JPH11500513A - 内燃機関用燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 固体にエネルギーを蓄積する原理に従って作動し、ほとんど抵抗を受けない加速段階でエネルギーを蓄積する送出ピストン（３５、２４）を備えた往復ポンプとして構成された燃料噴射装置に関する。この運動エネルギーは、圧力室（６６）にある燃料に急激に伝達され、噴射ノズルを介して燃料を噴射するための圧力波を生成する。この抵抗を受けない加速段階を遮断する手段は、弁体（５０）と送出ピストン（３５、２４）に形成された弁座（５７）を備えるバルブとして構成されている。前記圧力を生成するために、このバルブは圧力室を閉鎖し、送出ピストン（３５、２４）の運動エネルギーをこの圧力室（６６）内の燃料に伝達する。前記弁座（５７）と弁体（５０）とは、送出ピストン（３５、２４）の噴射方向の前方に位置しており、前記圧力室（６６）を送出ピストン（３５、２４）から分離している。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 内燃機関用燃料噴射装置 本発明は、固体にエネルギーを蓄積する原理(solid-state energy storage pr inciple)に従って作動する燃料噴射装置に関し、さらに詳しくは特許請求の範囲 第１項の前提部分に記載された２ストロークエンジン用の燃料噴射装置に関する 。 このような燃料噴射装置は、ヨーロッパ特許第６２９，２６５号の図１３から 図１９に記載されている。これらの装置は、いわゆるポンプストロークと圧力の 急激な上昇を伴ったノズル原理に従って作動する。これらの装置では、送出プラ ンジャとして機能し、軸方向の一方の側に延び、かつ電磁的に作動する噴射ポン プを有するアマーチュアの初期の加速されたストロークの部分が提供される。こ のポンプシステムにおいて燃料を送出するアーマチュアは、流体燃料に圧力形成 をすることなく移動するようになっている。この初期ストロークの間、送出プラ ンジャ及び／またはアーマチュアは、運動エネルギーを吸収しかつそれを蓄積す る。このポンプシステムの燃料流路によって確保される所定の流体スペースは、 本プロセスにおける燃料の移動に利用される。送出プランジャの抵抗のない初期 移動中の 燃料流路における突然の所定の遮断の結果及び送出プランジャのその後の移動に よって、送出プランジャと例えばスプリングで付勢されて閉鎖状態にある噴出ノ ズルとの間及び／またはそれらの中のいわゆる圧力空間とされる回路の空間的な 領域に位置する所定量の燃料に、その蓄積された運動エネルギーを与えて圧力の 急激な上昇をもたらす。この突然の遮断は、前記アーマチュアに設けられ、前記 アーマチュアの動作によって作動するバルブ装置によって引き起こされる。この 空間的な領域は、前記回路を遮断することによって形成されるか、あるいは別々 に遮断される。例えば、６０バールの燃料における急激な圧力形成は、例えば１ ０００分の１秒という非常に短い時間の間に噴射ノズルを開放せしめ、該噴射ノ ズルを介して燃料を内燃エンジンの燃焼空間に噴射せしめる。 これらのポンプ及びノズルを有するシステムは、例えばヨーロッパ特許第６２ ９，２６５号において公知である。この装置は、電磁的に駆動される往復プラン ジャポンプ１と噴射ノズル２（図１参照）とを備えている。これらのポンプ及び ノズルシステムは、特に２ストロークエンジンにおいて実用性があることが分か った。なぜなら、２ストロークエンジンではオーバーフロー流路及び排気流路３ が同時に開放することから、掃気(scavenging)ロスのために大量の汚染物質が排 出されることが以前より知られており、また排気流路３を通って多くの燃料が流 出するため大量の 燃料が消費されるためである。上述したポンプ・ノズルシステムでは、燃料の消 費を減少し、汚染物質の排出を大幅に減少することができた。しかも、低速にお ける不規則な点火によって引き起こされる従来のエンジンの不規則な動作は、ほ とんど完全に防ぐことができた。この従来の装置では、燃料は、非常に短時間で シリンダ５の燃焼空間４に直接噴射され、より詳しくは、排気流路３がほとんど 閉鎖した状態で噴射される。また、この装置では、ポンプ及びノズルシステムを 最適化するため制御システム６が設けられており、例えばマイクロプロセッサな どにより噴射時間及び燃料噴射量などを制御するようになっている。この燃料噴 射時間は、温度センサー７や、スロットルバルブ開閉メーター８や、クランク角 度センサー９の負荷の関数として決められる。上記マイクロプロセッサは、この ポンプ及びノズルシステムによって燃料の供給を受けるプランジャ−シリンダ装 置の点火システム１０をも制御する。 これらのポンプ及びノズルシステムによれば、他の２ストロークエンジンに比 べ炭化水素の排出は飛躍的に減少する。特に、低速における走行特性も同時に改 善される。また、一酸化炭素（ＣＯ）及び潤滑油用オイルの排出も非常に少量と なる。そのため、この種の２ストロークエンジンは、排出値において４ストロー クエンジンと比較できるものとなり、その一方２ストロークエンジンに特有な低 重量であって高性能を有することが可能となる。 上述したようなポンプ及びノズルシステムにおいては、燃料回路用の空間は圧 力室と送出プランジャあるいはアーマチュアに形成された空間（アーマチュア空 間）により形成される。この圧力空間は、静的圧力バルブによる圧力空間から分 離された部分的な圧力領域である。そこにおいて、アーマチュアの運動エネルギ ーが燃料に伝達され。また、アーマチュア空間は、加速されたストロークの一部 の間に、抵抗なく移動する燃料が流れることができる部分的空間領域である。 既知のポンプ・ノズルシステムによれば、アーマチュア空間はハウジングに形 成された開孔を介して燃料オーバーフロー装置あるいは燃料掃気装置に接続する ことができ、その結果、燃料は、アーマチュアの噴射動作の間及び／またはポン プ及び／またはエンジンの始動段階の間、この部分的な空間領域を通って送るこ とができる。たとえば冷却された気泡のない燃料によるこのフロッディングまた は掃気は、アーマチュア空間における気泡を含む燃料を除去せしめ、アーマチュ ア空間及びその周囲を冷却し、発熱及びキャビテーションによる気泡の形成を著 しく抑制する。 特別な状況、例えば電気的なエネルギーやアーマチュアの摩擦などによって作 動中にポンプ・ノズルシステムに発生する熱によって燃料が影響を受けた場合、 気泡が圧力空間に侵入することがある。これは、ポンプ・ノズルシステムに悪影 響を与え、特に噴射工程に悪影響を与える。 本発明の目的は、主として、ガス気泡が圧力空間に侵入することを回避するこ とにあり、特に前述したポンプ・ノズルシステムの圧力空間におけるガス気泡の 生成を回避することにある。 この目的は、請求の範囲第１項の特徴部分によって達成される。そして、本発 明の利点のある展開は、従属項に記載されている。 従って、本発明は、アーマチュア及び／または送出プランジャ部材に蓄積され たエネルギを燃料に伝達するための圧力室を備えている。この圧力室は、アーマ チュア空間またはアーマチュア領域から分離して形成されており、抵抗のない移 動を遮断するバルブがアーマチュア空間の外部に配設されている。その結果、ア ーマチュア空間で発生した熱は、直接圧力室には伝達されず、噴射プロセスの間 に圧縮される燃料の発熱及び気泡の発生のリスクを大幅に減少させる。また、圧 力室は自由にアクセス可能になており、そのためより冷却するために例えば冷却 リブ及び／または直接的な燃料送出ラインを備えることができるようになってい る。その結果、新しいかつ冷却された燃料だけが圧力室に存在するようになって いる。さらに、圧力室は、該圧力室に必ず少量の燃料だけが存在するように小容 積の設計となっており、それにより気泡の発生に関する主なリスクは既に減少し ている。 また、燃料が直接供給される小さなフラッディング空間 のために、少量の燃料だけを掃気することも必要である。 アーマチュアの二重または両側における軸方向案内は、従来のように例えばア ーマチュアが傾いて移動することにより生じる摩擦の減少をもたらし、それによ る熱の発生を減少させる。 ガス気泡による機能的な損失及び／または燃料の発熱は、ほとんど除去される 。 アーマチュアの両側を用いた軸方向の案内は、前述した問題を改善するだけで はない。ポンプ・ノズルシステムの他の従来例では、アーマチュアの両サイドの 軸方向の案内は、空間的形状の簡略化と、物理的な形状の簡略化とそれによる同 質化と、アーマチュア及び／またはポンプの組立の簡略化をもたらす。それだけ ではなく、さらに、アーマチュアの径方向振動の減少をももたらす。この径方向 振動は、従来のポンプ・ノズルシステムでは、単に片側で軸方向案内をしており また不可避かつ不必要なあそびがあったことから生じていた。また、この両側に おいて軸方向の案内を行うことは、アーマチュアの外側表面とポンプのシリンダ 内面との間において過度に高い摩擦が生じるのを減少させる。この振動は、噴射 プロセスの再現性には逆効果である。 以下、図面を参照して、本発明の好適実施例について詳細に説明する。 図面の簡単な説明 図１は、単気筒２サイクルエンジン用の燃料噴射装置の構成を示す概略図であ る。 図２は、本発明の燃料噴射装置の第１実施例の縦断面図である。 図３は、図２の噴射ポンプのアーマチュアの断面図である。 図４は、図２における噴射ポンプの弁体の断面図である。 図５は、本発明の燃料噴射装置の第２実施例の縦断面図である。 図６は、静的圧力バルブの縦断面図である。 好適実施例の説明 本発明の内燃機関用の燃料噴射装置は、電磁駆動の往復プランジャポンプ１と して構成されている。このポンプは、エネルギー蓄積原理に従って作動し、簡単 な急激な圧力上昇によって燃料が内燃機関用エンジンに噴射されるようになって いる。 本発明の往復プランジャポンプ１の第１実施例は、図２ないし図４に示されて いる。 この往復プランジャポンプ１は、円筒状のポンプケーシング１５を有している 。このポンプケーシングは、本質的に細長い形状を有し、かつアーマチュア用の 開孔（内孔）１６、バルブ用開孔（内孔）１７及び圧力室用開孔（内孔） １８を有している。これらの孔は、ポンプケーシング１５の中でそれぞれの後方 に設けられており、ポンプケーシング全体を通って伸びる通路を形成している。 すなわち、アーマチュア用内孔１６は、バルブ用開孔１７の噴射方向後方に設け られており、圧力室用開孔１８はバルブ用開孔１７の噴射方向前方に設けられて いる。これらの開孔１６、１７、１８は、ポンプケーシング１５の長手軸１９に 対して同軸上に設けられている。アーマチュア用内孔１６及び圧力室用開孔１８ は、それぞれバルブ用開孔１７よりも大きな内径を有している。そのため、アー マチュア用開孔１６とバルブ用開孔１７とは、第１のリング状段部２１を介して 相互に分離されている。また、バルブ用開孔１７と圧力室用開孔１８とは、第２ のリング状段部２２によって相互に分離されている。 アーマチュア用開孔１６は、径方向においてアーマチュア用空間２３を区画し ている。このアーマチュア用空間２３には、ほぼ円筒状のアーマチュア２４が配 設されており、長手軸方向において前後に移動可能となっている。このアーマチ ュア空間は、第１のリング状段部２１によって軸方向前方側が区画されており、 また円筒状の閉止プラグ２６の前方端面２５によって後方側が区画されている。 この閉止プラグ２６は、噴射方向後方において開口しているアーマチュア用開孔 １６の端部にねじ込まれている。 アーマチュア２４は、実質的に円筒状の部材から形成さ れており、噴射方向に位置する前方端面２９と後方端面２８と外周面３０を有し ている。このアーマチュア２４の後方端面２８からほぼアーマチュア２４の長手 方向の中心部にかけて、アーマチュア２４の外側が後方から前方に向かって円錐 状の面を有するように、外周面３０の構成材料が除去されている。アーマチュア ２４は、その外周面３０とアーマチュア用開孔１６の内周面との間に遊びを介し て挿入されており、アーマチュア２４がアーマチュア用開孔１６内で前後に移動 したときに、アーマチュア２４が傾いて動く間だけアーマチュア用開孔１６の内 周面に接触し、その結果アーマチュア２４とアーマチュア用開孔１６の間の摩擦 は低く維持される。アーマチュア２４に円錐面３１を形成したことから、接触面 とそれによる摩擦領域はさらに減少し、その結果アーマチュア２４とアーマチュ ア用開孔１６の内面との間の摩擦とそれによる発熱はさらに減少する。アーマチ ュア２４には、その外周面３０の領域に、少なくとも１つの、好ましくは２以上 の長手軸方向に伸びる溝３２が形成されている。このアーマチュア２４は、図３ に示すような断面形状を有しており、横方向に配設された２つの半円状部材２４ ａと、これらの半円状部材２４ａの間の領域における２つの幅広の平坦な溝３２ とを有している。連続した開孔３３がアーマチュア２４の長手軸方向に同心状に 設けられている。 流路空間３６をなす送出プランジャパイプ３５がアーマ チュア２４の開孔３３に挿入されている。送出プランジャパイプ３５が係合する プラスチックリング３７がアーマチュア２４の前方端面２９に接触している。こ のプラスチックリング３７には、対応するベアリングリング３９まで伸びる螺旋 スプリング３８が前方に向けて支持されている。このベアリングリング３９は、 アーマチュア用開孔１６の第１のリング状段部２１に支持されている。 送出プランジャパイプ３５は、摩擦力によりロックされる方法でアーマチュア ２４に連結されている。送出プランジャパイプ３５とアーマチュア２４を含むこ のユニットは、以下「送出プランジャ部材４４」として説明される。この送出プ ランジャ部材４４は、単一の部品から形成してもよく、また単一部材に設計して もよい。 バルブ用開孔１７には、ガイドパイプ４０が確実にロックした状態で設けられ ている。このガイドパイプ４０は、螺旋スプリング３８の内側領域においてアー マチュア用空間２３の中に後方に向かって伸びている。このガイドパイプ４０の 噴出方向前方端部には、外側に突出したリング状ウェブ４１が設けられている。 このウェブ４１は、第２のリング状段部２２に後方に向かって支持されている。 このリング状ウェブ４１は、完全ではないが圧力室用開孔１８の内面まで径方向 に延出しており、それにより狭い円筒状のギャップ４２がリング状ウェブ４１と 圧力室用開孔１８との間に形成されている。ガイドパイプ４０は、このリン グ状ウェブ４１によって後方へ向かって軸方向に移動しないように固定されてい る。 アーマチュア２４に摩擦力によりロックする方法で連結されている送出プラン ジャパイプ３５の前方は、ガイドパイプ４０の中に向かって伸びており、またそ の後方は閉止プラグ２６の軸方向めくら孔４３の中に伸びている。そのため、こ の送出プランジャパイプ３５は、その前方端部４５及び後方端部４６の両方の位 置で、噴出方向に案内されている。この細長い送出プランジャパイプ３５がその 端部４５及び４６の両端部において案内される構成は、送出プランジャ部材４４ を傾くことなく案内することができ、その結果アーマチュア２４とアーマチュア 用開孔１６の内面との間の好ましくない摩擦を確実に回避できる。 弁体５０は、本質的に円筒状でかつ細長いピン形状の剛体から成り、前方端面 ５１及び後方端面５２と外周面５３とを有している。この弁体５０は、ガイドパ イプ４０の前方領域内において軸方向に変位可能に取り付けられている。弁体５ ０の外径は、ガイドパイプ４０の通路のクリアランス幅に対応している。この弁 体５０の前方側のほぼ端部付近において、リング状ウェブ５４が該弁体５０の外 面５３に設けられている。ガイドパイプ４０のリング状ウェブ４１は、弁体５０ の休止位置において弁体５０のリング状ウェブ５４に対して当接しており、後者 がそれ以上後方に移動できないようになっている。図４に示すように、この弁 体５０の外周面には、長手軸方向に伸びる３本の溝５５が設けられている。そし て、リング状ウェブ５４はこれらの溝５５の領域を遮断している。 この弁体５０の後方端面５２の縁部領域は円錐形状に形成されており、送出プ ランジャパイプ３５の前方端部４５の端面と協働するようになっている。この送 出プランジャパイプ３５の前方端部４５の空間的な形状は、弁体５０の後方端面 ５２と対応するように送出プランジャパイプ３５の内縁が面取りされたものであ り、また送出プランジャパイプ３５の内壁部は内側方向に幾分切り欠かれている 。この送出プランジャパイプ３５は、それ故、その前方端部４５によって弁体５ ０に対する弁座５７を形成することになる。この弁体５０の後方端面５２が弁座 ５７に着座すると、弁体５０の外周領域に設けられた溝５５を通る経路が遮断さ れる。 この弁体５０のガイドパイプ４０の外へ向かって圧力室用開孔１８に突出した 領域は、圧力室部材６０によって取り囲まれている。この圧力室部材６０は、円 筒状壁部６１と前方端壁部６２とを備えており、穴又は開孔６３が前記前方端壁 部６２の中央に形成されている。この圧力室部材６０の円筒状壁部６１は、確実 にロックする態様で圧力室用開孔１８に圧入されている。この場合、この圧力室 部材６０は、その円筒状壁部６１の自由端にある端面６４がガイドパイプ４０の 外側に突出するリング状ウェブ４１に対 して当接するように配設されている。また、前記圧力室部材６０には、圧力室６ ６と燃料供給開口７６との間の連通を提供する複数の径方向の開口６５が形成さ れている。 この圧力室部材６０は、その内部に圧力室６６を区画形成している。この圧力 室６６に弁体５０が入り込み、圧力室６６内の燃料を圧縮する。この圧力室６６ は、その噴出方向後方領域を有しており、この領域は圧力室部材６０の長さの約 半分以上にわたって伸びており、前方領域より大きなクリアランス幅が形成され ている。この後方領域における大きなクリアランス幅は、弁体５０のリング状ウ ェブ５４が小さな遊びを介して圧力室６６に入り込むことができる程度の寸法と なっている。ここで、前方領域のクリアランス幅は、リング状ウェブ５４から前 方に向かって伸びる弁体５０の領域と該領域を取り囲む螺旋スプリング６７に対 してだけ十分なスペースがある程度の寸法となっている。その結果、圧力室６６ は、噴射過程の間に行われる弁体５０の急激な運動の間に要求される空間よりも ほんの僅かだけ大きくなるように設計されている。 前記螺旋スプリング６７の一端は、圧力室部材６０の前方端壁部６２の内側に 着座しており、また該スプリングの他端は、弁体５０に、特にそのリング状ウェ ブ５４に対して押し付けられており、その結果、このスプリングは弁体５０及び 圧力室部材６０を別々に押圧している。 圧力室部材６０は、連結部材７０によって、噴射方向前 方に向かって軸方向に固定されている。この連結部材７０は、前方側が開放した 圧力室用開孔１８の端部にねじ込まれている。連結部材７０は、弁体５０が螺旋 スプリング６７によって後方に向かって常時付勢されるように、軸方向前方にお いての圧力室部材６０の位置を規定している。この連結部材７０の外側は、燃料 送出ライン７２を接続するための開口７１を有するように設計されている（図１ 参照）。この連結部材７０は、長手軸方向に連続した開孔７３を有しており、該 開孔７３内には静圧バルブ７４が収容されている。この静圧バルブ７４は、好ま しくは、前記圧力室部材６０と隣接して設けられる。 この圧力室部材６０は、その外周にリング状溝６８を備えており、該溝６８に はプラスチック製のシールリング６９が取り付けられている。このシールリング ６９は、圧力室部材６０を圧力室用開孔１８の内面に対してシールするものであ る。 燃料の供給のために、圧力室用開孔１８の領域においてポンプケーシング１５ に燃料供給開口７６が設けられている。この燃料供給開口７６は、圧力室部材６ ０における開口６５に連通することができるようになっている。ポンプケーシン グ１５の外側において、前記燃料供給開口７６は、燃料供給バルブ７８用のソケ ット７７によって取り囲まれている。この燃料供給バルブ７８はソケット７７の 中にねじ込まれている。この燃料供給バルブ７８は、バルブケー シング７９を備えた逆止弁として設計されている。このバルブケーシング７９は 、２個の軸方向に並んだ開孔８０、８１を有している。ポンプケーシング側の開 孔８０は、開孔８１より大きな内径を有しており、そのためこれらの２個の開孔 の間には、球体８３用の弁座８２をなすリング状の段部が形成されている。この 球体８３は、スプリング８４によって弁座８２に付勢されている。このスプリン グ８４は、開孔８０内で燃料供給開口７６の周囲の領域においてポンプケーシン グ１５に支持されている。そのため、外部から加圧状態で送られてきた燃料が弁 座８２から球体８３を引き離し、燃料が開孔８０及び燃料供給開口７６を介して 圧力室用開孔１８に送り込まれる。 圧力室６６から、弁体５０の溝５５と、送出プランジャパイプ３５と弁体５０ の後方端面５２との間の距離と、送出プランジャパイプ３５の流路空間３６とを 介して、閉止プラグ２６のめくら穴４３まで通路が伸びている。このめくら穴（ めくら開口）４３は、長手軸方向に設けられており、アーマチュア用空間２３の 中に開口している。このめくら穴４３は、閉止プラグ２６の全長の約２／３から ３／４にわたって伸びている。このめくら穴４３の後方領域からは、１又は好ま しくは２以上の長い開孔が閉止プラグ２６の前方端面２５の外周領域８９まで伸 びており、アーマチュア用空間２３とめくら穴４３との間で連通を提供している 。 前記第１のリング状段部２１の外周領域には、燃料排出用開口として外側に伸 びる開孔９０が設けられている。この開孔９０は、燃料戻りライン９２への接続 のための連結部材９１を介して外部に伸びている（図１参照）。 この円筒状の閉止プラグ２６は、その外面に、円周方向外側に突出するリング 状ウェブ９３を有している。このリング状ウェブ９３は、ロックリング９４を軸 方向に固定するための機能をも有している。このロックリング９４は、ポンプケ ーシング１５あるいはロックリング９４に直接隣接して設けられているコイルケ ース用円筒状部材９５の外側の周りに係合している。このロックリング９４は、 その断面において２個のリブ９６、９７を有しており、これらのリブはお互いに 直角をなすように配置されている。一方のリブ９６は、ポンプケーシング１５の 外側に対して押し付けられ、他方のリブ９７は、外側に突出しコイルケース用円 筒状部材９５に対して押し付けられている。コイルケース用円筒状部材９５は、 円筒状壁部９８と、該円筒状壁部９８に対して横方向に連結され内向きに突出し た円筒状ベース９９とから構成され、開口を有している。それにより、このコイ ルケーシング用円筒状部材９５は、円筒状ベース９９が後方に向けられた状態で 、円筒状壁部９８がケーシング壁１００に当たるまで、後方からポンプケーシン グ１５の周囲に嵌合させられる。このケーシング壁１００は、ポンプケーシング １５から直角方向外側に突出してお り、コイル１０２を保持するためのほぼ長方形の断面を有するリング状室１０１ を規定している。 このコイルケース用円筒状部材９５及びロックリング９４は、そのようにして ケーシング壁１００と閉止プラグ２６のリング状ウェブ９３との間にクランプさ れており、それらの軸方向位置が固定されている。このロックリング９４のリブ ９６は、その端面の内縁が面取りされており、例えばＯ−リングのようなシール リング１０３が前記端面に形成された面取り部とリング状ウェブ９３との間でク ランプされている。 コイル１０２は、断面がほぼ長方形をなしており、エポキシ樹脂によって形成 されほぼ断面がＵ字状を有する支持部材シリンダ１０４内に設けられている。そ のため、コイル１０２及び支持部材シリンダ１０４は、単一部品のコイルモジュ ールをなしている。この支持部材シリンダ１０４は、シリンダ壁１０５と２個の 側壁１０６、１０７を有しており、それらはシリンダ壁１０５から半径方向に突 出し、コイル１０２用の空間を規定している。このシリンダ壁１０５は、後部側 壁１０６を越えて軸方向に突出しており、その結果、該突出部の端面１０８と、 側壁１０６及び１０７の端面１０９と、円筒状の側壁１０６及び側壁１０７の内 面は、確実にロックした態様でリング状室１０１内に押し付けられている。 コイル１０２とアーマチュア用空間２３の間に設けられ たポンプケーシング１５の領域では、コイル１０２とアーマチュア２４との間の 磁気的な短絡を避けるために、例えば銅、アルミニウム、ステンレススチールの ような低い磁気透過性材料１１０が設けられている。 図５には、本発明の噴射ポンプに係る第２の実施例が示されている。 この第２実施例に係る往復プランジャポンプ１は、長手方向の長さが第１実施 例よりも短い設計となっている。この短い設計は、実質的に、弁体として球体５ ０ａを使用することによって達成される。ガイドパイプ４０のリング状ウェブ４ １は、休止位置において、球体５０ａと接触しており、球体５０ａはそれ以上後 方には移動できないようになっている。このリング状ウエブ４１は、前記球体５ ０ａの形状に合うリング状の球状シート４１ａを有するように設計されており、 所定の状態において球体５０ａはロック状態でリング状ウエブ４１に対して押し 付けられるようになっている。 球体５０ａは、滑らかな面を有しており、そのために球状シート４１ａには溝 ４１ｂが形成されている。これらの溝４１ｂは、球体４１ａが弁座５７から所定 距離に位置している場合に、圧力室６６を送出プランジャパイプ３５の弁座５７ と球体５０ａの表面との間の間隙に接続する。これらの溝４１ｂを設置すること により圧力室の掃気(scavenging)を可能とする。 この第２実施例の閉止プラグ２６ａは、中央部の第１開孔１２０を有している 。この第１開孔１２０は、前方端面２５から伸びている。この第１開孔１２０の 中で送出プランジャパイプ３５が案内されており、これは第１実施例の閉止プラ グ２６のめくら穴４３に対応する。この第１の開孔１２０は、閉止プラグ２６ａ の第２の開孔１２１の中に開口している。これらの開孔１２０、１２１は、ポン プケーシング１５及び／または閉止プラグ２６ａの長手軸１９に対して同軸上に 配設されている。第２の開孔１２１は、閉止プラグ２６ａの後方端面１２２まで 伸びており、燃料戻りライン９２を接続するために、連結部材９１ａを受け入れ るための雌ネジを有している。復帰位置においては、送出プランジャパイプ３５ を掃気するための流路が、燃料供給バルブ７８から圧力室６６に伸びており、さ らに溝４１ｂを介して弁座５７と球体５０ａとの間のスペース、及び送出プラン ジャパイプ３５の流路空間３６を介して開孔１２１及び／または連結部材９１ａ を介して燃料戻りライン９２に伸びている。この流路は、従って、アーマチュア 用空間２３には流れないようになっている。 アーマチュア用空間２３を掃気するために、横方向の流路が設けられている。 この横方向の流路は、バルブケース７９の開孔８１とアーマチュア用空間２３と の間に設けられ、それらを相互に連通する横方向開孔１２５を有している。この バルブケース７９の開孔８１は、燃料供給バルブ ７８の外側に位置しており、供給された燃料は圧縮点を通ることなく、直接アー マチュア空間２３に流入する。従って、燃料は開孔８８を介してアーマチュア用 空間２３から連結部材９１ａが取り付けられている第２の開孔１２１において閉 止プラグ２６ａの中に流入し、さらに連結部材９１ａを介して燃料戻りライン９ ２に流入する。従って、この横方向の流路は、送出プランジャパイプ３５の流路 空間３６を通る流路のバイパスを形成する。 アーマチュア用空間２３における発熱が大きい場合には、アーマチュア用空間 ２３は冷えた燃料で掃気されるので、以上の横方向流路が効果的である。このよ うな横方向流路は、例えば流れを悪くするようなバルブ内の通路や溝状の通路な どの狭窄個所を有していないので、アーマチュア用空間２３の掃気を高い完全な 容積でもって行うことが可能となる。 この横方向流路を設けることにより、供給された燃料に流入圧力を与える別の 燃料ポンプを設けることなくアーマチュア用空間２３を掃気することが可能とな る。これは、往復プランジャポンプ１の吸引効果により、燃料もまた横方向流路 に送られるからである。 具体的な適用例では、特に発熱が低い場合は、アーマチュア２４ができるだけ 自由に移動できることを維持すべく、アーマチュア用空間２３を乾燥させておく ことが好都合である。このためには、アーマチュア用空間２３が燃料経路 から分離されるように、閉止プラグ２６ａには横方向流路開孔１２５及び開孔８ ８のいずれも設けないようにすることができる。 以下、本発明に係る噴射装置の作用について、第１実施例に基づいて説明する 。 コイル１０２への通電が停止されると、アーマチュア２４が螺旋スプリング３ ８によって閉止プラグ２６の方向に後方に押圧され、アーマチュア２４の後方端 面２８が閉止プラグ２６に対して押し付けられる。この状態がアーマチュア２４ の復帰位置（ホームポジション）であり、その位置では送出プランジャパイプ３ ５に形成された弁座５７が弁体５０の後方端面５２から所定間隔Ｓｖだけ離れた 状態にある。 この復帰位置では、流入圧力下にある燃料は、燃料タンク１１１から燃料ポン プ１１２及び燃料供給ライン１１３を通って燃料供給バルブ７８により圧力室６ ６に送られる。燃料は、この圧力室６６から弁体５０の外周に形成された溝５５ を通り、ガイドパイプ４０を介して、送出プランジャパイプ３５の弁座５７と弁 体５０の後方端面５２との間の間隙に流入し、そして送出プランジャパイプ３５ の流路空間３６を通って閉止プラグ２６のめくら穴４３に流入する。この加圧さ れた燃料は、閉止プラグ２６の開孔８８を通ってめくら穴４３の後方端部領域か ら外部に流出する。アーマチュア２４の前方及び後方のアーマチュア用空間２ ３は、アーマチュア２４に形成された溝３２を介してお互いに連通するように接 続されている。その結果、アーマチュア用空間２３全体が燃料で満たされること になる。この燃料は、開孔９０と連結部材９１を介して、さらに燃料戻りライン ９２を介して、燃料タンク１１１に戻される。 従って、送出プランジャ部材４４の復帰位置では、燃料供給バルブ７８から、 圧力室６６、送出プランジャパイプ３５の流路空間３６、閉止プラグ２６のめく ら穴４３及び開孔８８、アーマチュア用空間２３及び開孔９０を通って連結部材 ９１まで伸びる燃料が流れる経路が形成される。その結果、燃料は連続的に供給 され、前記経路を介して掃気され、また圧力室には、燃料タンク１１から直接新 しい冷やされた燃料が常に供給されかつ充満している。 燃料ポンプ１１２によって生じる流入圧力は、前記燃料経路において生じる圧 力低下よりも大きいので、往復プランジャポンプ１の連続的な掃気が確保される 。また、この流入圧力は、静圧バルブ７４のゲート圧力より低く、そのため送出 プランジャ部材４４の復帰位置では燃焼用空間４に燃料が送り込まれない。 電流が印加されてコイル１０２が励磁されると、それにより形成された磁場に より、アーマチュア２４が圧力上昇あるいは噴射方向に向かって前方に移動する 。送出プランジャパイプ３５の弁座５７と復帰位置における弁体５０の後方端面 ５７との間の距離に相当する長さＳｖにわたる初 期移動の間、スプリング３８のバネ力だけがアーマチュア２４及びそれに摩擦力 によるロック方法で連結された送出プランジャパイプ３５に逆向きに作用する。 このスプリング３８のスプリング力３８は、アーマチュア２４がほとんど抵抗な く動くことができるとともにアーマチュア２４をその復帰位置に復帰させること ができる程度の弱さに設定されている。アーマチュア２４は、燃料で満たされた 圧力空間２３の中で浮かんだ状態にあるので、燃料は該アーマチュア空間２３内 においてアーマチュア２４の前方及び後方の任意の方向に前後に流れることがで きる。その結果、アーマチュア２４に逆向きに作用する圧力は生成されない。こ の送出プランジャ部材４４は、アーマチュア２４と送出プランジャパイプ３５を 有しており、そのため送出プランジャ部材３５は連続的に加速され、運動エネル ギーを蓄積する。 初期移動の最後の部分において、送出プランジャ部材４４は、その弁座５７を 介して弁体５０の後方端面５２に衝突し、それにより弁体５０は突然前方に押圧 される。送出プランジャパイプ３５は、その際、弁座５７を弁体５０の後方端面 ５２に対して押し付けるので、圧力室から送出プランジャパイプ３５の流路空間 ３６までの流路が遮断され、燃料は圧力室６６から後方に逃げることができない 。そして、燃料は、圧力室６６内で弁体５０の初期移動によって移動させられて 圧縮される。圧力室６６及び燃料供給バル ブ７８の開孔８０内で形成される圧力は、燃料ポンプによって送られる燃料の圧 力よりも大きいので、燃料供給バルブ７８はその時点では閉鎖されている。所定 圧力から出発して、静圧バルブ７４がその後で開放し、噴射ノズル２と往復プラ ンジャポンプ１との間の供給ラインにある燃料は、噴射ノズル２のゲート圧力に よって決定される所定圧力（例えば６０バール）まで圧縮される。送出プランジ ャ部材４４が衝突すると、送出プランジャ部材４４の移動によって貯えられたエ ネルギーが圧力室６６にある燃料に急激に伝達される。 噴射ノズル２は、内燃エンジンのシリンダ５の中に直接燃料を噴射する。この 燃料は、本発明の噴射装置によって達成される高い圧力によって、ノズル２によ って微細に霧化される。 静圧バルブ７４は、復帰しないタイプのバルブであり、そのような復帰しない タイプのバルブは、従来より弁座に開口を有している。この弁座には、スプリン グによって剛体の弁体が押圧されるようになっている。この従来の静圧バルブ７ ４は、燃料送出ライン７２への流入ラインをすばやくかつ確実に閉鎖する。その ような場合、燃料送出ライン７２には静圧がそのまま残り、その静圧は噴射ノズ ル２を開放する圧力よりほんのわずかだけ低くなっている。 温度変動によって、燃料送出ライン７２の圧力が変動し、噴射ノズルが開放し 、燃料が所定時間噴射に内燃空間に入 り、その結果排気側のバルブの汚染がかなり増大する。 一方、燃料送出ライン７２における静圧バルブ７４は、気化した気泡の生成を 防ぐために、約５から１０バールの特定な恒常的な圧力レベルを維持するように なっている。 このために、本発明の別の目的は、燃料が意に反して内燃空間に入り込む可能 性を排除し、特に気化した気泡の生成を防ぐ静圧バルブを提供することにある。 この目的は、請求の範囲第１７項に記載された特徴を有する静圧バルブによっ て達成される。このバルブでは、燃料送出ラインへの流入ラインは、すばやくか つ確実に閉鎖され、また燃料送出ライン内では、噴射ノズルのゲート圧力より大 幅に低くかつ気化による気泡の発生を避けるのに必要なレベルよりも高いレベル の静圧が生じる。 本発明に係る静圧バルブ７４は、弁体として、平坦な弾性ダイアフラムを有し ており、図６のスプリング２０２によって弁座装置２０１に対して押圧されてい る。 この静圧バルブ７４の開放位置では、燃料は、静圧バルブあるいは圧力室の外 部から噴射ノズル２の方向に高圧で送られ、ダイアフラム２００は弁座２０１か ら離れるように引き離される。このプロセスにおいて、ダイアフラム２００の両 側が同じ圧力となり、ダイアフラムの両側の平坦な部分にかかる圧力がバランス のとれた状態となる。この状態では、ダイアフラムは平坦な形状となる。 静圧バルブ７４の外部からの圧力が減少すると、スプリ ング２０２がダイアフラム２００を弁座２０１に対して押圧し、静圧バルブ７４ は所定の閉鎖圧力で閉鎖される。静圧バルブ７４の外部の圧力がさらに減少した 場合、ダイアフラム２００は、スプリング２０２の付勢力を上回る圧力によって 圧力室６６の方へ向かって凸状に湾曲する。その結果、燃料送出ライン７２内の 燃料は、膨張しあるいはいくらか分散し、その結果圧力レベルが減少する。従っ て、この弾性ダイアフラム２００を設けることによって、静圧バルブ７４が閉鎖 した後に、静圧バルブ７４の閉止圧力以下にさらに圧力低下することを可能とす る。さらに、燃料送出ライン７２におこる圧力変動は、ダイアフラム２００の弾 性によって補償され、燃料送出ライン７２における圧力の意図しない増加と、そ れによる噴射ノズルの意図しない開放を回避することができる。 好ましくは、この静圧バルブ７４は、スプリング２０２がダイアフラム２００ を弁座２０１の中ヘダイアフラムを支持できる範囲内で軸方向の領域に移動させ るように構成されており、そのためダイアフラム２００は、スプリング２０２の バネ力によって常時弁座２０１上で湾曲した状態となっている。 ダイアフラム２００は、ゴムあるいは金属から形成することができ、ゴムのダ イアフラムの場合には、ダイアフラムの強度を高める金属フレームによって便宜 的に取り囲まれる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年３月２４日 【補正内容】 （差し替え頁 第１頁の訳文） 発明の名称 内燃機関用燃料噴射装置 本発明は、固体にエネルギーを蓄積する原理に従って作動する燃料噴射装置に 関し、さらに詳しくは特許請求の範囲第１項の前提部分に記載された２ストロー クエンジン用の燃料噴射装置に関する。 固体にエネルギーを蓄積する原理に従って作動する燃料噴射装置は、ヨーロッ パ特許第６２９，２６５号の図１３から図１９に記載されている。これらの装置 は、いわゆるポンプストロークと圧力の急激な上昇を伴ったノズル原理に従って 作動する。これらの装置では、送出プランジャとして機能し、軸方向の一方の側 に延び、かつ電磁的に作動する噴射ポンプを有するアマーチュアの初期の加速さ れたストロークの部分が提供される。このポンプシステムにおいて燃料を送出す るアーマチュアは、流体燃料に圧力形成をすることなく移動するようになってい る。この初期ストロークの間、送出プランジャ及び／またはアーマチュアは、運 動エネルギーを吸収しかつそれを蓄積する。このポンプシステムの燃料流路によ って確保される所定の流体スペースは、本プロセスにおける燃料の移動に利用さ れる。送出プランジャの抵抗のな い初期移動中の燃料流路における突然の所定の遮断の結果及び送出プランジャの その後の移動によって、送出プランジャと例えばスプリングで付勢されて閉鎖状 態にある噴出ノズルとの間及び／またはそれらの中のいわゆる圧力空間とされる 回路の空間的な領域に位置する所定量の燃料に、その蓄積された運動エネルギー を与えて圧力の急激な上昇をもたらす。この突然の遮断は、前記アーマチュアに 設けられ、前記アーマチュアの動作によって作動するバルブ装置によって引き起 こされる。この空間的な領域は、前記回路を遮断することによって形成されるか 、あるいは別々に遮断される。例えば、６０バールの燃料における急激な圧力形 成は、例えば１０００分の１秒という非常に短い時間の間に噴射ノズルを開放せ しめ、該噴射ノズルを介して燃料を内燃エンジンの燃焼空間に噴射せしめる。 （差し替え頁 第３頁、第３ａ頁、第４頁及び第４頁ａの訳文） （原文第３頁第３行目以下 「Bci den oben ......」） 特別な状況、例えば電気的なエネルギーやアーマチュアの摩擦などによって作 動中にポンプ・ノズルシステムに発生する熱によって燃料が影響を受けた場合、 気泡が圧力空間に侵入することがある。これは、ポンプ・ノズルシステムに悪影 響を与え、特に噴射工程に悪影響を与える。 米国特許第5,351,893号は、電磁リニアモータによってポンププランジャを往 復駆動させる燃料噴射装置を開示している。このプランジャは、ポンプ室に移動 可能に設けられたチューブ状部材である。供給方向におけるポンププランジャの 前方端部には、ポンププランジャの送出ストロークの最後において該ポンププラ ンジャが衝突するプラグが設けられている。このポンププランジャのプラグに対 する衝突により、プランジャの送出方向前方に配置されたポンプ流路が遮断され て、該ポンプ流路にある燃料に送出圧力が作用する。この装置においては、燃料 供給流路が噴射装置の電磁駆動ユニットを通って伸びているので、新しい燃料が チューブ状ポンププランジャを介して圧縮流路（ポンプ流路）に送られる。 ドイツ特許公報第213472号、特にその出願の図３には、エネルギーを蓄積する 原理に従って作動する燃料噴射装置が開示されている。この燃料噴射装置は、圧 縮流路内に位置する燃料を圧縮しかつ噴射ノズルの外部へ該燃料を噴霧させる電 磁駆動往復プランジャ部材を有している。この往復するプランジャは、小径流路 を介して圧力室に接続されている低圧力室を貫通している。この小径流路には逆 止弁が設けられている。前記低圧力室は噴射装置の駆動ユニットに隣接して設け られている。さらにこの低圧力室は、往復プランジャ部材によって作動しかつ低 圧力室から圧縮流路に燃料を供給するように機能するダイヤフラムを有し、低圧 力室には新しい燃料が直接供給される。どちらの場合においても、燃料の一部の ほんの僅かな量が低圧力室から圧縮流路に移動するだけなので、低圧力室に位置 する燃料の大部分が低圧力室内にかなりの時間とどまり、熱せられることになる 。 本発明の目的は、主として、ガス気泡が圧力空間に侵入することを回避するこ とにあり、特に前述したポンプ・ノズルシステムの圧力空間におけるガス気泡の 生成を回避することにある。 この目的は、請求の範囲第１項の特徴部分によって達成される。そして、本発 明の利点のある展開は、従属項に記載されている。 従って、本発明は、アーマチュア及び／または送出プ ランジャ部材に蓄積されたエネルギを燃料に伝達するための圧力室を備えている 。この圧力室は、アーマチュア空間またはアーマチュア領域から分離して形成さ れており、抵抗のない移動を遮断するバルブがアーマチュア空間の外部に配設さ れている。その結果、アーマチュア空間で発生した熱は、直接圧力室には伝達さ れず、噴射プロセスの間に圧縮される燃料の発熱及び気泡の発生のリスクを大幅 に減少させる。また、圧力室は自由にアクセス可能になっており、さらに直接燃 料供給ラインに接続されているので、その結果新しくかつ冷却された燃料だけが 圧力室に存在するようになっている。また、さらに冷却するために、圧力室は例 えば冷却リブを備えることができるようになっている。 さらに、圧力室は、該圧 力室に必ず少量の燃料だけが存在するように小容積の設計となっており、それに より気泡の発生に関する主なリスクは既に減少している。 また、燃料が直接供給される小さなフラッディング空間のために、少量の燃料 だけを掃気することも必要である。 アーマチュアの二重または両側における軸方向案内は、従来のように例えばア ーマチュアが傾いて移動することにより生じる摩擦の減少をもたらし、それによ る熱の発生を減少させる。 ガス気泡による機能的な損失及び／または燃料の発熱 は、ほとんど除去される。 アーマチュアの両側を用いた軸方向の案内は、前述した問題を改善するだけで はない。ポンプ・ノズルシステムの他の従来例では、アーマチュアの両サイドの 軸方向の案内は、空間的形状の簡略化と、物理的な形状の簡略化とそれによる同 質化と、アーマチュア及び／またはポンプの組立の簡略化をもたらす。それだけ ではなく、さらに、アーマチュアの径方向振動の減少をももたらす。 （原文第４頁最終行） （原文第２０頁のクレーム１及び２の差し替え頁の訳文） 請求の範囲 １．固体にエネルギーを蓄積する原理に従って作動し、往復プランジャポンプと して設計された燃料噴射装置であって、該燃料噴射装置は、ほとんど抵抗を受け ない加速段階の間に運動エネルギーを蓄積し、該運動エネルギーを圧力室６６内 にある燃料に急激に伝達し、噴射ノズル装置を介して燃料を噴射するための圧力 の急激な上昇を作り出す送出プランジャ部材４４と、前記抵抗を受けない加速段 階を遮断する手段とを備え、この手段は、弁体５０と前記送出プランジャ部材４ ４に形成された弁座５７とを有し、急激な圧力上昇を作り出すために前記圧力室 ６６を閉鎖するバルブを含み、それにより前記送出プランジャ部材４４の運動エ ネルギーが前記圧力室６６内の燃料に伝達されるようになっており、また前記弁 座５７及び弁体５０は、噴射方向の前方に位置する前記送出プランジャ部材４４ の端部４５に配置されており、それにより前記圧力室６６は、前記送出プランジ ャ部材４４から空間的に分離するように設計されている燃料噴射装置において、 前記圧力室６６には、燃料を供給するための燃料供給開口７６が設けられており 、この燃料供給 開口７６は、燃料供給ライン１１３に連結されており、それにより新しいかつ加 圧された燃料が前記圧力室６６に送り込まれるようになっていることを特徴とす る請求の範囲第１項に記載の燃料噴射装置。 ２．燃料供給開口７６は、前記圧力室６６を取り囲むポンプケーシング１５に設 けられるとともに、燃料供給ライン１１３に連結されており、それにより新しい 加圧された燃料が前記圧力室６６に送り込まれるようになっていることを特徴と する請求の範囲第１項に記載の燃料噴射装置 。 （原文第２４頁及び第２５頁のクレーム１４−２１の差し替え頁の翻訳文） １５．固体にエネルギーを蓄積する原理に従って作動し、ほとんど抵抗を受けな い加速段階の間に運動エネルギーを蓄積し、該運動エネルギーを圧力室６６内に ある燃料に急激に伝達し、噴射ノズル装置を介して燃料を噴射するための圧力の 急激な上昇を作り出す送出プランジャ部材４４を備え、それにより噴射ノズル装 置を介して燃料を噴射するための急激な圧力上昇を作り出すようになっている燃 料噴射装置において、 前記燃料噴射装置は、電磁的に作動する往復プランジャポンプ１として構成さ れており、前記送出プランジャ部材４４は、アーマチュア２４と細長いほぼ円筒 状のポンププランジャ及び／または細長い送出プランジャパイプ３５を有してお り、このポンププランジャは摩擦力を用いてロックされる方法で前記アーマチュ アに連結され、かつ該アーマチュア２４を越えて長手軸方向に伸びており、前記 円筒状のポンププランジャ及び／または送出プランジャパイプ３５の端部４５、 ４６は、それぞれ溝にロックした状態で取り付けられていることを特徴とする請 求の範囲第１項ないし第１４項のいずれかに記載の燃料噴射装置。 １６．前記請求の範囲第１項ないし第１５項のいずれかに記載の固体にエネルギ ーを蓄積する原理に従って作動する燃料噴射装置燃料噴射装置を２ストロークの 内燃機関エンジンに燃料を噴射するために使用することを特徴とする燃料噴射装 置の使用方法。 １７．さらに弁体を有する静圧バルブを有しており、前記弁体は該静圧バルブの 閉鎖時にスプリング２０２によって弁座２０１に対して弾性的に移動させられる ようになっており、前記弁体は弾性を有するダイアフラム２００から形成されて いることを特徴とする前記請求の範囲第１項ないし第１５項のいずれかに記載の 燃料噴射装置 。 １８．前記ダイアフラム２００は、円盤状の形状をなしていることを特徴とする 請求の範囲第１７項又は第１８項に記載の燃料噴射装置。 １９．前記ダイアフラム２００は、金属製の板状部材から形成されていることを 特徴とする請求の範囲第１７項又は第１８項に記載の燃料噴射装置。 ２０．前記ダイアフラム２００は、金属製の枠によって取り囲まれた円盤状のゴ ムから形成されていることを特徴とする請求の範囲第１７項に記載の燃料噴射装 置 。 ２１．前記スプリング２０２は、前記ダイアフラム２００を前記弁座２０１ない で軸方向に位置する領域に移動させることを特徴とする請求の範囲第１７項ない し第２０項のいずれかに記載の燃料噴射装置。 【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年６月６日 【補正内容】 （第２回目の第３４条補正 クレーム１及び１４の補正クレームの訳文） 請求の範囲 １．固体にエネルギーを蓄積する原理に従って作動し、往復プランジャポンプと して設計された燃料噴射装置であって、該燃料噴射装置は、ポンプケーシング１ ５と、前記ポンプケーシング１５の中に設けられ、 ほとんど抵抗を受けない加速 段階の間に運動エネルギーを蓄積し、該運動エネルギーを圧力室６６内にある燃 料に急激に伝達し、噴射ノズル装置を介して燃料を噴射するための圧力の急激な 上昇を作り出す送出プランジャ部材４４と、前記抵抗を受けない加速段階を遮断 する手段とを備え、この手段は、弁体５０と前記送出プランジャ部材４４に形成 された弁座５７とを有し、急激な圧力上昇を作り出すために前記圧力室６６を閉 鎖するバルブを含み、それにより前記送出プランジャ部材４４の運動エネルギー が前記圧力室６６内の燃料に伝達されるようになっており、また前記弁座５７及 び弁体５０は、噴射方向の前方に位置する前記送出プランジャ部材４４の端部４ ５に配置されており、それにより前記圧力室６６は、前記送出プランジャ部材４ ４から空間的に分離するように設計されている燃料噴射装置において、前記圧力 室６６には、燃料 を供給するためにポンプケーシング１５から外部へ直接連なる燃料供給開口７６ が設けられており、この燃料供給開口７６は、燃料供給ライン１１３に連結され ており、それにより新しいかつ加圧された燃料が前記圧力室６６に送り込まれる ようになっていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の燃料噴射装置。 １４．前記圧力室６６は、噴射過程で行われる前記弁体５０の急激な移動によっ て 使われる空間よりも少しだけ大きいことを特徴とする請求の範囲第１項ないし 第１３項のいずれかに記載の燃料噴射装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．固体にエネルギーを蓄積する原理に従って作動し、往復プランジャポンプと して設計された燃料噴射装置であって、該燃料噴射装置は、ほとんど抵抗を受け ない加速段階の間に運動エネルギーを蓄積し、該運動エネルギーを圧力室６６内 にある燃料に急激に伝達し、噴射ノズル装置を介して燃料を噴射するための圧力 の急激な上昇を作り出す送出プランジャ部材４４と、前記抵抗を受けない加速段 階を遮断する手段とを備え、この手段は、弁体５０と前記送出プランジャ部材４ ４に形成された弁座５７とを有し、急激な圧力上昇を作り出すために前記圧力室 ６６を閉鎖するバルブを含み、それにより前記送出プランジャ部材４４の運動エ ネルギーが前記圧力室６６内の燃料に伝達されるようになっており、前記弁座５ ７及び弁体５０は、噴射方向の前方に位置する前記送出プランジャ部材４４の端 部４５に配置されており、それにより前記圧力室６６は、前記送出プランジャ部 材４４から空間的に分離するように設計されていることを特徴とする燃料噴射装 置。 ２．前記圧力室６６は、燃料を送るための燃料供給開口７６を備えており、この 燃料供給開口７６は、前記圧力室６６を取り囲むポンプケーシング１５に設けら れるとともに、燃料供給ライン１１３に連結されており、それにより新し い加圧された燃料が前記圧力室６６に送り込まれるようになっていることを特徴 とする請求の範囲第１項に記載の燃料噴射装置。 ３．前記燃料噴射装置は、電磁コイル１０２を備えた電磁的に作動する往復プラ ンジャポンプ１として構成されており、前記送出プランジャ部材４４は前記電磁 コイル１０２によって駆動されるようになっており、該送出プランジャ部材４４ はほぼ円筒状のアーマチュア２４と細長い送出プランジャパイプ３５とを有して おり、この送出プランジャパイプ３５の端部４５、４６は長手軸方向においてア ーマチュア２４を越えて伸びており、かつそれぞれの端部は溝にロックした状態 で取り付けられており、前記長手軸方向に移動可能になっていることを特徴とす る請求の範囲第１項又は第２項に記載の燃料噴射装置。 ４．前記送出プランジャパイプ３５は、摩擦力によりロックする方法によってア ーマチュア２４に連結されており、前記弁座５７は前記送出プランジャパイプ３ ５の前方端部４５に設けられていることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の 燃料噴射装置。 ５．前記弁体５０は、細長い実質的な円筒状の個体に形成されており、ガイドパ イプ４０内で軸方向に移動可能とな っており、該弁体５０はその該周に溝５５を備えており、それらの溝５５は長手 方向に形成され、前記圧力室６６から前記送出プランジャパイプ３５内の流路空 間３６への通路をなしており、この通路は、前記送出プランジャパイプ３５の弁 座５７が前記弁体５０に対して押し付けられた際に閉鎖されるようになっており 、それにより前記圧力室６６が閉じられるようになっていることを特徴とする請 求の範囲第４項に記載の燃料噴射装置。 ６．前記弁体５０は球体５０ａに構成され、前記球体５０ａと当接し該球体がそ れ以上後方へ移動できないようにすることができる球状シート４１ａが設けられ 、この球状シート４１ａは前記圧力室６６の１つから前記送出プランジャパイプ ３５内の流路空間３６への通路をなす少なくとも１つの溝４１ｂを有しており、 この通路は、前記弁座５７が前記弁体５０に対して押し付けられた際に閉鎖され るようになっており、それにより前記圧力室６６が閉じられるようになっている ことを特徴とする請求の範囲第４項に記載の燃料噴射装置。 ７．前記ほぼ円筒状のアーマチュア２４は、その噴射方向における前方端面２９ と、後方端面２８と、外周面３０と、円錐状面３１とを有しており、前記円錐状 面３１は、アーマチュアの外側に後方から前方に向かって前記後方端面２ ８からアーマチュア２４の長手方向のほぼ中央にかけて形成されていることを特 徴とする請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の燃料噴射装置。 ８．前記往復プランジャポンプ１は、アーマチュア用開孔１６を有したポンプケ ーシング１５を備えており、前記アーマチュア用開孔１６内には、該アーマチュ ア用開孔１６の噴射方向後方を閉止プラグ２６，２６ａによってまた噴射方向前 方を第１のリング状段部２１によって規定することにより、アーマチュア空間２ ３が区画形成されており、このアーマチュア空間２３内において前記アーマチュ ア２４が前記電磁コイル１０２と該アーマチュア２４をその長手方向に付勢する スプリング３８とによって前後に移動するようになっており、さらに前記アーマ チュア２４の外周領域には少なくとも２つの溝３２が形成されており、これらの 溝３２は、長手軸方向に沿って外周上を伸びておりかつで対称となるように設け られていることを特徴とする請求の範囲第３項ないし第７項のいずれかに記載の 燃料噴射装置。 ９．前記アーマチュア２４は、前記コイル１０２が非励磁状態になったときに、 スプリング３８のバネ力によって復帰位置となり、そしてこの復帰位置では、前 記圧力室６６から、前記弁体５０の溝５５及び前記送出プランジャパイ プ３５の流路空間３６を通りさらに前記閉止プラグ２６のめくら穴４３及び／ま たは１または複数の開孔８８を通る加圧された燃料を供給するための連続した流 路が形成されることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の燃料噴射装置。 １０．前記アーマチュア空間２３は、外部に連なる開孔９０及び連結部材９１を 介して、燃料戻りライン９２に接続されていることを特徴とする請求の範囲第９ 項に記載の燃料噴射装置。 １１．前記閉止プラグ２６ａは、燃料を前記燃料噴射装置から前記燃料戻りライ ン９２に導くための連続した開孔を有していることを特徴とする請求の範囲第８ 項ないし第１０項のいずれかに記載の燃料噴射装置。 １２．さらに、前記アーマチュア用空間２３に直接燃料を送るための横方向開孔 １２５を有しており、また前記閉止プラグ２６ａは前記アーマチュア用空間２３ を該閉止プラグ２６ａの連続した開孔に連結するための開孔８８を有しており、 それにより前記アーマチュア用空間２３を掃気するために横方向流路が形成され 、この横方向流路は前記送出プランジャ部材４４の流路空間３６とは独立してい ることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の燃料噴射装置。 １３．前記圧力室６６は、所定の圧力により開放し、噴射ノズル２までの燃料送 出ライン７２の中の通路をクリアにする静圧バルブ７４によって規定されている ことを特徴とする請求の範囲第２項ないし第１２項のいずれかに記載の燃料噴射 装置。 １４．前記圧力室６６は、噴射過程で行われる前記弁体５０の急激な移動の間に 使われる空間よりも少しだけ大きいことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第 １３項のいずれかに記載の燃料噴射装置。 １５．固体にエネルギーを蓄積する原理に従って作動し、ほとんど抵抗を受けな い加速段階の間に運動エネルギーを蓄積し、該運動エネルギーを圧力室６６内に ある燃料に急激に伝達し、噴射ノズル装置を介して燃料を噴射するための圧力の 急激な上昇を作り出す送出プランジャ部材４４を備え、それにより噴射ノズル装 置を介して燃料を噴射するための急激な圧力上昇を作り出すようになっている燃 料噴射装置において、 前記燃料噴射装置は、電磁的に作動する往復プランジャポンプ１として構成さ れており、前記送出プランジャ部材４４は、アーマチュア２４と細長いほぼ円筒 状のポンププランジャ及び／または細長い送出プランジャパイプ３５を 有しており、このポンププランジャは摩擦力を用いてロックされる方法で前記ア ーマチュアに連結され、かつ該アーマチュア２４を越えて長手軸方向に伸びてお り、前記円筒状のポンププランジャ及び／または送出プランジャパイプ３５の端 部４５、４６は、それぞれ溝にロックした状態で取り付けられていることを特徴 とする請求の範囲第１項ないし第１４項のいずれかに記載の燃料噴射装置。 １６．前記請求の範囲第１項ないし第１５項のいずれかに記載の固体にエネルギ ーを蓄積する原理に従って作動する燃料噴射装置燃料噴射装置を２ストロークの 内燃機関エンジンに燃料を噴射するために使用することを特徴とする燃料噴射装 置の使用方法。 １７．前記請求の範囲第１項ないし第１５項のいずれかに記載のエネルギー蓄積 原理に従って作動する燃料噴射装置用の静圧バルブであって、前記圧力バルブは 、該圧力バルブの閉鎖時にスプリング２０２によって弁座２０１に対して弾性的 に移動させられる弁体を有しており、該弁体は弾性を有するダイアフラム２００ から形成されていることを特徴とする燃料噴射装置用の静圧バルブ。 １８．前記ダイアフラム２００は、円盤状の形状をなしていることを特徴とする 請求の範囲第１７項に記載の静圧バ ルブ。 １９．前記ダイアフラム２００は、金属製の板状部材から形成されていることを 特徴とする請求の範囲第１７項に記載の静圧バルブ。 ２０．前記ダイアフラム２００は、金属製の枠によって取り囲まれた円盤状のゴ ムから形成されていることを特徴とする請求の範囲第１７項に記載の静圧バルブ 。 ２１．前記スプリング２０２は、前記ダイアフラム２００を前記弁座２０１ない で軸方向に位置する領域に移動させることを特徴とする請求の範囲第１７項ない し第２０項のいずれかに記載の静圧バルブ。