JPH05215040A - 内燃機関の燃料噴射装置の電気的に制御されるポンプノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 内燃機関の燃料噴射装置の電気的に制御され
るポンプノズルに関し、燃料通路案内部の良好な流れ特
性及び圧力維持に適した装置を提供する。 【構成】 高圧通路４６の案内部が、ポンプ作業室８を
噴射ノズル側で制限している保持体１２内乃至は付属し
て配置された中間部材１０内で改良されており、それに
よって封止性、噴射装置の効率、製作及び組立が有利な
影響を受け、また高圧通路４６内のデッドスペースが極
端に減少せしめられている。このため保持体１２の、ポ
ンプ作業室８に接続された部分１０が位置している高圧
通路４６の区分４６２が、保持体１２の幾何学的な軸線
Ｘ−Ｘに体しほぼ傾斜している。またポンプ作業室８に
接続されている保持体１２の部分１０に孔４８が設けら
れており、該孔は、区分４６２に対しほぼ鋭角を成して
延びてこの区分４６２内に合流している。その際合流点
４７は軸線Ｘ−Ｘの領域内にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、請求項１の上位概念に
基く内燃機関の燃料噴射装置の、電気的に制御されるポ
ンプノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の電気的に制御される公知のポン
プノズルにあっては、保持体が隣接して位置するそのノ
ズルでポンプ作業室を制限しており、その際ポンプケー
シングと保持体との間のこの位置には、ポンプシリンダ
の幾何学的な軸線に対し直角状に配向されている封止ギ
ャップが発生している。このポンプケーシング及び突出
したケーシング部分を貫通して、１本の通路が制御弁か
らポンプ作業へ通しており、該通路は、封止ギャップの
１部分内で切欠きの形状を有している。この通路は高圧
循環路の１部分であるため、切欠き内及びその縁部にお
いて精密仕上げされており、かつ更に非気密性である。

【０００３】この上述の封止問題は、高圧通路乃至高圧
孔が提案に基いてノズル本体を貫通して作業室に通じて
いる場合には回避される。しかしこれによって高圧循環
路は、側方に突き出たケーシング部分上の電磁弁と作業
室との間で著しく長くなり、かつノズル本体を介しての
ポンプ作業室の充填機能が明らかに阻害される。ポンプ
のデッドスペースは、この長くなった通路案内部によっ
て増大し、ひいてはポンプ能力が小さくなる。更に付加
的な比較的薄肉状の部分内に装着することによって、そ
の保持能が危険に晒され乃至は劣悪化せしめられ、かつ
その製作コストが高くなる。

【０００４】更にドイツ連邦共和国特許出願公開公報第
３４２３３４０号明細書によれば、制御弁が保持体に装
着されているものが公知であり、この場合保持体から出
発している高圧通路は、ポンプシリンダの幾何学的軸線
に対し直角状にかつ保持体内のポンプ作業室の下方に案
内されており、その後直角状に分岐してノズル本体に通
じている。通路角度の頂部にはポンプ作業室から出発し
ている孔の合流点が位置しており、該孔はポンプ作業室
と高圧通路とを接続している。内燃機関のシリンダヘッ
ド上における極めて狭小な組込み関係によって、この制
御弁の配置と付属の通路案内部とが極めて不都合にな
り、屡々実現不可能になる。更に通路案内部は、良好な
流れ特性及び圧力特性を維持することに対して余り適合
していない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は上述の
欠点を除去することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、請求項１に
記載の特徴によって上記課題を解決することができた。

【０００７】

【発明の効果】内燃機関の燃料噴射装置の電気的に制御
される請求項１の特徴を備えた本発明のポンプノズル
は、公知の構成の欠点を除外してその利点を１体化せし
めている。ポンプケーシングに隣接して位置している保
持体部分内の高圧通路の構成とその案内部とは、ポンプ
ケーシングと保持体との間の封止ギャップ部における浸
蝕及び非気密性を阻止しており、これによって全通路系
内における燃料の良好な圧力特性及び流れ特性が達成さ
れる。その際ポンプノズルの上述の部分内の高圧通路の
構成と配置とによって、全通路系の長さが比較的短かく
保証されており、これによって、ポンプ性能を阻害する
ようなデッドスペースを排除することができる。本発明
の別な好ましい結果として、ポンプノズルの寿命の増大
と、自由に使用可能な小さな組立空間を良好に使用する
ことによる作業支出及びコスト支出の減少と、を挙げる
ことができる。

【０００８】本発明の有利な実施例は、高圧通路の本発
明に基く構成と配置とを備えている部分が、ポンプケー
シングと保持体との間の中間部材として形成されている
場合に達成され、そのカバー面内には規定の距離を置い
て互いに離れた２つの傾斜孔が装着されており、該孔は
その基面において１つに統合されている。勿論この場合
には、中間部材とポンプケーシングの間及び中間部材と
保持部材との間に、封止ギャップ部が明らかに形成され
る。この有利な本発明の構成によって、簡素化されかつ
材料に適合した仕上が実現される。勿論製作のためのよ
り良好な前提条件は、別の封止ギャップによっても達成
可能である。

【０００９】本発明のポンプノズルの封止性能を向上さ
せるため、高圧通路と、作業室及び高圧通路との間にあ
る孔とを、保持体内又は中間部材内のできる丈中心部に
配置すると有利である。また高圧通路と孔とを１つの封
止ギャップ内で互いに直角状に統合せしめることは、製
作技術的にもまた流れ技術的にも極めて有利である。

【００１０】本発明の更に別の利点は、次の実施例の説
明で明らかになるであろう。

【００１１】

【実施例】次に本発明を、その概略が図示されている４
つの実施例に基いて詳細に説明する。

【００１２】図１によれば、電気的に制御されているポ
ンプノズル１は、図示なしのカム軸により公知の形式
で、ポンプ突き棒２を介し突き棒ばね３の戻し力に抗し
て駆動されているポンプピストン４を有しており、該ポ
ンプピストン４は、幾何学的な軸線Ｘ−Ｘを備えたポン
プシリンダ内で駆動力に応じ、軸方向で２つの死点の間
を運動している。図示の位置においてポンプピストン４
は、図示なしの駆動カムの回転位置に関し下死点に位置
している。ポンプシリンダ５は、ポンプケーシング６内
に配置されており、その端面７によって、一方ではポン
プシリンダ５内に位置しかつピストン位置に対応して変
化する作業室８を制限しており、該作業室８は、他方で
は中間部材１０の封止ギャップ面９によってほぼ制限さ
れている。中間部材１０とポンプケーシング６とが封止
ギャップ１１を形成しているのと全く同じ様に、中間部
材１０と軸方向で後方に配置されている保持体１２との
間に封止ギャップ１３が存在している。ねじスリーブ１
４は、一方では雌ねじ３０を備えてポンプケーシング６
に螺着されており、他方ではカラー１５によって保持体
１２の肩部１６に押圧されている。該ねじスリーブ１４
によって保持体１２は、中間部材１０とポンプケーシン
グ６とを封止ギャップ１１及び１３で互いに向き合って
押し付けている。保持体（１２）内には、軸線Ｘ−Ｘに
同軸的に配置されたコイルばね１８のための切欠き１７
が設けられており、該コイルばね１８は、ポンプ突き棒
側で切欠き１７の端面に支持されかつ反対側に芯合せさ
れており、従ってばね受け１９に対し規定されて支持さ
れている。該ばね受け１９は、噴射ノズル２１のニード
ル２０に不動に結合されている。ノズル２１の本体２２
は肩部２３を有し、該肩部２３にねじスリーブ２５のカ
ラー２４が位置し、該ねじスリーブ２５は、雌ねじ２６
で対応する保持対１２の雄ねじに係合し、かつこれに螺
着せしめられる。その際ノズル本体２２とばね１８のた
めの保持体１２との間に、ニードル２０のための中心切
欠き２７を備えた中間プレート２８が設けられており、
ねじスリーブ２５と保持体１２との螺合の際、ノズル本
体２２が該中間プレート２８に対して押し付けられ、か
つその際一方では保持体１２に対し密に当接せしめられ
ている。ノズル本体２２内に案内されているニードル２
０には、軸線Ｘ−Ｘにほぼ直角状に配向された円形状の
押圧面２９が設けられており、それに隣接してノズル本
体２２はトロイド状のノズル圧力室３１を有している。

【００１３】ポンプノズル１をその他は図示なしの内燃
機関の示唆的に図示されているシリンダヘッド３２内に
困難なく組み込むことができるようにし、かつその際燃
料が充分に接続されうるようにするため、ポンプシリン
ダ５の高さのポンプケーシング６に側方のケーシング突
起部３３が設けられている。該突起部３３は、シリンダ
ヘッド３２の外方に位置しているため、供給管路（図示
なし）への到着のために容易にアクセス可能である。ケ
ーシング突起部３３には、調節部材３６を備えた電磁弁
３５と閉鎖面３８を備えた弁部材３７とが設けられてお
り、弁の開閉の際弁座３９はこれらと一緒に協働する。
ねじスリーブ４０は、そのカラー４１で電磁弁３５の肩
部４２を押圧し、かつねじ４３を介してケーシング突起
部３３に螺着されており、そのため電磁弁３５とケーシ
ング突起部３３との間には封止ギャップ４４が発生して
いる。

【００１４】電磁弁３５内には圧力室４５があり、該圧
力室４５は、調節部材３６、弁部材３７、閉鎖面３８及
び弁座３９との協働作業によって開閉可能であり、また
高圧通路４６は、圧力室４５からケーシング突起部３
３、ポンプケーシング６、中間部材１０、保持部材１２
の壁部を貫通して、一方は切欠き１７へ通じ、他方は中
間プレート２８及びノズル本体２２を貫通してノズル圧
力室３１へ通じている。その際高圧通路４６は、幾何学
上及び製作上の見地から幾重にも折り曲げられる。ポン
プケーシング６内に存在する高圧通路４６の区分４６１
は、ポンプピストン４によってそのストロークの総ての
位置で封止されている。

【００１５】中間部材１０内を延びている高圧通路４６
の区分４６２は、軸線Ｘ−Ｘに対して傾斜しており、か
つ封止ギャップ部１３上には軸線Ｘ−Ｘに対し反対側に
傾斜している孔４８の合流点４７が設けられており、該
孔４８はポンプノズル１のポンプ作業室８に通じてい
る。孔４８が高圧通路４６の区分４６２に合流するその
鋭角は、流れ特性を考慮し作業室８の充填を悪化せしめ
ることなく、噴射中の流体的な挙動に対し好都合なよう
に選択されている。

【００１６】電磁弁３７は図示の位置において開放され
ており、圧力室４５内ひいては高圧通路４６内の燃料
は、作業室８及び圧力ノズル室３１に流入してこれを充
満する。ポンプピストン４が図示の死点位置から運動し
ている間、調節部材３６は図示なしの制御手段によって
作動せしめられ、弁３７はその閉鎖面３８と共に弁座３
９に向って運動し、ひいては電磁弁３５が燃料流れに対
して閉鎖せしめられる。その後ポンプピストン４の圧力
ストロークつまり下孔点へ向う運動が行われ、それによ
って作業室８内に、また孔４８を貫通して全高圧通路４
６内に、ひいてはノズル室３１内にも燃料圧力が増圧さ
れる。その大きさは、押圧面２９に作用する燃料圧がニ
ードル２０をばね１８の力に抗してポンプケーシング６
の方向に運動せしめ、かつ反対側に位置しているニード
ル２０の尖端部がノズル２１を自由にしてこれを開放せ
しめ、それによっ燃料の噴射を行うことができるような
大きさである。所定の時間後調節部材３６が制御され
て、圧力室４５が低圧力レベルに接続される。これによ
って圧力の減圧が実現される。該圧力は、コイルばね１
８の作用の元でニードル２０を図１の図示の位置に戻し
かつ結果的にはノズル２１の閉鎖を行う。その後ポンプ
ピストン４は上方の死点位置に戻り、また電磁弁３５
は、新しい燃料供給のために制御される。つまりポンプ
ノズル１の作業サイクルが新しく開始される。その際孔
４８は、ポンプ作業室８からの燃料の供給と燃料の排出
との両方に使用される。

【００１７】ポンプケーシング６と保持体１２との間に
おける中間部材１０の使用と、孔４８の合流点を封止ギ
ャップ１３上の高圧通路４６の区分４６２内に配置する
こととによって、製作技術的には極めて有利になり、こ
のことは封止ギャップ部１３自体の製作にも有利であ
る。封止ギャップ１３を省くため図２に図示のように、
保持体１２が中間部材１０を取り囲むようになっていて
も宜い。

【００１８】以下の図面及びこれに付随する記述には、
ポンプノズル１の本発明によって変更し得る部分だけが
その構造的な関連において説明されている。その際、新
規の部分又は変更の記述のために引き合いに出される部
分だけが図示されている。

【００１９】図２にあっては、対応して形成された保持
体１２自体が封止ギャップ面９でポンプノズル１のポン
プ作業室８を制限している。保持体１２は更に、封止ギ
ャップ面９の近傍でコイルばね１８、中間プレート２
８、ノズル本体２２及びニードル２０のために更に孔４
８及び高圧通路４６の区分４６２を有しており、該高圧
通路４６は、図１の場合とは異なった形式に構成されて
いる。区分４６２と孔４８とは互に向い合って傾斜して
いるだけでなく、これらは互いに殆んど直角状の鋭角で
閉成されている。区分４６２は先づ孔４８に合流し、そ
の後で区分４６２は、更に孔４８に対し高圧通路４６と
して軸線Ｘ−Ｘに平行に保持体１２の壁部４９を貫いて
延びている。つまり孔４８の区分４８１は圧力室４５
（図１）から圧力ノズル室３１への直接的な接続部の部
分ででもある。このことによって、高圧通路４６を通過
する燃料の良好な流れ特性を得ることができる。

【００２０】図３では高圧通路４６が再び、ケーシング
突起部３３、ポンプケーシング６、中間部材１０、保持
体１２、中間プレート２８、ノズル本体２２を貫通して
ノズル室３１まで延びている。更に低い圧力の元にある
戻し管路５０が設けられており、該戻し管路５０は、公
差に基く漏洩部から案内位置及び封止位置へ流出する燃
料を図示なしのタンクに戻している。中間部材１０と保
持体１２との間の封止ギャップ１３内には、戻し管路５
０が軸線Ｘ−Ｘに同心的なリング状の溝５１として合流
点４７の周囲に形成されている。作業室８の近傍の区分
４６２は、軸線Ｘ−Ｘと交差し、かつ図１及び図２とは
異なり、切欠き１７の別の側部上をノズル圧力室３１に
通じている。区分４６２と軸線Ｘ−Ｘとの交差位置の高
圧通路４６内には、孔４８の合流点４７が位置してい
る。制御通路４６及び合流点４７の貫流部の中心位置
は、本発明のポンプノズルの製作に対してもまたその使
用に対しても重要な意味を有している。

【００２１】図４から図６までの場合にあっては、中間
部材１０が再びポンプケーシング６と保持体１２との間
に設けられており、そのために封止ギャップ１１及び１
３が、それらの間の中間部材１０の両側部に形成されて
いる。戻り管路はこの場合も符号５０で表わされてい
る。封止ギャップ１３内の戻し管路の幾何学的な形状は
図６から明らかであり、符号５２で表されている。更
に、互いに連続している高圧通路４６の個々の区分が、
ケーシング突起部３３、ポンプケーシング６、中間部材
１０、保持体１２、中間プレート２８及びノズル本体２
２内に位置している。一定の製作技術上の観点から封止
ギャップ１３内の戻し管路５０を考えた場合には、中間
部材１０は保持体１２と共に１つの部材からなっていて
も宜い。これとは無関係に中間部材１０の領域内で接続
されている孔４８は、作業室８と高圧通路区分４６２と
の間で軸線Ｘ−Ｘに対しほぼ同軸的に配置されている。
区分４６２は、孔４８内のその合流点４７の真近で、中
間部材１０内の軸線Ｘ−Ｘに半径方向で平行に封止ギャ
ップ１３の方へ延びている。高圧管路４６の続きは、封
止ギャップ１３内の孔４８の終端部から出発して、先づ
部材４６３を封止ギャップ１３に対し平行に、かつ保持
体１２内の孔４８に対し直角状に、次いで中間プレート
２８に対し直角状に配向されている。またこの実施例
は、封止性に関してだけでなく、とりわけ製作及び組立
に対しても好都合な構成をなしている。

【００２２】個々の実施例の噴射を実施するための機能
は、図１で説明したものと同一である。

【図面の簡単な説明】

【図１】中間部材を備えた本発明の第１実施例の縦断面
図である。

【図２】中間部材なしの本発明の第２実施例の縦断面図
である。

【図３】第１実施例とは異なる高圧通路の案内部を備え
た第３実施例の縦断面図である。

【図４】高圧通路の孔の合流点の、第３実施例とは異な
る構成を備えた第４実施例の縦断面図である。

【図５】図４の線Ａ−Ａに沿った横断面図である。

【図６】図４の線Ｂ−Ｂに沿った横断面図である。

【符号の説明】

１ ポンプノズル ２ ポンプ突き棒 ３ 突き棒ばね ４ ポンプピストン ５ ポンプシリンダ ６ ポンプケーシング ７ 端面 ８ ポンプ作業室 ９ 封止ギャップ面 １０ 中間部材 １１ 封止ギャップ １２ 保持体 １３ 封止ギャップ １４，１５ ねじスリーブ １５ カラー １６ 肩部 １７ 切欠き １８ コイルばね １９ ばね受け ２０ ニードル ２１ 噴射ノズル ２２ ノズル本体 ２３ 肩部 ２４ カラー ２５ ねじスリーブ ２６ 雌ねじ ２７ 切欠き ２８ 中間プレート ２９ 押圧面 ３０ 雄ねじ ３１ ノズル圧力室 ３２ シリンダヘッド ３３ ケーシング突起部 ３５ 電磁弁 ３６，３７ 調節部材 ３８ 閉鎖面 ３９ 弁座 ４０ ねじスリーブ ４１ カラー ４２ 肩部 ４３ ねじ ４４ 封止ギャップ ４５ 圧力室 ４６ 高圧通路 ４６１，４６２，４６３ 区分 ４７ 合流点 ４８ 孔 ４８１ 区分 ４９ 壁部 ５０ 戻し管路 ５１ 溝 ５２ 符号

フロントページの続き (72)発明者 アンドレ ブルーヌ フランス国 サン ジュニ ラヴァル ル ート ドゥ ヴール ２ (72)発明者 ジャン ポール モル−フーリエ フランス国 ヴァランサン レ ブソンヌ 21 (72)発明者 ルシアン アーン フランス国 コルマール プチ サンティ エ ドゥ ラサム レジダンス コリブリ （番地なし)

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の燃料噴射装置の電気的に制御
   されるポンプノズルであって、ポンプシリンダ（５）を
   内包したポンプケーシング（６）と、ノズル本体（２
   ２）が位置している保持体（１２）と、ポンプケーシン
   グ（６）のポンプシリンダ（５）の高さで側方に突き出
   ているケーシング部分（３３）と、突き出ているケーシ
   ング部分（３３）に固定されている制御弁（３５）と、
   を備えており、ポンプシリンダ（５）の内方にはポンプ
   作業室（８）を制限して一定のストロークで駆動されて
   いるポンプピストン（４）が案内されており、また更に
   少くとも１つの高圧通路を備えており、該高圧通路は、
   制御弁（３５）によって、突き出ているケーシング部分
   （３３）及び保持体（１２）を貫いてノズル本体（２
   ２）の方に案内され、かつポンプ作業室（８）を取り囲
   んでいるポンプケーシング（６）の部分内でポンプシリ
   ンダ（５）に対しほぼ平行に配置されている形式のもの
   において、ポンプ作業室（８）に接続された保持体（１
   ２）の部分（１０）内に位置している高圧通路（４６）
   の区分（４６２）が、ポンプノズル（１）の幾何学的な
   軸線に対しほぼ傾斜しており、またポンプ作業室（８）
   に接続されている保持体（１２）の部分（１０）内に孔
   （４８）が設けられており、該孔（４８）は、高圧通路
   （４６）の区分（４６２）に対し保持体（１２）の部分
   （１０）内でほぼ鋭角を成して延びており、また孔（４
   ８）と高圧通路（４６）とは共通の合流点（４７）を有
   していることを特徴とする、内燃機関の燃料噴射装置の
   電気的に制御されるポンプノズル。
2. 【請求項２】 ポンプ作業室（８）に接続されている保
   持体（１２）の部分（１０）が中間部材として構成され
   ており、また孔（４８）の合流点（４７）が、その内方
   の高圧通路（４６）の区分（４６２）内に位置している
   ことを特徴とする、請求項１記載の電気的に制御される
   ポンプノズル。
3. 【請求項３】 孔（４８）の合流点（４７）が、高圧通
   路（４６）内で少くとも軸線（Ｘ−Ｘ）の近傍に位置し
   ていることを特徴とする、請求項１記載の電気的に制御
   されるポンプノズル。
4. 【請求項４】 高圧通路（４６）が孔（４８）に合流し
   ており、かつ孔（４８）の区分（４８１）が、合流点
   （４７）から、そのポンプ作業室（８）から離反した高
   圧通路（４６）の終端部分にまで延びていることを特徴
   とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の電気
   的に制御されるポンプノズル。
5. 【請求項５】 高圧通路（４６）が孔（４８）内の合流
   点（４７）の前方及び後方に区分（４６２，４６３）を
   有しており、該区分（４６２，４６３）は、軸線（Ｘ−
   Ｘ）に対しほぼ直角状にかつ互いに平行に配向されてい
   ることを特徴とする、請求項４記載の電気的に制御され
   るポンプノズル。