JPS58183861A - 燃料インゼクタ - 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】 本発明はエンジンの燃料インダクタに関し、より具体的
にはインダクタを通る・燃料の時間調節及び計量供給を
制御する円筒状スリーブ弁を有するインダクタに関する
。

発明の背景 燃料インダクタは、エンジンのシリンダーに供給する燃
料を時間調節し計量供給する為にエンジンに設けられる
共通の装置である。多くの燃料インダクタはプランジャ
カム、カムフォロアー及び揺動アーム機構−を介してエ
ンジンのカムシャフトから機械的に駆動される。カムシ
ャフトはクランクシャフトに関し所定の角反關係で回転
されるので、燃料の噴射の時間は他のエンジン操作条件
との関係で調節することはできない。どのことにエンジ
ンに対する負荷、ニンジンの速度、その他の条件に関係
なく同一のクランクシャフトの位置において燃料が燃焼
室に供給されるという問題を生ずる。また、そのような
インダクタはそれらの条件に関連して供給される燃料の
量今調節するための複雑な機構を必要としてい石。その
ような問題を解決するものとして米国特許４，２３５，
３７４号及び第４，２８１，７９２号に示されたごとき
発明がなされている。それらの発明においてはインダク
タの舛料供給の時間調節及び計量調節をするために単一
のスライＰパルプが利用されている。スライド９パルプ
の動きはンレノイドによって電気的に制御され迅速に動
かされているが、密封に関する問題が残されている。プ
ランジャが下方へ向って動く時に非常に高い噴射圧力が
発生するので、燃料漏れの問題が生ずる。さらに、高い
圧力に加えて制御弁が非常な高速で往復動するようにし
なければならないので燃料漏れの問題は難しくなる。

本発明の説明 本発明は上記の点に鑑み、燃料噴射時間及び噴射量を制
御できるとともに、燃料噴射の際の高圧力時における燃
料漏れを良好に防ぐようにしたエンジンの燃料インダク
タを提供することを目的とするものである。

本発明に係るインダクタは、このような目的達成のため
、孔を有する円筒形バレルを収納し、該バレルの外面と
ハウジングの内面との間に環状空所が形成されているノ
・ウジングと、バレルの孔内に相互に間隔をあけて設け
られ、該孔内で軸線方向に運動可能にされたプランジャ
及びピストンと、プランジャから離れた側の上記孔の端
部に設けられた燃料をエンジンの燃焼室内へ放出するた
めのノズルと、上記孔内のプランジャとピストンとの間
に形成され、燃料を受は入れて該プランジャとピストン
とを流体連結するタイミングチャンバと、上記孔内でピ
ストンとノズルとの間に形成された計量供給チャンバと
、加圧燃料源と、加圧燃料源を計量供給チャンバペ接続
する・・ウジング内に形成□された第１通路と、ハウジ
ング及びバレル内に形成され、環状空所と交わる、上記
加圧燃料源をタイミングチャンバへ接続する第２通路と
、ノ・ウジング内に形成され、加圧燃料源を環状空所の
一端に接続する第３通路と、加圧燃料源と第３通路との
間に位置決めされてそ糺らの間の燃料流を制御する制御
弁で、加、圧燃料源から環状空所の上記一端への燃料の
流れを許す第１の位置と、その流れを阻止し且つ環状空
所の上記一端を液溜に接続する第２の位置との間で可動
とされた制御弁と、加圧供給源と第１通路との間に位置
決めされ、計量供給チャンバから燃料が流れ出るのを阻
止するチェック弁と、上記環状空所内に設けられ偏倚力
がかけられており、環状空所の一端内の圧゛力変化に応
答して動くようになされた、計量供給チャンバからノズ
ルを通る燃料の放出のタイミング及び該燃料の放出に続
いて計量供給チャンバ内に溜められる燃料の量を制御す
るための円筒状スリーブ弁とから構′成されている。

以上の構成から判るように、本発明に係るスリーブ弁は
、環状空所の一端の圧力変化に応答して燃料放出のタイ
ミング及びその量を制御する。更に、スリーブ弁は燃料
噴射に際して、タイミングチャンバを直接閉塞し、従っ
て燃料洩れを最小限にすることができる。

実施例の説明 以下１本発明を添付図面に示した実か１例に基づき詳細
に説明する。

第１図及び第２図に示すように、燃料インダクタ１０は
ノ）ウジング１２を有しており、該ハウジングには軸方
向の孔１４が設けられている。孔１４の中には円筒状バ
レル１６が設けられており、該バレルは孔１８を有して
いる。ハウジング１２の内面２０は、バレル１６．の外
面２２と共に環状の空所２６を形成している。バレル孔
１８の中にはプランジャ２８及びピストン２６が軸方向
で設けられている。これらプランジャ及びピストンは互
いに間隔があけられている。プランジャ２４はバネ２８
によって上方へ偏倚されている。またプランジャ２４は
エンジンのカムシャフトに取りつげられた機械的リンク
機構によってその運動力循ＩＪ御される０周知のように
、このリンク機構は揺動アーム機構カム及びカムフォロ
アーを有している。

正方ピストン２６は流体圧力によって孔１８内を軸方向
で動くようになっている。ノ＼ウジングの一端にはノズ
ル３０が設けられており、このノズルは孔１８と連通し
エンジンの熔焼室に供給される燃料の放出を調整してい
る。ノズル３０は第２図Ｋ　示ｔように、バネ３４によ
って閉鎖位置に偏倚されているポ々ット弁６２の作動を
介して燃料の放出を調整する。

バレル１６の孔内のプランジャ２４とピストン２６との
間にはタイミングチャンバ（が形成されており、また、
ピストン２６とノズル３００間には計量供給チャンバ３
８が形成されている（第１図参照）。それらの２つのチ
ャンバ６６．３８への燃料は貯槽４０から供給され、ま
た、その燃料はポンプ４２によって加圧されるようにな
っている。

加圧燃料はポンプ４２から第１の通路４４によって計量
供給チャンバ４８の底部に供給される。第１の通路４４
はチェックパルプチェック弁４６を　□有している。こ
のチェック弁４６は標準的ボール型チェック弁であり燃
料が計量供給チャンノミ４８に向けてのみ流れるように
する。バレル１６内にはまた開放孔４７が設けられてお
り、ピストン４６がそのストロークの底部にあるとき、
燃料がタイミングチャンバ６６から流れるのを可能とし
ている。開放孔４７は非常に小さな径を有しており、燃
料が常に加圧されたタイミングチャンバろ６から貯槽４
０に向けて外側に流れるようにする。さらに開放孔４７
は計量供給チャンバ６８には決して連通しないようにさ
れており、それはピストン２６がその上方位置にきたと
きもそのようになされる。

ポンプ４２とタイミングチャンバ６６へ接続する第２通
路４８が、ノ１ウジング１２及びＡｖル１６を通しての
びている。好ましくはこの第２の通路４８は、ハウジン
グ１２の内壁２００部分の回りに形成された環状部分に
連通ずるようにされている。環状部分４９は・燃料がタ
イミングチャンバの回りの棟々の位置にお東てこのチャ
ンバ３６内に流れるのを可能としている。第６の通路５
０がポンプ４２を環状の空所２３の上方端部５２に接続
している。この第３の１路５２には制御弁５４が設けら
れており、この弁５４社環状の空所２３の上方端部５２
へ流れる燃料を制御する。制御弁５４は制御機構５６に
よって２つの位置の間で動く。

第１の位置においては、燃料がポンプ４２がら空所２３
の上方端部５２へ流れるのを可能とし、第２の位置では
熱料がポンプ４２からこの第３の通路を通って流れるの
を阻止し同時に空所２３の上方端部５２を貯槽４０に接
続する。以上のような構造にする゛ことにより、上方端
部５２内に加圧力があるかまたは空所２３の上方端部が
圧力零にされるようになる。開放弁５′５はポンプ４２
の下流側で第２の通路４８に接続されている。この弁５
５は過大な１圧力を放出するようになっている。開放弁
５５はたとえばバネ付勢されたチェック弁とすることが
出来、貯槽４０に接続されており、またこのイン４クタ
のシステムに物理的な損傷を与えないように所定の値で
開放するようにされている。

空所２３内には通路４０．に交わる円筒状のスリーブ弁
５６が設けられており、この弁は第６図に示すように少
なくとも孔５Ｂが設けられている。

−以上の孔５Ｂが設けられる場合には全ての孔５８がス
リーブ弁５６の中心軸線に垂直な一つの平面内にそれら
の中心軸線があるように配ｔされる。

弁５６はバネ６０によって開放位置に偏倚されており、
そこで孔５８は第２の通路４８に整合され、それＫより
燃料がタイミングチャンバ６６に出入りできるようにし
ている。弁５６は環状の空所２６の上方端部５２に入る
燃料の圧力によって下方位置へ動かされるようになって
いる。このような燃料の流入は第２図に示す第１の位置
に制御弁５４がある時に可能とされる。第２図に示すよ
うにスリーブ弁５６は下方位置にあり、そこではこの弁
の孔５８が第２の通路４８と整合しておらず、それによ
りタイミングチャンバ３６へ燃料が入るのを阻止する。

スリニブ弁５６の外周上には一対のシール６２．６６が
設けられており、これらシールはハウジング１２の内面
２０とスリーブ弁５６の外面との間の燃料漏れを最少に
する。シール部材６２．６３は各々環状の溝６４．６５
内に設けられ、スリーブノ；ルプ５６の往復運動に関係
なく静止位置に保持される。

イン４クタ１０は、また、ノ１ウジング１２内に形成さ
れ環状の空所２６の下方端部と貯槽４０との間を連通す
るドレニン通路６６を有している。

この通路６６は空所２３の下方端部内に燃料が閉じこめ
られるのを防止し、それにより弁５６がその工程の全長
にわたり動けるようにする。

以下、操作について説明するが、まず第２図に示す状態
すなわちプランジャ２４及びピストン２６が共に下方位
置にあり、計量供給チャンバ内の燃料がノズル６０を通
してエンジンの燃焼チャンバ内に噴射された状態にある
ところから説明する。

スリーブ弁５６がタイミングチャンバ３６へ流れる学科
を阻止する閉鎖位置にあると、プランジャ２４はバネ２
８の力によって上方へ動き始める。

プランジャ２４の上方への動きの始めにピストン２６が
その上に生ずる低圧忙よって同様に上方へ動く。プラン
ジャ２４が上方へ動くと、ポンプ４２からの加圧燃料は
ピストン２６の底部にかかり、かつピストン２６の頂部
への圧力はポンプ４２からの熱料の圧力よりも佃いので
上方へ動き続ける。

ピストン２６は所望量が計量供給チャンバ３８内に供給
されるまでプランジャ２４の上方への動きに従う。この
場合制御弁５４は制御機構５６からの信号により、第１
図に示す第２の位置に動かされ第３の通路５０内への燃
料の流れは阻止され、空所２３の上方端部の圧力は貯槽
４０へ開放される。これは空所２６の上方端部５２内の
いかなる加圧熱料も貯槽へ放出されるのを可能とする。

同時にスリーブ弁５６はバネ６０の力によって上方に動
かされ、孔５８が第２の通路４８と整合され、るように
する。プランジャ２４がその上方への動きを続けると、
加圧燃料はタイミングチャンバ６６内に入り、ピストン
２６の頂部面及び底部面上の圧力を中立化し、それによ
りピストン２６を静止状態にする。加圧燃料はプランジ
ャ２４が第１図に図すようなそのストロークの頂点に達
するまでタイミングチャンバ内に入る。プランジャ２４
Ｆｉそれから下方へ動き始める。この下方への動きはカ
ムシャフトから作動される揺動アーム孔の力によって行
なわれる。またタイミングチャンバ内の燃料のある量は
第２通路４８を通して外に押し出される。この押し出さ
れた燃料は熱２通路４日内の圧力が非常に高くなると開
放弁を通して貯槽へ放出される。

制御機構５３は燃焼室への燃料噴刺のタイミングの為に
要求される時間において制御弁５４を作動する。この所
望の時間において制御弁５４は第１の位置へ動かされ、
学科が第２の通路５０を通して空所２３の上方端部５２
へ流れ、スリーブ弁がバネ６０を圧縮しながらその閉鎖
位置に動くようにする。この時点において加圧燃料がタ
イミングチャンバから流れることはなく、従ってピスト
ン２６はプランジャ２４と液圧的に連結されプランジャ
２４と共に下方へ動く。ピストン２６が下方へ動くと計
量供給チャンバ３８内の燃料はノズル３０を通してエン
ジンの燃焼室内に噴材される。

燃料がノズル６０を通して噴射されると、プランジャ２
４及びピストン２６はそれらのストロークの最下点に動
き、第２図に示すようにそのサイクルを完了する。スト
ロークの最下点ｊ（おいてピストン２６は開放通路４７
を閉鎖せずタイミングチャンバ６６内の圧力は開放され
る。これによりプランジャ２６が駆動機構に損陽を与え
ることなく、また、液圧的にロッキングされることなく
その工程を完了する。以上の工程は非常に早いものであ
り数分の１秒で行なわれる。また、タイミングチャンバ
及び計量供給チャンバ６８内に生ずる圧力は非常に高い
ものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、円筒状スリーブ弁が開放位置にある炉料イン
ゼクタの断面図； 第２図は、円筒状スリーブが閉塞位置にある燃料インゼ
クタの断面図； 第３図は、円筒状スリーブの斜睨図である。 １２・・・ハウシング；１６・・・バレル；１８・・・
孔；２４・・、・プランジャ；２６・・・ピストン；６
０．・・・ノズル；４４．４８．５０・・・通路：４６
・・・チェック弁；５４・・・制御弁；５６・・・スリ
ーブ弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）孔を有する円筒形バレルを収納し、該バレルの外
   面とハウジングの内面との間に環状空所が形成されてい
   るノ・ウジングと、 バレルの孔内１（相互に間隔をあけて設けられ、該孔内
   で軸線方向に運動可能にされたプランジャ及びピストン
   と。 プランジャから離れた側の上記孔の端部に設けられた燃
   料をエンジンの熔焼呈内へ放出するためのノズルと、 上記孔内でプランジャとピストンとの間に形成され、燃
   料を受は入れて該プランジャとピストンとを流体連結す
   るタイミングチャンバと、 上Ｂヒ孔内でピストンとノズルとの曲に形成された計量
   供給チャンノよと、 加圧燃料を受は入れて、それをタイミングチャンバ、計
   量供給チャンバ及び環状空所の一端に送るためにハウジ
   ング及びバレル内に設けられた通路と、 該通路の一つを通って環状空所の上記一端に流れる加圧
   燃料の流れを制御する制御手段と、 上配瑠状空所内に設けら勃１、偏倚力がかけられており
   、環状空所の一端内の圧力変化に応答して動くようにな
   された、計量供給チャンバからノズルを通る燃料放出の
   タイミング及び該燃料放出に続いて計−°供給チャンバ
   内に溜められる燃料の量を制御するための円筒状スリー
   ブ弁と、を備える燃料インダクタ、（２）上記スリーブ
   弁が、供給圧力下にある燃料の・シイミングチャンバ蓋
   の受は入れを制御して、ピストンとプランジャとを選択
   的に流体連結するように作用する特許請求の範囲第１項
   に記載の燃料インダクタ。 （３）上記″、スリーブ弁が、１ｊト」数位１自と閉塞
   位置との間で可動で、開放位置にあるときに、燃料がタ
   イミングチャンバ内へ出入りできるようにして、当該イ
   ン４クタの操作サイクルの一期間にお（・てプランジャ
   がピストンに対して独立して動けるようにした特許請求
   の範囲第２項に言己載のインゼクタ。 （４）上記スリーブ弁が、プランジャをピストンに流体
   連結するのを制御するために、タイミングチャンバへ至
   る通路を横切って設けられている特許請求の範囲第１項
   に記載のインゼクタ。 （５）　　上片１スリーブ弁がばねによって偏倚されて
   いる特許請求の範囲第１項に記載のインゼクタ。 （６）上記スリーブ弁が開放位置に偏倚されている特許
   請求の範囲第５項に記載のインゼクタ。 （７）上ｇｈスリーブ弁がその中に形成された通路を有
   し、該通路がタイミングチャンバへ至る上記通路と整合
   されて燃料がそこを流れるようにする開放位置と、同通
   路がタイミングチャンバへ至る上記通路と整合せずそこ
   を通る燃料を阻止する閉塞位置との間で可動とされた特
   許請求の範囲第１項（で記載のインゼクタ。 （８）孔を有する円筒形バレルを収納し、該バレルの外
   面とハウジングの内面との間に環状空所が形成されてい
   るハウジングと、バレルの孔内に相互に間隔をあけて設
   けられ、該孔内で軸線方向に運動可能にされたプランジ
   ャ及びピストンと、 プランジャから離れた側の上記孔の端部に設けられた燃
   料をエンジンの溶焼室内へ放出するためのノズルと、 上記孔内のプランジャとピストンとの間に形成され、燃
   料を受は入わて該プランジャとピストンとを流体連結す
   るタイミングチャンバと、 上記孔内でピストンとノズルとの間に形成された計量供
   給チャンバと、 加圧燃料源と、 加圧鯵料諒を計重供給チャンバへ接続するハウジング内
   にｙ；ノｉｉれた第１通路と、ハウジング及びバレル内
   に形成され、環状空所と交わる、上記加圧燃料源をタイ
   ミングチャンバへ接続する第２通路と、 ハウジング内に形成され、加圧燃料源を環状空所の一端
   に接続する第６通路と、 加圧燃料源と第６通路との間に位置決めされてそれらの
   間の燃料流を制御する制御弁で、加圧燃料源から環状空
   所の上記一端への燃料の流れを許す第１の位置と、その
   流れを阻止し且つ環状空所の上記一端を液溜に接続する
   第２の位置との間で可動とされた制御弁と、加圧供給源
   と第１通路との間に位置決めされ、計量供給チャンバか
   ら燃料が流れ出るのを阻止するチェック弁と、 上記環状空所内に設けられ偏倚力がかけられており、環
   状空所の一端内の圧力変化に応答して動くようになされ
   た、計前供給チャンバからノズルを通る燃料の放出のタ
   イミング及び該燃料の放出に続いて計量供給チャンバ内
   に溜められる燃料の量を制御するための円筒状スリープ
   弁と、を備える燃料インゼクータ。 （９）内部に軸方向孔を有する・・ウジングと、ハウジ
   ングの一端に設けられ、エンジンの燃焼室と連通し、当
   該ノズル内を通る燃料流を調整するノズルと、 ハウジングの軸方向孔内に位置決めされたバレルで、そ
   れを貫通する細長い孔を有し、当該バレルの外面がノ・
   ウジングの内面との間に環状空所を形成するバレルと、 バレルの孔内に位置決めされ、エンジンのパラメータの
   変化に関連してバレルの孔内でその軸線方向で動くシラ
   ンジャと、 プランジャから離してバレルの孔内に位置決めされたピ
   ストンと、 バレルの孔内でプランジャとピストンとの間に形成され
   たタイミングチャンバと、バレルの孔内でピストンとノ
   ズルとの間に形成された計量供給チャンバと、 加圧燃料源と、 加圧燃料源を計量供給チャンバへ接続するハウジング内
   に形成された第１通路と、ハウジング及びバレル内に形
   成され、環状空所と交わる、上記加圧燃料源をタイミン
   グチャンバへ接続する第２通路と、 ハウジング内に形成され、加圧燃料源を環状空所の一端
   に接続する第３通路と、 加圧燃料源から環状空所の上記一端への燃料の流れを許
   す第１の位置と、その流れを阻止し且つ環状空所の上記
   一端を液溜に接続する第２の位置との間で可動とされた
   制御弁と、加圧供給源と第１通路との量定位置決めされ
   、計量供給チャンバから燃料が流れ出るのを阻止するチ
   ェック弁と、 環状空所内に位置決めされた円筒状スＩＪ　−ブ弁で、
   その中に形成された通路を有し、該通路が上記第２通路
   と整合゛されて燃料がそこを流れるようにする開放位置
   と、同通路が第２通路と整合せずそこを通る燃料を阻止
   する閉塞位置との間で可動とされたスリーブ弁と、過大
   な圧力を解放するために第２通路に設けられた解放弁と
   、 スリーブ弁を開放位置に向けて付勢するための偏倚手段
   と、を有する燃料インダクタ。