JP2571452B2 - 流体操作弁 - Google Patents
流体操作弁Info
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- JP2571452B2 JP2571452B2 JP2097444A JP9744490A JP2571452B2 JP 2571452 B2 JP2571452 B2 JP 2571452B2 JP 2097444 A JP2097444 A JP 2097444A JP 9744490 A JP9744490 A JP 9744490A JP 2571452 B2 JP2571452 B2 JP 2571452B2
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- JP
- Japan
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- valve
- contact
- fuel injection
- contact cam
- friction clutch
- Prior art date
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
- F02M47/04—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure using fluid, other than fuel, for injection-valve actuation
- F02M47/043—Fluid pressure acting on injection-valve in the period of non-injection to keep it closed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/161—Means for adjusting injection-valve lift
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M67/00—Apparatus in which fuel-injection is effected by means of high-pressure gas, the gas carrying the fuel into working cylinders of the engine, e.g. air-injection type
- F02M67/10—Injectors peculiar thereto, e.g. valve less type
- F02M67/12—Injectors peculiar thereto, e.g. valve less type having valves
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Fluid Mechanics (AREA)
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- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、弁体の弁軸に固定された接当面と、この接
当面に当接する接当カムと、この接当カムを駆動する駆
動手段とを備え、弁体が弁座に当接する閉成状態と、弁
軸の接当面から接当カムに当接する閉成状態との間で流
体圧によって開閉操作される弁リフト量の調節可能な燃
料噴射弁に関する。
当面に当接する接当カムと、この接当カムを駆動する駆
動手段とを備え、弁体が弁座に当接する閉成状態と、弁
軸の接当面から接当カムに当接する閉成状態との間で流
体圧によって開閉操作される弁リフト量の調節可能な燃
料噴射弁に関する。
流体圧操作燃料噴射弁の従来例として、例えば特表平
2-500925号公報に記載されている燃料噴射弁がある。こ
の燃料噴射弁には、燃焼室からガス（排ガス）の一部を
膨張行程の初期に取り出して一旦蓄えるガス貯留室が備
えられ、燃料はこのガス貯留室に注入される。ガス貯留
室の内部でほぼ全工程期間にわたって燃料とガスとが混
合され、次の圧縮工程で弁が開かれる。弁の開閉は流体
圧（燃料の圧力）によって行われる。例えば、ばねによ
って弁体が閉成方向へ付勢されており、弁体を閉成方向
へ動かすには弁軸によって弁体と接続されたピストンに
上記付勢力に勝る流体圧が加えられる。
2-500925号公報に記載されている燃料噴射弁がある。こ
の燃料噴射弁には、燃焼室からガス（排ガス）の一部を
膨張行程の初期に取り出して一旦蓄えるガス貯留室が備
えられ、燃料はこのガス貯留室に注入される。ガス貯留
室の内部でほぼ全工程期間にわたって燃料とガスとが混
合され、次の圧縮工程で弁が開かれる。弁の開閉は流体
圧（燃料の圧力）によって行われる。例えば、ばねによ
って弁体が閉成方向へ付勢されており、弁体を閉成方向
へ動かすには弁軸によって弁体と接続されたピストンに
上記付勢力に勝る流体圧が加えられる。
一方、弁体の弁軸に固定された接当面に当接する接当
カムとその駆動手段とを備え、接当カムの駆動によって
弁リフト量の調節を行う燃料噴射弁については、例えば
実開昭57-162959号公報に記載されている。燃料噴射を
エンジンの種々の動作条件に応じて適正化するには、弁
リフト量が調節可能であることが必要不可欠であること
がわかっている。
カムとその駆動手段とを備え、接当カムの駆動によって
弁リフト量の調節を行う燃料噴射弁については、例えば
実開昭57-162959号公報に記載されている。燃料噴射を
エンジンの種々の動作条件に応じて適正化するには、弁
リフト量が調節可能であることが必要不可欠であること
がわかっている。
しかし、接当カムを用いた弁リフト調節を前述の流体
圧によって開閉操作される燃料噴射弁に適用するには種
々の問題があり、その一つとして、熱膨張や磨耗等によ
って生ずるリフト調節の誤差がある。長期間にわたって
メンテナンスの必要なく正確なリフト調節が得られるこ
とは重要である。
圧によって開閉操作される燃料噴射弁に適用するには種
々の問題があり、その一つとして、熱膨張や磨耗等によ
って生ずるリフト調節の誤差がある。長期間にわたって
メンテナンスの必要なく正確なリフト調節が得られるこ
とは重要である。
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたものであ
って、その目的はエンジンの動作条件に合わせて行う弁
リフトの調節を、熱膨張や磨耗等の影響を受けずに容易
かつ正確に行うことができる燃料噴射弁を提供すること
にある。
って、その目的はエンジンの動作条件に合わせて行う弁
リフトの調節を、熱膨張や磨耗等の影響を受けずに容易
かつ正確に行うことができる燃料噴射弁を提供すること
にある。
本発明による流体圧操作燃料噴射弁は、弁体の弁軸に
固定された接当面と、この接当面に当接する接当カム
と、この接当カムを回転駆動する駆動手段とを備え、弁
体が弁座に当接する閉成状態と、弁軸に接当面が接当カ
ムに当接する開成状態との間で流体圧によって開閉操作
される弁リフト量の調節可能な燃料噴射弁であって、そ
の特徴は、前記接当カムと前記駆動手段との間に摩擦ク
ラッチが介装され、閉成状態において接当カムは弁軸の
接当面に当接する初期位置まで回転駆動され、この初期
位置から逆方向に所定角度だけ接当カムが回転駆動され
ることによりリフト量が決まる点にある。他の好ましい
構成については作用とともに後述する。
固定された接当面と、この接当面に当接する接当カム
と、この接当カムを回転駆動する駆動手段とを備え、弁
体が弁座に当接する閉成状態と、弁軸に接当面が接当カ
ムに当接する開成状態との間で流体圧によって開閉操作
される弁リフト量の調節可能な燃料噴射弁であって、そ
の特徴は、前記接当カムと前記駆動手段との間に摩擦ク
ラッチが介装され、閉成状態において接当カムは弁軸の
接当面に当接する初期位置まで回転駆動され、この初期
位置から逆方向に所定角度だけ接当カムが回転駆動され
ることによりリフト量が決まる点にある。他の好ましい
構成については作用とともに後述する。
本発明による燃料噴射弁は、弁軸に固着された弁体が
弁座に当接する閉成状態と、弁軸の接当面が接当カムに
当接する位置によって決まる弁リフト量の開成状態との
間で流体圧（例えば加圧供給される燃料の圧力）によっ
て開閉操作される。接当カムは、毎膨張行程の後に初期
位置（ホームポジション）、即ち、弁の閉成状態におけ
る弁軸の接当面に当接する位置まで回転駆動される。
弁座に当接する閉成状態と、弁軸の接当面が接当カムに
当接する位置によって決まる弁リフト量の開成状態との
間で流体圧（例えば加圧供給される燃料の圧力）によっ
て開閉操作される。接当カムは、毎膨張行程の後に初期
位置（ホームポジション）、即ち、弁の閉成状態におけ
る弁軸の接当面に当接する位置まで回転駆動される。
そして、この初期位置から逆方向に所定角度だけ接当
カムが回転駆動されることにより次に弁が開成されると
きの弁リフト量が決まる。接当カムは滑り可能な摩擦ク
ラッチを介して駆動手段により回転駆動されるので、熱
膨張や磨耗による誤差を補償して初期位置、ひいては弁
リフト量が正確に定まる。
カムが回転駆動されることにより次に弁が開成されると
きの弁リフト量が決まる。接当カムは滑り可能な摩擦ク
ラッチを介して駆動手段により回転駆動されるので、熱
膨張や磨耗による誤差を補償して初期位置、ひいては弁
リフト量が正確に定まる。
接当カムの駆動手段として電気モータ、好ましくはス
テッピングモータを用いることにより、迅速な弁リフト
量調節が可能となる。但し、要求される精度や適用分野
に応じて通常のサーボモータを用いてもよい。
テッピングモータを用いることにより、迅速な弁リフト
量調節が可能となる。但し、要求される精度や適用分野
に応じて通常のサーボモータを用いてもよい。
多気筒エンジンの場合は、複数のシリンダの弁におけ
る複数の接当カムの駆動を一つだけのモータで行うこと
もできる。これによって、構造が簡単になり制御装置を
含めたコストの低減を図ることができる。この場合、各
接当カムの初期状態への復帰は、全ての弁が閉成されて
いる状態において同時に行なわれる。
る複数の接当カムの駆動を一つだけのモータで行うこと
もできる。これによって、構造が簡単になり制御装置を
含めたコストの低減を図ることができる。この場合、各
接当カムの初期状態への復帰は、全ての弁が閉成されて
いる状態において同時に行なわれる。
摩擦クラッチを接当カムの凹部に配設することによ
り、特にコンパクトな構造が可能になる。
り、特にコンパクトな構造が可能になる。
駆動軸が弁ケースを貫通し、摩擦クラッチと接当カム
からなる構成部材が弁ケースの内部に配設される構成と
することもできる。この場合、弁ケースは摩擦クラッチ
のハウジングを兼ねることになる。
からなる構成部材が弁ケースの内部に配設される構成と
することもできる。この場合、弁ケースは摩擦クラッチ
のハウジングを兼ねることになる。
又、摩擦クラッチの伝達トルクは、接当カムが接当面
に接近する方向において、その逆方向より小さいことが
好ましい。接当カムが接当面に接近する際、接当カムが
弁の接当面に当接したのち接当カムが接当面から受ける
反作用のトルクが伝達トルクより大きくなれば摩擦クラ
ッチが滑ることになる。一方、接当カムが接当面から離
れるときは、より大きい伝達トルクによって接当カムが
確実に接当面から離れることができる。
に接近する方向において、その逆方向より小さいことが
好ましい。接当カムが接当面に接近する際、接当カムが
弁の接当面に当接したのち接当カムが接当面から受ける
反作用のトルクが伝達トルクより大きくなれば摩擦クラ
ッチが滑ることになる。一方、接当カムが接当面から離
れるときは、より大きい伝達トルクによって接当カムが
確実に接当面から離れることができる。
このような構成は、例えば、摩擦クラッチのクラッチ
顎が円筒内面に弾性的に押し当てられ、且つ、摩擦クラ
ッチの駆動軸がクラッチ顎の一端部に接続されているシ
ューブレーキに類似する構造によって実現できる。摩擦
クラッチのクラッチ顎を円筒内面に弾性的に押し当てる
ためには、例えばねじりばね（コイルばね）を用いるこ
とができる。
顎が円筒内面に弾性的に押し当てられ、且つ、摩擦クラ
ッチの駆動軸がクラッチ顎の一端部に接続されているシ
ューブレーキに類似する構造によって実現できる。摩擦
クラッチのクラッチ顎を円筒内面に弾性的に押し当てる
ためには、例えばねじりばね（コイルばね）を用いるこ
とができる。
さらに好ましくは、予め与えられたエンジンの動作状
態における動作特性及びデータに基づいてモータを介し
て接当カムを回転駆動することにより弁リフト量を制御
する制御手段が備えられ、この制御手段は、弁閉成状態
において接当カムを初期位置まで復帰させる際に、初期
位置までの機械的な回転角度より大きい角度だけモータ
を回転駆動するように構成されている。ステッピングモ
ータを用いる場合、制御手段は弁を開成する前に弁リフ
ト量に当接する当接カムの回転角度に応じて所定数のパ
ルスを出力し、弁の閉成の後にそれより多い数の逆回転
用パルスを出力する。このようにして、熱膨張や磨耗に
よる誤差が生じた場合でも接当カムは遊びなしで接当面
に確実に当接する。モータの過剰の回転は摩擦クラッチ
によって吸収される。このような接当カムの初期位置へ
の復帰は膨張行程毎に行われる。但し、間欠的に、例え
ば、エンジンブレーキの使用によって燃料供給が中断し
たときに行なうことも可能である。
態における動作特性及びデータに基づいてモータを介し
て接当カムを回転駆動することにより弁リフト量を制御
する制御手段が備えられ、この制御手段は、弁閉成状態
において接当カムを初期位置まで復帰させる際に、初期
位置までの機械的な回転角度より大きい角度だけモータ
を回転駆動するように構成されている。ステッピングモ
ータを用いる場合、制御手段は弁を開成する前に弁リフ
ト量に当接する当接カムの回転角度に応じて所定数のパ
ルスを出力し、弁の閉成の後にそれより多い数の逆回転
用パルスを出力する。このようにして、熱膨張や磨耗に
よる誤差が生じた場合でも接当カムは遊びなしで接当面
に確実に当接する。モータの過剰の回転は摩擦クラッチ
によって吸収される。このような接当カムの初期位置へ
の復帰は膨張行程毎に行われる。但し、間欠的に、例え
ば、エンジンブレーキの使用によって燃料供給が中断し
たときに行なうことも可能である。
また、燃料の圧力を利用した流体圧ピストンが、ばね
による付勢力に対抗して弁を閉成する構成とすることに
より、特に簡単な構造が可能となる。
による付勢力に対抗して弁を閉成する構成とすることに
より、特に簡単な構造が可能となる。
さらに簡素化を進めるには、流体圧ピストンの面が接
当面を兼ねる構造とすればよい。
当面を兼ねる構造とすればよい。
本発明は、特に、エンジンの燃焼室からガスの一部を
取り出して一旦蓄えるガス貯留室と、このガス貯留室に
燃料を注入する燃料注入手段とを備えた燃料噴射弁に適
用される。このようなガス混合燃料噴射弁は内燃機関の
熱効率を向上させる働きを有する。
取り出して一旦蓄えるガス貯留室と、このガス貯留室に
燃料を注入する燃料注入手段とを備えた燃料噴射弁に適
用される。このようなガス混合燃料噴射弁は内燃機関の
熱効率を向上させる働きを有する。
さらに、エンジンのシリンダヘッドに対して燃料噴射
弁を断熱状態で取り付けることが好ましい。これによ
り、高温での弁のセルフクリーニングを行うこともでき
る。また、弁リフト量は接当カムによって0.5mm以下に
制限されていることが好ましい。
弁を断熱状態で取り付けることが好ましい。これによ
り、高温での弁のセルフクリーニングを行うこともでき
る。また、弁リフト量は接当カムによって0.5mm以下に
制限されていることが好ましい。
以上のように、本発明に係る流体圧操作燃料噴射弁に
よれば、エンジンの動作条件に合せて行う弁リフト量の
調節を、熱膨張や磨耗等の影響を受けずに容易かつ正確
に行うことができる。
よれば、エンジンの動作条件に合せて行う弁リフト量の
調節を、熱膨張や磨耗等の影響を受けずに容易かつ正確
に行うことができる。
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、エンジンのシリンダヘッド２に本
発明に係る燃料噴射弁１が取り付けられている。尚、エ
ンジンのシリンダ構造そのものは図示を省略している。
燃料噴射弁１の内部で軸方向に移動可能な弁軸３が設け
られ、その下端に備えられた弁体４が、シリンダの燃焼
室５と弁１内の混合室６との連通を開閉する。弁軸３の
上端には流体圧ピストン７が備えられ、弁１内の混合室
６の上方に備えられた制御室８がこの流体圧ピストン７
の下面によって仕切られている。流体圧ピストン７は圧
縮ばね９によって下方へ付勢されている。つまり、噴射
弁１は開成状態に付勢されている。混合室６と制御室８
とはシール10によって分離されている。
発明に係る燃料噴射弁１が取り付けられている。尚、エ
ンジンのシリンダ構造そのものは図示を省略している。
燃料噴射弁１の内部で軸方向に移動可能な弁軸３が設け
られ、その下端に備えられた弁体４が、シリンダの燃焼
室５と弁１内の混合室６との連通を開閉する。弁軸３の
上端には流体圧ピストン７が備えられ、弁１内の混合室
６の上方に備えられた制御室８がこの流体圧ピストン７
の下面によって仕切られている。流体圧ピストン７は圧
縮ばね９によって下方へ付勢されている。つまり、噴射
弁１は開成状態に付勢されている。混合室６と制御室８
とはシール10によって分離されている。
弁１のリフト量は、流体圧ピストン７の下面である接
当面12と当接する接当カム11によって制限される。接当
カム11は軸13を介して摩擦クラッチ14に連結され、この
摩擦クラッチ14はさらに別の軸15を介してステッピング
モータ16によって回転駆動される。接当カム11は、弁１
の閉成状態において逆回転して接当面12と接触できるよ
うに構成されている。
当面12と当接する接当カム11によって制限される。接当
カム11は軸13を介して摩擦クラッチ14に連結され、この
摩擦クラッチ14はさらに別の軸15を介してステッピング
モータ16によって回転駆動される。接当カム11は、弁１
の閉成状態において逆回転して接当面12と接触できるよ
うに構成されている。
制御ユニット17が設けられ、弁１の開成の前に所望の
開度、即ちリフトに対応する数にパルスが制御ユニット
17からステッピングモータ16に与えられる。
開度、即ちリフトに対応する数にパルスが制御ユニット
17からステッピングモータ16に与えられる。
弁１への燃料供給及び燃料圧による開閉操作は以下の
ように行われる。燃料は供給ポンプ19によって燃料タン
ク18から汲み上げられる。圧力調節弁20は管路21を一定
の圧力に維持する働きをする。燃料は管路21に接続され
た公知の定量供給（メータリング）ユニット22及び逆止
弁23を介して供給されノズル24から混合室６へ注入され
る。逆止弁23は、気化損失を最小にするために弁１ので
きるだけ近くに配置される。燃料注入は弁１の閉成後す
ぐに行なわれる。この時、混合室６内の圧力は２〜20バ
ールである。エンジンの対応するシリンダは膨張行程
（爆発行程）にある。
ように行われる。燃料は供給ポンプ19によって燃料タン
ク18から汲み上げられる。圧力調節弁20は管路21を一定
の圧力に維持する働きをする。燃料は管路21に接続され
た公知の定量供給（メータリング）ユニット22及び逆止
弁23を介して供給されノズル24から混合室６へ注入され
る。逆止弁23は、気化損失を最小にするために弁１ので
きるだけ近くに配置される。燃料注入は弁１の閉成後す
ぐに行なわれる。この時、混合室６内の圧力は２〜20バ
ールである。エンジンの対応するシリンダは膨張行程
（爆発行程）にある。
弁１は圧縮行程の間に開成される。そのときまでに、
注入された燃料は完全に気化し混合室６内に均一に分布
する。弁の開成の前に、接当カム11が前述したように弁
リフトを制限する位置まで回転駆動される。弁の開成
は、電磁駆動される３方弁25を切り換えて、燃料で満た
された制御室８の圧力を開放することによって行われ
る。圧縮ばね９によって下方へ付勢された流体圧ピスト
ン７は、接当面12が接当カム11に当接するまで下降す
る。この時、燃焼室５の圧力は混合室６の圧力より低
く、混合室６のガスが燃焼室５に流れ込む。弁１は膨張
行程に入るまで開成状態を維持し、ガスの一部が燃焼室
５から混合室６に取り込まれる。弁の閉成タイミング
は、混合室６内の圧力が次の燃料注入にとって十分高く
（２〜20バール）、しかも、火炎先端部の混合部６への
侵入が確実に防止されるように決められる。弁１の閉成
は、三方弁25が切り換えられて加圧燃料が管路21から制
御室８に供給されることによって行われる。これによっ
て流体圧ピストン７は圧縮ばね９の付勢力に打ち勝って
上方へ動き、弁１を閉成する。
注入された燃料は完全に気化し混合室６内に均一に分布
する。弁の開成の前に、接当カム11が前述したように弁
リフトを制限する位置まで回転駆動される。弁の開成
は、電磁駆動される３方弁25を切り換えて、燃料で満た
された制御室８の圧力を開放することによって行われ
る。圧縮ばね９によって下方へ付勢された流体圧ピスト
ン７は、接当面12が接当カム11に当接するまで下降す
る。この時、燃焼室５の圧力は混合室６の圧力より低
く、混合室６のガスが燃焼室５に流れ込む。弁１は膨張
行程に入るまで開成状態を維持し、ガスの一部が燃焼室
５から混合室６に取り込まれる。弁の閉成タイミング
は、混合室６内の圧力が次の燃料注入にとって十分高く
（２〜20バール）、しかも、火炎先端部の混合部６への
侵入が確実に防止されるように決められる。弁１の閉成
は、三方弁25が切り換えられて加圧燃料が管路21から制
御室８に供給されることによって行われる。これによっ
て流体圧ピストン７は圧縮ばね９の付勢力に打ち勝って
上方へ動き、弁１を閉成する。
燃料混合ガスが弁１から燃焼室５へ噴射される際にで
きるだけ良好に分散するように、ガス噴流を拡散させる
ための１又は複数の孔27を有する霧化手段26が備えられ
ている。カーボンの付着を防ぐために、弁１はシリンダ
ヘッド２に対して断熱されて取り付けられている。オイ
ルカーボンは主として150〜180℃の温度範囲で形成され
る。弁を180℃以上で動作させるとセルフクリーニング
が行われ、この結果、寿命が大幅に向上する。これは、
弁１とシリンダヘッド２との間に隙間28を形成すること
によって実現する。そして、弁１とシリンダヘッド２の
間の密度座29は非常に熱伝導性が悪い材料から作られて
いる。
きるだけ良好に分散するように、ガス噴流を拡散させる
ための１又は複数の孔27を有する霧化手段26が備えられ
ている。カーボンの付着を防ぐために、弁１はシリンダ
ヘッド２に対して断熱されて取り付けられている。オイ
ルカーボンは主として150〜180℃の温度範囲で形成され
る。弁を180℃以上で動作させるとセルフクリーニング
が行われ、この結果、寿命が大幅に向上する。これは、
弁１とシリンダヘッド２との間に隙間28を形成すること
によって実現する。そして、弁１とシリンダヘッド２の
間の密度座29は非常に熱伝導性が悪い材料から作られて
いる。
図２及び図３に示された摩擦クラッチ14は、軸13に形
成された円筒穴の内面31に当接するクラッチ顎（chee
k）30を備えている。クラッチ顎30の一端部はピン32に
よって軸15の小径部分33に接続され、他端部は、この小
径部分33が挿通されたねじりばね34の一端部に当接して
いる。このねじりばね34の他端部は軸15の凹部35に保持
されている。クラッチ顎30はねじりばね34によって円筒
内面31に弾性的に押し当てられていることになる。この
ような構成の摩擦クラッチ14は回転方向により異なるト
ルクを伝達する。つまり、軸15（即ち小径部分33）が図
中の矢印の方向に駆動される場合は、その逆方向に駆動
される場合に比べてクラッチ顎30と円筒内面１との摩擦
力、即ち伝達トルクが大きくなる。この矢印の回転方向
は接当カム11が接当面12から離れる方向に対応してい
る。
成された円筒穴の内面31に当接するクラッチ顎（chee
k）30を備えている。クラッチ顎30の一端部はピン32に
よって軸15の小径部分33に接続され、他端部は、この小
径部分33が挿通されたねじりばね34の一端部に当接して
いる。このねじりばね34の他端部は軸15の凹部35に保持
されている。クラッチ顎30はねじりばね34によって円筒
内面31に弾性的に押し当てられていることになる。この
ような構成の摩擦クラッチ14は回転方向により異なるト
ルクを伝達する。つまり、軸15（即ち小径部分33）が図
中の矢印の方向に駆動される場合は、その逆方向に駆動
される場合に比べてクラッチ顎30と円筒内面１との摩擦
力、即ち伝達トルクが大きくなる。この矢印の回転方向
は接当カム11が接当面12から離れる方向に対応してい
る。
図４に示されている本発明の別実施例では、多気筒エ
ンジンの複数の接当カム114を駆動する一つのモータ16
が備えられ、駆動軸115が各弁101の制御室108を貫通し
ている。駆動軸115は、フランジ90によって結合された
複数の軸から構成されている。磨耗クラッチ114の外形
輪郭が接当カム111を兼ねている。この接当カム111の内
部に、クラッチ顎30が押し当てられる円筒内面31が備え
られている。クラッチ顎30にピン32によって駆動軸115
と接続されている。駆動軸115にねじ止めされたリング9
1に一端部が支持され他端部がクラッチ顎30の端部に当
接しているねじりばね34がクラッチ顎30を円筒内面31に
押し当てる。駆動軸115の軸線92は、弁101の中心軸93か
らずれて位置しており、弁軸103と駆動軸115とが干渉す
ることはない。
ンジンの複数の接当カム114を駆動する一つのモータ16
が備えられ、駆動軸115が各弁101の制御室108を貫通し
ている。駆動軸115は、フランジ90によって結合された
複数の軸から構成されている。磨耗クラッチ114の外形
輪郭が接当カム111を兼ねている。この接当カム111の内
部に、クラッチ顎30が押し当てられる円筒内面31が備え
られている。クラッチ顎30にピン32によって駆動軸115
と接続されている。駆動軸115にねじ止めされたリング9
1に一端部が支持され他端部がクラッチ顎30の端部に当
接しているねじりばね34がクラッチ顎30を円筒内面31に
押し当てる。駆動軸115の軸線92は、弁101の中心軸93か
らずれて位置しており、弁軸103と駆動軸115とが干渉す
ることはない。
図面は本発明による燃料噴射弁の一実施例を示し、図１
は弁の断面及び周辺の機能ブロックを示す概略構成図、
図２は摩擦クラッチの断面図、図３は図２のIII-III断
面図、図４は本発明を多気筒エンジンに適用した別実施
例を示す概略断面図である。 ３……弁軸、４……弁体、11……接当カム、12……接当
面、14……摩擦クラッチ、16……駆動手段。
は弁の断面及び周辺の機能ブロックを示す概略構成図、
図２は摩擦クラッチの断面図、図３は図２のIII-III断
面図、図４は本発明を多気筒エンジンに適用した別実施
例を示す概略断面図である。 ３……弁軸、４……弁体、11……接当カム、12……接当
面、14……摩擦クラッチ、16……駆動手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディートハルト・プローベルガー オーストリア国 8010 グラーツ コス ガッセ 10 (72)発明者 カール・ボイック オーストリア国 8045 グラーツ ヤー レスベーク 27 (56)参考文献 特開 昭61−8465（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−5546（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−162959（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−30767（ＪＰ，Ｕ)
Claims (13)
- 【請求項１】弁体（４）の弁軸（３）に固定された接当
面（12）と、この接当面（12）に当接する接当カム（1
1）と、この接当カム（11）を回転駆動する駆動手段（1
6）とを備え、前記弁体（４）が弁座に当接する閉成状
態と、弁軸の接当面（12）が前記接当カム（11）に当接
する開成状態との間で流体圧によって開閉操作される弁
リフト量の調節可能な燃料噴射弁であって、 前記接当カム（11）と前記駆動手段（16）との間に摩擦
クラッチ（14）が介装され、閉成状態において前記接当
カム（11）は弁軸の接当面（12）に当接する初期位置ま
で回転駆動され、この初期位置から逆方向に所定角度だ
け接当カムが回転駆動されることにより弁リスト量が決
まることを特徴とする流体圧操作燃料噴射弁。 - 【請求項２】前記接当カム（11）が電気モータ（16）に
よって駆動される請求項１記載の流体圧操作燃料噴射
弁。 - 【請求項３】複数のシリンダの弁における複数の接当カ
ム（11）のために一つのモータ（16）が備えられている
多気筒エンジン用の請求項１又は２記載の流体圧操作燃
料噴射弁。 - 【請求項４】摩擦クラッチ（114）が接当カム（111）の
凹部に配設されている請求項３記載の流体圧操作燃料噴
射弁。 - 【請求項５】駆動軸（115）が弁ケース（101）を貫通し
ており、摩擦クラッチ（114）と接当カム（111）からな
る構成部材が前記弁ケース（101）の内部に配設されて
いる請求項３又は４記載の流体圧操作燃料噴射弁。 - 【請求項６】前記摩擦クラッチ（14）の伝達トルクは、
前記接当カム（11）が前記接当面（12）に接近する方向
において、その逆方向より小さい請求項１〜５のいずれ
か１項記載の流体圧操作燃料噴射弁。 - 【請求項７】前記摩擦クラッチ（14）のクラッチ顎（3
0）が円筒内面（31）に弾性的に押し当てられ、且つ、
前記摩擦クラッチ（14）の駆動軸（15）が前記クラッチ
顎（30）の一端部に接続されていることにより、前記摩
擦クラッチ（14）の伝達トルクは一方の回転方向におい
て、その逆方向より小さい請求項６記載の流体圧操作燃
料噴射弁。 - 【請求項８】予め与えられたエンジンの動作状態におけ
る動作特性及びデータに基づいて前記モータ（16）を介
して前記接当カム（11）を回転駆動することにより弁リ
フト量を制御する制御手段（17）が備えられ、この制御
手段（17）は、弁閉成状態において前記接当カム（11）
を初期位置まで復帰させる際に、初期位置までの機械的
な回転角度より大きい角度だけモータを回転駆動するよ
うに構成されている請求項２〜７のいずれか１項記載の
流体圧操作燃料噴射弁。 - 【請求項９】ばねによる付勢力に対抗して弁を閉成する
ために燃料の圧力を利用する流体圧ピストン（７）が備
えられている請求項１〜８のいずれか１項記載の流体圧
操作燃料噴射弁。 - 【請求項１０】前記流体圧ピストン（７）の面が前記接
当面（12）を兼ねている請求項９記載の流体圧操作燃料
噴射弁。 - 【請求項１１】エンジンの燃焼室からガスの一部を取り
出して一旦蓄えるガス貯留室と、このバス貯留室に燃料
を注入する燃料注入手段とを備えている請求項１〜10の
いずれか１項記載の流体圧操作燃料噴射弁。 - 【請求項１２】エンジンのシリンダヘッド（２）に断熱
されて取り付けられている請求項11記載の流体圧操作燃
料噴射弁。 - 【請求項１３】接当カム（11）によって制限される弁リ
フト量が0.5mm以下である請求項１〜12のいずれか１項
記載の流体圧操作燃料噴射弁。
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|---|---|---|---|
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1989
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- 1990-04-11 US US07/507,453 patent/US5048489A/en not_active Expired - Fee Related
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