JP4167230B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents
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Description
の燃料圧力が低下すると、開口・噴射状態へバルブニードルが上昇して燃料噴射を開始する。
スリーブ38の上面は負荷伝達部材46の下側と当接しているため、スタック長が使用中に変化すると、負荷伝達部材46を介してスリーブ38とゆえに皿ばね44へスタック22の運動が伝達される。燃料のための制御室50が、制御ピストン40の下面とノズルボデー14の上端面との間に画定され、制御室50内の燃料圧力は、制御ピストン40に上方向に作用する。内側ベローズ空間と制御室50との間で燃料が流れるための間隙をノズルボデー14の外面がベローズ42の径方向内側とともに画定するように、ノズルボデー14の上端部はベローズ42へ突出している。
ルブニードルに設けられた軸方向延在穿孔64と連通する。穿孔64は、比較的大径の上部領域164と、上端部の室56と下端部のバルブニードル先端11との間のバルブニードル10の全長に沿って延在する小径の下部領域264とを含む、燃料の軸方向流路を画定する。軸方向流路64は、後述するように、噴射が開始する時にバルブニードル10の開口運動(つまりバルブニードルシート16からの離間)を補助するための連通手段(連通経路など)の一部を成す。
在する第2穿孔対72は、バルブニードル10の下端部に向かって配置されている。径方向延在第2穿孔72は、(上述のように)噴射時にバルブニードル10の開口運動を補助するための連通手段の一部を成し、燃料吐出手段66,68,70と軸方向流路64との間の燃料の径方向流路を画定する。
一般的に圧電スタック22における初期電圧レベルは、ゼロボルトより少し高いだけである。スタック22が収縮状態であって、スリーブ38を介してベローズ42に作用する力が低いため、ベローズ42の内部空間は最大であり(つまりベローズが伸張しており)、高圧燃料が充填される。制御室50内の燃料圧力は比較的低く、制御室50の燃料圧力により制御ピストン40に作用する上向きの力は比較的低い。
達する。そのため、出口開口部21を通る燃料の吐出が終了する。
,84を通る制限された燃料の流れがアキュムレータ空間30の流れと均等化されて、バルブニードル10を閉じる。
する下向きの力が低下する点に達する。
11 バルブニードル先端領域
12 ボア
14 噴射装置ノズルボデー
16 バルブニードルシート
18 アクチュエータハウジング
19 貫通穿孔
20 圧電アクチュエータ
21 噴射装置出口
22 圧電素子スタック
24 上部ハウジング
26 入口
28 供給通路
30 アクチュエータ空間
32 シーラントコーティング
34 電気コネクタ
36 負荷伝達器
38 スリーブ
39 ピストンボア
40 制御ピストン
42 ベローズ
44 皿ばね部材のスタック
46 中間負荷伝達部材
48 端部片
50 制御室
51 環状シール
54 バルブニードルばね
56 ばね/ダンパ室
58 環状ダンパバルブ
60 バルブ当接部
62 制御穿孔
64 軸方向延在穿孔(流路)
66 径方向延在穿孔
67 シム
68 環状溝
70 燃料吐出室
72 径方向延在第2穿孔対
74 制限ニードル穿孔
76 内側当接面
78 外側当接面
80 穿孔
82 制限穿孔(間隙)
84 制限穿孔
110 上部案内領域
138 環状スカート
164 穿孔の上部領域
172 径方向流路
210 下部案内領域
264 穿孔の下部領域
Claims (20)
- 内燃機関に使用するための燃料噴射装置であって、
噴射装置出口(21)を通る燃料噴射を制御するようにバルブニードルシート(16)と嵌合自在であるバルブニードル(10)と、
制御室(50)内の燃料圧力を制御するように配置されたアクチュエータ(20,22)と、を含み、
前記バルブニードル(10)の外側に一体移動可能に形成され、該制御室(50)に対向する表面が、該制御室(50)内の燃料圧力にさらされ、
更に、前記アクチュエータ(20,22)の運動を前記バルブニードル(10)へ伝達するための負荷伝達手段(36)であって、前記制御室(50)内の燃料圧力を変化させるとともに前記バルブニードルシート(16)に対する該バルブニードル(10)の運動を制御するように、該アクチュエータ運動を受けて圧縮および伸張自在であるベローズ装置(42)を含む負荷伝達手段(36)と、
アクチュエータ(20,22)の故障の際に前記バルブニードル(10)が最終的に閉口するように燃料を前記制御室(50)から制限流量で放出させるため、該制御室(50)と連通状態にある追加制限流路(82,84)と、を含む燃料噴射装置。 - 前記負荷伝達手段がスリーブ(38)を含み、該スリーブ(38)が、前記アクチュエータ(20,22)の運動を前記ベローズ装置(42)へ付与するように該ベローズ装置(42)と協働自在である請求項1に記載の燃料噴射装置。
- 前記バルブニードル(10)に結合された制御ピストン(40)によって、該制御室(50)に対向する前記表面が画定され、該制御ピストン(40)が、前記制御室(50)内の燃料圧力変化を受けて前記スリーブ(38)内で摺動自在である請求項2に記載の燃料噴射装置。
- 前記バルブニードル(10)が、前記制御室(50)内の燃料圧力変化を受けて前記スリーブ(38)内で直接的に摺動自在である請求項2に記載の燃料噴射装置。
- 前記ベローズ装置(42)が、アコーディオン状に配置された複数の皿ばね要素(44)を含む請求項2から4のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
- 前記バルブニードル(10)がノズルボデー(14)に設けられたボア(12)の中で移動自在であり、一端部の前記皿ばね(44)が該ノズルボデー(14)と密封状態で係合しており、他端部の該皿ばね(44)が前記スリーブ(38)と密封状態で係合している請求項5に記載の燃料噴射装置。
- 前記バルブニードルシート(16)が前記バルブニードルの一端部に画定され、燃料を収容するためのバルブニードル室(56)が該バルブニードル(10)の他端部に画定される請求項2から6のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
- 前記バルブニードルシート(16)との嵌合状態へ前記バルブニードル(10)を付勢するように配置されたバルブニードルばね(54)を前記バルブニードル室(56)が収容する請求項7に記載の燃料噴射装置。
- 前記バルブニードル(10)が前記バルブニードルシート(16)から上昇する時に前記噴射装置出口(21)へ燃料を吐出するための燃料吐出経路(30,66,68,70)を含み、該バルブニードル(10)が、該バルブニードル(10)の開口運動を補助するため、該燃料吐出経路(30,66,68,70)と前記バルブニードル室(56)との間に連通手段(64)を備える請求項7または請求項8に記載の燃料噴射装置。
- 前記連通手段が、前記燃料吐出経路(30,66,68,70)と前記バルブニードル室(56)との間に連通を設けるための前記バルブニードル(10)内の軸方向流路(64)を含む請求項9に記載の燃料噴射装置。
- 前記軸方向流路(64)が前記バルブニードル(10)の全長にわたって延在する請求項10に記載の燃料噴射装置。
- 前記連通手段がさらに、前記バルブニードル(10)に設けられた少なくとも1本の径方向流路(72;172)を含み、該流路の一端部が前記燃料吐出経路(70)と連通するとともに、該流路の他端部が前記軸方向流路(64)と連通する請求項10または請求項11に記載の燃料噴射装置。
- 前記連通手段が、前記軸方向流路(64)と前記室(56)との間に制限流路(62)を画定するように配置されたダンパバルブ(58,60)を含む請求項10から12のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
- 前記ダンパバルブが、前記バルブニードル(10)の当接部(60)と接当可能であるダンパバルブ部材(58)を含み、該ダンパバルブ部材(58)が、(i)前記制限流路(62)を通って前記室(56)と前記連通手段(64)との間を燃料が流れることにより前記バルブニードル(10)の開口運動を減衰するように、該バルブニードル(10)が前記バルブニードルシート(16)から上昇する状況における当接位置と、(ii)燃料の流れが該制限流路(62)を迂回することにより該バルブニードル(10)の閉口運動がほぼ減衰されないように、該バルブニードル(10)が該バルブニードルシート(16)へ移動する状況における上昇位置とを有する請求項13に記載の燃料噴射装置。
- 燃料を前記制御室(50)から放出させるように、前記追加制限流路(82)が前記スリーブ(38)内に画定される請求項1に記載の燃料噴射装置。
- 燃料を前記制御室(50)から放出させるように、前記制限流路(84)が前記ノズルボデー(14)内に画定される請求項1に記載の燃料噴射装置。
- 前記アクチュエータ(20,22)の故障の際に前記バルブニードル(10)が最終的に閉口するように、燃料を前記制御室(50)から前記連通手段(64)へ制限流量で放出させるための手段を含む請求項9から14のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
- 前記アクチュエータ(20)がアクチュエータハウジング(18)内に配置され、噴射装置ノズルボデー(14)の一端部が、該ノズルボデー(14)の他端部が突出するように該アクチュエータハウジング(18)内に収容され、該ノズルボデー(14)が、該アクチュエータハウジング(18)の内側当接面(76)と当接するための部分的にほぼ球形の外側当接面(78)を画定する請求項1から17のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
- 一方向における前記アクチュエータ(20,22)の運動をほぼ反対方向における前記バルブニードル(10)の運動へ変換するためのモーションインバータ(38,42,50)の形を前記負荷伝達手段が取る、請求項1から18のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
- アクチュエータ(20)を含む、請求項1から19のいずれか一項に記載の燃料噴射装置に使用するための負荷伝達装置(36)において、使用時に該アクチュエータの動作を噴射装置部品へ伝達するように作動可能である負荷伝達装置(36)であり、スタック状に配置された複数の皿ばね部材(44)を含むベローズ装置(42)を含む負荷伝達装置。
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