JP2008506875A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

本発明は、燃料噴射弁（１）、特に混合気圧縮型火花点火式の内燃機関の燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁（１）であって、マグネットコイル（１０）と共働する可動子（２０）と、該可動子（２０）と摩擦力結合式に結合された弁ニードル（３）とが設けられており、該弁ニードル（３）に弁閉鎖体（４）が設けられていて、該弁閉鎖体（４）が弁座面（６）と一緒にシール座を形成している形式のものに関する。本発明の構成では、このような形式の燃料噴射弁において、可動子（２０）が、ばね（３１）によって振動するように弁ニードル（３）に支承されている。

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。

例えばドイツ連邦共和国特許公開第１９８１６３１５号明細書に基づいて、燃料噴射弁、特に内燃機関の燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁が公知である。この燃料噴射弁は、マグネットコイルと共働する可動子と、該可動子に摩擦力結合式に結合された弁ニードルとを有しており、この弁ニードルに弁閉鎖体が設けられていて、該弁閉鎖体は弁座面と共働してシール座を形成している。弁ニードルは、該弁ニードルに沿って可動の可動子のための第１のストッパを有しており、可動子は付加的に、第２の戻しばねによって負荷されている。さらに可動子のために、定置の第２のストッパが設けられている。第２の戻しばねは上昇方向とは逆向きに可動子を負荷し、マグネットコイルの非励起状態において可動子を第２のストッパとの接触状態に保ち、これによって可動子は、弁ニードルに形成された第１のストッパから、所定の距離だけ間隔をおいて位置するようになっている。

ドイツ連邦共和国特許公開第１９８１６３１５号明細書に基づいて公知の燃料噴射弁における欠点としては、特に次のことが挙げられる。すなわちこの公知の燃料噴射弁では、確かに、燃料噴射弁の開放時における弁ダイナミックスの改善を可能にする前行程原理が実現されているが、しかしながら燃料噴射弁の閉鎖時には、可動子が出発位置に戻った時に可動子ノイズが発生してしまい、これによって弁ニードルのさらなる別の不都合な開放行程が引き起こされてしまう。

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、可動子が、相応に配置されたばねによって振動するように弁ニードルに支承されており、従って開放動作時には前行程を行うことができ、しかも可動子は閉鎖時に弁ニードルに対して振動することができ、これによって弁ニードルのさらなる別の開放行程を回避することができる。

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。

本発明の有利な構成では、ばねが、簡単な形式でコイルばねとして形成されていて、弁ニードルに被せ嵌められている。

本発明の別の有利な構成では、ばねが、弁ニードルに摩擦力結合式に結合されているフランジと、スリーブとの間に配置されている。スリーブはこの場合ばねとフランジとをカプセル状に取り囲んでいる。

また、スリーブが簡単な形式で製造可能であり、かつ燃料噴射弁において可動子に取付け可能であると、有利である。

さらにまた、ハウジング固定のストッパリングが設けられていて、このストッパリングが下側の可動子ストッパとして働くと、有利である。

図面
次に図面を参照しながら本発明の１実施例を説明する。

図１は、本発明による燃料噴射弁の１実施例を示す断面図であり、
図２は、図１に示された本発明による燃料噴射弁において一点鎖線で示された範囲ＩＩを拡大して示す図である。

実施例の記載
次に図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。なお、すべての図面において同一部材には同一符号が使用されている。

図１に示された本発明による燃料噴射弁１の実施例は、混合気圧縮型火花点火式の内燃機関の燃料噴射装置のために用いられる燃料噴射弁１の形で構成されている。この燃料噴射弁１は特に、内燃機関の図示されていない燃焼室に燃料を直接噴射するのに適している。

燃料噴射弁１はノズル体２から成っており、このノズル体２内には弁ニードル３が配置されている。この弁ニードル３は弁閉鎖体４と作用結合されていて、この弁閉鎖体４は、弁座体５に配置された弁座面６と共働してシール座を形成している。燃料噴射弁１は実施例では、１つの噴射開口７を備えた内方に向かって開放する燃料噴射弁１である。ノズル体２は、シール部材８によってマグネットコイル１０の外極９に対してシールされている。マグネットコイル１０はコイルハウジング１１内にカプセル化されていて、マグネットコイル１０の内極１３に接触しているコイル保持体１２に巻成されている。内極１３と外極９とは、狭窄部２６によって互いに隔てられていて、非強磁性の結合部材２９によって互いに結合されている。マグネットコイル１０は導電体１９を介して、電気的な差込み接点１７から供給される電流によって励起される。差込み接点１７は、内極１３に射出成形され得るプラスチック周壁１８によって取り囲まれている。

弁ニードル３には可動子２０が可動に配置されている。この可動子２０は、溶接シーム２２によって弁ニードル３と摩擦力結合式（kraftschluessig）に結合されている第１のフランジ２１から、前行程間隙（Vorhubspalt）２７によって間隔を空けられている。第１のフランジ２１には戻しばね２３が支持されており、この戻しばね２３は燃料噴射弁１の図示の構造形態では、スリーブ２４によって予負荷をかけられる。内極１３の下側のストッパ面と可動子２０との間には、作業空隙３３が形成されている。

可動子２０内及びガイドエレメント３６には、燃料通路３０，３２が設けられている。燃料は中央の燃料供給部１６を介して供給され、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、シール部材２８によって燃料分配導管（図示せず）に対してシールされ、かつ別のシール部材３７によってシリンダヘッド（図示せず）に対してシールされている。

可動子２０の噴射側には、第２のフランジ３４が配置されており、この第２のフランジ３４もまた同様に溶接シーム３５を介して弁ニードル３と摩擦力結合式に結合されている。

本発明によればポット状に形成されたスリーブ１４が、可動子２０の流出側に該可動子２０と堅固に結合されて設けられており、このスリーブ１４内にはばね３１が配置されていて、このばね３１はスリーブ１４と第２のフランジ３４との間において支持されている。ハウジング固定のストッパリング３８が、流出側の可動子ストッパとして働く。本発明の構成については、以下において図２を参照しながら詳説する。

燃料噴射弁１の休止状態において、弁ニードル３は戻しばね２３によってその上昇方向とは逆向きに負荷され、弁閉鎖体４は弁座面６にシール作用をもって接触させられる。マグネットコイル１０はその励起時に磁界を形成し、この磁界は可動子２０をまず初めにばね３１のばね力に抗して上昇方向に移動させ、この際に前行程もしくは可動子自由運動距離（Ankerfreiweg）は、休止位置において第１のフランジ２１と可動子２０との間に存在する前行程間隙２７によって所定されている。前行程の通過後に可動子２０は、戻しばね２３の力に抗してマグネットコイル１０の内極１３に引き付けられ、そして可動子２０は第１のフランジ２１を連行し、この第１のフランジ２１は弁ニードル３と溶接されているので、弁ニードル３もまた同様に上昇方向に連行される。弁ニードル３と結合されている弁閉鎖体４は、弁座面６から持ち上げられ、燃料通路３０，３２を介して案内された燃料は、噴射開口７を通して噴射される。

コイル電流が遮断されると、可動子２０は磁界が十分に消滅した後で、戻しばね２３の圧力によって内極１３から落下し、これによって、弁ニードル３に結合されている第１のフランジ２１は上昇方向とは逆向きに運動する。その結果弁ニードル３は同じ方向に移動し、これによって弁閉鎖体４は弁座面６に載着し、燃料噴射弁１は閉鎖される。同時にスリーブ１４は、ハウジング固定のストッパリング３８に載着する。

図２に示されているように第２のフランジ３４とスリーブ１４の底部分４０との間に配置されている第２のばね３１によって、可動子２０は自由に振動するように弁ニードル３に配置されている。いわゆる第１級の可動子ノイズ（Ankerpreller erster Ordnung）は、燃料噴射弁１の閉鎖運動時に、可動子２０が閉鎖方向における運動時にフランジ３４に当接することが阻止されることによって、回避される。可動子２０はフランジ３４に当接する代わりにストッパリング３８によって受け止められる。つまり可動子２０は閉鎖運動中にばね３１によってブレーキをかけられる。同時に、燃料噴射弁１の開放ダイナミックスの改善を可能にする前行程原理も同様に変えられる。

スリーブ１４はカラー３９を介して可動子２０と堅固に、例えば溶接、ろう接又は接着によって結合されている。ストッパリング３８は、例えば燃料噴射弁１の外極９とのプレス嵌め又は溶接によって、ハウジング固定に取り付けられている。

本発明は、図示の実施例に制限されるものではなく、他の形態の燃料噴射弁１のためにも使用することができる。

本発明による燃料噴射弁の１実施例を示す断面図である。 図１に示された本発明による燃料噴射弁において一点鎖線で示された範囲ＩＩを拡大して示す図である。

Claims (14)

1. 燃料噴射弁（１）、特に混合気圧縮型火花点火式の内燃機関の燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁（１）であって、マグネットコイル（１０）と共働する可動子（２０）と、該可動子（２０）と摩擦力結合式に結合された弁ニードル（３）とが設けられており、該弁ニードル（３）に弁閉鎖体（４）が設けられていて、該弁閉鎖体（４）が弁座面（６）と一緒にシール座を形成している形式のものにおいて、
   可動子（２０）が、ばね（３１）によって振動するように弁ニードル（３）に支承されていることを特徴とする燃料噴射弁。
2. 可動子（２０）の流出側にスリーブ（１４）が配置されている、請求項１記載の燃料噴射弁。
3. スリーブ（１４）がポット形にカラー（３９）を備えて形成されている、請求項２記載の燃料噴射弁。
4. スリーブ（１４）がカラー（３９）を介して可動子（２０）と溶接されている、請求項３記載の燃料噴射弁。
5. スリーブ（１４）が底部分（４０）において弁ニードル（３）によって貫通されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
6. 弁ニードル（３）と摩擦力結合式に結合されているフランジ（３４）が、スリーブ（１４）の内部に配置されている、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. ばね（３１）がフランジ（３４）とスリーブ（１４）との間に配置されている、請求項６記載の燃料噴射弁。
8. ばね（３１）が弁ニードル（３）によって貫通されている、請求項７記載の燃料噴射弁。
9. ばね（３１）がコイルばね（３１）として形成されている、請求項７又は８記載の燃料噴射弁。
10. 燃料噴射弁（１）においてスリーブ（１４）の流出側にストッパリング（３８）が配置されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
11. ストッパリング（３８）がハウジング固定である、請求項１０記載の燃料噴射弁。
12. スリーブ（１４）が、マグネットコイル（１０）の非給電状態においてストッパリング（３８）に接触している、請求項１０又は１１記載の燃料噴射弁。
13. 可動子（２０）とマグネットコイル（１０）の内極（１３）との間に、作業空隙（３３）が形成されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
14. フランジ（３４）と可動子（２０）とが、スリーブ（１４）のカラー（３９）の厚さの間隔によって、互いに間隔をおいて位置している、請求項３から１３までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。