JPH08510305A - トップ・フィード・タイプの燃料噴射器用のフィルタカートリッジ取付け機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 トップ・フィード・タイプの電気制御式燃料噴射器（１０）は、燃料噴射器の内部へ流入する燃料から所定サイズを上回る粒子状物質を濾過分離するために燃料流入管（１４）内に挿嵌されたフィルタカートリッジ（３４）を有している。該フィルタカートリッジは、前記燃料流入管とテレスコープ式に係合していて調整後に該燃料流入管に軸方向で位置固定される調整管（３０，３０′）の軸方向外端部に嵌合されている。フィルタカートリッジは、有利にはほぼ管状に成形されており、かつ無孔の軸方向外端部と、前記調整管上に嵌合される軸方向内端部と、微細メッシュスクリーン（３８）を支持するフレーム側壁（４６）とを有し、こうして強制的に燃料を通流せしめる環状スペースが、フィルタカートリッジと燃料流入管との間に形成されており、該環状スペースの閉じられた軸方向内端部には、燃料から濾過分離された粒子状物質を捕集するための環状凹み（５２）が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】 トップ・フィード・タイプの燃料噴射器用のフィルタカートリッジ取付け機構 ［技術分野］ 本発明は概括的には、ガソリン及びその等価物質のような燃料を内燃機関内へ 噴射する電気作動式燃料噴射器に関し、殊にトップ・フィード・タイプの燃料噴 射器のような慣用タイプの燃料噴射器及び該タイプの燃料噴射器内への燃料フィ ルタカートリッジの取付け機構に関するものである。 ［背景技術］ トップ・フィード・タイプの燃料噴射器の１つの較正方式は、調整管の軸方向 内端部と燃料噴射器の可動磁極子との間に配置されたばねに或る所定の予荷重を かける位置に対して、燃料流入管内部の調整管を位置決めすることによって行な われる。実際には、燃料噴射器を組立てて較正したのちに燃料流入管の入口端部 内へフィルタカートリッジを挿嵌することが慣用されている。フィルタカートリ ッジを配置する目的は、燃料噴射器の内部へ流入する燃料から或る所定サイズを 上回る粒子状物質を濾過分離するためであるのは勿論のことである。 典型的なフィルタカートリッジは、ほぼ管状に成形 されており、かつフィルタカートリッジの側壁内に濾材を支持するプラスチック フレームから成っている。該フレームの軸方向外端部は円形リングであるのに対 して、軸方向内端部は無孔の円形壁である。前記の円形リングと無孔の円形壁と の間には、フレームの軸方向に延びる複数本のバーが延在して、フレーム内に半 径方向に向いた複数の円弧窓を形成している。濾材が前記円弧窓に配置されて該 円弧窓を完全に被覆している。フィルタカートリッジのフレームの軸方向外端部 では、燃料流入管の内径部（内周面）にフィルタカートリッジをプレス嵌めする ためのプレス嵌め径を生ぜしめるためかつ燃料流入管の内周面から半径方向内寄 りに間隔をおいて濾材を設けるために、前記プラスチック円形リングの外径部（ 外周面）をめぐって金属バンドが取付けられているので、濾材と燃料流入管の内 周面との間には円環状スペースが形成されている。フィルタカートリッジの軸方 向内端部に設けられた無孔の円形壁は、調整管の軸方向外端部から隔てられてい る。燃料流入管内にフィルタカートリッジを組付けたことに基づいて、燃料流入 管に流入する燃料は先ず強制的に、フィルタカートリッジの軸方向外端部のプラ スチック製の円形リングを軸方向に通流してフィルタカートリッジの内部へ入り 、次いで半径方向外向きに濾材を通ってフィルタカートリッジと燃料流入管の内 周面との間の円環状スペース内へ流入せしめられる。 濾過された燃料は、そこから軸方向に連続的に燃料流入管を通流して調整管内へ 入って連続的に燃料噴射器の燃料通路を通流する。 燃料噴射器の較正は、すべての組立操作を完了したのちに行なわれるのが理想 的である。従って前記のトップ・フィード・タイプの燃料噴射器の場合には、フ ィルタカートリッジを組付けたのちに較正を行なえるようにするのが有利ではあ るが、公知フィルタカートリッジは元々、調整管への較正器具のアクセスを阻止 しているのである。 ［発明の開示］ 本発明は、燃料噴射器内へフィルタカートリッジを組付けたのちに較正操作工 程を実施することのできる解決手段を提供するものである。これによって、較正 手順と最終試験手順との顕著な統合を果たすための便宜、殊に燃料噴射器が較正 ヘッド内に位置している間に最終試験を実施するための便宜が提供され、ひいて は燃料噴射器の操作量が減少され、かつ最終試験／較正システムのスループット が増大されることになる。また大量生産される燃料噴射器の最終試験／較正のた めに必要とされるプラントフロア空間の占有量を著しく減少させる可能性が得ら れる。 また燃料噴射器に本発明を適用することによって、或る種の機能的な特性が燃 料噴射器に付加的に与えられる。本発明により燃料噴射器内に配置されたフィル タカートリッジは、軸方向外端部にカートリッジの閉鎖された軸方向端部を、ま た軸方向内端部にはカートリッジの開放された軸方向端部を有している。燃料流 入管に流入した場合、燃料は、フィルタカートリッジ内へ直接流入するのではな くて、むしろフィルタカートリッジと燃料流入管との間の円筒形の環状スペース を通流せねばならず、次いで直角に方向を転じてフィルタカートリッジの側壁の 濾材を通過した上でカートリッジ内部へ流入せねばならない。フィルタカートリ ッジによって燃料から濾過分離された粒子状物質を捕集するために前記円筒形の 環状スペースの軸方向内端部には環状凹みが設けられている。濾過された燃料は 、開放した軸方向内端部を介してフィルタカートリッジから流出するので、従っ て先行技術の燃料噴射器の場合に生じているような、フィルタカートリッジの内 部に粒子状物質が蓄積することはない。つまり本発明を採用する燃料噴射器は、 濾過効率を改善する可能性をも提供すると云うことができる。更にまた、フィル タカートリッジの軸方向内端部が調整管の軸方向外端部に直接装着されているこ とに基づいて、従来技術の燃料噴射器とは異なってフィルタカートリッジの軸方 向内端部と調整管の軸方向外端部との間を隔てる最小限の間隔も存在することは ない。因みに従来技術の燃料噴射器では、フィルタカートリッジの軸方向内端部 が閉じられていることに基づいて、燃料を絞りなしに調 整管へ通すのに適切な流動領域を与えるためにフィルタカートリッジの軸方向内 端部と調整管の軸方向外端部との間を隔てる或る程度の最小限の間隔を設けてお く必要はどうしても避けられないことなのである。 ［図面の簡単な説明］ 図１は一部破断して示した本発明の原理を採用する燃料噴射器の側面図である 。 図２は図１中に鎖線円２で示した部分の拡大図である。 図３は図２に示した矢印３の方向に見た平面図である。 図４は異なった実施形態によるフィルタカートリッジを単独に示した側面図で ある。 図５はフィルタカートリッジと協働する調整管の頂部部分を該フィルタカート リッジから分離した状態で図６の５−５線に沿って部分的に断面して示した図４ の左側面図である。 図６は図５の全体的な上面図である。 図７は図５の全体的な下面図である。 ［発明を実施するための最良の形態］ 次に図面に基づいて本発明を詳説する。 なお図面には、本発明の原理によるトップ・フィード・タイプの燃料噴射器１ ０の実施例が図示されている。該燃料噴射器は、一方の軸方向端部に燃料流入管 １４を、また他方の軸方向端部にノズル１６を有する 噴射器本体１２を主体としている。前記の燃料流入管１４からノズル１６へ燃料 噴射器の内部を通って燃料通路１８が延びている。該燃料通路１８を通る燃料流 を制御するための電磁作動式弁機構は、電磁コイル２０と可動磁極子２２とコイ ルばね２４とから成っている。ノズル１６の近くで燃料通路１８内に配置された 弁座２８と協働する弁部材を構成するニードル２６が、前記可動磁極子２２の中 心に固着されており、これによって燃料通路１８を通る燃料流を制御する弁が形 成されている。 調整管３０がテレスコープ式に燃料流入管１４と係合しているので、該燃料流 入管の入口に流入する燃料は、燃料噴射器１０を連続的に通流する際に必然的に 調整管３０を通流することになる。前記コイルばね２４は、可動磁極子２２とニ ードル２６とから成る複合体を弁座２８の方に向かって弾性的に負荷するために 、調整管３０の軸方向内端部と可動磁極子２２との間に配置されており、従って 電磁コイル２０が電気的に付勢されていない場合にはニードル２６の末端が弁座 ２８に座着して、弁を閉弁するので、燃料流入管１４とノズル１６との間には燃 料流は存在しない。電磁コイル２０が付勢されると、可動磁極子２２はコイルば ね２４のばね力に抗して電磁コイル２０の方に向かって引き寄せられ、これによ って弁座２８からニードル２６を離間させて燃料通路１８を開放するので、燃料 は 燃料噴射器を貫流してノズル１６を介して内燃機関（図示せず）へ噴射されるこ とになる。 従来慣用のように燃料噴射器１０の頂部は燃料レールソケット（図示せず）に 封隙嵌合するように成形され、また燃料噴射器の底部は内燃機関に封隙嵌合する ように成形されており、かつ燃料噴射器を作動するための制御電流源に電磁コイ ル２０を接続するためにコネクタプラグ３２が設けられている。 本発明は、燃料流入管１４の入口に配置されたフィルタカートリッジ３４に関 するものである。該フイルタカートリッジ３４は、フレーム３６と微細メッシュ スクリーン３８の形の濾材と真鍮リング４０とから成っている。フレーム３４は 、その軸方向外端部に設けられた無孔の横方向壁４２と、軸方向内端部に設けら れた円形リング４４と、前記の横方向壁４２と円形リング４４とを結合する縦方 向に延在する複数本のバー４６とから成っている。フレーム３４は、燃料取扱い 分野で使用するのに適した任意の慣用材料であることができ、適当なプラスチッ クを使用するのが殊に有利である。この構成によってフレームは、半径方向に向 いた複数の円弧窓を形成する。慣用のようにフレームには微細メッシュスクリー ン３８が固定されて前記円弧窓を完全に被覆している。真鍮リング４０は、フレ ームに結合された一種の嵌め輪の類であり、図示のようにリング４４に嵌合して いる。真鍮リング４０は、 リング４４の内周面に嵌合する軸方向壁４６′と、リング４４の軸方向外端部に オーバーラップする半径方向外向きのフランジ４８とを有している。リング４０ を金属で製作するのは、調整管２０の軸方向外端部にプレス嵌めさせるために他 ならない。 調整管３０の前記軸方向外端部の全周にわたって肩が形成されており、かつ調 整管が金属製であることに基づいて、フィルタカートリッジ３４と燃料流入管１ ４とを共軸に整合させて一緒に押し合わせる場合に、フィルタカートリッジ３４ と燃料流入管１４との間には金属対金属のプレス嵌めが生じる。このようにして フィルタカートリッジ３４は、調整管３０に対して被覆関係にあるように配置さ れているので、調整管に流入する燃料を濾過することになる。フィルタカートリ ッジ３４は調整管３０の呼び外径よりも大きな外径を有し、燃料流入管１４は深 座ぐり孔５０を有しているので、フィルタカートリッジ３４の側壁と深座ぐり孔 ５０の内周面との間には、著しい絞りなしに燃料流を流すのに適正なサイズの円 筒形の環状スペースが得られる。調整管の軸方向外端部は深座ぐり孔５０の孔底 肩を超えて突出しており、従ってフィルタカートリッジ３４の下位で燃料流入管 １４と調整管３０との間には環状凹み５２が形成される。 フィルタカートリッジ３４は、燃料噴射器１０の製作工程中に調整管３０に組 付けられる。調整管３０は 組立工程中に燃料流入管１４内に挿嵌され、かつ燃料噴射器を較正するために前 記調整管は、コイルばね２４に所望の予荷重をかけるように選択的に燃料流入管 １４に対して相対的に位置決めされる。この選択的な位置決めは、燃料流入管１ ４を介して燃料噴射器１０内へ侵入する押し工具（図示せず）によって行なわれ る。コイルばねの予荷重は比較的控え目で約２ポンドであるので、押し工具によ ってフィルタカートリッジ３４に加えられる軸方向力は、適正に設計されたカー トリッジフレームによって吸収することができる。フィルタカートリッジと調整 管とから成る複合体の適正な位置決めが得られると、燃料流入管１４と調整管３ ０とは、一方の管が他方の管に対して軸方向で相対移動できないように適当な手 段によって結合される。 燃料噴射器１０の使用時に流入する燃料は、フィルタカートリッジ３４と燃料 流入管１４との間の環状スペース内へ流れ、そこから直角に方向を転じて微細メ ッシュスクリーン３８を通過してフィルタカートリッジの内部へ流入し、そこか ら調整管３０内へ入りかつ該調整管を通流する。或る所定サイズを上回る粒子状 物質は、微細メッシュスクリーン３８によって濾過分離されて環状凹み５２内に 捕集される。燃料圧は、調整管３０上へのフィルタカートリッジ３４の嵌合を増 強しようとする方向に作用する。 図４乃至図７では、フィルタカートリッジ３４′及 び調整管３０′の別の実施例が図示されている。カートリッジフレームは、カー トリッジを調整管３０′にスナップ嵌合させるために、下側のリング４４から垂 下して直径方向で対向し合った２つの係止爪５６を有し、該係止爪は調整管３０ ′の外周に沿って周方向に延びる係止溝５８に係合する。フィルタカートリッジ が調整管にスナップ止めされた場合、係止爪５６は調整管の端部をリング４４の 方に向かって押し上げる。 以上、本発明の有利な実施例を図面に基づいて説明したが、以下に記載した請 求の範囲を逸脱しない限りでその他の実施形態に本発明の原理を適用できるのは 明らかである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年７月２７日 【補正内容】 請求の範囲 １．噴射器本体が一方の軸方向端部には、入口を通って燃料を導入して燃料通路 へ導く燃料流入管を有し、前記燃料通路は、前記噴射器本体を通って延びて該燃 料噴射器の他方の軸方向端部に配置されたノズルに達しており、前記燃料流入管 内にはテレスコープ式に係合する調整管が配置され、かつ、前記燃料流入管に対 して軸方向で位置決めされて燃料を該燃料流入管の入口から前記調整管を介して 前記燃料通路へ強制的に通流させるように該燃料流入管に固定されており、前記 燃料通路を通流する燃料流を制御するために設けられた電気制御式の弁機構の可 動磁極子が、該可動磁極子と前記調整管の軸方向内端部との間に配置されたばね によって弾性的に負荷された弁部材を有し、しかも該弁部材は、前記弁機構が電 気的に作動されない場合には弁座を閉鎖して燃料流に対して前記燃料通路を閉止 し、前記弁機構が電気的に作動された場合には前記弁座から離間して燃料流に対 して前記燃料通路を開放するように弾性的に負荷されており、かつ、燃料噴射器 を通過させるべき燃料から粒子状物質を濾過分離するために前記燃料流入管の入 口にフィルタカートリッジが配置されている形式のトップ・フィード・タイプの 燃料噴射器において、前記フィルタカートリッジが、前記調 整管を通流する燃料流に対して濾過関係にあるように、前記調整管の軸方向外端 部に装着されており、かつ前記フィルタカートリッジの軸方向内端側には、燃料 から濾過分離された物質を捕集する１つの環状凹みが設けられており、該環状凹 みが半径方向内側を前記調整管によって制限されており、また半径方向外側を前 記燃料流入管によって制限されて いることを特徴とする、トップ・フィード・タ イプの燃料噴射器。 ２．前記調整管の前記軸方向外端部が肩を有し、かつ前記フィルタカートリッジ が前記肩に嵌合している、請求項１記載の燃料噴射器。 ３．前記フィルタカートリッジが、前記調整管とのプレス嵌め係合部を有してい る、請求項２記載の燃料噴射器。 ４．前記フィルタカートリッジがフレームに支持された濾材を有している、請求 項１記載の燃料噴射器。 ５．前記フィルタカートリッジが、ほぼ管状に成形されておりかつ前記調整管の 前記軸方向外端部に嵌合する軸方向内端部と、軸方向外端部と、前記軸方向内端 部と前記軸方向外端部との間に延在する側壁とを有し、前記フィルタカートリッ ジの前記軸方向外端部が無孔であり、かつ前記フィルタカートリッジの前記側壁 が濾過機能を果たすための濾材から成っている、請求項１記載の燃料噴射器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．噴射器本体が一方の軸方向端部には、入口を通って燃料を導入して燃料通路 へ導く燃料流入管を有し、前記燃料通路は、前記噴射器本体を通って延びて該燃 料噴射器の他方の軸方向端部に配置されたノズルに達しており、前記燃料流入管 内にはテレスコープ式に係合する調整管が配置されかつ前記燃料流入管に対して 軸方向で位置決めされて、燃料を該燃料流入管の入口から前記調整管を介して前 記燃料通路へ強制的に通流させるように前記燃料流入管に固定されており、前記 燃料通路を通流する燃料流を制御するために設けられた電気制御式の弁機構の可 動磁極子が、該可動磁極子と前記調整管の軸方向内端部との間に配置されたばね によって弾性的に負荷された弁部材を有し、しかも該弁部材は、前記弁機構が電 気的に作動されない場合には弁座を閉鎖して燃料流に対して前記燃料通路を閉止 し、前記弁機構が電気的に作動された場合には前記弁座から離間して燃料流に対 して前記燃料通路を開放するように弾性的に負荷されており、かつ、燃料噴射器 を通過させるべき燃料から粒子状物質を濾過分離するために、前記燃料流入管の 入口にフィルタカートリッジが配置されている形式のトップ・フィード・タイプ の燃料噴射器において、前記フィルタカートリッジが、前記 調整管を通流する燃料流に対して濾過関係にあるように、前記調整管の軸方向外 端部に装着されていることを特徴とする、トップ・フィード・タイプの燃料噴射 器。 ２．前記調整管の前記軸方向外端部が肩を有し、かつ前記フィルタカートリッジ が前記肩に嵌合している、請求項１記載の燃料噴射器。 ３．前記フィルタカートリッジが、前記調整管とのプレス嵌め係合部を有してい る、請求項２記載の燃料噴射器。 ４．前記フィルタカートリッジがフレームに支持された濾材を有している、請求 項１記載の燃料噴射器。 ５．前記フィルタカートリッジが、ほぼ管状に成形されており、かつ前記調整管 の前記軸方向外端部に嵌合する軸方向内端部と、軸方向外端部と、前記軸方向内 端部と前記軸方向外端部との間に延在する側壁とを有し、前記フィルタカートリ ッジの前記軸方向外端部が無孔であり、かつ前記フィルタカートリッジの前記側 壁が濾過機能を果たすための濾材から成っている、請求項１記載の燃料噴射器。 ６．前記濾材の軸方向内端部寄りで、前記燃料流入管の内部には、燃料から濾過 分離された物質を捕集する環状凹みが設けられている、請求項５記載の燃料噴射 器。 ７．前記環状凹みが、半径方向内側を前記調整管によ って制限され、また半径方向外側を前記燃料流入管によって制限されている、請 求項６記載の燃料噴射器。 ８．入口を通って燃料を導入して燃料通路へ導く管を有する噴射器本体と、前記 燃料通路を通流する燃料流を制御する電気制御式の弁機構と、燃料噴射器を通過 させるべき燃料から粒子状物質を濾過分離するために前記管の入口に配置された フィルタカートリッジとから成る燃料噴射器において、前記フィルタカートリッ ジが、流入する燃料に対面する閉じられた横方向壁から成る軸方向外端部と、前 記管と相俟って環状スペースを形成する側壁とを有し、しかも前記横方向壁が閉 じられていることに基づいて流入燃料を強制的に前記環状スペース内へ流入させ るようになっており、前記環状スペースがその軸方向内端部で閉じられており、 前記フィルタカートリッジの側壁が、濾材を有していて前記フィルタカートリッ ジの開放された内部を制限する側壁から成り、しかも前記環状スペースは、その 軸方向内端部が閉じられていることに基づいて、流入する燃料を強制的に前記濾 材を通して前記フィルタカートリッジの内部へ流入させるようになっており、か つ前記フィルタカートリッジが、該フィルタカートリッジの内部へ流入した燃料 を該フィルタカートリッジから流出させる１つの開口を軸方向内端部に有してい ること を特徴とする、燃料噴射器。 ９．前記環状スペースの閉鎖された軸方向内端部に、前記濾材によって燃料から 濾過分離された粒子状物質を捕集するための凹みが設けられている、請求項８記 載の燃料噴射器。 10．前記フィルタカートリッジの前記軸方向内端部が、別の管の開放した軸方向 端部に嵌合されており、しかもフィルタカートリッジの軸方向内端部の前記開口 を通って前記フィルタカートリッジから流出する燃料を前記別の管内へ流入させ るようになっている、請求項８記載の燃料噴射器。