JPH06193532A - 燃料インジェクタ - Google Patents

燃料インジェクタ

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JPH06193532A
JPH06193532A JP5253782A JP25378293A JPH06193532A JP H06193532 A JPH06193532 A JP H06193532A JP 5253782 A JP5253782 A JP 5253782A JP 25378293 A JP25378293 A JP 25378293A JP H06193532 A JPH06193532 A JP H06193532A
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retainer
spring
spring retainer
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸戻しストロークの間に、燃焼チャンバから
インジェクタへ引き入れられ、噴射ストロークの間に爆
燃点まで圧縮される大量のエアの問題が回避される内燃
エンジン用の改良型高圧燃料インジェクタを提供する。 【構成】 噴射ノズル４と、中心ボアを含むインジェク
タボデー３と、インジェクタボデー内の中心ボア内に据
えつけられる往復運動プランジャアセンブリ７とを有す
る開放ノズルタイプの燃料インジェクタ１において、プ
ランジャアセンブリ７は中心ボア内で往復運動のために
据え付けられた上部プランジャ８と下部プランジャ１０
と、噴射オリフィスと下部プランジャ１０の底端との間
にある中心ボア内の下端に噴射チャンバ１２とを有し、
各噴射サイクルの終了で、下部プランジャ１０の戻り移
動を、衝撃吸収するように上記ピストンの戻り移動以下
に制限するためのクッション手段としてのスプリングＳ
と上部スプリング保持器１４と下部スプリング保持器１
６とストップ表面２４とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のプランジャを有
し、往復運動のために燃料インジェクタのボデー内の中
心ボア内に固定されるプランジャアセンブリを有するタ
イプの内燃エンジン用の高圧燃料インジェクタの分野に
関する。さらに詳細には、本発明は、往復運動のために
中心ボア内に据え付けられた上部プランジャと、下部プ
ランジャと、噴射オリフィスと下部プランジャの底端と
の間にある中心ボアの前記下端内の可変容積噴射チャン
バと、を有するプランジャアセンブリを備える燃料イン
ジェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】前記タイプの燃料インジェクタは、例え
ば、米国特許第４，７２１，２４７号、第４，９８６，
４７２号において既知である（これらは本件出願の譲受
人の所有である）。現行の燃料噴射システムを越える改
良が行われているが、このような燃料インジェクタは、
噴射サイクルの完了後計量及びタイミングが次のサイク
ルのために開始されるまで、下部噴射プランジャを引き
上げて中間プランジャと係合させ、これらのプランジャ
と上部プランジャとを一緒に付勢するリターンスプリン
グを有しており、それにより噴射タイミングの進みを変
化させるようにタイミング流体をタイミングチャンバ
（上部及び中間プランジャ間にある）へ計量して提供す
るために、打ち勝たなければならない予荷重力を確立す
る。従って、プランジャアセンブリの吸戻しの間、プラ
ンジャアセンブリのプランジャ間で相対的な移動が時々
あったとしても、下部プランジャは上部プランジャと同
じ吸戻しストロークを実行する。結果として、プランジ
ャアセンブリの吸戻しストロークの間、相当量のエアが
エンジンの燃焼チャンバから開放ノズルを通って、燃料
計量可変容積噴射チャンバに引き入れられる。この燃料
の混ざったエアは、次の噴射ストロークの間に圧縮され
て、爆発や噴射チャンバに計量して提供された燃料の早
発（爆燃）に至る可能性がある。事実、この発明の開発
の間、剛性（ｒｉｇｉｄ）ストップを使用する試みがな
されていた。しかし、プランジャが殆ど最大プランジャ
吸戻し速度でストップを打つので、このストップは数時
間の動作の後で極度の摩損及びクラッキングを示した。
【０００３】もちろん、往復部材のストロークを制限す
るために当接部材（アバットメント）を使用することが
言うには余りにも多数の分野の広い種類で一般的に知ら
れている。しかし、高圧燃料インジェクタのプランジャ
アセンブリの環境において、プランジャとインジェクタ
ボデー構成部品間の反復される高速金属対金属接触は、
プランジャの惰性がインジェクタボデー構成部品により
吸収されなければならず、摩損、ノイズ等を含む多数の
観点から好ましくない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上の見地から、吸戻
しストロークの間に、燃焼チャンバからインジェクタへ
引き入れられ、噴射ストロークの間に爆燃点まで圧縮さ
れる大量のエアの問題が回避される内燃エンジン用の改
良型高圧燃料インジェクタを提供することが本発明の目
的である。
【０００５】本発明の第２の目的は、下部プランジャの
戻りストロークがプランジャアセンブリの上部プランジ
ャの戻りストロークよりも相当に小さく制限されること
を許容することにより、前記の目的を達成する内燃エン
ジン用の改良型高圧燃料インジェクタを提供することで
ある。
【０００６】本発明の別の目的は、下部プランジャの戻
り移動のクッション停止を行う改良型下部プランジャと
リターンスプリング構成を使用する内燃エンジン用の高
圧燃料インジェクタを提供することである。
【０００７】さらに、異なる最大噴射可能給気（チャー
ジ）能力を有する燃料インジェクタが、変更されるべき
リターンスプリングアセンブリ及びインジェクタカップ
以上のものを必要とすることなく、構成部品の同じ基本
セットから生産されることを許容する方法で前記目的を
達成することが本発明の目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、下部の噴射ノ
ズルと共に、中心ボアを含むインジェクタボデーを有す
る開放ノズルタイプの燃料インジェクタにおいて、プラ
ンジャアセンブリは中心ボア内で往復運動のために据え
付けられた上部プランジャと下部プランジャと、噴射オ
リフィスと下部プランジャの底端との間にある中心ボア
内の前記下端に可変容積噴射チャンバとを有し、各噴射
サイクルの終了で、下部プランジャの戻り運動を、衝撃
吸収するように前記上部ピストンの戻り運動以下に制限
するためのクッション手段を備えていることを特徴とし
ている。
【０００９】
【作用】本発明の好ましい実施例によれば、前記目的は
複数のプランジャを有し、往復運動のために燃料インジ
ェクタのボデー内の中心ボア内に据え付けられるプラン
ジャアセンブリであって、中心ボア内で往復運動のため
に据え付けられる上部プランジャと下部プランジャと、
噴射オリフィスと下部プランジャの底端との間の中心ボ
アの下端にある可変容積噴射チャンバとを有するプラン
ジャアセンブリを有するタイプの内燃エンジン用の改良
型高圧燃料インジェクタにより得られる。好ましい実施
例によれば、吸戻しストロークの間に、燃焼チャンバか
らインジェクタに引き入れられる大量のエアの問題は、
任意的に、水圧でダンピングされることが可能なスプリ
ングストップによって得られる下部プランジャの戻り移
動のクッション停止により、下部プランジャの戻りスト
ロークをプランジャアセンブリの上部プランジャの戻り
ストロークよりも相当に小さい距離に制限することによ
り回避される。また、インジェクタは、異なる最大噴射
可能給気（チャージ）能力が、異なる厚みのスプリング
保持器（キーパー）間の選択及び／又は異なるサイズの
噴射チャンバを有するインジェクタカップ間の選択を行
う構成部品の同じ基本セットから生じることを許容する
こともできる。
【００１０】本発明のこれらの及び他の目的、特徴及び
利点は添付された図面を参照しながら、本発明の好まし
い実施例についての以下の詳細な説明からより明確にな
るであろう。
【００１１】
【実施例】図１は、本発明による開放（オープン）ノズ
ルユニット燃料インジェクタ１を図示している。燃料イ
ンジェクタ１は、通常のように内燃エンジン（図示省
略）のヘッドのへこみに収容される。インジェクタ１
は、インジェクタボデー３を備え、このインジェクタボ
デー３は、上部インジェクタバレル部３ａ（図１〜４で
その断面が、右側に示される断面に対して直角な平面に
沿って切断される左側に示される）と、下部インジェク
タバレル部３ｂと、内燃エンジンの燃焼チャンバ（図示
省略）へ燃料を噴霧（スプレー）するための噴霧オリフ
ィスを有する噴射ノズルを有するインジェクタカップ３
ｃと、インジェクタカップ３ｃを保持するための肩部５
ａを有するリテーナ５を有している。リテーナ５は、イ
ンジェクタカップ３ｃの底端から突出する噴霧ノズル４
を有し、肩部５ａ上に支持されるインジェクタカップ３
ｃを収容する。下部バレル部３ｂは、インジェクタカッ
プ３ｃに支持されリテーナ５内に収容される。さらにリ
テーナ５は端同士をつなぐ形で、インジェクタカップ３
ｃと下部バレル部３ｂとを上部バレル部３ａと一緒に固
定する。この目的のために、リテーナ５の上端は、示さ
れるように、リテーナ５の上端を上部インジェクタバレ
ル部３ａの底端の外側ねじ山６ｂと連結させる内側ねじ
山６ａを有している。中心ボアは燃料インジェクタ１の
インジェクタボデー３の上部インジェクタバレル部３ａ
からインジェクタカップ３ｃを通って延出し、往復運動
プランジャアセンブリ７はこの中心ボア内に配置され
る。
【００１２】プランジャアセンブリ７は３つのプランジ
ャ、即ち、上部プランジャ８と、噴射プランジャ９と、
これらの間に配置されたタイミングプランジャ１０とを
含んでいる。燃料インジェクタ１は、複数の燃料インジ
ェクタのようなインジェクタを有する燃料噴射システム
の一部であり、インジェクタの各々は、同期往復運動を
引き起こすリンク１１を含む従来の駆動トレインアセン
ブリを介して回転カムシャフト（図示省略）により駆動
される。また、噴射システムは、シリンダヘッド内の３
つの共通流体レール、即ち、噴射チャンバ内へ燃料を供
給するための１つのレールと、噴射されない燃料を排出
するための１つのレールと、上部プランジャ８の底部と
タイミングプランジャ１０の頂部との間に画定された可
変容積タイミングチャンバへ供給されるタイミング流体
の量を変化させることにより、噴射のタイミングを変化
させるためのタイミング流体（燃料であるかもしれな
い）を供給する３つ目のレールを必要とする共通のレー
ルシステム（図示省略）によって燃料インジェクタの全
てに供給する燃料ポンプを含んでいる。これらの態様は
本発明にとって新規なものではなく、上記の米国特許第
４，７２１，２４７号により詳細に記載されている。ま
たこの米国特許は、噴射の迅速なカットオフを保証する
ために各噴射サイクルの終了時に、及び、インジェクタ
の駆動トレイン内で過度の摩損及びストレスを排除する
ために噴射ストロークの間に噴射圧力が予め設定された
値を越える度に、タイミング流体を排出する必要性を記
載している。
【００１３】本発明のインジェクタの構造及び動作にお
ける相違は、図１の位置から図２の位置までプランジャ
アセンブリ７の戻りストロークが達成される方式及び手
段にある。特に、図１を参照すると、抑えつけ段階の後
でプランジャアセンブリ７の噴射ストロークの終了時
に、噴射チャンバ１２へ計量して提供された燃料の全て
がエンジンシリンダの燃料チャンバへ供給される。この
位置で、下部プランジャは、丁度圧縮リターンスプリン
グＳの付勢力に抗して、リンク１１とそれと共に関連す
る駆動トレインの作用によりインジェクタボデー内に完
全に駆動されているプランジャ８から１０間の端同士を
つなぐ接触により噴射カップ３ｃの底端内に維持、収容
される。リターンスプリングＳは、階段状のワッシャの
ような構造の上部スプリング保持器１４と下部スプリン
グ保持器１６の間に保持される。
【００１４】上部スプリング保持器１４は、環状でラン
ド９ｃでなくランド９ｂ（ランド９ｂ、９ｃ及び９ｄは
連続的により大きな半径からなるであろう）上に軸方向
に適合するサイズであるか、（図５のスプリング保持器
１４に示されるように）馬蹄形でもよく、図３により明
確に示されるように、ランド９ｂ、９ｃの対間に位置
し、リテーナリング１７とスプリングクリップ１８によ
り所定の位置に保持される下部プランジャ９の小さくな
った半径部９ａ上を放射状に摺動する。また上部スプリ
ング保持器１４は、スプリングＳの上端が当接するフラ
ンジ１４ａを有している。このフランジ１４ａはタイミ
ング流体と燃料（いずれもタイミングプランジャによっ
て放出されるか、下部プランジャ９と下部インジェクタ
バレル部３ｂ間の間隙を通って上方に漏れる）をエンジ
ン排出フローパスまで排出するするための通路を提供す
るノッチ（切り欠き）１５を有している。しかし、馬蹄
形の上部スプリング保持器の場合、この機能は馬蹄形の
脚部間のギャップ（１５’）により付与されることがで
きる。
【００１５】下部スプリング保持器１６は、ランド９ｂ
及び９ｃ上を通過するのに充分な大きさの貫通孔１６ａ
を有し、図２及び図３に示されるように、より大きな中
間ランド９ｄを収容することが可能な下端にカウンタボ
ア１６ｂ（図１）を有している。また、下部スプリング
保持器１６はインジェクタボデー３の下部バレル部３ｂ
内に形成されたスプリング用凹部２０の底部と当接し、
スプリングＳの底端を支持する環状フランジ１６ｃを有
している。
【００１６】図１の位置で、プランジャアセンブリは、
上部プランジャ８、タイミングプランジャ７を介してリ
ンク１１より下部プランジャ９に印加する力によってス
プリングＳが圧縮される最も深い位置、又は最下位置に
ある。噴射サイクルのこの時点で、エンジンへの燃料の
噴射は完了され、残ったタイミング流体すべてが上部プ
ランジャ８とタイミングプランジャ１０の間から本発明
の一部を構成しない方法で排出される。リンク１１が持
ち上げられると、リターンスプリング２２は上部プラン
ジャ８を持ち上げ、タイミングプランジャ１０はそれに
伴って上方に引っ張られる（又は、タイミングプランジ
ャリターンスプリングを上部スプリング保持器１４とタ
イミングプランジャ１０の底部との間に設けることもで
きる）。
【００１７】下部プランジャからの力の除去に伴って、
スプリングＳは上部保持器１４を介して作用し、下部プ
ランジャ９を持ち上げる。下部プランジャ９がプランジ
ャ８及び１０の完全な上方への移動に従って移動するこ
とが許容されるならば、負圧効果が生じ、大量のエア
が、この出願の従来の技術に記載された悪影響により可
変容積噴射チャンバ１２の増加した容積内へ引き込まれ
るであろう。従って、スプリングＳにより生じさせるこ
とができる上部スプリング保持器１４の上方への移動を
制限するストップ表面２４が提供される（図示された実
施例では、上部バレル３ａの内壁上に設けられてい
る）。上部スプリング保持器１４がストップ表面２４と
係合すると、ランド９ｄがカウンタボア１６ｂと係合す
るまで、下部プランジャ９の相当な惰性がスプリング保
持器１４、１６を介して下部プランジャ９に自由な上方
への移動を続けさせる。この時点で、下部プランジャ９
の惰性は下部保持器１６を介してスプリングＳへ伝えら
れる。他方、スプリングＳが圧縮可能で、下部プランジ
ャ１６のさらに上方への移動を許容できる程度は、上部
保持器１４とプランジャ９のランド９ｂと９ｃ間に提供
される隙間又は垂直方向の遊びＬの量によって制限され
る。ランド９ｃが上部スプリング保持器１４と係合した
後、スプリングＳは弛緩し、下部プランジャ９は、スプ
リングＳの予荷重の下で上部及び下部スプリング保持器
１４、１６が及ぼす反対の力により図２、図３の位置に
保持される。
【００１８】このように、下部プランジャ９のクッショ
ン停止により、上部スプリング保持器１４と下部プラン
ジャ９との間に剛性（ｒｉｇｉｄ）連結が存在する場合
（この場合、上部スプリング保持器がこの剛性金属構成
部品の惰性の全てを吸収しなければならない）と比較し
て摩損とノイズが減少する。同時に、下部プランジャ９
のストロークを、インジェクタが噴射するために必要な
燃料の最大供給量の最大容積と本質的に等しい最大容積
を有する噴射チャンバ１２を作りだすのに丁度充分な量
に制限することができる。このように、インジェクタ内
の燃料の爆燃を回避することができる。つまり、仮に下
部プランジャ９が、上部プランジャ８の全ストローク、
例えば、１インチストロークに従動するならば、相当の
真空が作りだされ、プランジャ９はエンジンの燃焼チャ
ンバから大量のエアを吸い込むだろう。このエアはダウ
ンストロークの間にかなり圧縮され、このエアがそれ自
身燃料を含んでいることから特に、噴射チャンバ内の燃
料の爆燃を導くおそれがある。対照的に、下部プランジ
ャ９の上方への移動を、例えば、上部プランジャ８の上
方への移動の半分（例えば、２分の１インチ対１イン
チ）に制限することにより、エアの量とエアを圧縮、加
熱する度合の両方を、燃料の爆燃を回避できる程度まで
減少することができる。
【００１９】図２に示される上昇位置までインジェクタ
１が戻ると、タイミング流体がタイミング流体供給通路
を介して上部プランジャ８の半径の小さくなっている下
端に供給される噴射タイミングモードとで、次の噴射サ
イクルが開始され、従来のように、供給されたタイミン
グ流体がタイミングプランジャ１０を変位し、ノズル４
から燃料の噴射が開始されるタイミングを適切に調整す
るように設計された量のタイミング流体で、上部プラン
ジャ８とタイミングプランジャ１０間の可変容積タイミ
ングチャンバを満たす。プランジャ９の運動が停止され
ることによって、スプリングＳは噴射及び計量プランジ
ャ９を介してタイミングプランジャ１０に荷重を加える
ことができないので、前記の利点以上の追加の利点が得
られる。つまり、タイミングプランジャ１０の荷重が加
わらないことによって、タイミング流体計量圧力を低ス
ピード動作の間減少させることができ、噴射タイミング
精度に関するスプリング力公差の影響が除去される。
【００２０】タイミング流体がインジェクタ１に計量さ
れながら提供されると同時に、噴射されるべき適切な量
の燃料が噴射チャンバ１２に計量され提供される。適切
な量のタイミング流体及び燃料がインジェクタ１に計量
され提供された後で、タイミングチャンバ内のタイミン
グ流体によって上部プランジャ８とタイミングプランジ
ャ１０の間に形成されたハイドロリックリンクにより、
上部プランジャ８とタイミングプランジャ１０の一致し
た下方への移動で、噴射ストロークが開始される。タイ
ミングプランジャ１０の下端が下部プランジャ９と係合
すると、下部プランジャ９は図１の位置への移動を開始
し、燃料はチャンバ１２からエンジンの燃焼チャンバへ
噴射される。理解できるように、噴射サイクルのこの位
置への移動は通常の方式で行われ、クッションストッ
プ、スプリング構成によって影響されない。
【００２１】当業者が承知しているように、燃料インジ
ェクタによって提供されることが可能でなければならな
い燃料の最大量は、設計及びエンジン使用が異なるエン
ジン間で変化する。さらに、多くの点で、特定のエンジ
ン装置に必要とされるよりも相当に大きい最大供給量の
要求用に設計された本発明のインジェクタを使用するこ
とは、予定された最大供給量の要求用に設計されている
が、下部プランジャが上部プランジャの完全なストロー
クを実行する構造のインジェクタを使用するのと同じく
らい好ましくない。このように、種々のエンジンの必要
性の全てに適合させるために、たくさんの異なるサイズ
のインジェクタを有することが必要でない場合には、代
わりに、わずかな修正のみで種々の必要性に単一の燃料
インジェクタを適合させることが可能であることは有利
である。これは本発明の別の特徴に従って達成される。
【００２２】特に、例として６．８ｍｍのストロークを
実行し、１ストローク当たり２６０ｍｍ3 の最大燃料供
給量を噴射することができる上部プランジャ８を図１と
図２のインジェクタが有していると仮定すると、インジ
ェクタカップ３ｃをより大きな（より長い）噴射チャン
バ１２を提供するインジェクタカップに単に交換するこ
とによって、約７．８ｍｍまでのストロークと１ストロ
ーク当たり３２８ｍｍ3 の最大燃料供給量に調整するの
に充分であろう。他方、異なるインジェクタカップを利
用することに加えて、より大きな量に（例えば、最大燃
料供給量に比例した増加を含めて９．８ｍｍに）ストロ
ークが増加されなければならないならば、図２の下部プ
ランジャの最上位置及び図１の最下位置との間の達成可
能な距離であり、スプリングＳの圧縮された高さの要因
となる距離と、図２の完全な吸戻し位置における対向す
るフランジ１４ａ、１６ｃ間の距離と、図１の完全に挿
入された位置におけるランド９ｃの頂部とカウンタボア
１６ｂの底部間の距離と、を増加することが必要であ
る。
【００２３】上記と図４の参照から、本発明に従って、
図１、図２及び図３の上部及び下部スプリング保持器１
４、１６を図４の修正されたスプリング保持器１４’、
１６’に単に置き換えることによって、下部プランジャ
ストローク長の増加が如何に単純かつ容易に達成できる
かが説明される。図４のその他の構成部品は図３の構成
部品に対応するので、図４のこれらの部分に同じ参照数
字が使用されており、それらの特性及び機能は上記です
でに記載された通りである。
【００２４】スプリング保持器１４、１６とスプリング
保持器１４’、１６’間の差異は図３及び図４の比較か
ら非常に簡単に分かる。このような比較から、上部スプ
リング保持器１４’は、フランジ１４ａよりも実質的に
小さい高さ／厚みのフランジ１４’ａを有しており、そ
れゆえにスプリングＳの頂部が上部バレル部３ａにさら
に延びることができるようになることが分かる。また、
カウンタボア１６’ｂがカウンタボア１６よりも相当に
深く、それゆえにプランジャ９のランド９ｄが下部保持
器１６’と係合し、スプリングＳによってクッションス
トップまで持っていかれる前に、ランド９ｄがさらに上
方に移動するという事実は明白であるが、すき間又は遊
びＬの量は同じままである。このように、下部プランジ
ャ９の最大ストロークを、フランジ１４ａに対するフラ
ンジ１４’ａの厚みの減少とカウンタボア１６ｃに対す
るカウンタボア１６’ｃの深さの増加の合計と同じ量だ
け増加することができる。
【００２５】スプリングＳに関して、上記されたよう
に、異なるインジェクタカップ３ｃの使用のみによって
ストローク長の調整が行われても、同じスプリングは通
常プランジャ９に作用できる。他方、スプリング保持器
１４’、１６’をスプリング保持器１４、１６の代わり
に使用することによりスプリングＳの伸びる長さが増加
しているので（図３と図４を比較）、スプリングＳの特
性、実際の予荷重及び関連する伸びる長さによっては、
スプリング保持器１４、１６の代わりにスプリング保持
器１４’、１６’を使用する場合に、より長い及び／又
は異なるスプリング率（弾性率）のスプリングＳを使用
することが必要であるかもしれない。
【００２６】記載された実施例において、ランド９ｃ及
び９ｄと共に、リターンスプリングＳ及びその上部及び
下部スプリング保持器１４、１６は下部プランジャ９の
クッション停止生じるのに役に立つ。しかし、下部プラ
ンジャのクッション停止を他の方法で達成することがで
き、図６及び図７の実施例では、その他の方法の例を述
べている。これらの図において、上記実施例の部材と比
較して変更されない部材は、同じ参照番号を有し、２重
符号（”）及び３重符号（”’）は修正された部材を示
すのに使用され、前記実施例と比較して存在する差異の
みが特に説明される。これらの実施例は、下部プランジ
ャの戻りストロークのダンピング停止を生ずるために、
リターンスプリングＳのスプリング率のみに依存しない
という利点を有している。このように、インジェクタの
容量を増すためにされた変更は、これらのストップ構成
に影響を与えないので、下部プランジャのストローク長
が変更される場合に、交換されなければならない部品の
数がさらに少なくなる。
【００２７】図６において、スプリング凹部２０”はよ
り小さい半径を有し、スプリングＳ”の下端（これも半
径が小さくなっている）がフランジ１６ｃ”の代わり
に、下部スプリング保持器１６”の上部フランジ部１
６”ｄ上に載置されていることが分かる。さらに、下部
スプリング保持器のフランジ１６ｃ”がダンピングチャ
ンバＤ内に収容されていることが示されている。この構
成によって、プランジャ９”の戻りストロークの間、プ
ランジャ９は下部スプリング保持器１６”にまだ当接し
ているが、単独のクッション効果を提供するスプリング
Ｓの力と下部プランジャ上のランドと上部スプリング保
持器の係合により制限されるプランジャの移動の代わり
に、フランジ１６”ｃにより圧縮されるチャンバＤ内に
閉じ込められたエアのダンピング効果とチャンバＤの高
さによって制限されるすき間又は遊びとによって、スプ
リングＳ”のクッション効果が追加（補充）される。
【００２８】図７の実施例では、リターンスプリング
Ｓ”’用の下部スプリング保持器１６”’と第２上部保
持器２８との間に作用するダンピングスプリング２６を
設けるることで、追加されたクッション効果を生じてい
る。ダンピングスプリング２６用のこの第２上部保持器
は上部バレル部３”’ａ上のストップ表面２４”と係合
する。上部保持器は下部プランジャ９”’のランド
９”’ｂにより提供されるストップの他はもはやストッ
プを必要としないので、先の実施例のストップ表面２４
位置と比較してストップ表面２４”’が下方にシフトさ
れていることが注目される。
【００２９】上記から、本発明が如何にして、吸戻しス
トロークの間に燃焼チャンバからインジェクタに引き込
まれる大量のエアの問題を、下部プランジャの戻りスト
ロークをプランジャアセンブリの上部プランジャのスト
ロークの距離よりも相当に小さい距離に制限することに
より回避できる、内燃エンジン用改良型高圧燃料インジ
ェクタを提供するかが明白になった。さらに、本発明が
下部プランジャの戻り移動のクッション停止を如何にし
て付与し、また異なる最大噴射可能給気（チャージ）能
力を有する燃料インジェクタが、変更されるべきリター
ンスプリングアセンブリとインジェクタノズル以外を必
要とすることなく、構成部品の同じ基本セットから生産
されることを如何にして許容できるかが理解できる。
【００３０】本発明は内燃エンジン、特にディーゼルエ
ンジン用燃料噴射システムの広い範囲で適用可能性を見
いだせる。本発明は、エンジンとエンジン使用条件が異
なる範囲の燃料供給量要求に適合させるのに、簡単で、
安く応用できる単一の燃料噴射システムを有することが
望まれる場所に特に有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】噴射ストロークの終了で抑制段階の間を示す本
発明によるクッション下部プランジャストップを有する
プランジャアセンブリを備える開放ノズル燃料インジェ
クタの部分断面図である。
【図２】完全な吸戻し位置を示すプランジャアセンブリ
であることを除いて図１に対応する図である。
【図３】図２において、囲まれたＡ部の詳細の拡大図で
ある。
【図４】修正されたスプリング保持器構成を有すること
を除いて図３に対応する図である。
【図５】図４に示された上部スプリング保持器の平面図
である。
【図６】水圧でダンピングされた下部プランジャストッ
プの図である。
【図７】スプリングクッション下部プランジャストップ
を有する燃料インジェクタの別の実施例の断面図であ
る。
【符号の説明】
１ 燃料インジェクタ ３ インジェクタボデー ３ｃ インジェクタカップ ４ 噴霧ノズル ７ 往復運動プランジャアセンブリ ８ 上部プランジャ ９ タイミングプランジャ １０ 下部プランジャ １２ 噴射チャンバ １４ 上部スプリング保持器 １６ 下部スプリング保持器 １６ｂ カウンタボア ２４ ストップ表面 Ｓ スプリング
フロントページの続き (72)発明者 デイビッド ピー．ジェンター アメリカ合衆国 インディアナ州 47201 コロンバス エイティーンス ストリー ト 902

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 下部の噴射ノズルと共に、中心ボアを含
    むインジェクタボデーを有する開放ノズルタイプの燃料
    インジェクタにおいて、 プランジャアセンブリは中心ボア内で往復運動のために
    据え付けられた上部プランジャと下部プランジャと、噴
    射オリフィスと下部プランジャの底端との間にある中心
    ボア内の前記下端に可変容積噴射チャンバとを有し、 各噴射サイクルの終了で、下部プランジャの戻り運動
    を、衝撃吸収するように前記上部ピストンの戻り運動以
    下に制限するためのクッション手段を備えていることを
    特徴とする燃料インジェクタ。
  2. 【請求項２】 前記上部プランジャの吸戻しの間に下部
    プランジャを上昇位置まで戻すために、上部スプリング
    保持器と下部スプリング保持器との間に維持されるスプ
    リング手段が設けられ、前記下部スプリング保持器に係
    合させ、前記プランジャの上方への惰性を前記スプリン
    グ手段へ伝えるために、前記下部プランジャに第１の当
    接手段が設けられたことを特徴とする請求項１記載の燃
    料インジェクタ。
  3. 【請求項３】 前記下部スプリング保持器と第１の当接
    手段との係合の後で前記上部プランジャの連続する吸戻
    しの間に、前記下部プランジャのさらなる戻り移動を妨
    げるように前記上部スプリング保持器に係合させるため
    に、前記下部プランジャに第２の当接手段が設けられた
    ことを特徴とする請求項２記載の燃料インジェクタ。
  4. 【請求項４】 前記第１の当接手段が下部スプリング保
    持器の下端に形成されたカウンタボア内に係合可能なラ
    ンドであり、第２の当接手段が上部スプリング保持器の
    下端に係合可能な下部プランジャに形成された第２のラ
    ンドであることを特徴とする請求項２記載の燃料インジ
    ェクタ。
  5. 【請求項５】 前記上部スプリング保持器は周辺フラン
    ジを有し、その上側が燃料インジェクタのボデー内に形
    成されたストップ表面と当接し、その下側がリターンス
    プリングの上端と係合し、複数の上部スプリング保持器
    がインジェクタ内に交換可能に据え付け可能とされ、特
    定の上部スプリング保持器を選択することにより下部ピ
    ストンの最大ストローク長を可変的に、選択可能とする
    ために、各前記上部スプリング保持器のフランジがその
    上側及び下側間で異なる厚みを有することを特徴とする
    請求項４記載の燃料インジェクタ。
  6. 【請求項６】 複数の下部スプリング保持器がインジェ
    クタ内に交換可能に据え付け可能とされ、特定の下部ス
    プリング保持器を選択することにより下部ピストンの最
    大ストローク長を可変的に選択可能とするために、各前
    記下部スプリング保持器が異なる深さのカウンタボアを
    有することを特徴とする請求項５記載の燃料インジェク
    タ。
  7. 【請求項７】 前記インジェクタボデーが上部インジェ
    クタバレル部と、下部インジェクタバレル部と、内燃エ
    ンジンの燃焼チャンバへ燃料を噴霧するための噴霧オリ
    フィスを備える噴射ノズルを有するインジェクタカップ
    と、インジェクタカップの底端から突出する噴射ノズル
    を有するインジェクタカップを収容するリテーナとを備
    え、前記リテーナが端同士をつなぐ形でインジェクタカ
    ップと下部バレル部とを上部バレル部と一緒に固定する
    ことを特徴とする請求項４記載の燃料インジェクタ。
  8. 【請求項８】 前記上部プランジャの吸戻しの間に下部
    プランジャを上昇位置まで戻すために、上部スプリング
    保持器と下部スプリング保持器との間に維持されるスプ
    リング手段が設けられ、前記下部スプリング保持器に係
    合させ、前記プランジャの上方への惰性を前記下部スプ
    リング保持器へ伝えるために、前記下部プランジャに第
    １の当接手段が設けられ、前記下部スプリング保持器へ
    伝えられた惰性を吸収するためにダンピング手段が設け
    られたことを特徴とする請求項１記載の燃料インジェク
    タ。
  9. 【請求項９】 前記ダンピング手段がダンピングチャン
    バ内に収容される前記下部スプリング保持器上にフラン
    ジを備えることを特徴とする請求項８記載の燃料インジ
    ェクタ。
  10. 【請求項１０】 前記インジェクタボデーが上部インジ
    ェクタバレル部と、下部インジェクタバレル部と、内燃
    エンジンの燃料チャンバ内へ燃料を噴霧するための噴霧
    オリフィスを備える噴射ノズルを有するインジェクタカ
    ップと、インジェクタカップの底端から突出する噴射ノ
    ズルを有するインジェクタカップを収容するリテーナと
    を備え、前記リテーナが端同士をつなぐ形でインジェク
    タカップと下部バレル部とを上部バレル部と一緒に固定
    することを特徴とする請求項９記載の燃料インジェク
    タ。
  11. 【請求項１１】 前記ダンピング手段が下部スプリング
    保持器とダンピングスプリング上部保持器との間に作用
    するダンピングスプリングを備え、前記ダンピングスプ
    リング上部スプリング保持器の上方への移動を妨げるた
    めにインジェクタボデー内にストップ表面が設けられた
    ことを特徴とする請求項８記載の燃料インジェクタ。
  12. 【請求項１２】 上部スプリング保持器を通る排出通路
    を提供するために上部スプリング保持器の前記フランジ
    にノッチが設けられたことを特徴とする請求項５記載の
    燃料インジェクタ。
  13. 【請求項１３】 上部スプリング保持器が下部プランジ
    ャの半径の小さくなった部分上を放射状に摺動可能とす
    るために、上部スプリング保持器が馬蹄形をしているこ
    とを特徴とする請求項５記載の燃料インジェクタ。
  14. 【請求項１４】 上部スプリング保持器を下部プランジ
    ャに固定するためにリテーナスプリングとスプリングク
    リップが設けられたことを特徴とする請求項１３記載の
    燃料インジェクタ。
  15. 【請求項１５】 上部プランジャと下部プランジャとの
    間の前記中心ボア内にタイミングプランジャが配置さ
    れ、上部プランジャと前記タイミングプランジャとの間
    に可変容積タイミングチャンバが位置することを特徴と
    する請求項１記載の燃料インジェクタ。
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