JP4247506B2 - 内燃機関用燃料噴射装置に用いる調整可能な絞り弁 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関用の燃料噴射装置に用いる調整可能な絞り弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
絞り弁は、通常、電磁石の電機子によって制御され、噴射装置の本体に取り付けられている。電磁石のコアに向かう電機子の移動又は上昇は、噴射装置の供給量に影響する。一方、電機子とコアとの間の隙間は、電磁石が励磁されていないときの弁の応答に影響する。したがって、前記移動及び隙間は、精密に調整されなければならない。
【0003】
移動阻止用のフランジを有するスリーブによって案内されるステムに電機子が接続された種々の絞り弁が知られている。電機子の移動量は、スリーブの端部に係合する前記フランジによって規定される。既知の絞り弁において、スリーブは、挿入されたシムを介して噴射装置の内部に取り付けられている。また、電磁石は、挿入された第2のシムを介し、スカートによって噴射装置に取り付けられている。他の既知の絞り弁において、案内用スリーブのフランジは、挿入された2つのシムを介し、スリーブの肩部と電磁石のスカートの端部との間に取り付けられている。
【0004】
また、スリーブが噴射装置本体の雌ねじに直接螺合するねじ部材を備える噴射装置が提案されている。この噴射装置においては、ねじ部材の締め付けトルクを調整することにより、電機子の移動量を調整する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の絞り弁のいずれの場合においても、2つのシムは、モジュール化された厚みを有する調整された多くのシムから選択される。前記モジュール化された厚みは、極めて小さな量だけ異なる。この量は、既知のように、技術的な理由から、必然的に伴われる機械的公差、例えば5μm未満とすることはできない。しかしながら、5μmの公差は、電機子の移動量において極めて粗い調整を意味する。したがって、噴射装置による供給を、近年の、特に高動力の内燃機関に必要とされる厳密な制限範囲に維持することがしばしば不可能であるという問題がある。
【0006】
また、前述した従来の噴射装置は、噴射装置自体の分解不可能な部分を含むという問題がある。
【0007】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するべくなされたもので、既知のシムと比較し、極めて簡易な方法で、電機子の移動量をより精密に調整し得る、調整可能な絞り弁を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するべく、本発明は、内燃機関用燃料噴射装置に用いる調整可能な絞り弁であって、前記絞り弁は、前記噴射装置の中空本体に取り付けられ、電磁石の電機子により制御され、前記電機子の前記電磁石に向けての移動は、前記中空本体に取り付けられた阻止部材によって阻止され、前記阻止部材は、前記中空本体のねじ部に、調整された締め付けトルクでねじ部材を螺合することにより取り付けられ、前記締め付けトルクにより、前記電機子の前記電磁石に向けての移動量を調整することができ、前記ねじ部は、前記中空本体の外面に設けられ、前記ねじ部材は、前記中空本体の外側から操作されることを特徴とする絞り弁を提供する。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施形態について説明する。図1における符号11は、例えば、内燃機関に使用される燃料噴射装置の全体を示す。噴射装置11は、中空本体12を備えている。中空本体12は、1つ又はそれより多くの噴出口を備える底部で終端するノズル(図示せず)を支持している。制御ロッド10は、前記噴出口を閉鎖するピンに接続されており、中空本体12内で摺動する。中空本体12は、突起部13と、実質的に円筒形状の空洞部17とを備えている。突起部13内には、通常の燃料供給ポンプに接続された入口継手16が挿入されている。空洞部17は、ねじ部18と肩部19とを有する。
【0010】
噴射装置11は、さらに、符号24で全体を示す調整可能な絞り弁を備えている。絞り弁24は、空洞部17内に取り付けられ、電機子27を制御する電磁石26によって制御される。電磁石26は、環状の磁気コア28を備えている。環状の磁気コア28は、通常の電気コイル29を収容し、燃料タンクに接続された排出継手32と同軸の中央孔31を有する。
【0011】
絞り弁24は、フランジ34を有する円筒形状の弁本体33を備えている。フランジ34は、通常、空洞部17のねじ部18に螺合する雄ねじが形成されたリングナット36によって、空洞部17の肩部19に係合した状態を維持している。電機子27は、スリーブ49と一体となったディスク37を実質上備える。絞り弁24の弁本体33は、空洞部17に連通する排出導管43を有する制御チャンバ41を備えている。弁本体33は、制御チャンバ41に隣接する軸孔40をさらに備え、制御ロッド10が、軸孔40内で摺動する。また、弁本体33は、入口導管42を備えている。入口導管42は、中空本体12内の導管44を経て入口継手16に連通している。
【0012】
燃料圧は、通常、噴射装置11のノズルのオリフィスを閉鎖する降下位置に制御ロッド10を保持する。制御チャンバ41の排出導管43は、通常、ボール46によって閉鎖されている。ボール46は、排出導管43に隣接する面によって形成される円錐形のシート部に支持されている。ボール46は、案内プレート47によって案内されている。案内プレート47は、スリーブ49の内側に挿入された円筒形状のステム48のフランジ45によって作動する。ステム48は、電機子27の肩部51と協働するC字形のリング50が挿入される溝を有する。したがって、電機子27は、ステム48から切り離される。ステム48は、中央孔31内に所定の長さだけ延び、小径部52で終端している。小径部52は、中央孔31内に取り付けられた圧縮ばね53を支持し、固定している。
【0013】
絞り弁24は、符号66によって全体を示された案内部材を備え、案内部材66は、スリーブ67を備える。電機子27のステム48は、スリーブ67内を摺動する。絞り弁24は、電機子27の移動を阻止する部材をさらに備えている。前記部材は、スリーブ67の底部71によって形成されている。底部71により、ステム48のフランジ45によって形成される肩部が係止される。案内部材66は、フランジ73をさらに備えている。フランジ73は、排出導管43を排出継手32に接続する孔75を有する。電機子27のディスク37及びフランジ73の間に、ばね80が設置され、ばね53の方がばね80より付勢力が大きい。
【0014】
フランジ73は、調整されたスペーサワッシャー(又はシム)76を挿入することにより、中空本体12の他の肩部74に係合している。スペーサワッシャー76は、モジュール化された一群のシムから選択可能である。既知のように、技術的な理由により、一群のシムの中でシムは、少なくとも5μmだけ異なる。従って、電機子27の移動量をおよそ5μmの精度で予め調整することができる。
【0015】
電磁石26の磁気コア28は、符号90で全体を示されたスカート内に取り付けられている。スカート90は、非磁性材料で形成され、内面肩部91を有する。スカート90は、排出継手32と一体となったディスク93上にエッジ92をクランプすることにより排出継手32に取り付けられている。したがって、磁気コア28は、内面肩部91とディスク93との間に固定される。
【0016】
スカート90は、外面肩部94をさらに備える。外面肩部94には、リングナット96により形成されたねじ部材の内側突起部95が係合する。リングナット96は、中空本体12の外側から操作され、中空本体12の雄ねじ64に螺合する。スカート90の底部97と案内部材66のフランジ73との間には、シム又はスペーサ98が設置されている。シム又はスペーサ98は、ディスク37と磁気コア28との間の隙間を形成する。
【0017】
図1及び図2に示す実施形態において、スペーサワッシャー76は、スカート90の底部97及びスペーサ98と軸方向に一直線上に配置されている。スペーサワッシャー76は、弾性材料、例えば、金属処理された硬質ゴム(metal-treated rigid rubber)、アルミニウムのような軽金属又はテフロン(登録商標)のようなプラスチック材料から形成されている。
【0018】
リングナット96の締め付けトルクにより、フランジ73は、スペーサワッシャー76を押圧して弾性変形させ、スリーブ67の底部71を下方に移動させる。
【0019】
この移動は、電機子27の移動量を低減し、所定の範囲内において、締め付けトルクに実質的に比例する。
【0020】
スペーサワッシャー76の表面積及び厚み並びにリングナット96の直径は、締め付けトルクの所定の変化に応じて、底部71の所定の変位、例えば、1μmの変位が得られるように寸法決めすればよい。したがって、リングナット96の締め付けトルクの調整により、電機子27の移動量を、略1μmの精度で微細に調整することができる。好ましくは、前記厚み及び直径は、締め付けトルクの1N・mの変化に応じて1μmの変位が得られるように寸法決めされる。
【0021】
図3に示す実施形態において、フランジ73と肩部74との間に、硬質金属から形成されたスペーサワッシャー100が設置されている。スペーサワッシャー100の外径は、スペーサ98及びスカート90の底部97の内径より小さいか又は等しくされているため、底部97は、フランジ73の環状突出部101に作用する。
【0022】
雄ねじ64におけるリングナット96の締め付けトルクにより、フランジ73の環状突出部101は、弾性変形して曲がり、スリーブの底部71に上方への所定の変位を与える。したがって、電機子27の移動量は増加し、この場合、前記移動量は、トルクの変化に反比例する所定の範囲内に制限される。
【0023】
フランジ73の環状突出部101の幅及び厚みは、締め付けトルクの1N・mの所定の変化に応じて、底部71の所定の変位、例えば、1μmの変位が得られるように寸法決めされる。したがって、この場合も、リングナット96の雄ねじ64における締め付けトルクの調整により、電機子27の移動量を微細に調整することができる。
【0024】
従来の絞り弁と比較した本発明に係る調整可能な絞り弁の利点は、以上の記載から明らかであろう。特に、微調整を、従来技術よりも極めて良い精度で成し得るという利点を有する。また、前記微調整は、単にリングナット96の締め付けトルクを調整するだけで成し得、該トルクの調整は、噴射装置の外側から行うことができる。さらに、前記微調整は、噴射装置を修理又は手入れする際にすればよい。
【0025】
なお、本発明は、以上に述べた実施形態に限られるものでなく、種々の変更を施すことができる。例えば、図2に示すフランジ73を弾性変形させて圧縮可能な材料から形成してもよい。また、締め付けトルクを、供給量を測定する測定部と該供給量の測定値に応じて締め付けトルクを修正する修正部とを有する自動装置により与えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に係る調整可能な絞り弁を組み込んだ燃料噴射装置を部分的に断面で表した図である。
【図2】図2は、図1に示す絞り弁を部分的に拡大した図である。
【図3】図3は、図2に対応する本発明の他の実施形態を表す図である。
【符号の説明】
11 噴射装置
12 中空本体
24 絞り弁
26 電磁石
27 電機子
64 雄ねじ
71 底部
96 リングナット

Claims (7)

  1. 内燃機関用燃料噴射装置に用いる調整可能な絞り弁であって、
    前記絞り弁は、前記噴射装置の中空本体に取り付けられ、電磁石の電機子により制御され、
    前記電機子の前記電磁石に向けての移動は、前記中空本体に取り付けられた阻止部材によって阻止され、
    前記阻止部材は、前記中空本体のねじ部に、調整された締め付けトルクでねじ部材を螺合することにより取り付けられ、前記締め付けトルクにより、前記電機子の前記電磁石に向けての移動量を調整することができ、
    前記ねじ部は、前記中空本体の外面に設けられ、
    前記ねじ部材は、前記中空本体の外側から操作され、前記電磁石を前記中空本体に固定する固定用部材により、前記阻止部材に作用することを特徴とする絞り弁。
  2. 前記絞り弁の弁本体は、リングナットにより前記中空本体に取り付けられ、
    前記阻止部材は、前記電機子を案内するための案内部材に保持され、
    前記案内部材は、前記中空本体の肩部に作用するフランジを備え、
    前記ねじ部材は、前記固定部材に作用する他のリングナットにより形成されることを特徴とする請求項に記載の絞り弁。
  3. 前記電磁石は、環状のコアを備え、
    前記固定部材は、前記電磁石のスカートにより形成され、
    前記スカートは、前記コアを支持する肩部を有することを特徴とする請求項に記載の絞り弁。
  4. 前記電機子は、前記コアと磁気的に協働するディスクを備え、
    前記ディスクは、前記案内部材のスリーブの内側で摺動するステムに接続され、
    前記阻止部材は、前記スリーブの端部により形成され、前記ステムの肩部を係止することを特徴とする請求項に記載の絞り弁。
  5. 前記フランジは、挿入されたスペーサワッシャーを介して前記中空本体の前記肩部に対して押圧され、
    前記スペーサワッシャーの厚みは、モジュール化された多くの厚みから選択可能であり、前記移動量を予め調整することができることを特徴とする請求項からのいずれかに記載の絞り弁。
  6. 前記スペーサワッシャーは、弾性材料から形成され、
    前記締め付けトルクにより、前記スペーサワッシャーは、押圧されて弾性変形することを特徴とする請求項に記載の絞り弁。
  7. 前記スペーサワッシャーは、硬質材料から形成され、前記スカートの内径より小さい外径を有し、
    前記スカートは、前記フランジの環状突出部に作用し、前記締め付けトルクにより、前記環状突出部は、弾性変形して曲がることを特徴とする請求項に記載の絞り弁。
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