JPH0735004A - 内燃機関用定圧噴射弁の安全装置 - Google Patents
内燃機関用定圧噴射弁の安全装置Info
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- JPH0735004A JPH0735004A JP18160593A JP18160593A JPH0735004A JP H0735004 A JPH0735004 A JP H0735004A JP 18160593 A JP18160593 A JP 18160593A JP 18160593 A JP18160593 A JP 18160593A JP H0735004 A JPH0735004 A JP H0735004A
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Abstract
流体の粘度等の性状が異なる多種類の燃料を使用した場
合にも定圧の安定した作動を行う。 【構成】 圧縮コイルスプリング34の付勢力によりス
ライダ32およびボール30を経由してピストン26が
プレート24に押圧される。筒状のスリーブ28は、軸
方向にいくに従い内径が大きくなるテーパー状に形成さ
れる内壁282を有する。連通路263を有するピスト
ン26は、軸方向に外径が一定である。スリーブ28と
ピストン26間に形成される可変クリアランス284
は、スリーブ28に対しピストン26が軸方向上方にい
くほど流路横断面有効面積が増大する。ボール30がシ
ート部69に着座する状態では、連通路263及び可変
クリアランス284の前後の流体の差圧による流体力
と、圧縮コイルスプリング34の付勢力およびシート部
69に働く反力とがバランスする。
Description
に取り付けられる安全装置に関する。
される安全装置は、ボディの内部に移動可能に設けられ
る弁部材と、この弁部材の着座時に流路を閉じる弁座部
と、この弁座部から前記弁部材が離反する方向に付勢す
るスプリングと、このスプリングと流体力とのバランス
により位置が決まるピストンとを有する。そして、ピス
トンには、上流側と下流側とを連通する絞り通路が形成
されている。
容される最大流量を超える場合、弁部材が弁座部に着座
することで流路を閉じる。最大流量以下の場合の作動
は、前記の絞り通路前後の差圧に起因した流体力とスプ
リング力とのバランスによりピストンの位置が決まる。
うな従来の内燃機関の燃料噴射弁に取り付けられる安全
装置によると、固定された形状の絞り通路による流量検
知性能により作動条件が決まるから、検出流体の性状、
例えば使用燃料の違いによる流体粘度差等との影響を受
けやすいため、安全装置の作動する条件が使用燃料の違
いにより異なるという問題がある。このため、前記従来
の安全装置によると、性状の異なる燃料ごとに絞り通路
部分を変更する必要が生じ、安全装置のバリエーション
が増加することから、製造管理が煩雑になるという不具
合を生じる。
たもので、多種類の燃料を使用した場合に安定した作動
を行える内燃機関用定圧噴射弁の安全装置を提供するこ
とを目的とする。
の本発明による内燃機関用定圧噴射弁の安全装置は、燃
料通路が形成された筒状のボディと、前記燃料通路の入
口側内壁に固定される筒状のスリーブと、前記スリーブ
の内壁により軸方向に移動可能に案内され、前記スリー
ブの前後を連通する第1の絞り通路を有し、流入する燃
料に付勢されて燃料通路の出口側ヘ移動するピストン
と、前記燃料通路の出口側内壁に形成された弁座部と、
前記スリーブと前記弁座部との間に位置する前記燃料通
路の内壁により軸方向に移動可能に案内されると共に、
前記ピストンを介して前記燃料通路の出口側ヘ移動して
前記弁座部に着座することにより前記燃料通路を遮断す
る弁部材と、前記弁座部から前記弁部材が離間する方向
に付勢する付勢手段とを備え、前記スリーブの内壁に
は、前記スリーブ内壁と前記ピストン外壁との間に環状
の第2の絞り通路を形成すると共に、前記ピストンが前
記燃料通路の出口側ヘ移動するに伴って前記第2の絞り
通路の流路面積を増大させる流路面積可変手段とが設け
られていることを特徴とする。
流路面積を有する第1の絞り通路が形成されるととも
に、スリーブの内壁に流路下流方向に内径が増加するよ
うに流路面積可変手段が形成されることによりスリーブ
とピストン間に可変クリアランスとしての第2の絞り通
路が形成される。これにより、ピストンの軸方向移動量
に応じて第2の絞り通路の有効流路面積が増減する。
の絞り通路を形成することで、この安全装置の大型化を
避ける。更に、スリーブの内壁に流路面積可変手段が形
成されるから、ピストンの軸方向位置に応じて第2の絞
り通路の有効流路面積が可変になるので、流体の粘度の
影響を受けにくい流路面積による流量検知を行う。
多気筒ディーゼル機関用燃料噴射装置に本発明を適用し
た第1実施例を図1〜図3に示す。図2において、ディ
ーゼル機関(以下「エンジン」という)1には複数の気
筒に対応して個々にインジェクタ2が配設され、インジ
ェクタ2から各気筒への燃料の噴射は、噴射制御用電磁
弁3のオンオフにより制御される。インジェクタ2は各
気筒共通の高圧蓄圧容器20の蓄圧室4に接続されてお
り、噴射制御用電磁弁3が開弁している期間、蓄圧室4
の燃料がインジェクタ2からエンジン1の各気筒に噴射
される。蓄圧室4には燃料噴射圧に相当する高い所定圧
が連続的に蓄圧される必要があるため、供給配管5、吐
出弁16を経て高圧供給ポンプ7が接続される。この高
圧供給ポンプ7は、燃料タンク8から公知の低圧供給ポ
ンプ9を経て吸入された燃料を高圧に加圧し、蓄圧室4
内の燃料を高圧に制御維持する。
ECU40には、例えばエンジン回転数センサ12およ
び負荷センサ13より、回転数と負荷の情報が入力さ
れ、これらの信号より判断されるエンジン運転状態に応
じて決定される最適の噴射時期、噴射量(噴射期間)と
なるように、ECU40は各噴射制御用電磁弁3に制御
信号を出力する。これと同時に、ECU40は回転数と
負荷等に応じて噴射圧力が最適値となるように高圧供給
ポンプ7に制御信号を出力する。蓄圧室4にはコモンレ
ール圧を検出する圧力センサ14が配設されており、圧
力センサ14の信号が予め回転数や負荷に応じて設定し
た最適値となるように高圧供給ポンプ7の吐出量を制御
する。そして、蓄圧容器20には、安全装置10が取り
付けられる。
のボディ6の内部に、圧縮コイルスプリング34、スラ
イダ32、ボール30、スリーブ28、ピストン26、
プレート24、コネクタ22が収容されている。圧縮コ
イルスプリング34は、スプリング室67に収容され、
一方の端部341がボディ6の肩部61に当接し、他方
の端部342がスライダ32の肩部321に当接する。
圧縮コイルスプリング34の付勢力は、極小で、流量が
ないときピストン26をプレート24に当接する下端位
置に戻す役割りを果たす。
に、圧縮コイルスプリング34を案内する円筒状突起3
22と、ボディ6の内壁62に摺動する摺動部324と
からなる。摺動部324は、軸方向端に内壁62との摺
動をよくするための面取り部325、326が形成され
ている。また摺動部324の下方の端面には、ボール3
0の位置ずれを防止するための円錐状の案内凹部327
が形成されている。
イダ32の案内凹部327に当接し、下方のピストン2
6の上端面262にも当接する。このボール30が最上
位置にあるとき、弁座部としてのシート部69にボール
30が当接することにより、内壁62により形成される
流路を完全に閉塞する。ピストン26は、図1及び図3
に示すように、円柱状で、下方に流体を導入する凹部2
61が形成され、この凹部261と上端面262とを連
通する第1の絞り通路に相当する連通路263が形成さ
れている。ピストン26の外周壁264は、軸方向に同
径の円柱状に形成されている。そして、このピストン2
6は、筒状のスリーブ28内に軸方向に移動可能に収容
されている。
3に固定されている。このスリーブ28の内壁は、ピス
トン26の外径よりも大径の内径を有し、上端から下方
へ軸方向に向けて内壁が次第に絞られるようテーパー状
の内壁282が形成されている。これにより、図3に示
すようにピストン26の外壁264とスリーブ28の内
壁282との間に環状の可変クリアランス284が形成
される。この可変クリアランス284はピストン26の
外壁264とスリーブ28の内壁282との間で形成さ
れるものであるから、スリーブ28に対するピストン2
6の軸方向相対位置に応じて可変クリアランス284で
形成される環状の流路横断面有効面積が可変となる。す
なわち、可変クリアランス284は、スリーブ28に対
しピストン26が軸方向上端にいくほど流路横断面有効
面積が増大する第2の絞り通路として機能する。
定されている。このプレート24は円板状のもので、こ
のプレートの板厚方向に貫通する連通路241、242
が形成されている。このプレート24は、ピストン26
の最下位置のストッパとして機能する。コネクタ22
は、前述の蓄圧室4から燃料をボディ6内に導入する燃
料流入口221を有し、その外壁に形成される凸部22
2がテーパー状斜面64に当接し、ボディ先端部65に
よりかしめ固定されている。
通路に相当する連通路263は流路面積が一定である。
第2の絞り通路に相当する可変クリアランス284は、
スリーブ28に対するピストン26の相対軸方向位置に
応じて変化する。次に、この安全装置10の作動につい
て説明する。図2に示す蓄圧容器20の蓄圧室4から高
圧流体が燃料流入口221に導入されると、この燃料
は、連通路241、242、凹部261、連通路26
3、内壁62と端面328との間の隙間及びスプリング
室67を経由して、燃料導出口68からインジェクタ2
に供給される。
1に示す初期位置の状態になり、圧縮コイルスプリング
34の付勢力によりピストン26がプレート24に当接
している。この状態から流量が増加すると、ピストン2
6の連通路263の前後の流体の差圧が発生する。この
差圧による流体力が圧縮コイルスプリング34のスプリ
ング力より小さいときには、図1に示すように、ピスト
ン26、ボール30およびスライダ32の位置が最下位
置に保持される。
263の前後の流体の差圧による流体力が圧縮コイルス
プリング34のスプリング力に打ち勝つと、ピストン2
6、ボール30およびスライダ32が前記最下位置から
軸方向上方に移動する。この状態では、連通路263及
び可変クリアランス284の前後の流体の差圧による流
体力と圧縮コイルスプリング34のスプリング力とがバ
ランスする位置にピストン26がある。
ス284の前後の流体の差圧による流体力が更に増大す
ると、やがて、ボール30がシート部69に当接する。
このボール30がシート部69に当接した位置では、連
通路263及び可変クリアランス284の前後の流体の
差圧による流体力と、圧縮コイルスプリング34の付勢
力およびシート部69に働く反力とがバランスする。こ
の位置ではもはや高圧流体は流れない状態となる。これ
により、過度の流体圧力による過度の流量が規制され、
安全弁として作用する。このときの最大流体圧力は、流
体の粘度差によらずほぼ一定である。
絞り通路および第2の絞り通路を燃料が相対的に流れに
くく第1の絞り通路の上流側と下流側との差圧が相対的
に大きいが、この差圧による流路下流方向へのピストン
26の移動の増大にともない可変クリアランス284が
大きくなり、流路面積が増大し燃料の流量が増加して所
定の燃料流量となり差圧が調節される。
び第2の絞りを燃料が相対的に流れ易く第1の絞り通路
の上流側と下流側との差圧が相対的に小さいが、この差
圧が低いほど燃料流量は減少して差圧が小さくなりにく
くなる。これを補うため、差圧による流路下流方向への
ピストン26の移動量にともない可変クリアランス28
4が変化し、流路面積が増大し燃料の流量が増加して所
定の燃料流量となり差圧が調節される。
絞り通路に相当する連通路263を流れ、燃料の微量調
整は第2の絞り通路である可変クリアランス284で調
節されるため、可変クリアランス284の大きさを狭い
範囲で設定可能であるため、安全装置全体の構成が小型
化可能である。また本実施例によると、ピストン26の
第1の絞り通路に相当する連通路263の影響を小さく
なるように設定することで、使用燃料の種類の違いによ
る最大流量の差値を小さくすることができる。
状の内壁282を有しない比較例を図6に示し、この比
較例の動作について説明する。この比較例では、まずピ
ストン72の連通路81の前後の流体の差圧が発生する
と、この差圧による流体力が、圧縮コイルスプリング8
0のスプリング力より小さいときにはピストン72、ボ
ール73およびスライダ74の位置が最下位置に保持さ
れる。
前後の流体の差圧による流体力がスプリング力に打ち勝
つと、ピストン72、ボール73およびスライダ74が
前記下端位置から上方に移動する。そして、連通路81
の前後の流体の差圧による流体力がスプリング力に打ち
勝つ状態で、連通路81を流れる流量が更に増大する
と、差圧が大きくなるに従い流体力も大きくなる。
大すると、ボール73がシート部79に当接する。する
と、ボール73がシート部79に当接した位置で流体力
と圧縮コイルスプリング80の付勢力およびシート部7
9に働く反力とがバランスする。この位置ではもはや高
圧流体は流れない状態となる。これにより、過度の流体
圧力による過度の流量が規制され、安全弁として作用す
る。
2の周囲に形成される絞りが連通路81のみであること
から、連通路81の前後の流体による差圧は、燃料の性
状、例えば使用燃料の違いによる流体粘度差等によって
異なる。このため、連通路81を流れる燃料流量が同一
であれば、流体粘度の高い燃料に比し、流体粘度の低い
燃料は、連通路81の前後の流体による差圧が低い。こ
の燃料の流体粘度の違いによりボール73がシート部7
9に当接する必要な差圧が異なるので、異なる燃料ごと
に仕様を変更しなければならないという不具合がある。
る。本発明の前記第1実施例では、スリーブ28のテー
パー状の内壁282が流路下流に向かい直線的に内径が
増加する形状である。しかし、本発明では、内径が流路
下流に向かい増加するのであれば直線的に内径が増加す
る必要はない。図5(A)、(B)、(C)は、前記第
1実施例のスリーブの内壁の形状を変形した第1、2、
3の各実施例を示す。スリーブに移動可能に収容するピ
ストンは、前記第1実施例のピストン26と同様のもの
を使用する。
1は、階段状の内壁91aを有し、流路下流に向かい内
径が階段状に増加している。図5(B)に示す第3実施
例のスリーブ92は、凹状の内壁92aを有し、流路下
流に向かい内径が曲線状に増加している。図5(C)に
示す第4実施例のスリーブ93は、凸状の内壁93aを
有し、流路下流に向かい内径が曲線状に増加している。
は、いずれも内径が流路下流に向かい非直線的に増加す
る形状であるが、これらの場合にもスリーブに対しピス
トンの軸方向位置に応じてスリーブとピストン間の第2
の絞り通路の流路横断面有効面積が可変になるため、流
体の性状の影響を受けにくい定圧で安定に作動する安全
弁となる。
機関用定圧噴射弁の安全装置によると、スリーブの内部
に収容されるピストンの移動量に応じて流体の流路面積
が変化する構成としたため、流体の粘度差の影響を受け
にくい流量の検出を可能とするので、使用燃料が異なっ
ても一定の流量検出を行なうことができるという効果が
ある。また、使用燃料が異なっても個々の使用燃料に単
一の安全装置により対応できるため、製造管理上の不具
合を低減できるという効果がある。
装置を示す断面図である。
機関用燃料噴射装置を示す概略構成図である。
す断面図である。
る。
断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 燃料通路が形成された筒状のボディと、 前記燃料通路の入口側内壁に固定される筒状のスリーブ
と、 前記スリーブの内壁により軸方向に移動可能に案内さ
れ、前記スリーブの前後を連通する第1の絞り通路を有
し、流入する燃料に付勢されて燃料通路の出口側ヘ移動
するピストンと、 前記燃料通路の出口側内壁に形成された弁座部と、 前記スリーブと前記弁座部との間に位置する前記燃料通
路の内壁により軸方向に移動可能に案内されると共に、
前記ピストンを介して前記燃料通路の出口側ヘ移動して
前記弁座部に着座することにより前記燃料通路を遮断す
る弁部材と、 前記弁座部から前記弁部材が離間する方向に付勢する付
勢手段とを備え、 前記スリーブの内壁には、前記スリーブ内壁と前記ピス
トン外壁との間に環状の第2の絞り通路を形成すると共
に、前記ピストンが前記燃料通路の出口側ヘ移動するに
伴って前記第2の絞り通路の流路面積を増大させる流路
面積可変手段とが設けられていることを特徴とする内燃
機関用定圧噴射弁の安全装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18160593A JP3298088B2 (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | 内燃機関用定圧噴射弁の安全装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18160593A JP3298088B2 (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | 内燃機関用定圧噴射弁の安全装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0735004A true JPH0735004A (ja) | 1995-02-03 |
JP3298088B2 JP3298088B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=16103735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18160593A Expired - Lifetime JP3298088B2 (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | 内燃機関用定圧噴射弁の安全装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3298088B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014511458A (ja) * | 2011-01-26 | 2014-05-15 | グリップル・リミテッド | クランプ組立体 |
KR20190062881A (ko) * | 2017-11-29 | 2019-06-07 | 현대자동차주식회사 | 연료 인젝터 |
-
1993
- 1993-07-22 JP JP18160593A patent/JP3298088B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014511458A (ja) * | 2011-01-26 | 2014-05-15 | グリップル・リミテッド | クランプ組立体 |
KR20190062881A (ko) * | 2017-11-29 | 2019-06-07 | 현대자동차주식회사 | 연료 인젝터 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3298088B2 (ja) | 2002-07-02 |
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Legal Events
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