JPH1194089A - 内燃機関用燃料噴射装置等の圧力の異なる二つの空洞部の間のシール装置 - Google Patents

内燃機関用燃料噴射装置等の圧力の異なる二つの空洞部の間のシール装置

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JPH1194089A
JPH1194089A JP10197035A JP19703598A JPH1194089A JP H1194089 A JPH1194089 A JP H1194089A JP 10197035 A JP10197035 A JP 10197035A JP 19703598 A JP19703598 A JP 19703598A JP H1194089 A JPH1194089 A JP H1194089A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 組立が容易で、使用寿命が長く、公知のシー
ル装置が有する欠点を解消することができる噴射装置用
のシール装置を提供する。 【解決手段】 噴射装置１１は、ノズルを保持する中空
体１２と、中空体１２の円筒形状シート２１に取り付け
られたバルブ体２６を有する絞り弁２４とを備える。バ
ルブ体２６は、絞り弁２４の制御チャンバー３８へ高圧
力の燃料を配給する分配空洞部３９を有し、シート２１
は、大気圧下の空洞部１３と連通し、そこで制御ロッド
１４がスライドする。シール装置は、環状シール５２を
有し、環状シール５２は、二つの表面２２、５８間の余
剰なシールをもたらすように、シート２１の表面及びバ
ルブ体２６の部位５９の外表面５８により保持される二
つの肩部５３、５４間で圧縮される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧力の異なる二つ
の空洞部の間のシール装置に関し、例えば、内燃機関燃
料噴射装置のシール装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】公知の噴射装置は、通常、ノズルを保持
する中空体と、ノズルを制御するための制御ロッドをス
ライドさせる大気圧下の空洞部とを備える。制御ロッド
は、圧力下で燃料を供給される制御チャンバーを有する
バルブ体を備える絞り弁により水力学的に制御される。
【０００３】公知の噴射装置のバルブ体は、実質的に円
筒形状を有し、中空体の円筒形状シートの内側に取り付
けられ、制御チャンバーへ燃料を供給するための環状空
洞部を有し、高い圧力下にあり、環状空洞部と大気圧下
の空洞部との間でシール装置により中空体に連結されな
ければならない。
【０００４】この目的のため、バルブ体の円筒形状壁と
中空体のシートとの間に、少なくとも一つの環状シール
が備えられ、このシールは、通常、シートの肩部に置か
れ、バルブ体に取り付けられるとき、バルブ体の表面を
効果的にシールするように少し延ばされるような大きさ
にされている。技術的な理由のため、バルブ体は、シー
トに対して５〜３５ミクロンの放射方向のクリアランス
を有する。
【０００５】噴射装置の操作中、分配空洞部の約１３５
０バールの高い燃料圧力は、バルブ体とシートとの間の
ギャップ内のシールを押しつけ、すなわち、シールは、
ギャップ内に押し出され、その結果、押し出しリング
（extrusion rings）を形成し、シールを劣化させる。
この結果、高い圧力の燃料が、押し出しリングを介して
次第に漏れ、圧力差が減少され、漏洩摩擦のために熱が
発生し、熱がさらにシールの抵抗力を弱め、シールが擦
り切れ始め、たびたび取り替えなければならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、組立
が容易で、使用寿命が長く、公知のシール装置が通常有
する上記欠点を解消することができる、上記形式の噴射
装置用のシール装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に従うシール装置
は、圧力の異なる二つの空洞部の間のシール装置であっ
て、前記空洞部を分離する同心の二つの表面の間に環状
シールを備え、前記シールは、前記表面の軸と平行な方
向で前記表面に備えられた二つの肩部の間で圧縮され、
前記表面及び前記肩部の両方をシールするものである。
【０００８】上記装置は、内燃機関用燃料噴射装置内に
取り付けられ、噴射装置は、ノズル保持する中空体と、
前記ノズルを開くための絞り弁とを備え、前記絞り弁
は、前記中空体の円筒形状のシートの内側に収容される
バルブ体を備え、前記肩部は、前記円筒形状のシートの
表面及び前記バルブ体の一つの部位の外表面に備えられ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ本発
明の一実施の形態について説明する。図１は、本発明の
一実施形態に係るシール装置を組み込んだ燃料噴射装置
の一部断面側面図であり、図２は、図１の拡大図であ
る。
【００１０】図１の１１は、燃料噴射装置、例えば、内
燃機関用燃料噴射装置全体を示す。噴射装置１１は、一
つ又はそれ以上の噴射オリフィスを有する底部で終端さ
れるノズル（図示省略）を保持する中空体１２を備え
る。中空体１２は、軸上の空洞部１３と、付加部１５と
を備え、空洞部１３は、噴射オリフィスを閉じるための
ピンに連結された制御ロッド１４をルーズにスライドさ
せ、付加部１５には、高い圧力、例えば１３５０バール
で燃料を供給する通常の燃料供給ポンプに連結される吸
気部品１６が挿入される。
【００１１】中空体１２は、ノズルの噴射チャンバーに
吸気部品１６を連結する導管１７と、ネジ山１９を有す
る実質的に円筒形状の空洞部１８と、肩部２３により空
洞部１８から分離される円筒形状の表面２２を備えるシ
ート２１とを備える。また、噴射装置１１は、２４によ
り全体的に示される絞り弁（metering valve）を備え、
絞り弁２４は、シート２１内に取り付けられ、電磁石
（図示省略）の電機子のステム２５により制御される。
【００１２】絞り弁２４は、実質的に円筒形状の外表面
２８（図２）を有する部位２７を有するバルブ体２６を
備え、バルブ体２６は、空洞部１８のネジ山１９にねじ
込まれる、外側にネジ山を有するリングナット３１によ
り、中空体１２の肩部２３（図１）に通常は当接して保
持されるフランジ２９を有する。
【００１３】リングナット３１とステム２５との間のギ
ャップは、絞り弁２４の放出チャンバー３２を規定して
いる。放出チャンバー３２は、燃料タンクに連結される
放出部品３３に公知の方法で連通し、放出チャンバー３
２の燃料は、実質的に大気圧下にある。中空体１２の空
洞部１３は、中空体１２に形成される放出導管３４を介
して放出部品３３と連通し、大気圧下にある。
【００１４】バルブ体２６は、制御ロッド１４の上部３
７をガイドする軸上の孔３６を有し、軸上の制御チャン
バー３８は、孔３６と連通している。バルブ体２６の部
位２７は、制御チャンバー３８の吸気導管を規定する校
正された導管４１を介して孔３６の端部と連通する環状
溝３９を有する。
【００１５】中空体１２は、環状溝３９に吸気部品１６
を連結する導管４２をさらに備え、環状溝３９は、導管
４２から制御チャンバー３８へ燃料を配給するための配
給用空洞部として機能し、通常、高い圧力下で燃料を格
納している。
【００１６】制御チャンバー３８は、放出チャンバー３
２と連通する校正された放出導管４４を有している。制
御ロッド１４の上部３７の端部は、吸気導管４１を閉じ
ないで孔３６と制御チャンバー３８との間の連通を切り
離すための付属部４６を備えている。制御ロッド１４の
上部３７は、制御チャンバー３８から軸上の空洞部１３
までの流通を妨げるための二つの環状シール４７を備え
る。
【００１７】孔３６の燃料の圧力は、通常、噴射装置１
１のノズルを閉じる下部位置に制御ロッド１４を保持し
ている。制御チャンバー３８の放出導管４４は、通常、
球体４８の形のシャッターにより閉じ続けられ、球体４
８は、導管４４を有する、接触面により規定される円錐
状のシート５０（図２）の上で静止している。球体４８
（図１）は、電機子のステム２５のフランジ５１に作用
するガイド板によりガイドされる。
【００１８】分配空洞部である環状溝３９が高い圧力の
燃料を通常収容し、一方、空洞部１３及び放出チャンバ
ー３２は、大気圧の燃料を収容しているため、環状溝３
９の空洞部領域は、効果的なシール装置により空洞部１
３及び放出チャンバー３２から水力学的に分離されなけ
ればならない。環状溝３９と放出チャンバー３２との間
のシールは、肩部２３と接触するフランジ２９及びフラ
ンジ２９と接触するリングナット３１により公知の方法
で確実に行われる。
【００１９】本発明に従えば、高い圧力の環状溝３９と
大気圧の空洞部１３との間のシール装置は、弾性材料、
例えば、グラスファイバー又はブロンズ（bronze）ファ
イバーが付加されたテフロン（登録商標）から作られる
円形断面の又は楕円形断面の環状シール５２からなり、
環状シール５２は、円筒形状シートの軸に平行な方向に
二つの肩部５３、５４の間で圧縮される。
【００２０】より具体的には、肩部５３（図２）は、バ
ルブ体２６のシート２１に設けられ、円筒形状表面２２
より直径の小さい、シートの部位５７の円筒形状表面５
６から円筒形状表面２２を分離する。他の肩部５４は、
部位２７の外表面２８に設けられ、表面２８より直径の
小さい、バルブ体２６の他の部位５９の表面５８から表
面２８を分離する。
【００２１】従って、二つの肩部５３、５４は、環状
で、同軸で、互いに平行である。肩部５４は、環状溝３
９の下方に位置し、リングナット３１が中空体１２の肩
部２３にフランジ２９を接触させるとき、肩部５４は、
変形するように軸方向にシール５２を圧縮し、肩部５
３、５４だけでなく、中空体１２のシート２１の表面２
２及びバルブ体２６の部位５９の表面５８に接触させて
シールし、シール５２によりシート２１及びバルブ体２
６の両方を良好にシールすることができる。
【００２２】バルブ体２６へのシール５２の取付を容易
にするために、部位５９は、円筒形状部分６１（図２）
及び少しテーパーを付けた円錐台形状部分６２を備え
る。より具体的には、円筒形状部分６１の高さは、部位
５９の高さのほぼ４分の１に等しく、円錐台形状部分６
２の高さは、部位５９の高さのほぼ４分の３に等しい。
【００２３】噴射装置１１の絞り弁２４（図１）は、以
下のようにして組み立てられる。
【００２４】まず、シール５２は、肩部５４に接触する
ように部位５９に取り付けられ、絞り弁２４のバルブ体
２６は、シール５２と共に、中空体１２のシート２１の
内側に挿入され、制御ロッド１４は、孔３６の内側に挿
入され、リングナット３１は、ネジ山１９にねじ込ま
れ、肩部２３に対してフランジ２９を押し付け、シール
５２が変形して、実質的に矩形断面になり、二つの肩部
５３、５４の間の環状ギャップを充填する。
【００２５】噴射装置１１は、以下に簡単に説明するよ
うに公知の方法で動作する。
【００２６】電磁石が駆動されると、電機子のステム２
５が上がり、制御チャンバー３８の燃料の圧力により絞
り弁２４が開かれ、制御ロッド１４が上がって噴射装置
１１のノズルを開き、制御チャンバー３８の燃料は、放
出チャンバー３２及び放出部品３３を介してタンク内に
放出される。
【００２７】電磁石の駆動が停止されると、バネ（図示
省略）がステム２５を下方に動かし、円錐形状のシート
５０（図２参照）に対して球体４８を押し付け、絞り弁
２４を閉じ、制御チャンバー３８の燃料の圧力が増加し
て制御ロッド１４を迅速に下方に動かし、噴射装置１１
のノズルを閉じる。
【００２８】公知の装置と比較すると、本発明に従うシ
ール装置の利点は、上記の説明から明らかであろう。二
つの肩部５３、５４の間のシール５２の圧縮は、中空体
１２のシート２１とバルブ体２６の部位５９との間に余
剰なシールをもたらし、押し出しリング（extrusion ri
ngs）がシール５２の材料で形成されないようにする。
また、シール５２の能力の改善は、燃料漏れを低減し、
摩擦により発生する熱を減少してシール５２の使用寿命
を増加する。
【００２９】本発明の範囲を逸脱しない範囲で、上記の
シール装置に変更を加えられることは明らかであり、例
えば、シール５２は、異なる弾性材料から作られてもよ
く、シール装置は、一つ以上の環状シールを備えてもよ
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るシール装置を組み込
んだ燃料噴射装置の一部断面側面図である。
【図２】図１の拡大図である。
【符号の説明】
１１ 噴射装置 １２ 中空体 １３、３９ 空洞部 １４ 制御ロッド １９ ネジ山 ２１ シート ２２、５８ 表面 ２３ 肩部 ２４ 絞り弁 ２６ バルブ体 ２９ フランジ ３１ リングナット ３２ 放出チャンバー ３８ 制御チャンバー ３９ 環状溝（環状空洞部） ４１ 校正された導管（吸気導管） ４４ 放出導管 ４８ 球体（シャッター） ５２ 環状シール ５３、５４ 肩部 ５９ 部位（バルブ体の一つの部位） ６２ 円錐台形状部分

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 圧力の異なる二つの空洞部の間のシール
    装置であって、前記二つの空洞部を分離する同心の二つ
    の表面の間に環状シールを備え、前記シールは、前記表
    面の軸と平行な方向で前記表面に備えられた二つの肩部
    の間で圧縮され、前記表面及び前記肩部をシールするこ
    とを特徴とするシール装置。
  2. 【請求項２】 前記シール装置は、内燃機関用燃料噴射
    装置に用いられ、前記噴射装置は、ノズルを保持する中
    空体と、前記ノズルを開くための絞り弁とを備え、前記
    絞り弁は、前記中空体の円筒形状のシートの内側に収容
    されるバルブ体を備え、前記肩部は、前記円筒形状のシ
    ートの表面及び前記バルブ体の一つの部位の外表面に設
    けられることを特徴とする請求項１記載のシール装置。
  3. 【請求項３】 前記シールは、実質的に円形断面を有
    し、前記バルブ体は、ネジ山を有するリングナットによ
    り前記中空体に連結され、前記リングナットは、前記中
    空体のネジ山の内側にねじ込まれて前記シールの断面が
    変形し、前記円筒形状のシートの前記表面及び前記外表
    面をシールすることを特徴とする請求項２記載のシール
    装置。
  4. 【請求項４】 前記バルブ体は、前記リングナットが作
    用するフランジを備え、前記フランジは、前記中空体の
    他の肩部に止められ、前記バルブ体は、前記円筒形状の
    シートの内側に前記バルブ体を挿入しやすいように少し
    テーパーを付けた円錐台形状部分を有することを特徴と
    する請求項３記載のシール装置。
  5. 【請求項５】 前記バルブ体は、制御チャンバーを有
    し、前記制御チャンバーは、放出導管を介して放出チャ
    ンバーと連通し、前記噴射装置を制御する制御ロッドに
    作用する高圧力燃料の吸気導管を有し、前記放出導管
    は、電磁的に制御されるシャッターにより制御され、前
    記吸気導管は、前記二つの空洞部の一方の環状空洞部の
    放射方向に配置され、前記バルブ体の前記肩部は、前記
    環状空洞部と前記円錐台形状部分との間の配置されるこ
    とを特徴とする請求項４記載のシール装置。
JP19703598A 1997-07-11 1998-07-13 内燃機関用燃料噴射装置等の圧力の異なる二つの空洞部の間のシール装置 Expired - Lifetime JP4273468B2 (ja)

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