JPH03156164A - 高圧燃料噴射装置のリフト量規制構造 - 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〕 本発明は、例えば高速ディーゼルエンジンに好適の高圧
燃料噴射装置に関し、特に噴射弁体のリフト量を大、小
２段階に切り換え可能とした場合の、小リフト側のリフ
ト量の経年変化を抑制して常に一定の噴射量が得られる
ようにしたリフト量規制構造に関する。

（従来の技術〕 例えば高速ディーゼルエンジンに採用される高圧燃料噴
射装置として、いわゆる蓄圧式のものがある（例えば特
開平１−３６９７１号公報参照）、この蓄圧式燃料噴射
装置は、例えば以下の構造を有している。即ち、ケーシ
ング内を仕切壁で蓄圧室とコイル室とに画成し、仕切壁
に小空間からなる背圧室を形成するとともに、該背圧室
を連通孔で上記蓄圧室に、細孔で上記コイル室にそれぞ
れ連通させる。そして上記蓄圧室内に先端で噴射口を開
閉する噴射弁体をばねで閉方向に付勢して配置するとと
もに該噴射弁体の後端を上記背圧室に臨ませ、上記細孔
を上記コイル室内に配置された噴射制御用電磁コイルで
開閉する構造になっている。

上記従来装置では、上記細孔を閉しることにより噴射弁
体の後端面に背圧が作用し、該背圧、燃料圧、及び上記
付勢力の合成力により噴射弁体が閉側に付勢されて噴射
口を閉しる。一方、噴射制御用電磁コイルが上記細孔を
開けることにより上記背圧が除去され、該噴射弁体が燃
料圧により付勢ばねの付勢力に抗して後退されて噴射口
を開く。

そしてこの場合、上記噴射弁体の後端面が上記背圧室の
灯向面に当接することによってそのリフト量が規制され
る。

ところで本願出願人は、上記噴射弁体のリフト量を大、
小２段階に切り換えることが可能なリフト量規制構造を
捷案じている（特願昭６３−２５９５６３号参照）、こ
れは噴射弁体に係止部を形成し、これに当接するリフト
規制部材を設けるとともに、該規制部材を進退させるリ
フト電磁コイルを設け、リフト規制部材を当接位置に前
進させて保持することによって噴射弁体のリフト量を小
リフト状態に規制するようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ことろがその後の実験研究により、上記リフト規制構造
では、長期間運転を続けると係止部とリフト規制部材と
の当接面が偏摩耗し、小リフト時のリフト量が経年変化
する懸念があることが判明した。この問題を抑制するに
は、耐摩耗性の極めて高い材料を使用することが有効で
あることは言うまでもないが、材料コスト、加工コスト
等の観点から、より簡単な構造によって上記経年変化を
抑制することが要請される。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、係止部とリ
フト規制部材との偏摩耗を防止することにより小リフト
時のリフト量、ひいては噴射量の経年変化を抑制できる
高圧燃料噴射装置のリフト量規制構造を提供することを
目的としている。

〔問題点を解決するための手段］ 本発明は、ケーシング内を蓄圧室とコイル室とに仕切壁
で画成し、該仕切壁に背圧室を形成するとともに連通孔
、細孔でそれぞれ蓄圧室、コイル室に連通させ、上記蓄
圧室内にこれの噴射口を開閉する噴射弁体を配設すると
ともに該噴射弁体の後端部を背圧室内に臨ませ、該背圧
室の細孔を噴射制御用電磁コイルで開閉することにより
上記噴射弁体を進退させるようにした高圧燃料噴射装置
において、上記噴射弁体に係止部を形成し、該係止部に
選択的に当接して該噴射弁体のリフト量を小状態に規制
するリフト規制部材を弁軸方向に移動可能に配設すると
ともに、該リフト規制部材を移動させるリフト電磁コイ
ルを設け、上記リフト規制部材又は噴射弁体の少なくと
も何れか一方を弁軸回りに回動させる回動手段を設けた
ことを特徴としている。

ここで本発明において、リフト規制部材または噴射弁体
を回動させる回動手段としては、例えば噴射弁体の蓄圧
室内壁によってガイドされる部分に、あるいはリフト規
制部材に螺旋状の溝を形成し、該溝を噴射燃料の通路と
し、燃料の流れによって噴射弁体又はリフト規制部材を
回動させる構造が採用できる。

〔作用〕

本発明に係るリフト量規制構造によれば、噴射弁体又は
リフト規制部材を回動させるようにしたので、噴射弁体
の係止部とリフト規制部材との当接位置が時間の経過と
ともに変化することとなり、該当接部分の偏摩耗を抑制
でき、従ってそれだけリフト量の経年変化が小さくなり
、噴射量を一定に保持できる。

また噴射弁体を回動させるようにした場合は、噴射口を
開閉する弁部の偏摩耗も回避でき、この点から噴射弁体
の閉時のシール性を長期に渡って維持できる。

しかも本発明の回動手段は、例えば噴射燃料の通路とし
て螺旋状の溝を形成するだけで、燃料の流れを利用して
実現でき、コスト上昇を回避できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第６図は本発明の一実施例による高速ディ
ーゼルエンジン用高圧燃料噴射装置のリフト量規制構造
を説明するための図であり、第１図は噴射弁体の側面図
、第２図は第５図の■−■線断面図、第３図は背圧室部
分の断面拡大図、第４図（ａｌ、　１１はそれぞれシム
部材の底面図、断面図、第５図、第６図は該実施例燃料
噴射装置の断面正面図、側面図である。

図において、１は本実施例の高圧燃料噴射装置であり、
これはケーシング２を仕切プレート（仕切壁）３でコイ
ル室４と蓄圧室５とに画成し、蓄圧室５内に噴射弁体６
．及びリフト量を規制するリフト電磁コイル７を配宣し
、上記コイル室４内に燃料噴射を制御する噴射電磁コイ
ル８を配置した構造となっている。

上記ケーシング２は、主としてケーシング本体９と、該
本体９の、上記各Ｗ［コイル７．８等を挿入するだめの
挿入間口９ａを閉塞する蓋部材ｌＯとからなる。上記ケ
ーシング本体９は外径が３段階に小さ（なる円筒状のも
ので、その上端には上記挿入開口９ａが、その内面の高
さ方向略中夫には収容部品を保持するための段部９ｂが
、その下端にはノズルキャンプ１１を装着するための保
持開口９ｃがそれぞれ形成されている。上記ノズルキャ
ップ１１はねじ込みにより上記保持開口９Ｃ内に装着さ
れており、該ノズルキャップ１１の軸心部にはガイド孔
１１Ｃが形成されており、咳孔ｌｉｅの先端部が噴射口
１１ａとなっている。

なお、ｌｌｂは上記噴射弁体６の最大リフト量を訓整す
るためのシム、９ｄは該噴射装置１をエンジンに取り付
けるための装着ねし部である。

上記蓋部材１０は円筒状の筒部１０ａの上端を天板部ｆ
ｏｂで閉塞してなる有底筒状のもので、上記噴射電磁コ
イル８のホルダとして、及び他の収容部品の固定部材と
して機能している。上記天板部１０ｂには接続管部ｔＯ
Ｃが突出形成されており、これには燃料供給管１７ａが
固定キャップ１７ｂによって接続固定されている。この
蓋部材ＩＯには接続管部１０ｃ、天板部１０ｂ及び筒部
１０ａを軸方向に貫通する燃料通路１０ｄが形成されて
いる。そして上記筒部１０ａは上記ケーシング本体９内
に嵌合挿入され、上記天板部１０ｂはケーシング本体９
の上端部に螺合装着されたキャンプ１２で押圧されてお
り、これにより該筒部１０ａの図示下端部が、上記仕切
プレート３の周縁部及びリフ）１ｔｌａコイル７用ホル
ダ１３の上端周縁部を上記段部９ｂに押圧固定している
。なお、３０は上記仕切プレート３と上記ホルダ１３と
の間に介設されたスペーサである。

上記噴射電磁コイル８は、上記仕切プレート３に螺合装
着された２分割式ホルダ１３と、該ホルダ１３内に保持
されたリング状のコイル本体１４と、該ホルダ１３の軸
心に弁軸１５ａを摺動可能に挿入した開閉弁体１５とか
ら構成されている。

なお、３１はコイル本体１４への給電端子である。

また上記弁軸１５ａの上端面には押圧ばね１６が当接し
ており、これにより通常は上記弁軸１５ａの下端に形成
された弁部１５Ｃが後述する背圧室３ｂの細孔３Ｃを閉
じており、また弁軸１５ａに固着されたアーマチャ１５
ｂを上記コイル本体１４で吸着することにより上記細孔
３Ｃを開くようになっている。

また上記リフト電磁コイル７は、２分割式ホルダ１８と
、該ホルダ１８内に保持されたコイル本体１９と、小リ
フト時のリフト量を規制するための規制部材２０とから
構成されており、上記ホルダ１８の上端周縁部が上記蓋
部材１０の筒部ｌＯａでケーシング本体９の段部９ｂに
押圧固定されている。また上記規制部材２０は、円筒状
のガイド部２０ａの図示上端にアーマチャ２０ｂを固着
したものであり、該ガイド部２０ａはホルダ１８のガイ
ド孔り８ａ内に摺動自在に挿入されている。

なお、３２は非磁性体製のストッパプレートであり、こ
れは仕切プレート３を通る磁気回路の発生を防止する。

また上記蓋部材の筒部１０ａには一対のノック孔１０ｆ
が形成されており、該各ノック孔ｌＯｆ内に嵌入された
各ノックビン２９は、仕切プレート３．スペーサ３０．
ホルダ１８の周縁にそれぞれ一対づつ形成されたノック
溝３ｇ、３０ｃ、２９ｅを介して、上記段部９ｂに形成
されたノック孔９「に嵌入している。これにより上記仕
切プレート３等の位置決めがなされている。

上記ホルダ１８のコイル本体Ｉ９下方部分、ケーソング
本体９の上記リフト電磁コイル７を囲む部分、上記ホル
ダ１Ｂ、スペーサ３０．仕切プレート３の周縁部分、及
び蓋部材１０の噴射電磁コイル８を囲む筒部１０ａに、
上記コイル本体１９への給電線の配索通路を構成するガ
イド孔１８Ｃガイド溝９ｅ、＋８ｄ、３０ａ、３ｅ、及
び取出７Ｌ　Ｉ　Ｏｈが形成されている。この取出孔１
０ｈは上半部の保持部１０ｇと下半部のシール部１０ｅ
とからなり、保持部１０ｇ内には絶縁材からなる絶縁パ
イプ２３がねじ込まれ、かつ接着剤で固定されている。

また該絶縁パイプ２３内には給ｔｉを構成する例えばＣ
ｕ棒からなる給電ロッド２４が挿入され、その大径部２
４ａは絶縁パイプ２３の内面に接着剤で固定されており
、かつ外方突出部はロックナフト２５で固定されている
。また上記給電ロッド２４の小径部２４ｂと上記ソール
部１０ｅとの間には軟質のシール用接着剤２６が充填さ
れており、また該小径部２４ｂの下端は上記スペーサ３
０のガイド溝３０ａ付近に位置している。また上記コイ
ル本体１９の巻線の両端から外方に導出されたワイヤハ
ーネス２７は上記ガイド孔１８Ｃ，ガイド１９ｅ内を通
って上記スペーサ３０付近まで配索され、この位置で上
記小径部２４ｂの下端と半田付けにより接続されている
。

また上記仕切プレート３は円板状のもので、その軸心部
分には上記噴射弁体６の上端の大径部６ａが摺動自在に
挿入されるガイド孔３ａが形成されている。このガイド
孔３ａの上部の上記噴射弁体６の上端面６ｈとで囲まれ
る空間が背圧室３ｂとなっており、該背圧室３ｂは細孔
３Ｃで上記コイル室４に連通している。またこの背圧室
３ｂは、上記噴射弁体６の大径部６ａに形成された絞り
孔６「、及び連通孔６ｂによって上記蓄圧室５に連通し
ている。またこの仕切プレート３の外縁部には上記燃料
通路１０ｄに連通ずる燃料溝３ｄが形成されており、こ
れにより上記燃料通路１０ｄは上記蓄圧室５に連通して
いる。

また上記噴射弁体６の上端面６ｈ上には大側リフト量の
調整用シムプレート２８が載置されており、これの上面
と上記背圧室３ｂの対向面（天井壁面）３ｆとの間隔が
大側リフト量となる。このシムプレート２８は環状のも
のであり、その下面には９０度ごとに当接面２８ａが突
設されており、該当接面２８ａ、２８ａ間部分が、上記
上端面６ｈに油圧を導入するための凹部２８ｂとなって
いる。なおこのシムプレート２８は上下逆に配置しても
よい。

上記噴射弁体６の上端には上述のように大径部６ａが形
成されており、下部にはガイド部６ｃが、下端には上記
噴射口１１ａを開閉する弁部６ｄがそれぞれ形成されて
おり、さらにその中程には係止部６ｅが横断面で見て十
字状に形成されている。

この係止部６ｅの上面は上記規制部材２０のガイド部２
０ａの下端面に当接可能に対向しており、第２図に示す
ように、上記ガイド部２０ａと上記各係止部６ｅとの隙
間部分が主な燃料通路となっている。

そして上記ガイド部６Ｃは、ノズルキャップ１１のガイ
ド孔１１Ｃ内に摺動可能に嵌入されており、該ガイド部
６Ｃの外表面には螺旋状の燃料溝６ｇが凹設されている
。この燃料溝６ｇによって上記蓄圧室５と噴射口１１ａ
側とが連通している。

またこのガイド部６Ｃに係止装着された下ばねシー）２
　ｌ　ｂと、上記ホルダ１８のガイド孔１８ａの下部に
形成された保持部１８ｂ内に挿入された上ばねシー）２
１ａとの間には付勢ばね２２が介設されており、これに
より上記噴射弁体６は上記噴射口１１ａを閉じる方向に
付勢されている。

次に本実施例の作用効果について説明する。

本実施例の燃料噴射装置１では、噴射ｔｒＩ１１コイル
８のコイル本体１４のオン、オフにより噴射口１１ａが
開、閉となり、燃料が噴射、停止される。

即ち、噴射１ｉｔｉｆｔコイル８がオンになると、該コ
イル本体１３が開閉弁体１５を上昇させ、細孔３Ｃが開
いて背圧室３ｂ内の圧力が低下し、噴射弁体６が上昇し
て噴射口１１ａを開き、蓄圧室５内の燃料が噴射される
。一方、噴射電磁コイル８がオフになると、開閉弁体１
５が付勢ばね１６の付勢力で下降して上記細孔３Ｃを閉
しる。すると背圧室３ｂ内の圧力が上昇し、これにより
噴射弁体６を下降させ、これの弁部６ｄが噴射口１１ａ
を閉しる。

また本実施例装置１では、噴射弁体６のリフト量を大、
小に切り換えることにより、噴射量を２段階に変えるこ
とができる。まず、リフト量を大にする場合は、リフト
電磁コイル７のコイル本体１９をオフにする。これによ
り規制部材２０は上下動フリーとなり、噴射弁体６のリ
フト量は、該弁体６の上端面６ｈに載置されたシムプレ
ート２８の上面と背圧室３ａの対向面３ｒとの間隔で大
に規制される。一方、リフト量を小に規制する場合は、
リフトｔ［コイル７をオンにしてアーマチャ２０ｂを吸
着する。これにより規制部材２０が下降し、これの下端
面と噴射弁体６の係止部６ｅの上面との間隔によってリ
フト量が小に規制される。なお、このとき上記シムプレ
ート２日は背圧室３ｂの対向面３ｆに当接することはな
い。

このような動作を行う高圧燃料噴射装置においては、リ
フト量を小側に規制する係止部６ｅと規制部材２０のガ
イド部２０ａとの当接面が偏摩耗すると、長期的にみる
リフト量が変化し、一定の噴射量を維持することができ
ない、これに対して本実施例では、燃料を蓄圧室５から
噴射口１１ａ側に導入する燃料溝６ｇが螺旋状をなして
いるので、該燃料の流れに抗する力が発生し、これによ
り噴射弁体６が僅かずつながら回動することとなる。そ
の結果、上記当接面が常時変化し、上記偏摩耗を抑制で
き、噴射量を長期間に渡って一定に維持できる。

また噴射弁体６が回動するので、これの弁部６ｄと噴射
口１１ａとの当接面が常時変化することとなり、該部分
での偏摩耗も抑制でき、その結果長期に渡って確実なシ
ール性を維持できる。

また本実施例の場合、噴射弁体６のガイド部６Ｃに螺旋
状の燃料溝６ｇを形成するだけで、燃料の流路抵抗を利
用して該噴射弁体６を回動させることができ、構造が複
雑化することもない。

第７図は本発明の他の実施例を説明するための図であり
、図中第１図と同一符合は同−又は相当部分を示す。

本実施例では規制部材２０のアーマチャ２０ｂの上面部
分に、ガイド孔２０ｃの上端部から略接線方向にかつ湾
曲して延びる燃料溝２０ｄを形成している０本実施例で
は、燃料が上記燃料溝２０ｄを流れる際の抵抗によって
規制部材２０が僅かずつ回動する。これにより上記実施
例と同様に、ガイド部２０ａと係止部６ｅとの当接面の
偏摩耗を抑制でき、噴射量を一定に維持できる。

なお、上記実施例では噴射弁体６のガイド部６Ｃ又は規
制部材２０の何れかに燃料溝を設けたが、本発明ではこ
の両方に設けてもよい、この場合は、相互に逆方向に回
動するように燃料溝のねじり方向を設定するのが好まし
い。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明に係る高圧燃料噴射袋！のリフト
量規制構造によれば、噴射弁体又は規制部材の少なくと
も何れかを回動させるようにしたので、規制部材、係止
部の当接面の偏摩耗を回避してリフト量の経年変化を抑
制でき、その結果燃料噴射量を長期に渡って一定に維持
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の一実施例によるエンジン
用高圧燃料噴射装置のリフト量規制構造を説明するため
の図であり、第１図は噴射弁体の側面図、第２図は第５
図のｎ−ｎ線断面図、第３図は背圧室部分の断面拡大図
、第４図（８）はシムプレートの底面図、第４図ｆｂｌ
は第４図（ａｌのｒＶｂ−ＩＶｂ線断面図、５図、第６
図はそれぞれ該実施例！Ｉａ置の断面正面図、断面側面
図、第７図（δ）は回動手段の変形例を示す図、第７図
（ｂ）は第７図１８）の■ｂ■ｂ線断面図である。 図において、３ｂは背圧室、３Ｃは細孔、５は蓄圧室、
６は噴射弁体、６ａは大径部（後端部）、６ｅは係止部
、６ｇ、２０ｄは燃料溝（回動手段）、８は噴射制御用
電磁コイル、Ｉｌａは噴射口、２０は規制部材である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケーシング内を噴射口を有し高圧燃料が供給され
   る蓄圧室と、噴射制御用電磁コイルが収容されるコイル
   室とに仕切壁で画成し、該仕切壁に背圧室を形成すると
   ともに連通孔、細孔でそれぞれ上記蓄圧室、コイル室に
   連通させ、上記蓄圧室内に先端で上記噴射口を開閉する
   噴射弁体をこれの後端部を上記背圧室内に臨ませて配設
   し、上記噴射制御用電磁コイルで上記細孔を開閉するこ
   とにより上記噴射弁体を進退させるようにした高圧燃料
   噴射装置において、上記噴射弁体に係止部を形成し、該
   係止部に選択的に当接して該噴射弁体のリフト量を規制
   するリフト規制部材を弁軸方向に移動可能に配設すると
   ともに、該リフト規制部材をリフト規制位置に移動させ
   るリフト電磁コイルを設け、上記リフト規制部材又は噴
   射弁体の少なくとも何れか一方を弁軸回りに回動させる
   回動手段を設けたことを特徴とする高圧燃料噴射装置の
   リフト量規制構造。