JP2000130292A - 燃料噴射器の外方向に開くノズルバルブ - Google Patents
燃料噴射器の外方向に開くノズルバルブInfo
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 円錐形バルブシートによって複数の出口
オリフィスから分離されたノズルチャンバを形成する噴
射器本体からなる燃料噴射器を提供する。 【課題】 噴射器本体内に少なくとも部分的に配置され
た外方向に開くバルブ部材は、噴射器本体外側の流体圧
にさらされる閉じる油圧面を含む。バルブ部材は円錐形
バルブシートが閉じる閉位置と、開位置との間を可動で
ある。
オリフィスから分離されたノズルチャンバを形成する噴
射器本体からなる燃料噴射器を提供する。 【課題】 噴射器本体内に少なくとも部分的に配置され
た外方向に開くバルブ部材は、噴射器本体外側の流体圧
にさらされる閉じる油圧面を含む。バルブ部材は円錐形
バルブシートが閉じる閉位置と、開位置との間を可動で
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、燃料噴
射器に関する。より詳細には、本発明は、外方向に開く
ノズルバルブを備えた燃料噴射器に関する。
射器に関する。より詳細には、本発明は、外方向に開く
ノズルバルブを備えた燃料噴射器に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近の燃料噴射器は、内側に開くバルブ
部材を利用しており、噴射器本体から燃焼室までの流れ
通路を形成するようになっている。通常使用される内側
に開くバルブ部材の1例が、カンプリン他に付与された
米国特許第5,522,545号に記載されている。カンプリン
の油圧作動式燃料噴射器は、付勢ばねによって下方に閉
鎖位置に付勢されるバルブ部材を含む。噴射事象の最初
に高圧燃料がバルブ部材を取り囲み、バルブ部材のリフ
トする油圧面に作用する。燃料圧がバルブが開く圧力に
達すると、付勢ばねの作用にたいし、バルブ部材は上方
に、すなわちさらに内側に動き、燃料噴射器から燃焼室
までの燃料通路を開くことになる。内側に開くバルブ部
材は燃料噴射器内で効率的に機能するが、燃料噴射器の
性能を改善できる場合もあり、内側に開くバルブ部材に
関連したいくつかの特定の問題を解決できる。
部材を利用しており、噴射器本体から燃焼室までの流れ
通路を形成するようになっている。通常使用される内側
に開くバルブ部材の1例が、カンプリン他に付与された
米国特許第5,522,545号に記載されている。カンプリン
の油圧作動式燃料噴射器は、付勢ばねによって下方に閉
鎖位置に付勢されるバルブ部材を含む。噴射事象の最初
に高圧燃料がバルブ部材を取り囲み、バルブ部材のリフ
トする油圧面に作用する。燃料圧がバルブが開く圧力に
達すると、付勢ばねの作用にたいし、バルブ部材は上方
に、すなわちさらに内側に動き、燃料噴射器から燃焼室
までの燃料通路を開くことになる。内側に開くバルブ部
材は燃料噴射器内で効率的に機能するが、燃料噴射器の
性能を改善できる場合もあり、内側に開くバルブ部材に
関連したいくつかの特定の問題を解決できる。
【０００３】内側に開くバルブ部材を使用することから
発生することのある問題がいくつかあり、外方向に開く
バルブ部材と取り替えられて劇的に減少させることがで
きるものである。例えば、高燃焼室圧が、燃焼事象の終
了時に、エンジンシリンダからの好ましくないガスと流
体を燃料噴射器に押し入れることがある。このガスの吸
い込みは頻繁に発生しないが、これが発生すると、噴射
器の性能に損失を与える。このため、このガスの吸い込
みの可能性を減少させることが望まれる。さらに、衝撃
荷重によって発生した噴射事象の終了時に作り出される
高い先端応力が先端を破断させることがある。これは、
内側に開いたバルブ部材によって作られた衝撃荷重が燃
料噴射器の薄い先端部分に向けられるために発生する。
先端が、燃料噴射器の寿命中に、バルブ部材によってか
けられた力から弱まり始めると、燃料噴射器にたいし致
命的となるような先端破断の可能性がある。このよう
に、金属製品の大きな部分により吸収された衝撃応力を
有することが望まれる。
発生することのある問題がいくつかあり、外方向に開く
バルブ部材と取り替えられて劇的に減少させることがで
きるものである。例えば、高燃焼室圧が、燃焼事象の終
了時に、エンジンシリンダからの好ましくないガスと流
体を燃料噴射器に押し入れることがある。このガスの吸
い込みは頻繁に発生しないが、これが発生すると、噴射
器の性能に損失を与える。このため、このガスの吸い込
みの可能性を減少させることが望まれる。さらに、衝撃
荷重によって発生した噴射事象の終了時に作り出される
高い先端応力が先端を破断させることがある。これは、
内側に開いたバルブ部材によって作られた衝撃荷重が燃
料噴射器の薄い先端部分に向けられるために発生する。
先端が、燃料噴射器の寿命中に、バルブ部材によってか
けられた力から弱まり始めると、燃料噴射器にたいし致
命的となるような先端破断の可能性がある。このよう
に、金属製品の大きな部分により吸収された衝撃応力を
有することが望まれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】エンジンによって作り
出されたノイズとエミッションを減少させるために、可
能なかぎり噴射事象にたいし急速な停止を作り出すこと
が望まれることが本分野において知られている。内側に
開いた燃料噴射器がこの点に関し良好に実行されてきた
が、より良い結果を作り出すために技術を改善できる。
出されたノイズとエミッションを減少させるために、可
能なかぎり噴射事象にたいし急速な停止を作り出すこと
が望まれることが本分野において知られている。内側に
開いた燃料噴射器がこの点に関し良好に実行されてきた
が、より良い結果を作り出すために技術を改善できる。
【０００５】本発明は、上述の問題の１か、2以上を解
決し、燃料噴射バルブ部材の性能を改善するものであ
る。
決し、燃料噴射バルブ部材の性能を改善するものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】燃料噴射器は、円錐バル
ブシートによって複数の出口オリフィスから分離されて
いるノズル室を形成する噴射器本体を備える。噴射器本
体に少なくとも部分的に配置されているバルブ部材は、
噴射器本体外側の 流体圧に曝される閉鎖する油圧面を
含む。バルブ部材は、円錐バルブシートが閉じる閉鎖位
置と開いた位置との間を可動である。
ブシートによって複数の出口オリフィスから分離されて
いるノズル室を形成する噴射器本体を備える。噴射器本
体に少なくとも部分的に配置されているバルブ部材は、
噴射器本体外側の 流体圧に曝される閉鎖する油圧面を
含む。バルブ部材は、円錐バルブシートが閉じる閉鎖位
置と開いた位置との間を可動である。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１および２を詳細に参照する
と、燃料噴射器１０は、噴射事象の直前に配置される様
々な成分を含む噴射器本体１１を含む。詳細には、噴射
器本体１０は噴射器本体１１は、先端１２、チェックガ
イド１４およびばねケージ１５を含むケーシング１３を
含む。ばねケージ１５は、高圧燃料入口３０と低圧通路
３５とを備える。噴射事象中に、加圧燃料が燃料加圧室
(図示せず)からノズル室３２に、高圧燃料入口３０から
ノズル供給通路３１を通り流れる。ばねケージ１５に含
まれているのは、バルブ部材２０を、閉じた内側、すな
わち噴射事象間上方の位置に付勢するように作用する付
勢ばね４６である。バルブ部材２０は、取付け端部２
５、隣接するばねケージ１５、および噴射器本体１１の
外側の燃焼空間内の流体圧に曝されされている閉じる油
圧面端部２１を含む。
と、燃料噴射器１０は、噴射事象の直前に配置される様
々な成分を含む噴射器本体１１を含む。詳細には、噴射
器本体１０は噴射器本体１１は、先端１２、チェックガ
イド１４およびばねケージ１５を含むケーシング１３を
含む。ばねケージ１５は、高圧燃料入口３０と低圧通路
３５とを備える。噴射事象中に、加圧燃料が燃料加圧室
(図示せず)からノズル室３２に、高圧燃料入口３０から
ノズル供給通路３１を通り流れる。ばねケージ１５に含
まれているのは、バルブ部材２０を、閉じた内側、すな
わち噴射事象間上方の位置に付勢するように作用する付
勢ばね４６である。バルブ部材２０は、取付け端部２
５、隣接するばねケージ１５、および噴射器本体１１の
外側の燃焼空間内の流体圧に曝されされている閉じる油
圧面端部２１を含む。
【０００８】噴射事象中に、バルブ部材２０は、内側か
ら下方に、すなわち閉じた位置から外側に開いた位置に
進む。閉じた位置と開いた位置との間の距離は、ナット
２６と円筒形チェックリフト空間２９とによって一部定
められる。ナット２６はバルブ部材２０のアタッチメン
ト端部２５に固定されており、ナット２６の下側に配置
されているばねシムスペーサ２７によって付勢ばね４６
から分離されている。円筒形チェックリフトスペーサ２
９はばねシムスペーサ２７の下側のバルブ部材２０の周
りに配置されている。中央ボアが、バルブ部材２０の外
径よりも大きいが、ばねシムスペーサ２７と円筒形チェ
ックリフトスペーサ２９の径よりも小さいために、構成
成分を停止成分のスロットなしに組立てることができ
る。円筒形チェクリフトスペーサ２９とばねシムスペー
サ２７との間の距離はリフト距離４８として定められて
いる。
ら下方に、すなわち閉じた位置から外側に開いた位置に
進む。閉じた位置と開いた位置との間の距離は、ナット
２６と円筒形チェックリフト空間２９とによって一部定
められる。ナット２６はバルブ部材２０のアタッチメン
ト端部２５に固定されており、ナット２６の下側に配置
されているばねシムスペーサ２７によって付勢ばね４６
から分離されている。円筒形チェックリフトスペーサ２
９はばねシムスペーサ２７の下側のバルブ部材２０の周
りに配置されている。中央ボアが、バルブ部材２０の外
径よりも大きいが、ばねシムスペーサ２７と円筒形チェ
ックリフトスペーサ２９の径よりも小さいために、構成
成分を停止成分のスロットなしに組立てることができ
る。円筒形チェクリフトスペーサ２９とばねシムスペー
サ２７との間の距離はリフト距離４８として定められて
いる。
【０００９】バルブ２０は、上側ガイド部分２４と下側
ガイド部分２とを含む。上側ガイド部分２４は、上側チ
ェックガイドの径４０を有する。噴射事象中、上側ガイ
ド部分２４は、チェックガイド１４によって定められ
た、上側ガイドボア３７内を動く。チェックガイドの径
４０は、上側ガイドボア３７の径よりもほんのわずかに
小さい。下側ガイド部分２２は、噴射事象中下側ガイド
ボア３６内を動く。下側ガイドボア３６は先端１２によ
って定められており、上側チェックガイド径４０よりも
大きい先端ガイド径４２を有する。バルブ部材２０が閉
位置にあると、閉じる油圧面端部２１が下側ガイドボア
３６の底部縁３９と大体同じ高さであることが好まし
い。閉じる油圧面端部２１が底部縁３９とほぼ同一の高
さである、燃料噴射器１０の性能を高めるようになって
いることが好ましい。例えば、閉じる油圧面２１が底部
縁３９の上に着座すると、燃焼空間からの不溶性物質が
底部縁３９のまわりに蓄積され、バルブ部材２０が外方
向に開く能力を妨げることになる。同様に、閉じる油圧
面２１が底部縁３９の下側に着座されると、燃焼空間か
らの不溶性物質がバルブ部材２０の上に蓄積され、燃料
噴射器の能力を妨げることになる。先端１２は、円錐形
のバルブシート３３を備えており、先端ガイドの径４２
よりも小さいが、上側チェックガイドの径４０よりも大
きいシートの径４１を有するようになっている。
ガイド部分２とを含む。上側ガイド部分２４は、上側チ
ェックガイドの径４０を有する。噴射事象中、上側ガイ
ド部分２４は、チェックガイド１４によって定められ
た、上側ガイドボア３７内を動く。チェックガイドの径
４０は、上側ガイドボア３７の径よりもほんのわずかに
小さい。下側ガイド部分２２は、噴射事象中下側ガイド
ボア３６内を動く。下側ガイドボア３６は先端１２によ
って定められており、上側チェックガイド径４０よりも
大きい先端ガイド径４２を有する。バルブ部材２０が閉
位置にあると、閉じる油圧面端部２１が下側ガイドボア
３６の底部縁３９と大体同じ高さであることが好まし
い。閉じる油圧面端部２１が底部縁３９とほぼ同一の高
さである、燃料噴射器１０の性能を高めるようになって
いることが好ましい。例えば、閉じる油圧面２１が底部
縁３９の上に着座すると、燃焼空間からの不溶性物質が
底部縁３９のまわりに蓄積され、バルブ部材２０が外方
向に開く能力を妨げることになる。同様に、閉じる油圧
面２１が底部縁３９の下側に着座されると、燃焼空間か
らの不溶性物質がバルブ部材２０の上に蓄積され、燃料
噴射器の能力を妨げることになる。先端１２は、円錐形
のバルブシート３３を備えており、先端ガイドの径４２
よりも小さいが、上側チェックガイドの径４０よりも大
きいシートの径４１を有するようになっている。
【００１０】燃料噴射器１０の組立ては、上述した径の
関係によって簡素化される。バルブ部材２０は先端の底
部を通って挿入される。バルブ部材２０が所定の場所に
あると、チェックリフトスペーサ２９はアタッチメント
端部２５に隣接して配置できる。付勢ばね４６はチェッ
クリフトスペーサ２９とバルブ部材２０の周りに配置さ
れ、ばねシムスペーサ２７が付勢ばね４６の上に挿入さ
れ、ナット２６がばねシムスペーサ２７に配置される。
最後に、ばねケージ１５が組立体の周りを下降する。中
央ボアはばねシムスペーサ２７とチェックリフトスペー
サ２９よりも大きいために、組立てについてスロットを
停止成分の中に配置する必要がない。噴射時掌中のバル
ブ部材２０の動作が、一部ノズル室３２内の圧力によっ
て制御される。ノズルチャンバ３２内の圧力が、バルブ
が開く圧力を超えると、開く油圧面２８にかかる圧力の
力によって、バルブ部材２０が、外方向に開く位置に向
かう付勢ばね４６の作用にたいし進もうとする。ノズル
室３２内の圧力が、バルブが閉じる圧力以下に低下する
と、バルブ部材２０にかかる圧力は、付勢ばね４６の作
用にたいしバルブ部材２０を開位置のままにするのに充
分なものではなくなり、バルブ部材２０は閉位置に戻
る。
関係によって簡素化される。バルブ部材２０は先端の底
部を通って挿入される。バルブ部材２０が所定の場所に
あると、チェックリフトスペーサ２９はアタッチメント
端部２５に隣接して配置できる。付勢ばね４６はチェッ
クリフトスペーサ２９とバルブ部材２０の周りに配置さ
れ、ばねシムスペーサ２７が付勢ばね４６の上に挿入さ
れ、ナット２６がばねシムスペーサ２７に配置される。
最後に、ばねケージ１５が組立体の周りを下降する。中
央ボアはばねシムスペーサ２７とチェックリフトスペー
サ２９よりも大きいために、組立てについてスロットを
停止成分の中に配置する必要がない。噴射時掌中のバル
ブ部材２０の動作が、一部ノズル室３２内の圧力によっ
て制御される。ノズルチャンバ３２内の圧力が、バルブ
が開く圧力を超えると、開く油圧面２８にかかる圧力の
力によって、バルブ部材２０が、外方向に開く位置に向
かう付勢ばね４６の作用にたいし進もうとする。ノズル
室３２内の圧力が、バルブが閉じる圧力以下に低下する
と、バルブ部材２０にかかる圧力は、付勢ばね４６の作
用にたいしバルブ部材２０を開位置のままにするのに充
分なものではなくなり、バルブ部材２０は閉位置に戻
る。
【００１１】外方向に開くバルブ部材２０に関しバルブ
が開く圧力とバルブが閉じる圧力との間の差は、バルブ
部材２０が内方向に閉じた位置にあり、外方向に開いた
位置にあるときに噴射圧に曝される面積の差に比例す
る。しかし、これらの圧力は閉じる油圧面２１に作用す
る圧力に可変に依存する。例えば、バルブ部材２０が開
くと、圧力は比較的高く、バルブ部材２０が閉じると圧
力は比較的低い。バルブ部材２０が閉じた位置にある
と、燃料噴射器１０に関しバルブが開く圧力は、上側チ
ェックガイドの径４０とシートの径４１との間の面積の
差に関連する。バルブ部材２０が開いた位置にあると、
バルブが閉じる圧力は上側チェックバルブの径４０と先
端ガイドの径４２との間の面積の差に間連する。付勢ば
ね４６はこれらの面積に基いた大きさであり、燃料噴射
器１０に関し所望のバルブが開く圧力とバルブが閉じる
圧力とを作り出す。
が開く圧力とバルブが閉じる圧力との間の差は、バルブ
部材２０が内方向に閉じた位置にあり、外方向に開いた
位置にあるときに噴射圧に曝される面積の差に比例す
る。しかし、これらの圧力は閉じる油圧面２１に作用す
る圧力に可変に依存する。例えば、バルブ部材２０が開
くと、圧力は比較的高く、バルブ部材２０が閉じると圧
力は比較的低い。バルブ部材２０が閉じた位置にある
と、燃料噴射器１０に関しバルブが開く圧力は、上側チ
ェックガイドの径４０とシートの径４１との間の面積の
差に関連する。バルブ部材２０が開いた位置にあると、
バルブが閉じる圧力は上側チェックバルブの径４０と先
端ガイドの径４２との間の面積の差に間連する。付勢ば
ね４６はこれらの面積に基いた大きさであり、燃料噴射
器１０に関し所望のバルブが開く圧力とバルブが閉じる
圧力とを作り出す。
【００１２】図３を参照すると、先端１２が、円錐形バ
ルブシート３３によってノズル室３２から分離した円形
状に形成された複数のノズル出口オリフィス３４を形成
している。バルブ部材２０が、内側に閉じた位置にある
ときに、円錐形バルブシート３３と接触する円錐形バル
ブ面２３を含む。バルブ部材２０は、ノズル室３２内の
流体圧に曝される開く油圧面２８も含む。バルブ部材２
０が開いた位置にあると、円錐形バルブシート３３が円
錐形バルブ面２３と接触することはなく、これらはとも
に、ノズル出口オリフィス３４をノズル室２３に接続す
る流れ通路３８を形成する。
ルブシート３３によってノズル室３２から分離した円形
状に形成された複数のノズル出口オリフィス３４を形成
している。バルブ部材２０が、内側に閉じた位置にある
ときに、円錐形バルブシート３３と接触する円錐形バル
ブ面２３を含む。バルブ部材２０は、ノズル室３２内の
流体圧に曝される開く油圧面２８も含む。バルブ部材２
０が開いた位置にあると、円錐形バルブシート３３が円
錐形バルブ面２３と接触することはなく、これらはとも
に、ノズル出口オリフィス３４をノズル室２３に接続す
る流れ通路３８を形成する。
【００１３】噴射事象の開始前に、開く油圧面２８がノ
ズル室３２内の低圧に曝され、バルブ部材２０が内方向
に、閉じる位置に着座される。バルブ部材２０の閉じる
油圧面端部２１が下側ガイドボア３６の底部縁３９と同
じ高さであり、円錐形バルブ面２３は円錐形バルブシー
ト３３と接触し、開く油圧面２８は下側ガイドボア３６
と接触する。噴射事象の開始時に、高圧燃料入口３０は
高圧燃料の源に曝される。噴射事象が進行するにつれ、
ノズル室３２内の燃料圧が上昇し始める。高圧燃料が高
圧燃料入口３０を介しノズル供給通路３１を通って、ノ
ズル室３２に流れる。バルブ部材２０は、内側に閉じた
位置に着座したままであるために、ノズル室２３に入る
高圧燃料は燃焼室に噴霧することができず、ノズル室３
２内の圧力が上昇し続ける。
ズル室３２内の低圧に曝され、バルブ部材２０が内方向
に、閉じる位置に着座される。バルブ部材２０の閉じる
油圧面端部２１が下側ガイドボア３６の底部縁３９と同
じ高さであり、円錐形バルブ面２３は円錐形バルブシー
ト３３と接触し、開く油圧面２８は下側ガイドボア３６
と接触する。噴射事象の開始時に、高圧燃料入口３０は
高圧燃料の源に曝される。噴射事象が進行するにつれ、
ノズル室３２内の燃料圧が上昇し始める。高圧燃料が高
圧燃料入口３０を介しノズル供給通路３１を通って、ノ
ズル室３２に流れる。バルブ部材２０は、内側に閉じた
位置に着座したままであるために、ノズル室２３に入る
高圧燃料は燃焼室に噴霧することができず、ノズル室３
２内の圧力が上昇し続ける。
【００１４】ノズル室３２内の燃料圧が、バルブが開く
圧力を超えると、バルブ部材２０の開く油圧面２８に作
用する圧力の力は、油圧面を付勢ばね４６の作用にたい
し下方に、そして外方に押すのに充分なものである。バ
ルブ部材２０が開いた位置に進行すると、円錐形バルブ
面２３は、円錐形バルブシート３３と接触しないように
離れるように下方に進行する。円錐形バルブ面２３が円
錐形バルブシート３３と接触しない場合には、流れ通路
３８が円錐形バルブ面２３と円錐形バルブシート３３と
の間に作り出され、ノズル室３２と燃料室とを流体的に
接続することになる。高圧燃料がノズル室３２からノズ
ル出口オリフィス３４を通って流れ、噴射事象の残りの
部分のために、燃焼室に噴霧される。
圧力を超えると、バルブ部材２０の開く油圧面２８に作
用する圧力の力は、油圧面を付勢ばね４６の作用にたい
し下方に、そして外方に押すのに充分なものである。バ
ルブ部材２０が開いた位置に進行すると、円錐形バルブ
面２３は、円錐形バルブシート３３と接触しないように
離れるように下方に進行する。円錐形バルブ面２３が円
錐形バルブシート３３と接触しない場合には、流れ通路
３８が円錐形バルブ面２３と円錐形バルブシート３３と
の間に作り出され、ノズル室３２と燃料室とを流体的に
接続することになる。高圧燃料がノズル室３２からノズ
ル出口オリフィス３４を通って流れ、噴射事象の残りの
部分のために、燃焼室に噴霧される。
【００１５】噴射事象の終了直前に、燃料加圧室内の圧
力が本分野において公知の手段で減少し始める。燃料加
圧室内の圧力が、バルブが閉じる圧力以下に降下する
と、バルブ２０に作用する圧力の力は、付勢ばね４６の
作用に勝るのに充分な大きさではなくなり、付勢され、
閉じた位置に向かって内方向に戻される。バルブ部材２
０は、閉じる油圧面２８に作用する燃焼室内のシリンダ
圧に助けられて、閉じた位置に戻される。バルブ部材２
０が閉じた位置に戻され、円錐形バルブ面２３が円錐形
バルブシート３３と接触するように戻されるので、流れ
通路３８を閉じ、噴射事象を終了することになる。バル
ブ部材２０が内方向、閉じた位置に戻されると、衝撃力
が先端１２の構造的に不動部分の方向に向かって上方に
向けられる。これは、下方に向かって閉じ、衝撃力を先
端の薄い部分に向かって与える従来の内側に開くバルブ
部材とは異なるものである。この理由のために、本発明
が従来の内側に開くバルブ部材よりも更に大きい衝撃荷
重を吸収でき、先端破断の可能性を減少させることにな
る。
力が本分野において公知の手段で減少し始める。燃料加
圧室内の圧力が、バルブが閉じる圧力以下に降下する
と、バルブ２０に作用する圧力の力は、付勢ばね４６の
作用に勝るのに充分な大きさではなくなり、付勢され、
閉じた位置に向かって内方向に戻される。バルブ部材２
０は、閉じる油圧面２８に作用する燃焼室内のシリンダ
圧に助けられて、閉じた位置に戻される。バルブ部材２
０が閉じた位置に戻され、円錐形バルブ面２３が円錐形
バルブシート３３と接触するように戻されるので、流れ
通路３８を閉じ、噴射事象を終了することになる。バル
ブ部材２０が内方向、閉じた位置に戻されると、衝撃力
が先端１２の構造的に不動部分の方向に向かって上方に
向けられる。これは、下方に向かって閉じ、衝撃力を先
端の薄い部分に向かって与える従来の内側に開くバルブ
部材とは異なるものである。この理由のために、本発明
が従来の内側に開くバルブ部材よりも更に大きい衝撃荷
重を吸収でき、先端破断の可能性を減少させることにな
る。
【００１６】本発明の外方向に開くバルブ部材２０に関
するバルブが開く圧力と閉じる圧力は、各々がエンジン
シリンダ圧に正比例の関係を有する。これは、これらの
圧力に関し半比例する従来のノズル設計とは異なる。従
って、本発明において、エンジンシリンダ内の圧縮圧が
上昇すると、外方向に開くバルブ部材２０のバルブが開
く圧力が上昇する。この現象は、噴射事象の開始時によ
り高い噴射圧を作り出すように利用される。さらに本発
明はエンジンシリンダ圧を利用し、シールバルブ部材２
０を、噴射事象の終了時に上方の、閉じた位置にバルブ
部材２０を着座させる助けとなるようにする。シリンダ
内の高圧がバルブ部材２０を閉じる助けとなるために、
噴射事象に対する短時間で、より好ましい終了となる。
噴射事象のより短時間の終了のために、従来技術に比較
するとエンジンノイズとエミッションが減少することに
なる。バルブ部材２０が外方向に燃焼室にたいし開くた
めに、噴射時掌中のガス吸気の可能性が最終的に取除か
れる。
するバルブが開く圧力と閉じる圧力は、各々がエンジン
シリンダ圧に正比例の関係を有する。これは、これらの
圧力に関し半比例する従来のノズル設計とは異なる。従
って、本発明において、エンジンシリンダ内の圧縮圧が
上昇すると、外方向に開くバルブ部材２０のバルブが開
く圧力が上昇する。この現象は、噴射事象の開始時によ
り高い噴射圧を作り出すように利用される。さらに本発
明はエンジンシリンダ圧を利用し、シールバルブ部材２
０を、噴射事象の終了時に上方の、閉じた位置にバルブ
部材２０を着座させる助けとなるようにする。シリンダ
内の高圧がバルブ部材２０を閉じる助けとなるために、
噴射事象に対する短時間で、より好ましい終了となる。
噴射事象のより短時間の終了のために、従来技術に比較
するとエンジンノイズとエミッションが減少することに
なる。バルブ部材２０が外方向に燃焼室にたいし開くた
めに、噴射時掌中のガス吸気の可能性が最終的に取除か
れる。
【００１７】上述の記載は本発明のコンセプトを表すた
めの例示にすぎず、本発明の可能性のある範囲を制限す
るものではない。例えば、ノズル出口オリフィスの大き
さまたは形状を特定の燃料噴射システムの特定の必要性
に適応できるように変更できる。本発明は、油圧作動式
燃料噴射器またはカム駆動燃料噴射器を含む複数の種類
の燃料噴射器における用途を有することを理解しなけれ
ばならない。このように、様々な修正を以下の請求の範
囲により定義された本発明の意図する精神と範囲から逸
脱することなくなされることができる。
めの例示にすぎず、本発明の可能性のある範囲を制限す
るものではない。例えば、ノズル出口オリフィスの大き
さまたは形状を特定の燃料噴射システムの特定の必要性
に適応できるように変更できる。本発明は、油圧作動式
燃料噴射器またはカム駆動燃料噴射器を含む複数の種類
の燃料噴射器における用途を有することを理解しなけれ
ばならない。このように、様々な修正を以下の請求の範
囲により定義された本発明の意図する精神と範囲から逸
脱することなくなされることができる。
【図１】 本発明に関する燃料噴射器のノズル部分の概
略横断面図である。
略横断面図である。
【図２】 図１の燃料噴射器のバルブ部材の下側部分の
概略的横断面図である。
概略的横断面図である。
【図３】 図１の燃料噴射器のノズル出口オリフィス領
域の概略的横断面図である。
域の概略的横断面図である。
１０ 燃料噴射器 １１ 噴射器本体 １２ 先端 １３ ケーシング １４ チェックガイド ２０ バルブ部材 ２１ 閉じる油圧面端部 ３０ 燃料入口 ３２ ノズル室 ３３ バルブシート ３６ 下側ガイドボア ３７ 上側ガイドボア ３９ 底部縁 ４０ 上側チェックガイドの径
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン ディー マナハン アメリカ合衆国 イリノイ州 61704 ブ ルーミントン アールアール ４ (72)発明者 エイドリアン シー アメリカ合衆国 イリノイ州 61761 ノ ーマル ノースブルック ドライヴ 1514 アパートメント シー３
Claims (20)
- 【請求項１】 円錐形バルブシートによって複数の出口
オリフィスから離れたノズル室を形成する噴射器本体
と、 該噴射器本体内に少なくとも部分的に配置され、該噴射
器本体外側の 流体圧に曝されて閉じる油圧面を含み、
前記円錐形バルブシートが閉ざされる閉位置と開位置と
の間を可動となっているバルブ部材と、 からなる燃料噴射器。 - 【請求項２】 前記バルブ部材が前記閉位置にある場合
に、前記円錐バルブシートと接触する円錐形バルブ面を
含んでおり、 前記円錐形バルブシートと前記円錐形バルブ面は、前記
バルブ部材が前記開位置にあるときに前記出口オリフィ
スと前記ノズル室とを接続する流れ通路の一部を形成す
るようになっていることを特徴とする請求項１に記載の
燃料噴射器。 - 【請求項３】 前記バルブ部材を前記閉位置に付勢する
ように前記噴射器本体内に作動的に配置されたばねを備
えることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射器。 - 【請求項４】 前記噴射器本体は。前記ノズル室にたい
し開く一端においてガイドボアを備えており、 前記閉じる油圧面に隣接した前記バルブ部材の一部が前
記ガイドボアのなかに配置されていることを特徴とする
請求項１に記載の燃料噴射器。 - 【請求項５】 前記円錐形バルブシートが前記噴射器本
体内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載
の燃料噴射器。 - 【請求項６】 前記バルブ部材は、該バルブ部材が前記
閉位置にあるときに前記円錐形バルブシートと接触する
円錐形バルブ面を含んでおり、 前記円錐形バルブ面が前記円錐形バルブシートと接触し
なくなると、前記出口オリフィスと前記ノズル室との間
に流れ通路の一部を形成することを特徴とする請求項１
に記載の燃料噴射器。 - 【請求項７】 前記噴射器本体は、第１の径を有する上
側ガイドボアと、第２の径を有する下側ガイドボアとを
備えており、 前記円錐形バルブシートは、前記第２の径より小さいが
前記第１の径より大きいシートの径を有することを特徴
とする請求項１に記載の燃料噴射器。 - 【請求項８】 前記噴射器本体は底部縁を有する下側ガ
イドボアを形成しており、 前記バルブ部材の一端は、前記バルブ部材が前記閉位置
にあるときに前記底部縁とほぼ同一高さであることを特
徴とする請求項１に記載の燃料噴射器。 - 【請求項９】 前記バルブ部材は前記閉位置と前記開位
置との間の距離を動き、 該距離は、少なくとも一部前記バルブ部材の一端に取付
けられたナットと、該ナットの下側の前記バルブ部材の
周りに配置された円筒形チェックリフトスペーサと、に
よって定められていることを特徴とする請求項１に記載
の燃料噴射器。 - 【請求項１０】 円錐形バルブシートによって複数の出
口オリフィスから分離されたノズル室を備えた噴射器本
体と、 該噴射器本体内に少なくとも部分的に配置されて、円錐
形バルブ面を含んでおり、該円錐形バルブ面が前記円錐
形バルブシートと接触する閉位置と開位置との間を可動
になっているバルブ部材と、を備え、 前記円錐形バルブ面が前記円錐形バルブシートとの接触
から離れるとき前記出口オリフィス都前記ノズル室との
間の流れ通路の一部を形成するようになっている噴射器
本体。 - 【請求項１１】 前記バルブ部材は前記噴射器本体外側
の流体圧に曝される閉じる油圧面を有していることを特
徴とする請求項１０に記載の燃料噴射器。 - 【請求項１２】 前記円錐形バルブシートは前記噴射器
本体のなかに配置されていることを特徴とする請求項１
１に記載の燃料噴射器。 - 【請求項１３】 前記噴射器本体は、第１の径を有する
上側ガイドボアと、第２の径を有する下側ガイドボアと
を有しており、 前記円錐形バルブシートは前記第２の径より小さいが、
前記第１の径より大きいシートの径を有することを特徴
とする請求項１２に記載の燃料噴射器。 - 【請求項１４】 前記噴射器本体は底部縁を有する下側
ガイドボアを形成しており、 前記バルブ部材の一端は、前記バルブ部材が前記閉位置
にあるときに前記底部縁とほぼ同一高さであることを特
徴とする請求項１に記載の燃料噴射器。 - 【請求項１５】 前記バルブ部材は前記閉位置と前記開
位置との間の距離を動き、 前記距離は、少なくとも一部前記バルブ部材の一端に取
付けられたナットと、該ナットの下側の前記バルブ部材
の周りに配置された円筒形チェックリフトスペーサと、
によって定められていることを特徴とする請求項１２に
記載の燃料噴射器。 - 【請求項１６】 前記円錐形バルブシートと前記円錐形
バルブ面は、前記バルブ部材が前記開位置にあるときに
前記出口オリフィスと前記ノズル室とを接続する前記流
れ通路の一部を形成するようになっていることを特徴と
する請求項１５に記載の燃料噴射器。 - 【請求項１７】 前記噴射器本体は。前記ノズル室にた
いし開く一端においてガイドボアを備えており、 前記閉じる油圧面に隣接した前記バルブ部材の一部が前
記ガイドボアのなかに配置されていることを特徴とする
請求項１２に記載の燃料噴射器。 - 【請求項１８】 円錐形バルブシートによって複数の出
口オリフィスから分離されたノズル室を備えた噴射器本
体と、 該噴射器本体内に少なくとも部分的に配置されて、円錐
形バルブ面を含んでおり、該円錐形バルブ面が前記円錐
形バルブシートと接触する閉位置と、前記円錐形バルブ
シートと前記円錐形バルブ面が、前記出口オリフィスを
前記ノズル室に接続する流れ通路の一部を形成する開位
置との間を可動になっているバルブ部材と、を備え、 前記円錐形バルブシートが前記噴射器本体の中に配置さ
れており、 前記バルブ部材は前記噴射器本体の外側の流体圧に曝さ
れる閉じる油圧面を有するようになっている燃料噴射
器。 - 【請求項１９】 前記噴射器本体は、第１の径を有する
上側ガイドボアと、第２の径を有する下側ガイドボアと
を有しており、 前記円錐形バルブシートは前記第２の径より小さいが、
前記第１の径より大きいシートの径を有することを特徴
とする請求項１８に記載の燃料噴射器。 - 【請求項２０】 前記下側ガイドボアは底部縁を有して
おり、前記バルブ部材の一端は、前記バルブ部材が前記
閉位置にあるときに前記底部縁とほぼ同一高さであるこ
とを特徴とする請求項１９に記載の燃料噴射器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/182,372 US6109540A (en) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Outwardly opening nozzle valve for a fuel injector |
| US09/182372 | 1998-10-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000130292A true JP2000130292A (ja) | 2000-05-09 |
Family
ID=22668174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11304912A Pending JP2000130292A (ja) | 1998-10-29 | 1999-10-27 | 燃料噴射器の外方向に開くノズルバルブ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6109540A (ja) |
| JP (1) | JP2000130292A (ja) |
| DE (1) | DE19948623A1 (ja) |
| GB (1) | GB2343221B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016176422A (ja) * | 2015-03-20 | 2016-10-06 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 燃料噴射弁 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US20040256494A1 (en) * | 2003-06-03 | 2004-12-23 | Varble Daniel L. | Outwardly-opening fuel injector |
| US7360722B2 (en) * | 2005-08-25 | 2008-04-22 | Caterpillar Inc. | Fuel injector with grooved check member |
| US7578450B2 (en) * | 2005-08-25 | 2009-08-25 | Caterpillar Inc. | Fuel injector with grooved check member |
| US20070200011A1 (en) * | 2006-02-28 | 2007-08-30 | Caterpillar Inc. | Fuel injector having nozzle member with annular groove |
| US8800895B2 (en) * | 2008-08-27 | 2014-08-12 | Woodward, Inc. | Piloted variable area fuel injector |
| US20110073071A1 (en) * | 2009-09-30 | 2011-03-31 | Woodward Governor Company | Internally Nested Variable-Area Fuel Nozzle |
| US9683739B2 (en) * | 2009-11-09 | 2017-06-20 | Woodward, Inc. | Variable-area fuel injector with improved circumferential spray uniformity |
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| US9840994B2 (en) * | 2015-11-04 | 2017-12-12 | Ford Global Technologies, Llc | Annulus nozzle injector with tangential fins |
| CN106438148A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-02-22 | 哈尔滨工程大学 | 一种用于反作动式喷气阀的气体喷嘴 |
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| US2135925A (en) * | 1936-11-13 | 1938-11-08 | Tuscher Jean Edouard | Fuel injecting device for internal combustion engines |
| US2244394A (en) * | 1938-03-15 | 1941-06-03 | Richard W Hautzenroeder | Spray nozzle |
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| DE3243175C2 (de) * | 1982-11-23 | 1986-06-19 | Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5000 Köln | Kraftstoff-Einspritzventil |
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-
1998
- 1998-10-29 US US09/182,372 patent/US6109540A/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-09-02 GB GB9920752A patent/GB2343221B/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-10-08 DE DE19948623A patent/DE19948623A1/de not_active Withdrawn
- 1999-10-27 JP JP11304912A patent/JP2000130292A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19948623A1 (de) | 2000-05-31 |
| GB2343221B (en) | 2003-06-18 |
| US6109540A (en) | 2000-08-29 |
| GB2343221A (en) | 2000-05-03 |
| GB9920752D0 (en) | 1999-11-03 |
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