JP2634706B2 - 内燃機関のための燃料インジェクタ - Google Patents

内燃機関のための燃料インジェクタ

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JP2634706B2 JP3066606A JP6660691A JP2634706B2 JP 2634706 B2 JP2634706 B2 JP 2634706B2 JP 3066606 A JP3066606 A JP 3066606A JP 6660691 A JP6660691 A JP 6660691A JP 2634706 B2 JP2634706 B2 JP 2634706B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のための燃料イ
ンジェクタに関し、さらに詳細には、内部の可動部材が
独立的な相対運動をすることができるようにした高圧電
子燃料インジェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】電子燃料インジェクタは今日の内燃機関
にしばしば使用されている。電子燃料インジェクタは圧
縮点火及びスパーク点火機関のシリンダに精密で信頼性
よく燃料を供給する。電子燃料インジェクタの精密さと
信頼性は燃料の効率、最大の実際的な出力、及び望まし
くない燃焼生成物の制御への目標に対して寄与してき
た。電子燃料インジェクタのこれらの利点はよく知られ
ており、最近の内燃機関のデザインにおいて有効な効果
をもって適切に使用されている。
【０００３】公知の電子燃料インジェクタ、特に圧縮点
火及びスパーク点火機関に使用されるデザインのもの
は、燃料チャージの加圧を高めるために機械的な手段を
利用ている。高められた燃料チャージの加圧は機関シリ
ンダ内又は予燃焼室内での燃料の適切な霧化及びスプレ
イ分布を保証するために望まれる。さらに、使用される
燃料の量を調べ、パティキュレートの排出を制御するた
めに燃料の全燃焼を得ることを含む幾つかの理由で噴射
タイミングを制御することができるようにするのが望ま
しい。環境関連事項や規制の誘因のために、これは最近
特に大きな関心事になっている。そして、燃料インジェ
クタの適切な制御は圧縮点火機関のシリンダにおいて形
成される残留パティキュレートの量を減少させる。
【０００４】公知の幾つかの燃料インジェクタは燃料チ
ャージの機械的な加圧のための手段を含む。これらの燃
料インジェクタは機関のカムシャフト及び／又はシリン
ダヘッドのバルブトレインアッセンブリに連結された機
械的なリンクシステムを有する。そのような燃料インジ
ェクタは、カムシャフト、又は回転又は往復メンバがイ
ンジェクタのリンク又は同等の構造に直接的に又はロッ
カーアームを介して非直接的に作用する。
【０００５】インジェクタのリンクはインジェクタに対
して概して垂直に向いて配置される。典型的には、下向
き方向の（垂直軸線に沿った）移動がインジェクタカッ
プリングをインジェクタボディに形成されたボア内で下
向きに動かさせる。カップリングはスプリングにより付
勢され、カップリングリターンスプリングの力によって
初期位置へ戻される。インジェクタカップリングはタイ
ミングプランジャに取りつけられ、インジェクタカップ
リングの運動はタイミングプランジャの相対運動を生じ
させる。インジェクタカップリングが下向きに動くとき
に、タイミングプランジャはタイミングプランジャ室内
に下向きに動く。タイミングプランジャ室は圧力１５０
ｐｓｉの燃料レールの燃料を充填されており、噴射スト
ロークの一部の間タイミングプランジャ室から制御弁に
通じる通路を介して燃料を逃がすことによってこの圧力
に維持される。公知の方法によって認識できる噴射スト
ロークの間に生じる所定のクランクシャフトの角度にお
いて、制御ソレノイドが制御弁を閉じさせる。それから
タイミングプランジャの下向き運動による燃料の圧縮の
結果としてタイミングプランジャ室及び制御弁の通路の
圧力が上昇する。この圧力は計量プランジャに作用する
力を生成し、計量プランジャはそれから適切な体積の燃
料を予充填されている閉じられた計量室に作用する。従
って、インジェクタの計量プランジャ室ですでに計量さ
れた燃料チャージの圧力が上昇する。計量プランジャに
よって生じた圧力上昇は、所定の圧力で、インジェクタ
のノズルを開かせ、そして燃料をインジェクタから噴出
させる。インジェクタボディ内でのインジェクタカップ
リングの噴射又は下向きストローク作用は機関のバルブ
トレインから伝達された望ましくない横荷重からタイミ
ング及び計量プランジャを絶縁する。
【０００６】インジェクタカップリング及びタイミング
プランジャの上向き又は計量ストロークは概してインジ
ェクタカップリングに作用するリターンスプリングの力
の使用によって達成される。インジェクタカップリング
へのタイミングプランジャの取りつけは通常Ｔスロット
により達成されるが、インジェクタカップリングをタイ
ミングプランジャに物理的に結合するあらゆる方法を使
用することもできる。そのような物理的な結合構成にお
いては、タイミングプランジャのトップは幅の狭いネッ
クに着座する幅の広いヘッドで形成され、インジェクタ
カップリングのボトムはタイミングプランジャのトップ
と相補的な受けキャビティで形成される。よって、イン
ジェクタカップリングはリターンスプリングの力によっ
てリンクカムシャフトアッセンブリの引き戻しによって
許容される速度で上向きに押されるときに、タイミング
プランジャは上向きに引き上げられる。Ｔスロットの境
界部はインジェクタカップリングからタイミングプラン
ジャへインジェクタボディの軸線に沿った両軸線方向に
力を伝達する。それから引き続いて新しい燃料チャージ
が制御弁によって計量及びタイミングプランジャ室に流
入せしめられ、次の機関サイクルに備える。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記した物理的に結合
されたインジェクタカップリングとタイミングプランジ
ャを使用する燃料インジェクタにおいては種々の問題点
があった。第１に、タイミングプランジャが何かの理由
でインジェクタボディのボア内で張り付いたり、つかえ
たりすると、インジェクタカップリングが動けなくな
る。この場合、リンクがカムシャフトとコンスタントな
コンタクトを保証するためにインジェクタカップリング
はリターンスプリングを介してリンクに復元力を与える
ようになっているので、リンクも動くことができなくな
る。よって、カムシャフトとリンクの境界部にギャップ
が生じる。このギャップはある状況下では、特に機関の
高速低負荷運転条件で、プッシュロッドがもはやバルブ
トレインの荷重をバランスさせないのでバルブトレイン
のバランスを崩させ且つ予測のつかない、望ましくない
振幅及び振動数で振動させる。より深刻なことには、こ
のギャップはプッシュロッドを移動させ、バルブトレイ
ン及びシリンダヘッドアッセンブリの中でプッシュロッ
ドが外れた部材になるようになり、酷くて修理できない
ようなシリンダヘッド及びエンジンブロックの損傷を与
える。
【０００８】次に、Ｔスロットの形状は適切な嵌合及び
機能を保証するために非常に小さい公差を要求する。小
さい公差の使用は複雑な機械加工が必要になるのでコス
トアップになる。インジェクタカップリングとタイミン
グプランジャの境界部、すなわちＴスロットの境界部の
公差が外れていると、予測できない且つ望ましくない横
荷重によりタイミングプランジャのスカッフィングやつ
かえが生じる。
【０００９】そして、タイミングプランジャの上向き運
動は、最終的にプッシュロッドに作用し且つカップリン
グメンバに機械的に結合されたカムシャフトのプロフィ
ルの高い変化率のために、機関高速回転時には非常に速
くなる。この高速運動は燃料を計量プランジャ室に供給
するための燃料噴射供給装置の能力を越える。これが起
こると、キャビテーションが生じて、噴射時に圧力変動
を生じたり、噴射された燃料の量の誤差を生じさせる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述のタイプの機械的に
加圧された電子燃料インジェクタにおいて上記問題点は
インジェクタのカップリングメンバとタイミングプラン
ジャの間の機械的な積極的な連結を解消することによっ
て解決される。Ｔスロットの境界部を完全に解消するこ
とによって、インジェクタのカップリングメンバとタイ
ミングプランジャとの間には噴射時又は噴射サイクルの
間に表面と表面との接触のみが存在することになる。噴
射の後で、インジェクタのカップリングメンバはカップ
リングリターンスプリングからの力によって初期位置へ
戻される。インジェクタのカップリングメンバに物理的
に連結されていないタイミングプランジャは、タイミン
グ及び計量プランジャ室に入る燃料の圧力によりその初
期位置へ自由に戻る。よって、簡単化され、より信頼性
の高い、且つ効率のよい燃料インジェクタが得られ、最
近のスパーク点火機関及び圧縮点火機関のおおきな要求
を満足できる。
【００１１】
【実施例】本発明の特徴は次の図面を参照した実施例の
説明、及び特許請求の範囲の記載からより明白になるで
あろう。図面においては同様の部材は同様の参照符号で
示されており、図１は機械的にアシストされた電子燃料
インジェクタ５の全体形状を示す図である。図３及び図
４は図１の部分拡大図である。インジェクタ５は、軸線
方向に運動可能な、カップリングメンバ２０、タイミン
グプランジャ１６、及び計量プランジャ１７を備え、且
つ制御室５４に配置された制御弁５６を備えている。さ
らに、インジェクタ５は下部に噴射ノズル２７を有する
ノズルアッセンブリ２２を備えている。ノズルアッセン
ブリ２２の詳細は示されていないが、インジェクタ５内
の部材が軸線方向下向きに運動するときに、燃料が噴射
ノズル２７から噴射されることは理解されるであろう。
また、インジェクタ５内の部材が軸線方向上向きに運動
するときに、燃料がインジェクタ５内に供給され、所定
の体積の燃料が計量される。インジェクタボディ１０は
好ましくは鍛造ユニットとして形成され、インジェクタ
ボディ１０の全長に沿って中央軸状ボア１２が延びる。
中央軸状ボア１２は実際には２つの異なった内径の同軸
状の連通する中央円筒ボア１４、１８から形成されてい
る。第１の円筒ボア１４はインジェクタボディ１０に設
けられ、タイミングプランジャ１６を摺動可能に受け
る。第２の円筒ボア１８はカップリングメンバ２０を摺
動可能に受ける。インジェクタボディ１０の下端部には
計量バレル３４が結合されており、計量プランジャ１７
が計量バレル３４に形成された中央円筒ボア１５に摺動
可能に受けられる。計量バレル３４の中央円筒ボア１５
は計量プランジャ１７とともに計量プランジャ室３３を
形成している。第２の円筒ボア１８内において、タイミ
ングプランジャ１６と計量プランジャ１７との間にはタ
イミングプランジャ室２６が設けられる。
【００１２】計量スピルオリフィス２８及び計量スピル
ポート２４が計量バレル３４内に設けられる。計量スピ
ルポート２４は、計量プランジャ室３３と、シリンダを
横断して延び且つタンクや貯蔵容器からインジェクタへ
の燃料の通路を形成する典型的な燃料レール（図示せ
ず）との間で燃料の選択的通路を形成せしめる。計量ス
ピルオリフィス２８及び計量スピルポート２４は計量バ
レル３４の側壁３０に設けられる。計量バレル３４はさ
らにその側壁３０に設けられたタイミングスピルオリフ
ィス４０と、タイミングスピルポート３８とを備え、タ
イミングスピルポート３８はタイミングプランジャ室２
６と、タイミングスピルエッジ５７と、リターンチャネ
ル４２との間の選択的な燃料の輸送を許容する。ノズル
リテーナ３６の内面４１に環状キャビティとして形成さ
れたリターンチャネル４２は、リターンポート４４及び
燃料を低圧で燃料タンクに戻す典型的な燃料リターン回
路（図示せず）と連通する。なお、スピルポート２４は
計量プランジャ１７により開閉され、燃料噴射を終了さ
せ、スピルポート３８は同様に計量プランジャ１７によ
り開閉され、インジェクタ内の燃料圧力をリリーフした
りする。
【００１３】燃料はインレットポート４５から供給され
る。インレットポート４５は、一方において計量プラン
ジャ室３３に通じ且つチェックボール３５を有する計量
インレット通路４９に連通し、他方において上向きに延
びる制御弁のインレット通路４７に連通する。制御弁の
インレット通路４７は制御室５４に通じ、それから制御
通路５０に通じ、さらに第１の中央円筒ボア１４とタイ
ミングプランジャ１６との間に形成された環状の通路と
して延びるタイミングプランジャ中央通路４６を通って
タイミングプランジャ室２６へ通じる。タイミングプラ
ンジャ中央通路４６は第１の中央円筒ボア１４の側壁５
２に位置する制御オリフィス４８と連通する。制御弁５
６は公知のようにして制御ソレノイド５８によって直接
に制御される。インジェクタボディ１０の軸線に対する
制御ソレノイド５８の傾斜した又は角度をつけた位置
は、制御ソレノイド５８を受けるインジェクタボディ１
０のボス又は開口部９４を通して制御通路５０をドリル
穿設または機械加工するのを許容する。この構造は、イ
ンジェクタボディ１０の外面に追加のドリル穿設または
機械加工されたオリフィス（これはその後で高圧プラグ
でシールされなければならない）を設ける必要を減少さ
せる。
【００１４】タイミングプランジャ１６は、その下降又
は噴射ストローク位置において、第２の円筒ボア１８の
下方またはベース部分から突出するが、カップリングメ
ンバ２０とは機械的に連結されない。カップリングメン
バ２０はタイミングプランジャ１６と当接し、圧縮荷重
のみがカップリングメンバ２０からタイミングプランジ
ャ１６へ伝達される。
【００１５】カップリングメンバ２０の下方には，環状
ストップ６５が設けられている。環状ストップ６５はカ
ップリングメンバ２０の並進、すなわちカップリングメ
ンバ２０の噴射ストロークの方向の運動を制限する。ス
プリングシート６６がカップリングメンバ２０のフラン
ジ７２上で半径方向外方に延び、リターンスプリング６
８がこのスプリングシート６６を介してカップリングメ
ンバ２０に作用し、カップリングメンバ２０を上向き
に、計量ストロークの方向に付勢する。リターンスプリ
ング６８の他端はインジェクタボディ１０のカラー７４
のベース部にあるスプリングシート７０に作用する。
【００１６】カップリングメンバ２０の露出端部におい
てはポケット７６及び支承面８０が形成され、支承面８
０はリンク７８が噴射ストロークの間にリターンスプリ
ング６８により生成された力に抗してカップリングメン
バ２０に力を伝達するのを許容する。リンク７８は公知
のように機能してバルブトレインのカムシャフトと典型
的な接触をし、駆動カム（図示せず）の角度位置に応じ
て噴射アッセンブリ５の軸線に沿って往復する。よっ
て、カムシャフトの回転運動は噴射アッセンブリ５の軸
線方向の成分の往復運動に変換され、タイミングプラン
ジャ室２６及び計量プランジャ室３３の加圧に有効な力
を提供する。
【００１７】噴射アッセンブリ５の作動は、燃料が所定
の燃料デリバリ圧力１５０ｐｓｉで、制御弁５６、制御
通路５０、及び制御オリフィス４８を介してタイミング
プランジャ室２６に供給され、且つ計量インレット通路
４９及びチェックボール３５を介して計量プランジャ室
３３に供給されることを必要とする。噴射ストロークの
開始の直前に制御弁５６が開かれ、計量プランジャ室３
３は計量インレット通路４９及びチェックボール３５を
介して圧力１５０ｐｓｉの所定の体積の燃料を充填さ
れ、タイミングプランジャ室２６は制御弁５６、制御通
路５０、制御オリフィス４８、及びタイミングプランジ
ャ中央通路４６を介して圧力１５０ｐｓｉのバランス燃
料を充填され、そして、計量プランジャ１７は計量プラ
ンジャ室３３とタイミングプランジャ室２６との間で所
定の位置で停止している。制御弁５６が開くにつれて、
燃料の流れがタイミングプランジャ室２６からタイミン
グプランジャ中央通路４６、制御オリフィス４８、制御
通路５０、及び制御弁５６を介して最終的に燃料レール
システムに逆流せしめられ、それによってタイミングプ
ランジャ室２６内が予噴射逆流によって一定の圧力に維
持される。
【００１８】噴射サイクルが始まると、バルブトレイン
のカムがリンク７８に作用してカップリングメンバ２０
に向かって移動させる。それに応じて、カップリングメ
ンバ２０は圧縮力を伴ってタイミングプランジャ１６と
接触し、タイミングプランジャ１６をタイミングプラン
ジャ室２６に移動させ、上記したようにタイミングプラ
ンジャ１６がタイミングプランジャ室２６内の燃料を押
し出し始めるのにつれて予噴射逆流を生じさせる。リタ
ーンスプリング６８は同時に圧縮され、復元力がカップ
リングメンバ２０に対して生じる。
【００１９】タイミングプランジャ１６が移動し続ける
と、公知のように所定のクランクシャフトの角度位置で
信号が制御ソレノイド５８に送られ、制御弁５６を閉じ
させる。制御弁５６が閉じると、もはや燃料がタイミン
グプランジャ室２６から制御オリフィス４８、制御通路
５０、及び制御弁５６を介して制御室５４に、そして最
終的に制御弁のインレット通路４７及びインレットポー
ト４５を介して燃料レールシステムへ逆流できなくな
る。よって、予噴射逆流は終了し、計量プランジャ１７
はもはや所定の位置で停止しなくなる。さらに、制御弁
５６の閉鎖はタイミングプランジャ室２６の圧力の上昇
をもたらし、タイミングプランジャ室２６内で油圧リン
ク及び計量プランジャ１７にかかる力を生成し、これは
計量プランジャ室３３の圧力を上昇させる傾向を有す
る。加圧は両室で約５０００ｐｓｉに達するまで上昇し
続ける。５０００ｐｓｉに達すると、公知の手段による
ノズル２７との連通が達成され、噴射が開始される。最
初には、ノズル２７からの流れは５０００ｐｓｉと低
い。その後で、タイミングプランジャ室２６及び計量プ
ランジャ室３３の圧力は概して約２００００ｐｓｉまで
上昇し続ける（なお、２３０００ｐｓｉの過渡圧力は異
常ではない）。噴射は、噴射ストロークの終端に達する
まで高圧で続く。
【００２０】噴射ストロークの終了時に、計量プランジ
ャ１７上のタイミングスピルエッジ５７及び計量スピル
エッジ３７がタイミングスピルオリフィス４０及び計量
スピルオリスィス２８を通過する。計量プランジャ１７
はさらに計量通路３１を備えており、計量通路３１は計
量スピルポート２４と計量プランジャ室３３との間の連
通を提供する。よって、スピル通路がスピルオリフィス
と一致すると、両室に存在する残留圧力はリリーフされ
る。
【００２１】噴射の後で、バルブトレインカムシャフト
は回転し続け、カムがリンク７８をカップリングメンバ
２０から遠ざかる方向に移動させる。カップリングメン
バ２０及びリンク７８はそれからスプリングシート６６
とフランジ７２を介してカップリングメンバ２０に作用
する圧縮されたリターンスプリング６８によって生成さ
れた力により押されてカムに追従する。タイミングプラ
ンジャ１６はカップリングメンバ２０と物理的に連結さ
れていないので、カップリングメンバ２０が上向きに、
噴射アッセンブリ５のノズルアッセンブリ２２から概略
垂直方向に押されるにつれて、タイミングプランジャ１
６はカップリングメンバ２０に追従する力を受けない。
タイミングプランジャ１６は自由にカップリングメンバ
２０と並進し、あるいはカップリングメンバ２０と独立
的に動く。
【００２２】タイミングプランジャ１６は計量プランジ
ャ室３３に送られる燃料レールの圧力１５０ｐｓｉの燃
料の圧力のみによって重力に抗してカップリングメンバ
２０に向かって押される。タイミングプランジャ室２６
の固定体積に存在する圧力は、計量プランジャ室３３の
一部を形成する計量プランジャ１７の下方面積に作用す
る計量プランジャ室３３の圧力によって上昇する。タイ
ミングプランジャ室２６の固定体積の圧力上昇はタイミ
ングプランジャ１６の下方面積に作用する。従って、タ
イミングプランジャ１６は上向きまたは垂直方向に押さ
れてカップリングメンバ２０との接触を維持する。計量
プランジャ室３３に露出するノズルスペーサ２３の表面
に位置する計量チェックボール３５は、計量バレル３４
とノズルスペーサ２３との間にわずかなギャップを開け
る。このギャップは燃料レールの圧力１５０ｐｓｉの燃
料が計量プランジャ室３３に流入するのを許容して計量
プランジャ室３３を膨張させる。よって計量プランジャ
１７はタイミングプランジャ室２６内の油圧で接触を維
持するように押され、タイミングプランジャ１６はタイ
ミングプランジャ室２６及び計量プランジャ室３３に送
られる燃料の圧力でインジェクタボディ１０内で上向き
に動かされる。
【００２３】カップリングメンバ２０及びタイミングプ
ランジャ１６がそれぞれの独立的な上向き運動を続ける
のにつれて、噴射ストロークの一部分の間閉鎖された制
御弁５６は制御ソレノイド５８の励磁によって開放され
る。制御弁５６の開放のタイミングは計量プランジャ室
３３に入るのを許された望みの燃料の量によって達成さ
れる。制御弁５６が一旦開くと、燃料レールの１５０ｐ
ｓｉの圧力の燃料がタイミングプランジャ室２６に流入
する。計量プランジャ室３３及びタイミングプランジャ
室２６の圧力は等しいので、上向き及び下向きに軸方向
に計量プランジャ１７に作用する圧力の力はバランス
し、計量プランジャ１７の運動は終わる。非常にばね係
数の低い付勢スプリング５５が計量プランジャ１７の運
動の慣性に対向作用して計量プランジャ１７を完全で精
密な停止をもたらさせるようにタイミングプランジャ室
２６内で２つのプランジャの対向表面間に設けられる。
従って、精密に計量された体積の燃料が計量プランジャ
室３３に導入され、計量ストロークの残りの間維持され
る。スプリング５５はまた計量プランジャ１７を介して
計量プランジャ室３３にわずかに圧力をかけさせ、よっ
てチェックボール３５がそのシートに確実に着座して計
量プランジャ室３３をシールする。タイミングプランジ
ャ１６はタイミングプランジャ室２６に入る燃料の圧力
により今や停止した計量プランジャ１７から遠ざかるよ
うにカップリングメンバ２０とは独立的に上向きに運動
し続ける。よってタイミングプランジャ室２６の体積は
増加し、燃料レールの１５０ｐｓｉの圧力の燃料がタイ
ミングプランジャ室２６に充填される。計量ストローク
のトップに達した後で、次の噴射ストロークが上記した
ようにして開始される。
【００２４】図２はカップリングメンバ２０とタイミン
グプランジャ１６との境界部の詳細図である。第２の中
央円筒ボア１８内に突出するタイミングプランジャ１６
の先端部８２は、実質的に平坦な表面８４を有し、わず
かに面取りされている。平坦な表面８４は円形であり、
且つタイミングプランジャ１６の中心軸線に直角であ
る。カップリングメンバ２０の先端部８６は実質的に平
坦な表面８８を有する。平坦な表面８８は円形であり、
且つカップリングメンバ２０の中心軸線に直角な平面内
にある。タイミングプランジャ１６の平坦な表面８４は
カップリングメンバ２０の平坦な表面８８と当接する
が、物理的に連結されていない。平坦な表面８４と平坦
な表面８８は、圧縮力のみを伝達できる平行な当接面を
形成し、引っ張り力や荷重を伝達することはできない。
【００２５】図２において、カップリングメンバ２０と
タイミングプランジャ１６との境界部が２つの実質的な
平坦な表面８４と平坦な表面８８との間にあるように示
されている。タイミングプランジャ１６の先端部８２は
球等のその他のあらむる幾何学的な形状のものとするこ
とができ、カップリングメンバ２０の先端部８６は球等
のその他のあらむる幾何学的な形状のものとすることが
できる。これらの先端部８２、８６は対称的であること
ができ、あるいは非対称的であることができる。先端部
８２、８６は、それらの境界部において実質的に圧縮力
のみが伝達され且つそれらが物理的に一緒に結合されな
いものであれば、あらむる幾何学的な形状のものとする
ことができる。
【００２６】Ｔスロットの境界部と類似した形状を採用
したインジェクタアッセンブリとは違って、本発明によ
るインジェクタアッセンブリ５はカップリングメンバ２
０とタイミングプランジャ１６の運動を結合しないよう
にしたものである。タイミングプランジャ１６の結合又
はつかまえはカップリングメンバ２０やリンク７８の作
動に影響しない。従って、バルブトレインの不均衡やリ
ンク７８の移動を防止することができる。さらに、平坦
な表面８４、８８が横荷重を伝達しないので、Ｔスロッ
トの境界部において生じていた横荷重によって生じるタ
イミングプランジャ１６のスカッフィングやサイジング
が、生じる可能性がなくなる。そして、タイミングプラ
ンジャ１６は計量ストロークの間にタイミングプランジ
ャ室２６に存在する燃料の圧力によってのみカップリン
グメンバ２０に向かって押される。よってタイミングプ
ランジャ室２６のキャビテーションやキャビテーション
の否定的な影響が生じなくなる。
【００２７】以上は本発明の実施例について説明した
が、この実施例は本発明の精神と範囲を制限するように
意図されたものではない。上記した本発明を説明するた
めの部材についての構造や形状や詳細について、本発明
の原理及び範囲内において変化を実施することができる
ことを理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による高圧電子燃料インジェク
タの断面図である。
【図２】高圧電子燃料インジェクタのカップリングメン
バとタイミングプランジャとの境界部の詳細図である。
【図３】図１のインジェクタの上方部分の拡大断面図で
ある。
【図４】図１のインジェクタの下方部分の拡大断面図で
ある。
【符号の説明】
１０…インジェクタボディ １４、１８…円筒ボア １６…タイミングプランジャ １７…計量プランジャ ２０…カップリングメンバ ２３…ノズルスペーサ ２６…タイミングプランジャ室 ３３…計量プランジャ室 ３４…計量バレル ３５…チェックボール ５６…制御弁 ６８…リターンスプリング ７８…リンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デビッド エム．リックス アメリカ合衆国，インディアナ 47201, コロンブス，トゥエンティセカンド ス トリート 706 (72)発明者 ラウル クリボイ アメリカ合衆国，オレゴン 97005− 7709，ビーバートン，サウスウエスト トリガー ドライブ 12865

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関で使用される燃料インジェクタ
    であって、 同軸線上に配置され且つ互いに連通する第１の円筒ボア
    及び第２の円筒ボアを有するインジェクタボディと、 高圧の所定の体積の燃料を計量するための制御手段と、 該高圧の所定の体積の燃料を受けるための計量プランジ
    ャ室を有し且つ該インジェクタボディと結合される計量
    バレルと、 該計量バレル内に配置され且つ該計量プランジャ室と接
    触する計量プランジャと、 該第２の円筒ボア内に位置し且つ該所定の体積の燃料を
    計量するための制御手段と連続的に連通するタイミング
    プランジャ通路と、 該タイミングプランジャ通路に対して相対的に運動可能
    なタイミングプランジャと、 該第１の円筒ボア内で運動可能なカップリングメンバと
    を備え、 該カップリングメンバ及び該タイミングプランジャは当
    接関係にあり且つ該第１の円筒ボア及び該第２の円筒ボ
    ア内でそれぞれ独立的に自由に運動でき、該タイミング
    プランジャの運動は該所定の体積の燃料を計量するため
    の制御手段によって制御され、さらに、 該所定の体積の燃料を機関に供給するために該計量プラ
    ンジャ室と連通する噴射ノズルを備えた、ことを特徴と
    する燃料インジェクタ。
  2. 【請求項２】 該タイミングプランジャは第１端部及び
    第２端部を有し、該タイミングプランジャの該第１端部
    は実質的に平坦な表面を有し、 該カップリングメンバは第１端部及び第２端部を有し、
    該カップリングメンバの該第２端部は実質的に平坦な表
    面を有し、 該タイミングプランジャの該第１端部の該平坦な表面は
    圧縮力を伝達するために該カップリングメンバの該第２
    端部の該平坦な表面と当接関係にある請求項１に記載の
    燃料インジェクタ。
  3. 【請求項３】 該カップリングメンバを該第１の円筒ボ
    アから上向きに付勢するために該カップリングメンバに
    結合された戻し手段を備える請求項２に記載の燃料イン
    ジェクタ。
  4. 【請求項４】 該タイミングプランジャ通路は該所定の
    体積の燃料を計量するため及び該タイミングプランジャ
    室の圧力を該タイミングプランジャにかけるために該制
    御手段により燃料を受け、該タイミングプランジャが該
    圧力に応答して該カップリングメンバに向かって動き、
    該戻し手段は該第１の円筒ボアから上向きに動くように
    該カップリングメンバのみを付勢し且つ該インジェクタ
    内で該タイミングプランジャ及び該カップリングメンバ
    が独立的に動くことができるようにした請求項３に記載
    の燃料インジェクタ。
  5. 【請求項５】 内燃機関で使用され、噴射ストロークと
    計量ストロークを有する燃料インジェクタであって、 同軸線上に配置され且つ互いに連通する第１の円筒ボア
    及び第２の円筒ボアを有するインジェクタボディと、 高圧の所定の体積の燃料を計量するための制御手段と、 該高圧の所定の体積の燃料を受けるための計量プランジ
    ャ室を有し且つ該インジェクタボディと結合される計量
    バレルと、 該計量バレル内に配置され且つ該計量プランジャ室と接
    触する計量プランジャと、 該噴射ストロークの間に該第１の円筒ボア内で該第２の
    円筒ボアに向かって運動可能なカップリングメンバと、 該第２の円筒ボア内に位置し且つ該所定の体積の燃料を
    計量するための制御手段と連続的に連通するタイミング
    プランジャ通路と、 該噴射ストロークの間に該タイミングプランジャ通路内
    で運動可能であり且つ該タイミングプランジャ室に露出
    された表面を有するタイミングプランジャとを備え、 該カップリングメンバは該噴射ストロークの間に圧縮力
    を伝達するために該タイミングプランジャと接触し、さ
    らに、 該噴射ストロークの完了の間に該所定の体積の燃料を機
    関に供給するために該計量プランジャ通路と連通する噴
    射ノズルと、 該計量ストロークの間に該カップリングメンバのみを該
    第１の円筒ボアから上向きに付勢するために該カップリ
    ングメンバに結合された戻し手段とを備え、 該計量ストロークの間の該カップリングメンバの運動は
    該制御手段によってのみ制御され、 該カップリングメンバは該計量ストロークの間に該タイ
    ミングプランジャ通路内に存在して該タイミングプラン
    ジャの該表面にかかる圧力により該タイミングプランジ
    ャに対して独立的に動き、 該制御手段は該計量ストロークが完了するまで該タイミ
    ングプランジャを該第２の円筒ボア内で該カップリング
    メンバに対して独立的に上向きに動かすために該タイミ
    ングプランジャ通路に燃料を供給するようにした、こと
    を特徴とする燃料インジェクタ。
  6. 【請求項６】 該カップリングメンバを該第１の円筒ボ
    アから上向きに付勢するために該カップリングメンバに
    結合された戻しばねを備え、該タイミングプランジャ通
    路は該所定の体積の燃料を計量するため及び該タイミン
    グプランジャ通路の圧力を該タイミングプランジャにか
    けるために該制御手段により燃料を受け、該タイミング
    プランジャが該圧力に応答して該カップリングメンバに
    向かって動き、該戻し手段は該第１の円筒ボアから上向
    きに動くように該カップリングメンバのみを付勢し且つ
    該インジェクタ内で該タイミングプランジャ及び該カッ
    プリングメンバが独立的に動くことができるようにした
    請求項５に記載の燃料インジェクタ。
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