(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴射器本体が一方の軸方向端部には、入口を通って燃料を導入して燃料通路へ導く燃料流入管を有し、前記燃料通路は、前記噴射器本体を通って延びて該燃料噴射器の他方の軸方向端部に配置されたノズルに達しており、前記燃料流入管内にはテレスコープ式に係合する調整管が配置され、かつ、前記燃料流入管に対して軸方向で位置決めされて燃料を該燃料流入管の入口から前記調整管を介して前記燃料通路へ強制的に通流させるように該燃料流入管に固定されており、前記燃料通路を通流する燃料流を制御するために設けられた電気制御式の弁機構の可動磁極子が、該可動磁極子と前記調整管の軸方向内端部との間に配置されたばねによって弾性的に負荷された弁部材を有し、しかも該弁部材は、前記弁機構が電気的に作動されない場合には弁座を閉鎖して燃料流に対して前記燃料通路を閉止し、前記弁機構が電気的に作動された場合には前記弁座から離間して燃料流に対して前記燃料通路を開放するように弾性的に負荷されており、かつ、燃料噴射器を通過させるべき燃料から粒子状物質を濾過分離するために前記燃料流入管の入口にフィルタカートリッジが配置されている形式のトップ・フィード・タイプの燃料噴射器において、前記フィルタカートリッジが、前記調整管を通流する燃料流に対して濾過関係にあるように、前記調整管の軸方向外端部に装着されており、かつ前記フィルタカートリッジの軸方向内端側には、燃料から濾過分離された物質を捕集する１つの環状凹みが設けられており、該環状凹みが半径方向内側を前記調整管によって制限されており、また半径方向外側を前記燃料流入管によって制限されていることを特徴とする、トップ・フィード・タイプの燃料噴射器。
【請求項２】
前記調整管の前記軸方向外端部が肩を有し、かつ前記フィルタカートリッジが前記肩に嵌合している、請求項１記載の燃料噴射器。
【請求項３】
前記フィルタカートリッジが、前記調整管とのプレス嵌め係合部を有している、請求項２記載の燃料噴射器。
【請求項４】
前記フィルタカートリッジがフレームに支持された濾材を有している、請求項１記載の燃料噴射器。
【請求項５】
前記フィルタカートリッジが、ほぼ管状に成形されておりかつ前記調整管の前記軸方向外端部に嵌合する軸方向内端部と、軸方向外端部と、前記軸方向内端部と、前記軸方向外端部との間に延在する側壁とを有し、前記フィルタカートリッジの前記軸方向外端部が無孔であり、かつ前記フィルタカートリッジの前記側壁が濾過機能を果たすための濾材から成っている、請求項１記載の燃料噴射器。
【発明の詳細な説明】
［技術分野］
本発明は概括的には、ガソリン及びその等価物質のような燃料を内燃機関内へ噴射する電気作動式燃料噴射器に関し、殊にトップ・フィード・タイプの燃料噴射器のような慣用タイプの燃料噴射器及び該タイプの燃料噴射器内への燃料フィルタカートリッジの取付け機構に関するものである。
［背景技術］
トップ・フィード・タイプの燃料噴射器の１つの較正方式は、調整管の軸方向内端部と燃料噴射器の可動磁極子との間に配置されたばねに或る所定の予荷重をかける位置に対して、燃料流入管内部の調整管を位置決めすることによって行なわれる。実際には、燃料噴射器を組立てて較正したのちに燃料流入管の入口端部内へフィルタカートリッジを挿嵌することが慣用されている。フィルタカートリッジを配置する目的は、燃料噴射器の内部へ流入する燃料から或る所定サイズを上回る粒子状物質を濾過分離するためであるのは勿論のことである。
典型的なフィルタカートリッジは、ほぼ管状に成形されており、かつフィルタカートリッジの側壁内に濾材を支持するプラスチックフレームから成っている。該フレームの軸方向外端部は円形リングであるのに対して、軸方向内端部は無孔の円形壁である。前記の円形リングと無孔の円形壁との間には、フレームの軸方向に延びる複数本のバーが延在して、フレーム内に半径方向に向いた複数の円弧窓を形成している。濾材が前記円弧窓に配置されて該円弧窓を完全に被覆している。フィルタカートリッジのフレームの軸方向外端部では、燃料流入管の内径部（内周面）にフィルタカートリッジをプレス嵌するためのプレス嵌め径を生ぜしめるためかつ燃料流入管の内周面から半径方向内寄りに間隔をおいて濾材を設けるために、前記プラスチック円形リングの外径部（外周面）をめぐって金属バンドが取付けられているので、濾材と燃料流入管の内周面との間には円環状スペースが形成されている。フィルタカートリッジの軸方向内端部に設けられた無孔の円形壁は、調整管の軸方向外端部から隔てられている。燃料流入管内にフィルタカートリッジを組付けたことに基づいて、燃料流入管に流入する燃料は先ず強制的に、フィルタカートリッジの軸方向外端部のプラスチック製の円形リングを軸方向に通流してフィルタカートリッジの内部へ入り、次いで半径方向外向きに濾材を通ってフィルタカートリッジと燃料流入管の内周面との間の円環状スペース内へ流入せしめられる。濾過された燃料は、そこから軸方向に連続的に燃料流入管を通流して調整管内へ入って連続的に燃料噴射器の燃料通路を通流する。
燃料噴射器の較正は、すべての組立操作を完了したのちに行なわれるのが理想的である。従って前記のトップ・フィード・タイプの燃料噴射器の場合には、フィルタカートリッジを組付けたのちに較正を行なえるようにするのが有利ではあるが、公知フィルタカートリッジは元々、調整管への較正器具のアクセスを阻止しているのである。
［発明の開示］
本発明は、燃料噴射器内へフィルタカートリッジを組付けたのちに較正操作工程を実施することのできる解決手段を提供するものである。これによって、較正手順と最終試験手順との顕著な統合を果たすための便宜、殊に燃料噴射器が較正ヘッド内に位置している間に最終試験を実施するための便宜が提供され、ひいては燃料噴射器の操作量が減少され、かつ最終試験／較正システムのスループットが増大されることになる。また大量生産される燃料噴射器の最終試験／較正のために必要とされるプラントフロア空間の占有量を著しく減少させる可能性が得られる。
また燃料噴射器に本発明を適用することによって、或る種の機能的な特性が燃料噴射器に付加的に与えられる。本発明により燃料噴射器内に配置されたフィルタカートリッジは、軸方向外端部にカートリッジの閉鎖された軸方向端部を、また軸方向内端部にはカートリッジの開放された軸方向端部を有している。燃料流入管に流入した場合、燃料は、フィルタカートリッジ内へ直接流入するのではなくて、むしろフィルタカートリッジと燃料流入管との間の円筒形の環状スペースを通流せねばならず、次いで直角に方向を転じてフィルタカートリッジの側壁の濾材を通過した上でカートリッジ内部へ流入せねばならない。フィルタカートリッジによって燃料から濾過分離された粒子状物質を捕集するために前記円筒形の環状スペースの軸方向内端部には環状凹みが設けられている。濾過された燃料は、開放した軸方向内端部を介してフィルタカートリッジから流出するので、従って先行技術の燃料噴射器の場合に生じているような、フィルタカートリッジの内部に粒子状物質が蓄積することはない。つまり本発明を採用する燃料噴射器は、濾過効率を改善する可能性をも提供すると云うことができる。更にまた、フィルタカートリッジの軸方向内端部が調整管の軸方向外端部に直接装着されていることに基づいて、従来技術の燃料噴射器とは異なってフィルタカートリッジの軸方向内端部と調整管の軸方向外端部との間を隔てる最小限の間隔も存在することはない。因みに従来技術の燃料噴射器では、フィルタカートリッジの軸方向内端部が閉じられていることに基づいて、燃料を絞りなしに調整管へ通すのに適切な流動領域を与えるためにフィルタカートリッジの軸方向内端部と調整管の軸方向外端部との間を隔てる或る程度の最小限の間隔を設けておく必要はどうしても避けられないことなのである。
【図面の簡単な説明】
図１は一部破断して示した本発明の原理を採用する燃料噴射器の側面図である。
図２は図１中に鎖線円２で示した部分の拡大図である。
図３は図２に示した矢印３の方向に見た平面図である。
図４は異なった実施形態によるフィルタカートリッジを単独に示した側面図である。
図５はフィルタカートリッジと協働する調整管の頂部部分を該フィルタカートリッジから分離した状態で図６の５−５線に沿って部分的に断面して示した図４の左側面図である。
図６は図５の全体的な上面図である。
図７は図５の全体的な下面図である。
［発明を実施するための最良の形態］
次に図面に基づいて本発明を詳説する。
なお図面には、本発明の原理によるトップ・フィード・タイプの燃料噴射器１０の実施例が図示されている。該燃料噴射器は、一方の軸方向端部に燃料流入管１４を、また他方の軸方向端部にノズル１６を有する噴射器本体１２を主体としている。前記の燃料流入管１４からノズル１６へ燃料噴射器の内部を通って燃料通路１８が延びている。該燃料通路１８を通る燃料流を制御するための電磁作動式弁機構は、電磁コイル２０と可動磁極子２２とコイルばね２４とから成っている。ノズル１６の近くで燃料通路１８内に配置された弁座２８と協働する弁部材を構成するニードル２６が、前記可動磁極子２２の中心に固着されており、これによって燃料通路１８を通る燃料流を制御する弁が形成されている。
調整管３０がテレスコープ式に燃料流入管１４と係合しているので、該燃料流入管の入口に流入する燃料は、燃料噴射器１０を連続的に通流する際に必然的に調整管３０を通流することになる。前記コイルばね２４は、可動磁極子２２とニードル２６とから成る複合体を弁座２８の方に向かって弾性的に負荷するために、調整管３０の軸方向内端部と可動磁極子２２との間に配置されており、従って電磁コイル２０が電気的に付勢されていない場合にはニードル２６の末端が弁座２８に座着して、弁を閉弁するので、燃料流入管１４とノズル１６との間には燃料流は存在しない。電磁コイル２０が付勢されると、可動磁極子２２はコイルばね２４のばね力に抗して電磁コイル２０の方に向かって引き寄せられ、これによって弁座２８からニードル２６を離間させて燃料通路１８を開放するので、燃料は燃料噴射器を貫流してノズル１６を介して内燃機関（図示せず）へ噴射されることになる。
従来慣用のように燃料噴射器１０の頂部は燃料レールソケット（図示せず）に封隙嵌合するように成形され、また燃料噴射器の底部は内燃機関に封隙嵌合するように成形されており、かつ燃料噴射器を作動するための制御電流源に電磁コイル２０を接続するためにコネクタプラグ３２が設けられている。
本発明は、燃料流入管１４の入口に配置されたフィルタカートリッジ３４に関するものである。該フィルタカートリッジ３４は、フレーム３６と微細メッシュスクリーン３８の形の濾材と真鍮リング４０とから成っている。フレーム３４は、その軸方向外端部に設けられた無孔の横方向壁４２と、軸方向内端部に設けられた円形リング４４と、前記の横方向壁４２と円形リング４４とを結合する縦方向に延在する複数本のバー４６とから成っている。フレーム３４は、燃料取扱い分野で使用するのに適した任意の慣用材料であることができ、適当なプラスチックを使用するのが殊に有利である。この構成によってフレームは、半径方向に向いた複数の円弧窓を形成する。慣用のようにフレームには微細メッシュスクリーン３８が固定されて前記円弧窓を完全に被覆している。真鍮リング４０は、フレームに結合された一種の嵌め輪の類であり、図示のようにリング４４に嵌合している。真鍮リング４０は、リング４４の内周面に嵌合する軸方向壁４６′と、リング４４の軸方向外端部にオーバーラップする半径方向外向きのフランジ４８とを有している。リング４０を金属で製作するのは、調整管２０の軸方向外端部にプレス嵌めさせるために他ならない。
調整管３０の前記軸方向外端部の全周にわたって肩が形成されており、かつ調整管が金属製であることに基づいて、フィルタカートリッジ３４と燃料流入管１４とを共軸に整合させて一緒に押し合わせる場合に、フィルタカートリッジ３４と燃料流入管１４との間には金属対金属のプレス嵌めが生じる。このようにしてフィルタカートリッジ３４は、調整管３０に対して被覆関係にあるように配置されているので、調整管に流入する燃料を濾過することになる。フィルタカートリッジ３４は調整管３０の呼び外径よりも大きな外径を有し、燃料流入管１４は深座ぐり孔５０を有しているので、フィルタカートリッジ３４の側壁と深座ぐり孔５０の内周面との間には、著しい絞りなしに燃料流を流すのに適正なサイズの円筒形の環状スペースが得られる。調整管の軸方向外端部は深座ぐり孔５０の孔底肩を超えて突出しており、従ってフィルタカートリッジ３４の下位で燃料流入管１４と調整管３０との間には環状凹み５２が形成される。
フィルタカートリッジ３４は、燃料噴射器１０の製作工程中に調整管３０に組付けられる。調整管３０は組立工程中に燃料流入管１４内に挿嵌され、かつ燃料噴射器を較正するために前記調整管は、コイルばね２４に所望の予荷重をかけるように選択的に燃料流入管１４に対して相対的に位置決めされる。この選択的な位置決めは、燃料流入管１４を介して燃料噴射器１０内へ侵入する押し工具（図示せず）によって行なわれる。コイルばねの予荷重は比較的控え目で約２ポンドであるので、押し工具によってフィルタカートリッジ３４に加えられる軸方向力は、適正に設計されたカートリッジフレームによって吸収することができる。フィルタカートリッジと調整管とから成る複合体の適正な位置決めが得られると、燃料流入管１４と調整管３０とは、一方の管が他方の管に対して軸方向で相対移動できないように適当な手段によって結合される。
燃料噴射器１０の使用時に流入する燃料は、フィルタカートリッジ３４と燃料流入管１４との間の環状スペース内へ流れ、そこから直角に方向を転じて微細メッシュスクリーン３８を通過してフィルタカートリッジの内部へ流入し、そこから調整管３０内へ入りかつ該調整管を通流する。或る所定サイズを上回る粒子状物質は、微細メッシュスクリーン３８によって濾過分離されて環状凹み５２内に捕集される。燃料圧は、調整管３０上へのフィルタカートリッジ３４の嵌合を増強しようとする方向に作用する。
図４乃至図７では、フィルタカートリッジ３４′及び調整管３０′の別の実施例が図示されている。カートリッジフレームは、カートリッジを調整管３０′にスナップ嵌合させるために、下側のリング４４から垂下して直径方向で対向し合った２つの係止爪５６を有し、該係止爪は調整管３０′の外周に沿って周方向に延びる係止溝５８に係合する。フィルタカートリッジが調整管にスナップ止めされた場合、係止爪５６は調整管の端部をリング４４の方に向かって押し上げる。
以上、本発明の有利な実施例を図面に基づいて説明したが、以下に記載した請求の範囲を逸脱しない限りでその他の実施形態に本発明の原理を適用できるのは明らかである。
【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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【図６】
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【図７】
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