JPH0432226B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特許請求の範囲第１項の上位概念に
記載の形式の内燃機関用の燃料噴射ノズル、特に
低温始動弁に関する。

燃料噴射ノズルにおいて弁ニードルの開放行程
運動を制御するために調節ピストンを設けること
は公知である。該調節ピストンは一方の側で弁ニ
ードルと協働するストツパを有していてかつ他方
の側で例えば圧力下にある燃料によつて負荷され
る。このばあいこのような調節ピストンは液力式
の前行程制限部材を成し、かつ弁ニードルに作用
する燃料の圧力に応じて調節ピストンは一時的に
弁ニードルの行程運動をロツクするがしかし、調
節ピストンの直径は弁ニードルの直径よりも小さ
くされているか、もしくは搬送量に応じて高い圧
力に達したばあいに調節ピストンの抵抗が克服さ
れて、弁ニードルが更に押しずらされるように設
計されるので、例えば附加的な噴射開口を開放制
御することができる（ドイツ連邦共和国特許出願
公開第2711902号および第2711389号明細書）。

調節ピストンの緩衝されずに行なわれる運動に
基づいて摩耗が増大させられ、更に噴射の最後で
必要とされる負荷軽減中圧力導管内に空洞が生じ
て場合によつては生ずる吸引作用が調節ピストン
に及ぼされたばあいには、調節ピストンは規定さ
れた位置を占めることができず、これによつて前
行程が増大させられるようになる。噴射開始時に
は調節ピストンと弁ニードルとが対向する運動を
行なうために全機構の挙動は不安定なものとな
る。

従つて一般的な機能改善のためにかつ不安定性
および摩耗を除くために調節ピストンが支障なく
支承された燃料噴射ノズルが必要とされる。

それ故本発明の課題は、弁ニードルに対して調
節ピストンの出発位置を正確に規定できかつこれ
によつて弁機構全体の挙動を安定させることにあ
る。

前記課題は本発明によれば、特許請求の範囲第
１項の特徴部分に記載の本発明による燃料噴射ノ
ズルによつて解決された。

本発明の構成によつて、液力式の前行程制限部
材を成す調節ピストンが閉鎖ばねによつて形成さ
れた弾性的なストツパに支持されていることによ
つて、剛性的なストツパに比して摩耗が減少され
ると同時に動的な挙動が改善される。何故ならば
調節ピストンの動的な力によつて閉鎖力を高める
ためにかつ弁ニードルを迅速に閉鎖するために予
め緊縮された閉鎖ばねが圧縮されるからである。

更に、調節ピストンに作用する戻しばねによつ
て、調節ピストンの規定された出発位置が得られ
るので、調節ピストンと弁ニードルとは個々の噴
射過程の間で制御不能な対向運動を行うことはな
く、しかもそれぞれ次の圧縮段階に際して弁ニー
ドルと調節ピストンとの安定した規定された位置
が保証される。これによつて調節ピストンによつ
て生ぜしめられる液力式の前行程制限範囲内で与
えられる前行程を申し分なく予め規定できるよう
になる。

本発明の有利な実施態様は特許請求の範囲第２
項以降に記載されている。

本発明の別の有利な実施態様は、弁ニードルに
おけるばね皿の形式および構成によつて得られ、
このばね皿は閉鎖ばねの力を該ばね皿の背部に位
置する弁ニードル端部に伝達し、更に同時にばね
皿には調節ピストンによつて形成されたストツパ
が作用する。少なくともストツパを形成する調節
ピストンのピンおよび（または）弁ニードルの範
囲のピンとばね皿に設けられた環状突起とのテレ
スコープ式の係合によつて、ばね皿を確実に傾倒
させることなく支承し、かつ摩耗を減少させるこ
とができる。このばあい調節ピストン延長ピンの
ためにストツパがばね皿の内部で閉鎖ばねの支え
部の下側に配置されると有利である。

次に図示の実施例につき本発明を説明する。

第１図および第２図はそれぞれ本発明による燃
料噴射ノズルの縦断面図を図示しており、このば
あい両図面では同じ構成部材のために同じ符号が
使用されている。第１図および第２図で図示され
た燃料噴射ノズル１はノズル体２を有しており、
該ノズル体２内には弁ニードル３が軸方向で滑動
可能にかつ噴射開口（図示せず）を制御するよう
に配置されている。噴射開口を有する本来のノズ
ル範囲の特別な構成は本発明にとつて余り重要で
はないので、弁ニードル３およびノズル体２は第
１図および第２図では概念的にのみ図示されてい
る。従つてノズルを複式ノズル、ホールノズル又
はピストンノズルとして構成することができ、こ
のばあい、例えば燃料搬送量がわずかでかつこれ
に相応して燃料圧力がわずかであるばあいに小さ
な噴射横断面を開放する弁ニードルの開放行程が
生ぜしめられるのに対して、搬送量が多くかつ行
程が大きいばあいに大きな噴射横断面を開放する
ように、ノズル開口を軸方向でずらして配置する
ことができる。これに相応してストツパまでの弁
ニードルの運動によつて規定された前行程h₁およ
び調節ピストン又は弁ニードル用の定置のストツ
パによつて得られる、前行程を含む全行程が生ぜ
しめられる。このことについては下記において詳
述する。

弁ニードル３は閉鎖ばね４によつて負荷されて
いてかつノズル体２と協働して圧力室を形成す
る。この圧力室は図示されていないがしかし、こ
の圧力室には圧力接続部６から通路５を介して圧
力下にある燃料が供給される。閉鎖ばね４は、ノ
ズルホルダ８によつて形成されているばね室７内
に配置されており、閉鎖ばね４は下側のばね皿９
を介して弁ニードル３に作用している。

ノズル体２は押えナツト１０を介してノズルホ
ルダ８に保持されて固定的に締付けられており、
このばあいノズル体２とノズルホルダ８との間に
更に中間板１１を配置することができる。更にノ
ズルホルダ８内では軸方向に滑動可能に調節ピス
トン１２が支承されており、該調節ピストン１２
は延長ピン１２ａを介してばね皿９と協働して弁
ニードル３の行程（前行程h₁）用のストツパ１３
を形成する。調節ピストン１２の他方の端面では
該調節ピストン１２は圧力接続部６のところで供
給された圧力下にある燃料によつて負荷され、こ
の燃料は孔１４を介して供給される。漏れ接続部
１５を介してばね室７は圧力負荷軽減される。

閉鎖ばね４は弁ニードル３とは反対側の端部で
場合によつては中間板を介して上側のばね皿１６
に当て付けられており、このばあい上側のばね皿
１６は調節ピストン１２もしくは該調節ピストン
１２の延長ピン１２ａ用の、ノズルホルダ８によ
つて形成された貫通孔の環状肩１７に当て付けら
れている。従つて閉鎖ばね１４は上側のばね皿１
６を上方で該ばね皿のストツパに圧着し、かつ他
面では第１図および第２図から明らかなように、
調節ピストン１２はばね弾性的なストツパを形成
して閉鎖ばね４に載設されており、このばあい図
示の実施例では調節ピストン１２に設けられたつ
ば１８が上側のばね皿１６上に、例えばばね皿１
６の上方にのびる内側の環状突起１９に支えられ
ている。

更に調節ピストン１２用の戻しばね２０が設け
られており、該戻しばね２０は図示の実施例では
閉鎖ばね４の内側でしかも調節ピストン１２の延
長ピン１２ａを取り囲むように配置されている。
戻しばね２０は圧縮ばねとして形成されていてか
つ一方では上方で（図平面でみて）上側のばね皿
１６に支えられかつ他方では調節ピストンの延長
ピン１２ａの突出したつばに支えられている。こ
のために図示の実施例では環状保持体２１が設け
られており、該環状保持体２１は内側で延長ピン
１２ａの突出したつばに当て付けられるか又は延
長ピン１２ａの半径方向で外方に拡大された肩２
２ａに当て付けられていてかつ環状保持体自体は
環状切欠き内で戻しばね２０の下端を支承してい
る。

第１図および第２図で図示された燃料噴射ノズ
ルは次のように働く。図示されてない噴射ポンプ
から圧力下で供給された燃料が弁ニードル３とノ
ズル体２との間に形成された圧力室内に達する
と、圧力が十分であれば弁ニードル３はその弁座
から持ち上げられ、このばあい開放方向で作用す
るニードル面が急激に拡大されるので、弁ニード
ル３は前行程を克服して調節ピストン１２の延長
ピン１２ａによつて形成された第１のストツパ１
３にまで押しずらされる。このばあい同時に最下
部の噴射開口又は第１の高さに配置された噴射開
口が開放制御される。このような開放制御は噴射
ノズルの所定の使用例において、噴射ノズルが例
えば低温始動弁として使用されるばあい、無負荷
運転に相応するか又は第１の制限された燃料量供
給に相応している。調節ピストン１２は戻しばね
２０によつて常時前行程h₁を規定する所定の位置
で保持されかつこれによつて、噴射の最後で負荷
軽減中圧力導管内に空洞が生じて場合によつては
生ずる吸引作用が調節ピストンに及ぼされたばあ
いでも維持される規定された位置に位置決められ
る。戻しばね２０によつて調節ピストン１２はこ
のように規定されたストツパ位置で維持されかつ
前行程をコンスタントに維持する。このばあい同
時に弁ニードルと調節ピストンとこれらによつて
形成されたストツパとから成る全機構の安定した
挙動が保証される。

同時に調節ピストン１２は閉鎖ばね４によつて
形成されたストツパに載設しており更に、搬送量
が一層増大した際に燃料が、調節ピストンの上側
の端面に作用する燃料圧力が更に押しずらされる
弁ニードルによつて克服されかつこれによつて場
合によつては附加的な噴射開口が開放制御される
ような圧力に達したぱあいに始めて調節ピストン
は前記ストツパから持ち上げられる。

更に調節ピストンのばね弾性的なストツパによ
つて噴射の最後で調節ピストンがその出発位置に
戻るばあいに調節ピストンは弾性的に受け止めら
れひいては摩耗が減少される。このばあい更に調
節ピストンの動的な運動力によつて迅速な弁ニー
ドル閉鎖が得られる。何故ならば調節ピストンは
予じめ緊縮されたばねを圧縮しかつこのようにし
て弁ニードルに作用する閉鎖力を高めるからであ
る。

本発明の有利な実施例によれば、圧縮皿又はば
ね皿の少なくとも１つに、弁ニードル３および
（または）調節ピストン１２のそれぞれ接触又は
当接するピンを円筒状の保持壁の形状で取り囲む
つば状の突起２２が設けられている。これによつ
てそれぞれのばね皿１６および（または）９に作
用するピンのためにストツパがばね皿内部に移さ
れる。このようにして閉鎖ばねによつてもたらさ
れる圧縮保持作用を越えたばね皿に対する附加的
な保持作用が得られかつばね皿の傾倒が確実に回
避される。同時に摩擦作用が著しく減少される。

第１図で図示されたばね皿９の実施例では、調
節ピストン１２の延長ピン１２ａのストツパ１３
を取り囲む第１のつば状の著しく引き出された支
持壁を成す突起２２と上流側のニードルピン３ａ
を受容するための本実施例では余り引き出されて
いない下側の支持壁を成す突起２３とが明らかに
されている。

有利な実施例では前行程を形成するばね皿９に
おけるストツパは、ばね皿９に設けられた外側の
環状面２４によつて形成されているばね支え部の
下側に位置している。

第２図で図示された実施例では上側のばね皿１
６′はつば状の突出した内側の環状壁２５を有し
ており、該環状壁２５はばね皿１６′を貫通する
調節ピストン１２の延長ピン１２ａを取り囲みか
つこのようにして傾倒を生ぜしめることなしに軸
方向および半径方向の固定位置を保証する。下側
のばね皿９′は、調節ピストン延長ピンとばね皿
との間のストツパがばね支え部よりも高く位置す
るということだけを違えてほぼ第１図の実施例の
ばあいのように形成されている。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の２つの実施例を示すものであつ
て、第１図は調節ピストンを支えるためのばね弾
性的なストツパと調節ピストン用の戻しばねとを
有する本発明による燃料噴射ノズルの第１実施例
の縦断面図、第２図はほぼ調節ピストンと弁ニー
ドルとの範囲のばね皿が異なつて形成されている
第２実施例の縦断面図である。 １………燃料噴射ノズル、２……ノズル体、３
……弁ニードル、３ａ……ニードルピン、４……
閉鎖ばね、５……通路、６……圧力接続部、７…
…ばね室、８……ノズルホルダ、９，９′，１６，
１６′……ばね皿、１０……押えナツト、１１…
…中間板、１２……調節ピストン、１２ａ……延
長ピン、１３……ストツパ、１４……孔、１５…
…漏れ接続部、１７……環状肩、１８……つば、
１９……環状突起、２０……戻しばね、２１……
環状保持体、２２，２３……突起、２２ａ……
肩、２４……環状面、２５……環状壁、h₁…前行
程。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関用の燃料噴射ノズル１であつて、弁
   ニードル３が常時閉鎖ばね４によつて及び前行程
   を進んだ後で付加的に調節ピストン１２によつて
   閉鎖方向に負荷されており、この調節ピストン１
   ２が供給される燃料の圧力によつて又は制御圧力
   によつて負荷されていてかつ弁ニードル３の閉鎖
   位置並びに前行程範囲において閉鎖ばね４によつ
   て負荷されたストツパとして用いられるばね皿１
   ６に支持されており、更に、調節ピストン１２が
   弁ニードル用の前行程・ストツパ１３を形成する
   延長ピン１２ａによつてばね皿１６内の貫通孔を
   貫通している形式のものにおいて、調節ピストン
   １２のために固有の戻しばね２０が設けられてお
   り、この戻しばね２０が圧縮ばねとして形成され
   て、弁ニードル３の前行程h₁用の規定されたスト
   ツパ１３を形成するために調節ピストン１２を調
   節ピストンに面した弁ニードル端部の方向でスト
   ツパ１６に押し付けていることを特徴とする、内
   燃機関用の燃料噴射ノズル。 ２ 調節ピストン１２用の戻しばね２０がノズル
   ホルダ８によつて形成されたばね室７内で弁ニー
   ドル３用の閉鎖ばね４の内側に配置されていてか
   つ一方では前行程用のストツパ１３を形成する調
   節ピストン１２の延長ピン１２ａの環状保持体２
   １に、他方では上側のばね皿１６に支えられてい
   る、特許請求の範囲第１項記載の燃料噴射ノズ
   ル。 ３ 閉鎖ばね４を支持するばね皿９，１６の少な
   くとも１つに内側のつば状の突起２２，２３，２
   ５が設けられており、該突起２２，２３，２５が
   ばね皿に接触するか又はばね皿を貫通するそれぞ
   れのピン３ａ，１２ａを取り囲んでいる、特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の燃料噴射ノズ
   ル。 ４ 調節ピストン１２につば１８が設けられてお
   り、該つば１８が上側のばね皿１６の内側の環状
   突起１９に載設されている、特許請求の範囲第１
   項から第３項までのいずれか１項記載の燃料噴射
   ノズル。 ５ 調節ピストン１２の延長ピン１２ａと弁ニー
   ドル３との間の下側のばね皿９が両側でつば状の
   環状の突起２２，２３を有している、特許請求の
   範囲第３項記載の燃料噴射ノズル。 ６ 下側のばね皿９によつて形成された前行程h₁
   用のストツパ１３がばね皿の内部でばね支え部の
   下側に配置されている、特許請求の範囲第５項記
   載の燃料噴射ノズル。 ７ 上側のばね皿１６¹が、調節ピストン１２の
   貫通する延長ピン１２ａを取り囲む下向きのつば
   状の円筒形の環状壁２５を有している、特許請求
   の範囲第３項記載の燃料噴射ノズル。