JPH05502491A - 電磁的に作動する燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電磁的に作動する燃料噴射弁 技術分野 本発明は、請求項１の上位概念に記載の燃料噴射弁に関する。

背景技術 この種の燃料噴射弁は、ドイツ連邦共和国特許第３１０２６４２号並びに第４４ ０３７４１号明細書によって既に公知である。この場合にあっては、ノズルとみ なされる部分と、これとは別体の案内リングとが１つに組み込まれている。そし て弁座と中空円筒状の案内路とを伺えた案内リングが、弁閉鎖体の軸方向の運動 の際にこれを案内している。ノズルには噴射さるべき燃料のための流出開口部が 設けられており、かつノズルは、プレス嵌めて案内リングを受容している。

またノズル及び弁座が、−中空円筒状の案内路なしで−１つの部分から成る弁座 体を構成するように形成されているような燃料噴射弁も公知である。

弁座を備えた案内リングの製作コストは、弁座に対する中空円筒状案内路の同心 性に関し高い精度要求があるため高くなっている。更にノズルは、案内リングの 受容部領域で極めて精確に加工されていなければならない。このことが、個々の 部品の価格とその組込みの際の組立コストとを高くしている。この個々の部品の 寸法公差を僅かでも超過すると、燃料噴射弁の組立の際、弁座の変形を惹き起す 恐れがある。この種の品質欠陥は、弁座体及び案内路と弁座との間で広範囲に亘 ってより高い摩擦運動を惹き起す結果になる。

この摩擦運動は、燃料噴射弁の制御の際のヒステリシス欠陥と、摩耗と、更には 著し′（不均一な燃料噴霧形状とを惹き起している。このことによって燃料の調 製が不都合となり、また内燃機関の個々のンリングに互いに異なった量の燃料が 供給されるようになる。弁閉鎖体と案内路との間の従来の粗雑な嵌合にあっては 、燃料噴射弁が開放されている場合、弁閉鎖体が弁座又は案内部上で偏心的に接 触するので、既に言及したような結果が発生して甚だ不都合である。

発明の開示 これに対し請求項１の特徴を備えた本発明の燃料噴射弁は、簡単な形式で、弁座 と少くとも１つの流出開口部とを備えたノズルと案内リングとが別個に形成され てまとめ合わされ、その結果、案内リングの中空円筒状の案内路は、弁閉鎖体が 開放されて周りに燃料が流れている場合に弁閉鎖体の位置が正確に規定されるよ うに特に狭い遊びで弁閉鎖体を同軸的に取囲む。案内リングは、弁座及び燃料流 出開口部から軸方向に離れたところで溶接結合によってノズルに保持されている 。その際案内リングの案内路と弁座とは、極めて精確に互いに整合して配向され る。この精確な位置は、理想的な位置が溶接によって確保される前に、案内リン グの外周面とノズルの中央の長手方向孔との間の大きな半径方向の遊びによって 特に良好に調節可能である。案内路は弁座に対し夫々個別に調節される。弁座に 対する弁閉鎖体の偏心が狭い案内部によって小さくされているため、弁座と弁閉 鎖体との間の摩擦が減少せしめられる。従って燃料噴射弁の精確な応動、燃料の 正確な調量及び改善された燃料噴霧形状が達成される。案内リングには、中心長 手方向孔に対し半径方向に距離があるため、温度変動による変形は全く発生しな い。

本発明の更に有利な構成にあっては、案内リングが薄板から成り、かつ薄板は、 色々に孔のあいたばね鋼板である。また燃料スワール開口部が、案内リングの案 内路を貫通して長手方向孔の軸線に対し傾斜した捩れ溝として構成されているか 、乃至は燃料スワール開口部が案内リングを貫通する捩れ孔として構成されてい ると有利である。更に燃料スワール開口部が、案内路の領域内に存在する切起し によって形成された捩れ舌部状の流れ面によって補完されている場合は有利であ る。また案内リングが、発泡性の多孔質材料から成るワイヤをつる巻線状かつリ ング状にわん曲させて成るか又は案内リングが、剛毛を有し、その剛毛の自由端 部が中空円筒状の案内路を形成していると、更に付論的に有利である。

図面の簡単な説明 次の説明で、本発明の実施例を添付の図面に基いて詳しく述べることにする。

その開−１は燃料噴射弁の弁座領域の断面図を、図２は溶接された案内リングを 備えている弁座体の横断面図を、図３は弁座体の平面図を、図４は薄板案内リン グを備えた弁座体の横断面図を、図５はスパイラル状の案内リングを備えた弁座 体の横断面図を、夫々図示している。

実施例の説明 図１に図示の、混合圧縮型火花点火式内燃機関の燃料噴射装置のための燃料噴射 弁１は、中心の貫通開孔部４を備えた弁ケーシング３を有しており、その内方に は、ノズル５が溶接結合部６によって固定されている。ノズル５内には、中心長 手方向孔１３内で別の溶接結合部２を介して保持されている案内リング７が、中 心の中空円筒形の案内路１４と共に位置している。

長手方向孔１３の直径は案内リング７の外径よりもより大きく、そのため案内リ ング７は、溶接の前には半径方向に遊びを有して長手方向孔１３内に位置してい る。この遊びの大きさは、案内リング７の調節後には溶接結合部２が、この７ｒ 方の外周面と長手方向孔１３の壁部との間の中間室を塞ぐことができるような大 きさに決められている。更にノズル５は、案内リング７の下流側に弁座８と、内 燃機関の吸込管内に燃料を噴射するための、それに続く少くとも１つの流出開口 部９とを有している。

管状の弁閉鎖部材１０は、半径方向の開口部１１を備えて貫通開孔部４を貫いて 突き出ており、また弁座８に向い合う側部には、例えば硬化された球の形状を成 している弁閉鎖体１２が装着されている。弁閉鎖部材１０は、弁座８から離反し た側部に軟磁性材料から成る可動子１５を有している。弁閉鎖体１２は案内リン グ７内に突入しており、該リング７は、中空円筒状の案内路１４と共に弁閉鎖体 １２を僅かの遊びを以って取り囲んでいる。弁閉鎖体１２は、燃料噴射弁１が閉 鎖した状態では弁座８に密に接触している。燃料は、案内リング７に形成された 例えば捩れ溝１６の形状の燃料スワール開口部を介して、案内リング７の上流側 から弁座８に向って下流側へと流下している。捩れ溝１６は、案内路１４内を弁 閉鎖部材１０の軸線に対し傾斜して延びている。

圧縮ばね１７は弁閉鎖部材１０を流れ方向に負荷している。電磁コイル１８は、 可動子１５に隣接して配置されていて、電磁コイル１８が励磁されると直ちに可 動子１５を、圧縮ばね１７の力に抗して引き上げる。燃料噴射弁１を開放するた め、電磁コイル１８の図示なしの電気回路が閉成されている。これによって磁気 力が、可動子１５を効果的に引き付ける。これと一緒に、弁閉鎖部材１０の弁閉 鎖体１２が負荷された圧縮ばね１７に抗して弁座８から引き離され、その結果燃 料が、弁閉鎖部材１０とその半径方向の開口部１１とを貫流し捩れ溝１６を介し て弁座８に到達し、更に下流側で少くとも１つの流出開口部９に到達しかつ噴射 されるようになる。

図２には、案内リング７を備えたノズル５が構成部材として図示されている。こ の場合には、ノズル５と案内リング７との間でシーム溶接又は点溶接として構成 可能な溶接結合部２と、中空円筒状の案内路１４内でノズル５の軸線に対し傾斜 して延びている捩れ溝１６とが、明瞭に図示されている。更に弁座８と流出開口 部９とが認められる。案内リング７は、長手方向孔１３内で弁座８に対し軸方向 に離反して位置している。このノズル５の実施例にあっては、案内リング７は、 従来技術に基（場合と同様に、内方でつまり案内路１４の領域内で、高い精度で 加工されなければならない。しかし案内リング７の外周部は低い精度の加工で宜 い。その理由は、溶接結合部が形成される前は案内リングが遊びを有して長手方 向孔１３内に位置しているからである。弁の開閉の際、弁閉鎖体１２を弁座８か ら迅速に持ち上げ乃至は迅速に密接せしめ、更には弁閉鎖体１２と弁座８との間 の摩擦距離を可能な限り短くするためには、弁座８は案内路１４に対し同心的で なければならない。ここに図示の案内リング７は、半径方向断面が長方形の、打 抜き又はスタンピングされた内面研摩の鋼製リングである。ノズル５の外方套面 ２０は、案内リング７に対し極（軽く偏心していても宜い。このことは、弁閉鎖 部材１０が長くかつ弁閉鎖体１２が球形であることから、それ程不都合なことに はならない。弁閉鎖部材１０は、弁座８に対し傾いていても宜いが、軸方向にず れていてはならない。

捩れ溝１６は、単に燃料の流れが弁閉鎖体１２上を通過できるようにしているだ けでなく、噴射される燃料のスワールを惹き起し、かつ燃料の噴射像の改善も行 っている。

案内リングが薄板スタンピング形式で製作可能な場合には、コスト的に特に有利 である。

図３には、ノズル３５を備えた本発明の別の実施例が図示されており、該ノズル ３５は、長手方向孔４３内の溶接結合部３２によって、弁座８に対し離反した距 離に、スタンピングされた鋼薄板から成る案内リング３７を装置している。この 案内リング３７は、半径方向断面でみて左方側部上に延びたＳ字状の輪郭乃至は ルーネ文字状の輪郭を有している。より大きな直径の領域、つまり案内リング３ ７の上方部分の領域は、半径方向に距離を有して長手方向孔４３内に位置しかつ 溶接結合部３２によって保持されている。燃料スワール開口部として案内リング ３７の下方部分には、案内リング３７の中空円筒状の案内路４４から成って、流 れを導いてスワールを発生せしめている捩れ舌片４６が形成されている。これは 、案内路４４の領域内で流れ面の切込み及び湾曲によって形成されている。

図４には本発明の別の実施例が図示されている。この場合ノズル５５は、溶接結 合部５２によって案内リング５７を、弁座５８及び流出開口部５９に対し軸方向 に離反して装着している。捩れ溝の代りに案内リング５７内には、弁座体５５の 軸線に対し傾斜して延びている捩れ孔６６が形成されている。案内リング５７は 、中実の鋼材からも薄板からも、共にこれを形成することができる。

図５には本発明の更に別の実施例が図示されている。この場合ノズル７５には、 多数の溶接点の形状を成した溶接結合部７２によって案内リング７７が装着され ている。この案内リング７７は、例えばスパイラル状に折り曲げられたワイヤか ら成っている。ワイヤ巻付部の間の中間室は燃料スワール開口部として役立って いる。この場合中空円筒状の案内路８４は、リップ状に突出した案内リング７７ の巻線によって描かれかつ鎖線によって符号がつけられている。巻線の、案内リ ング７７の内方に向いている領域の延びた構成によって、案内路８４は平らな円 筒状の形状に形成されており、その結果その他の実施例と同じ様に、弁閉鎖体１ ２が全ストローク上で狭く取り囲まれるようになっている。案内リング７７は、 長手方向孔８３内で弁座７８に対し軸方向に離反して位置している。

本発明の図示なしの実施例にあっては、弁座体が溶接結合部を介して案内リング を装着しており、該案内リングは内方に向いている剛毛を有している。同じ様に 案内リングは、ポーラスで発泡性の材料又は格子状乃至シーブ状の材料から成っ ていても宣い。

この３つの総ての実施例の場合の組立は、原理的には同一の形式で次のように行 われる。即ちその直径が弁閉鎖体１２の直径よりも若干大きな直径である調節球 を、案内リングを貫通して押し込みかつ弁座上に押圧する。この位置で軽く軸方 向に位置の確定した圧力を負荷し乍ら、案内リングを長手方向孔内でノズルに溶 接する。これによって対応する弁座に対し、夫々の案内路の高度に精確な同心性 を達成することができ、かつこれを確保することができる。

Ｆｌ［３，２ 国際調査報失 国際調査報告

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．電磁的に作動する燃料噴射弁（１）であって、弁ケーシング（３）と、長手 方向孔（１３，４３，７３）を有して少くとも部分的に弁ケーシング（３）内に 配置されているノズル（５，３５，５５，６５）とを備え、該長手方向孔（１３ ，４３，７３）内へ、弁座（８，３８，６８）と少くとも１つの流出開口部（９ ，３９，５９，６９）とに配設されている弁開鎖部材（１０）が延びており、該 弁閉鎖部材（１０）は、長手方向孔（１３，４３，７３）内に位置している案内 リング（７，３７，５７，６７）の中空円筒状の案内路（１４，４４，７４）内 に案内されている形式のものにおいて、弁座（８，３８８６）がノズル（５，３ ５，５５，６５）の構成部分であり、また案内リング（７，３７，５７，６７） が、長手方向孔（１３，４３．７３）内で少くとも１つの溶接結合部（２，３２ ，５２，６２）によって保持されかつ燃料スワール開口部（１６，６６）を有し ていることを特徴とする、電磁的に作動する燃料噴射弁。
2. ２．案内リング（７，３７，５７，６７）が薄板から製作されていることを特徴 とする、請求項１記載の燃料噴射弁。
3. ３．前記薄板が色々に折り曲げられていることを特徴とする、請求項２記載の燃 料噴射弁。
4. ４．燃料スワール開口部（１６，６６）が、案内リング（３７）の案内路（１４ ，４４，７４）を貫通し、かつ長手方向孔（１３）の軸線に対し傾斜している捩 り溝（１６）として構成されていることを特徴とする、請求項１又は２記載の燃 料噴射弁。
5. ５．燃料スワール開口部（１６，６６）が、案内リング（７，３７，５７，６７ ）を貫通する捩り孔（１６，６６）として構成されていることを特徴とする、請 求項１又は２記載の燃料噴射弁。
6. ６．燃料スワール開口部（１６，６６）が、案内路（７４）の領域内に位置する 切込み及び曲げによって形成された流れ面を捩れ舌片（４６）の形状に補正して いることを特徴とする、請求項２記載の燃料噴射弁。
7. ７．案内リング（６７）が、リング状にわん曲されたスパイラル状のワイヤ又は その類似品から成っていることを特徴とする、請求項１又は２記載の燃料噴射弁 。
8. ８．案内リング（７）が発泡性の多孔質の材料から成っていることを特徴とする 、請求項１又は２記載の燃料噴射弁。
9. ９．案内リング（７）が剛毛を有しており、この剛毛の自由端部は、中空円筒状 の案内路（１４）を形成していることを特徴とする、請求項１又は２記載の燃料 噴射弁。