JP2004521233A - 内燃機関のための燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

弁座要素（１８）の噴射オリフィス（２８）を開閉するための噴射弁部材（３０）は、燃料噴射弁（１）の中央ハウジング穴（４０，４２）内に長手方向に変位できるように一体化されている。上記弁座要素（１８）はハウジング（１４）に固定されていて、噴射オリフィス（２８）と弁座（２６）とを備えた上記要素の部分（２２）は、上記ハウジング（１４）から突出している。ハウジング（１４）に対して弁座要素（１８）の回転位置を決定するための要素（８０）は、上記部分（２２）の外側に設けられている。燃料噴射弁（１）は、生産および組立ての簡単なエンジニアリングを要し、大型および小型内燃機関用のスリムな噴射装置の形態をとる。

Description

【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼スペースの中に間欠的に燃料を噴射するための燃料噴射弁に関する。
【０００２】
この種の燃料噴射弁は、欧州特許出願番号第ＥＰ-Ａ-１ １１８ ７６５号に開示されている。上記燃料噴射弁は、中央穴を有するハウジングを有する。上記中央穴は長手方向に延在し、上記中央穴には、噴射弁部材が長手方向に調整可能に配置されている。上記噴射弁部材は、ハウジング内に取付けられた弁座要素の噴射オリフィスを開閉するために設けられている。上記弁座要素は、上記ハウジングにねじ込まれ得るユニオンナットによって、上部環状端部面を用いて、ハウジングの下部環状端部面に密閉するように押圧されている。上記ハウジングに対して限定された弁座要素の回転位置を固定するために、１つ以上のピンが設けられていて、上記ピンは、長手方向に在って、互いに支持する端面の対応する窪みに突出している。小型内燃機関および大型内燃機関のための燃料噴射弁では、細長い噴射装置のデザインを有することが矢張り重要であるが、この解決法は、これらピンのためのスペースが存在しないことが多く、不充分なものである。
【０００３】
本発明が基本とする目的は、生産および組立ての観点から簡単で費用効率の高い燃料噴射弁を提供することであり、小さな内燃機関と大きな内燃機関との両方に対して細長い噴射装置のデザインが可能な燃料噴射弁を提供することである。更に別の目的は、燃料噴射弁のハウジングに弁座要素を取付ける方法を提案することである。
【０００４】
この目的は、本発明によると、独立形式の請求項１または１３の特徴を有する燃料噴射弁および請求項１２に記載の方法によって達成される。
【０００５】
本発明による燃料噴射弁の好ましい展開は、従属形式の請求項の主題を形成している。
【０００６】
冒頭で述べた形式の燃料噴射弁であって、弁座要素をハウジングに特に好適に接続したものは、従属形式の請求項１６と１８との主題を形成している。
【０００７】
弁座要素を燃料噴射弁のハウジングに取り付けるための特に好適な方法は、請求項１７に定義されている。
【０００８】
本発明は、図面に言及して、下記に詳細に説明される。
【０００９】
図１によると、燃料噴射弁１は、高圧接続部１０を介して、図示されていない高圧運搬手段に接続され、上記高圧運搬手段は、１００〜２０００バール或いはそれ以上の圧力で燃料を供給する。さらに、上記燃料噴射弁１は、電気接続部１２を介して、同様に図示されていない電子制御器に接続される。
【００１０】
燃料噴射弁１はハウジング１４を有し、ハウジング１４は下部ハウジング部１４ａと上部ハウジング部１４ｂとを備えている。下部ハウジング部１４ａは、管状のデザインをしていて、長くて直径が小さく、燃料噴射弁１の長手軸Ａと同軸の中央穴４０を有している。上記中央穴４０は、上部ハウジング部１４ｂの領域では広くなっている。この大きな直径の穴は、図１では４２で示されている。上記中央穴の拡張部４２に燃料高圧接続部１０を接続する通路穴４４が、長手軸Ａに対して半径方向に配置されている。
【００１１】
図１と図２によると、下部ハウジング部１４ａは、その下端において、ユニオンナットとしてデザインされたねじ留め保持部１６に接続されている。ノズルボディ１８は上記保持部１６に挿入され、ノズルニードル座２６と複数の噴射オリフィス２８とが設けられたノズルチップ（ノズル先端）２２は、保持部１６から突出していると共に、噴射弁部材を形成する軸方向に調整可能なノズルニードル３０の下端部３４に対して、弁座要素を形成している。ノズルチップ２２の噴射オリフィス２８は、ノズルニードル３０の下端部によって、開閉する。ノズルボディ１８は、その上端面２５が、保持部１６によって、ワッシャ２３を介して下部ハウジング部１４ａの下部面２０に押圧される。金属製の上記ワッシャ２３には、対応する機械加工端面２５および下部面２０と協働するラップ仕上げの端面が、密閉要素として設けられている。
【００１２】
ノズルニードル３０は、下部ノズルニードル座２６から、ノズルボディ１８の穴すなわち窪み３２とハウジング部１４ａの中央穴４０とを上方に貫いて、長手軸Ａと同軸上に延在し、上端部では、カラー３５と制御ピストン３１とを有する。上記制御ピストン３１は、制御装置Ｓ１の一部を形成して、噴射弁部材であるノズルニードルの調整動作を制御する。図１に示された制御装置Ｓ１は、欧州特許第ＥＰ-Ａ-１ １１８ ７６５号（図２と図３）に記載の燃料噴射弁の制御装置Ｓ１に対応する。したがって、この制御装置Ｓ１およびその機能の詳細な説明は、これらの特許出願への参照によって行われる。さらに、燃料噴射弁の基本的な機能を理解するため、重要な制御装置Ｓ１の部分のみが以下に記述されている。
【００１３】
ノズルニードル３０は、ノズルボディ穴３２の領域において、軸方向に研削された面３６を備えた部分３９を有する。この部分３９によって、上記ノズルニードルは、穴３２の中で滑動可能に密着しながら案内される（２０マイクロメーター未満の滑動嵌合が設けられている）。研削面３６は図４からも明らかである。研削面３６を備えたこの部分３９は、階差のある直径部分３８を介して、ノズルニードルの下端３４に接続されている。研削面３６は、上記部分３８の環状スペース３７をハウジング部１４ａの中央穴４０に、すなわち、この穴４０によって包囲されたスペース４３に、液圧式に接続することを保証する（図２参照）。
【００１４】
図１に示された例証実施形態では、ノズルニードル３０は一体型のデザインである。しかし、ノズルニードルは、互いに作動可能に接続された複数の要素から成ってもよい。
【００１５】
保持ナット１７は、上部ハウジング部１４ｂにねじ込まれる。保持ナット１７の内部は、電磁気的に作動するパイロット弁４６が収容されている。上記パイロット弁４６は、パイロット弁ステム（心棒）５４にしっかりと接続されたアーマチャ（接極子）５８を備えている。電磁石５０の無電流状態では、パイロット弁ステム５４は、圧縮ばね６０の力によって下方に押圧されている。この力の大きさは、ばね引っ張り要素によって設定される。パイロッ弁４６を作動させるために、すなわち、アーマチャ５８に接続されたパイロット弁ステム５４を持ち上げるために、電磁石５０のアーマチャ５８に割り与えられた励磁コイル５２は、電気接続部１２を介して、電子制御器からの制御パルスによって電力供給される。
【００１６】
ばね引っ張り要素６２は、燃料噴射弁１を、その上端において密閉して仕切る仕切り部６４に収容されている。保持ナット１７は、電磁石および燃料帰還接続部６６と共に、それ（燃料噴射弁１）に取付けられている。上記燃料帰還接続部６６は、低圧力帯として知られているスペース６７に接続され、上記スペース６７は、パイロット弁４６を包囲し、低圧の燃料が流れる。
【００１７】
中央ハウジング穴４０すなわち拡大されたその直径部分４２は、頂部において、ハウジングに固定された制御ボディ７４によって、密閉して仕切られている。制御装置Ｓ１の一部を形成する制御ボディ７４は、パイロット弁４６の作動の結果として、すなわち、パイロット弁ステム５４の上げ下げによって、開閉可能な出口オリフィス７７を有する。出口オリフィス７７は、制御ピストン３１の上に配置された制御スペース１１を、低圧帯６７に接続している。制御スペース１１は、ここでは詳細には説明しないが、それ自体既知のやり方で、中央ハウジング穴４０へのスロットル接続部を有する。中央ハウジング穴４０は、燃料高圧接続部１０に接続された高圧帯に属する。
【００１８】
制御ピストン３１は、一方においては、高圧帯に広がる燃料システム圧力によって作動され、他方においては、制御スペース１１内の燃料制御圧力によって作動される。ノズルニードル３０のカラー３５と、制御ピストンの回りの制御装置Ｓ１のスリーブ形状部７０との間で、予め引っ張られた閉塞ばねすなわちノズルニードルばね６８によって、ノズルニードル３０は、燃料噴射弁１の閉塞方向に押し下げられる。そして、ノズルニードル３０は、ノズルニードル３０に働く燃料の高い圧力に抗して確実に保持される。ノズルニードルばね６８の予引張力は、比較的高く、例えば１００〜３００Ｎに達する。
【００１９】
ノズルニードル３０のストロークは、一般的に、約０.２〜０.４ｍｍである。適切な厚みの上述したワッシャ２３を選択することによって、ニードルのストロークはノズル座２６に比例させること（公差補償）ができる。
【００２０】
図１は、噴射作動前の位置における燃料噴射弁１を示す。パイロット弁ステム５４によって閉塞される制御スペース１１では、高圧帯すなわちスペース３７，４３と同一の高い圧力が広がっている。上記スペース３７と４３は、それぞれ、ハウジング穴４２，４０と穴３２とによって包囲され、ノズルニードル座２６まで延在し、ノズルニードル３０を包囲している。選定された期間のパルスが、電子制御器を介して、電磁石５０に供給されると、圧縮ばね６０の力に反して、接極子５８が引抜かれる。このようにして、パイロット弁４６のパイロット弁ステム５４は引き上げられる。パイロット弁ステム５４が、制御ボディ７４の出口オリフィス７７を開く。制御スペース１１の圧力が下り、制御装置Ｓ１を介して、ノズルニードル３０の開口運動が制御される。噴射操作が開始される。
【００２１】
噴射操作を終了させるためには、パイロット弁４６は、電子制御器によって電磁石５０を介して閉塞位置にもたらされる。出口オリフィス７７は再び閉塞される。制御スペース１１の圧力は再び上昇する。この操作のシーケンスは制御装置Ｓ１によって制御される。
【００２２】
本発明による燃料噴射弁１の本質的な利点は、高圧帯すなわちスペース３７，４３が、ノズルニードル座２６から穴３２とハウジング穴４０，４２と通路穴４４と制御スペース１１とを介して出口オリフィス７７まで、ノズルニードル３０を同軸上に包囲しているが、漏洩点がなく充分に密閉された領域を形成していることである。
【００２３】
その中央領域におけるノズルニードル３０を包囲する中央ハウジング穴４０の直径を適当に選ぶことによって、圧縮可能な燃料を含むスペース４３が、その容積の断面について様々な大きさに形成され得る。その結果、燃料噴射弁１の使用に依って、すなわち、エンジンの大きさに依って、噴射操作中における高圧帯の瞬間的な一過性の圧力低下は、所望限界内に保持される。断面積が小さい場合、すなわち、高圧帯におけるアキュムレータ容積が小さい場合、圧力低下は、断面積が大きい場合よりも大きくなる。しかし、大きな断面の選択は、すなわち、中央ハウジング穴４０の大きな内径の選択は、この領域でハウジング壁が薄くなることを意味する。何故ならば、スペースの理由で、ハウジング１４すなわち下部ハウジング部１４ａの外径を大きくすることができないからである（内燃機関のシリンダーヘッド内に燃料噴射弁を取り付けるために、細長い噴射器の設計が重要となる）。以前の燃料噴射弁（欧州特許第ＥＰ-Ａ-１ １１８ ７６５号の図１による既述の燃料噴射弁を参照）の場合、一定の壁厚のハウジングが必要であった。したがって、ハウジングに対して弁座要素の限定回転位置を固定するピンは容易に収容された。正確には、ハウジング１４の回転位置が内燃機関によって決定されるのに対して、弁座要素を形成するノズルボディ１８は、エンジンのデザインにしたがって、ハウジング１４に対し、セットされ、固定されなければならない。噴射された燃料ジェットの１つは、内燃機関燃焼スペースのグロープラグ領域に確実に入る。
【００２４】
したがって、細長い噴射器の場合であっても、ノズルボディ１８の回転位置は、ハウジング１４に対して容易に形成される。中央領域でノズルニードル３０を包囲する中央ハウジング穴４０の直径は、それにも拘わらす、同時に自由に選択される（すなわち、噴射器は薄壁設計を有し得る）。本発明によると、軸方向に在る位置決め面８０は、保持部１６から突出したノズルボディ部の外周部上、すなわち、ノゾルチップ２２の外周部上に形成される。好ましくは、ノズルチップ２２は、図３から明らかなように、２つの平行な位置決め面８０を有している。図１と図２と図４とに示されているように、例証実施形態において、ノズルボディ１８は、ユニオンナットすなわち保持部１６の内側に位置する領域に、好ましくは、２つの参照面８１が互いに平行かつ位置決め面８０に平行な状態で、設けられている。これらの参照面８１は、噴射オリフィス２８を製造する際に、位置決め面８０が設けられたノズルボディ８１を配置すなわち掴むのに役立つ。しかしながら、噴射面８０と噴射オリフィス２８とは、同一の機械すなわち同一のチャキンングによって製造される。基準面８１は無くてもよい。また、噴射オリフィス２８を製造する際に、位置決め面８０が同時に基準面として資するとき、基準面８１は不要となる。
【００２５】
既述したように、高圧帯における圧力低下は、高圧帯の断面およびアキュムレータの容積に依存する。この容積を固定するために決定的となるものは、中央ハウジング穴４０とノズルニードル３０とによって決定される断面である。上記断面は、弁長さの大部分に渡って一定を維持する。ノズルボディ１８内での断面狭小は、噴射オリフィス２８の開口の際に、高圧帯において、長期間に渡る許容できないような圧力低下を引き起こすことはない。何故なら、断面狭小は約３０〜４０ｍｍの長さのみに延在し、約１ミリ秒の噴射時間の場合、圧力低下を決定する狭小断面の帯内の圧力脈動過渡時間は、（燃料内の音速によると）約３０〜４０マイクロ秒となるからである。
【００２６】
図５は、弁座要素を形成するノズルボディ１８ａと、下部ハウジング部１４ａにおける上記ノズルボディの構造の第２例証実施例を示す。再度、ノズルニードル座２６と噴射オリフィス２８とを備えたノズルチップ（先端）２２ａは、ハウジング部１４ａから突出している。この例証実施形態では、ノズルボディ１８ａをハウジング部１４ａに締め付けるためのユニオンナットが存在しない。しかし、その代わりに、ノズルボディ１８ａは、ハウジング１４に対して正しい回転位置に下方から密閉するように押圧される。それは、位置付け面８０を、上記ノゾルボディがハウジング穴４０内の段差面８６に対して軸方向に支持するまで、上記ハウジング穴４０の一部４０ａにプレス嵌合させて行われる。研削面３６が設けられたノズルニードル３０の部分３９は、２０マイクロメーター未満の密接した滑動嵌合を用いてノズルボディ穴３２に案内され、図１と図２による例証実施形態と比較すると、より下端部３４近くに移動されていて、ハウジング部１４ａから突出したノズルチップ２２ａの領域に、すなわち、プレス嵌合領域８５の外側に、配置されている。プレス嵌合領域８５では、ノズルニードル３０が、上記部分３９に対して直径に階差があって、ノズルボディ１８ａのハウジング１４への押圧が、ノズルニードルの移動に悪影響を及ぼすことはない。
【００２７】
スペース３７，４３に接続している研削面３６は、図１および図２によるものと同じく、連続的に設計することは可能であるが、ノズルニードルを案内するための密接した滑動嵌合が、プレスで入れられたノズルボディ１８ａによって損なわれることがないように、上記部分３９は、プレス嵌合８５の領域では直径に少し階差を付けなければならない。
【００２８】
ノズルボディ１８ａすなわちノズルチップ２２ａには、上述された位置決め面８０が設けられている。
【００２９】
しかしながら、位置決め面８０の代わりに、図５によるノズルボディ１８ａ（ハウジング１４から突出するノズルチップ２２ａ）または図１〜４によるノズルボディ１８（ハウジング１４から突出するノズルチップ２２）は、ノズルボディ１８ａがノズルボディ１８ａ’の例によって、図６に図示されているように、ハウジング１４に対してその回転位置を形成するために、単一のセンタリング・カウンタシンク（または複数のセンタリング・カウンタシンク）を備える。センタリング・カウンタシンクは、図６では、８２によって示されている。それは、センタリング・ピンのために設けられたセンタリング・カウンタシンク８２であり、ハウジング部１４ａから突出したノズルチップ２２ａ’の周りに形成されている。
【００３０】
ハウジング１４に対してノズルボディ１８または１８ａの回転位置を限定する手段は、ハウジング部１４ａから突出するノズルチップ２２または２２ａの周囲に形成された視覚的に読取り可能なマーキングによって形成され得る。図７では、ノズルチップ２２’は、ダッシュマーキング８３によって描かれている。しかし、単一のダッシュ（または複数のダッシュ）の代わりに、小さな円形領域などがノズルチップ２２’のマーキングとして形成され得る。
【００３１】
下部弁部の図８に示された第３の例証実施形態では、長手方向において見られるように、ノズルボディ１８ｂは、比較的短く、その上部スリーブ形状部２１ｂが、ハウジング部１４ａの階段状の外径の下部９０に、下方から挿入されて、支持面９１上に軸方向に支持されている。ノズルボディ１８ｂはノズルチップ２２ｂを有し、ノズルチップ２２ｂには、ノズルニードル座２６と噴射オリフィス２８とが設けられている。この小さなノズルボディ１８ｂは、焼入れされなければならないが、上記部分９０に溶接され、溶接の継ぎ目は、これら２つの部分９０と１８ｂの２つの端面９６と９７の間に設けられる。溶接の前に、ハウジング１４に対してノズルボディ１８ｂの回転位置を限定するために、位置決め面８０がノズルチップ２２ｂの外周に再び形成される（ここにおいても、位置決め面８０の代わりに、センタリング・カウンタシンク８２またはマーキング８３が使用されてもよい）。この例証実施形態では、ノズルニードル案内は、ノズル本体１８ｂではなく、下部ハウジング部１４ａに見られる。中央ハウジング穴４０は、案内穴４０に対する下部領域において狭小になっている。上記案内穴９４では、ノズルニードル３０が、研削面３６を有する部分３９でもって滑動可能に密接して案内される。案内穴９４は、その直径が、ノズルニードル座２６まで延在するノズルボディ穴３２に対応する。ノズルボディ１８ｂは、窪み９２に正確に案内され、中心に置かねばならない。このため、ノズルニードル座２６は、ハウジング部１４ａに案内されるノズルニードル３０と同軸上に在る。さらに、窪み９２におけるこの正確な案内は、溶接の際の傾斜を防止する。
【００３２】
短くデザインされたノズルボディ１８ｂは、ノズルニードル座２６を研削するために、有利にも、短かな研削心軸が使用されることを可能にする。さらに、保持部１６（図１と図２）またはプレス嵌合８５（図５と図６）は不要とすることができる。
【００３３】
図９に示す第４の例証実施形態は、ノズルボディ１８ｃの上部スリーブ形状部２１ｃが、薄壁設計であると共に、ハウジング部１４ａの案内穴９４の中に直接と突出している点において、図８のそれとは異なる（すなわち、付加的な窪み９２がハウジング１４に設けられていない）。穴３２の中に広がる燃料システムの圧力によって、薄壁の上部２１ｃが案内穴９４の壁に密閉するように押圧される。ハウジング部１４ａすなわち９０とノズルボディ１８ｃとの間の溶接の継ぎ目は、拡大部２１ｃによって密閉を確保しつつ、軸方向の力のみを吸収する必要がある。また、ノズルボディ１８ｃは、所望の回転位置に配置させるための位置決め面を有している。
【００３４】
図１０に示す第５実施形態では、図９のものと比較すると、図９から知られた薄壁の上部２１ｃは、ノズルボディ１８ｄにおいて、不要とすることができる。ノズルボディ１８ｄは、センタリングスリーブ９９によって、ノズルニードル３０に対して同軸位置に保持されている。一方では、センタリングスリーブ９９は、案内穴９４の中に突出し、他方においては、ノズルボディ穴３２の中に挿入されていて、次に、ハウジング部１４ａすなわち９０に溶接されている。この例証実施例でも、薄壁のセンタリングスリーブ９９は、燃料システムの圧力によって、広げられていて、穴３２９４の壁に対して密閉するように押圧されている。したがって、この変形例でも、溶接の継ぎ目により、軸方向の力を吸収することは想定しているのみで、密閉機能は想定していない。ノズルチップ２２ｄも、また、ハウジング１４に対して回転位置を限定するための手段（適当な場合、位置決め面８０）を備えている。
【００３５】
図１４は、下部ハウジング部１４ａまたは９０に溶接されたノズルボディ１８ｅを示す。この例では、２つの部分１４ａと１８ｅとを溶接するために、一方においてハウジング部１４ａの円錐形状に配置された端面９６と、他方においてノズルボディ１８ｅの円錐形状に配置された端面９７とを除けば、ハウジング部１４ａに対してノズルボディ１８ｅを中心に置くために、特別な構造的手段が設けられている訳ではない。この例においても、溶接によってハウジング１４に固定されたノズルボディ２８ｅのノズルニードル座２６に対して、ハウジング案内穴９４に滑動可能に密接して滑動されるノズルニードル３０を正確に同軸上に確実に位置決めするため、ノズルボディ１８ｅの溶接が、図１２に言及して記載されているようにして、実施される。
【００３６】
溶接される図１２の部分１８ｅ’と１４ａは、溶接される端面９６’と９７’とが円錐形ではなく、各部分１８ｅ’と１４ａの長手軸に垂直な平面内に配置されている点において、図１１のそれらとは異なる。
【００３７】
部分ノズルボディ１８ｅ’を下部ハウジング部１４ａに溶接するために、中央ハウジング穴４０およびノズルボディ穴３２に導入する位置決め工具１０１を用いて、ノズルボディ１８ｅ’は、カウンタ（対抗）工具１０２に対して高い圧力の力Ｆで、押圧される。位置決め工具１０１は、ノズルニードル座２６上のノズルニードル端３４に対応する端部１０４で、支持され、ノズルチップ２２ｅ’の円錐部分１１３を、工具１０２の窪み１０５の円錐形坑面１０３に押圧する。ハウジング部分１４ａは、その端面９６’を用いて、（例えば、ばねの圧縮応力による）力Ｆ１で、ノズルボディ１８ｅの端面９７’に押圧される。配置工具１０１は、ハウジング穴４０の中に正確に案内されるが、２つの部分１４ａ，１８ｅ’の分配面の少し上では、溶接するために、直径に階差がある（端部１０４まで）。したがって、溶接ビードのための充分なスペースが半径方向に存在する。図１２において、矢印Ｓで示すように、１つの平面内に存在する端面９６’と９７’を持つ設計では、カウンタ工具１０２は、ノズルボディ１８ｅ’と共に、横方向に変位し得る。すなわち、実際の溶接作業が始まる前に、位置決め工具１０１に対して横断する方向に移動する。図８〜図１０の実施形態では、それぞれ、溶接は、２つの対向する点で対称的に、同時に、有利に実施される。
【００３８】
図１２の溶接装置の利点は、ノズルボディ１８ｅ’の座面２６が、ハウジング部１４ａの軸上に正確に配置され、高圧力Ｆによって溶接作業中でも維持されて、溶接後では、各部品の機能が確保されることである。
【００３９】
図１２の実施例においても、ノズルボディ１８ｅ’は、所望の回転位置に配置するための手段を有し得る。
【００４０】
カウンタ工具１０２または窪み１０５は、ノズルチップ２２の鋭角円錐部１１３ではなく上記ノズルチップの鈍角部１１４が、ノズルボディ１８ｅまたは１８ｅ’を支持するように、形成されることができる。
【００４１】
図１３の例証実施例においても、下部ハウジング部１４ａに溶接されたノズルボディ１８ｆが存在する。しかし、これは、ノズルチップ２２ｆのみを形成する非常に小さな部品であって、ノズルニードル座２６と噴射フリフィス２８とを有している。このノズルボディ１８ｆは、その円周面１０６が、下方から直接、中央ハウジング穴４０すなわち案内穴９４の中に挿入され、下方から溶接される。上記案内穴９４は、研削面３６を有するノズルニードル３０の部分３９のためのものである。ノズルボディ１８ｆは、上部領域において、薄壁唇状部１０７を有し、ハウジング穴４０内に広がる高圧によって、ハウジング内部壁に押圧されて密閉される。この例においても、好ましくは、ハウジング１４に対するノズルボディ１８ｆの回転位置を限定するために、マーキングが、ハウジング１４ａから突出するノズルチップ２２ｆの外周部に形成される。
【００４２】
上述の全ての変形例において、ハウジングとノズルボディの回転位置を限定するための本発明による手段によって、特に小型および大型の両方の内燃機関に対して、細長い噴射装置のデザインを有することが可能となる。
【００４３】
しかしながら、噴射器の細長いデザインは、図１４と図１５から明らかなように、下部弁部の実施形態においても可能となる。
【００４４】
図１４は、同様に、中央ハウジング穴４０すなわち案内穴９４の中の挿入されたノズルボディ１８ｇを示す。ノズルボディ１８ｇは、一方においては、ノズルニードル座２６と薄壁密閉とを備えた上部１０８と、他方においては、互いに平行な複数の軸方向噴射オリフィス２８を備えた下部１０９とを有する。上記下部１０９は、その外周部を、ハウジング部分１４ａと一緒に下方から溶接される。ノズルニードル座２６上に支持されているノズルニードル３０の下端３４によって、高圧帯に属すると共に穴４０の中に配置されたスペース４３が、噴射オリフィス２８に通ずるスペース１１０から分離されている。これによって、噴射オリフィス２８は、あたかも閉塞された状態となる。この例では、ハウジング１４に対してノズルボディ１８ｇの回転位置を限定することは、全く不要となる。何故ならば、ノズルニードル３０がノズル座２６から持ち上げられた状態で、噴射オリフィス２８から内燃機関の燃焼スペースにジェット噴射された燃料は、いずれの回転位置においても同一方向に、すなわち燃料噴射弁に対して軸方向に、維持されるからである。
【００４５】
同じことが、図１５に図示されている変形例にも適用される。ここでは、互いに平行な複数の軸方向噴射オリフィス２８を備えたノズルボディ１８ｈは、下端面において、下部ハウジング部１４ａに溶接されている。この例では、ノズルニードル座２６は、ノズルボディ１８ｈに造られているではなく、ハウジング穴４０すなわちガイド穴９４の下部として、ハウジング部１４ａに造られている。下部ハウジング部１４ａは、噴射オリフィス２８に通じるスペース１１０を形成する端面窪み１１１を有する。スペース１１０への接続、すなわち、高圧帯への噴射オリフィス２８への接続は、ノズルニードル座２６と協働するノズルニードル３０によって開閉される。
【００４６】
全ての変形例において、噴射弁部材であるノズルニードル３０は、簡単に、上から本来管状のハウジング１４の中に配置される。
【００４７】
図１４と図１５の実施形態では、ハウジングに固定する際に、部分１０９またはノズルボディ１８ｈに、ハウジングに対して回転位置を限定する手段を与えることが考えられる。これは、噴射オリフィス２８すなわち一部の噴射オリフィス２８が燃料噴射弁１に対して軸方向に方向付けられていない場合、特に利点がある。
【００４８】
上記弁座要素を噴射オリフィス２８に固定する際に、ハウジング１４に対して弁座要素１８，１８ｅ，１８ａ’，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｅ’，１８ｆの回転位置を限定するための上述の外側に形成された手段の代わりに、この目的のために噴射オリフィス２８自体を使用することが可能である。この場合、１つ以上の噴射オリフィス２８の位置決めは、例えば、光学センサーによって検出される。その際、弁座要素は、例えばロボットによって、ハウジング１４と一緒に持って所望の回転位置に来ることができる。弁座要素の回転位置を検出するために、例えば、センサーとしてデレビカメラまたはデジタル写真カメラ付きの画像処理システムを使用することが可能である。そこからの信号は、コンピュータによって評価され、ロボットを制御するための制御手段に伝送され、処理される。弁座要素とハウジング１４とが正しい回転位置にもたらされた後、上述したように、例えば、ユニオンナットによって、溶接によって、或いは、プレス嵌合によって、弁座要素はハウジングに固定される。同様に、固定作業はロボットによって実施される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】長手方向における燃料噴射弁の例証実施形態を示す。
【図２】図１に示す燃料噴射弁の下部を、弁座要素の第１例証実施形態と共に、長手方向断面の倍尺で示す。
【図３】図２のIII-III線断面図である。
【図４】図２のIV-IV線断面図である。
【図５】図２に対応する、弁座要素の第２例証実施形態と共に、下部弁部の第２の例証実施形態を図を示す。
【図６】弁座要素の第３例証実施形態と共に、図５による下部弁部の実施形態の変形を示す。
【図７】弁座要素の第４例証実施形態を示す。
【図８】下部弁部の第３実施形態を示す。
【図９】下部弁部の第４実施形態を示す。
【図１０】下部弁部の第５実施形態を示す。
【図１１】下部弁部の第６実施形態を示す。
【図１２】弁ハウジングに弁座要素を溶接するための装置の例証実施形態を概略的に示す。
【図１３】下部弁部の第７実施形態を示す。
【図１４】下部弁部の第８実施形態を示す。
【図１５】下部弁部の第９実施形態を示す。

Claims (21)

1. 内燃機関の燃焼スペース内への間欠的な燃料噴射のための燃料噴射弁において、
   ａ］ ハウジング（１４）と、
   ｂ］ 噴射オリフィス（２８）が設けられた座（２６）を有する弁座要素（１８，１８ａ，１８ａ’，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｅ’，１８ｆ）と、
   ｃ］ 上記弁座要素（１８，１８ａ，１８ａ’，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｅ’，１８ｆ）を上記ハウジング（１４）に取り付けるための手段（１６，８５）とを備え、
   上記弁座要素（１８，１８ａ，１８ａ’，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｅ’，１８ｆ）は、座（２６）を有する上記弁座要素の部分（２２，２２ａ，２２ａ’，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｅ’，２２ｆ）が上記ハウジング（１４）から突出し、
   ｄ］ 上記ハウジング（１４）内の長手方向に調整可能に配置されていると共に上記座（２６）と協働するように意図された噴射弁部材（３０）と、
   ｅ］ 上記噴射弁部材（３０）の調整動作を制御するための制御装置（Ｓ１）と、
   ｆ］ 上記ハウジング（１４）の長手軸（Ａ）の方向に在る中央ハウジング穴（４０，４２）とを備え、
   上記中央ハウジング穴（４０，４２）の中には、噴射弁部材（３０）が在り、上記中央ハウジング穴（４０，４２）は一方においては燃料高圧接続部（１０）に接続され、他方においては噴射弁部材（３０）のための上記座（２６）に接続され、
   ｇ］ 上記座（２６）を有すると共に上記ハウジング（１４）から突出している上記弁座要素（１８，１８ａ，１８ａ’，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｅ’，１８ｆ）の上記部分（２２，２２ａ，２２ａ’，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｅ’，２２ｆ）は、その外側に、上記ハウジング（１４）に上記弁座要素を固定するに際して、上記ハウジング（１４）に対して上記弁座要素の回転位置を限定するための手段が設けられていることを特徴とする燃料噴射弁。
2. 請求項１に記載の燃料噴射弁において、
   上記ハウジング（１４）に対して上記弁座要素（１８，１８ａ，１８ａ’，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｅ’）の回転位置を限定するための上記手段は、上記ハウジング（１４）から突出している上記部分（２２，２２ａ，２２ａ’，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｅ’）の外側に形成された位置決め面（８０）またはセンタリングカウンタシンク（８２）または視覚的に可読のマーキング（８３）によって、形成されていることを特徴とする燃料噴射弁。
3. 請求項１または２に記載の燃料噴射弁において、
   上記噴射弁部材（３０）は、上記弁座要素（１８，１８ａ，１８ａ’）の穴（３２）の中で滑動可能な部分（３９）を用いて、密接して案内され、上記穴（３２）は噴射オリフィス（２８）が設けられた座（２６）まで延在し、この部分（３９）にはその外周部に、研削された面（３６）が設けられ、この研削面を介して、上記中央穴（４０，４２）は上記座（２６）に接続されていることを特徴とする燃料噴射弁。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の燃料噴射弁において、
   上記弁座要素（１８）を上記ハウジング（１４）に取り付けるための手段は、上記ハウジング（１４）にねじ込み可能なユニオンナット（１６）と、弁座要素（１８）の上面（２５）と上記ハウジング（１４）の下面（２０）との間に配置されて好ましくは端面がラップ仕上げされた金属ワッシャ（２３）とを備えていることを特徴とする燃料噴射弁。
5. 請求項３に記載の燃料噴射弁において、
   上記弁座要素（１８ａ，１８ａ’）は、プレス嵌合（８５）によって、上記中央ハウジング穴（４０，４２）の部分（４０ａ）に密閉するように挿入され、階段状面（８６）で軸方向に支持され、研削面（３６）が設けられた上記噴射弁部材（３０）の上記部分（３９）は、上記ハウジング（１４）の外側に位置する上記穴（３２）の領域において、滑動可能に密接して案内され、プレス嵌合領域では、上記噴射弁部材（３０）は、研削面（３６）が設けられた上記部分（３９）に対して、直径に階差があることを特徴とする燃料噴射弁。
6. 請求項１または２に記載の燃料噴射弁において、
   上記噴射弁部材（３０）は、研削面（３６）を設けた部分（３９）を用いて、上記ハウジング（１４）すなわち下部ハウジング部（１４ａまたは９０）の案内穴（９４）の中において滑動可能に密接して案内され、上記弁座要素（１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｆ）は、上記燃料噴射弁の長手方向において見られるように、短いデザインを有し、上記弁座要素（１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｆ）の長手軸が案内穴（９４）の軸と同軸に配置されるようにして、上記下部ハウジング部（１４ａまたは９０）に溶接されていることを特徴とする燃料噴射弁。
7. 請求項６に記載の燃料噴射弁において、
   上記ハウジング（１４）または上記案内穴（９４）に対して、上記弁座要素（１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｆ）をセンタリングするための手段が設けられていることを特徴とする燃料噴射弁。
8. 請求項６または７に記載の燃料噴射弁において、
   上記弁座要素（１８ｆ）は、その外面の一部を用いて下方から上記案内穴（９４）に挿入されると共に、上記案内穴（９４）に溶接され、上記案内穴（９４）は、溶接の継目によって、または、上記案内穴（９４）の中に広がる上記燃料システムの圧力により上記案内穴（９４）の壁に対して密閉するように押圧される薄壁弁座要素部（１０７）によって、或いは、上記溶接の継目と上記薄壁弁座要素部（１０７）との両方によって、密閉されていることを特徴とする燃料噴射弁。
9. 請求項７に記載の燃料噴射弁において、
   上記弁座要素（１８ｃ）は、上記ハウジング（１４）にその端面上において溶接されると共に、穴（３２）を有し、上記穴（３２）は、上記燃料オリフィス（２８）を設けた上記座（２６）まで延在すると共に、上記案内穴（９４）を経て上記中央ハウジング穴（４０）に接続され、上記案内穴（９４）に対して上記弁座要素（１８ｃ）をセンタリングするための手段は、下方から上記案内穴（９４）の中に突出しているスリーブ形状の薄壁弁座要素部（２１ｃ）によって形成され、好ましくは、この部分（２１ｃ）は、上記穴（３２）の中に広がる燃料システムの圧力によって、上記案内穴（９４）の壁に対して密閉するように押圧され得ることを特徴とする燃料噴射弁。
10. 請求項７に記載の燃料噴射弁において、
    弁座要素（１８ｂ）は、上記ハウジング（１４）にその端面において溶接されると共に、穴（３２）を有し、上記穴（３２）は、噴射オリフィス（２８）を設けた座（２６）まで延在すると共に、上記案内穴（９４）を経て上記中央ハウジング穴（４０）に接続され、上記案内穴（９４）に対して上記弁座要素（１８ｂ）をセンタリングするための手段は、下方から上記案内穴（９４）の中に突出しているスリーブ形状の薄壁弁座要素部（２１ｃ）によって形成され、好ましくは、この部分（２１ｃ）は、上記穴（３２）内に広がる上記燃料システムの圧力によって、上記案内穴（９４）の壁に対して密閉するように押圧され得ることを特徴とする燃料噴射弁。
11. 請求項７に記載の燃料噴射弁において、
    上記弁座要素（１８ｂ）は、上記ハウジング（１４）にその端面において溶接されると共に、穴（３２）を有し、上記穴（３２）は、噴射オリフィス（２８）を設けた座（２６）まで延在すると共に、上記案内穴（９４）を経て上記中央ハウジング穴（４０）に接続され、上記案内穴（９４）に対して上記弁座要素（１８ｂ）をセンタリングするための手段は、一端において上記案内穴（９４）の中に突出していると共に他端において上記弁座要素穴（３２）の中に突出しているセンタリングスリーブ（９９）によって、好ましくは、上記燃料システム圧力によって上記２つの穴（９４，３２）の壁に対して密閉するように押圧され得るセンタリングスリーブ（９９）によって、形成されていることを特徴とする燃料噴射弁。
12. 内燃機関の燃焼スペース内への間欠的な燃料噴射を意図した燃料噴射弁（１）のハウジング（１４）上の限定された回転位置に、噴射オリフィス（２８）を設けた座（２６）を有する弁座要素（１８，１８ａ，１８ａ’，１８ｂ’，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｅ’，１８ｆ）を取り付けるための方法であって、
    上記方法においては、上記噴射オリフィス（２８）の少なくとも１つの位置が検知器によって検出され、次に、上記検知器からの信号の関数として、上記弁座要素（１８，１８ａ，１８ａ’，１８ｂ’，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｅ’）が、上記限定された回転位置に配置され、上記ハウジング（１４）に取付けられることを特徴とする方法。
13. 内燃機関の燃焼スペース内に間欠的に燃料を噴射するための燃料噴射弁であって、
    ａ］ 長手方向（Ａ）に在って燃料高圧接続部（１０）に接続された中央ハウジング穴（４０，４２）を有するハウジング（１４）と、
    ｂ］ 上記ハウジング穴（４０，４２）の中に長手方向に調整可能に配置されていると共に弁座（２６）と協働する噴射弁部材（３０）とを有し、
    上記噴射弁部材（３０）によって、上記ハウジング穴（４０，４２）と噴射オリフィス（２８）に通じるスペース（１１０）との間の接続が行われたり中断されたりでき、
    ｃ］ 上記噴射弁部材（３０）の調整動作を制御するための制御装置（Ｓ１）を有し、
    ｄ］ 上記噴射弁部材（３０）は、上記ハウジング穴（４０，４２）の下部を形成する案内穴（９４）の中で滑動可能な部分（３９）を用いて、密接して案内され、
    ｅ］ 上記噴射オリフィス（２８）は、上記ハウジング（１４）に溶接されたノズルボディ（１８ｇ，１８ｈ）内に作られていることを特徴とする燃料噴射弁。
14. 請求項１３に記載の燃料噴射弁において、
    ノズルボディ（１８ｇ）は、下方から上記案内穴（９４）に挿入され、上記ノズルボディ（１８ｇ）の外周部において上記案内穴（９４）に溶接され、上記弁座（２６）を形成する部分（１０８）は、上記ノズルボディ（１８ｇ）の上の上記案内穴（９４）内に配置され、好ましくは、一方においては上記案内穴（９４）内に広がる上記燃料システムの圧力によって、他方においては案内穴（９４）の壁に抗する薄壁密閉唇状部を用いて、上記ノズルボディ（１８ｇ）に対して押圧されていることを特徴とする燃料噴射弁。
15. 請求項１３に記載の燃料噴射弁において、
    ノズルボディ（１８ｈ）は上記ハウジング（１４）にその端面において溶接され、上記弁座（２６）は上記中央ハウジング穴（４０，４２）の円錐形狭小部によって形成され、上記部分は上記案内穴（９４）に隣接していることを特徴とする燃料噴射弁。
16. 内燃機関の燃焼スペ−ス内に燃料を間欠的に噴射するための燃料噴射弁において、
    ａ］ ハウジング（１４）と、
    ｂ］ 座（２６）を有する弁座要素（１８）とを備え、
    ｃ］ 上記弁座要素（１８，１８ａ’）は、上記ハウジング（１４）にねじ込むことができるユニオンナット（１６）によって、上記座（２６）を有する上記弁座要素の部分（２２）が上記ハウジング（１４）から突出するようにして、上記ハウジング（１４）に接続され、
    ｄ］ 上記ハウジング（１４）内に長手方向に調整可能に配置されていると共に上記座（２６）と協働する噴射弁部材（３０）と、
    ｅ］ 上記噴射弁部材（３０）の調整動作を制御するための制御装置（Ｓ１）と、
    ｆ］ 中央ハウジング穴（４０，４２）とを備え、
    上記中央ハウジング穴（４０，４２）は上記ハウジング（１４）の長手軸（Ａ）の方向に在り、上記中央ハウジング穴（４０，４２）には上記噴射弁部材（３０）が通り、上記中央ハウジング穴（４０，４２）は、一方においては燃料高圧接続部（１０）に接続され、他方においては上記座（２６）に接続され、
    ｇ］ 上記噴射弁部材（３０）は、上記弁座要素（１８）の穴（３２）の中で滑動可能な部分（３９）を用いて、密接して案内され、上記穴は上記座（２６）まで延在し、
    ｈ］ 好ましくは、ラップ仕上げの端面を備えた金属ワッシャ（２３）が、上記弁座要素（１８）の端面（２５）と上記ハウジング（１４）の下面（２０）との間に、配置されていることを特徴とする燃料噴射弁。
17. 請求項１６に記載の燃料噴射弁において、
    上記ワッシャ（２３）の厚みは、上記弁が開閉するときに、上記噴射弁部材（３０）が予め定められた最大ストロークとなるように、選択されていることを特徴とする燃料噴射弁。
18. 内燃機関の燃焼スペ−ス内に燃料を間欠的に噴射するための燃料噴射弁において、
    ａ］ 長手方向（Ａ）に在って燃料高圧接続部（１０）に接続された中央ハウジング穴（４０，４２）を有するハウジング（１４）と、
    ｂ］ 座（２６）を有する弁座要素（１８）と、
    ｃ］ 上記ハウジング穴（４０，４２）に長手方向に調整可能に配置されていると共に上記座（２６）と協働する噴射弁部材（３０）と、
    ｄ］ 上記噴射弁部材（３０）の調整動作を制御するための制御装置（Ｓ１）とを有し、
    ｅ］ 上記弁座要素（１８ａ，１８ａ’）は、上記中央ハウジング穴（４０，４２）の部分（４０ａ）の中に、プレス嵌合（８５）を用いて、密閉するように挿入されていると共に、好ましくは、階段状面（８６）に軸方向に支持され、上記座（２６）を有する上記弁座要素（１８ａ，１８ａ’）の部分（２２ａ，２２ａ’）は、上記ハウジング（１４）から突出し、
    ｆ］ 上記噴射弁座（３０）は、上記弁座要素（１８ａ，１８ａ’）の穴（３２）の中で滑動可能な部分（３９）を用いて、密接して案内され、上記穴は上記座（２６）まで延在し、
    ｇ］ 上記弁座要素（１８ａ，１８ａ’）の上記穴（３２）において密接して滑動可能に案内される上記噴射弁部材（３０）の上記部分（３９）は、その外周部に研削面（３６）を有し、上記部分（３９）を経て、上記中央ハウジング穴（４０，４２）は上記座（２６）に接続され、
    ｈ］ 上記弁座要素（１８ａ，１８ａ’）の上記穴（３２）において密接して滑動可能に案内される上記噴射弁部材（３０）の上記部分（３９）は、上記ハウジング（１４）から突出している上記弁座要素（１８ａ，１８ａ’）の領域に位置し、
    ｉ］ 上記噴射弁部材（３０）は、上記弁座要素（１８ａ，１８ａ’）のプレス嵌合領域において、直径に階差があることを特徴とする燃料噴射弁。
19. 中央穴（３２）と弁座（２６）とを有する弁座要素（１８ｅ，１８ｅ’）を、中央ハウジング穴（４０）を備えた燃料噴射弁のハウジング（１４）に固定するための方法であって、上記弁座（２６）は、上記ハウジング穴（４０）内に長手方向に調整可能に配置された噴射弁部材（３０）と協働するように設けられ、上記弁座要素（１８ｅ，１８ｅ’）は、形状が上記弁座要素に対応しているカウンタ工具（１０２）の上に配置され、形状が上記噴射弁部材（３０）に本質的に対応していると共に上記ハウジング（１４）の案内穴（９４）に案内される位置決め工具（１０１）を用いて、圧力による力（Ｆ）で上記カウンタ工具（１０２）に押圧され、上記案内穴は、上記噴射弁部材（３０）のために設けられていると共に上記中央ハウジング穴（４０）の一部を形成し、上記弁座要素（１８ｅ，１８ｅ’）と上記ハウジング（１４）との端面（９６，９７，９６’，９７’）は、小さな力で（好ましくは、ばねの圧縮応力で）互いに押圧され、その後、溶接作業が、接続される部分の外周部上の端面（９６，９７，９６’，９７’）の領域において、好ましくは２つの対向点で同時に、実施されることを特徴とする方法。
20. 請求項１９に記載の方法において、
    溶接ビードのための半径方向の間隙は、位置決め工具（１０１）と上記２つの接続される部分との間の上記端面（９６，９７，９６’，９７’）の領域に設けられることを特徴とする方法。
21. 請求項１９または２０に記載の方法において、
    上記端面（９６’，９７’）が一平面の中に存在する場合、上記位置決め工具（１０１）は、上記端面（９６’，９７’）の領域と上記端面の下に在る領域とにおいて、直径に階差があると共に、上記弁座（２６）まで延在し、上記カウンタ工具（１０２）は、溶接前には、上記弁座要素（１８ｅ’）と一緒に横方向に調整可能であって、従って上記配置工具（１０１）に対して半径方向に位置調整が可能であることを特徴とする方法。