JP2000161174A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 体格が小さく、低い製造コストで製造するこ
とが可能で、優れた応答性を備え、かつ噴射特性のばら
つきの少ない燃料噴射装置を提供する。 【解決手段】 弁座８１、噴孔８５及びノズルボデー先
端の端面８３と連通する小径孔８４がノズルボデー８に
形成され、ノズルニードル６を摺動可能に支持するノズ
ルニードル支持部を備える。ノズルニードル６に、小径
孔８４に挿入されるガイド部６２、括れ部６３、弁座８
１に当接する当接部６４、及びノズルニードル支持部に
摺接する摺動部が形成され、ガイド部６２の外径と、摺
動部の外径と、当接部６４が弁座に当接する部位の外径
であるシート径とが略同一であるため、高圧燃料によっ
てノズルニードル６に作用する油圧力の合力は、閉弁状
態にあるとき開弁方向に作用せず、開弁状態にあるとき
閉弁方向に作用しない。したがって、ノズルニードル６
を摺動させる付勢力を小さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料噴射装置に関し、
特に電気的に制御されて高圧燃料を内燃機関（以下、
「内燃機関」をエンジンという）に噴射する燃料噴射装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高圧供給ポンプによって加圧圧送される
高圧燃料を電気制御によってエンジンに噴射する燃料噴
射装置は、ＥＰ０７５３６５８号公報に開示されるよう
なものが知られている。ＥＰ０７５３６５８号公報に開
示される燃料噴射装置を図１２に示す。

【０００３】この燃料噴射装置は、ノズルニードルと、
ノズルニードルと一体或いは別体に配置された制御ピス
トン４０１と、第１の油圧絞り４０２と、第１の油圧絞
り４０２を介して常時高圧燃料通路４０３と連通すると
共に制御ピストン４０８の上端面が挿入される制御室４
０４と、制御室４０４と低圧燃料通路４０５を連通する
第２の油圧絞り４０６と、第２の油圧絞り４０６と低圧
燃料通路４０５との間に位置し、電気制御によって両者
の連通と遮断をする電磁二方弁４０７とを備える。

【０００４】この燃料噴射装置によると、所定時刻に所
定時間だけ電磁二方弁４０７を開弁させることによって
エンジンへの燃料噴射を制御する。すなわち、制御室４
０４内の高圧燃料を低圧燃料通路４０５に流通させ、制
御ピストン４０１上面に作用する油圧力を低下させてノ
ズルを開くことで噴射が開始される。噴射時以外は、電
磁コイル４０９への通電を遮断して制御室４０４と低圧
燃料通路４０５の間にある第２の油圧絞り４０６を閉
じ、制御室４０４の圧力を噴射圧力と等しい圧力に維持
することにより、制御ピストン及びノズルニードルを閉
弁させた状態を保つ。したがって電磁二方弁４０７に
は、制御室４０４内の高圧燃料による開弁方向の油圧力
を上回る付勢力が必要となる。

【０００５】この付勢力は、最大の噴射圧力が制御室内
に発生した状態において、油圧力（油圧力≒第２の油圧
絞り径×最大噴射圧力）によって電磁二方弁４０７が開
弁しない極めて大きな力を発生するスプリング４０８に
よって提供される。一方、電磁コイル４０９は、この付
勢力と油圧力の差を上回る吸引力を発生する必要があ
る。したがって、制御室４０４内の圧力が低いと電磁二
方弁４０７に作用する開弁方向の油圧力が殆ど得られな
いため、エンジンアイドル時等の噴射圧力が低い運転領
域において最も大きな吸引力が必要となる。実用上、約
７０Ｎから１００Ｎの吸引力が電磁コイル４０９に必要
とされ、約５０Ｎ〜８０Ｎの付勢力がスプリング４０８
に必要とされる。

【０００６】したがって、電磁二方弁４０７のハウジン
グ４１０は、強力な吸引力を発生する電磁コイル４０９
を収容するため体格がノズルの体格に対して相対的に大
きくなるという問題が生じていた。また、電磁二方弁４
０７のハウジング４１０の外径がノズルの外径に対して
大きくなりすぎると小型エンジンヘの搭載が極めて困難
になるという問題が生じていた。

【０００７】ＥＰ０７９８４５９号公報に開示される電
気制御式の燃料噴射装置を図１３に示す。図１２に示す
燃料噴射装置と実質的に同一の部分には同一の符号を付
す。この問題を解決するため、ＥＰ０７９８４５９号公
報に開示される電気制御式の燃料噴射装置では、電磁二
方弁に油圧バランス型のバルブ４２１を採用することで
小型化を実現している。この燃料噴射装置によれば、電
磁二方弁が開弁状態又は閉弁状態にある時、制御室の油
圧によって発生する電磁二方弁への油圧力は開弁方向及
び閉弁方向のいずれの方向にも作用しない。したがっ
て、強力なスプリング４２２の付勢力や電磁コイル４２
３の吸引力を必要としないため小型化が可能となり、ノ
ズルと電磁二方弁の外径を同等程度まで小さくすること
ができる。この燃料噴射装置によると、スプリング４２
２に必要とされる付勢力及び電磁コイル４２３に必要と
される吸引力は、前述の例に示す燃料噴射装置の約１／
２〜１／３である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のＥＰ０
７５３６５８号公報及びＥＰ０７９８４５９号公報に示
される燃料噴射装置では、制御ピストン及びノズルの閉
弁方向に働く油圧力が噴射ノズル先端の弁座部に作用す
る開弁方向の油圧力より小さくなるまで噴射は開始され
ない。したがって、制御室の圧力をノズルニードルが開
弁するまで減圧させるために所定の時間を要する。この
ため、電磁二方弁が作動する直後にノズルを開弁させる
ことができず、開弁の遅れが発生する。またノズル閉弁
時においても同様に閉弁の後れが発生する。この開弁の
遅れは極めて高速で作動する電磁二方弁によっても解消
することができない。このため、ディーゼルエンジンに
おいて騒音低減やNOx低減のための有効な手段であるパ
イロット噴射を行う際のパイロット噴射とメイン噴射の
インターバルを短くできないという問題があった。

【０００９】また、エンジン性能を向上させるブーツ状
の噴射率波形も得られないという問題があった。さら
に、２つの油圧絞りを用いて制御室への高圧燃料の流入
と流出を行うため構造が複雑になり、油圧絞りの流量特
性のばらつきによる制御室の油圧増減時間にばらつきが
発生し、噴射特性がばらつくという問題があった。

【００１０】本発明は上記の間題を解決するためのもの
であって、体格が小さく、低い製造コストで製造するこ
とが可能で、優れた応答性を備え、かつ噴射特性のばら
つきの少ない燃料噴射装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
燃料噴射装置によると、弁座、噴孔及びノズルボデー先
端の端面と連通する小径孔がノズルボデーに形成され、
ノズルニードルを往復摺動可能に支持するノズルニード
ル支持部を備える。ノズルニードルに、小径孔に挿入さ
れるガイド部、噴孔近傍の括れ部、弁座に当接する当接
部、及びノズルニードル支持部に摺接する摺動部が形成
され、ガイド部の外径と、摺動部の外径と、当接部が弁
座に当接する部位の外径であるシート径とが実質的に同
一であるため、高圧燃料によってノズルニードルに作用
する油圧力の合力は、閉弁状態にあるとき開弁方向に作
用せず、開弁状態にあるとき閉弁方向に作用しない。し
たがって、ノズルニードルを開弁させる付勢力及び閉弁
させる付勢力を小さくすることができる。このため、燃
料噴射装置の体格を小さくすることができるとともに低
いコストで製造することができる。また、ノズルニード
ルは瞬時に電気アクチュエータの動きに追従するため、
優れた応答性を備えた燃料噴射装置を提供することがで
きる。

【００１２】本発明の請求項２記載の燃料噴射装置によ
ると、弁座と噴孔を連通する小径孔がノズルボデーに形
成され、ノズルニードルを往復摺動可能に支持するノズ
ルニードル支持部を備える。ノズルニードルに、小径孔
に挿入されるガイド部、噴孔近傍の括れ部、弁座に当接
する当接部、及びノズルニードル支持部に摺接する摺動
部が形成され、ガイド部の外径と、摺動部の外径と、当
接部が弁座に当接する部位の外径であるシート径とが実
質的に同一である。さらに、ノズルニードルには、ガイ
ド部の先端の端面からノズルニードル支持部側の先端の
端面に通ずる低圧燃料流路が内部に形成されるため、低
圧リーク燃料を確実に排出することができる。また、小
径孔がノズルボデー先端の端面と連通していないため燃
焼室の燃焼ガスによってノズルニードルの作動が影響さ
れることが抑制される。

【００１３】本発明の請求項３記載の燃料噴射装置によ
ると、ガイド部の外径、当接部のシート径、及び摺動部
の外径は、０．７ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であるため、
製造公差や摩耗等によってそれぞれの外径が均等でなく
なった場合に外径の差分によってノズルニードルに作用
する油圧力の合力は極めて小さい。例えば、シート径と
摺動部の外径に１０μｍの差が生じ１６０ＭＰａの噴射
圧力である場合、閉弁状態においてノズルニードルに作
用する油圧力の合力は、シート径０．７ｍｍのとき１．
８Ｎ、シート径２．５ｍｍのとき６．３Ｎである。

【００１４】本発明の請求項４記載の燃料噴射装置によ
ると、弁座は、下流側から上流側に広がる円錐台状に形
成され、上流側の外径は当接部のシート径より０．０１
ｍｍ以上０．５ｍｍ以下大きい。上流側の外径とシート
径の差が小さいため、当接部の表面に生じる圧力差によ
ってノズルニードルに作用する油圧力の合力は極めて小
さい。

【００１５】本発明の請求項５記載の燃料噴射装置によ
ると、ガイド部は、３μｍ以上１０μｍ以下の径方向ク
リアランスにて小径孔に挿入され、摺動部は３μｍ以上
５μｍ以下の径方向クリアランスにてノズルニードル支
持部に摺接するため、径方向クリアランスによって、ノ
ズルニードルに作用する油圧力の合力は極めて小さい。

【００１６】本発明の請求項６記載の燃料噴射装置によ
ると、ノズルニードルの弁座近傍にノズル室内面に摺接
する略円盤状の支持部を設けることにより、ノズルニー
ドルの弁座側の位置決めをする。支持部側面の２、３又
は４箇所に支持部の上面から底面に通じる溝が形成さ
れ、溝とノズルボデーの間にできる隙間を燃料が流通す
る。このため、支持部の体格を大きくすることができ、
高い加工精度を得ることができる。また、支持部のノズ
ルボデーに摺接する面が摩耗することによってノズルニ
ードルに油圧力の合力が作用することがない。

【００１７】本発明の請求項８記載の燃料噴射装置によ
ると、括れ部は、下流側から上流側に２段の段差で括れ
て細くなり、段差面とノズルニードルの軸とでなす角は
墳孔とノズルニードルの軸とでなす角と実質的に同一で
あるため、括れ部から噴孔へ流入する燃料の流量係数を
大きくすることができる。

【００１８】本発明の請求項８記載の燃料噴射装置によ
ると、電気アクチュエータは、高リフト時の開弁速度を
低リフト時の開弁速度より相対的に速くしてノズルニー
ドルを摺動させる。本発明の請求項９記載の燃料噴射装
置によると、電気アクチュエータは、低リフト時の開弁
直後の開弁速度を一旦ゼロ近傍まで減速させてノズルニ
ードルを摺動させる。本発明の請求項１０記載の燃料噴
射装置によると、ノズルニードルは、所定リフト到達時
にノズルニードル支持部の下部平面と当接する当接平面
を形成するフランジを有し、当接平面に高圧燃料をノズ
ル室から下部平面に導入するための燃料溝が形成される
ため、開弁時においてノズルニードルに油圧力の合力が
作用することがない。

【００１９】本発明の請求項１１記載の燃料噴射装置に
よると、ガイド部、当接部及び摺動部の表面は、TiN、T
iC、TiCN、CrN、DLC又はWC／Cのコーティング処理が施
されているため、摩耗によってノズルニードルに油圧力
の合力が作用することが抑制される。

【００２０】本発明の請求項１２記載の燃料噴射装置に
よると、噴孔内面と小径孔内面との境界は、油脂に砥粒
を混合させたスラリーを用い、ノズルボデーの軸線に沿
って双方向に流体研磨加工が施されているため、滑らか
な連続面を形成している。このため、燃料の流路が変形
することがなく同一の噴射特性を長期間維持することが
できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
複数の実施例について説明する。 （第１実施例）本発明の第１実施例による燃料噴射装置
を図１〜図６に基づいて説明する。図１に示す電磁制御
式の燃料噴射装置は、図示しないディーゼルエンジンの
各気筒に設けられ、高圧燃料を蓄圧する図示しないコモ
ンレールから高圧燃料を供給する図示しない燃料配管が
接続され、電気的に制御されて燃焼室内に高圧燃料を間
欠噴射する。

【００２２】第１インジェクタボデー１は、電磁コイル
１５へ通電するハーネスに接続されるコネクタ１１と、
燃料配管が接続されるネジ部１２と、インレット１３に
圧入固定される燃料フィルタ１４を有し、低圧リーク燃
料回収通路１５を形成する棒状中空ボルト１６をねじ固
定する。

【００２３】第２インジェクタボデー２は、第１インジ
ェクタボデー１とリテーニングナット１７によって結合
され、電磁コイル３と、電磁コイル３の磁気回路を構成
するプラグ３１と、ばね４を係止するばねセット荷重調
整部材４１と、高圧燃料通路２１、２２とを有する。電
気アクチュエータとしての電磁コイル３は、図５及び図
６に示すように、ボビン３２、電磁コイルターミナル３
３、及び第２インジェクタボデー２及び第１インジェク
タボデー１と絶縁するための樹脂部３４を有し、可能な
限り体格を大きくして吸引力を増大するように第２イン
ジェクタボデー２の軸からオフセットして配置される。
電磁コイル３の両端には、図１に示すように２つのＯリ
ング３５、３６が設けられ低圧リーク燃料と電磁コイル
３がシールされている。ばね４は、一端が後述するアー
マチャ５に当接してノズルニードル６を閉弁方向に付勢
し、他端に当接するばねセット荷重調整部材４１によっ
て１０Ｎのばね荷重に調整されている。

【００２４】ノズルニードル支持部７は、軸方向に貫通
する高圧燃料通路７１を有し、電磁コイル３とノズルニ
ードル支持部７とのエアギャップを調整するためのエア
ギャップ調整用スペーサ７２とともにノズルリテーニン
グナット７３によりノズルボデー８と第２インジェクタ
ボデー２の間に締結される。図２及び図４に示すように
ノズルニードル支持部７は、４つの燃料溝７４を下部平
面７５に形成する。燃料溝７４は、幅０．７ｍｍ×長さ
４ｍｍ×深さ０．５ｍｍである。エアギャップ調整用ス
ペーサ７２は軸方向に貫通する高圧燃料通路７６を有す
る。高圧燃料通路７１及び高圧燃料通路７６は、図４に
示す２本の位置決めピン７７によって位置決めされ連通
している。ノズルニードル支持部７及びエアギャップ調
整用スペーサ７２の中心を貫通する貫通孔の内面にノズ
ルニードル６が摺接する。

【００２５】ノズルボデー８は、図３に示すように、底
部に弁座８１を形成するノズル室８２を有し、弁座８１
から外部先端８３に通じる小径孔８４と、小径孔８４と
ノズルボデー８外面を連通する噴孔８５が形成される。
弁座８１は、円錐台面を有しシート角は１２３°であ
る。噴孔８５の噴孔角度は１５０°である。噴孔８５の
内面と小径孔８４の内面の境界は、ナフテン系油脂に炭
化珪素砥粒を混合させた粘度５００ＣＰ〜１５００ＣＰ
程度のスラリー等を用いて、１００秒から３００秒程度
の時間、軸の上下両方向に流体研磨加工が施され滑らか
に連続している。

【００２６】ノズルニードル６は、図２及び図３に示す
ように主軸６１の一端にガイド部６２、括れ部６３、当
接部６４を有し、主軸６１の他端に摺動部６５、フラン
ジ６６を有する。ノズルニードル６のストロークは０．
２０ｍｍである。ガイド部６２は、外径が０．８ｍｍで
小径孔８４に径方向クリアランス３〜５μｍで挿入さ
れ、ノズルニードル６の噴孔側の位置決めをする。

【００２７】当接部６４は、円錐台面を有し、上流部の
最大外径は０．８３ｍｍ、シート径は０．８ｍｍ、シー
ト角は１１９°である。弁座８１に当接部６４が着座す
ると燃料供給が遮断される。また、弁座８１、ガイド部
６２及び摺動部６５の表面は、TiN、TiC、TiCN、CrN、D
LC、WC／C等のコーティング処理が施されている。

【００２８】括れ部６３は、噴孔８５近傍に位置し、外
径は０．５７ｍｍである。当接部６４が弁座８１から離
座すると括れ部６３と小径孔８４の隙間から高圧燃料が
噴孔８５に流入する。フランジ６６に、ノズルニードル
６が所定リフト到達時にノズルニードル支持部７の下部
平面７５と当接する当接平面６７が形成される。フラン
ジ６６は外径３．３ｍｍである。

【００２９】摺動部６５は外径０．８ｍｍであり、ノズ
ルニードル支持部７の貫通孔に摺接し、径方向クリアラ
ンス３〜５μｍにてノズルニードル支持部７に往復摺動
可能に支持される。摺動部６５上部に、かしめ接合又は
レーザー溶接接合等の機械的接合方法でアーマチャ５が
接合される。

【００３０】次に本実施例による燃料噴射装置の作動を
説明する。高圧燃料は、燃料配管から燃料噴射装置に供
給され、燃料フィルタ２３を透過し、高圧燃料通路２
１、２２、７６、７１、及び燃料溝７４を通ってノズル
室８２に流入する。

【００３１】このとき高圧燃料は、ノズルニードル６が
ばね４によって閉弁方向に付勢されているため、噴孔８
５から噴射されない。また、当接部６４のシート径、お
よび摺動部６５の外径が等しいため、高圧燃料による油
圧力の合力はノズルニードル６に対して軸方向のいずれ
の方向にも作用しない。

【００３２】電磁コイル３に通電を開始すると、アーマ
チャ５が電磁コイル３に吸引され、アーマチャ５に接合
されているノズルニードル６がリフトを開始する。当接
部６４が弁座８１から離れると高圧燃料がノズルニード
ルの括れ部３４と小径孔８４の隙間に流入し、噴孔８５
から高圧燃料の噴射が開始される。

【００３３】ノズルニードル６のリフト量が大きくなる
に従い、弁座８１と当接部６４の開口面積が大きくな
る。噴孔８５の総断面積よりその開口面積が大きくなる
あたりから、括れ部６３と小径孔８４の隙間を流通する
高圧燃料による油圧力がノズル室８２を流通する高圧燃
料による油圧力と等しくなる。この状態において、ガイ
ド部６２の外径、当接部６４のシート径、摺動部６５の
外径３４が全て等しいため、閉弁時と同様に、高圧燃料
による油圧力の合力はノズルニードル８に対して軸方向
のいずれの方向にも作用しない。

【００３４】ノズルニードル６が所定リフトに達する
と、ノズルニードル６の当接平面６７がノズルニードル
支持部７の下部平面７５に当接する。燃料溝７４を通じ
てノズル室８２から当接平面６７に高圧燃料が導かれる
ため、ノズル室８２内と等しい油圧力が常に当接平面６
７に作用する。また、ガイド部６２の外径、当接部６４
のシート径、摺動部６５の外径が全て等しいため、高圧
燃料による油圧力の合力はノズルニードル８に対して軸
方向のいずれの方向にも作用しない。このため当接平面
６７が下部平面７５と当接した状態においても瞬時に閉
弁可能である。仮に燃料溝７４がないとすれば、当接平
面６７が下部平面７５に当接した場合、当接平面６７に
高圧燃料が導かれず高圧燃料による油圧力の均衡状態が
崩れ、ノズルニードル６の開弁方向に油圧力の合力が作
用する。

【００３５】ここで、リフト量が非常に小さい状態、す
なわち当接部６４と弁座８１の開口面積が非常に小さい
状態では、ノズル室８２から括れ部６３と小径孔８４の
隙間への燃料供給が絞られるため、括れ部６３と小径孔
８４の隙間を流通する高圧燃料による油圧力は、ノズル
室８２を流通する高圧燃料による油圧力より低い。この
ため、当接部６４の表面に沿って圧力差が発生する。し
かしながら、当接部６４の最大径は、シート径よりわず
かに０．０３ｍｍ大きいだけであるため、高圧燃料によ
る油圧力の合力がノズルニードル６に作用する力は電磁
コイルの吸引力に対して極めて小さくノズルニードル６
の開閉弁は容易になされる。

【００３６】所定の噴射時間が経過した後に電磁コイル
３への通電を遮断すると、ばね４の付勢力によってノズ
ルニードル６が閉弁を開始し、弁座８１と当接部６４の
開口面積が小さくなる。噴孔８５の総断面積よりその開
口面積が小さくなるあたりから、括れ部６３と小径孔８
４の隙間を流通する高圧燃料による油圧力がノズル室８
２を流通する高圧燃料による油圧力より低くなり、高圧
燃料による油圧力の均衡状態が崩れる。

【００３７】ガイド部６２と小径孔８４の径方向クリア
ランスは３〜５μｍであり、加工ばらつきによって生じ
るガイド部６２の外径、当接部６４のシート径、及び摺
動部６５の外径の３カ所の製造公差は１０μｍ程度であ
るため、油圧力の均衡状態がクリアランス及び製造公差
によって大きく崩れることはない。

【００３８】また、当接部３４、ガイド部６２、及び摺
動部６５には、TiN、TiC、TiCN、CrN、DLC、WC／C等の
コーティング処理が施されているため、寸法の経年変化
は１〜２μｍ程度であり、油圧力の均衡状態が経年変化
により大きく崩れることはない。また、噴孔８５と小径
孔８４の境界は流体研磨加工により滑らかな連続面を形
成しているため、高圧燃料の流通によってエッジが削り
とられて噴孔流量特性が変わるといった不具合は発生し
ない。したがって、同一の噴射特性を長期間維持でき
る。

【００３９】（変形例）図４に示すように、括れ部６３
を、２段の段差によって下流側から上流側に括れて細く
なるように形成し、かつその段差面の傾斜角度θ２を噴
射方向と軸がなす角θ１と実質的に同一とすれば、低リ
フト状態（図示する中心線より右の状態）において括れ
部６３から噴孔８５へと流れる燃料の流量係数を大きく
できる。

【００４０】本実施例による燃料噴射装置によると、開
弁及び閉弁時においてノズルニードル６に作用する油圧
力の合力が極めて小さいため、ばね４の付勢力を小さく
し電磁コイル３の体格を小さくして小型化を実現するこ
とができる。

【００４１】また、ノズルニードル６の作動は電磁コイ
ル３の作動に素早く追従するため、極めて短いインター
バルのパイロット噴射、低リフト時の開弁速度を小さく
して高リフト時の開弁速度を早くするニードル制御、及
び開弁直後の低リフト時に開弁速度を一旦ゼロ近傍まで
減速するニードル制御等が可能となる。このため、初期
噴射率を小さくしたり、いわゆる周知のブーツ型噴射が
実現できる。また、極めて簡単な構造により噴射制御を
行うため、安価である上、噴射特性のばらつきを低減で
きる。さらにまた、噴射特性の経年変化が極めて小さ
い。

【００４２】（第２実施例）本発明の第２実施例による
燃料噴射装置を図８及び図９に示す。第１実施例と実質
的に同一の部分には同一符号を付す。本実施例による燃
料噴射装置は、ノズルニードル６の噴孔近傍にノズル室
８２内面と摺接する第２ノズルニードル支持部が形成さ
れる。ノズルニードル６の噴孔側を第２ノズルニードル
支持部２００によって位置決めする。

【００４３】第２ノズルニードル支持部２００の断面
は、円周上の３箇所が凹んだ略円形状を有し、凹みから
形成される溝２０１が高圧燃料の通路となる。溝２０１
は２箇所又は４箇所であってもよい。第２ノズルニード
ル支持部２００は外径４．０ｍｍで、径方向クリアラン
ス３〜５μｍでノズル室８２内面と摺接する。ノズルニ
ードル６の摺動部６５は、ノズルニードル支持部７２の
貫通孔に直径方向クリアランス３〜５μｍで摺接する。

【００４４】ガイド部６２と小径孔８４との径方向クリ
アランスは５〜１０μｍとし、実質的には第２ノズルニ
ードル支持部２００によってノズルニードル６の噴孔側
の位置決めがされる。本実施例による燃料噴射装置によ
ると、第２ノズルニードル支持部２００は、電磁コイル
３の吸引力の大小にかかわらず大径化が図れるため加工
精度を得やすい。また、摩耗により第２ノズルニードル
支持部２００の外径が変化しても油圧の均衡が崩れるこ
とはないため作動の信頼性が高い。

【００４５】（第３実施例）本発明の第３実施例による
燃料噴射装置を図１０及び図１１に示す。第１実施例と
実質的に同一の部分には同一符号を付す。

【００４６】本実施例による燃料噴射装置は、ノズルニ
ードル３０１と、ノズルニードル３０１を閉弁方向に付
勢するためのばね３０２、ノズルニードル３０１とアー
マチャ３０３のエアギャップを調整するためのエアギャ
ップ調整部材３０４、電磁コイル３０５、電磁コイルハ
ウジング３０６、電磁コイルターミナルの絶縁と燃料シ
ールを行うための第１ターミナル支持部材３０７及び第
２のターミナル支持部材３０８、電磁コイル３０５と第
１のターミナル支持部材３０７、及び第２ターミナル支
持部材３０８を位置決めするための位置決めピン３０
９、３１０を有する。

【００４７】電磁コイル３０５は、平板型ソレノイドで
ある。平板型ソレノイドは、プランジャ型ソレノイドよ
り吸引力が大きく、確実にノズルニードル３０１を作動
させる。電磁コイル３０５はプランジャ型ソレノイドで
あってもよい。ノズルニードル３０１は、アーマチャ３
０３側の端面と噴孔側の端面を連通する低圧燃料流路３
１１を有し、噴孔側の端面から低圧リーク燃料を排出す
る。

【００４８】このため、本実施例による燃料噴射装置
は、燃焼室の燃焼ガスによる影響が少なく、低圧リーク
燃料を確実に回収できニードル先端への耐デポジットを
高くすることができ、またノズルニードル６の作動の信
頼性が高い。

【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
部分断面図である。

【図２】図１の部分拡大図である。

【図３】図１の部分拡大図である。

【図４】図１のＡ−Ａ線断面図である

【図５】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図６】図１のＣ−Ｃ線断面図である。

【図７】第１実施例の変形例によるノズルニードルの作
動を説明するための図である。

【図８】本発明の第２実施例による燃料噴射装置を示す
部分断面図である。

【図９】図８の部分拡大図である。

【図１０】本発明の第３実施例による燃料噴射装置を示
す部分断面図である。

【図１１】図９の部分拡大図である。

【図１２】従来の燃料噴射装置を示す部分断面図であ
る。

【図１３】従来の燃料噴射装置を示す部分断面図であ
る。

【符号の説明】

３ 電磁コイル（電気アクチュエータ） ６ ノズルニードル ６２ ガイド部 ６３ 括れ部 ６４ 当接部 ６５ 摺動部 ６６ フランジ ６７ 当接平面 ７ ノズルニードル支持部 ７４ 燃料溝 ７５ 下部平面 ８ ノズルボデー ８１ 弁座 ８３ 外部先端（ノズルボデー先端の端面） ８４ 小径孔 ８５ 噴孔 ２００ 第２ノズルニードル支持部（支持部） ２０１ 溝 ３１１ 低圧燃料流路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 51/06 Ｆ０２Ｍ 51/06 Ｓ 45/00 45/00 Ｃ 45/08 45/08 Ｚ 47/00 47/00 Ｅ Ｆ 51/00 51/00 Ｆ 61/10 61/10 Ｋ Ｇ 61/12 61/12 61/16 61/16 Ｍ Ｐ 61/18 ３５０ 61/18 ３５０Ｃ ３６０ ３６０Ｂ ３６０Ａ ３６０Ｄ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料配管から燃料の供給を受け、電気制
   御により前記内燃機関の燃焼室に燃料を間欠噴射する燃
   料噴射装置において、 底部に弁座が形成されるノズル室を有するノズルボデー
   と、 前記弁座から離座又は前記弁座に着座することにより燃
   料流路を遮断又は流通させるノズルニードルと、 前記ノズルニードルを往復摺動可能に支持するノズルニ
   ードル支持部と、 直接或いは油圧を用いて前記ノズルニードルを往復摺動
   させる電気アクチュエータとを備え、 前記ノズルボデーは、前記弁座及びノズルボデー先端の
   端面を連通する小径孔と、前記小径孔及びノズルボデー
   外面を連通する噴孔とを有し、 前記ノズルニードルは、前記小径孔に挿入されるガイド
   部と、前記噴孔近傍の括れ部と、前記弁座に当接する当
   接部と、前記ノズルニードル支持部に摺接する摺動部と
   を有し、前記ガイド部の外径と、前記当接部のシート径
   と、前記摺動部の外径とが実質的に同一であることを特
   徴とする燃料噴射装置。
2. 【請求項２】 燃料配管から燃料の供給を受け、電気的
   に制御されて前記内燃機関の燃焼室に燃料を間欠噴射す
   る燃料噴射装置において、 底部に弁座が形成されるノズル室を有するノズルボデー
   と、 前記弁座から離座又は前記弁座に着座することにより前
   記噴孔への燃料流路を遮断又は流通させるノズルニード
   ルと、 前記ノズルニードルを往復摺動可能に支持するノズルニ
   ードル支持部と、 直接或いは油圧を用いて前記ノズルニードルを往復摺動
   させる電気アクチュエータとを備え、 前記ノズルボデーは、前記弁座に前記ノズルボデーを貫
   通しない小径孔と、前記小径孔及びノズルボデー外面を
   連通する噴孔とを有し、 前記ノズルニードルは、前記小径孔に挿入されるガイド
   部と、前記噴孔近傍の括れ部と、前記弁座に当接する当
   接部と、前記ノズルニードル支持部に摺接する摺動部と
   を有し、前記ガイド部の先端の端面から前記ノズルニー
   ドル支持部側の先端の端面に通ずる低圧燃料流路が内部
   に形成され、前記ガイド部の外径と、前記当接部のシー
   ト径と、前記摺動部の外径とが実質的に同一であること
   を特徴とする燃料噴射装置。
3. 【請求項３】 前記ガイド部の外径、前記当接部のシー
   ト径、及び前記摺動部の外径は、０．７ｍｍ以上２．５
   ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の
   燃料噴射装置。
4. 【請求項４】 前記弁座は、下流側から上流側に広がる
   円錐台状に形成され、上流側の外径は前記当接部のシー
   ト径より０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下大きいことを
   特徴とする１、２又は３記載の燃料噴射装置。
5. 【請求項５】 前記ガイド部は、３μｍ以上１０μｍ未
   満の径方向クリアランスにて前記小径孔に挿入され、前
   記摺動部は３μｍ以上５μｍ以下の径方向クリアランス
   にて前記ノズルニードル支持部に摺接することを特徴と
   する請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料噴射装
   置。
6. 【請求項６】 前記ノズルニードルは、前記弁座近傍で
   前記ノズル室内面に摺接する略円盤状の支持部を有し、
   前記支持部側面の２、３又は４箇所に前記支持部の上面
   から底面に通じる溝が形成されることを特徴とする請求
   項１〜５のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
7. 【請求項７】 前記括れ部は、下流側から上流側に２段
   の段差で括れて細くなり、段差面と前記ノズルニードル
   の軸とでなす角は前記墳孔と前記ノズルニードルの軸と
   でなす角と実質的に同一であることを特徴とする請求項
   １〜６のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
8. 【請求項８】 前記電気アクチュエータは、高リフト時
   の開弁速度を低リフト時の開弁速度より相対的に速くし
   て前記ノズルニードルを摺動させることを特徴とする請
   求項１〜７のいずれか１項に記載の燃料噴射装置。
9. 【請求項９】 前記電気アクチュエータは、低リフト時
   の開弁直後の開弁速度を一旦ゼロ近傍まで減速させて前
   記ノズルニードルを摺動させることを特徴とする請求項
   １〜８のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
10. 【請求項１０】 前記ノズルニードルは、所定リフト到
    達時に前記ノズルニードル支持部の下部平面と当接する
    当接平面を形成するフランジを有し、前記当接平面に高
    圧燃料を前記ノズル室から前記下部平面に導入するため
    の燃料溝が形成されることを特徴とする請求項１〜９の
    いずれか一項に記載の燃料噴射装置。
11. 【請求項１１】 前記ガイド部、当接部及び摺動部の表
    面は、TiN、TiC、TiCN、CrN、DLC又はWC／Cのコーティ
    ング処理が施されていることを特徴とする請求項１〜１
    ０のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
12. 【請求項１２】 前記噴孔内面と前記小径孔内面との境
    界は、油脂に砥粒を混合させたスラリーを用い、前記ノ
    ズルボデーの軸線に沿って双方向に流体研磨加工が施さ
    れていることを特徴とする請求項１又は３〜１１のいず
    れか一項に記載の燃料噴射装置。