(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃エンジンで使用するための燃料インジェクタであって、
前記燃料インジェクタは、
インジェクタ出口（５６）を介した燃料噴射を制御するためバルブニードルシート（５４）と係合可能なバルブニードル（６）と、
制御チャンバー（３０）内の燃料圧力を制御するため配置されたアクチュエータ構成部（２０）であって、前記バルブニードル（６）と連係した表面は、前記制御チャンバー（３０）内の燃料圧力変動が前記バルブニードルシート（５４）に対するバルブニードル（６）の運動を制御するように前記制御チャンバー内の燃料圧力にさらされている、前記アクチュエータ構成部と、
前記バルブニードルの開放運動を減衰するための減衰手段（３６，３８）であって、該減衰手段は、減衰チャンバー（３６）を備え且つ制限通路（３８）を介して加圧燃料源と流体連通しており、前記減衰手段は、前記減衰チャンバー（３６）内の燃料圧力変動が前記バルブニードル（６）の開放運動を減衰させるように構成されている、前記減衰手段と、
を備え、
前記減衰手段（３６，３８）は、使用中に前記減衰チャンバー（３６）を通した燃料の貫通流れが存在するように、前記バルブニードルがそのバルブニードル座席部から離昇したとき前記制限通路（３８）を通した前記減衰チャンバー（３６）内への燃料の流れが存在するように構成されている、燃料インジェクタ。  
【請求項２】
前記アクチュエータ構成部（２０）の運動がスリーブ部材（２８）によって前記バルブニードル（６）に伝達され、前記スリーブ部材（２８）はボア（２９）を形成し、前記アクチュエータ構成部は、付勢を断ったとき前記スリーブに引っ張り力を印加するように前記スリーブと協働し、前記インジェクタは、前記スリーブに引っ張り力を印加したとき、前記バルブニードルをそのバルブ座席部から離れる方に移動させるように構成されている、請求項１に記載の燃料インジェクタ。
【請求項３】
前記アクチュエータ構成部は、圧電要素のスタック（２０）を備え、該圧電要素は、前記圧電スタック（２０）の軸方向長さが減少したとき前記スリーブ部材（２８）に引っ張り力を印加するように前記スリーブ部材（２８）と協働する、請求項２に記載の燃料インジェクタ。
【請求項４】
前記減衰手段（３６，３８）は、前記スリーブ（２８）内に設けられた前記制限通路（３８）を備え、該制限通路の第１の端部は前記減衰手段（３６）と流体連通し、該制限通路の第２の端部は、加圧燃料源と連通している、請求項２又は３に記載の燃料インジェクタ。
【請求項５】
前記アクチュエータ構成部は、前記加圧燃料源から高圧で燃料を受け取るためのアキュムレータ体積部（１８）内に構成され、前記制限通路（３８）の前記第２の端部は前記アキュムレータ体積部（１８）と連通している、請求項４に記載の燃料インジェクタ。
【請求項６】
前記制御チャンバー（３０）は、前記スリーブ部材（２８）に形成された前記ボア（２９）によって部分的に画定されている、請求項２乃至５のいずれか１項に記載の燃料インジェクタ。
【請求項７】
前記減衰手段（３６）は、前記スリーブ部材（２８）に形成された前記ボア（２９）によって部分的に画定されている、請求項３乃至７のいずれか１項に記載の燃料イ
ンジェクタ。
【請求項８】
前記スリーブ部材（２８）は径方向に延在する壁部材（３２）を備え、前記インジェクタは前記バルブニードル（６）と連通するピストン部材（３４）を更に備え、前記ピストン部材及び前記壁部材は、前記スリーブ部材（２８）内に流体密封部を形成し、前記制御チャンバー（３０）は前記流体密封部の一方の側部で画定され、前記減衰チャンバー（３６）は前記流体密封部の他方の側部で画定される、請求項２乃至７のいずれか１項に記載の燃料インジェクタ。
【請求項９】
前記ピストン部材（３４）は、前記壁部材内のボア（３５）内で摺動可能な一部分を備える、請求項８に記載の燃料インジェクタ。
【請求項１０】
前記スリーブ部材（２８）に形成された前記ボア（２９）によって部分的に画定されたスプリングチャンバー（４２）を更に備える、請求項２乃至９のいずれか１項に記載の燃料インジェクタ。
【請求項１１】
前記燃料インジェクタは、バルブ部材（４６）を更に備え、該バルブ部材（４６）は、前記減衰チャンバー（３６）と前記スプリングチャンバー（４２）との間に流体経路が存在しないように前記バルブ部材（４６）が前記ピストン部材（３４）と当接する、着座位置と、前記減衰チャンバー（３６）と前記スプリングチャンバー（４２）との間に流体経路が画定される、非着座位置との間で作動可能である、請求項８又は９に従属したときの請求項１０に記載の燃料インジェクタ。
【請求項１２】
前記バルブニードル（６）の閉鎖運動が実質的に減衰しないように、前記バルブ部材（４６）は、前記バルブニードルが閉じたときその非着座位置に移動するように構成されている、請求項１１に記載の燃料インジェクタ。
【請求項１３】
前記スプリングチャンバー（４２）は、前記バルブ部材（４６）をその着座位置へと押しやるように構成された第１のスプリング（４８）を備える、請求項１１又は１２に記載の燃料インジェクタ。
【請求項１４】
前記バルブ部材（４６）は、前記スリーブ部材（２８）の前記ボア（２９）と緊密に接触する環状バルブ部材を備える、請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の燃料インジェクタ。
【請求項１５】
前記スプリングチャンバー（４２）は、前記バルブ部材（４６）がその非着座位置にあるとき、前記減衰チャンバー（３６）から前記加圧燃料源への流体経路を提供する排出通路（５２）を備える、請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の燃料インジェクタ。
【請求項１６】
前記スプリングチャンバー（４２）は、前記ピストン部材（３４）を前記バルブニードル（６）に対して押しやるように構成された第２のスプリング（５０）を備える、請求項９乃至１５のいずれか１項に記載の燃料インジェクタ。
【請求項１７】
前記制御チャンバー（３０）と加圧燃料源との間の圧力を均一にするための制限流れ手段（４０）を更に備える、請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の燃料インジェクタ。
【請求項１８】
前記制限流れ手段は、前記スリーブ部材（２８）に形成された制限流れ通路（４０）を備え、該制限流れ通路（４０）は前記噴射制御チャンバー（３０）を前記アキュムレータ体積部（１８）に流体接続する、請求項２に従属したときの請求項１７に記載の燃料インジェクタ。
【請求項１９】
請求項１乃至請求項１８のいずれか１項に記載の燃料インジェクタで使用するための噴射ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃エンジンの燃焼空間に燃料を分配するため使用するための燃料インジェクタに関する。特に、本発明は、インジェクタニードルのための減衰構成を有する燃料インジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
既知の圧電作動式燃料インジェクタにおいて、圧電アクチュエータは、制御ピストンにより示された位置を制御するように作動可能であり、該ピストンは、インジェクタのバルブニードルに連係した表面と制御ピストンの表面とにより画定された制御チャンバー内の燃料圧力を制御するように移動可能である。圧電アクチュエータは、圧電要素のスタックを備え、スタックの付勢レベル、従って軸方向長さが、スタックに亘って電圧を印加することにより制御される。圧電スタックの付勢を断ったときには、スタックの軸方向長さが減少し、制御ピストンが、制御チャンバーの体積を増大させる方向に移動され、これによって、制御チャンバー内の燃料圧力を減少させる。従って、制御チャンバー内の燃料圧力に起因してバルブニードルに印加された力は減少され、連係するエンジンシリンダーへの燃料分配を可能にするように、バルブニードルをバルブニードルの座席部から離昇させる。
【０００３】
バルブニードルをその座席部から離れるように初期運動を引き起こすため、比較的大きな引っ張り力がバルブニードルに加えられなければならない。既知の圧電作動式燃料インジェクタでは、バルブニードルに印加された大きな引っ張り力は、バルブニードルのその完全な離昇位置への開放運動を通して維持される。
【０００４】
本願出願人の現在係属中の出願ＥＰ１１７４６１５号は、燃料インジェクタを「噴射するために付勢を断つ」ものとして説明している。本出願で記載されたインジェクタは減衰機構を備え、該減衰機構では、制御チャンバーと更なるチャンバーとの間の制限された流れ経路が、制限力がピストンチャンバーに印加されたとき制御チャンバーからの燃料の流量を制限することによってバルブニードルの開放運動を減衰するように機能する。
【０００５】
上記のような構成の欠点は、大きな減衰が要求された場合、制御体積内の燃料が、その体積弾性率及び粘性率の特性を変化させるような加熱を受けかねないということである。このことは、インジェクタの性能においてヒステリシス効果をもたらす可能性があり、或いは、最良のニードル離昇制御のために要求されるよりも低いレベルに減衰を制限することが要求され得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上に鑑みて、本発明の目的は、上記問題を克服するか又は実質的に軽減させる燃料インジェクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、内燃エンジンで使用するための燃料インジェクタが提供され、該燃料インジェクタは、インジェクタ出口を介した燃料噴射を制御するためバルブニードルシートと係合可能なバルブニードルと、制御チャンバー内の燃料圧力を制御するため配置されたアクチュエータ構成部であって、前記バルブニードルと連係した表面は、前記制御チャンバー内の燃料圧力変動が前記バルブニードルシートに対するバルブニードルの運動を制御するように前記制御チャンバー内の燃料圧力にさらされている、前記アクチュエータ構成部と、前記バルブニードルの開放運動を減衰するための減衰手段であって、該減衰手段は、減衰チャンバーを備え、前記減衰手段は、前記減衰チャンバー内の燃料圧力変動が前記バルブニードルの開放運動を減衰させるように構成されている、前記減衰手段と、を備え、前記減衰手段は、使用中に前記減衰チャンバーを通した燃料の貫通流れが存在するように構成されている。
【０００８】
本発明は、インジェクタニードルを備える燃料インジェクタを提供し、該インジェクタニードルの一部分は制御チャンバー内の燃料圧力変動によって制御される。制御チャンバー内の燃料圧力は、アクチュエータ構成部によって制御される。
【０００９】
減衰手段もバルブニードルの開放運動を減衰させるため提供される。減衰手段は燃料圧力変動にさらされる減衰チャンバーを備える。これらの圧力変動は、バルブニードルの開放運動を提供する。
【００１０】
なお、減衰チャンバー及び制御チャンバーは別個のチャンバーである。これは、減衰チャンバーを通した燃料の貫通流れが存在するように減衰チャンバーを構成することを可能にする。これは、減衰チャンバー内の燃料が燃料インジェクタの作動中に過度の加熱を経験しないことを確実にし、これによって、従来技術に関連した問題、即ち、体積弾性率の変化及び粘性率の変化が実質的に克服されることを確実にする。
【００１１】
好都合には、減衰手段は、バルブニードルの閉鎖が実質的に減衰しないように構成することができる。これは、バルブニードルを迅速に閉鎖することを可能にする。
代替例として、減衰手段は、ニードル開放及びニードル閉鎖の両方に対して２つの減衰方法を提供することができる。
【００１２】
好都合には、燃料インジェクタは、インジェクタの構成部品を部分的又は完全に覆うスリーブ部材を備える。スリーブ部材は、アクチュエータの運動がスリーブ部材に伝達されるようにアクチュエータ構成部と連通している。スリーブ部材は、アクチュエータ構成部によってスリーブに印加された制限力がバルブニードルをその座席部から離れるように移動させるようにアクチュエータ構成部と協働する。そのような構成は、インジェクタを噴射するため付勢を断つことに対応している。
【００１３】
好ましくは、アクチュエータ構成部は、圧電要素のスタックを備える。これらの要素は、スタックの軸方向長さが減少されるときスリーブに引っ張り力を印加するようにスリーブ部材と協働する。
【００１４】
好都合には、減衰手段は、スリーブ部材内の制限通路を使って加圧燃料源と流体連通している。この制限（即ち減衰）通路は、減衰チャンバーへの燃料の流れを制限し、従って、車両ニードルの離昇を減衰するための機構を提供する。
【００１５】
好都合には、アクチュエータは、アキュムレータ体積部内に収容され、該アキュムレータ体積部は加圧燃料源と連通している。従って、好ましくは、減衰チャンバーからの制限通路は、アキュムレータ体積部と流体連通している。
【００１６】
好都合には、スリーブ部材は、減衰チャンバー及び制御チャンバーの両方を部分的に画定する。しかし、減衰チャンバー及び制御チャンバーは互いに直接的に流体連通していない。
【００１７】
好ましくは、燃料インジェクタは、スリーブ部材により部分的に画定されていないスプリングチャンバーを更に備える。そのようなスプリングチャンバーは、提供できるならば、燃料インジェクタの様々な構成要素を所定位置に移動させるため多数のスプリング部材を備える。
【００１８】
好都合には、制御チャンバー及び減衰チャンバーは、スリーブ部材内の径方向に延在する壁部材と、バルブニードルと連通し且つ壁部材の一部を通過するピストン部材との組み合わせによって分離される。
【００１９】
スリーブ部材は、スリーブボア内へと延在する壁部材を備えていてもよい。この壁部材はスリーブ部材と一体成形されているか、又は代替例として、スリーブ部材に溶接若しくは接着されているか又はスリーブ部材との締まり嵌めとして提供される別個の構成部品であってもよい。
【００２０】
壁部材は、スリーブ部材内のボアを事実上分割する。壁部材とバルブニードルとの間に形成されたチャンバーは制御チャンバーである。制御チャンバーから壁部材の他方の側の壁部材の表面は、部分的に、減衰チャンバーを画定させる。
【００２１】
インジェクタは、上記したように、ピストン部材を備えると好都合である。ピストン部材の第１の部分は、バルブニードルと連通し、壁部材を通過し、拡大した直径の第２の領域内へと進む。ピストン部材の第２の領域、壁部材及びスリーブ部材の間に画定された体積は減衰チャンバーである。壁部材及びピストン部材は、一緒に、制御チャンバー及び減衰チャンバーを分離するスリーブボア内で流体密封部を提供する。
【００２２】
好都合には、ピストン部材は、壁部材内のボアを通過し、インジェクタ内の流体圧力が使用中に変動するとき、バルブニードルの運動に応答して摺動可能である。
スプリングチャンバーは、ピストン部材、スリーブ部材及びアクチュエータ構成部のベースによって画定される。ピストン部材は、スプリングチャンバー及び減衰チャンバーの間に流体密封部を提供し得る。代替例として、燃料インジェクタは、バルブ部材を備え、該バルブ部材は、減衰チャンバーからスプリングチャンバーへの流体の流れを遮断する着座位置と、流体が減衰チャンバーからスプリングチャンバーへと流れることができる非着座位置との間で作動可能である。好都合には、スプリングチャンバー内の第１のスプリングは、その着座位置に向かってバルブ部材を移動させる。
【００２３】
好都合には、バルブ部材は、スリーブ部材のボアと近接して連通する環状バルブ部材として提供することができる。その着座位置では、そのような環状バルブ部材は、スリーブボアの内部とピストン部材との間に流体密封部を形成する。その非着座位置では、流体は、ピストン部材の周りを流れ、環状バルブ部材の中央部を通ってスプリングチャンバーへと流れることができる。
【００２４】
好ましくは、スプリングチャンバーは、スプリングチャンバーから加圧燃料源への流れ経路を提供する排出通路（即ち通路）を備える。バルブ部材がその非着座位置にあるとき、そのような排出通路は、制限通路によって提供された流れ経路に加えて、減衰チャンバーから燃料源（アキュムレータ体積部）への流れ経路を提供する。換言すれば、スプリング部材及びバルブ手段の構成は、ニードルの閉鎖の間、排出通路を介した減衰チャンバーから燃料源への流れ経路が存在するように、構成されている。
【００２５】
バルブ部材は、バルブニードル閉鎖の間、減衰チャンバー内の圧力がバルブ部材を着座させず、排出通路を介した流れ経路を開放するのに十分となるように構成されている。これは、減衰チャンバー内の流体が補給更新されることを可能にし、実質的に減衰しないバルブニードル閉鎖を提供する。
【００２６】
スプリング部材は、ピストン部材をバルブニードルに抗して押しやるため第２のスプリング部材を備えていてもよい。
制御チャンバーが、システムのレイル圧力の迅速な変化に追従することを可能にするため、制御チャンバーは、小さい通路によって燃料源（アキュムレータ体積部）に接続されていてもよい。そのような通路は、アクチュエータ構成部又は連係する駆動回路において故障が発生した場合でもバルブニードルの迅速な自動閉鎖のための機構を更に提供する。
【００２７】
本発明をより容易に理解することができるようにするため、一例として、添付図面が参照される。
【実施例】
【００２８】
図１に戻ると、燃料インジェクタは、メクラ孔４が形成されたノズルボディ２を備えており、該メクラ孔内では、バルブニードル又はバルブ部材６が摺動可能である。バルブニードル６の下側端部は、ノズルボディ２に設けられた出口開放部（図示せず）を通した燃料分配を制御するためボア４のメクラ端部によって形成されたバルブ座席部と係合可能であるように形成されている。
【００２９】
ボア４の拡大領域は、ノズルボディ２内に部分的に形成された燃料のための供給通路１０と連通する環状チャンバー８を形成する。供給通路１０は、加圧燃料源、例えば共通のレイル燃料システムの共通レイルと連通している。使用中には、供給通路１０を通って環状チャンバー８に分配された燃料は、バルブニードル６の表面に形成された、フラット、スロット又は溝１４を用いて、バルブニードル６とボア４との間に形成された分配チャンバー１２へと流れることを可能にされている。バルブニードル６のその座席部との係合は、分配チャンバー１２内の燃料が、座席部を超えてノズルボディ２内に設けられた出口開口部を通して流れ出て行くことを防止する。バルブニードル６がその座席部から離れて移動されるとき、分配チャンバー１２内の燃料は、座席部を超え、出口開口部を介してエンジンシリンダー又は他の燃焼空間へと流れることができる。バルブニードル６は、１つ以上のスラスト表面（図１には図示せず）が備え付けられ、分配チャンバー１２内の燃料圧力はバルブニードル６をその座席部から離れる方に押しやるためスラスト表面上に作用する。スラスト表面に作用する上側力に対向するバルブニードル６の力を制御することによって、
更に後述されるように、バルブニードル６のその座席部から離れる運動を制御することができる。
【００３０】
出口開口部から離れたノズルボディ２の端部は、圧電アクチュエータ構成部のためのアクチュエータハウジング１６と当接しており、圧電アクチュエータの構成は、使用中における、ボア４内のバルブニードル６の運動を制御するため配列されている。アクチュエータハウジング１６は、高い圧力で燃料を受け取るためのアキュムレータ体積部１８を画定している。図１で理解することができるように、アクチュエータハウジング１６は、入口領域２２からノズルボディ２へと流れる燃料のための供給通路の一部を形成する穿孔２４が設けられた入口領域２２を備えている。入口領域２２及び穿孔２４は、ノズルボディ２内に画定された供給通路１０への燃料の分配のために、使用中において、燃料が、入口領域２２、穿孔２４を通って、アキュムレータ体積部１８へと供給されるように、構成されている。入口領域２２は、使用中に、インジェクタへの燃料の流れから微粒子汚染物質を除去するように機能するエッジフィルター部材（図１には図示せず）を収容し、これによって、インジェクタの様々な構成部品に対する損傷のリスクを減少させる。
【００３１】
図２は、図１の下側半分の拡大断面図である。同様の参照番号は、同様の特徴を指し示すため使用された。
インジェクタボディ２の頂端部は、ボア２９を画定するスリーブ２８によって取り囲まれている。スリーブ２８は、アクチュエータ構成部の移動に応答して軸方向に移動する。制御チャンバー３０は、ノズルボディ２の頂端部と、ニードル６の頂部と、スリーブ２８と、スリーブ２８の内部に固定された壁部材とによって画定される。
【００３２】
図２に示されるように、壁部材３２は、別個の構成部品である。代替例として、該壁部材は、スリーブ２８と一体形成するようにしてもよい。壁部材３２が別個の構成部品である例では、該壁部材が、スリーブ２８と共に軸方向に移動するように、締まり嵌め、接着剤、溶接によってスリーブ２８に固定することができる。
【００３３】
直径Ｄ１の上側領域３４ａ（図２に示される）及び直径Ｄ２の下側領域３４ｂを有するピストン３４は、ニードル６の頂部と当接する。ピストンの下側領域３４ｂは、壁部材３２内のボア３５を通って延在する。ピストンの上側領域３４ａ、スリーブ２８及び壁部材３２は、減衰部材３６を画定させる。なお、制御チャンバー３０と減衰チャンバー３６との間には直接的な流体経路は設けられていない。ピストンの上側領域３４ａは、スリーブ２８に嵌合していない。
【００３４】
減衰チャンバー３６は、スリーブ内の減衰通路３８を使って、アキュムレータ体積部１８に接続されている。制御チャンバー３０は、スリーブ内の制限通路４０を使って、アキュムレータ体積部１８に接続されている。
【００３５】
スタック２０のベース、スリーブ２８及びピストン３４の頂部は、スプリングチャンバー４２を画定させる。ピストンの上側領域３４ａの頂部表面には、環状リッジ４４が形成され、減衰バルブ４６がリッジ４４の頂部上に着座している。減衰バルブは、環状構成を持ち、スプリングチャンバー４２内のスプリング４８によってピストン３４に対して保持されている。
【００３６】
更なるスプリング５０は、スプリングチャンバー４２内に設けられ、ピストン部材３４に対して直接作用するため環状減衰バルブ４６を通過する。
スプリングチャンバー４２は、排出通路５２を介してアキュムレータ体積部１８と連通している。
【００３７】
図２に示されたニードル６の位置では、ニードル先端部６ａは、燃料が分配チャンバー１２から出口５６を出て燃焼領域へと至ることができないように、そのバルブ座席部５４と係合されていることを理解することができる。
【００３８】
使用中には、高圧下の燃料が、入口領域２２を通ってアキュムレータ体積部１８へと供給され、制限通路４０を通って制御チャンバー３０へと流れることができる。制御チャンバー３０内の燃料圧力は、バルブニードル６に力を印加し、該力は、バルブニードル６のスラスト表面３１に作用する分配チャンバー１２内の燃料圧力に起因した力に抗して作用する（従って、ニードル１２は、アクチュエータの運動に液圧的に連結されている）。圧電スタック２０の軸方向長さを制御することによって、よって、スリーブ部材２８の運動を制御することによって、バルブニードル６に作用する正味の力を、要求された作動段階の間にインジェクタの出口開口部を通した噴射を可能にするように制御することができる。
【００３９】
以下、図３乃至図５を参照して、燃料インジェクタの作用を説明する。図３は、ニードル６がその座席部５４から離昇したときの燃料インジェクタを示している。図４は、ニードル６がその座席部に戻ったときの状況を示し、図５は、図４からの減衰チャンバー３６及びスプリングチャンバー４２の拡大図を示している。なお、同様の参照番号は、図面を
通して同様の特徴を指し示すために使用されている。
【００４０】
図３は、ニードル６が離昇したときの燃料インジェクタの作動を示している。使用中には、アクチュエータ構成部（この場合には、圧電スタック２０）の付勢が断たれ、収縮する。これは、スリーブ２８を後方に引っ張る（即ち、スリーブは、図面に示されるように上側に移動する）。壁部材３２（スリーブ２８と一体成形されるか又はスリーブ２８と共に軸方向に移動する別個の構成部品のいずれかである）が、制御チャンバー３０の体積が増大するようにスリーブ２８と共に移動する。
【００４１】
制御チャンバー３０の体積が増大するとき、該チャンバー内の圧力が降下する。当該圧力降下を補償するため、ニードル６は、その座席部５４から離昇する。燃料は、分配チャンバー１２から座席部５４を超えて、出口開口部５６を通って、エンジンシリンダー又は他の燃焼空間へと流れることができる（図３では、矢印６０によって示される）。
【００４２】
スリーブ２８及びニードル６の直径の差異は、ニードルがスリーブよりも更に高く上昇することを意味している。ニードル６及びスリーブ２８の相対運動の差異は、ピストン３４（リッジ４４）が、バルブ４６が上方に押されるように減衰バルブ４６に作用することを意味している。
【００４３】
壁部材３２がスリーブ２８と共に移動するとき、減衰チャンバー３６の体積は、減衰バルブ４６が上方向に押されるとき増大する。
減衰チャンバー３６の体積の増大は、チャンバー内の圧力の降下を生じさせる。補償するため、アキュムレータ体積部１８からの燃料は、通路３８を介して減衰チャンバー３６に入る。燃料のこの内側の流れは、矢印６２によって指し示されている。
【００４４】
チャンバー３６内の圧力の降下及びアキュムレータ体積部１８からの燃料の内側の流れは、バルブニードルの離昇を減衰させる減衰機構を提供する。
なお、ニードルが図３に示された位置からゆっくりと閉鎖される場合、減衰チャンバー３６内の燃料は、通路３８を介してアキュムレータ体積部へと戻って流れている。ニードルを迅速に降下させ、出口５６への燃料経路を閉じることが要求された場合、作動モードは、図４及び図５に関して後述される。
【００４５】
図４及び図５を参照して、ニードルが迅速に閉じられるときの燃料インジェクタの作動モードを説明する。図５は、図４の一部の拡大図を示している。
アクチュエータが付勢されたとき、即ち、圧電要素のスタックが付勢されたとき、スリーブ２８は、下方に押される（圧電アクチュエータの場合のように、圧電要素の長さが増大するとき）。従って、ニードル６の運動は、図３に関する上記説明と比較したとき逆転される。内側スプリング５０は、ピストンがスリーブ２９の下方運動を追跡するようにピストン３４上に下方の力を発揮する。ピストン３４は、スリーブ２８よりも更に移動し、その結果、減衰チャンバー３６の体積が減少する。
【００４６】
減衰チャンバー３６の体積が減少したとき、チャンバー内の圧力が増大する。アクチュエータの構成が、ニードルが迅速に閉じるように作動されている場合、チャンバー３６内の圧力は、減衰バルブ４６がスプリング４８に抗してピストン３４から離昇するほど十分に発生する。
【００４７】
減衰バルブ４６が離昇したとき、減衰チャンバー３６からアキュムレータ体積部１８への追加の燃料流れ経路が開く。この追加の流れ経路は、燃料が、減衰バルブ４６及びピストン３４の間の隙間を通ってピストン３４の周りに流れ、環状減衰バルブ４６の中央部を通ってスプリングチャンバー４２へと流れることを可能にする。スプリングチャンバー４
２は、排出通路５２を介してアキュムレータ体積部と流体連通している。追加の流れ経路は、矢印６４によって図５に示されている。
【００４８】
排出通路５２が通路３８よりも大きい直径を持っているので、燃料は、ニードル６が閉じられるとき、減衰チャンバー３６からアキュムレータ体積部１８へと戻るように自在に流れることができる。なお、燃料は、ニードルの閉鎖の間に、減衰通路３８を介してアキュムレータ体積部１８へと戻るように流れる。
【００４９】
図４及び図５に関して説明された排出通路５２の構成は、ニードルの閉鎖の間の減衰圧力を制限し、これによって、ニードルが迅速に閉じることを可能にする。しかし、ニードル６の開放は、これらの排出通路５２がバルブの離昇の間に減衰チャンバー３６と流体連通していないので、減衰される。より幅の狭い通路３８のみがバルブ開放の間に燃料が減衰チャンバー３６に入ることを可能にしている。
【００５０】
ニードルが閉じ、その座席部と係合するとき、スプリング４８は、減衰バルブ部材４６を、ピストン３４上のリッジ４４との連通状態へと戻し、これによって、追加の燃料流れ経路を閉じる。これは、燃料が通路３８を通って吸引されるときスタックの運動が減衰されるので、圧電アクチュエータスタックの過度の動作を防止する。
【００５１】
減衰体積３６とアキュムレータ体積部１８との間には、全時間に亘って、減衰通路３８を介した流体経路が存在する。迅速なニードル閉鎖の期間中、減衰チャンバー３６からアキュムレータ体積部への排出通路５２を介した追加の流体流れ経路も存在する。これらの流れ経路は、減衰チャンバー３６内の燃料を、アキュムレータ体積部１８からの比較的低温の燃料によって代替されることを可能にする。従って、本発明に係るインジェクタの減衰作用は、減衰チャンバー３６内の燃料温度の過度の増大を生じさせない。
【００５２】
なお、類似のレベルの減衰が、ニードルの離昇及び閉鎖の間に許容可能である場合には、内部スプリング５０を省略してもよく、この場合には、減衰バルブ４６が開放しないこととなる。代替例として、ピストン３４の上側部分３４ａの直径は、スリーブ２８と嵌合するべく増加されてもよく、減衰バルブを省略してもよい。
【００５３】
上述した実施例は例のみを用いて与えられたが、本発明を制限するものではなく、本発明の範囲は、添付した請求の範囲で画定されることが理解されよう。上記記載された実施例は、個別に又は組み合わせて使用してもよいことも理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は、本発明の一実施例の断面図である。
【図２】図２は、図１の燃料インジェクタの一部の拡大断面図である。
【図３】図３は、インジェクタニードルがそのシートから離昇されたときの図１及び図２の燃料インジェクタの断面図である。
【図４】図４は、インジェクタニードルが図３に示された離昇位置からそのシートへと戻ってきたときの図１及び図２の燃料インジェクタの断面図である。
【図５】図５は、図４に示されたインジェクタの一部の拡大図である。
【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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