(57)【要約】【課題】  ２つのピストン間で変位伝達室を介して駆動力を伝達する駆動力伝達装置において、組付け性および作動性能を向上する。【解決手段】  変位伝達室３６に供給する作動流体が流入する入口３９ａを設けた弁室３９を有する弁手段１ｅの弁体として、入口３９ａの正面方向より変位してその外周縁部をシート３９１として着座する弁体７３を配設し、入口３９ａが開口する室壁面と弁体７３を挟んで対向する室壁面には、変位伝達室３６に通じる出口７２１を開口せしめて、弁室３９内の作動流体の流通方向を弁体７３の変位方向と略一致せしめ、閉弁および閉弁状態を維持するためのスプリングを不要とする。弁体７３の小ストローク化を実現して供給通路３８を伝播する圧力脈動に基因した弁体７３の位置変動を低減する。閉弁方向の付勢力が常時作用しないようにすることで初期組付け時のエア抜きを容易にする。また、弁室３９の小容量化で駆動力のロスを低減する。【選択図】  図２
2006022726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内に摺動自在に保持された１対のピストンと、該ピストン間に作動流体を充填してなり、一方のピストンにより前記作動流体を介して他方のピストンを押圧可能とする変位伝達室とを有する駆動力伝達装置であって、前記変位伝達室に前記作動流体を供給する供給通路と、該供給通路の途中で前記変位伝達室を密閉状態とする弁手段とが設けられた駆動力伝達装置において、
前記弁手段は、前記供給通路の途中部分をなす弁室内に、前記供給通路の上流に通じる入口に向かってその正面方向より変位し、該入口の外周縁部をシートとして着座する弁体が配設されてなり、
前記入口が開口する室壁面と前記弁体を挟んで対向する室壁面には、前記変位伝達室に通じる出口を開口せしめて、弁室内における作動流体の流通方向を前記弁体の変位方向と略一致せしめ、
前記弁体が、前記ピストン同士が近接する方向に変位することにより前記供給通路を逆流する作動流体からの付勢力で閉弁し、その閉弁状態が、前記入口を挟む室内側と室外側との圧力差により維持され、前記ピストン同士が離間する方向に変位することにより前記弁室内側の圧力が低下すると開弁するようにしたことを特徴とする駆動力伝達装置。
【請求項２】
請求項１記載の駆動力伝達装置において、前記供給通路は、前記弁室では上下方向に形成するとともに、前記入口を弁室の天井部に配置した駆動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１または２いずれか記載の駆動力伝達装置において、前記弁室は、前記一方のピストンの前記変位伝達室側の端面に凹所を穿成するとともに、前記弁体が収容される空間を残して前記凹所を蓋部材により閉鎖してなり、前記出口は前記蓋部材にその板厚方向に貫通する貫通孔を形成してなる駆動力伝達装置。
【請求項４】
請求項３記載の駆動力伝達装置において、前記弁体は、前記蓋部材との対向面をなだらかな凸面形状とし、前記貫通孔は、前記蓋部材の前記弁体との当接位置から偏した位置に開口せしめて、前記貫通孔の開口端と前記弁体の表面との間に間隙を設けた駆動力伝達装置。
【請求項５】
請求項４記載の駆動力伝達装置において、前記貫通孔は、前記入口から弁室内に下ろした垂線に対して対称位置に配置した複数の貫通孔からなる駆動力伝達装置。
【請求項６】
加圧された燃料が導入されてノズルニードルに閉弁方向の圧力を作用させる制御室と、
低圧源と連通する低圧ポートを有し、かつ前記制御室と常時連通する制御弁室と、
該制御弁室内に配設されて該制御弁室内を変位し、前記低圧ポートを閉鎖または開放する制御弁体とを有し、
前記制御弁体による前記低圧ポートの開放により、前記制御室内の燃料を前記低圧ポートから前記低圧源に逃がして前記制御室の圧力を低下し、燃料を噴射するインジェクタであって、
前記制御弁体を変位せしめる手段として、前記作動流体を前記燃料とする請求項１ないし４いずれか記載の駆動力伝達装置を具備せしめて、前記他方のピストンにより前記制御弁体を押圧駆動し、
前記シリンダおよび前記供給通路は、前記低圧ポートと連通することを特徴とするインジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は駆動力伝達装置およびインジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射装置に用いられるインジェクタは、ノズルニードルを駆動してその開弁と閉弁とを切換えることにより、所定の時期に所定の噴射量で燃料を噴射するようになっている。かかるインジェクタとして、加圧燃料が導入されてノズルニードルに閉弁方向の力を作用させるニードル背圧室が設けられ、ニードル背圧室内の圧力を増減することで、ノズルニードルの開と閉とを切り換えるものがある。ニードル背圧室内の圧力を増減する手段としては例えば下記特許文献１等に記載された次のような構成が用いられている。これを図４に示す。ニードル背圧室と低圧源としての燃料タンクとの間に制御弁室８１が介設される。制御弁室８１は、ニードル背圧室と連通するニードル背圧室側ポート８１ａと、燃料タンクと小径ピストン下室８２およびリターン通路８４を介して連通する低圧ポート８１ｂとを有しており、低圧ポート８１ｂを、制御弁室８１内に配設された制御弁体９１が閉鎖または開放する。制御弁体９１は制御弁室８１内で直線変位し、制御弁体９１が低圧ポート８１ｂを開放すれば、ニードル背圧室内の燃料が制御弁室８１から、低圧ポート８１ａ、小径ピストン下室８２、リターン通路８４を経て燃料タンクへと逃げて、ニードル背圧室内の圧力が低圧となり、ノズルニードルが開弁する。低圧ポート８１ａを閉鎖すれば、ニードル背圧室内の圧力が高圧となってノズルニードルが閉弁する。なお、制御弁体９１は低圧ポート８１ａを閉鎖すると、高圧通路と連通する高圧ポート８１ｂを閉鎖状態から開放状態として、前記ニードル背圧室の圧力を高応答で高圧にする。
【０００３】
図例のものは、制御弁体９１の駆動を圧電作用を利用したピエゾスタックにより行うもので、ピエゾスタックが発生する駆動力を前記制御弁体９１に伝達する駆動力伝達装置を備えている。これはピエゾスタックの小さな変位を制御弁体９１の前記作動に必要な変位に拡大するためである。
【０００４】
駆動力伝達装置は、段付きのシリンダ８０の小径部に小径ピストン９２が、大径部に大径ピストン９３がそれぞれ摺動自在に保持され、小径ピストン９２と大径ピストン９３との間に燃料が供給されている。大径ピストン９３をピエゾスタックにより小径ピストン９２側に押圧駆動すると、小径ピストン９２へと駆動力が伝達され、小径ピストン９３が変位する。この作動流体としての燃料が充填されたピストン９２，９３間の液密室８３が、ピストン９２，９３間で変位を伝達する変位伝達室として機能する。シリンダ８０の径が２段になっていることにより、大径ピストン９３の変位が燃料を介して拡大されて小径ピストン９２の変位として伝達される。変位伝達室８３の燃料は、作動時に圧縮されるので、ピストン９２，９３とシリンダ８０との摺動部から一部がリークする。このため、リターン通路８４と連通し燃料を供給する供給通路８５を設けるとともに、供給通路８６の途中に弁手段９３を設けている。
【０００５】
弁手段９３は、弁室８６内に平板状の弁体９４とこれを一定方向に付勢するスプリング９５とからなる。スプリング９５の弾発力が供給通路８５の上流側の入口８６ａを閉鎖する方向に作用しており、ピエゾスタックの押圧力が解除されて大径ピストン９３が上昇すると、燃料がリークした分、変位伝達室８３内が負圧になり、弁体９４が離座して、燃料が変位伝達室８３内に補充されるようになっている。特許文献１のものでは弁手段は、ピストンを保持するシリンダ壁内部に設けられ、弁体が水平方向に変位している。
【特許文献１】特開平１１−１６６６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、噴射態様の改善により動力性能の向上や環境に対する影響の抑制が図られており、１回の燃焼サイクルに複数回燃料を噴射する多段噴射が知られている。しかしながら、前記図４の構造では次のように問題がある。メイン噴射に先立ってパイロット噴射が行われる多段噴射として説明する。先ず、大径ピストン９３が下方変位することにより、小径ピストン９２が制御弁体９１を押し下げる。これによりニードル背圧室の燃料が制御弁室８１からリターン通路８４に向けて排出される。このとき、小径ピストン下室８２で発生した圧力脈動が、リターン通路８４から弁室８６の入口８６ａへと伝播していく。これが、弁体９４をスプリング９５の弾発力に抗して押し下げる作用をし、弁体９４が位置変動する。
【０００７】
続いてメイン噴射が即座になされる。すなわち、大径ピストン９３が降下し、再び制御弁体９１が低圧源側ポート８１ａを開放して高圧側ポート８１ｂを閉鎖する。ここで、パイロット噴射時の圧力脈動に基因して開弁した弁体９４が再び入口８６ａを閉鎖する時間が変動すると、変位伝達室８３内の燃料の加圧遅れが生じ、小径ピストン９２の降下タイミングが遅れる。したがって、弁体９４の位置変動が大きければ、噴射開始時期の精度や噴射量の精度を低下させるおそれがある。
【０００８】
また、弁室８６は変位伝達室８３と常時連通し、弁室８６内の燃料は変位伝達室８３の燃料とともに圧縮されるが、シリンダ８０の大径部から小径部に移動する燃料のみが小径ピストン９２の変位量を規定するから、弁室８６に存在する燃料の圧縮は駆動力のロスとなる。しかし、一般的に、弁室８６に収容されるスプリング９５のスプリング長が弁体９４の必要なリフト量すなわちスプリング９５の圧縮量に比してかなり大きなものになるので、あまり弁室８６の容積を小さくすることはできず、駆動力のロスを抑制するには限界がある。
【０００９】
また、スプリング９５の弾発力が常時、弁体９４に対し入口８６ａを閉鎖する方向に作用しているため、変位伝達室８３にエアが混入した場合にエアが抜けにくく、初期組付け時のエア抜きが困難で作業性が必ずしも十分ではない。
【００１０】
本発明は、変位伝達室の加圧遅れおよび駆動力のロスを改善し、しかも初期組付け時の作業性のよい駆動力伝達装置およびインジェクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明では、シリンダ内に摺動自在に保持された１対のピストンと、該ピストン間に作動流体を充填してなり、一方のピストンにより前記作動流体を介して他方のピストンを押圧可能とする変位伝達室とを有する駆動力伝達装置であって、前記変位伝達室に前記作動流体を供給する供給通路と、該供給通路の途中で前記変位伝達室を密閉状態とする弁手段とが設けられた駆動力伝達装置において、
前記弁手段は、前記供給通路の途中部分をなす弁室内に、前記供給通路の上流に通じる入口に向かってその正面方向より変位し、該入口の外周縁部をシートとして着座する弁体が配設されてなり、
前記入口が開口する室壁面と前記弁体を挟んで対向する室壁面には、前記変位伝達室に通じる出口を開口せしめて、弁室内における作動流体の流通方向を前記弁体の変位方向と略一致せしめ、
前記弁体が、前記ピストン同士が近接する方向に変位することにより前記供給通路を逆流する作動流体からの付勢力で閉弁し、その閉弁状態が、前記入口を挟む室内側と室外側との圧力差により維持され、前記ピストン同士が離間する方向に変位することにより前記弁室内側の圧力が低下すると開弁する構成とする。
【００１２】
弁体の開弁と閉弁とが作動流体のみの作用で切替るようにすることで、弁体の変位方向の弁室の形状と、弁体の変位方向の形状とにより、弁体の変位可能な距離を実質的に自由に設定することができる。スプリングが弁体に対し閉弁方向に作用する従来の構造のものでは、大きな圧力脈動が供給通路の上流から弁体に作用すると、圧力脈動の大きさに応じてかなりスプリングが圧縮し、弁体が大きく開弁してしまうのに対して、本発明では、弁体と弁室の形状の設定のみで、弁体の変位可能な距離を十分に小さくすることができるから、圧力脈動に基因した変位伝達室の加圧遅れを抑制することができる。
【００１３】
また、前記のごとくスプリングを非設置とすることが可能になるので、弁室の容積が縮小し、駆動力のロスを軽減することができる。
【００１４】
また、変位伝達室の作動流体が圧縮状態にならなければ弁体は閉弁状態を維持できないので、初期組付け時にエアが変位伝達室に閉じ込められるのを回避することができる。
【００１５】
請求項２記載の発明では、請求項１の発明の構成において、前記供給通路は、前記弁室では上下方向に形成するとともに、前記入口を弁室の天井部に配置する。
【００１６】
開閉弁時の弁体の変位方向と、重力の作用方向とを一致させることで、弁体をスムーズに作動させることができる。
【００１７】
請求項３記載の発明では、請求項１または２の発明の構成において、前記弁室は、前記一方のピストンの前記変位伝達室側の端面に凹所を穿成するとともに、前記弁体が収容される空間を残して前記凹所を蓋部材により閉鎖してなり、前記出口は前記蓋部材にその板厚方向に貫通する貫通孔を形成してなる構成とする。
【００１８】
部材数の少ない簡単な構成とすることができる。
【００１９】
請求項４記載の発明では、請求項３の発明の構成において、前記弁体は、前記蓋部材との対向面をなだらかな凸面形状とし、前記貫通孔は、前記蓋部材の前記弁体との当接位置から偏した位置に開口せしめて、前記貫通孔の開口端と前記弁体の表面との間に間隙を設けた構成とする。
【００２０】
弁体が入口の閉鎖状態を解除した状態において、弁体が変位伝達室に通じる貫通孔を塞ぐことなく、スムーズに前記入口から弁室内を経て変位伝達室に作動流体が導入可能となる。
【００２１】
請求項５記載の発明では、請求項４の発明の構成において、前記貫通孔は、前記入口から弁室内に下ろした垂線に対して対称位置に配置した複数の貫通孔からなる構成とする。
【００２２】
弁室内における作動流体の流れや弁体に対する付勢力が、前記垂線に対し対称となるので、前記垂線に沿った弁体の変位の安定性を向上させることができる。
【００２３】
請求６記載の発明では、インジェクタを、加圧された燃料が導入されてノズルニードルに閉弁方向の圧力を作用させる制御室と、
低圧源と連通する低圧ポートを有し、かつ前記制御室と常時連通する制御弁室と、
該制御弁室内に配設されて該制御弁室内を変位し、前記低圧ポートを閉鎖または開放する制御弁体とを有し、
前記制御弁体による前記低圧ポートの開放により、前記制御室内の燃料を前記低圧ポートから前記低圧源に逃がして前記制御室の圧力を低下し、燃料を噴射するインジェクタであって、
前記制御弁体を変位せしめる手段として、前記作動流体を前記燃料とする請求項１ないし４いずれか記載の駆動力伝達装置を具備せしめて、前記他方のピストンにより前記制御弁体を押圧駆動し、
前記シリンダおよび前記供給通路は、前記低圧ポートと連通する構成とする。
【００２４】
請求項１ないし５に係る駆動力伝達装置を、インジェクタの燃料噴射切替え制御用の手段として好適に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明を適用したインジェクタの全体構成図で、例えば、ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射装置に適用される。図中、左側が非噴射時のもので、右側が噴射時のものである。また、図２はインジェクタにおける本発明の特徴部分である。図３（Ａ）、図３（Ｂ）はその一部拡大図である。図３（Ａ）は非噴射時のもので、図３（Ｂ）は噴射時のものである。インジェクタは、ディーゼルエンジンの各気筒に対応して設けられ、共通のコモンレール (図略)から燃料の供給を受けるようになっている。コモンレールには燃料タンク (図略)の燃料が高圧サプライポンプ (図略)により圧送されて噴射圧力に相当する所定の高圧で蓄えられる。
【００２６】
インジェクタは細長形状の装置で、長さ方向を上下方向として、下側のノズルニードル４１を有するノズル部１ａ（下端部）が、図略の燃焼室内に突出するように図略のシリンダヘッドに取り付けられる。ノズルニードル４１の制御のため、背圧制御装置１ｂ、駆動力伝達装置１ｃ、およびピエゾアクチュエータ１ｄを備えている。インジェクタはその全体形状を規定するハウジング１０を有し、ハウジング１０内には縦孔１０１，１０２内に上記各部１ａ〜１ｄを構成する各部品が収納されるとともに、コモンレールと連通する高圧通路２１、低圧源である燃料タンクと連通するリターン通路２２等の通路が形成される。ハウジング１０は、複数の断面円形の部材を長さ方向に積層してこれらがリテーナ等により一体化した構造となっている。
【００２７】
ノズル部１ａは、ハウジング１０の縦穴１０１に、段付きのノズルニードル４１が大径部にて摺動自在に保持されている。ノズルニードル４１の小径部の外周には環状の油溜まり室３１が形成されている。油溜まり室３１は、常時、高圧通路２１と連通し、コモンレールからの加圧燃料である高圧燃料が供給されている。縦穴１０１の下方には、これに連なってサック部３２が形成され、サック部３２形成壁を貫通して燃料噴射用の噴孔３３が形成される。
【００２８】
ノズルニードル４１は下端位置にある時に、円錐形の先端部がサック部３２と縦穴１０１の境界部に設けたシート３２ａに着座し、油溜まり室３１から噴孔３２への燃料供給を遮断する。ノズルニードル４１が上昇してシート３２ａから離座すると、燃料が噴射される。
【００２９】
ノズルニードル４１の上端面および縦穴１０１の壁面により空間が画成されて、ノズルニードル４１に背圧を与える制御室であるニードル背圧室３３としてある。ニードル背圧室３３は、オリフィス２１１を介して高圧通路２１と常時連通するとともに、オリフィス２３１を有する連通路２３を介して背圧制御装置１ｂのコントロールバルブ室３４と常時連通しており、これらオリフィス２１１，２３１から導入される作動流体としての燃料が、ノズルニードル４１の背圧を発生する。この背圧はノズルニードル４１に下向きに作用して、ニードル背圧室３３内に収納されたスプリング５１とともにノズルニードル４１を着座方向に付勢する。一方、油溜まり室３１の高圧燃料がノズルニードル４１の段面に上向きに作用しノズルニードル４１を離座方向に付勢している。
【００３０】
背圧制御装置１ｂは、縦孔１０２の一部により形成されるコントロールバルブ室３４内に、上下方向に直線動する３方弁構造の制御弁体であるコントロールバルブ４２の本体部が配設されたもので、コントロールバルブ室３４の天井面に設けた上部シート３４１または底面に設けた下部シート３４２に選択的に着座して、流路を切換えるようになっている。コントロールバルブ室３４はリターン通路２２と連通する低圧ポート３４ａ、前記オリフィス２１１を介して高圧通路２１と連通する高圧ポート３４ｂとを有している。低圧ポート３４ａは前記天井面に開口して、その開口外周縁部が前記上部シート３４１となっており、コントロールバルブ４２の本体部が上部シート３４１に着座することで、低圧ポート３４ａが閉鎖される。高圧ポート３４ｂは低圧ポート３４ａとコントロールバルブ４２の本体部を上下方向に挟む位置でコントロールバルブ室３４の前記底面に開口して、その開口外周縁部が前記下部シート３４２となっており、コントロールバルブ４２の本体部が下部シート３４２に着座することで、高圧ポート３４ｂが閉鎖される。
【００３１】
コントロールバルブ４２はスプリング５２により上方に付勢される一方、駆動力伝達装置１ｃを介して伝達されるピエゾアクチュエータ１ｄの駆動力により下方に押圧駆動されるようになっており、ピエゾアクチュエータ１ｄの駆動力を発生または解除することで、コントロールバルブ室３４と連通するニードル背圧室３３の圧力が増減するようになっている。
【００３２】
ピエゾアクチュエータ１ｄは、縦孔１０２の一部により形成されるアクチュエータ室３７内にピエゾスタック６１が収容される。ピエゾスタック６１はＰＺＴ等の圧電セラミック層と電極層とが交互に積層してコンデンサ構造を有する一般的なもので、図示しない駆動装置により充放電されるようになっている。ピエゾスタック６１は積層方向すなわち伸縮方向が上下方向となるように収容され、アクチュエータ室３７内でピエゾスタック６１の下方には、外周にシールリング６３を設けたピストン部材６２が収容される。
【００３３】
駆動力伝達装置１ｃは、縦孔１０２の一部をなすシリンダ１０２ａにピストン４３，４４が摺動自在に保持されてなる。上側のピストン４４は鍔部材５４を介してスプリング５３の弾発力が上方に作用しており、前記ピストン部材６２と常時、当接状態を保持し、ピエゾアクチュエータ１ｄの発生力がピストン４４に作用するようになっている。ピストン４３とピストン４４との間の空間には燃料が供給されて、変位伝達室である液密室３６を形成している。シリンダ１０２ａは下側が小径の段付きのもので、シリンダ１０２ａの下側部分に配置されるピストン４３は、シリンダ１０２ａの上側部分に配置されるピストン４４よりも小径である。かかる構成により、ピエゾアクチュエータ１ｄのピエゾスタック６１が充電されて伸長すると、その発生力はピストン４４から液密室３６の燃料を介してピストン４３に伝達される。このとき、ピストン４４の変位が拡大されて小径ピストン４の変位に変換される。以下、ピストン４３を小径ピストン４３と、ピストン４４を大径ピストン４４という。また、液密室３６を変位拡大室３６という。
【００３４】
大径ピストン４４はその全体形状を規定する丸棒状の本体部材７１や蓋部材７２等からなる。大径ピストン４４に燃料を変位拡大室３６に導入、充填するための供給通路３８が形成される。供給通路３８は、大径ピストン４４の軸線Ｃに沿って本体部材７１の下端面から穿成された凹所である縦孔７１１と、その底部にて縦孔７１１と連通する横孔７１２とにより形成され、リターン通路２２から低圧燃料が導入される。
【００３５】
縦孔７１１は下側に拡径部が設けられている。拡径部のうち下端面に連なる部分には円形の蓋部材７２が圧入されており、拡径部により弁体７３を収容する弁室３９が形成される。弁体７３は弁室３６の径の半分ほどのボール状の弁体である。供給通路３８の上流から弁室３９への燃料の入口３９ａが開口する弁室３９の天井面は下側ほど拡径するテーパ状で、弁体７３が着座するシート３９１となっており、弁体７３がシート３９１に着座することにより、入口３９ａを閉鎖するようになっている。
【００３６】
蓋部材７２には、その板厚方向に貫通する複数の貫通孔７２１が形成され、弁室３９内の燃料を変位拡大室３６に排出する出口となっている。貫通孔７２１は、前記軸線Ｃを中心とする円周上位置に、周方向に等間隔に配置されている。
【００３７】
本インジェクタの作動について説明する。燃料噴射開始前には図１の左側、図３（Ａ）の状態となっている。弁体７３は蓋部材７２上に降下している。リターン通路２２からの低圧燃料が供給通路３８を経て変位拡大室３６に供給される。変位拡大室３６に到るこの空間は燃料で満たされている。
【００３８】
燃料の噴射指令にしたがって、ピエゾスタック６１が充電されると、ピエゾスタック６１が伸長して大径ピストン４４を押し下げる。これにより、変位拡大室３６の燃料が変位拡大室３６から供給通路３８に向かって逆流する流れができる。弁室３９では、貫通孔７２１から弁室３９内を抜け入口３９ａに向かう流れとなる。この流れの主方向は軸線Ｃに沿ったものとなる。この流れに乗って弁体７３が上昇する。前記貫通孔７２１が軸線Ｃを中心とする対称位置に配置されているので、弁室３９内の作動流体の流れおよび作動流体の弁体７３への付勢力も軸線Ｃを中心に対称となる。また、軸線Ｃは上下方向にとってあり、この軸線Ｃに沿って重力が作用する。したがって、弁体７３は安定的に軸線Ｃに沿って上昇する。
【００３９】
そして、弁体７３がシート３９１に着座し入口３９ａが閉鎖されると、変位拡大室３６に閉じ込められた燃料の圧縮がさらに進み、シート３９１の径に相当する面積の分、弁体７３に上向きに作用する燃料圧が高くなり、弁体７３による閉鎖状態は維持される。
【００４０】
弁体７３による閉鎖状態では変位拡大室３６に閉じ込められた燃料の圧縮がさらに進み、小径ピストン４３がコントロールバルブ４２に対する上向きの燃料圧およびスプリング５２の上向きの弾発力に抗してコントロールバルブ４２を押下げ、コントロールバルブ４２を上部シート３４１からリフトさせて下部シート３４２に着座せしめる。これにより、前記のごとくニードル背圧室３３が低下して燃料の噴射が開始される。
【００４１】
一方、燃料の噴射停止指令にしたがってピエゾスタック６１が放電され、縮小すると、大径ピストン４４が上昇して、変位拡大室３６の容積が拡大し、変位拡大室３６内の燃料圧が低下する。これにより、弁体７３に対する上向きの燃料圧が低下して、弁体７３が離座し再び蓋部材７２上に下降する。変位拡大室３６の燃料は、圧縮状態におかれていたときには一部が摺動部からリークするが、このリークにより減少した分は、弁体７３の離座に伴い、リターン通路２２から供給通路３８を経て補充される。また、コントロールバルブ４２に対する小径ピストン４３の押し下げ力が低下することで、コントロールバルブ４２は再び上昇して下部シート３４２から離座するとともに上部シート３４１に着座する。ノズルニードル４１の背圧が回復されて燃料の噴射が停止される。
【００４２】
さて、弁体７３は略前記大径ピストン４４の軸線Ｃに沿って変位するから、蓋部材７２上に弁体７３が降下したときの弁体７３と蓋部材７２との当接部は、略軸線Ｃ上にある。そして、弁体７３はボール状であり、蓋部材７２の上面との対向面がなだらかな凸状となっているから、蓋部材７２は、略軸線Ｃ上の弁体７３との僅かな当接部を除けば、弁体７３との間に間隙を有している。この当接部を囲み、貫通孔７２１が配置されているから、貫通孔７２１が弁体７３により閉鎖されることはなく、燃料の補充は良好になされる。
【００４３】
次にパイロット噴射を含む多段噴射の場合について説明する。短時間の燃料噴射を行うパイロット噴射がなされて、そのとき発生する圧力脈動が弁室３９の入口３９ａに伝播したとすると、これは弁体７３の位置変動を伴う。しかし、本インジェクタによれば、図４の従来例のように弁体７３を着座方向に付勢するスプリングに相当するものがない。スプリングは圧力脈動を弁体が受けるとかなり圧縮されるので、弁体の位置変動は相当大きなものになる。本発明では弁体７３に許容される変位幅を規定するのは、弁体７３の径、および弁室３９の上下方向の大きさだけであり、弁体７３に許容される変位幅を十分に小さくすることができる。したがって、弁体７３の位置変動をごく小さなレベルに抑えることができる。これによりメイン噴射におけるピエゾスタック６１の充電時に弁体７３の着座遅れが抑制され、小径ピストン４３の降下タイミングのばらつきを抑えることができる。これにより噴射精度を向上することができる。
【００４４】
また、スプリングを設ける必要がないので、初期組付け時に弁体７３がシート３９１に着座状態に強制されることはない。したがって、エア抜きは容易である。
【００４５】
なお、本実施形態では背圧制御部を三方弁としたが、本発明は、高圧ポートのない二方弁構造のものにも適用することができる。
【００４６】
また、本発明は駆動力伝達装置を、燃料噴射用のインジェクタに適用した具体例を示したが、その他の技術にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の駆動力伝達装置を備えた本発明のインジェクタの２つの状態を示す全体断面図である。
【図２】前記駆動力伝達装置の拡大図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は状態の異なる前記駆動力伝達装置の要部の拡大図である。
【図４】従来の駆動力伝達装置およびインジェクタの代表例の要部の断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ａ  ノズル部
１ｂ  背圧制御装置
１ｃ  駆動力伝達装置
１ｄ  ピエゾアクチュエータ
１ｅ  チェックバルブ（弁手段）
１０２ａ  シリンダ
２１  高圧通路
２２  リターン通路（低圧通路）
３４  コントロールバルブ室（制御弁室）
３４ａ  低圧ポート
３６  変位拡大室（変位伝達室）
３８  供給通路
３９  弁室
３９ａ  入口
３９１  シート
４１  ノズルニードル
４２  コントロールバルブ（制御弁体）
４３  小径ピストン（ピストン）
４４  大径ピストン（ピストン）
７２  蓋部材
７１１  縦孔（凹所）
７２１  貫通孔（出口）
７３  弁体
Ｃ  軸線（垂線）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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