JP2008163758A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料噴射装置において、発生したベーパ等の確実に排出できるようにする。
【解決手段】プランジャ１１０を摺動自在に収容して燃料の圧送室Ｃを画定する筒体１４０、圧送室に連通し得る供給口１６１ａをもつ燃料の供給通路２２１ａ、供給通路内の燃料が圧送室へ流入するのを許容する第１弁体１６０、燃料の一部を元に戻し得る戻し通路１３６、供給通路と戻し通路を連通する連通路１４７、圧送室内の燃料を戻し通路に排出する排出口１４１ｂをもつ排出通路１４６、圧送室内の加圧された燃料を噴射する噴射ノズル３００を備え、排出通路１４６は、供給口１６１ａ及び排出口１４１ｂよりも上方の所定位置まで延在する隔壁１４８により連通路１４７から隔離されて、戻し通路１３６に連通するように形成されている。これによれば、圧送室内の燃料に混入したベーパが効率良く排出され、特に高温時において安定した高精度の燃料噴射を行うことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、往復動するプランジャにより燃料を圧送して噴射する燃料噴射装置に関し、特に、二輪車等に搭載される小型エンジンの吸気通路に燃料を噴射するのに適用される燃料噴射装置に関する。

二輪車等に搭載される電子制御型の燃料噴射装置としては、燃料タンクよりも低い位置の吸気管等に配置されて、燃料タンクから導かれた燃料を、電磁駆動されるプランジャのポンプ作用により圧送して噴射ノズルから燃料を噴射すると共に、余剰の燃料及び発生したベーパをリターンパイプにより燃料タンクに戻すようにしたものが知られている。

このような燃料噴射装置は、例えば図６に示すように、往復動により燃料の圧送及び吸引を行うプランジャ１、プランジャ１と一体的に移動する円筒状のアマチャ２、アマチャ２及びプランジャ１を摺動自在に収容して圧送室Ｃを画定する円筒状のインナーヨーク３、インナーヨーク３の周りに配置された励磁用のコイル４、コイル４の周りに配置されたアウターヨーク５及びエンドヨーク６、燃料供給通路７から圧送室Ｃへ燃料を供給する供給口８、供給口８を開閉して圧送室Ｃ内への燃料の流入を許容するインレットチェックバルブ９と、圧送室Ｃから余剰の燃料及び発生したベーパを排出する排出口１０及び排出通路１１、排出口１０を開閉して燃料及びベーパの排出のみを許容するスピルバルブ１２、余剰の燃料及び発生したベーパを燃料タンクに戻すべくインナーヨーク３の外側でかつコイル４の内側に形成されると共に排出通路１１にも連通する戻し通路１３、燃料供給通路７と戻し通路１３を連通する環状の連通路１４、圧送室Ｃから吐出された燃料を噴射する噴射ノズル１５等を備えている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、この燃料噴射装置においては、図６に示すように、円筒状のインナーヨーク３の周りに形成された環状の連通路１４を介して、鉛直方向の略同等の高さにおいて燃料供給通路７及び供給口８と排出口１０及び排出通路１１が連通しているため、圧送室Ｃから排出口１０及び排出通路１１を通して排出されたベーパが、プランジャ１の戻りによる吸引行程で、戻し通路１３に向わずに連通路１４を通って供給口８から圧送室Ｃ内に再び吸引される虞があり、又、燃料供給通路７内のベーパが連通路１４を通って排出口１０から圧送室Ｃ内に再び吸引される虞がある。
これでは、分離されたベーパを戻し通路から外部（燃料タンク）に向けて効率よく排出することができず、特に、ベーパの発生が増加する高温時においては、燃料噴射特性に影響を及ぼし、所望の燃料噴射特性を確保することが困難になる虞がある。

特開２００３−１６６４５５号公報

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、部品点数の削減、構造の簡素化、小型化、低コスト化、組付け性の改善等を図りつつ、発生したベーパ等を効率良く排出することができ、特に高温時に高精度で安定した燃料噴射を行うことができる燃料噴射装置を提供することにある。

本発明の燃料噴射装置は、往復動により燃料を圧送及び吸引するプランジャと、プランジャを摺動自在に収容して燃料の圧送室を画定する筒体と、圧送室に連通し得る供給口をもつ燃料の供給通路と、供給通路内の燃料が圧送室へ流入するのを許容する第１弁体と、燃料の一部を元に戻し得る戻し通路と、供給通路と戻し通路を連通する連通路と、圧送室内の燃料を戻し通路に排出するべく筒体の側面に排出口をもつ排出通路と、圧送室の下流側に配置され圧送された所定圧力以上の燃料を噴射する噴射ノズルを備え、プランジャは、圧送行程の初期領域で排出口を開放しかつ初期領域以外の後期領域で排出口を閉塞して燃料を噴射する燃料噴射装置であって、上記排出通路は、供給口及び排出口よりも上方の所定位置まで延在する隔壁により連通路から隔離されて、戻し通路に連通するように形成されている、構成となっている。
この構成によれば、プランジャの吸引行程により第１弁体を経て供給通路から燃料が圧送室内に供給され、プランジャが圧送行程に入ると、その初期領域でベーパ混じりの燃料が、圧送室から排出口を経て排出通路に流出し、上方の所定位置まで延在する隔壁により、連通路（及び供給通路）に流れ込むことなく戻し通路に導かれ、後期領域でプランジャが排出口を閉塞して、所定以上の圧力に加圧された圧送室内の燃料が噴射ノズルから噴射される。一方、プランジャが吸引行程に入ると、供給通路から第１弁体を経て圧送室内に燃料が吸引されると共に、供給通路内に発生したベーパは、連通路を経た後、上方の所定位置まで延在する隔壁により、排出通路及び排出口を経て圧送室に流れ込むことなく戻し通路に導かれる。
このように、圧送室から排出通路に流出したベーパは、連通路及び供給通路に流れ込んで再び圧送室に吸引されることなく、戻し通路を通して確実に排出され、又、供給通路内に発生したベーパは、排出通路に流れ込んで再び圧送室に吸引されることなく、戻し通路を通して確実に排出されるため、圧送室内の燃料に混入したベーパが効率良く排出され、特に高温時において安定した高精度の燃料噴射を行うことができる。

上記構成において、圧送室内の燃料が排出通路へ流出するのを許容する第２弁体を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、第２弁体は、プランジャの圧送行程の初期領域においてのみ開弁し、プランジャの吸引行程においては閉弁するため、隔壁及び第２弁体により、供給通路内に発生したベーパが排出通路を経て再び圧送室に吸引されるのをより確実に防止することができる。

上記構成において、筒体は、第１弁体を収容する第１弁室、第２弁体を収容する第２弁室、連通路、隔壁、及び排出通路を、一体的に画定するように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、圧送室を画定する筒体に対して、第１弁室、第２弁室、連通路、隔壁、及び排出通路が一体的に形成されることで、これら相互間の配置関係を高精度に位置決めすることができ、特に、連通路の上流側に位置する供給通路の供給口及び排出通路の排出口と両者を隔離する隔壁の相互間の高さ関係を所望の高さ寸法となるように高精度に設定ないし管理することができる。

上記構成において、プランジャと一体的に電磁駆動されるアマチャと、アマチャ及びプランジャを往復動自在に収容すると共に筒体に連結された円筒状のヨークを有し、円筒状のヨークは、その内部において、戻し通路を画定するように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、戻し通路をヨークとコイルの間に設ける場合に比べて、ヨークとコイルを接近させて配置できるため、磁路を短くしつつ磁気損失を抑制して、発生する電磁力（推力）を大きくすることができ、又、ベーパを排出するための戻し通路を確保しつつも、装置の小径化、小型化等を達成することができる。

上記構成において、アマチャ及びプランジャは、同一材料により一体成形されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、同一材料により一体的に形成することにより、組付け工数の削減、部品点数の削減、コストの低減等を達成することができる。

上記構成において、戻し通路は、アマチャの内部を軸線方向に貫通するように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、円筒状のヨークの内部において、戻し通路を確保しつつも、アマチャがヨークの内周面を摺動する際の摺動面を全周において均一に確保できるため、摺動抵抗を減らしつつアマチャをより円滑に作動させることができる。

上記構成において、排出通路は、排出口から排出された燃料を戻し通路に導くべく、排出口の近傍においてヨークの内部に連通するように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、圧送室から排出口を通して導き出されたベーパを、排出口及び第２弁体の周りに留まらせることなく、即座に排出通路を通して戻し通路に向けて排出することができる。

上記構成において、排出通路は、鉛直方向の略上方に向けて伸長するように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、排出口から排出されたベーパを、その上昇力を利用して排出通路から戻し通路に向けて効率よく排出することができる。

上記構成をなす燃料噴射装置によれば、部品点数の削減、構造の簡素化、小型化、低コスト化、組付け性の改善等を達成しつつ、発生したベーパ等を効率良く排出することができ、特に高温時に高精度で安定した燃料噴射を行うことができる、特に二輪車等に搭載される小型エンジンに好適な電子制御型の燃料噴射装置を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図５は、本発明に係る燃料噴射装置の一実施形態を示すものであり、図１はこの装置を二輪車に搭載されたエンジンＥに適用した燃料供給のシステム図、図２及び図３はこの装置の断面図、図４は装置の一部をなすプランジャ及びアマチャを示す図、図５は装置の動作を説明する部分断面図である。

この装置を適用する燃料供給システムは、図１に示すように、二輪車の燃料タンク２０、エンジンＥの吸気通路Ｅａに臨むように配置された燃料噴射装置Ｍ、燃料を供給するフィードホース３０、フィードホース３０の途中に配置された低圧フィルタ４０、供給された燃料の一部を燃料タンク２０に戻すリターンホース５０、装置Ｍの駆動を制御する駆動回路等を含むコントロールユニット６０等を備えている。
燃料噴射装置Ｍは、図２に示すように、電磁力により駆動されて燃料の圧送を行うプランジャポンプ１００、所定の圧力以上に加圧された燃料を噴射する噴射ノズル３００等を備えている。

プランジャポンプ１００は、図２に示すように、上下方向Ｌ（軸線方向）に往復動するプランジャ１１０、プランジャ１１０と一体的に形成されたアマチャ１２０、円筒状のインナーヨーク１３０、インナーヨーク１３０の下端に嵌合されて通路を形成する筒体としての通路部材１４０、通路部材１４０の周りに嵌合されたフィルタ部材１５０、通路部材１４０に配置された第１弁体としてのインレットチェックバルブ１６０、通路部材１４０に配置された第２弁体としてのスピルバルブ１７０、アマチャ１２０（及びプランジャ１１０）を上方の休止位置に戻すリターンスプリング１８０、インナーヨーク１３０の周りに嵌合されたボビン１９０、ボビン１９０に巻回された励磁用のコイル２００、ボビン１９０の上端から下端まで伸長して形成されたアウターヨーク２１０、コイル２００を覆うように成型されると共に供給パイプ２２１及び電気接続用のコネクタ２２２を形成する樹脂製のケース２２０等を備えている。

プランジャ１１０は、図２ないし図４に示すように、磁性ステンレス材料を用いてアマチャ１２０と一体的に形成されており、後述する通路部材１４０の貫通路１４１に対して摺動自在に嵌合されるように円柱状に形成されている。
アマチャ１２０は、図２ないし図４に示すように、磁性ステンレス材料を用いてプランジャ１１０と一体的に形成されており、後述するインナーヨーク１３０の内周面１３２に摺動自在に嵌合するように円筒状に形成され、その内部を貫通する肉抜き部１２１及び３つの貫通孔１２２を備えている。３つの貫通孔１２２は、周方向において等間隔に形成されている。
肉抜き部１２１及び貫通孔１２２は、余剰の燃料及び発生したベーパを燃料タンク２０に戻す戻し通路の一部を画定するものである。

このように、アマチャ１２０は、その内部を軸線方向Ｌに貫通する肉抜き部１２１及び貫通孔１２２を画定するように形成されているため、インナーヨーク１３０の内部において、戻し通路１３６を確保しつつも、アマチャ１２０がインナーヨーク１３０の内周面１３２を摺動する際の摺動面を全周において均一に確保でき、摺動抵抗を減らしつつアマチャ１２０をより円滑に作動させることができる。

そして、プランジャ１１０は、アマチャ１２０と一体的に移動して、貫通路１４１の下方に画定される圧送室Ｃに対して、上方の休止位置に戻る際に燃料を吸引する吸引行程を行い、下方に移動する際に圧送室Ｃの燃料を圧縮して圧送する圧送行程を行うようになっている。
ここでは、アマチャ１２０及びプランジャ１１０は、同一材料により一体成形されているため、組付け工数の削減、部品点数の削減、コストの低減等を達成できる。

インナーヨーク１３０は、図２及び図３に示すように、磁路として機能する磁性材料を用いて、外周面１３１及び内周面１３２を画定する円筒状に形成されており、その軸線方向Ｌの略中間領域において、外周面１３１の一部が外側に向けて末広がり状の台形断面をなすように肉抜きされた環状ギャップ溝１３３、その上端においてリターンホース５０を接続するためのコネクタ１３４、その下端において通路部材１４０を連結する連結部１３５等を備えている。

そして、インナーヨーク１３０は、その内部において、余剰の燃料及び発生したベーパを燃料タンク２０に戻す戻し通路１３６を画定している。
尚、インナーヨーク１３０の上方領域の内部には、アマチャ１２０を当接させて停止させる休止位置を規定する円筒状のストッパ１３７が設けられている。ストッパ１３７は、戻し通路１３６の一部を画定している。

このように、円筒状のインナーヨーク１３０は、その内部において、戻し通路１３６を画定するように形成されているため、戻し通路をインナーヨーク１３０とコイル２００の間に設ける場合に比べて、インナーヨーク１３０とコイル２００を接近させて配置できるため、磁路を短くしつつ磁気損失を抑制して、発生する電磁力（推力）を大きくすることができ、又、ベーパを排出するための戻し通路１３６を確保しつつも、装置の小径化、小型化等を達成することができる。

通路部材１４０は、図２及び図３、図５に示すように、非磁性のステンレス材料を用いて略多段円筒状に形成され、プランジャ１１０を摺動自在に嵌合させる円形断面をなす貫通路１４１、貫通路１４１の側面から径方向に貫通する貫通孔１４１ａ、貫通孔１４１ａよりも上方位置において貫通路１４１の側面から径方向に貫通する排出口１４１ｂ、貫通孔１４１ａの外側に形成された凹状の第１弁室１４２、排出口１４１ｂの外側に形成された凹状の第２弁室１４３、上端においてインナーヨーク１３０の連結部１３５を嵌合する円筒部１４４、リターンスプリング１８０の下端部を支持する上面部１４５、第２弁室１４３から上面部１４５に向けて貫通する排出通路１４６、後述する供給通路２２１ａと戻し通路１３６を連通する連通路１４７、排出通路１４６と連通路１４７を隔離する隔壁１４８、フィルタ部材１５０を外嵌させる外周面１４９ａ、フィルタ部材１５０を担持する環状フランジ１４９ｂ、噴射ノズル３００を嵌合して固定するための円形断面をなす嵌合凹部１４９ｃ等を備えている。

貫通路１４１は、貫通孔１４１ａ及び排出口１４１ｂが設けられた近傍領域においては、燃料を吸引して圧送する圧送室Ｃを画定するようになっている。
第１弁室１４２は、インレットチェックバルブ１６０（第１弁体）を嵌合させて収容するように形成されている。
第２弁室１４３には、スピルバルブ１７０（第２弁体）を嵌合させて収容するように形成されている。

円筒部１４４は、インナーヨーク１３０の連結部１３５（内周面）に嵌合されて、貫通路１４１の軸心とインナーヨーク１３０の戻し通路１３６の軸心を同軸Ｌ上に位置決めするようになっている。
上面部１４５は、平坦に形成されており、リターンスプリング１８０の下端部を支持すると共に戻し通路１３６の下端、排出通路１４６の上端、連通路１４７の上端、隔壁１４８の上端をそれぞれ画定している。

排出通路１４６は、図２及び図５に示すように、排出口１４１ｂから排出された燃料又はベーパ（ベーパ混じりの燃料）を戻し通路１３６に導くべく、排出口１４１ｂの近傍において鉛直方向の略上方に向けて伸長するように形成されている。
このように、排出通路１４６は、排出口１４１ｂの近傍に形成されているため、圧送室Ｃから排出口１４１ｂを通して導き出されたベーパを、排出口１４１ｂ及びその直近下流近傍に留まらせることなく、即座に排出通路１４６を通して戻し通路１３６に向けて排出することができる。
また、排出通路１４６は、鉛直方向の略上方に向けて伸長するように形成されているため、排出口１４１ｂから排出されたベーパを、その上昇力を利用して、排出通路１４６から戻し通路１３６に向けて効率よく排出することができる。

連通路１４７は、図３に示すように、後述する供給通路２２１ａ内の余剰の燃料又は発生したベーパを戻し通路１３６に導くべく、インナーヨーク１３０との連結領域において、供給通路２２１ａから戻し通路１３６に斜め上方に向うように２つ形成されている。
隔壁１４８は、図３に示すように、後述する供給口１６１ａ及び排出口１４１ｂよりも上方の所定高さに位置する上面部１４５まで延在して、排出通路１４６を連通路１４７から隔離した状態で、排出通路１４６と連通路１４７をそれぞれ戻し通路１３６に連通させるように形成されている。
すなわち、隔壁１４８は、排出口１４１ｂから流れ出たベーパが排出通路１４６及び連通路１４７を経て再び供給口１６１ａに吸い込まれるのを防止できるように、かつ、供給口１６１ａの上流側に発生したベーパが連通路１４７及び排出通路１４６を経て排出口１４１ｂから圧送室Ｃ内に吸い込まれるのを防止できるように、鉛直方向において所定の高さをなすように形成されている。
ここでは、図３に示すように、装置の軸線方向Ｌが上下方向（鉛直方向）に向う状態において、隔壁１４８が排出通路１４６を連通路１４７から隔離するように形成されているが、軸線方向Ｌが鉛直方向（重力方向）に対して所定角度傾斜した状態で装置が二輪車等に装着された場合においても、隔壁１４８は、排出口１４１ｂ→排出通路１４６→連通路１４７→供給口１６１ａへのベーパの流れ、及び、供給口１６１ａの上流側→連通路１４７→排出通路１４６→排出口１４１ｂへのベーパの流れを防止できるように、鉛直方向（重力方向）において所定の高さをなすように形成されている。

このように、通路部材１４０（筒体）は、圧送室Ｃ、排出口１４１ｂ、第１弁室１４２、第２弁室１４３、連通路１４７、隔壁１４８、及び排出通路１４６を一体的に画定するように形成されているため、これら相互間の配置関係を高精度に位置決めすることができ、特に、連通路１４７の上流側に位置する供給通路２２１ａに通じる後述の供給口１６１ａ及び排出通路１４６の排出口１４１ｂと、両者を隔離する隔壁１４８の相互間の高さ関係を所望の高さ寸法となるように高精度に設定ないし管理することができる。
また、通路部材１４０が非磁性ステンレス材料により形成されているため、コイル２００への通電により発生した磁力線がこの領域（通路部材１４０）まで流れ込むのを遮断でき、インナーヨーク１３０及び後述するアウターヨーク２１０により形成される短い磁路内を流れさせることができる。

フィルタ部材１５０は、図２及び図３、図５に示すように、樹脂材料を用いて形成され、ゴミ等の混入物又はベーパを燃料から分離するフィルタ１５１、連通路１４７に連通する連通孔１５２を備えている。フィルタ部材１５０は、筒状部材１４０の外周面１４９ａに外嵌され、その下端が環状フランジ１４９ｂに担持され、その上端が後述するケース２２０の内周面２２３に嵌合されたＯリングを押圧するようにして組み込まれるようになっている。
そして、フィルタ部材１５０は、後述する供給通路２２１ａ内の燃料に含まれるゴミ等の混入物又は発生したベーパを燃料から分離するようになっている。

インレットチェックバルブ１６０（第１弁体）は、図２及び図３、図５に示すように、第１弁室１４２に嵌合されると共に供給口１６１ａ及び貫通孔１６１ｂを画定するスリーブ１６１、スリーブ１６１内に配置されて供給口１６１ａを開閉する球状の弁１６２、弁１６２を閉弁方向に付勢する圧縮型のスプリング１６３等により形成されている。
そして、インレットチェックバルブ１６０は、プランジャ１１０の吸引行程において（弁１６２が供給口１６１ａを開放することで）、所定圧力以上の燃料が、供給口１６１ａ→貫通孔１６１ｂ→貫通孔１４１ａを通して、圧送室Ｃ内に流れ込むのを許容すると共に、プランジャ１１０の圧送行程において（弁１６２が供給口１６１ａを閉鎖することで）、供給口１６１ａから外部（供給通路２２１ａ又は連通路１４７）に燃料が流れ出るのを規制するようになっている。

スピルバルブ１７０（第２弁体）は、図２及び図３、図５に示すように、第２弁室１４３に嵌合されると共に排出通路１４６に連通する連通孔１７１ａを画定する有底状のスリーブ１７１、スリーブ１７１内に配置されて排出口１４１ｂを開閉する球状の弁１７２、弁１７２を閉弁方向に付勢する圧縮型のスプリング１７３等により形成されている。
そして、スピルバルブ１７０は、プランジャ１１０の吸引行程において（弁１７２が排出口１４１ｂを閉鎖することで）、排出通路１４６から排出口１４１ｂを通して、圧送室Ｃ内に燃料又はベーパが流れ込むのを規制すると共に、プランジャ１１０の圧送行程の初期領域において（弁１７２が排出口１４１ｂを開放することで）、排出口１４１ｂから排出通路１４６を経て戻し通路１３６に燃料又はベーパが流れ出るのを許容するようになっている。

このように、プランジャ１１０の圧送行程の初期領域においてのみ開弁しかつプランジャ１１０の吸引行程においては閉弁するスピルバルブ１７０を設けたことにより、隔壁１４８と協働して、供給通路２２１ａ内に発生したベーパが排出通路１４６及び排出口１４１ｂを経て再び圧送室Ｃに吸引されるのを、より確実に防止することができる。

リターンスプリング１８０は、図２及び図３に示すように、圧縮型のコイルスプリングであり、インナーヨーク１３０の下方空間に収容されて、その上端部がアマチャ１２０の下面部に当接され、その下端部が通路部材１４０の円筒部１４４の内側において上面部１４５に当接され、所定の圧縮代に圧縮された状態で装着されている。
そして、リターンスプリング１８０は、コイル２００が通電されたときアマチャ１２０（及びプランジャ１１０）が下方に移動するのを許容すると共に、コイル２００が非通電のときアマチャ１２０（及びプランジャ１１０）を上方の休止位置（ストッパ１３７に当接する位置）に復帰させるように付勢力を及ぼしている。

ボビン１９０は、図２及び図３に示すように、樹脂材料を用いて、中央に円形断面の貫通路１９１、外周面に矩形断面の環状溝１９２を画定するように形成されている。
貫通路１９１には、図２及び図３に示すように、インナーヨーク１３０が嵌合して取り付けられ、環状溝１９２には励磁用のコイル２００が巻回されている。

アウターヨーク２１０は、図２及び図３に示すように、磁路として機能する磁性材料を用いて、ボビン１９０を上下方向において挟む上側ヨーク２１１及び下側ヨーク２１２、上側ヨーク２１１と下側ヨーク２１２を接続するべく上下方向（軸線方向Ｌ）に伸長する２つの縦ヨーク２１３を画定するように形成されている。
すなわち、アウターヨーク２１０は、インナーヨーク１３０と協働して磁路を形成すると共に、磁気損失を抑制できると共に発生する電磁力（推力）を大きくすることができるように形成されている。これにより、プランジャ１１０の応答性を高めることができ、噴射ノズル３００から噴射される噴射量の精度を向上させることができる。

ケース２２０は、図２及び図３に示すように、コイル２００を巻回したボビン１９０及びアウターヨーク２１０を一体的に組み込んだ状態で、樹脂材料を用いて成型（モールド）されており、燃料を供給する供給通路２２１ａを画定する供給パイプ２２１、コネクタ２２２、Ｏリングを嵌合させるべくインナーヨーク１３０の外周面１３１よりも大きい径をなす内周面２２３等を備えている。
供給パイプ２２１は、図１に示すように、燃料タンク２０から燃料を供給するべく、フィードホース３０に接続されるようになっている。
供給通２２１ａは、フィルタ部材１５０（及び供給口１６１ａ）よりも上流側において、連通路１４７を介して、インナーヨーク１３０内の戻し通路１３６に連通するように形成されている。

すなわち、供給通路２２１ａから供給された燃料の一部は、プランジャ１１０の吸引行程において、フィルタ部材１５０及び供給口１６１ａを経て、圧送室Ｃ内に流れ込み、余剰の燃料及びフィルタ部材１５０の上流側で発生したベーパは、連通路１４７を経て、戻し通路１３６を通り抜け、リターンホース５０を介して燃料タンク２０に戻されるようになっている。

噴射ノズル３００は、図２及び図３に示すように、通路部材１４０の嵌合凹部１４９ｃに嵌合されるべく筒状に形成されたノズルボデー３１０、圧送室Ｃの下端に形成された吐出通路３１１、吐出通路３１１からの流出のみを許容するチェックバルブ３２０（すなわち、弁３２１、弁３２１を閉弁方向に付勢するスプリング３２２）、燃料が所定圧力以上のとき開弁するポペットバルブ３３０（すなわち、ポペット弁３３１、ポペット弁３３１を閉弁方向に付勢するスプリング３３２）等を備えている。

次に、上記燃料噴射装置の動作について説明する。
先ず、アマチャ１２０（及びプランジャ１１０）が休止位置にある状態において、コイル２００が通電されると、電磁駆動力が発生して、休止位置にあるプランジャ１１０は、リターンスプリング１８０の付勢力に抗して下向きに移動し始めて、圧送室Ｃ内の燃料を加圧しつつ圧送行程を開始する。
そして、この圧送行程の初期領域においては、図５（ａ）に示すように、圧送される燃料が所定の圧力（与圧）以上になるとスピルバルブ１７０が開弁して排出口１４１ｂを開放し、ベーパ混じりの燃料が排出通路１４６から戻し通路１３６（さらには、リターンホース５０→燃料タンク２０）に向けて排出される。
すなわち、排出通路１４６は、隔壁１４８を介して、連通路１４７と隔離されているため、排出通路１４６を通り抜けたベーパが、連通路１４７を通って供給口１６１ａの直近上流に流れ込み、吸引行程の際に再び供給口１６１ａから圧送室Ｃ内に吸引されるのを防止することができる。

続いて、プランジャ１１０がさらに移動することにより圧送行程の後期領域に入ると、図５（ｂ）に示すように、プランジャ１１０の側面が排出口１４１ｂを閉塞すると同時に、圧送室Ｃ内の燃料をさらに昇圧させる。
そして、圧送室Ｃ内の燃料が所定の圧力に上昇した時点で、チェックバルブ３２０が開弁し、所定圧力以上の燃料が、ポペットバルブ３３０を開弁させると同時にエンジンＥの吸気通路内に噴射される。

一方、燃料噴射後においてコイル２００への通電が断たれると、リターンスプリング１８０の付勢力により、プランジャ１１０及びアマチャ１２０は上方に向けて移動し始める。このとき、インレットチェックバルブ１６０が開弁して吸引行程が開始され、供給通路２２１ａ内の燃料がフィルタ部材１５０を経て、供給口１６１ａから貫通孔１６１ｂ，１４１ａを経て圧送室Ｃ内に吸引される。
このとき、燃料内に発生したベーパは、フィルタ部材１５０により積極的に分離されて、連通路１３６から戻し通路１３６に（さらには、リターンホース５０→燃料タンク２０）に向けて排出される。

ここで、連通路１４７は、隔壁１４８を介して、排出通路１４６と隔離されているため、連通路１４７を通り抜けたベーパが、排出通路１４６を通って排出口１４１ｂの直近に流れ込み、再び排出口１４１ｂから圧送室Ｃ内に流れ込むのを防止することができる。
噴射ノズル３００からの燃料の噴射においては、上記プランジャポンプ１００による圧送行程及び吸引行程からなる一連の動作が連続的に繰り返されることになる。

このように、上記燃料供給装置によれば、圧送室Ｃから排出通路１４６に流出したベーパは、連通路１４７及び供給通路２２１ａに流れ込んで再び圧送室Ｃに吸引されることなく、戻し通路１３６を通して確実に排出され、又、供給通路２２１ａ内に発生したベーパは、排出通路１４６に流れ込んで再び圧送室Ｃに吸引されることなく、戻し通路１３６を通して確実に排出されるため、圧送室Ｃ内の燃料に混入したベーパが効率良く排出され、特に高温時において安定した高精度の燃料噴射を行うことができる。

上記実施形態においては、プランジャ１１０を電磁駆動により駆動する手法を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、プランジャ１１０をその軸線方向に往復動させて燃料の吸引及び圧送を行わせるものであれば、その他の駆動源を適用してもよい。
上記実施形態においては、プランジャ１１０とアマチャ１２０を同一材料で一体的に形成した場合を示したが、これに限定されるものではなく、プランジャ１１０をその他の軽量材料により別個に形成した後に、アマチャに接合してもよい。

上記実施形態においては、筒体として通路部材１４０を採用し、この通路部材１４０に対して、圧送室Ｃ、排出口１４１ｂ、第１弁室１４２、第２弁室１４３、連通路１４７、隔壁１４８、及び排出通路１４６を一体的に形成した場合を示したが、これに限定されるものではなく、別々に形成してもよく、供給口１６１ａ及び排出口１４１ｂよりも鉛直方向の上方まで延在する隔壁を設け、この隔壁により、排出通路１４６と連通路１４７を隔離しつつ戻し通路１３６に連通するように形成されていれば、その他の形態を適用してもよい。

上記実施形態においては、戻し通路として、インナーヨーク１３０の内部に設けた戻し通路１３６を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、従来のようにインナーヨークとボビンの間に戻し通路を設けた構成において、本発明を採用してもよい。
上記実施形態においては、第２弁体としてのスピルバルブ１７０を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、スピルバルブ１７０を廃止した構成においても、本発明の構成を採用することができる。

以上述べたように、本発明の燃料噴射装置は、部品点数の削減、構造の簡素化、小型化、低コスト化、組付け性の改善等を達成しつつ、発生したベーパ等を効率良く排出することができ、特に高温時に高精度で安定した燃料噴射を行うことができるため、二輪車等に搭載される小型エンジンにおける電子制御型の燃料噴射装置として適用できるのは勿論のこと、二輪車以外の軽車両、あるいは、小型化が要求されないその他の車両等に搭載されるエンジンにおいても有用である。

本発明に係る燃料噴射装置がエンジンＥに搭載された状態を示す概略構成図である。 本発明に係る燃料噴射装置の一実施形態を示す縦断面図である。 図２中のＥ１−Ｅ１における燃料噴射装置の縦断面図である。 図１に示す燃料噴射装置の一部をなすプランジャ及びアマチャを示すものであり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は（ａ）中のＥ２−Ｅ２における縦断面図である。 図１に示す燃料噴射装置の動作を説明する部分断面図であり、（ａ）はプランジャが圧送行程の初期領域にある状態を示す部分断面図、（ｂ）はプランジャが圧送行程の後期領域にある状態を示す部分断面図である。 従来の燃料噴射装置を示す縦断面図である。

符号の説明

Ｅ エンジン
２０ 燃料タンク
３０ フィードホース
４０ 低圧フィルタ
５０ リターンホース
６０ コントロールユニット
Ｌ 軸線方向
１００ プランジャポンプ
１１０ プランジャ
１２０ アマチャ
１２１ 肉抜き部（戻し通路）
１２２ 貫通孔（戻し通路）
１３０ インナーヨーク（円筒状のヨーク）
１３１ 外周面
１３２ 内周面
１３３ 環状ギャップ溝
１３４ コネクタ
１３５ 連結部
１３６ 戻し通路
１３７ ストッパ
１４０ 通路部材（筒体）
１４１ 貫通路
Ｃ 圧送室
１４１ａ 貫通孔
１４１ｂ 排出口
１４２ 第１弁室
１４３ 第２弁室
１４４ 円筒部
１４５ 上面部
１４６ 排出通路
１４７ 連通路
１４８ 隔壁
１５０ フィルタ部材
１５１ フィルタ
１５２ 連通孔
１６０ インレットチェックバルブ（第１弁体）
１６１ スリーブ
１６１ａ 供給口
１６１ｂ 貫通孔
１６２ 弁
１６３ スプリング
１７０ スピルバルブ（第２弁体）
１７１ スリーブ
１７１ａ 連通孔
１７２ 弁
１７３ スプリング
１８０ リターンスプリング
１９０ ボビン
２００ 励磁用のコイル
２１０ アウターヨーク
２２０ ケース
２２１ 供給パイプ
２２１ａ 供給通路
２２２ コネクタ
３００ 噴射ノズル
３１０ ノズルボデー
３１１ 吐出通路
３２０ チェックバルブ
３３０ ポペットバルブ

Claims (8)

1. 往復動により燃料を圧送及び吸引するプランジャと、前記プランジャを摺動自在に収容して燃料の圧送室を画定する筒体と、前記圧送室に連通し得る供給口をもつ燃料の供給通路と、前記供給通路内の燃料が前記圧送室へ流入するのを許容する第１弁体と、燃料の一部を元に戻し得る戻し通路と、前記供給通路と前記戻し通路を連通する連通路と、前記圧送室内の燃料を前記戻し通路に排出するべく前記筒体の側面に排出口をもつ排出通路と、前記圧送室の下流側に配置され圧送された所定圧力以上の燃料を噴射する噴射ノズルを備え、前記プランジャは、圧送行程の初期領域で前記排出口を開放しかつ前記初期領域以外の後期領域で前記排出口を閉塞して燃料を噴射する燃料噴射装置であって、
   前記排出通路は、前記供給口及び排出口よりも上方の所定位置まで延在する隔壁により前記連通路から隔離されて、前記戻し通路に連通するように形成されている、
   ことを特徴とする燃料噴射装置。
2. 前記圧送室内の燃料が前記排出通路へ流出するのを許容する第２弁体を含む、
   ことを特徴とする請求項１記載の燃料噴射装置。
3. 前記筒体は、前記第１弁体を収容する第１弁室、前記第２弁体を収容する第２弁室、前記連通路、前記隔壁、及び前記排出通路を、一体的に画定するように形成されている、
   ことを特徴とする請求項２記載の燃料噴射装置。
4. 前記プランジャと一体的に電磁駆動されるアマチャと、前記アマチャ及びプランジャを往復動自在に収容すると共に前記筒体に連結された円筒状のヨークを有し、
   前記ヨークは、その内部において、前記戻し通路を画定するように形成されている、
   ことを特徴とする請求項３記載の燃料噴射装置。
5. 前記アマチャ及び前記プランジャは、同一材料により一体成形されている、
   ことを特徴とする請求項４記載の燃料噴射装置。
6. 前記戻し通路は、前記アマチャの内部を軸線方向に貫通するように形成されている、
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載の燃料噴射装置。
7. 前記排出通路は、前記排出口から排出された燃料を前記戻し通路に導くべく、前記排出口の近傍において前記ヨークの内部に連通するように形成されている、
   ことを特徴とする請求項４ないし６いずれかに記載の燃料噴射装置。
8. 前記排出通路は、鉛直方向の略上方に向けて伸長するように形成されている、
   ことを特徴とする請求項７記載の燃料噴射装置。
   
   

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