JPS6155364A - 電磁ユニツト燃料噴射器 - 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】 本発明はディーゼルエンジンのシリンダへ燃料を噴射す
る形式の電磁ユニット燃料噴射器、特に、燃料噴射の開
始、終了を制御するようにソレノイド作動式・ピストン
アシスト式制御弁を有する電磁ユニット燃料噴射器に関
する。

いわゆるジャーク式のユニット燃料噴射器がディーゼル
エンジンの対応したシリンダに燃料を圧力噴射するのに
普通に使用されている。周知のように、このようなユニ
ット燃料噴射器はプランジャ・ブシングの形をしたポン
プを包含し、このポンプはたとえばエンジン駆動カムに
よって作動させられ、燃料を適当な高圧に加圧し、この
ユニット燃料噴射器に組込まれた燃料噴射ノズルにある
圧力作動式噴射弁の離座な行なう、ようになっている。

このようなユニット燃料噴射器の成る形態では、プラン
ジャは螺旋体を備え、この螺旋体がブシングに設けた適
当なボートと協働してプランジャのポンプ行程で加圧作
用、したがって、燃料の噴射を制御する。

このようなユニット燃料噴射器の別の形態では、ソレノ
イド弁がユニット燃料噴射器に組込んであって、たとえ
ばユニット燃料噴射器のポンプ室からの燃料の排出を制
御する。

この後者の形式のユニット燃料噴射器では、燃料噴射は
プランジャのポンプ行程で所望に応じてソレノイド弁の
付勢によって制御され、それによって、ドレン流を終了
させてプランジャに圧力を高め、対応した燃料噴射ノズ
ルの噴射弁の離座を行なう。このような電磁式単位燃料
噴射器の例は、たとえば、米国特許第４．．１２９，２
５３号や同第４，３９２，６１２．号に開示されている
。

上記の米国特許第４，３９２，６１２号に開示されてい
るユニット燃料噴射器で使用されているソレノイド作動
式制御弁は圧力釣合い式弁として設計されているが、摩
耗とか製造公差あるいはこれらの構成要素の無選定合わ
せの理由で、作動時に弁が実際に圧力釣合い式弁として
作動せず、弁をその閉位置に保持するのにソレノイド力
を高めなければならない。

本発明は、ブシング内で往復動でき、たとえば、エンジ
ン駆動カムによって作動させられるプランジャを有する
ポンプ組立体を包含し、プランジャのポンプ行程でポン
プから吐出される流れを燃料噴射ノズル組立体に向け、
この燃料噴射ノズル組立体が噴射ノズルの噴霧先端出口
を通る流れを制御するためのばね片寄せ式圧力作動噴射
弁を包含している電磁ユニット燃料噴射器を提供する。

ポンプからの燃料流は釣合いピストン手段を備えた通常
開の圧力釣合い大制御弁を包含する通路手段を通って燃
料ドレン通路手段に流れることもできる。燃料噴射量は
ソレノイド作動式、圧力釣合い大制御弁の制御した付勢
によって調節され、プランジャのポンプ行程でポンプか
ら燃料ドレン通路手段までの流れを阻止するように作動
する。その結果、プランジャは燃料圧力を噴射弁の離座
を行なわせる値まで高めるのが許される。釣合いピスト
ン手段と共に、圧力釣合い大制御弁は、それにソレノイ
ドから加える必要のある力を排除あるいは、ｆ２少させ
、燃料噴射さいくる中に通路手段内の高圧に対するシー
ル作用を行なうように作動する。

したがって、本発明は、釣合いピストン手段と共にソレ
ノイド作動式・圧力釣合い大制御弁を包含して噴射を制
御し、ソレノイドがプランジャによって発生した流体圧
力の一部に抗してまたはそれなしに作動して噴射の開始
、終了を制御する改良した電磁ユニット燃料噴射器を提
供する。

本発明は、ポンププランジャの中心線上に組込んだソレ
ノイド作動式・圧力釣合い大制御弁を有し、それによっ
て構成されたポンプ室の高圧容積がかなり減らされ、プ
ランジャの発生するピーク燃料圧力を高めるようになっ
ている改良した電磁ユニット燃料噴射器も提供する。さ
らに、この一体の形態は噴射にいどる弁により接近して
制御弁を設置し、このニードル弁のより急速な閉鎖を行
なうことができる。

本発明は、スロツトル・オリフイス手段を組合わせたソ
レノイド作動式・圧力釣合い式ポペット型制御弁を有し
、弁のヘッドに作用する中間の流体圧力を用いて制御弁
の開口を加速し、それによって燃料噴射の終了時間を減
じることができる改良した電磁ユニット燃料噴射器をも
提供する。

以下、添付図面を参照しながら本発明を説明する。

まず第１．２図、特に第１図を参照して、ここには本発
明に従って構成した電磁式単位燃料噴射器、すなわち、
実際に電磁作動式、ピストンアシスト制御弁を組込み、
後に詳細に説明する要領で組立体の噴射部からの燃料放
出量を制御するユニット燃料噴射器・ポンプ組立体が示
してある。

図示構造において、電磁式単位燃料噴射器は噴射器ボデ
ーな有する。噴射器ボデーはポンプボデー１と、このポ
ンプボデーの下端に螺合していてその延長部となってい
るナツト２とを包含する。図示実施例では、ナツト２は
段付きの外形を持ちかつ０リングシールを受ける適当な
環状溝を持つように形成して、あり、内燃機関のシリン
ダヘッド（図示せず）にこの目的で設けた適当な噴射器
ソケット内に装着されるようになっている。この配置に
より、この目的のために従来公知の要領でシリンダヘッ
ド（図示せず）内に適当に設けた内部燃料レールまたは
ギヤラリ−を経て電磁燃料噴射器に燃料を供給したり、
そこから排出させたりすることができる。

第１図で最も良くわかるよ５Ｋ、ポンプボデー１はそこ
を貫いて段付き孔が設けてあり、これはポンププランジ
ャ４を摺動自在に受ける円筒形の下方壁と、それよりも
内径が大きくてボールソケット式従動子ボタンγを有す
るカップ形プランジャ・アクチュエータ従動子６を摺動
自在に受ける上方壁とを構成している。従動子６はポン
プボデー１の一端から突出しており、その従動子ボタン
７および従動子に連結したプランジャ４を介してエンジ
ン駆動要素およびプランジャ戻しばね８によって普通の
要領で往復動させられるようになっている。止めピン１
０が従動子６に設けた半径方向孔内で摺動できるように
なっており、この止めピンはばね１１によって半径方向
に片寄せられており、゛この目的でポンプボデー１に設
けてある環状の止め溝１２に入って従動子６の上向き移
動を制限することができる。

ポンププランジャ４はブシング３と共に第１図に示すよ
うにブシング３の下方開放端のところにポンプ室１４を
形成している。

第１．２図で最も良くわかるように、ナツト２はその下
端に開口２ａを有し、この開口を貫いて普通の燃料噴射
ノズル組立体の組合わせ噴射器または噴霧先端弁ボデー
１５（以下噴霧先端と呼ぶ）が延びて（・る。普通のよ
うに、噴霧先端１５はその上端が拡大していて肩部１５
ａを与えており、この肩部がナツト２０段付き貫通孔の
与えている内側肩部２ｂに着座している。

噴霧先端１５の上端とポンプボデー１の下端の間には、
噴霧先端から出発した順序で、第１図に示すように、噴
霧弁ばねケージ１６、逆止弁ケージ１７、制御弁止め／
ピストンケージ１８、制御弁ケージ２０、電機子ばねケ
ージ２１、電磁固定子組立体２２）固定子スペーサ２３
が設置されている。

第１図に示すように、ナツト２はポンプボデー１の下端
にある外ねじ２５と螺合する内ねじ２４を備えている。

ナツト２のポンプボデー１への螺合で、噴霧先端１５、
ばねケージ１６、弁ケージ１７、制御弁止め／ピストン
ケージ１８、制御弁ケージ２０、電機子ばねケージ２１
、固定子組立体２２および固定子スペー・す２３が噴霧
先端１５の上面１５ｂとポンプボデー１の底面１ａの間
で端と端を合わせて重なった状態で締付けられる。これ
らの構成要素はすべてラップ仕上げした合わせ面を有し
、互いに圧力シール状態に保持されている。

さらに、固体子スペーサ２３、固定子組立体２２）電機
子ばねケージ２１および制御弁ケージ２０のポンプボデ
ー１および相互に関する角度向きは普通の要領で適当な
孔に入れた整合ピン２６によって保持される。このよう
なピンが１つだけ第１．２図の各々に示してある。同様
にして、制御弁止め／ピストンケージ１８は１つまたは
それ以上の段付き整合ピン２７によって制御弁ケージ２
０に対して角度的に位置決めされている。これらの整合
ピン２７は第２図（で示すようにこれらの構成要素の対
向面にこの目的で設けた適当な孔内に入っている。

第１．２．５図に示すように、固定子スペーサ２３の下
端、固定子組立体２２のケージまたはハウジング２８お
よび電機子ばねケージ２１は、それぞれ、平坦部を備え
た外面を有し、図示実施例ではこのような平坦部が４つ
円周方向に隔たって設けてあり、それによって、ナツト
２の内面と共に軸線方向に延びる供給／ドレン通路３０
を構成する。第１．２図にはこのような通路が２つだけ
示してあり、固定子スペーサ２３０４つの平坦部２３ａ
は第５図に示してある。

燃料は、ナツトの壁に円周方向に隔たって設けた２組の
段付き半径方向入口ポート３１、ドレンボート３２によ
って供給／ドレン通路３０に供給され、またそこから排
出される。

これらのボート３１．３２は軸線方向に所定圧離隔たっ
ていてそれぞれエンジンのシリンダヘッドに設けた、た
とえば、上方燃料供給レール、下方燃料トレンレールと
連絡している。図示実施例では、ナツト２はこのような
半径方向のポート３１．３２をそれぞれ５つずつ備えて
おり、各々が対応した半径方向ポートにかしめるなどし
て適当に固定したリング上のフィルターリテナ３４によ
って保持された燃料フィルタ３３を有する。

第１．２．３図に示したように、ナツト２の周囲内壁直
径に対して小さい外径を有する制御弁ケージ２０とナツ
ト２のこの壁部に突入している制御弁止め／ピストンケ
ージ１８の上端は供給／ドレン室３５の上方環状部を構
成しており、この上方環状部は供給／ドレン通路３０の
下端と連絡している。この供給／ドレン室３５はその下
端のところで部分的に交差した対の半径方向貫通スロッ
ト３６（第２．３図で最も良くわかるように制御弁止め
／ピストンケージ１８の上端に設けてある）によって構
成される。

供給／ドレン室３５およびポンプ室１４は全体的に３７
で示す供給／こぼし通路を経て互いに連絡している。こ
の供給／こぼし通路は供給／ドレン室３５から供給／排
出通路手段４０（ポンプ室１４内に一端を開口している
）と接続するように延びている。供給／こぼし通路手段
３Ｔを通る流れはソレノイド作動式ピストンアシスト圧
力釣合い型制御弁３８（第２．３．４図）によって制御
される。

この制御弁については後に詳しく説明する。

次にまず、供給／排出通路手段４０に言及すると、図示
構造では、第１図で最も良くわかるように、この通路手
段４０の上端は固定子スペーサ２３に形成した複数の傾
斜貫通孔４１によって構成され、これらの上端はポンプ
室１４に開口し、下端は固定子スペーサ２３の下面に形
成した端ぐり環状空所４２に開口している。第５図に示
すように、図示実施例ではこのような通路４１、空所４
２が４つ固定子スペーサ２３に設けてある。空所４２は
固定子ハウジング２８を貫通している軸線方向整合、円
周方向に隔たった段付き孔道路４３と連絡しており、こ
れらの段付き孔道路４３の各々はその下端のところで電
機子ばねケージ２１を貫通している傾斜段付き孔道路４
４の１つと整合しており、第２図で最も良くわかるよう
にこの電機子ばねケージ２１の下面に設けた環状溝４５
と連絡している。図示実施例では、それぞれこのような
通路４３．４４が４つずつ設けてあり、それぞれ１つだ
け第２図に示してある。

次に制御弁ケージ２０に言及すると、第２．３．６．７
．８図で最も良くわかるように、この制御弁ケージ２０
は軸線方向の段付き貫通孔を備えており、この段付き貫
通孔は円筒形の上方内側弁案内壁４６と、この弁案内壁
４６よりも内径の大きな下方壁４７とを漉えており、こ
れらの壁４６．４７は弁案内壁４６を囲む円錐形弁座５
０で終る平坦な肩部４８によって相互につながっている
。さらに、制御弁ケージ２０は円周方向に隔たりかつ１
頃斜した供給／ドレン通路５１を備えており、この通路
５１は一端、すなわち、第２図で見て上端のところで環
状溝４５と連絡しており、またこの環状溝の反対端は弁
座５０に対して上方に隣接した位置で弁案内壁４６を貫
いて開口している。

供給／ドレン室３５と供給／ドレン通路５１の間の燃料
の流量は制御弁３８によって制御される。この制御弁は
前述の米国特許第４．３９２，６１２号に開示されてい
る形式の圧力釣合い弁と呼ばれ、中空のポペット弁の形
をしている。制御弁３８は円錐形の弁座面５２ａを持っ
たヘッド５２と、そこから上方に延びる軸５３とを包含
する。軸５３はヘラ１’５２に隣接し、軸線方向に延び
る縮径の纂１軸部５３ａを包含し、弁案内壁４６と共に
環状空所５４を形成している。この環状空所５４は制御
弁の開閉運動中に供給／ドレン通路５１と常に連通して
おり、環状空所５４および供給／ドレン通路５１はこう
して供給／こぼし通路手段３７を構成する。軸５３は弁
軸案内壁４６内を摺動自在に案内される直径の案内軸部
５３ｂと、電機子／弁はねケージ２１にある段付き孔を
軸線方向に貫通する上方縮径部５３ｃとを包含する。軸
部５３ｂ。

５３ｃは平坦な肩部５３ｂによってつながっている 制御弁３８は、通常、弁軸５３の部分５３ｃをゆるく囲
んでいるこいるばね５５によって弁開放方向、第２．３
．４図で満ては下方へ片寄せられている。図示したよう
に、ばね５５の一端は軸部５３ｃを囲むワッシャ状ばね
リテナ５６と衝合して片部５３ｄと衝合する。ばね５５
の反対端は電機子ばねケージ２１の孔あき内側肩部６Ｇ
と衝合している。

さらに、制御弁３８のヘッド５２）軸５３は段付き盲孔
を備えており、この弁の重量を材料的に減らすと共に適
量な軸線方向寸法の圧力逃がし通路５７を構成し、それ
によって、その上端のところで、第２図で最も良くわか
るように半径方向ポート５８を経て電機子ばねケージ２
１の弁ばね空所５９と連絡し、以下に説明するように制
御弁３８に電機子６１を固着するのに使用したねじ６１
ａにある中央貫通孔（無符号〕も貫通している。ねじ６
１ａの孔はそこを通して燃料が流れるのを許し、粘性減
衰を減らす助けとなり、こぼれ圧力は後に説明するエア
ギャップに燃料を強制し、制御弁３８の一層急速な開放
を助ける。

弁閉鎖方向、第２図で見て上方に図示位置までの制御弁
３８の移動はソレノイド組立体６０によって行なわれる
。このソレノイド組立体は平坦頭部ねじ６１ａなどによ
って制御弁３８の軸５３の上方閉鎖端に固定された矩形
の偏平な電機子６１を包含する。

第２図で最も良くわかるように、電機子ばねケージ２１
は段付き貫通孔を備えており、この貫通孔は電機子６１
をゆるく受げる寸法の上壁６２と、制御弁３８の軸５３
をゆるく受ける直径の中間壁６３と、ばね５５およびば
ねリテナ５６をゆるく受は入れる直径の下壁６４とを構
成している。壁６２．６３は平坦な肩部６５でつながっ
ており、−この肩部は壁６２と共に電機子６１のための
空所を形成し、同時に壁６３．６４はばね５５の上端が
衝合する平坦な肩部６６でつながっている。

電機子ばねケージ２１の壁６２を貫いて開口している半
径方向開口６Ｔを貫いて電機子回転とめピン６８が延び
ており、このピンは電機子６１の回転を阻止するように
立置している。さらに、下壁６４を貫いて１つ以上の半
径方向ボート６９が開口していてはね５５を入れた空所
と隣接の供給／ドレン通路３０の間を流体連絡している
。また、図示のように、電機子ばねケージの外側上方周
面が隔たったくぼみ部２１ａを備えており、固定子組立
体２２の下面と共に、供給／ドレン通路と電機子空所の
間に流れを許す多数の通路を構成している。

第２図で最も良くわかるように、ソレノイド組立体は管
状外側固定子ハウジング２８を有する固定子組立体２２
も包含する。巻いた固定子コイルまたはソレノイドコイ
ル７１と多片式磁極片７２とを支持しているコイルボビ
ン７０が、たとえば、適当なプラスチックで作ったリテ
ナ７３によって固定子ハウジング２８内に支持されてお
り、この磁極片７２の下面は固定子ハウジングの下面と
整合している。

電機子ばねケージ２１と制御弁ケージ２゜の全軸線方向
寸法は制御弁３８および電機子６１の軸線方向寸法に合
わせて選定されており、制御弁３８が閉位置（第２図の
位置〕にあるときに、予め選定した間隙が電機子６１、
磁１片γ２の対向した作動面間に存在し、それによって
、最小の一定エアギャップがこれらの面間に存在するこ
とになる。

ソレノイドコイル７１は、この目的でそれぞれ固定子ス
ペーサ２３、ポンプホゾ−１に設けた適当な孔２３ｂ、
１ｂを貫いて延びる電気導体７４によって燃料噴射電子
制御回路（図示せず〕を経て適当な電源に接続可能であ
る。それによって、ンレノイドコイルは周知要領でエン
ジンの動作条件の関数として付勢され得る。第５図に示
す固定子スペーサ２３の構造では、このような孔２３ｂ
が４つ設けてあるが、２つだけ使用して対の導体７４を
支持する。

制御弁３８の最大開口運動は制御弁止め／ピストンケー
ジ１８によって制限される。この目的のために、第２．
３図で最も良くわかるように、制御弁止め／ピストンケ
ージ１８の上面はその中央を適当にさらもみされており
、弁開放方向における制御弁３８の運動量を制限するだ
めの止め面１８ａを与えている。

第２．３．４図で最も良くわかるように、制御弁ケージ
２０の下壁４７によって位置決めされたワッシャ７５が
このケージの肩部４８と止め面１８ａの間の所定位置に
はさまれており、制御弁３８０ヘツド５２をゆるく囲み
、それと共にスロツトル・オリフイスを構成しており、
これが供給／ドレン室３５０所定流れ面積の上方環状部
を形成している。

所望に応じて、ワッシャ７５を省略し、代りに第９図に
示す別の好ましい実施例におけるように、制御弁３８の
ヘッド５２の広がった端の外径を所望に応じて拡大して
もよい。

それによって、制御弁が開放位置にあるときに下壁４７
と共に供給／ドレン室３５の対応したスロツトル・オリ
フイス部を構成する。

プランジャ４のポンプ行程中、燃料はポンプ室１４から
供給／排出通路手段４０を通して後に説明するつもりの
排出通路手段７６の入口端に放出されるようになってい
る。

この排出通路手段７６の上部は、第２．６．８図でわか
るように、制御弁ケージ２０に設げた傾斜通路７７を包
含し、電機子ばねケージ２１の下面にある溝４５と一端
で連絡し、反対端で制御弁止め／ピストンケージ１８に
形成した傾斜通路７８のさらもみ上端と連絡する。通路
Ｔ８は、その以下に説明する目的のために本発明の特徴
に従って設けた制御弁止め／ピストンケージ１８を軸線
方向に貫いている段付き孔の拡大下部によって形成され
た中央圧力室８０内に通路の両端が開口している。

第２．３図に示すように、逆止弁ケージ１７（ばねリテ
ナとしても役立つ）に拡大段付き室８１が設けてあり、
この室８１の壁が扇形の外周部を有する偏平な逆上弁８
３のための止めを構成する環状肩部８２である場合に圧
力室８０に面する。圧力室８１はその下端を構成する開
口の最外方端を越えて側方に延び、それによって制御弁
止め／ピストンケージ１８の下端面は、この制御弁止め
／ピストンケージがこれらの図に示す開放位置から上方
に移動して圧力室８０の下端を構成している開口を閉じ
たときに逆上弁８３のための弁座となる。

第２図に示すように、少なくとも１つの傾斜通路８４も
逆止弁ケージ１７に設げてあって室８１をこのケージの
下端にある環状溝８５と接続している。この溝８５は、
順次、ばねケージ１６を通して１つまたはそれ以上の長
手方向通路８６と連絡している。各通路８６の下端は、
順次、噴霧先端１５の上端にある環状溝８７によって少
なくとも１つの傾斜通路８８を介して普通の噴射ニード
ル弁９１（噴霧先端１５内に可動状態で設置してある）
を囲んでいる中央通路９０に接続されている。通路９０
の下端には、燃料給送用の出口があり、それを囲んでニ
ードル弁９１のためのテーパ付き環状弁座９２があり、
この弁座の下には噴霧先端１５の下端に設置された１つ
以上の接続用噴霧オリフィス９３がある。

噴霧先端１５の上端はニードル弁９１の開閉運動を案内
する孔９４を備えている。ニードル弁９１の縮緬上端部
がばねケージ１６にある中央開口８５を貫通しており、
ばね座９６と衝合している。ばね座９６と逆止弁１７０
間にはコイルはね９７が圧縮されており、このコイルは
ねはニードル弁９１をその図示した閉位置に通常片寄せ
ている。

さて、本発明の特徴によれば、第２．３図で最も良くわ
かるように、圧力室８０を構成している制御弁止め／ピ
ストン１８にある段付き孔がブシング１００を構成して
おり、このブシングは所定直径のピストン１０１を摺動
自在に受は入れている。このピストンの一端（第２．３
図で見て下端）は圧力室８０内に突入していてその中の
燃料圧力を受けている。ピストン１０１は、その反対端
で、供Ｖドレン室３５を貫通していて扇形１０３外周形
状のピストン座１０２と衝合している。このピストン座
は制御弁３８のヘッド５２内に適当に固着されてその下
面と同一平面となっている。

このように配置したピストン１０１は後に説明する要領
で噴射サイクル中に弁座５０に対して制御弁３８を閉位
置に維持する際にソレノイド組立体６０を助けるように
作動する。

次に特に第１．２図を参照して、エンジン作動中、燃料
タンク（図示せず）からの燃料は、ポンプ（図示せず〕
によって所定供給圧力で供給通路および環状体（図示し
ていないが、半径方向入口ポート３１と連絡し又いる）
を通って当該電磁式単位燃料噴射器に供給される。入口
ポート３１を通って給送された燃料は供給／ドレン通路
３０に流れ、次いで一部がスロット３６で構成されてい
る供給／ドレン室３５に流れる。

固定子組立体２２の固定子コイル７１が消勢されたとき
、ばね５５は制御弁３８を開放し、その状態を維持する
ように作動し、その結果、弁座５０および弁３８のヘッ
ドが流れ環帯を構成する。同時に、制御弁３８に連結し
た電機子６１も磁極片７２に対して第２図で見て下方に
動かされ、これら要素の対向した作動面間に所定の作動
エフギャップを与える。

制御弁３８が開位置にあるとき、燃料（ま供給／ドレン
室３５から弁ヘッド５２）ワッシャ７５の内壁面間の流
れ環帯を通って環状空所５４に、そして通路５１および
供給／排出通路手段４０を経てポンプ室１４に流れる。

こうして、プランジャ４の吸込み行程中、ポンプ室に燃
料が補給される。同時に、燃料は噴射ノズル組立体に燃
料を供給するのに使用されている排出通路７６内にも存
在することになる。

その後、従動子６が従来周知の要領でたとえばカム作動
式ロッカアームによって下方に駆動されてプランジャ４
を下方に動かすと、燃料がポンプ室１４から排出され、
この燃料室およびそこに接続した隣接の供給／排出通路
手段４０の圧力を°高めることになる。しかしながら、
固定子コイル７１がまだ消勢されたままなので、この圧
力は対応した戻しばね９７０力に抗してニードル弁９１
を持上げるに必要な「ポツプ」圧力よりも低い所定のレ
ベルまで上昇するだけである。

この期間中に、ポンプ室１４から排出された燃料は環状
空所５４を含む供給／こぼし通路手段を経て供給／ドレ
ン室３５に流れ、次にこの室から燃料は供給／ドレン通
路３０およびドレンポート３２を経て排出され、たとえ
ば、環帯、通路（図示せず９を経てほぼ大気圧の燃料タ
ンクに戻される。

ディーゼルエンジンの燃料噴射では普通のように、複数
の電磁式単位燃料噴射器が共通のドレン通路（図示せず
）に並列に接続され得る。この共通のドレン通路は、通
常、そこを通る燃料の流量を制御するのに使用されるオ
リフィス通路（図示せず）を含んでおり、各噴射器で燃
料圧力を所定の供給圧力に維持するようになっている。

その後、プランジャ４の引続いた下降行程で、適当な電
気導体７４を通して固定子コイル７１に送られた有限の
特性、持続時間（たとえば、カム４１１］やロッカアー
ムリンク機構に関する対応エンジンピストン位置の上死
点に対する時刻）の電気（電流）パルスが電機子６１を
引付ける電磁界を発生して磁極片７２に向う運動を行な
わせる。

電機子６１のこの第２図で見て上向きの運動は制御弁３
８を弁座５０に対して移動させてそこを閉ざす。これら
の要素の位置は第２．３．４図に示してある。こうなる
と、供給／ドレン通路５１および環状空所５４を経ての
燃料の排出はもはや起こらず、プランジャ４が排出通路
手段７６内の燃料の圧力をニードル弁９１の離座を生じ
させろ「ポツプ」圧力レベルまで高めることになる。次
いで、噴ｇオリフィス９３を通して燃料の噴射が可能と
なる。通常、プランジャのさらに引続く下降運動中に噴
射圧力が増大する。

制御弁３Ｂはここでは圧力釣合い弁と呼ばれる。すなわ
ち、この制御弁は弁座５０の角度に合わせて選定した弁
座面５２ａを有し、弁座の着座係合がこの弁座５０と弁
案内壁４６の緑の相互係合で生じることになる形式の弁
なのである。制御弁３８の圧力を釣合わせるためのこの
所望環状弁座接触の直径は第４図にＤ−３ＥＡＴＩとし
て示してある。したがって、弁案内を４６の内径および
弁軸５３の外径が環状空所５４の上端に摺動シールを形
成する。したがって、実用上の目的のために。第４図で
見れば、Ｄ−８ＥＡＴｌ＝Ｄ−ＧＵＩＤＥである。この
配置によれば、制御弁３８が噴射サイクル中に閉位置に
あるとき、環状空所５４内の燃料圧力は弁の対向面（実
用上の目的のために等しい値である〕に作用することに
なる。

しかしながら、弁座の摩耗の結果あるいは製造公差もし
くは制御弁３８の制御弁ケージ２０との不正な取合わせ
またはこれら両方の結果として、実際には、第４図に示
すような実際の弁座直径Ｄ−８ＥＡＴ２は所定の限度内
で所望弁座直径Ｄ−３Ｆ：、ＡＴＩよりもやや大きくな
る可能性がある。これは環状空所５４内の燃料圧力が作
用し得る面積差を与え、弁開放方向において弁ヘッド５
２に加わる力を大きくすることになる。従来技術では、
この力は対応したソレノイド組立体の引き付は力によっ
て克服せねばならない。

しかしながら、本発明のピストン１０１の配置によれば
、燃料噴射サイクル中、圧力室８１内に存在する高い噴
射圧力の燃料が同時にピストン１０１の下端に作用する
ことになる。所定の外径を持ち、したがって、所定の下
端面積を持つピストン１０１が設けてあるので、燃料圧
力は第２．３．４図で見て上向きの方向にこのピストン
に作用することになる。この上向きの力は弁に固定した
ピストン座１０２を経て制御弁３８に伝えられる。ピス
トン１０１の上記の所定直径は、好ましくは燃料噴射サ
イクル中に制御弁３８に作用する正味静圧力がほぼゼロ
になるように選定される。

この配置によれば、成る特定の電磁式単位燃料噴射器の
電機子６１上の磁極片７２によって生じる予め要求され
る電磁引き付は力を減じることができ、エアギャップの
作動面積、固定子組立体の寸法および電機子６１０寸法
を小さくすることができ、したがって、所与のエンジン
用途に合わせて単位燃料噴射器をより小型化することが
できる。

固定子コイル１１への電流パルスが停止すると、電磁界
が消滅し、ばね５５が制御弁３８を再び開き、電機子６
１をその下方位置へ移動させる。制御弁３８が開くと、
再び、供給／ドレン通路５１、環状空所５４、弁座５０
と今や離座状態にある弁座面５２０間の流れ環帯、およ
びたとえば第２−１１図に示す実施例のように弁ヘッド
５２の外周面とワッシャ７５の内壁面によって構成され
たスロットルオリフィス環帯を経て燃料が供給／ドレン
室３５に流入することができる。スロットルオリフィス
環帯はこの排出燃料流を絞り、ワッシャ流れ環帯と弁座
流れ環帯の間に中間圧力を発生させる。これは第４図の
実施例に示すようにヘッド直径Ｄ−３ＥＡＴＩ、Ｄ−Ｆ
ＬＡＮＧＥによって構成される弁座区域を通って下向き
の弁開放方向において制御弁３８のヘッド上に作用する
圧力を高める。これは制御弁３８を急速に開放させ、排
出通路手段７６内のシステム圧力を解放し、それによっ
て、弁戻しはね９７がニードル弁９１の閉鎖をスロット
ルオリフィスが存在しない場合よりも急速に行なわせる
ことになる。明らかなように、第９図の実施例では、制
御弁３８のヘッド５２０面積が大きくなっているので、
制御弁の開放運動はさらに速くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電磁式単位燃料噴射器の縦断面図
であり、ポンプのプランジャがポンプ行程の最上方にあ
り、電磁弁手段が付勢されている状態を示し、組立体の
下方内部部品を側面図で示す図である。 第２図は第１図の電磁式単位燃料噴射器の下部の拡大□
縦断面図であり、制御弁をその閉位置で示している図で
ある。 第３図は第２図の組立体の制御弁ケージ、制御弁止め／
ピストンケージの一部を示す拡大断面図であり、弁アシ
ストピストンを側面で示す図である。 第４図は第２．３図の弁組立体そのものの制御弁および
それに対応する雌堅弁座部分を示す拡大横断面図であり
、これらの構成要素の相対寸法を説明する図である。 第５図は単位燃料噴射器の固定子スペーサの拡大底面図
である。 第６図は単位燃料噴射器の制御弁ケージの頂面図である
。 第７図は第６図の７−７線に沿った、制御弁ケージの横
断面図である。 第８図は第６図の８−８線に沿った、制御弁ケージの横
断面図である。 第９図は好ましい制御弁ヘッドおよびそれと協働する制
御弁ケージ弁座部を示す、第４図と同様の図であり、制
御弁を閉位置で示す図である。 く主要部分の符号の説明〉 ３０・・・・・・燃料通路手段、３５・・・・・・供給
Ａレン室、４６・・・・・・弁軸案内孔、５０・・・・
・・弁座、１．２・・・・・・ハウジング手段、３・・
・・・・ポンプシリンダ手段、１４・・・・・・ポンプ
室、４・・・・・・外部作動式プランジャ、９１・・・
・・・弁、１５・・・・・・噴射ノズル手段、４０．７
６・・・・・・排出通路手段、５３・・・・・・軸、５
２・・・・・・ヘッド、３８・・・・・・ポペット弁、
５３ａ・・・・・・棉径軸部、５４・・・・・・環状部
、６０・・・・・・ソレノイド手段、６１・・・・・・
電機子、５５・・・・・・ばね手段、１０１・・・・・
・ピストン、手続補正書 昭和６０年９月ｌ／日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　適当な供給圧力で燃料が出入りする燃料源に接
   続可能な燃料通路手段（３０）、この燃料通路手段と流
   体連通する供給／ドレン室（３５）および弁軸案内孔（
   ４６）を有し、供給／ドレン室側端で弁軸案内孔を囲ん
   で円錐形の弁座（５０）が設けてあるハウジング手段（
   １、２）と、このハウジング手段に設けたポンプシリン
   ダ手段（３）と、このポンプシリンダ手段内で往復動し
   て一端の開口したポンプ室（１４）を構成しており、ポ
   ンプ工程では燃料を排出し、吸引工程では燃料を吸込む
   ように作動する外部作動式プランジヤ（４）と、前記ハ
   ウジング手段の一端に作動可能に設置してある弁（９１
   ）制御式噴射ノズル手段（１５）と、前記ポンプ室を前
   記噴射ノズル手段に接続している排出通路手段 （４０、７６）と、前記ポンプ室と前記供給／ドレン室
   の間を連絡しており、往復動できるように前記弁軸案内
   孔（４６）内に支持されている軸（５３）を持つヘツド
   （５２）を有するソレノイド作動式ポペツト弁（３８）
   を包含するソレノイド（６０）作動式でポペツト弁（３
   ８）制御式の通路手段（５１等）とを包含し、前記ヘツ
   ドが前記弁座（５０）に相対的に開位置と閉位置の間で
   移動でき、前記軸が前記ヘツドに隣接して縮径軸部（５
   ３ａ）を有し、この縮径軸部が前記弁軸案内孔と共に前
   記弁制御式通路手段の環状部（５４）を構成しており、
   さらに、前記ハウジング手段内にソレノイド手段（６０
   ）が設置してあり、このソレノイド手段が前記ポペット
   弁に連結した電機子（６１）を包含しており、前記ポペ
   ツト弁を前記開位置に通常押圧しているばね手段（５５
   ）が設けてある電磁ユニツト燃料噴射器において、ポペ
   ツト弁（３８）と同心に前記ハウジング手段（１、２）
   内に摺動自在にピストン（１０１）が支持されており、
   このピストンの一端が前記ポペツト弁の前記ヘツド（５
   ２）と衝合するように位置しており、ピストンの反対端
   が前記排出通路手段 （７６、８０）と流体連通しており、それによつて、前
   記ピストンが前記ポペツト弁を前記閉位置に保持するの
   を助けるように作動することを特徴とする電磁ユニツト
   燃料噴射器。 （２）　特許請求の範囲第１項記載の電磁ユニツト燃料
   噴射器において、前記排出通路手段 （４０、７６）が供給／排出通路手段（４０）を包含し
   、前記ポンプ室（１４）と前記供給／ドレン室（３５）
   の流体連絡が前記供給／排出通路手段の一部を経て行な
   われることを特徴とする電磁ユニツト燃料噴射器。 （３）　特許請求の範囲第１項または第２項記載の電磁
   ユニツト燃料噴射器において、前記ピストン（１０１）
   の前記反対端が前記排出通路手段（７６、８０）内の加
   圧燃料と連通しており、それによつて、前記ピストンが
   軸線方向に流体圧的に移動させられて前記ソレノイド組
   立体（６０）が付勢されているときに前記ポペツト弁（
   ３８）をその閉位置に保持するのを助けるようになつて
   いることを特徴とする電磁ユニツト燃料噴射器。 （４）　特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれ
   か１つの項に記載の電磁ユニツト燃料噴射器において、
   前記ハウジング手段（１、２）がさらに前記ポペツト弁
   （３８）の前記ヘツド（５２）と一緒に形成する内壁手
   段を包含し、前記ポペツト弁が前記閉位置から動かされ
   たとき、流れ環体の形をしたスロツトル・オリフイスが
   前記供給／ドレン室の一部を構成し、前記弁制御式通路
   手段の前記環状部が前記ヘツドに作用して前記ポペツト
   弁の一層急速な開放運動を助けるようになつていること
   を特徴とする電磁ユニツト燃料噴射器。 （５）　特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれ
   か１つの項に記載の電磁ユニツト燃料噴射器において、
   前記プランジヤ（４）、前記ポペツト弁（３８）および
   前記ピストン （１０１）が互いにほぼ同軸に整合した状態に設置され
   ていることを特徴とする電磁ユニツト燃料噴射器。