JP2011064125A

JP2011064125A - 燃料噴射弁

Info

Publication number: JP2011064125A
Application number: JP2009215135A
Authority: JP
Inventors: Masanori Mifuji; 政徳三冨士; Shuichi Shimizu; 修一清水; Motoyuki Abe; 元幸安部
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2009-09-17
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2011-03-31
Anticipated expiration: 2029-09-17
Also published as: JP5331633B2

Abstract

【課題】燃料噴射弁による遮音性能を向上することである。
【解決手段】燃料噴射弁１００が直接シリンダヘッド８に接触しないよう、また適切な距離を保てるように燃料噴射弁１００とシリンダヘッド８との間に音響減衰可能な部品９を配置している。その部品９は、燃料噴射弁１００のノズル部６を覆うように構成されており、燃料噴射弁１００に接触する部分とシリンダヘッドに接触する部分とが金属以外の材料で構成されており、リング形状をしている。このリングの高さにより、部品９が燃料噴射弁に接触する部分と部品９がシリンダヘッドに接触する部分との間の距離を変更可能であり、また当該リング部品９を３層以上で構成することにより、燃料噴射弁１００の作動音の伝搬を段階的に減衰することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は内燃機関で使用される燃料噴射弁に関する。また、その噴霧形態が筒内に直接噴射する場合にあって、特に、有益な遮音結果となるように設計されている燃料噴射弁に関する。

皿状に形成された減衰エレメントにより音響伝搬を減少させる手法が、特表２００８−５１６１３３号公報に開示されている。この減衰エレメントでは、剛性的な２つのリングを有し、両リングの間には弾性的な中間リングを配置することで良好な音響減衰作用を得ている。

特表２００８−５１６１３３号公報

近年、低燃費および高出力を狙ったエンジンとして、筒内直接噴射式ガソリンエンジン（以下、筒内噴射エンジンと称する）が実用化されている。筒内噴射エンジンにおいても、エンジンの静音化の要求が高まって来ており、これに対応した燃料噴射弁の構造およびレイアウトなどが必要とされる。

従来技術においては、減衰エレメントの厚みが薄く燃料噴射弁とシリンダヘッドとの間の距離が小さいため、燃料噴射弁からシリンダヘッドへ伝搬する燃料噴射弁の作動音を十分に低減することが難しかった。

このため、エンジンの静音化のためには燃料噴射弁が直接シリンダヘッドに接触しないよう、また適切な距離を保てるように燃料噴射弁とシリンダヘッドとの間に音響減衰可能な部品を配置することが重要である。

本発明の目的は、燃料噴射弁による遮音性能を向上することにある。

燃料噴射弁による遮音性能を向上するために、本発明では燃料噴射弁が直接シリンダヘッドに接触しないよう、また適切な距離を保てるように燃料噴射弁とシリンダヘッドとの間に音響減衰可能な部品を配置している。その部品は燃料噴射弁とシリンダヘッドとの間に配置され、燃料噴射弁のノズル部を覆うように構成されており、燃料噴射弁に接触する部分とシリンダヘッドに接触する部分とが金属以外の材料で構成されたリング形状（筒状体）である。このリングの高さにより燃料噴射弁のボディ部分とシリンダヘッドとの間の距離が変更可能である。また当該リングを３層以上で構成することにより燃料噴射弁の作動音の伝搬を段階的に減衰することができる。

本発明によれば、燃料噴射弁による遮音性能を向上することができる。

本発明に係る燃料噴射弁の第一実施例の構造を示す外観図である。本発明に係る燃料噴射弁の第一実施例のリングを拡大した断面図である。本発明に係る燃料噴射弁の第二実施例のリングを拡大した断面図である。第一実施例の燃料噴射弁を筒内噴射式内燃機関に搭載した例を示す模式図である。

以下、本発明に係る実施例を説明する。

図１は、本発明に係る燃料噴射弁１００の第一の実施例を示す外観図である。

燃料噴射弁１００の上部は燃料配管１の内部にＯリング２，バックアップリング３が装着されており、燃料配管側から供給される燃料をシールする方式となっている。一方、燃料噴射弁１００の下部はノズル部６の下方にチップシール７があり、燃焼室内で発生する燃焼ガスをシールする方式となっている。

燃料噴射弁１００は主にコネクタモールド部４，ボディ部５，ノズル部６の３つの部材で構成されており、噴射パルスがオンの状態になるとコネクタモールド部４へ電流が流れボディ部５内部のコイルへ電流が流れることでボディ部５全体にコイルの周りを一巡する磁気回路が構成される。このときにボディ部５で発生する磁気吸引力が内部に設けられた弁体を弁座から引き離し、弁体のリフト量分だけ燃料を噴射することができる。

噴射パルスがオフの状態になると、ボディ部５内部のコイルに電流が流れなくなり、ボディ部５で発生する磁気吸引力が消失し、弁体がスプリング力によって閉弁状態に戻り、燃料の噴射が終わる。

燃料噴射弁１００のボディ部５とノズル部６とはシリンダヘッド８の内部に納まるようレイアウトされており、またリング９（リング状部材又は筒状体ともいう）がボディ部５とシリンダヘッド８との間に配置されているため、燃料噴射弁１００のノズル部６，ボディ部５で発生した振動または音はシリンダヘッド８への伝搬を低減或いは防止する構成となっている。

リング９は、ボディ部５に接触する部分とシリンダヘッド８に接触する部分とを例えば樹脂（プラスチック）で構成し、その間を金属（鋼）などで構成することにより、複数の材料（材質の異なる複数の部材）を組み合わせて構成されている。リング９を構成する複数の部材は各部品を圧入または一体成形することで組み立てられている。リング９はその一体となった形でノズル部６に圧入などによって組み込まれている。

本実施例では、リング９はその高さ方向に３層で構成されている。リング９は、例えば４層，５層のように、３層よりも多い層数で構成されても良い。

図２はリング９の縦断面図を示しており、メインリング９ａが上下２個とその間に設けられたセンターリング９ｂの３部品で構成されている。リング９はボディ部５とシリンダヘッド８との間に配置されており、軸方向荷重がかかる場合があり、この場合、メインリング９ａが燃料噴射弁１００の軸偏芯を許容できる構造としている。さらに、ボディ部５とシリンダヘッド８との間の距離を変更したい場合にはリング９の高さ変更により任意に変更することも可能である。ボディ部５とシリンダヘッド８との間に配置された場合、燃料噴射弁１００のノズル部６，ボディ部５で発生した振動または音がメインリング９ａ，センターリング９ｂ，メインリング９ａの順で伝搬され各リングへ伝搬されるごとに振動速度が減衰され、透過損失が大きくなることにより振動値は初期の約半分となることから音響出力を抑えることが可能となる。

本実施例では、リング９はその内周面が燃料噴射弁１００の外周面１００ｂに接触し、その端面が弁中心軸１００ａを横切るように（好ましくは直交するように）燃料噴射弁１００に形成された面１００ｃと接触している。また燃料噴射弁１００がシリンダヘッド８に取り付けられた場合、リング９は燃料噴射弁と接触する端面とは反対側の端面がシリンダヘッド８に接触する。さらに具体的に説明すれば、メインリング９ａの内周面が燃料噴射弁１００のノズル部６の外周面１００ｂと接触し、メインリング９ａの端面がボディ部５の下端面１００ｃと接触している。

図３は、本発明のリングに係る第二の実施例の縦断面図である。実施例１と同様に、リング９は、ボディ部５に接触する部分とシリンダヘッド８に接触する部分とをそれぞれ例えば樹脂（プラスチック）、その間を金属（鋼）などで構成することにより、複数の材料（材質の異なる複数の部材）を組み合わせて構成されている。また、本実施例では、樹脂と金属が隣り合う順とし各部品を圧入または一体成形することでリング９が組み立てられ、その一体となった形でリング９をノズル部６に圧入などによって組み込む構成としている。

第１リング９ｃが上下２個とその間に第２リング９ｄが上下２個、第２リング９ｄの間に第３リング９ｅの５部品で構成されている。すなわちリング９は、ノズル部６に接触する側から、第１リング９ｃ，第２リング９ｄ，第３リング９ｅ，第２リング９ｄ，第１リング９ｃの順に積層されて筒状体を形成している。２つの第１リング９ｃは、一方がボディ部５と接触し、他方がシリンダヘッド８に接触しており、例えば樹脂（プラスチック）で構成している。第２リング９ｄは金属（鋼）で構成し、第３リング９ｅは樹脂（プラスチック）で構成している。リング９は第１実施例と同様にボディ部５とシリンダヘッド８との間に配置されており、軸方向荷重がかかる場合があり、この場合、第１リング９ｃまたは第３リング９ｅが燃料噴射弁の軸偏芯を許容できる構造とした。

次に、燃料噴射弁１００が筒内噴射式内燃機関１０１に取り付けられる例を説明する。この例では、リング９として実施例１又は実施例２のいずれのものを用いても良い。図４は燃料噴射弁１００が筒内噴射式内燃機関１０１に取り付けられる例を示しており、１０２は燃焼室、１０３はピストン、１０４はピストンに形成されるピストンキャビティ、１０５はシリンダ、１０６はシリンダヘッド、１０７は吸気ポート１０８を開閉する吸気弁装置、１０９は排気弁装置、１１０は点火プラグである。また、１１１は吸気ポート１０８を分離する中央隔壁を有し上流側において連通する吸気通路である。

１燃料配管
２Ｏリング
３バックアップリング
４コネクタモールド部
５ボディ部
６ノズル部
７チップシール
８，１０６シリンダヘッド
９リング
９ａメインリング
９ｂセンターリング
９ｃ第１リング
９ｄ第２リング
９ｅ第３リング
１００燃料噴射弁
１０１筒内噴射式内燃機関
１０２燃焼室
１０３ピストン
１０４ピストンキャビティ
１０５シリンダ
１０７吸気弁装置
１０８吸気ポート
１０９排気弁装置
１１０点火プラグ
１１１吸気通路

Claims

燃料噴射弁とシリンダヘッドとの間に配置され、燃料噴射弁のノズル部を覆うように構成されており、燃料噴射弁に接触する部分とシリンダヘッドに接触する部分とを金属以外の材料で構成したリング状部材を備え、燃料噴射弁のボディ部分がシリンダヘッドに直接、接触しないようにしたことを特徴とする燃料噴射弁。
請求項１に記載の燃料噴射弁において、前記リング状部材の高さにより、前記リング状部材が接触する燃料噴射弁の部分と前記リング状部材が接触するシリンダヘッドの部分との間の距離を変更できることを特徴とする燃料噴射弁。
請求項１に記載の燃料噴射弁において、前記リング状部材は高さ方向に３層以上で構成されており、燃料噴射弁に接触する部分とシリンダヘッドに接触する部分との間の中間層を金属としたことを特徴とする燃料噴射弁。
請求項１に記載の燃料噴射弁において、前記リング状部材は高さ方向に３層以上で構成されており、燃料噴射弁に接触する部分とシリンダヘッドに接触する部分との間の中間層を金属としており、その配置が金属以外のリングと金属リングとが隣り合わせになるように配置されたことを特徴とする燃料噴射弁。
請求項１に記載の燃料噴射弁において、前記リング状部材は高さ方向に３層以上で構成されており、それが一体となって燃料噴射弁のノズル部へ圧入されることで固定されたことを特徴とする燃料噴射弁。