JP2009257237A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】制御弁の構成部材をハウジングにねじ嵌合するものにおいて、ねじ嵌合により生じるおそれのあるばりが制御弁収容室へ侵入するのを防止する燃料噴射装置を提供。
【解決手段】制御弁６の弁体３０を軸方向移動可能に支持する弁ハウジング（支持部材）２５と、弁体３０及び弁ハウジング２５を内部に収容すると共に、弁ハウジング２５をねじ締結する内壁２３を有するハウジング３と、を備え、弁ハウジング２５を前記内壁２３にねじ嵌合することにより前記内壁２３の内側に制御弁収容室４１を形成する燃料噴射装置１において、弁ハウジング２５及び前記内壁２３の両者は、両者を互いにねじ締結するねじ部２３ｒ、２５ｒと、両者のうちの特定部材２５に設けられ、ねじ部２５ｒの制御弁収容室４１側の端部を塞ぐ封止部（拡径環状部）２５２ｃと、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、燃料噴射装置に関し、例えば内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射装置に適用して好適なものである。

従来、燃料噴射装置は、略棒状を呈し、エンジンの各気筒に取付けられ、その気筒の燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁が知られている（特許文献１等参照）。燃料噴射弁は、燃料噴射弁本体と、制御弁とを有しており、噴孔を開閉するノズルニードルの反噴孔側に設けた圧力制御室（以下、背圧室という）内の燃料圧力を制御弁で制御することによって、噴孔を開閉する時期を調整し、これにより噴射特性を制御するのである。

この種の背圧室からの作動油（燃料）の排出を断続する制御部としては、電磁弁が用いられ、電磁弁は、弁体と、弁体を軸方向移動可能に支持する「弁ハウジング」としての支持部材を備えている。弁体は、ハウジングを構成する弁座部材の弁座に着座及び離座すると共に、弁座部材と支持部材が密着した状態で支持部材に支持される。

このような燃料噴射装置の一種として特許文献１に開示の装置では、支持部材とハウジングのねじ嵌合による締め付け軸力を、弁座部材及び支持部材に作用させることで、弁座部材と支持部材とを密着する状態にしている。この技術では、背圧室内の燃料を、弁座を通して支持部材の反弁座部材の端部側に形成される制御弁収容室に排出することで、背圧室の燃料圧力が制御される。
特開２００６−１９４２３７号公報

上記特許文献１の従来技術では、支持部材をハウジングにねじ嵌合時において、ねじ部を構成する雄ねじ及び雌ねじ間の嵌合代の製造ばらつき、あるいは雄ねじ及び雌ねじ間で傾いてねじ締め付けされる等によって、ねじ部に「ばり」が発生するという懸念がある。ねじ部に「ばり」が発生し、その「ばり」が制御弁収容室に混入すると、弁体のリフト量等を阻害し、ひいては噴孔から噴射される燃料噴射量などの燃料噴射特性が変化してしまうおそれがある。

上記ねじ嵌合後に、「ばり」を除去するために高圧洗浄や超音波洗浄などを行なうことが考えられる。しかしながら、このような特殊な除去方法を用いたとしても、ねじ部において雄ねじ及び雌ねじ間の隙間に入り込んだ「ばり」を完全に排出し、除去することは難しいのである。「ばり」がねじ部内に残留する場合には、燃料噴射弁作動中つまり制御弁作動中に、そのような「ばり」が制御弁収容室に流出するおそれがあるため、依然として、弁体のリフト量等の制御弁の機能が阻害されるという懸念があるのである。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、制御弁の構成部材をハウジングにねじ嵌合するものにおいて、ねじ嵌合により生じるおそれのあるばりが制御弁収容室へ侵入するのを防止する燃料噴射装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を備える。

即ち、請求項１乃至９に記載の発明では、制御弁の弁体を軸方向移動可能に支持する弁ハウジングと、弁体及び弁ハウジングを内部に収容すると共に、弁ハウジングをねじ締結する内壁を有するハウジングと、を備え、弁ハウジングを前記内壁にねじ嵌合することにより前記内壁の内側に制御弁収容室を形成する燃料噴射装置において、
弁ハウジング及び前記内壁の両者は、両者を互いにねじ締結するねじ部と、両者のうちの特定部材に設けられ、ねじ部の制御弁収容室側の端部を塞ぐ封止部と、を備えていることを特徴とする。

かかる発明では、制御弁の弁体を軸方向移動可能に支持する弁ハウジングと、弁体及び弁ハウジングを内部に収容し、弁ハウジングをねじ締結する内壁を有するハウジングは、弁ハウジング及び内壁の両者に設けられたねじ部によって、ねじ嵌合されて内壁の内側に制御弁収容室を形成することになるが、このようなねじ部は、ねじ嵌合によりばりを生じるおそれがある。

しかしながら、上記構成に加えて、「弁ハウジング及び内壁の両者のうちの特定部材は、ねじ部の制御弁収容室側の端部を塞ぐ封止部を設ける」という構成としたので、上記封止部によりねじ部の制御弁収容室側の端部を塞ぐことができる。したがって、ねじ部に上記ばりを生じ、万が一当該ばりがねじ部内に残留した場合があったとしても、上記封止部によりねじ部の制御弁収容室側の端部が塞がれるので、ねじ部の上記端部から制御弁収容室へばりが侵入するのを防止することができる。

また、請求項２に記載の発明では、封止部は、ねじ部の制御弁収容室側の端部を挟んで前記内壁及び弁ハウジングを押し当てる押し当て面を有していることを特徴とする。

これによると、前記封止部は、ねじ部の制御弁収容室側の端部、及び上記端部を挟む内壁及び弁ハウジングのうちの上記端部の周辺部分を、押し当て面で押し当てることができる。したがって、封止部の押し当て面によってねじ部の制御弁収容室側の端部を確実に塞ぐことができるのである。

また、上記押し当て面は、請求項３に記載の発明の如く、軸方向に対して傾斜して特定部材に形成され、押し当て面と、押し当て面が押し当てられる対向部分とは、軸方向に隙間なく配置され、または所定の間隔を置いて配置されていることが好ましい。

これによると、押し当て面と、押し当て面が押し当てられる対向部分とは、隙間なく接している状態、または軸方向に対し、上記間隔に相当する傾斜した隙間を空けた状態で配置されることになる。このような傾斜した隙間は、軸方向に直交する隙間に比べて、隙間の最短距離を小さく抑えることができる。

例えば上記押し当て面及び対向部分間で隙間なく接している状態になくとも、ばりの通過を抑制する微細な隙間を容易に形成することができ、ひいては実質的に隙間なく接しているのと同じ状態とすることが可能となる。

また、上記封止部を、請求項４または請求項５に記載の発明の如く、特定部材としての弁ハウジングに設け、かつ円環状を呈する円環状部材に形成すると共に、当該円環状部材を弁ハウジングの固定コア側の端部に一体的に形成する構成とすることができる。これにより、例えば弁ハウジングをハウジングの内壁にねじ嵌合する組付け作業と、ねじ部の上記端部を塞ぐ封止作業とが同時に行なえるので、優れた生産性を有する燃料噴射装置を得ることができる。

特に、請求項５に記載の発明によれば、上記封止部を非磁性材料で形成するので、固定コア及び弁体で構成され、上記弁体を固定コアが磁力により吸引する作用力（以下、単に「磁気吸引力」という）を発生する磁力を形成する磁気回路から、弁ハウジングへの磁束の漏れを防止するのが容易にできる。それ故に、上記弁体及び固定コア間に作用する磁気吸引力を高めることが可能となる。

また、請求項６に記載の発明の如く、両者のねじ部のうち、特定のねじ部は、当該特定ねじ部の制御弁収容室側の端部に設けられ、少なくともねじ部の頂部を除いた環状の溝部を備えていることを特徴とする。

これによると、互いにねじ締結される弁ハウジング及び前記内壁の双方のねじ部のうち、特定のねじ部において制御弁収容室側の端部に、少なくともねじ部の頂部を除いた環状の溝部を設けるという構成としている。それ故に、弁ハウジング及びハウジングの前記内壁のねじ嵌合時において、ねじ部にばりが発生したとしても、そのようなばりを、特定のねじ部側に設けた環状の溝部内に捕捉することができる。これにより、ねじ部において溝部から先の上記端部側のねじ部部分へ、ばりが排出されるのを抑制することができる。

したがって、ねじ部の制御弁収容室側の端部から制御弁収容室へばりが侵入するのを効果的に防止することができる。

また、請求項７に記載の発明では、制御弁の弁体を軸方向移動可能に支持する弁ハウジングと、弁体及び弁ハウジングを内部に収容すると共に、弁ハウジングをねじ締結する内壁を有するハウジングと、を備え、弁ハウジングを前記内壁にねじ嵌合することにより前記内壁の内側に制御弁収容室を形成する燃料噴射装置において、
弁ハウジング及び前記内壁の両者は、両者を互いにねじ締結するねじ部と、両者のねじ部のうち、特定のねじ部は、当該特定ねじ部の制御弁収容室側の端部に設けられ、少なくともねじ部の頂部を除いた環状の溝部と、を備えていることを特徴とする。

このような構成によると、互いにねじ締結される弁ハウジング及び内壁の双方のねじ部のうち、特定のねじ部において特定ねじ部の前記制御弁収容室側の端部に、少なくともねじ部の頂部を除いた環状の溝部を設けることになる。これにより、弁ハウジング及びハウジングの内壁のねじ嵌合時においてねじ部にばりが発生したとしても、上記特定のねじ部側に設けた環状の溝部内に、発生したばりを捕捉することが可能であり、ひいては上記制御弁収容室側の端部の先にある制御弁収容室へばりが排出されるのを抑制することができる。したがって、ねじ部の制御弁収容室側の端部から制御弁収容室へばりが侵入するのを防止することが可能となる。

また、上記環状の溝部においては、請求項８に記載の発明の如く、ねじ部が切欠かれていることが好ましい。

これによると、特定のねじ部において環状の溝部が形成される部分には、互いにねじ嵌合するための相手のねじ部に対応するねじ部が取り除かれているので、発生したばりを環状の溝部内に効果的に捕捉すると共に、捕捉されたばりを効果的に溜める空間容積を確保することができる。

また、請求項９に記載の如き、ハウジングの内壁は、弁体が着座及び離座する弁座を有する弁座部材とを備え、弁ハウジングと前記内壁がねじ嵌合することにより弁ハウジングと前記弁座部材が密着する構成を有する燃料噴射装置（以下、単に「装置」という）に適用する場合であっても、ねじ部から制御弁収容室へばりが侵入するのを効果的に防止することができる。

このような装置では、例えば弁ハウジングと弁座部材との密着性を高めるためには、弁ハウジングと前記内壁とのねじ嵌合による締め付け軸力を高めることが必要となる。当該軸力を増加すると、ばり発生が懸念される。しかしながら、上記装置に、請求項１乃至８に記載の発明を適用することにより、弁ハウジングと内壁とのねじ嵌合による締め付け軸力の増加と、ねじ部から制御弁収容室へのばり侵入防止との両立を図ることができる。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。

（第１実施形態）
図１〜図３は、本実施形態による燃料噴射弁１を用いた燃料噴射装置を示している。図１は本発明の燃料噴射装置による主たる構成である燃料噴射弁の全体構成を示しており、図２及び図３は燃料噴射弁１０の特徴的構成を示すものである。また、図３は、図２中の特徴的構成に係わる燃料噴射弁１０の組付状態を示している。

燃料噴射装置は、例えばディーゼル機関または筒内噴射式花火点火内燃機関等の内燃機関（以下、エンジン）の気筒内の燃焼室に直接的に高圧燃料を噴射供給するシステムであり、図示しないサプライポンプ、コモンレール、および燃料噴射弁１等の構成要素を備えると共に、サプライポンプ及び燃料噴射弁１を駆動制御することより、エンジンの運転状態に応じて高圧燃料の吐出量及び噴射量を制御する制御装置としての制御回路を備えている。ここで、サプライポンプは、図示しない燃料タンクから燃料を吸い上げ燃料噴射圧力相当の燃料圧力（以下、コモンレール圧）に加圧し、加圧された高圧燃料をコモンレールへ圧送する。コモンレールは各気筒共通の蓄圧容器であり、サプライポンプから供給された高圧燃料を蓄圧すると共に、燃料噴射弁１へ分配供給する。

図１に示すように、燃料噴射弁１は、ノズル部２、「ハウジング」としてのロアボデー３、制御ピストン４、「弁座部材」としてのオリフィスプレート５、及び「制御弁」としての電磁弁６等を備えている。

ノズル部２は、ノズルボデー７とノズルニードル８とで構成され、リテーニングナット９を介してロアボデー３の下端側に固定されている。ノズルボデー７には、ノズルニードル８を軸方向移動可能に収容する「ノズルニードル収容孔」としてのガイド孔１０と、このガイド孔１０に燃料を導く燃料通路１１と、ノズルニードル８の離座時（以下、単に「リフト時」という）に燃料を噴射する噴孔１２等が形成されている。ガイド孔１０は、ノズルボデー７の上端面から先端部に向かって穿設され、ガイド孔１０の先端部には、円錐状を呈し、環状に内側に縮径する「弁座部」としてのシート面部１０ｃが形成されている。シート面部１０ｃには、ノズルニードル８のシート部８ｃが当接及び離間する。

また、ガイド孔１０の燃料流路の途中には、内径が拡大し、燃料を溜めることが可能な燃料溜まり部１３が形成されている。ガイド孔１０は、燃料溜まり部１３より上方にあるガイド孔部分（以下、摺動孔という）１０ｃと、燃料溜まり部１３より下方にあるガイド孔部分（以下、燃料通路形成孔という）１０ｂとに形成され、摺動孔１０ｃはノズルニードル８を軸方向に摺動可能に支持する。燃料通路形成孔１０ｂの内周面には上記シート面部１０ａを有すると共に、燃料通路形成孔１０ｂの内周面とノズルニードル８の軸部１０ｂの外周面との間に、環状の隙間（以下、燃料通路という）１５が形成される。

燃料通路１１は、上流端がノズルボデー７の上端面に開口し、ロアボデー３に形成される燃料通路１４に接続されると共に、下流端が上記燃料溜まり部１３に接続され、かつ燃料溜まり部１３を介して燃料通路１５に連通している。

ノズルニードル８は、上記ガイド孔１０の摺動孔１０ａに摺動自在に挿入される摺動部８ａと、上記ガイド孔１０の燃料通路形成孔１０ｂに上記隙間１５を置いて設けられる軸部８ｂとを備えている。軸部８ｂは、摺動部８ａより外径が小さく形成されており、軸部８ｂの外周面及び燃料通路形成孔１０ｂの内周面間には燃料通路１５が確保されている。

軸部８ｂの先端部には、ノズルボデー７のシート面部１０ｃに軸方向に対向して配置され、シート面部１０ｃに当接及び離間することにより着座及び離座するシート部８ｃが設けられている。このシート部８ｃは、シート面部１０ｃに着座及び離座することにより、燃料通路１５と噴孔１２との間の燃料の流通及び遮断をする。

ロアボデー３には、配管継手部１６が設けられ、この配管継手１６に接続される燃料配管（図示せず）を介してコモンレールより高圧燃料が供給される。配管継手部１６の内部通路１７には、バーフィルタ１８が設置されており、バーフィルタ１８は燃料上流から流入する燃料中に含まれる異物を除去する燃料濾過機能を有している。ロアボデー３は、電磁弁６の一部を収容する円筒壁部２２と、制御ピストン４及びプレッシャピン部１９を収容するシリンダ孔２０と、配管継手１６に導入された高圧燃料をノズル部２側へ導く燃料通路１４と、オリフィスプレート５側へ導く燃料通路２１とを有している。

制御ピストン４は、ロアボデー３のシリンダ孔２０に摺動可能に支持されており、当該制御ピストン４の上端面、シリンダ孔２０の内周面、及び上記オリフィスプレート５の内壁面とで圧力制御室５０を形成している。プレッシャピン部１９は、制御ピストン４の下端部に連接され、プレッシャピン部１９の下端面がノズルニードル８の上端面に当接するようになっている。このプレッシャピン部１９は、制御ピストン４と一体に協働（可動）し、プレッシャピン部１９の下端部周囲に挿入配置されるスプリング（以下、ノズルニードルスプリング）２４の付勢力を受けて、ノズルニードル８を閉弁方向（図１中の下方向）に付勢（押圧）している。

オリフィスプレート５は、ロアボデー３の有底円筒状を呈する円筒壁部２２内の底部に配置されている。また、円筒壁部２２内には、電磁弁６の構成部材である「弁ハウジング」としての支持部材２５が、オリフィスプレート５、及び円筒壁部２２の内壁２３の内周とほぼ同軸上に配置されている。このオリフィスプレート５と円筒壁部２２の内壁２３の両者は、両者５、２２ａ間にオリフィスプレート５を挟み込んで、ねじ嵌合により締結固定されている。この締結固定により、支持部材２５、オリフィスプレート５、及び内壁２３の軸方向端面間は、密着面を形成する。

オリフィスプレート５は、弁体３０のボール弁３１が着座及び離座する弁座５１と、ロアボデー３に形成された燃料通路２１に連通して圧力制御室５０に高圧燃料を導く入口オリフィス２６と、上記弁座５１と圧力制御室５０に連通する連通路に設けられ、電磁弁６の開弁時に圧力制御室５０より高圧燃料を排出する出口オリフィス２７とを備えている。

電磁弁６は、通電により電磁力を発生するコイル２８と、固定コア２９と、弁体３０を軸方向移動可能に支持する支持部材２５、弁体３０の一部を構成し、円環状の平板状部を呈する可動コア部３０ｄとを備えている。電磁弁６は、リテーニングナット３２を介してロアボデー３の円筒壁部２２に固定されると共に、支持部材２５及び弁体３０とが円筒壁部２２の内壁２３の内側に収容される。

コイル２８は、樹脂製のボビン３３の外周側に巻回されると共に、固定コア２９の下端開口部から内部に挿入されて内部に保持され、かつ当該下端開口部が樹脂材３４によってモールドされている。

固定コア２９は、例えば鉄などの磁性材料により筒状に形成され、コイル２８に通電されると、コイル２８の磁界に発生の磁力によって磁化される。発生したコイル２８の磁界により当該固定コア２８及び弁体３０の可動コア部３０ｄには、磁束が流れる磁気回路が形成されるのである。この固定コア２９は、可動コア部３０ｄ、及び弁体３０の弁体軸部３０ｊを軸方向移動可能に支持する支持孔４２、２５２ａを有する支持部材２５とほぼ同心的に形成されている。

また、固定コア２９は、径方向中央部を貫通する中心孔３５を有し、この中心孔３５が、固定コア２９の反可動コア部３０ｄ側に配置されるエンドハウジング３６に設けられた燃料の排出通路３７に連通する。エンドハウジング３６には、樹脂製のコネクタ３８が取り付けられ、このコネクタ３８に設けられたターミナル３９とコイル２８とが金属製の接続端子４０を介して電気的に接続されている。

弁体３０は、例えば純鉄や低炭素鋼またはフェライト系のステンレス鋼などの軟質磁性材料、あるいは珪素鋼などの高磁性材料によって形成されている。この弁体３０は、可動コア部３０ｄと、可動コア部３０ｄの反固定コア２９側に突出し、可動コア部３０ｄに対して鉛直下方に延びる弁体軸部３０ｊと、弁体軸部３０ｊの上記弁座５１側の端部に配置されるボール弁３１とを備えている。

このような弁体３０、固定コア２９、及び支持部材２５は、円筒壁部２２の内側に形成される「制御部収容室」としての電磁弁収容室４１内に配置されると共に、弁体３０は、固定コア２９の下端面と支持部材２５の上端面との間に、固定コア２９及び支持部材２５の両者に対しそれぞれ所定の間隔（以下、エアギャップ）を置いて配置されている。

弁体３０において可動コア部３０ｄと弁体軸部３０ｊは一体に形成されている。なお、可動コア部３０ｄと弁体軸部３０ｊはこれに限らず別体で形成されているものであってもよく、可動コア部３０ｄと弁体軸部３０ｊとが、コイル２９通電時において固定コア２９による磁気吸引力によって可動コア部３０ｄと弁体軸部３０ｊの両者が協働して固定コア２９側へ移動する構成であればいずれの構成でもよい。

上記電磁弁収容室４１は、燃料で満たされており、固定コア２９の中心孔３５を通じて排出通路３７に連通している。

この弁体３０は、固定コア２９の中心孔３５を通って配設されるスプリング４３により弁座５１方向、言い換えると反固定コア側（図１及び図２中の下方向）へ付勢されている。これにより、コイル２８への通電停止時に、弁体３０の可動コア部３０ｄは、固定コア２９との間に所定のギャップが確保されている。また、コイル２８への通電時に固定コア２９が磁化されると、その磁化された固定コア２９に弁体３０が吸引され、上記エアギャップ分だけ移動して、弁体３０の可動コア部３０ｄの上端面が固定コア２９の下端面に当接する。

支持部材２５は、上記支持孔４２、２５２ａと、上記電磁弁収容室４１に連通する連通孔４４、２５２ｂと、弁体３０が弁座５１から離座する離座時、即ちボール弁３１が出口オリフィス２７を開放した時に、その出口オリフィス２７と連通孔４４との間を連通する連絡通路４５とが設けられている。

また、支持部材２５は、その外周壁において円筒壁部２２の内壁２３とねじ締結する「締結構造要素」としてのねじ部２３ｒ、２５ｒを、内壁２３と共に有している。即ち、支持部材２５の外周壁に雄ねじ２５ｒが形成され、内壁２３に雌ねじ２３ｒが形成されている。

ここで、内筒壁部２２を有するロアボデー３、及びオリフィスプレート５は請求範囲に記載のハウジングに相当し、また、支持部材２５は請求範囲に記載の弁ハウジングに相当する。

以上、燃料噴射弁１の基本構成について説明した。以下、燃料噴射弁１の特徴的構成について説明する。

（特徴的構成）
図２、３に示すように、円筒状を呈する支持部材２５は、円筒状に形成された支持部本体２５１と、支持部本体２５１の固定コア２９側の端部２５１ａに設けられ、円環板状に形成された円環状部材２５２とを備えている。支持部本体２５１は鉄系の磁性材料から形成され、円環状部材２５２は例えばオーステナイト系ステンレス鋼またはアルミニウムなどの非磁性材料から形成されている。円環状部材２５２は支持部本体２５１の上記端部２５１ａに、ろう付などで接合することにより固定されている。なお、円環状部材２５２を支持部本体２５１に固定する方法としては、これに限らず、レーザ溶接により接合するもの、あるいはかしめや圧入などの嵌合により固定するものであってもよい。

さらに図３に示すように、支持部本体２５１の外周部２５１ｂには、円筒壁部２２の内壁２３にねじ嵌合するための上記雄ねじ２５ｒが形成されている。また、上記外周部２５１ｂの雄ねじ２５ｒにねじ嵌合する雌ねじ２３ｒは、内壁２３の内周に形成された段差部２３ａに形成されている。

このような円環状部材２５２は、上記外周部２５１ｂの外径よりも大きく形成されると共に、上記円筒壁部２２の内壁２３の段差部２３ａのうち、雌ねじ２３ｒより外側の部分２３ｂを押し当てるように接している。

上記円環状部材２５２において段差部２３ａの上記外側の部分２３ｂに接する部位は、外側に向けて拡径する拡径環状部２５２ｃを有している。この拡径環状部２５２ｃは、ねじ部２５ｒ、２３ｒを挟んで内壁２３の段差部２３ａ及び支持部本体２５１を押し当てる押し当て面２５２ｃｂが形成されている。ここで、円環状部材２５２において少なくとも拡径環状部２５２ｃは請求範囲に記載の封止部に相当する。

これにより、支持部本体２５１及び内壁２３のねじ部２３ｒ、２５ｒの双方において電磁弁収容室４１側の端部を、上記円環状部材２５２において拡径環状部２５２ｃの押し当て面２５２ｃｂで塞ぐことができる。したがって、上記ねじ部２３ｒ、２５ｒにばりを生じ、万が一当該ばりがねじ部２３ｒ、２５ｒ内に残留した場合があったとしても、上記押し当て面２５２ｃｂによりねじ部２３ｒ、２５ｒの制御弁収容室４１側の端部が塞がれるので、ねじ部２３ｒ、２５ｒの上記端部から制御弁収容室４１へばりが侵入するのを防止することができる。

しかも、このような円環状部材２５２の押し当て面２５２ｃｂは、これに対向する段差部２３ａ及び支持部本体２５１の間に、図４（ａ）に示すような隙間Ｃｖが僅かに生じたとしても、図４（ｂ）の変形例の如き押し当て面１２５２ｃｂがねじ部２３ｒ、２５ｒに対して直交する場合での隙間Ｃｖに比べて、隙間Ｃｖをばりなどの異物が通過するのを抑制することができる。

軸方向の隙間Ｃｖが同じ場合において、図４（ａ）に示す本実施形態による隙間Ｃｖによる実長Ｃｂは、Ｃｖ×ｓｉｎθと小さくでき、隙間の最短距離を小さく抑えることができるからである。なお、図４（ａ）において、角度θは、押し当て面２５２ｃｂが燃料噴射弁１の軸線１ｊに対して径方向外側に傾斜する傾斜角であり、押し当て面２５２ｃｂは環状内側に向けて縮径するようになっている。図４（ａ）及び図（ｂ）において、「ｄ」はばりの大きさを表しており、図中の実線あるいは二点鎖線で示される矢印はばりの流出方向を模式的に示している。

言い換えると、本実施形態によると、図３に示す如く円環状部材２５２の押し当て面２５２ｃｂが対向する内壁２３の段差部２３ａ及び支持部本体２５１を押し当てる状態に必ずしもなくとも、図４（ａ）の如きばりの通過を抑制する微細な隙間Ｃｂを容易に形成することができ、ひいては実質的に隙間なく接しているのと同じ状態とすることが可能となる。

また、以上説明した本実施形態では、円環状部材２５２において拡径環状部２５２ｃは、ねじ部２５ｒ、２３ｒを挟んで内壁２３の段差部２３ａ及び支持部本体２５１を押し当てる押し当て面２５２ｃｂを有している。

これによると、拡径環状部２５２ｃは、ねじ部２５ｒ、２３ｒの制御弁収容室４１側の端部、及び上記端部を挟む内壁２３の段差部２３ａ及び支持部本体２５１の周辺部分２３ｂを、押し当て面２５２ｃｂで押し当てることができる。したがって、拡径環状部２５２ｃの押し当て面２５２ｃｂによって上記ねじ部２５ｒ、２３ｒの制御弁収容室４１側の端部を確実に塞ぐことができるのである。

また、以上説明した本実施形態では、上記拡径環状部２５２ｃが封止機能を果たす円環状部材２５２は、支持部本体２５１に一体的に形成される構成としている。これによると、図３の円筒壁部２２の内壁２３に支持部材２５をねじ嵌合する組付け状態に示めされるように、支持部材２５（支持部本体２５１及び円環状部材２５２）を、上記内壁２３にねじ嵌合する組付け作業と、ねじ部２５ｒ、２３ｒの上記端部を塞ぐ封止作業とが同時に行なえるので、優れた生産性を有する燃料噴射弁１を得ることができる。

さらに、上記拡径環状部２５２ｃを有する円環状部材２５２を、非磁性材料で形成する構成としているので、固定コア２９及び弁体３０の可動コア部３０ｄで構成される磁気回路から、支持部本体２５１側への磁束の漏れを防止するのが容易となる。それ故に、上記弁体２０の可動コア部３０ｄ及び固定コア２９間に作用する磁気吸引力を高めることが可能となるのである。

またさらに、支持部材２５の押し当て面２５２ｃｂを形成する円環状部材２５２は、内壁２３を形成するロアボデー３の材料より硬度の低い材料を使用しているので、ばり発生の際、押し当て面２５２ｃｂに噛み込ませ、ひいては当該ばりを効果的に封入することもできる。

上述した構成の燃料噴射弁１の作動について説明する。コイル２８への非通電（電力供給停止）時においては、弁体３０がスプリング４３の付勢力によりオリフィスプレート５の弁座５１に押し付けられ、これによって弁体３０のボーヅ弁３１が弁座５１に着座し、圧力制御室５０から電磁弁収容室４１へ排出される燃料（以下、リーク燃料という）の流れが遮断さる。また、コモンレールより供給される高圧燃料は、内部通路１７及び燃料通路２１を通じて圧力制御室５０へ供給されると共に、燃料通路１１、１４を通じてノズル部内の燃料溜まり部１３に蓄えられ、燃料通路１５を経由し、噴孔１２側へ供給される。圧力制御室５０はコモンレールからの燃料圧力と同一の圧力に維持されている。このとき、圧力制御室５０に蓄えられている燃料の圧力により制御ピストン４を介してノズルニードル８を噴孔閉塞方向へ付勢する力（以下、第１の力）と、ノズルニードルプリング２４がノズルニードル８を噴孔閉塞方向へ付勢する力（以下、第２の力）との和は、燃料溜まり部１３及びノズルニードル８のシート部８ｃ近傍の燃料の圧力によりノズルニードル８が噴孔開放方向へ受ける力（以下、第３の力）よりも大きくなっている。そのため、噴孔１２は閉塞され、噴孔１２から燃料は噴射されない。

コイル２８へ通電（電力供給）が開始される（以下、燃料噴射弁１の開時という）と、コイル２８に電磁力が発生し、固定コア２９と弁体３０側の可動コア部３０ｄの両磁極面間に発生する磁気吸引力により、可動コア部３０ｄつまり弁体３０が固定コア２９方向に吸引される。磁気吸引力がスプリング４３の付勢力より大きくなると、弁体３０が固定コア２９方向へ移動する。そのため、弁体３０のうちのボール弁３１に作用する圧力制御室５０内の燃料圧力により図２中上方へ移動し、オリフィスプレート５の弁座５１から離座する。上記ボール弁３１が弁座５１から離座すると、圧力制御室５０と弁座５１側が連通される。圧力制御室５０及び弁座５１間の途中にある出口オリフィス２７を、高圧の燃料が通過するによって減圧され、減圧された燃料がリーク燃料として弁座５１側へ流入する。

高圧の燃料が弁座５１側つまり電磁弁収容室４１へ流入すると、圧力制御室５０内の燃料圧力が低下し、ノズルニードル８を噴孔閉塞方向へ付勢する第１の力が減少する。こうした第１及び第２の噴孔閉塞方向へ付勢する力の和よりも、ノズルニードル８の噴孔開放方向へ作用する第３の力が大きくなると、ノズルニードル８は上方へリフトする。ノズルニードル８がリフトすると、噴孔１２が開放され、噴孔１２から燃料が噴射される。

燃料の噴射が終了すると、即ち上記制御回路によって決定されたエンジンの運転状態に応じて最適な噴射量に相当する電磁弁６の開弁期間が終了する（以下、燃料噴射弁１の閉時という）と、コイル２８への通電が停止される。この通電停止によって、コイル２８の電磁力が消失し、固定コア２９及び可動コア３０ｄ間に作用する磁気吸引力が生じなくなるため、弁体３０はスプリング４３の付勢力より図中下方へ移動する。そして、弁体３０のボール弁３１が弁座５１に着座し、圧力制御室５０から弁座５１側へのリーク燃料の流通を遮断する。弁座５１側、即ち電磁弁収容室４１へのリーク燃料の流通が遮断されると、圧力制御室５０内の燃料圧力が増大し、上記第１の力が増加する。そうした第１及び第２の噴孔閉塞方向へ付勢する力の和が、ノズルニードル１２５の噴孔開放方向へ作用する第３の力よりも大きくなると、ノズルニードル１２５は下方へ移動する。そして、噴孔１２４が閉塞されると、噴孔１２４から燃料の噴射が終了する。

以上説明した本実施形態では、燃料噴射弁１の開期間において、圧力制御室５０から弁座５１側へ流入するリーク燃料は、弁座５１から連絡通路４５及び連通孔４４を通じて電磁弁収容室４１に流出することになるのだが、上記ねじ部２３ｒ、２５ｒから電磁弁収容室４１へのばり侵入防止が図られているので、そのようなばりが電磁弁収容室４１に混入することはない。それ故に、弁体３０のリフト量等を阻害することはなく、ひいては圧力制御室５０内の燃料圧力の変化特性を阻害することはない。したがって、電磁弁収容室４１へのばり侵入に起因して噴孔２１から噴射される燃料噴射量などの燃料噴射特性が変化してしまうのを防止することができる。

以上説明した本実施形態では、燃料噴射弁１は、支持部材２５と内筒壁部２２の内壁２３がねじ嵌合することにより、支持部材２５と、ハウジング２の一部であるオリフィスプレート５が密着する構成としている。かかる装置１では、例えば支持部材２５とオリフィスプレート５との密着性を高める必要がある場合がある。この場合には、支持部材２５と上記内壁２３とのねじ嵌合による締め付け軸力を高めることが必要となる。当該軸力を増加すると、ばり発生が懸念される。しかしながら、上記装置１に、支持部材２５の円環状部材２５２に封止機能を持たせるという本発明の技術を適用することにより、支持部材２５と内壁２３とのねじ嵌合による締め付け軸力の増加と、ねじ部２３ｒ、２５ｒから電磁弁収容室４１へのばり侵入防止との両立を図ることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態を図５に示す。第２実施形態では、支持部材２５側及び内壁２３側のねじ部２３ｒ、２５ｒの双方のうち、特定のねじ２５ｒに環状の溝部５２を設けた一例を示すものである。図５は本実施形態による燃料噴射弁１に係わる特徴的構成を示すものであり、図６はねじ嵌合により生じるおそれのあるばりの移動例を説明するものである。

図５に示すように、支持部材２５は、支持部本体２２５１と、円環状部材２２５２とを備えており、支持部本体２２５１の雄ねじ２５ｒは、上記ねじ部２３ｒ、２５ｒにおいて電磁弁収容室４１側の端部に相当する部位で、雄ねじ２５ｒが切欠かいた上記環状の溝部５２が設けられている。

なお、この溝部５２の形状は、これに限らず、すくなくとも雄ねじ２５ｒの頂部を除いた形状、雄ねじ２５ｒに相当する部分を切欠いたもの、あるいは雄ねじ２５ｒ部分以上の径方向内側に切欠いたものであってもよく、少なくとも雄ねじ２５ｒの頂部を除いた溝部形状であればいずれでもよい。

このような構成によると、支持部材２５及び内筒壁部２２の内壁２３のねじ嵌合時においてねじ部２３ｒ、２５ｒにばりが発生したとしても、図６に示すように、「特定のねじ部」である雄ねじ２５ｒに設けた環状の溝部５２内に、上記ばりを捕捉することが可能となる。そのような溝部５２によって、上記ねじ部２３ｒ、２５ｒの電磁弁収容室４１側の端部の先にある制御弁収容室４１へばりが排出されるのを抑制することができる。その結果、ねじ部２３ｒ、２５ｒの制御弁収容室４１側の端部から制御弁収容室４１へばりが侵入するのが防止される。ここで、環状の溝部５２はねじ部２３ｒ、２５ｒ内に残留するばりを捕捉する捕捉機能を果たす。

このような構成においても、第１実施形態とほぼ同様な効果を得ることができる。

また、本実施形態において、円環状部材２２５２の形状は、支持部本体２２５１の可動コア部３０ｄ側の端部（図中の上端部）２５１ａに形成され、ねじ部２３ｒ、２５ｒの径より小さい径の内周を有する段差部２５１ｄに挿入可能な形状に形成されている。このような円環状部材２２５２は、ねじ部２３ｒ、２５ｒのねじ嵌合と連動させる必要はない。

以上説明した本実施形態において、環状の溝部５２によって、特定のねじ２５ｒにおいて頂部などの径方向の一部のみが切欠かれているのではなく、溝部５２に対応する部位のねじ２５ｒが切欠かれていることが好ましい。このような構成によると、互いにねじ嵌合ねじ部２３ｒ、２５ｒにおいてする相手のねじ２３ｒに対応する特定のねじ２５ｒが取り除かれているので、発生したばりを環状の溝部５２内に効果的に捕捉すると共に、捕捉されたばりを効果的に溜める空間容積を確保することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態を図７に示す。第３実施形態は第１実施形態の変形例である。第３実施形態では、支持部材２５において円環状部材２５２に、押し当て面２５２ｃｂを有する拡径環状部２５２ｃを設けると共に、支持部本体２５１の雄ねじ２５ｒに、環状の溝部５２を設けた一例を示すものである。

図７に示すように、支持部材２５は、支持部本体２５１と、円環状部材２５２とから構成されており、支持部本体２５１は、その雄ねじ２５ｒの電磁弁収容室４１側の端部に相当する部位に、環状の溝部５２を備えると共に、円環状部材２５２は、押し当て面２５２ｃｂを有する拡径環状部２５２ｃを備えている。

このような構成によると、支持部材２５及び内筒壁部２２の内壁２３のねじ嵌合時においてねじ部２３ｒ、２５ｒにばりが発生したとしても、「特定のねじ部」である雄ねじ２５ｒに設けた環状の溝部５２内に、上記ばりを捕捉することができる。これにより、ねじ部２３ｒ、２５ｒにおいて溝部５２から先の上記端部側のねじ部部分へ、ばりが排出されるのを抑制することができる。

したがって、ねじ部２３ｒ、２５ｒの電磁弁収容室４１側の端部から電磁弁収容室４１へばりが侵入するのを効果的に防止することができる。

（第４実施形態）
第４実施形態を図８に示す。第４実施形態は第２実施形態の変形例である。第４実施形態では、雄ねじ２５ｒに環状の溝部５２が設けられた支持部本体２２５１において溝部５２の側壁のうち、上記端部２５１ａ近傍の特定部分２５１ｂａに、ねじ部２３ｒ、２５を挟んで内壁２３の段差部２３ａを押し当てる押し当て面２５１ｂｂを設けた一例を示すものである。

図８に示すように、特定のねじ部としての雄ねじ２５ｒは、支持部本体２２５１の外周部２５１ｂにおいて環状の溝部５２の図中の下端側の側壁を貫通して形成されているが、環状の溝部５２の図中の上端側の側壁、即ち上記特定部分２５１ｂａ側に相当する側壁には形成されていない。一方、内壁２３の段差部２３ａは図中の上方へ貫通するように雌ねじ２３ｒが形成されている。

さらに、支持部本体２２５１の上記特定部分２５１ｂａは環状内側に向けて縮径して形成されており、特定部分２５１ｂａの押し当て面２５１ｂｂは、雌ねじ２３ｒの外側の部分２３ｂを押し当てるように接している。

このよう構成によると、特定部分２５１ｂａの押し当て面２５１ｂｂは、第１実施形態で説明の封止機能を果たすことができる。しかも、上記特定部分２５１ｂａは、支持部本体２２５１の雄ねじ２５ｒを切欠いた環状の溝部５２の特定の側壁に形成されるので、ばりを捕捉する捕捉機能も同時に果たすことができるのである。

（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明はそれらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。

（１）例えば以上説明した本実施形態では、ねじ部２３ｒ、２５ｒのばりの流出を防止するために、ねじ部の電磁弁収容室側の端部を塞ぐ封止機能を、支持部材２５及び円筒壁部２２の内壁２３のうち、支持部材２５に設けたが、内壁２３に設けてもよい。

（２）以上説明した第２〜第４実施形態では、支持部材２５側及び内壁２３側の双方のねじ部２３ｒ、２５ｒのうち、「特定のねじ」として雄ねじ２５ｒに、環状の溝部５２を設ける構成としたが、これに限らず、雄ねじ２５ｒ及び雌ねじ２３ｒの少なくともいずれかに上記環状の溝部５２を設けるものであればよい。

本発明の第１実施形態による燃料噴射装置を示す断面図である。 本発明の特徴構成を示す図であって、図２中の電磁弁周りを示す断面図である。 図２中の弁ハウジング及びハウジングのねじ嵌合に係わる特徴的構成を示す図であって、ハウジングの内壁に弁ハウジングをねじ嵌合した状態を示す断面図である。 ねじ嵌合により生じるおそれのあるばりの移動例を説明する模式図であって、図４（ａ）は図３の特徴的構成を適用した場合を示す断面図、図４（ｂ）は他の特徴的構成を採用した変形例による場合を示す断面図である。 第２実施形態による燃料噴射装置に係わる特徴的構成を示す断面図である。 図５の特徴的構成を適用した場合において、ねじ嵌合により生じるおそれのあるばりの移動例を説明する断面図である。 第３実施形態による燃料噴射装置に係わる特徴的構成を示す断面図である。 第４実施形態による燃料噴射装置に係わる特徴的構成を示す断面図である。

符号の説明

１ 燃料噴射弁（燃料噴射装置）
２ ノズル部
３ ロアボデー（ハウジング）
４ 制御ピストン
５ オリフィスプレート（弁座部材）
６ 電磁弁（制御弁）
７ ノズルボデー（ハウジング）
８ ノズルニードル
８ａ 摺動部
８ｂ 軸部
８ｃ シート部
９ リテーニングナット（締結部材）
１０ ガイド孔（ノズルニードル収容孔）
１０ａ 摺動孔
１０ｂ 燃料通路形成孔
１０ｃ シート面部（弁座部）
１１ 燃料通路
１２ 噴孔
１３ 燃料溜まり部
１４ 燃料通路
１５ 燃料通路
１６ 配管継手部
１７ 内部通路
１８ バーフィルタ
１９ プレッシャピン部
２０ シリンダ孔
２１ 燃料通路
２２ 円筒壁部（ハウジング）
２３ 内壁
２３ａ 段差部
２３ｂ 雌ねじより外側の部分
２３ｒ 雌ねじ（ねじ部）
２３ 圧力制御室
２４ ノズルニードルスプリング
２５ 支持部材（弁ハウジング）
２５１ 支持部本体
２５２ 円環状部材
２５２ａ 支持孔
２５２ｂ 連通孔
２５２ｃ 拡径環状部
２５２ｃｂ 押し当て面
２６ 入口オリフィス
２７ 出口オリフィス（連通路）
２８ コイル
２９ 固定コア
３０ 弁体
３０ｂ 貫通孔
３０ｄ 可動コア部
３０ｊ 弁体軸部
３１ ボール弁
３２ リテーニングナット
３３ ボビン
３４ 樹脂材
３５ 中心孔
３６ エンドハウジング（弁ハウジング）
３７ 排出通路
３８ コネクタ
３９ ターミナル
４０ 接続端子
４１ 電磁弁収容室（制御弁収容室）
４２ 支持孔
４３ スプリング
４４ 連通孔
４５ 連絡通路
５０ 圧力制御室
５１ 弁座

Claims (9)

1. 制御弁の弁体を軸方向移動可能に支持する弁ハウジングと、
   前記弁体及び前記弁ハウジングを内部に収容すると共に、前記弁ハウジングをねじ締結する内壁を有するハウジングと、
   を備え、
   前記弁ハウジングを前記内壁にねじ嵌合することにより前記内壁の内側に制御弁収容室を形成する燃料噴射装置において、
   前記弁ハウジング及び前記内壁の両者は、
   前記両者を互いにねじ締結するねじ部と、
   前記両者のうちの特定部材に設けられ、前記ねじ部の前記制御弁収容室側の端部を塞ぐ封止部と、
   を備えていることを特徴とする燃料噴射装置。
2. 前記封止部は、前記ねじ部の前記制御弁収容室側の端部を挟んで前記内壁及び前記弁ハウジングを押し当てる押し当て面を有していることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
3. 前記押し当て面は、軸方向に対して傾斜して前記特定部材に形成され、
   前記押し当て面と、前記押し当て面が押し当てられる対向部分とは、軸方向に隙間なく配置され、または所定の間隔を置いて配置されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射装置。
4. コイルが内包され、前記コイルに供給される電流によって発生する磁力により前記弁体を吸引する固定コアを備え、
   前記封止部は、前記特定部材としての前記弁ハウジングに設けられ、円環状を呈する円環状部材であって、当該前記円環状部材が前記弁ハウジングの前記固定コア側の端部に一体的に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
5. 前記封止部は、非磁性材料からなることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
6. 前記両者の前記ねじ部のうち、特定のねじ部は、当該特定ねじ部の前記制御弁収容室側の端部に設けられ、少なくとも前記ねじ部の頂部を除いた環状の溝部を備えていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
7. 制御弁の弁体を軸方向移動可能に支持する弁ハウジングと、
   前記弁体及び前記弁ハウジングを内部に収容すると共に、前記弁ハウジングをねじ締結する内壁を有するハウジングと、
   を備え、
   前記弁ハウジングを前記内壁にねじ嵌合することにより前記内壁の内側に制御弁収容室を形成する燃料噴射装置において、
   前記弁ハウジング及び前記内壁の両者は、
   前記両者を互いにねじ締結するねじ部と、
   前記両者の前記ねじ部のうち、特定のねじ部は、当該特定ねじ部の前記制御弁収容室側の端部に設けられ、少なくとも前記ねじ部の頂部を除いた環状の溝部と、
   を備えていることを特徴とする燃料噴射装置。
8. 前記環状の溝部において前記ねじ部が切欠かれていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の燃料噴射装置。
9. 前記ハウジングの前記内壁は、前記弁体が着座及び離座する弁座を有する弁座部材とを備え、
   前記弁ハウジングと前記内壁がねじ嵌合することにより、前記弁ハウジングと前記弁座部材が密着することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。

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