JPS6014175B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関に燃料を供Ｖ給するための燃料噴射
装置に係る。

本発明の目的は、そのような装置を簡単且つ便利な形努
式で提供することである。

本発明によれば、圧力下の流体によって閉鎖位鷹へ向け
て押圧されており、かつ出口を通して燃料を流出させる
ために高圧燃料によって開放位置へ移動させられるよう
になっている弁部材を備えた燃料噴射／ズルと、高圧燃
料を前記ノズルへ供給するための導管に一端が運通して
いる第１の穴内を摺動可能になっている押退けピストン
と、第２の穴内を摺敷可能でありかつ前記押退けピスト
ンに対して一端部同志を互に当援させた関係に配列され
ている作動ピストンと、前記作動ピストンの、押退けピ
ストンから遠い側にある端部を高圧流体又はドレンに露
出さ．せるように作動可能な升装置と、前記第１の穴の
、前記導管に蓬適する端部に設けられ、該第１の穴内を
摺動可能な弁要素の頭部と協働する弁座を形成している
拡大穴部分と、前記頭部を前記弁座に接触させる方向へ
押圧するばねと、前記拡大穴部分の、前記頭部の下方に
位置する部分へ低圧燃料を供艶冶する低圧燃料供給源と
、前記弁要素を貫通して延び、前記第１の穴と前記導管
とを運速させる貫通孔とを備え、前記押退けピストンに
よって前記弁要素の頭部が前記弁座から離されたときに
前記導管を通る燃料流が生じる構成になっている、内燃
機関へ燃料を供給するための燃料噴射装置において、前
記第１の穴が、第１の本体部分とねじ係合する挿入体内
に形成され、該第１の本体部分に前記燃料噴射ノズルを
走着するとともに、この第１の本体部分に前記導管が形
成されており、さらに、該第１の本体部分に固着された
第２の本体部分に前記第２の穴が形成されていることを
特徴とする燃料噴射装置が提供される。

上記の如く押退けピストンを収容する第１の穴、第１の
本体部分とねじ係合する挿入体内に形成し、該第１の本
体部分に燃料噴射ノズルを装着するとともに、この第１
の本体部分に、該ノズルへ高圧燃料を供Ｖ給するための
導管を形成し、一方第１の本体部分に固着された第２の
本体部分に、作動ピストン収容する第２の穴を形成した
本発明の構成によって、燃料噴射装置の製造、組立てを
極めて容易化できる利点が得られる。

以下、添付図面を参照して本発明に基く燃料噴射装置の
一実施例に就て説明する。

添付図面の第１図を参照すると、そこに図示される燃料
装置は、圧縮点火機関の１個のシリンダへ燃料を供給す
るためのものであり、実際の機関の場合の場合は、機関
のシリンダの個数と同数の第１図に示される形式の燃料
装置が配設されることは理解されるであろう。

全燃料装置の共通部分は、その内部に液体が高圧下で蓄
えられるアキュムレータ１０を有し、燃料は燃料給源１
２からポンプ１ １によってアキュムレータ１０１こ供
給される。従来と同じように、アキュムレータ１０内の
圧力は３０疎気圧台に保たれる。また、低圧燃料ポンプ
１３が前記共通装置の一部を構成するものとして配設さ
れている。該燃料ポンプ１３は、１５気圧台の圧力の燃
料を供ｖ給しうる。個々の燃料装置は１４を以て牛灘略
図示されたノズルーヘツドを有し、該ノズルヘッド１４
はシリンダ１５を有し、該シリンダ１５内には段付きの
弁部材１６が摺動自在に配置されており、該弁部材１６
の狭端部は、シリング１５の一端部に形成された弁座と
共鰯しうるように形づくられ、これによって、オリフィ
ス１７を通じて、各シリンダへ、または燃料装置が組合
わされている機関の燃焼空間へ送られる燃料の流れを制
御するようにされている。

また、第１の導管１８が配設され、該導管１８は吸込口
１９と運通し、該吸込口１９はアキュムレータ１０と常
に蓮適している。導管１８は弁座から遠いその一端にお
いてシリンダ１５と連絡しており、これによって、アキ
ュムレータ１０内の燃料圧は弁部材１６の広端部に対し
て供給され、これによって、弁部村１６を圧迫してそれ
を升座に当授させる。シリンダ１５の反対端は導管２０
と運通しており、導管２０は円筒形の室２１の一端と蓮
適している。室２１は段付きの形状にされており、その
両端中間に狭い部分を有し、該部分内に摺動自在の押退
けピストン２２が受容されている。また、室２１の狭い
部分内には、弁要素２３の本体が収容され、該弁部材２
３は頭部２４を有し、該頭部２４は、圧縮コイルばね２
５によって室２１の壁に画成された弁座に当接するよう
に押圧されうる。弁要素２３の頭部２４は通路２６によ
って低圧燃料ポンプ１３から給送される燃料の圧力を受
けしめられる。通路２６は吸込口２７と運通している。
室２１の広端部は作動するピストン２８を収容している
。ピストン２８は前記押退けピストン２２に接触し、そ
れよりも大きい端面積を有する。好適には、作動ピスト
ン２８の端面積は押退けピストン２２のそれに比べ約２
倍である。かつまた、押退けピストン２２と室２１の広
端部とを囲んだ環状空間はドレン吐出口２９と運通して
いる。ドレン吐出口２９は、使用時、パイプライン則ち
管路に接続され、それによって、該吐出口から流れ出る
全ての燃料は供給タンク１２へ復される。室２１の拡大
部の反対端は供給導管３０に接続されており、供給導管
３０‘ま吸込口１９または吐出口２９に対して、第１〜
第２のソレノィド弁３１，３２によって、夫々達通せし
められ得る。

弁３１，３２の構造は詳細に後述されるが、各弁は巻線
３３を有し、巻線３３は、付勢されるとき、関連の弁を
開かせる。巻線３３への電流への供給は制御回路３４に
よって制御される。制御回路３４は、さらに、変換器３
５からの要求信号と、押退けピストン２２と作動ピスト
ン２８とに縫合わされた巻線３６からの信号とを受取る
。図示された位置において、両弁３１．３２は閉鎖され
ており、押退けピストン２２は弁要素２３から離されて
いる。弁３１が開かれるとき、供給導管３０は吸込ロー
９に対して蓮通せしめられ、従ってアキュムレータ圧の
燃料が作動ピストン２８に対して作用する。作動ピスト
ン２８は押退けピストン２２と共に図面に示される如く
下方へ運動し、燃料は弁要素２３の端間に延在する通路
によって導管２０へ変位される。作動ピストン２８と押
退けピストン２２との端面積の差によって、導管２０内
の燃料の圧力はアキュムレータ圧よりも実質的に高く、
その結果として、弁部材１６はその弁座から離されて特
上げられ、従って、燃料の流れがオリフィス１７を通っ
て機関へ達するように生起される。この燃料の流れは、
押退けピストン２２が升要素２３に接触しそれによって
該弁要素をその弁座から離脱させ以て導管２０内の圧力
を吸込口２７に存在する圧力に低下する迄継続する。導
管２０内の圧力の低下の結果として、弁部材１６はその
弁座上に押しのけられ、従って機関への燃料の流れは止
む。押退けピストン２２の運動範囲はその外周面に配さ
れたカラーによって制限される。次いで、弁３１が閉鎖
されるとともに弁３２が開かれ、その結果、供給導管３
０はドレン吐出口２９に対して運速される。

この蓮通が確立されるとき、弁要素２３は通路２６内の
燃料圧力によって開放位置に保持され、該通路に存在す
る低圧の燃料は、室２１内に流入して押退けピストン２
２及び作動ピストン２８を、第１図に於て見たとき上方
へ変位させる。即ち上記の如く供Ｖ給導管３０がドレン
吐出口２９に運速されると、アキュムレータ１０からの
高い燃料圧が作動ピストン２８に作用しなくなり、作動
ピストン２８の上端、即ち作動ピストンの弁要素２３か
ら遠い側の端部に作用する圧力が室２１内の圧力より低
くなる。従って、室２１内の燃料は弁要素２３内の貫通
孔を通って穴４３（第６図）内に流入し、押退けピスト
ン２２及び作動ピストン２８を、第１図の上方、即ち弁
要素２３から離れる方向へ移動させる。またこのときに
は穴４３内への燃料の流入によって室２１内の圧力が低
下するから、低圧燃料ポンプ１３からの燃料圧によって
弁要素２３の頭部２４が弁座から離れ、燃料が通路２６
から室２１へ流入するのである。このように、押退けピ
ストン２２及び作動ピストン２８が上昇をつづける間に
室２１内の燃料は穴４３内に流入しつづけ、その流入量
に対応する燃料が、低圧燃料ポンプ１３から通路２６を
通して室２１内へ送られる。作動ピストンの運動の程度
を表示する信号は巻線３６によって提供され、この信号
は制御回路３４へ送られる。・制御回路３４は巻線３６
によって発生された信号を変換器３５によって発生され
る信号と比較し、適量の燃料が室２１内に流入したとき
、弁３２は閉鎖される。弁３２の閉鎖は供聯合導管３０
内に油圧ロックを生じさせ、従って、ピストン２２と２
８の運動は停止される。次いで弁要素２３はばね２５の
作用によって、頭部２４を弁座に係合させた閉鎖位置に
くる。即ちピストン２２と２８の上方移動が停止すると
すぐに前記穴４３（第６図）内の圧力と室２１内の圧力
とが等しくなり、またこの圧力と、低圧燃料ポンプから
の燃料圧則ち通路２６内の圧力とが等しくなる。従って
、燃料圧力によって弁要素２３を下方へ押圧する力とこ
れを上方へ押圧する力とがバランスするため、ばね２５
のばね力によって弁要素２３は上方へ移動し、頭部２４
が弁座に係合させられるのである。なお、このときには
、シリンダ１５内の圧力も低圧燃料ポンプ１３によって
給送される燃料の圧力に実質的に等しくなっている。か
くして、燃料装置は弁３１が開かれるときさらに燃料の
或る量を給送するべく待機する。この目的のため、制御
回路３４は、さらに機関への燃料の供Ｖ給が正しい時点
において生じるように機関の位置を表示する信号を受取
らなくてはならない。次ぎに、実施例を図示する残りの
図面を参照する。

第２図に図示される如く、３個の部分３７，３８，３９
を以て構成される多部分体が設けられている。各部分は
各図面に示されるスタツドによって互いに結合される。
部分３８は頭部４０を有し、該頭部分４０からは概ね管
形の部分４１が突出し、該部分４１には在来の形式の保
持キャップ４２によってノズルヘッド１４が結合されて
いる。頭部４０１ま、吸込口１９，２丁と、ドレン吐出
口２９を設けられている。部分３７はソレノイＮこよっ
て作動される弁の主部分を収容し、部分３９は前記ソレ
ノィド弁に対する電気的接続要素を収容するのに役立つ
位置決めキャップである。第６図を参照すると、導管２
０が図示されており、該導管２０は〜 この特定例にお
いては、本体に対してねじ係合した挿入体４４に形成さ
れた穴４３によって部分的に固形され、本体部分３７に
形成された拡大穴４５によって部分的に画成されている
。押退けピストンは２２を以て示され、作動ピストンは
２８を以て示されている。挿入体４４の端部は弁座４６
を画成するように形づくられ、該弁座４６に対して弁要
素２３の頭部２４が坐接しうる。図面において見られる
如く、前記挿入体４４は燃料吸込口２７と連通する外方
へ延びた通路を設けられている。また、第６図には感知
コイル３６が示されている。この特定実施例においては
、前記押退けピストン２２の運動の範囲は、押退けピス
トン２２に配されるカラーによってではなく、作動ピス
トン２８の挿入体４４の端面に対する当綾によって決定
される。第６図においては、本体部分４１はその端部に
中心配置された旨穴であってそれに噴射ノズルが結合さ
れるものを有するものとして図示されている。

４７を以て示される前記穴は、第８図に示す如く交差穿
孔４８、穿孔４９及び吸入口１９と運通した交差穿孔５
０と共働して第１図の導管１８を構成している。

第６図より明らかなように、第１の本体部分即ち部分３
８と第２の本体部分貝０ち部分３７とは、それぞれを別
々の部材として製造した後に互に一体に固着した構成に
なっている。そして、第１の本体部分３８内にねじ係合
した挿入体４４内に第１の穴、即ち押退けピストン２２
を収容する穴４３を形成し、該第１の本体部分３８に燃
料噴射ノズル則ちノズルヘッド１４を装着するとともに
、この第１の本体部分に、該燃料噴射ノズルへ高圧燃料
を供給するための導管２０を形成し、一方第２の本体部
分３７に第２の穴、即ち作動ピストン２８を収容する拡
大穴４５を形成している。このような構成は、燃料噴射
装置の製造、組立てを極めて容易にしている。前記押退
けピストン２２から遠い穴４５の端部は本体部分３７に
形成された穿孔５１と運通している。

前記穿孔５１は第９図に見られる如くコネクタ５２を介
してさらにもう１本の穿孔５３と蓮適している。該穿孔
５３はソレノィド‘こよって作動される弁３１と３２と
の間に延在している。これら穿孔は前記コネクタ５２と
一緒に導管３０を構成している。前記弁３１と３２は実
質的に同じ構造にされているが、弁３１は高圧の燃料を
取扱うから、弁３１を作動させるために発揮さるべき力
が過度に大きくならないことを保証するために特別の構
造が要求される。

弁３２は、それが受けしめられる燃料圧力が低く、従っ
て、ほとんど圧力釣合せが要求されない時にのみ作動す
ることを要求されるにすぎない（該弁３２は、弁３１が
開かれている時にアキュムレータＩＱ内部の圧力を受け
しめられることに留意すべきである）。弁３２は本体の
部分４０内に配置された摺動自在の弁要素５４を有する
。

弁要素５４は弁座と共鰯するように形づくられた頭部５
５を設けられ、それは圧縮コイルばね５６によって前記
弁座に対して圧迫接触せしめられる。該圧縮コイルばね
５６を収容している室は吐出口２９と運通している。か
つまた、頭部５５の下に、弁要素５４は、導管３０の一
部を構成する穿孔５３と蓮通した環状の溝を画成してい
る。第９図に図示される如く、弁要素５４は閉鎖位置に
在り、従って、それは第１図に示される弁要素の位置に
相当する。弁３１は、弁３２のそれに似た弁要素５７を
有する。弁要素５７は、頭部５８と、穿孔５３と蓮通し
た環状の溝とを設けられている。もどいまね５７ａが弁
要素５７において作用するように配設されている。弁要
素５７はピストンを構成する延長部５９を有し、穿孔が
弁要素５７の端部と延長部５９の端部との間にしている
。延長部則ちピストン５９は、部村６１に形成された円
筒形の旨穴６０の内部で濯動自在である。都材６１は位
置決め要素６２によって鯛線方向運動しないように制止
されている。第８図に見られる如く、頭部５８の端面は
、室が吸込口１９と運遺して位置されていることを理由
として、ァキュムレータ圧を受けしめられる。ピストン
部分５９とシリンダ良Ｐち旨穴６０の機設と、弁要素の
端部間の蓮通とによって、弁要素は実質的に圧力平衡さ
れ、従って、それを運速させるのに必要とされる力は、
弁３２の弁要素５４を運動させるのに必要とされる力に
一致せしめられる。弁３１，３２のソレノイド及びそれ
らに組合わされた電機子は同じ構造にされている。

図示の構成においては、ソレノィドは環形のコア６３を
有し、該コア６３はその一端に於て支持部分６４に結合
されている。該支持部分６４は本体のキャップ部分３９
内において軸線方向に運動しえないように配置されてい
る。第６図に示される如く、シリンダ６０を画成する部
材６１と位道決め要素６２は前記コア６３内に配置され
、弁３２の場合においては、位置決め要素６５がコア６
３の内部に配置され、該要素６５は圧縮コイルばね６６
のための当接部として鰯らく。圧縮コイル‘まね６６は
前記ソレノイ日こ組合わされた電機子を圧迫して弁要素
５４に対して接触させる。弁３１の場合においては、前
記ばね６６と同一目的に役立つばね６７が部材６１の外
周面に画成された肩と電機子との間に配置されている。
既に言及されたように、電機子６８は環形にされ、底壁
６９を有する。

底壁６９は弁３２の場合においては、弁要素５４を直接
に押圧する。弁３１の場合においては、底壁は弁要素５
７の縮径部分が通される閉口を形成されている。しかし
、底壁は弁要素５７上に画成された肩に対して圧接して
いる。前記コアと前記電機子の対向面はリプを形成され
る。

図示実施例においては、これらリプは螺旋形にされてお
り、二重螺旋ねじ形式によって構成され、従って、コア
と電機子の双方に２個の螺旋リプが画成される。これら
リブの側壁は特別の形状を有し、電機子とコアは鞠線方
向において互いに対して僅かに変位されている。かつま
た、コアのリプと、互いに対してより近い環状部上のリ
ブとの相隣面は、断面図において、実質的に平行して半
径方向に配置され、他面は実質的に互いに平行している
が、より大きい距離を以て互いに離されるとともに煩斜
されている。第９図に図示される如く、前記コア上の２
個のリブによって画成これるトラフには巻線が収容され
る。図示実施例においては、シングル・ターン連続続巻
線が採用され、該巻線はコアのキャップ端において出発
し、１個のトラフに沿って延びて前記コアの他端へ達し
、次いで他の１個のトラフに沿って戻されて前記コアの
キャップ端に達する。巻線の接続部は端子組立体へ通さ
れ、制御回路３４に接続されうる。巻線が電流を供給さ
れるとき、２個のトラフに位置される巻線の部分におけ
る電流の流れの方向は互いに反対であり、その結果とし
て、２個のリブはそれらの全長に亘つて反対の磁気犠牲
を与えられる。

かつまた、一方のリプの一部分に就て考慮すれば、該リ
ブ部分の反対側に在る巻線部分によって発生される磁束
は互いを強化する。したがって、１巻線が付勢ざれると
き、電機子６８は磁気抵抗を減少する方向に運動し、図
面において見るとき、電機子６８は左方へ運動し、これ
によって、関連弁要素の作動を達成する。実施例におい
ては、シングル・ターンの巻線が図示されているが、複
数ターンの巻線もトラフ内に配置されうろことは理解さ
れるであろう。

巻線が消勢されるとき、弁３２の電機子はばね６６の作
用に抗してばね５６によって復帰され、弁３１の電機子
はばね５７ａによって復帰される。本体部分３７に画成
されソレノイドと電機子とを収容する室はドレン吐出口
２９と蓮適する。一般的に、これは頭部４０と本体部分
３７との対向面間に空間を設けることによって達成され
る。該空間はガスケツト７０‘こよって決定される。第
３図、第４図及び第５図に見られる如く、頭部４０は開
口されたフランジ部分７１を画成し、これによって、本
体部分３７は内燃機関のシリンダ・ヘツドーこ固定され
うる。

【図面の簡単な説明】

第ｔ図は本発明の装置の概略図；第２図は本発明の装置
の一実施例の外面図：第３図は第２図の矢印Ｙの方向に
おける図面；第４図は第２図の矢印Ｚの方向における図
面であって図示の胸挟性を期して部分的に除去された図
面；第５図は第２図の矢印Ｙの方向における図面であっ
て図示の明快性を期して部分的に除去されている図面；
第６図は、第２図のＡ−Ａ線に沿った断面図：第７図は
第３図のＦ−Ｆ線に沿って切った断面図；第８図は第７
図のＦ−Ｆ線に沿って切った断面図；第９図は第５図の
線Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃに基いた合成断面図である。 以上の諸図面において；１０は『アキュムレータ』；１
１は『ポンプ』：１２は『燃料給源』；１３は『低圧燃
料ポンプ』；１５は『シリンダ』；１６は『弁部材』；
１７は『オリフイス』；１８は『導管』；１９は『吸込
口』；２１は『室』：２２は『押退けポンプ』：２３は
『弁要素』；２４は『頭部』；２５は『ばね』；２６は
『通路』；２７は『吸込口』；２８は『作動ピストン』
；２９は『ドレン吐出口』：３０は『供給導管』：３１
，３２は『ソレ／ィド作動される弁』：３５は『変換器
』をそれぞれ示す。 第１図 第３図 第２図 第４図 第５図 第６図 第８図 第７図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧力下の流体によって閉鎖位置へ向けて押圧されて
   おり、かつ出口を通して燃料を流出させるために高圧燃
   料によって開放位置へ移動させられるようになっている
   弁部材を備えた燃料噴射ノズル１４と、高圧燃料を前記
   ノズルへ供給するための導管２０に一端が連通している
   第１の穴４３内を摺動可能になっている押退けピストン
   ２２と、第２の穴４５内を摺動可能でありかつ前記押退
   けピストンに対して一端部同志を互に当接させた関係に
   配列されている作動ピストン２８と、前記作動ピストン
   の、押退けピストンから遠い側にある端部を高圧流体又
   はドレンに露出させるように作動可能な弁装置３１，３
   ２と、前記第１の穴４３の、前記導管に連通する端部に
   設けられ、該第１の穴４３内の摺動可能な弁要素２３の
   頭部２４と協働する弁座４６を形成している拡大穴部分
   と、前記頭部を前記弁座に接触させる方向へ押圧するば
   ねと、前記拡大穴部分の、前記頭部の下方に位置する部
   分へ低圧燃料を供給する低圧燃料供給源と、前記弁要素
   ２３を貫通して延び、前記第１の穴４３と前記導管とを
   連通させる貫通孔とを備え、前記押退けピストンによっ
   て前記弁要素の頭部が前記弁座から離されたときに前記
   導管を通る燃料流が生じる構成になっている、内燃機関
   へ燃料を供給するための燃料噴射装置において、前記第
   １の穴４３が、第１本体部分３８とねじ係合する挿入体
   ４４内に形成され、該第１の本体部分に前記燃料噴射ノ
   ズル１４を装着するとともに、この第１の本体部分に前
   記導管２０が形成されており、さらに、該第１の本体部
   分に固着された第２の本体部分３７に前記第２の穴４５
   が形成されていることを特徴とする燃料噴射装置。