JP2002031007A - 球形の弁部材を有する高圧耐久性のインジェクタ - Google Patents
球形の弁部材を有する高圧耐久性のインジェクタInfo
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- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
- F02M63/0003—Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure
- F02M63/0005—Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure using valves actuated by fluid pressure
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 特に高圧蓄え室（コモンレール）使用に関連
してインジェクタを使用する場合に、発生する高圧に耐
えるインジェクタを提供する。 【解決手段】 制御部材（３）の制御時に、アクチュエ
ータにより作動可能な閉鎖部材（４）を介して、シート
弁としての球形の制御体（１９）が流入部（２５）及び
／又は流出部（２６）を開閉するようにした。
してインジェクタを使用する場合に、発生する高圧に耐
えるインジェクタを提供する。 【解決手段】 制御部材（３）の制御時に、アクチュエ
ータにより作動可能な閉鎖部材（４）を介して、シート
弁としての球形の制御体（１９）が流入部（２５）及び
／又は流出部（２６）を開閉するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃焼室
に燃料を噴射するためのインジェクタであって、高圧蓄
え室（コモンレール）からの燃料の流入部が、インジェ
クタのケーシングに開口しており、インジェクタのケー
シングに制御部材が垂直方向で可動に収容されており、
該制御部材の運動が、ケーシングに設けられた制御室の
放圧を介して行われ、該制御室にアクチュエータにより
作動可能な閉鎖部材が対応配置されている形式のものに
関する。
に燃料を噴射するためのインジェクタであって、高圧蓄
え室（コモンレール）からの燃料の流入部が、インジェ
クタのケーシングに開口しており、インジェクタのケー
シングに制御部材が垂直方向で可動に収容されており、
該制御部材の運動が、ケーシングに設けられた制御室の
放圧を介して行われ、該制御室にアクチュエータにより
作動可能な閉鎖部材が対応配置されている形式のものに
関する。
【０００２】著しい高圧下にある十分に調量された燃料
量を内燃機関の燃焼室へ噴射するために役立つインジェ
クタの場合、インジェクタケーシング内で摺動するよう
に支承された制御部材の漏れ燃料側に、ケーシング内で
の正確なガイドを必要とする漏れ燃料ピストンが形成さ
れている。漏れ燃料側の満足のいくシールを得るために
は、インジェクタのケーシングにおける漏れ燃料ピスト
ンの正確なガイドは高い製作精度を要求する。更に、制
御部材に形成された漏れ燃料ピストンではショートオー
バラップが生じる。作動圧力が絶えず増大する場合、特
に高圧蓄え室（コモンレール）使用に関連してインジェ
クタを使用する場合は、インジェクタ及びこれらのイン
ジェクタの構成部材は発生する高圧に耐える必要があ
る。
量を内燃機関の燃焼室へ噴射するために役立つインジェ
クタの場合、インジェクタケーシング内で摺動するよう
に支承された制御部材の漏れ燃料側に、ケーシング内で
の正確なガイドを必要とする漏れ燃料ピストンが形成さ
れている。漏れ燃料側の満足のいくシールを得るために
は、インジェクタのケーシングにおける漏れ燃料ピスト
ンの正確なガイドは高い製作精度を要求する。更に、制
御部材に形成された漏れ燃料ピストンではショートオー
バラップが生じる。作動圧力が絶えず増大する場合、特
に高圧蓄え室（コモンレール）使用に関連してインジェ
クタを使用する場合は、インジェクタ及びこれらのイン
ジェクタの構成部材は発生する高圧に耐える必要があ
る。
【０００３】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９８
３５４９４号明細書はポンプ・ノズルユニットに関する
ものである。この公知のポンプ・ノズルユニットは、直
接噴射式の内燃機関の燃焼室に燃料を供給するために役
立つ。前記ポンプユニットは噴射圧を形成して燃焼室に
噴射ノズルを介して燃料を噴射するために役立ち且つ制
御弁を備えた制御ユニットを有している。前記制御弁
は、外側に向かって開くＡ型弁として形成されている。
更に、ポンプユニット内の圧力形成を制御するための弁
作動ユニットが設けられている。構成が単純且つコンパ
クトで特に短い応答時間を有する制御ユニットを備えた
ポンプ・ノズルユニットを得るためには、本発明は、弁
作動ユニットが、例えば電磁石よりも著しく短い応答時
間を有する圧電アクチュエータとして形成されていると
いうことを提案する。
３５４９４号明細書はポンプ・ノズルユニットに関する
ものである。この公知のポンプ・ノズルユニットは、直
接噴射式の内燃機関の燃焼室に燃料を供給するために役
立つ。前記ポンプユニットは噴射圧を形成して燃焼室に
噴射ノズルを介して燃料を噴射するために役立ち且つ制
御弁を備えた制御ユニットを有している。前記制御弁
は、外側に向かって開くＡ型弁として形成されている。
更に、ポンプユニット内の圧力形成を制御するための弁
作動ユニットが設けられている。構成が単純且つコンパ
クトで特に短い応答時間を有する制御ユニットを備えた
ポンプ・ノズルユニットを得るためには、本発明は、弁
作動ユニットが、例えば電磁石よりも著しく短い応答時
間を有する圧電アクチュエータとして形成されていると
いうことを提案する。
【０００４】ドイツ連邦共和国特許第３７２８８１７号
明細書は内燃機関のための燃料噴射ポンプに関するもの
である。この公知の燃料噴射ポンプは、ガイドスリーブ
を形成し且つ通路内を滑動する弁軸部と、この弁軸部に
結合されて作動装置に面した弁ヘッドとから成る制御弁
部材を有している。前記弁ヘッドのシール面は弁座を形
成する制御孔の面と協働し、この場合、弁軸部の周面は
切欠きを有している。この切欠きの軸方向延在部は、燃
料供給導管の開口部から弁座と協働する弁ヘッドのシー
ル面の始まりにまで達している。前記切欠きには、燃料
供給導管の圧力に晒される面が形成されており、この面
は、制御弁の閉鎖状態で燃料供給導管の圧力に晒される
弁ヘッドの面と同一である。これにより、弁の閉鎖状態
では圧力補償された状態が生ぜしめられ、この場合、ガ
イドスリーブには制御弁を開放位置に向かって負荷する
ばね部材が収容されている。
明細書は内燃機関のための燃料噴射ポンプに関するもの
である。この公知の燃料噴射ポンプは、ガイドスリーブ
を形成し且つ通路内を滑動する弁軸部と、この弁軸部に
結合されて作動装置に面した弁ヘッドとから成る制御弁
部材を有している。前記弁ヘッドのシール面は弁座を形
成する制御孔の面と協働し、この場合、弁軸部の周面は
切欠きを有している。この切欠きの軸方向延在部は、燃
料供給導管の開口部から弁座と協働する弁ヘッドのシー
ル面の始まりにまで達している。前記切欠きには、燃料
供給導管の圧力に晒される面が形成されており、この面
は、制御弁の閉鎖状態で燃料供給導管の圧力に晒される
弁ヘッドの面と同一である。これにより、弁の閉鎖状態
では圧力補償された状態が生ぜしめられ、この場合、ガ
イドスリーブには制御弁を開放位置に向かって負荷する
ばね部材が収容されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、公知
の欠点を回避することにある。
の欠点を回避することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明では、制御部材の制御時に、アクチュエータに
より作動可能な閉鎖部材を介して、シート弁としての球
形の制御体が流入部及び／又は流出部を開閉するように
した。
に本発明では、制御部材の制御時に、アクチュエータに
より作動可能な閉鎖部材を介して、シート弁としての球
形の制御体が流入部及び／又は流出部を開閉するように
した。
【０００７】
【発明の効果】高圧下にある燃料を噴射するためのイン
ジェクタのインジェクタケーシング内で球形に形成され
た閉鎖部材を使用することは、漏れ燃料側の弁部材とし
ても、ノズル流入部の開閉用の制御部材としても、短い
行程距離を可能にする。球形に形成された弁制御体はド
イツ工業規格構成部材であり且つμｍ単位の直径段部を
有していてよく、従って任意の組込みサイズで追加購入
部材として供与される極めて廉価な構成部材である。こ
れらの構成部材のジオメトリックな形状に基づき、当該
構成部材は最高圧力に耐え且つ最高の表面品質で加工さ
れている。
ジェクタのインジェクタケーシング内で球形に形成され
た閉鎖部材を使用することは、漏れ燃料側の弁部材とし
ても、ノズル流入部の開閉用の制御部材としても、短い
行程距離を可能にする。球形に形成された弁制御体はド
イツ工業規格構成部材であり且つμｍ単位の直径段部を
有していてよく、従って任意の組込みサイズで追加購入
部材として供与される極めて廉価な構成部材である。こ
れらの構成部材のジオメトリックな形状に基づき、当該
構成部材は最高圧力に耐え且つ最高の表面品質で加工さ
れている。
【０００８】球形の弁制御部材の漏れ燃料側が漏れ燃料
ピストンの代わりに漏れ燃料弁として使用されると、最
少行程距離が実現され得る。これにより、高圧蓄え室
（コモンレール）の流入部がまだ閉鎖されておらず、且
つ噴射ノズルの放圧用の漏れ燃料流出部が既に開かれて
いる段階が著しく短縮されている。この開放段階のオー
バラップは、例えば制御ピストンとして形成された制御
部材の弁行程ｈ１が、球形の閉鎖部材で調節する漏れ燃
料弁行程ｈ２よりも大きいということにより、有利に影
響を及ぼされる。このことは、対応して寸法決めされ
た、弁体に挿入されていてよいばね部材によって実現さ
れ得る。インジェクタケーシングに定置で設けられたプ
ランジャにおける球形の閉鎖部材の適当な支承により、
制御部材は、予負荷部材によって負荷される球形の閉鎖
部材に関して垂直方向で昇降運動され得る。前記制御部
材を使用した場合、シート弁として働く、ばね負荷され
る球形の弁制御体によって、漏れ燃料ピストンの設けら
れた制御部材の構成と比較して行程距離に関する著しい
利点が得られる。
ピストンの代わりに漏れ燃料弁として使用されると、最
少行程距離が実現され得る。これにより、高圧蓄え室
（コモンレール）の流入部がまだ閉鎖されておらず、且
つ噴射ノズルの放圧用の漏れ燃料流出部が既に開かれて
いる段階が著しく短縮されている。この開放段階のオー
バラップは、例えば制御ピストンとして形成された制御
部材の弁行程ｈ１が、球形の閉鎖部材で調節する漏れ燃
料弁行程ｈ２よりも大きいということにより、有利に影
響を及ぼされる。このことは、対応して寸法決めされ
た、弁体に挿入されていてよいばね部材によって実現さ
れ得る。インジェクタケーシングに定置で設けられたプ
ランジャにおける球形の閉鎖部材の適当な支承により、
制御部材は、予負荷部材によって負荷される球形の閉鎖
部材に関して垂直方向で昇降運動され得る。前記制御部
材を使用した場合、シート弁として働く、ばね負荷され
る球形の弁制御体によって、漏れ燃料ピストンの設けら
れた制御部材の構成と比較して行程距離に関する著しい
利点が得られる。
【０００９】段付けされて形成された、制御部材として
働くプランジャによって負荷されていてよい球形のシー
ト弁を使用する場合も、弁体としてやはり、μｍ単位で
段付けされて製作された廉価な構成部材であるドイツ工
業規格球が使用される。球形の制御体を使用する場合、
制御部材は２つの部分から形成され、このことは噴射ノ
ズルの放圧のために設けられた漏れ燃料流出部の位置決
めにおいて有利である。対応配置された流入絞りに基づ
き高圧下にある燃料が制御体積として供給される制御室
の放圧時に、シート弁として球形に形成された制御体に
おいて最少行程距離で、ノズル流入部を介してノズルニ
ードルを取り囲むノズル室に流入する、噴射されるべき
噴射量の正確な調量が規定され得る。
働くプランジャによって負荷されていてよい球形のシー
ト弁を使用する場合も、弁体としてやはり、μｍ単位で
段付けされて製作された廉価な構成部材であるドイツ工
業規格球が使用される。球形の制御体を使用する場合、
制御部材は２つの部分から形成され、このことは噴射ノ
ズルの放圧のために設けられた漏れ燃料流出部の位置決
めにおいて有利である。対応配置された流入絞りに基づ
き高圧下にある燃料が制御体積として供給される制御室
の放圧時に、シート弁として球形に形成された制御体に
おいて最少行程距離で、ノズル流入部を介してノズルニ
ードルを取り囲むノズル室に流入する、噴射されるべき
噴射量の正確な調量が規定され得る。
【００１０】球形の弁体を負荷するための、段付けされ
て形成された制御ピストンを使用した場合、ほぼ回転対
称で形成されたこの構成部材の１直径段部を全く漏れ燃
料制御ピストンとして使用することができる。それとい
うのも、この場合、この漏れ燃料制御ピストンは製作技
術的に特に簡単に製作することができるからである。
て形成された制御ピストンを使用した場合、ほぼ回転対
称で形成されたこの構成部材の１直径段部を全く漏れ燃
料制御ピストンとして使用することができる。それとい
うのも、この場合、この漏れ燃料制御ピストンは製作技
術的に特に簡単に製作することができるからである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面につき詳しく説明する。
面につき詳しく説明する。
【００１２】図１には、流出側の漏れ燃料弁が球形の弁
体として形成されたインジェクタの縦断面図が示されて
おり、前記弁体はばね負荷されて、垂直方向で可動の制
御部材に収容されている。
体として形成されたインジェクタの縦断面図が示されて
おり、前記弁体はばね負荷されて、垂直方向で可動の制
御部材に収容されている。
【００１３】本発明に基づき提案されるインジェクタ１
はケーシング２を有しており、このケーシング２の孔に
は回転対称に形成された、例えば制御ピストンとして形
成された制御部材が挿入されている。この制御部材３の
上端面１０には制御室９が形成されている。この制御室
９の上端部には、閉鎖部材４によって開閉可能な流出絞
り８が位置している。前記閉鎖部材４は圧電アクチュエ
ータ又は電磁石又は機械的／液圧的な伝動装置として構
成されていてよく、この実施例では例えば球形に形成さ
れたシール部材６を、矢印５の方向で示した力で負荷す
る。これにより、シール部材６がシール座７に押し込ま
れて、制御室９内の制御体積を封入する。制御室９に
は、直径ｄ２で構成された制御部材３に設けられた孔１
１を介して、高圧下にある燃料が連続的に供給される。
制御部材３の壁には、貫通孔として形成された流入絞り
１２が設けられており、この流入絞り１２を覆うよう
に、高圧蓄え室流入部（コモンレール）から来る燃料が
制御部材３を取り囲む弁室に流入し、この弁室から流入
絞り１２と孔１１とを介して制御室９に流入する。
はケーシング２を有しており、このケーシング２の孔に
は回転対称に形成された、例えば制御ピストンとして形
成された制御部材が挿入されている。この制御部材３の
上端面１０には制御室９が形成されている。この制御室
９の上端部には、閉鎖部材４によって開閉可能な流出絞
り８が位置している。前記閉鎖部材４は圧電アクチュエ
ータ又は電磁石又は機械的／液圧的な伝動装置として構
成されていてよく、この実施例では例えば球形に形成さ
れたシール部材６を、矢印５の方向で示した力で負荷す
る。これにより、シール部材６がシール座７に押し込ま
れて、制御室９内の制御体積を封入する。制御室９に
は、直径ｄ２で構成された制御部材３に設けられた孔１
１を介して、高圧下にある燃料が連続的に供給される。
制御部材３の壁には、貫通孔として形成された流入絞り
１２が設けられており、この流入絞り１２を覆うよう
に、高圧蓄え室流入部（コモンレール）から来る燃料が
制御部材３を取り囲む弁室に流入し、この弁室から流入
絞り１２と孔１１とを介して制御室９に流入する。
【００１４】制御部材３−この実施例では異なる直径ｄ
２；ｄ１で形成されたピストン部材−には縮小されたシ
リンダ１５が設けられており、このシリンダ１５は制御
部材１３に形成された中空室を制限する。この中空室に
はコイルばねとして形成されたばね部材１７が位置して
おり、このばね部材１７の一方の面は縮小されたシリン
ダ１５の端面に当接しており且つ反対側はディスク形の
支持部材１８に支持されている。シールばね１７とディ
スク１８とによって、球形に形成された制御体１９が、
インジェクタ１のケーシング２に定置で支持されたプラ
ンジャ２０に対して押圧されている。このプランジャ２
０の両側には環状通路が延びており、この環状通路はピ
ストン形に形成された制御部材３の下位に設けられた漏
れ燃料室２６に開口しており、この漏れ燃料室２６から
漏れ燃料が中空室２８へ流入する。この中空室２８に
は、一方ではインジェクタ１のケーシングに支持されて
おり且つ他方ではノズルニードル２９の端面３１に当接
しているノズル用ばね２７が設けられている。インジェ
クタ１のケーシング２に設けられた中空室２８からは漏
れ燃料導管３０が分岐しており、この漏れ燃料導管３０
は、ノズル室（図示せず）若しくは漏れ燃料室２６から
流出する漏れ燃料流を自動車の燃料リザーバへ送り戻
す。
２；ｄ１で形成されたピストン部材−には縮小されたシ
リンダ１５が設けられており、このシリンダ１５は制御
部材１３に形成された中空室を制限する。この中空室に
はコイルばねとして形成されたばね部材１７が位置して
おり、このばね部材１７の一方の面は縮小されたシリン
ダ１５の端面に当接しており且つ反対側はディスク形の
支持部材１８に支持されている。シールばね１７とディ
スク１８とによって、球形に形成された制御体１９が、
インジェクタ１のケーシング２に定置で支持されたプラ
ンジャ２０に対して押圧されている。このプランジャ２
０の両側には環状通路が延びており、この環状通路はピ
ストン形に形成された制御部材３の下位に設けられた漏
れ燃料室２６に開口しており、この漏れ燃料室２６から
漏れ燃料が中空室２８へ流入する。この中空室２８に
は、一方ではインジェクタ１のケーシングに支持されて
おり且つ他方ではノズルニードル２９の端面３１に当接
しているノズル用ばね２７が設けられている。インジェ
クタ１のケーシング２に設けられた中空室２８からは漏
れ燃料導管３０が分岐しており、この漏れ燃料導管３０
は、ノズル室（図示せず）若しくは漏れ燃料室２６から
流出する漏れ燃料流を自動車の燃料リザーバへ送り戻
す。
【００１５】インジェクタ１のケーシング２内では弁室
１４の下位で、分岐部が噴射ノズルのノズル室（図示せ
ず）を負荷するノズル流入部２５を成している。このノ
ズル流入部２５はケーシング側に設けられた、インジェ
クタ１のケーシング２の直径２４−直径ｄ１に対応する
−の孔から分岐している。制御部材３をインジェクタ１
のケーシング２内でガイドする、制御部材３のヘッドに
形成された直径ｄ２には符号２３が付されている。
１４の下位で、分岐部が噴射ノズルのノズル室（図示せ
ず）を負荷するノズル流入部２５を成している。このノ
ズル流入部２５はケーシング側に設けられた、インジェ
クタ１のケーシング２の直径２４−直径ｄ１に対応する
−の孔から分岐している。制御部材３をインジェクタ１
のケーシング２内でガイドする、制御部材３のヘッドに
形成された直径ｄ２には符号２３が付されている。
【００１６】閉鎖部材４の作動時、つまり制御室９の放
圧時には、制御室体積が流出絞り８を介して制御室９か
ら流出して、制御部材３の端面１０が制御室内へ、符号
ｈ１で示した間隔に対応して進出運動することを可能に
する。これにより、制御部材３は垂直方向上向きで運動
する。この運動により、高圧蓄え室（コモンレール）の
流入部１３が開口している弁室１４が開放されるので、
高圧下にある燃料がノズル流入部２５を介して噴射ノズ
ルに到達する。同時にばね部材１７とディスク１８とに
よって、球形に形成された制御体１９に作用する圧着力
は、制御部材３の端面１０が制御室９に進入することに
よって弱まる。これにより、球形に形成された制御体１
９はその座面から例えばｈ２（符号２１）の所定量だけ
上昇するので、制御部材３に設けられた横方向孔を介し
て僅かな漏れ燃料量が漏れ燃料室２６に流入する。球形
に形成された制御体１９で調節するストローク運動ｈ２
は、制御部材３の端面１０の、制御室９内への垂直方向
運動に比べて著しく小さい。
圧時には、制御室体積が流出絞り８を介して制御室９か
ら流出して、制御部材３の端面１０が制御室内へ、符号
ｈ１で示した間隔に対応して進出運動することを可能に
する。これにより、制御部材３は垂直方向上向きで運動
する。この運動により、高圧蓄え室（コモンレール）の
流入部１３が開口している弁室１４が開放されるので、
高圧下にある燃料がノズル流入部２５を介して噴射ノズ
ルに到達する。同時にばね部材１７とディスク１８とに
よって、球形に形成された制御体１９に作用する圧着力
は、制御部材３の端面１０が制御室９に進入することに
よって弱まる。これにより、球形に形成された制御体１
９はその座面から例えばｈ２（符号２１）の所定量だけ
上昇するので、制御部材３に設けられた横方向孔を介し
て僅かな漏れ燃料量が漏れ燃料室２６に流入する。球形
に形成された制御体１９で調節するストローク運動ｈ２
は、制御部材３の端面１０の、制御室９内への垂直方向
運動に比べて著しく小さい。
【００１７】シール部材１７の適当な寸法決めと、球形
に形成された制御体１９の組込みサイズの適当な選択と
に基づき、漏れ燃料弁として働く球形の閉鎖部材のスト
ローク運動が、制御室９の放圧を調節する、符号２２で
示した行程距離ｈ１に対応する上昇運動の際に調節され
るシリンダ形に形成された制御部材３の全ストローク運
動よりも著しく小さいように、ストローク距離パラメー
タｈ２を調節することができる。
に形成された制御体１９の組込みサイズの適当な選択と
に基づき、漏れ燃料弁として働く球形の閉鎖部材のスト
ローク運動が、制御室９の放圧を調節する、符号２２で
示した行程距離ｈ１に対応する上昇運動の際に調節され
るシリンダ形に形成された制御部材３の全ストローク運
動よりも著しく小さいように、ストローク距離パラメー
タｈ２を調節することができる。
【００１８】これに対して、アクチュエータによって作
動される閉鎖部材４が流出絞り８を再び閉じると制御室
９内に圧力が形成され、これにより、制御部材３の端面
１０は再びケーシング孔２３に進入する。縮小されたシ
リンダ１５，ばね部材１７及びディスク形の支持面１８
を介して、制御体１９が再びプランジャ２０の上面に載
着するまで座に押し込まれる。制御部材３がケーシング
孔２３に更に進入すると、圧縮ばね部材１７が更に圧縮
されて漏れ燃料室２６が開放されるので、ノズル流入部
２５は、制御部材３に設けられた横方向孔及び行程距離
ｈ２（符号２１）だけ開かれたギャップを介して、プラ
ンジャ２０に沿った環状通路を通って漏れ燃料室２６へ
放圧可能である。これにより、制御部材３の閉鎖時に噴
射ノズルの放圧が実現され得る。この場合も、押圧体２
０の当接面に対する制御体１９の衝突時に調節される行
程距離ｈ２は、制御室９から進出する際の制御部材３の
行程距離ｈ１よりも小さく選択されている。
動される閉鎖部材４が流出絞り８を再び閉じると制御室
９内に圧力が形成され、これにより、制御部材３の端面
１０は再びケーシング孔２３に進入する。縮小されたシ
リンダ１５，ばね部材１７及びディスク形の支持面１８
を介して、制御体１９が再びプランジャ２０の上面に載
着するまで座に押し込まれる。制御部材３がケーシング
孔２３に更に進入すると、圧縮ばね部材１７が更に圧縮
されて漏れ燃料室２６が開放されるので、ノズル流入部
２５は、制御部材３に設けられた横方向孔及び行程距離
ｈ２（符号２１）だけ開かれたギャップを介して、プラ
ンジャ２０に沿った環状通路を通って漏れ燃料室２６へ
放圧可能である。これにより、制御部材３の閉鎖時に噴
射ノズルの放圧が実現され得る。この場合も、押圧体２
０の当接面に対する制御体１９の衝突時に調節される行
程距離ｈ２は、制御室９から進出する際の制御部材３の
行程距離ｈ１よりも小さく選択されている。
【００１９】本発明に基づき提案される構成の別の変化
実施例では、図２に縦断面図で示したインジェクタの制
御ユニットは、段付けされた制御ピストン及びこの制御
ピストンに当接する球形の制御体から成っている。
実施例では、図２に縦断面図で示したインジェクタの制
御ユニットは、段付けされた制御ピストン及びこの制御
ピストンに当接する球形の制御体から成っている。
【００２０】インジェクタ１はインジェクタケーシング
２を有しており、このインジェクタケーシング２には、
段付けされた区分に形成されたピストン形の制御部材３
が挿入されている。インジェクタ１のケーシング２には
制御室９が形成されており、この制御室９は流出絞り８
を介して放圧可能である。このためには漏れ燃料導管３
０に接続された中空室が設けられており、この中空室の
シール座７は球形に形成された閉鎖部材６を介して開閉
可能である。この閉鎖部材６−この実施例では球として
形成されている−は、例えば圧電アクチュエータ又は電
磁石等のアクチュエータを介して、矢印で示したアクチ
ュエータ作用方向で負荷されていてよく、シール座７を
閉鎖することができる。
２を有しており、このインジェクタケーシング２には、
段付けされた区分に形成されたピストン形の制御部材３
が挿入されている。インジェクタ１のケーシング２には
制御室９が形成されており、この制御室９は流出絞り８
を介して放圧可能である。このためには漏れ燃料導管３
０に接続された中空室が設けられており、この中空室の
シール座７は球形に形成された閉鎖部材６を介して開閉
可能である。この閉鎖部材６−この実施例では球として
形成されている−は、例えば圧電アクチュエータ又は電
磁石等のアクチュエータを介して、矢印で示したアクチ
ュエータ作用方向で負荷されていてよく、シール座７を
閉鎖することができる。
【００２１】インジェクタのケーシング２の中央域には
高圧蓄え室流入部１３が設けられており、この高圧蓄え
室流入部１３から、インジェクタ１のケーシング２に設
けられた制御室９に開口する流入絞り１２に通じる１本
の導管が分岐している。前記流入絞り１２により、制御
室９における制御体積の連続的な滞留が保証されてい
る。制御室９に突入するように、直径ｄ１で構成された
制御部材３のヘッド部分の端部を成す端面１０が示され
ている。制御部材３はケーシング孔２４内で垂直方向で
可動である。制御部材３に当接して図２に示されたプラ
ンジャ３２は、ばね部材１７によって取り囲まれた減径
領域を備えて構成されている。プランジャ３２の、弁室
１４に突入している端部には丸みを付けられたストッパ
面３３が設けられており、このストッパ面３３は球形に
形成された制御体１９を部分的に取り囲んでいる。プラ
ンジャ３２によって、球形に形成された制御体１９は座
面３６に押し込まれ、この座面３６において制御体１９
は座直径３７を以て弁室１４を、高圧蓄え室流入部１３
から滞留している、高圧下にある燃料に対してシールす
る。弁室１４からはノズル流入部２５へ通じる横方向孔
が分岐しており、この場合ノズル流入部は同時に、前記
横方向孔の上位に設けられた漏れ燃料室２６に開口する
別の横方向孔を有している。
高圧蓄え室流入部１３が設けられており、この高圧蓄え
室流入部１３から、インジェクタ１のケーシング２に設
けられた制御室９に開口する流入絞り１２に通じる１本
の導管が分岐している。前記流入絞り１２により、制御
室９における制御体積の連続的な滞留が保証されてい
る。制御室９に突入するように、直径ｄ１で構成された
制御部材３のヘッド部分の端部を成す端面１０が示され
ている。制御部材３はケーシング孔２４内で垂直方向で
可動である。制御部材３に当接して図２に示されたプラ
ンジャ３２は、ばね部材１７によって取り囲まれた減径
領域を備えて構成されている。プランジャ３２の、弁室
１４に突入している端部には丸みを付けられたストッパ
面３３が設けられており、このストッパ面３３は球形に
形成された制御体１９を部分的に取り囲んでいる。プラ
ンジャ３２によって、球形に形成された制御体１９は座
面３６に押し込まれ、この座面３６において制御体１９
は座直径３７を以て弁室１４を、高圧蓄え室流入部１３
から滞留している、高圧下にある燃料に対してシールす
る。弁室１４からはノズル流入部２５へ通じる横方向孔
が分岐しており、この場合ノズル流入部は同時に、前記
横方向孔の上位に設けられた漏れ燃料室２６に開口する
別の横方向孔を有している。
【００２２】漏れ燃料室２６は、漏れ燃料ピストン３４
として形成されたプランジャ３２の上部域の周りで環状
に延在している。漏れ燃料室２６には、既に説明したノ
ズル流入部２５の上側の横方向孔が開口している。更
に、漏れ燃料室２６の、プランジャ３２の減径された付
加部の領域からは、漏れ燃料導管３０へ通じる横方向孔
が分岐している。この変化実施例では、丸みを付けられ
た面３３を以て球形に形成された制御体を取り囲むプラ
ンジャ３２は、漏れ燃料ピストンとして働く。側方に設
けられた高圧蓄え室（コモンレール）の流入部１３の下
位には、インジェクタ１のケーシング２内に同様に形成
された別の中空室２８が示されている。この中空室２８
には、円筒形に形成された当該中空室２８の一方の端面
に支持されたばね部材２７が収容されている。ばね部材
２７の他方の端部はノズルニードル２９の一方の端面３
１に支持されており、このノズルニードル２９の下端部
はノズル室３５によって取り囲まれており且つ内燃機関
の燃焼室に開口するノズル先端部を有している。インジ
ェクタ１のケーシング２内の中空室２８からは漏れ燃料
導管３０が分岐しており、この漏れ燃料導管３０は図２
の上部域に設けられた漏れ燃料導管３０に図示しない形
式で接続している。
として形成されたプランジャ３２の上部域の周りで環状
に延在している。漏れ燃料室２６には、既に説明したノ
ズル流入部２５の上側の横方向孔が開口している。更
に、漏れ燃料室２６の、プランジャ３２の減径された付
加部の領域からは、漏れ燃料導管３０へ通じる横方向孔
が分岐している。この変化実施例では、丸みを付けられ
た面３３を以て球形に形成された制御体を取り囲むプラ
ンジャ３２は、漏れ燃料ピストンとして働く。側方に設
けられた高圧蓄え室（コモンレール）の流入部１３の下
位には、インジェクタ１のケーシング２内に同様に形成
された別の中空室２８が示されている。この中空室２８
には、円筒形に形成された当該中空室２８の一方の端面
に支持されたばね部材２７が収容されている。ばね部材
２７の他方の端部はノズルニードル２９の一方の端面３
１に支持されており、このノズルニードル２９の下端部
はノズル室３５によって取り囲まれており且つ内燃機関
の燃焼室に開口するノズル先端部を有している。インジ
ェクタ１のケーシング２内の中空室２８からは漏れ燃料
導管３０が分岐しており、この漏れ燃料導管３０は図２
の上部域に設けられた漏れ燃料導管３０に図示しない形
式で接続している。
【００２３】この変化実施例では、ピストン形に形成さ
れた制御部材３の端面１０は、制御室９の放圧時にアク
チュエータ部材４の作動に基づき制御室９に進入する。
これにより、ばね部材１７のばね力に抗したプランジャ
３２の垂直方向の上昇運動が行われる。制御ピストンと
して形成されたプランジャ３２の上縁部３４は、ケーシ
ング側若しくはプランジャ側の縁部がオーバラップした
後に漏れ燃料室２６を閉鎖する。プランジャ３２の上昇
運動に基づき、球形の制御体１９がストッパ面３３によ
ってガイドされて座面３６から進出し且つ高圧蓄え室
（コモンレール）から来る燃料の流入部１３を解放する
ので、弁室１４の上位で第１の横方向孔を介して、高圧
下にある燃料がノズル室３５に通じるノズル流入部２５
に流入する。垂直方向上向きに運動するプランジャ３２
によって、漏れ燃料室２６は漏れ燃料導管３０に対して
制御縁部のオーバラップに基づきシールされているの
で、高圧側の、高圧蓄え室から来る燃料の流入部１３
と、漏れ燃料側の漏れ燃料導管３０との間に短絡は生じ
得ない。
れた制御部材３の端面１０は、制御室９の放圧時にアク
チュエータ部材４の作動に基づき制御室９に進入する。
これにより、ばね部材１７のばね力に抗したプランジャ
３２の垂直方向の上昇運動が行われる。制御ピストンと
して形成されたプランジャ３２の上縁部３４は、ケーシ
ング側若しくはプランジャ側の縁部がオーバラップした
後に漏れ燃料室２６を閉鎖する。プランジャ３２の上昇
運動に基づき、球形の制御体１９がストッパ面３３によ
ってガイドされて座面３６から進出し且つ高圧蓄え室
（コモンレール）から来る燃料の流入部１３を解放する
ので、弁室１４の上位で第１の横方向孔を介して、高圧
下にある燃料がノズル室３５に通じるノズル流入部２５
に流入する。垂直方向上向きに運動するプランジャ３２
によって、漏れ燃料室２６は漏れ燃料導管３０に対して
制御縁部のオーバラップに基づきシールされているの
で、高圧側の、高圧蓄え室から来る燃料の流入部１３
と、漏れ燃料側の漏れ燃料導管３０との間に短絡は生じ
得ない。
【００２４】アクチュエータによって作動される閉鎖部
材４の作動時に流出絞り８が閉じられ、これにより、高
圧蓄え室流入部１３を介して滞留している高圧下にある
燃料が、圧力の形成される制御室９に流入する。これに
より、制御部材３の端面１０が、インジェクタ１のケー
シング２に設けられた孔２４に戻されるので、プランジ
ャ３２延いてはこのプランジャ３２と協働する球形の制
御部材１９は再びその座面３６に圧着される。プランジ
ャ３２の下降運動時に漏れ燃料ピストン３４の制御縁部
が開放されるので、ノズル流入部２５延いてはノズル室
３５が直ちに放圧される。弛緩するシールばね１７によ
って助成されて、プランジャ３２が下方に向かって弁室
１４に進出し且つ球形に形成された制御体１９を座面３
６に圧着する。これにより弁室１４は、高圧蓄え室から
来る高圧下にある燃料の流入部１３に対して閉鎖されて
いる。
材４の作動時に流出絞り８が閉じられ、これにより、高
圧蓄え室流入部１３を介して滞留している高圧下にある
燃料が、圧力の形成される制御室９に流入する。これに
より、制御部材３の端面１０が、インジェクタ１のケー
シング２に設けられた孔２４に戻されるので、プランジ
ャ３２延いてはこのプランジャ３２と協働する球形の制
御部材１９は再びその座面３６に圧着される。プランジ
ャ３２の下降運動時に漏れ燃料ピストン３４の制御縁部
が開放されるので、ノズル流入部２５延いてはノズル室
３５が直ちに放圧される。弛緩するシールばね１７によ
って助成されて、プランジャ３２が下方に向かって弁室
１４に進出し且つ球形に形成された制御体１９を座面３
６に圧着する。これにより弁室１４は、高圧蓄え室から
来る高圧下にある燃料の流入部１３に対して閉鎖されて
いる。
【００２５】本発明の根底にある思想のこの変化実施例
では、球形に形成された制御体１９は、ノズル流入部２
５に通じる弁室１４の流入部を開閉するために働く。製
作技術的に簡単に実現しようとする構成では、回転対称
に形成されたプランジャ３２の縁部が、漏れ燃料室２６
を閉鎖可能な漏れ燃料制御縁部として働いてよい。漏れ
燃料室２６から分岐する横方向孔を介して、漏れ燃料導
管３０の流出側に燃料が供給されるので、漏れ燃料室２
６に生じる漏れ燃料体積を、漏れ燃料室２６から自動車
の燃料リザーバへ連続して送ることが保証されている。
では、球形に形成された制御体１９は、ノズル流入部２
５に通じる弁室１４の流入部を開閉するために働く。製
作技術的に簡単に実現しようとする構成では、回転対称
に形成されたプランジャ３２の縁部が、漏れ燃料室２６
を閉鎖可能な漏れ燃料制御縁部として働いてよい。漏れ
燃料室２６から分岐する横方向孔を介して、漏れ燃料導
管３０の流出側に燃料が供給されるので、漏れ燃料室２
６に生じる漏れ燃料体積を、漏れ燃料室２６から自動車
の燃料リザーバへ連続して送ることが保証されている。
【図１】ばね負荷されて、鉛直方向で可動の制御部材に
収容された球形の弁体として流出側の漏れ燃料弁が構成
されたインジェクタの縦断面図である。
収容された球形の弁体として流出側の漏れ燃料弁が構成
されたインジェクタの縦断面図である。
【図２】制御ユニットが段付けされた制御ピストンと、
この制御ピストンに接触する球形の制御体とから成るイ
ンジェクタの縦断面図である。
この制御ピストンに接触する球形の制御体とから成るイ
ンジェクタの縦断面図である。
１ インジェクタ、 ２ ケーシング、 ３ 制御部
材、 ４ 閉鎖部材、５ 矢印、 ６ シール部材、
７ シール座、 ８ 流出絞り、 ９ 制御室、 １０
上端面、 １１ 孔、 １２ 流入絞り、 １３ 流
入部、 １４弁室、 １５ シリンダ、 １７ ばね部
材、 １８ 支持部材、 １９ 制御体、 ２０ プラ
ンジャ、 ２１ 座面、 ２３、２４ 直径 ２５ ノ
ズル流入部、 ２６ 漏れ燃料室、 ２７ ノズル用ば
ね、 ２８ 中空室、 ２９ノズルニードル、 ３０
漏れ燃料導管、 ３２ プランジャ、 ３３ ストッパ
面、 ３４ 漏れ燃料ピストン、 ３５ ノズル室、
３６ 座面、 ３７座直径
材、 ４ 閉鎖部材、５ 矢印、 ６ シール部材、
７ シール座、 ８ 流出絞り、 ９ 制御室、 １０
上端面、 １１ 孔、 １２ 流入絞り、 １３ 流
入部、 １４弁室、 １５ シリンダ、 １７ ばね部
材、 １８ 支持部材、 １９ 制御体、 ２０ プラ
ンジャ、 ２１ 座面、 ２３、２４ 直径 ２５ ノ
ズル流入部、 ２６ 漏れ燃料室、 ２７ ノズル用ば
ね、 ２８ 中空室、 ２９ノズルニードル、 ３０
漏れ燃料導管、 ３２ プランジャ、 ３３ ストッパ
面、 ３４ 漏れ燃料ピストン、 ３５ ノズル室、
３６ 座面、 ３７座直径
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 61/10 Ｆ０２Ｍ 61/10 Ｐ Ｓ 61/16 61/16 Ｄ Ｇ Ｓ Ｆターム(参考） 3G066 AB02 AC09 AD12 BA35 BA46 BA51 CC06T CC14 CC64T CC66 CC67 CC68T CC68U CC69 CC70 CE01 CE12 CE13 CE22 CE27 CE34
Claims (11)
- 【請求項１】 内燃機関の燃焼室に燃料を噴射するため
のインジェクタであって、高圧蓄え室（コモンレール）
からの燃料の流入部（１３）が、インジェクタ（１）の
ケーシング（２）に開口しており、インジェクタ（１）
のケーシング（２）に制御部材（３）が垂直方向で可動
に収容されており、該制御部材（３）の運動が、ケーシ
ング（２）に設けられた制御室（９）の放圧を介して行
われ、該制御室にアクチュエータにより作動可能な閉鎖
部材（４）が対応配置されている形式のものにおいて、 制御部材（３）の制御時に、アクチュエータにより作動
可能な閉鎖部材（４）を介して、シート弁としての球形
の制御体（１９）が流入部（２５）及び／又は流出部
（２６）を開閉することを特徴とする、球形の弁部材を
有する高圧耐久性のインジェクタ。 - 【請求項２】 制御体（１９）が、ばね部材（１７）に
よって間接的又は直接的に予負荷される、請求項１記載
のインジェクタ。 - 【請求項３】 制御体（１９）が部分的に制御部材
（３）によって取り囲まれている、請求項１記載のイン
ジェクタ。 - 【請求項４】 制御部材（３）が制御ピストンとして形
成されており、少なくとも２つの直径領域（ｄ１，ｄ
２）を有している、請求項１記載のインジェクタ。 - 【請求項５】 制御体（１９）が、ケーシング（２）に
定置で配置されたプランジャ（２０）を介して支持され
ている一方、制御部材（３，１５）によって支承された
ばね部材（１７）により予負荷可能である、請求項１記
載のインジェクタ。 - 【請求項６】 制御室（９）の放圧時の、制御体（１
９）の座からの行程運動（２１）ｈ２が、制御部材
（３）の行程運動（２２）ｈ１よりも小さい、請求項５
記載のインジェクタ。 - 【請求項７】 制御体（１９）の下位に、漏れ燃料室
（２６）と連通する環状通路が形成されている、請求項
１記載のインジェクタ。 - 【請求項８】 制御体（１９）が、段付けされて形成さ
れた制御部材（３）に形成されたプランジャ（３２）を
介して負荷されている、請求項１記載のインジェクタ。 - 【請求項９】 プランジャ（３２）に、球形の制御体
（１９）をケーシング側の座（３７）に圧着する当接面
（３３）が形成されている、請求項８記載のインジェク
タ。 - 【請求項１０】 段付けされて形成された制御部材
（３）が複数部分から構成されており且つヘッド領域と
プランジャ（３２）との間にばね部材（１７）が配置さ
れている、請求項８記載のインジェクタ。 - 【請求項１１】 プランジャ（３２）の縁部が、漏れ燃
料室（２６）において漏れ燃料導管（３０）とノズル流
入部（２５）とを互いに分離若しくは接続する漏れ燃料
ピストン縁部（３４）として構成されている、請求項８
記載のインジェクタ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10031583.6 | 2000-06-29 | ||
| DE10031583A DE10031583A1 (de) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | Hochdruckfester Injektor mit kugelförmigem Ventilelement |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002031007A true JP2002031007A (ja) | 2002-01-31 |
Family
ID=7647150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001199871A Pending JP2002031007A (ja) | 2000-06-29 | 2001-06-29 | 球形の弁部材を有する高圧耐久性のインジェクタ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6616062B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002031007A (ja) |
| DE (1) | DE10031583A1 (ja) |
| FR (1) | FR2811027A1 (ja) |
| GB (1) | GB2364103B (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10163693A1 (de) * | 2001-12-21 | 2003-07-10 | Orange Gmbh | Einspritzinjektor für Brennkraftmaschinen |
| DE10213441A1 (de) * | 2002-03-26 | 2003-10-23 | Hatz Motoren | Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit hydraulischer Düsennadelsteuerung |
| DE10254749A1 (de) * | 2002-11-23 | 2004-06-17 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem 3/3-Wege-Steuerventil zur Einspritzverlaufsformung |
| US7140353B1 (en) | 2005-06-28 | 2006-11-28 | Cummins Inc. | Fuel injector with piezoelectric actuator preload |
| US7594342B2 (en) * | 2006-03-10 | 2009-09-29 | Bel-Art Products, Inc. | Spherical desiccator |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4217862A (en) * | 1977-03-28 | 1980-08-19 | Combustion Research & Technology, Inc. | High constant pressure, electronically controlled diesel fuel injection system |
| US4448169A (en) * | 1980-12-31 | 1984-05-15 | Cummins Engine Company, Inc. | Injector for diesel engine |
| JPH07117012B2 (ja) | 1986-09-05 | 1995-12-18 | トヨタ自動車株式会社 | ユニツトインジエクタ |
| JP3010089B2 (ja) * | 1990-08-31 | 2000-02-14 | ヤマハ発動機株式会社 | ディ−ゼルエンジンの燃料噴射装置 |
| US5605134A (en) * | 1995-04-13 | 1997-02-25 | Martin; Tiby M. | High pressure electronic common rail fuel injector and method of controlling a fuel injection event |
| GB9525369D0 (en) * | 1995-12-12 | 1996-02-14 | Lucas Ind Plc | Injector |
| US5779149A (en) * | 1996-07-02 | 1998-07-14 | Siemens Automotive Corporation | Piezoelectric controlled common rail injector with hydraulic amplification of piezoelectric stroke |
| US5833146A (en) * | 1996-09-09 | 1998-11-10 | Caterpillar Inc. | Valve assembly with coupled seats and fuel injector using same |
| US5682858A (en) * | 1996-10-22 | 1997-11-04 | Caterpillar Inc. | Hydraulically-actuated fuel injector with pressure spike relief valve |
| DE19701879A1 (de) * | 1997-01-21 | 1998-07-23 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen |
| DE19715234A1 (de) * | 1997-04-12 | 1998-06-25 | Daimler Benz Ag | Magnetventilgesteuertes direkteinspritzendes Kraftstoffeinspritzventil für Speichereinspritzsysteme von mehrzylindrigen Brennkraftmaschinen |
| DE19748999C2 (de) * | 1997-11-06 | 2002-11-07 | Daimler Chrysler Ag | Magnetventilgesteuerter Injektor für ein Speichersystem einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine |
| DE19835494C2 (de) | 1998-08-06 | 2000-06-21 | Bosch Gmbh Robert | Pumpe-Düse-Einheit |
| US6119962A (en) * | 1998-08-07 | 2000-09-19 | Caterpillar Inc. | Fuel injector having a trapped volume nozzle assembly with a pressure relief valve |
| JP2001140726A (ja) * | 1998-12-09 | 2001-05-22 | Denso Corp | 弁装置およびそれを用いた燃料噴射装置 |
-
2000
- 2000-06-29 DE DE10031583A patent/DE10031583A1/de not_active Ceased
-
2001
- 2001-06-27 GB GB0115630A patent/GB2364103B/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-06-29 US US09/893,434 patent/US6616062B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-06-29 JP JP2001199871A patent/JP2002031007A/ja active Pending
- 2001-06-29 FR FR0108640A patent/FR2811027A1/fr not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2811027A1 (fr) | 2002-01-04 |
| DE10031583A1 (de) | 2002-01-17 |
| GB2364103A (en) | 2002-01-16 |
| GB0115630D0 (en) | 2001-08-15 |
| US20020074423A1 (en) | 2002-06-20 |
| US6616062B2 (en) | 2003-09-09 |
| GB2364103B (en) | 2002-09-04 |
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