JPS6029669Y2 - 内燃機関の燃料噴射弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は機関の回転速度に応じてニードルバルブの開始
圧を変えうる内燃機関の燃料噴射弁に関するものである
。

従来、燃料噴射弁からの燃料噴出圧、即ちニードルバル
ブの開始圧を上げることにより、内燃機関の高速回転域
におけるスモークを改善できるということは広く知られ
ている。

一方、機関の低速回転域においては、高圧噴射をしても
スモークは必ずしも改善されず、むしろこの場合には開
始圧を幾分下げた方が良い結果が得られるので、これら
を総合して、機関の高速回転域では高い開始圧が得られ
、かつ低速または中速回転域では低い開始圧となるよう
な燃料噴射弁が要望されることになる。

そこで、第１図に示す実公昭５５−１０６０７の考案の
ように、燃料噴射弁の弁本体１に形成したシリンダ２内
にピストン３を嵌挿し、このシリンダ２を上室２ａと下
室２ｂとに区画し、その上室２ａに機関の潤滑油ポンプ
４からの油圧のごとく、その機関の回転速度に応じた油
圧を有する制御油圧を伝達する管路５に連通させると共
に、その下室２ｂに、ピストン３により押圧され、かつ
ニードルバルブ部材６を押圧する初期設定圧用ばね７を
介装し、ニードルバルブ部材６を押圧する初期設定圧用
ばね７のセット力を機関回転速度に応じて変形させて、
ニードルバルブ部材の燃料の噴射圧力を変えうるように
したものがある。

しかしながら、上記の燃料噴射弁では、初期設定圧用ば
ね７のニードルバルブ部材６と反対側のばね受は全体を
油圧により移動することになるので、一般の機関に使用
されていない高圧の油圧を必要とするため、特殊ポンプ
の設置を必要とした。

更に、上記のばね受けの微少変化は、ばね力の強い初期
設定圧用ばね７では得られぬため、ピストン３の摺動を
不安定にして、その開始圧の不安定性を増大するという
問題があった。

そこで本考案は、前記従来の問題に鑑み、初期設定圧用
ばねの内側に小ばねを挿装する組合せとすることにより
、機関の高速回転域では高い開始圧が得られ、かつ低速
または中速回転域では低い開始圧となるような燃料噴射
弁を提供することを目的としたものである。

更に、ピストンの最大移動量を調整可能に規制すること
により、その燃料噴射弁のニードルバルブの開始圧が過
大になることを防止し、機関高出力時及び低速時におい
ても安定した性能特性を保持させることを目的としたも
のである。

即ち、本考案は、噴射弁本体１内に形成したシリンダ２
内に、ピストン３を嵌挿して該シリンダ２を上室２ａ及
び下室２ｂに区画し、該上室２ａに機関の回転速度に応
じた制御油圧の管路５を連通ずると共に、該下室２ｂ側
に該ピストン３により押圧され、かつニードルバルブ部
材を押圧する初期設定圧用ばね７を介装した内燃機関の
燃料噴射弁において、該初期設定圧用ばね７の内側に挿
装され、かつ該ピストン３により押圧される小ばね１３
を設けると共に、該初期設定圧用ばね７及び小ばね１３
を受ける共通のばね受け１２を介して、これら初期設定
圧用ばね７及び小ばね１３によりニードルバルブ部材を
抑圧可能とし、更に該初期設定圧用ばね７の外側には、
該初期設定圧用ばね７の上部に当接するばね受け１４が
固定され、かつ該ばね受け１４の上部側内面に前記シリ
ンダ２が形威された初期ばね圧設穴カラー８を弁本体１
に位置調整可能に挿設すると共に、該シリンダ２の上室
２ａ内及び下室２ｂ内に該ピストン３の最大移動量規制
用部材をそれぞれの規制位置調整可能に配設することに
より構成される。

以下図面を参照して本考案の実施例を説明するが、第１
図の従来例と同じ部品は同じ部品番号で示している。

まず、第２図に示す本考案の実施例における内燃機関の
燃料噴射弁は、第１図の従来例と同様に、弁本体１内に
形威されたシリンダ２内にピストン３を嵌挿し、このシ
リンダ２を上室２ａと下室２ｂとに区画し、その上室２
ａに内燃機関により駆動される潤滑油ポンプ４からの油
圧のごとく、その機関の回転速度に応じて油圧が変化す
る制御油圧を伝達する管路５を連通させるようになって
いるが、このシリンダ２は弁本体１の中にねじこみによ
り挿設された初期ばね圧設窓カラー８内に形威されてお
り、ピストン３外周とシリンダ２内周との間及び弁本体
１と初期ばね圧設穴カラー８との間にはそれぞれＯリン
グ９が介装されている。

次に、上記下室２ｂ内にピストン３の下部のばね受け１
４を介して押圧され、かつニードルバルブ１０の部材で
あるインタースピンドル１１をばね受け１２を介して押
圧する初期設定圧用ばね７が介装されており、この初期
設定圧用ばね７の内側に、小ばね１３をピストン３の下
部部材３ａと上記設定圧用ばね７と共通のばね受け１２
との間に押圧状態で介装しており、この小ばね１３はピ
ストン３により押圧されることになる。

上記実施例の燃料噴射弁において、図示されていない燃
料ポンプで加圧された燃料は、燃料噴射管１５から高圧
管接手１６を介して弁本体１の燃料通路２１に送られ、
燃料弁１７内のニードルバルブ１０を前記初期設定圧用
ばね７及び小ばね１３に抗して押し上げ、噴孔１８から
噴射される。

なお、第２図の１９で示すのは漏油通路であり、２０は
その漏油パイプである。

更に、本考案の実施例においては初期設定圧用ばね７の
ピストン３側のばね受け１４を位置調整可能にするため
には、ばね受け１４を固定する初期ばね圧設穴カラー８
の外周に調整ねじ８ａを形威し、弁本体１及びその上部
部材を構成するケースナツト１ａの内周面に設けたねじ
部と螺合させている。

その結果、初期ばね圧設穴カラー８に固定されたばね受
け１４の位置は上下に調整可能になっている。

また、シリンダ２の上室２ａ及び下室２ｂ内に、ピスト
ン３の上部及び下部の最大移動量を規制する部材として
、上室２ａには、２次設定圧調整ねじ２２を初期ばね圧
設定カラー８内にその位置調整可能に螺着し、また、下
室２ｂには、ばね受け１４のピストン３側にシム２３を
挿装し、そのシム２３の厚さを調整することによりピス
トン３下部の最大移動量を規制するようにしている。

即ち、第２図において、ピストン３は上室２ａ内で距離
ΔＴ１だけ移動可能に調整され、また下室２ｂ内で距離
ΔＴ２だけ移動可能に調整される。

このように構成された本考案の燃料噴射弁では、燃料噴
射弁の開始圧を調整するために、初期設定圧用ばね７の
取付調整を初期ばね圧設定カラー８の調整ねじ８ａによ
り調整し、小ばね１３の設定圧を上室２ａ内の２次設定
圧調整ねじ２２及び下室２ｂ内のシム２３を調整し、過
大な作動油圧がシリンダ２内に流入しても所定値以上に
開始圧が上昇しないようにしている。

次に、Ｆ３＞Ｆ２＞Ｐｉの関係にある３種類のピストン
作動油圧Ｐ１．Ｐ２．Ｐ３が本考案の燃料噴射弁に流入
した場合の第３図、第４図、第５図、及びそのピストン
作動油圧Ｐ□、Ｐ２．Ｐ３と燃料噴射弁のニードルバル
ブ１０に対する押えつけ力（噴射開始圧に比例する）
Ｆｌ、Ｆ２．Ｆ３との関係を示す第６図を参照して説明
する。

まず、第３図でピストン作動油圧Ｐ０がかかつている時
、ピストン３の上室２ａ内の移動可能な距離ΔＴ１＝０
で、下室２ｂ内の移動可能な距離ΔＴ２だけピストン３
は上昇し、その時、初期設定圧用ばね７によるニードル
バルブ１０に対する押えつけ力△Ｆｏに、小ばね１３の
押えつけ力ΔＦ１が加算されるので、ニードルバルブ１
０に対する押えつけ力Ｆ１は、第６図で示すようにΔＦ
。

＋ΔＦ１になる。

また、第４図のピストン作動油圧Ｐ２において、ピスト
ン３が中間位置にあると、ニードルバルブ１０に対する
押えつけ力Ｆ２は、第６図に示すようにΔＦ。

＋ΔＦ１＋ΔＦ２になり、更に、第５図のピストン作動
ＥＥＰ３においては、距離ΔＴ２＝０になるピストン３
の最大移動時の押えつけ力ΔＦ３を加算するので、ニー
ドルバルブ１０に対する押えつけ力Ｆ３は、ΔＦ。

＋ΔＦ１＋ΔＦ３になる。即ち、上記ピストン作動油圧
Ｐａ＞Ｆ２＞Ｐ□に対応する小ばね１３の長さは、１１
〉１□＞１３となり、ニードルバルブ１０に対する押え
つけ力はＦｌ＜ Ｆ２＜Ｆａの関係になる。

そこで、本考案の実施例における燃料噴射弁を機関外で
調整する方法につき説明すると、上記ニードルバルブ１
０に対する押えつけ力Ｆ１．Ｆ２゜Ｆ３を調整するには
、第２図に示す弁本体１からその上部部材であるケース
ナツト１ａを外し、２次設定調整ねじ２２をも最大にゆ
るめた後、初期ばね圧設定カラー８の調整ねじ部８ａに
より、初期設定圧用ばね７のニードルバルブ１０に対ス
ル押えつけ力ΔＦｏを調整する。

次に、２次設定圧用調整ねじ２２のねじ込みにより、第
３図に示すようなΔＴ、＝０の状態で、ΔＦ。

十ΔＦ１ （小ばね１３の長さ１１の時の押えつけ力）
＝ｐ□を調整する。

更に、ピストン作動油圧Ｐ３がかかった時（第５図のΔ
Ｔ２＝０の時）のΔＦ３＋ΔＦ１＋ΔＦｏ＝Ｆ３の調整
は、２次設定調整ねじ２２内部に弁本体１の部品ではな
いボルト２４を第７のごとくねシ込み、ΔＴ２＝０にな
るように、ビス−トン３背面とばね受け１４との間に適
宜な厚さのシム２３を介挿することによりシム調整を行
う。

その後、ΔＴ１＝０及びΔＴ２＝０の時の押しつけ力Ｆ
１及びＦ３がセットできれば、ケースナツト１ａを再び
とりつけ、作動油圧用の管路５を接続すればよい。

本考案の燃料噴射弁では、上記ピストン作動油圧Ｐ□以
下の時、２次設定圧調整ねじ２２及びピストン３の最大
移動距離を適宜に調整の上、初期設定圧用ばね７と小ば
ね１３の合成力にてΔＴ１＝０における開始圧を設定腰
ピストン作動油圧Ｐ３以上の過大時には、小ばね１３、
ばね受け１４、シム２３等によりΔＴ２＝０の最大開始
圧を設定でき、更にこれらピストン作動油圧Ｐ□からＦ
３はピストン３を介した小ばね１３の押しつけ力により
可変圧とし得るので、開始圧の最低から最高までの所定
圧に作動油圧にて制御できる。

上述したように、本考案の内燃機関の燃料噴射弁は、噴
射弁本体１内に形成したシリンダ２内に、ピストン３を
嵌挿して該シリンダ２を上室２ａ及び下室２ｂに区画し
、該上室２ａに機関の回転速度に応じた制御油圧の管路
５を連通ずると共に、該下室２ｂ側に該ピストン３によ
り押圧され、かつニードルバルブ部材を押圧する初期設
定圧用ばね７を介装した内燃機関の燃料噴射弁において
、該初期設定圧用ばね７の内側に挿装され、かつ該ピス
トン３により押圧される小ばね１３を設けると共に、該
初期設定圧用ばね７及び小ばね１３を受ける共通のばね
受け１２を介して、これら初期設定圧用ばね７及び小ば
ね１３によりニードルバルブ部材を押圧可能とし、更に
、該初期設定圧用ばね７の外側には、該初期設定圧用ば
ね７の上部に当接するばね受け１４が固定され、かつ該
ばね受け１４の上部側内面に前記シリンダ２が形成され
た初期ばね圧設定カラー８を弁本体１に位置調整可能に
挿設すると共に、該シリンダ２の上室２ａ内及び下室２
ｂ内に該ピストン３の最大移動量規制用部材をそれぞれ
の規制位置調整可能に配設したことを特徴とするもので
、本考案の燃料噴射弁では、その内燃機関の潤滑油圧、
あるいはクラッチ作動油圧を各燃料噴射弁の弁本体の先
端部に導入し、初期設定圧に設定されたニードルバルブ
の燃料噴射開始圧を、特に低速時においては低くし、噴
射系の安定化をはかることにより機関回転数の安定化を
得、一方、高出力時には油圧が高くなるので、開始圧を
高くして弁座部へ燃焼室内からのガスの流入を防止し、
正常噴霧を得ることができる。

また、本考案の燃料噴射弁では、作動油圧が開始圧の最
低から最高の所定圧に制御できるので、この調整圧可変
による機関性能、最低速の安定化、高出力時の最良噴射
開始圧等が保持され、安定した性能が得られる。

特に、本考案の燃料噴射弁では初期設定圧用ばね７の内
側には小ばね１３を挿装しているので、初期設定圧用ば
ね７のみを使用する前記従来例の欠点を排除することが
でき、また、初期設定圧用ばね７と小ばね１３とを上下
２段配置で設ける場合に比較して、燃料噴射弁の長さを
短かくすることができるという利点があり、更に、本考
案ではピストンの最大移動量を調整可能に規制している
ので、ニードルバルブの開始圧が過大になるのを防止で
き、機関高出力時及び低速時においても安定した性能が
得られるという利点がある。

なお、本考案は、ガソリン及びディーゼル式の内燃機関
の各気筒内、または、吸気管内燃料噴射弁に対して有効
に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の内燃機関の燃料噴射弁要部の縦断面図、
第２図は本考案の実施例における内燃機関の燃料噴射弁
要部の縦断面図、第３図、第４図及び第５図は第２図の
燃料噴射弁にそれぞれ異なるピストン作動油圧が流入し
た場合のピストン位置を示す要部縦断面図、第６図は、
第３図、第４図、第５図におけるピストン作動油圧とニ
ードルバルブ押しつけ力との関係を示す線図、第７図は
第２図のピストン背面とばね受けとの間にシムを挿装す
る際のシム調整方法を示す要部縦断面図である。 １・・・・・・弁本体、１ａ・・・・・・ケースナツト
、２・・・・・・シリンダ、２ａ・・・・・・上室、２
ｂ・・・・・・下室、３・・・・・・ピストン、４・・
・・・・潤滑油ポンプ、５・・・・・・管路、７・・・
・・・初期設定圧用ばね、８・・・・・・初期ばね圧設
定カラー ８ａ・・・・・・調整ねじ、１０・・・・・
・ニードルバルブ、１２・・・・・・ばね受け、１３・
・・・・・小ばね、１４・・・・・・ばね受け、２２・
・・・・・２次設定圧調整ばね、２３・・・・・・シム
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 噴射弁本体１内に形成したシリンダ２内に、ピストン３
   を嵌挿して該シリンダ２を上室２ａ及び下室２ｂに区画
   し、該上室２ａに機関の回転速度に応じた制御油圧の管
   路５を連通ずると共に、該下室２ｂ側にニードルバルブ
   部材を押圧する初期設定圧用ばね７を介装した内燃機関
   の燃料噴射弁において、該初期設定圧用ばね７の内側に
   挿装され、かつ該ピストン３により押圧される小ばね１
   ３を設けると共に、該初期設定圧用ばね７及び小ばね１
   ３を受ける共通のばね受け１２を介して、これら初期設
   定圧用ばね７及び小ばね１３によりニードルバルブ部材
   を押圧可能とし、更に、該初期設定圧用ばね７の外側に
   は、該初期設定圧用ばね７の上部に当接するばね受け１
   ４が初期ばね圧設定カラー８に固定され、かつ該ばね受
   け１４の上部側内面に前記シリンダ２が形成された初期
   ばね圧設定カラー８を弁本体１に位置調整可能に挿設す
   ると共に、該シリンダ２の上室２ａ内及び下室２ｂ内に
   該ピストン３の最大移動量規制用部材をそれぞれの規制
   位置調整可能に配設したことを特徴とする内燃機関の燃
   料噴射弁。