ）及び（ｃ）に示すよう
に、傾斜部６１及びその内側の内周部は三つのタイプの
分類される。第１タイプの内周部６２は、図９（ａ）に
示すように、傾斜部６１に連続して該傾斜部６１と同じ
傾斜で傾斜した環状傾斜部６３と、その内側の平坦な円
形部６４とから成る。尚、環状傾斜部６３は外周部６０
の一部と見ることもできるが、傾斜傾斜部６３が外周部
６０又は内周部６２の何れに含まれるかは本発明におい
て重要ではない。重要なことは、外周部６０と内周部６
２との間に傾斜部６１が存在し、その結果内周部６２が
外周部６０よりも後方に後退していることである。環状
傾斜部６３の半径方向長さは傾斜部６１のそれよりも小
さくすることができる。

【００２３】第２タイプの内周部６５は、図９（ｂ）に
示すように、ノズルプレートの軸線上に中心を持つ一定
半径の球面の一部から成る湾曲部６６で構成される。底
部の半径に対する湾曲部６６の半径の比は約２０から２
６の範囲で選択できる。

【００２４】第３タイプの内周部６７は、図９（ｃ）に
示すように、中心に向かうにつれて後端側に後退した円
錐部６８から成る。軸線と直交する平面Ｌに対して円錐
部６８が成す所定角度θは約３から約６度の範囲で選択
できる。

【００２５】何れのタイプのノズルプレートでも、傾斜
部から内周部に亘る部分が、弁座部材の筒状部の先端面
から小径部の前面にわたる部分に接触される。 ＜取付方法＞ 押圧部材（治具） 押圧部材は金属等から成り、全体として柱形状を持ち、
その外径は弁座部材及びノズルプレートの外径よりも大
きければ良い。押圧部材はノズルプレートと対向する端
部に、ノズルプレートを弁座部材に取り付ける（押し込
む）ための押圧部を持つ。押圧部は二つのタイプに大別
される。

【００２６】第１タイプの押圧部は外周側の環状の平坦
面と、該平坦面よりも軸方向に突出した内周側の円形の
突出面とから成る。突出面の直径（内径）はノズルプレ
ートの底部の傾斜部の直径に対応して決め、たとえば約
３から５ｍｍの範囲とできる。突出面の高さはノズルプ
レートの内周部の外周部からの後退量を考慮して決め、
たとえば１０から２０μｍの範囲とできる。これより、
突出面の直径に対する突出面の高さの比は約０．００７
から約０．００２となる。

【００２７】一方、第２タイプの押圧部は一定半径で湾
曲した球面の一部（湾曲面）から成る。例えば押圧部材
の外径が１５ｍｍの場合、湾曲面の半径は３００から４
００ｍｍとすることができる。その結果、湾曲面の中心
部は周縁部よりも軸方向に１０から２０μｍ程度突出す
る。これより、湾曲面の直径に対する湾曲面の高さの比
は約０．００００３から０．００００１となる。

【００２８】第１タイプの押圧部を持つ押圧部材も第２
タイプの押圧部を持つ押圧部材も、上記第１タイプ、第
２タイプ及び第３タイプのノズルプレートの取付けに使
用することができる。 押圧面の形状（輪郭）の決定 上記押圧部材の押圧部の望ましい形状は、モデル弁座部
材、モデルノズルプレート及びモデル押圧部材を用い
て、シミュレーション解析により求めることができる。
各モデルの形状、寸法は実際の弁座部材、モデルノズル
プレート及びモデル押圧部材のそれに対応させる。たと
えば、第１タイプの押圧部材の場合、突出面の直径及び
高さと、ノズルプレートと弁座部材との接触部（ノズル
プレートの傾斜部から内周部に亘る部分と、弁座部材の
先端面から前面に亘る部分とが接触する部分）の接触圧
の大きさとの関係を調べる。これにより、接触部におい
て傾斜部が先端面に最大の接触圧で当接する突出面の直
径及び高さを求めることができる。

【００２９】尚、押圧部材の押圧部が球面の一部（湾曲
面）から成る場合は、湾曲面の半径と上記接触圧との関
係を調べることになる。 取付け ノズルプレートを弁座部材に取り付ける際は、押圧部材
でノズルプレートを弁座部材に軸方向に押し込む。押込
みにつれて、ノズルプレートの壁部が弁座部材の外周面
に嵌合され、底部が弁座部材の小径部に接近、当接し、
押圧部が底部を変形させる。

【００３０】ここで、第１タイプ及び第２タイプの押圧
部材の押圧部は内周部が外周部よりも軸方向に突出した
形状を有し、この突出方向は第１タイプ、第２タイプ及
び第３タイプのノズルプレートの内周部の外周部からの
後退方向と一致している。よって、何れのタイプの押圧
部材により何れのタイプのノズルプレートの底部を変形
させる際も、底部の変形量が小さい。そのため、ノズル
プレートの底部及び角部は塑性変形を生じ難い。

【００３１】ノズルプレートを弁座部材に取り付けた状
態では、ノズルプレートの傾斜部が弁座部材の先端面に
環状にかつ弾性的に接触している。その結果、ノズルプ
レートの内周部が弁座部材の先端面に隙間零に近い状態
で近接、又は軽く接触している。また、ノズルプレート
の底部は内周部の中心部が後端側に向かって突出したア
ーチ形状に変形され、その突出方向から軸方向に加わる
外力に対して剛性が大きい。 従って、燃圧が作用して
もノズルプレートの内周部が弁座部材の先端面から離れ
難い。

【００３２】

【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説
明する。 （第１実施例）燃料噴射弁は、弁ケーシングと、弁座部
材と、弁体と、アクチュエータと、ノズルプレートとを
含む。このうち、弁ケーシング及び弁体は従来と同様で
あり、本発明には直接関係ないので、詳しい説明は割愛
し、弁座部材及びノズルプレートについて図１及び２を
基に説明する。

【００３３】図１に示すように弁座部材１０は円筒部１
１と小径部１２とから成る。円筒部１２の後端において
弁ケーシング７０に取り付けられ、先端は環状の平坦な
先端面１３を備えている。

【００３４】円筒部１１及び小径部１２の中空孔が噴射
口１４を形成している。小径部１２は環状の平坦な外面
１６を備え、該外面１６は円筒部１２の先端面１３と面
一となっている。小径部１２の内面と噴射口１４の内周
面とが交差する縁部には環状の弁座１７が形成されてい
る。

【００３５】図２に示すように、ノズルプレート２０は
円板形状の底部２１と、円筒状の周壁部２６と、両者を
つなぐ環状で断面Ｌ字形状の角部２７とから成り、有底
円筒形状を持つ。底部２１は、その一部（角部２７と反
対側）に傾斜部２２が形成された環状の外周部２３と、
該外周部２３の内側の円形状の内周部２４とから成り、
内周部２４が外周部２３よりも後端（開口）方向に後退
している。

【００３６】ノズルプレート２０の底部２１の外径及び
周壁部２６の内径はそれぞれ弁座部材１０の小径部１２
の外径及び円筒部１１の外径とほぼ等しくされ、底部２
１が小径部１２を覆い、周壁部２６が円筒部１１に嵌合
保持されている。底部２１の内周部２４には、弁座部材
１０の噴射口１４に対向して複数個のノズル孔（不図
示）が該内周部２４を貫通して形成されている。

【００３７】次に、ノズルプレート２０の弁座部材１０
への押込みについて説明する。押圧部材３０は円柱形状
を持ち、その先端に外周側の環状の平坦面３２と内周側
の円形状の突出面３３とから成る押圧面３１が形成され
ている。

【００３８】ノズルプレート２０を弁座部材１０に押し
込む際は、手動又は自動によりノズルプレート２０と弁
座部材１０とを芯合わせして配置し、ノズルプレート２
０を弁座部材１０に被せる。次に、押圧部材３０でノズ
ルプレート２０を軸方向に押圧して弁座部材２０に取り
付ける。取付けにつれて、周壁部２６が外周面１８に嵌
合され、底部２４が小径部１２に接近する。押込みの最
終段階において、押圧面３１と先端面１３及び外面１６
とで底部２４を挟み込み、押圧面３１が底部２４に当接
してこれを変形させる。

【００３９】ここで、押圧部材３０の突出面３３の外周
縁がノズルプレート２０の傾斜部２２（その半径方向中
間部）に対向している。また、突出面３３の平坦面３２
からの突出方向は、ノズルプレート２０の内周部２４の
外周部２３からの後退方向と一致している。よって、底
部２４の変形量が小さくノズルプレート２０の底部２４
及び角部２７は塑性変形を生じ難い。ノズルプレート２
０を弁座部材１０に完全に押し込んだ状態では、周壁部
２６が外周面１８に係合保持され、傾斜部２２及び境界
部２５が先端面１３及び外面１６に環状にかつ弾性的に
当接し、内周部２４が外面１６に密着している。

【００４０】また、ノズルプレート２０の底部２１は押
圧部材３０の突出面３３により内周部２４が後端側に向
かって突出したアーチ形状に変形する。このアーチ形状
は剛性が大きく、燃圧が作用しても内周部２４が先端面
１７及び外面１３から離れ難く、ノズルプレート２０と
弁座部材１０との間にすき間が形成されることが防止さ
れる。

【００４１】ところで、上記突出面３３の直径は、図３
に示すように、コンピュータのディスプレイ上に作成し
たモデル弁座部材１０ａ、モデルノズルプレート２０ａ
及びモデル押圧部材３０ａを用いて、シミュレーション
解析により求めた。モデル弁座部材１０ａ及びモデルノ
ズルプレート２０ａの形状及び寸法は上記弁座部材１０
及びノズルプレート２０のそれと同じにした。モデル押
圧部材３０ａの突出面の高さは上記突出面３３の高さと
同じにし、半径ｒは変化させた。半径ｒの変化によりモ
デル押圧部材とモデルノズルプレートとの当接部Ｚの位
置が変化する。

【００４２】このモデルにおいて、モデル押圧部材３０
ａからモデルノズルプレート２０ａに所定の駆動荷重を
加え、そのときの突出面３３ａの半径と、モデルノズル
プレート２０ａ上のモデル弁座部材１０ａとの接触部Ｙ
（底部２１ａ上の傾斜部２２ａから内周部２４ａに亘る
部分と先端面１３ａから前面１６ａにわたる接触部分）
での反発力との関係を調べた。

【００４３】モデル押圧部材３０ａには 弁座部１０及
び周壁部２６の真円度が悪い場合を基準にして所定の駆
動荷重を加えた。その結果、図４の曲線ａから明らかな
ように、突出面３３ａの半径がｒａからｒｂの範囲にお
いて、曲線ｂで示した従来例の反発力よりも大きい。そ
して、地点Ｙ（半径ｒｘ）における反発力が最大とな
り、その大きさは従来例のそれよりも大きくなった。こ
れはモデルノズルプレート２０ａの底部２１ａ及び角部
２７ａが弾性を持つことを意味する。

【００４４】尚、従来例のノズルプレートの反発力は上
記モデル弁座部材１０ａ及びモデルノズルプレート２０
ａと、押圧面が平坦なモデル押圧部材（不図示）とから
シミュレーション解析により求めた。

【００４５】突出面３１ａの半径がｒｘよりも大きい場
合に反発力が減少したのは、半径が大きすぎ、従来の平
坦な押圧面を持つ押圧部材に近くなり、角部２７ａが塑
性変形したためと考えられる。一方、突出面３１ａの半
径がｒｘよりも小さい場合に反発力が減少したのは、突
出面３１ａの半径が小さすぎてモデルノズルプレート２
０ａの角部２７ａがばね力を発生する程度まではモデル
弁座部材１０ａに十分に押し込まれないためと考えられ
る。

【００４６】また、突出面３３の高さは、図５に示すよ
うに、上記モデル弁座部材１０ａ及びモデルノズルプレ
ート２０ａと、モデル押圧部材３０ｂとを用いて、シミ
ュレーション解析により求めた。モデル押圧部材３０ｂ
の突出面３３ａの半径は上記押圧部材３３の突出面３３
の半径と同じにし、高さｈを変化させた。

【００４７】このモデルにおいて、モデル押圧部材３０
ｂからモデルノズルプレート２０ａに所定の駆動荷重を
かけ、そのときの突出面３３ａの高さｈと、上記接触部
Ｙにおける反発力との関係を調べた。

【００４８】その結果、図６の曲線ｃから明らかなよう
に、接触部Ｙにおける反発力は、突出面３３ａの高さが
ｈａからｈｂの範囲において、曲線ｄで示した従来例の
反発力よりも大きい。そして、突出面３３ａの高さｈｘ
のとき反発力が最大になり、その大きさは従来例のそれ
よりも大きくなった。これは、モデルノズルプレート２
０ａの底部２１ａ及び角部２７ａが弾性を持つことを意
味する。

【００４９】突出面の高さがｈｘよりも高い場合に反発
力が減少しているのは、上述したように角部２７ａが塑
性変形したためと考えられる。一方、突出面３３ａの高
さがｈｘよりも小さい場合に反発力が減少したのは、上
述したように角部２７ａがモデル弁座部材１０ａに十分
に押し込まれないためと考えられる。

【００５０】このように、所定の駆動荷重に対して、ノ
ズルプレート２０と弁座部材１０との接触部Ｙにおける
接触圧が最大となるように、押圧部材３０の突出部３１
の直径及び高さ、即ち当接部Ｚの位置を決めている。従
って、ノズルプレート２０は底部２１及び角部２７の塑
性変形が小さく抑えられ、弁座部材１０に確実に押し込
まれる。 （第２実施例）第２実施例は、第１実施例と比較して、
ノズルプレートの底部の形状、及び押圧部材の押圧面の
形状が異なり、その他の構成は同じである。従って、以
下では相違点を中心に説明する。

【００５１】図７においてノズルプレート４０は円形の
底部４１と、円筒状の周壁部４６と、両者をつなぐ環状
で断面Ｌ字形状の角部４７とから成り、有底円筒形状を
持つ。底部４６は、傾斜部４３を含む環状の外周部４２
と、円形の内周部４４とから成る。内周部４４はノズル
プレート４０の軸線上にある中心の周りの一定半径の球
面の一部（湾曲面）から成り、内周部４４が外周部４２
よりも後端（開口）方向に後退している。

【００５２】図８に示すように、ノズルプレート４０の
弁座部材１０への押込みに使用する押圧部材５０は円柱
形状を有し、その先端に、押圧部５１を持つ。押圧部５
１は押圧部材５０の軸線上に中心を持つ持つ一定半径の
球面の一部（湾曲面）から成る。

【００５３】押圧部５１は全体が湾曲し、内周部５２が
外周部５３よりも突出している。この湾曲及び突出方向
はノズルプレート４０の内周部４４の湾曲、及び内周部
４４の外周部４２からの後退方向と対応している。よっ
て、押圧部材５０の押圧部５１によりノズルプレート４
０の底部４１を変形させる際に、底部４１の変形量が小
さく、底部４１及び角部４７は塑性変形を生じ難い。従
って、ノズルプレート４０を弁座部材１０に押し込んだ
状態では、傾斜部４３及び境界部４７が弁座部材１０の
先端面１３及び外面１６に環状でかつ弾性的に当接し、
内周部４４が外面１６に密着している。

【００５４】また、押圧面５１の湾曲により、底部４１
は内周部４４が後端側に突出したアーチ形状に変形さ
れ、頂部に加わる外力に対して大きな剛性を持つ。よっ
て、燃圧が作用しても内周部４４が外面１６から離れ難
く、両者間のすき間の形成が防止される。

【００５５】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明のノズル
プレートの弁座部材への取付方法では、押圧部材の押圧
部の突出方向がノズルプレートの内周部の後退方向と一
致している。従って、ノズルプレートの底部の変形量が
少なくなり、塑性変形し難い。また、底部は押圧部材の
押圧部により全体としてアーチ形状に変形されるので、
燃圧により変形し難く、弁座部材の先端面から離れ難
く、燃料が良好に微粒化される効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例において押圧部材により弁
座部材に取り付けたノズルプレートを示す断面説明図で
ある。

【図２】第１実施例で弁座部材に取り付けられるノズル
プレートを示す断面図（半分のみ図示）である。

【図３】第１実施例における押圧部材の突出面の半径を
決めるために作製したシミュレーションモデルを示す断
面説明図である。

【図４】図３のシミュレーションモデルにより得られ
た、突出面の半径と弁座部材からノズルプレートへの反
発力との関係を示すグラフである。

【図５】第１実施例における押圧部材の突出面の高さを
決めるために作製したシミュレーションモデルを示す断
面説明図である。

【図６】図５のシミュレーションモデルにより得られ
た、突出面の高さと弁座部材からノズルプレートへの反
発力との関係を示すグラフである。

【図７】本発明の第２実施例により弁座部材に取り付け
たノズルプレートを示す、図１に対応する断面説明図で
ある。

【図８】第２実施例で弁座部材に取り付けられるノズル
プレートを示す断面図（半分のみ図示）である。

【図９】（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は本発明により弁座部
材に取り付けられるノズルプレートの種々の態様を示す
断面図（半分のみ）である。

【図１０】従来例の押圧部材により弁座部材に取り付け
たノズルプレートを示す断面説明図である。

【図１１】従来例で弁座部材に取り付けられるノズルプ
レートを示す断面図（半分のみ図示）である。

【符号の説明】

１０：弁座部材 １１：円筒部 １２：小径部 １３：先端面 １４：噴出口 １６：前面 １７：弁座 ２０：ノズルプレート ２１：底部 ２２：傾斜部 ２３：外周部 ２４：内周部 ２６：周壁部 ２７：角部 ３０：押圧部材 ３１：押圧面 ３２：平坦面 ３３：突出面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3G066 AA01 AB02 BA56 CC24 CD04 CD30 CE22

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料噴射弁において、弁ケーシングに取
   り付けられ弁座を持つ筒形状の弁座部材に、 外周部と環状の傾斜部により該外周部よりも開口方向に
   後退された内周部とを含む底部と、筒状の周壁部とから
   成り、該弁座部材に被せられた有底筒形状のノズルプレ
   ートを、 押圧部材で該底部を押圧することにより該ノズルプレー
   トを該弁座部材に取り付ける方法であって、 前記押圧部材は、その外周側よりもその内周側が軸方向
   に突出した形状の押圧部を持つことを特徴とする燃料噴
   射弁のノズルプレートの取付方法。
2. 【請求項２】 前記押圧部材の押圧部は、外周側の環状
   の平坦面と、該平坦面よりも軸方向に突出した内周側の
   突出面とから成る請求項１記載の燃料噴射弁のノズルプ
   レートの取付方法。
3. 【請求項３】 前記突出面は円形状を持つ請求項２記載
   の燃料噴射弁のノズルプレートの取付方法。
4. 【請求項４】 前記突出面の直径は、その外周縁が前記
   ノズルプレートの底部の傾斜部に対向するように決めら
   れる請求項３記載の燃料噴射弁のノズルプレートの取付
   方法。
5. 【請求項５】 前記突出面の高さは、前記ノズルプレー
   トの内周部の後退量に対応して決められる請求項３記載
   の燃料噴射弁のノズルプレートの取付方法。
6. 【請求項６】 前記押圧部材の押圧部は、該押圧部材の
   軸線上に中心を持つ一定半径の球面の一部から成る請求
   項１記載の燃料噴射弁のノズルプレートの取付方法。
7. 【請求項７】 前記ノズルプレートの底部の内周部は、
   前記傾斜部に連続して該傾斜部と同じ傾斜で傾斜した環
   状傾斜部と、その内側の平坦な円形部とから成る請求項
   ２又は６記載の燃料噴射弁のノズルプレートの取付方
   法。
8. 【請求項８】 前記ノズルプレートの底部の内周部は、
   該ノズルプレートの軸線上に中心を持つ一定半径の球面
   の一部から成る湾曲部で構成される請求項２又は６記載
   の燃料噴射弁のノズルプレートの取付方法。
9. 【請求項９】 前記ノズルプレートの底部の内周部は、
   該底部の中心に向かうにつれて後端側に後退した円錐部
   から成る請求項２又は６記載の燃料噴射弁のノズルプレ
   ートの取付方法。