JPS627970A - 電磁式単位燃料噴射器 - 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に燃料を噴射す
るのに使用する形式の電磁式単位燃料噴射器、特に、シ
リンダ内のポンプ・プランジャのポンプ行程中にスピル
噴射、スピルサイクル全１１１１常制御し、ポンプ・プ
ランジャと対応するシリンダがスピル通路と糾合ねセで
あるソレノイド制御式通常開の制御弁を有する電磁式単
位燃料噴射器に関する。

いわゆるジャーク式の電磁式単位燃料噴１・１器は、普
通、ディーゼルエンジンの対応したシリンダに液状燃料
を圧力噴射するのに用いられている。周知のように、こ
のような電磁式単位燃料噴射■はポンプ・プランジャ・
ブッシングの形をしてポンプを包含する。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、
燃料を適当な高さの圧力まで加圧し、電磁式単位燃料噴
射器に組み込まれた燃料噴射ノズル組立体の圧力作動式
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成る形態では、ポン
プ・プランジャは螺旋溝を備えており、これらの螺旋溝
がブッシングにある適当なポートと協働して加圧作用を
制御し、ポンプ・プランジャのポンプ行程中の燃料の噴
射を制御する。

このような電磁式単位燃料噴射器の別の形態では、ソレ
ノイド作動式制御弁が電磁式単位燃料噴射器に組み込ま
れており、たとえば電磁式単位燃料噴射器のポンプ室か
らの燃料のドレン量を制御する。この後者の形式では、
ポンプ・プランジャのポンプ行程中に所望に応じてソレ
ノイドを付勢することによって燃料噴射量が制御され、
それによって、ドレン流を停止してポンプ・プランジャ
に燃料の圧力を高めさせ、対応した燃料噴射ノズル組立
体の噴射弁の離座を行なわせる。このような電磁式単位
燃料噴射器の一例がたとえば米国特許第４，１２９，２
５３号に開示されている。

米国特許第４，３９２，６１２号および第４，４６３，
９００号に電磁式単位燃料噴射器の例が開示されており
、ここで使用されるソレノイド作動式通常開の制御弁は
米国特許 第４．３９２，６１２号では圧力平衡弁であり、米国特
許第４，４６３，９００号では非圧力平衡弁であって、
対応したポンプ・プランジャのポンプ行程時にポンプ室
からの燃料のスピル・ドレン流を制御するようになって
いる。このような電磁式単位燃料噴射器では、ポンプ容
量は予め選定した最大噴射器出力よりもかなり大きくな
るように選定されている。燃料の噴射は、ソレノイドを
付勢して制御弁を閉ざし、ポンプ室からの燃料のスピル
・ドレン流を阻止することによってポンプ・プランジャ
のポンプ行程中に開始され、したがって、ポンプ・プラ
ンジャが続けて移動し、燃料の圧力を高め、対応した圧
力作動式噴射弁を離座させ、燃料の噴射を行なうように
なっている。ソレノイドの消勢時、ばねが制御弁を離座
させて再び燃料のスピル流を生じさせ、燃料の圧力を低
下させ、燃料噴射を終了させる。したがって、プランジ
ャのポンプ行程毎に、制御弁がスピル、噴射、スピルサ
イクルを行ないながら作動する。

この分野で周知のように、このような電磁式単位燃料噴
射器におけるソレノイドのソレノイドコイルは内蔵計算
機に設けられたような適当な燃料噴射器電子制御回路を
経て適当な電源に接続してある。したがって、電磁式単
位燃料噴射器のこのような電子制御は優れた噴射タイミ
ング、出力の融ｉｍ性を与える。計算機制御の電気信号
を介して作動する電磁式すなわらソレノイド作動式制御
弁は成る範囲の噴射タイミング、出力に対処できるよう
になっているが、この範囲というのが所与のエンジン用
途におけるポンプ・プランジャ作動用カム軸設計によっ
てしか実際に制限を受けないのである。

しかしながら、成る種のエンジン用途のためにこのよう
な電磁式単位燃料噴射器を小型化しようとするとき、（
パッケージ寸法その他の制限、たとえば、制御弁位置、
高圧ｊｍ路寸法、形状により）弁座と制御弁の着座面に
よって構成される環状の流れ領域を通る高圧スピル経路
が、（制御弁がその完全開放位置にあるときに）、エン
ジン速度が高いときに充分なスピル流を与えて燃料噴射
をほぼ瞬時に終了させるには不適当であることが見出さ
れた。これは、成る特定のエンジン用途において、最高
エンジン速度およびピーク噴射器出力で、燃料を噴射す
ることのできる実時間が高速でカム軸の角速度が一層高
くなるためにもっと低いエンジン速度で許される実時間
よりもかなり短くなるという事実を原因とする。したが
って、高いエンジン速度では、燃焼過程の成る所与の時
点の後に対応する燃焼室に噴射され得る燃料の燃料効率
が低くなり、過剰な煙を発生ずるのである。

本発明によれば、電磁式単位燃料噴射器は従来技術から
異なり、特許請求の範囲第１項の特徴記載部分に記載さ
れた特徴によって特徴付けられる。

本発明は、ブッシング内で往復動できるポンプ・プラン
ジャを有するポンプ組立体を包含し、このポンプ・プラ
ンジャが外部的に、たとえば、エンジンで駆動されるロ
ッカアームによって作動さセられ、プランジャ・ポンプ
のポンプ行程中にポンプ室から流出する流れが燃料噴射
ノズル組立体に送られ、この燃料噴射ノズル組立体がそ
の噴霧先端にある噴霧オリフィスを通って流出する流れ
を制御するばね片寄せ式圧力作動噴射弁を包含する電磁
式単位燃料噴射器を提供する。ポンプ室からの流れは通
常間のソレノイド作動式制御弁を含む供給／ドレン通路
を通して比較的低い供給圧力の燃料を収容した室に流れ
ることができる。燃料の噴射量はソレノイドを付勢制御
することによって調節され、その結果、制御弁はポンプ
・プランジャのポンプ行程の一部でポンプからのドレン
流を所望に応じて阻止するように制御弁が作動的に設置
され、それによって、ポンプ・プランジャが燃料圧力を
高めて噴射弁の離座を行なわせ得る。その後、ソレノイ
ドを消勢したとき、制御弁が再び開かれて燃料のスピル
流を生じさせ、ポンプ圧力を低下させて再び噴射弁を着
座させる。さらに、ポンプ・プランジャとブッシングは
所定の高速エンジン作動時、したがって、もはや燃料が
燃焼過程に効果的に加えられない時点で噴射圧力をスピ
ルするように制御弁を援助すべく軸線方向に設置した二
次スピル通路を備える。

したがって、本発明の主目的は、ポンプ・シリンダ内の
ポンプ・プランジャのポンプ行程中に燃料噴射の開始、
終了を制御するための制御弁（ソレノイド作動式）を包
含し、ポンプ・プランジャとブッシングに二次スピル通
路が形成され、これが所定のエンジン高速度で噴射を終
了させるべく制御弁を援助するように位置している改良
した電磁式単位燃料噴射器を提供することにある。

本発明の別の目的は、燃料噴射タイミング、出力を電子
式に制御するようになっており、噴射器の対応したポン
プ・プランジャ、ブッシングに設けた機械的制御の二次
スピルｉｌ路を包含し、もはや燃料が燃焼過程に有効的
に加えられないエンジン高速度で作動エンジンシリンダ
燃焼サイクルの時点で噴射圧力を解放する改良電磁式単
位燃料噴射器を提供することにある。

本発明のまた別の目的は、容易かつ安価に製造、組立て
が可能であり、自動車用燃料系統の生産に使用するに適
した動作および他の点でも信頼性のある構造、作動、配
置の特徴を有する上記形式の電磁式単位燃料噴射器を提
供することにある。

以下、添付図面を参照しながら本発明の詳細な説明する
。

まず、第１図を参照して、本発明の好ましい実施例であ
る電磁式単位燃料噴射器１はディーゼルエンジンのシリ
ンダヘッド３にこの目的で設けた適当な孔または噴射器
ソゲ・シト２内に装着するようになっており、電磁式単
位燃料噴射器の下方噴霧先端はシリンダヘッド３から突
出して対応した燃焼室（図示せず）内に燃料を吐出する
ようになっている。

電磁式単位燃料噴射器１は、実際に、電磁作動式通常開
の制御弁を組込んだ単位燃料噴射器・ポンプ組立体であ
り、この制御弁がこれから説明する要領でこの組立体の
噴射器部分からの燃料吐出量を制御するようになってい
る。

図示の構造において、電磁式単位燃料噴射器１は噴射器
本体１０を包含し、これは垂直な主本体部１０ａとそれ
と一体の側方本体部１０ｂとで構成されている。垂直主
本体部１０ａを貫いて垂直方向の段付き孔が形成してあ
り、ポンプ・プランジャ１２を摺動自在に密着して受は
入れる内径のシリンダまたはブッシング１１を構成する
下方円筒壁面と、ブッシングを構成する下方円筒壁面、
Ｌりも大きい内径の上方壁面１３とを有する。アクチュ
エータ従動子１４がポンプ・プランジャ１２の上方外方
部に作動連結してあり、このアクチュエータ従動子とそ
れに連結したポンプ・プランジャが、たとえば、第３図
に概略的に示すような公知要領でエンジン駆動力ｌ、軸
７、ブツシュロッド８およびロッカアーム９によって往
復動させられるようになっている。プランジャ戻しばね
１５がポンプ・プランジャ１２に連結してあり、通常そ
れを吸引行程方向に片寄せている。

ポンプ・プランジャ１２はブッシング１１と共にこのブ
ッシング１１の下方開放端のところに可変容積のポンプ
室１６を形成している。

普通の要領で、ナツト２０が噴射器本体１０の下端に螺
合させてあり、その延長部となっている。

ナツト２０はその下端に開口２０ａを有し、この開口を
貫いてｖｉ［１１の燃料噴射ノズル組立体の複合噴射器
弁ボデーまたは噴霧先端２１　（以下、噴霧先端とのみ
呼ぶ）が延びている。図示のように、噴霧先端２１はそ
の上端が拡大しでおり、ナツト２０の貫通端ぐり孔の提
供する内側肩部２０ｂに着座する肩部２１ａを与えてい
る。噴霧先端２１と噴射器本体１０の下端の間には、噴
霧先端２１から始まる順序で、ばねケージ２２、ディレ
クタケージ２３が設けてあり、これらの構成要素は図示
構造では別体の構成要素となっていて製造、組み立てを
楽にしており、また、燃料噴射ノズル組立体の一部とも
なっている。

ナツト２０を貫いて段付き孔が形成してあり、これは所
定内径の内側」１方壁面２４と、これに隣接して内ねじ
部２０ｃとを構成している。この内ねじ部２０ｃは噴射
器本体１０の下方縮径端のところにある外ねじと螺合す
る。噴射器本体１０とナツト２０のこのねじ結合は、図
示構造では、後述する目的のためにナツト２０の上端が
垂直主本体部１０ａの下方縮径端をその上方拡大直径部
につなぐ半径方向肩部ｔｏｅから軸線方向に隔たってい
るように配置されている。周知のように、ナツト２０の
噴射器本体部１０へのねし結合で噴霧先端２１、ばねケ
ージ２２およびディレクタケージ２３をナツト２０の内
側肩部２０ｂと垂直主本体部１０ａの底面の間で締付け
、端と端を重ねた状態に保持することになる。これらの
構成要素のすべては対応した面を重ね合わせており、互
いに圧力密封関係に保持されている。

図示実施例において、噴射器本体１０の垂直主本体部１
０ａとナツト２０の組立体は段付きの外形を有し、噴射
器ソケット２内に密封装着されるようになっており、こ
の配置により、この分野で公知の要領でシリンダヘッド
３に適当に設けた内側燃料レールまたはギヤラリ手段を
経て電磁式ｍ位燃料噴射器１から燃料が供給され、排出
される。

第１図に示す構造では、シリンダヘッド３は燃料通路４
を通る単一の流れを備え、この燃料通路は電磁式単位燃
料噴射器１への燃料供給１ｍ路としても、そこからのド
レン通路としても役立つ。燃料通路４を通るこの単一の
流れはシリンダヘッド３の噴射器ソケット２に設けた段
付きの環状溝６によって構成された環状の空所５と連絡
するように位置している。

あるいは、燃料噴射分野では周知のように、互いに軸線
方向に隔てて設けた個別の燃料通路を所望に応じて用い
、１ｆｆｉ路の一方を電磁式単位燃料噴射器への供給通
路として役立て、他方の通路を第３図に示す電磁式単位
燃料噴射器の別の実施例について概略的に示す要領で電
磁式単位燃料噴射器からのドレンｉＩｌ路として役立て
てもよい。また、周知のように、圧力調整器あるいは流
れオリフィスのいずれか（図示せず）を上述の通路の一
方あるいは両方と組合わせて所定の比較的低い供給／ド
レン圧力に通路内の圧力を維持するようにしてもよい 第１図に示すように、環状の燃料フィルタ２５は、その
下端がナフト２０の上端を囲み、それによって、この上
端が噴射器本体１０の半径方向肩部１０ｅに衝合した状
態になる。環状塩１１フィルタ２５とナツト２０の内側
上壁２４は、実際に、垂直主本体部］Ｏａの縮径端の外
周面と共に燃料供給／ドレン空所２６を構成しており、
この燃料供給／ドレン空所は環状燃料フィルタ２５を通
る流れ開口を経て環状空所５と連絡している。

ポンプ室１６への燃料の基本的な流れおよびそこからの
ドレン流は制御弁３２によって制御される流れを有する
供給／ドレン通路３０によって与えられる。制御弁３２
は後に詳しく説明する要領でソレノイド３１によって作
動させられる。

この目的のために、一体側古本体部］Ｏｂはそこを貫く
段付き孔を備え、所定内径の上方弁軸案内壁面３３とこ
の」二方弁軸案内壁面よりもかなり大きい内径の下方壁
面３４とを含む円形の内壁面を構成している。これらの
壁面は平らな肩部３５でつながっており、この肩部は円
錐形の弁座３６を構成する小さな傾斜した壁面で終って
いる。弁座３６は上方弁軸案内壁面３３を囲んだ環状の
ものである。

図示構造において、中央直立ポス４１を有する閉鎖キャ
ップ４０がねし４２などによって適当に一体側方本体部
１０ｂの下面に取り付けてあり、下方壁面３４と同心と
なっており、それによって１に の下方壁面３４および平らな肩部３５と共に供給／ドレ
ン室４３を構成している。図示のように、中央直立ボス
４１は所定の高さとなっており、制御弁３２の開き止め
として作用する。閉鎖キャップ４０に設けた環状溝内に
は０リングシール４４が設置してあり、閉鎖キャップと
一体側方本体部１０ｂの平らな底面との間の流体シール
となっている。さらに、上方弁軸案内壁面３３に対して
それをほぼ囲んだ関係でソレノイド３１の下面と一体側
方本体部１０ｂの平らな上面の間にはさまれて密封状態
に固着された中空ソレノイド・スペーサ４５が電機子室
４６を構成しており、これは上方弁軸案内壁面３３によ
って構成された孔の軸線に対して半径方向にオフセット
した圧力均等化通路４７によって供給／ドレン室４３と
直接連通している。これを行なう要領および目的は上記
の米国特許第４，３９２，６１２号に示されている要領
、目的と同様である。

燃料は一次供給／ドレン通路４８によって供給／ドレン
室４３へ供給され、そこから排出させられる。この−次
供給／ドレン通路４８は垂直主本体部１０ａに設けた垂
直通路部分４８ａを包含し、この垂直通路部分の一端は
燃料供給／ドレン空所２６と連絡し、反対端は傾斜通路
部分４８ｂの上端と連絡している。傾斜通路部分４８ｂ
の下端は下方壁面３４を貫いて供給／ドレン室４３に開
口している。さらに、燃料は二次供給／ドレン１ｆｆｉ
路５０によって電機子室４６に供給され、また、そこか
ら排出され得る。二次供給／ドレン通路５０は一端をブ
ッシング１１の環状溝１１ａと連通させた第１通路部分
５０ａと、環状溝１１ａから傾斜して延び、一体側古本
体部１０ｂの上面を貫いて電機子室４６に開口している
。

ポンプ室１６に対する燃料の実際の出入りは噴射器本体
１０に設けた供給／ドレン通路３０によって行なわれ、
この供給／ドレン通路３０の下端はブッシング１１に設
けた環状の溝５２に開口している。供給／ドレン通路３
０の上端は一体側方本体部１０ｂに設けた上方弁軸案内
壁面３３を貫いて開口している。

この供給／ドレン通路３０とそれに関連する環状溝５２
の間のポンプ室１６との実際の流体連絡は少なくとも１
つの貫通半径方向通路５３とポンプ・プランジャ１２の
下端に設けた相互連絡用軸線方向通路５４とによって行
なわれる。

さらに、供給／ドレン室４３と供給／トレンｉ１路３０
の間の流れは制御弁３２によって制御される。

この制御弁３２は中空ポペット弁の形をしており、一端
（第１図で見て上端）に円錐形の弁座面５５ａを有する
軸線方向に細長いヘッド５５を包含し、反対端すなわち
下端のところにはばね係合し、外方に延びる半径方向の
フランジ５５ｂとを有し、これら上下端の間で軸線方向
に細長いヘッドの壁を貫く少なくとも１つの半径方向通
路５５Ｃを有し、そこから上方に軸５６が延びている。

軸５６は上方弁軸案内壁面３３に往復動自在に受は入れ
られる直径の上部と、軸線方向寸法を有する軸線方向に
細長いヘッド５５の円錐形弁座面５５ａに隣接した縮小
直径の下部５６ａとを包含し、上方弁軸案内壁面３３と
共に環状空所５７を形成している。この環状空所５７は
制御弁３２の開閉運動中、供給／ドレン通路３０と連通
する。

制御弁３２の円錐形弁座面５５ａは円錐形弁座３６に対
応する形状となっており、上記の米国特許第４，３９２
，６１２号に開示されているような要領で実質的に圧力
平衡弁としても作動するし、あるいは、上記の米国特許
第４，４６３，９００号に開示されているような要領で
不平衡圧力弁としても作動することになる。

制御弁３２は、通常、所定の力を有するばね５８によっ
て円錐形弁座３６に対して開いた位置、すなわち、第１
図に示す位置に片寄せられている。

このばね５８は軸線方向に細長いヘッド５５の主本体部
をゆるく囲み、一端が軸線方向に細長いヘッドの半径方
向フランジ５５ｂに衝合している。制御弁３２の円錐形
弁座３６に対する閉鎖位置への動きは電機子室４６にゆ
るく入っている平らな電機子６０　（ソレノイド作動式
）による。電機子６０は軸５６の内ねじ付き上方自由端
に螺合した中空ねじ６１などによって制御弁３２の上端
に適当に固着されている。

第１図でわかるように、平らな電機子６０は中空ソレノ
イド・スペーサ４５に設けた対応した形状の電機子室４
６内にゆるく入っており、ソレノイド３１の対応した磁
極片６２に相対的に動けるようになっている。

ソレノイド３１は、さらに、ガラス繊維強化ナイロンの
ような適当なプラスチックで作ったフランジ付きのさか
さになったカップ状のソレノイドケース６４を有する固
定子組立体６３を包含する。このソレノイドケース６４
はねし６５などによって一体側方本体部１０ｂに取り付
けられており、上方弁軸案内壁面３３を囲む位置で間に
中空ソレノイド・スペーサ４５がはさまれている。ソレ
ノイドコイル６７と対応した磁極片６２を支持している
コイルボビン６６がソレノイドケース６４内に支持され
ている。

図示構造においては、磁極片６２の下面が第１図に示す
ようにソレノイドケース６４の下面と整合している。こ
の配置では、中空ソレノイＬ・スペーサＩ ４５の厚さが、制御弁３２が閉鎖位置にあるときに一体
側方本体部１０ｂの上面上方の平らな電機子６０の高さ
に対して予め選定され、その結果、平らな電機子の上方
作動面と中空ソレノイド・スペーサの上面を含む平面と
の間に間隙が存在し、平らな電機子と対応した磁極片の
対向した作動面の間の作動エアギャップが最小となる。

従来と同様に、ソレノイドコイル６７は燃料噴射電子制
御回路（図示せず）を経て適当な電源に接続されるよう
になっており、周知の要領でエンジンの作動条件の関数
としてこのソレノイドコイルが付勢され得る。

作動中、ポンプ・プランジャ１２のポンプ行程で、加圧
燃料はポンプ室１６から後述の吐出通路７０の入口端に
放出されるようになっている。

第１図で見てこの吐出通路７０の上部は垂直１ｍ路７１
を包含し、この垂直通路７１はディレクタケージ２３を
貫いて延びていて、ばねケージ２２の上面に設けた環状
室７２と連絡している。

図示のように、ばねケージ２２には環状室７２が形成し
てあり、これはディレクタケージ２３の底と対面してい
る。環状室の底から上方に突起７３が突出しており、こ
の突起はこの分野で周知の目的に使用される円形の平ら
なディスク型逆止弁７４のための止めとなっている。

ばねケージ２２には少な（とも１つの垂直通路７５が設
けてあり、これはばねケージ２２の下端にある環状１１
１７６と環状室７２とを接続している。この環状溝７６
は少なくとも１つの（頃斜通路７７によって中央通路７
８に接続している。この中央通路７８は噴霧先端２１内
に可動設定されたニードル式の噴射弁８０を囲んでいる
。中央通路７８の下端には弁座８１を持つ燃１′８１給
送用出口があり、弁座８１は噴射弁８０を囲む環状円錐
形のものであり、弁座８１の下方に噴霧先端２１の下端
にある噴霧オリフィス８２が接続している。

噴射弁８０は普通の圧力作動式弁であり、ばねケージ２
２の空所２２ａ内に設置したばね８３によって通常は弁
閉鎖位置に片寄せられており２．空所２２ａは周知要領
で比較的低い圧力燃料区域に半径方向通気ポート８４に
よって通じている。

電磁式単位燃料噴射器１は上記の米国特許第４゜３９２
．６１２号および同第４，４６３，９００号に開示され
ているのと同様の構造、機能を有する。

したがって、エンジン作動時、燃料はポンプ（図示せず
）によって所定の供給圧力でシリンダー・ラド３の単一
流貫通燃料通路４および環状空所５を経て電磁式単位燃
料噴射器１に供給され、環状燃料フィルタ２５を通して
燃料供給／ドレン空所２６に供給される。こうして燃料
供給／ドレン空所２６に供給された燃料は一次供給／ド
レン通路４８をｉｌｌって供給／ドレン室４３に流れ、
この供給／ドレン室４３から圧力均等化通路４７を経て
、そして半径方向通路５５Ｃ１制御弁３２および中空ね
じ６１を通って電機子室４６に流入する。第１図の構造
では、流れは二次供給／ドレン通路５０を経て電機子室
４６と燃料供給／ドレン空所２６の間をいずれの方向へ
も流れることができる。

ソレノイド３１のソレノイドコイル６７が消勢された場
合、ばね５８は制御弁３２を円錐形弁座３６に対して開
き、その状態に保持するように作動し、もちろん、平ら
な電機子６０はその作動面と対応した磁極片６２の対向
した作動面の間に所定の作動エアギャップを与えるよう
に位置している。

ポンプ・プランジャ１２の吸引行程時、制御弁３２がそ
の開放位置にあると、燃料は供給／ドレン室４３から円
錐形弁座面５５ａと円錐形弁座３６の間に今や構成され
ている環状通路をｉｌｌって下部５６ａと上方弁軸案内
壁面３３とによって構成された環状空所５７に流れ、次
に供給／ドレン通路３０を経て環状溝５２の構成する空
所に流れ、次いで半径方向１ｍ路５３および軸線方向通
路５４を通ってポンプ室１６に流入する。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る吐
出通路７０にも存在することになる。

その後、アクチュエータ従動子１４が第３図に示すよう
にロッカアーム９によって下方に駆動されてポンプ・プ
ランジャ１２のポンプ行程を行なわせると、すなわち、
第１図で見てポンプ・プランジャ１２の下降運動を生じ
させると、ポンプ室１６内の燃料が加圧され、もちろん
、供給／ドレン通路３０およびそれに組み合わされた吐
出通路７０内の燃料も加圧されることになる。しかしな
がら、ソレノイドコイル６７がまだ消勢されていると、
この圧力は噴射弁８０をその対応したばね８３の力に抗
して持ち上げるに要する「ポツプ」圧力よりも小さい所
定量上昇するだけである。

この期間中、ポンプ室１６から排出された燃料は、制御
弁３２がまだ開いているので、供給／ドレン通路３０、
環状空所５７を経て供給／ドレン室４３に流れる。

その後、ポンプ・プランジャ１２が続けて下降行程を行
なう間、適当な電気導体を通じてソレノイドコイル６７
に有限な性質、持続時間（たとえば、図示しないエンジ
ンピストンの上死点に対する時刻、カム軸・ロッカアー
ム・リンク機構に関する位置）の電気（電流）パルスが
印加されると、電磁場が発生し、これが平らな電機子６
０を第１図の位置から対応した磁極片６２に向って上方
へ引き付ける。

平らな電機子６０のこの動きは制御弁３２を対応した円
錐形の弁座３６に着座させることになる。このとき、上
述したように供給／ドレン通路３０を経てポンプ室１６
から流出する燃料流はもはやなくなる。ポンプ室１６か
らの燃料解放がないと、ポンプ・プランジャ１２が続け
て下降するにつれてその中の燃料圧力が「ポツプ」圧力
レベルまで−１−昇し、噴射弁８０を離座させることに
なる。次いで、噴霧オリフィス８２を通って燃料が噴出
する。通常は、ポンプ・プランジャ１２がさらに下降し
続ける間、噴射圧力は上昇し続ける。

ソレノイドコイル６７への電気電流パルスの印加が止ま
ると、電磁場は消滅する。このとき、ばね５８の力が直
ちに制御弁３２を離座させ、ポンプ室１６から供給／ド
レン通路３０を含む通路を経て供給／ドレン室４３にス
ピル流が流れることができるようになる。それにより、
噴射器ノズル系統の圧力が吐出通路７０内などに解放さ
れ、その結果、ばね８３が噴射弁８０を再び着座させる
ことができる。

本発明によれば、機械的なスピル通路が電磁式単位燃料
噴射器１に組込まれ、所定の高いエンジン作動速度で噴
射圧力を解放させるように制御弁３２を援助する。この
スピル通路は実際にエンジン高速中にのみ二次スピル通
路として作動する。

第１図、第２図に示す実施例では、この二次スピル通路
８５はポンプ・プランジャ１２に設けた少なくとも１つ
のポート通路８６を包含し、このポート通路はポンプ・
プランジャ１２にある軸線方向１ｆｆｉ路５４をポンプ
・プランジャの外周面に形成した環状溝８７に開口する
ポート通路８６の反対端と交差させている。さらに、垂
直主本体部１０ａの縮径端にあるブッシング１１は環状
の溝８８を備えており、この溝は燃料供給／ドレン空所
２６に開口している複数の半径方向スピル・ポート９０
と連通している。

このような半径方向スピル・ポートが３つ第２図でわか
るように図示構造では使用されている。第２図に示すよ
うに、半径方向スピル・ポート９０ば、燃料供給／ドレ
ン空所２６に渦巻き状に加圧燃料を吐出してキャビテー
ションを減らし、加圧燃料がナツト２０の内側内壁面２
４に対して直角に衝突することがないように螺旋状に配
置しであるのが好ましい。

ポンプ・プランジャ１２上の環状溝８７の下縁はポンプ
・プランジャ１２の」二面から所定の軸線方向距離のと
ころに位置しており、ブッシング１１の環状′ａ８８の
上縁も、ポンプ行程中にポンプ・プランジャ１２が二次
スピル通路８５の対応した要素が初めて露出する前に所
定軸線方向距離移動するように軸線方向に位置している
。

こうして、この二次スピル通路８５は成る特定ツエンジ
ンに合わせて位置さセてあり、その結果、常にポンプ・
プランジャ１２が所定量だけポンプ行程を遂行した後の
み燃料噴射が機械的に制御され得る。

すなわち、二次スピル通路８５は成る特定のエンジンに
おいて燃料がもはやエンジンシリンダの燃料過程に有効
に加えられなくなった時点で噴射燃料を解放するように
位置している。この二次スピル通路８５によるスピルタ
イミングの若干の融ｉｍ性はこの分野で周知の要領、目
的で燃料噴射器のすえ付は中に設定された所定の噴射タ
イミング寸法を通して維持され得る。こうして、最大の
燃料噴射器出力および所定のエンジン高速で、二次スピ
ル通路８５および制御弁３２が同時に開き、効果的な大
きいスピル経路を与え、噴射圧力を急速に散逸させて噴
射事象を迅速に終了させるように二次スピル通路８５が
設置されている。

当業者には明らかなように、ディーゼルエンジンの低速
での燃料サイクルの性質により、噴射の必要な終了は、
常に、上記の二次スピル通路８５が開く前に生じる。し
たがって、電磁式単位燃料噴射器１は、実際に低いエン
ジン速度で完全に電子制御され、高速では電子的にも機
械的にも制御される。必要な場合には、すなわち、所定
の高いエンジン速度、燃料噴射器出力でのみ二次スピル
通路８５の付加的なスピル流領域が使用される。

本発明の原理を利用する、はぼ全体的に１′で示す電磁
式単位燃料噴射器の別の実施例が第３図に概略的に図示
してあり、ここでは類似した部分は類似した符号にダッ
シュ記号を付けて示しである。

第３図の構造において、この電磁式単位燃料噴射器１′
はそれぞれ供給、ドレン燃料通路２６′、２６ａ′を備
えたエンジンのシリンダヘッドに装着するようになって
いる。これら燃料１ｆｆｌ路はそれぞれ個別の供給／　
＋：’　Ｌ−ン空所２６′、２６ａ′に連絡している。

したがって、この実施例では、第１実施例について二次
供給／］゛ルン通路として先に説明した１ｆＩｉ路５０
′は一次供給／ドレン通路として作用すると考え得る。

これは、通路５０′が供給燃料通路４′と連絡し、先に
一次４ｊ＜給／ドレンｉ＋１路として説明した通路４８
′がドレン燃料通路４ａ′と直接連通しているために二
次供給／ドレン１ｍ路として考えられるからである。

第３図の実施例でおいては、ポンプ・プランジャ１２′
はその下端にある軸線方向ｉｌ路５４′と交差する貫通
半径方向通路５３′を有し、したがって、供給／ドレン
通路３０の下端と連絡する環状溝５２′はポンプ室１６
にすくに隣接してブッシング１１の壁の下部に形成され
る。

先に説明した実施例と同様に、供給／トルン通路３０を
通った流れは中空ボペ・ント弁の形をした制御弁３２′
　（ソレノイド３１′で作動する）によって制御され、
この制御弁は円錐形の弁座３６に着座す３す るようになっているヘッド５５′と、−に方弁軸案内壁
面３３′内に摺動自在に位置した軸５６′を有する。軸
５６′のヘッド５５′に隣接した下部５６ａ′は縮小直
径を有し、制御弁３２′の開閉運動中に常に供給／ドレ
ン通路３０と連絡する環状空所５７を構成するような軸
線方向寸法となっている。

制御弁３２′は、通常、軸５６′の中間上方縮径端部を
ゆるく囲むコイル弁ばね５８′によって弁開放方向、す
なわち、第３図で見て下方に片寄せられている。コイル
弁ばねの一端は制御弁３２′のワッシャ状のばねリテナ
９１に衝合し、反対端は−Ｌ方弁軸案内壁面３３′の上
面に適当に固着されたばねリテナ９２に衝合する。軸５
６′の上方自由端はばねリテナ９２にある中央孔９２ａ
を貫いてゆるく延びており、そこに電機子６０′が固定
しである。

さらに、第３図の構造では、制御弁３２′は盲孔９３を
備え、これはヘッド５５′から軸５６′の中まで延び、
空所９５に開口する少なくとも１つの半径方向通路９４
と交差している。この空所９５内にはコイル弁ばね５８
′がゆるく入っている。したがって、図示構造では、圧
力均等化通路４７は空所９５とばねリテナ９２の中央孔
９２ａを経て供給／ドレン室４３と電機子室４６の間を
連絡する。

第３図の実施例では、通路５０′は二次スピル通路８５
′の一部としても作用する。この二次スピル通路はポン
プ・プランジャ１２の軸線方向１ｉＩｌ路５４′の上端
と交差するように設けた少なくとも１つの半径方向スピ
ルポート通路８６′を包含し、ポンプ・プランジャ１２
がポンプ行程中に所定量の移動を行なった後にブッシン
グ１１の壁にある環状の溝１１ａ′の構成する環状体と
連絡することになるようにポンプ・プランジャ上に軸線
方向に設置しである。

エンジン駆動カム軸７が第３図で見て時計方向に回転す
るにつれて、ブツシュロッド８は上方に動かされ、した
がって、ロッカアーム９を回転させてポンプ・プランジ
ャ１２′を下降させ、ポンプ室１６、対応した供給／ド
レン通路３０、吐出通路７０内の燃料を加圧する。しか
しながら、ソレノイドコイル６７が消勢されている場合
には、この圧力は、スピル流が開いている制御弁３２′
を通過するので、ばね８３の力に抗して噴射弁８０を持
ち一部げるに要する「ポツプ」圧力に満たない所定レベ
ルまでしか上昇し得ない。

所定時刻に所定の持続時間で電気パルスがソレノイドコ
イル６７に送られると、制御弁３２′が閉じ、ポンプ室
１６内の燃料を閉じ込め、実際に吐出ｉｌ路７０にも閉
じ込める。したがって、ポンプ・プランジャ１２′がポ
ンプ行程で下降し続けると、噴射弁８０の開口圧力まで
燃料圧力が上昇し、このとき、噴射弁８０は「ポツプ」
開口してエンジンシリンダ（図示せず）の燃焼室への燃
料の噴射を開始する。

ソレノイドコイル６７への電気信号を遮断する、すなわ
ち、ソレノイド３１′が消勢させられ、第１図の実施例
に関連して先に説明した要領でコイル弁ばね５８′によ
って制御弁３２′を開口させるまでか、あるいは、スピ
ルポート通路８６′とスピル環状体（環状溝１１ａ’）
がオーバラップするまで、噴射は続く。

いずれかの事象が生じると、ポンプ室１６内の高圧燃料
が解放され、ポンプ室１６内および吐出通路７０内の圧
力を低下させ、噴射弁８０を閉ざすことによって噴射を
終了させる。機械的スピル事象のタイミングは公知要領
でタイミング寸法りを適正に設定することによって成る
程度制御することができ、その結果、この事象およびソ
レノイドコイル６７の消勢は所定の高いエンジン作動速
度以上でほぼ同じ時刻に生じることになる。もちろん、
この配置はエンジン駆動カム軸７のカムリフトが最高に
なるまでポンプ・プランジャ１２′が下降し続け、排出
させられた燃料が開いている制御弁３２′を通り、スピ
ルポート通路８６′および二次スピル１ｍ路８５′を通
って解放される。エンジン駆動カム軸７が回転し続けて
ブツシュロッド８が再びカムの基本円−トに載ったとき
、プランジャ戻しばねＩ５がポンプ・プランジャ１２′
の吸引行程を行なわせることになり、それによって、燃
料が開いている制御ｆｆ１ｌ弁３２′を通り、二次スピ
ル通路８５′をも１ｆｆｌって流れ、最終的に、スピル
ポート通路８６′が環状溝１１ａ′の上縁を通過して上
方に移動し、再び次のサイクルに備えてポンプ室１６を
満たず。

第１図の電磁式り【位燃料噴射器１の実施例が第３図の
実施例に関連して説明したと同様の要領で作用すること
は明らかである。

したがって、に記説明から明らかなように、本発明の機
械的な二次スピルｊｌ￥ｌ路は従来の電磁式単位燃料噴
射器において所定のエンジン高速で噴射事象を迅速に終
了させ、基本的な電磁式栄位燃料噴射器によって与えら
れるスピル、噴射、スピル融通性を保ちながら高速での
エンジン性能を向上させ、排気放出物を低減する手段を
提供する。

上記のエンジン高速でのスピル配置の改善にＪＩｎ　エ
て、電磁式単位燃料噴射器に組込んだ本発明の二次スピ
ル通路は他の利点もりえる。たとえば、制御弁３２また
は３２′と本発明による二次スピル）１ｎ路が噴射器ポ
ンプ充填・スピルサイクルとを分担し７、燃料流から生
じる腐蝕を最低限に抑えるため噴射器の耐久性が向上す
る。さらに、制御弁を通る燃料の流量が減ることにより
、全エンジン速度での安定性が向上する。

４、簡争な図面の説明 第１図はシリンダヘラ］・°に装着した本発明の好まし
い実施例による電磁式学位燃料噴射器を持ったディーゼ
ルエンジンの一部の断面図であり、電磁式単位燃料噴射
器が正面図で示され、その構成要素がポンプ・プランジ
ャがポンプ行程の始めにあり、制御弁が消勢された状態
で示され、他の部品が正面図で示しである図である。

第２図は第１図の２−２綿に沿った断面図であり、第１
図の電磁式単位燃料噴射器の二次スピル通路配置を示す
図である。

第３図は本発明による電磁式単位燃料噴射器の別の実施
例およびその作動をなす機構の概略縦断面図である。

図面において、１・・・電磁式単位燃料噴射器、２・・
・噴射器ソケット、３・・・シリンダヘッド、１０・・
・噴射器本体、１１・・・ブッシング、１２・・・ポン
プ・プランジャ、１６・・・ポンプ室、２０・・・ナツ
ト、２１・・・噴霧先端、２２・・・ばねケージ、２３
・・・ディレクタケージ。

２５・・・燃料フィルタ、２６・・・燃料供給／ドレン
空所。

３０・・・供給／ドレン’ｘｍ路、３２・・・制御弁、
４０・・・閉鎖キャップ、４５・・・ソレノイド・スペ
ーサ、４６・・・電機子室、４８・・・−次供給／ドレ
ン通路、５２・・・環状溝、６２・・・磁極片、６４・
・・ソレノイドケージ。

７０・・・吐出ｉｌ路、８０・・・噴射弁。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．　エンジンの燃焼室に燃料を噴射するための電磁式
   燃料噴射器（１）であって、ブッシング（１１）を包含
   し、中で吸引行程とポンプ行程の間をポンプ・プランジ
   ャ（１２）が往復動し、ブッシングと共に一端の開いた
   ポンプ室（１６）を構成している噴射器本体（１０）と
   、この噴射器本体に設けてあって、一端がポンプ室と流
   体連絡し、反対端が所定供給圧力の燃料源に接続できる
   ようになっている供給／ドレン通路（３０，４８，５０
   ）と、この供給／ドレン通路を通る流れを制御する制御
   弁（３２）と、この制御弁の動作を制御するソレノイド
   （３１）と、噴射器本体に取り付けてあり、噴霧先端（
   ２１）を包含する燃料噴射ノズル組立体と、ポンプ室と
   噴霧先端との間の流体連通を行なう吐出通路（７０）と
   、燃料噴射ノズル組立体内に設置してあり噴霧先端から
   の流れ吐出量を制御する圧力作動式噴射弁（８０）とを
   包含する電磁式単位燃料噴射器において、噴射器本体（
   １０）にスピル・ポート（９０）が設けてあり、このス
   ピル・ポートの一端が供給／ドレン通路と流体連絡して
   おり、反対端がブッシング（１１）内の所定の軸線方向
   位置に環状溝（８８）を構成しており、ポンプ・プラン
   ジャ（１２）が一端をポンプ室と流体連絡させているス
   ピル通路（８５）を包含し、このスピル通路の反対端が
   ポンプ・プランジャ（１２）の所定のポンプ行程の後に
   環状溝と流体連絡するように軸線方向に位置しており、
   それによって、スピル通路およびスピル・ポートが、そ
   れ以上のレベルではもはや燃料が燃焼室における燃焼過
   程に有効に加えられ得ない所定の噴射器出力あるいはエ
   ンジン作動速度またはこれら両方で噴射圧力の急連解放
   を行なうべく制御弁を援助するように作動することを特
   徴とする電磁式単位燃料噴射器。
2. ２．　特許請求の範囲第１項記載の電磁式単位燃料噴射
   器において、スピル通路（８５）がポート通路（８６）
   と交差環状溝（８７）とを包含し、ポート通路の一端が
   ポンプ室（１６）と流体連絡しており、環状溝（８７）
   がポンプ・プランジヤ（１２）上で軸線方向に位置して
   おり、それによって、ポンプ・プランジヤの所定ポンプ
   行程の後に環状溝（８７）がブツシング（１１）の環状
   溝（８８）と流体連絡するようになっていることを特徴
   とする電磁式単位燃料噴射器。
3. ３．特許請求の範囲第１項または第２項記載の電磁式単
   位燃料噴射器において、ブツシング（１１）の環状溝（
   ８８）がポンプ室（１６）の開放端から所定の軸線方向
   距離のところにあり、前記の噴射圧力の急速解放がポン
   プ行程にあるポンプ・プランジヤ（１２）の所定の移動
   距離で行なわれ、ポンプ・プランジヤの吸引行程の一部
   でポンプ室への燃料の流入を許すようにスピル通路（８
   ５）が作動することを特徴とする電磁式単位燃料噴射器
   。