JPH04132873A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、コモンレールに高圧燃料を蓄圧し、この蓄圧
した燃料を内燃機関に噴射供給する燃料噴射装置に関す
る。

［従来の技術］ 従来より、燃料噴射装置、とくにノズルにおいては、ニ
ードルの良好な摺動を確保するためにニードルの外周と
ノズルボデーの内周との間に所定のクリアランスが形成
されている。そして、ノズルにおいて、ノズルボデー内
の燃料通路が高圧となるのは、噴射期間を含む非常に短
い期間であった。このため、前述したクリアランスから
低圧燃料ラインへの燃料リークは僅かであった。

ここで、特開昭５９−１６５８５８号公報において、ノ
ズルボデーの燃料通路内に、内燃機関により駆動される
ポンプから供給された高圧燃料を蓄圧し、この蓄圧した
燃料を電磁式アクチュエータによる噴射弁の開閉によっ
て内燃機関に噴射供給する電磁式燃料噴射装置が開示さ
れている。

そして、この電磁式燃料噴射装置の噴射弁として前述し
たノズルを用いたもの（従来技術）が考えられる（第６
図参照）。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、従来技術においては、第６図に示すように、
ニードル１０１の外周とノズル本体１０２の内周との間
に形成された所定のクリアランス１０３からの高圧燃料
のリークが、燃料通路１０４内に常時存在する高圧燃料
がクリアランス１０３内に浸入することによりクリアラ
ンス１０３が拡大されることによって増大するという不
具合が発生してしまう。

この結果、従来技術においては、高圧燃料の燃料リーク
が増大するため、ポンプの駆動トルク損失が増大してし
まう、このため、そのポンプを駆動する内燃機関の駆動
トルク損失が増大するという課題があった。

本発明は、高圧燃料の燃料リークによる内燃機関の駆動
トルク損失の増大を防止できる燃料噴射装置の提供を目
的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の燃料噴射装置は、高圧燃料が常時供給される燃
料通路を有するノズルボデーと、このノズルボデー内に
嵌め込まれて前記ノズルボデーに摺動自在に保持され、
前記ノズルボデーの内周との間に、前記燃料通路に遭通
し、且つ良好な摺動を確保するためのクリアランスが形
成されたニードルと、このニードルを駆動する電磁式ア
クチュエータとを備え、 前記ノズルボデーは、前記クリアランスの外周に配設さ
れ、外周に燃料通路から高圧燃料が導かれる高圧室が形
成されるとともに、内周で前記ニードルを摺動自在に保
持する筒状の保持部を具備した技術手段を採用した。

［作用］ ノズルボデーの筒状の保持部の内周とニードルの外周と
の間に形成されるクリアランス内に燃料通路内に常時供
給されている高圧燃料が浸入しても、ノズルボデーの筒
状の保持部の外周に形成された高圧室に燃料通路から高
圧燃料が導かれる。

この結果、ノズルボデーの筒状の保持部の外周から高圧
燃料に対応した圧力が加わるため、クリアランスの拡大
が防がれ、高圧燃料の低圧燃料ラインへの燃料リークの
増大が抑制される。

［発明の効果コ 高圧燃料の燃料リークの増大を抑制できるので、内燃機
関の駆動トルク損失の増大を抑制することができる。

［実施例］ 本発明の燃料噴射装置を第１図ないし第５図に示す実施
例に基づき説明する。

第１図および第２図は本発明の第１実施例を示す、第１
図はコモンレール式の燃料噴射装置を示す図で、第２図
は第１図の主要部拡大図ある。

コモンレール式の燃料噴射装置１は、ディーゼルエンジ
ン（図示せず）の各気筒に取り付けられ、共通のサージ
タンク（図示せず）から分岐した導入管（図示せず）に
接続されている。また、燃料噴射装置１は、ディーゼル
エンジンにより回転駆動されるポンプによってサージタ
ンクから汲み上げられた高圧燃料が導入管より常時供給
されている。

この燃料噴射装置１は、ノズルボデー２、ノズルホルダ
３、ニードル４、プレッシャピン５および電磁アクチュ
エータ６を備えている。

ノズルボデー２は、ノズル本体２１およびチップパツキ
ン２２から構成される。

ノズル本体２１は、例えば３０Ｍ４２０等の合金鋼や炭
素鋼製で管状を呈し、内周でニードル４を摺動自在に保
持する。このノズル本体２１は、内部に燃料通路２３お
よび燃料溜り２４を形成している。これらの燃料通路２
３および燃料溜り２４には、導入管を介してサージタン
クから高圧燃料が常時供給される。

チップパツキン２２は、例えばノズル本体２１と同一の
３０Ｍ４２０等の合金鋼や炭素鋼製で、燃料通路２３に
連通ずる環状通路２５が形成された環状部２６、および
この環状部２６の内周側からノズル本体２１の内周に向
かって軸方向に突出して設けられた筒状の保持部２７を
有する。

この保持部２７は、第２図にも示すように、内周でニー
ドル４を摺動自在に保持する部分である。

また、ニードル４の外周と保持部２７の内周との間には
、燃料溜り２４に連通し、且つニードル４の良好な摺動
を確保するためのクリアランス２８が形成されている。

このクリアランス２８は、燃料溜り２４内の高圧燃料を
低圧燃料部３０に燃料リークさせる部分である。さらに
、ノズル本体２１の内周と保持部２７の外周との間には
、燃料溜り２４から高圧燃料が導かれる高圧室２９が形
成されている。この高圧室２９は、チップパツキン２２
の保持部２７を内周側に押圧してクリアランス２８の拡
大を防止する機能を有する。

なお、保持部２７の軸方向長さしと外径りとの関係は、
Ｌ／Ｄにて２〜４程度が良い。また、この保持部２１は
、肉厚が漸減するように、外周が図示下方に向かってテ
ーパとされ、クリアランス２８より高圧室２９側に多く
の高圧燃料が浸入するように形成されている。このため
、保持部２７の外周に加わる圧力は、保持部２７の内周
に加わる圧力よりやや大きくなる。

ノズルホルダ３は、例えばＳＣＭ４２０等の合金鋼や炭
素鋼製で管状を呈し、圧力室３１および燃料通路３２を
有する。圧力室３１は、高圧燃料が内部に供給されると
高圧となり、高圧燃料が内部から排出されると低圧とな
る。燃料通路３２は、燃料通路２３、燃料溜り２４、環
状通路２５および圧力室３１と導入管とを連通し、これ
らの燃料通路２３、燃料溜り２４、環状通路２５および
圧力室３１に高圧燃料を導く。

また、ノズルホルダ３、ノズル本体２１およびチップパ
ツキン２２は、これらの外周に嵌め合わされたスリーブ
３３に端面同士が密着した状態で保持されている。

ニードル４は、ノズル本体２１およびチップパツキン２
２の保持部２７の内周に摺動自在に保持されている。こ
のニードル４は、図示上端部がプレッシャピン５に連結
され、プレッシャビン５が図示上方に移動することによ
って開弁し、プレッシャビン５が元の位置に戻ることに
よって閉弁する。

プレッシャピン５は、図示下端部がニードル４に連結さ
れ、ノズルホルダ３の圧力室３１が低圧となったときに
ノズル本体２１内の圧力によりスプリング５１の付勢力
に打ち勝って図示上方に移動し、圧力室３１が高圧とな
ったときに受圧面積の差によりノズル本体２１内の圧力
およびスプリング５１の付勢力に打ち勝って図示下方に
移動する。

電磁アクチュエータ６は、コイル６１およびバルブ６２
を備えている。この電磁アクチュエータ６は、コイル６
１が通電されると、バルブ６２を図示上方に移動させて
燃料通路３２とノズルホルダ３の圧力室３１との連通を
遮断するとともに、圧力室３１内の高圧燃料を低圧燃料
ラインに排出させる。また、コイル６１への通電が停止
すると、バルブ６２を図示下方に移動させて燃料通路３
２とノズルホルダ３の圧力室３１とを連通させる。

本実施例の燃料噴射装置１の作用を第１図および第２図
に基づき説明する。

燃料溜り２４内には、サージタンクから導入管、燃料通
路３２、環状通路２５および燃料通路２３を通って高圧
燃料が常時供給されている。

このため、チップパツキン２２の保持部２７の内周とニ
ードル４の外周との間の、ニードル４の良好な摺動を確
保するためのクリアランス２８内にも燃料溜り２４から
高圧燃料が浸入してくる。また、ノズル本体２１の内周
とチップパツキン２２の保持部２７の外周との間に形成
された高圧室２９内にも燃料溜り２４から高圧燃料が浸
入してくる。

よって、第２図に示すように、チップパツキン２２の保
持部２７の内周に矢印ａの外周側に向かう圧力と保持部
２７の外周に矢印すの内周側に向かう圧力とが加わる。

そして、これらの圧力はどちらもクリアランス２８に浸
入した高圧燃料および高圧室２９に浸入した高圧燃料に
より発生したものであり、しかも高圧室２９の方がクリ
アランス２８より容積がやや大きく形成されている。こ
のため、クリアランス２８を拡大させようとする矢印ａ
の圧力より、クリアランス２８を減少させようとする矢
印すの圧力がやや勝るので、保持部２７がやや内側に変
形することによって、クリアランス２８の拡大が防止で
きる。

この結果、高圧燃料の低圧燃料部３０への燃料リークの
増大を抑制できるため、高圧燃料の燃料リークによるポ
ンプの駆動トルク損失が増大することはない、このため
、そのポンプを回転駆動するディーゼルエンジンの駆動
トルク損失の増大が防がれる。

第３図は本発明の第２実施例を示し、コモンレール式の
燃料噴射装置を示す図である。

この燃料噴射装置１は、チップパツキン２２の保持部２
７の軸方向寸法を第１実施例より延長することによって
、ノズル本体２１の内周でニードル４を摺動自在に保持
しないタイプである。

第４図は本発明の第３実施例を示し、コモンレール式の
燃料噴射装置を示す図である。

この燃料噴射装置１は、第１実施例のチップパツキン２
２を円環状のチップパツキン７１とカラー７２とに分割
したタイプである。これらのチップパツキン７１とカラ
ー７２には、環状通路７３．７４がそれぞれ形成されて
いる。また、カラー７２の筒状の保持部７５は、第２実
施例と同様に、軸方向寸法を第１実施例より延長してい
る。

第５図は本発明の第４実施例を示し、コモンレール式の
燃料噴射装置を示す図である。

この燃料噴射装置１は、ノズル本体８１に円筒状の清秋
圧力室８２を形成して、筒状の保持部８３をノズル本体
８１に一体的に設けたタイプである。保持部８３は、ノ
ズル本体８１の内周から図示上方に向かって突出した形
状に形成されている。

（変形例） 本実施例では、高圧室の存在により保持部を内側に変形
させてクリアランスの拡大を防止したが、高圧室および
クリアランスによる保持部の外周および内周に加わる圧
力の均衡を保つように高圧室および保持部の外周面の形
状を変化させても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１実施例を示す、第１
図はコモンレール式の燃料噴射装置を示す断面図、第２
図は第１図の主要部拡大断面図である。 第３図は本発明の第２実施例を示し、コモンレール式の
燃料噴射装置を示す断面図、第４図は本発明の第３実施
例を示し、コモンレール式の燃料噴射装置を示す断面図
、第５図は本発明の第４実施例を示し、コモンレール式
の燃料噴射装置を示す断面図である。 第６図は従来技術として用いた燃料噴射装置を示す断面
図である。 図中 １・・・コモンレール式の燃料噴射装置　２・・・ノズ
ルボデー　４・・・ニードル　６・・・電磁アクチュエ
ータ　２３・・・燃料通路　２４・・・燃料溜り　２７
・・・保持部２８・・・クリアランス　２９・・・高圧
室３５１ｍ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）高圧燃料が常時供給される燃料通路を有する
   ノズルボデーと、 （ｂ）このノズルボデー内に嵌め込まれて前記ノズルボ
   デーに摺動自在に保持され、 前記ノズルボデーの内周との間に、前記燃料通路に連通
   し、且つ良好な摺動を確保するためのクリアランスが形
   成されたニードルと、 （ｃ）このニードルを駆動する電磁式アクチュエータと を備え、 前記ノズルボデーは、 前記クリアランスの外周に配設され、 外周に前記燃料通路から高圧燃料が導かれる高圧室が形
   成されるとともに、内周で前記ニードルを摺動自在に保
   持する筒状の保持部を具備したことを特徴とする燃料噴
   射装置。