JPH0418143B2

JPH0418143B2 -

Info

Publication number: JPH0418143B2
Application number: JP57024247A
Authority: JP
Inventors: Ito Katsuoki; Komarofu Iuan
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-02-17
Filing date: 1982-02-17
Publication date: 1992-03-26
Also published as: DE3105686A1; US4662338A; GB2093118B; JPS57153960A; DE3105686C2; GB2093118A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、内燃機関用の燃料噴射ノズルであつ
て、閉鎖ばねによつて負荷されかつノズル本体内
に軸方向に移動可能に支承された弁ニードルと弁
ニードルの開放運動を速度に応じて減衰するピス
トン部材とを有しており、ピストン部材が一方の
端面で燃料の満たされた減衰室を制限しており、
減衰室がピストン部材の他方の端面の側に形成さ
れる室に絞り通路を介して接続されており、弁ニ
ードルと一緒に運動する支持部材が遅くとも弁ニ
ードルの前行程・距離を経過した後にピストン部
材に当接して、ピストン部材を該ピストン部材に
よつて減衰室から燃料を押しのけつつ連行するよ
うになつている形式のものに関する。このような
燃料噴射ノズルにおいて減衰作用を生ぜしめるピ
ストン部材を弁ニードルによつて連行する構成形
式は、ニードルの解放速度を低減してニードルの
開き過ぎを避け、もつてニードルの破損を防止す
るために採用されている。

前記形式の公知（英国特許第1110102号明細書）
の燃料噴射ノズルにおいては、弁ニードルと閉鎖
ばねとの間に減衰室を設けてあり、ピストン部材
が減衰室を一方の側で限定しかつ半径方向に遊び
を置いて案内された減衰プレートから成つてお
り、減衰プレートが弁ニードルのリング肩部に接
しているか、若しくは弁ニードルの前行程・距離
を経過した後にリング肩部に接するようになつて
いる。減衰プレートの半径方向の案内遊び、及び
弁ニードルとストツパプレートの孔の周壁（この
孔は減衰室をノズル保持体内の逃がし通路に接続
されたばね室に接続する）との間の遊びが絞り通
路を形成しており、この絞り通路を介して弁ニー
ドルの開放行程に際して減衰プレートが減衰室か
ら燃料を押しのけるようになつている。このよう
な構成は開放行程に際して弁ニードルの運動速度
に応じた減衰を行おうとするものである。しかし
ながら減衰プレートによる減衰作用のみでは噴射
過程に所望の影響を及ぼすには十分ではない。

さらに冒頭に述べた形式の別の公知（英国特許
第720011号明細書）の燃料噴射ノズルにおいて
は、速度に関連した減衰を行うピストン部材が弁
ニードルの閉鎖ばねの上流側に配置されており、
これによつて噴射ノズルの構成寸法が不都合に長
くなる。ピストン部材の寸法が比較的小さいこと
に基づき、公知の構成においては比較的小さい減
衰作用しか得られない。

発明の目的本発明の目的は、冒頭に述べた形式の燃料噴射
ノズルを改善して、弁ニードルの開放運動が公知
の構成の噴射ノズルにおけるよりも強く減衰でき
るようにすることである。さらに、噴射ノズルの
構成容積がわずかにしか拡大されないようにする
ことである。

発明の構成前記目的を達成するために本発明の構成では、
ピストン部材が、固有の戻しばねの作用を受ける
付加質量体として構成されていて、これによつて
加速度に比例する減衰作用が生ぜしめられるよう
になつており、付加質量体が絞り通路を形成する
半径方向の遊びを置いて案内されており、燃料供
給孔内に固定的な若しくは可変の絞りが配置され
ている。

発明の効果ピストン部材としての付加質量体が速度に関連
すると共に、適当に規定された質量に基づき加速
度に比例して減衰され、かつ燃料供給孔内の絞り
によつて噴射過程を調整及び運転上の要求に適合
させることができる。

特許請求の範囲第２項以下に本発明の有利な実
施態様が記載してある。付加質量体を弁ニードル
の閉鎖ばねを取り囲むリング部材として形成する
と、付加質量体の質量が燃料噴射ノズルの構成長
さを拡大させることなしに増大される。

次に図面を用いて本発明の実施例を具体的に説
明する。

第１図に示す外向き、すなわち流動方向に開く
噴射ノズルは、ノズル本体３内に半径方向で案内
され軸線方向で摺動可能に支承された弁ニードル
２を有している。ノズル本体３はスリーブナツト
４を用いてノズル保持体５に固定されている。圧
力下にある燃料はノズル保持体５内の燃料供給孔
６を経て圧力室７内に達する。圧力室７はノズル
保持体５、ノズル本体３及び弁ニードル２によつ
て制限されている。

図示の実施例においては個々の構成部材は互い
に同軸的に配置されかつテレスコープ式に内外に
接続されている。ノズル保持体５は下方へ延長せ
しめられた外側のリング壁５ａを有しており、こ
のリング壁は端面１３で以つてノズル本体３の外
縁部に当接していて、かつ内側にほぼ円筒状の形
の付加質量体６を支承している。ノズル本体３は
内側に向かつて上昇する段部を有しており、上方
へ延長せしめられ弁ニードル２を半経方向で案内
する内側のリング壁３ａから外側に異なる高さの
リング状の端面３ｂ及び３ｃが設けられており、
これらのリング状の端面はスペーサプレート１０
を介在して弁ニードルの閉鎖ばね１１のための支
持部及び付加質量体９の戻しばね１２のための支
持部を形成している。

ノズル本体３の第１のリング状の肩部３ｄとノ
ズル保持体５の下方へ延長せしめられた外側のリ
ング壁５ａとの間には付加質量体９の運動を減衰
するためのリング状の減衰室８が形成されてお
り、この減衰室内には付加質量体９がその円筒形
のリング壁の下端部で以て突入している。減衰中
空ピストンの一般的な形を成す付加質量体９は、
内誕に向かつて突出したリングフランジ９ａを有
しており、このリングフランジは下方に向かつて
戻しばね１２のためのリング状の支持面９ｂ及び
上方に向かつてリング状の肩部１４を形成してい
る。肩部１４が弁ニードルの支持部材１５を支え
るようになつており、この支持部材は補助ブロツ
ク１５ａと一緒に弁ニードル２の縮小部１６内に
取付けられ保持されている。支持部材１５の内側
には弁ニードルのための閉鎖ばね１１が係合して
いるので、支持部材は上方に向かつて閉鎖位置に
緊締されており、弁ニードルに形成された弁円錐
２ａがノズル本体３に形成された弁座１７に圧着
されている。ノズル本体３内をばね室１９側から
延びる供給通路１８が、弁ニードル２の下方部分
の縮小部によつて弁ニードルとこの弁ニードルを
取り囲むノズル本体３との間に形成されたリング
室に開口しており、このリング室からは、圧力下
で燃料供給孔６を介して供給された燃料が弁ニー
ドル２をその弁座１７から持ち上げた際に所望の
噴射流の形で噴射される。

第１図から明らかなように、支持持部材１５と
付加質量体９の内側のリングフランジ９ａによつ
て形成されたリング状の肩部１４との間に所定の
前行程・距離hvが設けられており、弁ニードル
２の全行程ｈはノズル本体の内側のリング壁３ａ
の上方のリング状の端面２０によつて形成された
機械的なストツパと支持部材１５との間の間隔に
よつて規定される。さらに付加質量体９の外側の
円筒形のリング壁がノズル保持体５おリング壁５
ａに対して遊びS₁を置いてかつノズル本体３の上
方に延長されたリング状肩部３ｄに対して遊びS₂
を置いて案内されている。付加質量体９の回動を
確実に防止するために、固定ピン２１が設けられ
ている。第１ａ図から明らかなように、支持部材
１５は、例えば周囲に均一に分配して形成された
４つの突起１５ｂで以てのみ肩部１４に当接する
ようになつており、燃料は圧力室７から自由にば
ね室１９内へかつそこから下方の供給通路１８を
経て噴射範囲に流れる。

次に第１図に示した燃料噴射ノズルの機能につ
いて述べる。

燃料供給孔６内に設けられた絞り２２は固定絞
り若しくは可変絞りであつてよく、固定絞りを用
いた場合にはその横断面は全負荷運転時点に適合
せしめられる。可変絞りが設けられた場合には、
この可変絞りは多数の運転時点に適合させられる
ようになつており、適当な制御によつて運転特性
範囲で調節される。この調節は例えば内燃機関の
回転数及び噴射される燃料量（負荷）の関数とし
て機械的、液力的若しくは電気的な手段によつて
行われる。絞りの役割は、一般に固有振動数を高
めること及び弁に減衰作用を生ぜしめることであ
る。この場合絞り２２の設置位置もこの絞りを介
して圧力導管に接続される弁容積に基づき重要で
ある。最適な設置位置は有利にはそのつどの使用
例にとつて実験的に決められる。

燃料噴射ノズルの内室内に配置さればね負荷さ
れた付加質量体９は２つの機能を有している。付
加質量体は第１の機能として弁質量を開放方向で
増大させるために役立ち、この場合弁ニードル２
の開放運動に対する作用時点は前行程・距離hv
を変化させることによつて申し分なく選ばれる。
弁ニードル２を前行程なしに作動させたい場合に
は前行程・距離が零にされる。この場合には、開
放運動に際して付加質量体９の不都合な過度な振
動を避けるために、付加質量体が固有の行程スト
ツパを有しており、この行程ストツパは第１図の
実施例では付加質量体９とノズル本体３の最も外
側の肩部との互いに向かい合つたリング状の端面
によつて形成されている。弁ニードルが全行程ｈ
にわたつて移動できるようにするために、付加質
量体９のための行程ストツパのストツパ行程hz
が弁ニードルの全行程ｈより長くなつていると有
利である。

閉鎖運動に際しては弁ニードル２は付加質量体
９から離れて、閉鎖ばね１１の作用下で急速な閉
鎖運動を行う。緩慢な付加質量体９は固有の戻し
ばね１２によつて出発位置へ戻される。

付加質量体９の第２の機能は速度に関連した減
衰作用を得ることにあり、付加質量体は図示の実
施例においてはすでに述べた減衰室８内にあらか
じめ与えられた遊びS₁及びS₂を置いて案内され減
衰ピストンとして作用している。開放方向に運動
する弁ニードル２による付加質量体９の連行に際
して、付加質量体が減衰ピストンとして作用して
減衰室８からそこに存在する燃料を押しのけ、こ
の押しのけられた燃料が遊びS₁及びS₂によつて形
成された絞り通路を通つて流出する。

本発明の基本的な原理は種々異なる態様で実施
できる。第２図の実施例においては外側に段部の
設けられた付加質量体９′が用いられており、段
部に減衰室８′が形成されている。付加質量体
９′の戻しばね（図示せず）は、内側に突出する
リングフランジ９a′によつて形成された下方のリ
ング状の肩部に作用しており、リングフランジ９
a′は上方に向かつて同時に弁ニードル（図示せ
ず）の支持部材１５′のためのストツパとしての
肩部を形成している。付加質量体９′と支持部材
１５′若しくはスリーブナツト４並びにノズル本
体３′との間の、ダイナミツク的−液力的な所与
によつて規定され得る遊びは符号S′₁及びS′₂で示
されている。

絞り２２と大きさ、形、組込形式及び連結程度
に応じて弁ニードルに影響を及ぼす付加質量体と
の組合せにより、第１図及び２図に示した外向き
開放形弁の適合性が高められる。内側に開く燃料
噴射ノズルにおいても弁ニードルの開放運動の最
適な減衰作用を得るという類似の問題が生じるの
で、本発明の構成は第３図に示すような内向き開
放形弁にも用いられる。絞り２２′はこの場合に
は圧力下にある燃料供給通路２３内に配置されて
おり、この燃料供給通路は圧力室２４内に開口し
ており、この圧力室は弁ニードル２′とノズル本
体３″との間に形成されており、ノズル本体３″内
には弁ニードル２′が半径方向で案内され軸線方
向で移動可能に支承されている。弁ニードル２′
に取付けられ閉鎖ばね１１′を支える支持部材２
５が付加質量体９′の内側のリング状の肩部２６
と一緒に、弁ニードルの開放運動に際して付加質
量体の連行される前に弁ニードルによつて克服さ
れる前工程・距離hvを形成している。付加質量
体はばね室１９′内でノズル保持体５″に対して第
１の遊びS″₁を置いてかつ上方のばね受け２７に
対して第２の遊びS″₂を置いて案内されており、
ノズル保持体５″に不動の上方のばね受け２７に
は弁ニードルの閉鎖ばね１１′に加えて付加質量
体９″の戻しばね１２′も支えられている。付加質
量体９の減衰ピストン作用を生ぜしめるための減
衰室２８ｂが付加質量体９の端面とばね受け２７
の端面との間に形成されていて、かつ付加質量体
９のストツパ行程hzを規定している。付加質量
体の減衰ピストン作用は戻しばね１２′に配置す
るために付加質量体９の外周壁に形成されたリン
グ室２８ａによつても生ぜしめられる。弁ニード
ルの全行程ｈは弁ニードルのつばと中間プレート
３０との間の間隔２９によつて規定されており、
前記中間プレートを介してノズル本体３″がスリ
ーブナツト４″によつてノズル保持体５″に緊締さ
れている。第３図に示した実施例の作用形式は前
に述べた実施例の作用形式と同じである。ばね室
１９′内に配置された付加質量体９″が逆止弁３１
を備えた逃がし通路３０ａを通つて流過する逃が
し容積に対して作動する点だけが原理的に異なつ
ている。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであつて、第
１図は第１実施例の縦断面図、第１ａ図は第１実
施例の横断面図、第２図は第２実施例の縦断面
図、第３図は第３実施例の縦断面図である。２及び２′…弁ニードル、２ａ…弁円錐、３，
３′及び３″…ノズル本体、３ａ…リング壁、３ｂ
及び３ｃ…端面、３ｄ…肩部、４及び４″…スリ
ーブナツト、５及び５″…ノズル保持体、５ａ…
リング壁、６…燃料供給孔、７…圧力室、８及び
８′…減衰室、９，９′及び９″…付加質量体、９
ａ…リングフランジ、９ｂ…支持面、１０…スペ
ーサプレート、１１及び１１″…閉鎖ばね、１２
及び１２′…戻しばね、１３…端面、１４…肩部、
１５及び１５′…支持部材、１５ａ…補助ブロツ
ク、１５ｂ…突起、１６…縮小部、１７…弁座、
１８…供給通路、１９及び１９…ばね室、２０…
端面、２１…固定ピン、２２…絞り、２３…燃料
供給通路、２４…圧力室、２５…支持部材、２６
…肩部、２７…ばね受け、２８ａ…リング室、２
８ｂ…減衰室、２９…間隔、３０…中間プレー
ト、３０ａ…逃がし通路、３１…逆止弁、ｈ…全
行程、hv…前行程・距離、hz…ストツパ行程、
S₁，S′₁，S″₁，S₂，S′₂及びS″₂…遊び。

Claims

【特許請求の範囲】１内燃機関用の燃料噴射ノズルであつて、閉鎖
ばね１１，１１′によつて負荷されかつノズル本
体３，３′，３″内に軸方向に移動可能に支承され
た弁ニードル２，２′と弁ニードルの開放運動を
速度に応じて減衰するピストン部材とを有してお
り、ピストン部材の一方の端面が燃料の満たされ
た減衰室８，８′，２８ｂを限定しており、減衰
室がピストン部材の他方の端面の側に形成される
室に絞り通路を介して接続されるようになつてお
り、弁ニードル２，２′と一緒に運動する支持部
材１５，２５が遅くとも弁ニードル２，２′の前
行程・距離hvを経過した後にピストン部材に当
接して、ピストン部材を該ピストン部材によつて
減衰室から燃料を押しのけつつ連行するようにな
つている形式のものにおいて、ピストン部材が、
固有の戻しばね１２，１２′の作用を受けている
付加質量体９，９′，９″として構成されていて、
これによつて加速度に応じた減衰作用が生ぜしめ
られるようになつており、付加質量体が絞り通路
を形成する半径方向の遊びS₁，S₂，S′₁，S′₂，
S″₁，S″₂）を置いて案内されており、燃料供給孔
６，２３内に固定的な若しくは可変の絞り２２，
２２′が配置されていることを特徴とする燃料噴
射ノズル。２ピストン部材を形成する付加質量体９，９′，
９″が弁ニードル２，２′の閉鎖ばね１１，１１′
を取り囲むリング部材から成つている特許請求の
範囲第１項記載の燃料噴射ノズル。３付加質量体９が弁ニードル２、弁ニードルの
閉鎖ばね１１及び付加質量体の戻しばね１２を取
り囲んでいる特許請求の範囲第２項記載の燃料噴
射ノズル。４付加質量体９″の戻しばね１２′が、付加質量
体９″の直径の減少された区分と、ノズル保持体
５″の、付加質量体９″を半径方向の遊びS″₁を置
いて案内する孔の壁との間に形成されたリング室
２８ａ内に配置されている特許請求の範囲第２項
記載の燃料噴射ノズル。５減衰室８，２８ｂが付加質量体９，９″のリ
ング状の端面とノズル保持体に不動のノズル本体
３の肩部若しくはノズル保持体に不動のばね受け
２７の肩部との間に形成されている特許請求の範
囲第２項から第４項までのいずれか１項記載の燃
料噴射ノズル。６別の少なくとも１つの減衰室８′が付加質量
体９′の周壁に設けられたリング状の肩部とこの
リング状の肩部に対して軸線方向の距離を置いて
ノズル本体３′に設けられたリング状の肩部との
間に形成されている特許請求の範囲第２項から第
５項までのいずれか１項記載の燃料噴射ノズル。７付加質量体９，９′，９″、ノズル本体３，
３′、若しくはばね受け２７に設けられかつ減衰
室８，８′，２８ｂを軸線方向の短い距離で制限
しているリング状の肩部が、弁ニードル２，２′
の開放行程を制限している特許請求の範囲第５項
又は第６項記載の燃料噴射ノズル。８付加質量体９，９′，９″が内側にリング状の
肩部１４，２６を備えており、このリング状の肩
部に少なくとも前行程・距離hvを経過した後に、
閉鎖ばね１１と弁ニードル２，２′とを連結する
支持部材１５，２５が接触するようになつている
特許請求の範囲第２項から第７項までのいずれか
１項記載の燃料噴射ノズル。９燃料供給孔６，２３内に配置された可変の絞
りが回転数及び燃料噴射量の関数として液力式に
若しくは電気式に調節されるようになつている特
許請求の範囲第１項から第８項までのいずれか１
項記載の燃料噴射ノズル。