JP2004518895A - 噴射弁 - Google Patents

Abstract

噴射弁、特に内燃機関用噴射弁が提案されている。噴射弁は、少なくとも１つのノズル体（４）と少なくとも一体的な保持体（７）を有している。ノズル体（４）内では、ノズルニードル（５）が軸方向に移動可能に案内されている。保持体（７）内には、ノズルニードル（５）を作動するための手段が配置されている。ノズル体（４）はその周面にセンタリング用工具（３０）を係合するための手段（２５、２６）を有している（図２）。

Description

【０００１】
従来の技術
本発明は噴射弁、特に、特許請求項１の上位概念において詳しく限定された形式による、自動車の内燃機関用噴射弁である。
【０００２】
この形式の弁は公知で、実際には特にディーゼル内燃機関用コモン・レール式蓄積型噴射システム（Ｃｏｍｍｏｎ−Ｒａｉｌ−Ｓｐｅｉｃｈｅｒｅｉｎｓｐｒｉｔｚｓｙｓｔｅｍ）と関連して使用されている。
【０００３】
当初に記載した形式の公知な噴射弁はノズル体を有しており、ノズル体内にはノズルニードルが軸方向に移動可能に案内されていてかつ、例えば６つに限定して配置された開口を有している。これら開口は内燃機関の燃焼室に通じていてかつノズルニードルによって制御されている。これら開口は、噴射弁の取付位置において、限定された噴射角度と限定された噴射方向とが保証されるように配置されている。
【０００４】
ノズルニードルは、弁形状に構成された、いわゆる保持体内に配置されている作動装置によって制御可能である。この作動装置には、例えば、いわゆる調整ピストンの軸方向の移動に役立つ圧電式アクチュエータユニットを備えることができる。調整ピストンは、油圧式連結器を介して、いわゆる作動ピストンと協働する。作動ピストンはいわゆる弁制御室内の圧力変動が生じるように弁封鎖部材と結合されている。弁制御室内の圧力変動は、ノズルニードルの軸方向移動をもたらす。この移動により、内燃機関の燃料室へと続く開口が開閉される。
【０００５】
保持体は通常、鍵面を有し、鍵面は噴射弁を内燃機関のシリンダーヘッドに固定および調整するのに役立つ。限定された噴射角度の設定を可能にするため、保持体とノズル体は互いに限定された、方向付け装置を有するように構成されていなければならない。この方向付けは、従来保持体若しくはノズル体の孔内に配置されたセンタリング用ピンによって保証されている。
【０００６】
しかしながら、そういったセンタリング用ピンは取付けがうまくいかず、保持体とノズル体を互いに結合するノズル締付用ナットを締める際に剪断されてしまう。
【０００７】
更にセンタリング用ピン孔は、ノズル体の高圧に対する強度を減少する。この減少は、特に、１．４ｋｂａｒまでの圧力が支配するコモン・レール噴射ノズル（Ｃｏｍｍｏｎ−Ｒａｉｌ−Ｅｉｎｓｐｒｉｔｚｖｅｎｔｉｌ）では不都合に作用する。センタリングピンを収容する孔の孔公差も、ノズル体と保持体の不正確な角度センタリングの原因となる。
【０００８】
発明の利点
特許請求項１に示す構成要件を有する本発明の噴射弁は、ノズル体はその周面にセンタリング用工具に係合する手段を有しているので、少なくとも、保持体に対するノズル体の角度付け設定若しくは角度センタリングのためのシリンダーピンが省略されるという利点を有することになる。何故なら、ノズル体は、ノズル体の外側に装着可能なセンタリング用工具により、保持体に対して整合することができるからである。
【０００９】
このような方向付け若しくはセンタリングは問題なくかつ高い正確性をもって実施することができるので、従来技術の噴射弁と比較すると簡略化されかつ改善された、噴射弁の取付けが保証される。
【００１０】
センタリング用ピンの孔が少なくとも部分的に省略されていることにより、ノズル体の高圧に対する強度が高くなるという利点が生じる。
【００１１】
本発明噴射弁の有利な実施態様によると、センタリング用工具に係合するための手段は、少なくとも１つの、ノズル体の周面に配置された平らな面として構成されている。このような平らな面により、少なくとも１つの相応する、平らな面に係合するセンタリング用突起を有する、対応して形成されたセンタリング用工具に係合する１つの可能性を提供する。例えばノズル体は、２つの、対向する側に配置される平らな面を有することができる。
【００１２】
しかし、この実施態様に対して、１つの平らな面しか有さない実施態様は、ノズル体を保持体に対し、１８０°回動して、間違った方向付けをもたらしたり噴射弁を使用不可能にしかねない危険性が低くなるという利点を有している。
【００１３】
しかし、ノズル体の周面に、相当のセンタリング用工具が係合できる少なくとも１つの溝または袋状孔を有することも考えられる。
【００１４】
ノズル体と保持体はノズル締付ナットを介して互いに結合可能である。通常ノズル体は、ノズル締付ナットで覆われている範囲において、壁の強度を高くしている。ノズル体の高圧に対する強度を損なわないために、センタリング用工具に係合する手段はこの範囲内に形成されているので、センタリング用工具に係合する手段は、ノズル締付ナットによって少なくとも部分的に被覆されている。被覆することにより、噴射弁の圧力保持力は、例えば研削された面として形成することができて、センタリング用工具に係合する手段によって保証されている。
【００１５】
センタリング用工具に係合する手段が少なくとも１つの平らな面として構成されている場合、ノズル体は保持体に対して、有利な形式でこの平らな面が保持体の鍵面に対して平行に配置するように整合されている。しかし別の、問題なくセンタリング可能な方向付けも考えられる。
【００１６】
本発明の更なる有利な点と有利な構成は、明細書、図面、請求の範囲からも明らかである。
【００１７】
図面
本発明による噴射弁の図面に概略的に示されている実施例を、以下に詳細に説明する。
【００１８】
図１は噴射弁の略示縦断面図、
図２は図１に示した噴射弁の範囲ＩＩを、センタリング用工具と共に拡大して示した図、
図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った、図１と図２に示す噴射弁の略示横断面図、
図４はセンタリング用工具の略示縦断面図、
図５は図４の矢印Ｖ方向から見た、センタリング用工具の平面図である。
【００１９】
実施例の説明
図面において、特に、ディーゼルエンジン内へ燃料噴射するための噴射弁１が示されている。噴射弁１は、弁制御ユニット２とノズルユニット３とを有している。ノズルユニット３は、ノズル体４を有しており、ノズル体４内にはノズルニードル５が軸方向に移動可能に内部に配置されている。
【００２０】
ノズル体４はその自由端６に、複数のここでは図示されていない開口を有し、開口を介して燃料が内燃機関の燃料室内へ噴射されることができる。ノズルニードル５と関連して、開口は開放されるか封鎖される。つまり、ノズルニードル５の位置により、噴射工程が開始されたり停止されるのである。
【００２１】
ノズルニードル５を作動させるために、噴射弁１は、鍵面３３を有する保持体７と、保持体７に軸方向で続いているケーシング部８とを有する弁制御ユニット２を有している。
【００２２】
ノズル体４、ケーシング部８および保持体７は、ノズル締付用ナット９を介して互いに締め付けられている。ノズル締付用ナット９はフランジ１０により、ノズル体４の肩部１１に接触してかつねじ部１２を介して保持体７に固定されている。肩部１１および／またはノズル締付用ナット９のフランジ１０の、肩部１１が接触している面は、例えばテフロンのように滑る物質で被覆されるので、ノズル締付用ナット９を締める際に、わずかなトルクだけがノズル体４に伝達される。
【００２３】
弁制御ユニット２の保持体７内には、圧電式アクチュエータ１４と、圧電式アクチュエータ１３と結合している、いわゆる調整ピストン１４とが配置されている。圧電式アクチュエータ１３は電線１５を介し、ここでは図示されていない弁制御装置と接続している。
【００２４】
調整ピストン１４は油圧式連結器１５を介していわゆる作動ピストン１６と協働する。作動ピストンは、ケーシング部８内で案内され、弁封鎖部材１７と接続している。また弁封鎖部材１７は弁座１８と協働する。
【００２５】
圧電式アクチュエータ１３による弁封鎖部材１６の操作により、いわゆる弁制御室１９内の圧力レベルは調整可能である。弁制御室１９は、一方ではばね皿２３と他方では弁制御ピストン２４により制御されている。ばね皿２３内には流入部絞り２０と、弁制御ユニット２へ通ずる流出部絞り２２とが形成されている。弁制御ピストン２４は、ノズルニードル５と共に１つの構成ユニットを形成していてかつばね皿２３内で軸方向に移動可能で構成されている。弁制御ピストン２４ひいてはノズルニードル５の軸方向移動は、弁制御室１９内の圧力レベルの変化によって調整することができる。
【００２６】
流入部絞り２０は、内燃機関の燃焼室に噴射するための燃料が収納されている高圧室２１を弁制御室１９と接続している。
【００２７】
ノズルユニット３の端部６に設けられた開口を介しての、噴射開始、噴射持続時間および噴射量は、弁制御ユニット２によって決定される。
【００２８】
噴射工程を開始するために、弁封鎖部材１８は圧電式アクチュエータ１３によって作動され、その作動により燃料が弁制御室１９から流出部絞り２２を介して流出して、弁制御室１９内の圧力が降下する。この降下により、弁制御ピストン２４と、弁制御ピストン２４と結合しているノズルニードル５は移動するので、燃焼室に通じる開口は開放され、燃料が燃焼室内へ噴射される。相応して、弁封鎖部材１７の封鎖によって噴射工程は停止される。
【００２９】
ノズル体４は、ノズル締付用ナット９のリングフランジ１０の範囲で、平行に延びる２つの平らな面２５、２６有する。平らな面２５、２６は、両方ともセンタリング用工具３０を当置するのに役に立つ、いわゆるセンタリング面を形成している。それに加え、センタリング用工具３０は、２つのセンタリング突起３１、３２を有している。センタリング突起３１、３２は、それぞれ弁締付用ナット９のリングフランジ１０とノズル体４との間の隙間に挿入可能でかつ図２と図３から分かるように、センタリング面２５、２６に接触している。
【００３０】
図３の横断面図から、ノズルユニット３と、それぞれ隙間に係合しているセンタリング用突起３１、３２を有するセンタリング用工具３０とが見て取れる。この図において、ノズル締付用ナット９は図示されていない。
【００３１】
ノズル体４のセンタリング、つまり保持体７に対するノズル体４の角度設定は以下のように行われる。まず、ノズル体４は、センタリング用突起３１、３２を介してセンタリング面２５、２６に接するセンタリング用工具３０により、保持体７に対して回動して、センタリング面２５、２６と保持体７に形成されている鍵面３３とはそれぞれ所定の、要求された角度位置を占める。
【００３２】
ノズル体４の外面のセンタリング面２５、２６の構成と、これらセンタリング面２５、２６により可能となる、センタリング用工具３０の係合の構成とにより、ノズル体４とケーシング部８の間のセンタリングピンは省略できる。
【００３３】
図４と図５では、センタリング用工具４０の別の実施態様が図示されていて、センタリング用工具４０によって、ここでは図示されていないノズル体が噴射弁の保持体に対して回動し整合されるのである。
【００３４】
センタリング用工具４０は椀形状に構成され、軸方向に延びる孔４１を有しているので、センタリング用工具はノズル体に差し込むことができる。開口範囲で、センタリング用工具４０の孔４１は、面取りされた円錐面４２を有していて、円錐面４２は軸方向に整合している平らな面４３に移行している。
【００３５】
ノズル体を保持体に対してセンタリングするため、センタリング用工具４０は、弁締付用ナットを介して保持体に予め取付けられているノズル体に差し込まれるので、円錐面４２に、ノズル体に相応して形成された円錐面が接触し、平らな面４３にはノズル体に相応して形成された、いわゆるセンタリング用突起が接触する。ノズル体はこの場合、センタリング用突起を１つだけ有している。
【００３６】
後続のステップで、センタリング用工具４０は、ノズル体と保持体の間で所定の角度設定を占めるまで、円周方向に回動する。それに続いて、弁締付用ナットは締めつけられるので、ノズル体と保持体は回動不能に互いに結合されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
噴射弁の略示縦断面図である。
【図２】
図１に示した噴射弁の範囲ＩＩを、センタリング用工具と共に拡大して示した図である。
【図３】
図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った、図１と図２に示す噴射弁の略示横断面図である。
【図４】
センタリング用工具の略示縦断面図である。
【図５】
図４の矢印Ｖ方向から見た、センタリング用工具の平面図である。

Claims (4)

1. 噴射弁、特に内燃機関用の噴射弁であって、少なくとも１つのノズル体（４）と少なくとも一体的な保持体（７）を有しており、前記ノズル体（４）内ではノズルニードル（５）が軸方向に移動可能に案内されており、前記保持体（７）内にはノズルニードル（５）を作動するための手段が配置されている形式のものにおいて、前記ノズル体（４）は、その周面にセンタリング用工具（３０）に係合するための手段（２５、２６）を有していることを特徴とする噴射弁。
2. 前記センタリング用工具（３０）に係合するための前記手段は、少なくとも１つの、前記ノズル体（４）の周面に配置された平らな面（２５、２６）として配置されている、請求項１記載の噴射弁。
3. 前記ノズル体（４）と前記保持体（７）は、前記センタリング用工具（３０）に係合するための手段（２５、２６）を少なくとも部分的に覆っているノズル締付用ナット（９）を介して互いに結合されている、請求項１または２記載の噴射弁。
4. 前記保持体（７）は少なくとも２つの鍵面（３３）を有していて、該鍵面は、少なくとも１つの平らな面（２５、２６）として形成された、センタリング用工具（３０）に係合するための手段に対してほぼ平行に向かっている、請求項２または３記載の噴射弁。