JPH027260Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はデイーゼルエンジン（機関）等に具備
される燃料噴射弁に関する。

デイーゼルエンジンでは燃料を直接燃焼室に噴
射して燃焼するため均一混合気を吸入するガソリ
ンエンジン等に比べ低温時の始動性が悪く、この
ため、従来より低温時に燃料供給量を増加したり
（特開昭57−18873号公報）、燃料の噴射タイミン
グを早めたりしていた（実開昭56−39862号公
報）。特に、実開昭56−39862号公報の技術によれ
ば、針弁を閉弁方向に付勢するバネと、バネ受け
との間に感温作動部材を配設して、針弁の開弁圧
力を低温時に常温時より低下させるように構成
し、低温時における噴射タイミングを早めるよう
にしたものである。

しかしながら、低温時において、機関は着火遅
れが著しいので、多量の燃料を低圧で早めのタイ
ミングで供給しても、噴射の終了時期に集中燃焼
することになり、所謂デイーゼルノツクが発生
し、燃焼騒音が大きくなるという不具合が起き
る。

上記着火遅れ時間を短縮するには燃料噴射弁の
開弁圧を高く設定し、ノズルから燃料を高圧で噴
射して霧化を良好にし、空気との混合を促進させ
る必要がある。

上述の問題に対処するため、従来例えば実開昭
57−84358号公報に開示された「燃料噴射弁装置」
がある。この装置は、針弁の圧力バネを収容した
ノズルホルダ内のバネ室へ漏れる針弁からの漏れ
油を燃料タンクへ戻す戻り口に絞り孔を有する逆
止弁を設け、初期燃料噴射時のみ上記逆止弁の絞
に孔の流通抵抗により上記ノズルホルダに形成し
た噴孔から噴射される燃料の噴射率を低くして着
火遅れを解消するようにしたものである。即ち、
バネ室の液圧を利用して針弁の開弁圧をバネによ
る設定値よりも高めることにより、燃料噴射率を
低くするようにしたものである。

ところで、この装置における逆止弁は、バネに
よつて常に戻り口を閉塞するように付勢されてい
るものであるから、機関が暖気運転時にあろう
と、定常運転時であろうと、均一の効果をもたら
すことになる。しかしながら、機関において、定
常運転時に燃料噴射弁の開弁圧が必要以上の高く
設定されると、不斉噴射による異常燃焼を起こし
て振動を発生してしまう。

本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、機
関の暖気運転時のみ開弁圧を高めて燃料の霧化を
良好にし、着火遅れによる燃焼騒音の発生を防止
し得るようにした燃料噴射弁を提供することを目
的とする。

以下本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

まず、第１図及び第２図を基に本考案の一実施
例を説明する。第１図は本考案の燃料噴射弁の縦
断面図であり、同図中１は燃料噴射弁で、そのノ
ズルホルダ２の下端面にはデイスタンスピース３
を介してノズルボデー４がリテーニングナツト５
により締着され、該ノズルボデー４の中心孔６に
は針弁７が摺動可能に挿入されている。該針弁７
の下部には、テーパ状の受圧部８が形成され、そ
の下部のテーパ状の弁座部９は前記ノズルボデー
４側のテーパ状の弁座１０に接離する。前記針弁
７の先端にはスロツトル型のピン部１１が形成さ
れ、該ピン部１１は前記ノズルボデー４先端部の
噴孔１２に嵌入している。前記針弁７上部の頭軸
１３は前記デイスタンスピース３の中心孔１４に
おいて、上端部にバネ受け１５を介して前記ノズ
ルホルダ２のバネ室１６内に縮設されたバネ１７
のバネ力を受け、前記針弁７の弁座９が前記ノズ
ルボデー４側の弁座１０に圧接している。前記針
弁７の受圧部８に面して前記ノズル本体４内には
油溜り１８が形成され、この油溜り１８は前記ノ
ズルボデー４、デイスタンスピース３及びノズル
ホルダ２を貫通する高圧油路１９により、前記ノ
ズルホルダ２上端部の燃料油入口２０に通じてい
る。該燃料油入口２０は高圧パイプ４０により燃
料噴射ポンプ４１に接続される。前記ノズルホル
ダ３のバネ室１６は前記ノズルホルダ２内に穿設
されたオーバフロー通路２１によりオーバフロー
出口２２に連通され、該オーバフロー出口２２は
オーバフローパイプ４２により燃料タンク４３等
の低圧側に接続される。

上記の構成は従来公知の燃料噴射弁と同様であ
るが本考案に係る燃料噴射弁１ではオーバフロー
通路２１に切換弁３０を配設する。該切換弁３０
は第２図に詳細を示すように、前記ノズルホルダ
２内のオーバフロー通路２１の途中に直交して穿
設したスリーブ３１にスプール３２と、該スプー
ル３２を作動させる公知の形状記憶合金をコイル
状に巻回して形成した押圧部材３３を挿入し、前
記スリーブ３１の開口部をプラグ３４で閉塞して
成る。前記スプール３２は環状溝よりなる開放通
路３５と径方向に貫通する小径孔よりなる絞り通
路３６とが互いに軸方向に所定間隔を存して形成
されている。そして、第２図Ａに示すごとく前記
開放通路３５全体が前記オーバフロー通路２１と
合致連通した時前記オーバフロー通路２１は通路
抵抗なく開放される。また、前記スプール３２が
スライドして、第２図Ｂに示すごとく絞り通路３
６がオーバフロー通路２１と合致連通した時は該
オーバフロー通路２１は前記絞り通路３６により
大きな流通抵抗が与えられる。この場合、前記押
圧部材３３は低温時にはコイル形状を軸方向に短
縮し、高温時にはコイル形状を軸方向に伸長する
２方向性（可逆性）の形状記憶合金を用い、高温
時には第２図Ａに示すように前記開放通路３５が
前記オーバフロー通路２１と連通し、低温時には
第２図Ｂに示すごとく前記絞り通路３６がオーバ
フロー通路２１と連通する位置に前記スプール３
２が切り換えられるように配設されている。尚、
前記スプール３２の開放通路３５は環状溝に限ら
ず、径方向に貫通する孔であつても差支えない
が、この場合、流通抵抗を小さくすることが必要
である。

上記構成の燃料噴射弁１において、機関によつ
て駆動される燃料噴射ポンプ４１から圧送される
燃料が高圧パイプ４０を介して燃料噴射弁１に流
入し、高圧油路１９から油溜り１８を通つて針弁
７の受圧部８に作用し、その燃料圧がバネ１７に
より設定された針弁７の開弁圧に達すると該バネ
１７を圧縮して針弁１７を押し上げ、ノズルボデ
ー４先端の噴孔１２から機関の燃焼室に燃料が噴
射される。ここで機関暖気運転後の定常運転時に
は切換弁３０の押圧部材３３は高温環境にあつて
コイル形状を軸方向に伸長し、第２図Ａに示すご
とく切換弁３０のスプール３２を、開放通路３５
がオーバフロー通路２１と連通する第１位置に切
り換え、オーバフロー通路２１を開放通路３５に
よつて通路抵抗なく連通させている。従つて、ノ
ズルボデー４と針弁７との間を潤滑してバネ室１
６に流入した燃料油は、オーバフロー通路２１を
通りオーバフローパイプ４２を経て燃料タンク４
３へ戻される。即ち、機関の暖気運転後の定常運
転時には、バネ１７にて設定された通常の開弁圧
で燃料が噴射され燃料の不斉噴射による異常燃焼
に伴う振動の発生が避けられる。

エンジンの低温始動時には押圧部材３３は低温
環境にあつてコイル形状を軸方向に短縮し、第２
図Ｂに示すごとく切換弁３０のスプール３２を、
絞り通路３６がオーバフロー通路２１に連通する
第２位置に切り換えている。従つて、ノズルボデ
ー４と針弁７との間からバネ室１６に流入し、オ
ーバフロー通路２１から燃料タンク４３へ戻され
る燃料油は、スプール３２の絞り通路３６により
大きな流通抵抗が与えられるので針弁７に背圧が
与えられる。このため針弁７の開弁圧は上昇し、
燃料は定常運転時より高圧で機関の燃焼室に噴射
され、燃料の霧化が良好に行なわれて空気とよく
混合され、着火が早められて始動後の暖気運転時
のデイーゼルノツクによる燃焼騒音が防止され
る。暖気運転に依り機関の温度が所定温度に上昇
すると、押圧部材３３は即座に作動してスプール
３２を、開放通路３５がオーバフロー通路２１に
連通する位置に切り換え、これにより針弁７の開
弁圧はバネ１７により設定される通常の設定圧に
戻される。

第３図は切換弁の他の実施例を示し、この切換
弁３０′ではスプール３２′は絞り通路３６のみが
設けられ、開放通路はスプール３２′全体がオー
バフロー通路２１より一側方に位置した状態に移
動することによつて構成される。又、この実施例
においては互いに相反する方向に作動する一方向
性の形状記憶合金よりなる２つの押圧部材３３
ａ，３３ｂを相互に作用させるように互いに対向
して配設する。即ち、第３図Ａは高温時オーバフ
ロー通路２１を開放通路状態に、第３図Ｂは低温
時オーバフロー通路２１を絞り通路３６状態に切
り換えられた状態であつて、下部の押圧部材３３
ａは高温時コイル形状を軸方向に伸長し、上部の
押圧部材３３ｂは低温時コイル形状を軸方向に伸
長する形状記憶合金を採用することによつて、上
記切り換え動作が得られる。又、逆に上部の押圧
部材３３ｂが高温時コイル形状を軸方向に短縮
し、下部の押圧部材３３ａが低温時コイル形状を
軸方向に短縮する形状記憶合金を採用しても同様
の切り換え動作が得られる。尚、スプール３２′
の開放及び絞り通路の切り換え位置は、スプール
３２′の両端面に形成されたストツパ３２ａ及び
３２ｂによつて規制される。この切換弁３０′を
用いた燃料噴射弁のその他の作動は上述した第１
図及び第２図の実施例の場合と全く同様であるか
らその説明を省略する。

以上述べたように本考案の燃料噴射弁は、針弁
の開弁圧を設定するバネが収納されると共に前記
針弁からのリーク燃料が収容されるバネ室と連通
して前記リーク燃料を燃料タンクへ戻すオーバフ
ロー通路中に、該通路を開放連通する第１位置と
絞り連通する第２位置とに切り換える切換弁を配
設し、該切換弁を少なくとも１つの形状記憶合金
からなる押圧部材により切換作動せしめ、機関の
暖気運転時には前記切換弁を前記第２位置に切り
換えて前記針弁の開弁圧をバネによる設定値より
も高め、前記機関の暖気運転後には前記切換弁を
前記第１位置にして前記針弁の開弁圧を前記バネ
による設定値に戻すようにしたことを特徴とする
ものである。

従つて、簡単な構成で暖気運転時のデイーゼル
ノツクによる燃焼騒音が防止され、暖気運転後の
定常運転時には燃料の不斉噴射による異常燃焼に
伴う振動の発生が防止される。そして温度による
開弁圧の切り換え動作は形状記憶合金よりなる押
圧部材に依り自動的に即座になされ、かつ、特に
低温時、低回転時でも高圧噴射がなされるため、
燃焼が良好で燃焼騒音が少なく、スモークの発生
も少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案の一実施例を示し、
第１図は燃料噴射弁の縦断面図、第２図は切換弁
の作動説明図、第３図は切換弁の他の実施例を示
す作動説明図である。 ７……針弁、１６……バネ室、１７……バネ、
２１……オーバフロー通路、３０……切換弁、３
３，３３ａ，３３ｂ……押圧部材、４３……燃料
タンク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 針弁の開弁圧を設定するバネが収納されると共
   に前記針弁からのリーク燃料が収容されるバネ室
   と連通して前記リーク燃料を燃料タンクへ戻すオ
   ーバフロー通路中に、該通路を開放連通する第１
   位置と絞り連通する第２位置とに切り換える切換
   弁を配設し、該切換弁を少なくとも１つの形状記
   憶合金からなる押圧部材により切換作動せしめ、
   機関の暖気運転時には前記切換弁を前記第２位置
   に切り換えて前記針弁の開弁圧をバネによる設定
   値よりも高め、前記機関の暖気運転後には前記切
   換弁を前記第１位置にして前記針弁の開弁圧を前
   記バネによる設定値に戻すようにしたことを特徴
   とする燃料噴射弁。