JPH0350280Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、デイーゼル機関、特にガス燃料を使
用するデイーゼル機関において、シリンダの燃焼
室内にガス燃料を噴射するガス燃料噴射弁のガス
燃料供給装置に関する。

〔従来の技術〕

従来よりガス燃料噴射弁にガス燃料を供給する
ガス燃料供給通路には、安定的に、かつ性能上要
求されるガス燃料圧力を維持させながらガス燃料
をガス燃料噴射弁に供給するために、アキユーム
レータがガス燃料噴射弁近傍に設置されている。

また、ガス燃料噴射弁が、スピンドルの焼付き
などによりステツク現象になると、開弁状態のま
まスピンドルが固着し、このためガス燃料が多量
に燃焼室内に流出し、ガス爆発等の異常を発生す
る恐れがある。

このような障害をくすために、ステツク現象発
生時のような異常時には、ガス燃料供給通路を遮
断し、ガス燃料の燃焼室内への流出を防止するガ
ス燃料異常流出防止機構が、同一出願人により特
願昭60−178136号に開示されている。該ガス燃料
異常流出防止機構５０は第３図および第４図に示
すように、ガス燃料噴射弁１にガス燃料を供給す
るガス燃料供給通路５１に配設されており、ガス
燃料の流入口５２ａおよび流出口５２ｂを有する
弁ホルダ５２に形成された中空室５２ｄ内には、
隙間Ａをもつて弁部材５３が収容されている。該
弁部材５３は圧縮ばね５５により流入口５２ａ側
に付勢されている。

なお、第３図において、２はシリンダカバー、
３はシリンダ、５は燃焼室である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上述のように従来はガス燃料供給通路５１にア
キユームレータとガス燃料異常流出防止機構５０
とが各別に設けられており、そのため構造が複雑
になるとともにスペースが余分に必要になるとい
う問題があつた。

また、ガス燃料異常流出防止機構５０におい
て、弁ホルダ５２の中空室５２ｄには、ガス燃料
供給通路５１を通つて流入口５２ａから常時高圧
（200〜250Kg／cm²）のガス燃料が供給されており、
この高圧に耐え得るように弁ホルダ５２の側壁の
厚さを十分大きく設定する必要がある。このため
重量が増大するとともにスペースが余分に必要に
なるという問題があつた。

本考案は、このような問題点を解決し、アキユ
ームレータにガス燃料異常流出防止機構を内装で
きるようにしたガス燃料供給装置を提供すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる目的達成のため、本考案のガス燃料供給
装置は、ガス燃料噴射弁にガス燃料を供給するガ
ス燃料供給通路に配設されたアキユームレータ
と、該アキユームレータに内装され、ガス燃料が
設定量以上流出したときに流れるガス燃料の差圧
により移動して前記ガス燃料供給通路を遮断する
弁部材が設けられたガス燃料異常流出防止機構
と、を備えたものである。

〔作用〕

上述の構成によれば、ガス燃料噴射弁よりガス
燃料が設定量以上流出すると、弁部材がガス燃料
供給通路を遮断する。これにより燃焼室内へのガ
ス燃料の異常流出が防止される。

〔実施例〕

以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて説
明する。

ガス燃料噴射弁１は、シリンダカバー２に装着
されており、その先端はシリンダ３の燃焼室５内
に臨むように配置されている。シリンダカバー２
には、ガス燃料噴射弁１にガス燃料を供給するガ
ス燃料供給孔６が形成されている。

ガス燃料供給装置８は、アキユームレータ９
と、ガス燃料異常流出防止機構１０とを備えてい
る。アキュームレータ９はガス燃料供給孔６を含
むガス燃料供給通路に配設されており、該アキユ
ームレータ９には、ガス燃料の流入口１１および
流出口１２と、この流入口１１および流出口１２
に連通する上方を開口した例えば、断面円形の中
空室１３がそれぞれ形成されている。流入口１１
は、二重管１５のガス燃料供給管１６に、流出口
１２は貫通孔１８ａを形成したブツシユ１８を介
してガス燃料供給孔６にそれぞれ連通するように
なつている。

ガス燃料異常流出防止機構１０は、弁ホルダ２
０と、弁部材２１と、弾性部材の一例たる圧縮ば
ね２２とを備えており、弁ホルダ２０は有底の円
筒状に形成され、アキユームレータ９の中空室１
３に嵌挿されている。弁ホルダ２０の外周面上部
には、アキユームレータ９の流出口１２に連通す
る連通孔２３が形成されており、また弁ホルダ２
０の外周面中間部には、全周にわたつて凹部２５
が形成されている。該凹部２５とアキユームレー
タ９の中空室１３内周面とにより形成された空間
部２６は、弁ホルダ２０の下端に形成された貫通
孔２８により中空室１３下部に連通している。ま
た弁ホルダ２０の底面には、中空部１３下部に連
通する連通孔２９が形成されている。

弁部材２１は隙間Ｂをもつて弁ホルダ２０の中
空室３０に収容されており、軸中心線上に下部に
凹部３１が、上部に該凹部３１に連通する微小直
径の貫通孔３２がそれぞれ形成されている。圧縮
ばね２２は、弁ホルダ２０の中空室３０上部に挿
入されたヘツダ３３と弁部材２１の間でヘツダ３
３の軸部３３ａに巻装されており、弁部材２１は
圧縮ばね２２により下方に付勢されている。

弁部材２１とヘツダ３３とにより形成された中
空室３０の容積、即ちストロークボリユームは、
ガス燃料噴射量より大きく設定されているが、量
常流出量を抑えるため正常時における最大ガス燃
料噴射量の１倍以上数倍程度までに設定されてい
る。

ヘツダ３３の軸中心線上には、中空室３０に連
通する連通孔３４が形成されており、該連通孔３
４は、該連通孔３４に直交する連通孔３５により
弁ホルダ２０の連通孔２３に連通している。連通
孔３４の上部には、微小直径の小孔３６が形成さ
れている。従つてガス燃料供給通路は、上流側よ
り下流側に向かつて設けられたガス燃料供給管１
６、流入口１１、中空室１３、連通孔２９、中空
室３０、連通孔３４，３５，２３、流出口１２、
貫通孔１８ａおよびガス燃料供給孔６からカバー
３８には圧力計４０が取付けられており、該圧力
計４０により小孔３６およびカバー３８に形成さ
れた貫通孔４１を通して流出する中空室３０内の
ガス燃料圧力を検出するようになつている。そし
て、該ガス燃料圧力がある設定値、例えばガス燃
料圧力が250Kg／cm²の時は210Kg／cm²より低下する
と、圧力計４０からの緊急作動用信号により図示
しないガス燃料供給遮断弁、ガスベント弁が作動
し、ガス燃料噴射弁１へのガス燃料の供給が停止
されるようになつている。

つぎに、本考案の実施例の作用を説明する。

まず、ガス燃料異常流出防止機構１０に作用し
ているガス燃料圧力関係にいて説明する。

P₁……弁ホルダ２０の中空室３０内のガス燃
料圧力（Kg／cm²） P₂……アキユームレータ９の中空室１３内の
ガス燃料圧力（Kg／cm²） Ｄ……弁部材２１の直径（cm²） F₁……ガス燃料圧力P₁により弁部材２１に作
用する力（Kg） F₂……ガス燃料圧力P₂により弁部材２１に作
用する力（Kg） Fs……圧縮ばね２２のばね圧により弁部材２
１に作用する力（Kg） とすると、 F₁＝π／４D²・P₁（Kg） F₂＝π／４D²・P₂（Kg） F₂＝F₁＋Fs（Kg） となる。ここで圧力P₂とP₁との差は２〜５Kg／
cm²である（P₂＞P₁） ところで、弁ホルダ２０はアキユームレータ９
の中空室１３内に収容されており、ガス燃料供給
管１６より供給される高圧のガス燃料圧力（200
〜250Kg／cm²）は、アキユームレータ９の中空室
１３内周面に加わり、弁ホルダ２０の中空室３０
内周面に加わる圧力は２〜５Kg／cm²だけとなる。
従つて、弁ホルダ２０は圧力２〜５Kg／cm²に耐え
得る構造にすればよい。これにより弁ホルダ２０
の側壁の肉厚を薄くすることができる。

ガス燃料噴射弁１よりガス燃料の噴射が開始さ
れると、弁ホルダ２０の中空室３０内のガス燃料
圧力P₁が逐次低下する。そして、アキユームレ
ータ９の中空室１３内のガス燃料圧力P₂により
弁部材２１に作用する力F₂と、弁ホルダ２０の
中空室３０内のガス燃料圧力P₁により弁部材２
１に作用する力F₁との差圧F₂−F₁が、圧縮ばね
２２のばね圧により弁部材２１に作用する力Fs
より大きくなると、弁部材２１は矢印Ｄの方向に
移動する。これによりアキユームレータ９の中空
室１３内のガス燃料圧力P₂は、弁部材２１が移
動した容積分だけ、中空室１３の容積が膨張する
ため低下する。

ガス燃料噴射弁１からのガス燃料の噴射が完了
すると、弁ホルダ２０の中空室３０内のガス燃料
圧力の低下はなくなり、ガス燃料供給管１６より
徐々に供給されるガス燃料により、アキユームレ
ータ９および弁ホルダ２０の中空室１３，３０内
のガス燃料圧力は増大し、もとの大きさに復帰す
る。

このようにガス燃料噴射弁１には、アキユーム
レータ９とガス燃料異常流出防止機構１０との協
働作用により、安定的に、かつ性能上要求される
ガス燃料圧力を常に維持したガス燃料が供給され
る。

ところで、ガス燃料噴射弁１にスピンドルの焼
付きなどによるステツク現象が発生すると、ガス
燃料噴射完了時期が過ぎてもガス燃料噴射弁１が
開弁状態となつており、ガス燃料が異常に流出す
る。そしてガス燃料がある設定量以上流出する
と、ガス燃料圧力P₁が大幅に低下し、力F₂とF₁
との差が力Fsに打勝つて弁部材２１の頂面がヘ
ツダ３３の下面に当接し、中空室３０と流通孔３
４との間のガス燃料供給通路が遮断される。これ
により、ガス燃料の燃焼室５内への異常流出は防
止される。

〔考案の効果〕

上述のとおり、本考案によれば、ガス燃料噴射
弁よりガス燃料が設定量以上流出すると、弁部材
により直接ガス燃料供給通路が遮断されるので、
ガス燃料の燃焼室内への異常流出が防止され、安
全性を向上させることができる。またアキユーム
レータの空間部を利用してガス燃料異常流出防止
機構が配設されているので、該機構の弁ホルダに
作用するガス燃料圧力は極めて小さく弁ホルダの
側壁の肉厚を薄くすることができる。この結果、
ガス燃料異常流出防止機構を小形に、かつ軽量に
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の実施例に係り、
第１図はガス燃料供給装置を装着したデイーゼル
機関の概略図、第２図はガス燃料供給装置の縦断
面図、第３図および第４図は従来例に係り、第３
図はガス燃料異常流出防止機構を装着したデイー
ゼル機関の概略図、第４図はガス燃料異常流出防
止機構の縦断面図である。 １……ガス燃料噴射弁、８……ガス燃料供給装
置、９……アキユームレータ、１０……ガス燃料
異常流出防止機構、２１……弁部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ガス燃料噴射弁にガス燃料を供給するガス燃料
   供給通路に配設されたアキユームレータと、該ア
   キユームレータに内装され、ガス燃料が設定量以
   上流出したときに、流れるガス燃料の差圧により
   移動して前記ガス燃料供給通路を遮断する弁部材
   が設けられたガス燃料異常流出防止機構と、を備
   えたガス燃料供給装置。