JPS5854266B2 - 燃料噴射弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主として内燃機関用に使用される燃料噴射弁
であって、間欠的に圧送される燃料の供給を受けてその
燃料圧力により針弁が開弁じて燃料を噴射し、かつ燃料
噴射の終了が燃料圧力の低下に基く針弁の閉弁によって
行なわれる形式のものに関する。

この種の燃料噴射弁は内燃機関用として広く使用されて
いるが、公知の噴射弁では針弁に作用する燃料圧力に対
抗して針弁を閉弁方向へ押圧する荷重は弁はねのみによ
って与えられている。

従って燃料噴射終了の際の針弁の閉弁も弁ばねの荷重の
みによって行なわれる構成である。

ところが、この公知の噴射弁では、針弁の閉弁圧は開弁
圧によって一義的に決まってしまい閉弁圧だけを独立し
て高くすることはできず、しかも一般には閉弁圧が開弁
圧よりも低くなるので、燃料噴射の終了が長引き、シャ
ープな噴射終了を期待することはできない。

本発明は上記の点に鑑み、燃料噴射弁において、針弁に
作用する閉弁方向の荷重を、弁はねのみによることなく
、閉弁時には別の負荷を加えることにより大きくして、
閉弁圧を高くし、これによりシャープな燃料噴射終了を
実現させることを目的としたものである。

以下図面に示す本発明の詳細な説明する。

第１図において、針弁１は弁受け２内に摺動自在に嵌合
し、先端が弁受け２の噴孔３を開閉するようになってお
り、かつ後端に当接するはね受け４を介して弁はね５の
荷重を閉弁方向に受けている。

針弁１の中間部には先端部を小径にすることによって段
部６を形成し、この段部６を弁受け２の燃料室７内に位
置させている。

針弁１はこの段部６で燃料室Ｔ内の燃料圧力を開弁方向
に受ける。

燃料室７は弁受け２の燃料供給通路８を通して、図示し
ない燃料噴射ポンプからの高圧燃料の供給を間欠的に受
ける燃料供給管９と通じている。

ピストン１０は針弁１の後端に一体形成もしくははめ合
い結合されたもので、弁受け２の上端に結合された部材
１１のボア１２に気密を保って摺動自在に嵌合しており
、その上端面はボア１２とで圧力室１３を形成している
。

またピストン１０の下端面はボア１２とで、針弁１と弁
受け２との嵌合部から洩れる燃料を逃がすための室１４
を形威しており、この室１４は燃料逃がし通路１５と通
じている。

ピストン１０は圧力室１３に圧力の供給を受けるとその
圧力の作用で下方（針弁１の閉弁方向）に押圧され、針
弁１に作用する力との関連で針弁１と一体で移動する。

なお、部材１１には圧力室１３内に突出する突起１６を
形成し、ピストン１０の上方への移動（針弁１の開弁）
に際してストッパとして機能させている。

総括的に示す蓄圧制御手段２０はピストン１０が形成す
る圧力室１３への高圧燃料の供給およびその制御を行う
もので、この手段２０においては、ハウジング２１内に
第１、第２の２つの圧力室２２．２３を形成し、この画
室を仕切っている仕切り壁２４に絞り孔２５を設けて画
室が互いに通じ合うようにし、かつ第１の圧力室２２を
第１の案内路２６を通して燃料供給管９と通じさせると
共に、第１の案内路２６の第１の圧力室２２への開口部
にはばね２７で負荷された逆止弁２８を設置して通常は
第１の案内路２６を閉ざすようにし、一方、第２の圧力
室２３は第２の案内路２９を通して燃料供給管９と常時
通じさせている。

そして、第２の圧力室２３にはばね３０によって負荷さ
れて通常は絞り孔２５を閉ざしているピストン状の弁体
３１を気密を保って摺動自在に嵌合し、また、通常は弁
体３１によって閉じられているが弁体３１がばね３０に
抗して移動すると第２の圧力室２３に通じさらには絞り
孔２５を介して第１の圧力室２２に通じる位置で、ハウ
ジング２１には燃料案内口３２を設け、この燃料案内口
３２を燃料圧力供給路３３を介して前記ピストン１０で
形成される圧力室１３の燃料流入口３４に通じさせてい
る。

ピストン１０で形成される圧力室１３には他方では燃料
流出口３５を通じさせ、この燃料流出口３５は部材１１
の通路３６と通じさせ、さらに絞り３７を有する燃料流
出管３８と通じさせていんなお、圧力室１３の燃料流入
口３４および流出口３５はいずれも部材１１の突起１６
の周囲に形成してあり、ピストン１０が突起１６に当っ
ている時にも圧力室１３に通じるようにしである。

上記構成において燃料噴射ポンプからの高圧燃料は燃料
供給管９を通り、供給路８を通って燃料室７に流入する
。

同時に第１および第２の案内路２６．２９を通って蓄圧
制御手段２０の第１および第２の圧力室２２，２３に流
入する。

なお、第１の圧力室２６へは逆止弁２８を開弁させるこ
とにより流入する。

燃料室７に流入した燃料はその圧力を針弁１の段部６に
与え、弁はね５に抗して針弁１を開弁させ、噴孔３より
噴出する。

この針弁１の開弁時に、蓄圧制御手段２０においては、
上述した第１および第２の圧力室２２，２３への燃料の
流入によって第１および第２の圧力室は同一圧力に保た
れ、従って弁体３１は図示のように絞り孔２５および燃
料案内口３２を閉ざしている。

このため、圧力室１３に燃料を供給することはなく、か
つ圧力室１３内の燃料（前回の噴射路りの際の燃料）は
燃料流出口３５、通路３６、管３８を通って流出するの
で、ピストン１０は特に力を受けることはない。

次に燃料圧力が低下すると、針弁１を開弁方向へ押圧す
る力は弱くなり、第１には弁はね５の荷重によって針弁
１は閉弁しようとする。

これと共に蓄圧制御手段２０においては、燃料圧力が下
降を始めると第１の圧力室２２では逆止弁２８の閉弁に
よって高圧が保持されたままとなって圧力低下は起らず
、一方、第２の圧力室２３では燃料供給管９が常に通じ
ているために圧力降下が生じる。

このため、弁体３１は絞り孔２５の面積によって開弁方
向に第１の圧力室２２の高圧力を受け、また断面積によ
って閉弁方向に第２の圧力室２３の圧力を受ける結果、
前記第２の圧力室の圧力降下によってその差がばね３０
のセット荷重を越えると開弁方向に動き始める。

そして、−担動き始めれば、弁体３１の受圧面積はその
断面積となって閉じている時より大きくなるので、開弁
方向に受ける力も大きくなってさらに開き、弁体３１は
案内口３２を開ける。

従って、第１の圧力室２２と第２の圧力室２３とは通じ
、さらにこれに案内口３２が通じ、第１の圧力室２２の
高圧燃料が絞り孔２５、第２の圧力室２３を通って案内
口３２に流出し、さらに通路３３、流入口３４を通って
圧力室１３に流入する。

この圧力室１３へ流入した燃料はピストン１０の上端面
に下方に向う荷重を与え、燃料流出口３５から通路３６
を通って絞り３７の作用で徐々に流出管３８より流出す
る。

そして次の燃料噴射開始の際には圧力室１３はほぼ大気
圧に戻される。

また燃料の圧力室１３への供給につれて第１の圧力室２
２の圧力は低下するために弁体３１はばね３０によって
図示の位置に戻り次の燃料噴射に備える。

この蓄圧制御手段２０によるピストン１０の上端面への
燃料圧力の付加によって針弁１は閉弁時に一定の時間閉
弁方向の力を受け、前記弁はね５の荷重との和の力で閉
弁する。

従って弁ばね５のみによる場合よりも針弁１の閉弁が鋭
く、燃料噴射終了特性がシャープになる。

蓄圧制御手段２０は針弁１の開弁時にはこれに何ら力を
与えないので、針弁１の開弁圧は従来と同様に弁ばね５
によって規定することができ、適正な値とすることがで
きる。

第２図は本発明の第２実施例を示すもので、上記第１図
の第１実施例との相違点を説明すると、針弁１の上端に
接しているはね受け４に下端が支持された弁ばね５の上
端をピストン１ｄに支持し、ピストン１０′は部材１１
のボア１２に嵌合してピストン１０’の上端側に圧力室
１３を形成している。

圧力室１３には第１図と同一の蓄圧制御手段を接続する
。

この構成では、針弁１の閉弁時には第１実施例と同一の
作動で圧力室１３に燃料が供給されてピストン１０の下
降により弁はね５の荷重が増大される。

そしてシャープな針弁１の閉弁が達成される。

第３図は本発明の第３実施例を示すもので、針弁１に固
定したピストン１０によって、その上端側には第１の圧
力室１３Ａを、また下端側には第２の圧力室１３Ｂをそ
れぞれ形成し、第１の圧力室１３Ａは通路３９によって
燃料供給管９と通じさせると共にこの通路３９にはばね
４０で負荷された逆止弁４１を設けて通常は通路３９を
閉ざすようにし、一方策２の圧力室１３Ｂはハウジング
２１の第１の圧力室２２と通路４２によって常時通じさ
せ、また、ピストン１０には小径の絞り孔４３を設けて
両圧力室１３Ａ、１３Ｂ間を連通させている。

さらにハウジング２１における、通常は弁体３１によっ
て閉じられ弁体３１がばね３０に抗して移動すると第２
の圧力室２３に開口する位置には燃料逃し口４４を設け
ている。

この第３実施例の構成では、燃料供給管９内の燃料圧力
が上昇する針弁１の開弁時には、高圧燃料が逆止弁４１
の開弁により通路３９を通ってピストン１０による第１
の圧力室１３Ａに流入する。

また同時に逆止弁２８の開弁によりハウジング２１の第
１の圧力室２２に高圧燃料が流入し通路４２を通ってピ
ストン１０による第２の圧力室１３Ｂにも流入する。

さらにハウジング２１の第２の圧力室２３にも流入し、
従って全圧力室が高圧燃料で満たされる。

燃料圧力が低下すると、逆止弁２８および４１は閉弁す
るが、ハウジング２１の第２の圧力室２３の圧力は低下
して弁体３１が開き、ピストン１０による第２の圧力室
１３Ｂ内の燃料は通路４２、ハウジング２１の第１の圧
力室２２、絞り孔２５および第２の圧力室２３を通り燃
料逃し口４４より流出する。

このためピストン１０には針弁１を閉弁させる方向に第
１の圧力室１３Ａの燃料圧力が作用する。

従ってシャープな針弁１の閉弁作用が得られる。

なお、ピストン１０が形成する第１の圧力室１３Ａの燃
料はピストン１０の絞り孔４３より徐々に第２の圧力室
１３Ｂに流出する。

以上説明した本発明の噴射弁によれば、開弁圧は弁ばね
５によって適正に選定した上で、針弁１の閉弁圧は負荷
手段２０による燃料圧力の作用分だけ高くすることがで
き、シャープな燃料噴射特性を得ることができ、内燃機
関にとって適正な燃料噴射特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる燃料噴射弁の第１実施例の断面構
成図、第２図および第３図はそれぞれ本発明になる燃料
噴射弁の第２実施例および第３実施例の要部の断面構成
図である。 １・・・・・・針弁、２・・・・・・弁受け、３・・・
・・・噴孔、５・・・・・・弁ばね、１０ 、１０’・
・・・・・ピストン、２０・・・・・・蓄圧制御手段、
２２・・・・・・第１の圧力室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 弁受けに設けた噴孔部流路を開閉する針弁と、該針
   弁を閉弁方向に押圧している弁ばねとを備え、前記針弁
   が高圧の燃料圧力の作用を受けると前記弁ばねに抗して
   開弁して高圧燃料を前記噴孔から噴射し、かつ燃料圧力
   が低下すると前記針弁が閉弁して燃料噴射を終了する燃
   料噴射弁において、移動によって前記針弁を閉弁方向に
   移動もしくは押圧し得るよう前記針弁に連絡されている
   ピストンと、前記針弁が開弁中に蓄圧された最大燃料圧
   力と針弁閉弁時の燃料圧力との圧力差によって作動し、
   前記針弁を閉弁方向に付勢する燃料圧力を前記ピストン
   に作用させて前記針弁を閉弁させる蓄圧制御手段とを備
   えたことを特徴とする燃料噴射弁。