| 【発明の名称】 |
内燃機関用燃料噴射弁及び燃料噴射弁装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】田中 直樹
【氏名】松本 修一
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】燃料噴射弁Ｖは、ハウジング２０の着座部２３がハウジング１０のダイアフラム１２に着座して両ダイアフラム室２１、２２を区画形成している。圧電素子３０は、ハウジング１０の凹所１１内に貼着されている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 内燃機関に設けられるハウジング（１０、２０）と、このハウジングの壁の一部にその厚さ方向に弾性変形可能に形成されたダイアフラム（１２）と、前記ハウジング内にて前記壁のうち前記ダイアフラムに対向する壁部から突出されて前記ダイアフラムにその内面側から着座して前記ハウジング内を両ダイアフラム室（２１、２２）に区画する着座部（２３）と、前記ダイアフラムにその外面側から固着されて、電圧の印加に応じて歪み、当該電圧の印加停止により原形状に復帰する少なくとも１つの圧電素子（３０、３０Ａ）とを備え、前記両ダイアフラム室の一方は燃料タンク内に連通する流入孔（２１ａ）を備え、他方のダイアフラム室は内燃機関のインテークマニホールドに連通する流出孔（２２ａ）を備え、前記ダイアフラムは、前記圧電素子の歪みに伴い弾性変形して前記着座部から解離して前記両ダイアフラム室の容積を増大させ、前記圧電素子の原形状への復帰に伴い原形状に復帰して前記着座部に着座して前記両ダイアフラム室の容積を減少させ、前記他方のダイアフラム室は、前記容積の増大により前記燃料タンクから前記流入孔及び前記一方のダイアフラム室を通して燃料を吸入し、前記容積の減少により前記流出孔から前記インテークマニホールド内に燃料を噴射するようにした内燃機関用燃料噴射弁。
【請求項２】 内燃機関に設けられるハウジング（１０、２０）と、このハウジングの壁の一部にその厚さ方向に弾性変形可能に形成されたダイアフラム（１２）と、前記ハウジング内にて前記壁のうち前記ダイアフラムに対向する壁部から突出されて前記ダイアフラムにその内面側から着座して前記ハウジング内を両ダイアフラム室（２１、２２）に区画する着座部（２３）と、前記ダイアフラムにその外面側から設けられて、電圧の印加に応じて前記ダイアフラムを弾性変形させ、前記電圧の印加停止により前記ダイアフラムを原形状に復帰させる電気アクチュエータ（３０、３０Ａ）とを備え、前記両ダイアフラム室の一方は燃料タンク内に連通する流入孔（２１ａ）を備え、他方のダイアフラム室は内燃機関のインテークマニホールドに連通する流出孔（２２ａ）を備え、前記ダイアフラムは、前記弾性変形により前記着座部から解離して前記両ダイアフラム室の容積を増大させ、前記原形状への復帰に伴い前記着座部に着座して前記両ダイアフラム室の容積を減少させ、前記他方のダイアフラム室は、前記容積の増大により前記燃料タンクから前記流入孔及び前記一方のダイアフラム室を通して燃料を吸入し、前記容積の減少により前記流出孔から前記インテークマニホールド内に燃料を噴射するようにした内燃機関用燃料噴射弁。
【請求項３】 前記ダイアフラムの熱膨張率は前記圧電素子の熱膨張率とほぼ一致することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用燃料噴射弁。
【請求項４】 前記ダイアフラム及び前記着座部の間の各対向面の少なくとも一方は、高硬度材料でコーティングされていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の内燃機関用燃料噴射弁。
【請求項５】 前記着座部の前記ダイアフラムに対する対向面には、少なくとも１つの凹部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の内燃機関用燃料噴射弁。
【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１つに記載の燃料噴射弁を多数集積化してなる内燃機関用燃料噴射弁装置。
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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、内燃機関に採用するに適した燃料噴射弁及び燃料噴射弁装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の燃料噴射弁としては、米国特許第５６４７５７４号明細書に開示したものがある。この燃料噴射弁は、内燃機関の燃焼室へ向けて間欠的に燃料を噴射する燃料噴射システムに採用されており、この燃料噴射弁は、電気制御される電気アクチュエータにより駆動されて燃料の噴射量を制御する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記燃料噴射弁は、加圧された燃料の噴射量を開閉動作により制御する構成であるため、燃料噴射弁とは別に燃料を加圧するためのポンプが必要である。しかし、このようにポンプを燃料噴射弁とは別途必要とすることは、燃焼噴射システムとしての構成部品の増大やコストの増大を招くという不具合がある。
【０００４】また、上記燃料噴射弁を小型化するために、小型化に伴う駆動力の不足を補う目的で、弁体が圧力に対抗できるように圧力バランスを保持する構造となっている。しかし、このような弁体構造とすることは、燃料噴射弁としての構造が複雑となるという不具合がある。
【０００５】そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、ポンプ機能を統合してなる簡単な弁構造を備えた燃料噴射弁及び燃料噴射弁装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決にあたり、請求項１に記載の発明に係る内燃機関用燃料噴射弁は、内燃機関に設けられるハウジング（１０、２０）と、このハウジングの壁の一部にその厚さ方向に弾性変形可能に形成されたダイアフラム（１２）と、ハウジング内にてその壁のうちダイアフラムに対向する壁部から突出されてダイアフラムにその内面側から着座してハウジング内を両ダイアフラム室（２１、２２）に区画する着座部（２３）と、ダイアフラムにその外面側から固着されて、電圧の印加に応じて歪み、電圧の印加停止により原形状に復帰する少なくとも１つの圧電素子（３０、３０Ａ）とを備える。
【０００７】また、両ダイアフラム室の一方は燃料タンク内に連通する流入孔（２１ａ）を備え、他方のダイアフラム室は内燃機関のインテークマニホールドに連通する流出孔（２２ａ）を備える。
【０００８】また、ダイアフラムは、圧電素子の歪みに伴い弾性変形して着座部から解離して両ダイアフラム室の容積を増大させ、圧電素子の原形状への復帰に伴い原形状に復帰して着座部に着座して両ダイアフラム室の容積を減少させる。
【０００９】また、他方のダイアフラム室は、容積の増大により燃料タンクから流入孔及び一方のダイアフラム室を通して燃料を吸入し、容積の減少により流出孔からインテークマニホールド内に燃料を噴射する。
【００１０】これにより、ダイアフラムが着座部と共に弁部を構成して圧電素子の歪みの有無によりポンプ作用を果たし、このポンプ作用のもとに燃料タンク内の燃料をインテークマニホールド内に噴射する。従って、別途、従来のように燃料タンク内の燃料を燃料噴射弁に圧送するためのポンプが不要となり構成部品の低減やコストの低減につながる。また、ダイアフラムと着座部とにより弁部を構成するようにしたので、燃料噴射弁の弁構造が非常に簡単となり、小型化につながる。
【００１１】また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、圧電素子に代えて、ダイアフラムにその外面側から設けられて、電圧の印加に応じて当該ダイアフラムを弾性変形させ、電圧の印加停止により当該ダイアフラムを原形状に復帰させる電気アクチュエータ（３０、３０Ａ）を備える。
【００１２】これによっても、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を達成できる。なお、電気アクチュエータとしては、例えば、圧電素子の他に、静電力によりダイアフラムに弾性変形を与えるものがある。
【００１３】また、請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、ダイアフラムの熱膨張率は圧電素子の熱膨張率とほぼ一致することを特徴とする。
【００１４】これにより、請求項１に記載の発明の作用効果を達成できるのは勿論のこと、ダイアフラムが着座部により着座されているときに周囲温度の変動があっても、ダイアフラム及び圧電素子は共にほぼ同一の熱膨張をするので、ダイアフラムが着座部から解離することはなく、従って、両ダイアフラム室間で燃料の漏れが生ずることはない。
【００１５】また、請求項４に記載の発明では、請求項１乃至３のいずれか１つの記載の発明において、ダイアフラム及び着座部の間の各対向面の少なくとも一方は、高硬度材料でコーティングされていることを特徴とする。
【００１６】これにより、請求項１乃至３のいずれか１つの記載の発明の作用効果を達成できるのは勿論のこと、ダイアフラム及び着座部の間の各対向面の摩耗を防止し得る。
【００１７】また、請求項５に記載の発明では、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の発明において、着座部のダイアフラムに対する対向面には、少なくとも１つの凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１８】これにより、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の発明の作用効果を達成できるのは勿論のこと、ダイアフラム及び着座部の各対向面間の固着や凝着を防止して、弁としての開閉を円滑にし得る。
【００１９】請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５のいずれか１つに記載の燃料噴射弁を多数集積化してなる内燃機関用燃料噴射弁装置が提供される。これにより、燃料噴射弁装置としての小型化をより一層向上できる。
【００２０】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】（第１実施形態）図１は、本発明に係る燃料噴射弁装置が自動車の内燃機関用燃料噴射システムに適用された例を示している。この燃料噴射システムは、当該自動車の燃料タンク内の燃料を燃料噴射弁装置により内燃機関のインテークマニホールド内に噴射するようになっている。また、インテークマニホールド内に噴射された燃料は、内燃機関の吸気管内への吸入空気流と混合されて混合気として内燃機関の燃焼室内に供給される。
【００２３】燃料噴射弁装置は、図１にて示すごとく、複数の燃料噴射弁層Ｌを積層してなるもので、これら各燃料噴射弁層Ｌは、それぞれ、複数の燃料噴射弁Ｖを備えている。これにより、全燃料噴射弁Ｖが集積化された構造となっている。本第１実施形態では、説明の便宜上、図１にて示すごとく、燃料噴射弁層Ｌの層数を４層とし、各燃料噴射弁層Ｌが備える燃料噴射弁Ｖの数を４個としているが、本実施形態の燃料噴射弁装置では、燃料噴射弁層Ｌの層数及び燃料噴射弁Ｖの各燃料噴射弁層Ｌでの個数は、もっと多い。
【００２４】各燃料噴射弁層Ｌは、共に同一の構成を有するので、一燃料噴射弁層Ｌの構成について説明する。燃料噴射弁Ｌは、図１にて示すごとく、上下両ハウジング１０、２０を備えており、これら両ハウジング１０、２０は、その各対抗面外周部にて、相互に接着剤等の接着材により接合されている。
【００２５】ハウジング１０は４個の凹所１１を備えており、これら各凹所１１は、図１及び図２にて例示するごとく、ハウジング１０の表面に、図示左右方向に配列して形成されている。ここで、ハウジング１０の各凹所１１の底壁は、それぞれ、各燃料噴射弁Ｖの薄肉状ダイアフラム１２（図５参照）を構成する。なお、ハウジング１０は弾性材料により形成されている。
【００２６】下側ハウジング２０は、図３にて示すごとく、各両ダイアフラム室２１、２２及び各着座部２３を備えている。各両ダイアフラム室２１、２２は、両ハウジング１０、２０の接合により対応の各着座部２３により両ハウジング１０、２０内に区画形成されている。
【００２７】ここで、各両ダイアフラム室２１、２２及び各着座部２３はハウジング２０の内面に各対応のダイアフラム１２に対向して形成されている。また、各着座部２３は、対応の各ダイアフラム１２と共に、対応の各燃料噴射弁Ｖの弁部Ｖａを構成する。そして、弁部Ｖａ毎に、着座部２３は、その対応のダイアフラム１２に対する対向面にて、当該ダイアフラム１２の裏面中央部に密着する（図５参照）。これにより、各弁部Ｖａは、ダイアフラム１２の裏面の着座部２３に対する着座により閉じ、ダイアフラム１２の着座部２３の裏面からの解離により開く。
【００２８】また、各ダイアフラム室２１は、その流入孔２１ａを介し、ハウジング２０の内面に形成した共通の燃料流入室２４内に連通している。一方、各ダイアフラム２２は、その流出孔２２ａを介し上記インテークマニホールド内に連通している（図３参照）。但し、流出孔２２ａの内径は流入孔２１ａの内径よりも小さく、上記インテークマニホールド側から流出孔２２ａを通りダイアフラム室２２内に逆流することはない。なお、燃料流入室２４は、上記燃料タンク内にその底部にて燃料供給路（図示しない）を介し連通している。
【００２９】圧電素子３０は、図１及び図２にて示すごとく、ハウジング１０の各凹所１１内に収容装着されている。各圧電素子３０は、共に同一の構成を有するので、一圧電素子３０を例にとりその構成について説明する。圧電素子３０は、図５にて例示するごとく、上下両側板状電極３１、３２の間に板状圧電体３３を挟持して構成されており、この圧電素子３０は、その下側電極３２にて、ハウジング１０の凹所１１内にてその底壁に貼着されている。
【００３０】しかして、圧電素子３０においては、圧電体３３は、両電極３１、３２間への電圧の印加により、板厚方向及び面方向に歪む。このため、圧電体３３と両電極３１、３２との膨張差により、圧電素子３０がその板厚方向に歪む。なお、一燃料噴射弁層Ｌの各圧電素子３０においては、その上側電極３１は、共通の上側端子３１ａを備えており、この上側端子３１ａは、ハウジング１０の表面に沿い図１及び図２にて図示右方へ長手状に貼着形成されている。一方、下側電極３２は、共通の下側端子３２ａを備えており、この下側端子３２ａは、ハウジング１０の表面のうち各凹所１１の境界を介し図１及び図２にて図示右方へ長手状に延出形成されている。
【００３１】以上のような構成において、互いに対応する弁部Ｖａ、両ダイアフラム室２１、２２及び圧電素子３０毎に燃料噴射弁Ｖを構成する。
【００３２】各燃料噴射弁層Ｌのうち最上層の燃料噴射弁層Ｌから最下層の燃料噴射弁層Ｌにかけて順次第１乃至第４の燃料噴射弁層Ｌと称するとすると、第１及び第３の燃料噴射弁層Ｌが上述した構成となっている。また、第２及び第４の燃料噴射弁層Ｌでは、各圧電素子３０の上側電極３１の共通の上側端子３１ａが、図７にて示すごとく、ハウジング１０の表面の図示下部に沿い右方へ延出形成されている点においてのみ、上記第１及び第３の燃料噴射弁層Ｌの構成と異なる。これに伴い、第１及び第３の燃料噴射弁層Ｌの各共通の上側端子３１ａは、燃料噴射弁装置の側面に形成した導線４０に接続されており、第２及び第４の燃料噴射弁層Ｌの各共通の上側端子３１ａは、燃料噴射弁装置の側面に形成した導線５０に接続されている。なお、第１乃至第４の各燃料噴射弁層Ｌの共通の下側端子３２ａは、燃料噴射弁装置の側面に形成した接地導線４０に接続されている。
【００３３】以上のように構成した本第１実施形態において、燃料噴射弁装置の一燃料噴射弁Ｖを例にとってその作動を説明する。当該燃料噴射弁Ｖの圧電素子３０に対し電圧が印加されていない状態では、この燃料噴射弁Ｖは、図８（ａ）にて示すように弁部Ｖａを閉じている。
【００３４】このような状態において、圧電素子３０の両電極３１、３２間に電圧を印加すると、圧電体３３に歪みが発生する。このため、圧電素子３０は、当該圧電体３３の歪みに伴い両電極３１、３２を歪ませて、ダイアフラム１２を弾性変形させる（図８（ｂ）参照）。但し、圧電素子３０がその中央部にて着座部２３から離れるような極性にて両電極３１、３２間に電圧を印加する。
【００３５】上述のようなダイアフラム１２の弾性変形に伴い、ダイアフラム１２が着座部２３から解離して弁部Ｖａを開くと、両ダイアフラム室２１、２２の容積が拡大する。このため、ダイアフラム室２１は流入孔２１ａから燃料を吸入しようとし、ダイアフラム２２は流出孔２２ａから燃料を吸入しようとする。しかし、上述のように流出孔２２ａの内径は流入孔２１ａの内径よりも小さいから、上記インテークマニホールド内から流出孔２２ａを介しダイアフラム室２２内へ燃料が逆流することはない。
【００３６】従って、上記燃料タンク内の燃料が上記燃料供給路、燃料流入室２４及び流入孔２１ａを通りダイアフラム室２１内に吸入される。このため、上記燃料タンク内の燃料がダイアフラム室２１を通りダイアフラム室２２内に流入する。なお、上述のごとく、燃料流入室２４は、上記燃料タンク内の底部内に上記燃料供給路を介し連通しているので、当該燃料タンク内の燃料が減少してもダイアフラム室２１内への燃料の流入が確保される。
【００３７】然る後、両電極３１、３２間への上記電圧印加を停止すると、図８（ｃ）にて示すごとく、圧電素子３０は原形状に復帰し、ダイアフラム１２が、その弾性により原形状に復帰して、その裏面中央部にて着座部２３に密着する。これにより、弁部Ｖａが閉じる。
【００３８】これに伴い、ダイアフラム室２２の容積が減少して当該ダイアフラム室２２内に流入した燃料が流出孔２２ａを通り上記インテークマニホールド内に噴出される。換言すれば、ダイアフラム１２が圧電素子３０の電圧印加による歪みを受けて弾性変形により弁部Ｖａにてポンプ作用を果たし、このポンプ作用のもとに燃料タンク内の燃料をインテークマニホールド内に噴出する。従って、別途、従来のように燃料タンク内の燃料を燃料噴出弁に圧送するためのポンプが不要となり、構成部品の低減やコストの低減につながる。また、主としてハウジング１０のダイアフラム１２と着座部２３とにより弁部Ｖａを構成するようにしたので、燃料噴射弁Ｖの弁構造が非常に簡単となり、小型化できる。
【００３９】また、上述のように、各導線５０、６０にそれぞれ接続する各圧電素子３０を第１及び第３の燃料噴出弁層Ｌと第２及び第４の燃料噴出弁層Ｌとに分けてグループ化したので、燃料噴射弁装置の複雑な駆動制御が可能となる。
【００４０】本実施形態において、例えば、図９（ａ）にて示す電圧Ｖ１を周期Ｔにて第１及び第３の燃料噴出弁層Ｌの各圧電素子３０に接地導線４０と導線６０を介し印加するとともに、図９（ｂ）にて示す電圧Ｖ２（＜Ｖ１）を電圧Ｖ１に同期（図９にて符号ｔ１、ｔ２参照）して周期Ｔにて第２及び第４の燃料噴出弁層Ｌの各圧電素子３０に接地導線４０と接地導線５０を介し印加すれば、第１及び第３の燃料噴出弁層Ｌの各圧電素子３０の歪み量、即ち各弁部Ｖａの開度は電圧Ｖ１に比例して変化するとともに、これに同期して第２及び第４の燃料噴出弁層Ｌの各圧電素子３０の歪み量、即ち各弁部Ｖａの開度が電圧Ｖ２に比例して変化する。従って、圧電素子３０に対する印加電圧を変えることで、弁部Ｖａの開度、即ち燃料の噴出量を制御できる。
【００４１】図１０は上記第１実施形態の一変形例を示している。この一変形例では、上記第１実施形態にて述べた第２及び第４の燃料噴出弁層Ｌの各圧電素子３０への印加電圧として、電圧Ｖ２に代えて、図９（ａ）の電圧Ｖ１に対し図１０にて示すごとく（ｔ１−ｔ１１）だけ位相を異にする電圧Ｖ１が採用されている。
【００４２】このため、第２及び第４の燃料噴出弁層Ｌの各弁部Ｖａの開閉タイミングが、第１及び第３の燃料噴出弁層Ｌの各弁部Ｖａの開閉タイミングからずれる。これにより、燃料噴出弁を集積化した燃料噴射弁装置全体の共振点を回避すること及び燃料噴射弁装置内での燃料の脈動を抑制することが可能となる。その他の構成及び作用効果は上記第１実施形態と同様である。
【００４３】図１１は、上記実施形態の他の変形例を示している。この他の変形例では、上記第１実施形態にて述べた第２及び第４の燃料噴出弁層Ｌの各圧電素子３０への印加電圧として、電圧Ｖ２に代えて、図９（ａ）の電圧Ｖ１に対し図１１にて示すごとく位相を異にし周期を（Ｔ−Ｔ１）だけ異にする電圧Ｖ１が採用されている。なお、符号ｔ１２、ｔ２２は、図９の時刻ｔ１、ｔ２とそれぞれ異なる時刻を示す。その他の構成は上記実施形態と同様である。
【００４４】これによれば、第１及び第３の燃料噴出弁層Ｌの各圧電素子３０への印加電圧は、第２及び第４の燃料噴出弁層Ｌの各圧電素子３０への印加電圧とは、位相及び周波数を異にする。従って、第２及び第４の燃料噴出弁層Ｌの各弁部Ｖａの開閉タイミング及び開閉頻度が、第１及び第３の燃料噴出弁層Ｌの各弁部Ｖａの開閉タイミング及び開閉頻度からそれぞれずれる。
【００４５】これにより、燃料噴出弁を集積化した燃料噴射弁装置全体の共振点を回避すること、燃料噴射弁装置内での燃料の脈動を抑制すること及び燃料の噴出量制御がより一層可能となる。その他の構成及び作用効果は上記第１実施形態と同様である。
【００４６】（第２実施形態）次に、本発明の第２実施形態を図１２乃至図１６に基づいて説明する。この第２実施形態では、上記第１実施形態にて述べた各燃料噴出弁層Ｌにおいて、各圧電素子３０に代えて、それぞれ４個の圧電素子３０Ａを採用した構成となっている。
【００４７】各４個の圧電素子３０Ａは、上記第１実施形態にて述べたハウジング１０の各凹所１１内に各圧電素子３０に代えて収容装着されている。各圧電素子３０Ａは上述した圧電素子３０よりも外形寸法は小さいものの当該圧電素子３０と同様の構成及び機能を有する。
【００４８】本第２実施形態では、一凹所１１内の４個の圧電素子３０Ａ毎に、当該各圧電素子３０Ａ及びその対応構成部分が、上記第１実施形態にて述べた燃料噴射弁Ｖに相当する（図１５参照）。また、凹所１１毎の圧電素子の数が上記第１実施形態の場合よりも多いことから、一凹所１１を例にとれば、４個の圧電素子３０Ａは、図１２及び図１３から分かるように、燃料の流入側から噴出側にかけて配列されており、これら各圧電素子３０Ａのうち両中央側圧電素子３０Ａの各対向端部が、ハウジング２０の着座部２３に対応して位置する（図１５参照）。
【００４９】また、これら各圧電素子３０Ａの上側電極３１は、共に共通の端子３１ａに接続されている。また、一燃料噴出弁層Ｌを例にとれば、図１２及び図１３にて図示左右方向に対応する４個の圧電素子３０Ａ毎に、その各下側電極３２は、それぞれ、共通の各端子３２ａにて、対応の各導線６０ａ乃至６０ｄに接続されている。なお、これら各導線６０ａ乃至６０ｄは、上記各導線５０、６０に代えて燃料噴射弁装置の側壁に並行に形成されている。その他の構成は上記第１実施形態と実質的に同様である。
【００５０】このように構成した本第２実施形態において、燃料噴射弁装置の一燃料噴射弁Ｖを例にとってその作動を説明する。当該燃料噴射弁Ｖの各圧電素子３０Ａに対し電圧が印加されていない状態では、この燃料噴射弁Ｖは、図１６（ａ）にて示すように弁部Ｖａを閉じている。
【００５１】このような状態において、各圧電素子３０Ａのうち図１６にて図示右側の圧電素子３０Ａから左側の圧電素子３０Ａにかけて、各両電極３１、３２間に電圧を印加すると、図１６（ｂ）乃至（ｄ）にて示す順序にて、各圧電素子３０Ａに歪みが発生する。このため、各圧電素子３０Ａは、その各歪みに伴いダイアフラム１２を着座部２３から解離した後当該着座部２３に着座させるように弾性変形させる。
【００５２】このようなダイアフラム１２の変形過程において、ダイアフラム１２が着座部２３から解離して弁部Ｖａを開くと、両ダイアフラム室２１、２２の容積が拡大する。このため、ダイアフラム室２１は流入孔２１ａから燃料を吸入しようとし、ダイアフラム２２は流出孔２２ａから燃料を吸入しようとする。しかし、上述のように流出孔２２ａの内径は流入孔２１ａの内径よりも小さいこと、及びダイアフラム１２の変形が右から左、即ち、燃料吐出方向となっていることから、上記インテークマニホールド内から流出孔２２ａを介しダイアフラム室２２内へ燃料が逆流することはない。
【００５３】従って、上記燃料タンク内の燃料が上記燃料供給路、燃料流入室２４及び流入孔２１ａを通りダイアフラム室２１内に吸入される。このため、上記燃料タンク内の燃料がダイアフラム室２１を通りダイアフラム室２２内に流入する。
【００５４】然る後、各圧電素子３０Ａへの上記電圧印加を停止すると、図１６（ｅ）にて示すごとく、各圧電素子３０Ａは原形状に復帰し、ダイアフラム１２が、その弾性により原形状に復帰して、その裏面中央部にて着座部２３に密着する。これにより、ダイアフラム１２の変形のない状態で弁部Ｖａが閉じる。
【００５５】これに伴い、ダイアフラム室２２の容積が減少して当該ダイアフラム室２２内に流入した燃料が流出孔２２ａを通り上記インテークマニホールド内に噴出される。換言すれば、ダイアフラム１２が上述のような各圧電素子３０Ａへの順次の電圧印加による歪みを受けて弾性変形により弁部Ｖａにてポンプ作用を果たし、このポンプ作用のもとに燃料タンク内の燃料をインテークマニホールド内に噴出する。従って、別途、従来のように燃料タンク内の燃料を燃料噴出弁に圧送するためのポンプが不要となる。また、ハウジング１０のダイアフラム１２と着座部２３とにより弁部Ｖａを構成するようにした。その結果、上記第１実施形態と実質的に同様の作用効果を達成できる。
【００５６】なお、上記第１実施形態では、各燃料噴出弁層Ｌの１層おきに各圧電素子３０を同一の導線５０或いは６０に接続するようにしたが、これに代えて、上側２層の燃料噴出弁層Ｌの各圧電素子３０を導線５０に接続し、下側２層の燃料噴出弁層Ｌの各圧電素子３０を導線６０に接続するようにしてもよい。
【００５７】また、本発明の実施にあたり、ダイアフラム１２の熱膨張率は圧電素子３０、３０ａの熱膨張率とほぼ一致するようにしておけば、ダイアフラム１２が着座部２３により着座されているときに周囲温度の変動があっても、ダイアフラム１２及び圧電素子３０、３０Ａは共に同一の熱膨張をする。よって、ダイアフラム１２が着座部２３から解離することはなく、従って、両ダイアフラム室２１、２２間で燃料の漏れが生ずることはない。
【００５８】また、本発明の実施にあたり、ダイアフラム１２及び着座部２３の間の各対向面の少なくとも一方が、高硬度材料でコーティングされているようにすれば、ダイアフラム１２及び着座部２３の間の各対向面の摩耗を防止し得る。
【００５９】また、本発明の実施にあたり、着座部２３のダイアフラム１２に対する対向面には、少なくとも１つの凹部が形成されていれば、ダイアフラム１２及び着座部２３の各対向面間の固着や凝着を防止して、弁としての開閉を円滑にし得る。
【００６０】また、本発明の実施にあたり、例えば、上記第２実施形態にて述べた導線６０ａに接続てなる各燃料噴出弁層Ｌの各圧電素子３０Ａは、上記第２実施形態とは異なり、第１及び第３の燃料噴出弁層Ｌと第２及び第４の燃料噴出弁層Ｌとにグループ化して、別々の導線に電極３２を接続するようにしてもよい。なお、残りの各導線６０ｂ乃至６０ｄにそれぞれ接続した各燃料噴出弁層Ｌの各圧電素子３０Ａについても同様である。
【００６１】また、本発明の実施にあたり、ハウジング１０のダイアフラム１２の形状は、円板状或いは矩形板状等の各種の板形状であってもよい。
【００６２】また、本発明の実施にあたり、燃料噴射弁装置の燃料噴出弁の数は、少なくとも１つであればよい。
【００６３】また、本発明の実施にあたり、両ハウジング１０、２０を、１つのハウジングとしてもよい。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４２６０
【氏名又は名称】株式会社デンソー
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| 【出願日】 |
平成１２年３月２４日（２０００．３．２４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０００２２
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 洋二 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２７１７２１（Ｐ２００１−２７１７２１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１０月５日（２００１．１０．５） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−８８５７７（Ｐ２０００−８８５７７） |
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