(57)【要約】  本発明は、燃料インジェクタに用いられる中間プレートであって、高圧貫通孔（３４）が設けられており、該高圧貫通孔（３４）が、高圧通路（２５）を高圧室（２９）に接続しており、高圧通路（２５）が、弁ボディ（２４）に設けられていて、燃料高圧蓄圧器に接続されており、高圧室（２９）が、ノズルボディ（２８）に設けられており、当該中間プレート（３１）が、弁ボディ（２４）とノズルボディ（２８）との間に配置されている形式のものに関する。特に小さな燃料量の多段噴射時の、中間プレートを装備した燃料インジェクタの噴射特性を改善するために、高圧貫通孔（３４）が、該高圧貫通孔を通って弁ボディ（２４）からノズルボディ（２８）に向かって流れる流れを向上させかつ逆方向にノズルボディ（２８）から弁ボディ（２４）に向かって流れる流れを悪化させる横断面経過を有している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料インジェクタに用いられる中間プレートであって、高圧貫通孔（１４；３４；４４；５４）が設けられており、該高圧貫通孔（１４；３４；４４；５４）が、高圧通路（５；２５）を高圧室（９；２９）に接続しており、高圧通路（５；２５）が、弁ボディ（４；２４）に設けられていて、燃料高圧蓄圧器に接続されており、高圧室（９；２９）が、ノズルボディ（８；２８）に設けられており、当該中間プレート（１１；３１；４１；５１）が、弁ボディ（４；２４）とノズルボディ（８；２８）との間に配置されている形式のものにおいて、高圧貫通孔（３４；４４；５４）が、該高圧貫通孔を通って弁ボディ（４；２４）からノズルボディ（８；２８）に向かって流れる流れを向上させかつ逆方向にノズルボディ（８；２８）から弁ボディ（４；２４）に向かって流れる流れを悪化させる横断面経過を有していることを特徴とする、燃料インジェクタに用いられる中間プレート。
【請求項２】
高圧貫通孔（３４；４４；５４）が、弁ボディに近い方の端部に、ノズルボディに近い方の端部よりも大きな直径を有している、請求項１記載の中間プレート。
【請求項３】
高圧貫通孔（５４）が円錐形に形成されている、請求項１または２記載の中間プレート。
【請求項４】
高圧貫通孔（４４）が、弁ボディに近い方の端部に円筒状凹み（４６）を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の中間プレート。
【請求項５】
高圧貫通孔（３４）が、弁ボディに近い方の端部に斜め面取り部（３６）を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の中間プレート。
【請求項６】
高圧貫通孔（３４）が、弁ボディに近い方の端部に曲率半径（３８）を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の中間プレート。
【請求項７】
高圧貫通孔（３４；４４；５４）が、ノズルボディ（２８）に近い方の端部に鋭い縁部を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の中間プレート。
【請求項８】
当該中間プレート（３１；４１；５１）が一体に形成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の中間プレート。
【請求項９】
燃料インジェクタであって、弁ボディ（４；２４）とノズルボディ（８；２８）とが設けられており、弁ボディ（４；２４）が、高圧通路（５；２５）を有しており、該高圧通路（５；２５）が、燃料高圧蓄圧器に接続されており、ノズルボディ（８；２８）が、高圧室（９；２９）を有している形式のものにおいて、請求項１から８までのいずれか１項記載の中間プレート（３１；４１；５１）が、弁ボディ（２４）とノズルボディ（２８）との間に配置されていることを特徴とする、燃料インジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景技術
本発明は、燃料インジェクタに用いられる中間プレートであって、高圧貫通孔が設けられており、該高圧貫通孔が、高圧通路を高圧室に接続しており、高圧通路が、弁ボディに設けられていて、燃料高圧蓄圧器に接続されており、高圧室が、ノズルボディに設けられており、当該中間プレートが、弁ボディとノズルボディとの間に配置されている形式のものに関する。
【０００２】
さらに、本発明は、燃料インジェクタであって、弁ボディとノズルボディとが設けられており、弁ボディが、高圧通路を有しており、該高圧通路が、燃料高圧蓄圧器に接続されており、ノズルボディが、高圧室を有している形式のものに関する。
【０００３】
本発明の課題は、特に小さな噴射量の多段噴射時の、請求項１の上位概念部に記載した中間プレートを装備した、請求項８の上位概念部に記載した燃料インジェクタの噴射特性を改善することである。
【０００４】
この課題を解決するために本発明の中間プレートでは、高圧貫通孔が、該高圧貫通孔を通って弁ボディからノズルボディに向かって流れる流れを向上させかつ逆方向にノズルボディから弁ボディに向かって流れる流れを悪化させる横断面経過を有しているようにした。
【０００５】
本発明の中間プレートの有利な構成によれば、高圧貫通孔が、弁ボディに近い方の端部に、ノズルボディに近い方の端部よりも大きな直径を有している。
【０００６】
本発明の中間プレートの有利な構成によれば、高圧貫通孔が円錐形に形成されている。
【０００７】
本発明の中間プレートの有利な構成によれば、高圧貫通孔が、弁ボディに近い方の端部に円筒状凹みを有している。
【０００８】
本発明の中間プレートの有利な構成によれば、高圧貫通孔が、弁ボディに近い方の端部に斜め面取り部を有している。
【０００９】
本発明の中間プレートの有利な構成によれば、高圧貫通孔が、弁ボディに近い方の端部に曲率半径を有している。
【００１０】
本発明の中間プレートの有利な構成によれば、高圧貫通孔が、ノズルボディに近い方の端部に鋭い縁部を有している。
【００１１】
本発明の中間プレートの有利な構成によれば、当該中間プレートが一体に形成されている。
【００１２】
さらに、前述した課題を解決するために本発明の燃料インジェクタでは、前述した形式の中間プレートが、弁ボディとノズルボディとの間に配置されているようにした。
【００１３】
発明の利点
前述した課題は、燃料インジェクタに用いられる中間プレートであって、高圧貫通孔が設けられており、該高圧貫通孔が、高圧通路を高圧室に接続しており、高圧通路が、弁ボディに設けられていて、燃料高圧蓄圧器に接続されており、高圧室が、ノズルボディに設けられており、当該中間プレートが、弁ボディとノズルボディとの間に配置されている形式のものにおいて、高圧貫通孔が、該高圧貫通孔を通って弁ボディからノズルボディに向かって流れる流れを向上させかつ逆方向にノズルボディから弁ボディに向かって流れる流れを悪化させる横断面経過を有していることによって解決されている。本発明の枠内では、多段噴射の場合の不安定性に対する原因が、インジェクタ内の圧力振動であることが分かった。この圧力振動は、１つには、噴射の間の減圧によって生ぜしめられ、もう１つには、ニードル閉鎖過程時の圧力衝撃によって生ぜしめられる。圧力振動は、やはり噴射量の偏差に繋がるニードル力の変化を招く。本発明の主要な観点によれば、高圧貫通孔が、コンスタントな横断面を有しておらず、望ましくない圧力振動を減衰する横断面経過を有している。
【００１４】
中間プレートの有利な実施例は、高圧貫通孔が、弁ボディに近い方の端部に、ノズルボディに近い方の端部よりも大きな直径を有していることによって特徴付けられている。弁プレートとも呼ばれる中間プレートに設けられた高圧貫通孔は、本発明によれば、減衰エレメントとして使用される。高圧貫通孔は、有利には、ニードル閉鎖時の負圧波の伝播が防止され、後流れが改善されるように形成された孔である。これによって、減衰特性を最適に調整することができる、方向に関連した流れ係数が提供される。
【００１５】
中間プレートの別の有利な実施例は、高圧貫通孔が円錐形に形成されていることによって特徴付けられている。規定された円錐度によって、高圧貫通孔の減衰特性を適切に調整することができる。この場合、円錐角を高圧貫通孔の長さに調和させることが重要となる。
【００１６】
中間プレートの別の有利な実施例は、高圧貫通孔が、弁ボディに近い方の端部に円筒状凹みを有していることによって特徴付けられている。それぞれ異なる直径と、所属の長さとの調和によって、高圧貫通孔の減衰特性を適切に調整することができる。
【００１７】
中間プレートの別の有利な実施例は、高圧貫通孔が、弁ボディに近い方の端部に斜め面取り部または曲率半径を有していることによって特徴付けられている。これによって、流入方向での流れ係数が最大化される。
【００１８】
中間プレートの別の有利な実施例は、高圧貫通孔が、ノズルボディに近い方の端部に鋭い縁部を有していることによって特徴付けられている。これによって、流出方向での流れ係数が最小化される。
【００１９】
中間プレートの別の有利な実施例は、当該中間プレートが一体に形成されていることによって特徴付けられている。しかし、中間プレートが複数の部分から形成されていて、複数の中間プレートエレメントを有していてもよい。これらの中間プレートエレメントは共通の高圧貫通孔を有している。
【００２０】
弁ボディとノズルボディとが設けられており、弁ボディが、高圧通路を有しており、該高圧通路が、燃料高圧蓄圧器に接続されており、ノズルボディが、高圧室を有している形式の燃料インジェクタでは、前述した課題は、前述した中間プレートが、弁ボディとノズルボディとの間に配置されていることによって解決されている。
【００２１】
本発明の更なる利点、特徴および詳細は、図面に関連して種々異なる実施例を詳しく説明した以下の説明から明らかである。
【００２２】
実施例の説明
図１には、燃料インジェクタとも呼ばれる燃料噴射弁１の一部が縦断面図で示してある。この燃料噴射弁１は、自動車の内燃機関（図示せず）内に組み付けるために使用され、ここでは、有利にはディーゼル燃料を噴射するためのコモンレール型インジェクタとして形成されている。燃料噴射弁はノズルモジュールと弁制御モジュールとを有していて、電子的な制御ユニット（図示せず）に接続されている。
【００２３】
弁制御モジュールは、高圧通路５を備えた弁ボディ４を有している。高圧通路５は燃料高圧蓄圧器（図示せず）に接続されていて、内燃機関の運転中に、最大１．５ｋｇ／ｂａｒの高圧下にある燃料で充填されている。ノズルモジュールは、ノズルボディ８内に配置されかつ案内されたノズルニードルを有している。このノズルニードルは、燃料噴射弁１の、内燃機関の燃焼室に通じる噴射ノズルを制御する。ノズルニードルは、噴射ノズルと反対の側の端部に弁制御ピストンを有している。この弁制御ピストンは、ノズルボディ８に設けられた軸方向の孔内に往復運動可能に収容されている。
【００２４】
ノズルボディ８内には、高圧室９が形成されている。この高圧室９は部分的に中間圧プレート１１によって仕切られる。この中間圧プレート１１はノズルボディ８と弁ボディ４との間に緊締されている。弁プレートとも呼ばれる中間圧プレート１１は高圧貫通孔１４を有している。この高圧貫通孔１４は中間圧プレート１１を貫いて延びていて、弁ボディ４の高圧通路５をノズルボディ８の高圧室９に接続している。図１に示した燃料インジェクタ１では、高圧貫通孔１４が、コンスタントな直径を有する孔によって形成される。
【００２５】
低いエミッション値を達成するためには、図１に部分的に示したような燃料インジェクタによって、小さな燃料量を安定的に減少させることが必要となる。特に密接した順序での複数回のより小さな噴射への分割がますます重要となる。本発明の主要な観点は、短い噴射間隔の場合の量安定性を改善するための構造上の可能性を提供することである。
【００２６】
多段噴射の場合の不安定性に対する原因は、インジェクタ内の圧力振動である。この圧力振動は、１つには、噴射の間の減圧によって生ぜしめられ、もう１つには、ニードル閉鎖過程時の圧力衝撃によって生ぜしめられる。これらに相俟った圧力振動は、やはり噴射量の偏差に繋がるニードル力の変化を招く。圧力振動は、高圧回路における流れ状況の巧妙な構成によって減衰することができる。
【００２７】
本発明の主要な観点によれば、中間プレートまたは弁プレートに設けられた高圧貫通孔が減衰エレメントとして使用される。高圧貫通孔は、ニードル閉鎖過程時の圧力波の伝播が防止され、燃料が高圧通路から高圧貫通孔を通って高圧室内に後流れすることが改善されるように形成される。これに相俟った、方向に関連した流れ係数によって、減衰特性を調整することができる。
【００２８】
図２には、燃料インジェクタ２１の一部が縦断面図で示してある。この燃料インジェクタ２１は、図１に示した燃料インジェクタ１と同様に、高圧通路２５を備えた弁ボディ２４と、高圧室２９を備えたノズルボディ２８とを有している。弁ボディ２４とノズルボディ２８との間には、中間プレート３１が緊締されている。この中間プレート３１は高圧貫通孔３４を有している。この高圧貫通孔３４は、中間プレートとも呼ばれる弁プレート３１と、弁ボディ２４との間の交差箇所に、高圧通路２５と同じ直径を有している。
【００２９】
高圧貫通孔３４の、弁ボディ２４に近い方の端部には、斜め面取り部３６が形成されている。この斜め面取り部３６の代わりに、高圧貫通孔３４の、弁ボディ２４に近い方の端部が丸み付けられていて、曲率半径３８を備えていてもよい。斜め面取り部３６または曲率半径３８を備えた丸みによって、流入方向への、すなわち、高圧通路２５から高圧室２９内への流れの流れ係数が最大化される。流出方向へは、すなわち、高圧室２９から高圧通路２５内へは、流れ係数が鋭い縁部３９によって最小化されている。
【００３０】
図３には、中間プレート４１の一部が断面図で示してある。この中間プレート４１は高圧貫通孔４４を有している。この高圧貫通孔４４は円筒状凹み４６を備えている。高圧貫通孔４４は所定の長さ４７に比較的小さな内径４８を有している。円筒状凹み４６は所定の長さ４９に著しく大きな内径５０を有している。円筒状凹み４６の長さ４９も同じく高圧貫通孔４４の長さ４７よりも著しく大きく寸法設定されている。円筒状凹み４６と、長さ４７，４９と、直径４８，５０とによって、方向に関連した流れ係数に適切な影響を与えることができる。
【００３１】
図４には、中間プレート５１の一部が断面図で示してある。この中間プレート５１は高圧貫通孔５４を有している。この高圧貫通孔５４は円錐部５５として形成されている。この円錐部５５は、弁ボディ（図示せず）に対する交差箇所に、ノズルボディに対する交差箇所に配置された直径５７よりも大きい直径５６を有している。さらに、中間プレート５１は別の貫通孔６４を有している。この貫通孔６４も同じく円錐部６５の構成を有している。しかし、この円錐部６５は円錐部５５と逆方向に先細りにされている。円錐部６５は、弁ボディに対する交差箇所に小さい方の直径６６を有していて、ノズルボディに対する交差箇所に大きい方の直径６７を有している。高圧貫通孔の長さに対する円錐度の適切な調和によって、減衰特性を適切に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】慣用の燃料インジェクタの部分的な縦断面図である。
【図２】第１の実施例による中間プレートを備えたインジェクタの部分的な縦断面図である。
【図３】第２の実施例による中間プレートの断面図である。
【図４】第３の実施例による中間プレートの断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  燃料噴射弁、  ４  弁ボディ、  ５  高圧通路、  ８  ノズルボディ、  ９  高圧室、  １１  中間圧プレート、  １４  高圧貫通孔、  ２１  燃料インジェクタ、  ２４  弁ボディ、  ２５  高圧通路、  ２８  ノズルボディ、  ２９  高圧室、  ３１  中間プレート、  ３４  高圧貫通孔、  ３６  斜め面取り部、  ３８  曲率半径、  ３９  縁部、  ４１  中間プレート、  ４４  高圧貫通孔、  ４６  円筒状凹み、  ４７  長さ、  ４８  内径、  ４９  長さ、  ５０  内径、  ５１  中間プレート、  ５４  高圧貫通孔、  ５５  円錐部、  ５６  直径、  ５７  直径、  ６４  貫通孔、  ６５  円錐部、  ６６  直径、  ６７  直径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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