JPH0127255B2 - - Google Patents

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JPH0127255B2
JPH0127255B2 JP57224811A JP22481182A JPH0127255B2 JP H0127255 B2 JPH0127255 B2 JP H0127255B2 JP 57224811 A JP57224811 A JP 57224811A JP 22481182 A JP22481182 A JP 22481182A JP H0127255 B2 JPH0127255 B2 JP H0127255B2
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JP
Japan
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plunger
timing
injector
fuel
fuel injector
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Application number
JP57224811A
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English (en)
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JPS58128462A (ja
Inventor
Pii Peaa Shuriasu
Eru Piitaazu Resutaa
Ei Uooritsuku Teimashii
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cummins Inc
Original Assignee
Cummins Engine Co Inc
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Publication date
Application filed by Cummins Engine Co Inc filed Critical Cummins Engine Co Inc
Publication of JPS58128462A publication Critical patent/JPS58128462A/ja
Publication of JPH0127255B2 publication Critical patent/JPH0127255B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/30Varying fuel delivery in quantity or timing with variable-length-stroke pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M57/00Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F02M57/02Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
    • F02M57/021Injectors structurally combined with fuel-injection pumps the injector being of valveless type, e.g. the pump piston co-operating with a conical seat of an injection nozzle at the end of the pumping stroke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M57/00Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F02M57/02Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
    • F02M57/022Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
    • F02M57/023Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive mechanical
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M57/02Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
    • F02M57/022Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
    • F02M57/023Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive mechanical
    • F02M57/024Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive mechanical with hydraulic link for varying the piston stroke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/14Direct injection into combustion chamber
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明はエンンジンカムシヤフトによつて機
械的に操作される2片インゼクタプランジヤを有
する燃料インゼクタに関するものである。
背景技術 内燃機関の設計者は汚染緩和及び燃料効率の高
いレベルを得るため、実質上改良された燃料供給
システムが必要であることを認識してきている。
周知のもののうち、直接燃料噴射が改良された特
性を得るため、最もよいものの1つであるとみら
れているが、高い製造コストによつてその一般的
な採用が阻まれていた。エンジン製造者の高い性
能についての目標に到達することができるのはよ
り精巧な、したがつてより高価な、直接噴射シス
テムだけである。
現在まで低コスト燃料噴射システムを提供する
試みは、単一中心高圧ポンプ及び米国特許第
3577765号明細書に記載されているようなポンプ
から複数の噴射ノズルへの燃料流れについてメー
タリング及びタイミングするためのデイストリビ
ユータバルブを有するデイストリビユータ型燃料
噴射システムに向けられてきた。設計の概念は簡
単であるが、この形式のシステムは一般に中心ポ
ンプからの噴射ノズルの分離についての固有の欠
点を有する。燃料インゼクタシステムは米国特許
第3544008号明細書に記載されているように各エ
ンジンシリンダにそれ自体のカム操作ポンプを設
けることによつてデイストリビユータ形式システ
ムの固有の欠点を回避している。しかしながら強
力圧縮点火エンジンに使用する場合を除き、燃料
インゼクタの性能上の利点は、大きいコストにつ
いての欠点を超越するには至つていない。
燃料インゼクタは普通低コスト燃料システムに
使用されていなかつたが、そのコストを軽減さ
せ、しかもその固有の利点を保持する試みにおい
て数年来数々の改良が提案されてきた。たとえば
本願出願人カミンズエンジンカンパニイインコー
ポレイテツドは単一の供給ライン(共通レール)
だけで燃料をすべての燃料インゼクタに供給する
という特徴を有するオープンノズル圧力時間燃料
インゼクタ(米国特許第3351288号及び第3544008
号明細書参照)を開発した。燃料は分離送りオリ
フイスを通つて各燃料インゼクタ内にメータリン
グされるため、各送りオリフイスが開いている間
の時間及び共通レールの圧力によつて、各噴射サ
イクルの噴射のためメータリリングされる燃料の
量を制御することができる。オープンノズル燃料
インゼクタは噴射オリフイスの圧力リリーフバル
ブを要しないため、付加的なコスト軽減が実現さ
れる。
コスト軽減には効果的であるが、普通圧力時間
オープンノズルインゼクタシステムには燃焼ガス
及びスプリアス圧力信号が燃料供給システムに入
らないようにすることを保証するための対策が要
求される。これらの対策は燃焼ガスが燃料供給源
に入ること(逆流として知られている)を阻むた
め、燃料インゼクタの送りオリフイスの上流にチ
エツクバルブを使用することを含んでいる。燃料
供給ラインに入るガスを除去するため、燃料イン
ゼクタを通る燃料の掃気流れを提供することも普
通である。掃気流れは燃料インゼクタを冷却する
付加的な働きをし、逆流ガスを除去する必要がな
い場合も有用である。したがつて市販されている
燃料インゼクタは、インゼクタ構造を簡略化する
ことを企図して設計された場合にも軸方向及び径
方向孔を入り組ませたものが代表的であつた。こ
こで使用されている軸方向とは燃料インゼクタの
長さ方向軸心に平行であることを意味し、径方向
とは燃料インゼクタの長さ方向軸心に直角である
ことを意味する。さらにインゼクタ本体は普通、
非常に精密な公差調節が要求されるマルチ要素に
よつて形成される。
各インゼクタサイクルにおいて、燃料噴射を早
めること及び遅らせることができるカム操作燃料
インゼクタを提供することが望まれる場合、複雑
さの問題はさらに拡大される。米国特許第
4249499号及び第3951117号明細書には、液圧可変
圧力信号に応答して、インゼクタタイミングを制
御する圧力時間燃料インゼクタの数例が記載され
ている。各特許明細書にはエンジンカムシヤフト
と燃料をインゼクタノズルに通して流すため、往
復運動するインゼクタプランジヤとの間において
可変長さ液圧リンクを機械的操作系に挿入した燃
料インゼクタが記載されている。米国特許第
3951117号明細書の第16図及び17図には特に
インゼクタプランジヤを2つの部分で形成し、そ
の間にタイミング室を生じさせたカム操作圧力時
間形式オープンノズルインゼクタが開示されてい
る。インゼクタサイクルのメータリング部分の
間、燃料がタイミング室内にその燃料の圧力に対
応した量を以て導かれ、メータリングされる。英
国特許第1080311号明細書及び米国特許第2863438
号、第3847510号及び第3859973号明細書に記載さ
れているように、液圧可変タイミングを使用した
カム操作燃料インゼクタについてそのほかの様々
な例が知られている。液圧タイミング制御は米国
特許第3083912号明細書に記載されているように、
そのほかの形式の燃料インゼクタにも知られてお
り、ここでは往復運動ピストンはコイルスプリン
グの付勢に抗して液圧を受け、インゼクタタイミ
ングを制御する。純粋の液圧制御に加えて、米国
特許第2313264号及び第2997994号明細書に記載さ
れているように機械及び機械液圧合成可変タイミ
ング制御がカム操作ユニツトインゼクタ使用され
てきた。このような機械的システムはしかしなが
ら、機械的誤動作が生じる可能性があるのはもち
ろん、全体の大きさが増加し、燃料インゼクタシ
ステムのコストが増加する。燃料流れを全体的に
遮断させることができる能力(米国特許第
2984230号明細書参照)のような他のインゼクタ
能力が要望される場合、燃料インゼクタの構造は
さらに複雑になる。
オーストラリア国特許第2027340号明細書に記
載されているような、非常に簡単なカム操作イン
ゼクタではインゼクタ本体の外面とインゼクタ本
体が収容される凹部の内面間に流路を形成するこ
とによつて、インゼクタ本体から軸方向孔が除去
されている。この構成によれば、容易に形成する
ことができる径方向孔をインゼクタ本体に設け、
インゼクタ本体を包囲する供給流路から燃料イン
ゼクタの噴射室内への送り流路として作用させる
ことができる。燃料インゼクタが米国特許第
3351288号明細書に記載されているような、掃気
燃料流れを提供することができる場合、必要な流
路の数が増加し、その流路に適合するよう、燃料
インゼクタの全体の大きさを増加させねばならな
い。この形式のマルチ動作インゼクタは普通少な
くとも1つ又はそれ以上の軸方向流路を要する。
このような流路は非常に複雑であり、形成にコス
トがかかり、米国特許第3351288号明細書に記載
されているように、燃料インゼクタに通じる供給
及びドレンライン全体がエンジンヘツド内に形成
されているインゼクタ設計においても除去されて
いなかつた。
要するに厳密な操作に見合うことができる燃料
インゼクタは、例外なくきわめて複雑であり、製
造にコストがかかり、大きさが比較的大きかつた
ものである。
この発明の第1の目的は大幅に簡略化された構
造であるが、いままではより複雑な設計のものに
よつてのみ可能であつた可変タイミングを含む
種々の機能を得ることができる燃料インゼクタを
提供することによつて、前述した従来の欠点を克
服することにある。
この発明の第2の目的は最小数の流路を有する
インゼクタ本体及びプランジヤ片間にタイミング
室を形成するよう構成された2片インゼクタプラ
ンジヤを含むマルチ動作要素で形成された、きわ
めてコンパクトな燃料インゼクタを提供すること
にある。
この発明の第3の目的は、複雑ではない構造の
流路を通つてタイミング流体が供給される可変容
量タイミング室及びインゼクタプランジヤによつ
て開閉されるタイミングポートを有する簡略化さ
れた構造の燃料インゼクタを提供することにあ
る。可変容量タイミング室はスプリングによつて
付勢された内側及び外側プランジヤ部分によつて
形成され、スプリングはプランジヤ部分間にのび
る。スプリング力を克服するに十分な圧力でタイ
ミング流体がタイミング室に供給されるとき、プ
ランジヤ部分は離れる方向に移動し、その間に液
圧リンクを形成し、噴射タイミングを早める。
この発明の第4の目的は、流体を燃料インゼク
タの可変容量タイミング室に供給および排出する
流路が燃料インゼクタを通る流体流れを冷却する
ための流路としての働きもする可変液圧タイミン
グを使用した、コンパクトな燃料インゼクタを提
供することによつて前述した従来の欠点を克服す
ることにある。
この発明の第5の目的は、2片インゼクタプラ
ンジヤを有し、プランジヤ部分間に可変容量タイ
ミング室を形成し、流体をタイミング制御及び冷
却するための流路を含む簡単な構造の流路を有す
るインゼクタ本体を備えたコンパクトな燃料イン
ゼクタを提供することにある。
この発明の第6の目的は、内側及び外側プラン
ジヤ部分間に可変容量タイミング室を形成するよ
う構成された2片往復運動インゼクタプランジヤ
を有し、プランジヤ部分の一方は流体を可変容量
タイミング室に供給するための流路及びその流路
に取り付けられたチエツクバルブを含み、(1)プラ
ンジヤがその外限位置にあるとき、タイミング流
体が可変容量タイミング室内に流れることを許容
し、(2)インゼクタ周期の間、タイミング流体を可
変容量タイミング室内にトラツピングし、(3)プラ
ンジヤがその内限位置にあるとき、冷却流体可変
容量タイミング室を通つて流れることを許容する
燃料インゼクタを提供することにある。
この発明の第7の目的は、プランジヤ部分間に
可変容量タイミング室を形成するよう構成された
2片インゼクタプランジヤを有し、さらにプラン
ジヤ部分間の距離の段階的関数をなす力を以てプ
ランジヤ部分を互いに付勢するための付勢手段を
有し、タイミング、摩耗補償、燃料噴射の鋭い遮
断及びエンジン制動時の完全燃料遮断の各機能を
提供するよう、燃料を可変長さ室に供給及び排出
することができる、コンパクトな燃料インゼクタ
を提供することにある。これらの機能はプランジ
ヤ部分の軸方向位置及び流路を通つてプランジヤ
に供給される流体の圧力及びインゼクタプランジ
ヤの一方に配置されたチエツクバルブ組立体によ
つて制御される。
この発明の第8の目的は、プランジヤ部分間に
形成された室に供給される流体の圧力を簡単に変
えることによつて遅れ、早め、又は燃料遮断モー
ドを以て操作することができる2片往復運動プラ
ンジヤを有する燃料インゼクタを提供することに
よつて、前述した従来の欠点を克服することにあ
る。
この発明の第9の目的は、2片往復運動プラン
ジヤと組み合わせて、液圧タイミング、掃気及び
燃料遮断作用を提供させるようにした、簡単な構
造の流路を有し、ロストモーシヨン連結手段によ
つてプランジヤ部分の一方に固定された少なくと
も1つの引張りスプリングがプランジヤ部分を互
いに付勢し、引張りスプリングがプランジヤを互
いに付勢する作用をする前、ロストモーシヨン連
結手段によつて前記プランジヤ部分間の、予め設
定された量の動作が許容されるようにしたユニツ
トインゼクタを提供することにある。
この発明の第10の目的は、外面とインゼクタを
収容する凹部の内面間に互いに隔離された供給、
ドレン及びタイミング流路を形成するに適した極
端に簡単なインゼクタ本体によつてメータリン
グ、掃気及びタイミング作用を得るよう構成さ
れ、可変容量タイミング室を形成するよう一対の
対向して巻かれたスプリング要素によつて、互い
に付勢された2片で形成されたインゼクタプラン
ジヤを有し、付勢手段は両端がプランジヤ部分に
一体的に連結された第1スプリングと、一方のプ
ランジヤ部分に直接一体的に連結され、残りのプ
ランジヤ部分にロストモーシヨン連結手段によつ
て接続された第2強化スプリングを有する、きわ
めてコンパクトな燃料インゼクタを提供すること
にある。この構成ではインゼクタプランジヤの有
効長さをタイミング流体圧力変化によつて調節す
ることができ、サイクル毎に噴射を早め、又は遅
らせ、内側プランジヤ部分をその内限位置に保持
し、インゼクタノズルからの燃料流れ全体を遮断
せさせることができる。
以下、この発明の実施例を図面について説明す
る。
この発明を実施するための最も好ましい形式 この明細書にわたつて用語“内側”は燃料イン
ゼクタの噴射オリフイス側を意味し、用語“外
側”はその反対側を意味する。
第1図はこの発明に従つて構成されたオープン
ノズル形式の燃料インゼクタを示す。特に第1図
はインゼクタ本体202を有する燃料インゼクタ
200を示し、本体202は内燃機関のエンジン
ヘツド(一部だけが示されている)に形成された
収容凹部23内に収容されている。インゼクタ本
体202は互いに一体的に連結された外側部分、
すなわち胴202a及び内側部分、すなわちカツ
プ202bを有する2片によつて形成されてい
る。第1図から明らかなように、インゼクタ本体
202はねじ202cによつて収容凹部203内
に保持され、インゼクタ本体202の外端に設け
られた六角ソケツト203aと係合させるに適し
たレンチによつて適所に位置決めすることができ
る。全体がエンジンヘツド205内に含まれた流
路を通つてインゼクタに対し燃料供給及び排出が
なされる。特に供給チヤンネル204(ときどき
供給レールとして記載する)が、燃料を燃料イン
ゼクタ200に供給し、ドレンチヤンネル206
が燃料をインゼクタから排出し、燃料源に帰還さ
せる。供給チヤンネル204及びドレンチヤンネ
ル206は両方ともエンジンヘツド205内に位
置決めされた複数の燃料インゼクタに連通するよ
う形成し、エンジンヘツド内に含まれた燃料イン
ゼクタのすべての外部流路を除去してもよい。供
給ポート208及びドレンポート210を通つて
凹部203に連通する供給チヤンネル204及び
ドレンチヤンネル206に加えて、付加的タイミ
ングチヤンネル212がドレン及び供給チヤンネ
ルの中間においてエンジンヘツドに形成され、エ
ンジンヘツド内に燃料インゼクタのタイミング流
体を供給する。このタイミングチヤンネル212
はタイミングポート214を通つて収容凹部20
3に連通している。
インゼクタ本体202の外面は3つの環状凹部
236,234及び238を有し、各環状凹部は
軸方向に間隔を置いて形成され、それぞれ供給ポ
ート208、タイミングポート214及びドレン
ポート210を通つてチヤンネル204,212
及び206に連通している。さらに供給流路21
6が供給ポート208と環状凹部236を形成す
るインゼクタ本体202の外面間に形成されてい
る。同様にドレン流路240がドレンポート21
0とインゼクタ本体202の外面間に形成され、
本体202は環状凹部238を形成している。タ
イミング流路232は供給流路216とドレン流
路240間に配置された環状凹部234によつて
形成されている。供給流路216をタイミング流
路232から隔離するため、外周シール241が
インゼクタ本体202と凹部203の外面間に位
置決めされている。第1図から明らかなように、
外周シール241は環状凹部234及び236間
に配置された小さい環状溝241a内に位置決め
されている。同様の形式の外周シール243が環
状凹部234及び238間に配置された、小さい
第2環状243a内に位置し、タイミング流路2
32とドレン流路240間の対燃料漏れを保証す
る。供給流路216の内端は、凹部203内に形
成された内方を向いた周縁247とインゼクタ本
体202に形成された径方向外方を向いた面24
9間に圧縮され、保持されているワツシヤ状シー
ルエレメント245によつてシールされている。
環状溝238の上方のインゼクタ本体202の小
さい環状溝253a内に収容された外側外周シー
ル253(第1図参照)がドレン流路240を燃
料の外部漏れに対しシールする働きをする。ドレ
ンチヤンネルは供給及びタイミングチヤンネルか
ら外向きに形成し、圧力燃料が収容凹部203か
ら漏れることを防止することが好ましい。
インゼクタ本体202はインゼクタ本体202
の長さ方向軸と同心に配置された中央孔228を
有する。インゼクタ本体202の内端(下端)に
中央孔228と燃焼室間の連通路を提供する1つ
又はそれ以上の小さい噴射オリフイス251が形
成されている。燃料は対応シリンダピストン(図
示せず)の作用と同調制御される燃料インゼクタ
によつて噴射オリフイス251を通つて燃焼室に
供給される。中央孔228内には、カム操作機構
270に応答して往復運動するインゼクタプラン
ジヤ222が位置し、カム操作機構270は、エ
ンジンの普通のカムシヤフト(図示せず)に連結
された特別の形状のカムロープ271、プツシユ
ロツド272、ロツクアーム273及びリンク2
74を有する。カムローブ271はシリンダピス
トンの往復運動に対し一定の関係を以て回転する
ため、プランジヤ222の往復運動はカムローブ
271の形状を注意深く形成することによつて、
シリンダピストンに対し非常に正確に制御するこ
とができる。カム操作機構270は段階カムを使
用した形式のもので、各噴射サイクルにおいて噴
射の直前にインゼクタプランジヤを内方位置に保
持し、燃料インゼクタの送りオリフイスを閉じ、
燃焼ガスの逆流を防止する。この形式のカム操作
機構がLes petersの米国特許出願「逆流防止カム
を有する燃料インゼクタ組立体」明細書に記載さ
れている。
本質的にインゼクタプランジヤ222は噴射オ
リフイス251がプランジヤ222の内端223
によつて閉じられる内限位置と、噴射室が中央孔
228内に内端223と噴射オリフイス251間
に形成される外限位置間を往復運動する。この発
明は“オープンノズル”形式の燃料インゼクタに
関するものであり、インゼクタプランジヤ222
がその内限位置から後退するとき、噴射オリフイ
ス251は圧縮室に開口した状態に保たれる。こ
の形式の燃料インゼクタは噴射する間を除き噴射
オリフイスを閉じ状態に維持するため圧力開放テ
イツプバルブを使用した更に複雑な閉ノズル燃料
インゼクタに対し固有のコスト上の利点を有す
る。インゼクタプランジヤ222のは下端277
がインゼクタプランジヤ222の上端に連結され
たスリーブ状カプラ276を有するプランジヤ復
帰手段275によつて外限位置に永久的に付勢さ
れている。径方向外方を向いたフランジ278が
カプラ276の最頂部分に近接して位置決めされ
ている。十分な高圧圧縮スプリング279がイン
ゼクタ本体202の上端とフランジ278間に伸
びプランジヤ222を外側方向に継続的に付勢し
ている。
インゼクタプランジヤ222の各内方移動時、
噴射される燃料の量の制御をするため、この燃料
インゼクタには、各噴射行程の前、供給ライン
(共通レール)圧を変えることによつて一定時間
内に噴射される燃料の量を変えることができるよ
う大きさが設定された送りオリフイスを通る燃料
を噴射室内に導びき、メータリングする圧力時間
噴射能力を備えられている。したがつて実際にメ
ータリングされる燃料の量は、供給圧力及び燃料
が送りオリフイスを通過するメータリング時間全
体の関数である。この原理は圧力燃料を供給流路
216から燃焼室を形成する中央孔228の部分
内に流す流路を提供する供給接続手段217を設
けることによつて燃料インゼクタに適用されてい
る。供給接続手段217はインゼクタ本体202
の外面から中央孔228の内面にインゼクタ本体
202の長さ方向軸と直角な直線半径方向路に沿
つて伸びる供給流路218を有する。供給流路2
18の狭い部分が送りオリフイス219を形成
し、送りオリフイス219は前述した所望の圧力
時間メータリング能力を得るため入念に調節され
た液圧特性を有する。
インゼクタプランジヤ222が内限または外限
位置にとどまる時間は部分的にカムローブ271
の形状によつて決定される。第1図から明らかな
ように、カムローブ271の好しい構造は外周全
体の180゜よりも大きい第1セクタ280を有す
る。このセクタはインゼクタプランジヤにその内
限位置を取らせる。外周全体のほとんど90゜の第
2セクタ281がプランジヤ222にその外限位
置を取らせる。
第1セクタ280及び第2セクタ281を第3
セクタ282が分離させ、第3セクタ282はイ
ンゼクタプランジヤ222を供給流路遮断位置に
移動させ、インゼクタプランジヤ222は送りオ
リフイス219を閉じるよう十分に内方に移動す
るが、実際に燃料噴射を開始させるに十分なまで
は移動しない。第3セクタ282は噴射室圧力が
燃料供給ラインへの燃焼ガスの大量の逆流を生じ
させるに十分な高いレベルに上昇している間、送
りオリフイス219を閉じさせる。カムローブ2
79の小さい第4セクタ283はほぼ実際に燃料
噴射を生じさせるカムローブ271の部分を表わ
す。噴射が開始されるポイントは各サイクルにお
いて噴射室内に導びかれメータリングされる燃料
の量によつて決定されるためそれに近い。
第1セクタ280はエンジンピストンのパワー
ストローク直前のポイントでプツシユロツド27
2の下端に係合し、ピストンの排出ストローク全
体及び吸入ストロークの一部にわたつてプツシユ
ロツド272の係合を続ける。第2セクタ281
はピストンの吸入ストロークのほぼ中間において
ロツド272を係合させ、圧縮ストロークへのほ
ぼ中間においてロツド272の係合を終える。第
2セクタ281は各噴射サイクルにおいて燃料が
噴射室内に導びかれメータリングされる時間を決
定する。第3セクタ282はインゼクタプランジ
ヤ222をその内限位置に向かつて移動させ、送
りオリフイス219を閉じるが噴射は生じさせな
い。第3セクタ282は圧縮ストロークのほぼ中
間において噴射ロツド272に係合するよう位置
決めされ、噴射が開始されるポイントまでこの係
合を続ける。小さい第4セクタ283はカムロー
ブ271の一部分としてインゼクタプランジヤ2
22をその外限位置から内限位置に移動させ、噴
射室内のメータリングされた燃料を噴射オリフイ
ス251に通してエンジンの圧縮室内に送る。第
1図に誇張して示されているわずかに突出した突
起284が第4セクタ283の端に近接してカム
ローブ271に形成され、噴射の終端インゼクタ
プランジヤ222に“クラツシユ荷重”を与えイ
ンゼクタプランジヤ222をインゼクタカツプ2
02bに対し緊密に保持する。このインゼクタプ
ランジヤ222をインゼクタ本体カツプ202b
に対し非常に緊密に保持する能力は、第1図の実
施例の燃料インゼクタの遅れ形式の作用において
も、各噴射周期の終りに噴射オリフイス251が
すばやく閉じられ、閉じられた状態に維持される
ことを保証する。第1図の燃料インゼクタの本質
的な特性は、タイミングチヤンネル212を通つ
て供給されるタイミング流体の圧力を変える簡単
な対策によつて、燃料噴射時期を関係エンジンピ
ストンの移動に対し早めることができるというこ
とである。全ての燃料インゼクタは同一のタイミ
ングチヤンネルに連通しているため、非常に簡単
な制御によつて全ての燃料インゼクタのタイミン
グを変えることができる。
このタイミングの調節を可能にするため、各イ
ンゼクタの燃料インゼクタプランジヤ222は内
側プランジヤ部分224及び外側プランジヤ部分
226を有する2つの部分で形成されている。2
つの部分はインゼクタ本体202の中央孔228
内に独立して取付けられ、可変容量タイミング室
230(完全に消失された状態で示されている)
を形成する。タイミング流体はタイミング流路2
32によつて可変容量タイミング室230に供給
される。
タイミング流体はタイミング流路232から中
央孔228への燃料流れのための流路を提供する
タイミング流体接続手段242を通つて中央孔2
28内に流れる。タイミング流体接続手段242
はインゼクタ本体202の外面から中央孔228
の内面までインゼクタ本体202の長さ方向軸線
と直角の直線半径路に沿つて伸びるタイミング流
路244を有する。内側プランジヤ部分224の
外面は燃料インゼクタ内の燃料及びタイミング流
体の流れを制御するための流れ制御手段246を
形成している。特に流れ制御手段246は全ての
時間タイミング流路244と連通するよう軸方向
に位置決めされた環状溝248を有する。燃料制
御手段246は更に環状溝248の内側部分に横
方向流路250を有し、その両端において中央孔
228内の環状溝248によつて形成された空間
と連通する。内側プランジヤ部分224の外端は
凹部252を有し、その底端に横方向流路250
から凹部252への流体の一方向流れを許容する
よう構成されたボール形式チエツクバルブ254
が配置されている。第1図から明らかなように、
凹部252は可変容量タイミング室230と直接
連通し、タイミング流体がタイミング流路24
4、環状溝248、横方向流路250、チエツク
バルブ254及び凹部252を通過することを許
容する。内側プランジヤ部分224の流れ制御手
段246も円筒状ランド248aを有し、円筒状
ランド248aは中央孔228の内面にシーリン
グ接触し、環状溝248によつて形成された中央
孔228内の空間をインゼクタの噴射室からシー
ルする。第1図に示されているように、円筒状ラ
ンド248aは前述した方法で送りオリフイス2
19を開閉するよう軸方向に位置決めされてい
る。
付勢手段256が内側及び外側プランジヤ部分
を互いに継続的に付勢するよう設けられている。
付勢手段256は両端が各プランジヤ部分22
4,226に連結された第1引張りスプリング2
58を有し、各プランジヤ部分224,226に
互いに接近する方向の予め設定された第1設定力
を与える。さらに、第2引張りスプリング260
の一端が内側プランジヤ部分224に連結され、
他端はロストモーシヨン連結手段262によつて
外側プランジヤ部分226に連結され、各プラン
ジヤ部分224,226がロストモーシヨン連結
手段262によつて決定される設定距離よりも大
きく分離されたとき第2引張りスプリング260
は各プランジヤ部分224,226に互いに接近
する方向の予め設定された第2設定力を与える。
第1図に示されているように、ロストモーシヨン
連結手段262は外側プランジヤ部分226に形
成された内方開口凹部226aに位置決めされて
いる。ロストモーシヨン連結手段262は外側プ
ランジヤ部分226の長さ方向軸心に一般的に直
角な凹部226aを通つて伸びるピン262aを
有する。ピン262aの両端はプレスばめなどの
同一の方法によつて外側プランジヤ部分226の
近接部分に固定されている。ピン262aによつ
て凹部226a内にアンカーエレメント262b
が保持され、アンカーエレメント262bはピン
262aを収容する細長い開口部262cを有す
る。明らかに開口部262cの軸方向長さはイン
ゼクタプランジヤ部分が第1図に示されている位
置から、第2螺旋状スプリング260がプランジ
ヤ部分を引寄せる力を与え始める位置に移動する
ときの外側プランジヤ部分226とアンカーエレ
メント262b間に生じる相対的移動を決定す
る。したがつて開口部262cの軸方向長さはス
プリング260が作用する前のプランジヤ部分間
に生じる“ロストモーシヨン、すなわちスプリン
グ260が関与しない動作”を達成する。引張ス
プリング258の両端は螺旋状ねじ258a及び
258bによつてそれぞれ内側及び外側プランジ
ヤ部分224及び226に連結されている。同様
にスプリング260の両端はねじ260a及び2
60bによつて内側プランジヤ部分224及びア
ンカーエレメント262bに連結されている。プ
ランジヤ部分の相対的回転を防止するためスプリ
ング258及び260は逆方向に巻かれている。
第1図に示されている燃料インゼクタは燃料を
中央孔228からドレン流路240内に流すため
の流路を提供するドレン接続手段264及びタイ
ミング室230から外方に洩れる燃料をドレン流
路240内に流すための流路を提供する洩れ接続
手段265を有する。洩れ接続手段265は中央
孔228から径方向外方に伸びる環状空所267
及び環状空所267からドレン流路240に伸び
る洩れ流路269を有する。ドレン接続手段は中
央孔228から環状凹部238の外面に斜めに伸
びるドレン流路266を有する。ドレン流路26
6及び中央孔228間の連通ポイントは内側プラ
ンジヤ部分224が第1図に示されているよう
に、その内限位置にあるとき、プランジヤ部分間
の接触ポイントによつて形成される軸方向位置に
生じる。外側プランジヤ部分226の最内端は内
側プランジヤ部分224がその内限位置にあると
き、タイミング流体を可変容量タイミング室23
0から出すための流体連通路を提供するよう構成
された径方向流路、すなわち溝268(点線で示
す)を有する。流路266は後述するように、流
体がタイミング室230から流れる流量を制御す
る作用をする制限部分266aを有する。
第1図に示されている燃料インゼクタの作用を
第2a図〜第2f図を参照して説明する。第2a
図ではカム操作機構(図示せず)がインゼクタプ
ランジヤ222をその内限位置に移動させ、全て
の燃料メータリングが休止されているが、タイミ
ング流体は燃料インゼクタを通つて流れ、普通の
掃気作用の1つを提供している。特にこの実施例
の掃気流れは主に燃料インゼクタを冷却する作用
をする。この作用はタイミング流体(燃料であつ
てもよい)がタイミング流路244に入り、環状
溝248、横方向流路250、チエツクバルブ2
54、凹部252(図示せず)及び溝268を通
つて流れ、ドレン流路266を通つて出るとき生
じる。カム操作機構が外側プランジヤ部分226
をその内限位置に保持するため、可変容量タイミ
ング室230はその完全消失状態(fully
collapsed condition)から膨張しなくてもよい。
掃気(冷却)流れが矢印270aによつて示され
ている。
第2b図はプランジヤがその外限位置に移動
し、供給流路218を開き、ドレン流路266を
閉じ、可変容量タイミング室230内のタイミン
グ流体のトラツピングを開始しているインゼクタ
作用の位相を示す。第2b図はタイミング及びメ
ータリングが開始された直後を示す。したがつて
非常に少ない燃料が噴射室内に導びかれメータリ
ングされている。前述したように、メータリング
は圧力時間原理に従う。タイミング流体圧力が引
張スプリング258によつてプランジヤ部分に与
えられる予荷重張力を克服するに十分な場合に限
り、インゼクタが第2c図に示されている位相に
あるときタイミング流体が可変容量タイミング室
230内に流れる。第2c図はインゼクタプラン
ジヤがその内方移動を開始したとき、このような
十分に高いタイミング圧力が与えられている作用
を示す。このときチエツクバルブ254はタイミ
ング燃料を可変容量タイミング室230内にトラ
ツピングし、内側及び外側プランジヤ部分間に液
圧リンクを形成する作用をする。タイミング圧力
が十分高くない場合、第2d図に示されているよ
うに可変容量タイミング室230の膨張は生じな
い。したがつてサイクル毎に可変容量タイミング
室230を膨張させることによつて燃料噴射の時
期を早めることができるのは容易に理解されると
ころである。室230内のタイミング流体圧力が
第1及び第2引張スプリング258及び260に
よつて与えられる組合せ張力を越えない限り、可
変容量タイミング室の膨張することができる最大
量はロストモーシヨン連結手段262によつて与
えられるロストモーシヨンに制限される。この発
明の好しい実施例には含まれていないが、圧力時
間原理に基いて時間を操作することによつてタイ
ミングを無限に変えることができ早めることがで
きる。例えば、チエツクバルブの開口大きさを注
意深く設定し、タイミング流体の圧力及び燃料イ
ンゼクタが第2図に示されている位相にある場合
の時間の長さによつて室230に入る流体の量を
制限することができる。反対にタイミング周期か
ら独立してタイミング流体の正確な圧力だけによ
つてタイミングを早める量を調節することができ
る。
第2e図にはプランジヤがその内限位置に達し
た状態のインゼクタが示されている。第2c図に
示されている状態から第2e図に示されている状
態に移動するとき、噴射可変容量タイミング室内
に導びかれメータリングされる全ての燃料が矢印
272eによつて示されているように噴射オリフ
イスを通つて放出され、可変容量タイミング室2
30内でメータリングされたあらゆるタイミング
流体が矢印274eによつて示されているように
ドレン流路266を通つて放出される。したがつ
て、ドレン流路266もタイミング流体をタイミ
ング室230からドレン流路240に流すための
流路を提供するタイミング流体排出手段を形成す
る。したがつてドレン流路266もタイミング流
体のための排出流路としての働きをする。
エンジンを使用して制動作用を得るエンジンブ
レーキなどの特定のエンジン作用時に、しばしば
全ての燃料噴射を完全に遮断させることが望まれ
る。この作用は可変容量タイミング室230内の
圧力が第1及び第2引張スプリング258及び2
60によつて与えられる引張力を越え、内側プラ
ンジヤ部分224がその内側位置に保持され、外
側プランジヤ部分226がカム操作機構の作用に
よつて往復運動するレベルまでタイミング流体圧
力を十分に増加させることによつて達成すること
ができる。この状態ではタイミング流体は内側プ
ランジヤ部分224が上方に移動している間可変
容量タイミング室230内に流れ、インゼクタプ
ランジヤ222が下方に移動するときドレン流路
266を通つて放出される。
第1図及び第2図の実施例の燃料インゼクタは
非常に多数のインゼクタ要素が要求されていた
種々のインゼクタ機能を達成することができるの
は明らかである。特にこの実施例は圧力時間燃料
メータリング機能及びタイミング作用だけでなく
タイミング流体を冷却流体源として使用する冷却
流れ機能を提供する。第1図の燃料インゼクタは
燃料噴射を完全に遮断し、しかもエンジン運転を
続けカム操作機構を往復運動させることができ
る。
第3図はこの発明の他の実施例を示し、摩耗補
償及び噴射をすばやく終える能力(インゼクタタ
イミングが早められていないときも)が第2ロス
トモーシヨン連結手段を設けることによつて第1
図及び第2a図〜第2f図のインゼクタ構造に付
加されている。特に第3図は第1図のインゼクタ
本体202と同様の方法で形成されたインゼクタ
本体302を有する燃料インゼクタ300を示
す。供給流路304及びタイミング流路306は
第1図の実施例の対応流路と同様に作用するよう
形成されている。しかしながら、内側プランジヤ
部分308及び外側プランジヤ部分310の長さ
は可変容量タイミング室307の軸方向位置を軸
方向外方(上方)に移行させ、二重作用ドレン及
び排出流路312をインゼクタ本体302にイン
ゼクタ本体302の長さ方向軸と直角の半径方向
路に沿つて形成することができるよう調節されて
いる。洩れ流路314は、しかしながらインゼク
タ本体302に対し斜めに形成されている。
第3図の実施例と第1図の実施例間の大きな違
いは、第1引張スプリング318の外端(上端)
間に付加的ロストモーシヨン連結手段316を設
けたことである。この構成によつてプランジヤ部
分308及び310は各噴射サイクルにおいてい
つも予め設定された分離を受け、ロストモーシヨ
ン連結手段316によつて決定される最小オーバ
ー行程距離“a”を達成する。プランジヤ部分3
08及び310がオーバー行程距離“a”をもつ
て分離された後だけ第1引張スプリング318が
その予荷重張力を与え、プランジヤ部分を互いに
付勢しはじめる。第1図の実施例の作用と同様ロ
ストモーシヨン連結手段320は各プランジヤ部
分224,226がロストモーシヨン連結手段3
20の特性によつて達成される付加的“早め”距
離“b”だけ分離されるまで第2引張スプリング
322がプランジヤ部分に付加的付勢力を与える
ことを防止する。
ロストモーシヨン連結手段316はアンカーエ
レメント316bがねじによつて第2スプリング
322ではなく第1スプリング318の外端に直
接連結されているということを除き、第1図の実
施例のピン及びアンカーエレメントと同様のピン
316a及びアンカーエレメント316bを有す
る。ロストモーシヨン連結手段320はアンカー
エレメント316b内に含まれている下方開口凹
部316c内に位置決めされた第2アンカーエレ
メント320b及び第2ピン320aを有する。
ピン320aはアンカーエレメント320bに固
定され、その外端はアンカーエレメント316b
内の長さ方向を向いたスロツト320c内に保持
されている。したがつてスロツト320cの軸方
向長さは第2スプリング322がプランジヤ部分
を互いに引寄せる引張力を与え始める前のアンカ
ーエレメント316b及び320b間に生じるロ
ストモーシヨンの大きさを決定する。
ロストモーシヨン連結手段320を設けること
によつて得られる作用上の利点は、第3図を参照
することによつて最もよく理解することができ、
外側(上側)プランジヤ部分310の行程形状は
燃料インゼクタが遅れ形式で作用するとき、すな
わちタイミング流体圧力がスプリング318の予
荷重張力に克服するに十分な大きさであり、プラ
ンジヤ部分がロストモーシヨン連結手段316に
よつて達成される距離“a”をもつて分離される
だけのとき、カム回転の程度に対抗して描かれ
る。タイミング流体によつていつも設定最小圧力
が与えられるため、部分は距離“a”だけ分離さ
れる。この最小圧力に応答して各プランジヤ部分
308及び310間に形成された可変容量タイミ
ング室307は、外側プランジヤ部分310が外
方に移動するとき膨張する。この最小流体タイミ
ング圧力は、しかしながらスプリング318の予
荷重張力を克服しない。カム(例えば第1図のカ
ムのような形状のもの)によつてインゼクタプラ
ンジヤ部分が上方に移動するとき、内側プランジ
ヤ部分308は内側プランジヤ部分310がその
内限位置に達する前にインゼクタ本体302のカ
ツプ324に達する。これは内側プランジヤ部分
308がインゼクタカツプ324に達し、噴射オ
リフイスを閉じるとき、外側プランジヤ部分31
0はまだ内側方向に進行していることを示す第3
a図のポイントi1によつて示されている。このと
き膨張した可変容量タイミング室307内にトラ
ツピングされたタイミング流体が非常に高圧をも
つてドレン流路312を通つて放出され、内側プ
ランジヤ部分308をその内限位置に維持する。
この形式の作用は内側プランジヤ部分244がイ
ンゼクタカツプに到達する前に可変容量室230
が完全に消失する第1図の実施例の遅れ形式(進
めない形式)の作用と異なつている。これは第3
a図のポイントi2によつて示されている。ポイン
トi1が行程形状の高速度部分に沿つて生じるた
め、内側プランジヤ部分308は第1図の内側プ
ランジヤ部分224よりも高速度でインゼクタカ
ツプ324を係合させ、これによつて噴射時の燃
料流れをすばやく終える。更に外側プランジヤ部
分310の内方移動の最終段階において内側プラ
ンジヤ部分308がインゼクタカツプに対し緊密
に保持されることがタイミング室内のタイミング
流体によつて保証されるため、カム形状の突起2
84を設ける必要はない。第3a図はプランジヤ
部分が接触した後、及び外側プランジヤ310が
その内限位置に到達する前の0.018インチの最小
オーバー行程“d”だけを示す。この構成は第1
図のカム形状の突起284を除去することを可能
にし、第3a図に点線によつて示されているよう
に、外側プランジヤ310の付加的オーバー行程
を生じさせる。突起284によつて生じる“クラ
ツシユ荷重”を除去することができるとき、カム
寿命は増加される。第3図の実施例の付加的な利
点はインゼクタ操作系に生じるあらゆる摩耗が遅
れ形式のインゼクタ作用時に最小液圧リンクの形
成によつて自動的に補償されるということであ
る。
この発明の更に他の実施例が第4図に示され、
燃料インゼクタ400は外部に軸方向に間隔をお
いて形成された3つの環状凹部404,406及
び408を有するインゼクタ本体402を含む。
最も内側の環状凹部404は流体供給流路を形成
する働きをし、燃料インゼクタはこの環状凹部内
に配置するに適している。中間環状凹部406は
インゼクタを配置する収容凹部に開口するドレン
ポート(図示せず)に連通する燃料ドレン流路を
形成する。最後に外側環状凹部408は燃料イン
ゼクタ00が配置される収容凹部内に開口するタ
イミングポート(図示せず)に連通するタイミン
グ流路を形成する。したがつて第4図の実施例と
組合せて使用されるタイミングチヤンネル及びド
レンチヤンネルは第1図及び第3図に示されてい
る位置とは反対である。
インゼクタプランジヤ412は間に可変容量タ
イミング室426を形成する内側プランジヤ部分
414及び外側プランジヤ部分416を有する2
つの部分で形成されている。プランジヤ部分41
4及び416は第1及び第2同心引張スプリング
及び第1図の実施例に使用されているものと同様
のロストモーシヨン連結手段を有する付勢手段に
よつて互いに付勢されている。
内側プランジヤ部分414の外部には内側プラ
ンジヤ部分414が第4図に示されているように
その内限位置にあるとき供給流路420に連通す
るよう環状溝418が形成されている。ドレン流
路422が環状凹部406に形成された燃料ドレ
ン流路に連通するよう形成されている。供給流路
420及びドレン流路422は両方とも燃料イン
ゼクタの長さ方向軸心と直角であり非常に容易に
加工することができる。第4図に示されているよ
うに構成されたとき、燃料インゼクタ400はこ
の発明の第1図の実施例と同様燃料メータリング
及び噴射について作用する。タイミングを進める
目的で、タイミング流体を環状凹部408によつ
て形成されたタイミング流路から内側及び外側プ
ランジヤ部分414及び416間に形成された可
変容量タイミング室426内に流す流路を形成す
るため、タイミング流路接続手段424が続けら
れている。タイミング流路接続手段424はイン
ゼクタ本体の外面から中央内面にインゼクタ本体
402の長さ方向軸心と直角の直線半径方向路に
沿つて伸びるタイミング流路425を有する。こ
の構成によつて最少製造コストだけでタイミング
流路を形成することができる。
プランジヤ412が第4図に示されているよう
に、その内限位置にあるとき掃気作用が生じ、燃
料は供給流路420、環状溝418及びドレン流
路422を通つて流れることができる。掃気作用
はレスピーターズの米国特許出願「逆流防止カム
を有する燃料インゼクタ組立体」の明細書に記載
されているものと同様に生じる。
第4図から明らかなように、可変容量タイミン
グ室426は完全に消失される。しかしながら、
インゼクタプランジヤ412がその外限位置にあ
るとき可変容量タイミング室426はタイミング
流路425に連通する。内側インゼクタプランジ
ヤ416がその外限位置に保持されている時間、
タイミング流体は可変容量タイミング室426内
に流れることができる。第4図の実施例では可変
容量タイミング室426内に流れる流体の量は第
1図のロストモーシヨン連結手段262と同様に
作用するロストモーシヨン連結手段440によつ
て達成されるロストモーシヨン連結距離だけの関
数である。内側プランジヤ部分414がその内限
位置に移動するとき、可変容量タイミング室42
6はタイミング流体排出手段428に連通し、タ
イミング流体をタイミング室426から凹部40
6によつて形成されるドレン流路内に流すよう位
置決めされる。この構成によつて燃料インゼクタ
の各サイクルの間可変容量タイミング室は完全に
消失される。手段428は第3図のドレン流路4
12と同様の形状の排出流路429を有する。し
たがつて第4図の実施例では、第1図のドレン接
続手段264によつて達成される機能(例えばタ
イミング流体の流れ及び掃気燃料流れの排出)を
得るには排出流路429及びドレン流路422の
両方が必要である。
第1図の実施例について説明したブレーキ形式
燃料遮断機能を得るため、インゼクタ本体402
は内側プランジヤ部分414がその内限位置にあ
るとき、タイミング流体が可変容量タイミング室
426内に流れることを許容する軸方向位置にお
いて凹部408によつて形成されたインゼクタ本
体402の外面からインゼクタ本体402の中央
孔に斜めに伸びる燃料遮断流路430を有する。
したがつて可変容量タイミング室426内の力が
前述したプランジヤ付勢手段を形成する対の引張
スプリングによつて与えられる組合せ力を越える
ことを許容する量だけタイミング流体圧力が増加
したとき、内側プランジヤ部分414はその内限
位置に保持され、外側プランジヤ部分416はカ
ム操作機構(図示せず)の制御に基いて往復運動
する。
チエツクバルブ432が燃料遮断流路430に
設けられ、タイミング流体が燃料遮断流路430
を通つて可変容量タイミング室426内に一方向
にだけ流れることを許容している。チエツクバル
ブ手段432はプランジヤの内方ストローク時に
内側プランジヤ部分414がその内限位置に達す
るまでいつもインゼクタプランジヤ部分414及
び416間に液圧リンクが維持されることを保証
する。
インゼクタプランジヤとインゼクタ本体402
の中央孔間に上方に洩れる燃料に対し、その対洩
れを保証するため洩れ接続手段434が設けら
れ、洩れ燃料を凹部406によつて形成されたド
レン流路内に流すための流路が形成されている。
洩れ接続手段434は可変容量タイミング室42
6によつて達成される上限リミツトの上方のポイ
ントにおいて、中央孔から外方に伸びる環状空所
436から環状空所から環状凹部406によつて
形成されたドレン流路に伸びる洩れ流路438を
有する。
外側プランジヤ部分416が流路425の軸方
向位置に達しているときだけタイミング流体が可
変タイミング室426に与えられるに対し、第1
図の実施例ではタイミング流体がいつも可変容量
室に供給されるということを除き燃料メータリン
グ及びタイミング室については第4図の実施例は
第1図の実施例と同様に作用することは明らかで
ある。
第5図及び第6a図に示されているこの発明に
従つて構成されたユニツトインゼクタの更に他の
実施例について説明する。第5図は第4図に示さ
れているインゼクタ本体402と同様のインゼク
タ本体502を有するユニツトインゼクタ500
を示す。特に流路507はタイミング流路425
と同様に作用する。大きな違いは燃料遮断流路が
除去され、ドレン流路503がタイミング流体排
出流路505及びタイミング流路507からイン
ゼクタの反対側に移行しているということであ
る。しかしながら流路503はあらゆる望しい径
方向位置に位置決めすることができる。第4図の
実施例と同様、流路503及び505は燃料をイ
ンゼクタ本体402の中央孔から除去するための
ドレン接続手段を形成する。
第5図及び第6a図の実施例の付勢手段は第1
図及び第3図の実施例の二重引張スプリングでは
なく単一圧縮スプリング504を使用している。
特に外側プランジヤ部分506は内側プランジヤ
部分510に近接して配置された径方向内方を向
いた突出部508を有する中空スリーブとして形
成されている。圧縮スプリング504に加えて付
勢手段は一端が内側プランジヤ部分510に連結
され、外側プランジヤ部分506の中空スリーブ
部分内に伸びている胴部514を有する連結ピン
512を含む。連結ピン512は更に内側プラン
ジヤ部分510から離れた端に拡大ヘツド516
を有する。圧縮スプリング504は突出部508
と拡大ヘツド516間に位置決めされている。こ
の実施例では連結ピン512は内側プランジヤ部
分510の一部を形成し、スプリング504は内
側及び外側プランジヤ部分間に伸びているとみな
すことができる。
第5図及び第6a図に示されている燃料インゼ
クタの作用は、図面及び第4図に示されている燃
料インゼクタの作用の説明から明らかである。特
に第5図はセンターラインの左側において可変容
量タイミング室が完全に消失され、プランジヤが
その内限位置にあるときの内側及び外側プランジ
ヤ部分の位置を示している。第5図のセンターラ
インの右側には噴射が完了し、可変容量タイミン
グ室がまだ膨張しているときのプランジヤ部分を
示す。第6a図はプランジヤがその外限位置にあ
るときのインゼクタプランジヤ部分の対応部分を
示す。左側に可変容量タイミング室が完全に消失
されたときのプランジヤ部分の位置が示されてい
る。右側に可変容量タイミング室が膨張したとき
のプランジヤ部分の位置が示されている。
第6b図及び第6c図に示されている燃料イン
ゼクタの他の実施例について説明する。第6a図
は第5図及び第6a図に示されているインゼクタ
本体500と同様のインゼクタ本体502aを有
する燃料インゼクタ500aを示す。主な違いは
第6b図及び第6c図の実施例の付勢手段は実施
例1及び3の引張スプリングではなく一対の圧縮
スプリング504a及び504bを使用している
ということである。特に外側プランジヤ部分50
6は中空スリーブ506aによつて形成され内部
キヤビテイ506cを有している。スリーブ50
6aの内端は内向き突出部508を有する。圧縮
スプリング504a及び504bに加えて付勢手
段は、一端が内側プランジヤ部分510に連結さ
れ、外側プランジヤ部分506の内部空所506
c内に伸びている胴部514を有する連結ピン5
12を含む。連結ピン512は更に内側プランジ
ヤ部分510から離れた端に拡大ヘツド516を
有する。内側圧縮スプリング504bは突出部5
08及び拡大ヘツド516間に位置決めされてい
る。この実施例では連結ピン512は内側プラン
ジヤ部分510の一部を形成し、スプリング50
4bは内側及び外側プランジヤ部分“間”に伸び
るとみなすことができる。圧縮スプリング504
bはいつもプランジヤ部分506及び510を互
いに移動させる力を与える作用をする。圧縮スプ
リング504aはスプリング504bと同心であ
り、突出部508からプラグ状エレメント505
bの下縁に向かつて伸びる。リングエレメント5
04cは圧縮スプリング504aの外端をプラグ
状エレメント506bの内端から分離させる。リ
ングエレメント504cは径方向内方に伸びてい
るため、内側及び外側プランジヤ部分506及び
510が設定距離よりも大きく離れているときヘ
ツド516はリングエレメント504cに係合す
る。プランジヤ部分がこのように離れているとき
だけ圧縮スプリング504aは圧縮スプリング5
04bにその付勢力を付加し、プランジヤ部分を
互いに向かつて付勢する作用をする。したがつて
二重圧縮スプリング504a,504bは第1図
の実施例のロストモーシヨン連結手段及び二重引
張スプリングと同様の作用をする。
第6B図及び第6C図に示されているユニツト
インゼクタの作用は図面及び第1図及び第4図に
示されているインゼクタの作用の説明から明らか
である。特に第6B図はセンターラインの左側に
可変容量タイミング室が完全に消失され、プラン
ジヤがその内限位置にあるときの内側及び外側プ
ランジヤ部分の位置を示す。第6b図のセンター
ラインの右側には外限位置にあるプランジヤ部分
が示されタイミング作用がまさに開始されようと
している。タイミング流体はタイミング流体圧力
がスプリング504bの付勢力に克服するに十分
な場合だけ可変容量タイミング室内に流れる。左
側に可変容量タイミング室が膨張したときのプラ
ンジヤ部分の位置が示されている。圧縮スプリン
グ504a及び504bの両方の付勢を克服する
に十分なタイミング流体圧力が生じる。プランジ
ヤがこの位置を取つたとき燃料メータリングは遮
断される。
この発明の最後の実施例が第7図に示されユニ
ツトインゼクタ600が第5図及び第6a図のイ
ンゼクタと同様に示されている。大きい違いは第
5図及び第6a図の実施例の圧縮スプリングが引
張スプリング602と交換されているということ
である。ロストモーシヨン連結手段604も引張
スプリング602の下端及び内側プランジヤ部分
606間に設けられている。引張スプリング60
2はプランジヤ部分間に予荷重張力を与え、動力
(dynamic forces)及び摩擦を克服することがで
きるよう構成されている。スプリング602の予
荷重は最小タイミング流体圧力だけがタイミング
流路608を通つて供給されるとき遅れ形式の作
用においてプランジヤを互いに保持するに十分で
ある。進め方式の作用が望まれた場合、タイミン
グ流体圧力はプランジヤ部分606及び612間
に形成されたタイミング室610を完全に膨張さ
せるよう増加される。前述した実施例とは異なり
プランジヤ部分が相対的に回転することは中実ピ
ン(solid pin)614によつて防止され、ピン
614は内側プランジヤ部分606の細長いスロ
ツト616を貫通している。引張スプリング60
2の端はプランジヤ部分606及び610に形成
されたねじに収容されている。
第8図のグラフは第3図の二重ロストモーシヨ
ン、二重スプリング実施例と、第1図、第4図、
第6図及び第6c図の単一ロストモーシヨン二重
スプリング実施例間の作用上の違いを示す。特に
第8図はタイミング供給圧力に対するプランジヤ
部分分離のグラフである。ライン1は第3図の実
施例のタイミング供給圧力に対するプランジヤ分
離の関係を示し、プランジヤ部分はラインセグメ
ントl1によつて示されているように各インゼクタ
サイクルにおいて分離される。この最少分離は
“プランジヤのオーバー行程作用によつて各イン
ゼクタのすばやい終端を得るためのクラツシユ荷
重”が液圧によつて与えられることを保証する。
ラインl2は遅れ形式のオーバー行程
(overtravel)を提供しない残りの実施例(第1
図、第4図、第6b図及び第6c図)のタイミン
グ圧力に対するプランジヤ分離の関係を示す。こ
の関係は前述した各実施例において特に説明はし
ていないが、第8図のラインセグメントl2によつ
て示されている。プランジヤ部分がロストモーシ
ヨン連結によつて達成される距離だけ分離された
後においてのみプランジヤ部分を互いに寄せ集め
るよう構成された単一ロストモーシヨン連結及び
単一スプリングエレメントを使用することが可能
である。このような構成において燃料遮断能力を
生じることなく燃料インゼクタにオーバー行程特
徴を与えることができる。
以上説明したように、ここに開示されているあ
らゆる可変タイミング実施例に供給されるタイミ
ング流体には、普通はエンジン燃料が使用され
る。これはエンジンドレンチヤンネルの異つた流
体の混合についての問題が除去されるからであ
る。
以上説明したように、この発明によれば、イン
ゼクタプランジヤ222を有する燃料インゼクタ
において、インゼクタプランジヤ222の内側お
よび外側プランジヤ部分224,226間に可変
容量タイミング室230が形成され、内側および
外側プランジヤ部分224,226間に少なくと
も1つのスプリング258,260からなる付勢
手段256が設けられる。そして、スプリング2
58,260が内側および外側プランジヤ部分2
24,226に作用し、内側および外側プランジ
ヤ部分224,226は互いに接近する方向に付
勢され、常時は互いに接触した状態に保たれる。
したがつて、タイミング流体の圧力がスプリング
258,260の力を克服するに十分である場合
に限り、タイミング流体が可変容量タイミング室
230内に流れ、タイミング流体によつて可変容
量タイミング室230が膨張する。したがつて、
燃料の噴射のタイミングが早められる。反対に、
タイミング流体の圧力が十分高くない場合、可変
容量タイミング室230は膨張しない。また、可
変容量タイミング室230が膨張する量について
は、タイミング流体が可変容量タイミング室23
0内に流れる時間の他に、スプリング258,2
60の力とタイミング流体の圧力がこれに関係す
る。したがつて、タイミング流体の圧力によつて
可変容量タイミング室230が膨張する量が決定
される。したがつて、タイミング流体の圧力を調
節すると、燃料の噴射のタイミングをタイミング
流体の圧力変化に応答させ、これをサイクル毎に
早め、好適に早めることができる。さらに、内側
および外側プランジヤ部分224,226を常時
は互いに接触した状態に保つことにより、内側プ
ランジヤ部分224をその内限位置に確実に保持
し、燃料を噴射オリフイス251から完全に遮断
することができる。各噴射時間後、内側プランジ
ヤ部分224が噴射オリフイス251に対し緊密
に保持され、オリフイス251は閉じられた状態
に維持される。したがつて、タイミング室230
に供給されるタイミング流体の圧力を変化させる
ことにより、各燃料インゼクタにおいて、ピスト
ンに対する燃料噴射状態を簡単に変化させること
ができる。さらに、この構成により、内側および
外側プランジヤ部分224,226を通るタイミ
ング流体のスカベンジ流れを提供し、これによつ
て内側および外側プランジヤ部分224,226
を冷却することもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は燃料インゼクタによつて各噴射作用の
終端に可変タイミング及びすばやい燃料遮断が提
供されるようこの発明に従つて構成された燃料イ
ンゼクタの一部破断横断面図、第2a図〜第2f
図は異なつた位相の第1図の燃料インゼクタの横
断面図、第3図は第1図のインゼクタ構成に遅れ
形式の作用時の摩耗補償機能及び噴射作用のすば
やい終端機能が付加されたこの発明の他の実施例
の横断面図、第3a図は第3図の実施例の燃料イ
ンゼクタがどのように噴射のすばやい終端を達成
するかを示すチヤート、第4図は第1図及び第3
図に示される構造に対しタイミング及びドレン流
路を軸方向に反対にし、可変タイミング及び燃料
遮断能力の両方を提供するようこの発明に従つて
構成された燃料インゼクタの他の実施例を示す
図、第5図はインゼクタプランジヤ部分が一対の
圧縮スプリングによつて付勢されているこの発明
に従つて構成された燃料インゼクタの他の実施例
を示す分割断面図、第6a図は2つの異なつた状
態にあるインゼクタプランジヤを示す第5図の燃
料インゼクタの分割横断面図、第6b図はインゼ
クタプランジヤ部分が一対の圧縮スプリングによ
つて互いに付勢されているこの発明に従つて構成
された燃料インゼクタの他の実施例を示す分割断
面図、第6c図は2つの異なつた状態のインゼク
タプランジヤが示されている第6b図の燃料イン
ゼクタの分割横断面図、第7図は圧縮スプリング
に代えて引張スプリングが使用され、内側プラン
ジヤ部分及び引張スプリング間に単一ロストモー
シヨン連結手段が設けられている第5図及び第6
図の実施例と同様のこの発明の他の実施例を示す
横断面図、第8図はタイミング流体圧力の関数と
してプランジヤ分離距離(点線)を示すグラフで
ある。 200,300,400,500,500a,
600……燃料インゼクタ、202,302,4
02,502,502a……インゼクタ本体、2
17……供給接続手段、251……噴射オリフイ
ス、222,412……インゼクタプランジヤ、
224,308,412,510,606……内
側プランジヤ部分、226,310,416,5
06,612……外側プランジヤ部分、228…
…中央孔、230……可変容量タイミング室、2
42,424……タイミング流体接続手段、24
6……流れ制御手段、256……付勢手段、25
8,260,279,318,322,504,
504a,504b,602……スプリング、2
62,316,320,440,604……ロス
トモーシヨン接続手段、264……ドレン接続手
段、265,434……洩れ接続手段、270…
…カム操作機構、271……カムローブ、273
……ロツカーアーム、307……可変長さタイミ
ング室、428,505……タイミング流体排出
手段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (a) 中央孔228および前記中央孔228に
    連通する噴射オリフイス251を有するインゼ
    クタ本体202と、 (b) 前記中央孔228内に周期的に往復運動可能
    に取り付けられたインゼクタプランジヤ222
    とを備え、前記インゼクタプランジヤ222は
    前記噴射オリフイス251が閉じられる内限位
    置と、前記中央孔228内において前記インゼ
    クタプランジヤ222の内端223と前記噴射
    オリフイス251間に噴射室が形成される外限
    位置間を周期的往復運動することができ、前記
    インゼクタプランジヤ222は前記中央孔22
    8内に独立して往復運動可能に取り付けられた
    内側プランジヤ部分224および外側プランジ
    ヤ部分226を有し、前記各プランジヤ部分2
    24,226間に可変容量タイミング室230
    が形成され、 (c) さらに、燃料を燃料源から前記噴射室内に流
    すための流路を形成する供給接続手段217
    と、 (d) 圧力流体をタイミング流体源から前記可変容
    量タイミング室230内に流し、前記各プラン
    ジヤ部分224,226間に選択的に液圧リン
    クを形成する流路を提供するタイミング流体接
    続手段242と、 (e) 前記内側および外側プランジヤ部分224,
    226を互いに接近する方向に付勢するための
    付勢手段256とを備え、この付勢手段256
    は前記内側および外側プランジヤ部分224,
    226間にのびる、少なくとも1つのスプリン
    グ258,260を有し、前記付勢手段256
    によつて前記各プランジヤ部分224,226
    に互いに接近する方向に移動する力が与えら
    れ、前記付勢手段256によつて前記各プラン
    ジヤ部分224,226が常時は互いに接触し
    た状態に保たれるよう付勢されていることを特
    徴とする燃料インゼクタ。 2 内燃機関の収容凹部203内に装備され、前
    記収容凹部203内に開口する供給ポート208
    から供給される燃料の一部を前記内燃機関の燃焼
    室内に周期的に噴射させ、噴射されないすべての
    燃料を軸方向に間隔を置いて前記収容凹部203
    に開口するドレンポート210に帰還させ、さら
    に前記収容凹部203内に開口するタイミングポ
    ート214から供給される可変圧力タイミング流
    体を受ける燃料インゼクタ200であつて、 (a) 中央孔228および前記中央孔228に連通
    する噴射オリフイス251を有するインゼクタ
    本体202と、 (b) 前記中央孔228内に周期的に往復運動可能
    に取り付けられたインゼクタプランジヤ222
    とを備え、前記インゼクタプランジヤ222は
    前記噴射オリフイス251が閉じられる内限位
    置と、前記中央孔228内において前記インゼ
    クタプランジヤ222の内端223と前記噴射
    オリフイス251間に噴射室が形成される外限
    位置間を周期的往復運動することができ、前記
    インゼクタプランジヤ222は前記中央孔22
    8内に独立して往復運動可能に取り付けられた
    内側プランジヤ部分224および外側プランジ
    ヤ部分226を有し、前記各プランジヤ部分2
    24,226間に可変容量タイミング室230
    が形成され、 (c) さらに、燃料を燃料源から前記噴射室内に流
    すための流路を形成する供給接続手段217
    と、 (d) 圧力流体をタイミング流体源から前記可変容
    量タイミング室230内に流し、前記各プラン
    ジヤ部分224,226間に選択的に液圧リン
    クを形成する流路を提供するタイミング流体接
    続手段242と、 (e) 前記内側および外側プランジヤ部分224,
    226を互いに接近する方向に付勢するための
    付勢手段256とを備え、この付勢手段256
    は前記内側および外側プランジヤ部分224,
    226間にのびる、少なくとも1つのスプリン
    グ258,260を有し、前記付勢手段256
    によつて前記各プランジヤ部分224,226
    に互いに接近する方向に移動する力が与えら
    れ、前記付勢手段256によつて前記各プラン
    ジヤ部分224,226が常時は互いに接触し
    た状態に保たれるよう付勢され、 前記インゼクタ本体202が前記収容凹部2
    03内に挿入され、前記収容凹部203と前記
    インゼクタ本体202の外周面間に、前記供給
    ポート208と連通する供給流路216と、前
    記供給流路216から隔離され、前記ドレンポ
    ート210と連通するドレン流路240と、前
    記供給流路216およびドレン流路240から
    隔離され、前記タイミングポート214と連通
    するタイミング流路232が形成され、 前記供給接続手段217が前記供給流路21
    6を前記中央孔228に連通させ、 前記タイミング流体接続供給流路242が前
    記タイミング流路232を前記中央孔228に
    連通させ、さらに、 前記中央孔228を前記ドレン流路240に
    連通させるためのドレン接続手段264と、 前記供給接続手段217の燃料を前記噴射オ
    リフイス251に導入し、メータリングするた
    めの流れ制御手段246を有することを特徴と
    する燃料インゼクタ。 3 前記ドレン接続手段264は前記可変容量タ
    イミング室が消失したとき前記インゼクタプラン
    ジヤ222をその内限位置に保持するための制限
    部分266aを含む特許請求の範囲第2項に記載
    の燃料インゼクタ。 4 前記ドレン接続手段264は前記タイミング
    流体を前記ドレン流路240内に流すためのドレ
    ン通路266および排出溝268を有する特許請
    求の範囲第3項に記載の燃料インゼクタ。 5 前記外側プランジヤ部分506は前記内側プ
    ランジヤ部分510に近接した先端に径方向内方
    を向いた突出部508を有する中空スリーブ状の
    もので、前記内側プランジヤ部分510は一端が
    前記内側プランジヤ部分224の残りの部分に接
    続され、前記中空スリーブ内にのびている胴部5
    14を有する連結ピン512を含み、前記連結ピ
    ン512は前記内側プランジヤ部分510の残り
    の部分から離れた先端に拡大ヘツド516を有
    し、前記付勢手段は前記突出部508と前記拡大
    ヘツド516間にのびるスプリング504からな
    る特許請求の範囲第4項に記載の燃料インゼク
    タ。 6 前記排出溝268は前記インゼクタプランジ
    ヤ222がその内端位置にあるとき前記内側およ
    び外側プランジヤ部分224,226の接触点に
    近接して軸方向に配置される特許請求の範囲第4
    項に記載の燃料インゼクタ。 7 前記排出溝268は前記インゼクタ本体20
    2の長さ方向軸と直角の直線半径方向路に沿つて
    前記インゼクタ本体202の外面から前記中央孔
    228の内面にのびている特許請求の範囲第6項
    に記載の燃料インゼクタ。 8 前記ドレン通路266は前記インゼクタ本体
    202の長さ方向軸と直角の直線半径方向路に沿
    つて前記インゼクタ本体202の外面から前記中
    央孔228にのびている特許請求の範囲第7項に
    記載の燃料インゼクタ。 9 前記インゼクタ本体202は前記供給流路2
    16、前記ドレン流路240および前記タイミン
    グ流路232を形成する外面の3つの軸方向に間
    隔を置いて配置された環状凹部234,236,
    238を有し、さらに前記インゼクタ本体202
    と前記収容凹部203間に前記供給流路216、
    前記ドレン流路240および前記タイミング流路
    232を流体的に隔離する外周シール241,2
    43,253が設けられている特許請求の範囲第
    2項に記載の燃料インゼクタ。 10 前記供給接続手段217は前記中央孔22
    8から前記供給流路216を形成する環状凹部2
    36にのびる供給通路218を有し、前記ドレン
    接続手段は前記中央孔228と前記ドレン流路2
    40を形成する環状凹部238間にのびるドレン
    通路266を有し、前記タイミング流体接続手段
    242は前記中央孔228と前記タイミング流路
    232を形成する環状凹部234間にのびるタイ
    ミング通路244を有する特許請求の範囲第9項
    に記載の燃料インゼクタ。 11 前記供給通路218および前記タイミング
    通路244は前記インゼクタ本体202の長さ方
    向軸と直角の直線に沿つて形成されている特許請
    求の範囲第10項に記載の燃料インゼクタ。 12 前記ドレン通路312は前記インゼクタ本
    体202の長さ方向軸と直角の直線に沿つて形成
    されている特許請求の範囲第11項に記載の燃料
    インゼクタ。 13 前記タイミング流路接続手段242は前記
    インゼクタ本体202の外面から前記中央孔22
    8の内面にのびるタイミング通路244を有し、
    前記タイミング通路244は前記インゼクタ本体
    202に沿つて軸方向に位置決めされ、前記各プ
    ランジヤ部分224,226が前記付勢手段によ
    つて互いに接近する方向に付勢される力に対し、
    前記タイミング流体の圧力がそれを克服するに十
    分な大きさであるとき、前記インゼクタプランジ
    ヤ222の各往復運動時にタイミング流体を前記
    可変容量タイミング室230に選択的に流すよう
    にした特許請求の範囲第2項に記載の燃料インゼ
    クタ。 14 前記供給接続手段217は前記インゼクタ
    本体202内に形成され、前記インゼクタ本体2
    02の長さ方向軸と直角にのびる供給通路218
    を有する特許請求の範囲第13項に記載の燃料イ
    ンゼクタ。 15 前記流れ制御手段246は前記内側プラン
    ジヤ部分224の外面の環状溝248および円筒
    状ランドを有する特許請求の範囲第14項に記載
    の燃料インゼクタ。 16 前記タイミング通路244は前記インゼク
    タ本体202に形成され、その長さ方向軸と直角
    にのびている特許請求の範囲第13項に記載の燃
    料インゼクタ。 17 前記タイミング流体は前記燃料インゼクタ
    に供給される燃料と同一のものであり、さらに前
    記可変容量タイミング室230から外方に漏れる
    流体をドレン流路240に流す流路を提供するた
    めの漏れ接続手段265を含み、前記漏れ接続手
    段265は前記中央孔228から外方にのびる環
    状空所267および前記環状空所267からドレ
    ン流路240にのびる漏れ流路269を有する特
    許請求の範囲第16項に記載の燃料インゼクタ。 18 前記インゼクタプランジヤ222はその各
    往復運動サイクルにおいて前記タイミング通路2
    44を開閉するようにした特許請求の範囲第13
    項に記載の燃料インゼクタ。 19 前記外側プランジヤ部分226は前記外限
    位置にあるとき前記タイミング通路244を開く
    ようにした特許請求の範囲第18項に記載の燃料
    インゼクタ。 20 さらに前記外側プランジヤ部分226に接
    続され、常時は前記外側プランジヤ部分226を
    前記インゼクタプランジヤ222の外限位置に向
    かつて前記付勢手段の力よりも大きい力で付勢す
    るためのカム操作機構272を有する特許請求の
    範囲第2項に記載の燃料インゼクタ。 21 (a) 中央孔228および前記中央孔228
    に連通する噴射オリフイス251を有するイン
    ゼクタ本体202と、 (b) 前記中央孔228内に周期的に往復運動可能
    に取り付けられたインゼクタプランジヤ222
    とを備え、前記インゼクタプランジヤ222は
    前記噴射オリフイス251が閉じられる内限位
    置と、前記中央孔228内において前記インゼ
    クタプランジヤ222の内端223と前記噴射
    オリフイス251間に噴射室が形成される外限
    位置間を周期的往復運動することができ、前記
    インゼクタプランジヤ222は前記中央孔22
    8内に独立して往復運動可能に取り付けられた
    内側プランジヤ部分224および外側プランジ
    ヤ部分226を有し、前記各プランジヤ部分2
    24,226間に可変容量タイミング室230
    が形成され、 (c) さらに、燃料を燃料源から前記噴射室内に流
    すための流路を形成する供給接続手段217
    と、 (d) 圧力流体をタイミング流体源から前記可変容
    量タイミング室230内に流し、前記各プラン
    ジヤ部分224,226間に選択的に液圧リン
    クを形成する流路を提供するタイミング流体接
    続手段242と、 (e) 前記内側および外側プランジヤ部分224,
    226を互いに接近する方向に付勢するための
    付勢手段256とを備え、この付勢手段256
    は前記内側および外側プランジヤ部分224,
    226間にのびる、少なくとも1つのスプリン
    グ258,260を有し、前記付勢手段256
    によつて前記各プランジヤ部分224,226
    に互いに接近する方向に移動する力が与えら
    れ、前記付勢手段256によつて前記各プラン
    ジヤ部分224,226が常時は互いに接触し
    た状態に保たれるよう付勢され、前記付勢手段
    256は前記第1および第2プランジヤ部分2
    24,226を前記各プランジヤ部分224,
    226間の軸方向距離の段階的関数に応じた力
    で付勢するようにしたことを特徴とする燃料イ
    ンゼクタ。 22 前記付勢手段256は一対のらせん状引張
    りスプリング258,260を有し、前記各プラ
    ンジヤ部分224,226は前記引張りスプリン
    グ258,260を係合するための補助ねじを有
    する特許請求の範囲第21項に記載の燃料インゼ
    クタ。 23 前記付勢手段256は両端が前記各プラン
    ジヤ部分224,226に連結された第1引張り
    スプリング258を有し、前記第1引張りスプリ
    ング258は常時前記各プランジヤ部分224,
    226に互いに接近する方向の予め設定された第
    1設定力を与え、さらに前記付勢手段256は一
    端が一方のプランジヤ部分224に連結された第
    2引張りスプリング260と、前記第2引張りス
    プリング260の他端を他方のプランジヤ部分2
    26に連結するロストモーシヨン連結手段262
    を有し、前記ロストモーシヨン連結手段262は
    前記各プラジヤ部分224,226が予め設定さ
    れた第1設定距離だけ分離されたとき前記各プラ
    ンジヤ部分224,226に互いに接近する方向
    の予め設定された付加的第2設定力を与えるよう
    にした特許請求の範囲第22項に記載の燃料イン
    ゼクタ。 24 前記付勢手段256は両端が前記各プラン
    ジヤ部分224,226に連結された第1引張り
    スプリング258を有し、前記第1引張りスプリ
    ング258常時前記各プランジヤ部分224,2
    26に互いに接近する方向の予め設定された第1
    設定力を与え、さらに前記付勢手段256は一端
    が一方のプランジヤ部分224に連結された第2
    引張りスプリング260と、前記第2引張りスプ
    リング260の他端を他方のプランジヤ部分22
    6に連結するロストモーシヨン連結手段262を
    有し、前記ロストモーシヨン連結手段262は前
    記各プラジヤ部分224,226が予め設定され
    た第1設定距離だけ分離されたとき前記各プラン
    ジヤ部分224,226に互いに接近する方向の
    予め設定された付加的第2設定力を与えるように
    した特許請求の範囲第21項に記載の燃料インゼ
    クタ。 25 前記付勢手段は一対のロストモーシヨン連
    結手段316,320を有し、前記各プランジヤ
    部分308,310が一方のロストモーシヨン連
    結手段316の予め設定された第1設定距離だけ
    分離されるまで前記各引張りスプリング318,
    322によつて前記各プランジヤ部分308,3
    10が付勢されないようにし、前記第1設定距離
    よりも大きいが、両方のロストモーシヨン連結手
    段316,320によつて達成されるロストモー
    シヨンの大きさと同一の第2設定距離よりも小さ
    い距離だけ前記各プランジヤ部分308,310
    が分離されたとき、前記第1引張りスプリング3
    18だけが前記各プランジヤ部分308,310
    を付勢し、前記各プランジヤ部分308,310
    が両方のロストモーシヨン連結手段316,32
    0によつて達成されるロストモーシヨンの大きさ
    よりも大きく分離されたとき、前記各引張りスプ
    リング318,322が前記各プランジヤ部分3
    08,310を付勢するようにした特許請求の範
    囲第24項に記載の燃料インゼクタ。 26 タイミング早め圧力と前記タイミング早め
    圧力よりも大きい燃料遮断圧力間において変化す
    る圧力のタイミング流体のタイミング流体源を使
    用し、前記第1および第2引張りスプリング25
    8,260のスプリング258,260比率およ
    び前記各プランジヤ部分224,226の有効横
    断面積は、 (a) 前記タイミング早め圧力のタイミング流体を
    前記タイミング室230に供給したとき、前記
    各プランジヤ部分224,226に前記第1設
    定力よりも大きく、前記第1および第2設定力
    の和よりも小さい分離力が生じ、 (b) 前記燃料遮断圧力のタイミング流体を前記タ
    イミング室230に供給したとき、前記各プラ
    ンジヤ部分224,226に前記第1および第
    2設定力の和よりも大きい分離力が生じるよう
    選定されている特許請求の範囲第24項に記載
    の燃料インゼクタ。 27 残留圧力、前記残留圧力よりも大きいタイ
    ミング早め圧力および前記タイミング早め圧力よ
    りも大きい燃料遮断圧力に変化する圧力のタイミ
    ング流体のタイミング流体源が利用され、前記第
    1および前記プランジヤ部分の有効横断面積は、 (a) 前記残留圧力のタイミング流体を前記可変容
    量タイミング室230に供給したとき、前記各
    プランジヤ部分224,226に前記第1設定
    力よりも小さい分離力が生じ、 (b) 前記タイミング早め圧力のタイミング流体を
    前記可変容量タイミング室230に供給したと
    き、前記各プランジヤ部分224,226に前
    記第1設定力よりも大きいが、前記第1および
    第2設定力の和よりも小さい分離力が生じ、 (c) 前記燃料遮断圧力のタイミング流体を前記可
    変容量タイミング室230に供給したとき、前
    記各プランジヤ部分224,226に前記第1
    および第2設定力の和よりも大きい分離力が生
    じるよう選定されている特許請求の範囲第25
    項に記載の燃料インゼクタ。 28 内燃機関の収容凹部203内に収容され、
    前記収容凹部203に開口する供給ポート204
    から受けた燃料の一部を前記内燃機関の燃焼室内
    に周期的に噴射させ、噴射されないすべての燃料
    を前記収容凹部203に開口する軸方向に間隔を
    置いて配置されたドレンポート210に帰還さ
    せ、さらに前記収容凹部203内に開口するタイ
    ミングポートから供給されるタイミング流体を受
    けるようにした燃料インゼクタにおいて、燃料イ
    ンゼクタは、 (1) 前記各プランジヤ部分224,226間のタ
    イミング室230と、 (2) 前記各プランジヤ部分224,226間の軸
    方向距離の段階関数をなす力で前記内側および
    外側プランジヤ部分226を互いに接近する方
    向に付勢するための付勢手段と、 (3) 前記タイミング流体をタイミング流路232
    から前記中央孔228に導入し、前記各プラン
    ジヤ部分224,226間に液圧リンクを選択
    的に形成するタイミング流体接続手段242と
    を有する特許請求の範囲第27項に記載の燃料
    インゼクタ。 29 流体を前記中央孔228から前記インゼク
    タ本体202の下部に流すようにしたドレン接続
    手段264を有する特許請求の範囲第21項に記
    載の燃料インゼクタ。 30 前記ドレン接続手段264は前記インゼク
    タプランジヤ202の各往復運動において十分な
    時間をもつて前記タイミング流体を前記タイミン
    グ室230から前記インゼクタ本体202の外部
    に流し、前記タイミング室230を消失させるよ
    うにした特許請求の範囲第28項または第29項
    に記載の燃料インゼクタ。 31 (a) 中央孔228および前記中央孔228
    に連通する噴射オリフイス251を有するイン
    ゼクタ本体202と、 (b) 前記中央孔228内に周期的に往復運動可能
    に取り付けられたインゼクタプランジヤ222
    とを備え、前記インゼクタプランジヤ222は
    前記噴射オリフイス251が閉じられる内限位
    置と、前記中央孔228内において前記インゼ
    クタプランジヤ222の内端223と前記噴射
    オリフイス251間に噴射室が形成される外限
    位置間を周期的往復運動することができ、前記
    インゼクタプランジヤ222は前記中央孔22
    8内に独立して往復運動可能に取り付けられた
    内側プランジヤ部分224および外側プランジ
    ヤ部分226を有し、前記各プランジヤ部分2
    24,226間に可変容量タイミング室230
    が形成され、 (c) さらに、燃料を燃料源から前記噴射室内に流
    すための流路を形成する供給接続手段217
    と、 (d) 圧力流体をタイミング流体源から前記可変容
    量タイミング室230内に流し、前記各プラン
    ジヤ部分224,226間に選択的に液圧リン
    クを形成する流路を提供するタイミング流体接
    続手段242と、 (e) 前記内側および外側プランジヤ部分224,
    226を互いに接近する方向に付勢するための
    付勢手段256とを備え、この付勢手段256
    は前記内側および外側プランジヤ部分224,
    226間にのびる、少なくとも1つのスプリン
    グ258,260を有し、前記付勢手段256
    によつて前記各プランジヤ部分224,226
    に互いに接近する方向に移動する力が与えら
    れ、前記付勢手段256によつて前記各プラン
    ジヤ部分224,226が常時は互いに接触し
    た状態に保たれるよう付勢され、 前記供給接続手段217は前記燃料を前記中
    央孔228に導入する送りオリフイス219を
    有することを特徴とする燃料インゼクタ。 32 前記付勢手段は前記各プランジヤ部分22
    4,226間の距離の段階的関数をなす力で前記
    各プランジヤ部分224,226を互いに接近す
    る方向に付勢するようにした特許請求の範囲第3
    1項に記載の燃料インゼクタ。 33 さらに、前記内側プランジヤ部分224の
    外面の環状溝248を有し、前記内側プランジヤ
    部分224は前記環状溝248に開口する横方向
    通路250と、前記横方向通路250から前記可
    変容量タイミング室230への流体の一方向流れ
    だけを許容するチエツクバルブ254を有する特
    許請求の範囲第32項に記載の燃料インゼクタ。 34 前記タイミング流体接続手段242は前記
    インゼクタ本体202の外面から前記中央孔22
    8の内面にのびるタイミング通路244を有し、
    前記タイミング通路244は前記インゼクタ本体
    202に沿つて軸方向に位置決めされ、前記各プ
    ランジヤ部分224,226が前記付勢手段25
    6によつて付勢される力に対し前記タイミング流
    体の圧力がそれを克服するのに十分な大きさであ
    るとき、前記インゼクタプランジヤ202の各往
    復時に前記タイミング流体を前記可変容量タイミ
    ング室230内に選択的に流すようにした特許請
    求の範囲第33項に記載の燃料インゼクタ。 35 燃料を前記中央孔228から前記インゼク
    タ本体202の外部に流すためのドレン接続手段
    264を有する特許請求の範囲第34項に記載の
    燃料インゼクタ。
JP57224811A 1981-12-31 1982-12-20 液圧制御及び冷却ユニツト燃料インゼクタ Granted JPS58128462A (ja)

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US06/336,308 US4420116A (en) 1981-12-31 1981-12-31 Unit injector employing hydraulically controlled timing and fuel shut off
US336308 1981-12-31
US336332 1999-06-18

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JPH0127255B2 true JPH0127255B2 (ja) 1989-05-29

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