JPH1030529A - 燃料噴射ノズル - Google Patents
燃料噴射ノズルInfo
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- JPH1030529A JPH1030529A JP9173497A JP9173497A JPH1030529A JP H1030529 A JPH1030529 A JP H1030529A JP 9173497 A JP9173497 A JP 9173497A JP 9173497 A JP9173497 A JP 9173497A JP H1030529 A JPH1030529 A JP H1030529A
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- nozzle body
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/168—Assembling; Disassembling; Manufacturing; Adjusting
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
- F02M55/004—Joints; Sealings
- F02M55/005—Joints; Sealings for high pressure conduits, e.g. connected to pump outlet or to injector inlet
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- F02M61/14—Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
- F02M2200/50—Arrangements of springs for valves used in fuel injectors or fuel injection pumps
- F02M2200/507—Adjusting spring tension by screwing spring seats
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 現在使用されている燃料噴射ノズルの外径寸
法、材料の選定、組み付け性を変更することなく燃料噴
射ノズルの耐圧性を向上させる． 【解決手段】 高いピーク応力が燃料噴射パルス中に発
生するノズル本体（１２）の内部領域へ向けて半径方向
内方へ作用する圧縮プレ応力がノズル本体に維持され
る。保持ナット（２６）がノズル本体（１２）をノズル
ホールダ（１４）に固定する型式の組立体（１０）に於
いて、この圧縮プレ応力は、ナットが締め付けられるこ
とによってノズル本体がノズルホールダへ向けて引き寄
せられると、テーパ面（３７、３９）が互いに他に対し
押し付けられ、これにより半径方向内方への力成分を発
生するよう、ノズル本体（１２）のテーパ面（３９）に
対し作用するテーパ面（３７）を保持ナットに設けるこ
とにより発生される。
法、材料の選定、組み付け性を変更することなく燃料噴
射ノズルの耐圧性を向上させる． 【解決手段】 高いピーク応力が燃料噴射パルス中に発
生するノズル本体（１２）の内部領域へ向けて半径方向
内方へ作用する圧縮プレ応力がノズル本体に維持され
る。保持ナット（２６）がノズル本体（１２）をノズル
ホールダ（１４）に固定する型式の組立体（１０）に於
いて、この圧縮プレ応力は、ナットが締め付けられるこ
とによってノズル本体がノズルホールダへ向けて引き寄
せられると、テーパ面（３７、３９）が互いに他に対し
押し付けられ、これにより半径方向内方への力成分を発
生するよう、ノズル本体（１２）のテーパ面（３９）に
対し作用するテーパ面（３７）を保持ナットに設けるこ
とにより発生される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関のシリンダ
ヘッドに固定される燃料噴射ノズルに係る。
ヘッドに固定される燃料噴射ノズルに係る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】１９８
４年６月３日付にて発行された米国特許第４，２０５，
７８９号公報には、内方へ開き圧力にて作動される型式
の燃料噴射ノズルの作動が記載されている。かかるノズ
ル組立体は、従来より一般に、弁座を備えた弁室及び一
端に設けられた吐出チップを有するノズルと、吐出チッ
プを通過する燃料の流れを制御すべく弁室内に摺動可能
に配置され圧力にて作動される弁と、弁室と接続された
燃料入口通路を与える燃料入口部材とを含んでいる。燃
料は一般にばねの付勢力に抗して約１２０００ psi（８
４４kg／cm2 ）の圧力にて供給され、これにより弁室及
び燃料供給通路内に速い一連の高圧パルスが発生され
る。
４年６月３日付にて発行された米国特許第４，２０５，
７８９号公報には、内方へ開き圧力にて作動される型式
の燃料噴射ノズルの作動が記載されている。かかるノズ
ル組立体は、従来より一般に、弁座を備えた弁室及び一
端に設けられた吐出チップを有するノズルと、吐出チッ
プを通過する燃料の流れを制御すべく弁室内に摺動可能
に配置され圧力にて作動される弁と、弁室と接続された
燃料入口通路を与える燃料入口部材とを含んでいる。燃
料は一般にばねの付勢力に抗して約１２０００ psi（８
４４kg／cm2 ）の圧力にて供給され、これにより弁室及
び燃料供給通路内に速い一連の高圧パルスが発生され
る。
【０００３】従来より採用されている圧力よりも高い圧
力にて燃料噴射を行う目的で、過去数年間に亘り種々の
修正や改良が行われている。ノズル本体の種々の点か
ら、より高い圧力の作動を達成する際に種々の問題が生
じる。弁室及び燃料供給通路は一般に弁室の拡大された
部分、即ち燃料溜り部に於いて交差している。典型的な
ノズル本体の直径が約１．５cm又はそれ以下であり、燃
料溜り部及びこれに連通する燃料供給通路の両方がノズ
ル本体の垂直平面に於ける断面のかなりの部分を占める
場合には、燃料溜り部の近傍の領域が各燃料噴射パルス
中に高い応力を受ける。更に平均応力に対し非常に高い
ピーク応力が燃料供給通路と燃料溜り部との交差部の近
傍にて弁室と燃料供給通路との間の材料の薄い部分、即
ちウェブに発生する。そのため応力に起因する割れが観
察されている。特に約１７０００ psi（１１９５kg／cm
2 ）のピーク噴射圧力にて作動される燃料噴射装置の実
験的試験中に、燃料供給通路と燃料溜り部との交差部よ
り始まるダックビル破損がノズル本体に生じることが観
察された。
力にて燃料噴射を行う目的で、過去数年間に亘り種々の
修正や改良が行われている。ノズル本体の種々の点か
ら、より高い圧力の作動を達成する際に種々の問題が生
じる。弁室及び燃料供給通路は一般に弁室の拡大された
部分、即ち燃料溜り部に於いて交差している。典型的な
ノズル本体の直径が約１．５cm又はそれ以下であり、燃
料溜り部及びこれに連通する燃料供給通路の両方がノズ
ル本体の垂直平面に於ける断面のかなりの部分を占める
場合には、燃料溜り部の近傍の領域が各燃料噴射パルス
中に高い応力を受ける。更に平均応力に対し非常に高い
ピーク応力が燃料供給通路と燃料溜り部との交差部の近
傍にて弁室と燃料供給通路との間の材料の薄い部分、即
ちウェブに発生する。そのため応力に起因する割れが観
察されている。特に約１７０００ psi（１１９５kg／cm
2 ）のピーク噴射圧力にて作動される燃料噴射装置の実
験的試験中に、燃料供給通路と燃料溜り部との交差部よ
り始まるダックビル破損がノズル本体に生じることが観
察された。
【０００４】かくして応力に起因して破損し易いこと
は、高い圧力、即ち２００００ psi（１４０６kg／c
m2 ）以上の圧力にて作動する燃料噴射装置を実現する
上で重大な障害となっている。現在使用されているノズ
ルやノズル組立体の外径寸法を変更することなく高い圧
力にて作動させることが望ましいので、上述の問題は特
に厄介である。更に燃料噴射ノズルの製造に使用可能な
最も強力な鋼は既に使用されており、従ってただ単に材
料のアップグレードによっては高い耐圧性を達成するこ
とができない。
は、高い圧力、即ち２００００ psi（１４０６kg／c
m2 ）以上の圧力にて作動する燃料噴射装置を実現する
上で重大な障害となっている。現在使用されているノズ
ルやノズル組立体の外径寸法を変更することなく高い圧
力にて作動させることが望ましいので、上述の問題は特
に厄介である。更に燃料噴射ノズルの製造に使用可能な
最も強力な鋼は既に使用されており、従ってただ単に材
料のアップグレードによっては高い耐圧性を達成するこ
とができない。
【０００５】従って現在使用されている燃料噴射ノズル
の外径寸法、材料の選定、組み付け性を変更することな
く燃料噴射ノズルの耐圧性を向上させる必要がある。
の外径寸法、材料の選定、組み付け性を変更することな
く燃料噴射ノズルの耐圧性を向上させる必要がある。
【０００６】
【発明の概要】上述の問題は、本発明によれば、燃料噴
射パルス中に高いピーク応力が発生するノズル本体の内
部領域へ向けて半径方向内方へ作用する圧縮プレ応力を
ノズル本体に維持する手段を設けることにより解消され
る。
射パルス中に高いピーク応力が発生するノズル本体の内
部領域へ向けて半径方向内方へ作用する圧縮プレ応力を
ノズル本体に維持する手段を設けることにより解消され
る。
【０００７】ノズル保持ナットがノズル本体をノズルホ
ールダに固定する型式のノズル組立体に於いては、ノズ
ル保持ナットが締め付けられてノズル本体がノズルホー
ルダへ向けて引き寄せられると、ノズル保持ナットのテ
ーパ面及びノズル本体のテーパ面が互いに他に対し押し
付けられ、これにより半径方向内方への力成分を発生す
るよう、ノズル本体のテーパ面に対し作用するテーパ面
をノズル保持ナットに設けることによって上述の圧縮プ
レ応力が発生される。或いはノズル本体内に同一の圧縮
プレ応力を発生するテーパ状のワッシャが従来のノズル
保持ナットとノズル本体のテーパ面との間に介装され
る。本発明のこの一般的な局面に於いては、ノズル本体
の上端を貫通しノズル本体の内部まで実質的に長手方向
に延在する少なくとも一つの孔を有するノズル本体内の
任意の位置に於いて半径方向内方への圧縮プレ応力が発
生される。ノズル保持ナットがノズル本体をノズルホー
ルダへ向けて軸線方向に引き寄せ、ノズル保持ナットは
該ナットがノズル本体をノズルホールダへ向けて軸線方
向に引き寄せる際に半径方向内方への力成分を発生して
孔の周りにてノズル本体の内部をプレ応力にて圧縮する
手段を含むよう改良される。
ールダに固定する型式のノズル組立体に於いては、ノズ
ル保持ナットが締め付けられてノズル本体がノズルホー
ルダへ向けて引き寄せられると、ノズル保持ナットのテ
ーパ面及びノズル本体のテーパ面が互いに他に対し押し
付けられ、これにより半径方向内方への力成分を発生す
るよう、ノズル本体のテーパ面に対し作用するテーパ面
をノズル保持ナットに設けることによって上述の圧縮プ
レ応力が発生される。或いはノズル本体内に同一の圧縮
プレ応力を発生するテーパ状のワッシャが従来のノズル
保持ナットとノズル本体のテーパ面との間に介装され
る。本発明のこの一般的な局面に於いては、ノズル本体
の上端を貫通しノズル本体の内部まで実質的に長手方向
に延在する少なくとも一つの孔を有するノズル本体内の
任意の位置に於いて半径方向内方への圧縮プレ応力が発
生される。ノズル保持ナットがノズル本体をノズルホー
ルダへ向けて軸線方向に引き寄せ、ノズル保持ナットは
該ナットがノズル本体をノズルホールダへ向けて軸線方
向に引き寄せる際に半径方向内方への力成分を発生して
孔の周りにてノズル本体の内部をプレ応力にて圧縮する
手段を含むよう改良される。
【０００８】第三の実施形態に於いては、所望の圧縮プ
レ応力を維持する強化リングが、実質的にピーク内部応
力の領域の側方にてノズル本体の周りに締まり嵌めにて
固定される。
レ応力を維持する強化リングが、実質的にピーク内部応
力の領域の側方にてノズル本体の周りに締まり嵌めにて
固定される。
【０００９】好ましい実施形態によれば、耐圧性を大き
く向上させるべく従来のノズルに対し行われなければな
らない変更は極く僅かのみである。例えばある型式の従
来のノズル本体に於ける応力の分布についてのコンピュ
ータによるモデル化により、２０３００ psi（１４２７
kg／cm2 ）の内部圧力に於いて、１１２７２４ psi（７
９２６kg／cm2 ）の最大Von Mises 応力及び９５７８８
psi（６７３５kg／cm2 ）のフープ応力が予測された。
ノズル本体は４２００ポンド（１９０３kg）に等しい保
持ナットのトルクに起因する軸線方向の荷重を受けた状
態にあった。燃料溜り部の側方にてノズル本体に３０°
のテーパ面を設け、保持ナットに対応する３０°のテー
パ面を設けることにより、他の全ての条件が同一である
場合について見て、最大Von Mises 応力が９２２８０ p
si（６４８８kg／cm2 ）になり、フープ応力が８３８８
４ psi（５８９８kg／cm2 ）になった。ノズル本体と保
持ナットとの間の接触角度が３０°であることにより、
燃料噴射パルス中に於ける弁室の膨張に抵抗する半径方
向の力成分がノズル本体に与えられ、これにより応力の
レベルが低下された。本発明は２００００ psi（１４０
２kg／cm2 ）の内圧時に弁室が受ける膨張応力の約半分
までのプレ応力を容易に達成することができるものと考
えられる。
く向上させるべく従来のノズルに対し行われなければな
らない変更は極く僅かのみである。例えばある型式の従
来のノズル本体に於ける応力の分布についてのコンピュ
ータによるモデル化により、２０３００ psi（１４２７
kg／cm2 ）の内部圧力に於いて、１１２７２４ psi（７
９２６kg／cm2 ）の最大Von Mises 応力及び９５７８８
psi（６７３５kg／cm2 ）のフープ応力が予測された。
ノズル本体は４２００ポンド（１９０３kg）に等しい保
持ナットのトルクに起因する軸線方向の荷重を受けた状
態にあった。燃料溜り部の側方にてノズル本体に３０°
のテーパ面を設け、保持ナットに対応する３０°のテー
パ面を設けることにより、他の全ての条件が同一である
場合について見て、最大Von Mises 応力が９２２８０ p
si（６４８８kg／cm2 ）になり、フープ応力が８３８８
４ psi（５８９８kg／cm2 ）になった。ノズル本体と保
持ナットとの間の接触角度が３０°であることにより、
燃料噴射パルス中に於ける弁室の膨張に抵抗する半径方
向の力成分がノズル本体に与えられ、これにより応力の
レベルが低下された。本発明は２００００ psi（１４０
２kg／cm2 ）の内圧時に弁室が受ける膨張応力の約半分
までのプレ応力を容易に達成することができるものと考
えられる。
【００１０】ノズル本体に対し軸線方向の荷重のみを与
えるために従来より使用されている保持ナットが、ノズ
ルの外径寸法を変更することなく効果的な半径方向のプ
レロード成分を与えるよう修正されたので、上述の例は
注目に値する。特に修正されたナットは元のナットと同
一の長さ及び外径を有するだけでなく、ナットの寸法が
不変であることはノズル本体の先端部が高い耐圧性を受
け入れるよう長くされる必要がないという他の利点を与
える。
えるために従来より使用されている保持ナットが、ノズ
ルの外径寸法を変更することなく効果的な半径方向のプ
レロード成分を与えるよう修正されたので、上述の例は
注目に値する。特に修正されたナットは元のナットと同
一の長さ及び外径を有するだけでなく、ナットの寸法が
不変であることはノズル本体の先端部が高い耐圧性を受
け入れるよう長くされる必要がないという他の利点を与
える。
【００１１】本発明の改良されたノズルの多くの構成に
於いては、保持ナットの下端は内燃機関のシリンダヘッ
ドに設けられるソケット部の係合面に係合する。本発明
の他の一つの利点によれば、ソケット部に於ける軸線方
向のクランプ力がテーパ状の係合面に伝達され、これに
より保持ナットそれ自身により与えられる半径方向のプ
レロード力よりも高い半径方向のプレロード力が発生さ
れる。従って通常の作動状況に於いて達成される利点
は、ノズルを内燃機関に組み付けることによる半径方向
のプレロードの向上を考慮しないコンピュータによるモ
デル化により示される利点よりも更に一層好ましい。
於いては、保持ナットの下端は内燃機関のシリンダヘッ
ドに設けられるソケット部の係合面に係合する。本発明
の他の一つの利点によれば、ソケット部に於ける軸線方
向のクランプ力がテーパ状の係合面に伝達され、これに
より保持ナットそれ自身により与えられる半径方向のプ
レロード力よりも高い半径方向のプレロード力が発生さ
れる。従って通常の作動状況に於いて達成される利点
は、ノズルを内燃機関に組み付けることによる半径方向
のプレロードの向上を考慮しないコンピュータによるモ
デル化により示される利点よりも更に一層好ましい。
【００１２】しかし本発明は内燃機関に組み付けられる
ことにより得られる半径方向のプレロード力の向上効果
に依存するものではない。ノズルの構造によっては圧縮
力は保持ナット以外の手段により達成されてよい。また
ノズルの構造によっては最も高い内部応力の領域（例え
ば燃料供給通路と弁室、特に燃料溜り部との交差部）が
保持ナットにより郭定される範囲内に存在しなくてもよ
い。かかる状況に於いては、燃料溜り部の側方に圧縮プ
レロードを与えるよう熱収縮にて固定されるリングが使
用されてよい。
ことにより得られる半径方向のプレロード力の向上効果
に依存するものではない。ノズルの構造によっては圧縮
力は保持ナット以外の手段により達成されてよい。また
ノズルの構造によっては最も高い内部応力の領域（例え
ば燃料供給通路と弁室、特に燃料溜り部との交差部）が
保持ナットにより郭定される範囲内に存在しなくてもよ
い。かかる状況に於いては、燃料溜り部の側方に圧縮プ
レロードを与えるよう熱収縮にて固定されるリングが使
用されてよい。
【００１３】或る与えられたノズル構造に対しリングや
保持ナットの内側テーパ面を容易に最適化することがで
きるが、このテーパ面の角度は約１０〜６０°、好まし
くは３０〜４５°の範囲内にある。状況によってはテー
パ角を非常に小さい角度に設定することが望ましく、そ
の場合にはテーパ面はノズル本体の軸線方向の範囲の大
部分又は全て（特にノズル本体の弁ガイド部）に亘り延
在する。一般に、弁本体の内部構造により平均内部応力
に比して高いピーク応力が発生される場合には、耐圧性
を高くするためには圧縮プレ応力がピーク応力の領域に
集中される必要がある。これに対しノズルの内部構造が
平均応力に比して比較的低いピーク応力を発生する場合
には、全体としての耐圧性はノズル本体の比較的大きい
軸線方向範囲に亘り圧縮プレ応力を分配することによっ
て高くされる。
保持ナットの内側テーパ面を容易に最適化することがで
きるが、このテーパ面の角度は約１０〜６０°、好まし
くは３０〜４５°の範囲内にある。状況によってはテー
パ角を非常に小さい角度に設定することが望ましく、そ
の場合にはテーパ面はノズル本体の軸線方向の範囲の大
部分又は全て（特にノズル本体の弁ガイド部）に亘り延
在する。一般に、弁本体の内部構造により平均内部応力
に比して高いピーク応力が発生される場合には、耐圧性
を高くするためには圧縮プレ応力がピーク応力の領域に
集中される必要がある。これに対しノズルの内部構造が
平均応力に比して比較的低いピーク応力を発生する場合
には、全体としての耐圧性はノズル本体の比較的大きい
軸線方向範囲に亘り圧縮プレ応力を分配することによっ
て高くされる。
【００１４】また最適のテーパ角はノズル本体をノズル
ホールダに対しシールしたりノズル組立体をシリンダヘ
ッドのソケット部にシールするために必要な軸線方向の
荷重に依存する。３０００〜６０００ポンド（１３５９
〜２７１８kg）の典型的な軸線方向のクランプ力を受け
た状態の従来の保持ナットや従来のノズル本体について
のコンピュータによる解析により、破損までに十分な余
裕があることが解る。従って本発明に従って修正される
保持ナットは、上述のシールの要件を充足するに必要な
従来の軸線方向のクランプ力を維持しつつ効果的な半径
方向のプレ応力成分を発生するよう従来の荷重よりも高
い荷重に曝されてよい。
ホールダに対しシールしたりノズル組立体をシリンダヘ
ッドのソケット部にシールするために必要な軸線方向の
荷重に依存する。３０００〜６０００ポンド（１３５９
〜２７１８kg）の典型的な軸線方向のクランプ力を受け
た状態の従来の保持ナットや従来のノズル本体について
のコンピュータによる解析により、破損までに十分な余
裕があることが解る。従って本発明に従って修正される
保持ナットは、上述のシールの要件を充足するに必要な
従来の軸線方向のクランプ力を維持しつつ効果的な半径
方向のプレ応力成分を発生するよう従来の荷重よりも高
い荷重に曝されてよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照しつつ、本
発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。
発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００１６】図１はノズルを有し符号１０にて全体的に
示された燃料噴射ノズル及びホールダ組立体を示してお
り、この組立体は管状のノズル本体１２と管状のノズル
ホールダ１４とを含んでいる。ノズル本体１２はその前
端に吐出チップ１６を郭定しその後端に弁ガイド１８を
郭定する一片の部材である。またノズル本体１２は軸線
２１に沿って延在する孔２０を含み、この孔はノズル本
体内に弁室を郭定している。吐出チップ１６は円錐形の
弁座２２と少なくとも一つの吐出オリフィス２４とを含
み、吐出オリフィス２４を経て燃料が吐出されるように
なっている。保持部材、即ちナット２６が内ねじを有す
るトレーリング部２７を有し、該トレーリング部がノズ
ルホールダ１４の外ねじを有する部分３３にねじ込まれ
ることにより、ノズル本体１２の後端部２９がノズルホ
ールダ１４の前端部３１に保持されている。ホールダ１
４に担持されたガイドピン２８が適正な整合状態が確保
されるようノズル本体１２の端部に形成された適当な孔
３５内に受け入れられている。保持ナット２６に設けら
れた先細テーパ状をなす係合面３７とノズル本体１２の
弁ガイド１８に設けられた先細状の係合面３９とが接触
することにより、後端部２９と前端部３１とが接触した
状態に維持される。
示された燃料噴射ノズル及びホールダ組立体を示してお
り、この組立体は管状のノズル本体１２と管状のノズル
ホールダ１４とを含んでいる。ノズル本体１２はその前
端に吐出チップ１６を郭定しその後端に弁ガイド１８を
郭定する一片の部材である。またノズル本体１２は軸線
２１に沿って延在する孔２０を含み、この孔はノズル本
体内に弁室を郭定している。吐出チップ１６は円錐形の
弁座２２と少なくとも一つの吐出オリフィス２４とを含
み、吐出オリフィス２４を経て燃料が吐出されるように
なっている。保持部材、即ちナット２６が内ねじを有す
るトレーリング部２７を有し、該トレーリング部がノズ
ルホールダ１４の外ねじを有する部分３３にねじ込まれ
ることにより、ノズル本体１２の後端部２９がノズルホ
ールダ１４の前端部３１に保持されている。ホールダ１
４に担持されたガイドピン２８が適正な整合状態が確保
されるようノズル本体１２の端部に形成された適当な孔
３５内に受け入れられている。保持ナット２６に設けら
れた先細テーパ状をなす係合面３７とノズル本体１２の
弁ガイド１８に設けられた先細状の係合面３９とが接触
することにより、後端部２９と前端部３１とが接触した
状態に維持される。
【００１７】後に詳細に説明する理由から、テーパ状を
なす係合面２９及び３１は本発明の重要な有利な機能、
即ち中心軸線２１へ向けて作用することによりノズル本
体内の弁室２０及び燃料供給通路３４の膨張を抑制する
圧縮力を発生し、これにより応力に起因する破損を防止
するという機能を果たす。
なす係合面２９及び３１は本発明の重要な有利な機能、
即ち中心軸線２１へ向けて作用することによりノズル本
体内の弁室２０及び燃料供給通路３４の膨張を抑制する
圧縮力を発生し、これにより応力に起因する破損を防止
するという機能を果たす。
【００１８】管状のノズルホールダ１４はノズル本体の
中心孔２０と同軸に整合する長手方向孔３０を含んでい
る。ノズルホールダ１４に形成された拡大された横断方
向孔３２が、ノズルホールダの外端に隣接して長手方向
孔３０と交差している。更にノズル本体１２及びノズル
ホールダ１４はそれぞれ互いに整合された燃料供給通路
３４及び３６を含み、これらの通路は横断方向孔３２と
弁室２０とを連通接続している。符号４０にて全体的に
示された棒状のプランジャ、即ち弁が、弁ガイド１８の
中心孔２０内に摺動可能に配置された円柱形の後端支持
部４２と、円錐形の先端４６を有する小径の前端ステム
部４４とを含んでおり、先端４６は弁座２２に係合する
ことにより弁室２０より吐出オリフィス２４を経て行わ
れる燃料の吐出を制御する。突起４８が弁４０の後端部
よりノズルホールダ１４の長手方向孔３０内へ延在して
いる。長手方向孔３０内に配置されたコイルばね５０が
ばね座５２に係合しており、ばね座５２は突起４８に係
合して弁４０の円錐形の先端４６を弁座２２に対し付勢
している。弁４０の移動量を制限すべく、弁４０とノズ
ルホールダ１４との間には小さい間隙５４が与えられて
いる。
中心孔２０と同軸に整合する長手方向孔３０を含んでい
る。ノズルホールダ１４に形成された拡大された横断方
向孔３２が、ノズルホールダの外端に隣接して長手方向
孔３０と交差している。更にノズル本体１２及びノズル
ホールダ１４はそれぞれ互いに整合された燃料供給通路
３４及び３６を含み、これらの通路は横断方向孔３２と
弁室２０とを連通接続している。符号４０にて全体的に
示された棒状のプランジャ、即ち弁が、弁ガイド１８の
中心孔２０内に摺動可能に配置された円柱形の後端支持
部４２と、円錐形の先端４６を有する小径の前端ステム
部４４とを含んでおり、先端４６は弁座２２に係合する
ことにより弁室２０より吐出オリフィス２４を経て行わ
れる燃料の吐出を制御する。突起４８が弁４０の後端部
よりノズルホールダ１４の長手方向孔３０内へ延在して
いる。長手方向孔３０内に配置されたコイルばね５０が
ばね座５２に係合しており、ばね座５２は突起４８に係
合して弁４０の円錐形の先端４６を弁座２２に対し付勢
している。弁４０の移動量を制限すべく、弁４０とノズ
ルホールダ１４との間には小さい間隙５４が与えられて
いる。
【００１９】符号５６にて全体的に示された円筒形の燃
料入口部材がノズルホールダ１４に設けられた横断方向
孔３２を貫通して延在しており、スタッド部５８とノズ
ルホールダの両側より外方へ突出する入口部６０とを含
んでいる。入口部材５６はノズルホールダ１４に対し銅
にてろう付されていてもよい。入口部６０は軸線方向の
燃料入口通路６２と半径方向のポート６４とを含み、ポ
ート６４は燃料入口通路６２と燃料供給通路３４、３６
とを連通接続している。また入口部材５６はノズルホー
ルダ１４に設けられた長手方向孔３０と整合された横断
方向孔６６を有している。調節ねじ６８がノズルホール
ダ１４の外端部に隣接して螺合した状態で長手方向孔３
０内に配置されており、入口部材５６に設けられた横断
方向孔６６を貫通して延在しコイルばね５０に係合して
いる。ねじ６８はその外端部に形成された六角形のソケ
ット部７０により調節可能であり、これによりコイルば
ね５０の圧縮量を調節し得るようになっている。ロック
ナット７２が調節ねじ６８の外端部に螺合し、ワッシャ
７４を介してノズルホールダ１４の外端部に係合するこ
とによりねじ６８を所定の位置に固定している。ねじ６
８に設けられた中心孔７６がばね室（長手方向孔３０）
内へ流入する燃料のための排出通路を郭定している。
料入口部材がノズルホールダ１４に設けられた横断方向
孔３２を貫通して延在しており、スタッド部５８とノズ
ルホールダの両側より外方へ突出する入口部６０とを含
んでいる。入口部材５６はノズルホールダ１４に対し銅
にてろう付されていてもよい。入口部６０は軸線方向の
燃料入口通路６２と半径方向のポート６４とを含み、ポ
ート６４は燃料入口通路６２と燃料供給通路３４、３６
とを連通接続している。また入口部材５６はノズルホー
ルダ１４に設けられた長手方向孔３０と整合された横断
方向孔６６を有している。調節ねじ６８がノズルホール
ダ１４の外端部に隣接して螺合した状態で長手方向孔３
０内に配置されており、入口部材５６に設けられた横断
方向孔６６を貫通して延在しコイルばね５０に係合して
いる。ねじ６８はその外端部に形成された六角形のソケ
ット部７０により調節可能であり、これによりコイルば
ね５０の圧縮量を調節し得るようになっている。ロック
ナット７２が調節ねじ６８の外端部に螺合し、ワッシャ
７４を介してノズルホールダ１４の外端部に係合するこ
とによりねじ６８を所定の位置に固定している。ねじ６
８に設けられた中心孔７６がばね室（長手方向孔３０）
内へ流入する燃料のための排出通路を郭定している。
【００２０】燃料噴射ノズル及びホールダ組立体１０は
ノズルホールダ１４を跨ぎ両側にて入口部材５６に係合
することにより組立体１０をシリンダヘッド９５に対し
固定するクランプ装置を含んでいる。図示の実施形態に
於いては、符号８０にて全体的に示された細長いクラン
プ部材がＵ形のチャンネル部材に形成されたシート金属
製の平坦な部材を含み、この部材は細長い平坦なベース
部８２と該ベース部の長手方向に延在する両縁部に沿っ
て延在する一対の直立フランジ部８４及び８６とを有し
ている。ベース部８２の両端はベース部を横方向に強化
すべく、フランジ部８４及び８６とは反対の方向へ折り
曲げられている。平坦なベース部８２には管状のノズル
ホールダ１４を受けるための中心孔８８が設けられてい
る。フランジ部８４は凹状のリセス、例えば丸い切欠き
９０（図１及び図２参照）を有し、この切欠きは中心孔
８８と交差し、入口部材５６のスタッド部５８に係合し
ている。フランジ部８６には入口部材５６の入口部６０
に係合する同様の凹状のリセス、即ち切欠き９２（図１
参照）が設けられている。一対のボルト９４がクランプ
部材８０のベース部８２の両端に隣接して設けられた孔
９６を貫通して突出し、その先端には一対のナット９８
が螺合し、これによりクランプ部材８０が保持されノズ
ルがシリンダヘッド９５に固定されるようになってい
る。
ノズルホールダ１４を跨ぎ両側にて入口部材５６に係合
することにより組立体１０をシリンダヘッド９５に対し
固定するクランプ装置を含んでいる。図示の実施形態に
於いては、符号８０にて全体的に示された細長いクラン
プ部材がＵ形のチャンネル部材に形成されたシート金属
製の平坦な部材を含み、この部材は細長い平坦なベース
部８２と該ベース部の長手方向に延在する両縁部に沿っ
て延在する一対の直立フランジ部８４及び８６とを有し
ている。ベース部８２の両端はベース部を横方向に強化
すべく、フランジ部８４及び８６とは反対の方向へ折り
曲げられている。平坦なベース部８２には管状のノズル
ホールダ１４を受けるための中心孔８８が設けられてい
る。フランジ部８４は凹状のリセス、例えば丸い切欠き
９０（図１及び図２参照）を有し、この切欠きは中心孔
８８と交差し、入口部材５６のスタッド部５８に係合し
ている。フランジ部８６には入口部材５６の入口部６０
に係合する同様の凹状のリセス、即ち切欠き９２（図１
参照）が設けられている。一対のボルト９４がクランプ
部材８０のベース部８２の両端に隣接して設けられた孔
９６を貫通して突出し、その先端には一対のナット９８
が螺合し、これによりクランプ部材８０が保持されノズ
ルがシリンダヘッド９５に固定されるようになってい
る。
【００２１】かくして保持ナット２６が互いに螺合する
部分２７及び３３に沿って締め付けられることにより、
ノズルホールダ１４とノズル本体１２との間にクランプ
力が発生される。係合面３７及び３９が平坦（水平であ
る）従来の構造に於いてはクランプ荷重は３０００〜６
０００ポンド（１３５９〜２７１８kg）になる。これに
対しクランプ部材８０に対応する本発明に於けるクラン
プ装置は、保持ナット２６のヘッド４３の実質的に平坦
な前面４１をシリンダヘッドに設けられた対応するソケ
ット面に対し２０００〜５０００ポンド（９０６〜２２
６５kg）の力にて付勢する。クランプ部材８０による軸
線方向の力はテーパ状をなす係合面３７及び３９を経て
伝達され、これによりこれらの係合面により半径方向内
方への力成分が増大される。
部分２７及び３３に沿って締め付けられることにより、
ノズルホールダ１４とノズル本体１２との間にクランプ
力が発生される。係合面３７及び３９が平坦（水平であ
る）従来の構造に於いてはクランプ荷重は３０００〜６
０００ポンド（１３５９〜２７１８kg）になる。これに
対しクランプ部材８０に対応する本発明に於けるクラン
プ装置は、保持ナット２６のヘッド４３の実質的に平坦
な前面４１をシリンダヘッドに設けられた対応するソケ
ット面に対し２０００〜５０００ポンド（９０６〜２２
６５kg）の力にて付勢する。クランプ部材８０による軸
線方向の力はテーパ状をなす係合面３７及び３９を経て
伝達され、これによりこれらの係合面により半径方向内
方への力成分が増大される。
【００２２】図４及び図５は本発明の他の一つの実施形
態１００を示しており、これらの図に於いて図１に示さ
れた部材と同様の機能を果たす部材には１００だけ増大
された同一の符号が付されている。これら図１乃至図３
に示された実施形態及び図４、図５に示された実施形態
に於いて、保持ナット２６、１２６のねじ部２７、１２
７がねじ込まれる際に於けるノズル本体１２、１１２と
保持ナット２６、１２６との間の共働が特に重要であ
る。テーパ状の係合面３７、３９及び１３７、１３９
は、燃料供給通路３４、１３４と弁室２０、１２０との
間の交差部へ向けて半径方向内方へ作用するベクトル成
分を有する圧縮プレ応力をノズル本体に維持する。また
これらの係合面は軸線に平行に作用しノズル本体及びノ
ズルホールダを互いに引き寄せる長手方向のクランプ力
成分（図示せず）を伝達すると共に、軸線へ向けて半径
方向内方に作用し所望の圧縮プレ応力を発生する半径方
向内方への力成分を伝達する。ノズル本体のテーパ状を
なす係合面３９及び１３９は従来の要領にてノズル本体
内に於いて実質的に円筒形の部分２０ａ、１２０ａと２
０ｃ、１２０ｃとの間に設けられる拡大部である燃料溜
り部２０ｂ、１２０ｂの側方に設けられることが好まし
い。図１及び図４に示された実施形態に於いては、燃料
溜り部はノズル本体１２、１１２の弁ガイド１８、１１
８内に設けられている。
態１００を示しており、これらの図に於いて図１に示さ
れた部材と同様の機能を果たす部材には１００だけ増大
された同一の符号が付されている。これら図１乃至図３
に示された実施形態及び図４、図５に示された実施形態
に於いて、保持ナット２６、１２６のねじ部２７、１２
７がねじ込まれる際に於けるノズル本体１２、１１２と
保持ナット２６、１２６との間の共働が特に重要であ
る。テーパ状の係合面３７、３９及び１３７、１３９
は、燃料供給通路３４、１３４と弁室２０、１２０との
間の交差部へ向けて半径方向内方へ作用するベクトル成
分を有する圧縮プレ応力をノズル本体に維持する。また
これらの係合面は軸線に平行に作用しノズル本体及びノ
ズルホールダを互いに引き寄せる長手方向のクランプ力
成分（図示せず）を伝達すると共に、軸線へ向けて半径
方向内方に作用し所望の圧縮プレ応力を発生する半径方
向内方への力成分を伝達する。ノズル本体のテーパ状を
なす係合面３９及び１３９は従来の要領にてノズル本体
内に於いて実質的に円筒形の部分２０ａ、１２０ａと２
０ｃ、１２０ｃとの間に設けられる拡大部である燃料溜
り部２０ｂ、１２０ｂの側方に設けられることが好まし
い。図１及び図４に示された実施形態に於いては、燃料
溜り部はノズル本体１２、１１２の弁ガイド１８、１１
８内に設けられている。
【００２３】典型的には、燃料供給通路３４、１３４は
ノズル本体１２、１１２の上端の面２９、１２９を貫通
し、軸線２１、１２１へ向けて傾斜した状態にてノズル
本体の内部へ実質的に長手方向に延在し、これによりこ
れらの通路は弁室の上方部分２０ａ、１２０ａが拡大し
始めて燃料溜り部２０ｂ、１２０ｂとなる領域に間近に
近接した位置に於いて燃料溜り部２０ｂ、１２０ｂと交
差している。従って比較的材料の薄いウェブ１２ａ、１
１２ａが弁室２０、１２０と燃料供給通路３４、１３４
との交差部に存在する。種々の解析や実験的研究の結果
により、このウェブはノズル本体１２、１１２内の平均
応力よりも高いピーク応力を受け、燃料が従来の圧力よ
りも高い圧力にて通路３４、１３４を経て供給される
と、特に２００００ psi（１４０６kg／cm2 ）よりも高
い圧力が必要とされる場合には、応力に起因して破損す
ることが判っている。
ノズル本体１２、１１２の上端の面２９、１２９を貫通
し、軸線２１、１２１へ向けて傾斜した状態にてノズル
本体の内部へ実質的に長手方向に延在し、これによりこ
れらの通路は弁室の上方部分２０ａ、１２０ａが拡大し
始めて燃料溜り部２０ｂ、１２０ｂとなる領域に間近に
近接した位置に於いて燃料溜り部２０ｂ、１２０ｂと交
差している。従って比較的材料の薄いウェブ１２ａ、１
１２ａが弁室２０、１２０と燃料供給通路３４、１３４
との交差部に存在する。種々の解析や実験的研究の結果
により、このウェブはノズル本体１２、１１２内の平均
応力よりも高いピーク応力を受け、燃料が従来の圧力よ
りも高い圧力にて通路３４、１３４を経て供給される
と、特に２００００ psi（１４０６kg／cm2 ）よりも高
い圧力が必要とされる場合には、応力に起因して破損す
ることが判っている。
【００２４】図１及び図４に示された本発明の実施形態
によれば、弁ガイド１８、１１８と保持ナット２６、１
２６との間の係合面のテーパ角αは、理想的には、ノズ
ルの軸線に垂直な基準平面ｐに対し３０〜４５°の範囲
内にある。図１及び図４に示された実施形態に共通の一
つの特徴は、保持ナットの下端部４１、１４１がシリン
ダブロックのソケット部に当接するよう構成されてお
り、これにより保持ナットが締め付けられることにより
テーパ状の係合面３７、１３７と３９、１３９との間に
作用する力が下端面４１、１４１をシリンダヘッドに対
し軸線方向に押付けることによって増大されるというこ
とである。しかし図１の実施形態と図４の実施形態とを
比較することより解る如く、保持ナット２６、１２６の
ヘッド部４３、１４３がノズル本体１２、１１２の吐出
チップ１６、１１６に沿ってどれほど燃料溜り部２０
ｂ、１２０ｂの下方まで延在しているかということは本
発明にとって重要ではない。更に図１に示された実施形
態と図４に示された実施形態との比較より解る如く、ヘ
ッド部４３、１４３の外面の形状も本発明にとって重要
ではない。
によれば、弁ガイド１８、１１８と保持ナット２６、１
２６との間の係合面のテーパ角αは、理想的には、ノズ
ルの軸線に垂直な基準平面ｐに対し３０〜４５°の範囲
内にある。図１及び図４に示された実施形態に共通の一
つの特徴は、保持ナットの下端部４１、１４１がシリン
ダブロックのソケット部に当接するよう構成されてお
り、これにより保持ナットが締め付けられることにより
テーパ状の係合面３７、１３７と３９、１３９との間に
作用する力が下端面４１、１４１をシリンダヘッドに対
し軸線方向に押付けることによって増大されるというこ
とである。しかし図１の実施形態と図４の実施形態とを
比較することより解る如く、保持ナット２６、１２６の
ヘッド部４３、１４３がノズル本体１２、１１２の吐出
チップ１６、１１６に沿ってどれほど燃料溜り部２０
ｂ、１２０ｂの下方まで延在しているかということは本
発明にとって重要ではない。更に図１に示された実施形
態と図４に示された実施形態との比較より解る如く、ヘ
ッド部４３、１４３の外面の形状も本発明にとって重要
ではない。
【００２５】図６は本発明をより一層概念的に示す第二
の実施形態２００を示しており、この実施形態に於いて
は、燃料供給通路２３４は平均応力に対するピーク応力
の領域２１２ａを郭定するよう弁室２２０と交差してい
る。ノズル本体２１２のテーパ状の外面２３９は６０°
の角度にて保持ナット２２６のテーパ状の内面２３７と
係合している。これらのテーパ状をなす係合面は実質的
に燃料供給通路２３４と弁室２２０との交差部の側方に
位置している。一般に、これらの係合面のテーパ角は１
０〜６０°の範囲内であってよいが、上述の如く３０〜
４５°であることが好ましい。
の実施形態２００を示しており、この実施形態に於いて
は、燃料供給通路２３４は平均応力に対するピーク応力
の領域２１２ａを郭定するよう弁室２２０と交差してい
る。ノズル本体２１２のテーパ状の外面２３９は６０°
の角度にて保持ナット２２６のテーパ状の内面２３７と
係合している。これらのテーパ状をなす係合面は実質的
に燃料供給通路２３４と弁室２２０との交差部の側方に
位置している。一般に、これらの係合面のテーパ角は１
０〜６０°の範囲内であってよいが、上述の如く３０〜
４５°であることが好ましい。
【００２６】図６より、この実施形態に於いては、保持
ナット２２６のヘッド部２４３は弁ガイド２１８の肩部
２１８ａよりも高い位置に位置する下面２４１を有して
いることが解る。またこの実施形態に於いては、面２１
８ａは保持ナット２２６の面２４１に当接するのではな
くシリンダヘッドに当接する。更にこの実施形態に於い
ては、シリンダヘッドに対するクランプ力がナット２２
６により発生されるクランプ力を増大させる訳ではない
ので、本発明の利点が完全に達成される訳ではないが、
半径方向のプレ応力が全く与えられない従来の構造に比
して高い圧縮プレ応力が発生される。
ナット２２６のヘッド部２４３は弁ガイド２１８の肩部
２１８ａよりも高い位置に位置する下面２４１を有して
いることが解る。またこの実施形態に於いては、面２１
８ａは保持ナット２２６の面２４１に当接するのではな
くシリンダヘッドに当接する。更にこの実施形態に於い
ては、シリンダヘッドに対するクランプ力がナット２２
６により発生されるクランプ力を増大させる訳ではない
ので、本発明の利点が完全に達成される訳ではないが、
半径方向のプレ応力が全く与えられない従来の構造に比
して高い圧縮プレ応力が発生される。
【００２７】図７は第三の実施形態３００を示してお
り、この実施形態に於いては、ノズル本体３１２のテー
パ状の外面３３９は図４のノズル本体１１２のテーパ状
の外面と実質的に同一であるが、ノズル本体のテーパ状
の外面に対し作用する係合面はテーパ状の内側肩部３３
７′と直角の外側角部とを有するリング３３７により郭
定されており、外側角部は保持ナット３２６のヘッド部
３４３の平坦な角部により支持されている。
り、この実施形態に於いては、ノズル本体３１２のテー
パ状の外面３３９は図４のノズル本体１１２のテーパ状
の外面と実質的に同一であるが、ノズル本体のテーパ状
の外面に対し作用する係合面はテーパ状の内側肩部３３
７′と直角の外側角部とを有するリング３３７により郭
定されており、外側角部は保持ナット３２６のヘッド部
３４３の平坦な角部により支持されている。
【００２８】図８は他の一つの実施形態４００を示して
おり、この実施形態は、弁室４２０の燃料溜り部４２０
ｂがノズル本体４１２内に於いて保持ナットがノズル本
体４１２に係合する高さ位置「ｅ」よりも低い位置に設
けられたノズルに適用可能なものである。この実施形態
に於いては、テーパ状の外面又は円筒形の外面４３９は
燃料溜りの側方にてノズル本体に形成されているが、対
応するテーパ状の内面又は円筒形の内面４３７′はノズ
ル本体の外面４３９に対し熱収縮により固定されたリン
グ４３７により郭定されている。
おり、この実施形態は、弁室４２０の燃料溜り部４２０
ｂがノズル本体４１２内に於いて保持ナットがノズル本
体４１２に係合する高さ位置「ｅ」よりも低い位置に設
けられたノズルに適用可能なものである。この実施形態
に於いては、テーパ状の外面又は円筒形の外面４３９は
燃料溜りの側方にてノズル本体に形成されているが、対
応するテーパ状の内面又は円筒形の内面４３７′はノズ
ル本体の外面４３９に対し熱収縮により固定されたリン
グ４３７により郭定されている。
【００２９】本発明は燃料噴射ノズル及びホールダ組立
体及びクランプ装置の他の実施形態にも適用可能である
ことが理解されよう。特にノズル本体は弁ガイドよりも
長い軸線方向長さを有する吐出チップを含んでいてもよ
く、また図８の実施形態に示されている如く、吐出チッ
プは弁ガイドの下端に形成された弁座のみを含んでいて
もよい。同様に保持ナットと弁ガイドと吐出チップとの
間の幾何学的関係は図示の関係とは大きく異なっていて
もよい。更に高い内部応力はノズル本体の上端を貫通し
ノズル本体の内部まで実質的に長手方向に延在する少な
くとも一つの孔の壁面近傍に発生すると考えられるが、
ノズル本体内に於ける平均応力に比して最も高いピーク
応力の位置は必ずしもノズル本体内に燃料溜り部が存在
することに依存する訳ではない。上述の孔は弁室の如く
ノズル内に軸線方向に延在していてもよく、或いは図示
の燃料供給通路の如く軸線に対し傾斜して延在していて
もよい。圧縮プレ応力を発生するテーパ状の係合面の特
定の角度は、ノズル本体内の比較的狭い局部的な領域に
比較的高いプレ応力が必要とされるか否か、或いはノズ
ル本体の比較的大きい軸線方向の範囲に亘り比較的低い
プレ応力が必要とされるか否かに応じて変更されてよ
い。これら及び同様の最適化のための選択は上述の説明
に基づき当業者により容易に達成可能である。
体及びクランプ装置の他の実施形態にも適用可能である
ことが理解されよう。特にノズル本体は弁ガイドよりも
長い軸線方向長さを有する吐出チップを含んでいてもよ
く、また図８の実施形態に示されている如く、吐出チッ
プは弁ガイドの下端に形成された弁座のみを含んでいて
もよい。同様に保持ナットと弁ガイドと吐出チップとの
間の幾何学的関係は図示の関係とは大きく異なっていて
もよい。更に高い内部応力はノズル本体の上端を貫通し
ノズル本体の内部まで実質的に長手方向に延在する少な
くとも一つの孔の壁面近傍に発生すると考えられるが、
ノズル本体内に於ける平均応力に比して最も高いピーク
応力の位置は必ずしもノズル本体内に燃料溜り部が存在
することに依存する訳ではない。上述の孔は弁室の如く
ノズル内に軸線方向に延在していてもよく、或いは図示
の燃料供給通路の如く軸線に対し傾斜して延在していて
もよい。圧縮プレ応力を発生するテーパ状の係合面の特
定の角度は、ノズル本体内の比較的狭い局部的な領域に
比較的高いプレ応力が必要とされるか否か、或いはノズ
ル本体の比較的大きい軸線方向の範囲に亘り比較的低い
プレ応力が必要とされるか否かに応じて変更されてよ
い。これら及び同様の最適化のための選択は上述の説明
に基づき当業者により容易に達成可能である。
【図１】本発明の一つの実施形態による燃料噴射ノズル
及びホールダ組立体の断面図である。
及びホールダ組立体の断面図である。
【図２】図１の燃料噴射ノズル及びホールダ組立体の部
分平面図であり、ノズルをシリンダヘッドに固定するた
めに使用されるクランプ部材を示している。
分平面図であり、ノズルをシリンダヘッドに固定するた
めに使用されるクランプ部材を示している。
【図３】図１の燃料噴射ノズル及びホールダ組立体の端
部を示す図である。
部を示す図である。
【図４】図１に示された実施形態の修正例を示す拡大部
分断面図である。
分断面図である。
【図５】図４の線５−５に沿う断面図である。
【図６】本発明の第二の実施形態を示す図４と同様の断
面図である
面図である
【図７】本発明の第三の実施形態を示す図４と同様の断
面図である。
面図である。
【図８】本発明の第四の実施形態を示す図４と同様の断
面図である。
面図である。
１０…燃料噴射ノズル及びホールダ組立体 １２…ノズル本体 １４…ノズルホールダ １６…吐出チップ １８…弁ガイド ２６…保持ナット ５６…燃料入口部材 ６８…ねじ ７２…ロックナット ８０…クランプ部材 ９５…シリンダヘッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチャード・ラスティック アメリカ合衆国 01056 マサチューセッ ツ州、ラドロウ、タイト・ストリート 55 (72)発明者 ロバート・ダブリュ・マーティン・ジュニ ア アメリカ合衆国 06033 コネチカット州、 グラストンベリー、オーバールック・ロー ド 190
Claims (20)
- 【請求項１】ノズル軸線を郭定するノズル本体であっ
て、軸線方向の一端に設けられた弁座及び少なくとも一
つの吐出オリフィスと、前記軸線に整合し前記吐出オリ
フィスと軸線方向の他端との間に延在する弁室と、前記
ノズル本体内にて前記弁室と交差する燃料供給通路とを
有するノズル本体と、 前記弁室内に前記軸線に沿って摺動可能に配置された細
長い弁と、 前記ノズル本体に固定されたノズルホールダであって、
前記弁を前記弁座に接触するよう付勢する手段と、前記
ノズル本体内にて前記燃料供給通路に接続された他の一
つの燃料供給通路とを含むノズルホールダと、 前記燃料供給通路と前記弁室との交差部へ向けて半径方
向内方へ作用する圧縮プレ応力を前記ノズル本体に維持
する手段と、を含んでいることを特徴とする燃料噴射ノ
ズル。 - 【請求項２】前記ノズル本体は前記交差部の側方に配置
されたテーパ面を有し、前記圧縮プレ応力を維持する前
記手段は前記テーパ面に垂直な力を維持することを特徴
とする請求項１に記載の燃料噴射ノズル。 - 【請求項３】前記圧縮プレ応力を維持する前記手段は実
質的に前記交差部の側方にて前記ノズル本体の周りに熱
収縮により固定された金属リングを含んでいることを特
徴とする請求項１に記載の燃料噴射ノズル。 - 【請求項４】前記圧縮プレ応力を維持する前記手段は実
質的に前記交差部の側方にて前記ノズル本体の周りに熱
収縮により固定された金属リングを含んでいることを特
徴とする請求項２に記載の燃料噴射ノズル。 - 【請求項５】前記弁室は前記ノズル本体内に拡大された
燃料溜り部を含み、前記燃料供給通路は前記燃料溜り部
に於いて前記弁室と交差し、これにより前記弁室と前記
燃料供給通路との間にウェブを郭定しており、前記ノズ
ル本体の前記テーパ面は前記燃料溜り部の側方に設けら
れていることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射ノ
ズル。 - 【請求項６】ノズル軸線を郭定するノズル本体であっ
て、軸線方向の一端に設けられた吐出チップと、軸線方
向の他端に設けられた弁ガイドと、前記軸線に整合され
前記弁ガイドと前記吐出チップとの間に延在する弁室
と、前記弁ガイド内にて長手方向に延在し前記弁ガイド
内にて前記弁室と交差する燃料供給通路とを有するノズ
ル本体と、 前記弁室内に前記軸線に沿って摺動可能に配置された細
長い弁と、 前記弁ガイドに固定されたノズルホールダであって、前
記弁を前記吐出チップに接触するよう付勢する手段と、
前記弁ガイドに設けられた前記燃料供給通路に接続され
た他の一つの燃料供給通路とを含むノズルホールダと、 前記燃料供給通路と前記弁室との交差部へ向けて半径方
向内方に作用する圧縮プレ応力を前記弁ガイドに維持す
る手段と、を含んでいることを特徴とする燃料噴射ノズ
ル。 - 【請求項７】前記弁ガイドは前記交差部の側方に配置さ
れたテーパ面を有し、前記ノズルホールダは該ノズルホ
ールダに設けられたねじに係合する一端と前記弁ガイド
に対し軸線方向のクランプ力を与える他端とを有する保
持ナットにより前記弁ガイドに固定されており、前記圧
縮プレ応力を維持する前記手段は前記保持ナットにより
前記弁ガイドの前記テーパ面に対し付勢されたテーパ面
を含んでいることを特徴とする請求項６に記載の燃料噴
射ノズル。 - 【請求項８】前記圧縮プレ応力を維持するための前記テ
ーパ面は前記保持ナットの他端に傾斜した内側肩部とし
て形成されていることを特徴とする請求項７に記載の燃
料噴射ノズル。 - 【請求項９】前記圧縮プレ応力を維持するための前記テ
ーパ面は傾斜した内側肩部を有するリングにより郭定さ
れており、前記保持ナットの前記他端は前記リングの前
記テーパ面を前記弁ガイドの前記テーパ面に対し引き寄
せることを特徴とする請求項７に記載の燃料噴射ノズ
ル。 - 【請求項１０】前記テーパ面の角度は前記軸線に垂直な
基準平面に対し１０〜６０°の角度をなしていることを
特徴とする請求項７に記載の燃料噴射ノズル。 - 【請求項１１】前記テーパ面の角度は３０〜４５°の角
度をなしていることを特徴とする請求項１０に記載の燃
料噴射ノズル。 - 【請求項１２】前記弁室は前記ノズル本体内に拡大され
た燃料溜り部を含み、前記燃料供給通路は前記燃料溜り
部に於いて前記弁室と交差し、これにより前記弁室と前
記燃料供給通路との間にウェブを郭定しており、前記弁
ガイドの前記テーパ面は前記燃料溜り部の側方に設けら
れていることを特徴とする請求項７に記載の燃料噴射ノ
ズル。 - 【請求項１３】前記保持ナットの前記他端は内燃機関の
シリンダヘッドに設けられた受け入れソケット部内に前
記燃料噴射ノズルを軸線方向にクランプするための外面
を有しており、前記保持ナットを前記ソケット部内に軸
線方向にクランプするための手段が前記ノズルホールダ
に接続されていることを特徴とする請求項８に記載の燃
料噴射ノズル。 - 【請求項１４】前記保持ナットは３０００〜６０００ポ
ンド（１３５９〜２７１８kg）の範囲内にて前記テーパ
面に垂直なクランプ力を与えることを特徴とする請求項
８に記載の燃料噴射ノズル。 - 【請求項１５】前記保持ナットは３０００〜６０００ポ
ンド（１３５９〜２７１８kg）の範囲内にて前記テーパ
面に垂直なクランプ力を与えることを特徴とする請求項
１４に記載の燃料噴射ノズル。 - 【請求項１６】前記燃料噴射ノズルは実質的に２０００
〜５０００ポンド（９０６〜２２６５kg）のクランプ力
にて内燃機関のシリンダヘッドのソケット部にクランプ
されることを特徴とする請求項１５に記載の燃料噴射ノ
ズル。 - 【請求項１７】ノズル本体の上端及び下端を貫通して延
在するノズル軸線を郭定するノズル本体と、前記ノズル
本体の前記上端を貫通し前記ノズル本体の内部まで実質
的に長手方向に延在する少なくとも一つの孔と、前記孔
のうちの一つ内に前記軸線に沿って摺動可能に配置され
た細長い弁と、前記ノズル本体の前記上端に整合するノ
ズルホールダであって、前記弁を前記ノズル本体の前記
下端へ向けて付勢する手段を含むノズル本体と、前記ノ
ズル本体を前記軸線に沿って前記ノズルホールダへ向け
て引き寄せる保持ナットとを有する燃料噴射ノズルに於
いて、前記保持ナットは該保持ナットが前記ノズル本体
を前記ノズルホールダへ向けて軸線方向に引き寄せるこ
とにより半径方向内方への力成分を発生して前記少なく
とも一つの孔の周りにて前記ノズル本体の内部をプレ応
力にて圧縮する手段を含んでいることを特徴とする燃料
噴射ノズル。 - 【請求項１８】前記ノズル本体はテーパ状の外側肩部を
有し、前記保持ナットは前記ノズル本体の前記肩部に係
合するテーパ状の内側肩部を有し、前記ノズル本体及び
前記ノズルホールダが互いに他に対し引き寄せられる
と、前記二つの肩部のテーパ面は前記ノズル本体と前記
ノズルホールダとを互いに引き寄せる前記軸線に平行な
長手方向のクランプ力成分を伝達すると共に、前記圧縮
プレ応力を発生する前記軸線へ向かう半径方向内方への
力成分を伝達することを特徴とする請求項１７に記載の
燃料噴射ノズル。 - 【請求項１９】前記テーパ面の角度は前記軸線に垂直な
基準平面に対し１０〜６０°の角度をなしていることを
特徴とする請求項１８に記載の燃料噴射ノズル。 - 【請求項２０】前記テーパ面の角度は３０〜４５°の角
度をなしていることを特徴とする請求項１９に記載の燃
料噴射ノズル。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US62314196A | 1996-03-28 | 1996-03-28 | |
| US623141 | 1996-03-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1030529A true JPH1030529A (ja) | 1998-02-03 |
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ID=24496949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9173497A Pending JPH1030529A (ja) | 1996-03-28 | 1997-03-26 | 燃料噴射ノズル |
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|---|---|
| JP (1) | JPH1030529A (ja) |
| BR (1) | BR9701577A (ja) |
| FR (1) | FR2746856A1 (ja) |
| GB (1) | GB2311558A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004507645A (ja) * | 2000-08-21 | 2004-03-11 | ボルボ ラストバグナー アーベー | ニードル位置検出装置 |
| JP2011506814A (ja) * | 2007-12-05 | 2011-03-03 | デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | 燃料インジェクタアッセンブリの構成要素を整合し、プレストレスを加えるための装置 |
| EP4141249A3 (en) * | 2021-08-25 | 2023-05-10 | Caterpillar Inc. | Fuel injector having controlled nozzle tip protrusion in cylinder head and cylinder head assembly with same |
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| DE10149514A1 (de) * | 2001-10-08 | 2003-04-24 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffinjektor mit Kompensationselement für Kraftstoffeinspritzsysteme |
| FR2893678B1 (fr) | 2005-11-22 | 2008-02-22 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Injecteur de carburant, notamment piezoelectrique, d'un moteur a combustion interne a injection directe |
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| DE102011084064A1 (de) * | 2011-10-06 | 2013-04-11 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Niederhalter für eine Kraftstoffeinspritzdüse |
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-
1997
- 1997-03-14 GB GB9705303A patent/GB2311558A/en not_active Withdrawn
- 1997-03-21 FR FR9703472A patent/FR2746856A1/fr active Pending
- 1997-03-26 JP JP9173497A patent/JPH1030529A/ja active Pending
- 1997-03-27 BR BR9701577A patent/BR9701577A/pt not_active Application Discontinuation
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR9701577A (pt) | 1998-08-11 |
| GB2311558A (en) | 1997-10-01 |
| FR2746856A1 (fr) | 1997-10-03 |
| GB9705303D0 (en) | 1997-04-30 |
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