JP3568003B2 - 燃料噴射弁の噴射圧調整構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンのシリンダーヘッドに配設し、ピストンに設けた燃焼室に向けて燃料噴射ポンプより圧送される燃料を噴射する燃料噴射弁の噴射圧調整構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の燃料噴射弁における噴射圧調整構造は、特開昭６０−１３７２号公報等にあるが、これらの従来構造について、図６より説明する。図６は従来の燃料噴射弁の正面断面図である。シリンダーヘッドＣＨ内に内嵌されたホルダー１’内において、スプリング受け３’を介して針弁２’を下方に付勢するためのノズルスプリング４’が上下方向に内嵌されており、該ノズルスプリング４’の上端は、スプリング押え５’にて押さえられ、該スプリング押え５’より上方に調整用ネジ６’を突設して、該ホルダー１’の上端面より上方に突出させており、該突出部分に止めナット７’を外嵌している。噴射圧はノズルスプリング４’の付勢力にて決定するものであり、つまり、該ノズルスプリング４’の上端位置の上下位置調整にて調整される。図６図示の従来の燃料噴射弁では、弁の上方に配設した調整用ネジ６’の回転操作で、該スプリング押え５’を上下位置調整し、噴射圧を調整する構造となっている。
【０００３】
なお、燃料通路について説明しておくと、ホルダー１’の上下途中部に、横方向に、燃料噴射ポンプからの圧送燃料を吸入する噴射管継手８’が螺入されており、該ホルダー１’内にて、該噴射管継手８’より横方向に、該調整用ネジ６’を回避するように水平燃料通路１’ａが穿設されていて、該水平燃料通路１’ａより下方のノズル部分に向けて、垂直燃料通路１’ｂが穿設されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
昨今、低燃費、高出力、かつ、排気エミッション低減のため、燃料噴射装置としては、高圧噴射化が要求され、シリンダーヘッドについては、熱負荷軽減が要求される。高圧噴射化と熱負荷軽減の両立を図るためには、シリンダーヘッドに内嵌する燃料噴射弁のホルダー口径を短縮し、シリンダーヘッドの冷却水ジャケットのスペースを十分確保することが望まれる。もし、この冷却水ジャケットの拡大スペースの確保のため、従来構造でのホルダー部分の口径を縮小すれば、噴射管継手部でのシール性が課題となり、前述の高圧噴射と熱負荷軽減の両立を阻害してしまうので、ホルダー部分は高圧管継手の螺入部分が十分確保でき、かつ、縮小化が図れることが望ましいのである。
【０００５】
この中で、前記の構造の従来の燃料噴射弁においては、ホルダー１’の平面視中央部にて調整用ネジ６’を内嵌しているので、噴射管継手８’は、これに交叉しないように、外側寄りに配設する必要があり、また、水平燃料通路１’ａも、調整用ネジ６’を回避すべく、偏心状に穿設するスペースを要する。
従ってこれらの噴射管継手８’や水平燃料通路１’ａを配設する部分のホルダ ’の径長を長くしなければならず、冷却水ジャケットの拡大化を阻害し、熱負荷軽減の実現が困難となる。もし、この部分のホルダー１’の径長を充分に取らなければ、噴射管継手８’のホルダー１’への螺入部分が短くなり、螺合強度やシール性の面で問題を生じる。
【０００６】
また、一方では、燃料噴射弁を含めてのシリンダーヘッドのコンパクト化と低コスト化が望まれるが、噴射圧の調整機構である調整用ネジ６’がスプリング押え５’より上方に突設されているために、燃料噴射弁全体としての高さが高くなり、上下方向に長い配設スペースを要し、シリンダーヘッドの上下長さもこの長さを確保しなければならず、コンパクト化を阻害している。
【０００７】
更に、調整用ネジ６’及び止めナット７’が燃料噴射弁の上方に配設されていることによる不具合として、止めナット７’の下端とホルダー１’の上端面との間にシールを施す必要があるが、止めナット７’の配設位置は、ホルダー１’を内嵌するシリンダーヘッドの上方で、弁腕室内となっているので、シールＳ部分（図６参照）における燃料漏れにより、潤滑油との混合を生じるおそれがある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上のような課題を解決するために、次のような手段を用いる。
燃料噴射ポンプから圧送される燃料をピストン燃焼室に噴射すべく、ディーゼルエンジンのシリンダーヘッドＣＨに配設される燃料噴射弁において、弁ホルダー１内に、針弁２を下方に付勢するノズルスプリング４の上端を押さえるスプリング押え５を内嵌し、該スプリング押え５を、該弁ホルダー１の上下途中部に水平方向に嵌挿する調整用バー６の上下動にて上下位置を調整可能とし、該ホルダー１のスプリング室１ｃの上部に交叉するように、該調整用バー６を嵌挿可能で上下位置を調整可能とする上下の長孔１ｄを穿設し、該長孔１ｄの直上方における弁ホルダー１の外側面にはネジ部１ｅが形成され、該ネジ部１ｅに調整用ナット７ａ及び止めナット７ｂを外嵌螺装し、該調整用ナット７ａの回転による上下動によって、調整用バー６の上下位置を調整可能としたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を、添付の図１乃至図５の図面に基づいて説明する。
図１は本発明の燃料噴射弁の正面断面図、図２は同じく側面断面図、図３は同じく平面図、図４は図１におけるＡ−Ａ矢視断面図、図５は図２におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【００１０】
燃料噴射弁の外観構成は、大部分をホルダー１にて形成しており、該ホルダー１の下方にスペーサ９を、該スペーサ９の下方に噴射ノズル１０を配設固定してなっている。シリンダーヘッドＣＨへの嵌入においては、該シリンダーヘッドＣＨ内に内嵌されたケースナット１１内に対して、まず噴射ノズル１０を内嵌し、その上からスペーサ９を内嵌して噴射ノズル１０の上面に位置決め固定し、更にその上からホルダー１を内嵌して、スペーサ９の上面に位置決め固定する。該ホルダー１の上端には、固定用ネジ１ｃが形成されていて、上方より弁押え具１２を螺装して、シリンダーヘッドＣＨの上面に固定する。
【００１１】
燃料噴射弁の内部構造について説明する。まず、燃料通路に関しては、ホルダー１の上端寄り部分の側方に燃料噴射ポンプからの圧送燃料を吸入する噴射管継手８を螺入しており、その内端部は、該ホルダー１の上下中心線ＣＬ付近に達している。該ホルダー１内において、噴射管継手８の内端より水平燃料通路１ａが穿設され、更に下方に向けて垂直燃料通路１ｂが穿設されている。
【００１２】
該垂直燃料通路１ｂは、スペーサ９内に穿設した連絡通路９ａに連通し、更に噴射ノズル１０内に穿設した燃料通路１０ｄに連通している。該噴射ノズル１０の下端にはサック部１０ａが形成されていて、サック部１０ａに噴孔が穿設されており、該噴孔を介して、ピストン頭部の燃焼室に向けて燃料が噴射される。該噴射ノズル１０内において、該サック部１０ａの噴孔に対しては、垂直方向に、針弁２を内嵌する針弁室１０ｂを穿設しており、該針弁室１０ｂの途中部が燃料溜まり１０ｃとなっていて、該燃料溜まり１０ｃに前記の燃料通路１０ｄの下端部が連通しているのである。
【００１３】
燃料の噴射過程について説明する。燃料噴射タイミングに、燃料噴射ポンプから、燃料が噴射管継手８を介して、燃料噴射弁内の燃料通路に圧送され、噴射ノズル１０の燃料溜まり１０ｃに達する。針弁室１０ｂには、後記のノズルスプリング４にて下方付勢される針弁２が内嵌されているが、燃料溜まり１０ｃに達した燃料圧にて、針弁２が上方に押され、該燃料溜まり１０ｃの下方における針弁室１０ｂが開口し、下端サック部１０ａの噴孔に燃料が送られ、噴射される。そして、燃料噴射ポンプからの燃料圧送が絶たれると、燃料溜まり１０ｃにおける燃料圧が下がり、下方付勢されている針弁２が下方摺動して、燃料溜まり１０ｃより針弁室１０ｂへの連通路を塞ぎ、噴射が終了するのである。
【００１４】
次に、噴射圧の調整機構について説明する。噴射圧は、針弁２の下方付勢力に左右される。該付勢力が強ければ、ノズル開孔時（燃料噴射時）において、針弁２が噴射中の燃料を押圧する力が強いので、噴射圧が高くなる。この付勢力を強くするのは、ホルダー１内の中心部に垂直方向に穿設されたスプリング室１ｃ内において上下伸縮可能に内嵌されて、スプリング受け３を介して針弁２を上方より押圧するノズルスプリング４の上端位置を下方に移動することによって可能である。
【００１５】
そこで、噴射圧調整のためのノズルスプリング４の上端位置の位置決め部材として、調整用バー６を設けている。ノズルスプリング４の上端は、スプリング押え５に直接当接させており、該スプリング押え４の上部を嵌合するようにホルダー１内に水平方向に嵌挿配設するのが、該調整用バー６である。該ホルダー１には、該調整用バー６を嵌挿可能とするように、また、上下位置を調整可能とするように、上下に長い長孔１ｄを、該スプリング室１ｃの上部に交叉するよう、水平方向に穿設している。
【００１６】
更に、ホルダー１の長孔１ｄの直上方における外側面にはネジ部１ｅが形成されていて、上記のようにホルダー１内に嵌挿した調整用バー６の上下位置決めをする部材として、該ネジ部１ｅに調整用ナット７ａ及び止めナット７ｂを外嵌螺装する。なお、両ナット７ａ・７ｂの位置は、ホルダー１における噴射管継手８の螺入部の下方である。調整用ナット７ａの下端は、調整用バー６の上端に当接しており、該調整用ナット７ａを回転操作することで、該調整用ナット７ａごと該調整用バー６が上下移動する。位置決めする高さに調整用バー６を合わせたら、調整用ナット７ａの上方に螺装している止めナット７ｂを回転操作して、該調整用ナット７ａと密着させ、調整用バー６及び調整用ナット７ａの位置固定を確実にする。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したので、次のような効果を奏する。
このように、噴射圧調整機構としてのノズルスプリング４の位置調整部材を、ホルダー１の上下途中部分に水平方向に嵌挿した調整用バー６にて構成しているので、従来の燃料噴射弁のようにノズルスプリング押え５’より上方に突設する調整用ネジ６’のように、燃料噴射弁の上部分の高さを高く設ける必要がなく、即ち、全体の上下長さを短縮化できる。
また、調整用ナット７ａ及び止めナット７ｂの位置は、シリンダーヘッドＣＨ内であって、シリンダーヘッドＣＨ上方の弁腕室内に従来存在していた止めナット７’とホルダー１’との間のシール部分がなく、潤滑油と燃料とが混合するという事態は生じえない。
【００１８】
更に、このように、ホルダー１の上下途中部分で水平方向に調整用バー６を嵌挿するので、ホルダー内においては、該調整用バー６より上方には、従来のように調整用ネジ６’の嵌挿部分が存在しない。従って、両ナット７ａ・７ｂの上方に螺入する噴射管継手８の内側端を、前記の如く中心線ＣＬ付近にまでねじ込むことができるのであり、更に、水平燃料通路１ａも、従来のように、該調整用ネジ６’の嵌挿部分を回避する必要がないので、最短経路に穿設可能である。従って、該噴射管継手８の螺入部分のホルダー１の径長を短くできる一方、噴射管継手８のホルダー１内への螺入部分も充分に取れて、螺合強度及びシール性も確保できるのである。
【００１９】
従来、噴射圧調整用としてのノズルスプリングの位置調整用部材として、ホルダー内にてスプリング押えから上方に突設していた調整用ネジの嵌挿部分がなくなり、調整用バーの上方においては、ホルダー内には、何も嵌挿されていない。従って、燃料噴射弁におけるこれより上方部分の長さを短縮化して、全体の上下長さを短縮化でき、シリンダーヘッドのコンパクト化にも繋がり、低コスト化を実現できる。
【００２０】
また、調整用バーの上方において噴射管継手のホルダー内への螺入部分を深く取ることができ、更に、ホルダー内における噴射管継手からの燃料通路も、従来のように調整用ネジを回避すべく長く取ることなく、短絡化できて、該噴射管継手の螺入部分は、従来に比してホルダー径を短縮化できる。
以上のことから、燃料噴射弁の上下長及び径長を短縮化できて、燃料噴射弁事態のコンパクト化及び低コスト化を実現でき、一方、このようにホルダー径長さを短くしても、燃料管継手の螺合強度及びシール性は確保されているのである。そして、ホルダー径を短縮化することによって、シリンダーヘッドにおける冷却水ジャケットの拡大化を図ることができ、高圧噴射を確保したままシリンダーヘッドの熱負荷軽減が図れ、低燃費、高出力、かつ、排気エミッション低減のための、高圧噴射化に貢献するのである。
【００２１】
また、調整用ナットで容易に調整用バーの上下高さを調整することができ、そして、その位置は、燃料噴射弁の上下途中部分となっているから、シリンダーヘッド内に位置しており、従来のように、調整用ナットがシリンダーヘッドの上方の弁腕室内に位置して、ナットとホルダー間のシール部分を通して燃料と潤滑油が混合するという不具合を生じることがなくなるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料噴射弁の正面断面図である。
【図２】同じく側面断面図である。
【図３】同じく平面図である。
【図４】図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】図２におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図６】従来の燃料噴射弁の正面断面図である。
【符号の説明】
１ ホルダー
１ａ 水平燃料通路
１ｂ 垂直燃料通路
１ｃ スプリング室
１ｄ 長孔
２ 針弁
３ スプリング受け
４ ノズルスプリング
５ スプリング押え
６ 調整用バー
７ａ 調整用ナット
７ｂ 止めナット
８ 噴射管継手
９ スペーサ
１０ 噴射ノズル
ＣＨ シリンダーヘッド

Claims (1)

1. 燃料噴射ポンプから圧送される燃料をピストン燃焼室に噴射すべく、ディーゼルエンジンのシリンダーヘッドＣＨに配設される燃料噴射弁において、弁ホルダー１内に、針弁２を下方に付勢するノズルスプリング４の上端を押さえるスプリング押え５を内嵌し、該スプリング押え５を、該弁ホルダー１の上下途中部に水平方向に嵌挿する調整用バー６の上下動にて上下位置を調整可能とし、
   該ホルダー１のスプリング室１ｃの上部に交叉するように、該調整用バー６を嵌挿可能で上下位置を調整可能とする上下の長孔１ｄを穿設し、該長孔１ｄの直上方における弁ホルダー１の外側面にはネジ部１ｅが形成され、該ネジ部１ｅに調整用ナット７ａ及び止めナット７ｂを外嵌螺装し、該調整用ナット７ａの回転による上下動によって、調整用バー６の上下位置を調整可能としたことを特徴とする燃料噴射弁の噴射圧調整構造。

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