JPH0513980Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案は、デイーゼルエンジンの燃料噴射装置
に関する。

《従来技術》 デイーゼルエンジンの燃料噴射装置として、従
来技術では第５図に示すものがあり、これは次の
ように構成されている。（特願昭60−86782号＝特
公平４−51665号公報） すなわち、燃料噴射器１１とプランジヤポンプ
１５とを一体に組込み、 プランジヤポンプ１５のプランジヤ加圧室１６
に、燃料調量装置４４で調量した燃料を、圧送ポ
ンプ３９から入口側逆止弁３７を経て供給するよ
うに構成し、 プランジヤ加圧室１６を出口側逆止弁１９を介
して、燃料噴射器１１内に連通させて構成したも
のである。

《考案が解決しようとする課題》 上記従来技術のものは、次のように作動する。

(1) プランジヤポンプの吐出工程 まず、燃料噴射カム５１でプランジヤ１３が前
進端feまで駆動されると、プランジヤ加圧室１６
内の燃料が、出口側逆止弁１９を押し開けて、燃
料噴射器１１内へ圧入されて、高圧状態で貯えら
れる。

(2) 燃料噴射工程 次に、図外の噴射指令手段により、ノズル弁２
１が開かれると、燃料噴射器１１内に高圧に貯え
られた燃料が、燃焼室１０へ噴射される。

(3) プランジヤポンプへの燃料供給工程 そして、プランジヤ１３に対面する燃料噴射カ
ム５１のカム作用位置が、カムトツプｂからリフ
トダウン部分ｃを経て基礎円部分ｄに至ると、プ
ランジヤ１３が前進端feに置き残されて、プラン
ジヤ１３から基礎円部分ｄがカムリフト寸法ｈだ
け離れる。

この後、燃料調量具４４で調量された燃料が、
圧送ポンプ３９からプランジヤ加圧室１６に供給
される。

プランジヤ１３は、燃料供給量に応じて押し上
げられるが、最大燃料供給時の最大後退位置reに
まで押し上げられた場合でも、誤差吸収用寸法だ
け基礎円部分ｄから離れて隙間ｉができる。この
隙間ｉは、燃料供給量が少ないほど、大きくな
る。

(4) プランジヤポンプの吐出開始工程 上記カム作用位置が基礎円部分ｃからリフトア
ツプ部分ａに進むと、このリフトアツプ部分ａは
上記隙間ｉを縮めていつてからプランシヤ１３に
接当し、ここからプランジヤ１３を押し下げ始め
て、上記「(1)プランジヤポンプの吐出工程」に入
る。

上記従来技術では、プランジヤの駆動開始時に
衝撃が発生する、という問題がある。

すなわち、上記「(4)プランジヤポンプの吐出開
始工程」において、リフトアツプ部分ａが上記隙
間ｉを縮めてからプランジヤ１３に接当したとき
に、衝突により衝撃が発生する。

リフトアツプ部分ａがブランジヤ１３に対し
て、直接接当する構造の場合も、タペツト・プツ
シユロツド・およびロツカアームなどの中間伝動
具を介して接当する場合も、その衝撃は発生す
る。

このため、その衝撃により、騒音が発生するう
え、異常摩耗も発生する。

本考案の主な課題は、プランジヤの駆動開始時
に衝撃が発生するのを解消する事、およびこの衝
撃解消手段を構造が簡単で小形のものにする事に
ある。

《課題を解決するための手段》 本考案は、前述の従来技術において、上記課題
を達成するために、例えば第１図〜第４図に示す
ように、次の改良構造を追加したことを特徴とす
る。

すなわち、上記入口側逆止弁３７よりも下流側
で、燃料噴射器１１のノズルスプリング室２４と
プランジヤ加圧室１６とを、入口弁３２を介して
連通し、 ノズルスプリング室２４に収容したノズルスプ
リング２５のバネ圧調整具２７を燃料噴射器本体
Ｂに固定するとともに、バネ圧調整具２７を覆う
状態でキヤツプ２９を燃料噴射器本体Ｂに気密嵌
着し、 このキヤツプ２９内のキヤツプ内空間４１とノ
ズルスプリング室２４を連通室４２で連通するこ
とにより、キヤツプ内空間４１とノズルスプリン
グ室２４とで燃料蓄圧器４３を形成し、 ノズルスプリング室２４とプランジヤ加圧室１
６との間に配置した入口弁３２に液圧指令式の入
口弁開放手段３６を付設し、 この入口弁開放手段３６は、上記燃料蓄圧器４
３の内圧を受けて作動して、入口弁３２を開閉操
作するものであつて、その内圧が所定圧より低い
間は入口弁３２を開放状態に維持するに対し、そ
の内圧が所定圧に達することにより、入口弁３２
の開放維持作動を解除して、入口弁３２をプラン
ジヤ加圧室１６の加圧力で閉止させるように達成
した ことを特徴とする。

《作用》 本考案は、次のように作用する。

(1) プランジヤポンプの吐出工程 まず、燃料噴射カム５１でプランジヤ１３が前
進端feまで駆動されると、プランジヤ加圧室１６
内の燃料が、出口側逆止弁１９を押し開けて、燃
料噴射器１１内へ圧入されて、高圧状態で貯えら
れる。

(2) 燃料噴射工程 次に、図外の噴射指令手段によりノズル弁２１
が開かれると、燃料噴射器１１内に高圧に貯えら
れた燃料が、燃焼室１０へ噴射される。

(3) プランジヤ復動工程 プランジヤ１３に対面する燃料噴射カム５１の
カム作用位置が、カムトツプｂに達するまでの状
態では、燃料蓄圧器４３の内圧が所定圧に達して
いることにより、入口弁開放手段３６が入口弁３
２の開放維持作動を解除し、入口弁３２がプラン
ジヤ加圧室１６の加圧力で閉止させられている。

上記カム作用位置が、カムトツプｂからリフト
ダウン部分ｃを経て、基礎円部分ｄに至るまでの
間では、燃料噴射カム５１がプランジヤ１３を押
さなくなる。

すると、プランジヤ加圧室１６内の加圧力が無
くなつて、入口弁３２が燃料蓄圧器４３内の蓄圧
力で押し開かれる。燃料蓄圧器４３内で蓄圧圧縮
されていた燃料が、燃料蓄圧器４３内に封入圧縮
された空気の体弾性膨張により、プランジヤ加圧
室１６へ圧入されて、プランジヤ１３を押し上げ
ていく。

これにより、プランジヤ１３は燃料噴射カム５
１に対して、押し当てられ続け、隙間が生じるこ
とは無い。

上記カム作用位置が基礎円部分ｄに至つたとき
には、封入空気の体弾性膨張により、燃料蓄圧器
４３内の圧力は、プランジヤ１３をフルストロー
ク押上げた容積分だけ圧力低下して、所定圧から
初期圧に下がつている。

(4) プランジヤポンプへの燃料供給工程 燃料調量具４４で調量された燃料が、圧送ポン
プ３９から燃料蓄圧器４３およびプランジヤ加圧
室１６に供給される。

すると、燃料蓄圧器４３およびプランジヤ加圧
室１６内の燃料は、その調量供給量の分だけ圧力
上昇して、上記初期圧から調量供給量の圧力上昇
分だけ高くなる。

(5) プランジヤポンプの吐出開始工程 上記カム作用位置が基礎円部分ｃからリフトア
ツプ部分ａに進むと、このリフトアツプ部分ａが
プランジヤ１３を押し下げていく。これに伴つ
て、プランジヤ加圧室１６が圧縮され、これに連
通する燃料蓄圧器４３の蓄圧力が、上記初期圧よ
り調量供給量の圧力上昇分だけ高い圧力から上昇
していく。

その蓄圧力が所定圧にまで上昇したときに、入
口弁開放手段３６が入口弁３２の開放維持作動を
解除して、入口弁３２がプランジヤ加圧室１６の
加圧力で閉止する。

この後に、プランジヤ加圧室１６内の燃料が燃
料噴射器１１内へ吐出されていき、上述の「(1)プ
ランジヤポンプの吐出工程」に戻る。

このように、プランジヤ１３がリフトアツプ部
分ａに対して、押し下げられ始めるときも常に接
当しているので、この押下げ開始時に衝突による
衝撃が生じない。

(6) プランシヤポンプの吐出量 上記「(3)プランジヤ復動工程」で述べたよう
に、燃料蓄圧器４３内の圧力は、プランジヤ１３
をフルストローク押し上げることにより、所定圧
から初期圧に下がる。

上記「(4)プランジヤポンプへの燃料供給工程」
での燃料の調量供給量が０の場合を仮りに考える
と、この次にリフトアツプ部分ａがプランジヤ１
３をフルストローク押し下げ終えたときに、蓄圧
器４３内の圧力が初期圧から所定圧に達する。こ
れにより、入口弁開放手段３６が入口弁３２の開
放維持作動を解除して、入口弁３２がプランジヤ
室１６の加圧力で閉じられるが、プランジヤ１３
がそれ以上押し下げられないので、プランジヤ加
圧室１３の吐出量は０となり、上記燃料の調量供
給量の０と等しくなる。

上記燃料の調量供給量は、実際にはエンジンの
負荷に相当する分量だけあり、この燃料の負荷相
当分量は、燃料蓄圧器４３およびプランジヤ加圧
室１６に対して、プランジヤ１３がフルストロー
ク押し上げられた状態で余分に圧入供給されて
は、プランジヤ１３がフルストローク押し下げら
れるときに吐出されることになり、その圧入供給
量がそのまま吐出量となるのである。

《考案の効果》 本考案は、上記のように構成され、作用するこ
とから、次の効果を奏する。

(イ) プランジヤの駆動衝撃の解消 上記「(3)プランジヤ復動工程」で述べたよう
に、燃料蓄圧器４３内に蓄圧された燃料が、その
蓄圧力によりプランジヤ加圧室１６へ圧入される
ことにより、プランジヤ１３をフルストローク復
動させて、このプランジヤ１３を燃料噴射カム５
１の基礎円部分ｄに直接またはタペツト・プツシ
ユロツド・ロツカアームなどの中間伝動部材を介
して押し当て続ける。

そして、上記「(5)プランジヤペンプの吐出開始
工程」で述べたように、プランジヤ１３がリフト
アツプ部分ａに対して、押し下げられ始めるとき
も常に接当しているので、この押下げ開始時に衝
突による衝撃が生じない。

これにより、その衝撃による騒音や異常摩耗の
発生を解消することができる。

(ロ) 噴射量を高精度に確保する 上記「(6)プランジヤポンプの吐出量」で述べた
ように、燃料調量装置４４で調量されて、圧送ポ
ンプ３９で圧送された調量燃料の負荷相当分量
は、燃料蓄圧器４３およびプランジヤ加圧室１６
に対して、プランジヤ１３がフルストローク押し
上げられた状態で余分に圧入供給されては、プラ
ンジヤ１３がフルストローク押し下げられるとき
に吐出されることになり、その圧入供給量がその
まま吐出量となるので、噴射量を高精度に確保す
ることができる。

(ハ) 専用の燃料蓄圧器を省略する 前記燃料蓄圧器４３は、キヤツプ内空間４１と
ノズルスプリング室２４とで形成するので、専用
の燃料蓄圧器を省略して、その構造を簡素化でき
る。

(ニ) 燃料蓄圧器形成用構造の小形化 上記のように専用の燃料蓄圧器を省略できる。

そのうえ、燃料蓄圧器４３の必要容積は、キヤ
ツプ内空間４１とノズルスプリング室２４とに分
散できるので、キヤツプ内空間４１もノズルスプ
リング室２４も小容積の小形のもので済む。

これにより、その燃料蓄圧器４３を形成するた
めの構造を小形にまとめることができる。

(ホ) ノズル閉弁力の調節作業が簡単 キヤツプ内空間４１を燃料蓄圧器４３に利用す
るために、キヤツプ２９を燃料噴射器本体Ｂに気
密嵌着するだけで済む。

このため、キヤツプ２９を容易に着脱できるの
で、バネ圧調整具２７でのノズル閉弁力の調節作
業を簡単に行える。

《実施例》 第１図は蓄圧式ユニツトインジエクタの一部破
断面図、第２図はデイーゼルエンジンの要部縦断
面図、第３図は第１図の要部拡大図、第４図は本
考案の燃料供給系を示す概略系統図である。

図において、符号１はエンジン全体を示し、こ
のエンジン１はクランクケース２と一体に形成し
たシリンダブロツク３の上方にシリンダヘツド４
及びヘツドカバー５を順に載置固定してエンジン
本体６を構成している。

シリンダブロツク３にはシリンダ７内を上下摺
動可能な状態にピストン８が収容してあり、ピス
トン８の上方でシリンダヘツド４との間にユニツ
トインジエクタ９の噴口９ａを臨ませた燃焼室１
０が形成される。

このユニツトインジエクタ９は、第３図に示す
ように、燃料噴射器１１を保持する保持ブロツク
１２にフランジヤ１３の出退穴１４を形成し、こ
のプランジヤ出退穴１４にプランジ１３を気密摺
動自在に挿嵌してプランジヤポンプ１５に形成
し、このプランジヤポンプ１５のプランジヤ加圧
室１６は燃料噴射器１１内に形成した燃料入口１
７、入口室１８、筒状逆止弁体１９を介してアキ
ユムレータ２０に連通している。アキユムレータ
２０内には燃料噴口９ａを閉止するノズル弁２１
が配置してあり、ノズル弁２１の弁軸２２はアキ
ユムレータ２０内を縦向きに貫通し、その上端部
は入口室１８の上壁２３を貫通して上側に気密状
に形成したノズルスプリング室２４に突入してい
る。そして、ノズルスプリング室２４内には、ノ
ズル弁２１の閉弁力を設定する閉弁力設定手段Ｃ
が収納されている。

この閉弁力設定手段Ｄは、ノズルスプリング２
５と、このノズルスプリング２５の下端部を受止
めるバネ受板２６、ノズルスプリング２５のバネ
圧を調整するバネ圧調整具２７、及び、ノズル弁
２１のリフト量を規制するリフト規制具２８とか
ら構成されており、バネ受板２６が前記ノズル弁
軸２２の上端に接当している。

閉弁力設定手段Ｃのバネ圧調整具２７は、燃料
噴射器１１の本体Ｂの上端部に螺着させてあり、
このバネ圧調整具２７にリフト規制具２８を螺着
させてある。

燃料噴射器本体Ｂの上端から突出しているバネ
圧調整具２７及びリフト規制具２８の突出部分
は、燃料噴射器本体Ｂの上端部に外から螺合した
キヤツプ２９で保護されている。

また、入口室１８内に位置するノズル弁軸２２
には鍔部３０が突設してあり、この鍔部３０の下
面に前記筒状逆止弁１９が接当している。

プランジヤポンプ１５のプランジヤ１３には燃
料導入路３１が十字状に形成してあり、この燃料
導入路３１の縦向き通路の下端部、すなわちプラ
ンジヤ加圧室１６側の端部にボール弁で形成した
入口弁３２が配置してある。縦向き通路内には入
口弁３２のボール弁子３３に接当して入口弁３２
を強制開弁させるためのロツド３４が挿通してあ
る。このロツド３４は十字状燃料導入路３１の交
差部よりも上側に位置する部分が径大部に形成し
てあり、この径大部が縦向き通路に気密摺動可能
に嵌着している。また、ロツド３４の上端部は入
口弁閉弁圧設定バネ３５の下端に接当していて、
入口弁閉弁圧設定バネ３５で下向きに弾発付勢さ
れており、この入口弁閉弁圧設定バネ３５と前記
ロツド３４とで入口弁強制開放手段３６を構成し
ている。

十字状燃料導入路３１の横向き通路の一端は、
逆止弁３７、燃料フイルター３８、を介して燃料
圧送ポンプ３９に連通しており、横向き通路の他
端部は、保持ブロツク１２及び燃料噴射器１１の
肉壁部に形成した燃料連通路４０を介して燃料噴
射器１１のノズルスプリング室２４に連通してい
る。また、リフト規制具２８にノズルスプリング
室２４と気密状に形成されているキヤツプ３０内
の空間４１とを連通させる連通路４２が透設して
ある。

従つて、燃料圧送ポンプ３９から圧送されて来
た燃料は、プランジヤ加圧室１６に流入するとと
もにノズルスプリング室２４、キヤツプ内空間４
１にも流入することになる。キヤプ内空間４１を
気密状に形成してあることから、燃料が圧入され
ると、ノズルスプリング室２４とキヤツプ内空間
４１とのうち少なくともキヤツプ内空間４１には
空気が封入された状態となり、この封入空気が蓄
圧部材として作用し、ノズルスプリング室２４及
びキヤツプ内空間４１が燃料蓄圧器４３となる。

入口弁強制開放手段３６はロツド３４の径大部
で燃料導入路３１中の圧力を受けることになり、
燃料導入路３１の内圧が入口弁閉弁圧設定バネ３
５のバネ圧よりも大きくなつた段階で、ロツド３
４を入口弁閉弁圧設定バネ３５のバネ圧に抗して
引上げて入口弁３２を閉じることになる。このた
め、燃料蓄圧器４３の内圧も入口弁閉弁圧設定バ
ネ３５のバネ圧と等しくなるから、入口弁強制開
放手段３６は燃料蓄圧器４３の内圧変化で切換え
作動することになる。

図中、符号４４は燃料調量装置であり、この燃
料調量装置で調量された燃料が燃料圧送ポンプ３
９でプランジヤポンプ１５に送り込まれるように
なつている。

上述の構成からなる燃料噴射装置では、燃料蓄
圧器４３内には、常時一定圧の燃料が貯溜される
ことになるから、プランジヤ１３が押し切つて燃
料を吐出した後、戻りストロークに入ると、プラ
ンジヤ加圧室１６の内圧か減少することから、燃
料導入路３１及び燃料蓄圧器４３とプランジヤ加
圧室１６との内圧差で入口弁３２が開弁し、燃料
導入路３１及び燃料蓄圧器４３からプランジヤ加
圧室１６に燃料が流入し、プランジヤ１３を全ス
トローク分押し戻すことになる。このとき、燃料
蓄圧器４３では、プランジヤ加圧室１６の容積に
見合う燃料量（Q₀）が流出したことになり、燃
料蓄圧室４３の内圧が低下する。そして、燃料圧
送ポンプ３９か調量された燃料が圧送されてくる
と、圧入燃料量（Q₁）は燃料蓄圧室４３に流入
して、燃料蓄圧器４０の内圧を調量燃料の流量
（Q₁）に見合うだけ一次昇圧することになる。し
かし、調量圧入量（Q₁）はプランジヤ加圧室１
６の容積に見合う規定量（Q₀）よりも小さいこ
とから、燃料導入路３１、燃料蓄圧器４３の内圧
は入口弁閉弁圧設定バネ３５のバネ圧よりも小さ
くなり、入口弁３２は強制的に開弁されている。

次に、プランジヤポンプ１５が加圧ストローク
に入ると、プランジヤ加圧室１６と燃料導入路３
１及び燃料蓄圧器４３は通じていることから、こ
れらの部分の内圧が入口弁閉弁圧設定バネ３５の
バネ圧に達するまでは、プランジヤ加圧室１６内
の燃料は燃料蓄圧器４３側に逆流する。そして、
前記調量圧入量（Q₁）との和がプランジヤポン
プ室１６の容積と等しい規定量（Q₀）となる量
（Q₂）の燃料が燃料蓄圧器４３に逆流すると、燃
料蓄圧器４３及び燃料導入路３１の内圧が入口弁
閉弁圧設定バネ３５のバネ圧に達し、入口弁３２
を閉止することになる。

このため、プランジヤ加圧室１６内には、圧送
ポンプ３９で圧入された調量燃料量（Q₁）と等
しい量の燃料が残留することになり、入口弁３２
が閉止した後のプランジヤ１３の加圧作動で、そ
の残留燃料を加圧して燃料噴射器１１に吐出する
ことになる。

なお、キヤツプ内空間４１にダイヤフラム等の
受圧部材を配設し、この受圧部材をバネ等の蓄圧
材で弾発付勢するようにしてもよい。

さらに、本考案は蓄圧式のユニツトインジエク
タだけでなく、プランジヤポンプからの吐出圧で
ノズル弁が開弁する通常のユニツトインジエクタ
にも応用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は蓄圧式ユニツトインジエクタの一部破
断面図、第２図はデイーゼルエンジンの要部縦断
面図、第３図は第１図の要部拡大図、第４図は燃
料供給系統図である。第５図は従来技術の燃料供
給系統図である。 １１……燃料噴射器、１５……プランジヤポン
プ、１６……プランジヤ加圧室、１９……出口側
逆止弁、２４……ノズルスプリング室、２５……
ノズルスプリング、２７……バネ圧調整具、２９
……キヤツプ、３２……１５の入口弁、３６……
入口弁開放手段、３７……入口側逆止弁、３９…
…燃料圧送ポンプ、４１……キヤツプ内空間、４
２……連通路、４３……燃料蓄圧器、４４……調
量装置、Ｂ……燃料噴射器本体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 燃料噴射器１１とプランジヤポンプ１５とを一
   体に組込み、 プランジヤポンプ１５のプランジヤ加圧室１６
   に、燃料調量装置４４で調量した燃料を、圧送ポ
   ンプ３９から入口側逆止弁３７を経て供給するよ
   うに構成し、 プランジヤ加圧室１６を出口側逆止弁１９を介
   して、燃料噴射器１１内に連通させて構成した デイーゼルエンジンの燃料噴射装置において、 上記入口側逆止弁３７よりも下流側で、燃料噴
   射器１１のノズルスプリング室２４とプランジヤ
   加圧室１６とを、入口弁３２を介して連通し、 ノズルスプリング室２４に収容したノズルスプ
   リング２５のバネ圧調整具２７を燃料噴射器本体
   Ｂに固定するとともに、バネ圧調整具２７を覆う
   状態でキヤツプ２９を燃料噴射器本体Ｂに気密嵌
   着し、 このキヤツプ２９内のキヤツプ内空間４１とノ
   ズルスプリング室２４とを連通路４２で連通する
   ことにより、キヤツプ内空間４１とノズルスプリ
   ング室２４とで燃料蓄圧器４３を形成し、 ノズルスプリング室２４とプランジヤ加圧室１
   ６との間に配置した入口弁３２に液圧指令式の入
   口弁開放手段３６を付設し、 この入口弁開放手段３６は、上記燃料蓄圧器４
   ３の内圧を受けて作動して、入口弁３２を開閉操
   作するものであつて、その内圧が所定圧より低い
   間は入口弁３２を開放状態に維持するのに対し、
   その内圧が所定圧に達することにより、入口弁３
   ２の開放維持作動を解除して、入口弁３２をプラ
   ンジヤ加圧室１６の加圧力で閉止させるように構
   成した ことを特徴とするデイーゼルエンジンの燃料噴射
   装置。