JP3906984B2 - 燃料噴射装置、およびその流量制御部材の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料噴射装置、およびその流量制御部材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平５−１３３２９６号公報に開示されているように、制御室に導入される作動油の油圧を制御することにより、バルブニードルを駆動し、噴孔を開閉する燃料噴射装置が公知である。このような燃料噴射装置の場合、制御室に流入または制御室から流出する作動油の流量を制御するため、制御室に連通する通路にはオリフィスが設置されている。
【０００３】
特開平５−１３３２９６号公報に開示されている燃料噴射装置の場合、制御室に連通する半径方向穴の制御室側、ならびに室の反制御室側にオリフィスが設置されている。そして、半径方向穴と制御室とはオリフィスを介して連通している。すなわち、半径方向穴の制御室側のオリフィスは制御室に連通しており、オリフィスの中心軸と制御室の中心軸とは概ね直角をなしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これらオリフィスの絞り流量は、オリフィスを流体研磨することにより調整される。すなわち、オリフィスに研磨粒子を含む流体を流すことにより、オリフィスが所定の絞り流量となるように調整される。しかしながら、研磨流体はオリフィスにより通路断面積が絞られた後、制御室へ向けて流出するため、研磨流体は高圧で制御室側へ噴射される。上述のようにオリフィスの中心軸と制御室の中心軸とは概ね直角をなして連通しているため、オリフィスを通過し制御室へ噴射された研磨粒子を含む流体は制御室を形成する内壁に衝突する。その結果、研磨粒子を含む流体により、オリフィスと対向している内壁は削り取られ、内壁に凹部が形成される。これにより、オリフィスおよび制御室が形成されている部材の強度が低下するだけでなく、内壁に形成される凹部はオリフィスが加工される部材毎に不均一であるため、流量制御特性がばらつくという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、オリフィスの絞り流量の調整時における内壁の損傷、ならびに内壁の損傷にともなう流量制御特性のばらつきが低減される燃料噴射装置の流量制御部材を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、オリフィスの絞り流量を調整する際の内壁の損傷が低減され、オリフィスの流量制御の精度が向上する燃料噴射装置の流量制御部材の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の燃料噴射装置の流量制御部材によると、第一通路は第二通路との接続部から離れた位置にオリフィスを有している。これにより、オリフィスの絞り流量を調整するために第一通路から第二通路へ研磨流体を流す場合、オリフィスを通過した高圧の研磨流体は第二通路を形成する内壁に到達する前に流速が低下する。したがって、研磨流体によるオリフィスの絞り流量の調整時における第二通路を形成する内壁の損傷、ならびに内壁の損傷にともなう流量制御特性のばらつきを低減することができる。
【０００７】
本発明の請求項２記載の燃料噴射装置の流量制御部材によると、第一通路はオリフィスの第二通路側に拡径部を有している。拡径部の通路断面積はオリフィスよりも大きい。そのため、オリフィスにより流速が上昇した研磨流体は、拡径部に流出することにより流速が低下する。したがって、研磨流体による第二通路を形成する内壁の損傷、ならびに流量制御特性のばらつきを低減することができる。
【０００８】
本発明の請求項３、４または５記載の燃料噴射装置の流量制御部材によると、オリフィスを形成するオリフィス形成部材を備えている。そのため、オリフィスのための細孔加工が不要となり、加工が容易である。
本発明の請求項６記載の燃料噴射装置の流量制御部材によると、第一通路はテーパ状に形成されている。そのため、第一通路へオリフィス形成部材を容易に設置することができる。
【０００９】
本発明の請求項７記載の燃料噴射装置の流量制御部材によると、第一通路の中心軸と第二通路の中心軸とは鈍角をなしている。そのため、オリフィスにより流速が上昇した研磨流体は、第二通路を形成する内壁へ所定の角度をなして衝突する。その結果、研磨流体のもつ運動エネルギーの一部は、第二通路の中心軸方向へ分散する。したがって、研磨流体による第二通路を形成する内壁の損傷、ならびに流量制御特性のばらつきを低減することができる。
【００１０】
本発明の請求項９記載の燃料噴射装置の流量制御部材によると、第一通路の中心軸と第二通路の中心軸とは概ね同一直線上に位置する。そのため、オリフィスにより流速が上昇した研磨流体は、第二通路を形成する内壁へ衝突することなく第二通路へ流出する。したがって、研磨流体による第二通路を形成する内壁の損傷、ならびに流量制御特性のばらつきを低減することができる。
【００１１】
本発明の請求項１１記載の燃料噴射装置の流量制御部材によると、第一オリフィスおよび第二オリフィスの第二通路側は対向している。そのため、第一オリフィスまたは第二オリフィスを流体研磨する場合、第一オリフィスまたは第二オリフィスにより流速が上昇した研磨流体は、第二通路へ流出するものの、研磨流体が流出する延長線上には第二オリフィスまたは第一オリフィスが対向している。その結果、流出した研磨流体が第二通路を形成する内壁と衝突することがない。したがって、研磨流体による第二通路を形成する内壁の損傷、ならびに流量制御特性のばらつきを低減することができる。
【００１２】
本発明の請求項１２記載の燃料噴射装置の流量制御部材によると、第二通路の内径をＤ２ならびにオリフィスの内径をｄ１とすると、Ｄ２＞ｄ１である。第二通路の内径Ｄ２をオリフィスの内径ｄ１よりも大きくすることにより、オリフィスを通過した研磨流体の流速は第二通路で低下する。したがって、研磨流体による第二通路を形成する内壁の損傷、ならびに流量制御特性のばらつきを低減することができる。
【００１３】
本発明の請求項８、１０または１３記載の燃料噴射装置の流量制御部材によると、第一通路は第二通路との接続部から離れた位置にオリフィスを有している。オリフィスと接続部とが離れているため、オリフィスを通過した高圧の研磨流体は第二通路を形成する内壁に到達する前に流速が低下する。したがって、研磨流体による第二通路を形成する内壁の損傷、ならびに流量制御特性のばらつきを低減することができる。
本発明の請求項１４記載の燃料噴射装置によると、請求項１から１３のいずれか一項記載の流量制御部材を備えている。そのため、流量制御部材による流量制御特性のばらつきが低減され、燃料の噴射を高精度に制御することができる。
【００１４】
本発明の請求項１５記載の燃料噴射装置の流量制御部材の製造方法によると、オリフィスの絞り流量を流体研磨により調整するとき、第二通路から第一通路へ研磨流体を流している。すなわち、流量制御部材の使用時における流体の流れとは逆方向に研磨流体を流している。そのため、オリフィスを通過した高圧の研磨流体は第一通路へと流出し、第一通路または第二通路を形成する内壁と衝突することはない。なお、本明細書中で絞り流量とはオリフィスが通過を許容する流体の流量である。したがって、絞り流量の調整時における内壁の損傷が低減され、オリフィスの流量制御の精度を高めることができる。
【００１５】
本発明の請求項１６記載の燃料噴射装置の流量制御部材の製造方法によると、流量制御部材の使用時とは逆方向である第二通路から第一通路へ研磨流体を流した後、順方向である第一通路から第二通路へ研磨流体を流している。これにより、オリフィスの絞り流量は使用時の流体の流れ方向に合わせて精密に調整される。研磨流体は絞り流量の調整の仕上げとして順方向へ流されるため、順方向へ研磨流体が流されるのは短期間である。したがって、第二通路を形成する内壁の損傷が低減され、オリフィスの流量制御の精度を高めることができる。
【００１６】
本発明の請求項１７または１８記載の燃料噴射装置の流量制御部材の製造方法によると、オリフィスの絞り流量を流体研磨により調整するとき、第二通路から研磨流体を吸引している。そのため、第二通路に流出した研磨流体は、吸引により第二通路の軸方向へ曲げられ、第二通路を形成する内壁へ与える衝撃が低減される。したがって、内壁の損傷が低減され、オリフィスの流量制御の精度を高めることができる。
【００１７】
本発明の請求項１９または２０記載の燃料噴射装置の流量制御部材の製造方法によると、オリフィスの絞り流量を流体研磨により調整するとき、第二通路に所定の流量の流体を流している。そのため、第二通路に流出した研磨流体は、第二通路を流れる流体によって第二通路の軸方向へ曲げられ、第二通路を形成する内壁へ与える衝撃が低減される。したがって、内壁の損傷が低減され、オリフィスの流量制御の精度を高めることができる。
【００１８】
本発明の請求項２１、２２、２３または２４記載の燃料噴射装置の流量制御部材の製造方法によると、第一オリフィスまたは第二オリフィスの絞り流量を流体研磨により調整するとき、対向する第二オリフィスまたは第一オリフィスから所定の流量の流体を流している。そのため、第一オリフィスまたは第二オリフィスから第二通路に流出した研磨流体は、対向する第二オリフィスまたは第一オリフィスから流出した流体と衝突し、研磨流体の有する運動エネルギーは相殺される。したがって、内壁の損傷が低減され、オリフィスの流量制御の精度を高めることができる。
【００１９】
本発明の請求項２５または２６記載の燃料噴射装置の流量制御部材の製造方法によると、オリフィスの絞り流量を流体研磨により調整するとき、第二通路にプロテクタを挿入している。そのため、第二通路に流出した研磨流体は、プロテクタと衝突し、第二通路を形成する内壁へ直接衝突することがない。したがって、内壁の損傷が低減され、オリフィスの流量制御の精度を高めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例による燃料噴射装置としてのインジェクタを図２に示す。インジェクタは、図示しないエンジンのシリンダヘッドに挿入して搭載され、エンジンの各気筒の内部へ燃料を直接噴射するように構成されている。
【００２１】
インジェクタ１は、コモンレール式の燃料噴射システムに適用される。インジェクタ１は、主にボディ１０、ノズル部２０、電磁駆動部３０および流量制御部材４０から構成されている。
ノズル部２０は、ボディ１０の電磁駆動部３０とは反対側の端部に設置されている。ノズル部２０はノズルボディ２１を有しており、ノズルボディ２１の先端部の近傍に噴孔２２が形成されている。また、ノズルボディ２１の内周側にはバルブニードル２３が軸方向へ往復移動可能に収容されている。バルブニードル２３には当接部２３ａが形成されており、ノズルボディ２１の内周側に形成されている弁座部２１ａに着座可能である。当接部２３ａが弁座部２１ａへ着座または当接部２３ａから弁座部２１ａが離座することにより、噴孔２２からの燃料の噴射が断続される。ノズル部２０には、図示しないコモンレールから燃料インレット１２へ流入した燃料がボディ１０の高圧燃料通路１１を経由して供給される。
【００２２】
ボディ１０の内周側にはバルブニードル２３の反噴孔側と当接する制御ピストン１３が収容されている。ボディ１０の内周側には、制御ピストン１３の反バルブニードル側に制御室１４が形成されている。制御室１４には流量制御部材４０を経由して燃料インレット１２から供給された高圧の燃料が蓄えられる。すなわち、制御室１４に蓄えられた燃料は、バルブニードル２３を油圧駆動する作動油として利用される。制御室１４に蓄えられた高圧の燃料により制御ピストン１３は図２の下方向へ付勢される。制御室１４の燃料により制御ピストン１３が付勢されることで制御ピストン１３と当接するバルブニードル２３は噴孔閉塞方向へ付勢される。制御ピストン１３および制御室１４からバルブニードル２３を駆動する制御手段が構成されている。
【００２３】
電磁駆動部３０は、ボディ１０のノズル部２０とは反対側の端部に設置されている。電磁駆動部３０は、図１に示すように制御室１４からの燃料の排出を断続する制御弁としての電磁弁３１を有している。電磁弁３１は弁本体３２およびボール部材３３を有している。弁本体３２の一方の端部にボール部材３３が支持されている。弁本体３２は、支持部材３４の内周側を軸方向へ往復移動可能である。図２に示すように、電磁弁３１はコイル３５を有しており、図示しないＥＣＵからコネクタ３６の図示しないターミナルを経由してコイル３５へ電力が供給される。コイル３５へ電力が供給されることによって発生する電磁吸引力により、弁本体３２はスプリング３７の付勢力に抗してコイル３５方向へ吸引される。
【００２４】
図１に示すように、ボール部材３３は、一部が平面状に切り取られた球形状に形成されており、平面部３３ａが流量制御部材４０に当接可能である。コイル３５に電力が供給され弁本体３２がコイル３５方向へ吸引されることにより、ボール部材３３が流量制御部材４０から離間し、制御室１４の燃料は低圧室３８へ排出される。これにより、制御室１４の内部の圧力が低下し、バルブニードル２３を噴孔閉塞方向へ付勢する力が低下する。そして、制御室１４の燃料の圧力によってバルブニードル２３が噴孔閉塞方向へ付勢される力よりも、弁座部２１ａ近傍の燃料の圧力によりバルブニードル２３が噴孔開放方向へ付勢される力が大きくなると、バルブニードル２３は図２の上方へリフトする。バルブニードル２３がリフトすることにより、当接部２３ａは弁座部２１ａから離座し、噴孔２２から燃料が噴射される。
【００２５】
一方、コイル３５への通電が停止されると、スプリング３７の付勢力により弁本体３２は流量制御部材４０方向へ移動し、ボール部材３３は流量制御部材４０に当接する。これにより、制御室１４からの燃料の排出が停止され、制御室１４の内部の圧力は増大するとともに、バルブニードル２３を噴孔閉塞方向へ付勢する力が増大する。そのため、バルブニードル２３は図２の下方へ移動し、当接部２３ａが弁座部２１ａへ着座する。当接部２３ａが弁座部２１ａへ着座すると、噴孔２２からの燃料の噴射が停止される。
【００２６】
燃料インレット１２には、図示しないコモンレールに蓄圧状態で蓄えられている高圧の燃料が供給される。コモンレールから供給された高圧の燃料は、燃料供給路１５および高圧燃料通路１１を経由してインジェクタ１の各部へ供給される。供給された燃料は、一部が制御室１４へ供給され、他の一部がノズル部２０へ供給される。制御室１４から低圧室３８へ排出された燃料、ならびにインジェクタ１の各部で不要となった燃料は、ボディ１０に形成されている低圧燃料通路１６、ならびにボディ１０に接続されている燃料回収部１７を経由して、インジェクタ１の外部の例えば燃料タンクなどへ還流される。
【００２７】
次に、流量制御部材４０について詳細に説明する。
流量制御部材４０は、ボディ１０と電磁駆動部３０との間に挟持されている。流量制御部材４０は、一方がボディ１０に形成されている制御室１４に面しており、他方が電磁駆動部３０の電磁弁３１に面している。
【００２８】
流量制御部材４０には、図１に示すように第一通路４１および第二通路４２が形成されている。第一通路４１は、一方の端部がボディ１０に形成されている高圧通路１８に連通しており、燃料インレット１２から高圧の燃料が供給される。第一通路４１の他方の端部は、第二通路４２に連通している。
【００２９】
第二通路４２は、一方の端部が第一通路４１と連通している。第二通路４２の他方の端部は、制御室１４および電磁駆動部３０に形成されている低圧室３８に連通可能である。第二通路４２の低圧室３８側の開口の周囲には弁座部４３が形成されており、この弁座部４３にボール部材３３の平面部３３ａが着座可能である。すなわち、ボール部材３３の平面部３３ａが弁座部４３に着座することにより、第二通路４２は閉塞され、制御室１４から低圧室３８への燃料の流れが遮断される。また、ボール部材３３の平面部３３ａが弁座部４３から離座することにより、第二通路４２は開放され、制御室１４から低圧室３８への燃料の流れが許容される。
【００３０】
第一通路４１と第二通路４２とは、各中心軸が概ね垂直に交差する位置関係に形成されている。第一通路４１には、中間にオリフィス形成部材５０が設置されている。オリフィス形成部材５０には細孔が形成されており、この細孔により第一通路４１の通路断面積を絞る第一オリフィス５１が形成される。第一オリフィス５１と第一通路４１とは概ね平行である。第一通路４１は、高圧通路１８側の端部から第二通路４２側の端部にかけて内径が小さくなるテーパ状に形成されている。そのため、オリフィス形成部材５０は、第一通路４１の高圧通路１８側の端部４１ａから第一通路４１へ挿入される。第一通路４１はテーパ状に形成されているため、オリフィス形成部材５０は第一通路４１内へ容易に挿入されるとともに、第一通路４１の内径とオリフィス形成部材５０の外径とが概ね同一となる位置でオリフィス形成部材５０は第一通路４１に保持される。オリフィス形成部材５０が第一通路４１に保持された位置からさらに第二通路４２側へ押し込む、すなわちオリフィス形成部材５０を第一通路４１へ圧入することにより、オリフィス形成部材５０は第一通路４１に固定される。なお、オリフィス形成部材５０は、第一通路４１内へ挿入または圧入した後、溶接することにより第一通路４１に固定してもよい。
【００３１】
オリフィス形成部材５０は第一通路４１の途中に設置されるため、第一オリフィス５１は第一通路４１と第二通路４２との接続部４４から離れて位置する。そのため、第一通路４１の第一オリフィス５１と接続部４４との間には、第一オリフィス５１よりも通路断面積の大きな拡径部４５が形成される。
【００３２】
第二通路４２は、低圧室３８側の端部近傍に第二通路４２の通路断面積を絞る第二オリフィス４６を有している。第一オリフィス５１および第二オリフィス４６の絞り流量を調整することにより、制御室１４から低圧室３８への燃料の流れ、ならびに高圧通路１８から制御室１４への燃料の流れが制御される。すなわち、第一オリフィス５１の絞り流量を第二オリフィス４６の絞り流量より小さくすることにより、電磁弁３１の開弁時、高圧通路１８から低圧室３８への燃料の流れが制限されつつ、制御室１４から低圧室３８へ燃料が排出される。
【００３３】
次に、第１実施例による流量制御部材４０の製造方法について説明する。
流量制御部材４０となる板部材に所定の形状の第一通路４１および第二通路４２を形成する。このとき、第一通路４１はテーパ状に形成する。また、第二通路４２には第二オリフィス４６を形成する。第一通路４１および第二通路４２が形成されると、第二通路４２に研磨流体を流し、第二通路４２の内部の研磨ならびに第二オリフィス４６の絞り流量の調整を実施する。
【００３４】
研磨流体は、研磨剤を含むスラリー状の流体であり、第二通路４２を形成する流量制御部材４０の内壁４０ａは研磨流体により研磨される。研磨流体を第二通路４２の第二オリフィス４６に継続して流すことにより、第二オリフィス４６の絞り流量が調整される。すなわち、研磨流体を流す期間が長くなるにしたがい、第二オリフィス４６の内径は拡大され、第二オリフィス４６の絞り流量は増大する。そのため、第二オリフィス４６の絞り流量が所定の流量となるまで研磨を実施する。
【００３５】
第二オリフィス４６を研磨する場合、研磨流体は第二通路４２の低圧室３８側または制御室１４側から第二通路４２に流し込まれる。そのため、第二オリフィス４６を通過する研磨流体の流れの軸線上には第一通路４１および第二通路４２を形成する流量制御部材４０の内壁はなく、内壁の摩耗が生じることはない。
【００３６】
流体研磨による第二オリフィス４６の絞り流量の調整が完了すると、第一通路４１にオリフィス形成部材５０が設置される。オリフィス形成部材５０には、あらかじめ第一オリフィス５１の所定の絞り流量に対応する内径の細孔が形成されている。細孔が形成されているオリフィス形成部材５０が第一通路４１に設置されると、第一オリフィス５１の絞り流量の調整が実施される。このとき、研磨流体は、高圧通路側１８の端部４１ａから第一通路４１に流し込まれる。第一通路４１に流し込まれた研磨流体は、通路断面積が絞られた第一オリフィス５１を通過することにより、流速が上昇する。第一オリフィス５１を通過し流速が上昇した研磨流体は、第一オリフィス５１から第二通路４２へ向けて噴出する。ここで、本実施例の場合、第一オリフィス５１から第一通路４１と第二通路４２との接続部４４までの間に拡径部４５が存在するため、研磨流体の流速は通路断面積の拡大にともなって低下する。拡径部４５は第一オリフィス５１よりも通路断面積が大きく、第一オリフィス５１と接続部４４とは離れている。そのため、第一オリフィス５１を通過し拡径部４５により流速が低下した研磨流体は、第二通路４２を形成する流量制御部材４０の内壁４０ａに到達する前に流速が低下し、研磨流体が内壁４０ａへ与える衝撃は低減される。
【００３７】
以上、説明したように本発明の第一実施例によるインジェクタ１の流量制御部材４０は、第一オリフィス５１が第一通路４１と第二通路４２との接続部４４から離れた位置にある。そのため、第一オリフィス５１の絞り流量を調整するために流体研磨を実施する場合、第一オリフィス５１を通過した研磨流体の流速は低下し、第二通路４２を形成する流量制御部材４０の内壁４０ａの損傷が低減される。また、第一オリフィス５１と接続部４４とが離れているため、第一オリフィス５１の第二通路４２側には第一オリフィス５１よりも通路断面積の大きな拡径部４５が形成される。そのため、第一オリフィス５１を通過した研磨流体の流速は拡径部４５により低下し、内壁４０ａが研磨流体から受けるエネルギーが低減される。したがって、研磨流体による内壁４０ａの損傷ならびにこれにともなう流量特性のばらつきを低減することができる。
【００３８】
また、第１実施例では、オリフィス形成部材５０を第一通路４１に設置している。そのため、流量制御部材４０に直接細穴を加工する必要がなく、第一オリフィス５１を容易に形成することができる。
本実施例の第１実施例によるインジェクタ１は、流量制御部材４０の流量特性のばらつきが低減されるため、制御室１４から低圧室３８へ排出される燃料の制御性が向上する。したがって、インジェクタ１による燃料の噴射を高精度に制御することができる。
【００３９】
なお、第１実施例では、オリフィス形成部材５０により第一オリフィス５１を形成したが、流量制御部材４０の第一通路４１に直接第一オリフィス５１を形成することも可能である。この場合、流量制御部材４０に直接第一オリフィス５１のための細穴を加工する必要があるが、第一オリフィス５１が第一通路４１と第二通路４２との接続部４４から離れた位置にあることにより、上述の第１実施例と同様に流量制御部材４０の内壁４０ａの損傷を低減することができる。
【００４０】
（第２実施例）
本発明の第２実施例によるインジェクタの流量制御部材を図３に示す。第１実施例と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第２実施例では、図３に示すように第一通路４１の中心軸と第二通路４２の中心軸とがなす角度θは鈍角である。第２実施例では、第一通路４１は第二通路４２側の端部に第一オリフィス４１１を有している。すなわち、第一通路４１の第一オリフィス４１１は第一通路４１と第二通路４２との接続部４４に隣接している。
【００４１】
上記の構成による流量制御部材４０の製造方法について説明する。
第二オリフィス４６の絞り流量の調整は第１実施例と同様であるので説明を省略する。第一オリフィス４１１の絞り流量を調整するとき、第１実施例と同様に研磨流体は高圧通路側の端部４１ａから第一通路４１へ流し込まれる。これにより、第一通路４１に流し込まれた研磨流体は、通路断面積が絞られた第一オリフィス４１１を通過することにより流速が上昇し第二通路４２へ向けて噴出する。
【００４２】
第２実施例の場合、第一通路４１と第二通路４２とは鈍角に接続されているため、第一オリフィス４１１を通過した研磨流体は、第二通路４２を形成する流量制御部材４０の内壁４０ａに対し所定の角度をなして衝突する。すなわち、研磨流体は第二通路４２を形成する内壁４０ａに垂直に衝突することはない。そのため、研磨流体の有する運動エネルギーの一部は内壁４０ａに沿って第二通路４２の中心軸方向へ分散し、内壁４０ａに垂直な方向の運動エネルギーは低減する。その結果、研磨流体から内壁４０ａが受けるエネルギーは低減される。
【００４３】
第２実施例では、第一通路４１と第二通路４２とを鈍角に接続することにより、研磨流体が第二通路４２を形成する流量制御部材４０の内壁４０ａに与える衝撃を低減している。したがって、研磨流体による内壁４０ａの損傷ならびにこれにともなう流量特性のばらつきを低減することができる。
【００４４】
また、第２実施例では第一通路４１の第一オリフィス４１１は第一通路４１と第二通路４２との接続部４４に隣接する構成としたが、第１実施例と同様に第一オリフィス４１１が第一通路４１と第二通路４２との接続部４４から離れた位置にあってもよい。第一オリフィス４１１が接続部４４から離れて位置することにより、第１実施例と同様に第一オリフィス４１１の流体研磨時における内壁４０ａの損傷をより低減することができる。
【００４５】
（第３実施例）
本発明の第３実施例によるインジェクタの流量制御部材を図４に示す。
第３実施例では、流量制御部材６０の第一通路６１および第二通路６２の各中心軸は概ね同一の直線上に位置している。すなわち、第一通路６１の中心軸と第二通路６２の中心軸とがなす角度は１８０°である。第一オリフィス６１１は、第一通路６１と第二通路６２との接続部６３に位置している。また、第一通路６１および第二通路６２の各中心軸を概ね同一直線上に位置させるため、流量制御部材６０には第二通路６２を構成する予備通路６４が接続されている。予備通路６４は第一通路６１の延長線上に形成されており、一部が第二通路６２を構成している。予備通路６４の第一通路６１とは反対側の端部は、封止部材６５により封止されている。
【００４６】
上記の構成による流量制御部材６０の製造方法について説明する。
第二オリフィス６２１の絞り流量の調整は第１実施例と同様であるので説明を省略する。第一オリフィス６１１の絞り流量を調整するとき、第１実施例と同様に研磨流体は高圧通路側の端部６１ａから第一通路６１へ流し込まれる。これにより、第一通路６１に流し込まれた研磨流体は、通路断面積が絞られた第一オリフィス６１１を通過することにより流速が上昇し第二通路６２へ向けて噴出する。
【００４７】
第３実施例の場合、第一通路６１と第二通路６２とは中心軸が概ね同一直線上に位置しているため、第一オリフィス６１１を通過した研磨流体は、第二通路６２を構成する予備通路６４に流出する。そのため、研磨流体は第二通路６２を形成する流量制御部材６０の内壁６０ａに衝突することがない。
【００４８】
第３実施例では、第一通路６１と第二通路６２との各中心軸が概ね同一直線上に位置しているため、研磨流体が第二通路６２を形成する流量制御部材６０の内壁６０ａに衝突することがない。したがって、研磨流体による内壁６０ａの損傷ならびにこれにともなう流量特性のばらつきを低減することができる。
【００４９】
（第４実施例）
本発明の第４実施例によるインジェクタの流量制御部材を図５に示す。
第４実施例の流量制御部材７０では、第一通路７１が有する第一オリフィス７１１の第二通路７２側の端部７１１ａと、第二オリフィス７２１の反低圧室側の端部７２１ａとが対向している。すなわち、第一オリフィス７１１と第二オリフィス７２１とは、第二通路７２を挟んで対向して位置している。
【００５０】
上記の構成による流量制御部材７０の製造方法について説明する。
第一オリフィス７１１の絞り流量を調整するとき、研磨流体は高圧通路側の端部７１ａから第一通路７１へ流し込まれる。これにより、第一通路７１に流し込まれた研磨流体は、通路断面積が絞られた第一オリフィス７１１を通過することにより流速が上昇し第二通路７２へ向けて噴出する。また、このとき、低圧室側から第二オリフィス７２１へ任意の流体が流し込まれる。そのため、第二オリフィス７２１に流し込まれた流体は、第二オリフィス７２１を通過することにより流速が上昇し第二通路７２へ向けて噴出する。第二オリフィス７２１へ流し込む流体としては、例えば水などである。
【００５１】
第一通路７１から第一オリフィス７１１へ研磨流体を流し込むとき、第二オリフィス７２１へ流体を流し込むことにより、第一オリフィス７１１を通過し第二通路７２へ噴射された研磨流体は、第二オリフィス７２１を通過し第二通路７２へ噴射された流体と衝突する。研磨流体は、第二オリフィス７２１を通過した流体と衝突することにより、第一オリフィス７１１の延長線上にある第二通路７２を形成する流量制御部材７０の内壁７０ａに衝突する前に運動エネルギーを消失する。そのため、第二通路７２を形成する内壁７０ａが第一オリフィス７１１を通過した研磨流体から受けるエネルギーは低減される。
【００５２】
このとき、第二オリフィス７２１から第二通路７２へ流し込まれる流体の流量は、第一オリフィス７１１の絞り流量以下である。第一オリフィス７１１の絞り流量は、第一オリフィス７１１を通過して第二通路７２へ流入する研磨流体の流量を計測することにより調整される。そのため、第二オリフィス７２１から第二通路７２へ流し込まれる流体の流量が第一オリフィス７１１の絞り流量よりも大きくなると、第一オリフィス７１１を通過した研磨流体の流量の計測、それに基づく第一オリフィス７１１の絞り流量の計測が困難となる。したがって、第二オリフィス７２１から第二通路７２へ流し込まれる流体の流量は、第一オリフィス７１１の絞り流量以下に設定している。
【００５３】
また、第二オリフィス７２１の絞り流量を調整するとき、第一オリフィス７１１の絞り流量を調整する場合と同様に、第一オリフィス７１１の高圧通路側の端部７１ａから第一オリフィス７１１へ例えば水などの任意の流体が流し込まれる。これにより、第二オリフィス７２１から第二通路７２へ噴射される研磨流体は、第一オリフィス７１１から噴射される流体と衝突する。そのため、第二通路７２を形成する内壁７０ａが第二オリフィス７２１を通過した研磨流体から受けるエネルギーは低減される。また、このとき、上述の第一オリフィス７１１の絞り流量の調整と同様、第一オリフィス７１１から第二通路７２へ流し込まれる流体の流量は、第二オリフィス７２１の絞り流量以下である。
【００５４】
第４実施例では、第一オリフィス７１１の第二通路７２側と第一オリフィス７１１の第二通路７２側とが対向している。第一オリフィス７１１の絞り流量を調整または第二オリフィス７２１の絞り流量を調整するとき、対向する第二オリフィス７２１または第一オリフィス７１１から例えば水などの流体が噴射される。そのため、第一オリフィス７１１または第二オリフィス７２１を通過した研磨流体は、対向する第二オリフィス７２１または第一オリフィス７１１を通過した流体と衝突し、運動エネルギーを消失する。したがって、研磨流体による内壁７０ａの損傷ならびにこれにともなう流量特性のばらつきを低減することができる。
【００５５】
また、第４実施例では、第一オリフィス７１１または第二オリフィス７２１の絞り流量を調整するとき、対向する第二オリフィス７２１または第一オリフィス７１１を通過する流体の流量を、第一オリフィス７１１または第二オリフィス７２１の絞り流量以下に設定している。そのため、第一オリフィス７１１または第二オリフィス７２１を通過した研磨流体の流量を容易に測定でき、第一オリフィス７１１または第二オリフィス７２１の絞り流量を高精度に調整することができる。
【００５６】
なお、第４実施例では、第一オリフィス７１１または第二オリフィス７２１の絞り流量を調整するとき、対向する第二オリフィス７２１または第一オリフィス７１１から第二通路７２へ流体を流し込む場合について説明した。しかし、第４実施例では、第一オリフィス７１１の第二通路７２側と第二オリフィス７２１の第二通路７２側とは対向しているため、一方のオリフィスを通過した研磨流体の流れの延長線上には対向する他方のオリフィスが位置している。そのため、他方のオリフィスから流体を流し込まない場合でも、研磨流体は流量制御部材７０の内壁７０ａに直接衝突せず、内壁７０ａの損傷を低減することが可能である。
【００５７】
（第５実施例）
本発明の第５実施例によるインジェクタの流量制御部材を図６に示す。第１実施例と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第５実施例では、図６に示すように第一通路４１は第二通路４２側の端部に第一オリフィス４１１を有している。また、第５実施例では、第一通路４１の第一オリフィス４１１の内径をｄ１とし、第二通路４２の内径をＤ２とすると、ｄ１＜Ｄ２の関係が成立している。すなわち、第二通路４２の内径Ｄ２は、第一オリフィス４１１の内径ｄ１よりも十分に大きくなっている。
【００５８】
上記の構成による流量制御部材４０の製造方法について説明する。
第二オリフィス４６の絞り流量の調整は第１実施例と同様であるので説明を省略する。第一オリフィス４１１の絞り流量を調整するとき、研磨流体は高圧通路側の端部４１ａから第一通路４１へ流し込まれる。これにより、第一通路４１に流し込まれた研磨流体は、通路断面積が絞られた第一オリフィス４１１を通過することにより流速が上昇し第二通路４２へ向けて噴出する。しかし、第二通路４２の内径Ｄ２は、第一オリフィス４１１の内径ｄ１よりも大きいため、第一オリフィス４１１を通過した研磨流体は内径の大きな第二通路４２において流速が低下する。そのため、第二通路４２を形成する流量制御部材４０の内壁４０ａが研磨流体から受けるエネルギーは低減される。したがって、研磨流体による内壁４０ａの損傷ならびにこれにともなう流量特性のばらつきを低減することができる。
【００５９】
また、第５実施例では第一オリフィス４１１は第一通路４１と第二通路４２との接続部４４に位置する構成としたが、第１実施例と同様に第一オリフィス４１１は第一通路４１と第二通路４２との接続部４４から離れて位置してもよい。これにより、内壁４０ａの損傷をより低減することができる。
【００６０】
（第６実施例）
本発明の第６実施例によるインジェクタの流量制御部材を図７に示す。第１実施例と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第６実施例では、図７に示すように第一通路８１と第二通路８２とは、各中心軸が概ね垂直に接続されている。第６実施例では、第一通路８１は第二通路８２側の端部に第一オリフィス８１１を有している。すなわち、第一通路８１の第一オリフィス８１１は第一通路８１と第二通路８２との接続部８３に位置している。
【００６１】
上記の構成による流量制御部材８０の製造方法について説明する。
第二オリフィス８６の絞り流量の調整は第１実施例と同様であるので説明を省略する。第一オリフィス８１１の絞り流量を調整するとき、研磨流体は第二通路８２から第一通路８１へ流し込まれる。流量制御部材８０をインジェクタ１に使用する場合、燃料は図１に示す高圧通路１８、図７に示す第一通路８１、第二通路８２および図１に示す低圧室３８または制御室１４の順に流れる。そのため、上述した複数の実施例では、燃料の流れに沿った順方向へ研磨流体を流し込んでいた。これに対し、本実施例では、第一オリフィス８１１の絞り流量の調整時にインジェクタ１における流量制御部材８０の使用時とは逆方向へ研磨流体を流し込む。すなわち、研磨流体は、第一オリフィス８１１を経由して第二通路８２から第一通路８１へ流し込まれる。第一オリフィス８１１と第一通路８１とは概ね平行であるため、第二通路８２から第一オリフィス８１１を通過した研磨流体は、第一通路８１を形成する流量制御部材８０の内壁８０ａに衝突することなく、第一通路８１の高圧通路側の端部８１ａへ流出する。そのため、流量制御部材８０の内壁８０ａの損傷が低減される。
【００６２】
第一オリフィス８１１の絞り流量の最終的な調整は、研磨流体の順方向への流れによって調整することがより望ましい。そこで、上記のように第二通路８２から第一通路８１へ逆方向に研磨流体を流し込んだ後、さらに第一通路８１から第二通路８２へ順方向に研磨流体を流し、第一オリフィス８１１の絞り流量を調整する。すなわち、逆方向への研磨流体の流し込みにより第一オリフィス８１１の絞り流量を概ね設定した後、順方向へ研磨流体を流し込むことにより第一オリフィス８１１の絞り流量をより精密に調整する。順方向への研磨流体の流し込みは、第一オリフィス８１１の絞り流量の調整の仕上げ段階であるため、短期間の実施である。そのため、研磨流体の順方向への流し込みによる流量制御部材８０の内壁８０ａの損傷は低減される。
【００６３】
第６実施例では、第一オリフィス８１１の絞り流量を調整する場合、研磨流体を逆方向へ流した後、研磨流体を順方向へ流すことにより、研磨流体による内壁８０ａの損傷を防止しつつ、第一オリフィス８１１の絞り流量を高精度に調整することができる。
なお、第６実施例は、上記の構成による流量制御部材８０だけでなく、第２実施例、第３実施例および第５実施例による流量制御部材についても適用することができる。
【００６４】
（第７実施例）
本発明の第７実施例によるインジェクタの流量制御部材を図８に示す。
第７実施例では、流量制御部材８０の構成は第６実施例と同様であるので、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。第７実施例は、流量制御部材８０の製造方法が第６実施例と異なる。
【００６５】
第７実施例による流量制御部材の製造方法について説明する。
第二オリフィス８６の絞り流量の調整は第１実施例と同様であるので説明を省略する。第一オリフィス８１１の絞り流量を調整するとき、第１実施例と同様に研磨流体は高圧通路側の端部８１ａから第一通路８１へ流し込まれる。これにより、第一通路８１に流し込まれた研磨流体は、通路断面積が絞られた第一オリフィス８１１を通過することにより流速が上昇し第二通路８２へ向けて噴出する。
【００６６】
このとき、第二通路８２の制御室側の端部８２ａには図示しない吸引ポンプが接続されている。また、第二通路８２の低圧室側の端部は図示しない封止部材により封止されている。そのため、第一オリフィス８１１を通過し第二通路８２へ噴射された研磨流体は、図８の矢印に示すように第二通路８２の制御室側の端部８２ａへ吸引される。吸引ポンプの吸引圧力は一定である。これにより、第一オリフィス８１１を通過し第二通路８２へ噴射された研磨流体は、制御室方向へ吸引され、第二通路８２を形成する流量制御部材８０の内壁８０ａへの到達が妨げられる。その結果、内壁８０ａが研磨流体から受けるエネルギーは低減され、研磨流体による内壁８０ａの損傷を低減することができる。
【００６７】
なお、第７実施例は、上記の構成による流量制御部材だけでなく、第２実施例、第３実施例および第５実施例による流量制御部材についても適用することができる。また、第７実施例は、第６実施例と組み合わせて適用することも可能である。
さらに、最終的な流量の調整を実施する場合、吸引ポンプによる研磨流体の吸引を停止することにより、流量調整の精度を高めることも可能である。
【００６８】
（第８実施例）
本発明の第８実施例によるインジェクタの流量制御部材を図９に示す。
第８実施例では、流量制御部材９０の第二通路９２を構成する傾斜通路９５が流量制御部材９０の端部９０ｂに連通している。
【００６９】
第８実施例による流量制御部材の製造方法について説明する。
第二オリフィス９６の絞り流量の調整は第１実施例と同様であるので説明を省略する。第一オリフィス９１１の絞り流量を調整するとき、第１実施例と同様に研磨流体は高圧通路側の端部９１ａから第一通路９１へ流し込まれる。これにより、第一通路９１に流し込まれた研磨流体は、通路断面積が絞られた第一オリフィス９１１を通過することにより流速が上昇し第二通路９２へ向けて噴出する。
【００７０】
このとき、傾斜通路９５には反制御室側の端部９０ｂから例えば水などの任意の流体が流し込まれる。流体は、図９の矢印に示すように端部９０ｂから傾斜通路９５に流入し、第二通路９２の制御室側の端部９２ａへ流出する。そのため、第一オリフィス９１１を通過し第二通路９２へ噴射された研磨流体は、傾斜通路９５を流れる流体に合流し、傾斜通路９５を流れる流体とともに制御室側の端部９２ａへ流れていく。これにより、第一オリフィス９１１を通過し第二通路９２へ噴射された研磨流体は、第二通路９２を形成する流量制御部材９０の内壁９０ａへの到達が妨げられる。その結果、内壁９０ａが研磨流体から受けるエネルギーは低減され、研磨流体による内壁９０ａの損傷を低減することができる。
傾斜通路９５を流れる流体は、流量が第一オリフィス９１１の絞り流量以下に設定されている。この理由は第４実施例で説明した理由と同様である。
なお、最終的な流量の調整を実施する場合、反制御室側の端部９０ｂからの流体の流し込みを停止することにより、流量調整の精度を高めることも可能である。
【００７１】
（第９実施例）
本発明の第９実施例によるインジェクタの流量制御部材を図１０に示す。
第９実施例では、流量制御部材の構成は第６実施例と同様であるので、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。第９実施例は、流量制御部材８０の製造方法が第６実施例と異なる。
【００７２】
第９実施例による流量制御部材８０の製造方法について説明する。
第二オリフィス８６の絞り流量の調整は第１実施例と同様であるので説明を省略する。第一オリフィス８１１の絞り流量を調整するとき、第１実施例と同様に研磨流体は高圧通路側の端部から第一通路８１へ流し込まれる。これにより、第一通路８１に流し込まれた研磨流体は、通路断面積が絞られた第一オリフィス８１１を通過することにより流速が上昇し第二通路８２へ向けて噴出する。
【００７３】
このとき、第二通路８２にはプロテクタ１００が挿入される。プロテクタ１００は、第二通路８２に対応した形状に形成されている。プロテクタ１００は、第二通路８２に挿入されることにより、第二通路８２を形成する流量制御部材８０の反第一オリフィス側の内壁８０ａを覆う。そのため、第一オリフィス８１１を通過し第二通路８２へ噴射された研磨流体は、第二通路８２を形成する内壁８０ａに衝突する前にプロテクタ１００に衝突する。これにより、第一オリフィス８１１を通過し第二通路８２へ噴射された研磨流体は、第二通路８２を形成する流量制御部材８０の内壁８０ａへの到達が妨げられる。その結果、内壁８０ａが研磨流体から受けるエネルギーは低減され、研磨流体による内壁８０ａの損傷を低減することができる。
なお、第９実施例は、上記の構成による流量制御部材８０だけでなく、上記いずれの実施例にも組み合わせて適用することが可能である。
また、最終的な流量の調整を実施する場合、プロテクタ１００を取り除くことにより、流量調整の精度を高めることも可能である。
【００７４】
上記の複数の実施例で個別に説明した流量制御部材を、それぞれ組み合わせることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例によるインジェクタの流量制御部材を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の第１実施例によるインジェクタを示す模式的な断面図である。
【図３】本発明の第２実施例によるインジェクタの流量制御部材を示す模式的な断面図である。
【図４】本発明の第３実施例によるインジェクタの流量制御部材を示す模式的な断面図である。
【図５】本発明の第４実施例によるインジェクタの流量制御部材を示す模式的な断面図である。
【図６】本発明の第５実施例によるインジェクタの流量制御部材を示す模式的な断面図である。
【図７】本発明の第６実施例によるインジェクタの流量制御部材を示す模式的な断面図である。
【図８】本発明の第７実施例によるインジェクタの流量制御部材を示す模式的な断面図である。
【図９】本発明の第８実施例によるインジェクタの流量制御部材を示す模式的な断面図である。
【図１０】本発明の第９実施例によるインジェクタの流量制御部材を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
１ インジェクタ（燃料噴射装置）
１３ 制御ピストン（制御手段）
１４ 制御室（制御手段）
２２ 噴孔
２３ バルブニードル
３１ 電磁弁（制御弁）
４０、６０、７０、８０、９０ 流量制御部材
４１、６１、７１、８１、９１ 第一通路
４２、６２、７２、８２、９２ 第二通路
４４、６３、８３ 接続部
４５ 拡径部
４６、６２１、７２１、８６、９６ 第二オリフィス
５０ オリフィス形成部材
５１、４１１、６１１、７１１、８１１、９１１ 第一オリフィス
１００ プロテクタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料噴射装置、およびその流量制御部材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平５−１３３２９６号公報に開示されているように、制御室に導入される作動油の油圧を制御することにより、バルブニードルを駆動し、噴孔を開閉する燃料噴射装置が公知である。このような燃料噴射装置の場合、制御室に流入または制御室から流出する作動油の流量を制御するため、制御室に連通する通路にはオリフィスが設置されている。
【０００３】
特開平５−１３３２９６号公報に開示されている燃料噴射装置の場合、制御室に連通する半径方向穴の制御室側、ならびに室の反制御室側にオリフィスが設置されている。そして、半径方向穴と制御室とはオリフィスを介して連通している。すなわち、半径方向穴の制御室側のオリフィスは制御室に連通しており、オリフィスの中心軸と制御室の中心軸とは概ね直角をなしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これらオリフィスの絞り流量は、オリフィスを流体研磨することにより調整される。すなわち、オリフィスに研磨粒子を含む流体を流すことにより、オリフィスが所定の絞り流量となるように調整される。しかしながら、研磨流体はオリフィスにより通路断面積が絞られた後、制御室へ向けて流出するため、研磨流体は高圧で制御室側へ噴射される。上述のようにオリフィスの中心軸と制御室の中心軸とは概ね直角をなして連通しているため、オリフィスを通過し制御室へ噴射された研磨粒子を含む流体は制御室を形成する内壁に衝突する。その結果、研磨粒子を含む流体により、オリフィスと対向している内壁は削り取られ、内壁に凹部が形成される。これにより、オリフィスおよび制御室が形成されている部材の強度が低下するだけでなく、内壁に形成される凹部はオリフィスが加工される部材毎に不均一であるため、流量制御特性がばらつくという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、オリフィスの絞り流量の調整時における内壁の損傷、ならびに内壁の損傷にともなう流量制御特性のばらつきが低減される燃料噴射装置の流量制御部材を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、オリフィスの絞り流量を調整する際の内壁の損傷が低減され、オリフィスの流量制御の精度が向上する燃料噴射装置の流量制御部材の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の燃料噴射装置の流量制御部材によると、第一通路は第二通路との接続部から離れた位置にオリフィスを有している。これにより、オリフィスの絞り流量を調整するために第一通路から第二通路へ研磨流体を流す場合、オリフィスを通過した高圧の研磨流体は第二通路を形成する内壁に到達する前に流速が低下する。したがって、研磨流体によるオリフィスの絞り流量の調整時における第二通路を形成する内壁の損傷、ならびに内壁の損傷にともなう流量制御特性のばらつきを低減することができる。
【０００７】
本発明の請求項２記載の燃料噴射装置の流量制御部材によると、第一通路はオリフィスの第二通路側に拡径部を有している。拡径部の通路断面積はオリフィスよりも大きい。そのため、オリフィスにより流速が上昇した研磨流体は、拡径部に流出することにより流速が低下する。したがって、研磨流体による第二通路を形成する内壁の損傷、ならびに流量制御特性のばらつきを低減することができる。
【０００８】
本発明の請求項３、４または５記載の燃料噴射装置の流量制御部材によると、オリフィスを形成するオリフィス形成部材を備えている。そのため、オリフィスのための細孔加工が不要となり、加工が容易である。
本発明の請求項６記載の燃料噴射装置の流量制御部材によると、第一通路はテーパ状に形成されている。そのため、第一通路へオリフィス形成部材を容易に設置することができる。
【０００９】
本発明の請求項７記載の燃料噴射装置の流量制御部材によると、第一通路の中心軸と第二通路の中心軸とは鈍角をなしている。そのため、オリフィスにより流速が上昇した研磨流体は、第二通路を形成する内壁へ所定の角度をなして衝突する。その結果、研磨流体のもつ運動エネルギーの一部は、第二通路の中心軸方向へ分散する。したがって、研磨流体による第二通路を形成する内壁の損傷、ならびに流量制御特性のばらつきを低減することができる。
【００１０】
本発明の請求項９記載の燃料噴射装置の流量制御部材によると、第一通路の中心軸と第二通路の中心軸とは概ね同一直線上に位置する。そのため、オリフィスにより流速が上昇した研磨流体は、第二通路を形成する内壁へ衝突することなく第二通路へ流出する。したがって、研磨流体による第二通路を形成する内壁の損傷、ならびに流量制御特性のばらつきを低減することができる。
【００１１】
本発明の請求項１１記載の燃料噴射装置の流量制御部材によると、第一オリフィスおよび第二オリフィスの第二通路側は対向している。そのため、第一オリフィスまたは第二オリフィスを流体研磨する場合、第一オリフィスまたは第二オリフィスにより流速が上昇した研磨流体は、第二通路へ流出するものの、研磨流体が流出する延長線上には第二オリフィスまたは第一オリフィスが対向している。その結果、流出した研磨流体が第二通路を形成する内壁と衝突することがない。したがって、研磨流体による第二通路を形成する内壁の損傷、ならびに流量制御特性のばらつきを低減することができる。
【００１２】
本発明の請求項１２記載の燃料噴射装置の流量制御部材によると、第二通路の内径をＤ２ならびにオリフィスの内径をｄ１とすると、Ｄ２＞ｄ１である。第二通路の内径Ｄ２をオリフィスの内径ｄ１よりも大きくすることにより、オリフィスを通過した研磨流体の流速は第二通路で低下する。したがって、研磨流体による第二通路を形成する内壁の損傷、ならびに流量制御特性のばらつきを低減することができる。
【００１３】
本発明の請求項８、１０または１３記載の燃料噴射装置の流量制御部材によると、第一通路は第二通路との接続部から離れた位置にオリフィスを有している。オリフィスと接続部とが離れているため、オリフィスを通過した高圧の研磨流体は第二通路を形成する内壁に到達する前に流速が低下する。したがって、研磨流体による第二通路を形成する内壁の損傷、ならびに流量制御特性のばらつきを低減することができる。
本発明の請求項１４記載の燃料噴射装置によると、請求項１から１３のいずれか一項記載の流量制御部材を備えている。そのため、流量制御部材による流量制御特性のばらつきが低減され、燃料の噴射を高精度に制御することができる。
【００１４】
本発明の請求項１５記載の燃料噴射装置の流量制御部材の製造方法によると、オリフィスの絞り流量を流体研磨により調整するとき、第二通路から第一通路へ研磨流体を流している。すなわち、流量制御部材の使用時における流体の流れとは逆方向に研磨流体を流している。そのため、オリフィスを通過した高圧の研磨流体は第一通路へと流出し、第一通路または第二通路を形成する内壁と衝突することはない。なお、本明細書中で絞り流量とはオリフィスが通過を許容する流体の流量である。したがって、絞り流量の調整時における内壁の損傷が低減され、オリフィスの流量制御の精度を高めることができる。
【００１５】
本発明の請求項１６記載の燃料噴射装置の流量制御部材の製造方法によると、流量制御部材の使用時とは逆方向である第二通路から第一通路へ研磨流体を流した後、順方向である第一通路から第二通路へ研磨流体を流している。これにより、オリフィスの絞り流量は使用時の流体の流れ方向に合わせて精密に調整される。研磨流体は絞り流量の調整の仕上げとして順方向へ流されるため、順方向へ研磨流体が流されるのは短期間である。したがって、第二通路を形成する内壁の損傷が低減され、オリフィスの流量制御の精度を高めることができる。
【００１６】
本発明の請求項１７または１８記載の燃料噴射装置の流量制御部材の製造方法によると、オリフィスの絞り流量を流体研磨により調整するとき、第二通路から研磨流体を吸引している。そのため、第二通路に流出した研磨流体は、吸引により第二通路の軸方向へ曲げられ、第二通路を形成する内壁へ与える衝撃が低減される。したがって、内壁の損傷が低減され、オリフィスの流量制御の精度を高めることができる。
【００１７】
本発明の請求項１９または２０記載の燃料噴射装置の流量制御部材の製造方法によると、オリフィスの絞り流量を流体研磨により調整するとき、第二通路に所定の流量の流体を流している。そのため、第二通路に流出した研磨流体は、第二通路を流れる流体によって第二通路の軸方向へ曲げられ、第二通路を形成する内壁へ与える衝撃が低減される。したがって、内壁の損傷が低減され、オリフィスの流量制御の精度を高めることができる。
【００１８】
本発明の請求項２１、２２、２３または２４記載の燃料噴射装置の流量制御部材の製造方法によると、第一オリフィスまたは第二オリフィスの絞り流量を流体研磨により調整するとき、対向する第二オリフィスまたは第一オリフィスから所定の流量の流体を流している。そのため、第一オリフィスまたは第二オリフィスから第二通路に流出した研磨流体は、対向する第二オリフィスまたは第一オリフィスから流出した流体と衝突し、研磨流体の有する運動エネルギーは相殺される。したがって、内壁の損傷が低減され、オリフィスの流量制御の精度を高めることができる。
【００１９】
本発明の請求項２５または２６記載の燃料噴射装置の流量制御部材の製造方法によると、オリフィスの絞り流量を流体研磨により調整するとき、第二通路にプロテクタを挿入している。そのため、第二通路に流出した研磨流体は、プロテクタと衝突し、第二通路を形成する内壁へ直接衝突することがない。したがって、内壁の損傷が低減され、オリフィスの流量制御の精度を高めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例による燃料噴射装置としてのインジェクタを図２に示す。インジェクタは、図示しないエンジンのシリンダヘッドに挿入して搭載され、エンジンの各気筒の内部へ燃料を直接噴射するように構成されている。
【００２１】
インジェクタ１は、コモンレール式の燃料噴射システムに適用される。インジェクタ１は、主にボディ１０、ノズル部２０、電磁駆動部３０および流量制御部材４０から構成されている。
ノズル部２０は、ボディ１０の電磁駆動部３０とは反対側の端部に設置されている。ノズル部２０はノズルボディ２１を有しており、ノズルボディ２１の先端部の近傍に噴孔２２が形成されている。また、ノズルボディ２１の内周側にはバルブニードル２３が軸方向へ往復移動可能に収容されている。バルブニードル２３には当接部２３ａが形成されており、ノズルボディ２１の内周側に形成されている弁座部２１ａに着座可能である。当接部２３ａが弁座部２１ａへ着座または当接部２３ａから弁座部２１ａが離座することにより、噴孔２２からの燃料の噴射が断続される。ノズル部２０には、図示しないコモンレールから燃料インレット１２へ流入した燃料がボディ１０の高圧燃料通路１１を経由して供給される。
【００２２】
ボディ１０の内周側にはバルブニードル２３の反噴孔側と当接する制御ピストン１３が収容されている。ボディ１０の内周側には、制御ピストン１３の反バルブニードル側に制御室１４が形成されている。制御室１４には流量制御部材４０を経由して燃料インレット１２から供給された高圧の燃料が蓄えられる。すなわち、制御室１４に蓄えられた燃料は、バルブニードル２３を油圧駆動する作動油として利用される。制御室１４に蓄えられた高圧の燃料により制御ピストン１３は図２の下方向へ付勢される。制御室１４の燃料により制御ピストン１３が付勢されることで制御ピストン１３と当接するバルブニードル２３は噴孔閉塞方向へ付勢される。制御ピストン１３および制御室１４からバルブニードル２３を駆動する制御手段が構成されている。
【００２３】
電磁駆動部３０は、ボディ１０のノズル部２０とは反対側の端部に設置されている。電磁駆動部３０は、図１に示すように制御室１４からの燃料の排出を断続する制御弁としての電磁弁３１を有している。電磁弁３１は弁本体３２およびボール部材３３を有している。弁本体３２の一方の端部にボール部材３３が支持されている。弁本体３２は、支持部材３４の内周側を軸方向へ往復移動可能である。図２に示すように、電磁弁３１はコイル３５を有しており、図示しないＥＣＵからコネクタ３６の図示しないターミナルを経由してコイル３５へ電力が供給される。コイル３５へ電力が供給されることによって発生する電磁吸引力により、弁本体３２はスプリング３７の付勢力に抗してコイル３５方向へ吸引される。
【００２４】
図１に示すように、ボール部材３３は、一部が平面状に切り取られた球形状に形成されており、平面部３３ａが流量制御部材４０に当接可能である。コイル３５に電力が供給され弁本体３２がコイル３５方向へ吸引されることにより、ボール部材３３が流量制御部材４０から離間し、制御室１４の燃料は低圧室３８へ排出される。これにより、制御室１４の内部の圧力が低下し、バルブニードル２３を噴孔閉塞方向へ付勢する力が低下する。そして、制御室１４の燃料の圧力によってバルブニードル２３が噴孔閉塞方向へ付勢される力よりも、弁座部２１ａ近傍の燃料の圧力によりバルブニードル２３が噴孔開放方向へ付勢される力が大きくなると、バルブニードル２３は図２の上方へリフトする。バルブニードル２３がリフトすることにより、当接部２３ａは弁座部２１ａから離座し、噴孔２２から燃料が噴射される。
【００２５】
一方、コイル３５への通電が停止されると、スプリング３７の付勢力により弁本体３２は流量制御部材４０方向へ移動し、ボール部材３３は流量制御部材４０に当接する。これにより、制御室１４からの燃料の排出が停止され、制御室１４の内部の圧力は増大するとともに、バルブニードル２３を噴孔閉塞方向へ付勢する力が増大する。そのため、バルブニードル２３は図２の下方へ移動し、当接部２３ａが弁座部２１ａへ着座する。当接部２３ａが弁座部２１ａへ着座すると、噴孔２２からの燃料の噴射が停止される。
【００２６】
燃料インレット１２には、図示しないコモンレールに蓄圧状態で蓄えられている高圧の燃料が供給される。コモンレールから供給された高圧の燃料は、燃料供給路１５および高圧燃料通路１１を経由してインジェクタ１の各部へ供給される。供給された燃料は、一部が制御室１４へ供給され、他の一部がノズル部２０へ供給される。制御室１４から低圧室３８へ排出された燃料、ならびにインジェクタ１の各部で不要となった燃料は、ボディ１０に形成されている低圧燃料通路１６、ならびにボディ１０に接続されている燃料回収部１７を経由して、インジェクタ１の外部の例えば燃料タンクなどへ還流される。
【００２７】
次に、流量制御部材４０について詳細に説明する。
流量制御部材４０は、ボディ１０と電磁駆動部３０との間に挟持されている。流量制御部材４０は、一方がボディ１０に形成されている制御室１４に面しており、他方が電磁駆動部３０の電磁弁３１に面している。
【００２８】
流量制御部材４０には、図１に示すように第一通路４１および第二通路４２が形成されている。第一通路４１は、一方の端部がボディ１０に形成されている高圧通路１８に連通しており、燃料インレット１２から高圧の燃料が供給される。第一通路４１の他方の端部は、第二通路４２に連通している。
【００２９】
第二通路４２は、一方の端部が第一通路４１と連通している。第二通路４２の他方の端部は、制御室１４および電磁駆動部３０に形成されている低圧室３８に連通可能である。第二通路４２の低圧室３８側の開口の周囲には弁座部４３が形成されており、この弁座部４３にボール部材３３の平面部３３ａが着座可能である。すなわち、ボール部材３３の平面部３３ａが弁座部４３に着座することにより、第二通路４２は閉塞され、制御室１４から低圧室３８への燃料の流れが遮断される。また、ボール部材３３の平面部３３ａが弁座部４３から離座することにより、第二通路４２は開放され、制御室１４から低圧室３８への燃料の流れが許容される。
【００３０】
第一通路４１と第二通路４２とは、各中心軸が概ね垂直に交差する位置関係に形成されている。第一通路４１には、中間にオリフィス形成部材５０が設置されている。オリフィス形成部材５０には細孔が形成されており、この細孔により第一通路４１の通路断面積を絞る第一オリフィス５１が形成される。第一オリフィス５１と第一通路４１とは概ね平行である。第一通路４１は、高圧通路１８側の端部から第二通路４２側の端部にかけて内径が小さくなるテーパ状に形成されている。そのため、オリフィス形成部材５０は、第一通路４１の高圧通路１８側の端部４１ａから第一通路４１へ挿入される。第一通路４１はテーパ状に形成されているため、オリフィス形成部材５０は第一通路４１内へ容易に挿入されるとともに、第一通路４１の内径とオリフィス形成部材５０の外径とが概ね同一となる位置でオリフィス形成部材５０は第一通路４１に保持される。オリフィス形成部材５０が第一通路４１に保持された位置からさらに第二通路４２側へ押し込む、すなわちオリフィス形成部材５０を第一通路４１へ圧入することにより、オリフィス形成部材５０は第一通路４１に固定される。なお、オリフィス形成部材５０は、第一通路４１内へ挿入または圧入した後、溶接することにより第一通路４１に固定してもよい。
【００３１】
オリフィス形成部材５０は第一通路４１の途中に設置されるため、第一オリフィス５１は第一通路４１と第二通路４２との接続部４４から離れて位置する。そのため、第一通路４１の第一オリフィス５１と接続部４４との間には、第一オリフィス５１よりも通路断面積の大きな拡径部４５が形成される。
【００３２】
第二通路４２は、低圧室３８側の端部近傍に第二通路４２の通路断面積を絞る第二オリフィス４６を有している。第一オリフィス５１および第二オリフィス４６の絞り流量を調整することにより、制御室１４から低圧室３８への燃料の流れ、ならびに高圧通路１８から制御室１４への燃料の流れが制御される。すなわち、第一オリフィス５１の絞り流量を第二オリフィス４６の絞り流量より小さくすることにより、電磁弁３１の開弁時、高圧通路１８から低圧室３８への燃料の流れが制限されつつ、制御室１４から低圧室３８へ燃料が排出される。
【００３３】
次に、第１実施例による流量制御部材４０の製造方法について説明する。
流量制御部材４０となる板部材に所定の形状の第一通路４１および第二通路４２を形成する。このとき、第一通路４１はテーパ状に形成する。また、第二通路４２には第二オリフィス４６を形成する。第一通路４１および第二通路４２が形成されると、第二通路４２に研磨流体を流し、第二通路４２の内部の研磨ならびに第二オリフィス４６の絞り流量の調整を実施する。
【００３４】
研磨流体は、研磨剤を含むスラリー状の流体であり、第二通路４２を形成する流量制御部材４０の内壁４０ａは研磨流体により研磨される。研磨流体を第二通路４２の第二オリフィス４６に継続して流すことにより、第二オリフィス４６の絞り流量が調整される。すなわち、研磨流体を流す期間が長くなるにしたがい、第二オリフィス４６の内径は拡大され、第二オリフィス４６の絞り流量は増大する。そのため、第二オリフィス４６の絞り流量が所定の流量となるまで研磨を実施する。
【００３５】
第二オリフィス４６を研磨する場合、研磨流体は第二通路４２の低圧室３８側または制御室１４側から第二通路４２に流し込まれる。そのため、第二オリフィス４６を通過する研磨流体の流れの軸線上には第一通路４１および第二通路４２を形成する流量制御部材４０の内壁はなく、内壁の摩耗が生じることはない。
【００３６】
流体研磨による第二オリフィス４６の絞り流量の調整が完了すると、第一通路４１にオリフィス形成部材５０が設置される。オリフィス形成部材５０には、あらかじめ第一オリフィス５１の所定の絞り流量に対応する内径の細孔が形成されている。細孔が形成されているオリフィス形成部材５０が第一通路４１に設置されると、第一オリフィス５１の絞り流量の調整が実施される。このとき、研磨流体は、高圧通路側１８の端部４１ａから第一通路４１に流し込まれる。第一通路４１に流し込まれた研磨流体は、通路断面積が絞られた第一オリフィス５１を通過することにより、流速が上昇する。第一オリフィス５１を通過し流速が上昇した研磨流体は、第一オリフィス５１から第二通路４２へ向けて噴出する。ここで、本実施例の場合、第一オリフィス５１から第一通路４１と第二通路４２との接続部４４までの間に拡径部４５が存在するため、研磨流体の流速は通路断面積の拡大にともなって低下する。拡径部４５は第一オリフィス５１よりも通路断面積が大きく、第一オリフィス５１と接続部４４とは離れている。そのため、第一オリフィス５１を通過し拡径部４５により流速が低下した研磨流体は、第二通路４２を形成する流量制御部材４０の内壁４０ａに到達する前に流速が低下し、研磨流体が内壁４０ａへ与える衝撃は低減される。
【００３７】
以上、説明したように本発明の第一実施例によるインジェクタ１の流量制御部材４０は、第一オリフィス５１が第一通路４１と第二通路４２との接続部４４から離れた位置にある。そのため、第一オリフィス５１の絞り流量を調整するために流体研磨を実施する場合、第一オリフィス５１を通過した研磨流体の流速は低下し、第二通路４２を形成する流量制御部材４０の内壁４０ａの損傷が低減される。また、第一オリフィス５１と接続部４４とが離れているため、第一オリフィス５１の第二通路４２側には第一オリフィス５１よりも通路断面積の大きな拡径部４５が形成される。そのため、第一オリフィス５１を通過した研磨流体の流速は拡径部４５により低下し、内壁４０ａが研磨流体から受けるエネルギーが低減される。したがって、研磨流体による内壁４０ａの損傷ならびにこれにともなう流量特性のばらつきを低減することができる。
【００３８】
また、第１実施例では、オリフィス形成部材５０を第一通路４１に設置している。そのため、流量制御部材４０に直接細穴を加工する必要がなく、第一オリフィス５１を容易に形成することができる。
本実施例の第１実施例によるインジェクタ１は、流量制御部材４０の流量特性のばらつきが低減されるため、制御室１４から低圧室３８へ排出される燃料の制御性が向上する。したがって、インジェクタ１による燃料の噴射を高精度に制御することができる。
【００３９】
なお、第１実施例では、オリフィス形成部材５０により第一オリフィス５１を形成したが、流量制御部材４０の第一通路４１に直接第一オリフィス５１を形成することも可能である。この場合、流量制御部材４０に直接第一オリフィス５１のための細穴を加工する必要があるが、第一オリフィス５１が第一通路４１と第二通路４２との接続部４４から離れた位置にあることにより、上述の第１実施例と同様に流量制御部材４０の内壁４０ａの損傷を低減することができる。
【００４０】
（第２実施例）
本発明の第２実施例によるインジェクタの流量制御部材を図３に示す。第１実施例と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第２実施例では、図３に示すように第一通路４１の中心軸と第二通路４２の中心軸とがなす角度θは鈍角である。第２実施例では、第一通路４１は第二通路４２側の端部に第一オリフィス４１１を有している。すなわち、第一通路４１の第一オリフィス４１１は第一通路４１と第二通路４２との接続部４４に隣接している。
【００４１】
上記の構成による流量制御部材４０の製造方法について説明する。
第二オリフィス４６の絞り流量の調整は第１実施例と同様であるので説明を省略する。第一オリフィス４１１の絞り流量を調整するとき、第１実施例と同様に研磨流体は高圧通路側の端部４１ａから第一通路４１へ流し込まれる。これにより、第一通路４１に流し込まれた研磨流体は、通路断面積が絞られた第一オリフィス４１１を通過することにより流速が上昇し第二通路４２へ向けて噴出する。
【００４２】
第２実施例の場合、第一通路４１と第二通路４２とは鈍角に接続されているため、第一オリフィス４１１を通過した研磨流体は、第二通路４２を形成する流量制御部材４０の内壁４０ａに対し所定の角度をなして衝突する。すなわち、研磨流体は第二通路４２を形成する内壁４０ａに垂直に衝突することはない。そのため、研磨流体の有する運動エネルギーの一部は内壁４０ａに沿って第二通路４２の中心軸方向へ分散し、内壁４０ａに垂直な方向の運動エネルギーは低減する。その結果、研磨流体から内壁４０ａが受けるエネルギーは低減される。
【００４３】
第２実施例では、第一通路４１と第二通路４２とを鈍角に接続することにより、研磨流体が第二通路４２を形成する流量制御部材４０の内壁４０ａに与える衝撃を低減している。したがって、研磨流体による内壁４０ａの損傷ならびにこれにともなう流量特性のばらつきを低減することができる。
【００４４】
また、第２実施例では第一通路４１の第一オリフィス４１１は第一通路４１と第二通路４２との接続部４４に隣接する構成としたが、第１実施例と同様に第一オリフィス４１１が第一通路４１と第二通路４２との接続部４４から離れた位置にあってもよい。第一オリフィス４１１が接続部４４から離れて位置することにより、第１実施例と同様に第一オリフィス４１１の流体研磨時における内壁４０ａの損傷をより低減することができる。
【００４５】
（第３実施例）
本発明の第３実施例によるインジェクタの流量制御部材を図４に示す。
第３実施例では、流量制御部材６０の第一通路６１および第二通路６２の各中心軸は概ね同一の直線上に位置している。すなわち、第一通路６１の中心軸と第二通路６２の中心軸とがなす角度は１８０°である。第一オリフィス６１１は、第一通路６１と第二通路６２との接続部６３に位置している。また、第一通路６１および第二通路６２の各中心軸を概ね同一直線上に位置させるため、流量制御部材６０には第二通路６２を構成する予備通路６４が接続されている。予備通路６４は第一通路６１の延長線上に形成されており、一部が第二通路６２を構成している。予備通路６４の第一通路６１とは反対側の端部は、封止部材６５により封止されている。
【００４６】
上記の構成による流量制御部材６０の製造方法について説明する。
第二オリフィス６２１の絞り流量の調整は第１実施例と同様であるので説明を省略する。第一オリフィス６１１の絞り流量を調整するとき、第１実施例と同様に研磨流体は高圧通路側の端部６１ａから第一通路６１へ流し込まれる。これにより、第一通路６１に流し込まれた研磨流体は、通路断面積が絞られた第一オリフィス６１１を通過することにより流速が上昇し第二通路６２へ向けて噴出する。
【００４７】
第３実施例の場合、第一通路６１と第二通路６２とは中心軸が概ね同一直線上に位置しているため、第一オリフィス６１１を通過した研磨流体は、第二通路６２を構成する予備通路６４に流出する。そのため、研磨流体は第二通路６２を形成する流量制御部材６０の内壁６０ａに衝突することがない。
【００４８】
第３実施例では、第一通路６１と第二通路６２との各中心軸が概ね同一直線上に位置しているため、研磨流体が第二通路６２を形成する流量制御部材６０の内壁６０ａに衝突することがない。したがって、研磨流体による内壁６０ａの損傷ならびにこれにともなう流量特性のばらつきを低減することができる。
【００４９】
（第４実施例）
本発明の第４実施例によるインジェクタの流量制御部材を図５に示す。
第４実施例の流量制御部材７０では、第一通路７１が有する第一オリフィス７１１の第二通路７２側の端部７１１ａと、第二オリフィス７２１の反低圧室側の端部７２１ａとが対向している。すなわち、第一オリフィス７１１と第二オリフィス７２１とは、第二通路７２を挟んで対向して位置している。
【００５０】
上記の構成による流量制御部材７０の製造方法について説明する。
第一オリフィス７１１の絞り流量を調整するとき、研磨流体は高圧通路側の端部７１ａから第一通路７１へ流し込まれる。これにより、第一通路７１に流し込まれた研磨流体は、通路断面積が絞られた第一オリフィス７１１を通過することにより流速が上昇し第二通路７２へ向けて噴出する。また、このとき、低圧室側から第二オリフィス７２１へ任意の流体が流し込まれる。そのため、第二オリフィス７２１に流し込まれた流体は、第二オリフィス７２１を通過することにより流速が上昇し第二通路７２へ向けて噴出する。第二オリフィス７２１へ流し込む流体としては、例えば水などである。
【００５１】
第一通路７１から第一オリフィス７１１へ研磨流体を流し込むとき、第二オリフィス７２１へ流体を流し込むことにより、第一オリフィス７１１を通過し第二通路７２へ噴射された研磨流体は、第二オリフィス７２１を通過し第二通路７２へ噴射された流体と衝突する。研磨流体は、第二オリフィス７２１を通過した流体と衝突することにより、第一オリフィス７１１の延長線上にある第二通路７２を形成する流量制御部材７０の内壁７０ａに衝突する前に運動エネルギーを消失する。そのため、第二通路７２を形成する内壁７０ａが第一オリフィス７１１を通過した研磨流体から受けるエネルギーは低減される。
【００５２】
このとき、第二オリフィス７２１から第二通路７２へ流し込まれる流体の流量は、第一オリフィス７１１の絞り流量以下である。第一オリフィス７１１の絞り流量は、第一オリフィス７１１を通過して第二通路７２へ流入する研磨流体の流量を計測することにより調整される。そのため、第二オリフィス７２１から第二通路７２へ流し込まれる流体の流量が第一オリフィス７１１の絞り流量よりも大きくなると、第一オリフィス７１１を通過した研磨流体の流量の計測、それに基づく第一オリフィス７１１の絞り流量の計測が困難となる。したがって、第二オリフィス７２１から第二通路７２へ流し込まれる流体の流量は、第一オリフィス７１１の絞り流量以下に設定している。
【００５３】
また、第二オリフィス７２１の絞り流量を調整するとき、第一オリフィス７１１の絞り流量を調整する場合と同様に、第一オリフィス７１１の高圧通路側の端部７１ａから第一オリフィス７１１へ例えば水などの任意の流体が流し込まれる。これにより、第二オリフィス７２１から第二通路７２へ噴射される研磨流体は、第一オリフィス７１１から噴射される流体と衝突する。そのため、第二通路７２を形成する内壁７０ａが第二オリフィス７２１を通過した研磨流体から受けるエネルギーは低減される。また、このとき、上述の第一オリフィス７１１の絞り流量の調整と同様、第一オリフィス７１１から第二通路７２へ流し込まれる流体の流量は、第二オリフィス７２１の絞り流量以下である。
【００５４】
第４実施例では、第一オリフィス７１１の第二通路７２側と第一オリフィス７１１の第二通路７２側とが対向している。第一オリフィス７１１の絞り流量を調整または第二オリフィス７２１の絞り流量を調整するとき、対向する第二オリフィス７２１または第一オリフィス７１１から例えば水などの流体が噴射される。そのため、第一オリフィス７１１または第二オリフィス７２１を通過した研磨流体は、対向する第二オリフィス７２１または第一オリフィス７１１を通過した流体と衝突し、運動エネルギーを消失する。したがって、研磨流体による内壁７０ａの損傷ならびにこれにともなう流量特性のばらつきを低減することができる。
【００５５】
また、第４実施例では、第一オリフィス７１１または第二オリフィス７２１の絞り流量を調整するとき、対向する第二オリフィス７２１または第一オリフィス７１１を通過する流体の流量を、第一オリフィス７１１または第二オリフィス７２１の絞り流量以下に設定している。そのため、第一オリフィス７１１または第二オリフィス７２１を通過した研磨流体の流量を容易に測定でき、第一オリフィス７１１または第二オリフィス７２１の絞り流量を高精度に調整することができる。
【００５６】
なお、第４実施例では、第一オリフィス７１１または第二オリフィス７２１の絞り流量を調整するとき、対向する第二オリフィス７２１または第一オリフィス７１１から第二通路７２へ流体を流し込む場合について説明した。しかし、第４実施例では、第一オリフィス７１１の第二通路７２側と第二オリフィス７２１の第二通路７２側とは対向しているため、一方のオリフィスを通過した研磨流体の流れの延長線上には対向する他方のオリフィスが位置している。そのため、他方のオリフィスから流体を流し込まない場合でも、研磨流体は流量制御部材７０の内壁７０ａに直接衝突せず、内壁７０ａの損傷を低減することが可能である。
【００５７】
（第５実施例）
本発明の第５実施例によるインジェクタの流量制御部材を図６に示す。第１実施例と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第５実施例では、図６に示すように第一通路４１は第二通路４２側の端部に第一オリフィス４１１を有している。また、第５実施例では、第一通路４１の第一オリフィス４１１の内径をｄ１とし、第二通路４２の内径をＤ２とすると、ｄ１＜Ｄ２の関係が成立している。すなわち、第二通路４２の内径Ｄ２は、第一オリフィス４１１の内径ｄ１よりも十分に大きくなっている。
【００５８】
上記の構成による流量制御部材４０の製造方法について説明する。
第二オリフィス４６の絞り流量の調整は第１実施例と同様であるので説明を省略する。第一オリフィス４１１の絞り流量を調整するとき、研磨流体は高圧通路側の端部４１ａから第一通路４１へ流し込まれる。これにより、第一通路４１に流し込まれた研磨流体は、通路断面積が絞られた第一オリフィス４１１を通過することにより流速が上昇し第二通路４２へ向けて噴出する。しかし、第二通路４２の内径Ｄ２は、第一オリフィス４１１の内径ｄ１よりも大きいため、第一オリフィス４１１を通過した研磨流体は内径の大きな第二通路４２において流速が低下する。そのため、第二通路４２を形成する流量制御部材４０の内壁４０ａが研磨流体から受けるエネルギーは低減される。したがって、研磨流体による内壁４０ａの損傷ならびにこれにともなう流量特性のばらつきを低減することができる。
【００５９】
また、第５実施例では第一オリフィス４１１は第一通路４１と第二通路４２との接続部４４に位置する構成としたが、第１実施例と同様に第一オリフィス４１１は第一通路４１と第二通路４２との接続部４４から離れて位置してもよい。これにより、内壁４０ａの損傷をより低減することができる。
【００６０】
（第６実施例）
本発明の第６実施例によるインジェクタの流量制御部材を図７に示す。第１実施例と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第６実施例では、図７に示すように第一通路８１と第二通路８２とは、各中心軸が概ね垂直に接続されている。第６実施例では、第一通路８１は第二通路８２側の端部に第一オリフィス８１１を有している。すなわち、第一通路８１の第一オリフィス８１１は第一通路８１と第二通路８２との接続部８３に位置している。
【００６１】
上記の構成による流量制御部材８０の製造方法について説明する。
第二オリフィス８６の絞り流量の調整は第１実施例と同様であるので説明を省略する。第一オリフィス８１１の絞り流量を調整するとき、研磨流体は第二通路８２から第一通路８１へ流し込まれる。流量制御部材８０をインジェクタ１に使用する場合、燃料は図１に示す高圧通路１８、図７に示す第一通路８１、第二通路８２および図１に示す低圧室３８または制御室１４の順に流れる。そのため、上述した複数の実施例では、燃料の流れに沿った順方向へ研磨流体を流し込んでいた。これに対し、本実施例では、第一オリフィス８１１の絞り流量の調整時にインジェクタ１における流量制御部材８０の使用時とは逆方向へ研磨流体を流し込む。すなわち、研磨流体は、第一オリフィス８１１を経由して第二通路８２から第一通路８１へ流し込まれる。第一オリフィス８１１と第一通路８１とは概ね平行であるため、第二通路８２から第一オリフィス８１１を通過した研磨流体は、第一通路８１を形成する流量制御部材８０の内壁８０ａに衝突することなく、第一通路８１の高圧通路側の端部８１ａへ流出する。そのため、流量制御部材８０の内壁８０ａの損傷が低減される。
【００６２】
第一オリフィス８１１の絞り流量の最終的な調整は、研磨流体の順方向への流れによって調整することがより望ましい。そこで、上記のように第二通路８２から第一通路８１へ逆方向に研磨流体を流し込んだ後、さらに第一通路８１から第二通路８２へ順方向に研磨流体を流し、第一オリフィス８１１の絞り流量を調整する。すなわち、逆方向への研磨流体の流し込みにより第一オリフィス８１１の絞り流量を概ね設定した後、順方向へ研磨流体を流し込むことにより第一オリフィス８１１の絞り流量をより精密に調整する。順方向への研磨流体の流し込みは、第一オリフィス８１１の絞り流量の調整の仕上げ段階であるため、短期間の実施である。そのため、研磨流体の順方向への流し込みによる流量制御部材８０の内壁８０ａの損傷は低減される。
【００６３】
第６実施例では、第一オリフィス８１１の絞り流量を調整する場合、研磨流体を逆方向へ流した後、研磨流体を順方向へ流すことにより、研磨流体による内壁８０ａの損傷を防止しつつ、第一オリフィス８１１の絞り流量を高精度に調整することができる。
なお、第６実施例は、上記の構成による流量制御部材８０だけでなく、第２実施例、第３実施例および第５実施例による流量制御部材についても適用することができる。
【００６４】
（第７実施例）
本発明の第７実施例によるインジェクタの流量制御部材を図８に示す。
第７実施例では、流量制御部材８０の構成は第６実施例と同様であるので、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。第７実施例は、流量制御部材８０の製造方法が第６実施例と異なる。
【００６５】
第７実施例による流量制御部材の製造方法について説明する。
第二オリフィス８６の絞り流量の調整は第１実施例と同様であるので説明を省略する。第一オリフィス８１１の絞り流量を調整するとき、第１実施例と同様に研磨流体は高圧通路側の端部８１ａから第一通路８１へ流し込まれる。これにより、第一通路８１に流し込まれた研磨流体は、通路断面積が絞られた第一オリフィス８１１を通過することにより流速が上昇し第二通路８２へ向けて噴出する。
【００６６】
このとき、第二通路８２の制御室側の端部８２ａには図示しない吸引ポンプが接続されている。また、第二通路８２の低圧室側の端部は図示しない封止部材により封止されている。そのため、第一オリフィス８１１を通過し第二通路８２へ噴射された研磨流体は、図８の矢印に示すように第二通路８２の制御室側の端部８２ａへ吸引される。吸引ポンプの吸引圧力は一定である。これにより、第一オリフィス８１１を通過し第二通路８２へ噴射された研磨流体は、制御室方向へ吸引され、第二通路８２を形成する流量制御部材８０の内壁８０ａへの到達が妨げられる。その結果、内壁８０ａが研磨流体から受けるエネルギーは低減され、研磨流体による内壁８０ａの損傷を低減することができる。
【００６７】
なお、第７実施例は、上記の構成による流量制御部材だけでなく、第２実施例、第３実施例および第５実施例による流量制御部材についても適用することができる。また、第７実施例は、第６実施例と組み合わせて適用することも可能である。
さらに、最終的な流量の調整を実施する場合、吸引ポンプによる研磨流体の吸引を停止することにより、流量調整の精度を高めることも可能である。
【００６８】
（第８実施例）
本発明の第８実施例によるインジェクタの流量制御部材を図９に示す。
第８実施例では、流量制御部材９０の第二通路９２を構成する傾斜通路９５が流量制御部材９０の端部９０ｂに連通している。
【００６９】
第８実施例による流量制御部材の製造方法について説明する。
第二オリフィス９６の絞り流量の調整は第１実施例と同様であるので説明を省略する。第一オリフィス９１１の絞り流量を調整するとき、第１実施例と同様に研磨流体は高圧通路側の端部９１ａから第一通路９１へ流し込まれる。これにより、第一通路９１に流し込まれた研磨流体は、通路断面積が絞られた第一オリフィス９１１を通過することにより流速が上昇し第二通路９２へ向けて噴出する。
【００７０】
このとき、傾斜通路９５には反制御室側の端部９０ｂから例えば水などの任意の流体が流し込まれる。流体は、図９の矢印に示すように端部９０ｂから傾斜通路９５に流入し、第二通路９２の制御室側の端部９２ａへ流出する。そのため、第一オリフィス９１１を通過し第二通路９２へ噴射された研磨流体は、傾斜通路９５を流れる流体に合流し、傾斜通路９５を流れる流体とともに制御室側の端部９２ａへ流れていく。これにより、第一オリフィス９１１を通過し第二通路９２へ噴射された研磨流体は、第二通路９２を形成する流量制御部材９０の内壁９０ａへの到達が妨げられる。その結果、内壁９０ａが研磨流体から受けるエネルギーは低減され、研磨流体による内壁９０ａの損傷を低減することができる。
傾斜通路９５を流れる流体は、流量が第一オリフィス９１１の絞り流量以下に設定されている。この理由は第４実施例で説明した理由と同様である。
なお、最終的な流量の調整を実施する場合、反制御室側の端部９０ｂからの流体の流し込みを停止することにより、流量調整の精度を高めることも可能である。
【００７１】
（第９実施例）
本発明の第９実施例によるインジェクタの流量制御部材を図１０に示す。
第９実施例では、流量制御部材の構成は第６実施例と同様であるので、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。第９実施例は、流量制御部材８０の製造方法が第６実施例と異なる。
【００７２】
第９実施例による流量制御部材８０の製造方法について説明する。
第二オリフィス８６の絞り流量の調整は第１実施例と同様であるので説明を省略する。第一オリフィス８１１の絞り流量を調整するとき、第１実施例と同様に研磨流体は高圧通路側の端部から第一通路８１へ流し込まれる。これにより、第一通路８１に流し込まれた研磨流体は、通路断面積が絞られた第一オリフィス８１１を通過することにより流速が上昇し第二通路８２へ向けて噴出する。
【００７３】
このとき、第二通路８２にはプロテクタ１００が挿入される。プロテクタ１００は、第二通路８２に対応した形状に形成されている。プロテクタ１００は、第二通路８２に挿入されることにより、第二通路８２を形成する流量制御部材８０の反第一オリフィス側の内壁８０ａを覆う。そのため、第一オリフィス８１１を通過し第二通路８２へ噴射された研磨流体は、第二通路８２を形成する内壁８０ａに衝突する前にプロテクタ１００に衝突する。これにより、第一オリフィス８１１を通過し第二通路８２へ噴射された研磨流体は、第二通路８２を形成する流量制御部材８０の内壁８０ａへの到達が妨げられる。その結果、内壁８０ａが研磨流体から受けるエネルギーは低減され、研磨流体による内壁８０ａの損傷を低減することができる。
なお、第９実施例は、上記の構成による流量制御部材８０だけでなく、上記いずれの実施例にも組み合わせて適用することが可能である。
また、最終的な流量の調整を実施する場合、プロテクタ１００を取り除くことにより、流量調整の精度を高めることも可能である。
【００７４】
上記の複数の実施例で個別に説明した流量制御部材を、それぞれ組み合わせることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例によるインジェクタの流量制御部材を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の第１実施例によるインジェクタを示す模式的な断面図である。
【図３】本発明の第２実施例によるインジェクタの流量制御部材を示す模式的な断面図である。
【図４】本発明の第３実施例によるインジェクタの流量制御部材を示す模式的な断面図である。
【図５】本発明の第４実施例によるインジェクタの流量制御部材を示す模式的な断面図である。
【図６】本発明の第５実施例によるインジェクタの流量制御部材を示す模式的な断面図である。
【図７】本発明の第６実施例によるインジェクタの流量制御部材を示す模式的な断面図である。
【図８】本発明の第７実施例によるインジェクタの流量制御部材を示す模式的な断面図である。
【図９】本発明の第８実施例によるインジェクタの流量制御部材を示す模式的な断面図である。
【図１０】本発明の第９実施例によるインジェクタの流量制御部材を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
１ インジェクタ（燃料噴射装置）
１３ 制御ピストン（制御手段）
１４ 制御室（制御手段）
２２ 噴孔
２３ バルブニードル
３１ 電磁弁（制御弁）
４０、６０、７０、８０、９０ 流量制御部材
４１、６１、７１、８１、９１ 第一通路
４２、６２、７２、８２、９２ 第二通路
４４、６３、８３ 接続部
４５ 拡径部
４６、６２１、７２１、８６、９６ 第二オリフィス
５０ オリフィス形成部材
５１、４１１、６１１、７１１、８１１、９１１ 第一オリフィス
１００ プロテクタ
Claims (26)
- 第一通路と、前記第一通路に連通する第二通路とが形成され、流体研磨によってオリフィスの断面積が調整される燃料噴射装置の流量制御部材であって、
前記第一通路は、前記第二通路との接続部から離れた位置に通路断面積を絞る前記オリフィスを有することを特徴とする流量制御部材。 - 第一通路と、前記第一通路に連通する第二通路とが形成され、流体研磨によってオリフィスの断面積が調整される燃料噴射装置の流量制御部材であって、
前記第一通路は、通路断面積を絞る前記オリフィスと、前記オリフィスの前記第二通路側に前記オリフィスよりも通路断面積が大きな拡径部とを有することを特徴とする流量制御部材。 - 前記第一通路に設置され、前記オリフィスを形成するオリフィス形成部材を備えることを特徴とする請求項１または２記載の流量制御部材。
- 前記オリフィス形成部材は、前記第一通路に圧入されていることを特徴とする請求項３記載の流量制御部材。
- 前記オリフィス形成部材は、前記第一通路に溶接されていることを特徴とする請求項３記載の流量制御部材。
- 前記第一通路は、前記第二通路にかけて内径が小さくなるテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項３、４または５記載の流量制御部材。
- 第一通路と、前記第一通路に連通する第二通路とが形成され、流体研磨によってオリフィスの断面積が調整される燃料噴射装置の流量制御部材であって、
前記第一通路は通路断面積を絞る前記オリフィスを有し、前記第一通路の中心軸と前記第二通路の中心軸とは鈍角をなしていることを特徴とする流量制御部材。 - 前記第一通路は、前記第一通路と前記第二通路との接続部から離れた位置に前記オリフィスを有することを特徴とする請求項７記載の流量制御部材。
- 第一通路と、前記第一通路に連通する第二通路とが形成され、流体研磨によってオリフィスの断面積が調整される燃料噴射装置の流量制御部材であって、
前記第一通路は通路断面積を絞る前記オリフィスを有し、前記第一通路の中心軸と前記第二通路の中心軸とは概ね同一直線上に位置することを特徴とする流量制御部材。 - 前記第一通路は、前記第一通路と前記第二通路との接続部から離れた位置に前記オリフィスを有することを特徴とする請求項９記載の流量制御部材。
- 第一通路と、前記第一通路に連通する第二通路とが形成され、流体研磨によってオリフィスの断面積が調整される燃料噴射装置の流量制御部材であって、
前記第一通路は通路断面積を絞る第一オリフィス、前記第二通路は通路断面積を絞る第二オリフィスをそれぞれ有し、前記第一オリフィスおよび前記第二オリフィスの前記第二通路側の端部は対向していることを特徴とする流量制御部材。 - 第一通路と、前記第一通路に連通する第二通路とが形成され、流体研磨によってオリフィスの断面積が調整される燃料噴射装置の流量制御部材であって、
前記第一通路は通路断面積を絞る前記オリフィスを有し、前記第二通路の内径をＤ２ならびに前記オリフィスの内径をｄ１とすると、Ｄ２＞ｄ１であることを特徴とする流量制御部材。 - 前記第一通路は、前記第一通路と前記第二通路との接続部から離れた位置に前記オリフィスを有することを特徴とする請求項１２記載の流量制御部材。
- 噴孔を開閉するバルブニードルを噴孔閉塞方向へ付勢する作動油が導入される制御室を有する制御手段と、
前記制御室からの作動油の排出を開閉する制御弁手段と、
前記制御室へ供給される作動油、ならびに前記制御室から低圧側へ排出される作動油の流量を制御する請求項１から１３のいずれか一項記載の流量制御部材と、
を備えることを特徴とする燃料噴射装置。 - 第一通路と、前記第一通路に連通する第二通路と、前記第一通路の通路断面積を絞るオリフィスが形成され、前記オリフィスを経由して前記第一通路から前記第二通路へ流体が流れる燃料噴射装置の流量制御部材の製造方法であって、
前記オリフィスの絞り流量を流体研磨により調整するとき、前記第二通路から前記第一通路へ研磨流体を流すことを特徴とする流量制御部材の製造方法。 - 前記第二通路から前記第一通路へ研磨流体を流した後、前記第一通路から前記第二通路へ研磨流体を流し、前記絞り流量を調整することを特徴とする請求項１５記載の流量制御部材の製造方法。
- 第一通路と、前記第一通路に連通する第二通路と、前記第一通路の通路断面積を絞るオリフィスが形成されている燃料噴射装置の流量制御部材の製造方法であって、
前記オリフィスを経由して前記第一通路から前記第二通路へ研磨流体を流して前記オリフィスの絞り流量を調整するとき、前記第二通路から前記研磨流体を吸引することを特徴とする流量制御部材の製造方法。 - 前記研磨流体は、一定の圧力で吸引されることを特徴とする請求項１７記載の流量制御部材の製造方法。
- 第一通路と、前記第一通路に連通する第二通路と、前記第一通路の通路断面積を絞るオリフィスが形成されている燃料噴射装置の流量制御部材の製造方法であって、
前記オリフィスを経由して前記第一通路から前記第二通路へ研磨流体を流して前記オリフィスの絞り流量を調整するとき、前記第二通路に所定の流量の流体を流すことを特徴とする流量制御部材の製造方法。 - 前記第二通路を流れる流体の流量は、前記絞り流量以下であることを特徴とする請求項１９記載の流量制御部材の製造方法。
- 第一通路と、前記第一通路に連通する第二通路と、前記第一通路の通路断面積を絞る第一オリフィスと、前記第二通路側の開口が前記第一オリフィスの前記第二通路側の開口と概ね対向して配置され前記第二通路の通路断面積を絞る第二オリフィスとが形成されている燃料噴射装置の流量制御部材の製造方法であって、
前記第一オリフィスを経由して前記第一通路から前記第二通路へ研磨流体を流して前記第一オリフィスの絞り流量を調整するとき、前記第二オリフィスを経由して前記第二通路へ所定の流量の流体を流すことを特徴とする流量制御部材の製造方法。 - 前記第二オリフィスを経由して前記第二通路へ流す流体の流量は、前記第一オリフィスの絞り流量以下であることを特徴とする請求項２１記載の流量制御部材の製造方法。
- 前記第二オリフィスを経由して前記第二通路へ研磨流体を流して前記第二オリフィスの絞り流量を調整するとき、前記第一オリフィスを経由して前記第一通路から前記第二通路へ所定の流量の流体を流すことを特徴とする請求項２１または２２記載の流量制御部材の製造方法。
- 前記第一通路から前記第二通路へ流す流体の流量は、前記第二オリフィスの絞り流量以下であることを特徴とする請求項２３記載の流量制御部材の製造方法。
- 第一通路と、前記第一通路に連通する第二通路と、前記第一通路の通路断面積を絞るオリフィスが形成されている燃料噴射装置の流量制御部材の製造方法であって、
前記オリフィスを経由して前記第一通路から前記第二通路へ研磨流体を流して前記オリフィスの絞り流量を調整するとき、
前記第二通路に、前記第一通路から前記第二通路へ流出する研磨流体が前記第二通路を形成する内壁に衝突するのを防止するプロテクタを挿入することを特徴とする流量制御部材の製造方法。 - 前記プロテクタは、前記第二通路に沿った形状であることを特徴とする請求項２５記載の流量制御部材の製造方法。
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