JPH0461190B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はデイーゼルエンジンの燃焼室に燃料を
噴射するユニツトインジエクタに関するものであ
り、特に、小型化したユニツトインジエクタに関
するものである。

（従来の技術） 従来、デイーゼルエンジンの燃料噴射装置とし
て、燃料噴射ポンプと燃料噴射弁とが一体化され
た、いわゆるユニツトインジエクタがある。特開
昭59−51156号公報において提案されている技術
は、その一例である。

ユニツトインジエクタは、燃料ポンプと燃料噴
射弁とが一体化されたものであるから、該燃料ポ
ンプと燃料噴射弁とを連結するための、高圧力に
耐える長いパイプの設置を必要としない。したが
つて、該ユニツトインジエクタを設置するスペー
スを削減できるほか、高速回転時の噴射特性の改
善ができる利点を有している。

該ユニツトインジエクタでは、噴射口を開閉す
るための弁体（以下、ニードルバルブという）
が、スプリングによつて前記噴射口閉弁方向に付
勢されている。そして、前記ニードルバルブ中間
部分の受圧面を取囲むように形成された圧力室に
供給された燃料の圧力が、前記スプリングの反発
力以上に上昇すると、該圧力が前記受圧面に作用
してニードルバルブが噴射口開弁方向に押し動か
される。

噴射口が開かれると、燃料は燃焼室内に噴射さ
れる。燃料が噴射されると前記圧力室の圧力が低
下し、該圧力が前記スプリングの反発力以下にな
るまで燃料が噴射されると、再びニードルバルブ
により噴射口は閉ざされる。

（発明が解決しようとする課題） 上記した従来の技術は、次のような問題点を有
していた。

前記スプリングの反発力が小さすぎて、燃料の
噴射圧力、すなわち前記圧力室の圧力が極端に低
下するまで開弁していると、燃料の噴射切れが悪
く、後だれを生ずる。したがつて、圧力室の圧力
が低下する以前に噴射口が閉塞されることが望ま
しい。

反発力の大きなスプリングを使用して開弁圧を
大きくすれば、圧力室の圧力が低下する以前に噴
射口を閉塞できるが、大きなスプリングを収納す
るスペースを確保する必要があり、そのためにユ
ニツトインジエクタ全体の寸法が大きくなるとい
う問題点があつた。

また、エンジンが、どのような回転状態にあつ
ても、燃料の噴射切れが良い状態を維持するため
には、前記開弁圧を、高回転，高負荷域では大き
くできることが望ましい。

しかしながら、従来のユニツトインジエクタの
構造では、前記開弁圧を調整するのが容易ではな
かつた。そのために、エンジンの回転状態に応じ
た適正な開弁圧を得にくいという問題点があつ
た。

本発明は、前述の問題点を解決し、小型化で、
しかも大きな開弁圧が得られるユニツトインジエ
クタ、および前記開弁圧の大きさを容易に調整す
ることのできる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。

（課題を解決するための手段および作用） 前記の問題点を解決し、目的を達成するための
本発明は、バレル内を摺動するプランジヤと、バ
レル内に燃料を吸入する燃料吸入口と、該吸入さ
れた燃料が前記ニードルバルブに作用して、該ニ
ードルバルブが閉弁方向に付勢されるように、前
記高圧力室に吸入された燃料を導くための補助燃
料通路とを具備すると共に、バレルに開口された
前記燃料吸入口および補助燃料通路が、燃料吸入
口，補助燃料通路の順に閉塞されるように構成さ
れた点に特徴がある。

上記構成を有する本発明では、バレル内に吸入
された燃料を加圧して噴射口に送給する工程にお
いて、プランジヤがバレル内を移動するとき、ま
ず燃料吸入口が閉塞され、これにより遅れて補助
燃料通路が閉塞される。

このように、前記補助燃料通路の閉塞時期が遅
れることによつて、前記燃料吸入口が閉塞されて
もしばらくの間は補助燃料通路は開かれることに
なるので、該補助燃料通路を介してニードルバル
ブに燃料の圧力が働き、該燃料の圧力がニードル
バルブを閉弁方向に付勢するためのスプリングの
反発力に付加され、開弁圧を増加させるように作
用する。

また、本発明は、バレル内を摺動するプランジ
ヤと、バレル内に燃料を吸入する燃料吸入口と、
該吸入された燃料が前記ニードルバルブに作用し
て、該ニードルバルブが閉弁方向に付勢されるよ
うに、前記高圧入力室に吸入された燃料を導くた
めの補助燃料通路と、端面が２分割され、該２分
割された端面によつて、互いが所定の角度を有す
る段違い面が形成されたプランジヤと、該プラン
ジヤの回動手段とを具備した点に特徴がある。

上記第２番目の構成を有する本発明では、プラ
ンジヤを回動させて前記段違い面の段差を実質的
に変化させることによつて、前記燃料吸入口に対
する補助燃料通路の閉塞時期の遅れ幅を変化さ
せ、ニードルバルブを燃料噴射口の閉弁方向に付
勢させる前記燃料の圧力を調整できる。

すなわち、端面を２分割して形成した段違い面
が、互いに所定の角度を有しているので、各段違
い面と対応するプランジヤ端面の円周上の２点間
の段差は、該円周上の２点の位置によつて異な
る。したがつて、前記２点が燃料吸入口および補
助燃料通路の位置にそれぞれ対応する場合を想定
したとき、プランジヤを回動させることによつて
前記２点に対応するプランジヤの円周上の位置を
変化させることができ、該２点間の段差の大きさ
を変化させられるので、前記燃料吸入口および補
助燃料通路を閉塞する時期のずれを調整できる。
その結果、補助燃料通路を介してニードルバルブ
に作用させる燃料の圧力の大きさを制御でき、開
弁圧の調整ができる。

（実施例） 以下に図面を参照して、本発明を詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例の縦断面図である。

同図において、プランジヤ３は、インジエクタ
本体１の中心部に配置されたバレル２内を往復摺
動できるように設けられている。該バレル２の底
部高圧力室２ａに面するプランジヤ３の端面は２
分割され、段違い面３１，３２が形成されてい
る。該段違い面の形状の詳細は第２図に関して後
述する。

該プランジヤ３にはスパイラル状溝３ａが設け
られている。該スパイラル溝３ａは縦溝３ｂを介
して高圧力室２ａと連絡されている。プランジヤ
３を回動させることによつてスパイラル状溝３ａ
と燃料吸入口１０との位置関係を変化させて燃料
噴射量、燃料噴射時期等の調節を行うことができ
る。

インジエクタ本体１の頭頂部内周面にはプラン
ジヤ戻し用のスプリング４を格納するキヤツプ５
が挿入されていて、該キヤツプ５の底部に当接さ
れている座金６には前記プランジヤ３の他端が係
合されている。

前記キヤツプ５はエンジンの回転に伴つて駆動
される図示しないカム機構によつて、スプリング
４の圧縮方向に押し下げられ、また、スプリング
４の反発力によつて逆方向に押し戻される。こう
して、キヤツプ５の往復動作に伴つて、プランジ
ヤ３はバレル２の内面を往復摺動する。

プランジヤ３の回動角調整用円筒部材７は、バ
レル２の細径部外周に沿つて回動できるようにな
つているとともに、プランジヤ３は円筒部材７に
対してはプランジヤ３の軸方向には摺動可能で、
かつ回動方向には位置規制されて係合されてい
る。

該円筒部材７のフランジには、その一部分がウ
オーム８と噛合うウオームホイルが形成されてい
て、ウオーム８を回転させることによつて円筒部
材７はバレル２の周りに回動する。その結果、該
円筒部材７と係合されているプランジヤ３も共に
回動する。

インジエクタ本体１の燃料取入れ口1aには口
金９が装着されていて、燃料は該口金９および燃
料取入れ口１ａを経由して、バレル２の側壁に開
口部を有する燃料吸入口１０に至る。

また、バレル２の長手方向において前記燃料吸
入口１０と同一レベル位置のバレル２の側壁に
は、補助燃料通路１１の開口部１１ａが位置して
いる。補助燃料通路１１は円柱ブロツク１２まで
延長されていて、スプリング１３を収納するチヤ
ンバ１４に達している。

前記円柱ブロツク１２は、ピン１５によつて中
継管１６および噴射ヘツド１７と連結されてい
る。これら中継管１６および噴射ヘツド１７の中
心部には、一端にスプリング１３の反発力を受け
る座を兼ねた頭部１８ｂが形成されたニードルバ
ルブ１８が配置されている。該ニードルバルブ１
８は前記スプリング１３によつて噴射ヘツド１７
の噴射口１９を閉塞する方向に付勢されている。

ニードルバルブ１８と噴射ヘツド１７との間に
は圧力室２０が形成されていて、該圧力室２０と
前記バレル２の高圧力室２ａとは主燃料通路２１
で連絡されている。

締結用キヤツプ２２がインジエクタ本体１のね
じ部にねじ込まれて、前記噴射口１７、中継管１
６、円柱ブロツク１２およびバレル２は、堅固に
締結され一体化されている。

次に、前記ニードルバルブ１８の頭部１８ｂに
作用する燃料の圧力の調節について、第２図およ
び第３図を参照して説明する。

第２図ａはプランジヤ３の端部の形状を示す斜
視図、同図ｂはプランジヤ端部の側面図である。
第２図において、プランジヤ３の端面は２分割さ
れ、段違い面３１と３２とが形成されている。段
違い面３１はプランジヤ３の中心軸に直角な面で
あり、段違い面３２は該段違い面３１に対して所
定の角度を有している。

第３図は、前記段違い面３１および燃料吸入口
１０の位置関係と、段違い面３２および補助燃料
通路１１の開口部１１ａの位置関係とを示す断面
図である。

第３図ａには第２図に示したプランジヤ３の、
符号Ａで示される段違い面３１を形成するプラン
ジヤの側面部分が燃料吸入口１０に位置し、符号
A′で示される段違い面３２を形成するプランジ
ヤの側面部分が前記開口部１１ａに位置するよう
に、プランジヤ３を回動させて位置を調節した時
のバレル２とプランジヤ３との位置関係が示され
ている。

第３図ｂにはプランジヤ３の、符号Ｂで示され
る段違い面３１を形成するプランジヤの側面部分
が燃料吸入口１０に位置し、符号B′で示される
段違い面３２を形成するプランジヤの側面部分で
あつて、前記A′の位置よりも面３１に対する段
差の大きい部分が前記開口部１１ａに位置するよ
うに、プランジヤ３を回動させて位置を調節した
時のバレル２とプランジヤ３との位置関係が示さ
れている。

なお、第２図，第３図ではスパイラル状溝３ａ
および縦溝３ｂは図示が省略されている。

第３図において、プランジヤ３が下降して燃料
が加圧され、圧力室２０に送給される工程におい
て、まず、一方の段違い面３１が燃料吸入口１０
を通過した時点で該燃料吸入口１０は閉塞され
る。この時点では、まだ、他方の段違い面３２が
補助燃料通路の開口部１１ａを通過していないの
で、該開口部１１ａは閉塞されていない。

したがつて、その後のプランジヤ３の下降によ
つて、前記開口部１１ａが閉塞されるまで高圧力
室２ａ内の燃料は加圧され、補助燃料通路１１を
介してチヤンバ１４の燃料も加圧される。該圧力
は、前述のようにニードルバルブ１８を開弁方向
に付勢するスプリング１３の反発力と同様に、ニ
ードルバルブ１８を開弁させるように働き、開弁
圧を大きくする作用をする。前記開口部１１ａを
段違い面 ３２が通過して、該開口部１１ａが閉塞された
後は、チヤンバ１４に作用する燃料の圧力は変化
しない。

第３図ａおよびｂに示した位置関係において、
同図ａの位置関係よりｂに示された位置関係の方
が燃料吸入口１０および開口部１１ａに位置する
段違い面３１および３２の段差が大きくなる。

したがつて、第３図ａより同図ｂの位置関係に
プランジヤ３を調節した方が開口部１１ａの閉塞
時期の遅れが大きくなり、その結果、チヤンバ１
４に作用する燃料の圧力は大きくなり、開弁圧は
大きくなる。

次に、上記構成のユニツトインジエクタの動作
について再び第１図を参照して説明する。

スプリング４と図示しないカム機構との作用に
よつて、プランジヤ３が往復動作され、高圧力室
２ａへの燃料の吸入と、圧力室２０への燃料の送
給とが行われる。スプリング４の反発力によつて
プランジヤ３が上昇する吸入行程では、燃料吸入
口１０からバレル２の高圧力室２ａに燃料が吸入
される。

燃料が吸入された後、プランジヤ３がストロー
ク端部から下降されると、高圧力室２ａに吸入さ
れた燃料は加圧される。プランジヤ３の端部には
段違い面が形成されているので、燃料の加圧行程
において、まず燃料吸入口１０が閉塞され、その
後、２つの段違い面３１，３２の段差の分だけ遅
れて補助燃料通路１１が閉塞される。

補助燃料通路１１が吸入口１０より遅れて閉塞
されることによつて、補助燃料通路１１およびチ
ヤンバ１４内に閉じこめられた燃料は該遅れ時間
の間、下降するプランジヤ３で、加圧され、該加
圧された燃料の圧力は、ニードルバルブ１８を閉
弁方向に付勢するようにニードルバルブ１８の頭
部１８ｂに作用する。

したがつて、ニードルバルブ１８の頭部１８ｂ
に作用して噴射口１９を閉塞している圧力は、該
スプリング１３の反発力とニードルバルブ１８の
頭部１８ｂに働く燃料の圧力とが加算されたもの
となる。

補助燃料通路１１が閉塞された後、プランジヤ
３はさらに下降して、高圧力室２ａの圧力が高め
られる。高圧力室２ａの底部と圧力室２０とは主
燃料通路２１で連絡されているので、プランジヤ
３の下降に伴つて圧力室２０の圧力も上昇する。

該圧力室２０の圧力は、ニードルバルブ１８の
受圧面１８ａに作用し、該受圧面１８ａに作用す
る圧力が、ニードルバルブ１８の頭部１８ａに働
く前記スプリング１３の反発力と補助燃料通路１
１およびチヤンバ１４に閉じこめられた燃料の圧
力とが加算された圧力、すなわち開弁圧に達する
とニードルバルブ１８は前記スプリング１３を圧
縮する方向に押上げられ、燃料はニードルバルブ
１８と噴射ヘツド１７の内面との間隙を通つて噴
射口１９から燃焼室に噴射される。

上記説明のように、本実施例によれば、ニード
ルバルブ１８の頭部１８ｂに燃料の圧力を作用さ
せることができ、かつ、該燃料の圧力の大きさを
制御できる。

本実施例では、プランジヤ３の端部段違い面３
１をプランジヤ３の中心軸に直角な面とし、段違
い面３２は前記段違い面３１に対して所定の角度
を有するように形成したが、段違い面３２をプラ
ンジヤ３の中心軸に直角な面とし、段違い面３１
を前記段違い面３２に対して所定の角度を有する
ように形成しても本実施例と同様の効果が得られ
る。

また、燃料吸入口１０に対して補助燃料通路１
１の開口部１１ａをバレル２の底部方向（噴射口
方向）にずらせて設けるようにすれば、プランジ
ヤ３の端面に前記段違い面を形成しなくても、ニ
ードルバルブ１８の頭部１８に燃料の圧力を作用
させることができ、前記スプリング１３を小型化
できるという効果が得られる。

要は、補助燃料通路１１が燃料吸入口１０より
遅れて閉塞されるように、プランジヤ３の端部の
段違い面が形成されているか、燃料吸入口１０お
よび補助燃料通路１１の開口部１１ａが配置され
ていれば良い。

なお、燃料吸入口１０および補助燃料通路１１
の開口部１１ａは、バレル２の中心を挟んで対向
していなくても良い。

補助燃料通路１１は、燃料を高圧力室２ａから
チヤンバ１４に導くようにした本実施例に限定さ
れず、例えば、ニードルバルブ１８に段差を設け
る等して、受圧面を形成し、該受圧面にニードル
バルブ１８の周囲に燃料を導くように補助燃料通
路１１を設けて、ニードルバルブ１８を閉弁させ
る方向に燃料の圧力が作用するように構成しても
良い。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば次のような効果が達成される。

(1) ニードルバルブを噴射口閉弁方向に付勢する
スプリングの反発力に加えて、加圧された燃料
の圧力をニードルバルブの噴射口閉弁方向に作
用させることができるので、同一の開弁圧を得
る場合には前記スプリングを小さくできる。そ
の結果、スプリングを収納するスペースを小さ
くできユニツトインジエクタ全体を小型化でき
る。

(2) 前記スプリングに付加する燃料の圧力を調節
できるので、エンジンの回転状態，負荷状態等
に合わせて所望の開弁圧を容易に得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図
ａはプランジヤ端部の形状を示す斜視図、同図ｂ
は同側面図、第３図はプランジヤ端部と燃料吸入
口および補助燃料通路の開口部との位置関係図で
ある。 １…インジエクタ本体、２…バレル、２ａ…高
圧力室、３…プランジヤ、７…回動角調整用円筒
部材、８…ウオーム、１０…燃料吸入口、１１…
補助燃料通路、１１ａ…補助燃料通路開口部、１
３…スプリング、１４…チヤンバ、１７…噴射ヘ
ツド、１８…ニードルバルブ、１９…噴射口、２
０…圧力室、２１…主燃料通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バレル内を摺動するプランジヤと、 燃料噴射口を開閉するニードルバルブと、 バレル内の高圧力室壁面に設けられた燃料吸入
   口と、 前記高圧力室に吸入された燃料を、噴射ヘツド
   に導くための主燃料通路と、 燃料の圧力が前記ニードルバルブに作用して、
   該ニードルバルブが閉弁方向に付勢されるよう
   に、前記高圧力室に吸入された燃料を導くための
   補助燃料通路とを具備すると共に、前記プランジ
   ヤが前記高圧力室に吸入された燃料の圧縮方向に
   変位したときに、前記燃料吸入口およびバレルの
   壁面に開口した補助燃料通路の開口部が前記プラ
   ンジヤの側面によつて燃料吸入口、前記開口部の
   順に閉鎖されるように、該燃料吸入口および前記
   開口部を、互いにバレルの長手方向にずらせて配
   置したことを特徴とするユニツトインジエクタ。 ２ バレル内を摺動するプランジヤと、 燃料噴射口を開閉するニードルバルブと、 バレル内の高圧力室壁面に設けられた燃料吸入
   口と、 前記高圧力室に吸入された燃料を、噴射ヘツド
   に導くための主燃料通路と、 バレルの長手方向において前記燃料吸入口と同
   一位置に開口部を有し、燃料の圧力が前記ニード
   ルバルブに作用して、該ニードルバルブが閉弁方
   向に付勢されるように、前記高圧力室に吸入され
   た燃料を導くための補助燃料通路とを具備すると
   共に、前記プランジヤが前記高圧力室に吸入され
   た燃料の圧縮方向に変位したときに、前記燃料吸
   入口およびバレルの壁面に開口した補助燃料通路
   の開口部が前記プランジヤの側面によつて燃料吸
   入口、前記開口部の順に閉鎖されるように、前記
   プランジヤの端面が２分割され、該２分割された
   端面によつて段違い面が形成されていることを特
   徴とするユニツトインジエクタ。 ３ 前記プランジヤの回動手段を具備すると共
   に、前記２分割されたプランジヤの段違い面が互
   いに所定の角度を有していることを特徴とする請
   求項２記載のユニツトインジエクタ。 ４ 前記高圧力室に吸入された燃料を、前記ニー
   ドルバルブの頭部およびニードルバルブの外周に
   設けられた受圧面の少なくとも一方に導くよう
   に、前記補助燃料通路を設けたことを特徴とする
   請求項１，２または３記載のユニツトインジエク
   タ。