JP2003254198A - 燃料噴射弁を製造するための方法 - Google Patents

燃料噴射弁を製造するための方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料噴射弁を迅速かつ安価に製造することが
できる方法を提供する。 【解決手段】 燃料噴射弁を製造するための方法であっ
て、該燃料噴射弁は少なくとも2つの構成部分1,3を
有しており、これらの構成部分1,3が扁平な接触面1
01,103で互いに接しており、これらの接触面10
1,103を貫通して少なくとも1つの高圧通路11が
貫通しており、この場合に、少なくとも一方の接触面1
01,103に隆起面30が形成されており、該隆起面
30が、少なくとも1つの接触面101,103を貫通
する少なくとも1つの高圧通路11の貫通部を取り囲ん
でいる形式のものにおいて、隆起面30をエンボス加工
によって製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射弁を製造
するための方法であって、該燃料噴射弁は少なくとも2
つの構成部分を有しており、これらの構成部分が扁平な
接触面で互いに接しており、これらの接触面を貫通して
少なくとも1つの高圧通路が貫通しており、この場合
に、少なくとも一方の接触面に隆起面が形成されてお
り、該隆起面が、少なくとも1つの接触面を貫通する少
なくとも1つの高圧通路の貫通部を取り囲んでいる形式
のものに関する。
【0002】
【従来の技術】先行技術により、扁平な接触面で互いに
接触する2つの構成部分を有した燃料噴射弁が公知であ
る。この場合、これらの構成部分は、例えば燃料噴射弁
の弁本体と弁保持体である。両構成部分の扁平な接触面
を高圧通路が貫通する。この高圧通路を通って燃料が高
圧下で案内される。このための一例は、ドイツ連邦共和
国特許出願公開第19827267号明細書に記載され
た燃料噴射弁である。
【0003】接触面を貫通する高圧通路の貫通部におけ
るシール性を保証するために、接触面が精密に扁平に研
削加工される。これらの接触面は所定の力で互いに押し
付けられ、これにより高圧通路を一般的には十分にシー
ルしている。最近の燃料噴射弁では、噴射圧が、ひいて
は高圧通路における圧力が、技術的なさらなる発展の過
程で、噴射燃料をさらに良好に噴霧するためにますます
高められる。一連のこれらの圧力上昇においては、扁平
な接触面により得られるシール性は、極めて高い圧力の
ものとではもはや十分でないことがわかった。これに対
応するために、この領域の接触面の互いの押圧力を高め
るために、扁平な接触面に、接触面を貫通する高圧通路
の貫通部を取り囲む隆起面を形成することが公知であ
る。このような隆起面のための一例は、ドイツ連邦共和
国特許出願公開第19827628号明細書により公知
である。
【0004】隆起面を製造するために、接触面のその他
の部分を後退させる必要がある。このことは種々様々な
方法で行うことができ、例えば機械的な研削または電気
的な浸食またはエッチングにより行うことができる。し
かしながらこのような形式の方法は、極めて手間がかか
り、ひいてはコストがかかり、研削のような方法は、処
理中に削り屑が生じるという欠点を有する。このような
削り屑は、引き続いて行われる接触面の後処理の際に完
全に取り除くことはできない。このことは組み付け状態
で燃料噴射弁の機能に不都合に影響する。
【0005】
【特許文献1】ドイツ連邦共和国特許出願公開第198
27267号明細書
【特許文献2】ドイツ連邦共和国特許出願公開第198
27628号明細書
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式の燃料噴射弁を製造する方法を改良して、
迅速かつ安価に製造することができる方法を提供するこ
とである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の方法では、隆起面をエンボス加工によって製
造するようにした。
【0008】
【発明の効果】本発明による、燃料噴射弁を製造するた
めの方法は、隆起面を削り屑のでない方法で迅速かつ安
価に製造することができるという利点を有している。こ
のために、隆起面はエンボス加工により製造される。隆
起面が、相応の構成部分の硬化されていない状態でエン
ボス加工され、接触面の硬化が、エンボス加工後に初め
て行われると特に有利である。
【0009】
【発明の実施の形態】次に図面につき本発明の実施の形
態を詳しく説明する。
【0010】図1には、本発明の方法により製造可能な
燃料噴射弁が示されている。燃料噴射弁は、弁保持体1
として形成されている第1の構成部分1と、弁本体3と
して形成されている第2の構成部分3とを有している。
弁保持体1は接触面101を有しており、この接触面1
01は扁平に形成されていて、弁本体3の接触面103
に扁平に接触している。弁保持体1と弁本体3とは緊締
ナット4によって軸方向で互いに押し付けられている。
弁本体3には孔5が形成されており、該孔5内ではピス
トン状の弁ニードル7が長手方向摺動可能に配置されて
いる。弁ニードル7は、燃焼室とは反対側の区分で孔5
に密にガイドされていて、燃焼室に向かって、圧力肩部
8を形成しながら減径している。弁ニードル7は燃焼室
側の端部で、弁シール面14に移行している。この弁シ
ール面14は、孔5の、燃焼室側の端部に形成された弁
座12と協働している。弁座12には噴射開口16が形
成されている。この噴射開口16は、弁座12から弁シ
ール面14が持ち上がった状態で、燃料が、弁ニードル
7と孔5の壁との間に形成された圧力室10から、弁シ
ール面14と弁座12との間を通って噴射開口16へと
流れ、ここから内燃機関の燃焼室へと噴射されるよう
に、弁座12と弁シール面14との協働によって制御さ
れる。弁シール面14が弁座12に接触した状態では、
この噴射開口16への燃料流は遮断され、燃料は燃焼室
へと流れない。圧力室10は圧力肩部8の高さで半径方
向に拡大されていて、圧力室10のこの半径方向拡大部
に、弁本体3と弁保持体1とにおいて延びる高圧通路1
1が開口している。高圧通路11は所望の噴射圧の燃料
を圧力室10に供給し、この場合、弁保持体1の接触面
101と、弁本体3の接触面103とを貫通する。
【0011】弁本体3の孔5に対して同心的に、弁保持
体1にはピストン孔20が形成されている。ピストン孔
20の、弁本体3に面した端部はばね室26として形成
されている。ピストン孔20には弁部材22が長手方向
摺動可能に配置されている。この弁部材22は弁ニード
ル7に当接しており、弁ニードル7とは反対側の端面で
は、弁ピストン24に当接している。従って弁ニードル
7と、押圧部材22と、弁ピストン24とは、常に同期
的に、孔5もしくはピストン孔20の長手方向で運動す
る。弁ピストン24を介して、図示されていない装置に
よって制御可能な力が、軸方向で弁ニードル7に加えら
れる。さらに、ばね室26には閉鎖ばね28が位置して
いる。これは圧縮コイルばねとして形成されていて、プ
レロードによって常に力を弁ニードル7に、弁座12の
方向で加えている。しかしながら、閉鎖ばね28の力
は、弁ピストン24を介して弁ニードル7に加えられる
閉鎖力よりは、燃料噴射弁の機能のためには、重要では
ない。
【0012】圧力室10ひいては高圧通路11でも、常
に所定の燃料圧が形成されている。この燃料圧は、使用
する噴射システムによって、100MPa〜200MP
aであってよい。この圧力によって液圧的な力が、圧力
肩部8と、弁シール面14の部分へと加えられ、この力
によって軸方向で作用する力が弁ニードル7へと加えら
れる。弁ピストン24を介して弁ニードル7に加えられ
る閉鎖力を高めるまたは減じることにより、弁ニードル
7の長手方向の運動、ひいては燃料の噴射を制御するこ
とができる。
【0013】図2には弁保持体1の接触面101の平面
図と、この平面図のB−B線に沿って断面した弁保持体
1の縦断面図が示されている。接触面101を貫通する
高圧通路11の貫通部を、円環プレート状に形成されて
いる隆起面30が取り囲んでいる。さらにこの図面には
2つのセンタリングピン孔32が示されている。この孔
内には、燃料噴射弁において適当なセンタリングピンが
位置している。このセンタリングピンは、弁本体3を弁
保持体1に対して正確に方向付けるために働く。隆起面
30は、その他の接触面101に対して高さhを有して
いる。この高さhは図B−Bでは誇張されて示されてい
る。高さhは、少なくとも1/10mmのオーダで変動
し、必要に応じては1/10mm以下である。隆起面3
0は、エンボス加工法によって製造されている。この場
合、平滑で扁平な面の側方に、隆起面30の型の凹部を
有しているポンチが、接触面101に押し付けられる。
これは極めて迅速な方法であるので、このためのコスト
は、例えば電気浸食法によりかかるコストよりも極めて
安価である。
【0014】製造された燃料噴射弁では、弁保持体1
は、燃料高圧による力に耐えることができるよう硬化さ
れた鋼から成っている。従ってエンボス加工法は、接触
面101が硬化される前に行われる。即ち、弁保持体1
の鋼がまだ比較的柔らかい状態で行われる。隆起面30
がエンボス加工法によって加工成形された後で接触面1
01は硬化される。この場合、接触面101の、エンボ
ス加工された形状は維持される。
【0015】図3には接触面101の別の実施例が示さ
れている。高圧通路11の、接触面101を貫通する貫
通部を取り囲む隆起面30の他に、別の隆起面30が接
触面101に形成されている。この別の隆起面30は、
第1の隆起面30と同じ高さおよび形状を有しており、
接触面101において、第1の隆起面30の反対側に配
置されている。これにより、押圧力が均一に分配され
る。何故ならば、そうでなければ、一方で、接触面10
1と接触面103との間で隆起面30により幾分、傾斜
された状態になる恐れがあるからである。
【0016】図4には本発明による隆起面30の別の実
施例が示されている。この場合、図4の下方部分は、弁
保持体1の接触面101の一部を示しており、図4の上
方の部分は、A−A線に沿った弁保持体1の横断面図を
示している。単に円環プレート状の隆起面の代わりに、
この場合、横断面がV字形に形成されているポンチが、
接触面101に押し込まれる。このポンチによって環状
溝35が、高圧通路11の貫通部を取り囲むように押し
込みエンボス加工される。これにより、相応に材料が押
しのけられることにより、環状溝35を制限する2つの
環状凸部37が形成される。環状凸部37の端面は、1
つの隆起面30もしくは複数の隆起面37を形成し、こ
れらは、高圧通路11のシール性を高める。V字形のポ
ンチの開放角度αはこの場合、約60°である。この場
合、ほぼ0.02mm〜0.03mmの深さを有したポ
ンチが、接触面101に押し込まれる。隆起された環状
凸部37は、これにより、約0.002mm〜0.01
mmの高さhに達する。有利にはこれらの環状凸部37
の間隔bは約0.05mm〜0.1mmである。使用さ
れるポンチは、V字形の横断面を有した相応の環状突起
しか有していないか、この環状突起の他に相応の扁平な
面を有していてよい。この扁平な面は、接触面101の
他の領域を、即ち、隆起面30の外側に位置する部分を
後方に下げる。
【0017】弁本体3に弁保持体1を押し付ける際に、
隆起面30が、弁本体3の扁平な接触面に押し付けられ
る。これにより、変形が生じ、隆起面30は著しく押し
込まれる。高圧通路11の貫通部の周りの面圧を僅かに
高めることしか所望されないならば、隆起面30の高さ
は、10μm〜20μmで十分である。隆起面30を、
弁保持体1の端面101と、弁本体3の端面103とに
形成することも考えられる。さらに、考えられる全ての
構成の隆起面30を、接触面101にエンボス加工する
ことができる。これにより本発明による方法は、複数の
高圧通路11が接触面101を貫通する場合も、または
その他の中空室をシールする場合にも使用することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】燃料噴射弁の縦断面図を示した図である。
【図2】弁保持体の接触面の平面図を縦断面図とともに
示した図である。
【図3】本発明の方法により製造された、弁保持体の接
触面の隆起面の別の実施例を示した図である。
【図4】本発明の方法により製造された、弁保持体の接
触面の隆起面のさらに別の実施例を示した図である。
【符号の説明】
1 弁保持体、 3 弁本体、 4 緊締ナット、 5
孔、 7 弁ニードル、 8 圧力肩部、 10 圧
力室、 11 高圧通路、 12 弁座、 14 弁シ
ール面、 16 噴射開口、 20 ピストン孔、 2
2 押圧部材、24 弁ピストン 26 ばね室、 2
8 閉鎖ばね、 30 隆起面、 32 センタリング
ピン孔、 35 環状溝、 37 環状凸部、 10
1,103 接触面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス パウアー ドイツ連邦共和国 フライベルク グロー セ エッカー 10 Fターム(参考) 3G066 AA07 AB02 BA55 CC01 CC03 CC14 CD04 CD10

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料噴射弁を製造するための方法であっ
    て、該燃料噴射弁は少なくとも2つの構成部分(1,
    3)を有しており、これらの構成部分(1,3)が扁平
    な接触面(101,103)で互いに接しており、これ
    らの接触面(101,103)を貫通して少なくとも1
    つの高圧通路(11)が貫通しており、この場合に、少
    なくとも一方の接触面(101,103)に隆起面(3
    0)が形成されており、該隆起面(30)が、少なくと
    も1つの接触面(101,103)を貫通する少なくと
    も1つの高圧通路(11)の貫通部を取り囲んでいる形
    式のものにおいて、 隆起面(30)をエンボス加工によって製造することを
    特徴とする、燃料噴射弁を製造するための方法。
  2. 【請求項2】 少なくとも1つの隆起面(30)を有す
    る接触面(101,103)を、エンボス加工後に硬化
    させる、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 隆起面(30)が2つの部分面を有して
    おり、これらの部分面を、互いに同心的に環状プレート
    状に形成する、請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 エンボス加工のために使用するポンチ
    が、V字形の横断面を備えた少なくとも1つの環状突起
    を有しており、該環状突起をエンボス加工の際に、高圧
    通路(11)の貫通部の周りの、接触面(101,10
    3)へと押し込む、請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 請求項1から4までのいずれか1項記載
    の方法により製造された、内燃機関のための燃料噴射
    弁。
JP2003054272A 2002-03-01 2003-02-28 燃料噴射弁を製造するための方法 Pending JP2003254198A (ja)

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