(57)【要約】本発明は、特に自動車における内燃機関に用いられる噴射ノズル（１）であって、ノズルボディ（２）が設けられており、該ノズルボディ（２）が少なくとも１つの噴射孔（３）を有しており、ニードルガイド（６）内に案内されたノズルニードル（５）が設けられており、該ノズルニードル（５）によって前記噴射孔（３）による燃料の噴射が制御可能である形式のものに関する。  噴射ノズル（１）のためには、アクチュエータ（１９）と駆動連結された制御ピストン（１８）が第１の制御面（２１）を有しており、ノズルニードル（５）が第１の補償面（１６）を有しており、該第１の補償面（１６）が第１のハイドロリック経路（２２）を介して前記第１の制御面（２１）とハイドロリック的にカップリングされており、該第１の制御面（２１）が第２のハイドロリック経路（２９）を介してサプライ管路（９）とハイドロリック的にカップリング可能であり、該サプライ管路（９）が前記噴射孔（３）に、高圧下にある燃料を供給するようになっていると、特に単純な構造を達成することができる。
2006514216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に自動車における内燃機関に用いられる噴射ノズルであって、
−ノズルボディ（２）が設けられており、該ノズルボディ（２）が少なくとも１つの噴射孔（３）を有しており、
−ノズルボディ（２）に設けられたニードルガイド（６）内に案内されたノズルニードル（５）が設けられており、該ノズルニードル（５）によって前記少なくとも１つの噴射孔（３）による燃料の噴射が制御可能である
形式のものにおいて、
−アクチュエータ（１９）と駆動連結された制御ピストン（１８）が設けられており、該制御ピストン（１８）が第１の制御面（２１）を有しており、
−ノズルニードル（５）が第１の補償面（１６）を有しているか、または第１の補償面（１６）を有する補償ピストン（３２）と駆動連結されており、
−第１の補償面（１６）が第１のハイドロリック経路（２２）を介して前記第１の制御面（２１）とハイドロリック的にカップリングされており、
−該第１の制御面（２１）が第２のハイドロリック経路（２９）を介してサプライ管路（９）とハイドロリック的にカップリング可能であり、該サプライ管路（９）が前記少なくとも１つの噴射孔（３）に、高圧下にある燃料を供給するようになっている
ことを特徴とする、内燃機関に用いられる噴射ノズル。
【請求項２】
ノズルニードル（５）が受圧段部（１２）を有しており、該受圧段部（１２）が常時、サプライ管路（９）にハイドロリック的に接続されている、請求項１記載の噴射ノズル。
【請求項３】
ノズルニードル（５）を開放するためには、第１の補償面（１６）に加えられている圧力が低下するように制御ピストン（１８）が操作される、請求項１または２記載の噴射ノズル。
【請求項４】
第１の制御面（２１）が第１の制御室（２３）内に配置されており、第１の補償面（１６）が第１の補償室（２４）内に配置されており、第１のハイドロリック経路（２２）が前記第１の制御室（２３）と前記第１の補償室（２４）と接続管路（２５）とを通って延びており、該接続管路（２５）を介して前記第１の制御室（２３）が前記第１の補償室（２４）と連通している、請求項１から３までのいずれか１項記載の噴射ノズル。
【請求項５】
−制御ピストン（１８）が第２の制御面（２７）を有しており、該第２の制御面（２７）が、第２の制御室（２８）内に配置されており、該第２の制御室（２８）がサプライ管路（９）と連通しており、
−第２のハイドロリック経路（２９）が第１の制御室（２３）と、絞られた制御ピストンバイパス（３０）とを通って延びており、該制御ピストンバイパス（３０）が制御ピストン（１８）と制御ピストンガイド（２０）との間に形成されていて、第１の制御室（２３）を第２の制御室（２８）にハイドロリック的に接続している、
請求項４記載の噴射ノズル。
【請求項６】
−補償ピストン（３２）が第２の補償面（３４）を有しており、該第２の補償面（３４）が第２の補償室（３５）内に配置されており、該第２の補償室（３５）がサプライ管路（９）と連通しており、
−第１第２の両補償面（１６，３４）が圧力負荷時に互いに逆向きに作用するようになっている、
請求項１から４までのいずれか１項記載の噴射ノズル。
【請求項７】
−制御ピストン（１８）が駆動ロッド（４０）を介してアクチュエータ（１９）と駆動連結されており、
−該アクチュエータ（１９）が中空アクチュエータとして形成されており、該中空アクチュエータを貫いて、前記駆動ロッド（４０）が中心で貫通案内されており、
−前記駆動ロッド（４０）が、アクチュエータ（１９）の、制御ピストン（１８）とは反対の側に、アクチュエータ（１９）によって駆動可能な駆動ピストン（３９）を支持しており、
−アクチュエータ（１９）の操作時に該アクチュエータ（１９）がノズルニードル（５）の開放方向（１５）で前記駆動ピストン（３９）を駆動するようにアクチュエータ（１９）が形成されかつ配置されている、
請求項１から６までのいずれか１項記載の噴射ノズル。
【請求項８】
−第１の制御面（２１）と第１の補償面（１６）とが１つの共通の変換室（４３）内に配置されており、
−制御ピストン（１８）と補償ピストン（３２）とが同軸的に互いに内外に案内されている、
請求項１、２または７記載の噴射ノズル。
【請求項９】
第２の補償室（３５）が制御ピストン（１８）内に形成されていて、該制御ピストン（１８）を通じてサプライ管路（９）と連通している、請求項６または８記載の噴射ノズル。
【請求項１０】
第２のハイドロリック経路（２９）が、制御ピストン（１８）と制御ピストンガイド（２０）との間に形成された制御ピストンバイパス（３０）を通っており、かつ／または補償ピストン（３２）と補償ピストンガイド（３３）との間に形成された補償ピストンバイパス（４７）を通っている、請求項８または９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、請求項１の上位概念部に記載の形式の、内燃機関に用いられる噴射ノズルに関する。
【０００２】
このような形式の噴射ノズルは、たとえばドイツ連邦共和国特許第１００６０８３６号明細書に基づき公知である。この公知の噴射ノズルは、少なくとも１つの噴射孔を有するノズルボディを有している。ノズルボディはさらにノードルガイドを有しており、このニードルガイド内にはノズルニードルが案内されている。このノズルニードルを用いて、前記少なくとも１つの噴射孔を通じた燃料の噴射が制御可能である。この公知の噴射ノズルでは、前記少なくとも１つの噴射孔に高圧下にある燃料を供給するサプライ管路に制御弁が配置されている。この制御弁を用いて、前記少なくとも１つの噴射孔へのサプライ管路による燃料供給を制御することができる。この制御弁は制御弁の操作のためにアクチュエータと駆動連結されている。ノズルニードルの、前記少なくとも１つの噴射孔とは反対の側の端部は、制御ピストンを支持している。この制御ピストンは制御室内に行程調節可能に案内されている。この制御室は第１に、前記制御弁によって制御可能となるサプライ管路と連通している。第２に、この制御室からは、有利には絞られた流出管路が導出されており、この流出管路は漏れオイル室に通じている。流出管路はスプールによって制御可能である。このスプールは前記制御弁の１構成要素を形成しており、したがってこのスプールは制御弁と一緒にアクチュエータによって操作される。ノズルニードルの、前記少なくとも１つの噴射孔寄りの端部は受圧段部を有している。この受圧段部は圧力負荷を受けるとノズルニードルの開放方向に作用する。
【０００３】
アクチュエータが制御されていない状態では、制御弁がサプライ管路を閉鎖していて、スプールが流出管路を開放している。ノズルニードルはその場合、ばね力によって閉鎖位置へプレロードもしくは予荷重をかけられている。したがって、前記少なくとも１つの噴射孔は閉じられている。
【０００４】
アクチュエータが部分制御されると、制御弁が、対応する弁座から持ち上がり、これによりサプライ管路が開放され、ノズルニードルの受圧段部には高い燃料圧が作用し得る。このときに制御室内には、高い燃料圧は形成され得ない。なぜならば、流出管路がまだ開いているからである。これに対応して、ノズルニードルでは開放力が優勢となるので、ノズルニードルが開き、噴射が行われる。
【０００５】
アクチュエータが完全制御されると、制御弁がさらに開き、スプールが流出管路を遮断する。これに対応して、制御室内にも高い燃料圧が形成され得るので、ノズルニードルでは閉鎖力が優勢となり、ノズルニードルを閉鎖位置へ駆動する。このときにノズルニードルを操作するために必要となる手間は比較的大きい。
【０００６】
発明の利点
請求項１の特徴部に記載の特徴を有する本発明による噴射ノズルには、従来のものに比べて、ノズルニードルが制御ピストンの操作によって直接に制御され得るという利点がある。このことは、ノズルニードルに設けられた補償面にも、制御ピストンに設けられた制御面にも高い燃料高圧が加えられていて、しかも前記制御面と前記補償面とが、相応するハイドロリック経路を介して互いにカップリングされていることにより可能となる。このことは、アクチュエータ、つまり制御ピストンの操作により生ぜしめられる、制御面における圧力変化が直接にノズルニードルの補償面にも有効となることを意味している。これにより、直接にノズルニードルにおける力平衡がノズルニードルの開放もしくは閉鎖のために変化する。このような直接的なノズルニードル制御を実現するためにかかる手間は著しく減じられている。
【０００７】
特に有利な構成では、ノズルニードルが受圧段部を有しており、この受圧段部は本発明によればサプライ管路に常時ハイドロリック的に接続されている。こうして、ノズルニードルには常に開放方向に向けられた力成分が生ぜしめられ、この力成分はノズルニードルの開放運動をアシストするために直接に提供されている。
【０００８】
本発明の別の有利な構成では、ノズルニードルを開放するために、ノズルニードルに対応配置された第１の補償面に加えられる圧力が低下するように制御ピストンを操作することができる。この構成において、アクチュエータは、制御ピストンに対応配置された第１の制御面がこの第１の制御面に加えられる燃料高圧によってもともとプレロードもしくは予荷重をかけられている方向へ制御ピストンを駆動する。すなわち、アクチュエータの操作によって、第１の制御面はこの第１の制御面に作用する押圧力の方向に従動する。したがって、アクチュエータは作動力を発生させる必要はなく、単に制御ピストンの十分に迅速な移動を生ぜしめるだけでよくなる。この構成は有利である。なぜならば、最近の噴射装置では燃料が、たとえば８００バールの極めて高い圧力で、サプライ管路を介して前記少なくとも１つの噴射孔に供給されるからである。
【０００９】
さらに別の有利な改良形では、制御ピストンが駆動ロッドを介してアクチュエータと駆動連結されており、この場合、アクチュエータは中空アクチュエータとして形成されており、該中空アクチュエータを貫いて駆動ロッドが中心で貫通案内されている。この駆動ロッドはアクチュエータの、制御ピストンとは反対の側で、アクチュエータにより駆動可能な駆動ピストンを支持しており、この場合、アクチュエータは、該アクチュエータの操作時に該アクチュエータが駆動ピストンをノズルニードルの開放方向に駆動するように形成されかつ配置されている。提案されたこのような構造に基づき、制御ピストンをノズルニードルの開放方向に駆動することが可能となる。このことは第１の制御面における圧力低下を形成するために有利になり得る。
【００１０】
本発明の特別な構成では、第１の制御面と第１の補償面とが１つの共通の変換室内に配置されていてよい。その場合、制御ピストンと補償ピストンとは同軸的に互いに内外に案内されている。この構成では、第１のハイドロリック経路が極端に短く形成されている。なぜならば、第１のハイドロリック経路はいわば変換室内に実現されている。これにより、ノズルニードルは特に直接に制御される。
【００１１】
本発明による噴射ノズルのさらに別の重要な特徴および利点は請求項２〜請求項１０、図面および対応する実施例の説明から明らかとなる。
【００１２】
図面
以下に、本発明による噴射ノズルの実施例を図面につき詳しく説明する。図面中、同一の構成部分または類似の構成部分または機能的に同一の構成部分に対しては同じ符号が使用されている。
【００１３】
図１〜図５は、それぞれ本発明の種々異なる実施例による噴射ノズルを著しく簡素化して示す原理縦断面図である。
【００１４】
実施例の説明
図１に示したように、本発明による噴射ノズル１はノズルボディ２を有している。このノズルボディ２は少なくとも１つの噴射孔３を備えている。もちろん、ノズルボディ２は一般に１つよりも多い噴射孔３を有している。この少なくとも１つの噴射孔３を通じて、噴射ノズル１は燃焼室または混合気形成室４内へ燃料を噴射する。前記少なくとも１つの噴射孔３を制御するために、ノズルボディ２は唯一つのノズルニードル５を有している。このノズルニードル５はノズルボディ２においてニードルガイド６内に行程調節可能に案内されている。ノズルニードル５の、前記少なくとも１つの噴射孔３寄りのノズル先端部７はシール座部８と協働する。このシール座部８はノズルボディ２に形成されていて、通常では円環状の形状を有している。
【００１５】
ノズルボディ２には、サプライ管路９が形成されている。このサプライ管路９はノズルボディ２内でノズル室１０に通じている。サプライ管路９には、高い圧力下にある燃料が供給される。通常、サプライ管路９は複数の噴射ノズル１にとって共通の１つの高圧管路に接続されている（「コモンレール原理」）。この共通の高圧管路には、共通の高圧ポンプによって燃料が供給される。また、別の形式でサプライ管路９に、高圧下にある燃料を供給することも可能である。たとえばサプライ管路９が直接に高圧ポンプに接続されていてもよい。
【００１６】
ノズル室１０は環状室１１を介して前記少なくとも１つの噴射孔３に接続可能である。この場合、環状室１１と前記少なくとも１つの噴射孔３との間にシール座部８が配置されている。ノズルニードル５はノズル室１０内と環状室１１内とに、それぞれ前記少なくとも１つの噴射孔３に向けられた受圧段部１２を有している。この受圧段部１２はニードルガイド６の横断面で見てガイド面１３からシール座部８に設けられたシール面１４を差し引いた差である。噴射ノズル１の運転時では、受圧段部１２に常時、燃料高圧が加えられるので、ノズルニードル５は、矢印により示されている開放方向１５に作用する開放力で負荷されている。
【００１７】
ノズルニードル５には、第１の補償面１６が対応配置されている。この第１の補償面１６はノズルニードル５に押圧力を導入するために働く。図１に示した実施例では、第１の補償面１６がノズルニードル５自体に形成されており、この場合、第１の補償面１６はノズルニードル５の、前記少なくとも１つの噴射孔３とは反対の側に形成されている。これに相応して、第１の補償面１６は圧力負荷時にノズルニードル５の、矢印により示されている閉鎖方向１７に作用する。第１の補償面１６はこの場合、受圧段部１２よりも大きく形成されているので、ノズルニードル５を閉鎖するか、もしくは閉鎖状態に保持するためには、第１の補償面１６に燃料高圧を加えるだけで十分となる。
【００１８】
噴射ノズル１はさらに制御ピストン１８を有している。この制御ピストン１８はアクチュエータ１９と、駆動力が伝達されるように連結されている（「駆動連結」と呼ぶ）。作動体もしくはアクチュエータ１９は制御ピストン１８を移動調節するために働き、たとえばピエゾアクチュエータとして形成されていてよい。アクチュエータ１９はこの場合、駆動ピストン３９を駆動する。この駆動ピストン３９は駆動ロッド４０に固く結合されている。この駆動ロッド４０は制御ピストン１８に固く結合されている。しかし、基本的には、アクチュエータ１９と制御ピストン１８との間の別の駆動連結方式も実施可能である。
【００１９】
制御ピストン１８は制御ピストンガイド２０内で行程調節可能にノズルボディ２内に支承されていて、第１の制御面２１を有している。ノズルボディ２には、第１のハイドロリック経路２２が形成されている。この第１のハイドロリック経路２２は第１の制御面２１を第１の補償面１６にハイドロリック的にカップリングしている。「ハイドロリック的なカップリング」とはこの場合、第１の制御面２１もしくは第１の補償面１６に加えられる圧力を第１の補償面１６もしくは第１の制御面２１にまで伝達することのできる圧力伝達区間を意味する。
【００２０】
図１に示した実施例では、第１の制御面２１が第１の制御室２３内に配置されていて、この第１の制御室２３内で第１の制御面２１は圧力で負荷可能となる。相応して、第１の補償面１６は第１の補償室２４内に配置されていて、この第１の補償室２４内で第１の補償室２４は圧力で負荷可能となる。第１の制御室２３は接続管路２５を介して第１の補償室２４と連通している。したがって、この場合には第１のハイドロリック経路２２が第１の制御室２３と接続管路２５と第１の補償室２４とを通っている。
【００２１】
第１の補償室２４内には、さらに戻しばね２６が配置されている。この戻しばね２６の一方の端部はノズルボディ２に支持されており、他方の端部は第１の補償面１６に支持されている。戻しばね２６はノズルニードル５をその閉鎖方向１７へ駆動する。
【００２２】
第１の制御面２１は制御ピストン１８の、前記少なくとも１つの噴射孔３とは反対の側に配置されている。制御ピストン１８は図示の実施例では、さらに第２の制御面２７を備えている。この第２の制御面２７は第１の制御面２１とは反対の側に位置しており、したがって第２の制御面２７は前記少なくとも１つの噴射孔３寄りの側に位置している。第２の制御面２７は第２の制御室２８内に配置されていて、この第２の制御室２８内で第２の制御面２７は圧力で負荷可能となる。第２の制御室２８はサプライ管路９と連通しているので、第２の制御室２８内には燃料高圧が形成されている。
【００２３】
ノズルボディ２には、さらに第２のハイドロリック経路２９が形成されている。この第２のハイドロリック経路２９を介して、第１の制御室２３は第２の制御室２８もしくはサプライ管路９とハイドロリック的にカップリングされている。このことは、サプライ管路９もしくは第２の制御室２８の燃料高圧が第１の制御室２３内にも形成されることを意味している。図示の特別な実施例では、半径方向で制御ピストン１８と制御ピストンガイド２０との間に制御ピストンバイパス３０が形成されており、この制御ピストンバイパス３０は第１の制御室２３を第２の制御室２８に接続している。この制御ピストンバイパス３０は、たとえば制御ピストン１８および／または制御ピストンガイド２０に形成された軸方向の溝または制御ピストン１８と制御ピストンガイド２０との間の相応する半径方向遊びによって形成されていてよい。制御ピストンバイパス３０はこの場合、両制御室２４，２８の間の絞られた接続路を形成する。このことは、静的な状態において、つまり制御ピストン１８が停止している状態か、または制御ピストン８が極めて低い速度で移動させられた場合にのみ、制御ピストンバイパス３０が両制御室２３，２８の間の圧力補償を可能にすることを意味している。動的な過程においては、つまり比較的高い作動速度での制御ピストン１８の作動運動時では、絞られた制御ピストンバイパス３０が両制御室２３，２８の間の圧力補償を、著しく遅延された形でしか実現することができない。
【００２４】
図１に示した実施例による本発明による噴射ノズル１は次のように作動する：
図１に示した出発状態では、アクチュエータ１９が操作されていないので、制御ピストン１８は停止している。サプライ管路９は燃料高圧で負荷されているので、ノズル室１０内と、環状室１１内と、第２の制御室２８内とにも高い燃料圧が形成されている。静的な状態では、第２のハイドロリック経路２９が両制御室２３，２８の間の圧力補償を可能にし得るので、これに相応して第１の制御室２３内にも燃料高圧が形成される。したがって、この場合には第１のハイドロリック経路２２を介して第１の補償室２４内にも燃料高圧が形成される。ノズルニードル５においては、第１に閉鎖方向１７で燃料高圧が第１の補償面１６と協働する。第２に、燃料高圧はノズル室１０内と環状室１１内とにおいて開放方向１５で受圧段部１２と協働する。第１の補償面１６が受圧段部１２よりも大きく形成されているので、ノズルニードル５には全体的には閉鎖方向１７に働く合成力が生ぜしめられる。さらに、戻しばね２６も閉鎖方向１７でノズルニードル５に作用する。これに相応して、ノズルニードル５のノズル先端部１７はシール座部８内に押し込まれている。したがって、ノズルニードル５は閉じられていて、前記少なくとも１つの噴射孔３を環状室１１もしくは燃料供給のためのサプライ管路９から遮断している。
【００２５】
前記少なくとも１つの噴射孔３を通じて燃焼室４内への燃料噴射を行うためには、アクチュエータ１９が操作される。これにより、アクチュエータ１９は制御ピストン１８を駆動して、矢印により示した開放行程３１を実施させる。比較的高い作動速度で実施される開放行程３１によって、第１に第２の制御室２８の容積が縮小する。これにより押しのけられた燃料はサプライ管路９内へ逃出し得る。開放行程３１により、第２に第１の制御室２３の容積が拡大する。第２のハイドロリック経路２９は動的な過程の場合には両制御室２３，２８の間の圧力補償を可能にしないか、または遅延された圧力補償しか可能にしないので、第１の制御室２３では圧力低下が生じる。この圧力低下は第１のハイドロリック経路２２を介して直接に第１の補償室２４内へも伝播するので、第１の補償面１６には減じられた圧力しか作用しなくなる。開放行程３１はこの場合、第１の補償面１６における圧力低下によってノズルニードル５における力バランスが変化して、開放方向１５で有効となる合成力が発生するように設定されている。このことは、ノズルニードル５において相変わらず受圧段部１２に加えられている燃料高圧が優勢となることを意味する。これに相応して、ノズルニードル５はシール座部８から持ち上がる。すなわち、ノズルニードル５が開く。これに相応して、燃料は高い圧力下に前記少なくとも１つの噴射孔３にまで到達し、そしてこの噴射孔３から燃焼室４内に噴射され得る。
【００２６】
噴射過程を終了させるためには、アクチュエータ１９が再び戻される。これに相応して、第１の制御室２３内の容積が減小し、その結果、第１の制御室２３内で圧力が増大する。この圧力増大は第１のハイドロリック経路２２を通じて再び第１の補償面１６にまで伝播する。このときに生じる圧力は、燃料高圧よりも十分に高くあってよい。さらに、戻しばね２６もノズルニードル５の閉鎖運動をアシストする。いずれにせよ全体的にはノズルニードル５に、閉鎖方向１７で有効となる合成力が生ぜしめられる。もちろん、ノズルニードル５の開放および閉鎖は極めて短い時間内で、つまり高い動的特性（Dynamik）を持って行われるので、第２のハイドロリック経路２９を介してたしかに少量の燃料が第２の制御室２８から第１の制御室２３内へオーバフローし得るが、しかし決して、第１の制御室２３内にノズルニードル５の閉鎖を生ぜしめる圧力増大が形成されてしまう程高い量ではオーバフローし得ない。
【００２７】
図１に示した噴射ノズル１は特に単純な構造によりすぐれている。この構造はさらに制御ピストン１８によるノズルニードル５の直接的な制御を可能にする。この場合に重要となるのは、ノズルニードル５が閉じられた状態でも、ノズルニードル５に設けられた受圧段部１２には燃料高圧が作用していることである。さらにこの構成においては、第１の補償面１６が圧力負荷時に閉鎖方向１７に作用するので、ノズルニードル５を開くためには第１の補償面１６における圧力低下しか必要とならいことも有利である。しかも、圧力低下を形成するために必要となる力は比較的小さいので、全体的に極めて短い作動時間が実現可能となる。
【００２８】
図２には、本発明による噴射ノズル１の第２実施例が示されている。この場合、図１に示した第１実施例と一致する構成部分および機能については図１につき説明した通りであるので詳しい説明を省略し、第１実施例に対する相違点についてのみ以下に詳しく説明する。
【００２９】
図２に示した噴射ノズル１の第２実施例では、第１の補償面１６が補償ピストン３２に形成されている。この補償ピストン３２はノズルボディ２に設けられた補償ピストンガイド３３内に行程調節可能に案内されていて、ノズルニードル５と駆動連結されている。補償ピストン３２はノズルニードル５に固く結合されていると有利であり、特にノズルニードル５と一体にまたは単一部分を成すように製造されていてよい。また原則的には、ノズルニードル５と補償ピストン３２とが互いに固く結合されることなしに端面側で互いに接触するようにノズルニードル５と補償ピストン３２とを配置することも可能である。この場合、生ぜしめられる圧力特性に基づき、ノズルニードル５と補償ピストン３２とは一緒に移動させられるようになる。この場合、両コンポーネントの端面を互いに圧着させる力が常に作用するようになる。
【００３０】
さらに念のため付言しておくと、第１の補償面１６ならびに受圧段部１２は前記少なくとも１つの噴射孔３に向けられていて、したがって圧力負荷時には開放方向１５に作用する。補償ピストン３２の、前記少なくとも１つの噴射孔３とは反対の側は、第２の補償面３４を有している。したがって、この第２の補償面３４は第１の補償面１６とは反対の側に位置している。第２の補償面３４は第２の補償室３５内に配置されていて、この第２の補償室３５内で第２の補償面３４は圧力で負荷可能である。第２の補償室３５はサプライ管路９と連通しているので、第２の補償室３５内には常時燃料高圧が形成されている。第２の補償面３４に作用する燃料高圧は、補償ピストン３２とノズルニードル５とから成るユニットにおいて閉鎖方向１７に作用する力を形成する。
【００３１】
第１のハイドロリック経路２２はこの場合にもやはり第１の補償面１６から第１の補償室２４と接続管路２５と第１の制御室２３とを通って第１の制御面２１にまで通じている。第２のハイドロリック経路２９はたしかに第１の制御面２１をサプライ管路９とハイドロリック的にカップリングしているが、しかしこの実施例では供給管路３６を通って延びている。この供給管路３６には供給弁３７が配置されている。この供給弁３７はこの場合、逆止弁として形成されている。この逆止弁はサプライ管路９へ向かう流れを遮断して、第１の制御室２３へ向かう流路を開く。この逆止弁はさらにその遮断方向にばね負荷されている。
【００３２】
さらにこの実施例では、別のばね３８が示されている。このばね３８は制御ピストン１８を戻すために働き、一方ではノズルボディ２に支、他方では駆動ピストン３９にそれぞれ支持されている。
【００３３】
図２に示した第２実施例による本発明による噴射ノズル１は次のように作動する：
図２に示した出発状態では、ノズルニードル５が閉じられている。すなわち、ニードル先端部７はシール座部８内に嵌入しており、これによって前記少なくとも１つの噴射孔３をサプライ管路９から遮断している。この出発状態では、供給管路３６がサプライ管路９と第１の制御室２３との間の圧力補償を可能にするので、第１の制御室２３内には実質的に燃料高圧が生ぜしめられる。この燃料高圧は第１のハイドロリック経路２２を介して第１の補償面１６にも加えられる。さらに、第２の補償室３５内には燃料高圧が常時形成されているので、この燃料高圧は第２の補償面３４にも加えられる。第１第２の両補償面１６，３４と受圧段部１２とは、出発状態においてノズルニードル５もしくは補償ピストン３２とノズルニードル５とから成るユニットに、閉鎖方向１７に作用する合成力が生ぜしめられるように互いに調和されている。これに相応して、ノズルニードル５のニードル先端部７はシール座部８に圧着されている。さらに、戻しばね２６も閉鎖方向に作用して、ノズルニードル５に付加的な閉鎖力を加えている。
【００３４】
燃焼室４内に燃料を噴射するためには、アクチュエータ１９が操作され、この場合、制御ピストン１８がやはり開放行程３１を実施する。このときに、制御ピストン１８の第１の制御面２１は第１の制御室２３内へ一層深く侵入し、これにより第１の制御室２３の容積は減少する。これにより、第１の制御室２３内では圧力増大が生じ、この圧力増大は第１に供給弁３７を遮断し、これにより燃料が第１の制御室２３から供給管路３６を通ってサプライ管路９へ逃出することを阻止する。前記圧力増大は第２に第１の制御室２３から直接に第１の補償室２４内へ伝播する。これに相応して、第１の補償面１６に加えられる圧力も増大するので、補償ピストン３２とノズルニードル５とから成るユニットにおける開放方向１５に働く力が増大する。これとは異なり、第２の補償室３５内の圧力は一定のままとなるので、補償ピストン３２とノズルニードル５とから成るユニットに閉鎖方向で加えられる力は一定のままとなる。開放行程３１により生ぜしめられた圧力増大は、補償ピストン３２とノズルニードル５とから成るユニットにおける力バランスが変化して、開放方向１５で有効となる合成力が発生する程に高い。その結果、ノズルニードル５はシール座部８から持ち上がり、前記少なくとも１つの噴射孔３がサプライ管路９と連通する。これに相応して、燃料は前記少なくとも１つの噴射孔３を通じて燃焼室４内に供給される。
【００３５】
噴射過程を終了させるためには、アクチュエータ１９が制御ピストン１８を戻すために操作される。この場合、制御ピストン１８の戻し運動はばね３８によってアシストされる。このときに、第１の制御室２３の容積は再び拡大させられるので、第１の制御室２３内の圧力も相応する規模で再び低下する。この圧力低下は第１のハイドロリック経路２２を介して再び第１の補償室２４にまで伝播する。これに伴う第１の補償面１６における圧力低下は次いで補償ピストン３２とノズルニードル５とから成るユニットにおける力バランスの変化を新たに生ぜしめ、この場合、再び閉鎖方向１７に作用する合成力が発生する。したがって、この合成力として形成された押圧力は戻しばね２６によってアシストされて、補償ピストン３２とノズルニードル５とから成るユニットをノズルニードル５の閉鎖位置へ駆動する。ニードル先端部７が再びシール座部８内に侵入するやいなや、前記少なくとも１つの噴射孔３は再びサプライ管路９から遮断されるので、噴射過程は終了される。
【００３６】
図２に示した実施例も、特に単純な構造によりすぐれており、ノズルニードル５の直接的な制御によって作動する。図１に示した実施例とは異なり、図２に示した変化実施例では、ノズルニードル５を開放するために第１の補償面１６に加えられる圧力が高められる。
【００３７】
第１の制御室２３内の圧力、ひいては第１の補償室２４内の圧力は、制御ピストン１８の戻し時に燃料高圧よりも下にまでは降下し得ない。なぜならば、供給管路３６が、相応して作動する供給弁３７によって相応する圧力補償を生ぜしめるからである。
【００３８】
図３には、本発明による噴射ノズル１の第３実施例が示されている。この場合、図１に示した第１実施例および図２に示した第２実施例と一致する構成部分および機能については、それぞれ図１および図２につき説明した通りであるので詳しい説明を省略し、第１実施例および第２実施例に対する相違点についてのみ以下に詳しく説明する。
【００３９】
図３に示した第３実施例では、第１の補償面１６が、補償ピストン３２の、前記少なくとも１つの噴射孔３とは反対の側に配置されているので、第１の補償面１６は圧力負荷時に閉鎖方向１７に作用する。これに相応して、第１の補償面１６とは反対の側に配置された第２の補償面３４は開放方向１５に作用する。これに相応して、第３実施例では、戻しばね２６が第１の補償室２４内に配置されていて、ノズルボディ２と第１の補償面１６とに支持されている。
【００４０】
供給弁３７は図３に図示された第３実施例では、この供給弁３７が第１の制御室２３内での圧力低下時には遮断され、これによってサプライ管路９から第１の制御室２３内への燃料の後流を阻止するように形成されている。この場合、供給弁３７に設けられたばね装置４１の働きにより、圧力低下があまり激しくない場合には第１の制御室２３とサプライ管路９との間での圧力補償を可能にするために供給弁３７が開放し得るようになる。供給弁３７に対して付加的にまたは択一的に、供給管路３６は絞り個所をも有していてよい。その場合、この絞り個所は図１に示した第１実施例における絞られた制御ピストンバイパス３０に相応して、動的な過程においては第２のハイドロリック経路２９をいわば遮断し、そしていわば静的な状態が存在する場合には圧力補償を可能にする。
【００４１】
図３に示した第３実施例では、アクチュエータ１９が中空アクチュエータとして形成されている。この中空アクチュエータは中央の貫通開口４２を有しており、この貫通開口４２を貫いて駆動ロッド４０が案内されている。駆動ピストン３９はこの場合、アクチュエータ１９の、制御ピストン１８とは反対の側で駆動ロッド４０に取り付けられている。このような構造に基づき、アクチュエータ１９は前記実施例とは異なり、前記少なくとも１つの噴射孔３から離れる方向に向けられた開放行程３１を実施することができる。したがって、このような構造に基づき、制御ピストン１８はその開放行程３１においてノズルニードル５の開放方向１５に移動させられる。その結果、制御ピストン１８と補償ピストン３２との間のハイドロリック的なカップリング内では、力方向逆転が必要とならない。
【００４２】
図３に示した第３実施例による本発明による噴射ノズル１は次のように作動する：
図３に示した出発位置では、ノズルニードル５が閉じられている。すなわち、ノズルニードル５のニードル先端部７が前記少なくとも１つの噴射孔３を遮断している。受圧段部１２には、燃料高圧が加えられている。第２の補償室３５内にも、燃料高圧が形成されている。さらに、図示の静的な状態では、第２のハイドロリック経路２９がアクティブ（動作可能な状態）であるので、サプライ管路９と第１の制御室２３との間での圧力補償が行なわれ得る。これに相応して、第１の制御室２３内にも燃料高圧が形成される。したがって、第１のハイドロリック経路２２を介して、第１の補償室２４内も燃料高圧が形成される。したがって、第１の補償面１６と第２の補償面３４と受圧段部１２とには、それぞれ同じ圧力、つまり燃料高圧が加えられている。第１の補償面１６は、第２の補償面３４と受圧段部１２とからの総和よりも大きく形成されているので、閉鎖力が優勢となり、その結果、補償ピストン３２とノズルニードル５とから成るユニットにおける力バランスは閉鎖方向１７に働く合成力を生ぜしめる。これに加えて、閉鎖方向１７に作用する戻しばね２６が働く。
【００４３】
噴射過程を実施したい場合、アクチュエータ１９が操作されるので、このアクチュエータ１９は開放行程３１を実施するために制御ピストン１８を駆動する。開放方向１５に作用する開放行程３１は第１の制御室２３の拡大を生ぜしめ、その結果、第１の制御室２３内では圧力が著しくかつ迅速に降下する。このような動的な挙動に基づき、第１には、供給弁３７が遮断されて、サプライ管路９から第１の制御室２３内への燃料の後流を阻止する。第２には、第１のハイドロリック経路２２を介して、第１の制御室２３内で形成された圧力低下が第１の補償室２４内にまで伝播する。これに相応して、第１の補償面１６で閉鎖方向１７に働く力が減少する。これとは異なり、受圧段部１２と第２の補償面３４とには、相変わらず燃料高圧が加えられている。これにより、補償ピストン３２とノズルニードル５とから成るユニットにおける力バランスが変化し、この場合、開放方向に作用する合成力が生じる。これに相応して、ノズルニードル５がシール座部８から持ち上がるので、高圧下にある燃料はスムーズに前記少なくとも１つの噴射孔３にまで到達し、そしてこの噴射孔３を介して燃焼室４内に供給される。
【００４４】
噴射過程を終了させるためには、アクチュエータ１９が制御ピストン１８を再び戻すように操作される。その結果、第１の制御室２３の容積が縮小するので、第１の制御室２３内では圧力が再び増大する。それと同時に、供給弁３７に設けられたばね装置４１の働きにより、第１の制御室２３内には極めて迅速に再び燃料高圧が形成される。制御ピストン１８の戻しにより生ぜしめられた、第１の制御室２３内での圧力増大は、第１のハイドロリック経路２２を通じて直接に第１の補償室２４内へ伝達されるので、第１の補償面１６において有効となる閉鎖力は再びほぼ出発値にまで増大する。これに加えて、戻しばね２６のばね力が作用する。その結果、補償ピストン３２とノズルニードル５とから成るユニットにおける力バランスが再び変化し、この場合、再び閉鎖方向１７で有効となる合成力が生じる。これに相応して、ノズルニードル５は次いで再びシール座部８内へ進入して、前記少なくとも１つの噴射孔３をサプライ管路９から分断する。
【００４５】
この第３実施例も比較的単純な構造によりすぐれており、この場合、この実施例はノズルニードル５の直接的な操作を可能にする。図１に示した第１実施例と同様に、第３実施例においてもノズルニードル５を開放するために第１の補償面１６において圧力低下が行われる。
【００４６】
図４には、本発明による噴射ノズル１の第４実施例が示されている。この場合、図１〜図３に示した各実施例と一致する構成部分および機能については、それぞれ図１〜図３につき説明した通りであるので詳しい説明を省略し、第１実施例〜第３実施例に対する相違点についてのみ以下に詳しく説明する。
【００４７】
図４に示した第４実施例では、第１の制御面２１と第１の補償面１６とが１つの共通の変換室４３内に配置されていて、この変換室４３内で第１の制御面２１と第１の補償面１６とは圧力で負荷可能である。したがって、この変換室４３は第１の制御室２３をも第１の補償室２４をも形成しているわけである。このような構造の場合、第１のハイドロリック経路２２はいわば変換室４３の内部に形成されていると言える。
【００４８】
さらに、制御ピストン１８と補償ピストン３２とは同軸的に互いに内外に案内されているので、第１の制御面２１と第１の補償面１６とを半径方向で相並んで隣接するように配置することが可能となる。このことは図４に示した第４実施例では、制御ピストン１８が中空ピストンとして形成されていることにより達成される。この中空ピストンの内部は補償ピストンガイド３３を有しているので、補償ピストン３２は制御ピストン１８の内部に行程調節可能に案内されている。
【００４９】
制御ピストン１８の内部には、さらに第２の補償室３５が形成されている。この第２の補償室３５内には戻しばね２６が配置されている。第２の補償室３５は前記少なくとも１つの噴射孔３に向かって第２の補償面３４により仕切られている。戻しばね２６は第２の補償室３５内で一方では制御ピストン１８に、他方では補償ピストン３２にそれぞれ支持されており、こうして戻しばね２６は補償ピストン３２とノズルニードル５とから成るユニットには閉鎖方向１７に作用するプレロードもしくは予荷重を形成しており、かつ制御ピストン１８には開放方向１５に作用するプレロードもしくは予荷重を形成している。
【００５０】
制御ピストン１８は少なくとも１つの横方向孔４４を有している。この横方向孔４４は第２の補償室３５を環状溝４５に接続している。この環状溝４５は接続管路４６を介してサプライ管路９と連通している。これに相応して、第２の補償室３５内には常に燃料高圧が形成されている。
【００５１】
第２のハイドロリック経路２９は図１に示した第１実施例の場合と同様に、再び制御ピストンバイパス３０によって形成されていてよい。その場合、この制御ピストンバイパス３０は制御ピストン１８と制御ピストンガイド２０との間に配置されていて、環状溝４５を変換室４３と連通するように接続している。付加的にまたは択一的に、補償ピストンバイパス４７が設けられていてもよい。その場合、この補償ピストンバイパス４７は半径方向で補償ピストン３２と補償ピストンガイド３３との間に形成されていて、第２の補償室３５を変換室４３と連通するように接続している。制御ピストンバイパス３０もしくは補償ピストンバイパス４７はそれぞれ絞られて形成されているので、いわば静的な状態においてしか、変換室４３と第２の補償室３５および／または環状溝４５との間の圧力補償は行われない。それに対して、動的な状態では各バイパス３０，４７がいわば遮断されている。
【００５２】
図４に示した第４実施例では、補償ピストン３２がピストンロッド４８を介してノズルニードル５に結合されている。ピストンロッド４８とノズルニードル５との間の移行範囲には、第１の漏れ室４９が形成されている。この第１の漏れ室４９は漏れ管路５０を介して、比較的無圧のリザーバ、特に燃料タンクに通じている。こうして、ピストンロッド４８に沿って変換室４３から第１の漏れ室４９内へ流入した漏れ量またはノズル室１０からノズルニードル５に沿って第１の漏れ室４９内へ流入した漏れ量を、噴射ノズル１のその他のコンポーネントとの臨界的な相互作用が生じることなしに導出することができる。
【００５３】
噴射ノズル１はさらに第２の漏れ室５１を有している。この第２の漏れ室５１はやはり漏れ管路５０に接続されていて、制御ピストン１８の、変換室４３とは反対の側でノズルボディ２内に配置されている。環状溝４５から制御ピストン１８に沿って第２の漏れ室５１内に流入した漏れ量は、こうしてアクチュエータ１９にとって危険なく導出され得る。
【００５４】
図４に示した第４実施例による本発明による噴射ノズル１は次のように作動する：
図４に示した出発位置では、ノズルニードル５が閉じられている。すなわち、ノズルニードル５のニードル先端部７はシール座部８内に嵌入しており、したがって前記少なくとも１つの噴射孔３をサプライ管路９から遮断している。この出発状態では、受圧段部１２が燃料高圧で負荷されている。さらに、第２の補償室３５内にも同じく燃料高圧が形成されている。したがって、第２のハイドロリック経路２９を介して、つまり制御ピストンバイパス３０および／または補償ピストンバイパス４７を介して、変換室４３内にも燃料高圧が生ぜしめられる。出発状態では、補償ピストン３２とノズルニードル５とピストンロッド４８とから形成されたユニットにおける力バランスが、閉鎖方向１７に作用する合成力を生ぜしめる。これに相応して、ノズルニードル５は相応する閉鎖力によってシール座部８内に圧着されている。
【００５５】
噴射過程を実施するためには、アクチュエータ１９が操作され、この場合、アクチュエータ１９は開放行程３１を実施するために制御ピストン１８を駆動する。開放行程３１はこの場合、再び前記少なくとも１つの噴射孔３の方向に向けられている。すなわち、制御ピストン１８の第１の制御面２１は変換室４３内に侵入する。その結果、変換室４３内では圧力増大が生じ、この圧力増大は直接に第１の補償面１６に作用する。開放行程３１は高い動的特性によって行われるので、変換室４３内で増大した圧力は絞られたバイパス経路３０，４７を介して逃出することができず、したがってこの圧力は直接に第１の補償面１６に加えられる。したがって、変換室４３内での圧力増大に基づき、ノズルニードル５を有するユニットにおける力バランスは、開放方向１５に働く合成力が生じるように変化する。これに相応して、ノズルニードル５はシール座部８から持ち上げられる。その結果、高圧下にある燃料は前記少なくとも１つの噴射孔３に到達することができ、そしてこの噴射孔３を通じて燃焼室４内へ噴射され得る。
【００５６】
噴射過程を終了させるためには、アクチュエータ１９が制御ピストン１８を戻すために制御される。これに相応して、制御ピストン１８は変換室４３から後退する。その結果、変換室４３内では圧力が迅速に低下する。この圧力低下の動的特性はこの場合にも、絞られた第２のハイドロリック経路２９を介した圧力補償を阻止するので、この圧力低下は直接に第１の補償面１６にも作用する。その結果、再びノズルニードル５を有するユニットにおける力バランスが変化して、再び閉鎖方向１７に作用する合成力が発生する。次いで、ノズルニードル５は再びシール座部８内に進入して、前記少なくとも１つの噴射孔３を遮断する。この第４実施例もノズルニードル５の直接的な制御を可能にし、この場合、このために必要となる手間は比較的小さく保持されている。
【００５７】
図５には、本発明による噴射ノズル１の第５実施例が示されている。この場合、図１〜図４に示した各実施例と一致する構成部分および機能については、それぞれ図１〜図４につき説明した通りであるので詳しい説明を省略し、第１実施例〜第４実施例に対する相違点についてのみ以下に詳しく説明する。
【００５８】
図５に示した第５実施例では、第１の制御面２１と第１の補償面１６とのために再び１つの共通の変換室４３が設けられている。この変換室４３は同時に第１の制御室２３および第１の補償室２４としても働き、実質的に第１のハイドロリック経路２２を形成している。図４に示した第４実施例とは異なり、図５に示した第５実施例では、制御ピストン１８ではなく、補償ピストン３２が中空ピストンとして形成されているので、制御ピストン１８は補償ピストン３２内に同心的に行程調節可能に案内されている。これに相応して、制御ピストンガイド２０は補償ピストン３２の内面に形成されている。さらに補償ピストン３２の内部には、やはり第１の漏れ室５４が配置されている。この第１の漏れ室５４内には戻しばね２６が配置されており、この戻しばね２６は一方では制御ピストン１８に、他方ではノズルニードル５に設けられた突出部５２にそれぞれ支持されている。この突出部５２は周方向に分配された複数の長手方向溝５３を有している。これらの長手方向溝５３を介して第１の漏れ室５４は第２の漏れ室５５と連通している。この第２の漏れ室５５は漏れ管路５６に接続されている。漏れ管路５６は前記実施例の場合と同様に、比較的無圧なリザーバに通じている。
【００５９】
第２の漏れ室５５の範囲では、補償ピストン３２がピン５７を介してノズルニードル５と駆動連結されている。既に上で図１に示した第１実施例につき説明したように、この場合、単に押圧力さえ伝達され得るように補償ピストン３２がノズルニードル５と駆動連結されていれば十分となる。特に、補償ピストン３２が軸方向でピン５７に接触していて、これらのピン５７が軸方向でノズルニードル５に接触していれば十分となり得る。また、補償ピストン３２とピン５７とノズルニードル５とから成る、一緒に行程調節可能なユニットの個々のコンポーネントを互いに固定することも有利である。
【００６０】
第２のハイドロリック経路２９は図５に示した第５実施例では補償ピストンバイパス４７を通って案内されている。この補償ピストンバイパス４７は変換室４３を環状溝４５と連通するように接続しており、この場合にも、第２のハイドロリック経路２９によるハイドロリック的なカップリングは絞られて行われる。
【００６１】
図５に示した第５実施例による本発明による噴射ノズル１は次のように作動する：
図５に示した出発状態では、ノズルニードル５が前記少なくとも１つの噴射孔３を閉鎖している。この場合、ニードル先端部７がシール座部８内に嵌入している。前記少なくとも１つの噴射孔３がシール座部８の下流側に配置されているので、噴射孔３はサプライ管路９から遮断されている。受圧段部１２は常時燃料高圧で負荷されている。この燃料高圧は接続管路４６を介して環状溝４５内にも形成されている。出発状態は静的であるので、第２のハイドロリック経路２９はアクティブとなっており、その結果、絞られた補償ピストンバイパス４７によって環状溝４５と変換室４３との間での圧力補償が行われる。これに相応して、変換室４３内には同じく燃料高圧が形成される。したがって、ノズルニードル５を有する行程調節可能なユニットでは、閉鎖方向１７に作用する合成力をもたらす力バランスが生ぜしめられる。したがって、ノズルニードル５はシール座部８内でプレロードもしくは予荷重をかけられている。
【００６２】
噴射過程を実施するためには、制御ピストン１８が開放行程３１を実施するようにアクチュエータ１９が操作される。したがって、制御ピストン１８は補償ピストン３２内へ一層深く潜り込み、その結果、第１の制御面２１は開放行程３１の方向へ移動する。その結果、変換室４３内では圧力低下が生じる。開放行程３１は高い動的特性で実施されるので、補償ピストンバイパス４７を介して十分な圧力補償が行われ得なくなるので、第２のハイドロリック経路２９はいわば遮断されている。これに相応して、変換室４３内に形成された圧力低下は直接に第１の補償面１６へ伝達され得るようになる。しがたって、ノズルニードル５を有する行程調節可能なユニットにおける力バランスが変化して、開放方向１５に働く合成力が生じる。これに相応して、ノズルニードル５がシール座部８から持ち上げられる。したがって、前記少なくとも１つの噴射孔３がサプライ管路９に接続されているので、高圧下にある燃料が前記少なくとも１つの噴射孔３を介して燃焼室４内へ噴射される。
【００６３】
噴射過程を終了させるためには、アクチュエータ１９が、制御ピストン１８を後退させるために相応して操作される。この場合、変換室４３内には再び圧力増大が生じ、この圧力増大は、このときに第２のハイドロリック経路２９が動作不能な状態にあることに基づいて直接に第１の補償面１６へ伝達される。これにより、ノズルニードル５における力バランスが変化するので、閉鎖方向１７に作用する合成力が形成される。その結果、ノズルニードル５は再びシール座部８内に進入して、前記少なくとも１つの噴射孔３をサプライ管路９から遮断する。
【００６４】
上記実施例も、ノズルニードル５の直接的な制御を可能にすると同時に、比較的単純な構造を実現する。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明による噴射ノズルの第１実施例を示す、著しく単純化された原理縦断面図である。
【図２】本発明による噴射ノズルの第２実施例を示す、著しく単純化された原理縦断面図である。
【図３】本発明による噴射ノズルの第３実施例を示す、著しく単純化された原理縦断面図である。
【図４】本発明による噴射ノズルの第４実施例を示す、著しく単純化された原理縦断面図である。
【図５】本発明による噴射ノズルの第５実施例を示す、著しく単純化された原理縦断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  噴射ノズル
２  ノズルボディ
３  噴射孔
４  燃焼室
５  ノズルニードル
６  ニードルガイド
７  ニードル先端部
８  シール座部
９  サプライ管路
１０  ノズル室
１１  環状室
１２  受圧段部
１３  ガイド面
１４  シール面
１５  ノズルニードルの開放方向
１６  第１の補償面
１７  ノズルニードルの閉鎖方向
１８  制御ピストン
１９  アクチュエータ
２０  制御ピストンガイド
２１  第１の制御面
２２  第１のハイドロリック経路
２３  第１の制御室
２４  第１の補償室
２５  接続管路
２６  戻しばね
２７  第２の制御面
２８  第２の制御室
２９  第２のハイドロリック経路
３０  制御ピストンバイパス
３１  開放行程
３２  補償ピストン
３３  補償ピストンガイド
３４  第２の補償面
３５  第２の補償室
３６  供給管路
３７  供給弁
３８  ばね
３９  駆動ピストン
４０  駆動ロッド
４１  ばね装置
４２  貫通開口
４３  変換室
４４  横方向孔
４５  環状溝
４６  接続管路
４７  補償ピストンバイパス
４８  ピストンロッド
４９  第１の漏れ室
５０  漏れ管路
５１  第２の漏れ室
５２  突出部
５３  長手方向溝
５４  第１の漏れ室
５５  第２の漏れ室
５６  漏れ管路
５７  ピン
【図１】
2006514216.tif 000003
【図２】
2006514216.tif 000004
【図３】
2006514216.tif 000005
【図４】
2006514216.tif 000006
【図５】
2006514216.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成17年4月11日(2005.4.11)
【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】
特に自動車における内燃機関に用いられる噴射ノズルであって、
−ノズルボディ（２）が設けられており、該ノズルボディ（２）が少なくとも１つの噴射孔（３）を有しており、
−ノズルボディ（２）に設けられたニードルガイド（６）内に案内されたノズルニードル（５）が設けられており、該ノズルニードル（５）によって前記少なくとも１つの噴射孔（３）による燃料の噴射が制御可能であり、
−アクチュエータ（１９）と駆動連結された制御ピストン（１８）が設けられており、該制御ピストン（１８）が第１の制御面（２１）を有しており、
−ノズルニードル（５）が第１の補償面（１６）を有しているか、または第１の補償面（１６）を有する補償ピストン（３２）と駆動連結されており、
−第１の補償面（１６）が第１のハイドロリック経路（２２）を介して前記第１の制御面（２１）とハイドロリック的にカップリングされており、
−該第１の制御面（２１）が第２のハイドロリック経路（２９）を介してサプライ管路（９）とハイドロリック的にカップリング可能であり、該サプライ管路（９）が前記少なくとも１つの噴射孔（３）に、高圧下にある燃料を供給するようになっている
形式のものにおいて、
−第１の制御面（２１）が第１の制御室（２３）内に配置されており、第１の補償面（１６）が第１の補償室（２４）内に配置されており、第１のハイドロリック経路（２２）が前記第１の制御室（２３）と前記第１の補償室（２４）と接続管路（２５）とを通って延びており、該接続管路（２５）を介して前記第１の制御室（２３）が前記第１の補償室（２４）と連通しており、
−制御ピストン（１８）が第２の制御面（２７）を有しており、該第２の制御面（２７）が、第２の制御室（２８）内に配置されており、該第２の制御室（２８）がサプライ管路（９）と連通している
ことを特徴とする、内燃機関に用いられる噴射ノズル。
【請求項２】
第２のハイドロリック経路（２９）が第１の制御室（２３）と、絞られた制御ピストンバイパス（３０）とを通って延びており、該制御ピストンバイパス（３０）が制御ピストン（１８）と制御ピストンガイド（２０）との間に形成されていて、第１の制御室（２３）を第２の制御室（２８）にハイドロリック的に接続している、請求項１記載の噴射ノズル。
【請求項３】
ノズルニードル（５）を開放するためには、第１の補償面（１６）に加えられている圧力が低下するように制御ピストン（１８）が操作される、請求項１または２記載の噴射ノズル。
【請求項４】
特に自動車における内燃機関に用いられる噴射ノズルであって、
−ノズルボディ（２）が設けられており、該ノズルボディ（２）が少なくとも１つの噴射孔（３）を有しており、
−ノズルボディ（２）に設けられたニードルガイド（６）内に案内されたノズルニードル（５）が設けられており、該ノズルニードル（５）によって前記少なくとも１つの噴射孔（３）による燃料の噴射が制御可能であり、
−アクチュエータ（１９）と駆動連結された制御ピストン（１８）が設けられており、該制御ピストン（１８）が第１の制御面（２１）を有しており、
−ノズルニードル（５）が第１の補償面（１６）を有しているか、または第１の補償面（１６）を有する補償ピストン（３２）と駆動連結されており、
−第１の補償面（１６）が第１のハイドロリック経路（２２）を介して前記第１の制御面（２１）とハイドロリック的にカップリングされており、
−該第１の制御面（２１）が第２のハイドロリック経路（２９）を介してサプライ管路（９）とハイドロリック的にカップリング可能であり、該サプライ管路（９）が前記少なくとも１つの噴射孔（３）に、高圧下にある燃料を供給するようになっている
形式のものにおいて、
−第１の制御面（２１）が第１の制御室（２３）内に配置されており、第１の補償面（１６）が第１の補償室（２４）内に配置されており、第１のハイドロリック経路（２２）が前記第１の制御室（２３）と前記第１の補償室（２４）と接続管路（２５）とを通って延びており、該接続管路（２５）を介して前記第１の制御室（２３）が前記第１の補償室（２４）と連通しており、
−補償ピストン（３２）が第２の補償面（３４）を有しており、該第２の補償面（３４）が第２の補償室（３５）内に配置されており、該第２の補償室（３５）がサプライ管路（９）と連通しており、
−第１第２の両補償面（１６，３４）が圧力負荷時に互いに逆向きに作用するようになっている
ことを特徴とする、内燃機関に用いられる噴射ノズル。
【請求項５】
第１の補償面（１６）が前記噴射孔（３）に向けられていて、これによって開放方向（１５）に作用するようになっており、第２のハイドロリック経路（２９）が供給弁（３７）を有しており、該供給弁（３７）がサプライ管路（９）に向かう流れを遮断し、第１の制御室（２３）へ向かう流路を開放するようになっている、請求項４記載の噴射ノズル。
【請求項６】
第１の補償面（１６）が前記噴射孔（３）とは反対の側に向けられていて、これによって圧力負荷時に閉鎖方向（１７）に作用するようになっており、第２のハイドロリック経路（２９）が供給弁（３７）を有しており、該供給弁（３７）が、制御ピストン（１８）の開放行程（３１）時にサプライ管路（９）から第１の制御室（２３）内への燃料の後流を阻止するようになっている、請求項４記載の噴射ノズル。
【請求項７】
ノズルニードル（５）を開放するためには、第１の補償面（１６）に加えられている圧力が低下するように制御ピストン（１８）が操作される、請求項６記載の噴射ノズル。
【請求項８】
特に自動車における内燃機関に用いられる噴射ノズルであって、
−ノズルボディ（２）が設けられており、該ノズルボディ（２）が少なくとも１つの噴射孔（３）を有しており、
−ノズルボディ（２）に設けられたニードルガイド（６）内に案内されたノズルニードル（５）が設けられており、該ノズルニードル（５）によって前記少なくとも１つの噴射孔（３）による燃料の噴射が制御可能であり、
−アクチュエータ（１９）と駆動連結された制御ピストン（１８）が設けられており、該制御ピストン（１８）が第１の制御面（２１）を有しており、
−ノズルニードル（５）が第１の補償面（１６）を有しているか、または第１の補償面（１６）を有する補償ピストン（３２）と駆動連結されており、
−第１の補償面（１６）が第１のハイドロリック経路（２２）を介して前記第１の制御面（２１）とハイドロリック的にカップリングされており、
−該第１の制御面（２１）が第２のハイドロリック経路（２９）を介してサプライ管路（９）とハイドロリック的にカップリング可能であり、該サプライ管路（９）が前記少なくとも１つの噴射孔（３）に、高圧下にある燃料を供給するようになっている
形式のものにおいて、
−制御ピストン（１８）と補償ピストン（３２）とが同軸的に互いに内外に案内されており、
−第１の制御面（２１）と第１の補償面（１６）とが１つの共通の変換室（４３）内に配置されており、
−第２の補償室（３５）が制御ピストン（１８）内に形成されていて、該制御ピストン（１８）を通じてサプライ管路（９）と連通している
ことを特徴とする、内燃機関に用いられる噴射ノズル。
【請求項９】
特に自動車における内燃機関に用いられる噴射ノズルであって、
−ノズルボディ（２）が設けられており、該ノズルボディ（２）が少なくとも１つの噴射孔（３）を有しており、
−ノズルボディ（２）に設けられたニードルガイド（６）内に案内されたノズルニードル（５）が設けられており、該ノズルニードル（５）によって前記少なくとも１つの噴射孔（３）による燃料の噴射が制御可能であり、
−アクチュエータ（１９）と駆動連結された制御ピストン（１８）が設けられており、該制御ピストン（１８）が第１の制御面（２１）を有しており、
−ノズルニードル（５）が第１の補償面（１６）を有しているか、または第１の補償面（１６）を有する補償ピストン（３２）と駆動連結されており、
−第１の補償面（１６）が第１のハイドロリック経路（２２）を介して前記第１の制御面（２１）とハイドロリック的にカップリングされており、
−該第１の制御面（２１）が第２のハイドロリック経路（２９）を介してサプライ管路（９）とハイドロリック的にカップリング可能であり、該サプライ管路（９）が前記少なくとも１つの噴射孔（３）に、高圧下にある燃料を供給するようになっている
形式のものにおいて、
−制御ピストン（１８）と補償ピストン（３２）とが同軸的に互いに内外に案内されており、
−第１の制御面（２１）と第１の補償面（１６）とが１つの共通の変換室（４３）内に配置されており、
−第２のハイドロリック経路（２９）が、補償ピストン（３２）と補償ピストンガイド（３３）との間に形成された補償ピストンバイパス（４７）を通っている
ことを特徴とする、内燃機関に用いられる噴射ノズル。
【請求項１０】
−制御ピストン（１８）が駆動ロッド（４０）を介してアクチュエータ（１９）と駆動連結されており、
−該アクチュエータ（１９）が中空アクチュエータとして形成されており、該中空アクチュエータを貫いて、前記駆動ロッド（４０）が中心で貫通案内されており、
−前記駆動ロッド（４０）が、アクチュエータ（１９）の、制御ピストン（１８）とは反対の側に、アクチュエータ（１９）によって駆動可能な駆動ピストン（３９）を支持しており、
−アクチュエータ（１９）の操作時に該アクチュエータ（１９）がノズルニードル（５）の開放方向（１５）で前記駆動ピストン（３９）を駆動するようにアクチュエータ（１９）が形成されかつ配置されている、
請求項１から９までのいずれか１項記載の噴射ノズル。
【国際調査報告】
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