JP2024503928A - 摩耗が低減されたガスインジェクタおよび減衰機構 - Google Patents

Abstract

本発明は、電機子（２０）、内側磁極（２１）、およびコイル（２２）をもつ磁気アクチュエータ（２）と、弁座（１１）においてガス経路（１４）を解放および閉止する閉鎖要素（３）であり、電機子（２０）が閉鎖要素（３）と接続されている、閉鎖要素（３）と、潤滑剤が充填され、電機子（２０）が内部に配置されている密閉された潤滑剤チャンバ（４）であり、潤滑剤が電機子（２０）の潤滑を保証する、潤滑剤チャンバ（４）と、潤滑剤チャンバ（４）をガス経路（１４）から封止する可撓性封止要素（５１、５２）と、潤滑剤チャンバ（４）内に配置されており、開状態から閉状態へのガスインジェクタの復元プロセス時に閉鎖要素（３）を減速するように構成されている制動機構（６）とを含む、気体燃料を吹き込むためのガスインジェクタであって、制動機構（６）が、制動ボルト（６０）と、潤滑剤を充填され、潤滑剤チャンバ（４）と流体接続している減衰チャンバ（６２）と、弾性制動要素（６１）とを有し、制動ボルト（６０）および弾性制動要素（６１）が、復元プロセス時に、閉鎖要素（３）と動作接続することができ、制動ボルト（６０）が、ガスインジェクタの復元プロセス時に、閉状態への閉鎖要素（３）の復元を減衰するために、潤滑剤を減衰チャンバ（６２）から潤滑剤チャンバ（４）に変位させるように構成されている、ガスインジェクタに関する。

Description

本発明は、摩耗が低減された、および減衰挙動が改善された、気体燃料、特に水素または天然ガスなどを吹き込むための特に内燃機関用のガスインジェクタに関する。本ガスインジェクタは、特に、内燃機関の燃焼室に直接吹き込むために設計されている。

先行技術から、ガスインジェクタは様々な構成で知られている。ガスインジェクタにおける問題は、原理的に、吹き込むべき媒体が気体であるので、例えばガソリンまたはディーゼル燃料を噴射する燃料インジェクタでは可能な、媒体による潤滑が不可能なことである。これにより、液体燃料用の燃料インジェクタに比べて、動作中に過度の摩耗が発生する。ここで、摩耗挙動が改良されたガスインジェクタを提供することが望ましいであろう。

それに対し、本発明による、請求項１の特徴をもつ気体燃料を吹き込むためのガスインジェクタは、ガスインジェクタの摩耗が大幅に低減され得るという利点を有する。これにより、ガスインジェクタの寿命が延ばされ、液体燃料用の燃料インジェクタの寿命と実質的に同等になる。さらに、ガス弁の閉鎖時に閉鎖要素が明らかにより良く減衰される閉鎖プロセスを実施できることで、弁座の摩耗および閉鎖要素のさらなる構成要素の摩耗が低減または阻止される。本発明によれば、これは、ガスインジェクタが、密閉された潤滑剤チャンバ内にある潤滑剤を有し、潤滑剤チャンバ内にガスインジェクタの可動部品が配置されていることによって達成される。ガスインジェクタは、電機子、内側磁極、およびコイルを備えた磁気アクチュエータを含む。ここでは、電機子が、弁座においてガス経路を解放および閉止する閉鎖要素と機械的に接続されており、インジェクタの開放および／または閉鎖のための動きを可能にするために設けられている。したがって、コイルの通電時に電磁力により磁気アクチュエータの内側磁極に対して引っ張られる、潤滑剤チャンバ内にある電機子は、潤滑剤チャンバの内部にあり、常に潤滑剤を供給されて潤滑される。それにより、電機子の摩耗は、先行技術から従来知られているガスインジェクタに比べて大幅に低減されている。潤滑剤チャンバの封止性を保証するために、部分領域で潤滑剤チャンバを封止する可撓性封止要素が設けられている。さらに、密閉され、潤滑剤で充填された潤滑剤チャンバを使用することによって、ガスインジェクタの寿命が大幅に延ばされ得る。ここで、好ましくは、潤滑剤チャンバは、潤滑剤で完全に充填されている。

ガスインジェクタは、潤滑剤チャンバ内に配置された制動機構をさらに含み、この制動機構が、開状態から閉状態へのガスインジェクタの復元プロセス時に閉鎖要素を減速するように構成されている。制動機構は、制動ボルト、潤滑剤チャンバと流体接続している減衰チャンバ、および弾性制動要素、特にばねを含む。復元プロセス時、制動ボルトおよび弾性制動要素は、閉鎖要素および／または電機子と動作接続しており、制動ボルトはさらに、復元プロセス時に、制動ボルトの復元を、したがって閉鎖要素の復元を減衰するために、潤滑剤を減衰チャンバから変位させるように構成されている。減速プロセスの一部は、制動ボルトと、ガスインジェクタの開状態で制動ボルトが当接しているストッパ構成要素との間の液圧接着によって提供されるので、減衰チャンバを設けることにより、液圧接着が克服される際の液体潤滑剤のベーパーロック現象を阻止でき、これにより特にキャビテーションによる摩耗が阻止され得る。

これは、制動機構によって提供される、追加の質量の加速によってさらにサポートされる。さらに、電機子と制動ボルトとの間での潤滑剤の変位により、さらなる減速が実現される。閉鎖要素の復元速度は、案内要素などと制動ボルトとの摩擦によってさらに低下され得る。これらすべてが、ストッパへの電機子の衝突力を低減し、電機子の寿命もさらに延ばされ得る。

従属請求項は、本発明の好ましい発展形態を示す。
さらに好ましくは、制動ボルトが、特に当接面をもつ本体を含み、この当接面は、制動ボルトの本体のうち閉鎖要素に向いた側に配置されており、閉鎖要素と動作接続することができ、ストッパ面として働く。本体は、好ましくは円筒形である。さらに好ましくは、本体のうち閉鎖要素に向いた側にリングフランジが配置されている。このリングフランジが、好ましくはストッパ面として働く。

本発明のさらなる好ましい一構成によれば、制動機構の弾性制動要素が減衰チャンバ内に配置されている。これにより、特にコンパクトな構造が実現され得る。弾性制動要素は、好ましくは圧縮ばね、特に円筒ばねである。

さらに好ましくは、減衰チャンバが、制動ボルトの案内遊びを介して潤滑剤チャンバと流体接続している。
好ましくは、ガスインジェクタはさらに、減衰チャンバと潤滑剤チャンバを接続する絞り部を含む。潤滑剤は、減衰チャンバから絞り部を経てその後に潤滑剤チャンバに移るので、この絞り部が、減衰プロセスが規定通りに進行し得ることを保証する。絞り部は、好ましくは、減衰チャンバと潤滑剤チャンバの間の小さな接続孔である。接続孔の幾何学的寸法、例えば孔の直径および／または長さの選択により、制動機構の減衰挙動が調整され得る。

ガスインジェクタは、さらに好ましくは、閉鎖要素に当接している電機子ボルトを含み、電機子ボルトは電機子と接続している。電機子ボルトのうちガスインジェクタの封止座部に面していない端部が、ガスインジェクタの閉状態では制動ボルトと接触するように構成されている。閉鎖要素は、好ましくは弁ニードルである。代替として、閉鎖要素と電機子ボルトが、特に好ましくはばね受けを介して、固定的に相互接続されていることが好ましい。

ガスインジェクタは、好ましくは、電機子ボルトを案内する電機子ボルト案内部をさらに含む。電機子ボルト案内部は、ガスインジェクタの開状態では制動ボルトのためのストッパになっている。閉状態では、電機子ボルト案内部と制動ボルトとの間に小さなギャップが存在している。開放時は、この小さなギャップが、制動ボルトに作用する制動機構のばねの圧力によって克服される。

本発明のさらなる好ましい一構成によれば、ガスインジェクタは、潤滑剤チャンバ内に配置された、制動ボルトの案内のための案内領域をもつ案内体を含む。案内体は、好ましくは、特に制動ボルトを案内する案内体のうち封止座部に向いた端部に凹部を有する。

好ましくは、ガスインジェクタの閉状態では制動ボルトと電機子ボルト案内部との間の第１のギャップが第１の幅Ｂを有し、第１の幅Ｂは、電機子と内側磁極との間の第２の幅Ｃをもつ第２のギャップよりも小さい。ここで、電機子ボルト案内部と制動ボルトとの間の軸方向ギャップＢは、好ましくは、電機子と内側磁極との間の軸方向ギャップＣの１％～９０％の範囲内にある。特に好ましくは、電機子ボルト案内部と制動ボルトとの間の軸方向ギャップＢは、軸方向ギャップＣの２５％よりも小さく、さらに好ましくは軸方向ギャップＣの３％～２０％の範囲内にある。軸方向ギャップＣは、好ましくは、０．０５ｍｍ～３ｍｍ、特に０．８ｍｍのサイズを有する。

代替として、第１および第２の可撓性封止要素が、それぞれ膜またはそれぞれゴム要素である。膜は単層または多層でよく、例えば、潤滑剤チャンバを封止するためにレーザ溶接によってそれぞれの構成要素に固定されていてもよい。

好ましくは、潤滑剤チャンバの可撓性封止要素は、第１および第２の可撓性封止要素を含む。両方の封止要素は、特に好ましくはベローズである。したがって潤滑剤チャンバは２つの可撓性封止要素によって封止されており、それにより、潤滑剤チャンバ内の潤滑剤の変位時に不都合な正圧または負圧が発生することを阻止でき、この不都合な正圧または負圧は、例えば潤滑剤貯蔵部の構成要素を介して意図しない力をガスインジェクタの閉鎖要素にかけ得る。２つの可撓性封止要素を設けることにより、たとえ不都合な力が封止要素の１つにかかり、これが、密閉された潤滑剤チャンバ内の圧力を上昇させ得るとしても、２つの可撓性封止要素によって平衡が提供され得る。これにより、密閉された潤滑剤チャンバの内部の望ましくない圧力変化がうまく阻止され得る。

さらに好ましくは、貯蔵部ばねが外側から所定の力を、密閉された潤滑剤チャンバ内の潤滑剤にかける。ここでは、好ましくは０．５～１０×１０^５Ｐａ、特に好ましくは１～５×１０^５Ｐａの間の正圧がかけられる。これにより潤滑剤チャンバ内の潤滑剤に所定の予応力をかけることができ、それにより、閉鎖要素のストロークへの影響を有し得る望ましくない変形が確実に阻止され得る。

特に好ましくは、第１の可撓性封止要素が第１のベローズであり、第２の可撓性封止要素が第２のベローズである。さらに好ましくは、第１および第２のベローズが同一に形成されており、つまり同じ平均ベローズ直径および同じベローズ波数を有する。これにより、特にガスインジェクタの製造費が減少し得る。

さらに好ましくは、第２のベローズが、ばね受けを介して貯蔵部ばねと接続されている。これにより、単純で安価な構造が実現され得る。さらにこれにより、貯蔵部ばねによって直接的に第２のベローズに特定の予応力をかけることができ、これにより第２のベローズの剛性は、第１のベローズよりも少し高くなっている。

本発明のさらなる好ましい一構成によれば、ガスインジェクタは、さらに第１および第２の閉鎖要素案内部を含む。ここで、第１および第２の閉鎖要素案内部は、好ましくは両方とも潤滑剤チャンバ内に配置されている。閉鎖要素は、好ましくは両方の第１および第２の閉鎖要素案内部しか有さず、したがって閉鎖要素のためのすべての案内要素が、潤滑剤を充填された潤滑剤チャンバの内部に配置されている。これにより、ガスインジェクタのすべての重要な構成要素の潤滑が、潤滑剤チャンバの内部で保証されている。それにより、ガスインジェクタの寿命が実際的に液体燃料用のインジェクタの寿命と同等になり得る。

好ましくは、潤滑剤として、油、特に鉱物油が使用される。代替として、液体燃料、特にディーゼル燃料またはガソリンが使用される。さらなる代替として、潤滑剤としてグリースまたはＰＡＯ油（ポリアルファオレフィン）またはエステル油またはポリグリコール油が使用される。

さらに好ましくは、第１および第２の可撓性封止要素は、それぞれ単層または多層ベローズである。ベローズは、好ましくは金属製であり、または代替としてプラスチック製である。第１のベローズは、好ましくは、第１の端部で閉鎖要素に直接固定されており、別の端部でガスインジェクタのハウジング構成要素に固定されている。固定は、例えば金属ベローズでは溶接接合によって行うことができる。

好ましくは、気体燃料のガス経路は、ガスインジェクタの弁ハウジングとガスインジェクタのアクチュエータハウジングとの間の領域に設けられている。それにより、アクチュエータをハウジング内に配置し、少なくとも部分的にアセンブリとして事前に組み立てることができる。それにより、比較的簡単に、潤滑剤チャンバはアクチュエータハウジングの内部に配置され得る。

代替として、気体燃料のガス経路は、磁気アクチュエータの領域、特に磁気アクチュエータのコイルが配置されているコイルチャンバを通して形成されている。それにより、磁気アクチュエータ用の別個のアクチュエータハウジングを省くことができる。特に好ましくは、ここで、電気接触部が、気体燃料のガス経路を通して延ばされる。それにより、特に、ガスインジェクタの構造の複雑さが低減され得る。ガス空間を通って延びる電気接触部は、当然、外から封止されなければならないことに留意されたい。

さらに好ましくは、気体燃料中に存在することがある固体粒子を濾過する、または製造に起因するもしくは組立てに起因する固体粒子を濾過するために、気体燃料用のガス経路にフィルタが配置されている。さらに好ましくは、特に閉鎖要素が長い弁ニードルである場合には、さらに案内構成要素が閉鎖要素に設けられている。

好ましくは、ガスインジェクタは、外向きに開くインジェクタである。さらに好ましくは、ガスインジェクタは、圧力平衡型である。それにより、磁気アクチュエータによってガスインジェクタを開くために必要な力は、ガス圧に依存しない。したがって、それぞれ電流印加開始および電流印加終了後にインジェクタを開放および閉止するための時間も、ガス圧に依存しない。これはまた、様々なガス圧での動作を可能にする。吹込み量を小さくすることが望まれる場合にはガス圧が低減され得、吹込み量を大きくすることが望まれる場合にはガス圧は上昇され得る。インジェクタは、ベローズの平均直径が閉鎖要素と弁体との間の弁座接触ラインの直径に等しい場合に圧力平衡される。しかし、ベローズ平均直径は、弁座直径よりも小さく形成することも、大きく形成することもできる。ベローズ平均直径が弁座直径よりも小さい場合、ガス圧が上昇すると、弁ニードルにかかる全閉鎖力が減少し、インジェクタは、通電時により速く開き、通電後によりゆっくりと閉じる。これにより、ガス吹込み量が増加する。ベローズ平均直径が弁座直径よりも大きい場合、ガス圧が上昇すると、弁ニードルにかかる閉鎖力が高まる。これもまた、ガス圧の上昇による弁座漏れ量の増加を補償することができる。

復元は、好ましくは、戻しばねによって行われる。圧力平衡型のインジェクタの場合、特に、ガスインジェクタの閉状態では、気体燃料によって弁ニードルに加えられる圧縮力はなく、したがって閉鎖要素の負荷を大幅に低減することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の例示的実施形態を詳細に述べる。

本発明の第１の例示的実施形態によるガスインジェクタの概略断面図である。 図１のガスインジェクタの概略的な拡大部分断面図である。 本発明の第２の例示的実施形態によるガスインジェクタの概略的な拡大部分断面図である。

以下、図１および図２を参照して、本発明の第１の好ましい例示的実施形態によるガスインジェクタ１を詳細に述べる。
図１から分かるように、気体燃料を導入するためのガスインジェクタ１は、この例示的実施形態では外側に開く弁ニードルである閉鎖要素３を閉状態から開状態に移動させる磁気アクチュエータ２を含む。ここで、図１は、ガスインジェクタの閉状態を示す。

磁気アクチュエータ２は、電機子ボルト２４によって閉鎖要素３に当接する電機子２０を含む。磁気アクチュエータ２は、内側磁極２１と、コイル２２と、磁気アクチュエータの磁気帰還を保証する磁気ハウジング２３とをさらに含む。

さらに、ガスインジェクタ１は、接続管７０をもつ本体７を含み、接続管７０を通して気体燃料が供給される。ここで、本体７には弁ハウジング８が固定され、弁ハウジング８内に磁気アクチュエータ２が配置される。弁ハウジング８にハウジングスリーブ１９および弁管９０がつながり、弁管９０の自由端には弁座１１が設けられており、弁座１１において、閉鎖要素３が、気体燃料のための通路を解放および閉止する。

図１には、本体７を通って磁気アクチュエータ２まで案内されている電気接続部１３が概略的に示されている。
参照番号１０は、開放プロセス後に閉鎖要素３を図１に示される閉状態に戻すための復元要素を示す。

図１に、ガスインジェクタ１を通るガス経路１４としてガス流がさらに示されている。ここで、ガス流は、接続管７０で始まり、次いで偏向され、弁ハウジング８と本体７との間の環状空間８０に入る。ここで、ガス流１４は、磁気アクチュエータ２の外側領域を通り過ぎ、フィルタ１５を通って、弁座１１の手前までさらに進む。ここで、対応する開口がそれぞれの構成要素に設けられているが、それらすべてを図１に示してはいない。

ガスインジェクタ１の開放時、気体燃料は、図１に矢印Ａによって示されているように、磁気アクチュエータ２の外周および開いた弁座１１を通過して、内燃機関の燃焼室に流入する。

したがって、閉鎖要素３は、弁座１１においてガス経路１４を解放し、これを閉止する。図１から詳細に分かるように、案内のために、閉鎖要素３と弁体９との間に第１の案内領域３１および第２の案内領域３２が設けられている。第１の案内領域３１は、弁座の近くで、直接的に閉鎖要素３と弁体９との間に形成されている。第２の案内領域３２は、ばね受け１６と弁体９との間に形成されている。ばね受け１６は、閉鎖要素３と固定的に接続されており、復元要素１０は、弁体９とばね受け１６との間で支持されている。

ガスインジェクタ１は、密閉された潤滑剤チャンバ４をさらに含む。密閉された潤滑剤チャンバ４は、液状潤滑剤、例えば油で完全にまたは部分的に充填されている。
図１から分かるように、潤滑剤チャンバ４は、第１の可撓性封止要素５１、内側磁極２１、磁気ハウジング２３、案内体１８、および第２の可撓性封止要素５２によって画定されている。第１および第２の可撓性封止要素５１、５２はそれぞれベローズとして形成されている。ここで、第１および第２の可撓性封止要素５１、５２は同様に形成されている。

可撓性封止要素５１、５２としては、ベローズの代わりに、例えば膜やチューブなどでもよいことに留意されたい。
図１からさらに分かるように、第２の可撓性封止要素５２は、貯蔵部ばね受け４１に、例えば溶接接合によって固定されている。ガスインジェクタ１は貯蔵部圧縮ばね４０をさらに含み、この貯蔵部圧縮ばね４０は、本体７に支持され、貯蔵部ばね受け４１を介して第２の可撓性封止要素５２に予応力をかける。案内体１８には接続孔１８ａが設けられており、これにより、潤滑剤チャンバ４内にある潤滑剤は、第２の可撓性封止要素５２の内側の領域にも存在している。

第１の可撓性封止要素５１は、閉鎖要素３に直接固定されており、別の端部では弁体９と接続されている。ここで、弁体９には横孔９１が設けられており、これにより、第１の可撓性封止要素５１の内部空間と弁体９の内部空間との間に流体接続が存在している。

したがって潤滑剤チャンバ４は、２つの可撓性封止要素５１、５２および貯蔵部圧縮ばね４０を有する。貯蔵部圧縮ばね４０は、潤滑剤チャンバ４内にある潤滑剤に、特定の予応力、例えば１×１０^５Ｐａをかける。よって開放プロセス時に、閉鎖要素３のストロークによりまたはさらに潤滑剤の熱膨張もしくは冷却により潤滑剤の変位が発生する場合に、潤滑剤チャンバ４の内部で生じることがある正圧／負圧は、貯蔵部圧縮ばね４０の収縮と関連した第２の可撓性封止要素５２のたわみによって平衡され得る。これにより可撓性封止要素５１は、ベローズ作用面を介して閉鎖要素３に作用する意図しない力により、回避され得る。

密閉された潤滑剤チャンバ４内に、電機子２０が固定された電機子ボルト２４が配置されている。潤滑剤チャンバ４には、潤滑剤、例えばガソリンやディーゼル燃料などの液体燃料、またはグリースが充填されているので、電機子２０は継続的に潤滑されている。これにより、気体燃料において先行技術で生じる問題、すなわち可動部品が潤滑されないという問題が補償され得る。

図１から分かるように、密閉された潤滑剤チャンバ４を充填するために、充填チャネル１７ａが設けられている。充填チャネル１７ａは、閉止ボール１７によって液密に閉止されている。

密閉された潤滑剤チャンバ４には、さらに制動機構６が配置されている。制動機構６は、制動ボルト６０と、潤滑剤を充填された減衰チャンバ６２と、弾性制動要素６１とを含む。減衰チャンバ６２は潤滑剤チャンバ４と流体接続している。

制動ボルト６０および弾性制動要素６１は、閉鎖されている初期位置へのガスインジェクタの復元プロセス時には、閉鎖要素３と動作接続している。ここで、復元プロセス時に潤滑剤が減衰チャンバ６２から潤滑剤チャンバ４に変位することで、ガスインジェクタの閉状態（図１）への制動ボルト６０の復元時にさらなる減衰が達成される。

制動ボルト６０は案内体１８内で案内されている。
図１からさらに分かるように、減衰チャンバ６２は、制動ボルト６０のうち弁座１１に面していない側で、制動ボルト６０に直接的に形成されている。これは図２から詳細に分かる。減衰チャンバ６２は、小さな孔である絞り部６３を介して接続孔１８ａと、したがって潤滑剤チャンバ４の主要領域と接続されている。制動ばね６１は、ばねチャンバ６７に配置されている。

制動ボルト６０は当接面６０ａを有し、当接面６０ａは電機子ボルト２４と接触している。ここで、図２に示した閉状態では、制動ボルト６０と定置の電機子ボルト案内部２５との間に第１のギャップ１０１がある。電機子ボルト案内部２５は、開放プロセスおよび閉鎖プロセス時に電機子ボルト２４を案内する。

図２からさらに分かるように、制動ばね６１は、制動ボルト６０と案内体１８との間に配置されている。ここで、制動ボルト６０はフランジ６０ｂを有し、フランジ６０ｂは、案内体１８に対して遊びをもって設けられている。さらに、案内体１８には、案内体１８のうち電機子ボルト案内部２５に向いた端部に例えばスリットとして形成され得る通路６５が設けられている。これにより潤滑剤のための流体接続が、ばね室６７から案内遊び６４および通路６５を経て潤滑剤チャンバ４へと提供され得る。

閉状態では、さらに、制動ボルト６０の当接面６０ａと電機子ボルト案内部２５との間に第１のギャップ１０１が形成されている。ここで、ギャップ１０１は第１の幅Ｂを有し、第１の幅Ｂは、第２のギャップ１０２における電機子２０と内側磁極２１との間の第２の幅Ｃよりも小さい（図１および図２を参照）。これにより、圧縮ばね６１により軸方向に予応力をかけられている制動ボルト６０のストロークが、電機子２０のストロークよりも小さいことが保証されている。したがって、吹込みプロセス中に、潤滑剤チャンバ４から絞り部６３を経て減衰チャンバ６２に十分な流体が流れ得る。

閉鎖プロセス時には、電機子ボルト２４が制動ボルト６０の当接面６０ａに当たる。それにより制動ボルト６０は、図２に矢印６６によって示されているように、減衰チャンバ６２内にある流体に向かって押される。絞り部６３により、減衰チャンバ６２から流体をすぐにではなくゆっくりと押し出せることで、閉鎖プロセス時に減衰作用が可能になる。それにより、閉鎖プロセスが制動ボルト６０の復元を通して減衰されるので、弁座１１および電機子２０の過大な摩耗が阻止される。

減衰プロセスは、さらに制動ばね６１によって、および電機子ボルト案内部２５における制動ボルト６０の液圧接着によってサポートされる。ここで、電機子ボルト案内部２５と制動ボルト６０の当接面６０ａとの間のこの領域で、閉鎖プロセス時のキャビテーションが、減衰チャンバ６２によって阻止され得る。案内体１８内での制動ボルト６０の摩擦も復元プロセスを遅らせ、さらに、潤滑剤チャンバ４全体では、可動構成要素の加速し得る質量が、密閉された潤滑剤チャンバ内の潤滑剤を変位させ、それにより閉鎖プロセス時にさらなる減速をもたらす。

絞り部６３の直径および／または長さの選択により、減衰挙動が、それぞれのガスインジェクタのために個別に調整され得る。
好ましくは、減衰ボルト６０と電機子ボルト案内部２５との間のストッパ面を、楔形に、つまりガスインジェクタの中心軸Ｘ－Ｘに対して直角ではないように形成し得ることに留意されたい。その代わりにまたはそれに加えて、当接面６０ａに、または電機子ボルト案内部２５のうち制動ボルト６０に向いた端面に、径方向のスリットを設けることができ、これによりキャビテーション効果がさらに低減および阻止される。

ここで、図１に示されるガスインジェクタ１は、圧力平衡されている。すなわち、閉鎖要素３が第１の可撓性封止要素５１を介して弁体９と接続されており、金属ベローズとして形成された第１の可撓性封止要素５１が、弁座１１における直径、詳しくは閉鎖要素３が弁座１１において封止する直径に等しい平均直径を有している。それにより、閉鎖要素３に対する圧縮力が生じず、したがって閉鎖要素３を開くのに必要な磁力を非常に小さく保つことができ、特に気体燃料の圧力に依存しない。

したがって本発明により、閉鎖要素３が磁気アクチュエータ２の作動により開状態にされ（閉鎖要素３の図１では左への移動）、ガス吹込みが実施される場合、閉鎖要素３の復元時には、閉鎖要素が弁座１１に押し付けられる直前に確実な減衰が実施され得る。ここで、制動ボルト６０は、電機子ボルト２４により減衰チャンバ６２の方向に押され、ゆっくりとしか、すなわち潤滑剤が減衰チャンバ６２から絞り部６３を通って潤滑剤チャンバ４に押し出されるのと同じくらいゆっくりとしか移動しない。これにより、弁座１１に閉鎖要素が当たる前に、閉鎖要素３の閉鎖速度が大幅に効果的に減速される。それにより弁座１１および閉鎖要素３の摩耗を効果的に低減でき、ここで制動機構６はさらに、より静かなガスインジェクタの動作を可能にする。要素が弁座に激しく当たって激突しながら戻されるいわゆる閉鎖激突も効果的に阻止され得る。

図３は、本発明の第２の例示的実施形態によるガスインジェクタの部分断面図を示す。同一または機能的に同一の部品は、第１の例示的実施形態と同様に符号を付されている。
図３は、第１の例示的実施形態での制動機構６とは相違して形成された制動機構６を示す。第２の例示的実施形態では、減衰チャンバ６２が、もう絞り部を介してではなく、制動ボルト６０と案内体１８との間の案内遊び６４を介して潤滑剤チャンバ４と接続されている。この場合、潤滑剤チャンバ４に対する接続は、案内体１８の端面で径方向に形成された１つまたは複数の通路６５によって保証される。制動ばね６１は、ここでは減衰チャンバ６２内に配置されている。これにより、一方では制動機構６の軸方向の構造空間を縮小することができ、それによりガスインジェクタ１の全体が、軸方向により短く形成され得る。さらに、第１の例示的実施形態でのような絞り部を設けなくてよい。したがって、復元プロセス時に電機子ボルト２４が制動ボルト６０の当接面６０ａを押すことで、制動ボルト６０は矢印６６の方向で案内体１８の方向に押される。その際に潤滑剤は、減衰チャンバ６２から案内遊び６４および少なくとも１つの通路６５を経て潤滑剤チャンバ４に押し戻される。第２の例示的実施形態のさらなる利点は、減衰チャンバ６２内に潤滑剤のより小さな体積が存在することにある。それにより、特に、潤滑剤の弾性から生じ得る制動ボルト６０に沿った振動も小さくなり得る。

その他の点では、第２の例示的実施形態は第１の例示的実施形態に対応し、したがって第１の例示的実施形態での記載を参照することができる。
したがって、ガスインジェクタ１は、両方の例示的実施形態で詳細に説明したように、可動部品、特に弁座１１、電機子２０、および電機子ボルト２４の摩耗の低減を提供することができる。さらに、液体潤滑剤を含む密閉された潤滑剤チャンバ４によって、磁気アクチュエータ２からの放熱が大幅に改良され得る。さらに、両方の可撓性封止要素５１、５２により、意図しない力が閉鎖要素３に作用することが阻止され得る。

Claims (10)

1. 電機子（２０）、内側磁極（２１）、およびコイル（２２）をもつ磁気アクチュエータ（２）と、
   弁座（１１）においてガス経路（１４）を解放および閉止する閉鎖要素（３）であり、前記電機子（２０）が前記閉鎖要素（３）と接続されている、閉鎖要素（３）と、
   潤滑剤が充填され、前記電機子（２０）が内部に配置されている密閉された潤滑剤チャンバ（４）であり、前記潤滑剤が前記電機子（２０）の潤滑を保証する、潤滑剤チャンバ（４）と、
   前記潤滑剤チャンバ（４）を前記ガス経路（１４）から封止する可撓性封止要素（５１、５２）と、
   前記潤滑剤チャンバ（４）内に配置されている制動機構であり、開状態から閉状態への前記ガスインジェクタの復元プロセス時に前記閉鎖要素（３）を減速するように構成されている、制動機構（６）とを含む、気体燃料を吹き込むためのガスインジェクタであって、
   前記制動機構（６）が、制動ボルト（６０）と、潤滑剤を充填され、前記潤滑剤チャンバ（４）と流体接続している減衰チャンバ（６２）と、弾性制動要素（６１）とを有し、前記制動ボルト（６０）および前記弾性制動要素（６１）が、復元プロセス時に、前記閉鎖要素（３）と動作接続することができ、前記制動ボルト（６０）が、前記ガスインジェクタの復元プロセス時に、閉状態への前記閉鎖要素（３）の復元を減衰するために、潤滑剤を前記減衰チャンバ（６２）から前記潤滑剤チャンバ（４）に変位させるように構成されている、ガスインジェクタ。
2. 前記制動ボルト（６０）が当接面（６０ａ）を有し、前記当接面（６０ａ）が、前記制動ボルトのうち前記閉鎖要素（３）に向いた側に配置されており、前記閉鎖要素（３）と動作接続することができ、前記制動ボルトのためのストッパ面として働く、請求項１に記載のガスインジェクタ。
3. 前記弾性制動要素（６１）が前記減衰チャンバ（６２）内に配置されている、請求項１または２に記載のガスインジェクタ。
4. 前記減衰チャンバ（６２）が、前記制動ボルト（６０）の案内遊び（６４）を介して前記潤滑剤チャンバ（４）と流体接続している、請求項１から３のいずれか一項に記載のガスインジェクタ。
5. 絞り部（６３）をさらに含み、ここで、前記減衰チャンバ（６２）が、前記絞り部（６３）を介して前記潤滑剤チャンバ（４）と流体接続している、請求項１から４のいずれか一項に記載のガスインジェクタ。
6. 電機子ボルト（２４）をさらに含み、前記電機子ボルト（２４）が、前記閉鎖要素（３）に当接しており、前記電機子（２０）と固定的に接続されており、ここで、前記電機子ボルト（２４）のうち前記ガスインジェクタの前記弁座（１１）に面していない端部が、前記ガスインジェクタの閉状態では前記制動ボルト（６０）に当接している、請求項１から５のいずれか一項に記載のガスインジェクタ。
7. 電機子ボルト案内部（２５）をさらに含み、前記電機子ボルト案内部（２５）内で前記電機子ボルト（２４）が案内されており、ここで、前記電機子ボルト案内部（２５）が、前記インジェクタの開状態では、前記制動ボルトのためのストッパとして働く、請求項６に記載のガスインジェクタ。
8. 前記潤滑剤チャンバ（４）内に配置されている案内体（１８）をさらに含み、前記案内体（１８）が、前記制動ボルト（６０）の案内のために構成されている、請求項１から７のいずれか一項に記載のガスインジェクタ。
9. 前記ガスインジェクタの閉状態では前記制動ボルト（６０）と前記電機子ボルト案内部（２５）との間の第１のギャップ（１０１）が第１の幅（Ｂ）を有し、前記第１の幅（Ｂ）が、前記電機子（２０）と前記内側磁極（２１）との間の第２のギャップ（１０２）の幅（Ｃ）よりも小さい、請求項７または８に記載のガスインジェクタ。
10. 前記閉鎖要素（３）の復元のための復元要素（１０）が前記潤滑剤チャンバ（４）内に配置されており、ならびに／または前記閉鎖要素（３）の第１の案内領域（３１）および第２の案内領域（３２）が前記潤滑剤チャンバ（４）内に配置されている、請求項１から９のいずれか一項に記載のガスインジェクタ。
    

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