JPH041337Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は主にデイーゼルエンジンに用いられる
ユニツトインジエクタに関する。

〔従来の技術〕

ユニツトインジエクタは従来の燃料噴射ポンプ
の役目である燃料圧送部と燃料噴射ノズルとが一
体的に構成された燃料噴射装置として公知であ
る。従来のユニツトインジエクタは複雑なリンク
機構を含む機械調量方式であつたために、調整や
組付けが難しかつたり、緻密な制御が難しいとい
う問題点を抱えていた。これを解決する手段とし
て、電気的或いは電子的な制御手段を組みこんだ
ユニツトインジエクタが実開昭56−31655号公報
や特開昭59−103960号公報等に提案されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ユニツトインジエクタのプランジヤはカムによ
り駆動されるようにするのが有利であり、プラン
ジヤとカムとの間にはタペツトが介在される。従
来は、タペツトはユニツトインジエクタ本体内に
組入れられていた。このような従来の構造では、
カムがタペツトを押すときにタペツトを横方向に
こじるように押し、このためにユニツトインジエ
クタ本体が揺動するという問題があつた。ユニツ
トインジエクタ本体が揺動すると、その先端部に
ある噴射ノズル部とシリンダヘツド壁との間のシ
ールが悪化し、機関性能が損われることになる。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するために、本考案は、本
体の一部にプランジヤを配置してその先端側に圧
力室を形成した燃料圧送部を設けると共に、前記
本体の先端部に前記圧力室に連通する燃料噴射ノ
ズルを設けてなるユニツトインジエクタにおい
て、前記プランジヤの他端にタペツトを連結し、
該タペツトが前記本体とは分離して形成されたタ
ペツト本体に摺動係合して支持されており、該タ
ペツト本体が前記本体とは別にエンジンのシリン
ダヘツドに支持されていると共に、前記タペツト
本体のサポートアームには、カム軸を挿通させる
穴が形成されていることを特徴とするユニツトイ
ンジエクタを提供する。

〔作用〕

カム軸が回転すると、カム軸上の各々のカムが
ユニツトインジエクタの燃料圧送部のプランジヤ
に連結しているタペツトを押圧し、プランジヤを
燃料加圧のために駆動するが、本考案によれば、
このタペツトは、ユニツトインジエクタの本体に
よつて支持されずに、ユニツトインジエクタから
分離して別にエンジンのシリンダヘツドによつて
支持されているタペツト本体に摺動係合すること
によつて支持されているので、カムが回転してタ
ペツトを押圧するときに発生する横方向の力によ
つて、ユニツトインジエクタが揺動するようなこ
とが防止される。しかも、タペツト本体から一体
に伸びているサポートアームには、穴が形成され
ていて、その穴にカム軸が挿通されているから、
カム軸とタペツトの位置関係や、距離が全ての気
筒のユニツトインジエクタについて正確に一定と
なり、ユニツトインジエクタをエンジンに組付け
る作業が容易になる他、各ユニツトインジエクタ
の駆動条件が揃うので、気筒毎の燃料噴射量や噴
射時期のばらつきが少なくなる。

〔実施例〕

第１図及び第２図において、１０は圧送部本体
を示し、その下方には噴口１２を有する燃料噴射
ノズル本体１４が固定される。これらの本体１
０，１４がユニツトインジエクタの本体を形成す
る。１６はニードル弁であり、噴口１２のまわり
の弁座に係合する。１８はニードル弁１６を閉じ
る方向に付勢するスプリングである。圧送部本体
１０内にはプランジヤバレル２０が固定され、プ
ランジヤバレル２０にはプランジヤ２２が挿入さ
れる。このようにしてプランジヤバレル２０内で
プランジヤ２２の先端側に圧力室２４が形成され
る。燃料は入口部２６から供給され、圧送部本体
１０とプランジヤバレル２０との間の環状通路２
８及びプランジヤバレルを貫通するフイードホー
ル３０を通つて、圧力室２４に入る。

圧力室２４と噴口１２とを連通するために、圧
送部本体１０及び燃料噴射ノズル本体１４にそれ
ぞれ燃料供給通路３２，３４が設けられる。燃料
戻り通路３６が環状の燃料通路２８に向かつて燃
料供給通路３２と平行に形成され、これらの燃料
供給通路３２と燃料戻り通路３６を連結して燃料
溢流通路３８が設けられる。３７はバーフイルタ
ーである。燃料溢流通路３８にはニードル状溢流
弁４０が配置される。溢流弁４０は内開弁であ
り、溢流弁４０の先端が燃料溢流通路３８に設け
た弁座４２に係合する。燃料溢流通路３８はほぼ
一定の直径を有し、燃料供給通路３２と直交して
燃料戻し通路３６とは反対側にさらに延びる。溢
流弁４０は段付きに形成され、前方の小径部分と
後方の大径部分とを有する。後方の大径部分が燃
料溢流通路３８の延長部分にピストンとシリンダ
の関係で嵌合される。溢流弁４０の小径部分と大
径部分との間のテーパ部分４４が前方側の受圧部
となる。

溢流弁４０の背後側では、圧送部本体１０にプ
ラグ４６が嵌合されており、プラグ４６の先端面
と溢流弁４０の後端面との間に背圧室４８が形成
される。溢流弁４０には、テーパー部分４４と後
端面を連通させる貫通孔５０が形成され、従つ
て、溢流弁４０は前方側においてテーパー部分４
４で圧力室２４の燃料の圧力を受けるとともに、
後方側において貫通孔５０を介して背圧室４８に
導入された圧力室２４の燃料の圧力を受ける。し
かしながら、後端面の受圧面積がテーパー部分４
４の受圧面積と同じであるために、前後にともに
圧力室２４の圧力を受けているときには、スプリ
ング１０１により溢流弁４０は前方に押されて溢
流通路３８を閉じる。スプリング１０１により溢
流弁４０が差座した後は、溢流弁４０の前後の受
圧面積の差によつて発生した油圧に比例したシー
ト力が加わる。

プラグ４６には軸線方向に延びる孔５２ａと半
孔方向に延びる孔５２ｂが形成され、圧送部本体
１０には環状の燃料通路２８に向かつて延びる穴
５２ｃが形成される。これらの孔５２ａ，５２
ｂ，５２ｃは連続されて１本のリリーフ孔を形成
し、このリリーフ孔が背圧室４８を低圧の環状の
燃料通路２８へリリーフさせる。従つて、背圧室
４８が環状の燃料通路２８へ連通されているとき
には、溢流弁４０はその前方側においてのみ圧力
室２４の圧力を受けることになり、後方側へ押さ
れて溢流通路３８を開く。

このリリーフ通路を開閉するためにボールから
なる制御弁５４が設けられる。ボール制御弁５４
に当接可能に制御ロツド５６が設けられ、さらに
中間圧力室５８を介してアクチユエータピストン
６０が設けられる。アクチユエータピストン６０
は圧電素子６２に連結されるとともに、スプリン
グ６４によつて後方側に付勢されている。圧電素
子６２は圧送部本体１０に固定されるケース６６
によつて第１図で右方側の位置を規制され、従つ
て、通電によつて左方側へ変位してアクチユエー
タピストン６６及び制御ロツド５６を介してボー
ル制御弁５４を押し、リリーフ孔を遮断する。圧
電素子６２の通電は制御器６８により制御され
る。

第１図及び第３図を参照すると、プランジヤ２
２の上端はタペツト７０に連結され、タペツト７
０がその上面で図示しないカムに当接することに
よつてプランジヤ２２を上下に往復運動させる。
本考案においては、タペツト７０は、ユニツトイ
ンジエクタ本体を構成する圧送部本体１０とは分
離して形成されたタペツト本体７２に摺動可能に
支持される。７４はタペツト７０をカムに向かつ
て付勢するスプリングであり、タペツト７０の上
端部のばね座７６及びタペツト本体７２のばね座
７８との間に配置される。

タペツト本体７２は圧送部本体１０に接触して
おらず、従つて圧送部本体１０に支持されていな
い。タペツト本体７２は圧送部本体１０とは別に
シリンダヘツド壁に支持される。第１図及び第３
図に示す構造では、タペツト本体７２から直径方
向に対向して上方に延びる２本のサポートアーム
８０がタペツト本体７２と一体的に形成され、各
サポートアーム８０はそれぞれの上端部付近に図
示しないカム軸を通過させる穴８２を備えてい
る。カム軸は一般にシリンダヘツド壁に形成した
ベアリング下半体と、このベアリング下半体と対
をなし且つこのベアリング下半体に固定されるベ
アリングキヤツプによりシリンダヘツドに支持さ
れる。サポートアーム８０にはそのようなベアリ
ングキヤツプ８４が一体的に形成されており、従
つて、タペツト本体７２が独立にシリンダヘツド
に取付けられることができる。従つて、タペツト
７０の横方向の運動は圧送部本体１０及び噴射ノ
ズル本体１４に伝わらず、噴射ノズル本体１４は
こじり作用を受けることなくシリンダヘツドに固
定される。タペツト本体７２から一体に伸びてい
るサポートアーム８０の穴８２にはカム軸が挿通
されているから、カム軸とタペツト７０の位置関
係が自ずから定まるし、距離が全ての気筒のユニ
ツトインジエクタについて一定となるので、ユニ
ツトインジエクタをエンジンに組付ける作業が容
易になる。また、各気筒のユニツトインジエクタ
の駆動条件が全て一定となるから、気筒毎の燃料
噴射量や噴射時期のばらつきが少なくなるという
利点もある。

次に、図示実施例のユニツトインジエクタ全体
の作動について説明する。

第１図はプランジヤ２２が上昇位置にある状態
を示し、このときに、燃料がフイードホール３０
から圧力室２４に吸入される。やがてプランジヤ
２２が下降を始め、プランジヤ２２がフイードホ
ール３０を塞ぐことによつて圧力室２４内の燃料
が加圧される。このときには圧電素子６２には通
電されておらず、アクチユエータピストン６０は
縮退した圧電素子６２とともに右方側の後退位置
にあり、ボール制御弁５４及び制御ロツド５６は
弁作動圧力室４８の圧力に押されてリリーフ孔５
２ａを開く。従つて、溢流弁４０は溢流弁内の絞
り通路５０によつて発生する差圧によりスプリン
グ１０１の力に打ち勝つて、溢流通路３８を開
く。従つて、圧力室２４の燃料が溢流通路３８か
ら戻り通路３６へ溢流するために、燃料は加圧さ
れず、ニードル弁１６は開弁しない。

やがて、機関の運転状態を検出するセンサ（図
示せず）の出力に基いて、制御器６８から圧電素
子６２へ通電される。圧電素子６２は通電により
ただちに膨脹し、右端側の位置が規制されている
ために左端側へ変位し、アクチユエータピストン
６０を左方へ押す。アクチユエータピストン６０
の運動は中間圧力室５８の容積を減少させ、それ
によつて生じる油圧によつて制御ロツド５６及び
ボール制御弁５４が押され、ボール制御弁５４が
リリーフ通路を遮断する。尚、中間圧力室５８に
おけるアクチユエータピストン６０の受圧面積が
制御ロツドの受圧面積より大きいために、圧電素
子６２の小さい変位を大きく増幅して制御ロツド
５６を動かすことができる。さらに、圧電素子が
直接的に溢流弁４０を動かすように構成した場合
に比べると、本考案においては圧電素子６２は小
さな面積のリリーフ通路に配置されたボール制御
弁５４を駆動すれば良いから圧電素子６２の所要
電力量はさらに小さくてよいことになる。

ボール制御弁５４がリリーフ通路を閉じると、
前述したように、溢流弁４０の後端面にも圧力室
２４の圧力がかかるために、スプリング１０１の
力によつて溢流弁４０が左方に動き、溢流通路３
８を閉じる。この間にプランジヤ２２は下降を続
けており、溢流通路３８を閉じることによつて圧
力室２４の燃料の圧力が上昇し、ニードル弁１６
を開弁して燃料を噴射する。次に圧電素子６２へ
の通電を止めることによつて噴射が終了する。即
ち、スプリング６４のばね力によつてアクチユエ
ータピストン６０が元の後退位置に戻り、ボール
制御弁５４は弁作動圧力室４８の圧力に押されて
リリーフ孔を開き、それによつて背圧室４８の圧
力がリリーフされるので溢流弁４０が右方に動
き、溢流通路３８を開く。これによつてプランジ
ヤ２２が下降中であつても圧力室２４の圧力が衰
える。

図示実施例においては、溢流弁４０を油圧的に
作動させるために圧電素子アクチユエータを用い
ており、プランジヤ２２は機械的に比較的長い時
間下降運動を続けるのみで燃料噴射ノズルの実際
の開弁及び閉弁には関係しない。実際に燃料噴射
ノズルを開閉弁させるのは圧電素子６２である。
圧電素子６２は極めて短時間のうちに優れた応答
性を有し、従つて、圧電素子の電気的な制御によ
つて応答性に優れ且つ精密な燃料噴射時期及び噴
射量の制御を行うことができる。そして、圧電素
子６２を用いることによつて、機械的なユニツト
インジエクタでは難しいパイロツト噴射も行うこ
とができる。

〔考案の効果〕

本考案によれば、タペツトがユニツトインジエ
クタ本体とは別体のタペツト本体に支持されてお
り、このタペツト本体がユニツトインジエクタの
本体とは別にエンジンのシリンダヘツドに支持さ
れていると共に、タペツト本体のサポートアーム
にはカム軸を挿通させる穴が形成されているの
で、ユニツトインジエクタの圧送部本体や燃料噴
射ノズル本体の揺動が防止され、機関機能が正常
に維持される。

また、ユニツトインジエクタのタペツト位置と
カムの位置を、穴を有するサポートアームによつ
て正確に規定することになるため、ユニツトイン
ジエクタをエンジンに取り付ける際の組付け作業
が容易になると共に、カム軸とタペツト間の距離
を一定に保持することができ、各気筒に設けられ
たユニツトインジエクタのプランジヤの駆動条件
が全て同一となるため、気筒間の燃料噴射量や噴
射時期のばらつきが少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるユニツトインジエクタの
断面図、第２図は第１図のユニツトインジエクタ
の溢流弁付近の拡大図、第３図はタペツト本体の
斜視図である。 １０……圧送部本体、１４……噴射ノズル本
体、２２……プランジヤ、２４……圧力室、３
２，３４……燃料通路、３８……溢流通路、４０
……溢流弁、４８……背圧室、５２ａ，５２ｂ，
５２ｃ……リリーフ孔、５４……ボール制御弁、
６２……圧電素子、７０……タペツト、７２……
タペツト本体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 本体の一部にプランジヤを配置してその先端側
   に圧力室を形成した燃料圧送部を設けると共に、
   前記本体の先端部に前記圧力室に連通する燃料噴
   射ノズルを設けてなるユニツトインジエクタにお
   いて、前記プランジヤの他端にタペツトを連結
   し、該タペツトが前記本体とは分離して形成され
   たタペツト本体に摺動係合して支持されており、
   該タペツト本体が前記本体とは別にエンジンのシ
   リンダヘツドに支持されていると共に、前記タペ
   ツト本体のサポートアームには、カム軸を挿通さ
   せる穴が形成されていることを特徴とするユニツ
   トインジエクタ。