(57)【要約】  本発明は、殊に自動車の内燃機関のための噴射ノズル（１）であって、ノズル本体（２）を備えており、該ノズル本体は少なくとも１つの噴射孔（３）を有しており、前記噴射孔（３）からの燃料の噴射の制御のために前記ノズル本体（２）内に行程運動可能に支承されたノズルニードル（５）を備えており、伝達ピストン（１５）を備えており、該伝達ピストンは、伝達室（１７）の画成のための伝達面（１６）を有していて、アクチュエータ（１３）に駆動結合されている。前記ノズルニードル（５）、若しくは該ノズルニードル（５）を含むニードルユニット（６）は制御面（１０）を有しており、該制御面は制御室（１１）を画成している。ノズルの閉鎖に際してニードル座部内へのノズルニードルの進入を減衰するために、前記ノズル本体（２）内に減衰ピストン（１８）を行程運動可能に配置してあり、該減衰ピストンは前記制御室（１１）を前記伝達室（１７）に対して仕切っている。さらに減衰経路（２１）を設けてあり、該減衰経路は絞り作用を有していて、前記伝達室（１７）と前記制御室（１１）とを液圧的に接続している。
2009503351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のための噴射ノズル、殊に自動車の内燃機関のための噴射ノズルであって、
ノズル本体（２）を備えており、該ノズル本体は少なくとも１つの噴射孔（３）を有しており、
前記噴射孔（３）からの燃料の噴射の制御のために前記ノズル本体（２）内に行程運動可能に支承されたノズルニードル（５）を備えており、
伝達ピストン（１５）を備えており、該伝達ピストンは、伝達室（１７）の画成のための伝達面（１６）を有していて、アクチュエータ（１３）に駆動結合されており、
前記ノズルニードル（５）、若しくは該ノズルニードル（５）を含むニードルユニット（６）は制御面（１０）を有しており、該制御面は制御室（１１）を画成している形式のものにおいて、
前記ノズル本体（２）内に減衰ピストン（１８）を行程運動可能に配置してあり、該減衰ピストンは前記制御室（１１）を前記伝達室（１７）に対して仕切っており、減衰経路（２１）を設けてあり、該減衰経路は絞り作用を有していて、前記伝達室（１７）と前記制御室（１１）とを液圧的に接続していることを特徴とする、内燃機関のための噴射ノズル。
【請求項２】
減衰ピストン（１８）によって生ぜしめられる行程は、所定の切り換え行程（２９）に規定されており、該切り換え行程（２９）は、前記減衰ピストン（１８）がノズルニードル（５）の閉鎖に際して該切り換え行程（２９）を達成した後に、前記ノズルニードル（５）が該ノズルニードルのニードル座部（８）に座着するように選ばれている請求項１に記載の噴射ノズル。
【請求項３】
切り換え行程（２９）は、減衰ピストン（１８）がノズルニードル（５）の閉鎖に際して該切り換え行程（２９）を達成した場合に、前記ノズルニードル（５）が該ノズルニードルの最大の閉鎖行程の２５％乃至７５％を達成し、若しくは３０％乃至７０％を達成し、若しくは４０％乃至６０％を達成し、若しくは約５０％を達成しているように選ばれており、
前記切り換え行程（２９）はさらに、減衰ピストン（１８）がノズルニードル（５）の開放に際して該切り換え行程（２９）を達成した後に、前記ノズルニードル（５）が該ノズルニードルの最大の開放行程を達成するように選ばれており、及び／又は、
前記切り換え行程（２９）は、減衰ピストン（１８）がノズルニードル（５）の開放に際して該切り換え行程（２９）を達成した場合に、前記ノズルニードル（５）が該ノズルニードルの最大の開放行程の２５％乃至７５％を達成し、若しくは３０％乃至７０％を達成し、若しくは４０％乃至６０％を達成し、若しくは約５０％を達成しているように選ばれている請求項２に記載の噴射ノズル。
【請求項４】
減衰ピストン（１８）は、伝達室（１７）の画成のための第１の減衰面（１９）及び制御室（１１）の画成のための第２の減衰面（２０）を有しており、及び／又は、
前記両方の減衰面（１９，２０）は、互いに同じ大きさであり、及び／又は、
前記両方の減衰面（１９，２０）の少なくとも一方は、伝達室の画成のための伝達面（１６）と同じ大きさ、若しくはほぼ同じ大きさである請求項１から３のいずれか１項に記載の噴射ノズル。
【請求項５】
減衰ピストン（１８）は、減衰シリンダー（２３）内に行程運動可能に支承されており、該減衰シリンダーは、ノズル本体（２）内に装着されたスペーサプレート（２２）内に形成されており、及び／又は、
制御室（１１）の周壁は、制御室スリーブ（３５）によって形成されており、該制御室スリーブはノズルニードル（５）若しくはニードルユニット（６）に行程運動可能に支承されていて、かつ閉鎖圧縮ばね（３６）による初期荷重をかけられて前記スペーサプレート（２２）に接触しており、及び／又は、
前記閉鎖圧縮ばね（３６）は前記ノズルニードル（５）若しくはニードルユニット（６）に支えられており、及び／又は、
該スペーサプレート（２２）に第１のストッパー（２４）を形成してあり、該ストッパーは、１つの行程方向での前記減衰ピストン（１８）の行程運動量を規定している請求項１から４のいずれか１項に記載の噴射ノズル。
【請求項６】
中間プレート（２６）を設けてあり、該中間プレートはノズル本体（２）内に装着されており、及び／又は、
前記中間プレート（２６）はスペーサプレート（２２）に接触しており、及び／又は、
前記中間プレート（２６）に第２のストッパー（２８）を形成してあり、該ストッパーは、別の行程方向での減衰ピストン（１８）の行程運動量を規定しており、及び／又は、
前記中間プレート（２６）は前記スペーサプレート（２２）の、伝達ピストン（１５）に向いた面に接触しており、及び／又は、
伝達室（１７）の周壁は伝達室スリーブ（３７）によって形成されており、該伝達室スリーブは、前記伝達ピストン（１５）に行程運動可能に支承されていて、かつ開放圧縮ばね（３８）による初期荷重をかけられて前記中間プレート（２６）に接触しており、及び／又は、
前記開放圧縮ばね（３８）は前記伝達ピストン（１５）若しくはアクチュエータ（１３）に支えられている請求項１から５のいずれか１項に記載の噴射ノズル。
【請求項７】
減衰経路（２１）は、減衰ピストン（１８）を貫通する少なくとも減衰通路（３９）によって形成されており、該減衰通路を介して、伝達室（１７）と制御室（１１）とは液圧的に接続されており、及び／又は、
前記減衰通路（３９）は絞り（４０）を含んでおり、若しくは絞りとして形成されている請求項１から６のいずれか１項に記載の噴射ノズル。
【請求項８】
ノズル本体（２）内に供給通路（９）を形成してあり、該供給通路は高圧下の燃料を少なくとも１つの噴射孔（３）へ供給するようになっており、及び／又は、
前記供給通路（９）は伝達領域（３１）を有しており、該伝達領域内において伝達ピストン（１５）及びアクチュエータ（１３）は燃料内に浮遊した状態で配置されており、及び／又は、
前記供給通路（９）はニードル領域（３２）を有しており、該ニードル領域内においてノズルニードル（５）若しくはニードルユニット（６）は燃料内に浮遊した状態で配置されており、及び／又は、
供給通路（９）はスペーサプレート（２２）及び／又は中間プレート（２６）を貫通しており、及び／又は、
前記ノズルニードル（５）若しくはニードルユニット（６）は、ノズルニードル（５）の開放方向で有効な少なくとも１つの受圧段部（３４）を有している請求項１から７のいずれか１項に記載の噴射ノズル。
【請求項９】
噴射ノズル（１）は、直接作動式のニードル制御によって作動されるようになっており、このために供給通路（９）内に噴射圧力を作用させてあり、ノズルニードル（５）の開放のためにアクチュエータ（１３）の作動によって伝達室（１７）内の圧力降下を生ぜしめるようになっており、及び／又は、
噴射ノズル（１）は逆方向作動式のアクチュエータ（１３）を用いて作動されるようになっており、該アクチュエータはノズルニードル（５）の開放のために電流を遮断され、かつノズルニードル（５）の閉鎖のために電流を供給されるようになっている請求項１から８のいずれか１項に記載の噴射ノズル。
【請求項１０】
切り換え行程（２９）は、ノズルニードル（５）が開放に際して座部絞りを無視できる程度にニードル座部（８）から離間した場合に、減衰ピストン（１８）が前記切り換え行程（２９）を達成しているように選ばれている請求項１から９のいずれか１項に記載の噴射ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、殊に自動車の内燃機関のための噴射ノズルであって、ノズル本体を備えており、該ノズル本体は少なくとも１つの噴射孔を有しており、前記噴射孔からの燃料の噴射の制御のために前記ノズル本体内に行程運動可能に支承されたノズルニードルを備えており、伝達ピストンを備えており、該伝達ピストンは、伝達室の画成のための伝達面を有していて、アクチュエータに駆動結合されており、前記ノズルニードル、若しくは該ノズルニードルを含むニードルユニットは制御面を有しており、該制御面は制御室を画成している形式のものに関する。
【０００２】
前記形式の噴射ノズル、つまり燃料噴射ノズルは、例えば2005年02月18日付け出願のドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００５０７７５４２号明細書に記載されていて、少なくとも１つの噴射孔を備えたノズル本体を有しており、ノズル本体内にノズルニードルを行程運動可能（行程運動自在）に支承してあり、ノズルニードルを用いて噴射孔からの燃料の噴射は制御されるようになっている。さらに伝達ピストンを設けてあり、伝達ピストンはアクチュエータに駆動結合され、つまり駆動力を伝達可能に結合されていて、伝達面を有しており、伝達面は伝達室を画成している。前記ノズルニードル、若しくは該ノズルニードルを含むニードルユニット（ニードル複合体）は制御面を有しており、該制御面は制御室を画成している。公知の噴射ノズルにおいては伝達ピストン内に摺動ピストンを行程運動可能に支承してあり、摺動ピストンは伝達面と液圧的に接続された摺動面を有している。さらに摺動ピストンは貯蔵面を有しており、貯蔵面は、伝達ピストン内に形成された貯蔵室を画成している。ノズルニードルによって噴射孔を遮断している出発位置では、摺動ピストンはノズル本体に対して不動のストッパーに接触している。これによってノズルニードルの開放運動は、互いに異なる伝達比で作動する２つの段階に分割され、つまり区分けされている。ノズルニードルの短い開放行程では摺動ピストンはストッパーに接触したままであり、伝達ピストンの行程によって制御面のみを移動させるようになっている。ノズルニードルの所定の切り換え行程では、摺動ピストンの摺動面に作用する力は摺動ピストンの貯蔵面に作用する力よりも大きくなっている。その結果、摺動ピストンはストッパーから離れて、伝達ピストンと同じ方向に移動する。つまり伝達ピストンの行程によって伝達面も摺動面も同じ方向に移動するようになっている。これによって開放操作に際して伝達比は、ノズルニードルを第２の段階で急速に移動させるように変化される。
【０００３】
公知の噴射ノズルは、直接作動式のニードル制御によって作動されるようになっている。このことは、ノズルニードル若しくはニードルユニットは少なくとも１つの受圧段部を有していることを意味しており、受圧段部は、燃料の供給通路と液圧的に接続されており、供給通路は噴射圧力下の燃料を噴射孔へ供給するようになっている。受圧段部によってノズルニードルに開放力を生ぜしめるのに対して、制御面によってノズルニードルに閉鎖力を生ぜしめるようになっている。
【０００４】
ノズルニードルの閉鎖状態では閉鎖力は上回っている。ノズルニードルの開放のために、制御面に作用する力は降下され、これによって閉鎖力は減少され、その結果、開放力は上回るようになる。その結果、ノズルニードルは持ち上がり、噴射孔を開くようになる。制御面に作用する力の降下は、アクチュエータの操作、ひいては伝達ピストンの行程運動によって達成され、それというのは伝達ピストンの行程運動によって、伝達ピストンの伝達面に作用する力の降下を生ぜしめ、該降下は、液圧的に接続された制御面に伝播されるからである。
【０００５】
噴射ノズルの噴射特性線を正確かつ再現可能に規定するために、開放ニードルの行程特性線は、有利には圧電式アクチュエータとして形成されたアクチュエータの電圧に左右されないようにされている。それというのは一方において電圧とアクチュエータ行程との間に時間的なドリフトを考慮しなければならず、他方において電圧とアクチュエータ行程との誤差に依存した制御は避けられないからである。
【０００６】
噴射特性を正確にするために、ノズルニードルのための閉鎖時間を短くすることは重要なことである。短い閉鎖時間はノズルニードルの高い閉鎖速度によって達成される。しかしながら閉鎖時、つまりニードル座部内へのノズルニードルの進入の際のノズルニードルの高すぎる負荷を避けるために、ニードル座部内へのノズルニードルの進入する前にノズルニードルを制動することは望まれている。
【０００７】
本発明ではノズル本体内に減衰ピストンを行程運動可能に配置してあり、該減衰ピストンは制御室を伝達室に対して仕切っており、減衰経路若しくは減衰通路を設けてあり、該減衰経路若しくは減衰通路は絞り作用を有していて、前記伝達室と前記制御室とを液圧的に接続している。
【０００８】
本発明に基づく前記構成により利点として、少なくともノズルニードルの閉鎖運動は２つの段階に区分けされている。第１の段階では減衰ピストンは一緒に移動し、これによって伝達面と制御面との間の直接的な圧力伝達を行うようになっている。第２の段階は、減衰ピストンが静止すると開始される。第２の段階では、伝達面と制御面との間に絞り作用のある減衰経路による液圧的な連結が生ぜしめられる。これによって、ノズルニードルの閉鎖運動は第２の段階で減衰され、若しくは強く制動される。従ってノズルニードルは、減少された速度でニードル座部内へ進入する。これによってノズルニードルの負荷は減少されている。さらに、ノズルニードルは閉鎖運動の第１の段階では極めて急速に移動させられ、つまり短い時間でノズルニードルは閉鎖行程の比較的に大きな距離（部分）にわたって移動するようになっている。２の段階での制動された運動は、閉鎖行程の残りの距離で行われる。これによってノズルニードルのための全体的に短い閉鎖時間を達成している。
【０００９】
有利にはノズルニードルの開放運動も２つの段階に区分けされている。第１の段階では減衰ピストンは一緒に移動し、ノズルニードルの急速な開放開始を生ぜしめ、これによって、座部絞りの生じる領域内でのノズルニードルの滞留時間を減少させている。開放運動の第２の段階でのノズルニードルの制動によって、燃料噴射量を減少させるようになっている。このことは、急速な開放開始と相俟ってＮＯｘエミッションの減少につながっている。
【００１０】
有利な実施態様では、減衰経路（ダンピングパス[damping path]）は、減衰ピストンを貫通する減衰通路として形成されており、該減衰通路は伝達室と制御室とを絞られた状態で液圧的に接続し、つまりつないでいる。この場合に減衰通路は絞りを含んでおり、若しくは減衰通路自体絞りとして形成されている。これにより減衰経路は減衰ピストン内に組み込まれている。減衰ピストン内に組み込まれる減衰経路若しくは絞り作用は、比較的正確に規定されるものである。
【００１１】
本発明に基づく噴射ノズルの有利な構成を、従属請求項に記載してある。本発明を図示の実施例に基づき詳細に説明する。図面において、
図１は、本発明に基づく噴射ノズルの概略的な縦断面図であり、
図２は、本発明に基づく噴射ノズルのノズル行程と時間との間のダイヤグラムである。
【００１２】
図１に示してありように、本発明に基づく噴射ノズル１はノズル本体２を含んでおり、ノズル本体２は少なくとも１つの噴射孔３を備えている。噴射ノズル１は、殊に自動車内に配置される内燃機関に設けられ、燃料を噴射室４内に噴射するために用いられるようになっており、このために噴射ノズル１は組み付けられた状態では、少なくとも噴射孔３の領域で前記噴射室４内に突入している。
【００１３】
噴射ノズル１はノズルニードル５を含んでおり、該ノズルニードルはニードルユニット６の構成部分であってよく、該ノズルニードルによって、噴射孔３を通る燃料の噴射は制御されるようになっている。このためにノズルニードル５は該ノズルニードルのニードル尖端部７でもってニードル座部８と協働するようになっている。ノズルニードル５をニードル座部８に座着させてある場合には、噴射孔３は閉鎖されており、つまり噴射孔３は１つの供給通路９に対して遮断されており、供給通路９は噴射圧力下の燃料を噴射孔３に向けて供給するようになっている。コモンレールシステムにおいて、複数の供給通路９は各噴射ノズル１を共有の１つの燃料高圧管路に接続している。
【００１４】
ノズルニードル５若しくはニードルユニット６はノズル本体２内に行程調節可能に支承されていて、制御面１０を備えており、該制御面は、図１に二重矢印で示す所定の制御面面積１２を有していて、制御室１１を画成している。
【００１５】
噴射ノズル１はさらに、有利には圧電式アクチュエータ（ピエゾアクチュエータ）として形成されたアクチュエータ１３を備えており、この種のアクチュエータは給電量に依存して長さを変化させるようになっている。アクチュエータ１３の行程方向は図１に二重矢印１４で示してある。給電量の増大に伴ってアクチュエータ１３はその長さを増大させて、つまり膨張して、ノズルニードルに向かう方向での行程を生ぜしめるようになっている。給電量の減少に伴ってアクチュエータ１３は収縮して、ノズルニードル５から離れる方向での行程を生ぜしめる。アクチュエータ１３に伝達ピストン１５を駆動連結してある。アクチュエータ１３と伝達ピストン１５とは、互いに固着結合されている。これによって伝達ピストン１５はアクチュエータ１３の行程に追随するようになっている。二重矢印１４は、伝達ピストン１５の行程運動（往復運動）をも意味している。伝達ピストン１５は伝達面１６を有しており、伝達面１６は伝達室１７を画成している。
【００１６】
伝達面１６の面積は図１に二重矢印３で表してある。伝達面１６と制御面１０との比は、伝達ピストン１５の行程１４とノズルニードル５の行程との間の伝達比若しくは変速比を規定している。
【００１７】
本発明に基づく噴射ノズル１はさらに、ノズル本体２内に往復運動自在に配置された減衰ピストン１８を備えている。減衰ピストン１８は制御室１１と伝達室１７とを仕切っている。つまり減衰ピストン１８は、第１の減衰面１９でもって伝達室１７を画成しており、かつ第２の減衰面２０でもって制御室１１を画成している。さらに本発明に基づく噴射ノズル１は減衰経路２１を備えており、該減衰経路２１を介して制御室１１と伝達室１７とは所定の絞りを伴って互いに液圧的に接続されており、つまり前記減衰経路２１は制御室１１と伝達室１７とを互いに液圧的に接続していて、即ちつないでいて、所定の絞り作用を生ぜしめるようになっている。
【００１８】
ノズル本体２内にスペーサプレート２２を挿入してあり、該スペーサプレート２２は減衰シリンダー２３を含んでおり、該減衰シリンダー２３内に減衰ピストン１８を行程運動自在（往復運動自在）に支承してある。伝達ピストン１５、ノズルニードル５及び減衰ピストン１８の行程方向は互いに平行に、かつ特に軸線方向に向けられている。スペーサプレート２２は一方の面に、図示の実施例ではノズルニードル５に向いた面に第１のストッパー２４を備えている。第１のストッパー２４は減衰ピストン１８の行程を、一方の行程方向で、図示の実施例ではノズルニードル５に向かう行程方向で画定若しくは規定している。第１のストッパー２４は図示の実施例では、減衰シリンダー２３を軸線方向で画成している底部によって形成されており、前記底部は中央の開口部２５を有しており、該開口部２５は制御室１１の、減衰シリンダー２３の内部に位置する領域を、制御室１１の、減衰シリンダー２３の外側に位置する領域に接続している。
【００１９】
ノズル本体２内にはさらに中間プレート２６を挿入してある。中間プレート２６は軸線方向でスペーサプレート２２に接触していて、これによって中間プレート２６は、減衰シリンダー２３を軸線方向で画成するカバーを形成している。該カバー、つまり中間プレート２６は中央の開口部２７を有しており、該開口部２７は伝達室１７の、減衰シリンダー２３の内部に位置する領域を、伝達室１７の、減衰シリンダー２３の外側に位置する領域に接続している。減衰シリンダー２３をカバーする、つまり画成する中間プレート２６は第２のストッパー２８を形成しており、該ストッパー２８は、減衰ピストン１８の行程を、他方の行程方向で、図示の実施例では伝達ピストン１５に向かう行程方向で規定している。減衰シリンダー２３内に収容されている減衰ピストン１８によって両方のストッパー２４，２８間で生ぜしめられる行程は、図１に符号２９で表してあり、以下において切り換え行程と称する。中間プレート２６は該中間プレート２６がスペーサプレート２２の、伝達ピストン１５に向いた面に接触するように配置されている。
【００２０】
スペーサプレート２２及び中間プレート２６は、供給通路９を伝達領域３１とニードル領域３２とに仕切っている。伝達領域３１内には伝達ピストン１５及びアクチュエータ１３を配置してあり、この場合に燃料は伝達ピストン１５及びアクチュエータ１３の周囲に沿って流れるようになっており、つまり伝達ピストン１５及びアクチュエータ１３はその周囲を燃料によって洗われるようになっており、これによってアクチュエータ１３及び伝達ピストン１５の浮遊式の配置若しくは支承を構成している。図示の実施例では同様に、ノズルニードル５若しくはニードルユニット６の浮遊式の配置若しくは支承をも構成してある。供給通路９はスペーサプレート２２及び中間プレート２６を通して導かれており、このことは適切な接続通路（連通路）３３によって達成されている。ノズルニードル５若しくはニードルユニット６は少なくとも１つの圧力段部３４を有しており、該受圧段部（受圧面）３４はノズルニードル５の開放方向で作用するようになっている。
【００２１】
ニードル領域３２内には制御室スリーブ３５を配置してあり、該制御室スリーブ３５はノズルニードル５若しくはニードルユニット６の外周に行程運動自在に支承されていて、かつ制御室１１の周壁を形成している。つまり、制御室スリーブ３５はノズルニードル５若しくはニードルユニット６を行程運動自在に受容していて、制御室１１と供給通路９とを仕切っている。さらに閉鎖圧縮ばね３６を設けてあり、該閉鎖圧縮ばね３６は、一方で制御室スリーブ３５に支えられ、かつ他方でノズルニードル５若しくはニードルユニット６に支えられている。これによって閉鎖圧縮ばね３６は、ノズルニードル５を該ノズルニードル５のニードル座部８に向けて押圧していて、かつ制御室スリーブ３５をスペーサプレート２２に向けて該スペーサプレート２２と接触するように押圧しており、その結果制御室スリーブ３５は永続的に、つまり常にスペーサプレート２２に接触している。
【００２２】
さらに伝達室スリーブ３７を設けてあり、該伝達室スリーブ３７は伝達領域３１内に配置されていて、伝達ピストン１５の外周に行程運動自在に支承されている。伝達室スリーブ３７は伝達室１７の周壁を形成して、伝達室１７と供給通路９とを仕切っている。開放圧縮ばね３８を用いて伝達室スリーブ３７を中間プレート２６に締め付けてあり、その結果、伝達室スリーブ３７は永続的に中間プレート２６と接触している。この場合に開放圧縮ばね３８は、一方では伝達室スリーブ３７に支えられ、かつ他方では伝達ピストン１５に支えられている。
【００２３】
減衰経路２１は図示の実施例では減衰通路３９によって成形されており、該減衰通路は減衰ピストン１８を貫通している。減衰通路３９は、減衰室１７と制御室１１とを液圧的に接続していて、液圧伝播若しくは燃料移動を絞るように寸法を規定されている。有利には減衰通路３９は絞り４０を有しており、若しくは絞り４０として形成されている。図示の実施例では減衰通路３９は減衰ピストン１８の中央に配置され、かつ軸線方向に向けられ、つまり減衰ピストンの仮想の軸線と平行に延びている。複数の減衰通路３９を設けることも可能であり、該減衰通路は減衰ピストンの中央から外れて配置されてよく、かつ軸線と平行に若しくは軸線に対して傾斜して延びていてよい。減衰通路３９の代わりに、減衰経路２１は原理的には減衰ピストン１８と減衰シリンダー２３との間の半径方向遊び若しくは半径方向間隙によって実施されてもよいものである。
【００２４】
本発明に基づく噴射ノズル１は次のように作動する：すなわち、図示の出発位置（基準位置）では、ノズルニードル５はニードル座部８に座着（接触）していて、噴射孔３を供給通路９に対して仕切って、つまり遮断している。アクチュエータ１３は電流を供給され、若しくは印加されており、伝達ピストン１５は、ノズルニードル５に向かって移動させられた最大の閉鎖行程を有している。これに対応して噴射ノズル１は、ノズルニードル５の閉鎖のために給電若しくは印加される逆方向作動式のアクチュエータ１３を用いて作動させられるようになっている。減衰ピストン１８は、ノズルニードル５の閉じた出発位置ではノズルニードル５に近い方の終端位置を占めていて、第１のストッパー２４に接触している。
【００２５】
前記出発位置では制御室１１及び伝達室１７内に燃料高圧、つまり噴射圧力が作用しており、該噴射圧力は供給通路９内にも作用している。このことは、例えば所定の漏れによって、特に伝達室スリーブ３７と伝達ピストン１５との間の半径方向遊び並びに制御室スリーブ３５とノズルニードル５若しくはニードルユニット６との間の半径方向遊びによって達成されている。
【００２６】
図２にはニードル行程と時間とのダイヤグラムを示してあり、この場合に縦軸にニードル行程Ｈをプロットして、横軸に時間Ｔをプロットしてある。ダイヤグラムの特性線Ｋはノズルニードル３の開閉時のニードル行程Ｈと時間Ｔとの間の関係を表している。
【００２７】
時点Ｔ1 でアクチュエータ１３は電流を遮断され、その結果、収縮して伝達ピストン１５を連行するようになっている。これによって伝達ピストン１５は、ノズルニードル５から離れる方向への開放行程を生ぜしめる。その結果、伝達室１７は拡大し、伝達室１７内に圧力降下が生じる。その結果、減衰ピストン１８の両方の減衰面１９，２０間の圧力差が生じる。従って減衰ピストン１８は伝達ピストン１５に追随して、第１のストッパー２４から離れる。その結果今や制御室１１が拡大し、制御室１１内に圧力降下が生じる。噴射ノズル１は直接作動式のニードル制御によって作動されるようになっているので、
制御室内で制御面１０に作用する圧力の降下に基づき、ノズルニードル５若しくはニードルユニット６に開放方向で作用する力が上回り、ノズルニードル５は座部８から離れる。図２にＯ1 で示す第１の開放段階では、減衰ピストン１８は伝達ピストン１５の行程運動にほぼ妨げられることなく、つまり制動されることなく追随し、従って伝達面１６における圧力降下はほぼ減衰されることなく制御面１０に伝えられる。その結果、ノズルニードル５は第１の開放段階Ｏ1 では比較的高い速度でニードル座部８から離れる。図２に示してあるように、特性線Ｋは第１の開放段階Ｏ1 では比較的急な正の勾配（上り勾配）を有しており、該勾配は伝達比に依存している。
【００２８】
減衰ピストン１８によって切り換え行程２９を達成すると、減衰ピストン１８は第２のストッパー２８に接触して、もはや伝達ピストン１５の引き続く行程運動に追随しなくなる。これによって伝達室１７内に生じる圧力降下は、減衰経路２１を介して絞られて、つまり減衰して制御室１１内に伝達される。その結果、ノズルニードル５は伝達ピストン１５の開放行程に減速された状態で追随するようになる。開放行程の第２の段階は図２に符号Ｏ2 で示してある。この第２の開放段階Ｏ2 では特性線Ｋは緩やかな正の勾配を有している。
【００２９】
伝達面１６と制御面１０との間の幾何学的な伝達比は全開放運動行程にわたって一定であるものの、減衰経路２１を介した液圧式の連結部は、切り換え行程２９の達成に際して液圧的な伝達比を変化させ、それというのは伝達室１７と制御室１１との間の圧力補償は、切り換え行程の達成の後には絞りによって減速して行われるからである。この場合に切り換え行程２９は、ノズルニードル５がその最大の開放行程を達成する前に、減衰ピストン１８が前記切り換え行程２９を達成しているように選ばれている。有利には切り換え行程２９は、減衰ピストン１８がノズルニードル５の開放時に前記切り換え行程２９を達成した際には、ノズルニードル５が座部絞りを無視できる程度にニードル座部８から走出している、つまりニードル座部８から離間しているように選ばれている。前記座部絞りは、ニードル尖端部７とニードル座部８との間の小さい間隔で生じ、それというのは、ノズルニードル９は構造的にノズルニードルの開放に際して行程の増大に伴って増大する間隙を形成するようになっているものであるからである。このような間隙の小さい場合に生じる絞り作用、つまり座部絞りは燃料噴射を妨げることになる。従って切り換え行程２９の選択は、ノズルニードル５が不都合な開放領域、つまり間隙の小さい領域を迅速に走出するように行われている。
【００３０】
切り換え行程２９は、例えば減衰ピストン１８がノズルニードル５の開放に際して前記切り換え行程２９を達成した場合に、つまり前記切り換え行程２９にわたって移動した場合に、ノズルニードル５が該ノズルニードルの最大の開放行程の２５％乃至７５％を達成し、若しくは３０％乃至７０％を達成し、若しくは４０％乃至６０％を達成し、若しくは約５０％を達成しているように選ばれている。
【００３１】
開放行程は時点Ｔ2 で終了する。この場合にノズルニードル５は、例えばストッパーによって規定される最大の開放行程を達成している。ノズルニードル５の開放運動は、開放圧縮ばね３８によって助成されるようになっている。
【００３２】
ノズルニードル５の閉鎖のために、アクチュエータ１３は時点Ｔ3 で再び給電される。その結果、アクチュエータ１３はノズルニードル５に向かって膨張し、これによって伝達ピストン１５を駆動して、伝達室１７の容積を減少させる。その結果、伝達室１７内の圧力は上昇する。伝達室１７内の圧力が制御室１１内の圧力を超えると、減衰ピストン１８に作用する力の収支は再び変化する。その結果、減衰ピストン１８は第２のストッパー２８から離れて、ノズルニードル５に向かって移動する。図２に符号Ｃ1 で示す第１の閉鎖段階では、減衰ピストン１８は実質的に減衰されることなしに、つまり減速されることなしに移動させられ、その結果、減衰室１７内の圧力上昇は、実質的に減速されることなしに制御室１１に伝達される。その結果、制御面１０に作用する力によってノズルニードル５は閉鎖方向に駆動される。該第１の閉鎖段階Ｃ1 では減衰ピストン１８は伝達ピストン１５と一緒に移動させられるので、伝達面１６と制御面１０とは幾何学的な伝達比で有効であり、つまり、第１の閉鎖段階Ｃ1 の特性線Ｋは、相応に急な負の勾配（下り勾配）を有している。
【００３３】
減衰ピストン１８は切り換え行程２９にわたって移動した後に、再び第１のストッパー２４に当接する。その結果、伝達面１６と制御面１０との間の液圧式の連結部は、減衰経路２１によって絞られるようになっており、従って伝達室１７内の圧力上昇は、相応に減衰して制御室１１に伝達される。その結果、ノズルニードル５は強く制動される。該第２の閉鎖段階は図２にＣ2 で示してある。第２の閉鎖段階Ｃ2 の特性線Ｋの負の勾配は緩やかになっている。このようにニードル速度の減少によって、ノズルニードル５は強く制動された状態でニードル座部８に接触することになり、このことは時点Ｔ4 で行われる。この場合にノズルニードル５の閉鎖運動は、閉鎖圧縮ばね３６によって助成される。噴射ノズル１は、直接作動式のニードル制御によって作動されるようになっており、それというのは供給通路９内にはすでに噴射圧力が作用しており、ノズルニードル５の開放は伝達室１７若しくは制御室１１内の圧力降下によって開始されるからである。
【００３４】
有利には切り換え行程２９は、ノズルニードル５が閉鎖時にニードル座部８内に走入若しくは進入する前に、減衰ピストン１８が前記切り換え行程２９を確実に達成するように規定されている。切り換え行程２９は、例えば減衰ピストン１８がノズルニードル５の閉鎖に際して前記切り換え行程２９を達成した場合に、ノズルニードル５が該ノズルニードルの最大の閉鎖行程の２５％乃至７５％を達成し、若しくは３０％乃至７０％を達成し、若しくは４０％乃至６０％を達成し、若しくは約５０％を達成しているように選ばれている。
【００３５】
噴射ノズル１の図示の実施例は、比較的コンパクトに実施され、それというのは両方の各減衰面１９，２０は伝達面１６と同じ大きさである、若しくはほぼ同じ大きさであるからである。
【００３６】
本発明に基づく噴射ノズル１は、ノズルニードル５の迅速な開放を可能にし、かつノズルニードル５の閉鎖時にニードル座部８内へのノズルニードルの比較的緩やかな進入を保証している。減衰ピストン１８及び減衰経路２１を用いることによって、ノズルニードル５の開放行程に際しても閉鎖行程に際しても第１の段階で大きな伝達比を達成しており、伝達は第２の段階では減衰され若しくは減速されている。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に基づく噴射ノズルの概略的な縦断面図
【図２】本発明に基づく噴射ノズルのノズル行程と時間との間のダイヤグラム
【符号の説明】
【００３８】
１  噴射ノズル、  ２  ノズル本体、  ３  噴射孔、  ５  ノズルニードル、  ６  ニードルユニット、  ７  ニードル尖端部、  ８  ニードル座部、  ９  供給通路、  １０  制御面、  １１  制御室、  １２  制御面面積、  １３  アクチュエータ、  １５  伝達ピストン、  １６  伝達面、  １７  伝達室、  １８  減衰ピストン、  １９，２０  減衰面、  ２１  減衰経路、  ２２  スペーサプレート、  ２３  減衰シリンダー、  ２４  ストッパー、  ２５  開口部、  ２６  中間プレート、  ２８  ストッパー、  ２９  切り換え行程、  ３１  伝達領域、  ３２  ニードル領域、  ３４  受圧段部、  ３６  閉鎖圧縮ばね、  ３７  伝達室スリーブ、  ３８  開放圧縮ばね
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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