JP2510890Y2

JP2510890Y2 - 燃料噴射装置

Info

Publication number: JP2510890Y2
Application number: JP1988114009U
Authority: JP
Inventors: 俊明笠原
Original assignee: 株式会社ゼクセル
Priority date: 1988-09-01
Filing date: 1988-09-01
Publication date: 1996-09-18
Anticipated expiration: 2003-09-01
Also published as: JPH0237264U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］この考案は、ディーゼルエンジン等の内燃機関に用い
られる燃料噴射装置、特にユニット型の燃料噴射装置に
関するものである。

［従来の技術］従来のこの種の燃料噴射装置としては、例えば特開昭
58−152165号公報に記載のものが知られている。

この公報に記載の燃料噴射装置は、燃料を加圧する燃
料加圧部と、この燃料加圧部による燃料の加圧時期を制
御することによって燃料の噴射時期を制御する電磁弁部
とを備えおり、それら燃料加圧部と電磁弁部とは装置本
体に一体に組み込まれている。

燃料加圧部は、燃料が導入される燃料加圧室と、この
燃料加圧室に連設されたシリンダ孔と、このシリンダ孔
に摺動自在に設けられたポンププランジャとを備えてお
り、ポンププランジャをカム軸のカム部の回転に追従し
て往復動させることにより、燃料の加圧が行なわれるよ
うになっている。なお、加圧された燃料は装置本体に組
み込まれた噴射ノズルから噴射される。

一方、電磁弁部は、燃料ポンプに接続された燃料供給
戻り室と、この燃料供給戻り室に連設され、燃料供給戻
り室との交差部に弁座が形成された弁収納孔と、この弁
収納孔に摺動自在に設けられ、燃料供給戻り室内に位置
する一端部に弁座に着座する頭部が形成された弁体と、
この弁体の他端部に固定されたアーマチュアと、このア
ーマチュアを磁気吸引することによって弁体をバルブば
ねの付勢力に抗して着座させるソレノイドとを備えてお
り、弁収納孔の内周面と弁体の外周面との間には、燃料
加圧室に連通し、かつ燃料供給戻り室に弁座を介して連
通した燃料溜まり室が形成されている。

上記構成の燃料加圧部および電磁弁部を備えた燃料噴
射装置において、ポンププランジャによる燃料の復動時
には、弁体がバルブばねの付勢力によって弁座からリフ
トしており、燃料供給戻り室と燃料溜まり室とが連通し
ている。したがって、燃料供給戻り室内の燃料が燃料溜
まり室を介して燃料加圧室に導入される。一方、ポンプ
プランジャの往動時には、弁体が弁座に着座すると、燃
料加圧室内の燃料が加圧され、燃料が装置本体に組み込
まれた噴射ノズルから噴射される。その後、弁体がリフ
トすると、燃料加圧室内の加圧された燃料が燃料溜まり
室を介して燃料供給戻り室へ逆流する。したがって、燃
料加圧室内の圧力が低下し、これによって燃料噴射が終
了する。なお、燃料供給戻り室に逆流した燃料は、戻り
通路を介して燃料タンクに戻される。この場合、燃料ポ
ンプから燃料供給戻り室に供給された燃料の圧力が所定
圧以下に低下するのを防止するために、戻り通路には絞
り等の抵抗部が設けられている。

［考案が解決しようとする課題］上記従来の燃料噴射装置においては、燃料の噴射切れ
が悪いという問題があった。すなわち、燃料の噴射を終
了させるために、ソレノイドに対する通電を停止して弁
体を弁座からリフトさせると、燃料加圧室内の圧力が燃
料供給戻り室内に伝播し、燃料供給戻り室内の圧力を急
上昇させる。この結果、燃料供給戻り室内に位置する弁
体の頭部の先端面が着座移動方向へ向かって押圧され
る。この押圧力によって、弁体はその移動方向を、リフ
ト方向から着座移動方向へ転じ、弁座に接近移動する。
そして、弁体は、再度着座するか、あるいは弁体と弁座
との間の開弁面積を極めて狭いものとする。このため、
燃料加圧室内の圧力が低下しなくなり、極端な場合には
燃料加圧室内の圧力が再度上昇する。その一方、弁体が
着座移動方向へ移動すると、燃料供給戻り室内への圧力
伝播がなくなるため、燃料供給戻り室内の圧力が低下
し、弁体が再度リフトする。このような弁体のリフトと
リフト時における着座移動方向への移動（以下、逆移動
という。）が少なくとも１回、多い場合には２〜３回繰
り返される。リフトと逆移動とが繰り返される間、燃料
加圧室の圧力低下が遅れるため、ソレノイドに対する通
電を停止してから燃料の噴射が終了するまでに時間がか
かり、いわゆる燃料の噴射切れが悪化するという問題を
招来していたのである。

この考案は、上記問題を解決するためになされたもの
で、弁体がそのリフト時に逆移動するのを防止すること
ができ、これによって燃料の噴射切れを向上させること
ができる燃料噴射装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］この考案は、上記の課題を解決するために、燃料供給
戻り室近傍に、燃料供給戻り室に接続され、かつ燃料供
給戻り室内の圧力がそこに供給される燃料の圧力より高
くなると開弁する開閉弁を設けたものである。

［作用］燃料噴射を終了させるために、弁体を弁座からリフト
させると、燃料加圧室内の圧力が燃料溜まり室を介して
燃料供給戻り室内に伝播して燃料供給戻り室内の圧力を
上昇させる。燃料供給戻り室内の圧力がそこに供給され
る燃料の圧力より高くなると、開閉弁が開弁し、燃料供
給戻り室内の燃料が開閉弁を介して流出する。これによ
って、燃料供給戻り室内の圧力上昇が低く抑えられる。
したがって、弁体に作用する着座移動方向への押圧力も
小さくなり、弁体は逆移動することなく、安定してリフ
トする。よって、燃料の噴射切れを良好なものとするこ
とができる。

［実施例］以下、この考案の実施例について第１図ないし第４図
を参照して説明する。

第１図および第２図はこの考案の一実施例を示すもの
で、図中符号１は装置本体である。この装置本体１は、
本体部２を備えている。この本体部２は、第２図におい
て上下方向に延びる垂直部2aと、この垂直部2aの中間部
から側方へ突出する側部2bとから構成されている。垂直
部2aには、燃料を加圧するための燃料加圧部３が設けら
れるとともに、燃料加圧部３によって加圧された燃料を
機関の燃焼室（いずれも図示せず）に噴射するための燃
焼噴射部４が設けられている。一方、側部2bには、燃料
の噴射開始時期および燃料噴射終了時期を制御するため
の電磁弁部５が設けられている。

まず、燃料加圧部３について説明すると、垂直部2aに
は、その上端面から下方に向かって延びる大径シリンダ
孔31と、この大径シリンダ孔31の底面から大径シリンダ
孔31と軸線を一致させて下方へ延びる小径シリンダ孔32
と、燃料が導入される燃料加圧室33とが順次連設されて
いる。

大径シリンダ孔31には、追従部材34が摺動自在に設け
られている。この追従部材34は、その上部と垂直部2aの
上端面との間に設けられたプランジャばね35によって上
方へ付勢されており、図示しないカム軸のカム部に押圧
接触せしめられている。そして、カム軸の回転に追従し
て上下動するようになっている。

一方、小径シリンダ孔32には、ポンププランジャ36が
摺動自在に設けられている。このポンププランジャ36
は、その上端部が追従部材34の下端部に上下方向移動不
能に取り付けられており、これによって追従部材34と一
体に上下動するようになっている。そして、下動時（往
動時）には燃料加圧室33内の燃料を加圧し、上動時（復
動時）には燃料加圧室33内に燃料を吸引するものであ
る。なお、小径シリンダ孔32の中央部には、燃料加圧室
33内の燃料が小径シリンダ孔32の内周面とポンププラン
ジャ36の外周面との間を通って装置の外部へ漏出するの
を防止するためのリークストッパ溝32aが形成されてい
る。

次に、燃料噴射部４について説明すると、垂直部2aの
下端部には、保持筒41がその軸線を小径シリンダ孔32の
軸線と一致させて螺合されている。この保持筒41の内部
には、垂直部2a側から下方へ向かって順次、ばねホルダ
42、スペーサ43および噴射ノズル44が挿入されている。
これらばねホルダ42、スペーサ43および噴射ノズル44
は、保持筒41を締め付けることにより、保持筒41ととも
に垂直部2aに固定されている。

上記構成において、燃料加圧室33内の燃料がポンププ
ランジャ36によって加圧されると、その加圧された燃料
は垂直部2aに形成された通路21、ばねホルダ42設けられ
た周知構造の逆止弁45、並びにばねホルダ42、スペーサ
43および噴射ノズル44に渡って形成された通路46を介し
て噴射ノズル44内に導入される。そして、噴射ノズル44
の針弁44aをばねホルダ42内に設けられたノズルばね47
の付勢力に抗してリフトさせ、噴射ノズル44の先端部に
形成された噴射孔44bから噴射される。

次に、電磁弁部５について説明すると、側部2bには、
その上端面から下端面まで貫通する貫通孔51が形成され
ている。この貫通孔51は、上端側から下端側へ向かって
順次位置する、小径孔部（弁収納孔）51a、中径孔部51b
および大径孔部51cを備えており、小径孔部51aの下端部
には弁座51dが形成され、同中央部には環状溝51eが形成
されている。

小径孔部51aには、弁体52が摺動自在に設けられてい
る。この弁体52の下端部には、弁座51dに着座する頭部5
2aが形成され、この頭部52aに連続してその上側に小径
軸部52bが形成されている。この小径軸部52bの外周面と
小径孔部51aの内周面とによって区画される空間が燃料
溜まり室53とされている。この油溜まり室53は、通路22
を介して燃料加圧室33に連通せしめられている。

一方、弁体52の上端部には、雄ねじ部52cが形成され
ており、この雄ねじ部52cに螺合されたナット54によっ
てアーマチュア55が弁体52に固定されている。このアー
マチュア55を上動させ、これによって弁体52を弁座51d
に着座させるために、側部2bの上端面には、ソレノイド
ケース56がアーマチュア55を覆うようにして設けられて
おり、このソレノイドケース56のアーマチュア55と対向
する壁面にソレノイド57が設けられている。このソレノ
イド57に対する通電時期およびその停止時期は、マイク
ロコンピュータ等の制御部（図示せず）により、機関の
回転速度および負荷等の運転状態に応じて制御されてい
る。また、ソレノイド57に対する通電停止中に、弁体52
を弁座51dからリフトさせて開弁させるために、弁体52
を下方へ付勢するバルブばね58がナット54とソレノイド
ケース56との間に設けられている。

また、上記大径孔部51cには、ストッパ部材59が挿入
固定されている。このストッパ部材59が大径孔部51cに
挿入固定されることにより、中径孔部51dの内部空間に
燃料供給戻り室60が形成されている。この燃料供給戻り
室60は、通路23および継手６を介して燃料ポンプ（図示
せず）に接続されている。この場合、燃料ポンプとして
は、吐出圧が５〜6Kg/cm²以上に上昇しないようなもの
が用いられており、燃料供給戻り室60内の圧力は燃料ポ
ンプの吐出圧とほぼ同圧になっている。なお、継手６と
燃料ポンプとの間の油路中には、弁体52の開弁時に燃料
加圧室から33から燃料供給溜まり室60に逆流した高圧燃
料によって燃料ポンプが損傷する等の悪影響を受けるの
を防止するために、逆止弁（図示せず）が設けられてい
る。また、ストッパ部材59の上端面には、燃料供給戻り
室60内に突出し、弁体52の頭部52aと対向する突出部59a
が形成されている。この突出部59aの上端面に頭部52aが
突き当たることにより、弁体52の最大リフト量が規制さ
れている。

なお、噴射ノズル44、燃料加圧室33、燃料溜まり室53
からそれぞれ漏出した燃料を燃料タンク（図示せず）に
戻すために、本体部２内には、一端がばねホルダ42の内
部空間に開口し、他端が環状溝32a,51eを経由して側部2
bの側面に開口するドレン通路24が形成されおり、ドレ
ン通路24は、燃料タンクに接続されている。

上記構成の燃料加圧部３、燃料噴射部４および電磁弁
部５を備えた燃料噴射装置において、ポンププランジャ
36の上動時には、ソレノイド57に対する通電が停止して
おり、弁体52が弁座51dからリフトしている。したがっ
て、燃料供給戻り室60が燃料溜まり室53および通路22を
介して燃料加圧室33に連通しており、ポンププランジャ
36の上動により、燃料供給戻り室60内の燃料が燃料加圧
室33に燃料が導入される。ポンププランジャ36が下動す
ると、燃料加圧室33内の燃料が加圧されるが、ポンププ
ランジャ36の下動初期においては弁体52が開弁状態を維
持している。このため、燃料加圧室33内の燃料は、燃料
供給戻り室60に逆流するだけであり、若干加圧されるも
のの、針弁44aをノズルばね47に抗してリフトさせる圧
力には達しない。したがって、噴射ノズル44から燃料が
噴射されることはない。

制御部が機関の運転状態から燃料噴射開始時期を判断
し、その判断に基づいてソレノイド57に通電されると、
頭部52aが弁座51dに着座して閉弁状態となる。すると、
燃料供給戻り室60と燃料溜まり室53との間が遮断され、
ひいては燃料供給戻り室60と燃料加圧室33との間が遮断
される。この結果、燃料加圧室33内の燃料が加圧され
る。加圧された燃料は、通路21、逆止弁45および通路46
を介して噴射ノズル44へ圧送され、噴射ノズル44の噴射
孔44bから噴射される。

制御部が燃料噴射を終了すべきことを判断すると、そ
の判断に基づいてソレノイド57に対する通電が停止す
る。すると、バルブばね58の付勢力によって弁体52がリ
フトして開弁状態になり、燃料加圧室33内の燃料が燃料
溜まり室53を介して燃料供給戻り室60に逆流するように
なる。したがって、燃料加圧室33内の圧力が低下し、燃
料の噴射が終了する。

ここで、仮にこの燃料噴射装置が単に上記構成を備え
ただけのものである場合には、前述したように、燃料加
圧室33から伝播した圧力によって燃料供給戻り室60内の
圧力が上昇し、頭部52aの下端面に作用する着座移動方
向への押圧力によって弁体が逆移動せしめられる。この
ため、燃料の噴射切れが悪化する。

そこで、この燃料噴射装置においては、装置本体１の
燃料供給戻り室60近傍部分にリリーフ弁７を設けてい
る。

すなわち、燃料供給戻り室60に近接した側部2bの側面
部には、装着孔25が形成されており、この装着孔25に
は、リリーフ弁（開閉弁）７が螺合固定されている。こ
のリリーフ弁７は、筒状をなす弁ハウジング71と、この
弁ハウジング71の一端開口部に螺合固定された蓋体72と
を備えており、蓋体72が装着孔25の底面にシム８を介し
て突き当たった状態で、弁ハウジング71が締め付けられ
ることにより、装着孔25に螺合固定されている。

蓋体72の中央部には、その外側の端面から内側の端面
まで貫通する流入孔72aが形成されている。この流入孔7
2aの外側の開口部は、通路26を介して燃料供給戻り室60
に連通せしめられており、内側の開口部には弁座72bが
形成されている。

また、弁ハウジング71の内部には、弁棒73がその軸線
方向へ移動自在に設けられている。この弁棒73は、弁座
72bに着座する頭部73aと、流入孔72aに摺動自在に設け
られた案内部73bとからなるもので、ばね74によって弁
座92bに着座せしめられている。ばね74の付勢力は、燃
料供給戻り室60内の圧力が燃料ポンプによって供給され
る燃料の圧力より高くなると弁棒73が開弁するように設
定されている。その一方で、ばね74の付勢力は、仮にリ
リーフ弁７を設置しないものとした場合に燃料加圧室33
内の圧力の伝播よって上昇せしめられ燃料供給戻り室60
内の圧力よりも低い圧力で開弁するように設定されてい
る。通常、リリーフ弁７の開弁圧は、燃料の供給圧が５
〜6Kg/cm²のとき、８〜100Kg/cm²程度に設定される。

このようなリリーフ弁７を設けると、燃料供給戻り室
60内の圧力はリリーフ弁７の開弁圧と同等の低い圧力に
抑えられ、それに対応して頭部52aの下端面に作用する
着座移動方向への押圧力も小さくなる。したがって、弁
体52が逆移動するのを防止することができ、これによっ
て燃料の噴射切れを向上させることができる。

次に、第３図および第４図を参照してこの考案の他の
実施例について説明する。なお、上記実施例と同様な部
分には、同一符号を付してその説明を省略する。

第３図および第４図に示す燃料噴射装置は、上記実施
例の構成に加え、燃料供給戻り室60と環状溝51eとを連
通させる連通孔27を形成したものであり、燃料供給戻り
室60内へ供給された燃料は連通孔27を介して環状溝51e
に流入し、そこからドレン通路24および管路Ｐを介して
燃料タンクＴに戻されるようになっている。つまり、燃
料は常時循環せしめられている。この場合、燃料供給戻
り室60内の圧力が所定の設定圧（通常、５〜6Kg/cm²）
に維持されるよう、管路Ｐには絞りＲまたはそれと同等
の機能を有する器具あるいは装置が設けられる。

このように構成された燃料噴射装置においては、燃料
加圧室33から燃料供給戻り室60内へ伝播した圧力リリー
フ弁７を介して流出するのみならず、連通孔27およびド
レン通路24を介して流出するので、弁体52の逆移動をよ
り一層確実に防止することができる。

なお、上記の実施例においては、アーマチュア55が配
置されたケース56のアーマチュア室56aと燃料供給戻り
室60とを油密に遮断し、したがって弁体52の上端部に燃
料による下方への押圧力が作用しない構造としたが、前
述した特開昭58−152165号公報に記載のもののように、
アーマチュア室56aと燃料供給戻り室60とを連通させ、
弁体52の上端部に燃料による下方への押圧力が作用する
ような構造のものに適用しても同様な効果が得られる。

また、開閉弁としてリリーフ弁７を採用したが、他の
構造のものであってもよいことは勿論である。

［考案の効果］以上説明したように、この考案の燃料噴射装置によれ
ば、燃料供給戻り室近傍に、燃料供給戻り室に接続さ
れ、かつ燃料供給戻り室内の圧力がそこに供給される燃
料の圧力より高くなると開弁する開閉弁を設けたもので
あるから、燃料供給戻り室の圧力は開閉弁の開弁圧とほ
ぼ等しい低圧に抑えられる。したがって、弁体に作用す
る着座移動方向への押圧力を小さくすることができ、こ
れによって弁体の逆移動を防止し、燃料の噴射切れを良
好なものとすることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの考案の一実施例を示すもの
で、第１図はその一部切欠き正面図、第２図はその縦断
側面図、第３図および第４図はこの考案の他の実施例の
要部を示すもので、第３図はその一部切欠き正面図、第
４図はその縦断側面図である。１…装置本体、３…燃料加圧部、４…燃料噴射部、５…
電磁弁部、７…リリーフ弁（開閉弁）、33…燃料加圧
室、36…ポンププランジャ、51a…小径孔部（弁挿入
孔）、51d…弁座、52…弁体、52a…頭部、53…燃料溜ま
り室、60…燃料供給戻り室。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】燃料加圧室およびこの燃料加圧室内の燃料
を加圧するポンププランジャを有する燃料加圧部と、燃
料ポンプに接続された燃料供給戻り室、この燃料供給戻
り室に連設され、燃料供給戻り室との交差部に弁座が形
成された弁収納孔、およびこの弁収納孔に摺動自在に設
けられ、一端部に前記弁座に着座する頭部が形成された
弁体を有し、前記弁収納孔の内周面と前記弁体の外周面
との間に、前記燃料加圧室と連通し、前記燃料供給戻り
室と前記弁座を介して連通した燃料溜まり室が形成され
た電磁弁部とを備え燃料噴射装置において、前記燃料供
給戻り室近傍に、燃料供給戻り室に接続され、かつ燃料
供給戻り室内の圧力がその内部に供給される燃料の圧力
より高くなると開弁する開閉弁を設けたことを特徴とす
る燃料噴射装置。