JP4078320B2 - ポペット弁装置及びそれを備えた電子制御燃料噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、高圧の液体圧経路の開閉を行うポペット弁装置に関し、特に内燃機関用電子制御燃料噴射装置における噴射時期制御のためのポペット弁装置に関する。

ディーゼル機関においては、高い燃焼効率を保持しつつＮＯｘ（窒素酸化物）やＨＣ（ハイドロカーボン）など大気汚染物質の低減を実現するための有効な手段として電子制御燃料噴射装置が広く用いられるようになった（例えば、特許文献１、２参照）。これらの電子制御燃料噴射装置には燃料噴射時期を制御するために該電磁弁装置によって駆動される燃料通路を開閉するためのポペット弁装置が用いられている。

図６はディーゼル機関用ユニットインジェクタ式の電子制御燃料噴射装置の１例を示す。このようなユニットインジェクタの構成自体は公知であるので簡単に説明すると、ユニットインジェクタ１００は、燃料噴射ポンプ部１０１と燃料噴射ノズル部１０２からなり、燃料噴射ポンプ部１０１はポペット弁５と該ポペット弁の開閉を行うための電磁弁装置２０を備えている。ポンプケース３内に嵌合されたプランジャ１が、タペット６、コンタクトピース７、プランジャスプリング８等介して、エンジンから機械的に揺動運動されるロッカアーム５４により往復運動される。プランジャ室２５は一方では前記燃料噴射ノズル部１０２に燃料通路０５２を介して連通し、他方では前記ポペット弁５に燃料通路５２を介して連通する。該燃料通路５２は電磁弁装置２０により開閉されるポペット弁５の開閉によって燃料タンク（不図示）へつながる燃料通路１２と連通或は遮断される。燃料噴射ノズル部１０２は燃料噴射ノズル２、針弁４、針弁ばね５１等を含み、プランジャ１で圧縮された燃料がプランジャ室２５から前記燃料通路０５２を通って燃料噴射ノズル２の油だめ０２に至り、噴口０２ａから噴射される。

前記ポペット弁５が開いている間は、前記プランジャが下降しても、プランジャ室２５は燃料通路５２、ポペット弁の開弁部、及び燃料通路１２を介して燃料タンクに連通しているのでプランジャ室２５の圧力は上昇しない。ポペット弁を閉じるとプランジャ室２５の圧力はプランジャの下降に従って上昇し、前記油だめ０２の圧力が針弁４の開弁圧に達すると針弁４が針弁ばね５１の付勢力に打勝って上昇（リフト）し、噴口０２ａからの燃料噴射が始まる。燃料噴射期間中では該噴口０２ａから噴出する燃料よりもプランジャ１で圧縮される燃料の方が多いので噴射圧力は時間とともに上昇する。そしてポペット弁を開くとプランジャ室２５は前記したように燃料タンクと連通されることになるので、プランジャ室２５の圧力は急激に降下して油だめ０２の圧力が急激に降下し、針弁４が閉じられて噴射が終了する。次のプランジャ上昇行程では燃料が燃料通路１２、ポペット弁の開弁部、燃料通路５２を通ってプランジャ室２５に吸込まれる。

電子制御燃料噴射装置において上記したような役目を担うポペット弁５の従来の１例が図７（Ａ）、（Ｂ）に電磁弁装置とともに示してある。（Ａ）はポペット弁開状態を示し、（Ｂ）は弁閉状態を示す。同図において、２０は電磁弁装置、３は前記したユニットインジェクタのポンプケース、５２は該ポンプケース３内に穿孔された燃料通路で前記ユニットインジェクタのプランジャ室２５に連通されている。前記電磁弁装置２０において、３１及び１６は弁ケース、０３１は該弁ケース３１内に形成されたソレノイド室、２８は該ソレノイド室０３１内に収納されたソレノイドである。アーマチュア室３０にはアーマチュア２７がポペット弁５の上端にボルト２９により固定されている。

１０は弁座部材で、固定用ねじ０１５により前記ポンプケース３内に固定されている。０３３は該弁座部材１０に半径方向に穿孔された通路穴で、後述する油室１７と油だめ０５とを連通している。５は該弁座部材１０往復動自在に嵌合され、上端がボルト２９により前記アーマチュア２７に固定されたポペット弁である。１４は前記固定用ねじ０１５とポペット弁５の上面との間に架設された弁スプリングで、前記ポペット弁５を開弁方向即ち前記アーマチュア２７の吸引力に抗する方向に付勢されている。０５は前記ポペット弁５の外周に凹設された環状の油だめ、１７は前記弁座部材１０の外周に臨んで形成された環状の油室である。１２は前記油室１７に連通される給排油孔で、入口側が燃料タンク（図示省略）に接続されている。１０ａは前記弁座部材１０に形成された環状の座面、５ａは前記ポペット弁５に形成され前記座面１０ａに着脱される環状のシート面で、前記ポペット弁５の往復運動によって該シート面５ａが座面１０ａに着脱されることにより、前記給排油孔１２と燃料通路とが連通、遮断されるようになっている。０７は弁座部材に設けられた環状油だめ０６に通じる軸方向通路で噴射ポンプのプランジャ室に通じる燃料通路５２に連通する。弁閉時には前記環状油だめ０６が高圧室を、前記環状の油だめ０５が低圧室を形成する。

前記電磁弁装置２０のソレノイド２８への通電が遮断されている状態では、前記ポペット弁５は、弁スプリング１４の弾力によって下方に押され、前記アーマチュア２７とソレノイド２８の下端面との間に空隙Sが形成され、ポペット弁５の下端面５ｂはポンプケース側の底面３ａに当接し、ポペット弁５のシート面５ａは前記弁座部材１０の座面１０ａから離れてポペット弁５は開弁している。従って前記プランジャ室２５は燃料通路５２、ポペット弁の開口通路、弁座部材１０の通路穴０３３、油室１７を介して給排油路１２に連通されることになり、前記プランジャ１の下降により押し退けられたプランジャ室２５内の燃料は前記燃料通路５２、通路穴０３３、油室１７及び給排油路１２を経て燃料タンク（不図示）に戻され、燃料噴射は行われない。

前記電磁弁装置２０のソレノイド２８への通電が始まり、電流量が増加すると、前記前記アーマチュア２７及びこれに固定されたポペット弁５が弁スプリング１４の弾力に抗して前記ポペット弁のシート面５ａが弁座部材１０の座面１０ａに着座するまで上方に吸引されて該ポペット弁は閉弁する。そうするとプランジャ１の下降によりプランジャ室２５の圧力が上昇し、プランジャ１により押し出された燃料が燃料噴射ノズル２の噴口０２ａから燃料噴射が行われる。

特開２００１−２４８４７９号公報 特開２００２−９８０２４号公報

近年、高い燃焼効率を保持しながらＮＯｘやＨＣなど大気汚染物質の低減を図る電子制御燃料噴射装置の目的を更に有効に行わしめるために、燃料噴射圧は益々上昇せしめられる傾向にある。電子制御燃料噴射装置において上記したような役目を担うポペット弁装置は、燃料噴射圧が高くなるほど過酷な条件の下に作動することになる。
然るに、前記従来技術にあっては、ポペット弁が開かれる際に非常に高圧の燃料がポペット弁シート部を通って噴出するのでポペット弁部材や弁座部材にキャビテーションエロージョンが生じる、ポペット弁部材に掛かる側圧によりポペット弁部材駆動抵抗が増大する、弁座部材の高圧側油路に亀裂が生じる、ポペット弁が開く際即ちポペット弁部材が座から離れて先端面がポンプケース側底面に着座する際にバウンシングが生じる、等の問題が生じる。
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、液体経路を微小時間で開閉するポペット弁において、液体圧力が非常に高圧になる場合でも、弁内の高圧通路における亀裂や、弁部材におけるキャビテーションエロージョンや、ポペット弁体の作動（摺動）抵抗の増大や、ポペット弁体のバウンシングの発生を防止できる、特に電子制御燃料噴射装置に装着されるポペット弁装置を提供することを目的とする。

そこで、かかる課題を解決するために本発明のポペット弁装置は、弁座部材と該弁座部材に往復摺動自在に嵌合されたポペット弁部材とよりなり、前記弁座部材の環状の座面への前記ポペット弁部材の外周に形成されたシート面の着座により、該着座部を挟んでポペット弁部材の周りに環状の高圧側室と低圧側室が形成されるように構成され、前記弁座部材には前記高圧室に通じる軸方向通路と低圧室に通じる半径方向通路が設けられた高圧流体経路開閉用のポペット弁装置において、前記高圧室に通じる軸方向通路が同一径でほぼ同等の管路長さを有し、かつ前記ポペット弁部材の軸方向中心線に平行方向に伸びて同一周上に設置される複数の通路孔からなり、前記ポペット弁部材の中間胴部外周と弁座部材の弁座が設けられる環状突起部内周とで形成される環状隙間の幅を絞ることにより、弁開時に前記高圧室から低圧室に流出する液体流の流量を規制してキャビテーションエロージョンの発生を抑制するように構成されたことを特徴とする。

かかる発明において、高圧室は常に高圧に保たれるのではなく一時的に高圧にされるという意味における高圧室であり、高圧室に通じる前記軸方向通路は高圧と低圧の繰返しに曝される。従来該通路は弁座部材のポペット弁との摺動面（詳しくは高圧室直下の摺動面）と弁座部材外周の間に１個設けられていたが、スペースの関係上摺動面と通路孔外周との間の肉厚は限られ、高圧側圧力が増大した用途においては前記肉厚部位に亀裂が生じるようになった。
然るに、かかる発明のように前記軸方向通路孔を同一周上に設置して、所要通路面積を確保すれば、孔径を小さくした分だけ環状高圧室の外径を小さく形成することも可能で、これにより高圧室の容積を小さく設計することも可能となる。
さらには、隣接する複数個の孔とすることで、孔内の高圧による応力は分散されて低減される。従って、前記摺動面と通路路孔外周との間の肉厚を従来と同じにしても亀裂が生じることがなくなる。
高圧室容積を小さくすることは即ちデッドボリュームが小さくなることであり、例えば燃料噴射装置の場合噴射圧の上昇が鋭敏になる。つまりプランジャの動きによる燃料の圧縮圧力上昇がデッドボリュームによって減殺される度合いが減じるので、同じプランジャ径、プランジャ速度でも噴射圧力の変化率が早く、大きくなる。

また本発明は、前記軸方向通路が同一周上に前記ポペット弁部材の軸方向中心線に関して対称な位置に設置されることを特徴とする。
ポペット弁部材は、弁閉時には高圧室を満たす高圧液体によって全周に亘って均等な圧力を受けているが、開弁されると高圧室の液体は低圧室に流出し高圧室には前記弁座部材の軸方向穴から高圧液体が流入する。該穴が円周方向に１箇所設けられている場合には該穴から流入する高圧の液体流によってポペット弁部材が１方向に押されるので、該ポペット弁部材と前記弁座部材との摺動部には側圧が掛かることになり、この側圧による摩擦力によりポペット弁部材の摺動抵抗が増大する。また、シート隙間での流速分布が該穴配置側では高速に、該穴配置と反対側では低速になる。周方向で不均一になることで、流量係数の低下、圧力損失の増大を招く。
前記軸方向通路孔を弁軸中心線に関して対称な複数位置に設け、その穴径を同一に、また管路長さを同等に設計することによって、弁体に作用する力を同一のタイミングでバランスさせ側圧の発生を無くすことができ、ポペット弁部材のスムースな摺動を確保することができる。また、通路孔が複数設けられているためシート隙間を流れる流速分布が均一になり、全体としての流量は確保しつつ、最大流速が低下する。これにより、ポペット弁部材や弁座部材に生じるキャビテーションエロージョンの発生を緩和することができる。

また本発明は、前記ポペット弁部材の中間胴部外周と弁座部材の弁座が設けられる環状突起部内周とで形成される環状隙間の幅を絞ることにより、弁開時に前記高圧室から低圧室に流出する液体流の流量を規制してキャビテーションエロージョンの発生を抑制するように構成されたことを特徴とする。
ポペット弁の開弁時には高圧室から低圧室に液体が急激に流出して圧力が急激に低下するのでキャビテーション気泡が生じ、該キャビテーション気泡の消滅による水撃作用により、ポペット弁部材や弁座部材の表面に孔食が生じる、いわゆるキャビテーションエロージョンが生じる。
かかる発明によれば、ポペット弁のシート面が弁座部材の座面から離れて液体が高圧室から低圧室に流出する際に、低圧室に通じる前記環状隙間の幅が狭められていて流速分布を一層均一化するので最大流速が低下し、シート隙間を通ってポペット弁部材に衝突する液体流のエネルギが抑えられるので、前記したキャビテーションエロージョンの発生が防止される。

また本発明は、前記ポペット装置を装着した電子制御燃料噴射装置に係り、前記弁座部
材がポペット弁装置取付け部の底面に密着固定され、前記ポペット弁部材の弁シートが前記弁座部材の座面から離れる方向に弾性部材で付勢されており、前記ポペット弁部材が電磁弁装置により前記弾性部材の付勢力に抗して吸引されてポペット弁部材の弁シートが前記弁座部材の座面に着座された状態で弁閉となり、前記電磁弁装置の吸引力が解除されて前記ポペット弁部材の弁シートが前記の弁座部材の弁座から離れる時に弁開となるように装着されていることを特徴とする。弁装置を取り付ける構成は従来技術と同様であり、かかる弁装置に本発明のポペット弁装置を取り付けたことを特徴とするものである。

かかる発明において好ましくは、前記ポペット弁部材は弁座部材との摺動部からの漏出燃料を前記弾性部材の装着部屋へ逃がす軸中心通路穴を有し、前記弁座部材が密着固定される前記ポペット弁装置取付け部の底面に前記ポペット弁部材の軸中心穴に小さな隙間で嵌合する突起を設けることにより、前記ポペット弁部材が下降して開弁する際にその端面の前記取付け部底面への衝突が緩和されてポペット弁のバウンシングが発生するのを防止するように構成する。

電子制御燃料噴射装置においては、燃料噴射時期を制御するために、燃料噴射ポンプに燃料を供給する経路に該経路の開閉を行うポペット弁装置が装着されており、その開閉時期を電磁弁と弾性部材（ばね）を用いた機構を介して電子制御している。
そして、閉弁は前記電磁弁によりポペット弁体を吸引して引き上げることによって行われ、開弁は前記ばねの付勢力によりポペット弁部材の先端面がポペット弁装置取付け部の底面に当接するまで押し下げることによって行われる。弁が閉じている間はポペット弁部材の先端面と前記取付け部底面との間には隙間があり、該隙間は摺動部から漏出した燃料で満たされているので、ポペット弁部材が下降して前記取付け部底面に当接するためには前記隙間の燃料は排出されなければならない。

そのためにポペット弁部材の軸心部には前記ばねが装着された部屋に連通する逃がし穴が設けられている。ポペット弁装置取付け部の底面に該逃がし穴と小さな隙間で嵌合する突起を設けておけば、前記隙間の燃料が前記逃がし穴を通って前記ばね装着部屋へ逃れるには前記逃がし穴と前記突起との小さな隙間を通らなければならないので抵抗が生じ、ポペット弁部材の先端面が前記取付け部底面に着座する際の衝撃を緩和することができる。この嵌合する突起の高さをポペット弁リフト量以上に高くすれば、リフト全域で絞りによる抵抗を受けるように設計でき、また、この嵌合する突起の高さをポペット弁リフト量以下に低く設計すれば、着座直前のみ絞り抵抗を作用させ応答性の確保と、衝撃緩和を両立することができる。
これにより、ポペット弁部材先端面が前記底面に激しく衝突して再び上昇するバウンシングを防止することができる。ポペット弁部材のバウンシングが発生すると、該弁装置と噴射ノズル間の高圧通路内に圧力振動が惹起され、燃料噴射の所謂切れが悪くなり、エンジン性能低下を齎すことになるので、このバウンシングは防止する必要があるのである。

また、かかる発明において、前記弁座部材が密着固定される前記ポペット弁装置取付け部の底面に前記ポペット弁部材先端部に設けられた突起部の外周と小さな隙間で嵌合する凹所を設けることにより、前記ポペット弁部材が下降して開弁する際にその前記先端部の前記取付け部底面への衝突が緩和されてポペット弁部材のバウンシングが発生するのを防止することを特徴とするものであり、請求項７の発明はポペット弁部材の逃がし穴に絞り部を設けることにより、前記ポペット弁部材が下降して開弁する際にその先端面の前記取付け底面への衝突が緩和されてポペット弁部材のバウンシングが発生するのを防止するように構成するのがよい。このとき、逃がし穴の上面には面取りを設け、下側には面取りを設けないで構成するとポペット弁は面取り側には動きやすく、反対側には動きが抑制されやすくなる。この面取り角度を適当に設計することで、閉弁時と開弁時のバウンシング量を制御することが可能となる。

以上記載のごとく、本発明のポペット弁装置は、非常に高圧の液体経路の開閉制御に用いても弁装置の高圧通路における破損、側圧発生による摺動抵抗の増大、キャビテーションエロージョンの発生、及びバウンシングの発生を防止することができ、特に燃料噴射圧力が非常に高い電子制御燃料噴射装置に適用すると、特に従来よりも高級な材質を使用することなく耐久性に優れたポペット弁装置を備えた電子制御燃料噴射装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に説明する。但しこの実施例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限りはこの発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

図１（Ａ）は本発明のポペット弁装置に係る第１の実施例の断面図を示し、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ部の拡大図で本発明が従来と比較して示してある。（Ｃ）は（Ｂ）におけるＹ−Ｙ断面で同じく本発明が従来と比較して示してある。図１（Ａ）において、ポペット弁装置０１はポペット弁部材５と弁座部材１０からなる。０５は低圧室、０６は高圧室、０７は前記高圧室０６に通じる軸方向通路、０３３は前記低圧室に通じる半径方向通路である。これらの符号は先に従来のポペット弁装置について説明した図７におけるのと同じである。図１（Ｂ）における矢印は圧力が作用している状態を示したものである。

図１（Ｃ）には軸方向通路０７を直径ｄ１の通路２個とした場合が従来の直径ｄ０の通路１個の場合と比較してある。直径ｄ１の通路２個の通路面積が直径ｄ０の通路１個の通路面積と等しくなるように描いてある。直径ｄ０の場合E部に最大の引張応力が発生し、通路内圧が高い場合にはE部に亀裂が生じる。直径ｄ１の場合は、夫々の通路についてＦ部に最大の引張応力が発生するが、通路直径が小さいので応力も小さくなる。
直径ｄ１の２個の通路間では、其々の内圧により周方向変形を相互に打ち消しあうため、Ｆ部の引っ張り応力を低減する効果もある。
図１（Ｂ）に示すように、厚さｔを同じとした場合、直径ｄ１の通路の場合の環状高圧室０６の外径Ｄ１は、直径ｄ０の通路の場合の外径Ｄ０よりも小さく設計することが可能となり、高圧室０６の容積を小さくすることができる。図では、直径ｄ１の通路が２個の場合を示したが、２個以上の複数個とした場合は前記した効果は更に増強される。

図２は本発明のポペット弁装置に係る第２の実施例の断面図である。同図では高圧室へ通じる軸方向通路７が左右に２個描いてある他は図１（Ａ）と同じであり、同じ構成には同じ符号が付してある。開弁時には高圧流体が左右の軸方向通路０７を通って高圧室０６に同時に流入するので、ポペット弁部材５は高圧流体の流れに夜圧力を左右から同時に受けることになり、ポペット弁部材５には側圧が掛かることがなくなり、側圧によりポペット弁部材の摺動抵抗が増大することがなくなる。

また、開弁時には高圧室０６の液体がポペット弁部材５のシート５ａと弁座部材１０の座面１０ａ間の環状隙間を通って低圧室へ矢線で示すように流出するのであるが、高圧室０６には軸方向通路０７を通って高圧液体が流入するので、この液体流がそのまま前記環状隙間の最も該流れに近い部分を通って低圧室へ流出する傾向が強く、この部分で最も早い流速となる。図２においては軸方向通路が左右２箇所に設けられているので、軸方向通路が１個設けられている場合に比べて各通路から流出する流量は半減し、流れがポペット弁部材に衝突するエネルギが２箇所に分散されることになる。
従ってキャビテーションエロージョンの発生が緩和、或は防止される。図には軸方向通路が左右２個設けられた場合を示してあるが、これらを中心軸に関して対称な２箇所以上の複数箇所に設ければ更に効果的である。

図３は本発明のポペット弁装置に係る第３の実施例の断面図で、図１（Ａ）と同じ構成には同じ符号が付してある。図１（Ａ）との違いは、環状の低圧室の内周を形成するポペット弁部材５の上下の摺動部の中間胴部外周面５cと弁座部材１０の座面１０ａを形成するための環状突起部１０ｂの内周面との間の環状隙間の幅ｓが絞られていることである。
ポペット弁部材５のシート５ａが弁座部材１０の座面１０ａから離れてシート隙間ができると、高圧室０６から高圧液体が該シート隙間を通り、更に前記環状隙間を通って低圧室０５に流出するが、該環状隙間が絞られていると流量は該環状隙間で規制されるので、前記シート隙間を通って前記ポペット弁５の中間胴部外周面５cに衝突する流体のエネルギも前記環状隙間で規制されることになる。
従ってキャビテーションエロージョンの発生が緩和或は防止される。但し、前記環状隙間からの流量が小さいと高圧側の圧力低下速度が遅くなり、噴射の切れが悪くなるので、前記環状隙間の幅ｓは小さすぎない適宜な幅にされる。従来のポペット弁装置では、シート隙間を出た後の流れについては、このような絞り部を設けるような考慮は払われていなかった。

図４は本発明のポペット弁に係る第４の実施例の断面図で、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は夫々同様の効果が得られる変形実施例を示したものである。同図ではポペット弁装置の弁座部材１０の下面が燃料噴射装置ポンプケースのポペット弁装置取付け部底面３ａに当接するように取り付けられた状態で示されている。図４では、図１及び従来のポペット弁装置について説明した図７におけるのと同じ構成には同じ符号が付してあり、説明は省略する。なお、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）におけるポペット弁部材下端部及びポペット弁装置取付け部底面３ａは夫々形状が若干異なるが、便宜上同一の符号を付してある。

ポペット弁装置が開弁される時は、図６において説明したようにポペット弁部材はその下端面５ｂがポペット弁装置取付け部底面３ａに衝突するまでばねにより押し下げられ、衝突して再び上昇するバウンシングが発生する。この状況は図５に示されている。図４の実施例はこの衝突時の衝撃力を緩和してポペット弁のバウンシングを緩和或は防止するようにしたものである。

図４に示すように、ポペット弁部材５には該弁が開弁されてその下端面が前記底面３ａに衝突する際に該底面上のポペット弁下端面と底面の間の燃料を逃がすための中心軸穴（逃がし穴）１１５と横穴１１６が設けられている。図４（Ａ）の実施例は、前記取付け部底面３ａに円柱状突起１０３を設け、該突起部１０３が前記中心軸穴１１５の下端拡大穴１１７に小さな隙間で嵌合するようにしてある。
従って、ポペット弁部材５が下降する際にその下端面５ｂと取付け部底面３ａの間の隙間の燃料は前記小さな隙間を通って前記中心軸穴１１５に逃げることになるので抵抗が生じ、ポペット弁部材下端面５ａの取付け面３ａへの衝突時の衝撃が緩和される。前記小さな隙間はポペット弁部材の下降速度が過度に小さくならないように決定される。なおポペット弁部材の下降速度を小さくすることは、開弁時のポペット弁シート隙間の増加速度が減少することになるので、シート隙間から噴出する燃料の噴出エネルギが減少することになり、キャビテーションエロージョンの低減効果が齎すことにもなる。

図４（Ｂ）の実施例は、前記取付け底面３ａ側に円筒状凹み１０４を設け、ポペット弁下端部に前記凹み１０４に小さな隙間で嵌合する突起１１８を設けたもので、作用、効果は図４（Ａ）の場合と同様である。図４（Ｃ）の実施例は、前記ポペット弁体５の軸中心穴１１５の下端部に小孔１０６を有するオリフィス１０５を設けたもので、その作用、効果は図４（Ａ）の場合と同様である。

本発明によれば、電子制御燃料噴射装置に装着されるポペット弁装置に適用した場合、従来よりも高級な材質を使用することなく、従来よりも高い噴射圧力でも耐久性と噴射制御性が優れた電子制御燃料噴射装置の提供を可能にする。

本発明のポペット弁装置に係る第１の実施例で、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ部の拡大図で本発明が従来と比較して示してある。（Ｃ）は（Ｂ）におけるＹ−Ｙ断面で同じく本発明が従来と比較して示してある。 本発明のポペット弁装置に係る第２の実施例の断面図である。 本発明のポペット弁装置に係る第３の実施例の断面図である。 本発明のポペット弁装置に係る第４の実施例の断面図である。 ポペット弁体のバウンシングを示す図である。 ディーゼル機関用ユニットインジェクタ式電子制御燃料噴射装置の構成を示す図である。 電子制御燃料噴射装置に装着された従来のポペット弁装置を該ポペット弁駆動装置とともに示す図で、（Ａ）は弁開状態を示し、（Ｂ）は弁閉状態を示す。

符号の説明

０１ ポペット弁装置
０５ 低圧室
０６ 高圧室
０７ 軸方向通路
０３３ 半径方向通路
３ａ ポペット弁装置取付け部底面
５ ポペット弁（ポペット弁部材）
１０ 弁座部材
５２ 燃料通路
１０３ 円柱状突起
１０４ 円筒状凹み
１０５ オリフィス
１０６ 小孔
１１５ 中心軸穴（逃がし穴）
１１６ 横穴

Claims (7)

1. 弁座部材と該弁座部材に往復摺動自在に嵌合されたポペット弁部材とよりなり、前記弁座部材の環状の座面への前記ポペット弁部材の外周に形成されたシート面の着座により、該着座部を挟んでポペット弁部材の周りに環状の高圧側室と低圧側室が形成されるように構成され、前記弁座部材には前記高圧室に通じる軸方向通路と低圧室に通じる半径方向通路が設けられた高圧流体経路開閉用のポペット弁装置において、前記高圧室に通じる軸方向通路が同一径でほぼ同等の管路長さを有し、かつ前記ポペット弁部材の軸方向中心線に平行方向に伸びて同一周上に設置される複数の通路孔からなり、前記ポペット弁部材の中間胴部外周と弁座部材の弁座が設けられる環状突起部内周とで形成される環状隙間の幅を絞ることにより、弁開時に前記高圧室から低圧室に流出する液体流の流量を規制してキャビテーションエロージョンの発生を抑制するように構成されたことを特徴とするポペット弁装置。
2. 前記軸方向通路が同一周上に隣接した位置に設置されることを特徴とする請求項１記載のポペット弁装置。
3. 前記軸方向通路が同一周上に前記ポペット弁部材の軸方向中心線に関して対称な位置に設置されることを特徴とする請求項１記載のポペット弁装置。
4. 前記弁座部材がポペット弁装置取付け部の底面に密着固定され、前記ポペット弁部材の弁シートが前記弁座部材の座面から離れる方向に弾性部材で付勢されており、前記ポペット弁部材が電磁弁装置により前記弾性部材の付勢力に抗して吸引されてポペット弁部材の弁シートが前記弁座部材の座面に着座された状態で弁閉となり、前記電磁弁装置の吸引力が解除されて前記ポペット弁部材の弁シートが前記の弁座部材の弁座から離れる時に弁開となるように装着されてなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のポペット弁装置を備えた電子制御燃料噴射装置。
5. 前記ポペット弁部材は弁座部材との摺動部からの漏出燃料を前記弾性部材の装着部屋へ逃がす軸中心穴を有し、前記弁座部材が密着固定される前記ポペット弁装置取付け部の底面に前記ポペット弁部材の軸中心穴に小さな隙間で嵌合する突起を設けることにより、前記ポペット弁部材が下降して開弁する際にその端面の前記取付け部底面への衝突が緩和されてポペット弁部材のバウンシングが発生するのを防止するように構成されたことを特徴とする請求項４記載のポペット弁装置を備えた電子制御燃料噴射装置。
6. 前記ポペット弁部材は弁座部材との摺動部径よりも小径でその先端部端面から突出する突起部を有するとともに弁座部材との摺動部からの漏出燃料を前記弾性部材の装着部屋へ逃がす軸中心穴を有し、前記弁座部材が密着固定される前記ポペット弁装置取付け部の底面に前記ポペット弁先端突起部の外周と小さな隙間で嵌合する凹所を設けることにより、前記ポペット弁部材が下降して開弁する際にその端面の前記取付け部底面への衝突が緩和されてポペット弁部材のバウンシングが発生するのを防止するように構成されたことを特徴とする請求項４記載のポペット弁装置を備えた電子制御燃料噴射装置。
7. 前記ポペット弁部材は、弁座部材との摺動部からの漏出燃料を前記弾性部材の装着部屋へ逃がす軸中心穴を有し、該穴に絞り部を設けることにより、前記ポペット弁部材が開弁する際にその端面の前記取付け部底面への衝突が緩和されてポペット弁のバウンシングが発生するのを防止するように構成されたことを特徴とする請求項４記載のポペット弁装置を備えた電子制御燃料噴射装置。

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