| 【発明の名称】 |
燃料噴射弁およびこれを搭載する内燃機関 |
| 【発明者】 |
【氏名】前川 典幸
【氏名】田辺 好之
【氏名】石川 享
【氏名】関根 篤
【氏名】門向 裕三
【氏名】山門 誠
【氏名】安部 元幸
【氏名】岡本 良雄
【氏名】土屋 雅弘
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| 【要約】 |
【課題】弁体やハウジング、案内隙間等の寸法精度を厳しく管理しなくても、燃料の粘性低下の影響を受けることなく、弁体バウンシングの少ない燃料噴射弁を実現する。
【解決手段】燃料噴射孔２と、前記燃料噴射孔の近傍に配設される弁座３と、前記弁座との間で燃料通路の開閉を行う弁体４と、前記弁体を前記弁座に押付ける力を発生するスプリング１２と、前記弁体を駆動する駆動手段とを備える燃料噴射弁において、前記弁体４と前記スプリング１２との間に、前記弁体とは別の連動部材１３を介在させばかりでなく、弁体４の上部にばね部１７を設ける。これにより、弁体４と弁座３との衝突エネルギを吸収し、弁体４のバウンシングが低減される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 燃料噴射孔の近傍に配設される弁座と、前記弁座との接離により燃料通路の開閉を行う弁体と、前記弁体をばね部を介して前記弁座に押付ける連動部材とを備え、前記ばね部は、内径部に切り欠きの形成されたリング状部材を有する構造である燃料噴射弁。
【請求項２】 燃料噴射孔の近傍に配設される弁座と、前記弁座との接離により燃料通路の開閉を行う弁体と、前記弁体をばね部を介して前記弁座に押付ける連動部材とを備え、前記ばね部は内径部に切り欠きの形成されたリング状部材を有し、前記内径部に前記連動部材の先端部が往復動可能に挿入された構造である燃料噴射弁。
【請求項３】 燃料噴射孔の近傍に配設される弁座と、前記弁座との接離により燃料通路の開閉を行う弁体と、前記弁体をばね部を介して前記弁座に押付ける連動部材とを備え、前記ばね部は、前記連動部材の弁体側先端部の管壁の円周方向に、環状の薄肉部が形成された構造である燃料噴射弁。
【請求項４】 燃料噴射孔の近傍に配設される弁座と、前記弁座との接離により燃料通路の開閉を行う弁体と、前記弁体をばね部を介して前記弁座に押付ける連動部材とを備え、前記ばね部は、前記連動部材の弁体側先端部が、前記弁体に線接触で当接する構造である燃料噴射弁。
【請求項５】 燃料噴射孔の近傍に配設される弁座と、前記弁座との接離により燃料通路の開閉を行う弁体と、前記弁体をばね部を介して前記弁座に押付ける連動部材とを備え、前記ばね部は、前記弁体と前記連動部材の互いの対向面のうち、一方に環状の凸部を設けるとともに他方に凹部を設け、前記凸部と前記凹部とによって囲まれた燃料ダンパ室が形成される構造である燃料噴射弁。
【請求項６】 燃料噴射孔の近傍に配設される弁座と、前記弁座との接離により燃料通路の開閉を行う弁体と、前記弁体をばね部を介して前記弁座に押付ける連動部材とを備え、前記連動部材と前記弁体の互いの対抗面のうち少なくともいずれか一方に、硬度を上げるための表面処理が施されてなる燃料噴射弁。
【請求項７】 請求項１ないし６のうちいずれかに記載の燃料噴射弁が搭載されてなる内燃機関。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は燃料噴射弁に係り、特に、内燃機関に搭載されて燃料供給量を制御するために好適な燃料噴射弁、およびこれを搭載した内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料噴射弁は、燃料噴射孔と、その近傍に配設される弁座と、弁座と対向する位置に、軸方向に摺動可能に支持された弁体と、スプリングとを備える。スプリングは、弁体を弁座方向へ押し付ける力を発生する。
【０００３】スプリング力により弁座と弁体とが接触している状態では、燃料通路が閉じられるため、燃料噴射孔から燃料は噴射されない。電磁力や燃料圧力などを利用した駆動手段により、弁体が軸方向に摺動し、弁座から離れている状態になると、燃料通路が開かれるため、燃料噴射孔から燃料が噴射される。このように、燃料噴射弁では、弁体の位置を切り替えることによって、燃料供給量を制御する。
【０００４】ここで、弁体の位置を切り替える際には、弁座と弁体との衝突や、弁座とは軸方向の反対側にあるストローク規制手段と弁体との衝突が起こる。この衝突時に弁体が跳ね返る挙動（以下ではバウンシングと記す）によって、燃料噴射量に微小なばらつきが生じる可能性があるため、バウンシングを低減することが望ましい。
【０００５】ハウンシングを低減するための従来技術として、特開平８−１８９４３７号公報がある。これは、弁体と、弁体を支持するハウジングとの隙間に燃料絞り通路を形成し、弁体に粘性抵抗力を働かせることにより、弁体が弁座に衝突する速度を減少させ、バウンシングを低減しようとするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来技術では、弁体とハウジングとの隙間の寸法がわずかに変化すると、弁体に働く粘性抵抗力が大きく変化する。よって、弁体やハウジングの加工寸法のばらつきがある場合や、案内隙間の範囲で弁体の中心軸がハウジングの中心軸からずれた場合などには、十分な粘性抵抗力が得られなくなる。
【０００７】したがって、安定したバウンシング低減効果を得ようとすれば、弁体やハウジング、案内隙間などの寸法精度を厳しく管理する必要があるという問題があった。また、燃料温度の上昇により、燃料の粘性が低下する場合にも、十分な粘性抵抗力が得られなくなる問題があった。
【０００８】本発明の課題は、上記問題を解決し、弁体やハウジング、案内隙間などの寸法精度を厳しく管理することなく、燃料の粘性が低下した場合にも、効果の安定したバウンシング低減効果を得ることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明は、燃料噴射孔の近傍に配設される弁座と、前記弁座との接離により燃料通路の開閉を行う弁体と、前記弁体をばね部を介して前記弁座に押付ける連動部材とを備え、前記ばね部は、内径部に切り欠きの形成されたリング状部材を有する構造である。
【００１０】また、前記リング状部材の内径部に、前記連動部材の先端部が往復動可能に挿入された構造でもよいし、また、前記ばね部は、前記連動部材の弁体側先端部管壁の円周方向に、環状の薄肉部が形成された構造でもよい。また、前記ばね部は、前記連動部材の弁体側先端部が、前記弁体に線接触で当接する構造にもできる。
【００１１】また、前記ばね部は、前記弁体と前記連動部材の互いの対向面のうち、一方に環状の凸部を設けるとともに他方に凹部を設け、前記凸部と前記凹部とによって囲まれた燃料ダンパ室が形成される構造でもよいし、また、前記連動部材と前記弁体の互いの対抗面のうち少なくともいずれか一方に、硬度を上げるための表面処理を施してもよい。
【００１２】本発明によれば、簡単構造のばね部によって、弁体と弁座との衝突エネルギや、弁体とストッパとの衝突エネルギが吸収され、弁体バウンシングを低減でき、精密な噴射量制御が可能となる作用効果がある。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の一実施形態を説明する。図１は本発明の燃料噴射弁の一実施形態を表す。
【００１４】ノズル１には燃料噴射孔２、弁座３が設けられている。弁体４は、可動鉄心５、ロッド６、ボール７を結合してなり、ロッド６の軸方向に摺動可能なように支持される。ロッド６のショルダー部８に対向する位置には、ストローク規制手段としてのストッパ９が設けられる。
【００１５】弁体４は、ボール７と弁座３とが接触する下端位置から、ショルダー部８とストッパ９とが接触する上端位置までの範囲を摺動することができる。弁体４が上端位置にあるときにも、可動鉄心５と内側鉄心１０との間には、空隙を設けるようにする。燃料は、燃料供給口１６より供給され、燃料噴射孔２に導かれる。
【００１６】内側鉄心１０内にはスプリングアジャスタ１１が固定される。スプリングアジャスタ１１の下端部を固定端として、スプリング１２が圧縮状態で設けられる。スプリング１２と、弁体４の間には、軸方向に摺動可能な連動部材１３が設けられている。
【００１７】スプリング力は、連動部材１３を介して、弁体４に伝達され、弁体４は弁座３に押し付けられる。この状態では、燃料通路が閉じられるため、燃料噴射孔２からの燃料噴射は行われない。
【００１８】内側鉄心１０と外側鉄心１４に囲まれた空間にはコイル１５が設けられる。コイル１５に電流を流すと、内側鉄心１０、可動鉄心５、外側鉄心１４が磁気回路を構成し、可動鉄心５は内側鉄心１０に電磁力によって吸引され、弁体４は上端位置に移動する。この状態では、弁体４と弁座３の間に隙間ができるため、燃料通路が開かれ、燃料噴射孔２から燃料が噴射される。
【００１９】燃料噴射弁の働きは、上記のように、弁体４の往復動する位置を切り替えることによって、弁体４のボール７と弁座３とからなる燃料通路が開閉され、これによって燃料供給量が制御されることである。
【００２０】ここで、弁体４の位置を切り替える際には、弁体４と弁座３との衝突や、弁体４とストッパ９との衝突が起こる。この衝突時に起こる弁体４のバウンシングによって、燃料噴射量の微小なばらつきが生じる可能性があるため、バウンシングを低減することが望ましい。
【００２１】そこで、本発明では、スプリング１２と弁体４との間に、軸方向に摺動可能な連動部材１３を設けるだけではなく、弁体４と連動部材１３との間に、ばね部１７を設ける。ばね部１７のＡ−Ａ’断面形状は、図１に示すように、内径部に切り欠きをもつリング状とする。
【００２２】ここで、図２〜３を用いて、連動部材１３およびばね部１７のはたらきにより、閉弁動作時において、弁体４のバウンシングが低減されるメカニズムの一例を説明する。
【００２３】図２は、燃料噴射弁のうち、弁座３、弁体４、ストッパ９、スプリング１２、連動部材１３のみを取り出し、開弁保持状態から閉弁保持状態に遷移する過程を、図中（ａ）〜（ｅ）の順に示したものである。
【００２４】（ａ）「開弁保持状態」では、弁体４が電磁力によって上端位置で保持されている。
（ｂ）「弁体移動」では、電磁力が遮断され、スプリング１２の力によって、弁体４と連動部材１３とが、弁座３方向に移動する。
【００２５】（ｃ）「弁体−弁座衝突」は、弁体４と弁座３が衝突した瞬間を示している。
（ｄ）「衝突直後」は、衝突による衝撃によって、連動部材１３が上方に跳ね上がる様子を示す。
（ｅ）閉弁保持では、連動部材１３は、再び弁体４に接触する状態に戻る。
【００２６】図３はこの様子を、（Ａ）従来の弁体の変位波形と、（Ｂ）本発明の連動部材１３と弁体４の変位波形とを比較して示している。連動部材１３とばね部１７とよりなる副振動系の固有振動数を、衝突による衝撃力の振動数に一致または近い値に設定しておく。
【００２７】たとえば、連動部材の質量は、０.３〜１.５（ｇ）、ばね部のばね定数は、１００〜１０００（ｋｇｆ／ｍｍ）程度が好適であるが、これに限定するものではない。これにより、副振動系が動吸振器として働く。すなわち、衝撃力により、連動部材１３のみが大きく跳ね上がり、弁体４のバウンシングが低減される。
【００２８】図４は、閉弁直後の噴霧の様子を、従来のもの（Ａ）と、本発明のもの（Ｂ）とについて比較して示している。図３の（Ａ）従来波形では、閉弁後もバウンシングがあるため、図４（Ａ）のように、閉弁後も二次的、三次的な噴射が行われ、これらが噴射量の微小なばらつきの原因となる可能性があった。
【００２９】一方、図３の（Ｂ）のように、閉弁後のバウンシングが小さいか、全く無い場合には、図４（Ｂ）のように、閉弁後は、燃料が噴射されないため、精密な噴射量制御が可能となる。
【００３０】次に、本発明におけるばね部１７の切り欠きによる応力低減効果を説明する。ばね部１７は、その外周部付近が支持され、曲げ変形によって、内径部付近が軸方向に変位するようにして、ばねとして働くようにしている。スプリング１２の発生する力や、連動部材１３の慣性力などにより、ばね部１７の内径部付近には、２〜１０（ｋｇｆ）程度の荷重がかかる。
【００３１】ばね部１７の内径部付近に切り欠きが無い場合、上記荷重により、内径部付近の応力が非常に高くなり、耐久性の確保が困難となる。応力を下げるために肉厚を厚くすると、ばね部１７のばね定数が高く成り過ぎて、バウンシング低減効果がなくなる。
【００３２】そこで、本実施形態のばね部では、内径部付近に切り欠きを設けた。切り欠きを設けると、ばね部１７の内径部に働く応力が緩和される。よって、肉厚を薄くして、適切なばね定数を設定しつつ、応力が低く耐久性のあるばね部を実現し、バウンシングを低減することが可能となる。
【００３３】ここで、ばね部１７の三点支持によるばね定数安定効果について言及する。本実施形態では、ばね部１７の切り欠きは３ヶ所としている。仮に、４ヶ所の切り欠きを設けた場合、連動部材１３とばね部１７とは４ヶ所で接触させることが必要となる。
【００３４】１ヶ所でも接触していなければ、ばね定数はその分だけ設定値より低くなり、バウンシング低減効果が不安定となるからである。４ヶ所で接触させるためには、ばね部１７の平面度を厳しく管理することが必要となり、製造コストが上昇する。
【００３５】一方、２ヶ所の切り欠きを設けた場合、連動部材１３とばね部１７とは２ヶ所で接触する。この場合、連動部材１３の支持状態が安定しないため、連動部材１３が倒れやすく、擦動部の摩耗などが問題となる。
【００３６】本実施形態では、ばね部１７の切り欠きは３ヶ所であるから、連動部材１３とばね部１７との接触部も３ヶ所となる。これにより、ばね部１７の平面度に若干ばらつきがあっても、連動部材１３とばね部１７とは必ず３ヶ所で接触し、常に設計値通りのばね定数が得られる。
【００３７】よって、ばね部１７の平面度を厳しく管理することなく、低コストで、安定したバウンシング低減効果が得られるようになる。また、連動部材１３は三点支持されるので、支持状態は安定しており、連動部材１３の倒れが少なく擦動部の摩耗を防止することができるようになる。
【００３８】尚、ばね部１７を低コストで成形するには、プレス加工が好適である。この場合、ばね部１７の平面度を厳しく管理することは困難であるが、切り欠きが３ヶ所であれば、厳しい平面度管理そのものが不要であり、プレス加工を適用することができるようになる。
【００３９】また、本実施形態では、連動部材をばね部材によって案内するようにした。すなわち、ばね部１７の内径に、連動部材１３の下端部をはめ合わせるようにする。これにより、連動部材１３はばね部１７に案内されるため、両者の相対位置ずれが起こりにくい。よって、ばね部１７のばね定数が安定し、バウンシング低減効果も安定するようになる。
【００４０】以上のように、図２と図３を用いて説明したバウンシング低減メカニズムは、燃料の絞り通路を設けるなどして、燃料の粘性抵抗力を用いるものではなく、衝撃エネルギを連動部材の運動によって吸収するものである。
【００４１】このため、燃料の絞り通路などを設けるために、部品寸法を厳しく管理する必要がない。また、燃料温度の上昇などにより、燃料の粘性が低下した場合にも、安定したバウンシング低減効果が得られる。
【００４２】なお、連動部材１３の下端面の形状は、図１に示すように、面取りなどを施し、ばね部１７と接触する部分を小さくしておくことが好ましい。これにより、ばね部１７の荷重がかかる部分が一定に保たれるため、ばね力が安定する。
【００４３】また、連動部材１３の外周部と、内側鉄心１０の内周部と、可動鉄心５の内周部とのうちの何れか一つ以上には、焼き入れ、窒化、メッキなどの表面処理を行い、摺動摩耗を防止することが望ましい。ただし、これに限定されるものではない。
【００４４】また、連動部材１３とばね部１７の突合せ面の少なくとも一方にも、同様に、焼き入れ、窒化、メッキなどの表面処理を行い、衝突摩耗を防止することが望ましいが、これに限定されるものではない。
【００４５】図２および図３で示したバウンシング低減メカニズムは一例であり、スプリング荷重や、燃料通路、磁気回路、ストッパなどの形状によっては、異なるメカニズムでバウンシングが低減されることがある。
【００４６】たとえば、開弁保持状態から電磁力が遮断されると、弁体４が、連動部材１３から分離して、両者間にわずかな隙間がある状態で、弁体４が弁座３に衝突することがある。また、弁体４が弁座３から跳ね返ろうとしたときに、連動部材１３が、わずかに遅れて、弁体４に衝突するため、バウンシングが低減されることがある。
【００４７】なお、連動部材１３とばね部１７とよりなる副振動系の固有振動数は、必ずしも衝撃力の振動数に近い値を設定する必要はない。弁体４のバウンシングが低減されれば、いかなる値を設定してもよい。
【００４８】また、連動部材１３と内側鉄心１０との摩擦力を、バウンシング低減のためのダンピング力として利用してもよい。この場合も、燃料の粘性を利用しないため、燃料の粘性が低下しても、安定したバウンシング低減効果が得られる。この場合、ばね部１７は、相乗効果を高める働きをする。
【００４９】また、燃料の粘性低下をあまり考慮する必要がない場合には、連動部材１３の外周と内側鉄心１０とに挟まれた、燃料の粘性抵抗力をバウンシング低減に利用してもよい。連動部材１３は、燃料通路の空間を利用して、比較的に軸方向に長くすることができるため、大きく、安定した燃料の粘性抵抗力を得ることができる。この場合も同様に、ばね部１７は相乗効果を高める作用がある。
【００５０】次に、図５および図６を用いて、開弁動作時において、弁体４のバウンシングが低減されるメカニズムの一例を説明する。図５は、燃料噴射弁のうち、弁座３、弁体４、ストッパ９、スプリング１２、連動部材１３のみを取り出し、閉弁保持状態から開弁保持状態に遷移する過程を、図中（ａ）〜（ｅ）の順に示したものである。
【００５１】（ａ）「閉弁保持状態」では、スプリング１２の力によって、弁体４が弁座３に押し付けられている。
（ｂ）「弁体移動」では、電磁力がはたらき、弁体４と連動部材１３とが、上方に移動する。
（ｃ）「弁体−ストッパ衝突」は、上方に移動した弁体４とストッパ９とが衝突する。
【００５２】（ｄ）「衝突直後」は、連動部材１３が慣性により上方に跳ね上がり、弁体４と連動部材１３とが一時的に分離するため、弁体４を跳ね返す方向に働くスプリング力がなくなるので、バウンシングが低減される。
（ｅ）開弁保持では、連動部材１３は再び弁体４に接触する状態に戻る。
【００５３】図６は、図５で示したメカニズムなどによって、バウンシングが低減される様子を、横軸に時間をとり、縦軸に弁体の変位をとって示したグラフである。連動部材１３をもたない従来の燃料噴射弁では、図６（Ａ）のように、ストロークエンドで、弁体４の大きなバウンシングがみられる。一方、連動部材１３をもつ本発明の燃料噴射弁では、図６（Ｂ）のように、弁体４のバウンシングが低減されるか、バウンシングを全くなくすことができる。
【００５４】図６において、電磁力を遮断し、弁体が開弁位置から閉弁位置に向って動き始める時間をＴpと呼ぶことにする。少量の燃料を噴射したいときには、Ｔpを短縮していくことになる。従来構造の場合、弁体が開弁位置付近でバウンシングしている最中に、弁体が動き始めることになる。
【００５５】図６（Ａ）の、Ｔp＝ｔ1の場合のように、弁体が負の速度を持っているときに、電磁力を遮断すれば、図６中、イに示すような弁変位波形となる。弁体は電磁力を遮断する以前に、すでに負の速度を持っているため、閉弁位置に到達するまでの時間は短い。
【００５６】一方、図６（Ａ）の、Ｔp＝ｔ2の場合のように、弁体が正の速度を持っているときに、電磁力を遮断すれば、図６中、ロに示すような弁変位波形となる。弁体の速度を正から負に反転させる時間分だけ、閉弁位置に到達するまでに多くの時間を要する。
【００５７】バウンシングはいつも同じようには起こらずに、周期や振幅が変化する。よって同じ時間に電磁力を遮断しても、そのときに弁体がもっている速度は各動作毎に異なる。これにより、閉弁する時間がばらつき、噴射量に微小なばらつきを生じる可能性があった。
【００５８】本発明によれば、図６（Ｂ）のように、バウンシングは小さいか、全く無いため、弁体はいつも開弁位置で止まっている状態から、閉弁位置に向って動き始める。よって、閉弁する時間は一定となり、同一のＴpに対しては噴射量が一定となり、精密な噴射量制御が可能となる。
【００５９】以上のように、本発明によれば、燃料噴射弁の弁体４やノズル１などの部品加工精度を厳しくすることなく、弁体４のバウンシングを低減することができ、燃料噴射量を精密に制御できるようになる。
【００６０】図７は、本発明におけるばね部１７の他の実施形態を示す図である。図７では、ばね部１７を弁体４の一部として形成している。その他の構成は図１のものと同様である。ばね部１７を弁体４の一部として形成しているので、副振動系のばねを別に用意する必要がない。したがって、部品点数が少なく、低コストでバウンシング低減効果を得ることができる。
【００６１】次に、図８を用いて、本発明におけるばね部１７の他の実施形態について説明する。本例は、連動部材１３の先端部を小径化して剛性を下げ、ばね効果を持たせるものである。可動鉄心５にばね部を加工することにより、可動鉄心５に加工ひずみが残り、磁気特性が劣化することを防止したい場合には、図８のように、連動部材１３の先端部をばね部として利用することができる。
【００６２】次に、図９を用いて、本発明のばね部１７の他の実施形態について説明する。図に示すように、本例では、連動部材１３にくびれ部をばね部１７とする。図８のものに比較して、連動部材１３と弁体４との突合せ面の面積を大きくし、面圧を下げることにより、衝突磨耗を防止しつつ、連動部材１３にばね効果を持たせることができる。
【００６３】次に、図１０を用いて、本発明におけるばね部１７の他の実施形態について説明する。本例のばね部１７は、支持部１８を支持点として、変形部１９が曲げ変形することにより、ばねとして働く。
【００６４】図８および図９で示した部材の軸方向の圧縮変形を利用したばねで、弱いばね定数を設定しようとする場合には、部材の肉厚が薄くなり過ぎて強度が確保しにくい場合がある。図１０の例では、変形部１９の曲げ変形を利用するので、肉厚を確保しつつ、比較的に弱いばね定数を設定することができる。
【００６５】次に、図１１を用いて、本発明におけるばね部１７の他の実施形態について説明する。本例は図１０の変形例であるが、図に示すように、弁体４に環状凸部２０を設け、連動部材１３の下端部外周に環状凸部を設けることにより端面に凹部２１を形成し、両者の間に燃料ダンパ室２２が形成されるようにした。
【００６６】燃料噴射弁の動作中には、連動部材１３が、弁体４から離れて跳ね上がり、再び弁体４に衝突することにより、弁体４のバウンシングが起こることがある。本例では、連動部材１３の弁体４への再衝突時に、燃料ダンパ室２２に閉じ込められた燃料が絞り通路２３を通過しようとするため、粘性抵抗力を働かせることができる。よって、連動部材１３の再衝突による、弁体４のバウンシングを防止することができるようになる。
【００６７】次に、図１２を用いて、本発明におけるばね部１７の他の実施形態について説明する。連動部材１３の下端部を曲面とし、弁体４の連動部材１３との突合せ面は平面とする。これにより、連動部材１３と弁体４とのヘルツ接触によるばね効果を得ることができる。
【００６８】図１２の例では、連動部材１３と弁体４とが線接触するため、面接触させる場合に比較して、両者が周方向について均一に接触しやすいため、ばね力が変動しにくく、安定したバウンシング低減効果を得ることができるようになる。
【００６９】次に、図１３を用いて、本発明におけるばね部１７の他の実施形態について説明する。本例は、連動部材１３の下端部を尖らせると共に、可動鉄心５とロッド部６との間に、リング状のばね部１７を設ける。リング状のばね部１７は、組み立て前に、単品加工ができるため、厚さ等の寸法管理が行いやすい。よって、ばね特性を管理しやすい利点がある。
【００７０】次に、図１４を用いて、本発明におけるばね部１７の他の実施形態について説明する。連動部材１３の軸方向の摺動案内を兼ねるように、可動鉄心５とは別体のばね部１７を設ける。可動鉄心５の内周の耐磨耗性を考慮することなく、磁気特性を優先させて可動鉄心５の材料を選定することが可能となる。
【００７１】なお、図１３および図１４で示したばね部は、金属性であることが望ましいが、耐久性が確保できれば樹脂を用いてもよい。樹脂は、比較的弱いばね定数設定が必要な場合に有利である。
【００７２】図１５を用いて、本発明になる燃料噴射弁を搭載した内燃機関の一実施形態について説明する。図１５は、図１〜図１４で説明した燃料噴射弁のいずれかを用いて構成した内燃機関の模式図である。
【００７３】内燃機関１００は、ピストン１０１、シリンダ１０２、吸気弁１０３、排気弁１０４、点火プラグ１０５、燃料噴射弁１０６を備える。ピストン１０１の往復動に合わせて、吸気弁１０３の開閉が行われ、シリンダ１０２内に、空気が導入される。
【００７４】図示しないタンク、ポンプなどの燃料供給系から、燃料噴射弁１０６に燃料が供給される。エンジンコントロールユニットおよび燃料噴射弁駆動回路の働きにより、燃料噴射弁１０６に電流が供給され、内燃機関の運転状態に適合する燃料噴射が行われる。点火プラグ１０５により、混合気が着火・燃焼される。燃焼後の空気は、排気弁１０４の開放により、排出される。
【００７５】このように、図１〜図１４で説明した燃料噴射弁を用いて内燃機関を構成すると、燃料供給量を精密に制御することが可能となるため、燃費・出力・排気特性に優れた内燃機関を得ることができるようになる。
【００７６】尚、図１では、弁体４を軸方向に駆動する手段として、電磁力を使うものを示したが、別の駆動手段を用いても、本発明の効果が損なわれるものではない。たとえば、燃料圧力を利用して、弁体４の上下に圧力差を作り、弁体４を軸方向に駆動する手段を用いた場合にも、本発明を適用することができる。
【００７７】また、図１では、弁体４の軸方向の可動範囲は、ストッパ９によって決められているが、ストッパ９の代わりに、内側鉄心１０の下端面によって弁体４の可動範囲を制約した場合にも、本発明の効果が得られることはいうまでもない。
【００７８】
【発明の効果】上述のとおり本発明によれば、弁体と弁座との間に介在させるばね部を工夫し創案することにより、燃料噴射弁を構成する部品の寸法精度を厳しくすることなく、すなわち、コスト上昇を招くことなく、弁体と弁座との衝突エネルギや、弁体とストッパとの衝突エネルギを吸収し、弁体バウンシングを低減できる。これにより、精密な噴射量制御が可能な燃料噴射弁を得ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５１０８
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
【識別番号】０００２３２９９９
【氏名又は名称】株式会社日立カーエンジニアリング
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| 【出願日】 |
平成１２年２月２日（２０００．２．２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６６９７９
【弁理士】
【氏名又は名称】鵜沼 辰之
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２１４８３５（Ｐ２００１−２１４８３５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年８月１０日（２００１．８．１０） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２４６６７（Ｐ２０００−２４６６７） |
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