(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料の供給通路に連通され、上記供給通路からの燃圧供給により針弁をリフトさせてパイロット噴射を行わせるための小容積の第１油溜りと、上記供給通路及び上記第１油溜りに対して離間して設けられ、上記針弁がプレリフト量を越えてリフトされたときに上記第１油溜りに連通して主噴射を行わせる第２油溜りとを備えたことを特徴とする燃料噴射ノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ディーゼル噴射に用いられる燃料噴射ノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は一般的な燃料噴射ノズルを示し、これにおいては針弁ａがノズルボディｂ内に昇降可能に収容されている。針弁ａはテーパ部ｃを有し、このテーパ部ｃは、針弁ａが図の如く噴孔ｄを閉じているとき、ノズルボディｂに形成された油溜りｅ内に位置されている。油溜りｅには、図示しない燃料ポンプから圧送された燃料が通路ｆを通じて供給される。そしてこの油溜りｅ内の燃料はその燃圧をテーパ部ｃに作用させて針弁ａをスプリングｇの付勢力に抗じてリフトさせる。針弁ａがリフトされれば噴孔ｄが開かれ、油溜りｅ内の燃料が針弁ａと穴ｈとの隙間を通った後に噴射される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ディーゼルノック軽減等のため、初期の段階で比較的短時間且つ少量のパイロット噴射を行い、その後に所定時間且つ所定量の主噴射（メイン噴射）を行う二段噴射という技術がある。
【０００４】
そして、上記ノズル構造の場合、針弁をリフトさせる圧力即ち開弁圧はスプリングのバネ定数によって決定され、油溜り内の燃圧が開弁圧に達すれば、針弁のリフトが生じて噴射が行われる。一方、噴霧圧力は油溜りの容積によっても決定される。
【０００５】
しかし、油溜りの容積は、主噴射を適切な噴霧圧力で均一に行えるよう決定されたものであり、これではパイロット噴射の際、容積が大きすぎて噴霧圧力を十分に上げられない。即ち、油溜り内の燃料が通路から送られてきた高燃圧を吸収してしまい、結果的に噴霧の微粒化が図れずスモーク悪化の原因となってしまう。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題を解決すべく創案されたものであり、その目的は、パイロット噴射に際しての噴霧圧力を十分に高め得る燃料噴射ノズルを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る燃料噴射ノズルは、燃料の供給通路に連通され、上記供給通路からの燃圧供給により針弁をリフトさせてパイロット噴射を行わせるための小容積の第１油溜りと、上記供給通路及び上記第１油溜りに対して離間して設けられ、上記針弁がプレリフト量を越えてリフトされたときに上記第１油溜りに連通して主噴射を行わせる第２油溜りとを備えたものである。
【０００８】
【作用】
パイロット噴射に際しては、針弁のリフト量が小さく、小容積の第１油溜りにのみ燃圧が供給される。一方、主噴射に際しては、針弁のリフト量がプレリフト量を越えた大きいものであるため、第１油溜りを通じて第２油溜りにも燃圧が供給される。
【０００９】
【実施例】
以下本発明の好適実施例を添付図面に基づいて詳述する。
【００１０】
図３は、本発明に係る燃料噴射ノズルの全体を示す縦断正面図で、図示するように、燃料噴射ノズル１はホルダボディ２を有し、ホルダボディ２の下端にはノズルボディ３がリテーニングナット４によって取り付けられている。ホルダボディ２の上端にはインナボディ５を介してアッパホルダボディ６が取り付けられる。アッパホルダボディ６の上端には閉塞ボルト７が取り付けられる。
【００１１】
ホルダボディ２の中心穴８には、シート９、プレッシャピン１０、パイロット噴射用スプリング１１、プッシュロッド１２及びシャフト保持体１３が順に上方から嵌合して挿入され、これらはインナボディ５のホルダボディ２へのねじ締めによって位置が固定される。そしてインナボディ５の中心穴１４には、プレッシャピース１５と主噴射用スプリング１６とが順に上方から嵌合して挿入され、これらはアッパインナボディ１７をインナボディ５にねじ締めし、ロックナット１８で固定することにより位置が固定される。ホルダボディ２内部には、図示しない燃料ポンプから圧送された高圧燃料を導入する導入通路１９が形成される。図１は、燃料噴射ノズル１のノズルボディ３内部の様子を示す縦断正面図で、ノズルボディ３の内部には中心穴２０が形成され、中心穴２０には針弁２１が上昇（リフト）・下降可能に収容される。針弁２１は、そのやや上部側に形成される拡径部２２が中心穴２０の内壁に沿って摺動可能である。拡径部２２の上部には押しピン部２３が形成され、押しピン部２３は、図３に示す如く、シート９を介してプレッシャピン１０に当接する。拡径部２２の下部にはテーパ部２４及びこれに連続する縮径部２５が形成され、縮径部２５は中心穴２０の内壁との間に小さな隙間２６を形成する。
【００１２】
図１の状態において針弁２１は、パイロット噴射用スプリング１１による下方への押圧力ないし付勢力を受けて、中心穴２０下端のシート部２７に押し付けられて噴孔２８を閉塞している。またこのノズル１は主に直接噴射式ディーゼルエンジンに採用されるホール型で、噴孔２８はノズルボディ３下端の略半球状ホール部２９に複数設けられる。
【００１３】
そして特に、ノズルボディ３内部には、針弁２１のテーパ部２４に臨んで開放された第１油溜り３０と、第１油溜り３０より上方即ち第１油溜り３０に対し針弁２１のリフト側に離間され、拡径部２２に臨んで開放された第２油溜り３１とがそれぞれ形成される。これら第１及び第２油溜り３０，３１は中心穴２０の内壁に沿ったリング状に形成される一方、それらの断面は第１油溜り３０が細長い溝状に、第２油溜り３１が台形状に形成される。第１油溜り３０とテーパ部２４とは針弁長手方向に沿う長さ及び両端位置が一致され、これに対し第２油溜り３１の長さは第１油溜り３０のそれよりも大きく形成される。第１油溜り３０の容積は第２油溜り３１の容積よりも小さく、且つこれら容積の和は前記同様主噴射に適するような値とされる。従って、これら第１及び第２油溜り３０，３１は、従来の油溜りを適当な比率で分割したものとなる。
【００１４】
さらに本実施例においては、ノズルボディ３内部に、第１油溜り３０を上記導入通路１９に連通して第１油溜り３０に燃料を供給する供給通路３２が形成される。そしてこの供給通路３２は第１油溜り３０にのみ連通し、第２油溜り３１に対しては完全に離隔されている。従って、第２油溜り３１は完全に独立した空間部を形成する。
【００１５】
なお、閉塞ボルト７には、中心穴２０の上端から洩れ出し上方に侵入した燃料をリークさせるためのリーク孔３４が設けられる。このリーク孔３４は図示しない配管等で燃料タンクに接続される。
【００１６】
次に本実施例の作用について説明する。
【００１７】
燃料ポンプから圧送された高圧燃料は、導入通路１９、供給通路３２を通じて第１油溜り３０に供給される。そして第１油溜り３０内の燃圧が、パイロット噴射用スプリング１１のバネ定数によって決定されるパイロット開弁圧に達すると、その燃圧のテーパ部２４への作用により、スプリング１１の付勢力に抗じて針弁２１がリフトする。こうなれば噴孔２８が開き、第１油溜り３０内の燃料は隙間２６を通じて噴孔２８から噴射される。このときプッシュロッド１２はプレッシャピース１５の穴３５内で移動するだけで、針弁２１は主噴射用スプリング１６による押圧を受けない。
【００１８】
図２も参照して、特にパイロット噴射に際しては、この圧送期間が短いため、針弁２１の上昇即ちリフト量は小さい。具体的には、そのリフト量即ちプレリフト量ｈ１  は、第１油溜り３０或いはテーパ部２４と、第２油溜り３１との針弁長手方向或いはリフト方向に沿った間隔ｈ以下である。
【００１９】
従って、拡径部２２がそれら油溜り３０，３１間の中心穴２０内壁に密接し、それらを確実に仕切って連通させないため、供給された高燃圧は小容積の第１油溜り３０内にのみ作用し、その第１油溜り３０内の燃圧を短時間で上昇させる。こうなれば、その高い燃圧を噴霧圧力とすることができ、噴霧の微粒化を促進でき、スモークも改善することが可能となる。
【００２０】
一方、主噴射に際しては、燃料の圧送期間が長いため針弁２１もそのリフト量を増し、そのリフト量ｈ２  は前述の間隔ｈより大きい値となる。
【００２１】
こうなると、テーパ部２４が第２油溜り３１の位置に到達し、詳しくはテーパ部２４の上端２４ａが第２油溜り３１の下端位置３１ａを越え、第１油溜り３０の燃料が第２油溜り３１に流入し、或いは、第１油溜り３０内の燃圧が第２油溜り３１に供給される。こうなれば、油溜り３０，３１の合計容積が主噴射に適する値であるため、従来同様に良好な主噴射を実行することができる。尚、このときには、プッシュロッド１２がプレッシャピース１５を介して主噴射用スプリング１６を押し上げる。
【００２２】
ところで、特開平４−３２５７６６号公報にあっては、本実施例同様にパイロット噴射用と主噴射用との二つの油溜りを設けたものが開示されているが、これにあっては、両方の油溜りに燃料通路が連通するため実質的な容積変化が得られず、噴霧の増圧効果を期待できない。また、パイロット噴射用油溜りへの通路に絞りが設けられているため、短時間での増圧が困難で応答性が悪化する虞がある。よってこの点からも、本実施例は上記公報に開示されたものよりも優れた作用効果を期待できるものである。
【００２３】
このように、上記構成によれば、二段噴射に際しての従来技術の欠点を解消することができ、パイロット及び主噴射時において良好な噴霧状態を両立することができる。またポンプ圧が低い段階から開弁圧に到達することができ、逆に言えば従来のポンプにて高い開弁圧を設定することが可能となる。そして、パイロット開弁圧への到達時間も短縮されるため、応答性が向上し、パイロット噴射期間の短縮が可能となる。加えて、供給通路３２が第１油溜り３０に連通する一つのみなので、構成が単純化され製造コスト削減等も図れる。
【００２４】
上記実施例の他、本発明は様々な態様にて実施が可能である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００２６】
（１）  パイロット噴射に際しての噴霧圧力を十分に高め、噴霧の微粒化、スモークの改善等を図れる。
【００２７】
（２）  応答性が向上し、パイロット噴射期間の短縮が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃料噴射ノズルの一実施例を示す拡大縦断正面図である。
【図２】針弁の動作を示す拡大図である。
【図３】燃料噴射ノズルの全体を示す縦断正面図である。
【図４】従来の燃料噴射ノズルを示す縦断正面図である。
【符号の説明】
１  燃料噴射ノズル
２１  針弁
３０  第１油溜り
３１  第２油溜り
【図１】
0003550793.tif 000002
【図２】
0003550793.tif 000003
【図３】
0003550793.tif 000004
【図４】
0003550793.tif 000005