JP2000179431A - 可変噴孔型燃料噴射ノズルの噴孔可変機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロータリーバルブ２２を噴孔に対して相
対的な調整位置で押さえ、ロータリーバルブ２２の不安
定性から発生する噴霧のばらつきを低減し、エンジンに
おける燃焼に対して最適な特性の噴霧を形成し、エンジ
ン性能を向上させることができる可変噴孔型燃料噴射ノ
ズルの噴孔可変機構を提供すること。 【解決手段】 ロータリーバルブ２２とドライブシャフ
トとの間に弾性部材３８を介在させてロータリーバルブ
２２を噴孔１１方向に押さえつけ可能とすることに着目
したもので、ドライブシャフト２１を介してアクチュエ
ータ２０によりロータリーバルブ２２を回動させて噴孔
１１の噴孔断面積を変化させることができる噴孔可変機
構であって、ドライブシャフト２１とロータリーバルブ
２２との接続部に、ロータリーバルブ２２をドライブシ
ャフト２１の軸方向に押さえつける弾性部材（コイルス
プリング３８）を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は可変噴孔型燃料噴射
ノズルの噴孔可変機構にかかるもので、とくにディーゼ
ルエンジンその他の内燃機関などに燃料を霧化状態で供
給するための燃料噴射ノズルであって、各噴射ごとの噴
孔面積を可変とすることができる可変噴孔型燃料噴射ノ
ズルの噴孔可変機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンその他の内燃機関に
用いられる、蓄圧配管（コモンレール）を有する燃料噴
射装置用の燃料噴射ノズル、あるいはエンジンの燃焼回
数だけ燃料の圧送を行うジャーク式燃料噴射装置用の燃
料噴射ノズルにロータリーバルブ方式の噴孔可変機構を
備えて、ノズルボディにおける噴孔の開口断面積（噴孔
断面積）を可変とし、適正な噴霧特性を実現することに
よりエンジンの性能向上を図る燃料噴射システムが開発
されつつある。たとえば、特開平９−２８０１３４号あ
るいは特開平１０−１１０６６１号などがある。

【０００３】しかしながら、従来のロータリーバルブ方
式の噴孔可変機構では、ロータリーバルブを操作するド
ライブシャフトとロータリーバルブとは別体の構成であ
って、たとえばドライブシャフトとロータリーバルブと
を、ドライブシャフトの軸方向に可動可能に（遊びを持
って）、かつドライブシャフトの回転運動をロータリー
バルブに伝達可能に連結するような構成としているた
め、燃料噴射時にロータリーバルブは上記ノズルボディ
内面に置き去りとなって、何らかの影響によりロータリ
ーバルブの位置が不安定になるおそれがある。したがっ
て、このロータリーバルブの不安定性により噴射特性に
ばらつきが発生する可能性があるという問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
諸問題にかんがみなされたもので、ロータリーバルブの
不安定性から発生する噴射特性ないし噴霧のばらつきを
低減することができる可変噴孔型燃料噴射ノズルの噴孔
可変機構を提供することを課題とする。

【０００５】また本発明は、エンジンにおける燃焼に対
して最適な特性の噴霧を形成することができる可変噴孔
型燃料噴射ノズルの噴孔可変機構を提供することを課題
とする。

【０００６】また本発明は、エンジン性能を向上させる
ことができる可変噴孔型燃料噴射ノズルの噴孔可変機構
を提供することを課題とする。

【０００７】また本発明は、ロータリーバルブを噴孔に
対してその相対的な調整位置で押さえることができるよ
うにして、ロータリーバルブが置き去りになることを防
止可能な可変噴孔型燃料噴射ノズルの噴孔可変機構を提
供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、ロー
タリーバルブに対してスプリングなどの弾性部材を作用
させ、たとえばドライブシャフトとの間、あるいは油圧
コマンドピストンとの間などに当該弾性部材を介在させ
てロータリーバルブを噴孔ないしそのシート面の方向に
押さえつけ可能とし、ロータリーバルブと噴孔との相対
位置を所定の押付け付勢力で固定可能とすることに着目
したもので、第一の発明は、所定の噴孔断面積を有する
噴孔の該噴孔断面積を変化させることができる可変噴孔
型燃料噴射ノズルにおいて、上記噴孔との相対位置を調
節可能なロータリーバルブと、このロータリーバルブを
回動させるアクチュエータと、このアクチュエータの駆
動力を上記ロータリーバルブに伝達するドライブシャフ
トと、を有し、このドライブシャフトを介して上記アク
チュエータにより上記ロータリーバルブを回動させて上
記噴孔の上記噴孔断面積を変化させることができる噴孔
可変機構であって、上記ドライブシャフトと上記ロータ
リーバルブとの接続部に、該ロータリーバルブを上記ド
ライブシャフトの軸方向に押さえつける弾性部材を設け
たことを特徴とする可変噴孔型燃料噴射ノズルの噴孔可
変機構である。

【０００９】第二の発明は、所定の噴孔断面積を有する
噴孔およびこの噴孔につながるシート面を形成したノズ
ルボディと、このノズルボディ内に往復動可能に設ける
とともに、上記シート面からリフトすることにより上記
噴孔から燃料を噴射可能とするニードル弁と、このニー
ドル弁を閉弁方向に付勢する油圧コマンドピストンと、
この油圧コマンドピストンの背圧を制御するニードル弁
用電磁弁と、を有するとともに、上記噴孔の上記噴孔断
面積を変化させることができる可変噴孔型燃料噴射ノズ
ルにおいて、上記噴孔との相対位置を調節可能なロータ
リーバルブと、このロータリーバルブを回動させるアク
チュエータと、このアクチュエータの駆動力を上記ロー
タリーバルブに伝達するドライブシャフトと、を有し、
このドライブシャフトを介して上記アクチュエータによ
り上記ロータリーバルブを回動させて上記噴孔の上記噴
孔断面積を変化させることができる噴孔可変機構であっ
て、上記油圧コマンドピストンと上記ロータリーバルブ
との間に、該ロータリーバルブを上記ドライブシャフト
の軸方向に押さえつける弾性部材を設けたことを特徴と
する可変噴孔型燃料噴射ノズルの噴孔可変機構である。

【００１０】上記弾性部材は、上記ロータリーバルブと
上記噴孔との相対位置を固定可能な方向に上記ロータリ
ーバルブを付勢可能であることができる。

【００１１】上記弾性部材は、これをコイルスプリング
あるいはウェーブワッシャなどとすることができる。

【００１２】本発明による可変噴孔型燃料噴射ノズルの
噴孔可変機構においては、ロータリーバルブに対してス
プリングなどの弾性部材を作用させ、ロータリーバルブ
を噴孔ないしそのシート面の方向に押さえつけるように
したので、ロータリーバルブと噴孔との相対位置を所定
の押付け付勢力で固定することができ、燃料噴射中ある
いはロータリーバルブの回動操作中にロータリーバルブ
の位置が不安定になることがなく、したがって、ロータ
リーバルブの位置を特定すれば、これに応じた噴孔断面
積を得ることができ、噴霧がばらつく可能性を低減し、
エンジン性能の向上を図ることができる。

【００１３】第一の発明では、ロータリーバルブとドラ
イブシャフトとの間に弾性部材を介在させてロータリー
バルブをドライブシャフトの軸方向に押さえつけ、ロー
タリーバルブと噴孔との相対位置を所定の付勢力で一時
的に固定可能とし、ロータリーバルブを直接操作するド
ライブシャフトとロータリーバルブとの互いの相対位置
を安定化させて、噴孔断面積の調整機能をより安定化す
ることができる。第二の発明では、ロータリーバルブと
油圧コマンドピストンとの間に弾性部材を介在させてい
るが、油圧コマンドピストンは、噴孔からは遠い上流側
に設けることができるので、弾性部材が当接するロータ
リーバルブの部分をこの上流部分まで長く延ばした形状
に構成し、弾性部材を噴孔から遠ざけることができるの
で、弾性部材による燃料流路の乱れを回避することがで
きる。

【００１４】

【発明の実施の形態】つぎに本発明の第１の実施の形態
による噴孔可変機構を備えた可変噴孔型燃料噴射ノズル
について、図１ないし図３にもとづき説明する。図１
は、可変噴孔型燃料噴射ノズル１の断面図であって、可
変噴孔型燃料噴射ノズル１は、ノズルハウジング２と、
ノズルハウジング２に取り付けたノズルボディ３および
ソレノイドハウジング４と、ノズルボディ３内に往復摺
動するニードル弁５と、噴孔可変機構６と、を有する。
ノズルハウジング２は、燃料ポンプ（図示せず）からの
圧送燃料を導入する燃料導入部７を形成するとともに、
ノズルボディ３まで燃料通路８を形成し、燃料溜まり室
９においてニードル弁５に圧力を作用可能としてある。

【００１５】図２は、図１のＩＩ部分拡大断面図、図３
は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線拡大断面図であって、可変
噴孔型燃料噴射ノズル１は、ホールノズルタイプであ
り、そのノズルボディ３の先端部にホール１０を形成
し、ホール１０の周壁に複数個（たとえば５個）の噴孔
１１を等角度間隔で形成してある。

【００１６】ニードル弁５は、そのシート部１２がノズ
ルボディ３の噴孔１１につながるシート面１３にシート
することによって、燃料導入部７からの燃料通路８と噴
孔１１とを遮断している。燃料溜まり室９（図１）にお
いてニードル弁５の受圧部１４が燃料圧力を受けるよう
になっている。ニードル弁５は、その上流側端部におい
て油圧コマンドピストン１５に当接し、油圧コマンドピ
ストン１５はバルブスプリング１６の付勢力によってニ
ードル弁５をノズルボディ３のシート面１３にシートさ
せている。バルブスプリング１６の付勢力に抗してニー
ドル弁５がリフトすれば噴孔１１から燃料を噴射可能と
する。

【００１７】油圧コマンドピストン１５は、その上端部
分においてノズルハウジング２の内壁面との間に背圧室
１７を形成し、背圧室１７は、燃料通路８との間を小径
のオリフィス１８によりこれを連通してある。油圧コマ
ンドピストン１５の上端面を受圧面１９とし、受圧面１
９の受圧面積１９Ｓをニードル弁５の受圧部１４の受圧
面積１４Ｓより大きくしてある。

【００１８】図１に示すように、噴孔可変機構６は、ロ
ータリーソレノイド２０（ロータリーバルブ用アクチュ
エータ）と、ロータリーソレノイド２０に取り付けてニ
ードル弁５の先端部まで延びるドライブシャフト２１
と、ノズルボディ３のホール１０内において噴孔１１に
臨むロータリーバルブ２２と、を有する。ロータリーソ
レノイド２０は、ドライブシャフト２１を介して所定の
角度にロータリーバルブ２２を回動させるためのもの
で、回転角度検出器２３を設けてある。

【００１９】ロータリーソレノイド２０とノズルハウジ
ング２との間の前記ソレノイドハウジング４には、ニー
ドル弁用電磁弁２４を二方弁として設けてある。ニード
ル弁用電磁弁２４は、油圧コマンドピストン１５の背圧
（背圧室１７内の圧力）を制御するもので、リニアーソ
レノイド２５（ニードル弁用アクチュエータ）と、電磁
弁コア２６と、二方弁バルブシャフト２７（アーマチュ
ア）と、バルブスプリング２８と、を有する。

【００２０】二方弁バルブシャフト２７の先端シート部
２９は、ノズルハウジング２の背圧室１７に連通するリ
ーク孔３０の出口部分におけるシート部３１にシート
し、リーク孔３０を開閉可能である。すなわち、リニア
ーソレノイド２５の励磁によりバルブスプリング２８の
付勢力に抗して二方弁バルブシャフト２７が電磁弁コア
２６方向（図１中上方）に吸引されてリフトすると、リ
ーク孔３０が開放され、背圧室１７内の燃料がリーク孔
３０およびリーク通路３２を通って低圧部分（たとえ
ば、燃料タンク（図示せず））部分に還流される。な
お、リーク孔３０部分のドライブシャフト２１との間の
流路断面積は、オリフィス１８の流路断面積よりこれを
大きくし、リーク孔３０が開放されたときに背圧室１７
はリーク孔３０およびリーク通路３２を介して低圧化さ
れるとともに、燃料通路８からニードル弁５の受圧部１
４は高圧状態が維持されているようにする。

【００２１】前記噴孔可変機構６のドライブシャフト２
１は、ロータリーソレノイド２０、リニアーソレノイド
２５の電磁弁コア２６、二方弁バルブシャフト２７、リ
ーク孔３０、背圧室１７を通って（突き抜けて）、ノズ
ルハウジング２の頂部から油圧コマンドピストン１５、
およびニードル弁５の貫通軸孔３３内部に挿入されてそ
の下部のロータリーバルブ２２まで至る。

【００２２】図２に示すように、ドライブシャフト２１
は、その先端部における回動用連結凹部３４と、ロータ
リーバルブ２２の回動用連結凸部３５とによりドライブ
シャフト２１およびロータリーバルブ２２を連結し、ド
ライブシャフト２１とロータリーバルブ２２とを、ドラ
イブシャフト２１の軸方向に可動可能に（遊びを持っ
て）、かつドライブシャフト２１の回転運動をロータリ
ーバルブ２２に伝達可能に連結している。ドライブシャ
フト２１とロータリーバルブ２２との接続部、具体的に
はドライブシャフト２１の先端面３６と、ロータリーバ
ルブ２２の上端面３７との間にコイルスプリング３８
（弾性部材）を設けることにより、ロータリーバルブ２
２をドライブシャフト２１の軸方向、具体的には、ノズ
ルボディ３のシート面１３方向に付勢し、ロータリーバ
ルブ２２を噴孔１１に対してその相対位置を固定可能に
押し付けるようにして、回動用連結凹部３４と回動用連
結凸部３５との間の遊びによる不安定性を回避してい
る。

【００２３】ロータリーバルブ２２は、ニードル弁５の
下部に位置してホール１０においてシート面１３にシー
ト可能な、下流側に先細りとしたほぼ円錐状を呈し、噴
孔１１を閉鎖可能なシート円弧部３９と、シート円弧部
３９の間であって噴孔１１に連通可能な可変用溝部４０
とを（図示の例ではそれぞれ５個づつ）有する。

【００２４】ニードル弁５のシート時あるいはリフト時
に、ロータリーバルブ２２はその軸線のまわりに回転可
能であり、ロータリーバルブ２２のシート円弧部３９が
噴孔１１に対向位置すれば噴孔１１を閉鎖し、可変用溝
部４０が噴孔１１に臨めばニードル弁５のリフトにより
燃料通路８と噴孔１１とが可変用溝部４０を介して連通
可能となる。

【００２５】図３に示すように、ロータリーバルブ２２
を時計方向あるいは反時計方向に回動させることによ
り、ノズルボディ３のホール１０における噴孔１１に対
するロータリーバルブ２２の可変用溝部４０の相対位置
を可変として、噴孔１１の開孔度（開孔断面積）を可変
可能である。

【００２６】こうした構成の可変噴孔型燃料噴射ノズル
１および噴孔可変機構６において、燃料導入部７および
燃料通路８からの燃料は、燃料溜まり室９においてニー
ドル弁５の受圧部１４に作用しニードル弁５をリフト方
向に付勢するとともに、上流側のオリフィス１８を介し
背圧室１７において油圧コマンドピストン１５の受圧面
１９を図中下方に押圧して、ニードル弁５をシート方向
に付勢する。しかして、リニアーソレノイド２５の消磁
状態では、バルブスプリング２８の付勢力により二方弁
バルブシャフト２７の先端シート部２９がシート部３１
にシートしてリーク孔３０を閉鎖しているので、背圧室
１７内が高圧であり、受圧面１９の受圧面積と受圧部１
４の受圧面積との差（前者の方が大きい）により、ニー
ドル弁５はノズルボディ３のシート面１３にシートした
ままで、噴孔１１からの噴射は行われない。

【００２７】この噴射停止状態で、ロータリーソレノイ
ド２０により、ドライブシャフト２１を所定角度だけ回
動させれば、ロータリーバルブ２２の可変用溝部４０お
よびシート円弧部３９と噴孔１１との相対位置を調整す
ることができ、噴孔１１の噴孔断面積を可変とすること
ができる。

【００２８】リニアーソレノイド２５の励磁により二方
弁バルブシャフト２７をリーク孔３０（シート部３１）
からリフトさせれば、燃料導入部７からオリフィス１８
を経て背圧室１７に至った燃料はリーク孔３０およびリ
ーク通路３２を経て低圧側にリークされるので、背圧室
１７が低圧となり、受圧部１４において燃料圧力を受け
るニードル弁５がノズルボディ３のシート面１３からリ
フトして噴孔１１からの燃料噴射が行われる。なお、こ
の燃料噴射状態であっても、ロータリーソレノイド２０
によりドライブシャフト２１を操作し、ロータリーバル
ブ２２を噴孔１１に対して回動して噴孔断面積を可変と
し、噴射中であっても噴霧特性を調整可能である。

【００２９】このニードル弁５のリフト時の燃料噴射
時、およびロータリーバルブ２２の回動操作時におい
て、ドライブシャフト２１の駆動力を回動用連結凹部３
４および回動用連結凸部３５部分において受けるロータ
リーバルブ２２は、コイルスプリング３８によりドライ
ブシャフト２１の先端面３６とホール１０ないしノズル
ボディ３のシート面１３との間に突っ張った状態で配置
されることになるので、ロータリーバルブ２２は安定し
てホール１０内に固定状態で位置し、噴孔１１との間の
相対位置を安定維持するので、噴孔断面積が不用意に変
化することなく、噴射特性を安定化することができる。

【００３０】つぎに、本発明におけるロータリーバルブ
２２に操作させる弾性部材としては、上述のコイルスプ
リング３８（図２）以外にも所定弾性力を発揮可能な任
意の部品を採用可能である。たとえば図４は、本発明の
第２の実施の形態による噴孔可変機構４５の要部断面図
であって、噴孔可変機構４５においては図２のコイルス
プリング３８の代わりにウェーブワッシャ４６（弾性部
材）を採用している。図５は、このウェーブワッシャ４
６の斜視図である。

【００３１】ウェーブワッシャ４６は、ドライブシャフ
ト２１の先端面３６とロータリーバルブ２２の上端面３
７との間に配置することもできるし、あるいはドライブ
シャフト２１の回動用連結凹部３４およびロータリーバ
ルブ２２の回動用連結凸部３５により形成される遊び空
間４７内に設けることもできる。

【００３２】こうした構成の噴孔可変機構４５において
も、噴孔可変機構６（図２）と同様にロータリーバルブ
２２のふらつきを防止して、その配置状態を安定化する
ことができるとともに、ウェーブワッシャ４６の場合に
は、その取付けスペースをコンパクトにすることがで
き、ホール１０内におけるデッドスペースの削減にも貢
献可能である。

【００３３】図６は、本発明の第３の実施の形態による
噴孔可変機構を装備した可変噴孔型燃料噴射ノズル５０
の断面図であって、この可変噴孔型燃料噴射ノズル５０
の当該噴孔可変機構５１においては、ロータリーバルブ
２２の回動用連結凸部３５（図２）に相当する部分を長
く延ばし、背圧室１７に近い部分においてコイルスプリ
ング３８に相当するコイルスプリング５２を設けてい
る。図６に示した可変噴孔型燃料噴射ノズル５０と可変
噴孔型燃料噴射ノズル１（第１の実施の形態、図１）と
の相違する部分のみについて説明すると、可変噴孔型燃
料噴射ノズル５０の噴孔可変機構５１においては、ドラ
イブシャフト２１に相当するドライブシャフト５３と、
ロータリーバルブ２２に相当するロータリーバルブ５４
と、を設けているとともに、前記油圧コマンドピストン
１５とロータリーバルブ５４との間に上記コイルスプリ
ング５２を設けている。

【００３４】ドライブシャフト５３は、ロータリーソレ
ノイド２０およびリニアーソレノイド２５を貫通するア
クチュエータ側シャフト部５５と、二方弁バルブシャフ
ト２７に相当する二方弁バルブシャフト部５６（アーマ
チュア）と、ロータリーバルブ５４まで延びるドライブ
シャフト部５７と、から一体的に構成する。ロータリー
バルブ５４は、回動用連結凸部３５（図２）に相当する
部分を長く延ばした回動用連結部５８と、ロータリーバ
ルブ２２の円錐状本体部分に相当するロータリーバルブ
部５９と、から一体的に構成する。

【００３５】なお、ソレノイドハウジング４とノズルハ
ウジング２との間に、別部材として単一のハウジングボ
ディ６０を介在させ、このハウジングボディ６０に前記
燃料導入部７、オリフィス１８およびリーク孔３０やリ
ーク通路３２、さらに背圧室１７を形成するとともに、
ノズルハウジング２内の油圧コマンドピストン１５の外
周部に通ずるリターン燃料出口６１を形成する。ハウジ
ングボディ６０を単一の別部材とすることにより、オリ
フィス１８およびリーク孔３０、さらにリーク孔３０の
出口部分におけるシート部３１など精密加工を必要とす
る部分を作り易くすることができる。

【００３６】上記ドライブシャフト５３の二方弁バルブ
シャフト部５６に前記バルブスプリング２８を当接させ
て、リーク孔３０の閉鎖方向にこれを付勢し、前記ニー
ドル弁用電磁弁２４に相当するニードル弁用電磁弁６２
（二方弁）を構成する。

【００３７】またドライブシャフト５３としては、既述
のように、少なくとも、アクチュエータ側シャフト部５
５と、二方弁バルブシャフト２７に相当する二方弁バル
ブシャフト部５６とからこれを一体的に構成しているの
で、図１に示した可変噴孔型燃料噴射ノズル１における
ドライブシャフト２１のように二方弁バルブシャフト２
７を貫通することがないので、シート部３１における燃
料のシール性を向上することができ、リターン燃料量を
低減することができる。

【００３８】図７は、コイルスプリング５２を設けてい
る部分の要部拡大断面図であって、ドライブシャフト５
３のドライブシャフト部５７の先端部に形成した回動用
連結凸部６３と、ロータリーバルブ５４の回動用連結部
５８の先端部に形成した回動用連結凹部６４とを係合さ
せて、軸方向の遊びを確保するとともに、回動用連結部
５８の先端部と油圧コマンドピストン１５のスプリング
シート面６５との間にコイルスプリング５２を配置す
る。かくして、ロータリーバルブ５４をドライブシャフ
ト５３の軸方向、より具体的には、ロータリーバルブ５
４のロータリーバルブ部５９がホール１０ないしノズル
ボディ３のシート面１３に所定の押圧力でシート可能と
する。

【００３９】こうした構成の可変噴孔型燃料噴射ノズル
５０ないし噴孔可変機構５１において、ロータリーソレ
ノイド２０の励磁によりドライブシャフト５３を所定の
角度だけ回動する。また、リニアーソレノイド２５の励
磁により二方弁バルブシャフト部５６をリーク孔３０の
シート部３１からリフトさせ、背圧室１７内の圧力をリ
ーク孔３０およびリーク通路３２を介して低圧側に逃が
し、ニードル弁５をリフトさせる。

【００４０】しかして、油圧コマンドピストン１５とロ
ータリーバルブ５４との間にコイルスプリング５２を介
在させてあるので、油圧コマンドピストン１５内を貫通
するドライブシャフト５３およびロータリーバルブ５４
をその軸方向には事実上一体とすることができ、ロータ
リーバルブ５４とくにそのロータリーバルブ部５９のホ
ール１０部分における不安定さを解消することができ
る。

【００４１】さらにコイルスプリング５２は、図１およ
び図２に示した第１の実施の形態による噴孔可変機構６
の場合のようにノズルボディ３のホール１０内にはな
く、ホール１０から離れた回動用連結部５８の先端上流
部分にあるので、ホール１０ないしニードル弁５の先端
部分から噴孔１１に至る空間部分において燃料の流れに
不足の影響を与える可能性がある乱れを生ずるおそれは
ない。

【００４２】なお、この第３の実施の形態におけるコイ
ルスプリング５２の代わりに、図５に示したようなウェ
ーブワッシャ４６（弾性部材）を採用することができる
ことはもちろんである。

【００４３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ドライブ
シャフトとは別体のロータリーバルブにスプリングなど
の弾性部材を作用させて、燃料噴射中あるいは噴孔断面
積調整中にロータリーバルブのふらつきを防止したの
で、噴孔の噴孔断面積を自在にかつ安定して可変とする
ことができため、エンジン燃焼に対し適切な噴霧特性を
得ることができ、エンジンの性能向上に大きく寄与する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による噴孔可変機構
６を備えた可変噴孔型燃料噴射ノズル１の断面図であ
る。

【図２】図１のＩＩ部分拡大断面図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線拡大断面図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態による噴孔可変機構
４５の要部断面図である。

【図５】同、ウェーブワッシャ４６の斜視図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態による噴孔可変機構
５１を装備した可変噴孔型燃料噴射ノズル５０の断面図
である。

【図７】同、コイルスプリング５２を設けている部分の
要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 可変噴孔型燃料噴射ノズル（図１） ２ ノズルハウジング ３ ノズルボディ ４ ソレノイドハウジング ５ ニードル弁 ６ 可変噴孔型燃料噴射ノズル１の噴孔可変機構（第１
の実施の形態、図１、図２） ７ 燃料導入部 ８ 燃料通路 ９ 燃料溜まり室 １０ ホール １１ 噴孔 １２ ニードル弁５のシート部 １３ ノズルボディ３のシート面 １４ ニードル弁５の受圧部 １４Ｓ 受圧部１４の受圧面積（１４Ｓ＜１９Ｓ） １５ 油圧コマンドピストン １６ バルブスプリング １７ 背圧室 １８ オリフィス １９ 油圧コマンドピストン１５の受圧面 １９Ｓ 受圧面１９の受圧面積 ２０ ロータリーソレノイド（ロータリーバルブ用アク
チュエータ） ２１ ドライブシャフト ２２ ロータリーバルブ ２３ 回転角度検出器 ２４ ニードル弁用電磁弁（二方弁） ２５ リニアーソレノイド（ニードル弁用アクチュエー
タ） ２６ 電磁弁コア ２７ 二方弁バルブシャフト（アーマチュア） ２８ バルブスプリング ２９ 二方弁バルブシャフト２７の先端シート部 ３０ リーク孔 ３１ リーク孔３０の出口部分におけるシート部 ３２ リーク通路 ３３ ニードル弁５の貫通軸孔 ３４ ドライブシャフト２１の先端部における回動用連
結凹部 ３５ ロータリーバルブ２２の回動用連結凸部 ３６ ドライブシャフト２１の先端面 ３７ ロータリーバルブ２２の上端面 ３８ コイルスプリング（弾性部材） ３９ ロータリーバルブ２２のシート円弧部 ４０ ロータリーバルブ２２の可変用溝部 ４５ 噴孔可変機構（第２の実施の形態、図４） ４６ ウェーブワッシャ（弾性部材） ４７ 遊び空間 ５０ 可変噴孔型燃料噴射ノズル（図６） ５１ 可変噴孔型燃料噴射ノズル５０の噴孔可変機構
（第３の実施の形態、図６、図７） ５２ コイルスプリング（弾性部材） ５３ ドライブシャフト ５４ ロータリーバルブ ５５ ドライブシャフト５３のアクチュエータ側シャフ
ト部 ５６ ドライブシャフト５３の二方弁バルブシャフト部
（アーマチュア） ５７ ドライブシャフト５３のドライブシャフト部 ５８ ロータリーバルブ５４の回動用連結部 ５９ ロータリーバルブ５４のロータリーバルブ部 ６０ ハウジングボディ ６１ リターン燃料出口 ６２ ニードル弁用電磁弁（二方弁） ６３ ドライブシャフト部５７の回動用連結凸部 ６４ 回動用連結部５８の回動用連結凹部 ６５ スプリングシート面

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 61/20 Ｆ０２Ｍ 61/20 Ｐ (72)発明者 小林 孝 埼玉県東松山市箭弓町３丁目13番26号 株 式会社ゼクセル東松山工場内 Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC09 AD12 BA03 BA31 CC05U CC06T CC08T CC14 CC23 CC26 CC48 CC64T CC66 CC67 CC68U CC70 CE22

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の噴孔断面積を有する噴孔の該噴
   孔断面積を変化させることができる可変噴孔型燃料噴射
   ノズルにおいて、 前記噴孔との相対位置を調節可能なロータリーバルブ
   と、 このロータリーバルブを回動させるアクチュエータと、 このアクチュエータの駆動力を前記ロータリーバルブに
   伝達するドライブシャフトと、を有し、 このドライブシャフトを介して前記アクチュエータによ
   り前記ロータリーバルブを回動させて前記噴孔の前記噴
   孔断面積を変化させることができる噴孔可変機構であっ
   て、 前記ドライブシャフトと前記ロータリーバルブとの接続
   部に、該ロータリーバルブを前記ドライブシャフトの軸
   方向に押さえつける弾性部材を設けたことを特徴とする
   可変噴孔型燃料噴射ノズルの噴孔可変機構。
2. 【請求項２】 所定の噴孔断面積を有する噴孔および
   この噴孔につながるシート面を形成したノズルボディ
   と、 このノズルボディ内に往復動可能に設けるとともに、前
   記シート面からリフトすることにより前記噴孔から燃料
   を噴射可能とするニードル弁と、 このニードル弁を閉弁方向に付勢する油圧コマンドピス
   トンと、 この油圧コマンドピストンの背圧を制御するニードル弁
   用電磁弁と、を有するとともに、 前記噴孔の前記噴孔断面積を変化させることができる可
   変噴孔型燃料噴射ノズルにおいて、 前記噴孔との相対位置を調節可能なロータリーバルブ
   と、 このロータリーバルブを回動させるアクチュエータと、 このアクチュエータの駆動力を前記ロータリーバルブに
   伝達するドライブシャフトと、を有し、 このドライブシャフトを介して前記アクチュエータによ
   り前記ロータリーバルブを回動させて前記噴孔の前記噴
   孔断面積を変化させることができる噴孔可変機構であっ
   て、 前記油圧コマンドピストンと前記ロータリーバルブとの
   間に、該ロータリーバルブを前記ドライブシャフトの軸
   方向に押さえつける弾性部材を設けたことを特徴とする
   可変噴孔型燃料噴射ノズルの噴孔可変機構。
3. 【請求項３】 前記弾性部材は、前記ロータリーバル
   ブと前記噴孔との相対位置を固定可能な方向に前記ロー
   タリーバルブを付勢可能であることを特徴とする請求項
   １あるいは２記載の可変噴孔型燃料噴射ノズルの噴孔可
   変機構。
4. 【請求項４】 前記弾性部材は、これをコイルスプリ
   ングとしたことを特徴とする請求項１あるいは２記載の
   可変噴孔型燃料噴射ノズルの噴孔可変機構。
5. 【請求項５】 前記弾性部材は、これをウェーブワッ
   シャとしたことを特徴とする請求項１あるいは２記載の
   可変噴孔型燃料噴射ノズルの噴孔可変機構。