JP4690292B2 - 燃料噴射弁におけるシート部材のシール構造 - Google Patents

Description

本発明は、燃料噴射弁、特に、液化石油ガスなどの高圧の燃料を主燃料とするエンジンに適した燃料噴射弁に関するものである。

従来、ボディケース内に、電磁力で弁体に開き動作を行わせるための電磁駆動機構と非通電時に閉じ動作を弁体に行わせる戻しばね機構とを内蔵しておりエンジンの運転状態に応じて電子制御装置から電気信号の通電時に電磁力で弁体に開き動作を非通電時には戻しばねの付勢力により閉じ動作を弁体に行わせ、前記ボディケースの先方に前記弁体を囲んで延設されたノズルボディの先端に支持したシート部材に貫通形成した噴射ノズルを開閉することにより所要量の燃料をエンジンの吸気管に噴射する燃料噴射弁が知られている。

図３（ａ）は従来から用いられているガソリン燃料用の燃料噴射弁の先端部を示すものであり、ほぼ中心位置に噴射ノズル１１を貫通形成するとともに内面１２に弁体２のシート面１４を形成したシート部材１を、弁体２のガイド孔３１を形成したガイド部材３とともに重ねてノズルボディ４の先端に支持した構成であり、シート部材１はノズルボディ４との間のシール性も完全にするために、シート部材１をノズルボディ４に溶接することにより密に接着している。

ところが、シート部材１と弁体とのシールが充分でないとシート部の不良や劣化、エンジンからの発熱による燃料噴射弁内の燃料圧力上昇などにより燃料の流出が発生し、燃料の流れを遮断できない場合が生じ、燃料噴射孔より流出した燃料が多い場合には、エンジンの再始動時に始動不良が生じたり、燃焼異常が発生するなどの問題があり、特に、液化石油ガス（ＬＰＧ）などを主燃料とする場合にはガソリン燃料に比べて高圧化されやすいので漏れやすく、燃料噴射孔より流出した燃料が多い場合には、エンジンの再始動時に始動不良が生じたり、燃焼異常が発生するなどの問題があった。

そのため、シート部材１の弁体２と接する当たり面１４などをゴムや樹脂などの弾性材により形成することにより、或いは被覆することにより、気密性の確保が行われているが、前記シート面を形成するゴムや樹脂などの弾性材は耐熱性の面で前記図３（ａ）に示したガソリン用のシート部材１のシール手段のように材料に高温を付与する溶接は用いることができない。

そこで、図３（ｂ）に示すように、シート部材１の外周面１５に形成した環状溝１６にＯリング５を嵌装して弾性摩擦力により支持させるとともにシール性を得るようにしたものが例えば特開２００５−８３２６１号公報などに提示されている。

しかしながら、前記Ｏリング５を嵌装して弾性摩擦力により支持させる構成のものは、別途にＯリングを用意する必要があることから製造部品の増加による価格の上昇と品質を含めた管理上の手間が掛かること、更には、組立時にＯリングを嵌め込む作業が必要であり、製造工程の増加による作業性の劣化と製品価格が上昇するという問題があり、また、Ｏリングの弾性摩擦力により支持させることから充分な支持力が得られないなどの問題もあった。

特開２００５−８３２６１号公報

本発明の課題は、上記のような問題点を解決することであり、液化石油ガスなどの高圧の燃料を主燃料とするエンジンにおいても、エンジンの停止時、即ち、燃料の噴出孔が閉じている状態において燃料噴射孔への燃料の流出を確実に防止することができるシート体のシール構造を提供するものである。

前記課題を解決するためになされた本発明は、ボディケースの先方に軸方向に往復動する弁体を囲んで延設されたノズルボディの先端に支持したシート部材の内面に形成した前記弁体のシート面に連続して貫通形成した噴射ノズルを、前記弁体により開閉することにより所要量の燃料を前記噴射ノズルの下流に配置したエンジンの吸気管に噴射する燃料噴射弁におけるシート部材のシール構造であって、前記ノズルボディの先端部をシート部材の外面に沿って内側にかしめてノズルボディの屈曲させた先端部とノズルボディの内周面に形成した段付き周溝に嵌装したシート部材をノズルボディの先端に支持させるとともに、前記シート部材における外面において前記かしめたノズルボディの先端部が覆っている部分に弾性体が焼き付け加工されて形成されたシール面が配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、ノズルボディの先端部をシート部材の外面に沿って内側にかしめてノズルボディの屈曲させた先端部とノズルボディの内周面に形成した段付き周溝に嵌装したシート部材をノズルボディの先端に支持させることから、シート部材は所定の位置に且つ確実に配置されるので高圧の状態でも漏れることがなく、また、弾性体による焼き付け加工によりシール面が形成されているのでシールが確実で従来の弾性体としてＯリングを用いたもののように嵌め込む手間も要しない。

また、本発明において、シート部材が、その外面に形成されたシール面の焼き付け加工用の溝部と内面に形成した前記弁体のシート面に弾性体を焼き付け加工する溝部とが導通孔により連通形成されており、前記シート面における弾性体の焼き付け加工とシート部材外面に形成された焼き付け加工とを同時に行うことによりシール面とシート面とが一体的に形成されている場合には、弁体の当たり面とシール面との接合も漏れがないばかりか、一度の焼き付け加工でシール面とシート面の両方について焼き付けが可能であり、更に、製造並びに価格の点で有利である。

更に、本発明において、焼き付け加工を行う弾性体としてフッ素ゴムを用いると耐性にも優れたものとなる。

本発明は従来のシート体のシール構造に比べて部品点数も少なく製造も容易で安価で且つ確実にシールすることができるばかりか支持も強固であり、液化石油ガスなどの高圧燃料を主燃料とする場合にも充分に対応することが可能である。

次に図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は本発明である燃料噴射弁のシート部材１の使用例を示すものであり、ボディケース（図示せず）の先方に軸方向に往復動する弁体２を囲んで延設されたノズルボディ４の先端部４１をシート部材１の外面１７に沿って内側にかしめてノズルボディ４の屈曲させた先端部４１とノズルボディ４の内周面４２に形成した段付き周溝４３に弁体２のガイド孔３１を形成したガイド部材３とともに重ねてノズルボディ４の先端に支持される。

そして、シート部材１は、外面１７において前記かしめたノズルボディ４の先端部４１が覆っている部分に弾性体が焼き付け加工されて形成されたシール面６が配置されているとともに、ほぼ中心位置に前記弁体２の半球状の当たり面２１が接触する円錐方の傾斜面を有するシート面１４に連続して下流側（外面１７）へ噴射ノズル１１が貫通形成されている。

また、この弾性体が焼き付け加工されて形成されたシール面６およびシート面の内側には図２に示すように弾性体を焼き付け加工するための溝部８１および溝部８２とが系制せされているとともに、これらの溝部８１および溝部８２とは導通孔８３により連通形成されている。

従って、図２に示すように本実施形態であるシート部材１を金型９１，９２により内包して注入孔９３から例えばフッ素ゴムのような弾性体の流動体を注入すると、流動体は溝部８１および溝部８２を連通する導通孔８３により一度に溝部８１および溝部８２に流れ、図１（ｂ）に示したようにシール面６およびシート面１４を焼き付け加工したシート部材１が得られる。

このように本実施形態では、シール面６およびシート面１４のそれぞれにおいて高い密着性を発揮させることができるが、少なくともシート面１４に弾性体による焼き付け加工を施すことにより優れた密着性を発揮すればよい。

本発明の実施形態を示すものであり、図１（ａ）は使用状態を示す縦断面部分図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示した実施形態におけるシール部材の縦断面図。 図１（ｂ）に示した本発明におけるシール部材の製造工程の一部を示す縦断面図。 従来例を示す説明図であり、図３（ａ）はガソリン燃料に適した従来例を、図３（ｂ）は気体燃料に適した従来例を示す。

符号の説明

１ シート部材、２ 弁体、４ ノズルボディ、６ シート面、１１ 噴射ノズル、１２ 内面、１４ シール面、１６ 段付き周溝、１７ 外面、２１ 当たり面、４１ 先端部、８１ 溝部、８２ 溝部、８３ 導通孔

Claims (2)

1. ボディケースの先方に軸方向に往復動する弁体を囲んで延設されたノズルボディの先端に支持したシート部材の内面に形成した前記弁体のシート面に連続して貫通形成した噴射ノズルを、前記弁体により開閉することにより所要量の燃料を前記噴射ノズルの下流に配置したエンジンの吸気管に噴射する燃料噴射弁におけるシート部材のシール構造であって、前記ノズルボディの先端部をシート部材の外面に沿って内側にかしめてノズルボディの屈曲させた先端部とノズルボディの内周面に形成した段付き周溝に嵌装したシート部材をノズルボディの先端に支持させるとともに、前記シート部材における外面において前記かしめたノズルボディの先端部が覆っている部分に弾性体が焼き付け加工されて形成されたシール面が配置されているシート部材のシール構造において、前記シート部材が、その外面に形成されたシール面の焼き付け加工用の溝部と内面に形成した前記弁体のシート面に弾性体を焼き付け加工する溝部とが導通孔により連通形成されており、前記シート面における弾性体の焼き付け加工とシート部材外面に形成された焼き付け加工とを同時に行うことによりシール面とシート面とが一体的に形成されていることを特徴とする燃料噴射弁におけるシート部材のシール構造。
2. 前記焼き付け加工を行う弾性体がフッ素ゴムである請求項１に記載の燃料噴射弁におけるシート部材のシール構造。

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