JPH02252963A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、それぞれ低開弁圧および高開弁圧で２段階
に動作するディゼルエンジン用の燃料噴射装置に関する
。

［従来の技術〕 デイ−４／　ルエンジン用の燃料噴射装置としては、ノ
ズル開弁圧設定用のスプリングを２本設定し、低開弁圧
で低リフトの第１段目と、高開弁圧で高リフトの第２段
目の２段階作動する燃料噴射弁が知られている。

このように２段階に作動する燃料噴射弁は、低速低負荷
域と高速高負荷域のそれぞれに最適にマツチングするこ
とができ、また騒音特性並びにドライバビリティの改善
効果が著しいものであることが知られている。

このような２段階作動する燃料噴射弁としては、例えば
実公昭５４−３２２４号公報、さらに実開昭５６−４５
１６７号公報に示されているもので、２本のスプリング
を同心的に２重に設定する構造が知られている。しがし
、このような構成ではノズルホルダ内に２重にしたスプ
リングを収容する必要があるため、必然的に外径が大き
くなり、小型化して構成することができない。また、実
開昭５６−１２９６８号公報、実開昭５６−４７２５４
号公報等にも提案されているが、この噴射弁においては
第２のスプリングのための部屋を、ノズルホルダの内部
にさらに形成するようにしている。したがって、ノズル
ホルダの構成が必然的に大型化する。

さらに将来のディゼルエンジンの制御について考えてみ
ると、さらに決め細かな＃ｉＱ御がエンジン特性に対応
して要求されるものであり、例えば３段階作動、４段階
作動の噴射弁が必要となることが考えられる。このよう
な場合、従来の２段階作動の噴射弁ては対応できない。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は、上記のような従来の大型化する問題点、さ
らに３段階作動、４段階作動等の要求に対応できないよ
うな問題点を解決し、小型化しさらにエンジン制御の種
々の要求に対しても効果的に対応することができるよう
にする、ディゼルエンジン等において使用される燃料噴
射装置を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る燃料噴射装置にあっては、圧送燃料が供
給されるノズルを一端部に有するホルダボディ内に、第
１のスプリングにより付勢されるプレッシャビンを設定
する〆と共に、ホルダボディの他端部に第１の雌ねじを
形成し、この雌ねじに螺合される第１の雄ねじを有する
カプセルスクリュウを設定し、このカプセルスクリュウ
に前記プレッシャピンの作動状態で駆動される第２のス
プリングで付勢されたプッシュロッドを設定する。

そして、前記カプセルスクリュウの他端には前記第１の
雌ねじと同一の呼び径およびピッチの第２の雌ねじを形
成し、前記第１の雄ねじと同一の呼び径およびピッチの
第２の雄ねじを有するキャップナツトが第２の雌ねじ部
に嵌め込み設定されるようにする。そして、前記第１お
よび第２のスプリングの付勢力は、それぞれシムにより
調整されるようにする。

［作用］ このように構成される燃料噴射弁にあっては、低開弁圧
で低リフトの状態ではプレッシャピンのみが第１のスプ
リングに抗して動作され、高開弁圧高リフトの状態では
、さらに第２のスプリングに抗してカプセルスクリュウ
内のプッシュロッドが作動される。この場合、このカプ
セルスクリュウは第１の雄ねじによってホルダボディの
第１の雌ねじに螺合することによってホルダボディに結
合されるもので、第１の雌ねじと同一のカプセルスクリ
ュウに形成された第２の雌ねじに、さらに他の同一構成
のカプセルスクリュウが選択的に直列に連結可能な状態
とされる。したがって、規格化された部品を組合わせ使
用することによって、１段階作動はもとより、２段階さ
らに多段階作動の噴射弁とすることができるものであり
、この場合に作動開弁圧は、シムによって各スプリング
の付勢力を調整することにより、それぞれ設定可能とさ
れる。

［発明の実施例コ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図は２段階作動の燃料噴射弁を構成を示すもので、
ホルダボディ１１は筒状に構成され、その先端にはニテ
ーニングナット１２によってノズル１３が保持されるも
ので、このノズル１３とホルダナツト１１との間には、
チップパツキン１４が介在設定されている。チップパツ
キン１４には、ホルダボディ１１の中空部に同軸にして
ノズル１３部に通ずる中空部・が形成され、この中空部
を貫通してノズル１３に至るようにしてプレッシャピン
１５が設定される。このプレッシャピン１５は、ホルダ
ボディ１１の中空部内で軸方向移動自在に設定されるも
ので、第１のスプリング１６によってノズル１３の方向
に向けた付勢力が作用されるようにしている。

ここで、ホルダボディＩＩには、燃料通路１７が形成さ
れ、図示しない燃料噴射ポンプによって圧送された燃料
が、この通路Ｉ７を介してノズル１３部に供給されるよ
うになっている。そして、ノズル１３部における燃料圧
力が上昇すると、ニードル１８がスプリング１６の付勢
力に打ち勝ってプレッシャピン１５を上昇させるように
なる。

ホルダボディ１１の他端、すなわち図上で上方の端部に
は、このボディ１１の中空部内面に対応して第１の韓ね
じ１９が形成されている。そして、この雌ねじ１９に螺
合する第１の雄ねじ２０を備えたカプセルスクリュウ２
１が、雄ねじ２０を雌ねじ１９に螺合することによって
、ホルダボディ１１に連結される。

このカプセルスクリュウ２１は円筒体によって構成され
るもので、その中空部はホルダボディ１１の中空部と同
軸的に設定されるようになる。また、このカプセルスク
リュウ２１は、ホルダボディ１１に連結された状態で、
第１のスプリング１６の一端を支える部材として作用す
るようになり、この第１のスプリング１６とカプセルス
クリュウ２１との間には、第１のシム２２を介在設定し
、このシム２２の厚さを調整することによって、第１の
スプリング１６の強さが調整されるようになる。

カプセルスクリュウ２１の中空部内には、一端がホルダ
ボディ１１の中空部内に挿入され、の先端面がプレッシ
ャピン１５と小間隔で対向設定されるようになるプッシ
ュロッド２３が設定される。このプッシュロッド２３は
、一体的に鍔部２４を備え、この鍔部２４がカプセルス
クリュウ２１のホルダボディ１１側に形成した肩部に第
２のシム２５を介して当たるように設定されるもので、
このプッシュロッド２３に対しては第２のスプリング２
６によるホルダボディ１１の方向に向けた付勢力が作用
されるようにしている。

このカプセルスクリュウ２１の上端には、第１の雌ねじ
１９と同一の呼び径およびピッチの第２の雌ねじ２７が
形成されている。そして、この第２の雌ねじ２７にはキ
ャップナツト２８の第２の雄ねじ２９が螺合されるよう
になるもので、この第２の雄ねじ２９は第１の雄ねじ２
０と同一に構成される。そして、このカプセルスクリュ
ウ２１に取付けられたキャップナツト２８によって、第
２のスプリング２６が支えられるもので、このスプリン
グ２６とキャップナツト２９との間には、第３のシム３
０が介在設定されるようにする。

すなわち、このように構成される燃料噴射装置にあって
は、燃料噴射ポンプで圧送された燃料が、燃料通路１７
を介してノズル１３内に供給されると、ニードル１８に
プレッシャピン１５を第１のスプリング１６に抗して上
昇させる力が作用する。そして、このニードル１８を押
し上げる力が第１のスプリング１Ｂに打ち勝つと、プレ
ッシャピン１５がプッシュロッド２３に当接するまで上
昇される。ここで、プレッシャピン１５とプッシュロッ
ド２３との間には、ブレリフ１−Ｌｐ分の間隔が設定さ
れるもので、プレッシャピン１５はこのプレリフトＬｐ
分上昇されることになる。

この状態で、さらに燃料噴射ポンプから燃料が圧送され
ると、ノズル１３内の圧力がさらに上昇し、第１および
第２のスプリング１６および２６に抗してプッシュロッ
ド２３を押し上げるようになり、ノズル１３内の燃料圧
力が第１および第２のスプリング１６および２６の合成
付勢力に打ち勝つと、ニードル１８はさらに上昇されて
、このニードル１８部で設定される最高リフト（Ｍａｘ
リフト−Ｌｍ）まで上昇するようになる。そして、主噴
射が実行される。

このような燃料噴射装置においては、ニードル１８がプ
レリフトＬｐ分上昇する第１の開弁圧、さらにニードル
１８がＭａｘリフトＬ＋ｎ分上昇される第２の開弁圧が
設定されるもので、この第１および第２の開弁圧は適宜
調整できるようにすることが望まれる。

まず第１の開弁圧の調整は、ホルダボディ１１からカプ
セルスクリュウ２１を取外し、第１のスプリング１Ｂを
支える第１のシム２２の厚さを選定する。

すなわち、第１の開弁圧を上げたいときはこの第１のシ
ム２２の厚さを厚くするものであり、所定の厚さのシム
を設定した後は、カプセルスクリュウ２１を第１の雌ね
じ１９部に螺合し、締付は連結すればよい。

したがって、このようなシム２２の厚さを変える調整を
行なえば、他の部品の位置関係は変化せず、またプレリ
フトＬｐも変化することがなく、その他の再調整の必要
はない。

また第２の開弁圧の調整は、キャップナツト２８を取外
し、第３のシム３０の厚さを変えることによって実行さ
れるもので、第１の開弁圧の調整の場合と同様にキャッ
プナツト２８を再び螺合し取付けることによって、この
第２の開弁圧のみが調整されることになり、プレリフト
Ｌｐの再調整は必要としない。

そして、もしプレリフトＬｐの調整をする必要が生じた
場合には、第２の開弁圧の調整の場合と同様にキャップ
ナツト２８を取外し、さらに第２のスプリング２６およ
びプッシュロッド２３を取外して、第２のシム２５の厚
さを変えるようにすれば、簡単に調整できるものである
。

すなわち、第１および第２の開弁圧の調整、さらにプレ
リフトの調整が、カプセルスクリュウ２１とキャップナ
ツト２８を着脱することによって簡単に行なうことがで
きる。またカプセルスクリュウ２１に第２段目の作動部
品を組込んで１つの部品として構成されるようにし、こ
れをホルダボディ１１に螺合結合するようにしたもので
あるため、ホルダボディ１１に特に手を加えることなく
、簡単に２段作動の燃料噴射弁とすることができる。特
に、第１および第２の雌ねじ１９および２９を同じ大き
さとしたため、カプセルスクリュウ２１取外し、キャッ
プナツト２８をホルダボディ１１に直接取付けることが
でき、この組合わせによって１段作動の燃料噴射弁とす
ることができる。

第２図は３段階作動の燃料噴射弁とした場合を示してい
るもので、第１図の例と同様にホルダボディ１１に対し
て第１のカプセルスクリュウ２１を結合し、さらにこの
第１のカプセルスクリュウ２１に第２のカプセルスクリ
ュウ２１１を直列的に結合し、組合わせ構成するように
している。この第２のカプセルスクリュウ２１１は、第
１のカプセルスクリュウ２１と同様に構成されるもので
、このカプセルスクリュウ２１１のプッシュロッド２３
１と第１のカプセルスクリュウ２１のプッシュロッド２
３との間に、第２のプレリフトＬｐ２が設定されるよう
にする。

この第２図において第１図と同一構成部分は同一符号を
付してその説明は省略する。そして、第１のカプセルス
クリュウ２１のプッシュロッド２３とプレッシャピン１
５との間に第１のプレリフトＬｐｌが設定される。また
第２のカプセルスクリュウ２１１のプッシュロッド２３
１は、第３のスプリング２８１によって付勢されるもの
で、このプッシュロッド２３１の鍔部は第４のシム２５
１で支えられ、また第３のスプリング２（ｉｔとキャッ
プナツト２８との間には第５のシム３０１が介在設定さ
れる。

すなわち、第１の雌ねじ１９と第２の雌ねじ２７が同一
に構成されているものであるため、キャップナツト２８
に代わりさら他のカプセルスクリュウが継ぎ足し連結で
きるようになり、３段階さらに多段階作動の燃料噴射弁
も、同様の部品を組合わせることによって構成できるよ
うになる。

すなわち、このように構成される燃料噴射装置にあって
は、第１図で示した実施例と同様にノズル１３の燃料圧
力が上昇するにしたがって、プレッシャピン１５が第１
のプッシュロッド２３に当たるまで第１のプレリフトＬ
ｐ１分上昇させる第１段（１）の低速低負荷の噴射動作
を実行する。その後、さらにノズル１３部の燃料圧力が
上昇することによって、プレッシャピン１５が第１のプ
ッシュロッド２３を、第２のプッシュロッド２３１に当
たるまで第２のプレリフトＬｐ２分上昇させ、第２段（
ＩＩ）の中速中負荷の噴射動作を実行する。そして、さ
らにノズル１３部の燃料圧力が上昇されると、プレッシ
ャピン１５がニードル■８により、第１乃至第３のスプ
リング１Ｂ、２Ｂおよび２１３１に合成力に抗して、ニ
ードル１８がチップパツキン１４に当たるまで、Ｍａｘ
リフトＬＩ１分押し上げられ、第３段（ｍ）の高速高負
荷の噴射動作が実行されるようになる。

ここで、第１段乃至第３段（ｉ　ＩＩ、■）におけるエ
ンジン回転数と燃料噴射量との関係は、第３図の（Ａ）
に示すようになる。

第３図の（Ｂ）は、第１段乃至第３段（１〜■）それぞ
れにおけるノズル１３の室圧、ノズル１３のリフトの状
態、さらに燃料の噴射率の状態を示しているもので、第
１段の低速低負荷の状態ではノズル１３は第１のリフト
Ｌｐ１分駆動され、第２段の中速中負荷の状態では第２
リフトＬｐ２まで駆動される。そして、第３段の高速高
負荷の状態では、ノズル１３は最大リフトＭａｘリフト
まで駆動されるようになり、このリフトの状態に対応し
て燃料噴射率が決定されるようになる。したがって、エ
ンジンの低、中、高速の各動作状態にそれぞれ対応して
最適となる燃料噴射制御が実行されるものであることも
できる。したがって、この燃料噴射装置は２段作動に限
らず、任意に１段作動はもとより、３段以上の作動を行
なうように、特別の構成部品を使用することなく組合わ
せ構成できるものであり、またこの場合各段の開弁圧も
シムの交換によって容易且つ確実に実行できる。

［発明の効果コ 以上のようにこの発明に係る燃料噴射装置にあっては、
第２段作動用の部品が、１つのカプセルスクリュウに組
込み設定され、１つのユニットトして構成されるように
なり、このユニットがボルダボディに組付けられるよう
になっている。この場合カプセルユニットのホルダボデ
ィに組付は螺合するねじは、キャップナツト等の開弁圧
を調整する部材に設定されるねじと同じ呼び径および同
じピッチに構成されるものであるため、カプセルスクリ
ュウは任意に若脱して噴射弁を構成することができるも
のであり、また複数のカプセルスクリュウを多段に直列
的に積み重ねるように構成す

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る燃料噴射装置を説明
するための断面構成図、第２図はこの発明の他の実施例
を説明する断面構成図、第３図はこの実施例の作動状態
を説明するための図である。 １１・・・ホルダボディ、１３・・・ノズル、１５・・
・プレッシャピン、１６・・・第１のスプリング、１８
・・・ニードル、１９．２７．２７１・・・雌ねじ（同
一の状態）、２０．２９．２０１・・・雄ねじ（同一の
状ｆｉ）　、２１．２１１・・・カプセルスクリュウ、
２２．２５．２５１　、３０．３０１・・・シム、２３
．２３１・・・プッシュロッド、２８・・・キャップナ
ツト。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　先端にノズルを保持し、他端部に第１の雌ねじ
   を形成した筒状のホルダボディと、 このホルダボディの内部に第１のスプリングによって前
   記ノズル方向に付勢して設定され、このノズル部に供給
   される燃料圧力によって前記スプリングに抗して移動さ
   れるプレッシャピンと、一端に前記ホルダボディの他端
   部の第１の雌ねじに螺合される第１の雄ねじをを備える
   と共に、他端部に前記第１の雌ねじと同一の呼び径およ
   びピッチとした第２の雌ねじが形成され、前記ホルダボ
   ディの中空部に同軸的に連通される中空部を備えた円筒
   状のカプセルスクリュウと、 このカプセルスクリュウの中空部内に設定され、先端が
   前記ホルダボディ内のプレッシャピンに小間隔で対向設
   定されるようになり、第２のスプリングによって前記プ
   レッシャピンの方向に付勢設定されるようにしたプッシ
   ュロッドと、前記カプセルスクリュウの前記第２の雌ね
   じに螺合される第２の雄ねじを備え、このカプセルスク
   リュウの他端部に螺合設定されるキャップナットとを具
   備し、 前記カプセルスクリュウは、前記プッシュロッドと共に
   ホルダボディから取外し、このホルダボディの他端部に
   前記キャップナットが選択的に螺合設定されるようにし
   た燃料噴射装置。
2. （２）　前記第１のスプリングは、前記プレッシャピン
   と、前記ホルダボディの他端に螺合されるカプセルスク
   リュウ若しくはキャップナットとの間に設定され、この
   カプセルスクリュウ若しくはキャップナットと前記第１
   のスプリングとの間に第１のシムを介在設定するように
   した請求項１の燃料噴射装置。
3. （３）　前記プッシュロッドは、カプセルスクリュウの
   中空部内の前記ホルダボディ側に形成される肩部に当て
   られる鍔部を備え、この鍔部と前記肩部との間に第２の
   シムを介在設定するものであり、さらに前記鍔部と前記
   キャップナットとの間に前記第２のスプリングを設定し
   、このスプリングと前記キャップナットとの間に第３の
   シムを介在設定するようにした請求項１の燃料噴射装置
   。
4. （４）　前記カスプセルスクリュウには、さらに他の１
   つ乃至複数の前記カプセルスクリュウと同様に内部にプ
   ッシュロッドさらにスプリングを設定した前記カプセル
   スクリュウと同一構造の他のカプセルスクリュウが直列
   的に結合設定されるようにした請求項１の燃料噴射装置
   。