JP2008175155A - インジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】ニードルの動作速度を調整する逆止弁と絞り部の組合せ構造を簡素化し、油圧回路構成をコンパクト化する。
【解決手段】背圧室１１への燃料の流出入がされるように、背圧室１１とその外部領域である高圧燃料源および低圧流路とを共用の流路を通じて接続する燃料流路１９上に配され、内部に配設される弁体５６が開弁した際に、弁体５６のシート隙間７６を通じて、外部領域から背圧室１１への燃料の流入のみを許容するシート隙間流路Ａと、弁体５６の内部を通じて外部領域と背圧室１１との間を燃料が流通可能に常時接続する弁体内流路Ｂを形成する絞り部２１を設けた逆止弁２２を備えて、背圧室１１への燃料の流出入流量に差を持たせ、これにより、背圧室１１の圧力の減圧はゆっくりと、また、背圧室１１の圧力の回復（加圧）は迅速となしてニードル１０の動作速度を調整するとともに、油圧回路構成を簡素化、コンパクト化する。
【選択図】図１

Description

本発明は、所定の燃料供給源から燃料を受け入れエンジンに噴射供給するインジェクタに関する。

従来から、インジェクタは、例えば、ディーゼルエンジンのような直噴型のエンジンに搭載され、コモンレール等の燃料供給源から高圧の燃料を受け入れ、気筒内に直接噴射供給するために用いられている。このインジェクタは、先端に設けられた噴孔を開閉するニードルを備え、ニードルに対して噴孔を開放する方向（開弁方向）に圧力を及ぼす燃料が流出入するノズル室、および、ニードルに対して噴孔を閉鎖する方向（閉弁方向）に圧力を及ぼす燃料が流出入する背圧室を形成する。そして、インジェクタは背圧室から燃料を流出させ背圧室の圧力を減圧することで、ニードルをリフトさせ噴孔を開放して燃料を噴射させる。

近年、インジェクタから噴射される燃料の噴霧をさらに微粒化して燃焼効率を上げるため、インジェクタによる燃料の噴射圧力の高圧化が進んでいる。そして、単に、燃料供給源における燃料の供給圧力を高圧化するだけでなく、インジェクタに増圧機構を設けて、より積極的に高圧化を図る検討が進められている。

例えば、この増圧機構は、増圧媒体となる燃料が圧力を及ぼす増圧面と増圧される燃料に圧力を及ぼす被増圧面とを有する増圧ピストンを備えて、増圧面と被増圧面との面積比に応じて燃料を増圧する。そして、増圧された燃料は、ノズル室に流入しニードルに対し開弁方向に圧力を及ぼしてニードルをリフトさせ、さらに、開放された噴孔から噴射され噴霧化する（つまり、ニードルに対し開弁方向に作用する燃料の圧力が噴孔から噴射させる噴射圧力に相当する）。

しかし、噴射圧力が高圧になるほど、開弁時のニードルは、より強く開弁方向に圧力を受けるようになる。このため、ニードルのリフト速度が速くなり、微量噴射のように噴孔の開放期間を短くする必要のあるときに、速やかにニードルのリフトを停止しニードルを噴孔側に下降させることが困難になる。従って、微量噴射が要求されるときに、常に目標量よりも多い燃料が噴射されてしまい、燃焼効率を悪化させてしまう懸念がある。

このため、ニードルの開弁時には、リフト速度を遅くして、また、閉弁時にはニードルの下降速度を速くする所謂ニードルの動作速度を調整する逆止弁と絞りの並列接続組合せ構造を油圧回路上に配置した噴射装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。特許文献１および特許文献２に開示される噴射装置では、背圧室と背圧室に燃料を流出入させる３方切替弁とを接続する燃料流路上に、背圧室から高圧流路への流通を阻止し、高圧流路からの流通を許容する逆止弁を備えた流路と、さらに流通を規制する絞りを備えた流路との２流路を並列に接続して、順方向の流入流量と逆方向の流出流量に差を設けた構成となっている。

しかし、開示された従来例では、２つの流路を設けて２つの部品を別々に配置して２つの油圧回路を形成する必要があり、体格が大きくなったり、体格上の制約から設定が困難となる問題があった。
特開平８−２１３３２号公報 米国特許第６６４４２８２号明細書

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、ニードルの動作速度を調整する逆止弁と絞りの組合せ構造を簡素化し、油圧回路構成をコンパクト化することにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載のインジェクタによれば、ニードルと、先端に設けられて燃料を噴出する噴孔と、内部に摺動可能に配設されて噴孔を開閉するニードルに対し、開弁あるいは閉弁方向に圧力を及ぼすとともにニードルの開弁時に噴孔に燃料を供給するように燃料が流出入するノズル室と、が形成される弁ボディと、ニードルの反噴孔側に設けられ、ニードルに対し開弁あるいは閉弁方向に圧力を及ぼすように燃料が流出入する背圧室と、を有するインジェクタにおいて、背圧室への燃料の流入、および、背圧室からの燃料の流出がされるように、背圧室と背圧室の外部領域である高圧燃料源および低圧流路とを共用の流路を通じて接続する燃料流路と、燃料流路上に配され、内部に配設される弁体が開弁した際に、弁体のシート隙間を通じて、外部領域から背圧室への燃料の流入のみを許容するシート隙間流路と、弁体の内部を通じて外部領域と背圧室との間を燃料が流通可能に常時接続する弁体内流路と、を有する逆止弁と、を備えることを特徴としている。

これにより、背圧室への燃料の流出入流量に差を設けることが可能となって、背圧室の圧力の減圧および回復（加圧）の遅速が得られ、結果、ニードルの動作速度を調整することができる。また、逆止弁にシート隙間流路と弁体内流路とを一体的に構成するので、部品点数が少なくなり簡素化できる。

〔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、弁体内流路は、弁体の軸中心に配設され、弁体の内部におけるシート隙間流路を通過する燃料の流れ方向と、弁体内流路を通過する燃料の流れ方向とを略合致させることを特徴としている。
これにより、シート隙間流路と弁体内流路とを流れる燃料を１本の油圧回路にまとめることが可能となって、簡素化できる。また、この１つの油圧回路にて燃料の流出入の共用の流路として接続することが可能となる。

〔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、弁体内流路は、外部領域の側に配され外部領域と背圧室との間の燃料の流通量を規制する絞り部と、絞り部と直列に配され弁体を外部領域の側に付勢するバネ部材の収容と燃料の流通とを兼ねるバネ室と、を備えることを特徴としている。

これにより、燃料の流通量が規制されて、燃料の流出入に適度な差を設けることが可能となり、背圧室の圧力の減圧および回復（加圧）の遅速が得られ、結果、ニードルのリフト速度を遅く、ニードルの下降速度を速くすることができる。また、油圧回路が簡素化できて構造がコンパクトになり、体格を小さく抑えることができる。

〔請求項４の手段〕
請求項４に記載のインジェクタによれば、燃料を背圧室の圧力よりも高圧に増圧してノズル室に供給する増圧機構を備え、増圧機構により増圧された燃料をノズル室に供給して噴射することを特徴としている。
これにより、増圧機構を備え、増圧された燃料をノズル室に供給する増圧型インジェクタの場合にも、請求項１と同様な作用効果が得られる。

〔請求項５の手段〕
請求項５に記載のインジェクタによれば、背圧室は、燃料を蓄圧するコモンレールと燃料流路を介して連通し、逆止弁を経由して燃料が流出入することを特徴としている。
これにより、燃料を高圧状態で蓄圧するコモンレールと連通して、背圧室に高圧な燃料が流出入しても、請求項１と同様な作用効果が得られる。

本発明の最良の形態１のインジェクタは、ニードルと、先端に設けられて燃料を噴出する噴孔と、内部に摺動可能に配設されて噴孔を開閉するニードルに対し、開弁あるいは閉弁方向に圧力を及ぼすとともにニードルの開弁時に噴孔に燃料を供給するように燃料が流出入するノズル室と、が形成される弁ボディと、ニードルの反噴孔側に設けられ、ニードルに対し開弁あるいは閉弁方向に圧力を及ぼすように燃料が流出入する背圧室とを有している。

また、このインジェクタにおいて、背圧室への燃料の流入、および、背圧室からの燃料の流出がされるように、背圧室と背圧室の外部領域である高圧燃料源および低圧流路とを共用の流路を通じて接続する燃料流路上に、内部に配設される弁体が開弁した際に、弁体のシート隙間を通じて、外部領域から背圧室への燃料の流入のみを許容するシート隙間流路と、弁体の内部を通じて外部領域と背圧室との間を燃料が流通可能に常時接続する弁体内流路とを有する逆止弁を備える。

そして、弁体の外部領域の側の軸中心に燃料の流通量を規制する絞り部を設け、この絞り部と直列にバネ部材の収容と燃料の流通とを兼ねるバネ室を備えることによって、外部領域側へ付勢するとともに弁体内流路を形成する。これにより、シート隙間流路の燃料の流れ方向と弁体内流路の燃料の流れ方向とを略合致させ、１本の燃料流路にまとめることが可能となって、また、背圧室への燃料の流出入流量に適度な差を設けることが可能となって、背圧室の圧力の減圧および回復（加圧）の遅速が得られ、結果、ニードルの動作速度を調整するとともに、油圧回路構成を簡素化、コンパクト化したものである。
本発明の最良の形態を、図に示す実施例１とともに説明する。なお、以下の説明では、インジェクタのノズル側を一端側、電磁弁側を他端側という。

〔実施例１の構成〕
実施例１のインジェクタの構成を、図１を用いて説明する。図１は、インジェクタの構成と燃料の流路を模式化して示した説明図である。
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）と、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２などとともに、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エンジンの各気筒内に燃料を噴射する。

また、インジェクタ１は、高圧燃料源のコモンレール２から高圧の燃料を受け入れ、受け入れた高圧の燃料をさらに増圧して気筒内に噴射する増圧型である。この増圧型のインジェクタ１は、燃料を噴射するノズル３と、ノズル３に燃料を増圧して供給する増圧機構４と、所定の電子制御装置（ＥＣＵ：図示せず）からの指令に応じて開閉する電磁弁５と、電磁弁５の開閉に応じて、増圧機構４を作動するための流路と、増圧機構４の作動を停止するための流路とを切り替える３方切替弁６とからなり、作動媒体である燃料の外部領域の低圧側への排出により減圧する油圧回路によって作動され、このために、低圧流路であるリターン流路７、８と接続される。なお、ここで外部領域とは、本実施例では、例えば、インジェクタ１以外の構成部材もしくは部分、部位を指し、高圧燃料源のコモンレール２や低圧流路であるリターン流路７、８は外部領域であるという。

増圧機構４は、パスカルの原理に基づき燃料を増圧するものであり、軸方向一端側に向かい大小２段に径が変化する増圧ピストン２５を有する。そして、増圧機構４は、大径の増圧面２６で燃料の圧力を受けるとともに、この圧力に基づく付勢力を、小径の被増圧面２７を介して燃料に加えることで燃料を増圧する。

つまり、増圧ピストン２５は、一端側の小径ピストン部２８と、他端側の大径ピストン部２９とからなり、小径ピストン部２８の一端面が被増圧面２７をなすとともに大径ピストン部２９の他端面が増圧面２６をなす。そして、増圧ピストン２５は、軸方向一端側に向かい大小２段に径が変化するシリンダ３１に収容され（以下、シリンダ３１の一端側の小径部分を小径シリンダ部３２とし、他端側の大径部分を大径シリンダ部３３とする）、大径シリンダ部３３の内周面に大径ピストン部２９の外周面が摺接し、小径シリンダ部３２の内周面に小径ピストン部２８の外周面が摺接する。

また、小径ピストン部２８が、小径シリンダ部３２を他端側から封鎖して、増圧される燃料が流出入する被増圧室１６を形成し、大径ピストン部２９が、大径シリンダ部３３を一端側から封鎖して、増圧媒体となる燃料が流出入する増圧室１７を形成する。

さらに、大径ピストン部２９は、大径シリンダ部３３を他端側から封鎖して、増圧を操作するための燃料が流出入する増圧操作室３４を形成する。そして、大径ピストン部２９の一端面は、増圧操作室３４の燃料の圧力を受ける増圧操作面３５をなし、増圧操作面３５の面積は、増圧面２６の面積と被増圧面２７の面積との差分に略一致する。また、増圧操作室３４には、増圧ピストン２５を他方に付勢するバネ３６が収容されている。

ここで、増圧室１７は、燃料流路１８によりコモンレール２と連通し、コモンレール２に蓄圧された燃料を増圧媒体として受け入れる。さらに、増圧室１７は、燃料流路３８により後記する３方切替弁６の燃料流路３９に通じる。また、増圧操作室３４は、燃料流路４０により３方切替弁６の燃料流路４１に通じ、被増圧室１６には、燃料流路４０から分岐する燃料流路４２が接続する。なお、燃料流路４２には、被増圧室１６への燃料の流入のみを許容する逆止弁４３が設けられている。

以上の構成により、増圧機構４は、増圧操作室３４への燃料の流出入を通じて、燃料の増圧および増圧停止を行う。すなわち、増圧操作室３４から燃料が流出すると、増圧室１７に高圧燃料が流入して増圧ピストン２５が一端側に変位し、被増圧室１６の燃料が増圧されてノズル室１２に供給される。また、増圧操作室３４に燃料が流入すると、増圧ピストン２５が他端側に変位するとともに逆止弁４３が開弁し、被増圧室１６に燃料が流入して被増圧室１６の燃料の増圧が停止され、燃料がノズル室１２に供給されなくなる。

電磁弁５は、後記する３方切替弁６の背圧室４５からの燃料の流出入を操作する開閉弁であり、ＥＣＵからの指令に応じて開閉する。電磁弁５は、３方切替弁６の背圧室４５と連通する燃料流路４６とインジェクタ１の外部領域である低圧流路のリターン流路７との間に接続され、電磁弁５の開弁によって流出する燃料をリターン流路７に排出する。なお、燃料流路４６には、背圧室４５と電磁弁５との間に背圧室４５からの燃料の流出流量を規制する絞り４７が設けられている。

３方切替弁６は、増圧操作室３４から燃料が流出するための流路と、増圧操作室３４に燃料が流入するための流路とを切り替えることで、増圧機構４を作動させて燃料を増圧したり、増圧機構４の作動を停止させて燃料の増圧を停止したりする。

ここで、３方切替弁６は、弁ボディ２０に設けられたシリンダ４９に摺動自在に収容される弁体６０よりなる。弁体６０はシリンダ４９内を摺動するピストン部５０と燃料の流出入の流路を切り替える対をなす２つの弁部６１、６２を備えている。また、シリンダ４９には側壁および周壁に３つの燃料流路３９、４１、５２を備えてそれぞれの間の連通を遮断することができる対をなす２つの弁座部６３、６４を備えており、一対の弁部６１、６２のそれぞれと一対の弁座部６３、６４のそれぞれとの組合せにより、切替弁構造を形成している。

また、弁体６０の一端側に、３つの燃料流路３９、４１、５２を介して燃料が流出入する溜まり部５３が形成され、燃料流路３９は、燃料流路４１より一端側で溜まり部５３に開口し、燃料流路４１は、燃料流路５２より一端側で溜まり部５３に開口する。そして、燃料流路３９は、燃料流路３８により増圧室１７と連通し、燃料流路１８、増圧室１７、燃料流路３８を介してコモンレール２に通じ、燃料流路４１は、燃料流路４０により増圧操作室３４に通じ、燃料流路５２は、インジェクタ１の外部領域である低圧流路のリターン流路８に通じる。

また、弁体６０の他端側に、弁体６０を一端側に付勢する燃料が流出入する背圧室４５が形成される。背圧室４５には、燃料流路１８から分岐した燃料流路５１が接続し、燃料流路１８、５１を通じてコモンレール２から背圧室４５に燃料が流入する。なお、燃料流路５１には、背圧室４５への燃料の流入流量を規制する絞り４８が設けられている。また、背圧室４５は燃料流路４６を介して電磁弁５と接続される。

そして、電磁弁５の通電により開弁されて背圧室４５がリターン流路７と連通すると、弁体６０が他端側に変位して弁座部６３に弁部６１が着座し、弁座部６４から弁部６２が離座すると、燃料流路４１と燃料流路５２とが連通し、増圧操作室３４からリターン流路８に燃料が流出する。この結果、増圧ピストン２５の一端側への変位が促され、被増圧室１６の燃料が増圧されてノズル３に供給される。

また、弁体６０が一端側に変位して弁座部６４に弁部６２が着座し、弁座部６３から弁部６１が離座すると、燃料流路３９と燃料流路４１とが連通し、コモンレール２から増圧操作室３４に高圧燃料が流入する。この結果、増圧ピストン２５の他端側への変位が促され、被増圧室１６の燃料の増圧が停止されてノズル３に燃料が供給されなくなる。

次に、ノズル３は、噴孔９を開閉するニードル１０を有し、ニードル１０に対し噴孔９を閉鎖する方向（閉弁方向）に圧力を及ぼす燃料が流出入する背圧室１１、噴孔９を開放する方向（開弁方向）に圧力を及ぼす燃料が流出入するノズル室１２を形成する。また、ノズル３は、ニードル１０を閉弁方向に付勢するバネ１３を、背圧室１１に収容する。つまり、ニードル１０は、背圧室１１の燃料の圧力（ノズル背圧とする）およびバネ１３により閉弁方向に付勢されるとともに、ノズル室１２の燃料の圧力（ノズル室圧と呼ぶ）により開弁方向に付勢されている。

ここで、ノズル室１２は、燃料流路１５により被増圧室１６と連通する。被増圧室１６は、増圧機構４において燃料が増圧される燃料室であり、増圧機構４は、燃料をノズル背圧よりも高圧に増圧してノズル室１２に供給する。

また、背圧室１１には、増圧室１７とコモンレール２とを連通する燃料流路１８から分岐する燃料流路１９が接続し、燃料流路１９には、背圧室１１への燃料の流通量を規制する絞り部２１を有する弁体５６を備えた逆止弁２２が、背圧室１１への燃料の流入を許容し、背圧室１１からの流出を規制する向きに設けられている。そして、コモンレール２から背圧室１１に燃料が燃料流路１８、１９、および逆止弁２２を介して多量に流入する順方向流れを形成するとともに、逆方向には背圧室１１から燃料が逆止弁２２の絞り部２１によって規制された所定の流量のみが燃料流路１９を経由して流出するように形成されて、背圧室１１からの燃料の流出および背圧室１１への燃料の流入流量に差を設けている。

これにより、背圧室１１の減圧はゆっくりと、回復（加圧）は迅速とすることができる。また、燃料流路１９は、接続した逆止弁２２の順方向動作時は高圧燃料源からの高圧流路と、逆方向作動時には外部領域の低圧側に排出する低圧流路とを共用の流路として利用することとなる。

ここで、本発明の絞り部２１を有する弁体５６を備えた逆止弁２２を、図２を参照して説明する。図２（ａ）は絞り部２１を備えた逆止弁２２の構成を示す軸断面図であり、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれＸ−Ｘ部矢視およびＹ−Ｙ部矢視の断面図である。

逆止弁２２は、弁ボディ２０の他端側に設けられたシリンダ５５に摺動自在に収容される弁体５６と弁体５６を他端側に付勢するバネ５７よりなる。弁体５６は所定長さの円柱状部材であって、外周において、他端側には円錐台形状の弁部７２と、一端側には所定の幅および深さを有するスリット７３、および中間部には円柱状の円弧の一部を残して４面取り７４が設けられており、さらに、内周において、他端側に有底の、一端側に開放する円筒状の内筒部をなして、バネ５７の収容と燃料の流通を兼ねるバネ室７１とを備えている。

従って、弁体５６の弁部７２は逆止弁２２の他端側、つまりインジェクタ１の外部領域の側に配され、バネ室７１に圧縮コイル型のバネ５７を装着することで、弁部７２を外部領域の側に付勢することができ、外部領域の高圧燃料に対して流入のみを許容し、低圧流路への流出はバネ５７の付勢力で閉鎖する弁体構造の逆止弁２２とすることができる。

さらに、弁体５６には、他端側の有底部の軸中心に所定の穴径を有する絞り部２１が設けられ、バネ室７１と直列に接続する弁体内流路Ｂ（図中太実線で示す上方から下方への矢印）を構成して燃料の流通量を規制している。従って、この円筒状のバネ室７１を形成する有底部に絞り部２１を形成することは、バネ５７を収容するバネ室７１を弁体内流路Ｂの流路とを兼ねることが可能となって、また、絞り部２１を所定径の小孔に加工するのみなので簡素化に効果を奏する。

なお、４面取り７４はシリンダ５５との組合せによって三日月状の燃料通路６８を形成させるものであり、従って、３面取りまたは２面取り、もしくは多面取りであっても燃料通路６８が確保されれば構わない。

一方、シリンダ５５の他端側は弁体５６の弁部７２が軸方向に着座して封止するシート部７５を備えており、そして、シート部７５の他端側は燃料流路５９に接続している。また、シリンダ５５の一端側は、シリンダ５５の内径よりも径大な内径を有する空間を形成し、弁ボディ２０の一端側に当接させて溜まり部６６を形成し、溜まり部６６と弁体５６の内筒部開放端とはスリット７３を介して連通し、そして、溜まり部６６は燃料流路６７に接続している。

この構成により、例えば、逆止弁２２の他端側の燃料流路５９から高圧燃料が流入するときは、バネ５７の付勢力に抗して燃料圧力による付勢力が勝って弁体５６が一端側へ変位する。これにより、弁部７２はシート部７５と離座して弁体５６は開弁し、燃料は弁体５６が開弁した弁部７２とシート部７５との間のシート隙間７６を通じて、弁体５６の外周の軸方向に沿う燃料通路６８を経由して溜まり部６６に流れるシート隙間流路Ａ（図中太実線で示す上方から下方への矢印）を形成する。

さらに、絞り部２１を経由する弁体内流路Ｂからの燃料も弁体５６のバネ室７１に流入してスリット７３を経由して溜まり部６６に流れる。このとき、シート隙間流路Ａと弁体内流路Ｂを通過する燃料の流れ方向は、共に軸方向であって、シート隙間流路Ａおよび弁体内流路Ｂの双方を経由して流れる燃料は溜まり部６６に合流して、多量の燃料流れとなって燃料流路６７を経由してノズル３の背圧室１１へ流出する。従って、双方の燃料流量を１本の油圧回路にまとめて流すことができる。

また、逆に、例えば燃料流路６７から逆止弁２２を経由して燃料流路５９に燃料が流出するときは、燃料流路６７の燃料圧力とバネ５７との２つの付勢力によって、弁体５６は他端側に押されて、弁部７２とシート部７５は着座して燃料の流通を封止するので、燃料は弁体内流路Ｂを図中下方から上方へ、しかも絞り部２１による規制された流量しか流れないこととなる。

つまり、弁体５６が開弁した際に弁体５６のシート隙間７６を通じて外部領域から背圧室１１への燃料の流入のみを許容するシート隙間流路Ａと、弁体５６の内部を通じて外部領域と背圧室１１との間を燃料が流通可能に常時接続する弁体内流路Ｂとを配設して、シート隙間流路Ａを通過する燃料の流れ方向と弁体内流路Ｂを通過する燃料の流れ方向とを略合致させる構成の逆止弁２２である。これにより、背圧室１１の外部領域である高圧燃料源および低圧流路とを共用の流路を通じて接続する燃料流路１９上に１油圧回路のみの構成にて接続できることが特徴となる。

以上、絞り部２１を有する弁体５６を備えた逆止弁２２により、ノズル３は、ニードル１０が開弁方向にリフトし噴孔９が開放されるとき、コモンレール２に蓄圧される燃料の圧力（レール圧）と常時連通する背圧室１１はニードル１０の閉弁方向の付勢力を生じるが、この付勢力と相まって、さらに、逆止弁２２の閉弁による流出流量の規制のため、背圧室１１の圧力の減圧は緩やかとなって、従ってニードル１０のリフト速度はより遅くなる。

また、増圧された燃料がノズル室１２に流入しなくなると、これにより、ノズル室圧による付勢力が、ノズル背圧による付勢力とバネ１３による付勢力との合力よりも弱くなるので、ニードル１０が閉弁方向に下降し、同時に、逆止弁２２が開弁して燃料流路１８、１９を通じて背圧室１１に燃料が流入する。このとき、逆止弁２２を介しての燃料は順方向に低抵抗で多量に流れるので、背圧室１１の圧力の回復（加圧）は速やかに実行され、ニードル１０が迅速に下降して噴孔９が閉鎖され燃料の噴射の急速な終了（シャープカット）が実現できる。

〔実施例１の作動〕
実施例１のインジェクタ１の作動を、絞り部２１を備えた逆止弁２２の作動を中心に説明する。
まず、３方切替弁６において、燃料流路３９と燃料流路４１との間が開放され、燃料流路４１と燃料流路５２との間が閉鎖されている初期時（非通電時）の状態は、コモンレール２と増圧操作室３４とが連通し、増圧機構４は作動しておらず燃料の増圧は行われていない。

電磁弁５が作動して３方切替弁６の背圧室４５を開放すると、３方切替弁６の背圧室４５の燃料がリターン流路７に流出し背圧室４５の背圧が低下する。これにより、３方切替弁６が起動し、弁体６０が他端側に変位を開始し、弁部６１が弁座部６３に着座して燃料流路３９と燃料流路４１との間が閉鎖されるとともに、弁部６２と弁座部６４が離座して燃料流路４１と燃料流路５２との間が開放されて増圧操作室３４の燃料がリターン流路８に流出し、増圧操作室３４の背圧が低下する。このため、増圧ピストン２５が一端側に変位し、被増圧室１６に燃料が増圧されてノズル室１２に供給される。

ノズル室１２に増圧された燃料が供給されると、増圧したノズル室圧による付勢力が減圧したノズル背圧による付勢力とバネ１３による付勢力との合力よりも強くなり、ニードル１０が開弁方向に変位して噴孔９が開放される。これにより、増圧した噴射圧力により燃料が噴孔９から噴射され、略同時に、逆止弁２２の１流路構造の燃料流路５９、および燃料流路１９を通じて背圧室１１から燃料が流出する。

このとき、燃料は逆止弁２２を逆方向に流れるので逆止弁２２が閉弁され、弁体内流路Ｂのみを通じて流出する燃料は所定の流量に規制されるため、背圧室１１の圧力の減圧は緩やかとなって、従ってニードル１０のリフト速度は遅くなる。

また、増圧機構４による燃料の増圧が停止されると、増圧された燃料がノズル室１２に流入しなくなる。これにより、ノズル室圧による付勢力が、ノズル背圧による付勢力とバネ１３による付勢力との合力よりも弱くなるので、ニードル１０が閉弁方向に変位し、同時に、逆止弁２２が開弁してシート隙間流路Ａを通じて燃料流路１９から背圧室１１に燃料が流入する。このとき、逆止弁２２のシート隙間流路Ａの燃料は順方向に低抵抗で多量に流れるので、噴孔９が迅速に閉鎖され燃料の噴射の急速な終了（シャープカット）が実現される。

〔実施例１の効果〕
実施例１のインジェクタ１によれば、背圧室１１への燃料の流入、および、背圧室１１からの燃料の流出がされるように、背圧室１１と背圧室１１の外部領域である高圧燃料源および低圧流路とを共用の流路を通じて接続する燃料流路１９と、燃料流路１９上に配され、内部に配設される弁体５６が開弁した際に、弁体５６のシート隙間７６を通じて、外部領域から背圧室１１への燃料の流入のみを許容するシート隙間流路Ａと、弁体５６の内部を通じて外部領域と背圧室１１との間を燃料が流通可能に常時接続する弁体内流路Ｂとを有する逆止弁２２とを備える。

そして、弁体５６の外部領域の側の軸中心に燃料の流通量を規制する絞り部２１を設け、この絞り部２１と直列にバネ５７の収容と燃料の流通とを兼ねるバネ室７１を備えることによって、外部領域側へ付勢するとともに弁体内流路Ｂを形成する構成をしている。これにより、シート隙間流路Ａの燃料の流れ方向と弁体内流路Ｂの燃料の流れ方向とを略合致させて、１本の燃料流路にまとめることが可能となって、また、背圧室１１への燃料の流出入流量に適度な差を設けることが可能となるので、背圧室１１の圧力の減圧および回復（加圧）の遅速が得られ、結果、ニードル１０の動作速度を調整することができる。

従って、噴射される燃料の噴射圧力が高圧でも、背圧室１１からの燃料の流出流量は規制されて背圧室１１の圧力の減圧はゆっくりと起こるためニードル１０のリフト速度は遅く、噴孔９からの噴射量（噴射率）はゼロから急激に立ち上がるのではなく、緩やかに立ち上がることとなる。これにより、インジェクタ１による微量噴射を高精度に行うことが可能となる。また、背圧室１１への燃料の流入流量は多量に行われ、背圧室１１の圧力の回復（加圧）は迅速に起こるため、ニードル１０の下降速度は速くなり燃料の噴射を急速に終了（シャープカット）することができる。

また、本実施例では、弁体内流路Ｂを、外部領域の側に配され外部領域と背圧室１１との間の燃料の流通量を規制する絞り部２１を弁体５６の軸中心に、また、弁体５６のバネ室７１と直列に配設して構成し、燃料をシート隙間流路Ａを通過する燃料の流れ方向と略合致させて流通させるので、構造が簡素化し、燃料を１本の油圧回路としてまとめることが可能となって、体格を小さく、コンパクト化できる。

〔変形例〕
実施例１のインジェクタ１では、燃料を背圧室１１の圧力よりも高圧に増圧してノズル室１２に供給する増圧機構４と、また、背圧室１１は、燃料を高圧状態で蓄圧するコモンレール２と常時連通させる場合の例について本発明の説明をしたが、これに限ることなく、増圧機構４を介在させない通常のインジェクタにおいても、また、背圧室１１とコモンレール２とが常時連通しない構成のインジェクタにおいても、いずれの場合においても、本発明は採用でき、同様な効果を得ることができる。

インジェクタの構成と燃料の流路を模式化して示す説明図である（実施例１）。 （ａ）は、絞り部を備えた逆止弁の構成を示す軸断面図であり、（ｂ）はＸ−Ｘ部矢視の断面図であり、（ｃ）はＹ−Ｙ部矢視の断面図である（実施例１）。

符号の説明

１ インジェクタ
２ コモンレール（高圧燃料源、燃料の供給源）
３ ノズル
４ 増圧機構
５ 電磁弁
６ ３方切替弁
７、８ リターン流路（低圧流路）
９ 噴孔
１０ ニードル
１１ 背圧室
１２ ノズル室
１３ バネ
１９ 燃料流路
２０ 弁ボディ
２１ 絞り部
２２ 逆止弁
５６ 弁体
５７ バネ（バネ部材）
７１ バネ室
７６ シート隙間
Ａ シート隙間流路
Ｂ 弁体内流路

Claims (5)

1. ニードルと、
   先端に設けられて燃料を噴出する噴孔と、内部に摺動可能に配設されて前記噴孔を開閉する前記ニードルに対し、開弁あるいは閉弁方向に圧力を及ぼすとともに前記ニードルの開弁時に前記噴孔に燃料を供給するように燃料が流出入するノズル室と、が形成される弁ボディと、
   前記ニードルの反噴孔側に設けられ、前記ニードルに対し開弁あるいは閉弁方向に圧力を及ぼすように燃料が流出入する背圧室と、を有するインジェクタにおいて、
   前記背圧室への燃料の流入、および、前記背圧室からの燃料の流出がされるように、前記背圧室と前記背圧室の外部領域である高圧燃料源および低圧流路とを共用の流路を通じて接続する燃料流路と、
   前記燃料流路上に配され、内部に配設される弁体が開弁した際に、前記弁体のシート隙間を通じて、前記外部領域から前記背圧室への燃料の流入のみを許容するシート隙間流路と、前記弁体の内部を通じて前記外部領域と前記背圧室との間を燃料が流通可能に常時接続する弁体内流路と、を有する逆止弁と、を備え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、
   前記弁体内流路は、前記弁体の軸中心に配設され、前記弁体の内部における、前記シート隙間流路を通過する燃料の流れ方向と、前記弁体内流路を通過する燃料の流れ方向とを略合致させることを特徴とするインジェクタ。
3. 請求項１または２に記載のインジェクタにおいて、
   前記弁体内流路は、前記外部領域の側に配され前記外部領域と前記背圧室との間の燃料の流通量を規制する絞り部と、該絞り部と直列に配され前記弁体を前記外部領域の側に付勢するバネ部材の収容と燃料の流通とを兼ねるバネ室と、を備えることを特徴とするインジェクタ。
4. 請求項１ないし３のいずれか１つに記載のインジェクタにおいて、
   燃料を前記背圧室の圧力よりも高圧に増圧して前記ノズル室に供給する増圧機構を備え、前記増圧機構により増圧された燃料を前記ノズル室に供給して噴射することを特徴とするインジェクタ。
5. 請求項１ないし４のいずれか１つに記載のインジェクタにおいて、
   前記背圧室は、燃料を蓄圧するコモンレールと前記燃料流路を介して連通し、
   前記逆止弁を経由して燃料が流出入することを特徴とするインジェクタ。
   

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