JP2010530492A - Control valve used for fuel injection valve - Google Patents

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Abstract

燃料インジェクタに用いられる制御弁において、制御スリーブ（２５）が設けられており、該制御スリーブ（２５）が、圧力室（２６；２６’）を画定しており、かつ制御スリーブ（２５）が、該制御スリーブ（２５）の長手方向に可動に支承されている。制御スリーブ（２５）が、一方の端面にシール面（２７；２７’；２７’’）を有していて、該シール面（２７；２７’；２７’’）で、制御スリーブ（２５）が、弁ボディ（５）に形成された弁座（２８；２８’；２８’’）と協働する。弁ボディ（５）に、該弁ボディ（５）の、圧力室（２６；２６’）に面した側に１つの切欠き（２４；２４’）が形成されており、圧力室（２６；２６’）内の圧力による制御スリーブ（２５）と弁ボディ（５）との変形が、弁座（２８；２８’；２８’’）と、制御スリーブ（２５）のシール面（２７；２７’；２７’’）との間の運動を生ぜしめないか、または極めて僅かな運動しか生ぜしめないように前記制御スリーブ（２５）と、弁ボディ（５）に設けられた前記切欠き（２４；２４’）とが形成されている。  In a control valve used in a fuel injector, a control sleeve (25) is provided, the control sleeve (25) defines a pressure chamber (26; 26 '), and the control sleeve (25) The control sleeve (25) is movably supported in the longitudinal direction. The control sleeve (25) has a sealing surface (27; 27 ′; 27 ″) at one end face, at which the control sleeve (25) is Cooperates with the valve seat (28; 28 '; 28' ') formed in the valve body (5). The valve body (5) is formed with one notch (24; 24 ') on the side of the valve body (5) facing the pressure chamber (26; 26'), and the pressure chamber (26; 26). The deformation of the control sleeve (25) and the valve body (5) due to the pressure in ') causes the valve seat (28; 28'; 28 '') and the sealing surface (27; 27 '; 27 ″), or the notches (24; 24) provided in the control sleeve (25) and the valve body (5) in such a way that no or very little movement occurs. ') And is formed.

Description

本発明は、燃料を高い圧力下で内燃機関の燃料室内に噴射するために使用され得る燃料インジェクタに用いられる制御弁に関する。   The present invention relates to a control valve used in a fuel injector that can be used to inject fuel into a fuel chamber of an internal combustion engine under high pressure.

従来技術
公知先行技術、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００６０２１７４１号明細書から、有利には高速回転型の自己着火式の内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するために使用され得るような燃料インジェクタが公知である。この燃料インジェクタには、高い圧力下の燃料が高圧ポンプにより供給される。この燃料インジェクタは、１つの弁ニードルを有している。弁ニードルは、該弁ニードルの長手方向の運動によって、１つまたは複数の噴射開口を交互に開閉させる。これによって、燃料を内燃機関の作業タイミングの正確に規定された時点で燃焼室内に噴射することができ、このことは、燃料の良好な噴霧を達成するために、極めて高い圧力で行われる。弁ニードルの運動は、一方では、弁ニードルを開放方向に負荷する燃料の液圧的な圧力により達成される。この液圧的な圧力とは逆向きに、制御室内の燃料圧により生ぜしめられる閉鎖力が作用している。制御室内の交番する燃料圧によって、弁ニードルに作用する合成力の方向を変化させることができるので、弁ニードルは開放位置か、または閉鎖位置へ移動する。 PRIOR ART From the known prior art, for example from German Offenlegungsschrift DE 102006021741, a fuel injector which can be used to inject fuel into the combustion chamber of a self-igniting internal combustion engine, preferably of the high-speed rotation type Is known. The fuel injector is supplied with high pressure fuel by a high pressure pump. This fuel injector has one valve needle. The valve needle alternately opens and closes one or more injection openings by the longitudinal movement of the valve needle. This allows the fuel to be injected into the combustion chamber at a precisely defined working timing of the internal combustion engine, which is done at a very high pressure in order to achieve a good spray of fuel. The movement of the valve needle is achieved on the one hand by the hydraulic pressure of the fuel that loads the valve needle in the opening direction. A closing force generated by the fuel pressure in the control chamber is acting in the opposite direction to the hydraulic pressure. The alternating fuel pressure in the control chamber can change the direction of the resultant force acting on the valve needle so that the valve needle moves to the open or closed position.

制御室内の燃料圧は、制御弁を介して調節される。ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００６０２１７４１号明細書から公知の制御弁は、このために、制御スリーブを有している。この制御スリーブは、磁石アーマチュアに結合されていて、電磁石の通電時または非通電時に、その長手方向に運動させられる。この場合、制御スリーブは、制御室に接続された圧力室を半径方向外側に向かって画定する弁座に載着されており、この場合、制御スリーブが弁座から持ち上がると、圧力室、ひいては制御室が漏れオイル室に接続されるのに対して、制御スリーブが弁座に載着されていると、圧力室、ひいては制御室が漏れオイル室から分離される。制御室を、インジェクタに供給される燃料高圧に接続することにより、制御弁の作動によって制御室内の燃料圧を上降させることができる。このことは弁ニードルを運動させる力を生ぜしめる。   The fuel pressure in the control chamber is adjusted via a control valve. A control valve known from DE 102006021741 has a control sleeve for this purpose. The control sleeve is coupled to the magnet armature and is moved in the longitudinal direction when the electromagnet is energized or de-energized. In this case, the control sleeve is mounted on a valve seat that delimits the pressure chamber connected to the control chamber radially outwards, in this case when the control sleeve is lifted from the valve seat, the pressure chamber and thus the control Whereas the chamber is connected to the leaking oil chamber, the pressure chamber and thus the control chamber is separated from the leaking oil chamber when the control sleeve is mounted on the valve seat. By connecting the control chamber to the high fuel pressure supplied to the injector, the fuel pressure in the control chamber can be increased or decreased by the operation of the control valve. This creates a force that moves the valve needle.

制御スリーブの、弁座に面した側の端面は、ほぼ円環状に形成されたシール面を有している。線接触を得るために、シール面の軽度に円錐形の形状が設けられていてもよい。このことはシール作用を高めるので、弁スリーブを弁座に押圧する比較的に小さなばね力を用いるだけで良好なシールが達成される。   The end surface of the control sleeve facing the valve seat has a sealing surface formed in a substantially annular shape. In order to obtain line contact, a slightly conical shape of the sealing surface may be provided. This enhances the sealing action, so that a good seal can be achieved using only a relatively small spring force that presses the valve sleeve against the valve seat.

燃料が高圧ポンプによってインジェクタ内に導入されるときの噴射圧は、自己着火式の高速回転型の内燃機関のために使用されるような最近の高圧噴射システムでは、最大１８００バールであり、将来的にはさらに上昇する。この高い燃料圧は、制御室内にも、ひいては圧力室にも形成されて、制御スリーブを半径方向に拡開させる。制御弁が開放されると、この圧力は低下し、制御弁が閉鎖されると再び上昇するので、圧力室内の圧力変動、ひいては弁座に対するシール面の相対運動が生じる。このことはこの個所において、特に、弁座に載置されたシール面における線状の載着面が設けられている場合に摩耗を生ぜしめるので、弁座に載着される有効なシール面はますます大きくなる。このシール面が一定の値を上回ると、制御弁を閉鎖するための面圧はもはや十分でなくなり、圧力室からの漏れ損失、ひいては制御室からの燃料の連続的な流出とが生じる。このことは、制御弁の機能、ひいてはこのような制御弁により制御される燃料インジェクタの機能に影響を与える。   The injection pressure when fuel is introduced into the injector by a high-pressure pump is up to 1800 bar in modern high-pressure injection systems such as those used for self-igniting high-speed internal combustion engines, Will rise further. This high fuel pressure is created both in the control chamber and thus in the pressure chamber, causing the control sleeve to expand radially. When the control valve is opened, this pressure drops and rises again when the control valve is closed, resulting in pressure fluctuations in the pressure chamber and thus relative movement of the sealing surface with respect to the valve seat. This causes wear at this point, particularly when a linear mounting surface is provided on the sealing surface mounted on the valve seat, so the effective sealing surface mounted on the valve seat is It gets bigger and bigger. If this sealing surface exceeds a certain value, the surface pressure for closing the control valve is no longer sufficient, resulting in a loss of leakage from the pressure chamber and thus a continuous outflow of fuel from the control chamber. This affects the function of the control valve and thus the function of the fuel injector controlled by such a control valve.

発明の開示
燃料インジェクタに用いられる本発明による制御弁は従来のものに比べて、弁座の領域における摩耗が公知の弁と比べて著しく減じられているので、制御弁の全寿命にわたって信頼性の良い機能が保証されているという利点を有している。このためには、弁ボディの、弁座が位置している側に切欠きが形成されていて、該切欠きが圧力室に液圧的に接続されている。圧力室内の圧力が変動すると、一方では制御スリーブが、他方では弁ボディに設けられた切欠きがそれぞれ半径方向に拡開される。この場合、切欠きは、弁座とシール面との相対運動が、少なくともほぼ等しくなるように形成されている。このことはこの領域での摩耗を著しく減少させる。 Disclosure of the Invention The control valve according to the invention for use in a fuel injector has a significantly reduced wear in the area of the valve seat compared to the prior art, so that it is reliable over the entire life of the control valve. It has the advantage that a good function is guaranteed. For this purpose, a notch is formed in the valve body on the side where the valve seat is located, and the notch is hydraulically connected to the pressure chamber. When the pressure in the pressure chamber fluctuates, the control sleeve on the one hand and the notch provided on the valve body on the other hand are expanded in the radial direction. In this case, the notch is formed so that the relative movement between the valve seat and the seal surface is at least approximately equal. This significantly reduces wear in this region.

第１の有利な実施形態では、制御スリーブがガイドピンに案内されている。このガイドピンは、ガイドスリーブの、弁ボディとは反対の側からガイドスリーブ内に突入している。これによって、ガイドスリーブは弁ボディとは別個に独立して案内されるので、弁座に載着された弁スリーブの、正確な位置調整が可能である。この場合、ガイドピンが、弁ボディの切欠きに突入する突出部を有していると特に有利である。これによって、圧力室の容積を減少させることができる。このことは制御弁の動的特性を向上させる。なぜならば、圧力室、ひいては制御室内の圧力変化を、より迅速に行うことができるからである。この場合、弁ボディに設けられた切欠きの機能は維持される。   In a first advantageous embodiment, the control sleeve is guided by a guide pin. The guide pin protrudes into the guide sleeve from the opposite side of the guide sleeve to the valve body. As a result, the guide sleeve is guided independently from the valve body, so that the position of the valve sleeve mounted on the valve seat can be accurately adjusted. In this case, it is particularly advantageous if the guide pin has a projection that projects into the notch of the valve body. As a result, the volume of the pressure chamber can be reduced. This improves the dynamic characteristics of the control valve. This is because the pressure change in the pressure chamber and thus in the control chamber can be performed more quickly. In this case, the function of the notch provided in the valve body is maintained.

別の有利な実施形態では、弁座が円錐形に形成されていて、つまり円錐台の形状を有している。この場合、弁座は、前記切欠きを巡るように形成されている。円錐台の開き角度の適当な設定により、圧力拡開による摩耗だけでなく、制御スリーブの載着による摩耗も最小にすることができる。   In another advantageous embodiment, the valve seat is conically shaped, i.e. has the shape of a truncated cone. In this case, the valve seat is formed around the notch. By appropriate setting of the opening angle of the truncated cone, not only wear due to pressure expansion but also wear due to mounting of the control sleeve can be minimized.

さらに別の有利な実施形態では、ガイドスリーブの内径と、前記切欠きの直径とが、等しい直径を有している。弁ボディのこのような形状付与により、制御スリーブ内でも、弁ボディの切欠きの領域でも同じ弾性特性を達成することができるので、圧力室内の内圧による両構成部分の同一の変形が保証されている。   In yet another advantageous embodiment, the inner diameter of the guide sleeve and the diameter of the notch have the same diameter. By providing such a shape of the valve body, the same elastic characteristics can be achieved both in the control sleeve and in the notch region of the valve body, so that the same deformation of both components due to the internal pressure in the pressure chamber is guaranteed. Yes.

前記制御弁は、制御室内の燃料圧が制御弁により調節されるような内燃機関に用いられる燃料インジェクタにおいて使用されると特に有利である。制御室内の交番圧力により、弁ニードルをその長手方向に運動させることができ、この弁ニードルは内燃機関の燃焼室内への燃料インジェクタの燃料噴射を制御する。   The control valve is particularly advantageous when used in a fuel injector used in an internal combustion engine in which the fuel pressure in the control chamber is regulated by the control valve. The alternating pressure in the control chamber allows the valve needle to move in its longitudinal direction, and this valve needle controls the fuel injection of the fuel injector into the combustion chamber of the internal combustion engine.

以下に本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。   In the following, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明による制御弁の相応する使用を示す、燃料インジェクタの主要部分の縦断面図である。2 is a longitudinal section through the main part of a fuel injector showing the corresponding use of a control valve according to the invention. 制御弁の、弁座もしくはシール面の領域の拡大図である。It is an enlarged view of the area | region of a valve seat or a seal surface of a control valve. 制御弁の別の実施形態を図２に示した実施形態と同様の断面で示す図である。It is a figure which shows another embodiment of a control valve with the cross section similar to embodiment shown in FIG. さらに別の実施例を示す図である。It is a figure which shows another Example. ガイドピンが弁ボディに突入している、第４の実施例を示す図である。It is a figure which shows the 4th Example in which the guide pin has plunged into the valve body.

実施例の説明
図１には、本発明による制御弁が挿入されている燃料インジェクタの縦断面図が示されている。この燃料インジェクタはハウジング１を有している。このハウジング１内には、弁ニードル１０の運動を制御する制御弁３が形成されている。この場合、弁ニードル１０はピストン形に形成されており、該弁ニードル１０の、制御弁３とは反対側の端部は噴射開口を制御する。この噴射開口を通じて燃料は内燃機関の燃焼室内に噴射可能である。弁ニードル１０は弁ボディ５内に案内されている。弁ボディ５はハウジング１内に配置されていて、孔１２を有している。この孔１２内に弁ニードル１０が案内されている。弁ボディ５の孔１２と、弁ニードル１０とにより制御室７が画定される。制御室７の燃料圧は、弁ニードル１０の、制御弁３に面した側に作用し、こうして弁ニードル１０に作用する閉鎖力を生ぜしめる。制御室７には、常時、高い圧力下の燃料が供給される。このことは、環状室１４を介して行われる。この環状室１４は、弁ボディ５を取り囲みかつ１つの孔（図示せず）を介して燃料接続部に接続されている。この燃料接続部を介して、高圧ポンプにより圧縮された燃料が供給される。環状室１４は絞り穴１５を通じて制御室７に接続されているので、ある程度の時間的な遅延を伴って、制御室７内にも環状室１４内にも常に同じ燃料圧が形成される。この場合、環状室１４はシール部材１７を介して、燃料インジェクタの低圧領域に対してシールされている。 DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of a fuel injector into which a control valve according to the present invention is inserted. This fuel injector has a housing 1. A control valve 3 for controlling the movement of the valve needle 10 is formed in the housing 1. In this case, the valve needle 10 is formed in a piston shape, and the end of the valve needle 10 opposite to the control valve 3 controls the injection opening. Through this injection opening, fuel can be injected into the combustion chamber of the internal combustion engine. The valve needle 10 is guided in the valve body 5. The valve body 5 is arranged in the housing 1 and has a hole 12. The valve needle 10 is guided in the hole 12. A control chamber 7 is defined by the hole 12 of the valve body 5 and the valve needle 10. The fuel pressure in the control chamber 7 acts on the side of the valve needle 10 facing the control valve 3, thus producing a closing force acting on the valve needle 10. The control chamber 7 is always supplied with fuel under high pressure. This takes place via the annular chamber 14. The annular chamber 14 surrounds the valve body 5 and is connected to the fuel connection portion through one hole (not shown). The fuel compressed by the high-pressure pump is supplied through this fuel connection part. Since the annular chamber 14 is connected to the control chamber 7 through the throttle hole 15, the same fuel pressure is always formed in the control chamber 7 and the annular chamber 14 with a certain time delay. In this case, the annular chamber 14 is sealed against the low pressure region of the fuel injector via the seal member 17.

制御室７内の圧力は制御弁３により制御される。このためには、弁ボディ５が流出通路２０を有している。この流出通路２０は弁ニードル１０に対して同心的かつ同軸的に延びている。流出通路２０内には、絞り２２が形成されているので、流出する燃料の量は絞られてしか流出通路２０を通じて流出することができない。流出通路２０は切欠き２４に開口している。この切欠き２４は圧力室２６の一部であり、この場合、圧力室２６は制御スリーブ２５と、ガイドピン３０と、弁ボディ５の切欠き２４とにより画定される。制御スリーブ２５は、ガイドピン３０に沿って摺動可能に案内されていて、磁石アーマチュア３４に結合されている。この磁石アーマチュア３４は、電磁石３５により運動され得る。それと同時に、閉鎖ばね３２が制御スリーブ２５と環状ディスク２９との間に支持されており、この環状ディスク２９はガイドピンに固く結合されている。圧縮プリロード（Druckvorspannung）をかけられてハウジング１内に配置されている閉鎖ばね３２の力により、一方では制御スリーブ２５が弁ボディ５に押し当てられ、他方ではガイドピン３０が環状ディスク２９を介してハウジング１に押し当てられるので、案内ピン３０は、ハウジング１内に位置固定されて留まる。   The pressure in the control chamber 7 is controlled by the control valve 3. For this purpose, the valve body 5 has an outflow passage 20. The outflow passage 20 extends concentrically and coaxially with the valve needle 10. Since the throttle 22 is formed in the outflow passage 20, the amount of fuel flowing out can only flow out through the outflow passage 20. The outflow passage 20 opens into the notch 24. The notch 24 is a part of the pressure chamber 26, and in this case, the pressure chamber 26 is defined by the control sleeve 25, the guide pin 30, and the notch 24 of the valve body 5. The control sleeve 25 is slidably guided along the guide pin 30 and is coupled to the magnet armature 34. The magnet armature 34 can be moved by an electromagnet 35. At the same time, a closing spring 32 is supported between the control sleeve 25 and the annular disk 29, which is firmly connected to the guide pin. The control sleeve 25 is pressed against the valve body 5 on the one hand by the force of the closing spring 32 placed in the housing 1 under compression preload and on the other hand the guide pin 30 is connected via the annular disk 29. Since it is pressed against the housing 1, the guide pin 30 remains fixed in the housing 1.

噴射を行いたい場合、電磁石３５が通電されて、制御スリーブ２５が磁石アーマチュア３４により上方に引っ張られる、つまり弁座２８から離れる方向に引っ張られる。これによって、圧力室２６が漏れオイル室３８に接続される。この漏れオイル室３８は無圧状態である。なぜならば、この漏れオイル室３８は流出部４０を介して低圧システムに接続されているからである。その後に、圧力室２６内および制御室７内の圧力は低下し、弁ニードルに加えられる閉鎖力が減少し、この場合、弁ニードル１０は制御室７の方向に運動し、それによって噴射開口を開放し、この噴射開口を通じて、燃料が、たとえば燃焼室内に噴射される。噴射を終了させるためには、電磁石３５が無電流状態に切り換えられるので、制御スリーブ２５は閉鎖ばね３２によって、再び弁座２８に押し当てられる。このことは圧力室２６を漏れオイル室３８に対して閉鎖する。環状室１４から絞り穴１５を通って後流入する燃料は、再び制御室７内の燃料圧、ひいては圧力室２６内の燃料圧をも高める。このことは、弁ニードル１０を閉鎖位置に押圧し、これによって燃料噴射は終了させられる。   When injection is desired, the electromagnet 35 is energized and the control sleeve 25 is pulled upward by the magnet armature 34, that is, pulled away from the valve seat 28. As a result, the pressure chamber 26 is connected to the leakage oil chamber 38. The leaking oil chamber 38 is in a non-pressure state. This is because the leaking oil chamber 38 is connected to the low pressure system via the outflow portion 40. Thereafter, the pressure in the pressure chamber 26 and in the control chamber 7 decreases and the closing force applied to the valve needle decreases, in which case the valve needle 10 moves in the direction of the control chamber 7, thereby opening the injection opening. The fuel is injected, for example, into the combustion chamber through the injection opening. In order to terminate the injection, the electromagnet 35 is switched to a non-current state, so that the control sleeve 25 is again pressed against the valve seat 28 by the closing spring 32. This closes the pressure chamber 26 against the leaking oil chamber 38. The fuel that subsequently flows in from the annular chamber 14 through the throttle hole 15 again increases the fuel pressure in the control chamber 7 and thus the fuel pressure in the pressure chamber 26. This pushes the valve needle 10 to the closed position, thereby terminating the fuel injection.

図２には、圧力室２６の領域が拡大されて示されている。制御スリーブ２５にはシール面２７が形成されている。このシール面２７はほぼ円環状に形成されていて、弁ボディ５に形成された平坦な弁座２８に載着されている。閉鎖ばね３２の力によって、制御スリーブ２５は、十分な面圧で弁座２８に押し当てられるので、圧力室２６は無圧の漏れオイル室３８に対してシールされている。弁ボディ５は弁座２８の領域の領域において、切欠き２４によりほぼ中空円筒状の形状を有している。この場合、切欠き２４は、圧力室２６内の圧力によって制御スリーブ２５が半径方向に拡開されるのと同じように、圧力室２６内の圧力によって切欠き２４の領域において弁ボディ５が半径方向外側に拡開されるように寸法設計されている。切欠き２４の適当な設計と制御スリーブ２５の形状付与とにより、制御弁３が閉じられた状態ではシール面２７と弁座２８との間に相対運動が生じないか、または極めて小さな相対運動しか生じないことを達成することができる。これによって弁シール面と弁座２８との間の摩耗は決定的に減じられ、このことは制御弁３の寿命、ひいては燃料インジェクタ全体の寿命を著しく高める。   In FIG. 2, the area of the pressure chamber 26 is shown enlarged. A sealing surface 27 is formed on the control sleeve 25. The seal surface 27 is formed in a substantially annular shape, and is mounted on a flat valve seat 28 formed in the valve body 5. The control sleeve 25 is pressed against the valve seat 28 with sufficient contact pressure by the force of the closing spring 32, so that the pressure chamber 26 is sealed against the non-pressure leaking oil chamber 38. The valve body 5 has a substantially hollow cylindrical shape due to the notch 24 in the region of the valve seat 28. In this case, the notch 24 causes the valve body 5 to have a radius in the region of the notch 24 by the pressure in the pressure chamber 26 in the same manner as the control sleeve 25 is expanded radially by the pressure in the pressure chamber 26. Dimensionally designed to expand outward in the direction. Due to the appropriate design of the notches 24 and the shaping of the control sleeve 25, there is no relative movement between the sealing surface 27 and the valve seat 28 when the control valve 3 is closed, or very little relative movement. What does not happen can be achieved. This decisively reduces the wear between the valve sealing surface and the valve seat 28, which significantly increases the life of the control valve 3, and thus the life of the entire fuel injector.

図３には、本発明による制御弁３の別の実施例が示されている。弁座２８’はこの実施例では円錐形に形成されており、これに対応してシール面２７’も、同じく円錐形の形状を有している。制御スリーブ２５と、弁座２８’とのこのような形状付与により、スリーブは弁座２８’に対して常にセンタリングされるので、制御スリーブ２５’の開放運動時に、燃料の、圧力室２６からの流出は対称的に行われる。   FIG. 3 shows another embodiment of the control valve 3 according to the invention. In this embodiment, the valve seat 28 'is formed in a conical shape, and the sealing surface 27' correspondingly has a conical shape. Due to this shaping of the control sleeve 25 and the valve seat 28 ′, the sleeve is always centered with respect to the valve seat 28 ′, so that during the opening movement of the control sleeve 25 ′, fuel from the pressure chamber 26 The outflow is symmetrical.

図４には、さらに別の実施例が示されている。この場合、案内ピン３０’には、切欠き２４内に突入する突出部３１が形成されている。これによって、圧力室２６の容積を著しく減少させることができる。このことは制御弁３の応答時間を著しく短縮する。圧力室２６の領域における容積、ひいては制御室７の領域における容積が小さければ小さいほど、圧力室２６内の圧力、ひいては制御室７内の圧力をますます迅速に増減させることができる。突出部３１の形状付与によって、漏れオイル室３８への燃料の流出時の流れ特性が最適化され、そして燃料流の渦流形成による僅かな損失だけしか生じなくなると同時に、圧力室２６の最小容積が得られることを達成することができる。   FIG. 4 shows yet another embodiment. In this case, the guide pin 30 ′ is formed with a protrusion 31 that protrudes into the notch 24. As a result, the volume of the pressure chamber 26 can be significantly reduced. This significantly shortens the response time of the control valve 3. The smaller the volume in the area of the pressure chamber 26, and hence the volume in the area of the control chamber 7, the more rapidly the pressure in the pressure chamber 26 and hence the pressure in the control chamber 7 can be increased or decreased more rapidly. The shape of the protrusion 31 optimizes the flow characteristics when the fuel flows into the leaking oil chamber 38 and causes only a small loss due to the vortex formation of the fuel flow, while the minimum volume of the pressure chamber 26 is reduced. Can be achieved.

弁座２８’は、この実施例でも同じく円錐形に形成されているが、円錐頂角は、図３に示した実施例に比べて著しく増大されている。この円錐頂角αによって、シール面２７’と弁座２８’との間の摩耗を一層減少させることができる。図３に示した実施例では、シール面２７’は、円錐形の弁座２８’への載着時に僅かに外側に向かってずれ滑る。それと同時に弁座２８’は制御スリーブ２５’により内側に向かって押圧されるので、制御スリーブ２５’の各閉鎖運動時には弁座２８’とシール面２７’との間で相対運動が生じる。それに対して弁座２８’が、大きな開き角度を有する円錐面として形成されると、制御スリーブの載着時におけるこのようなずれ滑りを阻止することができる。それと同時に、圧力室２６内の変動する圧力による弁座２８’とシール面２７’との相対運動が抑制されている。弁座２８’のための円錐頂角α、すなわち対応する円錐体の開き角度としては、１５５°〜１７５°の値、特に約１６０°の角度が特に有利であることが判った。この場合、シール面（２７’）は、少なくともほぼ弁座２８’と等しい円錐頂角を有している。   The valve seat 28 'is also conically formed in this embodiment, but the cone apex angle is significantly increased compared to the embodiment shown in FIG. With this cone apex angle α, the wear between the sealing surface 27 ′ and the valve seat 28 ′ can be further reduced. In the embodiment shown in FIG. 3, the sealing surface 27 'slides slightly outward when mounted on the conical valve seat 28'. At the same time, the valve seat 28 'is pressed inward by the control sleeve 25', so that a relative movement occurs between the valve seat 28 'and the sealing surface 27' during each closing movement of the control sleeve 25 '. On the other hand, if the valve seat 28 'is formed as a conical surface having a large opening angle, it is possible to prevent such slippage when the control sleeve is mounted. At the same time, the relative movement between the valve seat 28 'and the seal surface 27' due to the varying pressure in the pressure chamber 26 is suppressed. It has been found that a value of 155 ° to 175 °, in particular an angle of about 160 °, is particularly advantageous as the cone apex angle α for the valve seat 28 ′, ie the opening angle of the corresponding cone. In this case, the sealing surface (27 ') has a cone apex angle that is at least approximately equal to the valve seat 28'.

図５には、制御スリーブのさらに別の実施例が示されている。この実施例では、ほぼ盲孔の形状を有する切欠き２４の代わりに、弁ボディ５全体を貫通して、制御室７にまで達する１つの孔が設けられている。この場合、孔１２’の直径は、制御スリーブ２５’の内径に相当する。ガイドピン３０’’は、このガイドピンが一方では制御スリーブ２５を案内し、他方では弁ボディ５内に大きく突入するように形成されている。ガイドピン３０’’の、弁ボディ５の領域には、研削加工部３３が形成されているので、圧力室２６’と制御室７との液圧的な接続が保証されている。弁ボディ５は弁座２８’’の領域において、制御スリーブ２５と正確に同じ形状を有している、すなわち制御スリーブ２５のような中空円筒形状を有しているので、同一の弾性特性が生ぜしめられ、それによって圧力室２６’内の交番する圧力による弁座２８とシール面２７’との間の相対運動が排除されている。   FIG. 5 shows a further embodiment of the control sleeve. In this embodiment, instead of the notch 24 having a substantially blind hole shape, a single hole that penetrates the entire valve body 5 and reaches the control chamber 7 is provided. In this case, the diameter of the hole 12 'corresponds to the inner diameter of the control sleeve 25'. The guide pin 30 ″ is formed such that the guide pin guides the control sleeve 25 on the one hand and largely enters the valve body 5 on the other hand. Since the grinding portion 33 is formed in the region of the valve body 5 of the guide pin 30 ″, the hydraulic connection between the pressure chamber 26 ′ and the control chamber 7 is guaranteed. Since the valve body 5 has exactly the same shape as the control sleeve 25 in the region of the valve seat 28 ″, that is, has a hollow cylindrical shape like the control sleeve 25, the same elastic characteristics are produced. Thus, relative movement between the valve seat 28 and the sealing surface 27 'due to alternating pressure in the pressure chamber 26' is eliminated.

Claims (13)

燃料インジェクタに用いられる制御弁であって、制御スリーブ（２５）が設けられており、該制御スリーブ（２５）が、圧力室（２６；２６’）を画定しており、かつ制御スリーブ（２５）が、該制御スリーブ（２５）の長手方向に可動に支承されており、制御スリーブ（２５）が、一方の端面にシール面（２７；２７’；２７’’）を有していて、該シール面（２７；２７’；２７’’）で、制御スリーブ（２５）が、弁ボディ（５）に形成された弁座（２８；２８’；２８’’）と協働する形式のものにおいて、弁ボディ（５）に、該弁ボディ（５）の、圧力室（２６；２６’）に面した側に１つの切欠き（２４；２４’）が形成されており、圧力室（２６；２６’）内の圧力による制御スリーブ（２５）と弁ボディ（５）との変形が、弁座（２８；２８’；２８’’）と、制御スリーブ（２５）のシール面（２７；２７’；２７’’）との間の運動を生ぜしめないか、または極めて僅かな運動しか生ぜしめないように前記制御スリーブ（２５）と、弁ボディ（５）に設けられた前記切欠き（２４；２４’）とが形成されていることを特徴とする、燃料インジェクタに用いられる制御弁。   A control valve for use in a fuel injector, provided with a control sleeve (25), which defines a pressure chamber (26; 26 ') and is a control sleeve (25). Is movably supported in the longitudinal direction of the control sleeve (25), the control sleeve (25) having a sealing surface (27; 27 '; 27' ') on one end surface, On the face (27; 27 ′; 27 ″), the control sleeve (25) cooperates with the valve seat (28; 28 ′; 28 ″) formed on the valve body (5), The valve body (5) is formed with one notch (24; 24 ') on the side of the valve body (5) facing the pressure chamber (26; 26'), and the pressure chamber (26; 26). ') The deformation of the control sleeve (25) and the valve body (5) due to the pressure in There is little or no movement between the seat (28; 28 '; 28' ') and the sealing surface (27; 27'; 27 '') of the control sleeve (25). A control valve used for a fuel injector, characterized in that the control sleeve (25) and the notches (24; 24 ') provided in the valve body (5) are formed so as not to exist. 制御スリーブ（２５）が、ガイドピン（３０；３０’；３０’’）に案内されており、該ガイドピン（３０；３０’；３０’’）が、制御スリーブ（２５）の、弁ボディ（５）とは反対の側から該制御スリーブ（２５）内に突入していて、圧力室（２６；２６’）が、制御スリーブ（２５）と、ガイドピン（３０；３０’；３０’’）と、弁ボディ（５）とにより画定されている、請求項１記載の制御弁。   The control sleeve (25) is guided by a guide pin (30; 30 ′; 30 ″), which guide pin (30; 30 ′; 30 ″) is the valve body ( 5) rushes into the control sleeve (25) from the opposite side to the pressure chamber (26; 26 ′), the control sleeve (25) and the guide pin (30; 30 ′; 30 ″). And a valve body (5). ガイドピン（３０；３０’；３０’’）が、制御スリーブ（２５）の内径に比べて減径された突出部（３１）を有しており、該突出部（３１）が、弁ボディ（５）の切欠き（２４）内に突入している、請求項２記載の制御弁。   The guide pin (30; 30 ′; 30 ″) has a protrusion (31) whose diameter is reduced compared to the inner diameter of the control sleeve (25), and the protrusion (31) is the valve body ( 3. The control valve according to claim 2, wherein the control valve enters into the notch (24) of 5). 弁ボディ（５）に設けられた切欠き（２４）が、盲孔として形成されている、請求項１記載の制御弁。   2. The control valve according to claim 1, wherein the notch (24) provided in the valve body (5) is formed as a blind hole. 盲孔の形の前記切欠き（２４）の開いた端部が、制御スリーブ（２５）の内径よりも小さな直径を有している、請求項４記載の制御弁。   5. Control valve according to claim 4, wherein the open end of the notch (24) in the form of a blind hole has a smaller diameter than the inner diameter of the control sleeve (25). 弁座（２８；２８’；２８’’）が、前記切欠き（２４）を巡るように形成された平坦な円環状面である、請求項１記載の制御弁。   The control valve according to claim 1, wherein the valve seat (28; 28 '; 28 ") is a flat toric surface formed around the notch (24). 弁座（２８；２８’；２８’’）が、円錐形に形成されている、つまり円錐台の形状を有しており、該弁座（２８；２８’；２８’’）が、前記切欠き（２４）を巡るように形成されている、請求項１記載の制御弁。   The valve seat (28; 28 ′; 28 ″) is conically formed, ie has the shape of a truncated cone, and the valve seat (28; 28 ′; 28 ″) The control valve according to claim 1, wherein the control valve is formed around the notch (24). 円錐形の弁座（２８；２８’；２８’’）の円錐頂角（α）が、１５５°〜１７５°、有利には約１６０°である、請求項７記載の制御弁。   8. Control valve according to claim 7, wherein the cone apex angle (α) of the conical valve seat (28; 28 '; 28' ') is between 155 ° and 175 °, preferably about 160 °. シール面（２７；２７’）が、同じく円錐形に形成されている、請求項８記載の制御弁。   9. Control valve according to claim 8, wherein the sealing surface (27; 27 ') is also conically formed. シール面（２７；２７’）の円錐頂角と、弁座（２８；２８’；２８’’）の円錐頂角（α）とが、等しい大きさに形成されている、請求項９記載の制御弁。   10. The cone apex angle of the sealing surface (27; 27 ′) and the cone apex angle (α) of the valve seat (28; 28 ′; 28 ″) are formed to be equal in size. Control valve. 前記切欠き（２４）が、弁ボディ（５）に設けられた孔（１２’）として形成されており、該孔が、制御スリーブ（２５）の内径と同じ直径を有している、請求項１記載の制御弁。   The notch (24) is formed as a hole (12 ') provided in the valve body (5), the hole having the same diameter as the inner diameter of the control sleeve (25). The control valve according to 1. 制御スリーブ（２５）のシール面（２７；２７’；２７’’）も、弁ボディ（５）に設けられた弁座（２８；２８’；２８’’）も、円環状面として形成されている、請求項１１記載の制御弁。   Both the sealing surface (27; 27 ′; 27 ″) of the control sleeve (25) and the valve seat (28; 28 ′; 28 ″) provided on the valve body (5) are formed as an annular surface. The control valve according to claim 11. 請求項１から１２までのいずれか1項に記載の制御弁（３）を有する、内燃機関に用いられる燃料インジェクタであって、制御弁（３）が、制御室（７）内の燃料圧を調節するようになっており、ピストン形の弁ニードル（１０）が設けられていて、該弁ニードル（１０）が、ハウジング（１）に設けられたボディ座と協働して、噴射開口を開閉し、弁ニードル（１０）の位置に応じて、燃料が噴射開口から噴射されるようになっており、制御室（７）内の圧力により、弁座の方向で弁ニードル（１０）に作用する閉鎖力が少なくとも間接的に加えられるようになっており、制御室（７）が、圧力室（２６；２６’）に、液圧的に接続されていることを特徴とする、内燃機関に用いられる燃料インジェクタ。   A fuel injector for use in an internal combustion engine, comprising the control valve (3) according to any one of claims 1 to 12, wherein the control valve (3) reduces the fuel pressure in the control chamber (7). A piston-type valve needle (10) is provided, and the valve needle (10) opens and closes the injection opening in cooperation with a body seat provided in the housing (1). In accordance with the position of the valve needle (10), fuel is injected from the injection opening, and acts on the valve needle (10) in the direction of the valve seat by the pressure in the control chamber (7). Used for internal combustion engines, characterized in that the closing force is applied at least indirectly and the control chamber (7) is hydraulically connected to the pressure chamber (26; 26 '). Fuel injector.
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