JP2003520323A - 内燃機関のための燃料噴射弁および該燃料噴射弁を製造する方法 - Google Patents
内燃機関のための燃料噴射弁および該燃料噴射弁を製造する方法Info
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Abstract
Description
弁から出発する。ドイツ連邦共和国特許出願公開第19608575号明細書に
基づき公知のこのような形式の燃料噴射弁では、弁体が、緊締ナットを用いて中
間板を挟んだ状態で弁保持体に軸方向で緊締されている。弁体内には孔が形成さ
れており、この孔内には、閉鎖力に抗して軸方向に運動可能なピストン形の弁部
材が配置されている。この弁部材の、燃焼室に近い方の端部では、この弁部材に
弁シール面が形成されており、この弁シール面は前記孔の、燃焼室に近い方の端
部に形成された弁座と協働するので、この弁部材は開放行程運動によって、閉鎖
力に抗して少なくとも1つの噴射開口を開放制御する。弁保持体と中間板と弁体
とには、流入孔が形成されている。燃料はこの流入孔を通って高圧下に弁座にま
で到達し、そして燃料噴射弁の開放時に噴射開口を通って内燃機関の燃焼室内へ
噴射される。
ロードもしくは予荷重をかけられて配置されている。このばねは、燃焼室に近い
方の側で、弁部材に結合されたばね受けに支持されており、こうして弁部材に加
えられる閉鎖力を形成している。流入通路はこのばね室の壁内にばね室に対して
平行に延びている。その場合、この公知の燃料噴射弁では、弁保持体が細長いス
リムな構造を有している場合に、燃料圧に対抗できるようにするために流入通路
の壁が所定の壁厚さを下回ってはならないという不都合が生じる。これにより、
弁保持体を一層スリム化するか、もしくは流入通路内の燃料圧を増大させること
に対しては制限値が設定されており、従来の構造ではこのような制限値を下回る
ことはできない。
のに比べて次のような利点を持っている。すなわち、流入通路が卵形(oval
)または楕円形(elliptisch)の横断面を有しており、しかもその最
大延在長さが弁体部分の周方向に向けられている。これにより、流入通路の横断
面積を減小させる必要なしに、中空室と流入通路との間の壁領域もしくは流入通
路と弁体部分の外壁面との間の壁領域が増大する。これにより、弁体部分の外寸
法が同じままで、かつ中空室の構成も同じままで、弁体部分の流入通路における
、より高い燃料圧を実現することができる。また択一的には、弁体部分を、より
スリムに形成し、その代わりに流入通路内の燃料圧を変えずに維持することも考
えられる。
有している。すなわち、流入通路と中空室との間の壁厚さもしくは流入通路と弁
体部分の外周面との間の壁厚さが円形の横断面の場合よりも大きく形成されるこ
とに基づき、流入通路の燃料高圧に対する安定性を失うことなしに弁体部分の製
作時に、より大きな公差が許容されるようになる。これにより、円形の横断面の
場合よりも少ない手間をかけるだけで、ひいては一層安価な費用をかけるだけで
、弁体部分を製造することができる。
て、かつ有利には金属から成っている円筒状の物体に、円形の孔が中心外にかつ
該物体の長手方向軸線に対して平行に形成される。円筒状の物体はこの場合、弁
体部分の所望される外径よりも大きく形成された外径を有している。円筒状の物
体を塑性変形させることによって、外周面の円筒形状を維持しながら所望の外径
が形成され、この場合、流入通路の横断面が変形して、卵形または楕円形の形状
をとる。この方法ステップの後にはじめて中空室が形成されるので、流入通路は
中空室の壁内に延びるようになる。この方法により、このような流入通路を直接
に、たとえば穿孔加工またはフライス加工によって弁体部分に形成する(このこ
とは手間がかかり、ひいては費用がかかる)ことなしに、卵形またはほぼ楕円形
の横断面を有する流入通路を製造することが可能となるので有利である。
は弁体20を有しており、この弁体20は緊締ナット22を用いて、中間板15
を挟んで、弁保持体1として形成された弁体部分に緊締されている。弁体20に
は、孔25が形成されており、この孔25は袋孔もしくは盲孔として形成されて
いる。孔25の、燃焼室に近い方の端部には、ほぼ円錐形の弁座32が形成され
ており、この弁座32には少なくとも1つの噴射開口36が配置されている。孔
25内には、ピストン状の弁部材30が配置されており、この弁部材30は燃焼
室から遠い方の区分で孔25内に案内されている。弁部材30は受圧肩部28を
形成しながら燃焼室へ向かって先細りになっている。弁部材30の、燃焼室に近
い方の端部には、ほぼ円錐形の弁シール面34が形成されており、この弁シール
面34は、前記噴射開口36を制御するために弁座32と協働する。受圧肩部2
8は弁体20内に形成された圧力室27内に配置されており、この圧力室27は
弁部材30を取り囲む環状通路として弁座32にまで続いている。弁部材30の
、燃焼室から遠い方の端部は、ばね受け31に結合されており、このばね受け3
1は中間板15に設けられた開口内に配置されていて、弁保持体1内に形成され
た、ばね室5として形成された中央の中空室に突入している。このばね室5は弁
保持体1に設けられた中央の孔8として形成されていて、少なくともほぼ孔25
に対して同軸的に配置されている。ばね室5内には、閉鎖ばね6として形成され
た装置が配置されており、この場合、この閉鎖ばね6はプレロードもしくは予荷
重をかけられていて、燃焼室に近い方の側ではばね受け31に支持されており、
燃焼室から遠い方の側では、ばね室5の、燃焼室から遠い方の側に設けられた底
面に支持されている。閉鎖ばね6のプレロードもしくは予荷重によって、弁部材
30には閉鎖力が加えられ、この閉鎖力によって弁部材39は弁シール面34で
弁座32に押圧される。ばね室5の、燃焼室から遠い方の側に設けられた底面に
は、流出通路10が開口している。圧力室27から弁部材30の、孔25内に案
内された区分の傍らを通ってばね室5内に流入した漏れオイルは、前記流出通路
10を介して流出することができる。
して、高圧下の燃料で充填可能である。流入通路3の、圧力室27から遠い方の
端部は高圧接続部12に開口しており、この高圧接続部12は弁保持体1の、燃
焼室から遠い方の端面で、ほぼ弁保持体1の長手方向軸線2に配置されていて、
図示されていない燃料高圧システムに接続されている。高圧接続部12からは流
入通路3が、弁保持体1の長手方向軸線2に対して所定の角度で傾けられて、屈
曲個所4にまで達している。流入通路3はこの屈曲個所4から弁保持体1の長手
方向軸線2に対して少なくともほぼ平行にばね室5の壁内を延びて、中間板15
まで達している。中間板15と弁体20とにおいて、流入通路3は再び弁保持体
1の長手方向軸線2に対して傾けられて延びていて、弁部材30の受圧肩部28
の高さのところで圧力室27に交わっている。高圧接続部12と屈曲個所4との
間では、流入通路3内に、流入する燃料から不都合となる粒子を除去する燃料フ
ィルタ18が設けられていてよい。
されている。図2では、図面を見易くする目的で閉鎖ばね6が図示されていない
。流入通路3の形状については、横断面で見て、弁保持体1の周方向における延
在長さが、少なくともほぼ半径方向における延在長さよりも大きく形成されてお
り、たとえば図2に示したように卵形の、近似的に楕円形の横断面が形成されて
いる。これにより、流入通路3とばね室5との間の壁厚さもしくは流入通路3と
弁保持体1の外周面との間の壁厚さは、流入通路3を円形の横断面でかつ同じ大
きさの横断面積で形成した場合よりも大きく形成されている。図2に示した横断
面に対して択一的に、流入通路3が別の横断面形状を有することも考えられる。
ただし、流入通路3は常に、流入通路3の横断面の最大延在長さが弁保持体1の
周方向に向けられるように位置決めされている。
て燃料が高圧下に圧力室27内に圧送される。燃料圧によって、弁部材30の受
圧肩部28には液圧的もしくはハイドロリック的な力が加えられる。このハイド
ロリック的な力のうち軸方向に作用する分力が閉鎖ばね6のばね力を上回ると、
弁部材30の弁シール面34が弁座32から持ち上げられ、そしてその後に、弁
部材30は中間板15に形成されたストッパ面に当接する。弁部材30のこの開
放行程運動によって、噴射開口36が圧力室27に接続され、燃料が内燃機関の
燃焼室内へ噴射される。噴射過程の終了は、流入通路3内の燃料圧が減少し、ひ
いては圧力室27内の燃料圧も減少することにより導入される。これにより、弁
部材30の受圧肩部28へ作用するハイドロリック的な力が減少し、そして軸方
向の分力が閉鎖ばね6のばね力よりも小さくなる。次いで、弁部材30は再び閉
鎖ばね6のばね力により弁座32へ向かって加速され、その後に弁部材30の弁
シール面34が弁座32に当接し、こうして噴射開口36を閉鎖する。
、別の装置、たとえばハイドロリック的な装置または磁気的な装置によって加え
られることも考えられる。さらに、ばね室5の代わりに中央の開口を形成し、こ
の開口内に、弁部材30へ閉鎖力を伝達する機械的なエレメントを配置すること
も考えられる。またさらに、図示の弁体20の代わりに、適当な弁部材を備えた
別の弁体、たとえば外方へ向かって開く弁部材を備えた弁体を使用することも可
能である。図示の燃料噴射弁の他に、本発明による流入通路3は、中央の中空室
と、この中空室の壁内に延びる流入通路とを有する、あらゆる別の弁保持体1に
おいても実現することができる。
きる:中実に形成された、有利には金属から成る円筒状の物体内に、中心外で、
かつ円筒状の物体の長手方向軸線に対して少なくともほぼ平行に、円形の横断面
を有する1つの孔が形成される。円筒状の物体はこの場合、製作しようとする弁
保持体1の予め規定された値より大きく設定された外径を有している。引き続き
、機械的な加工によって、円筒状の物体が塑性変形させられ、これにより円筒状
の物体は、外周面の円筒形状を維持したまま直径のみが減径され、その結果、製
作したい弁保持体1の予め規定された値が得られる。これにより、流入通路3の
横断面も変化し、その横断面は卵形ないし楕円形の横断面輪郭をとる。このよう
な変形加工の後に、弁保持体1内に、ばね室5を形成する中央の中空室が形成さ
れ、これにより流入通路3はばね室5の壁内に延びている。その後に、弁保持体
1の別のすべての特徴を慣用通りに形成することができる。円筒状の物体の塑性
変形加工は、円筒状の物体の圧延によって行われると有利である。これにより、
円筒状の物体の永久的な塑性変形が、外周面の円筒形状を維持したまま可能とな
る。圧延に対して択一的に、目的に叶った別の変形加工法を選択することもでき
る。
ある。
ばね室、 6 閉鎖ばね、 8 孔、 10 流出通路、 12 高圧接続部、
15 中間板、 18 燃料フィルタ、 20 弁体、 22 緊締ナット、
25 孔、 27 圧力室、 28 受圧肩部、 30 弁部材、 31 ば
ね受け、 32 弁座、 34 弁シール面、 36 噴射開口
Claims (7)
- 【請求項1】 内燃機関のための燃料噴射弁であって、長手方向軸線(2)
を有する弁体部分(1)が設けられており、該弁体部分(1)内に中央の中空室
(5)が形成されており、該中空室(5)内に、弁部材(30)へ力を伝達する
装置(6)が配置されており、さらに中央の中空室(5)の壁内に弁体部分(1
)の長手方向軸線(2)に対して平行に延びた流入通路(3)が設けられており
、該流入通路(3)を介して燃料が高圧下に少なくとも1つの噴射開口(36)
に供給され得るようになっている形式のものにおいて、流入通路(3)の横断面
が、周方向において、少なくともほぼ半径方向におけるよりも大きな延在長さを
有していることを特徴とする、内燃機関のための燃料噴射弁。 - 【請求項2】 流入通路(3)が、少なくともほぼ卵形の横断面を有してい
る、請求項1記載の燃料噴射弁。 - 【請求項3】 流入通路(3)の卵形の横断面の、互いに最も大きく遠ざけ
られた2つの点が、弁体部分(1)の長手方向軸線(2)に対して少なくともほ
ぼ同じ距離を有している、請求項2記載の燃料噴射弁。 - 【請求項4】 流入通路(3)の卵形の横断面が、少なくともほぼ楕円を形
成している、請求項2記載の燃料噴射弁。 - 【請求項5】 請求項1に記載の燃料噴射弁の弁体部分(1)を製造する方
法において、 少なくともほぼ円筒状の物体に、流入通路(3)を形成する孔を中心外にかつ
該物体の長手方向軸線(2)に対して少なくともほぼ平行に形成し、 前記物体を、その少なくともほぼ円筒状の形状を維持しながら塑性変形によっ
て直径についてのみ、所定の直径が得られるまで減小させ、しかもこの場合、前
記孔の横断面を、該横断面が周方向において、少なくともほぼ半径方向における
よりも大きな延在長さを有するように変化させ、 前記物体内に中央の中空室(5)を形成して、流入通路(3)を該中央の中空
室(5)の壁内に延びるようにする ことを特徴とする、内燃機関の燃料噴射弁を製造する方法。 - 【請求項6】 弁体部分(1)を形成する物体が、金属、有利には鋼から成
っている、請求項5記載の方法。 - 【請求項7】 金属から成る円筒状の前記物体の塑性変形を圧延により行う
、請求項6記載の方法。
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