JP4552890B2 - インジェクタ - Google Patents

Description

本発明は、ピストンがニードルに閉弁方向の軸力を与える構造を採用するインジェクタ（燃料噴射弁）に関し、例えばコモンレール式燃料噴射装置のインジェクタに適用して好適な技術に関する。

（従来の技術）
ピストンがニードルに閉弁方向の軸力を与える構造を採用するインジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この種のインジェクタの一例を図７、図８に示す。なお、各名称の符号は、後述する実施例と共通符号としている。
このインジェクタ１は、ボディ（ロアボディ１１、ノズルボディ１３等）と、ボディ内に摺動自在に支持されたニードル１６およびコマンドピストン（ピストンの一例）１７と、コマンドピストン１７の閉弁方向（図示下方）の軸力を可変する圧力制御室２５の圧力を制御する電磁弁１４とを備える。ここでニードル１６は、高圧の供給燃料の作用により開弁方向（図示上方）の軸力αを受ける。一方、コマンドピストン１７は、圧力制御室２５の圧力による閉弁方向の軸力βと、スプリング２９の作用により閉弁方向の軸力γとを受ける。

そして、電磁弁１４の作動により圧力制御室２５の圧力を下げて、ニードル１６の開弁方向の軸力αが、コマンドピストン１７の閉弁方向の軸力β＋γを上回ると、ニードル１６がボディ（具体的にはノズルボディ１３）から離座して、燃料の供給側と噴孔１９が連通して、燃料噴射を実行する。
逆に、電磁弁１４の作動により圧力制御室２５の圧力を上げて、ニードル１６の開弁方向の軸力αより、コマンドピストン１７の閉弁方向の軸力β＋γが上回ると、ニードル１６がボディ（具体的にはノズルボディ１３）に着座して、燃料の供給側と噴孔１９の連通が遮断されて、燃料噴射が停止する。

（従来技術の問題点）
ニードル１６とコマンドピストン１７は、同軸上に配置れされて、ニードル１６の開弁方向の軸力αがコマンドピストン１７に伝わるとともに、コマンドピストン１７の閉弁方向の軸力β＋γがニードル１６に伝わるように設けられている。
また、ニードル１６とコマンドピストン１７は、上述したようにボディによって軸方向（開閉弁方向）へ摺動自在に支持されるものであり、ニードル１６とコマンドピストン１７のそれぞれ１箇所づつにボディとの摺動部が設けられている。なお、以下において、コマンドピストン１７の摺動部をピストン摺動部Ａと称し、ニードル１６の摺動部をニードル摺動部Ｂと称して説明する。

ピストン摺動部Ａは、圧力制御室２５のシールを兼ねる目的で圧力制御室２５側（ニードル１６とは異なった側：開弁方向側：図示上側）に設けられている。このため、ピストン摺動部Ａは、コマンドピストン１７のニードル当接端Ｘから遠い位置となる。
ここで、ボディは、エンジン搭載時やエンジン搭載中において外部から負荷を受ける可能性がある。ボディが外部負荷を受けた場合、その外部負荷によってボディに曲がりが生じる懸念がある。

コマンドピストン１７はニードル１６から離れた側に設けられたピストン摺動部Ａによって支持されているため、ボディに曲がりが生じると、コマンドピストン１７におけるニードル１６と当接する側の端部は、コマンドピストン１７の長さによって径方向に大きくズレてしまう。即ち、コマンドピストン１７のニードル当接端Ｘが、ニードル１６の軸心に対してズレてしまう。
このように、コマンドピストン１７のニードル当接端Ｘが、ニードル１６の軸心に対してズレると、ニードル１６はコマンドピストン１７から軸ズレ荷重を受け、ニードル摺動部Ｂに側方荷重（径方向に傾いた荷重）が加わる。このニードル摺動部Ｂに加わる側方荷重によりニードル１６の摺動性が悪化することとなり、噴射精度の低下を招いてしまう。
特開２０００−２２０５０８号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的はボディに曲がりが生じたとしても、ニードル摺動部には側方荷重が加わることのないインジェクタの提供にある。

［請求項１の手段］
請求項１の手段を採用するインジェクタは、ピストンのニードル側の端部が、ニードルを軸方向へ摺動自在に支持するニードル摺動穴によって軸方向へ摺動自在に支持される。
これによって、何らかの要因によってボディに曲がりが生じたとしても、ピストンのニードル当接端が、ニードルに対してズレることがない。
これによって、ニードルとピストンとの当接部には軸方向のみの軸力が加わることとなり、ニードル摺動部には側方荷重が加わらず、ニードルの摺動性は悪化しない。
この結果、ボディに曲がりが生じたとしても、インジェクタの噴射精度を高く保つことができる。

また、ピストンのニードル当接端が、ニードル摺動穴によって摺動自在に支持されることにより、何らかの要因によってボディに曲がりが生じたとしても、ピストンのニードル当接端が、ニードルに対してズレることがない。

［請求項２の手段］
請求項２の手段を採用するインジェクタは、ピストンのニードル側に、ピストンに対して閉弁方向の軸力を与えるスプリングが着座するバネ座が設けられている。
これにより、スプリングによる閉弁方向の軸力がピストンに直接与えられる。

［請求項３の手段］
請求項３の手段を採用するインジェクタは、ピストンにおけるニードルとは異なった側の端部が、ノズルボディとは別のボディによって軸方向へ摺動自在に支持される。
即ち、ピストンの両端側が摺動自在に支持されるものである。

最良の形態のインジェクタは、例えばコモンレール式燃料噴射装置など高圧燃料の噴射に用いられるものである。
このインジェクタは、開弁方向の軸力が与えられるニードルの開弁方向側の軸端に当接して、ニードルに閉弁方向の軸力を与えるピストンのニードル側の端部を、ニードル摺動穴によって軸方向へ摺動自在に支持する構造を採用する。

〔参考例１〕
参考例１を図１〜図３を参照して説明する。この参考例１では、まず「インジェクタの構成」を説明し、その後で「参考例１の特徴」を説明する。なお、以下では、開弁方向を上、閉弁方向を下として説明するが、この上下は説明のためのものであり、エンジン搭載時などにおける天地方向に関係ないものである。

〔インジェクタ１の構成〕
インジェクタ１は、例えばコモンレール式燃料噴射装置に用いられる。ここで、コモンレール式燃料噴射装置の概略構成を図３を参照して説明する。
コモンレール式燃料噴射装置は、エンジン（例えば、ディーゼルエンジン）の各気筒毎に燃料噴射を行うシステムであり、インジェクタ１の他に、サプライポンプ２、コモンレール３、制御装置４等によって構成される。なお、制御装置４は、ＥＣＵ（エンジン制御ユニット）４ａとＥＤＵ（駆動ユニット）４ｂで構成されるものであり、ＥＤＵ４ｂはＥＣＵ４ａのケース内に内蔵されるものであっても良い。

サプライポンプ２は、燃料タンク５内の燃料を吸引するフィードポンプ（図示しない）と、このフィードポンプが吸引した燃料を圧縮してコモンレール３へ吐出する高圧ポンプとを搭載している。フィードポンプおよび高圧ポンプは、エンジンによって駆動される共通のカムシャフトによって回転駆動される。

コモンレール３は、インジェクタ１に供給する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器であり、噴射圧に相当するコモンレール圧が蓄圧されるように高圧ポンプ配管６を介してサプライポンプ２の燃料吐出口に接続されるとともに、各インジェクタ１へ高圧燃料を供給する複数のインジェクタ配管７が接続されている。
ここで、図３中においてコモンレールの右端に設けられた符号３ａは、プレッシャリミッタを兼ねた減圧弁であり、この減圧弁から排出された燃料はリリーフ配管８を介して燃料タンク５へ戻される。なお、減圧弁とプレッシャリミッタが別々にコモンレール３に設けられるものであっても良い。また、図３中においてコモンレール３の左端に設けられた符号３ｂは、コモンレール圧を検出するレール圧センサである。

インジェクタ１は、エンジンの各気筒毎に搭載されて燃料を各気筒内に噴射供給するものであり、コモンレール３より分岐する複数のインジェクタ配管７の下流端に接続されて、コモンレール３に蓄圧された高圧燃料を各気筒内に噴射供給する。また、インジェクタ１のリーク燃料は、リリーフ配管８を経て燃料タンク５に戻される。
なお、インジェクタ１の詳細は後述する。

制御装置４は、上述したように、ＥＣＵ４ａとＥＤＵ４ｂより構成される。
ＥＣＵ４ａは、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＳＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリ）、入力回路、出力回路、電源回路を含んで構成される周知構造のコンピュータよりなる。
ＥＣＵ４ａは、読み込まれたセンサ類の信号（エンジンパラメータ：乗員の操作状態、エンジンの運転状態に応じた信号）に基づいて各種の演算処理を行う。なお、ＥＣＵ４ａには、エンジンパラメータを検出するセンサ類として、アクセル開度を検出するアクセルセンサ、エンジン回転数やクランク角を検出する回転数センサ、エンジンの冷却水温度を検出する水温センサ、コモンレール圧を検出するレール圧センサ３ｂなど、各種のセンサが接続されている。

ＥＣＵ４ａには、インジェクタ１の噴射制御を行うための機能が搭載されている。この機能は、現在の運転状態に応じてインジェクタ１に搭載された電磁弁１４（後述する）の通電開始と通電停止を制御する制御機能であり、予め搭載されたプログラムと、ＥＣＵ４ａに読み込まれた各種センサ信号（エンジンパラメータ）とに基づいて、各噴射毎に電磁弁１４の通電開始時期と通電期間を算出する。
また、ＥＤＵ４ｂは、ＥＣＵ４ａからの指令に基づいて電磁弁１４を通電する周知の駆動回路である。

（インジェクタ１の説明）
インジェクタ１の具体的な構成を図１、図２を参照して説明する。
インジェクタ１は、ボディの内部に往復動可能に収容される弁ユニットを有する。なお、この参考例１におけるボディは、ボディ本体となるロアボディ１１、このロアボディ１１の下部にリテーニングナット１２により固定されたノズルボディ１３、ロアボディ１１の上部に電磁弁１４を固定するアッパボディ１５からなる。

弁ユニットは、ノズルボディ１３内に配置されたニードル１６と、ロアボディ１１内に配置されたコマンドピストン（ピストンの一例）１７の２部品によって構成され、この２部品が上下方向に当接した状態で一体に可動する。
ニードル１６は、ノズルボディ１３の内部に形成されたガイド孔１８の上側の内周面により上下方向に摺動自在に支持される大径部１６ａと、ガイド孔１８の下端に形成された噴孔１９を開閉する小径部１６ｂとを有する段付き状に設けられている。

ノズルボディ１３には、上記ガイド孔１８および噴孔１９の他に、ニードル１６の段差部の周囲に拡径して形成された燃料溜２１、この燃料溜２１に高圧燃料を導く高圧燃料通路２２等が形成されている。
ガイド孔１８は、ノズルボディ１３の上端面から下端部付近まで穿設されたものであり、ニードル１６は、燃料溜２１より上側のガイド孔１８内において大径部１６ａが上下方向に摺動自在に保持され、燃料溜２１より下側のガイド孔１８と小径部１６ｂとの間に環状燃料通路２３が形成される。
噴孔１９は、ガイド孔１８の下端の円錐シート面から外面に伸びる貫通孔であり、ニードル１６が円錐シート面から離座することで、環状燃料通路２３と連通して高圧燃料を外部（燃焼室内）へ噴射し、ニードル１６が円錐シート面に着座することで、環状燃料通路２３と遮断されて燃料噴射を停止する。

ここで、燃料溜２１および環状燃料通路２３には、噴射圧力に比例した高圧燃料が導入される。このため、燃料溜２１および環状燃料通路２３に導入された高圧燃料は、ニードル１６の受圧面（ノズルの有効シート面積）に作用してニードル１６に上向きの開弁方向の軸力αを与える。

コマンドピストン１７は、ロアボディ１１内に形成されたシリンダ室２４の内部において上下方向に移動自在に支持され、下端がニードル１６の上端と当接してニードル１６と一体に移動する。このコマンドピストン１７は、ロアボディ１１の上側から下側まで伸びる棒状を呈し、コマンドピストン１７の上端には圧力制御室２５が形成されている。
圧力制御室２５は、ロアボディ１１、コマンドピストン１７、オリフィスプレート２６で囲まれる空間である。この圧力制御室２５は、インジェクタ配管７から高圧燃料を受ける高圧通路２７と入口オリフィス２８を介して連通しており、圧力制御室２５には噴射圧力に比例した高圧燃料が導入される。このため、圧力制御室２５に導入された高圧燃料の圧力がコマンドピストン１７の上端面に作用して、コマンドピストン１７に押し下げる力、即ち下向きの閉弁方向の軸力βを発生する。

ここで、コマンドピストン１７の下側で、ニードル１６に近い部分には、コマンドピストン１７に対して下向きの閉弁方向の軸力γを与えるスプリング２９が着座するバネ座３０が設けられている。このスプリング２９は、コマンドピストン１７に設けられたバネ座３０とロアボディ１１の段差部との間で圧縮配置された圧縮コイルバネであり、スプリング２９の復元力によりコマンドピストン１７へ閉弁方向の軸力γを直接与えるようになっている。なお、図中に示す符号２９ａは、スプリング２９の圧縮量を調整することで閉弁方向の軸力γを調整するためのシムである。

一方、圧力制御室２５は、リリーフ配管８に連通する低圧通路３１と出口オリフィス３２を介して連通可能に設けられており、この圧力制御室２５が出口オリフィス３２を介して低圧通路３１と連通することで、圧力制御室２５の圧力が下がり、コマンドピストン１７を押し下げる力、即ち閉弁方向の軸力βが低下する。

電磁弁１４は、出口オリフィス３２を開閉することで、圧力制御室２５の圧力を制御させてコマンドピストン１７の閉弁方向の軸力βを変化させる手段であり、出口オリフィス３２を開閉するボール弁が下端に装着されたアーマチャ３３、このアーマチャ３３を軸方向に摺動自在に支持するバルブボディ３４、アーマチャ３３を下方へ付勢するリターンスプリング３５、およびアーマチャ３３を上方（開弁方向）へ駆動するソレノイド３６等を内蔵する。

ソレノイド３６がＯＦＦの状態では、リターンスプリング３５の付勢力によってアーマチャ３３が下方に押し付けられ、ボール弁がオリフィスプレート２６に着座して出口オリフィス３２を塞ぐ。
ソレノイド３６がＯＮの状態では、リターンスプリング３５の付勢力に抗してアーマチャ３３が上方に移動する。これによって、ボール弁がオリフィスプレート２６から離座して、出口オリフィス３２が開かれる。

（インジェクタ１の作動説明）
上述したように、コモンレール３からインジェクタ１に供給された高圧燃料は、燃料溜２１および環状燃料通路２３と、圧力制御室２５とに導かれる。これによって、ニードル１６には上述した開弁方向の軸力αが作用するとともに、コマンドピストン１７には閉弁方向の軸力βが作用する。一方、コマンドピストン１７にはスプリング２９による軸力γが作用する。

電磁弁１４のＯＦＦ状態は、電磁弁１４により出口オリフィス３２が閉塞された状態であり、圧力制御室２５の圧力は高く、閉弁方向の軸力βが大きい状態である。この状態は、ニードル１６に加わる開弁方向の軸力αより、コマンドピストン１７に加わる閉弁方向の軸力βと軸力γの合力が勝る状態（α＜β＋γ）であり、ニードル１６はリフトすることなく噴孔１９を閉じるので燃料は噴射されない。

電磁弁１４がＯＮされると、ボール弁が出口オリフィス３２を開いて圧力制御室２５が低圧通路３１と連通するため、圧力制御室２５の圧力が低下して、閉弁方向の軸力βが低下する。閉弁方向の軸力βの低下により、ニードル１６に加わる開弁方向の軸力αが、コマンドピストン１７に加わる閉弁方向の軸力βと軸力γの合力より勝る状態（α＞β＋γ：圧力制御室２５の圧力が開弁圧に達した状態）になると、ニードル１６が上昇して噴孔１９が開かれ、燃料の噴射が開始される。

その後、電磁弁１４がＯＦＦされると、ボール弁が出口オリフィス３２を閉じ、再び圧力制御室２５の燃料圧力が上昇して、閉弁方向の軸力βも上昇する。そして、閉弁方向の軸力βの上昇により、ニードル１６に加わる開弁方向の軸力αよりも、コマンドピストン１７に加わる閉弁方向の軸力βと軸力γの合力が勝る状態（α＜β＋γ：圧力制御室２５の圧力が閉弁圧に低下した状態）になると、ニードル１６が下降を開始し、噴孔１９が閉じられることで噴射が終了する。

〔参考例１の特徴〕
次に参考例１の特徴を「参考例１の背景」、「不具合を解決する手段」および「参考例１の効果」の順に説明する。
（参考例１の背景）
コマンドピストン１７は、圧力制御室２５の圧力による閉弁方向の軸力βをニードル１６に伝えるとともに、スプリング２９による閉弁方向の軸力γをニードル１６に伝えるものであり、ロアボディ１１の上側内部に設けられた圧力制御室２５の圧力変化を、ロアボディ１１の下方のニードル１６に伝達するために、長い棒状に設けられている。
また、コマンドピストン１７は、ニードル１６と同軸上に配置されるものであり、ボディ内において軸方向へ摺動自在に支持される。

このように、コマンドピストン１７は、ロアボディ１１内においてニードル１６と同軸上に配置された状態で軸方向へ摺動自在に支持されるものであり、コマンドピストン１７とロアボディ１１との間には、コマンドピストン１７を摺動自在に支持するためのピストン摺動部Ａが設けられている。
ここで、従来技術におけるピストン摺動部Ａは、圧力制御室２５のシールを兼ねる目的で制御室側（上側）に１箇所だけ設けられていた。具体的には、コマンドピストン１７の上側がロアボディ１１内に形成されたシリンダ室２４と摺動自在に設けられ、ピストン摺動部Ａより下側はボディと接触しないように設けられていた。即ち、ピストン摺動部Ａはニードル１６から離れた位置に設けられていた。

一方、ニードル１６もノズルボディ１３内においてコマンドピストン１７と同軸上に配置された状態で軸方向へ摺動自在に支持されるものであり、コマンドピストン１７とノズルボディ１３との間には、ニードル１６を摺動自在に支持するためのニードル摺動部Ｂが設けられている。
このニードル摺動部Ｂは、上述したニードル１６の大径部１６ａと、ノズルボディ１３のガイド孔１８との摺接部である。

ここで、ボディは、エンジン搭載時やエンジン搭載中において外部から負荷を受ける可能性がある。ボディが外部負荷を受け、ロアボディ１１に曲がりが生じると、従来技術のようにピストン摺動部Ａがニードル１６から離れた位置に１箇所だけ設けられていた場合、コマンドピストン１７が長いため、コマンドピストン１７の下端（ニードル１６と当接する側の端部）が径方向に大きくズレてしまう。即ち、コマンドピストン１７のニードル当接端Ｘが、ニードル１６の軸心に対してズレる。
このように、コマンドピストン１７のニードル当接端Ｘが、ニードル１６の軸心に対してズレると、ニードル１６はコマンドピストン１７から軸ズレした閉弁方向の軸力β＋γを受けることになり、ニードル摺動部Ｂに側方荷重が加わる。それによってニードル摺動部Ｂの摺動性が悪化することとなり、噴射精度の低下を招いてしまう。

（不具合を解決する手段）
上記の不具合を回避するために、参考例１は次の技術を採用している。
ここで、インジェクタ１は、上述したように、開弁方向の軸力αが与えられるニードル１６と、閉弁方向の軸力β＋γが与えられるコマンドピストン１７とを備えるものであり、ニードル１６の開弁方向側の軸端がコマンドピストン１７の軸端に当接して、コマンドピストン１７がニードル１６に閉弁方向の軸力β＋γを与える構造を採用している。
そして、ロアボディ１１内で軸方向へ移動可能に支持されたコマンドピストン１７のニードル１６側（ニードル１６に近い側）の端部は、ボディによって軸方向へ摺動自在に支持される構造を採用している。

具体的にこの参考例１のコマンドピストン１７は、コマンドピストン１７のニードル１６側にバネ座３０を備えており、このバネ座３０はコマンドピストン１７と一体または一体化して設けられている。そして、このバネ座３０の外周面が、スプリング２９を収容するスプリング収容室３７の内面を軸方向に沿って摺接するように設けられている。
即ち、コマンドピストン１７の下側に設けられたバネ座３０が、ロアボディ１１によって軸方向へ摺動自在に支持される構造を採用しており、バネ座３０の外周面が第２ピストン摺動部Ｃとして作用する。

さらに具体的に、この参考例１のバネ座３０は、軸方向に短い円柱形状を呈しており、この円柱の軸心はコマンドピストン１７の軸心と一致するものである。また、バネ座３０の外径寸法は、スプリング収容室３７の内径寸法よりも摺動クリアランスだけ小径であり、バネ座３０の外周面は摺動抵抗を減らすために平滑に設けられている。
なお、バネ座３０は、スプリング収容室３７の上下を区画してダンパとして作用する場合、コマンドピストン１７の応答性を高めるために、バネ座３０に上下を連通する貫通穴あるいは溝を形成しても良い。
一方、バネ座３０を摺動させるスプリング収容室３７は、軸方向へ沿う円筒形状を呈する円筒穴であり、円筒穴の軸心はコマンドピストン１７の設計中心と一致するものである。また、スプリング収容室３７の内周面も、摺動抵抗を減らすために平滑に設けられている。

（参考例１の効果）
参考例１のインジェクタ１は、上述したように、コマンドピストン１７のニードル１６側の端部に設けられたバネ座３０の外周面が、ロアボディ１１内に設けたスプリング収容室３７の内周面によって軸方向へ摺動自在に支持される構造を採用している。即ち、コマンドピストン１７のニードル１６側の端部が第２ピストン摺動部Ｃによって軸方向へ摺動自在に支持される構造を採用している。

このように、第２ピストン摺動部Ｃがニードル１６に近いため、何らかの要因によってボディに外部負荷が加わり、ロアボディ１１に曲がりが生じたとしても、コマンドピストン１７におけるニードル１６との当接端が、ニードル１６に対して径方向へズレることがない。
これによって、ニードル１６とコマンドピストン１７との当接部には軸方向のみの軸力が加わることとなり、ニードル摺動部Ｂには側方荷重が加わらず、ニードル１６の摺動性は悪化しない。
この結果、ボディに曲がりが生じたとしても、インジェクタ１の噴射精度を高く保つことができ、インジェクタ１の信頼性を高めることができる。

〔実施例〕
実施例を図４を参照して説明する。なお、この実施例および以下の参考例において、上記参考例１と同一符号は同一機能物を示すものである。
上記参考例１では、コマンドピストン１７のニードル１６側の端部を、ボディによって軸方向へ摺動自在に支持する一例として、コマンドピストン１７のニードル１６側に設けられたバネ座３０をロアボディ１１のスプリング収容室３７の内周面によって軸方向へ摺動自在に支持させる例を示した。

これに対し、この実施例は、コマンドピストン１７のニードル１６側の端部を、ニードル１６を軸方向へ摺動自在に支持するガイド孔１８（ニードル摺動穴に相当する）に差し入れて、そのガイド孔１８によって軸方向へ摺動自在に支持させるものである。即ち、コマンドピストン１７においてガイド孔１８に差し入れられる部分を第２ピストン摺動部Ｃとしたものである。
このように設けても、第２ピストン摺動部Ｃがニードル１６に近いため、何らかの要因によってボディに外部負荷が加わり、ロアボディ１１に曲がりが生じたとしても、コマンドピストン１７におけるニードル１６との当接端が、ニードル１６に対して径方向へズレることがないため、参考例１と同様の効果を得ることなできる。

なお、この実施例では、バネ座３０とロアボディ１１との径方向クリアランスが、コマンドピストン１７のニードル１６側の端部とノズルボディ１３との摺動クリアランスよりも大きく設けられている。このように設けられることにより、バネ座３０はロアボディ１１に対して摺動することがなく、コマンドピストン１７のニードル１６側の端部を、ガイド孔１８によって軸方向へ摺動自在に支持することができる。
また、バネ座３０とロアボディ１１との径方向クリアランスが大きいため、バネ座３０がスプリング収容室３７内でダンパとして作用することがなく、バネ座３０に上下を連通する貫通穴あるいは溝を形成しなくても済む。

〔参考例２〕
参考例２を図５を参照して説明する。
この参考例２のインジェクタ１は、ロアボディ１１とノズルボディ１３との軸方向間に、ニードル１６の最大リフト量を規制するチップパッキン３８（ボディの一部）を介在させたものであり、コマンドピストン１７のニードル１６側の端部を、チップパッキン３８の軸心に貫通形成した軸心孔３９に差し入れて、チップパッキン３８の軸心孔３９によって軸方向へ摺動自在に支持させるものである。即ち、コマンドピストン１７において軸心孔３９に差し入れられる部分を第２ピストン摺動部Ｃとしたものである。なお、チップパッキン３８に形成された燃料通路３８ａは、ロアボディ１１の高圧通路２７と、ノズルボディ１３の高圧燃料通路２２とを連通する。
このように設けても、第２ピストン摺動部Ｃがニードル１６に近いため、何らかの要因によってボディに外部負荷が加わり、ロアボディ１１に曲がりが生じたとしても、コマンドピストン１７におけるニードル１６との当接端が、ニードル１６に対して径方向へズレることがないため、参考例１と同様の効果を得ることなできる。

〔参考例３〕
参考例３を図６を参照して説明する。
実施例および参考例１、２では、コマンドピストン１７のニードル１６側の端部の軸ズレを第２ピストン摺動部Ｃにより防ぐ例を示した。
これに対し、この参考例３は、コマンドピストン１７のニードル１６側の端部の軸ズレを許容し、且つニードル１６がコマンドピストン１７側から軸ズレ荷重を受けないものである。

この参考例３のコマンドピストン１７は、従来技術と同様、ニードル１６から離れた上側の１箇所だけのピストン摺動部Ａにより軸方向へ摺動自在に支持されるものである。そして、インジェクタ１は、ニードル１６とコマンドピストン１７との軸方向間に挟まれ、ニードル１６およびコマンドピストン１７と一体に移動する中間部材４０を設け、この中間部材４０をボディによって軸方向へ摺動自在に支持する構造を採用するものである。

具体的に、中間部材４０は、ニードル１６とコマンドピストン１７との軸方向間に挟まれる円盤部４０ａと、この円盤部４０ａの外周部に形成されてスプリング収容室３７の内周面を軸方向に沿って摺接する円筒部４０ｂとを一体に設けたものである。また、この参考例３の中間部材４０は、スプリング２９の付勢力を受けて、その付勢力をニードル１６に伝達するものである。即ち、中間部材４０は、スプリング２９による閉弁方向の軸力γをニードル１６に伝達するバネ座の機能を兼ねるものである。

なお、円筒部４０ｂの外径寸法は、スプリング収容室３７の内径寸法よりも摺動クリアランスだけ小径であり、円筒部４０ｂの外周面は摺動抵抗を減らすために平滑に設けられている。また、円筒部４０ｂの軸方向寸法は、中間部材４０が軸方向に対して傾斜しない長さに設けられている。
一方、中間部材４０を摺動させるスプリング収容室３７は、軸方向へ沿う円筒形状を呈する円筒穴であり、スプリング収容室３７の内周面も、摺動抵抗を減らすために平滑に設けられている。

参考例３のインジェクタ１は、何らかの要因によってボディに曲がりが生じ、コマンドピストン１７のニードル１６側の端部が径方向にズレたとしても、中間部材４０が軸方向に対して傾斜しないように軸方向へ摺動自在に支持される構成を採用しているため、中間部材４０がニードル１６に対して軸方向に傾斜することがない。
これによって、ニードル１６と中間部材４０との当接部には軸方向のみの軸力が加わる。即ち、コマンドピストン１７のニードル１６側の端部が径方向にズレたとしても、ニードル摺動部Ｂには側方荷重が加わらず、ニードル１６の摺動性は悪化しない
この結果、ボディに曲がりが生じたとしても、インジェクタ１の噴射精度を高く保つことができ、インジェクタ１の信頼性を高めることができる。

〔変形例〕
上記の実施例および参考例では、圧力制御室２５の圧力制御に電磁弁１４を用いる例を示したが、ピエゾアクチュエータなど、他の駆動手段を用いて圧力制御室２５の圧力制御を行うものであっても良い。
上記の実施例では、２ウェイタイプのインジェクタ１に本発明を適用したが、３ウェイタイプのインジェクタなど、コマンドピストン１７がニードル１６に閉弁方向の軸力を与える全てのインジェクタに本発明を適用しても良い。
上記の実施例では、コモンレール式燃料噴射装置のインジェクタ１に本発明を適用したが、ガソリンエンジンに用いられるインジェクタなど、他の形式の燃料噴射装置のインジェクタに本発明を適用しても良い。

インジェクタの断面図である（参考例１）。 インジェクタの要部断面図である（参考例１）。 コモンレール式燃料噴射装置の概略図である（参考例１）。 インジェクタの要部断面図である（実施例）。 インジェクタの要部断面図である（参考例２）。 インジェクタの要部断面図である（参考例３）。 インジェクタの断面図である（従来例）。 インジェクタの要部断面図である（従来例）。

１ インジェクタ
１１ ロアボディ（別のボディ）
１３ ノズルボディ
１６ ニードル
１７ コマンドピストン（ピストン）
１８ ガイド孔（ニードル摺動穴）
１９ 噴孔
２９ スプリング
３０ バネ座
Ａ ピストン摺動部（ピストンにおけるニードルとは異なる側の摺動部）
Ｂ ニードル摺動部
Ｃ 第２ピストン摺動部（ピストンにおけるニードル側の摺動部）

Claims (3)

1. 噴孔を開閉するニードルと、このニードルを軸方向へ摺動自在に支持するためのニードル摺動穴が設けられたノズルボディとを備え、
   前記ニードル摺動穴内で、前記ニードルを前記ノズルボディに対して摺動させながら軸方向に移動させることで、前記噴孔を開閉して開弁または閉弁するインジェクタにおいて、
   開弁方向の軸力が与えられる前記ニードルの開弁方向側の軸端に当接して、前記ニードルに閉弁方向の軸力を与えるピストンの前記ニードル側の端部を、前記ニードル摺動穴によって軸方向へ摺動自在に支持することを特徴とするインジェクタ。
2. 請求項１に記載のインジェクタにおいて、
   前記ピストンの前記ニードル側には、前記ピストンに閉弁方向の軸力を与えるスプリングが着座するバネ座が設けられていることを特徴とするインジェクタ。
3. 請求項１または請求項２に記載のインジェクタにおいて、
   前記ピストンにおける前記ニードルとは異なった側の端部は、前記ノズルボディとは別のボディによって軸方向へ摺動自在に支持されることを特徴とするインジェクタ。

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