(57)【要約】  内燃機関のための燃料噴射器であって、少なくともハウジングと、弁座（２１）と、弁棒（１６）と、噴霧器（５）と、カットオフ部材（２７）とを備えている。噴霧器は、中心穴（２２）を備えており、当該中心穴から噴霧器の側壁を通って複数のノズル穴（３１）が延びている。カットオフ部材は、弁棒上のシャフトによって支持されており且つ弁棒が閉止位置にあるときにノズル穴の第一の群の入口穴を横切る燃料を遮断するために噴霧器の中心穴内に配置された第一の筒状部分（２８）を備えている。弁棒が開放位置にあるときに、燃料は、前記カットオフ部材の外周と噴霧器の中心穴との間の通路を介して少なくともノズル穴の第二の群へ供給される。カットオフ部材は、弁棒が閉止位置にあるときに、前記ノズル穴の第二の群の入口穴を閉塞させるための第二の筒状部分（２９）を備えている。【選択図】図１
2010512484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のための燃料噴射器であり、少なくとも１つのハウジングと、弁座と、弁棒と、噴霧器と、カットオフ部材とを備えており、前記噴霧器は中心穴を有し、当該中心穴から当該噴霧器の側壁を貫通して複数のノズル穴が延びており、前記弁棒は、弁部材を備えており且つ当該弁部材が前記弁座に当接する閉止位置と燃料が前記弁座を通過して前記ノズル穴へと受け入れられる開放位置との間を移動可能であり、前記カットオフ部材は、弁棒上のシャフトによって支持されており且つ弁棒が前記閉止位置にあるときにノズル穴の第一の群の入口穴への燃料のアクセスを閉止するために前記噴霧器の中心穴内に配置されている第一の筒状部分を備えており、
前記弁棒の開放位置においては、燃料が、前記カットオフ部材の外周と前記噴霧器の中心穴との間の通路を介して少なくとも前記ノズル穴の第二の群へ供給され、前記カットオフ部材が、第二の筒状部分であって前記弁棒が前記閉止位置にあるときに当該第二の筒状部分と前記弁座との間で前記中心穴内に存在する燃料体積から前記ノズル穴の第二の群の入口穴を閉塞する前記第二の筒状部分を備えていることを特徴とする燃料噴射器。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射器であり、
前記第一の群内のノズル穴が、前記噴霧器の中心穴内の第一の列内に配列されている入口穴を備えており、前記第二の群内のノズル穴が、前記噴霧器の中心穴内で第二の列内に配列されている入口穴を備えており、前記第一の列と第二の列とは、前記噴霧器の軸線方向において隔置されていることを特徴とする燃料噴射器。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料噴射器であり、
前記弁棒の開放位置において、燃料が、前記カットオフ部材の少なくとも１つの内部通路を介して前記入口穴の第一の列に供給され且つ前記カットオフ部材の外周内の環状凹部を介して前記入口穴の第二の列へ供給されることを特徴とする燃料噴射器。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料噴射器であり、
前記弁棒の開放位置において、燃料が、前記ノズル穴の入口穴の両方の列を備えている前記中心穴の第二の部分よりも直径が大きい前記噴霧器の中心穴の第一の部分を介して、前記カットオフ部材の外周に設けられた環状凹部に供給されることを特徴とする燃料噴射器。
【請求項５】
請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の燃料噴射器であり、
前記カットオフ部材の前記第一の筒状部分と前記第二の筒状部分が等しい外径を有しており、当該第一及び第二の筒状部分は、前記中心穴の前記第二の部分内に密封嵌合していることを特徴とする燃料噴射器。
【請求項６】
請求項３〜５のうちのいずれか一項に記載の燃料噴射器であり、
前記弁棒の閉止位置において、前記カットオフ部材の外周に設けられた環状凹部が、前記ノズル穴の入口穴の前記第一の列及び第二の列を覆っていることを特徴とする燃料噴射器。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の燃料噴射器であり、
前記カットオフ部材の前記第一及び第二の筒状部分内を軸線方向の穴が貫通しており且つ当該穴は前記第一の筒状部分の自由端において開いており、前記穴は、前記シャフトの側方穴を介して前記噴霧器の中心穴と連通していることを特徴とする燃料噴射器。
【請求項８】
請求項５〜７のうちのいずれか一項に記載の燃料噴射器であり、
前記ノズル穴の入口穴の第一の列が、前記噴霧器の中心穴の前記第一の部分と第二の部分との間の肩部から前記噴霧器の軸線方向のある距離のところに配置されており、前記距離は、前記カットオフ部材の前記第二の筒状部分から前記カットオフ部材の前記第一の筒状部分の自由端までの距離と等しいことを特徴とする燃料噴射器。
【請求項９】
請求項１〜８のうちのいずれか一項に記載の燃料噴射器であり、
前記ノズル穴が、各々の列に属する互いに平行な穴の対内に配列されており且つ前記噴霧器の中心穴の等しい角度位置に入口穴を備えていることを特徴とする燃料噴射器。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちのいずれか一項に記載の燃料噴射器であり、
前記弁棒の開放位置において、前記カットオフ部材は、前記ノズル穴内の前記入口穴の第一の列と第二の列との間で中心穴に対して密封されていることを特徴とする燃料噴射器。
【請求項１１】
請求項１〜１０のうちのいずれか一項に記載の燃料噴射器であり、
前記第一の列及び第二の列の各々のノズル穴の入口穴が、前記噴霧器の同じ軸線方向位置に配置されており、一つの列内のノズル穴が、前記噴霧器の軸線方向に関して種々の角度方向に向けられていることを特徴とする燃料噴射器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のための燃料噴射器であり、少なくとも１つのハウジングと、弁座と、弁棒と、噴霧器と、カットオフ部材とを含み、前記噴霧器が中心穴を備えており且つ複数のノズル穴が当該中心穴から前記噴霧器の側壁へと延びており、弁棒が弁部材を備えており且つ当該弁部材は弁座に当接する閉塞位置と燃料が前記弁座を通過して前記ノズル穴へと受け入れられる開放位置との間を移動可能であり、前記カットオフ部材は、前記弁棒上のシャフトによって担持されており且つ前記弁棒が閉塞位置にあるときに第一の群のノズル穴の入口穴への燃料のアクセスを閉じるために前記噴霧器の中心穴内に配置される第一の筒状部分を備えている燃料噴射器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＫＲ２５３６７３Ｂ（特許文献１）に対応するＪＰ３０２７１９１Ｂ２（特許文献２）には、内燃機関のための燃料噴射器であって、噴霧器の中心穴内のノズル穴への流路を開閉するために移動可能な弁を備えている燃料噴射器が記載されている。弁棒は、シャフトによって担持され且つ噴霧器の中心穴内に嵌合しているカットオフ部材を備えた先端部分を備えている。弁棒の開閉位置においては、カットオフ部材は、中心穴内のノズル穴の入口穴を覆っている。弁棒の開放位置においては、前記カットオフ部材内を通る１以上の軸線方向の通路を通るノズル穴へ供給される。
【０００３】
ＪＰ３３０８５５１Ｂ２（特許文献３）及びＣＮ１０９３２２６Ｃ（特許文献４）に対応するＷＯ９９／５３１９６（特許文献５）には、内燃機関、特に２−ストロークディーゼルエンジンのための類似の燃料噴射器であって、対応する燃焼室内へ突出している噴霧器が記載されている。燃料の受け入れ条件は、安定した噴射をもたらす全てのノズル穴に対してほぼ同じである。受け入れチャンバは、噴霧器内の中心穴から外れており且つ少なくともノズル穴の一部分に配置されている。チャンバの直径は、ノズル穴の直径よりも大きい。受け入れチャンバは、ノズル穴の列内の全てのノズル穴に対して少なくとも同様の幅長さ比が存在するような形態に設計されている。
【０００４】
弁座の前方側を伸長しているシャフト上にカットオフ部材が設けられている従来技術による燃料噴射器においては、燃料は、カットオフ部材内の内部流路を介してノズル穴へ供給される。燃料は、最終的には、シャフトの下方部分の内側へ流れ且つカットオフ部材を通って前方へ流れ且つ自由端を介して流出する。燃料は、前記自由端においてノズル内の中心穴の前方端部を冷却し、従って、ノズルの先端を冷却する。燃料は、中心穴の端部から入口穴へ向かってノズル穴へと流れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＫＲ２５３６７３Ｂ公報
【特許文献２】ＪＰ３０２７１９１Ｂ２公報
【特許文献３】ＪＰ３３０８５５１Ｂ２公報
【特許文献４】ＣＮ１０９３２２６Ｃ公報
【特許文献５】ＷＯ ９９／５３１９６公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】無し
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、使用時の高い信頼性を有する燃料噴射器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的に鑑みて、本発明による燃料噴射器は、弁棒の開放位置においては、燃料が、カットオフ部材の周囲と噴霧器の中心穴との間の通路を介して少なくとも第二の群のノズル穴に供給されること、及び弁棒が第二の筒状部分を備え、当該第二の筒状部分は、弁棒が閉塞位置にあるときに、第二の筒状部分と弁座との間の中心穴に存在している燃料体積からの第二の群のノズル穴の入口穴を閉塞することを特徴としている。
【０００９】
前記カットオフ部材内の内部通路を通る燃料の流れは、上の記載において述べられているように、ノズルの先端に対する重要な冷却作用を提供する。しかしながら、中心穴の端部からノズル穴への入口穴に向かって流れる燃料は、ノズル穴を通って流出しつつあるときに頂部領域からの熱によって既に加熱され、この加熱により、ノズル穴の領域での冷却作用は比較的小さい。そして、カットオフ部材の内側及びカットオフ部材につながるシャフトの穴内の燃料の流れからのノズル壁の冷却作用は全く小さい。本発明は、カットオフ部材と同一の高さに配置されているノズル壁部分内の重要な冷却作用を提供する。燃料をカットオフ部材の周囲と中心穴の側面との間の通路を介して第二の群のノズル穴に給送することによって、噴射された燃料の一部分は、直接通路内へ且つ第二の群のノズル穴に向かって前方へ流れてノズルの壁の内面を大きく冷却し、燃料の別の部分は、シャフト内へ流れ且つカットオフ部材内への内部通路を通って前方へ流出してノズルの先端を冷却する。この二重の流れによる共同作用は、側壁領域内にも有効な冷却作用を有する熱の作用を受けるノズル壁部分を提供する。この後者の冷却によって、側壁の過熱及び側壁の内部での炭素の形成の恐れが有効に減じられる。最終的には、使用の信頼性及び燃料噴射器の耐久性が増大される。
【００１０】
入口穴への燃料の流れを２つの異なる経路に分割することによって、噴霧器内により良好な冷却作用がもたらされる。なぜならば、同じく、燃料は、噴霧器の穴よりも大きな内部面積で流れるからである。カットオフ部材の外側もまた、この通路内への燃料の流れによって冷却され、これは第一の筒状部分内の温度を低くする。中心穴の内側に結果的に得られる温度は各部分上での炭素の形成の恐れを減らし、最終的には、カットオフ部材の付着の恐れも減らす。
【００１１】
この大きな冷却作用は、燃料噴射器が閉じられるときに、ノズル穴からの燃料の漏れを避けることに関するカットオフ部材の利点を犠牲にすることなく得ることができる。なぜならば、第二の筒状部分は、燃料噴射器が閉じられているときに、燃料がノズル穴内へ漏れるのを防止するからである。
【００１２】
一つの実施形態においては、前記第一の群のノズル穴は、噴霧器の中心穴内の第一の列内に配列された入口穴を備えており、前記第二の群のノズル穴は、噴霧器の中心穴内の第二の列内に配列されている入口穴を備えており、当該第一の列と第二の列とは、噴霧器の軸線方向において互いに隔てられている。このようにして、例えば１２０度のような最大角度内に配列されているノズル穴のトータルの数を、噴霧器の側壁の強度と妥協することなく増すことができる。
【００１３】
一つの実施形態においては、弁棒の開放位置において、燃料は、カットオフ部材の少なくとも１つの内部通路を介してノズル穴の第一の列の入口穴に供給され且つカットオフ部材の周囲の環状凹部を介してノズル穴の第二の列の入口穴に供給される。周囲の凹部はまた、燃料弁が閉止位置にあるときにカットオフ部材の周囲を中心穴の内側から分離しており、閉止位置でのこの分離は、噴霧器内での炭素の形成の恐れがより少ない状態をもたらす。
【００１４】
一つの実施形態においては、弁棒の開放位置においては、燃料は、２つの列をなしているノズル穴の入口穴を備えている中心穴の第二の部分よりも直径が大きい噴霧器の中心穴の第一の部分を介して、カットオフ部材の周囲に設けられた環状凹部に供給される。これによって、冷却作用が更に改良される。なぜならば、直径がより大きいことにより、噴霧器のより大きな内部領域が提供され、燃料は、より大きな表面積を横切って流れ且つより高い冷却作用を提供されるからである。結果として、炭素形成の恐れが更に少なくなる。
【００１５】
製造に関して有利な実施形態においては、カットオフ部材の第一の筒状部分及び第二の筒状部分は、外径が等しく、当該第一及び第二の筒状部分は、中心穴の第二の部分内に密封嵌合する。
【００１６】
一つの実施形態においては、弁棒の閉止位置において、カットオフ部材の周囲に設けられた環状の凹部は、ノズルの入口穴の第一の列及び第二の列を覆っている。これにより、当該環状凹部の軸線方向の寸法は、カットオフ部材の軸線方向の全体寸法より長いかも知れず、それによって、環状凹部内を流れる燃料によって、良好な冷却効果を得ることができ、それによって、炭素形成の恐れが更に減じられる。
【００１７】
製造に関して有利な実施形態においては、軸線方向の穴が、カットオフ部材の第一及び第二の部分を貫通して延びており且つ前記第一の部分の自由端が開口しており、前記穴は、シャフトの側方穴を貫通している噴霧器の中心穴と連通している。
【００１８】
一つの実施形態においては、ノズル穴の入口穴の第一の列は、噴霧器の中心穴の第一の部分と第二の部分との間の肩部から噴霧器の軸線方向ある距離の位置に配置されており、前記距離は、カットオフ部材の第二の筒状部分からカットオフ部材の第一の筒状部分の自由端までの距離に等しい。このようにして、各列のノズル穴を介する噴射が同時に行われることが確保できる。
【００１９】
一つの実施形態においては、ノズル穴は、いずれかの列に属し且つ噴霧器の中心穴の同じ角度位置に入口穴を備えている相互に平行な穴の対内に配置されている。これは、所定のトータル数のノズル穴に対するノズルの強度を増す。
【００２０】
一つの実施形態においては、弁棒の開放位置において、カットオフ部材は、ノズル穴の入口穴の第一の列と第二の列との間の中心穴に対して密封されている。これによって、噴射時間、流動状態及びノズル穴の各列の噴射能力のようなパラメータが等しくされ、それによって、燃焼を更に改良することが可能になる。
【００２１】
一つの実施形態においては、第一の列と第二の列との各々におけるノズル穴の入口穴は、噴霧器の同じ軸線方向位置に配置されており、一つの列のノズル穴の噴射時間を極めて正しく制御することが可能であり、これと同時に、噴霧器の軸線面内の広い噴射角をカバーすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明による燃料噴射器の一実施形態の長手方向断面図である。
【図２】図２は、閉止位置にある燃料噴射器の前方端部の拡大図である。
【図３】図３は、開放位置にある燃料噴射器の前方端部の拡大図である。
【図４】図４は、噴霧器の前方端部の更に拡大した図である。
【図５ａ】図５ａは、ノズル穴の対の中心軸線に沿った断面図である。
【図５ｂ】図５ｂは、ノズル穴の対の中心軸線に沿った断面図である。
【図５ｃ】図５ｃは、ノズル穴の対の中心軸線に沿った断面図である。
【図５ｄ】図５ｄは、ノズル穴の対の中心軸線に沿った断面図である。
【図５ｅ】図５ｅは、ノズル穴の対の中心軸線に沿った断面図である。
【図５ｆ】図５ｆは、噴霧器の断面図である。
【図６】図６は、３つの燃料噴射器が設けられているエンジンシリンダ内への燃料噴射状態を示している図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、極めて概略的な図面を参照して、実施形態によって本発明を更に詳細に説明する。
図１は、燃料特に重油燃料を噴射するための燃料噴射器を示しており、当該燃料噴射器は全体が符号１で示されている。当該燃料噴射器は、細長い形状のハウジング２を備えており、当該ハウジングには、内燃機関のシリンダ上に燃料噴射器１を取り付けるための上方フランジ３と、例えば燃料ポンプ又は高圧リザーバから加圧燃料を供給する燃料供給パイプ（図示せず）のための結合部４とが設けられている。
【００２４】
当該エンジンは、典型的には、船舶推進のための２−ストローククロスヘッドエンジン又はグリッドへの定常的な出力発生のための２−ストローククロスヘッドエンジンである。当該エンジンは、シリンダ毎に、例えば１５０ｋＷ〜７０００ｋＷの範囲の出力を有しており、典型的には、個々のシリンダには、幾つか例えば２個、３個または４個の燃料噴射器が設けられている。
【００２５】
燃料噴射器１がエンジンに取り付けられると、噴霧器５は、ハウジングの前方端部の開口を通って突出し且つエンジンシリンダの燃焼室内へと延びた状態となる。
燃料噴射器へ送られた燃料は、結合部４内の中心穴６及び中心通路７内を流れる。中心通路７は、中心穴６からバネガイド８及び循環スライダ９を通って循環スライダ９及び当該循環スライダのためのガイド１１によって規定された圧力チャンバ１０内へと伸長している。循環スライダ９が図１に示されている前方位置にあるとき、循環スライダ９の前方端部は、圧力管１４、圧力部材１５及び符号１６によって示されている弁棒の上方部分３０の中心を通って延びている通路１３につながっている通路１２を閉塞する。弁棒内で、中心通路１３は、傾斜が付けられた通路１７を介して一次圧力チャンバ１８と連通している。
【００２６】
一次圧力チャンバ１８は、弁棒１６の上方部分３０及び当該上方部分３０のための棒ガイド１９によって規定されている。弁棒１６は、当該弁棒が図１及び２に示されている閉塞位置にあるときに弁座２１に当接する環状の弁座領域を備えた弁部材２０を備えている。この閉塞位置においては、一次圧力チャンバ１８と噴霧器５内の中心穴２２との間に流れの接続が存在しない。圧縮バネ２３は、バネ板２４に当接し且つ下方のバネ板２５を介して弁棒１６の上方部分３０を閉塞方向に向かって前方へ押圧して弁部材２０が弁座２１に対して密封押圧されるようにしている。
【００２７】
燃料噴射器１が上記した閉止位置にあるときに、上方の中心穴６は、バネガイド８内の横方向通路（図示せず）を介してバネガイド８の周囲に配置された空洞と連通していて、予熱された燃料は、公知の方法で弁１の上方部分内で循環することができる。燃料噴射が開始されるべきときに、中心通路７及び圧力チャンバ１０内の燃料圧力が上昇して循環スライダ９を上方へ移動させ且つバネガイド８内の横方向通路を遮断する。循環スライダ９の移動によって通路１２が開かれ、燃料の圧力は、中心通路１３及び傾斜した通路１７を通って一次圧力チャンバ１８へと伝わる。
【００２８】
一次圧力チャンバ１８内の燃料圧力が圧縮バネ２３の予張力によって決定された燃料噴射器の開放圧力に達すると、弁棒は、上方へ且つ弁座２１から離れる方向へ変位せしめられ、燃料は、弁座２１を通過し且つ噴霧器５の中心穴２２内へと下方へ流れ始める。
【００２９】
ここに記載される種々の実施形態においては、同じ機能を有する細部に対して上記の参照符号が再度使用されている。
図２は、圧力部材１５の管状部分が、傾斜を付けられた通路１７の近くの位置まで上方部分３０内を延びている実施形態を示している。弁棒１６は、噴霧器の中心穴内を伸長しているシャフト２６内の弁部材２０の前方面上へと続いている。シャフト２６は、細長く且つその前端に概して符号２７で示されているカットオフ部材を担持している。カットオフ部材２７は、第一の筒状部分２８と第二の筒状部分２９とを備えており、筒状部分２８，２９は、弁棒が閉止位置にあるときに、流体密状態で噴霧器の中心穴内に嵌合する筒状の外面を有している。
【００３０】
噴霧器の壁には、複数のノズル穴３１が設けられている。当該ノズル穴は、それらの入口穴３２によって第一の群及び第二の群に配列されている。これら２つの群の入口穴は、ノズルの周方向に沿って見たときに不規則なパターンで配列させるか又は幾つかの列に配列させるか又は図面に示されているように第一の列Ａ及び第二の列Ｂに配列させることができる。弁棒が閉止位置にあるときには、第一の筒状部分２８は、入口穴３２の第一の列Ａの位置に配置され且つ入口穴の第一の列Ａと中心穴の底端部３３との間に配置されている中心穴２２の端部内へと延びていて、第一の筒状部分２８は、中心穴のこの端部と入口穴の第一の列Ａとの間の流れの接続を遮断する。弁棒が開放位置へと弁座から離れる方向へ移動せしめられると、第一の筒状部分２８は、図３及び４に示されているように、入口穴の第一の列Ａから持ち上げられて自由になる。
【００３１】
弁棒がこの位置にある状態で、一次圧力チャンバ１８から弁座２１を横切って中心穴２２内へ流れる燃料全体が、側方穴３５へ入り且つシャフト２６の内部を流れ且つ中心穴の底部へと出て行く燃料の第一の部分的な流れＤに分かれ、その中心穴において、燃料の流れは底端部３３に合い且つ第一の列Ａ内の上方給送入口穴３２内へと向きを変える。
【００３２】
燃料の第二の部分的な流れは、第二の筒状部分２９の外周と中心穴２２の側壁との間の通路３６内へと、シャフト２６の外面上を前方へ流れ続ける。当該通路は、筒状部分２９を通過して第一の筒状部分２８と第二の筒状部分２９との間を領域内へと延びている。
【００３３】
中心流路３４は、シャフトの側方穴へとカットオフ部材内の中心を延びている。当該中心流路は、カットオフ部材の自由端からシャフトの側方穴３５へと延びている単一の軸線方向穴として実施化することができ、又は、別の方法として、シャフト内をカットオフ部材の自由端から側方穴３５へと延びている幾つかの通路として実施化することができる。
【００３４】
噴霧器の中心穴２２は、当該中心穴の第二の部分２２”よりも大きな直径の第一の部分２２’を備えている。図２及び４に示されている実施形態においては、当該２つの列Ａ及びＢは、両方とも第二の部分２２”内に配置されている。第二の部分２２”は、第一の筒状部分２８及び第二の筒状部分２９の外径よりもほんの少し大きな直径を有していて、前記第二の部分２２”がカットオフ部材のためのガイドとして機能し、第一筒状部分２８及び第二の筒状部分２９が流体の流れを阻止する形態で第二の部分２２”内に嵌合するようになされている。
【００３５】
弁棒が閉止位置から開放位置へと移動せしめられると、第二の筒状部分２９は、中心穴の第二の部分２２”から図３及び４に示されている開放位置へと自由に持ち上げられる。中心穴２２内で前記第二の筒状部分２９の外側を通過する流体の流れは、図４において矢印Ｃによって示されている。当該流れは、環状の凹部３６から入口穴３２の第二の列Ｂへと前方へと続き且つ第二の列Ｂ内に配列されている入口穴を有しているノズル穴を通って出て行く。
【００３６】
第一の列Ａの配置をカットオフ部材２７の大きさに適合させることによって、第一の列Ａ及び第二の列Ｂの両方に入口穴３２に対する流体の流れの完全な同時開放を得ることができ、その結果、入口穴３２の第一の列Ａは、噴霧器の中心穴の第一の部分２２’と第二の部分２２”との間の肩部３９から噴霧器の軸線方向距離ｄのところに配置され、前記距離ｄは、第二の筒状部分２９からカットオフ部材の自由端までの距離ｅに等しい。
【００３７】
第二の列Ｂ内で入口穴３２によって給送される環状凹部３６内へと流下し且つノズル穴を介して流出する燃料の流れは、噴霧器の壁材料を冷却するように作用する。第二の筒状部分２９を通過し且つ凹部３６の中を通る流れは、中心穴２２の内面と接触し、従って、噴霧器の壁材料を冷却する作用を果たす。この冷却作用は、ノズル穴内を通る流れによって得ることができる冷却よりも遙かに大きい。なぜならば、中心穴２２の内面はノズル穴より遙かに大きいからである。
【００３８】
更に、凹部３６内を流れる流体の冷却作用は、凹部の表面全体に亘って作用するが、ノズル穴が配置されている扇形角度範囲内では作用しない。噴霧器に対する最も高い熱入力は、ノズル穴が配置されている扇形角度領域と反対側の領域に位置している。そして、熱の影響を大きく受けるこの領域にはノズル穴が一つも配置されていないので、この領域はノズル穴によって全く冷却されない。このことを、図６に関する以下の説明においてより明確に説明する。
【００３９】
弁棒が噴射シーケンスの終了時に位置する閉止位置へ移動されると、第二の筒状部分２９は、中心穴の底端部３３へと向かう方向へ移動せしめられ、その結果、前記第二の筒状部分２９の少なくとも前方部分が前記中心穴２２の第二の部分２２”内に配置され且つ中心穴２２の第一の部分２２’と入口穴の第二の列Ｂを備えた凹部３６との間の流体の接続が遮断される。
【００４０】
図２及び３には、エンジンシリンダ内の燃焼室が符号３７によって示されており、燃焼室の壁面３８は点線で示されている。燃料噴射器ハウジング２はシリンダ壁の冷却によって冷却されている低温領域に配置されており、ハウジングの内部の弁座もまた、この低温領域内に配置されている。燃焼室の壁面３８を超えて当該燃焼室内へと延びている噴霧器の自由端は、熱によって大きく影響を受ける領域に配置されている。
【００４１】
ノズル穴３１は、所望の噴霧プロセスを形成するために、種々の方向に向けられている。当該種々の方向は、いわゆる水平方向すなわちエンジンの周方向に燃料を分配する角度範囲及びいわゆる垂直方向すなわちシリンダの高さ方向に燃料を分配する角度範囲の両方に関連している。
【００４２】
垂直方向に関して、図５ａ〜５ｅは、ノズル穴の種々の垂直方向傾斜角度αの例を示している。図示されている垂直方向傾斜角度αは、ノズル穴の長手軸線と水平方向（シリンダの穴の中心軸線に直角である）との間の角度として測定されている。垂直方向の傾斜角度は、ノズル穴毎に異なるようにすることができる。関連する変動値に対する例を示すと、図５ａに示されているノズル穴は３０°の角度αを有することができ、図５ｂに示されているノズル穴は２０°の角度αを有することができ、図５ｃに示されているノズル穴は４０°の角度αを有することができ、図５ｄに示されているノズル穴は１０°の角度αを有することができ、図５ｅに示されているノズル穴は３０°の角度αを有することができる。相互に垂直方向に配置されたノズル穴に対して異なる垂直方向の傾斜角度を使用することは技術的に可能であるけれども、ノズル穴は、各列に属する互いに平行な穴の対内に配列されていることが好ましい。この結果、相互に垂直方向に上下に配置されているノズル穴の各対において、ノズル穴は互いに平行である。
【００４３】
図５ｆに示されているように、ノズル穴は全て、噴射器の周方向の小さな部分のみに亘る扇形角度範囲内に配置されているこの理由は図６に示されている。図６は、上方から見たシリンダを示している。当該シリンダには、エンジンシリンダの外周に近接して３つの燃料噴射器１が設けられている。個々の燃料噴射器は、単に、次の燃料噴射器へ向けられた扇形領域内へ燃料を噴射している。前の噴射器から噴射された燃料の燃焼による熱い燃焼領域は、当該前の噴射器の方向に位置する領域内の噴霧器に作用する。この結果、噴霧器は、前の噴射器からの燃焼によって加熱され且つ次の燃料噴射器の方へ向けられているノズル穴を通る燃料の噴射によって冷却される。扇形角度範囲は、相互に偏よる方向に延びている２つのノズル穴間の最大の水平角度βによって大部分を規定することができる。当該水平角度βは、通常は１２０°よりも小さく、１００°よりも小さいのが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
添付の特許請求の範囲内で変形例が可能である。一例を挙げると、燃料噴射器は、圧縮バネ２３を有するタイプである必要はない。圧縮バネの代わりに、開放位置と閉止位置との間での弁棒の移動は、燃料の圧力又は制御オイルの使用によって公知の方法で液圧制御することができる。燃料が重油燃料でない場合には、循環スライダ９を不要にすることができる。そして、噴霧器の中心穴は、その全長に沿って均一な内径を有することができ、入口穴３２は、中心穴の筒状領域に亘って均一に分布せしめられるか又はＶ字形状若しくは別の便宜的な非直線形状で分布せしめられるような非列状パターンで配列することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  燃料噴射器、
２  ハウジング、
３  上方フランジ、
４  結合部、
５  噴霧器、
６  中心穴、
７  中心通路、
８  バネガイド、
９  循環スライダ、
１０  圧力チャンバ、
１１  ガイド、
１２  通路、
１３  中心通路、
１４  圧力パイプ、
１５  圧力部材、
１６  弁棒、
１７  傾斜が付けられた通路、
１８  一次圧力チャンバ、
１９  棒ガイド、
２０  弁部材、
２１  弁座、
２２  噴霧器内の中心穴、
２２’  中心穴の第一の部分、
２２”  中心穴の第二の部分、
２３  圧縮バネ、
２４  バネ板、
２５  下方のバネ板、
２６  シャフト、
２７  カットオフ部材、
２８  第一の筒状部分、
２９  第二の筒状部分、
３０  弁棒の上方部分、
３１  複数のノズル穴、
３２  入口穴、
３３  中心穴の底端部、
３４  中心流路、
３５  シャフトの側方穴、
３６  環状の凹部、
３８  燃焼室の壁面、
３９  肩部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図５ｅ】
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【図５ｆ】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年2月2日(2007.2.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のための燃料噴射器であって、少なくとも１つのハウジングと、弁座と、弁棒と、噴霧器と、カットオフ部材とを備えており、前記噴霧器は中心穴を有し、当該中心穴から当該噴霧器の側壁を貫通して複数のノズル穴が延びており、前記弁棒は、弁部材を備えており且つ当該弁部材の環状弁座領域が前記弁座に当接する閉止位置と燃料が前記弁座を通過して前記ノズル穴を備えた中心穴へと受け入れられる開放位置との間を移動可能であり、前記カットオフ部材は、弁棒上のシャフトによって支持されており且つ弁棒が前記閉止位置にあるときにノズル穴の第一の群の入口穴への燃料のアクセスを閉止するために前記噴霧器の中心穴内に配置されている第一の筒状部分と、第二の筒状部分であって前記弁棒が前記閉止位置にあるときに当該第二の筒状部分と前記弁座との間で前記中心穴内に存在する燃料体積からノズル穴の第二の群の入口穴を閉塞するための前記第二の筒状部分とを備えており、一つの軸線方向の穴が、前記カットオフ部材の第一及び第二の筒状部分内を貫通しており且つ前記第一の筒状部分の自由端において開口しており、前記第一の群のノズル穴は、前記噴霧器の中心穴内で第一の列に配列されている入口穴を備えており、前記第二の群のノズル穴は、前記噴霧器の中心穴内で第二の列に配列されている入口穴を備えている燃料噴射器であり、
前記弁棒の開放位置において、前記カットオフ部材内の軸線方向の穴が、前記シャフト内の側方穴を介して、前記噴霧器の中心穴と連通しており、前記中心穴内へ流れ込む燃料が、前記カットオフ部材の外周と前記噴霧器の中心穴との間の通路を介して、前記ノズル穴の第二の群へと供給される燃料の流れと、前記カットオフ部材を介して前記入口穴の第一の列に供給される燃料の流れとに分けられることを特徴とする燃料噴射器。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射器であり、
前記第一の列と第二の列とが、前記噴霧器の軸線方向において隔置されていることを特徴とする燃料噴射器。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料噴射器であり、
前記弁棒の開放位置において、燃料が、前記カットオフ部材の外周に設けられた環状凹部を介して前記入口穴の第二の列へ供給されることを特徴とする燃料噴射器。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料噴射器であり、
前記弁棒の開放位置において、燃料が、前記ノズル穴の入口穴の両方の列を備えている前記中心穴の第二の部分よりも直径が大きい前記噴霧器の中心穴の第一の部分を介して、前記カットオフ部材の外周に設けられた環状凹部へ供給されることを特徴とする燃料噴射器。
【請求項５】
請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の燃料噴射器であり、
前記カットオフ部材の前記第一の筒状部分と前記第二の筒状部分とが等しい外径を有しており、当該第一及び第二の筒状部分は、前記中心穴の前記第二の部分内に密封嵌合していることを特徴とする燃料噴射器。
【請求項６】
請求項３〜５のうちのいずれか一項に記載の燃料噴射器であり、
前記弁棒の閉止位置において、前記カットオフ部材の外周に設けられた環状凹部が、前記ノズル穴の入口穴の前記第一の列及び第二の列を覆っていることを特徴とする燃料噴射器。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の燃料噴射器であり、
前記ノズル穴の入口穴の第一の列が、前記噴霧器の中心穴の前記第一の部分と第二の部分との間の肩部から前記噴霧器の軸線方向のある距離のところに配置されており、前記距離は、前記カットオフ部材の前記第二の筒状部分から前記カットオフ部材の前記第一の筒状部分の自由端までの距離と等しいことを特徴とする燃料噴射器。
【請求項８】
請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載の燃料噴射器であり、
前記ノズル穴が、各々の列に属する互いに平行な穴の対内に配列されており且つ前記噴霧器の中心穴の等しい角度位置に入口穴を備えていることを特徴とする燃料噴射器。
【請求項９】
請求項１〜８のうちのいずれか一項に記載の燃料噴射器であり、
前記弁棒の開放位置において、前記カットオフ部材は、前記ノズル穴内の前記入口穴の第一の列と第二の列との間の中心穴に対して密封されていることを特徴とする燃料噴射器。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちのいずれか一項に記載の燃料噴射器であり、
前記第一の列及び第二の列の各々のノズル穴の入口穴が、前記噴霧器の同じ軸線方向位置に配置されており、一つの列内のノズル穴が、前記噴霧器の軸線方向に関して種々の角度方向に向けられていることを特徴とする燃料噴射器。
【国際調査報告】
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