JP2002541375A - 燃料噴射弁 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
燃料噴射弁（１）、特に内燃機関の燃料噴射装置のための噴射弁であって、励起可能なアクチュエータ（１７）及び、アクチュエータ（１７）によって弁ニードル（６）を介して操作可能な弁閉鎖体（７）を設けてあり、弁閉鎖体が弁座面（９）と協働してシール座を形成していて、かつ戻しばね（１０）によって閉鎖位置に保持されるようになっている。アクチュエータ（１７）が、弁ニードル（６）から分離されたスリーブ状のニードル連行部材（１９）を介して弁ニードル（６）に作用するようになっており、弁ニードル（６）がニードル連行部材（１９）に対して軸線方向運動可能に配置されており、ニードル連行部材（１９）のつば（３７）が弁ニードル（６）のニードルつば（１１）の、戻しばね（１０）と逆の側に係合している。
Description
【０００１】 本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の燃料噴射弁に関する。
【０００２】 ドイツ連邦共和国特許第１９５３４４４５Ｃ２号公報により、請求項１の上位
概念に記載の形式の燃料噴射弁が公知である。該公報に記載の燃料噴射弁は二部
構造の弁ケーシングを有しており、弁ケーシング内に弁ニードルが軸線方向運動
可能に案内されている。弁ケーシングは一方の端部に燃料接続部を有しており、
燃料接続部を介して燃料噴射弁に燃料が供給される。他方の端部で弁ニードルが
弁ケーシングと協働してシール座を形成しており、この場合、弁ニードルが戻し
ばねを用いて閉鎖位置に保持される。弁ニードルの操作のために弁ニードルが流
入側に圧力肩部を備えており、圧力肩部が圧電式のアクチュエータと協働するよ
うになっていて、かつ弁ニードルに堅く結合されている。弁ニードルの操作に際
してアクチュエータが戻しばねの力に抗して作用する。
概念に記載の形式の燃料噴射弁が公知である。該公報に記載の燃料噴射弁は二部
構造の弁ケーシングを有しており、弁ケーシング内に弁ニードルが軸線方向運動
可能に案内されている。弁ケーシングは一方の端部に燃料接続部を有しており、
燃料接続部を介して燃料噴射弁に燃料が供給される。他方の端部で弁ニードルが
弁ケーシングと協働してシール座を形成しており、この場合、弁ニードルが戻し
ばねを用いて閉鎖位置に保持される。弁ニードルの操作のために弁ニードルが流
入側に圧力肩部を備えており、圧力肩部が圧電式のアクチュエータと協働するよ
うになっていて、かつ弁ニードルに堅く結合されている。弁ニードルの操作に際
してアクチュエータが戻しばねの力に抗して作用する。
【０００３】 前記公知の燃料噴射弁においては複数の欠点があり： 弁ニードルが圧力肩部に堅く結合されており、弁ニードルが噴射側でかつ圧力肩
部が流入側で弁体内に運動可能に案内されているので、燃料噴射弁の開閉のため
にアクチュエータ若しくは戻しばねによって、弁ニードルの質量及び圧力肩部の
質量から成る大きな慣性質量が作動されねばならない。弁ニードルの軸線方向に
運動可能な案内のために設けられた両方の案内が弁ニードルの噴射側の端部と圧
力肩部の流入側の端部とに適合されねばならず、従って燃料噴射弁の製造費用が
高く、燃料噴射弁が弁ニードル及び／又は弁ケーシングのたわみ若しくは応力に
よって故障しやすい。
部が流入側で弁体内に運動可能に案内されているので、燃料噴射弁の開閉のため
にアクチュエータ若しくは戻しばねによって、弁ニードルの質量及び圧力肩部の
質量から成る大きな慣性質量が作動されねばならない。弁ニードルの軸線方向に
運動可能な案内のために設けられた両方の案内が弁ニードルの噴射側の端部と圧
力肩部の流入側の端部とに適合されねばならず、従って燃料噴射弁の製造費用が
高く、燃料噴射弁が弁ニードル及び／又は弁ケーシングのたわみ若しくは応力に
よって故障しやすい。
【０００４】 戻しばねが燃料噴射弁の閉鎖のためにアクチュエータをも戻すので、弁ニード
ルの閉鎖運動がアクチュエータの戻し運動から分離されていない。戻しばねによ
って作動すべき大きな質量（弁ニードルの質量及び圧力肩部の質量）に基づき、
燃料噴射弁の閉鎖に際して弁ニードルの跳ね返りが生じ、ひいては燃料の意図し
ない付加的な噴射が生じる。さらに弁ニードルの跳ね返りによって燃料噴射弁の
高い摩耗が生じ、ひいては耐用年数が短くなる。
ルの閉鎖運動がアクチュエータの戻し運動から分離されていない。戻しばねによ
って作動すべき大きな質量（弁ニードルの質量及び圧力肩部の質量）に基づき、
燃料噴射弁の閉鎖に際して弁ニードルの跳ね返りが生じ、ひいては燃料の意図し
ない付加的な噴射が生じる。さらに弁ニードルの跳ね返りによって燃料噴射弁の
高い摩耗が生じ、ひいては耐用年数が短くなる。
【０００５】 弁ニードルのための不動に設けられた剛性の案内によってシール座に対する弁
ニードルの位置が不動に規定されており、従って弁ニードルが、製造若しくは摩
耗に起因して理想的な位置からずれたシール座にセンタリングされ得ない。その
結果、シール座の領域内での弁ニードルの不均一な高い摩耗が生じ、特に閉鎖位
置でのシール座のシール作用が減少し、かつ噴射される燃料噴流の幾何学形状が
変化することになる。
ニードルの位置が不動に規定されており、従って弁ニードルが、製造若しくは摩
耗に起因して理想的な位置からずれたシール座にセンタリングされ得ない。その
結果、シール座の領域内での弁ニードルの不均一な高い摩耗が生じ、特に閉鎖位
置でのシール座のシール作用が減少し、かつ噴射される燃料噴流の幾何学形状が
変化することになる。
【０００６】 発明の利点 請求項１に記載の構成を有する本発明に基づく燃料噴射弁においては利点とし
て、摩擦並びに摩耗の少ない構造が得られる。さらに燃料噴射弁がほぼ跳ね返り
なく作動し、従って、燃料噴射弁の操作に際して噴射過程の時間及び噴射量が規
定して与えられる。
て、摩擦並びに摩耗の少ない構造が得られる。さらに燃料噴射弁がほぼ跳ね返り
なく作動し、従って、燃料噴射弁の操作に際して噴射過程の時間及び噴射量が規
定して与えられる。
【０００７】 請求項２以下に、請求項１に記載の燃料噴射弁の有利な構成が記載してある。
有利には、弁ニードルが１箇所でのみ弁ニードル案内によって軸線方向運動可能
に案内されている。この場合、弁ニードルが有利には小さくかつ低い質量で形成
されている。
有利には、弁ニードルが１箇所でのみ弁ニードル案内によって軸線方向運動可能
に案内されている。この場合、弁ニードルが有利には小さくかつ低い質量で形成
されている。
【０００８】 有利には弁ニードル案内が端面で渦流プレートに接触している。これによって
弁ニードルが燃料噴射弁の軸線に対して同軸的に案内されており、従って弁ニー
ドルによってシール座への均一な力伝達が達成され、シール座の領域の摩耗が均
一に生じる。
弁ニードルが燃料噴射弁の軸線に対して同軸的に案内されており、従って弁ニー
ドルによってシール座への均一な力伝達が達成され、シール座の領域の摩耗が均
一に生じる。
【０００９】 有利には弁ニードル案内及び／又は渦流プレートが燃料の流過のための切欠き
を有している。これによって、燃料の流過のための構造的に簡単な手段が得られ
る。有利には弁ニードルのニードルつばとニードル連行部材のつばとの間に間隙
を設けてあり、該間隙が半径方向で弁軸線に向かって拡大している。これによっ
て、ニードル連行部材のつばとニードルつばとの間に生じる液体クッションが急
速に押し退けられ、その結果、液体クッションが切換時間に影響を及ぼさず、特
に短い切換時間が可能になる。
を有している。これによって、燃料の流過のための構造的に簡単な手段が得られ
る。有利には弁ニードルのニードルつばとニードル連行部材のつばとの間に間隙
を設けてあり、該間隙が半径方向で弁軸線に向かって拡大している。これによっ
て、ニードル連行部材のつばとニードルつばとの間に生じる液体クッションが急
速に押し退けられ、その結果、液体クッションが切換時間に影響を及ぼさず、特
に短い切換時間が可能になる。
【００１０】 有利には、ニードル連行部材が燃料の流過のための孔若しくは切欠きを有して
いる。これによってニードル連行部材の内部が燃料通路として用いられ、燃料が
ニードル連行部材の内部から孔若しくは切欠きを介してシール座に向けて導かれ
る。
いる。これによってニードル連行部材の内部が燃料通路として用いられ、燃料が
ニードル連行部材の内部から孔若しくは切欠きを介してシール座に向けて導かれ
る。
【００１１】 有利には切欠きがニードル連行部材内の軸線方向に延びるスリットによって形
成されている。これによって切欠きの形が燃料の流過方向に適合されている。
成されている。これによって切欠きの形が燃料の流過方向に適合されている。
【００１２】 有利にはニードル連行部材がニードルつば側の端部に半径方向の拡大部を備え
た開口を有しており、拡大部がニードルつばの隣接の端面を越えていて流過窓を
形成している。該流過窓を介して燃料が導かれる。
た開口を有しており、拡大部がニードルつばの隣接の端面を越えていて流過窓を
形成している。該流過窓を介して燃料が導かれる。
【００１３】 選択的にニードル連行部材がニードルつば側の端部に円形の開口を有しており
、かつニードルつばが多角形に形成されており、その結果、ニードル連行部材の
開口がニードルつばの端面を部分的に越えて延びていて、流過開口を形成してい
る。これによって、ニードル連行部材に構造的な付加的な変更が不要であり、流
れに適して配置された流過開口が得られる。さらに、弁ニードル連行部材のつば
とニードルつばとの間に生じる液体クッションが急速に押し退けられ、従って、
液体クッションが切換時間に影響を及ぼさず、特に短い切換時間が可能である。
、かつニードルつばが多角形に形成されており、その結果、ニードル連行部材の
開口がニードルつばの端面を部分的に越えて延びていて、流過開口を形成してい
る。これによって、ニードル連行部材に構造的な付加的な変更が不要であり、流
れに適して配置された流過開口が得られる。さらに、弁ニードル連行部材のつば
とニードルつばとの間に生じる液体クッションが急速に押し退けられ、従って、
液体クッションが切換時間に影響を及ぼさず、特に短い切換時間が可能である。
【００１４】 有利には戻しばねがニードルつばと逆の側で調節部材に支えられており、この
場合、調節部材がニードル連行部材に結合されている。これによって一面におい
て戻しばねが製作技術的に簡単にかつ予め規定して緊締される。他面において戻
しばねによって燃料噴射弁の閉じた状態での燃料噴射弁の閉鎖力のみが生ぜしめ
られる。燃料噴射弁の開閉に必要な力は、アクチュエータ及び別の少なくとも１
つのばねによって生ぜしめられる。
場合、調節部材がニードル連行部材に結合されている。これによって一面におい
て戻しばねが製作技術的に簡単にかつ予め規定して緊締される。他面において戻
しばねによって燃料噴射弁の閉じた状態での燃料噴射弁の閉鎖力のみが生ぜしめ
られる。燃料噴射弁の開閉に必要な力は、アクチュエータ及び別の少なくとも１
つのばねによって生ぜしめられる。
【００１５】 次に本発明の実施例を図面に示して、以下に詳細に説明する。
【００１６】 図１は本発明に基づく燃料噴射弁１の概略的な縦断面図である。燃料噴射弁１
はここでは内側へ開く形式の燃料噴射弁として形成されている。燃料噴射弁１は
有利には燃料、特にガソリンを混合気圧縮外部点火式の内燃機関の燃焼室内に直
接に噴射するためにいわゆるガソリン直接噴射弁として用いられる。もちろん、
本発明に基づく燃料噴射弁１は別の使用例にも適している。
はここでは内側へ開く形式の燃料噴射弁として形成されている。燃料噴射弁１は
有利には燃料、特にガソリンを混合気圧縮外部点火式の内燃機関の燃焼室内に直
接に噴射するためにいわゆるガソリン直接噴射弁として用いられる。もちろん、
本発明に基づく燃料噴射弁１は別の使用例にも適している。
【００１７】 燃料噴射弁１の弁ケーシング２が前側の弁ケーシング部分３、後ろ側の弁ケー
シング部分４及び燃料接続部５によって構成されている。前側の弁ケーシング部
分３内に、弁ニードル６によって操作可能な弁閉鎖体７を配置してあり、弁閉鎖
体７が図示の実施例では弁ニードル６と一体的に形成されている。弁閉鎖体７は
噴射方向に向かって先細に円錐台形に構成されていて、弁座体８に形成された弁
座面９と協働してシール座を成している。この場合、弁ニードル６は弁ニードル
６の弁ニードルつば１１に作用する戻しばね１０によって閉鎖位置に保たれる。
戻しばね１０がニードルつば１１の側でセンタリング部材１２によってセンタリ
ングされている。図示の実施例では弁ニードル６と、ニードルつば１１と、セン
タリング部材１２とが一体的に構成されている。著しく小さなかつ低い質量（０
．１…０．５ｇ）の弁ニードル６は、軸線方向の運動に際して唯一の弁ニードル
案内１３によって案内される。この場合、弁ニードル案内１３は噴射側の端面で
渦流プレート１４に接触している。渦流プレート１４が前側の弁ケーシング部分
３内に取り付けられていて、弁ニードル案内１３と逆の側の端面で弁座体８に接
触している。燃料の流過を可能にするために、弁ニードル案内１３及び渦流プレ
ート１４が切欠き１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂを有しており、この場合、渦
流プレート１４内の切欠き１６ａ，１６ｂが渦流通路として形成されている。
シング部分４及び燃料接続部５によって構成されている。前側の弁ケーシング部
分３内に、弁ニードル６によって操作可能な弁閉鎖体７を配置してあり、弁閉鎖
体７が図示の実施例では弁ニードル６と一体的に形成されている。弁閉鎖体７は
噴射方向に向かって先細に円錐台形に構成されていて、弁座体８に形成された弁
座面９と協働してシール座を成している。この場合、弁ニードル６は弁ニードル
６の弁ニードルつば１１に作用する戻しばね１０によって閉鎖位置に保たれる。
戻しばね１０がニードルつば１１の側でセンタリング部材１２によってセンタリ
ングされている。図示の実施例では弁ニードル６と、ニードルつば１１と、セン
タリング部材１２とが一体的に構成されている。著しく小さなかつ低い質量（０
．１…０．５ｇ）の弁ニードル６は、軸線方向の運動に際して唯一の弁ニードル
案内１３によって案内される。この場合、弁ニードル案内１３は噴射側の端面で
渦流プレート１４に接触している。渦流プレート１４が前側の弁ケーシング部分
３内に取り付けられていて、弁ニードル案内１３と逆の側の端面で弁座体８に接
触している。燃料の流過を可能にするために、弁ニードル案内１３及び渦流プレ
ート１４が切欠き１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂを有しており、この場合、渦
流プレート１４内の切欠き１６ａ，１６ｂが渦流通路として形成されている。
【００１８】 燃料噴射弁１の操作のために、アクチュエータ１７を用いてあり、アクチュエ
ータが圧電式、磁気収縮式若しくは電磁式（図１０）に構成されている。アクチ
ュエータ１７の操作が電気的な制御信号によって行われ、制御信号が電気的な接
続部１８及び導線（図示せず）を介してアクチュエータ１７に伝達される。アク
チュエータ１７の操作に際して、アクチュエータが伸長して、アクチュエータ１
７の内部の縦開口内を貫通する管状のニードル連行部材１９を、予荷重ばね２０
の力に抗して燃料接続部５に向けて運動させる。ニードル連行部材１９がニード
ルつば１１の下側に係合して、アクチュエータ１７の作動に際して、弁ニードル
６に作用し、これによって弁ニードル６が燃料接続部５に向かって運動させられ
る。その結果、弁閉鎖体７が弁座体８の弁座面９から離れて、シール座を開放す
る。弁閉鎖体７と弁座体８の弁座面９との間に生じる間隙を介して、燃料が燃料
噴射弁１から内燃機関の燃焼室内へ流出する。
ータが圧電式、磁気収縮式若しくは電磁式（図１０）に構成されている。アクチ
ュエータ１７の操作が電気的な制御信号によって行われ、制御信号が電気的な接
続部１８及び導線（図示せず）を介してアクチュエータ１７に伝達される。アク
チュエータ１７の操作に際して、アクチュエータが伸長して、アクチュエータ１
７の内部の縦開口内を貫通する管状のニードル連行部材１９を、予荷重ばね２０
の力に抗して燃料接続部５に向けて運動させる。ニードル連行部材１９がニード
ルつば１１の下側に係合して、アクチュエータ１７の作動に際して、弁ニードル
６に作用し、これによって弁ニードル６が燃料接続部５に向かって運動させられ
る。その結果、弁閉鎖体７が弁座体８の弁座面９から離れて、シール座を開放す
る。弁閉鎖体７と弁座体８の弁座面９との間に生じる間隙を介して、燃料が燃料
噴射弁１から内燃機関の燃焼室内へ流出する。
【００１９】 ニードル連行部材１９の戻しが予荷重ばね２０を介して行われ、予荷重ばねが
燃料接続部５及びニードル連行部材１９に支えられており、この場合、予荷重ば
ね２０によってアクチュエータ１７の戻しも行われる。ニードル連行部材１９が
内部に空所(Aussparung)２１を有しており、空所内にスリーブ状の調節部材２２
を配置してある。調節部材２２が戻しばね１０の、ニードルつば１１と逆の側を
支持している。ニードル連行部材１９の内部の空所２１内の調節部材２２の移動
によって、戻しばね１０が簡単に規定して予負荷（緊締）される。弁ニードル６
の戻しが戻しばね１０によって行われる。
燃料接続部５及びニードル連行部材１９に支えられており、この場合、予荷重ば
ね２０によってアクチュエータ１７の戻しも行われる。ニードル連行部材１９が
内部に空所(Aussparung)２１を有しており、空所内にスリーブ状の調節部材２２
を配置してある。調節部材２２が戻しばね１０の、ニードルつば１１と逆の側を
支持している。ニードル連行部材１９の内部の空所２１内の調節部材２２の移動
によって、戻しばね１０が簡単に規定して予負荷（緊締）される。弁ニードル６
の戻しが戻しばね１０によって行われる。
【００２０】 燃料の供給が、燃料接続部５からニードル連行部材１９の内部の空所２１及び
調節部材２２の内部の空所２４を介して弁ニードル６のニードルつば１１に向け
て行われる。燃料をシール座に向けて流過させるために、ニードル連行部材１９
に流過開口が設けられている。図示の実施例では流過開口がニードル連行部材１
９の横方向に延びる２つの孔１５ａ，２５ｂによって形成されている。
調節部材２２の内部の空所２４を介して弁ニードル６のニードルつば１１に向け
て行われる。燃料をシール座に向けて流過させるために、ニードル連行部材１９
に流過開口が設けられている。図示の実施例では流過開口がニードル連行部材１
９の横方向に延びる２つの孔１５ａ，２５ｂによって形成されている。
【００２１】 図２には、燃料噴射弁１の噴射側の端部の詳細が示してある。既に説明した構
成部分には、同じ符号が付けてある。従って説明は重複を避けるために省略して
ある。
成部分には、同じ符号が付けてある。従って説明は重複を避けるために省略して
ある。
【００２２】 図１と異なって弁閉鎖体７が部分的な球として形成されている。このような構
造は、弁ニードル６及び弁閉鎖体７の図１に示す自己案内において特に有利であ
る。ニードル連行部材１９のつばを形成してニードルつば１１の下側に係合する
底部区分３７に、中央の開口３８を設けてあり、該開口が、該開口を貫通する弁
ニードル６よりも大きな直径を有している。これによって、ニードル連行部材１
９と弁ニードル６との間に円形リング状のリング間隙３９が形成されている。さ
らにニードルつば１１の外径がニードル連行部材１９の内径よりも小さくなって
おり、これによってニードル連行部材１９とニードルつば１１との間に円形リン
グ状のリング間隙２６が形成されている。ニードル連行部材１９の底部区分３７
がニードルつば１１のストッパ面２７に作用している。
造は、弁ニードル６及び弁閉鎖体７の図１に示す自己案内において特に有利であ
る。ニードル連行部材１９のつばを形成してニードルつば１１の下側に係合する
底部区分３７に、中央の開口３８を設けてあり、該開口が、該開口を貫通する弁
ニードル６よりも大きな直径を有している。これによって、ニードル連行部材１
９と弁ニードル６との間に円形リング状のリング間隙３９が形成されている。さ
らにニードルつば１１の外径がニードル連行部材１９の内径よりも小さくなって
おり、これによってニードル連行部材１９とニードルつば１１との間に円形リン
グ状のリング間隙２６が形成されている。ニードル連行部材１９の底部区分３７
がニードルつば１１のストッパ面２７に作用している。
【００２３】 燃料噴射弁１の操作の後にニードル連行部材１９が弁ニードル６よりも急速に
戻されると、ストッパ面２７の下側でニードル連行部材１９とニードルつば１１
との間に液体クッションが作用する。燃料噴射弁１を完全に閉じるために、戻し
ばね１１がストッパ面２７の下側の液体クッションを押し退けなければならない
。液体クッションをできるだけ急速に押し退けるために、ニードルつば１１が有
利に構成されている。可能な１つの実施例が図３に示してある。
戻されると、ストッパ面２７の下側でニードル連行部材１９とニードルつば１１
との間に液体クッションが作用する。燃料噴射弁１を完全に閉じるために、戻し
ばね１１がストッパ面２７の下側の液体クッションを押し退けなければならない
。液体クッションをできるだけ急速に押し退けるために、ニードルつば１１が有
利に構成されている。可能な１つの実施例が図３に示してある。
【００２４】 図３は図２の符号ＩＩＩの箇所のニードルつば１１の拡大図であり、この場合
、ニードルつば１１の有利な実施例が示してある。弁ニードル６の半径方向の運
動を可能にするために、弁ニードル６若しくはニードルつば１１とニードル連行
部材１９との間に既に述べたリング間隙２６，３９が形成されている。この場合
、弁ニードル６とニードルつば１１とセンタリング部材１２とが互いに一体的に
形成されている。ニードルつば１１とニードル連行部材１９の底部区分３７との
間に間隙２８を形成してあり、該間隙が半径方向で弁軸線２３に向かって拡大し
ている。従って間隙２８は断面図で見てくさび形の形状を成している。その結果
、ストッパ面２７が円形リング状の狭い面に減少されている。ニードルつば１１
のこのような特殊な構造に基づき、ニードルつば１１とニードル連行部材１９の
底部区分３７との間の液体クッションが急速に押し退けられ、これによって弁ニ
ードル６が急速に出発位置に戻される。間隙２８はニードル連行部材１９の底部
区分３７の特殊な構造によって形成されていてよい。図示してない別の実施例で
はストッパ面２７が逆に傾斜されていてよく、従って間隙２８が弁軸線２３に向
かって減少している。
、ニードルつば１１の有利な実施例が示してある。弁ニードル６の半径方向の運
動を可能にするために、弁ニードル６若しくはニードルつば１１とニードル連行
部材１９との間に既に述べたリング間隙２６，３９が形成されている。この場合
、弁ニードル６とニードルつば１１とセンタリング部材１２とが互いに一体的に
形成されている。ニードルつば１１とニードル連行部材１９の底部区分３７との
間に間隙２８を形成してあり、該間隙が半径方向で弁軸線２３に向かって拡大し
ている。従って間隙２８は断面図で見てくさび形の形状を成している。その結果
、ストッパ面２７が円形リング状の狭い面に減少されている。ニードルつば１１
のこのような特殊な構造に基づき、ニードルつば１１とニードル連行部材１９の
底部区分３７との間の液体クッションが急速に押し退けられ、これによって弁ニ
ードル６が急速に出発位置に戻される。間隙２８はニードル連行部材１９の底部
区分３７の特殊な構造によって形成されていてよい。図示してない別の実施例で
はストッパ面２７が逆に傾斜されていてよく、従って間隙２８が弁軸線２３に向
かって減少している。
【００２５】 図４に示す実施例では、ニードル連行部材１９が側方の孔２５ａ，２５ｂを有
しており、該孔が燃料の、内側の空所２１から該孔２５ａ，２５ｂを通ってシー
ル座に向かう流れを可能にする。
しており、該孔が燃料の、内側の空所２１から該孔２５ａ，２５ｂを通ってシー
ル座に向かう流れを可能にする。
【００２６】 図５は本発明に基づく燃料噴射弁１の一部分の概略的な縦断面図である。該実
施例ではニードル連行部材１９が、軸線方向に延びるスリット２９ａ，２９ｂを
有しており、該スリットを通って燃料がニードル連行部材１９の内側の空所２１
からシール座に向かって流れる。大きな燃料流量を可能にするために、２つより
も多くのスリット２９ａ，２９ｂを設けてよい。
施例ではニードル連行部材１９が、軸線方向に延びるスリット２９ａ，２９ｂを
有しており、該スリットを通って燃料がニードル連行部材１９の内側の空所２１
からシール座に向かって流れる。大きな燃料流量を可能にするために、２つより
も多くのスリット２９ａ，２９ｂを設けてよい。
【００２７】 図６は本発明に基づく燃料噴射弁１の一部分の概略的な縦断面図である。該実
施例ではニードル連行部材１９の底部区分３７の開口３８が半径方向の拡大部３
１ａ〜３１ｃを備えて形成されており、図６では半径方向の拡大部３１ａのみが
見えている。半径方向の拡大部３１ａは流過窓(Durchflussfenster)３３ａの形
成のためにニードルつば１１の隣接の下側のストッパ面２７を越えている。
施例ではニードル連行部材１９の底部区分３７の開口３８が半径方向の拡大部３
１ａ〜３１ｃを備えて形成されており、図６では半径方向の拡大部３１ａのみが
見えている。半径方向の拡大部３１ａは流過窓(Durchflussfenster)３３ａの形
成のためにニードルつば１１の隣接の下側のストッパ面２７を越えている。
【００２８】 図７は、図６の本発明に基づく燃料噴射弁１の矢印ＶＩＩの方向で見た前面図
である。弁ニードル６のニードルつば１１がニードル連行部材１９の内部に配置
されている。ニードル連行部材１９が、半径方向の拡大部３１ａ〜３１ｃを備え
た開口３８を有している。開口３８の拡大部３１ａ〜３１ｃが弁ニードル６のニ
ードルつば１１を越えており、その結果、流過窓３３ａ〜３３ｃが生じている。
互いに例えば１２０°の間隔で配置された流過窓３３ａ〜３３ｃを介して、ニー
ドル連行部材１９の内部から燃料噴射弁１のシール座への燃料の流過が行われる
。
である。弁ニードル６のニードルつば１１がニードル連行部材１９の内部に配置
されている。ニードル連行部材１９が、半径方向の拡大部３１ａ〜３１ｃを備え
た開口３８を有している。開口３８の拡大部３１ａ〜３１ｃが弁ニードル６のニ
ードルつば１１を越えており、その結果、流過窓３３ａ〜３３ｃが生じている。
互いに例えば１２０°の間隔で配置された流過窓３３ａ〜３３ｃを介して、ニー
ドル連行部材１９の内部から燃料噴射弁１のシール座への燃料の流過が行われる
。
【００２９】 図８は本発明に基づく燃料噴射弁１の一部分の概略的な縦断面図である。該実
施例では、ニードル連行部材１９の底部区分３７が円形の開口３８を有しており
、該開口が比較して大きな内径を有している。ニードルつば１１が三角形に形成
されていて、ストッパ面２７の領域の接触面３５ａ〜３５ｃで支えられており、
図８では接触面３５ａのみが見えている。ニードル連行部材１９の円形の開口３
８が、接触面３５ａと相対する側でニードルつば１１のストッパ面２７を越えて
いて流過窓３３ａを形成している。
施例では、ニードル連行部材１９の底部区分３７が円形の開口３８を有しており
、該開口が比較して大きな内径を有している。ニードルつば１１が三角形に形成
されていて、ストッパ面２７の領域の接触面３５ａ〜３５ｃで支えられており、
図８では接触面３５ａのみが見えている。ニードル連行部材１９の円形の開口３
８が、接触面３５ａと相対する側でニードルつば１１のストッパ面２７を越えて
いて流過窓３３ａを形成している。
【００３０】 図９は、図８の本発明に基づく燃料噴射弁１の矢印ＩＸの方向で見た前面図で
ある。ニードル連行部材１９がニードルつば側の端部に円形の開口３８を有して
おり、該開口が弁ニードル６の三角形に形成されたニードルつば１１を越えてい
て流過窓３３ａ〜３３ｃを形成している。ニードル連行部材１９が弁ニードル６
のニードルつば１１の接触面３５ａ〜３５ｃに作用している。接触面３５ａ〜３
５ｃによって規定された接触面全体が比較的小さいので、利点として、ニードル
連行部材１９とニードルつば１１の接触面３５ａ〜３５ｃとの間の、図２及び図
３の説明で述べた液体クッションが戻しばね１０によって急速に押し退けられ、
これによって燃料噴射弁１の切換時間への液体クッションの影響が小さくなる。
ある。ニードル連行部材１９がニードルつば側の端部に円形の開口３８を有して
おり、該開口が弁ニードル６の三角形に形成されたニードルつば１１を越えてい
て流過窓３３ａ〜３３ｃを形成している。ニードル連行部材１９が弁ニードル６
のニードルつば１１の接触面３５ａ〜３５ｃに作用している。接触面３５ａ〜３
５ｃによって規定された接触面全体が比較的小さいので、利点として、ニードル
連行部材１９とニードルつば１１の接触面３５ａ〜３５ｃとの間の、図２及び図
３の説明で述べた液体クッションが戻しばね１０によって急速に押し退けられ、
これによって燃料噴射弁１の切換時間への液体クッションの影響が小さくなる。
【００３１】 図１０は本発明に基づく燃料噴射弁１の別の実施例の概略的な縦断面図である
。前側の弁ケーシング部分３が該実施例ではねじ結合部４０を介して後ろ側の弁
ケーシング部分４に取り付けられている。該結合部の密閉のためにシールリング
４１を用いてあり、シールリングは前側の弁ケーシング部分３の環状の溝４２内
にはめ込まれている。弁ニードル６の行程の調節のために、後ろ側の弁ケーシン
グ部分４の内側の突起部４４と前側の弁ケーシング部分３との間に行程調節プレ
ート４３が設けられている。予荷重ばね２０が該実施例では調節部材４５に支え
られており、この場合、調節部材４５の軸線方向の位置によって予荷重ばね２０
の予荷重が調節される。予荷重ばね２０はマグネット可動子４６に作用しており
、これによってニードル連行部材１９がシール座に向けて予荷重で負荷されてい
る。図１に関連して述べてあるように、前記負荷によって弁ニードル６の弁閉鎖
体７が弁座体８の弁座面９に圧着されており、従ってシール座が形成されている
。弁ニードル６の案内が弁ニードル案内１３によって行われている。弁ニードル
案内１３の下流側に渦流プレート１４が配置されている。
。前側の弁ケーシング部分３が該実施例ではねじ結合部４０を介して後ろ側の弁
ケーシング部分４に取り付けられている。該結合部の密閉のためにシールリング
４１を用いてあり、シールリングは前側の弁ケーシング部分３の環状の溝４２内
にはめ込まれている。弁ニードル６の行程の調節のために、後ろ側の弁ケーシン
グ部分４の内側の突起部４４と前側の弁ケーシング部分３との間に行程調節プレ
ート４３が設けられている。予荷重ばね２０が該実施例では調節部材４５に支え
られており、この場合、調節部材４５の軸線方向の位置によって予荷重ばね２０
の予荷重が調節される。予荷重ばね２０はマグネット可動子４６に作用しており
、これによってニードル連行部材１９がシール座に向けて予荷重で負荷されてい
る。図１に関連して述べてあるように、前記負荷によって弁ニードル６の弁閉鎖
体７が弁座体８の弁座面９に圧着されており、従ってシール座が形成されている
。弁ニードル６の案内が弁ニードル案内１３によって行われている。弁ニードル
案内１３の下流側に渦流プレート１４が配置されている。
【００３２】 燃料噴射弁１の操作のために該実施例では電磁的に操作可能なアクチュエータ
４６，４７を用いてあり、該アクチュエータがマグネットコイル４７及びマグネ
ット可動子４６を有している。アクチュエータ４６，４７の操作のために電気的
な制御信号を用いるようになっており、制御信号が燃料噴射弁１の接続部１８の
接点４９から導線４８を介してマグネットコイル４７に供給される。
４６，４７を用いてあり、該アクチュエータがマグネットコイル４７及びマグネ
ット可動子４６を有している。アクチュエータ４６，４７の操作のために電気的
な制御信号を用いるようになっており、制御信号が燃料噴射弁１の接続部１８の
接点４９から導線４８を介してマグネットコイル４７に供給される。
【００３３】 マグネットコイル４７の作用に際して、マグネット可動子４６が開放方向５０
で、ストッパ面５１によって規定されたストッパまで運動させられる。ニードル
連行部材１９がマグネット可動子４６に堅く結合されており、従ってマグネット
可動子が同じく開放方向５０に運動させられる。ニードル連行部材１９がつばと
して形成された底部区分３７で弁ニードル６のニードルつば１１の下側に係合し
ており、従って前記運動に際して弁ニードル６が開放方向５０に運動させられ、
これによって弁ニードル６の弁閉鎖体７が弁座体８の弁座面９から持ち上げられ
かつ、シール座が開放される。弁閉鎖体７と弁座面９との間に生じた間隙を通っ
て、燃料が弁座体８の噴射通路５２内に流出して、内燃機関の燃焼室内に噴射さ
れる。
で、ストッパ面５１によって規定されたストッパまで運動させられる。ニードル
連行部材１９がマグネット可動子４６に堅く結合されており、従ってマグネット
可動子が同じく開放方向５０に運動させられる。ニードル連行部材１９がつばと
して形成された底部区分３７で弁ニードル６のニードルつば１１の下側に係合し
ており、従って前記運動に際して弁ニードル６が開放方向５０に運動させられ、
これによって弁ニードル６の弁閉鎖体７が弁座体８の弁座面９から持ち上げられ
かつ、シール座が開放される。弁閉鎖体７と弁座面９との間に生じた間隙を通っ
て、燃料が弁座体８の噴射通路５２内に流出して、内燃機関の燃焼室内に噴射さ
れる。
【００３４】 マグネットコイル４７の遮断の後に、マグネット可動子４６が予荷重ばね２０
によって開放方向５０と逆向きに運動させられ、これによってニードル連行部材
１９がシール座に向けて戻される。図１で述べてあるように、弁ニードル６が戻
しばね１０の戻し力によって弁座体８に向かって負荷されており、従って、弁閉
鎖体７及び弁座面９によって形成されたシール座が閉じられる。
によって開放方向５０と逆向きに運動させられ、これによってニードル連行部材
１９がシール座に向けて戻される。図１で述べてあるように、弁ニードル６が戻
しばね１０の戻し力によって弁座体８に向かって負荷されており、従って、弁閉
鎖体７及び弁座面９によって形成されたシール座が閉じられる。
【００３５】 図２乃至図９に示す構成は、制限無しに図１０の燃料噴射弁１に用いられる。
本発明は記載の実施例に限定されるものではない。燃料噴射弁１は外側へ開く形
式の燃料噴射弁１として形成されていてよい。さらにニードル連行部材１９が必
ずアクチュエータ１７の内部に形成されている必要はなく、また戻しばね１０が
必ずニードル連行部材１９の内側の空所２１内に配置されている必要なない。
本発明は記載の実施例に限定されるものではない。燃料噴射弁１は外側へ開く形
式の燃料噴射弁１として形成されていてよい。さらにニードル連行部材１９が必
ずアクチュエータ１７の内部に形成されている必要はなく、また戻しばね１０が
必ずニードル連行部材１９の内側の空所２１内に配置されている必要なない。
【図１】 本発明に基づく燃料噴射弁の１つの実施例の概略的な縦断面図。
【図２】 本発明に基づく燃料噴射弁の１つの実施例の噴射側の領域の概略的な縦断面図
。
。
【図３】 図２の符号ＩＩＩの箇所の有利な別の実施例を示す図。
【図４】 燃料噴射弁の一部分の概略的な縦断面図で、この場合、ニードル連行部材内に
孔状の２つの流過開口が設けられている。
孔状の２つの流過開口が設けられている。
【図５】 本発明に基づく燃料噴射弁の概略的な縦断面図で、この場合、弁ニードルのニ
ードルつばとニードル連行部材のつばとの間に燃料の流過のためのスリットが設
けられている。
ードルつばとニードル連行部材のつばとの間に燃料の流過のためのスリットが設
けられている。
【図６】 本発明に基づく燃料噴射弁の概略的な縦断面図で、この場合、ニードル連行部
材に半径方向の拡大部を備えた切欠きが設けられている。
材に半径方向の拡大部を備えた切欠きが設けられている。
【図７】 図６に示す実施例の符号ＶＩＩの矢印の方向で見た前面図。
【図８】 本発明に基づく燃料噴射弁の１つの実施例の概略的な縦断面図、この場合、ニ
ードルつばが三角形に形成されている。
ードルつばが三角形に形成されている。
【図９】 図８に示す実施例の符号ＩＸの矢印の方向で見た前面図。
【図１０】 本発明に基づく燃料噴射弁の別の実施例の概略的な縦断面図。
１ 燃料噴射弁、 ５ 燃料接続部、 ６ 弁ニードル、 ７ 弁閉鎖
体、 ８ 弁座体、 ９ 弁座面、 １０ 戻しばね、 １１ ニード
ルつば、 １２ センタリング部材、 １３ 弁ニードル案内、 １４
渦流プレート、 １５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ 切欠き、 １７ アク
チュエータ、 １８ 接続部、 １９ ニードル連行部材、 ２０ 予荷
重ばね、 ２１ 空所、 ２２ 調節部材、 ２３ 弁軸線、 ２４
空所、 ２６ リング間隙、 ２７ ストッパ面、 ２８ 間隙、 ３
１ａ〜３１ｃ 拡大部、 ３３ａ〜３３ｃ 流過窓、 ３５ａ〜３５ｃ 接
触面、 ３７ 底部区分、 ３８ 開口、 ３９ リング間隙、 ４０
ねじ結合部、 ４１ シールリング、 ４２ 溝、 ４３ 行程調節プ
レート、 ４４ 突起部、 ４５ 調節部材、 ４６ マグネット可動子
、 ４７ マグネットコイル、 ４８ 導線、 ４９ 接点、 ５０
開放方向、 ５１ ストッパ面
体、 ８ 弁座体、 ９ 弁座面、 １０ 戻しばね、 １１ ニード
ルつば、 １２ センタリング部材、 １３ 弁ニードル案内、 １４
渦流プレート、 １５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ 切欠き、 １７ アク
チュエータ、 １８ 接続部、 １９ ニードル連行部材、 ２０ 予荷
重ばね、 ２１ 空所、 ２２ 調節部材、 ２３ 弁軸線、 ２４
空所、 ２６ リング間隙、 ２７ ストッパ面、 ２８ 間隙、 ３
１ａ〜３１ｃ 拡大部、 ３３ａ〜３３ｃ 流過窓、 ３５ａ〜３５ｃ 接
触面、 ３７ 底部区分、 ３８ 開口、 ３９ リング間隙、 ４０
ねじ結合部、 ４１ シールリング、 ４２ 溝、 ４３ 行程調節プ
レート、 ４４ 突起部、 ４５ 調節部材、 ４６ マグネット可動子
、 ４７ マグネットコイル、 ４８ 導線、 ４９ 接点、 ５０
開放方向、 ５１ ストッパ面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 61/18 ３１０ Ｆ０２Ｍ 61/18 ３１０Ｂ Ｈ０１Ｌ 41/083 Ｈ０１Ｌ 41/08 Ｕ 41/09 Ｓ
Claims (14)
- 【請求項１】 燃料噴射弁（１）、特に内燃機関の燃料噴射装置のための噴
射弁であって、 励起可能なアクチュエータ（１７）及び、 アクチュエータ（１７）によって弁ニードル（６）を介して操作可能な弁閉鎖体
（７）を設けてあり、弁閉鎖体が弁座面（９）と協働してシール座を形成してい
て、かつ戻しばね（１０）によって閉鎖位置に保持されるようになっている形式
のものにおいて、 アクチュエータ（１７）が、弁ニードル（６）から分離されたスリーブ状のニー
ドル連行部材（１９）を介して弁ニードル（６）に作用するようになっており、
弁ニードル（６）がニードル連行部材（１９）に対して軸線方向運動可能に配置
されており、ニードル連行部材（１９）のつば（３７）が弁ニードル（６）のニ
ードルつば（１１）の、戻しばね（１０）と逆の側に係合していることを特徴と
する燃料噴射弁。 - 【請求項２】 アクチュエータ（１７）が圧電式若しくは磁気収縮式若しく
は電磁式のアクチュエータである請求項１記載の燃料噴射弁。 - 【請求項３】 弁ニードル（６）が唯一の弁ニードル案内（１３）によって
軸線方向運動可能に案内されている請求項１又は２記載の燃料噴射弁。 - 【請求項４】 弁ニードル案内（１３）及び／又は下流側に配置された渦流
プレート（１４）が、燃料の流過のための切欠き（１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１
６ｂ）を有している請求項３記載の燃料噴射弁。 - 【請求項５】 弁ニードル（６）のニードルつば（１１）とニードル連行部
材（１９）のつば（３７）との間に間隙（２８）を形成してあり、該間隙が半径
方向で弁軸線（２３）に向かって広がっている請求項１から４のいずれか１項記
載の燃料噴射弁。 - 【請求項６】 ニードル連行部材（１９）が燃料の流過のための少なくとも
１つの切欠き（２５ａ，２５ｂ，２９ａ，２９ｂ，３８）を有している請求項１
から５のいずれか１項記載の燃料噴射弁。 - 【請求項７】 切欠きがニードル連行部材（１９）の孔（２５ａ，２５ｂ）
によって形成されている請求項６記載の燃料噴射弁。 - 【請求項８】 切欠きがニードル連行部材（１９）内の軸線方向に延びるス
リット（２９ａ，２９ｂ）によって形成されている請求項６記載の燃料噴射弁。 - 【請求項９】 ニードル連行部材（１９）が、つば（３７）に半径方向の拡
大部（３１ａ〜３１ｃ）を備えた開口（３８）を有しており、該拡大部がニード
ルつば（１１）の隣接のストッパ面（２７）によって規定されて流過窓（３３ａ
〜３３ｃ）を形成している請求項６から８のいずれか１項記載の燃料噴射弁。 - 【請求項１０】 ニードル連行部材（１９）が、つば（３７）に円形の開口
（３８）を有しており、ニードルつば（１１）が多角形に形成されており、前記
円形の開口（３８）がニードルつば（１１）のストッパ面（２７）によって部分
的に被われて、流過窓（３３ａ〜３３ｃ）を形成している請求項６から８のいず
れか１項記載の燃料噴射弁。 - 【請求項１１】 戻しばね（１０）がニードルつば（１１）と逆の側で調節
部材（２２）に支えられており、調節部材（２２）がニードル連行部材（１９）
に結合されている請求項１から１０のいずれか１項記載の燃料噴射弁。 - 【請求項１２】 ニードル連行部材（１９）のつばが、ニードル連行部材（
１９）の底部区分（３７）によって形成されている請求項１から１１のいずれか
１項記載の燃料噴射弁。 - 【請求項１３】 ニードル連行部材（１９）がアクチュエータ（１７）の内
部の縦開口内を貫通している請求項１から１２のいずれか１項記載の燃料噴射弁
。 - 【請求項１４】 弁ニードル（６）が０．１ｇと０．５ｇとの間の質量を有
している請求項１から１３のいずれか１項記載の燃料噴射弁。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19915210.1 | 1999-04-03 | ||
| DE19915210A DE19915210A1 (de) | 1999-04-03 | 1999-04-03 | Brennstoffeinspritzventil |
| PCT/DE2000/000495 WO2000060232A1 (de) | 1999-04-03 | 2000-02-22 | Brennstoffeinspritzventil |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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