JPS60500268A - 内燃機関用燃料噴射ノズル - 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】 内燃機関用燃料噴射ノズル 技術水準 本発明は独立請求項に記載ｌ、た形式の内燃機関用燃料噴射ノズル力）ら出発す る。この種の噴射ノズルにおいては、弁ニーＰルの開放運動は少なくとも一部の 行程にわたって、燃料が絞り込１れるだゆでその際拡大もしくに縮小する制動室 内て流入するかないＬ　Ｌ７Ｌ該室から流出することができることによりＷ延な いしは制動さ扛る。升ニードルの閉鎖行程では、弁ニー１″′ルは制動装置によ って妨害されることなく急速にその閉鎖位置に戻ることができるように構成され ている。当該形式の公知の噴射ノズル（１イツ連邦共和国特許出願公開第３１２ ００６０号明細書）においては、」−記動作はピストンが連行結合装置を介して 弁ニードルと連結さオｔており、該接続装置が弁ニー１５ルの戻り行程ではしゃ 断されかつピストンを固有の戻しばねの作用子に出発位置に戻すことができるこ とにより達成さｎる０該制動室はノズルホルダ内の袋孔内に形成さｎており、該 孔内にピストンは規定さ扛だ半径方向遊びをもって可動に支承されている。この 構成では、ピストンは１つの付属部材でありかつその戻しばねは噴射ノズルの方 向で付加的なスペースを必要とする。弁ニーｒルとピストンとの間の連行結合装 置は、ピストンがノズルホルダの孔壁で締付けらｎずかつ弁ニー　１ルのス方向 の遊びを有するべきである。更に、連行結合装置の連結は摩耗と結び付いている 。

それに対して、原発明・・（Ｐイッ国連邦共和国特許出願第Ｐ　３２２０３９８ ．５号明細書）の実施例は、制動室を形成するキャップが半径方向で直接的にピ ストンで心合わせされ、従ってキャップと該キャップを包囲するノズルホルダの 壁との間に十分に大きな半径方向の遊びが形成され、ひいては部材の締付けを確 実に回避することができるという利点を有する。従って、ピストンは少なくとも 閉鎖ばねの作用に役立つ支持円板と一体結合することができるか、又は質量力に よる＋ｊ加的な制動が所望されない場合には、好ましくはまた升ニー　１’ル自 体によるかないしは弁ニードルの噴射口とは反対側の末端区分によって形成され ていてもよい。両者の場合には、ピストンを形成するための特別の部材及び弁ニ ー［ルとピストンとの間の連行結合装置が不要になる。キャップが圧力室の容積 に組込まれていることにより、ピストン作用による搬送流に影響する容積圧縮が 回避さ扛る。

しかしながら、原発明の実施例では、絞り通路の流過横断面は弁ニーＰルの最初 の部分行程全部にわたって完全に又はほぼ完全に同じである、このことは大抵の 場合、下方のアイｙ　＋）ング運転時点のために設計さ才ｔだ絞り通路が回転上 昇及び弁ニーＰル行程の増大の際に所望されるよりも強力に絞り込まＩかつ弁二 一−ルの開放運動を抑制するという事態を生じる。

発明の利点 それに対して、独立請求項の特徴部分に記載した特徴とする本発明の装置は、絞 り作用が既に弁ニーＰルの最初の部分行程中に曲線を描く特性曲線を有する、従 って内燃機械の回転数が上昇しかつ弁ニーＰル行程が増大するにつれ絞り込みは 全体的に弱まるという利点を有する。絞り通路ないしは絞り通路を制御部拐の相 応する幾何学的構成により、絞り通路の横断面増大率を内燃機関の最高回転数に 至る１でその都度の用途の必要性に合わせることができる。

従属請求項に記載した手段により、独立請求項に記載した装置のより有利な構成 が可能である。

簡単な実施形は、絞り通路がキャップの胴壁内の少なくとも１つ貫通孔知よって 形成されており、該貫通孔がピストンによって弁ニーｌＳルの閉鎖位置では少な くとも一部分おおわれていることにより生しる。この場合に、は、ピストン自体 が絞り通路の貫流横断面を制絞り作用の漸進的低下ｄ１、請求の範囲の第３〜６ 項に記載した特徴を有する装置によって達成することができる。

更に、初期絞りを正確に規定するために、本発明では、ピストンないしはビス［ ・ンと結合された部分によって制御される絞り通路の他に可変流過横断面を有す る少なくとも１つの付加的絞り通路が設けら肛ていることを提案する。この場合 には、制御される絞り通路は弁ニーゾルの閉鎖位置で完全に閉じられていてもよ い５、可変流過横断面を有する付加的な絞り通路は有利には、例えばキャップの 底に嵌合てゎかつ合成サファイヤから成る穴石内の微細穿孔によって形成−ｇ　 ２ｔでぃてもよい。このような穿孔は最小製作ｔ１−容誤差を伴う公知の製作法 で製作することができる。

合成サファイヤから成る穴石の使用は、付加的な絞り通路が設けらＪ’していな い原発明の実施例においても推奨することができる。−１だ、例えば同様にキャ ップの底に嵌合されかつ該穿孔内（てピストンに取付けら才ｔだ絞りビンが突入 する制御舌才する絞り通路も合成づファイヤから成る穴石内に形成ζ扛ていても よい。

本発明に基づき制動室と燃料の流路との間に絞り結合装置を配置することは、制 動室を包囲するキャップが予備行程及び弁ニーゾルないしはピストン上の支持点 を保持する手段とも有利に組合せることができる。

予備行程は初期量の急速な噴射及び支持装置と協働して弁ニー　トルが閉鎖する 際のニートル衝撃を緩衝するために役立つ。衝撃緩衝特性を調和させるために、 制動シリンダの質量を変えることもできる。

図面 図面には本発明の３つの実施例が示されており、該実施例を以下に説明する。図 面において、第１図は第符表昭６０−５００２６８　（３） １実施例の縦断面図、第２図は第１図Ｖζよる噴射ノズルの制動装置の拡大図、 及び第３図は第２図の矢印Ａの方向で見た制動装置の側面図を示し、第４図は第 ２実施例の第３図りて相応する図面を示しかつ第５図には第３実施例による噴射 ／ｉニルの制動装置が示で扛でいる。

実施例の説明 第１−〜３図に」：る噴射ノズルはノズル体１０を有ｌ〜、　／２ル体ｆｄユニ メンナツト］２によりノズルボルダ１４に締伺げ固定でオｔでいる。ノズル体ｌ ｏと／ノルホルダ１４との間にはスリーブ１６が配置さｎており、該スリーブは 内側に向いた肩部］８を有し、該肩部は噴射ノズル内部の室２０を直径がより大 きな室２２から分割する。ノズル体］Ｏ内には弁座２４が形成されておりかつ弁 ニートル２６が可動に支承さオ′シており、該弁ニートルのンール円錐体２７は 閉鎖ばね２８によって弁座２４に対して押付けら肚ている。閉鎖ばね２８はノズ ル体重０に支持されかつフランク部分δＯを介して支持円板３２に作用し、該支 持円板は弁ニーへトル２６の肩部３４で支持さ肚る。

ノズルボルダ１４−内には供給孔：Ｊ５６が形成さ扛、該孔は肩部１８によって 包囲された貫通孔３８を介して室２２と接続されだ室２０に開口する。この室か らノズル体１０内の孔４０が、ノズル体１０の中央孔壁と弁ニー１ル２６直径が 縮小された区分４４の外周壁との間に形成さ打かつ弁座２４の直前まで達するリ ング状室４２に通じる。フランツ部分３０とノズル体ｌＯとの間にｉ（１、図示 の閉鎖位置では間隔ｈ８　が存在し、該間隔はガニ−１ル２６の全行程に相当す る。弁二一−ル２６は燃料圧６でよって閉鎖ばね２８に抗して外向きに開放方向 に向って、フランク部分３０がノズル体重０に衝突するまで押さ２”Ｌる。弁が 閉じる際には、閉鎖ばね２δが弁ニー１２ル２６を内側に向って図示の閉鎖位置 −まで戻す。

弁ニートル２６の肩部３４にはピストン状アタッチメント４６が引続き、該アタ ッチメントは貫通孔３８を貫通し、室２０内に突入する。ピストン状アタッチメ ント４−６の直径は弁ニーゾルの案内直径に等しい。

−γタノチメント４６の上にキャップ４８がかぶせら才′シており、該キャップ は底５０、胴部分５２及びフランジ縁部５４を有する。キャップ４８には戻しは ね５６が作用し、該戻しばねは胴部分５２を包囲しかつ７ラン７５縁部５４−を スリーブ１６の肩部ｌδに向って押倒ける。

キャップ４８のフランク縁部５４、及びそ肚に引続く胴部分５２の領域には横ス リット５８が投げら肚ており、該横スリットを通って燃料は室２０から室２２に 移動することができる。弁ニードル２Ｇの図示の閉鎖位置では、アタッチメント ４６の端面とキャソゾキ８内の底５０との間に制動室６０が°形成され、該制動 室は底５０内の絞り流路６２を介して’＝Ｊ２０と常時接続されている。絞り流 路６２は、合成サファイヤから成りかつ底５ｏ内に固定接着又は押込１れえ穴石 ６４の中央孔によって形成さオｔている。更に、胴部分５２には横断面が台形状 の細い貫通孔６６が設けられており、該孔の横断面形状はフランジ縁部５４に向 って拡開されかつＴつの横スリット５８に開［１する。図示の閉ｇｆ位置では、 ピストン状アタッチメント４６はギヤツブ４８内の横スリット５δを軸方向で、 以下に説明する弁ニー１ル２６の制動された予備行程に相当する行程ｈＶ　たげ おおう。更に、閉鎖位置では貫通孔６６はアタッチメンｌ−４６Ｆよって完全に おおわれている図示の噴射ノズルは以下のとおり作動する：弁ニー１ル２６の開 放行程の開始時に、制動￥６０は絞り流路６またげを介して室２０及び燃料流路 と接続されている。キャップ４８は弁ニードル２６の開放運動に追従することか で＠ない、従って制動室６０と室２０との間に圧力差が生し、該圧力差は弁二一 −ル２Ｇの運動を遅延ないしは制動する。弁ニー１ル２Ｇが短い行程区間を戻さ れるや否や、アタッチ４６は貫通孔６６を制御を開始する、それにより別の、才 ずは同様に彦お絞られた制動室６０と室２０との接続が行なわれかつ制動力は減 少せしめられる。弁ニー＋ｆｉル行程が増大するにつれ、貫通孔６６の制御され た横断面は漸進的に大きくなり力・つそれにより弁ニーＰル２６に対する制動作 用は相応して小さくなる。弁ニーＰル２６が行程ｈ　を戻されると、アタッチメ ント４６の端面ば幅広い横スリット５８の始１りに達する。そこから升ニー＋ｙ ルの残り行程は、７ランノ部分３０が全行程りえ後にノズル体ｌ○に衝突する１ で制動されずに進行する。

最初の部分行程ｈ　において、燃料は絞り通路６２及び貫通孔６６を経て制動γ ６０内に圧入される。弁ニーＰル２６の閉鎖運動の際には、制動室６０内の流入 した燃料クソンヨンを介してキャップ４８は上向きに連行される、この場合著し く強力な閉鎖ばね２δの戻しばね５６は比較的小さい抵抗に対抗するシこすきな い。戻しばね５６は剛性及び初ばね力に関して、制動室６０内に流入した燃料量 が弁ニードル２６の閉鎖行程の開始時から次の開放１桿の開始時まで初期容量も しくは一定の残留容量徒で制動室６０から押出されるように設計することができ る。この場合、キャップ４８は再び肩１８に接触するか又は回転数に依存して一 定量だけ肩部１８から離れた位置に保持される、このことは制動特性に影響しか つその適合はより以上の融通性を提供する。

ギヤツプ４８は弁ニーＰル２６に心合わせされかつノズルホルダ工４に対して十 分に大きな半径方向の遊びを有する、従って弁ニーｒル２６は締付けられるこ１ 績町１）−５ｔＪＯ２（：８　（４）となく作動することができる。Ａヤノプ４ ８のだめの戻しばね５６は一部分キャソプ４８を越えて延びている、従ってこの 構成においては升ニー１５．ル２６の開放行程を部分的に制動するための装置は 噴射ノズルの軸方向では僅かなスペースを必要とするにすぎない。

第４図の実施例においては、キャップ４８は台形状貫通孔６６の代りに周囲に平 行に位置する縦スリット６８．６９を有しており、これらのキャップの底５０に 向かう端部は軸方向で相互にずらされている。縦スリット６８．６９は相互に制 御される絞り通路を形成し、これらはピストン状アタッチメント４６によって弁 ニーＰル２６の開放行程において時間的に前後して制御される、それによって所 望の横断面変化が弁ニードルの全行程にわたって生じる６、縦スリット６８．６ ９は製作上の理由から、キャップ４８の胴部分５２にケ）側に設けられた局所的 凹所７０の領域に位置する。

第５図による実施例では、キャップ４８は胴部分５２内の貫通孔６６の代りに底 ５０内の幾分か大きな孔７２を有し、該孔内に弁ニー１ル２６のピストン状アタ ッチメント４６のピン７４が突入する。ピン７４は軸方向で見て、直径の大きな 出発区分７６ど直径の小さな端区分７８が生じるように成形されている。

升が閉じた状態では、第５図に示されているように、ピン７４の大きな出発区分 ７６が孔’７２内に突入する。これらの部分は相互に、小さな間隙８０が残り、 該間隙を介して制動室６０が至２０（第１図）と接続されるように合わせられて いる。弁ニードル２６の開放行程の過程で、ピン７４の出発区分７６は孔７２か ら出る、それによって所望に応して孔７２の横断面が拡大てれる。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　原発間・（Ｐイッ連邦共和国特許出願第Ｐ３２２０３９８．５号明細書）に 基づく内燃機関用噴射ノズルであって、閉鎖ばねによって負荷されかつ燃料の流 動方向で開放する弁ニードルを有し、該弁ニードルがピストンと接続されており 、該ピストンが燃料の充填される制動室を制限し、該制動室が弁ニーＰルの開放 行程では絞り通路だけを介して燃料の流路と接続されかつ上記ピストンにかぶせ られたキャップ内に形成されており、該キャップが少なくと屯ピストンの予備行 程後には噴射口に向ってケーシング不動に支持されかつ他方側に向って戻しばね 力に抗して転向可能な壁区分を有する形式のもの（（おいて、絞り通路（６６， ６８，６９，７２）の流過横断面がピストン（４６）Ｚいしはピストン（４６） と結合された部分によって弁ニーｒル（２６）のｈＮに依存して、流過横断面が 升ニードル（２６）の開放行程で拡大しかつ弁ニードルの閉鎖行程で縮小するよ うに、制御されることを特徴とする内燃機関用燃料噴射ノズル。 ２　絞り通路がキャップ（４８）の胴壁（５２）内の少なくとも１つの貫通孔（ ６６）によって形成されており、該貫通孔が弁ニーＰル（２６）の閉鎖位置では ピストン（４６）によって少なくとも部分的におおわれている（第１−３図）１ 、請求の範囲第１項記載の噴射ノズル。 ３、　キャップ（４８）及びピストン（４６）の軸方向に向って直角方向で測定 した貫通孔（６６）の幅がキャップ（４６）の開放後に向って拡大している、請 求の範囲第２項記載の噴射ノズル。 ４、　キャップ（４８）がその胴壁（５２）に制御づれる絞り通路を形成する２ つの縦スリッ）（６８，６９）を備えており、該スリットのギャップ（４８）の 底（５０）に面した端部が軸方向で相互にずらされている（第４図）、請求の範 囲第２項記載の噴射ノズル。 ５　キャップの胴壁に横スリットを有し、該スリットを介して升ニー１ルの所定 の部分行程端に制動室が少なく表も十分に絞シ込まれずに燃料の流路と接続され ている形式のものにおいて、絞り通路を形成する、キャップ（４８）の胴壁（５ ２）内の貫通孔（６６，６８，６９）が該キャップの半径方向スリン１−　（５ ８）に開口する、請求の範囲第２項、第３項又は第４項記載の噴射ノズル。 ６　絞り通路がキャップ（４８）の底（５ｏ）内の穿孔（７２）によって形成さ れており、該穿孔内にピストン（４６）ないしは弁ニードル（２６）に取付けら れた軸方向で成形された突起（７４）が嵌入する゛（第５図）、請求の範囲第１ 項記載の噴射ノズル７　ビ゛ストン（４６）＆いしはピストンと結合された部分 によって制御てれる絞り通路（６６）の他に、可変流過横断面を有する少なくと ももう］−っの付加的絞り通路（６２）が設けられている（第１〜３図）、前記 請求の範囲のいずれか１項に記載の噴射ノズル。 δ　付７１１］的絞り通路（６２）がキャップ（４８）の底（５０）に嵌込１れ た合成サファイヤから成る穴石（６４）円の微細穿孔によっ−Ｃ形成でれている 、請求の範囲第７項記載の噴射ノズル。