JP2004518873A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

特に混合気圧縮外部点火式内燃機関の燃焼室内に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁（１）であって、ノズルボディ（２）から形成された弁ケーシングと、内燃機関のシリンダヘッド（４２）に対して燃料噴射弁（１）をシールするためのシールリング（３４）とが設けられている。シールリング（３４）は外円錐状に成形されており、その場合、シールリング（３４）の外半径と、シールリング（３４）のノズルボディ（２）を越えて突出した出張り（３５）とが流出方向に増大している。

Description

【０００１】
背景技術
本発明は請求項１の上位概念に記載した形式の燃料噴射弁から出発する。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９６００４０３号明細書からは例えば電磁石的な燃料噴射弁と、これに適した固定構造とが公知であり、これらにより、シリンダ噴射システムを備えた内燃機関のために、シール作用と耐熱と耐圧とに対する要求が充足される。特にその場合、シリンダに著しく近い、電磁石的な燃料噴射弁が固定されている周辺領域のシール、ならびにこれからさらに離れた領域でのシールが考慮される。その結果、発明によれば、波形のワッシャリングとして形成された第１のシールリングを備えた第１のシール区分が、シリンダの近くで燃料噴射弁とシリンダヘッドとの間の箇所に位置している。さらに、同様に波形のワッシャリングとして形成された第２の中間リングを備えた第２のシール区分が、第１のシール区分よりもさらにシリンダから離れた箇所に位置している。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９６００４０３号明細書から公知のこの燃料噴射弁での欠点は、一面では製作費用が高いことと、例えば銀めっきされたインコネル（ＩＮＣＯＮＥＬ）のような高貴な材料に起因してシールリングのための製造コストが高いことにある。
【０００４】
他面において、高いシール作用を得るためには、組付け時に大きな機械的な力を要する高い組付け費用を要すと共に、その結果として構成部分の損傷をも招く恐れがある。
【０００５】
発明の利点
これに対して、請求項１の特徴概念の特徴を備えた本発明による燃料噴射弁が有する利点は、シールリングが外円錐状の輪郭を有し、この輪郭によって、シールリングを備えた燃料噴射弁の組付け時の押圧力を軽減することができることにある。その場合、シールリングはノズルボディを半径方向に越えた出張りを有しており、この出張りがシールリングの軸方向長さにわたり流れ方向に増大している。
【０００６】
従属請求項に記載された手段によれば、請求項１に記載した燃料噴射弁の有利な実施形が可能である。
【０００７】
特に有利には、シールリングが環状溝を有しており、この環状溝が、シールリングのために設けられた切欠内に形成されたリングと結合してシールリングの軸方向の固定を可能ならしめていることにある。
【０００８】
有利には、最大出張りＵ_ｍａｘの領域内ではシールリングの内周面に円筒状の切欠が形成されており、この切欠がシールリングに半径方向の弾性を与えており、このことにより、組付けのために著しくわずかな押込み圧力しか必要とされない。
【０００９】
有利には、シールリングとシリンダヘッドとにそれぞれ１つの面取部が形成されており、これらの面取部が、シリンダヘッド内の受容孔内へ、組付けられたシールリングを備えた燃料噴射弁を挿入することを容易ならしめる。
【００１０】
シリンダヘッド内の受容孔の壁とノズルボディとの間の隙間の形成は有利には燃料噴射弁の運転中に圧力により促進されるシール作用を可能にする。
【００１１】
実施例の説明
燃料噴射弁１が混合気圧縮外部点火式内燃機関の燃料噴射装置のための燃料噴射弁の形状で形成されている。この燃料噴射弁１は内燃機関の図示されていない燃焼室内へ燃料を噴射するために適している。
【００１２】
燃料噴射弁１はノズルホディ２を有しており、このノズルボディ内に弁ニードル３が配置されている。弁ニードル３は弁閉鎖体４と作用結合しており、弁閉鎖体は弁座体５に配置された弁座面６と協働して１つのシール座を形成している。この燃料噴射弁１は本実施例では噴口７を備えた内向きに開く燃料噴射弁１である。
【００１３】
ノズルボディ２はパッキン８によってマグネットコイル１０の外極９に、かつシールリング３４によって内燃機関の図１には図示されていないシリンダヘッドにシール接触している。シールリング３４は信頼性の高いシール作用を得るために有利にはテフロン（商標）によってコーティングされた材料または直接的にＰＴＦＥから成る。シールリング３４は本発明によれば円錐状に成形された横断面を有しており、このことにより、シールリング３４のノズルボディ２を越えて隆起した出張り３５がノズルボディの軸方向長さにわたって変化している。シールリング３４の詳細な図示が図２の記載から看取される。
【００１４】
マグネットコイル１０はコイル支持体１２上に巻成されていてコイルケーシング１１内に収容されており、コイル支持体はマグネットコイル１０の内極１３に当接している。内極１３と外極９とは隙間２６によって互いに分離されており、かつ結合部材２９に支持されている。マグネットコイル１０は導線１９を介し、かつ電気的な差込コンタクト１７を介して供給される電流によって励磁される。差込コンタクト１７は内極１３に射出成形されることができるプラスチック被覆１８によって取り囲まれている。
【００１５】
弁ニードル３はディスク状に形成された弁ニードル案内１４内で案内されている。対を成す調整ディスク１５が行程調整のために役立っている。調整ディスク１５の他方の側には可動子２０が位置している。可動子は、溶接ビード２２によって弁ニードル３に結合された第１のフランジ２１を介して力接続的に弁ニードルに結合されている。第１のフランジ２１には復帰ばね２３が支持されており、復帰ばねは燃料噴射弁１の本実施例の構造ではスリーブ２４によって予負荷されるいる。可動子の下流には第２のフランジ３１が配置されており、このフランジは下方の可動子ストッパとして役立っている。第２のフランジ３１は溶接ビード３３によって力接続的に弁ニードル３に結合されている。可動子２０と第２のフランジ３１との間には、燃料噴射弁１の閉鎖時に可動子の衝突を緩衝するために弾性的な中間リング３２が配置されている。
【００１６】
弁ニードル案内１４内と、可動子２０内と、弁座体５とには燃料通路３０ａ，３０ｂ，３０ｃが延びている。燃料は中央の燃料供給部１６を介して供給されて、フィルタエレメント２５によって濾過される。燃料噴射弁１はパッキン２８によって、図示されていない分配導管に対してシールされている。
【００１７】
燃料噴射弁１の休止状態で、弁ニードル３上の第１のフランジ２１は弁閉鎖体４が弁座６に密着されたままになるように弁ニードル３の行程方向とは逆の方向で復帰ばね２３によって負荷されている。可動子２０は第２のフランジ３１に支持された中間リング３２上に支持される。マグネットコイル１０の励磁時にマグネットコイル１０が磁界を形成し、この磁界が可動子２０を復帰ばね２３のばね力に抗して行程方向に運動せしめる。その際、可動子２０は弁ニードル３に溶接された第１のフランジ４１を、ひいては弁ニードル３を同様に行程方向に連行する。弁ニードル３に作用結合された弁閉鎖体４は弁座面６から持上げられ、このことにより、燃料通路３０ａ，３０ｂ，３０ｃを介して噴口７へ案内された燃料が噴射される。
【００１８】
コイル電流が遮断されると、磁界の充分な消失の後に第１のフランジ２１への復帰ばね２３の圧力によって可動子２０が内極１３から落下し、このことにより、弁ニードル３が行程方向とは逆の方向に運動させられる。このことにより、弁閉鎖体４が弁座面６上へ載着し、そして燃料噴射弁１が閉じられる。可動子２０は第２のフランジ３１によって形成された可動子ストッパ上に載着する。
【００１９】
図２は本発明により形成された燃料噴射弁１から図１に符号ＩＩで示された部分を切り取って断面図示で示す図である。この場合、同一の構成部分は同一の指示符号を備えている。
【００２０】
シールリング３４はノズルボディ２の環状溝状の切欠３６内に配置されている。燃料噴射弁１の組付け時ならびに運転時の滑動を防止するために、ノズルボディ２の切欠３６内にはその底部から突起して形成されたリング３７が設けられており、このリングが、シールリング３４に形成された対応する溝３８内に係合している。
【００２１】
本発明によれば、シールリング３４は円錐状に成形されている。このことの意味するところは、ノズルボディ２を半径方向に越えて突出した出張り３５がすでに述べたようにシールリング３４の軸方向の長さにわたり変化しているということである。その場合、出張り３５はシールリング３４の流入側の端面で最小であり、他面おいて出張り３５はシールリング３４の流出側の端面で最大である。このことが図２にＵ_ｍｉｎおよびＵ_ｍａｘで示されている。
【００２２】
さらにシールリング３４はリング３７の下流に円筒状の切欠４１を備えており、このことにより、シールリング３４はこの領域内では切欠３６の底部から間隔をおいて位置しており、このことがシールリング３４に半径方向のわずかな弾性を付与している。このことは一面において、ノズルボディ２の切欠３６内でのシールリング３４の組付けのために有利である。それというのは、シールリング３４の直径がこの領域内では拡大されていて、これに応じてノズルボディ２へのシールリング３４の差しはめに要する力がわずかであるからである。さらにこのことにより、切欠３６内への挿入が簡単化される。他面において、半径方向の弾性は内燃機関のシリンダヘッド４２内での燃料噴射弁１の組付けのために有利である。要するに、シールリング３４を備えた燃料噴射弁１がシリンダヘッド４２内の対応する受容孔内へ差しはめられる際に、シールリング３４は円筒状の切欠４１に起因して半径方向に圧縮されることができ、このことによって最大の出張り３５の領域が圧縮される。このことの結果、シリンダヘッド４２内への燃料噴射弁１の挿入が容易となる。
【００２３】
組付けはその場合付加的に、シールリング３４の最大の出張り３５を有する流出側の端面に設けられていて最大の出張り３５をこの領域内でいわば丸み付けする面取部４３によって強化される。シリンダヘッド４２内の受容孔の縁４５に設けた面取部４４により同様な効果を得ることができる。
【００２４】
本発明により形成されたシールリング３４のシール作用は半径方向の圧縮により信頼性よく可能である。シールリング３４の下流の燃料圧がシールリング３４の流入側の周囲圧力より大きいため、シールリング３４は、その流出側の端面と切欠３６との間に位置する隙間４６を介して円筒状の切欠４１内に流入する燃料圧によって半径方向に拡開され、その結果、燃料噴射弁１の運転中のシール作用が強化される。
【００２５】
本発明は図示の実施例に限定されず、シールリング３４のその他の横断面形状ならびに燃料噴射弁、例えばコモンレールシステムに連結された燃料噴射弁１の任意の構造のためにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による燃料噴射弁の１実施例の概略的な断面を全体図で示す図である。
【図２】
本発明により形成された燃料噴射弁から図１の符号ＩＩの領域を切り取って示す概略図である。

Claims (10)

1. 特に混合気圧縮外部点火式内燃機関の燃焼室内に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁（１）であって、ノズルボディ（２）から形成された弁ケーシングと、内燃機関のシリンダヘッド（４２）に対して燃料噴射弁（１）をシールするためのシールリング（３４）とが設けられている形式のものにおいて、シールリング（３４）が外円錐状に成形されており、その場合、シールリング（３４）の外半径と、シールリング（３４）のノズルボディ（２）を越えて突出した出張り（３５）とが流出方向に増大していることを特徴とする燃料噴射弁。
2. 出張り（３５）がシールリング（３４）の流入側の端面で最小であり、かつシールリング（３４）の流出側の端面（４０）で最大であることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射弁。
3. シールリング（３４）が部分的にノズルボディ（２）の切欠（３６）内に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の燃料噴射弁。
4. 切欠（３６）内に、突起したリング（３７）が形成されており、このリングは、シールリング（３４）が軸方向に固定されるようにシールリング（３４）の溝（３８）内に係合していることを特徴とする請求項３記載の燃料噴射弁。
5. 溝（３８）の下流側でシールリング（３４）がその内周面に円筒状の切欠（４１）を有していることを特徴とする請求項４記載の燃料噴射弁。
6. シールリング（３４）が円筒状の切欠（４１）の領域内でノズルボディ（２）の切欠（３６）から間隔をおいて位置していることを特徴とする請求項５記載の燃料噴射弁。
7. シールリング（３４）が最大の出張り（Ｕｍａｘ ）の領域に面取部（４３）を有していることを特徴とする請求項２記載の燃料噴射弁。
8. 内燃機関のシリンダヘッド（４２）が燃料噴射弁（１）のための受容孔の縁（４５）の領域内に面取部（４４）有していることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
9. 流出側の端面（４０）と切欠（３６）との間に隙間（４６）が形成されており、この隙間が円筒状の切欠（４１）に連通していることを特徴とする請求項５または６記載の燃料噴射弁。
10. シールリング（３４）が隙間（４６）と円筒状の切欠（４１）とを介して燃料圧によって負荷可能であることを特徴とする請求項９記載の燃料噴射弁。