JPH10184488A - エンジンの燃料噴射装置 - Google Patents
エンジンの燃料噴射装置Info
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- JPH10184488A JPH10184488A JP8356476A JP35647696A JPH10184488A JP H10184488 A JPH10184488 A JP H10184488A JP 8356476 A JP8356476 A JP 8356476A JP 35647696 A JP35647696 A JP 35647696A JP H10184488 A JPH10184488 A JP H10184488A
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- Japan
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- diameter portion
- pressure
- fuel
- chamber
- injection device
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M57/00—Fuel-injectors combined or associated with other devices
- F02M57/02—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
- F02M57/022—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
- F02M57/025—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive hydraulic, e.g. with pressure amplification
- F02M57/026—Construction details of pressure amplifiers, e.g. fuel passages or check valves arranged in the intensifier piston or head, particular diameter relationships, stop members, arrangement of ports or conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
- F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
- F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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- F02M57/02—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
- F02M57/022—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
- F02M57/025—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive hydraulic, e.g. with pressure amplification
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/02—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
- F02M59/10—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
- F02M59/105—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive hydraulic drive
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は、エンジンの燃料噴射装置の増圧
ピストンを構成する大径部と小径部とを凸曲面接触させ
ることにより、外力等により大径部が傾倒しようとする
際の小径部の曲げを防止する。 【解決手段】 増圧ピストン109を構成する別体とし
ての小径部114と大径部115とは、リターンスプリ
ング17によって圧力室8側に付勢され且つ互いに当接
させられている。インジェクタ本体4が外力や熱応力に
よって傾倒し、大径部115がこの傾倒に追従しようと
しても、大径部115の平らな底面117と小径部11
4に形成された凸曲面状の頂面116とは転がりにより
接触点が移動するのみである。小径部114は、大径部
115によって曲げの作用を受けないので、燃料供給本
体5の中空孔42との間でかじり等の不都合を生じな
い。
ピストンを構成する大径部と小径部とを凸曲面接触させ
ることにより、外力等により大径部が傾倒しようとする
際の小径部の曲げを防止する。 【解決手段】 増圧ピストン109を構成する別体とし
ての小径部114と大径部115とは、リターンスプリ
ング17によって圧力室8側に付勢され且つ互いに当接
させられている。インジェクタ本体4が外力や熱応力に
よって傾倒し、大径部115がこの傾倒に追従しようと
しても、大径部115の平らな底面117と小径部11
4に形成された凸曲面状の頂面116とは転がりにより
接触点が移動するのみである。小径部114は、大径部
115によって曲げの作用を受けないので、燃料供給本
体5の中空孔42との間でかじり等の不都合を生じな
い。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、コモンレールか
ら供給された増圧室内の燃料を増圧ピストンによって増
圧するエンジンの燃料噴射装置に関する。
ら供給された増圧室内の燃料を増圧ピストンによって増
圧するエンジンの燃料噴射装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、エンジン用油圧作動式電子制御燃
料噴射装置として、例えば、特開平6−294362号
公報や特表平6−511524に開示されたものがあ
る。これらの燃料噴射装置は、エンジンの燃料噴射行程
において油圧作動の噴射器の燃料流量特性を可変的に制
御したり、迅速な始動を可能にしたものであり、例え
ば、図5に示されるような構造を有している。
料噴射装置として、例えば、特開平6−294362号
公報や特表平6−511524に開示されたものがあ
る。これらの燃料噴射装置は、エンジンの燃料噴射行程
において油圧作動の噴射器の燃料流量特性を可変的に制
御したり、迅速な始動を可能にしたものであり、例え
ば、図5に示されるような構造を有している。
【0003】図5に示すように、燃料噴射装置1は、中
空穴と噴口13を形成した本体、及び本体の外側に燃料
チャンバ20を形成するように隙間を形成して配置され
たケース6から構成されている。燃料噴射装置1の本体
は、中空穴46を備え且つ噴口13を形成されたノズル
本体2、増圧室7を形成する燃料供給本体(プランジャ
バレル)5、ノズル本体2と燃料供給本体5との間に位
置するスペーサ本体81と中空孔29を備えた中空スペ
ーサ本体21、高圧作動オイルが供給される圧力室8を
備えているインジェクタ本体4、及びリーク通路である
ドレン溝39とドレン通路38を備え且つソレノイド弁
16を配置したソレノイド本体3から構成されている。
ケース6は、燃料チャンバ20を形成するため、ノズル
本体2、スペーサ本体81、中空スペーサ本体21及び
燃料供給本体5を取り囲んでいる。ケース6は、本体と
の間に形成された燃料チャンバ20を形成するため、ケ
ース6の一端がノズル本体2の段部の当接面14に係止
してシールされ、他端がインジェクタ本体4に螺入され
た嵌合面80でシールされている。コモンレール51に
は、ケース6に形成された燃料供給口11と燃料排出口
12が開口し、燃料がコモンレール51から燃料チャン
バ20に常時供給されている。
空穴と噴口13を形成した本体、及び本体の外側に燃料
チャンバ20を形成するように隙間を形成して配置され
たケース6から構成されている。燃料噴射装置1の本体
は、中空穴46を備え且つ噴口13を形成されたノズル
本体2、増圧室7を形成する燃料供給本体(プランジャ
バレル)5、ノズル本体2と燃料供給本体5との間に位
置するスペーサ本体81と中空孔29を備えた中空スペ
ーサ本体21、高圧作動オイルが供給される圧力室8を
備えているインジェクタ本体4、及びリーク通路である
ドレン溝39とドレン通路38を備え且つソレノイド弁
16を配置したソレノイド本体3から構成されている。
ケース6は、燃料チャンバ20を形成するため、ノズル
本体2、スペーサ本体81、中空スペーサ本体21及び
燃料供給本体5を取り囲んでいる。ケース6は、本体と
の間に形成された燃料チャンバ20を形成するため、ケ
ース6の一端がノズル本体2の段部の当接面14に係止
してシールされ、他端がインジェクタ本体4に螺入され
た嵌合面80でシールされている。コモンレール51に
は、ケース6に形成された燃料供給口11と燃料排出口
12が開口し、燃料がコモンレール51から燃料チャン
バ20に常時供給されている。
【0004】燃料噴射装置1は、燃料チャンバ20から
供給された燃料を増圧するための燃料供給本体5内に形
成された増圧室7、増圧室7から噴口13へと燃料を供
給するため、スペーサ本体81、中空スペーサ本体21
及びノズル本体2に形成された燃料通路22、ノズル本
体2の中空穴46内で摺動可能に保持されて燃料圧によ
って噴口13を開放する針弁23、増圧室7の燃料を増
圧する増圧ピストン9A、増圧ピストン9Aの端部に高
圧を付与する高圧作動オイルが供給される圧力室8、及
び圧力室8に高圧作動オイルの供給を制御するソレノイ
ド弁(制御弁)16を有している。
供給された燃料を増圧するための燃料供給本体5内に形
成された増圧室7、増圧室7から噴口13へと燃料を供
給するため、スペーサ本体81、中空スペーサ本体21
及びノズル本体2に形成された燃料通路22、ノズル本
体2の中空穴46内で摺動可能に保持されて燃料圧によ
って噴口13を開放する針弁23、増圧室7の燃料を増
圧する増圧ピストン9A、増圧ピストン9Aの端部に高
圧を付与する高圧作動オイルが供給される圧力室8、及
び圧力室8に高圧作動オイルの供給を制御するソレノイ
ド弁(制御弁)16を有している。
【0005】リターンスプリング18は、中空スペーサ
本体21に形成された中空孔29内に配置され、噴口1
3を閉鎖する方向に針弁23にばね力を付勢する。リタ
ーンスプリング18の一端は針弁23の上端に当接し、
他端はスペーサ本体81に当接している。インジェクタ
本体4に形成された中空穴26で形成される中空部のス
プリング室30は、増圧ピストン9Aの大径部25Aの
端面と燃料供給本体5との端面との間に形成されてい
る。スプリング室30には、増圧ピストン9Aを圧力室
8側へ付勢するリターンスプリング17が配置されてい
る。インジェクタ本体4に形成された中空穴85には、
作動オイルをカットする側にソレノイド弁16を付勢す
るリターンスプリング19が配置されている。増圧ピス
トン9Aが配置されたスプリング室30は、燃料供給本
体5に形成された排出路83及び排出路83に配置され
た逆止弁84を通じて燃料チャンバ20に連通してい
る。スプリング室30には、通常、漏洩燃料が入り込ん
でおり、燃料チャンバ20内の燃料圧と同等の状態であ
るが、増圧ピストン9Aの往復動によって流入燃料がス
プリング室30から排除されて空所が形成されている。
本体21に形成された中空孔29内に配置され、噴口1
3を閉鎖する方向に針弁23にばね力を付勢する。リタ
ーンスプリング18の一端は針弁23の上端に当接し、
他端はスペーサ本体81に当接している。インジェクタ
本体4に形成された中空穴26で形成される中空部のス
プリング室30は、増圧ピストン9Aの大径部25Aの
端面と燃料供給本体5との端面との間に形成されてい
る。スプリング室30には、増圧ピストン9Aを圧力室
8側へ付勢するリターンスプリング17が配置されてい
る。インジェクタ本体4に形成された中空穴85には、
作動オイルをカットする側にソレノイド弁16を付勢す
るリターンスプリング19が配置されている。増圧ピス
トン9Aが配置されたスプリング室30は、燃料供給本
体5に形成された排出路83及び排出路83に配置され
た逆止弁84を通じて燃料チャンバ20に連通してい
る。スプリング室30には、通常、漏洩燃料が入り込ん
でおり、燃料チャンバ20内の燃料圧と同等の状態であ
るが、増圧ピストン9Aの往復動によって流入燃料がス
プリング室30から排除されて空所が形成されている。
【0006】増圧ピストン9Aは、増圧室7の一部を下
端面で形成するプランジャである小径部24A、圧力室
8の一部を上端面で形成すると共にインジェクタ本体4
の中空穴26内を往復動する大径部25A、及び大径部
25Aの外周部47の全周辺から垂下して中空穴26の
内面を摺動する摺動面49を構成するガイドリング部4
1Aから構成されている。ガイドリング部41Aは、増
圧ピストン9Aの上下動を安定させる機能を有する。増
圧ピストン9Aの小径部24Aは燃料供給本体5に形成
された中空孔42を往復動し、大径部25Aはインジェ
クタ本体4に形成された中空穴26を往復動する。ま
た、インジェクタ本体4に形成された中空穴26にはシ
ール部材44が配置され、増圧ピストン9Aと中空穴2
6との隙間をシール部材44でシールし、それによっ
て、圧力室8内の高圧作動オイルがスプリング室30へ
漏洩しないように、スプリング室30と圧力室8とが遮
断されている。増圧ピストン9Aを復帰させるため、リ
ターンスプリング17が、燃料供給本体5と増圧ピスト
ン9Aとの間に圧縮状態で配設されている。なお、図5
では、小径部24Aと大径部25Aとが一体構造として
描かれているが、図7に示し且つ後述するように、別体
で構成することができる。
端面で形成するプランジャである小径部24A、圧力室
8の一部を上端面で形成すると共にインジェクタ本体4
の中空穴26内を往復動する大径部25A、及び大径部
25Aの外周部47の全周辺から垂下して中空穴26の
内面を摺動する摺動面49を構成するガイドリング部4
1Aから構成されている。ガイドリング部41Aは、増
圧ピストン9Aの上下動を安定させる機能を有する。増
圧ピストン9Aの小径部24Aは燃料供給本体5に形成
された中空孔42を往復動し、大径部25Aはインジェ
クタ本体4に形成された中空穴26を往復動する。ま
た、インジェクタ本体4に形成された中空穴26にはシ
ール部材44が配置され、増圧ピストン9Aと中空穴2
6との隙間をシール部材44でシールし、それによっ
て、圧力室8内の高圧作動オイルがスプリング室30へ
漏洩しないように、スプリング室30と圧力室8とが遮
断されている。増圧ピストン9Aを復帰させるため、リ
ターンスプリング17が、燃料供給本体5と増圧ピスト
ン9Aとの間に圧縮状態で配設されている。なお、図5
では、小径部24Aと大径部25Aとが一体構造として
描かれているが、図7に示し且つ後述するように、別体
で構成することができる。
【0007】燃料供給本体5に形成された中空孔42の
端部には、増圧室7が形成されている。増圧室7への燃
料の供給は、燃料チャンバ20から中空スペーサ本体2
1に形成した燃料通路37とスペーサ本体81に形成し
た燃料通路35を通じて行われる。燃料通路35には、
増圧室7の高圧燃料が燃料チャンバ20に逆流するのを
防止するため、逆止弁36が組み込まれている。また、
増圧室7内の増圧された燃料は、スペーサ本体81、中
空スペーサ本体21及びノズル本体2に形成された燃料
通路22を通じて噴口13へと供給される。ノズル本体
2と針弁23との間には、燃料通路が形成され、針弁2
3の先端のテーパ面45に高圧燃料圧が付与されること
によって針弁23はリフトする。針弁23は、ノズル本
体2の中空穴46内で摺動可能に保持されて燃料圧によ
ってリフトされ、噴口13を開放する。
端部には、増圧室7が形成されている。増圧室7への燃
料の供給は、燃料チャンバ20から中空スペーサ本体2
1に形成した燃料通路37とスペーサ本体81に形成し
た燃料通路35を通じて行われる。燃料通路35には、
増圧室7の高圧燃料が燃料チャンバ20に逆流するのを
防止するため、逆止弁36が組み込まれている。また、
増圧室7内の増圧された燃料は、スペーサ本体81、中
空スペーサ本体21及びノズル本体2に形成された燃料
通路22を通じて噴口13へと供給される。ノズル本体
2と針弁23との間には、燃料通路が形成され、針弁2
3の先端のテーパ面45に高圧燃料圧が付与されること
によって針弁23はリフトする。針弁23は、ノズル本
体2の中空穴46内で摺動可能に保持されて燃料圧によ
ってリフトされ、噴口13を開放する。
【0008】増圧ピストン9Aは、圧力室8に面する大
径部25Aの頂面65の外周部が切り欠かれた平らな面
73に形成されている。圧力室8を形成するインジェク
タ本体4の壁面は、増圧ピストン9Aの頂面65に対し
て平行な平らな面72に形成されている。従って、圧力
室8において、増圧ピストン9Aの平らな面73とイン
ジェクタ本体4の平らな面72との間には、狭い環状隙
間74が形成されている。また、増圧ピストン9Aは、
その頂面65の中央の突出部がリターンスプリング17
のばね力によってインジェクタ本体4の平らな面72に
当接している。
径部25Aの頂面65の外周部が切り欠かれた平らな面
73に形成されている。圧力室8を形成するインジェク
タ本体4の壁面は、増圧ピストン9Aの頂面65に対し
て平行な平らな面72に形成されている。従って、圧力
室8において、増圧ピストン9Aの平らな面73とイン
ジェクタ本体4の平らな面72との間には、狭い環状隙
間74が形成されている。また、増圧ピストン9Aは、
その頂面65の中央の突出部がリターンスプリング17
のばね力によってインジェクタ本体4の平らな面72に
当接している。
【0009】燃料噴射装置1において、リターンスプリ
ング17を収容したスプリング室30は、増圧ピストン
9Aの大径部25A及びガイドリング部41Aが摺動す
るインジェクタ本体4に形成された中空穴26に形成さ
れている。増圧ピストン9Aとインジェクタ本体4の中
空穴26との隙間は、大径部25Aと中空穴26との間
に配置されたシール部材44によってシールされている
ので、スプリング室30から圧力室8への燃料の漏洩は
阻止されている。スプリング室30内に入り込んだ燃料
は、燃料供給本体5に形成された排出路83を通じて燃
料チャンバ20に排出するように構成されている。増圧
ピストン9Aのリターンスプリング17が配置されてい
るスプリング室30には、小径部24Aのプランジャ回
り即ち燃料供給本体5の中空孔42と小径部24Aの外
周面との間の摺動面における極僅かな隙間28及びイン
ジェクタ本体4と燃料供給本体5との当接面間における
極僅かな隙間48を通じて燃料チャンバ20からの燃料
がリークして侵入する。スプリング室30に侵入した燃
料は、排出路83を通じて燃料チャンバ20に排出され
る。排出路83には逆止弁84が配設されているので、
燃料が燃料チャンバ20から排出路83を通じてスプリ
ング室30へ逆流することは阻止される。通常はスプリ
ング室30には増圧ピストン9Aのストローク分の空所
が形成されて燃料が入り込んでいる。そこで、スプリン
グ室30における空所が増圧ピストン9Aのストローク
分以下となる程度まで燃料が侵入すると、増圧ピストン
9Aの往復動に伴って中空穴26内のスプリング室30
に存在する燃料が排出路83を通じて燃料チャンバ20
へ排出できるが、逆止弁84の作用で逆流は阻止される
ように構成されている。
ング17を収容したスプリング室30は、増圧ピストン
9Aの大径部25A及びガイドリング部41Aが摺動す
るインジェクタ本体4に形成された中空穴26に形成さ
れている。増圧ピストン9Aとインジェクタ本体4の中
空穴26との隙間は、大径部25Aと中空穴26との間
に配置されたシール部材44によってシールされている
ので、スプリング室30から圧力室8への燃料の漏洩は
阻止されている。スプリング室30内に入り込んだ燃料
は、燃料供給本体5に形成された排出路83を通じて燃
料チャンバ20に排出するように構成されている。増圧
ピストン9Aのリターンスプリング17が配置されてい
るスプリング室30には、小径部24Aのプランジャ回
り即ち燃料供給本体5の中空孔42と小径部24Aの外
周面との間の摺動面における極僅かな隙間28及びイン
ジェクタ本体4と燃料供給本体5との当接面間における
極僅かな隙間48を通じて燃料チャンバ20からの燃料
がリークして侵入する。スプリング室30に侵入した燃
料は、排出路83を通じて燃料チャンバ20に排出され
る。排出路83には逆止弁84が配設されているので、
燃料が燃料チャンバ20から排出路83を通じてスプリ
ング室30へ逆流することは阻止される。通常はスプリ
ング室30には増圧ピストン9Aのストローク分の空所
が形成されて燃料が入り込んでいる。そこで、スプリン
グ室30における空所が増圧ピストン9Aのストローク
分以下となる程度まで燃料が侵入すると、増圧ピストン
9Aの往復動に伴って中空穴26内のスプリング室30
に存在する燃料が排出路83を通じて燃料チャンバ20
へ排出できるが、逆止弁84の作用で逆流は阻止される
ように構成されている。
【0010】また、燃料噴射装置1が組み込まれたエン
ジンにおける燃料供給システムとして、図4に示すもの
が知られている。燃料供給システムでは、エンジンの各
気筒に燃料噴射装置1がそれぞれ設けられている。燃料
噴射装置1には、燃料供給のための共通の通路であるコ
モンレール51が設けられている。コモンレール51に
は、燃料ポンプ53の駆動によって燃料タンク52の燃
料が燃料フィルタ54を通じて供給される。コモンレー
ル51は各燃料噴射装置1に連通し、燃料回収通路55
を通じて燃料タンク52に回収される。即ち、燃料噴射
装置1は、その燃料供給口11と燃料排出口12とに所
定圧の燃料が常に供給されているコモンレール51に配
置されている。
ジンにおける燃料供給システムとして、図4に示すもの
が知られている。燃料供給システムでは、エンジンの各
気筒に燃料噴射装置1がそれぞれ設けられている。燃料
噴射装置1には、燃料供給のための共通の通路であるコ
モンレール51が設けられている。コモンレール51に
は、燃料ポンプ53の駆動によって燃料タンク52の燃
料が燃料フィルタ54を通じて供給される。コモンレー
ル51は各燃料噴射装置1に連通し、燃料回収通路55
を通じて燃料タンク52に回収される。即ち、燃料噴射
装置1は、その燃料供給口11と燃料排出口12とに所
定圧の燃料が常に供給されているコモンレール51に配
置されている。
【0011】燃料噴射装置1は、燃料圧の増圧のため
に、高圧の作動流体即ち作動オイルを圧力室8へ供給す
るように構成されている。燃料噴射装置1は、高圧オイ
ルマニホルド56にそれぞれ連結されている。高圧オイ
ルマニホルド56には、オイル溜まり57からのオイル
がオイルポンプ58の作動によってオイル供給路61を
通じて供給され、オイル供給路61の途中にはオイルク
ーラ59やオイルフィルタ60が設けられている。ま
た、オイル供給路61は、オイルギャラリ62に通じる
潤滑系通路67と燃料噴射装置1の圧力室8に供給され
る作動オイル系通路66に分岐している。作動オイル系
通路66には、高圧オイルポンプ63が設けられ、高圧
オイルポンプ63から高圧オイルマニホルド56へのオ
イルの供給は流量制御弁64を介してコントロールされ
ている。コントローラ50は、流量制御弁64の制御と
燃料噴射装置1のソレノイド10の制御を行うように構
成されている。コントローラ50には、エンジンの作動
状況として、回転センサ68で検出されたエンジン回転
数、負荷センサ69で検出されたアクセル開度及び位置
センサ70で検出されたクランク角が入力されている。
また、コントローラ50には、高圧オイルマニホルド5
6に設置した圧力センサ71で検出された高圧オイルマ
ニホルド56の作動オイル圧が入力される。
に、高圧の作動流体即ち作動オイルを圧力室8へ供給す
るように構成されている。燃料噴射装置1は、高圧オイ
ルマニホルド56にそれぞれ連結されている。高圧オイ
ルマニホルド56には、オイル溜まり57からのオイル
がオイルポンプ58の作動によってオイル供給路61を
通じて供給され、オイル供給路61の途中にはオイルク
ーラ59やオイルフィルタ60が設けられている。ま
た、オイル供給路61は、オイルギャラリ62に通じる
潤滑系通路67と燃料噴射装置1の圧力室8に供給され
る作動オイル系通路66に分岐している。作動オイル系
通路66には、高圧オイルポンプ63が設けられ、高圧
オイルポンプ63から高圧オイルマニホルド56へのオ
イルの供給は流量制御弁64を介してコントロールされ
ている。コントローラ50は、流量制御弁64の制御と
燃料噴射装置1のソレノイド10の制御を行うように構
成されている。コントローラ50には、エンジンの作動
状況として、回転センサ68で検出されたエンジン回転
数、負荷センサ69で検出されたアクセル開度及び位置
センサ70で検出されたクランク角が入力されている。
また、コントローラ50には、高圧オイルマニホルド5
6に設置した圧力センサ71で検出された高圧オイルマ
ニホルド56の作動オイル圧が入力される。
【0012】燃料噴射装置1は、噴口13の針弁23に
よる開閉作動がソレノイド10の制御によって行われる
ものであり、コントローラ50からの指令でソレノイド
10が付勢されると、アーマチャ32が吸着され、アー
マチャ32に固定されているソレノイド弁16がリター
ンスプリング19のばね力に抗してリフトする。ソレノ
イド弁16がリフトすると、ソレノイド弁16のテーパ
面86とインジェクタ本体4のバルブシート87との間
に形成される通路33が開口し、高圧作動オイルが高圧
オイルマニホルド56からインジェクタ本体4に形成さ
れた供給路31と通路34を通じて圧力室8に供給され
る。圧力室8に高圧作動オイルが供給されると、増圧ピ
ストン9Aの大径部25Aの頂面65とインジェクタ本
体4の壁面(平らな面)72との間に形成された環状隙
間74に高圧作動オイルが供給され、増圧ピストン9A
に作動圧が付勢される。一方、コモンレール51の燃料
は、ケース6に形成された供給口11から燃料チャンバ
20に供給され、次いで、燃料チャンバ20から中空ス
ペーサ本体21に形成した燃料通路37、スペーサ本体
81に形成された燃料通路35を通じて増圧室7に供給
されている。
よる開閉作動がソレノイド10の制御によって行われる
ものであり、コントローラ50からの指令でソレノイド
10が付勢されると、アーマチャ32が吸着され、アー
マチャ32に固定されているソレノイド弁16がリター
ンスプリング19のばね力に抗してリフトする。ソレノ
イド弁16がリフトすると、ソレノイド弁16のテーパ
面86とインジェクタ本体4のバルブシート87との間
に形成される通路33が開口し、高圧作動オイルが高圧
オイルマニホルド56からインジェクタ本体4に形成さ
れた供給路31と通路34を通じて圧力室8に供給され
る。圧力室8に高圧作動オイルが供給されると、増圧ピ
ストン9Aの大径部25Aの頂面65とインジェクタ本
体4の壁面(平らな面)72との間に形成された環状隙
間74に高圧作動オイルが供給され、増圧ピストン9A
に作動圧が付勢される。一方、コモンレール51の燃料
は、ケース6に形成された供給口11から燃料チャンバ
20に供給され、次いで、燃料チャンバ20から中空ス
ペーサ本体21に形成した燃料通路37、スペーサ本体
81に形成された燃料通路35を通じて増圧室7に供給
されている。
【0013】増圧ピストン9Aが圧力室8内の作動オイ
ルの圧力で下降すると、燃料通路35が逆止弁36によ
って閉鎖され、増圧室7内の燃料が増圧される。増圧室
7の燃料が増圧されると、燃料圧はリターンスプリング
18のばね力に抗して針弁23をリフトさせる。また、
ソレノイド10によるソレノイド弁16への付勢力が解
放すると、リターンスプリング19のばね力でソレノイ
ド弁16が下降し、ソレノイド弁16に設けたドレン溝
39が開放し、圧力室8の高圧作動オイルはドレン溝3
9とドレン通路38を通じて排出される。圧力室8の高
圧作動オイルが排出されると、増圧ピストン9Aがリタ
ーンスプリング17のばね力で元に復帰し、増圧室7は
燃料チャンバ20と同等の圧力になり、針弁23にかか
る燃料圧が低下し、リターンスプリング18のばね力で
針弁23のテーパ面45がノズル本体2のバルブシート
に着座して噴口13が閉鎖する。
ルの圧力で下降すると、燃料通路35が逆止弁36によ
って閉鎖され、増圧室7内の燃料が増圧される。増圧室
7の燃料が増圧されると、燃料圧はリターンスプリング
18のばね力に抗して針弁23をリフトさせる。また、
ソレノイド10によるソレノイド弁16への付勢力が解
放すると、リターンスプリング19のばね力でソレノイ
ド弁16が下降し、ソレノイド弁16に設けたドレン溝
39が開放し、圧力室8の高圧作動オイルはドレン溝3
9とドレン通路38を通じて排出される。圧力室8の高
圧作動オイルが排出されると、増圧ピストン9Aがリタ
ーンスプリング17のばね力で元に復帰し、増圧室7は
燃料チャンバ20と同等の圧力になり、針弁23にかか
る燃料圧が低下し、リターンスプリング18のばね力で
針弁23のテーパ面45がノズル本体2のバルブシート
に着座して噴口13が閉鎖する。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】インジェクタ本体4
は、公知のクランプ部材と締付けボルト(図示せず)と
を用いてシリンダヘッドに固定される。図6には、シリ
ンダヘッド75に装着された状態の燃料噴射装置1が示
されている。燃料噴射装置1がシリンダヘッド75に固
定された状態では、インジェクタの肩部79(図5のケ
ース6に相当)とシリンダヘッド75の取付け穴95と
の間に介装されたパッキン96が押圧されているので、
このパッキン96によって燃焼室と取付け穴とのシール
と、シリンダヘッド75に形成されたコモンレール51
のシールが達成される。クランプ部材と締付けボルトと
を用いてインジェクタ本体4をシリンダヘッド75に固
定する際に、締付け力がインジェクタ本体4の軸心と一
致していなければ、インジェクタ本体4には、インジェ
クタ本体を傾倒させようとするモーメントが生じる。
は、公知のクランプ部材と締付けボルト(図示せず)と
を用いてシリンダヘッドに固定される。図6には、シリ
ンダヘッド75に装着された状態の燃料噴射装置1が示
されている。燃料噴射装置1がシリンダヘッド75に固
定された状態では、インジェクタの肩部79(図5のケ
ース6に相当)とシリンダヘッド75の取付け穴95と
の間に介装されたパッキン96が押圧されているので、
このパッキン96によって燃焼室と取付け穴とのシール
と、シリンダヘッド75に形成されたコモンレール51
のシールが達成される。クランプ部材と締付けボルトと
を用いてインジェクタ本体4をシリンダヘッド75に固
定する際に、締付け力がインジェクタ本体4の軸心と一
致していなければ、インジェクタ本体4には、インジェ
クタ本体を傾倒させようとするモーメントが生じる。
【0015】また、本出願人は、電子制御油圧駆動式の
燃料噴射装置を備えたエンジンとして、シリンダヘッド
75をアルミニウム合金で作製し、マニホルド56をF
C鋳鉄等の剛性の高い材料で作製したものを提案してい
る。シリンダヘッド75の固定面82にフランジ77の
下面43が当接するように、フランジ77がシリンダヘ
ッド75上に載置され、マニホルド56はフランジ77
を介してシリンダヘッド75に固定されている。マニホ
ルド56からインジェクタ本体4へ作動流体を供給する
ため、インジェクタ本体4とマニホルド56とが供給管
78で連結されている。
燃料噴射装置を備えたエンジンとして、シリンダヘッド
75をアルミニウム合金で作製し、マニホルド56をF
C鋳鉄等の剛性の高い材料で作製したものを提案してい
る。シリンダヘッド75の固定面82にフランジ77の
下面43が当接するように、フランジ77がシリンダヘ
ッド75上に載置され、マニホルド56はフランジ77
を介してシリンダヘッド75に固定されている。マニホ
ルド56からインジェクタ本体4へ作動流体を供給する
ため、インジェクタ本体4とマニホルド56とが供給管
78で連結されている。
【0016】アルミニウムから成るシリンダヘッド75
は、エンジン運転に伴って熱膨張する。即ち、シリンダ
ヘッド75に対するインジェクタ本体4のケース6の固
定面238とマニホルド56を支持するフランジ77を
載置するシリンダヘッド75の固定面82との高さ位置
が異なるため、シリンダヘッド75の熱膨張に伴って、
インジェクタのケース6の固定面94とシリンダヘッド
75の固定面82との間の距離は当初の間隔よりも増加
する。具体的には、シリンダヘッド75の下面76を基
準面とすると、エンジンが高温となる高負荷運転時には
シリンダヘッド75が熱膨張を生じ、常温時に比較し
て、マニホルド56の下面43がインジェクタの固定面
94よりより長く延びて高くなる。インジェクタ本体4
は、上記のとおりクランプ部材と締付けボルトとでシリ
ンダヘッド75に固定されているから、インジェクタ本
体4には、矢印で示すようにマニホルド56が配設され
た側とは反対側に傾斜させるようなモーメントMが生じ
る。
は、エンジン運転に伴って熱膨張する。即ち、シリンダ
ヘッド75に対するインジェクタ本体4のケース6の固
定面238とマニホルド56を支持するフランジ77を
載置するシリンダヘッド75の固定面82との高さ位置
が異なるため、シリンダヘッド75の熱膨張に伴って、
インジェクタのケース6の固定面94とシリンダヘッド
75の固定面82との間の距離は当初の間隔よりも増加
する。具体的には、シリンダヘッド75の下面76を基
準面とすると、エンジンが高温となる高負荷運転時には
シリンダヘッド75が熱膨張を生じ、常温時に比較し
て、マニホルド56の下面43がインジェクタの固定面
94よりより長く延びて高くなる。インジェクタ本体4
は、上記のとおりクランプ部材と締付けボルトとでシリ
ンダヘッド75に固定されているから、インジェクタ本
体4には、矢印で示すようにマニホルド56が配設され
た側とは反対側に傾斜させるようなモーメントMが生じ
る。
【0017】また、アルミニウムから成るシリンダヘッ
ド75とFC鋳鉄から成るマニホルド56とは、熱膨張
係数が異なるために熱膨張量に差が生じる。固定面82
の面内方向において、熱膨張量に差が生じると、その差
に応じてマニホルド56からインジェクタ本体4に対し
て曲げを生じる力が働く。
ド75とFC鋳鉄から成るマニホルド56とは、熱膨張
係数が異なるために熱膨張量に差が生じる。固定面82
の面内方向において、熱膨張量に差が生じると、その差
に応じてマニホルド56からインジェクタ本体4に対し
て曲げを生じる力が働く。
【0018】上記のクランプ部材による締付け力や熱膨
張に基づく変位・変形によって、インジェクタ本体4が
燃料供給本体5に対して傾倒することがある。図7は、
このような傾倒がインジェクタ本体4に生じた状態で
の、増圧ピストン9を中心とする要部を示した断面図で
ある。図7に示すように、増圧ピストン9は、別体で形
成された小径部24と大径部25とから構成されてい
る。小径部24に嵌合したスプリングリテーナ105
は、小径部24の頂面101から所定の距離だけ離れた
位置に形成された周溝103に嵌着されたスナップリン
グ104によって移動を制限されている。リターンスプ
リング17は、燃料供給本体5の上面とスプリングリテ
ーナ105との間に圧縮状態で配置されており、スプリ
ングリテーナ105及びスナップリング104をこの順
に介して、小径部24の平らな頂面101を大径部25
の平らな底面102に当接させている。
張に基づく変位・変形によって、インジェクタ本体4が
燃料供給本体5に対して傾倒することがある。図7は、
このような傾倒がインジェクタ本体4に生じた状態で
の、増圧ピストン9を中心とする要部を示した断面図で
ある。図7に示すように、増圧ピストン9は、別体で形
成された小径部24と大径部25とから構成されてい
る。小径部24に嵌合したスプリングリテーナ105
は、小径部24の頂面101から所定の距離だけ離れた
位置に形成された周溝103に嵌着されたスナップリン
グ104によって移動を制限されている。リターンスプ
リング17は、燃料供給本体5の上面とスプリングリテ
ーナ105との間に圧縮状態で配置されており、スプリ
ングリテーナ105及びスナップリング104をこの順
に介して、小径部24の平らな頂面101を大径部25
の平らな底面102に当接させている。
【0019】図7においては、各部の変位や変形は誇張
して示されている。特にインジェクタ本体4の傾倒は誇
張して描かれているが、実際にはインジェクタ本体4の
傾倒は僅かであり、インジェクタ本体4と燃料供給本体
5との当接面に極僅かに存在していた隙間48が拡大す
る訳ではない。インジェクタ本体4が傾倒すると、増圧
ピストン9の大径部25も図の矢印で示すように、イン
ジェクタ本体4の傾倒に追従しようとする。小径部24
の頂面101と大径部25の底面102とが互いに平坦
であると、大径部25が僅かにでも傾倒すれば、大径部
25は小径部24の外周縁に対して押し下げ力を作用さ
せることになり、小径部24に生じさせる曲げモーメン
トが大きくなって、小径部24を傾倒させようとする。
一方、小径部24の下部は、燃料供給本体5の中空孔4
2に嵌入されていることよって拘束されている。したが
って、小径部24には大径部25の傾倒方向と同じ方向
に曲げモーメントが生じ、小径部24は、図示のように
曲げ変形を受ける。
して示されている。特にインジェクタ本体4の傾倒は誇
張して描かれているが、実際にはインジェクタ本体4の
傾倒は僅かであり、インジェクタ本体4と燃料供給本体
5との当接面に極僅かに存在していた隙間48が拡大す
る訳ではない。インジェクタ本体4が傾倒すると、増圧
ピストン9の大径部25も図の矢印で示すように、イン
ジェクタ本体4の傾倒に追従しようとする。小径部24
の頂面101と大径部25の底面102とが互いに平坦
であると、大径部25が僅かにでも傾倒すれば、大径部
25は小径部24の外周縁に対して押し下げ力を作用さ
せることになり、小径部24に生じさせる曲げモーメン
トが大きくなって、小径部24を傾倒させようとする。
一方、小径部24の下部は、燃料供給本体5の中空孔4
2に嵌入されていることよって拘束されている。したが
って、小径部24には大径部25の傾倒方向と同じ方向
に曲げモーメントが生じ、小径部24は、図示のように
曲げ変形を受ける。
【0020】小径部24に対する曲げモーメントや曲げ
変形は、小径部24と中空孔42との間において、図7
のA及びBで示すようなエッジが存在する領域におい
て、かじりやスティックを生じさせる。その結果、小径
部224の往復運動に大きな抵抗が生じ、増圧ピストン
9が作動不良を起こしたり、小径部224と中空孔42
の摺動面に異常摩耗が生じて増圧室7内の燃料リーク量
が増え、所望の噴射圧や噴射量が得られなくなるという
不都合が生じていた。
変形は、小径部24と中空孔42との間において、図7
のA及びBで示すようなエッジが存在する領域におい
て、かじりやスティックを生じさせる。その結果、小径
部224の往復運動に大きな抵抗が生じ、増圧ピストン
9が作動不良を起こしたり、小径部224と中空孔42
の摺動面に異常摩耗が生じて増圧室7内の燃料リーク量
が増え、所望の噴射圧や噴射量が得られなくなるという
不都合が生じていた。
【0021】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は、上記
の課題を解決することであり、大径部がインジェクタ本
体の傾倒と共に傾倒しても、小径部がその傾斜に追従し
ないようにして、小径部が抵抗を受けることなく往復運
動をして増圧ピストンの作動を円滑にし、小径部と中空
孔との摺動面に異常摩耗が生じることによる増圧室内の
燃料リークを防止して、所望の噴射圧及び噴射量を得る
ことを可能にするエンジンの燃料噴射装置を提供するこ
とである。
の課題を解決することであり、大径部がインジェクタ本
体の傾倒と共に傾倒しても、小径部がその傾斜に追従し
ないようにして、小径部が抵抗を受けることなく往復運
動をして増圧ピストンの作動を円滑にし、小径部と中空
孔との摺動面に異常摩耗が生じることによる増圧室内の
燃料リークを防止して、所望の噴射圧及び噴射量を得る
ことを可能にするエンジンの燃料噴射装置を提供するこ
とである。
【0022】この発明は、コモンレールからの燃料が供
給される本体に形成された増圧室、前記増圧室内の燃料
を増圧するため前記本体に形成された圧力室に供給され
る作動流体で駆動される増圧ピストン、前記増圧室から
の燃料を噴射する噴口を燃料圧によって開閉するため前
記本体内でリフトする針弁、前記増圧ピストンを駆動す
るため前記作動流体の前記圧力室への供給を制御する制
御弁、前記増圧ピストンを復帰させるリターンスプリン
グ、及び燃料チャンバを形成するため前記本体の外周に
配置され且つ前記コモンレールに開口する燃料供給口と
燃料排出口とが形成されたケースを具備し、前記増圧ピ
ストンは前記圧力室の壁面の一部を形成する大径部及び
前記増圧室の壁面の一部を形成すると共に前記リターン
スプリングのばね力によって前記大径部に当接する小径
部から成り、前記小径部の頂面及び前記頂面が当接する
前記大径部の底面の少なくとも一方の面が凸曲面に形成
されていることから成るエンジンの燃料噴射装置に関す
る。
給される本体に形成された増圧室、前記増圧室内の燃料
を増圧するため前記本体に形成された圧力室に供給され
る作動流体で駆動される増圧ピストン、前記増圧室から
の燃料を噴射する噴口を燃料圧によって開閉するため前
記本体内でリフトする針弁、前記増圧ピストンを駆動す
るため前記作動流体の前記圧力室への供給を制御する制
御弁、前記増圧ピストンを復帰させるリターンスプリン
グ、及び燃料チャンバを形成するため前記本体の外周に
配置され且つ前記コモンレールに開口する燃料供給口と
燃料排出口とが形成されたケースを具備し、前記増圧ピ
ストンは前記圧力室の壁面の一部を形成する大径部及び
前記増圧室の壁面の一部を形成すると共に前記リターン
スプリングのばね力によって前記大径部に当接する小径
部から成り、前記小径部の頂面及び前記頂面が当接する
前記大径部の底面の少なくとも一方の面が凸曲面に形成
されていることから成るエンジンの燃料噴射装置に関す
る。
【0023】このエンジンの燃料噴射装置は、上記のよ
うに、増圧ピストンを圧力室の壁面の一部を形成する大
径部と、増圧室の壁面の一部を形成すると共にリターン
スプリングのばね力によって大径部に当接する小径部と
から構成し、小径部の頂面及び当該頂面が当接する大径
部の底面の少なくとも一方の面を凸曲面に形成したの
で、大径部がインジェクタ本体の傾倒と共に傾倒して
も、大径部と小径部とは、凸曲面上を転がるように接触
点を僅かに変えるだけである。したがって、小径部は大
径部の傾倒に追従せず、増圧ピストンの作動は円滑な状
態に維持される。
うに、増圧ピストンを圧力室の壁面の一部を形成する大
径部と、増圧室の壁面の一部を形成すると共にリターン
スプリングのばね力によって大径部に当接する小径部と
から構成し、小径部の頂面及び当該頂面が当接する大径
部の底面の少なくとも一方の面を凸曲面に形成したの
で、大径部がインジェクタ本体の傾倒と共に傾倒して
も、大径部と小径部とは、凸曲面上を転がるように接触
点を僅かに変えるだけである。したがって、小径部は大
径部の傾倒に追従せず、増圧ピストンの作動は円滑な状
態に維持される。
【0024】前記凸曲面は球面の一部とされる。球面を
形成する球の中心は、例えば増圧室に置くのが好まし
い。凸曲面の球の中心をこのような位置に置くと、大径
部が傾倒した場合においても、その傾倒の程度にかかわ
らず、大径部が小径部に作用して増圧する力が球面を形
成する球の中心方向、即ち増圧室に向いたままである。
したがって、大径部の傾倒が増圧ピストンによる燃料の
増圧作用に対して及ぼす影響は可及的に少なくなる。
形成する球の中心は、例えば増圧室に置くのが好まし
い。凸曲面の球の中心をこのような位置に置くと、大径
部が傾倒した場合においても、その傾倒の程度にかかわ
らず、大径部が小径部に作用して増圧する力が球面を形
成する球の中心方向、即ち増圧室に向いたままである。
したがって、大径部の傾倒が増圧ピストンによる燃料の
増圧作用に対して及ぼす影響は可及的に少なくなる。
【0025】前記凸曲面は小径部の頂面又は大径部の底
面に形成される。即ち、凸曲面は、小径部の頂面又は大
径部の底面のいずれか一方に形成される。凸曲面が形成
されない面は、平らな面に形成される。凸曲面は、小径
部の頂面又は大径部の底面の両方に形成することもでき
る。小径部の頂面及び大径部の底面に形成した場合に
は、両方の凸曲面同士が対向するように形成される。
面に形成される。即ち、凸曲面は、小径部の頂面又は大
径部の底面のいずれか一方に形成される。凸曲面が形成
されない面は、平らな面に形成される。凸曲面は、小径
部の頂面又は大径部の底面の両方に形成することもでき
る。小径部の頂面及び大径部の底面に形成した場合に
は、両方の凸曲面同士が対向するように形成される。
【0026】前記凸曲面の頂点は、凸曲面が形成される
小径部又は大径部の軸心に位置するように形成される。
このような構成を採用すると、インジェクタ本体の傾倒
が生じていない通常状態では、圧力室の圧力が大径部を
経て小径部に伝わる力、及びリターンスプリングが小径
部を経て大径部を押圧する力は、いずれも凸曲面の頂点
を経て伝わる。頂点に作用する力は、小径部又は大径部
の軸心を通るので、小径部及び大径部がその摺動面に対
してかじりを生じさせることがない。また、インジェク
タ本体の傾倒に追従して大径部が傾倒し、凸曲面が頂面
又は底面と接触する点が、頂点の位置する軸心から移動
しても、小径部及び大径部が摺動面に対して生じるこじ
りやかじりは可及的に少なくなる。
小径部又は大径部の軸心に位置するように形成される。
このような構成を採用すると、インジェクタ本体の傾倒
が生じていない通常状態では、圧力室の圧力が大径部を
経て小径部に伝わる力、及びリターンスプリングが小径
部を経て大径部を押圧する力は、いずれも凸曲面の頂点
を経て伝わる。頂点に作用する力は、小径部又は大径部
の軸心を通るので、小径部及び大径部がその摺動面に対
してかじりを生じさせることがない。また、インジェク
タ本体の傾倒に追従して大径部が傾倒し、凸曲面が頂面
又は底面と接触する点が、頂点の位置する軸心から移動
しても、小径部及び大径部が摺動面に対して生じるこじ
りやかじりは可及的に少なくなる。
【0027】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
によるエンジンの燃料噴射装置の実施例を説明する。図
1はこの発明によるエンジンの燃料噴射装置の第1実施
例を示す断面図であり、図2はその要部の拡大断面図で
ある。図1に示すエンジンの燃料噴射装置は、図5に示
すエンジンの燃料噴射装置と比較して、同一の符号を付
した構成要素は同一の機能を有するものであるので、重
複する説明を省略する。また、エンジンの燃料噴射装置
としての基本的な燃料噴射動作についても変わるところ
がないので、燃料噴射動作についても重複する説明を省
略する。
によるエンジンの燃料噴射装置の実施例を説明する。図
1はこの発明によるエンジンの燃料噴射装置の第1実施
例を示す断面図であり、図2はその要部の拡大断面図で
ある。図1に示すエンジンの燃料噴射装置は、図5に示
すエンジンの燃料噴射装置と比較して、同一の符号を付
した構成要素は同一の機能を有するものであるので、重
複する説明を省略する。また、エンジンの燃料噴射装置
としての基本的な燃料噴射動作についても変わるところ
がないので、燃料噴射動作についても重複する説明を省
略する。
【0028】このエンジンの燃料噴射装置は、図4に示
す燃料供給システムに組み込んで適用されるものであ
り、エンジンの各気筒に配置されている。図1及び図2
を参照して、1つの燃料噴射装置についてこの発明によ
る実施例を説明する。燃料噴射装置1は、燃料供給シス
テムにおけるコモンレール51に燃料供給口11と燃料
排出口12とが開口し、コモンレール51の燃料が常に
供給される状態である。図2に要部が示された燃料噴射
装置1は、図7に要部が示された燃料噴射装置の小径部
24の代わりに小径部114を用いたものである。大径
部115は、図7に用いられた大径部25と同等の構造
を有するものであってよい。即ち、増圧ピストン109
は、それぞれ別体として形成された小径部114と大径
部115とから成っている。大径部115は、その周辺
部から垂下するガイドリング部118を有している。小
径部114と大径部115とは、両者の軸心が一致する
ように周面が同心状に配置されている。リターンスプリ
ング17は、燃料供給本体5の上面とスプリングリテー
ナ105との間に圧縮状態で配設されているので、スプ
リングリテーナ105及びスナップリング104を介し
て小径部114を大径部115側に付勢し、小径部11
4を大径部115の動作に追従させている。
す燃料供給システムに組み込んで適用されるものであ
り、エンジンの各気筒に配置されている。図1及び図2
を参照して、1つの燃料噴射装置についてこの発明によ
る実施例を説明する。燃料噴射装置1は、燃料供給シス
テムにおけるコモンレール51に燃料供給口11と燃料
排出口12とが開口し、コモンレール51の燃料が常に
供給される状態である。図2に要部が示された燃料噴射
装置1は、図7に要部が示された燃料噴射装置の小径部
24の代わりに小径部114を用いたものである。大径
部115は、図7に用いられた大径部25と同等の構造
を有するものであってよい。即ち、増圧ピストン109
は、それぞれ別体として形成された小径部114と大径
部115とから成っている。大径部115は、その周辺
部から垂下するガイドリング部118を有している。小
径部114と大径部115とは、両者の軸心が一致する
ように周面が同心状に配置されている。リターンスプリ
ング17は、燃料供給本体5の上面とスプリングリテー
ナ105との間に圧縮状態で配設されているので、スプ
リングリテーナ105及びスナップリング104を介し
て小径部114を大径部115側に付勢し、小径部11
4を大径部115の動作に追従させている。
【0029】増圧ピストン109の大径部115の底面
117は平らな面に形成されているが、小径部114が
大径部115に当接する頂面116は、全体が滑らかな
凸曲面に形成されている。したがって、小径部114の
頂面116が大径部115の底面117に対して当接す
る領域は、点状若しくは点に近い小領域に限られてい
る。凸曲面の具体的な形状は、球面の一部である。ま
た、凸曲面は、その頂点が小径部114の軸心C−C上
に位置するように形成されている。したがって、インジ
ェクタ本体4が傾倒しない本来の状態では、小径部11
4の頂面116は、凸曲面の頂点において大径部115
の底面117に当接し、大径部115との間に作用する
力は小径部114の軸心を通るバランスのよいものとな
っている。更に、球面の曲率は、球面を構成する球の中
心が増圧室7の壁面を構成する小径部114の下端面に
位置するように設定されている。
117は平らな面に形成されているが、小径部114が
大径部115に当接する頂面116は、全体が滑らかな
凸曲面に形成されている。したがって、小径部114の
頂面116が大径部115の底面117に対して当接す
る領域は、点状若しくは点に近い小領域に限られてい
る。凸曲面の具体的な形状は、球面の一部である。ま
た、凸曲面は、その頂点が小径部114の軸心C−C上
に位置するように形成されている。したがって、インジ
ェクタ本体4が傾倒しない本来の状態では、小径部11
4の頂面116は、凸曲面の頂点において大径部115
の底面117に当接し、大径部115との間に作用する
力は小径部114の軸心を通るバランスのよいものとな
っている。更に、球面の曲率は、球面を構成する球の中
心が増圧室7の壁面を構成する小径部114の下端面に
位置するように設定されている。
【0030】燃料噴射装置1は、上記のように構成さ
れ、次のように作動する。図2に示す増圧ピストン10
9の状態は、燃料噴射装置1のクランプ部材と締付けボ
ルトによる締付け、又はシリンダヘッド75の熱膨張や
シリンダヘッド75とマニホルド56との熱膨張差等に
基づいて、インジェクタ本体4が傾倒した状態を示して
いる。図2においても、特にインジェクタ本体4の傾倒
は誇張して描かれているが、実際にはインジェクタ本体
4の傾倒は僅かであり、インジェクタ本体4と燃料供給
本体5との当接面に僅かに存在していた間隙48が拡大
する訳ではない。大径部115がインジェクタ本体4の
傾倒に追従しても、大径部115の底面117は、小径
部114の頂面116である凸曲面上を当接しながら転
がるようにして相対的に変位し、接触の中心は図2でD
で示すように移動する。しかし、その変位量は大径部1
15の傾倒がない状態での当接位置(小径部114の軸
心C−C上に位置)から僅かの変位量であり、従来の増
圧ピストンの構造のように、小径部114と大径部11
5との接触点が直ちに小径部114の頂部エッジに移動
することはない。また、大径部115が小径部114に
対して傾倒しても、大径部115のガイドリング部11
8は、スプリング室30の空間が存在しているために、
小径部114と干渉することもない。
れ、次のように作動する。図2に示す増圧ピストン10
9の状態は、燃料噴射装置1のクランプ部材と締付けボ
ルトによる締付け、又はシリンダヘッド75の熱膨張や
シリンダヘッド75とマニホルド56との熱膨張差等に
基づいて、インジェクタ本体4が傾倒した状態を示して
いる。図2においても、特にインジェクタ本体4の傾倒
は誇張して描かれているが、実際にはインジェクタ本体
4の傾倒は僅かであり、インジェクタ本体4と燃料供給
本体5との当接面に僅かに存在していた間隙48が拡大
する訳ではない。大径部115がインジェクタ本体4の
傾倒に追従しても、大径部115の底面117は、小径
部114の頂面116である凸曲面上を当接しながら転
がるようにして相対的に変位し、接触の中心は図2でD
で示すように移動する。しかし、その変位量は大径部1
15の傾倒がない状態での当接位置(小径部114の軸
心C−C上に位置)から僅かの変位量であり、従来の増
圧ピストンの構造のように、小径部114と大径部11
5との接触点が直ちに小径部114の頂部エッジに移動
することはない。また、大径部115が小径部114に
対して傾倒しても、大径部115のガイドリング部11
8は、スプリング室30の空間が存在しているために、
小径部114と干渉することもない。
【0031】大径部115がインジェクタ本体4の傾倒
に追従して傾倒する場合には、大径部115は、底面1
17を小径部114の頂面116の凸曲面に対して当接
させながら転がるように傾倒する。したがって、小径部
114は大径部115の傾倒の影響を受けることが少な
く、小径部114には、曲げモーメントは殆ど作用しな
い。小径部114に対して曲げモーメントが作用しなけ
れば、小径部114は燃料供給本体5の中空孔42との
間でかじりやスティックが発生せず、小径部114は中
空孔42内で大きな抵抗なく往復動し、増圧ピストン1
09はスムースに作動する。また、小径部114と中空
孔42との間の摺動面に異常摩耗が発生することもない
ので、増圧室7からの燃料の異常な漏れも発生せず、所
望の噴射圧や噴射量が得られる。
に追従して傾倒する場合には、大径部115は、底面1
17を小径部114の頂面116の凸曲面に対して当接
させながら転がるように傾倒する。したがって、小径部
114は大径部115の傾倒の影響を受けることが少な
く、小径部114には、曲げモーメントは殆ど作用しな
い。小径部114に対して曲げモーメントが作用しなけ
れば、小径部114は燃料供給本体5の中空孔42との
間でかじりやスティックが発生せず、小径部114は中
空孔42内で大きな抵抗なく往復動し、増圧ピストン1
09はスムースに作動する。また、小径部114と中空
孔42との間の摺動面に異常摩耗が発生することもない
ので、増圧室7からの燃料の異常な漏れも発生せず、所
望の噴射圧や噴射量が得られる。
【0032】小径部114の頂面116に形成される凸
曲面を球面の一部で形成すると、インジェクタ本体4が
どの方向へ傾倒しようとも、大径部115の底面117
が当接しながら転がって接触点を変えるのみであり、小
径部114に曲げモーメントが生じるのを防ぐことがで
きる。また、凸曲面の頂点の位置を小径部114の軸心
C−C上に位置させると、大径部115の本来の姿勢で
は、大径部115から小径部114に作用する力は凸曲
面の頂点を介して小径部114の軸心に一致して作用す
ることになるので、小径部114の往復動、即ち、増圧
室7内の燃料の増圧する動作がスムースに行われる。更
に、凸曲面を球面の一部で形成する場合、球面を構成す
る球の中心を増圧室7の壁面を構成する小径部114の
下端面に置く(この場合、図示の凸曲面の曲率は誇張し
て描かれていることになる)と、大径部115が傾倒し
て接触の中心が小径部114の軸心から偏移したとして
も、大径部115から小径部114に作用する力の方向
は、増圧室7に向かうこととなり、増圧ピストン109
の増圧作用への影響が最小限に抑えられる。
曲面を球面の一部で形成すると、インジェクタ本体4が
どの方向へ傾倒しようとも、大径部115の底面117
が当接しながら転がって接触点を変えるのみであり、小
径部114に曲げモーメントが生じるのを防ぐことがで
きる。また、凸曲面の頂点の位置を小径部114の軸心
C−C上に位置させると、大径部115の本来の姿勢で
は、大径部115から小径部114に作用する力は凸曲
面の頂点を介して小径部114の軸心に一致して作用す
ることになるので、小径部114の往復動、即ち、増圧
室7内の燃料の増圧する動作がスムースに行われる。更
に、凸曲面を球面の一部で形成する場合、球面を構成す
る球の中心を増圧室7の壁面を構成する小径部114の
下端面に置く(この場合、図示の凸曲面の曲率は誇張し
て描かれていることになる)と、大径部115が傾倒し
て接触の中心が小径部114の軸心から偏移したとして
も、大径部115から小径部114に作用する力の方向
は、増圧室7に向かうこととなり、増圧ピストン109
の増圧作用への影響が最小限に抑えられる。
【0033】図3は、この発明によるエンジンの燃料噴
射装置の別の実施例を示す断面図である。この実施例に
おいては、図2に示すエンジンの燃料噴射装置で用いた
符号と同一の符号を付した構成要素は、図2に示した構
成要素と同一の機能を有するものであり、必要な場合を
除いて再度の説明を省略する。また、エンジンの燃料噴
射装置としての基本的な燃料噴射動作についても変わる
ところがないので、燃料噴射動作についても重複する説
明を省略する。図3に示す実施例は、凸曲面127を大
径部125の底面129に形成した例である。即ち、増
圧ピストン119は、小径部124と、小径部124に
向かう凸曲面127を底面129に設けた大径部125
とから成っている。大径部125には、その外周部から
垂下するガイドリング部128が形成されている。小径
部124は、図7に示す小径部24と同等に、頂面12
6は平らな面に形成されている。大径部125の凸曲面
127を球面の一部に形成する点、凸曲面127の頂点
を大径部125の軸心E−Eに一致させる点等は、図2
に示したような、凸曲面を小径部114の頂面116に
形成した場合と同様に構成することができる。傾倒が生
じていない本来の姿勢において、凸曲面127の頂点の
位置を大径部125の軸心E−Eと一致させると、小径
部124の中心軸線(図示省略)とも一致するようにな
り、小径部124と大径部125との間の力の伝達は、
本来の姿勢位置は勿論のこと、インジェクタ本体4の傾
倒で僅かにずれたとしても、スムースに行われる。
射装置の別の実施例を示す断面図である。この実施例に
おいては、図2に示すエンジンの燃料噴射装置で用いた
符号と同一の符号を付した構成要素は、図2に示した構
成要素と同一の機能を有するものであり、必要な場合を
除いて再度の説明を省略する。また、エンジンの燃料噴
射装置としての基本的な燃料噴射動作についても変わる
ところがないので、燃料噴射動作についても重複する説
明を省略する。図3に示す実施例は、凸曲面127を大
径部125の底面129に形成した例である。即ち、増
圧ピストン119は、小径部124と、小径部124に
向かう凸曲面127を底面129に設けた大径部125
とから成っている。大径部125には、その外周部から
垂下するガイドリング部128が形成されている。小径
部124は、図7に示す小径部24と同等に、頂面12
6は平らな面に形成されている。大径部125の凸曲面
127を球面の一部に形成する点、凸曲面127の頂点
を大径部125の軸心E−Eに一致させる点等は、図2
に示したような、凸曲面を小径部114の頂面116に
形成した場合と同様に構成することができる。傾倒が生
じていない本来の姿勢において、凸曲面127の頂点の
位置を大径部125の軸心E−Eと一致させると、小径
部124の中心軸線(図示省略)とも一致するようにな
り、小径部124と大径部125との間の力の伝達は、
本来の姿勢位置は勿論のこと、インジェクタ本体4の傾
倒で僅かにずれたとしても、スムースに行われる。
【0034】以上、各実施例について説明したが、小径
部の頂面と大径部の底面の両方に凸曲面を設けてもよ
い。また、凸曲面を球面の一部が好ましいとしたが、球
面の一部でなくても、滑らかな凸曲面であれば他の曲面
であってもよいのは、明らかである。
部の頂面と大径部の底面の両方に凸曲面を設けてもよ
い。また、凸曲面を球面の一部が好ましいとしたが、球
面の一部でなくても、滑らかな凸曲面であれば他の曲面
であってもよいのは、明らかである。
【0035】
【発明の効果】この発明によるエンジンの燃料噴射装置
は、上記のように、コモンレールから供給された増圧室
内の燃料を増圧ピストンによって増圧して燃料噴射する
エンジンの燃料噴射装置において、増圧ピストンを圧力
室の壁面の一部を形成する大径部と、増圧室の壁面の一
部を形成すると共にリターンスプリングのばね力によっ
て大径部に当接する小径部とから構成し、小径部の頂面
及び当該頂面が当接する大径部の底面の少なくとも一方
の面を凸曲面に形成したので、インジェクタ本体をクラ
ンプ部材と締付けボルトとで固定するときのクランプ力
や、シリンダヘッドの熱膨張或いはシリンダヘッドとマ
ニホルドとの熱膨張差に起因してインジェクタ本体が傾
倒し、増圧ピストンの大径部がインジェクタ本体の傾斜
に追従しようとする場合であっても、増圧ピストンの小
径部は、大径部の底面と小径部の頂面との間の当接面に
おける凸曲面の接触によって大径部に追従せず、小径部
に曲げモーメントを作用させることがない。そのため、
小径部は曲げ変形を受けず、増圧ピストンは燃料噴射装
置の本体内の中空孔との間でかじり等による抵抗が生じ
ない。その結果、増圧ピストンは作動不良を起こさず、
小径部と中空孔の摺動面に増圧室内の燃料リーク量を増
加させるような異常摩耗を生じることもなく、所望の噴
射圧及び噴射量を確保することができる。
は、上記のように、コモンレールから供給された増圧室
内の燃料を増圧ピストンによって増圧して燃料噴射する
エンジンの燃料噴射装置において、増圧ピストンを圧力
室の壁面の一部を形成する大径部と、増圧室の壁面の一
部を形成すると共にリターンスプリングのばね力によっ
て大径部に当接する小径部とから構成し、小径部の頂面
及び当該頂面が当接する大径部の底面の少なくとも一方
の面を凸曲面に形成したので、インジェクタ本体をクラ
ンプ部材と締付けボルトとで固定するときのクランプ力
や、シリンダヘッドの熱膨張或いはシリンダヘッドとマ
ニホルドとの熱膨張差に起因してインジェクタ本体が傾
倒し、増圧ピストンの大径部がインジェクタ本体の傾斜
に追従しようとする場合であっても、増圧ピストンの小
径部は、大径部の底面と小径部の頂面との間の当接面に
おける凸曲面の接触によって大径部に追従せず、小径部
に曲げモーメントを作用させることがない。そのため、
小径部は曲げ変形を受けず、増圧ピストンは燃料噴射装
置の本体内の中空孔との間でかじり等による抵抗が生じ
ない。その結果、増圧ピストンは作動不良を起こさず、
小径部と中空孔の摺動面に増圧室内の燃料リーク量を増
加させるような異常摩耗を生じることもなく、所望の噴
射圧及び噴射量を確保することができる。
【図1】この発明によるエンジンの燃料噴射装置の一実
施例を示す断面図である。
施例を示す断面図である。
【図2】この発明によるエンジンの燃料噴射装置の一実
施例の主要部の拡大断面図である。
施例の主要部の拡大断面図である。
【図3】この発明によるエンジンの燃料噴射装置の別の
実施例を示す断面図である。
実施例を示す断面図である。
【図4】エンジンの燃料噴射装置の燃料供給システムを
示す概略説明図である。
示す概略説明図である。
【図5】従来のエンジンの燃料噴射装置を示す断面図で
ある。
ある。
【図6】電子制御油圧駆動式の燃料噴射装置のシリンダ
ヘッドとマニホルドとの取付け関係を示す図である。
ヘッドとマニホルドとの取付け関係を示す図である。
【図7】従来のエンジンの燃料噴射装置の増圧ピストン
の傾倒状態を示す断面図である。
の傾倒状態を示す断面図である。
1 燃料噴射装置 2 ノズル本体 3 ソレノイド本体 4 インジェクタ本体 5 燃料供給本体 6 ケース 7 増圧室 8 圧力室 9 増圧ピストン 11 燃料供給口 12 燃料排出口 13 噴口 16 ソレノイド弁(制御弁) 17 リターンスプリング 20 燃料チャンバ 23 針弁 30 スプリング室 42 中空孔 51 コモンレール 109,119 増圧ピストン 114,124 小径部 115,125 大径部 116,126 頂面 117,129 底面 127 凸曲面 C,E 軸心
Claims (5)
- 【請求項1】 コモンレールからの燃料が供給される本
体に形成された増圧室、前記増圧室内の燃料を増圧する
ため前記本体に形成された圧力室に供給される作動流体
で駆動される増圧ピストン、前記増圧室からの燃料を噴
射する噴口を燃料圧によって開閉するため前記本体内で
リフトする針弁、前記増圧ピストンを駆動するため前記
作動流体の前記圧力室への供給を制御する制御弁、前記
増圧ピストンを復帰させるリターンスプリング、及び燃
料チャンバを形成するため前記本体の外周に配置され且
つ前記コモンレールに開口する燃料供給口と燃料排出口
とが形成されたケースを具備し、前記増圧ピストンは前
記圧力室の壁面の一部を形成する大径部及び前記増圧室
の壁面の一部を形成すると共に前記リターンスプリング
のばね力によって前記大径部に当接する小径部から成
り、前記小径部の頂面及び前記頂面が当接する前記大径
部の底面の少なくとも一方の面が凸曲面に形成されてい
ることから成るエンジンの燃料噴射装置。 - 【請求項2】 前記凸曲面は球面の一部である請求項1
に記載のエンジンの燃料噴射装置。 - 【請求項3】 前記凸曲面は前記小径部の前記頂面又は
前記大径部の前記底面に形成されている請求項1又は2
に記載のエンジンの燃料噴射装置。 - 【請求項4】 前記凸曲面の頂点は、前記凸曲面が形成
される前記小径部又は前記大径部の軸心に位置するよう
に形成されている請求項3に記載のエンジンの燃料噴射
装置。 - 【請求項5】 前記凸曲面が当接する前記小径部の前記
頂面又は前記大径部の前記底面は平らな面に形成されて
いる請求項3又は4に記載のエンジンの燃料噴射装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8356476A JPH10184488A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | エンジンの燃料噴射装置 |
US08/993,991 US5950601A (en) | 1996-12-26 | 1997-12-18 | Fuel injection system for engines |
EP97310551A EP0851117A1 (en) | 1996-12-26 | 1997-12-23 | Fuel injection system for internal combustion engines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8356476A JPH10184488A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | エンジンの燃料噴射装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10184488A true JPH10184488A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=18449210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8356476A Pending JPH10184488A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | エンジンの燃料噴射装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5950601A (ja) |
EP (1) | EP0851117A1 (ja) |
JP (1) | JPH10184488A (ja) |
Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
JP2008128221A (ja) * | 2006-11-27 | 2008-06-05 | Denso Corp | サプライポンプ |
Families Citing this family (7)
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DE19916657A1 (de) * | 1999-04-14 | 2000-10-19 | Hydraulik Ring Gmbh | Einspritzvorrichtung für Verbrennungsmaschinen, vorzugsweise Dieselmotoren |
US6550453B1 (en) * | 2000-09-21 | 2003-04-22 | Caterpillar Inc | Hydraulically biased pumping element assembly and fuel injector using same |
DE10055270A1 (de) * | 2000-11-08 | 2002-05-23 | Bosch Gmbh Robert | Injektor mit geteiltem Druckübersetzer |
WO2005071252A1 (en) * | 2004-01-25 | 2005-08-04 | Mazrek Ltd. | Hydraulically driven pump-injector for internal combustion engines with hydromechanical return device of the power piston |
JP4459183B2 (ja) * | 2006-03-16 | 2010-04-28 | 株式会社デンソー | インジェクタ |
RU2577900C1 (ru) * | 2015-04-10 | 2016-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" | Устройство подачи жидкого топлива к форсункам двигателя внутреннего сгорания |
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GB9312288D0 (en) * | 1993-06-15 | 1993-07-28 | Perkins Ltd | Fuel injection apparatus |
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US5515829A (en) * | 1994-05-20 | 1996-05-14 | Caterpillar Inc. | Variable-displacement actuating fluid pump for a HEUI fuel system |
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1996
- 1996-12-26 JP JP8356476A patent/JPH10184488A/ja active Pending
-
1997
- 1997-12-18 US US08/993,991 patent/US5950601A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-23 EP EP97310551A patent/EP0851117A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2008128221A (ja) * | 2006-11-27 | 2008-06-05 | Denso Corp | サプライポンプ |
JP4650403B2 (ja) * | 2006-11-27 | 2011-03-16 | 株式会社デンソー | サプライポンプ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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EP0851117A1 (en) | 1998-07-01 |
US5950601A (en) | 1999-09-14 |
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