(57)【要約】【課題】燃料噴射弁における圧力脈動を抑制することを課題とする。【解決手段】燃料噴射弁は、燃料を噴射する噴孔が形成された中空円筒状のノズルボディと、ノズルボディ内で摺動し噴孔を開閉するニードルと、外部のコモンレールから噴孔へ燃料を供給する燃料通路と、燃料通路上に形成され、燃料を蓄える蓄圧室６と、コモンレール側の開口面積を噴孔側の開口面積よりも拡大した通路１１ｃが形成され、蓄圧室６内に配置された遮蔽板１１ｂを有する流量調整部１１を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を噴射する噴孔が形成された中空円筒状のノズルボディと、
当該ノズルボディ内で摺動し、前記噴孔を開閉するニードルと、
外部のコモンレールから前記噴孔へ燃料を供給する燃料通路と、
当該燃料通路上に形成され、燃料を蓄える蓄圧室と、
前記コモンレール側の開口面積を前記噴孔側の開口面積よりも拡大した通路が形成され、前記蓄圧室内に配置された遮蔽板と、
を備えたことを特徴とする燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の気筒内へ燃料を噴射する燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの燃料噴射システムは、燃料噴射ポンプと燃料噴射弁との間にコモンレールを設け、コモンレールに蓄えた高圧燃料を各気筒に設置した燃料噴射弁へ供給する構成である。このような燃料噴射弁において噴射が行われると、噴射により発生する圧力脈動が燃料供給経路を逆流するように、燃料噴射弁内をコモンレール側へ伝播する。特許文献１に開示された燃料噴射システムは、燃料噴射弁内にこのような圧力脈動を減衰させる容積室を形成している。
【０００３】
また、このような圧力脈動を減衰させる装置について特許文献２乃至４に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−７０７９９号公報
【特許文献２】特表２００５−５１９２３３号公報
【特許文献３】特表２００８−５２０８９２号公報
【特許文献４】実開昭５０−１４９７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、燃料噴射弁内に燃料を蓄える容積室を設けることにより、圧力脈動を減衰させることができるが、コモンレールへの圧力脈動の伝播は防ぎきれない。さらに、この圧力脈動は、コモンレールに接続する他の噴射弁へ伝播し、燃料の噴射へ影響を及ぼし、噴射弁毎に噴射量がばらつく原因となる。このため、さらに燃料の噴射による圧力脈動を減衰させることが求められている。
【０００６】
そこで、本発明は、燃料噴射弁における圧力脈動を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決する本発明の燃料噴射弁は、燃料を噴射する噴孔が形成された中空円筒状のノズルボディと、当該ノズルボディ内で摺動し、前記噴孔を開閉するニードルと、外部のコモンレールから前記噴孔へ燃料を供給する燃料通路と、当該燃料通路上に形成され、燃料を蓄える蓄圧室と、前記コモンレール側の開口面積を前記噴孔側の開口面積よりも拡大した通路が形成され、前記蓄圧室内に配置された遮蔽板と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
このような構成としたことにより、噴孔側への燃料供給量を維持したまま、コモンレール側への燃料の逆流を減少させることができる。これにより、燃料噴射による圧力脈動を減衰させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の燃料噴射弁は、蓄圧室内にコモンレール側と噴孔側との開口面積を変えた遮蔽板を備えたことにより、噴孔側への燃料供給量を維持したまま、コモンレール側への燃料の逆流を減少し、燃料の噴射による圧力脈動を減衰させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の燃料噴射弁を断面にして示した説明図である。
【図２】蓄圧室の模式図である。
【図３】実施例２の流路調整部を示した説明図であって、（ａ）は流路調整部を蓄圧室内に組み込んだ様子を示し、（ｂ）は、流路調整部の円筒軸に沿った断面図を示し、（ｃ）は、蓄圧室内に設置した際の基端側から見た平面図を示した説明図である。
【図４】スプリング及びボールを組み込んだ蓄圧室内を示した説明図である。
【図５】実施例４の流路調整部を示した説明図であって、（ａ）は流路調整部を構成する上部と下部との円筒軸に沿った断面図を示し、（ｂ）は、上部の円筒軸に沿った断面図を示し、（ｃ）は、上部の平面図を示し、（ｄ）は、下部の円筒軸に沿った断面図を示し、（ｅ）は、下部の平面図を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
本発明の実施例１について図面を参照しつつ説明する。図１は本実施例の燃料噴射弁１を断面にして示した説明図である。この燃料噴射弁１は、複数の気筒を備えたエンジンに配置され、各気筒に配設されて用いられる。燃料噴射弁１は、燃料を噴射する噴孔２が形成された中空円筒状のノズルボディ３と、ノズルボディ３内で摺動し噴孔２を開閉するニードル４と、燃料噴射弁１の外部のコモンレールから噴孔２へ燃料を供給する燃料通路５とを備えている。また、燃料通路５上には燃料を蓄える蓄圧室６が形成されている。さらに、燃料通路５は、蓄圧室６よりも先端側、すなわち、噴孔２側の先端側燃料通路５ａが、蓄圧室６よりも基端側の、すなわち、コモンレール側の基端側燃料通路５ｂよりも流路面積が狭くなっている。
【００１３】
また、燃料噴射弁１には、ニードル４の基端部に制御室７が形成されており、制御室７内の燃料の排出を担う制御弁８、制御弁８を移動させる電磁コイル９が配設されている。コモンレールから供給される燃料は、燃料通路５、蓄圧室６を介して先端側に形成された燃料溜まり室１０へ送られる。この燃料溜まり室１０は噴孔２により、燃料噴射弁１の外部と連通している。
【００１４】
この燃料噴射弁１が燃料を噴射する際には、電磁コイル９へ通電し、制御弁８を基端側へ移動する。これにより、制御室７内の燃料がリターンし、噴射停止状態で均衡していたニードル４が受ける基端側からの力と先端側からの力との間に差が生まれ、ニードル４が基端側へ移動する。ニードル４が基端側へ移動することにより、噴孔２へ燃料が供給されて燃料が噴射される。
【００１５】
次に、燃料噴射弁１の蓄圧室６について説明する。図２は、蓄圧室６の模式図である。図２に示すように、蓄圧室６の先端側口、すなわち、噴孔側口６ａはＲ加工処理されており、燃料が燃料通路へ流れ込みやすくなっている。したがって、噴孔２側への燃料の流量を増加し、燃料の供給が容易に行われる。このため、噴射量が多く、燃料溜まり室１０内の圧力が低下しやすい場合でも、必要な燃料供給が維持され、燃料噴射圧力の低下が抑制される。このように、燃料噴射弁１は、燃料溜まり室１０内を高圧に維持し、ニードル４のリフト速度の低下を抑制するため、単位時間の噴射量の減少を抑制し、出力を向上する。また、燃料噴射弁１は、噴射速度を高い状態で維持するため、噴霧微粒化を良好にし、エミッションの悪化を抑制する。
【００１６】
一方、蓄圧室６の基端側口、すなわち、コモンレール側口６ｂの形状は、直角となっており、燃料の流出を抑制する。また、噴射による圧力脈動は、コモンレール側口６ｂにおいて反射波が発生することにより減衰される。これにより、圧力脈動がコモンレール側へ伝播することを抑制する。このため、他の気筒に配設された燃料噴射弁への圧力脈動が抑制され、各気筒間での噴射燃料のばらつきが抑制される。
【実施例２】
【００１７】
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例の燃料噴射弁は、実施例１の燃料噴射弁１とほぼ同様の構成をしている。本実施例の燃料噴射弁は、実施例１の燃料噴射弁１の蓄圧室６内に流路調整部１１を組み込んだ点で実施例１の燃料噴射弁１と相違する。なお、その他の構成は実施例１と同一であるため、実施例１と同一の構成要素については、その詳細な説明は省略し、次の図３中において同一の参照番号を付して説明する。
【００１８】
図３は、流路調整部１１を示した説明図である。図３（ａ）は流路調整部１１を蓄圧室６内に組み込んだ様子を示し、図３（ｂ）は、流路調整部１１の円筒軸に沿った断面図を示し、図３（ｃ）は、蓄圧室６内に設置した際の基端側から見た平面図を示した説明図である。流路調整部１１は、円筒状の側壁１１ａと遮蔽板１１ｂとからなる。側壁１１ａの円筒軸方向の長さは、流路調整部１１が燃料の流れにより動くことを防止するため、蓄圧室６のノズルボディ３の軸方向長さと一致させている。また、遮蔽板１１ｂには、基端側、すなわち、コモンレール側の開口面積を、先端側、すなわち、噴孔側の開口面積よりも拡大した通路１１ｃが複数形成されている。また、遮蔽板１１ｂは、噴孔２側の圧力低下を抑制するため、基端側に位置するように形成されている。
【００１９】
このように形成された通路１１ｃを通過する燃料は、コモンレール側から噴孔側へ流れ易く、その逆の噴孔側からコモンレール側へ流れにくい。また、燃料噴射による圧力脈動が遮蔽板１１ｂにおける反射波により減衰する。このため、コモンレールへの圧力脈動の伝播が抑制でき、この結果、他の気筒に配設された燃料噴射弁への圧力脈動が抑制され、各気筒間での噴射燃料のばらつきが抑制される。また、燃料溜まり室１０内の燃料の圧力が高圧に維持でき、出力を向上し、エミッションの悪化を抑制する。
【実施例３】
【００２０】
次に、本発明の実施例３について説明する。本実施例の燃料噴射弁は、実施例１の燃料噴射弁１とほぼ同様の構成をしている。本実施例の燃料噴射弁は、実施例１の燃料噴射弁１の蓄圧室６内にスプリング１２、１３及びボール１４を組み込んだ点で実施例１の燃料噴射弁１と相違する。なお、その他の構成は実施例１と同一であるため、実施例１と同一の構成要素については、その詳細な説明は省略し、次の図４中において同一の参照番号を付して説明する。
【００２１】
図４は、スプリング１２、１３及びボール１４を組み込んだ蓄圧室６内を示した説明図である。このように蓄圧室６内にボール１４を組み込んだことにより、燃料の噴射による圧力脈動を吸収することができる。また、スプリング１２、１３は、ボールが蓄圧室６の口６ａ、６ｂを閉塞することを抑制する。
【００２２】
このように蓄圧室６内に配設したボール１４により、噴射による圧力脈動が吸収されるので、圧力脈動がコモンレールへ伝播することが抑制される。これにより、他の気筒に配設された燃料噴射弁への圧力脈動が抑制され、各気筒間での噴射燃料のばらつきが抑制される。なお、本実施例では、ボール１４を用いたが、これに代わり圧力脈動を吸収する構成であれば、他の形状であってもよい。例えば、矩形状、円柱状、円錐状などが挙げられる。
【実施例４】
【００２３】
次に、本発明の実施例４について説明する。本実施例の燃料噴射弁は、実施例１の燃料噴射弁１とほぼ同様の構成をしている。本実施例の燃料噴射弁は、実施例１の燃料噴射弁１の蓄圧室６内に流路調整部２１を組み込んだ点で実施例１の燃料噴射弁１と相違する。なお、その他の構成は実施例１と同一であるため、実施例１と同一の構成要素については、その詳細な説明は省略し、次の図５中において同一の参照番号を付して説明する。
【００２４】
図５は、流路調整部２１を示した説明図である。流路調整部２１は、二つのパーツ、上部２２と下部２３とからなる。図５（ａ）は流路調整部２１を蓄圧室６内に組み込んだ様子を示し、図５（ｂ）は、上部２２の円筒軸に沿った断面図を示し、図５（ｃ）は、蓄圧室６内に設置した際の上部２２を基端側から見た平面図を示し、図５（ｄ）は、下部２３の円筒軸に沿った断面図を示し、図５（ｅ）は、蓄圧室６内に設置した際の下部２３を基端側から見た平面図を示した説明図である。上部２２は円筒状の側壁２２ａ、遮蔽板２２ｂ、凸部２２ｃを備えている。下部２３は、円筒状の側壁２３ａ、遮蔽板２３ｂ、凹部２３ｃを備えている。遮蔽板２２ｂ、遮蔽板２３ｂでは、円状の面の一部を除去することにより、燃料の通路が形成されている。凸部２２ｃは、側壁２２ａの下面に形成されており、凹部２３ｃは側壁２３ａの上面に形成されている。凸部２２ｃは、凹部２３ｃへ嵌め込むことができ、これにより、上部２２と下部２３とが相対的に固定される。この固定は、流路調整部２１を円筒軸方向から見た際に、遮蔽板２２ｂの燃料通路と遮蔽板２３ｂの燃料通路とが互い違いに配置されるように組み合わされる。また、噴孔２側への燃料供給量の低下を防ぐため、上部２２と下部２３とを固定した際に、遮蔽板２２ｂと遮蔽板２３ｂとの間の距離ｄ１が、先端側燃料通路５ａの径ｄ２よりも広くなるように、遮蔽板２２ｂ、遮蔽板２３ｂとが形成されている。また、上部２２と下部２３とを組み合わせた際の側壁２２ａと側壁２３ａとの円筒軸方向の長さは、流路調整部２１が燃料の流れにより動くことを防止するため、蓄圧室６のノズルボディ３の軸方向長さと一致している。
【００２５】
このように蓄圧室６内に流路調整部２１を配設したことにより、燃料噴射による圧力脈動のコモンレールへの伝播が抑制される。これにより、他の気筒に配設された燃料噴射弁への圧力脈動が抑制され、各気筒間での噴射燃料のばらつきが抑制される。なお、本実施例では、流路調整部２１は、二つのピースを組み合わせているが、これは加工を容易にするためであり、上部２２と下部２３とを一体としても良い。また、同様の構成を三つ以上組み合わせる構成、すなわち、遮蔽板が３枚以上ある構成でもよい。
【００２６】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、さらに本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００２７】
１  燃料噴射弁
２  噴孔
３  ノズルボディ
４  ニードル
５  燃料通路
６  蓄圧室
６ａ  噴孔側口
６ｂ  コモンレール側口
１１  流路調整部
１１ａ  側壁
１１ｂ  遮蔽版
１１ｃ  通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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