JP4698368B2 - 筒内直噴型内燃機関の燃料噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃焼室に燃料を直接噴射して供給する筒内直噴型内燃機関の燃料噴射装置に関する。

このような筒内直噴型内燃機関として、例えばディーゼルエンジンがある。ディーゼルエンジンでは、燃焼室に供給された燃料の圧縮自着火により燃焼が行われており、燃料を燃焼室に直接噴射して供給するための燃料噴射装置が設けられる。一般に、燃料噴射装置に燃料を圧送する燃料ポンプは、クランクシャフトの回転を利用して駆動される。

ところで、エンジンが高回転のときには、燃料の噴射期間が短いことが好ましく、燃料噴射装置から噴射される燃料の噴射圧を高圧にすることで燃焼性能の向上が図られる。一方、エンジンがアイドルに近い状態において高回転時と同様にして燃料を噴射すると、適切な噴射期間が確保されず、燃焼騒音の悪化を招いていた。また、燃料噴射装置に備えられる噴射用のバルブの開弁圧が高圧に設定されていると、閉弁時に発生するバルブ作動音が大きくなる。このため、常時高圧の噴射圧で噴射する形態であると、アイドルに近い状態では騒音の原因になるという問題があった。これらの問題への対策として、噴射圧を２段階で調整できる燃料噴射装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

この形態の燃料噴射装置は、２段スプリング式とも称され、低圧の開弁圧を設定する第１スプリングと、高圧の開弁圧を設定する第２スプリングとにより付勢され、これらスプリングの付勢力に抗してリフトすることにより供給路を開放するニードルバルブを備えている。

特開平５−４４５８９号公報

しかしながら、従来の２段スプリング式の燃料噴射装置によると、アイドルに近い状態において発生していた問題の解消が図られる一方、高圧の噴射圧で燃料を供給するときには、第１スプリングの付勢力に抗してニードルバルブをリフトさせ、さらに第２スプリングの付勢力に抗してリフトさせることにより、供給路が開放されるようになっている。したがって、低回転高負荷のような低い送油率でかつ多くの燃料を供給しなければいけないときには、必要な燃料を供給するために必要以上の時間がかかり、適切な燃料噴射期間に燃料が噴射されないという課題があった。

このような課題に鑑み、本発明は、燃料噴射圧を段階的に調整可能な筒内直噴型内燃機関の燃料噴射装置において、作動性を向上させ、内燃機関の性能の向上が図られた筒内直噴型内燃機関の燃料噴射装置を提供することを目的とする。

上記目的達成のため、本発明に係る筒内直噴型内燃機関の燃料噴射装置は、燃料ポンプから圧送された燃料を燃焼室に直接噴射して供給するものであり、燃料噴射装置を、内部に燃料通路が形成されて燃焼室に臨ませた燃料通路の開口から燃料を所定の噴射圧で噴射するインジェクタと、燃料ポンプとインジェクタとの間に設けられた切替弁とから構成している。そして、切替弁を、内部に両端が開口する燃料通過空間が形成され、燃料通過空間の一端開口に燃料ポンプからの燃料通路が接続され、燃料通過空間の他端開口にインジェクタの燃料通路が接続されるハウジングと、燃料通過空間内における一端開口側に摺動自在に収容され、それぞれ一端開口側から他端開口側に連通する一端側第１供給路および一端側第２供給路が形成された第１変圧バルブ体と、第１変圧バルブ体の他端開口側に隣接して位置して燃料通過空間内に摺動自在に収容され、それぞれ一端開口側から他端開口側に連通する他端側第１供給路および他端側第２供給路が形成された第２変圧バルブ体と、第１変圧バルブ体を他端開口側に付勢する第１付勢手段と、第２変圧バルブ体を一端開口側に付勢する第２付勢手段とから構成しており、第２付勢手段による付勢力を第１付勢手段による付勢力より大きく設定し、一端側第１供給路と他端側第１供給路とにより一端開口から他端開口に常時開放された第１供給路が形成されるとともに、一端側第２供給路と他端側第２供給路とにより一端開口から他端開口に連通した第２供給路が形成され、一端側第１供給路の少なくとも一部分が、他端側第１供給路の径よりも細い径で形成され、第２変圧バルブ体の他端開口側に、ハウジングの内部に形成された着座面に当接して他端側第２供給路を閉塞する開閉弁部を形成している。さらに、第２変圧バルブ体を、常には、第２付勢手段による付勢力を受けて開閉弁部が着座面に当接した着座位置に保持させ、第１変圧バルブ体を介して作用する第１付勢手段による付勢力と一端開口から燃料通過空間に供給された供給燃料の供給圧に応じて第２変圧バルブ体に作用する他端開口側への押圧力との合力が第２付勢手段による付勢力を上回るときには、第２付勢手段による付勢力に抗して他端開口側に摺動させ、開閉弁部を着座面から離間させて第２供給路を開放させるように構成している。

また、本発明に関係しない参考例としての筒内直噴型内燃機関の燃料噴射装置は、燃料ポンプから圧送された燃料を燃焼室に直接噴射して供給するものであり、燃料噴射装置を、内部に燃料通路が形成されて燃焼室に臨ませた燃料通路の開口から燃料を所定の噴射圧で噴射するインジェクタと、燃料ポンプとインジェクタとの間に設けられた切替弁とから構成している。そして、切替弁を、内部に両端が開口する燃料通過空間が形成され、燃料通過空間の一端開口に燃料ポンプからの燃料通路が接続され、燃料通過空間の他端開口にインジェクタの燃料通路が接続されるハウジングと、燃料通過空間内に摺動自在に収容され、第１連通孔および第２連通孔が形成された第１変圧バルブ体と、燃料通過空間内に摺動自在に収容され、常には一端開口側から第１変圧バルブ体に当接し、第１連通孔と連通する第１連通路、および、第２連通孔と連通する第２連通路が形成された第２変圧バルブ体と、第１変圧バルブ体を一端開口側に付勢する第１の付勢手段と、第２変圧バルブ体を他端開口側に付勢する第２の付勢手段とから構成している。さらに、第２変圧バルブ体の一端開口側に、ハウジングの内部に形成された着座面に当接して第２連通孔の一端開口側を閉塞し、一端開口側から第２連通孔への燃料の流入を阻止する一方向弁部を形成しており、第１連通孔の少なくとも一部分を、第１連通路の径よりも細い径で形成している。

このように構成される本発明に係る筒内直噴型内燃機関の燃料噴射装置によると、燃料噴射装置を構成する切替弁が、ハウジング内部の燃料通過空間に変圧バルブを摺動自在に収容している。変圧バルブには第１および第２供給路が形成されており、第２付勢手段による付勢を受けて常には変圧バルブが開閉弁部をハウジングの着座面に着座させており、第２供給路が開閉弁部により閉塞されている。このため、アイドルに近い状態など、燃料ポンプからの燃料供給量が少ないときには、変圧バルブを着座させた着座位置に保持して移動させることなく、第１供給路を通過させて燃料を他端開口側に流出させ、インジェクタが設定する所定の噴射圧と同等の噴射圧で燃料を噴射させることができる。一方、高回転時など、燃料供給量が多くなると、変圧バルブに作用する押圧力が大きくなり、第２付勢手段の付勢力に抗して変圧バルブが移動し、開閉弁部が着座面から離間して第２供給路が開放される。これにより、第１および第２供給路を通過させて他端開口から流出させることができ、第１供給路のみで燃料を通過させたときよりも高圧の燃料をインジェクタに供給することができる。

このように本構成によれば、２段階の供給圧で燃料を噴射することができる。また、高圧の供給圧で燃料を供給するときには、着座位置に保持された状態から変圧バルブを移動させるだけでよく、変圧バルブの移動量を少なくして高圧の燃料を供給することができる。したがって、変圧バルブの作動時間を短縮し、適正な噴射期間に燃料を供給させることができる。また、このままではインジェクタの圧力波が短い距離で反射するため、第１供給路を通過させて逃がすことができる。

また、変圧バルブを第１および第２の変圧バルブ体から構成し、一端開口側に位置する第１変圧バルブ体の第１供給路の一部分を第２変圧バルブ体の第１供給路の径よりも小さな径で形成すると、圧力波が大きい場合、第１供給路に流入して第１変圧バルブ体に達した反射波は、全量が小径部分を通過することができず一端開口側に向けて第１変圧バルブ体を押圧する。第１変圧バルブ体が第１付勢手段による付勢力に抗して押圧されると、第２変圧バルブ体は開閉弁部が着座面に着座して着座位置に保持されていることから、両変圧バルブ体が離間して反射波が第１変圧バルブ体の第２供給路に流れる。したがって、反射波を第１および第２供給路を通過させて一端開口側に逃がすことができる。このように、燃料の通路断面積を増加させることができるため、圧力波が大きいときでもスムーズに一端開口側に逃がすことができる。

さらに、本発明に関係しない参考例としての筒内直噴型内燃機関の燃料噴射装置においては、燃料噴射装置を構成する切替弁が、ハウジング内部の燃料通過空間に第１変圧バルブ体および第２変圧バルブ体を摺動自在に収容しており、両変圧バルブ体には、第１連通孔および第１連通路と、第２連通孔および第２連通路とがそれぞれ連通して形成されている。また、第１付勢手段による付勢を受けて常には一方向弁部により第２連通孔が閉塞され、第１変圧バルブ体は一方向弁部をハウジングに形成された着座面に当接させて保持される。さらに、第２変圧バルブ体の第１連通路の径は、第１変圧バルブ体の第１連通孔よりも小径になっている。

このため、アイドルに近い状態など、燃料ポンプからの燃料供給量が少ないときには、第１および第２変圧バルブ体を移動させることなく、燃料が第１連通路を通過して他端開口に供給される。また、燃料供給量が多くなると、第１連通路の小径部分を供給燃料の全量が通過できなくなり、第１変圧バルブ体が他端開口側に押圧される。第１変圧バルブ体が第１付勢手段の付勢力に抗して移動すると、第１変圧バルブ体は一方向弁を着座させて保持されていることから、両変圧バルブ体が離間して燃料が第２連通孔に流れる。第２連通孔を流れる燃料は第１付勢手段の付勢力により設定された所定の高圧の供給圧となる。このように、低圧の供給圧を供給するときに対し、高圧の供給圧を供給するときには、第１変圧バルブ体を摺動させるだけでよく、作動量を小さくして高圧の供給圧を供給することができる。したがって、作動時間を短縮して適切な噴射期間で燃料を噴射させることができる。

また、インジェクタからの圧力波が生じたときにおいては、反射波が第１連通孔および第１連通路に流入し、一端開口側に逃がすことができる。圧力波が大きいときには、小径部分を通過できな反射波が第２供給路に流入し、一方向弁部を開弁させて第２供給路が開放される。このようにして、圧力波が大きいときでも反射波を一端開口側にスムーズに逃がすことができる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。なお、図中の矢印Ｕの方向を上方とする。図１には、本発明に係る筒内直噴型内燃機関の燃料噴射装置を備えたエンジンＥの断面図を示している。このエンジンＥは、ディーゼルエンジンであり、シリンダヘッド１と、シリンダブロック２と、クランクケース３とから構成されている。これら各部材１〜３が上下に結合されるとともに上部をヘッドカバー１ａで覆うことにより、エンジンＥのハウジングＨが形成される。

シリンダブロック２は内部にシリンダ室２ａが形成されており、このシリンダ室２ａにピストン４が摺動自在に配設されている。クランクケース３は、左右のケース半体３Ｒ,３Ｌを接合して一体化され、内部にクランク室３ａが形成される。クランク室３ａには、ベアリング６，６が設けられており、クランクシャフト５がこのベアリング６，６に回転自在に支持された状態で収容されている。クランクシャフト５は、左右のシャフト部５ａ，５ｂがクランクピン５ｃにより結合されて一体化されている。ピストン４およびクランクシャフト５はコンロッド７を介して連結されており、ピストン４の往復動とクランクシャフト５の回転とが連動するようになっている。なお、コンロッド７はクランクピン５ｃに枢結されている。クランクシャフト５には、ＡＣジェネレータ８が取り付けられている。クランクシャフト５が回転すると、ＡＣジェネレータ８が駆動されて発電し、電気系に電力が供給される。

シリンダヘッド１は、シリンダブロック２の上部に結合されており、ピストン４の上面、シリンダ室２ａの内周面およびシリンダヘッド１の内壁面により囲まれて燃焼室１０が形成されている。また、燃焼室１０はシリンダヘッド１により形成される副燃焼室１０ａが連通される。シリンダヘッド１には、燃料噴射装置４０が取り付けられており、燃料噴射装置４０により、燃料ポンプ３０から圧送された燃料が所定のタイミングで燃焼室１０に噴射される。噴射された燃料は、吸気と混合されてピストン７の上動により圧縮され、自着火燃焼する。

エンジンＥの燃料系は、燃料ポンプ３０と、燃料噴射装置４０と、燃料ポンプ３０および燃料噴射装置４０を接続する燃料通路配管４５を備えて構成される。

燃料ポンプ３０は、内部に通路が形成されたハウジング３５と、ハウジング３５の内部通路を上下摺動自在に配設されて常にはポンプスプリング３６ａにより下方（クランクシャフト５側）に付勢されたプランジャ３６とから構成され、右クランクケース３Ｒに結合されたポンプケース９の外方に固定されている。クランクシャフト５の右シャフト部５ｂには、ポンプ駆動カム３７が一体に成形されており、このポンプ駆動カム３７がポンプスプリング３６ａの一端を保持するタペット３６ｂに当接している。これにより、クランクシャフト５の回転に伴ってプランジャ３６が上下動する。プランジャ３６が下動すると、図示しない燃料タンクからハウジング３５の内部通路に燃料が供給され、プランジャ３６が上動すると、ハウジング３５内の燃料がハウジング３５に取り付けられた燃料通路配管４５に排出される。

図２に示すように、燃料噴射装置４０は、インジェクタ５０と、油圧切替弁６０とを結合して構成される。インジェクタ５０および油圧切替弁６０は、インジェクタ５０の上端部に形成された雄ねじ部５１ａと、油圧切替弁６０の下端部に形成された雌ねじ部７２ｅとの螺合により、上下に結合される。

インジェクタ５０は、インジェクタ本体５１と、下部ハウジング５２と、ニードル弁５５とからなる。インジェクタ本体５１の上端部には雄ねじ部５１ａが形成されている。また、雄ねじ部５１ａの上端面から下方に延びる燃料供給路５１ｂが形成されており、インジェクタ本体５１の下端部において内部に形成された燃料溜まり５１ｃに連通している。またインジェクタ本体５１の下端には燃料溜まり５１ｃと外部とを連通する燃料噴射孔５１ｄが形成されている。

ニードル弁５５は、インジェクタ本体５１の下方内部に上下に延びて形成されたニードル弁収容部５１ｅに上下移動自在に配設されたプランジャ５６と、プランジャ５６の着座部５６ａとニードル弁収容部５１ｅの上端壁面５１ｆとの間に跨設されて常にはプランジャ５６の着座部５６ａを上方に臨む着座面５１ｇに着座させるニードルスプリング５７とを有して構成され、プランジャ５６が着座面５１ｇに着座した状態では、プランジャ５６の下端部５６ｂが燃料噴射孔５１ｄを閉塞するようになっている。

このようなインジェクタ５０は、燃料供給路５１ｂに燃料が供給され、燃料溜まり５１ｃに蓄えられた燃料の圧力が所定値を超えると、ニードルスプリング５７の付勢力に抗してプランジャ５６が上動して燃路噴射孔５１ｄが開放される。すなわち、ニードル弁５５が開弁した状態となり、燃料噴射孔５１ｄから所定値以上の噴射圧で燃料が噴射される。ニードル弁５５の開弁圧は、ニードルスプリング５７の付勢力に応じて適宜設定され、本構成例ではエンジンＥがアイドルに近い状態において適切な燃料噴射圧となるように設定されている（例えば、10MPa）。

図３に示すように、油圧切替弁６０は、外殻を形成するバルブハウジング７０と、バルブハウジング７０の内部に設けられたバルブ保持部材７５と、バルブ保持部材７５により保持される第１変圧バルブ８０および第２変圧バルブ９０と、バルブハウジング７０の内部に設けられて両変圧バルブ８０，９０をそれぞれ所定の方向に付勢する第１スプリング１００および第２スプリング１０５とから構成される。

バルブハウジング７０は、第１ハウジング７１と第２ハウジング７２とを結合し、内部にバルブ保持部材７５を収容して構成される。両ハウジング７１，７２は、第１ハウジング７１の下端部に形成された雌ねじ部７１ａと、第２ハウジング１２の上端部に形成された雄ねじ部７２ａとの螺合により結合される。

第１ハウジング７１は、下端部に形成された雌ねじ部（雄ねじ収容部）７１ａから上方に向けて円筒状の収容溝７１ｂが凹設されている。また、収容溝７１ｂの上端面の中心部から第１ハウジング７１ｂの内部を上方に延びる長孔７１ｃが形成されている。また、第１ハウジング７１の上端部には雄ねじ部７１ｅが形成されており、この雄ねじ部７１ｄの上壁部の中心部に、上下に貫通して長孔７１ｃに連通する油流入孔７１ｄが形成されている。第１ハウジング７１は、内部で油流入孔７１ｄと、長孔７１ｃと、収容溝７１ｂとが連通され、上下方向に貫通されている。

第２ハウジング７２は、上端部に形成された雄ねじ部７２ａに下方に向けて円筒状の収容溝７２ｂが凹設されている。さらに、この収容溝７２ｂの下面中心部から下方に延びて収容溝７２ｂより小径の長孔７２ｃが形成されている。この長孔７２ｃの下壁部の中心部には、上下に貫通して長孔７２ｃよりも小径の油流出孔７２ｄが形成されている。第２ハウジング７２は、内部で収容溝７２ｂと、長孔７２ｃと、油流出孔７２ｄとが連通され、上下方向に貫通されている。

このように成形される両ハウジング７１，７２が組み付けられると、両ハウジング７１，７２の収容溝７１ｂ，７２ｂが上下に連通し、上方に第１ハウジングの長孔７１ｃが連通して下方に第２ハウジング７２の長孔７２ｃが連通する。

バルブ保持部材７５は、第１ハウジング７１の収容溝７１ｂの深さと同じ高さを有するとともに収容溝７１ｂと同径の円筒状に成形された上部円筒部７５ａと、第２ハウジング７２の収容溝７２ｂの深さと同じ高さを有するとともに収容溝７２ｂと同径の円筒状に成形された下部円筒部７５ｂとからなり、両円筒部７５ａ，７５ｂの中心部を上下に貫通してバルブ収容空間７５ｃが形成されている。上部円筒部７５ａは第１ハウジング７１の収容溝７１ｂ内に嵌着され、下部円筒部７５ｂは第２ハウジング７２の収容溝７２ｂ内に嵌着される。上部円筒部７５ａの上下両面にはシール部材７６，７６が設けられる。上面に設けられたシール部材７６により第１ハウジング７１とバルブ保持部材７５とが密着され、下面に設けられたシール部材７６により第２ハウジング７２とバルブ保持部材７５とが密着される。

これにより、ハウジング７０の内部に、油流入孔７１ｄからバルブ収容空間７５ｃを介して油流出孔７２ｃに向けて、上下方向に延びる燃料通過空間７０ａが形成される。両変圧バルブ８０，９０はそれぞれ、この燃料通過空間７０ａにおいてバルブ収容空間７５ｃの内部に収容されており、バルブ収容空間７５ｃを上下に摺動自在になっている。

第１変圧バルブ８０は、外径がバルブ収容空間７５ｃの内径にほぼ等しい円筒状に形成された本体部８１と、外径が本体部８１の外径よりも小さい円筒状に形成されて本体部８１の上端面から上方に延びる突設部８２とからなる。本体部８１および突設部８２は一体になっている。突設部８２には、所定径の突設部中心孔８２ａが中心部を上下に貫通して形成されている。本体部８１には、突設部中心孔８２ａよりも径の大きい本体部中心孔８１ａが中心部を上下に延びて形成され、突設部中心孔８２ａと連通されている。これにより、上下に延びる一体の中心連通孔８０ａが形成される（図５参照）。

また、本体部８１は、外側面の一部が内方に向けて平断面視略半円状にえぐられており、外側面を上下に延びる切欠部８１ｂが形成されている。本体部８１にはこのような切欠部８１ｂが４つ形成されている。４つの切欠部８１ｂは、本体部の周方向に等間隔をおいて形成されている。第１変圧バルブ８０がバルブ収容空間７５ｃに収容されると、切欠部８１ｂの形成面およびバルブ収容空間７５ｃの内周面とにより囲まれた４つの外縁連通孔８０ｂ，８０ｂ，…が上下に延びて形成される（図５参照）。

第２変圧バルブ９０は、外径がバルブ収容空間７５ｃの内径にほぼ等しい円筒状に形成された本体部９１と、外径が本体部９１の外径よりも小さい円筒状に形成されて本体部９１の下端面から下方に延びる括れ部９２と、括れ部９２の下端に設けられて括れ部９２の下端から下方に向かうに従って拡開する円錐状に形成された円錐部９３とからなる。本体部９１、括れ部９２および円錐部９３は一体になっている。

第２変圧バルブ９０は、本体部９１および括れ部９２がバルブ収容空間７５ｃに収容され、円錐部９３はバルブ収容空間７５ｃに上端部のみが収容され、円錐面９３ａをバルブ収容空間７５ｃの下端開口に当接させる。バルブ収容部材７５は、バルブ収容空間７５ｃの下端開口部が面取りされており、円錐部９３の円錐面９３ａと勾配が等しいテーパ面７５ｄが形成されている。円錐部９３は、円錐面９３ａがこのテーパ面７５ｄと当接することにより、バルブ収容部材７５に対して面接触するようになっている。

また、第２変圧バルブ９０には、一体の本体部９１、括れ部９２および円錐部９３の中心を上下に貫通して、第１変圧バルブ８０の本体部中心孔８１ａと同径の中心連通路９０ａが形成されている。また、本体部９１の外側面の一部が内方に向けて平断面視半円状にえぐられており、外側面を上下に延びる切欠部９１ｂが本体部の周方向に等間隔をおいて４つ形成されている。第２変圧バルブ９０がバルブ収容空間７５ｃに収容されると、切欠部９１ｂの形成面とバルブ収容空間７５ｃの内周面とにより囲まれた４つの外縁連通路９０ｂ，９０ｂ，…が上下に延びて形成される（図６参照）。

第２変圧バルブ９０は、本体部９１がバルブ収容空間７５ｃの内周面に摺接される。このため、第２変圧バルブ９０がバルブ収容空間７５ｃに収容されると、括れ部９２の外周面と、円錐部９３の円錐面９３ａと、バルブ収容空間７５ｃの内周面とにより囲まれた燃料溜め空間９４が形成される。４つの外縁連通路９０ｂ，９０ｂ，…は下端がこの燃料溜め空間９４に開口し、円錐部９３の円錐面９３ａにより下部が閉塞される。

第１スプリング１００は、第１ハウジング７１の長孔７１ｃの上壁面と第１変圧バルブ８０の本体部８１の上端面との間に跨設されており、第１変圧バルブ８１を下方に向けて付勢する。第２スプリング１０５は、第２ハウジング７２の長孔７２ｃの下壁面と第２変圧バルブ９０の下端面との間に跨設されており、第２変圧バルブ９０を上方に向けて付勢する。なお、第２スプリング１０５の付勢力は、第１スプリング１００の付勢力よりも大きく設定されている。

第２変圧バルブ９０は、第２スプリング１０５による付勢により、常には円錐面９３ａをバルブ保持部材７５のテーパ面７５ｄに着座させた状態とされる。これにより、通常時における第２変圧バルブはバルブ収容空間７５ｃの内部で、この着座位置に固定される。第１変圧バルブ８０は、第１スプリング１００による付勢により、常には下端面を第２変圧バルブ９０の上端面に当接させた状態とされる。

このような油圧切替弁６０においては、両変圧バルブ８０，９０がバルブ収容空間７５ｃ内で当接し、中心連通孔８０ａと中心連通路９０ａとが連通し、両変圧バルブ８０，９０の中心を貫通して延びる第１供給路６０ａが形成される。

また、図４に両変圧バルブ８０，９０の当接部分を示すように、第２変圧バルブ９０の本体部９１の上端面には、外周縁部に上端切欠部９１ｃが形成されている。このため、バルブ収容空間７５ｃ内で第１変圧バルブ８０の本体部８１の下端面と第２変圧バルブ９０の本体部９１の上端面とが当接すると、上端切欠部９１ｃの形成面と、第１変圧バルブ８０の本体部８１の下端面と、バルブ収容空間７５ｃの内周面とにより囲まれた燃料連通空間９５が形成される。

第１変圧バルブ８０の外縁連通孔８０ｂおよび第２変圧バルブ９０の外縁連通路９０ｂは、この燃料連通空間９５を介して連通し、両変圧バルブ８０，９０の外周縁部を上下に延びる第２供給路６０ｂが形成される。第１および第２供給路６０ａ，６０ｂは、上方には長孔７１ｃを介して油流入孔７１ｄに連通し、下方には長孔７２ｃを介して油流出孔７２ｄに連通する。

そして、第２ハウジング７２の下端部に形成された雌ねじ部７２ｅが、インジェクタ本体５１の雄ねじ部５１ａと螺合し、インジェクタ５０と油圧切替弁６０とが上下に連通されて燃料噴射装置４０が構成される。また、これにより、油圧切替弁６０の油流出孔７２ｄがインジェクタ５０の燃料供給路５１ｂと連通される。

エンジンＥが始動してクランクシャフト５が回転すると、燃料ポンプ３０が駆動され、燃料ポンプ３０からの燃料が燃料供給配管４５を介して燃料噴射装置４０に供給される。燃料は、油圧切替弁６０の油流入孔７１ｄから供給される。

図７（ａ）に示すように、エンジンＥがアイドルに近い状態であり、燃料ポンプ３０からの燃料供給量が少ない場合、この燃料が油流入孔７１ｄから油圧切替弁６０に供給されると、第１変圧バルブ８０の突設部中心孔８２ａに流入して第１供給路６０ａを通過し、油流出孔７２ｄから流出する。これにより、インジェクタ５０には、低圧の燃料が供給され、インジェクタ５０のニードル弁５５の開弁圧を超えると、燃料が渦流室１１に噴射されて燃料室１０に供給される。なお、ニードル弁５５の開弁圧は、上記の通りアイドル状態に合わせて設定されており、エンジンＥの作動時において供給された燃料が開弁圧に満たないことはない。

一方、油流出孔７２ｄは、長孔７２ｃおよび第２供給路６０ｂを介して燃料溜め空間９４とも連通されており、この燃料溜め空間９４にも油流出孔７２ｄからの燃料が流入する。ここで、燃料ポンプ３０からの燃料の油圧Ｐが所定圧力値（例えば20MPa）未満である場合、第２スプリング１０５の上方への付勢力Ｆspg₂は、第１スプリング１００の下方への付勢力Ｆspg₁と、燃料溜め空間９４を形成する円錐部９３の円錐面９３ａを燃料の受圧面として第２変圧バルブ９０に作用する下方押圧力Ｆpとの合力よりも大きくなるように設定されている。このため、第２変圧バルブ９０は、第２スプリング１０５の付勢力を受けて円錐部９３の円錐面９３ａをバルブ保持部材７５のテーパ面７５ｄに当接させた状態で保持される。

エンジンＥが高回転状態となって、図７（ｂ）に示すように、燃料ポンプ３０からの燃料供給量が多い場合、燃料が油流入孔７１ｄから油圧切替弁６０に供給されると、一部の燃料は、上記と同様にして、第１変圧バルブ８０の突設部中心孔８２ａに流入して第１供給路６０ａを通過して油流出孔７２ｄから流出される。ただし、この突設部中心孔８２ａは径が細く設定されているため、供給された燃料の全量がこの突設部中心孔８２ａを通過することができない。このため、第１変圧バルブ８０の突設部８２の上端面に達した燃料のうち多くは、第２供給路６０ｂ（外縁連通孔８０ｂ）に流入して燃料溜め空間９４へと流入する。

上記とは逆に燃料ポンプ３０からの燃料の油圧Ｐが上記所定圧力値（例えば20MPa）を超える場合、第１スプリング１００の下方への付勢力Ｆspg1と、第２変圧バルブ９０に作用する下方押圧力Ｆpとの合力が、第２スプリング１０５の上方への付勢力Ｆspg2よりも大きくなる。このため、第２変圧バルブ９０は第２スプリング１０５の付勢力に抗して下動し、円錐部９３の円錐面９３ａがテーパ面７５ｄから離間し、燃料溜め空間９４が第２ハウジング７２の長孔７２ｃと連通される。この第２変圧バルブ９０の下動に伴い、第１変圧バルブ８０は、第１スプリング１００の付勢力を受け、下端面を第２変圧バルブ９０の上端面と当接させた状態を保持して下動する。

図７（ｃ）に示すように、インジェクタ５０が噴射を終了し、ニードル弁５５が閉弁されると、そのときに生じる圧力波がインジェクタ５０から油圧切替弁６０に伝播することがある。このインジェクタ５０からの圧力波が生じると、燃料が油流出孔７２ｄから逆流するようにして油圧切替弁６０に流入する。このとき、第２変圧バルブ９０の中心連通路９０ａに下端開口から上方に向けて流入し、第１変圧バルブ８０の本体部中心孔８１ａに流入する。ここで、圧力波が小さい場合には、燃料が突設部中心孔８１ｂに流入し、第１ハウジング７１の長孔７１ｃを通って油流入孔７１ｄから油圧切替弁６０の外部へと流出する。また、圧力波が大きい場合には、突設部中心孔８２ａの径が、本体部中心孔８１ａよりも小さく設定されていることから、全量が突設部中心孔８２ａを通過できなくなる。このため、本体部中心孔８１ａの上壁面を燃料の受圧面として第１変圧バルブ８０に作用する上方押圧力により、第１変圧バルブ８０が第１スプリング１００の付勢力に抗して上動する。このとき、第２変圧バルブ９０は、円錐部９３の円錐面９３ａをテーパ面７５ｄに当接させた着座位置で保持されており、第１変圧バルブ８０が第２変圧バルブ９０から離間する。これにより、反射波が第１変圧バルブ８０により形成される外縁連通孔８０ｂに流入する。

このように、第２変圧バルブ９０を形成する円錐部９３は、本構成例の油圧切替弁６０において、常には燃料溜め空間９４を閉塞し、油流入孔７１ｄから燃料が供給されたときに第２供給路６０ｂおよび燃料溜め空間９４を所定の開弁圧で開放する開閉バルブとして機能するとともに、油流入孔７１ｄから油流出孔７２ｄに向けての流れに対しては燃料溜め空間９４の開放を許容し、油流出孔７２ｄから油流入孔７１ｄに向けての流れに対しては、常にテーパ面７５ｄに着座して第２供給路６０ｂおよび燃料溜め空間９４を遮断するワンウェイバルブとして機能する。

このように構成される本構成例の燃料噴射装置４０においては、油圧切替弁６０により、アイドルに近い状態など燃料ポンプ３０からの燃料供給量が少ないときには、変圧バルブ８０，９０を着座位置に保持して摺動させることなく第１供給路６０ａを通過させ、油流出孔７１ｄから流出させることができる。一方、高回転時など、燃料供給量が多くなると、第２変圧バルブ９０に作用する押圧力が大きくなり、第２スプリング１０５の付勢力に抗して変圧バルブ８０，９０が摺動して円錐部９３がテーパ面７５ｄから離間して第２供給路６０ｂを開放させ、燃料を第１および第２供給路６０ａ，６０ｂを通過させて油流出孔７２ｄから流出させることができる。このとき、燃料には、第２スプリング１０５の付勢力に抗するだけの圧力が保持され、高圧になってインジェクタ５０に供給される。

このように、本構成例の燃料噴射装置４０においては、燃料供給量に応じて噴射圧を２段階に調整することができる。このとき、低圧燃料供給時においては、変圧バルブ８０，９０の位置が移動せず、高圧燃料供給時において変圧バルブ８０，９０を一体に下動させるようになっている。これにより、高圧の燃料を供給する必要があるときに、従来よりも作動量を小さくすることができ、作動時間を短縮させ、適切な噴射期間で燃料を燃焼室１０に供給することができる。

また、第１変圧バルブ８０の突設部中心孔８２ａが本体部中心孔８１ａよりも径が細くなっている。このため、インジェクタ５０からの圧力波により逆流方向に燃料が流れる場合、小径部分を通過できない燃料があると第１変圧バルブ８０を押圧し、第２供給路６０ｂを通過させるようになっている。このように、圧力波が生じた場合であっても、第１および第２供給路６０ａ，６０ｂを通過させてスムーズに油流入孔７１ｄ側に逃がすことができる。また、この圧力波を逃がすときにおいても、第１変圧バルブ８０を上動させるだけで通路断面積を増加させることができ、作動性のよい燃料噴射装置４０を提供することができる。

また、本構成例においては、第２変圧バルブ９０の本体部９１の上端面の外周縁部に上端切欠部９１ｃを形成し、第１変圧バルブ８０により形成される外縁連通孔８０ｂ，８０ｂ，…と第２変圧バルブ９０により形成される外縁連通路９０ｂ，９０ｂ，…とを、この上端切欠部９１ｃにより形成される燃料連通空間９５を介して連通させている。したがって、両変圧バルブ８０，９０に切欠部８１ｂ，９１ｂを形成するときに加工を高精度で行わなくても、また、両変圧バルブ８０，９０をバルブ収容空間７５ｃに収容するときに周方向の位置決めを高精度に行わなくても、外縁連通孔８０ｂおよび外縁連通路９０ｂを連通させることができる。このように、上端切欠部９１ｃを形成することにより、加工作業や組付作業の容易化が図られる。また、作動中に第１および第２変圧バルブ８０，９０が相対回転しても、第２供給路６０ｂを遮断させることがない。なお、第１変圧バルブ８０の本体部８１の下端面の外周縁部にこのような切欠部を形成しても、同様の燃料連通空間９４が形成され、同様の効果が得られる。

続いて、図８〜図１１を参照して本発明に関係しない参考としての燃料噴射装置１１０の構成例について説明する。この燃料噴射装置１１０は、上記構成例と同様に、インジェクタ５０の上部に油圧切替弁１２０が結合されて構成され、筒内直噴型内燃機関であるディーゼルエンジンＥの燃焼室１０にインジェクタ５０の燃料噴射孔５１ｄを臨ませるようにしてシリンダヘッド１に取り付けられている。本構成例は、油圧切替弁１２０の構成が上記構成例と異なり、他は上記構成例と同様に構成されている。以下、上記構成例と同様部分については同一符号を付して重複説明を省略する。

図８に示すように、本構成例の油圧切替弁１２０は、上記構成例の油圧切替弁６０を上下に逆にした構成になっている。すなわち、外殻を形成するバルブハウジング１３０と、バルブハウジング１３０の内部に設けられたバルブ保持部材１３５と、バルブ保持部材１３５により保持される第１および第２変圧バルブ１４０，１５０と、バルブハウジング１３０の内部に設けられて両変圧バルブ１４０，１５０をそれぞれ所定の方向に付勢する第１および第２スプリング１６０，１６５とから構成されている。

バルブハウジング１３０は、第１および第２ハウジング１３１，１３２が結合されて一体化されている。両ハウジング１３１，１３２は、上方に位置する第２ハウジング１３２の下端部に形成された雄ねじ部１３２ａと、下方に位置する第１ハウジング１３１の上端部に形成された雌ねじ部１３１ａとの螺合により結合される。

第１ハウジング１３１は、上端部に形成された雌ねじ部（雄ねじ収容部）１３１ａから下方に向けて円筒状の収容溝１３１ｂが凹設されている。また、収容溝１３１ｂの下端面の中心部から第１ハウジング１３１の内部を上下に延びて収容溝１３１ｂよりも小径の長孔１３１ｃが形成されている。長孔１３１ｃの下壁部の中心部には、上下に貫通して長孔１３１ｂよりも小径の油流出孔１３１ｄが形成されている。第１ハウジング１３１は、内部で収容溝１３１ｂと、長孔１３１ｃと、油流出孔１３１ｄとが連通され、上下方向に貫通されている。

第２ハウジング１３２は、下端部に形成された雄ねじ部１３２ａに上方に向けて円筒状の収容溝１３２ｂが凹設されている。さらに、この収容溝１３２ｂの上面中心部から上方に延びて収容溝１３２ｂより小径の長孔１３２ｃが形成されている。また、第２ハウジング１３２の上端部には雄ねじ部１３２ｅが形成されており、この雄ねじ部１３２ｅの上壁部の中心部には上下に貫通して長孔に連通する油流入孔１３２ｄが形成されている。第２ハウジング１３２は、内部で油流入孔１３２ｄと、長孔１３２ｃと、収容溝１３２ｂとが連通され、上下方向に貫通されている。

バルブ保持部材１３５は、第２ハウジング１３２の収容溝１３２ｂの深さと同じ高さを有するとともにこの収容溝１３２ｂと同径の円筒状に成形された上部円筒部１３５ａと、第１ハウジング１３１の収容溝１３１ｂの深さと同じ高さを有するとともに収容溝１３１ｂと同径の円筒状に成形された下部円筒部１３５ｂとからなり、両円筒部１３５ａ，１３５ｂの中心部を上下に貫通してバルブ収容空間１３５ｃが形成されている。上部円筒部１３５ａは、第２ハウジング１３２の収容溝１３２ｂ内に嵌着され、下部円筒部１３５ｂが第１ハウジング１３１の収容溝１３１ｂ内に嵌着される。下部円筒部１３５ｂの上下両面にはシール部材１３６，１３６が設けられ、バルブ保持部材１３５が、両ハウジング１３１，１３２に対して密着した状態で取り付けられる。

これにより、ハウジング１３０の内部に、油流入孔１３２ｄからバルブ収容空間１３５ｃを介して油流出孔１３１ｄに向けて、上下方向に延びる燃料通過空間１３０ａが形成される。

第１および第２変圧バルブ１４０，１５０はそれぞれ、燃料通過空間１３０ａを形成するバルブ収容空間１３５ｃ内に収容され、バルブ収容空間１３５ｃ内を上下に摺動自在になっている。上記構成例では第１変圧バルブ１４０，１５０が上方に配置され、第２変圧バルブ１５０が下方に配置されたが、本構成例では上下の配置が逆になっている。

第１変圧バルブ１４０は、上記構成例と同様の本体部１４１と、突設部１４２とからなり、突設部１４２が下方に延びるように配設される。突設部１４２には所定径の突設部中心孔１４２ａが上下に貫通して形成されており、本体部１４１には突設部中心孔１４２ａよりも径の大きい本体部中心孔１４１ａが中心部を上下に延びて形成される。これにより、図１０に示すように、第１変圧バルブ１４０の中心を上下に貫通して延びる一体の中心連通孔１４０ａが形成される。さらに、上記構成例と同様に切欠部１４１ｂが４つ形成されており、第１変圧バルブ１４０がバルブ収容空間１３５ｃに収容された状態において、切欠部１４１ｂ，１４１ｂの形成面およびバルブ収容空間１３５ｃの内周面とにより囲まれた４つの外縁連通孔１４０ｂ，１４０ｂ，…が上下に延びて形成される。

第２変圧バルブ１５０は、上記構成例と同様の本体部１５１と、括れ部１５２と、円錐部１５３とからなり、円錐部１５３が上方に位置して配設されている。第２変圧バルブ１５０は、図９に示すように、上記構成例と同様の中心連通路１５０ａが形成されている。また切欠部１５１ｂが形成されており、第２変圧バルブ１５０がバルブ収容空間１３５ｃに収容された状態においては、切欠部１５１ｂの形成面とバルブ収容空間１３５ｃの内周面とにより囲まれて４つの外縁連通路１５０ｂ，１５０ｂ，…が上下に延びて形成される。

また、本体部１５１および括れ部１５２がバルブ収容空間７５ｃに収容される一方、円錐部１５３は下端部のみがバルブ収容空間１３５ｃに収容され、円錐面１５３ａをバルブ収容空間１３５ｃの上端開口に当接させている。バルブ収容部材１３５は、バルブ収容空間１３５ｃの上端開口部が面取りされてテーパ面１３５ｄが形成されている。円錐部１５３は、円錐面１５３ａがこのテーパ面１３５ｄと当接される。これにより、括れ部１５２の外周面と、円錐部１５３の円錐面１５３ａと、バルブ収容空間１３５ｃの内周面とにより囲まれた燃料溜め空間１５４が形成される。４つの外縁連通路１５０ｂ，１５０ｂ，…は、上端が燃料溜め空間１５４に開口し、燃料溜め空間１５４を介して上端が円錐面１５３ａにより閉塞される。

第１スプリング１６０は、第１ハウジング１３１の長孔１３１ｃの下壁面と第１変圧バルブ１４０の本体部１４１の下壁面との間に跨設されており、第１変圧バルブ１４０を上方に向けて付勢する。第２スプリング１６５は、第２ハウジング１３２の長孔１３２ｃの上壁面と第２変圧バルブ１５０の上端面との間に跨設されており、第２変圧バルブ１５０を下方に向けて付勢する。

第２変圧バルブ１５０は、第２スプリング１６５による付勢により、常には円錐面１５３をバルブ保持部材１３５のテーパ面１３５ｄに着座させた状態になる。これにより、通常時において、第２変圧バルブ１５０はバルブ収容空間１３５ｃ内で所定の着座位置に保持される。第１変圧バルブ１４０は、第１スプリング１６０による付勢により、常には着座位置に保持された第２変圧バルブ１５０の上端面に下端面を当接させた状態とされる。

本構成例の油圧切替弁１２０においては、両変圧バルブ１４０，１５０がバルブ収容空間１３５ｃ内で当接し、第１変圧バルブ１４０の中心連通孔１４０ａと、第２変圧バルブ１５０の中心連通路１５０ａとが連通し、両変圧バルブ１４０，１５０の中心部を上下に貫通して延びる第１供給路１２０ａが形成される。

また、同様にして両変圧バルブ１４０，１５０の当接部分において、第２変圧バルブ１５０の本体部の下端面には下端切欠部１５１ｃが形成されており、両変圧バルブ１４０，１５０によりそれぞれ形成される外縁連通孔１４０ｂおよび外縁連通路１５０ｂが、燃料連通空間１５５により連通され、両変圧バルブ１４０，１５０の外周縁部を上下に延びる第２供給路１２０ｂが形成される。第１および第２供給路１２０ａ，１２０ｂは、それぞれ油流入孔１３２ｄおよび油流出孔１３１ｄに連通される。なお、第２供給路１２０ｂは常には円錐部１９３により閉塞されている。

エンジンＥが始動され、燃料ポンプ３０が駆動され、燃料噴射装置１１０に燃料ポンプ３０からの燃料が供給されると、油圧切替弁１２０の油流入孔１３２ｄから燃料が供給される。

図１１（ａ）に示すように、燃料ポンプ３０からの燃料供給量が少ない場合、油流入孔１３２ｄから燃料が供給されると、第２変圧バルブ１５０の中心孔１５０ａに流入して第１供給路１２０ａを通過し、第１ハウジング１３１の長孔１３１ｃに達して油流出孔１３１ｄから流出する。これにより、燃料ポンプ３０からの燃料がインジェクタ５０に供給される。

図１１（ｂ）に示すように、燃料ポンプ３０からの燃料供給量が多くなると、第１供給路１２０ａに流入した燃料は、流入側に対して径の小さい突設部中心孔１４２ａを通過できなくなり、第１変圧バルブ１４０を下方に押圧する。これにより、第１変圧バルブ１４０が第１スプリング１６０の付勢力に抗して下方に押圧されると、第２変圧バルブ１５０は円錐部１９３をテーパ面１３５ｄに当接させて着座位置に保持されているため、第１および第２変圧バルブ１４０，１５０が上下に離間する。これにより、突設部中心孔１４２ａを通過できない燃料は第２供給路１２０ｂ（外縁孔１４０ｂ）を通過して油流出孔１３１ｄに流れる。

また、図１１（ｃ）に示すように、インジェクタ５０の噴射後に反射波が生じ、油流出孔１３１ｄから反射波が流入した場合においては、反射波は、下方に開放される第１および第２供給路１２０ａ，１２０ｂに流入する。第１供給路１２０ａに流入した燃料は第２変圧バルブ１５０の中心孔１５０ａの上方開口端から流出させることができる。第２供給路１２０ｂに流入した燃料は、燃料溜め空間１２４まで流入して第２変圧バルブ１５０を上方に押圧する。圧力波が大きいと、この押圧力が大きくなり、第２スプリング１６５の付勢力に抗して第２変圧バルブ１５０を着座位置から上方に移動させる。これにより、第２供給路１２０ｂが上下に開放され、第２供給路１２０ｂに流入した反射波を油流入孔１３２ｄ側に逃がすことができる。なお、このとき、第１変圧バルブ１４０は第１スプリング１６０の付勢により第２変圧バルブ１５０とともに上動し、両変圧バルブ１４０，１５０は当接した状態が保持される。

このように、第２変圧バルブ１５０の円錐部１５３は、第２供給路１２０ｂを開閉する開閉バルブとして機能し、油流入孔１３２ｄから油流出孔１３１ｄに向けての流れに対しては第２供給路１２０ｂを常に閉塞して第２変圧バルブ１５０のバルブ収容空間１３５ｃ内での上下位置を所定の着座位置に保持させるとともに、逆の流れに対しては所定圧力が作用すると第２供給路１２０ｂを開放するワンウェイバルブとして機能する。なお、第２供給路１２０ｂを開放させる圧力の設定は、第２スプリング１６５の付勢力の設定により行うことができる。

このように構成される本構成例の燃料噴射装置１１０においては、油圧切替弁１２０により、アイドルに近い状態など燃料ポンプ３０からの燃料供給量が少ないときには、変圧バルブ１４０，１５０を着座位置に保持して摺動させることなく第１供給路１２０ａを通過させ、油流出孔１３１ｄから流出させることができる。一方、高回転時など、燃料供給量が多くなると、燃料の全量が第１供給路１２０ｂの小径部分を通過できなくなり、第１変圧バルブ１４０を下方に押圧する。このように、着座位置から第１スプリング１６０の付勢力に抗して第１変圧バルブ１４０を摺動させるだけで、高圧の燃料を供給することができ、作動性がよく噴射期間を短縮することができ、適切な噴射期間で燃料を噴射させることができる。

インジェクタ５０からの圧力波が生じたときには、反射波が第１供給路１２０ａに流入して油流入孔１３２ｄ側に逃がすことができる。また、この圧力波が大きいときには、第２供給路１２０ｂに流入して円錐部１５３を上方に押圧する。第２のスプリング１６５による付勢力に抗して押圧されると、第２供給路１２０ｂが開放される。これにより、圧力波が大きくても、油流入孔１３２ｄ側にスムーズに逃がすことができる。

本発明に係る筒内直噴型内燃機関の燃料噴射装置を説明したが、必ずしも上記構成に限られない。本発明に係る筒内直噴型内燃機関をディーゼルエンジンとして説明したが、ディーゼルエンジンに限らず、燃焼室に供給する燃料の噴射圧を可変であることが好ましい内燃機関であれば、同様に適用して同様の効果が得られる。なお、副燃焼室１０ａに燃料を供給する形態としてもよい。

本発明に係る筒内直噴型内燃機関の燃料噴射装置を備えたエンジンを示す断面図である。 本発明に係る構成例の燃料噴射装置を示す断面図である。 本発明に係る構成例の燃料噴射装置の油圧切替弁を示す断面図である。 第１および第２変圧バルブの当接部分を拡大して示す断面図である。 図４に示す矢印V−V方向に見た第１変圧バルブの断面図である。 図４に示す矢印VI−VI方向に見た第２変圧バルブの断面図である。 （ａ）が燃料量が少ないとき、（ｂ）が燃料量が多いとき、（ｃ）が反射波が生じたときをそれぞれ示す本発明に係る構成例の油圧切替弁の作動図である。 本発明に関係しない参考構成例の燃料噴射装置の油圧切替弁を示す断面図である。 図８に示す矢印IX−IX方向に見た第２変圧バルブの断面図である。 図８に示す矢印X−X方向に見た第１変圧バルブの断面図である。 （ａ）が燃料量が少ないとき、（ｂ）が燃料量が多いとき、（ｃ）が反射波が生じたときをそれぞれ示す本発明に関係しない参考構成例の油圧切替弁の作動図である。

符号の説明

Ｅ エンジン
１ シリンダヘッド
２ シリンダブロック
３ クランクケース
４ ピストン
５ クランクシャフト
１０ 燃焼室
４０，１１０ 燃料噴射装置
５０ インジェクタ
６０，１２０ 油圧切替弁
６０ａ，１２０ａ 第１供給路
６０ｂ，１２０ｂ 第２供給路
７０，１３０ ハウジング
７１ｄ，１３２ｄ 油流入孔（一端開口）
７２ｄ，１３１ｄ 油流出孔（他端開口）
８０，１４０ 第１変圧バルブ
８０ａ，１４０ａ 中心連通孔（第１連通孔）
８０ｂ，１４０ｂ 外縁連通孔（第２連通孔）
９０，１５０ 第２変圧バルブ
９０ａ，１５０ａ 中心連通路（第１連通路）
９０ｂ，１５０ｂ 外縁連通路（第２連通路）
９３，１５３ 円錐部（開閉弁部，一方向弁部）
１００，１６０ 第１スプリング（第１付勢手段）
１０５，１６５ 第２スプリング（第２付勢手段）

Claims (1)

1. 燃料ポンプから圧送された燃料を燃焼室に直接噴射して供給する筒内直噴型内燃機関の
   燃料噴射装置であって、
   前記燃料噴射装置が、内部に燃料通路が形成されて前記燃焼室に臨ませた前記燃料通路
   の開口から燃料を所定の噴射圧で噴射するインジェクタと、前記燃料ポンプと前記インジ
   ェクタとの間に設けられた切替弁とから構成されており、
   前記切替弁が、
   内部に両端が開口する燃料通過空間が形成され、前記燃料通過空間の一端開口に前記燃
   料ポンプからの燃料通路が接続され、前記燃料通過空間の他端開口に前記インジェクタの
   燃料通路が接続されるハウジングと、
   前記燃料通過空間内における前記一端開口側に摺動自在に収容され、それぞれ前記一端開口側から前記他端開口側に連通する一端側第１供給路および一端側第２供給路が形成された第１変圧バルブ体と、
   前記第１変圧バルブ体の前記他端開口側に隣接して位置して前記燃料通過空間内に摺動自在に収容され、それぞれ前記一端開口側から前記他端開口側に連通する他端側第１供給路および他端側第２供給路が形成された第２変圧バルブ体と、
   前記第１変圧バルブ体を前記他端開口側に付勢する第１付勢手段と、
   前記第２変圧バルブ体を前記一端開口側に付勢する第２付勢手段とから構成され、
   前記第２付勢手段による付勢力が前記第１付勢手段による付勢力より大きく設定され、
   前記一端側第１供給路と前記他端側第１供給路とにより前記一端開口から前記他端開口に常時開放された第１供給路が形成されるとともに、前記一端側第２供給路と前記他端側第２供給路とにより前記一端開口から前記他端開口に連通した第２供給路が形成され、
   前記一端側第１供給路の少なくとも一部分が、前記他端側第１供給路の径よりも細い径で形成され、
   前記第２変圧バルブ体の他端開口側に、前記ハウジングの内部に形成された着座面に当接して前記他端側第２供給路を閉塞する開閉弁部が形成され、
   前記第２変圧バルブ体が、常には、前記第２付勢手段による付勢力を受けて前記開閉弁部が前記着座面に当接した着座位置で保持され、前記第１変圧バルブ体を介して作用する前記第１付勢手段による付勢力と前記一端開口から前記燃料通過空間に供給された供給燃料の供給圧に応じて前記第２変圧バルブ体に作用する前記他端開口側への押圧力との合力が前記第２付勢手段による付勢力を上回るときには、前記第２付勢手段による付勢力に抗して前記他端開口側に摺動し、前記開閉弁部が前記着座面から離れて前記第２供給路が開放されることを特徴とする筒内直噴型内燃機関の燃料噴射装置。

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