JPH0842422A - 内燃機関、特にディーゼルエンジンの燃料噴射装置の噴射弁 - Google Patents

内燃機関、特にディーゼルエンジンの燃料噴射装置の噴射弁

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JPH0842422A
JPH0842422A JP7104236A JP10423695A JPH0842422A JP H0842422 A JPH0842422 A JP H0842422A JP 7104236 A JP7104236 A JP 7104236A JP 10423695 A JP10423695 A JP 10423695A JP H0842422 A JPH0842422 A JP H0842422A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 遮断速度が早くても、また構造が長い弁体で
も、遮断時に弁のノズルキャップに加わる衝撃力がこの
キャップに過負荷にならず、その場合でも、噴射弁の構
造を複雑にしない内燃機関、特にディーゼルエンジンの
燃料噴射装置の噴射弁2を提供する。 【構成】 一つの弁ケーシング47と、この弁ケーシン
グ内に移動可能に配置されている多部品の弁体15と、
圧力室14から出る燃料供給が弁体15の制御により行
われる動作シリンダ内に合流する少なくとも一つの噴射
開口4とを備え、噴射開口4を制御するノズル針15a
と対向する多部品弁体15の少なくとも一つの弁体部品
15b との間に燃料を満たす緩衝室43が形成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、一つの弁ケーシング
と、この弁ケーシング内に移動可能に配置されている多
部品の弁体と、圧力室から出る燃料の供給が弁体の制御
により行われる動作シリンダ内に合流する少なくとも一
つの噴射開口とを備えた、内燃機関、特にディーゼルエ
ンジンの燃料噴射装置の噴射弁に関する。
【0002】
【従来の技術】欧州特許第 A1 0 393 590 号明細書によ
るこの種の噴射弁は、多部品で形成されるケーシング
と、その中に電磁弁で軸方向に摺動可能に配置された弁
体とを有し、この弁体が燃料噴射を制御するノズル針と
この針に同軸に配置されたピストン状の延長部品とを有
する。この延長部品はケース内に導入される部品と、直
径を狭めた下部部品で形成されている。電磁弁と延長部
品の間に設けてある調整弁が、この場合、噴射を開始す
るため、燃料の噴射量を段階的に増加させて燃焼シリン
ダにいれる。更に、このような噴射弁を用いてノズル針
の遮断速度を高め、これは通常多数のこのような噴射弁
を有する内燃機関の排気ガスの放出を良好な作用をもっ
て低減させる。しかし、二部品の弁体は比較的長く、そ
のため重量が大きいので、噴射開口を閉じる時、ノズル
キャップにノズル針による強い負担が加わり、割れや破
損が生じる恐れがある。これは、結局、そのような割れ
や破損が燃焼シリンダに通じる漏れを与える結果にな
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これに対して、この発
明の課題は、遮断速度が早くても、また構造が長い弁体
でも、遮断時に弁のノズルキャップに加わる衝撃力がこ
のキャップに過負荷にならず、その場合でも、噴射弁の
構造を複雑にしないように、冒頭の述べた種類の噴射弁
を開発することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、冒頭に述べた種類の噴射弁にあって、噴射開口
4を制御するノズル針15a と対向する多部品弁体15
の少なくとも一つの弁体部品15b との間に燃料を満た
す緩衝室43が形成されていることによって解決されて
いる。
【0005】この発明による他の有利な構成は、特許請
求の範囲の従属請求項に記載されている。
【0006】
【実施例】以下、この発明を実施例に基づきより詳しく
説明する。図1は特にディーゼルエンジンとして使用さ
れる内燃機関(図示せず)の噴射弁2を示す。噴射弁2
はディーゼルエンジンの通常の噴射装置に適しているの
で、これに関して詳しくは立ち入らない。この噴射弁
は、実質上多部品で通常のように形成される弁ケーシン
グ47,53,その中で軸方向に移動できるように導入
された弁体15,この弁体を操作し、電磁弁227とし
て形成された制御弁20,高圧の燃料の導入導管13お
よび排気導管10を有する。多部品の弁体15は下部で
導入導管13により燃料を供給される圧力室14により
取り囲まれている。そして、この弁体はディーゼルエン
ジンの動作シリンダに導入される噴射開口4あるいはそ
の導入導管を開閉し、この導入導管は動作シリンダに突
出する弁ケーシング47のノズルキャップ24の中にあ
る。中間領域では、この弁体は弁ケーシング47の貫通
穴に通じ、上端で制御室17a の中に突出し、そこで更
に圧縮バネ97に支援されて遮断方向に押圧されてい
る。制御室17a は、一方で弁25と導入導管13を介
して燃料を有する高圧部品に、また他方で導管部品19
とこれに接続する制御弁20を介して排出導管10に接
続する。導入導管13には、噴射弁2に対して半径方向
の接続部92がある。この接続部は弁ケーシング47に
嵌まる接続リング70と導入導管13をケーシングに押
圧するネジナット72を有する。
【0007】この発明によれば、噴射開口4を制御する
ノズル針15a とこれに対向する二部品の弁体15の弁
体部品15b との間に緩衝室43がある。これは、図2
に拡大部分図にして示してある。この緩衝室43は一方
でノズル針15a と弁ケーシング47の間、他方で弁体
部品15b と弁ケーシング47の間に形成されたほぼ遊
びのない案内嵌合部44,45が前置および後置接続さ
れている。従って、制限された量の導入流あるいは排出
流がこの緩衝室43から隣の過圧室14または室49に
生じるか、あるいは隣の過圧室14または室49から緩
衝室43に生じる。緩衝室43により得られるノズルキ
ャップ24のいたわりの上に述べた利点の外に、噴射弁
2が通常の部品で多部品にして形成でき、製造に経費が
かからないという他の利点ももたらす。
【0008】噴射弁2が閉じていて静止している場合、
圧縮バネ97のバネ力はノズル針15a に対して弁体部
品15b に作用し、緩衝室43内にある端面16,25
を互いに近づけ、次の噴射過程が行われ、その間、これ
等の端面16,25は弁を開くためゆっくりと互いに離
れ、燃料が圧力室14,49から高圧下で案内嵌合部4
4,45を経由して緩衝室43に限定された流れるた
め、そして緩衝室43の平均圧力がほぼノズル針15a
の噴射側の表面の圧力に降下するので互いに離れる。次
に、弁体15が閉じると、比較的軽いノズル針15a が
ノズルキャップ24に直接衝突するだけである。こうし
て、同様に遮断方向に移動する弁体部品15b がこの弁
体部品とノズル針の間に形成される液体クッションによ
り緩和され、これにより噴射弁2の最下先端の最大負荷
が求める長期間の低減を行える。
【0009】その外、この発明による噴射弁2を用いる
と、周知の解決策に比べて信頼性が高まり、例えば、制
御弁20を挟み、この弁に関連する噴射開口4を開いた
ままにして、燃料を常時緩衝室43に供給し、その結
果、噴射開口4を閉ざすまで、ノズル針15a が弁体部
品15b を離れる。
【0010】更に、この緩衝室43は好ましくは最大の
体積を有し、この体積がほぼノズル針15a の横断面と
最大 2ミリメートルの隙間に相当する。電磁弁227と
して形成された制御弁20は制御弁体38を有し、この
制御弁体38が下側端面の弁座57により、弁ケーシン
グ47内で垂直に移行し、次に水平に排出導管10に移
行する導管部分19を開閉する。この制御弁体38はそ
の弁座57から出て、導管部分19に連通する穴60′
を有する。この穴60′は制御弁体38の内部で遮断方
向に作用する遮断力を発生させるため、更に拡がる。こ
のため穴60′は制御弁体38内で同軸にこの弁体の軸
方向に移動可能に配置されたピン60により上部を制限
され、このピンの上端で制御弁体38に無関係に、この
実施例の場合、磁芯22に配置され、十分な強度を有す
るピンの下端面で支えられている。磁芯22はその下側
の平坦な多面でフォイル円板61上に直接載っている。
この円板は弁ケーシングの平坦なリング面の上に固定さ
れている。その外、磁石固定部62とその近くの部品に
切欠66が設けある。この切欠により、固定部を移動さ
せる時、この固定部を取り囲む燃料を循環させることが
できる。切欠66の横断面を適当に選択して、往復運動
する制御弁体38の緩衝作用を調節できる。
【0011】図示する噴射弁2では、このノズル針15
の上に弁体の遮断速度を高めるため他の弁25が配置さ
れている。この弁25は導入導管13を介して制御媒体
の高圧部分に接続されるリング状の室28とこの室の上
端面を閉ざすリング状弁座27を有する。この弁座は開
くと高圧部分と制御室17b の間に付加的な接続を形成
する。この弁25はノズル針15に対して同軸に延びて
いて、弁ケーシング47に気密状態で横方向に案内され
る弁体26を有すると効果的である。この円筒状の弁体
26と弁ケーシング47は共に床にリング状の室28と
この室28を閉ざす弁座27を形成する。その場合、弁
体26はノズル針15a と反対の多面で制御室17a に
突出し、他方の多面で排出導管10に制御弁20を介し
て連通する予備室17b に突出している。この予備室1
7b は弁体26中を貫通する絞りの穴23を介して制御
室17a に接続し、その周囲で弁座27を制限する。こ
の弁座は、弁体26が斜めの上部リング端部で相手側の
リング面に対して遮断状態で気密にしてケーシング穴に
接し、リング状の室28が弁体26を少なくともその上
部部分で取り囲むように形成されている。この円錐状に
形成された弁座27は円筒状にも、あるいは平坦な面に
形成できる。その外、弁体26には導入導管13を制御
室17b に接続する横方向の絞り穴21が設けてあり、
この穴21により制御媒体を高圧部分からこの制御室に
永続的接続する。
【0012】遮断位置では、弁体26は下にあるノズル
針15a に対して所定間隔を有し、更にこれ等の間に両
者を縮める圧縮バネ96が設けてあり、その間、制御弁
20解放して、これに関係する制御室17a の圧力降下
によりもたらせられるノズル針15a の開位置で、この
ノズル針15a は弁体26の下多面16に当接する。
【0013】制御弁20が遮断すると、直ぐ横方向絞り
穴21により圧力降下が予め予備室17b で行われ、こ
れに続き、弁体26がノズル針15a に対して移動し、
これにより弁座27が自動的に開く。この開放により、
高圧の制御媒体の予備室17b への付加的な導入流が流
れ、これにより、ノズル針15a は弁体26から高速で
遮断位置にされる。ノズル針が遮断位置に達し後、弁体
26が制御室17a の圧力上昇とバネ96のバネ力の支
援により再び戻り上の方に移動し、その上リング端がケ
ーシングの穴に当たり、弁座27が再び遮断位置とな
る。
【0014】図3の噴射弁2では、図示する緩衝室43
が、第一実施例のように、弁ケーシング47により直接
に取り囲まれているのでなく、弁ケーシング内で軸方向
に移動できるリング部材15d により取り囲まれてい
る。その場合、リング部材15d は弁体部品15b の下
端を形成する。入口開口4を開け閉めするノズル針15
a はこのリング部材15d の中にほぼ遊びなしに突出
し、開口4の上でリング部材15d 内に軸方向に移動可
能に配置された間隔円板15c と共に緩衝室43を制限
する。間隔円板15c の長さを適当に選んで、弁体15
により弁体26とそれに応じてケーシング部品47,5
3により形成される長さの許容公差をバランスさせるこ
とができる。ノズル針15a は少なくとも下部領域に図
示する丸くない横断面を有し、これにより弁ケーシング
の丸い穴の中に圧力室の自由空間を形成する。その他の
点では、この噴射弁2は図1の噴射弁と同じように機能
するので、詳細な説明をしない。これは、図1のものに
対して、研磨すべき表面の数が少なく、ケーシング47
内での正確な案内合わせを省けるという利点がある。こ
うして、靱性のある材料で作製でき、いずれにしても、
ノズル針15a の高い頻度で振動する昇降運動が発生す
る。
【0015】図4には、この発明に重要な部品にして噴
射弁2の他の実施例が示してある。この弁は図3の噴射
弁のように形成されている。しかし、リング部材15d
はこれに対して上部の制御弁部品15b に無関係に設け
てある。制御弁部品15b とノズル針15a はリング部
材15d 中で丸く形成した場合その中でほぼ遊びなしに
その中に導入される。しかし、この発明によれば、ノズ
ル針15a と弁部品15b の間に形成された緩衝室43
が設けてある。この緩衝室を取り囲むリング部材15d
は内部気密円管として形成され、それに応じた薄肉の壁
では金属材料の代わりに合成樹脂でも構成される。この
リング部材はノズル針15a と弁体部品15b の両端の
上に差し込み、これ等の部材と共に固定座を形成する。
これにより弁体15の緩衝機能が幾分低下する。この噴
射弁は低コストで作製でき、その中に装着されるリング
部材15d に引っ張り力を伝え、幾分リンク結合機能を
行う。このリング部材15d の内部を研磨し、ノズル針
15a と弁体部品15b に固定されない場合、この弁体
部品に端面側で嵌まる圧縮バネ97がこのバネを位置決
めするために使用される。
【0016】図5の噴射弁は図4のリング部材に似たリ
ング部材15d を有する。このリング部材は内部で弁体
部品15b に接続するのに加えてノズル針15a に接続
する領域に異なった直径を有する。このリング部材は圧
縮バネ97の上端面に支持されている。図示する実施例
では、リング部材15d 内の弁体部品15b の案内横断
面はノズルの案内横断面より大きい。従って、ノズル針
15a の完全な開放昇降運動は重なった小さな振動で達
成され、閉じる時には、弁体部品15b の運動エネルギ
はリング部材15d の直径を短くして形成される当接面
を介してリング部材15d に伝達される。
【0017】基本的に、緩衝室43は案内合わせ部に平
行に接続されている各一つの絞り穴を介して更に圧縮室
に接続できる。制御室に合流する制御媒体は、通常の場
合、燃料であり、この燃料が貯蔵室に噴射され、次いで
噴射開口を経由して燃料シリンダに噴射される。しか
し、基本的に制御媒体として別な液体も使用できるが、
燃料は噴射にのみ使用される。
【0018】更に、緩衝室43は噴射弁から離れ、圧力
室より低い圧力を有する油戻し導管に接続している。圧
力室49は、原理的に、排出導管10に応じて低圧を有
する。この発明による減衰の効果は、案内合わせ部44
により形成される貫通断面に対して案内合わせ部45に
より形成される貫通断面は 10 倍より大きない。
【0019】この発明は上に説明した実施例で十分説明
されている。補足的な変形種としては、ノズル針15a
は二部品で構成され、緩衝室がこの二つの部品のノズル
針の上に配置されることも考えられる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による解
決策により早い遮断速度で弁の先端に衝突するノズル針
に著しい減衰を与えることができる。何故なら、弁体が
直接当たる場合、弁の先端のノズルキャップがその全加
速重量を受け止める必要がないからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明による噴射弁の縦断面図である。
【図2】 図1の噴射弁の部分縦断面図である。
【図3】 噴射弁の一変形種の部分縦断面図である。
【図4】 噴射弁の他の変形種の部分縦断面図である。
【図5】 噴射弁の更に別な変形種の部分縦断面図であ
る。
【符号の説明】
2 噴射弁 4 噴射開口 10 排出導管 13 導入導管 14,49 圧力室 15 弁体 15a ノズル針 15b 弁体部品 15c 間隔円板 15d リング部材 16,25 端面 17a 制御室 17b 予備室 19 導管部品 20 制御弁 21 絞り穴 22 磁芯 24 ノズルキャップ 25 弁 26 弁体 27,57 弁座 28 リング室 38 制御弁体 43 緩衝室 44,45 案内合わせ部 47,53 弁ケーシング 49 室 60 ピン 60′ 穴 61 フォイル円板 66 切欠 70 接続リング 72 ネジナット 92 接続部 97 圧縮バネ 227 電磁弁

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一つの弁ケーシングと、この弁ケーシン
    グ内に移動可能に配置されている多部品の弁体と、圧力
    室から出る燃料の供給が弁体の制御により行われる動作
    シリンダ内に合流する少なくとも一つの噴射開口とを備
    えた、内燃機関、特にディーゼルエンジンの燃料噴射装
    置の噴射弁において、噴射開口(4)を制御するノズル
    針(15a )と対向する多部品弁体(15)の少なくと
    も一つの弁体部品(15b )との間に燃料を満たす緩衝
    室(43)が形成されていることを特徴とする噴射弁。
  2. 【請求項2】 緩衝室(43)に対して、一方でノズル
    針(15a )と弁ケーシング(47)との間に、また他
    方で弁体部品(15b )と弁ケーシング(47)との間
    にそれぞれ形成されるほぼ遊びのない案内合わせ部(4
    4,45)がそれぞれ前置および後置接続されていて、
    次いで緩衝室(43)が燃料を有する圧力室(14)に
    接続していることを特徴とする請求項1に記載の噴射
    弁。
  3. 【請求項3】 噴射弁(2)が閉じる時、弁体部品(1
    5b )に支援作用するバネ力はこれ等の弁体部品をノズ
    ル針(15a )にその端面(16)が互いに接触するま
    で近づけるが、これ等の端面は、噴射開口(4)が開く
    時、燃料が圧力室(14)から緩衝室(43)に限定さ
    れて流れるため、一定の遅れをもって離れることを特徴
    とする請求項1または2に記載の噴射弁。
  4. 【請求項4】 緩衝室(43)は案内合わせ部に平行に
    接続されたそれぞれ一つの絞り穴を介して更に圧力室
    (14)に接続していることを特徴とする請求項1〜3
    の何れか1項に記載の噴射弁。
  5. 【請求項5】 緩衝室は少なくとも一つの案内合わせ部
    を介して噴射弁から離れ、圧力室より低圧の溢れた油の
    戻し導管に接続していることを特徴とする請求項1〜4
    の何れか1項に記載の噴射弁。
  6. 【請求項6】 緩衝室(43)は弁ケーシング(47)
    から直接、あるいは弁ケーシング内で軸方向に移動可能
    なまたは固定されたリング部材(15d )により取り囲
    まれていることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項
    に記載の噴射弁。
  7. 【請求項7】 リング部材(15d )は弁体部品(15
    b )の一部であるか、または弁ケーシング(47)に無
    関係に導入されるていることを特徴とする請求項6に記
    載の噴射弁。
  8. 【請求項8】 リング部材(15d )ではノズル針(1
    5a )とこのノズル針の中に配置された間隔円板(15
    c )がほぼ遊びのないように導入され、緩衝室(43)
    が間隔円板(15c )を取り囲んでいることを特徴とす
    る請求項1〜7の何れか1項に記載の噴射弁。
  9. 【請求項9】 ノズル針は緩衝室に突出する領域内に、
    隣接する弁体部品の横断面とは異なった、あるいは大き
    いまはた小さい横断面積を有することを特徴とする請求
    項1〜8の何れか1項に記載の噴射弁。
  10. 【請求項10】 リング部材(15d )の弁体部品(1
    5b )の案内横断面はノズル針(15a )の案内横断面
    より大きく、遮断時に弁体部品(15b )の運動エネル
    ギはリング部材の直径減少により形成される当接面によ
    りリング部材(15d )に伝達されることを特徴とする
    請求項9に記載の噴射弁。
JP10423695A 1994-05-02 1995-04-27 内燃機関の燃料噴射装置の噴射弁 Expired - Lifetime JP3710163B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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