JP2000045903A - 燃料噴射弁、そのための前制御弁および前制御弁を組立てる方法 - Google Patents

燃料噴射弁、そのための前制御弁および前制御弁を組立てる方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 所要個別部材点数がより少なく、これにより
組立が簡単となり、かつ前制御弁を最終的な組立の前に
試験し、かつ場合により調整することが可能である、前
制御弁を提供する。 【解決手段】 目標位置におけるインサート区分（１
７）が槽の軸線（ｚ−ｚ）に平行な壁（１６）へ固定さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は図４に示されたよう
な燃料噴射弁のための前制御弁から出発する。
【０００２】
【従来の技術】燃料噴射弁は通常制御室を有し、制御室
は絞りを介して常時燃料高圧源と接続されている。制御
室内で支配する制御圧力が高いと、燃料噴射弁の弁部材
は閉鎖位置に保持される。制御室は第２の絞りを介して
放圧可能であり、この絞りは前制御弁によって制御され
る。前制御弁が第２の絞りを開くと直ちに制御室が放圧
され、かつ弁部材は開放位置へ移動して噴射が行われ得
る。前制御弁が第２の絞りを再度閉じると、制御室内の
圧力上昇に基いて弁部材は再び閉鎖位置へ移動せしめら
れる。前制御弁の開閉運動の迅速性、精度および再現性
が燃料噴射の品質にとって決定的に重要である。
【０００３】この性質を満足できる程度に持つ、または
調節可能である前制御弁は多数の部材から成る複雑な構
成を持ち、したがって大きな時間費用をかけてのみ組立
て、かつ調整されなければならない。
【０００４】たとえば図４に示された公知の前制御弁は
２つのケーシング部分１，２を備え、第２のケーシング
部分２は第１のケーシング部分１の槽形の切欠き内へ挿
入されている。袋ナット３３が両ケーシング部分を前制
御弁の縦軸線ｚ−ｚの方向に互いに押圧状態に保持す
る。切欠きの底部にはねじ孔があり、ねじ孔の底部に前
制御弁の弁座３が配置されている。弁座は２つの絞り
４，５とこれらの間の噴射弁の制御室６を介して高圧ポ
ンプからの燃料の入口接続管部７と接続されている。
【０００５】弁閉鎖部材９はアンカー板８によって弁閉
鎖部材９が座３へ当接する閉鎖位置と開放位置との間で
移動可能に案内されており、これら２つの位置間の行程
はスペーサ板１０の厚さによって規定される。スペーサ
板はねじ孔の底部とアンカー板との間に締込まれてい
る。
【０００６】磁心１１は第２のケーシング部分２内へ挿
入され、磁界の生成のためのコイル１２を含有してい
る。２つのケーシング部分１，２によって一緒に形成さ
れた室１３内に弁閉鎖部材９と固定的に結合されたアン
カー板１４が磁心１１に面して配置されている。アンカ
ー板と磁心との間には前制御弁の開放状態でも閉鎖状態
でも空隙が存在する。空隙の幅は第２のケーシング部分
の壁と第１のケーシング部分の切欠きの底部との間に配
置された第２のスペーサ板１５の厚さによって規定され
る。スペーサ板１５は袋ナット３３の押圧力を支持し、
したがって弾性または撓み性であってはならない。
【０００７】公知の前制御弁の全部材を、仕上げ前制御
弁が再現可能に所望の切換え挙動を持つように大量生産
するのは困難である。所望の切換え挙動を持たない前制
御弁を後調整するのはきわめて面倒である、というのも
そのためには弁が再度分解され、かつ場合によりスペー
サ板１０，１５が交換されなければならないからであ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、所要
個別部材点数がより少なく、これにより組立が簡単とな
り、かつ前制御弁を最終的な組立の前に試験し、かつ場
合により調整することが可能である、前制御弁を提供す
ることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、本発明に
より請求項１の特徴によって解決される。
【００１０】
【発明の効果】２つのケーシング相互の固定が軸線に平
行な壁で行われるためにスペーサ板が省略可能であり、
スペーサ板の機能は、単に軸線の方向に作用する、ケー
シング部分を一緒に保持する力に抵抗を与えることだけ
である。
【００１１】有利に中間リングが第２のケーシング部分
のつばと槽の縁との間に保持されていてよい。中間リン
グは少なくとも僅かな程度で軸線の方向に圧縮可能であ
り、かつケーシング部分を互いに差嵌める際に目標位置
近くにストッパを形成する。
【００１２】ケーシング部材相互の固定は、ケーシング
部分の再度の取外しを許さない方法、例えばかしめ、レ
ーザ溶接、誘導溶接等によって行うことができる。
【００１３】特に弁座が、閉鎖部材をその移動に際して
ほぼ遊びなしに案内する内壁を持つ袋孔の底部に配置さ
れていると構造の単純化が得られる。この場合には閉鎖
部材が周面に少なくとも１つの軸方向に延びる平らな面
またはみぞを有し、これが燃料を弁座から前制御弁の出
口の方向へ導く通路を形成していると有利である。
【００１４】閉鎖部材を閉鎖方向に負荷するためのコイ
ルばねは、有利には第２のケーシング部分の孔内で閉鎖
部材とばね受けとの間に軸方向に締込まれており、この
場合ばね受けは有利に孔内へ形状結合形式で導入され、
かつ孔の内壁に軸方向で固定されたスリーブによって形
成されている。
【００１５】スリーブの固定は同様にかしめ、レーザ溶
接、誘導溶接等によって行うことができ、この目的のた
めに孔が管接続部によって延長され、かつスリーブの軸
方向の固定が管接続部の高さ位置で行われると有利であ
る。
【００１６】第２のケーシング部分内へ挿入された磁心
と閉鎖部材と固定的に結合されたアンカー板との間の空
隙を正確に決めるためには、アンカー板の１部分が磁心
にではなく第２のケーシング部分の区分へ対向位置して
おり、かつこの区分とアンカー板とが、この区分がアン
カー板と接触した時に磁心とアンカー板との間の空隙を
開放保持するように形成されていると特に有利である。
この目的のために区分はアンカー板に面した磁心の表面
上へ突出しているか、または逆にアンカー板がこの区分
に対向位置をする突出領域を有していてよい。有利には
区分が磁心を環状に包囲する。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による前制御弁を
備えた燃料噴射弁の上方部分の横断面を示す。上記の公
知の前制御弁に相当する前制御弁の部材は同一の符号で
示される。
【００１８】前制御弁のケーシングは下方の第１のケー
シング部分１を有し、これは噴射弁と一体に結合されて
いる。第１のケーシング部分は上部領域内で弁の縦軸線
ｚ−ｚに平行な壁１６でもって円筒形の槽を形成してお
り、槽内へ第２のケーシング部分のインサート区分１７
が形状結合形式で挿入されており、このようにして２つ
のケーシング部分は一緒に室１３を区切っている。室は
第１の絞り４、噴射弁の制御室６および第２の絞り５を
介して燃料入口接続管部７と接続されており、第２の絞
り５は室１３の底部から下方へ延びた袋孔１８の底部に
おいて開口している。孔１９が袋孔１８と整列して第２
のケーシング部分２内へ挿入された磁心１１を通って一
貫して延びていて、第２のケーシング部分２の上面の管
接続部２０内へ開口している。
【００１９】弁閉鎖部材９は袋孔１８内でほぼ遊びなし
に開放位置と弁座３へ当接する閉鎖位置との間で案内さ
れている。弁閉鎖部材９はニードル軸受ローラから平ら
な面またはみぞの形状の通路２１を研削またはフライス
加工によって製作される。弁閉鎖部材９にはほぼ室１３
の全横断面にわたって延びたアンカー板１４が固定され
ている。
【００２０】図２は弁閉鎖部材９とアンカー板１４の配
置を斜視図で示す。アンカー板は第２のケーシング部分
へ面した表面に軸線ｚ−ｚに垂直な２つの平らな領域２
２，２３を有し、外側の領域２２は内側の領域２３より
も約ｄ＝５０μｍだけ第２のケーシング部分の方向へ突
出している。このことは図１にＩＩＩで示された区分を
拡大して示した図３で明らかに認められる。内側領域２
３の半径は磁心１１の半径に等しく、磁心は第２のケー
シング部分の切欠き内へ、室１３側の外面が第２のケー
シング部分の磁心を半径方向で包囲した区分３６と面一
に終るように挿入されている。突出分ｄはしたがって前
制御弁の開いた状態でアンカー板と磁心との間の空隙の
幅を規定する。
【００２１】孔１９内では弁閉鎖部材９とスリーブ２４
との間にコイルばね２５が加圧下に締込まれている。
【００２２】磁心１１のコイル給電のためのコンタクト
ピンが第２のケーシング部分を通って延びていて、上面
で管接続部２０の近くへ突出している。管接続部２０の
ための貫通孔を持つ蓋２６が第２のケーシング部分の上
面へ差し嵌められており、かつ第１のケーシング部分１
の壁１６の一巡するみぞ２７内へ係止している。蓋２６
内に組込まれた差込み結合部材２８はコンタクトピン２
９との導電接触接続している。
【００２３】燃料還流管路との接続のための第２の蓋３
０は管接続部２０の端部へ嵌込まれ、かつ一巡するみぞ
３１内へ係止され得る。
【００２４】前制御部材の休止状態ではコイルばね２５
が弁閉鎖部材９を弁座３の方へ押圧しており、そのため
前制御弁は閉じられている。磁心のコイルが電気的に励
起されると、コイルは磁気的な吸引力をアンカー板１４
に及ぼし、アンカー板は弁閉鎖部材９が弁座３から持上
がるようにする。約５０μｍの距離の後（図３参照）、
アンカー板１４の突出した外側領域２２が第２のケーシ
ング部分の対向位置した区分３６に衝突し、こうして前
制御弁の開放位置を規定する。この状態にある内側領域
２３と磁心１１との間の空隙は、励起電流遮断後のアン
カー板１４が残留磁気に基いて磁心へ付着し続け、そう
して望ましいよりも長い弁の開放時間に導びくのを阻止
するために重要である。したがって第２のケーシング部
分は非磁性物質から成る。
【００２５】弁の開放状態で燃料は制御室６から第２の
絞り５を通って先ず袋孔１８の下方領域内へ流入する。
弁閉鎖部材９は袋孔１８内で実際に遊びなしで案内され
ているので、絞り５を介して流れる燃料が室１３および
孔１９へ流出し得るためには通路２１が必要である。
【００２６】弁の組立に際しては第２のケーシング部分
が正確に、弁閉鎖部材９の所望の行程に相当する目標位
置まで壁１６によって形成された槽内へ導入されること
が非常に重要である。この目的のためには、例えば第２
のケーシング部分２をほぼ目標位置に相当する槽の深さ
位置まで挿入し、この状態で弁の切換え挙動を測定し、
かつ場合により挿入深さを、弁が所望の切換え挙動を示
し、したがって目標位置へ達するまで適合させることが
可能である。目標位置が求められた後両ケーシング部分
は挿入軸線ｚ−ｚに平行に延びた、互いに接触した壁に
おいて例えばかしめ、レーザ溶接、誘導溶接または他の
適切な技術によって互いに固定される。ここではケーシ
ング部分の分離不可の結合を形成するこれらの技術を使
用することができるのである。それというのも目標位置
の調整が正しく行われている限り後調節のための前制御
弁の改めての分解は不要であるからである。この固定は
有利に一巡するみぞ２７内で行われる、第１にこのみぞ
は壁１６の一番薄い、したがって一番加工容易な領域で
あり、第２にはみぞ内で行われる固定加工は前制御弁の
ケーシングに目に見える外側の痕跡を殆ど残さないから
である。
【００２７】組立に際しては弾性の中間リング３４が有
用であろう。中間リングは壁１６の上縁と第２のケーシ
ング部分のつば３５との間に配置される。リングの厚さ
は、第２のケーシング部分を挿入する際に目される目標
位置へ到達する直前に壁１６の上縁、リング３４および
つば３５が接触するように設計される。次いで第１と第
２のケーシング部分の相互の押圧によって挿入深さがリ
ングに作用する圧縮力の調節によって手頃に調整され、
前制御弁の調整時に目標位置を見つけることができる。
【００２８】本発明による前制御弁組立のもう１つの工
程はスリーブ２４の管接続部２０内部での固定である。
固定の前にスリーブ２４を軸線に沿って移動させること
によってコイルばね２５が弁閉鎖部材９を弁座３へ対し
て押圧する力を調節することができ、このようにして弁
の切換え挙動を最適化する。スリーブ２４の位置の調節
後スリーブは２つのケーシング部材１，２相互と同様の
方法で管接続部へ固定することができる。
【００２９】このようにして従来のこの種の前制御弁よ
りも僅かな手間で組立てられ、したがって良好な調整可
能性を有する、簡単にされた構造を持つ前制御弁が得ら
れる。
【００３０】本発明の対象は多数の変更と発展が可能で
ある。例えば第１のケーシング部分１がインサート３２
を持っていてよく、インサートは弁座３を持つ袋孔１８
と絞り５を受容し、かつ高い機械的な負荷可能性を持つ
材料から仕上げられる。ケーシング部分１の残りについ
ては安価な、かつまたは加工容易な材料を使用すること
ができる。インサート３２は第１のケーシング部分のそ
の他の部分と槽の底部にビーディング（Versicken）ま
たはレーザ溶接によって結合することができる。
【００３１】更にこのインサート内へ絞り５を有する制
御室６を別体部材として挿入することができ、これは絞
りの穿孔に際して精度の改善を可能にする。
【００３２】アンカー板１４の突出した領域は第２のケ
ーシング部分の区分に対向して位置する面全体にわたっ
て延びる必要はなく、アンカー板が磁心との間で所望の
空隙を開放保持するのに十分な数および寸法を持つ別々
の突出部を持てば足りる。アンカー板は、燃料の管接続
部２０の方向での貫流をたやすくするために所々で切欠
かれていてよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による前制御弁の軸方向断面図である。
【図２】図１の前制御弁の弁閉鎖部材の斜視図である。
【図３】図１の部分拡大図である。
【図４】公知の前制御弁の軸方向断面図である。
【符号の説明】
１，２ ケーシング部材、 ３ 弁座、 ４，５ 絞
り、 ６ 制御室、 ９弁閉鎖部材、 １１ 磁心、
１３ 室、 １４ アンカー板、 １６ 壁、１７ イ
ンサート区分、 １８ 袋孔、 １９ 孔、 ２０ 管
接続部、 ２１ 通路、 ２４ スリーブ、 ２５ コ
イルばね、 ２６，３０ 蓋、 ２７，３１ みぞ、
２８ 差込み結合部材、 ２９ コンタクトピン、 ３
２ インサート、 ３４ 中間リング、 ３５ つば
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ギュンター ヴァイセンベルガー ドイツ連邦共和国 フィレト−トルンシュ タット アルブレヒト−デューラー−シュ トラーセ ３ (72)発明者 ウド ルクス ドイツ連邦共和国 バウナッハ アム テ ィアガルテン 11 (72)発明者 ハインツ マール ドイツ連邦共和国 ミヒェラウ／シュヴュ ーアビッツ ラートハウスシュトラーセ ４

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料噴射弁の前制御弁であって、 第１のケーシング部分（１）とインサート区分（１７）
    を持つ第２のケーシング部分（２）とを備えており；第
    １のケーシング部分が軸線（ｚ−ｚ）に平行な壁（１
    ６）でもって槽を形成しており、 インサート区分が形状結合によって目標位置まで槽内へ
    導入されており、 両ケーシング部分（１，２）が一緒に室（１３）を区切
    っており、室（１３）内を弁閉鎖部材（９）が前制御弁
    （３）へ当接する閉鎖位置と開放位置との間で軸線（ｚ
    −ｚ）に沿って移動可能であり、 閉鎖位置と開放位置との間の弁閉鎖部材（９）の行程が
    目標位置によって決定される形式のものにおいて、 目標位置におけるインサート区分（１７）が槽の軸線
    （ｚ−ｚ）に平行な壁（１６）へ固定されていることを
    特徴とする、燃料噴射弁の前制御弁。
  2. 【請求項２】 目標位置が、第１と第２のケーシング部
    分（１，２）が固定前に軸線に沿って両方向に互いに相
    対的に移動可能である位置である、請求項１記載の前制
    御弁。
  3. 【請求項３】 中間リング（３４）を備えており、中間
    リング（３４）が第２のケーシング部分のつば（３５）
    と槽の縁との間に保持されている、請求項１または２記
    載の前制御弁。
  4. 【請求項４】 弁座（３）が第１のケーシング部分
    （１）内に配置されている、請求項１から３までのいず
    れか１項記載の前制御弁。
  5. 【請求項５】 弁座（３）が、弁閉鎖部材（９）をその
    移動時にほぼ遊びなしに案内する内壁を持つ袋孔（１
    ８）の底部に形成されている、請求項４記載の前制御
    弁。
  6. 【請求項６】 弁閉鎖部材（９）が円筒体を有してお
    り、その周面に燃料を弁座（３）から排出するための少
    なくとも１つの通路（２１）が軸線（ｚ−ｚ）の方向に
    延びている、請求項５記載の前制御弁。
  7. 【請求項７】 コイルばね（２５）が弁閉鎖部材（９）
    を閉鎖方向に負荷するために第２のケーシング部分
    （２）の袋孔（１８）内で弁閉鎖部材（９）とばね受け
    との間で軸方向に張設されている、請求項４から６まで
    のいずれか１項記載の前制御弁。
  8. 【請求項８】 ばね受けがスリーブ（２４）であり、ス
    リーブが孔（１９）内に形状結合によって導入されてい
    て、孔の内壁へ軸方向で固定されている、請求項７記載
    の前制御弁。
  9. 【請求項９】 孔（１９）が第２のケーシング部分
    （２）のインサート区分（１７）とは反対側の領域で管
    接続部（２０）によって延長されており、スリーブ（２
    ４）の軸方向の固定が管接続部（２０）の高さにおいて
    行われている、請求項８記載の前制御弁。
  10. 【請求項１０】 軸線（ｚ−ｚ）に対して横方向に延び
    ていて、弁閉鎖部材（９）と固定的に結合されたアンカ
    ー板（１４）を備えており、かつアンカー板（１４）に
    面して位置した、弁閉鎖部材（９）を移動させるための
    力をアンカー板（１４）へ及ぼすための磁心（１１）を
    備えており、磁心が他方のケーシング部分（２）内へ挿
    入されており、アンカー板の第１の領域（２３）が磁心
    （１１）へ、かつアンカー板の第２の領域（２２）が他
    方のケーシング部分（２）の区分（３６）へ対向して位
    置しており、かつこの区分（３６）とアンカー板（１
    ４）とが、区分（３６）がアンカープレートの第２の領
    域（２２）と接触したときに磁心（１１）とアンカー板
    （１４）との間の空隙（ｄ）を開放保持するように形成
    されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の
    前制御弁。
  11. 【請求項１１】 区分が磁心（１１）のアンカー板（１
    ４）へ面した表面上へ突出している、請求項１０記載の
    前制御弁。
  12. 【請求項１２】 アンカー板（１４）の第２の領域（２
    ２）が磁心（１１）の方向に第１の領域（２３）よりも
    突出している、請求項１０記載の前制御弁。
  13. 【請求項１３】 区分（３６）と磁心（１１）のアンカ
    ー板（１４）へ面した表面とが１平面内に位置する、請
    求項１２記載の前制御弁。
  14. 【請求項１４】 区分（３６）が磁心（１１）を環状に
    包囲する、請求項１０から１３までのいずれか１項記載
    の前制御弁。
  15. 【請求項１５】 第２のケーシング部分（２）が第１の
    ケーシング部分（１）と、槽の壁（１６）へ係止された
    蓋（２６）との間に収容されている、請求項１から１４
    までのいずれか１項記載の前制御弁。
  16. 【請求項１６】 蓋（２６）が磁心（１１）のコイルの
    給電のための電気的な差込み結合部材（２８）を支持し
    ている、請求項１５記載の前制御弁。
  17. 【請求項１７】 請求項１から１６までのいずれか１項
    記載による前制御弁を備えた燃料噴射弁。
  18. 【請求項１８】 ２つのケーシング部分（１，２）を備
    えており；第１のケーシング部分（１）が軸線に平行な
    壁（１６）持つ槽を有しており、かつ第２のケーシング
    部分（２）が、室（１３）内を前制御弁（３）へ当接す
    る閉鎖位置と開放位置との間で弁閉鎖部材（９）が移動
    可能である室（１３）を形成するために形状結合によっ
    て目標位置まで槽内へ導入可能であり；閉鎖位置と開放
    位置との間の弁閉鎖部材（９）の行程が目標位置によっ
    て決定される、燃料噴射弁の前制御弁を組立てる方法に
    おいて、工程： （ａ） 第２のケーシング部分を槽内へ目標位置まで導
    入；次いで （ｂ） 第２のケーシング部分（２）を軸線に平行な壁
    （１６）へ固定 を有していることを特徴とする、燃料噴射弁の前制御弁
    を組立てるための方法。
  19. 【請求項１９】 工程ａ）が、第１のケーシング部分の
    ほぼ目標位置に相当する位置への導入と、前制御弁の切
    換え挙動を測定し、かつ前制御弁が所望の切換え挙動を
    示す位置を目標位置として選択することによる第１のケ
    ーシング部分の目標位置の調節とを包含する、請求項１
    ８記載の方法。
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