JP2599281B2 - エンジンの高圧燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えば高速ディーゼルエンジンに用いられる
エンジンの高圧燃料噴射装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、ディーゼルエンジンにおいては、一層の低燃料
消費化や排気の清浄化などの要請から、燃料噴射を電気
的に制御する技術が広く注目されるされるようになって
きた。この種の技術が採用された燃料噴射装置としては
例えば特開昭62−282164号広報（発明の名称：インジェ
クタ）に開示されたものがある。これは、燃料噴射口を
開閉する噴射弁体の前後に燃料圧を作用させるいわゆる
バランス形のものであり、燃料圧およびばねの弾発力に
よって燃料噴射口を閉じる一方、燃料噴射時は電磁石が
作動される弁体で噴射弁体の背面の圧力を逃がす弁口を
開いて噴射弁体を後退させることによって、燃料を噴射
するように構成されている。弁体はアーマチュアを介し
て電磁石に対向した保持部材で後退自在に保持されてい
る。また、この弁体はボディーの半径方向に延在し一端
が弁体の弁棒を貫通し他端がボディー外に突出された棒
状のばねによって常時弁口を閉じる方向に付勢されてお
り、ボディー側部にこのばねの弾撥力を調整する調整部
材が設けらている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このような構造では電磁石と弁体保持部材と
が軸線方向に並べて配設され、装置全体が軸線方向に長
くなるという不具合があった。このため、吸排気弁やこ
れらを駆動する動弁装置などの間に形成された狭い空間
に燃料噴射装置を装着するのが困難になるばかりでな
く、熱膨張により受ける影響も大きくなるという問題も
あった。

また、従来の燃料噴射装置では、ボディー側部に設け
られた調整部材によって装置全体が大きくなる不具合も
あった。このため、燃料噴射装置を吸排気弁やこれらを
駆動する動弁装置などの間に形成された狭い空間に装着
することがより一層困難になっていた。

本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、装置
全体を短くして小型化がはかれるエンジンの高圧燃料噴
射装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

第１の発明に係る高圧燃料噴射装置は、弁口に対向し
て設けた電磁石と弁口との間にアーマチュアを有する弁
体を介装し、弁体の弁棒を電磁石コア内に進退自在に保
持させると共に、コアの反アーマチュア側に弁体を弁口
方向に押圧する圧縮ばねを設け、かつこの圧縮ばねの弾
撥力を調整する調整用ねじを電磁石に螺着したものであ
る。

第２の発明に係る高圧燃料噴射装置は、第１の発明に
係る高圧燃料噴射装置において、ばね部材の弾撥力を調
整する調整用ねじを電磁石に螺着したものである。

〔作用〕

第１の発明によれば、弁体は、弁体を作動させるため
に必要とされる電磁石によって保持される。

第２の発明によれば、ばね部材の弾撥力はばね部材と
軸線方向に並べられた調整用ねじで調整されるようにな
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図により詳細に説明する。
第１図は本発明に係るエンジンの高圧燃料噴射装置を示
す縦断面図で、同図において全体を符号１で示す燃料噴
射装置は全体として略円柱状に形成されている。この燃
料噴射装置１の前端には燃料噴射口２が開口され、後端
には燃料供給口３が軸線方向に沿って後方へ開口されて
いる。この燃料供給口３には燃料ポンプ４により、高圧
（例えば約500kg/ ）に加圧された燃料が燃料タンク５
から圧送される。

６はボディーで、前部が小径で後部が大径な略円筒状
を呈し内部に蓄圧室７を有する中空の前箱８と、この前
箱８の後部開口に設けた雌ねじ螺合し前箱８の後方およ
び電磁石９の外側を覆う後箱10とからなり、前箱８の外
周面に設けられた雄ねじ11で図示しないエンジン本体に
取付けられる。前箱８と後箱10との間にはボディー６内
を前後に画成する円板状の内蓋部材12が挾持されてい
る。この内蓋部材12の中央部には前記燃料噴射口２を開
閉する噴射弁体13の後部を保持する軸孔14が設けられて
いる。噴射弁体13の後部は前部に比較して大径に形成さ
れている。一方、噴射弁体13の前部は、前端部13aが前
箱８の前端に螺着されたノズルチップ15に挿入されるこ
とによって保持されている。ノズルチップ15と前箱８と
の間には噴射弁体13のリフト量などを調整するシム16が
介装されている。17は軸孔14の底部と噴射弁体13の後端
面とによって形成されたきわめて小さな容積を有する小
室である。すなわち、噴射弁体13はボディー６内に収容
され、前部が蓄圧室７内に鑑み、後部が小室17内に臨む
ように軸線方向に進退自在に保持されている。そして、
略中央部には鍔部13bが突設されており、この鍔部13bで
係止されるばね受け18と内蓋部材12の前面との間には、
噴射弁体13を常時燃料噴射口２を閉じる方向に付勢する
圧縮コイルばね19が弾装されている。

前記燃料供給口３は前箱８の中心からずれた外周部付
近に配置されている。21は燃料供給口３内に開口され後
箱10の周壁を軸線方向に貫通する縦燃料通路、22は内蓋
部材12の軸孔14と外周面との間を半径方向に貫通する横
燃料通路である。これら燃料通路21,22は連絡通路23で
互いに連通されている。横燃料通路22は連通孔24を介し
て噴射弁体13の後部に設けられた中央室25に連通されて
いる。この中央室25は噴射弁体13の軸線上に配置され、
噴射弁体13の後端部に圧入固定された黄銅製の第１オリ
フィス部材26のオリフィスを介して小室17に連通されて
いる。27は内蓋部材12の前面に螺着された黄銅製の第２
オリフィス部材であり、オリフィスを介して横燃料通路
22と蓄圧室７とを連通している。このため、燃料供給口
３に供給された加圧された燃料は、これら燃料通路およ
びオリフィスを介して蓄圧室７および小室17に導入され
る。28は小室17と後箱10内と連通し小室17内の圧力を後
箱10内へ逃がす弁口であり、内蓋部材12の軸線上に配置
されている。そして後箱10内は燃料戻し口29で外部と連
通されている。この燃料戻し口29は後箱10の後端部に圧
入固定された管で軸線方向に沿って後方に開口するよう
に形成され、燃料タンク５に接続されている。

前記電磁石９は中央に軸孔を有するコア31と、このコ
ア31に巻回された電磁コイル32と、この電磁コイル32お
よびコア31にそれらの外側に被覆するように嵌装された
円筒状のヨーク33とからなり、全体が円柱状に形成され
ている。

35は電磁石９と弁口28との間に介装された弁口28を開
閉する弁体である。弁体35は第２図に示すように、弁棒
が電磁石９側へ延設されコア31の軸孔に挿入された進退
自在に保持されている。また弁体35の外周部にはコアお
よびヨーク31,33に対向して円板状のアーマチュア36が
かしめ固定されている。すなわち、アーマチュア36は弁
体35をその前端部が突出した状態に嵌入させる凹陥部37
を有しており、この凹陥部37の開口縁部を内径方向へ塑
性変形させることによって弁体35を固定される。

前記ヨーク33は電磁コイル32の外側を覆う小径なコイ
ル被覆部分33aと、内蓋部材12を螺合する大径な固定部
分33bとが一体に形成され、この固定部分33bの前端面は
シム41を介して内蓋部材12に当接されている。そして、
コイル被覆部分33aと固定部分33bとの中間の部分は、前
方へ向かって小径になるように内側へ突設されており、
ここにアーマチュア吸着部分33cが形成されている。42
および43はアーマチュア吸着部分33cからコイル被覆部
分33aに至る部分とその外側の部分である固定部分33bと
の間に設けられた外環状溝および内環状溝である。詳述
すれば、外環状溝42はコイル被覆部分33aと固定部分33b
との間に設けられ、内環状溝43はアーマチュア吸着部分
33cと固定部分33bとの間に設けられており、ヨーク33の
アーマチュア吸着部分33cおよびコイル被覆部分33aから
固定部分33bに至る部分の断面積を小さくする。なお、
図示しないがヨーク33などの部材には前記燃料戻し口29
と弁口28との間を連通する連通孔が設けられている。

45は弁体35を常時弁口28方向へ押圧しそれ自体軸線方
向に圧縮変形するばね部材としての圧縮コイルばねであ
る。このばね45はコア３の反アーマチュア側であって軸
線上に設けられた凹陥部46内に装填されている。47は弁
体35の後端部に設けられたばね受け、48は凹陥部46の開
口縁に後方から螺着され螺入量によってばね45の弾撥力
を調整する調整ねじである。

51は電磁石９の電磁コイル32を外部電源に接続するた
めの外部接続用端子部材である。この端子部材51はねじ
軸状に形成され後箱10の後壁を貫通した状態に鍔部51a
およびナット52で固定されており、軸線方向に重ねられ
たナット52,52間に端子53が挾持されている。54は端子
部材51と後箱10との間をシールするシール材である。

このように構成されたエンジンの高圧燃料噴射装置に
おいては、電磁石９に電圧が印加されてないときは、蓄
圧室７および小室17内の圧力が釣り合っているので燃料
噴射口２は閉じられた状態に保たれる。一方、電磁石９
に電圧が印加されると、電磁コイル32の周囲にアーマチ
ュア36を迂回する磁束が発生するため、弁体35が圧縮コ
イルばね45の弾撥力に抗して弁口28から後退し、小室17
内が急激に減圧される。その結果、噴射弁体13は蓄圧室
７内の燃料の圧力によって後退し、燃料噴射口２が開か
れて燃料が噴射される。電圧の印加が解除されると、弁
体35が圧縮コイルばね45の弾発力によって前進し弁口28
を閉じることによって、容積の小さな小室17の圧力が瞬
間的に上昇する。この結果、蓄圧室７の圧力により小室
17の圧力が大きくなり、この小室17の圧力および圧縮コ
イルばね19の弾発力によって噴射弁体13が押圧されるた
め、燃料噴射口２は閉じられる。

また、弁体35を、弁体35を作動させるために必要とさ
れる電磁石９のコア31で保持することができる。したが
って、従来のように弁体を保持するための特別な部分を
電磁石９と軸線方向に並べて設ける必要がなくなるの
で、その分だけ装置全体の長さを短くすることができ
る。

さらに、ばね45の弾撥力をばね45と軸線方向に並べた
調整用ねじ48の螺入量を変えることによって調整するこ
とができる。したがって、ばね45および調整用ねじ48が
電磁石９よりも外径方向に突出するのを迎えることがで
きるから、ばね45および調整用ねじ48が装着される部分
を小径にすることができる。

ばね45の弾撥力の調整作業は電磁石９単体の状態か、
あるいは電磁石９を内蓋部材12に螺着した状態で行うこ
とができ、電磁石９を内蓋部材12に螺着した状態で行え
ば、組立てによって弾撥力が変化するようなこともな
い。

〔発明の効果〕

以上説明したように第１の発明に係るエンジンの高圧
燃料噴射装置は、弁口に対向して設けた電磁石と弁口と
の間にアーマチュアを有する弁体を介装し、弁体の弁棒
を電磁石コア内に進退自在に保持させると共に、電磁石
の反アーマチュア側に弁体を弁口方向に押圧する圧ばね
部材を設けたから、弁体を、弁体を作動させるために必
要とされる電磁石で保持することができる。

したがって、弁体を保持するために特別な部材を設け
る必要がなくなるから、その分だけ装置全体の長さを短
くすることができる。そのため、狭い空間への取付けが
容易になると共に、熱膨張による影響も小さくすること
ができる。

第２の発明に係るエンジンの高圧燃料噴射装置は、第
１の発明に係るエンジンの高圧燃料噴射装置において、
ばね部材の弾撥力を調整する調整用ねじを電磁石に螺着
したため、ばね部材の弾撥力をこのばね部材と軸線方向
に並べたられた調整用ねじで調整することができる。

したがって、ばね部材および調整ねじが電磁石よりも
外径方向へ突出するのを抑え、これら部材が装着される
部分を小径にすることができるから、装置全体の小型化
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るエンジンの高圧燃料噴射装置を示
す縦断面図、第２図は弁体を示す断面図である。 ７……蓄圧室、９……電磁石、17……小室、28……弁
口、31……コア、33……ヨーク、35……弁体、45……圧
縮コイルばね、48……調整用ねじ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加圧された燃料が導入される蓄圧室および
   小室を有するボディーと、このボディー内に前部が蓄圧
   室内に臨み後部が小室内に臨むように保持され燃料噴射
   口を開閉する噴射弁体と、前記小室の圧力を逃がす弁口
   を開閉し電磁石で作動される弁体とを備えた高圧燃料噴
   射装置において、前記電磁石と弁口との間にアーマチュ
   アを有する弁体を介装し、弁体の弁棒を電磁石コア内に
   進退自在に保持させると共に、電磁石の反アーマチュア
   側に弁体を弁口方向に押圧するばね部材を設けてなるエ
   ンジンの高圧燃料噴射装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のエンジンの高圧燃料噴射装
   置において、ばね部材の弾撥力を調整する調整用ねじ電
   磁石を螺着してなるエンジンの高圧燃料噴射装置。