JP3737133B2 - 弁および弁を製造する方法 - Google Patents

Description

背景技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載した形式の弁および請求項６の上位概念部に記載した形式の弁を製造する方法から出発する。このような弁もしくは弁を製造する方法はすでに公知である（ＥＰ０４９７９３１Ｂ１）。この公知の弁もしくは弁を製造する方法では、弁ニードルを調整するために２つの溶接継目の間で孔体が変形されるが、これは溶接継目の破損および弁座体の変形を招くことがある。
発明の利点
これに対して、請求項１の特徴部に記載の本発明による弁もしくは請求項６の特徴部に記載の弁を製造する方法は、弁ニードルの行程が簡単に調整可能であり、その際に弁座体に好ましくない力の影響が及ぶ危険が存在しないという利点を有する。
請求項２以下に記載の手段により、請求項１に記載の弁もしくは請求項６に記載の方法の有利な改良が可能になる。
弁座支持具に少なくとも１つの狭隘部を、狭隘部が外周を３６０°にわたって完全に取り巻くようにつまり環状に形成されて、弁座支持具の一様な変形が生じるように形成することは特に有利である。狭隘部が湾曲した輪郭を備えることも同様に有利であり、そうすることによって一様な応力推移が生じる。
軸方向に少なくとも１つの狭隘部を形成することによって弁座支持具が弁長手方向軸線に沿って短く、もしくは長くされるように、管状弁座支持具の直径と壁厚との比を選択することも同様に有利である。
図面
以下に、本発明の実施例を図面に基づき詳しく説明する。図１は、本発明に従って構成された弁の実施例の部分断面図を示しており、図２は、図１に従う第１の実施例に対応する弁座支持具の部分断面図を示しており、図３は、第２の実施例に対応する弁座支持具の部分断面図を示している。
実施例の説明
図１には弁の例として、本発明に従い第１の実施例として構成されており、その他の点ではすでに公知の、混合気圧縮型外部点火式内燃機関の燃料噴射装置のための燃料噴射弁が部分的に示されている。燃料噴射弁は弁ハウジングを形成するために管状の弁座支持具１を有しており、その中で弁長手方向軸線２に対して同心に長手方向開口部３が形成されている。長手方向開口部３内には、たとえば管状の弁ニードル５が配置されており、これはその下流側端部６では球形の弁閉鎖体７と結合している。燃料噴射弁の操作は公知の形式で、たとえば電磁的に行われる。弁ニードル５を軸方向に動かすために、ひいてはもどしばね８のばね力に抗して燃料噴射弁を開いたり、閉じたりするために、磁気コイル１０、可動子１１および鉄心１２を有する磁気回路が用いられる。可動子１１は、弁ニードル５の弁閉鎖体７とは反対側端部と、たとえば溶接継目によって結合され、鉄心１２に位置調整されている。弁座支持具１は鉄心１２に向けられた端部に壁厚の薄い結合区分１３を備えている。この結合区分１３内に鉄心１２が部分的に突入しており、鉄心１２はこの結合区分１３と、たとえば溶接継目によって密に結合されている。結合区分１３は磁界線に対して高い磁気抵抗をなしているので、磁界線は強磁性材料から作られた弁座支持具１から結合区分１３を通過して可動子１１に進み、ここから同様に強磁性材料で作られた鉄心１２に進む。磁気回路は、たとえば強磁性材料からなるＵ字形部材１４によって閉じられている。Ｕ字形部材１４は磁気コイル１０を軸方向外側でまたぎ、少なくとも部分的には周方向に延びており、鉄心１２および弁座支持具１と結合している。
軸方向運動中に弁閉鎖体７を案内するために、弁座支持具１の長手方向開口部３内に挿入されている弁座体１８の案内開口部１６が用いられている。弁座体１８は、弁閉鎖体７と反対側の端面１９で孔体２２の底部２１と密な環状溶接継目によって同心に、かつ固く結合されている。孔体２２の底部２１には、少なくとも１つの噴射口２３、たとえば４つの噴射口２３が成形されており、弁開放時にはこれらの噴射口２３を通して燃料が、たとえば内燃機関の吸気管に噴射される。孔体２２は、底部２１に続いている環状保持縁２４を備えた鍋形の断面形状を有している。保持縁２４は軸方向で弁座体１８とは反対方向に延びて、外方に円錐状に湾曲している。ここで保持縁２４は弁座支持具１の長手方向開口部３に当接しており、密な環状溶接継目で弁座支持具１と溶接されている。
弁座体１８を弁座支持具１の長手方向開口部３に挿入する深さが、弁ニードル５の行程の仮調整を規定する。なぜならば、磁気コイル１０の非励起時は弁ニードル５の一方の最終位置は、弁閉鎖値７が弁座体１８の弁座面２７に当接することによって規定されているからである。弁ニードル５の他方の最終位置は、磁気コイル１０の励起時に、たとえば可動子１１が鉄心１２に当接することによって規定される。弁ニードルのこれらの両最終位置の間の弁長手方向軸線２に沿った軸方向距離が行程をなしている。
弁ニードル５の行程を正確に調整するために、弁座支持具１の外周は塑性変形によって、半径方向で外周から長手方向開口部３に向かって延びている少なくとも１つの狭隘部３０を備える。この目的のために、最初に公知の仕方で、弁の静的開放状態の間に放出される静的燃料量（statische Brennstoffmenge）が実際量として測定される。この実際量が射出したい燃料の所定の他の目標量とコンピュータで比較され、そこから弁ニードル５の目標行程が規定される。他の調整方法では、弁ニードル５の実際の実際行程の距離測定器によって測定されて、コンピュータで所定の目標行程と比較される。コンピュータによって求められた弁ニードル５の実際行程と目標行程との差に基づき、狭隘部工具３１の操作に用いられる制御信号が作られる。狭隘部工具３１は操作装置（図示しない）によって弁座支持具１に対する所定の位置に置かれ、狭隘部３０を形成するために弁座支持具１の外周を長手方向開口部３に向かって塑性変形させる。この塑性変形は、弁ニードル５の実際の行程（実際行程）が目標行程に相応するように、弁長手方向軸線２に沿った弁座支持具の軸方向の長さ、したがって弁座面２７と鉄心１２との軸方向間隔が変化するように行われる。狭隘部３０はたとえば、狭隘部工具３１がフォーク状のジョー３２内でその中で回転可能に支承されているロール体３３を有していて、これが二重矢印３４に従い弁長手方向軸線２に対してほぼ直角に弁座支持具１の方向に、またはこれから離れる方向に可動であることによって形成される。実施例では、ロール体３３は湾曲した円形の外周を有しており、この外周で弁座支持具１の外周に湾曲した円形の狭隘部３０を押し込む。この目的のために、弁は図示されない仕方でその位置に固定されていてよく、狭隘部工具３１が二重矢印３４の方向で弁座支持具１に向かって動かされて、少なくとも１つの狭隘部３０を形成するために弁座支持具１のまわりを回る。しかし狭隘部工具３１が固定されていてもよく、弁がコンピュータで求められた信号によって制御されて狭隘部工具３１に向かって動かされて、回転運動させられる。弁も狭隘部工具３１も互いに向かって動かされて、両者が回転させられることも可能である。狭隘部３０の輪郭は湾曲した円形以外の形状、たとえば三角形、四角形またはその他の類似の輪郭を有してもよい。その場合は、この目的のために、たとえばロール体３３は湾曲した輪郭を有するの代わりに、矩形、三角形またはその他の類似の輪郭を有している。上述した狭隘部３０の形状が、弁座支持具１の外周に３６０°にわたって取り巻くようにつまり環状に形成されている。しかし、弁座支持具１もしくは長手方向開口部３の弁長手方向軸線２に沿った軸方向の長さを変えるために、狭隘部３０を完全に３６０°にわたって取り巻くように形成せずに、外周にセグメント状に分布して設けることも可能である。そうすると周方向における狭隘部３０の個々のセグメントの間には、弁座支持具の壁の変形されていない比較的小さい範囲がある。このようにして狭隘部３０は、周方向に互いに一様に分布した、たとえば３つ以上のセグメントから形成されることができる。さらに、弁座支持具１の外周に、互いに軸方向の間隔を置いて２つ以上の狭隘部３０が設けられていてもよい。
図２には、図１に従う弁座支持具１に対応する弁座支持具の部分断面図が示されている。この弁座支持具は狭隘部３０を有しているほかに、破線で示されているように、これと軸方向の間隔を置いて第２の狭隘部３０′が設けられている。管状の弁座支持具１の直径Ｄと壁厚ａとの比が大きくなるように弁座支持具１が構成されていると、軸方向における弁座支持具１の長さは矢印３６に従い弁長手方向軸線２に沿って短くなり、そうすることによって弁ニードル５の行程が減少する。これと反対に弁座支持具１の直径Ｄと弁座支持具１の壁厚ａとの比が小さく選択されると、狭隘部３０の形成時に弁座支持具１もしくは長手方向開口部３は矢印３７の方向で弁長手方向軸線２に沿って長くなり、したがって弁ニードルの行程が拡大する。たとえばステンレス鋼（Ｖ２Ａ）に対して、たとえば弁座支持具１の外径と壁厚ａとの比が２５：１を越える場合は、弁座支持具１は図２の表現に従って短くなり、比が２５：１より小さい場合は、弁座支持具１は図３の表現に従って長くなる。

Claims (9)

1. 弁、特に内燃機関用の燃料噴射弁であって、可動な弁ニードルを有し、管状の弁座支持具と結合した弁座体を有し、この弁座体が弁ニードルと協働する弁座面を備えており、さらに弁長手方向軸線に対して同心に延びている弁座支持具における長手方向開口部を有し、この長手方向開口部内に弁ニードルが突入している形式のものにおいて、弁座支持具（１）の外周に、塑性変形によって形成されて、半径方向で長手方向開口部（３）に向かって延びている少なくとも１つの狭隘部（３０、３０′）が設けられており、この狭隘部（３０、３０′）が弁ニードル（５）の行程を変更するために、半径方向で長手方向開口部（３）に向かって塑性変形可能であることを特徴とする弁。
2. 弁座支持具（１）に少なくとも１つの狭隘部（３０、３０′）が環状に形成されている、請求項１記載の弁。
3. 少なくとも１つの狭隘部（３０、３０′）が湾曲した輪郭を有している、請求項１または２記載の弁。
4. 少なくとも１つの狭隘部（３０、３０′）が四角形の輪郭を有している、請求項１または２記載の弁。
5. 少なくとも１つの狭隘部（３０、３０′）が三角形の輪郭を有している、請求項１または２記載の弁。
6. 弁、特に内燃機関用の燃料射出弁を製造する方法であって、可動な弁ニードルを有し、管状の弁座支持具と結合した弁座体を有し、この弁座体が弁ニードルと協働する弁座面を備えており、さらに弁長手方向軸線に対して同心に延びている弁座支持具内の長手方向開口部を有し、この長手方向開口部内に弁ニードルが突入していて、その中で弁閉鎖位置と弁開放位置との間で行程を行うようにした形式の方法において、弁ニードル（５）の行程を変更するために、弁座支持具（１）の外周が、半径方向で長手方向開口部（３）に向かって少なくとも１つの狭隘部（３０、３０′）として塑性変形可能であることを特徴とする、弁を製造する方法。
7. 弁座支持具（１）に少なくとも１つの狭隘部（３０、３０′）が環状に形成される、請求項６記載の方法。
8. 管状の弁座支持具（１）の外径（Ｄ）と壁厚（ａ）との比が、軸方向に少なくとも１つの狭隘部（３０、３０′）を形成することによって弁座支持具（１）が弁長手方向軸線（２）に沿って短くなるように選択される、請求項６または７記載の方法。
9. 管状の弁座支持具（１）の外径（Ｄ）と壁厚（ａ）との比が、軸方向に少なくとも１つの狭隘部（３０、３０′）を形成することによって弁座支持具（１）が弁長手方向軸線（２）に沿って長くなるように選択される、請求項６または７記載の方法。

Images