JP2013217370A - 弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】噴射装置で使用され、噴射装置の制御室から低圧の排出部への加圧された燃料用の流路を提供する開状態と、流路を閉じる閉状態との間で移動可能に構成された弁装置を提供すること。
【解決手段】本弁装置は、噴射装置内に配置され、少なくとも流路の一部を備える弁案内部（１０６）と、弁装置が閉状態である場合に、弁案内部の第１の端部（１１０）を閉じるように構成された弁頭部（１０４）と、弁装置を閉状態に向けて付勢するように構成された付勢部材（１２０）とを備え、付勢部材（１２０）は、弁案内部内に配置された弾性部材を備え、弁案内部内に容積部（１２４）を画定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、弁装置に関する。詳細には、本発明は、燃料噴射装置用の弁装置に関する。

本発明は、以下の種類のディーゼル内燃エンジンのシリンダへの燃料の送出に用いられる弁装置に関し、その種類のディーゼル内燃エンジンでは、燃料は、適切なポンプによって高圧のアキュムレータ（「コモンレール」）に供給され、さらにアキュムレータからエンジンの燃料噴射装置に送出される。その燃料噴射装置のノズルは、燃料をエンジンの各シリンダに送出するような作動をするように構成されている。

このような燃料噴射装置は、一般的に、高圧の燃料供給経路から本体部を通過する燃料の流れを制御するように、本体部内で摺動可能で弁座に係合可能なニードルを備えている。

燃料噴射装置内での最大噴射圧は、１８００バール以上の等級である場合があり、その結果、噴射装置のニードルを持ち上げるために上回らなければならない力が大きい。そのため、非常に大きな電流を流す場合以外には、電磁アクチュエータを用いて噴射装置を直接的に制御することはできない。そのため、噴射装置は、弁ニードルの上に配置された制御室の加圧または排出を制御する弁装置によって、間接的に制御される。

このような噴射装置の例が、欧州特許第０６４７７８０号に開示されており、ここでは、弁座から離れているニードルの端部が室内に延び入っており、この室は、制流部を通じて供給路から燃料を受け取るように構成されている。使用においては、噴射は、制御室内の圧力を変化させることで制御される。ソレノイドアクチュエータは、弁装置に作用し、制御室と低圧の排出部との間の流路を開ける。圧力が制御室内で低下するにつれて、弁座に隣接するニードルの一部に作用する圧力によって、ニードルは弁座から離れる。

コモンレール噴射システムにおいては、２種類の弁装置が知られており、それらは、圧力平衡型弁装置（平衡弁と呼ばれることもある）および非圧力平衡型弁装置である。
圧力平衡型弁装置では、孔内に配置された弁棒が、電磁アクチュエータの作動の下で摺動可能であり、制御室の高圧領域と低圧の排出部の低圧領域との間の流路を開閉する。閉じた状態において、弁装置は、弁座に接触しており、かつ、実質的に流体圧力の平衡する状態となっており、バネが弁装置に作用することで閉じた位置に保持される。電磁アクチュエータを作動させると、バネ力に打ち勝って、弁装置は弁座から離れ、燃料は弁棒と孔との間から低圧の排出部へと流れる。平衡に基づいた弁装置は、ある程度の静的な漏れを発生させる傾向がある。換言すれば、閉じた位置であっても、高圧の燃料は、弁装置の孔と弁棒との間で画定される流路に沿って、低圧の排出部へと漏れ出すことになる。

非圧力平衡型弁装置では、弁は、システム内の高圧の燃料の圧力によって、着座して閉じた位置に保持される。そのため、このような弁装置は、閉じた位置で実質的に圧力の平衡する状態とはなっておらず、その結果、開けるためにはより大きな作動力を必要とする。しかしながら、このような非圧力平衡型弁装置内での静的な漏れの程度は、圧力平衡型弁装置における静的な漏れの程度よりも低い。

そのため、上記の２種類の弁装置は、小さな作動力しか必要としないが静的な漏れの程度が比較的高いもの（圧力平衡型弁装置）、または、大きな作動力を必要とするが静的な漏れの程度が比較的低いもの（非圧力平衡型弁装置）となっている。

欧州特許第０６４７７８０号 欧州特許第０７４００６８号

本発明の目的は、小さな作動力しか必要としないが、静的な漏れの性能が改善されている弁装置を提供することである。

本発明の第１の態様によれば、噴射装置で使用され、噴射装置の制御室から低圧の排出部への加圧された燃料用の流路を形成する開状態と、流路を閉じる閉状態との間で移動可能に構成された弁装置が提供される。この弁装置は、噴射装置内に配置され、少なくとも流路の一部を形成する弁案内部と、弁装置が閉状態であるときに、弁案内部の第１の端部を閉じるように構成された弁頭部と、弁装置を閉状態に向けて付勢するように構成された付勢部材とを備え、付勢部材は、弁案内部内に配置される弾性部材を備え、弁案内部内に容積部を画定する。

本発明は、弁装置（／弁頭部）が弾性部材の作用によって閉状態に向けて付勢される弁装置を提供し、弾性部材は、弁案内部内に配置され、弁案内部内に容積部を画定する。弾性部材は、バネ装置を用いる既知の装置とは大きく異なる。

弾性部材を使用することで、閉状態であるときに実質的に圧力の平衡する状態になるように、弁装置を構成することができる。弁頭部があることで、弁案内部を、静的な漏れが最小となるように、閉状態において弁頭部によって閉じることができる。

そのため、本発明の弁装置によれば、静的な漏れの程度が比較的小さく、作動に必要な力が比較的小さい、弁を提供することができる。
弾性部材／付勢部材は、弁案内部を隔壁で仕切り、（弁案内部の第１の部分が弁案内部の第２の部分と流体連通しないように）弁案内部内の容積部を画定することに留意されたい。

好都合には、弁装置は、閉状態である場合に、実質的に圧力が平衡するように構成されていてもよい。弁案内部内で燃料の圧力によって弁頭部に作用する力は、弁案内部内で燃料の圧力によって付勢部材に作用する力に実質的に等しくなるよう構成されてもよく、弁頭部に作用する力と付勢部材に作用する力とは、実質的に反対方向に作用する。

好都合には、弁装置は、弁案内部内に配置されるように構成された弁棒部を備え、弁頭部は弁棒部の第１の端部に配置され、付勢部材は弁棒部の第２の端部に配置されている。
本発明の一変形形態では、付勢部材は、実質的に平坦な弾性板状部材を備え得る。本発明の別の変形形態では、付勢部材は突条部を有する板状部材を備え得る。板状部材に突条部を設けることで、付勢部材の応答性を都合良く変化させることができる。

本発明のさらに別の変形形態では、付勢部材は、実質的に平坦な弾性部、および棒部に形成されてもよく、弁頭部は棒部の第１の端部に配置され、弾性部は棒部の第２の端部に配置されている。この変形形態は、硬い棒部を備えたものよりも軽量であるという有利性を持っており、性能上有益であり得る（例えば、より応答性の良い弁装置）。この棒部は、実質的に円筒状であってもよく、かつ複数の溝を含んでいてもよい。弁頭部は、棒部の一端に取り付けられていてもよい。代わりに、弁頭部は環状の構造のものであってもよく、棒部は弁頭部を貫いて突出していてもよい。この代替の構造によって、より簡単な製造工程とすることができる。

弁案内部は、第１の端部から離れた弁案内部の第２の端部において、弁溝部を備えていてもよく、付勢部材は弁溝部内に配置される。弁溝部は、弁案内部の主孔よりも大きな断面積を有していてもよい。付勢部材は弁溝部を横切る隔壁を形成し、これにより、弁頭部および弁棒部／弁孔は隔壁の一方の側に配置され、容積部は隔壁の他方の側に形成される（隔壁の両側は互いに流体連通しない）。容積部は、燃料で満たされていてもよいし、逆漏れ回路と連通する燃料戻し逆漏れ回路／燃料逆漏れ戻し通路と流体連通するように構成されていてもよい。

本発明の第２の態様によれば、内燃エンジンのシリンダへの燃料の送出に用いられる噴射装置が提供され、この噴射装置は、孔を備えた本体部と、ノズル本体部の孔内で摺動可能な弁ニードルと、アクチュエータと、加圧された燃料を制御室に供給するための燃料供給経路と、燃料が制御室から低圧の排出部へと流れるのを許容するために、アクチュエータによって作動可能とされた、本発明の第１の態様の弁装置とを備える。

本発明の第２の態様の好ましい特徴は、本発明の第１の態様の好ましい特徴を備え得る。

既知の圧力平衡型弁装置を示す図である。 図２Ａは典型的な噴射装置における燃料噴射過程を示す図である。図２Ｂは典型的な噴射装置における燃料噴射過程を示す図である。 本発明の実施形態による弁装置（閉状態）を示す図である。 開状態にある図３の弁装置を示す図である。 本発明の追加の実施形態を示す図である。 本発明の追加の実施形態を示す図である。 本発明の追加の実施形態を示す図である。 本発明の追加の実施形態を示す図である。 本発明の追加の実施形態を示す図である。

図１には、欧州特許第０７４００６８号に記載される圧力平衡型弁装置の例が示される。
図１に示す既知の燃料噴射装置は、直径の比較的小さい第１の領域と、直径の大きい第２の領域とを含む弁本体部１０を備えている。弁本体部１０には、第１の領域および第２の領域を貫いて延びる孔１１が設けられており、孔は第１の領域の自由端部から離間された位置で終端している。孔内では、細長い弁ニードル１２が摺動可能となっており、その弁ニードル１２は、孔の盲端に隣接する弁本体部１０の内側面によって画定される弁座と係合するように構成された先端域１４を含む。弁本体部１０には、孔と連通する１つまたは複数の開口１５が設けられている。それら開口は、先端１４の弁座との係合によって、流体が弁体１０から開口を通じて流出するのが防止されるように配置されており、先端１４が弁座から持ち上げられたときには、開口を通じて流体を送出することができる。

図１に示すように、弁ニードル１２は、弁本体部１０の第１の領域内に延びる部分が、弁ニードル１２と弁本体部１０の内側面との間での流体の流れを許容するように孔よりも小さな直径となるような形状とされている。弁本体部１０の第２の領域内では、弁ニードル１２はより大きな直径となっており、弁ニードル１２と弁本体部１０との間で流体が流れるのを実質的に防いでいる。

弁本体部１０の第２の領域には、環状の通路１６が設けられている。環状の通路１６は、関連する燃料送出システムのアキュムレータから高圧の燃料を受け取るように構成された燃料供給経路１８と連通している。燃料が通路１６から弁本体部１０の第１の領域へと流れるのを許容するために、弁ニードル１２には溝付き領域２０が設けられている。その溝付き領域２０は、燃料が環状の通路１６から弁本体部１０の第１の部分へと流れるのを許容し、また、弁ニードル１２が、弁本体部１０内で、横方向に移動するのを規制しつつ軸方向に移動するのを制限しないように作用する。

弁本体部１０の第２の領域内には、第１の領域から離れた位置に、室２２が設けられており、室２２は、制流部２４を通じて高圧の燃料経路１８と連通している。図１に示すように、室２２は、弁本体部１０の端に設けられており、板状部材２６によって閉じられている。

弁ニードル１２の先端１４から離れた弁ニードル１２の端部には、直径の小さくされた突起２８が設けられている。突起２８は、弁ニードル１２と板状部材２６との間で係合される圧縮バネ３０を案内し、先端１４が弁座に係合する位置へと弁ニードル１２を付勢する。

板状部材２６の、弁本体部１０によって係合される側部の反対側の側部には、本体部３４が係合している。本体部３４と板状部材２６とは共に、開口３２を通じて室２２と連通する室３５を画定する。本体部３４にはさらに、本体部３４の軸線から離間された孔が設けられており、その孔の内部では、弁部材３６（「弁装置」）が摺動可能となっている。弁部材３６は、軸方向に延びる塞がれた孔（換言すれば、めくら孔）の設けられた円筒状の棒部を備える。孔の開口端部は、弁部材３６の端部が板状部材２６から離間されるように弁部材３６が持ち上げられたときに、室３５と連通することができる。その連通は、弁部材３６が板状部材２６と係合するときに、遮断される。径方向に延びる一対の通路３８は、塞がれた孔と、その塞がれている方の端部の付近で連通しており、適切な低圧の排出部へと連結される室と連通している。

本体部３４、板状部材２６および弁本体部１０は、袋ナット４０を用いて、ノズル保持体４２に取り付けられる。袋ナット４０は、弁本体部１０の第２の領域の端部に、その第１の領域との相互接続部付近で係合する。ノズル保持体４２は、ソレノイドアクチュエータ４４がその中に設けられた凹部を含んでいる。

図１に示すように、ソレノイドアクチュエータ４４は、軸方向の塞がれた孔を含む概して円筒形状のコア部材４４ａと、コア部材４４ａの上に巻きつけられ、適切な制御装置に接続された巻き線４４ｂと、コア部材４４ａおよび巻き線４４ｂの周囲で延びる円筒状ヨーク４４ｃとを備える。弁部材３６に向かい合う、コア部材４４ａの面およびヨーク４４ｃの面は、磁極面を画定する。

弁部材３６は接極子３６ａを支持しており、ソレノイドアクチュエータ４４が通電された際に、接極子３６ａおよび弁部材３６は、弁部材３６が板状部材２６と脱係合するように持ち上げられる。ソレノイドアクチュエータ４４が非通電とされると、弁部材３６は、コア部材４４ａの塞がれた穴内に入れられたバネ４６の作用を受けて、元の位置へと戻る。

移動制限体４７もまたコア部材４４ａの塞がれた穴内に入れられ、移動制限体４７は、接極子３６ａがコア部材４４ａの磁極面およびヨーク４４ｃの磁極面に接触するのを防ぐために、バネ４６の作用に抗した弁部材３６の移動を制限するように構成されている。バネ４６は、弁に対して閉じる力を与え、また、弁が閉じられている場合には、弁座への接触圧を維持することに留意されたい。

図面に示すように、供給経路１８は、ノズル保持体４２、本体部３４、板状部材２６、および弁本体部１０に設けられた孔を備える。これらの孔を確実に整列させるために、ピン４８が設けられており、ピン４８は、ノズル保持体４２、本体部３４、板状部材２６、および弁本体部１０の各々に設けられた適切な凹部に入れられている。

使用の際、図１に示す位置において、弁ニードル１２は、先端１４が弁座と係合するように、バネ３０によって付勢されているため、開口からの燃料の送出は行われない。この位置において、室２２内の燃料の圧力は高いため、燃料の圧力およびバネ３０の弾性力によって弁ニードル１２の端部に作用する力は、弁ニードル１２の傾斜した表面に作用する高圧の燃料によって弁ニードル１２に作用する上向きの力を十分に上回る。

弁ニードル１２の先端１４を弁座から持ち上げて燃料を開口から送出させるためには、ソレノイドアクチュエータ４４は、通電され、バネ４６の作用に反して、弁部材３６の端部が板状部材２６から持ち上げられて離れるように弁部材３６を持ち上げる。弁部材３６がこのように持ち上がると、燃料は、室３５、ひいては室２２から、弁部材３６の孔および通路３８を通り、排出部へと流れる。室２２からの燃料の流れによって、室２２内の圧力を低下させ、制流部２４が設置されているため、燃料供給経路１８から室２２への燃料の流れは規制される。室２２内の圧力が低下するにつれて、室２２内の圧力によって弁部材１２に付与される力とバネ３０によって弁部材１２に付与される力との組合せは、弁部材１２の先端１４の弁座への係合を維持するにはもはや十分ではない状態へと達することになり、そのため、室２２内の圧力のさらなる低下によって、弁ニードル１２が持ち上げられ、燃料を開口から送出できることになる。

初期の噴射率を低くしたい場合には、ソレノイドアクチュエータ４４が弁部材３６を少しだけ持ち上げるように構成すればよい。それにより、室２２から排出部への燃料の流れが規制される。同様に、室２２からの燃料の流れを規制するように、開口３２が規制された直径のものとなっていてもよい。

弁ニードル１２が持ち上がるにつれて、突起２８は開口３２に近づき、開口３２を通る燃料の流れを規制する。これは、弁ニードル１２の移動行程の終端に向かって、弁ニードル１２を減速させる効果があることは認識されよう。

送出を終了させるためには、ソレノイドアクチュエータ４４が非通電とされ、弁部材３６は、バネ４６の作用を受けて、弁部材３６の端部が板状部材２６と係合するまで下方に移動させられる。弁部材３６のこのような動作によって、室３５の排出部との連通が断たれ、そのため、室３５および室２２内の圧力は増加することになる。室２２内の圧力とバネ３０とによって弁ニードル１２に付与される力が、弁を開けようとする力を上回る状態へと達することになり、そのため、弁ニードル１２は、先端１４が弁座と係合して燃料のさらなる送出を防ぐ位置へと移動することになる。

上記の説明および図１から、弁部材３６およびソレノイドアクチュエータ４４が弁ニードル１２と同軸線上にないため、弁保持体４２および本体部３４はそれぞれ、従来の装置と比較して、壁に比較的厚い部分を含んでおり、その壁の比較的厚い部分の内部で延びる供給経路１８を配置することによって、高圧の燃料を燃料供給経路１８に供給することによる噴射装置の破壊の危険性が低減されていることが理解される。

図２Ａおよび図２Ｂには、一般的な既知の噴射装置１における噴射過程が示される。図１および図２の間で同様の要素は、同様の参照符号によって示されている。図１および図２の噴射装置は、弁装置５０の上方に配置された電磁アクチュエータ装置４４を備えている。スペーサ部品５２が、弁装置５０の下方であってニードル１２の上方に備え付けられている。スペーサ５２は、制御室２２と、噴射装置の作動を可能とする、３つの調整されたオリフィス５４、５６、５８とを内蔵している。

弁装置５０は、接極子６２を一端部において支持する弁棒部６０を備える。棒部は、孔６４内で摺動可能となっている。弁棒部は、いくつかの減圧溝を有しており、棒部の接極子側の端部には、孔の端部で座部６８と係合可能なシール面６６がある。シール面が座部に接触させられたとき、圧力シールを形成する接触がなされる。弁バネ４６（図２Ａ、図２Ｂには示されない）は、接極子の上方に配置され、シール面を座部と係合させるように作用する。

スペーサ部品５２内には、噴射供給オリフィス５８（ノズル流路オリフィスまたはＮＰＯとも称される）、制御室吐出オリフィス５４（流出オリフィスまたはＳＰＯとも称される）、および、制御室注入オリフィス５６（入口オリフィスまたはＩＮＯとも称される）がある。

ここで、噴射装置の作動を、図２Ａおよび図２Ｂを参照しつつ簡単に説明する。
図２Ａでは、弁装置５０は閉じられており、シール面６６は座部６８と係合されている。そのため、制御室２２は、コモンレール内の圧力にさらされる。高圧の燃料は、ニードル１２の上面に力を及ぼし、その力は、ニードル１２の圧力面７０に作用する燃料の圧力を上回る。そのため、ニードルは、オリフィス１５を通じた噴射がないように、閉じた状態で保持される。

図２Ｂでは、アクチュエータ４４は、通電され、シール面６６が座部６８から持ち上がる開位置に弁装置５０が位置するように、接極子６２を持ち上げる。このとき、制御室２２内に含まれる燃料には、流出調整オリフィス５４（ＳＰＯ）を通じて低圧の排出部へと繋がる流路があり、そのため、燃料は制御室２２から流れていくことになる。最初に、制御室２２内の燃料、および噴射装置のバネ３０によって、ニードル１２の上面に作用する圧力は、圧力面７０に発生する圧力を上回る。

しかしながら、燃料によって圧力面７０に作用する圧力が、バネ力、および制御室２２内の燃料によって発生する力を上回るとすぐに、ニードル１２が持ち上がり、オリフィス１５を通じた燃料の噴射が始まり、図２Ｂに示されるように、燃料が、コモンレールからノズル流路オリフィス５８を通じて流れる。

噴射を止めるためには、電磁アクチュエータ４４が非通電とされ、弁バネ４６（図２には示されない）は弁装置５０を閉じる。高圧の燃料が供給経路１８から制御室注入オリフィス５６（ＩＮＯ）を通り抜け、制御室２２内の圧力は、噴射が停止するまで上昇する。

図３および図４には、本発明の実施形態による弁装置１００の作動が示される。図３および図４では、図１〜図４の間で同様の要素は、同様の参照符号によって示されている。
図３および図４の弁装置１００は、弁棒部１０２と、弁棒部１０２の一端に配置された弁頭部１０４とを備える。弁装置１００は、概して、弁案内部１０６内に配置される。弁案内部は孔１０８を備えており、孔１０８は、第１の端部１１０で開口し、第２の端部１１１で弁溝部１１２内へと開口している。

図３には、制御室２２から低圧の排出部（図示せず）への燃料の流路がない閉状態とされた弁装置１００が示される。図３に示すように、弁装置１００が閉状態である場合に、弁頭部１０４が弁案内部１０６の開口１１０に着座してシールを形成するように、弁頭部１０４の断面積は変化していることに留意されたい。

図４には、制御室２２から流出オリフィス５４を通る低圧の排出部への燃料の流路１１４がある開状態とされた弁装置が示される。
図１に示すような弁バネの代わりに、図３および図４の弁装置は、弁棒１０２の、弁頭部１０４から離れた端部に配置された付勢部材１２０を備える。付勢部材は、弁装置を閉状態に向けて付勢するように構成されている。図３および図４における付勢部材は、弁溝部１１２内に配置された、実質的に平坦な弾性板状部材を含む。

付勢部材１２０は、閉状態において、燃料によって弁頭部１０４に作用する圧力が、弾性板状部材１２０に作用する圧力と実質的に等しくなるように構成されている。この方法により、弁装置１００では、閉状態である場合に、実質的に圧力が平衡する。また、弁は、下方に向かって（つまり、図３の構成において、アクチュエータ装置からニードルの方向に）力を及ぼす弾性板状部材による小さな圧力変化に抗して、閉状態に保持される。

図４では、アクチュエータ装置４４は通電されている。アクチュエータ装置４４によって発生される上向きの力は、弾性板状部材１２０からの下向きの力を上回り、その結果、弁装置１００は、上方に持ち上げられて開状態となる。弁頭部１０４は、弁孔１０８のオリフィス１１０にはもはや着座されなくなり、燃料が制御室２２から流れることができ、かつ、ニードル１２が着座位置から持ち上がることができるように、低圧の排出部への燃料の流路１１４は開けられている。弾性板状部材１２０は、アクチュエータにより発生される力のため、若干変形１２２されることがわかる。

アクチュエータ４４が非通電とされると、弾性板状部材１２０は、以前の実質的に平坦な形状に戻り、その結果、弁頭部を弁座１１０へと戻すことによって流路を閉じる。次いで、燃料がＩＮＯ５６を介して制御室へと流れるにつれて、制御室２２内の圧力は、図２Ａおよび図２Ｂに関連して上述したように、再び上昇する。

付勢部材１２０の下にある容積部１２４は、燃料逆漏れ（換言すれば、バックリーク）戻し通路に接続された（接続は図３〜図９に示されていない）、燃料で満たされた容積部となっており、弾性板状部材が必要に応じて変形するのを許容することに留意されたい。

弾性板状部材は、鋼板材を含んでいてもよい。鋼板材は、弁部材１０６に、図１に示すバネ４６が必要ない程度に十分な閉じる力を与えるように構成される。バネ４６が噴射装置から取り除かれると、アクチュエータ内の磁性材料が利用可能な空間がより大きくなる（例えば、図１のコア部材４４ａをより大きくできる）ことに留意されたい。アクチュエータのコア部材内の材料が増えると、アクチュエータの性能が改善されるため、弁の性能が向上する。また、バネ４６が取り除かれると、制止部材４７を簡素にすることができ、弁のコストを低減させることにも留意されたい。

典型的には、鋼板材は、噴射装置の種類により、２５〜５０Ｎの範囲にある過去の設計以上の力を付与するように設計される。巻きバネの代わりに鋼板材（付勢部材）を使用することで、弁の機能性が向上される。弁の応答時間は、バネに基づいた構成と比較して向上され、また、アクチュエータによる最初の開けるための力の許容差がより小さいため、製造時において異なる弁の性能のばらつきを低減する。

図５〜図８には、本発明のさらなる実施形態が示される。図５〜図８の各々では、弁装置は閉状態において示されている。同様の参照符号が、図３〜図９において同様の要素を示すように用いられていることに留意されたい。

図５においては、図３および図４の実質的に平坦な弾性板状部材が、突条部のある板状部材１２６に置き換えられている。図５には、本発明の第２の実施形態が閉状態において示されており、その閉状態において、板状部材１２６への圧力と、頭部１０４への圧力とは、実質的に等しくなっている。板状部材に突条部１２８を設けることで、弁板状部材１２６が弁を閉じることができる速度が変化される。

図６には、本発明の第３の実施形態が示されており、この実施形態では、弁棒部１０２が、付勢部材１２０の一部から形成されている。図６の付勢部材は、実質的に平坦な部分１３０と、平坦な部分１３０と一体的に形成された棒部１３２とを備える。棒部１３２は、概して円筒形状の部分を備え、それの表面にいくつかの溝部１３４および突条部１３６を有している。弁頭部１０４は、棒部１３２の一端に配置されている。

図５に関連して上述したように、弁板状部材によって付与される力（ひいては弁が閉じる速度）は、突条部のある板状部材１２６を設けることで調整することができる。しかしながら、使用できる突条部の最大厚み、および、突条部の板状部材上での位置には制限があることに留意されたい。図６〜図８では、本発明のさらなる実施形態が提供され、それら実施形態では、棒部１０２が、付勢部材１２０の平坦な部分１３０の延出部（棒部１３２）で置き換えられている。棒部１３２は、溝要素の配置に関してより優れた融通性を提供し、さらに、付勢部材が弁頭部１０４に作用させることができる力に関して、より優れた融通性を提供する。

図７および図８は、互いに同様となっている。これらの実施形態においては、付勢部材１２０は棒部１３２に形成され、弁頭部１０４は環状の構造のものとなっており、その構造は、付勢部材１２０の棒部１３２の第１の部分１３８を補完する形状であるように構成されている。図７および図８の両方において、弁頭部１０４は、付勢部材の棒部１３２の第１の部分１３８に保持されている。

図７および図８における棒部はまた、それの表面にいくつかの溝部１３４および突条部１３６を有する第２の部分１４０を備えている。図７および図８における付勢部材はまた、平坦な部分１３０を備えている。

図７および図８では、付勢部材１２０の弁頭部１０４への取付けにおける代替の方法が提供される。図３〜図６において、弁棒部１０２または弁頭部１０４は付勢部材１２０に溶接されている。これら実施形態の構成のため、それらの接合面を見ることはできず、そのため、取付け作業は、低コストの生産機器で管理するには困難である。

しかしながら、図７および図８では、棒部１３２は、棒部が外側から視認可能となるように、環状の弁頭部１０４を通って突出する。これにより、安価で、より用意に管理される製造作業である、圧着して取り付ける固定方法を用いることができる。

図６〜図８では、図３〜図５および図９と比較して、弁装置内に含まれる質量が減らされることに留意されたい。そのため、図６〜図８の実施形態では、弁の応答時間がより速くなる可能性がある。

図９には、本発明のさらなる実施形態が提供され、その実施形態では、制御オリフィス５４、５６、５８が、スペーサ５２内の代わりに、付勢部材１２０に内蔵（換言すれば、一体化）されている。付勢部材１２０は、スペーサ５２より厚さが薄いものであり、そのため、制御オリフィスを作製するための製造時間および製造コストが低減される。

上述の実施形態は、単に例示の目的で提供されており、本発明を制限するように意図されておらず、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲において定義されることは理解されよう。また、上述の実施形態は、個別に、または組み合わせて用いることができることも理解されよう。

１０ 本体部
１１ 孔
１２ 弁ニードル
１８ 燃料供給経路
２２ 制御室
４４ アクチュエータ
１００ 弁装置
１０２ 弁棒部
１０４ 弁頭部
１０６ 弁案内部
１０８ 孔
１１０ 第１の端部
１１１ 第２の端部
１１２ 弁溝部
１１４ 流路
１２０ 付勢部材
１２４ 容積部
１２６ 突条部を有する板状部材
１３０ 実質的に平坦な弾性部
１３２ 棒部
１３４ 溝部

Claims (15)

1. 噴射装置で使用され、前記噴射装置の制御室から低圧の排出部への加圧された燃料用の流路（１１４）を形成する開状態と、前記流路を閉じる閉状態との間で移動可能な弁装置（１００）であって、
   前記噴射装置内に配置され、少なくとも前記流路の一部を形成する弁案内部（１０６）と、
   前記弁装置が前記閉状態であるときに、前記弁案内部の第１の端部（１１０）を閉じる弁頭部（１０４）と、
   前記弁装置を前記閉状態に向けて付勢する付勢部材（１２０）と
   を備え、
   前記付勢部材（１２０）は、前記弁案内部内に配置される弾性部材を備え、前記弁案内部内に容積部（１２４）を画定する、
   弁装置。
2. 前記閉状態であるときに実質的に圧力が平衡する、請求項１に記載の弁装置。
3. 前記弁案内部内で燃料の圧力によって前記弁頭部（１０４）に作用する力が、前記弁案内部内で燃料の圧力によって前記付勢部材（１２０）に作用する力に実質的に等しく、前記弁頭部に作用する前記力と前記付勢部材に作用する前記力とは、実質的に反対方向に作用する、請求項２に記載の弁装置。
4. 前記弁案内部内に配置される弁棒部（１０２）をさらに備え、前記弁頭部（１０４）は前記弁棒部（１０２）の第１の端部に配置され、前記付勢部材（１２０）は前記弁棒部の第２の端部に配置される、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の弁装置。
5. 前記閉状態において、前記付勢部材（１２０）は、実質的に平坦な弾性板状部材を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の弁装置。
6. 前記付勢部材は突条部を有する板状部材（１２６）を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の弁装置。
7. 前記付勢部材は、実質的に平坦な弾性部（１３０）、および棒部（１３２）を備え、前記弁頭部（１０４）は前記棒部の第１の端部に配置され、前記弾性部は前記棒部の第２の端部に配置される、請求項１から３のいずれか一項に記載の弁装置。
8. 前記棒部は、実質的に円筒形状であり、かつ複数の溝部（１３４）を備える、請求項７に記載の弁装置。
9. 前記弁頭部は前記棒部の一端に取り付けられる、請求項７または８に記載の弁装置。
10. 前記弁頭部は環状であり、前記棒部は前記弁頭部を貫いて突出する、請求項７または８に記載の弁装置。
11. 前記弁案内部（１０６）は、前記第１の端部（１１０）において開口する孔（１０８）と、前記孔（１０８）における、前記第１の端部（１１０）から離れた第２の端部（１１１）にある弁溝部（１１２）とを備え、前記付勢部材（１２０）は前記弁溝部内に配置される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の弁装置。
12. 前記弁溝部（１１２）は、前記孔（１０８）よりも大きな断面積を有する、請求項１１に記載の弁装置。
13. 前記付勢部材は前記弁溝部（１１２）を横切る隔壁を形成し、これにより、前記弁頭部（１０４）および前記孔（１０８）は前記隔壁の一方の側に配置され、前記容積部（１２４）は前記隔壁の他方の側に形成される、請求項１１または１２に記載の弁装置。
14. 前記容積部（１２４）は、燃料で満たされており、燃料戻しバックリーク通路と流体連通するように構成される、請求項１から１３のいずれか一項に記載の弁装置。
15. 内燃エンジンのシリンダへの燃料の送出に用いられる噴射装置であって、
    孔（１１）を備える本体部（１０）と、
    前記ノズル本体部（１０）の前記孔（１１）内で摺動可能な弁ニードル（１２）と、
    アクチュエータ（４４）と、
    加圧された燃料を制御室（２２）に供給するための燃料供給経路（１８）と、
    燃料が前記制御室（２２）から低圧の排出部へと流れるのを許容するために、前記アクチュエータ（４４）によって作動可能とされる、請求項１から１４のいずれか一項に記載の弁装置と
    を備える噴射装置。