(57)【要約】  内燃機関の燃料噴射ノズルであって、ノズル本体（１１）及び、ノズル本体（１１）内に位置するニードル弁（１２）を有しており、ノズル本体（１１）は、燃料噴射ノズルが閉じている場合にニードル弁（１２）の、ある領域（１５）が、ノズル本体（１１）により提供される弁座（１３）に押し付けられることにより弁体として機能するニードル弁（１２）のために弁座（１３）を提供しており、ノズル本体（１１）により提供された弁座（１３）は円錐形の輪郭を有しており、また、燃料噴射ノズルが閉じている場合にノズル本体（１１）により提供された弁座（１３）に押し付けられるニードル弁（１２）の領域（１５）は、ニードル弁（１２）の球状輪郭部分（１７）により提供される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃料噴射ノズルであって、ノズル本体（１１）及び、該ノズル本体（１１）内に位置するニードル弁（１２）を有し、前記ノズル本体（１１）は、弁体として機能する前記ニードル弁（１２）のために弁座（１３）を提供し、その際、燃料噴射ノズルが閉じている場合に前記ニードル弁（１２）のある領域（１５）が、前記ノズル本体（１１）により提供された前記弁座（１３）に押し付けられるようにされ、前記ノズル本体（１１）により提供された前記弁座（１３）は円錐形の輪郭を持つ、燃料噴射ノズルにおいて、燃料噴射ノズルが閉じている場合に前記ノズル本体（１１）により提供された弁座（１３）に押し付けられる、前記ニードル弁（１２）の前記領域（１５）が、ニードル弁（１２）の球状輪郭部分（１７）により提供されることを特徴とする、燃料噴射ノズル。
【請求項２】
前記ニードル弁（１２）の前記球状輪郭部分（１７）が、前記ノズル本体（１１）の前記弁座（１３）より上で、それにより、前記ノズル本体（１２）の、噴射孔（１６）とは反対の側において、前記ニードル弁（１２）の非球状輪郭部分（１８）へと移行しており、その際、一方では、円錐形の輪郭を持つ前記弁座（１３）上の、前記ニードル弁（１２）の前記球状輪郭部分（１７）の支持点（２１）を通り、及び、他方では、前記ニードル弁（１２）の前記球状輪郭部分（１７）と、これに隣接する、前記ニードル弁（１２）の、前記非球状輪郭部分（１８）との間の遷移点（２２）を通って延びる直線（２０）が、円錐形の輪郭を持つ前記弁座（１３）との間に１０°より小さい角度（β１）をなすことを特徴とする、請求項１に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項３】
前記ニードル弁（１２）の前記球状輪郭部分（１７）が球欠であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項４】
前記ニードル弁（１２）の前記球状輪郭部分（１７）が球台であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項５】
前記ニードル弁（１２）の前記球状輪郭部分（１７）が前記ノズル本体（１１）の前記弁座（１３）より下で、それにより、前記ノズル本体（１１）の、噴射孔（１６）に面する側において、前記ニードル弁（１２）の、さらなる非球状輪郭部分（１９）へと移行しており、その際、一方では、円錐形の輪郭を持つ前記弁座（１３）上の、前記ニードル弁（１２）の前記球状輪郭部分（１７）の支持点（２１）を通り、他方では、前記ニードル弁（１２）の前記球状輪郭部分（１７）と、これに隣接する、前記ニードル弁（１２）のさらなる非球状輪郭部分（１９）との間の遷移点（２４）を通って延びる直線（２３）が、円錐形の輪郭を持つ前記弁座（１３）との間に１０°より小さい角度（β２）をなすことを特徴とする、請求項４に記載の燃料噴射ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のおいて書きに記載の燃料噴射ノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
実地において燃料噴射ノズルはよく知られている。燃料インジェクタとしても実施できる燃料噴射ノズルは、ノズル本体、及び、ノズル本体内に位置するニードル弁を有している。ノズル本体は、弁体として機能するニードル弁のための弁座を提供する。燃料噴射ノズルが閉じているときにはニードル弁の一つの領域が、ノズル本体により提供された弁座に押し付けられる。燃料噴射ノズルが開いているときには、ニードル弁のその領域は、ノズル本体の弁座から持ち上がる。
【０００３】
実地において知られている燃料噴射ノズルにおいて、ノズル本体により提供された弁座、及び、燃料噴射ノズルが閉じている場合にノズル本体の弁座に押し付けられるニードル弁の領域は、それぞれ円錐形の輪郭をしており、その円錐角は異なる。
【０００４】
実地において知られている燃料噴射ノズルにおいては、ニードル弁がノズル本体内で斜めに位置するのを回避して、燃料噴射ノズルが閉じている際にノズル本体とニードル弁との間の良好な密閉性を保証するために、手間をかけてニードル弁をノズル本体内でセンタリングしている。そのうえ、実地において知られている燃料噴射ノズルにおいて、ノズル本体及びニードル弁の、円錐形の輪郭を持つ面は高度な表面品質で製造する必要があり、そのため製造の手間も大きい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これに鑑みて、本発明の課題は、新規の燃料噴射ノズルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、請求項１に記載の燃料噴射ノズルにより解決される。本発明によると、燃料噴射ノズルが閉じている場合にノズル本体により提供された弁座に押し付けられるニードル弁の領域は、ニードル弁の球状輪郭部分により提供される。本発明の燃料噴射ノズルにおいて、燃料噴射ノズルが閉じている場合に、ノズル本体により提供された、円錐形の輪郭を持つ弁座に押し付けられるニードル弁の領域は、円錐形の輪郭を持たず、ニードル弁の球状輪郭部分により提供される。これにより、既知の燃料噴射ノズルに比較して、多くの長所を実現することができる。そのため、ニードル弁がノズル本体内で斜めに位置していても、燃料噴射ノズルが閉じている場合に、ニードル弁とノズル本体との間に良好な密閉性が保証されるため、手間をかけてニードル弁をノズル本体内でセンタリングする必要がなくなる。そのため、協働するニードル弁及びノズル本体の表面の製造の手間を減らすことができる。さらに、製造のばらつき、それにより、燃料噴射ノズルにより提供される噴射量におけるばらつきも、低減させることができる。
【０００７】
本発明の好適な発展形によると、ニードル弁の球状輪郭部分は、ノズル本体の弁座より上で、そのため、ノズル本体の、噴射孔とは反対の側においてニードル弁の非球状輪郭部分に移行しており、その際、一方では、円錐形の輪郭を持つ弁座上の、ニードル弁の球状輪郭部分の支持点を通り、及び、他方では、ニードル弁の球状輪郭部分と、これに隣接するニードル弁の非球状輪郭部分との間の遷移点を通って延びる直線が、円錐形の輪郭を持つ弁座との間に１０°より小さい角度をなす。そのためにニードル弁の球状輪郭部分は球欠もしくは球冠、又は、球台もしくは球面座金として実施されている。
【０００８】
本発明のさらなる好適な発展形によると、ニードル弁の球状輪郭部分はノズル本体の弁座より下において、それにより、ノズル本体の、噴射孔に面した側において、ニードル弁のさらなる非球状輪郭部分に移行し、その際、一方では円錐形の輪郭を持つ弁座上の、ニードル弁の球状輪郭部分の支持点を通り、他方では、ニードル弁の球状輪郭部分と、これに隣接するニードル弁のさらなる非球状輪郭部分との間の遷移点を通って延びる直線が、円錐形の輪郭を持つ弁座との間に１０°より小さい角度をなす。そのためにニードル弁の球状輪郭部分は球台もしくは球面座金として実施されている。
【０００９】
本発明の上記の発展形により、本発明の長所を特に簡単に実現することができる。
【００１０】
本発明の好適な発展形は、従属請求項及び以下の詳細な説明から理解できる。本発明の実施例について図を用いて説明するが、これに限定されるわけではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の燃料噴射ノズルの断面の図である。
【図２】燃料噴射ノズルのニードル弁の部分図である。
【図３】図１のIIIの部分の詳細図である。
【図４】図３のIVの部分の詳細図である。
【図５】本発明の燃料噴射ノズルの代替的なニードル弁の部分図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、内燃機関、とりわけ船舶ディーゼル内燃機関用の燃料噴射ノズルに関する。燃料噴射ノズルとは、燃料インジェクタを意味することもある。
【００１３】
図１は本発明の燃料噴射ノズル１０の断面図を示しており、燃料噴射ノズル１０はノズル本体１１、及び、ノズル本体１１内に位置するニードル弁１２を有している。ノズル本体１１は、弁体として機能するニードル弁１２のための弁座１３を提供し、燃料噴射ノズル１０が閉じている場合にバネ要素１４により、ニードル弁１２の領域１５が、ノズル本体１１により提供された弁座１３に押し付けられる。燃料噴射ノズル１０が閉じている場合にニードル弁１２の領域１５が、ノズル本体１１により提供された弁座１３に押し付けられると、燃料は、ノズル本体１１のいわゆる噴射孔１６を通して噴射されない。ニードル弁１２がその領域１５と共にノズル本体１１の弁座１３から持ち上がるときのみ、噴射孔１６を介して燃料が噴射される。
【００１４】
ノズル本体１１により提供された弁座１３は、従来技術で通常であるように、円錐形の輪郭を持つ。
【００１５】
燃料噴射ノズル１０が閉じている場合にノズル本体１１により提供された、円錐形の輪郭を持つ弁座１３に押し付けられる、ニードル弁１２の領域１５は、本発明においては、ニードル弁１２の球状輪郭部分１７により提供される。
【００１６】
図１から図４の実施例において、ニードル弁１２のこの球状輪郭部分１７は球台として構成されており、そのような球台は、球を通る、互いに平行に走る２つの切断面により定義される球面座金と呼ぶこともできる。
【００１７】
ニードル弁１２の球状輪郭部分１７が球台もしくは球面座金として実施されている場合、ニードル弁１２の球状輪郭部分１７は弁座１３より上で、それによりノズル本体１１の、噴射孔１６とは反対の側において、ニードル弁１２の非球状輪郭部分１８に移行し、また、弁座１３の下で、それによりノズル本体１１の、噴射孔１６に面する側において、ニードル弁１２のさらなる非球状輪郭部分１９へと移行する。
【００１８】
図１から図４の実施例において、ニードル弁１２の、噴射孔１６からは遠い非球状輪郭部分１８は円筒状であり、ニードル弁１２の、噴射孔１６に面するさらなる非球状輪郭部分１９は円錐形の輪郭を持つ。
【００１９】
したがって、燃料噴射ノズルが閉じている場合にノズル本体１１の弁座１３に押し付けられる、ニードル弁１２の領域１５は、ニードル弁１２の球状輪郭部分１７により提供されており、図３及び図４では、ノズル本体１１の弁座１３におけるニードル弁１２のこの接触領域は破線により視覚化されている。
【００２０】
図１から図４に図示されているように、ニードル弁１２の球状輪郭部分１７が球台もしくは球面座金として実施されている場合、図４によると一方では、円錐形の輪郭を持つ弁座１３上の、ニードル弁１２の球状輪郭部分１７の支持点２１を通り、他方では、ニードル弁１２の球状輪郭部分１７と、これに隣接する、ニードル弁１２の、噴射孔１６から遠い非球状輪郭部分１８との間の遷移点２２を通って延びる直線２０が、円錐形の輪郭を持つ弁座１３との間に１０°より小さい角度β１をなす。
【００２１】
ニードル弁１２の球状輪郭部分１７が球台もしくは球面座金により提供された場合、一方では、円錐形の輪郭を持つ弁座１３上の、ニードル弁１２の球状輪郭部分１７の支持点２１を通り、他方では、ニードル弁１２の球状輪郭部分１７と、これに隣接する、噴射孔１６に面した、ニードル弁１２のさらなる非球状輪郭部分１９との間の遷移点２４を通って延びる直線２３は、円錐形の輪郭を持つ弁座１３との間にやはり１０°より小さい角度β２をなす。
【００２２】
角度β１と角度β２は互いに異なること、又は、同一であることができる。
【００２３】
図１から図４の実施例とは異なるが、図５のニードル弁１２の球状輪郭部分１７を球欠により提供することも可能であり、その際、そのような球欠は球冠とも呼ばれる。図５のニードル弁１２の球状輪郭部分１７が球欠もしくは球冠により提供される場合、これは、ノズル本体１１の噴射孔１６とは反対の側においてのみ、ニードル弁１２の非球状輪郭部分１８へ、とりわけ円筒形の輪郭を持つ部分１８へと移行し、この移行領域におけるニードル弁１２の構成もしくは輪郭は図１から図４のニードル弁１２と同じである。
【００２４】
本発明により多くの長所を実現することができる。ここで提案されるニードル弁１２の部分１７の幾何学形状もしくは輪郭により、例えば、ニードル弁１２の球状輪郭部分１７の球面半径の研磨などにより、製造が簡単になる。これはニードル弁がスチール又はセラミックなど固い材料でできている場合に可能である。
【００２５】
ニードル弁１２が部分１７において球状輪郭を持つことによりさらに、ノズル本体１１内におけるニードル弁１２のセンタリングが容易となる。正確でないセンタリングのためにニードル弁１２がノズル本体１１の弁座１３に対して斜めであっても、弁座１３の領域における良好な密閉が保証される。
【００２６】
燃料噴射ノズルが閉じている場合にノズル本体１１の弁座１３に押し付けられるニードル弁１２の部分１７の輪郭が球状であることにより、製造のばらつき及びそれにより燃料噴射ノズルを介した噴射量のばらつきが低減される。
【００２７】
ノズル本体１１の弁座１３と協働する、ニードル弁１２の部分１７の輪郭が球状であるために、本発明の燃料噴射ノズル１０はより摩耗しにくくなっている。それは、燃料噴射ノズル１０を閉じる際にニードル弁１２の球状輪郭部分１７がノズル本体１１の弁座１３に当たるとき、ノズル本体１１の弁座１３上のニードル弁１２のための接地面は、実地より知られている噴射ノズルに比べて大きいためである。それにより弁座１３、及び、弁座１３と協働するニードル弁１２の球状輪郭部分１７の負荷が低下する。ニードル弁１２が弁座１３に当たることにより起こる摩耗が減少し、それにより、本発明の燃料噴射ノズル１０の耐用期間が延び、それにより寿命が延びる。さらに、その寿命にわたって燃料噴射ノズル１０の噴射挙動が改善される。
【００２８】
ニードル弁１２の球状輪郭部分１７は望ましくは球欠もしくは球冠、又は、球台もしくは球面座金として構成される。代替的に、ニードル弁１２に球を結合して球状輪郭部分１７を提供することもできる。
【符号の説明】
【００２９】
１０      燃料噴射ノズル
１１    ノズル本体
１２    ニードル弁
１３    弁座
１４    バネ要素
１５    領域
１６    噴射孔
１７    球状輪郭部分
１８    非球状輪郭部分
１９    非球状輪郭部分
２０    直線
２１    支持点
２２    遷移点
２３    直線
２４    遷移点
【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５】
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【国際調査報告】
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