燃料噴射設備的製作方法

2023-07-05 20:30:01 2

專利名稱：燃料噴射設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種將高壓燃料噴射至內燃機的燃燒室的燃料噴射設備。
背景技術：
已知一種燃料噴射設備，其包括其中具有高壓燃料通路和壓力控制腔的閥體，以及用於響應於閥元件在閥體內部在軸向上的運動打開和閉合噴孔的閥元件。閥元件的運動由壓力控制腔中的燃料壓力控制。舉例來說，作為一種燃料噴射設備，專利文獻1教導了一種具有控制元件的燃料噴射設備的技術，控制元件可在壓力控制腔中在閥體的軸向上運動並且打開和閉合流入通道。在控制元件閉合流入通道時，其能防止高壓燃料流入壓力控制腔。壓力控制腔中的燃料壓力通過控制元件的操作而快速地下降。因而，由壓力控制腔中的燃料壓力控制的閥元件能快速地打開噴孔。現有技術文獻專利文獻[專利文獻1]歐洲專利No. 1656498在專利文獻1公開的燃料噴射設備中，壓力控制腔可由其中的控制元件分開。為了防止在壓力控制腔中相對於控制元件定位於閥元件一側的背壓腔中的壓力復原的退化， 需要提供燃料從在壓力控制腔中相對於控制元件定位於流入通道側處的流入腔流動至背壓腔的通路。因此，燃料能流過其中的間隙可設置於限定壓力控制腔的內壁表面部分和作為控制元件之一併且與內壁表面部分相對的外壁表面部分之間。然而，在限定壓力控制腔的內壁表面部分與控制元件的壁表面部分之間的間隙被放大以提供燃料流動的通路的充分通道面積時，控制元件將可能相對於閥體的軸向傾斜。 傾斜的控制元件可能就難以在壓力控制腔中平穩地位移和往復運動，因此通向壓力控制腔的流入通道的打開操作可能會受損。因此，控制元件可限制引導燃料流入壓力控制腔。在限定壓力控制腔的內壁表面部分與控制元件的壁表面部分之間的間隙變窄以限制控制元件的傾斜時，背壓腔中的壓力復原可能需要更長時間。另一方面，在限定壓力控制腔的內壁表面部分與控制元件之間的間隙被放大以便背壓腔中的壓力快速復原時，高壓燃料進入流入腔的流動受到限制，因此就難以改進背壓腔中的壓力復原。因而，可能就難以提高閥元件在閥閉合時的響應性。

發明內容
考慮到前述和其他問題，本發明的目標是提供一種能提高閥元件在閥閉合時的響應性的燃料噴射設備。
4
根據本發明的一個示例，一種燃料噴射設備包括閥體，其中設置高壓燃料通路並且其在末端具有噴孔，高壓燃料從噴孔噴射入內燃機的燃燒室；閥元件，其可在閥體的內部在閥體的軸向上移動，並且打開或閉合噴孔；壓力控制腔，其相對於閥元件在與噴孔相反的一側處設置於閥體內，並且其引入高壓燃料且通過使用燃料壓力控制閥元件的運動；流入通道，高壓燃料由此導入壓力控制腔；流出通道，來自壓力控制腔的燃料由此排出至外部低壓側，以及控制元件，其可在壓力控制腔的內部在壓力控制腔的軸向上移動，並且打開或閉合流入通道。在這種燃料噴射設備中，閥體包括在其徑向上限定壓力控制腔的筒形內壁部分，並且筒形內壁部分包括連通槽，其引起相對於控制元件在流入通道一側設置於壓力控制腔內的流入腔與相對於控制元件在閥元件一側設置於壓力控制腔內的背壓腔相連通。根據本發明的上述方面，通過在筒形內壁部分處布置連通槽，導入相對於控制元件在流入通道一側上定位於壓力控制腔中的流入腔的燃料流入相對於控制元件在閥元件一側上定位於壓力控制腔中的背壓腔。因此，確保了允許燃料從流入腔流動至背壓腔的充分通道面積，因此其能防止背壓腔中的壓力復原通過控制元件中斷。另一方面，由於通過布置連通槽來提供充分的通道面積，筒形內壁部分和控制元件的壁部分(其在徑向上與筒形內壁部分相對)之間的間隙能減小。間隙的減小能限制控制元件的位移軸線相對於閥體的軸向傾斜。因而，這允許控制元件在壓力控制腔內平穩地位移，因此能實現流入通道至壓力控制腔的快速打開操作。因此，能防止燃料導入壓力控制腔受到控制元件限制。因而，在控制元件打開流入通道時，燃料快速地導入流入腔，並且此外，燃料能平穩地流入背壓腔。由此，用於壓力復原直到閥元件開始運動所需的時間能縮短，因此能提高燃料噴射設備中閥元件在閥閉合時的響應性。例如，筒形內壁部分可設置有可滑動接觸壁表面，其可滑動地接觸控制元件的圍繞位移軸線的外周壁部分。因此，引起流入腔與背壓腔相連通的充分通道面積通過布置連通槽來確保。因而，即使可滑動地接觸控制元件的圍繞位移軸線的外周壁部分的可滑動接觸壁表面布置於筒形內壁部分上，也能防止背壓腔中壓力復原通過控制元件中斷。另外，使得控制元件在可滑動接觸壁表面上位移和往復運動能準確地限制控制元件的軸線的傾斜。 因而，控制元件能在壓力控制腔中準確地位移和往復運動，因此高壓燃料在沒有中斷之下導入流入通道。因此，用於背壓腔中壓力復原所需的時間準確地縮短，因此能有效地提高閥元件在閥閉合時的響應性。另外，筒形內壁部分可設置有連通壁表面，其限定筒形內壁部分與控制元件的圍繞位移軸線的外周壁之間的連通間隙，並且連通間隙引起流入腔與背壓腔相連通。因而，充分的通道面積通過布置連通槽來確保，因此由連通間隙限定的通道面積無需放大。因此，連通間隙的尺寸能形成為更小，以限制控制元件的軸線的傾斜。即使連通間隙的通道面積如上所述較小，連通間隙的形成引起連接流入腔和背壓腔的通路的總面積的增大。因而，背壓腔中壓力復原所需的時間能縮短，因此能提高閥元件在閥閉合時的響應性。另外，在徑向橫截面中，連通槽的底部可具有弓形形狀。在此情況下，高壓燃料的高壓施加至高壓燃料流過其中的連通槽。由於連通槽的底部構造為弓形，應力可以不聚集於筒形內壁部分上的連通槽的底部附近。因而，能防止筒形內壁部分由於提供連通槽引起的退化。因此，能提高燃料噴射設備中閥元件在閥閉合時的響應性，同時實現燃料噴射設備的高度耐久性。另外，多個連通槽可布置於筒形內壁部分上並且在筒形內壁部分的圓周方向上彼此間隔開。在此情況下，燃料由此從流入腔流動至背壓腔的通路的通道面積能容易擴大。因而，這允許大量的燃料流入背壓腔，因此背壓腔中的壓力復原能快速地實現。因此，能準確地提高燃料噴射設備在閥閉合時的響應性。而且，連通槽可在圓周方向上彼此等距地間隔開。在此情況下，控制元件周圍的燃料流能變得均勻。因而，這限制控制元件的傾斜。布置多個連通槽引起流入背壓腔的燃料的流量增大。而且，均勻的燃料流通過等距地布置連通槽來獲得，從而在沒有變化之下快速地實現背壓腔中的壓力復原。因而，閥元件的運動開始時間提前，並且時間波動能限制為較小。因此，能提高並且穩定燃料噴射設備中閥元件在閥閉合時的響應性。另外，閥體可設置有限制部分，其與控制元件在背壓腔一側上的端面相對並且在與流入通道分開的方向上的位移期間通過接觸其端面來限制控制元件的位移。而且，限制部分可設置有子連通槽，其與連通槽一起使得流入腔與背壓腔相連通。因而，通過接觸定位於背壓腔一側上的控制元件端面來限制控制元件的位移的限制部分的布置引起控制元件在與流入通道分離的方向上的位移的限制。因此，控制元件的位移量由限制部分限制。由此，在閉合閥元件時，控制元件快速地閉合流入通道並且停止將高壓燃料導入壓力控制腔。而且，與連通槽一起引起流入腔與背壓腔相連通的子連通槽設置於限制部分中。 因此，能確保燃料從流入腔至背壓腔的流動，因此防止背壓腔中的壓力復原通過端面與限制部分之間的接觸而中斷。因而，能提高燃料噴射設備中閥元件在閥閉合時和閥打開時的響應性。而且，限制部分能構造為在筒形內壁部分上在徑向內側方向上突出的臺階形狀， 因此限制部分能準確地限制控制元件的位移，同時這個結構簡單。子連通槽的通道面積可構造為在從流入腔至背壓腔的流動方向上接近流動方向的下遊時變大。在此情況下，流過子連通槽的燃料的壓力在接近燃料下遊側時變低。由此，流過連通槽和子連通槽的燃料被朝著下遊側吸引，因此這允許燃料更平穩地從流入腔流入背壓腔。因而，壓力復原直到閥元件開始運動所需的時間能縮短，並且由此能進一步提高閥元件在閥閉合時的響應性。例如，筒形內壁部分可設置有在筒形內壁部分的圓周方向上彼此等距地間隔開的連通槽，限制部分可設置有子連通槽，其分別連接至多個連通槽並且在圓周方向上彼此間隔開，並且連通槽和子連通槽可在圓周方向上彼此等距地間隔開。在此情況下，燃料由此從流入腔流動至背壓腔的通路的通道面積能容易地擴大。 另外，通過在筒形內壁部分的圓周方向上彼此等距地間隔開多個連通槽和多個子連通槽， 燃料能均勻地在控制元件周圍流動。因而，其限制控制元件的傾斜。如上所述，通過在穩定浮板姿勢的同時擴大通道面積，背壓腔中的壓力復原能快速且平穩地實現。因而，閥元件的運動開始時間能提前，並且時間波動能很小。因此，閥元件在閥閉合時的響應性能穩定地變尚ο
另外，在徑向橫截面中，連通槽的底部可構造為弓形，並且子連通槽可構造為與底部同軸並且具有與底部相同半徑的圓弧形。因而，當通過切割在閥體上形成連通槽和子連通槽時，用於形成連通槽和子連通槽的切割處理能用同一工具同時實施。因此，由於能同時形成連通槽和子連通槽的構造，能在筒體的低製造成本之下提供具有連通槽和子連通槽的閥體。由此，能在低製造成本之下提高燃料噴射設備中閥元件在閥閉合時和閥打開時的響應性。另外，子連通槽的圓弧形的中心可定位於限制部分在其徑向上的內周側上。在此情況下，在流動方向上接近下遊時，子連通槽的通道面積在從流入腔至背壓腔的流動方向變大。因而，燃料能平穩地從流入腔流動至背壓腔，因此能進一步提高閥元件在閥閉合時的響應性。另外，刻槽可設置於筒形內壁部分上作為連通槽。即使在此情況下，燃料能從流入腔流動至背壓腔。優選地，JISB-0951中限定的刻槽，舉例來說，比如其中多個槽沿著軸向延伸的平行型刻槽或其中每個槽相互交叉並且形成條紋圖案的菱形刻槽，在此情況下是適合的。另外，由於在閥體的軸向上延伸的連通槽的構造，高壓燃料流過連通槽的阻力能降低。因而，燃料能更平穩地從流入腔流動至背壓腔。因此，背壓腔中壓力復原所需的時間能更短，因此能更有效地提高閥體在閥閉合時的響應性。而且，連通槽的構造不限於沿著軸向延伸的形狀，因此連通槽能螺旋地纏繞在筒形內壁部分的中心軸線周圍並且沿著其延伸。另外，閥體可設置有高壓燃料由此進入布置於其末端中的噴孔的供應通路，並且可具有圓柱形元件，圓柱形元件保持於供應通路中、在內周側上構成筒形內壁部分、並且將壓力控制腔與供應通路分開。而且，閥體可包括形成所述末端的噴嘴元件，噴孔布置於末端上，並且噴嘴元件可構成由筒形內壁部分和供應通路限定的壓力控制腔，供應通路定位於壓力控制腔的外周側上並將高壓燃料供應至噴孔。如上所述，限定壓力控制腔的部件可根據燃料噴射設備的構造而改變。然而，不管限定壓力控制腔的部件，如果連通槽形成於限定壓力控制腔的筒形內壁部分上並且這允許燃料流入背壓腔，背壓腔中的壓力復原能快速地實現。因而，不管燃料噴射設備的構造，形成連通槽引起閥元件在閥閉合時的響應性的提高。


圖1是具有根據本發明第一實施例的燃料噴射設備的燃料供應系統的示意圖；圖2是根據本發明第一實施例的燃料噴射設備的縱向截面圖；圖3是示出根據本發明第一實施例的燃料噴射設備的一部分的局部放大圖；圖4是示出根據本發明第一實施例的燃料噴射設備的這個部分的又一放大截面圖；圖5是沿著圖4的線V-V截取的橫截圖，示出第一實施例的連通槽的形狀；圖6是示出根據本發明第二實施例的燃料噴射設備的一部分的局部放大圖，其為圖4的變型示例；
圖7是沿著圖6的線VII-VII截取的橫截圖，示出圖5的變型示例；圖8是示出根據本發明第三實施例的燃料噴射設備的一部分的局部放大圖，以及沿著圖9中的在該處浮板保持於筒體內的線VIII-VIII截取的橫截圖；圖9是沿著圖8的線IX-IX截取的橫截圖，示出根據本發明第三實施例的連通槽以及子連通槽的結構；圖10是示出根據本發明第四實施例的燃料噴射設備的一部分的橫截圖，其為圖7 的變型示例；圖11是示出根據本發明第五實施例的燃料噴射設備的一部分的橫截圖，其為圖7 的另一個變型示例；圖12是沿著圖6的線XII-XII截取的橫截圖並且示出燃料噴射設備的一部分，用於描述根據本發明第六實施例的連通槽；圖13是示出根據本發明第七實施例的燃料噴射設備的一部分的橫截圖，其為圖 12的變型示例；並且圖14是示出根據本發明第七實施例的燃料噴射設備的一部分的橫截圖，其為圖3 的另一個變型示例。
具體實施例方式本發明的多個實施例將參照附圖進行描述。在以下的實施例中，類似或相應的部件將由相同的參考標號指示並且為了簡單的緣故將不再重複描述。(第一實施例)其中使用根據本發明第一實施例的燃料噴射設備100的燃料供應系統10在圖1 中示出。燃料供應系統10是所謂的直噴燃料供應系統，其中燃料直接噴射入作為內燃機的柴油機20的燃燒室22。燃料供應系統10由供給泵12、高壓燃料泵13、共軌14、發動機控制設備17(發動機ECU)、燃料噴射設備100等構成。供給泵12是電驅動泵並且容納於燃料罐11中。供給泵12將供給壓力施加至存儲於燃料罐11中的燃料，以使得燃料壓力高於燃料的蒸氣壓力。供給泵12用燃料管道12a 連接至高壓燃料泵13並且將施加有預定供給壓力的液態燃料供應至高壓燃料泵13。燃料管道1 具有裝配於此的壓力控制閥(未示出)，並且供應至高壓燃料泵13的燃料壓力保持處於指定值。高壓燃料泵13附接至柴油機20並且由來自柴油機20的輸出軸的動力驅動。高壓燃料泵13由燃料管道13a連接至共軌14，並且還將壓力施加至由供給泵12供應的燃料從而將高壓燃料供應至共軌14。另外，高壓燃料泵13具有電連接至發動機控制設備17的電磁閥(未示出)。電磁閥由發動機控制設備17打開或閉合，並且由此從高壓燃料泵13供應至共軌14的燃料的壓力最佳地控制為預定的壓力。共軌14是由金屬材料比如鉻鉬鑄鋼製成的管狀元件並且具有多個分支部件14a。 這些分支部件Ha的數量相應於柴油機每排氣缸的數量。每個分支部件Ha通過形成供應通道14d的燃料管道連接至燃料噴射設備100。燃料噴射設備100和高壓燃料泵13由形成返回通道14f的燃料管道彼此連接。根據上述構造，共軌14暫時存儲由高壓燃料泵13供應的高壓狀態下的燃料，並且通過供應通道14d在保持於高壓狀態的壓力下將燃料分配至多個燃料噴射設備100。另外，共軌14具有設置於軸向上的兩個端部中的一端處的共軌傳感器14b，並且具有設置於其另一端處的壓力調節器14c。共軌傳感器14b電連接至發動機控制設備17並且檢測燃料的壓力和溫度並且將它們輸出至發動機控制設備17。壓力調節器14c將共軌14中的燃料的壓力維持於恆定值，並將多餘燃料減壓和排出至低壓側。穿過壓力調節器14c的多餘燃料通過將共軌14連接至燃料罐11的燃料管道He中的通道返回至燃料罐11。燃料噴射設備100是用於加壓燃料和用於從噴孔44噴射通過共軌14的分支部件 Ha供應的高壓燃料的設備。具體地，燃料噴射設備100具有閥部分50，其基於來自發動機控制設備17的控制信號控制從噴孔44噴射的高壓燃料的噴射。高壓燃料通過供應通道 14d從高壓泵13供應。另外，在燃料噴射設備100中，多餘燃料(其是從供應通道14d供應的高壓燃料的一部分並且沒有從噴孔44噴射)排入燃料噴射設備100與高壓燃料泵13由此連通的返回通道14f，並且然後返回至高壓燃料泵13。燃料噴射設備100插入並且裝配入布置於作為柴油機20的燃燒室22的一部分的頭部元件21內的插孔。在本實施例中，多個燃料噴射設備100布置用於柴油機20的相應燃燒室22，並且它們每個將燃料直接噴射入燃燒室22，具體地，在範圍從160至220兆帕(MPa)的噴射壓力下。發動機控制設備17由微型計算機等構成。發動機控制設備17不僅電連接至上述共軌傳感器14b，而且還連接至各種傳感器，比如用於檢測柴油機20的轉速的轉速傳感器、 用於檢測節流閥開口的節流傳感器、用於檢測吸入空氣體積的氣流傳感器、用於檢測增壓的增壓傳感器、用於檢測冷卻水溫度的水溫傳感器以及用於檢測潤滑油的油溫的油溫傳感器。發動機控制設備17基於來自相應傳感器的信號將用於控制高壓燃料泵13的電磁閥和每個燃料噴射設備110的閥部分50的打開和閉合的電信號輸出至高壓燃料泵13的電磁閥以及每個燃料噴射設備100。下面，將基於圖2或圖3詳細描述燃料噴射設備100的結構。燃料噴射設備100包括控制閥驅動部件30、控制體40、噴嘴針60、彈簧76以及浮板70。控制閥驅動部件30容納於控制體40中。控制閥驅動部件30包括端子32、螺線管31、固定元件36、可動元件35、彈簧34以及閥座元件33。由導電性金屬材料製成的端子 32在延伸方向上的兩個端部中的一個端部暴露至控制體40的外側，並且另一個端部連接至螺線管31。螺線管31螺旋地纏繞並且通過端子32從發動機控制設備17供應脈衝電流。 在螺線管31供應有脈衝電流時，螺線管31產生沿著軸向環繞的磁場。固定元件36是由磁性材料製成的圓柱形元件並且在由螺線管31產生的磁場中磁化。可動元件35由磁性材料製成，具有帶兩個臺階的圓柱形形狀，並且布置在固定元件36的軸向的末端側上。可動元件35由磁化的固定元件36在軸向上吸附至基端側。彈簧34 (其通過纏繞金屬絲成圓形製成的盤簧)在將可動元件35與固定元件36分開的方向上推壓可動元件35。閥座元件33 與控制體40的控制閥座部分47a—起形成壓力控制閥80。控制閥座部分47a將稍後描述。 閥座元件33在可動元件35的軸向上布置於固定元件36的相反側上，並且就座於控制閥座部分47a上。在螺線管31的磁場未產生時，閥座元件33通過彈簧34的偏壓力就座於控制閥座部分47a上。在螺線管31的磁場產生時，閥座元件33與控制閥座部分47a分開。
具有噴嘴體41、筒體56、孔板46、保持件48以及鎖緊螺母49的控制體40是細長形狀的並且在其中包括高壓燃料通道。噴嘴體41、孔板46以及保持件48按此順序在它們插入燃燒室的方向上從末端側布置。另外，燃料由此噴射至柴油機20的燃燒室22(參見圖 1)的噴孔44布置於控制體40的末端中。控制體40具有流入通道52、流出通道M、壓力控制腔53以及暴露至壓力控制腔 53的開口壁表面90。流入通道52的一端與連接至高壓燃料泵13和共軌14的供應通道 14d (參見圖1)的一側連通，並且流入通道52的另一端與壓力控制腔53連通。流入通道52 在開口壁表面90處具有流入埠 5 的開口，這是與供應通道14d的一側相反的通道端。 因而，高壓燃料能通過流入通道52導入壓力控制腔53。而且，流出通道M的一端與連接至高壓燃料泵13的返回通道14f(參見圖1)的一側連通，並且流出通道M的另一端與壓力控制腔53連通。流出通道M在開口壁表面90處具有流出埠 5 的開口，這是與返回通道14f的一側相反的通道端。因而，壓力控制腔53中的燃料能通過流出通道M流入低壓側。壓力控制腔53由孔板46和筒體56限定。壓力控制腔53相對於噴嘴針60在與噴孔 44相反的一側處設置於控制體40中。壓力控制腔53構造為使得高壓燃料從流入通道52 導入其中並且通過流出通道討排出。噴嘴體41由金屬材料比如鉻鉬鑄鋼製成並且是具有底部的圓柱形。噴嘴體41具有噴嘴針容納部分43、閥座部分45以及噴孔44。噴嘴針容納部分43沿著噴嘴體41的軸向形成，並且是噴嘴針60接收於其中的圓柱形孔。噴嘴針容納部分43具有從高壓燃料泵 13和共軌14 (參見圖1)供應的高壓燃料。高壓燃料由此供應至噴孔44的供應通道43a由噴嘴針容納部分43和筒體56限定。閥座部分45形成於噴嘴針容納部分43的底壁上並且與噴嘴針60的末端相接觸。噴孔44布置於噴嘴體41的相對於閥座部分45與孔板46相反的末端中。多個噴孔44形成為從噴嘴體41的內側輻射至噴嘴體41的外側。在高壓燃料穿過噴孔44時，高壓燃料霧化並且擴散，並且從而燃料可容易地與空氣相混合。由金屬材料製成的筒體56在腔53的徑向上限定壓力控制腔53。另外，筒體56同軸地接收和布置於噴嘴針容納部分43內，並且限定供應通道43a和壓力控制腔53。筒體56具有呈筒狀的內壁表面部分56a。內壁表面部分56a設置有控制壁表面部分57、筒體滑動表面部分59、板止擋部分58a以及針止擋部分58b。控制壁表面部分57在筒體56的軸向上定位於閥體46的一側上，並且圓形地包圍開口壁表面90。筒體滑動表面部分59布置於在筒體56的軸向上與孔板46相反的位置中，以使得噴嘴針60可沿著軸向在筒體滑動表面部分59上滑動。筒體滑動表面部分59的內徑相對於控制壁表面部分57 的內徑減小。板止擋部分58a具有朝著內壁表面部分56a的徑向內側突出的臺階形狀，並且通過筒體滑動表面部分59的內徑與控制壁表面部分57之間的差異構成。板止擋部分58a在筒體56的軸向上與浮板70相對。板止擋部分58a構造為通過浮板與流入通道52分開的位移來接觸浮板70，以便控制浮板70朝著噴嘴針60的位移。針止擋部分58b布置於在筒體56的軸向上相對於筒體滑動表面部分59與控制壁表面部分57相反的相反側處。針止擋部分58b面朝在筒體56的軸向上與板止擋部分58a相反的一側，以控制噴嘴針60朝著浮板70的位移。由金屬材料比如鉻鉬鑄鋼製成的孔板46具有圓柱形元件並且保持於噴嘴體41和保持件48之間。孔板46包括控制閥座部分47a、開口壁表面90、流出通道M以及流入通道52。控制閥座部分47a布置於孔板46的在孔板46軸向上處於保持件48 —側的一個端面處，並且與控制閥驅動部件30的閥座元件33 —起構成壓力控制閥80。開口壁表面90是平狀表面，其布置於噴嘴體41的一側上並且在孔板46的另一個端面的徑向上構造於中央部分中。開口壁表面90由筒體56圍繞並且具有圓形形狀。流出通道M從開口壁表面90 的徑向中央部分朝著控制閥座部分47a延伸。流出通道M相對於孔板46的徑向傾斜。流入通道52從開口壁表面90中流出通道M的徑向外側朝著具有控制閥座部分47a的所述一個端面延伸。流入通道52相對於孔板46的軸向傾斜。保持件48是由金屬材料比如鉻鉬鑄鋼製成的筒形元件，其具有沿著軸向形成的縱向孔48a、48b，並且具有插座部分48c。縱向孔48a是使得供應通道14d(參見圖1)與流入通道52連通的燃料通道。另一方面，縱向孔48b中在孔板46的一側上具有控制閥驅動部件30。另外，在縱向孔48b中，插座部分48c構造於與孔板46相反的部分處，以阻塞縱向孔^b的開口。插座部分48c具有控制閥驅動部件30的端子32伸入其中的一端並且具有可分離地裝配於其中的插頭部分(未示出)。插頭部分連接至發動機控制設備17。在插座部分48c連接至插頭部分(未示出)時，脈衝電流可從發動機控制設備17供應至控制閥驅動部件30。鎖緊螺母49由金屬材料製成並且具有帶兩個臺階的圓筒形狀。鎖緊螺母49接收噴嘴體41的一部分和孔板46，並且螺旋到保持件48的孔板46側上。另外，保持螺母49在其內周壁部分上具有臺階部分49a。在鎖緊螺母49裝配至保持件48時，臺階部分49a將噴嘴體41和孔板46壓向保持件48。這樣，鎖緊螺母49與保持件48 —起保持噴嘴體41和孔板46。由金屬材料比如高速工具鋼製成的噴嘴針60構造為大致圓柱形狀，並且能沿著控制體40的軸向在控制體40中運動。噴嘴針60具有座部分65、壓力接收表面61、彈簧容納部分62、針滑動部分63、針錨固部分68、復位彈簧66以及軸環元件67。座部分65形成於作為噴嘴針60的軸向上的兩個端部之一併且布置為與壓力控制腔53相反的端部上，並且就座於控制體40的閥座部分45上。座部分65和閥座部分45構成打開和閉合噴孔44 的閥部分50，供應入噴嘴針容納部分43的高壓燃料通過噴孔44排出。壓力接收表面61由噴嘴針60的軸向上的兩個端部中的一個端部形成並且布置於壓力控制腔53的與座部分65相反的一側處。壓力接收表面61與開口壁表面90和控制壁表面部分57 —起隔開壓力控制腔53，並且接收壓力控制腔53中的燃料的壓力。因而，噴嘴針60的位移由壓力控制腔53中的燃料壓力控制。彈簧容納部分62是與噴嘴針60同軸的圓柱孔，並且定位於壓力接收表面61的徑向中央部分中。彈簧容納部分62接收彈簧76的一部分。作為噴嘴針60的圓柱形外周壁的一部分的針滑動部分63定位為與控制壁表面部分57相比更靠近壓力接收表面61。針滑動部分63由筒體56的內周壁構成的筒體滑動表面部分59可滑動地支撐。軸環元件67是裝配於噴嘴針60的外周壁部分上的環狀元件並且由噴嘴針60保持。針錨固部分68在軸向上相對於噴嘴針滑動部分63布置於座部分65 的一側處，並且是通過擴大噴嘴針60的外徑構造的臺階部分。針錨固部分68構成在噴嘴針60的軸向位移方向上面向筒體56的針止擋部分58b的表面。針錨固部分68鎖定至針
11止擋部分58b，以使得噴嘴針60朝著浮板70的位移受到限制。噴嘴針60由復位彈簧66偏壓至閥部分50 —側。復位彈簧66是通過將金屬絲纏繞成圓形而製成的盤簧。復位彈簧66在軸向上分別具有就座於軸環元件67的壓力控制腔 53側上的表面上的一端以及就座於筒體56的閥部分側的端面上的另一端。根據上述構造， 噴嘴針60響應於施加至壓力接收表面61的壓力，也就是壓力控制腔53中的燃料的壓力， 相對於筒體56在筒體56的軸向上以線性的方式往復地位移，以將座部分65就位於閥座部分45上或將座部分65與閥座部分45分開，從而閉合或打開閥部分50。由金屬材料製成並且構造為圓盤體的浮板70對開口壁表面90施壓，以阻塞流入通道52。浮板70具有施壓表面73、壓力接收表面77、板錨固部分78、外周壁表面部分74 以及連通孔71。浮板70可滑動地布置，用於在壓力控制腔53內在控制體40的筒體56的軸向上往復運動。浮板70具有沿著噴嘴針60的軸向布置的位移軸向。浮板70的位移軸向中的兩個端面中，在位移軸向上與開口壁表面90相對的端面形成施壓表面部分73。呈圓形形狀的施壓表面部分73通過浮板70的往復運動緊靠在開口壁表面90上。浮板70的在位移軸向上與施壓表面73相反的端面形成在位移軸向上與壓力接收表面61相對的壓力接收表面77。壓力接收表面77由壓力控制腔53中的加壓燃料壓向開口壁表面90。另外，壓力接收表面77的外周邊緣具有板錨固部分78，其在位移軸向上與筒體56 的板止擋部分58a相對。板錨固部分78鎖定至板止擋部分58a，以使得浮板70朝著噴嘴針 60的位移受到限制。浮板70的將施壓表面73連接至壓力接收表面77的外周壁表面部分74在筒體56 的徑向上與控制壁表面部分57相對。另外，流入腔53a是在壓力控制腔53中相對於浮板 70定位於流入通道52 —側處的空間。此外，背壓腔5 是在壓力控制腔53中相對於浮板 70定位於噴嘴針60 —側處的空間。連通孔71在浮板70中從壓力接收部分77的徑向中央部分延伸至流出埠 Ma。 連通孔71的延伸方向沿著浮板70的位移軸向。連通孔71的一端在施壓表面73的與流出埠 5 相對的徑向中央部分處開口。在浮板70的施壓表面73緊靠在開口壁表面90上的狀態下，壓力控制腔53通過連通孔71與流出埠 5 連通。連通孔71具有狹窄部分71a和凹陷部分72。連通孔71的最小通道面積由狹窄部分71a的尺寸限定，因此狹窄部分71a控制流過連通孔71的燃料的流量。狹窄部分71a 的通道面積構造為小於流出埠 5 的開口面積。狹窄部分71a定位為與形成壓力接收表面77的另一個端面相比更靠近作為浮板70在其軸向上的兩個端面之一併且形成施壓表面 73的端面。與浮板70同軸且是圓柱孔的凹陷部分72從壓力接收表面77凹陷至與壓力接收表面61相反的一側，以使得連通孔71的通道面積由凹陷部分72部分地擴大。連通孔71 在壓力接收表面77中的開口由凹陷部分72擴大。另一方面，壓力接收表面77在位移軸向上由彈簧76偏壓。彈簧76是通過纏繞金屬絲成圓形製成的盤簧。彈簧76在軸向上的一端就座於浮板70的壓力接收表面77上。彈簧76在軸向上的另一端容納於噴嘴針60的彈簧容納部分 62中。彈簧76同軸地布置於浮板70和噴嘴針60之間並且在軸向上以收縮狀態布置。根據上述構造，彈簧76相對於噴嘴針60將浮板70偏壓至開口壁表面90 —側。即使在流入腔53a和背壓腔5 之間的壓差變小時，浮板70也由彈簧76的偏壓力偏壓至開口壁表面90，從而使得施壓表面部分73緊靠在開口壁表面90上。下面，將基於圖3和圖5進一步詳細描述燃料噴射設備100的特徵部分。連通槽57a和可滑動接觸壁表面57b布置於筒體56的內壁表面部分56a中。連通槽57a從筒體56的作為筒體56的軸向上開口壁表面90 —側處的軸向端沿著筒體56的軸向延伸至板止擋部分58a，以使得連通槽57a引起流入腔53a與背壓腔5 連通。多個連通槽57a設置於內壁表面部分56a中並且在其圓周方向上彼此隔開預定的距離。具體地， 在第一實施例中，三個連通槽57a設置於內壁表面部分56a中並且在其圓周方向上彼此均勻地隔開。連通槽57a沿著筒體56的圓周方向具有弓形橫截面，並且連通槽57a的弓形形狀的中心角是大約90度。連通槽57a由沿著筒體56的圓周方向設置的底部57d以及沿著筒體56的徑向設置的側部57e限定。在筒體56的徑向橫截面中，連接底部57d和側部57e的角部57f形成為圓弧形狀。如上所述，通過形成弓形的角部57f，防止了由流過連通槽57a的加壓燃料施加至內壁表面部分56a的力集中在角部57f上。可滑動接觸壁表面57b布置於在筒體56的圓周方向上與可滑動接觸壁表面57b 相鄰的連通槽57a之間。可滑動接觸壁表面57b圍繞浮板70的位移軸線可滑動地接觸外周壁表面部分74。連通槽57a在圓周方向上彼此均勻地隔開，以使得三個可滑動接觸壁表面57b也布置於筒體56的圓周方向上並且彼此均勻地隔開。因此，可滑動接觸壁表面57b 與外周壁表面部分74之間的接觸部分的每個彼此隔開大約120°，以使得浮板70在浮板 70的徑向內側的方向上由可滑動接觸壁表面57b保持。另外，甚至在可滑動接觸壁表面57b和外周壁表面部分74之間，可能出現小的燃料流，比如非常小的燃料洩漏。然而，在設計燃料由此從流入腔53a流動至背壓腔53b的總通道面積時，用於獲得必要流量的總通道面積在不考慮穿過可滑動接觸壁表面57b和外周壁表面部分74之間並且流入背壓腔5 的燃料體積之下限定。因而，連通槽57a、在徑向上延伸的徑向槽77a以及連通孔71的通道面積限定為使得從流入腔53a流動至背壓腔5 的必要燃料流量通過使得三個連通槽57a和三個徑向槽77a與連通孔71相連通來設置。而且，三個連通槽57a和連通孔71的總通道面積設置為大於流入埠 5 的開口面積。另外，浮板70的板錨固部分78設置有所述多個徑向槽77a。多個徑向槽77a在圓周方向上彼此隔開。徑向槽77a在浮板70的徑向上延伸。徑向槽77a在板錨固部分78和板止擋部分58a之間形成燃料能流過其中的通道。接著，將在下面基於圖2至圖5描述燃料噴射設備100的操作，燃料噴射設備100 通過從發動機控制設備17輸出的控制信號控制閥部分50的打開/閉合併且噴射燃料。在壓力控制閥80阻塞流出埠 5 和返回通道14f(參見圖1)的狀態下，浮板70 的施壓表面73通過彈簧76的偏壓力朝著流入通道52的閉合位置緊靠在開口壁表面90上。 在流出埠 5 通過壓力控制閥80的操作與返回通道14f連通時，壓力控制腔53中的燃料開始通過流出通道M流出。這在鄰近流出埠 Ma的位置處產生減壓，因此浮板70被朝著開口壁表面90吸引，施壓表面73對開口壁表面90施壓，並且流入埠 5 被阻塞。壓力控制腔53的背壓腔53b中的燃料通過連通孔71從流出埠 5 流出。如果從流出埠 5 的流動繼續，那麼壓力控制腔53中的燃料壓力下降。在壓力控制腔53中的燃料壓力變得比預定壓力值低時，噴嘴針60朝著壓力控制腔53的一側運動，因此座部分65與閥座部分45分開，從而打開閥部分50。(在以下的描述中，噴嘴針60開始運動時的壓力將簡稱為預定壓力)。之後，噴嘴針60朝著壓力控制腔53 —側的運動通過針錨固部分 68緊靠在針止擋部分58b上而受到限制。在流出埠 5 與返回通道14f(參見圖1)之間的連通通過閉合壓力控制閥80 而中斷時，浮板70由通過流入通道52導入的高壓燃料壓向噴嘴針60—側。在由流入通道 52中的高壓燃料產生的朝著噴嘴針60 —側作用的力變得高於彈簧76的朝著開口壁表面 90 一側作用的偏壓力時，浮板70開始位移。浮板70與開口壁表面90的分離引起流入通道 52和壓力控制腔53之間的連通。由此，高壓燃料導入流入腔53a。浮板70朝著噴嘴針60 一側的位移通過板錨固部分78緊靠在板止擋部分58a上而受到限制。那麼，從流入通道52導入流入腔53a的燃料通過布置於筒體56的內壁表面部分 56a上的三個連通槽57a和三個徑向槽77a以及連通孔71流動至背壓腔53b。通過在背壓腔53b中的壓力復原，噴嘴針60被朝著閥部分50 —側壓下。因而，噴嘴針60引起座部分 65就座於閥座部分45上並且阻塞噴孔44。甚至在閥部分50閉合後，從流入腔53a至背壓腔53b的燃料流動繼續。因而，壓力控制腔53內的流入腔53a和背壓腔5 之間的壓差逐漸地降低。因此，彈簧76的偏壓力變得大於浮板70朝著噴嘴針60 —側作用的力，因此浮板70引起板錨固部分78與板止擋部分58a分開並且重新開始朝著開口壁表面90 —側位移。因而，浮板70返回至施壓表面73通過彈簧76的偏壓力緊靠在開口壁表面90上的狀態。在第一實施例中，用於允許燃料從流入通道53a流動至背壓腔53b的充分通道面積由連通槽57a提供。因而，背壓腔53b中的壓力復原通常不會由於浮板70而受到限制。另一方面，由於通過連通槽57a提供充分的通道面積，筒體56的內壁表面部分56a 和浮板70的外周壁表面部分74之間的間隙能減少。通過減少間隙，能限制出現浮板70的位移軸線相對於筒體56的軸向傾斜的情況。因而，浮板70可平穩地滑動並且能在壓力控制腔53內位移。由此，浮板70允許流入通道52快速地開口入壓力控制腔53。因此，燃料導入壓力控制腔53沒有受到浮板的限制。因而，在浮板70打開流入通道52時，燃料快速地導入流入腔53a，並且此外，燃料能平穩地流入背壓腔53b。由此，通過噴嘴針60位移的啟動時間進行壓力復原所需的時間可以縮短。因此，在燃料噴射設備100中，能提高噴嘴針60在閥閉合時的響應性。另外，在第一實施例中，用於將流入通道53a與背壓腔5 連通的通路的充分通道面積由連通槽57a提供。因而，即使可滑動地接觸浮板70的外周壁表面部分74的可滑動接觸壁表面57b布置於筒體56的內壁表面部分56a上，也能防止背壓腔53b中的壓力復原被浮板70中斷。浮板70在可滑動接觸壁表面57b上位移和往復運動，因此能限制浮板70 的軸線的傾斜。因而，浮板70能在壓力控制腔53中準確地位移並且往復運動，因此高壓燃料導入流入通道53a不會中斷。因此，背壓腔53b中的壓力復原所需的時間能準確地縮短， 因此能更有效地提高噴嘴針60在閥閉合時的響應性。在第一實施例中，高壓燃料的高壓力作用在高壓燃料流過其中的連通槽57a上。 在連通槽57a的徑向橫截面中，連通槽57a的底部57d和側部57e之間的角部57f形成為圓弧形狀，因此能防止應力集中於角部57f處。另外，連通槽57a構造為弓形並且在圓周方向上延伸，因此能提供上述的充分通道面積，並且能形成在徑向上具有較淺深度的連通槽57a。因而，能容易給筒體56在徑向上提供充分的壁厚，因此筒體56的強度退化能受到限制。因此，筒體56由於提供連通槽57a所引起的退化能受到限制。因此，能提高燃料噴射設備100中噴嘴針60在閥閉合時的響應性，同時能獲得燃料噴射設備100的高耐久性。在第一實施例中，三個連通槽57a在圓周方向上彼此隔開地布置，因此燃料由此從流入腔53a流入背壓腔53b的通路的通道面積能容易地擴大。因而，這允許大量的燃料朝著背壓腔5 流動，因此背壓腔53b中的壓力復原能快速地實現。另外，三個連通槽在筒體56的圓周方向上以相等的間隔隔開，因此燃料從三個部分流入背壓腔53b。因而，浮板 70周圍的燃料流動能變得均勻。提供三個連通槽57a引起流入背壓腔53b的燃料流量的增大，並且均勻的燃料流量通過以等間距地布置連通槽57a來實現，因此浮板70相對於其軸向的傾斜可以受到限制。由此，背壓腔53b中的壓力復原快速且平穩地實現。因而，噴嘴針60的運動開始時間提前，並且運動開始時間的波動可以很小。因此，能提高燃料噴射設備100中噴嘴針60在閥閉合時的響應性。另外，在第一實施例中，在筒體56的軸向上延伸的連通槽57a的構造能減少穿過連通槽56a的流動阻力。因而，從流入腔53a流動至背壓腔53b的燃料流動能更平穩。因此，背壓腔53b中壓力復原所需的時間能更短，因此能更有效地提高噴嘴針60在閥閉合時的響應性。另外，在第一實施例中，具有臺階部分的板止擋部分58a布置於控制體40的筒體 56中，因此以簡單的結構準確地限制了浮板70在與流入通道52分開的方向上的位移。由此，在閉合噴嘴針60時，浮板70快速地關閉流入通道52並且停止將高壓燃料導入壓力控制腔53。然而，在板錨固部分78和板止擋部分58a之間，從流入腔53a至背壓腔53b的燃料流動可能受到限制。在本實施例中，徑向槽77a布置於板錨固部分78中，因此即使在板錨固部分78和板止擋部分58a彼此相接觸時，燃料也能流動。因而，連通槽57a的由此能縮短背壓腔5 中的壓力復原所需時間的功能在沒有由於板錨固部分78和板止擋部分58a 的接觸而中斷之下有效地實施。因此，能提高燃料噴射設備100中噴嘴針60在閥閉合時和閥打開時的響應性。在第一實施例中，柴油機20是權利要求中描述的內燃機的示例，控制體40是權利要求中描述的閥體的示例，噴嘴體41是權利要求中描述的噴嘴元件的示例，筒體56是權利要求中描述的筒形元件的示例，內壁表面部分56a是權利要求中的筒形內壁部分的示例， 噴嘴針60是權利要求中的閥元件的示例，並且浮板70是權利要求中的控制元件的示例。(第二實施例)圖6和7中所示的本發明的第二實施例是上述第一實施例的變型示例。在第二實施例的燃料噴射設備200中，布置對應於第一實施例中的筒體56 (參見圖幻的筒體256。 另外，在燃料噴射設備200中，與第一實施例中的彈簧76相應的構造省略。接著，將描述根據第二實施例的燃料噴射設備200的詳細結構。連通槽257a和可滑動接觸壁表面257b布置於筒體256的內壁表面部分256a。連通槽257a和可滑動接觸壁表面257b分別相應於布置於第一實施例的筒體56中的連通槽 57a和可滑動接觸壁表面57b (參見圖4)。將流入腔53a連接至背壓腔53b的連通槽257a從筒體256在開口壁表面90 —側上的端部沿著筒體256的軸向延伸至板止擋部分258a。在第二實施例中，提供四個在筒體 256的圓周方向上彼此相等地隔開的連通槽257a。連通槽257a在其徑向橫截面上具有半圓形狀。如上所述，將連通槽257a的底部257d在與軸向垂直的橫截面中形成為圓弧形狀引起由流過連通槽257a的高壓燃料施加的力不那麼集中。可滑動地接觸浮板70的外周壁表面部分74的可滑動接觸壁表面257b布置於在筒體256的圓周方向上彼此鄰接的連通槽257a之間。可滑動接觸壁表面257b接觸外周壁表面部分74，因此浮板70由可滑動接觸壁表面257b在浮板70的徑向內側方向上保持。另夕卜，同第一實施例一樣，甚至在可滑動接觸壁表面257b和外周壁表面部分74之間，較少的燃料，比如非常少的燃料洩漏，可以流動。接著，將基於圖2、6和7描述用於打開和閉合上述燃料噴射設備200中的閥部分 50的操作。在流出埠 5 通過壓力控制閥80的操作與返回通道14f連通之前，浮板70的板錨固部分78就座於板止擋部分258a上。在壓力控制閥80的操作使得流出埠 5 與返回通道14f(參見圖1)連通時，燃料通過流出通道M流出壓力控制腔53。這在流出埠 54a附近產生減壓，因此浮板70被朝著開口壁表面90吸引，由此，施壓表面73對開口壁表面90施壓，並且這使得流入埠 5 被阻塞。因此，同第一實施例一樣，在壓力控制腔53 中的壓力變得低於預定壓力值時，噴嘴針60打開閥部分50。緊靠在開口壁表面90上的浮板70對開口壁表面90施壓，從而阻塞流入埠 52a。 由於流過連通孔71的燃料的流出，快速減壓出現在壓力控制腔53中，其中從流入埠 52a 的燃料流動中斷。通過壓力控制腔53中壓力的減壓，噴嘴針60向上朝著壓力控制腔53 — 側壓，因此座部分65與閥部分45分開，從而將閥部分50保持處於打開狀態。在流出埠 5 和返回通道14f(參見圖1)之間的連通通過閉合壓力控制閥80 而中斷時，浮板70由通過流入通道52導入的高壓燃料壓向噴嘴針60 —側，因此浮板70開始運動。浮板70與開口壁表面90的脫離引起流入通道52開口入壓力控制腔53。由此，高壓燃料導入流入腔53a。然後，從流入通道52導入流入腔53a的燃料通過布置於筒體256的內壁表面部分 256a上的四個連通槽257a以及四個連通孔71朝著背壓腔5 流動。通過背壓腔5 中的壓力復原，噴嘴針60被朝著閥部分50 —側向下壓。噴嘴針60引起座部分65將就座於閥座部分45上，以阻塞噴孔44。在第二實施例中，不同於第一實施例，浮板70保持與開口壁表面90脫離直到流出埠 5 通過壓力控制閥80與返回通道14f(參見圖1)形成連通。在第二實施例中，允許燃料從流入通道53a流動至背壓腔53b的充分通道面積由連通槽257a確保。因而，能防止背壓腔53b中的壓力復原由浮板70中斷。另外，可滑動接觸壁表面257b可滑動地接觸浮板70的外周壁表面部分74，因此浮板70的位移軸線相對於筒體256的軸向傾斜的可能性更小。因此，浮板70能在壓力控制腔53內平穩地位移，並且從而其能將流入通道52快速地開口入壓力控制腔53。因而，能防止導入壓力控制腔53的燃料流由浮板70限制。因而，燃料快速地導入流入腔53a，並且此外，燃料能平穩地流入背壓腔53b。因此，通過噴嘴針60的初始位移來進行壓力復原所用的時間能縮短。因此，在燃料噴射設備 200中，能提高噴嘴針60在閥閉合時的響應性。
另外，在第二實施例中，高壓燃料的壓力施加於此的連通槽257的底部257d構造為圓弧形狀，因此應力不會集中於底部257d的附近。因而，能防止筒體256由於提供連通槽257a引起的退化。另外，通過應力的分布，連通槽257a在筒體256的徑向上的深度能更大。因此，連通槽257在圓周方向上的寬度能變窄，同時確保充分的通道面積。因而，布置於彼此鄰接的連通槽257之間的可滑動接觸壁表面257b的寬度能在圓周方向上擴大。因此，外周壁表面部分74的接觸可滑動接觸壁表面257b的表面積變得更大，並且因此浮板70 相對於軸向的傾斜將不大可能出現。因此，能提高燃料噴射設備200中噴嘴針60在閥閉合時的響應性，同時確保燃料噴射設備200的高耐久性。在第二實施例中，筒體256是權利要求中描述的筒形元件的示例，並且內壁表面部分256a是權利要求中描述的筒形內壁部分的示例。(第三實施例)圖8和9中所示的本發明的第三實施例是上述第一實施例的另一個變型示例。第三實施例中的燃料噴射設備300的控制體340具有與第一實施例中的筒體56(參見圖3) 相應的筒體356。而且，第三實施例的燃料噴射設備300包括與第一實施例的浮板70相應的浮板370。下文中，將基於圖8和9描述根據第三實施例的燃料噴射設備300的構造。筒體356的內壁表面部分356a設置有連通槽357a、可滑動接觸壁表面357b、板止擋部分358a以及子連通槽357g。與第二實施例中的連通道257a(參見圖6) —樣，連通槽 357a沿著筒體356的軸向延伸，從而將流入腔53a連接至背壓腔53b。一對連通槽357a設置於內壁表面部分356a上。連通槽357a布置為在筒體356的圓周方向上彼此隔開180°。 在與筒體356的軸向垂直的徑向橫截面中，連通槽357a的底部357d具有圓弧形狀。可滑動接觸壁表面357b布置於彼此鄰接的連通槽357a之間，並且可滑動地接觸浮板370的外周壁表面部分374。板止擋部分358a具有朝著內壁表面部分356a的徑向內側突出的臺階形狀，並且與作為浮板370在背壓腔5 —側上的端面的壓力接觸表面377相對。板止擋部分358a將通過浮板370與流入通道52分開的位移形成為與浮板370的壓力接收表面377相接觸，因此板止擋部分358a限制浮板370的位移。兩個子連通槽357a設置於板止擋部分358a處。兩個子連通槽357g分別連接至兩個連通槽357a。因此，每個連通槽357a與每個子連通槽357g相合併以將流入腔53a連接至背壓腔53b。每個子連通槽357g布置為在筒體356的圓周方向上彼此隔開180°。在與筒體356的軸向垂直的徑向橫截面中，子連通槽357g具有圓弧形狀。子連通槽357g和連通槽357a的底部357d彼此同軸且具有相同的半徑。子連通槽357的圓弧形的中心在筒體356的徑向上定位於板止擋部分358a的內側。 因而，子連通槽357g的通道面積在從流入腔53a至背壓腔5 的流動方向上在接近下遊側時變大。如上所述，通過提供具有子連通槽357g的板止擋部分358a，即使在浮板370和板止擋部分358彼此相接觸時，燃料也能在流入腔53a和背壓腔5 之間流動。因而，在浮板 370的壓力接收表面377中能省略對應於徑向槽77a(參見圖3)的構造。在第三實施例中，子連通槽357g設置於板止擋部分358a中，並且與連通槽357a 相合併以將流入腔53a連接至背壓腔53b，因此確保燃料從流入腔53a流入背壓腔53b。因此，其防止背壓腔53b內的壓力復原由於壓力接收表面377和板止擋部分358之間的接觸而中斷。因而，能提高燃料噴射設備300中噴嘴針60在閥閉合時和閥打開時的響應性。另外，在第三實施例中，子連通槽357g的通道面積在接近下遊側時變大，因此流過子連通槽357g的燃料的壓力在接近燃料下遊側時變小。由此，流過連通槽357a和子連通槽357g的燃料被朝著下遊側吸引，因此這允許燃料更平穩地從流入腔53a流入背壓腔5 。 因而，壓力復原所用的時間能縮短，因此能進一步提高噴嘴針60在閥閉合時的響應性。在第三實施例中，多個連通槽357a和多個子連通槽357g可提供為超過兩個，從而允許燃料由此從流入腔53a流入背壓腔53b的通道面積的擴大。另外，通過在筒體356的圓周方向上彼此等距地間隔開多個連通槽357a和多個子連通槽357g，燃料能在浮板370周圍均勻地流動。因而，浮板的傾斜能受到限制。如上所述，通道面積擴大並且浮板370的姿勢穩定，因此背壓腔53b中的壓力復原快速且平穩地實現。因而，噴嘴針60的運動開始時間提前，並且時間波動能很小。因此，能提高噴嘴針60在閥閉合時的響應性。在第三實施例中，在浮板370中能省略用於連通的徑向槽，因此製造浮板370的成本能降低。另外，在筒體356的橫截面中，子連通槽357g和連通槽357a分別由彼此同軸且具有相同半徑的圓弧限定。因而，用於在筒體356中形成連通槽357a和子連通槽357g的切割處理能用同一工具同時實施。因此，同時形成連通槽357a和子連通槽357g引起筒體 356的製造成本下降。由此，能在燃料噴射設備300中在低成本之下提高噴嘴元件在閥閉合時和閥打開時的響應性。在第三實施例中，控制體340是權利要求中描述的閥體的示例，筒體356是權利要求中描述的筒形元件的示例，內壁表面部分356a是權利要求中描述的筒形內壁部分的示例，並且浮板370是權利要求中描述的控制元件的示例。(第四實施例)圖10中所示的第四實施例是第二實施例的變型示例。第四實施例的燃料噴射設備400包括與第二實施例中的筒體256相應的筒體456。下文中，根據第四實施例的燃料噴射設備400的構造將基於圖10和圖6詳細進行描述。筒體456的內壁表面456a具有連通壁部分457c和與第二實施例中的連通槽257a 基本上相應的四個連通槽457a。連通壁部分457c布置於在筒體456的圓周方向上彼此鄰接的連通槽457a之間，並且在浮板70和外周壁表面部分74之間限定將流入腔53a連接至背壓腔53b的連通間隙475。在第四實施例中，連接流入腔53a和背壓腔53b的通路的充分通道面積由連通槽 457a確保。因而，能提高噴嘴針60在閥閉合時的響應性。另外，充分的通道面積由連通槽457a確保，因此由連通間隙475限定的通道面積無需擴大。因而，連通槽475的深度能變小，以限制浮板70的軸線的傾斜。另一方面，即使連通間隙475的通道面積較小，形成連通間隙475引起連接流入通道53a和背壓腔53b的通路的總通道面積的擴大。因此，從流入腔53a流入背壓腔53b的燃料的量增大。因而，壓力復原所需的時間縮短，因此能進一步提高噴嘴針60在閥閉合時的響應性。在第四實施例中，筒體456是權利要求中描述的筒形元件的示例，並且內壁表面部分456a是權利要求中描述的筒形內壁部分的示例。(第五實施例)圖11中所示的第五實施例是第二實施例的另一個變型示例。在第五實施例的燃CN 102472211 A說明 書16/18 頁
料噴射設備500中，布置與第二實施例中的筒體256相應的筒體556。下文中，根據第五實施例的燃料噴射設備500的構造將基於圖6和圖11詳細進行描述。在筒體556的內壁表面部分556a中，布置分別與第二實施例中的連通槽257a和可滑動接觸壁表面257b相應的連通槽557a和可滑動接觸壁表面557b。在第五實施例中， 連接流入腔53a和背壓腔53b的四個連通槽557a在筒體556的圓周方向上彼此等距地間隔開。每個連通槽圍繞筒體556的中心軸線螺旋形地纏繞並且沿著其延伸。可滑動接觸壁表面設置於螺旋形連通槽557a之間並且可滑動地接觸浮板70的外周壁表面部分74。在上述第五實施例中，即使連通槽557a螺旋地纏繞，流入腔53a也能經由連通槽 557a與背壓腔5 連通，因此背壓腔5 中的壓力復原能快速地實現。因而，即使構造於筒體556的內壁表面部分556a上的連通槽57a是螺旋形的，也能提高噴嘴針60在閥閉合時的響應性。在第五實施例中，筒體556是權利要求中描述的筒形元件的示例，並且內壁表面部分556a是權利要求中描述的筒形內壁部分的示例。(第六和第七實施例)圖12和13中示出的本發明的第六和第七實施例是第二實施例的另一個變型示例。第六和第七實施例的燃料噴射設備600、700分別包括與第二實施例中的筒體256(參見圖6)相應的筒體656、756。在筒體656、756的每個內壁表面部分656a、756a上，刻槽形成為連通槽657a、757a，以使得流入腔53a與背壓腔53b連通。例如，JISB-0951中限定的內容適合於這種刻槽。具體地，如圖12中所示，作為第六實施例中的連通槽657a的刻槽通過在筒體656 的圓周方向上彼此均勻地間隔開的沿著筒體656的軸向延伸的密紋來構造。圖12的刻槽與上述JISB-0951中限定的平行類型的那種相應。導入流入腔53a的燃料流過刻槽並且在位移軸向上穿過浮板70，並且由此燃料到達背壓腔53b。而且，如圖13中所示，作為第七實施例中的連通槽757a的刻槽通過在筒體656的圓周方向上彼此均勻地間隔開的圍繞筒體756的中心軸線螺旋纏繞並且沿著其延伸的密紋來構造。通過改變每個螺旋槽的旋轉方向，多個密紋彼此交叉，並且這形成條紋圖案。刻槽相應於上述JISB-0951中限定的菱形刻槽。導入流入腔53a的燃料流過刻槽並且在位移軸向上穿過浮板70，從而流入背壓腔53b。如在第六和第七實施例中描述的，刻槽能形成為連通槽657a、757a。即使上述刻槽允許燃料從流入通道53a流入背壓腔53b，因此背壓腔53b中的壓力復原能迅速地實現。 因此，能提高噴嘴針60在閥閉合時的響應性。(第八實施例)圖14中所示的第八實施例也是第一實施例的另一個變型示例。在第八實施例的燃料噴射設備800中，省略相應於在第一實施例中限定壓力控制腔53的徑向的筒體56(參見圖3)的結構。另外，作為相應於第一實施例中的噴嘴體41(參見圖3)的結構，提供第一噴嘴體841a和第二噴嘴體841b。下文，將基於圖14描述根據第八實施例的燃料噴射設備 800的構造。第一噴嘴體841a和第二噴嘴體841b按照此順序從控制體840的末端布置。噴孔44 (參見圖2)構造於第一噴嘴體841a的末端上。壓力控制腔53布置於第二噴嘴體841b 內。第一噴嘴針本體841a和第二噴嘴針本體841b包括噴嘴針容納部分843和供應通道843a。噴嘴針容納部分843和供應通道843a分別相應於第一實施例的噴嘴針容納部分 43和供應通道43a。噴嘴針容納部分843定位於第一噴嘴針本體841a和第二噴嘴針本體841b的徑向中央部分中，並且構造為形成於噴嘴體841a、841b中。在第二噴嘴體841b —側的內壁表面部分856a上，控制壁表面部分857、筒體滑動表面部分859、板止擋部分858a以及針止擋部分858b提供為噴嘴針容納部分843。控制壁表面部分857、筒體滑動表面部分859、板止擋部分858a和針止擋部分858b基本上類似於第一實施例中形成於筒體56的內壁表面部分 563中的相應部件57、59、583、5813(參見圖；3)。第八實施例的壓力控制腔53由第二噴嘴體 841b的控制壁表面部分857、噴嘴針60的壓力接收表面61以及開口壁表面90限定。供應通路843a定位於壓力控制腔53的外周側處並且構造為在第一噴嘴體841a 和第二噴嘴體841b中延伸。供應通路843a沿著控制體840的軸向延伸並且在軸向上的末端側處連接至噴嘴針容納部分843。由此，供應通路843a用噴嘴針容納部分843供應高壓燃料。在上述第八實施例的控制體840中，布置壓力控制腔53和供應通路843a。壓力控制腔53限制噴嘴針60的運動，並且供應通路843a是高壓燃料由此流入噴孔44 (參見圖 2)的部分。在第一實施例中，通過保持於噴嘴針容納部分43內的筒體56，壓力控制腔53 與供應通路43a分開(參見圖幻。另一方面，在第八實施例中，供應通路843a布置於壓力控制腔53的外周側處，因此在壓力控制腔53與供應通路843a分開的狀態下，壓力控制腔 53由第二噴嘴體841b限定。如上所述，限定壓力控制腔53的部件可根據燃料噴射設備的構造而改變。然而， 不管限定壓力控制腔53的部件，如果連通槽857a形成於限定壓力控制腔53的內壁表面部分856a上並且這允許燃料從流入腔53a流入背壓腔53b，背壓腔53b中的壓力復原能迅速地實現。由此，不管燃料噴射設備的構造，形成連通槽857a引起噴嘴針60在閥閉合時的響應性的提高。在第八實施例中，控制體840是權利要求中描述的閥體的示例，第一噴嘴體841a 和第二噴嘴體841b是權利要求中描述的噴嘴元件的示例，並且內壁表面部分856a是權利要求中描述的筒形內壁部分的示例。雖然本發明已經參照附圖結合其優選實施例進行描述，但是要注意到，各種改變和變型對於本領域技術人員將變得明顯。在上述實施例中，提到了其中兩個至四個連通槽布置為在筒體的圓周方向上在內壁表面部分上彼此等距地間隔開的構造。然而，連通槽的數量、位置和構造不限於此。例如， 僅一個連通槽能布置於燃料噴射設備中筒體的內壁表面部分上。在上述實施例中，可滑動接觸壁表面或連通壁部分的任一個設置於布置在筒體的內壁表面部分上的連通槽之間。然而，可滑動接觸壁表面和連通壁部分能同時設置。這種設置引起浮板傾斜的限制並且確保充分的燃料從流入腔53a流入背壓腔53b。在上述第三實施例中，子連通槽357g的通道面積構造為朝著下遊側變大。然而子連通槽357g的構造不限於第三實施例的構造。例如，子連通槽能沿著徑向延伸並且構造為具有同樣的通道面積。而且，子連通槽的數量和位置不限於上述構造。在上述實施例中，在燃料噴射設備的軸向上，與其中提供插座部分48c的基端側相比，壓力控制腔53布置於更靠近其中形成噴孔44的末端側的部分中。然而，在通常流行的燃料噴射設備中，與用於控制噴嘴針運動的壓力控制腔相應的構造布置於與末端側相比更靠近基端側的位置中。本發明能應用於這種通常流行的燃料噴射設備中。更具體地，在上述第一至第七實施例中，由形成控制體的多個部件，尤其是筒體，限定壓力控制腔53。在第八實施例中，壓力控制腔53主要由第二噴嘴體841b限定。然而，壓力控制腔53能由形成控制體並且除了筒體和噴嘴體之外的部件限定，比如與上述實施例中的保持件48相應的部件。在上述實施例中，使用通過螺線管31的電磁力移動可動元件的結構，作為用於打開和閉合控制壓力控制腔53中的燃料壓力的壓力控制閥80的驅動部分。然而，能使用除了螺線管31以外的驅動部分，例如壓電元件。即使在此情況下，用於打開和閉合壓力控制閥80的驅動部分也能基於來自發動機控制器17的控制信號操作。在上面的實施例中，本發明應用至用於將燃料直接噴入燃燒室22的柴油機20的燃料噴射設備。然而，本發明可應用至用於任何內燃機比如奧託循環發動機等的燃料噴射設備，而不限於柴油機20。另外，由燃料噴射設備噴射的燃料不限於輕油，而是可以為汽油、 液化石油氣等。而且，本發明可應用至將燃料噴射至用於燃燒燃料的發動機比如外燃機的燃燒室的燃料噴射設備。
權利要求
1.一種燃料噴射設備，其包括其中設置高壓燃料通路的閥體，閥體在末端具有噴孔，高壓燃料從噴孔噴射入內燃機的燃燒室；閥元件，其能夠在閥體的內部在閥體的軸向上移動，並且打開或閉合噴孔； 壓力控制腔，其相對於閥元件在與噴孔相反的一側設置於閥體內，並且其引入高壓燃料且通過利用燃料壓力來控制閥元件的運動；流入通道，高壓燃料通過流入通道導入壓力控制腔；流出通道，燃料從壓力控制腔通過流出通道排出至外部低壓側，以及控制元件，其能夠在閥體的內部在閥體的軸向上移動，並且打開或閉合流入通道，其中閥體包括在其徑向上限定壓力控制腔的筒形內壁部分，並且筒形內壁部分包括連通槽，其引起流入腔與背壓腔相連通，流入腔相對於控制元件在流入通道側設置於壓力控制腔內，背壓腔相對於控制元件在閥元件側設置於壓力控制腔內。
2.根據權利要求1的燃料噴射設備，其中筒形內壁部分在控制元件的圍繞位移軸線的外周壁部分處設置有可滑動接觸壁表面。
3.根據權利要求1或2的燃料噴射設備，其中筒形內壁部分設置有連通壁表面，其限定筒形內壁部分和控制元件的圍繞位移軸線的外周壁之間的連通間隙，並且連通間隙引起流入腔與背壓腔相連通。
4.根據權利要求1至3的任何一個的燃料噴射設備，其中連通槽的底部在徑向橫截面上具有弓形形狀。
5.根據權利要求1至4的任何一個的燃料噴射設備，其中多個連通槽布置為在筒形內壁部分的圓周方向上彼此間隔開。
6.根據權利要求5的燃料噴射設備，其中連通槽在圓周方向上彼此等距地間隔開。
7.根據權利要求1至6的任何一個的燃料噴射設備，其中閥體設置有與控制元件在背壓腔側的端面相對的限制部分，並且限制部分設置有與連通槽一起引起流入腔和背壓腔相連通的子連通槽。
8.根據權利要求7的燃料噴射設備，其中限制部分構造為朝著筒形內壁部分的徑向內側突出的臺階形狀。
9.根據權利要求7或8的燃料噴射設備，其中子連通槽構造為在從流入腔至背壓腔的燃料流動方向上在接近下遊側時增大通道面積。
10.根據權利要求7至9的任何一個的燃料噴射設備，其中筒形內壁部分包括在圓周方向上彼此間隔開的多個連通槽，限制部分包括多個子連通槽，其分別連接至連通槽並且在圓周方向上彼此間隔開，並且連通槽和子連通槽在圓周方向上彼此等距地間隔開。
11.根據權利要求7至10的任何一個的燃料噴射設備，其中連通槽的底部構造為圓弧形徑向橫截面，並且子連通槽構造為與底部同軸並且具有與底部相同的半徑的圓弧形。
12.根據權利要求11的燃料噴射設備，其中子連通槽的圓弧形的中心定位於限制部分的徑向內側。
13.根據權利要求6的燃料噴射設備，其中連通槽通過在筒形內壁部分中設置刻槽來構造。
14.根據權利要求1至13的任何一個的燃料噴射設備，其中連通槽沿著軸向延伸。
15.根據權利要求1至14的任何一個的燃料噴射設備，其中連通槽圍繞筒形內壁部分的中心軸線螺旋地纏繞並且沿著其延伸。
16.根據權利要求1至15的任何一個的燃料噴射設備，其中閥體設置有供應通路，高壓燃料通過供應通路供應入布置於末端處的噴孔，並且閥體具有筒形元件，其保持於供應通路內，在內周側限定筒形內壁部分，並且將壓力控制腔與供應通路分開。
17.根據權利要求1至15的任何一個的燃料噴射設備，其中閥體具有形成所述末端的噴嘴元件，在噴嘴元件中設置所述噴孔，並且噴嘴元件通過筒形內壁部分限定壓力控制腔，並且限定定位於壓力控制腔的外周側以將高壓燃料供應入噴孔的供應通道。
全文摘要
一種燃料噴射設備(100)包括設置有噴孔(44)的控制體(40)、打開或閉合噴孔(44)的噴嘴針(60)、控制噴嘴針(60)的運動的壓力控制腔(53)、高壓燃料由此導入壓力控制腔(53)的流入通道(52)、高壓燃料由此從壓力控制腔(53)排出的流出通道(54)、以及打開或閉合流入通道(52)的浮板(70)。在燃料噴射設備(100)中，控制體(40)包括在其徑向上限定壓力控制腔(53)的筒體(56)，並且筒體(56)的內壁部分(56a)包括連通槽(57a)，其引起相對於浮板(70)在流入通道(52)一側處設置於壓力控制腔(53)內的流入腔(53a)與相對於浮板(70)在噴嘴針(60)一側處設置於壓力控制腔內(53)的背壓腔(53b)相連通。
文檔編號F02M47/00GK102472211SQ20118000250
公開日2012年5月23日 申請日期2011年3月31日 優先權日2010年3月31日
發明者小羽根庸一, 山下司, 山田真人, 足立尚史 申請人:株式會社電裝