JP2006200535A - 燃料噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料噴射装置は、ノズル穴42内に設けられたノズル本体36と、1つ以上の第1ノズル出口38を通る燃料送達を制御するように内側弁シート部48と係合可能である内側弁16と、ノズル穴内に嵌入された外側弁18であって、1つ以上の第2ノズル出口40を通る燃料送達を制御するように外側弁シート部と係合可能である外側弁とを備えている。内側弁及び外側弁の移動を制御するためのアクチュエータ14は、作動力を内側弁及び外側弁に伝達し、燃料が1つ以上の第1出口又はその各々のみを通して送達される第1噴射状態をもたらすように、内側弁のみを移動させるか、又は燃料が1つ以上の第2出口又はその各々のみを通して送達される第2噴射状態をもたらすように、外側弁のみを作動させることを可能にする。
【選択図】図2
Description
12 噴射ノズル
14 圧電アクチュエータ
16 内側弁ニードル
16a 上側ステム
16b カラー
16c 平面
18 外側弁
18a 上側端面
18b 拡大領域
20 制御室
22 圧電要素のスタック
24 燃料充填室(スタック室)
26 噴射装置本体
28 噴射装置入口
30 供給室
32 ドリル穴
34 (燃料充填室の)下側領域
36 ノズル本体
36a 上側延長部
36b (上側延長部の)上面
38 第1出口
40 第2出口
42 止まり穴
44 第1上側送達室
46 第2下側送達室
48 シート部
50 貫通穴
52 保持部材
52a 拡大ヘッド
52b (拡大ヘッドの)下面
52d 下側当接面
54 リング
54a 上面
54b 下面
56 ドリル穴
58 アクチュエータピストン
60 末端部
62 ピストン穴
64 第1バネ室
66 第1内側弁バネ
68 スカート
70 第2バネ室
72 第2バネ
74 オリフィス(規制通路)
76 ドリル穴
80 第1弁シートライン
82 第2弁シートライン
84 溝領域
L 閾量(隙間)
Claims (21)
- 内燃機関用の燃料噴射装置において、
ノズル穴(42)を備えるノズル本体(36)と、
1つ以上の第1ノズル出口(38)を通る燃料送達を制御するように、内側弁シート部(48)と係合可能である内側弁(16)と、
前記ノズル穴(42)内に嵌入される外側弁(18)であって、1つ以上の第2ノズル出口(40)を通る燃料送達を制御するように、外側弁シート部(48)と係合可能である外側弁(18)と、
作動力を前記内側弁及び外側弁(16,18)に伝達し、燃料が前記1つ以上の第1出口(38)又はその各々のみを通して送達される第1噴射状態をもたらすように、前記内側弁(16)のみを移動させるか、又は燃料が前記1つ以上の第2出口(40)又はその各々のみを通して送達される第2噴射状態をもたらすように、前記外側弁(18)のみを移動させることを可能にするアクチュエータと、
前記外側弁(18)が所定の閾量を超える量だけ前記外側弁シート部(48)から離れて移動した場合、前記外側弁(18)の移動を前記内側弁(16)に連結させ、これによって、前記内側弁(16)を前記内側弁シート部(48)から持上げ、燃料が前記第1及び第2ノズル出口(38,40)の両方を通して送達される第3噴射状態をもたらすための連結手段(54,54a,52d)と、
を備えていることを特徴とする燃料噴射装置。 - 前記作動力を前記内側弁及び外側弁(16,18)に伝達するための燃料制御室(20)を備え、前記内側弁(16)と関連する第1表面(52b)が、前記制御室(20)内の燃料圧力に晒され、前記外側弁(18)と関連する第2表面(18a)が、前記制御室(20)内の燃料圧力に晒され、前記第1及び第2表面(52b,18a)は、前記制御室(20)内の燃料圧力の増大によって、前記内側弁又は外側弁(16,18)の1つがそのシート部から持上げられ、前記制御室(20)内の燃料圧力の減少によって、前記内側弁又は外側弁(16,18)の他の1つがそのシート部から持上げられるように配置されていることを特徴とする、請求項1に記載の燃料噴射装置。
- 前記制御室(20)は、前記制御室(20)内の燃料圧力の増加によって、前記内側弁(16)がそのシート部から離れて移動し、前記制御室(20)内の燃料圧力の減少によって、前記外側弁(18)がそのシート部から離れて移動するように、前記内側弁及び外側弁(16、18)に対して構成されていることを特徴とする、請求項2に記載の燃料噴射装置。
- 前記外側弁(18)は、前記内側弁(16)が嵌入される弁穴(50)を備え、前記内側弁(16)は、保持部材(52)に連結され、前記保持部材(52)は、前記外側弁(18)に設けられた前記弁穴(50)を通って延在し、前記第1表面(52b)を画成していることを特徴とする、請求項2または3に記載の燃料噴射装置。
- 前記内側弁(16)は、それ自体、前記第1表面を画成していることを特徴とする、請求項2または3に記載の燃料噴射装置。
- 前記連結手段は、前記外側弁(18)によって画成され、及び/又は前記外側弁(18)と共に移動可能な当接面(54a)を備え、前記当接面(54a)は、前記保持部材(52)によって画成された協働作用表面(52d)と係合可能であることを特徴とする、請求項4に記載の燃料噴射装置。
- 前記当接面(54a)は、前記弁穴(50)に嵌入された環状部材(54)によって画成されていることを特徴とする、請求項6に記載の燃料噴射装置。
- 前記アクチュエータは、噴射圧力の燃料を受入れるスタック室(24)内に配置された圧電要素のスタック(22)を備える圧電アクチュエータ(14)であり、前記スタック(22)の長さの増加によって、前記制御室(20)内の圧力を増大させ、前記スタック(22)の長さの減少によって、前記制御室(20)内の圧力を減少させるようになっていることを特徴とする、請求項2〜7のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
- 前記アクチュエータ(14)は、ピストン表面を有するアクチュエータピストン(58)に連結され、前記制御室(20)は、前記内側弁及び外側弁(16,18)と関連する前記第1及び第2表面(52b,18a)、及び前記ピストン表面によって、少なくとも部分的に画成されていることを特徴とする、請求項8に記載の燃料噴射装置。
- 前記内側弁シート部(48)から離れる前記内側弁(16)の開弁運動を減衰させるための減衰手段(76)をさらに備えていることを特徴とする、請求項9に記載の燃料噴射装置。
- 前記内側弁(16)を前記内側弁シート部(48)に向けて付勢すべく作用するバネ(66)を収納するバネ室(64)をさらに備え、前記減衰手段は、前記バネ室(64)を前記スタック室(24)に接続する前記アクチュエータピストン(58)内に画成される規制通路(76)を含んでいることを特徴とする、請求項10に記載の燃料噴射装置。
- 前記制御室(20)を前記スタック室(24,34)に接続し、噴射の終了時に、前記制御室(20)内の燃料圧力を前記スタック室(20)内の燃料圧力と等しくするための規制流量手段(74)をさらに備えていることを特徴とする、請求項11に記載の燃料噴射装置。
- 前記規制流量手段は、前記アクチュエータピストン(58)内に設けられた規制流量通路(74)であることを特徴とする、請求項12に記載の燃料噴射装置。
- 前記外側弁(18)は、前記外側弁(18)が着座したときに前記第2出口(40)の両側に互いに離間して配置される上側及び下側シートライン(80,82)を備え、前記上側及び下側シートライン(80,82)は、それぞれ、前記外側弁シート部(48)の上側及び下側シートと係合可能であることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
- 前記内側弁(16)は、前記内側弁が着座したときに前記第1出口(38)の両側に互いに離間して配置される上側及び下側シートラインを備え、前記上側及び下側シートラインは、それぞれ、前記内側弁シート部(48)の上側及び下側シートと係合可能であることを特徴とする、請求項1〜14のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
- 前記内側弁(16)の前記上側及び下側シートラインは、それぞれ、前記内側弁(16)に設けられた溝の上側縁及び下側縁によって画成され、前記溝は、前記上側縁を画成する切頭円錐形状の上側溝領域と前記下側縁を画成する切頭円錐形状の下側溝領域とを備えていることを特徴とする、請求項15に記載の燃料噴射装置。
- 前記外側弁(18)の前記上側及び下側シートライン(80,82)は、それぞれ、前記外側弁(18)に設けられた溝(84)の上側縁及び下側縁によって画成され、前記溝(84)は、前記上側縁を画成する切頭円錐形状の上側溝領域と、前記下側縁を画成する切頭円錐形状の下側溝領域とを備えていることを特徴とする、請求項14〜16のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
- 前記ノズル穴(42)は、燃料を前記第1及び第2出口(38,40)に送達するための上側送達室(44)と、燃料を前記第1及び第2出口(38,40)に送達するための下側送達室(46)とを画成し、前記内側弁(16)は、燃料が前記上側送達室(44)から前記下側送達室(46)に向けて流れることを可能にする流路手段(56,16c)を少なくとも部分的に画成していることを特徴とする、請求項1〜17のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
- 前記流路手段は、前記内側弁(16)の外面に設けられた1つ以上の平面(16c)を含んでいることを特徴とする、請求項18に記載の燃料噴射装置。
- 前記1つ以上の第1出口(38)とその各々は、前記1つ以上の第2出口(40)又はその各々と比較して、異なる断面流れ面積を有していることを特徴とする、請求項1〜19のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
- 前記アクチュエータは、噴射圧力の燃料を受入れるためのスタック室(24)内に配置された圧電要素のスタック(22)を備える圧電アクチュエータ(14)であり、前記スタック(22)の長さの増加によって、前記制御室(20)内の圧力を増大させ、前記スタック(22)の長さの減少によって、前記制御室(20)内の圧力を減少させるようになっていることを特徴とする、請求項1〜20のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
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