【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の燃料噴射装置に関し、特に、電磁作用により圧縮天然ガス（Compress
ed Natural Gas；以下、「ＣＮＧ」という）等の燃料の噴射を制御する燃料噴射装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＣＮＧを燃料とする内燃機関で用いられる燃料噴射装置としては種々あるが、いわゆる電磁制御式のものが広く用いられている。 電磁制御式燃料噴射装置は、一般に、管状の本体内のプランジャを電磁コイルの電磁作用により往復動させることで、弁を開閉して燃料の噴射を制御する構成となっている。 即ち、電磁コイルが非励磁状態にあるとき、プランジャは圧縮ばねのばね力により閉弁位置に移動され、一方、電磁コイルが励磁状態にあるときは、プランジャは圧縮ばねのばね力に抗して開弁位置に移動されるのである。

【０００３】ところで、プランジャは、閉弁位置から開弁位置に移動する際、本体内に設けられた規制部分に接することで停止される。 しかし、この規制部分は電磁コイルによって発生した磁束が通過する部分であり、且つプランジャとの間で吸引力を働かせる部分であるので、
プランジャが規制部分に直接接することは好ましくなく、規制部分には、ゴム等の弾性材料から成る平板状の緩衝部材が取り付けられているのが一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したような電磁制御式の燃料噴射装置では、燃料制御の応答性を向上させるために、プランジャを高速で移動させる傾向がある。
特に、マルチポイント方式では、燃料噴射装置ごとの流量を大きくすべきとの要請から、弁の開き度、即ちプランジャのストロークを増加させる必要があり、よって、
電磁コイルの励磁時にプランジャはより高速で移動することになる。

【０００５】このように、プランジャは高速で規制部分に接するため、緩衝部材の緩衝特性や耐久性を向上させることが望ましい。

【０００６】かかる課題に対しては、緩衝部材の板厚（プランジャの移動方向の寸法）を大きくすることが考えられる。 しかし、従来の緩衝部材は平板状のものであり、それ自体が規制部分とプランジャとの間のエアギャップを形成するため、単に緩衝部材の板厚を増しただけでは、プランジャのストロークの短縮化、或は、燃料噴射装置の大型化を招いてしまう。

【０００７】そこで、本発明の目的は、プランジャのストロークを短くすることなく、プランジャと規制部分との接触時における衝撃を効率よく吸収、緩和することができ、且つ、耐久性のある緩衝部材を有する燃料噴射装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明は、管状の本体内に配置されているプランジャを電磁作用により軸線方向に沿って往復動させることにより弁を開閉し、燃料の噴射を制御する燃料噴射装置において、開弁時におけるプランジャの移動を規制する本体内の規制部分と、該規制部分に対向するプランジャの面とのいずれか一方に取り付けられ、軸線方向に直交する断面の面積が取付側に向かって漸次増加する形状を有する弾性材料から成る緩衝部材を備えることを特徴としている。

【０００９】

【作用】上述の構成によれば、プランジャが電磁コイルの電磁作用により後方に移動して緩衝部材に接し、その後方移動が規制された際、緩衝部材は、プランジャとの接触による衝撃力を吸収緩和する。 緩衝部材の接触面の形状が曲面となっているので、接触時の衝撃力は分散され、その結果として接触時に緩衝部材に生ずる応力も分散されることになる。

【００１０】また、緩衝部材の接触面が曲面となっているため、接触面の面積が従来の平面形状より大きく、よって、接触時の緩衝部材表面の単位面積あたりの伸びが小さくなる。

【００１１】

【実施例】以下、図面に従って本発明による燃料噴射装置の好適な実施例について詳細に説明する。

【００１２】図１は、本発明の第１実施例によるＣＮＧ
用の燃料噴射装置１０を示している。 図１において、符号１２は、燃料噴射装置１０の本体を示し、この本体１
２は、管状のハウジング１４と、ハウジング１４の一端側（以下、この側を「前」側とする）に同軸に取り付けられたヘッド１６と、ハウジング１４の他端側（以下、
この側を「後」側とする）に同軸に取り付けられた燃料導入管１８とから構成されている。

【００１３】ハウジング１４の前後方向における中央部は、内管部分及び外管部分から成る２重管構造となっている。 内管部分と外管部分との間には、後方に開放する環状空間２０が形成されており、この環状空間２０に環状の電磁コイル２２が装着されている。

【００１４】燃料導入管１８の外面にはフランジ２４が形成されており、このフランジ２４をハウジング１４の後端部に嵌合してハウジング１４の後端縁部を内方に変形することで、燃料導入管１８はハウジング１４に固定されるようになっている。 燃料導入管１８をハウジング１４に固定すると、フランジ２４の内面２６が、ハウジング１４内に装着された電磁コイル２２の後端部に接触すると共に、燃料導入管１８の前端部が電磁コイル２２
の内側に挿入される。 なお、図示実施例では、燃料導入管１８のフランジ２４に設けられた穴を通してリード線２８が電磁コイル２２に接続されている。

【００１５】また、燃料導入管１８の後端部はＣＮＧタンク（図示しない）からの配管に接続され、ＣＮＧタンクからＣＮＧが燃料導入管１８内の燃料導入路２９を通ってハウジング１４内に導入されるようになっている。
なお、図示するように、燃料導入路２９の後端部に燃料を濾過するストレーナ３０を取り付けておくのが好適である。

【００１６】ハウジング１４の前端部に取り付けられているヘッド１６は、燃料導入管１８からハウジング１４
内に導入されたＣＮＧを外部（実際には、当該燃料噴射装置が取り付けられる内燃機関のインテークマニホールド等の内部）に噴射させるためのものであり、その中心部には燃料噴射ノズル穴としての貫通孔３２が形成されている。 このヘッド１６は、ハウジング１４の前端部に嵌合され、ハウジング１４の前端縁部を内方に変形することで、ハウジング１４に固定されるようになっている。

【００１７】ハウジング１４の内部空間、より詳細には、ハウジング１４の内管部分、ヘッド１６及び燃料導入管１８により囲まれる内部空間３４には、磁性体から成るプランジャ３６が配置されている。 このプランジャ３６は、ハウジング１４の内管部分の内面に案内されて前後方向に摺動可能となっている。 プランジャ３６の内部には燃料孔３８が設けられている。 燃料孔３８はプランジャ３６の後端面の中心から中心軸線に沿って延びており、プランジャ３６の前端面に近いある一点から外方に延びる４つの斜孔４０によって、ハウジング１４の前側の内部空間３４に通じている。 従って、燃料導入管１
８により導入されたＣＮＧは、プランジャ３６の燃料孔３８及び斜孔４０を経てハウジング１４の内部空間３４
に導かれることとなる。

【００１８】プランジャ３６と燃料導入管１８との間には圧縮ばね４２が配置されており、この圧縮ばね４２のばね力によりプランジャ３６は前方、即ちヘッド１６側に常時押圧されている。 図示実施例では、圧縮ばね４２
の一端はプランジャ３６の燃料孔３８の後部拡径部分４
４に挿入され、他端は燃料導入管１８の燃料導入路２９
の前部拡径部分４６に挿入されている。 プランジャ３６
の前端面には弁体４８が固着されており、この弁体４８
に対向するヘッド１６の後端面は弁座５０として機能するようになっている。 従って、圧縮ばね４２のばね力によりプランジャ３６が前方に移動されると、弁体４８は弁座５０に密着し、ヘッド１６の貫通孔３２とハウジング１４の内部空間３４との間は遮断される。

【００１９】一方、プランジャ３６は、電磁コイル２２
が励磁されると、電磁作用により圧縮ばね４２のばね力に抗して後方に移動するようになっている。 プランジャ３６のこの後方移動により、弁体４８は弁座５０から分離し、ヘッド１６の貫通孔３２はハウジング１４の内部空間３４に連通される。

【００２０】プランジャ３６の後方移動は、規制部分としての燃料導入管１８の前端面５４により規制されるが、プランジャ３６との直接接触を防止して接触時の衝撃を緩和するために、燃料導入管１８の前端面５４には環状の緩衝部材５２が燃料導入路の出口を囲むようにして取り付けられている。

【００２１】緩衝部材５２はゴム等の弾性材料から作られている。 また、緩衝部材５２の形状は、燃料噴射装置１０の軸線方向に直交する断面（横断面）の面積がプランジャ３６側の先端部から燃料導入管１８側の底部にかけて漸次増加するような曲面形状となっている。 かかる形状としては種々考えられるが、図２に明示するような形状とするのが好適である。

【００２２】次に、上記構成の燃料噴射装置１０において、本発明の作用について詳細に説明する。

【００２３】ＣＮＧタンクから燃料導入管１８の後端部に供給されたＣＮＧはストレーナ３０を通過して濾過された後、燃料導入路を流れてハウジング１４内に導かれる。 ハウジング１４内に導入されたＣＮＧは、更にプランジャ３６の燃料孔３８から斜孔４０を通過し、ヘッド１６側の内部空間３４に導かれる。

【００２４】ここで、電磁コイル２２が非励磁状態にある場合、プランジャ３６は圧縮ばね４２によりヘッド１
６側に押圧され、弁体４８は弁座５０に密着する。 この時、ＣＮＧがヘッド１６の貫通孔３２から噴射されることはない。 一方、電磁コイル２２に通電してこれを励磁すると、プランジャ３６は圧縮ばね４２のばね力に抗して後方に移動し、弁体４８はヘッド１６から分離するため、ＣＮＧはハウジング１４の内部空間３４からヘッド１６の貫通孔３２を通って外部に噴射される。

【００２５】プランジャ３６は、電磁コイル２２の電磁作用により後方に移動された際、燃料導入管１８に取り付けられた緩衝部材５２に接することで、その後方移動が規制される。 この際、緩衝部材５２は、プランジャ３
６との接触による衝撃力を吸収緩和するが、その接触面の形状が曲面となっているので、接触時の衝撃力は分散され、その結果として接触時に緩衝部材５２に生ずる応力も分散されることになる。 また、緩衝部材５２の横断面の面積はプランジャ３６側ほど小さいため、緩衝部材５２はプランジャ３６側ほどばね定数が小さくなっている。 従って、プランジャ３６が緩衝部材５２に接触してから完全に停止するまでの緩衝部材５２の変形量は、従来の平板状の緩衝部材５２に比して大きい。 これは、プランジャ３６が緩衝部材５０に接してから停止するまでに要する時間が従来のものに比して長くなることを意味し、よって、同一の衝撃エネルギを吸収する場合に緩衝部材に生ずる最大応力は従来のものに比して低減される。

【００２６】図３は本発明の第２実施例を示したものである。 この第２実施例による燃料噴射装置１００の構成は前述の第１実施例の燃料噴射装置１０と実質的に同等であるが、緩衝部材１５２の取付位置が異なっている点で両者は相違している。 この燃料噴射装置１００では、
緩衝部材１５２はプランジャ１３６の後端面（図３においてはプランジャの右側端面）に取り付けられている。
この場合、緩衝部材１５２はプランジャ１３６と共に移動するが、図２に示す緩衝部材５２と同様の形状を有するため、緩衝部材５２と実質的に同等な緩衝特性を呈することとなる。

【００２７】以上、第１及び第２の実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明は上記実施例に限られるものでないことはいうまでもない。 例えば、上記の燃料噴射装置はＣＮＧ用のものであるが、本発明はガソリン、液化天然ガス等の液体燃料用の燃料噴射装置にも適用可能である。

【００２８】また、緩衝部材５２の形状は図２に示すものに限られず、応力を分散させる形状であれば、他の形状とすることも可能である。 例えば、円弧、楕円の弧、
又は半径の異なる複数の弧をなめらかに合成した曲線で構成される形状としてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、プランジャ又は本体の規制部分のいずれかに取り付けられる緩衝部材の接触面を曲面形状にしたことで、緩衝部材がプランジャ又は規制部分に接触した時に緩衝部材に生ずる応力を分散且つ低減することができる。 従って、接触時における衝撃力の緩衝特性は、従来の平板状の緩衝部材に比して大幅に改善され、耐久性も向上する。

【００３０】また、緩衝部材の接触面が曲面となっているため、接触面の面積が従来の平面形状より大きく、よって、接触時の緩衝部材表面の単位面積あたりの伸びが小さくなる。 これも、緩衝部材の耐久性を向上させ、ひいては燃料噴射装置の寿命を延ばすものである。

【００３１】更に、本発明によれば、緩衝部材の緩衝特性及び耐久性が向上するので、緩衝部材の板厚を増すことなく、プランジャの移動速度を増加させることが可能となる。 これは、マルチポイント方式等において噴射燃料の流量を増加させるべくプランジャのストロークを大きくしたい場合に、特に有効となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による燃料噴射装置を示す図であって、本体の軸線に沿った断面図である。

【図２】図１におけるＡ部の拡大図である。

【図３】本発明の第２実施例による燃料噴射装置を示す図１と同様な断面図である。

【符号の説明】

１０…燃料噴射装置、１２…本体、１４…ハウジング、
１６…ヘッド、１８…燃料導入管、２０…環状空間、２
２…電磁コイル、２４…フランジ、２６…内面、２８…
リード線、２９…燃料導入路、３０…ストレーナ、３２
…貫通孔、３４…内部空間、３６…プランジャ、３８…
燃料導入孔、４０…斜孔、４２…圧縮ばね、４４…拡径部分（プランジャ３６側）、４６…拡径部分（燃料導入孔３８側）、４８…弁体、５０…弁座、５２…緩衝部材、５４…前端面（燃料導入管１８側）、１００…燃料噴射装置、１１８…燃料導入管、１３６…プランジャ、
１５４…前端面（燃料導入管１８側）。