(57)【要約】【課題】単純な構造を有し、しかも大きな構成スペースを必要としないような噴射装置を提供する。【解決手段】燃料ポンプ２０ａとインジェクタ２０ｃとが、噴射モジュール２に組み込まれた統合された構成要素であり、燃料ポンプが、ピストン２３と、該ピストンを操作するためのアクチュエータとを有しており、燃料ポンプ２０ａが、さらに、燃料を供給するための供給孔５０と、燃料戻し管路６ｂに接続された戻し孔５１とを備えたポンプ室２７を有しており、インジェクタ２０ｃが、内方へ向かって開く弁部材４０を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ポンプ（２０ａ）とインジェクタ（２０ｃ）とを有する噴射装置において、燃料ポンプ（２０ａ）とインジェクタ（２０ｃ）とが、噴射モジュール（２）に組み込まれた統合された構成要素であり、燃料ポンプ（２０ａ）が、ピストン（２３）と、該ピストン（２３）を操作するためのアクチュエータとを有しており、燃料ポンプ（２０ａ）が、さらに、燃料を供給するための供給孔（５０）と、燃料戻し管路（６ｂ）に接続された戻し孔（５１）とを備えたポンプ室（２７）を有しており、インジェクタ（２０ｃ）が、内方へ向かって開く弁部材（４０）を有していることを特徴とする噴射装置。
【請求項２】
インジェクタ（２０ｃ）が、多数の孔（６１）を備えた噴霧プレート（６０）を有しており、該孔（６１）を通じて燃料の噴射が行われる、請求項１記載の噴射装置。
【請求項３】
ポンプ室（２７）を、インジェクタ（２０ｃ）に設けられた弁部材（４０）の受圧側（４０ａ）に接続する供給ギャップ（４６，４７）が設けられている、請求項１または２記載の噴射装置。
【請求項４】
インジェクタ（２０ｃ）が、収容室（４９）と、シールシート（４３）と、弁部材（４０）のためのストッパ（４４）と、戻しエレメント（４１）とを備えた弁ボディ（４２）を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の噴射装置。
【請求項５】
前記戻しエレメント（４１）の戻し力を調節するために、インジェクタ（２０ｃ）が、さらに調節ピン（４５）を有している、請求項４記載の噴射装置。
【請求項６】
前記収容室（４９）がタンク（６）に接続されている、請求項４または５記載の噴射装置。
【請求項７】
前記ストッパ（４４）が、弁部材（４０）のための第２のシールシート（４４ａ）を有している、請求項４から６までのいずれか１項記載の噴射装置。
【請求項８】
噴霧プレート（６０）に設けられた前記孔（６１）の孔軸線のすべてまたは多数が、当該噴射装置の軸方向軸線（Ｘ−Ｘ）から偏倚している、請求項２から７までのいずれか１項記載の噴射装置。
【請求項９】
さらに、噴射モジュール（２）に組み込まれた統合された構成要素である空気調整器（２０ｄ）が設けられている、請求項１から８までのいずれか１項記載の噴射装置。
【請求項１０】
当該噴射装置が、燃料ポンプ（２０ａ）をも前記空気調整器（２０ｄ）をも操作する唯１つのアクチュエータを有しており、該アクチュエータが、コイル（２１）と第１のアーマチュア（２２）と第２のアーマチュア（２３ａ）とを有している、請求項９記載の噴射装置。
【請求項１１】
第１のアーマチュア（２２）が、前記空気調整器（２０ｄ）の一部であり、第２のアーマチュア（２３ａ）が、燃料ポンプ（２０ａ）の一部である、請求項１０記載の噴射装置。
【請求項１２】
正確に１つまたは正確に２つのシリンダと、請求項１から１１までのいずれか１項記載の噴射装置とを有する内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内方へ向かって開くインジェクタを備えたコンパクトな構造の、燃料ポンプとインジェクタとを備えた噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
噴射装置は公知先行技術に基づき種々様々な構成が知られている。特にコストや構成スペースの理由から、シリンダを１つまたは２つしか有しず、かつ小さな行程空間しか有しない小型内燃機関は独自の解決手段を必要としている。このような小型内燃機関の使用領域は、たとえば二輪車または三輪車または芝刈り機等である。公知の噴射装置は通常、タンク内にプレッシャレギュレータ（圧力調整器）を備えた燃料ポンプを有しており、この場合、この燃料ポンプは予め規定された圧力で燃料を管路、たとえばレールまたはこれに類するものへ圧送する。この管路の端部にはインジェクタが配置されており、このインジェクタは、制御装置により制御されて、燃料を吸気管内へ噴射するか、または直接に燃焼室内へ噴射する。しかし、このような噴射装置は極めて手間がかかり、かつ特に高価となるので、このような噴射装置は小型内燃機関をやはり極めて高価にしてしまう。
【０００３】
欧州特許出願公開第１３４０９０６号明細書に基づき、電子制御装置を備えた燃料噴射装置が公知である。この公知の燃料噴射装置では、インジェクタがポンプピストンの近傍に配置されている。さらにこの場合、タンクに通じた燃料の戻し管路内に、ピストンの加圧行程の初期段階において燃料に予圧を加えるための予圧弁が設けられている。この予圧弁はこの場合、圧力室内に存在する燃料の一部を戻し管路内へ排出する。これにより、特にインジェクタ内での蒸気泡の形成を減少させることができる。しかし、この構造は比較的複雑であり、装置自体も大きな構成スペースを占める。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１３４０９０６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の噴射装置を改良して、単純な構造を有し、しかも大きな構成スペースを必要としないような噴射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題を解決するために本発明の構成では、燃料ポンプとインジェクタとを有する噴射装置において、燃料ポンプとインジェクタとが、噴射モジュールに組み込まれた統合された構成要素であり、燃料ポンプが、ピストンと、該ピストンを操作するためのアクチュエータとを有しており、燃料ポンプが、さらに、燃料を供給するための供給孔と、燃料戻し管路に接続された戻し孔とを備えたポンプ室を有しており、インジェクタが、内方へ向かって開く弁部材を有しているようにした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による噴射装置には、従来のものに比べて、極めてコンパクトな構造を有しているという利点がある。さらに、本発明による噴射装置は特に簡単にかつ廉価に製造され得る。これにより、本発明による噴射装置は特に小型内燃機関、たとえば二輪車または芝刈り機またはこれに類するものにおいて使用され得る。このことは本発明によれば、当該噴射装置が、噴射モジュールに組み込まれた統合された（integral.）構成要素である燃料ポンプとインジェクタとを有していることにより達成される。噴射モジュールはコンパクトな小型構造の構成部分であり、この構成部分に燃料ポンプとインジェクタとが配置されている。インジェクタには、噴射圧を制御するためのプレッシャレギュレータが組み込まれている。燃料ポンプは、ピストンを操作するためのアクチュエータと、燃料を供給するための供給孔を備えたポンプ室と、燃料戻し管路に接続された戻し孔とを有している。インジェクタはこの場合、内方へ向かって開く弁部材を有している。これにより、特に単純な弁アッセンブリを提供することができる。なぜならば、特に、従来では常に外方へ向かって開いていた弁部材にかかる手間を不要にすることができるからである。プレッシャレギュレータは有利には弁部材の戻しエレメントにより提供される。したがって、内方へ向かって開く弁部材を備えたコンパクトな噴射装置を提供することができる。この場合、噴射のためには弁部材が、噴射方向とは逆の方向に運動させられる。噴射モジュールはさらに完全な形で前組立てされ得るので、噴射モジュールは所要の接続部に接続されるだけで済み、かつ車両内に直接に組み込まれ得る。噴射モジュールの構成部分は噴射モジュールの１つの共通のハウジング内に配置されていると有利である。噴射モジュールがコンパクトであることの他に、噴射モジュールのための別の構成部分も最小化され得るという別の大きな利点が得られる。
【０００８】
請求項２以下には、本発明の有利な改良形が記載されている。
【０００９】
噴射装置が噴霧プレートを有しており、この噴霧プレートが弁部材の下流側に配置されていると有利である。この噴霧プレートは噴射過程の間の燃料流出を規定する。したがって、本発明によれば、選択に応じて、種々の開口を備えた噴霧プレートを、各内燃機関に合わせて個別に設計することができる。これにより、噴射装置における高い同一構成部分点数を得ることができ、種々の用途に合わせて所定の個別の噴霧プレートを組み込むことができる。噴霧プレートは多数の孔を有しており、これらの孔は、たとえば種々の大きさの直径を有していて、かつ／または種々異なる方向へ向けられていてよい。これにより、所定の個別のスプレを提供することができる。この場合、噴霧プレートに設けられた孔の多数の孔軸線が、噴射装置の軸方向軸線から偏倚していると特に有利である。
【００１０】
できるだけコンパクトな構造を提供するためには、ポンプ室をインジェクタに接続する供給ギャップが設けられていると有利である。この供給ギャップはインジェクタの半径方向外側に配置されている。供給ギャップは２つのギャップ区分を有していると有利である。両ギャップ区分は弁ボディに円弧形に配置されていて、燃料を弁部材に供給するために十分な幅を有している。
【００１１】
さらに、インジェクタが、収容室と、シールシートと、ストッパと、収容室内に配置された戻しエレメントとを備えた弁ボディを有していると有利である。弁部材はこの場合、同じく収容室内に配置されている。戻しエレメントは弁部材に戻し力を加え、この場合、弁部材の、噴射方向に向けられた受圧側がポンプ室の燃料と接触している。ポンプ室内の圧力が増大すると、弁部材に加えられる圧力も増大し、この場合、圧力が戻しエレメントの戻し力よりも大きくなるやいなや、弁部材は開く。念のため付言しておくと、有利には収容室はタンクもしくは戻し管路に接続されているので、収容室内には主として周辺圧が生ぜしめられる。
【００１２】
さらにインジェクタは、戻しエレメントの戻し力を調節するために、さらに調節ピンを有していると有利である。この場合、戻し力を変えるためには、調節ピンと弁ボディとの間の相対位置を変えることができる。
【００１３】
弁部材の開放ストロークを制限するストッパに、弁部材のための第２のシールシートが設けられていると特に有利である。これにより、インジェクタの開放された状態では弁部材が、ストッパに設けられたこの第２のシールシートにおいてシールされるので、インジェクタの開放された状態において燃料が収容室に流入してしまう危険が回避される。したがって、インジェクタの開放された状態における漏れを回避することができる。
【００１４】
さらに、噴射モジュールが、組み込まれた統合された構成要素としてさらに空気調整器を有していると有利である。これにより、空気調整器が同じく噴射モジュールに統合される、一層コンパクトな構造を達成することができる。
【００１５】
本発明のさらに別の有利な構成では、噴射モジュールが、さらに正確に１つのアクチュエータを有しており、このアクチュエータが、燃料ポンプをも前記空気調整器をも操作する。アクチュエータはこの場合、コイルと第１のアーマチュアと第２のアーマチュアとを有している。これにより、特に空気調整器もしくは燃料ポンプのためのそれぞれ１つの専用のアクチュエータを不要にすることができるので、構成部分点数は著しく減じられる。これにより、当然ながら、コスト削減も得られる。したがって、１つの共通のアクチュエータは第１にポンプ駆動装置の機能を引き受け、第２に空気調整器のための作動駆動装置の機能を引き受ける。前記共通のアクチュエータは燃料ポンプと空気調整器との同時の操作を実施することができ、この場合、アクチュエータは１つのコイルと第１のアーマチュアと第２のアーマチュアとを有している。この場合、第１のアーマチュアは燃料ポンプに対応しており、第２のアーマチュアは空気調整器に対応しており、そして両アーマチュアを共通のコイルによって作動させることができる。できるだけコンパクトな構造を提供するためには、第１のアーマチュアが、前記空気調整器の一部であり、第２のアーマチュアが、燃料ポンプの一部であると有利である。特に、第１のアーマチュアが空気調整器の弁部材であり、第２のアーマチュアが燃料ポンプのピストンである。
【００１６】
さらに本発明は、正確に１つのシリンダまたは正確に２つのシリンダと、本発明による噴射装置とを有する内燃機関に関する。この内燃機関は、噴射モジュールの上方に配置されている燃料タンクを有していると特に有利である。これにより、特に燃料ポンプを極めて小さく設計することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の１実施例による噴射装置を備えた小型エンジンの概略図である。
【図２】前記実施例による噴射装置の断面図である。
【図３】インジェクタの断面図である。
【図４】図３に示したインジェクタを９０゜回転させた平面で断面した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、図１〜図４につき、本発明の第１実施例による噴射装置を備えた小型エンジン１を詳しく説明する。
【００１９】
図１には、単シリンダ機関として形成されている小型エンジン１の構造が概略的に図示されている。小型エンジン１は１つのシリンダ３と、このシリンダ３内で往復運動可能なピストン４と、制御ユニット５と、タンク６とを有している。タンク６は燃料供給管路６ａを介して噴射モジュール２に接続されている。この噴射モジュール２からは、燃料戻し管路６ｂが導出されていてタンク６へ戻されている。図１から判るように、タンク６は噴射モジュール２の上に配置されている。これにより、燃料は重力に基づいて燃料供給管路６ａを通じて噴射モジュール２に流入する。噴射モジュール２は極めて概略的に描かれていているが、燃料ポンプと、統合されたプレッシャレギュレータを備えたインジェクタと、空気調整器（Luftsteller）とを有している。これにより、噴射モジュール２は極めてコンパクトな構造を有している。
【００２０】
小型エンジン１はさらにスロットルバルブ７を有している。このスロットルバルブ７は吸気管８内に配置されている。シリンダ３には、さらに点火プラグ９と吸気弁１０と排気弁１１とが配置されている。符号１２は空気のためのバイパス管路を示している。このバイパス管路１２は、空気の流れ方向で見てスロットルバルブ７の手前の範囲から吸気管８の空気を分岐させて、噴射モジュール２内に組み込まれた空気調整器に直接に案内する。吸気管８にはスロットルバルブ７の背後でバイパス管路１２の流出部１２ｚが開口している。
【００２１】
小型エンジン１はさらに排ガス管路１３を有している。この排ガス管路１３は排気弁１１によって開閉される。さらに、排ガス管路１３には酸素センサ１４が設けられている。この酸素センサ１４は制御ユニット５に接続されている。制御ユニット５はさらに、冷却水センサ１５と、オイル温度センサ１６と、スロットルバルブ位置、吸気管８内の温度および吸気管８内の圧力を検出するためのセンサユニット１７とに接続されている。制御ユニット５はこの場合、得られた信号につき噴射モジュール２を制御する。さらに、アクチュエータの作動開始時に一層迅速な作動、ひいてはピストンの一層迅速な加速を実施するために、ブースタ（増幅器）１８が設けられている。ブースタ１８はこの場合、特に噴射モジュール２のアクチュエータのために設定されている信号を増幅させる。したがって、本発明による噴射装置は、燃料ポンプとプレッシャレギュレータとインジェクタと空気調整器とを備えた噴射モジュール２として設けられていて、特にコンパクトでかつ小型構造を具備するように設計され得る。さらに、本発明による噴射装置は極めて廉価に製造され得るとともに、特に既にあらかじめ完全な形の噴射モジュールとして前組立てされ得るので、この噴射モジュールは小型エンジン１内にコンパクト構成アッセンブリとして組み込まれるだけでよい。したがって、４つの個別部品、つまり燃料ポンプとプレッシャレギュレータとインジェクタと空気調整器とを統合することにより、簡単でかつ廉価な製造可能性が保証されている。燃料ポンプおよび空気調整器はこの場合、１つの共通のアクチュエータによって操作される。これにより、本発明による噴射装置は、たとえば二輪車または芝刈り機の小型エンジンにおいて使用され得る。
【００２２】
図２には、噴射モジュール２が詳細に図示されている。噴射モジュール２には、燃料ポンプ２０ａとプレッシャレギュレータ２０ｂとインジェクタ２０ｃと空気調整器２０ｄとが組み込まれている。このためには、複数部分から成るハウジング２５が設けられている。プレッシャレギュレータ２０ｂはインジェクタ２０ｃの構成要素である。この場合、１つの共通のアクチュエータによって燃料ポンプ２０ａと空気調整器２０ｄとが同時に操作される。この共通のアクチュエータはコイル２１と第１のアーマチュア２２と第２のアーマチュア２３ａとを有している。図２から判るように、第１のアーマチュア２２は空気調整器２０ｄの一部であり、この場合、第１のアーマチュア２２の一方の端部は弁部材２２ａとして形成されている。この弁部材２２ａはバイパス管路１２に設けられた弁座１２ａにおいてバイパス管路１２を開閉させることができる。空気調整器２０ｄには、さらに第１の戻しばね２８が対応配置されている。第２のアーマチュア２３ａはこの実施例では燃料ポンプ２０ａの一部である。この場合、第２のアーマチュア２３ａは燃料ポンプ２０ａのピストン２３に固く結合されている。第２のアーマチュア２３ａは円筒状の構成部分であって、スリーブの形を有している。このスリーブは案内機能の他に、第２のアーマチュア２３ａを戻すための第２の戻しばね２４のための支持機能をも有している。コイル２１は、このコイル２１が通電されると、第１のアーマチュア２２をも第２のアーマチュア２３ａをも操作する。コイル２１の通電が中断された後では、第１の戻しばね２８もしくは第２の戻しばね２４が、第１第２の両アーマチュアを再び、図２に示した出発位置へ戻す。図２に示した位置は、燃料ポンプ２０ａの吸込み行程の終了時における位置である。この位置では、ピストンが上死点に位置している。このときにアクチュエータは作動させられていない。
【００２３】
噴射モジュール２はさらに、複数の部分から成るハウジング２５を有している。すなわち、このハウジング２５は第１のハウジング部分２５ａと、第２のハウジング部分２５ｂと、第３のハウジング部分２５ｃと、第４のハウジング２５ｄとから成っている。第４のハウジング２５ｄは燃料ポンプ２０ａと空気調整器２０ｄとの間に配置されている。この場合、第４のハウジング２５ｄは、ほぼポット形の形状を有しており、第４のハウジング２５ｄの内側の底範囲は付加的にさらにストッパ２６を有している。このストッパ２６は第４のハウジング２５ｄの内側の底部に固く固定されていて、第２のアーマチュア２３ａのためのストッパとして働く。さらに図２から判るように、第４のハウジング２５ｄの外側の底面２５ｅには、第１の戻しばね２８が配置されており、この第１の戻しばね２８はこの外側の底面２５ｅに支持されている。図２に図示されているように、第４のハウジング２５ｄはコイル２１の内部に位置固定的に配置されていて、スリーブ３４を介して第２のハウジング部分２５ｂに結合されている。第２のハウジング部分２５ｂには、燃料供給管路６ａのための接続部ならびに燃料戻し管路６ｂのための接続部が配置されている。燃料供給管路６ａはハウジングに設けられた吸込み範囲３２に開口しており、燃料戻し管路６ｂはハウジングに設けられた戻し範囲３３から導出されている。念のため付言しておくと、燃料戻し管路６ｂがタンクに戻されるのではなく、燃料供給管路６ａに接続されていることも可能である。第３のハウジング部分２５ｃはポンプ室２７を規定している。このポンプ室２７内では燃料がピストン２３によって加圧されるようになっている。この場合、第３のハウジング部分２５ｃには、第１の逆止弁２９を備えた供給孔５０と、第２の逆止弁３１を備えた戻し孔５１とが配置されている。第１の逆止弁２９は吸込み範囲３２とポンプ室２７との間の接続を開閉させる。第２の逆止弁３１はポンプ室２７と、燃料戻し管路６ｂが導出される戻し範囲３３との接続を開閉させる。
【００２４】
図２から判るように、戻し孔５１は噴射モジュール２の軸方向Ｘ−Ｘで見て、供給孔５０よりもピストン２３寄りに配置されている。すなわち、戻し孔５１とピストン２３との間の距離は、供給孔５０とピストン２３との間の距離よりも小さく形成されている。第２の逆止弁３１がポンプ室２７から戻し範囲３３に向かって開くので、ピストン２３が、戻し孔５１に設けられた制御縁５１ａにまで運動する際に、ポンプ室２７内に存在する燃料は戻し孔５１を介して燃料戻し管路６ｂへ押し出される（ピストン２３の行程Ｈ１）。このときに、場合によっては存在するガス泡をもポンプ室２７から燃料戻し管路６ｂへ押し出すことができる。ピストン２３が制御縁５１ａを乗り越えたあとではじめてポンプ室２７内の増圧を行うことができる。この場合、Ｈ２はピストン２３の最大行程を示している。
【００２５】
インジェクタ２０ｃは、特に図３および図４から判るように、弁エレメントもしくは弁部材４０を有している。この弁部材４０は本実施例ではボールとして形成されている。さらに、インジェクタ２０ｃは弁部材４０を戻すためのばねエレメント４１と、弁ボディ４２とを有しており、弁ボディ４２にはシール座もしくはシールシート４３が形成されている。弁ボディ４２はさらに内側の収容室４９を備えている。シールシート４３には、弁部材４０が当て付けられてシールされる。収容室４９内にはストッパ４４が配置されており、このストッパ４４には別のバルブシートもしくは弁座４４ａが形成されている。ストッパ４４は本実施例では環状に形成されていて、たとえばプレス嵌め結合によって弁ボディ４２に固く結合され得る。さらに、インジェクタ２０ｃは調節ピン４５を有している。この調節ピン４５は弁ボディ４２の、弁部材４０とは反対の側の端部に配置されている。調節ピン４５は、たとえばねじ込みピン（ボルト）として設けられていてよく、弁ボディ４２内への一層深いねじ込みによってばねエレメント４１の戻し力を変化させることができる。ばねエレメント４１はこの場合、噴射圧の高さを設定するために噴射装置のプレッシャレギュレータを形成している。ばねエレメント４１は円錐形コイルばねとして形成されている。
【００２６】
弁ボディ４２の外側には、第１の供給ギャップ４６と第２の供給ギャップ４７とが設けられている。第１第２の供給ギャップ４６，４７はポンプ室２７に接続されている。図３から判るように、弁ボディ４２には、燃料を供給ギャップ４６，４７から弁部材４０の受圧側へ案内するために、接続孔４２ａ，４２ｂが形成されている。さらに図４から判るように、弁ボディ４２の収容室４９は戻し路４８を介してタンクまたは燃料戻し管路６ｂに接続されている（図示しない）。
【００２７】
インジェクタ２０ｃはさらに、噴霧プレート６０を有している。この噴霧プレート６０は流れ方向で見てシールシート４３の下流側に配置されている。噴霧プレート６０には、多数の孔６１が設けられており、この場合、図３および図４には、例示的に２つの孔しか描き込まれていない。これらの孔６１は噴射モジュール２の軸方向軸線Ｘ−Ｘに対して平行に加工成形されているか、または孔軸線が軸方向軸線Ｘ−Ｘから偏倚している。孔６１は噴霧プレート６０に任意に分配されていてよく、種々の直径を有していてよい。噴霧プレート６０は有利には特殊鋼薄板から製作されているので、この噴霧プレート６０は極めて廉価に提供され得る。孔６１は噴霧プレート６０に任意に加工成形され得るので、種々異なる噴射スプレ、たとえば円錐形のスプレまたは２噴流スプレを提供することができる。図３および図４から判るように、噴霧プレート６０は袋ナット６２内に、たとえばレーザ溶接によって固定され、次いでこの袋ナット６２は第３のハウジング部分２５ｃに設けられたねじ山範囲に被さるように螺合されている。
【００２８】
本発明による噴射モジュール２の機能は以下の通りである。図２に示した位置、つまり既に燃料供給管路６ａからの燃料の吸込みが行われている位置を起点として、コイル２１の通電が行われる。この場合、制御ユニット５によってコイル２１に伝送された電圧がブースタ１８によって増幅される。これにより、大きな磁力がピストン２３に作用し得るので、このピストン２３は矢印Ａの方向でポンプ室２７の底部の方向へ運動させられる。コイル２１の通電によって、同時に空気調整器２０ｄの第１のアーマチュア２２も矢印Ｂの方向へ引き付けられる。これにより、空気調整器２０ｄが開くので、バイパス管路１２を通じて空気が流入し得る。この場合、念のため付言しておくと、第１の戻しばね２８と第２の戻しばね２４とのばね定数を互いに異なるように設定することにより、第１のアーマチュア２２の操作時期とピストン２３の操作時期とを、互いに異ならせて設定することができる。
【００２９】
したがって、コイル２１の通流によってピストン２３は加速される。この場合、まだ開かれている第２の逆止弁３１に基づき、ポンプ室２７内ではまだ増圧が行われ得ない。戻し孔５１を乗り越えるまでピストン２３が運動させられる間、燃料および場合によってはポンプ室２７内に存在する、ピストン２３の端面に溜まっていた気泡は、戻し孔５１を介して押し出される。この場合、ピストン２３はほぼ対圧なしに加速することができる。ピストン底部が、戻し孔５１に設けられた制御縁５１ａを乗り越えるやいなや、もはやポンプ室２７から燃料戻し管路６ｂ内へ媒体が押し出され得なくなる。次いで、ポンプ室２７内での増圧が開始し、この場合、圧力は第１第２の供給ギャップ４６，４７と接続孔４２ａ，４２ｂとを介して弁部材４０の受圧側４０ａにまで案内される。弁部材４０は、弁部材４０に加えられる燃料圧がばねエレメント４１の戻し力よりも大きくなるまでシールシート４３をシールする。図３には、インジェクタ２０ｃの閉じられた状態が示されている。弁部材４０に加えられる圧力がばねエレメント４１の戻し力よりも大きくなるやいなや、弁部材４０は矢印Ｃの方向でインジェクタ２０ｃの内側へ向かって運動させられて、シールシート４３から持ち上がる（図４）。短い行程長さの後に、弁部材４０はストッパ４４に設けられた弁座４４ａと接触して、弁ボディ４２に設けられた、特にばねエレメント４１が配置されている収容室４９を、噴霧プレート手前の、今や高い圧力下にある範囲に対してシールする。これにより、高い圧力下にある燃料が、中空の弁ボディ４２を介して戻し路４８へ流入してしまうことが阻止される。図４に示した開放位置では、高い圧力下にある燃料を、噴霧プレート６０に設けられた複数の孔６１を通じて案内し、噴射することができる。
【００３０】
噴射を終了させたい場合には、コイル２１の通電が終了されるので、第２の戻しばね２４はピストン２３を再び、図２に示した出発位置へ戻すことができる。ピストン２３のこのような戻し運動の間、第２の逆止弁３１は閉鎖されていて、第１の逆止弁２９は開放されている。したがって、燃料を燃料供給管路６ａからポンプ室２７内へ吸い込むことができる。このときに気泡が形成されるか、もしくは気泡が吸い込まれると、これらの気泡は再びピストン２３のピストン底部に溜まるので、これらの気泡はピストン２３の次の行程によって、このときに開放される第２の逆止弁３１を介して再び押し出され得る。したがって、ポンプ室２７内の圧力は再び低下されているので、ばねエレメント４１は弁部材４０を再び、図３に示した、シールシート４３に当て付けられた閉鎖された位置へ戻す。
【００３１】
本実施例において、弁ボディ４２は直方体形に形成されているので、供給ギャップ４６，４７は直方体形の弁ボディ４２の側方に真っ直ぐなギャップとして形成されている。しかし、弁ボディ４２がほぼ円筒状に形成されていて、供給ギャップが部分環状ギャップとして形成されていることも可能である。さらに、ポンプ室２７が、第３のハウジング部分２５ｃおよび/または弁ボディ４２に設けられた複数の通路を介して弁部材４０の受圧側４０ａに接続されていることも考えられる。
【００３２】
したがって、本発明によれば、内方へ向かって開くインジェクタ２０ｃを備えた噴射モジュール２を提供することができるので、この噴射モジュール２を用いて、燃焼室内への特に問題のない直接噴射も可能となる。噴霧プレート６０の使用はさらに、スプレの噴流形状付与に関して高い自由度を可能にするので、本発明による噴射モジュール２は種々様々な内燃機関において使用され得る。この場合、種々様々な内燃機関において使用する際には、噴霧プレートを交換するだけで済む。したがって、高い同一部品点数を達成することができ、ひいては廉価な製作を達成することができる。
【００３３】
さらに念のため付言しておくと、前記噴射装置は極めてコンパクトでかつ廉価に成形されている。本実施例では、アクチュエータとしてそれぞれコイルの通電による磁気的なアクチュエータを記載したが、しかし基本的には、可能となる別のアクチュエータ、たとえばピエゾアクチュエータを使用することもできる。さらに付言しておくと、空気調整器２０ｄの閉鎖エレメントとして働く弁部材２２ａは、第１のアーマチュア２２の先細りになった、特に円錐状の端範囲として形成されていてもよいし、あるいはまた任意の別の形式で、たとえばボールまたは部分ボールとして形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１  小型エンジン
２  噴射モジュール
３  シリンダ
４  ピストン
５  制御ユニット
６  タンク
６ａ  燃料供給管路
６ｂ  燃料戻し管路
７  スロットルバルブ
８  吸気管
９  点火プラグ
１０  吸気弁
１１  排気弁
１２  バイパス管路
１２ａ  弁座
１２ｚ  流出部
１３  排ガス管路
１４  酸素センサ
１５  冷却水センサ
１６  オイル温度センサ
１７  センサユニット
１８  ブースタ
２０ａ  燃料ポンプ
２０ｂ  プレッシャレギュレータ
２０ｃ  インジェクタ
２０ｄ  空気調整器
２１  コイル
２２  第１のアーマチュア
２２ａ  弁部材
２３  ピストン
２３ａ  第２のアーマチュア
２４  第２の戻しばね
２５  ハウジング
２５ａ  第１のハウジング部分
２５ｂ  第２のハウジング部分
２５ｃ  第３のハウジング部分
２５ｄ  第４のハウジング部分
２５ｅ  外側の底面
２６  ストッパ
２７  ポンプ室
２８  第１の戻しばね
２９  第１の逆止弁
３１  第２の逆止弁
３２  吸込み範囲
３３  戻し範囲
３４  スリーブ
４０  弁部材
４０ａ  受圧側
４１  ばねエレメント
４２  弁ボディ
４２ａ，４２ｂ  接続孔
４３  シールシート
４４  ストッパ
４４ａ  弁座
４５  調節ピン
４６  第１の供給ギャップ
４７  第２の供給ギャップ
４８  戻し路
４９  収容室
５０  供給孔
５１  戻し孔
５１ａ  制御縁
６０  噴霧プレート
６１  孔
６２  袋ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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