JPH08284782A

JPH08284782A - 燃料噴射ポンプ制御

Info

Publication number: JPH08284782A
Application number: JP8064522A
Authority: JP
Inventors: Francis V Bailey; フランシス・ブイ・ベイリー; William R Krueger; ウィリアム・アール・クルーガー
Original assignee: Outboard Marine Corp
Current assignee: Outboard Marine Corp
Priority date: 1995-04-07
Filing date: 1996-03-21
Publication date: 1996-10-29
Also published as: EP0736686B1; AU704332B2; EP0736686A1; DE69607230T2; CA2167461A1; AU4442596A; DE69607230D1; US5562428A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】エンジンの制御とは独立して、燃料の供給量
の微調整を行う。【解決手段】ハウジング１５は低圧燃料チャンバ２３
及び高圧燃料チャンバ６５を備える。電機子構造体５３
は、高圧燃料チャンバ内の燃料を加圧する第１の方向と
反対方向とに移動可能に取り付けられ、低圧燃料チャン
バ及び高圧燃料チャンバ間を連通する燃料通路８３とバ
ルブシート８１とを備える。電気コイル１０７の通電
時、電機子構造体は第１の方向に移動し、非通電時、ば
ね１１１により反対方向に移動する。ポペットバルブ５
５は、電機子構造体の運動に応答して、低圧燃料チャン
バから高圧燃料チャンバへの燃料通路の流れを許容する
第１の位置とその燃料流れを阻止する第２の位置との間
を摺動し、バルブ面１３３を備える。調整部材１４１
は、ポペットバルブと係合可能であってポペットバルブ
のストローク長を調整することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、概ね内燃機関に
関し、特に、内燃機関用の燃料噴射装置に関する。さら
に、詳細にすれば、本願発明は、ソレノイドにより作動
して軸方向に燃料を流す燃料ポンプに関し、また圧力サ
ージ燃料噴射機構あるいは圧力サージ燃料噴射バルブに
関する。

【０００２】

【従来の技術】本願と共に継続中の特願平７−１７７０
０３（１９９４年７月１８日に米国に出願した米国特許
出願Ｎｏ．２７６，５４５）を参照されたい。

【０００３】また、下記の米国特許を参照されたい。

【０００４】２，９８７，２９３−１９６１年６月６日発行３，４２９，５５２−１９６９年２月２５日発行４，６４０，３９１−１９８７年２月３日発行４，９１７，３５１−１９９０年４月１７日発行５，０２９，８０７−１９９１年７月９日発行５，０４４，５６３−１９９１年９月３日発行５，２１８，９９９−１９９３年６月１５日発行５，３５５，８５６−１９９４年１０月１８日発行５，３５７，９３３−１９９４年１０月２５日発行５，３５７，９４４−１９９４年１０月２５日発行また、下記の特許を参照されたい。

【０００５】特開平４−１８３９５８−日本、１９９２
年６月３０日発行ＤＥ４１０７６２２Ａ１−ドイツ、１９９２年１０月９
日発行

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、圧送される燃料の量の微調整を内燃機関の作動制御
に従属させて行わなければならなかったので、多気筒内
燃機関のシリンダ間のパワーバランスの微調整制御を行
うことが困難であった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願発明は、ハウジング
を備えた燃料噴射ポンプであって、前記ハウジングは壁
を有しており、前記壁には、ボアと、低圧燃料源と連通
する低圧燃料チャンバと、圧力によって制御される燃料
出口を有する高圧燃料チャンバとが設けられており、前
記燃料噴射ポンプは、前記高圧燃料チャンバ内の燃料を
加圧する第１の方向とその反対方向とに移動できるよう
に前記ハウジングに移動可能に取り付けられた電機子構
造体を備えており、前記電機子構造体は、前記低圧燃料
チャンバと前記高圧燃料チャンバとの間を連通する燃料
通路を備えており、前記電機子構造体には、バルブシー
トが設けられており、前記燃料噴射ポンプは、通電のと
き電機子構造体を前記第１の方向に移動させるように作
動可能な、前記ハウジングに取り付けられた電気コイル
と、前記電気コイルが非通電になったとき前記電機子構
造体を前記第１の方向と反対の方向に移動させる、前記
ハウジングに配置されたばねと、前記電機子構造体の前
記燃料通路内に摺動可能に配置されたポペットバルブと
を備えており、前記ポペットバルブは、前記ハウジング
に対する前記電機子構造体の運動に応答して、第１の位
置と第２の位置との間のストローク長を介して、前記燃
料通路に対して摺動できるようになっており、前記第１
の位置において、前記低圧燃料チャンバから前記高圧燃
料チャンバへの前記燃料通路における流れが許容され、
前記第２の位置において、前記高圧燃料チャンバと前記
低圧燃料チャンバとの間の燃料の流れが阻止されるよう
になっており、前記ポペットバルブは、前記高圧燃料チ
ャンバに配置されたヘツド部を備えており、前記ヘツド
部はバルブ面を有しており、該バルブ面は、前記低圧燃
料チャンバから前記高圧燃料チャンバへの燃料の流れが
許容される前記第１の位置に前記ポペットバルブがある
とき、前記バルブシートから間隔があけられ、前記高圧
燃料チャンバと前記低圧燃料チャンバとの間の燃料の流
れを阻止する前記第２の位置に前記ポペットバルブがあ
るとき、前記バルブシートと密封係合するようになって
おり、前記燃料噴射ポンプは、また、前記ハウジングの
壁に設けられた前記ボア内を伸び、前記ポペットバルブ
と係合可能であって、燃料の流れを許容する前記第１の
位置と燃料の流れを阻止する前記第２の位置との間で前
記ポペットバルブの前記ストローク長を制御する調整部
材と、前記ハウジングの端壁に対して前記調整部材を移
動させ、前記ポペットバルブの前記ストローク長を可変
的に決定する手段とを備えている燃料噴射ポンプを提供
するものである。

【０００８】また、本願発明は、細長いハウジングと電
機子構造体とを備えた燃料噴射ポンプであって、前記ハ
ウジングは端壁を有しており、前記端壁には中央ボアが
設けられており、前記電機子構造体は、前記ハウジング
に移動可能に取り付けられており、前記電機子構造体
は、前記ハウジングと共に、低圧燃料源と連通する外側
の燃料チャンバを部分的に形成しており、また、前記電
機子構造体は、圧力で制御される燃料出口を有する内側
の燃料チャンバを部分的に形成しており、さらに、電機
子構造体は、中央ボアと、前記中央ボアから、前記ハウ
ジングの前記端壁から離れる方向に伸びると共に、前記
外側の燃料チャンバと前記内側の燃料チャンバとに連通
するカウンタボアとを備えており、前記カウンタボア
は、前記外側の燃料チャンバと前記内側の燃料チャンバ
との間に設けられたバルブシートを備えており、前記燃
料噴射ポンプは、また、前記電機子構造体の前記中央ボ
ア内で摺動可能なポペットバルブを備えており、前記ポ
ペットバルブは、前記ハウジングに対する前記電機子構
造体の運動に応答して、第１の位置と第２の位置との間
のストローク長を介して、前記中央ボアに対して摺動で
きるようになっており、前記第１の位置において、前記
外側の燃料チャンバと前記内側の燃料チャンバとの間で
燃料の流れが許容され、前記第２の位置において、前記
外側の燃料チャンバと前記内側の燃料チャンバとの間で
燃料の流れが阻止されるようになっており、前記ポペッ
トバルブは、前記内側の燃料チャンバに配置されたヘツ
ド部を備えており、前記ヘツド部はバルブ面を有してお
り、該バルブ面は、前記外側の燃料チャンバから前記内
側の燃料チャンバへの燃料の流れが許容される前記第１
の位置に前記ポペットバルブがあるとき、前記バルブシ
ートから間隔があけられ、前記外側の燃料チャンバと前
記内側の燃料チャンバとの間の燃料の流れを阻止する前
記第２の位置に前記ポペットバルブがあるとき、前記バ
ルブシートと密封係合するようになっており、前記燃料
噴射ポンプは、また、前記ハウジングの前記端壁に設け
られた前記軸方向ボア内を伸び、前記ポペットバルブと
係合可能な調整部材と、前記ハウジングの端壁に対して
前記調整部材を軸方向に移動させ、前記ポペットバルブ
の前記ストローク長を可変的に決定する手段とを備えて
いる燃料噴射ポンプを提供するものである。

【０００９】本願発明は、また、ハウジングを備えた燃
料噴射ポンプであって、前記ハウジングは、軸線を有す
る細長い壁と、端壁とを備えており、前記端壁には軸方
向に伸びるボアが設けられており、前記端壁は、前記細
長い壁と共に、低圧燃料源に連通する外側の燃料チャン
バを部分的に形成しており、前記燃料噴射ポンプは、前
記細長い壁に対して同軸上に固定状態で伸び、前記ハウ
ジングの端壁から間隔があけられた端を有する細長い部
材と、前記細長い部材に移動可能に取り付けられた電機
子構造体とを備えており、前記電機子構造体は、前記細
長い部材と共に、圧力によって制御される燃料出口を有
する内側の燃料チャンバを形成しており、また、電機子
構造体は、前記細長い壁に対して同軸上に伸びる中央ボ
アと、前記中央ボアから、前記細長い部材の前記端に向
けて伸びると共に、バルブシートを有するカウンタボア
と、前記カウンタボアと前記低圧燃料チャンバとの間を
径方向に伸びる燃料通路とを備えており、前記燃料噴射
ポンプは、また、ステム部とヘッド部とを有するポペッ
トバルブを備えており、前記ステム部は、前記電機子構
造体の前記細長い部材に対する運動に応答して、第１の
位置と第２の位置との間のストローク長を介して、前記
電機子構造体の前記中央ボア内で該中央ボアに対して摺
動可能となっており、前記第１の位置において、前記外
側の燃料チャンバと前記内側の燃料チャンバとの間で燃
料の流れが許容され、前記第２の位置において、前記外
側の燃料チャンバと前記内側の燃料チャンバとの間で燃
料の流れが阻止されるようになっており、前記ヘッド部
は、前記ステム部から伸びて、前記細長い部材と前記バ
ルブシートとの間の前記内側の燃料チャンバに配置され
ており、前記ヘツド部はバルブ面を有しており、該バル
ブ面は、前記外側の燃料チャンバから前記内側の燃料チ
ャンバへの、前記燃料通路及び前記カウンタボアを介し
た燃料の流れが許容される第１の位置に前記ポペットバ
ルブがあるとき、前記バルブシートから間隔があけら
れ、前記外側の燃料チャンバと前記内側の燃料チャンバ
との間の、前記カウンタボア及び前記燃料通路を介した
燃料の流れを阻止する前記第２の位置に前記ポペットバ
ルブがあるとき、前記バルブシートと密封係合するよう
になっており、前記燃料噴射ポンプは、また、前記ハウ
ジングの前記端壁に設けられた前記軸方向ボア内を伸
び、前記ポペットバルブの前記ステム部と係合可能な調
整部材と、前記ハウジングの端壁に対して前記調整部材
を軸方向に移動させ、前記ポペットバルブの前記ストロ
ーク長を可変的に決定する手段とを備えている燃料噴射
ポンプを提供するものである。

【００１０】本願発明は、また、一体型のハウジング部
材を備えた燃料噴射ポンプであって、前記ハウジング部
材は、円筒形壁と端壁とを備えており、前記端壁は、前
記円筒形壁と共に、低圧燃料圧送用チャンバを形成して
おり、また、前記端壁には、前記円筒形壁に対して同軸
上に伸びる軸方向ボアが設けられており、前記燃料噴射
ポンプは、前記円筒形壁に対して同軸上に固定状態で伸
びる管状部材を備えており、前記管状部材は、前記ハウ
ジング部材の前記端壁から間隔があけられた端と、外面
と、圧力によって制御される燃料出口を形成する内部ボ
アとを有しており、前記燃料噴射ポンプは、電機子構造
体を有する電機子アセンブリを備えており、前記電機子
構造体は、前記管状部材の前記内部ボアと連通する高圧
燃料チャンバを部分的に形成しており、前記電機子構造
体は、前記高圧燃料チャンバ内の燃料を加圧する第１の
方向と該第１の方向と反対の第２の方向とに移動できる
ように前記管状部材に摺動可能に取り付けられており、
前記電機子構造体は、前記管状部材に隣接する第１の端
と、前記管状部材から離れた第２の端と、前記第１の端
から伸びて前記管状部材の前記外面に摺動可能に且つ密
封可能に係合された内面を有する内側ボアと、前記管状
部材の前記端から軸方向に間隔をあけて該電機子構造体
の前記内側ボアから伸びる横断フランジ面と、前記電機
子構造体の前記第２の端に配置されたブッシュとを備え
ており、前記ブッシュは、前記円筒形壁に対して同軸上
に伸びる中央ボアを備えており、前記中央ボアは、前記
管状部材の前記端から軸方向に間隔をあけられた端と、
前記ブッシュの前記中央ボアの前記端から前記管状部材
の前記端に向けて伸びバルブシートを有するカウンタボ
アとを備えており、前記ブッシュは、また、前記カウン
タボアと前記低圧燃料チャンバとの間を径方向に伸びる
燃料通路を備えており、前記燃料噴射ポンプは、また、
ステム部とヘッド部とを有するポペットバルブを備えて
おり、前記ステム部は、前記管状部材の前記端から離れ
た横断面を有する第１の端と、前記横断面から伸び前記
ブッシュの前記中央ボアと摺動可能に且つ密封可能に係
合する外面とを備えており、これにより、前記電機子構
造体の前記管状部材に対する運動に応答して、第１の位
置と第２の位置との間のストローク長を介して、前記ポ
ペットバルブが前記電機子構造体に対して移動できるよ
うになっており、前記第１の位置において、前記低圧燃
料チャンバから前記高圧燃料チャンバへの、前記燃料通
路及び前記カウンタボアを介した燃料の流れが許容さ
れ、前記第２の位置において、前記高圧燃料チャンバと
前記低圧燃料チャンバとの間で燃料の流れが阻止される
ようになっており、前記ステム部は、また、第２の端を
備えており、前記ヘッド部は、前記電機子構造体の前記
横断フランジ面と前記バルブシートとの間で前記高圧燃
料チャンバに配置されており、前記ヘツド部はバルブ面
を有しており、該バルブ面は、燃料の流れを許容する前
記第１の位置に前記ポペットバルブがあるとき、前記バ
ルブシートから間隔があけられ、燃料の流れを阻止する
前記第２の位置に前記ポペットバルブがあるとき、前記
バルブシートと密封係合するようになっており、前記燃
料噴射ポンプは、また、前記ハウジングの前記端壁に設
けられた前記軸方向ボア内で伸び、前記プランジャの前
記端面に係合可能な外端を有する調整部材と、前記ハウ
ジングの端壁に対して前記調整部材を軸方向に移動さ
せ、前記ポペットバルブの前記ストローク長を可変的に
決定する手段とを備えている燃料噴射ポンプを提供する
ものである。

【００１１】本願発明の他の特徴や効果は、下記に詳細
に述べられた記述や図面と請求の範囲を参照することに
よって、当業者にとって明らかとなるであろう。

【００１２】本願発明の一実施例を詳細に説明する前
に、本願発明が、下記の記述に述べられ図面に示された
構成要素の配置や詳細な構造への適用に限定されるもの
ではないということを、理解するべきである。本願発明
は、他の実施例においても可能であり、また、種々の方
法で実行され成し遂げることができる。また、ここに使
用された用語や術語は説明のためのものであって、限定
して解釈されるべきでないということを理解するべきで
ある。

【００１３】

【発明の実施の形態】図面に断片的に示されているの
は、組合わされた燃料噴射ポンプ及びノズルアセンブリ
１１である。組合わされた燃料噴射ポンプ及びノズルア
センブリ１１は、後述されることを除いて、特願平７−
１７７００３（１９９４年７月１８日に米国に出願し
た、本願と共に継続中の米国特許出願Ｎｏ．２７６，５
４５）に開示されている組合わされた燃料噴射ポンプ及
びノズルに概ねしたがったものである。その特願平７−
１７７００３（米国特許出願Ｎｏ．２７６，５４５）を
参照することによって、当該出願は本願に組み入れられ
ている。組合わされた燃料噴射ポンプ及びノズルアセン
ブリ１１は、燃料噴射ポンプ１３を備えている。燃料噴
射ポンプ１３は、ハウジングアセンブリ１５を備えてい
る。ハウジングアセンブリ１５は、ハウジング部材１７
を備えている。ハウジング部材１７は、一体的に構成さ
れていることが好ましい。ハウジング部材１７は、軸線
２０を有する細長い円筒形の内壁１９を備えている。ハ
ウジング部材１７は、また、端壁２１を備えている。端
壁２１は、円筒形の内壁１９と共に、外側の圧力燃料圧
送用チャンバすなわち低圧燃料チャンバ２３を部分的に
形成している。端壁２１には、軸方向ボア２５が設けら
れている。軸方向ボア２５は、円筒形の内壁１９に対し
て同軸上に伸びている。

【００１４】燃料ハウジングアセンブリ１５は、また、
第２のハウジング部材３１すなわち他のハウジング部材
３１を備えている。第２のハウジング部材３１も、一体
的に構成されていることが好ましい。第２のハウジング
部材３１は、細長い円筒形の内壁３３を備えている。こ
の内壁３３は、内壁１９と整合している。ハウジング部
材３１は、また、端壁３５を備えている。端壁３５は、
円筒形の内壁３３と共に、外側の圧力燃料圧送用チャン
バすなわち低圧燃料チャンバ２３を部分的に形成してい
る。端壁３５には、中央ボアすなわち軸方向ボア３７が
形成されている。中央ボアすなわち軸方向ボア３７は、
円筒形の内壁１９に対して同軸上に伸びている。

【００１５】燃料噴射ポンプ１３は、また、管状部材４
１を備えている。管状部材４１は、円筒形の内壁１９及
び３３に対して同軸上に伸びている。また、管状部材４
１は、第２のハウジング部材３１の端壁３５に設けられ
た軸方向ボアすなわち中央ボア３７の中に伸びて固定さ
れている。また、管状部材は、軸方向ボアすなわち中央
ボア３７から、ハウジング部材１７に向けて伸びてい
る。管状部材４１は、ハウジング部材１７の端壁２１か
ら間隔をあけて設けた内端４３と、外面４５と、内部ボ
ア４７とを備えている。内部ボア４７は、燃料出口を形
成する高圧出口バルブ４９を備えている。

【００１６】燃料噴射ポンプ１３は、また、アーマチュ
ア及びバルブアセンブリすなわち電機子及びバルブアセ
ンブリ５１を備えている。電機子及びバルブアセンブリ
５１は、電機子構造体すなわち電機子部材５３を備えて
いる。電機子構造体５３は、適切に構成されており、管
状部材４１の外面４５に密封係合できるように摺動可能
に取り付けられている。これによって、電機子構造体５
３は、低圧位置と高圧位置との間を移動できるようにな
っている。電機子及びバルブアセンブリ５１は、また、
ポペットバルブすなわちプランジャ５５を備えている。
ポペットバルブすなわちプランジャ５５は、後述するよ
うに、電機子構造体５３に対して移動できるようになっ
ている。

【００１７】電機子構造体すなわち電機子部材５３は、
管状部材４１上を摺動できる第１端５７と、管状部材４
１から図面の左側に離れて配置された第２端５９とを備
えている。電機子構造体５３は、また、内側ボアすなわ
ち中央ボア６１を備えている。内側ボアすなわち中央ボ
ア６１は、第１端５７から伸びており、管状部材４１の
外面４５に摺動可能に且つ密封可能に係合される内面を
備えている。さらに、電機子構造体５３は、また、横断
フランジ面６３を備えている。横断フランジ面６３は、
内側ボア６１から伸びていると共に、管状部材４１の内
端４３から軸方向に対して間隔をおいて伸びている。ま
た、横断フランジ面６３は、管状部材４１の内部ボア４
７に連通する内側の高圧燃料チャンバ６５を、部分的に
形成している。

【００１８】さらに付け加えると、電機子構造体すなわ
ち電機子部材５３は、その第２端５９に、ブッシュ７１
を備えている。ブッシュ７１は、中央ボア７３を備えて
いる。中央ボア７３は、円筒形の内壁１９及び３３に対
して同軸上に伸びている。中央ボア７３は、端７５を備
えている。端７５は、管状部材４１の内端４３から軸方
向において間隔があけられている。中央ボア７３は、ま
た、カウンタボア７９を備えている。カウンタボア７９
は、ブッシュ７３の中央ボア７３の端７５から、管状部
材４１の内端４３に向けて伸びている。カウンタボア７
９は、バルブシート８１を備えている。ブッシュ７１
は、また、燃料通路８３を備えている。燃料通路８３
は、外側の低圧燃料チャンバ２３とカウンタボア７９と
の間で径方向に伸びている。そして、燃料通路８３は、
中央ボア７３の端７５とバルブシート８１との間に配置
されている。カウンタボア７９は、また、燃料通路８３
の一部として考えることもできる。

【００１９】ハウジング部材１７の端壁２１と、管状部
材４１から離れた電機子構造体５３の端との間に配置さ
れているのは、スペーサすなわち部材９１である。この
スペーサ９１によって、電機子構造体５３の図中の左側
への移動が制限されている。スペーサすなわち部材９１
は、中央ボア９３を備えている。後述する調整部材が、
中央ボア９３を通過できるようになっており、その調整
部材は、ポペットバルブすなわちプランジャ５５に係合
するようになっている。

【００２０】燃料噴射ポンプ１３は、また、適切なボビ
ン（すなわち、巻き枠）１０５を備えている。ボビン１
０５は、円筒形の内壁１９及び３３を囲んでいる。ボビ
ン１０５は、ソレノイドすなわちコイル１０７を支持し
ている。電気的にエネルギーを与えれたとき換言すれば
通電されたとき、ソレノイドすなわちコイル１０７は作
動し、電機子構造体５３を、図中右側方向に管状部材４
１に沿って軸方向に移動させる。適切なスプリング１１
１（換言すれば、ばね１１１）によって、電機子構造体
５３は図中左側方向に付勢されている。そして、ソレノ
イドすなわちコイル１０７が通電されていないとき、電
機子構造体５３は、スプリング１１１（換言すれば、ば
ね１１１）の付勢により、スペーサ９１に係合するよう
になっている。

【００２１】電機子及びバルブアセンブリ５１は、ま
た、前述したポペットバルブすなわちプランジャ５５を
備えている。ポペットバルブすなわちプランジャ５５
は、ステム部１２１を備えている。ステム部１２１は、
管状部材４１の内端４３から離れた横断端面１２３と、
外面１２５とを備えている。外面１２５は、横断端面１
２３から図中の右側に伸びており、ブッシュ７１の中央
ボア７３に摺動可能に且つ密封可能に係合している。こ
れにより、第１の位置と第２の位置との間のストローク
区間を介した管状部材４１に対する電機子構造体５３の
移動に応答して、プランジャすなわちポペットバルブ５
５は、電機子構造体５３に対して移動できるようになっ
ている。ステム部１２１は、また、管状部材４１の内端
４３に近接した端１２７を備えている。

【００２２】ポペットバルブすなわちプランジャ５５
は、また、ヘッド部１３１を備えている。ヘッド部１３
１は、ステム部１２１の端１２７から伸びている。ま
た、ヘッド部１３１は、電機子構造体５３の横断フラン
ジ面６３とバルブシート８１との間にある内側の高圧燃
料チャンバ６５に配置されている。ヘッド部１３１は、
バルブ面１３３を備えている。バルブ面１３３は、バル
ブシート８１に向いている。バルブ面１３３は、プラン
ジャすなわちポペットバルブ５５が第１の位置にあると
き、バルブシート８１から間隔があけられている。これ
により、燃料通路８３及びカウンターボア７９を通っ
て、外側の低圧燃料チャンバ２３から内側の高圧燃料チ
ャンバ６５に燃料が流れるようになっている。バルブ面
１３３は、プランジャすなわちポペットバルブ５５が第
２の位置にあるとき、ブッシュ７１のバルブシート８１
に密封係合するように配置される。これによって、カウ
ンターボア７９及び燃料通路８３を通って、外側の低圧
燃料チャンバ２３と内側の高圧燃料チャンバ６５との間
に燃料が流れないようにしている。

【００２３】燃料噴射ポンプ１３は、また、調整部材１
４１を備えている。調整部材１４１は、ハウジング部材
１７の端壁２１に設けられた軸方向ボア２５内で伸びて
いる。また、調整部材１４１は、プランジャすなわちポ
ペットバルブ５５の端面１２３に係合可能な内端１４３
を備えている。これによって、電機子構造体５３がその
低圧位置にあるとき、バルブ面１３３を、バルブシート
８１から離している。換言すれば、電機子構造体５３が
その低圧位置にあるとき、バルブ面１３３とバルブシー
ト８１との間に一定の間隔をあけている。バルブ面１３
３をバルブシート８１から離している距離によって、バ
ルブ面１３３がバルブシート８１に密封して閉じる前の
電機子構造体５３の移動量が制御され、これゆえに、そ
の移動エネルギー量が制御される。

【００２４】この最後の点に関して、一般に、バルブ面
１３３がバルブシート８１に係合する前に電機子構造体
５３が達する速度が増加すればする程、より多くのエネ
ルギが燃料に伝達される。したがって、（図示されてい
ない）ノズルを通って送出される燃料圧力がより早く増
加する。

【００２５】さらに、燃料噴射ポンプ１３は、また、ハ
ウジング部材１７の端壁２１に対して調整部材１４１を
軸方向に移動させる手段を備えている。この手段によっ
て、バルブ面１３３をバルブシート８１から離している
距離を変えることができる。すなわち、この手段によっ
て、プランジャすなわちポペットバルブ５５の第１の位
置を軸方向に沿って可変的に配置することができる。そ
れによって、プランジャすなわちポペットバルブ５５の
ストローク長を調整できる。

【００２６】他の構成を採用することもできるが、開示
された構成において、調整部材１４１は、ねじを備えて
いる。このねじは、ハウジング部材１７の端壁２１に設
けられた軸方向ボア２５に螺合可能に係合している。こ
れにより、調整部材１４１の回転に伴って、調整部材１
４１が軸方向に移動できるようになっている。したがっ
て、ねじすなわち調整部材１４１の頭部の適切な凹部１
５１に配置されるアレンレンチ（図示せず）を採用する
ことによって、電機子構造体５３に対するプランジャす
なわちポペットバルブ５５のストロークを調整すること
ができる。そして、それによって、各サイクルの作動の
間、内側の高圧燃料チャンバ６５に入る燃料の量を制御
することができる。適切なシール１５３を、ハウジング
部材１７の端壁２１と調整部材すなわちねじ１４１の間
に設けることによって、この間からの燃料漏れを防止す
ることができる。

【００２７】特願平７−１７７００３（米国出願Ｎｏ．
２７６，５４５）に開示された構成と比較すると、停止
部材すなわち調整ピストンが省かれている。それによっ
て、電機子構造体５３のストロークの調整が、直接に制
御されないようになっている。その代わりに、ポペット
バルブすなわちプランジャ５５と電機子構造体５３との
間の移動量、すなわちそれらの間のストローク長さを制
御することによって、ポペットバルブ５５のストローク
長が制御されるようになっている。

【００２８】上記で開示された構成の結果として、電気
コイル１０７の通電に応答して、電機子構造体すなわち
電機子部材５３は、管状部材４１に対して第１の方向
（図中の右側）に移動できる。これによって、高圧燃料
チャンバ６５の燃料を加圧することができる。また、ば
ね１１１の作動に応答して、電機子構造体すなわち電機
子部材５３は、管状部材４１に対して、第１の方向と反
対の第２の方向（図中の左側）に移動できる。

【００２９】また、上記で開示された構成の結果とし
て、プランジャすなわちポペットバルブ５５は、非係合
位置としてのあるいは間隔をあけた位置としての第１の
位置と、係合位置としての第２の位置との間のストロー
ク長さを備えている。第１の位置において、バルブ面１
３３は、バルブシート８１から間隔があけられている。
これにより、電機子構造体すなわち電機子部材５３の第
２の方向への移動に応答して、低圧燃料チャンバ２３か
ら高圧燃料チャンバ６５への流れが許容されるようにな
っている。第２の位置において、バルブ面１３３は、バ
ルブシート８１に密封係合している。これによって、低
圧燃料チャンバ２３と高圧燃料チャンバ６５との間での
流れが防止されるようになっている。第１の位置すなわ
ち間隔をあけた位置は、プランジャすなわちポペットバ
ルブ５５の左側の端面１２３の、調整ねじすなわち調整
部材１４１の内端１４３への係合によって、決定され
る。

【００３０】作動において、電気コイル１０７の通電に
より、電機子構造体すなわち電機子部材５３が、低圧位
置から、バネ１１１の作用に抗して図中の右側に移動す
る。低圧位置からの、電機子構造体すなわち電機子部材
５３のそのような移動の開始のとき、プランジャすなわ
ちポペットバルブ５５は、バルブシート８１から間隔を
おいた位置に配置されている。それによって、低圧燃料
チャンバ２３と高圧燃料チャンバ６５は、径方向の燃料
通路８３とカウンターボア７９とを通って連通してい
る。しかしながら、電機子構造体５３のそのような最初
の右側への移動によって、バルブシート８１が、右側に
移動して、プランジャすなわちポペットバルブ５５のヘ
ッド部１３１のバルブシート１３３に密封係合する。そ
のような係合により、高圧燃料チャンバ６５の低圧燃料
チャンバ２３への連通が終了し、高圧燃料チャンバが密
封される。電機子構造体５３の右側への移動に関連した
運動量の結果、圧力によって作動する出口バルブ４９が
開口するまで、高圧燃料チャンバ６５の圧力は急速に増
加する。出口バルブ４９の開口によって、燃料が、高圧
燃料チャンバ６５から出口バルブ４９を通って流出し、
電機子構造体５３が右側に継続して移動する。

【００３１】この最後の点において、一般に、バルブ面
１３３がバルブシート８１に係合する前に電機子構造体
５３が達成する速度が大きければ大きい程、燃料に伝達
されるエネルギーは大きくなる。したがって、（図示さ
れていない）ノズルを通って送出される燃料圧力がより
早く増加する。

【００３２】高圧燃料チャンバ６５から圧送される燃料
の量の変化は、調整ねじすなわち調整部材１４１の操作
により、プランジャすなわちポペットバルブ５５のスト
ローク長を変化させることによって得られる。より詳述
すると、係合位置と非係合位置との間の、プランジャす
なわちポペットバルブ５５のストローク長を長くするの
ならば、電機子構造体５３は、プランジャすなわちポペ
ットバルブ５５のストローク長の増加した部分を通って
移動し、その後、バルブシート８１は、バルブ面１３３
に係合し、これによって、高圧燃料チャンバ６５が密封
すなわち閉鎖する。高圧燃料チャンバ６５の密封前のそ
のような増加した移動部分によって、高圧燃料チャンバ
６５の有効容積は減少する。また、そのような増加した
移動部分によって、電気コイル１０７の通電に伴う、電
機子構造体すなわち電機子部材５３の、圧力を増加させ
るストロークにより圧送される燃料の量も減少する。

【００３３】電気コイル１０７の非通電と電機子構造体
５３の圧力ストロークの完了によって、ばね１１１によ
り、電機子構造体は図中の左側の低圧位置に移動する。
このとき、ブッシュ７１は、スペーサ９１に係合する。
電機子構造体５３の左側へのそのような移動によって、
ポペットバルブ５５も左側に運ばれる。これにより、最
初の移動の後、プランジャすなわちポペットバルブ５５
の端面１２３が、調整部材すなわち調整ねじ１４１と係
合する。それによって、ポペットバルブの左側への移動
が制限される。そして、ブッシュ７１がスペーサ９１に
係合し電機子構造体すなわち電機子部材５３の左側への
移動が終了するまで、バルブシート８１が、ポペットバ
ルブ５５のヘッド部１３１から離れる方向に移動する。
バルブシート８１とバルブ面１３３との係合の解除によ
り、燃料が、径方向の燃料通路８３及びカウンターボア
７９を通って流れる。それによって、電機子構造体が左
側へ移動する間に、高圧燃料チャンバ６５の増加してい
る容積が燃料で満たされる。したがって、調整ねじ１４
１の調整が実施されることにより、内燃機関すなわちエ
ンジンの作動制御とは独立して、電気コイル１０７の通
電に伴って圧送される燃料の量の微調整が行われる。そ
のため、調整部材すなわち調整ねじ１４１によって、多
気筒内燃機関のシリンダ間のパワーバランスの微調整制
御を行うことが可能となる。

【００３４】本願発明の種々の特徴が、請求範囲に述べ
られている。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本願発明の種々の特徴を含んだ組合わ
された燃料噴射ポンプ及びノズルの部分断片図である。

【符号の説明】

１１組合わされた燃料噴射ポンプ及びノズルアセンブ
リ１３燃料噴射ポンプ１５ハウジング
アセンブリ１７ハウジング部材１９細長い円筒
形の内壁２０軸２１端壁２３外側の圧力燃料圧送用チャンバすなわち低圧燃料
チャンバ２５軸方向ボア３１第２のハウ
ジング部材３３細長い円筒形の内壁３５端壁３７中央ボアすなわち軸方向ボア４１管状部材４３内端４５外面４７内部ボア４９高圧出口バ
ルブ５１電機子及びバルブアセンブリ５３電機子構造
体５５ポペットバルブ５７第１端５９第２端６１内側ボアす
なわち中央ボア６３横断フランジ面６５内側の高圧
燃料チャンバ７１ブッシュ７３中央ボア７５端７９カウンタボ
ア８１バルブシート８３燃料通路９１スペーサすなわち部材９３中央ボア１０５ボビン１０７ソレノイ
ドすなわちコイル１１１ばねすなわちスプリング１２１ステム部１２３横断端面１２５外面１２７端１３１ヘッド部１３３バルブ面１４１調整部材１４３内端１５１凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ウィリアム・アール・クルーガーアメリカ合衆国ウィスコンシン州53146, ニュー・バーリン，ウエスト・ヒッコリー・トレイル 20155

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハウジングを備えた燃料噴射ポンプであ
って、前記ハウジングは壁を有しており、前記壁には、ボアと、低圧燃料源と連通する低圧燃料チ
ャンバと、圧力によって制御される燃料出口を有する高
圧燃料チャンバとが設けられており、前記燃料噴射ポンプは、前記高圧燃料チャンバ内の燃料
を加圧する第１の方向とその反対方向とに移動できるよ
うに前記ハウジングに移動可能に取り付けられた電機子
構造体を備えており、前記電機子構造体は、前記低圧燃料チャンバと前記高圧
燃料チャンバとの間を連通する燃料通路を備えており、前記電機子構造体には、バルブシートが設けられてお
り、前記燃料噴射ポンプは、通電のとき電機子構造体を前記第１の方向に移動させる
ように作動可能な、前記ハウジングに取り付けられた電
気コイルと、前記電気コイルが非通電になったとき前記電機子構造体
を前記第１の方向と反対の方向に移動させる、前記ハウ
ジングに配置されたばねと、前記電機子構造体の前記燃料通路内に摺動可能に配置さ
れたポペットバルブとを備えており、前記ポペットバルブは、前記ハウジングに対する前記電
機子構造体の運動に応答して、第１の位置と第２の位置
との間のストローク長を介して、前記燃料通路に対して
摺動できるようになっており、前記第１の位置において、前記低圧燃料チャンバから前
記高圧燃料チャンバへの前記燃料通路における流れが許
容され、前記第２の位置において、前記高圧燃料チャンバと前記
低圧燃料チャンバとの間の燃料の流れが阻止されるよう
になっており、前記ポペットバルブは、前記高圧燃料チャンバに配置さ
れたヘツド部を備えており、前記ヘツド部はバルブ面を有しており、該バルブ面は、前記低圧燃料チャンバから前記高圧燃料チャンバへの燃
料の流れが許容される前記第１の位置に前記ポペットバ
ルブがあるとき、前記バルブシートから間隔があけら
れ、前記高圧燃料チャンバと前記低圧燃料チャンバとの間の
燃料の流れを阻止する前記第２の位置に前記ポペットバ
ルブがあるとき、前記バルブシートと密封係合するよう
になっており、前記燃料噴射ポンプは、また、前記ハウジングの壁に設けられた前記ボア内を伸び、前
記ポペットバルブと係合可能であって、燃料の流れを許
容する前記第１の位置と燃料の流れを阻止する前記第２
の位置との間で前記ポペットバルブの前記ストローク長
を制御する調整部材と、前記ハウジングの端壁に対して前記調整部材を移動さ
せ、前記ポペットバルブの前記ストローク長を可変的に
決定する手段とを備えていることを特徴とする燃料噴射
ポンプ。
【請求項２】細長いハウジングと電機子構造体とを備
えた燃料噴射ポンプであって、前記ハウジングは端壁を有しており、前記端壁には中央
ボアが設けられており、前記電機子構造体は、前記ハウジングに移動可能に取り
付けられており、前記電機子構造体は、前記ハウジングと共に、低圧燃料
源と連通する外側の燃料チャンバを部分的に形成してお
り、また、前記電機子構造体は、圧力で制御される燃料出口
を有する内側の燃料チャンバを部分的に形成しており、さらに、電機子構造体は、中央ボアと、前記中央ボアから、前記ハウジングの前記端壁から離れ
る方向に伸びると共に、前記外側の燃料チャンバと前記
内側の燃料チャンバとに連通するカウンタボアとを備え
ており、前記カウンタボアは、前記外側の燃料チャンバと前記内
側の燃料チャンバとの間に設けられたバルブシートを備
えており、前記燃料噴射ポンプは、また、前記電機子構造体の前記
中央ボア内で摺動可能なポペットバルブを備えており、前記ポペットバルブは、前記ハウジングに対する前記電
機子構造体の運動に応答して、第１の位置と第２の位置
との間のストローク長を介して、前記中央ボアに対して
摺動できるようになっており、前記第１の位置において、前記外側の燃料チャンバと前
記内側の燃料チャンバとの間で燃料の流れが許容され、前記第２の位置において、前記外側の燃料チャンバと前
記内側の燃料チャンバとの間で燃料の流れが阻止される
ようになっており、前記ポペットバルブは、前記内側の燃料チャンバに配置
されたヘツド部を備えており、前記ヘツド部はバルブ面を有しており、該バルブ面は、前記外側の燃料チャンバから前記内側の燃料チャンバへ
の燃料の流れが許容される前記第１の位置に前記ポペッ
トバルブがあるとき、前記バルブシートから間隔があけ
られ、前記外側の燃料チャンバと前記内側の燃料チャンバとの
間の燃料の流れを阻止する前記第２の位置に前記ポペッ
トバルブがあるとき、前記バルブシートと密封係合する
ようになっており、前記燃料噴射ポンプは、また、前記ハウジングの前記端壁に設けられた前記軸方向ボア
内を伸び、前記ポペットバルブと係合可能な調整部材
と、前記ハウジングの端壁に対して前記調整部材を軸方向に
移動させ、前記ポペットバルブの前記ストローク長を可
変的に決定する手段とを備えていることを特徴とする燃
料噴射ポンプ。
【請求項３】ハウジングを備えた燃料噴射ポンプであ
って、前記ハウジングは、軸線を有する細長い壁と、端壁とを
備えており、前記端壁には軸方向に伸びるボアが設けられており、前記端壁は、前記細長い壁と共に、低圧燃料源に連通す
る外側の燃料チャンバを部分的に形成しており、前記燃料噴射ポンプは、前記細長い壁に対して同軸上に固定状態で伸び、前記ハ
ウジングの端壁から間隔があけられた端を有する細長い
部材と、前記細長い部材に移動可能に取り付けられた電機子構造
体とを備えており、前記電機子構造体は、前記細長い部材と共に、圧力によ
って制御される燃料出口を有する内側の燃料チャンバを
形成しており、また、電機子構造体は、前記細長い壁に対して同軸上に伸びる中央ボアと、前記中央ボアから、前記細長い部材の前記端に向けて伸
びると共に、バルブシートを有するカウンタボアと、前記カウンタボアと前記低圧燃料チャンバとの間を径方
向に伸びる燃料通路とを備えており、前記燃料噴射ポンプは、また、ステム部とヘッド部とを
有するポペットバルブを備えており、前記ステム部は、前記電機子構造体の前記細長い部材に
対する運動に応答して、第１の位置と第２の位置との間
のストローク長を介して、前記電機子構造体の前記中央
ボア内で該中央ボアに対して摺動可能となっており、前記第１の位置において、前記外側の燃料チャンバと前
記内側の燃料チャンバとの間で燃料の流れが許容され、前記第２の位置において、前記外側の燃料チャンバと前
記内側の燃料チャンバとの間で燃料の流れが阻止される
ようになっており、前記ヘッド部は、前記ステム部から伸びて、前記細長い
部材と前記バルブシートとの間の前記内側の燃料チャン
バに配置されており、前記ヘツド部はバルブ面を有しており、該バルブ面は、前記外側の燃料チャンバから前記内側の燃料チャンバへ
の、前記燃料通路及び前記カウンタボアを介した燃料の
流れが許容される第１の位置に前記ポペットバルブがあ
るとき、前記バルブシートから間隔があけられ、前記外側の燃料チャンバと前記内側の燃料チャンバとの
間の、前記カウンタボア及び前記燃料通路を介した燃料
の流れを阻止する前記第２の位置に前記ポペットバルブ
があるとき、前記バルブシートと密封係合するようにな
っており、前記燃料噴射ポンプは、また、前記ハウジングの前記端壁に設けられた前記軸方向ボア
内を伸び、前記ポペットバルブの前記ステム部と係合可
能な調整部材と、前記ハウジングの端壁に対して前記調整部材を軸方向に
移動させ、前記ポペットバルブの前記ストローク長を可
変的に決定する手段とを備えていることを特徴とする燃
料噴射ポンプ。
【請求項４】一体型のハウジング部材を備えた燃料噴
射ポンプであって、前記ハウジング部材は、円筒形壁と端壁とを備えてお
り、前記端壁は、前記円筒形壁と共に、低圧燃料圧送用チャ
ンバを形成しており、また、前記端壁には、前記円筒形
壁に対して同軸上に伸びる軸方向ボアが設けられてお
り、前記燃料噴射ポンプは、前記円筒形壁に対して同軸上に固定状態で伸びる管状部
材を備えており、前記管状部材は、前記ハウジング部材の前記端壁から間
隔があけられた端と、外面と、圧力によって制御される
燃料出口を形成する内部ボアとを有しており、前記燃料噴射ポンプは、電機子構造体を有する電機子ア
センブリを備えており、前記電機子構造体は、前記管状部材の前記内部ボアと連
通する高圧燃料チャンバを部分的に形成しており、前記電機子構造体は、前記高圧燃料チャンバ内の燃料を
加圧する第１の方向と該第１の方向と反対の第２の方向
とに移動できるように前記管状部材に摺動可能に取り付
けられており、前記電機子構造体は、前記管状部材に隣接する第１の端
と、前記管状部材から離れた第２の端と、前記第１の端
から伸びて前記管状部材の前記外面に摺動可能に且つ密
封可能に係合された内面を有する内側ボアと、前記管状
部材の前記端から軸方向に間隔をあけて該電機子構造体
の前記内側ボアから伸びる横断フランジ面と、前記電機
子構造体の前記第２の端に配置されたブッシュとを備え
ており、前記ブッシュは、前記円筒形壁に対して同軸上に伸びる
中央ボアを備えており、前記中央ボアは、前記管状部材の前記端から軸方向に間隔をあけられた端
と、前記ブッシュの前記中央ボアの前記端から前記管状部材
の前記端に向けて伸びバルブシートを有するカウンタボ
アとを備えており、前記ブッシュは、また、前記カウンタボアと前記低圧燃
料チャンバとの間を径方向に伸びる燃料通路を備えてお
り、前記燃料噴射ポンプは、また、ステム部とヘッド部とを
有するポペットバルブを備えており、前記ステム部は、前記管状部材の前記端から離れた横断
面を有する第１の端と、前記横断面から伸び前記ブッシ
ュの前記中央ボアと摺動可能に且つ密封可能に係合する
外面とを備えており、これにより、前記電機子構造体の
前記管状部材に対する運動に応答して、第１の位置と第
２の位置との間のストローク長を介して、前記ポペット
バルブが前記電機子構造体に対して移動できるようにな
っており、前記第１の位置において、前記低圧燃料チャンバから前
記高圧燃料チャンバへの、前記燃料通路及び前記カウン
タボアを介した燃料の流れが許容され、前記第２の位置において、前記高圧燃料チャンバと前記
低圧燃料チャンバとの間で燃料の流れが阻止されるよう
になっており、前記ステム部は、また、第２の端を備えており、前記ヘッド部は、前記電機子構造体の前記横断フランジ
面と前記バルブシートとの間で前記高圧燃料チャンバに
配置されており、前記ヘツド部はバルブ面を有しており、該バルブ面は、燃料の流れを許容する前記第１の位置に前記ポペットバ
ルブがあるとき、前記バルブシートから間隔があけら
れ、燃料の流れを阻止する前記第２の位置に前記ポペットバ
ルブがあるとき、前記バルブシートと密封係合するよう
になっており、前記燃料噴射ポンプは、また、前記ハウジングの前記端壁に設けられた前記軸方向ボア
内で伸び、前記プランジャの前記端面に係合可能な外端
を有する調整部材と、前記ハウジングの端壁に対して前記調整部材を軸方向に
移動させ、前記ポペットバルブの前記ストローク長を可
変的に決定する手段とを備えていることを特徴とする燃
料噴射ポンプ。