JPH0223822Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は燃料噴射ノズルと燃料圧送用プランジ
ヤが一体となつてシリンダヘツドに装着される内
燃機関のユニツトインジエクタ関する。

（従来技術及びその問題点） 一般に内燃機関の低速域ではスモーク限界を上
げて発生トルクを高くするために燃料噴射圧を高
くすることが要求される。そのために、内燃機関
と連動するカムの回転に対するプランジヤの速度
を高くしたり、燃料圧送用プランジヤの径を大き
くして送油率を大きくしたり、域は噴射孔の開口
面積を可能な限り小さくすれば噴射圧を高くでき
るが、高速域では圧力が高くなりすぎて燃料油密
が保てなくなつたり、各構成部品の機械的強度が
不充分になつて破損する虞が多分にあり、そのた
め噴射管を持つ一般の燃料噴射ポンプでは、特開
昭57−129250号に示すように噴射管に圧力逃し弁
を設け、上記欠点を解消したものがある。しか
も、特にユニツトインジエクタにおいては噴射ポ
ンプと噴射ノズルとの間を長さ数百mmの噴射管で
連絡する通常の噴射装置に比べて特に高速域での
圧力が高くなりすぎる傾向がある。

（考案の目的） 本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、低
速域側のみ噴射圧を高めて、高速域側においては
噴射圧が高くなりすぎないようにしたユニツトイ
ンジエクタを提供することを目的とするものであ
る。

（問題点を解決するための手段） 上述の問題点を解決するため本考案において
は、プランジヤ嵌装室とノズルばね嵌装室との間
にこれら両嵌装室を連通する連通路を設け、該連
通路に該連通路を開閉し得ると共にプランジヤに
て加圧される加圧室内の圧力が所定設定値以上に
達した時該圧力にて開弁される弁体を設け、該弁
体の最大開弁位置を規制するストツパを設け、且
つ前記弁体をノズルばねにより閉弁方向に付勢
し、更に前記弁体の開弁圧力を、ノズルニードル
が最大リフトする時の圧力よりも高く設定したも
のである。

（実施例） 以下、本考案の各実施例を図面に基づいて説明
する。まず、第１図乃至第３図を基に本考案の一
実施例を説明する。第１図は本考案のユニツトイ
ンジエクタの縦断面を示し、同図中１はユニツト
インジエクタボデイでプランジヤバレル２が一体
に設けられている。該プランジヤバレル２の下端
部には燃料噴射ノズル３のノズルボデイ４が、デ
イスタンスピース５及びケージ６を順次介してリ
テーニングナツト７により支持されている。

前記燃料噴射ノズル３は前記ノズルボデイ４の
ノズルニードル嵌装室８内に該ノズルボデイ４の
下端面の噴射孔９を開閉するノズルニードル１０
を上下方向に摺動自在に嵌装してなり、該ノズル
ニードル１０はノズルばね１１により前記噴射孔
９を閉塞する方向、即ち下方向に付勢されてい
る。

前記ノズルニードル１０はその軸方向略中間部
のプレツシヤステージ１０ａより上端側が大径で
下端側が小径とされ、該プレツシヤステージ１０
ａが前記ノズルボデイ４のノズルニードル嵌装孔
８の軸方向略中間部内周面に設けた油溜室１２内
に位置している。前記ノズルニードル１０の上端
面１０ｂに突設した頭部ピン１３は前記ケージ６
の下端面中央の小径孔１４内を遊嵌状態に介して
該ケージ６内にその軸長全体に亘つて設けたノズ
ルばね嵌装室１５内に延出し、該延出端部に可動
ばね座１６が取り付けてある。該可動ばね座１６
には前記ノズルばね１１の下端が支承してある。
該ノズルばね１１は前記ノズルばね嵌装室１５内
に嵌装されており、その上端が後述する弁体１７
のばね座１７ａに支承されている。該弁体１７
は、前記デイスタンスピース５の中央に設けられ
た連通路１８を開閉するためのもので、該連通路
１８により前記ノズルばね嵌装室１５と前記プラ
ンジヤバレル２のプランジヤ嵌装室１９とが連通
されている。

前記弁体１７は上側面を円錐状傾斜面よりなる
弁座面とした円形デイスク状の主体１７ｂの上端
面中央部に平面十字状（第３図参照）の突状ガイ
ド体１７ｃを一体に突設すると共に、前記主体１
７ｂの下端面中央部にばね嵌合突起１７ｄを一体
に突設してなる。そして、前記弁体１７は前記デ
イスタンスピース５の下側に位置して上下方向に
移動自在に配設され、そのガイド体１７ｃが前記
連通路１８内に摺動自在に嵌装されている。前記
弁体１７の主体１７ｂの外周下側面が前記ばね座
１７ａとされており、該ばね座１７ａに前記ノズ
ルばね１５の上端が支承され且つ該ノズルはね１
５の上端内周部に前記弁体１７の嵌合突起１７ｄ
が嵌合されている。従つて、前記弁体１７はノズ
ルばね１５により上方（閉弁方向）へ付勢されて
いる。前記弁体１７はその上昇限時、弁座面が前
記デイスタンスピース５の連通路１８の下端開口
周縁に設けた弁座面に密着して該連通路１８を閉
塞している。

そして、前記弁体１７は前記プランジヤ嵌装室
１９内に嵌装された燃料圧送用プランジヤ２０に
て加圧される加圧室１９ａ内の圧力が所定設定値
以上に達した時刻圧力にて下降開弁されて前記連
通路１８を開口する。前記弁体１７の開弁圧は前
記ノズルニードル８が最大リフトする時の圧力よ
りも高く設定されている。

前記ケージ６のノズルばね嵌装室１５の上端側
内周面には、段状のストツパ２１が設けられてお
り、該ストツパ２１により前記弁体１７の最大開
弁位置（下限位置）が規される。

前記加圧室１９ａはプランジヤ２０の下端面と
前記デイスタンスピース５の上端面との間に画成
されている。前記加圧室１９ａには前記インジエ
クタボデイ１の一側方に設けた燃料供給口２２が
ポート２３を介して接続されている。また、前記
加圧室１９ａには前記インジエクタボデイ１の他
側方に設けた燃料出口２４がポート２５を介して
接続されている。該ポート２５の途中には該ポー
ト２５を開閉する電磁弁２６が介装されている。

前記油溜室１２は前記ノズルボデイ４、ケージ
６、デイスタンスピース５及びプランジヤバレル
２に夫々設けたポート２７，２８，２９及び３０
を順次介して、前記加圧室１９ａと燃料排出口２
４との間のポート２５に連通されている。前記ノ
ズルばね嵌装室１５は前記デイスタンスピース５
及びプランジヤバレル２に夫々設けたポート３１
及び３２を順次介して、前記加圧室１９ａと燃料
供給口２２との間のポート２３に連通されてい
る。

前記プランジヤ２０は前記プランジヤ嵌装室１
９内において所定ストローク上下方向に往復動す
るもので、プランジヤばね３３により上方（非圧
送方向）に付勢され、該ばね３３は前記プランジ
ヤ２０の上端に固定したばね受部材（タペット）
３４と、前記インジエクタボデイ１の上部に突設
した筒状部３５の内底部のばね受段部３６との間
に介装されている。前記ばね受部材３４は有底筒
状カバー３７内に嵌合されており、該カバー３７
は前記筒状部３５の内周面に摺動自在に径嵌合さ
れている。前記カバー３７の上端面にカム軸（図
示省略）のカム面が摺接されており、該カム軸は
内燃機関（図示省略）の出力軸に連結され、該内
燃機関と連動して回転するもので、該カムの回転
に伴い前記プランジヤ２０が往復動する。

前記燃料供給口２２は管路を介してフイードポ
ンプ（いずれも図示省略）の吐出口に接続され、
また前記燃料出口２４は管路を介して燃料タンク
（いずれも図示省略）に接続されている。前記電
磁弁２６は電子制御装置（図示省略）に電気的に
接続され、該電子制御装置には燃料噴射制御上必
要とするエンジン回転数、負荷、冷却水温度及び
排気ガス温度等の各種データ信号が入力され、こ
れらの各信号を基に当該エンジンの運転状態に最
も適した噴射量にすべく前記電磁弁２６をコント
ロールする信号を出力するようになつている。

尚、第２図中L₁は前記弁体１７の最大リフト
を、L₂は前記ノズルニードル１０の最大リフト
を夫々示す。

（作用） 次に上記構成になる本考案のユニツトインジエ
クタの作用を説明する。

カムの回転によりカバー３７を介してタペツト
であるばね受部材３４に周期的な操作力が付与さ
れると、プランジヤばね３３の付勢力と相まつて
プランジヤ２０がプランジヤ嵌装室１９内を往復
動し、その上昇行程にて供給口２２からート２３
を介して加圧室１９ａ内に燃料が吸入され、その
後の下降行程にて前記ポート２３がプランジヤ２
０の周壁面にて閉塞されると共にポート２５が電
磁弁２６により閉塞れると、前記吸入された燃料
が加圧されて高圧となり、ポート２５，３０，２
９，２８及び２７を順次介して油溜室１２に送ら
れる。

これによつて該油溜室１２内の圧力が上昇し、
該圧力がノズルばね１１の付勢力に打ち勝つとノ
ズルニードル１０は開弁し、そのシート部１０ｃ
がノズルボデイ４のシート部４ａより離間して噴
射孔９より燃料が噴射される。

この後、更に内燃機関が高速域になることによ
り燃料圧力が高まり前記加圧室１９ａ内の圧力が
所定設定値以上に達すると、該加圧室１９ａ内の
圧力の作用で弁体１７がL₁を最大開弁リフトと
して下降開弁されて、加圧室１９ａ内の圧力の一
部が連通路１８、ノズルばね嵌装室１５内、ポー
ト３１，３２及び２３を順次介して供給口２２側
へリークするため、前記加圧室１９ａ内の圧力は
所定設定値に保たれ、これに伴い前記弁体１７は
再び閉弁位置上昇復帰する。このように、内燃機
関の高速域において加圧室１９ａ内の圧力が所定
設定値以上になると加圧室１９ａ内の圧力が所定
設定値以上になると弁体１７が開弁して超過圧力
をリークさせ、該リークにより加圧室１９ａ内の
圧力が所定設定値になると前記弁体１７が再び閉
弁復帰してリーク状態を停止するものであるか
ら、高速域における噴射圧の過度な上昇を防止す
ることができるものである。

（他の実施例） 尚、上記実施例においては、燃料圧送用プラン
ジヤ２０が非回転で往復動すると共に、電磁弁２
６の開閉により噴射開始と終了の時期を制御する
タイプに適用した場合について説明したが、これ
に限られることなく、第４図に示すように、燃料
圧送用プランジヤ２０を回転及び往復動可能に設
け、ガバナに連結されているコントロールラツク
（いずれも図示省略）により前記燃料圧送用プラ
ンジヤ２０を回転させて、圧送中の燃料を溢流さ
せる時期を変更して燃料送出量を調整するタイプ
のものにも適用し得るものである。即ち、この第
４図の実施例の燃料圧送用プランジヤ２０はこれ
に周方向の相対的な位置関係を限定するように係
合したピニオン３８に噛合したコントロールラツ
ク（図示省略）を操作することにより回動され、
その有効ストローク調整、即ち燃料送出量を調整
し得るようになつている。尚、第３図中３９ａ及
び３９ｂは前記燃料圧送用プランジヤ２０に形成
したリード及び縦溝、４０ａ及び４０ｂはユニツ
トインジエクタボデイ１に設けた燃料給排口で、、
ユニツトインジエクタボデイ１に設けた給排ポー
ト４１、プランジヤバレル２の外周とリテーニン
グナツト７の内周との間に設けた環状の燃料導入
室４２、及び前記プランジヤバレル２に設けた給
排孔４３を介して加圧室１９ａに連通している。

そして、燃料圧送用プランジヤ２０の上昇行程
で燃料導入室４２及び給排孔４３を介して加圧室
１９ａに燃料が吸入され、下降行程で該プランジ
ヤ２０の周壁にて給排孔４３が閉じられると吸入
された燃料が加圧されて高圧となつて油溜室１２
内の圧力が開弁圧に達すると、第１実施例と同様
の作用で燃料が噴射される。そして、給排孔４３
が再び縦溝３９ｂを介して加圧室１９ａと連通す
るようになると、加圧室１９ａ内の圧力が急激に
低下し、ノズルニードル１０が閉弁して噴射が終
了するものである。前記デイスタンスピース２５
の一方のポート２９は加圧室１９ａに、他方ポー
ト３１は燃料導入室４２に夫々連通されている。

尚、その他の構成及び作用は上述した第１図の
実施例と同一であるから図面の同一部分に同一符
号を付してその説明を省略する。

（考案の効果） 以上詳述した如く本考案の内燃機関のユニツト
インジエクタは、プランジヤ嵌装室とノズルばね
嵌装室との間にこれら両嵌装室を連通する連通路
を設け、該連通路に該連通路を開閉し得ると共に
プランジヤにて加圧される加圧室内の圧力が所定
設定値以上に達した時刻圧力にて開弁される弁体
を設け、該弁体の最大開弁位置を規制するストツ
パを設け、且つ前記弁体をノズルばねにより閉弁
方向に付勢し、更に前記弁体の開弁圧力をノズル
ニードルが最大リフトする時の圧力よも高く設定
したから、高速域側の噴射圧を従来同様状態に保
持したまま、送油率を大きくしたり噴射孔の開口
面積を小さくしたりして低速域側のみ噴射圧を高
めることができ、従つて部品をわずかに増やすの
みで広範囲に亘り支承なく噴射圧を高めることが
できるという効果を奏し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本考案の一実施例を示し、
第１図はユニツトインジエクタの縦断面図、第２
図はその要部拡大図、第３図は第２図の−線
に沿う横断面図、第４図は本考案の他の実施例を
示すユニツトインジエクタの縦断面図である。 １……ユニツトインジエクタボデイ、２……プ
ランジヤバレル、３……燃料噴射ノズル、４……
ノズルボデイ、８……ノズルニードル嵌装室、９
……噴射孔、１０……ノズルニードル、１１……
ノズルばね、１５……ノズルばね嵌装室、１７…
…弁体、１８……連通路、１９……プランジヤ、
１９ａ……加圧室、２０……燃料圧送用プランジ
ヤ、２１……ストツパ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ユニツトインジエクタボデイに設けられたプラ
   ンジヤバレルのプランジヤ嵌装室内に往復動自在
   に嵌装された燃料圧送用プランジヤと、前記プラ
   ンジヤバレルの下端側に設けられたノズルボデイ
   のノズルニードル嵌装室内に該ノズルボデイの噴
   射孔を開閉すると共に前記ノズルニードル嵌装室
   とプランジヤ嵌装室との間のノズルばね嵌装室に
   嵌装されたノズルばねにより閉弁方向に付勢さ
   れ、且つ燃料圧力にて開弁方向にリフトするノズ
   ルニードルを摺動可能に嵌装してなる燃料噴射ノ
   ズルとを具備してなる内燃機関のユニツトインジ
   エクタにおいて、前記プランジヤ嵌装室と前記ノ
   ズルばね嵌装室との間に、これら両嵌装室を連通
   する連通路を設け、この連通路に該連通路を開閉
   し得ると共に前記プランジヤにて加圧される加圧
   室内の圧力が所定設定値以上に達した時この圧力
   にて開弁される弁体を設け、且つ該弁体の最大開
   弁位置を規制するストツパを設けると共に、前記
   弁体を前記ノズルばねにより閉弁方向に付勢し、
   更に前記弁体の開弁圧力を、前記ノズルニードル
   が最大リフトする時の圧力よりも高く設定したこ
   とを特徴とする内燃機関のユニツトインジエク
   タ。