JP2601977B2 - 電磁燃料噴射弁 - Google Patents

電磁燃料噴射弁

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JP2601977B2 JP4344766A JP34476692A JP2601977B2 JP 2601977 B2 JP2601977 B2 JP 2601977B2 JP 4344766 A JP4344766 A JP 4344766A JP 34476692 A JP34476692 A JP 34476692A JP 2601977 B2 JP2601977 B2 JP 2601977B2
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エラーシス システマ リセルカ フィアト ネル メゾウジィオルノ ソシエタ コンソルティル ペル アジオニ
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    • F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M2547/00—Special features for fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M2547/008—Means for influencing the flow rate out of or into a control chamber, e.g. depending on the position of the needle

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加圧された燃料が供給
される噴射室及び、電磁石によって制御される調整弁と
連通されている少なくとも１個のオリフィスを有するノ
ズルに取り付けられるボデーを有する電磁燃料噴射弁に
関する。
【０００２】
【従来技術】前記したタイプの弁に関して、電磁調整弁
は、通常ストッパによってノズルを閉じるため加圧され
る制御室を有するヘッドから構成される。調整弁が開い
ているときは、制御室内の圧力は、ストッパを動かしノ
ズルを開くようにするため下降する。
【０００３】前記したタイプの弁には、種々のものが知
られており、そのうちの１つでは調整弁のヘッドは制御
室と同軸の付属物を有し、噴射弁本体は噴射弁の移動素
子を導くための通路を有し、ヘッド内の導管を介して制
御室と連絡する。噴射弁本体は互いに連結される２つの
部分に形成され、移動素子上の棒が案内通路に隣接した
シート内に収容される圧縮スプリングによって、閉位置
へ押しつけられ、また、ヘッドは、給油管を介して制御
室と連絡する受流室を形成する環状のグルーブを有する
軸付属物を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の噴射弁は、
幾つかの不利益を及ぼす。第１に、噴射弁本体中のロッ
ド案内通路が本体の精密な機械加工を要求されることで
ある。第２に、ロッドは修正リングによって案内通路の
内側で止められなければならないことである。第３に、
吸込室と案内通路の間の有効な燃料の圧縮シールの達成
が困難なことである。第４は、調整針弁が開いていると
きでさえ、給油管は大きく開いたままであり、そのため
大量の燃料の漏出を生じてもとにもどることである。そ
して最後に大きな問題として、スプリングにより生じる
横スラストがしばしばロッドの焼付きを起こすことであ
る。
【０００５】本発明の目的は、既知の弁に関して一般的
に前記された欠点を解消し、高度に簡潔で、信頼性の高
い噴射弁を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記のような
目的を達成するために、軸方向の第１空洞(７)が形成さ
れた中空ボデー(６)と、中空ボデー(６)に取り付けら
れ、第１空洞(７)内に移動可能なロッド(８)と作動可能
に係合しているピン(28)によって通常は閉鎖されている
少なくとも１つのオリフィス(11)を有するノズル(９)
と、第１空洞(７)と同軸になっていて、ピン(28)が移動
可動に貫通するノズル(９)の軸方向の第２空洞(12)と、
オリフィス(11)が、加圧燃料が供給される噴射室(19)と
連通しており、電磁石(42)によって制御される調整弁(4
1)とを有し、調整弁(41)が、制御室(56)を有するヘッド
(49)と、制御室(56)と同軸の排出導管(58)とを有してお
り、ヘッド(49)が、制御室(56)と、制御室(56)と同軸で
あって、制御室(56)と連通する円筒状凹部(67)とを有
し、制御室(56)と円筒状凹部(67)との間に停止面(69)が
形成され、停止面(69)に近接して円筒状凹部(67)の半径
方向に配置され、制御室(56)内に加圧燃料を供給する供
給導管(57)を有し、ロッド(８)と一体に形成された円筒
状素子(68)を有し、円筒状素子(68)が制御室(56)内の加
圧燃料に押されてピン(28)によって通常オリフィス(11)
を閉鎖し、円筒状素子(68)には停止面(69)によって阻止
されるように調整された末端面(71)が設けられており、
末端面(71)には放射状の多数の溝(72)を設け、末端面(7
1)が停止面(69)によって阻止された際、末端面(71)が円
筒状凹部(67)内で多数の溝(72)によって形成された空隙
が供給導管(57)と連通するようにして、円筒状素子(68)
が、供給導管(57)を部分的に閉鎖して排出導管(58)に向
けた燃料の流れを絞るような形状になっていることを特
徴とするものである。
【０００７】
【実施例】図１において５は、内燃機関、ディーゼルエ
ンジン用の燃料噴射弁を示す。噴射弁５は、好ましくは
１個に形成され、噴射弁５の通常の移動素子の部分を形
成するロッド８をその中で滑らせる軸方向の第１空洞７
を有する中空の外向けに先が細くなった中空ボデー６を
具えている。底部では、ノズル９に取り付けた中空ボデ
ー６が、軸方向の第２空洞12と連通している１つまたは
それ以上のオリフィス11で終結している。
【０００８】また、中空ボデー６は、通常1200バールの
高圧の燃料供給ポンプへ公知の方法で連結された１つ、
またはそれ以上の供給すり合わせ16を収容する１つ、ま
たはそれ以上のホール14を有する付属物13を具えてい
る。ホール14の少なくとも１個は、最初の傾斜した導管
17と連通し、順に第２の導管18と連通して中空ボデー６
に沿って伸びている。
【０００９】ノズル９は、第２空洞12と連通している小
さな噴射室19を有し、本発明の変形によれば、噴射室19
の上流で、給油のための導管18は、噴射室19内の圧力を
圧力線より若干下に下げ、噴射段階の終了時にノズルの
閉鎖を速めるように、調整されたダイアフラムを有す
る。また、ノズル９は、導管18に配置され、噴射室19と
連絡を行う導管21を有する。
【００１０】ノズル９は、中空ボデー６及びノズル９中
に各々のホール23，24の内側に結合したピン22を置くこ
とにより、第１空洞７及び導管18とそれぞれ列をなし
て、第２空洞12及び導管21とともに中空ボデー６上に配
置される。
【００１１】オリフィス11は、噴射弁５の移動素子の一
部分を形成し、そして空洞の内側を滑るほぼ先端が円錐
形のピンから構成されるストッパによって閉じたまま維
持される。ピン28は、後に詳述するように、噴射室19内
側の加圧燃料がオリフィスを開けるためにその上で働く
ショールダーを具えている。ピン28は、ピン31及びプレ
ート36によってロッド８へ接続されるか、ロッド８と一
体となって形成される。この場合、プレート36は不要と
なる。
【００１２】中空ボデー６の第１空洞７はノズル９にほ
ぼ隣接した部分32を有し、その先端でショールダー33と
結びついて終結し、ロッド８は、プレート36に接触して
いる直径の小さい部分34を有する。ショールダー33及び
プレート36の間には、圧縮スプリングが配置され、これ
による圧力は、燃料によりショールダー29上に働く圧力
よりは小さいが、ピンを下方へ押すことに貢献する。ま
た、中空ボデー６は、第１空洞７の内側のロッド８のす
べり動作を補助するため、第１空洞７の部分32を排気室
39へ接続する導管38をさらに有する。
【００１３】また、噴射弁５は、全体として41で表され
る調整弁から構成され、アンカー43を制御する電磁石42
を有し、電磁石42はさらにリングナット44によって中空
ボデー６に取り付けられ、既知の方法で燃料タンクへ接
続された排出すり合わせ46を具えている。アンカー43
は、スプリングにより下へ押され、すり合わせ46を排気
室39へ接続する放射状グルーブ47を有し、調整弁41を制
御する作動装置に接続され、円筒形の制御素子48である
ステムを構成している。
【００１４】また、調整弁41は、中空ボデー６中及び第
１空洞７と同軸に形成された空洞51を内側に収容するヘ
ッド49を有しており、詳細には、ヘッド49は通常、中空
ボデー６のショールダー53及び内側に空洞51を収容して
いる円筒状付属物54上に載っているフランジを具えてい
る。ヘッド49は、放射状の供給導管57及び軸方向の排出
管58と連通している制御室56を有し、焼結した金属粉末
から形成されている。
【００１５】供給導管57は、空洞51と付属物54の側面の
間に形成され、付属物54と空洞51の間に取り付けられた
２つの環状シール61，62によって環状に形成された燃料
受流室59と連絡する。シール61，62は、環状にして分離
され、そして付属物54のショールダー63または空洞51の
ショールダー64上にそれぞれ設置される。燃料受流室59
は、中空ボデー６中の放射状導管66を介して少なくとも
ホール14の１つと連通する。付属物54の外面と空洞51の
直径の小さい方の底部との間の広い表面結合、及び中空
ボデー６の軸に垂直なショールダー64上に設置されてい
るシール62によって、導管66から空洞51への燃料漏れの
いかなる可能性も妨げられる。
【００１６】付属物54は下方へ伸び、その中でロッド８
の頂部円筒部を滑らせる制御室56と連通している円筒状
凹部67を有し、供給導管57は、円筒状凹部67と制御室56
との間の停止面69に近いところに位置するので、停止面
69と円筒状素子68の頂部の末端面71との間のギャップ
は、制御室56の拡張部分を形成する。
【００１７】円筒状素子68はロッド８よりも半径が大き
いことが好ましく、そうであれば燃料圧によって末端面
71上に発生する力はピン28のショールダー29上に発生す
るものより大きくなり、オリフィス11を有効に閉じる。
末端面71は、図１の点線により示されるように、円筒状
凹部67の停止面69に対して位置するので、停止面69はロ
ッド８用の停止面として働く。
【００１８】円筒状素子68は停止面69との間の間隙の全
体的な排除を押さえるため、末端面71は放射状の多数の
溝72を設け、それによってロッド８の円筒状素子68が停
止面69に向かっての進行が止められる時、円筒状素子68
の側面が部分的に供給導管57を閉鎖し、こうして排出導
管58の方への燃料の流れを閉塞して、調整弁41はほぼ三
方弁として働く。
【００１９】ヘッド49は、中空ボデー６の螺子状空洞へ
とねじ込まれたリングナット73によって中空ボデー６へ
固定され、ホール77を介して排気室と連通しているデプ
レッション76（図２）を有するベル形部材74に対して作
用し、ベル形部材74は、制御素子48のスリーブ78と一体
になっており、そしてヘッド49内の排出導管58は制御素
子48により制御されるボール型ストッパによって結合さ
れた円錐形部分79と頂部で終結する。
【００２０】図３の変形において、排出導管58はディス
ク82から構成されるストッパにより連動され、それによ
って排出導管58の円錐部分は排除されフランジ52の上面
がデプレッション76によって作られた室の容積を増加す
るように環状のグルーブを設ける。
【００２１】この噴射弁は以下のように作動する。
【００２２】電磁石42は通常脱エネルギーされるので、
アンカー43は図１の位置においてそのスプリングによっ
て支持され、ストッパ81またはディスク82（図２及び
３）は、排出導管58を閉じるように制御素子48によって
配置され、制御室56は加圧されスプリング37によって及
ぼされた圧力と共にショールダー29上に及ぼされる圧力
に打ち勝ち、そしてロッド８はピン28と共に下ろされる
ため、頂部27がオリフィス11を閉じる。
【００２３】電磁石42にエネルギーが与えられる場合は
アンカー43が上昇しそれで制御素子48がストッパ81また
は82を開放して、制御室56内の燃料圧が調整弁41を開く
のでホール77を通り、排気室39へと燃料を流してタンク
へ戻す。
【００２４】この時点で小容量の噴射室19中の燃料圧は
制御室56中に残る圧力とスプリング37により及ぼされる
圧力との加算により大きくなり、ロッド８と共にピン28
を持ち上げる。このことは、オリフィス11から上流の噴
射室19に関して、付加的燃料の蓄積なしに、そしてショ
ールダー29下の圧力を減少させるようにかなりの流出を
与え、それは制御室56内の圧力を排除している排出導管
58の円錐形部分及びストッパ81の力によって保証され
る。ロッド８の円筒状凹部67が停止面69によって停止さ
れた場合は、ピン28の先端27がオリフィス11を開くの
で、噴射室19の燃料はエンジン内へ噴射され、ロッド８
の円筒状素子68は供給導管57を部分的に閉じ、こうして
制御室56を介して排気室へ与える燃料の量を最小限にす
る。
【００２５】電磁石42にエネルギーが与えられない場合
は、アンカー43は排出導管58を閉じるように、そのスプ
リングによって後下方へ動かされ、グルーブ72を介して
供給導管57によって供給される加圧燃料が制御室56内部
に圧力を回復して、制御室56中の圧力が、スプリング37
の圧力と共にショールダー上に及ぼされた圧力を越える
場合は、ロッド８及ピン28がオリフィス11に接近するよ
うに再び下方に移動する。オリフィス11の上流に位値す
る噴射室19及び供給導管57に沿った調整されたダイアフ
ラム90の加算圧力が、ロッド８の円筒状素子68及びピン
28のショールダー29の直径に要求されロッド８の仕様圧
力以下となってロッド８及びピン28の下方運動を支障な
く行わせる。
【００２６】図４の変形において、アンカー43の制御素
子48のガイドは、ヘッド49の中に形成され、円筒状凹部
67に同軸の円筒状のリセスを有し、これによりベル形部
材74（図１）を排除しており、ヘッド49は排出導管58を
収容しているダイアフラム84を有し、そして制御チャン
バーは円筒状素子68の末端面71と円筒状凹部67の停止面
69の間の間隙を有している。
【００２７】円筒状リセスからなる円筒状案内部材83は
制御室56と排気室39の間の連絡を可能にするための軸方
向のグルーブ85を与え、そして前記と同じ方法でストッ
パ81またはディスク82タイプのストッパによって排出導
管58に作用する、図４の変形の操作は、図１から図３に
述べたものと同様である。
【００２８】図５の変形において付属物54は、燃料受流
室59と制御室56との間を直接連絡できるようにするため
供給導管57より直径が適宜小さい１つまたはそれ以上の
給油管57ａを有し、円筒状素子68上のグルーブ72におい
て、円筒状凹部67の停止面69及び円筒状素子68の末端面
71がとうもろこしの先を切った形で異なる角度で先端が
細くなっている。詳細には末端面71の理想とする円錐は
停止面69のものより小さい先端角度を有する。図５の変
形は、全く閉じられている供給導管57によって、制御室
56から排気室39へ与えられる燃料の量を最少にし、そし
て直径の小さい給油管57ａによって燃料の流量が決定さ
れている。
【００２９】当業者にとって本発明の範囲から離れる事
なくここで記載した発明の噴射弁について変形がなされ
ることは明らかである。例えばスプリング37はプレート
36の反対側のピン28の部分に直接取り付けられるであろ
うし、可動素子８，28は１つに一体として作られ、そし
て極端に長いロッド８の場合には曲がらないようにする
ために、円筒状素子68と同じ直径とすることができる。
【００３０】
【発明の効果】本発明による電磁燃料噴射弁の長所は前
述の記載から明らかである。特にそれは空洞51の精密な
機械加工の必要性を排除して中空ボデー６の簡単な機械
加工を提供し、そして供給導管57を閉じることによって
各噴射サイクルにおいて排出導管58を通過して流される
燃料の量を減少させることができ、さらにプレート36を
介してスプリング37は、ロッド８に対立するようにピン
28に直接作用することはロッド８の円筒状素子68がスラ
イド性の空洞51を内側を焼き付ける可能性を抑える。そ
して円筒状凹部67を通った燃料受流室59からの燃料漏れ
が、決して電磁燃料噴射弁の効率を損なう事がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の噴射弁を示す縦断面図であ
る。
【図２】同上の要部詳細縦断面図である。
【図３】同上の図２の他の実施例を示す縦断面図であ
る。
【図４】本発明の他の実施例の噴射弁を示す縦断面図で
ある。
【図５】同上の図１の他の実施例を示す要部詳細縦断面
図である。
【符号の説明】
６ 中空ボデー ８ ロッド ９ ノズル 11 オリフィス 17，18 導管 19 噴射室 28 ピン 37 圧縮スプリング 39 排気室 41 調整弁 42 電磁石 43 アンカー 48 制御素子 49 ヘッド 56 制御室 57 供給導管 58 排出導管 59 燃料受流室 67 円筒状凹部 68 円筒状素子 69 停止面 71 末端面 72，85 溝 78 スリーブ 81 ストッパ 82 ディスク 83 円筒状案内部材 84，90 ダイアフラム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マリオ リッコウ イタリア，70125 バーリ，ヴァイア フェランニニ，10 (72)発明者 ジョウヴァンニ ブルーニ イタリア，70126 バーリ，ヴァイア ジェンティーレイ，58 (72)発明者 シーストウ ルイージ デ マサイアス イタリア，70026 モウドウグノ，ヴァ イア シラークーザ，４ (56)参考文献 特開 平２−112665（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−146255（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−228872（ＪＰ，Ａ)

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軸方向の第１空洞(７)が形成された中空
    ボデー(６)と、中空ボデー(６)に取り付けられ、第１空
    洞(７)内に移動可能なロッド(８)と作動可能に係合して
    いるピン(28)によって通常は閉鎖されている少なくとも
    ひとつのオリフィス(11)を有するノズル(９)と、第１空
    洞(７)と同軸になっていて、ピン(28)が移動可動に貫通
    するノズル(９)の軸方向の第２空洞(12)と、オリフィス
    (11)が、加圧燃料が供給される噴射室(19)と連通してお
    り、電磁石(42)によって制御される調整弁(41)とを有
    し、調整弁(41)が、制御室(56)を有するヘッド(49)と、
    制御室(56)と同軸の排出導管(58)とを有しており、ヘッ
    ド(49)が、制御室(56)と、制御室(56)と同軸であって、
    制御室(56)と連通する円筒状凹部(67)とを有し、制御室
    (56)と円筒状凹部(67)との間に停止面(69)が形成され、
    停止面(69)に近接して円筒状凹部(67)の半径方向に配置
    され、制御室(56)内に加圧燃料を供給する供給導管(57)
    を有し、ロッド(８)と一体に形成された円筒状素子(68)
    を有し、円筒状素子(68)が制御室(56)内の加圧燃料に押
    されてピン(28)によって通常オリフィス(11)を閉鎖し、
    円筒状素子(68)には停止面(69)によって阻止されるよう
    に調整された末端面(71)が設けられており、末端面(71)
    には放射状の多数の溝(72)を設け、末端面(71)が停止面
    (69)によって阻止された際、末端面(71)が円筒状凹部(6
    7)内で多数の溝(72)によって形成された空隙が供給導管
    (57)と連通するようにして、円筒状素子(68)が、供給導
    管(57)を部分的に閉鎖して排出導管(58)に向けた燃料の
    流れを絞るような形状になっていることを特徴とする電
    磁燃料噴射弁。
  2. 【請求項２】 停止面(69)のＵ字形状の肩部がなす角度
    が末端面(71)の逆Ｕ字形状の肩部がなす角度より小さい
    角度であり、また、ヘッド(49)が制御室(56)を環状の燃
    料受流室(59)に直接接続する給油管(57ａ)を少なくとも
    １つ有することを特徴とする請求項１に記載の電磁燃料
    噴射弁。
  3. 【請求項３】 排出導管(58)が、電磁石(42)のアンカー
    (43)に連設された制御素子(48)を作動させることによっ
    て排気室(39)と連通し、制御素子(48)が円筒状凹部(67)
    と同軸にある案内手段(78，83)によってヘッド(49)の軸
    方向に案内されることを特徴とする請求項２に記載の電
    磁燃料噴射弁。
  4. 【請求項４】 案内手段(78，83)が、ヘッド(49)に形成
    された円筒状案内部材(83)を有し、排気室(39)が、円筒
    状案内部材(83)中の少なくとも１つの溝(85)で排出導管
    (58)と連通されていることを特徴とする請求項３に記載
    の電磁燃料噴射弁。
  5. 【請求項５】 円筒状案内部材(83)が、排出導管(58)を
    有するダイアフラム(84)によって円筒状凹部(67)から分
    離されている円筒状の凹部からなり、制御室が円筒状凹
    部(67)の一部によって形成されていることを特徴とする
    請求項４に記載の電磁燃料噴射弁。
  6. 【請求項６】 中空ボデー(６)は、先端が細くなってい
    て、かつピン(28)及び円筒状素子(68)を有するロッド
    (８)を具えた移動素子(８，28)をその中にスライドさせ
    る軸方向の空洞(７，12)を有し、空洞(51)は円筒状凹部
    (67)と同軸であり、また供給導管(57)に接続されている
    環状の燃料受流室(59)を形成する１対の環状シール(6
    1，62)を収容し、シール(61，62)の一端(62)が空洞(51)
    の平らなショールダー(64)上に載っており、シール(6
    1，62)の他端(61)がヘッド(49)の平らなショールダー(6
    3)上に載っていることを特徴とする請求項３から５のい
    ずれかに記載の電磁燃料噴射弁。
  7. 【請求項７】 移動性素子であるロッド(８)及びピン(2
    8)が圧縮スプリング(37)に付勢されて配置され、ピン(2
    8)がロッド(８)と同軸にあり、スプリング(37)がピン(2
    8)上の噴射室(19)に近接した空洞(32)内に収容されてい
    ることを特徴とする請求項６に記載の電磁燃料噴射弁。
  8. 【請求項８】 制御素子(48)が、ストッパを介してボー
    ル(81)またはディスク(82)によって排出導管(58)に対し
    て係合することを特徴とする請求項３から７のいずれか
    に記載の電磁燃料噴射弁。
  9. 【請求項９】 噴射室(19)が調整されたダイアフラム(9
    0)を有する導管(17，18)を介して加圧燃料給油管へ接続
    されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか
    に記載の電磁燃料噴射弁。
  10. 【請求項１０】 噴射室(19)の大きさが限定されている
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の電
    磁燃料噴射弁。
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