JP3609838B2 - 内燃機関の噴射ノズル - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載された形式の内燃機関の燃料噴射ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記形式の内燃機関用の燃料噴射ノズル（ＤＥ−ＯＳ３８３９０３８号明細書）においては、両方の閉鎖ばねのためのばね室は、全長にわたってほぼ変わらない直径を有しているので、噴射ノズルには外径の小さい細い構造が与えられている。しかしながら弁ニードルに近い側にある第２の閉鎖ばねの支持に役立つ肩部分は、ばね室を横切りかつ外へ開いている横孔に差込まれてノズルホルダに保持された横ピンにより構成されている。前記横孔は当該燃料噴射弁のシール性及び強度を損なう。
【０００３】
【発明の効果】
本発明の請求項１の特徴を有する燃料噴射弁の利点は細い構造を維持してかつ付加的なシール手段なしで、第２の閉鎖ばねのための支持肩をノズルホルダにコスト的に有利に構成することができることである。
【０００４】
従属請求項に記載されている特徴によっては請求項１に記載した燃料噴射ノズルの有利な構成と改良が可能である。肩部分の特に耐久性のある固定は、請求項２の特徴により得られる。変形に要する力は、請求項４によるノズルホルダの構成により少なくてすむようになる。
【０００５】
【実施例】
噴射ノズルはノズル本体１０を有しており、該ノズル本体１０は中間ディスク１２とともにスリーブナット１４によりノズルホルダ１６に不動に締付けられている。ノズル本体１０内には弁ニードル１８が移動可能に支承されており、該弁ニードル１８はノズル本体１０内の内側へ向いた弁座と協働し、該ノズル本体１０は複数の噴射口２０を有している。弁ニードル１８の案内孔は通常のように一個所で圧力室へ拡張しており、該圧力室の範囲に弁ニードル１８は受圧肩面を有している。該圧力室は通路２２を介してノズルホルダ１６に燃料送出導管を接続するための導管接続部２３に接続している。弁ニードル１８の受圧肩面に作用する燃料は、以下に説明される閉鎖ばね機構の段階的なばね作用に抗して、弁ニードル１８を上方へ押し上げる。この際に燃料は前噴射過程及び主噴射過程において噴射口２０から燃焼室内へ噴射される。
【０００６】
ノズルホルダ１６はばね室２４を有していて、該ばね室は弁ニードル１８に対して同軸的な袋孔２５として構成されており、該袋孔２５の開口部２７は中間ディスクによって閉鎖されている。ばね室２４内には、第１の閉鎖ばね２６と第２の閉鎖ばね２８が相前後して配置されていて、これらの閉鎖ばねは圧縮コイルばねとして構成されている。ノズル本体１０から離れている方の第１の閉鎖ばね２６は、押圧ピン３０を介して常時弁ニードル１８に該弁ニードル１８を閉鎖する方向で作用している。このために第１の閉鎖ばね２６はディスク３２を介して袋孔２５の底部３４に支持され、ばね受け３６を介して押圧ピン３０の上端部に支持されており、該押圧ピン３０はその下端部で弁ニードル１８の上側端面に載っている。
【０００７】
第２の閉鎖ばね２８は、第１の閉鎖ばね２６と同じ構造に製作することもできる。該第２の閉鎖ばね２８は袋孔２５内においてノズル本体１０に近い側に配置されて押圧ピン３０を取り囲んでいる。第２の閉鎖ばね２８はその下端部で、ばね受け４２とディスク４４を介して、弁ニードル１８の上端区分を取り囲んでいる中間ブシュ４６上に支持されており、これにより該中間ブシュ４６は弁ニードル１８の閉鎖位置でノズル本体１０の端面に当接している。第２の閉鎖ばねはその他方の端部で袋孔２５にはめ込まれた肩部分５０に支持されている。
【０００８】
肩部分５０はリングとして構成されており、該肩部分５０の外径は、肩部分５０が袋孔２５内へわずかな遊びをもって挿入されるか又は押し込まれることができるように袋孔２５の孔径に適合させられている。押圧ピン３０は、遊びをもって肩部分５０の内孔５２を通って突出している。肩部分５０は、袋孔２５の中間範囲の一個所にはめ込まれており、肩部分５０の、第２の閉鎖ばね２８側の端面は、第２の閉鎖ばねのプレロードを規定する所定の間隔をばね受け４２の支持面に対して有している。
【０００９】
肩部分５０の外周５４には、複数のリング溝５６が加工されている。ノズルホルダ１６には、肩部分５０と重なり合う範囲にある比較的厚い周壁に、その外周にわたって等間隔に分配されて複数の、例えば３つの、半径方向の切欠き部６０が加工されている。該切欠き部６０は凹部又は袋孔の形を有している。ノズルホルダ１６の袋孔２５内に肩部分５０を固定するためには、袋孔２５の内壁面と切欠き部６０の底面との間に残されていて上記凹部又は袋孔の底部を形成する壁部分６２が、半径方向で内側へプレス又はかしめによって塑性変形されており、この壁部分の半径方向内側の範囲６４が肩部分５０のリング溝５６に食い込んでいる。このようにノズルホルダ１６内に肩部分を不動に保持し配置するために、ノズルホルダ１６と肩部分５０は鋼から成っている。この場合有利には肩部分５０はノズルホルダより高い硬度を有する鋼から成っている。
【００１０】
噴射ノズルは次のように組立てられる。まず、ノズルホルダ１６の袋孔２５内にディスク３２が挿入され、次いで第１の閉鎖ばね２６及びばね受け３６が挿入される。次いで肩部分５０が袋孔２５内へ押し込まれ、位置調整され、次いで切欠き部６０の範囲をかしめることにより固定される。最後に、第２の閉鎖ばね２８，押圧ピン３０、ばね受け４２及びディスク４４が袋孔２５内へ挿入され、次いで中間ディスク１２、弁ニードル１８を有するノズル本体１０及び中間ブシュがスリーブナット１４によりノズルホルダ１６に緊締される。
【００１１】
漏れオイルを戻すために、ばね室２４は袋孔２５の底部からのびている通路６６を介して漏れオイル戻し導管用接続ニップルのための孔６８に接続されている。ノズルホルダ１６のばね室２４のための袋孔２５は、実質的に等しい孔径を有しており、従ってノズルホルダ１６が等しい外径を有する場合、小さい外径にも拘わらず、高い強度を有している。袋孔は、両閉鎖ばね２６及び２８を半径方向で案内するために、底部３４の支持個所の近く及び肩部分５０の近くで多少狭くなっている。
【００１２】
噴射過程では、弁ニードル１８はまず前噴射行程ｈ_ｖの行程運動を行い、この行程ｈ_ｖでは第１の閉鎖ばね２６のみが逆向きの力として作用する。この前噴射行程ｈ_ｖでは、限られた前噴射量が噴射口２０から噴射される。前噴射行程ｈ_ｖは、弁ニードル１８のストッパ７０が中間ブシュ４６の対応ストッパ７２に当接したときに終わる。この位置に弁ニードル１８は、燃料圧力が更に上昇して、両閉鎖ばね２６，２８の逆方向の力を克服するまで、とどまっている。ついで、弁ニードル１８は中間ブシュ４６と共に、残りの行程ｈ_ｖ後に全行程を終わるまで、開放方向へ更に動かされる。この全行程は、中間ディスク１２にある対応ストッパ７４によって制限され、該対応ストッパ７４には中間ディスク４６にあるストッパ７６があたる。
【００１３】
本発明は説明されかつ図示された実施例に制限されるものではない。例えばリング溝５６の代わりに肩部分５０に交差した溝又は一様に分配されたへこみのような、別様に形成した凹部を設けることもできる。また同様に、ノズルホルダ１６の切欠き部６０も袋孔とは別の形を有するようにすることができる。
【００１４】
上に述べたばねの配置形式は特に、前噴射行程が０．０１から０．１ｍｍの範囲にある、いわゆるホールタイプノズルに適している。この噴射ノズルの場合、噴射孔が弁ニードルによって完全に又は部分的に覆われて、かつ前噴射行程時に噴射孔横断面の一部分のみが開かれるように噴射孔を配置するのが有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料噴射ノズルの一実施例の縦断面図。
【符号の説明】
１０ ノズル本体、 １２ 中間ディスク、 １４ スリーブナット、 １６ノズルホルダ、 １８ 弁ニードル、 ２０ 噴射口、 ２２ 通路、 ２３導管接続部、 ２４ ばね室、 ２５ 袋孔、 ２６ 閉鎖ばね、 ２７ 開口部、 ２８ 閉鎖ばね、 ３０ 押圧ピン、 ３２ ディスク、 ３４ 底部、 ３６ ばね受け、 ４２ ばね受け、 ４４ ディスク、 ４６ 中間ブシュ、 ５０ 肩部分、 ５２ 内孔、 ５４ 外周、 ５６ リング溝、 ６０切欠き部、 ６２ 壁部分、 ６４ 内部範囲、 ６６ 通路、 ６８ 孔、７０ ストッパ、 ７２，７４ 対応ストッパ、 ７６ ストッパ
い

Claims (5)

1. 内燃機関の燃料噴射ノズルであって、弁ニードル（１８）を１つの孔にて軸方向に移動可能に案内する、噴射口（２０）を有するノズル本体（１０）と、該ノズル本体（１０）に固定的に結合可能なノズルホルダ（１６）とを有しており、該ノズルホルダ（１６）が、相前後して配置されかつ前記弁ニードル（１８）に対し同軸に配置された、圧縮コイルばねとして構成された２つの閉鎖ばね（２６，２８）を受容するために、前記ノズル本体（１０）に向いた開口を有する、孔径の均一な軸方向の袋孔（２５）として構成されたばね室（２４）を有しており、一方の閉鎖ばね（２８）が前記弁ニードル（１８）の近くに配置されかつ他方の閉鎖ばね（２６）が前記弁ニードル（１８）から遠く配置されており、一方の閉鎖ばね（２８）が、他方の閉鎖ばね（２６）と前記弁ニードル（１８）との間に配置され、他方の閉鎖ばね（２６）が、前記弁ニードル（１８）とは反対側の端部で前記袋孔（２５）の底部（３４）に支えられ、かつ前記弁ニードル（１８）に近い側の端部でばね受け（３６）と、該ばね受け（３６）と協働する、一方の閉鎖ばね（２８）を貫通する押圧ピン（３０）とを介して常時前記弁ニードル（１８）に作用しており、一方の閉鎖ばね（２８）が、前記弁ニードル（１８）とは反対側の端部で、前記ノズルホルダにおける前記袋孔（２５）の内部であってかつ前記両閉鎖ばね（２６，２８）の間に配置された、前記押圧ピン（３０）が貫通する肩部分（５０）に支えられており、しかも該一方の閉鎖ばね（２８）は前記弁ニードル（１８）の前行程のあとではじめて該弁ニードル（１８）に作用させられるように構成されていて、前記弁ニードル（１８）の長手方向の運動に際し前記両閉鎖ばね（２６，２８）が順次前記弁ニードル（１８）に作用するようになっている形式のものにおいて、前記肩部分（５０）がリングとして構成されており、前記肩部分（５０）が前記袋孔（２５）の内径に適合させられて該袋孔（２５）に導入されており、前記肩部分（５０）が前記ノズルホルダ（１６）へ組込まれた状態で該肩部分（５０）を取囲む壁に、前記ノズルホルダ（１６）の周方向に均等に分配されて配置された複数の切欠き部（６０）が設けられており、前記肩部分（５０）の高さにて壁部分として残った前記切欠き部（６０）の薄肉底が塑性変形によって前記肩部分（５０）に向かって変形させられ、前記肩部分（５０）が前記ノズルホルダ（１６）に不動に保持されていることを特徴とする、内燃機関の噴射ノズル。
2. リングとして構成された前記肩部分（５０）が外周に切欠き（５６）を有しており、該切欠き（５６）内へ、前記切欠き部（６０）の底として残った部分（６４）が食い込まされている、請求項１記載の燃料噴射ノズル。
3. 前記肩部分（５０）の外周の前記切欠き（５６）がリング細溝として形成されている、請求項２記載の燃料噴射ノズル。
4. 前記肩部分（５０）がわずかな遊びをもって前記袋孔（２５）内に挿入されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の燃料噴射ノズル。
5. 前記肩部分（５０）が前記袋孔（２５）内へ押し込まれている、請求項１から３までのいずれか１項記載の燃料噴射ノズル。

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