JPH0230975A - 燃料噴射弁 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、燃料噴射弁に関し、とくにニードルのリフト
量と開弁圧を２段階に設定可能な内燃機関用燃料噴射弁
にかかわる。

［従来の技術］ この種の内燃機関用燃料噴射弁（例えば実公昭６１−４
７０５号公報）１００は、第４図に示すように、内部に
燃料が供給されることにより、ニードル１１２が開弁方
向に変位するノズル１１１と、常時ニードル１１２を第
１押し棒１２０を介してノズル１１１の閉弁方向に付勢
する初期開弁圧設定用第１ばね１３０と、ニードル１１
２を第１押し棒１２０および第２押し棒１４０を介して
ノズル１１１の閉弁方向に付勢する主噴射時開弁圧設定
用筆２ばね１５０とを備えている。

ここで、第１押し棒１２０と第２押し棒１４０との間に
は、ニードル１１２が閉弁する時（無噴射時）、距離ａ
の隙間（初期リフトｊ１）が設定されているため、ニー
ドル１１２が距離ａだけ」−昇した際、始めて第１ばね
１３０および第２ばね１５０の両者が作用する。

したがって、この距Ｍａの値により、ニードルリフト量
と第１ばね１３０および第２ばね１５０の付勢力との関
係が変化し、さらに、内燃機関の性能が変化する。この
ため、この燃料噴射弁１００のように、ニードルリフト
量と開弁圧とを２段階に設定可能な燃料噴射弁を使用す
る時には、距１１ｉａの値が変化しないようにする必要
がある。

〔発明が解決しようとする課題］ しかるに、上記構成の従来の燃料噴射弁１００は、距Ｍ
ａを設定するスリーブ１６０およびシム１６１がノズル
１１１から遠い位置に設置されているので、第５図のよ
うに、車両用エンジンのシリンダーヘッド２００への取
付は時に軸方向の荷重によりノズルホルダー１７０が圧
縮変形すると、第１押し棒１２０と第２押し棒１４０と
の間の距Ｍａが大きく変化し、初期リフト量が大きく変
化し、さらに、内燃機関の性能が大きく変化するという
課題があった。

本発明は、たとえ軸方向の圧縮変形を受けても初期リフ
ト量の変化を小さく抑えることが可能な燃料噴射弁の提
供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の燃料噴射弁は、燃料が供給されることにより開
弁変位するニードルを有するノズルと、前記ニードルを
閉弁方向に常時付勢する第１付勢手段と、前記ニードル
の近傍に設けられた規制手段によって、前記ニードル方
向の変位を規制することにより、前記ノズルを閉弁して
いる時に、前記ニードルと初期リフト量を隔てて対峙す
る押圧手段と、該押圧手段を前記ニードル方向に常時付
勢する第２付勢手段とを備えた構成を採用した。

［作用］ 本発明の燃料噴射弁は、上記構成によりつぎの作用を有
する。

ノズル内に燃料が供給されることにより、ニードルが開
弁方向に変位する。このとき、ニードルは、第１付勢手
段のみにより、ノズルの閉弁方向に付勢されているので
、比較的低い圧力の燃料でノズルの開弁方向に変位する
。

そして、ニードルが初期リフト量変位すると、第２付勢
手段により付勢された押圧手段に接触するため、第２付
勢手段の付勢力によりニードルのノズルの開弁方向の変
位が規制される。

ノズル内に供給される燃料の圧力がさらに高くなり、第
１付勢手段および第２付勢手段の付勢力に打ち勝つと、
再びニードルがノズルの開弁方向の変位を開始する。

ここで、押圧手段は、ニードルがノズルを開弁している
時に、ニードルと初期リフｌ−量を隔てて対峙するよう
に、ニードルの近傍に設けられた規制手段によって、ニ
ードル方向の変位が規制されているので、たとえ軸方向
の圧縮変形を受けても初期リフト量の変化を小さく抑え
ることが可能となる。

［発明の効果］ 上記構成および作用によれば、本発明の燃料噴射弁は、
たとえ軸方向の圧縮変形を受けても初期リフト量の変化
を小さく抑えることができる。

［実施１３’ｌ］ 本発明の燃料噴射弁を第１図ないし第３図に示す一実施
例に基づき左明する。

第１図は本発明を採用したディーゼルエンジン用燃料噴
射弁を示し、第２図はその燃料噴射弁の要部を示す。

Ａは車両用ディーゼルエンジンのシリンダーヘッドに取
付けられる燃料噴射弁を示す。

燃料噴射弁Ａは、ノズルホルダー１と、ニードル（針弁
）３を有するホール形状のノズル２と、ニードル３に常
時接触している第１押圧部材４と、該第１押圧部材４を
介してニードル３をノズル２の閉弁方向（図示下方）に
向かって常時付勢する第１付勢手段である第１ばね５と
を備えている。

さらに、燃料噴射弁Ａは、ニードル３がノズル２を閉弁
している時に、ニードル３と距離ｇの間隙（以下初期リ
フト量と呼ぶ）を隔てて対峙する押圧手段６と、該押圧
手段６をニードル方向（図示下方）に向かって常時付勢
する第２付勢手段である第２ばね７とを備えている。

ノズルホルダー１の図示下端（以下下端と略す）面には
、ノズル２がノズルリテーニングナツト１１によって取
付けられている。また、ノズルホルダ−１の図示上端（
以下上端と略す）には、下端に丸穴１２が形成され、上
端が外部に向かって開口したスリーブ１３がねじ込まれ
ている。このスリーブ１３の上端内周には、ねじ栓１４
がねじ込まれ、外周には、パツキン１５を介してナツト
１６が嵌合され、スリーブ１３の錠止めを行う。また、
スリーブ１３から突出したねじ栓１４の上端外周には、
ナツト１７が嵌合され、わじ栓１４の錠止めを行う。さ
らに、ねじ栓１４には、リーク油孔１４ａが形成されて
いる。

そして、ねじ栓１４をン皮覆するようにキャップナツト
１８がスリーブ１３にパツキン１９を介して嵌合されて
いる。なお、ノズルホルダー１には、内部に形成された
燃料溜室（図示せず）に連通ずる燃料供給通路１０が形
成されている。

ノズル２は、筒状を呈し、ノズルリテーニングナツト１
１の内部に嵌め込まれている大径部２１、および該大径
部２１より図示下方に向かって延設され、ノズルリテー
ニングナツト１１より図示下方に向かって突出している
小径部２２を有する。

大径部２１には、燃料供給通路１０と燃料溜室とに連通
ずる燃料通路２３が形成されている。

また、ノズル２は、内部をニードル３が閉弁状態（第１
図の状態）から開弁状態に上昇（リフト）可能な貫通穴
２４が形成されている。この貫通穴２４は、下端に向か
うほど径が細くなっているので、ノズル２よりニードル
３が脱落することはない。

ニードル３は、下端に向かうほど径が細くなっており、
ノズル２の貫通穴２４内に配置され、燃料溜室内に噴射
ポンプ（図示せず）より燃料が供給されると、ノズル２
の開弁方向く図示士、方）に向かって所定量上昇する。

ニードル３の上端に設けられた肩部３１には、第１押圧
部材４に常時接触する棒状軸部３２が図示上方に向かっ
て突設されている。

第１押圧部材４は、下端面がニードル３の棒状軸部３２
の上端面に常時接触する棒状部４１、および該棒状部４
１の上端外周に形成され、第１ばね５に当接する鍔状部
４２を有する。

棒状部４１は、ニードル３と同一軸心上に配置されると
ともに、第２ばね７内において軸方向に挿通可能に配置
され、且つニードル３の棒状軸部３２と路間−の直径を
有する。棒状部４１の１一端は、スリーブ１３の丸穴１
２内を図示上下方向に挿通可能に配置されている。

鍔状部４２は、棒状部４１の上端とともにスリーブ１３
内を図示上下方向に移動可能に挿通している。

よって、第１押圧部材４は、ニードル３をノズル２の閉
弁方向に常時押圧するこ、ととなる。

第１ばね５は、コイルばねであり、一端が第１押圧部材
４の鍔状部４２に当接し、他端がねじ栓１４に当接して
いる。また、第１ばね５は、燃料噴射弁Ａの初期噴射時
の開弁圧を設定している。

押圧手段６は、ニードル３の近傍に設けられた規制手段
である環状板６１およびシム６２、および該環状板６１
およびシム６２によって、ニードル方向の変位を規制さ
れている第２押圧部材６３により構成されている。

環状板６１は、ノズルホルダー１の下端面に取付用ピン
によって位置決め固着されているとともに、ノズルホル
ダー１の下端面とノズル２の上端面との間に挟持されて
いる。環状板６１は、下端面がニードル３の肩部３１に
距離りの間隙（以下全リフト量と呼ぶ）を隔てて対峙す
るように設けられている。環状板６１には、ノズルホル
ダー１に形成された燃料供給通路１０に連通ずる燃料供
給孔６４が形成されている。

シム６２は、ニードル３の初期リフト量１を調整するも
のであり、環状板６１のみで初期リフト量ρを得ること
ができれば設ける必要はない。

第２押圧部材６３は、筒状で、ニードル３がノズル２を
開弁している時に、ニードル３と初期リフトｆｉｔｆＪ
を隔てて対峙する筒部６５、および該筒部６５の上端外
周に形成された鍔状部６６からなる。

筒部６５は、ニードル３が初期リフトｊｔ１だけ上昇し
た時に、ニードル３の肩部３１に接触する。また、筒部
６５は、環状板６１およびシム６２の内部を貫通し、且
つ図示上下方向に移動可能に挿通している。この筒部６
５の下端面は、環状板６１の下端面より、全リフト量り
一初期リフトｊ１９だけ図示下方に向かって突設されて
いる。

鍔状部６６は、ニードル３が筒部６５に接触していない
時に、第２ばね７の付勢力により下端面がシム６２に接
触している。

第２ばね７は、コイルばねであり、一端が第２押圧部材
６３の鍔状部６６に当接し、他端がスリーブ１３の下端
面に当接している。また、第２ばね７は、第１ばね５の
付勢力との合力で燃料噴射弁Ａの主噴射時の開弁圧を設
定している。

ここで、初期リフト！１ｇは、環状板６１およびシム６
２の板厚と第２押圧部材６３の筒部６５の軸方向長さと
から決定される。このため、初期リフト量ｐの調整は、
環状板６１およびシム６２の板厚、第２押圧部材６３の
筒部６５の長さを調整することにより行われる。

さらに、全リフト量りは、ノズル２の閉弁状態の時のニ
ードル３の肩部３１と第２抑圧部材６３の環状板６１の
下端面との距離で決定される。

本実施例の燃料噴射弁Ａの作用を図に基づき説明する。

第３図は本実施例の燃料噴射弁Ａにおける燃料溜室内の
圧力、ニードルのリフト量および噴射率と噴射経過時間
との関係を示すグラフである。

燃料供給通路１０、燃料供給孔６４および燃料通路２３
を経てノズル２の内部に形成された燃料溜室内に燃料が
供給され、燃料溜室内の圧力が第１圧力ｐｔ　　（−初
期噴射時の開弁圧）に達すると、二ドル３が燃料噴射弁
Ａの初期噴射時の開弁圧を設定する第１ばね５の付勢力
に打ち勝って、ノズル２の開弁方向へ向かって上昇を開
始し、燃料噴射弁Ａは初期噴射を行う。

このとき、ニードル３は、第１ばね５のみにより、ノズ
ル２の閉弁方向に向かつて付勢されているので、比較的
低い圧力の燃料が供給されることによって、ノズル２の
開弁方向に向かって」−昇することができる。

そして、ニードル３がノズル２の開弁方向に向かって初
期リフト量ρだけ」・、昇すると、ニードル３の棒状軸
部３２の上端面が、第１ばね５の付勢力との合力で燃料
噴射弁Ａの主噴射時の開弁圧を設定する第２ばね７によ
り付勢された第２押圧部材６３０筒部６５の下端面に接
触する。

このため、ニードル３のノズル２の開弁方向への上昇は
、さらに第２ばね７の付勢力により規制され、ひとまず
停止する。また、初期リフト量ｐは、シム６２の板厚を
変更することにより調整することができる。

燃料溜室内に供給される燃料の圧力がさらに高くなり、
第２圧力Ｐ２　（＝主噴射時の開弁圧）に達し、第１ば
ね５および第２ばね７の付勢力に打ち勝つと、再びニー
ドル３がノズル２の開弁方向に向かって上昇を開始する
。そして、ニードル３は、ニードル３の肩部３１の端面
が環状板６１の下端面に接触するまで全リフト量り上昇
し、燃料溜室内に供給される燃料の圧力が閉弁圧Ｐ３に
下降するまで燃料噴射弁Ａは主噴射を行う。

なお、初期噴射時の開弁圧の調整は、ねじ栓１４のねじ
込み深さを調整することによって、第１ばね５の付勢力
を変化させることによって行う。

また、第１圧力Ｐ、から第２圧力Ｐ２まで上昇するＷ期
噴射の噴射経過時間Ｔは、第２ばね７の付勢力の調整で
決定する。すなわち、スリーブ１３のねじ込み深さを調
整することによって、第２ばね７の付勢力が変化し、主
噴射時の開弁圧を決定する第１ばね５と第２ばね７との
合力が変化する。

ここで、第２押圧部材６３は、ニードル３がノズル２を
閉弁している時に、ニードル３と初期リフト量１を隔て
て対峙するように、ニードル３の近傍に設けられた環状
板６１およびシ１８６２によって、ニードル方向の変位
が規制されている。したがって、車両用ディーゼルエン
ジンのシリンダーヘッドへの取付は時に軸方向の圧縮荷
重によりノズルホルダー１が、たとえ軸方向の圧縮変形
を受けても、初期リフト量ｊを決定する環状板６１、シ
ム６２および第２押圧部材６３の筒部６５がニードル３
の肩部３１の近傍に設けられているので、従来の燃料噴
射弁１００と比較してノズルホルダー１の軸方向の圧縮
変形による初期リフト量１の変化を小さく抑えることが
できる。

また、ノズルホルダー１の軸方向の圧縮変形により、第
１ばね５の付勢力が変化した場合には、この付勢力の変
化による初期リフト量１の変化は全くないが、初期噴射
時の開弁圧が変化する。この場合には、ねじ栓１４のね
じ込み深さを調整することにより、所定の初期噴射時の
開弁圧を得ることができる。

さらに、ノズルホルダー１の軸方向の圧縮変形により、
スリーブ１３の下端面とニードル３の肩部３１の端面と
の間の距離が短くなり、第２ばね７の付勢力が変化した
場合でも、第２抑圧部材６３がニードル３の近値に設け
られた環状板６１およびシム６２によって、ニードル方
向の変位が規制されているので、初期リフト量ρの変化
を小さく抑えることができる。

［他の実施例］ 本実施例では、本発明の燃料噴射弁を車両用ディーゼル
エンジン用燃料噴射弁として用いたが、本発明の燃料噴
射弁を船舶または定置用ディーゼルエンジン用燃料噴射
弁として用いても良い。

本実施例では、規制手段として環状板とシムを採用した
が、規制手段として環状板のみでも良く、また規制手段
としてノズルホルダーにニードル方向の変位を規制する
規制部を一体的に形成しても良い。

本実施例では、第１ばねにより第１押圧部材を介してニ
ードルを閉弁方向に付勢したが、第１ばねにより直接ニ
ードルを閉弁方向に付勢しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に採用された燃料噴射弁を示
す断面図、第２図は本発明の一実施例に採用された燃料
噴射弁の要部を示す断面図、第３図は本発明の一実施例
に採用された燃料噴射弁における燃料溜室内の圧力、ニ
ードルのリフト量および噴射率と噴射経過時間との関係
を示すグラフ、第４図は従来の燃料噴射弁を示す断面図
、第５図は従来の燃料噴射弁をエンジンのシリンダーヘ
ッドに取付けた状態を示す側面図である。 図中 Ａ・・・燃料噴射弁　１・・・ノズルホルダー　２・・
・ノズル　３・・・ニードル　４・・・第１抑圧部材　
５・・・第１ばね（第１付勢手段） ２ばね（第２付勢手段） ６２・・・ジム（規制手段） ６・・・押圧手段　７・・・第 ６１・・・環状板（規制手段） 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）燃料が供給されることにより開弁変位するニ
   ードルを有するノズルと、 　（ｂ）前記ニードルを閉弁方向に常時付勢する第１付
   勢手段と、 　（ｃ）前記ニードルの近傍に設けられた規制手段によ
   って、前記ニードル方向の変位を規制することにより、
   前記ノズルを閉弁している時に、前記ニードルと初期リ
   フト量を隔てて対峙する押圧手段と、 　（ｄ）該押圧手段を前記ニードル方向に常時付勢する
   第２付勢手段と を備えた燃料噴射弁。