JPH03501284A - 送り出し弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 送り出し弁 従来の技術 本発明は、請求の範囲第１項の上位概念に記載の送り出し弁に関する。このよう な形式の、ＤＥ−Ａ３　１２３６８６３号明細書に開示され！；公知の送り出し 弁においては、吸い戻しつばが環状溝によってつばから分離されている。このつ ばは、少なくとも１つの切欠、この実施例では２つの切欠を有している。この切 欠は研削面として構成されていて、送り出し弁の閉鎖部材の各位置において貫流 孔内に存在している。閉鎖部材は、ポンプ作業室側で円錐形のシール面を有して いて、ばね室側で定置のストッパを有しており、閉鎖部材はこのストッパで、押 しばねが非常に柔軟に構成されている場合に、閉鎖部材の各開放ストローク中に 支えられる。閉鎖部材に設けられていて、従って常に一定の流過横断面を有して いる切欠は、絞り横断面として構成されている。この絞り横断面の課題は、送り 出し弁の閉鎖部材が、噴射ノズルの閉鎖後の噴射終了時にその閉鎖位置により迅 速に移動するようにすることである。何故ならばフィード導管内で反射する圧力 波は、流過横断面で、押しばねの補助を受けて閉鎖部材に閉鎖力として作用する 流過抵抗を生ぜしめるからである。送り出し弁若しくはフィード導管を通って燃 焼材料が種々異なるフィード率で若しくはフィード速度で供給されることに基づ いて、一方ではアイドリング運転時に又他方では高い回転数の全負荷運転時に、 絞り箇所が閉鎖部材の閉鎖運動をアイドリング運転方向に減少させるように作用 する。何故ならば、圧力波は比較的弱く形成され、この圧力波の絞り横断面はつ まり小さい抵抗に抗して、時間単位に互ってより多量の燃料を絞りを介して流出 させる。それに応じて閉鎖部材はゆっくりと閉じられて、アイドリング運転時に おいては閉鎖しｌ；弁によって開放されｔ；フィード導管の、全負荷−又は部分 負荷運転時におけるよりも多量の容積がポンプ作業室からの燃料によって置き換 えられるので、フィード導管内の圧力低下は、アイドリング運転時における最小 量から全負荷運転時における最大量に変化する。

これによってこのような送り出し弁は、フィード導管内の残留圧力を制御するｔ ；めに、及び噴射量及び回転数に応じた燃料量の調整するために使用される。減 少制御衝撃時に有効な絞りは同時に、燃料噴射ポンプのフィード段階中に噴射率 に作用し、回転数が増大する全負荷時の燃料噴射量を減少させる。

閉鎖部材が、吸い戻しつばを有していて各フィード過程時に定置のストッパに突 き当たらない公知の送り出し弁においては、吸い戻しつばにポンプ吸込み側で連 続する、閉鎖部材によって開放された流過横断面は、貫流孔内で非常に大きく構 成されていて、特に連続するフィード導管の自由横断面よりも大きく構成されて いる。このような弁においては、燃料噴射ポンプの圧送が一定に調節されている 時に噴射量が著しく変化する。このような噴射量の変化は、特に分配型噴射ポン プにおいてポンプピストンの有効な送りストロークを相応に調節しても調整され 得ない。何故ならば、ポンプピストンの送りストローク毎の噴射量を個別に制御 する噴射量制御装置が設けられていないと仮定して、内燃機関のすべての噴射箇 所は各ポンプ作業室によって交互に供給され、それに応じてすべての噴射箇所の ための燃料量制御を一定にしなければならないからである。しかしながらこのよ うな制御は非常にコストが高くなる。燃料量に影響を与えることは、そのほかの 二次的な手段、例えば送り出し弁のストロークを制限することによっても行われ るが、これは燃料噴射ポンプの全運転範囲に互って望まれている均一な作用を得 ることができず、しかも同様に非常にコストが高い発明の利点 これに対して、請求項１の特徴を有する本発明による送り出し弁は、前記燃料量 のばらつきは簡単な手段によって避けられる。この場合特に、送り出し弁閉鎖部 材の開放特性が影響を受ける。公知の形式で吸い戻しつばを有し、それに続く非 常に大きい流過横断面をポンプ作業室側で有する送り出し弁閉鎖部材においては 、貫流通路から吸い戻しつばを引き出すことによって環状の接続横断面が開放制 御される。この接続横断面は、引き出しストロークの１０分の数ミリメートルに おいて、連続するフィード導管の自由横断面よりも大きい横断面をあらかじめ開 放する。この開放過程によって、その時に生じれるフィード率によるフィードの Ｉ；めに必要であるよりも大きい接続横断面への方向で開放ストロークのオーバ ースウィングが得られる。

次いでフィード導管内での圧力低下に基づいて送り出し弁は、再びスウィングバ ックして、この送り出し弁が押されて再び開放するまで供給が中断される。この スウィング過程に基づいてポンプピストンのその都度のフィード行程のフィード 時間に互って若しくは噴射時間に互ってフィード特性の低下が生ぜしめられる。

各噴射箇所におけるフィードバスの構成に応じて、種々異なる量分配が生じ、ま た回転数に互って変化するフィード率を有する種々異なる波形の量変化曲線が生 じるが、これは不都合である。本発明の構成によれば、ポンプ作業室とフィード 導管との間の接続横断面はゆっくりと及びフィード率が高くになるにつれて連続 的に開放せしめられことによってオーバースイングは避けられ、従ってフィード 時に従来技術による送り出し弁において波形の量変化曲線を生ぜしめる圧力ピー ク及び圧力低下は避けられる。この場合、切欠は全体で絞り横断面を形成しない 。何故ならば流過横断面はフィード率が高くなるにつれて増大せしめられ、請求 項２によれば流過横断面ひいては最大接続横断面はフィード導管の自由横断面と ほぼ同じ大きさだからである。

有利な形式で制御つばには１つの切欠だけが設けられていて、この切欠はできる だけコンパクトに、つまり横断面に関連してできるだけ小さい外周面を有して構 成されている。これによって切欠の絞り作用は避けられる。切欠に絞り作用が生 じると回転数に基づいて又はフィード率に基づいて噴射量に影響が与えることに なる。請求項５によれば切欠は有利に簡単な構造で構成されており、この場合に 、請求項６によれば有利な製造可能性が得られる。請求項８による有利な構成要 件によれば、切欠の段付けされた横断面によって付加的に制御された影響が得ら れる。特にこのような形式で付加的に制御されｔ；調整が得られる。特に有利に は送り出し弁−閉鎖部材は請求項９によって簡単に製造される。

図面 以下においては図面に示した本発明の６つの実施例について詳説されている。第 １図は第１実施例、第２図は送り出し弁の第１寅施例の■−■線に沿った断面図 、第３図は第２実施例による送り出し弁の第２図と同様の断面図、第４図は第３ 実施例、第５図は第４図の実施例のｖ−ｖ線に沿った断面図、第６図は段付けさ れた研削面を備えた第４実施例、第７図はポンプ作業室側に向かって連続的に大 きくなる横断面を有する第５９１施例、第８図は送り出し弁の閉鎖部材に円筒形 のガイド部材を備えＩ：第６実施例である。

実施例の説明 図面は送り出し弁ｌの縦断面図を示す。この送り出シ弁ハ、例ｔｌｆＤＥ−ＯＳ 　３６４４５９５号明細書に従って構成された詳しく図示していない燃料噴射ポ ンプのケーシング２に捩込まれている。送り出し弁ｌは接続管片４を有しており 、この接続管片４はその一端部で雄ねじ５を有していて、この雄ねじ５でケーシ ング２のねじ山付き孔６内にねじ込まれている。前記ねじ山付き孔には同軸的に 、詳しく図示でいない燃料噴射ポンプのポンプ作業室からフィード導管７が開口 している。このフィード導管７は送り出し弁１を介して、さらに先へ続くフィー ド導管７′に接続されており、このフィード導管７′の端部には噴射弁８が接続 されている。接続管片４はほぼ円筒形に構成されていて、捩込み側に向かって開 放する軸方向の円筒形の切欠９を有している。円筒形の切欠９と同軸的にこの切 欠９から接続孔１１が出発しており、この接続孔１１は接続スリーブの接続ニッ プル１２に開口していて、切欠９をフィード導管７′若しくは噴射弁８に接続す るポンプ作業室側の端部から軸方向の切欠９内に管状の弁座体１４が挿入されて いる。この弁座体１４はそのポンプ作業室側の端部でフランジ１５を有している ・このフランジ１５を介して弁座体１４は接続スリーブのポンプ作業室側の端面 側１６によってねじ山つき孔６の底部のショルダ１７で保持される。弁座体１４ は軸方向の貫流通路２ｏを有しており１この貫流通路２０は切欠９側の出口で、 円錐形の弁座体１９に移行する出口通路２２を形成している。貫流通路内で送り 出し弁の弁閉鎖部材２１がガイドされており、この弁閉鎖部材２１はヘッド２４ を有している。このヘッド２４は、弁閉鎖部材が貫流通路２０内に侵入する際に 弁座に当接する円錐形のシール面２５を備えている。

弁座閉鎖部材のヘッド２４は押しばね２６のばねカによって付勢され、この押し ばね２６は、切欠９の端面側で支えられていて、弁閉鎖部材を閉鎖位置で若しく は弁座に当接して保持するように働く。これによって弁閉鎖部材のヘッドは弁座 体と共に切欠９内でばね室２８を閉鎖する。しかしながら弁座は貫流通路２ｏの ポンプ作業室側端部にも配置されており、この場合にシール面は弁部材の対応す る端部に構成されている。

弁閉鎖部材のヘッドに設けられたシール面２５はポンプ作業室側で環状溝２９に よって制限されていて、他方側でつば３０に隣接している。っば３ｏの直径は、 貫流通路内でシール維持されて摺動するように貫流通路の孔に合わせられている 。このつばにはポンプ、作業室側でガイド部分３１が統いている。このガイド部 分３１は、切欠３３によって形成されたガイドリブ３４を有しており、このガイ ドリブ３４は貫流通路２０内で滑動して弁閉鎖部材の運動が傾かないように保証 する。切欠は、ガイドリブの間で、フィード導管７を介して貫流通路２０を通っ てつば３０へ達する燃料のための流過横断面を形成する。

つば３０は、一般的に吸い戻しつばとして又は放圧つばとして呼ばれていて、こ こまで説明した限りにおいて弁閉鎖部材は吸い戻しつばを備えた公知の送り出し 弁に相当する。ポンプ作業室側から圧送が行われると、弁閉鎖部材２１の横断面 は高圧によって負荷され、弁閉鎖部材は押しばねのばね力に抗して押しずらされ る。この時につば３０は貫流通路２０から出ると同時に、燃料をあらかじめフィ ード導管７′内に押しやって、ここで形成された残留圧力を噴射弁８の手前で高 める。噴射弁の開放によって与えられた所定の圧力を越えると、燃料噴射が行わ れる。つば３０が貫流通路２０から出るときに、燃料はリング状に形成された接 続横断面を通ってばね室２８内に、及びさらに噴射弁へ流入する。噴射段階が終 了するとポンプ作業室内の圧力は低下せしめられる。この時に閉鎖部材２１は一 方側で押しばねのばね力及び、フィード導管７′若しくはばね室２８内で形成さ れる圧力を受けてその閉鎖位置へ戻る。この時につば３０は出口縁部２２を通っ て貫流通路２０内に侵入し、つば３０の第１の作業室側の部分が出口縁部２２と 重なると、送り出し弁閉鎖部材と噴射弁との間に存在する容積を増大させて、そ れと同時に放圧を行う。この作業形式は公知であるのでこれ以上詳しく述べられ ていない。

このような送り出し弁の一般的な形状とは異なりつ１ｆ３０は、吸い戻しつば３ ５と制御つば３６とに分けられている。制御つばはその外周部で研削面状の切欠 ３８を有していて、この切欠３８の、ヘッド２４に向けられた制限縁は出口通路 ２２に対して平行に位置していて、制御つば３６の高さを規定している。まＩ； 制御つば３６は吸い戻しつば３５に継目なしで移行している。

第２図では切欠３８の断面図が示されている。切欠３８は図面に示しであるよう に、真っすぐな研削面であるか又は、弁閉鎖部材の軸４０に対して平行な円形の 制限面を備えた研削面である。切欠３８は、制御つば３６の一方側に切欠３８を 設けたことによってコンパクトに構成されｔ；流過横断面を形成している。研削 面ではなくて、貫流通路２０の壁部と協働して流過横断面を形成する別のコンパ クトな切欠形状も可能である。

図示の送り出し弁においては、フィード導管７とフィード導管７′との間の接続 横断面は、貫流通路２０からの制御つば３６の突き出し程度によって規定される 。閉鎖部材が持ち上がる時に出口縁部２２は、製造時の突き出しストローク及び 、切欠３８の貫流通路側の制限部によって規定された接続横断面を次第に開放す る。これによって送り出し弁の開放時に、流過横断面３８によって影響を受けた ストロークによって、妨げられることのないフィードを得るために必要な、フィ ード導管区分７と７′との間の接続横断面が形成される。切欠と貫流通路２０と の間に形成された流過横断面は、可能な限り小さいが、相応寸法のフィード導管 においてもそうであるように最大フィード率において燃料が妨げられることなく 貫流できる程度の大きさである。つまり、制御つばにおける最大流過横断面は、 フィード導管７′の流過横断面とほぼ同じ大きさである。この時に、送り出し弁 閉鎖部材は、冒頭に述べた従来技術において必要であったよりも大きいストロー クだけ進ませなければならない。制御つばの高さは、この制御つばの一部が常に 貫流通路２０内に止まって、それによって所望の最大流過横断面が常に得られる 程度の寸法に設計されている。本発明の構成によれば、最大燃料噴射量は妨げら れる事なく噴射箇所に達し、接続横断面は、冒頭に述べた形式のオーバースイン グが減少されるように、それぞれ生じるフィード率に合わせられる。流過横断面 を制御するために必要な比較的大きいストロークによって、送り出し弁閉鎖部材 の軽い揺れが燃料噴射量若しくは噴射量の変化に著しく作用することはもはやな い。

第３図に示しｔ；別の構成によれば、制御つば３６ａは、互いに直径方向で向き 合う２つの切欠３８ａ又は３８ｂを備えている。これはつまり流過横断面のコン パクトさとは掛は離れているが、送り出し弁閉鎖部材の均一な負荷に関しては有 利である。

第４図に示した第３の構成においては、送り出し弁閉鎖部材１２１は、互いに１ ２０°の角度間隔で配置された３つだけのガイドリブ１３４を有している。切欠 １３３は、第５図に示されているように、円筒形の成形体に形成されｔ；研削面 として構成されており、この場合に研削面１３３によって同時につば１３０もポ ンプ作業室側で制限される。しかしながら他方では研削面は、弁閉鎖部材のヘッ ド側に寸法ａだけより近付いて構成されており、この場合に弁座側の制限縁１３ ９は吸い戻しつば１３５の高さを規定する。この研削面によってポンプ作業室側 の長さａを越えて切欠１３８が形成される。

第６図による第４の実施例においては、切欠２３８は、まず、流過横断面４２は 出口縁部２２２を通過する時に所定のストローク長さａ】を越えて次第に開放制 御され、これに、弁閉鎖部材２２１の開放ストロークがさらに進むと出口縁部２ ２２によって開放制御されるより大きい流過横断面４３が続くような形式で段階 的に構成されている。この実施例では特に必要であれば、公知の回転数に関連し て作用する補償溝を付加的に研削面に前方接続して、これによって噴射装置の所 定の構造条件において噴射を均一な噴射特性曲線に関連して合わせることができ る。

第６図に示されｔ；研削面４２の段付けされＩ；構成の代わりに、第７図による 傾斜しｔ；研削面４４も可能である。この研削面４４によって、送り出し弁閉鎖 部材３２１の変向ストロークが連続的に開放方向で大きくなるにつれて接続横断 面の増大する開放率が得られ、それと同時にこれに応じて回転数に関連して作用 する補償が得られる。

第８図には送り出し弁の第６の実施例が示されている。この実施例では第４図の 実施例の変化実施例として送り出し弁閉鎖部材４２１は次のように構成されてい る。つまり、ガイドリップ１３４を形成する切欠１３３が省略され、従ってガイ ド部分４３１が貫流孔２０内で気密に滑動する円筒形の部分を形成し、この円筒 形の部分がシール面２５に対して環状溝２９によって制限されている。このガイ ド部分でシール面２５の側に向かって吸い戻しつば４３５が形成されており、こ の吸い戻しつば４３５に、送り出し弁閉鎖部材の軸に対して平行な研削面連続し ている。研削面はガイド部分の長さの残りに亙って延びていて、第４図の切欠１ ３８若しくは第１図の切欠３８の作用を結う強いている。ガイド部分４３１のこ の部分はこれによって同時に制御つば４３６である。このような弁閉鎖部材は特 に簡単に製造できる。

国際調査報告 国際調査報告 ＼ＣＡＴＤへ市７°０５３４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．燃料噴射ポンプによって供給される内燃機関の、燃料噴射ポンプのポンプ作 業室と燃料噴射箇所（８）との間に組み込むための送り出し弁であって、弁座（ １９）を備えた弁座体（１４）が設けられており、該弁座体（１４）が貫流通路 （２０）を有していて、該貫流通路（２０）内で送り出し弁（１）の閉鎖部材（ ２１）が案内されており、該閉鎖部材（２１）はシール面（２５）を有していて 、このシール面（２５）で、送り出し弁（１）の閉鎖位置において貫流通路（２ ０）に続く弁座（１９）に向かって、前記閉鎖部材のポンプ作業室側に定置に存 在するばね室（２８）で支えられた押しばね（２６）によって押し付けられてお り、該閉鎖部材（２１）はさらに吸い戻しつば（３５）を有していて、該吸い戻 しっば（３５）は、前記貫流通路（２０）内で気密に摺動可能でしかも前記閉鎖 部材が閉鎖位置に存在する時にこの貫流通路（２０）内に侵入し、送り出し弁の 開放時にばね側で貫流通路（２０）から突き出るようになっており、貫流通路の 直径に合致した制御つば（３６）を備えた突き出し部が設けられていて、該制御 つば（３６）の外周部に制御つばの全長に亙って延びる少なくとも１つの切欠（ ３８）が形成されており、該切欠（３８）が前記貫流通路（２０）の壁部と共に 流過横断面を形成している形式のものにおいて、前記制御つば（３６）が前記吸 い戻しっば（３５）に直接隣接し、前記切欠（３８）が貫流通路（２０）をばね 室側で制限する出口縁部（２２）と共にポンプ作業室とフィード導管（７）との 間の接続横断面を形成していて、戻し力が、流過通路の横断面及び前記流過横断 面と協働して、前記接続横断面の燃料フィード率が大きくなるにつれて閉鎖部材 （２１）が押しばね（２６）のばね力に抗してシフトすることによって増大せし められるように調整されていて、この時に前記接続横断面が次第に小さくなるか 又は少なくとも前記流過横断面と同じ大きさに雑持されることを特徴とする、送 り出し弁。 ２．流過横断面（３８）がフィード導管の横断面とほぼ同じ大きさである、請求 項１記載の送り出し弁。 ３．制御っば（３６）に１つの切欠（３８）だけが設けられていて、横断面に関 連してより小さい外周面を有している、請求項１又は２記載の送り出し弁。 ４．燃料噴射ポンプの最大フィード率において制御つばの一部及び切欠（３８） の全長の一部が常に貫流通路（２０）内に残る、請求項１から３までのいずれか １項記載の送り出し弁。 ５．閉鎖部材がばね室のヘッド（２４）を有していて、該ヘッド（２４）に有利 には円錐形に延びるシール面（２５）が形成されており、該シール面がばね室側 の貫流通路（２０）の出口で相応に形成された弁座（１９）に押しばね（２６） によって当てつけられるようになっており、前記シール面（２５）に続いて貫流 通路（２０）内に侵入する閉鎖部材の部分に吸い戻しつば（３５）及び制御つば が形成されており、制御つばにポンプ作業室側でガイド部（３１）が続いていて 、このガイド部（３１）は、閉鎖部材（２１）の外周面に形成された、貫流通路 （２０）の軸方向に延びる切欠（３３）によって形成されており、これらの切欠 （３３）の間にガイドリブ（３４）が形成されていて、これらの切欠（３３）の うちの１つが制御つばの全高さに亙って延びる切欠（１３８）として構成されて いる、請求項１から４までのいずれか１項記載の送り出し弁。 ６．閉鎖部材（４２１）がばね室側のヘッド（２４）を有しており、該ヘッド（ ２４）に、貫流通路（２０）方向に向けられた、有利には円錐形に延びるシール 面（２５）が形成されていて、このシール面（２５）は、貫流通路（２０）のば ね室側の出口で相応に形成された弁座（１９）に対して押しばね（２６）によっ て当てつけられ、貫流通路（２０）内に侵入する円筒形の部分（４３１）を有し ており、該円筒形の部分（４３１）が、前記シール面（２５）に向いた側で吸い 戻しっば（４３５）を形成していて、作業室側に位置する他方側が、同時に閉鎖 部材のガイド部である制御つば（４３６）形成している、請求項３記載の送り出 し弁。 ７．前記切欠が研削面として構成されている、請求項１から６までのいずれか１ 項記載の送り出し弁。 ８．前記切欠が、ポンプ作業室側に向かって次第に大きくなる流過横断面を有し て構成されている、請求項７記載の送り出し弁。 ９．前記切欠が、ポンプ作業室側に向かって段状に大きくなる流過横断面を有し て構成されている、請求項７記載の送り出し弁。