JP2001504916A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は弁ケーシング（２）と、弁ケーシング（２）を少なくとも部分的に囲むプラスチック射出成形被覆（３８）とを備えた燃料噴射弁に関しており、その場合、燃料噴射弁の外周に、フューエルレール、吸気管などに対して燃料噴射弁をシールするためのシールエレメント（４５）が設けられている。その場合、それぞれのシールエレメント（４５）がプラスチック射出成形被覆（３８）に少なくとも部分的に平面的に接触しており、その場合、シールエレメント（４５）がプラスチック射出成形被覆（３８）に一体射出成形されており、又はプラスチック射出成形被覆（３８）の凹所（５５，５８）内に射出成形されている。本燃料噴射弁は特に混合気圧縮外部点火式内燃機関の燃料噴射装置内での使用に適している。

Description

【発明の詳細な説明】 燃料噴射弁 背景技術 本発明は請求項１の上位概念に記載した形式の燃料噴射弁を先行技術とする。 その外周に多くの場合Ｏリングとして形成された複数のシールリングを備えた 既に多数の燃料噴射弁が例えばヨーロッパ特許第０３４８７８６号明細書又はド イツ連邦共和国特許出願公開第４００８１１８号明細書から公知である。別個に 取付けられて、独立した構成部分のジオメトリ的な配置もしくは位置を呈示する これらのシールリングは、内燃機関への組付け条件もしくは例えばトップフィー ドインゼクタ（Top‐Feed‐Injector）又はボトムフィードインゼンタ（Bottom ‐Feed‐Injector）として形成されることのできる弁の実施形への組付け条件に 依存して形成される。これらの公知燃料噴射弁では、これらのシールリングによ り、吸気管、シリンダヘッド又は受容スリーブもしくはフューエルレール（Fuel Rail）、分配導管などに対する所望のシールが行われる。シールリングは燃料 噴射弁に、特別には例えば環状溝などのようなそのために設けた組込みスペース 内に、又は弁ケーシングに、又はノズルボディに、又はアダプタに、又はプラス チック射出成形被覆に取付けられる。 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５１２３３９号明細書からは、プラスチ ック射出成形被覆を備えた燃料噴射弁にホース状のシールエレメントを備えるこ とが公知であり、このシールエレメントは弁のプラスチック射出成形被覆の端部 のところで直に金属部分に取付けられる。その場合、シールエレメントは弁のそ れぞれの金属部分を半径方向で完全に取り囲むと共に、プラスチック射出成形被 覆により半径方向で少なくとも部分的に囲まれる。 発明の利点 請求項１の特徴要件を備えた本発明にもとづく燃料噴射弁が有する利点は、外 部に対する、例えばフューエルレール、分配導管もしくは吸気管又はシリンダヘ ッドに対するコスト的に有利な、確実かつ効果的なシールが保証されることにあ る。このシールは、プラスチック射出成形工具内で時間的に燃料噴射弁のプラス チック射出成形被覆に先立って、又はそれと一緒に、又はその後に形成される本 発明にもとづくシールエレメントにより行われる。この種の工具によれば、例え ば有利には弁外套をプラスチック射出成形した後に第２の射出過程が行われ、こ の第２の射出成形時に、少なくとも平面的な接触領域が形成されるようにシール エレメントがプラスチック射出成形被覆に一体成形される。シールエレメントの シール材料とプラスチック 射出成形被覆との接触領域内では素材結合が行われる。特別有利には、このよう な一体射出成形によるシールエレメントの形成時には極めてフレキシブルな形状 付与と空間的な配置を行うことができる。 従属項に記載された手段によれば、主請求項にもとづく燃料噴射弁の有利な変 化実施形及び改善が可能である。 シールエレメントとプラスチック射出成形被覆との平面的な接触をいくつの側 で行わせるかを簡単に変化させることができると有利である。これにより、プラ スチック射出成形被覆の端部では１つの側面的な接触が得られ、プラスチック射 出成形被覆の段部のところでは２つの側での平面的な接触が得られ、かつプラス チック射出成形被覆の外周の環状溝内では３つの側での平面的な接触が得られる 。 燃料噴射弁の軸方向中央領域内にシールエレメントを配置することにより、同 じ１つの弁でも組込み位置が極めて多様化されるという利点が得られる。 シールエレメントの厚さ及び幅（軸方向に延びる長さ）を簡単に変化させるこ とができると有利である。さらに、極めて多様な形状が簡単に実現され、その際 、湾曲状、丸み状又は平面状の外輪郭並びにシールリップ又はシールリブを備え た輪郭が有利である。 図面 次ぎに、本発明にもとづく燃料噴射弁のシールエレ メントの実施例を図面に簡単に示し、以下の記載で詳細に説明する。ここに、第 １図は種々のシールエレメントを備えた燃料噴射弁を示し、第２図はジオメトリ を良好に見ることができるようにのみ別体の構成部分として示された、複数のシ ールリップを備えたシールエレメントを示す。 実施例の説明 第１図に部分的かつ簡略的に例示した本発明にもとづく燃料噴射弁は混合気圧 縮外部点火式内燃機関の燃料噴射装置用のものであって、１部分から成る管状の 金属製の基体を有しており、この基体はマグネットコイル１により囲まれていて インナポールとして役立つのみならず、燃料入口もしくは燃料出口並びに弁座支 持体としても役立つ。さらにこの基体２は多段的に形成されており、かつほぼ燃 料噴射弁の弁ケーシングを成している。マグネットコイル１は、ヨークとして形 成されていて強磁性のエレメントとして役立つ少なくとも１つの有利には２つの 導体エレメント６により囲まれている。それぞれの導体エレメント６はマグネッ トコイル１を周方向で部分的に囲んでおり、かつマグネットコイル１の上方及び 下方のそれぞれ一方の端部で基体２に溶接、ろう付け又は接着により結合可能で ある。 基体２は弁縦軸線１０に対して同軸的に延びる内部の縦孔11を備えており、こ の縦孔は上流側の領域１ １ａ内で燃料流れ通路として役立つと共に、下流側の領域１１ｂ内では付加的に 少なくとも部分的には、弁縦軸線１０に沿って軸方向で運動可能な弁ニードル１ ２のための案内孔としても役立っている。マグネットコイル１の軸方向の延び範 囲内には縦孔１１内に段部１３が設けられているため、領域１１ｂは領域１１ａ に比して大きな直径を有している。段部１３のすぐ下流では基体２が薄肉の磁気 的な絞り箇所１６を備えている。 弁座支持体として役立つ基体２の縦孔１１の領域１１ｂの下流側の端部には弁 座体１４が取付けられており、この弁座体は弁座として定置の弁座面１５を有し ている。この弁座体1４は例えばレーザにより生じた溶接ビードにより基体２に 固定的に結合されている。他面において、縦孔１１の下方の領域１１ｂは、可動 子１７と球状の弁閉鎖体１８とにより形成された弁ニードル１２の受容に役立つ 。弁座体１４の下流側の端面には扁平な噴口板２０が配置されている。閉鎖体支 持体として役立つ可動子１７はその下流側の、噴口板２０に面した端部で球状の 弁閉鎖体１８に例えば溶接ビードにより固定的に結合されている。 この噴射弁の操作は公知形式で電磁的に行われる。弁ニードル１２の軸方向の 運動のために、ひいては戻しばね２５のばね力に抗した噴射弁の開放もしくは閉 鎖のために、マグネットコイル１と、内部の基体１と 、導体エレメント６と、可動子１７とを有する電磁的な回路が役立つ。これに対 応して可動子１７が基体２の段部１３に向けられている。戻しばね２５は縦孔１ １内で例えば段部１３の下流並びに上流に、要するに両方の領域１１ａ及び１１ ｂ内に延在している。 球状の弁閉鎖体１８は、流れ方向で円錐台形にテーパした、弁座体１４の弁座 面１５と協働しており、この弁座面は案内孔の下流で弁座体１４に軸方向で形成 されている。噴口板２０は侵食法又は打抜きにより形成された少なくとも１つの 例えば４つの噴口２７を有している。 噴射弁内への弁座体１４の押込み深さは特に弁ニードル１２の行程のために決 定的に重要である。その場合、マグネットコイル１の非励磁状態での弁ニードル １２の一方の終端位置は弁座体１４の弁座面１５へ弁閉鎖体１８が当接すること により規定されており、他面において、マグネットコイル１の励磁状態での弁ニ ードルの他方の終端位置は可動子１７が基体２の段部１３に当接することにより 規定されている。行程の調整は弁座体１４を軸方向に移動することにより行われ 、次いで弁座体は所望位置で基体２に固定的に結合される。 縦孔１１の上方の領域１１ａ内には戻しばね２５の他に調整スリーブ２９が押 し込まれている。この調整スリーブは、これに当接していて反対側で可動子１７ の内部凹所３１の底部領域３０に支持された戻しばね２５のばね予負荷力の調整 のために役立ち、その場合、動的な噴射量の調整も調整スリーブ２９により行わ れる。 可動子１７内には、凹所３１の底部領域３０を起点として、弁縦軸線１０に対 して外向きに傾斜して延びる少なくとも１つの例えば２つ又は４つの貫通孔３５ が形成されている。貫通孔３５の領域内では可動子１７が下流方向へテーパして おり、その場合、外輪郭は円錐台形である。可動子１７のこの構成により、弁座 面１５に供給される燃料はまず初めに弁ニードル１２の内部では凹所３１を通り 、かつ弁ニードル１２の外部では貫通孔３５からの流出後に妨げられることなく 流れることができる。 燃料噴射弁は広範囲にわたってプラスチック射出成形被覆（Kunststoffumspri tzung）３８により囲われており、この射出成形被覆は軸方向でほぼ完全に基体 ２にわたって、かつその際、導体エレメント６にわたっても延びている。このプ ラスチック射出成形被覆には例えば一緒に射出成形された電気的な接続用差込プ ラグ３９が付属しており、この接続用差込プラグ内には例えばマグネットコイル １から導出された２つのコンタクトピン４０が位置している。この電気的な接続 用差込プラグを介してマグネットコイル１の電気的な接触、ひいてはその励磁が 行われる。 供給側では内燃機関のフューエルレール、分配導管などに対する、もしくは噴 射側では吸気管、そこに配置された接続管片、又はシリンダヘッドに対する、燃 料噴射弁のシールのために、燃料噴射弁の外周に、プラスチック射出成形被覆３ ８に結合されたシールエレメント４５，４５ａ〜ｄが設けられている。これらの シールエレメントは独立しては組付けることのできないシール構成部分である。 むしろこれらのシールエレメント４５は時間的にプラスチック射出成形被覆３８ の取付けに先立って又はその取付けと同時に又は取付け後に一体射出成形される 。このような射出を行うためには２材料射出技術が必要である。 特別有利な方法を以下に説明する。公知形式でプラスチック射出成形工具によ りプラスチック射出成形被覆38を金属製の基体に取付けた後に、同工具により第 ２の射出過程を行い、その際にシールエレメント４５を形成する。そのことのた めに、このプラスチック射出成形工具内でのプラスチック射出成形時に、形成さ せるべきシールエレメントの位置に設けた可動入れ子が取り除かれる。第２の射 出過程の時点では、プラスチック射出成形被覆３８が既にある程度の安定性と形 状保持性とを有し、かつその際、プラスチックが依然として所望のシールエレメ ント４５の材料との最適な素材結合（Stoffschluss）を行えるような軟度を有し ていなければならない。シールエレメント４５の材 料としては特に、例えば既に噴射弁のＯリング又はその他のシールリングで公知 のような種々のゴム状の物質（エラストマ）もしくは弾性的なプラスチックが適 している。特別有利には、一体射出成形によるシールエレメント４５の形成時に 極めてフレキシブルな形状付与及び空間的な配置を行うことができる。 第１図には燃料噴射弁においてシールエレメント４５の形状付与及び配置に関 する複数の例が示されており、これらのシールエレメントは付加的な文字符号ａ からｄまでにより示されている。燃料噴射弁にシールエレメント４５をただ１つ だけ設けることもできるが、しかし、本発明により一体成形された複数のシール エレメント４５を同じ１つの燃料噴射弁に設けることも可能である。このことは 組込み条件に応じて変化させられる。プラスチック射出成形被覆３８の供給側の 上方の端部のところのシールエレメント４５ａは、例えば一面において平面的な 内側４７で直に基体２に当接すると共に他面において湾曲した外側４８で他の構 成部分（例えばフューエルレール）に対するシールを準備するように一体成形さ れている。さらに、シールエレメント４５ａは下側４９でプラスチック射出成形 被覆３８の上方の端面５２に直に平面的に接触している。 シールエレメント４５の別の一体射出変化実施例がプラスチック射出成形被覆 ３８の噴射側の端部のとこ ろに図示されており、この例ではシールエレメント４５ｄが直にプラスチック射 出成形被覆３８に、それもこのことのために設けられた段部５５内に射出成形さ れている。シールエレメント４５ｄはこの場合には平面的な内側４７でプラスチ ック射出成形被覆３８に当接しており、他面において少なくとも部分的に湾曲し た外側４８で他の構成部分（例えば吸気管）に対するシールを準備している。シ ールエレメント４５ｄはさらに平面的な平らな上側５０で直にプラスチック射出 成形被覆３８の段部５５の肩５６に当接している。シールエレメント４５ａに対 比してこのシールエレメント４５ｄは要するにプラスチック射出成形被覆３８と の接触面を２つ有している。 燃料噴射弁の周囲に、その場合特別にはプラスチック射出成形被覆３８の周囲 に、シールエレメント４５の構成のさらに別の２つの変化実施例がシールエレメ ント４５ｂ及び４５ｃにより示されている。シールエレメント４５ｂ，４５ｃを 受容するために、プラスチック射出成形被覆３８に環状溝５８が設けられており 、この環状溝内にシールエレメント４５ｂ，４５ｃが射出成形される。この環状 溝５８はプラスチック射出成形被覆３８の軸方向中央部分に、例えばマグネット コイル１又は調整スリーブ２９の延在する領域内に設けられている。環状溝５８ の少なくとも溝底部ではシールエレメント４５の内側４７が平面的にプラスチッ ク射出成形被覆３８と素材結合で接触している。シールエレメント４５の外側４ ８は湾曲していてもよく（シールエレメント４５ｂ）又は平面的ではあるが縁領 域に丸みを有して（シールエレメント４５ｃ）又は完全に平面的に形成されてい てもよい。第１図に示したように、シールエレメント４５の厚さ並びに幅（軸方 向に延びの長さ）は容易に変化させられる。 このような中央のシールエレメント４５ｂ，４５ｃの配置により、同じ１つの 燃料噴射弁での組込み位置の多様性が極めて大きくなるという利点が得られる。 弁集合体を（例えば基体２又は弁ニードル１２のところで）変化させることなし に、吸気管内に弁をより深く押し込むことで例えばいつでもこの種の弁によって 、前方に置かれた別の噴射点が必要に応じて実現される。その場合、吸込側のシ ールは例えばシールエレメント４５ｄの代わりにシール４５ｃにより行われる。 シールエレメント４５が極めて簡単に種々の厚さで形成されることができるため 、弁外径が種々異なっているにもかかわらず（マグネットコイル１の領域の最大 直径、弁閉鎖体１８の領域の最小直径）、種々のシールエレメント４５ｂ，４５ ｃ，４５ｄをコンスタントな直径を有する吸気管接続管片の開口に対するシール のために利用することが可能である。 シールエレメント４５は第１図に示した以外の輪郭をも有することができる。 シールエレメント４５の外 側４８には第２図に示したシールエレメント４５から分かるように例えば複数の シールリップ６０又はシールリブを設けることができる。その場合、個々のシー ルリップ６０はシールエレメント４５の外周にリング状に循環している。このシ ールエレメント４５はそのジオメトリをよく分かるようにするためにプラスチッ ク射出成形被覆３８から分離した別体の構成部分として示されているが、しかし 、本発明によれば、独立して組付けることのできるシール構成部分ではない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 内燃機関の燃料噴射装置のための燃料噴射弁であって、弁縦軸線と、弁ケ ーシングと、軸方向に運動可能な弁ニードルと、弁の開放及び閉鎖のために定置 の弁座と協働する弁座閉鎖体と、弁ケーシングを少なくとも部分的に囲むプラス チック射出成形被覆と、燃料噴射弁を外へ向けてシールするシールエレメントと を備えている形式のものにおいて、少なくとも１つのシールエレメント（４５） とプラスチック射出成形被覆（３８）とが互いに一体射出成形されていることで 、少なくとも１つのシールエレメント（４５）が、プラスチック射出成形被覆（ ３８）に平面的かつ素材結合的に接触していることを特徴とする燃料噴射弁。 2. シールエレメント（４５）がエラストマから形成されている、請求項１記 載の燃料噴射弁。 3. シールエレメント（４５）が、弁縦軸線（１０）とは逆の側のそれぞれ１ つの外側（４８）を有しており、この外側が少なくとも部分的に湾曲している、 請求項１又は２記載の燃料噴射弁。 4. 弁縦軸線（１０）に向いた内側（４７）に対してほぼ直角に延びている、 シールエレメント（４５ｄ）の上側（５０）又はシールエレメント（４５ａ）の 下側（４９）だけがプラスチック射出成形被覆（３８）と平面的に接触するよう に、少なくとも１つのシー ルエレメント（４５ｄ，４５ａ）がプラスチック射出成形被覆（３８）に一体射 出成形されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。 5. シールエレメント（４５ｂ，４５ｃ）の１つがプラスチック射出成形被覆 （３８）の周囲の循環する環状溝（５８）内に射出成形されており、その結果、 シールエレメント（４５ｂ，４５ｃ）の、弁縦軸線（１０）に向いた少なくとも １つの内側がプラスチック射出成形被覆（３８）と平面的に接触している、請求 項１から３までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。 6. 少なくとも１つのシールエレメント（４５ｄ）がプラスチック射出成形被 覆（３８）の段部（５５）内に埋め込まれており、その結果、シールエレメント （４５ｄ）の少なくとも２つの側がプラスチック射出成形被覆（３８）と平面的 に接触している、請求項１から３までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。 7. 少なくとも１つのシールエレメント（４５）が弁縦軸線（１０）とは逆の 側の外側（４８）を有しており、この外側（４８）に複数のシールリップ（６０ ）が形成されている、請求項１又は２記載の燃料噴射弁。 8. シールリップ（６０）がリング状にシールエレメント（４５）の外側を循 環している、請求項７記載の燃料噴射弁。