JP2006336594A - 燃料フィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】 燃料フィルタ７に捕集された異物や燃料フィルタ７付近で滞留した異物を、マグネット３２の磁力によって特定部位に吸着させることにより、燃料フィルタ７の多孔フィルタ３１の円筒部（フィルタ本体）３３よりも燃料流方向の下流側への異物の流出を確実に防止すると共に、多孔フィルタ３１の目詰まりを確実に防止することを課題とする。【解決手段】 多数の微小孔３６に到達する前の異物または多孔フィルタ３１の内周側で一旦捕捉された異物をマグネット３２の磁力によってマグネット３２の一端面（特定部位）に吸着させることができる。また、インジェクタのインレットポート２２に燃料フィルタ７を設置することにより、インジェクタの内部に流入する燃料中に含まれる異物が燃料フィルタ７によって除去されるため、燃料フィルタ７よりも燃料流方向の下流側に設けられる油溜まり室内および制御室内に流入する燃料中の異物割合を減少できる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、インジェクタの内部に流入する燃料中に含まれる異物を除去する燃料フィルタに関するもので、例えばコモンレールから高圧燃料が導入されるインジェクタの燃料入口ポートに設置されて、磁力により異物を吸着するマグネットフィルタに係わる。

［従来の技術］
従来より、例えばディーゼルエンジン用の燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射システムは、燃料供給ポンプより圧送供給された高圧燃料を蓄圧すると共に、この蓄圧した高圧燃料をエンジンの各気筒毎に対応して搭載された複数個のインジェクタに分配供給するコモンレールを備え、各気筒のインジェクタから所定のタイミングで、エンジンの各気筒の燃焼室内に高圧燃料を噴射供給するように構成されている。このようなインジェクタの中で、内部に流入する燃料に含まれる異物を除去する燃料フィルタを内蔵したインジェクタが存在する（例えば、特許文献１参照）。これは、燃料フィルタの円筒面に多数形成された微小孔の孔径を除去したい異物よりも小さく形成することで、燃料中に含まれる異物が確実に除去されるように構成されている。

［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献１に記載のインジェクタは、燃料フィルタの微小孔の孔径よりも大きな異物を除去する場合には大変有効であるが、一旦燃料フィルタに捕集された異物が燃料フィルタ付近で滞留し堆積すると、多数の微小孔が目詰まりする可能性がある。この場合には、燃料フィルタの多数の微小孔を通過する燃料の圧力損失が増大し、燃料入口ポートから油溜まり室を経て噴孔に向かう燃料流量が少なくなる。インジェクタは、例えば電磁弁のコイルの通電時間に対する噴射量特性が予め決められているので、燃料の圧力損失が増大して燃料流量が少なくなると、所望の噴射量特性が得られなくなるという問題が生じる。

また、特許文献１に記載のインジェクタにおいては、燃料フィルタ付近で滞留した異物がインジェクタの燃料入口ポートに導入される高圧燃料の圧力波等の影響で、微小孔の孔径よりも小さく破砕される可能性がある。この場合には、破砕された異物が燃料フィルタの微小孔を通過し、燃料入口ポートから燃料通路を経由して油溜まり室内および制御室内に流入してしまう。このように燃料フィルタの微小孔を通過し、油溜まり室内および制御室内に流入する燃料中の異物割合が増加することで、インジェクタの摺動部や噴射孔が異物による摩耗等により傷付けられたり、また、インジェクタの摺動隙間に異物が噛み込んだりする。これにより、インジェクタの経時劣化（噴射孔の孔径の増大化）が進行したり、インジェクタが故障（無噴射や連続噴射等）したりする可能性が増大するという問題が生じる。
特開２００２−３３１２０９号公報（第１−５頁、図１−図６）

本発明は、燃料フィルタに捕集された異物や燃料フィルタ付近で滞留した異物を、磁性体の磁力によって特定部位に吸着させることにより、燃料フィルタよりも燃料流方向の下流側への異物の流出を確実に防止すると共に、燃料フィルタの目詰まりを確実に防止することを目的とする。

請求項１に記載の発明によれば、インジェクタの内部に流入する燃料中に含まれる異物を除去する燃料フィルタに、磁力により異物を吸着する磁性体を設けることにより、燃料フィルタに捕集された異物や燃料フィルタ付近で滞留した異物を磁性体の磁力によって特定部位に吸着させることが可能となる。これによって、燃料フィルタよりも燃料流方向の下流側への異物の流出を確実に防止できるので、インジェクタの経時劣化が進行したり、インジェクタが故障したりする不具合を抑制することができる。また、燃料フィルタの目詰まりを確実に防止できるので、燃料フィルタを通過する燃料の圧力損失が増大することはなく、インジェクタの噴射量特性の悪化を抑制することができる。

請求項２に記載の発明によれば、磁性体がフィルタ全体をなす。この場合には、燃料フィルタの全体をマグネットフィルタとしたものだけでなく、燃料フィルタの全体を磁性体として、この磁性体に磁束を通過させる磁石を燃料フィルタとは別体で設けたものも含む。なお、磁性体と磁石とが直接結合していても、磁性体と磁石とが離れていても構わない。また、磁性体と磁石とが離れている場合には、磁石が燃料通路内に設置されていても、燃料通路外に設置されていても構わない。

なお、燃料フィルタの少なくとも一部を磁性体としても良い。この場合には、燃料フィルタの少なくとも一部をマグネットフィルタとしたものだけでなく、燃料フィルタの少なくとも一部を磁性体として、この磁性体に磁束を通過させる磁石を燃料フィルタとは別体で設けたものも含む。なお、磁性体と磁石とが直接結合していても、磁性体と磁石とが離れていても構わない。また、磁性体と磁石とが離れている場合には、磁石が燃料通路内に設置されていても、燃料通路外に設置されていても構わない。

請求項３に記載の発明によれば、燃料フィルタを、燃料が通過する複数の孔が形成されたフィルタ本体と、孔よりも燃料流方向の上流側または下流側に設置された磁性体とによって構成しても良い。また、請求項４に記載の発明によれば、燃料フィルタを、燃料が通過する複数の孔が形成されたフィルタ本体と、このフィルタ本体よりも燃料流方向の上流側に設置された磁性体とによって構成しても良い。

請求項５に記載の発明によれば、フィルタ本体に磁性体を着脱自在に組み付けている。なお、フィルタ本体よりも燃料流方向の上流側に磁性体が設置されているため、燃料フィルタを内蔵する部品（例えばフィルタケース、燃料供給配管、ポンプ、コモンレール、インジェクタ等の燃料噴射装置の構成要素を成す部品、特に部品の燃料入口ポート）から磁性体だけを取り出すことが可能となる。これによって、仮に磁性体に大量の異物が吸着している場合であっても、その大量の異物を磁性体から取り除いたり、新品の磁性体に交換したりすることで、燃料フィルタの目詰まりを確実に防止できる。

ここで、燃料フィルタを、燃料噴射装置の構成要素を成す部品、特にインジェクタの燃料入口ポートに設置しても良い。なお、インジェクタ内部には、燃料入口ポートから油溜まり室（または制御室）に延びる燃料通路が形成されている。この場合には、インジェクタの内部に流入する燃料中に含まれる異物が燃料フィルタによって除去されるため、燃料フィルタよりも燃料流方向の下流側に設けられる油溜まり室内（または制御室内）に流入する燃料中の異物割合を減少できる。これによって、インジェクタの摺動部や噴射孔が異物による摩耗等により傷付けられたり、また、インジェクタの摺動隙間に異物が噛み込んだりすることはない。したがって、インジェクタの経時劣化（噴射孔の孔径の増大化等）が進行したり、インジェクタが故障（無噴射や連続噴射等）したりし難くなる。

本発明を実施するための最良の形態は、燃料フィルタよりも燃料流方向の下流側への異物の流出を確実に防止すると共に、燃料フィルタの目詰まりを確実に防止するという目的を、燃料フィルタに捕集された異物や燃料フィルタ付近で滞留した異物を、磁性体の磁力によって特定部位に吸着させることで実現した。

［実施例１の構成］
図１ないし図３（ａ）は本発明の実施例１を示したもので、図１は燃料噴射ノズルに電磁弁を一体化したインジェクタの全体構造を示した図で、図２は燃料噴射ノズルの全体構造を示した図で、図３（ａ）はインジェクタのインレットポートに設置された燃料フィルタを示した図である。

本実施例は、例えば自動車等の車両に搭載された多気筒ディーゼルエンジン等の内燃機関（以下エンジンと言う）用の燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射システム（蓄圧式燃料噴射装置）に適用されている。ここで、コモンレール式燃料噴射システムは、液体燃料を加圧して高圧化する燃料供給ポンプ（サプライポンプ）と、このサプライポンプより圧送された高圧燃料を蓄圧するコモンレール（図示せず）と、このコモンレール内に蓄圧された高圧燃料をエンジンの各気筒の燃焼室内へ噴射供給するインジェクタ１とを備えている。

そして、エンジンの各気筒毎に対応して搭載されたインジェクタ１は、コモンレールより分岐する燃料供給配管（図示せず）の下流端に接続されて、エンジンの各気筒の燃焼室内への燃料噴射を行う燃料噴射ノズル２と、この燃料噴射ノズル２の弁体を開弁方向に駆動する電磁式アクチュエータとしてのインジェクタ用電磁弁（弁部材＋電磁駆動部：以下電磁弁と略す）９とを備えている。ここで、本実施例のインジェクタ１は、コモンレール内に蓄圧された高圧燃料を、直接燃焼室内に霧状に噴射供給する直接噴射タイプの電磁式燃料噴射弁であって、燃料噴射ノズル２のノズルホルダ４と電磁弁９のバルブボデー（図示せず）との間にオリフィスプレート（図示せず）を挟み込んだ状態で、リテーニングナット１０を電磁弁９に締め付け固定することで、燃料噴射ノズル２の密着面と電磁弁９の密着面とを所定の締結軸力で密着させることによって一体化されている。

燃料噴射ノズル２のハウジングは、ノズルボデー３とノズルホルダ４とによって構成されており、ノズルボデー３とノズルホルダ４との間にチップパッキン（図示せず）を挟み込んだ状態で、リテーニングナット５をノズルホルダ４に締め付け固定することで、ノズルボデー３の密着面とノズルホルダ４の密着面とを所定の締結軸力で密着させることによって一体化されている。ここで、ノズルボデー３の内部には、燃料噴射ノズル２の弁体を構成するノズルニードル６が往復移動自在に収容されている。また、ノズルホルダ４の内部には、ノズルニードル６を閉弁方向に付勢する付勢力を発生するコイルスプリング（図示せず）、ノズルニードル６と連動するコマンドピストン（図示せず）、およびインジェクタ１の内部に流入する燃料中に含まれる異物を除去する燃料フィルタ７が収容されている。

ノズルボデー３の軸線方向の先端側には、内部に円錐形状空間を形成する逆円錐形状のシート面（弁座：ノズルボデー３のシート面）が設けられている。このシート面には、エンジンの各気筒の燃焼室内に燃料を噴射するためのノズル噴孔部、つまり複数の噴射孔１１が設けられている。そして、ノズルボデー３の内部には、チップパッキンの密着面に液密的に当接する密着面（ノズルボデー３の密着面）よりノズル噴孔部側へと真っ直ぐに延びる軸方向孔１２が設けられている。また、ノズルボデー３の軸方向孔１２の図示上端側には、ノズルニードル６の径大部が摺動する摺動孔（ニードルガイド部：ノズルボデー３の摺動孔）１３が形成されている。

また、ノズルボデー３の軸方向孔１２の中間部分には、内部に導入される燃料の油圧力がノズルニードル６およびコマンドピストンの開弁方向に作用する第１圧力室としての油溜まり室（燃料溜まり室）１４が設けられている。つまり、油溜まり室１４内に導入される燃料の油圧力は、ノズルニードル６をノズル噴孔部を開く方向（開弁方向）に駆動する第１ニードル駆動手段として機能する。また、ノズルボデー３の内部には、ノズルボデー３の密着面から油溜まり室１４へ斜めに延びる燃料通路（燃料送出路、燃料孔）１５が形成されている。また、ノズルボデー３の軸方向孔１２の図示下方側の内周とノズルニードル６の外周との間には、油溜まり室１４からノズル噴孔部側へと真っ直ぐに延びる燃料通路（クリアランス）１６が形成されている。

ノズルホルダ４の内部、あるいはノズルホルダ４の密着面とオリフィスプレートの密着面との間には、内部に導入される燃料の油圧力がノズルニードル６およびコマンドピストンの閉弁方向に作用する第２圧力室としての制御室（図示せず）が形成されている。つまり、制御室内に導入される燃料の油圧力は、ノズルニードル６をノズル噴孔部を閉じる方向（閉弁方向）に駆動する第２ニードル駆動手段として機能する。また、ノズルホルダ４の内部には、コモンレールより分岐する燃料供給配管が液密的に接続する円管状の配管継ぎ手部２１内に形成されたインレットポート（燃料入口ポート）２２からチップパッキンの密着面に液密的に当接する密着面（ノズルホルダ４の密着面）へ延びる燃料通路（燃料供給路、燃料孔）２３が形成されている。

なお、インレットポート２２は、燃料通路２３の孔径よりも大きい孔径を有し、コモンレールからインジェクタ１の内部に高圧燃料を導入する燃料供給経路の中で最も燃料流方向の上流端（開口端側）に設けられている。また、燃料通路２３から制御室内に高圧燃料を導入する燃料導入路の途中には、オリフィスプレートの入口側オリフィス（図示せず）が設けられている。また、制御室から燃料系の低圧側（燃料タンク）に燃料を排出する燃料排出路の途中には、オリフィスプレートの出口側オリフィス（図示せず）が設けられている。

チップパッキンの内部には、ノズルホルダ４の密着面に液密的に当接する密着面（チップパッキンの密着面）からノズルボデー３の密着面に液密的に当接する密着面（チップパッキンの密着面）へ延びる燃料通路（図示せず）が設けられている。この燃料通路は、ノズルホルダ４の燃料通路２３とノズルボデー３の燃料通路１５とを連通する燃料中継路である。また、チップパッキンの図示下端部には、ノズルニードル６のリフト量がフルリフト量（最大リフト量）に到達した際に、ノズルニードル６の径大部の環状端面を係止して、この部位より開弁方向へのノズルニードル６の移動を規制する円環状の規制壁（規制面）が設けられている。

ノズルニードル６は、ノズルボデー３のシート面に着座、離座して、ノズル噴孔部（複数の噴射孔１１）を閉塞、開放する。このノズルニードル６の先端部には、概略１段または概略２段の円錐形状面が設けられており、１つの円錐形状面または２つの円錐形状面間に設けられる円環状の稜線（エッジ）には、ノズルボデー３のシート面に液密的に接触（着座）するシート部（ノズルニードル６のシート部）が形成されている。また、ノズルニードル６の図示上端側には、ノズルボデー３の摺動孔１３内を往復移動自在に摺動する径大部（ニードル摺動部）が設けられている。

そして、ノズルニードル６の径大部より図示上方側には、径大部よりも外径の小さい円柱形状のニードル頭部２４が一体的に形成されている。このニードル頭部２４の外周には、ノズルニードル６をノズル噴孔部（複数の噴射孔１１）を閉じる方向（閉弁方向）に付勢するコイルスプリングの一端を保持するスプリングガイド（図示せず）が嵌合固定されている。また、ニードル頭部２４の図示上端部には、コマンドピストンが当接している。これにより、スプリングガイドおよびコマンドピストンは、ノズルニードル６と一体的に軸線方向に往復移動する。

燃料フィルタ７は、図３（ａ）に示したように、インジェクタ１のインレットポート２２の内部に設置されたフィルタ部材であって、例えばステンレス鋼等の金属材料によって形成された円筒状の多孔フィルタ３１、およびこの多孔フィルタ３１の燃料流方向の下流端に結合された円板状の磁石（マグネット）３２等によって構成されている。なお、マグネット３２の代わりに、多孔フィルタ３１の少なくとも一部を磁性材料によって形成しても良い。

多孔フィルタ３１は、インジェクタ１の内部（少なくともインジェクタ内部に設けられる制御室、油溜まり室１４およびノズル噴孔部等）に流入する燃料中に含まれる異物を捕捉するフィルタ本体（円筒部）３３、およびこの円筒部３３の燃料流方向の上流端に一体的に設けられた鍔状部３４等を有している。円筒部３３の半径方向の内径側、つまり円筒部３３の内部には、インジェクタ１のインレットポート２２の開口端側（図示右側）から燃料が導入される内径側空間（内部空間）３５が形成されている。また、円筒部３３には、多数の微小孔３６が半径方向に貫通している。また、円筒部３３の半径方向の外径側、つまり円筒部３３の外周面とインレットポート２２の通路壁面との間には、内径側空間３５から多数の微小孔３６を経由して燃料が導入される外径側空間（円筒空間）３７が形成されている。

鍔状部３４は、円筒部３３の軸線方向の一端側（燃料流方向の上流側）の外周面より半径方向の外方側に円環状に突出するように設けられている。そして、鍔状部３４の外周部は、インレットポート２２の通路壁面に圧入嵌合されている。これにより、燃料フィルタ７がインレットポート２２の通路壁面に強固に保持固定される。そして、内径側空間３５の軸線方向の一端側（燃料流方向の上流側）は、円筒部３３の軸線方向の一端側の環状端面で開口しており、燃料フィルタ７の燃料入口として機能する。また、内径側空間３５の軸線方向の他端側（燃料流方向の下流側）は、円筒部３３の軸線方向の他端側の環状端面で開口しているが、マグネット３２により液密的に塞がれている。

そして、多数の微小孔３６は、除去を希望する異物よりも孔径が小さく、円筒部３３の周方向に所定の間隔で設けられている。また、微小孔３６は、円筒部３３の内周面と外周面とを連通するように、つまり円筒部３３の半径方向に多数形成されている。なお、多数の微小孔３６を螺旋状に設置しても良い。そして、外径側空間３７の軸線方向の一端側（燃料流方向の上流側）は、鍔状部３４により塞がれている。また、外径側空間３７の軸線方向の他端側（燃料流方向の下流側）は、多孔フィルタ３１の軸線方向の他端側の環状端面で開口しており、燃料フィルタ７の燃料出口として機能する。

マグネット３２は、円板状に形成された磁性体であって、多数の微小孔３６よりも燃料流方向の下流側に離れた位置に配置されている。このマグネット３２の板厚方向の一端面（燃料流方向の上流側端面）は、磁力によって異物を吸着して捕集する特定部位（異物吸着部）として機能する。また、マグネット３２の半径方向の外径側端部は、多孔フィルタ３１の円筒部３３の軸線方向の他端側の環状端面に溶接等の結合手段を用いて結合されている。これにより、マグネット３２が多孔フィルタ３１の環状端面に強固に保持固定される。このマグネット３２は、板厚方向（図示左右方向）の両端部の極性が互いに逆向きになるようにＮ極とＳ極とが平行着磁されている。また、マグネット３２は、平面形状が円形状で、例えばサマリウム−コバルト（Ｓｍ−Ｃｏ）磁石、ネオジウム（Ｎｄ）磁石等の希土類磁石、アルニコ磁石、フェライト磁石が用いられ、長期間磁力を安定して発生し続ける平板状の永久磁石である。

電磁弁９は、ノズルニードル６を、ノズル噴孔部（複数の噴射孔１１）を開く方向（開弁方向）に駆動する電磁式アクチュエータである。そして、電磁弁９は、オリフィスプレートの出口側オリフィス（弁孔）を開閉する弁部材（弁体）と、励磁電流を供給することにより弁部材を開弁方向に吸引する磁気吸引力を発生するソレノイドコイルを有する電磁駆動部とから構成されており、電磁弁駆動回路（インジェクタ駆動回路）を介してエンジン制御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ）から印加されるパルス状のインジェクタ駆動電流（励磁電流）に応じて、出口側オリフィスを開閉制御できるように構成されている。

［実施例１の作用］
次に、本実施例のインジェクタ１の作用を図１ないし図３（ａ）に基づいて簡単に説明する。
ここで、インジェクタ１からエンジンの各気筒の燃焼室内への燃料の噴射量および噴射時期は、ノズルボデー３の摺動孔１３内に摺動自在に収容されたノズルニードル６と連動するコマンドピストンの動作制御を行う制御室内の燃料圧力を増減制御する電磁弁９への通電および通電停止によって制御される。すなわち、電磁弁９を開弁駆動して出口側オリフィスを開放し、制御室内の燃料を燃料系の低圧側（燃料タンク）に溢流することで、油溜まり室１４内の油圧力が、制御室内の油圧力とコイルスプリングの付勢力との合力よりも大きくなる。これにより、ノズルニードル６が開弁して、コモンレール内に蓄圧された燃料がノズルボデー３の先端側に設けられた噴射孔１１よりエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給される。

そして、サプライポンプから圧送供給された高圧燃料を蓄圧するコモンレールより分岐する燃料供給配管からインジェクタ１の内部に供給された燃料は、インジェクタ１のインレットポート２２の開口端から流入する。インレットポート２２内に流入した燃料は、燃料フィルタ７の燃料入口から多孔フィルタ３１の円筒部３３の内周側の内径側空間３５に流入する。そして、内径側空間３５に流入した燃料は、円筒部３３に形成された多数の微小孔３６のいずれかに流入する。そして、多数の微小孔３６のいずれかを通過した燃料は、多孔フィルタ３１の円筒部３３の外周側の外径側空間３７に流入する。そして、外径側空間３７に流入した燃料は、燃料フィルタ７の燃料出口から流出して燃料通路２３に流入する。このとき、燃料中に含まれる異物（不純物）は、多数の微小孔３６の孔径よりも大きいため、多数の微小孔３６を通過することができないので、多孔フィルタ３１の円筒部３３の内周側で捕捉される。この捕捉された異物は、燃料の流動によりマグネット３２の一端面（燃料流方向の上流側端面）付近に捕集される。

ここで、サプライポンプの各摺動部を潤滑する目的で、サプライポンプの各摺動部に燃料を循環供給している。このため、燃料には、金属部品同士（例えばプランジャとシリンダと）の摺動摩耗によって発生したスラッジ、摩擦鉄粉およびカーボン等の異物（鉄系金属異物）が混入する可能性がある。この燃料中に含まれる異物は、燃料フィルタ７の燃料入口から多孔フィルタ３１の円筒部３３の内周側の内径側空間３５に流入すると、マグネット３２の一端面（燃料流方向の上流側端面）に吸着される。これにより、微小孔３６の孔径よりも大きい異物（金属異物を含む）、および微小孔３６の孔径よりも小さい金属異物がインジェクタ１のインレットポート２２内に設置された燃料フィルタ７の多孔フィルタ３１およびマグネット３２によって除去されて、インジェクタ１の内部、例えば噴射孔１１側または制御室側または摺動部に向かう燃料が清浄化される。

［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の燃料フィルタ７においては、多数の微小孔３６に到達する前の異物または多孔フィルタ３１の円筒部３３の内周側で一旦捕捉された異物をマグネット３２の磁力によってマグネット３２の一端面（特定部位）に吸着させることができる。また、インジェクタ１のインレットポート２２に燃料フィルタ７を設置することにより、インジェクタ１の内部に流入する燃料中に含まれる異物が燃料フィルタ７によって除去されるため、燃料フィルタ７よりも燃料流方向の下流側に設けられる油溜まり室１４内および制御室内に流入する燃料中の異物割合を減少することができる。

これによって、燃料フィルタ７よりも燃料流方向の下流側への異物の流出を確実に防止できるので、インジェクタ１の摺動部（例えばノズルボデー３の摺動孔１３とノズルニードル６の径大部との間）や噴射孔１１が異物による摩耗等により傷付けられたり、また、インジェクタ１の摺動隙間（例えばノズルボデー３の摺動孔１３とノズルニードル６の径大部との間や、ノズルボデー３のシート面とノズルニードル６のシート部との間）に異物が噛み込んだりすることはない。

したがって、インジェクタ１の経時劣化（噴射孔１１の孔径の増大化）が進行したり、インジェクタ１が故障（無噴射や連続噴射等）したりし難くなる。また、マグネット３２の磁力によって多数の微小孔３６とは離れた位置、つまりマグネット３２の一端面（特定部位）近傍に異物を捕集することで、多孔フィルタ３１の微小孔３６の目詰まりを確実に防止できるので、多孔フィルタ３１の微小孔３６を通過する燃料の圧力損失が増大することはなく、インジェクタ１の噴射量特性の悪化を抑制することができる。

図３（ｂ）は本発明の実施例２を示したもので、インジェクタのインレットポートに設置された燃料フィルタを示した図である。

本実施例の燃料フィルタ７は、図３（ｂ）に示したように、インジェクタ１のインレットポート２２の内部に設置されており、円筒状の多孔フィルタ４１、およびこの多孔フィルタ４１の燃料流方向の下流端に結合された円環板状の磁石（マグネット）４２等によって構成されている。なお、マグネット４２の代わりに、多孔フィルタ４１の少なくとも一部を磁性材料によって形成しても良い。

多孔フィルタ４１は、燃料中に含まれる異物を捕捉するフィルタ本体（円筒部）４３、およびこの円筒部４３の燃料流方向の上流端に一体的に設けられた閉塞部４４等を有している。円筒部４３の半径方向の外径側、つまり円筒部４３の外周面とインレットポート２２の通路壁面との間には、インジェクタ１のインレットポート２２の開口端側（図示右側）から燃料が導入される外径側空間（円筒空間）４５が形成されている。また、円筒部４３には、多数の微小孔４６が半径方向に貫通している。また、円筒部４３の半径方向の内径側、つまり円筒部４３の内部には、外径側空間４５から多数の微小孔４６を経由して燃料が導入される内径側空間（内部空間）４７が形成されている。

閉塞部４４は、円筒部４３の軸線方向の一端側（燃料流方向の上流側）を閉塞している。そして、外径側空間４５の軸線方向の一端側（燃料流方向の上流側）は、多孔フィルタ４１の軸線方向の一端側の環状端面で開口しており、燃料フィルタ７の燃料入口として機能する。また、外径側空間４５の軸線方向の他端側（燃料流方向の下流側）は、多孔フィルタ４１の軸線方向の他端側の環状端面で開口しているが、マグネット４２により液密的に塞がれている。そして、内径側空間４７の軸線方向の一端側（燃料流方向の上流側）は、閉塞部４４により塞がれている。また、内径側空間４７の軸線方向の他端側（燃料流方向の下流側）は、円筒部４３の軸線方向の他端側の環状端面で開口しており、燃料フィルタ７の燃料出口として機能する。

マグネット４２は、円環板状に形成された磁性体であって、多数の微小孔４６よりも燃料流方向の下流側に離れた位置に配置されている。このマグネット４２の板厚方向の一端面（燃料流方向の上流側端面）は、磁力によって異物を吸着して捕集する特定部位（異物吸着部）として機能する。そして、マグネット４２の半径方向の内径側端部は、多孔フィルタ４１の円筒部４３の軸線方向の他端側の環状端面に溶接等の結合手段を用いて結合されている。これにより、マグネット４２が多孔フィルタ４１の環状端面に強固に保持固定される。また、マグネット４２の外周部は、インレットポート２２の通路壁面に圧入嵌合されている。これにより、燃料フィルタ７がインレットポート２２の通路壁面に強固に保持固定される。

そして、インジェクタ１のインレットポート２２内に流入した燃料は、燃料フィルタ７の燃料入口から多孔フィルタ４１の円筒部４３の外周側の外径側空間４５に流入する。そして、外径側空間４５に流入した燃料は、外径側空間４５の軸線方向の他端側がマグネット４２により塞がれているため、円筒部４３に形成された多数の微小孔４６のいずれかに流入する。そして、多数の微小孔４６のいずれかを通過した燃料は、多孔フィルタ４１の円筒部４３の内周側の内径側空間４７に流入する。そして、内径側空間４７に流入した燃料は、燃料フィルタ７の燃料出口から流出して燃料通路２３に流入する。

そして、燃料中に含まれる異物（不純物）は、多孔フィルタ４１の円筒部４３の外周側で捕捉される。この捕捉された異物は、燃料の流動によりマグネット４２の一端面付近に捕集される。また、燃料中に含まれる金属異物は、燃料フィルタ７の燃料入口から多孔フィルタ４１の円筒部４３の外周側の外径側空間４５に流入すると、マグネット４２の一端面に吸着される。これにより、微小孔４６の孔径よりも大きい異物（金属異物を含む）、および微小孔４６の孔径よりも小さい金属異物がインジェクタ１のインレットポート２２内に設置された燃料フィルタ７の多孔フィルタ４１およびマグネット４２によって除去される。

図４（ａ）は本発明の実施例３を示したもので、インジェクタのインレットポートに設置された燃料フィルタを示した図である。

本実施例の燃料フィルタ７は、図４（ａ）に示したように、例えば鉄系の軟質磁性材料によって形成された磁性体よりなる多孔フィルタ５１のみによって構成されている。すなわち、燃料フィルタ７は、全体が永久磁石により形成されている。多孔フィルタ５１は、インレットポート２２の通路壁面に圧入嵌合される鍔状部５２、燃料中に含まれる異物を捕捉するフィルタ本体（円筒部）５３、およびこの円筒部５３の軸線方向の他端側（燃料流方向の下流側）を閉塞する閉塞部５４等を有している。また、円筒部５３の半径方向の内径側には、インジェクタ１のインレットポート２２の開口端側（図示右側）から燃料が導入される内径側空間（内部空間）５５が形成されている。また、円筒部５３の半径方向の外径側には、内径側空間５５から多数の微小孔５６を経由して燃料が導入される外径側空間（円筒空間）５７が形成されている。この場合には、実施例１よりも部品点数を削減でき、低コスト化を図ることができる。

図４（ｂ）は本発明の実施例４を示したもので、インジェクタのインレットポートに設置された燃料フィルタを示した図である。

本実施例の燃料フィルタ７は、図４（ｂ）に示したように、例えば鉄系の軟質磁性材料によって形成された磁性体よりなる多孔フィルタ６１のみによって構成されている。すなわち、燃料フィルタ７は、全体が永久磁石により形成されている。多孔フィルタ６１は、インレットポート２２の通路壁面に圧入嵌合される鍔状部６２、燃料中に含まれる異物を捕捉するフィルタ本体（円筒部）６３、およびこの円筒部６３の軸線方向の一端側（燃料流方向の上流側）を閉塞する閉塞部６４等を有している。また、円筒部６３の半径方向の外径側には、インジェクタ１のインレットポート２２の開口端側（図示右側）から燃料が導入される外径側空間（円筒空間）６５が形成されている。また、円筒部６３の半径方向の内径側には、外径側空間６５から多数の微小孔６６を経由して燃料が導入される内径側空間（内部空間）６７が形成されている。この場合には、実施例２よりも部品点数を削減でき、低コスト化を図ることができる。

図５（ａ）は本発明の実施例５を示したもので、インジェクタのインレットポートに設置された燃料フィルタを示した図である。

本実施例の燃料フィルタ７は、図５（ａ）に示したように、例えば鉄系の軟質磁性材料によって形成された磁性体よりなる多孔フィルタ５１と、この多孔フィルタ５１の軸線方向の一端面（燃料流方向の上流端面）に着脱自在に組み付けられる磁石（マグネット）７１とによって構成されている。多孔フィルタ５１は、実施例３と同一の形状に形成されている。そして、マグネット７１は、多孔フィルタ５１に磁束を通過させることで多孔フィルタ５１を磁化させる永久磁石であって、多数の微小孔５６よりも燃料流方向の上流側に離れた位置に配置されている。このマグネット７１は、多孔フィルタ５１の鍔状部５２に吸着する円板状部７２、およびこの円板状部７２の中央部より軸線方向の他端側（燃料流方向の下流側）に延長された軸状部７３等を有している。

円板状部７２には、インジェクタ１のインレットポート２２の開口端側（図示右側）と多孔フィルタ５１の円筒部５３の内周側の内径側空間５５とを連通する複数の貫通孔７４が形成されている。これらの貫通孔７４は、燃料フィルタ７の燃料入口として機能する。そして、円板状部７２の板厚方向の一端面（燃料流方向の上流側端面）は、磁力によって異物を吸着して捕集する特定部位（異物吸着部）として機能する。また、円板状部７２の板厚方向の他端面（燃料流方向の下流側端面）は、多孔フィルタ５１の鍔状部５２の一端面に磁力によって吸着している。これにより、マグネット７１が多孔フィルタ５１の鍔状部５２の一端面に着脱自在に保持される。軸状部７３は、円板状部７２の中央部より内径側空間５５内に突出している。このため、軸状部７３の外周面と多孔フィルタ５１の円筒部５３の内周面との間には、断面コの字状の内径側空間５５が形成されている。

ここで、多孔フィルタ５１は、マグネット７１の磁力によって磁化されるため、多孔フィルタ５１全体も磁石となり得る。これにより、多孔フィルタ５１は、マグネットフィルタとしての機能も有する。また、本実施例の燃料フィルタ７は、多孔フィルタ５１よりもインジェクタ１のインレットポート２２の開口端側にマグネット７１が設置されているので、インジェクタ１のインレットポート２２の開口端からマグネット７１だけを取り出すことが可能となる。これによって、仮にマグネット７１に大量の金属異物が吸着している場合であっても、その大量の金属異物をマグネット７１から取り除いたり、新品のマグネット７１に交換したりすることで、多孔フィルタ５１の目詰まりを確実に防止できる。

図５（ｂ）は本発明の実施例６を示したもので、インジェクタのインレットポートに設置された燃料フィルタを示した図である。

本実施例の燃料フィルタ７は、図５（ｂ）に示したように、例えば鉄系の軟質磁性材料によって形成された磁性体よりなる多孔フィルタ６１と、この多孔フィルタ６１の軸線方向の一端面（燃料流方向の上流端面）に着脱自在に組み付けられる磁石（マグネット）９１とによって構成されている。多孔フィルタ６１は、実施例４と同一の形状に形成されている。そして、マグネット９１は、多孔フィルタ６１に磁束を通過させることで多孔フィルタ６１を磁化させる永久磁石であって、多数の微小孔６６よりも燃料流方向の上流側に離れた位置に配置されている。このマグネット９１は、多孔フィルタ６１の閉塞部６４に吸着する円板状部９２、およびこの円板状部９２の半径方向の外径側端部より軸線方向の他端側（燃料流方向の下流側）に延長された円筒状部９３等を有している。

円板状部９２の板厚方向の一端面（燃料流方向の上流側端面）は、磁力によって異物を吸着して捕集する特定部位（異物吸着部）として機能する。また、円板状部９２の板厚方向の他端面（燃料流方向の下流側端面）は、多孔フィルタ６１の閉塞部６４の一端面に磁力によって吸着している。これにより、マグネット９１が多孔フィルタ６１の閉塞部６４の一端面に着脱自在に保持される。

円筒状部９３は、円板状部９２の半径方向の外径側端部より外径側空間６５内に突出している。このため、円筒状部９３の外周面とインレットポート２２の通路壁面との間には、外径側空間６５のうちの最も半径方向の外径側の円筒空間９５が形成され、また、多孔フィルタ６１の円筒部６３の外周面と円筒状部９３の内周面との間には、外径側空間６５のうちの最も半径方向の内径側の円筒空間９７が形成されている。また、円筒空間９５と円筒空間９７とは、連通路９６によって連通している。

ここで、多孔フィルタ６１は、実施例５と同様に、マグネットフィルタとしての機能も有する。また、本実施例の燃料フィルタ７は、多孔フィルタ６１よりもインジェクタ１のインレットポート２２の開口端側にマグネット９１が設置されているので、実施例５と同様に、インジェクタ１のインレットポート２２の開口端からマグネット９１だけを取り出すことが可能となる。これによって、仮にマグネット９１に大量の金属異物が吸着している場合であっても、その大量の金属異物をマグネット９１から取り除いたり、新品のマグネット９１に交換したりすることで、多孔フィルタ６１の目詰まりを確実に防止できる。

［変形例］
本実施例では、本発明の燃料フィルタを備えた燃料噴射装置を、サプライポンプから圧送供給された高圧燃料をコモンレール内に蓄圧し、このコモンレール内に蓄圧した高圧燃料を、エンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給するコモンレール式燃料噴射システムに適用した例を説明したが、本発明の燃料フィルタを備えた燃料噴射装置を、列型燃料噴射ポンプや分配型燃料噴射ポンプ等の燃料噴射ポンプからインジェクタの内部に燃料が直接圧送され、インジェクタ（燃料噴射弁）からエンジンの各気筒の燃焼室内に燃料を噴射供給する内燃機関用燃料噴射装置に適用しても良い。

本実施例では、内燃機関の気筒に燃料を噴射供給するインジェクタとして、内燃機関の気筒の燃焼室内に燃料を噴射供給する電磁式燃料噴射弁を採用したが、インジェクタとして内燃機関の気筒の燃焼室内に燃料を噴射供給する圧電方式の燃料噴射弁を採用しても良い。また、インジェクタとして内燃機関の気筒または吸気ポートまたは吸気バルブに燃料を噴射供給するガソリンエンジン用のフューエルインジェクタに適用しても良い。
また、本実施例では、燃料フィルタをインジェクタ１のインレットポート２２に設置しているが、燃料フィルタをインジェクタ１の摺動部よりも燃料流方向の上流側であればインジェクタ１の内部のいずれの箇所に設置しても良い。また、燃料フィルタをサプライポンプ等の燃料供給ポンプ、列型燃料噴射ポンプや分配型燃料噴射ポンプ等の燃料噴射ポンプ、コモンレール、燃料供給配管に設置しても良い。また、燃料フィルタをフィルタケース内に保持し、そのフィルタケースを燃料通路内に挿入するようにしても良い。また、本実施例では、フィルタ本体として円筒部を有する多孔フィルタを用いたが、シート状のメッシュフィルタ等のフィルタエレメントを用いても良い。

本実施例では、マグネットや多孔フィルタ等の磁性体を永久磁石によって構成しているが、円管状の配管継ぎ手部２１等の燃料配管の周囲にソレノイドコイルを巻回して、このソレノイドコイルを通電して磁性体を磁化し、この磁性体を、金属異物を吸着する電磁石または電磁式マグネットフィルタとしても良い。
本実施例では、本発明の燃料フィルタ７を、インジェクタ内部に設けられる制御室、油溜まり室１４およびノズル噴孔部等に流入する燃料中に含まれる異物を捕捉するように構成しているが、本発明の燃料フィルタ７を、インジェクタ内部に設けられる制御室、油溜まり室１４、ノズル噴孔部、燃料通路２３等のうちのいずれか１つ以上の箇所に流入する燃料中に含まれる異物を捕捉するように構成しても良い。

本実施例では、ノズルボデー３とノズルホルダ４との間にチップパッキンを挟み込んだ状態で、リテーニングナット５をノズルホルダ４の外周に締め付け固定することで、ノズルボデー３の密着面とノズルホルダ４の密着面とを所定の締結軸力で密着させることによって一体化しているが、ノズルボデー３とノズルホルダ４との間に挟み込まれるチップパッキンを廃止しても良い。
なお、燃料通路２３の燃料流方向の下流端が、ノズルホルダ４の内部にて図示上下方向に分岐していても良い。この場合、燃料通路２３の燃料流方向の下流端で分岐した一方の燃料通路は、オリフィスプレートの入口側オリフィスを介して、ノズルホルダ４の内部にてノズルニードル６と一体的に動作するコマンドピストンの背面側に設けられた制御室に連通する。また、燃料通路２３の燃料流方向の下流端で分岐した他方の燃料通路は、ノズルボデー３の燃料通路１５を介して、ノズルニードル６の受圧面側に設けられた油溜まり室１４に連通する。

燃料噴射ノズルに電磁弁を一体化したインジェクタの全体構造を示した概略図である（実施例１）。 燃料噴射ノズルの全体構造を示した断面図である（実施例１）。 （ａ）は燃料フィルタを示した断面図で（実施例１）、（ｂ）は燃料フィルタを示した断面図である（実施例２）。 （ａ）は燃料フィルタを示した断面図で（実施例３）、（ｂ）は燃料フィルタを示した断面図である（実施例４）。 （ａ）は燃料フィルタを示した断面図で（実施例５）、（ｂ）は燃料フィルタを示した断面図である（実施例６）。

符号の説明

１ インジェクタ（燃料噴射弁）
２ 燃料噴射ノズル
３ ノズルボデー
４ ノズルホルダ
６ ノズルニードル（弁体）
７ 燃料フィルタ
９ 電磁弁
１４ インジェクタの油溜まり室
１５ インジェクタの燃料通路
２２ インジェクタのインレットポート（燃料入口ポート）
３１ 多孔フィルタ
３２ マグネット（磁性体、磁石）
３３ 円筒部（フィルタ本体）
３６ 微小孔
４１ 多孔フィルタ
４２ マグネット（磁性体、磁石）
４３ 円筒部（フィルタ本体）
４６ 微小孔
５１ 多孔フィルタ（磁性体）
５３ 円筒部（フィルタ本体）
５６ 微小孔
６１ 多孔フィルタ（磁性体）
６３ 円筒部（フィルタ本体）
６６ 微小孔
７１ マグネット（磁性体、磁石）
９１ マグネット（磁性体、磁石）

Claims (5)

1. 燃料を噴射供給するインジェクタの内部に流入する燃料中に含まれる異物を除去する燃料フィルタにおいて、
   磁力により異物を吸着する磁性体を有していることを特徴とする燃料フィルタ。
2. 請求項１に記載の燃料フィルタにおいて、
   前記磁性体は、フィルタ全体をなすことを特徴とする燃料フィルタ。
3. 請求項１に記載の燃料フィルタにおいて、
   燃料が通過する複数の孔が形成されたフィルタ本体を有し、
   前記磁性体は、前記孔よりも燃料流方向の上流側または下流側に設置されていることを特徴とする燃料フィルタ。
4. 請求項３に記載の燃料フィルタにおいて、
   前記磁性体は、前記フィルタ本体よりも燃料流方向の上流側に設置されていることを特徴とする燃料フィルタ。
5. 請求項４に記載の燃料フィルタにおいて、
   前記磁性体は、前記フィルタ本体に着脱自在に組み付けられていることを特徴とする燃料フィルタ。
   

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