JP2000297720A - 燃料噴射装置 - Google Patents
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- F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
- F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
- F02M51/0625—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
- F02M51/0664—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding
- F02M51/0671—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto
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- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
- F02M2200/30—Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped
- F02M2200/306—Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped using mechanical means
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S239/00—Fluid sprinkling, spraying, and diffusing
- Y10S239/90—Electromagnetically actuated fuel injector having ball and seat type valve
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガソリンエンジン用で、２次噴射を抑制して
燃焼室への燃料噴射を安定して実現できる電磁式燃料噴
射装置を提供する。 【解決手段】 燃料通路２ｂ内に設置した押圧機構及び
燃料通路２ｂ周りに設けた電磁コイル１４によって燃料
通路２ｂにそって弁部材２０（プランジャ４、ロッド
５、弁体６の一体物）を往復動作させ弁体６を燃料流路
２ｂ先端部の弁シート面９に接離させて燃料噴射孔８か
ら燃料を燃焼室に噴射する燃料噴射装置１であって、押
圧機構は燃料通路２ｂ内で弁部材２０に順次上流側に連
接するスプリング１０（第１のばね）と、中継部材１１
と、スプリング２３（第２のばね）と、スプリングアジ
ャスタ２４とから構成し、スプリング１０をスプリング
２３より高い剛性のものを用い、弁部材２０を中継部材
１１より大きい質量を有するものを用いる。
燃焼室への燃料噴射を安定して実現できる電磁式燃料噴
射装置を提供する。 【解決手段】 燃料通路２ｂ内に設置した押圧機構及び
燃料通路２ｂ周りに設けた電磁コイル１４によって燃料
通路２ｂにそって弁部材２０（プランジャ４、ロッド
５、弁体６の一体物）を往復動作させ弁体６を燃料流路
２ｂ先端部の弁シート面９に接離させて燃料噴射孔８か
ら燃料を燃焼室に噴射する燃料噴射装置１であって、押
圧機構は燃料通路２ｂ内で弁部材２０に順次上流側に連
接するスプリング１０（第１のばね）と、中継部材１１
と、スプリング２３（第２のばね）と、スプリングアジ
ャスタ２４とから構成し、スプリング１０をスプリング
２３より高い剛性のものを用い、弁部材２０を中継部材
１１より大きい質量を有するものを用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料（ガソリン）
を燃焼室内に直接噴射して燃焼させる内燃機関に用いる
燃料噴射装置にかかり、特に２次燃料噴射を防止するの
に好適な燃料噴射装置に関する。
を燃焼室内に直接噴射して燃焼させる内燃機関に用いる
燃料噴射装置にかかり、特に２次燃料噴射を防止するの
に好適な燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの吸気管内に燃料を噴射し吸気
管を通じてシリンダ内の燃焼室に燃料を供給する吸気管
内燃料噴射装置に代わって、シリンダ内の燃焼室に直接
燃料を噴射する筒内燃料噴射装置の普及が進んでいる。
管を通じてシリンダ内の燃焼室に燃料を供給する吸気管
内燃料噴射装置に代わって、シリンダ内の燃焼室に直接
燃料を噴射する筒内燃料噴射装置の普及が進んでいる。
【０００３】特開平６−１４６８８６号公報記載の筒内
噴射型内燃機関は、シリンダに嵌挿されたピストン上面
とシリンダヘッドの下面との間に形成された燃焼室と、
シリンダの中心軸線を含む基準面の一側でシリンダヘッ
ドに形成され燃焼室に開口する吸気開口端と、該吸気開
口端から上方へ延びる吸気ポ−トと、基準面の他側でシ
リンダヘッドに形成され、開閉弁を介して燃焼室と連通
する排気ポ−トと、吸気ポートの横に配置され噴射口を
燃焼室に臨ませた電磁式燃料噴射装置と、を備えてい
る。この内燃機関は、吸気ポ−トから燃焼室に導入され
る吸気流が、中心軸線方向に沿って基準面の一側でシリ
ンダヘッドの下面からピストンの上面方向へ降下し基準
面の他側でピストンの上面からシリンダヘッドの下面方
向へ上昇する縦渦流の形成を促進すべく、吸気ポ−トの
吸気流心が軸線方向一側半部へ偏心していることを特徴
とするもので、電磁式燃料噴射装置を筒内噴射に最適な
状態で取り付けできるとともに、燃焼室内に強いタンブ
ル（縦渦）流を形成して、希薄燃焼でも安定して機関を
運転できるようにしたというものである。
噴射型内燃機関は、シリンダに嵌挿されたピストン上面
とシリンダヘッドの下面との間に形成された燃焼室と、
シリンダの中心軸線を含む基準面の一側でシリンダヘッ
ドに形成され燃焼室に開口する吸気開口端と、該吸気開
口端から上方へ延びる吸気ポ−トと、基準面の他側でシ
リンダヘッドに形成され、開閉弁を介して燃焼室と連通
する排気ポ−トと、吸気ポートの横に配置され噴射口を
燃焼室に臨ませた電磁式燃料噴射装置と、を備えてい
る。この内燃機関は、吸気ポ−トから燃焼室に導入され
る吸気流が、中心軸線方向に沿って基準面の一側でシリ
ンダヘッドの下面からピストンの上面方向へ降下し基準
面の他側でピストンの上面からシリンダヘッドの下面方
向へ上昇する縦渦流の形成を促進すべく、吸気ポ−トの
吸気流心が軸線方向一側半部へ偏心していることを特徴
とするもので、電磁式燃料噴射装置を筒内噴射に最適な
状態で取り付けできるとともに、燃焼室内に強いタンブ
ル（縦渦）流を形成して、希薄燃焼でも安定して機関を
運転できるようにしたというものである。
【０００４】一方、発明者らが検討対象とした筒内噴射
ガソリンエンジン（図９参照）では、シリンダヘッド６
３には、シリンダ６８の中心軸線を含む基準面の一側で
燃焼室６７に連通する吸気ポートに吸気弁６４が、また
基準面の他側に燃焼室６７と連通する排気ポ−トに排気
弁６６が設けられ、そしてシリンダヘッド６３の吸気側
に電磁式燃料噴射装置1が３０°〜４５°程度の傾斜
（シリンダ軸に対して６０°〜４５°）をもって配置さ
れており、噴射孔はピストン６９上面に設けられるキャ
ビティ６９Ａ（凹み）に向けられている。吸気ポートよ
り導入される吸気流は、キャビティ６９Ａ回りを流れる
旋回流として形成され、電磁式燃料噴射装置1から噴射
された燃料噴霧がシリンダ６８内壁面に付着するのを防
止するとともに、上方の点火プラグ６５へ誘導し、希薄
燃焼でも安定して機関を運転できるように構成してい
る。この種の筒内噴射ガソリンエンジンは、負荷によっ
て均質燃焼と成層燃焼を使い分けている。発明者らの実
験解析結果によると、均質燃焼では、燃焼室全体に噴霧
を拡散させて混合気の均質化を行う必要性から広角噴霧
でかつ軸対象の均一な噴霧であること、また一方、成層
燃焼では、混合気の過度の分散を防止して点火プラグ回
りに可燃混合気を導く必要性から噴霧角は狭くコンパク
トな噴霧であることがわかった。
ガソリンエンジン（図９参照）では、シリンダヘッド６
３には、シリンダ６８の中心軸線を含む基準面の一側で
燃焼室６７に連通する吸気ポートに吸気弁６４が、また
基準面の他側に燃焼室６７と連通する排気ポ−トに排気
弁６６が設けられ、そしてシリンダヘッド６３の吸気側
に電磁式燃料噴射装置1が３０°〜４５°程度の傾斜
（シリンダ軸に対して６０°〜４５°）をもって配置さ
れており、噴射孔はピストン６９上面に設けられるキャ
ビティ６９Ａ（凹み）に向けられている。吸気ポートよ
り導入される吸気流は、キャビティ６９Ａ回りを流れる
旋回流として形成され、電磁式燃料噴射装置1から噴射
された燃料噴霧がシリンダ６８内壁面に付着するのを防
止するとともに、上方の点火プラグ６５へ誘導し、希薄
燃焼でも安定して機関を運転できるように構成してい
る。この種の筒内噴射ガソリンエンジンは、負荷によっ
て均質燃焼と成層燃焼を使い分けている。発明者らの実
験解析結果によると、均質燃焼では、燃焼室全体に噴霧
を拡散させて混合気の均質化を行う必要性から広角噴霧
でかつ軸対象の均一な噴霧であること、また一方、成層
燃焼では、混合気の過度の分散を防止して点火プラグ回
りに可燃混合気を導く必要性から噴霧角は狭くコンパク
トな噴霧であることがわかった。
【０００５】このような旋回流の噴霧を生成するため
に、発明者らはスワールタイプの電磁式燃料噴射装置を
用いている。関連する燃料噴射装置として、特開昭６０
−９５１８６号公報記載の間欠式渦巻噴射弁が挙げられ
る。この噴射弁は、弁体に設けた弁孔に針弁を挿入し、
針弁の弁先端部が当接する弁孔の弁座部に噴射孔を連設
し、針弁が弁孔の弁座部からリフトして離脱し開弁した
ときに燃料に旋回運動を付与する渦巻噴射弁であって、
渦巻の接線通路の近傍で弁孔と針弁間の開口面積を針弁
のリフト量に応じて増加及び減少させるようにしたとい
うもので、燃料噴霧の角度、貫徹力（到達距離）、微粒
化等の特性を針弁のリフト量に応じて制御するというこ
とを特徴としている。
に、発明者らはスワールタイプの電磁式燃料噴射装置を
用いている。関連する燃料噴射装置として、特開昭６０
−９５１８６号公報記載の間欠式渦巻噴射弁が挙げられ
る。この噴射弁は、弁体に設けた弁孔に針弁を挿入し、
針弁の弁先端部が当接する弁孔の弁座部に噴射孔を連設
し、針弁が弁孔の弁座部からリフトして離脱し開弁した
ときに燃料に旋回運動を付与する渦巻噴射弁であって、
渦巻の接線通路の近傍で弁孔と針弁間の開口面積を針弁
のリフト量に応じて増加及び減少させるようにしたとい
うもので、燃料噴霧の角度、貫徹力（到達距離）、微粒
化等の特性を針弁のリフト量に応じて制御するというこ
とを特徴としている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記したように、本発
明に関わる筒内噴射ガソリンエンジンは、均質燃焼時に
は広く分散した噴霧を、成層燃焼時にはコンパクトな噴
霧を総論としては必要とされる。一方、安定燃焼範囲の
拡大に関して、これまでの実験解析から得られた噴霧挙
動を整理すると、キャビティから噴霧のはみ出しがない
こと、またキャビティ上に噴霧が集中しないこと、さら
に点火プラグ方向に指向される可燃混合気の持続時間を
できる限り長くすることが挙げられる。このような特性
を満足できる噴霧の形状としては、内部にも比較的液滴
が存在する中実偏平状となると良いことが明らかになっ
た。なお、本発明の燃料噴射装置を採用する筒内噴射ガ
ソリンエンジンは、燃焼室内に発生する強い縦渦流と噴
射弁の噴口位置との適合や燃料噴射のタイミングと着火
性との関連に設計上の工夫がなされているが、所定の燃
料噴射に続いて起きる２次噴射についてはさらに抑制す
るべく特別な配慮がなされていない。
明に関わる筒内噴射ガソリンエンジンは、均質燃焼時に
は広く分散した噴霧を、成層燃焼時にはコンパクトな噴
霧を総論としては必要とされる。一方、安定燃焼範囲の
拡大に関して、これまでの実験解析から得られた噴霧挙
動を整理すると、キャビティから噴霧のはみ出しがない
こと、またキャビティ上に噴霧が集中しないこと、さら
に点火プラグ方向に指向される可燃混合気の持続時間を
できる限り長くすることが挙げられる。このような特性
を満足できる噴霧の形状としては、内部にも比較的液滴
が存在する中実偏平状となると良いことが明らかになっ
た。なお、本発明の燃料噴射装置を採用する筒内噴射ガ
ソリンエンジンは、燃焼室内に発生する強い縦渦流と噴
射弁の噴口位置との適合や燃料噴射のタイミングと着火
性との関連に設計上の工夫がなされているが、所定の燃
料噴射に続いて起きる２次噴射についてはさらに抑制す
るべく特別な配慮がなされていない。
【０００７】本発明は、筒内噴射ガソリンエンジンに用
いる電磁式燃料噴射装置にあって、２次噴射を抑制する
ことにより、燃焼室への燃料噴射を、より安定して実現
できる噴射装置構造を提供することを目的としている。
いる電磁式燃料噴射装置にあって、２次噴射を抑制する
ことにより、燃焼室への燃料噴射を、より安定して実現
できる噴射装置構造を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、燃料通路内に設置した押圧機構及び燃料
通路周りに設けた電磁コイルによって燃料通路にそって
弁部材を往復動作させこの弁部材の先端部を構成する弁
体を燃料流路先端部の弁座に接離させることにより、弁
座に形成した燃料噴射孔から燃料を燃焼室に噴射する燃
料噴射装置において、押圧機構は燃料通路内で弁部材に
順次上流側に連接する第１のばねと、管状の中継部材
と、第２のばねと、管状の位置固定部材とから構成さ
れ、位置固定部材は燃料通路に固定されており、第１の
ばねは第２のばねより高い剛性を有し、弁部材は中継部
材より大きい質量を有するものである。
に、本発明は、燃料通路内に設置した押圧機構及び燃料
通路周りに設けた電磁コイルによって燃料通路にそって
弁部材を往復動作させこの弁部材の先端部を構成する弁
体を燃料流路先端部の弁座に接離させることにより、弁
座に形成した燃料噴射孔から燃料を燃焼室に噴射する燃
料噴射装置において、押圧機構は燃料通路内で弁部材に
順次上流側に連接する第１のばねと、管状の中継部材
と、第２のばねと、管状の位置固定部材とから構成さ
れ、位置固定部材は燃料通路に固定されており、第１の
ばねは第２のばねより高い剛性を有し、弁部材は中継部
材より大きい質量を有するものである。
【０００９】この燃料噴射装置においては、中継部材と
弁部材の質量比を約１：４とし、かつ第１のばねと第２
のばねの剛性比を８０：１以上１２０：１以下とするこ
とが好ましい。このような質量比及び剛性比を採用する
ことにより、弁体が第１及び第２ののばねにより押圧さ
れて弁座に衝突したとき、弁体の跳ね返りを抑制でき、
燃料の２次噴射を小さく抑えることができる。
弁部材の質量比を約１：４とし、かつ第１のばねと第２
のばねの剛性比を８０：１以上１２０：１以下とするこ
とが好ましい。このような質量比及び剛性比を採用する
ことにより、弁体が第１及び第２ののばねにより押圧さ
れて弁座に衝突したとき、弁体の跳ね返りを抑制でき、
燃料の２次噴射を小さく抑えることができる。
【００１０】第１及び第２のばねは、それぞれ、コイル
ばね又は弾性材料からなる管により構成される。そし
て、第２のばねと位置固定部材の間に調心用球部材を挿
入するか、または、位置固定部材の前端部を凸状突起に
形成しこの突起を第２のばねの後端部に嵌入して構成す
るとよい。位置固定部材は組み立て時にかしめ等により
心ずれが生じることがある。このような場合でも、球部
材又は凸状突起により、第１の及び第２のばねのゆがみ
なく、ばねの剛性比が変化するのを防ぐことができる。
ばね又は弾性材料からなる管により構成される。そし
て、第２のばねと位置固定部材の間に調心用球部材を挿
入するか、または、位置固定部材の前端部を凸状突起に
形成しこの突起を第２のばねの後端部に嵌入して構成す
るとよい。位置固定部材は組み立て時にかしめ等により
心ずれが生じることがある。このような場合でも、球部
材又は凸状突起により、第１の及び第２のばねのゆがみ
なく、ばねの剛性比が変化するのを防ぐことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１〜９、及び、表１〜３により説明する。図１は本発明
に係る２自由度型のプランジャ構造を適用した電磁式燃
料噴射装置の縦断面図、図２は本発明に係る２自由度型
のプランジャ構造の力学モデルを示す図、図３は図２示
すモデルの運動を示す図、図４は統計的最適化手法によ
り計算した構造最適値の応答曲面グラフである。図５〜
７は２自由度型のプランジャ構造の最適な特性を失わな
いように付加すべき、スプリング支持構造の図である。
図８は構造最適値の計算手順を示す計算フロー図であ
る。各々の図を用いて構造及び動作について説明する。
１〜９、及び、表１〜３により説明する。図１は本発明
に係る２自由度型のプランジャ構造を適用した電磁式燃
料噴射装置の縦断面図、図２は本発明に係る２自由度型
のプランジャ構造の力学モデルを示す図、図３は図２示
すモデルの運動を示す図、図４は統計的最適化手法によ
り計算した構造最適値の応答曲面グラフである。図５〜
７は２自由度型のプランジャ構造の最適な特性を失わな
いように付加すべき、スプリング支持構造の図である。
図８は構造最適値の計算手順を示す計算フロー図であ
る。各々の図を用いて構造及び動作について説明する。
【００１２】図１に示すように、本発明の一実施の形態
である筒内燃料噴射装置1は、概略、略円筒状で内径穴
を燃料通路２ｂとするコア２と、コア２前部の外周に設
置された電磁コイル１４を収納する後部及び該後部に続
いてコア２前端から前方（燃料下流方向）に延びる穴
（コア２の燃料通路より大きな内径）を有する前部から
なる略筒状のヨーク３と、ヨーク３前端部に取り付けら
れ略円筒状で前面に楕円形の燃料噴射孔８を有するノズ
ル７と、ヨーク３前部の穴内に設置され該穴の軸方向に
往復動するプランジャ４と、プランジャ４と一体でその
前端から前方に延びるロッド５及びロッド５先端部を形
成する弁体６と、プランジャ４後端部に順にコア２の燃
料通路２ｂにそって設置されたスプリング１０（第１の
ばね）、中継部材１１、スプリング２３（第２のばね）
及びスプリングアジャスタ２４と、から構成されてい
る。
である筒内燃料噴射装置1は、概略、略円筒状で内径穴
を燃料通路２ｂとするコア２と、コア２前部の外周に設
置された電磁コイル１４を収納する後部及び該後部に続
いてコア２前端から前方（燃料下流方向）に延びる穴
（コア２の燃料通路より大きな内径）を有する前部から
なる略筒状のヨーク３と、ヨーク３前端部に取り付けら
れ略円筒状で前面に楕円形の燃料噴射孔８を有するノズ
ル７と、ヨーク３前部の穴内に設置され該穴の軸方向に
往復動するプランジャ４と、プランジャ４と一体でその
前端から前方に延びるロッド５及びロッド５先端部を形
成する弁体６と、プランジャ４後端部に順にコア２の燃
料通路２ｂにそって設置されたスプリング１０（第１の
ばね）、中継部材１１、スプリング２３（第２のばね）
及びスプリングアジャスタ２４と、から構成されてい
る。
【００１３】ここで、プランジャ４、ロッド５及び弁体
６は弁部材２０を構成し、スプリング１０（第１のば
ね）、中継部材１１、スプリング２３（第２のばね）及
びスプリングアジャスタ２４は押圧機構を構成してい
る。スプリングアジャスタ２４は燃料通路２ｂ内に位置
固定され、この位置によりスプリング１０、２３は適当
な圧縮状態に付勢されている。スプリング１０、２３は
コイル状または弾性を有する管状の部材であり、中継部
材１１及びスプリングアジャスタ２４は剛性の高い管状
部材である。なお、プランジャ４、ロッド５及び弁体６
は一体で弁体支持部材を構成している。
６は弁部材２０を構成し、スプリング１０（第１のば
ね）、中継部材１１、スプリング２３（第２のばね）及
びスプリングアジャスタ２４は押圧機構を構成してい
る。スプリングアジャスタ２４は燃料通路２ｂ内に位置
固定され、この位置によりスプリング１０、２３は適当
な圧縮状態に付勢されている。スプリング１０、２３は
コイル状または弾性を有する管状の部材であり、中継部
材１１及びスプリングアジャスタ２４は剛性の高い管状
部材である。なお、プランジャ４、ロッド５及び弁体６
は一体で弁体支持部材を構成している。
【００１４】プランジャ４は、磁性材料でなり、前部の
外径が後部のそれより小さくかつ前端部を閉じた筒体か
らなり、前部の筒壁に燃料流出口４Ｂが形成されてい
る。ヨーク３とヨーク３の前端に取り付けられたノズル
７とヨーク３前部の穴に挿入されたプランジャ４は、プ
ランジャ４前方に延びるロッド５先端部の弁体６がノズ
ル７の燃料噴射口８に形成された弁シート面９に接離す
るように、またプランジャ４と一体のロッド５に形成さ
れたつば５Ｃの後面がヨーク３前部の円筒状穴前端に設
けたストッパー１９に接離するように、組み立てられて
いる。ノズル７内部には、燃料を旋回流として燃料噴射
孔から送り出すスワラー２２が設けられ、そしてスワラ
ー２２の軸心に形成された中心孔が、弁体６の往復動を
ガイドする。また、コア２の前面部とプランジャ４の後
面部の周面に両周面にかけて機械的に固定されたシール
リング１２が設けられ、このシールリング１２はプラン
ジャ４が前進したときにプランジャ４の後面とコア２の
前面との間に生じる隙間からコイル１４側へ燃料が流出
するのを防ぐ。
外径が後部のそれより小さくかつ前端部を閉じた筒体か
らなり、前部の筒壁に燃料流出口４Ｂが形成されてい
る。ヨーク３とヨーク３の前端に取り付けられたノズル
７とヨーク３前部の穴に挿入されたプランジャ４は、プ
ランジャ４前方に延びるロッド５先端部の弁体６がノズ
ル７の燃料噴射口８に形成された弁シート面９に接離す
るように、またプランジャ４と一体のロッド５に形成さ
れたつば５Ｃの後面がヨーク３前部の円筒状穴前端に設
けたストッパー１９に接離するように、組み立てられて
いる。ノズル７内部には、燃料を旋回流として燃料噴射
孔から送り出すスワラー２２が設けられ、そしてスワラ
ー２２の軸心に形成された中心孔が、弁体６の往復動を
ガイドする。また、コア２の前面部とプランジャ４の後
面部の周面に両周面にかけて機械的に固定されたシール
リング１２が設けられ、このシールリング１２はプラン
ジャ４が前進したときにプランジャ４の後面とコア２の
前面との間に生じる隙間からコイル１４側へ燃料が流出
するのを防ぐ。
【００１５】その他、コア２内の燃料通路２ｂの入口に
フィルタ−２７が挿入されており、このフィルター２７
は燃料中のゴミや異物がシ−ト側へ侵入するのを防ぐ。
またコア２の長手方向中間で外周につば２ａが形成さ
れ、このつば２ａはヨーク３前端の開口を蓋して、ヨー
ク３内の電磁コイル１４を巻きつけたボビンの位置を固
定する。ボビン外周はプラスチックでモ−ルドされてお
り、電磁コイル１４の端子１７はコア２のつば部に形成
された穴に挿入され図示しないコントロ−ルユニットの
端子と結合されている。なお、本発明の電磁式燃料噴射
装置１における押圧機構は、上記のようにスプリング１
０（第１のばね）、中継部材１１、スプリング２３（第
２のばね）及びスプリングアジャスタ２４から構成され
ているが、従来の押圧機構はスプリング１０とスプリン
グアジャスタ２４の２要素で構成されていた。
フィルタ−２７が挿入されており、このフィルター２７
は燃料中のゴミや異物がシ−ト側へ侵入するのを防ぐ。
またコア２の長手方向中間で外周につば２ａが形成さ
れ、このつば２ａはヨーク３前端の開口を蓋して、ヨー
ク３内の電磁コイル１４を巻きつけたボビンの位置を固
定する。ボビン外周はプラスチックでモ−ルドされてお
り、電磁コイル１４の端子１７はコア２のつば部に形成
された穴に挿入され図示しないコントロ−ルユニットの
端子と結合されている。なお、本発明の電磁式燃料噴射
装置１における押圧機構は、上記のようにスプリング１
０（第１のばね）、中継部材１１、スプリング２３（第
２のばね）及びスプリングアジャスタ２４から構成され
ているが、従来の押圧機構はスプリング１０とスプリン
グアジャスタ２４の２要素で構成されていた。
【００１６】上記のように構成された本発明の電磁式燃
料噴射装置１の動作を説明する。燃料噴射装置１は、コ
ントロ−ルユニットにより演算されたデュ−ティのＯＮ
−ＯＦＦ信号にしたがい、弁体６で燃料噴射口８を開閉
する。すなわち、ＯＮ信号時に電磁コイル１４が発生し
た磁力により、プランジャ４が、スプリング２３、１０
の押圧力に抗して、コア２側に引き寄せられ、プランジ
ャ４の先端に設けられた弁体６が燃料噴射孔８を開き、
ここまで圧送されてきた燃料が燃料噴射孔８から噴射す
る。プランジャ４、ロッド５及び弁体６から一体に構成
された可動部材（弁体支持部材）のストロークは、ロッ
ド５に形成されたつば５Ｃとストッパー１９との間に設
定された空隙の寸法で決定される。燃料はコア２内の燃
料通路２ｂに設置されたフィルター２７からスプリング
アジャスタ２４、スプリング２３、中継部材１１、スプ
リング１０それぞれの中心穴を通り、プランジャ４の穴
内に入り燃料流出口からヨーク２前部の穴内に流出し、
それからノズル７内に入りスワラー２２により旋回流と
なって燃料噴射孔８から噴射する。コントロールユニッ
トのＯＦＦ信号時に電磁コイル１４の磁力が消失し、ス
プリング２３、１０はプランジャ４、ロッド５及び弁体
６から一体に構成された可動部材を押圧して弁体６によ
り燃料噴射孔８を閉じる。
料噴射装置１の動作を説明する。燃料噴射装置１は、コ
ントロ−ルユニットにより演算されたデュ−ティのＯＮ
−ＯＦＦ信号にしたがい、弁体６で燃料噴射口８を開閉
する。すなわち、ＯＮ信号時に電磁コイル１４が発生し
た磁力により、プランジャ４が、スプリング２３、１０
の押圧力に抗して、コア２側に引き寄せられ、プランジ
ャ４の先端に設けられた弁体６が燃料噴射孔８を開き、
ここまで圧送されてきた燃料が燃料噴射孔８から噴射す
る。プランジャ４、ロッド５及び弁体６から一体に構成
された可動部材（弁体支持部材）のストロークは、ロッ
ド５に形成されたつば５Ｃとストッパー１９との間に設
定された空隙の寸法で決定される。燃料はコア２内の燃
料通路２ｂに設置されたフィルター２７からスプリング
アジャスタ２４、スプリング２３、中継部材１１、スプ
リング１０それぞれの中心穴を通り、プランジャ４の穴
内に入り燃料流出口からヨーク２前部の穴内に流出し、
それからノズル７内に入りスワラー２２により旋回流と
なって燃料噴射孔８から噴射する。コントロールユニッ
トのＯＦＦ信号時に電磁コイル１４の磁力が消失し、ス
プリング２３、１０はプランジャ４、ロッド５及び弁体
６から一体に構成された可動部材を押圧して弁体６によ
り燃料噴射孔８を閉じる。
【００１７】次に、本発明に係る２自由度型のプランジ
ャ構造を用いた電磁式燃料噴射装置１について図１ない
し図７を用いて説明する。図１に示す本発明に係る２自
由度型のプランジャ構造は、上側から順にコア２の燃料
通路２ｂ内に設置されたスプリングアジャスタ２４（位
置固定）とスプリングアジャスタ２４に連接するスプリ
ング２３、スプリング２３に連接し、燃料通路にガイド
されて上下に移動可能なスプリングアジャスタ１１、ス
プリングアジャスタ１１に連接するスプリング１０、ス
プリング１０に連接する電磁式磁性材料製プランジャ４
と、一端がプランジャ４に接合されたロッド５とロッド
５に連接する弁体６とより成る可動部で実現することが
できる。また、スプリング２３、１０はコイル状のば
ね、もしくは円筒形状の金属部材でも実現することがで
きる。
ャ構造を用いた電磁式燃料噴射装置１について図１ない
し図７を用いて説明する。図１に示す本発明に係る２自
由度型のプランジャ構造は、上側から順にコア２の燃料
通路２ｂ内に設置されたスプリングアジャスタ２４（位
置固定）とスプリングアジャスタ２４に連接するスプリ
ング２３、スプリング２３に連接し、燃料通路にガイド
されて上下に移動可能なスプリングアジャスタ１１、ス
プリングアジャスタ１１に連接するスプリング１０、ス
プリング１０に連接する電磁式磁性材料製プランジャ４
と、一端がプランジャ４に接合されたロッド５とロッド
５に連接する弁体６とより成る可動部で実現することが
できる。また、スプリング２３、１０はコイル状のば
ね、もしくは円筒形状の金属部材でも実現することがで
きる。
【００１８】図２は２自由度系力学モデルを示す図であ
る。図１に示すプランジャ構造は、図２に示す２自由度
系力学モデルに置き換えて運動をシミュレーションする
ことができる。図１と対比しながら図２のモデルを説明
する。まず、コア２に固定されたスプリングアジャスタ
２４を天井部３４でモデル化し、スプリングアジャスタ
２４に連接するスプリング２３をばね３３でモデル化
し、順次、スプリングアジャスタ１１をマス３２、スプ
リング１０をばね３１、スプリング１０に連接する磁性
材料製プランジャ４と、一端がプランジャ４に接合され
たロッド５とロッド５に連接する弁体６とより成る可動
部（弁部材）をマス３０でモデル化した。また、弁体６
をシ−トするシ−ト面９を床面３５でモデル化した。こ
のモデルにより電磁式燃料噴射弁１の閉弁時の運動をシ
ミュレーションすることができる。
る。図１に示すプランジャ構造は、図２に示す２自由度
系力学モデルに置き換えて運動をシミュレーションする
ことができる。図１と対比しながら図２のモデルを説明
する。まず、コア２に固定されたスプリングアジャスタ
２４を天井部３４でモデル化し、スプリングアジャスタ
２４に連接するスプリング２３をばね３３でモデル化
し、順次、スプリングアジャスタ１１をマス３２、スプ
リング１０をばね３１、スプリング１０に連接する磁性
材料製プランジャ４と、一端がプランジャ４に接合され
たロッド５とロッド５に連接する弁体６とより成る可動
部（弁部材）をマス３０でモデル化した。また、弁体６
をシ−トするシ−ト面９を床面３５でモデル化した。こ
のモデルにより電磁式燃料噴射弁１の閉弁時の運動をシ
ミュレーションすることができる。
【００１９】マス３２の質量をｍ2、変位をｘ2、マス３
０の質量をｍ1、変位をｘ1とし、ばね３３のばね定数を
ｋ2、ばね３１のばね定数をｋ1とすると、運動方程式は
式（１）、式（２）で表される。
０の質量をｍ1、変位をｘ1とし、ばね３３のばね定数を
ｋ2、ばね３１のばね定数をｋ1とすると、運動方程式は
式（１）、式（２）で表される。
【００２０】
【数１】
【００２１】運動方程式の初期条件として、マス３０に
上向きの力をかけて、縮んだ状態を仮定する。この時、
マス３０は、床面３５からｈ離れているとする。即ち、
弁体６の可動ストロークをｈとする。マス３０が、ばね
３３、３１により押されて床面３５に到達した時（閉弁
時）にＦのばね力を仮定する。また、ばね３１とばね３
３がそれぞれ自然長のとき、マス３０はｘ0にあると仮
定すると、ｘ1とｘ2は、それぞれ式（３）、式（４）で
表される。
上向きの力をかけて、縮んだ状態を仮定する。この時、
マス３０は、床面３５からｈ離れているとする。即ち、
弁体６の可動ストロークをｈとする。マス３０が、ばね
３３、３１により押されて床面３５に到達した時（閉弁
時）にＦのばね力を仮定する。また、ばね３１とばね３
３がそれぞれ自然長のとき、マス３０はｘ0にあると仮
定すると、ｘ1とｘ2は、それぞれ式（３）、式（４）で
表される。
【００２２】
【数２】
【００２３】さらに、マス３０と床面３５の間の反発係
数を０.５と仮定する。この条件で運動方程式を解き、
マス３０の運動軌跡３６を計算する。一回めの跳ね返り
高さをｘ、跳ね返り時間をＴとする。噴射量は運動軌跡
３６の積分値と比例するので、２次噴射量はＴとｘを掛
けた値で近似することができる。ばね定数ｋ1、ｋ2、マ
スの質量ｍ1、ｍ2を与えると、マス３２とマス３０の運
動軌跡を計算することができて、例えば、図３の様にな
る。図３（ａ）にマス３２の運動軌跡４０を、図３
（ｂ）にマス３０の運動軌跡４１を表している。グラフ
の軸に記入したパラメータｘ0、ｘ1、ｘ2、ｘ、Ｔ、ｈ
の定義は全て上述したとおりである。
数を０.５と仮定する。この条件で運動方程式を解き、
マス３０の運動軌跡３６を計算する。一回めの跳ね返り
高さをｘ、跳ね返り時間をＴとする。噴射量は運動軌跡
３６の積分値と比例するので、２次噴射量はＴとｘを掛
けた値で近似することができる。ばね定数ｋ1、ｋ2、マ
スの質量ｍ1、ｍ2を与えると、マス３２とマス３０の運
動軌跡を計算することができて、例えば、図３の様にな
る。図３（ａ）にマス３２の運動軌跡４０を、図３
（ｂ）にマス３０の運動軌跡４１を表している。グラフ
の軸に記入したパラメータｘ0、ｘ1、ｘ2、ｘ、Ｔ、ｈ
の定義は全て上述したとおりである。
【００２４】図３において、２次噴射が発生する時間間
隔Ｔに着目する。時間間隔Ｔの時、マス３０は床面３５
（すなわちシート面９）に衝突して跳ね返る。この時、
上方のマス３２は、ばね３１を介して下方のマス３０を
床面３５に押し付けるように運動する。この仕組みによ
り、マス３０の跳ね返りを抑制することができるから、
２次噴射を減少させる事ができる。
隔Ｔに着目する。時間間隔Ｔの時、マス３０は床面３５
（すなわちシート面９）に衝突して跳ね返る。この時、
上方のマス３２は、ばね３１を介して下方のマス３０を
床面３５に押し付けるように運動する。この仕組みによ
り、マス３０の跳ね返りを抑制することができるから、
２次噴射を減少させる事ができる。
【００２５】次に図８に示すフロー９０で、２次噴射量
を最小化するばね定数ｋ1、ｋ2、マスの質量ｍ1、ｍ2の
条件式を求める。 （ステップ９１）２次噴射量を図２のｘＴで近似して目
的関数とし、電磁式燃料噴射弁の可動部の運動方程式の
ばね定数と質量定数を設計変数とする。
を最小化するばね定数ｋ1、ｋ2、マスの質量ｍ1、ｍ2の
条件式を求める。 （ステップ９１）２次噴射量を図２のｘＴで近似して目
的関数とし、電磁式燃料噴射弁の可動部の運動方程式の
ばね定数と質量定数を設計変数とする。
【００２６】（ステップ９２）各設計変数の計算範囲
（下限値≦設計変数≦上限値）と計算間隔、水準数（計
算範囲／計算間隔）を決め、表１に記入する。表１で
は、設計変数にマス３１の質量ｍ1、マス３２の質量
ｍ2、ばね３１のばね定数ｋ1を指定している。また、設
計変数間に交互作用がある場合（設計変数が数学的に独
立な変数とみなせない場合）には、表１の交互作用の欄
に設計変数の番号を記入する。
（下限値≦設計変数≦上限値）と計算間隔、水準数（計
算範囲／計算間隔）を決め、表１に記入する。表１で
は、設計変数にマス３１の質量ｍ1、マス３２の質量
ｍ2、ばね３１のばね定数ｋ1を指定している。また、設
計変数間に交互作用がある場合（設計変数が数学的に独
立な変数とみなせない場合）には、表１の交互作用の欄
に設計変数の番号を記入する。
【００２７】
【表１】
【００２８】次に、表１に記入された設計変数の範囲で
各設計変数値を変えて、式（１）〜（４）の運動方程式
を解き、目的関数を計算する。得られた設計変数―目的
関数のリストを表２に記入する。表２は実験計画法に基
づく直交表に従っても良い。
各設計変数値を変えて、式（１）〜（４）の運動方程式
を解き、目的関数を計算する。得られた設計変数―目的
関数のリストを表２に記入する。表２は実験計画法に基
づく直交表に従っても良い。
【００２９】
【表２】
【００３０】（ステップ９３）表２のデータを使って、
Chebyshevの直交関数を用いて２次噴射量の応答曲面の
推定式を計算する。
Chebyshevの直交関数を用いて２次噴射量の応答曲面の
推定式を計算する。
【００３１】（ステップ９４）「設計変数−目的関数」
の表から、表３に示す分散分析表を求めて推定式の信頼
度、および、信頼限界を算出する。この信頼度、およ
び、信頼限界の値は、フロー９０から算出された２次噴
射量を最小化するばね定数ｋ1、ｋ2、マスの質量ｍ1、
ｍ2の条件式の信頼度、および、信頼限界となる。
の表から、表３に示す分散分析表を求めて推定式の信頼
度、および、信頼限界を算出する。この信頼度、およ
び、信頼限界の値は、フロー９０から算出された２次噴
射量を最小化するばね定数ｋ1、ｋ2、マスの質量ｍ1、
ｍ2の条件式の信頼度、および、信頼限界となる。
【００３２】
【表３】
【００３３】（ステップ９５）推定式をグラフ化して、
２次噴射量を最小化する設計変数の範囲、すなわち、ば
ね定数ｋ1、ｋ2、マスの質量ｍ1、ｍ2の条件式を求め
る。図４にグラフの例を示す。このグラフは、マス３２
の質量ｍ2とばね３１のばね定数ｋ1を与えて、マス３０
の質量ｍ1、ばね３３のばね定数ｋ2に対する２次噴射量
ｘＴを３次元グラフ化したものである。グラフから最適
値の領域５０を読み取る。また、最適値の領域５０が設
計条件を満たさない場合には、別の最適値の領域を探
す。
２次噴射量を最小化する設計変数の範囲、すなわち、ば
ね定数ｋ1、ｋ2、マスの質量ｍ1、ｍ2の条件式を求め
る。図４にグラフの例を示す。このグラフは、マス３２
の質量ｍ2とばね３１のばね定数ｋ1を与えて、マス３０
の質量ｍ1、ばね３３のばね定数ｋ2に対する２次噴射量
ｘＴを３次元グラフ化したものである。グラフから最適
値の領域５０を読み取る。また、最適値の領域５０が設
計条件を満たさない場合には、別の最適値の領域を探
す。
【００３４】（ステップ９６）ステップ９５で求めた設
計変数の範囲について更に細かい計算間隔で目的関数を
計算して、設計変数と目的関数を確定する。
計変数の範囲について更に細かい計算間隔で目的関数を
計算して、設計変数と目的関数を確定する。
【００３５】筒内噴射ガソリンエンジンに取り付けられ
る電磁式燃料噴射装置１には、寸法等の設計制約があ
る。これらの制約条件を満足する条件式は式（５）、式
（６）で与えられる。
る電磁式燃料噴射装置１には、寸法等の設計制約があ
る。これらの制約条件を満足する条件式は式（５）、式
（６）で与えられる。
【００３６】
【数３】
【００３７】式（５）、式（６）の条件を満たす２自由
度系プランジャ構造を用いることにより、２次噴射を抑
制することができ安定した希薄燃焼が実現される。
度系プランジャ構造を用いることにより、２次噴射を抑
制することができ安定した希薄燃焼が実現される。
【００３８】さて、本発明に係る電磁式燃料噴射装置１
を作成する際に、弁体６にかかる力が所定の値になるよ
うにスプリングアジャスタ２４の位置を調節した後、ス
プリングアジャスタ２４をかしめて固定する。この工程
で、スプリングアジャスタ２４が心ずれを起こし、最適
な２自由度系プランジャ構造の特性を失う危険性があ
る。このような問題を避けるために付加すべき、スプリ
ング支持構造の例を図５〜７を用いて説明する。これら
の支持構造は、少なくともスプリングアジャスタ２４上
端部に付加する必要があるが、その他の部分、すなわ
ち、スプリングアジャスタ２４下端部、スプリングアジ
ャスタ１１上端、下端部に付加することもできる。
を作成する際に、弁体６にかかる力が所定の値になるよ
うにスプリングアジャスタ２４の位置を調節した後、ス
プリングアジャスタ２４をかしめて固定する。この工程
で、スプリングアジャスタ２４が心ずれを起こし、最適
な２自由度系プランジャ構造の特性を失う危険性があ
る。このような問題を避けるために付加すべき、スプリ
ング支持構造の例を図５〜７を用いて説明する。これら
の支持構造は、少なくともスプリングアジャスタ２４上
端部に付加する必要があるが、その他の部分、すなわ
ち、スプリングアジャスタ２４下端部、スプリングアジ
ャスタ１１上端、下端部に付加することもできる。
【００３９】図５の例では、スプリングアジャスタ２４
の心ずれを玉６０（球部材）の回転で吸収し、ばね２３
以下の構造に影響を与えないようにしている。ただし、
このままでは、玉６０が燃料の流路を塞いでしまうの
で、燃料出口６２と迂回流路６１を新たに付加してい
る。
の心ずれを玉６０（球部材）の回転で吸収し、ばね２３
以下の構造に影響を与えないようにしている。ただし、
このままでは、玉６０が燃料の流路を塞いでしまうの
で、燃料出口６２と迂回流路６１を新たに付加してい
る。
【００４０】図６の例では、スプリングアジャスタ２４
とばね２３の心ずれを防止するために、凸状突起を有す
る心ずれ防止部材７０を付加している。ただし、このま
までは、心ずれ防止部材７０が燃料の流路を塞いでしま
うので、燃料出口７２と迂回流路７１を新たに付加して
いる。また、心ずれ防止部材７０の上端部とスプリング
アジャスタ２４下端部は、一体であっても、連接してい
てもよい。
とばね２３の心ずれを防止するために、凸状突起を有す
る心ずれ防止部材７０を付加している。ただし、このま
までは、心ずれ防止部材７０が燃料の流路を塞いでしま
うので、燃料出口７２と迂回流路７１を新たに付加して
いる。また、心ずれ防止部材７０の上端部とスプリング
アジャスタ２４下端部は、一体であっても、連接してい
てもよい。
【００４１】図７の例では、図６と同様にスプリングア
ジャスタ２４とばね２３の心ずれ防止を目的としている
が、中空のスプリングアジャスタ２４の下端部に凸状突
起部８０を構成しているので燃料の迂回流路を設ける必
要が無い。
ジャスタ２４とばね２３の心ずれ防止を目的としている
が、中空のスプリングアジャスタ２４の下端部に凸状突
起部８０を構成しているので燃料の迂回流路を設ける必
要が無い。
【００４２】図９は本発明の燃料噴射装置を備えた筒内
噴射ガソリンエンジンを示す。シリンダヘッド６３に
は、シリンダ６８の中心軸線を含む基準面の一方側で燃
焼室６７に連通する吸気ポートに吸気弁６４が設けら
れ、また基準面の他方側に燃焼室６７と連通する排気ポ
−トに排気弁６６が設けられ、そして燃料噴射装置1は
シリンダヘッド６３の吸気側に約３０°〜４５の傾斜
（シリンダ軸に対して６０°〜４５°）をもって配置さ
れており、燃料噴射孔はピストン６９上面に設けられる
キャビティ６９Ａ（凹み）に向けられている。
噴射ガソリンエンジンを示す。シリンダヘッド６３に
は、シリンダ６８の中心軸線を含む基準面の一方側で燃
焼室６７に連通する吸気ポートに吸気弁６４が設けら
れ、また基準面の他方側に燃焼室６７と連通する排気ポ
−トに排気弁６６が設けられ、そして燃料噴射装置1は
シリンダヘッド６３の吸気側に約３０°〜４５の傾斜
（シリンダ軸に対して６０°〜４５°）をもって配置さ
れており、燃料噴射孔はピストン６９上面に設けられる
キャビティ６９Ａ（凹み）に向けられている。
【００４３】
【発明の効果】本発明によれば、燃料噴射装置は、燃料
通路内に設置した押圧機構及び燃料通路周りに設けた電
磁コイルによって燃料通路にそって弁部材を往復動作さ
せ弁部材の先端部の弁体を燃料流路先端部の弁座に接離
させて、弁座に形成した燃料噴射孔から燃料を燃焼室に
噴射する燃料噴射装置において、押圧機構を燃料通路内
で弁部材に順次上流側に連接する第１のばねと、管状の
中継部材と、第２のばねと、管状の位置固定部材とから
構成し、第１のばねは第２のばねより高い剛性を有し、
弁部材は中継部材より大きい質量を有するものとしたの
で、第１、第２のばねにより、体が弁座に衝突したとき
弁体の跳ね返りを抑制でき、燃料の２次噴射を抑制して
安定した燃料供給を実現することができる。
通路内に設置した押圧機構及び燃料通路周りに設けた電
磁コイルによって燃料通路にそって弁部材を往復動作さ
せ弁部材の先端部の弁体を燃料流路先端部の弁座に接離
させて、弁座に形成した燃料噴射孔から燃料を燃焼室に
噴射する燃料噴射装置において、押圧機構を燃料通路内
で弁部材に順次上流側に連接する第１のばねと、管状の
中継部材と、第２のばねと、管状の位置固定部材とから
構成し、第１のばねは第２のばねより高い剛性を有し、
弁部材は中継部材より大きい質量を有するものとしたの
で、第１、第２のばねにより、体が弁座に衝突したとき
弁体の跳ね返りを抑制でき、燃料の２次噴射を抑制して
安定した燃料供給を実現することができる。
【図１】本発明の一実施の形態である、２自由度型プラ
ンジャ構造を適用した筒内燃料噴射装置の縦断面図。
ンジャ構造を適用した筒内燃料噴射装置の縦断面図。
【図２】本発明による弁体運動をシミュレーションする
ための２自由度系力学モデルを説明する図。
ための２自由度系力学モデルを説明する図。
【図３】本発明による弁体運動の軌跡を説明する図。
【図４】２次噴射を最小化する２自由度型プランジャの
最適構造を説明する図。
最適構造を説明する図。
【図５】スプリングアジャスタをかしめた時に生ずる心
ずれによる２自由度型プランジャの構造変形を防止する
機構を説明する図。
ずれによる２自由度型プランジャの構造変形を防止する
機構を説明する図。
【図６】スプリングアジャスタをかしめた時に生ずる心
ずれによる２自由度型プランジャの構造変形を防止する
他の機構を説明する図。
ずれによる２自由度型プランジャの構造変形を防止する
他の機構を説明する図。
【図７】スプリングアジャスタをかしめた時に生ずる心
ずれによる２自由度型プランジャの構造変形を防止する
他の方法を説明する図。
ずれによる２自由度型プランジャの構造変形を防止する
他の方法を説明する図。
【図８】２自由度型プランジャの最適構造を計算する手
順を示すフロー図。
順を示すフロー図。
【図９】本発明の燃料噴射装置を設置する筒内噴射ガソ
リンエンジンを示す図。
リンエンジンを示す図。
１ 電磁式燃料噴射装置 ２ コア ２ｂ 燃料通路 ３ ヨーク ４ プランジャ ５ ロッド ６ 弁体 ７ ノズル ８ 噴射口 ９ 弁シート面 １０ スプリング １１ 中継部材 １４ 電磁コイル ２０ 弁部材（プランジャ、ロッド、弁体の一体物） ２２ スワラー ２３ スプリング ２４ スプリングアジャスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 良雄 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 石川 亨 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業所内 Ｆターム(参考） 3G066 AA02 AA03 AA05 AB02 AD12 BA11 CC06U CC14 CC15 CC20 CC34 CC43 CC52 CC57 CC66 CD28 CE25
Claims (5)
- 【請求項１】 燃料通路内に設置した押圧機構及び燃料
通路周りに設けた電磁コイルによって燃料通路にそって
弁部材を往復動作させ該弁部材の先端部を構成する弁体
を燃料流路先端部の弁座に接離させることにより、該弁
座に形成した燃料噴射孔から燃料を燃焼室に噴射する燃
料噴射装置において、前記押圧機構は前記燃料通路内で
前記弁部材に順次上流側に連接する第１のばねと、管状
の中継部材と、第２のばねと、管状の位置固定部材とか
ら構成され、前記位置固定部材は前記燃料通路に固定さ
れており、前記第１のばねは前記第２のばねより高い剛
性を有し、前記弁部材は前記中継部材より大きい質量を
有することを特徴とする燃料噴射装置。 - 【請求項２】 前記中継部材と前記弁部材の質量比を約
１：４とし、かつ前記第１のばねと前記第２のばねの剛
性比を８０：１以上１２０：１以下とすることを特徴と
する請求項１記載の燃料噴射装置。 - 【請求項３】 前記第１及び前記第２のばねは、それぞ
れコイルばね又は弾性材料からなる管により構成したこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料噴射装置。 - 【請求項４】 前記第２のばねと前記位置固定部材の間
に調心用球部材を挿入したことを特徴とする請求項３記
載の燃料噴射装置。 - 【請求項５】 前記位置固定部材の前端部を凸状突起に
形成し該突起を第２のばねの後端部に嵌入したことを特
徴とする請求項３記載の燃料噴射装置。
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