JPS5925074A - 燃料噴射ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、燃料噴射ノズルに係シ、特に内燃機関に燃
料を供給する燃料噴射ノズルに関する。

この種の燃料噴射ノズルは、ノズル本体と、この本体内
に形成され、また、出口がその一端と連通する孔と、出
口に近接した孔内で規定された弁座と、孔内で摺動可能
であり、丑だ、出口を通じて孔から燃料の流れを制御す
る弁座と協働する形状をしたバルブ部材とから成る。

燃料噴射ノズルにおいて孔の両端中間部に燃料留を形成
し、壕だ、ノズル本体内に形成された削孔によシ燃料留
へ加圧下の燃料を運び、との削孔がホルダ内に規定され
た燃料入口と連通し、ノズル本体がこのホルダへ固定さ
れる。バルブ部材は、燃料留と孔の他端との間に配置さ
れた孔の部分で摺動可能に適合をし、また、燃料貿と弁
座との間に配置された孔の部分で間隙を規定する。さら
に、バルブ部材は、加圧下の燃料が作用して弾力手段の
作用に抗して弁座からバルブ部材を持ち上げることがで
きる表面を規定する。

前述の通路を生産することは、常に製造上諸問題がある
。なぜなら、通路には正確に削孔することが要求され、
通路が急激に燃料留へ切シ開くことを保証し、さらに、
通路には、ノズル本体が削孔に適合するとと吉、及び燃
料の加圧に耐えるのに適当カ壁厚を確保することとのい
ずれに対しても十分な厚さであるべきであることが要求
されている。

英国特許第１２８５１５３号の明細書によれ５− ば、燃料を入口から、中央部に配置された管状部材を経
由してバルブ部材へ運ぶことが公知である。バルブ部材
は管状部材によυ支持されるスリーブ内で摺動可能に適
合され、その作動する間隙は、実質上燃料の液密密閉を
規定するようなものである。燃料はバルブ部材に軸上の
削孔を設けることによりその目的地に向けて運ばれる。

付は加えるならば、軸上に間隔を有した位置でバルブ部
材は摺接するスリーブで摺動可能に据え付けられ、まだ
、再び、その作動する間隔は、実質上燃料の液密密閉を
規定するようなものにならなければならない。管状部材
は２つの連続するスクリューねじ山によシノズルの本体
内に支持され、その２つの連続するスクリューねじ山は
その作動面の同心性を維持するように連続的に形成され
なければ々らない。同心性に維持することは不可能かも
しれず、それによってチューブ状部材は、たわみを促進
する薄肉部を形成することが明細書において認められる
。

６− この発明の目的は、簡素且つ好適な形の燃料噴射ノズル
を提供することにある。

この発明によれば、燃料を内燃機関に供給する燃料噴射
ノズルは、ノズル本体と、この本体に形成され、また、
出口がその一端で連通ずる孔と、出口に近接した孔内で
規定された弁座と、孔内で摺動可能であり、また、出口
を通じて孔から燃料の流れを制御する弁座と協働する形
状をしたバルブ部材と、このバルブ部材に形成され、ま
た、弁座から離間した前記バルブ部材の端から伸長した
盲側孔と、バルブ部材中にｆｉｌｔら糺、孔内に規定さ
れた燃料部と連通ずる盲側孔の内部の端に位置して作用
する複数の横削孔と、直径を小さくして燃料部と弁座と
の間に配置されるバルブ部材の部分と、ノズル・ホルダ
内に規定された室へ伸長し、また、燃料インジェクショ
ン・ポンプの出口へ作用時連結される燃料入口を規定す
る管状部材とから成り、スリーブ部材が盲側孔内に摺動
可能に据え付けられることと、スリーブ部材とチューブ
状部材が互いにその端と端とで係合し、燃料を入口から
燃料部へ送ること、及び、弾力手段が作用してスリーブ
部材とチューブ状部材とを保合状態に維持することを特
徴とする。

以下、添附図面を参照してこの発明の燃料噴射ノズルに
係る実施例を述べる。

第１図を参照すれば、ノズルは作用時対応したエンジン
の燃焼室内にさらされる狭小端を有する段状のノズル本
体１０を含む。また、ねじをつけられた中空スピゴット
部１２を有するノズル・ホルダ１１が設けられ、ノズル
本体１０がスピゴット部１２ヘキャップナット１３によ
り固締される。ノズル・ホルダ１１内に規定された室１
４は、作用時ドレイン出口１５によりドレインと連通し
ている。

孔１６がノズル本体１０内に形成され、その孔１６の一
端が燃料出口１７と連通し、作用時その孔１６を通じて
燃料が対応したエンジンの燃焼空間へ流れる。燃料出口
に近接して弁座１８が規定され、バルブ部材１９の端が
この弁座１８と協働する。孔１６が燃料部２０を設ける
バルブ部材１９の両端と、孔１６の他端との中間部は孔
１６内に摺動可能に適合をしている。

燃料部２０と弁座１８との間のバルブ部材１９の部分は
、孔１６の壁と環状の間隙を規定［−１また、表面を規
定するようにその直径が減少されている。この表面に対
しては、加圧下の燃料が作用して弁座１８からバルブ部
材１９を持ち上げることができる。

孔１６内に摺動可能に適合をしているバルブ部材１９の
部分は、バルブ部材１９の内部端に盲側孔２１を備え、
その内端に燃料部２０へ開口する横削孔２２を備えてい
る。中央燃料供給通路２４を規定するスリーブ部材２３
は、盲側孔２１内で摺動可能である。この通路２４は、
チューブ状部材２６内で規定される入口通路２５と連通
し、このチューブ状部材２６は、室１４ヘホルダ１）を
通じて過ぎ、また、燃料人口２７を規定し、この燃料人
口２７へ使用時パイプラインが燃料噴射ポンプの出口に
連通され９− る。端と端とで管状部材２６に係合するスリーブ部材２
３の部分は、上述した目的のためにスリーブ部材２３よ
シわずかに小さな直径である。

さらに、スリーブ部材２３は受台２９の内側の周辺表面
上に間隔を有して形成されるフランジと係合する周辺フ
ランジ２８を有し、また、フランジは外側に延長フラン
−）３０を規定し、延長フランジ３０に抗してコイル状
圧縮バネ３１の一端が位置される。圧縮バネ３１の他端
は、室１４へ突出するバルブ部材１９の部分と係合する
バネ受台３２に抗して支えている。

稼動時に、入口２７へ供給された加圧下の燃料は通路２
５１通路２４及び削孔２２を通して燃料部２θへ流れ、
また、バルブ部材１９に作用する燃料圧力は、力を働ら
かせ、その上にバネ３１０作用に抗してバルブ部材１９
を持ち上げる。一度バルプ部材１９が持ち上げられると
、燃料は出口１７を通じて流れることができる。

スリーブ部材２３の端表面に作用し、また、削孔２１の
内部端に配置された、加圧下の燃料は、１０− スリーブ部材２３上に力を生じ、管状部材２６にスリー
ブ部材２３を接合して促進するように作用し、それによ
ってそれらの間で燃料液密密閉を確保する。また、この
力はバネの力によって補足される。特別な例においては
、パルプ部材１９の上昇は・ぐネ受台３２で受台２９に
ょシ制御される。

管状部材２６とスリーブ部材２３とは分離した構成品で
あるから、それらは相対的に動くことができ、多数の構
成品の製造において起きるどんな製造誤差も吸収するよ
うになる。また、前述の構造は、ノズル本体１ｏとホル
ダ１ノとの間の高圧燃料連結はないので高圧燃料の、ノ
ズルの外部への漏れを除去する。起きたどんな燃料漏れ
も室１４へ入り、ドレインへ転送される。高圧燃料を燃
料音２θに運ぶノズル本体１０内の通路の必要がないの
で、ノズルは直径を減じることができる。第１図は、噴
射ノズルの比較できる標葦形状の寸法を破線で示してあ
り、また、前述した構造のノズルが直径においてよシ小
さいことを確認できる。このノズルの構造上の利点は、
ホルダ１１からノズル本体１０を分離するように作用す
る、加圧下の燃料によ）生じる力を減少することである
。このようによシ軽い構造のキャップ・ナツトを作るこ
とが可能になる。

第２図に示される配置において、パルプ部材の同様な総
上昇量Ｈ２が許容され、また、バネ受台３２で管状受台
２９の受台によシ再び規定される。しかしながら、中間
上昇量Ｈ１が設けられ、また、とれはコツプ状部材３３
にバネ受台３２の接合によシ規定され、このコツプ状部
材３３は、第２の予荷重バネ３４の作用によシノズル本
体１０に接合して偏倚される。コツプ状部材３３のスカ
ート部分は溝穴が設けられ、とのみぞ穴の中にバネ受台
３２上の突出部を位置する。それによって稼動時にパル
プ部材は、コツプ状部材３３内のみそ大の底とバネ受台
の突出部との間隔によシ決定される量Ｈ１を動かせるこ
とができる。この距離は許容される線間隔より小さく、
またバネ３１のみの作用に抗するものである。燃料の加
圧が高まるにつれてその時パルプ部材は両方のスプリン
グの作用に抗して最大伸長へ動く。この上昇概略図は第
２図中に示される。

第３図に示されるノズルは、″第２図に示されるノズル
の変更例であシ、バネ３４が省略されていることが判る
であろう。さらに、第２図のコツプ状部材３３がコツプ
状ピストン部材に置き換えられ、このコツプ状部材３３
は、一般的に３６で示されるピストン部分を有し、ノズ
ル・ホルダ内に規定された室内で摺動可能である。

加圧下の液体は、圧力が制御できる液体源から、入口３
７を経由してノズル室の端壁３９とピストンとの間のノ
ズル室の部分へ入れられる。逆止め弁Ｊ７Ａが液体源と
入口との中間に設けられる。ピストン部材３５がピスト
ンに加えられる液体圧力に抗する方向にバネ３８によシ
一方に偏倚されている。液体圧力が最大であるときに、
ピストンは、図に示される位置にあシ、こ１３− の位置では、ピストンのスカートがノズル本体１０に係
合している。液体圧力が零のときに、バネ３８の作用下
のピストンが端壁３９に向って一端で接触する。ピスト
ンのスカートは調整可能な停止として作用して第３図に
近接する上昇概略図に示される最小限界ＨＪｍＩｎと最
大限界Ｈ１ｍａｘとの間でパルプ部材１９の上昇を限定
する調整可能なストップとして作用する。作用時バネ受
台３２がピストンのスカートに係合するときに、逆止め
弁は閉まシ、液圧ロックを生じてパルプ部材１９の追加
の動きを防止する。

第４図で示されるノズルは、第３図に関連して述べた方
法で作用する。しかしながら、ノズル・ホルダ４０は段
状円筒体型であシ、それゆえ、棒ストックから機械製造
されることに注意されたい。燃料入口は先に述べたよう
に構成されるが、液体の入口３７とドレイン１５とが一
般的な円筒体型の附属装置４ノ内に形成され、この附属
装置４１は、ノズル・ホルダ４０へ固定されることがで
きる。附属装置４１はノズル・１４− ホルダ４０内に形成された好適な各通路と一致する各内
部通路を備え、このノズル・ホルダ４０と附属装置４１
は協働する各表面を有して正しい組立てを確保している
。

第４図に示されたノズルの変更は、第５図に示される。

第５図に示されたノズルにおいて、管状バネ受台４２は
、管状部材２６によシ装置されるのでなく、ノズルホル
ダ４０内に配置された差込で規定された伸長部４３によ
り配置される。第４図の実施例ではピストンのスカート
３５をバネ受台３２に接してバルブ部材１９の上昇を決
定するが、最大限上昇は、受台４２を受台３２に接する
ことに決定される。

第５図のノズルは、管状部材２６がバルブ部材１９内の
孔２１へ伸びているが、その中では粗雑な適合をしてい
る更に他の実施例を示している。しかしながら、管状部
材４４が孔２１内で摺動可能であり、バネ４５により管
状部材２６に密閉係合へ偏倚される。バルブ部材１９が
加圧下の燃料により持ち上げられるとき、関連の動作が
部材４４と・々ルブ部材１９との間に起きる。

第６図を参照すると、この中に示されるノズルは、作用
時さらされる、より狭い端から段状であるノズル本体１
０から成り、弁座１８を規定し、この弁座１８の下流か
ら出口１７を伸長する孔１６がこの本体内にある。両端
中間部に孔１６が燃料部２０を備え、バルブ部材１９が
この孔１６内で摺動可能である。バルブ部材１９は弁座
１８と協働する形状であシ、また、本体１０に固定され
たノズル・ホルダ１２内で規定された室１４内へ本体１
０の広い端を越えて外部に伸びている。管状部材２６が
室１４内で伸びており、一般にノズル本体１０の広い端
と燃料部２０との間に横たわるパルプ部材１９０部分内
に形成される孔１６内へ伸びる。図示された様に管状部
材２６がわずかに前述の孔１６へ侵入する。また、管状
部材４４は孔２１内で摺動可能であシ、孔２１の拡大し
た部分内に配置されるバネにより部材２６に接して偏倚
され、る。孔２ノは削孔２２により燃料部２０と連通ず
る。室１４は、図示されない漏れ通路により低い圧力で
維持され、また、配置では加圧下の燃料が入口から燃料
部２０へ入れられたとき、バルブ部材１９の相違する領
域に作用する燃料圧力が弁座１８から同様に離れて持ち
上げられて出口１７を通じて流すようになる。

弁座１８から離れるバルブ部材１９の動きは、バネ４６
の作用に抗し、バネ４６の一端は室１４の端座に係合し
、また、バネ４６の他端はバネ受台４７に係合し、この
バネ受台は、管状部材２６の回りに配置され、比較的そ
こへ摺動可能である。受台部材４７とバルブ部材１９と
の間に管状間隔部材４８が配置され、それによってバネ
４６により働、かされる力がノ々ルブ部材に与えられる
。

第２のバネ４９が室１４内に、かつ、ノズル本体１０に
近接する一端で配置され、第２の・ぐネ４９は受台５０
と係合し、受台５０内で少なくとも一組の軸上に伸長溝
５１が形成され、間＝１７− 隔部材４８から外側に伸びる一組の舌部５２が伸長溝５
１内に配置される。

他端で第２のバネ４９が受台リング５３と、これが図示
されるように保合できる受台４７とに係合する。

ノズルの各部分は燃料が入口へ供給されない場合を仮定
した位置で示され、受台リング５３と、室１４の壁内に
規定される周状段５４との間の間隙ＨＩ％舌部５２と溝
５１の壁との閣内に規定される間隙Ｈ２、及び、管状部
材上５５に規定される間隙Ｈ３があることが認識される
。

間隙Ｈ，は間隙Ｈ２より小さく、順に間隙Ｈ。

は間隙Ｈ３よシ小さい。

稼動時において燃料が入口に供給された場合には、バル
ブ部材１９に作用する燃料の圧力は・ぐネ４９により働
かされる力がバルブ部材１９に作用する燃料圧力のため
の力を助勢し、バネ４６により働かされる力に抗してバ
ルブ部材１９を動かす。このバルブ部材１９は、間ｌ１
ＪｊＨｔがふさがれるまで前述のように弁座１８から動
１８− く。これが起きるときにバルブ部材１９は、間隙Ｈ２が
ふさがれるまで単にバネ４６の作用に抗して更に移動す
る。その後、バルブ部材１９は、間隙Ｈ３がふさがれる
までバネ４６とバネ４９の組合せ作用に抗して移動する
。一度これが起きたならば、バルブ部材１９のさらに進
む動きは起こらない。これによって３段階の圧力／上昇
の特性が得られる。第７図に示される変更例において、
受台リング５３が周状段５４に係合され、また、リング
５３とリング４７との間に間隙があるので、間隙Ｈ１が
消滅される。それによってバルブ部材１９の初期の動き
はバネ４６０作用に抗しており、・々ネ４９が作動して
バルブ部材１９の動きに抗することは、間隙Ｈ２がふさ
がれるときのみである。

第８図に示されるノズルは、第６図で示されるノズルと
同様な方法で機能するが、その構造は少し異なっている
。バネ受台５０Ａが中空の円筒体型であシ、内部に当接
したフランジを有しており、バネ４９がこのフランジに
抗して係合する。また、このフランジは、間隔部材４８
上に形成されるフランジ５２Ａにより係合させられる。

さらには、管状部材２６が室１４のために端キャップ５
６と一体となって形成され、この端キャップが燃料人口
５７を規定している。

室１４のための通気通路が示され、これはドレイン・ニ
ラゾル５８内に形成される。第６図に示される配置で、
第８図の配置を第７図に示されるように２段階圧力／上
昇量の特性を有するように変更することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６図までと第８図とは、この発明に係る燃
料噴射ノズルの側断面正面図であり、及び第７図は、第
６図と第８図とに示されるノズルの適用可能な変更態様
の拡大部分断面図である。 １０・・・ノズル本体、１１・・・ノズル・ホルダ、１
４・・・室、１６・・・孔、１８・・・弁座、１９・・
・バルブ部材、２０・・・燃料質、２１・・・官制孔、
２２・・・横削孔、２３・・・スリーブ部材、２４・・
・通路、２５・・・入口通路、２６・・・管状部材、２
８・・・周辺７ランジ、２９・・・管状バネ受台、３１
・・・コイル状圧縮・ぐネ、３２・・・第２６パネ受台
、３３・・・コツプ状部材、３４・・・第２のコイル状
圧縮バネ、３５・・・ピストン部材、３６・・・ピスト
ン部分、３７ｋ・・・逆止め弁。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦２１−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ノズル本体と、前記本体に形成され、また、出口
   が一端で連通ずる孔と、前記出口に近接した前記孔内で
   規定された弁座と、前記孔内で摺動可能であシ、また、
   前記出口を通じて前記孔から燃料の流れを制御する前記
   弁座と協働する形状をしたバルブ部材と、前記バルブ部
   材に形成され、また、前記弁座から離間した前記バルブ
   部材の端から伸長した盲側孔と、前記バルブ部材中に恕
   けら糺、前記孔内に規定された燃料留と連通する前記盲
   側孔の内部の端に位置して作用する複数の横削孔と、直
   径を小さくして前記燃料留と前記弁座との間に配置され
   る前記バルブ部材の部分と、ノズル・ホルダ内に規定さ
   れた室へ伸長し、また、燃料インジェクション・ポンプ
   の出口へ作用時連結される燃料入口を規定する管状部材
   とから成る内燃エンジンへ燃料を供給する燃料噴射ノズ
   ルにおいて、スリーブ部材が前記盲側孔内に摺動可能に
   据え付けられることと、前記スリーブ部材と前記チュー
   ブ状部材が互いに端と端とで係合して燃料を前記入口か
   ら前記燃料留へ送ること、及び、弾力手段が作用して前
   記スリーブ部材と前記チューブ状部材とを係合状態に維
   持することを特徴とする燃料噴射ノズル。 ２、　前記管状部材を係合する前記スリーブ部材の端部
   が直径を減少させることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の燃料噴射ノズル。 ３、管状部材に近接したスリーブ部材の端部に設けられ
   た周辺フランツと、前記管状部材の周辺に位置され、ま
   た、前記スリーブ部材及び第２フランジ上で接合する第
   １のフランジを規定する管状バネ受台と、一端が前記第
   ２のフランジに抗して接触するコイル状圧縮バネと、前
   記バネの他端によシ係合され、また、前記バルブ部材と
   係合する第２のバネ受台とから成υ、前記圧縮バネが弁
   座と接合する前記パルプ部材を偏倚して作話し、また、
   前記管状部材に係合する前記スリーブ部材を促進して作
   用することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃
   料噴射ノズル。 ４、前記弁座から離れる前記バルブ部材の所定の作動の
   後に前記第２のバネ受台と保合可能なスカート部分を規
   定する部材を含むことを特徴とする特許請求の範囲第３
   項記載の燃料噴射ノズル。 ５、前記部材は、前記バルブ部材が前記所定間隔に作動
   した後に前記バルブ部材の作動に抗する前記コイル状圧
   縮バネと結合時に作用する第２のコイル状圧縮バネのだ
   めの受台を規定することを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項記載の燃料噴射ノズル。 ６、　前記部材がピストンを規定し、ノズルは加圧下の
   燃料が供給されて前記ピストンに作用できる通路手段を
   含むことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の燃料
   噴射ノズル。 ７、　前記通路手段中に逆止め弁を含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第６項記載の燃料噴射ノズル。 ８、前記スリーブ部材が前記盲側孔内に位置し、弾性手
   段が前記盲側孔の開口端方向へスリーブ部材を偏倚し、
   前記管状部材が前記盲側孔の開口端に延在し、前記弾性
   手段が作用して前記管状部材と密閉接合する前記スリー
   ブ部材を偏倚することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の燃料噴射ノズル。