(57)【要約】【課題】漏洩燃料量を低減させる。【解決手段】大径ピストン１８と、中径ピストン１９と、小径ピストン２０とを具備する。中径ピストン１９の外端部に常時高圧で満たされている高圧室２２が形成され、小径ピストン２０の外端部に増圧室２３が形成される。小径ピストン２０側の大径ピストン１８の端面上には圧力制御室２４が形成される。圧力制御室２４内に高圧の燃料が供給されると大径ピストン１８は中径ピストン１９側に、即ち増圧準備位置に移動する。このとき大径ピストン１８の端面によって漏洩燃料流出口３３が閉塞される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大径シリンダ室内に摺動可能に挿入された大径ピストンと、大径ピストンの軸線方向両端部に夫々共軸的に配置されかつ大径ピストンよりも小さな径を有する一対のピストンとを具備し、これら一対のピストンのうちの一方のピストンの外端面上に噴射燃料の圧力を増大させるための増圧室が形成されており、大径ピストンの該増圧室側の端面上に圧力制御室が形成されると共に該圧力制御室内の燃料圧を制御することによって噴射燃料の増圧作用が制御され、上記圧力制御室から大径ピストンの周囲を通って漏洩した燃料を大径シリンダ室から流出させるための漏洩燃料流出口を大径シリンダ室の壁面上に形成した噴射燃料増圧装置において、上記漏洩燃料流出口からの漏洩燃料の流出を抑制するために漏洩燃料流出口を覆うようにした噴射燃料増圧装置。
【請求項２】
高圧燃料源を具備し、上記一対のピストンが小径ピストンと該小径ピストンよりも大きな径を有する中径ピストンからなり、該小径ピストンの外端面上に上記増圧室が形成されると共に該増圧室内には上記高圧燃料源の高圧燃料が供給され、該中径ピストンの外端部には上記高圧燃料源に連通する高圧室が形成され、上記圧力制御室内に供給されている高圧燃料源の高圧燃料が圧力制御室から排出されたときに噴射燃料の増圧作用が行われる請求項１に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項３】
高圧燃料源を具備し、上記圧力制御室内に該高圧燃料源の高圧燃料が供給されて上記大径ピストンが上記増圧室から離れる方向に移動したときに上記漏洩燃料流出口が閉塞され、上記圧力制御室内の高圧燃料が圧力制御室から排出されて上記大径ピストンが上記増圧室に向けて移動したときに上記漏洩燃料流出口が開放される請求項１に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項４】
上記増圧室と反対側の大径ピストンの端面に対向して上記漏洩燃料流出口が形成されている請求項３に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項５】
大径ピストンが上記増圧室から離れる方向に移動したときに該増圧室と反対側の大径ピストンの端面によって上記漏洩燃料流出口が閉塞される請求項４に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項６】
上記増圧室と反対側の上記大径ピストンの端面が平坦をなしており、該大径ピストンの端面に対向する上記大径シリンダ室の端面も平坦をなしており、該大径シリンダ室の平坦な端面上に上記漏洩燃料流出口が形成されている請求項５に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項７】
上記増圧室と反対側の大径ピストンの端部に半径方向外方に突出するフランジ部が形成されており、該フランジ部に対向して上記漏洩燃料流出口が形成されている請求項６に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項８】
上記増圧室と反対側の大径ピストンの端部が円錐状をなしており、該大径ピストンの円錐状端面に対向する上記大径シリンダ室の端部も円錐状に形成されており、該大径シリンダ室の円錐状端部上に上記漏洩燃料流出口が形成されている請求項５に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項９】
上記大径シリンダ室の円錐状端面上に大径ピストンの貼り付き防止用溝を形成した請求項８に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項１０】
上記増圧室と反対側の大径ピストンの端面上において上記一対のピストンのうちの他方のピストンの周りに環状板が遊嵌せしめられており、該大径ピストンの端面に対面する上記大径シリンダ室の平坦な端面上に上記漏洩燃料流出口が形成されており、大径ピストンが上記増圧室から離れる方向に移動したときに該環状板によって上記漏洩燃料流出口が閉塞される請求項４に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項１１】
上記環状板は該環状板を大径シリンダ室の平坦な端面から引き離す方向に付勢するばね部材を具備している請求項１０に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項１２】
上記他方のピストンの内端部に円周溝が形成されると共に該円周溝内に上記環状板が遊嵌されており、該円周溝の外方の端部が環状段部によって画定されており、大径ピストンが上記増圧室に向けて移動したときに該環状段部が該環状板に当接して環状板を連行する請求項１０に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項１３】
上記環状段部が上記他方のピストンの軸線に対して垂直な平面内に形成されており、上記大径シリンダ室の平坦な端面が該平面に対して傾斜している請求項１２に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項１４】
上記大径シリンダ室の平坦な端面が上記他方のピストンの軸線に対して垂直な平面内に配置されており、上記環状段部が該平面に対して傾斜した平面内に形成されている請求項１２に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項１５】
上記漏洩燃料流出口が複数個設けられており、各漏洩燃料流出口が上記大径シリンダ室の平坦な端面上に分散して形成されている請求項１０に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項１６】
上記漏洩燃料流出口が環状溝からなる請求項１０に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項１７】
上記大径シリンダ室の平坦な端面上に大径ピストンの貼り付き防止用溝を形成した請求項１０に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項１８】
上記大径ピストンの外周面が摺動する上記大径シリンダ室の内周面上に上記漏洩燃料流出口が形成されている請求項３に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項１９】
大径ピストンが上記増圧室から離れる方向に移動したときに大径ピストンの外周面によって上記漏洩燃料流出口が閉塞される請求項１８に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項２０】
大径シリンダ室の内周面上に凹溝を形成し、該凹溝の奥部に上記漏洩燃料流出口を形成した請求項１９に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項２１】
上記大径ピストンの外周面上にラビリンスを構成する複数の円周溝が形成されている請求項１９に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項２２】
大径ピストンが上記増圧室から最も離れた位置まで移動したときに上記漏洩燃料流出口が一対の上記円周溝間に位置する請求項２１に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項２３】
上記増圧室と反対側の大径ピストンの端部の外周面上に上記円周溝に比べ広い巾に亘って切欠きが形成されている請求項２１に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項２４】
上記漏洩燃料流出口が大径ピストンの軸線に関して反対側に夫々形成されている請求項１９に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項２５】
上記増圧室と反対側の大径ピストンの端面上に開口する燃料通路が大径ピストン内に形成されており、大径ピストンが上記増圧室に向けて移動したときに上記燃料通路が上記漏洩燃料流出口に連通する請求項１９に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項２６】
上記増圧室と反対側の大径ピストンの端面上において上記一対のピストンのうちの他方のピストンの周りに環状板が遊嵌せしめられており、大径ピストンが上記増圧室から離れる方向に移動したときに該環状板の外周面によって上記漏洩燃料流出口が閉塞される請求項１８に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項２７】
上記他方のピストンの内端部に円周溝が形成されると共に該円周溝内に上記環状板が遊嵌されており、該円周溝の外方の端部が環状段部によって画定されており、大径ピストンが上記増圧室に向けて移動したときに該環状段部が該環状板に当接して環状板を連行する請求項２６に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項２８】
上記環状板の外周面が円錐面からなる請求項２７に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項２９】
上記増圧室と反対側の上記大径シリンダ室の端部の内周面が円錐状をなしており、該大径シリンダ室の円錐状内周面上に上記漏洩燃料流出口が形成されており、上記環状板の外周面が円筒状をなしている請求項２７に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項３０】
上記他方のピストンの内端部に円錐状の円周溝が形成されており、上記環状板の円錐状中央孔が該円錐状円周溝内に遊嵌されており、大径ピストンが上記増圧室に向けて移動したときに該円錐状円周溝が該円錐状中央孔に当接して環状板を連行する請求項２６に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項３１】
上記漏洩燃料流出口が上記大径シリンダ室の内周面上に形成されると共に該漏洩燃料流出口が常時大径ピストンの外周面によって覆われている請求項１に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項３２】
上記増圧室から最も離れた位置まで移動したときの大径ピストンの中心位置と上記増圧室に最も近い位置まで移動したときの大径ピストンの中心位置との中央に上記漏洩燃料流出口が形成されている請求項３１に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項３３】
上記大径ピストンの外周面上に円周溝が形成されており、上記漏洩燃料流出口が常時該円周溝内に開口している請求項３１に記載の噴射燃料増圧装置。
【請求項３４】
上記漏洩燃料流出口が大径ピストンの軸線に関して反対側に夫々形成されている請求項３１に記載の噴射燃料増圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は噴射燃料増圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コモンレールを備えた燃料噴射装置において、大径シリンダ室内に摺動可能に挿入された大径ピストンと、大径ピストンの一端に形成されている中径ピストンと、大径ピストンの他端に連結されている小径ピストンとを具備し、中径ピストン外端部の端面上にコモンレール内の高圧燃料で満たされた高圧室が形成され、小径ピストン外端部の端面上に噴射燃料の圧力を増大させるための増圧室が形成され、大径ピストンの小径ピストン側の端面上に圧力制御室が形成されている噴射燃料増圧装置が公知である（例えば特許文献１を参照）。
【０００３】
この噴射燃料増圧装置ではコモンレール内の高圧燃料が増圧室に供給されており、圧力制御室は高圧のコモンレールおよび低圧の燃料排出通路に選択的に連結される。圧力制御室がコモンレールに連結されているときには圧力制御室内は高圧燃料で満たされている。このとき大径、中径、小径の全てのピストンは増圧室の容積が最大となる増圧準備位置に停止している。噴射燃料を増圧すべきときには圧力制御室が低圧の燃料排出通路に連結される。このとき中径ピストンの外端部に加わる高圧室内の燃料圧によって全てのピストンは増圧室の容積を減少させる方向に移動する。その結果、増圧室内の燃料圧、即ち噴射燃料圧が増大せしめられる。
【０００４】
噴射燃料の増圧作用が完了すると圧力制御室は再びコモンレールに連結される。このとき圧力制御室に供給される高圧燃料の燃料圧と増圧室内の高圧燃料の燃料圧によって全てのピストンは増圧室の容積が最大となる増圧準備位置にただちに戻される。即ち、この噴射燃料増圧装置では増圧作用の完了後、燃料圧によって小径ピストンおよび大径ピストンをただちに増圧準備位置に戻すことができるように小径ピストンおよび大径ピストンに加えて中径ピストンが用いられている。
【０００５】
ところがこの場合、中径ピストン側の大径ピストンの端面上に形成される端部空間内に燃料が滞留すると大径ピストンが増圧準備位置に戻ろうとしたときにこの滞留燃料が大径ピストンの戻り運動を阻害し、その結果増圧作用の完了後、大径ピストンがただちに増圧準備位置に戻らなくなる。そこでこの噴射燃料増圧装置では中径ピストン側の大径ピストンの端面上に形成される端部空間内に燃料が滞留しないようにこの端部空間内に常時連通している燃料排出口が形成されている。
【特許文献１】米国特許明細書第５８５２９９７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながらこのように大径ピストンの端面上に形成される端部空間が常時燃料排出口に連通していると圧力制御室内から大径ピストンの周囲を通って端部空間内の漏洩し、次いで燃料排出口から排出される漏洩燃料、および高圧室から中径ピストンの周囲を通って端部空間内に漏洩し、次いで燃料排出口から排出される漏洩燃料が増大し、斯くして燃料を高圧化するためのエネルギ損失が増大するという問題を生ずる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決するために本発明によれば、大径シリンダ室内に摺動可能に挿入された大径ピストンと、大径ピストンの軸線方向両端部に夫々共軸的に配置されかつ大径ピストンよりも小さな径を有する一対のピストンとを具備し、これら一対のピストンのうちの一方のピストンの外端面上に噴射燃料の圧力を増大させるための増圧室が形成されており、大径ピストンの増圧室側の端面上に圧力制御室が形成されると共にこの圧力制御室内の燃料圧を制御することによって噴射燃料の増圧作用が制御され、圧力制御室から大径ピストンの周囲を通って漏洩した燃料を大径シリンダ室から流出させるための漏洩燃料流出口を大径シリンダ室の壁面上に形成した噴射燃料増圧装置において、漏洩燃料流出口からの漏洩燃料の流出を抑制するために漏洩燃料流出口を覆うようにしている。
【発明の効果】
【０００８】
漏洩燃料流出口を覆うことによって漏洩燃料量を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は燃料噴射装置の全体を図解的に示しており、図１において一点鎖線で囲まれた部分１はエンジンに取付けられた燃料噴射弁を示している。図１に示されるように燃料噴射装置は高圧の燃料を貯留するためのコモンレール２を備えており、このコモンレール２内には燃料タンク３内の燃料が高圧燃料ポンプ４を介して供給される。コモンレール２内の燃料圧は高圧燃料ポンプ４の吐出量を制御することにより機関運転状態に応じた目標燃料圧に維持され、目標燃料圧に維持されているコモンレール２内の高圧の燃料が高圧燃料供給通路５を介して燃料噴射弁１に供給される。
【００１０】
図１に示されるように燃料噴射弁１は燃焼室内に燃料を噴射するためのノズル部６と、噴射燃料の圧力を増大するための噴射燃料増圧装置７と、燃料通路を切換えるための三方弁８とを具備している。ノズル部６はニードル弁９を備えており、ノズル部６の先端にはニードル弁９の先端部により開閉制御される噴口１０（図示せず）が形成されている。ニードル弁９の周りには噴射される高圧燃料で満たされたノズル室１１が形成されており、ニードル弁９の頂面上には燃料で満たされている背圧室１２が形成されている。背圧室１２内にはニードル弁９を下方に向けて、即ち閉弁方向に付勢する圧縮ばね１３が挿入されており、この圧力制御室１２は燃料流通通路１４を介して三方弁８に連結されている。
【００１１】
噴射燃料増圧装置７は大径シリンダ室１５と、大径シリンダ室１５の一方の端部に共軸的に配置された中径シリンダ室１６と、大径シリンダ室１５の他方の端部に共軸的に配置された小径シリンダ室１７とを具備し、更に大径シリンダ室１５内に摺動可能に配置された大径ピストン１８と、中径シリンダ室１６内に摺動可能に挿入されかつ大径シリンダ１８よりも小さな径を有する中径ピストン１９と、小径シリンダ１７内に摺動可能に配置されかつ中径シリンダ１９よりも小さな径を有する小径ピストン２０とを具備する。
【００１２】
中径ピストン１９は大径ピストン１８の一方の端部の端面上に当接しており、小径ピストン２０は大径ピストン１８の他方の端部の端面上に当接している。この場合、無論中径ピストン１９を大径ピストン１８に結合するか又は大径ピストン１８と一体形成することができ、小径ピストン２０も大径ピストン１８に結合するか又は大径ピストン１８と一体形成することができる。いずれにしてもこれら大径ピストン１８、中径ピストン１９および小径ピストン２０は一緒に移動する。
【００１３】
中径ピストン１９の外端部の端面上には高圧燃料供給通路２１および５を介してコモンレール２に連結された高圧室２２が形成されており、この高圧室２２内は常時高圧の燃料で満たされている。一方、小径ピストン２０の外端部の端面上には増圧室２３が形成されており、大径ピストン１８の小径ピストン２０側の端面上には圧力制御室２４が形成されている。圧力制御室２４は燃料流通通路２５を介して燃料流通通路１４に連結されている。また、増圧室２３は一方では燃料流通通路２６を介してノズル室１１に連結されており、他方では燃料流通通路２５から増圧室２３に向けてのみ流通可能な逆止弁２７および燃料流通通路２８を介して燃料流通通路２５に連結されている。
【００１４】
一方、三方弁８には高圧燃料供給通路５および燃料流通通路１４に加え、例えば燃料タンク３内に接続された低圧燃料返戻通路２９が連結されている。この三方弁８は電磁ソレノイド或いはピエゾ圧電素子のようなアクチュエータ３０によって駆動され、この三方弁８によって燃料流通通路１４が高圧燃料供給通路５又は低圧燃料返戻通路２９に選択的に連結される。
【００１５】
図１は、三方弁８による燃料通路切換作用によって燃料流通通路１４が高圧燃料供給通路５に連結されている場合を示している。この場合、背圧室１２および圧力制御室２４内の燃料圧はコモンレール２内の高圧（以下、コモンレール圧と称す）となっている。一方、このときコモンレール２内の高圧の燃料が逆止弁２７を介して増圧室２３およびノズル室１１内に供給されるために増圧室２４およびノズル室１１内もコモンレール圧となっている。
【００１６】
このときノズル室１１内の燃料圧によりニードル弁９を上昇させる力よりも背圧室１２内の燃料圧および圧縮ばね１３のばね力によってニードル弁９を下降させる力の方が強いためにニードル弁９は下降せしめられている。その結果ニードル弁９が閉弁しているために噴口１０からの燃料噴射は停止されている。一方、このとき大径ピストン１８および小径ピストン２０を図１において上方に付勢する力の方が中径ピストン１９を下方に付勢する力よりも強いので全てのピストン１８，１９，２０は上端位置、即ち増圧室２３の容積が最大となる増圧準備位置にある。
【００１７】
一方、三方弁８による通路切換作用によって燃料流通通路１４が低圧燃料返戻通路２９に連結されると背圧室１２内の燃料圧が低下するためにニードル弁９が上昇し、その結果ニードル弁９が開弁してノズル室１１内の燃料が噴口１０から噴射される。一方、このとき圧力制御室２４内の燃料圧が低下するために大径ピストン１８および小径ピストン２０を押し下げる力の方が大径ピストン１８および小径ピストン２０を押し上げる力よりも強くなる。従って小径ピストン２０には下向きの大きな力が作用し、その結果増圧室２３内の燃料圧はコモンレール圧よりも高くなる。従ってこのとき、燃料流通通路２６を介して増圧室２３内に連結されているノズル室１１内の燃料圧もコモンレール圧よりも高くなり、燃料噴射が行われている間、この高い燃料圧に維持される。従ってニードル弁９が開弁すると噴口１０からコモンレール圧よりも高い噴射圧でもって燃料が噴射されることになる。
【００１８】
次いで三方弁８による燃料通路切換作用により図１に示される如く燃料流通通路１４が再び高圧燃料供給通路５に連結されると背圧室１２内はコモンレール圧となり、その結果燃料の噴射が停止される。また、このとき圧力制御室２４内もコモンレール圧となり、増圧室２３内もコモンレール圧となるために全てのピストン１８，１９，２０はただちに図１に示される増圧準備位置に戻る。このように三方弁８による燃料通路切換作用によって燃料噴射が制御される。
【００１９】
図２は図１に示される噴射燃料増圧装置７のみを取出して示している。なお、図２において（Ａ）は各ピストン１８，１９，２０が増圧準備位置に戻ったときを示しており、（Ｂ）は増圧作用が行われているときを示している。これは以下の各実施例においても同じである。
【００２０】
さて、圧力制御室２４内に高圧燃料が供給されているときには圧力制御室２４内の高圧燃料は大径ピストン１８の周りを通って大径ピストン１８の中径ピストン１９側の端面３０とこの大径ピストン１８の端面３０に対向した大径シリンダ室１５の端面３１間に形成される端部空間３２（図２（Ｂ）を参照）内に漏洩し、高圧室２２内の高圧燃料も中径ピストン１９の周囲を通って端部空間３２内に漏洩する。端部空間３２内に漏洩した燃料は漏洩燃料流出口３３から低圧燃料排出通路３４および低圧燃料排出通路２９（図１を参照）を介して燃料タンク３内に返戻される。
【００２１】
この場合、漏洩燃料排出口３３から排出される漏洩燃料の量が増大すると燃料を高圧化するためのエネルギ損失が増大することになる。そこで本発明では漏洩燃料流出口３３からの漏洩燃料の流出を抑制するために漏洩燃料流出口３３を覆うようにしている。この場合、漏洩燃料流出口３３の覆い方にはいくつかの方法が考えられ、これらの方法について順次説明する。
【００２２】
一つの方法は、圧力制御室２４内に高圧燃料源の、即ちコモンレール２内の高圧燃料が供給されて大径ピストン１８が増圧室２３から離れる方向に移動したときに漏洩燃料流出口３３を閉塞し、圧力制御室２４内の高圧燃料が圧力制御室２４から排出されて大径ピストン１８が増圧室２３に向けて移動したときに漏洩燃料流出口を開放させる方法である。
【００２３】
この方法で代表的なものは、大径ピストン１８の端面３０に対向して漏洩燃料流出口３３を形成し、大径ピストン１８の端面３０によって漏洩燃料流出口３３を閉塞させる方法である。この代表的な方法を実施するための種々の実施例が図２から図５に示されている。
【００２４】
まず初めに図２に示される第１実施例を参照すると、中径ピストン１９側の大径ピストン１８の端面３０が平坦をなしており、この大径ピストン１８の端面３０に対向する大径シリンダ室１５の端面３１も平坦をなしており、大径シリンダ室１５の平坦な端面３１上に漏洩燃料流出口３３が形成されている。この第１実施例では、図３から図５に示される他の実施例でも同様であるが、大径ピストン１８が図２（Ａ）に示される増圧準備位置まで戻ったときに圧力制御室２４および増圧室２３内の高圧燃料により大径シリンダ室１５の端面３１上に強力に押し付けられる大径ピストン１８の端面３０によって漏洩燃料流出口３３が閉塞され、その結果漏洩燃料流出口３３からの漏洩燃料の流出は完全に停止される。
【００２５】
図３に第２実施例を示す。この実施例では中径ピストン１９側の大径ピストン１８の端部に半径方向外方に突出するフランジ部３５が形成されており、フランジ部３５に対向して漏洩燃料流出口３３が形成されている。また、この実施例ではフランジ部３５を収容するために大径シリンダ室１５の中径ピストン１９側端部３６が外方に拡大せしめられている。このようにフランジ部３５を設けると漏洩燃料流出口３３を形成するためのスペースが広がり、斯くして漏洩燃料流出口３３を容易に形成することができる。
【００２６】
図４に第３実施例を示す。この実施例では中径ピストン１９側の大径ピストン１８の端部３７が円錐状をなしており、この大径ピストン１８の円錐状端面３７に対向する大径シリンダ室１５の端部３８も円錐状に形成されており、大径シリンダ室１５の円錐状端部３８上に漏洩燃料流出口３３が形成されている。この実施例でも大径ピストン１８の円錐状端面３７が大径シリンダ室１５の円錐状端部３８上に強力に押圧されるので漏洩燃料流出口３３からの漏洩燃料の流出は完全に停止される。
【００２７】
図５に第４実施例を示す。なお、この図５においては、（Ａ）は増圧作用が行われているときを示しており、（Ｂ）は大径シリンダ室１５の円錐状端部３８の底面図を示している。図５に示されるようにこの実施例では大径シリンダ室１５の円錐状端部３８上に大径ピストン１８の貼り付き防止用溝３９が形成されている。即ち、前述したようにこの実施例では大径ピストン１８の円錐状端面３７が大径シリンダ室１５の円錐状端部３８に強力に押圧されるので大径ピストン１８の円錐状端面３７が大径シリンダ室１８の円錐状端部３８に貼り付く危険性がある。しかしながら大径シリンダ室１８の円錐状端部３８上に溝３９を形成すると大径ピストン１８の円錐状端面３７と大径シリンダ室１８の円錐状端部３８との接触面積が小さくなるばかりでなく、溝３９内は漏洩した高圧燃料が流入するので下向きの力が発生し、斯くして大径ピストン１８の円錐状端面３７が大径シリンダ室１８の円錐状端部３８に貼り付くのを阻止することができる。
【００２８】
図６に第５実施例を示す。この実施例では中径ピストン１９側の大径ピストン１８の端面３０上において中径ピストン１９の周りに環状板４０が遊嵌せしめられており、大径ピストン１８の端面３０に対面する大径シリンダ室１５の平坦な端面３１上に漏洩燃料流出口３３が形成されており、大径ピストン１８が中径ピストン１９側に移動したときに環状板４０によって漏洩燃料流出口３３が閉塞される。この実施例においても漏洩燃料流出口３３は環状板４０によって完全に閉塞される。なお、この実施例では図６（Ｂ）に示される如く増圧作用が行われたときに環状板４０が大径シリンダ室１５の端面３１から離れるように環状板４０には環状板４０を大径シリンダ室１５の端面３１から引き離す方向に付勢するばね部材４１が取付けられている。
【００２９】
図７に第６実施例を示す。この実施例では中径ピストン１９の内端部に円周溝４２が形成されており、この円周溝４２内に環状板４０の中央孔４３が遊嵌されている。図７に示されるように円周溝４２の外方の端部が環状段部４４によって画定されており、環状板４０の中央孔４３の径は中径ピストン１９の径よりも小さく形成されている。従ってこの実施例では大径ピストン１８が増圧室２３に向けて移動したときに環状段部４４が環状板４０に当接して環状板４０を連行し、それによって環状板４０が大径シリンダ室１５の端面３１から引き離される。
【００３０】
図８に第７実施例を示す。なお、図８においては、（Ａ）は増圧作用が行われたときを示しており、（Ｂ）は大径シリンダ室１５の平坦な端面３１の底面図を示している。また、この実施例では図７に示される実施例と同様に円周溝４２内に環状板４０が遊嵌されており、この環状板４０によって漏洩燃料流出口３３が閉塞される。この実施例では環状板４０が大径シリンダ室１５の端面３１から引き離される際に傾むかないように漏洩燃料流出口３３が複数個設けられており、各漏洩燃料流出口３３が大径シリンダ室１５の平坦な端面３１上に分散して形成されている。
【００３１】
図９に第８実施例を示す。なお、図９においては、（Ａ）は増圧作用が行われたときを示しており、（Ｂ）は大径シリンダ室１５の平坦な端面３１の底面図を示している。また、この実施例でも図７に示される実施例と同様に円周溝４２内に環状板４０が遊嵌されており、この環状板４０によって漏洩燃料流出口３３が閉塞される。この実施例でも環状板４０が大径シリンダ室１５の端面３１から引き離される際に傾むかないように漏洩燃料流出口３３が環状溝から構成されている。
【００３２】
図１０に第９実施例を示す。なお、図１０においては、（Ａ）は増圧作用が行われたときを示しており、（Ｂ）は大径シリンダ室１５の平坦な端面３１の底面図を示している。また、この実施例でも図７に示される実施例と同様に円周溝４２内に環状板４０が遊嵌されており、この環状板４０によって漏洩燃料流出口３３が閉塞される。この実施例では大径シリンダ室１５の平坦な端面３１上に大径ピストン１８の貼り付き防止用溝４５が形成されている。
【００３３】
図１１に第１０実施例を示す。なお、この実施例でも図７に示される実施例と同様に円周溝４２内に環状板４０が遊嵌されており、この環状板４０によって漏洩燃料流出口３３が閉塞される。さて、この実施例では環状段部４２が中径ピストン１９の軸線に対して垂直な平面内に形成されており、大径シリンダ室１５の平坦な端面３１がこの平面に対して傾斜せしめられている。この実施例では図１１（Ａ）に示される増圧準備位置から図１１（Ｂ）に示されるように増圧作用が開始されたときに環状板４０に対し図１１において環状板４０の左端を支点とする回転力が与えられ、それによって環状板４０が大径シリンダ室１５の端面３１から容易に引き離される。
【００３４】
図１２に第１１実施例を示す。なお、この実施例でも図７に示される実施例と同様に円周溝４２内に環状板４０が遊嵌されており、この環状板４０によって漏洩燃料流出口３３が閉塞される。さて、この実施例では大径シリンダ室１５の平坦な端面３１が中径ピストン１９の軸線に対して垂直な平面内に配置されており、円周溝４２の環状段部４４がこの平面に対して傾斜した平面内に形成されている。従ってこの実施例では図１２（Ａ）に示される増圧準備位置から図１２（Ｂ）に示されるように増圧作用が開始されたときに環状板４０に対し図１２において環状板４０の右端を支点とする回転力が与えられ、それによって環状板４０が大径シリンダ室１５の端面３１から容易に引き離される。
【００３５】
図１３から図１６に夫々別の実施例を示す。これら実施例では図７に示される実施例と同様に円周溝４２内に環状板４０が遊嵌されている。ただし、この実施例では大径ピストン１８の外周面が摺動する大径シリンダ室１５の内周面上に漏洩燃料流出口３３が形成されており、この環状板４０によってこの漏洩燃料流出口３３が閉塞される。即ち、図１３に示される第１２実施例を例にとって説明すると大径ピストン１８が増圧準備位置に向けて移動すると環状板４０の中央孔４３内に作用する高圧と漏洩燃料流出口３３内の低圧との圧力差により環状板４０の外周面が図１３（Ａ）に示されるように漏洩燃料流出口３３周りの大径シリンダ室１５の内周面上に押圧され、斯くして漏洩燃料流出口３３は環状板４０によって完全に閉塞される。
【００３６】
一方、増圧作用が開始されると環状段部４４が環状板４０に当接して環状板４０を連行し、斯くして環状板４０が大径シリンダ室１５の内周面から引き離される。
【００３７】
図１４に示される第１３実施例では中径ピストン１９の内端部に円錐状の円周溝４２が形成されており、環状板４０の円錐状中央孔４３がこの円錐状円周溝４２内に遊嵌されている。この実施例では増圧作用が開始されると、即ち中径ピストン１９が下降すると円錐状円周溝４２が円錐状中央孔４３に当接して環状板４０を連行する。このとき環状板４０は中径ピストン１９の中心軸線に向けて引き寄せられ、斯くして漏洩燃料流出口３３が開口せしめられる。
【００３８】
図１５に示される第１４実施例では環状板４０の外周面が円錐面からなり、従って環状板４０は図１５（Ａ）に示されるように大径ピストン１８の平坦な端面３０に対して傾斜した状態で漏洩燃料流出口３３を閉塞する。増圧作用が開始されると図１５（Ｂ）に示されるように円周溝４２の環状段部４４が環状板４０に当接し、図１５において環状板４０の左端を支点とした回転力を与える。その結果、環状板４０が漏洩燃料流入口３３を開口する。
【００３９】
図１６に示される第１５実施例では、中径シリンダ１９側の大径シリンダ室１５の端部の内周面４６が円錐状をなしており、この大径シリンダ室１５の円錐状内周面４６上に漏洩燃料流出口３３が形成されている。この実施例では環状板４０の外周面が円筒状をなしており、従って環状板４０は図１６（Ａ）に示されるように大径ピストン１８の平坦な端面３０に対して傾斜した状態で漏洩燃料流出口３３を閉塞する。増圧作用が開始されると図１６（Ｂ）に示されるように円周溝４２の環状段部４４が環状板４０に当接し、図１６において環状板４０の左端を支点とした回転力を与える。その結果、環状板４０が漏洩燃料流入口３３を開口する。
【００４０】
図１７に第１６実施例を示す。この実施例では大径ピストン１８の外周面が摺動する大径シリンダ室１５の内周面上に漏洩燃料流出口３３が形成されており、大径ピストン１８が中径ピストン１９に向けて移動したときに大径ピストン１８の外周面によって漏洩燃料流出口３３が閉塞される。
【００４１】
この実施例では漏洩燃料流出口３３は図１７（Ａ）に示すように大径ピストン１８が増圧準備位置にあるときに大径ピストン１８の平坦な端面３０よりも圧力制御室２４側に寄ったところに形成されており、従って大径ピストン１８が増圧準備位置に戻ったときには漏洩燃料流出口３３は大径ピストン１８によって閉塞される。しかしながらこのときでも大径ピストン１８の外周を漏洩燃料が流通するので排出される漏洩燃料量は低減できるが漏洩燃料の流出を完全に阻止することはできない。これは以下の実施例においても同様である。
【００４２】
図１８に第１７実施例を示す。なお、図１８において（Ａ）は大径シリンダ室１５と大径ピストン１８のみを示しており、（Ｂ）は大径シリンダ室１５のみを示している。さて、圧力制御室２４に高圧燃料が供給され、大径ピストン１８が上昇して大径ピストン１８の上縁が図１８（Ａ）に示されるように漏洩燃料流出口３３に達すると、漏洩燃料流出口３３内の圧力が低いために大径ピストン１８の上縁が漏洩燃料流出口３３側に引き寄せられ、その結果大径ピストン１８が軸線に関してわずかばかり傾斜する。このように大径ピストン１８の軸線がわずかばかり傾斜すると圧力制御室２４内の高圧燃料によって大径ピストン１８には矢印で示すような大きなトルクが発生せしめられる。その結果、大径ピストン１８の上縁が漏洩燃料流出口３３に強力に噛み込み、斯くして大径ピストン１８の上縁および漏洩燃料流出口３３が損傷することになる。
【００４３】
従ってこの実施例では大径ピストン１８の上縁および漏洩燃料流出口３３が損傷するのを阻止するために図１８（Ｂ）に示されるように大径シリンダ室１５の内周面上に凹溝４７を形成し、この凹溝４７の奥部に漏洩燃料流出口３３を開口させるようにしている。
【００４４】
図１９から図２３には、図１７と同様に大径シリンダ室１５の内周面上に漏洩燃料流出口３３が形成されており、大径ピストン１８が中径ピストン１９に向けて移動したときに大径ピストン１８の外周面によって漏洩燃料流出口３３が閉塞される種々の実施例を示している。
【００４５】
即ち、図１９に示される第１８実施例では大径ピストン１８の外周面上にラビリンスを構成する複数の円周溝４８が形成されており、更にこの実施例では大径ピストン１８が増圧室２３から最も離れた位置まで移動したときに、即ち大径ピストン１８が増圧準備位置に達したときに図１９（Ａ）に示されるように漏洩燃料流出口３３が一対の円周溝４８間に位置するように円周溝４８が形成されている。図１９（Ａ）に示されるように漏洩燃料流出口３３の両側にラビリンスを構成する円周溝４８が形成されていると漏洩燃料の排出量をかなり低減することができる。
【００４６】
図２０に示される第１９実施例および図２１に示される第２０実施例では図２０および図２１に示されるように大径ピストン１８の外周面上にはラビリンスを構成する複数の円周溝４８が形成されており、更に中径ピストン１９側の大径ピストン１８の端部の外周面上には円周溝４８に比べ広い巾に亘って切欠き４９が形成されている。図２０に示される実施例ではこの切欠き４９はＬ字型断面を有し、図２１に示す実施例ではこの切欠き１９は三角形断面を有する。
【００４７】
図２２に示す第２１実施例では大径ピストン１８が大径シリンダ室１５の軸線に対して傾斜しないように一対の漏洩燃料流出口３３が大径ピストン１８の軸線に関して反対側に夫々形成されている。なお、図２２において（Ｃ）は図２２（Ｂ）のＣ−Ｃ線に沿ってみた断面を示している。図２２（Ｃ）からわかるように各漏洩燃料流出口３３内に流入した漏洩燃料は共通の低圧燃料返戻通路３４内に送り込まれる。
【００４８】
図２３に示される第２２実施例では中径ピストン１９側の大径ピストン１８の端面３０上に開口する燃料通路５０が大径ピストン１８内に形成されている。この燃料通路５０は大径ピストン１８の端面３０上に開口する通路部分５０ａと、大径ピストン１８の直径に亘って延びる通路部分５０ｂからなり、大径ピストン１８が増圧準備位置に向けて移動したときに燃料通路５０が漏洩燃料流出口３３に連通する。
【００４９】
図２４から図２７は、漏洩燃料流出口３３を大径シリンダ室１８の内周面上に形成し、漏洩燃料流出口３３を常時大径ピストン１８の外周面によって覆うようにした種々の実施例を示している。このように大径ピストン１８の外周面によって常時漏洩燃料流出口３３を覆うようにすると排出される漏洩燃料量をかなり低減することができる。図２４に示される第２３実施例は大径ピストン１８の外周面によって常時漏洩燃料流出口３３を覆うようにした代表的な例を示している。
【００５０】
図２５に示される第２４実施例では、図２５（Ａ）に示されるように増圧室２３から最も離れた位置まで移動したときの大径ピストン１８の中心位置、即ち重心Ｇと漏洩燃料流出口３３との間隔ΔＬを、増圧室２３に最も近い位置まで移動したときの大径ピストン１８の中心位置、即ち重心Ｇと漏洩燃料流出口３３との間隔ΔＬに等しくするようにしている。即ち、増圧室２３から最も離れた位置まで移動したときの大径ピストン１８の中心位置、即ち重心Ｇと増圧室２３に最も近い位置まで移動したときの大径ピストン１８の中心位置、即ち重心Ｇとの中央に漏洩燃料流出口３３が形成されている。
【００５１】
即ち、漏洩燃料流入口３３内の圧力が低いために図２５（Ａ）の状態では大径ピストン１８に対して矢印方向のトルクが作用し、図２５（Ｂ）の状態では大径ピストン１８に対して矢印方向のトルクが作用する。この場合、図２５に示される位置に漏洩燃料流出口３３を形成するとこれらトルクは最少となり、従って大径ピストン１８の傾き角も最小にすることができる。
【００５２】
図２６に示される第２５実施例では、大径ピストン１８の外周面上に円周溝５１が形成されており、漏洩燃料流出口３３が常時円周溝５１内に開口している。
【００５３】
図２７に示される第２６実施例では大径ピストン１８が大径シリンダ室１５の軸線に対して傾斜しないように一対の漏洩燃料流出口３３が大径ピストン１８の軸線に関して反対側に夫々形成されている。なお、図２７において（Ｃ）は図２７（Ｂ）のＣ−Ｃ線に沿ってみた断面を示している。図２７（Ｃ）からわかるように各漏洩燃料流出口３３内に流入した漏洩燃料は共通の低圧燃料返戻通路３４内に送り込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】燃料噴射装置の全体図である。
【図２】噴射燃料増圧装置の第１実施例を示す図である。
【図３】噴射燃料増圧装置の第２実施例を示す図である。
【図４】噴射燃料増圧装置の第３実施例を示す図である。
【図５】噴射燃料増圧装置の第４実施例を示す図である。
【図６】噴射燃料増圧装置の第５実施例を示す図である。
【図７】噴射燃料増圧装置の第６実施例を示す図である。
【図８】噴射燃料増圧装置の第７実施例を示す図である。
【図９】噴射燃料増圧装置の第８実施例を示す図である。
【図１０】噴射燃料増圧装置の第９実施例を示す図である。
【図１１】噴射燃料増圧装置の第１０実施例を示す図である。
【図１２】噴射燃料増圧装置の第１１実施例を示す図である。
【図１３】噴射燃料増圧装置の第１２実施例を示す図である。
【図１４】噴射燃料増圧装置の第１３実施例を示す図である。
【図１５】噴射燃料増圧装置の第１４実施例を示す図である。
【図１６】噴射燃料増圧装置の第１５実施例を示す図である。
【図１７】噴射燃料増圧装置の第１６実施例を示す図である。
【図１８】噴射燃料増圧装置の第１７実施例を示す図である。
【図１９】噴射燃料増圧装置の第１８実施例を示す図である。
【図２０】噴射燃料増圧装置の第１９実施例を示す図である。
【図２１】噴射燃料増圧装置の第２０実施例を示す図である。
【図２２】噴射燃料増圧装置の第２１実施例を示す図である。
【図２３】噴射燃料増圧装置の第２２実施例を示す図である。
【図２４】噴射燃料増圧装置の第２３実施例を示す図である。
【図２５】噴射燃料増圧装置の第２４実施例を示す図である。
【図２６】噴射燃料増圧装置の第２５実施例を示す図である。
【図２７】噴射燃料増圧装置の第２６実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
７    噴射燃料増圧装置
１５    大径シリンダ室
１８    大径ピストン
１９    中径ピストン
２０    小径ピストン
２２    高圧室
２３    増圧室
２４    圧力制御室
３３    漏洩燃料流出口
【図１】
2007255328.tif 000003
【図２】
2007255328.tif 000004
【図３】
2007255328.tif 000005
【図４】
2007255328.tif 000006
【図５】
2007255328.tif 000007
【図６】
2007255328.tif 000008
【図７】
2007255328.tif 000009
【図８】
2007255328.tif 000010
【図９】
2007255328.tif 000011
【図１０】
2007255328.tif 000012
【図１１】
2007255328.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2007255328.tif 000015
【図１４】
2007255328.tif 000016
【図１５】
2007255328.tif 000017
【図１６】
2007255328.tif 000018
【図１７】
2007255328.tif 000019
【図１８】
2007255328.tif 000020
【図１９】
2007255328.tif 000021
【図２０】
2007255328.tif 000022
【図２１】
2007255328.tif 000023
【図２２】
2007255328.tif 000024
【図２３】
2007255328.tif 000025
【図２４】
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【図２５】
2007255328.tif 000027
【図２６】
2007255328.tif 000028
【図２７】
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