JP2006524302A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

本発明は、内燃機関の燃料噴射装置用の燃料噴射弁であって、弁座（２７）と共働する弁閉鎖部分（３３）と、ばね室開口（４１）内に配置された戻しばね（４３）とが設けられていて、該戻しばね（４３）が弁閉鎖部分（３３）に弁座（２７）に向かって戻し力を負荷する形式のものに関する。このような形式の燃料噴射弁において本発明の構成では、戻しばね（４３）が流入側の領域に少なくとも１つの保持巻条（４５）を有していて、該保持巻条（４５）の横断面（６０）が、戻しばね（４３）の横断面（６１）に対して垂直に位置している。

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載された形式の燃料噴射弁に関する。

公知の燃料噴射弁では、ばね室開口内に調節スリーブがプレス嵌めされ、この調節スリーブに、弁閉鎖部分に対して作用する戻しばねが支持されている。調節スリーブのプレス嵌め時に、調節スリーブ及びばね室開口の壁において削れによるチップ形成のおそれがある。

例えばドイツ連邦共和国特許公開第４１２５１５５号明細書に基づいて公知の燃料噴射弁では、戻しばねはばね室開口内にプレス嵌めされていて、半径方向に方向付けられた応力によってばね室開口内において保持される。戻しばねのプレス嵌めの深さはこの場合、弁閉鎖部分に作用するばね力の大きさを決定する。そして戻しばねはアクティブなばね領域において、ばね室開口よりも小さな直径を有し、これに対して弁閉鎖部分とは反対側の円筒形のクランプ領域は、ばね室開口よりも大きな直径を有している。

上に述べた明細書に基づいて公知のセルフロック式のばねを備えた構造には、特に、極めて大きな取付け力が必要であるという欠点がある。さらにこの公知の構成では、極めて小さな力でも非対称的に加えられた場合には、ばねセットは所定の位置からずれて、受容孔内において斜めになってしまうおそれがある。これによって弁閉鎖部分を負荷するばね力が変化してしまうことに基づいて、燃料噴射弁の正確な機能はもはや保証されなくなる。

発明の利点
請求項１の特徴部に記載のように構成された本発明による燃料噴射弁には、公知のものに比べて次のような利点がある。すなわち本発明による燃料噴射弁では、戻しばねのばね弾性的な巻条に接続して複数の巻条が形成されていて、これらの巻条の横断面がばね弾性的な巻条の横断面に対して垂直に位置している。

これによって、一方では、戻しばねを正確に配置するために加えられねばならない取付け力が比較的小さくなり、その結果チップ形成のおそれも同様に小さくなる。さらにまた、ばね室開口内における保持巻条の傾倒のおそれがなくなり、ひいては燃料噴射弁の機能に不都合が生じることもなくなる。

請求項１に記載された本発明による燃料噴射弁の別の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。

保持巻条が卵形又は楕円形に形成されていると有利である。

また保持巻条の数が３つ以上であると有利である。

さらにまた、卵形又は楕円形の保持巻条の幅が、燃料噴射弁のばね受容孔であるばね室開口よりも大きく設定されていて、確実なクランプ作用が保証されていると、有利である。

図面
図１は、本発明による燃料噴射弁を部分的に断面して示す図であり、
図２Ａ〜Ｃは、図１に示された燃料噴射弁において使用される戻しばねを異なった方向から見た図である。

実施例の記載
次に図面を参照しながら本発明の１実施例を説明する。同一部材に対しては、すべての図面において同一符号を使用する。

図１には、混合気圧縮型外部点火式の内燃機関の燃料噴射装置用の電磁作動式の燃料噴射弁２が例示されている。この燃料噴射弁２は、電磁コイル１によって取り囲まれていて燃料流入管片として働く管状の内極３を有している。電磁コイル１は、半径方向において段付けされた巻線７を備えていて半径方向において段付けされたコイル体５を有しており、かつコンスタントな外径を有する内極３との関連において、燃料噴射弁２の特にコンパクトな構造を可能にしている。

内極３の下側の極端部９には、弁長手方向軸線１１に対して同心的に管状の中間部材１３がシールされて、例えば溶接によって結合されており、上側の円筒区分１５によって極端部９を部分的に軸方向において取り囲んでいる。段付けされたコイル体５は、部分的に内極３を取り囲み、かつ大きな直径を有する段部１７で中間部分１３の上側の円筒区分１５を取り囲んでいる。中間部分１３は内極３とは反対側の端部に、下側の円筒区分１９を有しており、この下側の円筒区分１９は、管状のノズルホルダ２１を取り囲んでいて、このノズルホルダ２１と例えば溶接によって結合されている。ノズルホルダ２１の下流側の端部には、弁長手方向軸線１１に対して同心的に延びる貫通開口２３に、円筒形の弁座体２５が溶接によってシールされて取り付けられている。弁座体２５は電磁コイル１の側に、位置固定の弁座２７を有しており、この弁座２７の下流側には弁座体２５に、図示の実施例では２つの噴射開口２９が形成されている。両噴射開口２９の下流において弁座体２５には、例えば流れ方向において円錐台形に拡大する調整孔３１が形成されている。

固定の弁座２７は例えば円錐形の弁閉鎖部分３３と共働し、この弁閉鎖部分３３は燃料噴射弁を開閉するために働く。弁閉鎖部分３３は固定の弁座２７とは反対側の端部で、管状の弁ニードル３５と例えば溶接によって結合されている。弁ニードル３５は弁閉鎖部分３３とは反対側の他方の端部において、管状の可動子３７と例えば溶接によって結合されている。可動子３７はその周囲において中間部分１３のガイドカラー３９によって案内される。弁座２７に向かって燃料を供給するために働きかつ弁長手方向軸線１１に対して同心的に延びる連続していて段付けされた、管状の内極３のばね室開口４１には、例えば極端部９の領域において延在している戻しばね４３がプレス嵌めされている。この戻しばね４３は例えば、図示の実施例では円形横断面を有するワイヤから成るコイルばねとして形成されている。戻しばね４３は例えば真鍮ワイヤ、ばね鋼ワイヤ、又は任意のその他のワイヤから形成することができる。

戻しばね４３は固定の弁座２７に向けられたばね端面４６で、弁ニードル３５の、弁閉鎖部分３３とは反対側の端面４７に、接触しており、弁閉鎖部分３３を固定の弁座２７に向かって負荷している。内極３のばね室開口４１内への戻しばね４３のプレス嵌め深さは、戻しばね４３のばね力を規定し、これによって、燃料噴射弁２の開閉行程中に放出される動的な燃料量に影響を与える。

内極３の段付けされたばね室開口４１には戻しばね４３の上流側において、極端部９とは反対側の方向に燃料フィルタ４９が配置されている。電磁コイル１は、例えばヨーク状に形成されていて強磁性のエレメントとして働く少なくとも１つの導磁エレメント５１によって取り囲まれており、この導磁エレメント５１は電磁コイルを周方向において少なくとも部分的に取り囲み、一端で内極３に接触し、かつ他端でノズルホルダ２１に接触していて、このノズルホルダ２１と例えば溶接又はろう接によって結合されている。燃料噴射弁２の一部はプラスチック外装５３によって有利には包埋成形されており、このプラスチック外装５３は内極３を起点として軸方向で電磁コイル１と少なくとも１つの導磁エレメント５１とを越えて延びており、このプラスチック外装５３には電気的な接続コネクタ５５が一体成形されている。

従来技術に基づいて公知の燃料噴射弁２における欠点としては特に次のことが挙げられる。すなわち従来技術の燃料噴射弁２では戻しばね４３は、ばね室開口４１内に付加的なスリーブなしに保持されるように構成されているが、しかしながら、戻しばね４３を取り付けるために必要な取付け力は、保持巻条４５に直径が大きいことに基づいて極めて大きく、ばね室開口４１の壁を削って傷付けてしまうおそれがある。従って公知の燃料噴射弁では、ばね室開口４１へのプレス嵌め時に削り取りによる損傷を惹起してしまうので、スリーブを節約するという利点が相殺されてしまう。

図１に示されて実施例では、それとは異なり戻しばね４３は、弁閉鎖部分３３とは反対側の戻しばね４３の端部５９に形成された少なくとも１つの保持巻条４５を有しており、この保持巻条４５は、ばね室開口４１の直径よりも大きな外径を有している。これによって戻しばね４３は、半径方向に作用する応力をもってばね室開口４１の壁に接触している。少なくとも１つの保持巻条４５の横断面６０は、戻しばね４３の横断面６１に対して垂直に形成されている。

次に図２Ａ〜図２Ｃを参照しながら本発明による保持巻条の構成について詳説する。

図２Ａには、この実施例において設けられている３つの保持巻条４５を横から見た場合における戻しばね４３が示されている。

図２Ｂには、図２Ａに対して９０°回動させられた戻しばね４３が示されており、この図２Ｂから保持巻条４５の卵形又は楕円形の巻き形状が分かる。保持巻条４５の幅ｂは、戻しばね４３の取り付けられていない状態における保持巻条４５の弛緩状態では、ばね室開口４１の直径よりも大きい。ばね室開口４１内における戻しばね４３の取付け時に、保持巻条４５は塑性・弾性的に変形され、この際にばね室開口４１内において緊張し、これによって保持巻条４５はばね力を別の調節スリーブなしに受け止めることができる。

図２Ｃには、燃料の流れ方向で戻しばね４３と保持巻条４５とを見た図が示されている。図２Ｃから分かるように、保持巻条４５は戻しばね４３の横断面６１の上に同心的に配置されている。さらに保持巻条４５の大きな外径ｂも明らかに分かる。

図２Ａ〜図２Ｃに示されているように形成された戻しばね４３は、種々様々な利点を有している。第１に別体の調節スリーブが不要になる。さらに保持巻条４５は、負荷作用下で傾倒もしくは旋回することなく、安定的にばね室開口４１の壁に接触している。保持巻条４５の適宜な構成によって、例えば保持巻条４５の数と幅ｂと長さＬとを適宜に調整することによって、保持力を必要性に簡単に合わせることができる。

さらに、ばねを必要とあればフックを用いて問題なく再びばね室開口４１から取り出すことができる、という利点もある。このようなことは、汎用の戻しばね４３では例えば従来技術によれば、不可能であるか又は困難を伴ってしか可能でない。戻しばね４３が明瞭に非対称的に構成されていることによって、取付け時における自動化された供給を容易に行うことができる。さらに、戻しばね４３の丸いばね線材は保持巻条４５の延在方向においてしかばね室開口４１の壁と接触しないので、削れによるチップの形成を回避することができる。

図２Ａ及び図２Ｂから分かるように、戻しばね４３のばね弾性的な部分６２は両側に、例えば互いに接触している２つの最終巻条６３を有しており、このようになっていることによって、戻しばね４３が製造時にばら荷として互いに引っ掛かることを阻止することができる。さらにこのような最終巻条６３によって、調節力及びばね力を保持巻条４５からの軸方向において、側方へのずれなしに伝達することができる。

さらに保持巻条４５へのばね弾性的な巻条６２の移行部には、導入傾斜部６４が形成されており、これによってばね室開口４１への戻しばね４３の導入が容易になり、かつ削れによるチップの形成を阻止することができる。

本発明の図示の実施例に制限されるものではなく、燃料噴射弁２の任意の構造形状に対して使用することができる。特に、種々様々な特徴を任意に組み合わせることが可能である。

本発明による燃料噴射弁を部分的に断面して示す図である。 図１に示された燃料噴射弁において使用される戻しばねを横から見た図である。 図２Ａに示された戻しばねを、図２Ａの視野方向に対して９０°ずらした方向から見た図である。 図２Ａに示された戻しばねを、上から見た図である。

Claims (8)

1. 内燃機関の燃料噴射装置用の燃料噴射弁（２）であって、弁座（２７）と共働する弁閉鎖部分（３３）と、ばね室開口（４１）内に配置された戻しばね（４３）とが設けられていて、該戻しばね（４３）が弁閉鎖部分（３３）に弁座（２７）に向かって戻し力を負荷する形式のものにおいて、戻しばね（４３）が流入側の領域に少なくとも１つの保持巻条（４５）を有していて、該保持巻条（４５）の横断面（６０）が、戻しばね（４３）の横断面（６１）に対して垂直に位置していることを特徴とする燃料噴射弁。
2. 保持巻条（４５）の数が少なくとも３つである、請求項１記載の燃料噴射弁。
3. 少なくとも１つの保持巻条（４５）の横断面（６０）が卵形又は楕円形である、請求項１又は２記載の燃料噴射弁。
4. 少なくとも１つの保持巻条（４５）の幅（ｂ）が、戻しばね（４３）の取り付けられていない状態において、ばね室開口（４１）の内径よりも大きい、請求項１から３までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
5. 少なくとも１つの保持巻条（４５）が、ばね室開口（４１）内に取り付けられた状態において、塑性・弾性的に変形させられる、請求項４記載の燃料噴射弁。
6. 戻しばね（４３）のばね弾性的な巻条（６２）が、両側に、互いに接触している少なくとも２つの最終巻条（６３）を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
7. 少なくとも１つの保持巻条（４５）が、ばね弾性的な巻条（６２）の最終巻条（６３）に支持されている、請求項６記載の燃料噴射弁。
8. ばね弾性的な巻条（６２）と少なくとも１つの保持巻条（４５）との間に導入傾斜部（６４）が形成されている、請求項６又は７記載の燃料噴射弁。

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