JP6270959B1 - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

【課題】弁座と噴孔プレートとの間での液密性の低下を抑制することができる燃料噴射弁を得る。【解決手段】噴孔プレート１３は、弁座１２よりも燃料の流れの下流側に配置されている。噴孔プレート１３には、弁座１２の弁座下流側端面１２ａに対向するプレート対向面１３ａが形成されている。プレート対向面１３ａに設けられた複数のスワール付与室３２は、弁座１２から噴孔プレート１３を見たとき、弁座１２の燃料出口部２４ａの周囲に位置している。弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間には、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間の距離の変化に応じて変形する突起３５が介在している。突起３５は、弁座１２から噴孔プレート１３を見たとき、複数のスワール付与室３２よりも径方向内側の位置で燃料出口部２４ａを囲んでいる。【選択図】図４

Description

この発明は、例えば内燃機関へ燃料を供給する燃料噴射弁に関するものである。

従来、燃料噴射孔が設けられた噴孔プレートを弁座に溶接で固定した燃料噴射弁が知られている。噴孔プレートには、弁座から出た燃料に旋回力を与えて燃料噴射孔へ導くスワール付与室が設けられている。噴孔プレートは、噴孔プレートの中央部を弁座側に突出させて湾曲した状態で弁座に固定されている。噴孔プレートを弁座に固定する溶接部は、噴孔プレートの全周にわたって設けられている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１４−１７３５１５号公報

特許文献１に示されている燃料噴射弁では、噴孔プレートが湾曲しているので、噴孔プレートの周方向についての湾曲の誤差により、噴孔プレートと弁座との間に隙間が部分的に生じてしまうおそれがある。これにより、噴孔プレートと弁座との間の隙間から燃料が漏れやすくなり、液密性が低下してしまう。従って、燃料噴射弁から噴射される燃料の状態が不安定になってしまう。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、弁座と噴孔プレートとの間での液密性の低下を抑制することができる燃料噴射弁を得ることを目的とする。

この発明による燃料噴射弁は、燃料が出る燃料出口部が設けられている弁座、弁座に接触したり前記弁座から離れたりすることにより、燃料出口部から出る燃料の量を調整する弁体、及び弁座よりも燃料の流れの下流側に配置され、弁座に固定されている噴孔プレートを備え、弁座には、噴孔プレートに対向する弁座下流側端面が形成され、噴孔プレートには、弁座下流側端面に対向するプレート対向面が形成されており、弁座下流側端面には、燃料出口部が設けられ、プレート対向面には、燃料出口部から出た燃料に旋回力を与える複数のスワール付与室が設けられ、噴孔プレートには、複数のスワール付与室のそれぞれで旋回力が与えられた燃料を噴射する複数の燃料噴射孔が設けられており、複数のスワール付与室は、弁座から噴孔プレートを見たとき、燃料出口部の周囲に位置しており、弁座下流側端面とプレート対向面との間には、弁座下流側端面とプレート対向面との間の距離の変化に応じて変形する変形部材が介在しており、変形部材は、弁座から噴孔プレートを見たとき、複数のスワール付与室よりも径方向内側の位置で燃料出口部を囲んでいる。

この発明による燃料噴射弁によれば、弁座下流側端面とプレート対向面との間の隙間が広がる方向へ噴孔プレートが撓んだ場合でも、変形部材の位置で変形部材が変形することにより、弁座下流側端面とプレート対向面との間の隙間を塞いだ状態を維持することができる。これにより、弁座と噴孔プレートとの間での液密性の低下を抑制することができる。

この発明の実施の形態１による燃料噴射弁を示す断面図である。 図１の弁装置の要部を示す拡大断面図である。 図２の噴孔プレートを示す拡大側面図である。 図３の弁座から見たときの噴孔プレートを示す上面図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 この発明の実施の形態１による燃料噴射弁の突起の他の例を示す断面図である。 この発明の実施の形態２による燃料噴射弁の弁装置を示す要部断面図である。 この発明の実施の形態３による燃料噴射弁の弁装置を示す要部断面図である。 図８の弁座下流側端面とプレート対向面との間に介在しているシール部材の状態を示す拡大断面図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による燃料噴射弁を示す断面図である。燃料噴射弁１は、駆動装置２と、駆動装置２により動作される弁装置３とを有している。燃料は、駆動装置２内及び弁装置３内のそれぞれの燃料通路を通った後、弁装置３から噴射される。

駆動装置２は、磁気回路のヨーク部分を構成する二段円筒形状のハウジング４と、ハウジング４の内側に配置されている固定鉄心である筒状のコア５と、コア５を囲んだ状態でハウジング４の内側に配置されているコイル６と、コイル６が巻かれている樹脂製のボビン７と、ハウジング４の外周部の一部に溶接で固定され、コア５の周囲でボビン７を覆っている金属製のキャップ８と、コイル６を外部と電気的に接続するためのターミナル９とを有している。ハウジング４、コア５、コイル６、ボビン７、キャップ８及びターミナル９は、樹脂製の成形体１０によって一体になっている。また、ハウジング４、コア５、コイル６、ボビン７及びキャップ８は、燃料噴射弁１の軸線Ａと同軸に配置されている。

キャップ８には、切欠き部が設けられている。ターミナル９は、キャップ８の切欠き部を通ってコイル６に接続されている。コイル６への通電がターミナル９を通して行われると、コイル６から電磁力が発生する。

弁装置３は、弁座内空間部１１が設けられている弁座１２と、弁座１２よりも燃料の流れの下流側に配置され、弁座１２に固定されている平板状の噴孔プレート１３と、軸線Ａに沿った方向へ弁座１２に対して変位可能な弁体１４と、弁座１２、噴孔プレート１３及び弁体１４を収容する筒状のホルダ１５と、弁体１４よりも燃料の流れの上流側に配置され、コア５に固定されている筒状の固定ロッド１６と、弁体１４と固定ロッド１６との間に配置されている弾性体であるスプリング１７とを有している。

ホルダ１５は、ハウジング４に固定されている。弁座１２は、ホルダ１５の内周面に固定されている。弁座１２、噴孔プレート１３、弁体１４、ホルダ１５、固定ロッド１６及びスプリング１７は、燃料噴射弁１の軸線Ａと同軸に配置されている。

弁体１４は、ホルダ１５内に配置された可動鉄心である筒状のアマチュア２１と、弁座内空間部１１に挿入され、弁座１２に接触したり弁座１２から離れたりするボール２２と、アマチュア２１とボール２２とを連結する筒状の連結部材２３とを有している。

スプリング１７は、固定ロッド１６と連結部材２３との間に縮められた状態で弾性復元力を発生している。これにより、スプリング１７は、ボール２２が弁座１２に接触する方向へ弁体１４を付勢している。

コイル６の電磁力が発生すると、コイル６の電磁力によってアマチュア２１がコア５に吸引される。これにより、弁体１４は、スプリング１７の弾性復元力に逆らって、弁座１２から離れる方向へ変位される。

固定ロッド１６内の空間、スプリング１７が配置されている空間、連結部材２３内の空間は、燃料が流れる燃料通路になっている。燃料は、固定ロッド１６の位置、スプリング１７の位置、連結部材２３の位置の順に、燃料通路を流れた後、弁座１２の弁座内空間部１１へ流れる。

図２は、図１の弁装置３の要部を示す拡大断面図である。弁座１２には、噴孔プレート１３に対向する平面である弁座下流側端面１２ａが形成されている。また、弁座１２には、弁座内空間部１１から弁座下流側端面１２ａに達する貫通孔２４が燃料通路として設けられている。これにより、弁座下流側端面１２ａには、貫通孔２４の開口部が燃料出口部２４ａとして形成されている。貫通孔２４は、軸線Ａと同軸に設けられている。

弁座内空間部１１の内面は、弁体１４が変位される方向に沿った円筒状の摺動面２５と、摺動面２５から貫通孔２４に向かって軸線Ａに近づきながら連続的に傾斜する円錐状のシート面２６と、シート面２６と貫通孔２４の内面とを結ぶ円錐状のテーパ面２７とを有している。

摺動面２５の内径は、貫通孔２４の内径よりも大きくなっている。弁体１４は、ボール２２を摺動面２５に案内させながら、弁座１２に対して変位される。

弁座内空間部１１の内面とボール２２との間には、燃料が流れる燃料通路が形成されている。ボール２２には、軸線Ａに沿った平面である複数のスリット面２２ａが形成されている。ボール２２の各スリット面２２ａと摺動面２５との間には、隙間が燃料通路として生じている。

弁座１２に対して弁体１４が変位すると、ボール２２の表面の曲面２２ｂが、シート面２６に接触したりシート面２６から離れたりする。ボール２２がシート面２６から離れると、ボール２２の曲面２２ｂとシート面２６との間には、隙間が燃料通路として生じ、燃料通路が開いた状態になる。ボール２２がシート面２６に接触すると、ボール２２の曲面２２ｂがシート面２６に円周上で接触する線接触状態になる。これにより、ボール２２の曲面２２ｂとシート面２６との間の隙間がなくなり、燃料通路が閉じた状態になる。

燃料は、弁座内空間部１１の内面とボール２２との間に生じた燃料通路を、摺動面２５、シート面２６、テーパ面２７の順に流れた後、貫通孔２４を通って燃料出口部２４ａから噴孔プレート１３へ出る。燃料出口部２４ａから噴孔プレート１３へ出る燃料の量は、ボール２２が弁座１２のシート面２６に接触したりボール２２が弁座１２のシート面２６から離れたりすることにより調整される。

噴孔プレート１３は、噴孔プレート１３の外周部で弁座１２に溶接により固定されている。噴孔プレート１３を弁座１２に固定している溶接部は、噴孔プレート１３の外周部の全周にわたって設けられている。噴孔プレート１３には、弁座下流側端面１２ａに対向する平面であるプレート対向面１３ａが形成されている。

図３は、図２の噴孔プレート１３を示す拡大側面図である。また、図４は、図３の弁座１２から見たときの噴孔プレート１３を示す上面図である。噴孔プレート１３のプレート対向面１３ａには、燃料出口部２４ａに対向する中央室３１と、中央室３１の周囲で周方向へ互いに間隔を置いて配置された複数のスワール付与室３２と、複数のスワール付与室３２のそれぞれと中央室３１とを個別に繋ぐ複数の連通路３３とが設けられている。中央室３１、各スワール付与室３２及び各連通路３３は、弁座１２側へ開放された凹部である。中央室３１、各スワール付与室３２及び各連通路３３のそれぞれの開放部は、弁座下流側端面１２ａで塞がれている。この例では、４つのスワール付与室３２がプレート対向面１３ａに周方向について等間隔に設けられている。

燃料出口部２４ａから中央室３１に流れた燃料は、各連通路３３を通って各スワール付与室３２に導かれる。各スワール付与室３２では、燃料に旋回力が与えられる。これにより、各スワール付与室３２では、燃料の流れが旋回流、即ちスワールになる。

噴孔プレート１３には、噴孔プレート１３を貫通する複数の燃料噴射孔３４が各スワール付与室３２の位置に合わせて設けられている。各スワール付与室３２及び各燃料噴射孔３４は、弁座１２から軸線Ａに沿って噴孔プレート１３を見たとき、燃料出口部２４ａの周囲に位置している。各スワール付与室３２は、各燃料噴射孔３４を通して外部へ連通されている。各燃料噴射孔３４は、各スワール付与室３２で旋回力を与えられた燃料を外部へ噴射する。この例では、各燃料噴射孔３４が軸線Ａと平行に噴孔プレート１３に設けられている。

プレート対向面１３ａには、突起３５が変形部材として設けられている。突起３５は、弁座１２の弁座下流側端面１２ａと噴孔プレート１３のプレート対向面１３ａとの間に介在している。

突起３５は、弁座１２から軸線Ａに沿って噴孔プレート１３を見たとき、図４に示すように、各スワール付与室３２よりも径方向内側に位置し、かつ、燃料出口部２４ａを囲んでいる。この例では、燃料出口部２４ａを囲む円環状の線に沿って突起３５が配置されている。

突起３５は、復元可能に潰れて変形した状態で、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間で押圧されている。これにより、突起３５は、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間の距離の変化に応じて変形する。突起３５の位置では、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間の隙間が突起３５によって塞がっている。突起３５の位置では、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間の隙間が広がる方向へ噴孔プレート１３が撓んだ場合、突起３５が隙間を塞いだ状態が突起３５の形状の復元により維持される。

この例では、噴孔プレート１３及び突起３５が同一の金属材料により一体に形成されている。噴孔プレート１３及び突起３５は、電気鋳造、プレス加工及びエッチング加工を含む製造方法で作製されている。噴孔プレート１３及び突起３５を構成する材料としては、例えばステンレスが用いられる。噴孔プレート１３は、突起３５を弁座下流側端面１２ａに押し付けて突起３５を潰した状態で溶接によって弁座１２に固定される。

図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。突起３５の断面形状は、半円形状になっている。突起３５は、半円形状の底面をプレート対向面１３ａと一体にし、半円形状の曲面を弁座下流側端面１２ａに接触させた状態で、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間に介在している。突起３５は、弁座下流側端面１２ａに押圧力Ｆで押されている。

次に、動作について説明する。コイル６への通電が停止されている状態では、スプリング１７の弾性復元力によって、弁体１４のボール２２が弁座１２のシート面２６に接触している。これにより、燃料通路が閉じ、弁座１２から噴孔プレート１３への燃料の供給が停止されている。

コイル６への通電が行われると、電磁力が発生し、アマチュア２１がコア５に吸引される。これにより、弁体１４は、スプリング１７の弾性復元力に逆らって、燃料出口部２４ａから離れる方向へ弁座１２に対して変位される。これにより、弁体１４のボール２２の曲面２２ｂが弁座１２のシート面２６から離れ、燃料通路が開いた状態になる。

燃料通路が開いた状態では、連結部材２３内の燃料通路から弁座内空間部１１に流入した燃料が、ボール２２のスリット面２２ａと摺動面２５との間に存在する扁平な燃料通路を通ってシート面２６に達した後、ボール２２の曲面２２ｂとシート面２６との間に生じた燃料通路を通って貫通孔２４へ流れる。貫通孔２４へ流れた燃料は、燃料出口部２４ａから噴孔プレート１３の中央室３１へ流れる。

燃料が燃料出口部２４ａから中央室３１へ流れるときには、中央室３１の底部で燃料の圧力を受けるため、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間の隙間が広がる方向へ噴孔プレート１３を撓ませる力が噴孔プレート１３の中心付近に作用する。

燃料の圧力によって噴孔プレート１３が撓んだときには、突起３５の形状が復元しながら変形し、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間の隙間が塞がった状態が維持される。

この後、中央室３１へ流れた燃料は、各連通路３３によって各スワール付与室３２へ導かれる。各スワール付与室３２では、燃料に旋回力が与えられる。各スワール付与室３２で旋回力が与えられた燃料は、各燃料噴射孔３４を通って外部へ噴射される。

一方、コイル６への通電が停止されると、電磁力がなくなり、弁体１４がスプリング１７の弾性復元力によって弁座１２のシート面２６に近づく方向へ変位される。この後、弁体１４のボール２２がシート面２６に接触し、燃料通路が閉じる。これにより、弁座１２の燃料出口部２４ａから噴孔プレート１３への燃料の供給が停止される。

このような燃料噴射弁１では、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間の距離の変化に応じて変形する変形部材である突起３５が弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間に介在しており、突起３５は、弁座１２から噴孔プレート１３を見たとき、複数のスワール付与室３２よりも径方向内側で燃料出口部２４ａを囲んでいるので、弁座１２と噴孔プレート１３との間での液密性の低下を突起３５によって抑制することができる。

即ち、弁装置３では、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間の隙間を塞ぐことにより、各スワール付与室３２及び各連通路３３のそれぞれの液密状態が維持されている。燃料出口部２４ａから噴孔プレート１３へ出た燃料の圧力により噴孔プレート１３が撓むと、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間に隙間が生じる。弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間に隙間が生じると、各スワール付与室３２及び各連通路３３のそれぞれの液密性を確保することができず、弁装置３から噴射される燃料の形状及び量に変動が生じるおそれがある。本実施の形態では、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間の隙間が広がる方向へ噴孔プレート１３が撓んだ場合でも、突起３５の位置で突起３５が変形することにより、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間の隙間を塞いだ状態を維持することができる。これにより、突起３５の位置で弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間に隙間が生じることを抑制することができ、弁座１２と噴孔プレート１３との間での液密性の低下を抑制することができる。

また、噴孔プレート１３の外周部の全周を溶接により弁座１２に固定した弁装置３では、通常、弁座１２の弁座下流側端面１２ａと噴孔プレート１３のプレート対向面１３ａとの間に微小な隙間が生じている。この微小な隙間は、噴孔プレート１３の内周部に溶接部を設けることで抑制することができる。しかし、噴孔プレート１３の内周部に溶接部を設けることになると、溶接の方法を変更する必要があるだけでなく溶接箇所も増えるため、コストが増加してしまう。

本実施の形態では、弁座１２の弁座下流側端面１２ａと噴孔プレート１３のプレート対向面１３ａとの間に突起３５が介在しているだけなので、溶接作業の負担が増加することを防止することができ、コストの増加を抑制することができる。

また、変形部材である突起３５は、噴孔プレート１３のプレート対向面１３ａに設けられているので、噴孔プレート１３及び突起３５を予め一体に作製することができる。これにより、弁装置３の部品点数の増加を抑制することができ、弁装置３の組み立て作業の効率化を図ることができる。

また、突起３５の断面形状は、半円形状であるので、弁座下流側端面１２ａに対する突起３５の接触面積を小さくすることができ、弁座下流側端面１２ａに対する突起３５の接触圧力を大きくすることができる。これにより、突起３５と弁座下流側端面１２ａとの間に隙間が生じにくくなり、弁座１２と噴孔プレート１３との間での液密性の低下をさらに確実に抑制することができる。

なお、上記の例では、突起３５の断面形状が半円形状になっているが、図６に示すように、突起３５の断面形状を矩形状にしてもよい。この場合、突起３５は、矩形状の互いに平行な一対の平面のうち、一方の平面をプレート対向面１３ａと一体にし、他方の平面を弁座下流側端面１２ａに接触させた状態で、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間に介在する。このようにすれば、弁座下流側端面１２ａに対する突起３５の接触面積を大きくすることができる。これにより、突起３５と弁座下流側端面１２ａとの間に隙間が生じにくくなり、弁座１２と噴孔プレート１３との間での液密性の低下をさらに確実に抑制することができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、突起３５が噴孔プレート１３のプレート対向面１３ａに設けられているが、突起を弁座１２の弁座下流側端面１２ａに設けてもよい。

即ち、図７は、この発明の実施の形態２による燃料噴射弁の弁装置を示す要部断面図である。弁座１２の弁座下流側端面１２ａには、突起４１が変形部材として設けられている。突起４１は、弁座１２の弁座下流側端面１２ａと噴孔プレート１３のプレート対向面１３ａとの間に介在している。

突起４１は、実施の形態１での突起３５と同様に、弁座１２から軸線Ａに沿って噴孔プレート１３を見たとき、各スワール付与室３２よりも径方向内側に位置し、かつ、燃料出口部２４ａを囲んでいる。この例では、燃料出口部２４ａを囲む円環状の線に沿って突起４１が配置されている。

突起４１は、復元可能に潰れて変形した状態で、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間で押圧されている。これにより、突起４１は、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間の距離の変化に応じて変形する。突起４１の位置では、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間の隙間が突起４１によって塞がっている。突起４１の位置では、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間の隙間が広がる方向へ噴孔プレート１３が撓んだ場合、突起４１が隙間を塞いだ状態が突起４１の形状の復元により維持される。

この例では、弁座１２及び突起４１が同一の金属材料により一体に形成されている。弁座１２及び突起４１は、原料部材を切削することによって一体に作製されている。弁座１２及び突起４１を構成する材料としては、例えばステンレスが用いられる。噴孔プレート１３は、突起４１にプレート対向面１３ａを押し付けて突起４１を潰した状態で溶接によって弁座１２に固定する。

突起４１の断面形状は、半円形状になっている。突起４１は、半円形状の底面を弁座下流側端面１２ａと一体にし、半円形状の曲面をプレート対向面１３ａに接触させた状態で、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間に介在している。他の構成及び動作は実施の形態１と同様である。

このような燃料噴射弁１では、変形部材である突起４１が弁座下流側端面１２ａに設けられているので、実施の形態１と同様に、弁座１２と噴孔プレート１３との間での液密性の低下を抑制することができるとともに、コストの増加を抑制することができる。また、弁座１２及び突起４１を予め一体に作製することができ、弁装置３の部品点数の増加を抑制することができる。これにより、弁装置３の組み立て作業の効率化を図ることができる。

また、弁座１２及び突起４１は、原料部材を切削することにより作製されているので、弁座下流側端面１２ａにおける突起４１の位置の精度を高めることができる。

また、突起４１の断面形状は、半円形状であるので、プレート対向面１３ａに対する突起４１の接触面積を小さくすることができ、プレート対向面１３ａに対する突起４１の接触圧力を大きくすることができる。これにより、突起４１とプレート対向面１３ａとの間に隙間が生じにくくなり、弁座１２と噴孔プレート１３との間での液密性の低下をさらに確実に抑制することができる。

なお、上記の例では、突起４１の断面形状が半円形状になっているが、突起４１の断面形状を矩形状にしてもよい。この場合、突起４１は、矩形状の互いに平行な一対の平面のうち、一方の平面を弁座下流側端面１２ａと一体にし、他方の平面をプレート対向面１３ａに接触させた状態で、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間に介在する。このようにすれば、プレート対向面１３ａに対する突起４１の接触面積を大きくすることができる。これにより、突起４１とプレート対向面１３ａとの間に隙間が生じにくくなり、弁座１２と噴孔プレート１３との間での液密性の低下をさらに確実に抑制することができる。

実施の形態３．
図８は、この発明の実施の形態３による燃料噴射弁の弁装置を示す要部断面図である。弁座１２の弁座下流側端面１２ａと噴孔プレート１３のプレート対向面１３ａとの間には、弾性変形可能な環状の固体のシール部材４５が変形部材として介在している。この例では、シール部材４５がゴム製のＯリングになっている。これにより、この例では、シール部材４５の断面形状が円形状になっている。

シール部材４５は、実施の形態１での突起３５と同様に、弁座１２から軸線Ａに沿って噴孔プレート１３を見たとき、各スワール付与室３２よりも径方向内側に位置し、かつ、燃料出口部２４ａを囲んでいる。この例では、燃料出口部２４ａを囲む円環状の線に沿ってシール部材４５が配置されている。

図９は、図８の弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間に介在しているシール部材４５の状態を示す拡大断面図である。シール部材４５は、復元可能に潰れて変形した状態で、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間で押圧されている。また、シール部材４５は、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間で扁平に弾性変形されている。これにより、シール部材４５は、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間の距離の変化に応じて変形する。シール部材４５の位置では、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間の隙間がシール部材４５によって塞がっている。また、シール部材４５の位置では、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間の隙間が広がる方向へ噴孔プレート１３が撓んだ場合、シール部材４５で隙間が塞がれた状態がシール部材４５の形状の復元により維持される。

噴孔プレート１３は、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間にシール部材４５を介在させた状態で噴孔プレート１３を弁座１２に押し付けてシール部材４５を潰しながら溶接によって弁座１２に固定する。他の構成及び動作は実施の形態１と同様である。

本実施の形態では、燃料出口部２４ａから噴孔プレート１３に燃料が供給されると、図９の矢印Ｐで示すように、シール部材４５の環状の内側からシール部材４５に燃料の圧力が作用する。これにより、シール部材４５の断面形状が扁平状から円形状に近づく方向、即ち弁座下流側端面１２ａ及びプレート対向面１３ａのそれぞれに密着する方向Ｑへシール部材４５の形状が復元しながら変形する。これにより、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間の隙間をシール部材４５で塞いだ状態がさらに確実に確保される。

このような燃料噴射弁１では、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間に環状のシール部材４５が介在しているので、実施の形態１と同様に、弁座１２と噴孔プレート１３との間での液密性の低下を抑制することができるとともに、コストの増加を抑制することができる。また、シール部材４５の弾性変形域を金属よりも広げることができるので、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間でシール部材４５を押し潰すときのシール部材４５の変形量の設定を容易にすることができる。これにより、弁装置３の組み立て作業の効率化を図ることができる。

また、シール部材４５はゴム製であるので、図９の矢印の方向、即ち径方向外側への燃料の圧力を利用してシール部材４５を変形させることができ、弁座下流側端面１２ａ及びプレート対向面１３ａのそれぞれに対するシール部材４５の密着状態をさらに確実に確保することができる。

また、シール部材４５の断面形状は円形状であるので、弁座下流側端面１２ａ及びプレート対向面１３ａのそれぞれに対するシール部材４５の接触圧力を大きくすることができる。これにより、弁座下流側端面１２ａ及びプレート対向面１３ａのそれぞれとシール部材４５との間に隙間が生じにくくなり、弁座１２と噴孔プレート１３との間での液密性の低下をさらに確実に抑制することができる。

なお、上記の例では、シール部材４５の断面形状が円形状になっているが、シール部材４５の断面形状を矩形状にしてもよい。この場合、シール部材４５は、矩形状の互いに平行な一対の平面のうち、一方の平面を弁座下流側端面１２ａに接触させ、他方の平面をプレート対向面１３ａに接触させた状態で、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間に介在する。このようにすれば、弁座下流側端面１２ａ及びプレート対向面１３ａのそれぞれに対するシール部材４５の接触面積を大きくすることができる。これにより、弁座下流側端面１２ａ及びプレート対向面１３ａのそれぞれとシール部材４５との間に隙間が生じにくくなり、弁座１２と噴孔プレート１３との間での液密性の低下をさらに確実に抑制することができる。

実施の形態４．
実施の形態３では、固体のシール部材４５が弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間で扁平に弾性変形されているが、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間に液体シール部材を介在させてもよい。

即ち、本実施の形態では、弁座下流側端面１２ａ及びプレート対向面１３ａのそれぞれに密着した状態で弾性変形可能に硬化している液体シール部材が、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間に介在している。液体シール部材は、粘性のある液体状態から弾性を持つ固体状態に硬化する性質を持つシール部材である。液体シール部材を構成する材料としては、例えばシリコンゴムが用いられる。

液体シール部材は、弁座１２から軸線Ａに沿って噴孔プレート１３を見たとき、各スワール付与室３２よりも径方向内側に位置し、かつ、燃料出口部２４ａを囲んでいる。

液体シール部材は、弁座下流側端面１２ａ及びプレート対向面１３ａのそれぞれに接着された状態になっている。これにより、液体シール部材は、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間の距離の変化に応じて変形する。液体シール部材の位置では、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間の隙間が液体シール部材によって塞がっている。また、液体シール部材の位置では、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間の隙間が広がる方向へ噴孔プレート１３が撓んだ場合、弁座下流側端面１２ａ及びプレート対向面１３ａに引かれながら液体シール部材が弾性変形することにより、液体シール部材で隙間が塞がれた状態が維持される。

噴孔プレート１３を弁座１２に固定するときには、硬化する前の液体状態のときの液体シール部材を弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間に介在させた状態で噴孔プレート１３を弁座１２に押し付けて、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間の隙間に液体シール部材を押し広げる。この状態で、噴孔プレート１３を溶接によって弁座１２に固定する。この後、液体シール部材が硬化することにより、弾性を持つ液体シール部材が弁座下流側端面１２ａ及びプレート対向面１３ａに密着した状態で弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間の隙間に配置される。他の構成及び動作は実施の形態１と同様である。

このような燃料噴射弁では、弁座下流側端面１２ａ及びプレート対向面１３ａのそれぞれに密着した状態で弾性変形可能に硬化している液体シール部材が、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとの間に介在しているので、実施の形態１と同様に、弁座１２と噴孔プレート１３との間での液密性の低下を抑制することができるとともに、コストの増加を抑制することができる。また、弁座下流側端面１２ａ及びプレート対向面１３ａのそれぞれに対する液体シール部材の接触面積を容易に大きくすることができ、弁座１２と噴孔プレート１３との間での液密性の低下をさらに確実に抑制することができる。さらに、弁座下流側端面１２ａ及びプレート対向面１３ａのそれぞれから液体シール部材を剥がれにくくすることができるので、弁座下流側端面１２ａとプレート対向面１３ａとを互いに接着する接着剤として液体シール部材を機能させることができる。これにより、弁座１２と噴孔プレート１３との間での液密性の低下をさらに確実に抑制することができる。さらに、噴孔プレート１３の外周部を全周にわたって溶接で弁座１２に固定する必要がなくなり、噴孔プレート１３を弁座１２に固定する溶接部の範囲も小さくすることができ、溶接作業の負担の軽減化を図ることができる。

なお、本発明は、発明の範囲内において、各上記実施の形態を自由に組み合わせたり、各上記実施の形態を適宜、変形及び省略したりすることが可能である。

１ 燃料噴射弁、１２ 弁座、１２ａ 弁座下流側端面、１３ 噴孔プレート、１３ａ プレート対向面、１４ 弁体、２４ａ 燃料出口部、３２ スワール付与室、３４ 燃料噴射孔、３５ 突起（変形部材）、４１ 突起（変形部材）、４５ シール部材（変形部材）。

Claims (9)

1. 燃料出口部が設けられている弁座、
   前記弁座に接触したり前記弁座から離れたりすることにより、前記燃料出口部から出る燃料の量を調整する弁体、及び
   前記弁座よりも燃料の流れの下流側に配置され、前記弁座に固定されている噴孔プレート
   を備え、
   前記弁座には、前記噴孔プレートに対向する弁座下流側端面が形成され、
   前記噴孔プレートには、前記弁座下流側端面に対向するプレート対向面が形成されており、
   前記弁座下流側端面には、前記燃料出口部が設けられ、
   前記プレート対向面には、前記燃料出口部から出た燃料に旋回力を与える複数のスワール付与室が設けられ、
   前記噴孔プレートには、前記複数のスワール付与室のそれぞれで旋回力が与えられた燃料を噴射する複数の燃料噴射孔が設けられており、
   前記複数のスワール付与室は、前記弁座から前記噴孔プレートを見たとき、前記燃料出口部の周囲に位置しており、
   前記弁座下流側端面と前記プレート対向面との間には、前記弁座下流側端面と前記プレート対向面との間の距離の変化に応じて変形する変形部材が介在しており、
   前記変形部材は、前記弁座から前記噴孔プレートを見たとき、前記複数のスワール付与室よりも径方向内側の位置で前記燃料出口部を囲んでいる燃料噴射弁。
2. 前記変形部材は、前記プレート対向面に設けられた突起である請求項１に記載の燃料噴射弁。
3. 前記変形部材は、前記弁座下流側端面に設けられた突起である請求項１に記載の燃料噴射弁。
4. 前記突起の断面形状は、半円形状である請求項２又は請求項３に記載の燃料噴射弁。
5. 前記突起の断面形状は、矩形状である請求項２又は請求項３に記載の燃料噴射弁。
6. 前記変形部材は、環状のシール部材である請求項１に記載の燃料噴射弁。
7. 前記シール部材の断面形状は、矩形状である請求項６に記載の燃料噴射弁。
8. 前記シール部材の断面形状は、円形状である請求項６に記載の燃料噴射弁。
9. 前記変形部材は、前記弁座下流側端面及び前記プレート対向面のそれぞれに密着した状態で弾性変形可能に硬化している液体シール部材である請求項１に記載の燃料噴射弁。

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