(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の複数の気筒に供給する燃料を蓄圧した蓄圧配管を有する燃料噴射装置に設けられるディーゼル噴射システム用の安全弁において、
蓄圧配管の高圧燃料を導入する内部通路およびこの内部通路の途中に形成されたシート部を有するバルブボディと、
前記バルブボディ内に収容され、前記シート部に着座または離間することにより前記内部通路を開閉する弁体と、
この弁体を閉方向に付勢する弾性部材と、
前記内部通路に接続され、前記弁体および前記弾性部材が常に燃料に浸漬されるように燃料を貯溜する燃料溜り部とを備え、
前記燃料溜り部は、前記弁体および前記弾性部材を収容するバルブボディ内に燃料が常に貯溜されるように前記弁体および前記弾性部材の下流側がバルブボディの軸方向に対して直角方向に曲げられるとともに、上方を向くように形成された立ち上がり部を有し、
一端がバルブボディの内部通路出口側に前記バルブボディの軸方向に延びるように接続され、他端が前記立ち上がり部の直角方向曲がり部に接続される接続部と、
前記立ち上がり部の上端に接続され、前記バルブボディの内部通路よりも高い位置にあることにより高低差で低い側の接続部および立ち上がり部に常に燃料が充満した状態に確保する真直部とを有することを特徴とする燃料噴射装置の安全弁。
【請求項２】
内燃機関の複数の気筒に供給する燃料を蓄圧した蓄圧配管を有する燃料噴射装置に設けられるディーゼル噴射システム用の安全弁において、
蓄圧配管の高圧燃料を導入する内部通路およびこの内部通路の途中に形成されたシート部を有するバルブボディと、
前記バルブボディ内に収容され、前記シート部に着座または離間することにより前記内部通路を開閉する弁体と、
この弁体を閉方向に付勢する弾性部材と、
前記内部通路に接続され、前記弁体および前記弾性部材が常に燃料に浸漬されるように燃料を貯溜する燃料溜り部とを備え、
前記燃料溜り部は、前記弁体および前記弾性部材を収容するバルブボディ内に燃料が常に貯溜されるように前記弁体および前記弾性部材の下流側がバルブボディの軸方向に対して直角方向に曲げられるとともに、上方を向くように形成された立ち上がり部を有しており、
前記バルブボディの内部通路出口側に軸方向に延びるように接続される軸方向部と、下方に垂れ下がる垂下部と、この垂下部の下端に接続され、前記垂下部の軸方向からは９０°曲げられる連結部とを備え、
前記立ち上がり部は、一端が前記連結部に接続され、前記軸方向部よりも上方に上がっている頂部を有することを特徴とする燃料噴射装置の安全弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、蓄圧室に蓄えた高圧燃料を複数のインジェクタから噴射するようにした内燃機関の燃料噴射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多気筒内燃機関の複数の気筒に対応して設けられる複数のインジェクタに高圧燃料を供給する手段として、蓄圧室に蓄えられた高圧燃料を各インジェクタに供給するいわゆるコモンレール式燃料噴射装置が知られている。
この種のコモンレール式燃料噴射装置として、特開平４−７２４５５号公報に示されるものは、蓄圧式燃料噴射装置に安全弁として機能するプレッシャーリミッタを備えている。このプレッシャーリミッタは、コモンレール内の蓄圧室の圧力が過大圧力となった時に開弁し、蓄圧室より燃料を逃がすことで、燃料の蓄圧の圧力を解放するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなプレッシャーリミッタを備えた蓄圧式燃料噴射装置においては、この蓄圧式燃料噴射装置を内燃機関へ装着した後にプレシャーリミッタを一度も開かずにその寿命を終了する場合がある。たとえば長期間このようなプレッシャーリミッタを開弁しないと、弁体が着座するシート下流側で錆が発生し、この錆の固着によって本来開弁動作が行われなければならない時に弁開動作が行うことができないという事態が発生する恐れがある。
【０００４】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、プレッシャーリミッタのシート下流部に常時燃料が浸漬する状態にし、錆発生を抑制することで長期間使用しなくとも本来開弁動作を行う時には的確に弁開動作を行えるようにした信頼性の高い燃料噴射装置の安全弁を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明による燃料噴射装置の安全弁は、内燃機関の複数の気筒に供給する燃料を蓄圧した蓄圧配管を有する燃料噴射装置に設けられるディーゼル噴射システム用の安全弁において、
蓄圧配管の高圧燃料を導入する内部通路およびこの内部通路の途中に形成されたシート部を有するバルブボディと、
前記バルブボディ内に収容され、前記シート部に着座または離間することにより前記内部通路を開閉する弁体と、
この弁体を閉方向に付勢する弾性部材と、
前記内部通路に接続され、前記弁体および前記弾性部材が常に燃料に浸漬されるように燃料を貯溜する燃料溜り部とを備え、
前記燃料溜り部は、前記弁体および前記弾性部材を収容するバルブボディ内に燃料が常に貯溜されるように前記弁体および前記弾性部材の下流側がバルブボディの軸方向に対して直角方向に曲げられるとともに、上方を向くように形成された立ち上がり部を有し、
一端がバルブボディの内部通路出口側に前記バルブボディの軸方向に延びるように接続され、他端が前記立ち上がり部の直角方向曲がり部に接続される接続部と、
前記立ち上がり部の上端に接続され、前記バルブボディの内部通路よりも高い位置にあることにより高低差で低い側の接続部および立ち上がり部に常に燃料が充満した状態に確保する真直部とを有することを特徴とする。
【０００６】
【作用】
本発明の蓄圧式燃料噴射装置によると、蓄圧装置の蓄圧室に連通する通路に設けられる安全弁の可動部分が常時燃料に浸漬された状態にあるため、蓄圧室の圧力が所定値以上になったとき安全弁の可動部分が的確に作動し、安全弁を作動させて蓄圧室の過大圧力が発生するのを防止する。
また、バルブボディのシート部から接続部および立ち上がり部までが、立ち上がり部の上端に接続される真直部よりも高低差で低い側となるような構成であることにより、バルブボディのシート部から立ち上がり部までが燃料の充満が常に維持される構成となる。よって、常に燃料によって安全弁の稼動部分が浸漬するため、錆によって安全弁が作動しないことが防止される。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
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よりエンジン１の各気筒に噴射される。蓄圧室４には連続的に燃料噴射圧に相当する高い所定圧が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。
【０００８】
このシステムを制御する電子制御ユニット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。高圧蓄圧容器２０の蓄圧室４に連通する一方の端部に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。
【０００９】
そして、図１に示すように、高圧蓄圧容器２０の蓄圧室４に連通する他方の端部に安全弁１５が設けられている。安全弁１５は、図３に示すように、バルブボディ１６の通孔１７にコニカルシール１８がカシメ固定されている。通孔１７の底部にはオリフィス部１９が軸方向に連通している。バルブボディ１６のフランジ部２１にはハウジング２２がネジ結合されている。ハウジング２２の端面２２ａはガスケット２４を介してバルブボディ１６の底面に当接している。ハウジング２２に形成される大径穴２５には軸方向に摺動可能な弁体２６が収容され、この弁体２６の一方の端面２６ａにボール２８がシート部２９との間に収容されている。ハウジング２２に形成される大径穴２５に連通する小径穴３１には、圧縮コイルスプリング３３が収容され、圧縮コイルスプリング３３の一方の端部３３ａが弁体２６を付勢し、他方の端部３３ｂが所定厚さの開弁圧調整用の環状のシム３４に当接している。環状のシム３４の中央の穴３４ａは通孔３５、３６を経由して図１に示すように下流側の燃料タンク８側のパイプ４０に接続されている。
【００１０】
図１に示すようにパイプ４０は、鉄製配管あるいはゴムホース等からなり、安全弁１５の通孔３６に接続されている接続部４１と、その接続部４１から直角方向に曲げられる立ち上がり部４２と、さらにこの立ち上がり部４２から接続部４１と平行になるように曲げられ延びている真直部４３と、この真直部４３から立ち上がり部４２に平行に垂れ下がるように形成される垂下部４４とからなる。図１に示すように、立ち上がり部４２にはその内部に燃料が充満された状態にある。これは、真直部４３が安全弁１５の通孔３６よりも高い位置にあることにより高低差で燃料が低い側の接続部４１および立ち上がり部４２に常に充満した状態に確保するためである。
【００１１】
上記安全弁１５は、蓄圧容器２０の蓄圧室４の燃料圧がボール２８の開弁圧以下の場合には、ボール２８はシート部２９に着座している。
この状態で、蓄圧室４の燃料圧が上昇すると、コニカルシール１８の内部の通孔３９を通って通孔１７に導入された燃料は、圧縮コイルスプリング３３の付勢力に抗してボール２８を開弁する。そしてボール２８および弁体２６が図３で右方向に移動すると、通孔１９を通って流れる燃料は、弁体２６の周囲の大径穴２５に導入され、この高圧燃料は小径穴２３、通孔３５、３６を通して低圧側に一気に逃がされ、瞬時に蓄圧室４の内部は一定圧に戻される。
【００１２】
次に、(1) 噴射ポンプシステムの出荷時、(2) 噴射ポンプシステムの内燃機関への搭載時、(3) 車両出荷後の保守点検時に分けて説明する。
(1) 噴射ポンプシステムの出荷時、蓄圧容器２０と安全弁１５とを装着した状態で噴射ポンプシステムが出荷される。
(2) 上記噴射ポンプシステムを内燃機関に搭載するとき、安全弁１５の下流側にパイプ４０を配管し、そのパイプ１４の端部を図２に示すように燃料タンク８に接続する。内燃機関への上記噴射ポンプシステムの搭載後、内燃機関の運転状態をテストする。このとき、加圧手段６０により蓄圧室４に過大圧力を印加し、安全弁１５が適正に作動することをチェックする。安全弁１５が適正に作動することの確認後、内燃機関の運転状態のテストが良好であれば、次いでこの内燃機関を搭載した車両を出荷する。
【００１３】
(3) 車両の出荷後の保守点検時、パイプ４０を取り外すことで、蓄圧容器２０と安全弁１５との作動の確認を行う。このとき、パイプ４０は安全弁１５から取り外して行う。
次に、本発明の第２実施例を図４に示す。
第２実施例による安全弁１５に接続するパイプ５０は、軸方向部５１と、下方向に垂れ下がる垂下部５２と、この垂下部５２からほぼ９０°曲げられる連結部５３と、この連結部５３の下端から上方に立ち上がられる立ち上がり部５４と、この立ち上がり部５４の上端から水平方向に曲げられる接続部５５とからなる。軸方向部５１に対し立ち上がり部５４の頂部はそれよりも上方に上がっており、その上り部分の傾斜角度θは所定値以上の大きさになっている。これは、角度θが所定値以上であることにより車両が傾いても常に安全弁１５の内部に燃料が充満している状態を保つためである。パイプ５０は、鉄製配管あるいはゴムホース等からなる。
【００１４】
この第２実施例によると、第１実施例が軸方向部４１から上方に立ち上がる立ち上がり部４２を有するのに対し、軸方向部５１に対し下方に垂れ下がる垂下部５２を形成しその底部分に常に燃料を蓄える構成を取る。この構成によっても同様に安全弁１５の内部に常に燃料が充満されることで、弁体２６あるいはスプリング３３あるいはボール２８等の錆による固着が防止される。従って、蓄圧容器２０の蓄圧室４内が過大圧力になった時、安全弁１５の動作が適正に働くことにより燃料の過剰噴射や高圧ポンプ７側のスティックが防止されるという効果がある。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の蓄圧式燃料噴射装置によると、蓄圧室に連通する通路に設けられる安全弁が常に燃料に浸漬した状態にあるため、蓄圧室の圧力が所定値以上になったとき、確実に安全弁を開弁し、燃料噴射弁からの過剰噴射を防止するとともに、所定圧以上になることによる高圧ポンプのスティック状態やインジェクタの破損を防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の主要部を示す模式図である。
【図２】本発明の燃料噴射装置システムを示す配管図である。
【図３】本発明の第１実施例による安全弁を示す断面図である。
【図４】本発明の第２実施例の主要部を示す模式図である。
【符号の説明】
４    蓄圧室
１５    安全弁
１６    バルブボディ
１７    通孔（内部通路）
１９    オリフィス（内部通路）
２０    高圧蓄圧容器
２２    ハウジング
２５    大径穴（内部通路）
２６    弁体
２８    ボール
２９    シート部
３１    小径穴（内部通路）
３３    圧縮コイルスプリング
３５    通孔（内部通路）
３６    通孔（内部通路）
４０    パイプ
４１    軸方向部（燃料溜り部）
４２    立ち上がり部（燃料溜り部）
５０    パイプ
５２    垂下部（燃料溜り部）
５３    配管部（燃料溜り部）
５４    立ち上がり部（燃料溜り部）
【図１】
0003638297.tif 000002
【図２】
0003638297.tif 000003
【図３】
0003638297.tif 000004
【図４】
0003638297.tif 000005