JPH0350375A - 蓄圧式燃料噴射弁の安全装置 - 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］ 本発明は、蓄圧式燃料噴射弁の安全装置に関すム ［従来の技術］ 従来より、この種のものとしては、第１．０図に示すよ
うに、噴射される燃料の流量に対応したボール１０１の
移動量が許容値χを越える時、ボール１０１をボディ　
１０２に形成される流ｉ？＠１０３内に圧入して、恒久
的に燃料の流れを止め噴射を制限する内燃機関の定圧燃
料噴射弁の安全装置（特開昭６０１５９３６６号公報）
１００が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 第１１図ないし第１３図は従来の安全装置１００におけ
る燃料の噴射期間Ｃ，燃料の噴射量（１およびボールの
拶動量χのタイムチ・ｗ−）を示す。

しかるに、前述の従来の安？装置１００は、瞬間的な異
常、例えばマイクロコンピュータのバグ等により瞬間的
に燃料噴射弁の噴射期間が長くなった際に、ボール１０
１の移動星二χが許容値Ｘを瞬間的に越えると、ボール
１０１がボディ　１０２に圧入され恒久的に係止される
。この場合に、前述の従来の安全装置１００は、燃料噴
射弁への燃料の供給を恒久的に停止してしまい、この燃
料噴射弁を再使用できないという問題点があった。

この問題点を解消する安全装置としては、弁座に流路の
径より大きいボールを接触さぜ゛〔、異常時にボールか
流路内に圧入しないようにしたものが考えられる。しか
るに、この安全装置の場合には、ボールと弁座とが接触
する毎に、ボールまたは弁座が損傷する可能性がある。

したがっＣ１例えば、ボールまたは弁座が損傷した際に
は、異常時にボールまたは弁座の損傷部分から燃料が漏
洩する可能性がある。このため、燃料の流量に対応した
ボールの移動量がＪ′［８値Ｘを越える時に、燃料噴射
弁への燃料の供給を停止することができないという問題
点があった。

本発明は、燃料の流量に対応した弁体の移動量が許容値
を瞬間的に越えた時に、再度燃料噴射弁に燃料を供給て
き、月つ燃料の漏洩を防止できる蓄圧式燃料噴射弁の安
全装置の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の蓄圧式燃料噴射弁の安全装置は、蓄圧式燃料噴
射弁に燃料を供給する流路、および該流路の」１流側端
に設けられた弁座を有する管状部材と、該管状部材内に
往復移動可能に配設され、前記燃料の流量に対応した移
動量がｉｉ’ｌ’容値を越えた時に前記弁座に接触して
前記流路を塞ぐとともに、前記流路より径の大きい弁体
と、該弁体と前記弁座との接触時の衝撃を相らけるＩＵ
　ｆＪ７丁段とを（Ｉｉｉｉえている。

Ｌ作用］ 燃料の流量が少なく、弁体の移動量が許容値に達しない
時は、弁体が弁座に接触ぜす、流路が塞がれない。この
ため、燃料の噴射毎に蓄圧式燃料噴射弁に燃料が供給さ
れる。

異常の発生により、弁体の移動量が許容値を越えた時は
、弁体が弁座に接触することによって流路が塞がれる。

このため、蓄圧式燃料噴射弁への燃料の供給が停止され
る。また、このとき、緩衝手段により弁体と弁座との接
触時のｆｆｉ撃を和らりることによって、弁体または弁
座が損傷することを防げる。

そして、弁体は流路より径が大きく形成されているので
、弁体が流路内に嵌まり込むことはない。

このため、正常に戻った際に弁体が弁座がら容易に離れ
、再度燃料噴射弁への燃料の供給が開始される。

［発明の効果］ 弁体または弁座が損傷することを防止できるので、弁体
または弁座の損傷部分から燃料が漏洩することを防止で
きる。このため、異常が発生した際に、蓄圧式燃料噴射
弁への燃料の供給を確実に停止することができる。

また、瞬間的に発生する異常の際に、燃料噴射弁への燃
料の供給を一時的に停止できるので、燃料噴射弁を再使
用できる。

［実施例］ 本発明の蓄圧式燃料噴射弁の安全装置を第１図ないし第
５図に示ず一実施例に基づき説明する。

第１図ないし第３図は本発明を採用した蓄圧式燃料１１
＾射弁の安全装置を示す。

蓄圧式燃料噴射弁の安全装置１は、管状部材２、弁体３
、該弁体３のリターンスプリング４および緩衝手段とし
てのコイルスブリンク　５がら構成されている。燃料噴
射弁は、デイ−セルエンジンの各気筒にそれぞれ装着さ
れており、マイクロコンピュータ（図示せず）により電
磁ソレノイド弁（図示せず）の通電および通電の停止を
制御することによって、気筒への燃料の噴射期間が決定
される。

管状部材２は、ボディ６、第１スペーサ７、第２スペー
サ８およびスリーブ９を有する。

ボディ６は、クロム鋼（ＳＣ＋・４１５）製で、燃料の
流れ方向のＪ１流側端（図示子端）が噴射ポンプ（図示
せず）にコモンレール（図示せず）および燃料配管を介
して連結されている。また、ボディ６は、燃料の流れ方
向の下流側端（図示す端）が燃料噴射弁（図示せず）に
燃料配管を介して連結されている。このボディ６は、燃
料噴射弁や燃料配管の破損などによる燃料漏れ時に弁体
３を圧入して恒久的に係止する圧入部１０を有する。さ
らに、ボディ６の内周には、段が設けられており、この
段はスリーブ９の図示」１方への移動を阻止する係止部
（ストッパー）１１として働く。

第１スペーザ７は、Ｓ　ｉ　−Ｈｎ＃４＜　５ＩＩＰ６
　）製で、ボディ６のト端側の開１］部に固着され、燃
料の流量を制限するための複数の孔１２を有する。この
第１スペーザ７は、燃料の流れ方向の」１流側方向（図
示」方）への弁体３の移動をＩｌ、ｎするス１〜ツバ−
として働く。

第２スペーザ８は、５ｉ−Ｈｎ鋼（５ＩＩＰ６　）製で
、ボディ６の１端側の開口部に同名され、燃料の流量を
制限するための孔１３を有する。この第２スベーザ８は
、リターンスプリング４およびコイルスプリンク５のリ
テーナ（保持具）として働く。

スリーブ９は、クロムモリブデン鋼（５ＣＨ４３５）製
で、コイルスブリンク：）により燃料の流れ方向の上流
側方向く図示上方）に常時付勢されている。

このスリーブ９の外周面は、ボディ　６の内周面に摺接
している。このため、スリーブ９は、ボディ６内に往復
摺動可能に配設されＣいる。また、スリーブ９は、弁座
１４、流路１５および肢１系正部１６を有する。弁座１
４は、流路１５の燃料の流れ方向の上流側端に設けられ
、マイクロコンピュータのハタによる燃料の噴射期間の
延長などの瞬間的な異常時に、燃料の流れ方向の下流側
方向く図示下方）に弁体３が移動して接触する。流路１
５は、弁座１４に弁体３が接触した時に塞がれ、燃料噴
射弁への燃料の供給が停止される。被係止部１６は、ボ
ディ６の係止部１１に燃料の流れ方向の上流側方向（図
示１方）への移動が目止される。

弁体３は、ピストン１７およびボール１８を有する。

ピストン１７は、クロムモリブデン鋼（ＳＣＨ／１３５
　）製で筒状を呈し、燃料の流星を制限するための孔１
９、および前記燃料漏れ時に圧入部１０に圧入されて恒
久的に係止される被圧入部２０を崩する。このピストン
１７の外周面は、ボディ　６の内周面に摺接している。

このため、ピストン１７は、ボディ　６内に往復摺動可
能に配設されている。また、ビスＩ〜ン１７は、燃料の
流量に応じてボール１８を伴っ“Ｃ往復移動する。

ボール１８は、高炭素クロム鋼（５ＣＪ２）製で、スリ
ーブ９の流路１５の内径より直径が大きくなるように形
成されている。ボール１８の外周面とボディ６の内周面
との間には、隙間が形成されている。

ボール１８は、ボディ６内に往復移動可能に配設されて
いる。このボール１８は、１回の噴射期間内にボディ６
を通過する燃料の流星、に応じて初期位置から燃料の流
れ方向の下流側方向（図示下方）に移動する。また、ボ
ール１８は、１回の噴射期間が終了すると、リターンス
２パリング４の付勢力によりピストン１７とともに初期
位置に戻される。そして、ボール１８は、前記瞬間的な
異常時または前記燃料漏れ時などの燃料の流量が許容流
星より大きい際に、弁座１４に着座（シート）する。

リターンスプリング４は、シリコンクロム鋼（Ｓ−〇５
Ｃ−Ｖ）製で、一端がボール１８に連結され、他端が第
２スペーサ８に保持されており、ボール１８を図示上方
に付勢している。このリターンスプリング４は、燃料噴
射弁の１回の噴射が終了すると、ビス１−ン１７および
ボール１８を初期位置に戻す。

コイルスプリング５は、シリコンクロム鋼（Ｓｔ＋０３
Ｃ−Ｖ）製で、ボール１８が弁座１４にシー１−した時
の衝撃を吸収するものである。このコイルスプリング５
は、一端がスリーブ９に連結され、他端が第２スペーサ
８に保持されており、スリーブ９を図示１・方に付勢し
ている。

本実施例の蓄圧式燃４′ｊ１噴用弁の安全装置１のイ１
動を第１図ないし第９図に基づき説明する。

第４図ないし第６図は燃料の噴射期間Ｃ１燃料の噴射ｉ
Ｌｑおよびボールの移動量χのタイムチャートを示す。

■、正常時 マイクロコンピュータにより電磁ソレノイド弁が通電さ
れると、燃料噴射弁が開弁され、ディーゼルエンジンの
気筒Ｉ＼の燃料の噴射が開始される。

このとき、ボディ６の燃料の流れ方向の」流側の燃料配
管内の圧力より下流側の燃料配管内の圧力が小さくなる
。よって、ピストン１７が第１図に示す初期位置から燃
料の流れ方向の下流側Ｉ＼の移動を開始する。このため
、ボール１８も第１図に示す初期位置から燃料の流れ方
向の下流側Ｉ＼の移動を開始する。

０ そして、燃料の噴射期間Ｃが０１である正常時には、燃
料の流量に対応したボール１８の移動量χはχ１となる
。なお、このボール１８の移動数χ１は、燃料の噴射期
間Ｃ１中にスリーブ９の弁座１４にボール１８がシート
されない移動量χである。このため、スリーブ９の流路
１５が塞がれず、燃料の噴射期間Ｃ１中は燃料噴射弁に
燃料が供給される。

そして、燃料の噴射期間ｃ１が終了した時には、リター
ンスプリング４のイ（１勢力により、ピストン１７およ
びボール１８が第１図に示す初期位置に戻される。この
ような正常時には、燃料噴射弁から噴射量ｑ１の燃料が
噴射される。

■、瞬間的な異常時 マイクロコンピュータのバ外などの瞬間的な異常信号の
発生により電磁ソレノイド弁が正常時より長い噴射期間
（〕２通電される。すると、燃料噴射弁からの燃料の噴
射量が（１２となり、ボディ６の内部を燃料が流れる。

このため、燃料の流量に対応したボール１８の移動量χ
は正常時より大きくなり、許容値Ｘに達する。

１ そして、ボール１８の移動量χか許容値Ｘに達すると、
第２図に示すように、スリーブ９の弁座１４にボール１
８がシー１〜され°Ｃ、スリーブ０の流路１Ｆ）か塞が
れる。つまり、燃料噴射弁への燃料の供給を停止し、て
、燃料噴射弁の噴射を停止トさゼる。

また、スリーブ９の弁座１４にボール１８がシートされ
た際に、スリーブ９がコイルスブリンク　５の弾性力に
より図示下方に移動して、ボール１８の移動量χがχ２
に達する。このため、ボール１８と弁座１４とのシート
時の衝撃が和らげられることによっＣ、ボール１８また
は弁座１４が損傷することを防止できる。したがって、
燃料の噴射を停口させる時にボール１８または弁座１４
の損傷部分から燃料が漏洩することを防止できる。この
ため、異常が発生した際に、燃料噴射弁への燃料の供給
を確実に停止することかできる。

そして、燃料の噴射期間Ｃ２か終了した時には、リター
ンスゲリング４およびコイルスブリング５の付勢力によ
り、ピストン１７およびボール１８が第１図に示す初期
位置に戻される。このような瞬間２ 的な異常時には、燃料噴射弁から噴射量ｑ２の燃料が噴
射される。

また、このように瞬間的な異常の際に、燃料噴射弁への
燃料の供給を停止した後に、噴射期間Ｃ２が終了した時
点でボール１８が弁座１４から容易に耐れる。このため
、−時的に燃料の供給を停ｔｌＬで、再度噴射が行われ
る際に、燃料が燃料噴射弁に供給されるので、燃料噴射
弁を再使用できる。

■、燃料噴射弁の故障時 燃料噴射弁の燃料漏れや、マイクロコンピュータの恒久
的な故障等により、燃料噴射弁の噴射期間ｃ３が無限と
なった際には、ボール１８の移動量χが許容値Ｘに達す
る。

そして、ピストン１７およびボール１８の移動量が許容
値Ｘに達すると、第２図に示すように、スリーブ９の弁
座１４にボール１８がシートされて、燃料噴射弁の噴射
が停止する。燃料噴射弁から噴射量（１３（＝ｑ２）の
燃料が噴射される。

さらに、ボール１８は、スリーブ９およびピストン１７
を伴って、燃料の流れ方向の１流側に移動して、ボール
１８の移動１１χがχ３に達すると、第３図に示すよう
に、ピストンの被圧入部２０がボディ６の圧入部１０に
圧入されて、恒久的に係止される。

このなめ、燃料噴射弁の燃料の供給が恒久的に停止され
、燃料噴射弁の１１０射か恒久的に停止される。

第６図ないし第９図はエンジンの回転速度が与。

えられたレベルを越える時の燃料の噴射期間Ｃ１燃料の
噴射Ｊｔｑおよびボールの移動ｊ゛χのタイムヂャート
を示す。

エンジンの回転速度が与えられたレベルを越える時は、
第６図に示すように、燃料の噴射間隔が正常時より非常
に短くなり、第９図に示すように、ピストン１７および
ボール１８も初期位置に戻らない間に噴射が行われる。

このため、ピストン１７およびボール１８の移動量χは
、許容値Ｘを越えるため、燃料噴射弁の燃料の供給が停
止され、燃料噴射弁の噴射か停」１される。このように
、エンジンの回転速度が与えられたレベルを越える場合
も、前述の作動のように、エンジンの回転速度が与えら
れたレベルより低下した際には、再度燃料噴射弁への燃
料の供給か開始される。

［他の実施例］ 本実施例では、弁体をピストンおよびボールから構成し
たが、弁体を１流側に孔が形成された鍔状部を有し、下
流側に突設部をイ１するビス１ヘンだけで構成しても良
い。

本実施例では、管状部材を複数個の部材から構成したか
、管状部材を１つ以上の部材から構成しても良い。

本実施例では、スリーブをボディ内に往復摺動可能に配
設したが、スリーブとボディとを一体的に設けても良い
。

本実施例では、緩衝手段としてコイルスプリングを用い
たが、緩衝１段として板ばねや、合成ゴム等の他の緩衝
手段を用いても良い９また、緩衝手段の配設場所は、弁
体と弁座との衝撃を和らげることかできれば本実施例に
限定されない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は本発明の一実施例を示す。 ５ 第１図は蓄圧式燃料噴射弁の安全装置を示す断面図、第
２図ないし第３図は蓄圧式燃料噴射弁の安全装置の作動
説明図である。第４図ないし第６図は燃料の噴射期間、
燃料の噴射量およびボールの移動量のタイムチャードζ
ある。第７図ないし第９１２１はエンジンの回転速度か
；ｊえＩ〕）れなレベルを越える時の燃料の噴射期間、
燃料の噴射量およびボールの移動量のタイムチャー１〜
である。 第１０図は従来の安全装置斤を示す断面図、第１１図な
いし第１３図は従来の安全装置における燃料の噴射期間
、燃料の噴射量およびホールの移動量のタイムチャート
である。 図中 １・・・蓄圧式燃料噴射弁の安全装置　２・・管状部利
　３・・弁体　５・・・コイルスフ゛′リンク（緩衝手
段）１４・・弁座　１５・・・流路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）蓄圧式燃料噴射弁に燃料を供給する流路、お
   よび該流路の上流側端に設けられた弁座 を有する管状部材と、 （ｂ）該管状部材内に往復移動可能に配設され、前記燃
   料の流量に対応した移動量が許容値を越えた時に前記弁
   座に接触して前記流路を塞ぐとともに、前記流路より径
   の大きい弁体と、 （ｃ）該弁体と前記弁座との接触時の衝撃を和らげる緩
   衝手段と を備えた蓄圧式燃料噴射弁の安全装置。