JP4160903B2 - 内燃機関のための燃料噴射弁 - Google Patents

Description

【０００１】
背景技術
本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の、内燃機関のための燃料噴射弁に関する。このような形式の燃料噴射弁は、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９４１９３０号明細書から公知である。そのような燃料噴射弁は、第１のボディと第２のボディとを有するケーシングを備えており、ここでは第１のボディは弁保持体として、かつ第２のボディは弁体として形成されている。両方のボディは接触面を備えており、これらの接触面でボディは直接的にまたは中間ディスクを介在して互いに接触している。弁保持体を弁体に対して緊締するためにねじスリーブが設けられており、このねじスリーブは弁体と弁保持体と場合によっては中間ディスクとを接触面の領域で包囲している。ねじスリーブは雌ねじ山を備えており、この雌ねじ山でねじスリーブは、弁保持体に形成された雄ねじ山に係合する。さらにねじスリーブに受圧面が形成されており、この受圧面でねじスリーブは、第２のボディつまり弁体の接触面に接触する。ねじスリーブは、ほぼ円筒状に形成されていて、弁保持体の雄ねじ山にねじ嵌めることによって、軸方向力を形成し、この軸方向力によって弁保持体は弁体に押し付けられる。
【０００２】
トルクをねじスリーブに導入するために、ねじスリーブは燃焼室に向いた端部で六角形に研削されているので、回動工具たとえばフォーク形スパナがこの六角形の面に係合でき、これによって適当なトルクをねじスリーブに及ぼすことができる。しかしながらこの場合トルクは個別的な導入ラインを介してそれぞれ異なるトルクでしか導入されない。比較的高いトルクでは、特にねじスリーブのねじれが生じ、その結果ねじ山にトルクの変動が生じ、したがって第１のボディを第２のボディに押し付ける軸方向力の変動も生じる。多くの燃料噴射弁では、高圧燃料は、接触面を通過する通路を通って導入されるので、したがって接触面における漏れが生じ得る。
【０００３】
発明の利点
これに対して請求項１の特徴部に記載の構成を有する、本発明の燃料噴射弁の有する利点によれば、トルクが摩擦係数および寸法に関係なくほぼ均等にねじスリーブに導入される。このためにトルクは回動（ねじ）工具によってねじスリーブの外周面の大部分にわたって導入される。ねじスリーブはねじ回しに際してねじれることがないので、軸方向力は均等に周に沿って分配されている。両方のボディの接触面に沿って均等に面圧が及ぼされるので、接触面におけるシールが改善される。ねじスリーブの外周面は、その長さの大部分で外側輪郭部を備えており、この外側輪郭部に、対応するするねじ工具が係合可能である。これによってねじ工具を用いて接線力を及ぼすことができ、この接線力を用いてねじスリーブは第１のボディの雄ねじ山にねじ嵌めることができる。
【０００４】
本発明の有利な実施形態では、外側輪郭部が、ねじスリーブの、第１のボディ上に沿って位置する区分にも、ねじスリーブの、第２のボディ上に沿って位置する区分にもわたって延びている。これによってトルクをねじスリーブにもたらすことができ、それも第１のボディと第２のボディとの間でねじスリーブのねじれが発生しない。
【０００５】
本発明の別の有利な実施形態では、外側輪郭部が互いに平行な複数の縦溝によって形成されており、これらの縦溝はねじスリーブの縦軸線に対して少なくとも実質的に平行に延びている。このような縦溝は簡単で経済的にねじスリーブの外周面に設けることができ、しかもそのような縦溝に係合する適当な工具は簡単に製作することができる。この場合特に有利には、外側輪郭部がローレット目の構成で形成されており、特にローレット目は互いに平行な複数の縦溝から形成されており、これらの縦溝は三角形の横断面を有していて、かつ直接的に互いに隣接している。極めて多くの面が形成されており、これらの面に適当なねじ工具が係合でき、これによってトルクをねじスリーブの全周に沿ってできるだけ均等にもたらすことができる。
【０００６】
本発明の別の有利な実施形態によれば、外側輪郭部がねじスリーブの外周面において面状の研削部によって形成されている。この場合特に有利には、横断面でみてねじスリーブにおいて輪郭で均等な六角形が生じるように、６つの面状の研削部が形成される。同様に有利には、７つ以上の研削部がねじスリーブの外周面に形成されており、これらの研削部もまた均等に周に沿って分配配置されている。
【０００７】
本発明の別の利点および有利な実施形態は、実施例の説明および図面から看取することができる。
【０００８】
実施例の説明
次に本発明の実施例を図示し、詳しく説明する。
【０００９】
図１には、本発明の燃料噴射弁を縦断面図で示した。この燃料噴射弁はケーシング１を備えており、このケーシング１は第１のボディ３と第２のボディ７とを備えており、これらのボディの間に中間ディスク５が配置されている。第１のボディは弁保持体３として形成されており、第２のボディは弁体７として形成されている。弁保持体３は接触面１０３で中間ディスク５に接触しており、弁体７は接触面１０７で中間ディスク５の、接触面１０３とは反対側に接触している。弁体７には孔１２が形成されており、この孔１２は袋穴として形成されており、その燃焼室側の端部は、ほぼ円錐形の弁座２０によって形成される。弁座２０の燃焼室側で、弁体７に複数の噴射開口２４が形成されており、これらの噴射開口２４は内燃機関の燃焼室への接続部を形成する。孔１２には、プランジャ状の弁ニードル１４が配置されており、この弁ニードル１４は燃焼室とは反対側の区分で孔１２に密に案内されている。弁ニードル１４は燃焼室に向かって先細になっていて圧力肩部１５を形成していて、かつ燃焼室側の端部で弁シール面２２に移行しており、この弁シール面２２は弁座２０と協働する。孔１２の半径方向拡張によって、圧力肩部１５の高さに圧力室１７が形成されており、この圧力室１７は、弁ニードル１４を取り囲むリング通路１９を介して弁座２０と接続されている。圧力室１７は、図平面上に延びていない高圧通路２１を介して高圧下の燃料で充填可能であり、弁体７に設けられたこの高圧通路２１は、中間ディスク５と弁体３とを通って燃料噴射弁の高圧燃料接続部まで延びている。
【００１０】
中間ディスク５は中央の開口２３を備えており、この開口２３に押圧部材２５が配置されており、この押圧部材２５は弁ニードル１４に接触していて、かつ弁ニードル１４とは反対側でばね皿２７に移行している。ばね皿２７は弁保持体３に形成されたばね室２９まで突出しており、このばね室２９は孔として形成されていて、かつ孔１２に対して共軸的に延びている。ばね室２９にはプレロード（予荷重）のかけられた閉鎖ばね３０が配置されており、この閉鎖ばね３０は、燃焼室に向いた側でばね皿２７に支持されていて、かつ燃焼室とは反対側で弁保持体３の定置の面に支持されている。閉鎖ばね３０のプレロードによって弁ニードル１４に向かう軸方向力が形成され、この軸方向力は弁シール面２２を弁座２０に押し付ける。圧力室１７における圧力によって、圧力肩部１５と弁シール面２２の一部とに対するハイドロリック力（液圧力）が形成される。このハイドロリック力が閉鎖ばね３０の力を超えると、弁ニードル１４が軸方向で移動し、かつ弁シール面２２で弁座２０から持ち上がるので、燃料は圧力室１７からリング通路１９を介して噴射開口２４に流れ得る。これとは逆の力関係では、弁ニードル１４は弁座２０に接触したままであり、燃料は噴射開口２４から流出し得ない。
【００１１】
弁保持体３と中間ディスク５と弁体７とが所定の位置で相互的に保持し合いかつ押し合うようにするために、ひいては接触面１０３，１０７を通る高圧通路２１の流路に漏れが生じないようにするために、ケーシング１にねじスリーブ１０が配置されている。ねじスリーブ１０は、実質的に中空円筒状に形成されていて、かつ縦軸線３７を有している。ねじスリーブ１０の、燃焼室とは反対側の端部領域には雌ねじ山４２が形成されており、この雌ねじ山４２でねじスリーブ１０が、弁保持体３に形成された雄ねじ山８にねじ嵌められている。燃焼室に向いた側の端部でねじスリーブ１０は、内向きに突出するカラー１１０を備えており、このカラー１１０にリング状の受圧面３２が形成されており、この受圧面３２は、弁体７における同様にリング状の接触面３４に接触している。ねじスリーブ１０の回動によって、ねじスリーブ１０はねじ山４２，８に基づいて軸方向で移動され、この場合受圧面３２は接触面３４に押し付けられる。これによって弁体７は接触面１０７で中間ディスク５に押し付けられ、中間ディスク５も同様に弁保持体３の接触面１０３に押し付けられる。
【００１２】
図２には、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って、図１の燃料噴射弁を横断面図で示した。ねじスリーブ１０には、外側領域にローレット目３６が形成されており、このローレット目３６はねじスリーブ１０の外側輪郭部を成している。ここではローレット目３６は互いに平行の複数の縦溝３８から成っており、これらの縦溝３８は三角形の横断面を有していて、かつ直接的に互いに接している。縦溝３８の深さは、ねじスリーブ１０の被覆部の厚さの一部でしかないので、ねじスリーブ１０の実質的な強さ低下は生じない。ここでは縦溝３８はねじスリーブ１０の縦軸線３７に対して平行に形成されている。
【００１３】
図３には、本発明のねじスリーブ１０の別の実施例を示した。ここではねじスリーブ１０の下位の、つまり燃焼室に向いた側の領域は断面図で示した。ねじスリーブ１０の外側輪郭部は面状の研削部４０によって形成されており、６つの面状の研削部４０がねじスリーブ１０の周に沿って均等に分配配置されているので、横断面でみて規則的な正六角形に相当する外側形状が生じる。ねじスリーブ１０をその全長で包囲し、かつこれに応じて全ての面状の研削部４０に接触する適当なねじ工具を用いて、トルクをねじスリーブ１０の全長にわたってもたらすことができる。
【００１４】
縦溝３８の実施例でも面状の研削部４０の実施例でも、常にこれらの縦溝もしくは研削部は、ねじスリーブ１０の長さの少なくとも大部分にわたって延びるように設けられている。特に有利には、縦溝３８もしくは面状の研削部４０が、少なくともねじスリーブ１０のほぼ全長にわたって延びており、したがってこれに応じてトルクはねじスリーブ１０の全長にわたって導入することができる。
【００１５】
図３に示した実施例と類似の形式で、７つ以上の面状の研削部４０、たとえば８、１０または１２個の面状の研削部が、ねじスリーブ１０の周に沿って分配配置されているようにすることもできる。これらの研削部は有利にはねじスリーブ１０の周に沿って均等に分配されるので、横断面でみて外郭に均等な多角形が形成される。
【００１６】
ねじスリーブ１０の外周面に外側輪郭部が取り付けられており、ここでは様々な凹部がねじスリーブ１０の長さの大部分およびその全周に沿って分配配置されているようにすることもできる。凹部に係合する適当なねじ工具を用いて、適当なトルクを導入することができる。この場合凹部は孔または溝もしくはそのほかの袋状の凹部として形成することができる。
【００１７】
図４には、適当なねじ工具の主要部分を示した。ねじ工具は、２つの緊締ジョー４５を備えており、これらの緊締ジョー４５はそれぞれ実質的に半分の中空円筒形状に相当するものである。緊締ジョー４５の内面はローレット目４７を備えており、このローレット目４７は、ねじスリーブ１０のローレット目３６に係合できるように形成されている。両方の緊締ジョー４５は、図示していない装置によって、図示の矢印方向で互いに押し合わされるので、緊締ジョー４５のローレット目４７はねじスリーブ１０のローレット目３６に沿ってスリップすることはない。緊締スリーブ１０に別の形式でローレット目３６が成形される場合、緊締ジョー４５のローレット目４７はこれに応じて適合させる必要があり、これによってこの場合でもねじ工具と緊締スリーブ１０との間の確実な噛み合いが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の燃料噴射弁を示す縦断面図である。
【図２】 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った横断面図である。
【図３】 本発明の別の形式のねじスリーブを示す部分断面図である。
【図４】 本発明のねじスリーブをねじ止めするためのねじ工具を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ ケーシング
３ 弁保持体
５ 中間ディスク
７ 弁体
８ 雄ねじ山
１０ ねじスリーブ
１２ 孔
１４ 弁ニードル
１５ 圧力肩部
１７ 圧力室
２０ 弁座
２１ 高圧通路
２２ 弁シール面
２３ 開口
２４ 噴射開口
２５ 押圧部材
２７ ばね皿
２９ ばね室
３０ 閉鎖ばね
３２ 受圧面
３６ ローレット目
３７ 縦軸線
３８ 縦溝
４０ 研削部
４２ 雌ねじ山
４５ 緊締ジョー
４７ ローレット目
１０３ 接触面
１０７ 接触面
１１０ カラー

Claims (5)

1. 内燃機関のための燃料噴射弁であって、ケーシング（１）が設けられており、該ケーシング（１）が、第１のボディ（３）と第２のボディ（７）とを備えており、これらのボディがそれぞれ１つの接触面（１０３；１０７）で、少なくとも間接的に互いに接触していて、かつねじスリーブ（１０）によって互いに押し合わされており、ねじスリーブ（１０）が雌ねじ山（４２）で、第１のボディ（３）における雄ねじ山（８）に係合していて、かつ受圧面（３２）で、第２のボディ（７）の接触面（３４）に接触しており、ねじスリーブ（１０）が、少なくともほぼ円筒状に形成されていて、かつ両方のボディ（３；７）を接触面（１０３；１０７）の領域で包囲している形式のものにおいて、
   ねじスリーブ（１０）が外周面で、該ねじスリーブの長さの大部分にわたって外側輪郭部を備えており、該外側輪郭部にねじ工具が係合できるようになっており、ねじ工具によって接線力をねじスリーブ（１０）に及ぼすことができるようになっており、
   前記外側輪郭部が、ねじスリーブ（１０）の、第１のボディ（３）上に位置する区分にも、ねじスリーブ（１０）の、第２のボディ（７）上に位置する区分にも形成されており、
   前記外側輪郭部が、ねじスリーブ（１０）の、少なくともほぼ全長にわたって延びており、
   前記外側輪郭部が、互いに平行な複数の縦溝（３８）を備えており、これらの縦溝（３８）が、ねじスリーブ（１０）の縦軸線（３７）に対して少なくとも実質的に平行に延びていることを特徴とする、内燃機関のための燃料噴射弁。
2. 前記外側輪郭部が、ローレット目（３６）である、請求項１記載の燃料噴射弁。
3. ローレット目（３６）が、平行な複数の縦溝（３８）から成っており、これらの縦溝（３８）が、三角形の横断面を有していて、かつ直接的に互いに隣接している、請求項２記載の燃料噴射弁。
4. 請求項１から３までのいずれか１項記載のねじスリーブ（１０）をねじ止めするためのねじ工具において、
   該ねじ工具が、２つの緊締ジョー（４５）を備えており、これらの緊締ジョー（４５）が、実質的に長手方向で分割された中空円筒に相当する形状を有していて、かつ内面で、ねじスリーブ（１０）の外側輪郭部に係合できるような輪郭部を有していることを特徴とする、ねじ工具。
5. 前記輪郭部が、緊締ジョー（４５）の内面に沿ってローレット目（４７）を備えている、請求項４記載のねじ工具。

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