JP3643716B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関用燃料噴射装置、特に、電磁式ユニットインジェクタからなる燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、実願平１−５４６０２号にて提案されている電磁式ユニットインジェクタの縦断面図を示す。
【０００３】
図３において、３は本体で、これのプランジャ孔３ｊにはプランジャ１が往復摺動自在に嵌合され、上部のタペット孔５ａにはタペット５が往復摺動自在に嵌合されている。
前記プランジャ１は、タペット５の上端係合部に係合されて該タペット５とともに往復動するようになっている。６は戻しスプリングで、上記プランジャ１及びタペット５を上方に戻すように付勢されている。
前記タペット５はロッカアーム（不図示）を介して燃料カム（不図示）に連結され、該燃料カムによってプランジャ１及びタペット５が一体で前記戻しスプリング６の弾力に抗して往復動するようになっている。
【０００４】
３ａはプランジャ室で、前記プランジャ１の頂面が臨み、これに導入される燃料を加圧するようになっている。
１１は燃料噴射ノズル、９はスプリングケージ、４はスペーサであり、該燃料噴射ノズル１１のノズルボデー１１ａ、スプリングケージ９及びスペーサ４はノズルナット７ａを本体３の下部のねじにねじ込むことにより、該本体３に強固にかつ流体密に固定されている。
【０００５】
前記本体３の、前記プランジャ１挿入用の孔３ｊの側方にはポペット弁孔３ｆが穿設され、該ポペット弁孔３ｆにはポペット弁２が往復動可能に嵌合されている。
３ｇは前記ポペット弁孔３ｆの下方に連設された下部孔である。また、前記ポペット弁孔３ｆの上部にはポペット弁２の弁座３ｈが設けられている。
３ｐは前記下部孔３ｇ内に形成された燃料溜で、該燃料溜３ｐは本体３の下面にボルト２ｂによって固定された蓋１８及び下部孔３ｇによって区画形成されている。
【０００６】
前記ポペット弁２の下方には移動制限機能を有する蓋１８がボルトにより固定されている。前記蓋１８の上面は前記下部孔３ｇとともに上記のように燃料溜３ｐを形成している。該燃料溜３ｐには本体３の下部の燃料溜２４から本体内の供給通路３ｄを経て燃料が供給されるようになっている。この燃料は後述する排油通路３ｅを経て燃料タンク（不図示）へ排出されるようになっている。前記弁座３ｈの上部には排油溜３ｃが形成されており、前記燃料溜３ｐと排油溜３ｃの間には連通路３ｋが開けられ、両溜間の圧力が均等化されるようになっている。
【０００７】
前記プランジャ室３ａへの燃料の出入りのための燃料通路３ｂは一端が前記ポペット弁孔３ｆの環状円錐形の弁座３ｈよりも所定距離下方に開口している。前記排油溜３ｃと前記燃料通路３ｂとの間の燃料流はソレノイド作動の前記ポペット弁２により制御される。
３ｅは排油孔で、前記連通路３ｋを介して前記燃料溜３ｐ及び排油溜３ｃに連通されている。
【０００８】
前記ポペット弁２は円錐形の弁フェース２ｍをそなえ、摺動部２ｂと、上方に延びる弁軸部２ｃとにより形成されている。該摺動部２ｂの周囲にはポペット弁２の開閉運動時に燃料通路３ｂと排油溜３ｃを連通する環状溝２１が本体３内に設けられている。前記ポペット弁２は軽量化の目的で中空になっており、後述するアーマチュア１３の締付け時に用いる六角孔を備えている。前記ポペット弁２の弁軸部２ｃの上端面はアーマチュア室１３ａに開放され、該上端面には長方形のアーマチュア１３が締付け固定されており、該アーマチュア１３には、これの運動時に燃料を通過させるため複数の孔２３が穿けられている。
【０００９】
また、前記ポペット弁２は円錐形の弁フェース２ｍの上方に肩部を形成し、ここに下部ばね受け２６が係合されている。該下部ばね受け２６の上方にはポペット弁２を開放させる方向に付勢されたスプリング１５と該スプリング１５を固定し制限する上部ばね受け２７とが設置されている。１２はソレノイドステータであり、該ソレノイドステータ１２はソレノイドスペーサ１４を介してボルト２２により本体３に締付け固定されている。
【００１０】
ソレノイドステータ１２は、例えば合成樹脂材からなるソレノイドケース１２ｄ、ソレノイドコイル１２ｃを保持するコイルボビン１２ｂと磁気回路を構成するＥ字型コア１２ａより構成されている。前記ソレノイドコイル１２ｃと本体３の間には前記アーマチュア１３が設置されている。図はポペット弁２が閉鎖した状態を示しており、この状態ではソレノイドステータ１２とアーマチュア１３の対向する作動面の間には最小隙間（０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍ程度）が存在する。
【００１１】
また、前記ポペット弁２の開放状態では、該ポペット弁２の下端面２ａが蓋１８の上面に当接している。該蓋１８は前記ポペット弁２との当接状態において、該ポペット弁２の空洞部２ｐと燃料溜３ｐとを連通させる通路（孔もしくは溝）１８ｃを有する。
【００１２】
前記ソレノイドコイル１２ｃは一対の端子が接続されており、この端子には電気配線によりソレノイド制御装置３１（燃料噴射電子制御回路）及び電源に接続されている。また、該ソレノイド制御装置３１には、エンジン回転速度、油温、給気圧等を検出する検出器３２が接続されている。
【００１３】
かかる従来の電磁式ユニットインジェクタにおいて、エンジンの運転中、燃料タンクからの燃料が、燃料ポンプ及び燃料パイプを経てシリンダヘッド内燃料供給通路より、本体３下部の燃料溜２４に所定の比較的低い圧力で供給される。該燃料溜２４に供給された燃料は、本体３内の供給通路３ｄを経て燃料溜３ｐに供給され、さらに排油路３ｅを経て、燃料タンクへ排出される。
【００１４】
図４（Ａ）はプランジャ１が下降している状態を示し、ポペット弁２が閉じるとプランジャ室３ａに充填された燃料は加圧され、スペーサ４の燃料通路４ａを通過して噴射ノズル１１に嵌合された針弁１０を開弁させ、燃料噴射が始まる。次いで図４（Ｂ）に示すように、ポペット弁２が開くと、プランジャ１により加圧されていたプランジャ室３ａ内の燃料は燃料通路３ｂへ押し出されて、燃料噴射は終了する。さらに図４（Ｃ）に示すように、プランジャ１が下降より上昇に転ずると、プランジャ室３ａへ燃料通路３ｂを介して供給圧（通常１〜６Ｋｇｆ／ｃｍ2）に加圧された燃料が流入し、充填され、これにより燃料噴射の１サイクルが終了する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示されている従来技術に係る電磁式ユニットインジェクタにあっては、アーマチュア室１３ａは、排油溜３ｃ及び連通路３ｋを介してポペット弁２下方の燃料溜３ｐと連通することにより、ポペット弁２に不要な力が掛かって、これの作動が阻害されるのを防止している。そして、前記燃料溜３ｐは燃料の排油路（戻り通路）３ｅ及びプランジャ室３ａに通ずる燃料通路３ｋに接続されている。
【００１６】
このため、ポペット弁２の開放によってプランジャ室３ａ内の高圧燃料が燃料通路３ｂを介して燃料溜３ｐに開放されることから、かかるポペット弁２の開閉による燃料圧力の脈動がポペット弁２の排油側である燃料溜３ｐに生じ、この脈動が排油溜３ｃを経てアーマチュア室１３ａに伝達されることとなる。
【００１７】
このため、かかる従来技術においては、前記のようなポペット弁の排油溜３ｃ及びアーマチュア室１３ａ内における燃料圧力の脈動により、ポペット弁２の作動の応答性が低下するとともに、アーマチュア１３及びソレノイド装置１２の各部材にキャビテーションエロージョンが発生して、前記ポペット弁２の作動を阻害し、適正な燃料噴射タイミングが得られなくなり、これによって噴射量のばらつきによるトルク変動の増大や燃料消費率の増加、エンジンの異常振動の発生や回転のハンチングの発生の誘発をみる。
【００１８】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、ポペット弁の開閉により発生する燃料圧力の脈動を低減して、ポペット弁の開閉作動を司どるアーマチュア、ソレノイド機構等のポペット弁開閉制御部材の前記燃料の脈動によるポペット弁の応答性の低下及びキャビテーションエロージョンの発生を防止し、適正な燃料噴射タイミングの制御を維持可能とした電磁式ユニットインジェクタからなる燃料の噴射装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するもので、燃料をシリンダ内に噴射するための噴孔を備えた噴射弁と、該噴射弁に往復摺動可能に嵌合された針弁と、該針弁を閉弁方向に押圧する針弁スプリングと、エンジンの回転に連動されて本体内を往復摺動せしめられ、プランジャ室内の燃料を圧縮し燃料通路を介して前記針弁に作用させてこれを開弁するプランジャと、前記燃料通路と排油路との間に設けられ、該燃料通路と排油路とを連通あるいは遮断して燃料噴射時期を制御するポペット弁と、該ポペット弁を駆動するソレノイド装置とを備えた燃料噴射装置において、前記ポペット弁からの前記排油路を本体外周に開口するとともに、前記ポペット弁の燃料溜に連通される漏洩燃料を含む燃料の通路であって前記本体外周に開口される通路に、該通路の燃料圧力脈動を減衰させるオリフィスを設けてなることを特徴とする。
【００２０】
かかる発明において好ましくは、前記通路が、燃料漏洩通路から分岐されて、前記本体外周に設けられて前記排油路が開口する燃料溝に接続される嵌合穴からなる。
【００２２】
かかる発明によれば、ポペット弁の開閉により、燃料の排油路及びこれに連通される漏洩燃料を含む燃料の通路に燃料圧力の脈動が発生し、この脈動はポペット弁を駆動するソレノイド装置が収納されている空間に達するが、上記燃料の通路に小孔を有するオリフィスを設けているので、該オリフィスの絞り作用によってかかる圧力脈動は減衰せしめられる。
【００２３】
従って、かかる発明によれば、上記オリフィスによる圧力脈動の減衰作用により、ポペット弁に作用する燃料の逃がし圧力の変動が低減され、また上記ソレノイド装置の収納空間における圧力脈動も低減せしめられて、該圧力脈動に起因するソレノイド装置の各部材のキャビテーションエロージョンの発生が防止され、これらによって正確なポペット弁の作動がなされるとともに、高い応答性も維持できる。
【００２４】
また、かかる発明において好ましくは、前記オリフィスは、その外周に形成されたねじ部を前記本体内に流体圧を開放可能な間隙を存して螺合されてなる。
【００２５】
このように構成すれば、オリフィスの小孔が閉塞するという不具合の発生があった場合でも、オリフィス外周のねじ部の小間隙が圧力脈動減衰用絞り通路の機能をなし、支障なく圧力脈動の減衰がなされる。
さらに、小型部品のオリフィスは、本体にねじ込むのみで装着できるので、圧力脈動の減衰に最適なオリフィスを容易に選択できる。
さらに、オリフィスが作動不良となっても、小型部品のオリフィスのねじを弛めるのみで、これを容易に取り換えることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態に係る電磁式ユニットインジェクタの縦断面図、図２は図１のＺ部拡大図である。
図１において、３は本体で、これのプランジャ孔３ｊにはプランジャ１が往復摺動自在に嵌合され、上部のタペット孔５ａにはタペット５が往復摺動自在に嵌合されている。前記プランジャ１は、タペット５の下端係合部の係合溝５ｂに上下を拘束されて該タペット５とともに往復動するようになっている。
【００２８】
６は戻しスプリングで、上記プランジャ１及びタペット５を上方に戻すように付勢されている。
前記タペット５はロッカアーム（不図示）を介して燃料カム（不図示）に連結され、該燃料カムによってプランジャ１及びタペット５が一体で前記戻しスプリング６の弾力に抗して往復動するようになっている。
【００２９】
３ａはプランジャ室で、前記プランジャ１の頂面３ａ’が臨み、これに導入される燃料を加圧するようになっている。
３ｂは前記本体３に穿設された燃料通路で、前記プランジャ室３ａから後述するポペット弁２の燃料通路３０ｃ及び燃料噴射ノズル１１の燃料通路１０ａに連通されている。
３ｄは前記本体３に設けられた燃料の供給通路で、その開口部が前記プランジャ１により開閉されるようになっている。
【００３０】
１１は燃料噴射ノズルで、ノズルボデー１１ａと該ノズルボデー１１ａ内に往復摺動自在に嵌合された針弁１０からなる。
前記ノズルボデー１１ａの先端部には燃料溜１１ｃ及び燃料噴射用の複数の噴孔１１ｂが設けられている。１０ａは、下端が該燃料溜１１ｃに開口され、上端が後述するスプリングケージ９側の燃料通路１０ａに連通される燃料通路である。
【００３１】
９はスプリングケージ、４はスペーサであり、該スプリングケージ９、スペーサ４及び前記ノズルボデー１１ａはノズルナット７ａによって前記本体３の下部に螺着されて、前記各部材間の接合面３５，３６を流体密に圧接している。
【００３２】
８は前記スプリングケージ９内に収納された針弁スプリングで、前記スプリングケージ９の穴の底と前記針弁１０の頭部に当接されるばね受８ａとの間に介装され、所定のセット荷重（取付荷重）、即ち前記針弁１０の開弁圧に相当するセット荷重で以て取付けられている。
１０ａは前記スプリングケージ９内に穿設された燃料通路で、下端が前記ノズルボデー１１ａ内の燃料通路１０ａに連通されるとともに、上端が前記プランジャ室３ａに連通されている。
【００３３】
前記本体３の、前記プランジャ１が嵌合されるプランジャ孔３ｊの側方にはポペット弁孔３ｆが設けられ、該ポペット弁孔３ｆには中空の弁ケース３０が挿入されている。
３７はスプリングケースで、前記本体３のポペット弁孔３ｆの上部のねじ部に螺合されて、前記弁ケース３０をその上下接合面にて流体密になるように押し込んでいる。
【００３４】
２はポペット弁で、前記弁ケース３０の内周に往復摺動自在に嵌合されるとともに、円錐形の弁フェース２ｍを備え、該弁フェース２ｍと該弁ケース３０のシート部３ｈとが当接されたとき閉弁し、該弁フェース２ｍとシート部３ｈとが離れたとき開弁するようになっている。
【００３５】
１５は前記ポペット弁２の戻し用のスプリングで、前記スプリングケース３７に形成された排油溜３ｃ内に収納され、該スプリングケース３７の支持面と前記ポペット弁２の支持面２ｈとの間に介装され、該ポペット弁２を開弁する方向に付勢されている。
２ｎは前記ポペット弁２の外周に形成された燃料溝、３０ｂは前記ポペット弁２のシート部３ｈと弁フェース２ｍとのシート部に連なる燃料溝で、双方の燃料溝２ｎと３０ｂとの間を前記ポペット弁２の開閉によって連通あるいは遮断するようになっている。
【００３６】
３ｂは前記のように、本体３に設けられた燃料通路、３０ｃは前記弁ケース３０に設けられ、前記燃料溝３０ｂに連通される燃料通路で、双方の燃料通路３０ｃ，３ｂは前記プランジャ室３ａに連通されている。
【００３７】
また、３０ｅは前記弁ケース３０に円周方向に沿って複数個設けられた排油路で、該排油路３０ｅは本体３に設けられた排油路（排油出口）３ｅに連通されている。
３ｐは前記ポペット弁２の下部に形成された燃料溜で、該ポペット弁２の中心孔２ｊ及び該ポペット弁２の上部に穿設された連通孔２ｉを介して、前記スプリング１５が収納されている排油溜３ｃに連通されている。
【００３８】
さらに該排油溜３ｃは、微小通路を介してアーマチュア室１３ａに連通されている。これにより、ポペット弁２の上側及び下側の油室が連通され、該ポペット弁２には不要な残圧は掛からない。
【００３９】
前記ポペット弁２の上方に延びる弁軸部２ｃの上端部には電導体からなるアーマチュア１３がボルト２ｇによって固着されている。
該アーマチュア１３は、例えば合成樹脂材等の非電導材料からなるスペーサ１４に形成された前記アーマチュア室１３ａ内に収納されている。
【００４０】
１２はソレノイド装置で、次のように構成されている。１２ａは、例えば合成樹脂材等の非電導材料からなるソレノイドケースで、前記スペーサ１４とともに前記本体３の上面に複数のボルト（不図示）によって固着されている。
１２ａはＥ字型コアで、該Ｅ字型コア１２ａの内部にはソレノイドコイル１２ｃを保持するコイルボビン１２ｂが収納されて磁気回路を構成している。
図１は前記ソレノイドコイル１２ｃの電流が遮断され、スプリング１５の弾力でポペット弁２が開弁している状態を示している。
【００４１】
前記ソレノイドコイル１２ｃは、図３に示す従来技術と同様なソレノイド制御装置３１に接続され、該ソレノイド制御装置３１からの制御信号が入力されるようになっている。
【００４２】
４２は燃料通路で、一端側が前記ポペット弁２下部の燃料溜３ｐに連通され、他端側が、前記本体３のプランジャ１外周部に形成された燃料溝４６を介して垂直方向の燃料通路４３に連通されている。４５は該燃料通路の施栓用のプラグである。
４１は燃料の戻り通路で、前記ポペット弁２に設けられた燃料溝２ｎから本体３の下部外周に設けられた排油用の燃料溝２４に連通されている。
【００４３】
５０はオリフィスで、前記燃料通路４３から分岐されて前記燃料溝２４に開口する嵌合穴５１に設けられている。
該オリフィス５０は、図２に示すように、前記嵌合穴５１に形成されたねじ部５０ａにねじ込まれ、その中心部に小孔５０ｂが長手方向に貫設されている。
上記ねじ部５０ａはいわゆるロックされてなく、燃料が該ねじ部５０ａの間隔に沿って流動可能となっている。
【００４４】
従って前記オリフィス５０は嵌合穴５１、燃料通路４３及び４２、ポペット弁２の燃料溜３ｐ、ポペット弁２の中心孔２ｊ、連通孔２ｉを介して排油溜３ｃに連通され、さらに微力通路を介してアーマチュア室１３ａに連通されてなる。
【００４５】
かかる構成からなる電磁式ユニットインジェクタを備えたエンジンの運転時において、燃料ポンプ（不図示）からの燃料は本体３内の燃料の供給通路３ｄに導かれる。
【００４６】
そして、前記タペット５の戻し用のスプリング６の弾力により該タペット５を介してプランジャ１が上昇して該プランジャ１の下端縁が供給通路３ｄを開き、かつ後述するようにソレノイド装置１２とアーマチュア１３との共働によりポペット弁２が開かれると、該供給通路３ｄ内の燃料がプランジャ室３ａ内に導入される。
【００４７】
そして、前記ソレノイド制御装置３１（図３参照）からの制御信号によってソレノイドコイル１２ｃが通電されると、その電圧Ｖ1により、ソレノイド磁気回路に磁束が発生し、ソレノイド装置１２とアーマチュア１３との間に電磁吸引力Ｆｃが発生するが、該電磁吸引力Ｆｃがポペット弁２のスプリング１５のセット荷重よりも大きくならないとアーマチュア１３とポペット弁２の結合体は上方へ動き出さない。
【００４８】
前記電磁吸引力Ｆｃがスプリング１５のセット荷重より大きくなると、アーマチュア１３がソレノイド装置１２側の吸引力Ｆｃによって吸引され、ポペット弁２は上昇（リフト）し、該ポペット弁２の弁座３ｈに着座し、弁開口部は閉鎖される。
【００４９】
その後、ソレノイドコイル１２ｃの駆動電圧はポペット弁２を閉鎖保持するに必要な電圧Ｖ2へ低下せしめられ、ポペット弁２は閉弁状態に保持される。
【００５０】
一方、プランジャ１はタペット５を介して下降せしめられており、該プランジャ１の下端面３ａ’が前記供給通路３ｄを閉じ、さらに前記のようにしてソレノイドコイル１２ｃが通電されてアーマチュア１３がＥ字型コア１２ａ側に吸引されてポペット弁２が閉じると、プランジャ室３ａ及びこれに通ずる燃料通路３ｂ、３０ｃ、１０ａ及び燃料溜１１ｃ等は密閉となって圧力が上昇する。
【００５１】
そして該圧力、即ち燃料溜１１ｃ内の圧力が針弁スプリング８のセット荷重による圧力に打ち勝つと針弁１０が開弁し、前記燃料溜１１ｃに導かれていた燃料が噴孔１１ｂから燃焼室（不図示）内に噴射される。
【００５２】
次いで、所定の噴射期間を経てソレノイド制御装置３１（図３参照）からポペット弁２の開信号が出力され、ソレノイド装置１２のソレノイドコイル１２ｃの通電が遮断されると、アーマチュア１３及びポペット弁２はスプリング１５の弾力によって下動し、該ポペット弁２の弁フェース２ｍとシート部３ｈとが離れてポペット弁２が開弁する。
【００５３】
前記ポペット弁２の開弁により、燃料通路３ｃから燃料通路３ｂ、プランジャ室３ａ、燃料通路１０ａ、及び燃料溜１１ｃに至る通路の燃料圧力が低下して針弁１０が閉弁し、噴射が終了する。
かかる噴射終了時において、前記燃料通路３ｃから燃料通路３ｂ、プランジャ室３ａ、燃料通路１０ａを経て燃料溜１１ｃに至る通路の高圧燃料はポペット弁２を通る際に減圧され、燃料溝２ｎ、排油路３０ｅ及び燃料戻り通路４１を通り燃料溝２４から燃料タンク（不図示）へ戻される。
【００５４】
従って、前記燃料系統には、前記のようなポペット弁２の閉止、開弁の繰り返しによって、燃料の高圧化と圧力開放の繰り返し、即ち燃料圧力の脈動が発生し、この圧力はポペット弁２の燃料溜３ｐから中心孔２ｊ、排油溜３ｃを経てアーマチュア室１３ａに伝達されると同時に燃料通路４２、４３にも伝達される。
【００５５】
然るに本発明の実施形態においては、前記燃料通路４３に連通する嵌合穴５１にオリフィス５０を設けているので、該オリフィス５０の小孔５０ｂの絞り作用によって、前記燃料通路４３から燃料通路４２、ポペット弁２下部の燃料溜３ｐ、ポペット弁２の中心孔２ｊ、連通孔２ｉ、排油溜３ｃ及びアーマチュア室１３ａに至る通路の圧力脈動が減衰される。
従って、従来技術のように、ポペット弁２の燃料溜３ｐ、排油溜３ｃ及びアーマチュア室１３ａの圧力脈動によって、ポペット弁２に掛かる逃がし圧力（スピル圧）の変動が生じ、またアーマチュア室１３ａの圧力脈動によりアーマチュア１３やソレノイド装置１２の各部材にキャビテーションエロージョンが発生することにより、ポペット弁２の作動不良が誘発されるのが回避され、ポペット弁２は所定のタイミング及び正常な作動がなされる。
【００５６】
また、前記オリフィス５０は本体３にねじ込まれ、該ねじ部５０ａが燃料圧力を解放できる微小通路となっているので、該オリフィス５０の小孔５０ｂが閉塞されるようなことがあっても、該ねじ部５０ａが絞り作用をなして前記圧力脈動を減衰させることができる。
【００５７】
さらに、前記オリフィス５０は前記本体３にねじ込むことによって装着されているので、該オリフィス５０の着脱が容易にでき、前記圧力脈動の減衰に最適な径の小孔５０ｂを有するオリフィス５０を容易に選択できるとともに、オリフィス５０の故障等による交換も容易にできる。
【００５８】
【発明の効果】
以上記載のごとく、本発明によれば、燃料の排油路及びこれに連通される漏洩燃料を含む燃料の通路の圧力脈動及び該通路に連通されるソレノイド装置の収納空間の圧力脈動を、上記通路に設けたオリフィスの絞り作用によって低減することができる。
【００５９】
これにより、ポペット弁に作用する燃料の逃がし圧力の変動が低減されるとともに、ソレノイド装置収納空間における圧力脈動に起因するソレノイド装置各部材のキャビテーションエロージョンの発生が防止されることとなり、正確なポペット弁の作動がなされるとともに高い応答性も維持することができる。
【００６０】
また、請求項４のように構成すれば、オリフィスの小孔の閉塞時においても、ねじ部の絞り通路が圧力脈動の減衰作用をなすことができ、またオリフィスの交換が簡単にできるので圧力脈動の減衰に最適なオリフィスを容易に選定でき、その交換作業も簡単となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る電磁式ユニットインジェクタの縦断面である。
【図２】 図１のＺ部拡大図である。
【図３】 従来技術に係る電磁式ユニットインジェクタの縦断面である。
【図４】 従来技術におけるポペット弁の作動説明図である。
【符号の説明】
１ プランジャ
２ ポペット弁
２ｉ 連通孔
２ｊ 中心孔
２ｍ 弁フェース
２ｎ 燃料溝
３ 本体
３ａ プランジャ室
３ｂ 燃料通路
３ｃ 排油溜
３ｄ 供給通路
３ｆ ポペット弁孔
３ｐ 燃料溜
５ タペット
６ 戻しスプリング
７ａ ノズルナット
８ 針弁スプリング
９ スプリングケージ
１０ 針弁
１０ａ 燃料通路
１１ 燃料噴射ノズル
１１ａ ノズルボデー
１１ｂ 噴孔
１１ｃ 燃料溜
１２ ソレノイド装置
１２ａ Ｅ字型コア
１２ｂ コイルボビン
１２ｃ ソレノイドコイル
１２ｄ ソレノイドケース
１３ アーマチュア
１３ａ アーマチュア室
１４ スペーサ
１５ スプリング
３０ 弁ケース
３０ｂ 燃料溝
３０ｃ 燃料通路
３７ スプリングケース
４１ 燃料戻り通路
４２,４３ 燃料通路
５０ オリフィス
５０ａ ねじ部
５０ｂ 小孔
５１ 嵌合穴
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関用燃料噴射装置、特に、電磁式ユニットインジェクタからなる燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、実願平１−５４６０２号にて提案されている電磁式ユニットインジェクタの縦断面図を示す。
【０００３】
図３において、３は本体で、これのプランジャ孔３ｊにはプランジャ１が往復摺動自在に嵌合され、上部のタペット孔５ａにはタペット５が往復摺動自在に嵌合されている。
前記プランジャ１は、タペット５の上端係合部に係合されて該タペット５とともに往復動するようになっている。６は戻しスプリングで、上記プランジャ１及びタペット５を上方に戻すように付勢されている。
前記タペット５はロッカアーム（不図示）を介して燃料カム（不図示）に連結され、該燃料カムによってプランジャ１及びタペット５が一体で前記戻しスプリング６の弾力に抗して往復動するようになっている。
【０００４】
３ａはプランジャ室で、前記プランジャ１の頂面が臨み、これに導入される燃料を加圧するようになっている。
１１は燃料噴射ノズル、９はスプリングケージ、４はスペーサであり、該燃料噴射ノズル１１のノズルボデー１１ａ、スプリングケージ９及びスペーサ４はノズルナット７ａを本体３の下部のねじにねじ込むことにより、該本体３に強固にかつ流体密に固定されている。
【０００５】
前記本体３の、前記プランジャ１挿入用の孔３ｊの側方にはポペット弁孔３ｆが穿設され、該ポペット弁孔３ｆにはポペット弁２が往復動可能に嵌合されている。
３ｇは前記ポペット弁孔３ｆの下方に連設された下部孔である。また、前記ポペット弁孔３ｆの上部にはポペット弁２の弁座３ｈが設けられている。
３ｐは前記下部孔３ｇ内に形成された燃料溜で、該燃料溜３ｐは本体３の下面にボルト２ｂによって固定された蓋１８及び下部孔３ｇによって区画形成されている。
【０００６】
前記ポペット弁２の下方には移動制限機能を有する蓋１８がボルトにより固定されている。前記蓋１８の上面は前記下部孔３ｇとともに上記のように燃料溜３ｐを形成している。該燃料溜３ｐには本体３の下部の燃料溜２４から本体内の供給通路３ｄを経て燃料が供給されるようになっている。この燃料は後述する排油通路３ｅを経て燃料タンク（不図示）へ排出されるようになっている。前記弁座３ｈの上部には排油溜３ｃが形成されており、前記燃料溜３ｐと排油溜３ｃの間には連通路３ｋが開けられ、両溜間の圧力が均等化されるようになっている。
【０００７】
前記プランジャ室３ａへの燃料の出入りのための燃料通路３ｂは一端が前記ポペット弁孔３ｆの環状円錐形の弁座３ｈよりも所定距離下方に開口している。前記排油溜３ｃと前記燃料通路３ｂとの間の燃料流はソレノイド作動の前記ポペット弁２により制御される。
３ｅは排油孔で、前記連通路３ｋを介して前記燃料溜３ｐ及び排油溜３ｃに連通されている。
【０００８】
前記ポペット弁２は円錐形の弁フェース２ｍをそなえ、摺動部２ｂと、上方に延びる弁軸部２ｃとにより形成されている。該摺動部２ｂの周囲にはポペット弁２の開閉運動時に燃料通路３ｂと排油溜３ｃを連通する環状溝２１が本体３内に設けられている。前記ポペット弁２は軽量化の目的で中空になっており、後述するアーマチュア１３の締付け時に用いる六角孔を備えている。前記ポペット弁２の弁軸部２ｃの上端面はアーマチュア室１３ａに開放され、該上端面には長方形のアーマチュア１３が締付け固定されており、該アーマチュア１３には、これの運動時に燃料を通過させるため複数の孔２３が穿けられている。
【０００９】
また、前記ポペット弁２は円錐形の弁フェース２ｍの上方に肩部を形成し、ここに下部ばね受け２６が係合されている。該下部ばね受け２６の上方にはポペット弁２を開放させる方向に付勢されたスプリング１５と該スプリング１５を固定し制限する上部ばね受け２７とが設置されている。１２はソレノイドステータであり、該ソレノイドステータ１２はソレノイドスペーサ１４を介してボルト２２により本体３に締付け固定されている。
【００１０】
ソレノイドステータ１２は、例えば合成樹脂材からなるソレノイドケース１２ｄ、ソレノイドコイル１２ｃを保持するコイルボビン１２ｂと磁気回路を構成するＥ字型コア１２ａより構成されている。前記ソレノイドコイル１２ｃと本体３の間には前記アーマチュア１３が設置されている。図はポペット弁２が閉鎖した状態を示しており、この状態ではソレノイドステータ１２とアーマチュア１３の対向する作動面の間には最小隙間（０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍ程度）が存在する。
【００１１】
また、前記ポペット弁２の開放状態では、該ポペット弁２の下端面２ａが蓋１８の上面に当接している。該蓋１８は前記ポペット弁２との当接状態において、該ポペット弁２の空洞部２ｐと燃料溜３ｐとを連通させる通路（孔もしくは溝）１８ｃを有する。
【００１２】
前記ソレノイドコイル１２ｃは一対の端子が接続されており、この端子には電気配線によりソレノイド制御装置３１（燃料噴射電子制御回路）及び電源に接続されている。また、該ソレノイド制御装置３１には、エンジン回転速度、油温、給気圧等を検出する検出器３２が接続されている。
【００１３】
かかる従来の電磁式ユニットインジェクタにおいて、エンジンの運転中、燃料タンクからの燃料が、燃料ポンプ及び燃料パイプを経てシリンダヘッド内燃料供給通路より、本体３下部の燃料溜２４に所定の比較的低い圧力で供給される。該燃料溜２４に供給された燃料は、本体３内の供給通路３ｄを経て燃料溜３ｐに供給され、さらに排油路３ｅを経て、燃料タンクへ排出される。
【００１４】
図４（Ａ）はプランジャ１が下降している状態を示し、ポペット弁２が閉じるとプランジャ室３ａに充填された燃料は加圧され、スペーサ４の燃料通路４ａを通過して噴射ノズル１１に嵌合された針弁１０を開弁させ、燃料噴射が始まる。次いで図４（Ｂ）に示すように、ポペット弁２が開くと、プランジャ１により加圧されていたプランジャ室３ａ内の燃料は燃料通路３ｂへ押し出されて、燃料噴射は終了する。さらに図４（Ｃ）に示すように、プランジャ１が下降より上昇に転ずると、プランジャ室３ａへ燃料通路３ｂを介して供給圧（通常１〜６Ｋｇｆ／ｃｍ2）に加圧された燃料が流入し、充填され、これにより燃料噴射の１サイクルが終了する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示されている従来技術に係る電磁式ユニットインジェクタにあっては、アーマチュア室１３ａは、排油溜３ｃ及び連通路３ｋを介してポペット弁２下方の燃料溜３ｐと連通することにより、ポペット弁２に不要な力が掛かって、これの作動が阻害されるのを防止している。そして、前記燃料溜３ｐは燃料の排油路（戻り通路）３ｅ及びプランジャ室３ａに通ずる燃料通路３ｋに接続されている。
【００１６】
このため、ポペット弁２の開放によってプランジャ室３ａ内の高圧燃料が燃料通路３ｂを介して燃料溜３ｐに開放されることから、かかるポペット弁２の開閉による燃料圧力の脈動がポペット弁２の排油側である燃料溜３ｐに生じ、この脈動が排油溜３ｃを経てアーマチュア室１３ａに伝達されることとなる。
【００１７】
このため、かかる従来技術においては、前記のようなポペット弁の排油溜３ｃ及びアーマチュア室１３ａ内における燃料圧力の脈動により、ポペット弁２の作動の応答性が低下するとともに、アーマチュア１３及びソレノイド装置１２の各部材にキャビテーションエロージョンが発生して、前記ポペット弁２の作動を阻害し、適正な燃料噴射タイミングが得られなくなり、これによって噴射量のばらつきによるトルク変動の増大や燃料消費率の増加、エンジンの異常振動の発生や回転のハンチングの発生の誘発をみる。
【００１８】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、ポペット弁の開閉により発生する燃料圧力の脈動を低減して、ポペット弁の開閉作動を司どるアーマチュア、ソレノイド機構等のポペット弁開閉制御部材の前記燃料の脈動によるポペット弁の応答性の低下及びキャビテーションエロージョンの発生を防止し、適正な燃料噴射タイミングの制御を維持可能とした電磁式ユニットインジェクタからなる燃料の噴射装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するもので、燃料をシリンダ内に噴射するための噴孔を備えた噴射弁と、該噴射弁に往復摺動可能に嵌合された針弁と、該針弁を閉弁方向に押圧する針弁スプリングと、エンジンの回転に連動されて本体内を往復摺動せしめられ、プランジャ室内の燃料を圧縮し燃料通路を介して前記針弁に作用させてこれを開弁するプランジャと、前記燃料通路と排油路との間に設けられ、該燃料通路と排油路とを連通あるいは遮断して燃料噴射時期を制御するポペット弁と、該ポペット弁を駆動するソレノイド装置とを備えた燃料噴射装置において、前記ポペット弁からの前記排油路を本体外周に開口するとともに、前記ポペット弁の燃料溜に連通される漏洩燃料を含む燃料の通路であって前記本体外周に開口される通路に、該通路の燃料圧力脈動を減衰させるオリフィスを設けてなることを特徴とする。
【００２０】
かかる発明において好ましくは、前記通路が、燃料漏洩通路から分岐されて、前記本体外周に設けられて前記排油路が開口する燃料溝に接続される嵌合穴からなる。
【００２２】
かかる発明によれば、ポペット弁の開閉により、燃料の排油路及びこれに連通される漏洩燃料を含む燃料の通路に燃料圧力の脈動が発生し、この脈動はポペット弁を駆動するソレノイド装置が収納されている空間に達するが、上記燃料の通路に小孔を有するオリフィスを設けているので、該オリフィスの絞り作用によってかかる圧力脈動は減衰せしめられる。
【００２３】
従って、かかる発明によれば、上記オリフィスによる圧力脈動の減衰作用により、ポペット弁に作用する燃料の逃がし圧力の変動が低減され、また上記ソレノイド装置の収納空間における圧力脈動も低減せしめられて、該圧力脈動に起因するソレノイド装置の各部材のキャビテーションエロージョンの発生が防止され、これらによって正確なポペット弁の作動がなされるとともに、高い応答性も維持できる。
【００２４】
また、かかる発明において好ましくは、前記オリフィスは、その外周に形成されたねじ部を前記本体内に流体圧を開放可能な間隙を存して螺合されてなる。
【００２５】
このように構成すれば、オリフィスの小孔が閉塞するという不具合の発生があった場合でも、オリフィス外周のねじ部の小間隙が圧力脈動減衰用絞り通路の機能をなし、支障なく圧力脈動の減衰がなされる。
さらに、小型部品のオリフィスは、本体にねじ込むのみで装着できるので、圧力脈動の減衰に最適なオリフィスを容易に選択できる。
さらに、オリフィスが作動不良となっても、小型部品のオリフィスのねじを弛めるのみで、これを容易に取り換えることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態に係る電磁式ユニットインジェクタの縦断面図、図２は図１のＺ部拡大図である。
図１において、３は本体で、これのプランジャ孔３ｊにはプランジャ１が往復摺動自在に嵌合され、上部のタペット孔５ａにはタペット５が往復摺動自在に嵌合されている。前記プランジャ１は、タペット５の下端係合部の係合溝５ｂに上下を拘束されて該タペット５とともに往復動するようになっている。
【００２８】
６は戻しスプリングで、上記プランジャ１及びタペット５を上方に戻すように付勢されている。
前記タペット５はロッカアーム（不図示）を介して燃料カム（不図示）に連結され、該燃料カムによってプランジャ１及びタペット５が一体で前記戻しスプリング６の弾力に抗して往復動するようになっている。
【００２９】
３ａはプランジャ室で、前記プランジャ１の頂面３ａ’が臨み、これに導入される燃料を加圧するようになっている。
３ｂは前記本体３に穿設された燃料通路で、前記プランジャ室３ａから後述するポペット弁２の燃料通路３０ｃ及び燃料噴射ノズル１１の燃料通路１０ａに連通されている。
３ｄは前記本体３に設けられた燃料の供給通路で、その開口部が前記プランジャ１により開閉されるようになっている。
【００３０】
１１は燃料噴射ノズルで、ノズルボデー１１ａと該ノズルボデー１１ａ内に往復摺動自在に嵌合された針弁１０からなる。
前記ノズルボデー１１ａの先端部には燃料溜１１ｃ及び燃料噴射用の複数の噴孔１１ｂが設けられている。１０ａは、下端が該燃料溜１１ｃに開口され、上端が後述するスプリングケージ９側の燃料通路１０ａに連通される燃料通路である。
【００３１】
９はスプリングケージ、４はスペーサであり、該スプリングケージ９、スペーサ４及び前記ノズルボデー１１ａはノズルナット７ａによって前記本体３の下部に螺着されて、前記各部材間の接合面３５，３６を流体密に圧接している。
【００３２】
８は前記スプリングケージ９内に収納された針弁スプリングで、前記スプリングケージ９の穴の底と前記針弁１０の頭部に当接されるばね受８ａとの間に介装され、所定のセット荷重（取付荷重）、即ち前記針弁１０の開弁圧に相当するセット荷重で以て取付けられている。
１０ａは前記スプリングケージ９内に穿設された燃料通路で、下端が前記ノズルボデー１１ａ内の燃料通路１０ａに連通されるとともに、上端が前記プランジャ室３ａに連通されている。
【００３３】
前記本体３の、前記プランジャ１が嵌合されるプランジャ孔３ｊの側方にはポペット弁孔３ｆが設けられ、該ポペット弁孔３ｆには中空の弁ケース３０が挿入されている。
３７はスプリングケースで、前記本体３のポペット弁孔３ｆの上部のねじ部に螺合されて、前記弁ケース３０をその上下接合面にて流体密になるように押し込んでいる。
【００３４】
２はポペット弁で、前記弁ケース３０の内周に往復摺動自在に嵌合されるとともに、円錐形の弁フェース２ｍを備え、該弁フェース２ｍと該弁ケース３０のシート部３ｈとが当接されたとき閉弁し、該弁フェース２ｍとシート部３ｈとが離れたとき開弁するようになっている。
【００３５】
１５は前記ポペット弁２の戻し用のスプリングで、前記スプリングケース３７に形成された排油溜３ｃ内に収納され、該スプリングケース３７の支持面と前記ポペット弁２の支持面２ｈとの間に介装され、該ポペット弁２を開弁する方向に付勢されている。
２ｎは前記ポペット弁２の外周に形成された燃料溝、３０ｂは前記ポペット弁２のシート部３ｈと弁フェース２ｍとのシート部に連なる燃料溝で、双方の燃料溝２ｎと３０ｂとの間を前記ポペット弁２の開閉によって連通あるいは遮断するようになっている。
【００３６】
３ｂは前記のように、本体３に設けられた燃料通路、３０ｃは前記弁ケース３０に設けられ、前記燃料溝３０ｂに連通される燃料通路で、双方の燃料通路３０ｃ，３ｂは前記プランジャ室３ａに連通されている。
【００３７】
また、３０ｅは前記弁ケース３０に円周方向に沿って複数個設けられた排油路で、該排油路３０ｅは本体３に設けられた排油路（排油出口）３ｅに連通されている。
３ｐは前記ポペット弁２の下部に形成された燃料溜で、該ポペット弁２の中心孔２ｊ及び該ポペット弁２の上部に穿設された連通孔２ｉを介して、前記スプリング１５が収納されている排油溜３ｃに連通されている。
【００３８】
さらに該排油溜３ｃは、微小通路を介してアーマチュア室１３ａに連通されている。これにより、ポペット弁２の上側及び下側の油室が連通され、該ポペット弁２には不要な残圧は掛からない。
【００３９】
前記ポペット弁２の上方に延びる弁軸部２ｃの上端部には電導体からなるアーマチュア１３がボルト２ｇによって固着されている。
該アーマチュア１３は、例えば合成樹脂材等の非電導材料からなるスペーサ１４に形成された前記アーマチュア室１３ａ内に収納されている。
【００４０】
１２はソレノイド装置で、次のように構成されている。１２ａは、例えば合成樹脂材等の非電導材料からなるソレノイドケースで、前記スペーサ１４とともに前記本体３の上面に複数のボルト（不図示）によって固着されている。
１２ａはＥ字型コアで、該Ｅ字型コア１２ａの内部にはソレノイドコイル１２ｃを保持するコイルボビン１２ｂが収納されて磁気回路を構成している。
図１は前記ソレノイドコイル１２ｃの電流が遮断され、スプリング１５の弾力でポペット弁２が開弁している状態を示している。
【００４１】
前記ソレノイドコイル１２ｃは、図３に示す従来技術と同様なソレノイド制御装置３１に接続され、該ソレノイド制御装置３１からの制御信号が入力されるようになっている。
【００４２】
４２は燃料通路で、一端側が前記ポペット弁２下部の燃料溜３ｐに連通され、他端側が、前記本体３のプランジャ１外周部に形成された燃料溝４６を介して垂直方向の燃料通路４３に連通されている。４５は該燃料通路の施栓用のプラグである。
４１は燃料の戻り通路で、前記ポペット弁２に設けられた燃料溝２ｎから本体３の下部外周に設けられた排油用の燃料溝２４に連通されている。
【００４３】
５０はオリフィスで、前記燃料通路４３から分岐されて前記燃料溝２４に開口する嵌合穴５１に設けられている。
該オリフィス５０は、図２に示すように、前記嵌合穴５１に形成されたねじ部５０ａにねじ込まれ、その中心部に小孔５０ｂが長手方向に貫設されている。
上記ねじ部５０ａはいわゆるロックされてなく、燃料が該ねじ部５０ａの間隔に沿って流動可能となっている。
【００４４】
従って前記オリフィス５０は嵌合穴５１、燃料通路４３及び４２、ポペット弁２の燃料溜３ｐ、ポペット弁２の中心孔２ｊ、連通孔２ｉを介して排油溜３ｃに連通され、さらに微力通路を介してアーマチュア室１３ａに連通されてなる。
【００４５】
かかる構成からなる電磁式ユニットインジェクタを備えたエンジンの運転時において、燃料ポンプ（不図示）からの燃料は本体３内の燃料の供給通路３ｄに導かれる。
【００４６】
そして、前記タペット５の戻し用のスプリング６の弾力により該タペット５を介してプランジャ１が上昇して該プランジャ１の下端縁が供給通路３ｄを開き、かつ後述するようにソレノイド装置１２とアーマチュア１３との共働によりポペット弁２が開かれると、該供給通路３ｄ内の燃料がプランジャ室３ａ内に導入される。
【００４７】
そして、前記ソレノイド制御装置３１（図３参照）からの制御信号によってソレノイドコイル１２ｃが通電されると、その電圧Ｖ1により、ソレノイド磁気回路に磁束が発生し、ソレノイド装置１２とアーマチュア１３との間に電磁吸引力Ｆｃが発生するが、該電磁吸引力Ｆｃがポペット弁２のスプリング１５のセット荷重よりも大きくならないとアーマチュア１３とポペット弁２の結合体は上方へ動き出さない。
【００４８】
前記電磁吸引力Ｆｃがスプリング１５のセット荷重より大きくなると、アーマチュア１３がソレノイド装置１２側の吸引力Ｆｃによって吸引され、ポペット弁２は上昇（リフト）し、該ポペット弁２の弁座３ｈに着座し、弁開口部は閉鎖される。
【００４９】
その後、ソレノイドコイル１２ｃの駆動電圧はポペット弁２を閉鎖保持するに必要な電圧Ｖ2へ低下せしめられ、ポペット弁２は閉弁状態に保持される。
【００５０】
一方、プランジャ１はタペット５を介して下降せしめられており、該プランジャ１の下端面３ａ’が前記供給通路３ｄを閉じ、さらに前記のようにしてソレノイドコイル１２ｃが通電されてアーマチュア１３がＥ字型コア１２ａ側に吸引されてポペット弁２が閉じると、プランジャ室３ａ及びこれに通ずる燃料通路３ｂ、３０ｃ、１０ａ及び燃料溜１１ｃ等は密閉となって圧力が上昇する。
【００５１】
そして該圧力、即ち燃料溜１１ｃ内の圧力が針弁スプリング８のセット荷重による圧力に打ち勝つと針弁１０が開弁し、前記燃料溜１１ｃに導かれていた燃料が噴孔１１ｂから燃焼室（不図示）内に噴射される。
【００５２】
次いで、所定の噴射期間を経てソレノイド制御装置３１（図３参照）からポペット弁２の開信号が出力され、ソレノイド装置１２のソレノイドコイル１２ｃの通電が遮断されると、アーマチュア１３及びポペット弁２はスプリング１５の弾力によって下動し、該ポペット弁２の弁フェース２ｍとシート部３ｈとが離れてポペット弁２が開弁する。
【００５３】
前記ポペット弁２の開弁により、燃料通路３ｃから燃料通路３ｂ、プランジャ室３ａ、燃料通路１０ａ、及び燃料溜１１ｃに至る通路の燃料圧力が低下して針弁１０が閉弁し、噴射が終了する。
かかる噴射終了時において、前記燃料通路３ｃから燃料通路３ｂ、プランジャ室３ａ、燃料通路１０ａを経て燃料溜１１ｃに至る通路の高圧燃料はポペット弁２を通る際に減圧され、燃料溝２ｎ、排油路３０ｅ及び燃料戻り通路４１を通り燃料溝２４から燃料タンク（不図示）へ戻される。
【００５４】
従って、前記燃料系統には、前記のようなポペット弁２の閉止、開弁の繰り返しによって、燃料の高圧化と圧力開放の繰り返し、即ち燃料圧力の脈動が発生し、この圧力はポペット弁２の燃料溜３ｐから中心孔２ｊ、排油溜３ｃを経てアーマチュア室１３ａに伝達されると同時に燃料通路４２、４３にも伝達される。
【００５５】
然るに本発明の実施形態においては、前記燃料通路４３に連通する嵌合穴５１にオリフィス５０を設けているので、該オリフィス５０の小孔５０ｂの絞り作用によって、前記燃料通路４３から燃料通路４２、ポペット弁２下部の燃料溜３ｐ、ポペット弁２の中心孔２ｊ、連通孔２ｉ、排油溜３ｃ及びアーマチュア室１３ａに至る通路の圧力脈動が減衰される。
従って、従来技術のように、ポペット弁２の燃料溜３ｐ、排油溜３ｃ及びアーマチュア室１３ａの圧力脈動によって、ポペット弁２に掛かる逃がし圧力（スピル圧）の変動が生じ、またアーマチュア室１３ａの圧力脈動によりアーマチュア１３やソレノイド装置１２の各部材にキャビテーションエロージョンが発生することにより、ポペット弁２の作動不良が誘発されるのが回避され、ポペット弁２は所定のタイミング及び正常な作動がなされる。
【００５６】
また、前記オリフィス５０は本体３にねじ込まれ、該ねじ部５０ａが燃料圧力を解放できる微小通路となっているので、該オリフィス５０の小孔５０ｂが閉塞されるようなことがあっても、該ねじ部５０ａが絞り作用をなして前記圧力脈動を減衰させることができる。
【００５７】
さらに、前記オリフィス５０は前記本体３にねじ込むことによって装着されているので、該オリフィス５０の着脱が容易にでき、前記圧力脈動の減衰に最適な径の小孔５０ｂを有するオリフィス５０を容易に選択できるとともに、オリフィス５０の故障等による交換も容易にできる。
【００５８】
【発明の効果】
以上記載のごとく、本発明によれば、燃料の排油路及びこれに連通される漏洩燃料を含む燃料の通路の圧力脈動及び該通路に連通されるソレノイド装置の収納空間の圧力脈動を、上記通路に設けたオリフィスの絞り作用によって低減することができる。
【００５９】
これにより、ポペット弁に作用する燃料の逃がし圧力の変動が低減されるとともに、ソレノイド装置収納空間における圧力脈動に起因するソレノイド装置各部材のキャビテーションエロージョンの発生が防止されることとなり、正確なポペット弁の作動がなされるとともに高い応答性も維持することができる。
【００６０】
また、請求項４のように構成すれば、オリフィスの小孔の閉塞時においても、ねじ部の絞り通路が圧力脈動の減衰作用をなすことができ、またオリフィスの交換が簡単にできるので圧力脈動の減衰に最適なオリフィスを容易に選定でき、その交換作業も簡単となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る電磁式ユニットインジェクタの縦断面である。
【図２】 図１のＺ部拡大図である。
【図３】 従来技術に係る電磁式ユニットインジェクタの縦断面である。
【図４】 従来技術におけるポペット弁の作動説明図である。
【符号の説明】
１ プランジャ
２ ポペット弁
２ｉ 連通孔
２ｊ 中心孔
２ｍ 弁フェース
２ｎ 燃料溝
３ 本体
３ａ プランジャ室
３ｂ 燃料通路
３ｃ 排油溜
３ｄ 供給通路
３ｆ ポペット弁孔
３ｐ 燃料溜
５ タペット
６ 戻しスプリング
７ａ ノズルナット
８ 針弁スプリング
９ スプリングケージ
１０ 針弁
１０ａ 燃料通路
１１ 燃料噴射ノズル
１１ａ ノズルボデー
１１ｂ 噴孔
１１ｃ 燃料溜
１２ ソレノイド装置
１２ａ Ｅ字型コア
１２ｂ コイルボビン
１２ｃ ソレノイドコイル
１２ｄ ソレノイドケース
１３ アーマチュア
１３ａ アーマチュア室
１４ スペーサ
１５ スプリング
３０ 弁ケース
３０ｂ 燃料溝
３０ｃ 燃料通路
３７ スプリングケース
４１ 燃料戻り通路
４２,４３ 燃料通路
５０ オリフィス
５０ａ ねじ部
５０ｂ 小孔
５１ 嵌合穴
Claims (3)
- 燃料をシリンダ内に噴射するための噴孔を備えた噴射弁と、該噴射弁に往復摺動可能に嵌合された針弁と、該針弁を閉弁方向に押圧する針弁スプリングと、エンジンの回転に連動されて本体内を往復摺動せしめられ、プランジャ室内の燃料を圧縮し燃料通路を介して前記針弁に作用させてこれを開弁するプランジャと、前記燃料通路と排油路との間に設けられ、該燃料通路と排油路とを連通あるいは遮断して燃料噴射時期を制御するポペット弁と、該ポペット弁を駆動するソレノイド装置とを備えた燃料噴射装置において、
前記ポペット弁からの前記排油路を本体外周に開口するとともに、前記ポペット弁の燃料溜に連通される漏洩燃料を含む燃料の通路であって前記本体外周に開口される通路に、該通路の燃料圧力脈動を減衰させるオリフィスを設けてなることを特徴とする燃料噴射装置。 - 前記通路が、燃料漏洩通路から分岐され、前記本体外周に設けられて前記排油路が開口する燃料溝に接続される嵌合穴であることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射装置。
- 前記オリフィスは、その外周に形成されたねじ部を前記本体内に流体圧を開放可能な間隙を存して螺合されてなる請求項１ないし２の何れかの項に記載の燃料噴射装置。
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