JP4638461B2 - 燃料インジェクタのための減衰構成 - Google Patents
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Description
代替例として、減衰手段は、ニードル開放及びニードル閉鎖の両方に対して2つの減衰方法を提供することができる。
スプリングチャンバーは、ピストン部材、スリーブ部材及びアクチュエータ構成部のベースによって画定される。ピストン部材は、スプリングチャンバー及び減衰チャンバーの間に流体密封部を提供し得る。代替例として、燃料インジェクタは、バルブ部材を備え、該バルブ部材は、減衰チャンバーからスプリングチャンバーへの流体の流れを遮断する着座位置と、流体が減衰チャンバーからスプリングチャンバーへと流れることができる非着座位置との間で作動可能である。好都合には、スプリングチャンバー内の第1のスプリングは、その着座位置に向かってバルブ部材を移動させる。
制御チャンバーが、システムのレイル圧力の迅速な変化に追従することを可能にするため、制御チャンバーは、小さい通路によって燃料源(アキュムレータ体積部)に接続されていてもよい。そのような通路は、アクチュエータ構成部又は連係する駆動回路において故障が発生した場合でもバルブニードルの迅速な自動閉鎖のための機構を更に提供する。
更に後述されるように、バルブニードル6のその座席部から離れる運動を制御することができる。
インジェクタボディ2の頂端部は、ボア29を画定するスリーブ28によって取り囲まれている。スリーブ28は、アクチュエータ構成部の移動に応答して軸方向に移動する。制御チャンバー30は、ノズルボディ2の頂端部と、ニードル6の頂部と、スリーブ28と、スリーブ28の内部に固定された壁部材とによって画定される。
スプリングチャンバー42は、排出通路52を介してアキュムレータ体積部18と連通している。
通して同様の特徴を指し示すために使用されている。
減衰チャンバー36の体積の増大は、チャンバー内の圧力の降下を生じさせる。補償するため、アキュムレータ体積部18からの燃料は、通路38を介して減衰チャンバー36に入る。燃料のこの内側の流れは、矢印62によって指し示されている。
なお、ニードルが図3に示された位置からゆっくりと閉鎖される場合、減衰チャンバー36内の燃料は、通路38を介してアキュムレータ体積部へと戻って流れている。ニードルを迅速に降下させ、出口56への燃料経路を閉じることが要求された場合、作動モードは、図4及び図5に関して後述される。
アクチュエータが付勢されたとき、即ち、圧電要素のスタックが付勢されたとき、スリーブ28は、下方に押される(圧電アクチュエータの場合のように、圧電要素の長さが増大するとき)。従って、ニードル6の運動は、図3に関する上記説明と比較したとき逆転される。内側スプリング50は、ピストンがスリーブ29の下方運動を追跡するようにピストン34上に下方の力を発揮する。ピストン34は、スリーブ28よりも更に移動し、その結果、減衰チャンバー36の体積が減少する。
2は、排出通路52を介してアキュムレータ体積部と流体連通している。追加の流れ経路は、矢印64によって図5に示されている。
Claims (19)
- 内燃エンジンで使用するための燃料インジェクタであって、
前記燃料インジェクタは、
インジェクタ出口(56)を介した燃料噴射を制御するためバルブニードルシート(54)と係合可能なバルブニードル(6)と、
制御チャンバー(30)内の燃料圧力を制御するため配置されたアクチュエータ構成部(20)であって、前記バルブニードル(6)と連係した表面は、前記制御チャンバー(30)内の燃料圧力変動が前記バルブニードルシート(54)に対するバルブニードル(6)の運動を制御するように前記制御チャンバー内の燃料圧力にさらされている、前記アクチュエータ構成部と、
前記バルブニードルの開放運動を減衰するための減衰手段(36,38)であって、該減衰手段は、減衰チャンバー(36)を備え且つ制限通路(38)を介して加圧燃料源と流体連通しており、前記減衰手段は、前記減衰チャンバー(36)内の燃料圧力変動が前記バルブニードル(6)の開放運動を減衰させるように構成されている、前記減衰手段と、
を備え、
前記減衰手段(36,38)は、使用中に前記減衰チャンバー(36)を通した燃料の貫通流れが存在するように、前記バルブニードルがそのバルブニードル座席部から離昇したとき前記制限通路(38)を通した前記減衰チャンバー(36)内への燃料の流れが存在するように構成されている、燃料インジェクタ。 - 前記アクチュエータ構成部(20)の運動がスリーブ部材(28)によって前記バルブニードル(6)に伝達され、前記スリーブ部材(28)はボア(29)を形成し、前記アクチュエータ構成部は、付勢を断ったとき前記スリーブに引っ張り力を印加するように前記スリーブと協働し、前記インジェクタは、前記スリーブに引っ張り力を印加したとき、前記バルブニードルをそのバルブ座席部から離れる方に移動させるように構成されている、請求項1に記載の燃料インジェクタ。
- 前記アクチュエータ構成部は、圧電要素のスタック(20)を備え、該圧電要素は、前記圧電スタック(20)の軸方向長さが減少したとき前記スリーブ部材(28)に引っ張り力を印加するように前記スリーブ部材(28)と協働する、請求項2に記載の燃料インジェクタ。
- 前記減衰手段(36,38)は、前記スリーブ(28)内に設けられた前記制限通路(38)を備え、該制限通路の第1の端部は前記減衰手段(36)と流体連通し、該制限通路の第2の端部は、加圧燃料源と連通している、請求項2又は3に記載の燃料インジェクタ。
- 前記アクチュエータ構成部は、前記加圧燃料源から高圧で燃料を受け取るためのアキュムレータ体積部(18)内に構成され、前記制限通路(38)の前記第2の端部は前記アキュムレータ体積部(18)と連通している、請求項4に記載の燃料インジェクタ。
- 前記制御チャンバー(30)は、前記スリーブ部材(28)に形成された前記ボア(29)によって部分的に画定されている、請求項2乃至5のいずれか1項に記載の燃料インジェクタ。
- 前記減衰手段(36)は、前記スリーブ部材(28)に形成された前記ボア(29)によって部分的に画定されている、請求項3乃至7のいずれか1項に記載の燃料イ
ンジェクタ。 - 前記スリーブ部材(28)は径方向に延在する壁部材(32)を備え、前記インジェクタは前記バルブニードル(6)と連通するピストン部材(34)を更に備え、前記ピストン部材及び前記壁部材は、前記スリーブ部材(28)内に流体密封部を形成し、前記制御チャンバー(30)は前記流体密封部の一方の側部で画定され、前記減衰チャンバー(36)は前記流体密封部の他方の側部で画定される、請求項2乃至7のいずれか1項に記載の燃料インジェクタ。
- 前記ピストン部材(34)は、前記壁部材内のボア(35)内で摺動可能な一部分を備える、請求項8に記載の燃料インジェクタ。
- 前記スリーブ部材(28)に形成された前記ボア(29)によって部分的に画定されたスプリングチャンバー(42)を更に備える、請求項2乃至9のいずれか1項に記載の燃料インジェクタ。
- 前記燃料インジェクタは、バルブ部材(46)を更に備え、該バルブ部材(46)は、前記減衰チャンバー(36)と前記スプリングチャンバー(42)との間に流体経路が存在しないように前記バルブ部材(46)が前記ピストン部材(34)と当接する、着座位置と、前記減衰チャンバー(36)と前記スプリングチャンバー(42)との間に流体経路が画定される、非着座位置との間で作動可能である、請求項8又は9に従属したときの請求項10に記載の燃料インジェクタ。
- 前記バルブニードル(6)の閉鎖運動が実質的に減衰しないように、前記バルブ部材(46)は、前記バルブニードルが閉じたときその非着座位置に移動するように構成されている、請求項11に記載の燃料インジェクタ。
- 前記スプリングチャンバー(42)は、前記バルブ部材(46)をその着座位置へと押しやるように構成された第1のスプリング(48)を備える、請求項11又は12に記載の燃料インジェクタ。
- 前記バルブ部材(46)は、前記スリーブ部材(28)の前記ボア(29)と緊密に接触する環状バルブ部材を備える、請求項11乃至13のいずれか1項に記載の燃料インジェクタ。
- 前記スプリングチャンバー(42)は、前記バルブ部材(46)がその非着座位置にあるとき、前記減衰チャンバー(36)から前記加圧燃料源への流体経路を提供する排出通路(52)を備える、請求項11乃至14のいずれか1項に記載の燃料インジェクタ。
- 前記スプリングチャンバー(42)は、前記ピストン部材(34)を前記バルブニードル(6)に対して押しやるように構成された第2のスプリング(50)を備える、請求項9乃至15のいずれか1項に記載の燃料インジェクタ。
- 前記制御チャンバー(30)と加圧燃料源との間の圧力を均一にするための制限流れ手段(40)を更に備える、請求項1乃至16のいずれか1項に記載の燃料インジェクタ。
- 前記制限流れ手段は、前記スリーブ部材(28)に形成された制限流れ通路(40)を備え、該制限流れ通路(40)は前記噴射制御チャンバー(30)を前記アキュムレータ体積部(18)に流体接続する、請求項2に従属したときの請求項17に記載の燃料インジェクタ。
- 請求項1乃至請求項18のいずれか1項に記載の燃料インジェクタで使用するための噴射ノズル。
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