JP2002357171A - 内燃機関のための燃料高圧システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 内燃機関のための燃料高圧システムであ
って、２つの高圧体１；１０を収容した１つのケーシン
グが設けられている。高圧体１；１０は少なくとも間接
的に当接面１０１；１１０で互いに当接しており、かつ
締付装置によって互いに圧着されている。高圧体１；１
０内に、燃料を高圧下で案内する流入通路２０が形成さ
れており、この流入通路は両方の高圧体１；１０の当接
面を貫通している。両方の高圧体１；１０の間にシール
フォイル３５が配置されており、このシールフォイルが
流入通路２０の貫通部を取り囲んでおり、かつこれによ
り、良好なシールに寄与している。 【効果】 簡単かつコスト的に有利に、高圧体の当接部
を通る流入通路の貫通部のシールが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関のための燃
料高圧システムであって、２つの高圧体を収容した１つ
のケーシングが設けられており、これらの高圧体が少な
くとも間接的に当接面で互いに当接していて締付装置に
よって互いに圧着されており、かつ、高圧体内に形成さ
れていて燃料を高圧下で案内する流入通路が設けられて
おり、この流入通路が両方の高圧体の当接面を貫通して
いる形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明はドイツ連邦共和国特許公開第１
９８２７６２８号明細書から公知であるような、内燃機
関のための燃料高圧システムを先行技術としている。上
記文献では燃料噴射弁の形状で形成されたこの種の燃料
高圧システムでは、締付ナットによって互いに締め合わ
された弁保持体と弁体とが設けられている。弁保持体と
弁体との当接面を流入通路が貫通しており、この流入通
路を通して燃料が高圧下で燃料噴射弁の噴口へ達する。
弁保持体と弁体との当接面を流入通路が貫通する領域で
のシールを保証するために、弁保持体と弁体とのいずれ
か一方の当接面に盛り上がった領域が形成されており、
これらの領域が特に流入通路の貫通部を取り囲んでい
る。それゆえ、締付ナットの締付けトルクが同じでもこ
れらの領域内では面圧が上昇し、その結果、流入通路の
良好なシールが生じる。しかし、この公知の燃料高圧シ
ステムの欠点とするところは、この種の領域の形成が比
較的不経済であり、従ってコストが高いことにある。そ
の上、弁保持体と弁体とが締付ナットによる圧着時に塑
性変形しない硬質の鋼から製作されており、その結果、
良好なシール性を得るためには、盛り上がった領域の表
面品位に高い要求が課せられなければならない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は上記欠
点を回避することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば請求項１に記載したように、両方の高圧体の間にシー
ルフォイルが配置されており、このシールフォイルが少
なくとも当接面を通る高圧通路の貫通部を取り囲んでい
ることによって解決される。

【０００５】

【発明の利点】請求項１の特徴概念に記載した特徴を有
する本発明による燃料高圧システムが従来技術に対して
有する利点とするところは、両方の高圧体の間にシール
フォイルが配置されており、このシールフォイルが当接
面を通る通路の貫通部を取り囲んでいるため、簡単かつ
コスト的に有利にシールが得られる。その場合、シール
フォイルは流入通路の貫通部の他にも燃料高圧システム
内に形成されたその他の通路と孔の貫通部をも取り囲む
ように形成されている。シールフォイルは別体として製
作されることができ、例えば適当な板から打ち抜かれて
いてもよく、その結果、シールフォイルは簡単かつコス
ト的に有利に製作される。

【０００６】高圧体として形成された弁保持体と高圧体
として形成された弁体との間にシールフォイルが配置さ
れている燃料噴射弁に本発明によるシールフォイルを形
成するのが特に有利である。特に弁体内でコンスタント
に印加される圧力で作動する噴射システム、いわゆるコ
モンレールシステムでは、簡単な手段によって、弁保持
体内でシール面を貫通して弁体へ延びる流入通路の良好
なシール性が得られる。

【０００７】本発明の有利な１構成では、シールフォイ
ルが金属から形成されている。この金属は両方の高圧体
の製作材料である鋼に比して柔らかいと有利である。シ
ールフォイルの材料として銅または軟鉄が使用されると
特別有利である。

【０００８】シールフォイルがわずか数μｍから数１０
０μｍまでの厚さを有していると有利である。このこと
により、両方の高圧体相互の締付け時のシールフォイル
のシール効果と流れ特性とが所望のシール性に最適に調
和されることができる。

【０００９】本発明のその他の利点および有利な構成が
図面、明細書および請求項から看取可能である。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、図示の実施例につき本発明
を詳細に説明する。

【００１１】図１には燃料高圧システムの本発明による
１実施例が縦断面で示されている。この燃料高圧システ
ムはこの場合、２つの高圧体、すなわち１つの弁保持体
１と、１つの弁体１０とを収容したケーシングを備えた
燃料噴射弁である。この場合、弁体１０は締付ナット１
２によって弁保持体１に軸方向で締付けられており、そ
の結果、弁保持体１と弁体１０とがシール面１４内で互
いに接触している。弁体１０内には孔８が形成されてお
り、この孔内にピストン形状の弁ニードル１６が縦方向
摺動可能に配置されている。弁ニードル１６は燃焼室側
の端部に、孔８の燃焼室側の端部に形成された弁座２３
と協働する弁シール面２５を備えており、かつこれによ
り、その縦方向運動を介して、弁座２３に形成された少
なくとも１つの噴口２７の開放を制御する。弁ニードル
１６は圧力肩１３を有しており、この圧力肩は燃焼室へ
向けられており、かつ弁体１０内の孔８の半径方向の拡
張により形成された圧力室１１によって囲まれている。
圧力室１１は弁体１０と弁保持体１とに形成された流入
通路２０を介して図示されていない燃料高圧源に接続さ
れており、その結果、圧力室１１は高圧下の燃料で充填
されることができる。

【００１２】弁ニードル１６は燃焼室とは逆の側のその
端部において圧力ピン７へ移行しており、この圧力ピン
は、弁保持体１に形成されたばね室３内に弁ニードル１
６に対して同軸的に縦方向摺動可能に配置されている。
ばね室３内には弁ニードル１６へ閉鎖力を作用させるた
めの手段、この場合には閉鎖ばね５が配置されており、
この閉鎖ばねは、ばね室３の燃焼室とは逆の側の端部と
圧力ピン７との間にプレロード下で配置されており、そ
の結果、弁ニードル１６は閉鎖ばね５によって閉鎖方向
に圧力印加されている。圧力ピン７は燃焼室とは逆の側
で弁ピストン１８へ移行しており、この弁ピストンは弁
保持体１内に形成されたピストン孔１７内に縦方向摺動
可能に配置されており、この弁ピストンを介して図示さ
れていない装置によって閉鎖力が弁ニードル１６へ作用
させられることができる。この閉鎖力の大きさに応じ
て、弁ニードル１６は圧力室１１内の圧力と、この圧力
により圧力肩１３に作用する液圧的な力とによって開弁
方向に、要するに燃焼室から離反する方向へ運動し、ま
たは弁シール面２５を備えた弁ピストン１８の閉鎖力に
よって弁座２３上へ圧着されて噴口２７を閉鎖する。

【００１３】高圧体として形成された弁保持体１はその
当接面１０１で、弁体１０に形成された当接面１１０に
当接している。図２は弁保持体と弁体との当接面の領域
を分解図で示す。当接面１０１と当接面１１０との間に
はシールフォイル３５が配置されており、このシールフ
ォイルは、流入通路２０の貫通部とセンタリングピン孔
３２の貫通部とをシール面１４によって囲むように形成
されている。センタリングピン孔３２内にはセンタリン
グピン３０が配置されており、これらのセンタリングピ
ンは弁保持体１並びに弁体１０内へ突入しており、かつ
これにより、両方の高圧体相互の正確なアライメントを
可能にしている。図２にはシールフォイル３５の可能な
１つの構成が示されている。シールフォイル３５は、流
入通路２０と孔８との他に２つのセンタリングピン孔３
２が弁体１０内に形成されている図示の実施例では、流
入通路２０と両方のセンタリングピン孔３２とをそれぞ
れ囲んでいて互いに結合ウエブ３６によって結合された
３つのリング板状の領域を有している。このことによ
り、１つにまとめられたシールフォイル３５が形成され
る。このシールフォイルは既に弁体１０内にセンタリン
グピン３０を組付ける際に簡単にこのセンタリングピン
を介して位置決めされ、このことにより、調整なしに、
当接面を通るすべての貫通部を取り囲む。図３は図１の
当接面の領域の拡大図を示し、この場合には明確のため
にシールフォイル３５が厚肉に示されている。これから
分かるように、シールフォイル３５は流入通路２０の貫
通部のみならずセンタリングピン孔３２の貫通部をも、
それぞれの貫通部内へ突入することなく取り囲んでい
る。

【００１４】図４には本発明によるシールフォイル３５
の別の１実施例が示されている。この場合には弁体１０
の端面を見た図が示されており、その場合、ここに示さ
れた弁体１０は孔８と流入通路２０の他にセンタリング
ピン孔３２を１つしか備えていない。この場合、流入通
路２０とセンタリングピン孔３２とが同じ直径を有して
おり、かつ円形の当接面１１０の中心点に関して互いに
対向して位置しているため、シールフォイル３５は鏡面
対称的に形成されることができ、その結果、シールフォ
イルは燃料噴射弁の組立て時に間違って組み込まれるこ
とができない。弁体１０の当接面１１０内には凹所３７
が形成されており、この凹所内にシールフォイル３５が
挿入されている。この場合、この凹所３７はシールフォ
イル３５が当接面１１０上で側方へ滑動することができ
ないように形成されている。しかし、この凹所３７はシ
ールフォイル３５が完全に没入するほと深く形成されて
おらず、従って、シールフォイル３５は当接面１１０に
比して盛り上がっている。それゆえ、燃料噴射弁の組立
て時に弁保持体１の当接面１０１は弁体１０の当接面１
１０ではなくシールフォイル３５に当接する。

【００１５】シールフォイル３５は種々の材料から製作
されることができる。例えば高圧体は鋼に比して大きな
または小さな硬度を有することのできる鋼から製作され
ることができる。さらに、鋼に比して柔らかい金属か
ら、例えば銅または軟鉄からシールフォイル３５を製作
することができる。この種の柔らかい金属を使用すれ
ば、締付ナットの引き締め時に材料が流れ、その結果、
当接面の非平面性が比較的小さくなり、または汚れ粒子
がシール性を損なうことがない。シールフォイル３５の
厚さは燃料噴射弁またはその他の燃料高圧システムの対
応する要求に適合されることができる。シールフォイル
の厚さは数μｍまたは１０分の数ミリメートルであるこ
とができるが、有利にはシールフォイル３５は５から５
００μｍまでの厚さを有している。シールフォイル３５
の厚さと、材料の硬度と、締付ナットの締付トルクとに
応じて、両方の高圧体の間のシールフォイル３５の流れ
が多かれ少なかれ変化する。この場合の注意点は、シー
ルフォイル３５の材料が流入通路２０内へ流れ込まない
ことと、流入通路の通れ横断面が狭くならないこととで
ある。その他、シールフォイル３５は燃料に対して不溶
性の、それも柔軟性に基づきわずかな圧着力で良好なシ
ール性を保証するプラスチックから製作されてもよい。

【００１６】シールフォイル３５の図２、図３および図
４に示された形状の他にも、高圧体の当接面を貫通する
通路または孔の数に応じてシールフォイル３５に別の形
状を与えることができる。しかし、この場合に常に注意
すべき点は、シールフォイル３５が通路を貫通部の領域
内でリング板状に取り囲み、その結果、その箇所に良好
なシール性を生じることである。本発明によるシールフ
ォイルは、燃料噴射弁の形状の燃料高圧システムの図示
の例の他にも、２つの高圧体の当接面を通る燃料高圧通
路の貫通部がシールされなければならないようなその他
の燃料高圧システムにおいても設けられることができ
る。この種の燃料高圧システムのための例として燃料高
圧ポンプ、導管シールまたはポンプ・ノズルユニット、
並びに高圧体との高圧導管との任意の接続部が挙げられ
る。

【００１７】図面に示されたシールフォイルの他に、シ
ールフォイル３５を別体部分として製作せずに、むしろ
一体部分として直に高圧体の当接面に設けることもでき
る。このことは例えば、高圧を案内する通路およびその
他の孔の貫通部が、盛り上がった面により取り囲まれる
ように、電解的または電着的に、または写真技術的な方
法で適当な層を当接面に設けることによって行うことも
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃料噴射弁の形状の本発明の１実施例による燃
料高圧システムを縦断面して示す図である。

【図２】弁保持体と弁体との間のシール面の領域の拡大
分解図である。

【図３】シールフォイルの領域の拡大図である。

【図４】弁保持体の当接面とその内部に挿入されたシー
ルフォイルとを見た図である。

【符号の説明】

１ 弁保持体、 ３ ばね室、 ５ 閉鎖ばね、 ７
圧力ピン、 ８ 孔、１０ 弁体、 １１ 圧力室、
１２ 締付ナット、 １３ 圧力肩、 １４シール面、
１６ 弁ニードル、 １７ ピストン孔、 １８ 弁
ピストン、２０ 流入通路（高圧通路）、 ２３ 弁
座、 ２５ 弁シール面、 ２７噴口、 ３０ センタ
リングピン、 ３２ センタリングピン孔、 ３５ シ
ールフォイル、 ３６ 結合ウエブ、 ３７ 凹所、
１０１，１１０ 当接面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミヒャエル クルツ ドイツ連邦共和国 ゲアリンゲン パノラ マシュトラーセ 78 (72)発明者 クルト フランク ドイツ連邦共和国 ショルンドルフ シェ ルメンヴァーゼン 14 (72)発明者 ユルゲン ハネケ ドイツ連邦共和国 シユツツトガルト バ イ デン ゲルテン ７アー (72)発明者 マルクス ヘフェレ ドイツ連邦共和国 ハイデルベルク アル ベルト−ザウアー−シュトラーセ 12 (72)発明者 フリードリッヒ ベッキング ドイツ連邦共和国 シユツツトガルト カ ールヒープ 34 Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 BA31 BA35 BA54 BA61 CD10 CD15 CD17 CD30

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のための燃料高圧システムであ
   って、２つの高圧体（１，１０）を収容した１つのケー
   シングが設けられており、これらの高圧体が少なくとも
   間接的に当接面（１０１，１１０）で互いに当接してい
   て締付装置によって互いに圧着されており、かつ、高圧
   体（１；１０）内に形成されていて燃料を高圧下で案内
   する流入通路（２０）が設けられており、この流入通路
   が両方の高圧体（１；１０）の当接面（１０１；１１
   ０）を貫通している形式のものにおいて、両方の高圧体
   （１；１０）の間にシールフォイル（３５）が配置され
   ており、このシールフォイルが少なくとも当接面（１０
   １；１１０）を通る高圧通路（２０）の貫通部を取り囲
   んでいることを特徴とする内燃機関のための燃料高圧シ
   ステム。
2. 【請求項２】 シールフォイル（３５）が金属から成る
   請求項１記載の燃料高圧システム。
3. 【請求項３】 高圧体（１；１０）が金属から成り、か
   つシールフォイル（３５）の金属が高圧体（１；１０）
   の鋼より柔らかい請求項２記載の燃料高圧システム。
4. 【請求項４】 金属が銅である請求項３記載の燃料高圧
   システム。
5. 【請求項５】 金属が軟鉄である請求項３記載の燃料高
   圧システム。
6. 【請求項６】 シールフォイル（３５）が高圧体（１；
   １０）の当接面（１０１；１１０）の一部分だけを覆っ
   ている請求項１記載の燃料高圧システム。
7. 【請求項７】 シールフォイル（３５）が高圧通路（２
   ０）の貫通部と、場合によりその他の貫通部をリング板
   形状に取り囲んでいる請求項６記載の燃料高圧システ
   ム。
8. 【請求項８】 シールフォイル（３５）のリング板形状
   の領域が結合ウエブ（３６）によって互いに結合されて
   いる請求項７記載の燃料高圧システム。
9. 【請求項９】 シールフォイル（３５）が、いずれか一
   方の当接面（１０１；１１０）に形成された凹所（３
   ７）内に挿入されている請求項１記載の燃料高圧システ
   ム。
10. 【請求項１０】 シールフォイル（３５）が５から５０
    ０μｍまでの範囲の厚さを有している請求項１記載の燃
    料高圧システム。
11. 【請求項１１】 シールフォイル（３５）が１つの高圧
    体（１；１０）の当接面に一体成形により形成されてい
    る請求項１から１０までのいずれか１項記載の燃料高圧
    システム。
12. 【請求項１２】 燃料高圧システムが燃料噴射弁である
    請求項１から１１までのいずれか１項記載の燃料高圧シ
    ステム。
13. 【請求項１３】 一方の高圧体が弁体（１０）であり、
    この弁体内に弁ニードル（１６）が縦方向摺動可能に配
    置されている請求項１２記載の燃料高圧システム。
14. 【請求項１４】 他方の高圧体が弁保持体（１）であ
    り、この弁保持体内に弁ニードル（１６）へ閉鎖力を作
    用する手段が設けられている請求項１３記載の燃料高圧
    システム。