JP4335685B2 - 燃料噴射弁 - Google Patents
燃料噴射弁 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4335685B2 JP4335685B2 JP2003555067A JP2003555067A JP4335685B2 JP 4335685 B2 JP4335685 B2 JP 4335685B2 JP 2003555067 A JP2003555067 A JP 2003555067A JP 2003555067 A JP2003555067 A JP 2003555067A JP 4335685 B2 JP4335685 B2 JP 4335685B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- fuel injection
- injection valve
- valve needle
- fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 76
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 7
- 230000036316 preload Effects 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
- F02M61/08—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series the valves opening in direction of fuel flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
- F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
- F02M51/0603—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using piezoelectric or magnetostrictive operating means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
- F02M2200/31—Fuel-injection apparatus having hydraulic pressure fluctuations damping elements
- F02M2200/315—Fuel-injection apparatus having hydraulic pressure fluctuations damping elements for damping fuel pressure fluctuations
Description
本発明は、主請求項の上位概念に記載の形式の燃料噴射弁に関する。
【0002】
例えばドイツ連邦共和国特許第19534445C2号明細書により公知の燃料噴射弁が、ノズル本体内に軸線方向運動可能なノズルニードルを有しており、ノズルニードルが圧電式の作動部材によって作動可能であり、かつ圧縮ばねによって閉鎖位置に保持されている。この場合には燃料供給が、圧力の自由に調節可能な外部の供給源から行われる。ノズルニードルが中央孔を有しており、作動部材がノズルニードルを取り囲んでいて、シール面によって燃料圧に対して密閉されている。
【0003】
前記ドイツ連邦共和国特許第19534445C2号明細書により公知の燃料噴射弁においては欠点として、作動部材、即ちアクチュエータの行程がシール面による密閉にも拘わらず燃料圧の影響を受けて著しく変動することになり、従ってアクチュエータと弁ニードルとの間に熱による長さ変化の補償のために設けられる空隙が、弁を開放できないほどに大きくなってしまう。
【0004】
発明の利点
前記公知技術に対して、主請求項の特徴部分に記載の特徴を有する本発明に基づく燃料噴射弁においては利点として、弁ニードルの構造的な構成が弁ニードルの圧力バランス(圧力補償)によりアクチュエータの負荷軽減を可能にしている。即ち燃料噴射弁の閉じた状態で弁ニードルに、軸線方向の押圧成分が生じない。従って、アクチュエータが負荷軽減される。
【0005】
従属請求項に記載の手段によって、主請求項に記載の燃料噴射弁の有利な改良が可能である。
【0006】
弁ニードルの圧力補償は次のように行われてよく、即ち、弁ニードルがフレキシブルなシールに結合されており、フレキシブルなシールとの該結合箇所(結合部)が、燃料噴射弁の中心軸に対して、燃料噴射弁の中心軸とシール座との間の半径方向の距離と同じ半径方向の距離を有している。
【0007】
特に有利には、弁ニードルと弁ニードル案内との間に絞り間隙を設けてあり、該絞り間隙が圧力の変動部分を受け止めるようになっており、これによって圧力振動が波付管シールに達することはもはやなくなる。
【0008】
リング状の弁ニードル案内と燃料噴射弁のケーシングとの間に形成された絞り箇所が次のように作用しており、即ち、燃料噴射弁を通って流れる燃料の圧力振動が、該絞り箇所によって弁ニードルに伝達されなくなっている。これによってアクチュエータも、燃料による機械的な圧力負荷を免れている。
【0009】
さらに有利には、弁ニードルと該弁ニードルに作用結合されている操作部材が軸線方向に案内されており、これによって弁ニードルと操作部材とのずれが避けられる。
【0010】
本発明の実施例を図面に示して、詳細に説明する。
【0011】
図1は、本発明に基づき形成された燃料噴射弁の実施例の概略断面図である。
【0012】
実施例の説明
実施例として図1に示す本発明に基づく燃料噴射弁1は、混合気圧縮外部点火式の内燃機関のための燃料噴射弁1の形状で形成されている。該燃料噴射弁1は特に、内燃機関の燃焼室(図示せず)内への燃料の直接噴射のために適している。
【0013】
燃料噴射弁1のケーシング2内にアクチュエータ3を配置してある。アクチュエータ3が実施例では複数の層4によって形成されており、該層が圧電的に励起可能な材料から成っていて互いに接着されている。アクチュエータ3は流入側でケーシング部分5に支持され、かつ流出側でアクチュエータヘッド6に支持されている。予圧ばね(予荷重ばね)7が、一方ではアクチュエータヘッド6に支えられかつ他方では中間部分9に支えられていて、アクチュエータ3に初期応力を生ぜしめている。
【0014】
アクチュエータヘッド6の流出側に弁ニードル10を配置してある。アクチュエータヘッド6と弁ニードル10との間に空隙11が形成されている。弁ニードル10が中間部分9を貫通しており、この場合、弁ニードル10がフレキシブルなシール12、有利にはフレキシブルな波付管12を介して中間部分9に結合されていて、燃料噴射弁1を流過する燃料に対して密閉されている。波付管12が中間部分9にも、弁ニードル10にも溶接されている。ケーシング2と中間部分9とがシールリング13を用いて互いに密閉されている。
【0015】
弁ニードル10は、実施例では断面U字形の中間部分9を次のように貫通し、即ち、中間部分9の下流側の脚部14が弁ニードル案内として役立っている。弁ニードル10は切り換え動作の改善のために切欠き(刳り部若しくは穴)15を有していてよい。
【0016】
弁ニードル10の下流側に操作部材16を配置してあり、該操作部材が下流側の端部に弁閉鎖部材17を有している。弁閉鎖部材17が弁座面28と協働してシール座25を形成している。弁座面28は特に、リング状に構成された弁座体18に形成されていてよく、該弁座体がケーシング2と一体的に形成されているか、ケーシングに適切な手段で結合されている。弁座体18と弁ニードル10の下流側の端部19との間に戻しばね20を配置してあり、該戻しばねが燃料噴射弁1をアクチュエータ3の無電流状態で閉鎖位置に保っている。
【0017】
燃料噴射弁1がさらに弁ニードル案内21を備えており、該弁ニードル案内が例えばリング状に形成されていてよく、該弁ニードル案内の半径方向の寸法が、リング状の弁ニードル案内21とケーシング2との間に絞り箇所22を設けるように選ばれている。
【0018】
燃料噴射弁1を流過する燃料は、燃料供給部(図示せず)を介して送られて、実施例ではケーシング2内に形成された燃料通路(燃料管路)23を経てアクチュエータ3の周囲を通過させられる。波付管12の下流側で、燃料噴射弁1の内室24が燃料で完全に満たされている。該燃料は燃料圧力、いわゆる系圧下にある。燃料が絞り箇所22でしか絞られず、従って著しく低い圧力で通過できるので、一方では圧力振動が波付管12に達することはなく、従ってアクチュエータ3が圧力振動の影響を受けることなく保たれ、かつ他方では弁ニードル10及び操作部材16への燃料圧力による機械的な負荷が小さく保たれ、ひいては圧力振動による共鳴振動の発生が避けられる。
【0019】
アクチュエータ3に電気的な導線(図示せず)を介して電圧を供給すると、圧電的な層4が膨張し、その結果、アクチュエータ足部6が弁ニードル10に向かって燃料の流過方向に運動する。圧電的な層4の引き続く膨張に際して、アクチュエータ3が弁ニードル10、ひいては操作部材16を燃料の流過方向に押圧し、その結果、操作部材16に形成された弁閉鎖部材17が、弁座体18に形成された弁座面28から持ち上げられ(離され)て、燃料噴射弁1が開かれ、燃料が内燃機関の燃焼室(図示せず)内に噴射される。
【0020】
アクチュエータ3を励起する電圧が遮断されると、圧電的な層4が収縮する。これによってアクチュエータ足部6が弁ニードル10から離れ、その結果、弁ニードル10が負荷軽減される。戻しばね20が弁ニードル10を燃料の流過方向と逆向きに弁ニードルの出発位置へ押し戻し、これによって操作部材16、ひいては該操作部材に設けられた弁閉鎖部材17が同じく該部材の出発位置へ戻される。燃料噴射弁1が閉じられる。
【0021】
弁ニードル10を有利には波付管シール12として形成されたシール12に結合している結合箇所26が、半径方向で燃料噴射弁1の中心軸27に対して、シール座25と同じ距離を有していると、弁ニードル10が閉じた状態で燃料圧力によって負荷されず、即ち圧力バランスされている。従って該弁ニードル10によっては、空隙11の閉じられた状態でも力がアクチュエータ3に伝達されるようなことはない。
【0022】
本発明は図示の実施例に限定されるものではなく、内側へ開く方式の燃料噴射弁1若しくは磁気ひずみ式のアクチュエータ3のためにも利用され得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に基づき形成された燃料噴射弁の実施例の概略断面図。
【符号の説明】
1 燃料噴射弁、2 ケーシング、3 アクチュエータ、4 層、5 ケーシング部分、6 アクチュエータヘッド、7 予圧ばね、9 中間部分、10 弁ニードル、12 シール、13 シールリング、14 脚部、15 切欠き、16 操作部材、17 弁閉鎖部材、18 弁座体、19 端部、20 戻しばね、21 弁ニードル案内、22 絞り箇所、23 燃料通路、25 シール座、26 結合箇所、27 中心軸、28 弁座面
Claims (8)
- 内燃機関の燃焼室内に燃料を直接に噴射するための燃料噴射弁(1)であって、圧電式若しくは磁気ひずみ式のアクチュエータ(3)及び該アクチュエータ(3)によって作動可能な弁ニードル(10)を備えており、該弁ニードル(10)が弁閉鎖部材(17)と協働するようになっており、該弁閉鎖部材が弁座体(18)と一緒に弁座(25)を形成しており、さらに戻しばね(20)を備えており、該戻しばねによって前記弁ニードル(10)が閉鎖方向に負荷されていて、かつ燃料圧力の、開放方向で弁ニードル(10)に作用する力と燃料圧力の、閉鎖方向で弁ニードル(10)に作用する力とをほぼ同じにすることによって圧力バランスされている形式のものにおいて、弁ニードル案内(21)を設けてあり、該弁ニードル案内が燃料噴射弁(1)のケーシング(2)と一緒に絞り箇所(22)を形成しており、前記弁ニードル案内(21)の内径が、弁座体(18)の内径と同じであることを特徴とする燃料噴射弁。
- 弁ニードル(10)がフレキシブルなシール(12)に結合されており、フレキシブルなシール(12)との該結合箇所(26)が、燃料噴射弁(1)の中心軸(27)に対して、燃料噴射弁の中心軸とシール座(25)との間の半径方向の距離と同じ半径方向の距離を有している請求項1記載の燃料噴射弁。
- 弁ニードル(10)が中間部分(9)を貫通しており、中間部分が燃料噴射弁(1)のケーシング(2)内に配置されている請求項1又は2記載の燃料噴射弁。
- 中間部分(9)がシールリング(13)を用いて燃料噴射弁(1)のケーシング(2)に対して密閉されている請求項3記載の燃料噴射弁。
- 弁ニードル(10)及び中間部分(9)がフレキシブルなシール(12)を用いて、燃料噴射弁(1)を流過する燃料に対して密閉されている請求項3又は4記載の燃料噴射弁。
- フレキシブルなシール(12)が弁ニードル(10)及び中間部分(9)に溶接されている請求項5記載の燃料噴射弁。
- アクチュエータ(3)が予圧ばね(7)によって初期応力をかけられている請求項1から6のいずれか1項記載の燃料噴射弁。
- アクチュエータ足部(6)と弁ニードル(10)との間に空隙(11)が設けられている請求項1から7のいずれか1項記載の燃料噴射弁。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10159750A DE10159750A1 (de) | 2001-12-05 | 2001-12-05 | Brennstoffeinspritzventil |
PCT/DE2002/004317 WO2003054382A1 (de) | 2001-12-05 | 2002-11-25 | Brennstoffeinspritzventil |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005513336A JP2005513336A (ja) | 2005-05-12 |
JP4335685B2 true JP4335685B2 (ja) | 2009-09-30 |
Family
ID=7708138
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003555067A Expired - Fee Related JP4335685B2 (ja) | 2001-12-05 | 2002-11-25 | 燃料噴射弁 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6892956B2 (ja) |
EP (1) | EP1454056B1 (ja) |
JP (1) | JP4335685B2 (ja) |
KR (1) | KR100935810B1 (ja) |
AT (1) | ATE306614T1 (ja) |
DE (2) | DE10159750A1 (ja) |
WO (1) | WO2003054382A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10353641B4 (de) * | 2003-11-17 | 2016-12-01 | Robert Bosch Gmbh | Brennstoffeinspritzventil |
DE102004002299A1 (de) * | 2004-01-16 | 2005-08-04 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffinjektor mit direkt angesteuertem Einspritzventilglied |
US7942349B1 (en) | 2009-03-24 | 2011-05-17 | Meyer Andrew E | Fuel injector |
EP2707592B1 (en) * | 2011-05-13 | 2020-04-22 | Andrew E. Meyer | Fuel injector |
DE102011087005A1 (de) * | 2011-11-24 | 2013-05-29 | Robert Bosch Gmbh | Ventil zum Zumessen eines strömenden Mediums |
CA2809249C (en) * | 2013-03-15 | 2014-03-11 | Westport Power Inc. | Apparatus for controlling the lift of a valve member |
EP2863048B1 (en) * | 2013-10-21 | 2017-12-06 | C.R.F. Società Consortile Per Azioni | Fuel electro-injector for a fuel injection system for an internal combustion engine |
JP2017066955A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 流量制御弁 |
DE102018001048A1 (de) * | 2018-02-09 | 2019-08-14 | Atlas Copco Ias Gmbh | Dosierventil |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19534445C2 (de) | 1995-09-16 | 1998-07-30 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Einspritzventil für Brennkraftmaschinen |
DE50010902D1 (de) * | 1999-04-20 | 2005-09-15 | Siemens Ag | Fluiddosiervorrichtung |
DE19962177A1 (de) * | 1999-12-22 | 2001-07-12 | Siemens Ag | Hydraulische Vorrichtung zum Übertragen einer Aktorbewegung |
DE10007735A1 (de) * | 2000-02-19 | 2001-09-06 | Daimler Chrysler Ag | Einspritzventil |
DE10007733A1 (de) * | 2000-02-19 | 2001-08-23 | Daimler Chrysler Ag | Einspritzventil |
DE10148594A1 (de) * | 2001-10-02 | 2003-04-10 | Bosch Gmbh Robert | Brennstoffeinspritzventil |
DE10158789A1 (de) * | 2001-11-30 | 2003-07-10 | Bosch Gmbh Robert | Brennstoffeinspritzventil |
-
2001
- 2001-12-05 DE DE10159750A patent/DE10159750A1/de not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-11-25 WO PCT/DE2002/004317 patent/WO2003054382A1/de active IP Right Grant
- 2002-11-25 AT AT02805246T patent/ATE306614T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-11-25 EP EP02805246A patent/EP1454056B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-25 KR KR1020047008405A patent/KR100935810B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2002-11-25 US US10/467,039 patent/US6892956B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-25 JP JP2003555067A patent/JP4335685B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-11-25 DE DE50204560T patent/DE50204560D1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100935810B1 (ko) | 2010-01-08 |
US20040124274A1 (en) | 2004-07-01 |
DE50204560D1 (de) | 2006-02-23 |
KR20040066857A (ko) | 2004-07-27 |
JP2005513336A (ja) | 2005-05-12 |
EP1454056B1 (de) | 2005-10-12 |
DE10159750A1 (de) | 2003-06-12 |
WO2003054382A1 (de) | 2003-07-03 |
US6892956B2 (en) | 2005-05-17 |
EP1454056A1 (de) | 2004-09-08 |
ATE306614T1 (de) | 2005-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4763238B2 (ja) | 燃料噴射弁 | |
JP4588956B2 (ja) | 燃料噴射弁 | |
JP3914875B2 (ja) | 絞り箇所を備えた流体調量装置 | |
JP4309589B2 (ja) | 燃料噴射弁 | |
JP4335685B2 (ja) | 燃料噴射弁 | |
JP2009518586A (ja) | 直接操作可能な噴射弁部材を有する燃料インジェクタ | |
JP4210523B2 (ja) | 燃料噴射弁 | |
JP2004518874A (ja) | 燃料噴射弁 | |
JP4191603B2 (ja) | 燃料噴射弁 | |
JP4163962B2 (ja) | 圧電式のアクチュエータモジュール | |
US6899284B1 (en) | Fuel-injection valve | |
US7500648B2 (en) | Fuel-injection valve | |
KR20010101483A (ko) | 연료 분사 밸브 | |
US6405942B1 (en) | Fuel injector with compensating sealing element | |
US20060043213A1 (en) | Fuel injection valve | |
JP4072172B2 (ja) | 燃料噴射弁 | |
US20040046060A1 (en) | Fuel injection valve | |
JP4537401B2 (ja) | 液体の制御のための弁 | |
KR20020029385A (ko) | 연료 분사 밸브 | |
JP2005520978A (ja) | 燃料噴射弁 | |
JP4280633B2 (ja) | 燃料噴射弁 | |
US7422006B2 (en) | Fuel injector | |
US7635093B2 (en) | Fuel injection valve | |
JP4478681B2 (ja) | 液圧式の連結器及び燃料噴射弁 | |
JP2007516382A (ja) | 弁体及び弁体を備えた流体インジェクタ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051124 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080723 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20081014 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20081021 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090116 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090527 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090625 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120703 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120703 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130703 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |