(57)【要約】【課題】本体ボディ３０に曲がりが生じても、コマンドピストン２１の曲がりを防止して移動の円滑さを保ち実噴射量のばらつきを抑えることができるインジェクタ１を提供することにある。【解決手段】コマンドピストン２１を、シリンダ２９の内周面に摺接し、背圧を受ける摺動部材３２と、シリンダ２９の内周よりも小径に設けられ、摺動部材３２に当接され背圧を伝達されるとともに、噴射弁体１４に当接して背圧を伝達する非摺動部材３３とに分割する。これにより、摺動部材３２は、シリンダ２９の曲がり方に応じて非摺動部材３３に当接する方向を自在に変えることができる。このため、非摺動部材３３は摺動部材３２と異なる方向に移動することができるので、本体ボディ３０に曲がりが生じても、コマンドピストン２１の移動の円滑さを保ち実噴射量のばらつきを抑えることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴孔を開閉する噴射弁体と、この噴射弁体に反噴孔側から当接し、前記噴孔を閉鎖する方向に燃料の圧力を受けるとともに、この燃料の圧力を前記噴射弁体に伝達するコマンドピストンと、軸方向にシリンダが形成され、このシリンダに前記コマンドピストンを摺動自在に収容するボディとを備え、
前記コマンドピストンは、前記シリンダの内周面に摺接し、前記燃料の圧力を受ける摺動部材と、前記シリンダの内周よりも小径に設けられ、前記摺動部材に当接され前記燃料の圧力を伝達されるとともに、前記噴射弁体に当接して前記燃料の圧力を伝達する非摺動部材とに分割されていることを特徴とするインジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のインジェクタにおいて、
前記摺動部材の先端および前記非摺動部材の後端の少なくとも一方は、錐体状に形成されていることを特徴とするインジェクタ。
【請求項３】
請求項１に記載のインジェクタにおいて、
前記摺動部材の先端および前記非摺動部材の後端の少なくとも一方は、曲面状に形成されていることを特徴とするインジェクタ。
【請求項４】
請求項１に記載のインジェクタにおいて、
前記摺動部材の先端および前記非摺動部材の後端の少なくとも一方には、２つの平面およびこの２つの平面が交差することで成る交線が形成されてい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、燃料を噴射するインジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インジェクタは、噴孔を開閉する噴射弁体と、噴射弁体に反噴孔側から当接し、噴孔を閉鎖する方向に燃料の圧力を受けるとともに、この燃料の圧力を噴射弁体に伝達するコマンドピストンと、軸方向にシリンダが形成され、このシリンダにコマンドピストンを摺動自在に収容するボディとを備える（例えば、特許文献１参照）。
なお、特許文献１において、噴射弁体はニードルバルブ、コマンドピストンはピストン、シリンダは案内孔として記載されている。
【０００３】
ところで、インジェクタをエンジンに搭載して固定する際、インジェクタには大きな負荷が作用するためボディが曲がる虞がある。ボディが曲がると、シリンダも曲がるためコマンドピストンのようにシリンダの内周面と摺接する部材は、シリンダ内での移動により曲がってしまい、軸方向に円滑に移動することができなくなる。この結果、実噴射量がばらついてしまう。
【０００４】
このような問題に対し、コマンドピストンにおいて、内周面と摺接しない部分（非摺接部）を小径化することで、コマンドピストンの曲がりを抑制する技術が考えられている。しかし、コマンドピストンや噴射弁体は、径が小さいほど熱処理による歪みが大きくなるので、小径化には限界がある。
【特許文献１】特開２０００−２２０５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、インジェクタのボディに曲がりが生じても、コマンドピストンの曲がりを防止して移動の円滑さを保ち実噴射量のばらつきを抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載のインジェクタによれば、コマンドピストンは、シリンダの内周面に摺接し、燃料の圧力を受ける摺動部材と、シリンダの内周よりも小径に設けられ、摺動部材に当接され燃料の圧力を伝達されるとともに、噴射弁体に当接して燃料の圧力を伝達する非摺動部材とに分割されている。
【０００７】
これにより、摺動部材は、シリンダの曲がり方に応じて非摺動部材に当接する方向を自在に変えることができる。このため、非摺動部材は摺動部材と異なる方向に移動することができるので、ボディに曲がりが生じても、コマンドピストンの移動の円滑さを保ち実噴射量のばらつきを抑えることができる。
【０００８】
〔請求項２の手段〕
請求項２に記載のインジェクタによれば、摺動部材の先端および非摺動部材の後端の少なくとも一方は、錐体状に形成されている。
この手段によれば、摺動部材と非摺動部材とは、互いに点接しながらシリンダ内を移動することができる。
【０００９】
〔請求項３の手段〕
請求項３に記載のインジェクタによれば、摺動部材の先端および非摺動部材の後端の少なくとも一方は、曲面状に形成されている。
この手段によれば、摺動部材と非摺動部材とは、互いに転がりながら点接することができる。
【００１０】
〔請求項４の手段〕
請求項４に記載のインジェクタによれば、摺動部材の先端および非摺動部材の後端の少なくとも一方には、２つの平面およびこの２つの平面が交差することで成る交線が形成されている。
この手段によれば、摺動部材と非摺動部材とは、互いに線接しながらシリンダ内を移動することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
最良の形態１のインジェクタは、噴孔を開閉する噴射弁体と、噴射弁体に反噴孔側から当接し、噴孔を閉鎖する方向に燃料の圧力を受けるとともに、この燃料の圧力を噴射弁体に伝達するコマンドピストンと、軸方向にシリンダが形成され、このシリンダにコマンドピストンを摺動自在に収容するボディとを備える。
【００１２】
そして、コマンドピストンは、シリンダの内周面に摺接し、燃料の圧力を受ける摺動部材と、シリンダの内周よりも小径に設けられ、摺動部材に当接され燃料の圧力を伝達されるとともに、噴射弁体に当接して燃料の圧力を伝達する非摺動部材とに分割されている。
また、摺動部材の先端および非摺動部材の後端の少なくとも一方は、錐体状に形成されている。
【実施例１】
【００１３】
〔実施例１の構成〕
実施例１のインジェクタ１の構成を、図１および図２を用いて説明する。
インジェクタ１は、本体２の先端側および後端側に、それぞれ噴射ノズル３および電磁弁４をリテーニングナット６、７により締め付け固定することで構成されている。また、本体２と電磁弁４との間にはオリフィスプレート８が介挿され、各種の燃料流路や背圧室１１の形成等に利用されている。そして、このインジェクタ１は、例えば、ディーゼルエンジン等の直噴型エンジンに搭載され、この直噴型エンジンに燃料を噴射供給する燃料噴射装置の一部をなす。
【００１４】
噴射ノズル３は、噴孔１３を開閉する噴射弁体１４と、軸方向にシリンダ１５が形成され、このシリンダ１５に噴射弁体１４を摺動自在に収容するノズルボディ１６とから構成されている。なお、噴孔１３は、シリンダ１５の先端に形成されたサック室１７と、噴射ノズル３の外部とを連通するように設けられている。
【００１５】
噴射弁体１４は、先端部がテーパ状に形成され、サック室１７とシリンダ１５との間を遮断することで噴孔１３を閉鎖するシート部１８をなす。また、噴射弁体１４は、後端において後記するコマンドピストン２１やロッドプレッシャ２２に当接され、噴孔１３を閉鎖する方向（閉孔方向）に付勢力を受ける。
【００１６】
ノズルボディ１６は、噴射弁体１４を軸方向に摺動自在に収容するためのシリンダ１５、コモンレール等の燃料供給源から供給された高圧の燃料を導く高圧流路２４等が形成されている。シリンダ１５の後端側内周面は、噴射弁体１４を摺動自在に支持する摺接部２５をなしている。一方、シリンダ１５の先端側は、高圧流路２４が開口する燃料溜まり２６、燃料溜まり２６から噴孔１３へ燃料を導くガイド孔２７等をなす。そして、ガイド孔２７や燃料溜まり２６等に供給された燃料は、噴射弁体１４に対し、主に、噴孔１３を開放する方向（開孔方向）に圧力を及ぼす。
【００１７】
本体２は、背圧を受けるとともに、この背圧を噴射弁体１４に伝達するコマンドピストン２１と、軸方向にシリンダ２９が形成され、シリンダ２９にコマンドピストン２１を摺動自在に収容する本体ボディ３０とから構成されている。なお、背圧とは、背圧室１１の燃料がコマンドピストン２１に対し閉孔方向に及ぼす圧力であり、コマンドピストン２１から噴射弁体１４に伝達される。
【００１８】
コマンドピストン２１は、シリンダ２９に摺動自在に収容され、その先端が噴射弁体１４に当接している。すなわち、コマンドピストン２１は、反噴孔側から噴射弁体１４に当接し背圧を伝達する。このコマンドピストン２１は、シリンダ２９の後端側内周面で摺動自在に支持される摺動部材３２と、シリンダ２９の内周よりも小径に設けられ、摺動部材３２の先端側でシリンダ２９に収容される非摺動部材３３とに分割されている。
【００１９】
摺動部材３２は、背圧室１１の燃料から背圧を受けるとともに、非摺動部材３３に当接して背圧を伝達する。
非摺動部材３３は、摺動部材３２に当接されて背圧を伝達されるとともに噴射弁体１４に当接して背圧を伝達する。ここで、摺動部材３２の先端は、図１（ｂ）、図２（ｂ）に示すように、円錐状に形成され、平面状に設けられた非摺動部材３３の後端に点接している。
【００２０】
本体ボディ３０は、コマンドピストン２１を収容するシリンダ２９、燃料供給源から供給された高圧の燃料を噴射ノズル３の高圧流路２４へ導く高圧流路３５、オリフィスプレート９へ導く高圧流路３６、インジェクタ１の内部でリークした燃料をインジェクタ１の外部へ導く低圧流路３７等が形成されている。
【００２１】
シリンダ２９の後端部は、コマンドピストン２１の摺動部材３２により封鎖され、オリフィスプレート９に形成された凹状の空間とともに背圧室１１を形成する。背圧室１１には、高圧流路３６を介して、コマンドピストン２１に背圧を及ぼす高圧の燃料が供給される。また、背圧室１１への入側、出側には、それぞれ、オリフィス３９、４０が設けられ、背圧室１１への燃料の供給流量、および背圧室１１からの燃料の排出流量が規制される。
【００２２】
なお、オリフィス３９、４０は、オリフィス４０を通過する燃料の流量が、オリフィス３９を通過する燃料の流量よりも大きくなるように設けられている。このため、オリフィス４０が開放されると、背圧室１１からの燃料の排出流量が背圧室１１への燃料の供給流量よりも大きくなるので、背圧が低下する。
【００２３】
また、シリンダ２９の先端部は、噴射弁体１４を閉孔方向に付勢するスプリング４２を収容するとともに、背圧室１１および燃料溜まり２６からリークした燃料が流入するスプリング室４３をなす。なお、非摺動部材３３と噴射弁体１４との当接部まわりには、ロッドプレッシャ２２が配設され、噴射弁体１４は、ロッドプレッシャ２２を介してスプリング４２の付勢力を受ける。
【００２４】
電磁弁４は、ソレノイドコイル４５への通電により発生する磁気吸引力を利用してオリフィス４０を開放し、背圧を低下させてコマンドピストン２１および噴射弁体１４を開孔方向に移動させ噴孔１３を開放するものである。つまり、電磁弁４は、インジェクタ１のアクチュエータをなす。
【００２５】
この電磁弁４は、ボール弁４６が先端に装着されたアーマチャ４７、アーマチャ４７を軸方向に摺動自在に支持するとともにオリフィスプレート９を本体２の方に押圧する弁ボディ４８、アーマチャ４７を先端側（閉孔方向）に付勢するスプリング４９、磁気吸引力によりアーマチャ４７を後端側（開孔方向）へ駆動するソレノイドコイル４５等を有する。そして、ソレノイドコイル４５は、外部接続用ターミナル５０、および内部ターミナル５１を介して、車載電源から給電を受け磁気吸引力を発生させる。
【００２６】
以上の構成により、ソレノイドコイル４５に通電が行われると、アーマチャ４７がオリフィス４０を開放して背圧が低下する。これにより、噴射弁体１４に作用する付勢力の均衡は、背圧による付勢力やスプリング４２による付勢力のように閉孔方向に作用する付勢力よりも、燃料溜まり２６等の燃料の圧力による付勢力のように開孔方向に作用する付勢力の方が大きくなる。このため、噴射弁体１４が着座位置から上昇し、噴孔１３が開放されて燃料が噴射供給される。
【００２７】
また、ソレノイドコイル４５への通電が停止されると、アーマチャ４７がオリフィス４０を閉鎖するので背圧が上昇する。これにより、噴射弁体１４に作用する付勢力の均衡は、閉孔方向に作用する付勢力の方が、開孔方向に作用する付勢力よりも大きくなる。このため、噴射弁体１４が着座位置に下降し、噴孔１３が閉鎖されて燃料の噴射が停止される。
【００２８】
〔実施例１の効果〕
実施例１のインジェクタ１によれば、コマンドピストン２１は、シリンダ２９の内周面に摺接し、背圧を受ける摺動部材３２と、シリンダ２９の内周よりも小径に設けられ、摺動部材３２に当接され背圧を伝達されるとともに、噴射弁体１４に当接して背圧を伝達する非摺動部材３３とに分割されている。
これにより、摺動部材３２は、図２（ｂ）に示すように、シリンダ２９の曲がり方に応じて非摺動部材３３に当接する方向を自在に変えることができる。このため、非摺動部材３３は摺動部材３２と異なる方向に移動することができるので、本体ボディ３０に曲がりが生じても、コマンドピストン２１の移動の円滑さを保ち実噴射量のばらつきを抑えることができる。
【００２９】
〔変形例〕
本実施例のコマンドピストン２１によれば、摺動部材３２の先端は円錐状に形成され、平面状に設けられた非摺動部材３３の後端に当接しているが、このような態様に限定されない。例えば、図３（ａ）に示すように、摺動部材３２の先端を曲面状に形成し、平面状に設けられた非摺動部材３３の後端に当接させてもよく、図３（ｂ）に示すように、摺動部材３２の先端、非摺動部材３３の後端を両方とも平面状に形成し、当接させてもよい。
【００３０】
さらに、図３（ｃ）に示すように、摺動部材３２の先端に、２つの平面５４、５５およびこの２つの平面５４、５５が交差することで成る交線５６を凸状に形成し、非摺動部材３３の後端に形成される交線に線接させてもよい。なお、この場合には、非摺動部材３３の後端を平面状に設け、交線５６を線接させてもよい。
【００３１】
また、摺動部材３２の先端を三角錐等の多角錐状に形成してもよく、非摺動部材３３の後端を錐体状または曲面状に形成してもよく、非摺動部材３３の後端に２つの平面およびこの２つの平面が交差することで成る交線を凸状に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】（ａ）はインジェクタの構成図であり、（ｂ）は摺動部材と非摺動部材との当接状態を示す説明図である（実施例）。
【図２】（ａ）は本体ボディに曲がりが生じたときのインジェクタの構成図であり、（ｂ）は本体ボディに曲がりが生じたときの摺動部材と非摺動部材との当接状態を示す説明図である（実施例）。
【図３】（ａ）は摺動部材の先端を曲面状に形成したときの摺動部材と非摺動部材との当接状態を示す説明図であり、（ｂ）は摺動部材の先端を平面状に形成したときの摺動部材と非摺動部材との当接状態を示す説明図であり、（ｃ）は摺動部材の先端に、２つの平面が交差することで成る交線を凸状に形成したときの摺動部材と非摺動部材との当接状態を示す説明図である（変形例）。
【符号の説明】
【００３３】
１  インジェクタ
１３  噴孔
１４  噴射弁体
２１  コマンドピストン
２９  シリンダ
３０  本体ボディ（ボディ）
３２  摺動部材
３３  非摺動部材
５４  ５５  平面
５６  交線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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