JP2003536019A - 燃料噴射弁に用いられるシール装置および押え - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 内燃機関の燃焼室（７）内に燃料を直接噴射するための、内燃機関のシリンダヘッド（４）に設けられた取付け穴（３）内に挿入可能な燃料噴射弁（１）に用いられるシール装置（２）が、燃料噴射弁（１）に設けられたノズルボディ（５）を全周にわたって取り囲むシールエレメント（１７）を有している。この場合、シール装置（２）はベースボディ（１５）を有していて、該ベースボディ（１５）が軸方向の切欠き（１６）を有しており、該切欠き（１６）を貫いてノズルボディ（５）が延びている。前記ベースボディ（１５）はさらに、前記切欠き（１６）に接続された環状の凹部（１８）を有しており、該凹部（１８）内にシールエレメント（１７）が導入されている。前記ベースボディ（１５）に設けられた第１の当付け面（５１）は、燃料噴射弁（１）に設けられた端面（５８）に少なくとも間接的に接触しており、前記ベースボディ（１５）に設けられた、前記第１の当付け面（５１）とは反対の側に位置する第２の当付け面（５７）は、取付け穴（３）に設けられた段部（１１）に少なくとも間接的に接触している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 背景技術 本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式のシール装置もしくは請求項１
９の上位概念部に記載の形式の押えから出発する。

【０００２】 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７３５６６５号明細書に基づき、請求項
１の上位概念部に記載の形式のシール装置が公知である。このシール装置は、取
付け穴内に挿入された燃料噴射弁のノズルボディに形成された、半径方向で全周
にわたって延びる溝と、この溝内に挿入されたシールリングとにより形成されて
いる。このシールリングは半径方向でプレロードもしくは予荷重をかけられてお
り、この場合、このシールリングは一方ではノズルボディに設けられた溝内に、
他方では取付け穴の壁にそれぞれ支持されている。

【０００３】 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７３５６６５号明細書に基づき公知のシ
ール装置の欠点は、シールエレメントにかけられるプレロードもしくは予荷重が
、取付け穴のジオメトリ（幾何学的形状）、特に取付け穴の直径に関連している
ことである。したがって、公知のシール装置はユニバーサルに使用することがで
きず、各取付け穴に合わせて特別に調整されなければならない。さらに、シール
エレメントにかけられるプレロードもしくは予荷重を調節することができないの
で、老化または生産技術的な変動に基づき、設定されるプレロードもしくは予荷
重に差異が生じ、これによりシールが不十分なものになる恐れがある。さらに、
シールエレメントは直接に高温の排ガスにさらされており、これによりシールリ
ングの老化促進が生じてしまう。さらに、公知のシール装置では、特にシールエ
レメントがほぼ円形の横断面を有していることに基づき、シール装置の浸透（Ｐ
ｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ）が生じる。

【０００４】 別の欠点としては、シールエレメントにかけられる半径方向のプレロードもし
くは予荷重に基づき、シール装置の軸方向の移動を妨げる摩擦力が生じてしまう
ことが挙げられる。これにより、燃料噴射弁の取付け・取外しも、燃料噴射弁の
位置調整も、著しく困難にされる。それどころか、シールエレメントに沈積する
汚れや、シールエレメントの老化に基づき、燃料噴射弁の取外しがもはや不可能
となるケースや、燃料噴射弁の取外し時にシールエレメントが破壊されるような
ケースが生じる危険がある。

【０００５】 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７４３１０３号明細書に基づき、防熱ス
リーブとして形成されたシール装置が公知である。この防熱スリーブは内燃機関
のシリンダヘッドに設けられた、段付けされた取付け穴内に挿入されている。そ
して、この防熱スリーブは、この取付け穴内に挿入された燃料噴射弁の噴射側の
ノズルボディを全周にわたって取り囲んでいる。この管状の防熱スリーブは噴射
側の端部で折り曲げられており、これによりスリーブの二重層が達成されている
。スリーブのこの二重層は、ノズルボディと取付け穴との間に形成された環状の
ギャップをシールするために半径方向で取付け穴の壁に対してプレロードもしく
は予荷重をかけられている。このようなプレロードもしくは予荷重を生ぜしめる
ために、燃料噴射弁のノズルボディは円錐状の区分を有しており、この円錐状の
区分はスリーブ内に押し込まれて、折り曲げられたスリーブの範囲でこのスリー
ブ内にクランプされる。燃料噴射弁はさらに傾斜段部に接触しており、これによ
り取付け穴内での燃料噴射弁の位置が固定される。

【０００６】 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７４３１０３号明細書に基づき公知の燃
料噴射弁の欠点は、防熱スリーブがスリーブの二重層の範囲において、ノズルボ
ディと取付け穴との間でプレロードをかけられていることである。この場合、上
で既に取り上げた問題、つまり燃料噴射弁の取付けまたは取外しの問題が生じる
。別の欠点としては、取付け穴内での燃料噴射弁の位置が固定的に規定されてい
ることが挙げられる。取付け穴内に導入された燃料噴射弁の軸線は、生産技術的
な変動に基づき、一般に燃料高圧管路の接続管片の軸線と正確には一致していな
い。したがって、燃料噴射弁を燃料高圧管路に接続するためには、付加的な中間
部材が必要となる。

【０００７】 特開平８−３１２５０３号公報に基づき、請求項１９の上位概念部に記載の形
式の押えが公知である。この押えは、内燃機関の燃焼室内に生ぜしめられる比較
的高い燃焼圧に抗して燃料噴射弁を押さえている、つまり下方へ押圧している。
押えはこの場合、周方向で互いに向かい合って位置する２つの側で、燃料噴射弁
に設けられたつばに作用しており、この場合、このつばの下面はシリンダヘッド
の上面に接触しているので、燃料噴射弁はしっかりと保持されている。

【０００８】 特開平８−３１２５０３号公報に基づき公知の押えには、この押えが軸方向で
しか燃料噴射弁に作用しないという欠点がある。したがって、燃料噴射弁が機械
的に負荷された場合に、燃料噴射弁が回動されたり、傾動されたり、あるいは半
径方向にずらされたりする恐れがある。これにより、燃料噴射弁の接続個所に緩
みが生じ、燃料高圧管路がずらされてしまう恐れがある。さらに、シール装置に
対して望ましくない負荷が生じる恐れもある。燃料噴射弁にも取付け穴の壁にも
接触している、シールリングとして形成されたシール装置では、燃料噴射弁が回
動すると、シールリング内に全周にわたって剪断応力が形成され、これによりシ
ールリングのシール特性が悪化されてしまう。

【０００９】 さらに、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７３５６６５号明細書に基づき
、特開平８−３１２５０３号公報に基づき公知の押えに類似した、緊締つめ（Ｓ
ｐａｎｎｐｒａｔｚｅ）として形成された押え装置が公知である。ドイツ連邦共
和国特許出願公開第１９７３５６６５号明細書に基づき公知の押え装置では、シ
リンダヘッドが切欠きを有しており、この切欠き内には燃料噴射弁に設けられた
つばが配置されている。これにより、押え装置が作用する燃料噴射弁のつばは、
シリンダヘッド内に埋没されている。この公知の押えでも、同じく既に取り上げ
た欠点が生じる。

【００１０】 発明の利点 請求項１の特徴部に記載の特徴を有する本発明によるシール装置は、従来のも
のに比べて次のような利点を有している。すなわち、燃料噴射弁をシリンダヘッ
ド内に問題なく取り付けかつ取り外すことができる。なぜならば、シール装置が
半径方向でシリンダヘッドの取付け穴の壁に対してプレロードをかけられていな
いので、シール装置が燃料噴射弁の取付け・取外しを妨げることがないからであ
る。特にこれによって、燃料噴射弁の取付け・取外しのための特別な工具はもは
や必要とされなくなる。

【００１１】 別の利点としては、シールエレメントにかけられるプレロードを予め決定する
ことができるので、生産精度に課せられる要求が低減することが挙げられる。さ
らに、本発明によるシール装置を備えた燃料噴射弁は、取付け穴の直径とは無関
係にユニバーサルに使用され得る。

【００１２】 さらに、シール装置のシール特性が取付け穴内での燃料噴射弁の位置とは無関
係となる、つまり取付け穴内での燃料噴射弁の位置の影響を受けなくなるので、
たとえば軸線ずれを問題なく補償することができることも有利である。

【００１３】 請求項１９の特徴部に記載の特徴を有する本発明による押えには、上で説明し
た公知先行技術に比べて、燃料噴射弁の位置および特に燃料噴射弁の回転位置が
固定されているという利点がある。さらに、この押えは全周にわたって少なくと
もほぼ均一に分配された形で燃料噴射弁に作用するので、燃料噴射弁の傾動が阻
止される。

【００１４】 請求項２〜請求項１８に記載の手段により、請求項１に記載のシール装置の有
利な改良が可能となる。

【００１５】 前記凹部の軸方向高さが、シール装置のベースボディの軸方向高さの半分に少
なくともほぼ等しいことが有利である。これにより、シール装置の良好なシール
作用も大きな安定性も得られる。さらに、シールエレメントの半径方向のプレロ
ードは大きな面積にわたってノズルボディに作用することができる。

【００１６】 前記凹部の半径方向幅が、前記凹部の範囲における前記ベースボディの横断面
の半径方向幅の半分に少なくともほぼ等しいことが有利である。これにより、シ
ールエレメントにより与えられているシール装置の大きな弾性率を達成すると同
時に、主としてベースボディにより与えられているシール装置の高い安定性をも
達成することができる。

【００１７】 前記ベースボディが金属ブロックとして形成されていることが有利である。こ
れにより、シール装置は耐熱的でかつ形状安定的に形成されている。さらに、こ
れによってシール装置の大きな機械的な負荷耐性が与えられている。

【００１８】 また択一的には、前記ベースボディがばね金属薄板として形成されていること
も有利である。これにより、シール装置を単純にかつ廉価に製作することができ
る。さらに、シール装置の適当な設計において、ばね薄板として形成されたベー
スボディにプレロードをかけることもできる。

【００１９】 前記ベースボディがスリーブを有しており、該スリーブの両端部にそれぞれ１
つのつばが形成されていると有利である。これにより、ベースボディはこれらの
つばを介して燃料噴射弁と、取付け穴に設けられた段部とに有利に支持されるよ
うになる。

【００２０】 シールエレメントが、前記ベースボディの第２の当付け面に部分的に接触して
いると有利である。これにより、シール装置のシールエレメントは、軸方向のシ
ールの機能と、半径方向のシールの機能とを同時に引き受けることができる。

【００２１】 シールエレメントが、耐熱性のプラスチック、有利にはフッ素エラストマー、
特にフッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体を主体とするフッ素エラス
トマーから成っていることが有利である。この場合、シールエレメントが加硫に
より前記ベースボディに結合されていることが特に有利である。シール装置はこ
の場合、たとえば次のようにして製造され得る。まず、ベースボディにプラスチ
ック出発材料が、たとえば粉末または顆粒の形で被着され、次いでプラスチック
出発材料が加硫される。これにより、ベースボディに付着した耐熱性のプラスチ
ックが形成される。この場合、ベースボディの表面が適宜に前処理されている、
たとえば粗面化されていると有利である。

【００２２】 シールエレメントがポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から成っていて
も有利である。これにより、簡単に製造することができ、しかもその極めて高い
耐化学薬品性に基づき燃焼ガスに対して耐性を有している耐熱性のシールエレメ
ントが提供されている。

【００２３】 シールエレメントが、燃料噴射弁の組み付けられた状態で前記ベースボディに
よって軸方向でプレロードをかけられていることが有利である。これにより、シ
ールエレメントを用いたシールを、特に半径方向において一層改善することがで
きる。

【００２４】 前記ベースボディが、シールプレートを介して前記取付け穴の段部に接触して
いると有利である。この場合、前記シールプレートが、軟質金属、特に銅から成
っていると特に有利である。さらに、シールエレメントはこのシールプレートに
よって、高温の燃焼ガスとの直接的な接触や燃焼ガスの温度に対して防護される
。

【００２５】 請求項２０〜請求項２３に記載の手段により、請求項１９に記載の押えの有利
な改良が可能となる。

【００２６】 ハウジング部分が、燃料噴射弁の、前記固定部材が位置する側とは反対の側に
配置されていると有利である。これにより、固定用部分リングは燃料噴射弁を２
つの側から取り囲むことができるので有利である。この場合、固定部材から燃料
噴射弁への良好な力伝達が与えられている。

【００２７】 前記固定用部分リングが、環状の内側つばを有しており、該内側つばが、燃料
噴射弁に設けられた環状の段部と協働して、燃料噴射弁の傾動を阻止していると
有利である。これにより、押えの力は全周にわたって少なくともほぼ均一に燃料
噴射弁へ伝達される。

【００２８】 前記固定用部分リングの内面に、燃料噴射弁が少なくともほぼ面状に接触して
おり、これにより半径方向における燃料噴射弁の移動が阻止されていると有利で
ある。燃料噴射弁が固定用部分リングの内面に面接触することに基づき、さらに
燃料噴射弁の傾動もしくはひっかかりも阻止される。

【００２９】 シールエレメントが弁先端部の近くに位置するようにベースボディが形成され
ていると有利である。これにより死容積（デッドボリューム）の減小もしくはＨ
Ｃポケットの減小を達成することができる。

【００３０】 さらに、ベースボディが熱導出体として働き、これにより燃料噴射弁の特にノ
ズルボディの範囲から熱が導出されると有利である。

【００３１】 さらに、ベースボディがシリンダヘッドに対して接触するように組み付けられ
ており、これにより弁ボディの冷却が一層改善されると有利である。

【００３２】 押えが、少なくとも部分的に前記取付け穴内に配置されており、押えの内面が
、ほぼ前記取付け穴の内部の範囲で燃料噴射弁に接触していると有利である。こ
れにより、押えを少なくとも部分的にシリンダヘッドの取付け穴内に埋没させる
ことができるので、燃料噴射弁を一層コンパクトに形成することができる。さら
に、これによって組付けが一層簡単となり、押えが一層良好に防護される。

【００３３】 以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

【００３４】 実施例の説明 図１には燃料噴射弁１が図示されている。この燃料噴射弁１は第１実施例によ
るシール装置２を用いて、シリンダヘッド４に設けられた取付け穴３内に挿入さ
れている。燃料噴射弁１はノズルボディ５を有しており、このノズルボディ５は
燃料噴射弁１の中央部分６に結合されている。ノズルボディ５は内燃機関の燃焼
室７内へ燃料を噴射するための燃料ノズルを有しており、この場合、燃料はシリ
ンダヘッド４に設けられた噴射開口８を介して燃焼室７内へ流入する。シール装
置２はノズルボディ５を全周にわたって取り囲んでおり、この場合、シール装置
２の外径は中央部分６の外径に少なくともほぼ一致しており、シール装置２の内
径はノズルボディ５の外径に少なくともほぼ一致している。さらに、取付け穴３
は大小異なる直径の２つの区分、すなわち小径の第１の区分９と、大径の第２の
区分１０とを有している。第１の区分９と第２の区分１０とは、取付け穴３に設
けられた段部１１によって互いに接続されている。燃料噴射弁１の中央部分６の
外径と、シール装置２の外径とは、この実施例では取付け穴３の第２の区分１０
の直径に少なくともほぼ一致している。燃料噴射弁１の軸線はこの実施例では取
付け穴３の軸線１２と一致している。燃料噴射弁１の、半径方向における移動を
可能にするために、燃料噴射弁１と取付け穴３との間には、段付けされた環状の
ギャップ１３が形成されている。このギャップ１３は、燃料噴射弁１の中央部分
６もしくはシール装置２と、取付け穴３の第２の区分１０との間に形成された環
状のギャップ１４を包含している。半径方向における燃料噴射弁１の移動により
、燃料噴射弁１の軸線と取付け穴３の軸線１２との間の軸線ずれを達成し、これ
により高圧燃料管路（図示しない）の接続管片の軸線と、取付け穴３の軸線１２
との間の軸線ずれを補償することができる。

【００３５】 シール装置２は、切欠き１６を有するベースボディ１５と、このベースボディ
１５に設けられた凹部１８内に嵌め込まれたシールエレメント１７とを有してい
る。ベースボディ１５に設けられた切欠き１６はこの実施例では、ベースボディ
１５を貫いた中心の軸方向孔として形成されており、この場合、ノズルボディ５
はこの切欠き１６を貫通して延びている。凹部１８は切欠き１６に接続されてい
るので、全体的には段付孔１９が形成されている。

【００３６】 シール装置２はシールプレート２０を介して、取付け穴３の段部１１に支持さ
れている。さらに、シール装置２は中央部分６にも支持されている。

【００３７】 燃料噴射弁１は押え装置２１によって取付け穴３内に保持される。この押え装
置２１は押え２２と、ねじ２３として形成された固定部材とを有している。ねじ
２３は押え２２に設けられたレバーアーム２４を貫通していて、シリンダヘッド
４に設けられたねじ山付孔２５内にねじ込まれている。この実施例では、ねじ２
３がねじ山付孔２５内に完全にねじ込まれているので、レバーアーム２４はシリ
ンダヘッド４の上面２６に平らに接触している。

【００３８】 押え２２は、レバーアーム２４に結合された固定用部分リング２７を有してい
る。この固定用部分リング２７は燃料噴射弁１を部分的に取り囲んでいる。押え
２２の固定用部分リング２７は、切欠き２８（図４）を有している。この切欠き
２８内には、燃料噴射弁１のハウジング部分２９が嵌め込まれており、これによ
り燃料噴射弁１の回動が防止されている。なぜならば、ハウジング部分２９が面
３１，３２（図４）に接触することにより、この実施例では取付け穴３の軸線１
２と一致している燃料噴射弁１の軸線を中心とした燃料噴射弁１の回動がロック
されるからである。この場合、それと同時に燃料噴射弁１の所定の回転位置が規
定されている。ハウジング部分２９は電気的な接続コネクタ３３を有している。

【００３９】 燃料噴射弁１は段部３７を有している。この段部３７には、押え２２の固定用
部分リング２７に設けられた環状の内側つば３８が作用している。ねじ２３の締
付け力により形成されたプレロード力もしくは予荷重力は、この環状の内側つば
３８を介して燃料噴射弁１の段部３７へ周方向に均一に伝達されるので、燃料噴
射弁１の均一な負荷が達成され、これにより燃料噴射弁１の傾動、ひいてはひっ
かかりが阻止される。このときに良好なてこ比を達成するために、切欠き２８（
図４）は、固定用部分リング２７の、押え２２のレバーアーム２４とは反対の側
に配置されている。したがって、燃料噴射弁１はシリンダヘッド４の取付け穴３
内で、燃料噴射弁１の軸線に関して、ハウジング部分２９の角度位置がねじ２３
もしくはレバーアーム２４の角度位置に対して１８０゜だけずらされているよう
な回転角度位置を有している。

【００４０】 燃料噴射弁１は燃料流入管片３９を有している。この燃料流入管片３９を介し
て、燃料は燃料高圧管路から燃料噴射弁１内のノズルボディ５にまで案内される
。燃料流入管片３９はハウジング部分４０に結合されており、このハウジング部
分４０に段部３７が形成されている。ハウジング部分４０は外面４１を有してい
る。燃料噴射弁１のハウジング部分４０の外面４１には、押え２２の固定用部分
リング２７の内面４２が接触している。この内面４２は外面４１に少なくともほ
ぼ面状に接触しているので、半径方向における燃料噴射弁１の移動は阻止されて
おり、燃料噴射弁１の軸線位置は固定される。固定用部分リング２７はこの場合
、少なくとも部分的に、取付け穴３の一部である切欠き４３内に配置されている
ので、固定用部分リング２７はシリンダヘッド４内に部分的に埋没されている。

【００４１】 図２には、図１にＩＩで示した破線により取り囲まれた部分の拡大図が図示さ
れている。既に説明した構成部分と同一の構成部分には同じ符号が付与されてお
り、これらの構成部分に関しては再度の説明を省略する。

【００４２】 燃料噴射弁１は、中央部分６をノズルボディ５に結合する段部５０を有してい
る。シール装置２のベースボディ１５は端面側の第１の当付け面５１で、燃料噴
射弁１の中央部分６に接触しており、この場合、ベースボディ１５は切欠き５２
を有しており、この切欠き５２は段部５０を収容している。ベースボディ１５は
切欠き１６を有している。この切欠き１６は軸方向孔として形成されており、こ
の軸方向孔を貫いてノズルボディ５が延びている。さらにベースボディ１５は凹
部１８を有している。この凹部１８は切欠き１６に接続されており、これにより
ベースボディ１５の段付孔１９が形成されている。軸方向における凹部１８の高
さは、この実施例では軸方向におけるベースボディ１５の高さのほぼ半分に等し
い。半径方向における凹部１８の幅は、この実施例では半径方向におけるベース
ボディ１５の横断面の幅のほぼ半分に等しい。したがって、凹部１８は方形の横
断面を有している。

【００４３】 ベースボディ１５の凹部１８内には、シールエレメント１７が導入されている
。この場合、シールエレメント１７はベースボディ１５に設けられた軸方向面５
３に接触しており、そしてシールエレメント１７と、ベースボディ１５に設けら
れた半径方向面５９との間には、環状のギャップ５４が形成されている。シール
エレメント１７の内径は弛緩された状態もしくは負荷軽減された状態では、ノズ
ルボディ５の外径よりも小さく形成されているので、シールエレメント１７はプ
レロードもしくは予荷重で負荷されている。シールエレメント１７のプレロード
もしくは予荷重はこの場合、シール面５５でノズルボディ５に作用しており、こ
れによりベースボディ１５とノズルボディ５との間に形成されたギャップ５６が
シールされている。環状のギャップ５４により、ベースボディ１５の凹部１８内
にシールエレメント１７を特に簡単に導入することができる。なぜならば、導入
時にベースボディ１５とシールエレメント１７との間の摩擦が生じないからであ
る。

【００４４】 ベースボディ１５はシールプレート２０を介して、シリンダヘッド４に設けら
れた取付け穴３の段部１１に支持されている。燃料噴射弁１が組み付けられた状
態では、ベースボディ１５が押え装置２１（図１）によって、軸方向のプレロー
ド力もしくは予荷重力で負荷されるので、環状のギャップ１４はシールプレート
２０によってシールされている。このシールプレート２０は有利には軟質金属、
特に銅から製作されているので、シールエレメント１７が燃焼ガスと直接に接触
することは防止されている。この場合、シールエレメント１７は、シールエレメ
ント１７に対する燃焼ガスの化学作用からも熱作用からも防護されている。この
実施例では、シールプレート２０がノズルボディ５にも、取付け穴３の周壁７３
にも接触している。これにより、シールプレート２０の範囲におけるノズルボデ
ィ５の位置が規定されている。シールプレート２０の外径および／または内径は
、ノズルボディ５とシールプレート２０との間もしくはシールプレート２０と取
付け穴３の周壁７３との間に間隙が形成されるように設定することもできる。こ
れにより、半径方向における燃料噴射弁１の移動が可能となる。

【００４５】 シールエレメント１７は有利にはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）か
ら成っていてよい。ポリテトラフルオロエチレンは、耐熱性および極めて高い耐
化学薬品性を有しているという利点を持っている。したがって、シールエレメン
ト１７がポリテトラフルオロエチレンまたはこれる類する材料から成っている場
合には、シールプレート２０を不要にすることもできる。さらに、ポリテトラフ
ルオロエチレンでは、加熱時に可逆的な体積増大が生じるので、シールエレメン
ト１７を少しだけ遊びを持って燃料噴射弁１のノズルボディ５に被せ嵌めること
ができる。この場合、作動時ではシールエレメント１７が加熱され、体積増大に
基づきシール面５５におけるシールが行われる。このとき、ベースボディ１５と
シールエレメント１７との間のギャップ５４により、補償室が提供されており、
これにより体積増大時にノズルボディ５に損傷を与えてしまうことが阻止される
。

【００４６】 シールエレメント１７は、相応する耐熱性および耐化学薬品性を有する別の材
料から製造されていてもよい。

【００４７】 ベースボディ１５の第１の当付け面５１は燃料噴射弁１の段部５０の端面５８
に接触しており、第１の当付け面５１とは反対の側に位置する第２の当付け面５
７はシールプレート２０を介して取付け穴３の段部１１に接触しているので、燃
料噴射弁１の端面５８と段部１１との間の間隔は、ベースボディ１５の高さとシ
ールプレート２０の厚さとによって決定されている。したがって、燃料噴射弁１
のプレロード力は、ベースボディ１５の高さおよび／またはシールプレート２０
の厚さによっても決定することができる。第１の当付け面５１は第２の当付け面
５７に対して平行に延びているので、シールプレート２０に対する燃料噴射弁１
のプレロード力の特に好都合な力伝達が得られる。ベースボディ１５は金属ブロ
ックとして形成されていると有利である。これにより、著しい変形なしにプレロ
ード力がシールプレート２０へ伝達される。

【００４８】 図３には、図１のＩＩで示した部分に相当する部分の、本発明によるシール装
置２の第２実施例による別の構成が図示されている。既に説明した構成部分と同
一の構成部分には同じ符号が付与されており、これらの構成部分に関しては再度
の説明を省略する。

【００４９】 この第２実施例では、ベースボディ１５がスリーブ６５を有している。このス
リーブ６５の両端部６６，６７は折り曲げられているので、一方の端部６６には
、半径方向外側へ向かって位置するつば６８が形成されており、他方の端部６７
には、半径方向外側へ向かって位置するつば６９が形成されている。ベースボデ
ィ１５の一方の端部６６に設けられたつば６８は、第１の当付け面５１を有して
おり、この第１の当付け面５１は段部５０に接触している。この場合、当付けは
、燃料噴射弁１の段部５０の端面５８に対して行われる。ベースボディ１５に設
けられた他方のつば６９は、第２の当付け面５７を有している。この第２の当付
け面５７はシールエレメント１７に結合されている。このシールエレメント１７
はさらに内側の当付け面７０に結合されており、この内側の当付け面７０はノズ
ルボディ５の外周面７１に対して向かい合って位置するようにベースボディ１５
に形成されている。したがって、シールエレメント１７はノズルボディ５と共に
シール面５５を形成していると同時に、段部１１と共にシール面７２をも形成し
ている。したがって、図１および図２に示した第１実施例で使用されたシールプ
レート２０を不要にすることができる。

【００５０】 シールエレメント１７とベースボディ１５との結合は、ベースボディ１５にシ
ールエレメント１７を加硫固定することにより得られる。このためには、シール
装置２の製造時に、ベースボディ１５にフッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン
共重合体が被着され、引き続き加硫され、これにより相応するフッ素エラストマ
ーが形成される。加硫によりシールエレメント１７が製造された後に、相応する
フッ素エラストマーが金属製のベースボディ１５に付着している。したがって、
シール装置２は１つの部分から一体に形成されており、これによりノズルボディ
５への装着および燃料噴射弁１の組付けが容易となる。

【００５１】 前記両実施例では、シール装置２のシールが第１に半径方向でノズルボディ５
に対して行われ、第２に軸方向で取付け穴３の段部１１に対して行われる。取付
け穴３の周壁７３に対する半径方向のシールは行われないので、取付け穴３内へ
のシール装置２の導入時に、シール装置２と周壁７３との接触に基づき生じる恐
れのある摩擦力も作用しなくなる。これにより、燃料噴射弁１の取付けおよび取
外しが著しく簡単となる。さらに、シール装置２は取付け穴３を信頼性良くシー
ルしているので、段付けされた環状のギャップ１３が形成されていてよい。この
環状のギャップ１３は燃料噴射弁１の半径方向の移動を可能にし、これにより取
付け穴３の軸線１２と、燃料高圧管路の接続管片の軸線とのずれを補償すること
ができる。

【００５２】 このためには、ベースボディ１５がばね金属薄板として形成されていると有利
である。これにより、ベースボディ１５は軸方向の負荷を受けると弾性的に変形
するようになる。

【００５３】 図４には、図１に示した押え２２の平面図が示されている。押え２２はレバー
アーム２４と固定用部分リング２７とを有しており、レバーアーム２４と固定用
部分リング２７とは互いに結合されている。固定用部分リング２７は切欠き２８
により中断されており、これにより第１の部分円区分７４と第２の部分円区分７
５とが形成されている。第１の部分円区分７４は面３１を有しており、この面３
１には、第２の部分円区分７５に形成された面３２が向かい合って位置している
。固定用部分リング２７は部分円に沿って延びる内側つば３８を有しており、こ
の内側つば３８はやはり切欠き２８により中断されている。両面３１，３２は互
いに平行に配置されており、押え２２の対称軸線７６は各面３１，３２に対して
平行である。

【００５４】 固定用部分リング２７は取付け穴３内に燃料噴射弁１を固定するために働く。
この場合、面３１，３２は燃料噴射弁１に設けられたハウジング部分２９に接触
し、これにより燃料噴射弁１の回動を阻止する。環状の内側つば３８は燃料噴射
弁１に設けられた段部３７と協働し、これにより燃料噴射弁１への押え２２の保
持力の均一な伝達が達成される。

【００５５】 押え２２のレバーアーム２４は孔７７を有している。これにより、シリンダヘ
ッド４に設けられたねじ山付孔２５内にねじ２３（図１）を用いて押え２２を固
定することが可能となる。

【００５６】 図５には、図４に示した押え２２を、図４にＶで示した方向で見た正面図が示
されている。既に説明した構成部分は、この場合にも同じ符号を備えている。

【００５７】 固定用部分リング２７は内面４２を有している。この内面４２は組み付けられ
た状態では燃料噴射弁１のハウジングに接触しており、これにより燃料噴射弁１
の軸線位置がさらに固定される。

【００５８】 したがって、押え２２により、取付け穴３の軸線１２に対する燃料噴射弁１の
軸線の移動および傾動を可能にするような、段付けされた環状のギャップ１３（
図１）が形成されている場合でも、燃料噴射弁１の軸線位置を固定することがで
きる。このことは特に、燃料噴射弁１が本発明によるシール装置２によって取付
け穴３内で半径方向ではそれほど強固に位置固定されていないことを考えると有
利である。したがって、本発明によるシール装置２が本発明による押え２２と一
緒に、取付け穴３内に燃料噴射弁１を固定するために使用されることが特に有利
になる。しかし、本発明によるシール装置２および本発明による押え２２は、互
いに別個に独立した形でも使用され得る。さらに、本発明によるシール装置２お
よび本発明による押え２２は、別の使用事例のためにも適している。さらに、シ
ールプレート２０（図１）の代わりに、別構造のシール体を使用することもでき
る。

【００５９】 図６には、図２にＶＩで示した部分に相当する部分の、本発明によるシール装
置２の第３実施例による別の構成が示されている。この実施例および後続の実施
例においては、既に説明した構成部分と同一の構成部分には同じ符号が付与され
ており、これらの構成部分に関しては再度の説明を省略する。

【００６０】 この第３実施例では、ノズルボディ５を環状に取り囲むように配置されたシー
ルエレメント１７が、ベースボディ１５に設けられたノーズ状の突出部８０によ
ってベースボディ１５に摩擦接続的に結合されている。このためには、シールエ
レメント１７が切欠き８１を有しており、この切欠き８１内にベースボディ１５
の突出部８０が係合している。第３実施例によるシール装置２は、シールエレメ
ント１７の組付け時にシール装置２のシールエレメント１７の位置が固定される
という利点を有している。さらに、たとえば加熱によりノズルボディ５またはシ
ールプレート２０もしくはシールプレート２０が設けられていない場合には段部
１１と少なくとも部分的に結合を成立させていたシールエレメント１７が、たと
えば保守作業に基づき必要とされるシール装置２の取外し時にベースボディ１５
から分離されてしまうことも阻止される。

【００６１】 図７には、図２にＶＩで示した部分に相当する部分の、本発明によるシール装
置２の第４実施例によるさらに別の構成が示されている。

【００６２】 この第４実施例においては、ベースボディ１５に設けられた凹部１８が次のよ
うに形成されている。すなわち、凹部１８は、第１の当付け面５１と第２の当付
け面５７（図３）との間に位置する所定の個所を起点として、切欠き１６により
与えられている直径から出発して、有利にはベースボディ１５の外径よりも小さ
な直径にまで単調に、つまり均一に拡幅しており、これにより、凹部１８は三角
形の横断面を有している。この凹部１８内には、環状のシールエレメント１７が
導入されており、このシールエレメント１７は凹部１８に対応して三角形の横断
面を有している。第４実施例によるシール装置２を用いると、軸線１２に対して
傾けられた半径方向面５９に基づき、シール装置２を軸方向のプレロードで負荷
することによって、ギャップ５６をシールするためにシールエレメント１７をノ
ズルボディ５に圧着させるシール力を高めることができる。軸線１２に対する半
径方向面５９の傾斜を規定する凹部１８の開き角度により、ギャップ５６とギャ
ップ１４とをシールするシール力の大きさを調節することができる。場合によっ
ては凹部１８は、少なくとも部分的に種々異なる開き角度を有する、傾けられた
複数の区分から成っていてもよい。

【００６３】 図８には、図２にＶＩで示した部分に相当する部分の、本発明によるシール装
置２の第５実施例によるさらに別の構成が示されている。

【００６４】 第５実施例によるベースボディ１５の凹部１８は、第１の部分８２と第２の部
分８３とを有している。第２の部分８３は第４実施例（図７参照）における凹部
１８に類似して形成されているが、この場合には、凹部１８の第２の部分８３は
、ノズルボディ５の直径よりも大きな直径から出発して増大している。凹部１８
の第１の部分８２は、凹部１８の第２の部分８３の直径が増大する出発点となる
直径よりも大きな直径を有する、ベースボディ１５の軸方向面５３を起点として
連続的に減径されて、凹部１８の第２の部分８３が増大する出発点となる直径に
まで狭まっている。シールエレメント１７は、この凹部１８内に嵌入するように
成形されており、この場合、ベースボディ１５に形成された突出部８０に基づき
、第３実施例（図６参照）における結合形式に類似した、シール装置２のベース
ボディ１５との摩擦接続的な結合が生ぜしめられる。

【００６５】 前記実施例で説明したシール装置２の構成は、単純な構造によりすぐれている
模範的な構成とみなすことができる。これらの実施例の組み合わせおよび変化形
により、種々の境界条件に適合されたシール装置を構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 燃料噴射弁が本発明によるシール装置と、本発明による押えとによって、シリ
ンダヘッドの取付け穴内に固定されている状態を示す、本発明の第１実施例の軸
方向断面図である。

【図２】 図１のＩＩで示した部分の拡大断面図である。

【図３】 図１にＩＩで示した部分の第２実施例による構成を示す拡大断面図である。

【図４】 本発明による押えの平面図である。

【図５】 図４に示した押えをＶで示した方向で見た側面図である。

【図６】 図２にＶＩで示した部分の第３実施例による構成を示す拡大断面図である。

【図７】 図２にＶＩで示した部分の第４実施例による構成を示す拡大断面図である。

【図８】 図２にＶＩで示した部分の第５実施例による構成を示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 燃料噴射弁、 ２ シール装置、 ３ 取付け穴、 ４ シリンダヘッド
、 ５ ノズルボディ、 ６ 中央部分、 ７ 燃焼室、 ８ 噴射開口、 ９
第１の区分、 １０ 第２の区分、 １１ 段部、 １２ 軸線、 １３，１
４ ギャップ、 １５ ベースボディ、 １６ 切欠き、 １７ シールエレメ
ント、 １８ 凹部、 １９ 段付孔、 ２０ シールプレート、 ２１ 押え
装置、 ２２ 押え、 ２３ ねじ、 ２４ レバーアーム、 ２５ ねじ山付
孔、 ２６ 上面、 ２７ 固定用部分リング、 ２８ 切欠き、 ２９ ハウ
ジング部分、 ３１，３２ 面、 ３３ 接続コネクタ、 ３７ 段部、 ３８
内側つば、 ３９ 燃料流入管片、 ４０ ハウジング部分、 ４１ 外面、
４２ 内面、 ４３ 切欠き、 ５０ 段部、 ５１ 第１の当付け面、 ５
２ 切欠き、 ５３ 軸方向面、 ５４ ギャップ、 ５５ シール面、 ５６
ギャップ、 ５７ 第２の当付け面、 ５８ 端面、 ５９ 半径方向面、
６５ スリーブ、 ６６，６７ 端部、 ６８，６９ つば、 ７０ 当付け面
、 ７１ 外周面、 ７２ シール面、 ７３ 周壁、 ７４ 第１の部分円区
分、 ７５ 第２の部分円区分、 ７６ 対称軸線、 ７７ 孔、 ８０ 突出
部、 ８１ 切欠き、 ８２ 第１の部分、 ８３ 第２の部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G024 AA04 BA29 FA01 FA08 GA26 HA01 HA15 3G066 AB02 AD12 BA00 BA41 CC03 CC39 CD04 CD14 CD17 CE34

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の燃焼室（７）内に燃料を直接噴射するための、内
   燃機関のシリンダヘッド（４）に設けられた取付け穴（３）内に挿入可能な燃料
   噴射弁（１）に用いられるシール装置（２）であって、燃料噴射弁（１）に設け
   られたノズルボディ（５）を全周にわたって取り囲むシールエレメント（１７）
   が設けられている形式のものにおいて、当該シール装置（２）がベースボディ（
   １５）を有していて、該ベースボディ（１５）が軸方向の切欠き（１６）を有し
   ており、該切欠き（１６）を貫いてノズルボディ（５）が延びており、前記ベー
   スボディ（１５）が、前記切欠き（１６）に接続された環状の凹部（１８）を有
   しており、該凹部（１８）内に前記シールエレメント（１７）が導入されており
   、前記ベースボディ（１５）に設けられた第１の当付け面（５１）が、燃料噴射
   弁（１）に設けられた端面（５８）に少なくとも間接的に接触しており、前記ベ
   ースボディ（１５）に設けられた、前記第１の当付け面（５１）とは反対の側に
   位置する第２の当付け面（５７）が、取付け穴（３）に設けられた段部（１１）
   に少なくとも間接的に接触していることを特徴とする、燃料噴射弁に用いられる
   シール装置。
2. 【請求項２】 前記凹部（１８）の軸方向高さが、前記ベースボディ（１５
   ）の軸方向高さの半分に少なくともほぼ等しい、請求項１記載のシール装置。
3. 【請求項３】 前記凹部（１８）の半径方向幅が、前記凹部（１８）の範囲
   における前記ベースボディ（１５）の横断面の半径方向幅の半分に少なくともほ
   ぼ等しい、請求項１または２記載のシール装置。
4. 【請求項４】 前記環状の凹部（１８）が、ほぼ方形の横断面を有している
   、請求項１から３までのいずれか１項記載のシール装置。
5. 【請求項５】 前記環状の凹部（１８）が、第２の当付け面（５７）に向か
   って徐々に拡幅している、請求項１から３までのいずれか１項記載のシール装置
   。
6. 【請求項６】 前記環状の凹部（１８）の横断面が、ほぼ三角形の横断面を
   有している、請求項５記載のシール装置。
7. 【請求項７】 前記ベースボディ（１５）が金属ブロックとして形成されて
   いる、請求項１から６までのいずれか１項記載のシール装置。
8. 【請求項８】 前記ベースボディ（１５）がばね薄板として形成されている
   、請求項１から６までのいずれか１項記載のシール装置。
9. 【請求項９】 前記ベースボディ（１５）がスリーブ（６５）を有しており
   、該スリーブ（６５）の両端部（６６，６７）にそれぞれ１つのつば（６８，６
   ９）が形成されている、請求項８記載のシール装置。
10. 【請求項１０】 前記シールエレメント（１７）がシールリングである、請
    求項１から９までのいずれか１項記載のシール装置。
11. 【請求項１１】 前記シールエレメント（１７）が、前記ベースボディ（１
    ５）の第２の当付け面（５７）に部分的に接触している、請求項１から１０まで
    のいずれか１項記載のシール装置。
12. 【請求項１２】 前記シールエレメント（１７）が、耐熱性のプラスチック
    、有利にはフッ素エラストマー、特にフッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共
    重合体を主体とするフッ素エラストマーから成っている、請求項１から１１まで
    のいずれか１項記載のシール装置。
13. 【請求項１３】 前記シールエレメント（１７）が、加硫により前記ベース
    ボディ（１５）に結合されている、請求項１２記載のシール装置。
14. 【請求項１４】 前記シールエレメント（１７）がポリテトラフルオロエチ
    レン（ＰＴＦＥ）から成っている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の
    シール装置。
15. 【請求項１５】 前記シールエレメント（１７）が半径方向でプレロードを
    かけられている、請求項１から１４までのいずれか１項記載のシール装置。
16. 【請求項１６】 前記シールエレメント（１７）が、燃料噴射弁（１）の組
    み付けられた状態で前記ベースボディ（１５）によって軸方向でプレロードをか
    けられている、請求項１から１５までのいずれか１項記載のシール装置。
17. 【請求項１７】 前記ベースボディ（１５）が、シールプレート（２０）を
    介して取付け穴（３）の段部（１１）に接触している、請求項１から１６までの
    いずれか１項記載のシール装置。
18. 【請求項１８】 前記シールプレート（２０）が、軟質金属、特に銅から成
    っている、請求項１７記載のシール装置。
19. 【請求項１９】 内燃機関の燃焼室（７）内に燃料を直接噴射するための、
    内燃機関のシリンダヘッド（４）に設けられた取付け穴（３）内に挿入可能な燃
    料噴射弁（１）に用いられる押え（２２）であって、レバーアーム（２４）が設
    けられており、該レバーアーム（２４）が、固定部材、特にねじ（２３）によっ
    て内燃機関のシリンダヘッド（４）に結合可能である形式のものにおいて、当該
    押え（２２）が、前記レバーアーム（２４）に結合された固定用部分リング（２
    ７）を有しており、該固定用部分リング（２７）が燃料噴射弁（１）を部分的に
    取り囲んでおり、前記固定用部分リング（２７）が切欠き（２８）を有しており
    、該切欠き（２８）内に、燃料噴射弁（１）の回動を阻止するために、燃料噴射
    弁（１）のハウジング部分（２９）が嵌め込まれていることを特徴とする、燃料
    噴射弁に用いられる押え。
20. 【請求項２０】 前記ハウジング部分（２９）が、燃料噴射弁（１）の、前
    記固定部材（２３）とは反対の側に配置されている、請求項１９記載の押え。
21. 【請求項２１】 前記固定用部分リング（２７）が内側つば（３８）を有し
    ており、該内側つば（３８）が、燃料噴射弁（１）に設けられた段部（３７）と
    協働して、燃料噴射弁（１）の傾動を阻止している、請求項１９または２０記載
    の押え。
22. 【請求項２２】 前記固定用部分リング（２７）の内面（４２）に、燃料噴
    射弁（１）が少なくともほぼ面状に接触しており、これにより半径方向における
    燃料噴射弁（１）の移動が阻止されている、請求項１９から２１までのいずれか
    １項記載の押え。
23. 【請求項２３】 当該押え（２２）が、少なくとも部分的に前記取付け穴（
    ３）内に配置されており、当該押え（２２）の内面（４２）が、ほぼ前記取付け
    穴（３）の内部の範囲で燃料噴射弁（１）に接触している、請求項２２記載の押
    え。