JP2007224811A - インジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】インジェクタ１のコストアップ要因であるチップパッキンを省いても、ニードル４の開弁方向への移動を規制すること、および高い油密シール性を得ることにある。
【解決手段】インジェクタ１において、本体２とノズル３との間に、ニードル４の開弁方向への移動を規制するストッパ２２を装着する。そして、ノズルボディ１６の後端面２６が本体２の先端面２８に部分的に面接触した状態で、ノズル３を、本体２の先端側に装着する。このとき、ストッパ２２は、先端面２８の一部が後方に窪むことで形成されるストッパ収容室３０に収容される。これにより、簡易な構造のストッパ２２でニードル４の開弁方向への移動を規制することができる。また、ストッパ収容室３０の形成により、先端面２８が後端面２６と面接触する面積が低減され、高い油密シール性を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料を噴射供給するインジェクタに関する。

従来から、エンジンの気筒内で燃焼する燃料を噴射供給するインジェクタが公知となっている。このインジェクタは、燃料供給ポンプやコモンレール等の燃料供給源から燃料を受け入れる本体と、本体の先端側に装着され本体から燃料を受け入れて噴射するノズルとを備える。ここで、ノズルは、先端に噴孔を具備するノズルボディ、およびノズルボディに軸方向に移動自在に収容され噴孔を開閉するニードルを有する（例えば、特許文献１参照）。

そして、インジェクタは、ニードルに対し噴孔を開放する方向（開弁方向）に作用する付勢力と、ニードルに対し噴孔を閉鎖する方向（閉弁方向）に作用する付勢力との強弱を操作することができる。これにより、インジェクタは、ニードルを開弁方向または閉弁方向に移動させ、燃料の噴射開始または燃料の噴射停止を行う。

また、インジェクタは、ニードルの開弁方向への過剰な移動を規制するため、本体とノズルとの間にチップパッキンを備える。このチップパッキンは、本体とノズルとの間に配置されるため、本体の燃料通路とノズルの燃料通路とを連通するための連通路が設けられている。そして、チップパッキンの後端面は、本体の燃料通路の開口部と連通路の本体側開口部とが一致するように、本体の先端面に面接触して装着されている。また、チップパッキンの先端面は、ノズルの燃料通路の開口部と連通路のノズル側開口部とが一致するように、ノズルの後端面に面接触して装着されている。

ところで、ノズルには、極めて高圧に加圧された燃料が供給される場合があるため、上記のような開口部近傍の面接触部分は、極めて高い油密シール性が要求される。そこで、開口部近傍の面接触部分に強い面圧を発生させるため、チップパッキンの先端面や後端面は、開口部近傍以外が部分的に陥没するように設けられ、本体の先端面やノズルの後端面と面接触する面積を低減している。
しかし、このような陥没部を設ける作業は極めて煩雑であり、インジェクタのコストアップ要因となっている。
特開２００３−１１３７６１号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、インジェクタのコストアップ要因であるチップパッキンを省いても、ニードルの開弁方向への移動を規制すること、および高い油密シール性を得ることにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載のインジェクタは、所定の燃料供給源から燃料を受け入れる本体と、 先端に噴孔を具備するノズルボディ、およびノズルボディに軸方向に移動自在に収容され噴孔を開閉するニードルを有し、本体の先端側に装着され本体から燃料を受け入れて噴射するノズルと、本体とノズルとの間に装着され、ニードルの開弁方向への移動を規制するストッパとを備える。そして、ノズルは、ノズルボディの後端面が本体の先端面に面接触した状態で本体の先端側に装着され、ストッパは、本体の先端面の一部が後方に窪むことで形成されるストッパ収容室に収容されている。

これにより、陥没部が不要で簡易な構造のストッパにより、ニードルの開弁方向への移動を規制することができる。
また、このインジェクタによれば、ノズルボディの後端面が本体の先端面に面接触しているので、本体の燃料通路とノズルの燃料通路とが、直接、連通する。このため、油密シール性を得るには、本体の先端面がノズルボディの後端面と面接触する面積を低減する必要がある。これに対し、このインジェクタでは、本体の先端面の一部が、ストッパを収容するために後方に窪んでストッパ収容室を形成しているので、本体の先端面がノズルボディの後端面と面接触する面積が低減される。また、このストッパ収容室は簡便に設けることができる。

以上により、インジェクタのコストアップ要因であるチップパッキンを省いても、ニードルの開弁方向への移動を規制すること、および高い油密シール性を得ることができる。

〔請求項２の手段〕
請求項２に記載のインジェクタによれば、ストッパはノズルボディに当接した状態でストッパ収容室に収容されている。
これにより、インジェクタは、ストッパを安定した状態で保持することができるので、ニードルの開弁方向への移動を、より高精度に規制することができる。

〔請求項３の手段〕
請求項３に記載のインジェクタによれば、ストッパは、本体およびノズルボディよりも高弾性である。
これにより、ストッパの寸法精度を粗くしても、確実に、ストッパをストッパ収容室に収容してノズルボディに当接させることができる。

最良の形態１のインジェクタは、所定の燃料供給源から燃料を受け入れる本体と、先端に噴孔を具備するノズルボディ、およびノズルボディに軸方向に移動自在に収容され噴孔を開閉するニードルを有し、本体の先端側に装着され本体から燃料を受け入れて噴射するノズルと、本体とノズルとの間に装着され、ニードルの開弁方向への移動を規制するストッパとを備える。そして、ノズルは、ノズルボディの後端面が本体の先端面に面接触した状態で本体の先端側に装着され、ストッパは、本体の先端面の一部が後方に窪むことで形成されるストッパ収容室に収容されている。

また、このインジェクタによれば、ストッパは、ノズルボディに当接した状態でストッパ収容室に収容されている。さらに、ストッパは、本体およびノズルボディよりも高弾性である。

〔実施例１の構成〕
実施例１のインジェクタ１の構成を、図１ないし図２を用いて説明する。
インジェクタ１は、例えば、燃料を高圧化する燃料供給ポンプ（図示せず）、燃料供給ポンプで高圧化された燃料を高圧状態で蓄圧するコモンレール（図示せず）等とともに、エンジン（図示せず）に燃料を噴射供給する蓄圧式の燃料噴射装置を構成する。そして、インジェクタ１は、エンジンに搭載され気筒内に燃料を噴射供給する。

このインジェクタ１は、例えば、所定の燃料供給源としてのコモンレールから燃料を受け入れる本体２と、本体２の先端側に装着され本体２から燃料を受け入れて噴射するノズル３と、ノズル３の弁体（後記するニードル４）を駆動する電磁アクチュエータ（図示せず）とを備える。また、ノズル３は、リテーニングナット５を締め付けることで本体２の先端側に装着されている。

本体２には、コモンレールから受け入れた高圧の燃料が流れる高圧流路６、および後記するノズル室７のように高圧の燃料が流動する空間からリークした燃料が流れる低圧流路８が設けられている。また、本体２の略中央部は軸方向に貫通するシリンダ９をなしている。そして、このシリンダ９内に、スプリング１１、プレッシャピン１２およびコマンドピストン１３が同軸的に収容されている。

ここで、スプリング１１は、先端がプレッシャピン１２に支持され、プレッシャピン１２を先端側に付勢する。また、プレッシャピン１２は、先端がニードル４の後端に当接し、スプリング１１から受けた付勢力をニードル４に伝達する。これにより、ニードル４は、スプリング１１による付勢力を、噴孔１５を閉鎖する方向（閉弁方向）に受ける。

コマンドピストン１３は、後端に高圧の燃料が供給され、この燃料の圧力（背圧）を受けて先端側に（つまり、閉弁方向に）付勢される。そして、コマンドピストン１３は、先端がプレッシャピン１２の後端に当接し、背圧による付勢力を、プレッシャピン１２を介してニードル４に伝達する。これにより、ニードル４は、スプリング１１による付勢力とともに、背圧による付勢力を閉弁方向に受ける。

ノズル３は、先端に噴孔１５を具備するノズルボディ１６、およびノズルボディ１６に軸方向に移動自在に収容され噴孔１５を開閉するニードル４を有する。

ノズルボディ１６には、高圧流路６と接続される高圧流路１７が設けられている。また、ノズルボディ１６の略中央部は、先端が封鎖された略円筒状のシリンダをなし、ノズルボディ１６は、このシリンダ内にニードル４を収容する。そして、ノズルボディ１６の後部は、ニードル４を摺動自在に支持する支持部をなし、この支持部よりも先端側のノズルボディ１６は、ニードル４とともに、高圧流路１７の燃料を噴孔１５まで導くためのノズル室７を形成する。つまり、高圧流路１７は、ノズル室７に開口するように設けられている。

ニードル４は、ノズルボディ１６の先端に設けられた噴孔１５を開閉する針状の弁体である。すなわち、ニードル４の先端には、ノズル室７と噴孔１５との間を開閉するシート部１９が設けられ、このシート部１９がノズルボディ１６のシート面２０に着座していると、ノズル室７と噴孔１５との間が遮断され燃料は噴射されない。そして、ニードル４が開弁方向へ移動し、シート部１９がシート面２０から離座すると、ノズル室７と噴孔１５との間が連通し燃料が噴射される。

ここで、ニードル４には、高圧流路１７からノズル室７に供給された燃料の圧力が、噴孔１５を開放する方向（開弁方向）に付勢力を及ぼしている。そして、背圧による付勢力、およびスプリング１１による付勢力等の閉弁方向に作用する付勢力（閉弁付勢力）と、ノズル室７の燃料圧力による付勢力等の開弁方向に作用する付勢力（開弁付勢力）との強弱が、電磁アクチュエータにより操作されて、ニードル４が移動する。

すなわち、電磁アクチュエータが作動すると背圧が低下し、閉弁付勢力が開弁付勢力よりも弱くなるので、ニードル４が開弁方向に移動する。この結果、ノズル室７と噴孔１５とが連通し燃料が噴射される。また、電磁アクチュエータが作動を停止すると背圧が上昇し、閉弁付勢力が開弁付勢力よりも強くなるので、ニードル４が閉弁方向に移動する。この結果、ノズル室７と噴孔１５とが遮断され燃料の噴射が停止される。

〔実施例１の特徴〕
実施例１のインジェクタ１の特徴を説明する。
実施例１のインジェクタ１は、本体２とノズル３との間にノズルボディ１６に当接した状態で装着され、ニードル４の開弁方向への移動を規制するストッパ２２を備える。すなわち、ストッパ２２は、閉弁付勢力が開弁付勢力よりも弱くなりニードル４が開弁方向に移動する際に、ニードル４の移動量を規制する。

このストッパ２２は、図１（ｂ）および図２（ｂ）に示すように、下面視で略直方体を呈するように設けられている。そして、ストッパ２２の中央部には、ニードル４の後端部を通す貫通穴２４が設けられ、ストッパ２２の外周側両端は、後端側に折れ曲げられている。また、ストッパ２２の先端面の内、貫通穴２４の開口近傍は、ニードル４の移動を規制する際にニードル４の当接を受けるニードル当接部２５をなし、外周寄りの部分は、ノズルボディ１６の後端面２６と面接触する面接触部２７をなす。

また、ノズル３は、後端面２６が本体２の先端面２８に部分的に面接触した状態で、本体２の先端側に装着されている。このため、本体２の高圧流路６とノズル３の高圧流路１７とが、直接、連通している。そして、ストッパ２２は、先端面２８の一部が後方に窪むことで形成されるストッパ収容室３０に収容されている。ストッパ収容室３０は、本体２の先端部を、シリンダ９と交差するようにかつ長方形状に、所定の深さだけ切り欠くことで形成されている。また、ストッパ収容室３０は、高圧流路６および低圧流路８の開口部、ならびに２つのピン穴３１を避けて設けられている。

そして、ストッパ２２は、プレッシャピン１２の先端部と同軸的に装着されたストッパ付勢バネ３３により先端側に付勢されてノズルボディ１６に当接している。さらに、ストッパ２２自体が、本体２およびノズルボディ１６よりも高弾性に設けられ、ストッパ２２は、自身の弾性力によってもノズルボディ１６に当接している。

〔実施例１の効果〕
実施例１のインジェクタ１は、本体２とノズル３との間に装着され、ニードル４の開弁方向への移動を規制するストッパ２２を備える。そして、ノズル３は、ノズルボディ１６の後端面２６が本体２の先端面２８に部分的に面接触した状態で本体２の先端側に装着され、ストッパ２２は、先端面２８の一部が後方に窪むことで形成されるストッパ収容室３０に収容されている。

これにより、陥没部を設ける必要がある従来のチップパッキンに替わり、陥没部が不要で簡易な構造のストッパ２２により、ニードル４の開弁方向への移動を規制することができる。
また、本体２の高圧流路６とノズルボディ１６の高圧流路１７とが、直接、連通しているため、油密シール性を得るには、本体２の先端面２８がノズルボディ１６の後端面２６と面接触する面積を低減する必要がある。これに対し、インジェクタ１では、本体２の先端面２８の一部が、ストッパ２２を収容するために後方に窪んでストッパ収容室３０を形成しているので、先端面２８が後端面２６と面接触する面積が低減される。
さらに、このストッパ収容室３０は、本体２の先端部を長方形状に所定の深さだけ切り欠くことで簡便に設けることができる。

以上により、インジェクタ１のコストアップ要因であるチップパッキンを省いても、ニードル４の開弁方向への移動を規制すること、および高い油密シール性を得ることができる。

また、ストッパ２２はノズルボディ１６に当接した状態でストッパ収容室３０に収容されている。
これにより、インジェクタ１は、ストッパ２２を安定した状態で保持することができるので、ニードル４の開弁方向への移動を、より高精度に規制することができる。

さらに、ストッパ２２は、本体２およびノズルボディ１６よりも高弾性である。
これにより、ストッパ２２の寸法精度を粗くしても、確実に、ストッパ２２をストッパ収容室３０に収容してノズルボディ１６に当接させることができる。

〔変形例〕
実施例１のインジェクタ１によれば、ストッパ２２がノズルボディ１６に面接触していたが、図３に示すように、ノズルボディ１６に線接触するようなストッパ２２を用いることもできる。この場合、ストッパ２２の厚さを薄くして、ストッパ２２をより高弾性にすることができる。

（ａ）はインジェクタの要部構成を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である（実施例１）。 （ａ）はインジェクタの要部構成および高圧流路を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である（実施例１）。 インジェクタの要部構成を示す断面図である（変形例）。

符号の説明

１ インジェクタ
２ 本体
３ ノズル
４ ニードル
１５ 噴孔
１６ ノズルボディ
２２ ストッパ
２６ 後端面
２８ 先端面
３０ ストッパ収容室

Claims (3)

1. 所定の燃料供給源から燃料を受け入れる本体と、
   先端に噴孔を具備するノズルボディ、およびこのノズルボディに軸方向に移動自在に収容され前記噴孔を開閉するニードルを有し、前記本体の先端側に装着され前記本体から燃料を受け入れて噴射するノズルと、
   前記本体と前記ノズルとの間に装着され、前記ニードルの開弁方向への移動を規制するストッパとを備え、
   前記ノズルは、前記ノズルボディの後端面が前記本体の先端面に面接触した状態で前記本体の先端側に装着され、
   前記ストッパは、前記本体の先端面の一部が後方に窪むことで形成されるストッパ収容室に収容されていることを特徴とするインジェクタ。
2. 請求項１に記載のインジェクタにおいて、
   前記ストッパは前記ノズルボディに当接した状態で前記ストッパ収容室に収容されていることを特徴とするインジェクタ。
3. 請求項２に記載のインジェクタにおいて、
   前記ストッパは、前記本体および前記ノズルボディよりも高弾性であることを特徴とするインジェクタ。

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