JPS6039489Y2 - 内燃機関用ポンプノズル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、プランジャよりも大径を有するサーボピスト
ンをソレノイドバルブによって制御し、該サーボピスト
ンと連動するプランジャによって発生せしめられた高圧
の燃料を噴射ノズルから噴射するようにした内燃機関の
燃料噴射装置に使用されるポンプノズルの構造に関する
ものであり、サーボピストン室の流入口をソレノイドバ
ルブによって制御されるコニカバルブで開閉することに
によって燃料の噴射量と噴射時期及びエンジンの回転速
度の全使用域にわたって最適に制御し得るようにした内
燃機関用ポンプノズルを提供することを主たる目的とし
、さらにこのような内燃機関用ポンプノズルにおいて、
コニカバルブの弁頭部に適宜大きさの突起を形威し該突
起によってサーボピストン室内に流入せしめられる燃料
のための通路面積を適宜に変化させることによって前噴
射期間中における燃料噴射率と主噴射期間中におる燃料
噴射とを最適値に設定し得るようにし、もってポンプノ
ズルの燃料噴射特性の向上を図ることを他の目的として
なされたものである。

以下、本考案の内燃機関用ポンプノズルを第１図ないし
第１３図に示す本考案第１実施例及び第１４図ないし第
１７図に示す本考案第２実施例に基ツいて説明すると、
第１図には、ディーゼルエンジンＹのシリンダヘット部
に装着された本考案第１実施例のポンプノズルを有する
燃料噴射装置Ｚが示されている。

この燃料噴射装置Ｚは、シリンダヘッド２に設けたポン
プノズル取付穴〇内にその先端部のノズルをシリンダブ
ロック１内のピストン５の上方に形成された作動室４内
に臨ませた状態でノズル押え１３によって取付けられた
ポンプノズルＸと、ディーゼルエンジンＹの外部に配設
された燃料供給ポンプ１８と、前記ポンプノズル内に収
容されたソレノイドバルブ（後に詳述する）を制御する
制御器２０より構威されており、燃料供給ポンプ１８に
よって燃料パイプ１０及び燃料供給管１１を介してポン
プノズルＸ内に送られた燃料タンク１９内の燃料を、エ
ンジンの回転状態を検知するセンサー２１から与えられ
た入力信号に従って制御器２０でポンプノズルＸのソレ
ノイドバルブを制御し、所定量の燃料を作動室４内に噴
射するようになっている。

以下、このポンプノズルＸの構造を詳述する。

ポンプノズルＸは、第２図に示すようにノズルバルブ３
２を有する噴射ノズル部３０と、プランジャ５９と該プ
ランジャ５９を駆動させるサーボピストン６０を有する
ポンプ部５５と、該ポンプ部５５のサーボピストン６０
を制御するソレノイドバルブ１１１を有する制御部１０
５とを同軸状に順次結合させて構威されている。

噴射ノズル部３０は、第２図、第４図及び第７図に示す
ように、ノズルバルブ３２を摺動自在に嵌挿したノズル
ボディ３１と短軸状のノズルストップスペーサ３３とイ
ンジェクタケージ３４より構威すれており、該ノズルス
トップスペーサ３３とインジェクタケージ３４に跨って
連通形成されたノズルスプリングシート嵌挿穴４０内に
はスプリング３６て前記ノズルバルブ３２を常時閉弁方
向に付勢せしめるノズルスプリングシート３９が嵌挿さ
れている。

このノズルボディ３１とノズルストップスペーサ３３と
インジェクタケージ３４とはノズル取付ナツト３５によ
って一体的に後述するプランジャボディ５８の先端部に
衝合締着されている。

尚、ノズルストップスペーサ３３のノズルボディ３１側
の端面３３ａは、ノズルバルブ３２の上端面３２ａと衝
合することによってノズルバルブ３２のリフト上限を規
制する如く作用する。

インジェクタケージ３４の上端面には後述するプランジ
ャボディ５８のプランジャ室６７とフィトバルブ室６８
とを相互に連通せしめる如く半径方向に延びる凹溝４１
が形成されている。

更に、この凹溝４１は、インジェクタケージ３４の縦孔
４２とノズルストップスペーサ３３の斜孔４３とノズル
ボディ３１の環状凹溝４４及び斜孔４５を介してノズル
ボディの先端部に形成した油溜室３８内に連通せしめら
れている。

この凹溝４１から油溜室３８に至る油通路４６は、加圧
された高圧燃料を油溜室３８内に送るためのものであり
、以下、この油通路４６を高圧燃料通路４６という。

又、インジェクタケージ３４の上端面には、凹溝４１の
外に第７図に示すようにノズルスプリングシート嵌挿穴
４０と後述するランジャボディ５８の斜孔８３を連通せ
しめる斜孔４７が形成されている。

尚、符号３７はスプリング３６の調整用シム、４８．４
８はプランジャボディ５８とインジェクタケージ３４と
ノズルストップスペーサ３３との円周方向の位置決め用
平行ピン、４９は噴孔をそれぞれ示している。

ポンプ部５５は、第２図ないし第５図及び第７図に示す
ように、プランジャ５９を収容するためのプランジャ室
６７を有するプランジャボディ５８とサーボピストン６
０を収容するためのサーボピストン室７６を有するサー
ボピストンボディ５７と後述のコニカルバルブ６１を収
容するためのコニカルバルブ室８４を有するコニカルバ
ルブボディ５６を締結ボルト８５．８５・・・ （第５
図）で同軸状に締結固定して構成されている。

サーピストン室デイ５７をその軸方向に貫通して形成さ
れたサーボピストン室７６は、プランジャボディ５８を
その軸方向に貫通して形成されたプランジャ室６７と同
軸状に連通せしめられている。

このサーボピストン室７６内には大径のサーボピストン
６０が、プランジャ室６７内には小径のプランジャ５９
がそれぞれ軸方向に摺動自在に嵌挿されており、このサ
ーボピストン６０とプランジャ５９とはサーボピストン
室７６内及びプランジャ室６７内に流出入する燃料の圧
力に応じて一体的に往復動せしめられる。

このサーボピストン６０とプランジャ５９の横断面積比
によって燃料の噴射圧力が決定される。

又、このサーボピストン室７６とプランジャ室６７とは
それぞれサーボピストンボディ５７及びランジャボディ
５８の軸心に対して適宜寸法だけけ偏心させて形成され
ている。

コニカルバルブボディ５６は、その一側面から径方向に
適宜深さの横穴７１を形成し、その外端部に前記燃料供
給管１１を螺着せしめている。

この横穴７１は、前記燃料供給ポンプ１８から圧送され
る燃料を受は入れるための通路であり、以下、この横穴
７１を供給燃料通路７１という。

このコニカルバルブボディ５６の軸心部には、供給燃料
通路７１と直交して連通する如くコニカルバルブ室８４
とサーボピストン室流入ロア７とが同軸状に形成されて
いる。

このサーボピストン室流入ロア７は、該サーボピストン
室流入ロア７からサーボピストン室７６内に嵌挿された
サーボピストン６０の頂面を臨み得るように形成されて
おり、その供給燃料通路７１側の開口端面を後述するコ
ニカルバルブ６１のためのバルブシート７９としている
。

一方、コニカルバルブ室８４は、コニカルバルブボディ
５６の上端面から供給燃料通路７１に向けて貫設されて
おり、該コニカルバルブ室８４内には、コニカルバルブ
６１が軸方向に摺動自在に嵌挿されている。

コニカルバルブ６１は、第２図及び第９図Ａ１第１０図
に示す如く供給燃料通路７１側を閉塞した有底筒状に形
成されており、コニカルバルブ室８４内の背圧を制御す
ることによって該コニカルバルブ室８４の室壁に沿って
上下動せしめられ、その弁頭部６１ｅに形成した斜面を
前記サーボピストン室流入ロア７のバルブシート７９に
着座又は離間させて該サーボピストン室流入ロア７を開
閉するように作用する。

このコニカルバルブ６１の弁頭部６１ｅには、適宜大き
さの突起部６１ａが一体形成されている。

この突起部３１ａは、コニカルバルブ６１の開閉弁動作
に伴って前記サーボピストン室流入ロア７に対してその
軸方向に進退し前記供給燃料通路７１からサーボピスト
ン室７６内に流入せしめられる燃料のための通路面積を
コニカルバルブ６１の開弁初期において適宜に変化させ
る如く作用するものであり、サーボピストン室流入ロア
７の内径寸法より僅かに小径の第１スロットル部６１ｂ
と、該第１スロットル部６１ｂより更に小径の第２スロ
ットル部６１ｂと、該第１スロットル部６１ｂと第２ス
ロットル部６１ｂとの中間に形成された傾斜軸部６１ｃ
より構成されている。

この第２スロツトル６１ｂの形状は第１０図に実線図示
する直軸形状の外に鎖線図示６１ｄ′の如く先端に向っ
て次第に大径となるように形成したり、鎖線図６１ｄ″
の如く先端に向って次第に小径となるように形成するこ
ともできる。

このように第２スロットル部６１ｄの形状を適宜に設定
することによってコニカルバルブ６１の開弁初期におけ
る燃料の絞り特性、延いては初期燃料噴射特性を変化さ
せることができる。

このコニカルバルブ６１はその内部に嵌挿されたスプリ
ング６５によって適宜の付勢力で常時コニカルバルブシ
ート７９側に付勢せしめられている。

又、このコニカルバルブ室８４は、その外端面側に取付
けた円板状のソレノイドバルブシート１０６の下端面に
よってその一端が閉塞されている。

このソレノイドバルブシート１０６には、コニカルバル
ブ室８４と連通ずる軸方向の貫通穴１４４．１４４と、
該ソレノイドバルブシート１０６をその径方向に向けて
貫通された横穴１４１と該ソレノイドバルブシート１０
６の上端面とを連通せしめる連通孔１４２とが形成され
ている。

この貫通穴１４４は、コニカルバルブ室８４内に収容さ
れた燃料の流出通路となるものであり、ソレノイドバル
ブシート１０６の上部に載置したソレノイドスペーサ１
０７の軸心部に設けられた貫通穴１４５と連通せしめら
れている。

一方、連通孔１４２は、コニカルバルブ室８４内に燃料
を導入するための燃料導入口１４２となるものであり、
その上端開口部を後述するソレノイドバルブ１１１のバ
ルブシート１４３とする一方、他端を横穴１４１と連通
ずる如くソレノイドバルブシート１０６の下部側局面に
形成した環状溝１４０及び該環状溝１４０と連通するコ
ニカルバルブボディ５６の斜孔９７を介して前記供給燃
料通路７１を連通せしめている。

従って、燃料導入口１４２が開弁されている時には供給
燃料通路７１内の燃料が斜孔９７、環状溝１４０、横穴
１４１及び燃料導入口１４２を通ってソレノイドスペー
サ１０７の貫通穴１４５内に入り、さらに該貫通穴１４
５からソレノイドバルブシート１０６の貫通穴１４４，
１４４を介してコニカルバルブ室８４内に導入せしめら
れる。

以下、この供給燃料通路７１からコニカルバルブ室８４
に至る一連の油通路１３９をコニカルバルブ室燃料導入
通路１３９（第３図）という。

尚、燃料導入口１４２が閉弁されている時には、コニカ
ルバルブ室８４内に収容された燃料は貫通穴１４４，１
４４を通ってソレノイドスペーサ１０７の貫通穴１４５
内に入り、さらに後述する制御部１０５のスターティッ
クコア１１０の細心部に形成された油通路１５２を通っ
て燃料戻し管１２４側に排出される。

一方、コニカルバルブ６１のコニカルバルブ室８４の室
壁に対する摺接面には適宜幅の環状溝８０が形成されて
いる。

この環状溝８０は、第５図に示す如くコニカルバルブ６
１が閉弁されているときはコニカルバルブ室８４をその
径方向に貫通して形成した逃油孔８８と連通し、該コニ
カルバルブ６１が開弁されているときには非連通状態に
なるようにその軸方向の形成位置が適宜に設定されてい
る。

この逃油孔８８の一端は、サーボピストン室流出口８７
を介してサーボピストン室７６に連通せしめられ、また
他の一端はオリフィス８９及びコニカルバルブボディ５
６の下端面に形成した凹溝９０を介して外部の燃料タン
ク１９に接続されている。

以下、このサーボピストン室流出口８７、環状溝８０、
逃油孔８８及び凹溝９０からなる一連の油通路９４を作
動油逃し通路９４という。

又凹溝９０は、サーボピストンボディ５７の縦孔９２及
びランジャボディ５８の斜孔９３を介してサーボピスト
ン６０の背圧側に連通されており、該サーボピストン６
０のリーク油は、該縦孔９２及び斜孔９３を通って燃料
タンク１９側に排出される。

従って、コニカルバルブ６１が開弁された時にはサーボ
ピストン室流出口８７が閉塞されているため、サーボピ
ストン室流入ロア７からサーボピストン室７６内に導入
された燃料はその燃料圧力によってサーボピストン６０
を下方に移動させる如く作用し、またコニカルバルブ６
１が閉弁された時にはサーボピストン室流出口８７が開
かれるためサーボピストン６０は後述するフィードバル
ブ６２を介してプランジャ室６７内に導入された燃料の
圧力によって上方に移動せしめられる。

更に、プランジャボディ５８の下端部には、前記インジ
ェクタケージ３４の凹溝４１にその一端を開口する如く
フィトバルブ室６８が形成されている。

このフィトバルブ室６８は、凹溝４１を介してプランジ
ャ室６７と連通せしめられている。

又、フィードバルブ室６８の上端部はランジャボディ５
８の斜孔７４とサーボピストンボディ５７の縦孔７３及
びコニカルバルブボディ５６のｍ孔７２を介して前記供
給燃料通路７１と連通せしめられている。

このフィトバルブ室６８内には小孔６９．６９を有する
フィードバルブ６２が嵌装されており、該フィードバル
ブ６２はスプリング６４のバネ力によって常時閉弁方向
に付勢されている。

この供給燃料通路７１からフィードバルブ室６８に至る
一連の油通路７０は、プランジャ室６７内に燃料を充填
するためのものであり、以下、この油通路７０を燃料充
填通路７０という。

又、このポンプ部５５には、第７図に示すように、供給
燃通路７１と前記インジェクタケージ３４のノズルスプ
リングシート嵌挿穴４０とを直接連通せしめる油通路８
６が形成されている。

このコニカルバルブボディ５６の斜孔８１とサーボピス
トンボディ５７の縦孔８２とランジャボディ５８の斜孔
８３及びインジェクタケージ３４の斜孔４７で樹皮され
た油通路８６（第７図）は、ノズルバルブ３２の開弁圧
がノズルスプリング３６の取付荷重とノズルバルブ３２
の背面荷重との和により決まるところから、その背圧力
を生じさせるためノズルスプリングシート嵌挿穴４０内
に送られる燃料の通路となるものであり、以下、この油
通路８６をノズルバルブ付勢用燃料通路８６という。

尚、符号６３は、コニカルバルブボディ５６とサーボピ
ストンボディ５７とランジャボディ５８相互間の円周方
向の位置決め用平行ピンを示している。

制御部１０５は、第２図及び第３図に示す如く前記制御
器２０によって励磁時期及び励磁時間が制御されるソレ
ノイドコイル１１６と該ソレノイドコイル１１６の吸引
力によって開閉弁駆動されるソレノイドバルブ１１１よ
り樹皮されている。

ソレノイドバルブ１１１は、両端に針弁状の弁体１３５
，１３６を有する適宜長さの四方摺り棒体（軸方向両端
に連通ずる凹溝付棒体でもよい）で形成されており、そ
の一方の弁体１３５側寄りに円板状の鍔部１３７を形成
している。

このソレノイドバルブ１１１は、長い四方摺部を有する
弁体１３６側を、段付内周面を有する直筒状のアクチブ
コア１１２内にその大径内周面側から嵌挿し、その鍔部
１３７をアクチブコア１１２の内周面の段部端面１１２
ａに当接させている。

更に、このアクチブコア１１２の下端面から下方に突出
した弁体１３６には、鍔付き細長筒状のスターティコア
１１０がアクチブコア１１２との間にロアースプリング
１１３を介在させた状態で嵌挿されている。

このスターティクコア１１０とアクチブコア１１２は、
鍔付細長筒状のコアガイド１０９のコア嵌挿穴１６２内
に嵌挿されている。

又、このコアガイド１０９の上部はコア嵌挿穴１６２に
連続する小径の螺条穴１６４とされており、該螺条穴１
６４内にはその軸心部に逃油孔１４８を形成したアッパ
ーシート１１９が嵌合せしめられている。

このコアガイド１０９は、前記コニカルバルブボディ５
６に螺着された下側サポート１１５によってスターティ
ングコア１１０の鍔部とともに前記ソレノイドスペーサ
１０７に締着固定せしめられている。

アッパーシート１１９とソレノイドバルブ１１１の鍔部
との間には、前記ロアースプリング１１３よりも小さい
バネ定数と取付時荷重とを有するアッパースプリング１
１４が嵌装されている。

尚、この時、ソレノイドバルブ１１１の上部弁体１３５
はアッパーシート１１９のバルブシート１４９に、又、
下部弁体１３６は前記ソレノイドバルブシート１０６の
バルブシート１４３にそれぞれ着座し得る如く近接対向
せしめられているため、ソレノイドバルブ１１１は、ア
ッパースプリング１１４とロアースプリング１１３のバ
ネ力の差によって常時アクチブコア１１２と一体的にア
ッパーシート１１９側に付勢せしめられ、逃油孔１４８
を閉弁するようになっている。

尚、このアッパーシート１１９の油孔１４８は、アクチ
ブコア１１２の連通孔１４７，１４７・・及びスターテ
ィングコア１１０のソレノイドバルブ嵌挿穴１５１とソ
レノイドバルブ四方摺部との間に形成された連通孔１５
２（第８図）を介して前記ソレノイドバルブシート１０
６の貫通穴１４４に連通せしめられている。

このソレノイドバルブシート１０６の貫通穴１４４から
アッパーシート１１９の外側に螺着された上側サポート
１１８の内部空間１５０、更に該内部空間１５０から片
目管継手１２３に至る一連の連通路をコニカルバルブ室
流出通路１６５という。

尚、この時、アッパーシート１１９のバルブシート１４
９は、コニカルバルブ室８４内から燃料油を排出するた
めの排出口として作用するため、以下、バルブシート１
４９を燃料排出口１４９という。

下側サポート１１５とコアガイド１０９の間に形成され
た空間部１１５ａ内には、ソレノイドバルブ１１１をそ
の吸引力によって開閉駆動するための筒状のソレノイド
コイル１１６が嵌装されている。

このソレノイドコイル１１６は、該ソレノイドコイル１
１６が励磁されたとき前記アクチブコア１１２の下方に
吸引移動させることができるように、その軸方向中心を
アクチブコア１１２の軸方向中心より下方に位置せしめ
ている。

従って、ツレメイドコイル１１６が励磁されると、その
吸引力によってソレノイドバルブ１１１はアクチブコア
１１２とともに下方に引き下げられ、その下側弁体１３
６でコニカルバルブ室８４の燃料導入口１４３を閉弁す
ると同時に、燃料排出口１４９を開弁する。

又、ソレノイドコイル１１６が非励磁状態になると、そ
の吸引力が解除されるため、ソレノイドバルブ１１１は
ロアースプリング１１３とアッパースプリング１１４の
バネ力の差によって再び上方に引き上げられ、コニカル
バルブ室８４の燃料導入口１４３を開弁すると同時に、
燃料排出口１４９を閉弁する如く作用する。

尚、この時、アッパーシート１１９を螺回操作してソレ
ノイドバルブ１１１に対する軸方向の相対位置を変化さ
せることによって、ソレノイドバルブ１１１のバルブ開
度とバルブ行程とを適宜に調整することができる。

尚、符号１０．１０ａ、１０ｂ、１０ｃは多気筒機関の
場合の各気筒毎の燃料パイプ、１１７はヨーク、１２０
はコアガイド１０９と下側サポート１１５とを一体的に
結合するための結合用ナツト、１２１はアッパーシート
１１９のロックナツト、１２２は管継手ボルト、１２４
．１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃは各気毎（７）燃料戻
し管、１２６はソレノイドコイル１１６の接続端子をそ
れぞれ示している。

続いて、本考案第１実施例の内燃機関用のポンプノズル
を有する燃料噴射装置の作動並びにその作用を第１２図
及び第１３図（前記燃料噴射装置を簡略図示したもの）
を併用して説明すると、この燃料噴射装置Ｚは、内燃機
関Ｙによって駆動せしめられる燃料供給ポンプ１８で燃
料タンク１９内の燃料をポンプノズルＸに供給するとと
もに、内燃機関Ｙの回転に同期するようにそのフライホ
イール２２部に取付けたセンサー２１から信号に従って
制御器２０でポンプノズルＸ内のソレノイドバルブ１１
１を適宜開閉制御するようになっている。

尚、供給燃料は、調圧バルブ２４によって供給圧力が適
宜に設定されるとともに、アキュームレータ２５によっ
てその圧力脈動が吸収されている。

先ず、第１２図を参照してソレノイドコイル１１６が通
電された場合のポンプノズルＸの作動を説明スると、ソ
レノイドコイル１１６は制御器２０によって通電される
と励磁し、その吸引力によってソレノイドバルブ１１１
を下動せしめ、コニカルバルブ室８４の燃料導入口１４
３を閉弁すると同時に、その燃料排出口１４９を開弁す
る如（作用する。

燃料排出口１４９が開弁すると、コニカルバルブ室８４
内に収容されていた燃料油はコニカルバルブ室燃料排出
通路１６５を通って燃料戻し管１２４から燃料タンク１
９側に流出する。

コニカルバルブ室８４内から燃料油が流出すると、コニ
カルバルブ６１の前後において差圧が生じ、コニカルバ
ルブ６１は供給料通路７１内に燃料圧により上動せしめ
られサーボピストン室７６の流入ロア７を開弁する。

サーボピストン室流入ロア７が開弁されると供給料通路
７１内に燃料油がサーボピストン室７６内に導入される
。

この時、サーボピストン室流出口８７がコニカルバルブ
６１の摺動面によって閉塞されているため、サーボゼス
トン６０は燃料油によって下方に押し下げられる。

サーボゼストン６０が下方に押し下げられると、該サー
ボピストン６０とともにプランジャ５９も下方に押し下
げられる。

プランジャ５９が下動せしめられると、プランジャ室６
７内の燃料油が加圧され、その燃料圧によってフィード
バルブ６２が閉弁されるとともに、ノズル油溜室３８内
の燃料圧力が急激に上昇せしめられてノズルバルブ３２
が開弁し、プランジャ室６７内の燃料が順次高圧燃料通
路４６を通って噴口４９，４９・・から作動室４内に噴
射される。

プランジャ５９がリフト下限位置まで下がると、ノズル
油溜室３８内の燃料圧が降下するためノズルバルブ３２
に作用するスプリング３６の付勢力及びノズルバルブ付
勢用燃料通路８６を介してノズルスプリングシート嵌挿
穴４０内に流入した燃料油の圧力によってノズルバルブ
３２が閉弁され、燃料の噴射が終了する。

次に、第１３図を参照してソレノイドコイル１１６が通
電状態から通電遮断された場合におけるポンプノズルＸ
の作動を説明すると、ソレノイドコイル１１６が通電遮
断されるとソレノイドバルブ１１１に対する吸引力が解
除されるため、ソレノイドバルブ１１１はスプリング力
によって上動せしめられ、コニカルバルブ室８４の燃料
導入口１４３が開弁じ、燃料排出口１４９を閉弁する。

燃料導入口１４３が開弁されると供給料通路７１内の燃
料油がコニカルバルブ室燃料導入通路１３９からコニカ
ルバルブ室８４内に流入し、コニカルバルブ６１の前後
における燃料圧力が均衡し、コニカルバルブ６１はスプ
リング６５のバネ力によって下動せしめられ、サーボピ
ストン室流入ロア７を閉弁する。

コニカルバルブ６１が下動すると、その摺接面に形威し
た環状溝８０が逃油口８８と連通するため、サーボピス
トン室流出口８７が開弁され、サーボピストン室７６内
の燃料油は燃料油逃し通路９４を通って燃料タンク１９
側に流出しサーボピストン室７６内の油圧が降下する。

するとプランジャ室６７内の油圧も連動して降下する。

そのために燃料充填通路７０内の高圧の燃料油がフィー
ドバルブ６２をその燃料圧で押し開いてプランジャ室６
７内に流入し、さらにプランジャ５９及びサーボピスト
ン６０を上動せしめる如くして充填される。

この第１２図に示す噴射過程と第１３図に示す充填過程
とを順次繰り返して行うことによって内燃機関Ｙが継続
的に運転される。

又、このポンプノズルＸの噴射量は、燃料の充填時間す
なわちプランジャ５９の戻し行程長さとサーボピストン
６０の戻し速度とによって決定される。

この充填時間は、ソレノイドコイル１１６の通電遮断時
間を適宜に設定することによって調整され、又、サーボ
ピストン６０の戻し速度は、燃料油逃し通路９４内に設
けたオリフィス８９でサーボピストン室７６からの流出
燃料を適宜に絞ることとスプリング６４の取付荷重をか
えることによって調整される。

このポンプノズルＸは、そのコニカルバルブ６１の弁頭
部に突起６１ａを形威し、該突起６１ａによってコニカ
ルバルブ６１の開弁初期においてサーボゼストン室７６
内に流入せしめられる。

燃料を絞るようにしているため、コニカルバルブ６１の
バルブリフトの変化に対する流入ロア７の開口面積Ａの
変化率（即ち、サーボピストン６０の下降速度）は第１
１図において破線りで示す如くコニカルバルブ６１の全
閉時から全開時まで段階的に変化する。

（因みに、第９図Ｂに示す如く弁頭部に突起しないコニ
カルバルブ６１を使用した場合には第１１図において実
線図示り。

する如くほぼ直線的に変化する）。

ノズルバルブ３２から噴射される燃料噴射量の時間的変
化即ち燃料噴射率はサーボピストン６０の降下速度に比
例する。

従ッテ、コニカルバルブ６１の突起６１ａの形状、大き
さを適宜に設定して該突起６１ａによって流入ロア７の
開口面積Ａを変化させることによってコニカルバルブ６
１の開弁初期における燃料噴射率（即ち、前噴射期間中
における燃料噴射率）を全開時の燃料噴射率（即ち、主
噴射時期の燃料噴射率）に対して適宜に変化させること
ができる。

又、第１１図中一点鎖線Ｌ２は突起６１ａの第２スロッ
トル部６１ａを第１０図鎖線図示６１ｄ′の如く先細状
に形成した場合におけるコニカルバルブ６１のバルブリ
フトに対するサーボピストン室流入ロア７の開口面積Ａ
の変化状態を示し、又二点鎖線Ｌ３は第２スロットル部
６１ｄを第１０図鎖線図示６１ｄ″の如く先端に向って
次第に太くなるように形成した場合におけるサーボピス
トン室流入ロア７の開口面積Ａの変化状態を示している
。

即ち、第２スロットル部６１ｄの形状を適宜に設定する
ことのみによって他の部分の仕様を変更することなく前
噴射期間中における燃料噴射率の推移パターンが異なる
ポンプノズルを容易に得ることができる。

次に第１４図ないし第１７図に示す本考案第２実施例の
ポンプノズルＸを説明すると、この第２実施例のポンプ
ノズルＸは、第１４図に示すようにサーボピストン室流
入ロア７をソレノイドバルブ１１１によって制御される
コニカルバルブ６１で開閉してサーボピストン６０を駆
動させ、噴射ノズル部３０から燃料を高圧で噴射させる
という基本構造は前記第１実施例と同様であるが、ただ
、前記コニカルバルブ６１の背圧制御方法のみが前記第
１実施例の場合と異っている。

即ち、第１４図に示すように、このポンプノズルＸのコ
ニカルバルブ６１は、供給燃料通路７１内に露出した先
端部の供給燃料上流側の側壁にコニカルバルブ６１の内
外を連通せしめる如く小径の貫通穴１５６を形成し、こ
の貫通穴１５６をコニカルバルブ室８４の燃料導入口１
５６とする一方、該コニカルバルブ室８４の上部開口端
を閉塞せしめる如く取りつけられたソレノイドバルブシ
ート１２８に前記燃料導入口１５６より大径としたコニ
カルバルブ室８４からの燃料排出口１５５を形成してい
る。

そして、この燃料導入口１５６と燃料排出口１５５の内
、燃料排出口１５５のみを、ソレノイドコイル１１６の
吸引力によって上下方向に移動せしめられるアクチブコ
ア１３１と一体的に結合されたソレノイドバルブ１１１
の弁体１３６で開閉するようにしている。

即ち、ソレノイドバルブ１１１で適宜にコニカルバルブ
室８４の燃料排出口１５５を開閉することによってコニ
カルバルブ室８４内に嵌装されたコニカルバルブ６１の
背圧を制御し、その制御圧力に応じてコニカルバルブ６
１を進退させて該コニカルバルブ６１でサーボピストン
室流入ロア７を開閉するようにしている。

尚、燃料排出口１５５から流出した燃料油は、ソレノイ
ドコイル１１６の軸心部に取付けたスターティクコア１
３３の連通口１４８を介して燃料戻し管１２４側に排出
せしめられる。

このポンプノズルＸは、ソレノイドコイル１１６が励磁
されると第１６図に示すように、ソレノイドコイル１１
６の吸引力によってソレノイドバルブ１１１が上動せし
められ、コニカルバルブ室８４の燃料排出口１５５が開
弁され、それに伴ってコニカルバルブ室８４内の燃料油
が燃料排出口１５５から流出すると同時に、供給燃料通
路７１内の燃料油が燃料導入口１５６からコニカルバル
ブ室８４内に流入する。

この時、燃料導入口１５６の通路面積を燃料排出口１５
５の通路面積よりも小さく形成しているため、コニカル
バルブ室８４内の燃料圧が供給燃料通路７１内の燃料圧
よりも低くなり、この燃料差圧によってコニカルバルブ
６１は上動せしめられ、サーボピストン室流入ロア７を
開弁する。

一方、ソレノイドコイル１１６が通電状態から通電遮断
されると、ソレノイドバルブ１１１に対するソレノイド
コイル１１６の吸引力が解除されるため、ソレノイドバ
ルブ１１１は第１７図に示スヨウにバネ１３２のバネ力
によって下方に押し下げられコニカルバルブ室８４の燃
料排出口１５５を閉弁する。

燃料排出口１５５が閉弁されるとコニカルバルブ６１の
前後における燃料圧力が均衡し、コニカルバルブ６１は
バネ６５によって下動せしめられサーボピストン室流入
ロア７を閉弁する如く作用する。

尚、サーボゼストン室流入ロア７がコニカルバルブ６１
によって開弁あるいは閉弁された後のポンプノズルＸの
各部の作動状態は前記第１実施例の場合と同様であるた
め説明を省略する。

又、第１４図において符号１３０はコアーガイド、１３
３はスターティクコアを示しその他の部材は全て前記第
１実施例の第２図に示す各部材に対応しているため、第
１実施例の説明の項を参照されたし。

この第１実施例及び第２実施例に示すポンプノズルＸは
、サーボゼストン室流入ロア７をコニカルバルブ６１で
開閉するようにしているため、該サーボゼストン室流入
ロア７の口径を大きく取ることができ、しかも、コニカ
ルバルブ６１のバルブシート７９をサーボピストン室７
６に近接配置しているため、サーボピストン室７６内へ
燃料油を迅速に導入することができ、燃料を短時間に高
圧で噴射させることができる。

又、ノズルスプリングシート嵌挿穴４０内に燃料油の一
部を直接流入せしめているため、ノズルバルブ３２の開
弁圧を決めるノズルスプリング３６の装着部を小形コン
パクトにすることができる。

更に、コニカルバルブ室８４からの流出油を、ソレノイ
ドコイル１１６の軸心部に形成したコニカルバルブ室流
出通路１６５内を流通せしめるようにしているため、該
流出油によってソレノイドコイル１１６が冷却され、ソ
レノイドコイル１１６の昇温による吸引能力低下を防ぐ
ことができ、ソレノイドバルブ１１１をより確実に作動
せしめることができる。

次に本考案の内燃機関用ポンプノズルの効果を説明する
と、本考案の内燃機関用ポンプノズルは、ツレメイドコ
イルによって開閉駆動されるソレノイドバルブで、サー
ボピストンの作動を制御するコニカバルブの背圧を調整
するようにしているため、ツレメイドバルブのバルブシ
ート面積を小さくして吸引荷重の小さなソレノイドを使
用することができ、ソレノイド部の小形軽量化を図るこ
とがができるという効果がある。

更に、コニカルバルブの弁頭部に形成した突起でサーボ
ピストン室内に流入せしめられる燃料のための通路面積
を適宜に変化させることによって前噴射期間中の燃料噴
射率と主噴射期間中における燃料噴射率とを最適値に設
定し得るようにしているため、着火遅れ期間中即ち燃料
噴射初期における燃料噴射量が少なくなりノッキング等
のトラブルが発生しにくくなるほど内燃機関の燃料特性
の向上を図ることができるという効果がある。

又、ユニカルバルブの弁頭部に突起を設けることによっ
て前噴射期間中における燃料噴射率と主噴射期間中にお
ける燃料噴射率とを自動的に制御することができるよう
になっているため、ノズル部に前噴射用の噴口を特別に
設ける必要がななく、ノズル部の構造を簡略化すること
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例に係るポンプノズルを有する噴射
装置を取付けた内燃機関の要部断面図、第２図は第１図
に示したポンプノズルの縦断面図、第３図は第２図の■
部拡大図、第４図は第２図の■部拡大図、第５図は第２
図の■−Ｖ線要部断面図、第６図は第５図の■矢視図、
第７図は第６図の■−■縦断面図、第８図は第３図の■
−■横断面図、第９図Ａは第２図に示すコニカルバルブ
の構造説明図、第９図Ｂは本考案外のコニカルバルブの
構造説明図、第１０図は第９図Ａに示すコニカルバルブ
での弁頭部の詳細図、第１１図かコニカルバルブのリフ
トに対するサーボピストン室流入口の開口面積の変化を
表わす線図、第１２図及び第１３図は第２図のポンプノ
ズルの作動説明図、第１４図は本考案第２実施例の燃料
噴射装置のポンプノズルの縦断面図、第１５図は第１４
図のＸＶ部拡大図、第１６図及び第１７図は第１４図の
ポンプノズルの作動説明図である。 ３２・・・・・・ノズルバルブ、４９・・・・・・噴口
、５９・・・・・・プランジャ、６０・・・・・・サー
ボピストン、６１・・・０００コニカルバルブ、６１
ａ ＝突起部、６１ｅ−・・・弁頭部、６２・・・・・
・フィードバルブ、６７・・・・・・プランジャ室、７
１・・・・・・燃料入口、７６・・・・・・サーボピス
トン室、７７・・・・・・サーボピストン室流入口、８
４・・・・・・コニカルバルブ室、８７・・・・・・サ
ーボピストン室流出口、 １１１・・・・・・ソレノイドバルブ、 １６・・・・・・ソレノイドコイル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料穴ロア１から供給される燃料油をフィードバルブ６
   ２を介してプランジャ室６７内に流入せしめて該燃料油
   をサーボピストン６０と連動して往復動するプランジャ
   ５９によって加圧する如くし、さらに前記サーボピスト
   ン６０を収容するサーボピストン室７６に前記サーボピ
   ストン６０の作動油となる供給燃料の一部を該サーボピ
   ストン室７６内に導入するためのサーボピストン室流入
   ロア７と該供給燃料を該サーボピストン室７６内から排
   出するためのサーボピストン室流出口８７とを設ける一
   方、前記サーボゼストン室流入ロア７には該サーボピス
   トン室流入ロア７を開閉するコニカルバルブ６１を対向
   配置して該コニカルバルブ６１を収容するコニカルバル
   ブ室８４への燃料油の導入又は排出により該コニカルバ
   ルブ６１をして前記サーボゼストン室流入ロア７を閉塞
   又は開口せしめ得る如くするとともに、前記コニカルバ
   ルブ室８４に対する燃料の導入及び排出を機関の回転に
   同期して発信される電気的信号によって励磁制御される
   ソレノイドコイル１１６で駆動されるソレノイドバルブ
   １１１によって制御する如＜シ、さらに前記プランジャ
   ５９によって加圧された燃料油をノズルバルブ３２の噴
   口４９，４９から噴射するようにした内燃機関用ポンプ
   ノズルであって、前記コニカルバルブ６１の弁頭部６１
   ａに該コニカルバルブ６１がその閉弁状態から最大リフ
   トに達するまで変位する間、前記サーボピストン室流入
   ロア７の開口面積を適宜に変化させることのできる突起
   部６１ａを形威したことを特徴とする内燃機関用ポンプ
   ノズル。