KR19980018436A - 분사기 - Google Patents

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KR19980018436A
KR19980018436A KR1019970037544A KR19970037544A KR19980018436A KR 19980018436 A KR19980018436 A KR 19980018436A KR 1019970037544 A KR1019970037544 A KR 1019970037544A KR 19970037544 A KR19970037544 A KR 19970037544A KR 19980018436 A KR19980018436 A KR 19980018436A
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control
spring
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KR1019970037544A
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토마스 하르콤베 안토니
메일 앤드류
필립스 로날드
Original Assignee
데이비드 존 커닝햄
루카스 인더스트리즈 퍼블릭 리미티드 컴퍼니
라우리 헉스터블
카터필라 아이엔씨.
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Abstract

본체(10), 본체내에서 활주가능하고 스프링(20)에 의해 시트와 맞물린 상태로 바이어스되는 밸브 니들(12), 스프링의 작용에 대하여 작용하는 밸브 니들상에 힘을 가하도록 밸브 니들상에 제공된 스러스트 표면에 연료를 공급하는 연료 공급 라인(62), 공급 라인과 저압 드레인 사이의 연결을 제어하도록 작동가능한 드레인 밸브(74), 고압 연료가 제어 챔버에 가해지는 경우 스프링을 보조하는 방향으로 밸브 니들에 힘이 가해지도록 배향된 상태로 이송되는 밸브 니들의 표면 또는 요소에 의해 부분적으로 한정된 제어 챔버(38)내에서 연료압을 제어하는 니들 제어 밸브(30)를 포함하는 분사기에 있어서, 상기 드레인 밸브 및 니들 제어 밸브는 단일 전기자(88)를 포함하는 전자 액추에이터 장치에 의해 제어되며, 상기 제어 챔버의 부분을 한정하면서 이송되는 니들 제어 밸브 및 밸브 니들의 표면 또는 요소는 니들 제어 밸브가 항상 실질적으로 압력 평형이 되도록 크기화되는 분사기.

Description

분사기
본 발명은 내연기관의 실린더에 고압의 연료를 공급하는데 사용하기 위한 분사기에 관한 것이며, 특히, 분사압력과 타이밍이 독립적으로 제어될 수 있는 분사기에 관한 것이다.
분사 타이밍과 별개로 분사 압력을 제어하기 위한 한가지 방법은 분사기의 일부를 형성하는 것이 편리한 적합한 캠 작동된 펌프에 의해 연료가 공급되도록 정렬된 분사기를 제공하는 것인바, 상기 분사기는 적합한 저압 드레인으로 연료의 흐름을 제어하도록 정렬된 제 1 밸브 및 분사기의 밸브 니들의 운동을 제어하도록 정렬된 제 2 밸브를 포함한다. 제 2 밸브는 분사의 초기 및 말기의 타이밍을 제어하지만, 제 2 밸브의 운동에 관해 제 1 밸브가 폐쇄되는 시간을 제어함으로써 분사압력이 제어되는바 ; 분사개시 타이밍에 비하여 제 1 밸브를 일찍 폐쇄함으로써 더 높은 분사 압력이 달성된다. 제 1 및 제 2 밸브들은 서로 독립적으로 제어되며, 따라서 분사기와 분사기용 제어장치는 비교적 복잡하다.
본 발명의 목적은 비교적 간단한 형태로 분사압력 및 분사의 타이밍을 제어가능한 분사기를 제공하는 것이다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 펌프 분사기의 단면도
도 2 는 도 1 의 부분 확대도
도 3 및 도 4 는 변형예를 설명하는 확대 단면도
도 5 는 변형 실시예의 단면도
도 6 은 도 5 의 실시예의 변형예를 설명하는 확대 단면도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 …… 본체12 …… 밸브 니들
20 …… 스프링30 …… 제어 밸브
38 …… 제어 챔버62 …… 연료 공급 라인
74 …… 드레인 밸브88 …… 전기자
본 발명의 제 1 태양에 따르면, 본체, 본체 내에서 활주가능하고 스프링에 의해 시트와 맞물린 상태로 바이어스되는 밸브 니들, 스프링의 작용에 대하여 작용하는 밸브 니들상에 힘을 가하도록 밸브 니들상에 제공된 스러스트(thrust)표면에 연료를 공급하는 연료 공급 라인, 공급 라인과 저압 드레인 사이의 연결을 제어하도록 작동가능한 드레인 밸브, 고압 연료가 제어 챔버에 가해지는 경우 스프링을 보조하는 방향으로 밸브 니들에 힘이 가해지도록 배향된 상태로 이송되는 밸브 니들의 표면 또는 요소에 의해 부분적으로 한정된 제어 챔버내에서 연료압을 제어하는 니들 제어 밸브를 포함하는 분사기에 있어서, 상기 드레인 니들 및 니들 제어 밸브는 단일 전기자를 포함하는 전자 액추에이터장치에 의해 제어되며, 상기 제어 챔버의 부분을 한정하면서 이송되는 밸브 니들의 표면 또는 요소는 상기 니들 제어 밸브가 항상 실질적으로 압력 평형을 이루도록 크기화된 분사기가 제공된다.
상기 제어 챔버는 오리피스를 통하여 저압드레인과 연통하는 것이 편리하다. 변형적으로, 제어챔버는 클리어런스를 통하여 저압드레인과 연통할 수 있다.
본 발명의 제 2 태양에 따르면, 본체, 본체내에서 활주가능하고 스프링에 의해 시트와 맞물린 상태로 바이어스되는 밸브 니들, 스프링의 작용에 대하여 작용하는 밸브 니들상에 힘을 가하도록 밸브 니들상에 제공된 스러스트 표면에 연료를 공급하는 연료 공급 라인, 공급 라인과 저압 드레인 사이의 연결을 제어하도록 작동가능한 드레인 밸브, 고압 연료가 제어 챔버에 가해지는 경우 스프링을 보조하는 방향으로 밸브 니들에 힘이 가해지도록 배향된 상태로 이송되는 밸브 니들의 표면 또는 요소에 의해 부분적으로 한정된 제어 챔버내에서 연료압을 제어하는 니들 제어 밸브를 포함하는 분사기에 있어서, 상기 드레인 니들 및 니들 제어 밸브는 단일 전기자를 포함하는 전자 액추에이터장치에 의해 제어되며, 상기 제어 챔버의 부분을 한정하면서 이송되는 밸브 니들 또는 요 소 표면적은 스러스트 표면의 면적과 실질적으로 동일한 분사기가 제공된다.
본 발명의 또다른 태양에 따르면, 본체, 본체내에서 활주가능하고 스프링에 의해 시트와 맞물린 상태로 바이어스되는 밸브 니들, 스프링에 의해 가해지는 힘과 반대하는 힘을 밸브 니들에 가하도록 밸브 니들상에 제공된 스러스트 표면에 연료를 공급하는 연료 공급 라인, 공급 라인과 전압 드레인 사이의 연결을 제어하는 드레인 밸브, 연료 분사의 타이밍 개시 및 종결을 제어하는 니들 제어 밸브, 및 드레인과 니들 제어 밸브의 작동을 제어하는 단일 전기자를 포함하는 액추에이터를 포함하는 분사기에 있어서, 제 1 위치로의 전기자의 이동은 제 1 스프링 수단의 작용에 대하여 발생하고, 이러한 이동은 드레인 밸브를 폐쇄하며, 제 2 위치로의 전기자의 이동은 제 2 스프링 수단의 작용에 대해서만 발생하고, 이러한 이동은 니들 제어 밸브를 폐쇄하는 분사기가 제공된다.
본 발명은 첨부도면을 참조로 실시예방식으로 설명될 것이다.
첨부도면에 도시된 분사기는 노즐 본체(10)에 제공된 보어내에서 활주가능한 밸브 니들(12)를 지니는 통상적 형태의 노즐 본체(10)를 포함한다. 밸브 니들은 고압연료의 공급시 니들이 노즐 본체(10)에 제공된 시트로부터 들어올려져 연료의 분사를 허용하도록 배향된 각진 드러스트(thrust) 표면을 포함한다.
스프링 하우징(14)은 노즐 본체(10)의 단부가 맞물리는바, 상기 스프링 하우징은 그것을 관통하여 니들(12)의 일부가 연장하는 축방향 연장 관통 보어를 포함한다. 관통보어는 스프링 챔버(16)를 한정하는 확대된 직경 영역을 포함한다. 니들(12)은 밸브 니들(12)을 바이어스시켜 그 시트와 맞물리게 하도록 정렬된 스프링(20)의 단부와 맞물리는 스프링 챔버(16) 내부에 배치된 스프링 접지부(18)를 지닌다. 스프링 접지부(18)는 니들(12)의 운동을 더 감쇠시킬 수 있다. 노즐 본체(10)로부터 이격된 스프링 하우징(14)의 단부는 틈메꿈쇠(22 : distauce piece)와 맞물리는바, 스프링(20)의 타단부는 상기 틈메꿈쇠(22)에 반하여 작용한다. 틈메꿈쇠(22)는 스프링 접지부(18) 에 의해 지지된 구성요소(12a)가 그 내부에서 화주가능한 축방향 연장 관통보어를 포함한다. 스프링 하우징(14)에 드레인 통로(24)가 제공되어 적합한 저압 드레인에 스프링 챔버(16)를 연결함으로써, 니들(12)의 운동이 스프링 챔버(16) 내부의 연료를 바람직하지 않게 가압되지 않도록 한다.
스프링 하우징(14)으로부터 이격된 틈메꿈쇠(22)의 단부는 축방향 연장관통보어(28)를 포함하는 밸브 하우징(26)과 접한다. 보어(28)는 통로(도시되지 않았음)를 통하여 적합한 저압드레인과 연통한다. 니들 제어 밸브 부재(30)는 보어(28)내에서 활주가능하며, 보어(28)의 일부로 정해진 시트와 맞물릴 수 있다. 니들 제어 밸브 부재(30)는 보어(28) 내부에 잘 끼워맞춰져, 그들 사이의 누출이 제한된다. 밸브 부재(30)의 하부단부에는 제 2 요소(34)의 일단부를 수용하는 블라인드 드릴링(32 ; blind drilling)이 구비되며, 제 2 요소의 타단부는 구성요소(12a)와 맞물려, 제 2 요소가 니들(12) 내부에서 이동가능하다. 블라인드 드릴링(32)의 블라인드 단부에 인접한 밸브 부재(30)에는 확대된 직경의 보어 영역으로 한정된 환형 챔버(38)와 연통하는 반경방향 연장 드릴링 (36)들이 구비된다. 드레인 통로(40)는 오리피스(42)를 통하여 환형 챔버(38)와 연통함으로써, 적합한 저압드레인으로 제한된 유동을 제공한다.
시트위에서 밸브 부재(30)는 감소된 직경의 보어(28) 영역과 더불어 통로(46)가 연통하는 환형 챔버(44)를 한정하는 감소직경 영역을 포함하는바, 니들 제어밸브는 블라인드 드릴링(32)으로 한정된 챔버와 통로(46)사이의 연통을 제어하며, 요소(34)의 제 2 단부는 블라인드 드릴링(32)의 블라인드 단부, 드릴링(36)들 및 챔버(38)와 인접한다.
틈메꿈쇠(22)에서 이격된 밸브 하우징(26)의 단부는 펌프 하우징(50)과 번갈아 접하는 고정자 하우징(48)과 접하는바 ; 노즐 본체(10), 스프링 하우징(14), 틈메꿈쇠(22), 밸브 하우징(26) 및 고정자 하우징(48)은 캡너트(52)에 의해 펌프 하우징(50)에 체결된다. 환형 챔버(54)가 캡너트(52 및 밸브 및 고정자 하우징(26, 48) 사이에 형성되는 바, 상기 챔버(54)는 개구부를 통하여 저압 드레인과 연통하며, 드레인 통로(40)는 상기 챔버(54) 내로 개방한다.
펌프 하우징(50)에는 펌프 챔버(8)가 구비되며, 상기 펌프 챔버(58) 내에서는 캠 및 태핏 장치(도시되지 않았음)의 작용하에서 플런저(60)가 왕복가능하다. 챔버는, 펌프 챔버(58)로부터 니들(12)의 각진 스러스트 표면에 연료를 공급하기 위해 스프링 하우징(14), 틈메꿈쇠(22) 및 밸브 및 고정자 하우징(26, 48)에 제공된 관통 통로(64,66,68,70)를 통하여 연통하는 통로(62)와 연통한다. 밸브 하우징에 제공된 통로(46)는 통로(68)와 연통함으로써, 펌프 챔버(58)로부터 환형 챔버(44)로 연료를 공급한다.
블라인드 드릴링(32)이 펌프 하우징(50)에 제공되며, 드레인 밸브 부재(74)는 드릴링(72) 내부에서 활주가능하다. 드레인 밸브 부재(74)에는, 드릴링(72)과 더불어, 연결통로(78)를 통하여 통로(62)와 연통하는 환형 챔버(76)를 형성하는 감소직경 영역이 구비된다. 드릴링(72)의 블라인드 단부는 펌프하우징(50)에 제공된 적절한 통로(도시되지 않았음)를 통하여 드레인 용적과 연통하는 것이 편리하다.
고정자 하우징(48)에 제공된 챔버(80)와 연결 통로(78) 사이에 연료의 유동을 제어하기위해, 드레인 밸브 부재(74)의 하부 단부는 확대된 직경으로 되며, 드릴링(72)의 개방단부 주위에 형성된 시트와 맞물릴 수 있다. 디스크 스프링(82)이 드레인 밸브 부재(74)와 제 2 밸브 하우징(48)사이에 맞물려, 드레인 밸브 부재(74)를 하향으로 바이어스시켜 시트와 이격시킨다.
전자 액추에이터가 고정자 하우징(48) 내부에 배치된다. 전자 액추에이터는 챔버(80) 내부에 체결된 제 1 고정자 용소(84) 및 제 2 고정자 요소(86)를 포함한다. 전기 권선이 고정자 요소들과 관련되며, 전기자(88)가 더 제공된다. 전기자(88)는 제어 밸브 부재(30)의 상부 단부와 스크류-나사 맞물린 로드(90)로 지지된다. 로드(90)에 의해 안내된 예압된 헬리컬 스프링(92)이 전기자(88)와 드레인 밸브 부재(74) 사이에 작용한다. 디스크 스프링(82)이 전기자(88)를 고정자 요소(84)로부터 이격되게 바이어스시키는바, 그 바이어싱력은 헬리컬 스프링(92)을 통하여 전달되며, 제어 밸브 부재(30)가 그 시트로부터 이격되게 바이어스된다. 액추에이터가 가전될 때 제 1 고정자 요소(84)와 전기자(88)의 분리를 제어하도록 심(94 ; shim)이 제공되며, 고정자 요소(84)에 관하여 전기자(88)의 이동을 제어하도록 심(95)이 제공된다. 헬리컬 스프링(92)의 압축응력을 결정하기 위해 심(96a)이 제공되며, 심(96b)은 제 1 스테이지 리프트(시트와 맞물리도록 드레인 밸브 부재(74)를 이동시키는데 필요한 전기자의 이동)를 정한다.
챔버(80)는 통로(도시되지 않았음)를 통하여 환형 챔버(54)와 연통하여, 비교적 저압으로 된다. 마찬가지로, 전술된 바와같이 적합한 드레인과 연통하는 보어(28)는 저압으로 된다. 플런저 보어(58)로부터 드레인으로 유출 연료에 대한 유출 경로를 제공하도록 챔버(80)와 연통하는 펌프 하우징(50)에 통로(100)가 제공된다.
사용시, 첨부도면에 도시된 위치로부터 시작하여 권선이 가전되며, 드레인 밸브 부재(74)와 제어밸브 부재(30) 양자는 그들의 시트들과 맞물린다.
제어 밸브 부재가 그 시트와 맞물림에 따라, 드릴링(32) 내부에 배치된 제 2 요소(34)의 단부는 오리피스(42)와 드레인 통로(40)를 통하여 비교적 저압에 노출된다. 플런저(60)가 내향으로 이동하여 챔버(58) 내부의 연료 압력을 증가시킨다. 니들(12)의 각진 스러스트 표면들이 고압연료에 노출되어, 니들(12)은 시트로부터 들어올려지며, 분사가 일어난다.
분사를 종료하기 위하여, 시트로부터 제어 밸브 부재(30)를 들어올리기 위해 스프링(92)의 작용하에서 전기자(88)가 이동하는 정도까지 권선에 가해진 전류는 감소하지만, 드레인 밸브부재(74)와 시트 사이의 맞물림은 유지된다. 제어 밸브 부재(30)의 운동은 스프링(20)의 작용을 돕는 제 2 요소(34)에 가해진 고압 연료를 발생시키며, 가압된 연료의 적용으로 인하여 제 2 요소(34)에 가해진 힘은 실질적으로 동일한 면적에 작용하는 동일한 고압에서 연료의 적용으로 인한 밸브 니들(12)에 가해진 힘과 동일하게 된다. 오리피스(42)가 드레인으로 연료의 유동을 제한하여, 제 2 요소(34)에 작용하는 압력을 유지한다. 가압된 연료의 적용으로 인하여 제 2 챔버가 가해진 힘이 니들(12)에 가해진 힘을 상쇄시킴에 따라 스프링(20)의 작용은 니들(12)을 시트와 맞물리도록 이동시켜, 분사가 종료되지만 펌프챔버(58) 내부의 연료압력은 여전히 높게 유지된다.
그후, 권선은 완전히 전력을 상실하여, 스프링(82)의 작용하에서 시트로부터 드레인 밸브 부재(74)를 이동시킨다. 그때 펌프 챔버958) 내부의 연료압력은 드레인 밸브 부재(74)를 지나 드레인까지 연료유에 따라 급히 강하된다. 권선의 전력 상실은 전술된 바와같이 2가지 작동이라기 보다는 단일 작동으로 될 수 있음이 이해될 것이다.
플런저(60)의 내향이동이 완료된후, 플런저(60)는 헬리컬 스프링(98)의 작용하에서 외향으로 이동한다. 이러한 외향이동은 드레인 밸브 부재(74)를 지나 저압 드레인으로부터 펌프 챔버(58) 내로 연료를 이동시킨다. 그후 플런저(60)는 캠 및 태핏 장치의 작용하에 내향으로 이동하기 시작한다. 드레인 밸브 부재(74)는 그것이 시트로부터 이격되는 위치를 차지함으로써, 플런저(60)의 내향이동이 드레인 밸브부재(74)를 지나 드레인까지 연료를 간단히 변위시킨다.
연료 가압의 개시가 결정되면, 디스코 스프링(82)의 작용에 대향하여 시트와 맞물리도록 드레인 밸브 부재(74)를 이동시킬 수 있을 정도까지 충분히 권선이 가전되는바, 전기자(88)의 운동은 이 단계에서 스프링(92)의 부가의 압축없이 스프링(92)을 통하여 드레인 밸브 부재(74)로 전달된다. 이 단계에서 전기자(88)의 운동은 제어 밸브 부재(30)를 시트와 맞물리도록 이동시키기에 불충분하다. 드레인 밸브 부재(74)의 운동은 펌프 챔버(58)로 부터 드레인으로 연료의 변위를 종료시켜, 플런저(60)의 계속된 내향 운동은 펌프 챔버(58)의 연료를 가압하며, 분사기의 챔버들 및 통로들은 펌프 챔버(58)와 연통한다.
이 단계에서, 제어밸브 부재(30)가 그 시트와 맞물리지 않음에 따라, 부분적으로 제 2 요소(34)의 단부에 의해 형성된 챔버는 고압의 연료를 포함하며, 오리피스(42)가 드레인으로 연료의 제한된 유동만을 허여함으로써, 제 2 요소(34)의 단부가 고압에 노출되도록 한다. 스프링(20)의 작용과 함께 제 2 요소(34) 상에 고압 연료의 작용은 니들(12)의 각진 표면에 대하여 작용하는 연료압의 작용에 대향하여 니들(12)을 시트와 맞물리도록 유지하기에 충분하다. 따라서, 챔버(58) 내의 연료압의 증가는 분사를 유발하지 않는다.
분사를 개시하기 위하여, 권선은 완전히 가전되어 전기자(88)를 부가적으로 이동시키며, 따라서, 스프링(92)의 작용에 대향하여 제어밸브 부재(30)는 그 시트와 맞물린다. 제어밸브 부재(30)의 이러한 이동은 제 2 요소(34)의 단부가 더 이상 고압에 노출되지 않게하며, 오리피스(42)는 제 2 요소(34)에 가해진 압력을 충분히 하강되도록 하여, 니들(12)의 각진 표면상에 고압연료의 작용이 니들(12)을 시트로부터 들어 올려지게하여 분사가 개시된다.
분사의 종료는 전술한 바와 같다. 하나 또는 그 이상의 시험 분사가 주분사를 선행하는 경우에 분사기가 사용될 경우, 분사기는, 하나 또는 각각의 시험분사가 종료되지만 펌프 챔버(58)에 고압을 유지하도록 제어되어, 권선을 완전히 가전함으로써 더늦은 주분사가 개시되며, 권선의 완전한 전력 상실에 의해 주분사의 종료후 펌프 챔버(58)에 압력을 해제한다. 예를들면 관련된 엔진이 저속으로 작동될 때, 파일럿 분사와 주분사 사이의 펌프 챔버(58) 내부의 압력을 해제하는 것이 바람직한 경우가 있으며, 이것은 분사기를 적절히 제어함으로써 달성될 수 있다.
제어밸브 부재(30)의 이동을 제어하기 위해, 제어밸브 부재(30) 및 제 2 요소(34)의 크기는 항상, 다시말하면 제어밸브 부재(30)가 시트와 맞물릴 대, 그리고 시트로부터 이격될 때 모두 제어밸브 부재(30)가 실질적으로 압력 균형을 유지하는 것이 편리하다. 이것은 제어밸브 부재(30)가 시트와 맞물릴 때 제어밸브 부재(30)가 실질적으로 압력 균형을 유지하는 것을 보장하도록, 시트 직경을 도 2에 도시된 직경(A)와 같게 함으로써 달성된다. 제어밸브 부재(30)가 시트로부터 이격될 때, 제어밸브 부재(30)의 실질적 압력 균형을 보장하기 위해, 그 위에서 연료가 작용하여 제어밸브 부재(30)를 시트로부터 이격되게 이동시키는 유효면적(직경 B의 면적에서 직경 A의 면적을 제한 면적)은 제어밸브 부재(30)를 이동시켜 시트와 맞물리게 하도록 작용하는 면적(직경 C의 면적)과 같게 되어야 한다. 직경 C는 (전술된 바와같이) 밸브 니들(12)의 안내 직경(guide diameter)과 실질적으로 같게 되는 것이 편리하지만, 더 빠르게 분사를 종료하기 위해 직경 C는 니들 안내 직경보다 더 크게 되는 것이 바람직할 수 있다.
제어 밸브 시트의 드레인 측상의 사공간(dead volume)이 비교적 작게 되어 제 2 요소(34) 상에 작용하는 압력이 제어밸브 부재(30)의 이동에 응하여 신속히 변화한다. 제어밸브 부재(30) 및 드레인 밸브 부재(74) 양자는 단일 권선의 제어하에 단일 전기자(88)에 의해 이동되므로, 분사기는 그 작동의 제어를 위해 단지 2개의 전기적 연결부만 필요한 비교적 간단한 구조로 된다는 것이 이해될 것이다.
변형장치에 있어서, 오리피스(42)가 생략되는 것을 생각할 수 있는바, 부재(30)와 보어(28)사이에, 또는 부재(30)와 요소(34) 사이에 형성된 클리어런스를 통하여 전술된 방식으로 밸브 니들의 이동을 제어하기에 충분한 비율로 드레인에 대한 제 2 요소(34)의 단부에 의해 부분적으로 형성된 챔버로부터 연료가 유출될 수 있다.
전술된 바와같이, 드릴링(72)의 블라인드 단부는 저압 드레인과 연통하여 드릴링(72)의 블라인드 단부 내부에 현저한 압력 증가를 발생시키지 않고 드레인 밸브 부재(74)의 이동을 허여한다. 전술된 형태의 분사기 장치에 있어서, 감쇠의 차이가 사용시 전기자(88)가 정지해야하는 중간 위치의 형성을 돕기 때문에 제어밸브 부재(30)의 부차적 이동 이상으로 드레인 밸브 부재(74)의 이동을 감쇠시키는 것이 유리할 수 있다. 드레인 밸브 부재(74)의 이동을 감쇠시키기 위한 한가지 기술은 드릴링(72)의 블라인드 단부를 저압 드레인에 연결하는 통로에 유동 리스트릭터를 배치하는 것이다.
도 3 은 드레인 밸브 부재(74)의 이동을 감쇠시키기 위한 변형기술을 설명한다. 도 3 의 장치에 있어서, 드릴링972)의 블라인드 단부는 드레인 밸브 부재(74)의 축을 따라 연장하는 통로(102)를 통하여 저압 드레인과 연통하는 챔버(80)와 연통한다. 통로(102)는 드릴링(72)의 블라인드 단부와 저압 드레인을 상호 연결하는 도 1 및 도 2 의 장치의 통로(도시되지 않았음)를 대신한다. 통로(102)는 감소된 직경의 영역(104)을 포함하는바, 감소된 직경은 통로(102)를 통하여 유동할 수 있는 연료의 비를 제한한다. 사용시, 드레인 밸브 부재(74)가 시트를 향해 이동할 때, 드릴링(72)의 블라인드 단부와 드레인 밸브 부재(74) 사이에 형성된 챔버의 체적은 감소하여, 통로(102)를 통하여 챔버(80)로 연료가 유동하도록 한다. 통로(102)를 통한 연료유동의 비율이 제한되는것과 같이, 드레인 밸브 부재(74)의 이동속도도 제한된다.
제어밸브 부재(30)의 부차적 이동중, 드레인 밸브 부재(74)가 이동하지 않으므로, 통로(104)와 영역(104)의 존재는 제어밸브 부재(30)의 이동에 대한 감쇠 효과를 지니지 않는다.
도 1 내지 도 3 의 장치에 있어서, 상호 연통하는 드릴링들에 의해 통로(62,78)들이 형성된다. 상기 2개의 드릴링의 제공은 펌프 하우징(50)이 구성되는 것을 비교적 어렵게 하며, 또한 사용시 드릴링들 사이의 연결부에 고압 연료의 적용은 하우징(50)을 손상시킬 수 있다. 도 4 는 도 1 내지 도 3 의 장치의 변형예를 도시하는 바, 여기서 드레인 밸브 부재(74)는 고정자 하우징(48)에 제공된 보어내부에서 활주가능한 관 부재 형태를 취한다. 드레인 밸브 부재(74)의 상부 단부는 펌프 하우징(50)의 하부 단부면에 의해 형성된 시트 영역과 맞물릴 수 있다.
펌프 하우징(50)은 펌프 챔버(58)와 통로를 서로 연결시키는 통로(62)를 포함한다. 고정자 하우징(48)의 상단부에는 통로(62,70)와 고정자 하우징(48)의 보어의 확장부(107) 사이에 유통경로를 제공하도록 그루브(106)가 구비된다.
도 4 에 도시된 위치에서, 액추에이터는 활성되고 드레인 밸브 부재(74)는 시트와 맞물리며, 따라서 펌프 챔버(58)와 챔버 사이의 연결이 끊어진다. 액추에이터가 빌활성 될 때, 드레인 밸브 부재(74)는 펌프 챔버(58)와 챔버(80) 사이의 연료 흐름을 허용하는 시트로부터 드레인 밸브 부재(74)를 들어 올리도록 스프링(108)의 작용하에 움직인다.
드레인 밸브 부재(74)는 챔버로/부터 연료 흐름을 제한하도록 설계될 수 있는 플랜지(109)를 포함하며, 이 챔버내에 스프링이 배치되어 결과적으로 드레인 밸브 부재(74)의 이동을 감쇠시킨다.
도 5 에는 밸브 니들(112)이 활주가능한 노즐 본체(110)를 포함하는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펌프 분사기가 도시되어 있다. 밸브 니들(112)은 연료가 펌프 유닛(116)으로 부터 공급 라인(114)을 통해 공급되는 스러스트 표면(도시되지 않음)을 포함한다.
밸브 니들(112)의 단부는 디스턴스 피스(distance piece ; 122)내에 제공된 비교적 큰 직경의 드릴링에 의해 한정된 스프링 챔버내에 배치된 스프링 받침(118)에 접해있다. 스프링(120)은 스프링 받침(118)과 맞물리고 이것이 연관된 시트(도시되지 않음)와 맞물리는 위치 방향으로 밸브 니들(112)을 바이어스시킨다. 스프링 받침(118)은 스프링 챔버를 통해 완전히 연장된 연장부(118a)를 포함하며, 디스턴스 피스(122)와 밸브 하우징(126) 사이에 한정된 챔버(124)내로 연장되고, 챔버(124)는 저압 드레인을 지니는 통로(도시되지 않음)를 통해 연결된다. 예시된 바와같이, 노즐 본체(110), 디스턴스 피스(122) 및 밸브 하우징(126)은 캡 너트(128)에 의해 펌프 유닛(116)에 고정된다.
펌프 유닛(116)은 보어가 제공받는 펌프 본체(130)를 포함하고, 플런저(132)는 캠 장치(도시되지 않음)의 영향하에서 보어내에 상호 작용할 수 있으며, 플런저(132)는 스프링(134)에 의해 보어로부터 바이어스된다. 공급 라인(114)은 보어의 내부 단부와 연결된다.
밸브 하우징(126)은 전자 액추에이터의 고정자 장치(136)를 하우징하고, 고정자 장치(136)는 밸브 하우징(126)에 제공된 보어내에 활주가능한 제어밸브 부재(140)에 단단히 고정된 전자자(armature ; 138)의 위치에 영향을 주도록 배치된다. 전기자(138)는 펌프 하우징(130)의 단부에 형성된 보어(144)내에서 활주가능한 드레인 밸브 부재(142)의 위치에 부가적으로 영향을 준다. 드레인 밸브 부재(142)는 스프링과 맞물릴 수 있지만, 스프링은 보어(144)의 단부 주위에 한정된 시트로부터 이격 바이어스되어 공급 라인(114)과 연결된 통로와, 밸브 하우징(126)과 펌프 하우징(130) 사이에 한정된 챔버(148)사이의 연결을 제어하며, 챔버(148)는 저압 드레인과 연결된다. 전기자(138)와 드레인 밸브 부재(142)사이에는 탄성적으로 연결되어, 일단 드레인 밸브 부재(142)가 시트와 맞물려 이동하는 경우 전기자(138)의 부가적인 이동이 허용된다.
제어밸브 부재(140)는 공급 라인(114)과 연결되는 통로(150)와 제어 챔버(152).이의 연결을 제어하도록 시트와 맞물릴 수 있다. 통로(150)의 한단부는 플러그(150a)에 의해 폐쇄된다. 제어 챔버(152)는 제어밸브 부재(140)가 활주가능한 보어의 일부에 의해 부분적으로, 그리고 확장된 직경의 보어 일부내에 활주가능하고, 요소(118a)의 한 단부에 인접한 인접 부재(154)에 의해 한정된다. 인접 부재(154)는 제어밸브 부재(140)의 한 단부가 수용되는 드릴링을 포함하며, 제어밸브 부재(140)와 인접 부재(154) 사이에 작은 클리어런스가 존재하여 제어 챔버(152)로부터 인접 부재(154)에 제공된 드릴링의 내부로 제한적인 연료 흐름이 허용된다. 인접 부재(154)의 드릴링은 드릴링을 챔버(124)와 연결된다. 시트의 상부에 배치된 밸브 부재의 직경, 따라서 단면적 (도 5에서 D1으로 표시됨)은 인접 부재(154)의 드릴링내에 배치된 밸브 부재(140)의 일부의 직경(도 5에서 D2로 표시됨)과 동일하다. 시트가 보어의 일부에 의해 한정됨에 따라, 시트 라인은 실질적으로 D1과 동일한 보어 직경과 실제 동일한 직경의 원을 한정한다. 밸브 부재(140)가 시트와 맞물리는 경우, 고압 연료에 노출된 밸브 부재(140)의 면적과 실질적으로 동일함에 따라서 밸브 부재(140)는 실질적으로 압력 평형을 이룬다. 밸브 부재(140)가 시트로부터 들어올려지는 경우, 제어 챔버(152)는 고압 연료에 노출된다. 따라서, 인접 부재(154)의 드릴링내에 배치된 밸브 부재(140)의 일부의 상부 표면은 고압 연료에 노출된다. 이 일부 밸브 부재(140)의 직경이 시트의 상부 직경과 실제 동일함에 따라, 밸브 부재9140)는 이 위치에서 또한 실질적으로 압력 평형을 이룬다.
제어 챔버(152)내의 압력에 노출되는 인접 부재(154)의 일부의 단면적은 밸브 니들(112)을 시트로부터 이격시키도록 공급 라인(114)을 통해 공급되는 연료압에 노출되는 밸브 니들(112)의 단면적과 실제 동일한 것이 편리하다. 밸브가 정확하게 작동할 수 있도록 하기 위해, 밸브 부재(140)가 시트와 맞물리는 경우 고압 연료는 스프링의 작용에 대하여 시트로부터 니들을 들어 올리도록 니들의 충분히 큰 면적상에 가해질 수 있으며, 밸브 부재(140)가 시트로부터 들어 올려지는 경우 스프링 힘과 함께 인접 부재(154)의 노출 부분에 고압 연료를 가하여 생긴 최대 힘은 분사기 니들에 고압 연료를 인가하여 생기는 최대 힘 보다 더 큰 것이 중요하다.
사용시, 도 5에 예시된 위치에서, 플런저(132)는 완저히 벗어난 위치에 있으며, 보어는 비교적 낮은 압력 상태의 원료로 채워진다. 고정자 장치(136)는 활성되지 않고, 따라서 전기자(138)는 고정자 장치(136)내에 배치된 스프링의 작용으로 인해 이격된다. 전기자(138)의 이 위치에서, 제어밸브 부재(140)는 시트로부터 이격되고, 드레인 밸브 부재(142)는 시트로부터 이격된다. 드레인 밸브 부재(142)가 시트로부터 이격됨에 따라, 플런저(132)의 내부 이동은 공급 라인(114)과 통로(146)를 통해 드레인 밸브 부재(142)를 지나 챔버(148)로 그리고 이로부터 저압 드레인으로 변위되는 보어로부터의 연료를 초래한다. 제어밸브 부재(140)가 시트로부터 이격됨에 따라, 제어 챔버(152)내의 연료압은 공급 라인(114)내의 연료압과 실질적으로 동일하다. 스프링의 작용과 함께 인접 부재(154) 상에 있는 제어 챔버(152)내에서의 연료압 작용은 밸브 니들(112)의 스러스터 표면에 작용하는 연료압의 작용에 대하여 시트와 맞물린 상태로 밸브 니들(112)을 유지하기에 충분하다. 따라서 분사는 일어나지 않는다.
플런저(132)의 차후 내부 이동은 연료를 저압 드레인으로 계속 변위시킨다.
분사가 개시되기 소정의 시간전에, 고정자 장치(136)는 고정자 장치(136)의 방향으로 전기자(138)의 이동 및 제어밸브 부재(140)와 드레인 밸브 부재(142)의 이동을 초래하는 제 1 레벨로 활성화된다. 이러한 이동은 드레인 밸브 부재(142)를 시트와 맞물리기에 충분하지만, 제어밸브 부재(140)를 시트와 맞물리기에는 불충분하다. 따라서 공급 라인(114)과 챔버(148) 사이의 연결은 끊어지지만, 제어 챔버(152)내의 연료압은 공급 라인(114)내의 연료압과 실질적으로 동일하게 유지됨을 이해할 것이다. 플런저(132)의 계속적인 내부 이동은 보어 및 공급 라인(114)내의 연료압 증가를 초래하고, 연료는 더 이상 저압 드레인으로 변위되지 않으며, 제어 챔버(152)가 공급 라인(114)내의 압력과 실질적으로 동일한 입력으로 유지됨에 따라, 분사는 개시되지 않는다.
분사를 개시하기 위해서, 고정자 장치(136)는 제어밸브 부재(140)의 부가적인 이동을 초래하는 제 2 의 보다 높은 레벨로 활성된다. 전기자(138)와 드레인 밸브 부재(142)사이의 탄성적 연결은 비록 드레인 밸브 부재(142)가 시트과 맞물려 있지만 전기자(138)와 제어밸브 부재(140)의 이러한 부가적인 이동을 허용한다. 제어밸브 부재(140)의 부가적인 이동은 제어밸브 부재(140)가 시트와 맞물리는 것을 초래하며, 따라서 제어 챔버(152)내에서는 더 이상 공급 라인(114)과 연결되지 않는다. 제어밸브 부재(154)와 인접 부재(154) 사이의 작은 클리어런스 및 인접 부재(154) 내의 드릴링은 연료가 제어 챔버(152)로부터 챔버(124)로 그리고 이로부터 저압 드레인으로 흐르도록 허용한다. 연료 공급이 없는 경우 제어 챔버(152) 내의 압력은 떨어짐을 이해할 것이다. 제어 챔버(152)내의 압력 감소는 인접 부재(154)에 의해 밸브 니들(112)에 가해진 힘의 감소를 초래하며, 제어 챔버(152)내의 압력 및 스프링(120)으로 인한 힘이 밸브 니들(112)의 스러스트 표면에 가해진 연료의 작용에 대하여 시트와 맞물린 상태로 밸브 니들(112)을 유지하기에 불충분한 지점으로 도달한다.
그리고 나서 밸브 니들(112)은 시트로 부터 들어 올려지고 연료는 밸브 니들(112)을 지나 노즐 본체(110)의 단부에 제공된 출구로 흐른다.
분사를 종결시키기 위해, 고정자 장치(136)는 제 1 의 활성 상태로 되돌아가며, 전기자(138)는 스프링의 작용하에 고정자 장치(136)로 부터 이격 이동하여 스러스트로부터 제어밸브 부재(140)를 들어올리고 따라서 제어 챔버(152)내의 압력을 실질적으로 공급 라인(114)내의 압력으로 증가시킨다.
제어 챔버(152)내의 증가된 압력은 밸브 니들(112)에 가해지는 증가된 힘이 밸브 니들(112)을 시트 방향으로 향하게 한다. 이와 같은 증가된 힘은 시트와 맞물린 밸브 니들(112)을 이동시키기에 충분하며, 따라서, 분사는 끝이 난다. 일단 분사가 끝이 나면, 바라는 대로, 분사는 고정자 장치(136)를 한 번 더 제 2 레벨로 활성시킴으로써 재개될 수 있다. 파일럿 분사 및 차후의 주 분사가 관련 엔진의 실린더 각각에 공급되는 원료 시스템에서 분사기가 사용되는 경우 이와 같은 재활성은 유효하다.
분사가 끝이 나는 경우, 고정자 장치(136)는 완전히 활성되고, 전기자(138)의 관련 이동은 시트로부터 멀리 드레인 밸브 부재(142)를 이동시키며, 이와같은 이동은 연료가 드레인 밸브 부재(142)를 지나 챔버(148)로 변위되도록 한다. 공급 라인(114)과 펌프 유닛(116)의 보어 사이의 압력은 떨어진다. 위에서 설명된 바와같이, 플런저(132)의 계속적인 내부 이동은 연료가 드레인 밸브 부재(142)를 지나 변위되도록 한다. 이와같은 연료의 변위는 플런저(132)가 가장 깊숙한 위치를 차지할 때 까지 계속되고, 이후 이는 스프링(134)의 작용하에 보어로부터 위축된다. 보어로부터의 플런저(132)의 이동은 연료가 저압 드레인으로부터 공급 라인(114)과 보어로 유인되도록 한다. 이러한 연료의 이동은 플런저(132)가 도 5에 도시된 가장 바깥의 위치를 차지할 때까지 계속된다. 이 위치로부터, 플런저는 내부 이동을 개시하며, 앞서 설명된 펌핑 사이클이 반복된다.
본 실시예의 제어 밸브 장치는 제어밸브 부재(140)가 고도의 정확도로 서로 동심이 되도록 하나의 직경과 하나의 시트만을 필요로 하는 것처럼 비교적 간단하다는 것을 이해할 것이다. 게다가, 제어밸브 부재(140)와 인접 부재(154)가 내부에서 활주가능한 보어가 여러 직경의 영역을 포함하지만, 여러 직경의 동중심은 연료를 제어밸브 부재(140)와 인접 부재(154) 사이에서 제한된 속도로 흐르도록 하기 위해 클리어런스가 이들 사이에서 요구되는 것보다 덜 중요하다. 따라서, 제어 밸브 장치는 제조하기가 비교적 간단하다.
앞선 설명이 펌프/분사기 장치에서 제어 밸브를 사용하는 것이지만, 제어 밸브는, 펌프 유닛이 분사기로부터 이격되고 파이프가 펌프에 의해 분사기로 변위되는 연료를 공급하는데 사용되는 장치등, 기타 용도에 사용하기에 적당하다는 사실을 이해할 것이다.
도 6 에는 도 5 에 도시된 장치에 대한 변형체가 예시되어 있다. 도 6 의 변형체에서, 디스턴스 피스(122)의 보어는 스프링(120)이 배치된 스프링 챔버를 한정하는 큰 직경 영역을 포함하며 이로부터 진전된 것이다. 스프링(120)은 밸브 하우징(126)의 하단면과 스프링 받침(118) 사이에 맞물린다. 도 5 의 장치의 연장부(118a)는 생략되었고, 대신 인접 부재(154)는 길이가 증가되고 스프링 받침(118)과 맞물려 있다. 본 실시예의 작동은 도 5 를 참조하여 설명된 바와같다.
내용 없음

Claims (19)

  1. 본체(10), 본체(10) 내에서 활주가능하고 스프링(20)에 의해 시트와 맞물린 상태로 바이어스되는 밸브 니들(12), 스프링(20)의 작용에 대하여 작용하는 밸브 니들상에 힘을 가하도록 밸브 니들(12)상에 제공된 스러스트(thrust)표면에 연료를 공급하는 연료 공급 라인(62), 공급 라인(62)과 저압 드레인 사이의 연결을 제어하도록 작동가능한 드레인 밸브(74), 고압 연료가 제어 챔버(38)에 가해지는 경우 스프링(20)을 보조하는 방향으로 밸브 니들에 힘이 가해지도록 배향된 상태로 이송되는 밸브 니들의 표면 또는 요소에 의해 부분적으로 한정된 제어 챔버(38)내에서 연료압을 제어하는 니들 제어 밸브(30)를 포함하는 분사기에 있어서, 상기 드레인 니들(74) 및 니들 제어 밸브(30)는 단일 전기자(88)를 포함하는 전자 액추에이터장치(84,86)에 의해 제어되며, 상기 제어 챔버(38)의 부분을 한정하면서 이송되는 밸브 니들(12)의 표면 또는 요소는 상기 니들 제어 밸브(30)가 항상 실질적으로 압력 평형을 이루도록 크기화된 분사기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 니들 제어 밸브(30)는 제어 챔버(38)와 공급 라인(62) 사이의 연결을 제어하는 분사기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제어 챔버(38)는 제한된 흐름 경로를 통해 저압 드레인과 연결되는 분사기.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제한된 흐름 경로는 제어 챔버를 부분적으로 한정하는 하우징에 제공된 작은 직경의 통로(42)를 포함하는 분사기.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 제한된 흐름 경로는 니들 제어 밸브(140)의 부분과 니들 제어 밸브(140)의 부분이 수용되는 보어 사이의 클리어런스(clearance)를 포함하는 분사기.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 보어는 상기 제어 챔버의 부분을 한정하는 표면을 포함하는 인접 부재(154)내에 제공되며, 상기 보어는 저압 드레인과 연결되는 분사기.
  7. 전기한 항 중 임의의 한 항에 있어서, 상기 드레인 밸브(74)의 이동을 감쇠시키는 감쇠수단을 부가적으로 포함하는 분사기.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 드레인 밸브(74)는 시트와 맞물릴 수 있는 드레인 밸브 부재(74)를 포함하고, 시트에 대하여 드레인 밸브 부재(74)를 이동시키는 것은 챔버의 체적을 조절하며, 상기 감쇠 수단은 챔버와 저압 드레인 사이의 제한된 연료 흐름 경로를 포함하는 분사기.
  9. 전기한 항 중 임의의 한 항에 있어서, 상기 제어 챔버(38)의 부분을 한정하는 표면의 면적은 니들(12)이 시트로부터 들어 올려지는 경우 밸브 니들(12)의 스러스트 표면의 유효 면적과 실질적으로 동일한 분사기.
  10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 챔버(38)의 부분을 한정하는 표면의 면적은 니들이 시트와 맞물리는 경우 밸브 니들(12)의 스러스트 표면의 유효 면적과 실질적으로 동일한 분사기.
  11. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 챔버(38)의 부분을 한정하는 표면의 면적은 니들(12)이 시트로부터 들어 올려지는 경우 밸브 니들(12)의 스러스트 표면의 유효 면적보다 더 큰 분사기.
  12. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 챔버(38)의 부분을 한정하는 표면의 면적은 니들(12)이 시트와 맞물리는 경우 밸브 니들(12)의 스러스트 표면의 유효 면적보다 더 큰 분사기.
  13. 본체(10), 본체내에서 활주가능하고 스프링(20)에 의해 시트와 맞물린 상태로 바이어스되는 밸브 니들(12), 스프링의 작용에 대하여 작용하는 밸브 니들상에 힘을 가하도록 밸브 니들상에 제공된 스러스트 표면에 연료를 공급하는 연료 공급 라인, 공급 라인과 저압 드레인 사이의 연결을 제어하도록 작동가능한 드레인 밸브(74), 고압 연료가 제어 챔버에 가해지는 경우 스프링을 보조하는 방향으로 밸브 니들에 힘이 가해지도록 배향된 상태로 이송되는 밸브 니들의 표면 또는 요소에 의해 부분적으로 한정된 제어 챔버내에서 연료압을 제어하는 니들 제어 밸브(30)를 포함하는 분사기에 있어서, 상기 드레인밸브 및 니들 제어 밸브는 단일 전기자를 포함하는 전자 액추에이터장치에 의해 제어되며, 상기 제어 챔버의 부분을 한정하면서 이송되는 밸브 니들 또는 요소의 표면적은 니들이 시트로부터 들어 올려지는 경우 스러스트 표면의 면적과 실질적으로 동일한 분사기.
  14. 본체(10), 본체내에서 활주가능하고 스프링(20)에 의해 시트와 맞물린 상태로 바이어스되는 밸브 니들(12), 스프링의 작용에 대하여 작용하는 밸브 니들상에 힘을 가하도록 밸브 니들상에 제공된 스러스트 표면에 연료를 공급하는 연료 공급 라인, 공급 라인과 저압 드레인 사이의 연결을 제어하도록 작동가능한 드레인 밸브(74), 고압 연료가 제어 챔버에 가해지는 경우 스프링을 보조하는 방향으로 밸브 니들에 힘이 가해지도록 배향된 상태로 이송되는 밸브 니들의 표면 또는 요소에 의해 부분적으로 한정된 제어 챔버내에서 연료압을 제어하는 니들 제어 밸브(30)를 포함하는 분사기에 있어서, 상기 드레인밸브 및 니들 제어 밸브는 단일 전기자를 포함하는 전자 액추에이터장치에 의해 제어되며, 상기 제어 챔버의 부분을 한정하면서 이송되는 밸브 니들 또는 요소의 표면적은 니들이 시트와 맞물리는 경우 스러스트 표면의 면적과 실질적으로 동일한 분사기.
  15. 본체(10), 본체내에서 활주가능하고 스프링(20)에 의해 시트와 맞물린 상태로 바이어스되는 밸브 니들(12), 스프링의 작용에 대하여 작용하는 밸브 니들상에 힘을 가하도록 밸브 니들상에 제공된 스러스트 표면에 연료를 공급하는 연료 공급 라인, 공급 라인과 저압 드레인 사이의 연결을 제어하도록 작동가능한 드레인 밸브(74), 고압 연료가 제어 챔버에 가해지는 경우 스프링을 보조하는 방향으로 밸브 니들에 힘이 가해지도록 배향된 상태로 이송되는 밸브 니들의 표면 또는 요소에 의해 부분적으로 한정된 제어 챔버내에서 연료압을 제어하는 니들 제어 밸브(30)를 포함하는 분사기에 있어서, 상기 드레인밸브 및 니들 제어 밸브는 단일 전기자를 포함하는 전자 액추에이터장치에 의해 제어되며, 상기 제어 챔버의 부분을 한정하면서 이송되는 밸브 니들 또는 요소의 표면적은 니들이 시트로부터 들어 올려지는 경우 스러스트 표면의 면적보다 더 큰 분사기.
  16. 본체(10), 본체내에서 활주가능하고 스프링(20)에 의해 시트와 맞물린 상태로 바이어스되는 밸브 니들(12), 스프링의 작용에 대하여 작용하는 밸브 니들상에 힘을 가하도록 밸브 니들상에 제공된 스러스트 표면에 연료를 공급하는 연료 공급 라인, 공급 라인과 저압 드레인 사이의 연결을 제어하도록 작동가능한 드레인 밸브(74), 고압 연료가 제어 챔버에 가해지는 경우 스프링을 보조하는 방향으로 밸브 니들에 힘이 가해지도록 배향된 상태로 이송되는 밸브 니들의 표면 또는 요소에 의해 부분적으로 한정된 제어 챔버내에서 연료압을 제어하는 니들 제어 밸브(30)를 포함하는 분사기에 있어서, 상기 드레인밸브 및 니들 제어 밸브는 단일 전기자를 포함하는 전자 액추에이터장치에 의해 제어되며, 상기 제어 챔버의 부분을 한정하면서 이송되는 밸브 니들 또는 요소의 표면적은 니들이 시트와 맞물리는 경우 스러스트 표면의 면적보다 더 큰 분사기.
  17. 본체(10), 본체내에서 활주가능하고 스프링(20)에 의해 시트와 맞물린 상태로 바이어스되는 밸브 니들(12), 스프링에 의해 가해지는 힘과 반대하는 힘을 밸브 니들에 가하도록 밸브 니들상에 제공된 스러스트 표면에 연료를 공급하는 연료 공급 라인, 공급 라인과 저압 드레인 사이의 연결을 제어하는 드레인 밸브(74), 연료 분사의 타이밍 개시 및 종결을 제어하는 니들 제어 밸브(30), 및 드레인과 니들 제어 밸브의 작동을 제어하는 단일 전기자를 포함하는 액추에이터를 포함하는 분사기에 있어서, 제 1 위치로의 전기자의 이동은 제 1 스프링 수단(82, 92)의 작용에 대하여 발생하고, 이러한 이동은 드레인 밸브를 폐쇄하며, 제 2 위치로의 전기자의 이동은 제 2 스프링 수단(92)의 작용에 대해서만 발생하고, 이러한 이동은 니들 제어 밸브를 폐쇄하는 분사기.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 전기자(88)는 드레인 밸브와 니들 제어 밸브 사이에 배치되는 분사기.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 스프링 수단은 직렬로 배열되는 분사기.
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