JPH0512549B2 - - Google Patents
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- JPH0512549B2 JPH0512549B2 JP59243358A JP24335884A JPH0512549B2 JP H0512549 B2 JPH0512549 B2 JP H0512549B2 JP 59243358 A JP59243358 A JP 59243358A JP 24335884 A JP24335884 A JP 24335884A JP H0512549 B2 JPH0512549 B2 JP H0512549B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cam
- pressure
- pressure spring
- injection valve
- set load
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
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、特に渦流室式デ
イーゼルエンジンの燃料噴射弁に関する。より詳
しくは、本発明は、エンジン運転条件に応じて噴
射弁の開弁圧と噴射率とを同時に変化させること
の可能な燃料噴射弁に関する。
イーゼルエンジンの燃料噴射弁に関する。より詳
しくは、本発明は、エンジン運転条件に応じて噴
射弁の開弁圧と噴射率とを同時に変化させること
の可能な燃料噴射弁に関する。
いわゆる差圧式（デイフアレンシヤル・プレツ
シヤ・タイプ）の燃料噴射弁は周知であり、この
型式の噴射弁では、ノズルニードルはプレツシヤ
スプリングによつて閉弁位置に向つて弾力付勢さ
れている。ノズルニードルには圧力室内の燃料圧
力による力とプレツシヤスプリングのばね圧力に
よる力とが相拮抗して作用しており、前者の力が
後者の力に打克つた時にノズルニードルがリフト
して燃料が噴射される。一般に、プレツシヤスプ
リングにはセツト荷重が与えられており、このプ
レセツト荷重を調節ねじにより調節することによ
り噴射弁の開弁圧を調節することができる。
シヤ・タイプ）の燃料噴射弁は周知であり、この
型式の噴射弁では、ノズルニードルはプレツシヤ
スプリングによつて閉弁位置に向つて弾力付勢さ
れている。ノズルニードルには圧力室内の燃料圧
力による力とプレツシヤスプリングのばね圧力に
よる力とが相拮抗して作用しており、前者の力が
後者の力に打克つた時にノズルニードルがリフト
して燃料が噴射される。一般に、プレツシヤスプ
リングにはセツト荷重が与えられており、このプ
レセツト荷重を調節ねじにより調節することによ
り噴射弁の開弁圧を調節することができる。
デイーゼルエンジンの低速低負荷時に開弁圧を
低下させると爆発行程におけるエンジン騒音（俗
に、アイドルノツクと云われている）を低減させ
ることができることが知られている。また、低速
低負荷時に開弁圧を下げると噴射サイクル中の初
期噴射率が低下するので、燃料の壁面付着が減少
してHCエミツシヨンが低減すると共に、燃焼最
高温度が下がり排気ガス中のNOXが減少する。
そこで、従来技術においては、差圧式燃料噴射弁
においてプレツシヤスプリングのセツト荷重を変
化させるカム機構を設け、これにより開弁圧を変
化させることが提案されている（特開昭57−
173557号公報）。
低下させると爆発行程におけるエンジン騒音（俗
に、アイドルノツクと云われている）を低減させ
ることができることが知られている。また、低速
低負荷時に開弁圧を下げると噴射サイクル中の初
期噴射率が低下するので、燃料の壁面付着が減少
してHCエミツシヨンが低減すると共に、燃焼最
高温度が下がり排気ガス中のNOXが減少する。
そこで、従来技術においては、差圧式燃料噴射弁
においてプレツシヤスプリングのセツト荷重を変
化させるカム機構を設け、これにより開弁圧を変
化させることが提案されている（特開昭57−
173557号公報）。
この従来技術のように、エンジンの低速低負荷
時にプレツシヤスプリングのセツト荷重を減少さ
せた場合には、開弁圧が低下することによつて一
応初期噴射率は低下するが、その反面において、
プレツシヤスプリングのセツト荷重が低くなるこ
とによつてノズルニードルのリフト量が増大して
ノズルの開口面積が大きくなり、これが噴射率の
低下を妨げる方向に作用するので、結果として初
期噴射率を十分大きく低下させることが難しいと
いう問題がある。また、このようにエンジンの低
速低負荷時にリフト量を増大させてノズルを開口
面積を大きくすると、燃料噴霧の粒径が大きくな
つて排気エミツシヨンが悪化するという別の問題
も起こつてくる。
時にプレツシヤスプリングのセツト荷重を減少さ
せた場合には、開弁圧が低下することによつて一
応初期噴射率は低下するが、その反面において、
プレツシヤスプリングのセツト荷重が低くなるこ
とによつてノズルニードルのリフト量が増大して
ノズルの開口面積が大きくなり、これが噴射率の
低下を妨げる方向に作用するので、結果として初
期噴射率を十分大きく低下させることが難しいと
いう問題がある。また、このようにエンジンの低
速低負荷時にリフト量を増大させてノズルを開口
面積を大きくすると、燃料噴霧の粒径が大きくな
つて排気エミツシヨンが悪化するという別の問題
も起こつてくる。
なお、他の従来技術として、特開昭59−68560
号公報や特開昭58−124062号公報には、ノズルニ
ードルの最大リフト量を制御することによつて、
燃料噴霧の粒径、貫徹力、噴射期間の影響による
燃焼改善、又は騒音低減等、エンジン性能の向上
を図ることも記載されているが、これらの従来技
術によつて最大噴射率を低下させて全体的に噴射
率を低く抑えることができるにしても、その反
面、ノズルニードルの最大リフト量を制御するこ
とによつてノズルの開口面積を絞ることになるか
ら、その結果として噴射圧力が上昇する傾向が生
じるので、このような手段だけではエンジンの低
速低負荷時における初期噴射率を低下させること
は望めない。
号公報や特開昭58−124062号公報には、ノズルニ
ードルの最大リフト量を制御することによつて、
燃料噴霧の粒径、貫徹力、噴射期間の影響による
燃焼改善、又は騒音低減等、エンジン性能の向上
を図ることも記載されているが、これらの従来技
術によつて最大噴射率を低下させて全体的に噴射
率を低く抑えることができるにしても、その反
面、ノズルニードルの最大リフト量を制御するこ
とによつてノズルの開口面積を絞ることになるか
ら、その結果として噴射圧力が上昇する傾向が生
じるので、このような手段だけではエンジンの低
速低負荷時における初期噴射率を低下させること
は望めない。
本発明は、従来技術の前述のような問題点を踏
まえて可変開弁圧式燃料噴射弁を改良し、エンジ
ンの高速高負荷時の性能に悪影響を与えることな
く、低速低負荷時における騒音や、HC、NOX等
の排気エミツシヨンを従来技術よりも一層効果的
に低減させることを発明の解決課題としている。
まえて可変開弁圧式燃料噴射弁を改良し、エンジ
ンの高速高負荷時の性能に悪影響を与えることな
く、低速低負荷時における騒音や、HC、NOX等
の排気エミツシヨンを従来技術よりも一層効果的
に低減させることを発明の解決課題としている。
本発明はこの課題を解決するための手段とし
て、ノズルニードルを閉弁方向に付勢するプレツ
シヤスプリングを備えた差圧式燃料噴射弁であつ
て、前記プレツシヤスプリングのセツト荷重をエ
ンジン運転条件に応じて変化させて燃料噴射弁の
開弁圧を増減させ得るプレツシヤスプリングセツ
ト荷重変化手段を備え、前記プレツシヤスプリン
グセツト荷重変化手段は、互いに係合して協働す
るカム面を備え同軸的に配置されて相対回転可能
とされた一対の円筒カムと、前記一対の円筒カム
を相対回転させるための操作手段とを含んでいる
可変開弁圧式燃料噴射弁において、前記プレツシ
ヤスプリングセツト荷重変化手段が前記一対の円
筒カムの相対回転により前記プレツシヤスプリン
グのセツト荷重を減少させて開弁圧を減少させる
低速低負荷時に、同時に前記ノズルニードルのリ
フト量を減少させ得るリフト量規制手段を併せて
設けたことを特徴とする燃料噴射弁を提供する。
て、ノズルニードルを閉弁方向に付勢するプレツ
シヤスプリングを備えた差圧式燃料噴射弁であつ
て、前記プレツシヤスプリングのセツト荷重をエ
ンジン運転条件に応じて変化させて燃料噴射弁の
開弁圧を増減させ得るプレツシヤスプリングセツ
ト荷重変化手段を備え、前記プレツシヤスプリン
グセツト荷重変化手段は、互いに係合して協働す
るカム面を備え同軸的に配置されて相対回転可能
とされた一対の円筒カムと、前記一対の円筒カム
を相対回転させるための操作手段とを含んでいる
可変開弁圧式燃料噴射弁において、前記プレツシ
ヤスプリングセツト荷重変化手段が前記一対の円
筒カムの相対回転により前記プレツシヤスプリン
グのセツト荷重を減少させて開弁圧を減少させる
低速低負荷時に、同時に前記ノズルニードルのリ
フト量を減少させ得るリフト量規制手段を併せて
設けたことを特徴とする燃料噴射弁を提供する。
本発明の燃料噴射弁においては、エンジンの低
速低負荷時に一対の円筒カムの相対回転によりプ
レツシヤスプリングのセツト荷重を減少させ得る
プレツシヤスプリングセツト荷重変化手段と、同
じ低速低負荷時にノズルニードルのリフト量を減
少させ得るリフト量規制手段とを併せて設けてい
るので、従来技術と異なり、エンジンの低速低負
荷時にプレツシヤスプリングのセツト荷重を減少
させて開弁圧を低下させることにより、初期噴射
率を低下させる一方、同時に、リフト量規制手段
によつてノズルニードルのリフト量を制限し、ノ
ズルの開口面積を絞ることになる。従つて、エン
ジンの高速高負荷時の性能に悪影響を与えること
なく、低速低負荷時における噴射率を十分に大き
く低下させることができるようになり、エンジン
の低速低負荷時における騒音や、HC、NOX等の
排気エミツシヨンを従来よりも一層効果的に低減
させることが可能になる。
速低負荷時に一対の円筒カムの相対回転によりプ
レツシヤスプリングのセツト荷重を減少させ得る
プレツシヤスプリングセツト荷重変化手段と、同
じ低速低負荷時にノズルニードルのリフト量を減
少させ得るリフト量規制手段とを併せて設けてい
るので、従来技術と異なり、エンジンの低速低負
荷時にプレツシヤスプリングのセツト荷重を減少
させて開弁圧を低下させることにより、初期噴射
率を低下させる一方、同時に、リフト量規制手段
によつてノズルニードルのリフト量を制限し、ノ
ズルの開口面積を絞ることになる。従つて、エン
ジンの高速高負荷時の性能に悪影響を与えること
なく、低速低負荷時における噴射率を十分に大き
く低下させることができるようになり、エンジン
の低速低負荷時における騒音や、HC、NOX等の
排気エミツシヨンを従来よりも一層効果的に低減
させることが可能になる。
次に、添附図面を参照して本発明の実施例を説
明する。異なる実施例を図解した異なる図面にお
いて、共通する構成部材は同一又は類似の参照番
号で表し、重複説明は省略することとする。
明する。異なる実施例を図解した異なる図面にお
いて、共通する構成部材は同一又は類似の参照番
号で表し、重複説明は省略することとする。
第１図から第３図は本発明の第１実施例に係る
燃料噴射弁を表す。この噴射弁１０はノズルホル
ダー１２を有し、ノズルホルダー１２にはノズル
リテーナ１４が螺合してある。リテーナ１４は、
通常の如く、ノズルボデー１６とデイスタンスピ
ース１８を保持している。リテーナ１４には噴射
弁１０をシリンダヘツド（図示せず）の取付孔に
装着するためのねじ部２０を備えていると共に、
レンチを作用させるための六角頭部２２を備えて
いる。ノズルボデー１６は従来型式のもので、ノ
ズルニードル２４が摺動自在に精密嵌合された軸
孔２６を有する。軸孔２６に隣接してノズルボデ
ー１６には圧力室２８が形成してあり、この圧力
室２８は噴孔３０により外部と通じている。
燃料噴射弁を表す。この噴射弁１０はノズルホル
ダー１２を有し、ノズルホルダー１２にはノズル
リテーナ１４が螺合してある。リテーナ１４は、
通常の如く、ノズルボデー１６とデイスタンスピ
ース１８を保持している。リテーナ１４には噴射
弁１０をシリンダヘツド（図示せず）の取付孔に
装着するためのねじ部２０を備えていると共に、
レンチを作用させるための六角頭部２２を備えて
いる。ノズルボデー１６は従来型式のもので、ノ
ズルニードル２４が摺動自在に精密嵌合された軸
孔２６を有する。軸孔２６に隣接してノズルボデ
ー１６には圧力室２８が形成してあり、この圧力
室２８は噴孔３０により外部と通じている。
ノズルホルダー１２には軸孔３２が形成してあ
る。この軸孔３２はスプリング室３４を構成して
いると共に、後述する種々の構成部材を収容して
いる。即ち、この軸孔３２の底には厚さ調節用の
シム３６を介して固定カム３８が固定されてい
る。又、軸孔３２内には可動カム４０が回転可能
かつ軸方向移動可能に装着されている。スプリン
グ室３４内にはプレツシヤスプリング４２が圧縮
状態で装入してあり、その一端はプレツシヤピン
４４のフランジ部によつて支承され、他端は軸孔
３２内に摺動自在に装着されＯリングでシールさ
れたばね受け４６に支承されている。プレツシヤ
ピン４４はプレツシヤスプリング４２のばね受け
として作用すると同時に、スプリング４２のばね
力をノズルニードル２４に伝える機能を有する。
プレツシヤスプリング４２によるスラスト荷重に
よる可動カム４０の円滑な回転が妨げられること
を防止するため、可動カム４０とばね受け４６と
の間には複数の鋼球４８と穴あき円板状レース５
０から成るスラスト軸受が配置してある。当業者
に明らかな如く、鋼球４８はケージ（図示せず）
に収容して互いに円周方向等間隔に配置すること
も可能である。
る。この軸孔３２はスプリング室３４を構成して
いると共に、後述する種々の構成部材を収容して
いる。即ち、この軸孔３２の底には厚さ調節用の
シム３６を介して固定カム３８が固定されてい
る。又、軸孔３２内には可動カム４０が回転可能
かつ軸方向移動可能に装着されている。スプリン
グ室３４内にはプレツシヤスプリング４２が圧縮
状態で装入してあり、その一端はプレツシヤピン
４４のフランジ部によつて支承され、他端は軸孔
３２内に摺動自在に装着されＯリングでシールさ
れたばね受け４６に支承されている。プレツシヤ
ピン４４はプレツシヤスプリング４２のばね受け
として作用すると同時に、スプリング４２のばね
力をノズルニードル２４に伝える機能を有する。
プレツシヤスプリング４２によるスラスト荷重に
よる可動カム４０の円滑な回転が妨げられること
を防止するため、可動カム４０とばね受け４６と
の間には複数の鋼球４８と穴あき円板状レース５
０から成るスラスト軸受が配置してある。当業者
に明らかな如く、鋼球４８はケージ（図示せず）
に収容して互いに円周方向等間隔に配置すること
も可能である。
第１図および第２図ａに示した様に、固定カム
３８と可動カム４０は互いに協働する相補的なカ
ム面５２，５４を有する円筒カムであり、可動カ
ム４０を固定カム３８に対して回転させると可動
カム４０が軸方向に変位してばね受け４６を変位
させてプレツシヤスプリング４２のセツト荷重を
変化させる様になつている。固定カム３８の中央
部には、更に、第２の固定カム５６が一体成形し
てあり、カム面５８を備えている。他方、可動カ
ム４０は角穴状の貫通孔６０を備えており、この
貫通孔６０には四角形断面の第２の可動カム６２
が軸方向移動自在にただし相対回転不能に収蔵し
てある。第２可動カム６２は第２固定カム５６の
カム面５８と相補的なカム面６４を有し、第２可
動カム６２を第２固定カム５６に対し回転させる
と第２可動カム６２が軸方向に変位する様になつ
ている。第２図ｂおよびｃに示した様に、固定カ
ム３８、可動カム４０、第２固定カム５６、第２
可動カム６２のカム面は、固定カム３８と可動カ
ム４０とが最も離れる角位置にある時（この時に
プレツシヤスプリング４２のセツト荷重が最大と
なる）に第２固定カム５６と第２可動カム６２が
最も接近し（第２図ｂ）、かつ、固定カム３８と
可動カム４０とが最も接近する角位置にある時
（このときにはスプリング４２のセツト荷重が最
小となる）に第２固定カム５６と第２可動カム６
２が最も離れる（第２図ｃ）様な関係で配置され
る。即ち、可動カム４０は距離Ｄだけ変位可能で
あり、第２可動カム６２は可動カム４０の変位と
は逆方向に距離ｄだけ変位可能である（第２図
ｂ，ｃ参照）。
３８と可動カム４０は互いに協働する相補的なカ
ム面５２，５４を有する円筒カムであり、可動カ
ム４０を固定カム３８に対して回転させると可動
カム４０が軸方向に変位してばね受け４６を変位
させてプレツシヤスプリング４２のセツト荷重を
変化させる様になつている。固定カム３８の中央
部には、更に、第２の固定カム５６が一体成形し
てあり、カム面５８を備えている。他方、可動カ
ム４０は角穴状の貫通孔６０を備えており、この
貫通孔６０には四角形断面の第２の可動カム６２
が軸方向移動自在にただし相対回転不能に収蔵し
てある。第２可動カム６２は第２固定カム５６の
カム面５８と相補的なカム面６４を有し、第２可
動カム６２を第２固定カム５６に対し回転させる
と第２可動カム６２が軸方向に変位する様になつ
ている。第２図ｂおよびｃに示した様に、固定カ
ム３８、可動カム４０、第２固定カム５６、第２
可動カム６２のカム面は、固定カム３８と可動カ
ム４０とが最も離れる角位置にある時（この時に
プレツシヤスプリング４２のセツト荷重が最大と
なる）に第２固定カム５６と第２可動カム６２が
最も接近し（第２図ｂ）、かつ、固定カム３８と
可動カム４０とが最も接近する角位置にある時
（このときにはスプリング４２のセツト荷重が最
小となる）に第２固定カム５６と第２可動カム６
２が最も離れる（第２図ｃ）様な関係で配置され
る。即ち、可動カム４０は距離Ｄだけ変位可能で
あり、第２可動カム６２は可動カム４０の変位と
は逆方向に距離ｄだけ変位可能である（第２図
ｂ，ｃ参照）。
可動カム４０には一体的又は別体の半径方向突
起６６が設けてあり、この突起６６はノズルホル
ダー１２の壁に貫通形成した軸方向スロツト６８
を通つて半径方向外方に若干突出している。
起６６が設けてあり、この突起６６はノズルホル
ダー１２の壁に貫通形成した軸方向スロツト６８
を通つて半径方向外方に若干突出している。
ノズルホルダー１２の外周には回転スリーブ７
０が回転自在に嵌合してあり、このスリーブ７０
はノズルノルダー１２のフランジ７２に衝当して
いる。スリーブ７０の内面には軸方向溝７４が形
成してあり、この溝７４内に突起６６が軸方向移
動可能にただし相対回転不能に係合している。従
つて、スリーブ７０をいずれかの方向に回転させ
ると、突起６６を介して可動カム４０が回転せら
れ、可動カム４０が固定カム３８に対し接近また
は離反する。同時に、第２可動カム６２が第２固
定カム５６に対し離反または接近する。第２可動
カム６２にはストツパロツド７６が一体的に連結
してあり、この第２可動カム６２と一体的に移動
し得る様になつている。ストツパロツド７６はレ
ース５０、ばね受け４６を貫いてプレツシヤピン
４４に向かつて延長している。ストツパロツド７
６とプレツシヤピン４４との間のクリアランスは
ノズルニードル２４のリフト量を決定するもの
で、その最大値は例えば約１mmにすることができ
る。第２図ｃの位置に第２可動カム６２が回動し
た時の前記クリアランスが0.3〜0.9mmの範囲内の
値になる様に第２カム５６，６２のカム面を設定
することができる。
０が回転自在に嵌合してあり、このスリーブ７０
はノズルノルダー１２のフランジ７２に衝当して
いる。スリーブ７０の内面には軸方向溝７４が形
成してあり、この溝７４内に突起６６が軸方向移
動可能にただし相対回転不能に係合している。従
つて、スリーブ７０をいずれかの方向に回転させ
ると、突起６６を介して可動カム４０が回転せら
れ、可動カム４０が固定カム３８に対し接近また
は離反する。同時に、第２可動カム６２が第２固
定カム５６に対し離反または接近する。第２可動
カム６２にはストツパロツド７６が一体的に連結
してあり、この第２可動カム６２と一体的に移動
し得る様になつている。ストツパロツド７６はレ
ース５０、ばね受け４６を貫いてプレツシヤピン
４４に向かつて延長している。ストツパロツド７
６とプレツシヤピン４４との間のクリアランスは
ノズルニードル２４のリフト量を決定するもの
で、その最大値は例えば約１mmにすることができ
る。第２図ｃの位置に第２可動カム６２が回動し
た時の前記クリアランスが0.3〜0.9mmの範囲内の
値になる様に第２カム５６，６２のカム面を設定
することができる。
スリーブ７０はレバー７８により回転される。
レバー７８はスリーブ７０に直接に固定すること
も可能である。しかし、噴射弁１０をシリンダヘ
ツドに装着した時にすべての気筒の噴射弁のレバ
ー７８を所望の方向にかつ互いに平行に配置させ
ることが望ましい。このため、第３図に示した様
に、スリーブ７０の外周にスプライン嵌合する回
転リング８０を設け、このリング８０にレバー７
８の一端を例えばスポツト溶接により固定する。
レバー７８はスリーブ７０に直接に固定すること
も可能である。しかし、噴射弁１０をシリンダヘ
ツドに装着した時にすべての気筒の噴射弁のレバ
ー７８を所望の方向にかつ互いに平行に配置させ
ることが望ましい。このため、第３図に示した様
に、スリーブ７０の外周にスプライン嵌合する回
転リング８０を設け、このリング８０にレバー７
８の一端を例えばスポツト溶接により固定する。
ノズルホルダー１２の第１図右端にはロツクナ
ツト８２によりキヤツプ８４が締結される。キヤ
ツプ８４は燃料戻り通路の一部を構成すると共
に、回転スリーブ７０および回転リング８０の抜
け止めの役割を果す。ノズルホルダー１２の肩部
には環状溝８６が形成してあり、この溝８６はノ
ズルホルダー内に設けた燃料戻り通路（図示せ
ず）を介してスプリング室３４と連通している。
他方、キヤツプ８４にも溝８６に対向して環状溝
８８が設けてあり、これらの溝８６，８８が協働
して戻り通路の一部を構成する。溝８８はキヤツ
プ８４に取付けた出口金具９０に連通している。
金具９０には燃料タンクに通ずる燃料戻りホース
を接続可能である。噴射ポンプからの燃料供給管
９２はノズルホルダー１２に螺合される袋ナツト
９４によりノズルホルダーに接続される。加圧さ
れた燃料は、ノズルホルダー１２の燃料入口９
６、燃料通路９８、デイスタンスピース１８の通
路１００、ノズルボデー１６の通路１０２を介し
て圧力室２８に供給される。
ツト８２によりキヤツプ８４が締結される。キヤ
ツプ８４は燃料戻り通路の一部を構成すると共
に、回転スリーブ７０および回転リング８０の抜
け止めの役割を果す。ノズルホルダー１２の肩部
には環状溝８６が形成してあり、この溝８６はノ
ズルホルダー内に設けた燃料戻り通路（図示せ
ず）を介してスプリング室３４と連通している。
他方、キヤツプ８４にも溝８６に対向して環状溝
８８が設けてあり、これらの溝８６，８８が協働
して戻り通路の一部を構成する。溝８８はキヤツ
プ８４に取付けた出口金具９０に連通している。
金具９０には燃料タンクに通ずる燃料戻りホース
を接続可能である。噴射ポンプからの燃料供給管
９２はノズルホルダー１２に螺合される袋ナツト
９４によりノズルホルダーに接続される。加圧さ
れた燃料は、ノズルホルダー１２の燃料入口９
６、燃料通路９８、デイスタンスピース１８の通
路１００、ノズルボデー１６の通路１０２を介し
て圧力室２８に供給される。
第４図は噴射弁１０のレバー７８の操作機構の
一例を模式的に示したもので、列型４気筒デイー
ゼルエンジンへの応用例を示す。各噴射弁１０は
燃焼室又は渦流室に臨んでシリンダヘツド（図示
せず）に装着される。前述した様に、回転リング
８０を適宜方位決めしてノズルホルダー１２にス
プライン嵌合することにより、各噴射弁のレバー
７８は互いに平行に配置される。各レバー７８は
タイロツド１０４に連結される。タイロツド１０
４は引張りばね１０６により一方向に引張られて
おり、ボーデンケーブル１０８により逆方向に引
かれる。ケーブル１０８の他端はアクチユエータ
１１０のモータ駆動される回動レバー１１２に接
続される。アクチユエータ１１０は負荷センサを
構成するアクセルスイツチ１１４からの負荷信号
およびトランスミツシヨンの出力軸に設けた車速
センサ１１６からの車速信号その他の信号（例え
ば、エンジン回転速度信号）に基い制御回路１１
８により制御される。
一例を模式的に示したもので、列型４気筒デイー
ゼルエンジンへの応用例を示す。各噴射弁１０は
燃焼室又は渦流室に臨んでシリンダヘツド（図示
せず）に装着される。前述した様に、回転リング
８０を適宜方位決めしてノズルホルダー１２にス
プライン嵌合することにより、各噴射弁のレバー
７８は互いに平行に配置される。各レバー７８は
タイロツド１０４に連結される。タイロツド１０
４は引張りばね１０６により一方向に引張られて
おり、ボーデンケーブル１０８により逆方向に引
かれる。ケーブル１０８の他端はアクチユエータ
１１０のモータ駆動される回動レバー１１２に接
続される。アクチユエータ１１０は負荷センサを
構成するアクセルスイツチ１１４からの負荷信号
およびトランスミツシヨンの出力軸に設けた車速
センサ１１６からの車速信号その他の信号（例え
ば、エンジン回転速度信号）に基い制御回路１１
８により制御される。
通常の運転状態（ここでは、負荷および回転数
が共に設定値以上の場合をいう）であ、レバー操
作機構の引張りばね１０６により各レバー７８は
第４図の左方に回転しており、固定カム３８と可
動カム４０は第２図ｂに示す相対位置にある。こ
のため、プレツシヤスプリング４２は強いセツト
荷重で圧縮されており、噴射弁の開弁圧は高い
（例えば、約150Kg／cm2に設定することができる）。
又、第２可動カム６２の凸面６４は第２固定カム
５６の凹面に嵌合しているので、第２可動カム６
２は第１図中最も右方に移動しており、プレツシ
ヤピン４４とストツパロツド７６との間の隙間は
最大（例えば、１mm）となつている。従つて、ノ
ズルニードル２４のリフト量が規制されることが
ない。
が共に設定値以上の場合をいう）であ、レバー操
作機構の引張りばね１０６により各レバー７８は
第４図の左方に回転しており、固定カム３８と可
動カム４０は第２図ｂに示す相対位置にある。こ
のため、プレツシヤスプリング４２は強いセツト
荷重で圧縮されており、噴射弁の開弁圧は高い
（例えば、約150Kg／cm2に設定することができる）。
又、第２可動カム６２の凸面６４は第２固定カム
５６の凹面に嵌合しているので、第２可動カム６
２は第１図中最も右方に移動しており、プレツシ
ヤピン４４とストツパロツド７６との間の隙間は
最大（例えば、１mm）となつている。従つて、ノ
ズルニードル２４のリフト量が規制されることが
ない。
次に、エンジン負荷が設定値以下となり、回転
速度が設定値（例えば、約1000rpm）以下の低速
度低負荷状態となると、制御回路１１８がこれを
検知してアクチユエータ１１０のレバー１１２を
第４図において反時計方向に回転させ、ケーブル
１０８を引張る。このめ、噴射弁のレバー７８は
第４図において時計方向に回転し、突起６６を介
して第２図ｃに示す如く可動カム４０を回転させ
る。その結果、可動カム４０自身が図中右方に移
動し、これに伴つてばね受け４６も右方移動する
ので、プレツシヤスプリング４２のセツト荷重が
減少する。このため、スプリング４２の付勢力が
弱くなるので、ノズルニードル２４はより小さな
開弁圧、例えば約80Kg／cm2で開弁する。同時に可
動カム４０と共に第２可動カム６２も回転せられ
るので、カム作用により第２可動カム６２は第２
固定カム５６から離反し、ストツパロツド７６は
プレツシヤピン４４に接近して両者の隙間を減少
させる。その結果、ノズルニードル２４のリフト
時にプレツシヤピン４４はストツパロツド７６に
衝当し、ノズルニードルのリフト量が制限され
る。
速度が設定値（例えば、約1000rpm）以下の低速
度低負荷状態となると、制御回路１１８がこれを
検知してアクチユエータ１１０のレバー１１２を
第４図において反時計方向に回転させ、ケーブル
１０８を引張る。このめ、噴射弁のレバー７８は
第４図において時計方向に回転し、突起６６を介
して第２図ｃに示す如く可動カム４０を回転させ
る。その結果、可動カム４０自身が図中右方に移
動し、これに伴つてばね受け４６も右方移動する
ので、プレツシヤスプリング４２のセツト荷重が
減少する。このため、スプリング４２の付勢力が
弱くなるので、ノズルニードル２４はより小さな
開弁圧、例えば約80Kg／cm2で開弁する。同時に可
動カム４０と共に第２可動カム６２も回転せられ
るので、カム作用により第２可動カム６２は第２
固定カム５６から離反し、ストツパロツド７６は
プレツシヤピン４４に接近して両者の隙間を減少
させる。その結果、ノズルニードル２４のリフト
時にプレツシヤピン４４はストツパロツド７６に
衝当し、ノズルニードルのリフト量が制限され
る。
第５図は本発明の噴射弁による噴射率カーブを
３つのエンジン条件について示したもので、カー
ブＡは高速高負荷状態、カーブＢは中速中負荷状
態、カーブＣは低速低負荷状態に対応する。縦軸
は噴射流量を、横軸は時間を表す。カーブＡから
分る様に、高速高負荷時には噴射率カーブは急速
に立上り、噴射率が高くかつ噴射時間が短い。中
速中負荷時にはカーブＢで示す如く立上りが緩か
となる。低速低負荷時には噴射率が低く抑えら
れ、噴射時間は延長される（カーブＣ）。このた
め、爆発パルスは緩和される燃焼期間が長くなる
ので、エンジン騒音が減少すると共に燃料はより
完全に燃焼する。
３つのエンジン条件について示したもので、カー
ブＡは高速高負荷状態、カーブＢは中速中負荷状
態、カーブＣは低速低負荷状態に対応する。縦軸
は噴射流量を、横軸は時間を表す。カーブＡから
分る様に、高速高負荷時には噴射率カーブは急速
に立上り、噴射率が高くかつ噴射時間が短い。中
速中負荷時にはカーブＢで示す如く立上りが緩か
となる。低速低負荷時には噴射率が低く抑えら
れ、噴射時間は延長される（カーブＣ）。このた
め、爆発パルスは緩和される燃焼期間が長くなる
ので、エンジン騒音が減少すると共に燃料はより
完全に燃焼する。
第６図は本発明の第２実施例に係る噴射弁２０
０を示す。第１実施例との相違点は、第２可動カ
ムと第２固定カムから成るカム機構に代えて、ね
じ機構を用いたことであり、他の構成は第１実施
例と基本的に同様である。この実施例では、スト
ツパロツド７６はねじ部材２０２に一体連結され
ており、このねじ部材は正方形断面の基部２０４
とねじ付き頭部２０６を有する。基部２０４は可
動カム４０の角穴６０に軸方向相対移動可能にか
つ回転不能に嵌合している。ねじ付き頭部２０６
は固定カム３８のね孔に螺合している。従つて、
レバー７８の回転に応じてスリーブ７０が回転
し、可動カム４０が回転すると、ねじ部材２０２
も回転せられてねじ付き頭部２０６はねじ作用に
より固定カム３８から離脱し或いは固定カム３８
内に導入する。これにより、ストツパロツド７６
が軸方向に変位するので、ノズルニードルのリフ
ト量が増減する。第７図および第８図は本発明の
第３実施例に係る噴射弁３００およびその一部を
示す。この実施例は開弁圧調節用のカム機構およ
びニードルリフト規制手段の両者の機構において
第１実施例と異なる。この実施例ではカム機構は
回転スリーブ７０により回転される回転カム３０
２と、ピン３０４により回り止めされた摺動カム
３０６から成る。回動カム３０２と摺動カム３０
６はこの実施例でも互いに協働する円筒カムであ
る。スラスト軸受は回動カム３０２の後方に設け
てあり、回動カム３０２は軸方向移動できない。
ストツパロツド７６はこの回動カム３０２に一体
接合されている。摺動カム３０６はこの実施例で
はばね受けと一体形成されていて、プレツシヤス
プリング４４の一端を支承している。回り止めピ
ン３０４は摺動カム３０６に設けた軸方向スロツ
トに係合しているので、この摺動カム３０６は軸
方向に変位可能であるが回動不能である。プレツ
シヤピン４４も同様に適宜回り止めされている。
第７図および第８図に示した様に、プレツシヤピ
ン４４およびストツパロツド７６の対向端部は半
円柱形に段付けしてある。第８図ａに示す如く、
通常運転時には、これらの段付部は互いに相補的
に対向する位置にありノズルニードルのストロー
ク即ちリフト量はd1である。レバー７８の回転に
より摺動カム３０６が図中右方に移動して開弁圧
が低下した時には、ストツパロツド７６は第８図
ｂに示した如く回転するので、ノズルニードルの
ストローク即ちリフト量はd2まで短縮される。
０を示す。第１実施例との相違点は、第２可動カ
ムと第２固定カムから成るカム機構に代えて、ね
じ機構を用いたことであり、他の構成は第１実施
例と基本的に同様である。この実施例では、スト
ツパロツド７６はねじ部材２０２に一体連結され
ており、このねじ部材は正方形断面の基部２０４
とねじ付き頭部２０６を有する。基部２０４は可
動カム４０の角穴６０に軸方向相対移動可能にか
つ回転不能に嵌合している。ねじ付き頭部２０６
は固定カム３８のね孔に螺合している。従つて、
レバー７８の回転に応じてスリーブ７０が回転
し、可動カム４０が回転すると、ねじ部材２０２
も回転せられてねじ付き頭部２０６はねじ作用に
より固定カム３８から離脱し或いは固定カム３８
内に導入する。これにより、ストツパロツド７６
が軸方向に変位するので、ノズルニードルのリフ
ト量が増減する。第７図および第８図は本発明の
第３実施例に係る噴射弁３００およびその一部を
示す。この実施例は開弁圧調節用のカム機構およ
びニードルリフト規制手段の両者の機構において
第１実施例と異なる。この実施例ではカム機構は
回転スリーブ７０により回転される回転カム３０
２と、ピン３０４により回り止めされた摺動カム
３０６から成る。回動カム３０２と摺動カム３０
６はこの実施例でも互いに協働する円筒カムであ
る。スラスト軸受は回動カム３０２の後方に設け
てあり、回動カム３０２は軸方向移動できない。
ストツパロツド７６はこの回動カム３０２に一体
接合されている。摺動カム３０６はこの実施例で
はばね受けと一体形成されていて、プレツシヤス
プリング４４の一端を支承している。回り止めピ
ン３０４は摺動カム３０６に設けた軸方向スロツ
トに係合しているので、この摺動カム３０６は軸
方向に変位可能であるが回動不能である。プレツ
シヤピン４４も同様に適宜回り止めされている。
第７図および第８図に示した様に、プレツシヤピ
ン４４およびストツパロツド７６の対向端部は半
円柱形に段付けしてある。第８図ａに示す如く、
通常運転時には、これらの段付部は互いに相補的
に対向する位置にありノズルニードルのストロー
ク即ちリフト量はd1である。レバー７８の回転に
より摺動カム３０６が図中右方に移動して開弁圧
が低下した時には、ストツパロツド７６は第８図
ｂに示した如く回転するので、ノズルニードルの
ストローク即ちリフト量はd2まで短縮される。
以上に述べた様に、本発明は円筒カム機構を利
用してノズルニードルのリフト量を規制すること
により開弁圧の低下と同時に噴射率を強制的に低
下させるものである。従つて、通常負荷時のエン
ジン性能を損うこと無く、低速低負荷時にエンジ
ン騒音を減少させると共に、HCやNOXの排気エ
ミツシヨンを減少させることができる。
用してノズルニードルのリフト量を規制すること
により開弁圧の低下と同時に噴射率を強制的に低
下させるものである。従つて、通常負荷時のエン
ジン性能を損うこと無く、低速低負荷時にエンジ
ン騒音を減少させると共に、HCやNOXの排気エ
ミツシヨンを減少させることができる。
第１図は本発明の第１実施例の断面図で、その
一部は分解して示してあり、第２図ａはカム機構
の分解斜視図、第２図ｂおよびｃはカム機構の断
面図で、夫々、レバーの回動の前後の構成部材の
関係を示し、第３図は回転スリーブと回転リング
の分解斜視図、第４図はレバー操作機構の模式
図、第５図は異なる運転条件における噴射率カー
ブを示し、第６図は第２実施例の断面図、第７図
は第３実施例の断面図、第８図ａおよびｂは異な
る運転条件におけるプレツシヤピンおよびストツ
パロツドの対向端部の位置関係を示す。 １０，２００，３００……燃料噴射弁、１２…
…ノズルホルダー、１４……リテーナ、１６……
ノズルボデー、２４……ノズルニードル、２８…
…圧力室、３４……スプング室、３８……固定カ
ム、４０……可動カム、４２……プレツシヤスプ
リング、４４……プレツシヤピン、４６……ばね
受け、５２，５４，５８，６４……カム面、５６
……第２固定カム、６０……貫通孔（角穴）、６
２……第２可動カム、６６……突起、７０……回
転スリーブ、７６……ストツパロツド、７８……
レバー。
一部は分解して示してあり、第２図ａはカム機構
の分解斜視図、第２図ｂおよびｃはカム機構の断
面図で、夫々、レバーの回動の前後の構成部材の
関係を示し、第３図は回転スリーブと回転リング
の分解斜視図、第４図はレバー操作機構の模式
図、第５図は異なる運転条件における噴射率カー
ブを示し、第６図は第２実施例の断面図、第７図
は第３実施例の断面図、第８図ａおよびｂは異な
る運転条件におけるプレツシヤピンおよびストツ
パロツドの対向端部の位置関係を示す。 １０，２００，３００……燃料噴射弁、１２…
…ノズルホルダー、１４……リテーナ、１６……
ノズルボデー、２４……ノズルニードル、２８…
…圧力室、３４……スプング室、３８……固定カ
ム、４０……可動カム、４２……プレツシヤスプ
リング、４４……プレツシヤピン、４６……ばね
受け、５２，５４，５８，６４……カム面、５６
……第２固定カム、６０……貫通孔（角穴）、６
２……第２可動カム、６６……突起、７０……回
転スリーブ、７６……ストツパロツド、７８……
レバー。
Claims (1)
- １ ノズルニードルを閉弁方向に付勢するプレツ
シヤスプリングを備えた差圧式燃料噴射弁であつ
て、前記プレツシヤスプリングのセツト荷重をエ
ンジン運転条件に応じて変化させて燃料噴射弁の
開弁圧を増減させ得るプレツシヤスプリングセツ
ト荷重変化手段を備え、前記プレツシヤスプリン
グセツト荷重変化手段は、互いに係合して協働す
るカム面を備え同軸的に配置されて相対回転可能
とされた一対の円筒カムと、前記一対の円筒カム
を相対回転させるための操作手段とを含んでいる
可変開弁圧式燃料噴射弁において、前記プレツシ
ヤスプリングセツト荷重変化手段が前記一対の円
筒カムの相対回転により前記プレツシヤスプリン
グのセツト荷重を減少させて開弁圧を減少させる
低速低負荷時に、同時に前記ノズルニードルのリ
フト量を減少させ得るリフト量規制手段を併せて
設けたことを特徴とする燃料噴射弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24335884A JPS61123759A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 可変開弁圧・可変ニ−ドルリフト式燃料噴射弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24335884A JPS61123759A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 可変開弁圧・可変ニ−ドルリフト式燃料噴射弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61123759A JPS61123759A (ja) | 1986-06-11 |
| JPH0512549B2 true JPH0512549B2 (ja) | 1993-02-18 |
Family
ID=17102645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24335884A Granted JPS61123759A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 可変開弁圧・可変ニ−ドルリフト式燃料噴射弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61123759A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013068148A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Mazda Motor Corp | 火花点火式直噴エンジン |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2792161B2 (ja) * | 1989-11-27 | 1998-08-27 | 日産自動車株式会社 | 燃料噴射ノズル |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58124062A (ja) * | 1982-01-21 | 1983-07-23 | Nippon Soken Inc | デイ−ゼルエンジンの燃料噴射装置 |
| JPS5968560A (ja) * | 1982-10-08 | 1984-04-18 | Nippon Denso Co Ltd | 燃料噴射ノズル |
-
1984
- 1984-11-20 JP JP24335884A patent/JPS61123759A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013068148A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Mazda Motor Corp | 火花点火式直噴エンジン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61123759A (ja) | 1986-06-11 |
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