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公開番号2024175354
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-18
出願番号2023093076
出願日2023-06-06
発明の名称気体燃料用インジェクタ
出願人株式会社ニッキ
代理人弁理士法人平和国際特許事務所
主分類F02M 51/06 20060101AFI20241211BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】電磁駆動でエンジンの気筒内に気体燃料を直接噴射する常閉式の気体燃料用インジェクタについて、閉弁時の気密性を長期間に亘って確保できるようにする。
【解決手段】本体10と、開閉弁20と、ソレノイド30と、ノズル40と、を備え、エンジンの気筒内に気体燃料を直接噴射する電磁駆動式の気体燃料用インジェクタ1において、前記開閉弁20は、前記本体10および前記ノズル40とは別部品であり、前記ソレノイド30を構成するプランジャ33に固定されて共に軸線方向に往復動する弁体21と、前記弁体21と接触・離隔するシート面23およびその中心部を貫通する弁孔24を有する樹脂製の弁座部材22とからなるものとした。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
エンジンの気筒内に気体燃料を直接噴射する電磁駆動式の気体燃料用インジェクタであって、
内部に燃料通路を形成した筒状の本体と、
前記本体内に配置されて前記燃料通路を開閉する開閉弁と、
前記本体内に配置されて通電時に前記開閉弁を開弁するソレノイドと、
前記開閉弁の下流側である前記本体の先端部に設けられて、先端に形成した噴射孔が前記気筒内に挿入されるノズルと、を備え、
前記開閉弁は、前記本体および前記ノズルとは別部品であり、前記ソレノイドを構成するプランジャに固定されて共に軸線方向に往復動する弁体と、前記弁体と接触・離隔するシート面およびその中心部を貫通する弁孔を有する樹脂製の弁座部材とからなる、ことを特徴とする気体燃料用インジェクタ。
続きを表示（約 320 文字）【請求項２】
前記弁座は、前記ノズルには接しない状態で前記本体の先端部に内装されている、ことを特徴とする請求項１記載の気体燃料用インジェクタ。
【請求項３】
前記プランジャは、前記開閉弁の上流側である前記本体の基端側に設けられたスプリングガイドに固定されており、
前記スプリングガイドは、前記プランジャを閉弁方向に付勢する第１コイルばねと、前記プランジャを開弁方向に付勢する第２コイルばねととの間に設置されており、
前記第１コイルばねの付勢力が前記第２コイルばねの付勢力よりも大きく設定されていることで非通電時に前記開閉弁が閉弁されている、ことを特徴とする請求項１記載の気体燃料用インジェクタ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば水素ガス，ＬＰＧ，ＣＮＧなどの気体燃料により駆動するエンジンが要求する流量の気体燃料を気筒内に直接噴射するための常閉式の気体燃料用インジェクタに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
電磁コイルに通電して励磁させることで可動鉄心を吸引して開閉弁を開き、エンジンが要求する流量の燃料を筒内に噴射する電磁駆動式のインジェクタは周知であるが、例えば特表平４－５０２９４７号（特許文献１）や特開２０１８－０９１２９０号公報（特許文献２）に記載されているように、ニードルバルブやボールバルブとともに弁構造を形成している弁座部材（シート部材）は、金属素材からなるのが一般的である。
【０００３】
しかし、このように金属素材で製作された弁座部材のシート面は、金属製の弁体と密着することによりバルブ内外の気密状態を確保しているところ、金属同士の接触であるために密着性が低いことに加え、経年使用により変形を生じて閉弁時の気密性の低下を招いて、気体燃料の漏出を招きやすくなるという耐久性の問題を有している。
【０００４】
そこで、金属製の弁座部材を、所定レベルの弾性変形能を有して密着性に優れた樹脂素材で作成することで弁構造の気密性を高めることも考えられる。ところが、エンジンの気筒内に燃料を直接噴射する方式の特許文献１に記載されているようなインジェクタの場合、燃料噴射孔付近に弁座部材のシート面を有している関係で、その部分が燃料の燃焼による熱負荷を直接的に受けてしまうため、樹脂素材からなる弁座部材（シート面）の耐久性を確保することが困難となりやすい。対策として、例えばポンプを備えて高圧の油圧をシート部に印加することでシールをする方法があるが、ポンプの費用が掛かり高価なシステムとなる。
【０００５】
また、特許文献２に記載されているようなインジェクタは、気筒内に開口した燃料噴射孔とシート面との間にある程度の距離を有しており、特許文献１のものと比べてシート面部分に対する熱負荷が小さいようにも見える。しかしながら、シート面を有した弁座部材自体がエンジンの気筒内に挿入された状態で露出していることから、弁座部材が樹脂製である場合には、これが広い面積で熱負荷を受けることになるため、弁座部材全体に劣化・変形を招いて閉弁時の密着性を確保することが困難となってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特表平４－５０２９４７号公報
特開２０１８－０９１２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような問題を解決しようとするものであり、電磁駆動でエンジンの気筒内に気体燃料を直接噴射する常閉式の気体燃料用インジェクタについて、閉弁時の気密性を長期間に亘って確保できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた本発明は、エンジンの気筒内に気体燃料を直接噴射する電磁駆動式の気体燃料用インジェクタであって、
内部に燃料通路を形成した筒状の本体と、前記本体内に配置されて前記燃料通路を開閉する開閉弁と、前記本体内に配置されて通電時に前記開閉弁を開弁するソレノイドと、前記開閉弁の下流側である前記本体の先端部に設けられて、先端に形成した噴射孔が前記気筒内に挿入されるノズルと、を備え、
前記開閉弁は、前記本体および前記ノズルとは別部品であり、前記ソレノイドを構成するプランジャに固定されて共に軸線方向に往復動する弁体と、前記弁体と接触・離隔するシート面およびその中心部を貫通する弁孔を有する樹脂製の弁座部材とからなる、ことを特徴とする。
【０００９】
このように、弁座部材を樹脂製にしたことで、樹脂による弾性変形能で弁体との密着性を高めながらその塑性変形を最小限に抑えて閉弁時の気密性を確保しやすいものとなり、且つ、弁孔の下流側に燃料噴射孔を先端に有したノズルを弁座部材とは別部品として設け、その先端側をエンジンの気筒内に挿入した状態でインジェクタが装着される構成としたことで、合成樹脂製の弁座と燃料噴射孔との間に所定の距離を設けながらエンジンの気筒内から弁座部材に伝わる熱負荷を低減することができ、閉弁時の気密性を長期間に亘って確保しやすいものとなる。
【００１０】
本発明において、前記弁座部材は、前記ノズルには接しない状態で前記本体の先端部に内装されている、ことを特徴としたものとすれば、エンジンの気筒内で高温になるノズルから伝導される熱負荷を樹脂製の弁座部材が受けにくいものとなる。
（【００１１】以降は省略されています）

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