JP2001221134A - 円錐形の曲がり噴霧を備えた燃料インジェクタ - Google Patents
円錐形の曲がり噴霧を備えた燃料インジェクタInfo
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- F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 インジェクタの長手方向軸線に対して傾斜し
た角度で燃料の円形の噴霧を、様々な所望の角度のうち
の１つで排出する燃料インジェクタを提供する。 【解決手段】 インジェクタ１０が、下流端部１０２
と、インジェクタを通って延びた長手方向軸線２７０を
有しており、インジェクタが、下流端部に配置された出
口オリフィス３２５を有しており、出口オリフィスが、
長手方向軸線に対して傾斜した出口軸線３２６を有して
おり、出口オリフィスが、出口軸線と同一線上の噴霧軸
線を有する円錐形の噴霧を排出するようになっている。
た角度で燃料の円形の噴霧を、様々な所望の角度のうち
の１つで排出する燃料インジェクタを提供する。 【解決手段】 インジェクタ１０が、下流端部１０２
と、インジェクタを通って延びた長手方向軸線２７０を
有しており、インジェクタが、下流端部に配置された出
口オリフィス３２５を有しており、出口オリフィスが、
長手方向軸線に対して傾斜した出口軸線３２６を有して
おり、出口オリフィスが、出口軸線と同一線上の噴霧軸
線を有する円錐形の噴霧を排出するようになっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料インジェク
タ、特に、燃料インジェクタの長手方向軸線に対して曲
がった角度で、円錐形の噴霧で燃料を噴射する燃料イン
ジェクタに関する。
タ、特に、燃料インジェクタの長手方向軸線に対して曲
がった角度で、円錐形の噴霧で燃料を噴射する燃料イン
ジェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の燃料インジェクタは、インジェク
タの長手方向軸線に対して斜めの角度で燃料を噴射する
噴射端部を有している。１つの設計は、長手方向軸線に
沿って延びているが、長手方向軸線に対して斜めの噴射
端面を有する噴射チャネルを有している。この設計は、
インジェクタの長手方向軸線に対して斜めの角度で燃料
を噴射する噴霧パターンを生ぜしめるが、この噴霧パタ
ーンは楕円形である。
タの長手方向軸線に対して斜めの角度で燃料を噴射する
噴射端部を有している。１つの設計は、長手方向軸線に
沿って延びているが、長手方向軸線に対して斜めの噴射
端面を有する噴射チャネルを有している。この設計は、
インジェクタの長手方向軸線に対して斜めの角度で燃料
を噴射する噴霧パターンを生ぜしめるが、この噴霧パタ
ーンは楕円形である。
【０００３】燃料インジェクタの別の設計は、長手方向
軸線に対して斜めの角度を成した排出チャネルを有して
おり、この排出チャネルは、排出チャネルに対してほぼ
垂直な排出面を有している。排出面は、燃料を排出する
ための円形の出口オリフィスを有している。しかしなが
ら、燃料は、長手方向軸線に対して排出チャネルの角度
でのみ排出することができる。使用者が別の噴霧角度を
必要とするならば、別の噴霧角度で排出チャネルを有す
る別のインジェクタを使用しなければならず、著しい部
品量を必要とする。
軸線に対して斜めの角度を成した排出チャネルを有して
おり、この排出チャネルは、排出チャネルに対してほぼ
垂直な排出面を有している。排出面は、燃料を排出する
ための円形の出口オリフィスを有している。しかしなが
ら、燃料は、長手方向軸線に対して排出チャネルの角度
でのみ排出することができる。使用者が別の噴霧角度を
必要とするならば、別の噴霧角度で排出チャネルを有す
る別のインジェクタを使用しなければならず、著しい部
品量を必要とする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、インジェ
クタの長手方向軸線に対して斜めの角度で燃料を排出
し、しかもインジェクタから燃料の円形の噴霧を排出
し、かつ様々な所望の角度のうちの１つで円形の噴霧を
排出するように製造することができる燃料インジェクタ
を得ることが望ましい。
クタの長手方向軸線に対して斜めの角度で燃料を排出
し、しかもインジェクタから燃料の円形の噴霧を排出
し、かつ様々な所望の角度のうちの１つで円形の噴霧を
排出するように製造することができる燃料インジェクタ
を得ることが望ましい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】要するに、本発明は、下
流端部と、下流端部を通って延びた長手方向軸線とを有
するインジェクタを開示している。インジェクタは、下
流端部に配置された出口オリフィスを有している。出口
オリフィスは、長手方向軸線に対して斜めの出口軸線を
有している。出口オリフィスは、出口軸線と同一線を成
す噴霧軸線を有する円錐形の噴霧を排出する。
流端部と、下流端部を通って延びた長手方向軸線とを有
するインジェクタを開示している。インジェクタは、下
流端部に配置された出口オリフィスを有している。出口
オリフィスは、長手方向軸線に対して斜めの出口軸線を
有している。出口オリフィスは、出口軸線と同一線を成
す噴霧軸線を有する円錐形の噴霧を排出する。
【０００６】本発明は、燃料インジェクタのための弁座
でもある。燃料インジェクタは、燃料インジェクタを通
って延びる長手方向インジェクタ軸線を有している。燃
料インジェクタは、長手方向インジェクタ軸線上に燃料
入口オリフィスを有する上流端部と、燃料出口オリフィ
スを有する下流端部とを有している。燃料インジェクタ
は、燃料入口オリフィスと燃料出口オリフィスとの間に
延びたチャネルをも有している。燃料出口オリフィス
は、長手方向インジェクタ軸線に対して斜めのチャネル
軸線を有している。燃料出口オリフィスから出る燃料
は、チャネル軸線と同一線を成す噴霧軸線を有する対称
的な円錐形の噴霧を形成する。
でもある。燃料インジェクタは、燃料インジェクタを通
って延びる長手方向インジェクタ軸線を有している。燃
料インジェクタは、長手方向インジェクタ軸線上に燃料
入口オリフィスを有する上流端部と、燃料出口オリフィ
スを有する下流端部とを有している。燃料インジェクタ
は、燃料入口オリフィスと燃料出口オリフィスとの間に
延びたチャネルをも有している。燃料出口オリフィス
は、長手方向インジェクタ軸線に対して斜めのチャネル
軸線を有している。燃料出口オリフィスから出る燃料
は、チャネル軸線と同一線を成す噴霧軸線を有する対称
的な円錐形の噴霧を形成する。
【０００７】さらに、本発明は、燃料インジェクタのた
めの弁座アセンブリである。弁座アセンブリは、弁座
と、曲がり流挿入体とを有している。弁座は、弁座を通
って延びた長手方向軸線と、長手方向軸線上に弁座入口
オリフィスを有する上流端部と、長手方向軸線上に弁座
出口オリフィスを有する下流端部とを有している。弁座
は、弁座入口オリフィスと弁座出口オリフィスとの間を
長手方向軸線に沿って延びた弁座チャネルと、弁座出口
オリフィスの下流における長手方向軸線に沿った凹んだ
開口とを有している。凹んだ開口は弁座出口オリフィス
よりも大きい。曲がり流挿入体は、挿入体入口オリフィ
スを有する上流挿入体端部と、下流挿入体端部と、曲が
り流挿入体を通って延びたチャネル軸線とを有してい
る。曲がり流挿入体は、下流挿入体端部に挿入体出口オ
リフィスを有する挿入体チャネルと、長手方向インジェ
クタ軸線に対して斜めのチャネル軸線を有する出口オリ
フィスと、上流端部から延びた挿入体突起とを有してい
る。挿入体突起は、凹んだ開口に保持される。弁座出口
オリフィスは、挿入体入口オリフィスと流体連通してい
る。チャネル軸線は、弁座軸線に対して斜めの第１の角
度を成している。
めの弁座アセンブリである。弁座アセンブリは、弁座
と、曲がり流挿入体とを有している。弁座は、弁座を通
って延びた長手方向軸線と、長手方向軸線上に弁座入口
オリフィスを有する上流端部と、長手方向軸線上に弁座
出口オリフィスを有する下流端部とを有している。弁座
は、弁座入口オリフィスと弁座出口オリフィスとの間を
長手方向軸線に沿って延びた弁座チャネルと、弁座出口
オリフィスの下流における長手方向軸線に沿った凹んだ
開口とを有している。凹んだ開口は弁座出口オリフィス
よりも大きい。曲がり流挿入体は、挿入体入口オリフィ
スを有する上流挿入体端部と、下流挿入体端部と、曲が
り流挿入体を通って延びたチャネル軸線とを有してい
る。曲がり流挿入体は、下流挿入体端部に挿入体出口オ
リフィスを有する挿入体チャネルと、長手方向インジェ
クタ軸線に対して斜めのチャネル軸線を有する出口オリ
フィスと、上流端部から延びた挿入体突起とを有してい
る。挿入体突起は、凹んだ開口に保持される。弁座出口
オリフィスは、挿入体入口オリフィスと流体連通してい
る。チャネル軸線は、弁座軸線に対して斜めの第１の角
度を成している。
【０００８】本発明は、燃料インジェクタから円錐形の
曲がり噴霧を生ぜしめる方法でもある。この方法は、燃
料を弁座に設けられた入口オリフィス内へ方向付けるス
テップを有しており、入口オリフィスは燃料インジェク
タの長手方向軸線に沿っており、燃料を入口オリフィス
から弁座に設けられたチャネルを通って出口オリフィス
にまで方向付けるステップを有しており、チャネルは長
手方向軸線に対して斜めの角度を成したチャネル軸線に
沿っており、燃料を出口オリフィスから排出するステッ
プを有しており、燃料が、チャネル軸線と同一線を成す
噴霧軸線を有する円錐形噴霧を形成する。
曲がり噴霧を生ぜしめる方法でもある。この方法は、燃
料を弁座に設けられた入口オリフィス内へ方向付けるス
テップを有しており、入口オリフィスは燃料インジェク
タの長手方向軸線に沿っており、燃料を入口オリフィス
から弁座に設けられたチャネルを通って出口オリフィス
にまで方向付けるステップを有しており、チャネルは長
手方向軸線に対して斜めの角度を成したチャネル軸線に
沿っており、燃料を出口オリフィスから排出するステッ
プを有しており、燃料が、チャネル軸線と同一線を成す
噴霧軸線を有する円錐形噴霧を形成する。
【０００９】付加的に、本発明は、燃料インジェクタに
おける燃料噴霧角度を変化させる方法であり、この方法
は、第１の噴霧角度を有する第１の曲がり流挿入体を、
燃料インジェクタの排出端部から取り外し、第２の噴霧
角度を有する第２の曲がり流挿入体を燃料インジェクタ
の排出端部に装着するステップを有している。
おける燃料噴霧角度を変化させる方法であり、この方法
は、第１の噴霧角度を有する第１の曲がり流挿入体を、
燃料インジェクタの排出端部から取り外し、第２の噴霧
角度を有する第２の曲がり流挿入体を燃料インジェクタ
の排出端部に装着するステップを有している。
【００１０】さらに、本発明は、単一のインジェクタア
センブリから複数の曲がり噴霧を提供する方法であり、
この方法は、複数の挿入体のうちの１つを収容する排出
端部を有するインジェクタを提供し、各挿入体が、種々
異なる所定の排出角度を有しており、所定の排出角度を
備えた挿入体を選択し、この挿入体をインジェクタの排
出端部内に定置に挿入するステップを有している。
センブリから複数の曲がり噴霧を提供する方法であり、
この方法は、複数の挿入体のうちの１つを収容する排出
端部を有するインジェクタを提供し、各挿入体が、種々
異なる所定の排出角度を有しており、所定の排出角度を
備えた挿入体を選択し、この挿入体をインジェクタの排
出端部内に定置に挿入するステップを有している。
【００１１】
【発明の実施の形態】本願に組み込まれかつ本明細書の
一部を構成した添付の図面は、発明の現時点の有利な実
施例を示しており、上記の概略的な説明と以下の詳細な
説明と相俟って、発明の特徴を説明するために働く。
一部を構成した添付の図面は、発明の現時点の有利な実
施例を示しており、上記の概略的な説明と以下の詳細な
説明と相俟って、発明の特徴を説明するために働く。
【００１２】本発明を適用することができる燃料インジ
ェクタ１０は、米国特許第５８７５９７２号明細書によ
って開示されており、この米国特許は本発明の譲受人に
よって所有されておりかつ引用により本願に組み込まれ
る。図面には、全図面を通じて同一の部材を示すために
同一の参照符号が使用されている。図１を参照すると、
燃料インジェクタ１０は下流端部１０２を有しており、
燃料インジェクタを通って延びた長手方向軸線２７０を
有するハウジング２０と、弁座３０と、ニードル４０と
を有している。燃料インジェクタ１０は、下流端部１０
２に配置された、全体を１０４で示された出口オリフィ
ス若しくは開口を有している。
ェクタ１０は、米国特許第５８７５９７２号明細書によ
って開示されており、この米国特許は本発明の譲受人に
よって所有されておりかつ引用により本願に組み込まれ
る。図面には、全図面を通じて同一の部材を示すために
同一の参照符号が使用されている。図１を参照すると、
燃料インジェクタ１０は下流端部１０２を有しており、
燃料インジェクタを通って延びた長手方向軸線２７０を
有するハウジング２０と、弁座３０と、ニードル４０と
を有している。燃料インジェクタ１０は、下流端部１０
２に配置された、全体を１０４で示された出口オリフィ
ス若しくは開口を有している。
【００１３】本発明の第１実施例が図１に示されてい
る。燃料インジェクタ１０の弁座３０は、上流端部３０
２と、下流端部３０４と、ニードル４０の下流端部４０
４のシール面４０２が当接するための傾斜面３１０とを
有している。傾斜面３１０は、長手方向軸線２７０を中
心に配置された移行円錐面３１２をも形成しており、こ
の移行円錐面は、燃料をチャネル３２０内へ方向付け、
チャネル３２０は移行円錐面３１２から下流端部３０４
にまで延びている。チャネル３２０の上流端部３２２
は、ほぼ円形の燃料入口オリフィス３２３を有してお
り、移行円錐面３１２及び長手方向軸線２７０とほぼ同
心的に整合させられている。長手方向軸線２７０に対す
るチャネル３２０の上流端部３２２の位置決めは、チャ
ネル３２０への円形の入口を提供し、スワールディスク
（図示せず）からの一定の接線方向速度を維持するのに
役立つ。
る。燃料インジェクタ１０の弁座３０は、上流端部３０
２と、下流端部３０４と、ニードル４０の下流端部４０
４のシール面４０２が当接するための傾斜面３１０とを
有している。傾斜面３１０は、長手方向軸線２７０を中
心に配置された移行円錐面３１２をも形成しており、こ
の移行円錐面は、燃料をチャネル３２０内へ方向付け、
チャネル３２０は移行円錐面３１２から下流端部３０４
にまで延びている。チャネル３２０の上流端部３２２
は、ほぼ円形の燃料入口オリフィス３２３を有してお
り、移行円錐面３１２及び長手方向軸線２７０とほぼ同
心的に整合させられている。長手方向軸線２７０に対す
るチャネル３２０の上流端部３２２の位置決めは、チャ
ネル３２０への円形の入口を提供し、スワールディスク
（図示せず）からの一定の接線方向速度を維持するのに
役立つ。
【００１４】チャネル３２０の下流端部３２４は、ほぼ
円形の燃料出口オリフィス３２５を有している。有利に
は、燃料出口オリフィス３２５は、出口オリフィス１０
４と同じであるが、当業者は、出口オリフィス１０４
が、調量オリフィス（図示せず）等の燃料インジェクタ
１０の別のエレメントに配置され得ることを認識するで
あろう。下流端部３２４は長手方向軸線２７０からずら
されており、長手方向軸線２７０に対してほぼ斜めの角
度Ｍでチャネル３２０を形成している。図１に示したよ
うに、チャネル３２０は、長手方向軸線２７０に対して
斜めに約１０゜の角度を成して長手方向チャネル軸線３
２６を有しているが、当業者は、チャネル軸線３２６は
長手方向軸線１７０に対して１０゜より小さい又は３０
゜までの角度であってよいことを認識するであろう。種
々異なる角度を選択できることにより、種々異なる応用
例に対する柔軟性が増大する。
円形の燃料出口オリフィス３２５を有している。有利に
は、燃料出口オリフィス３２５は、出口オリフィス１０
４と同じであるが、当業者は、出口オリフィス１０４
が、調量オリフィス（図示せず）等の燃料インジェクタ
１０の別のエレメントに配置され得ることを認識するで
あろう。下流端部３２４は長手方向軸線２７０からずら
されており、長手方向軸線２７０に対してほぼ斜めの角
度Ｍでチャネル３２０を形成している。図１に示したよ
うに、チャネル３２０は、長手方向軸線２７０に対して
斜めに約１０゜の角度を成して長手方向チャネル軸線３
２６を有しているが、当業者は、チャネル軸線３２６は
長手方向軸線１７０に対して１０゜より小さい又は３０
゜までの角度であってよいことを認識するであろう。種
々異なる角度を選択できることにより、種々異なる応用
例に対する柔軟性が増大する。
【００１５】弁座３０の下流端部３０４は、ほぼ球状の
面若しくは突起３３０を有している。燃料出口オリフィ
ス３２５は、球状の突起３３０に配置されている。図２
に示したように、球状の突起３３０は、チャネル３２０
の下流端部３２４において鋭い縁部を備えた円形の燃料
出口オリフィス３２５を許容する。出口オリフィス３２
５における鋭い縁部は、出口オリフィス３２５における
乱流を最大化し、対称的な円錐状の噴霧を維持する。鋭
い縁部は、出口オリフィス３２５における堆積物を減じ
るという付加的な利点をも提供する。下流端部３２４に
おいて燃料出口オリフィス３２５から出る燃料は、ほぼ
対称的な直円錐Ｃを形成し、図１及び図３に示したよう
にチャネル軸線３２６とほぼ同一線を成す円錐軸線３２
８に沿って弁座３０から出る。
面若しくは突起３３０を有している。燃料出口オリフィ
ス３２５は、球状の突起３３０に配置されている。図２
に示したように、球状の突起３３０は、チャネル３２０
の下流端部３２４において鋭い縁部を備えた円形の燃料
出口オリフィス３２５を許容する。出口オリフィス３２
５における鋭い縁部は、出口オリフィス３２５における
乱流を最大化し、対称的な円錐状の噴霧を維持する。鋭
い縁部は、出口オリフィス３２５における堆積物を減じ
るという付加的な利点をも提供する。下流端部３２４に
おいて燃料出口オリフィス３２５から出る燃料は、ほぼ
対称的な直円錐Ｃを形成し、図１及び図３に示したよう
にチャネル軸線３２６とほぼ同一線を成す円錐軸線３２
８に沿って弁座３０から出る。
【００１６】有利には、弁座３０は、４４０Ｃ硬化ステ
ンレスから形成されているが、当業者は、弁座３０が別
の同様の材料から形成することができることを認識する
であろう。弁座３０は、硬化、深冷凍結及びＲＣ５５−
６０への焼戻しによって加熱処理することができる。弁
座３０にチャネル３２０を形成するために、レーザ穿孔
処理が有利であるが、当業者は別の適切な方法を使用す
ることができることを認識するであろう。
ンレスから形成されているが、当業者は、弁座３０が別
の同様の材料から形成することができることを認識する
であろう。弁座３０は、硬化、深冷凍結及びＲＣ５５−
６０への焼戻しによって加熱処理することができる。弁
座３０にチャネル３２０を形成するために、レーザ穿孔
処理が有利であるが、当業者は別の適切な方法を使用す
ることができることを認識するであろう。
【００１７】図４に示した第２実施例では、第１実施例
の一片弁座３０は、２片弁座アセンブリ１００と交換さ
れることができ、２片弁座アセンブリ１００は、弁座５
０と第１の曲がり流挿入体６０とから成っており、長手
方向軸線２７０が弁座アセンブリを通って延びている。
弁座５０は、上流端部５０２と、下流端部５０４と、ニ
ードル４０の下流端部４０４の当接面４０２が当接する
ための傾斜面５１０とを有している。傾斜面５１０は、
移行円錐面５１２をも形成しており、この移行円錐面５
１２は、燃料をチャネル５２０内へ方向付け、チャネル
５２０は、移行円錐面５１２と下流端部５０４との間を
長手方向軸線２７０に沿って延びている。チャネル５２
０の上流端部５２２は、弁座入口オリフィス５２３を有
しており、下流端部５２４は、弁座出口オリフィス５２
５を有しており、両弁座入口オリフィス５２３及び弁座
出口オリフィス５２５は長手方向軸線２７０上に位置し
ている。弁座５０は、以下で説明するように、ボア５３
０に挿入体６０の挿入突起６０６を収容及び保持するた
めに、長手方向軸線２７０に沿って弁座出口オリフィス
５２５の下流に凹んだ開口若しくは拡大されたボア５３
０をも有している。ボア５３０は弁座出口オリフィス５
２５よりも大きく、挿入体６０は、弁座出口オリフィス
５２５からの流れを制限することなしにボア５３０へ挿
入することができる。
の一片弁座３０は、２片弁座アセンブリ１００と交換さ
れることができ、２片弁座アセンブリ１００は、弁座５
０と第１の曲がり流挿入体６０とから成っており、長手
方向軸線２７０が弁座アセンブリを通って延びている。
弁座５０は、上流端部５０２と、下流端部５０４と、ニ
ードル４０の下流端部４０４の当接面４０２が当接する
ための傾斜面５１０とを有している。傾斜面５１０は、
移行円錐面５１２をも形成しており、この移行円錐面５
１２は、燃料をチャネル５２０内へ方向付け、チャネル
５２０は、移行円錐面５１２と下流端部５０４との間を
長手方向軸線２７０に沿って延びている。チャネル５２
０の上流端部５２２は、弁座入口オリフィス５２３を有
しており、下流端部５２４は、弁座出口オリフィス５２
５を有しており、両弁座入口オリフィス５２３及び弁座
出口オリフィス５２５は長手方向軸線２７０上に位置し
ている。弁座５０は、以下で説明するように、ボア５３
０に挿入体６０の挿入突起６０６を収容及び保持するた
めに、長手方向軸線２７０に沿って弁座出口オリフィス
５２５の下流に凹んだ開口若しくは拡大されたボア５３
０をも有している。ボア５３０は弁座出口オリフィス５
２５よりも大きく、挿入体６０は、弁座出口オリフィス
５２５からの流れを制限することなしにボア５３０へ挿
入することができる。
【００１８】挿入体６０の上流端部６０２は、挿入突起
６０６を有しており、この挿入突起は、ボア５３０に保
持される。挿入体６０の下流端部６０４は、球状部分６
１０を有している。挿入体入口オリフィス６２３及び挿
入体出口オリフィス６２５を有する挿入体チャネルが、
チャネル軸線６２６に沿って、突起６０を通って、上流
端部６０２に設けられた挿入体入口オリフィス６２３と
下流端部６０４に設けられた挿入体出口オリフィス６２
５との間に延びている。
６０６を有しており、この挿入突起は、ボア５３０に保
持される。挿入体６０の下流端部６０４は、球状部分６
１０を有している。挿入体入口オリフィス６２３及び挿
入体出口オリフィス６２５を有する挿入体チャネルが、
チャネル軸線６２６に沿って、突起６０を通って、上流
端部６０２に設けられた挿入体入口オリフィス６２３と
下流端部６０４に設けられた挿入体出口オリフィス６２
５との間に延びている。
【００１９】チャネル６２０の挿入体入口オリフィス６
２３は、移行円錐面５１２及び長手方向軸線２７０とほ
ぼ同心的に整合しており、チャネル６２０の上流端部６
２２における挿入体入口オリフィス６２３が、弁座５０
の弁座出口オリフィス５２５に流体接続されている。し
かしながら、挿入体出口オリフィス６２５は、長手方向
軸線２７０からずらされており、長手方向軸線２７０に
対してほぼ斜めにチャネル６２０を形成している。図４
に示したように、チャネル軸線６２６は長手方向軸線２
７０に対してほぼ１０゜の角度Ｍだけ傾斜しているが、
当業者は、チャネル６２０が長手方向軸線２７０に対し
て１０゜よりも小さい又は３０゜までの角度を成してい
ることができることを認識するであろう。
２３は、移行円錐面５１２及び長手方向軸線２７０とほ
ぼ同心的に整合しており、チャネル６２０の上流端部６
２２における挿入体入口オリフィス６２３が、弁座５０
の弁座出口オリフィス５２５に流体接続されている。し
かしながら、挿入体出口オリフィス６２５は、長手方向
軸線２７０からずらされており、長手方向軸線２７０に
対してほぼ斜めにチャネル６２０を形成している。図４
に示したように、チャネル軸線６２６は長手方向軸線２
７０に対してほぼ１０゜の角度Ｍだけ傾斜しているが、
当業者は、チャネル６２０が長手方向軸線２７０に対し
て１０゜よりも小さい又は３０゜までの角度を成してい
ることができることを認識するであろう。
【００２０】挿入体出口オリフィス６２５から出る燃料
は、ほぼ対称的な直円錐形の噴霧Ｃ１を形成し、この噴
霧は、円錐軸線６２８に沿って挿入体６０から排出さ
れ、円錐軸線６２８は、図４に示したようにチャネル軸
線６２６とほぼ同一線上に位置している。
は、ほぼ対称的な直円錐形の噴霧Ｃ１を形成し、この噴
霧は、円錐軸線６２８に沿って挿入体６０から排出さ
れ、円錐軸線６２８は、図４に示したようにチャネル軸
線６２６とほぼ同一線上に位置している。
【００２１】弁座アセンブリ１００を形成するために、
挿入体６０の突起６０６が弁座５０に設けられた拡大さ
れたボア５２０に挿入される。有利には、弁座５０と挿
入体６０とはレーザ溶接で結合されるが、当業者は、弁
座５０と挿入体６０とがプレスばめを含む別の手段によ
って結合することができることを認識するであろう。
挿入体６０の突起６０６が弁座５０に設けられた拡大さ
れたボア５２０に挿入される。有利には、弁座５０と挿
入体６０とはレーザ溶接で結合されるが、当業者は、弁
座５０と挿入体６０とがプレスばめを含む別の手段によ
って結合することができることを認識するであろう。
【００２２】弁座５０と挿入体６０とは、挿入体６０の
突起６０６が弁座５０に設けられた拡大されたボア５３
０に挿入されている場合には、前記第１実施例の弁座３
０と同じ形式で作動する。第１実施例よりも第２実施例
が優れている点は、別個の弁座５０と挿入体６０とを使
用しているため、望みに応じて種々異なる材料を使用す
ることができることである。有利には、弁座５０は４４
０Ｃステンレス鋼から形成されており、挿入体は３０４
ステンレス鋼から形成されているが、当業者は、弁座５
０と挿入体６０とが別の材料から形成することができる
ことを認識するであろう。前記別の材料は、Fecralloy
（鉄−クロム−アルミニウム合金）又はインジェクタ堆
積物を低減するためのセラミックス材料を含むがこれら
に限定されない。付加的に、２片設計により、弁座５０
は燃料インジェクタ１０の永久的な部材であることがで
きるが、異なる材料から形成されかつ／又は異なる所定
の角度Ｍを有する第２の挿入体を、別の応用例又は要求
のために第１の挿入体６０と交換することができる。さ
らに、２片アセンブリ１００は、組立プロセスをより単
純にすることもできる。なぜならば、挿入体６０は組立
ラインの最後に弁座５０に挿入することができ、これに
より工作器具の変更の必要性を最小限にし、顧客の要求
に応じて、特定の所定の角度Ｍを有する挿入体６０を使
用することができるからである。
突起６０６が弁座５０に設けられた拡大されたボア５３
０に挿入されている場合には、前記第１実施例の弁座３
０と同じ形式で作動する。第１実施例よりも第２実施例
が優れている点は、別個の弁座５０と挿入体６０とを使
用しているため、望みに応じて種々異なる材料を使用す
ることができることである。有利には、弁座５０は４４
０Ｃステンレス鋼から形成されており、挿入体は３０４
ステンレス鋼から形成されているが、当業者は、弁座５
０と挿入体６０とが別の材料から形成することができる
ことを認識するであろう。前記別の材料は、Fecralloy
（鉄−クロム−アルミニウム合金）又はインジェクタ堆
積物を低減するためのセラミックス材料を含むがこれら
に限定されない。付加的に、２片設計により、弁座５０
は燃料インジェクタ１０の永久的な部材であることがで
きるが、異なる材料から形成されかつ／又は異なる所定
の角度Ｍを有する第２の挿入体を、別の応用例又は要求
のために第１の挿入体６０と交換することができる。さ
らに、２片アセンブリ１００は、組立プロセスをより単
純にすることもできる。なぜならば、挿入体６０は組立
ラインの最後に弁座５０に挿入することができ、これに
より工作器具の変更の必要性を最小限にし、顧客の要求
に応じて、特定の所定の角度Ｍを有する挿入体６０を使
用することができるからである。
【図１】本発明の第１実施例による弁座を備えた燃料イ
ンジェクタの、側方から見た断面図である。
ンジェクタの、側方から見た断面図である。
【図２】図１の２−２線に沿って見た弁座の底面図であ
る。
る。
【図３】図１の３−３線に沿って見た燃料噴霧パターン
を示す底面図である。
を示す底面図である。
【図４】本発明の第２実施例による弁座を側方から見た
断面図である。
断面図である。
１０ 燃料インジェクタ、 １０２ 下流端部、 ２０
ハウジング、 ２７０ 長手方向軸線、 ３０ 弁
座、 ３０２ 上流端部、 ３０４ 下流端部、４０２
シール面、 ４０４ 下流端部、 ３１０ 傾斜面、
３１２ 移行円錐面、 ３２０ チャネル、 ３２２
上流端部、 ３２３ 燃料入口オリフィス、 ３２４
下流端部、 ３２５ 燃料出口オリフィス、 ３２６
チャネル軸線、 ２７０ 長手方向軸線、 ３３０
突起、 ４０ ニードル、 ４０２ 当接面、 ４０４
下流端部、 ５０ 弁座、 ５０２ 上流端部、 ５
０４ 下流端部、 ５１０ 傾斜面、 ５１２ 移行円
錐面、 ５２０ チャネル、 ５２２ 上流端部、 ５
２３ 弁座入口オリフィス、 ５２５ 弁座出口オリフ
ィス、 ６０ 挿入体、 ６０２ 上流端部、 ６０４
下流端部、 ６０６ 挿入突起、 ６０６ 挿入突
起、 ６１０ 球状部分、 ６２３ 挿入体入口オリフ
ィス、 ６２５ 挿入体出口オリフィス、 ６２６ チ
ャネル軸線、６２８ 円錐軸線
ハウジング、 ２７０ 長手方向軸線、 ３０ 弁
座、 ３０２ 上流端部、 ３０４ 下流端部、４０２
シール面、 ４０４ 下流端部、 ３１０ 傾斜面、
３１２ 移行円錐面、 ３２０ チャネル、 ３２２
上流端部、 ３２３ 燃料入口オリフィス、 ３２４
下流端部、 ３２５ 燃料出口オリフィス、 ３２６
チャネル軸線、 ２７０ 長手方向軸線、 ３３０
突起、 ４０ ニードル、 ４０２ 当接面、 ４０４
下流端部、 ５０ 弁座、 ５０２ 上流端部、 ５
０４ 下流端部、 ５１０ 傾斜面、 ５１２ 移行円
錐面、 ５２０ チャネル、 ５２２ 上流端部、 ５
２３ 弁座入口オリフィス、 ５２５ 弁座出口オリフ
ィス、 ６０ 挿入体、 ６０２ 上流端部、 ６０４
下流端部、 ６０６ 挿入突起、 ６０６ 挿入突
起、 ６１０ 球状部分、 ６２３ 挿入体入口オリフ
ィス、 ６２５ 挿入体出口オリフィス、 ６２６ チ
ャネル軸線、６２８ 円錐軸線
フロントページの続き (72)発明者 ジェイムズ ポール フォクトマン アメリカ合衆国 ヴァージニア ウィリア ムズバーグ コロニアル アヴェニュー 908
Claims (30)
- 【請求項１】 インジェクタであって、該インジェクタ
が、下流端部と、前記インジェクタを通って延びた長手
方向軸線を有しており、前記インジェクタが、下流端部
に配置された出口オリフィスを有しており、該出口オリ
フィスが、前記長手方向軸線に対して傾斜した出口軸線
を有しており、前記出口オリフィスが、前記出口軸線と
同一線を成す噴霧軸線を有する円錐形の噴霧を排出する
ようになっていることを特徴とする、インジェクタ。 - 【請求項２】 前記出口オリフィスが、該出口オリフィ
スに対して通常の円形の横断面を有している、請求項１
記載のインジェクタ。 - 【請求項３】 前記下流端部が、球面を有している、請
求項１記載のインジェクタ。 - 【請求項４】 燃料インジェクタのための弁座におい
て、 前記燃料インジェクタを通って延びた長手方向インジェ
クタ軸線と、 該長手方向インジェクタ軸線上に燃料入口オリフィスを
有する上流端部と、 燃料出口オリフィスを有する下流端部と、 前記燃料入口オリフィスと前記燃料出口オリフィスとの
間に延びたチャネルとが設けられており、前記燃料出口
オリフィスが、前記長手方向インジェクタ軸線に対して
傾斜したチャネル軸線を有しており、 燃料出口オリフィスから出る燃料が、チャネル軸線と同
一線を成す噴霧軸線を有する対称的な円錐形の噴霧を形
成するようになっていることを特徴とする、燃料インジ
ェクタのための弁座。 - 【請求項５】 前記燃料入口オリフィスが円形である、
請求項４記載の弁座。 - 【請求項６】 前記燃料出口オリフィスが円形である、
請求項４記載の弁座。 - 【請求項７】 前記下流端部が球面を有しており、前記
燃料出口オリフィスが前記球面に配置されている、請求
項４記載の弁座。 - 【請求項８】 前記燃料出口オリフィスが円形である、
請求項７記載の弁座。 - 【請求項９】 前記角度が、０゜と３０゜との間であ
る、請求項４記載の弁座。 - 【請求項１０】 前記円錐形の噴霧が、直円錐である、
請求項４記載の弁座。 - 【請求項１１】 燃料インジェクタのための弁座アセン
ブリにおいて、 弁座が設けられており、該弁座が、該弁座を通って延び
た長手方向軸線と、該長手方向軸線上に弁座入口オリフ
ィスを有する上流端部と、前記長手方向軸線上に弁座出
口オリフィスを有する下流端部と、前記弁座入口オリフ
ィスと前記弁座出口オリフィスとの間に長手方向軸線に
沿って延びた弁座チャネルと、長手方向軸線に沿って弁
座出口開口の下流に設けられた凹んだ開口とを有してお
り、該凹んだ開口が、前記弁座出口オリフィスよりも大
きく、 第１の曲がり流挿入体が設けられており、該第１の曲が
り流挿入体が、挿入体入口オリフィスを有する上流挿入
体端部と、下流挿入体端部と、挿入体を通って延びたチ
ャネル軸線と、下流挿入体端部に挿入体出口オリフィス
を有する挿入体チャネルとを有しており、前記出口オリ
フィスが、長手方向インジェクタ軸線に対して傾斜した
チャネル軸線を有しており、さらに前記第１の曲がり流
挿入体が、上流端部から延びた挿入体突起を有してお
り、該挿入体突起が、前記凹んだ開口に保持されるよう
になっており、弁座出口オリフィスが、挿入体入口オリ
フィスに流体連通しており、前記チャネル軸線が弁座軸
線に対して第１の角度で傾斜していることを特徴とす
る、燃料インジェクタのための弁座アセンブリ。 - 【請求項１２】 挿入体出口オリフィスから出る燃料
が、チャネル軸線と同一線を成す噴霧軸線を有する対称
的な円錐形噴霧を形成するようになっている、請求項１
１記載の弁座。 - 【請求項１３】 前記挿入体入口オリフィスが円形であ
る、請求項１１記載の弁座。 - 【請求項１４】 前記挿入体出口オリフィスが円形であ
る、請求項１１記載の弁座。 - 【請求項１５】 前記下流挿入体端部が、球状部分を有
しており、前記挿入体出口オリフィスが、前記球状部分
に配置されている、請求項１１記載の弁座。 - 【請求項１６】 前記挿入体出口オリフィスが円形であ
る、請求項１５記載の弁座。 - 【請求項１７】 前記角度が、０゜と３０゜との間であ
る、請求項１１記載の弁座。 - 【請求項１８】 前記円錐形の噴霧が、直円錐である、
請求項１１記載の弁座。 - 【請求項１９】 第１の曲がり流挿入体が、弁座軸線に
対して第２の角度で傾斜した第２のチャネル軸線を有す
る第２の曲がり流挿入体と交換されるようになってい
る、請求項１１記載の弁座。 - 【請求項２０】 第１の曲がり流挿入体が、第１の材料
から形成されており、第２の曲がり流挿入体が、第２の
材料から形成されている、請求項１９記載の弁座。 - 【請求項２１】 燃料インジェクタから円錐形の曲がり
噴霧を生ぜしめる方法において、 燃料を弁座に設けられた入口オリフィスへ方向付け、該
入口オリフィスが、燃料インジェクタの長手方向軸線に
沿っており、 燃料を入口オリフィスから、弁座に設けられたチャネル
を通って出口オリフィスにまで方向付け、前記チャネル
が、前記長手方向軸線に対して所定の角度で傾斜したチ
ャネル軸線に沿っており、 燃料を出口オリフィスから排出し、燃料が、前記チャネ
ル軸線と同一線を成す噴霧軸線を有する円錐形噴霧を形
成するようになっていることを特徴とする、燃料インジ
ェクタから円錐形の曲がり噴霧を生ぜしめる方法。 - 【請求項２２】 前記入口オリフィスが円形である、請
求項２１記載の方法。 - 【請求項２３】 前記出口オリフィスが円形である、請
求項２１記載の方法。 - 【請求項２４】 前記出口オリフィスが球面に設けられ
ている、請求項２１記載の方法。 - 【請求項２５】 前記出口オリフィスが円形である、請
求項２４記載の方法。 - 【請求項２６】 前記角度が、０゜と３０゜との間であ
る、請求項２１記載の方法。 - 【請求項２７】 前記円錐形の噴霧が、直円錐である、
請求項２１記載の方法。 - 【請求項２８】 燃料インジェクタにおける燃料噴霧角
度を変更する方法において、 第１の噴霧角度を有する第１の曲がり流挿入体を燃料イ
ンジェクタの排出端部から取り外し、第２の噴霧角度を
有する第２の曲がり流挿入体を燃料インジェクタの排出
端部に挿入することを特徴とする、燃料インジェクタに
おける燃料噴霧角度を変更する方法。 - 【請求項２９】 前記第１の曲がり流挿入体が、第１の
材料から形成されており、第２の曲がり流挿入体が、第
２の材料から形成されている、請求項２８記載の方法。 - 【請求項３０】 単一のインジェクタアセンブリから複
数の曲がり噴霧を提供する方法において、 排出端部を有するインジェクタを提供し、前記排出端部
が、複数の挿入体のうちの１つを収容するようになって
おり、それぞれの挿入体が、種々異なる所定の排出角度
を有しており、 所定の排出角度を備えた挿入体を選択し、 該挿入体をインジェクタの排出端部に挿入して固定する
ことを特徴とする、単一のインジェクタアセンブリから
複数の曲がり噴霧を提供する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/500,232 US6308901B1 (en) | 2000-02-08 | 2000-02-08 | Fuel injector with a cone shaped bent spray |
| US09/500232 | 2000-02-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001221134A true JP2001221134A (ja) | 2001-08-17 |
Family
ID=23988573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001028120A Pending JP2001221134A (ja) | 2000-02-08 | 2001-02-05 | 円錐形の曲がり噴霧を備えた燃料インジェクタ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6308901B1 (ja) |
| EP (1) | EP1124057A3 (ja) |
| JP (1) | JP2001221134A (ja) |
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