JPH1047207A - 噴射弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体の噴射応答性を高め、噴射形状や噴射流
量特性を安定させると共に、構造が簡単で組立性の高い
噴射弁を提供する。 【解決手段】 バルブシート３の内径部３ｂに供給され
る流体の圧力により開弁するボールバルブ５（弁体）を
閉弁方向に付勢する付勢手段として、開弁時にシート面
３ａから離間するボールバルブ５の移動経路に沿って往
復動する保持部６ａを備え、この保持部６ａがボールバ
ルブ５に直接当接して付勢する板バネ６を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、供給される流体の
圧力により開弁して流体の噴射を行う噴射弁に関し、噴
射時の応答性を向上させると共に安定した噴射を行い、
簡易な構造で組立や調整をも容易化させる技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来よりこの種の噴射弁としては、例え
ばエンジンを駆動させるための混合気を作成するため
に、エンジンの吸気部に設けられて燃料を噴射する燃料
噴射弁がある。図２は、この燃料噴射弁１０１の断面構
成を説明する図である。燃料噴射弁１０１は燃料供給管
１０２により所定の圧力で供給される燃料を接続室１０
３ａを介して取り込むものである。燃料供給管１０２
は、その先端部をＯリング１０２ａとプラグ１０２ｂに
よりシリンダ１０３の一方の端部に密封性を保って固定
される。

【０００３】そして、シリンダ１０３の他方の端部に
は、燃料噴射弁１０１の筒状のボディ１０４が圧入等の
方法により密封固定される。ボディ１０４の噴射側の内
径端部にはアジャスト用ねじ部１０５ｃにより螺合され
るバルブシート１０５を備えている。

【０００４】さらに、バルブシート１０５には、バルブ
シート面１０５ａに当接する球状の鋼球弁体１０６ａと
それに接続するロッド１０６ｂからなる弁体部１０６が
挿通されている。そしてロッド１０６ｂの鋼球弁体１０
６ａの反対側には、スプリングリテーナ１０７が固定さ
れ、ボディ１０４の内向きフランジ部１０４ａを一方の
端部の固定台座部とし、他方の端部によりスプリングリ
テーナ１０７を図において上方に付勢するスプリング１
０８によって弁体部１０６が閉弁するように付勢されて
いる。

【０００５】この燃料噴射弁１０１の動作を簡単に説明
すると、燃料供給管１０２により所定の圧力で供給され
る燃料は、接続室１０３ａ、内向きフランジ部１０４ａ
の内径部１０４ｂ、バルブシート１０５の通路１０５ｂ
を経て鋼球弁体１０６ａまで導かれ、所定の圧力により
鋼球弁体１０６ａを押圧して開弁させるように作用す
る。

【０００６】尚、エンジンの状態に応じた噴射タイミン
グや噴射量は、不図示のコントロールユニットで決定さ
れる。そして燃料加圧ポンプ、加圧された燃料の圧力を
一定の範囲内に調整するプレッシャレギュレータ及び流
量調節を行う電磁弁等を備えた分配装置により、燃料が
断続的な圧力波を伴いながらエンジンの型式や気筒数に
応じた所定本数の燃料供給管１０２に対して分配・供給
され、各燃料噴射弁から噴射される。

【０００７】従って、この燃料噴射弁１０１は供給され
る燃料の圧力により開弁するもので燃料が所定の圧力以
下の場合に弁を閉弁方向に保持して燃料の噴射を行わな
ず、供給される燃料の圧力が高い時のみ開弁して燃料噴
射を行うものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の燃料噴射弁１０１では、開弁時に可動部とな
る構成部材が、スプリング１０８，スプリングリテーナ
１０７，ロッド１０６ｂ及び鋼球弁体１０６ａとなり、
可動部の質量が大きくなってしまう。従って、圧力印加
時の応答性が悪化し、特に短いパルス幅の時の噴射流量
特性が低下するという問題があった。

【０００９】また、弁体部１０６がストロークして開弁
した状態において、弁体部１０６の姿勢が矢印Ａ１０
１，Ａ１０２の方向に揺動して鋼球弁体１０６ａの位置
が安定せず燃料の噴射形状が変化してしまい安定した燃
料噴射が出来ないという問題がある。

【００１０】これは、弁体部１０６の上端部において、
ロッド１０６ｂはスプリングリテーナ１０７を介してス
プリング１０８により弾性的に付勢されていること、及
び弁体部１０６の下端部において、ロッド１０６ｂとバ
ルブシート面１０５ａとの間に、開弁時に燃料が流れる
隙間が設けられて浮動状態となっていることからであ
る。従って、特に燃料噴射時に外部から燃料噴射弁１０
１を揺さぶるような振動が加わった場合にも、弁体部１
０６の揺動が大きくなり燃料噴射の安定性が低下するこ
とも考えられる。

【００１１】さらに、従来の燃料噴射弁１０１の構造で
は、スプリングリテーナ１０７をロッド１０６ｂに固定
する時に、ロッド１０６ｂを傾かないように保持する状
態としなければならず、組立及び調整作業が複雑で精度
を要求されることから組立性が低く、噴射弁の構成も複
雑で軸方向の寸法も長くなるという問題もあった。

【００１２】本発明は上記従来技術の問題点を解決する
為になされたもので、その目的とするところは、燃料の
噴射応答性を高め、噴射形状や噴射流量特性を安定させ
ると共に、構造が簡単で組立性の高い噴射弁を提供する
ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、筒状のバルブシートと、このバル
ブシートの一端に形成されたシート面に当接する弁体
と、この弁体を前記シート面に付勢して閉弁状態とする
付勢手段とを備え、前記バルブシートの内径部に供給さ
れる流体の圧力により、前記弁体が前記付勢手段に抗し
てシート面から離間することで開弁し流体を噴射する噴
射弁であって、前記付勢手段は、開弁時にシート面から
離間する弁体の移動経路に沿って往復動する保持部を備
え、この保持部が弁体に直接当接して付勢する板バネで
あることを特徴とする。

【００１４】この構成によると、弁体は板バネの保持部
により直接付勢されるので、弁棒やスプリングリテーナ
は不要であり、可動部の質量が小さく供給される流体の
圧力に対する応答性が向上する。そして、開弁時のシー
ト面から離間する弁体の移動経路は保持部により特定さ
れるので、開弁状態の弁体が揺動することがなく安定し
た噴射を行うことができる。

【００１５】また、前記板バネの保持部は、保持部の中
心に向かって延びる複数本の突出片を備え、それぞれの
突出片の間の隙間を流体の噴射形状及び噴射方向を特定
する開口部とすることも良い。

【００１６】これによると、弁体は複数本の突出片の先
端部により保持・付勢されると共に、噴射される流体は
開口部によりその噴射形状及び噴射方向が特定される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に本発明を適用した噴射弁を
図１に基づいて説明する。噴射弁１は、例えばエンジン
を駆動させるための混合気を作成するために、エンジン
の吸気部に設けられ、不図示のコントロールユニットで
決定されるエンジンの状態に応じた噴射タイミングや噴
射量となるように流体としての燃料を噴射するものであ
る。

【００１８】そして、このように使用される場合に噴射
弁１には、不図示の燃料加圧ポンプ及びプレッシャレギ
ュレータにより一定圧に加圧されると共に、所定のタイ
ミングで開弁する電磁弁により断続的な圧力波を伴う燃
料が供給される。そして、噴射弁１は燃料の圧力に応じ
て開弁して燃料を噴射する。

【００１９】図１（ａ）は本発明を適用した噴射弁１の
断面構成説明図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＤ１
部を拡大した図、図１（ｃ）は図１（ｂ）を矢視Ｖ１か
ら見た図である。

【００２０】噴射弁１は、シリンダ２とシリンダ２に密
封嵌合される筒状のバルブシート３を一方の端部（先端
側）に備えている。シリンダ２は従来の構成と同様であ
り、燃料供給管４がＯリング４ａとプラグ４ｂによりシ
リンダ２の他方の端部側（根本側）に密封性を保って接
続・固定されている。そして、燃料は燃料供給管４によ
りバルブシート３の内径部３ｂへと導入される。

【００２１】次に、図１（ｂ）により噴射弁１の弁機構
を説明する。バルブシート３は燃料が流入する反対側の
端部にシート面３ａが形成されている。そしてこのシー
ト面３ａに弁体としての球状のボールバルブ５が付勢手
段としての板バネ６により外側から閉弁状態となるよう
に付勢されている。

【００２２】板バネ６は、バルブシート３の先端側に形
成されたネジ３ｃにより、軸方向の移動が可能な状態で
取付けられる環状のアジャストスクリュー７の端面７ａ
にカシメや溶接等の方法により接続固定されている。従
って、板バネ６の付勢力の調整はアジャストスクリュー
７の締め込み具合により調節することが可能となってい
る。

【００２３】また、板バネ６は、図１（ｃ）に示される
ように、円形の薄いバネ材によりなるもので、中心部が
ボールバルブ５に直接当接して保持する保持部６ａとな
っている。

【００２４】この保持部６ａは、シート面３ａから離間
するボールバルブ５の移動経路すなわち開弁方向に沿っ
て往復動するものであり、これは換言すると、保持部６
ａの往復動の経路が定められていることから、この保持
部６ａに直接当接するボールバルブ５の開弁時の移動経
路が特定されることである。

【００２５】そして保持部６ａの形状は、中心に向かっ
て延びる複数本の突出片６ｂが形成され、その先端６ｃ
にボールバルブ５の表面が接触している。

【００２６】それぞれの突出片６ｂの間の隙間は、噴射
された燃料の通路となる開口部６ｄとなり、この開口部
６ｄにより噴射される燃料の噴射形状及び噴射方向を特
定することも可能である。

【００２７】本実施の形態では保持部６ａが４本の突出
片６ｂによりボールバルブ５を付勢しているが、少なく
とも２本好ましくは３本以上の突出片６ｂにより付勢す
ることで噴射時の揺動を抑えることができ、安定した噴
射が行われる。また、噴射形状及び噴射方向は開口部６
ｄの形状を変更することで容易に変更することができる
ので、燃料の噴射形状や噴射方向を変えるための、別体
構成の導出キャップは不要となる。

【００２８】噴射弁１の組立は、バルブシート３のシー
ト面３ａにボールバルブ５を載置して、アジャストスク
リュー７の締め込みを行えばよく、ボールバルブ５の開
弁圧の設定は、バルブシート３とアジャストスクリュー
７との軸方向の相対位置を移動することで、板バネ６の
保持部６ａの付勢力を調整して行うことができる。

【００２９】このような噴射弁１は、ボールバルブ５は
板バネ６の保持部６ａにより直接当接して付勢されるの
で、弁棒やスプリングリテーナは不要であり、可動部の
質量が小さく、供給される燃料の圧力に対する応答性が
向上したものとなる。

【００３０】そして、開弁時のシート面から離間するボ
ールバルブ５の移動経路は保持部６ａの往復動方向に特
定されるので、開弁状態の弁体が揺動することがなく安
定した噴射を行うことができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明は以上の構成および作用を有する
もので、弁体は板バネの保持部により直接当接し付勢さ
れるので、弁体を付勢するための弁棒やスプリングリテ
ーナは不要であり、可動部の質量が小さく供給される流
体の圧力に対する応答性が向上する。

【００３２】そして、開弁時のシート面から離間する弁
体の移動経路は保持部により特定されるので、開弁状態
の弁体が揺動することがなく安定した噴射を行うことが
できる。

【００３３】板バネの保持部に複数本の突出片と、開口
部とを備えることで、弁体は複数本の突出片の先端部に
より保持・付勢されると共に、噴射される流体の噴射形
状及び噴射方向を特定することが可能となり、燃料の噴
射形状や噴射方向を変えるための、別体構成の導出キャ
ップは不要となる。

【００３４】また、噴射弁を構成する部材が少なく簡易
な構成で組み立ても容易であり、小型化・軽量化を図る
ことも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明による噴射弁の断面構成説
明図であり、図１（ｂ）はそのＤ１部の拡大図、図１
（ｃ）は矢視Ｖ１図である。

【図２】図２は従来の噴射弁の断面構成説明図。

【符号の説明】

１ 噴射弁 ２ シリンダ ３ バルブシート ３ａ シート面 ３ｂ 内径部 ３ｃ ネジ ４ 燃料供給管 ４ａ Ｏリング ４ｂ プラグ ５ ボールバルブ（弁体） ６ 板バネ ６ａ 保持部 ６ｂ 突出片 ６ｃ 先端 ６ｄ 開口部 ７ アジャストスクリュー ７ａ 端面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状のバルブシートと、このバルブシー
   トの一端に形成されたシート面に当接する弁体と、この
   弁体を前記シート面に付勢して閉弁状態とする付勢手段
   とを備え、 前記バルブシートの内径部に供給される流体の圧力によ
   り、前記弁体が前記付勢手段に抗してシート面から離間
   することで開弁し流体を噴射する噴射弁であって、 前記付勢手段は、開弁時にシート面から離間する弁体の
   移動経路に沿って往復動する保持部を備え、この保持部
   が弁体に直接当接して付勢する板バネであることを特徴
   とする噴射弁。
2. 【請求項２】 前記板バネの保持部は、保持部の中心に
   向かって延びる複数本の突出片を備え、それぞれの突出
   片の間の隙間を流体の噴射形状及び噴射方向を特定する
   開口部とすることを特徴とする請求項１に記載の噴射
   弁。