JP2008144663A - インジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】インジェクタ１のアーマチャ変位量を設定する作業を簡便にすることにある。
【解決手段】インジェクタ１によれば、シム８は、外側に露出するように配され、リテーニングナット７とボディ１９とにより軸方向に挟持される。これにより、リテーニングナット７を軸方向一方側に緩めることで、シム８を外側に取り出せるとともにシム８を外側から組み込める。また、ストッパ６がリテーニングナット７とともに一体に回動することから、アーマチャ変位量は、リテーニングナット７の回動量に応じて可変する。このため、シム８を交換する際にリテーニングナット７と本体２との螺合を解除する必要がなくなり、アーマチャ変位量もリテーニングナット７の回動量に応じて自動的に設定される。この結果、アーマチャ変位量を設定する作業は簡便になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンに燃料を噴射して供給するインジェクタに関する。

従来から、コモンレール等の燃料の供給源から高圧の燃料を受け入れ、受け入れた高圧の燃料をエンジンの気筒内に噴射するインジェクタが公知である（例えば、特許文献１参照）。従来のインジェクタ１００は、図５に示すように、本体１０１の一端側で摺動自在に支持され、ソレノイドコイル１０２への通電により励磁されて軸方向一方側に磁気吸引されるアーマチャ１０３と、アーマチャ１０３を軸方向他方側に付勢する復元バネ１０４と、アーマチャ１０３の軸方向一方側への変位量を規制するストッパ１０５とを備える。

そして、インジェクタ１００は、ソレノイドコイル１０２やストッパ１０５等を含むステータ側構成体１０６をアーマチャ１０３の一端側に配し、リテーニングナット１０７を軸方向一方側から本体１０１に螺合して軸方向他方側に変位させステータ側構成体１０６を締め付けることで一体として構成される。

ここで、本体１０１は、噴孔（図示せず）を開閉するニードル弁（図示せず）と軸方向に一体に変位するコマンドピストン１０８、および各種の流路が設けられ、コマンドピストン１０８を軸方向に摺動自在に支持するとともにコマンドピストン１０８の一端に背圧室１０９を形成するボディ１１０を有する。また、背圧室１０９は、オリフィス１１１を介して燃料供給側の高圧流路１１２に常に連通するように設けられるとともに、オリフィス１１３を介して燃料リターン側の低圧流路１１４との間を開閉されるように設けられる。

そして、アーマチャ１０３の軸方向一方側への変位に伴い、弁体１１５が軸方向一方側に変位し背圧室１０９が低圧流路１１４に対して開放されると、背圧室１０９から低圧流路１１４へ燃料が流出するので背圧室１０９の燃料圧（背圧）が低下する。この結果、コマンドピストン１０８およびニードル弁が軸方向一方側に変位して噴孔が開放され、燃料が噴射される。

また、アーマチャ１０３の軸方向他方側への変位に伴い、弁体１１５が軸方向他方側に変位し背圧室１０９が低圧流路１１４に対して閉鎖されると、背圧室１０９から低圧流路１１４への燃料の流出が止まるので背圧が上昇する。この結果、コマンドピストン１０８およびニードル弁が軸方向他方側に変位して噴孔が閉鎖され、燃料の噴射が停止される。

ところで、アーマチャ１０３の軸方向一方側への変位量（すなわち、ソレノイドコイル１０２に通電が行われていないときのアーマチャ１０３の一端とストッパ１０５の他端との軸方向距離：以下、アーマチャ変位量と略す）は、背圧の操作条件等を設定するための重要な因子である。このため、アーマチャ変位量を所望の操作条件に応じた目標値に設定するため、ステータ側構成体１０６と本体１０１との間に、目標値に応じた軸方向厚さを有するシム１１６を装着してリテーニングナット１０７を締め付ける。

しかし、シム１１６はリテーニングナット１０７により外側から覆われるため、シム１１６を交換するには、リテーニングナット１０７と本体１０１との螺合を解除し、本体１０１とステータ側構成体１０６とを分離してシム１１６を取り出し、改めて本体１０１とステータ側構成体１０６との間に別の厚みのシム１１６を組み込んでリテーニングナット１０７を本体１０１に螺合する必要がある。このため、アーマチャ変位量を設定する作業は極めて煩雑である。
特開２００６−１９４２３７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、インジェクタのアーマチャ変位量を設定する作業を簡便にすることにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載のインジェクタは、燃料を受け入れて噴射する本体と、ソレノイドコイルへの通電により励磁されて軸方向一方側に磁気吸引されるアーマチャと、アーマチャを軸方向他方側に付勢する弾性部材と、アーマチャの軸方向一方側への変位量を規制するストッパと、ストッパと一体に回動し、本体に螺合して軸方向他方側に変位するリテーニングナットと、外側に露出するように配され、リテーニングナットと本体とにより軸方向に挟持されるシムとを備える。

これにより、例えばシムを円弧状に設ければ、リテーニングナットを軸方向一方側に緩めることで、シムを外側に取り出せるとともにシムを外側から組み込める。また、ストッパがリテーニングナットとともに一体に回動することから、アーマチャの一端とストッパの他端との軸方向距離（つまり、アーマチャ変位量）は、リテーニングナットの回動量に応じて可変する。

このため、シムを交換する際にリテーニングナットと本体との螺合を解除する必要がなくなり、アーマチャ変位量もリテーニングナットの回動量に応じて自動的に設定される。この結果、アーマチャ変位量を設定する作業は簡便になる。

〔請求項２の手段〕
請求項２に記載のインジェクタは、所定のボディに螺合し、アーマチャが変位する内部室まで突出してアーマチャに対向する螺子を備える。そして、螺子は、一端部がボディの外部に突出して回動操作される被操作部をなし、内部室への突出量を外部からの回動操作により可変できる。

これにより、内部室まで突出した螺子の端部（つまり、螺子の他端）を、ストッパとして利用することができる。すなわち、螺子の回動量と螺子の軸方向変位量とは所定の相関を有する。そこで、螺子の回動操作により、螺子の他端をアーマチャに当接させた後にアーマチャから離間させ離間時の螺子の回動量を測ることで、螺子の他端部をストッパとするアーマチャ変位量を設定することができる。また、螺子の回動操作は、被操作部が外部に突出していることから容易に行うことができる。
このため、シムを用いなくても、容易な螺子の回動操作によりアーマチャ変位量を設定することができる。この結果、アーマチャ変位量を設定する作業は簡便になる。

〔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、螺子には、ボディの外部と内部室とを連通する内部流路が設けられている。
これにより、ボディの外部に突出した螺子の一端の近傍に向けて内部室から燃料を導くことができる。ここで、内部室は燃料リターン側の低圧流路の一部をなすので、螺子の一端を介して背圧室等からリークした燃料をインジェクタの外部に導くことができる。このため、燃料のリーク口を選択する自由度を高めることができる。

最良の形態１のインジェクタは、燃料を受け入れて噴射する本体と、ソレノイドコイルへの通電により励磁されて軸方向一方側に磁気吸引されるアーマチャと、アーマチャを軸方向他方側に付勢する弾性部材と、アーマチャの軸方向一方側への変位量を規制するストッパと、ストッパと一体に回動し、本体に螺合して軸方向他方側に変位するリテーニングナットと、外側に露出するように配され、リテーニングナットと本体とにより軸方向に挟持されるシムとを備える。

最良の形態２のインジェクタは、所定のボディに螺合し、アーマチャが変位する内部室まで突出してアーマチャに対向する螺子を備える。そして、螺子は、一端部がボディの外部に突出して回動操作される被操作部をなし、内部室への突出量を外部からの回動操作により可変できる。
最良の形態３のインジェクタによれば、螺子には、ボディの外部と内部室とを連通する内部流路が設けられている。

〔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および図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し、コモンレールから高圧の燃料を受け入れ、受け入れた高圧の燃料をエンジンの気筒内に噴射するものである。

インジェクタ１は、図１に示すように、燃料を受け入れて噴射する本体２と、ソレノイドコイル３への通電により励磁されて軸方向一方側に磁気吸引されるアーマチャ４と、アーマチャ４を軸方向他方側に付勢する弾性部材としての復元バネ５と、アーマチャ４の軸方向一方側への変位量を規制するストッパ６と、ストッパ６と一体に回動し、本体２に螺合して軸方向他方側に変位するリテーニングナット７と、リテーニングナット７と本体２とにより軸方向に挟持されるシム８とを備える。

そして、インジェクタ１は、ソレノイドコイル３やストッパ６等を含むステータ側構成体１１をアーマチャ４の一端側に配し、リテーニングナット７を軸方向一方側から本体２に螺合して軸方向他方側に変位させステータ側構成体１１を本体２の方に（軸方向他方側に）締め付けることで一体として構成される。

ここで、ステータ側構成体１１は、ステータ１２、ソレノイドコイル３やストッパ６等のようにリテーニングナット７と一体に回動する部材からなる。そして、ステータ側構成体１１は、アーマチャ４の軸部１３を摺動自在に支持するボディ１４とともに、アーマチャ４が変位する内部室１５を形成する。

本体２は、噴孔（図示せず）を開閉するニードル弁（図示せず）と軸方向に一体に変位するコマンドピストン１７、および各種の流路が設けられ、コマンドピストン１７を軸方向に摺動自在に支持するとともにコマンドピストン１７の一端に背圧室１８を形成するボディ１９を有する。

ここで、背圧室１８は、オリフィス２０を介して燃料供給側の高圧流路２１に常に連通するように設けられるとともに、オリフィス２２を介して燃料リターン側の低圧流路２３との間を弁体２４により開閉されるように設けられる。なお、弁体２４は軸部１３の他端に装着され、内部室１５は低圧流路２３の一部をなす。

アーマチャ４は、ステータ１２やストッパ６と対向して内部室１５で軸方向に変位する本体部２７と、ボディ１４に摺動自在に支持される軸部１３とを有する。本体部２７の一端面の略中央部は、一方側に隆起してアーマチャ４の一端２８をなし、アーマチャ４の励磁によりストッパ６の他端２９に当接する。すなわち、ソレノイドコイル３に通電が行われていないときの一端２８と他端２９との軸方向距離が、アーマチャ４の軸方向一方側への変位量（アーマチャ変位量）をなす。

復元バネ５は、ストッパ６の内周に形成される空間３１に、軸方向に弾性を発揮するように配され、一端をボディ３２に支持され他端をアーマチャ４に支持される。ここで、空間３１は、内部室１５に通じて低圧流路２３の一部をなし、一端をボディ３２に螺合する螺子３３により封鎖されている。なお、空間３１は、ギャップセンサ等を挿し入れてアーマチャ変位量を測定した後に封鎖される。

以上の構成により、ソレノイドコイル３に通電が行われアーマチャ４が励磁されると、アーマチャ４は軸方向一方側へ変位する。これにより、弁体２４が軸方向一方側に変位し背圧室１８が低圧流路２３に対して開放されるので、背圧室１８から低圧流路２３へ燃料が流出し、背圧室１８の燃料圧（背圧）が低下する。この結果、コマンドピストン１７およびニードル弁が軸方向一方側に変位して噴孔が開放され、燃料が噴射される。

また、ソレノイドコイル３への通電が停止されアーマチャ４が励磁されなくなると、アーマチャ４は復元バネ５に付勢されて軸方向他方側へ変位する。これにより、弁体２４が軸方向他方側に変位し背圧室１８が低圧流路２３に対して閉鎖されるので、背圧室１８から低圧流路２３への燃料の流出が止まり、背圧が上昇する。この結果、コマンドピストン１７およびニードル弁が軸方向他方側に変位して噴孔が閉鎖され、燃料の噴射が停止される。

シム８は、図２に示すように、半円弧状の部材であり、外周がインジェクタ１の外側に露出するように組み込まれる。すなわち、本体２のボディ１９の外周に段３５を設け、段３５に２つのシム８を径方向に対称に載せ、リテーニングナット７の他端が当接するまでリテーニングナット７を本体２の方に締め付ける。これにより、シム８は、ボディ１９とリテーニングナット７とにより軸方向に挟持され、内部室１５においてアーマチャ変位量を形成する。

〔実施例１の効果〕
実施例１のインジェクタ１によれば、シム８は、外側に露出するように配され、リテーニングナット７とボディ１９とにより軸方向に挟持される。
これにより、リテーニングナット７を軸方向一方側に緩めることで、シム８を外側に取り出せるとともにシム８を外側から組み込める。また、ストッパ６がリテーニングナット７とともに一体に回動することから、アーマチャ変位量は、リテーニングナット７の回動量に応じて可変する。このため、シム８を交換する際にリテーニングナット７と本体２との螺合を解除する必要がなくなり、アーマチャ変位量もリテーニングナット７の回動量に応じて自動的に設定される。この結果、アーマチャ変位量を設定する作業は簡便になる。

実施例２のインジェクタ１によれば、図３に示すように、螺子３３の他端３７が内部室１５まで突出してアーマチャ４に対向する。ここで、アーマチャ４において他端３７と対向する部分は、一端２８の内周側に形成される凹部の底面３８である。また、螺子３３の一端部は、ボディ３２の外部に突出して回動操作される被操作部３９をなし、他端３７の内部室１５への突出量は、外部からの回動操作により可変である。

これにより、螺子３３の他端部は、ストッパ６の替わりにアーマチャ変位量を規制することができる。すなわち、螺子３３の回動量と螺子３３の軸方向変位量とは所定の相関を有する。そこで、螺子３３の回動操作により、他端３７をアーマチャ４の底面３８に当接させた後に底面３８から離間させ、離間時の螺子３３の回動量を測ることで、他端３７と底面３８との軸方向距離をアーマチャ変位量として設定することができる。また、螺子３３の回動操作は、被操作部３９が外部に突出していることから容易に行うことができる。このため、シム８を用いなくても、容易な螺子３３の回動操作によりアーマチャ変位量を設定することができる。この結果、アーマチャ変位量を設定する作業は簡便になる。

実施例３のインジェクタ１によれば、図４に示すように、空間３１に突出する螺子３３の部分に、ボディ３２の外部と空間３１（つまり、低圧流路２３）とを連通する内部流路４１が設けられている。
これにより、ボディ３２の外部に突出した被操作部３９の近傍に低圧流路２３の燃料を導くことができる。つまり、背圧室１８等からリークした燃料を、螺子３３の一端側を介してインジェクタ１の外部に導くことができる。このため、燃料のリーク口を選択する自由度を高めることができる。

インジェクタの構成を示す部分断面図である（実施例１）。 シムの形状を示す平面図である（実施例１）。 インジェクタの構成を示す部分断面図である（実施例２）。 インジェクタの構成を示す部分断面図である（実施例３）。 インジェクタの構成を示す部分断面図である（従来例）。

符号の説明

１ インジェクタ
２ 本体
３ ソレノイドコイル
４ アーマチャ
５ 復元バネ（弾性部材）
６ ストッパ
７ リテーニングナット
８ シム
１５ 内部室
３２ ボディ
３３ 螺子
３９ 被操作部
４１ 内部流路

Claims (3)

1. 燃料を受け入れて噴射する本体と、
   ソレノイドコイルへの通電により励磁されて軸方向一方側に磁気吸引されるアーマチャと、
   このアーマチャを軸方向他方側に付勢する弾性部材と、
   前記アーマチャの軸方向一方側への変位量を規制するストッパと、
   このストッパと一体に回動し、前記本体に螺合して軸方向他方側に変位するリテーニングナットと、
   外側に露出するように配され、前記リテーニングナットと前記本体とにより軸方向に挟持されるシムとを備えるインジェクタ。
2. 燃料を受け入れて噴射する本体と、
   ソレノイドコイルへの通電により励磁されて軸方向一方側に磁気吸引されるアーマチャと、
   このアーマチャを軸方向他方側に付勢する弾性部材と、
   所定のボディに螺合し、前記アーマチャが変位する内部室まで突出して前記アーマチャに対向する螺子とを備え、
   この螺子は、一端部が前記ボディの外部に突出して回動操作される被操作部をなし、前記内部室への突出量を外部からの回動操作により可変でき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、
   前記螺子には、前記ボディの外部と前記内部室とを連通する内部流路が設けられていることを特徴とするインジェクタ。

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