JP3737126B2 - 噴射装置 - Google Patents

Description

この発明は、噴射ノズルホルダを備え、その圧力チャネルは一方で噴射ポンプに接続し他方で噴射ノズルと接続し、ノズルホルダはノズルピンを縦方向に移動可能に収容するノズル体に対して中間盤を介して気密に支持されるディーゼルエンジン用噴射装置に関する。ここで、変形可能な金属製空洞シリンダ状パッキングの一端が密封面に対して支持され、ノズル体をノズルホルダと結合するノズル固定ネジを引き戻すにしたがってその台座に対して変形する。
この種の噴射装置においては、ノズルホルダとノズル体との間の伝達領域内にある圧力チャネルを密封する必要があり、これによって燃料がノズル締結ナットのネジ山を介してバネ室内に漏れるのを確実に防止することができる。このことを達成するため、既知の実施形態においては、互いに対向するノズルホルダとノズル体の前面ならびにノズル体とノズルホルダの間に配置される中間盤の両前面部が精密加工された表面を備えており、これは高コストな加工処理によって、成形、平面処理ならびに研磨されるものである。ノズルホルダ内の圧力チャネルは、中間盤内の適宜な孔に接合しており、さらにこの孔はノズルに通ずる圧力チャネルに接合している。精密に平行研磨された中間盤の両前面ならびにこれに接するノズルホルダならびにノズル体の前面部の表面により、確実な密封が達成され、ここで、もちろん高コストな表面処理が必要とされる。この種の噴射装置は、日本国特許第ＰＳ ６−６６２２２号に記載されている。
したがって、本発明の目的は、一方で圧力チャネル、他方でノズル体ならびにノズルホルダの内部の密封を達成し、ノズル締結ナットのネジ山を通ずる燃料の漏洩を防止し、さらにこれを低コストに達成することである。
この課題は、請求項１に記載された本発明の特徴にしたがって解決される。残面が対向配置された中間盤上部より適宜持ち上げられており、これは残面が上部に対して小さな角度をもって接合するからであるが、密封体はノズルホルダ内の圧力チャネルを中間盤あるいはノズル体と気密に接合させ、ここで円錐台形状の密封面によって密封体の自律的な中心化が達成され、またこれが高圧条件においても気密に密封することが保持される。この方式によって１０００バールまでの最大圧力を制御することができる。加えて、高密度な密封端により、針状ロックスプリングフレームの追加的な密封処置が実施される。
好適な一実施例において、密封体はノズルホルダに整合する円錐台形状の外形からなる円錐台形状の台座を備える円錐台形密封部材として形成され、この円錐台形密封部材が支持されている対向密封面が中間盤の上面によって形成される。
この円錐台形密封部材により、対向するノズルホルダの前面を精密加工することなく、圧力チャネルを高圧側の中間盤に気密に接合するという部分課題が解決される。
ここで、円錐台形密封部材をこれを収容する台座に比して軸方向に短く形成することにより、円錐台形密封部材の柔軟性が推進される。
第二の実施例においては、密封体を外側で対向する２つの円錐台形部分からなる密封リングとして形成し、ここで一つの部分はノズルホルダ内の円錐台形台座に整合し、他方の部分は中間盤の圧力チャネル孔部の円錐台形に広がった開口部に整合するよう形成し、中間盤の圧力チャネル孔部の開口部によって対向密封面を形成する。この種の二つの円錐台形部分からなる密封リングによって得られる密封作用は、特に有効で持続的なものとなる。このことは、請求項５に記載されている第三の実施形態にも該当し、これにおいては、中間盤の支持孔部を貫通する密封管部材によって中間盤を適宜に架橋し、すなわち、ここで高圧側の密封は、一方でノズルホルダ内、他方でノズル体内において、互いに対向する圧力チャネルの開口部間で直接実施される。
次に、本発明の実施例につき添付図面を参照しながら説明する。ここで：
図１は、ノズル締結ナットを完全に締める前のノズルホルダ／ノズル体の断面図、
図２は、図１の圧力チャネル領域の拡大断面図、
図３は、ノズル締結ナットを完全に締めた後の図１の断面図、
図４および図５は、それぞれ図２の変更例を示す説明図である。
請求項１ないし３に記載されている噴射装置は、圧力チャネル２を有するノズルホルダ１を備え、この圧力チャネル内において燃料が図示されていない噴射ポンプから矢印Ｐ１の方向に通流し、さらにノズル体３を備え、これは以下により詳細に説明する高圧結合を介してノズルホルダ１の圧力チャネル２に接続している。ノズル体３の中心孔部内にはノズル針部材５が配設されており、その内側の針端部６は球形状に形成されている。ノズル針部材５の針端部６は、ノズルホルダ１の中央孔部７内に配置された圧力バネ８によってノズル方向に支持されている。このバネは、ノズル針部材５の針端部６上に配設された圧力ボルト９に対して作用することによって、針端部６に対する閉鎖方向の圧力をもたらす。
ノズル体３およびノズルホルダ１は、ノズル締結ナット１０によって互いに接続され、これは内側ネジ山１１によってノズルホルダ１の外側ネジ山にネジ止めされている。
ノズルホルダ１とノズル体３との高圧接続は、中間盤１３によって形成されており、その対向する両前面は、成形、切削および研磨によって微細加工されている。中間盤１３の中央孔部１４を介して針端部６が貫通している。
図１によれば、ノズル締結ナット１０はまだ完全に締め付けられてなく、したがって中間盤１３の上面１５とこれに対向するノズルホルダ１の前面１６との間には隙間１７が形成されている。この隙間１７は、限定的な変形特性を有する鋼鉄合金または快削鋼からなる円錐台形密封部材１８によって架橋されている。この円錐台形密封部材１８は中間盤１３方向に向かって拡張している円錐台形の脚面を備えており、これはこれに適合するノズルホルダ１の圧力チャネル２の開口部領域内の円錐台形台座１９に進入している。
ノズル締結ナット１０をさらに締め付けると、円錐台形密封部材１８は図３に示されているように内側に変形し、これは、台座１９内に完全に収容されるまで、末端パッキング２０を形成する。図３に示された気密位置において、円錐台形密封部材は、一方で台座１９に対し、他方で中間盤１３の上面１５に対して、圧力チャネル２内の高圧に対抗する気密な接続を形成する。
高圧領域から低圧領域に対する密封は、図２に拡大して示されているように、ノズルホルダ１の前面上において密封縁部が針ロックバネ室の壁部と同位置の部分Ｄを介して延在することによって達成され、この密封縁部はノズルホルダ１の前面１６上の中心孔部７と一致する。これによって、追加的に針ロックバネ室の密封処理が達成される。したがって、位置Ｄは０．５ないし３．０°をなす角度γに対する分岐点を形成し、これはノズルホルダ１の前面１６に相応して斜めに延在する静止面２１を規定する。静止面２１は、Ｄにおける密封縁部を形成する。ノズル締結ナット１０を締め付け作用下において、密封縁部により、両方の圧力チャネル２，４によって形成される高圧部分と低圧部分との間に密封効果を高める追加的なバリアを形成し、この低圧部分はノズルホルダ１ならびにノズル体３内の中央内部空間に接合している。
円錐台形密封部材１８の密封作用について、図３に示されているように、これがノズル締結ナット１０をより強く締め付けることにしたがってごく僅かに変形するにもかかわらず、実質的に自律的中心化をなし得ることが好適である。
図４および図５には、高圧側の圧力チャネル密封が図２の部分拡大図にしたがって示されている。図４において、図２に対する相違点は、円錐台形密封部材１８が密封リング２２によって代替されていることであり、これは実質的に２つの外側に対向する円錐台形状の部材２６，２７からなり、その円錐台形面はいずれも密封リング２２の端部に向かって先細となっている。上方の部材２６は図２について記述したように圧力チャネル２の下端に収容されるが、下方の部材２７は中間盤１３の上面１５の圧力チャネル孔部２ａの開口部２３内に進入している。このように図３のものに比して拡大された密封面によって、密封作用がさらに改善される。同様のことが図５の変更例にも該当する。これにおいては、密封管部材２５が使用され、これは密封リング２２（図４）と同様に二つの円錐台形状部材２６，２７をその両端に備えており、これらは空洞シリンダ状の中間部分２４内に装着され、これは中間盤１３の支持孔部２９によって緊密に包囲されている。上方の部材２６は図２について記述したものと同様に圧力チャネル２の円錐台形台座１９内に収容されているが、下方の部材２７はノズル体３の圧力チャネル４の適宜に広がった開口部２８内に進入している

Claims (6)

1. ノズルホルダ（１）を備え、その圧力チャネル（２，４）は一方で噴射ポンプと他方でノズルと接続され、ノズルホルダ（１）はノズル針部材（５）を縦方向移動可能に収容するノズル体（３）を中間盤（１３）を介して気密に支持し、変形可能な金属製の空洞シリンダ密封部材（１８）がその端部に密封面を支持し、この密封部材はノズル体（３）をノズルホルダ（１）と接続するノズル締結ナット（１０）を締め付けるにしたがってその台座に対して変形し、
   密封部材（１８）の他方の端部はノズルホルダ（１）内の圧力チャネル（２）のノズル体に対向する開口部の方向に向かって拡大する円錐台形台座（１９）に噛合し、中間盤（１３）の上面（１５）に対向するノズルホルダ（１）の前面（１６）は円錐台形状に形成し、この前面（１６）に向かって斜めに延在する静止面（２１）は中間盤（１３）の上面（１５）に対して微小な錐形角（γ）を形成し、これによってノズルホルダ（１）の中央空間の周りに同軸的な密封縁部（Ｄ）を形成することを特徴とするディーゼルエンジン用の噴射装置。
2. 密封体はノズルホルダ（１）に整合する円錐台形状の外形からなる円錐台形状の台座（１９）を備える円錐台形密封部材（１８）として形成し、この円錐台形密封部材（１８）が支持されている対向密封面を中間盤（１３）の上面（１５）によって形成することを特徴とする請求項１記載の噴射装置。
3. 円錐台形密封部材（１８）をこれを収容する台座（１９）に比して軸方向に短く形成することを特徴とする請求項２記載の噴射装置。
4. 密封体を外側で対向する２つの円錐台形部分（２６，２７）からなる密封リング（２２）として形成し、ここで一つの部分（２６）はノズルホルダ（１）内の円錐台形台座（１９）に整合し、他方の部分（２７）は中間盤（１３）の一つの圧力チャネル孔部（２ａ）の円錐台形に広がった開口部（２３）に整合するよう形成し、中間盤（１３）の圧力チャネル孔部（２ａ）の開口部（２３）によって一つの対向密封面を形成することを特徴とする請求項１記載の噴射装置。
5. 密封体は空洞シリンダ状の中間部材（２４）の対向する両端に配置された外側に対向する２つの円錐台形部分（２６，２７）からなる密封管部材（２５）として形成し、一つの部分（２６）はノズルホルダ（１）の円錐台形台座（１９）に適合し他方の部分（２７）はノズル体（３）の圧力チャネル（４）の円錐台形に拡大する開口部（２８）に適合するよう形成し、密封管部材（２５）の中間部分（２４）は中間盤（１３）の適宜な支持孔部（２９）によって緊密に包囲され、ノズル体（３）の圧力チャネル（４）の開口部（２８）によって一つの対向密封面を形成することを特徴とする請求項１記載の噴射装置。
6. 密封縁部によって形成される円の直径は圧力バネ（８）を収容するノズルホルダ（１）の中央孔部と同一となることを特徴とする請求項１記載の噴射装置。

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