JPH0430376Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は主にデイーゼルエンジンに用いられる
ユニツトインジエクタに関する。

〔従来の技術〕

ユニツトインジエクタは従来の燃料噴射ポンプ
の役目である燃料圧送部と燃料噴射ノズルとが一
体的に構成された燃料噴射装置として公知であ
る。従来のユニツトインジエクタは複雑なリンク
機構を含む機械調量方式であつたために、調整や
組付けが難しかつたり、緻密な制御が難しいとい
う問題点を抱えていた。又、電気的或いは電子的
な制御手段を組みこんだユニツトインジエクタの
例として実開昭56−31655号公報や特開昭59−
103960号公報等が知られている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ユニツトインジエクタは従来の燃料噴射ポンプ
と燃料噴射ノズルと別個に設けた噴射装置と比べ
て噴射特性が優れているために機関の出力や燃費
改善に有利であるものの、ポンプとノズルが一体
化されているために、一度故障を発生すると修理
のための分解や組付作業が複雑で、非常に多くの
時間を必要とするために一般化されていないのが
現状である。この故障の原因の多くは、ユニツト
インジエクタの組付時や運転中に燃料供給系に混
入した鉄粉等の異物がユニツトインジエクタ内に
入り、主にノズル部に噛みこみ、そのためにニー
ドル弁の焼付きやシート不良が発生することにあ
る。燃料噴射を行うノズルに故障が発生すると機
関の性能悪化や排出ガスの悪化を招いてしまう。

異物の発生は燃料中に混入して外部から進入し
たものばかりでなく、ユニツトインジエクタの構
成部品のバリ等によつてユニツトインジエクタ内
部でも発生する。特に高燃料圧に接する部分の機
械加工時のバリとり等が不十分であると、衝撃的
に発生する油圧によつてバリがむしり取られ、或
いは、高速で往復動するプランジヤの摺動部で微
粒子が発生し、これが高精度で加工されたノズル
部に故障をひき起す。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、本考案によるユ
ニツトインジエクタは、本体の一部にプランジヤ
を配置してその先端側に圧力室を形成した燃料圧
送部を設けるとともに、前記本体の先端部に噴口
を有する燃料噴射ノズルを設けてなるものにおい
て、前記圧力室から前記燃料噴射ノズルに供給さ
れる燃料を溢流させる溢流通路を設け、該溢流通
路に溢流弁を配置し、燃料通路中の圧力室と溢流
弁との間の部分と、燃料戻り通路中の溢流弁と燃
料供給口との間の部分とに、それぞれフイルタを
配置したことを特徴とする。

〔実施例〕

第１図及び第２図において、１０は圧送部本体
であり、その下方部には噴口１２を有する燃料噴
射ノズル本体１４が固定されている。これらの本
体１０，１４がユニツトインジエクタ本体を形成
する。１５はニードル弁であり、噴口１２のまわ
りに形成された弁座と協働する。圧送部本体１０
にはプランジヤバレル１６が固定的に挿入され
る。圧送部本体１０とプランジヤバレル１６との
間には環状の燃料通路１８が形成され、圧送部本
体１０に取付けた燃料供給口２０からこの環状の
燃料通路１８に燃料が供給される。プランジヤバ
レル１６には放射状の貫通穴２２が形成され、燃
料が環状燃料通路１８から貫通穴２２を通つてプ
ランジヤバレル１６の内部へ供給される。

プランジヤバレル１６内にはプランジヤ２４が
摺動可能に挿入され、プランジヤ２４の先端側に
圧力室２６が形成される。プランジヤ２４の上端
は、圧送部本体１０とは分離して形成されたタペ
ツト本体２８に支持されたタペツト３０に連結さ
れ、タペツト３０はスプリング３２により付勢さ
れるとともに図示しないカムによつて駆動され、
プランジヤ２４を第１図で上下方向に駆動する。

圧力室２６と噴口１２とを連通するために、圧
送部本体１０及び燃料噴射ノズル本体１４にそれ
ぞれ燃料供給通路３４，３６が設けられる。さら
に、環状燃料通路１８と燃料噴射ノズル本体１４
のスプリング室４０を連結する燃料戻り通路３８
が燃料供給通路３４と平行に形成され、これらの
燃料供給通路３４と燃料戻り通路３８を連結して
燃料溢流通路４２が設けられる。燃料溢流通路４
２にはニードル状溢流弁４４が配置される。即
ち、溢流弁４４の先端が燃料溢流通路４２に設け
た弁座４６に係合する。燃料溢流通路４２はほぼ
一定の直径を有し、燃料供給通路３４と直交して
燃料戻し通路３８とは反対側にさらに延びる。溢
流弁４４は段付きに形成され、前方の小径部分と
後方の大径部分とを有する。後方の大径部分が燃
料溢流通路４２の延長部分にピストンとシリンダ
の関係で嵌合される。

溢流弁４４の背後側には溢流弁４４の後方大径
部よりもさらに大径のボア４８が形成され、この
ボア４８にはアクチユエータピストン５０が摺動
可能に挿入される。アクチユエータピストン５０
は圧電素子５２を変形可能に収めたホルダ５４に
当接する。圧電素子５２はナツト５６を圧送部本
体１０に螺着することにより第１図で右方側への
変位を規制されるように取付けられる。よつて、
圧電素子５２は第１図で左方側へのみ変位可能で
あり、そして、アクチユエータピストン５０に取
付けた皿ばね５８によりアクチユエータピストン
５０とともに常時右方側に向つて付勢される。圧
電素子５２は機関の運転状態に応じて制御器５９
により通電を制御される。

第２図に明らかなように、溢流弁４４とアクチ
ユエータピストン５０とは直接に当接するもので
はなく、これら間には弁作動圧力室６０が形成さ
れる。さらに、アクチユエータピストン５０に
は、弁作動圧力室６０内に突出する調整ピン６２
が取付けられている。調整ピン６２の直径は溢流
弁４４の直径よりかなり小さい。尚、弁作動圧力
室６０には、溢流弁４４とこれを取囲むシリンダ
壁との間の微小なクリアランスから燃料油が入り
こむことができる。

本考案においては、圧送部本体１０に設けられ
た燃料供給通路３４にフイルター７０が配置され
る。フイルター７０は、燃料供給通路３４中の圧
力室２６と溢流弁４４との間の部分と、燃料戻り
通路３８中の溢流弁４４と燃料供給口２０との間
の部分とに、それぞれ配置される。このフイルタ
ー７０は細長い複数の通路孔を有するバーエツジ
タイプのフイルターである。バーエツジタイプの
フイルター（或いはバーフイルター）は流れる燃
料の圧力を低下させることなく異物を除去するこ
とができ、長期間使用しても目詰りを起しにくい
ものである。バーエツジタイプのフイルターはメ
ツシユフイルター等のその他のタイプのフイルタ
ーに比べて極めて小型で耐久性の優れたものであ
る。例えば、メツシユタイプのフイルターは圧力
波により破損してしまい、又体格が大きくなりす
ぎて装着性が悪い。このフイルター７０は燃料中
に混入した異物、プランジヤバレル１６とプラン
ジヤ２４との間の摺動部で発生した異物、或いは
高燃料圧に接する部品のバリ等を燃料から分離除
去し、噴口１２のまわりの弁座部へ清浄な燃料を
送ることができる。それによつて、ニードル弁１
５とその弁座において発生していた異物の噛みこ
みによる焼付きがなくなり、ユニツトインジエク
タの故障を防止することができる。

次に作用について説明する。

第１図はプランジヤ２４が上昇位置にある状態
を示し、このときに、燃料が放射状の貫通穴２２
から圧力室２６に吸入される。やがてプランジヤ
２４が下降を始め、プランジヤ２４が貫通穴２２
を塞ぐことによつて圧力室２６内の燃料が加圧さ
れる。このときには圧電素子５２には通電されて
おらず、アクチユエータピストン５０は縮退した
圧電素子５２とともに第１図で右方側の後退位置
にある。従つて、圧力室２６の加圧が始まると直
ちに燃料の圧力が溢流弁４４のテーパー部及び先
端部に作用して溢流弁４４を後退させ、よつて燃
料溢流通路４２が開かれる。従つて、圧力室２６
の燃料が溢流通路４２から戻り通路３８へ溢流す
るために、圧力は大きく上昇せず、ニードル弁１
５は開弁しない。

このときに、溢流弁４４の後端面は、後退位置
にあるアクチユエータピストン５０に支持された
調整ピン６２の先端に当り、溢流弁４４はそれ以
上後退できない。即ち、溢流弁４４は来るべき閉
弁に備えて一定の位置で待機しつつ開弁してい
る。もし調整ピン６２がないと溢流弁４４の停止
位置が定まらないことになる。

やがて、運転状態に応じてニードル弁１５を開
弁させるべきときに、制御器５９から圧電素子５
２へ通電される。圧電素子５２は通電によりただ
ちに膨脹し、右端側の位置が規制されているため
に左端側へ変位し、アクチユエータピストン５０
を左方へ押す。アクチユエータピストン５０のこ
の運動は弁作動圧力室６０の容積を減少させ、そ
れによつて生じる油圧力によつて溢流弁４４が押
されて燃料溢流通路４２を閉じる。この間にプラ
ンジヤ２４は下降を続けており、溢流通路４２を
閉じることによつて圧力室２６の燃料の圧力が上
昇し、ニードル弁１５を開弁して燃料を噴射す
る。次に圧電素子５２への通電を止めることによ
つて噴射が終了する。即ち、皿ばね５８のばね力
によりアクチユエータピストン５０及び圧電素子
５２が元の後退位置に戻り、溢流弁４４のテーパ
ー部に作用する圧力によつて溢流弁４４が開くの
で、プランジヤ２４が下降中であつても圧力室２
６の圧力は衰える。

本考案においては、溢流弁４４を作動させるた
めに圧電素子アクチユエータを用いており、プラ
ンジヤ２４は機械的に比較的長い時間下降運動を
続けるのみで燃料噴射ノズルの実際の開弁及び閉
弁には関係しない。実際に燃料噴射ノズルを開閉
弁させるのは圧電素子５２である。圧電素子５２
は極めて短時間のうちに優れた応答性を有し、従
つて、圧電素子の電気的な制御によつて応答性に
優れ且つ精密な燃料噴射時期及び噴射量の制御を
行うことができる。そして、圧電素子５２を用い
ることによつて、機械的なユニツトインジエクタ
では難しいパイロツト噴射も行うことができる。
さらに、溢流弁４４を駆動するために弁作動圧力
室６０の油圧を利用しているので、アクチユエー
タピストン５０と溢流弁４４を正確に連結する必
要がなく且つこれらの部品の対向面の仕上加工も
精密に行う必要がない。そして、圧力を発生する
ためのアクチユエータピストン５０の直径が大き
く、且つ圧力を受ける溢流弁４４の直径が小さい
ために、アクチユエータピストン５０の駆動力は
比較的小さくてよく、よつて圧電素子５２の所要
電力量も比較的小さくてよいことになる。

次にプランジヤ２４が上昇を始めると、燃料が
開いている燃料溢流通路４２から圧力室２６に逆
に吸入されることができ、これによつてプランジ
ヤ２４上昇時に噴射系が負圧にならなくなり、気
泡の発生が防止され、残留圧力が安定化する。

上記のプランジヤ２４の下降による燃料圧送時
には圧力室２６内に鉄粉等の異物が混入していた
としても、この異物はフイルター７０により溢流
弁４４に到達することが防止され、またプランジ
ヤ２４の上昇行程の圧力室２６への燃料供給時に
おいても、燃料供給口２０から溢流弁４４を介し
て圧力室２６に燃料を供給する通路（燃料戻り通
路３８）には溢流弁４４上流側にフイルタ７０が
存在するので、外部から溢流弁４４に異物が侵入
するのが防止される。このため溢流弁４４は異物
を噛み込むことがなくなり、溢流弁自体の故障が
防止できる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば高圧燃料
通路に溢流通路と溢流弁を設けたユニツトインジ
エクタにおいて、燃料供給時にも燃料圧送噴射時
にも常に溢流弁の上流側の燃料通路にフイルター
が存在するため、溢流弁には外部からも圧力室か
らも異物が混入することが防止され、そのため溢
流弁自体の故障を防止でき、またそれに伴いユニ
ツトインジエクタの主な故障原因であるノズル部
への異物の混入によるノズルシート部の焼付きを
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるユニツトインジエクタの
断面図、第２図は第１図のユニツトインジエクタ
の溢流弁付近の拡大図、 １０……圧送部本体、１２……噴口、１４……
噴射ノズル本体、１５……ニードル弁、２４……
プランジヤ、２６……圧力室、３４，３６……燃
料供給通路、４４……溢流弁、５２……圧電素
子、７０……フイルター。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 本体の一部にプランジヤを配置してその先端側
   に圧力室を形成した燃料圧送部を設けるととも
   に、前記本体の先端部に噴口を有する燃料噴射ノ
   ズルを設けてなるユニツトインジエクタにおい
   て、前記圧力室から前記燃料噴射ノズルに供給さ
   れる燃料を溢流させる溢流通路を設け、該溢流通
   路に溢流弁を配置し、燃料通路中の圧力室と溢流
   弁との間の部分と、燃料戻り通路中の溢流弁と燃
   料供給口との間の部分とに、それぞれフイルター
   を配置したことを特徴とするユニツトインジエク
   タ。