JP3292316B2 - ディーゼル機関用燃料噴射装置 - Google Patents
ディーゼル機関用燃料噴射装置Info
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- F02M63/0014—Valves characterised by the valve actuating means
- F02M63/0015—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid
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- F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼル機関用燃料
噴射装置に関するもので、特に高圧作動時の弁作動を安
定させるディーゼル機関用燃料噴射装置に関するもので
ある。
噴射装置に関するもので、特に高圧作動時の弁作動を安
定させるディーゼル機関用燃料噴射装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、ディーゼル機関用燃料噴射装置と
して特開昭５９−１６５８５８号公報に開示されるもの
がある。これは、高圧燃料を蓄圧するコモンレールと呼
ばれる共通の蓄圧配管と、燃料を噴射するインジェクタ
とから構成される。このインジェクタ内には噴孔を開閉
するノズルニードルが摺動自在に配されるとともに、こ
のノズルニードルに作用する燃料圧を保持する背圧室を
形成しており、この背圧室の圧力が三方電磁弁によって
高圧側の燃料圧と低圧側の燃料圧とに切り替え制御され
ることにより、蓄圧配管から供給された高圧燃料が噴孔
から噴射される。
して特開昭５９−１６５８５８号公報に開示されるもの
がある。これは、高圧燃料を蓄圧するコモンレールと呼
ばれる共通の蓄圧配管と、燃料を噴射するインジェクタ
とから構成される。このインジェクタ内には噴孔を開閉
するノズルニードルが摺動自在に配されるとともに、こ
のノズルニードルに作用する燃料圧を保持する背圧室を
形成しており、この背圧室の圧力が三方電磁弁によって
高圧側の燃料圧と低圧側の燃料圧とに切り替え制御され
ることにより、蓄圧配管から供給された高圧燃料が噴孔
から噴射される。
【０００３】この種の三方電磁弁は、例えば図１０に示
すように、バルブボディ３０の内部孔３１に隙間を介し
て移動可能に配されるアウタバルブ１８と、アウタバル
ブの内部孔１８ａに隙間を介して移動可能に配されるイ
ンナバルブ１９とを備え、バルブボディ３０の内部孔３
１に形成されるグルーブ３２に連通する１個の高圧燃料
通路３３が形成される。
すように、バルブボディ３０の内部孔３１に隙間を介し
て移動可能に配されるアウタバルブ１８と、アウタバル
ブの内部孔１８ａに隙間を介して移動可能に配されるイ
ンナバルブ１９とを備え、バルブボディ３０の内部孔３
１に形成されるグルーブ３２に連通する１個の高圧燃料
通路３３が形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た三方電磁弁の構成では、インナバルブ１９とアウタバ
ルブ１８の間に数μｍのクリアランスをもつ摺動部が形
成されるため、インナバルブ１９とアウタバルブ１８と
の摺動は、低圧のときは円滑に行なわれるが、高圧にな
るとアウタバルブ１８の弾性変形により前記のクリアラ
ンスが小さくなるので、摺動抵抗が大きくなりアウタバ
ルブ１８に対するインナバルブ１９の円滑な作動が行な
えなくなるという問題がある。
た三方電磁弁の構成では、インナバルブ１９とアウタバ
ルブ１８の間に数μｍのクリアランスをもつ摺動部が形
成されるため、インナバルブ１９とアウタバルブ１８と
の摺動は、低圧のときは円滑に行なわれるが、高圧にな
るとアウタバルブ１８の弾性変形により前記のクリアラ
ンスが小さくなるので、摺動抵抗が大きくなりアウタバ
ルブ１８に対するインナバルブ１９の円滑な作動が行な
えなくなるという問題がある。
【０００５】このようなアウタバルブ１８に対するイン
ナバルブ１９の摺動抵抗を緩和するため前記のクリアラ
ンスを単に拡大するのみでは高圧燃料通路５４からの高
圧燃料がバルブボディ３０とアウタバルブ１８との間の
隙間あるいはインナバルブ１９の外壁とアウタバルブ１
８の内部孔１８ａとの隙間より燃料のリーク量が増大
し、燃料ポンプの駆動トルク損失が増大するという問題
がある。またアウタバルブ１８の外壁とバルブボディ３
０の内部孔３１との隙間部に切粉等の異物が入って摺動
部に詰まりを起こし易く、この異物の詰まりが固着する
と、焼き付きやすいという問題がある。
ナバルブ１９の摺動抵抗を緩和するため前記のクリアラ
ンスを単に拡大するのみでは高圧燃料通路５４からの高
圧燃料がバルブボディ３０とアウタバルブ１８との間の
隙間あるいはインナバルブ１９の外壁とアウタバルブ１
８の内部孔１８ａとの隙間より燃料のリーク量が増大
し、燃料ポンプの駆動トルク損失が増大するという問題
がある。またアウタバルブ１８の外壁とバルブボディ３
０の内部孔３１との隙間部に切粉等の異物が入って摺動
部に詰まりを起こし易く、この異物の詰まりが固着する
と、焼き付きやすいという問題がある。
【０００６】すなわち、閉弁時の初期状態においては、
例えば図１０に示すように前記のクリアランスからの燃
料リーク量を低減するために摺動可能な最小クリアラン
スに構成されている。しかしこの初期状態から高圧燃料
通路５４に高圧燃料を供給すると、例えば図１１に示す
ように、インナバルブ１９の外壁とアウタバルブ１８の
内部孔１８ａとの間のクリアランスがアウタバルブ１８
の高圧による弾性変形により狭められ、インナバルブ１
９に対するアウタバルブ１８の作動の妨げが発生する。
例えば図１０に示すように前記のクリアランスからの燃
料リーク量を低減するために摺動可能な最小クリアラン
スに構成されている。しかしこの初期状態から高圧燃料
通路５４に高圧燃料を供給すると、例えば図１１に示す
ように、インナバルブ１９の外壁とアウタバルブ１８の
内部孔１８ａとの間のクリアランスがアウタバルブ１８
の高圧による弾性変形により狭められ、インナバルブ１
９に対するアウタバルブ１８の作動の妨げが発生する。
【０００７】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、制御弁の弁
手段の摺動抵抗を減らし、異物が詰まりにくく、焼き付
きが起こりにくいディーゼル機関用燃料噴射装置を提供
することにある。
なされたもので、その目的とするところは、制御弁の弁
手段の摺動抵抗を減らし、異物が詰まりにくく、焼き付
きが起こりにくいディーゼル機関用燃料噴射装置を提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によるディーゼル
機関用燃料噴射装置は、高圧燃料を蓄える蓄圧配管と、
この蓄圧配管に連通する噴孔を開閉するノズルニード
ル、およびこのノズルニードルに作用させる圧力を保持
する圧力室の圧力を高圧と低圧とに切り替える制御弁を
有するインジェクタとを備え、前記制御弁を駆動するこ
とにより前記ノズルニードルを作動させて前記蓄圧配管
内の燃料を前記噴孔から噴射するディーゼル機関用燃料
噴射装置において、前記制御弁はシリンダ内に摺動自在
に保持された弁手段とこの弁手段を駆動する駆動手段と
からなり、前記弁手段はインナ部材とアウタ部材とから
なり、前記インナ部材は前記アウタ部材の内部に摺動可
能に収容され、前記インナ部材と前記アウタ部材とから
形成される空間は前記ノズルニードルを付勢する燃料が
蓄えられる前記圧力室に連通し、前記アウタ部材が前記
インナ部材に対して摺動することにより前記圧力室の燃
料が低圧側へ排出され、 前記インナ部材とアウタ部材と
の間の摺動部のクリアランスが前記圧力室側よりも前記
駆動手段側で大きく設定されていることを特徴とする。
機関用燃料噴射装置は、高圧燃料を蓄える蓄圧配管と、
この蓄圧配管に連通する噴孔を開閉するノズルニード
ル、およびこのノズルニードルに作用させる圧力を保持
する圧力室の圧力を高圧と低圧とに切り替える制御弁を
有するインジェクタとを備え、前記制御弁を駆動するこ
とにより前記ノズルニードルを作動させて前記蓄圧配管
内の燃料を前記噴孔から噴射するディーゼル機関用燃料
噴射装置において、前記制御弁はシリンダ内に摺動自在
に保持された弁手段とこの弁手段を駆動する駆動手段と
からなり、前記弁手段はインナ部材とアウタ部材とから
なり、前記インナ部材は前記アウタ部材の内部に摺動可
能に収容され、前記インナ部材と前記アウタ部材とから
形成される空間は前記ノズルニードルを付勢する燃料が
蓄えられる前記圧力室に連通し、前記アウタ部材が前記
インナ部材に対して摺動することにより前記圧力室の燃
料が低圧側へ排出され、 前記インナ部材とアウタ部材と
の間の摺動部のクリアランスが前記圧力室側よりも前記
駆動手段側で大きく設定されていることを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明の前記構成によると、インナ部材はアウ
タ部材の内部に摺動可能に収容されている。インナ部材
およびアウタ部材は高圧の燃料が蓄えられる圧力室を形
成するため、インナ部材の外壁とアウタ部材の外壁との
間に高圧の燃料が流入する。その結果、燃料の圧力によ
りアウタ部材が弾性変形する。また、インナ部材とアウ
タ部材との間のクリアランスが圧力室側よりも駆動手段
側で大きく設定されているため、制御弁のシリンダ内に
高圧燃料が流入するとき、アウタ部材が弾性変形し、イ
ンナ部材の外壁とアウタ部材の内壁との摺動抵抗がなく
なるため、アウタ部材の円滑な摺動が確保される。
タ部材の内部に摺動可能に収容されている。インナ部材
およびアウタ部材は高圧の燃料が蓄えられる圧力室を形
成するため、インナ部材の外壁とアウタ部材の外壁との
間に高圧の燃料が流入する。その結果、燃料の圧力によ
りアウタ部材が弾性変形する。また、インナ部材とアウ
タ部材との間のクリアランスが圧力室側よりも駆動手段
側で大きく設定されているため、制御弁のシリンダ内に
高圧燃料が流入するとき、アウタ部材が弾性変形し、イ
ンナ部材の外壁とアウタ部材の内壁との摺動抵抗がなく
なるため、アウタ部材の円滑な摺動が確保される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明のディーゼル機関用燃料噴射装置の第１の
実施例を図１〜４に示す。図２において、インジェクタ
１００のケーシング部材１は、ボディロア１ａと連結部
１ｂと弁ケーシング１ｃとからなり、リテーニングリン
グ１ｄにより各部材１ａ、１ｂ、１ｃが一体化されてい
る。その弁ケーシング１ｃ内には弁体摺動孔２および燃
料溜り室３が形成され、その燃料溜り室３に連通する弁
体摺動孔２にノズルニードル５の大径部６が摺動自在に
嵌合されている。このノズルニードル５の大径部６には
連結部７が形成されるとともに、さらに下方には小径部
８および弁体部９が一体形成されている。そして、弁体
部９によりシート部ｘが開閉され、噴孔４からの噴射が
オンオフされる。ノズルニードル５の連結部７の先端に
は、フランジ１０、ピストンピン１１およびピストン１
２が一体的に連結されている。また、ノズルニードル５
は、圧縮コイルスプリング１３により閉方向に付勢され
ている。ピストン１２はシリンダ１４内に摺動自在に嵌
合され、シリンダ１４内には圧力室１５が形成されてい
る。この圧力室１５はノズルニードル５を閉弁する方向
の圧力を保持する背圧室と制御室とに区画され、背圧室
と制御室を結ぶ通路にワンウェイオリフィス２９が形成
されている。
する。本発明のディーゼル機関用燃料噴射装置の第１の
実施例を図１〜４に示す。図２において、インジェクタ
１００のケーシング部材１は、ボディロア１ａと連結部
１ｂと弁ケーシング１ｃとからなり、リテーニングリン
グ１ｄにより各部材１ａ、１ｂ、１ｃが一体化されてい
る。その弁ケーシング１ｃ内には弁体摺動孔２および燃
料溜り室３が形成され、その燃料溜り室３に連通する弁
体摺動孔２にノズルニードル５の大径部６が摺動自在に
嵌合されている。このノズルニードル５の大径部６には
連結部７が形成されるとともに、さらに下方には小径部
８および弁体部９が一体形成されている。そして、弁体
部９によりシート部ｘが開閉され、噴孔４からの噴射が
オンオフされる。ノズルニードル５の連結部７の先端に
は、フランジ１０、ピストンピン１１およびピストン１
２が一体的に連結されている。また、ノズルニードル５
は、圧縮コイルスプリング１３により閉方向に付勢され
ている。ピストン１２はシリンダ１４内に摺動自在に嵌
合され、シリンダ１４内には圧力室１５が形成されてい
る。この圧力室１５はノズルニードル５を閉弁する方向
の圧力を保持する背圧室と制御室とに区画され、背圧室
と制御室を結ぶ通路にワンウェイオリフィス２９が形成
されている。
【００１１】ピストン１２の上方には三方電磁弁１６０
が設けられ、この三方電磁弁（制御弁）１６０は、弁手
段１６２とこの弁手段１６２を駆動する駆動手段１６４
とからなる。すなわち、図３に示すように、弁手段１６
２は、バルブボディ３０に形成されるシリンダ１７内に
アウタバルブ１８が摺動自在に嵌合され、そのアウタバ
ルブ１８に軸方向に延びるよう形成される内部孔１８ａ
にはインナバルブ１９０が摺動自在に嵌合されている。
シリンダ１７に形成されるアウタシート４０がアウタバ
ルブ１８が離接する弁座部であり、アウバルブ１８に形
成されるインナシート４２がインナバルブ１９０が離接
する弁座部である。アウタバルブ１８には、径方向に貫
通する貫通孔５６が例えば９０°間隔で４個形成されて
いる。
が設けられ、この三方電磁弁（制御弁）１６０は、弁手
段１６２とこの弁手段１６２を駆動する駆動手段１６４
とからなる。すなわち、図３に示すように、弁手段１６
２は、バルブボディ３０に形成されるシリンダ１７内に
アウタバルブ１８が摺動自在に嵌合され、そのアウタバ
ルブ１８に軸方向に延びるよう形成される内部孔１８ａ
にはインナバルブ１９０が摺動自在に嵌合されている。
シリンダ１７に形成されるアウタシート４０がアウタバ
ルブ１８が離接する弁座部であり、アウバルブ１８に形
成されるインナシート４２がインナバルブ１９０が離接
する弁座部である。アウタバルブ１８には、径方向に貫
通する貫通孔５６が例えば９０°間隔で４個形成されて
いる。
【００１２】アウタバルブ１８とインナバルブ１９０の
模式的構成は図１に示すとおりである。インナバルブ１
９０の外壁は駆動手段１６４側にいくに従い径が細くな
る中実円錐台状の外壁１９０ａを有している。これによ
り、高圧燃料通路５４に高圧燃料が供給されると、例え
ば図４に示すように、内圧の上昇によってアウタバルブ
１８およびバルブボディ３０が弾性変形する。このと
き、インナバルブ１９０の外壁１９０ａとアウタバルブ
１８の内部孔１８ａの内壁とのクリアランスが確保され
るため、インナバルブ１９０に対しアウタバルブ１８は
高圧においても安定に作動する。また前記クリアランス
の駆動手段１６４側が燃料入口側より小さくならないた
め異物混入時におけるバルブの固着が防止される。
模式的構成は図１に示すとおりである。インナバルブ１
９０の外壁は駆動手段１６４側にいくに従い径が細くな
る中実円錐台状の外壁１９０ａを有している。これによ
り、高圧燃料通路５４に高圧燃料が供給されると、例え
ば図４に示すように、内圧の上昇によってアウタバルブ
１８およびバルブボディ３０が弾性変形する。このと
き、インナバルブ１９０の外壁１９０ａとアウタバルブ
１８の内部孔１８ａの内壁とのクリアランスが確保され
るため、インナバルブ１９０に対しアウタバルブ１８は
高圧においても安定に作動する。また前記クリアランス
の駆動手段１６４側が燃料入口側より小さくならないた
め異物混入時におけるバルブの固着が防止される。
【００１３】駆動手段１６４は、図３に示すように、ケ
ース５０にソレノイドハウジング４８を介して固定され
る固定鉄心としてのステータ４７と、このステータ４７
に取り付けられるコイル２０と、アウタバルブ１８に固
定され、通電時前記のステータ４７側に吸引される可動
鉄心４３と、アウタバルブ１８を反吸引側に付勢する圧
縮コイルスプリング２１とから構成される。すなわち、
アウタバルブ１８の上方の外周壁には円板状の可動鉄心
４３が固定され、アウタバルブ１８の内部孔１８ａに連
通して形成される内部孔４４には円筒状つば付のスプリ
ングシート部材４５が嵌合されている。圧縮コイルスプ
リング２１は、このスプリングシート部材４５のつば部
４５ａに一端が当接し、他端がインナバルブ１９０の大
径部４６に当接している。コイル２０を固定する固定鉄
心としてのステータ４７はソレノイドハウジング４８内
に収容され、このソレノイドハウジング４８の外周壁は
Ｏリング４９を介して円筒状のケース５０内に嵌合され
ている。またケース５０の上部には、コイル２０に導通
するリード線を接続するための端子５１を固定するコネ
クタ５２がカシメ部４８ａによってソレノイドハウジン
グ４８にカシメ固定されている。
ース５０にソレノイドハウジング４８を介して固定され
る固定鉄心としてのステータ４７と、このステータ４７
に取り付けられるコイル２０と、アウタバルブ１８に固
定され、通電時前記のステータ４７側に吸引される可動
鉄心４３と、アウタバルブ１８を反吸引側に付勢する圧
縮コイルスプリング２１とから構成される。すなわち、
アウタバルブ１８の上方の外周壁には円板状の可動鉄心
４３が固定され、アウタバルブ１８の内部孔１８ａに連
通して形成される内部孔４４には円筒状つば付のスプリ
ングシート部材４５が嵌合されている。圧縮コイルスプ
リング２１は、このスプリングシート部材４５のつば部
４５ａに一端が当接し、他端がインナバルブ１９０の大
径部４６に当接している。コイル２０を固定する固定鉄
心としてのステータ４７はソレノイドハウジング４８内
に収容され、このソレノイドハウジング４８の外周壁は
Ｏリング４９を介して円筒状のケース５０内に嵌合され
ている。またケース５０の上部には、コイル２０に導通
するリード線を接続するための端子５１を固定するコネ
クタ５２がカシメ部４８ａによってソレノイドハウジン
グ４８にカシメ固定されている。
【００１４】アウタバルブ１８に形成される貫通孔５６
に対向する径外方向側のシリンダ１７の内壁にはグルー
ブ３２が形成され、グルーブ３２に高圧燃料通路５４が
形成される。そして、三方電磁弁１６０において、コイ
ル２０が消磁されているとき、アウタバルブ１８は圧縮
コイルスプリング２１の付勢力により下方位置にあり、
高圧燃料通路５４は、グルーブ３２、貫通孔５６、イン
ナシート４２、内孔５８、通路３６を介して圧力室１５
と連通した状態となる（閉弁）。また、コイル２０が励
磁されているとき、ステータ４７に可動鉄心４３が吸引
されてアウタバルブ１８は上方へ移動し、圧力室１５が
通路３６、アウタシート４０を介してドレン通路２３と
連通した状態となる（開弁）。なお、ドレン通路２３の
燃料は、図１に示すようにドレンタンク２７に抜くこと
ができるようになっている。
に対向する径外方向側のシリンダ１７の内壁にはグルー
ブ３２が形成され、グルーブ３２に高圧燃料通路５４が
形成される。そして、三方電磁弁１６０において、コイ
ル２０が消磁されているとき、アウタバルブ１８は圧縮
コイルスプリング２１の付勢力により下方位置にあり、
高圧燃料通路５４は、グルーブ３２、貫通孔５６、イン
ナシート４２、内孔５８、通路３６を介して圧力室１５
と連通した状態となる（閉弁）。また、コイル２０が励
磁されているとき、ステータ４７に可動鉄心４３が吸引
されてアウタバルブ１８は上方へ移動し、圧力室１５が
通路３６、アウタシート４０を介してドレン通路２３と
連通した状態となる（開弁）。なお、ドレン通路２３の
燃料は、図１に示すようにドレンタンク２７に抜くこと
ができるようになっている。
【００１５】図２において、ケーシング部材１には燃料
供給通路２４が形成され、この燃料供給通路２４の一端
は燃料溜り室３８接続されるとともに、他端は三方電磁
弁１６０の高圧燃料通路５４に接続されている。蓄圧配
管２６は、図示しない高圧供給ポンプから供給された高
圧燃料を蓄圧しており、この蓄圧配管２６は各気筒毎に
設けられたインジェクタ１００にインレット２５を介し
て高圧燃料を供給する。なお、コントローラ２８は、気
筒判別センサ、カム角度センサおよびアクセル開度セン
サからの信号等を入力し、所定の燃料噴射タイミングで
三方電磁弁１６０を制御する。
供給通路２４が形成され、この燃料供給通路２４の一端
は燃料溜り室３８接続されるとともに、他端は三方電磁
弁１６０の高圧燃料通路５４に接続されている。蓄圧配
管２６は、図示しない高圧供給ポンプから供給された高
圧燃料を蓄圧しており、この蓄圧配管２６は各気筒毎に
設けられたインジェクタ１００にインレット２５を介し
て高圧燃料を供給する。なお、コントローラ２８は、気
筒判別センサ、カム角度センサおよびアクセル開度セン
サからの信号等を入力し、所定の燃料噴射タイミングで
三方電磁弁１６０を制御する。
【００１６】次に実験データを示す。インナバルブ１９
０とアウタバルブ１８の摺動部における実験を行なった
ところ、インナバルブ１９０の外壁１９０ａとアウタバ
ルブ１８の内部孔１８ａの内壁との隙間のクリアランス
を広げると、高圧時の動作は安定するが燃料リーク量が
増大することが判明した。そこで、摺動部のインナバル
ブ１９０の形状をテーパ形状にし、各種大きさの最適形
状を試行錯誤により実験した。
０とアウタバルブ１８の摺動部における実験を行なった
ところ、インナバルブ１９０の外壁１９０ａとアウタバ
ルブ１８の内部孔１８ａの内壁との隙間のクリアランス
を広げると、高圧時の動作は安定するが燃料リーク量が
増大することが判明した。そこで、摺動部のインナバル
ブ１９０の形状をテーパ形状にし、各種大きさの最適形
状を試行錯誤により実験した。
【００１７】実験の結果、図６に示すように、摺動部の
クリアランスが３．５μｍ以上になると、閉弁応答性お
よび動作が安定することが判明した。このとき高圧側
（シート側）端部のクリアランスを１μｍより大きくす
ると、燃料リーク量が上記動作安定域においてかなり増
量することが判明した。その結果、摺動部の形状は、高
圧側クリアランスｃ１＝１μｍ、摺動側クリアランスｃ
２＝４μｍのテーパ形状をもつインナバルブ１９０の形
状が推奨される。摺動端側のクリアランスｃ２について
は４〜５μｍを境にこれより小さいと応答性が極端に悪
化し、またこれより大きいとリーク量が極端に増加する
特性をもつことが判明した（図５および図６参照）。
クリアランスが３．５μｍ以上になると、閉弁応答性お
よび動作が安定することが判明した。このとき高圧側
（シート側）端部のクリアランスを１μｍより大きくす
ると、燃料リーク量が上記動作安定域においてかなり増
量することが判明した。その結果、摺動部の形状は、高
圧側クリアランスｃ１＝１μｍ、摺動側クリアランスｃ
２＝４μｍのテーパ形状をもつインナバルブ１９０の形
状が推奨される。摺動端側のクリアランスｃ２について
は４〜５μｍを境にこれより小さいと応答性が極端に悪
化し、またこれより大きいとリーク量が極端に増加する
特性をもつことが判明した（図５および図６参照）。
【００１８】次に、作動について説明する。図２、３に
おいて、蓄圧配管２６の高圧燃料は、インレット２５を
介してインジェクタ１００内に供給される。この燃料は
通路２４を介して燃料溜り室３に供給されるとともに、
高圧燃料通路５４を介して三方電磁弁１６０に供給され
る。三方電磁弁１６０が消磁されている場合には、アウ
タバルブ１８は圧縮コイルスプリング２１の付勢力によ
り着座しており、高圧燃料通路５４からグルーブ３２、
貫通孔５６、内部孔１８ａ、インナシート４２の周囲、
内孔５８を経由して通路３６から圧力室１５に高圧の燃
料が流入する。これによりノズルニードル５が閉弁状態
を保持する。
おいて、蓄圧配管２６の高圧燃料は、インレット２５を
介してインジェクタ１００内に供給される。この燃料は
通路２４を介して燃料溜り室３に供給されるとともに、
高圧燃料通路５４を介して三方電磁弁１６０に供給され
る。三方電磁弁１６０が消磁されている場合には、アウ
タバルブ１８は圧縮コイルスプリング２１の付勢力によ
り着座しており、高圧燃料通路５４からグルーブ３２、
貫通孔５６、内部孔１８ａ、インナシート４２の周囲、
内孔５８を経由して通路３６から圧力室１５に高圧の燃
料が流入する。これによりノズルニードル５が閉弁状態
を保持する。
【００１９】三方電磁弁１６０が励磁されると、アウタ
バルブ１８は図中上方へ吸引され、圧力室１５および通
路３６の燃料はアウタシート４０の周囲を通ってドレン
通路２３を介して低圧側へ流される。圧力室１５の高圧
が低圧側へ流されると、ピストン１２は所定のストッパ
当接位置まで上昇し、これに伴いノズルニードル５がリ
フトし噴孔４から燃料の噴射が開始される。
バルブ１８は図中上方へ吸引され、圧力室１５および通
路３６の燃料はアウタシート４０の周囲を通ってドレン
通路２３を介して低圧側へ流される。圧力室１５の高圧
が低圧側へ流されると、ピストン１２は所定のストッパ
当接位置まで上昇し、これに伴いノズルニードル５がリ
フトし噴孔４から燃料の噴射が開始される。
【００２０】次に、三方電磁弁１６０が消磁されると、
圧縮コイルスプリング２１の付勢力によりアウタバルブ
１８がアウタシート４０に着座すると、通路３６からド
レン通路２３への燃料の流れは停止されるとともに、高
圧燃料通路５４の高圧燃料がグルーブ３２、貫通孔５
６、インナシート４２の周囲を通って内孔５８を経由し
て通路３６から圧力室１５に侵入し、ノズルニードル５
を着座し、燃料の噴射を終了する。
圧縮コイルスプリング２１の付勢力によりアウタバルブ
１８がアウタシート４０に着座すると、通路３６からド
レン通路２３への燃料の流れは停止されるとともに、高
圧燃料通路５４の高圧燃料がグルーブ３２、貫通孔５
６、インナシート４２の周囲を通って内孔５８を経由し
て通路３６から圧力室１５に侵入し、ノズルニードル５
を着座し、燃料の噴射を終了する。
【００２１】本実施例によれば、開弁状態から閉弁状態
に移行する場合、高圧燃料通路５４からの燃料がグルー
ブ３２、貫通孔５６を経由してアウタバルブ１８の内部
に流入し、このとき図４に示すようにアウタバルブ１８
およびバルブボディ３０の形状が内圧の上昇により弾性
変形する。このときインナバルブ１９０のテーパ状の外
壁１９０ａに沿うようにクリアランスを保持した状態で
アウタバルブ１８が弾性変形するため、インナバルブ１
９０の外壁１９０ａとアウタバルブ１８の内壁との間の
摺動抵抗が低減され、アウタバルブ１８とインナバルブ
１９０との相対移動が円滑に行なわれる。このため、高
圧燃料通路５４から供給される燃料中に砂、鉄粉等の異
物があったとしても、これらの異物がインナバルブ１９
０とアウタバルブ１８との間のクリアランスに侵入して
詰まることが防止される。したがって、スティックしに
くくまた焼き付きにくくアウタバルブ１８０およびイン
ナバルブ１９０の円滑な移動により、三方電磁弁１６０
の弁開閉切替が円滑に行なわれる。
に移行する場合、高圧燃料通路５４からの燃料がグルー
ブ３２、貫通孔５６を経由してアウタバルブ１８の内部
に流入し、このとき図４に示すようにアウタバルブ１８
およびバルブボディ３０の形状が内圧の上昇により弾性
変形する。このときインナバルブ１９０のテーパ状の外
壁１９０ａに沿うようにクリアランスを保持した状態で
アウタバルブ１８が弾性変形するため、インナバルブ１
９０の外壁１９０ａとアウタバルブ１８の内壁との間の
摺動抵抗が低減され、アウタバルブ１８とインナバルブ
１９０との相対移動が円滑に行なわれる。このため、高
圧燃料通路５４から供給される燃料中に砂、鉄粉等の異
物があったとしても、これらの異物がインナバルブ１９
０とアウタバルブ１８との間のクリアランスに侵入して
詰まることが防止される。したがって、スティックしに
くくまた焼き付きにくくアウタバルブ１８０およびイン
ナバルブ１９０の円滑な移動により、三方電磁弁１６０
の弁開閉切替が円滑に行なわれる。
【００２２】次に本発明の弁手段の他の実施例を図７、
図８および図９に示す。図７に示す第２の実施例は、図
１に示す第１実施例のインナバルブ１９０に代えて、イ
ンナバルブ１９２の外壁に段部を形成した例である。圧
力室側に中実円筒状大径部１９２ａが形成され、駆動手
段１６４側に中実円筒状小径部１９２ｂが形成される。
図８および図９に示す。図７に示す第２の実施例は、図
１に示す第１実施例のインナバルブ１９０に代えて、イ
ンナバルブ１９２の外壁に段部を形成した例である。圧
力室側に中実円筒状大径部１９２ａが形成され、駆動手
段１６４側に中実円筒状小径部１９２ｂが形成される。
【００２３】この第２の実施例では、高圧燃料通路５４
から高圧燃料が供給される場合、内圧の上昇によりアウ
タバルブ１８の形状が弾性変形するが、この弾性変形を
中実円筒状小径部１９２ｂによりインナバルブ１９２の
外壁とアウタバルブ１８の内部孔１８ａの内壁とのクリ
アランスを保持するため、インナバルブ１９２とアウタ
バルブ１８の間の隙間の摺動抵抗を低減するので、両者
の円滑な作動が確保される。
から高圧燃料が供給される場合、内圧の上昇によりアウ
タバルブ１８の形状が弾性変形するが、この弾性変形を
中実円筒状小径部１９２ｂによりインナバルブ１９２の
外壁とアウタバルブ１８の内部孔１８ａの内壁とのクリ
アランスを保持するため、インナバルブ１９２とアウタ
バルブ１８の間の隙間の摺動抵抗を低減するので、両者
の円滑な作動が確保される。
【００２４】図８に示す第３の実施例は、アウタバルブ
１８０の内壁にテーパ状斜面１８０ａを形成した例であ
る。インナバルブ１９４は、その外壁に軸方向にほぼ同
径の中実円筒部１９４ａが形成される。この中実円筒部
１９４ａに対面するアウタバルブ１８０のテーパ状斜面
１８０ａは、駆動手段側にいくほど穴径が次第に拡大す
るように形成される。
１８０の内壁にテーパ状斜面１８０ａを形成した例であ
る。インナバルブ１９４は、その外壁に軸方向にほぼ同
径の中実円筒部１９４ａが形成される。この中実円筒部
１９４ａに対面するアウタバルブ１８０のテーパ状斜面
１８０ａは、駆動手段側にいくほど穴径が次第に拡大す
るように形成される。
【００２５】この第３の実施例によると、高圧燃料通路
５４に高圧燃料が供給される場合、アウタバルブ１８０
の弾性変形により斜面１８０ａの駆動手段１６４側がイ
ンナバルブ１９４の外壁に近付くように変形するが、テ
ーパ状斜面を形成しているため、インナバルブ１９４の
外壁とアウタバルブ１８０の内壁との隙間が確保され、
アウタバルブ１８０およびインナバルブ１９４の円滑な
相対移動が確保される。
５４に高圧燃料が供給される場合、アウタバルブ１８０
の弾性変形により斜面１８０ａの駆動手段１６４側がイ
ンナバルブ１９４の外壁に近付くように変形するが、テ
ーパ状斜面を形成しているため、インナバルブ１９４の
外壁とアウタバルブ１８０の内壁との隙間が確保され、
アウタバルブ１８０およびインナバルブ１９４の円滑な
相対移動が確保される。
【００２６】図９に示す第４の実施例は、図８に示すア
ウタバルブ１８２の斜面１８２ａに代えて、アウタバル
ブ１８２の内壁を段付き形状にした例である。アウタバ
ルブ１８２の内壁には、駆動手段１６４側の大径内壁１
８２ａと圧力室１５側の小径内壁１８２ｂとが形成され
る。この第４の実施例においては、図８に示す第３の実
施例と同様に、高圧燃料通路５４に高圧燃料が供給され
る場合、アウタバルブ１８２が弾性変形するが、大径内
壁部１８２ａでその変形を吸収するので、インナバルブ
１９４の外壁とアウタバルブ１８２の内壁との隙間が確
保されるので、インナバルブ１９４とアウタバルブ１８
２との相対的な移動が確保される。これにより三方電磁
弁１６０による弁切替が円滑に行なわれるので、燃料噴
射装置の噴射と遮断が円滑に行なわれる。
ウタバルブ１８２の斜面１８２ａに代えて、アウタバル
ブ１８２の内壁を段付き形状にした例である。アウタバ
ルブ１８２の内壁には、駆動手段１６４側の大径内壁１
８２ａと圧力室１５側の小径内壁１８２ｂとが形成され
る。この第４の実施例においては、図８に示す第３の実
施例と同様に、高圧燃料通路５４に高圧燃料が供給され
る場合、アウタバルブ１８２が弾性変形するが、大径内
壁部１８２ａでその変形を吸収するので、インナバルブ
１９４の外壁とアウタバルブ１８２の内壁との隙間が確
保されるので、インナバルブ１９４とアウタバルブ１８
２との相対的な移動が確保される。これにより三方電磁
弁１６０による弁切替が円滑に行なわれるので、燃料噴
射装置の噴射と遮断が円滑に行なわれる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のディーゼ
ル機関用燃料噴射装置によれば、制御弁の弁手段の高圧
時の弾性変形を考慮して、インナ部材とアウタ部材との
間の隙間が常に確保される構成であるから、制御弁の弁
切替が円滑になされるので、燃料噴射特性の悪化を確実
に防止し、噴射装置の信頼性および耐久性を向上すると
いう効果がある。
ル機関用燃料噴射装置によれば、制御弁の弁手段の高圧
時の弾性変形を考慮して、インナ部材とアウタ部材との
間の隙間が常に確保される構成であるから、制御弁の弁
切替が円滑になされるので、燃料噴射特性の悪化を確実
に防止し、噴射装置の信頼性および耐久性を向上すると
いう効果がある。
【図１】本発明の第１の実施例による制御弁の弁手段を
示す模式的断面図である。
示す模式的断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例によるインジェクタを示
す断面図である。
す断面図である。
【図３】図２に示すＡ部分の拡大断面図である。
【図４】図１に示す弁手段の高圧燃料供給時の弾性変形
状態を示す模式的断面図である。
状態を示す模式的断面図である。
【図５】実験データを示すもので、三方電磁弁の静的リ
ーク量と摺動端部クリアランスとの関係を示す特性図で
ある。
ーク量と摺動端部クリアランスとの関係を示す特性図で
ある。
【図６】実験データを示すもので、三方電磁弁の閉弁所
要時間と摺動端部クリアランスとの関係を示す特性図で
ある。
要時間と摺動端部クリアランスとの関係を示す特性図で
ある。
【図７】本発明の第２の実施例による制御弁の弁手段を
示す模式的断面図である。
示す模式的断面図である。
【図８】本発明の第３の実施例による制御弁の弁手段を
示す模式的断面図である。
示す模式的断面図である。
【図９】本発明の第４の実施例による制御弁の弁手段を
示す模式的断面図である。
示す模式的断面図である。
【図１０】従来の燃料噴射装置の制御弁の弁手段の初期
状態を示す模式的断面図である。
状態を示す模式的断面図である。
【図１１】従来の燃料噴射装置の制御弁の弁手段の高圧
燃料供給時の状態を示す模式的断面図である。
燃料供給時の状態を示す模式的断面図である。
４ 噴孔 ５ ノズルニードル １２ ピストン １５ 圧力室 １７ シリンダ（弁手段） １８ アウタバルブ（弁手段） ２０ コイル（駆動手段） ２１ 圧縮コイルスプリング（駆動手段） ２４ 燃料供給通路（燃料通路） ２６ 蓄圧配管 ３０ バルブボディ（弁手段） ３２ グルーブ（環状溝） ４０ アウタシート（弁手段） ４２ インナシート（弁手段） ４３ 可動鉄心（駆動手段） ４７ ステータ（駆動手段） ５４ 高圧燃料通路（燃料通路） １００ インジェクタ １６０ 三方電磁弁（制御弁） １８０ アウタバルブ（弁手段） １８２ アウタバルブ（弁手段） １９０ インナバルブ（弁手段） １９２ インナバルブ（弁手段） １９４ インナバルブ（弁手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−165858（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−112665（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−36064（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−93755（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02M 47/00 F02M 51/00
Claims (1)
- 【請求項１】 高圧燃料を蓄える蓄圧配管と、 この蓄圧配管に連通する噴孔を開閉するノズルニード
ル、およびこのノズルニードルに作用させる圧力を保持
する圧力室の圧力を高圧と低圧とに切り替える制御弁を
有するインジェクタとを備え、 前記制御弁を駆動することにより前記ノズルニードルを
作動させて前記蓄圧配管内の燃料を前記噴孔から噴射す
るディーゼル機関用燃料噴射装置において、 前記制御弁はシリンダ内に摺動自在に保持された弁手段
とこの弁手段を駆動する駆動手段とからなり、 前記弁手段はインナ部材とアウタ部材とからなり、前記インナ部材は前記アウタ部材の内部に摺動可能に収
容され、前記インナ部材と前記アウタ部材とから形成さ
れる空間は前記ノズルニードルを付勢する燃料が蓄えら
れる前記圧力室に連通し、前記アウタ部材が前記インナ
部材に対して摺動することにより前記圧力室の燃料が低
圧側へ排出され、 前記インナ部材とアウタ部材との間の摺動部のクリアラ
ンスが前記圧力室側よりも前記駆動手段側で大きく設定
されていること を特徴とするディーゼル機関用燃料噴射
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29844392A JP3292316B2 (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | ディーゼル機関用燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29844392A JP3292316B2 (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | ディーゼル機関用燃料噴射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06147051A JPH06147051A (ja) | 1994-05-27 |
| JP3292316B2 true JP3292316B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=17859780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29844392A Expired - Fee Related JP3292316B2 (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | ディーゼル機関用燃料噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3292316B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19940300A1 (de) * | 1999-08-25 | 2001-03-01 | Bosch Gmbh Robert | Steuerventil für einen Injektor |
| JP4985546B2 (ja) * | 2008-06-03 | 2012-07-25 | 株式会社デンソー | 燃料噴射ノズル |
| CN114439662B (zh) * | 2022-02-22 | 2023-04-18 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种切换阀及共轨系统 |
-
1992
- 1992-11-09 JP JP29844392A patent/JP3292316B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06147051A (ja) | 1994-05-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |