JP2006029259A - Fuel injection valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は内燃機関用の燃料噴射弁に関する。 The present invention relates to a fuel injection valve for an internal combustion engine.
製造コストを低減するために、各部品を溶接により互いに接合するようにした燃料噴射弁が公知である(例えば特許文献1を参照)。
ところで機関が繰返し運転されると燃料噴射弁内の燃料圧は繰返し高圧となり、燃料噴射弁内の燃料圧が繰返し高圧になると各部品の溶接接合部には繰返し大きな応力が発生することになる。この場合、燃料噴射弁内に繰返し発生する燃料圧が10MPa以上、場合によっては100MPa以上といった高圧になると溶接接合部に繰返し発生する応力は極めて大きくなり、その結果溶接接合部に亀裂が発生し、終いには溶接接合部が破壊してしまうという問題がある。 By the way, when the engine is repeatedly operated, the fuel pressure in the fuel injection valve repeatedly becomes high, and when the fuel pressure in the fuel injection valve becomes repeatedly high, a large stress is repeatedly generated in the welded joints of the respective parts. In this case, when the fuel pressure repeatedly generated in the fuel injection valve becomes a high pressure of 10 MPa or more, and in some cases 100 MPa or more, the stress repeatedly generated in the weld joint becomes extremely large, and as a result, a crack occurs in the weld joint, At the end, there is a problem that the welded joint is destroyed.
上記問題点を解決するために本発明によれば、ニードル弁を収容している噴射弁本体と、噴射弁本体の上端部に取付けられかつ噴射弁本体から引き離される方向に燃料圧が作用する上部ケーシングとを具備した燃料噴射弁において、噴射弁本体の上端部が噴射弁本体の中心軸線周りを延びる円筒状内周面と、この円筒状内周面の上縁からほぼ直角をなして外方に延びる平坦な環状上端面とを有し、上部ケーシングの下端部がこの下端部の中央部に形成された円筒状突部と、この円筒状突部の根元部からほぼ直角をなして外方に延びる平坦な環状下端面とを有し、噴射弁本体上端部の円筒状内周面を上部ケーシング下端部の円筒状突部周りに圧入すると共に互いに突き合わされた噴射弁本体上端部の環状上端面と上部ケーシング下端部の環状下端面とを溶接接合している。 In order to solve the above problems, according to the present invention, an injection valve main body that accommodates a needle valve, and an upper portion that is attached to an upper end portion of the injection valve main body and in which fuel pressure acts in a direction away from the injection valve main body. A fuel injection valve comprising a casing, wherein the upper end of the injection valve main body extends around the central axis of the injection valve main body, and outwards at a right angle from the upper edge of the cylindrical inner peripheral surface. A cylindrical annular protrusion having a flat annular upper end surface extending to the upper casing, the lower end of the upper casing being formed at the center of the lower end, and an outer side substantially perpendicular to the root of the cylindrical protrusion. The cylindrical inner peripheral surface of the upper end portion of the injection valve body is press-fitted around the cylindrical projection of the lower end portion of the upper casing, and the annular upper surface of the upper end portion of the injection valve body that is abutted with each other Annular below the end face and the lower end of the upper casing It is welded to the surface.
噴射弁本体上端部の円筒状内周面を円筒状突部周りに圧入することによって噴射弁本体内の燃料圧が高圧になったときに噴射弁本体と上部ケーシングの溶接接合部に発生する応力を小さくすることができ、それによって溶接接合部が破壊するのを阻止することができる。 Stress generated at the welded joint between the injection valve body and the upper casing when the fuel pressure in the injection valve body becomes high by press-fitting the cylindrical inner peripheral surface of the upper end of the injection valve body around the cylindrical projection Can be reduced, thereby preventing the weld joint from breaking.
燃料噴射弁の上方部を示す図1を参照すると、1は噴射弁本体、2は噴射弁本体1の上端部に取付けられた上部ケーシングを示す。噴射弁本体1内には高圧の燃料で満たされた円筒状の内部室3が形成されており、この内部室3内にはニードル弁(図示せず)およびソレノイドを有する一対以上のコア(図示せず)が収容されている。内部室3内には上部ケーシング2内に形成された燃料供給路4を介して高圧の燃料が供給され、上部ケーシング2には上部ケーシング2を噴射弁本体1から引き離す方向に内部室3内の燃料圧が作用する。なお、5はソレノイドに電力を供給するためのコネクタを示している。
Referring to FIG. 1 showing the upper part of the fuel injection valve, 1 is an injection valve body, and 2 is an upper casing attached to the upper end of the injection valve body 1. A cylindrical
図1に示されるようにこの実施例では、噴射弁本体1の上方部6が薄肉の中空円筒体から形成されている。一方、噴射弁本体1の上端部7における内径は噴射弁本体1の上方部6の内径と同じであるが外径は噴射弁本体1の上方部6の外径よりも大きくされており、従って噴射弁本体1の上端部7は上方部6よりも肉厚に形成されている。図1からわかるようにこの噴射弁本体1の上端部7は噴射弁本体1の中心軸線周りを延びる円筒状内周面8と、この円筒状内周面8の上縁からほぼ直角をなして外方に延びる平坦な環状上端面9とを有している。
As shown in FIG. 1, in this embodiment, the
一方、上部ケーシング2の下端部10はこの下端部10の中央部に形成された円筒状突部11と、この円筒状突部11の根元部からほぼ直角をなして外方に延びる平坦な環状下端面12とを有している。なお、円筒状突部11の下端面13は平坦に形成されており、円筒状突部11の外周面14は円筒状に形成されている。図1のA部の拡大図を示す図2(A)からわかるように上部ケーシング下端部10の環状下端面12と円筒状外周面14との接続部15には丸みが付されており、噴射弁本体上端部7の円筒状内周面8と環状上端面9との接続部16には丸みの部分15との接触を回避するのに最低限必要とされる面取りがなされている。この面取り部分16は環状上端面9および円筒状内周面8に対していずれもほぼ45度をなしている。
On the other hand, a
次に上部ケーシング2を噴射弁本体1の上端部7に固定する方法について説明する。本発明ではまず初めに噴射弁本体上端部7の円筒状内周面8が上部ケーシング下端部10の円筒状突部11周りに圧入される。この場合、本発明による実施例では円筒状突部11に対する円筒状内周面8の圧入代は噴射弁本体1内に最大燃料圧を加えたときの円筒状内周面8の半径方向の膨張量にほぼ等しく設定されている。次いで圧入後、太い黒線17で示されるように互いに突き合わされた噴射弁本体上端部7の環状上端面9と上部ケーシング下端部10の環状下端面12とが溶接接合される。この溶接作業は、例えば噴射弁本体1と上部ケーシング2との接合部にその外側から全周に亘りレーザ等を照射することにより行われる。
Next, a method for fixing the
通常、図1に示されるような噴射弁本体上端部7を上部ケーシング2に溶接する際には噴射弁本体上端部7の円筒状内周面8は円筒状突部11にすきまばめされ、次いで符号17で示されるように溶接接合される。この場合、内部室3内に高圧の燃料圧が加わると噴射弁本体1の上方部6は半径方向外方に膨張する。その結果噴射弁本体上端部7の円筒状内周面8は円筒状突部11の円筒状外周面14から離れ、溶接部17には図2(A)において反時計回りのモーメントが作用することになる。
Usually, when the injection valve main body
このように溶接部17に反時計回りのモーメントが作用すると溶接部17の内端部には引張り応力が発生する。従って機関が繰返し運転されて内部室3内の燃料圧が繰返し高圧になると溶接部17の内端部には大きな引張り応力が繰返し発生し、その結果溶接部17の内端部に亀裂が発生して終いには溶接部17が破壊することになる。
When a counterclockwise moment acts on the
これに対して本発明では、噴射弁本体上端部7の円筒状内周面8が上部ケーシング下端部10の円筒状突部11周りに圧入されており、更に円筒状突部11に対する円筒状内周面8の圧入代は噴射弁本体1内に最大燃料圧を加えたときの円筒状内周面8の半径方向の膨張量にほぼ等しく設定されている。このように噴射弁本体上端部7の円筒状内周面8が円筒状突部11周りに圧入されている場合は、上述したような通常のすきまばめの場合と全く異なる応力状態となる。
On the other hand, in the present invention, the cylindrical inner
即ち、噴射弁本体上端部7の円筒状内周面8が上部ケーシング下端部10の円筒状突部11周りに圧入されると噴射弁本体上端部7は半径方向に膨張せしめられ、このように噴射弁本体上端部7が半径方向に膨張せしめられた状態で噴射弁本体上端部7の環状上端面9が上部ケーシング下端部10の環状下端面12に溶接される。
That is, when the cylindrical inner
さて、内部室3内の燃料圧が高まると噴射弁本体1の上方部6が半径方向外方に膨張する。ところが上述したように円筒状突部11に対する円筒状内周面8の圧入代は噴射弁本体1内に最大燃料圧を加えたときの円筒状内周面8の半径方向の膨張量にほぼ等しく設定されており、従って噴射弁本体上端部7は内部室3内の燃料圧が高かろうと低かろうと内部室3内の燃料圧が最大になったときの膨張量でもって半径方向外方に膨張した状態に保持されている。従って内部室3内の燃料圧が高まって噴射弁本体1の上方部6が半径方向外方に膨張しても噴射弁本体上端部7は更に膨張することなく圧入されたときの状態に保持される。従って溶接部17にモーメントが作用することがなく、溶接部17の内端部に引張り応力が発生することもないので溶接部17が破壊することがなくなる。
Now, when the fuel pressure in the
このように内部室3内の燃料圧が高くなっても溶接部17にはモーメントが作用しないが噴射弁本体上端部7内に発生している応力がクリープ現象により小さくなると内部室3内の燃料圧が高くなったときに噴射弁本体上端部7の円筒状内周面8が円筒状突部11の円筒状外周面14から離れ、溶接部17にモーメントが作用するようになる。この場合、溶接部17に作用するモーメントを小さくするには溶接部17周りの噴射弁本体上端部7が変形しないように噴射弁本体上方部6の変形を吸収してやればよく、そのために図2(B)に示す実施例では噴射弁本体上端部7の円筒状外周面18上にその全長に亘って延びる断面矩形の環状溝19が形成されている。
As described above, even if the fuel pressure in the
1 噴射弁本体
2 上部ケーシング
3 内部室
7 上端部
8 円筒状内周面
9 環状上端面
10 下端部
11 円筒状突部
12 環状下端面
13 下端面
14 円筒状外周面
17 溶接部
18 円筒状外周面
19 環状溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Injection valve
Claims (3)
Priority Applications (1)
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JP2004211512A JP2006029259A (en) | 2004-07-20 | 2004-07-20 | Fuel injection valve |
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Cited By (2)
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2004
- 2004-07-20 JP JP2004211512A patent/JP2006029259A/en active Pending
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