トップ :: F 機械工学 照明 加熱 武器 爆破 :: F02 燃焼機関;風力原動機,ばね原動機,重力原動機;他類に属さない機械動力または反動推進力を発生するもの




【発明の名称】 ユニットインジェクタ
【発明者】 【氏名】新宮 健次
【要約】 【課題】従来のユニットインジェクタにおいては、低回転数での少量噴射の領域においては、回転数に対する燃料噴射量が急激に変化する特性を有しているため、若干の調整差によりシリンダ間の噴射量が不揃いとなって、ハンチングやエンスト等の不具合が発生していた。

【解決手段】加圧室３と該加圧室３の下流側に位置するノズル７とを連通する油路を開閉するチェックバルブ２０を、該油路９内を摺動可能に設けた第一バルブ２１と、該第一バルブ２１内にノズル７側から摺動可能に挿嵌した第二バルブ２２とで構成し、該第二バルブ２２にオリフィス３２を形成し、該第一バルブ２１と第二バルブ２２との間にバネ２３を介装して、第一バルブ２１を加圧室３側へ付勢するとともに、第二バルブ２２をノズル７側へ付勢した。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 加圧室と該加圧室の下流側に位置するノズルとを連通する油路を開閉するチェックバルブを、該油路内を摺動可能に設けた第一バルブと、該第一バルブ内にノズル側から摺動可能に挿嵌した第二バルブとで構成し、該第一バルブに連通路を設け、第二バルブにオリフィスを形成し、該第一バルブと第二バルブとの間に付勢部材を介装して、第一バルブを加圧室側へ付勢するとともに、第二バルブをノズル側へ付勢したことを特徴とするユニットインジェクタ。
【請求項２】 加圧室と該加圧室の下流側に位置するノズルとを連通する油路を開閉するチェックバルブを、該油路内を摺動可能に設けた略リング形状の第一バルブと、該第一バルブ内に摺動可能に挿嵌した第二バルブとで構成し、加圧室と油路との間の境界壁に、該第一バルブが閉じた際に加圧室と油路とを連通する連通路を設けるとともに、該第二バルブにオリフィスを形成し、該第二バルブを付勢部材によりノズル側へ付勢したことを特徴とするユニットインジェクタ。
【請求項３】 加圧室の下流側に付加室を形成し、該付加室内にピストンを摺動自在に設け、該ピストンを付勢部材により加圧室側へ付勢したことを特徴とするユニットインジェクタ。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼル機関の燃料噴射装置であるユニットインジェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のユニットインジェクタは、例えば図１０に示すように、略円筒形状に形成された加圧部１内にプランジャ２が往復運動可能に挿入されるとともに、加圧室３が形成されている。加圧室３の下流側にはノズル７が設けられ、加圧室３とノズル７とが油路９により連通されている。該ノズル７の先端部には噴口７２が穿設されており、該ノズル７内に摺動可能に嵌合されバネ８により噴口７２側へ付勢されている針弁７０により閉じられている。また、加圧室３と油路９との間にはチェックバルブ１０が介装され、該チェックバルブ１０により油路９を開閉して、ノズル７側から加圧室３側へ流れが戻ることを防止している。
【０００３】そして、図１０においてプランジャ２が上昇した位置で加圧部１に形成された給油孔４が加圧室３と連通し、該給油孔４を通じて燃料が加圧室３内に流入する。プランジャ２が下降すると、該プランジャ２により給油孔４が閉じられるとともに、加圧室３内の燃料がプランジャ２に押されて、チェックバルブ１０を開きノズル７側へ流れる。さらにプランジャ２が下降すると、ノズル７の燃料溜７１に流入した燃料が加圧されて、針弁７０をバネ８の付勢力に抗して押し上げ、燃料溜７１と噴口７２とが連通し、該噴口７２から燃料が噴射される。プランジャ２がある程度下降すると、加圧室３に通じるプランジャ２の切欠溝６が給油孔４と連通するため、加圧室３内の燃料が給油孔４から流出し、燃料溜７１の圧力が低下して針弁７０が噴口７２を閉じて噴射が終了する。その後、プランジャ２が上昇すると、加圧室３内の圧力がノズル７側の圧力よりも小さくなるため、チェックバルブ１０が閉じる。
【０００４】以上の如く構成されたユニットインジェクタは、噴射管を有しておらず、燃料噴射の際の反射波の影響を受けないことより、不整噴射が無く、且つ高圧噴射が容易な優れた燃料噴射装置として用いられている。また、ユニットインジェクタは、噴射開始時から急激に噴射圧力が上昇し、噴射初期の噴射率が高いという特徴を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のユニットインジェクタは、図１１に示すように、アイドル回転数Ｎ0 程度以下の低回転数での少量噴射の領域においては、回転数に対する燃料噴射量が急激に変化する特性を有しているため、若干の調整差によりシリンダ間の噴射量が不揃いとなって、ハンチングやエンスト等の不具合が発生することとなる。尚、図１１においては、プランジャ２の回転位置Ｒ-1、Ｒ、Ｒ+1、Ｒ+2、Ｒ+3毎の回転数に対する燃料噴射量を示しており、回転位置Ｒ-1、回転位置Ｒ、回転位置Ｒ+1、回転位置Ｒ+2、回転位置Ｒ+3の順に燃料噴射量が大きくなる回転位置となっている。従って、低回転数域での噴射量を揃えるために、各構成部材の高精度化を図るととともに、ガバナのリンク系等の組立調整に多くの手間・工数をかける必要があり、コスト高となっていた。このような、回転数に対する燃料噴射量の特性を改善するためには、前記加圧室３とノズル７との間に、プランジャ２の上昇時にノズル７側の残圧を低下させる所謂吸い戻し機能付きの弁を設けることが考えられるが、既存の吸い戻し機能付きの弁は高さが高いため、そのまま用いるとユニットインジェクタ自体の高さが高くなってシリンダヘッド位置が高位置になる等、特に船舶への搭載時における搭載性が悪化することとなる。また、ユニットインジェクタの高さが高くなると、該ユニットインジェクタの駆動時にスラスト力による変形が大きくなり、プランジャスチイック等の不具合が生じる。さらに、噴射初期の噴射率が高いと、急激に燃焼温度が上昇することとなるため、排ガス内のＮＯｘの低減が困難となる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。即ち、請求項１においては、加圧室と該加圧室の下流側に位置するノズルとを連通する油路を開閉するチェックバルブを、該油路内を摺動可能に設けた第一バルブと、該第一バルブ内にノズル側から摺動可能に挿嵌した第二バルブとで構成し、該第一バルブに連通路を設け、第二バルブにオリフィスを形成し、該第一バルブと第二バルブとの間に付勢部材を介装して、第一バルブを加圧室側へ付勢するとともに、第二バルブをノズル側へ付勢した。
【０００７】また、請求項２においては、加圧室と該加圧室の下流側に位置するノズルとを連通する油路を開閉するチェックバルブを、該油路内を摺動可能に設けた略リング形状の第一バルブと、該第一バルブ内に摺動可能に挿嵌した第二バルブとで構成し、加圧室と油路との間の境界壁に、該第一バルブが閉じた際に加圧室と油路とを連通する連通路を設けるとともに、該第二バルブに加圧室とノズル側油路とを連通するオリフィスを形成し、該第二バルブを付勢部材によりノズル側へ付勢した。
【０００８】また、請求項３においては、加圧室の下流側に付加室を形成し、該付加室内にピストンを摺動自在に設け、該ピストンを付勢部材により加圧室側へ付勢した。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明のユニットインジェクタを示す側面断面図、図２は同じくユニットインジェクタのチェックバルブ部を示す側面断面図、図３は同じく平面図、図４は図２・図３のチェックバルブを用いたユニットインジェクタにおけるエンジン回転数に対する燃料噴射量の変化を示す図、図５はユニットインジェクタの別実施例を示す側面断面図、図６は図５のユニットインジェクタに用いられるチェックバルブを示す側面断面図、図７は同じく平面図、図８はユニットインジェクタの第三の実施例を示す図、図９は図８のユニットインジェクタにおけるカム角度と噴射率との関係を示す図、図１０は従来のユニットインジェクタを示す図、図１１は従来のユニットインジェクタにおけるエンジン回転数に対する燃料噴射量の変化を示す図である。
【００１０】まず、本発明のユニットインジェクタの全体構成について説明する。図１に示すユニットインジェクタにおいては、略円筒形状に形成された加圧部１内にプランジャ２が往復運動可能に挿入されており、該加圧部１内のプランジャ２先端部側には加圧室３が形成されている。加圧部１の側壁面には、ユニットインジェクタ外部の給油室と加圧室３とを連通する給油孔４が形成されている。また、プランジャ２の外周面には切欠溝６が傾斜して形成されており、該切欠溝６と加圧室３とは連通している。プランジャ２の上端部にはバネ５により上方付勢されたタペット１１が取り付けられ、タペット１１をプランジャ２と一体的に図示しないカム等で下方移動させるとともに、バネ５の付勢力で上方移動させるように構成している。
【００１１】また、加圧室３の下方、即ち下流側にはノズル７が設けられ、加圧室３とノズル７とが油路９により連通されている。該ノズル７の先端部には噴口７２が穿設されており、該ノズル７内に摺動可能に嵌合されバネ８により噴口７２側へ付勢されている針弁７０により閉じられている。前記油路９のノズル側端部には燃料溜７１が形成されている。また、加圧室３と油路９との間にはチェックバルブ２０を介装しており、該チェックバルブ２０を構成する第一バルブ２１により油路９を開閉して、ノズル７側から加圧室３側へ流れが戻ることを防止している。
【００１２】次に、このように構成されたユニットインジェクタの動作について説明する。まず、プランジャ２が上昇した位置では、加圧部１に形成された給油孔４が加圧室３と連通し、該給油孔４を通じて燃料が加圧室３内に流入し、該加圧室３を満たす。プランジャ２が下降すると、該プランジャ２により給油孔４が閉じられるとともに、加圧室３内の燃料がプランジャ２に押されて、チェックバルブ２０の第一バルブ２１を開き、ノズル７側の燃料溜７１へ流れる。さらにプランジャ２が下降すると燃料溜７１に流入した燃料が加圧され、この圧力が針弁７０の円錐面７０ａに作用して、該針弁７０を上方へ押し上げる方向の力が働く。この力がバネ８の付勢力に打ち勝つと、針弁７０を上方へ押し上げ、燃料溜７１と噴口７２とが連通し、該噴口７２から燃料が噴射される。
【００１３】プランジャ２がある程度下降すると、プランジャ２の切欠溝６が給油孔４と連通し、加圧室３内の燃料が給油孔４を通じて給油室へ流出し、燃料溜７１の圧力が低下して、バネ８の付勢力により針弁７０が噴口７２を閉じ、これにより噴射が終了する。また、この場合、第一バルブ２１はバネ２３により上方付勢されているので、バネ２３の付勢力が加圧室３内の圧力に打ち勝つと、該第一バルブ２１が閉じる。その後、プランジャ２が上昇すると、上昇の過程で加圧室３内の圧力が低下してノズル７側の圧力よりも小さくなるため、この加圧室３内の負圧により、第一バルブ２１には、加圧室３側へ吸引される方向の力が働く。
【００１４】次に、チェックバルブ２０の構成について説明する。図２、図３に示すように、前記加圧部１の下端部には、連通孔２５ａが形成されたバルブシート２５が取り付けられている。該バルブシート２５の下方には、油路９上端部と接続されるバルブ室９ａが形成されており、該バルブ室９ａには第一バルブ２１と第二バルブ２２とで構成されるチェックバルブ２０が内装されている。
【００１５】第一バルブ２１は側面視略凸形状に形成されており、上部２１ａがバルブシート２５の連通孔２５ａに一定の間隙を設けながら挿入され、バルブ室９ａ内に配置される下部２１ｂの外径は連通孔２５ａの内径よりも大径に形成されている。第一バルブ２１の下部２１ｂとバルブ室９ａとの間には、上下方向に間隙Ｌｖが設けられており、該第一バルブ２１は間隙Ｌｖの範囲内で上下移動可能となっている。下部２１ｂの上面はシール面２１ｃに形成され、該シール面２１ｃは下部２１ｂが上方へ移動した際にバルブシート２５と当接して連通孔２５ａを塞ぎ、加圧室３と油路９との間を閉じて分断する。また、第一バルブ２１の上部２１ａには、該第一バルブ２１の加圧室３側と、第二バルブ２２のオリフィス３２を介して油路９側とを連通する連通路３１が形成されている。
【００１６】尚、バルブシート２５は必ずしも設ける必要はなく、第一バルブ２１の上部２１ａを加圧室３内に挿入し、下部２１ｂのシール面２１ｃを加圧部１の下端面に当接させて加圧室３と油路９との間を閉じるように構成することもできる。
【００１７】一方、下端を閉じた略円筒形状に形成される第二バルブ２２は、第一バルブ２１に下面側から形成された収納穴２１ｄに摺動自在に挿入されている。該第二バルブ２２と第一バルブ２１との間にはバネ２３が介装され、該バネ２３により、第一バルブ２１が上方へ付勢されるとともに、第二バルブ２２が下方へ付勢されている。第一バルブ２１と第二バルブ２２との間には上下方向に間隙Ｓｒが設けられており、該第二バルブ２２は間隙Ｓｒの範囲内で上下移動可能となっている。また、第二バルブ２２には、該第二バルブ２２の加圧室３側と油路９側とを連通するオリフィス３２が形成されている。尚、前記間隙Ｓｒは間隙Ｌｖに対して同じか又は大きく形成されている。
【００１８】このように構成されたチェックバルブ２０においては、プランジャ２が上昇して加圧室３内が加圧されていない状態では、第一バルブ２１がバネ２３により上方付勢され、該第一バルブ２１のシール面２１ｃとバルブシート２５とが当接して油路９が閉じられており、第二バルブ２２は、バネ２３により下方付勢され、バルブ室９ａの下面に当接している。
【００１９】プランジャ２が下降して給油孔４を閉じ、さらに下降すると加圧室３の圧力が上昇して、この圧力がバネ２３の付勢力よりも大きくなると、第一バルブ２１が下方に移動してシール面２１ｃとバルブシート２５とが離れ、加圧室３と油路９とが連通し、加圧室３内の燃料が油路９へ流入することとなる。また、燃料噴射終了後に加圧室３が給油孔４と連通して加圧状態を解除され加圧室３内の圧力が低下すると、バネ２３の付勢力及び油路９側の圧力により第一バルブ２１が上方移動し、バルブシート２５に着座して油路９が閉じられる。
【００２０】さらに、油路９側の圧力はバネ２３の付勢力よりも大きく、その圧力により該二バルブ２２が間隙Ｓｒ分加圧室側へ移動する。第二バルブ２２が加圧室３側へ移動すると、移動した第二バルブ２２の体積分だけ、チェックバルブ２０よりもノズル７側の油路９の体積が増加し、体積が増加した分だけノズル７及び油路９内に残留する燃料の残圧が減少することとなる。
【００２１】この場合、エンジン回転数が高いときには、プランジャ２の上昇速度が速くて油路９内の圧力も高く、第一バルブ２１は急激にバルブシート２５に着座するとともに、第二バルブ２２も急激に上方へ作動する。第二バルブ２２が急激に作動すると頭部に形成されるオリフィス３２の抵抗が大きくなるため、油路９側から油室２７内への燃料の流入がほとんどなく、第二バルブ２２は間隙Ｓｒ分だけ、即ち移動可能範囲の全範囲分が加圧室３側へ移動する。
【００２２】逆に、エンジン回転数が低いときには、プランジャ２はゆっくりと上昇し、油路９内の圧力は低いため、第二バルブ２２に形成されるオリフィス３２の抵抗は小さく、油路９側から油室２７内へ燃料が流入し易くなる。従って、第二バルブ２２による吸い戻し効率が低下する。
【００２３】このように、エンジン回転数が高いときには、第二バルブ２２の加圧室３側への吸い戻し効率が高いため、ノズル７側に残留する燃料の残圧の減少度合いが多くなって、その結果残圧が低下する。即ち、第二バルブ２２による、所謂吸い戻し効果が大きく作用している。また、エンジン回転数が低いときには、第二バルブ２２の加圧室３側への吸い戻し効率が低くなるため、ノズル７側に残留する燃料の残圧の減少度合いが少なくなって、その結果残圧はあまり低下せず、エンジン回転数が高いときに比べて高くなる。即ち、第二バルブ２２による、所謂吸い戻し効果があまり作用しない状態となっている。
【００２４】エンジン回転数が低いときのノズル７側の燃料の残圧をエンジン回転数が高いときの残圧よりも高くすることで、図４に示すように、アイドル回転数Ｎ0 程度以下の低回転数での少量噴射の領域における、エンジン回転数に対する燃料噴射量の変化を緩やかにすることができる。尚、図４においては、プランジャ２の回転位置Ｒ-2、Ｒ-1、Ｒ、Ｒ+1、Ｒ+2毎の回転数に対する燃料噴射量を示しており、回転位置Ｒ-2、回転位置Ｒ-1、回転位置Ｒ、回転位置Ｒ+1、回転位置Ｒ+2の順に燃料噴射量が大きくなる回転位置となっている。これにより、各シリンダ間の噴射量が均一に揃えることが、微妙な調整等を行うことなしに容易にできることとなって、ハンチングやエンスト等の不具合を防止することが可能となり、組立・調整工数の削減を図ることができる。
【００２５】また、本例においては、第一バルブ２１の付勢部材と第二バルブ２２の付勢部材とをバネ２３にて共用しているので、部品点数を抑えながら、第一バルブ２１のチェックバルブ機能を向上することが可能となっている。さらに、所謂吸い戻し効果を有した第二バルブ２２を、高さを低く形成したフラット型の第一バルブ２１に挿嵌してチェックバルブ２０を構成しているので、該チェックバルブ２０自体の高さを抑えることができ、ユニットインジェクタの高さを短縮することが可能となって、エンジンの搭載性が向上し、プランジャスチイック等の不具合を防止することができる。
【００２６】次に、加圧室３とノズル７とを連通する油路９を開閉するチェックバルブの別実施例について説明する。図５乃至図７に示すユニットインジェクタにおいては、加圧室３と油路９との間にチェックバルブ５０が介装されており、該チェックバルブ５０を構成する第一バルブ５１により油路９を開閉して、ノズル７側から加圧室３側へ流れが戻ることを防止している。
【００２７】前記加圧部１の下端部には、加圧室３と油路９との間の境界壁であるバルブシート２５’が取り付けられており、該バルブシート２５’には、加圧室３側と油路９側とを連通する連通孔２５ａ’が形成されている。該バルブシート２５’の下方に位置する、油路９上端部のバルブ室９ａには第一バルブ５１と第二バルブ５２とで構成されるチェックバルブ５０が内装されている。
【００２８】第一バルブ５１は中央部に収納孔５１ａが形成された略リング形状に形成されており、該収納孔５１ａには、下端を閉じた略円筒形状に形成される第二バルブ５２が摺動自在に挿嵌されている。第一バルブ５１とバルブ室９ａとの間には、上下方向に間隙Ｌｖが設けられており、該第一バルブ５１は間隙Ｌｖの範囲内で上下移動可能となっている。第一バルブ５１の上面はシール面５１ｃに形成され、該シール面５１ｃは第一バルブ５１が上方へ移動した際にバルブシート２５’と当接して連通孔２５ａ’を塞ぎ、加圧室３と油路９との間を閉じて分断する。また、バルブシート２５’の略中央部には、加圧室３側と油路９側とを連通する油路６１が形成されている。
【００２９】第一バルブ５１の収納孔５１ｄに挿嵌される第二バルブ５２と、バルブシート２５’との間にはバネ２３が介装され、該バネ２３により第二バルブ５２が下方へ付勢されている。バルブシート２５’と第二バルブ５２との間には上下方向に間隙Ｓｒが設けられており、該第二バルブ５２は間隙Ｓｒの範囲内で上下移動可能となっている。また、第二バルブ５２には、該第二バルブ５２の加圧室３側と油路９側とを連通する油路６２が形成されている。尚、前記間隙Ｓｒは間隙Ｌｖに対して同じか又は大きく形成されている。
【００３０】このように構成されたチェックバルブ５０においては、加圧室３内が加圧されていない状態から、該加圧室３内の圧力が上昇した状態になると、この圧力により第一バルブ５１が下方（油路９側）に移動してシール面５１ｃとバルブシート２５’とが離れ、加圧室３と油路９とが連通し、加圧室３内の燃料が油路９へ流入することとなる。また、燃料噴射終了後に該加圧室３が給油孔４と連通して加圧状態を解除されると、第一バルブ２１がノズル７側からの残圧により上方移動して、シール面５１ｃとバルブシート２５’とが当接し、油路９が閉じられる。
【００３１】さらに、油路９側の圧力はバネ２３の付勢力よりも大きく、その圧力により該第二バルブ２２が間隙Ｓｒ分加圧室側へ移動する。第二バルブ２２が加圧室３側へ移動すると、移動した第二バルブ２２の体積分だけ、チェックバルブ２０よりもノズル７側の油路９の体積が増加し、体積が増加した分だけノズル７及び油路９内に残留する燃料の残圧が減少することとなる。
【００３２】このような構成のユニットインジェクタにおいても、前述の図１乃至図３に示すユニットインジェクタの場合と同様に、エンジン回転数が低いときのノズル７側の燃料の残圧をエンジン回転数が高いときの残圧よりも高くすることができ、図４に示すように、アイドル回転数Ｎ0 程度以下の低回転数での少量噴射の領域における、回転数に対する燃料噴射量の変化を緩やかにすることができて、前述のユニットインジェクタの場合と同様の効果を得ることが可能となる。
【００３３】さらに、第二バルブ５２が挿嵌される、第一バルブ５１を板圧が薄い略リング形状といった簡易・単純な形状に形成しているので、部品コストや組立工数を低減して低コスト化を図ることができる。また、チェックバルブ５０自体の高さをさらに小さく抑えることができ、ユニットインジェクタの高さをさらに短縮することが可能となっている。
【００３４】また、ユニットインジェクタは、プランジャ２の送油による圧力波の伝播が、噴射管を有していないためノズル７まで直接伝達されることから、噴射開始時から急激に噴射圧力が上昇し、噴射初期の噴射率が高いという特徴を有している。そして、近年では、排ガス内のＮＯｘを低減することが求められているが、ユニットインジェクタの如く、噴射初期の噴射率が高いと、急激に燃焼温度が上昇するため、排ガス内のＮＯｘが低減が困難となる。そこで、本発明においてはユニットインジェクタを次の如く構成し、噴射初期の噴射率を抑制して燃焼開始時の燃焼温度を低下させ、ＮＯｘの低減を図るようにしている。
【００３５】即ち、図８に示すユニットインジェクタは、図１０に示すユニットインジェクタの加圧室３と油路９との間に、噴射初期の噴射率を抑制するための圧力抑制部８０を介装したものである。圧力制御部８０には、連通路８０ａ及び付加室８０ｂが形成されており、該連通路８０ａにより加圧室３と油路９とが連通され、該連通路８０ａと油路９との間に、ノズル７側から加圧室３側へ流れが戻ることを防止するチェックバルブ１０が介装されている。
【００３６】加圧室３の下流側に設けられた付加室８０ｂの加圧室３側端部は該加圧室３と連通しており、該付加室８０ｂのノズル７側端部は低圧回路８５に接続されている。また、付加室８０ｂ内には、ピストン８１が上下摺動自在に設けられ、該ピストン８１はバネ８２により加圧室３側へ付勢されている。
【００３７】付加室８０ｂにより連通される加圧室３と低圧回路８５とはピストン８１により分断されており、バネ８２により加圧室３側へ付勢された状態のピストン８１と付加室８０ｂの下端（低圧回路８５側端）との間には、間隙Ｓｐが設けられている。そして、付加室８０ｂ内に加圧室３側から圧力がかかると、この圧力により、ピストン８１が間隙Ｓｐの範囲内で、バネ８２の付勢力に抗して低圧回路８５側へ移動することが可能となっている。
【００３８】このように構成される圧力制御部８０を設けたユニットインジェクタにおいては、プランジャ２が下降して加圧室３内が加圧されると、加圧室３内の燃料が連通路８０ａを通じて油路９側へ流入するとともに、加圧室３内の圧力により付加室８０ｂ内のピストン８１が低圧回路８５側へ移動する。すると、ピストン８１が低圧回路８５側へ移動した分だけ、付加室８０ｂ内におけるピストン８１よりも加圧室３側の空間の容積が増加し、この容積増加分だけ加圧室３内の燃料が付加室８０ｂ内に流入することとなる。
【００３９】即ち、加圧室３内の燃料が加圧されてノズル７側への送油が開始された際には、該加圧室３内の燃料が付加室８０ｂ内に漏れ出すとともに、ノズル７側へ送油された燃料に加えて付加室８０ｂ内に流入した燃料をも加圧する必要があるため、噴射開始時の噴射圧力の上昇が抑えられて、噴射初期の噴射率を低くすることができる。
【００４０】例えば、図９に示すように、図１０のユニットインジェクタの如く圧力制御部８０を設けていない場合の噴射率曲線Ｐ0 においては、噴射率が噴射開始時から略直線的に急激に立ちあがって増大している。これに対し、図８のユニットインジェクタの如く圧力制御部８０を設けた場合の噴射率曲線Ｐ1 においては、付加室８０ｂのピストン８１が移動することにより、カム角度θ1 付近で噴射率の上昇が抑えられていることがわかる。このように、噴射初期における噴射率の上昇を抑えて該噴射率を抑制することにより、燃焼開始時の燃焼温度を低下させ、ＮＯｘの低減を図ることが可能となる。尚、噴射率の抑制度合いは、ピストン８１の摺動ストロークである間隙Ｓｐの大きさ及びバネ８２の設定を変更することで任意に変化させることができる。
【００４１】
【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。即ち、請求項１記載の如く、加圧室と該加圧室の下流側に位置するノズルとを連通する油路を開閉するチェックバルブを、該油路内を摺動可能に設けた第一バルブと、該第一バルブ内にノズル側から摺動可能に挿嵌した第二バルブとで構成し、該第一バルブに連通路を設け、第二バルブにオリフィスを形成し、該第一バルブと第二バルブとの間に付勢部材を介装して、第一バルブを加圧室側へ付勢するとともに、第二バルブをノズル側へ付勢したので、例えばアイドル回転数程度以下の低回転数での少量噴射の領域における、回転数に対する燃料噴射量の変化を緩やかにすることができる。これにより、各シリンダ間の噴射量が均一に揃えることが、微妙な調整等を行うことなしに容易にできることとなって、ハンチングやエンスト等の不具合を防止することが可能となり、組立・調整工数の削減を図ることができる。また、第一バルブの付勢部材と第二バルブの付勢部材とを共用しているので、部品点数を抑えながら、チェックバルブ機能を向上することが可能となる。さらに、所謂吸い戻し効果を有した第二バルブを、高さを低く形成したフラット型の第一バルブに挿嵌してチェックバルブを構成することで、該チェックバルブ自体の高さを抑えることができ、ユニットインジェクタの高さを短縮することが可能となって、エンジンの搭載性が向上するとともに、プランジャスチイック等の不具合を防止することができる。
【００４２】更に、請求項２記載の如く、加圧室と該加圧室の下流側に位置するノズルとを連通する油路を開閉するチェックバルブを、該油路内を摺動可能に設けた略リング形状の第一バルブと、該第一バルブ内に摺動可能に挿嵌した第二バルブとで構成し、加圧室と油路との間の境界壁に、該第一バルブが閉じた際に加圧室と油路とを連通する連通路を設けるとともに、該第二バルブにオリフィスを形成し、該第二バルブを付勢部材によりノズル側へ付勢したので、請求項１の場合の効果に加えて、次のような効果を奏する。即ち、第二バルブが挿嵌される、第一バルブを板圧が薄い略リング形状といった簡易・単純な形状に形成しているので、部品コストや組立工数を低減して低コスト化を図ることができる。また、チェックバルブ自体の高さをさらに小さく抑えることができ、ユニットインジェクタの高さをさらに短縮することが可能となっている。
【００４３】更に、請求項３記載の如く、加圧室の下流側に付加室を形成し、該付加室内にピストンを摺動自在に設け、該ピストンを付勢部材により加圧室側へ付勢したので、噴射開始時の噴射圧力の上昇を抑えて、噴射初期の噴射率を低く抑制することができ、燃焼開始時の燃焼温度を低下させ、ＮＯｘの低減を図ることが可能となる。
【出願人】 【識別番号】０００００６７８１
【氏名又は名称】ヤンマーディーゼル株式会社
【出願日】 平成１１年１０月１４日（１９９９．１０．１４）
【代理人】 【識別番号】１０００８０６２１
【弁理士】
【氏名又は名称】矢野 寿一郎
【公開番号】 特開２００１−１１５９２５（Ｐ２００１−１１５９２５Ａ）
【公開日】 平成１３年４月２７日（２００１．４．２７）
【出願番号】 特願平１１−２９１８７０