JP4460895B2 - 燃料噴射弁 - Google Patents

Description

【０００１】
背景技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式の燃料噴射弁に関する。
【０００２】
たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５３４４４５明細書に基づき公知である、外方へ向かって開く燃料噴射弁は、円錐形のシールシートを有している。弁ニードルは中心孔を有しており、この中心孔はシールシートに前置された圧力室に開口している。圧電式のアクチュエータとして構成されたアクチュエータは一方ではノズルボディに支持されており、他方では弁ニードルと、動力が伝達されるように結合された受圧肩部に支持されている。弁ニードルは戻しばねによって閉弁位置に保持されている。アクチュエータが励磁されると、このアクチュエータの長さ伸長によって、弁ニードルは戻しばねの閉弁力に抗して開弁され、燃料が噴射される。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５３４４４５号明細書に基づいて公知である前記燃料噴射弁では、特に内燃機関の燃焼室内へ噴射された燃料噴流がコーン形（円錐形）であり、かつ燃料噴射弁の長手方向軸線に対して対称的であることが不都合となる。たとえば燃料噴射弁の狭い組込み位置を補償するために、コーン形噴流を斜めに噴射することやコーン形噴流を非対称的に変形させることは、この公知の燃料噴射弁では不可能である。
【０００４】
発明の利点
請求項１の特徴部に記載の特徴を有する本発明による燃料噴射弁は、従来のものに比べて次のような利点を有している。すなわち、ノズルボディの輪郭に設けられた簡単な手段によって、任意の角度γでの斜向噴射ならびに噴射された混合気クラウドの意図的な変形が可能になる。
【０００５】
このことは、シールシートを部分的にまたは完全に取り囲む突出部によって実現可能となる。この突出部は、燃料噴流の形態および方向に課せられる要求に応じて形成され得る。
【０００６】
請求項２以下に記載の手段により、請求項１に記載の燃料噴射弁の有利な改良が可能である。
【０００７】
前記突出部が環状に形成されていて、かつ燃料噴射弁の長手方向軸線に対して傾けられた長手方向軸線を有する切欠きを有していると有利である。両長手方向軸線が多かれ少なかれある程度互いに傾斜していることにより、任意の噴射角度を実現することができる。
【０００８】
さらに、前記突出部が、混合気クラウドを所望通りに変形させる１つまたは複数のピンの形に形成されていても有利である。
【０００９】
突出部またはピンは、単純にノズルボディと一体に形成されているか、または溶接またはろう接のような適当な技術によってノズルボディに固着されている。
【００１０】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１１】
実施例の説明
図１に示した本発明の第１実施例による燃料噴射弁１は、混合気圧縮型の火花点火式内燃機関の燃料噴射装置に用いられる燃料噴射弁１の形に構成されている。この燃料噴射弁１は、特に内燃機関の燃焼室（図示しない）内に燃料を直接噴射するために適している。
【００１２】
燃料噴射弁１はハウジングボディ２とノズルボディ３とから成っている。ノズルボディ３内には弁ニードル４が配置されている。この弁ニードル４は弁閉鎖体５と作用結合しており、この弁閉鎖体５は弁座面６と協働してシールシートを形成する。燃料噴射弁１はこの実施例では、外方へ向かって開弁する燃料噴射弁１である。この燃料噴射弁１はアクチュエータ７を有しており、このアクチュエータ７は本実施例では圧電式のアクチュエータ７として構成されている。アクチュエータ７は一方ではハウジングボディ２に、他方では弁ニードル４に作用結合された肩部８に、それぞれ支持されている。この肩部８の下流側には、戻しばね９が配置されており、この戻しばね９はノズルボディ３に支持されている。
【００１３】
弁ニードル４は燃料通路１０を有している。この燃料通路１０を通じて、流入側の中央の燃料供給部１１により供給された燃料がシールシートにまで案内される。シールシートの流入側にはスワール室１２が形成されており、このスワール室１２に燃料通路１０が開口している。
【００１４】
燃料噴射弁１の休止状態では、肩部８が、戻しばね９のばね力によりストローク方向とは逆向きに負荷され、この場合、弁閉鎖体５は弁座面６に密に当付けられた状態に保持される。圧電式のアクチュエータ７が励磁されると、このアクチュエータ７は軸方向で戻しばね９のばね力に抗して伸長するので、肩部８は、この肩部８と動力が伝達されるように結合されている弁ニードル４と共にストローク方向に運動させられる。弁閉鎖体５は弁座面６から持ち上がり、燃料通路１０を介して案内された燃料が噴射される。
【００１５】
励磁電流が遮断されると、圧電式のアクチュエータ７の軸方向伸長は減少し、これにより弁ニードル４は、戻しばね９のばね圧によってストローク方向とは反対の方向に運動させられる。弁閉鎖体５は弁座面６に載着し、燃料噴射弁１は閉鎖される。
【００１６】
本発明によれば、燃料噴射弁１が下流側の端部１３に、弁閉鎖体５を少なくとも部分的に取り囲む突出部１４を有している。この第１実施例では、突出部１４は、弁閉鎖体５を完全に取り囲んで環状の構造を形成するように形成されている。突出部１４は切欠き１８を有しており、この切欠き１８の長手方向軸線１９は、燃料噴射弁１の長手方向軸線２０に対して傾けられている。突出部１４のこのような構成に基づき、燃料噴射弁１の噴射方向を規定する角度γを任意に調節することができる。斜め噴射型の燃料噴射弁１は特に、組込みスペースが制限されている場合または直接に燃料が噴霧されてはならない点火プラグが燃料噴射弁１のすぐ近くに配置されている場合に特に重要となる。
【００１７】
切欠き１８は本実施例では、斜め円錐形状に形成されていて、燃焼室へ向かって拡張している。
【００１８】
突出部１４はその場合、第１実施例に示したように燃料噴射弁１の下流側の端部１３もしくはノズルボディ３と一体に形成されているか、またはあとからろう接または溶接のような適当な技術によって取り付けられていてよい。
【００１９】
図２には、本発明により構成された燃料噴射弁１の第２実施例の断面図が示されている。同一の構成部分は第１実施例の場合と同一の符号を備えている。燃料噴射弁１は第２実施例では、本発明による手段を別として第１実施例と同一に形成されていてよいので、既に説明した構成部分については繰返し説明することを省略する。
【００２０】
この第２実施例では、第１実施例において環状の構造体を形成していた突出部１４が、燃料噴射弁１の下流側の端部１３の１個所でのみピン１７の形に形成されている。軸方向長さや、前記ピン１７によって遮蔽された角度範囲を適当に設定することにより、内燃機関の燃焼室内へ噴射される混合気クラウドの所定の変形を得ることができる。
【００２１】
図３は、図２にＩＩＩで示した一点鎖線で取り囲んだ、燃料噴射弁１の下流側の端部１３を９０゜だけ回転させて見た図が示されている。これによってピン１７の延在長さが明瞭にされる。ピン１７はノズルボディ３と一体に形成されているか、またはあとからたとえば溶接またはろう接によってノズルボディに固定されていてもよい。
【００２２】
図４には、図２に示した本発明による燃料噴射弁１の実施例によって内燃機関の燃焼室内へ噴射される混合気クラウド１５が図示されている。ピン１７の遮蔽効果によって、混合気クラウド１５はこの範囲にくぼみ１６を有している。このくぼみ１６は、たとえば燃料噴射弁１の近傍に配置された点火プラグに燃料が直接に噴霧されないように配置されていてよい。これによって点火プラグのカーボン堆積が低減される。
【００２３】
たとえば複数の点火プラグが設けられている場合や、吸気弁および排気弁の配置に基づき、このことが必要であると思われる場合には、燃料噴射弁１の噴射側の端部１３の任意の個所に複数のピン１７を配置することによって、混合気クラウド１５をさらに変形させることもできる。
【００２４】
本発明は、図示の実施例に限定されるものではなく、たとえば電磁作動可能なソレノイドアクチュエータ式の燃料噴射弁１にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明により構成された燃料噴射弁の第１実施例を示す概略的な断面図である。
【図２】 本発明により構成された燃料噴射弁の第２実施例を示す概略的な断面図である。
【図３】 本発明による燃料噴射弁の図２に示した第２実施例を、図２のＩＩＩで示した範囲を回転させた状態で見た概略図である。
【図４】 図２および図３に示した本発明により構成された燃料噴射弁によって燃焼室内へ噴射された混合気クラウドを示す概略図である。

Claims (1)

1. 内燃機関の燃焼室内へ燃料を直接噴射するための燃料噴射弁（１）であって、ノズルボディ（３）内に配置された弁ニードル（４）が設けられており、該弁ニードル（４）がアクチュエータ（７）によって操作可能でありかつ戻しばね（９）により負荷されていて、弁ニードル（４）に作用結合されている、燃焼室に面した弁閉鎖体（５）が、前記アクチュエータ（７）の非操作状態で弁座面（６）に密に当て付けられた状態に保持されるようになっている形式のものにおいて、当該燃料噴射弁（１）の下流側の端部（１３）に、弁閉鎖体（５）を超えて張出した突出部（１４）が形成されており、該突出部（１４）が唯一つの切欠き（１８）を有しており、該切欠き（１８）の長手方向軸線（１９）が、当該燃料噴射弁（１）の長手方向軸線（２０）に対して所定の角度（γ）だけ傾けられており、前記切欠き（１８）が円錐形に形成されていて、燃焼室へ向かって拡張していることを特徴とする、燃料噴射弁。

Images