WO2016147583A1 - 燃料噴射弁 - Google Patents

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WO2016147583A1
WO2016147583A1 PCT/JP2016/001116 JP2016001116W WO2016147583A1 WO 2016147583 A1 WO2016147583 A1 WO 2016147583A1 JP 2016001116 W JP2016001116 W JP 2016001116W WO 2016147583 A1 WO2016147583 A1 WO 2016147583A1
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WO
WIPO (PCT)
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seal
nozzle hole
valve body
seal member
fuel injection
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/001116
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English (en)
French (fr)
Inventor
晃一 川戸
近藤 誠
Original Assignee
株式会社デンソー
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Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for

Definitions

  • the present disclosure relates to a fuel injection valve for gaseous fuel.
  • Patent Document 1 discloses a fuel injection valve that includes an injection hole body in which gaseous fuel is injected and an injection hole body in which a seal surface is formed, and a valve body that opens and closes to open and close the injection hole. . And in the case of this kind of fuel injection valve for gaseous fuel, the structure which attaches a sealing member to a valve body is common. According to this structure, when the valve body is closed, the seal member is elastically deformed and is brought into close contact with the seal surface, so that leakage of gaseous fuel can be suppressed.
  • the present inventors consider the cause of sticking in this way as follows. That is, since the fuel injection valve is used in a high temperature environment, the seal member is slightly softened at the end of use, and is pressed against the seal surface in the softened state. Therefore, the seal member is pressed in a state of being deformed following the microscopic unevenness of the seal surface. After that, if the fuel injection valve is not used for a long time, the seal member is hardened as the temperature is lowered, so that the seal member is hardened while being deformed following the unevenness, that is, is stuck to the seal surface.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and an object of the present disclosure is to provide a fuel injection valve that suppresses sticking of a seal member to a seal surface.
  • the fuel injection valve is attached to the valve body, the nozzle body having a nozzle hole and a seal surface through which gaseous fuel is injected, a valve body that opens and closes so as to open and close the nozzle hole.
  • the seal member is elastically deformed by being pressed against the seal surface as the valve body is closed, and in a direction perpendicular to the pressing direction in which the seal member is pressed.
  • a restricting member that restricts the seal member from elastically deforming and expanding.
  • a clearance is provided between the nozzle hole body and the regulating member in a state where the valve body closes the nozzle hole.
  • the regulation member which regulates that the seal member elastically deforms and expands in a direction perpendicular to the pressing direction is provided. Therefore, in a state where the seal member is pressed against the seal surface with the closing operation of the valve body, the restricting member restricts the seal member from being elastically deformed and expanded in a direction perpendicular to the pressing direction. Therefore, since it is suppressed that the contact area of the sealing member with respect to a sealing surface expands, it can suppress that a sealing member adheres to a sealing surface.
  • the clearance is provided between the nozzle hole body and the regulating member in a state where the valve body closes the nozzle hole. Therefore, it can avoid that the front-end
  • sticking of the seal member is suppressed by the restricting member, and it can be avoided that the restricting member hinders elastic deformation in the pressing direction. Therefore, it is possible to suppress sticking of the seal member without causing deterioration of the sealing performance due to insufficient elastic deformation.
  • Sectional drawing which shows the state which attached the fuel injection valve which concerns on 1st Embodiment of this indication to the intake pipe.
  • Sectional drawing which shows a part of fuel injection valve which concerns on 1st Embodiment.
  • Sectional drawing which shows the state which the valve body which concerns on 1st Embodiment opened, and shows a part of fuel injection valve.
  • Sectional drawing which shows the state which the valve body which concerns on 1st Embodiment closed, and shows a part of fuel injection valve.
  • Sectional drawing of the fuel injection valve which concerns on 2nd Embodiment of this indication Sectional drawing of the fuel injection valve which concerns on 3rd Embodiment of this indication. Sectional drawing of the fuel injection valve which concerns on 4th Embodiment of this indication. Sectional drawing which shows the state which attached the fuel injection valve which concerns on 5th Embodiment of this indication to the intake pipe.
  • a fuel injection valve 1 shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle and injects gaseous fuel used for combustion of an internal combustion engine.
  • gaseous fuel include CNG (Compressed Natural Gas), LNG (Liquefied Natural Gas), hydrogen, and the like.
  • CNG Compressed Natural Gas
  • LNG Liiquefied Natural Gas
  • hydrogen hydrogen
  • a fuel tank (not shown) mounted on the vehicle, gaseous fuel is stored in a compressed state. The gaseous fuel in the fuel tank is supplied to the fuel injection valve 1 after the pressure is adjusted by the pressure adjustment valve.
  • the fuel injection valve 1 is attached to the intake pipe 2 of the internal combustion engine, and the gaseous fuel injected from the fuel injection valve 1 flows into the intake passage 2a inside the intake pipe 2 and mixes with the intake air while being in the combustion chamber. (Not shown).
  • the fuel injection valve 1 includes a resin housing 10 and a metal housing 11. These housings 10 and 11 are formed in a cylindrical shape. A coil 20, an upper magnetic body 21, a nonmagnetic body 22, and a lower magnetic body 23, which will be described below, are accommodated inside the cylindrical shapes of the housings 10 and 11. An O-ring 12 is attached to the tip of the metal housing 11, and the O-ring 12 seals between the intake pipe 2 and the metal housing 11.
  • the coil 20 is disposed on the outer peripheral side of the non-magnetic material 22 and is supplied with electric power from the outside of the fuel injection valve 1 to generate lines of magnetic force.
  • the upper magnetic body 21, the non-magnetic body 22 and the lower magnetic body 23 have a cylindrical shape with the same diameter, and the upper magnetic body 21, the non-magnetic body 22 and the lower magnetic body are arranged in order from the upstream side to the downstream side of the fuel flow.
  • the body 23 is arranged adjacently.
  • a cylindrical fixed core 30 is fixed to the inner peripheral surfaces of the upper magnetic body 21 and the nonmagnetic body 22.
  • the valve body 40 is assembled to the inner peripheral surfaces of the non-magnetic body 22 and the lower magnetic body 23 in a movable state. The moving direction of the valve body 40 coincides with the direction of the central axis C (see FIG. 2) of the valve body 40.
  • a seal member 50 is attached to the end face of the valve body 40 opposite to the fixed core 30.
  • the seal member 50 is made of an elastically deformable material (for example, fluororubber).
  • a nozzle hole body 60 in which a nozzle hole 60 a is formed is attached to an end of the lower magnetic body 23 opposite to the nonmagnetic material 22.
  • a portion where the nozzle hole body 60 is inserted and assembled is referred to as an enlarged diameter portion 23b, and a portion that accommodates the valve body 40 is referred to as a valve body accommodating portion.
  • the enlarged diameter portion 23b has a shape in which the diameter of the cylindrical inner peripheral surface is larger than that of the valve body accommodating portion.
  • the outer diameter of the enlarged diameter portion 23 b is the same as the outer diameter of the valve body housing portion. That is, the thickness dimension of the enlarged diameter part 23b is smaller than the thickness dimension of the valve body housing part.
  • the nozzle hole 60 a has a long hole shape extending around the central axis C (predetermined direction) of the valve body 40.
  • a plurality of nozzle holes 60a are arranged side by side in the circumferential direction on the same circle.
  • the injection hole body 60 includes a disk-shaped plate part 61 in which the injection hole 60 a is formed, and a cylinder extending in a cylindrical shape from the outer peripheral end of the plate part 61 to the downstream side of the fuel flow. Part 62.
  • the nozzle hole 60 a has a shape that penetrates the plate portion 61 in the direction of the central axis C.
  • the plate portion 61 and the cylindrical portion 62 are integrally formed by pressing one metal base material.
  • the surface of the plate portion 61 on the downstream side of the fuel flow (plate downstream surface 61a) has a flat shape extending perpendicularly to the central axis C.
  • a first bulge portion 611 and a second bulge portion 612 bulging toward the seal member 50 are formed on the surface of the plate portion 61 on the upstream side of the fuel flow (plate upstream surface 61b).
  • These raised portions 611 and 612 have a shape extending annularly around the central axis C.
  • the first raised portion 611 is located on the central axis C side (inner peripheral side) with respect to the plurality of nozzle holes 60a, and the second raised portion 612 is on the opposite side of the central axis C with respect to the plurality of nozzle holes 60a ( It is located on the outer circumference side.
  • the raised portions 611 and 612 increase the surface pressure when the seal member 50 is in close contact with the nozzle hole body 60 and improve the sealing performance between the seal member 50 and the nozzle hole body 60.
  • the valve body 40 is formed with a central passage 42 through which fuel flows along the central axis C and a branch passage 43 that branches from the central passage 42.
  • the upstream portion of the central passage 42 is referred to as a spring accommodating chamber 41.
  • the elastic member 32 is accommodated in the spring accommodating chamber 41, and the downstream end portion of the elastic member 32 is supported by being supported by the downstream stepped portion of the spring accommodating chamber 41.
  • the upstream end of the elastic member 32 is supported in contact with the adjustment member 31.
  • the adjustment member 31 has a cylindrical shape and is press-fitted and fixed to the inner peripheral surface of the fixed core 30. The elastic force applied from the elastic member 32 to the valve body 40 is adjusted by the amount of insertion of the adjustment member 31 into the fixed core 30.
  • the valve body 40 When the power supply to the coil 20 is stopped, the valve body 40 is closed by the elastic force of the elastic member 32. Specifically, the seal member 50 is pressed against the nozzle hole body 60 toward the nozzle hole 60a in the direction of the central axis C (pressing direction) by the elastic force. As a result, the seal member 50 comes into close contact with the nozzle hole body 60 to close the nozzle hole 60a, and fuel injection from the nozzle hole 60a is stopped.
  • the upper magnetic body 21, the fixed core 30, the valve body 40, the lower magnetic body 23, and the metal housing 11 form a magnetic circuit, and between the fixed core 30 and the valve body 40.
  • Magnetic attraction is generated. Due to this magnetic attractive force, the valve body 40 moves to the fixed core 30 side.
  • this movement is called lift-up.
  • the upper end surface 40 a of the valve body 40 comes into contact with the lower end surface 30 b of the fixed core 30, the movement stops. That is, the gap between the upper end surface 40 a and the lower end surface 30 b when the valve is closed corresponds to the maximum lift amount of the valve body 40.
  • the seal member 50 is separated from the raised portions 611 and 612 as shown in FIG. 2, and fuel is injected from the injection hole 60a as described below.
  • the fuel supplied from the fuel tank to the fuel injection valve 1 flows through the inside 21 a of the upper magnetic body 21, and then sequentially flows through the inside 31 a of the adjustment member 31, the inside 30 a of the fixed core 30, and the central passage 42.
  • the fuel in the central passage 42 flows through the through hole 51 of the seal member 50 and then jets through the gap (first gap) between the first raised portion 611 and the seal member 50. It flows into the inlet 60i of the hole 60a.
  • the fuel flowing from the central passage 42 to the branch passage 43 is fuel formed between the outer peripheral surface of the valve body 40 and the inner peripheral surface of the lower magnetic body 23. It flows into the reservoir chamber 23a. Thereafter, the fuel in the fuel reservoir chamber 23a flows into the inlet 60i (see FIG. 2) of the nozzle hole 60a through the gap (second gap) between the second raised portion 612 and the seal member 50.
  • fuel flows into the inflow port 60i from both the outside and inside of the injection hole 60a, and is then injected from the outflow port 60o of the injection hole 60a into the internal space of the cylindrical portion 62. It flows into the intake passage 2a.
  • the fuel that has flowed into the intake passage 2a flows into the combustion chamber while being mixed with the intake air.
  • the seal member 50 has an annular shape extending around the central axis C.
  • a through hole 51 formed at the center of the ring of the seal member 50 communicates with the central passage 42.
  • a recess 52 is formed on the downstream surface of the seal member 50 in the direction of the central axis C, which is recessed in the direction away from the plate upstream surface 61b, that is, in the upstream direction of the central axis C direction.
  • a portion of the seal member 50 that is located on the side of the central axis C with respect to the recess is referred to as a first seal portion 53, and a portion that is located on the side opposite to the center axis C of the recess This is called a two-seal part 54.
  • a first seal surface 53 a is formed on the downstream end surface of the first seal portion 53 in the central axis C direction, and a second seal surface 54 a is formed on the downstream end surface of the second seal portion 54.
  • These sealing surfaces 53a and 54a have a shape that extends annularly around the central passage 42, and have a flat shape that extends perpendicularly to the central axis C when the sealing member 50 is not elastically deformed.
  • portions of the first raised portion 611 and the second raised portion 612 that protrude from the injection hole 60a toward the raised top portions 611c and 612c are referred to as inner raised surfaces 611b and 612b.
  • portions that protrude from the plate upstream surface 61b toward the raised top portions 611c and 612c on the opposite side of the nozzle hole 60a are referred to as outer raised surfaces 611a and 612a.
  • the raised top portions 611c and 612c have a circular arc shape in cross section (see FIG. 5).
  • the first seal surface 53a is disposed at a position facing the outer raised surface 611a of the first raised portion 611.
  • the second seal surface 54 a is disposed at a position facing the outer raised surface 612 a of the second raised portion 612.
  • the upper end surface 50a of the seal member 50 is attached to the lower end surface 40b of the valve body 40 with an adhesive.
  • a restriction member 44 extending in an annular shape is formed on the valve body 40.
  • the regulating member 44 is formed by cutting the metal valve body 40, and the regulating member 44 is formed integrally with the valve body 40.
  • An outer peripheral surface 50b of the seal member 50 is attached to the inner peripheral surface of the regulating member 44 with an adhesive.
  • the lower end surface 44a of the regulating member 44 is opposed to a portion of the plate upstream surface 61b that is located outside the outer raised surface 612a.
  • a clearance CL is formed between the lower end surface 44a of the restricting member 44 and the plate upstream surface 61b. That is, the restricting member 44 is set so as not to contact the nozzle hole body 60 when the nozzle hole 60a is closed.
  • the lower end surface 44a of the restricting member 44 and the second seal surface 54a are located on the same plane.
  • the first seal portion 53 is crushed by the first raised portion 611 and elastically deformed.
  • the elastic deformation will be described in detail.
  • the first seal portion 53 is crushed in the pressing direction and compressed and deformed, and due to the compressive deformation, the central axis C in the direction perpendicular to the pressing direction (radial direction).
  • the first seal portion 53 expands to the side. Therefore, the area where the first seal surface 53a contacts the outer raised surface 611a increases in the radial direction.
  • the second seal portion 54 is crushed by the second raised portion 612 and elastically deformed. If this elastic deformation is demonstrated in detail, the 2nd seal
  • the outer peripheral surface 50b of the seal member 50 is in contact with the inner peripheral surface of the restricting member 44, the second seal portion 54 is restricted by the restricting member 44 from being deformed outwardly in the radial direction and cannot be enlarged. Therefore, the area where the second seal surface 54a contacts the outer raised surface 612a hardly expands in the radial direction.
  • the restriction member 44 that restricts the seal member 50 from elastically deforming and expanding in a direction perpendicular to the pressing direction is provided. Therefore, the restriction member 44 can restrict the seal member 50 from expanding in the radial direction as it is compressed and deformed in the pressing direction. Therefore, since the expansion of the contact area of the sealing member 50 with respect to the sealing surface of the nozzle hole body 60 is suppressed, the sticking of the sealing member 50 to the sealing surface of the nozzle hole body 60 can be suppressed.
  • a clearance CL is formed between the nozzle hole body 60 and the regulating member 44 in a state where the valve body 40 is closed. Therefore, it can avoid that the lower end surface 44a of the control member 44 contact
  • the nozzle hole body 60 has a first bulge portion 611 and a second bulge portion 612 that have a shape that rises from a plane perpendicular to the pressing direction and that surrounds the nozzle hole 60a.
  • the sealing surface of the nozzle hole body 60 is formed on the first raised portion 611 and the second raised portion 612. Therefore, the dimensional error in the pressing direction among the dimensional errors generated in the components of the fuel injection valve 1 such as the injection hole body 60, the valve body 40, and the seal member 50 is compared with the case where there is no bulge (see FIG. 9). Easy to absorb. Therefore, it can suppress that the amount of elastic deformation in the pressing direction is insufficient due to a dimensional error.
  • the sealing surface of the nozzle hole body 60 is formed on the outer raised surfaces 611a and 612a, but not on the inner raised surfaces 611b and 612b. Therefore, the sealing area can be reduced as compared with the case of sealing with both the outer raised surfaces 611a and 612a and the inner raised surfaces 611b and 612b. Therefore, suppression of sticking of the seal member 50 to the seal surface can be promoted.
  • the first seal surface 53a or the second seal surface 54a becomes the inner raised surface 611b, There is a case where it is located on the inflow port 60i outside the 612b. In this case, the detached sealing surface does not contact any part of the nozzle hole body 60 and cannot be sealed.
  • the outer raised surfaces 611a and 612a are used as the sealing surfaces, even if the positional deviation occurs and the protruding surfaces are removed, the removed sealing surfaces come into contact with the plate upstream surface 61b to be sealed. There are cases where it is possible.
  • the recessed part 52 dented in the direction which distances from the inner side raised surfaces 611b and 612b is formed in the part facing the inner side raised surfaces 611b and 612b among the sealing members 50. Therefore, in the state where the first seal surface 53a and the second seal surface 54a are in close contact with the raised portion, it is possible to improve the certainty that the seal member 50 does not contact the inner raised surfaces 611b and 612b. Therefore, it can avoid that the sealing member 50 contacts the inner raised surfaces 611b and 612b and the sealing area increases, and the suppression of the sealing member 50 sticking to the sealing surface can be promoted.
  • the seal member 50 has an annular shape or an arc shape extending around the central axis C of the valve body 40 in the pressing direction, and the regulating member 44 is disposed on the outer peripheral side of the seal member 50 and has an inner periphery. Not arranged on the side. Therefore, compared with the case where the regulating member 45 (see FIG. 7) is also arranged on the inner peripheral side, the cross-sectional area of the passage flowing from the central passage 42 to the inflow port 60i can be increased, and the pressure loss of the gaseous fuel can be reduced.
  • the seal member 50 is fitted between the lower end surface 40b of the valve body 40 and the regulating member 44, it is possible to suppress the seal member 50 from falling off the valve body 40. Furthermore, in this embodiment, in addition to adhering the upper end surface 50 a of the seal member 50 to the valve body 40, the outer peripheral surface 50 b of the seal member 50 is also adhered to the regulating member 44, so that the seal member 50 falls off the valve body 40. Can be suppressed.
  • the restriction member 44 is disposed on the outer peripheral side of the seal member 50, and no restriction member is disposed on the inner peripheral side.
  • the regulating members 44 and 45 are arranged on both the outer peripheral side and the inner peripheral side of the seal member 50.
  • the inner circumferential side regulating member 45 has a shape extending annularly in the same manner as the outer circumferential side regulating member 44.
  • the lower end surface of the inner circumferential side regulating member 45 faces a portion of the plate upstream surface 61b located inside the inner raised surface 611b.
  • a clearance is formed between the lower end surface of the inner circumferential side regulating member 45 and the plate upstream surface 61b. That is, the restricting member 45 is set so as not to contact the nozzle hole body 60 when the nozzle hole 60a is closed.
  • the lower end surface of the regulating member 45 and the first seal surface 53a are located on the same plane.
  • the size of the clearance related to the inner circumferential side regulating member 45 is set to the same dimension as the clearance CL related to the outer circumferential side regulating member 44.
  • the seal member 50 expands in the radial direction as it is compressed and deformed in the pressing direction. This can be regulated from both the outer peripheral side and the inner peripheral side. Therefore, the expansion of the contact area of the seal member 50 with respect to the seal surface of the nozzle hole body 60 can be promoted, and sticking of the seal member 50 to the seal surface of the nozzle hole body 60 can be further suppressed.
  • both the regulating members 44 and 45 form a clearance CL between the nozzle hole body 60 in a state in which the valve body 40 is closed. For this reason, it is possible to prevent the amount of elastic deformation in the pressing direction of the seal member 50 due to the restriction members 44 and 45 coming into contact with the nozzle hole body 60, so that sufficient sealing performance can be ensured.
  • the restriction member 44 is disposed on the outer peripheral side of the seal member 50, and no restriction member is disposed on the inner peripheral side.
  • the restriction member 44 on the outer peripheral side of the seal member 50 is abolished, and the restriction member 45 similar to that of the second embodiment is provided on the inner peripheral side of the seal member 50. It is arranged.
  • the restriction member 45 restricts the seal member 50 from being expanded toward the inner peripheral side in the radial direction as it is compressed and deformed in the pressing direction. Therefore, since the expansion of the contact area of the sealing member 50 with respect to the sealing surface of the nozzle hole body 60 is suppressed, the sticking of the sealing member 50 to the sealing surface of the nozzle hole body 60 can be suppressed.
  • the cross-sectional area of the passage flowing from the fuel reservoir chamber 23a to the inflow port 60i can be increased as compared with the case where the regulating member 44 is also arranged on the outer peripheral side of the seal member 50, and the pressure loss of the gaseous fuel Can be reduced.
  • the 1st protruding part 611 and the 2nd protruding part 612 are formed in the plate upstream surface 61b, By pressing the seal member 50 to these protruding parts 611 and 612, the protruding parts 611 and 612 are formed. Is functioning as a sealing surface.
  • the raised portions 611 and 612 are abolished.
  • the plate upstream surface 61b functions as a seal surface.
  • the plate upstream surface 61b is a plane that extends perpendicular to the pressing direction.
  • the second seal seals the separation distance between the lower end surface 44a of the restricting member 44 and the plate upstream surface 61b so that a clearance is formed between the nozzle hole body 60 and the restricting member 44.
  • the distance between the surface 54a and the plate upstream surface 61b is set larger.
  • the shape of the injection hole body 60 can be simplified, and the processing of the injection hole body 60 can be facilitated. Nevertheless, it is possible to suppress the sticking described above by restricting the expansion of the seal member 50 in the radial direction by the restriction member 44 while avoiding the restriction member 44 from coming into contact with the nozzle hole body 60.
  • a stopper 613 that restricts movement of the valve body 40 in the valve closing direction is provided.
  • the stopper 613 is located on the radially outer side of the valve body 40 and has a shape extending from the plate upstream surface 61 b of the nozzle hole body 60 in the central axis direction.
  • a plurality of stoppers 613 are arranged at equal intervals around the central axis.
  • the stopper 613 is made of metal and is formed integrally with the nozzle hole body 60.
  • the separation distance (stopper separation distance) between the upper end surface 613a of the stopper 613 and the portion of the valve body 40 facing the upper end surface 613a (stopper separation distance) is the first raised portion 611 and the second raised portion. It is set larger than the separation distance between 612 and the seal member 50. Further, the stopper separation distance is set to be smaller than the separation distance between the plate upstream surface 61 b and the seal member 50.
  • the seal member 50 comes into contact with the first raised portion 611 and the second raised portion 612. Thereafter, when the valve body 40 is further moved in the valve closing direction, the seal member 50 is elastically deformed by an amount sufficient for sealing. Thereafter, when the valve body 40 is further moved in the valve closing direction and the amount of elastic deformation exceeds the appropriate range, the upper end surface 613a of the stopper 613 contacts the valve body 40, and the valve body 40 further moves in the valve closing direction. To regulate that. In a state where the stopper 613 is in contact with the valve body 40, a clearance is formed between the plate upstream surface 61b and the seal member 50.
  • the valve closing movement of the valve body 40 is regulated by the stopper 613, so that the regulation member 44 can be prevented from coming into contact with the plate upstream surface 61b.
  • the regulating members 44 and 45 are formed in an annular shape, but the annular forming may be abolished and a plurality of regulating members may be arranged around the central axis at predetermined intervals.
  • the seal member 50 is formed in an annular shape, but a plurality of seal members 50 may be arranged around the central axis, and these seal members 50 may be arranged to face the injection hole 60a.
  • the sealing member 50 is in close contact with the outer raised surfaces 611a and 612a to be sealed, but the sealing member may be in close contact with the inner raised surfaces 611b and 612b. Or you may comprise so that a sealing member may be closely_contact
  • the recess 52 is formed in the seal member 50.
  • the recess 52 may be eliminated and the downstream end face of the seal member 50 may be formed in a planar shape.
  • the first seal surface 53a faces the outer raised surface 611a of the first raised portion 611
  • the second seal surface 54a faces the outer raised surface 612a of the second raised portion 612.
  • the 1st seal surface 53a may be arrange
  • the second seal surface 54a may be disposed to face the outer raised surface 612a and the raised top portion 612c of the second raised portion 612. However, it is desirable not to face the inner raised surfaces 611b and 612b.
  • the lower end surface of the restricting member 45 and the first seal surface 53a are arranged on the same plane.
  • the lower end surface of the restricting member 45 is located upstream of the first seal surface 53a. It may be located.
  • the fuel flows into the nozzle hole 60a from the first gap side through the central passage 42, and the nozzle hole from the second gap side through the branch passage 43 and the fuel reservoir chamber 23a.
  • a path through which fuel flows into 60a is formed.
  • the fuel injection valve which abolished any one of these paths may be sufficient. In that case, any one of the first seal portion 53 and the second seal portion 54 may be eliminated.
  • the fuel injection valve 1 injects gaseous fuel used for combustion of the internal combustion engine, but may inject gaseous fuel such as hydrogen supplied to the fuel cell.

Abstract

 燃料噴射弁は、噴孔ボデー(60)と、弁体(40)と、シール部材(50)と、規制部材(44)と、を備える。噴孔ボデーには、気体燃料が噴射される噴孔(60a)、外側隆起面(611a)(シール面)および外側隆起面(612a)(シール面)が形成されている。弁体は、噴孔を開閉させるように開閉作動する。シール部材は、弁体に取り付けられ、弁体が閉作動することに伴いシール面に押し付けられて弾性変形し、噴孔ボデーと弁体との間をシールする。規制部材は、シール部材が押し付けられる押付方向に対して垂直な方向に、シール部材が弾性変形して拡がることを規制する。そして、弁体が閉作動した状態で、噴孔ボデーと規制部材との間にクリアランス(CL)が形成されている。これにより、シール部材がシール面に貼り付くことを抑制できる。

Description

燃料噴射弁 関連出願の相互参照
 本出願は、当該開示内容が参照によって本出願に組み込まれた、2015年3月17日に出願された日本特許出願2015-053851を基にしている。
 本開示は、気体燃料用の燃料噴射弁に関する。
 特許文献1には、気体燃料が噴射される噴孔およびシール面が形成された噴孔ボデーと、噴孔を開閉させるように開閉作動する弁体と、を備える燃料噴射弁が開示されている。そして、この種の気体燃料用の燃料噴射弁の場合、シール部材を弁体に取り付ける構造が一般的である。この構造によれば、弁体が閉作動することに伴いシール部材が弾性変形してシール面に密着することで、気体燃料の漏出抑制を図ることができる。
特開2014-70574号公報
 特許文献1に開示の燃料噴射弁では、低温時にはシール部材がシール面に貼り付いてしまい、弁体が開作動することの妨げになる場合がある、との知見を本発明者らは得た。
 このように貼り付く原因について、本発明者らは以下のように考察している。すなわち、燃料噴射弁は高温環境下で使用されるため、使用終了時点ではシール部材は僅かに軟化しており、その軟化した状態でシール面に押し付けられることとなる。そのため、シール面の微視的な凹凸に倣って変形した状態でシール部材は押し付けられている。その後、燃料噴射弁を長時間使用せずにおくと、温度低下に伴いシール部材は硬化していくので、凹凸に倣って変形したまま硬化した状態、つまりシール面に貼り付いた状態となる。
 本開示は、上記を鑑みてなされたもので、その目的は、シール部材がシール面に貼り付くことの抑制を図った燃料噴射弁を提供することにある。
 本開示の一態様によると、燃料噴射弁は、気体燃料が噴射される噴孔およびシール面を有する噴孔ボデーと、噴孔を開閉させるように開閉作動する弁体と、弁体に取り付けられ、弁体が閉作動することに伴いシール面に押し付けられて弾性変形し、噴孔ボデーと弁体との間をシールするシール部材と、シール部材が押し付けられる押付方向に対して垂直な方向に、シール部材が弾性変形して拡がることを規制する規制部材と、を備える。弁体が噴孔を閉じた状態で、噴孔ボデーと規制部材との間にクリアランスが設けられている。
 これによれば、押付方向に対して垂直な方向にシール部材が弾性変形して拡がることを規制する規制部材を備える。そのため、弁体の閉作動に伴いシール部材がシール面に押し付けられた状態において、押付方向に対して垂直な方向にシール部材が弾性変形して拡がることが、規制部材により規制される。よって、シール面に対するシール部材の接触面積が拡大することが抑制されるので、シール部材がシール面に貼り付くことを抑制できる。
 さらに、上記態様によれば、弁体が噴孔を閉じた状態で、噴孔ボデーと規制部材との間にクリアランスが設けられている。そのため、規制部材の先端が噴孔ボデーに当接することを回避でき、上記当接によりシール部材の押付方向における弾性変形量が制限されることを回避できる。よって、シール部材が押付方向に十分弾性変形した状態にでき、十分なシール性を確保できる。
 以上により、上記態様によれば、シール部材の貼り付きが規制部材により抑制され、それでいて、その規制部材が押付方向における弾性変形の妨げになることを回避できる。よって、弾性変形量不足によるシール性悪化を招くことなく、シール部材の貼り付き抑制を図ることができる。
本開示の第1実施形態に係る燃料噴射弁を吸気管に取り付けた状態を示す断面図。 第1実施形態に係る燃料噴射弁の一部を示す断面図。 第1実施形態に係る噴孔ボデーを、燃料流れの上流側から見た図。 第1実施形態に係るシール部材および弁体を、燃料流れの下流側から見た図。 第1実施形態に係る弁体が開作動した状態を示し、燃料噴射弁の一部を示す断面図。 第1実施形態に係る弁体が閉作動した状態を示し、燃料噴射弁の一部を示す断面図。 本開示の第2実施形態に係る燃料噴射弁の断面図。 本開示の第3実施形態に係る燃料噴射弁の断面図。 本開示の第4実施形態に係る燃料噴射弁の断面図。 本開示の第5実施形態に係る燃料噴射弁を吸気管に取り付けた状態を示す断面図。
 以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
 (第1実施形態)
 図1に示す燃料噴射弁1は車両に搭載されたものであり、内燃機関の燃焼に用いる気体燃料を噴射する。気体燃料の具体例としては、CNG(Compressed Natural Gas)、LNG(Liquefied Natural Gas)、水素等が挙げられる。車両に搭載された図示しない燃料タンクには、気体燃料が圧縮された状態で貯蔵されている。燃料タンク内の気体燃料は、圧力調整弁により圧力調整された後に燃料噴射弁1へ供給される。燃料噴射弁1は、内燃機関の吸気管2に取り付けられており、燃料噴射弁1から噴射された気体燃料は、吸気管2内部の吸気通路2aへ流入し、吸入空気と混合しながら燃焼室(図示せず)へ流入する。
 燃料噴射弁1は、樹脂製ハウジング10および金属製ハウジング11を備える。これらのハウジング10、11は筒状に形成されている。ハウジング10、11の筒状内部には、以下に説明するコイル20、上側磁性体21、非磁性体22、下側磁性体23が収容されている。なお、金属製ハウジング11の先端部分には、Oリング12が取り付けられており、吸気管2と金属製ハウジング11との間をOリング12がシールする。
 コイル20は、非磁性体22の外周側に配置されており、燃料噴射弁1の外部から電力供給されて磁力線を発生する。上側磁性体21、非磁性体22および下側磁性体23は同一径寸法の円筒形状であり、燃料流れの上流側から下流側に向かう順に、上側磁性体21、非磁性体22および下側磁性体23は隣接して配置されている。上側磁性体21および非磁性体22の内周面には、円筒形状の固定コア30が固定されている。非磁性体22および下側磁性体23の内周面には、弁体40が移動可能な状態で組み付けられている。弁体40の移動方向は、弁体40の中心軸線C(図2参照)の方向に一致する。
 弁体40のうち固定コア30の反対側の端面には、シール部材50が取り付けられている。シール部材50には弾性変形可能な材質(例えばフッ素ゴム)が用いられている。下側磁性体23のうち非磁性体22の反対側の端部には、噴孔60aが形成された噴孔ボデー60が取り付けられている。
 下側磁性体23のうち、噴孔ボデー60が挿入組み付けされている部分を拡径部23bと呼び、弁体40を内部に収容する部分を弁体収容部と呼ぶ。拡径部23bは弁体収容部に比べて円筒内周面の径寸法が拡大した形状である。図1の例では、拡径部23bの外径寸法は、弁体収容部の外径寸法と同じである。つまり、拡径部23bの厚さ寸法は弁体収容部の厚さ寸法よりも小さい。
 図3に示すように、噴孔60aは、弁体40の中心軸線Cの周り(所定方向)に延びる長穴形状である。噴孔60aは、同一円上において周方向に複数並べて配置されている。図1および図2に示すように、噴孔ボデー60は、噴孔60aが形成された円板形状のプレート部61と、プレート部61の外周端から燃料流れの下流側へ円筒状に延びる円筒部62と、を有する。噴孔60aは、中心軸線Cの方向にプレート部61を貫通する形状である。プレート部61および円筒部62は、1つの金属母材をプレス加工して一体に形成されている。
 図2に示すように、プレート部61の燃料流れ下流側の面(プレート下流面61a)は、中心軸線Cに対して垂直に広がる平坦な形状である。一方、プレート部61の燃料流れ上流側の面(プレート上流面61b)には、シール部材50に向けて隆起する第1隆起部611および第2隆起部612が形成されている。これらの隆起部611、612は、中心軸線Cの周りに環状に延びる形状である。第1隆起部611は、複数の噴孔60aに対して中心軸線C側(内周側)に位置し、第2隆起部612は、複数の噴孔60aに対して中心軸線Cの反対側(外周側)に位置する。隆起部611、612は、シール部材50が噴孔ボデー60に密着している時の面圧を高めて、シール部材50と噴孔ボデー60との間のシール性を向上させるものである。
 図1に示すように、弁体40には、中心軸線Cに沿って燃料を流通させる中心通路42、および中心通路42から分岐する分岐通路43が形成されている。中心通路42の上流側部分を、以下、バネ収容室41と呼ぶ。バネ収容室41には弾性部材32が収容されており、バネ収容室41の下流側段差部に、弾性部材32の下流側端部は接触して支持される。弾性部材32の上流側端部は調整部材31に接触して支持される。調整部材31は円筒形状であり、固定コア30の内周面に圧入固定されている。調整部材31を固定コア30に圧入する挿入量により、弾性部材32から弁体40に付与される弾性力が調整されている。
 コイル20への電力供給を停止させると、弾性部材32の弾性力により弁体40は閉作動する。詳細には、上記弾性力により、中心軸線Cの方向の噴孔60a側(押付方向)にシール部材50が噴孔ボデー60に押し付けられる。これにより、シール部材50が噴孔ボデー60に密着して噴孔60aを閉鎖し、噴孔60aからの燃料噴射が停止される。
 一方、コイル20へ電力供給すると、上側磁性体21、固定コア30、弁体40、下側磁性体23および金属製ハウジング11は磁気回路を形成し、固定コア30と弁体40との間で磁気吸引力が生じる。この磁気吸引力により、弁体40は固定コア30の側へ移動する。以下、この移動をリフトアップと呼ぶ。そして、弁体40の上端面40aが固定コア30の下端面30bに接触した時点で移動停止する。つまり、閉弁時における上端面40aと下端面30bとのギャップが、弁体40の最大リフト量に相当する。このように弁体40をリフトアップさせると、図2に示すようにシール部材50が隆起部611、612から離れ、以下に説明するように燃料が噴孔60aから噴射される。
 すなわち、燃料タンクから燃料噴射弁1に供給される燃料は、上側磁性体21の内部21aを流通した後、調整部材31の内部31a、固定コア30の内部30a、中心通路42を順に流通する。図2中の矢印F1に示すように、中心通路42内の燃料は、シール部材50の貫通穴51を流通した後、第1隆起部611とシール部材50との隙間(第1隙間)を通じて噴孔60aの流入口60iへ流入する。
 また、図2中の矢印F2に示すように、中心通路42から分岐通路43へ流れた燃料は、弁体40の外周面と下側磁性体23の内周面との間で形成される燃料溜り室23aへ流入する。その後、燃料溜り室23a内の燃料は、第2隆起部612とシール部材50との隙間(第2隙間)を通じて噴孔60aの流入口60i(図2参照)へ流入する。
 要するに、矢印F1、F2に示すように、噴孔60aの外側と内側の両方から燃料が流入口60iに流入し、その後、噴孔60aの流出口60oから円筒部62の内部空間へ噴射されて吸気通路2aへ流入する。吸気通路2aへ流入した燃料は、吸入空気と混合しながら燃焼室へ流入する。
 シール部材50は、中心軸線Cの周りに延びる円環形状である。シール部材50の円環中心に形成されている貫通穴51は、中心通路42と連通する。シール部材50のうち中心軸線C方向における下流側の面には、プレート上流面61bから遠ざかる向き、つまり中心軸線C方向の上流側の向きに凹む凹部52が形成されている。
 図4に示すように、シール部材50のうち凹部に対して中心軸線Cの側に位置する部分を第1シール部53と呼び、凹部に対して中心軸線Cの反対側に位置する部分を第2シール部54と呼ぶ。中心軸線C方向における第1シール部53の下流側端面には第1シール面53aが形成され、第2シール部54の下流側端面には第2シール面54aが形成されている。これらのシール面53a、54aは、中心通路42の周りに環状に延びる形状であり、シール部材50が弾性変形していない状態において、中心軸線Cに対して垂直に拡がる平坦形状である。
 図5に示すように、第1隆起部611および第2隆起部612のうち、噴孔60aの側から隆起頂部611c、612cに向けて隆起する部分を内側隆起面611b、612bと呼ぶ。第1隆起部611および第2隆起部612のうち、噴孔60aの反対側においてプレート上流面61bから隆起頂部611c、612cに向けて隆起する部分を外側隆起面611a、612aと呼ぶ。隆起頂部611c、612cは断面円弧形状である(図5参照)。
 第1シール面53aは、第1隆起部611の外側隆起面611aに対向する位置に配置されている。第2シール面54aは第2隆起部612の外側隆起面612aに対向する位置に配置されている。弁体40が閉作動すると、第1隆起部611に第1シール面53aが密着するとともに、第2隆起部612に第2シール面54aが密着する。これにより、複数の噴孔60aの流入口60iの全てが、第1シール面53aおよび第2シール面54aに取り囲まれることとなり、噴孔60aが閉塞される。
 弁体40の下端面40bにはシール部材50の上端面50aが接着剤により貼り付けられている。弁体40には円環状に延びる規制部材44が形成されている。金属製の弁体40を切削加工して規制部材44は形成されており、規制部材44は弁体40と一体に形成されている。規制部材44の内周面にはシール部材50の外周面50bが接着剤により貼り付けられている。
 規制部材44の下端面44aは、プレート上流面61bのうち外側隆起面612aの外側に位置する部分に対向する。図6に示す閉作動の状態において、規制部材44の下端面44aとプレート上流面61bとの間にはクリアランスCLが形成される。つまり、噴孔60aが閉塞された状態において、規制部材44は噴孔ボデー60に当接しないように設定されている。なお、図5に示す開作動の状態において、規制部材44の下端面44aと第2シール面54aとは同一平面上に位置する。
 図6に示すように、第1シール面53aが外側隆起面611aに押し付けられると、第1シール部53は第1隆起部611に押し潰されて弾性変形する。この弾性変形について詳細に説明すると、第1シール部53は押付方向に押し潰されて圧縮変形し、その圧縮変形に起因して、押付方向に対して垂直な方向(径方向)の中心軸線C側に第1シール部53は拡大する。そのため、第1シール面53aが外側隆起面611aに接触する面積は、径方向に拡大する。
 これに対し、第2シール面54aが外側隆起面612aに押し付けられると、第2シール部54は第2隆起部612に押し潰されて弾性変形する。この弾性変形について詳細に説明すると、第2シール部54は押付方向に押し潰されて圧縮変形する。ここで、シール部材50の外周面50bは規制部材44の内周面に接触しているので、第2シール部54は径方向の外側への変形は規制部材44に規制されて拡大できない。そのため、第2シール面54aが外側隆起面612aに接触する面積は、径方向に殆ど拡大しない。
 以上により、本実施形態によれば、押付方向に対して垂直な方向にシール部材50が弾性変形して拡がることを規制する規制部材44を備える。そのため、シール部材50が、押付方向に圧縮変形することに伴い径方向に拡大することを、規制部材44により規制できる。よって、噴孔ボデー60のシール面に対するシール部材50の接触面積拡大が抑制されるので、噴孔ボデー60のシール面にシール部材50が貼り付くことを抑制できる。
 さらに本実施形態では、弁体40が閉作動した状態で、噴孔ボデー60と規制部材44との間にクリアランスCLが形成されている。そのため、規制部材44の下端面44aが噴孔ボデー60に当接することを回避でき、上記当接によりシール部材50の押付方向における弾性変形量が制限されることを回避できる。よって、シール部材50が押付方向に十分弾性変形した状態にでき、十分なシール性を確保できる。
 さらに本実施形態では、噴孔ボデー60は、押付方向に対して垂直な面から隆起する形状、かつ噴孔60aを取り囲む形状の第1隆起部611および第2隆起部612を有する。そして、噴孔ボデー60のシール面は、第1隆起部611および第2隆起部612に形成されている。そのため、噴孔ボデー60、弁体40およびシール部材50等の燃料噴射弁1の構成部品に生じている寸法誤差のうち押付方向の寸法誤差を、隆起無しの場合(図9参照)に比べて吸収させやすくできる。よって、押付方向における弾性変形量が寸法誤差に起因して不足することを抑制できる。
 さらに本実施形態では、噴孔ボデー60のシール面は外側隆起面611a、612aに形成されており、内側隆起面611b、612bには形成されていない。そのため、外側隆起面611a、612aおよび内側隆起面611b、612bの両方でシールする場合に比べてシール面積を低減できる。よって、シール部材50がシール面に貼り付くことの抑制を促進できる。
 また、内側隆起面611b、612bでシールする場合には、押付方向に対して垂直な方向にシール部材50が位置ずれすると、第1シール面53aまたは第2シール面54aが、内側隆起面611b、612bから外れて流入口60iの上に位置する場合がある。この場合、その外れたシール面は噴孔ボデー60のいずれの部位にも接触せず、シールできなくなる。これに対し、外側隆起面611a、612aをシール面にした本実施形態によれば、上記位置ずれが生じて隆起面から外れても、その外れたシール面はプレート上流面61bに接触してシールできる場合がある。
 さらに本実施形態では、シール部材50のうち内側隆起面611b、612bと対向する部分には、内側隆起面611b、612bから遠ざかる向きに凹む凹部52が形成されている。そのため、第1シール面53aおよび第2シール面54aが隆起部に密着した状態において、内側隆起面611b、612bにシール部材50が接触しないようにする確実性を向上できる。よって、内側隆起面611b、612bにシール部材50が接触してシール面積が増大することを回避でき、シール部材50がシール面に貼り付くことの抑制を促進できる。
 さらに本実施形態では、シール部材50は、押付方向における弁体40の中心軸線C周りに延びる円環形状または円弧形状であり、規制部材44は、シール部材50の外周側に配置され、内周側には配置されていない。そのため、内周側にも規制部材45(図7参照)を配置した場合に比べて、中心通路42から流入口60iへ流入する通路の断面積を大きくでき、気体燃料の圧力損失を低減できる。
 さらに本実施形態では、弁体40の下端面40bと規制部材44との間にシール部材50が嵌り込んでいるので、シール部材50が弁体40から外れ落ちることを抑制できる。さらに本実施形態では、シール部材50の上端面50aを弁体40に接着することに加え、シール部材50の外周面50bも規制部材44に接着するので、シール部材50が弁体40から外れ落ちることの抑制を促進できる。
 (第2実施形態)
 上記第1実施形態では、シール部材50の外周側に規制部材44が配置され、内周側には規制部材が配置されていない。これに対し本実施形態では、図7に示すように、シール部材50の外周側と内周側の両方に規制部材44、45が配置されている。内周側の規制部材45は、外周側の規制部材44と同様にして環状に延びる形状である。
 内周側の規制部材45の下端面は、プレート上流面61bのうち内側隆起面611bの内側に位置する部分に対向する。弁体40を閉作動させた状態において、内周側の規制部材45の下端面とプレート上流面61bとの間にはクリアランスが形成される。つまり、噴孔60aが閉塞された状態において、規制部材45は噴孔ボデー60に当接しないように設定されている。なお、図7に示す開作動の状態において、規制部材45の下端面と第1シール面53aとは同一平面上に位置する。内周側の規制部材45に係る上記クリアランスの大きさは、外周側の規制部材44に係るクリアランスCLと同じ寸法に設定されている。
 本実施形態によれば、シール部材50の外周側と内周側の両方に規制部材44、45が配置されているので、シール部材50が、押付方向に圧縮変形することに伴い径方向に拡大することを、外周側と内周側の両方から規制できる。よって、噴孔ボデー60のシール面に対するシール部材50の接触面積拡大抑制を促進でき、噴孔ボデー60のシール面にシール部材50が貼り付くことをより一層抑制できる。
 さらに本実施形態では、弁体40が閉作動した状態で、両方の規制部材44、45が噴孔ボデー60との間にクリアランスCLを形成する。そのため、規制部材44、45が噴孔ボデー60に当接することによりシール部材50の押付方向における弾性変形量が制限されることを回避できるので、十分なシール性を確保できる。
 (第3実施形態)
 上記第1実施形態では、シール部材50の外周側に規制部材44が配置され、内周側には規制部材が配置されていない。これに対し本実施形態では、図8に示すように、シール部材50の外周側における規制部材44を廃止し、シール部材50の内周側に、上記第2実施形態と同様の規制部材45を配置している。
 そのため、シール部材50が、押付方向に圧縮変形することに伴い径方向の内周側に拡大することが、規制部材45により規制される。よって、噴孔ボデー60のシール面に対するシール部材50の接触面積拡大が抑制されるので、噴孔ボデー60のシール面にシール部材50が貼り付くことを抑制できる。
 また、図7に示す如くシール部材50の外周側にも規制部材44を配置した場合に比べて、燃料溜り室23aから流入口60iへ流入する通路の断面積を大きくでき、気体燃料の圧力損失を低減できる。
 (第4実施形態)
 上記第1実施形態では、第1隆起部611および第2隆起部612がプレート上流面61bに形成されており、これらの隆起部611、612にシール部材50を押し付けることで、隆起部611、612をシール面として機能させている。
 これに対し本実施形態では、図9に示すように、隆起部611、612を廃止している。そして、シール部材50の第1シール面53aおよび第2シール面54aをプレート上流面61bに押し付けることで、プレート上流面61bをシール面として機能させている。プレート上流面61bは、押付方向に対して垂直に拡がる平面である。弁体40が閉作動した状態で、噴孔ボデー60と規制部材44との間にクリアランスが形成されるよう、規制部材44の下端面44aとプレート上流面61bとの離間距離を、第2シール面54aとプレート上流面61bとの離間距離よりも大きく設定している。
 本実施形態によれば、隆起部611、612を廃止しているので、噴孔ボデー60の形状を簡素にでき、噴孔ボデー60の加工を容易にできる。それでいて、規制部材44が噴孔ボデー60に当接することを回避しつつ、シール部材50が径方向に拡大することを規制部材44で規制して、先述した貼り付きの抑制を図ることができる。
 (第5実施形態)
 図10に示す本実施形態では、弁体40の閉弁方向への移動を制限するストッパ613を備える。ストッパ613は、弁体40の径方向外側に位置し、噴孔ボデー60のプレート上流面61bから中心軸線方向に延びる形状である。ストッパ613は、中心軸線周りに等間隔で複数配置されている。ストッパ613は金属製であり、噴孔ボデー60と一体に形成されている。
 開弁した図10の状態において、ストッパ613の上端面613aと、弁体40のうち上端面613aに対向する部分との離間距離(ストッパ離間距離)は、第1隆起部611および第2隆起部612とシール部材50との離間距離よりも大きく設定されている。さらに、上記ストッパ離間距離は、プレート上流面61bとシール部材50との離間距離よりも小さく設定されている。
 したがって、弁体40を閉弁方向へ移動させていった場合、先ず、第1隆起部611および第2隆起部612にシール部材50が当接する。その後、さらに弁体40を閉弁方向へ移動させていくと、シールするのに十分な量だけシール部材50が弾性変形する。その後、さらに弁体40を閉弁方向へ移動させて弾性変形量が適正範囲を超えると、ストッパ613の上端面613aが弁体40に当接し、それ以上弁体40が閉弁方向へ移動することを規制する。ストッパ613が弁体40に当接した状態において、プレート上流面61bとシール部材50との間にクリアランスが形成されている。
 以上により、本実施形態によれば、弁体40の閉弁移動がストッパ613により規制されるので、プレート上流面61bに規制部材44が接触することを回避できる。
 以上、好ましい実施形態について説明したが、上述した実施形態に何ら制限されることなく、以下に例示するように種々変形して実施することが可能である。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
 上記各実施形態では規制部材44、45を環状に形成しているが、環状に形成することを廃止して、中心軸線周りに複数の規制部材を所定間隔で配置してもよい。
 上記各実施形態ではシール部材50を環状に形成しているが、中心軸線周りに複数のシール部材50を配置し、これらのシール部材50を噴孔60aに対向配置させてもよい。
 上記各実施形態では外側隆起面611a、612aにシール部材50を密着させてシールさせているが、内側隆起面611b、612bにシール部材を密着させるように構成してもよい。或いは、外側隆起面611a、612aおよび内側隆起面611b、612bの両方にシール部材を密着させるように構成してもよい。
 上記各実施形態では、シール部材50に凹部52を形成している。凹部52を廃止して、シール部材50の下流側端面を平面形状に形成してもよい。
 上記第1実施形態では、第1隆起部611の外側隆起面611aに第1シール面53aが対向し、第2隆起部612の外側隆起面612aに第2シール面54aが対向する。これに対し、第1シール面53aは、第1隆起部611の外側隆起面611aおよび隆起頂部611cに対向して配置されていてもよい。同様に、第2シール面54aは、第2隆起部612の外側隆起面612aおよび隆起頂部612cに対向して配置されていてもよい。但し、内側隆起面611b、612bには対向させないことが望ましい。
 上記第1実施形態では、規制部材45の下端面と第1シール面53aとを同一平面上に配置しているが、例えば、規制部材45の下端面を第1シール面53aよりも上流側に位置させてもよい。
 上記各実施形態に係る燃料噴射弁1では、中心通路42を通じて第1隙間の側から噴孔60aへ燃料が流入する経路と、分岐通路43および燃料溜り室23aを通じて第2隙間の側から噴孔60aへ燃料が流入する経路とが形成されている。これに対し、これらの経路のいずれか一方を廃止した燃料噴射弁であってもよい。その場合、第1シール部53および第2シール部54のいずれか一方を廃止してもよい。
 上記各実施形態に係る燃料噴射弁1は、内燃機関の燃焼に用いる気体燃料を噴射するものであるが、燃料電池へ供給される水素等の気体燃料を噴射するものであってもよい。
 本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (7)

  1.  気体燃料が噴射される噴孔(60a)およびシール面(61b、611b、612b、611a、612a)を有する噴孔ボデー(60)と、
     前記噴孔を開閉させるように開閉作動する弁体(40)と、
     前記弁体に取り付けられ、前記弁体が閉作動することに伴い前記シール面に押し付けられて弾性変形し、前記噴孔ボデーと前記弁体との間をシールするシール部材(50)と、
     前記シール部材が押し付けられる押付方向に対して垂直な方向に、前記シール部材が弾性変形して拡がることを規制する規制部材(44、45)と、を備え、
     前記弁体が前記噴孔を閉じた状態で、前記噴孔ボデーと前記規制部材との間にクリアランス(CL)が設けられている燃料噴射弁。
  2.  前記噴孔ボデーは、前記押付方向に沿って隆起する形状、かつ前記噴孔を取り囲む形状の隆起部(611、612)を有し、
     前記シール面は前記隆起部に位置している請求項1に記載の燃料噴射弁。
  3.  前記噴孔の流入口(60i)は、所定方向に延びる長穴形状であり、
     前記隆起部は、前記流入口の側に位置する内側隆起面(611b、612b)、および前記内側隆起面に対して前記流入口の反対側に位置する外側隆起面(611a、612a)を有する形状であり、
     前記シール面は、前記内側隆起面および前記外側隆起面のいずれか一方に位置している請求項2に記載の燃料噴射弁。
  4.  前記シール面は、前記外側隆起面に位置している請求項3に記載の燃料噴射弁。
  5.  前記シール部材は、前記内側隆起面と対向する部分に、前記内側隆起面から遠ざかる向きに凹む凹部(52)を有している請求項4に記載の燃料噴射弁。
  6.  前記シール部材は、前記押付方向における前記弁体の中心軸線周りに延びる円環形状または円弧形状であり、
     前記規制部材は、前記シール部材の外周側および内周側のいずれか一方に配置されている請求項1~5のいずれか1つに記載の燃料噴射弁。
  7.  前記シール部材は、前記押付方向における前記弁体の中心軸線周りに延びる円環形状または円弧形状であり、
     前記規制部材は、前記シール部材の外周側および内周側の両方に配置されている請求項1~5のいずれか1つに記載の燃料噴射弁。
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