JPH048310Y2

JPH048310Y2 -

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Publication number: JPH048310Y2
Application number: JP16687487U
Authority: JP
Priority date: 1987-10-31
Filing date: 1987-10-31
Publication date: 1992-03-03
Also published as: JPH0171171U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］この考案は、ノズルスプリングを介して針弁を
押圧するドツジプランジヤを設置することによ
り、燃料噴射をパイロツト噴射と主噴射との２段
階に行わせるようにした燃料噴射弁に関する。

［従来の技術］従来のこの種の燃料噴射弁としては例えば、特
開昭61−255268号公報に記載のものがある。この
燃料噴射弁は、第７図に示すように、弁座１に対
して着座・離間する針弁２と、テーパ状をなす弁
座孔３に対して着座・離間し、ノズルスプリング
４を介して針弁２を着座方向へ押圧するドツジプ
ランジヤ５とを備えており、通路６から燃料溜ま
り室７へ送られてきた燃料によつて針弁２をリフ
トさせる一方、通路６から分岐した分岐通路８を
介して送られる燃料によつてドツジプランジヤ５
をリフトさせることにより噴射孔９から燃料をパ
イロツト噴射と主噴射との２段階に分けて噴射さ
せるようにしたものである。

すなわち、針弁２の直径およびシート径をそれ
ぞれD₁，d₁とし、ドツジプランジヤ５の直径お
よびシート径をそれぞれD₂，d₂とすると、針弁
２の開弁時と閉弁時の受圧面積S_O1，S_C1は、 S_O1＝πD₁ ²／４ S_C1＝π（D₁ ²−d₁ ²）／４となり、ドツジプランジヤ５の開弁時と閉弁時の
受圧面積S_O2，S_C2は、 S_O2＝πD₂ ²／４ S_C2＝π（D₂ ²−d₂ ²）／４となる。そして、これらの受圧面積は次のような
関係になつている。

S_O2＞S_O1＞S_C1＞S_C2 したがつて、第７図Ａに示す閉弁状態から燃料
溜まり室燃料７へ燃料が送られてくると、まず第
７図Ｂに示すように針弁２がリフトする。その直
後、ドツジプランジヤ５がリフトする。すると、
ドツジプランジヤ５の受圧面積がS_C2からS_O2に大
きくなるため、ドツジプランジヤ５がノズルスプ
リング４に抗して最大リフト位置までリフトす
る。この結果、針弁２に対するノズルスプリング
４の押圧力が燃料による押圧力よりも大きくなる
ため、第７図Ｃに示すように針弁２が着座する。
この針弁２のリフト開始から着座までの間にパイ
ロツト噴射が行なわれる。針弁２が着座した後、
燃料の圧力がさらに高まると、第７図Ｄに示すよ
うに、針弁２が再びリフトを開始し、主噴射が行
なわれる。

なお、主噴射後、針弁２が着座し、その後ドツ
ジプランジヤ５が着座して第７図Ａに示す元の状
態に復帰する。

［考案が解決しようとする問題点］上記のように、従来の燃料噴射弁によれば、燃
料噴射が２段階に行なわれるはずであるが、実際
にはパイロツト噴射がほとんど行なわれないとい
う問題があつた。

すなわち、第７図Ａから明らかなように、ドツ
ジプランジヤ５が弁座孔３に着座した状態におい
ては、ドツジプランジヤ５の着座部分と摺動部５
ａの上端との間にリング状の密閉空間Ｓが形成さ
れる。この密閉空間Ｓ内には、ドツジプランジヤ
５がリフトした際に流入した高圧の燃料がドツジ
プランジヤ５の着座によつて封じ込められる。こ
の密閉空間Ｓ内に封じ込められた燃料によつて、
ドツジプランジヤ５が常時針弁２側へ押圧される
ことになり、その分だけ着座時におけるドツジプ
ランジヤ５の受圧面積がS_C2より大きくなる。こ
の結果、燃料が圧送されると、針弁２がリフトを
開始する以前またはそれとほぼ同時にドツジプラ
ンジヤ５がリフトし、ドツジプランジヤ５のリフ
ト遅れが生じなくなつてしまう。このため、パイ
ロツト噴射がほとんど行なわれないという事態を
招来していたのである。

［考案の目的］この考案は、上記問題を解消するためになされ
たもので、密閉空間内に高圧の燃料が封じ込めら
れるのを防止することができ、これによつてパイ
ロツト噴射を確実に行わせることができる燃料噴
射弁を提供することを目的とする。

［考案の構成］この考案は、上記の目的を達成するために、密
閉空間と燃料の低圧側との間に、ドツジプランジ
ヤが弁座孔着座した際には開かれて密閉空間と燃
料の低圧側とを連通させ、ドツジプランジヤが弁
座孔から所定距離リフトした際には閉じられるリ
ーク通路を形成したことを特徴とするものであ
る。

［実施例］以下、この考案の実施例について第１図ないし
第６図を参照して説明する。

第１図ないし第３図はこの考案の一実施例を示
すものであり、図中符号１１は弁本体である。こ
の弁本体１１は、ノズル本体部１２とホルダ本体
部１３とを備えており、ノズル本体部１２とホル
ダ本体部１３とは、ナツト１４によりスペーサ１
５を介して固定されている。

ノズル本体部１２の内部には、その上端部から
下端部に向かつて順次、針弁摺動孔１６、燃料溜
まり室１７、弁座１８および噴射孔１９がそれぞ
れ形成されており、針弁摺動孔１６には針弁２０
が摺動自在に設けられている。この針弁２０の下
端部には、弁座１８に対して着座・離間する弁部
２１が形成されている。

一方、ホルダ本体部１３の内部には、中央部の
隔壁２２を挾んで上端側と下端側とにプランジヤ
収納孔２３とスプリング収納孔２４とがそれぞれ
形成されている。これらプランジヤ収納孔２３と
スプリング収納孔２４とは、隔壁２２に形成され
た連通孔２５を介して連通せしめられている。

プランジヤ収納孔２３には、隔壁２２から上方
へ向かつて順次、中央部に連通孔２５とほぼ同径
の貫通孔２６が形成された弁座板２７、リング状
をなすシム２８およびシリンダ部材２９がそれぞ
れ挿入され、プランジヤ収納孔２３の上端部に螺
合されたボルト３０によつて固定されている。シ
リンダ部材２９の内部には、下端側から上端側へ
向かつて順次、シリンダ孔３１、テーパ孔状をな
す弁座孔３２および流入孔３３が形成されてお
り、シリンダ孔３１にはドツジプランジヤ３４が
上下方向摺動自在にかつ液密に設けられている。
このドツジプランジヤ３４の上端部には、弁座孔
３２に対して着座・離間せしめられる弁座３４ａ
が形成されている。この弁部３４ａが弁座孔３２
に着座した状態では、前述した従来の燃料噴射弁
と同様に、ドツジプランジヤ３４の弁座孔３２に
対する着座部分とドツジプランジヤ３４の摺動部
３４ｂの上端との間に位置するシリンダ孔３１の
内部に、当該シリンダ孔３１の内周面とドツジプ
ランジヤ３４の外周面とによつて区画される密閉
空間Ｓが形成されている。また、同着座状態にお
いては、ドツジプランジヤ３４の下端面が弁座板
２７に対して距離Ｌ離間し、この距離Ｌだけドツ
ジプランジヤ３４がリフトし得るようになつてい
る。

なお、リフト距離Ｌは、シム２８の厚さによつ
て適宜変更することができる。

また、スプリング収納孔２４の内部には、ノズ
ルスプリング３５が配置されている。このノズル
スプリング３５は、上ばね座３７およびドツジプ
ランジヤ３４の下端面に形成された軸部３４Ｃを
介してドツジプランジヤ３４を着座方向（上方）
へ付勢する一方、下ばね座３７および針弁２０の
上端面に形成された軸部２０ａを介して針弁２０
を着座方向（下方）へ付勢している。

また、ノズル本体部１３の上端部には、燃料用
配管（図示せず）が接続されたプラグ３８がナツ
ト３９によつて固定されており、プラグ３８には
燃料供給孔４０が形成されている。この燃料供給
孔４０は、ホルダ本体部１３、スペーサ１５およ
びノズル本体部１２に亙つて形成された通路４１
を介して燃料溜まり室１７に連通するとともに、
プラグ３８の下端面とホルダ本体部１３およびボ
ルト３０の上端面との間に形成された間〓４２、
ボルト３０に形成された導入孔４３を介して流入
孔３３に連通している。したがつて、燃料が圧送
されると、針弁２０およびドツジプランジヤ３４
がノズルスプリング３５に抗してリフトすること
になる。

なお、針弁２０の開弁時および閉弁時の受圧面
積をそれぞれS_O1，S_C1とし、ドツジプランジヤ３
４の開弁時および閉弁時の受圧面積をそれぞれ
S_O2，S_C2としたとき、 S_O2＞S_O1＞S_C1＞S_C2 となつているのは勿論である。

ところで、前述したように、燃料噴射弁を単に
上記構成のものとすると、密閉空間Ｓ内に高圧の
燃料が封じ込められ、この燃料によつてドツジプ
ランジヤ３４が下方に押圧される。このため、ド
ツジプランジヤ３４の受圧面積が２段階に変わら
ず、パイロツト噴射が行なわれなくなる。

そこで、この考案の燃料噴射弁においては、ド
ツジプランジヤ３４にリーク通路を形成し、この
リーク通路によつて空間Ｓ内の燃料を外部へ逃が
すようにしている。すなわち、第１図ないし第３
図に示す実施例においては、ドツジプランジヤ３
４の摺動部３４ｂの外周面に平取り部４４を形成
し、この平取り部４４とシリンダ部材２９の内周
面との間にリーク通路４５を形成している。この
リーク通路４５は、平取り部４４が摺動部３４ｂ
の上端から下端まで延びているのに対応して、そ
の上端部が密閉空間Ｓに開放され、下端部がシリ
ンダ部材２９の下端部から開放されている。した
がつて、ドツジプランジヤ３４が弁座孔３２に着
座することによつて密閉空間Ｓ内に封じ込められ
た燃料は、リーク通路４５を通つてシリンダ部材
２９の下端部へ向かい、さらに弁座板２７の貫通
孔２６および連通孔２５を通つてスプリング収納
孔２４へ至る。このスプリング収納孔２４に至つ
た燃料は、ホルダ本体部１３およびプラグ３８に
亙つて形成された戻り通路４６、プラグ３８に設
けられた管継手４７および配管（図示せず）を介
して燃料の低圧側たる燃料タンク（図示せず）に
戻されるようになつている。なお、スプリング収
納孔２４の内部は、燃料タンクに接続されている
ことから明らかなように、燃料タンクの内部圧力
とほぼ同圧になつており、スプリング収納孔２４
からオーバーフローした燃料が燃料タンクに戻さ
れることになる。

また、ドツジプランジヤ３４の中心から平取り
部４４までの距離Ｗは、弁座板２７の貫通孔２６
の半径Ｒよりも大きくなつている。したがつて、
ドツジプランジヤ３４がリフトしてその下端面が
弁座板２７に突き当たると、リーク通路４５の下
端部が弁座板２７によつて遮断され、これによつ
てリーク通路４５が貫通孔２６に対して遮断さ
れ、ひいては戻り通路４６に対して遮断されるよ
うになつている。

このように、上記の燃料噴射弁においては、密
閉空間Ｓ内の燃料をリーク通路４５を介して燃料
タンクへ戻すようにしているから、ドツジプラン
ジヤ３４が密閉空間Ｓ内の燃料によつてリフト方
向へ押圧されることがない。したがつて、ドツジ
プランジヤ３４は、針弁２０がリフトした後にリ
フトすることにより、これによつてパイロツト噴
射を確実に行わせることができる。しかも、ドツ
ジプランジヤ３４が最大にリフトした際には、リ
ーク通路４５が戻り通路４６に対して遮断される
から、噴射中に燃料がリーク通路４５から外部へ
漏れ出ることがなく、したがつて噴射中に燃料の
圧力が低下するのを防止することができる。

なお、ドツジプランジヤ３４のリフト中には、
燃料がリーク通路４５を介して漏れ出ることにな
るが、ドツジプランジヤ３４がリフトを開始して
から最大リフト位置に達するまでの時間は極めて
短時間であり、その間に漏れ出る燃料は極く少量
である。したがつて、燃料噴射中に燃料の圧力が
低下することはほとんどなく、燃料噴射に影響を
及ぼすことはない。

次に、この考案の他の実施例について説明す
る。なお、以下の実施例においては、上記実施例
と異なる点についてのみ説明する。

第４図に示す燃料噴射弁は、リーク通路４８を
ドツジプランジヤ３４の内部に形成したものであ
る。この場合、リーク通路４８の一端が密閉空間
Ｓに臨むドツジプランジヤ３４の外周面に開口
し、他端が弁座板２７の貫通孔２６から離間した
ドツジプランジヤ３４の下端面に開口しているの
は勿論である。したがつて、ドツジプランジヤ３
４が弁座孔３２に着座したとき、密閉空間Ｓ内の
燃料はリーク通路４８を通つて排出され、貫通孔
２６および第１図に示す連通孔２５、スプリング
収納孔２４、戻り通路４６および管継手４７を介
して燃料タンク戻される。一方、ドツジプランジ
ヤ３４が弁座板２７に突き当たるとリーク通路４
８の下端開口部が弁座板２７によつて遮蔽され、
これによつてリーク通路４５が貫通孔２６に対し
て遮断され、ひいては戻し通路４６に対して遮断
される。

また、第５図および第６図に示す燃料噴射弁
は、リーク通路４９を、密閉空間Ｓに開放された
斜孔４９ａと、この斜孔４９ａと交叉し、ドツジ
プランジヤ３４の外周面に開口する横孔４９ｂと
から構成する一方、戻り通路５０をシリンダ部材
２９の壁部を貫通させるとともに、シリンダ部材
２９の内周面に戻り通路５０の一部をなす環状溝
５１を形成したものであり、ドツジプランジヤ３
４が弁座孔３２に着座した状態においては、リー
ク通路４９の横孔４９ｂと環状溝５１とがドツジ
プランジヤ３４の軸線方向に長さｌをもつて対向
するようになつている。この場合、対向長さｌ
は、ドツジプランジヤ３４の最大リフト距離Ｌよ
りも短くなされており、ドツジプランジヤ３４が
最大リフト位置に達する以前に横孔４９ｂがシリ
ンダ部材２９によつて遮蔽され、横孔４９ｂ（リ
ーク通路４９）と戻り通路５０との間が遮断され
るようになつている。

［考案の効果］以上説明したように、この考案の燃料噴射弁に
よれば、密閉空間と燃料の低圧側との間に、ドツ
ジプランジヤが弁座孔着座した際には開かれて密
閉空間と燃料の低圧側とを連通させ、ドツジプラ
ンジヤが弁座孔から所定距離リフトした際には閉
じられるリーク通路を形成したものであるから、
密閉空間内に高圧の燃料が封じ込められるのを防
止することができ、したがつてパイロツト噴射を
確実に行わせることができ、またドツジプランジ
ヤが所定距離リフトするとリーク通路が遮蔽され
るから、噴射中に燃料の圧力が低下するのを防止
することができる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの考案の一実施例を示
すもので、第１図はその縦断面図、第２図はその
要部の拡大断面図、第３図は第２図の−線矢
視断面図、第４図はこの考案の他の実施例を示す
第２図と同様の図、第５図および第６図はこの考
案のさらに他の実施例を示すもので、第５図は第
２図と同様の図、第６図は第５図の−線矢視
断面図、第７図Ａ〜Ｄは従来の燃料噴射弁の一例
の概略構成を示すもので、第７図Ａは針弁とドツ
ジプランジヤとが共に着座した状態を示す図、第
７図Ｂはパイロツト噴射が開始した状態を示す
図、第７図Ｃはパイロツト噴射が完了した状態を
示す図、第７図Ｄは主噴射が行なわれている状態
を示す図である。１１……弁本体、２０……針弁、２７……弁座
板（弁本体側の部材）、２９……シリンダ部材、
３１……シリンダ孔、３２……弁座孔、３４……
ドツジプランジヤ、３４ａ……弁部、３４ｂ……
摺動部、３５……ノズルスプリング、４５，４
８，４９……リーク通路、４６，５０……戻り通
路、Ｓ……密閉空間。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

弁本体１１と、この弁本体１１の一端部に設け
られ、弁座１８に着座して噴射孔１９を閉じ、弁
座１８からリフトして噴射孔１９を開くことによ
り圧送された燃料を噴射孔１９から噴射させる針
弁２０と、前記弁本体１１の内部に前記針弁２０
と一列状に並んで形成され、針弁２０と逆側の端
部がテーパ孔状をなす弁座孔３２を介して燃料の
圧送側に接続されたシリンダ孔３１と、このシリ
ンダ孔３１に摺動自在に設けられ、一端部に前記
弁座孔３２に着座する弁部３４ａが形成されたド
ツジプランジヤ３４と、このドツジプランジヤ３
４と前記針弁２０との間に配置され、前記針弁２
０を前記弁座１８に着座させるとともに、前記ド
ツジプランジヤ３４を前記弁座孔３２に着座させ
るノズルスプリング３５とを備え、前記ドツジプ
ランジヤ３４が前記弁座孔３２に着座した際に
は、前記弁座孔３２と前記ドツジプランジヤ３４
の前記シリンダ孔３１に対する摺動部３４ｂとの
間のシリンダ孔３１の内部に密閉空間Ｓが形成さ
れる燃料噴射弁において、前記密閉空間Ｓと燃料
の低圧側との間に、前記ドツジプランジヤ３４が
前記弁座孔３２着座した際には開かれて前記密閉
空間Ｓと燃料の低圧側とを連通させ、前記ドツジ
プランジヤ３４が前記弁座孔３２から所定距離リ
フトした際には閉じられるリーク通路４５，４
８，４９を形成したことを特徴とする燃料噴射
弁。