JP6143631B2 - 燃料噴射装置用ノズルプレートの取付構造 - Google Patents

Description

この発明は、燃料噴射装置の燃料噴射口から流出した燃料を微粒化して噴射するために使用される燃料噴射装置用ノズルプレート（以下、適宜「ノズルプレート」と略称する）の取付構造に関するものである。

自動車等の内燃機関（以下、「エンジン」と略称する）は、燃料噴射装置から噴射された燃料と吸気管を介して導入された空気とを混合して可燃混合気を形成し、この可燃混合気をシリンダー内で燃焼させるようになっている。このようなエンジンは、燃料噴射装置から噴射された燃料と空気との混合状態がエンジンの性能に大きな影響を及ぼすことが知られており、特に、燃料噴射装置から噴射された燃料の微粒化がエンジンの性能を左右する重要な要素となることが知られている。

そこで、従来から、図１８に示すように、燃料噴射装置１００は、燃料噴射口１０１が形成された金属製のバルブボディ１０２に金属製のノズルプレート１０３を溶接し、燃料噴射口１０１から噴射された燃料をノズルプレート１０３に形成されたノズル孔１０４を介して吸気管内に噴射することにより、燃料の微粒化を促進するようになっている（特許文献１、２参照）。

特開平１１−２７０４３８号公報 特開２０１１−１４４７３１号公報

しかしながら、従来の燃料噴射装置１００は、溶接スパッタがノズルプレート１０３のノズル孔１０４に浸入し、ノズル孔１０４が溶接スパッタで塞がれるのを防止するため、マスキング治具を使用して溶接を行わなければならず、溶接を効率的に行うことが困難であった。その結果、従来の燃料噴射装置１００は、製造工数が嵩み、製造コストの削減が困難であった。

そこで、本発明は、燃料噴射装置の製造工数を削減でき、燃料噴射装置の製造コストを削減できる燃料噴射装置用ノズルプレートの取付構造を提供する。

図１乃至図１７に示すように、本発明は、燃料噴射装置１の燃料噴射口４から流出した燃料を微粒化して噴射するノズル孔７が形成された燃料噴射装置用ノズルプレート３の取付構造に関するものである。本発明において、前記燃料噴射装置１の金属製バルブボディ５は、前記燃料噴射口４が形成された先端側に前記燃料噴射装置用ノズルプレート３が取り付けられるようになっている。前記燃料噴射装置用ノズルプレート３は、前記バルブボディ５の先端側が嵌合される筒状嵌合部１２と、前記筒状嵌合部１２の一端側を塞ぐように形成されて前記バルブボディ５の先端面１３が突き当てられると共に前記ノズル孔７が形成された底壁部１４と、を有している。前記燃料噴射装置用ノズルプレート３の前記筒状嵌合部１２及び前記底壁部１４は、合成樹脂材料で一体に形成されている。前記筒状嵌合部１２は、他端（開口端２２）側に弾性変形可能なアーム部２０が形成されている。前記アーム部２０と前記バルブボディ５のいずれか一方に係合用突起８，３７が形成され、前記アーム部２０と前記バルブボディ５のいずれか他方に前記係合用突起８，３７に係合する係止溝２３，３８が形成されている。そして、前記係合用突起８，３７が前記係止溝２３，３８に係合され、且つ、前記底壁部１４が前記バルブボディ５の先端面１３に当接した状態において、前記筒状嵌合部１２と前記バルブボディ５が相対回動させられると、前記係合用突起８，３７が前記係止溝２３，３８のロック位置に着座すると共に、前記アーム部２０が弾性変形させられて、前記底壁部１４を前記バルブボディ５の先端面１３に押し付ける前記アーム部２０の弾性力が生じ、前記燃料噴射装置用ノズルプレート３と前記バルブボディ５が前記係合用突起８，３７と前記係止溝２３，３８によって抜け止めされた状態で固定される。

本発明に係る燃料噴射装置用ノズルプレートの取付構造によれば、ノズルプレートのアーム部とバルブボディのいずれか一方に形成された係合用突起をノズルプレートのアーム部とバルブボディのいずれか他方に形成された係止溝に係合し、ノズルプレートの筒状嵌合部とバルブボディを相対回動させると、係合用突起が係止溝のロック位置に着座すると共に、アーム部が弾性変形させられて、ノズルプレートの底壁部がアーム部に生じた弾性力によってバルブボディの先端面に押し付けられ、ノズルプレートとバルブボディが係合用突起と係止溝によって抜け止めされた状態で固定されるため、金属製のノズルプレートを金属製のバルブボディの先端に溶接固定する従来例に比較し、燃料噴射装置の製造工数を削減でき、燃料噴射装置の製造コストを削減できる。

燃料噴射装置１の使用状態を模式的に示す図である。 本発明の第１実施形態に係るノズルプレートの取付構造を示す図である。図２（ａ）が燃料噴射装置の先端側正面図であり、図２（ｂ）が図２（ａ）の矢印Ｃ１で示す方向から見た燃料噴射装置の先端側側面図であり、図２（ｃ）が図２（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿ってノズルプレートを切断して示す燃料噴射装置の先端側断面図であり、図２（ｄ）が図２（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿って全体を切断して示す燃料噴射装置の先端側断面図である。 本発明の第１実施形態に係るノズルプレートを示す図であり、図３（ａ）がノズルプレートの正面図であり、図３（ｂ）が図３（ａ）の矢印Ｃ２で示す方向から見たノズルプレートの側面図であり、図３（ｃ）が図３（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示すノズルプレートの断面図であり、図３（ｄ）が図３（ｂ）のＡ３−Ａ３線に沿って切断して示すノズルプレートの断面図であり、図３（ｅ）がノズルプレートのアーム部の変形例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るバルブボディを示す図であり、図４（ａ）がバルブボディ５の先端側正面図であり、図４（ｂ）が図４（ａ）の矢印Ｃ３で示す方向から見たバルブボディ５の先端側側面図であり、図４（ｃ）が図４（ｂ）の矢印Ｃ４で示す方向から見たバルブボディ５の先端側側面図である。 第１実施形態の変形例１に係るノズルプレートの取付構造を示す図である。 第１実施形態の変形例２に係るノズルプレートの取付構造を示す図である。 第１実施形態の変形例３に係るバルブボディの構造を示す図である。 第１実施形態に係る係合用突起の変形例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るノズルプレートの取付構造を示す図である。図９（ａ）が燃料噴射装置の先端側正面図であり、図９（ｂ）が図９（ａ）の矢印Ｃ４で示す方向から見た燃料噴射装置の先端側側面図であり、図９（ｃ）が図９（ａ）のＡ４−Ａ４線に沿ってノズルプレートを切断して示す燃料噴射装置の先端側断面図であり、図９（ｄ）が図９（ｃ）のＦ方向から見た係合用突起の平面図である。 本発明の第２実施形態に係るノズルプレートを示す図であり、図１０（ａ）がノズルプレートの正面図であり、図１０（ｂ）が図１０（ａ）の矢印Ｃ５の方向から見たノズルプレートの側面図であり、図１０（ｃ）が図１０（ａ）のＡ５−Ａ５線に沿って切断して示すノズルプレートの断面図である。 本発明の第２実施形態に係るバルブボディを示す図であり、図１１（ａ）がバルブボディの先端側の正面図であり、図１１（ｂ）がバルブボディの先端側の側面図である。 第２実施形態の変形例１を示す図であり、図１２（ａ）がノズルプレートの正面図であり、図１２（ｂ）が図１２（ａ）のＡ６−Ａ６線に沿って切断して示すノズルプレートの断面図である。 第２実施形態の変形例２を示す図であり、バルブボディの先端側の側面図である。 第２実施形態の変形例３を示す図であり、図１４（ａ）がバルブボディの先端側の正面図であり、図１４（ｂ）がバルブボディの先端側の側面図である。 第２実施形態の変形例４を示す図であり、バルブボディの側面図である。 第２実施形態の変形例５を示す図であり、バルブボディの側面図である。 第２実施形態の変形例６を示す図であり、図１７（ａ）がバルブボディの先端側の正面図であり、図１７（ｂ）がバルブボディの先端側の側面図である。 従来のノズルプレートの取付構造を示す燃料噴射装置の先端側断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳述する。

［第１実施形態］
（燃料噴射装置）
図１は、燃料噴射装置１の使用状態を模式的に示す図である（図２参照）。この図１に示すように、ポート噴射方式の燃料噴射装置１は、エンジンの吸気管２の途中に設置され、燃料を吸気管２内に噴射して、吸気管２に導入された空気と燃料とを混合し、可燃混合気を形成するようになっている。

図２は、燃料噴射装置用ノズルプレート３（以下、ノズルプレートと略称する）が取り付けられた燃料噴射装置１の先端側を示す図である。なお、図２（ａ）は、燃料噴射装置１の先端側正面図である。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）の矢印Ｃ１で示す方向から見た燃料噴射装置１の先端側側面図である。また、図２（ｃ）は、図２（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿ってノズルプレート３を切断して示す燃料噴射装置１の先端側断面図である。また、図２（ｄ）は、図２（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿って全体を切断して示す燃料噴射装置１の先端側断面図である。

図２に示すように、燃料噴射装置１は、燃料噴射口４が形成された金属製バルブボディ５の先端側に合成樹脂材料製のノズルプレート３が取り付けられている。この燃料噴射装置１は、図外のソレノイドによってニードルバルブ６が開閉されるようになっており、ニードルバルブ６が開かれると、バルブボディ５内の燃料が燃料噴射口４から噴射され、燃料噴射口４から噴射された燃料がノズルプレート３のノズル孔７を通過して外部に噴射されるようになっている。バルブボディ５は、正面側から見た形状が円形状であり（図４（ａ）参照）、丸棒状の係合用突起８が先端側の外周面１１の周方向に沿って１８０°の間隔で一対形成されている（図４（ａ）〜（ｃ）参照）。なお、ノズルプレート３は、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ＰＯＭ、ＰＡ、ＰＥＳ、ＰＥＩ、ＬＣＰ等の合成樹脂材料を使用して射出成形される。

（ノズルプレートの取付構造）
以下、図２乃至図４に基づき、本実施形態に係るノズルプレート３の取付構造を説明する。なお、図３（ａ）がノズルプレート３の正面図であり、図３（ｂ）が図３（ａ）の矢印Ｃ２で示す方向から見たノズルプレート３の側面図であり、図３（ｃ）が図３（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示すノズルプレート３の断面図であり、図３（ｄ）が図３（ｂ）のＡ３−Ａ３線に沿って切断して示すノズルプレート３の断面図である。また、図４（ａ）がバルブボディ５の先端側正面図であり、図４（ｂ）が図４（ａ）の矢印Ｃ３で示す方向から見たバルブボディ５の先端側側面図であり、図４（ｃ）が図４（ｂ）の矢印Ｃ４で示す方向から見たバルブボディ５の先端側側面図である。

図２乃至図４に示すように、ノズルプレート３は、バルブボディ５の先端側外周面１１に嵌合される筒状嵌合部１２と、この筒状嵌合部１２の一端側を塞ぐように形成されてバルブボディ５の先端面１３が突き当てられる底壁部１４と、を一体に有する有底筒状体である。

底壁部１４は、燃料噴射装置１の燃料噴射口４から噴射された燃料を外部（吸気管２内）に向けて噴射するためのノズル孔７が複数（周方向に等間隔で６箇所）形成されている。この底壁部１４は、内面１５側（バルブボディ５の先端面１３に密着する面側）が平坦面であり、外面１６側の中央部１７が凹んでいる。すなわち、底壁部１４は、ノズル孔７が形成される中央部１７が円板状の薄肉部分であり、この中央部１７を取り囲む領域であり且つ筒状嵌合部１２の一端側に接続される周縁部１８が中央部１７よりも肉厚に形成された厚肉部分である。なお、本実施形態において、ノズル孔７は、底壁部１４に合計６箇所形成されているが、これに限られず、要求される燃料噴射特性に応じた最適の個数及び孔径等が決定される。

筒状嵌合部１２は、後述するアーム部２０を除き、全体がほぼ円筒形状となるように形成されており、内周面２１側にバルブボディ５の先端側が嵌合されるようになっている。この筒状嵌合部１２は、一端が底壁部１４によって塞がれ、他端がバルブボディ５の先端側を挿入できるようになっている開口端２２である。

筒状嵌合部１２は、バルブボディ５の一対の係合用突起８，８に対応するように、係止溝２３が開口端２２側に一対形成されている。すなわち、一対の係止溝２３，２３が筒状嵌合部１２の周方向に１８０°の間隔で形成されている。この係止溝２３は、筒状嵌合部１２の開口端（他端）２２から母線方向（バルブボディ５と筒状嵌合部１２の嵌合方向）に沿って切り込むように形成された縦溝２４と、この縦溝２４の端部から周方向に延びる横溝２５と、を有している。これら縦溝２４及び横溝２５は、筒状嵌合部１２の外周面２６から内周面２１まで貫通している。そして、この筒状嵌合部１２は、アーム部２０が開口端（他端）２２と横溝２５との間に撓み変形（弾性変形）可能な片持ち梁状に形作られている。すなわち、アーム部２０は、筒状嵌合部１２の径方向への弾性変形及び筒状嵌合部１２の母線方向への弾性変形が可能である。

アーム部２０は、バルブボディ５の係合用突起８を収容する凹み２７が横溝２５の輪郭の一部を形作る溝壁２８に形成されている。この凹み２７は、丸棒状の係合用突起８が着座する平坦な底面２７ａと、この底面２７ａの両端から溝壁２８に向かって延びる一対の傾斜面２７ｂ，２７ｂとで台形形状に形作られている。そして、この凹み２７は、バルブボディ５の係合用突起８を位置決めした状態で固定するロック位置として機能する。一対の傾斜面２７ｂ，２７ｂは、互いの間隔が底面２７ａ側よりも溝壁２８側の方が大きくなるように形成されており、溝壁２８に沿って移動する係合用突起８を凹み２７の底面２７ａに円滑に案内できるようになっている。

また、アーム部２０は、図３（ｄ）に示すように、内面２０ａが筒状嵌合部１２の内周面２１と同一径となるように形成され、外面２０ｂが筒状嵌合部１２の外周面２６と同一径となるように形成されている。なお、図３（ｅ）に示すように、一対のアーム部２０は、少なくとも先端側を筒状嵌合部１２の内周面２１よりも径方向内方側に位置するように形成してもよい。このように形成された一対のアーム部２０，２０は、先端側が筒状嵌合部１２の内周面２１よりも径方向内方側に位置するため、バルブボディ５の外周面１１を抱きかかえるように挟持することができる。また、図３（ｅ）に示すように、アーム部２０は、径方向内方側への変位量が基端側から先端側へ向かうにしたがって漸増するように形成されることが好ましい。

また、アーム部２０の一部を形作る凹み２７から縦溝２４までの溝壁２８は、凹み２７の近傍から縦溝２４に向かうにしたがって筒状嵌合部１２の開口端（他端）２２に近づくような傾斜面３０と、この傾斜面３０と縦溝２４とを滑らかに接続する曲面３１とが形成されており、バルブボディ５の係合用突起８がアーム部２０を撓み変形させながら凹み２７内に滑らかに移動できるようになっている。

（ノズルプレートとバルブボディの組付け作業）
ノズルプレート３の筒状嵌合部１２とバルブボディ５を組み付ける場合、バルブボディ５の先端側を筒状嵌合部１２の開口端２２から筒状嵌合部１２の内部に挿入し、バルブボディ５の係合用突起８を筒状嵌合部１２の縦溝２４に係合させた状態において、バルブボディ５の先端面１３がノズルプレート３の底壁部１４に当接するまで、バルブボディ５の先端側を縦溝２４に沿って筒状嵌合部１２の内部に押し込む。次いで、バブルボディ５の先端面１３がノズルプレート３の底壁部１４に当接した状態において、ノズルプレート３の筒状嵌合部１２とバルブボディ５とを相対回動させる。この際、バルブボディ５の係合用突起８がアーム部２０を緩やかに外側へ撓み変形させながら（横溝２５の溝幅を拡げる方向へ撓み変形させながら）横溝２５内をスライド移動する。そして、バルブボディ５の係合用突起８がアーム部２０の弾性力を受けながらアーム部２０の凹み２７内に収容され、凹み２７の底面２７ａがアーム部２０の弾性力によってバルブボディ５の係合用突起８に押し付けられるため、バルブボディ５の係合用突起８が凹み２７の底面２７ａに着座した（当接した）状態で固定される。

（第１実施形態の効果）
以上のような本実施形態に係るノズルプレート３の取付構造によれば、バルブボディ５の係合用突起８をノズルプレート３の係止溝２３に係合し、バルブボディ５とノズルプレート３を相対回動させると、係合用突起８が係止溝２３の横溝２５内をアーム部２０を弾性変形（撓み変形）させながら移動し、係合用突起８がアーム部２０の凹み２７（係止溝２３のロック位置）に収容されると共に、アーム部２０の凹み２７の底面２７ａがバルブボディ５の係合用突起８にアーム部２０の弾性力で押し付けられて、バルブボディ５の係合用突起８がアーム部２０の凹み２７の底面２７ａに着座した状態で固定される。すなわち、本実施形態に係るノズルプレート３の取付構造によれば、ノズルプレート３とバルブボディ５は、バルブボディ５の係合用突起８がアーム部２０の凹み２７（係止溝２３のロック位置）内にアーム部２０の弾性力で固定されるため、抜け止めされた状態で固定されることになる。したがって、本実施形態に係るノズルプレート３の取付構造によれば、金属製のノズルプレート１０３を金属製のバルブボディ１０２の先端に溶接固定する従来例に比較し（図１８参照）、燃料噴射装置１の製造工数を削減でき、燃料噴射装置１の製造コストを削減できる。

また、本実施形態に係るノズルプレート３の取付構造によれば、ノズルプレート３がバルブボディ５に取り付けられた後、合成樹脂材料製のノズルプレート３と金属製のバルブボディ５に熱膨張差が生じると、アーム部２０が弾性変形してノズルプレート３とバルブボディ５の熱膨張差を吸収し、凹み２７の底面２７ａがバルブボディ５の係合用突起８にアーム部２０の弾性力で押し付けられる状態が維持され、ノズルプレート３の底壁部１４をバルブボディ５の先端面１３に押し付ける弾性力（アーム部２０の弾性変形に起因する力）が常時作用し、ノズルプレート３の底壁部１４とバルブボディ５の先端面１３との間に隙間を生じるようなことがないため、燃料の噴射圧力がノズルプレート３に作用しても、ノズルプレート３がバルブボディ５から脱落するようなことがなく、ノズルプレート３が所望の機能（燃料を微粒化する機能）を発揮する。なお、合成樹脂材料製のノズルプレート３は、熱膨張率が金属製のバルブボディ５よりも大きいため、金属製のバルブボディ５よりも熱膨張による伸びが大きくなる。

また、本実施形態に係るノズルプレート３の取付構造によれば、バルブボディ５とノズルプレート３の製造誤差がある場合に、アーム部２０が弾性変形してノズルプレート３とバルブボディ５の製造誤差を吸収し、凹み２７の底面２７ａがバルブボディ５の係合用突起８にアーム部２０の弾性力で押し付けられる状態が維持され、ノズルプレート３の底壁部１４がバルブボディ５の先端面１３にアーム部２０の弾性力（アーム部２０の弾性変形に起因する力）によって常時押し付けられ、ノズルプレート３の底壁部１４とバルブボディ５の先端面１３との間に隙間を生じるようなことがないため、燃料の噴射圧力がノズルプレート３に作用しても、ノズルプレート３がバルブボディ５から脱落するようなことがなく、ノズルプレート３が所望の機能（燃料を微粒化する機能）を発揮する。

また、本実施形態に係るノズルプレート３の取付構造によれば、ノズルプレート３とバルブボディ５は、バルブボディ５の係合用突起８がアーム部２０の凹み２７（係止溝２３のロック位置）内にアーム部の弾性力で固定されるため、抜け止めされた状態で固定されることになる。したがって、本実施形態に係るノズルプレートの取付構造によれば、金属製のノズルプレート１０３を金属製のバルブボディ１０２の先端に溶接固定する従来例のような不具合（溶接スパッタでノズル孔１０４が塞がれるという不具合）が生じることがなく（図１８参照）、全てのノズル孔７が燃料の微粒化のための機能を確実に発揮する。

なお、本実施形態において、係合用突起８は、バルブボディ５と一体に形成されるか、又はバルブボディ５と別に形成された後に、バルブボディ５に固定される。

（第１実施形態の変形例１）
図５は、第１実施形態の変形例１に係るノズルプレート３の取付構造を示す図である。この図５に示すように、本変形例に係るノズルプレート３の取付構造は、アーム部２０の凹み２７のうちの縦溝２４に近い位置にある端縁を凹み前端縁とし、凹み２７のうちの縦溝２４から遠い位置にある端縁を凹み後端縁とすると、横溝２５を形作るアーム部２０側の溝壁２８に、凹み後端縁に接続され且つ横溝２５内に出っ張る回し止め突起３２が形成されている。

このような本変形例に係るノズルプレート３の取付構造によれば、バルブボディ５に対するノズルプレート３の回し過ぎを回し止め突起３２で防止でき、バルブボディ５の係合用突起８を凹み２７内に確実に収容できる。

また、本変形例に係るノズルプレート３の取付構造によれば、バルブボディ５に対するノズルプレート３の回し過ぎを回し止め突起３２で防止でき、バルブボディ５の係合用突起８をアーム部２０の凹み２７内に確実に収容することにより、ノズルプレート３のノズル孔７の位置をバルブボディ５に対して位置決めできるため、燃料をノズル孔７から所望の噴射方向に正確に噴射することができる。

（第１実施形態の変形例２）
図６は、第１実施形態の変形例２に係るノズルプレート３の取付構造を示す図である。なお、図６（ａ）が燃料噴射装置１の先端側の正面図であり、図６（ｂ）が燃料噴射装置１の先端側の側面図である。

この図６に示すように、本変形例に係るノズルプレート３の取付構造は、アーム部２０に形成された凹み２７の形状が係合用突起８の曲率半径よりも僅かに大きな曲率半径で形成された略半円形である点において、凹み２７の形状が台形の第１実施形態及び変形例１と相違している。

このような本変形例に係る略半円形の凹み２７は、丸棒状の係合用突起８との隙間を第１実施形態及び変形例１に係る台形の凹み２７と比較して小さくでき、丸棒状の係合用突起８をより正確に位置決めした状態で保持することができる。なお、本変形例は、上記変形例１と同様の回り止め突起３２が形成されている。

また、本変形例は、筒状嵌合部１２の一端側（底壁部１４側）を部分的に切り欠くようにして二面幅部３３が形成されている。この二面幅部３３は、図６（ａ）に示すように、Ｙ軸に平行な中心線３４に対して対称の形状となるように形成されている。このように、筒状嵌合部１２の一端側に二面幅部３３が形成されることにより、ノズルプレート３とバルブボディ５を相対回動させる際に、二面幅部３３を把持した状態でノズルプレート３とバルブボディ５を相対回動させることができるため、ノズルプレート３に回動方向の力を加え易くなり、ノズルプレート３のバルブボディ５への取付作業を容易に行える。また、本変形例に係るノズルプレート３は、筒状嵌合部１２の一端側に二面幅部３３が形成されているため、二面幅部３３を目印にしてバルブボディ５に組み付けられ、バルブボディ５に対して位置決めされた状態で組み付けることができる。

（第１実施形態の変形例３）
図７は、第１実施形態の変形例３に係るノズルプレート３の取付構造（特に、バルブボディ５の構造）を示す図である。この図７に示すように、バルブボディ５の一対の係合用突起８，８のうちの一方は、Ｘ軸と平行な中心線３５上に位置しているが、バルブボディ５の一対の係合用突起８，８のうちの他方は、Ｘ軸からθだけ周方向にずれて位置している。なお、一対の係止溝２３，２３は、本変形例に係る一対の係合用突起８，８に対応するようにノズルプレート３に形成される（図２参照）。

このような構成の本変形例によれば、ノズルプレート３のノズル孔７の位置をバルブボディ５に対して一義的に位置決めできるので、ノズルプレート３とバルブボディ５の誤組みを確実に防止できる。

（第１実施形態の変形例４）
図８は、第１実施形態に係る係合用突起８の変形例を示す図である。すなわち、上記第１実施形態において、係合用突起８は、正面側の形状が円形である丸棒状のものを例示したが、これに限られず、図８（ａ）に示すような正面形状が略小判型形状の棒状体、図８（ｂ）に示すような正面形状がＤ形状の棒状体、又は図８（ｃ）に示すような楕円形状の棒状体でもよい。また、図８（ｄ）に示すように、係合用突起８は、アーム部２０との接触部分８ａがＲ面取りされた板状体又は棒状体でもよい（図２（ｂ）参照）。

［第２実施形態］
図９乃至図１１は、本発明の第２実施形態に係るノズルプレート３の取付構造を説明するための図である。なお、図９（ａ）が燃料噴射装置１の先端側正面図であり、図９（ｂ）が図９（ａ）の矢印Ｃ４で示す方向から見た燃料噴射装置１の先端側側面図であり、図９（ｃ）が図９（ａ）のＡ４−Ａ４線に沿ってノズルプレート３を切断して示す燃料噴射装置１の先端側断面図であり、図９（ｄ）が図９（ｃ）のＦ方向から見た係合用突起の平面図である。また、図１０（ａ）がノズルプレート３の正面図であり、図１０（ｂ）が図１０（ａ）の矢印Ｃ５で示す方向から見たノズルプレート３の側面図であり、図１０（ｃ）が図１０（ａ）のＡ５−Ａ５線に沿って切断して示すノズルプレート３の断面図である。また、図１１（ａ）がバルブボディ５の先端側の正面図であり、図１１（ｂ）がバルブボディ５の先端側の側面図である。そして、本実施形態に係るノズルプレート３の取付構造の説明は、図９乃至図１１において、第１実施形態のノズルプレート３の取付構造と共通する構成部分には同一符号を付することにより、第１実施形態のノズルプレート３の説明と重複する説明を省略する。

図９乃至図１１に示すように、本実施形態において、ノズルプレート３のアーム部２０は、先端側の内面３６（バルブボディ５の外周面１１に対向する面）に係合用突起３７が形成されている。これに対し、バルブボディ５は、外周面１１に係止溝３８が形成されている。係合用突起３７は、図９（ｃ）及び（ｄ）に示すように、中心部から開口端２２側に向かって傾斜する係合ガイド面３７ａが形成されている。この係合用突起３７の係合ガイド面３７ａは、ノズルプレート３をバルブボディ５に嵌合する際に、バルブボディ５の先端面１３側のエッジに当接し、アーム部２０を緩やかに撓み変形させ、ノズルプレート３とバルブボディ５の円滑な嵌合を可能にする。

係止溝３８は、バルブボディ５の外周面１１の周方向にほぼ沿うように長穴状に形成され（彫り込まれ）、長手方向の一端側（係止溝３８の一端側）３８ａが長手方向の他端側（係止溝３８の他端側）３８ｂよりもバルブボディ５の先端面１３側に位置し、長手方向の一端側３８ａと長手方向の他端側３８ｂの間（係止溝３８の長手方向のほぼ中間部分３８ｃ）がバルブボディ５の先端面１３から最も遠く位置するように形成されている。なお、係止溝３８は、バルブボディ５の外表面１１側に彫り込まれたものであり、バルブボディ５の内面側に貫通していない。

アーム部２０は、ノズルプレート３の筒状嵌合部１２の開口端２２から母線方向に切り込むように筒状嵌合部１２に形成された縦溝４０と、この縦溝４０の端部から周方向に沿って延びるように筒状嵌合部１２に形成された横溝４１とによって、筒状嵌合部１２の開口端２２側に撓み変形（弾性変形）可能で且つ筒状嵌合部１２の径方向外方への撓み変形が可能な片持ち梁状に形作られている。

また、アーム部２０は、ノズルプレート３の筒状嵌合部１２がバルブボディ５に嵌合され、且つ、ノズルプレート３の底壁部１４がバルブボディ５の先端面１３に当接した状態において、係合用突起３７が係止溝３８の長手方向の一端側３８ａに係合する。そして、このアーム部２０は、係合用突起３７が係止溝３８の長手方向の一端側３８ａに係合した状態において、ノズルプレート３の筒状嵌合部１２とバルブボディ５が相対回動させられると、係合用突起３７が係止溝３８の長手方向の一端側３８ａから係止溝３８の長手方向の他端３８ｂ側に移動して、バルブボディ５の先端面１３から遠ざかる方向へ撓み変形させられ、係合用突起３７をロック位置としての係止溝３８の長手方向の他端側３８ｂに着座させる。この際、アーム部２０は、撓み変形させられたことにより生じる弾性力で、係合用突起３７を係止溝３８の長手方向の他端側３８ｂの溝壁３８ｄに押し付け、係合用突起３７を係止溝３８の長手方向の他端側３８ｂに固定する。しかも、係止溝３８は、長手方向のほぼ中間部分３８ｃがバルブボディ５の先端面１３から最も遠く位置している。したがって、係止溝３８の他端側３８ｂにアーム部２０の弾性力で固定された係合用突起３７は、係止溝３８の長手方向の中間部分３８ｃを乗り越えて係止溝３８の長手方向の一端側３８ａへ容易に移動することができない。これにより、ノズルプレート３とバルブボディ５は、抜け止めされた状態で固定されることになる。

以上のような本実施形態に係るノズルプレート３の取付構造によれば、アーム部２０の係合用突起３７を係止溝３８の長手方向の一端側３８ａに係合した後、筒状嵌合部１２とバルブボディ５を相対回動させ、アーム部２０の係合突起３７を係止溝３８の長手方向の一端側３８ａから他端側３８ｂへ移動させるだけで、アーム部２０の係合用突起３７がバブルボディ５の係止溝３８の長手方向の他端側３８ｂ（係止溝３８のロック位置）にアーム部２０の弾性力で押し付けられ、係合用突起３７が係止溝３８の他端側３８ｂの溝壁３８ｄに着座した状態で固定される。すなわち、本実施形態に係るノズルプレート３の取付構造によれば、ノズルプレート３とバルブボディ５は、アーム部２０の係合用突起３７がバルブボディ５の係止溝３８の長手方向の他端側３８ｂ（係止溝３８のロック位置）にアーム部２０の弾性力で固定され、抜け止めされた状態で固定されることになる。したがって、本実施形態に係るノズルプレート３の取付構造によれば、金属製のノズルプレート１０３を金属製のバルブボディ１０２の先端に溶接固定する従来例に比較し（図１８参照）、燃料噴射装置１の製造工数を削減でき、燃料噴射装置１の製造コストを削減できる。

また、本実施形態に係るノズルプレート３の取付構造によれば、合成樹脂材料製のノズルプレート３と金属製のバルブボディ５に熱膨張差や製造誤差が生じると、アーム部２０が弾性変形してノズルプレート３とバルブボディ５の熱膨張差や製造誤差を吸収し、アーム部２０の係合用突起３７が係止溝３８の長手方向の他端側３８ｂにアーム部２０の弾性力で固定された状態が維持され、ノズルプレート３の底壁部１４をバルブボディ５の先端面１３に押し付ける弾性力（アーム部２０の弾性変形に起因する力）が常時作用し、ノズルプレート３の底壁部１４とバルブボディ５の先端面１３との間に隙間を生じるようなことがないため、燃料の噴射圧力がノズルプレート３に作用しても、ノズルプレート３がバルブボディ５から脱落するようなことがなく、ノズルプレート３が所望の機能（燃料を微粒化する機能）を発揮する。

また、本実施形態に係るノズルプレート３の取付構造によれば、ノズルプレート３とバルブボディ５は、アーム部２０の係合用突起３７がバルブボディ５の係止溝３８の長手方向の他端側３８ｂに（係止溝３８のロック位置）にアーム部２０の弾性力で固定されるため、抜け止めされた状態で固定されることになる。したがって、本実施形態に係るノズルプレート３の取付構造によれば、金属製のノズルプレート１０３を金属製のバルブボディ１０２の先端に溶接固定する従来例のような不具合（溶接スパッタでノズル孔１０４が塞がれるという不具合）が生じることがなく（図１８参照）、全てのノズル孔７が燃料の微粒化のための機能を確実に発揮する。

なお、本実施形態において、第１実施形態の変形例２と同様に、筒状嵌合部１２の一端側（底壁部１４側）を部分的に切り欠くようにして二面幅部３３が形成されることにより、第１実施形態の変形例２と同様の効果を得ることができる（図６参照）。

（第２実施形態の変形例１）
図１２は、第２実施形態の変形例１を示す図であり、ノズルプレート３の変形例を示す図である。なお、図１２（ａ）がノズルプレート３の正面図であり、図１２（ｂ）が図１２（ａ）のＡ６−Ａ６線に沿って切断して示すノズルプレート３の断面図である。

図１２に示すように、本変形例に係るノズルプレート３は、アーム部２０の係合用突起３７の形状が上記第２実施形態におけるアーム部２０の係合用突起３７と異なるが、他の構成が上記第２実施形態におけるノズルプレート３と同様である。すなわち、本変形例において、アーム部２０の係合用突起３７は、半球状に形成されている。これに対し、上記第２実施形態のアーム部２０の係合用突起３７は、丸棒状に形成されている。このような本実施形態に係るノズルプレート３は、アーム部２０及び係合用突起３７がバルブボディ５の外周面１１に容易に係合されると共に。係合用突起３７がバルブボディ５の係止溝３８に容易に係合される（図９参照）。

（第２実施形態の変形例２）
図１３は、第２実施形態の変形例２を示す図であり、係止溝３８の長手方向の一端側３８ａの溝幅を係止溝３８の長手方向の他端側３８ｂの溝幅よりも広くし、アーム部２０の係合用突起３７を係止溝３８の一端側３８ａに係合し易くした態様を示す図（バルブボディ５の先端側の側面図）である（図９参照）。

（第２実施形態の変形例３）
図１４は、第２実施形態の変形例３を示す図であり、係止溝３８の長手方向の一端側３８ａの溝深さを緩やかに変化させ、アーム部２０の係合用突起３７を係止溝３８に滑らかに係合させるようにした態様を示す図である（図９参照）。なお、図１４（ａ）がバルブボディ５の先端側の正面図であり、図１４（ｂ）がバルブボディ５の先端側の側面図である。

（第２実施形態の変形例４）
図１５は、第２実施形態の変形例４を示す図であり、係止溝３８の長手方向の中間部分３８ｃから係止溝３８の長手方向の他端側３８ｂまでの係止溝３８の傾斜角度を２段階に変化させた態様を示す図（バルブボディ５の先端側の側面図）である。すなわち、本変形例の係止溝３８は、長手方向の中間部分３８ｃから長手方向の他端側３８ｂまでの範囲において、長手方向他端側３８ｂ寄りの係止溝３８の傾斜角度を長手方向中間部分３８ｃ寄りの係止溝３８の傾斜角度よりも大きくし、係合用突起３７が係止溝３８のロック位置（他端側３８ｂ）に収容された感覚を作業者に与えることができるようにすると共に、係合用突起３７が係止溝３８の長手方向の他端側３８ｂから抜け出し難くしたものである。

（第２実施形態の変形例５）
図１６は、第２実施形態の変形例５を示す図であり、係止溝３８の長手方向の他端側３８ｂ寄りの位置に抜け止め防止突起４２を形成した態様を示す図（バルブボディ５の先端側の側面図）である。すなわち、本変形例の係止溝３８は、係合用突起３７が接触する側の溝壁３８ｅで、且つ、長手方向の他端側３８ｂ寄りの位置に、抜け止め防止突起４２が形成されている。これにより、係合用突起３７が抜け止め防止突起４２を乗り越えて係止溝３８の長手方向の他端側３８ｂに収容されると、係合用突起３７が抜け止め防止突起４２を乗り越えた際の衝撃が作業者の手に伝わり、係合用突起３７が係止溝３８のロック位置（他端側３８ｂ）に収容された感覚を作業者に与えることができるようにすると共に、係合用突起３７が係止溝３８の長手方向の他端側３８ｂから抜け出し難くしたものである。

（第２実施形態の変形例６）
図１７は、第２実施形態の変形例６を示す図であり、アーム部２０の係合用突起３７を収容する突起係合穴（位置決め凹部）４３が係止溝３８の長手方向の他端側３８ｂに形成された態様を示す図である（図９参照）。すなわち、本変形例に係る係止溝３８は、突起係合穴４３を除く部分の溝深さが同一であり、且つ、突起係合穴４３の穴深さよりも浅く形成されている。このような本変形例によれば、係合用突起３７が係止溝３８のロック位置（他端側３８ｂの突起係合穴４３）に収容された感覚を作業者に与えることができると共に、係合用突起３７が係止溝３８の長手方向の他端側３８ｂ（突起係合穴４３）から抜け出し難くなり、係合用突起３７が係止溝３８の長手方向の他端側に位置決めされた状態で確実に固定される（図９参照）。なお、図１７（ａ）がバルブボディ５の先端側の平面図であり、図１７（ｂ）がバルブボディ５の先端側の側面図である。

１……燃料噴射装置、３……ノズルプレート（燃料噴射装置用ノズルプレート）、４……燃料噴射口、５……バルブボディ、７……ノズル孔、８，３７……係合用突起、１２……筒状嵌合部、１３……先端面、１４……底壁部、２０……アーム部、２２……開口端（他端）、２３，３８……係止溝

Claims (12)

1. 燃料噴射装置の燃料噴射口から流出した燃料を微粒化して噴射するノズル孔が形成された燃料噴射装置用ノズルプレートの取付構造において、
   前記燃料噴射装置の金属製バルブボディは、前記燃料噴射口が形成された先端側に前記燃料噴射装置用ノズルプレートが取り付けられるようになっており、
   前記燃料噴射装置用ノズルプレートは、前記バルブボディの先端側が嵌合される筒状嵌合部と、前記筒状嵌合部の一端側を塞ぐように形成されて前記バルブボディの先端面が突き当てられると共に前記ノズル孔が形成された底壁部と、を有し、
   前記燃料噴射装置用ノズルプレートの前記筒状嵌合部及び前記底壁部は、合成樹脂材料で一体に形成され、
   前記筒状嵌合部は、他端側に弾性変形可能なアーム部が形成され、
   前記アーム部と前記バルブボディのいずれか一方に係合用突起が形成され、前記アーム部と前記バルブボディのいずれか他方に前記係合用突起に係合する係止溝が形成され、
   前記係合用突起が前記係止溝に係合され、且つ、前記底壁部が前記バルブボディの先端面に当接した状態において、前記筒状嵌合部と前記バルブボディが相対回動させられると、前記係合用突起が前記係止溝のロック位置に着座すると共に、前記アーム部が弾性変形させられて、前記底壁部を前記バルブボディの先端面に押し付ける前記アーム部の弾性力が生じ、前記燃料噴射装置用ノズルプレートと前記バルブボディが前記係合用突起と前記係止溝によって抜け止めされた状態で固定される、
   ことを特徴とする燃料噴射装置用ノズルプレートの取付構造。
2. 前記係合用突起が前記バルブボディの外周に形成され、前記係止溝が前記筒状嵌合部に形成され、
   前記係止溝は、前記筒状嵌合部の他端から前記バルブボディと前記筒状嵌合部の嵌合方向に沿って切り込むように形成された縦溝と、前記縦溝の端部から周方向に延びる横溝と、を有し、
   前記アーム部は、前記筒状嵌合部の他端と前記横溝との間に片持ち梁状に形作られ、前記横溝の溝壁に前記係合用突起を収容する凹みが形成され、
   前記係合用突起は、前記筒状嵌合部と前記バルブボディとの嵌合時に前記縦溝内を移動し、前記筒状嵌合部と前記バルブボディとの相対回動時に前記アーム部を撓み変形させながら前記横溝内を移動し、前記ロック位置としての前記凹みの内面に前記アーム部の弾性力で押し付けられた状態で着座し、前記凹み内に固定される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置用ノズルプレートの取付構造。
3. 前記横溝を形作る前記アーム部側の溝壁で、且つ、前記凹みの近傍から前記縦溝までの溝壁は、前記係合用突起を前記縦溝から前記凹みに滑らかに案内できるように、前記凹みの近傍から前記縦溝に向かうにしたがって前記筒状嵌合部の他端に近づく傾斜面である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射装置用ノズルプレートの取付構造。
4. 前記傾斜面と前記縦溝が曲面で滑らかに接続された、
   ことを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射装置用ノズルプレートの取付構造。
5. 前記アーム部は、前記凹みのうちの前記縦溝に近い位置にある端縁を凹み前端縁とし、前記凹みのうちの前記縦溝から遠い位置にある端縁を凹み後端縁とすると、前記横溝を形作る前記アーム部側の前記溝壁に、前記凹み後端縁に接続され且つ前記横溝内に出っ張る回し止め突起が形成された、
   ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の燃料噴射装置用ノズルプレートの取付構造。
6. 前記アーム部は、少なくとも先端側が前記筒状嵌合部よりも径方向内方側に位置するように形成され、少なくとも先端側がバルブボディの外周面に押し付けられるようになっている、
   ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の燃料噴射装置用ノズルプレートの取付構造。
7. 前記係合用突起が前記アーム部の内面に形成され、前記係止溝が前記バルブボディの外周面に形成され、
   前記係止溝は、前記バルブボディの外周面の周方向にほぼ沿うように長穴状に形成され、長手方向の一端側が長手方向の他端側よりも前記バルブボディの先端面側に位置し、前記長手方向の一端側と前記長手方向の他端側の間が前記バルブボディの先端面から最も遠く位置するように形成され、
   前記アーム部は、
   ・前記筒状嵌合部が前記バルブボディに嵌合され、且つ、前記底壁部が前記バルブボディの先端面に当接した状態において、前記係合用突起が前記係止溝の前記長手方向の一端側に係合し、
   ・前記係合用突起が前記係止溝の前記長手方向の一端側に係合した状態において、前記筒状嵌合部と前記バルブボディが相対回動させられると、前記係合用突起が前記係止溝の前記長手方向の一端側から前記係止溝の前記長手方向の他端側に移動して、前記バルブボディの先端面から遠ざかる方向へ撓み変形させられ、前記係合用突起を前記ロック位置としての前記係止溝の前記長手方向の他端側に着座させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置用ノズルプレートの取付構造。
8. 前記係止溝の前記長手方向の他端側には、前記係合用突起を収容する位置決め凹部が形成された、
   ことを特徴とする請求項７に記載の燃料噴射装置用ノズルプレートの取付構造。
9. 前記係止溝の前記長手方向の一端側の溝幅を、前記係止溝の前記長手方向他端側の溝幅よりも大きくした、
   ことを特徴とする請求項７又は８に記載の燃料噴射装置用ノズルプレートの取付構造。
10. 前記アーム部は、前記筒状嵌合部の他端から前記バルブボディと前記筒状嵌合部の嵌合方向に沿って切り込むように縦溝が形成されると共に、前記縦溝の端部から周方向に延びる横溝が形成されることにより、前記筒状嵌合部の他端と前記横溝との間に片持ち梁状に形作られた、
    ことを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の燃料噴射装置用ノズルプレートの取付構造。
11. 前記アーム部は、少なくとも先端側が前記筒状嵌合部よりも径方向内方側に位置するように形成され、少なくとも先端側がバルブボディの外周面に押し付けられるようになっている、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の燃料噴射装置用ノズルプレートの取付構造。
12. 前記筒状嵌合部の底壁部側の外周に二面幅部が形成された、
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の燃料噴射装置用ノズルプレートの取付構造。

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