(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧燃料を蓄圧するコモンレールから高圧燃料を導出する燃料配管を通して燃料の供給を受け、電気的に制御されてディーゼル機関に燃料を噴射する各気筒毎に設けられた蓄圧式燃料噴射装置において、
噴射ノズルの燃料噴射孔を開閉するためのニードル弁と、該ニードル弁に接触、あるいは連結する制御ピストンと、前記ニードル弁の開弁時に前記燃料噴射孔から噴射する高圧燃料を前記噴射ノズルの前記燃料噴射孔に導くための高圧燃料導入通路と、該高圧燃料導入通路に連通して油圧力によって前記ニードル弁を閉弁方向に付勢する燃料が蓄えられるとともに、燃料低圧通路あるいは燃料低圧室に連通する制御室と、前記制御ピストンを摺動自在に嵌合するとともに、前記噴射ノズルの前記ニードル弁および前記制御ピストンからの低圧リークを回収する低圧リーク回収通路と前記高圧燃料導入通路を配設するインジェクタボディを具備し、
前記高圧燃料導入通路と前記制御室の間に位置する制御室への導入燃料を制限するための第１の絞り孔と、前記制御室と前記燃料低圧通路あるいは前記燃料低圧室の間に位置する第１の絞り孔より通路抵抗の小さい第２の絞り孔とを配設する制御室圧設定部材を具備し、
前記第２の絞り孔と前記燃料低圧通路の間には、前記制御室の高圧燃料を開放あるいは遮断するための電磁コイルと、該電磁コイルから発生する電磁力により駆動されると共に、閉弁方向に付勢するためのバネ部材と、前記電磁コイルにより駆動される可動部材と、該可動部材を摺動自在に嵌合するガイド部材を有する電磁二方弁を備え、
前記制御室圧設定部材は前記インジェクタボディあるいは前記インジェクタボディに締結されたネジ部材にネジ、あるいはかしめなどで締結する前記制御室圧設定部材の固定部材によって、前記制御室と接するように前記インジェクタボディ上に位置する前記制御室圧設定部材を、前記制御室と接する面と反対側の面から前記インジェクタボディ方向に押しつけることによって固定され、
前記制御室圧設定部材と前記固定部材の接触面は、少なくともその一部分が前記制御室圧設定部材の前記制御室との接触面内に位置することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項２】
前記制御室圧設定部材と前記固定部材の接触面は、前記制御室圧設定部材の前記制御室との接触面よりも内側のみに位置する形状とすることを特徴とする請求項１に記載の蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項３】
前記制御室圧設定部材と前記固定部材の接触面は、前記制御室の中心軸を中心に回転する方向に連続することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項４】
前記制御室圧設定部材には、前記インジェクタボディに開口した前記制御室との接触面以外には高圧燃料の作用する面が無いことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の蓄圧式燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディーゼルエンジン用の燃料噴射装置に関し、特に高圧燃料を一種のサージタンクである蓄圧配管（以下コモンレールと言う。）に蓄圧し、この蓄圧された高圧燃料を電子制御によってディーゼル機関に噴射するようにした蓄圧式燃料噴射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、高圧供給ポンプによってコモンレールに高圧燃料を加圧圧送して蓄圧すると共に、このコモンレールの高圧燃料を電子制御式の蓄圧式燃料噴射装置によって、ディーゼル機関に噴射するようにしたものは、特開平５−１３３２９６号公報に示されるように公知である。
【０００３】
上記構成の蓄圧式燃料噴射装置では、コモンレールに蓄圧された高圧燃料を噴射制御するための電磁弁は、電磁二方弁の構成をとっている。すなわち、コモンレールの高圧燃料が導入される制御室と低圧リーク回収通路の間に電磁弁が配設され、噴射時期になると制御室内の燃料を低圧リーク回収通路に開放する。その後噴射期間が終了すると、低圧リーク回収通路を遮断し、高圧燃料通路の高圧燃料を制御室に導く構成となっている。
【０００４】
しかしながら、上述の電磁二方弁は、制御室圧力がシート面積全面に作用するため、電磁弁を閉弁方向に付勢するためのバネ力が大きくなってしまい、バネ力に打ち勝って電磁二方弁を開弁方向に駆動するための電磁力も大きな力が必要となり、ソレノイド部分の小型化が困難となる。そこで、平面状の二つのシート部材のどちらかに燃料逃がし溝を構成することによって、シート平面に作用する油圧力を低減し、ソレノイドの小型化を可能とした構成を先に出願人は特願平７−１９０４６４号にて提案している。
【０００５】
このような構造の場合、開弁時の制御室圧力をコントロールする二つの絞り孔を配設した板状の制御室圧設定部材は、インジェクタボディの制御室部の開口する面に対して、ネジあるいはかしめなどの締結部を有する固定部材を用いて固定される。ここで、制御室圧設定部材の制御室と接する面には制御室の開口面積だけ燃料の圧力が作用する。制御室圧力は最高１５０ＭＰａにも達するため、固定部材による軸力が十分でないと、制御室圧設定部材が凸状に変形し、制御室圧設定部材とインジェクタボディ間、あるいは複数の制御室圧設定部材間に微小隙間を生じ、その隙間を軽油が浸透する。制御室の周囲には低圧リーク回収通路が構成されるが、この低圧リーク回収通路まで浸透が達した場合、燃料リーク量が増大し悪化する。また、制御室の周囲には高圧燃料導入通路も構成されるため、制御室圧設定部材の凸状の変形が高圧燃料導入通路に達した場合、制御室への流入燃料が増加するために、ノズルの開弁期間が短くなり、噴射量が減少する。
【０００６】
上述の如く、制御室圧設定部材とインジェクタボディ間のシール性不良は、蓄圧式燃料噴射装置の燃料リーク量低減、安定した噴射量特性を実現する上で、大きな問題点であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題点に鑑み、本発明では制御室圧設定部材とインジェクタボディ間、あるいは複数の制御室圧設定部材間のシール性を向上することにより、燃料リーク量を低減し、制御室への流入燃料の増加に起因する噴射量の減少を防ぐと共に、燃料リーク量と噴射量の経時変化を低減した蓄圧式燃料噴射装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は請求項１ないし請求項４に記載の構成を採用する。
請求項１に記載の構成によれば制御室圧設定部材の固定部材から伝達された軸力の分布は、制御室内の高圧燃料による制御室圧設定部材の受圧面内に位置する為、制御室内の高圧燃料による制御室圧設定部材の凸状の変形を少なくし、制御室圧設定部材とインジェクタボディ間の軽油の浸透を防ぐことができる。すなわち、制御室の近傍に位置する低圧リーク回収通路への軽油の浸透を防ぐことができるため、蓄圧式燃料噴射装置の燃料リーク量の低減が可能となる。また、制御室の近傍に位置する高圧燃料導入通路と制御室の連通を防ぐこともできるため、制御室への燃料流入量の増加による噴射量増加も防ぐことができる。
【０００９】
また、制御室圧設定部材の凸状の変形を抑えることができるため、蓄圧式燃料噴射装置を長時間作動することにより進行する固定部材の塑性変形を低減することができる。従って、蓄圧式燃料噴射装置の長時間作動後にも制御室圧設定部材とインジェクタボディ間には微小隙間ができることは無く、蓄圧式燃料噴射装置を長時間作動させた場合に燃料リーク量が増加し、噴射量が減少することを防ぐことができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の構成によれば、固定部材から制御室圧設定部材に対する軸力の分布をさらに制御室の中心軸に近づけることができるため、上記構成よりも制御室内の高圧燃料による制御室圧設定部材の凸状の変形を少なくすることができるため、更に制御室から低圧リーク回収通路への燃料リーク量および高圧燃料導入通路から制御室への燃料流入を防ぐことができる。
【００１１】
また、請求項３に記載の構成によれば、固定部材から制御室圧設定部材へ伝達される軸力は、制御室圧設定部材と固定部材間の接触抵抗と制御室圧設定部材をインジェクタボディへ押しつける力として作用するが、この構成により制御室圧設定部材と固定部材間の接触抵抗を低減することができるため、より大きな力で制御室圧設定部材をインジェクタボディへ固定することができる。従って、制御室内の高圧燃料による制御室圧設定部材の凸状の変形を低減するのに有効であり、制御室から低圧リーク回収通路への燃料リーク量および高圧燃料導入通路から制御室への燃料流入を防ぐことができる。
【００１２】
さらに、請求項４に記載の構成によれば、高圧燃料の油圧力が制御室圧設定部材に作用する箇所は制御室のみになるため、固定部材の制御室圧設定部材を固定する軸力に対抗する力は少なくなり、制御室圧設定部材の凸状の変形を低減することができる。従って、制御室から低圧リーク回収通路への燃料リーク量および高圧燃料導入通路から制御室への燃料流入を防ぐことができる。
【００１３】
上記のように、本発明によって、制御室圧設定部材とインジェクタボディ間、あるいは複数の制御室圧設定部材間のシール性を向上できるため、燃料リーク量を低減し、制御室流入燃料の増加に起因する噴射量の減少を防ぐことができると共に、これらの特性の経時変化を低減することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態を示す蓄圧式燃料噴射装置の中心軸に沿った全体側面断面図であり、図２は図１中の要部の拡大側面断面図である。図３は本発明の第１の実施形態に用いた電磁二方弁の詳細構造断面図であり、（Ａ）は中心軸に沿った側面断面図、（Ｂ）は（Ａ）中のＡ−Ａ断面図である。
【００１５】
本発明の第１の実施形態の構造を図１、図２、図３を用いて説明する。
第１の実施形態の蓄圧式燃料噴射装置１は図示しないディーゼル内燃機関の燃焼室内へ間欠的に燃料を噴射する燃料噴射装置であって、高圧燃料を蓄圧する図示しないコモンレールから高圧燃料を導出する図示しない燃料配管を通して燃料の供給を受け、電子的に制御されてディーゼル機関に燃料を噴射する各気筒毎に設けられた蓄圧式燃料噴射装置である。
【００１６】
蓄圧式燃料噴射装置１は、噴射ノズル２の燃料噴射孔３を開閉するための噴射ノズル２のニードル弁４と、ニードル弁４に接触あるいは連結し、ニードル弁４を閉弁方向に付勢するためのバネ部材６を貫通する棒状のノズルプレッシャピン５と、ノズルプレッシャピン５に接触あるいは連結し、インジェクタボディ７と摺動自在に組み込まれた制御ピストン８と、高圧燃料導入通路９より分岐する制御室燃料導入通路１０と燃料低圧室１１に連通し、油圧力によって制御ピストン８とノズルプレッシャピン５を介してニードル弁４を閉弁方向に付勢するための燃料が蓄えられる制御室１２と、ニードル弁４の開弁時に燃料噴射孔３から噴射する高圧燃料を噴射ノズル２の燃料噴射孔３に導くための噴射ノズル燃料導入通路３９とを具備する。
【００１７】
制御室燃料導入通路１０と制御室１２との間には、制御室１２への導入燃料を制限するための第１の絞り孔１３が配設され、制御室１２と低圧室１１の間に第１の絞り孔１３より通路抵抗の小さい第２の絞り孔１４が配設されている。第１の絞り孔１３と第２の絞り孔１４はそれぞれ別の部材に配設され、第１の絞り孔１３は第１の制御室圧設定部材５２に、第２の絞り孔１４は第２の制御室圧設定部材５１に形成される。
【００１８】
第２の絞り孔１４と低圧室１１の間には、制御室１２の高圧燃料を開放、あるいは遮断するための、電磁コイル１５と電磁コイル１５から発生する電磁力により駆動されると共に、閉弁方向に付勢するためのバネ部材１６およびバネ力を伝達するプッシュロッド３３を有する電磁二方弁１７とを備えている。
電磁二方弁１７は、セラミック、または鋼の球の一部分に平面が加工された可動側シート部材１８と、ネジにより第２の制御室圧設定部材５１へ軸力を作用させるシリンダ１９と、シリンダ１９に摺動自在に組み込まれ、可動側シート部材１８を回転自在に包括する棒状可動部材２０と、棒状可動部材２０に連結あるいは一体で構成されたアーマチャ２１とリフト量を調整するための円筒状部材４１とからなる。ここでシリンダ１９の第２の制御室圧設定部材５１に接する端面１９ａは、制御室１２の第１の制御室圧設定部材５２との接触面５２ａよりも内側に少なくとも一部分が位置する。さらに電磁二方弁１７のシート部２２は、図３の詳細構造に示すように、電磁二方弁１７の可動側シート部材１８側と制御室１２を構成する第２の制御室圧設定部材５１側に設けられた２つの平面１８ａ、５１ａで構成された平面シート部からなり、平面１８ａ、５１ａを密着、あるいは所定の距離を隔てることによって、制御室１２の高圧燃料を開放、あるいは遮断制御を行う構造となっている。
【００１９】
燃料フィルタ２４は燃料中に含まれる不純物あるいは噴射管の脱着の際に混入した不純物を濾過し、蓄圧式燃料噴射装置内部の損傷を防ぐために設けられている。燃料フィルタ２４の外周面とインジェクタボディ７内周面の間の隙間は０．０２５ｍｍに設定され、この隙間に燃料を通すことで不純物を濾過する。
また、図１中の２５はノズルパッキンチップ、２６はノズルリテーニングナット、２７は電磁二方弁のコネクタ、２８は電磁二方弁１７のリテーニングナット、２９はリーク燃料回収用通路である。さらに、通路３１は制御ピストン８と噴射ノズル２のニードル弁４の摺動クリアランスからのリーク燃料を回収するための低圧リーク回収通路であり、第１の制御室圧設定部材５２と第２の制御室圧設定部材５１に配設された低圧通路５４、５３を介して燃料低圧室１１に連通している。また、燃料低圧室１１はシリンダ１９を連通する低圧通路３４と、アーマチャ２１を連通する低圧通路３５、プッシュロッド３３の中心を連通する低圧通路３６、電磁コイル１５の外周を連通する図示しない低圧通路、およびリーク燃料回収用通路２９に連通している。
【００２０】
第１の実施形態における各部寸法は以下の通りである。
第１の絞り孔１３の直径は０．２ｍｍ、第２の絞り孔１４の直径は０．３２ｍｍ、可動側シート部材１８の球径は２．０ｍｍ、可動側シート部材１８の平面部直径は１．６ｍｍ、球削り代は０．４ｍｍ、電磁二方弁１７のリフト量は０．１２ｍｍ、シリンダ１９の端面外径は１４．３ｍｍ、シリンダ１９の端面内径は４ｍｍ、制御室１２の内径は５ｍｍである。
【００２１】
また、可動側シート部材１８は棒状可動部材２０に対し、回転自在に組み付けられている。つまり、棒状可動部材２０の先端部に円筒状の突起４２が配設されており、その内径は可動側シート部材１８とのクリアランスが数μｍとなるように加工されている。また、円筒状の突起４２の内部底面には図示しない円錐状のくぼみが加工されており、この円錐状くぼみに可動側シート部材１８の球面が接触し、かつ棒状可動部材２０から飛び出すことがなく、かつ回転摺動性を損なうことがない所定のかしめ力で円筒状の突起４２がかしめられている。
【００２２】
次に第１の実施形態の作動を説明する。
高圧燃料は、先ずコモンレールから導出される図示しない燃料配管を通って、蓄圧式燃料噴射装置１の高圧燃料導入通路９に入り、制御室１２側と噴射ノズル２側のそれぞれの高圧燃料通路１０と３９に分岐され導入される。この時、噴射ノズル２のニードル弁４はノズルプレッシャピン５に取り付けられたバネ部材６によって閉弁方向に付勢されているため噴射は行われない。また、電磁二方弁１７も閉弁方向に付勢するバネ部材１６によって、閉弁状態を保っている。以上の状態で、徐々に高圧燃料導入通路９の圧力は上昇する。エンジン始動直後のこの圧力上昇速度は、約２５〜３０ＭＰａ／ｓｅｃ程度である。前記のノズルプレッシャピン５に取り付けられたバネ部材６がニードル弁４を閉弁方向に付勢することに加え、制御室１２に入った高圧燃料によって制御ピストン８は、ニードル弁４の閉弁方向に付勢する。従って電磁二方弁１７が開弁するまでは噴射ノズル２から燃料が噴射することは無い。これは、制御ピストン８の受圧面積とノズルニードル弁の受圧面積とに差があり、前者の方が大きいためである。
【００２３】
また、電磁二方弁１７を閉弁方向に付勢するためのバネ部材１６のセット荷重は６５Ｎに設定されており、蓄圧式燃料噴射装置１の使用時における最大制御室圧力１５０ＭＰａの場合の開弁方向への油圧荷重２０Ｎよりも大きく設定されているため、噴射ノズル２のニードル弁４と同様に油圧荷重によって開弁することもない。
【００２４】
この状態で電磁二方弁１７を開弁するため、電磁コイル１５に通電すると、電磁コイル１５から発生する電磁力により、アーマチャ２１が吸引される。この電磁力と制御室１２の圧力が可動側シート部材１８の受圧部に作用することにより発生する開弁方向に働く油圧力の総和が、閉弁方向に付勢するバネ部材１６のセット荷重より大きくなると開弁する。第１の実施例における電磁力は約１００Ｎに設定されているため、例えば最大噴射圧力が１５０ＭＰａだとすれば、上述の如く電磁コイル１５に開弁のための通電を行わない限り、必ず電磁二方弁１７は閉弁状態を保つようになっている。一旦、電磁コイル１５に通電がなされると電磁二方弁１７が開弁し、制御室１２の燃料は第２の絞り孔１４を介して燃料低圧室１１に流出し、プッシュロッド３３、アーマチャ２１、電磁コイル１５を貫通する低圧通路３４、３５、３６、２９およびユニオン６１を介して、図示しないリーク燃料回収用の配管に流れ込む。制御室１２の高圧燃料の流出が始まりしばらくすると、制御室１２の圧力は、高圧燃料導入通路９および噴射ノズル燃料導入通路３９の圧力の半分以下に低下する。これは、制御室１２からの流出燃料を規制するための第２の絞り孔１４の通路面積に比較し、制御室１２に導入される燃料を規制するための第１の絞り孔１３の通路面積が小さく構成されているためである。さらに制御室１２の圧力が下がると、噴射ノズル２のニードル弁４、制御ピストン８の油圧荷重、およびバネ部材６のセット荷重との力関係が逆転し、開弁方向への力が勝って、噴射ノズル２の燃料噴射孔３から燃料噴射が開始される。
【００２５】
上記状態が続き、噴射終了時期が来ると電磁コイル１５への通電が遮断する。この時、アーマチャ２１を吸引するための電磁力１００Ｎが０になるため、電磁二方弁１７を閉弁方向に付勢するバネ部材１６の力によって電磁二方弁１７は閉弁する。すると、制御室１２に高圧燃料導入通路９と制御室燃料導入通路１０を介して高圧燃料が導入され、徐々に制御室１２の圧力が電磁二方弁１７の開弁前の初期状態まで復帰してくる。この制御室１２の昇圧過程の途中で、油圧荷重とバネ部材６のセット荷重との力関係が逆転すると、噴射ノズル２のニードル弁４が閉弁し噴射が終了する。
【００２６】
以上の構成と作動を行う蓄圧式燃料噴射装置１において、高圧燃料導入通路９と制御室１２のあいだに位置する制御室１２への導入燃料を制限するための第１の絞り孔１３と、制御室１２と低圧通路３４、３５、３６、２９あるいは燃料低圧室１１の間に位置する第１の絞り孔１３より通路抵抗の小さい第２の絞り孔１４とを別々に配設する（もしくは一体に配設してもよい）制御室圧設定部材５１、５２と、インジェクタボディ７（あるいはインジェクタボディ７に締結されたネジ部材）にネジ、あるいはかしめなどで締結する制御室圧設定部材５１、５２の固定部材（シリンダ）１９との接触面は、少なくともその一部分が制御室圧設定部材５１、５２の制御室１２との接触面５２ａ内に位置する。つまり第１の実施形態においては、第２の制御室圧設定部材５１とシリンダ１９の接触面１９ａは、少なくとも一部分が第１の制御室圧設定部材５２の制御室１２との接触面５２ａよりも内側に位置する。
【００２７】
この構成について、その効果を説明する。
第１の実施形態との比較のために、シリンダ端面１９ａが第１の制御室圧設定部材５２の制御室１２との接触面５２ａ外だけに接触する場合の電磁二方弁１７付近の断面図を図４に示す。図４において（Ａ）は中心軸に沿った側面断面図、（Ｂ）は（Ａ）中のＡ−Ａ断面図、（Ｃ）は第１の制御室圧設定部材５２の変形状態を示す説明図である。ここで、図３、図４のＡ−Ａ断面上に示されたクロスハッチング部分の面は、シリンダ１９と第２の制御室圧設定部材５１との接触面１９ａの作用位置である。第１の制御室圧設定部材５２の制御室１２との接触面５２ａに作用する圧力は、電磁二方弁１７の閉弁時には最大１５０ＭＰａに達するが、この圧力が第１の制御室圧設定部材５２の制御室１２に接した面５２ａに作用することにより約３ｋＮの油圧力が発生する。図４（Ａ）に示すようにシリンダ端面１９ａが接触面５２ａよりも外側だけに接触する場合、図４（Ｃ）のように、第１の制御室圧設定部材５２は制御室１２の反対方向に向かって凸状に変形し、インジェクタボディ７との間に微小隙間を生じる。また、第２の制御室圧設定部材５１は第１の制御室圧設定部材５２の面に配設された第１の絞り孔１３と制御室１２を連通する燃料導入通路５５内の高圧燃料によって制御室１２の反対方向に向かって凸状に変形し、第１の制御室圧設定部材５２との間に微小隙間を生じる。これら２箇所の微小隙間によって、以下に示す蓄圧式燃料噴射装置の性能の悪化が生じる。
【００２８】
第１は、インジェクタボディ７のバルブ側端面７ａに開口した低圧通路３１とシリンダ１９に設けられた低圧室１１を連通する低圧リーク回収通路５３、５４にまで制御室圧設定部材５１、５２双方の凸状変形による微小隙間が存在した場合、微小隙間から高圧燃料の漏れを生じ、蓄圧式燃料噴射装置の燃料リーク量が増加する。
【００２９】
第２は、インジェクタボディ７のバルブ側端面７ａに開口する制御室燃料導入通路１０にまで第１の制御室圧設定部材５２の凸状変形による微小隙間が存在した場合、第１の絞り孔１３以外に高圧燃料が制御室１２に流入し、制御室１２の流入流量が増加することである。すなわち、制御室圧の昇圧速度が上昇、および降圧速度が低下するため、ノズルの開弁時間が短くなり、噴射量が減少する。
【００３０】
しかし、図３に示すように、第２の制御室圧設定部材５１とシリンダ１９の接触面１９ａは、少なくともその一部分が第１の制御室圧設定部材５２の制御室１２との接触面５２ａ内に位置する第１の実施形態の場合、シリンダ端面１９ａに作用する軸力が、制御室１２の高圧燃料の受圧面５２ａよりも内側に作用するため、制御室圧設定部材５１、５２双方の凸状の変形は少なく、微小隙間が低圧リーク回収通路５３、５４および制御室燃料導入通路１０まで達することを防止することができる。従って、第１の制御室圧設定部材５２とインジェクタボディ７間の燃料リークは発生せず、蓄圧式燃料噴射装置の低リーク量化を実現できると共に、制御室１２と制御室燃料導入通路１０が連通することもなく、噴射量の減少を防ぐことができる。
【００３１】
図５は図４のシリンダ端面１９ａが第１の制御室圧設定部材５２の制御室１２との接触面５２ａよりも外側だけに接触する場合と、図３の第１の実施形態に相当する場合とで、燃料リーク量増加量、噴射量増加量とが各々時間の経過とともにどのように変化したかを示すもので、図５の（ａ）と（ｂ）はそれぞれ、図４のシリンダ端面１９ａが第１の制御室圧設定部材５２の制御室１２との接触面５２ａよりも外側だけに接触する場合と、図３の第１の実施形態に相当する場合のリーク量、噴射量の増加量の経時変化を示している。
【００３２】
図５からわかるように、前者の場合である（ａ）のリーク量は３００〜４００時間を境に急増し、噴射量は４００時間まで徐々に減少している。これは、０〜４００時間の間に制御室１２の油圧力によって第１の制御室圧設定部材５２とインジェクタボディ７の間の微小隙間が徐々に増加し、作動時間の経過に従って制御室燃料導入通路１０から制御室１２へ流入する燃料が増加したために噴射量が減少したことを示している。つまり、第１の制御室圧設定部材５２が凸状に変形し、第１の制御室圧設定部材５２とインジェクタボディ７の間に生じた微小隙間に軽油が浸透することにより、第１の制御室圧設定部材５２の受圧面積は凸状に変形する前よりもさらに大きくなるため、作動時間が経過するにつれてさらに第１の制御室圧設定部材５２とインジェクタボディ７の微小隙間が大きくなってゆくことを示している。しかし、４００時間付近で微小隙間を浸透する軽油はリーク回収通路３１に到達するため、これ以上、第１の制御室圧設定部材５２の受圧面積は増えることがなく、微小隙間の成長も止まる。従って、制御室１２への燃料流入量も増加しなくなるため、噴射量は減少しなくなる。
【００３３】
一方、第１の実施形態の構成である（ｂ）の場合は長時間作動しても、ほとんど燃料リーク量が増加することもなく、噴射量が減少することもない。つまり、第２の制御室圧設定部材５１とシリンダ１９との接触面１９ａの一部分を第１の制御室圧設定部材５２の制御室１２との接触面５２ａ内に位置させたことによって、第１の制御室圧設定部材が凸状に変形することを防止することができるため、第１の制御室圧設定部材５２の受圧面積が作動時間の経過に従って増加することがないことを示している。このように、第１の実施形態の構成によって、燃料リーク量の増加、噴射量の減少などの蓄圧式燃料噴射装置１の性能の経時変化を低減することができる。
【００３４】
上述の如く、本願発明を採用した蓄圧式燃料噴射装置１は、二つの制御室圧設定部材５１、５２の有する高圧シール面の漏れをなくすと共に、制御室１２への第１の絞り孔１３以外からの燃料流入を防ぐことができるため、燃料リーク量を小さく抑えることができ、制御室１２への第１の絞り孔１３以外からの燃料流入に起因する噴射量減少を防止することができる。さらには、長時間作動後にも上記効果を得ることができ、特性の経時変化が少なく、信頼性の高い蓄圧式燃料噴射装置を実現することができる。
【００３５】
本発明の第２の実施形態について次に説明する。図６は本発明の第２の実施形態に用いた電磁二方弁の詳細構造の断面図であり、（Ａ）は中心軸に沿った側面断面図、（Ｂ）は（Ａ）中のＡ−Ａ断面図である。ここで、図６のＡ−Ａ断面図である（Ｂ）上に示されたクロスハッチング部分の面は、シリンダ１９と第２の制御室圧設定部材５１との接触面１９ａの作用位置である。
【００３６】
第２の実施形態では、第２の制御室圧設定部材５１とシリンダ１９の接触面１９ａは、第１の制御室圧設定部材５２の制御室１２との接触面５２ａ内のみに位置する形状であり、その他の構造は第１の実施形態と同じである。
次に第２の実施形態の作用・効果を説明する。上記第２の実施形態の構成を有する場合、シリンダ端面１９ａに作用する軸力の全てが、制御室１２の高圧燃料の受圧面５２ａ内に作用するため、制御室圧設定部材５１、５２双方の凸状の変形を完全に無くすことができ、制御室１２と低圧リーク回収通路５３、５４および制御室燃料導入通路１０が連通するのを防止することができる。特に、第２の制御室圧設定部材５１とシリンダ１９の接触面１９ａの少なくとも一部分が第１の制御室圧設定部材５２の制御室１２との接触面５２ａよりも内側に位置する第１の実施形態を用いても制御室圧設定部材５１、５２双方の凸状の変形を防止できない場合、上記第２の実施形態の構成を用いることは有効である。
【００３７】
このように、第２の実施形態の構成を用いることにより、第１の制御室圧設定部材５２とインジェクタボディ７間の燃料リークは発生せず、蓄圧式燃料噴射装置の低リーク量化を実現できると共に、制御室１２と制御室燃料導入通路１０が連通することも無く、噴射量の減少を防ぐことができる。
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図７は本発明の第３の実施形態に用いた電磁二方弁の詳細構造の断面図であり、（Ａ）は中心軸に沿った側面断面図、（Ｂ）は（Ａ）中のＡ−Ａ断面図である。ここで、図６のＡ−Ａ断面図である（Ｂ）上に示されたクロスハッチング部分の面は、シリンダ１９と第２の制御室圧設定部材５１との接触面１９ａの作用位置である。
【００３８】
第３の実施形態は、第２の制御室圧設定部材５１とシリンダ１９の接触面１９ａが、制御室１２の中心軸を中心に回転する方向に連続する形状であり、その他の構造は第１の実施形態と同じである。なお、制御室圧設定部材５１、５２は共にインジェクタボディ７に対して、図示しない２本のピンによって位置決めされた状態で取り付けられている。
【００３９】
次に第３の実施形態の作用・効果を説明する。図７中の構成のように、シリンダ１９とインジェクタボディ７にネジ部を有し、これらの締結力によって制御室圧設定部材５１、５２を固定する場合、シリンダ１９と第２の制御室圧設定部材５１の接触面１９ａには、シリンダ１９が回転することによる摩擦抵抗が働き、シリンダ１９が第２の制御室圧設定部材５１を抑えようとする軸力が減少する。従って、シリンダ１９と第２の制御室圧設定部材５１の接触面１９ａの摩擦抵抗が少ない程、シリンダ１９が第２の制御室圧設定部材５１を抑えようとする軸力が大きく、制御室圧設定部材５１、５２双方の凸状の変形を低減することができ、制御室１２と低圧リーク回収通路５３、５４および制御室燃料導入通路１０が連通するのを防止することができる。
【００４０】
従って、第３の実施形態の構成を有する図７では、シリンダ１９と第２の制御室圧設定部材５１の接触面１９ａが制御室１２の中心軸を中心に回転する方向に不連続な形状よりも、シリンダ１９と第２の制御室圧設定部材５１の接触面１９ａの摩擦抵抗を少なくできるため、制御室１２と低圧リーク回収通路５３、５４および制御室燃料導入通路１０の連通を防止する効果を増すことができる。なお、シリンダ１９と第２の制御室圧設定部材５１の接触面１９ａが制御室１２の中心軸を中心に回転する方向に不連続な形状とは、例えば図２、図３、図５に示すようにシリンダ１９と第２の制御室圧設定部材５１の接触面１９ａに、筒状の形を有する制御室１２の放線方向に溝、孔等を有し、接触面１９ａが制御室１２の中心軸を中心に回転する方向に対して横切る溝、孔等で分割された二つの面で構成されるような場合である。
【００４１】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図８は、本発明の第４の実施形態に用いた電磁二方弁の詳細構造の断面図であり、（Ａ）は中心軸に沿った側面断面図、（Ｂ）は（Ａ）中のＡ−Ａ断面図である。ここで、図８のＡ−Ａ断面図である（Ｂ）上に示されたクロスハッチング部分の面は、第２の制御室圧設定部材５１に対する高圧燃料の油圧力の作用位置である。第４の実施形態は、第１の絞り孔１３がインジェクタボディ７に配設されるため、第１の制御室圧設定部材５２は存在せず、第２の制御室圧設定部材５１とインジェクタボディ７に開口した制御室１２との接触面５２ａ以外には高圧燃料の作用する面が無い構成である。なお、その他の構造は第１の実施形態と同じである。
【００４２】
次に、第４の実施形態の作用・効果を説明する。図３に示すように第１の制御室圧設定部材５２および第２の制御室圧設定部材５１の二つが存在する場合、制御室１２内の高圧燃料は制御室１２と第１の制御室圧設定部材５２との接触面５２ａと、第１の絞り孔１３と制御室１２間に配設された高圧通路５５と第２の制御室圧設定部材５１との接触面５５ａに作用する。従って、二つの接触面５２ａ、５５ａに作用する油圧力が、第１の制御室圧設定部材５２および第２の制御室圧設定部材５１を凸状に変形させる力として働くが、第１の制御室圧設定部材５２および第２の制御室圧設定部材５１の凸状変形を小さくし、第１の制御室圧設定部材５２と第２の制御室圧設定部材５１間、あるいは第１の制御室圧設定部材５２とインジェクタボディ７間の連通を防ぐためには、接触面５２ａ、５５ａの面積を可能な限り小さくする必要がある。第４の実施形態の構成では、高圧燃料の作用する部分が第２の制御室圧設定部材５１と制御室１２との接触面５２ａのみになるため、第２の制御室圧設定部材５１を凸状に変形させる力は少なくなり、第２の制御室圧設定部材５１の凸状の変形を低減することができる。従って、制御室１２から低圧リーク回収通路３１への燃料リーク量および制御室燃料導入通路１０から制御室１２への燃料流入を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す蓄圧式燃料噴射装置の中心軸に沿った全体側面断面図である。
【図２】図１中の要部側面断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に用いた電磁二方弁の詳細構造断面図であり、（Ａ）は中心軸に沿った側面断面図、（Ｂ）は（Ａ）中のＡ−Ａ断面図である。
【図４】第１の実施形態との比較のために、シリンダ端面１９ａが第１の制御室圧設定部材５２の制御室１２との接触面５２ａよりも外側だけに接触する場合の電磁二方弁１７付近の断面図であり、（Ａ）は中心軸に沿った側面断面図、（Ｂ）は（Ａ）中のＡ−Ａ断面図、（Ｃ）は第１の制御室圧設定部材５２の変形状態を示す説明図である。
【図５】図４のシリンダ端面１９ａが第１の制御室圧設定部材５２の制御室１２との接触面５２ａよりも外側だけに接触する場合と、図３の第１の実施形態に相当する場合とで、燃料リーク量増加量、噴射量増加量とが各々時間の経過とともにどのように変化したかを示すグラフである。
【図６】本発明の第２の実施形態に用いた電磁二方弁の詳細構造の断面図であり、（Ａ）は中心軸に沿った側面断面図、（Ｂ）は（Ａ）中のＡ−Ａ断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に用いた電磁二方弁の詳細構造の断面図であり、（Ａ）は中心軸に沿った側面断面図、（Ｂ）は（Ａ）中のＡ−Ａ断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に用いた電磁二方弁の詳細構造の断面図であり、（Ａ）は中心軸に沿った側面断面図、（Ｂ）は（Ａ）中のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
１  蓄圧式燃料噴射装置
２  噴射ノズル
３  燃料噴射孔
４  ニードル弁
７  インジェクタボディ
８  制御ピストン
９  高圧燃料導入通路
１１  燃料低圧室
１２  制御室
１３  第１の絞り孔
１４  第２の絞り孔
１５  電磁コイル
１６  バネ部材
１７  電磁二方弁
１９  ガイド部材、固定部材（シリンダ）
２０  可動部材（棒状可動部材）
２９  燃料低圧通路（リーク燃料回収用通路）
３１  低圧リーク回収通路
３４、３５、３６  燃料低圧通路
５１  第２の制御室圧設定部材
５２  第１の制御室圧設定部材
【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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【図８】
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