JP2003322071A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料通路内で発生した異物を捕集することに
より、燃料噴射弁としての動作性能を向上し、信頼性を
高める。 【解決手段】 弁体８を構成するアンカ部９内のばね支
持段部９Ｅに板状フィルタ１８を設け、板状フィルタ１
８により弁体８中を通油孔９Ｄに向け流れる燃料中の異
物を捕集する構成としている。従って、燃料通路３内で
切粉、摩耗粉等の異物が発生した場合でも、この異物を
含んだ燃料が弁体８内を流れるときに板状フィルタ１８
は異物を捕集することができる。これにより、異物が弁
座部材６と弁体８との間に挟まったり、ノズルプレート
７のノズル孔７Ａを詰まらせたりするような事態を防止
することができる。また、板状フィルタ１８は、アンカ
部９に設けられた既存のばね支持段部９Ｅを利用して簡
単に取付けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用エ
ンジン等に燃料を噴射するのに好適に用いられる燃料噴
射弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば自動車用エンジン等に用
いられる燃料噴射弁は、弁ケーシング内に弁体が変位可
能に設けられている。そして、燃料噴射弁は、電磁コイ
ル等からなるアクチュエータによって弁体を変位させ、
燃料通路を開弁することにより、該燃料通路に供給され
る燃料をエンジンの吸気管内等に向けて噴射するもので
ある。このような構成を有する従来技術による燃料噴射
弁は、例えば特開２０００−８９９０号公報等によって
知られている。

【０００３】そして、上述した従来技術による燃料噴射
弁は、磁性材料により筒状に形成され、内部が燃料通路
となった磁性筒体と、磁性材料によって筒状に形成さ
れ、該磁性筒体内に挿嵌して設けられたコア筒と、該コ
ア筒よりも下流側に位置して前記磁性筒体内に設けら
れ、燃料が流通する弁座を有する弁座部材と、前記コア
筒と該弁座部材との間に位置して前記磁性筒体内に変位
可能に設けられ、該弁座部材の弁座に離着座する弁体
と、前記コア筒と該弁体との間に設けられ、該弁体を閉
弁方向に付勢する弁ばねと、前記磁性筒体の外周側に設
けられ、通電されたときに該弁ばねに抗して前記弁体を
弁座部材の弁座から離座させる電磁コイルとによって大
略構成されている。

【０００４】また、磁性筒体には、コア筒よりも上流側
となる流入側に位置して燃料フィルタを設けることによ
り、該燃料フィルタによって燃料通路に流入する燃料中
の異物を捕集し、燃料を清浄化するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による燃料噴射弁は、燃料通路の流入側に燃料フ
ィルタを設けることにより、該燃料通路に流入する燃料
中の異物を燃料フィルタで捕集することができる。一
方、燃料噴射弁（燃料通路）内には、当該燃料噴射弁を
組立てるときに切粉が発生したり、弁体等が摺動動作す
ることによって摩耗粉が発生したりする。

【０００６】しかし、燃料通路の流入側に設けた燃料フ
ィルタは、燃料をエンジンに向けて供給する燃料供給配
管から燃料通路に侵入しようとする異物を捕らえるもの
であるから、燃料噴射弁の内部で発生した異物は捕集す
ることができない。このため、異物が弁体と弁座部材と
の間に挟まるような事態を生じる虞があり、燃料噴射弁
の動作性能、信頼性が低下するという問題がある。

【０００７】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明の目的は、燃料通路内で発生した
異物を捕集することができ、動作性能、信頼性を向上す
ることができるようにした燃料噴射弁を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明による
と、コア筒と弁座部材との間に位置して磁性筒体内に変
位可能に設けられた弁体は、内部が燃料の流通する油通
路となると共に上流側の端部が前記コア筒と対向する筒
状のアンカ部と、該アンカ部の下流側の端部に設けられ
前記弁座部材の弁座に離着座する弁部とにより構成し、
前記弁体のアンカ部内には、油通路を流通する燃料中の
異物を捕集する燃料フィルタを設けている。

【０００９】これにより、燃料通路内で発生した異物
は、燃料がアンカ部内の油通路を流通するときに弁体内
の燃料フィルタによって捕らえることができるから、異
物が弁座部材の弁座と弁体の弁部との間に挟まるような
事態を防止することができ、燃料噴射弁としての動作性
能を向上し、燃料噴射弁に対する信頼性を高めることが
できる。

【００１０】また、請求項２の発明によると、燃料フィ
ルタは、アンカ部内に弁ばねを支持するために設けらら
れたばね支持部に設ける構成としているから、既存のば
ね支持部を利用して燃料フィルタを取付けることがで
き、取付構造を簡略化することができる。

【００１１】また、請求項３の発明によると、アンカ部
内の油通路の内周面に沿って燃料フィルタを設ける構成
としているから、アンカ部内の油通路のスペースを利用
して燃料フィルタを取付けることができ、取付構造を簡
略化することができる。

【００１２】さらに、請求項４の発明によると、磁性筒
体には、コア筒よりも上流側に位置して該燃料通路に流
入する燃料中の異物を捕集する流入側の燃料フィルタを
設けることにより、燃料をエンジンに向けて供給する燃
料供給配管から燃料通路に流入する燃料中の異物を流入
側の燃料フィルタで捕集することができ、弁体内に設け
た燃料フィルタと２段階で異物を除去して燃料を清浄化
することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
燃料噴射弁を、添付図面に従って詳細に説明する。

【００１４】まず、図１ないし図４は本発明の第１の実
施の形態を示している。１は燃料噴射弁の外殻をなす弁
ケーシングで、該弁ケーシング１は、後述の磁性筒体
２、ヨーク１３、樹脂カバー１６等を含んで構成されて
いる。

【００１５】２は弁ケーシング１の本体部分を構成する
段付き筒状の磁性筒体で、該磁性筒体２は、例えば磁性
を有するステンレス材料等を用いて段付き形状をなす薄
肉な金属パイプとして形成されている。ここで、磁性筒
体２は、その軸方向の一側（図１中の上側）部位が大径
な大径部２Ａとなり、軸方向の中間部位が該大径部２Ａ
よりも小径な中径部２Ｂとなり、軸方向の他側（図１中
の下側）部位が該中径部２Ｂよりも小径な小径部２Ｃと
なる段付の段付筒体として形成されている。また、大径
部２Ａの一端部には拡径してフランジ部２Ｄが形成され
ている。

【００１６】３は磁性筒体２内に設けられた燃料通路
で、該燃料通路３は、燃料をエンジンに向けて供給する
燃料供給配管（図示せず）から燃料が流通するものであ
る。そして、燃料通路３は、磁性筒体２の大径部２Ａの
一端が流入口となり、この流入口から弁座部材６の位置
まで軸方向に延びている。

【００１７】また、４は磁性筒体２内のコア筒５よりも
上流側、即ち大径部２Ａの流入口側に圧入手段により挿
嵌された流入側の燃料フィルタで、該燃料フィルタ４
は、燃料供給配管から燃料通路３に供給される燃料中の
異物（塵埃、金属粉等）を捕集し、燃料を清浄化するも
のである。

【００１８】５は磁性筒体２の内側に設けられ、例えば
磁性金属材料等により段付筒状に形成されたコア筒で、
該コア筒５は、磁性筒体２の中径部２Ｂに圧入して固定
され、これにより、弁体８の開弁位置を規定している。

【００１９】６はコア筒５の下流側に位置して磁性筒体
２の小径部２Ｃ内に設けられた筒状の弁座部材で、該弁
座部材６には、図２に示す如く、燃料通路３内の燃料を
外部に噴射する噴射口６Ａと、該噴射口６Ａを取囲んで
燃料が流通する弁座６Ｂとが設けられている。また、弁
座部材６の先端面には、複数のノズル孔７Ａが穿設され
たノズルプレート７が噴射口６Ａを覆う位置に固着され
ている。

【００２０】８はコア筒５と弁座部材６との間に位置し
て磁性筒体２の小径部２Ｃ内に軸方向に変位可能に収容
された弁体で、該弁体８は、例えば磁性金属材料等によ
り軸方向に延びる段付筒状に形成され、上流側の端部が
コア筒５と対向するアンカ部９と、該アンカ部９の下流
側の端部に固着され、弁座部材６の弁座６Ｂに離着座す
る球状の弁部１０とによって構成されている。

【００２１】また、アンカ部９は、燃料通路３の上流側
に位置してコア筒５側に吸着される大径な吸着部９Ａ
と、該吸着部９Ａから下流側に延び、その端部に前記弁
部１０が固着された小径な軸部９Ｂと、前記吸着部９Ａ
内と該軸部９Ｂ内とに亘って形成された油通路９Ｃと、
該油通路９Ｃに連通して前記軸部９Ｂに穿設された通油
孔９Ｄと、前記吸着部９Ａと軸部９Ｂとの間の内周側に
形成されたばね支持部としてのばね支持段部９Ｅとによ
って大略構成されている。

【００２２】ここで、前記ばね支持段部９Ｅは、油通路
９Ｄの途中を縮径することにより環状の段差部として形
成され、後述の弁ばね１１を支持するものである。ま
た、ばね支持段部９Ｅには、後述の板状フィルタ１８も
圧入して設けられている。

【００２３】さらに、弁体８は、常時は弁部１０が後述
する弁ばね１１の付勢力によって弁座部材６の弁座６Ｂ
に着座した状態に保持され、このときにはアンカ部９と
コア筒５との間には、軸方向の隙間Ｓが形成されてい
る。

【００２４】１１は磁性筒体２内に設けられた弁ばね
で、該弁ばね１１は、コア筒５の内周側に圧入等の手段
により一体的に固定された筒状のばね受１２と弁体８の
アンカ部９のばね支持段部９Ｅとの間に圧縮状態で配設
され、該弁体８を閉弁方向に常時付勢している。

【００２５】１３は磁性筒体２の外周側に設けられたヨ
ークで、該ヨーク１３は、例えば磁性金属材料等からな
り、後述する電磁コイル１５の外周側を覆う拡径筒部１
３Ａと、磁性筒体２の小径部２Ｃの外周側に圧入される
縮径筒部１３Ｂとから段付筒体として構成されている。
また、１４はヨーク１３の拡径筒部１３Ａと磁性筒体２
の中径部２Ｂとの間に設けられた連結コアで、該連結コ
ア１４は、磁性材料等からなり、中径部２Ｂを取囲むよ
うに略Ｃ字状に形成されている。

【００２６】１５は磁性筒体２とヨーク１３の拡径筒部
１３Ａとの間に設けられた電磁コイルで、該電磁コイル
１５は、後述のコネクタ１７を用いて給電されることに
より、磁性筒体２の小径部２Ｃ、コア筒５、弁体８のア
ンカ部９、ヨーク１３、連結コア１４を通じて閉磁路Ｈ
（図２中に点線で図示）を形成し、コア筒５によりアン
カ部９の吸着部９Ａを弁ばね１１の付勢力に抗して磁気
的に吸着し、弁部１０を弁座部材６の弁座６Ｂから離座
させる。

【００２７】１６は磁性筒体２の大径部２Ａの外周側に
設けられ、弁ケーシング１の一部をなす樹脂カバーで、
該樹脂カバー１６は、磁性筒体２の外周側にヨーク１
３、連結コア１４、電磁コイル１５等を組付けた状態
で、射出成形等の手段を用いて形成されている。また、
樹脂カバー１６には、電磁コイル１５に給電するコネク
タ１７が一体に成形されている。

【００２８】１８は弁体８のアンカ部９内に設けられた
燃料フィルタとしての板状フィルタで、該板状フィルタ
１８は、通油孔９Ｄに向け弁体８内を流通する燃料中の
異物を捕集し、清浄化した燃料をエンジン側に供給する
もので、アンカ部９の油通路９Ｃの途中を隔てるように
ばね支持段部９Ｅに圧入して取付けられている。

【００２９】そして、板状フィルタ１８は、図３、図４
に示す如く、金属材料または樹脂材料から網目状の円板
として形成された網板１８Ａと、該網板１８Ａの外周側
を囲むように設けられた枠体１８Ｂとによって構成され
ている。ここで、前記枠体１８Ｂは、真鍮、アルミニウ
ム等の軟質な金属材料を網板１８Ａの中心に向けて開口
する断面Ｃ字状の環状体として形成し、その開口に網板
１８Ａの外周側を噛み込むことにより板状フィルタ１８
を形成している。

【００３０】本実施の形態による燃料噴射弁は、上述の
如き構成を有するもので、次に、燃料噴射弁の作動につ
いて説明する。

【００３１】まず、コネクタ１７から電磁コイル１５に
給電すると、図２に示すように閉磁路Ｈが形成され、こ
の閉磁路Ｈは弁体８のアンカ部９とコア筒５との間の隙
間Ｓを通過する。この結果、弁体８は、コア筒５によっ
て磁気的に吸着され、弁ばね１１に抗して軸方向に変位
し、その弁部１０が弁座部材６の弁座６Ｂから離座して
開弁する。これにより、燃料供給配管から燃料通路３内
に供給される燃料は、コア筒５、弁体８のアンカ部９に
形成された油通路９Ｃ、通油孔９Ｄを通って噴射口６Ａ
からエンジンの吸気管等に向けて噴射される。

【００３２】一方、電磁コイル１５への給電を停止する
と、弁体８は弁ばね１１の付勢力によって弁部１０を弁
座部材６の弁座６Ｂに着座させ、噴射口６Ａを閉塞（閉
弁）する。

【００３３】ここで、燃料供給配管から燃料噴射弁に供
給される燃料は、まず流入側の燃料フィルタ４を通って
燃料通路３内に流入するから、該燃料フィルタ４は燃料
中の異物を捕集して清浄な燃料だけを燃料通路３側に供
給することができる。

【００３４】また、燃料噴射弁（燃料通路３）内には、
当該燃料噴射弁を組立てるときに切粉が発生したり、弁
体８等が磁性筒体２内で摺動動作することによって摩耗
粉が発生したりする。そして、燃料通路３内で発生した
切粉、摩耗粉等の異物は、弁座部材６の弁座６Ｂと弁体
８の弁部１０との間に挟まったり、ノズルプレート７の
ノズル孔７Ａを詰まらせたりする。

【００３５】しかし、切粉、摩耗粉等の異物を含んだ燃
料は、弁体８内を流れるときに、アンカ部９の油通路９
Ｃに設けられた板状フィルタ１８を通過するから、該板
状フィルタ１８は、燃料中の異物を捕集することがで
き、清浄な燃料だけを弁座部材６、ノズルプレート７側
に供給することができる。

【００３６】かくして、本実施の形態によれば、弁体８
を構成するアンカ部９のばね支持段部９Ｅに、油通路９
Ｃを通油孔９Ｄに向け流通する燃料中の異物を捕集する
板状フィルタ１８を設ける構成としているから、燃料通
路３内で発生した異物は、燃料が弁体８内を流通すると
きに板状フィルタ１８により捕らえることができる。

【００３７】この結果、異物が弁座部材６の弁座６Ｂと
弁体８の弁部１０との間に挟まったり、ノズルプレート
７のノズル孔７Ａを詰まらせたりするような事態を防止
することができるから、燃料噴射弁としての動作性能を
向上し、燃料噴射弁に対する信頼性を高めることができ
る。

【００３８】また、弁体８のアンカ部９に設けられた既
存のばね支持段部９Ｅを利用して板状フィルタ１８を取
付けることができ、取付構造を簡略化することができ
る。

【００３９】さらに、弁ケーシング１を構成する磁性筒
体２には、燃料通路３の流入口に流入側の燃料フィルタ
４を設けているから、燃料供給配管から燃料通路３に流
入する燃料中の異物を燃料フィルタ４で捕らえることが
でき、弁体８内に設けた板状フィルタ１８と２段階で異
物を捕集して燃料をより一層清浄化することができる。

【００４０】次に、図５および図６は本発明の第２の実
施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、燃料フ
ィルタは弁体を構成するアンカ部内の油通路の内周面に
沿って設ける構成としたことにある。なお、本実施の形
態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に
同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

【００４１】２１は第１の実施の形態による板状フィル
タ１８に代えて弁体８内に設けられた燃料フィルタとし
ての筒状フィルタで、該筒状フィルタ２１は、通油孔９
Ｄに向け弁体８内を流通する燃料中の異物を捕集するも
ので、通油孔９Ｄを内側から覆うように油通路９Ｃの内
周面に沿って挿着されている。そして、筒状フィルタ２
１は、図６に示す如く、金属材料または樹脂材料から網
目状に形成されたシートを円筒状に丸め、当接部を溶
着、接着等の手段で固着することにより形成されてい
る。

【００４２】かくして、このように構成された本実施の
形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様
の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態に
よれば、網目状のシートを円筒状に丸めるだけで筒状フ
ィルタ２１を簡単に形成することができ、製造コストの
低減を図ることができる。

【００４３】なお、第１の実施の形態では、板状フィル
タ１８は、金属材料または樹脂材料から網目状の円板と
して形成された網板１８Ａの外周側に軟質な金属材料か
らなる枠体１８Ｂを取付ける構成とした場合を例に挙げ
て説明したが、本発明はこれに限らず、例えば枠体１８
Ｂを樹脂材料を用いて形成してもよい。また、網板１８
Ａが強度を有している場合には枠体１８Ｂを廃止する構
成としてもよい。

【００４４】また、第１の実施の形態では、弁体８を構
成するアンカ部９の油通路９Ｃの途中を縮径してばね支
持段部９Ｅを形成し、該ばね支持段部９Ｅに当接して板
状フィルタ１８を設けた場合を例に挙げて説明した。し
かし、本発明はこれに限るものではなく、例えばアンカ
部９の内周側に周方向の凹溝を形成し、該凹溝にＣ字状
の止め輪を取付けることにより、ばね支持部を設ける構
成としてもよい。

【００４５】また、第１の実施の形態では、燃料フィル
タとして円板状に形成された板状フィルタ１８を用いた
場合を例示したが、本発明はこれに限らず、例えば図７
に示す第１の変形例のように、有底筒状の網筒３１Ａ
と、該網筒３１Ａの開口側を拡径したフランジ部３１Ｂ
とからなる有底筒状フィルタ３１を設け、該有底筒状フ
ィルタ３１をアンカ部９のばね支持段部９Ｅに設ける構
成としてもよい。

【００４６】一方、第２の実施の形態では、筒状フィル
タ２１は、金属材料または樹脂材料から網目状に形成さ
れたシートを円筒状に丸めて形成した場合を例に挙げて
説明したが、本発明はこれに限らず、例えば図８に示す
第２の変形例の如く、筒状フィルタ４１を、金属材料ま
たは樹脂材料から網目状の円筒として形成された網筒４
１Ａと、この網筒４１Ａを補強するために軸方向の端部
等に設けられ、金属材料または樹脂材料からなる枠体４
１Ｂとによって構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に適用される燃料噴
射弁を示す縦断面図である。

【図２】燃料噴射弁の下流側を拡大して示す部分拡大縦
断面図である。

【図３】板状フィルタを単体で拡大して示す拡大縦断面
図である。

【図４】図３に示す板状フィルタの平面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態による筒状フィルタ
が設けられた燃料噴射弁の下流側を拡大して示す部分拡
大縦断面図である。

【図６】筒状フィルタを単体で拡大して示す外観斜視図
である。

【図７】本発明の第１の変形例による有底筒状フィルタ
を単体で拡大して示す外観斜視図である。

【図８】本発明の第２の変形例による筒状フィルタを単
体で拡大して示す外観斜視図である。

【符号の説明】

２ 磁性筒体 ３ 燃料通路 ４ 流入側の燃料フィルタ ５ コア筒 ６ 弁座部材 ６Ｂ 弁座 ８ 弁体 ９ アンカ部 ９Ａ 吸着部 ９Ｂ 軸部 ９Ｃ 油通路 ９Ｄ 通油孔 ９Ｅ ばね支持段部（ばね支持部） １０ 弁部 １１ 弁ばね １５ 電磁コイル １８ 板状フィルタ（燃料フィルタ） ２１，４１ 筒状フィルタ（燃料フィルタ） ３１ 有底筒状フィルタ（燃料フィルタ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 61/16 Ｆ０２Ｍ 69/00 ３２０Ｑ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性材料により筒状に形成され内部が燃
   料通路となった磁性筒体と、磁性材料によって筒状に形
   成され該磁性筒体内に挿嵌して設けられたコア筒と、該
   コア筒よりも下流側に位置して前記磁性筒体内に設けら
   れ燃料が流通する弁座を有する弁座部材と、前記コア筒
   と該弁座部材との間に位置して前記磁性筒体内に変位可
   能に設けられ該弁座部材の弁座に離着座する弁体と、前
   記コア筒と該弁体との間に設けられ該弁体を閉弁方向に
   付勢する弁ばねと、前記磁性筒体の外周側に設けられ通
   電されたときに該弁ばねに抗して前記弁体を弁座部材の
   弁座から離座させる電磁コイルとを備えてなる燃料噴射
   弁において、 前記弁体は、内部が燃料の流通する油通路となると共に
   上流側の端部が前記コア筒と対向する筒状のアンカ部
   と、該アンカ部の下流側の端部に設けられ前記弁座部材
   の弁座に離着座する弁部とにより構成し、 前記弁体のアンカ部内には、油通路を流通する燃料中の
   異物を捕集する燃料フィルタを設けたことを特徴とする
   燃料噴射弁。
2. 【請求項２】 前記弁体を構成するアンカ部内の油通路
   の途中に位置して前記弁ばねを支持するばね支持部を設
   け、前記燃料フィルタは前記ばね支持部に設ける構成と
   してなる請求項１に記載の燃料噴射弁。
3. 【請求項３】 前記燃料フィルタは前記弁体を構成する
   アンカ部内の油通路の内周面に沿って設ける構成として
   なる請求項１に記載の燃料噴射弁。
4. 【請求項４】 前記磁性筒体には、前記コア筒よりも上
   流側に位置して該燃料通路に流入する燃料中の異物を捕
   集する流入側の燃料フィルタを設けてなる請求項１，２
   または３に記載の燃料噴射弁。