JP4191734B2 - 燃料噴射弁用の調整エレメント - Google Patents

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用の調整エレメントに関する。

ドイツ連邦共和国特許公開第１００３８７６３号明細書に基づいて公知の調整エレメントは、燃料噴射弁の周囲に接触可能な剛性の第１のリングと、剛性の第２のリングとを有している。第２のリングはシリンダヘッドの受容孔内に挿入可能である。そして両方の剛性のリングの間に配置された弾性的な中間リングは、剛性の第１のリング及び剛性の第２のリングと解離不能に結合されている。

さらに、ドイツ連邦共和国特許公開第１０１０８４６６号明細書に基づいて公知の、燃料噴射弁用の調整エレメントは、内燃機関のシリンダヘッドに燃料噴射弁を支承及び支持するために働く。この公知の調整エレメントは、ワッシャの形で形成されていて、弁ハウジングとシリンダヘッドの受容孔の壁との間に配置されている。ワッシャ形の調整エレメントは円形又は楕円形の横断面を有していて、弁ハウジングの肩部とシリンダヘッドの肩部との間に間隔を空けている。

上記刊行物に基づいて公知の調整エレメントにおける欠点としては特に、構造形態がコンパクトではない、ということが挙げられる。

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調整エレメントは、公知のものに比べて次のような利点、すなわち調整エレメントが横断面で見て少なくとも２つの脚を有していて、これらの脚がシリンダヘッドと燃料噴射弁とに支持されている、という利点を有している。

本発明では調整エレメントは、個々の部材の製作誤差を補償するため及び、運転中における燃料噴射弁の加熱に起因する誤差を補償するために働き、これによって傾倒や不都合な設置を回避する。

請求項１に記載された本発明による調整エレメントの別の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。

特に、少なくとも各１つの接触面がシリンダヘッド及び燃料噴射弁との間に存在していれば、任意の横断面形状が可能であり、有利である。

これによって調整エレメントの任意の形状、例えば丸められた横断面や、複数回折り曲げられた横断面又はＶ字形の横断面のような任意の形状が可能である。

さらに、燃料噴射弁と調整エレメントとの間における角度は、ほぼ自由であるが、有利には３０°と６０°との間、特に有利には３５°と５５°との間の範囲において選択可能であり、これによって製造誤差や変位は問題にならなくなる。

特に有利には逓増的な経過を有する特性線パターンを得るために、切欠き、貫通孔、エンボス加工部などのような任意の成形部を調整エレメントに設けると、有利である。

また、打抜きや屈曲によってセグメントを形成し、これらのセグメントを介して調整エレメントが燃料噴射弁に支持されるようになっていると、有利である。このようになっていると、調整エレメントを燃料噴射弁に予め取り付けることが可能になる。

図面
次に図面を参照しながら、本発明の実施例を説明する。

図１は、本発明による調整エレメントを用いて内燃機関のシリンダヘッドに取り付けられた燃料噴射弁の１実施例を概略的に示す全体図であり、
図２Ａは、図１にＩＩで示された領域を拡大して示す図であって、本発明による調整エレメントが負荷されていない状態を示す図であり、
図２Ｂは、図２Ａに示された調整エレメントが上方から負荷された状態を示す図であり、
図２Ｃは、図２Ａに示された調整エレメントが上方及び横方向から負荷された状態を示す図であり、
図３Ａは、本発明による調整エレメントの別の実施例を詳細に示す斜視図であり、
図３Ｂは、本発明による調整エレメントのさらに別の実施例を詳細に示す斜視図であり、
図３Ｃは、本発明による調整エレメントの別の変化実施例を詳細に示す斜視図であり、
図３Ｄは、本発明による調整エレメントのさらに別の変化実施例を詳細に示す斜視図であり、
図４Ａは、本発明による調整エレメントの１つの脚と燃料噴射弁との間の角度が大きい実施例を示すものであって、調整エレメントの負荷されていない状態を示す図であり、
図４Ｂは、図４Ａに示された調整エレメントが、負荷されて変形した状態を示す図であり、
図５Ａは、本発明による調整エレメントの１つの脚と燃料噴射弁との間の角度が小さい実施例を示すものであって、調整エレメントの負荷されていない状態を示す図であり、
図５Ｂは、図５Ａに示された調整エレメントが、負荷されて変形した状態を示す図である。

実施例の記載
図１に略示された燃料噴射系１は、燃料噴射弁２を有していて、この燃料噴射弁２は内燃機関のシリンダヘッド４の受容孔３内に挿入されている。

燃料噴射弁２はこの場合、シリンダヘッド４以外は図示されていない混合気圧縮型火花点火式の内燃機関の燃料室に燃料を直接噴射するために働くことができる、直接噴射式の燃料噴射弁２の形で構成されている。この燃料噴射弁２は供給側の端部５に、燃料分配管路６のための差込み結合部を有しており、この差込み結合部は、燃料分配管路６と燃料噴射弁２の供給管片８との間においてシール部材７によってシールされている。燃料噴射弁２は、この燃料噴射弁２を操作する電気的な接触接続のための電気的な接続部９を有している。燃料噴射弁２は少なくとも、シリンダヘッド４から突出している部分に、電気的な接続部９をも取り囲んでいるプラスチック包埋成形部１０を備えている。

燃料噴射弁２は、例えばクランプシューのような図示されていない手段によってシリンダヘッド４に固定されていて、回動を防止されている。受容孔３内には本発明によれば、リング状の調整エレメント１１が燃料噴射弁２をセンタリング及び支承するために設けられている。図示の調整エレメント１１はほぼＶ字形の断面を有していて、すべての自由度において燃料噴射弁２の確実な誤差補償のために働く。本発明による調整エレメント１１については以下において詳しく述べる。

燃料噴射弁２のノズル体１２にはシールリング１３が設けられており、このシールリング１３は燃料噴射弁２を内燃機関のシリンダヘッド４に対してシールしている。

図２Ａ〜図２Ｃには、図１のＩＩで示された区分が拡大して示されていて、本発明による調整エレメント１１の第１実施例が、異なった負荷状態つまり負荷された状態及び負荷されていない状態で示されている。

燃料噴射弁２は通常、内燃機関のシリンダヘッド４に堅固に取り付けられて、燃料噴射弁２を燃料分配管路６と結合する中間スリーブによって固定されかつ案内される。これによって燃料噴射弁２の横方向におけるずれは、補償されることができる。これに対して燃料噴射弁２を中間スリーブなしに取り付けたい場合には、誤差は異なった形式で補償されねばならない。さらに、横方向におけるずれ又は傾倒を補償するだけでは不十分であり、内燃機関の運転中における熱による変化も考慮されねばならない。さらにまた、種々様々な誤差を補償するために働く調整エレメント１１は燃料噴射弁２と解離可能に結合可能であると共に、支持力のほぼ均一な分配が可能になるようにシリンダヘッド４の内壁１５に支持されていることが望ましい。

上に述べた要求は、打抜き曲げ部材の形で形成された本発明による調整エレメント１１によって満たされる。図２Ａ〜図２Ｃから分かるように調整エレメント１１は、複数のセグメント１６を備えた非対称的にＶ字形の断面を有している。これらのセグメント１６は打抜きによって調整エレメント１１から切り出されて曲げられ、これによってセグメント１６は燃料噴射弁２に支持され、そして調整エレメント１１を燃料噴射弁２に支持する。このようにして燃料噴射弁２は調整エレメント１１と共に一体のユニットとして、シリンダヘッド４内に取り付けられることができる。

図２Ａには、負荷されていない取付け状態の調整エレメント１１を備えた燃料噴射弁２が示されている。この調整エレメント１１は第１の短い脚１７で、シリンダヘッド４の肩部１８に支持されている。調整エレメント１１の第２の長い脚１９は、負荷されていない状態において、シリンダヘッド４の受容孔３に自由に進入している。セグメント１６は燃料噴射弁２のハウジング１４に接触している。

図２Ｂには、例えば燃料噴射弁２を受容孔３に固定するクランプシュー（図示せず）の装着後における、負荷された状態が示されている。燃料噴射弁２は押圧力によってより深くシリンダヘッド４内に押し込まれ、これによって調整エレメント１１に対してシフトされる。打ち抜かれたセグメント１６は今や、燃料噴射弁２のハウジング１４の屈曲部２０に接触しており、この屈曲部２０において燃料噴射弁２は半径方向に拡大している。燃料噴射弁２の肩部２１は今や、調整エレメント１１の長い脚１９に接触しており、これによって脚１９と１７とは押し潰される。

そして図２ｃに示されているように、燃料分配管路６が燃料噴射弁２に接続されると、燃料噴射弁２はシフトし、かつ傾倒する。図２Ｃには角度ずれと同時に、燃料噴射弁２を左に向かってシフトさせる横方向のずれが示されている。脚１７の長さによって調整エレメント１１は依然として、横方向におけるずれにもかかわらず、シリンダヘッド４の肩部１８に支持されている。同様に、左側からの強い負荷による傾倒もまた、調整エレメント１１の塑性変形及び／又は弾性変形によって難なく補償され、しかもこの際に調整エレメント１１の機能又は形状が損なわれることはない。

内燃機関の運転中における振動や温度変化による動的な振動及びシフトもまた、調整エレメント１１によって問題なく補償される。

図３Ａ〜図３Ｄには、本発明による調整エレメント１１の別の実施形態が示されている。

調整エレメント１１を柔軟に曲がりやすく構成するため、調整エレメント１１の逓増的な特性線を得るため及び簡単な製造可能性並びに取付け可能性を保証するために、図３Ａ及び図３Ｂに示されているように、貫通孔２２や切欠き２３を設けることが可能である。また所望の剛性を得るためには、図示されていないがエンボス加工部やウェブを押込み成形することができる。それぞれの処置の数、形状及び位置は、特性線パターンの要求に基づいて決定される。

図３Ａには、既に図２Ａ〜図２Ｃに示された本発明による調整エレメント１１の実施例が示されており、これに対して図３Ｂ〜図３Ｄには択一的な断面形状が示されている。

図３Ｂに示された実施形態は、２つの異なった角度と内方に燃料噴射弁２の肩部２１に向かって開放した断面とを備えた３つの脚から成る形状を有している。この実施例には次のような利点がある。すなわちこの実施例では、調整エレメント１１は取付け時に、そんなに簡単に引っ掛かったままにならず、滑らかな外側面２４に基づいて簡単にシリンダヘッド４の受容孔３内に挿入されることができる。

同様に有利な図３Ｃに示された変化実施例では、複数回曲げられた角張った断面の代わりに、少なくとも部分的に丸く曲げられた断面が形成されている。このような丸曲げ部は特に簡単に製造可能である。

屈曲がさらに強くなって、図３Ｄに示されているように、オーバラップ領域２５が形成されると、さらに特性線を形成するための摩擦を所望のように使用することができる。

本発明のように構成された調整エレメント１１のフレキシビリティーを明瞭にするために、図４Ａ，図４Ｂ並びに図５Ａ，図５Ｂには、本発明による調整エレメント１１の図３Ｂに示された実施例の、曲げ角度αが異なっている２つの異なった構成が示されている。
図４Ａに示された調整エレメント１１の、燃料噴射弁２に向けられた脚１９と、燃料噴射弁２の肩部２１との間における角度αが約５５°であるのに対して、図５Ａにおける角度αは著しく小さく、約３５°である。

調整エレメント１１の調整特性は、これによって損なわれるのではなく、単に調整エレメント１１の撓み特性が変化するだけである。

図４Ｂから分かるように、角度αが大きい場合には燃料噴射弁２に向けられた脚１９は負荷方向に曲げられるが、これに対して図５Ｂから分かるように、小さな角度αでは調整エレメント１１はむしろ半径方向に変形させられる。しかしながら支持兼調整作用は両方の場合において同様に良好である。従って調整エレメント１１の製造時において、脚１９の屈曲時に正確な設定角度の維持はほとんどに重視される必要がない。それというのは、支持作用はいずれにせよ維持されるからである。これによって調整エレメント１１の製造コストを極めて安価に保つことができる。

本発明は、図示の実施例に制限されるものではない。特に、本発明は任意の構造形式の燃料噴射弁２のために、例えば自己着火式内燃機関の燃料室に燃料噴射する燃料噴射弁２のために使用することができる。さらにまたすべての特徴は任意に互いに組み合わせることが可能である。

本発明による調整エレメントを用いて内燃機関のシリンダヘッドに取り付けられた燃料噴射弁の１実施例を概略的に示す全体図である。 図１にＩＩで示された領域を拡大して示す図であって、本発明による調整エレメントが負荷されていない状態を示す図である。 図２Ａに示された調整エレメントが上方から負荷された状態を示す図である。 図２Ａに示された調整エレメントが上方及び横方向から負荷された状態を示す図である。 本発明による調整エレメントの別の実施例を詳細に示す斜視図である。 本発明による調整エレメントのさらに別の実施例を詳細に示す斜視図である。 本発明による調整エレメントの別の変化実施例を詳細に示す斜視図である。 本発明による調整エレメントのさらに別の変化実施例を詳細に示す斜視図である。 本発明による調整エレメントの１つの脚と燃料噴射弁との間の角度が大きい実施例を示すものであって、調整エレメントの負荷されていない状態を示す図である。 図４Ａに示された調整エレメントが、負荷されて変形した状態を示す図である。 本発明による調整エレメントの１つの脚と燃料噴射弁との間の角度が小さい実施例を示すものであって、調整エレメントの負荷されていない状態を示す図である。 図５Ａに示された調整エレメントが、負荷されて変形した状態を示す図である。

Claims (13)

1. 内燃機関のシリンダヘッド（４）に燃料噴射弁（２）を支承するための調整エレメント（１１）であって、調整エレメント（１１）がリング状に形成されていて、燃料噴射弁（２）の弁ハウジング（１４）とシリンダヘッド（４）の受容孔（３）の壁（１５）との間に配置されている形式のものにおいて、
   調整エレメント（１１）が少なくとも２つの脚（１７，１９）を有していて、該脚（１７，１９）が燃料噴射弁（２）とシリンダヘッド（４）とに支持されており、
   調整エレメント（１１）の第１の脚（１７）がシリンダヘッド（４）の、弁長手方向軸線に対して垂直に延びる肩部（１８）に接触していて、該肩部（１８）に沿って延びるように方向付けられており、
   燃料噴射弁（２）が、流れ方向で見て円錐形に先細の弁区分を有していて、該弁区分が弁ハウジング（１４）の円錐形の肩部（２１）を形成しており、該肩部（２１）に調整エレメント（１１）の第２の脚（１９）が接触していて、該第２の脚（１９）が、弁ハウジング（１４）の円錐形の肩部（２１）に沿って延びるように方向付けられていることを特徴とする、燃料噴射弁用の調整エレメント。
2. 脚（１７，１９）が圧力に対して塑性変形及び／又は弾性変形可能である、請求項１記載の調整エレメント。
3. 脚（１７，１９）がＶ字形の横断面を有するように互いに結合されている、請求項１又は２記載の調整エレメント。
4. 調整エレメント（１１）が３つの脚をもった形で形成されている、請求項１又は２記載の調整エレメント。
5. 燃料噴射弁（２）に向けられた脚（１９）が、少なくとも部分的に丸く曲げられている、請求項１又は２記載の調整エレメント。
6. 第１の脚（１７）と第２の脚（１９）との間に、オーバラップ領域（２５）が設けられている、請求項５記載の調整エレメント。
7. 第２の脚（１９）と燃料噴射弁（２）のハウジング（１４）との間に形成される角度（α）が、３０°と６０°との間、有利には３５°と５５°との間である、請求項１から６までのいずれか１項記載の調整エレメント。
8. 調整エレメント（１１）が貫通孔（２２）を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載の調整エレメント。
9. 調整エレメント（１１）が切欠き（２３）を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載の調整エレメント。
10. 調整エレメント（１１）がセグメント（１６）を有している、請求項１から９までのいずれか１項記載の調整エレメント。
11. セグメント（１６）が調整エレメント（１１）から打ち抜かれていて、半径方向内側に向かって曲げられている、請求項１０記載の調整エレメント。
12. 調整エレメント（１１）がセグメント（１６）を介して燃料噴射弁（２）のハウジング（１４）に支持されている、請求項１０又は１１記載の調整エレメント。
13. 調整エレメント（１１）のばね特性が逓増的である、請求項１から１２までのいずれか１項記載の調整エレメント。

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