JPH09506409A - 特に、噴射弁のためのノズルプレート及びノズルプレートを製造するための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明に基づくノズルプレートは、流体、特に燃料のための軸線方向の１つの貫通路を有しており、該貫通路が下流の方向で順次にフィルタ（４２）、リング室（４７）、及び中断されないリング間隙（３５）から構成されている。このような構成によって、チューリップ状の連続した１つの噴流薄層（３１）を形成することができ、噴流薄層が下流の方向で薄くなり、最小の滴に崩壊する。結果として、内燃機関の排ガスエミッションがさらに減少させられ、かつ燃料消費量が減少させられる。ノズルプレートは特に、混合気圧縮外部点火式の内燃機関の燃料噴射装置の噴射弁に適している。

Description

【発明の詳細な説明】 特に、噴射弁のためのノズルプレート及びノズルプ レートを製造するための方法 本発明は、特に燃料噴射弁のための、請求項１の上位概念に基づくノズルプレ ート、並びにノズルプレートを製造するための、請求項２８の上位概念に基づく 方法から出発する。 既にドイツ連邦共和国特許出願公開第２７２３２８０号公報により、燃料噴射 弁においてノズル開口の下流側で燃料噴射部材を平らな薄いプレートの形に形成 することは公知であり、プレートが円弧状の狭い多数のスリットを有している。 プレート内にエッチングによって形成された円弧状のスリットは、幾何学形状、 即ち半径方向の幅及び円弧長さによって、小さい滴に崩壊される燃料ヴェール(B rennstoffschleier)を形成するように作用している。それぞれグループに配置さ れた円弧状のスリットは燃料を、スリットの水平面内で規定された幾何学形状に 相応して分裂させるようになっている。個別のスリットグループは、燃料の噴射 を所望の形式で達成するために互いに極めて正確に形成されていなければならな い。燃料噴射部材の軸線方向の距離全体にわたって、円弧状のスリットはそれぞ れコンスタントな開口幅を有している。噴霧は、燃料 噴射部材の平面内のスリットの半径方向に構成された水平な幾何学形状によって のみ改善されたい。グループで形成されたスリットは、燃料の完全に均一な噴霧 を達成できない。 発明の利点 公知技術に対して、請求項１に記載の構成を有する本発明に基づくノズルプレ ートにおいては利点として、付加エネルギを用いることなしに公知のノズルプレ ートに比べて明らかに改善された燃料の均一な微細な噴霧が達成される。このこ とは、ノズルプレートが中断されないリング間隙を有しており、その結果、噴射 する燃料が直接にリング間隙の下流側で連続したリング状の薄層噴流(Strahllam elle)を形成することによって達成される。ノズルプレート若しくはリング間隙 の幾何学形状に基づき、薄層噴流が円錐台状若しくはチューリップ状の形を成す 。このような燃料円錐(Brennstoffkegel)は表面張力によって下流の方向でかつ 直径の増大に伴って燃料フィルム厚さ(Brennstoffilmstaerke)を次第に薄くして 、最も小さな滴に崩壊される。このような微細な滴は、公知技術に比べて減少せ しめられたいわゆるソーター径(Sauter Mean Diameter [SMD])、即ち噴射された 燃料の減少された平均の滴直径を有しており、この場合、＜６０μｍのSMDが得 られる。従って結果として、内燃機関の排ガスエミッションがさらに減少せしめ られ、同じく燃料 消費量の節減が達成される。 本発明に基づく構成によって得られる別の利点として、噴射される燃料が比較 的大きな噴射面に均一に分布される。これによって、崩壊する薄層噴流の後に形 成される燃料スプレー内の低い滴パッキング密度(Troepfchenpackungsdicht)が 得られ、内燃機関の吸い込み空気流との良好な混合が達成される。さらに滴凝結 、即ち大きな滴への再統合のおそれが小さい。 本発明に基づくノズルプレートにおいては、リング間隙の上流側に組み込まれ た細孔のフィルタが特に有利である。フィルタの機能は、燃料内に含まれるリン グ間隙と同じ大きさ若しくはリング間隙よりも大きい汚れ粒子をノズルプレート の入口から遠ざけておくことである。従って、リング間隙が閉塞されない。さら に、フィルタは整流器であり、整流器が到来する燃料を安定させて、乱れ、例え ば流れ変動及び渦巻きを減少させる。微細に崩壊する安定した薄層噴流を形成す るために、ノズルプレート内での乱れの少ない流れが必要である。 軸線方向のリング間隙高さを変化させることによって薄層噴流角(Lamellenwin kel)への影響を可能にすることも利点である。リング間隙高さの変化は流過量変 動をほとんど生ぜしめない。それというのは流れはリング間隙内において片側で 離れているからである。従って、流過量がリング間隙幅を介してかつ薄層噴流角 がリング間隙高さを介して互いに個別に調節される。 従属項に記載の構成によって、請求項１に記載のノズルプレートの有利な改善 が可能である。 本発明に基づくノズルプレートを用いて有利な形式で、中心軸線を弁縦軸線に 対して平行でない薄層噴流も形成され、傾斜噴流弁(Schiefstrahlventil)と呼ば れる。傾斜噴流は、円形のリング間隙を弁縦軸線に対して偏心的に構成するか、 若しくはリング間隙を円形から外れた形で構成することによって生ぜしめられる 。傾斜噴流弁は、噴射弁が構造的な理由から内燃機関の吸引管内への組み込みに 適していない場合に有益である。新規なノズルプレートは直接に入口弁に意図さ れている。 別の利点が１つのノズルプレートに２つのリング間隙を用いることによって得 られる。これによって各リング間隙からそれぞれチューリップ形の薄層噴流が流 出する。このようなノズルプレートは多点噴射に関連して、１つの噴射弁によっ て内燃機関のシリンダ当たりそれぞれ２つの入口弁に噴射したい場合に特に適し ている。 流れ技術の観点から、軸線方向のリング間隙ずれを設けると有利である。リン グ間隙ずれは、流れの、リング室の形状によって規定された半径方向速度成分を ほぼ維持するように作用する。即ち、リング間隙の最も狭い横断面での流動経過 距離(Stroemungslau flaenge)が最小に縮小される。リング間隙ずれによって流れの薄膜化のさらなる 改善が達成され、従って薄層噴流内の乱れがさらに減少せしめられ、これによっ て最終的に燃料の改善された噴霧が行われる。さらに有利な形式で、リング間隙 ずれの種類及び大きさに関連して噴射角への大きな影響が得られる。 ノズルプレートを製造するための、請求項２８に記載の特徴を備えた本発明に 基づく方法によって得られる利点として、それ自体公知の方法がマイクロ構造の 製造のためのプロセスと組み合わされ、これによって経済的に多数のノズルプレ ートが同時に正確に同じ実施形態で製造可能である。即ち、格子状に配置された 本発明の基づく数百のノズルプレートが同時に製造され、従ってノズルプレート 当たりの作業費用が著しく減少される。 従属項に記載の手段により、請求項２８に記載の方法の有利な改善が可能であ る。 本発明に基づくノズルプレートの製造のために、エキシマーレーザによるアブ レーション若しくはダイヤモンド旋削のようなマイクロ構造化の方法を、射出及 び電気めっきの方法と一緒に使用すると、特に有利である。このような製造テク ノロジー（Herstellungstechnologie)は従来知られていない。利点として、マイ クロ構造部分としての極めて正確に製造された原型を用いて電気めっきによって 、高い精度を有するエン ボス父型が成形可能であり、これによってノズルプレートが変わらない品質で少 なくとも一万回製造可能である。 図面 本発明の実施例が図面を用いて詳細に述べてあり、図１は本発明に基づくノズ ルプレートを備えた噴射弁を部分的に示しており、図２Ａはリング間隙における 噴霧の物理的原理を示しており、図２Ｂはリング間隙ノズルによって形成された 薄層噴流の原理的な形を示しており、図３は第１の実施例のノズルプレートの部 分縦断面図であり、図４は蜂巣状の細孔を有するフィルタを備えたノズルプレー トの平面図であり、図５はノズルプレートの領域の流れ状態を示しており、図６ は第２の実施例のノズルプレートの部分縦断面図であり、図７は第３の実施例の ノズルプレートの部分縦断面図であり、図７Ａ乃至図７Ｅはリング間隙ずれの５ つの実施例を示しており、図８は第４の実施例のノズルプレートの部分縦断面図 であり、図９は図８のノズルプレートの上面（左側）及び下面（右側）を組み合 わせて示しており、図１０は第５の実施例のノズルプレートの部分縦断面図であ り、図１１は第６の実施例のノズルプレートの部分的な下面図であり、図１２は 第７の実施例のノズルの部分的な下面図であり、図１３は図１１及び図１２の線 XIII−XIIIに沿った縦断面図であり、図１４は第８の実施例のノズルプレートの 下面 図であり、図１５は半径方向スリットを備えたフィルタを示しており、及び図１ ６乃至図３２は図３のノズルプレートの製造のための方法段階を示している。 実施例の説明 図１には実施例として弁が、混合気圧縮外部点火式の内燃機関の燃料噴射装置 の噴射弁の形で部分的に示してある。噴射弁は管状の弁座支持体１を有しており 、弁座支持体内に弁縦軸線２に対して同心的に縦孔３が形成されている。縦孔３ 内に例えば管状の弁ニードル５を配置してあり、弁ニードルが下流側の端部６で 、例えば球状の弁閉鎖体７に結合されており、弁閉鎖体の周囲に例えば５つの面 取り部８が設けられている。 噴射弁の操作は公知の形式で、例えば電磁式に行われる。弁ニードル５の軸線 方向の運動のため、ひいては噴射弁の戻しばね（図示せず）のばね力に抗した開 放若しくは閉鎖のために、マグネットコイル１０、可動子１１及びコア１２を備 えた電磁式の回路が用いられる。可動子１１は例えばレーザを用いた溶接継ぎ目 (Schweissnaht)によって弁ニードル５の、弁閉鎖体７と逆の側の端部に結合され て、コア１２に向けられている。 軸線方向運動中の弁閉鎖体７の案内のために、弁座部材１６の案内孔１５が用 いられている。弁座支持体１の、コア１２と逆の側の下流側の端部で弁縦軸線２ に対して同心的な縦孔３内に、円筒形の弁座部材１６が溶接によって密接に組み 込まれている。弁座部材１６は弁閉鎖体７と逆の側の下側の端面１７で、例えば 小鉢状の支持円板(topffoermige Stuetzscheibe)２１に同心的に堅く結合されて おり、従って支持円板が直接に弁座部材１６に接触している。支持円板２１はこ の場合、既に公知の小鉢状の噴射孔円板と類似の形を有しており、支持円板２１ の中央の領域が本発明に基づくノズルプレート２３を受容するために段付きの貫 通孔２２を備えている。 弁座部材１６と支持円板２１との結合が、例えばレーザーを用いて形成された 環状の密接な第１の溶接継ぎ目２５によって行われている。このような組立形式 によって、貫通孔２２及び該貫通孔内に埋め込まれたノズルプレート２３を備え る中央の領域での支持円板２１の不都合な円形のおそれが避けられる。支持円板 ２１はさらに弁座支持体１の縦孔３の壁に、例えば環状の密接な第２の溶接継ぎ 目３０によて結合されている。 弁座部材１６及び小鉢状の支持円板２１から成る弁座部分の、縦孔３内への押 し込み深さは、弁ニードル５の行程の大きさを規定しており、それというのは弁 ニードル５の一方の終端位置が、マグネットコイル１０の非励起状態で弁閉鎖体 ７と弁座部材１６の弁座面２９との接触によって規定されているからである。弁 ニードル５の他方の終端位置がマグネットコイル１０の励起状態で例えば可動子 １１とコア１２との接触によって規定される。このようにして、弁ニードル５の 両方の終端位置間の距離が行程を形成している。 球形の弁閉鎖体７は弁座部材１６の流れ方向で円錐形に先細の弁座面２９と協 働するようになており、弁座面は軸線方向で弁座部材１６の案内孔１５と下側の 端面１７との間に形成されている。 支持円板２１の貫通孔２２内に配置されかつ支持円板２１によって直接に弁座 部材１６の端面１７に保持されたノズルプレート２３は、図１には簡単に実施例 として示してあり、別の図面を用いて詳細に説明する。 図２Ａにはまず、リング間隙ノズル３２におけるリング状の薄層噴流(Lamelle )の発生及び物理的な飛散原理(Zerstaeubungsprinzip)が概略的に示してあり、 図２Ｂには、リング間隙ノズル３２によって形成されたチューリップ形の薄層噴 流３１の原理的な形が示してある。流体の薄層噴流形成の原理は、例えば公知の 中空円錐形ノズルから本発明に基づくノズルプレート２３内に配置されたリング 間隙ノズル３２に極めて簡単に転用可能である。本発明は、滴全表面(Troepfche ngesamtoberflaeche)のできるだけ大きな燃料スプレー(Brennstoffspray)を形成 する原理に基づいている。大きな滴全表面は、燃料量のできるだけ多 くの小さな滴での分布と同義である。大きな滴全表面を形成するために、存在す る流動エネルギ（ノズルの燃料出口の運動エネルギ）のできるだけ多くが、流出 する燃料噴流の表面張力に変換されねばならない。表面張力は、流体噴流の自由 な表面を小さく保とうとする。 燃料当たりの大きな表面の噴流幾何学形状(Strahlgeometrie)は、特に図２Ｂ に明瞭に示してあるように、できるだけ薄い中空液体薄層噴流(fluessigkeitsho hllamelle)３１にある。このような薄層噴流３１は本発明に基づくノズルプレー ト２３において出口で、できるだけ大きな直径の狭いリング間隙３５によって形 成される。下流の方向で、薄層噴流３１の薄膜化が薄層噴流周囲のチュリップ形 状に基づく相応の増大によって助成される。これによって、自由な噴流表面(Str ahloberflaeche)がさらに増大され、薄層噴流３１が相応に小さい滴３８に崩壊 される。さらに、空間的な滴密度(raeumliche Troepfchenpakungsdichte)は大き な薄層噴流横断面では小さくなり、これによって、燃料スプレー内における大き な滴への滴再結合(滴再凝集[Troepfchenkoagulation])はおおよそ低い。薄層噴 流崩壊はリング間隙３５に対する規定された軸方向距離で生じる。薄層噴流３１ を取り囲むガスとの空気力の相互作用(aerodynamische Wechselwirkung)によっ て、薄層噴流表面がノズルプ レート２３に対する距離の増大に伴って次第に強く波打ち（テイラー振動[Taylo rsche Schwingung]３６）、この場合、振動３６は図２Ａには誇張して示してあ る。薄層噴流３１内の不安定性(Instabilitaet)はリング間隙３５からの距離の 増大に伴って次第に所定の点３７まで増大し、この点で最小の燃料滴３８への急 激な崩壊が生じる。このような配置における利点として、薄層噴流３１内に生じ る波打ちのほかに別の乱れが生じることはない。従って、例えば下流に向かって 薄くなる薄層噴流３１内で不都合な局所的な厚み部(Verdickung)、いわゆる房状 部(Straehne)が避けられる。リング間隙３５におけるよりも大きな直径への円錐 形の薄層噴流拡大にも拘わらず、スプレー円錐角(Spraykegelwinkel)αが比較的 小さく実現可能である。その理由はチューリップ形の薄層噴流拡散にある。スプ レー円錐角αは、半径方向の薄層噴流拡散を反映する全角(Vollwinkel)であり、 薄層噴流拡散はノズルプレート２３からの所定の距離Ｘ（例えば１００ｍｍ）で の滴３８の仮想の衝突面３９で終わる。これに対して薄層噴流３１の、直接にリ ング間隙プレート３２で生じる角度が噴射角βと呼ばれる。薄層噴流３１のチュ ーリップ形に基づき、噴射角βがスプレー円錐角αよりも常に大きくなっている 。チューリップ形は、周囲ガスで満たされた中央の薄層噴流中空室４０内の負圧 コア(Unterdruckkern)によって生じる。薄層噴流 ３１によってガス内に「ヒル渦(Hillschen Vortex)」の形の運動が生ぜしめられ る。このような渦巻き運動が負圧を生ぜしめ、負圧が薄層噴流３１を下流の方向 でリューリップ形に内側へ引っ張る。 重要なことは、薄層噴流３１が周囲にわたって中断されずに形成されているこ とである。そうでない場合には１つの薄層噴流裂け目箇所に自由な２つの薄層噴 流端部を生ぜしめ、該薄層噴流端部が表面張力の物理現象に基づき太い膨らみに 集結する。その結果、薄層噴流裂け目箇所で大きな滴若しくは房状部が生じる。 さらに、薄層噴流中断の場合にはチューリップ形の薄層噴流経過(Lamellenverla uf)も妨げられる。従って、薄層噴流３１は円錐形に相応に大きなスプレー角α で経過する。 周囲にわたって中断されない薄層噴流３１は、ノズルプレート２３に設けられ た中断されないリング間隙３５によって得られる。著しく狭いリング間隙３５を 燃料内の汚れ粒子によって閉塞させないために、ノズルプレート２３内にフィル タ４２を配置すると有利である。さらに最適な薄層噴流３１のための要求として 、リング間隙３５の流入側で到来する流動パルス(Stroemungsimpuls)を周囲にわ たって均一に分配する必要がある。 閉じられた薄層噴流３１が早期に小さい直径で崩壊しないように、リング間隙 内の流れがノズルプレート ２３から薄板状に流出しなければならない。流れ変動は、不安定な薄層噴流３１ を早期に崩壊振動(Zerfallsschwingung)させないために避けられねばならない。 ここに数え上げた要求は、中断されない少なくとも１つのリング間隙３５及び少 なくとも１つのフィルタ４２を含む本発明に基づくノズルプレート２３によって 満たされる。 図３にはノズルプレート２３が部分的に軸線に沿った縦断面して、噴射弁内に 組み込まれた状態で示してある。ノズルプレート２３は、周囲に例えば軸線方向 で段付けされた円形の扁平な平らな円板として構成されている。支持円板２１内 にノズルプレート２３をセンタリングして配置してある。噴射弁、特に弁座部材 １６へのノズルプレート２３の固定が、例えば支持円板２１の輪郭に基づき可能 な締め付けによって行われる。ノズルプレート２３を弁座部材１６に間接的に固 定するこのような緊締には、溶接若しくははんだ付けのような方法と対称的に微 細なリング間隙の温度に起因する変形を完全に避けるという利点がある。支持円 板２１の段付けされた貫通孔２２は、ノズルプレート２３を極めて正確に応力な しに受容するために著しく正確に製造されている。ノズルプレート２３は段付け された外側輪郭の代わりに軸線方向で完全に平らな外側輪郭を有していてよい。 ノズルプレート２３を製造するための本発明に基づ く方法によって、軸線方向に互いに隣接して並ぶ２つの区分４４，４５で構成さ れた構造が得られる。上側の区分４４は弁閉鎖体７及び弁座部材１６に向けて構 成されているのに対して、下側の区分４５はノズルプレート２３の、弁閉鎖体７ と逆の下流側の端部を成している。実施例では下側の区分４５よりもわずかに大 きな直径を有する上側の区分４４内にフィルタ４２が設けられている。これに対 してノズルプレート２３の下側の区分４５は、下流に向かって収斂する側面によ って形成されたリング室４７及びリング間隙３５を有している。ノズルプレート ２３の外側の周囲輪郭に対応して支持円板２１の貫通孔２２も形成されている。 このために、支持円板は２１は少なくとも、半径方向に向かって貫通孔２２に直 接続く締め付け領域４８でノズルプレート２３と同じ厚さを有している。そのほ かの所では支持円板２１は薄く、例えば締め付け領域４８の厚さの三分の二で形 成されている。ノズルプレート２３は直径５ｍｍの場合、例えば３５０μｍの厚 さを有しており、この場合、上側の区分４４が例えば１５０μｍの厚さであり、 下側の区分４５が２００μｍの厚さである。ノズルプレート２３の寸法のこのよ うな値及び明細書に述べる別のすべての尺度は理解を容易にするために用いられ ているものであって、発明を決して限定するものではない。 燃料から成る中断されないチューリップ形の薄層噴 流３１を得るための既に前に述べた要求は、ノズルプレート２３の次に述べる特 徴によって満たされ： −ノズルプレート２３の上側の区分４４内のフィルタ４２の微細孔構造、 −フィルタ４２の細孔間の小さな壁厚、 −下側の区分４５内に周囲にわたって中断されることなく形成されていて流れ方 向で連続的に先細になる環状のリング室４７、 −リング室４７の下流側の終端部としての中断されることのない環状のリング間 隙３５。 実施例では円形のフィルタ４２は、完全に周方向でノズルプレート２３のリン グ状の外側領域５０及び内側の円形の内側領域５１によって取り囲まれるように 上側の区分４４内に配置されている。上側の区分４４の外側領域５０及び内側領 域５１は軸線方向の厚さの一様な寸法を有していて、下側の区分４５に続き、そ こで変化する輪郭によってリング室４７を形成している。本発明に基づくノズル プレート２３の平面図としての図４に、上側の区分４４内の内側領域５１と外側 領域５０との間へのフィルタ４２の配置が明瞭に示してある。フィルタ４２の微 細孔性(Feinporigkeit)は、例えば弁縦軸線２に対して平行に延びて薄いウエブ( Steg)によって互いに分離された多数の細孔５３を設けることによって得られる 。図４では細孔５３は蜂の巣状に６角形の横断面で示してある。六角形の細孔５ ３を備えるフィルタ４２の蜂の巣状の構造の他に、三角形、四角形、五角形若し くは多角形、円形若しくは楕円形の横断面を有する細孔も考えられる。リング間 隙３５の大きさ若しくは開口幅ｂに関連して、フィルタ４２の個別の細孔５３の 開口幅は例えば３５μｍであるのに対して、細孔５３間の壁厚は例えば１０μｍ である。 図示してない別の変化例として、半径方向に延びかつ円形に配置されるウエブ が著しく短い距離で繰り返し交差しており、これによってフィルタ４２の格子状 の模様が形成される。これといくらか異なる構造を、図１５のフィルタ４２が有 しており、該フィルタは直径の異なる円形の２つのフィルタリング４３から形成 されており、この場合、直径の小さい方のフィルタリング４３が直径の大きい方 の外側のフィルタリング４３によって完全に取り囲まれており、両方のフィルタ リング４３が円形の１つのフィルタウエブ(Filtersteg)４６を介して互いに結合 されている。各フィルタリング４３は多数の半径方向スリット５３′を有してお り、半径方向スリットが別の実施例の細孔５３に対応していて、それぞれ狭いウ エブによって互いに仕切られている。 フィルタ４２の機能は、燃料内に含まれる開口幅（リング間隙幅）ｂよりも大 きい汚れ粒子をノズルプレート内に侵入させないように遠ざけておくことにある 。これによって、リング間隙３５が閉塞されない。このために、リング間隙の５ ０μｍの開口幅ｂにおいては、フィルタ４２内の直径３５μｍの開口幅の細孔５ ３が有効である。さらに、フィルタ４２は整流装置として作用し、弁座面２９か ら到来する液体流を安定させて、流れ変動のような乱れ(Turbulenz)及び渦巻き( Wirbel)を減少させる。できるだけ乱れのない層状の流れがリング間隙出口にお いて微細に崩壊する安定的な液体薄層噴流３１の形成のために必要である。整流 作用に関連して特に有利には、細孔５３の軸線方向の長さと開口幅との寸法比が ４：１であり、ノズルプレート２３の上側の区分４４の１５０μｍの厚さ（これ は細孔５３の軸線方向の長さに対応する）において、既に前に述べた直径３５μ ｍの開口幅が得られる。フィルタ４２は前述の機能のほかに安定性機能(Stabili taetsfunktion)を有しており、それというのはフィルタは外側領域５０と内側領 域５１との間の唯一の結合部であり、これによってノズルプレート２３をまとめ ているからである。そうでない場合には、ノズルプレート２３は個別の２つの部 分から成っていて、該部分は分離して噴射弁に取り付けられることになる。 図５には、弁座面２９とリング間隙３５との間、とりわけリング室４７内の流 れ状態が拡大して示してある。多数のフィルタ細孔５３を通ってリング室４７内 に流入する個別流(Einzelstrom)は直接にフィルタ４ ２の下流で互いに分離している。個別流は、リング室４７によって理想的な形で 与えられる混合距離を必要とする。リング室４７は主として内側のゆるやかな壁 ５４と外側の急傾斜（例えば垂直）の壁５５によって形成されている。内側の壁 ５４が直接にフィルタ４２の下流に構成されていて、個別流が内側の壁５４の方 向に向けられているので、壁５４は衝突面、転向面、若しくは流過面として役立 っている。これに対して、急傾斜の壁５５はフィルタ４２に対して半径方向にず らして形成されて、リング室４７の外径を制限している。 従ってリング室４７の横断面にわたって流れが均質化される。即ち、リング間 隙３５内に均質な流れが流入して、これによって、微粒に崩壊する一様な液体層 流(Fluessigkeitslamelle)３１が房状部を形成することなしにリング室から流出 する。層流３１内の不都合な房状部は、フィルタ４２によって形成された個別流 がリング間隙３５内まで押し進む(vordringen)場合に生じる。従って、内側の壁 ５４とが下流の方向に向かって互いに接近しつつリング間隙３５まで延びており 、これによって連続的な横断面先細(Querschnittsverjuengung)が生ぜしめられ ており、その結果、流体が次第に加速される。このような流動加速によって付加 的に流れの乱れが消滅せしめられる。リング室４７の幾何学形状により、流れの 大部分が内側のゆるやか な壁５４に接触し、若しくは該壁に沿って案内される。従って流れがリング間隙 ３５の方向での高い割合の半径方向速度を得る。次いで製作技術（MIGI・技術[M IGI-Technik]）に基づき垂直な、即ち弁縦軸線２に対して平行に延びるリング間 隙３５にも拘わらず、流出する薄層噴流３１は半径方向速度を有する。このよう な半径方向速度は、薄層噴流３１の直径をノズルプレート２３の下流側でチュー リップ状に拡大するために必要である。 中断されないリング間隙３５はリング室４７の出口開口を成している。リング 間隙直径ｄはできるだけ大きく選ばれていて、図３及び図５に示してあるように 、実施例ではフィルタ４２の外径よりも大きくなっている。通常は、リング間隙 直径ｄは０．５ｍｍと５ｍｍとの間である。十分に薄い流体薄層噴流３１及び十 分に微細な噴霧のために、リング間隙幅ｂは５０μｍを越えてはならない。リン グ間隙幅ｂのための下側の限界はほぼ２５μｍである。リング間隙幅ｂはリング 間隙直径ｄと一緒に許容の限界内でそのつど与えられた流過量に合わせて設定さ れ、それというのはリング間隙横断面積は流過量と密接な関係にあるからである 。リング間隙３５の軸線方向の距離、即ちリング間隙高さｈはリング間隙幅ｂよ りも小さくなっており（ｈ＜ｂ）、従ってリング室４７から到来する流れが垂直 な軸線方向への過度な方向転換によって半径方向速度 成分を完全に失うことはない。リング間隙高さｈとリング間隙幅ｂとの比によっ て薄層噴流３１のスプレー円錐角αが意図的に変えられ、スプレー円錐角はｈ： ｂの比が小さければ小さいほど大きい。即ち、薄層噴流３１の噴射角β、ひいて はスプレー円錐角αの変化が可能である。リング間隙幅ｂの一定な状態でのリン グ間隙高さｈの変化はほとんど貫流変化を生ぜしめず、それというのは流れがリ ング間隙３５内でリング室４７の内側の壁５５の幾何学形状に基づき片側で、そ れもリング間隙３５の内側の壁５４の側面で離されているからである。リング間 隙３５からの燃料の流出直後では、薄層噴流３１は２／３ｂの厚さ若しくはフイ ルム厚さであるのに対して、点３７の近くで小さい滴３８への崩壊の際には１＜ ２ｂの厚さである。 図３に示す実施例では、回転対称的なチューリップ状の中空円錐噴流（薄層噴 流３１）が生ぜしめられる。このような噴流経過は、内燃機関のシリンダ毎の入 口弁へ噴射する噴射弁のために特に適している。リング間隙３５は比較的大きな 直径ｄを有しており、これによって狭いリング間隙３５において靜力学的な大き な流過量が得られる。フィルタ４２がリング間隙３５よりも小さな直径を有して いるので、外側領域５０が流入側のリング間隙覆い部(Ringspaltverdeckug)を生 ぜしめており、リング間隙覆い部は流れがリング室４７内でリング間隙３５の方 向での半径方向力成分を増 大するように作用している。 ノズルプレート２３の別の実施例が図６に示してあり、該実施例は図３に示し た実施例と主としてノズルプレート２３の軸線方向の厚さを縮小することによっ て異なっている。下側の区分４５は例えば上側の区分４４と同じ厚さを有してお り、若しくは区分４４よりも薄くなっている。これによってリング室４７、特に 内側の壁５４がさらにゆるやかであり、これによって薄層噴流３１のスプレー円 錐角αが増大される。さらに、フィルタ４２からリング室３７内に流入する個別 流をより強い転向によって互いに一様に均質な１つの流れに混合することも可能 である。ノズルプレート２３が第１の実施例よりも薄くなっているので、該ノズ ルプレートは同じ支持円板２１の場合に支持円板２１の貫通孔２２内に深く位置 している。これによって、感度の高いリング間隙出口幾何学形状が、外部の機械 的な作用から良好に保護されている。垂直な完全に平らな外側輪郭を有するノズ ルプレート２３においては、支持円板２１が符号５６の箇所でノズルプレート２ ３の下側に部分的に係合しており、従って支持円板２１の貫通孔２２が該領域で ノズルプレート２３よりも小さくなっている（鎖線で示唆）。 図７はリング間隙直径ｄの小さいノズルプレート２３の実施例を示している。 このような構成は靜力学的な小さな流過量にとってリング間隙幅ｂの下側の限界 値を下回らないために必要である。リング間隙３５がもはやフィルタ４２に対し てずらされているのではなく、直接に個別の細孔５３の下流側に設けられており 、その結果、流れがわずかな半径方向転向でリング間隙３５内に流入する。これ によってスプレー円錐角αが小さすぎる場合には、直接にリング間隙３５の上流 に覆い部が設けられ、従ってリング間隙３５が流入側で再び覆われて、流れが小 さな直径でリング室４７内に流入する。 フィルタ４２の直接下流にリング間隙３５を形成してある場合には、軸線方向 のリング間隙ずれ(Ringspaltversatz)がある、即ち外側領域５０の下流側の制限 面と内側領域５１の下流側の制限面５２′との間に軸線方向の距離が存在してい ると特に有利である。このようなリング間隙ずれは、図７に示す実施例ではリン グ室４７の内側の壁５４からリング間隙３５の１つの側面への移行部が外側の急 傾斜、例えば垂直な壁５５からリング間隙３５の別の側面への移行部よりも下流 に位置することによって形成されている。外側領域５０に対する内側領域５１の このような軸線方向のずれ(Verschiebung)は、例えば内側の壁５４からリング間 隙３５の側面への移行部が外側領域５０の下流側の制限面５２と同じ平面内に位 置する程度に大きい。リング間隙ずれは、フィルタ４２の直接下流へのリング間 隙３５の配置に基づき減少せしめられた流れの半 径方向速度力成分を再び増大させるように作用する。さらに流れのより良好な薄 膜性が得られ、薄膜性は燃料の改善された噴霧にとって決定的である。さらに、 有利な形式でリング間隙ずれの大きさに関連して噴射角βに大きな影響を及ぼす ことができる。 流れ技術的な観点から、軸線方向のリング間隙ずれを設けることが特に有利で ある。つまり、リング間隙３５の狭い横断面内での流れ経過距離(Stroemungslau flaenge)が最小に縮小されており、それというのはリング間隙３５の側面がもは やリング間隙高さｈにわたって直接相対していないからである。リング間隙ずれ の５つの例が図７Ａ乃至７Ｅに簡単に示してある。図７Ａ乃至図７Ｃにおいては 両方の壁５４，５５が、これまでの図面に示してあるように互いに逆向きの傾き である。図７Ａのノズルプレート２３と、これまで述べたノズルプレート２３と の主な相違点が、両方の制限面５２，５２′をリング間隙側面ｈ′だけ軸線方向 で互いに離して配置してあることにある。従ってリング間隙３５の両側に垂直な 側面が残されていて、該側面内へ壁５４，５５が移行している。図７Ｂに示す実 施例においては、内側領域５１のみがリング間隙側面高さｈ′の垂直な側面を有 しているのに対して、外側領域５０の外側の壁５５は側面なしに直接に制限面５ ２内に移行している。この場合にも、両方の制限面５２，５２′間の軸線方向の 距離は正確にリング間 隙側面高さｈ′である。 これに対して、図７Ｃのノズルプレート２３の両方の制限面５２，５２′間の 軸線方向のずれ(Versatz)は、リング間隙側面高さｈ′及びずれｅによって構成 されている。この場合にずれｅは、外側領域５０の制限面５２と内側領域５１の 内側の壁５４から垂直な側面内への移行部との間の軸線方向の寸法である。 図７Ｄ及び図７Ｅのリング間隙ずれは原理的に図７Ｂ及び図７Ｃの構成に対応 しているが；ノズルプレート２３は外側領域５０の外側の壁５５の傾きで異なっ ている。外側の壁５５が既に述べた実施例に対して逆向きの傾きであり、該傾き は内側の壁５４の方向に相応しているが、両方の壁５４，５５は互いに傾斜度、 即ち弁縦軸線２に関する角度で異なっている。同じ方向に向けられた壁５４及び 壁５５を有するノズルプレート２３において流れの半径方向力成分が増大される 。広げられたチューリップ状の薄層噴流３１が形成される。薄層噴流３１内の乱 れがさらに減少される。ずれｅを有するノズルプレート２３（図７Ｃ及び図７Ｅ ）の利点は、ずれｅのバリエーションによって噴射角βに著しく良好な影響を与 えていることにある。従って流れ技術的な観点からリング間隙ずれの図７Ｅに示 すバリエーションが最良の解決策である。 図７Ａ及び図７Ｅには壁５４が変更された形式で示してある。ゆるやかに傾け られた壁５４のほかに、リ ング室４７がフィルタ４２の下流で内側流域５１の、リング間隙３５と逆側の水 平な平らな衝突面５４′によっても制限されている。内側領域５１のこのような 構成はリング室４７内のデッド容積(Totvolumen)を減少させるために役立ち、か つ流れないの渦巻きを低減させるように作用し、その結果、薄層噴流３１の層状 性のさらなる改善が得られる。ここに述べたすべてのリング間隙ずれはノズルプ レート２３の別の実施例においても考えられる。 本発明に基づくノズルプレート２３の別の実施例が図８及び図９に示してあり 、この場合、図８は図９の線VIII−VIIIに沿った断面図である。図９は、ノズル プレート２３の平面（左側）及び下面（右側）によって構成された組み合わせ図 である。この場合には特殊な構成として、ノズルプレート２３が中断されない２ つのリング間隙３５を有しており、図８では１つのリング間隙３５しか見えない 。ノズルプレート２３は、縦断面図（図８）で見られる弁縦軸線２の両方の側で 同一に形成されており、ノズルプレート２３の平面若しくは下面（図９）も対称 軸線５７によって同じように見える２つの半部(Haelfte)に区切られている。図 ９から明らかなように、リング間隙３５は各プレート半部(Plattenhaelfte)で中 断されずに構成されていて、この場合にはゆがめられた楕円の形を有している。 このようなリング間隙配置により、フィルタ４２及びリン グ室４７が変更した形で構成されねばならない。上側の区分４４の断面図から明 らかなように、周囲から見て半径方向で順次に外側領域５０、フィルタ４２の第 １のフィルタ領域４２′、内側領域５１、そして内側の第２のフィルタ領域４２ ″が続いている。 両方のフィルタ領域４２′，４２″はもちろん関連して構成されていて、一体 の１つのフィルタ４２を成している。外側輪郭で円形のフィルタ４２は内部を内 側領域５１によって二度中断されており、内側領域もゆがめられた楕円の形を有 していて、フィルタ４２によって完全に取り囲まれている。リング室４７も変更 した形で形成されており、それというのはリング室がフィルタ４２の配置に応じ て同じく、互いに直接接続された外側の領域と内側の領域とを有していなければ ならないからである。主としてこのリング室４７は次のことによって特徴付けら れており、即ち外側の領域では、これまで別の実施例で述べてあるように、内側 の壁５４及び外側の壁５５がフィルタ領域４２′から完全にリング間隙３５まで 延びているのに対して、リング室４７の内側の領域では内側の壁５４がフィルタ ４２″まで達しておらず、それというのは対称軸線５７に沿った対称に基づき両 側で、第２のフィルタ４２″を介して流入する燃料が両方のリング間隙３５の対 称軸線５７に向いた側の区分に分配されねばならないからである。 各リング間隙３５から、回転対称的でない中空円錐薄層噴流(Hohlkegellamell e)が流出する。ノズルプレート２３、特にリング間隙３５の幾何学形状が薄層噴 流３１を規定しており、該薄層噴流の中心軸線は弁縦軸線２に対して平行には延 びていない。むしろ弁縦軸線２と薄層噴流３１の各中心軸線との間には、規定さ れた発散角(Divergenzwinkel)が存在しており、従って２つの薄層噴流３１が下 流の方向に２つの噴流分枝(Strahlast)の形で発散する。このようのノズルプレ ート２３は多点噴射(Multi-Point-Einspritzung)に関連して、１つの噴射弁によ って内燃機関のシリンダ当たりそれぞれ２つの入口弁に噴射したい場合に特に適 している。適当な角度によって２つの薄層噴流３１が交差しないようになってお り、そうでない場合には個別の薄層噴流の崩壊が早期に、即ち薄層噴流３１の不 十分な薄膜状態で生じる。 図１０に部分的に示すノズルプレート２３の実施例は、これまで述べた平らな 円板形と異なる輪郭を有している。ノズルプレート２３は別の実施例と、フィル タ４２が軸線方向で一様でない距離を有していることによって異なっている。つ まり、フィルタ４２の、弁閉鎖体７に向いたフィルタ面５９が凹面状(muldenfoe rmig)に構成されているのに対して、逆の側は上側の区分４４と一緒に１つの平 面を成している。凹面状のフィルタ面５９は、球状の弁閉鎖体７の半径にほぼ 相応する半径を有している。従って、弁閉鎖体７とノズルプレート２３との間に ほぼ平行に延びる狭い中間室が生じ、この中間室はいわゆるデッド容積５８であ る。この実施例の構成の根本思想は、弁閉鎖体７とノズルプレート２３若しくは 弁座部材１６との間のデッド容積５８を小さくすることにある。フィルタ４２は 弁座部材１６の近くの軸線方向の最も厚い箇所で円板状のほんらいの上側の区分 ４４よりも２倍以上大きな寸法を有している。上側の区分４４の外側領域５０と 内側領域５１とは、フィルタ４２のフィルタ面５９からの直接的な移行がそれも 外側領域５０に向かっては例えば９０°の急角度で行われるように構成されてい る。 デッド容積５８の大きさは過熱ガソリン問題(Heissbenzinproblematik)にとっ て相応に重要である。大きなデッド容積５８は燃料内の蒸気気泡の発生のおそれ を増大させることになり、このようなおそれが本発明に基づく構成によって低下 される。別の利点として、デッド容積５８の減少に基づき弁座面２９へのノズル プレート２３の接近により、ノズルプレート２３の上流での燃料の流れの安定性 が得られる。燃料の渦巻きが適当な構成によって明らかに減少する。このような ノズルプレート２３の製造は、既に述べたノズルプレート２３に比べて難しくな く、それというのは下側の区分４５の製造のための工具として全く同じ工 具が用いられ、かつ上側の区分４４はフィルタ４２と一緒に公知のＬＩＧＡ・技 術によって容易に製造可能であるからである。 円形のリング間隙３５（図３、図６、図７、図１０）の代わりに、楕円形のリ ング間隙３５がノズルプレート２３内に設けられていてよい。円形からのずれの 大きさに相応して、横断面楕円形の扁平噴流(Flachstrahl)が形成される。 図１１には、ノズルプレート２３の別の実施例の下面が部分的に示してある。 この実施例においては、円形のリング間隙３５が弁縦軸線２と同心的に構成され ていない。むしろリング間隙３５はフィルタ４２によって、フィルタ４２の、内 側領域５１に接続する内側の縁部の下流でも、さらに１８０°ずらしてフィルタ ４２の、外側領域５０に接する外側の縁部の下流でも覆われるように延びている 。相応して、リング間隙３５は１８０°にわたってリング室４７の幅（半径方向 の距離）方向に移動する。即ち、リング室４７は周方向で形状を連続的に変化さ せ、従って、内側の壁５４をゆるやかに構成してかつ外側の壁５５を急傾斜に構 成した点から出発して、リング溝３５は弁縦軸線２の方向へ内側へ移動して、こ れによって壁５４及び５５はやがて同じ傾きを有する（出発点から９０°の角度 で）。１８０°の後に逆転が生じており、即ち内側の壁５４がいまや急傾斜であ り、外側の壁５５がゆるや かである。リング室４７及びリング間隙３５のこのような構成により、生じる薄 層噴流３１の中心軸線は、ノズルプレート２３に対して垂直には延びておらず、 若しくは弁縦軸線２に対して平行には延びていない。従って、傾斜噴流が形成さ れる。傾斜噴流弁は、噴射弁が構造上の理由から内燃機関の吸込管内への組み込 みに適していない場合に役立つ。組み込み傾斜が弁縦軸線２を延長線上で入口弁 に向けるように適合せしめられない場合には、相応に傾斜した傾斜噴流を用いて 、入口弁に直接に当てることが可能である。 図１２の別のノズルプレート２３の部分的な下面図には、図９と図１１とに基 づく実施例の組み合わせが示してある。ノズルプレート２３は２つのリング間隙 ３５を有しており、リング間隙は円形から外れた輪郭を有している。この場合に も、リング室４７は周囲にわたって変化した構造で構成されており、従ってリン グ間隙３５が同じくリング間隙を覆うフィルタ４２の半径方向の幅にわたって移 動する。弁縦軸線２に対して傾けられた２つの傾斜噴流若しくは薄層噴流３１が ノズルプレート２３の下流側に形成されるので、このような構成は内燃機関のシ リンダ当たり２つの入口弁に噴射するために適している。 図１３は図１１及び図１２の線VIII−VIIIに沿った断面図であり、該断面図に はリング間隙３５の壁がフィルタ４２に関連したリング間隙３５の移動及びリン グ室 ３７の壁５４，５５の１８０°の後の傾きの逆転が示してある。 楕円形若しくは円形のリング間隙３５の他に、全く別の、例えばメアンダー状 (maeanderfoermig)のリング間隙経過も考えられる（図１４）。この場合も、リ ング間隙３５は中断されることなく延びていて、かつ例えば９０°の折れ曲がり 有しておらず、そうでない場合にはそこで薄層噴流３１が分裂されることになる からである。円形のリング間隙形状の扁平噴流を形成するために、リング間隙３ ５の周囲にわたるリング間隙幅変化ｂの可能性がある。リング間隙３５の外径が 例えば一定であり、その結果、リング間隙３５の外側の側面が円形に延びており ；これに対して内径が一定でなく、その結果、リング間隙３５の内側の側面が楕 円の形を有しており、これによってリング間隙幅ｂが変化している。１つの側面 の楕円／円の形をそれぞれ別の側面に転換することも考えられる。 図１６乃至図３２を用いてノズルプレート２３、特に図３に示す実施例の製造 方法を明瞭にする。ノズルプレート２３の品質に対して、所望の燃料薄層噴流(B rennstofflamelle)３１を形成して、該燃料薄層噴流によって生じる著しく小さ い燃料滴３８を保証するために、著しく高い要求が課せられる。従って、著しく 滑らかなばりのない表面が流れの乱れを避けるために必要である。さらに狭いリ ング間隙３５がリング間隙 幅ｂを狭い許容誤差にされねばならない。所定のリング間隙幅ｂからの１μｍの 偏差はほぼ３％の流過量偏差を意味する。大きな個品数では流過量は著しくわず かにしかばらつかないようにしなければならない。このような要求は経済的な製 造の目的で大きな個品数、例えば１００００個／日で反復可能に満たされたい。 このために、ＭＩＧＡ・技術（マイクロ構造化[Mikrostrukturierung]、電気 めっき成形[Galvanoformung]、型成形[Abformung]）が特に有利である。第１の 方法段階（図１６）では、原型(Urform)６０が後の下側の区分４５のネガ型(Neg ativform)として例えば熱可塑的に変形可能なプラスチック（ポリメチルメタク リレート[Polymethylmethacrylat]、短くＰＭＭＡが特に適している）で製造さ れ、ネガ型は既にリング間隙３５並びに内側の壁５４及び外側の壁５５に関連し て著しく正確な輪郭を有している。ＰＭＭＡでの原型６０のための製造方法にと って、特に高い精度に基づき機械的なマイクロ加工(Mikrobearbeitung)としての ダイヤモンド旋削(Diamantdrehen)若しくはエクスシーマレーザ(Excimerlaser) による除去が適している。原型６０はエンボス父型(Praegestempel)６１（図１ ８）の製造のために必要とされ、エンボス父型は同じく後の方法段階でノズルプ レート２３の製造のために使用される。例えば３５０μｍの厚さ、即ち著しく薄 いシートのマイクロ構造化された部分及び三次 元の構造としての原型６０の製造は比較的高価である。従って著しく高い個品数 によって、利益のある製造が可能である。そのために原型６０は、原型に合わせ て型成形されたエンボス父型６１が変わらない品質で少なくとも一万回使用可能 な程度に精密に加工されたい。 例えば原型６０の製造に用いられるエキシマーレーザ(Excimerlaser)は、著し く高い出力密度(Leistungsdichte)及び短い波長（標準的にはλ＝１９３）を有 している。材料のアブレーション(Ablatieren)、即ち爆発的に行われる容積的な 切除(volumenmaessiges Abtragen)がレーザの高い出力密度に基づき可能である 。このように完全に切粉のない切除方法は極端に正確に製造可能な輪郭によって 適している。原型６０の材料としてのＰＭＭＡの代わりに、材料として銅ベリリ ウムＣｕＢｅ２も使用可能である。図１６に一点鎖線で射出平面６５を示してあ り、射出平面はリング間隙３５の領域が原型６０内のネガとして明らかに増大さ れた高さで構成されていて、引き続く方法段階で簡単な操作が保証されることを 示唆している。 図１７に示す次の方法段階では、ネガ型としての原型６０に電気槽内で層６６ が形成される。この層６６は例えばニッケル若しくはニッケル合金、特にＮｉＣ ｏから成っている。層６６の電気めっき分離(galva nische Abscheidung)によって層６６の生長に基づき表面レリーフを生ぜしめ、 該表面レリーフは原型６０の輪郭をなぞっている。層６６の層厚さは例えば、最 も厚い箇所で２００μｍより大きくなっている。層６６は電気めっきに基づき原 型６０に密接に接触しており、従って生ぜしめられる輪郭、特にリング室４７及 びリング間隙３５が型に正確に再現される。図１７に示す研磨ライン６７は、工 具がエンボス父型６１の形で平面化されたいところを示している。即ち、層６６ から研磨ライン６７に沿った適当な加工、例えばフライス加工若しくは研磨によ ってエンボス父型６１が形成される。この方法段階はさらに原型６０の離型を含 んでいる。図１８は研磨及び離型の後のエンボス父型６１を示している。原型６ ０のＰＭＭＡの使用に際して特に溶解のための酢酸エステル（Ｃ₂Ｈ₅ＯＣＯＣＨ₃ ）が適している。離型の別の可能性が機械的な分離である。原型６０のために ＣｕＢｅ２を使用する場合には、電気めっき（図１７）の前に原型６０に金属層 （例えば、クロム）を形成して、原型６０とエンボス父型６１との機械的な分離 を正確に達成する必要がある。この方法段階の後に形成され図１８に示されたエ ンボス父型６１は、既に述べたように工具として少なくとも一万回使用されたい 。同時に多数の原型６０がマイクロ構造部分として製造されるので、層６６の電 気めっき及び続く離型によって同時に多数のエンボ ス父型６１が製造される。個別にすることは公知の方法、例えば精密鋸引きによ って行われる。 ノズルプレート２３の上側の区分４４の製造のために、ポリメチルメタクリレ ート（ＰＭＭＡ）の通常のプレート６８から出発する（図１９）。図２０にエン ボス工具(Praegewerkzeug)６９を示してあり、フィルタ４２のためにに強うな構 造７１、例えば蜂巣構造(Wabenstruktur)を有していて、公知のＬＩＧＡ・法(LI GA-Verfahren)によって製造されている。この場合には一般に公知の型内で、例 えばシンクロトロン放射(Synchrotronstrahlung)が生ぜしめられる。シンクロト ロン放射が公知のＬＩＧＡ・技術に基づき用いられ、プラスチックがシンクロト ロン放射で処理され、次いで露光されて、現像され、その結果、プラスチックの シンクロトロン放射で処理されなかった領域が表面構造として用いられる。電気 めっき成形及び離型は、所望のフィルタ構造７１が正確に生ぜしめられ、かつ例 えば同じくＮｉＣｏから成るエンボス工具６９のエンボス面７０として役立つ工 具面が正確に平らであるように、正確に行われねばならない。 図２１に示す次の方法段階で、即ちエンボスによって、具体的にエンボス工具 ６９の平らなエンボス面７０及びフィルタ構造７１をプレート６８内に押し込む ことによって電気めっきマスク７２が形成される。エンボスは、例えば１００バ ールから０バールの圧力及 び１３０℃から１７０℃の温度で行われる。これによってＰＭＭＡ・プレート６ ８の十分に高い塑性が得られ、エンボス工具６９のエンボス加工すべき構造が受 容される。エンボス工具６９の離型が例えば７０℃の温度で行われる。電気めっ きマスク７２のエンボス加工の後に、図２２に示す部分が得られる。電気めっき マスク７２への電気めっき及び電気めっきマスク７２からの新たに成長された部 分の後の分離を保証するために、電気めっきマスク７２のフィルタ構造７１の底 面７４のみを金属被覆する必要がある。このようないわゆるスタート金属被覆(S tartmetallisierung)は、金属めっきのために用いられる金属性の導体面を生ぜ しめる。金属被覆はスパッタによっては行われず、それというのはフィルタ構造 ７１がフィルタ構造７１の側面に堆積する金属原子に基づき成長することになる からである。 図２３に示すように、次の方法段階では、底面７４にスタート金属被覆を備え た電気めっきマスク７２が電気めっき槽内でフィルタ構造７１の側面に、例えば 銅、ニッケル、若しくはニッケル合金、特にＮｉＣｏによって電気めっきされる 。これによってエンボス父型６１の製造に際して述べたように、電気めっきマス ク７２における電気めっきの層の（等方性の）成長に基づき、後でノズルプレー ト２３の上側の区分４４を成す層７６が形成される。このようにして形成された 層７６はノズルプレート２３のために重要なフィルタ構造７１を正確になぞって いる。層７６は後続のフライス加工若しくは研磨によって研磨ライン７７（図２ ４）に沿って平面化され、従って電気めっき中に生じた起伏が取り除かれる。こ のような平面化は選択的に行われる。 次いで支持体としてのＰＭＭＡから成る電気めっきマスク７２が層７６から剥 離され、その結果、該層が薄いシートとして単独に提供される（図２５）。離型 が既に述べたように、電気めっきマスク７２の分離のための酢酸エステルの使用 によって若しくは機械的な分離方法によって行われる。次いで図２６に示すよう に、今やフィルタシート７９と呼ばれ、しかし基本的には層７６及び後に上側の 区分４４を成す部分が、図１８で完成されたエンボス父型６１上に調節して装着 される。装着はフィルタ４２及びリング室４７が正確に規定された所望の相対的 な位置を占めるように、正確に行われ行われねばならない。装着の直後に、形成 された中空室８１（図２７）の排気が行われる。中空室８１から空気を排除する ことは、特に、リング室４７及び細孔５３から成る中空室８１内への後続の射出 成形に際して気泡が生じないようにするために役立っている。 このために、フィルタシート７９及びエンボス父型６１から成る排気された部 分は、既に工具８０内に配 置されており、該工具が該部分を研磨ライン６７の側からもフィルタシート７９ の研磨ライン７７に相対する面８２の側からも完全に緊締する。例えば３００バ ールの圧力で、フィルタシート７９とエンボス父型６１とが工具８０によって互 いに圧着され、その結果、射出材料がフィルタシート７９とエンボス父型６１と の間の接触面８３内に侵入するようなことが確実に阻止される。射出はフィルタ シート７９の側から行われる。例えば工具８０としてのトランスファープレスを 用いて、中空室８１内に細孔５３、即ちフィルタ４２を介して１６０℃で液状の ＰＭＭＡが噴射される。この噴射は、中空室８１全体がＰＭＭＡで完全に満たさ れるまで行われる。フィルタ４２の上側でフィルタシート７８の面８２の側に工 具８０の形によって規定された射出成形プレート８５が生じている。 中空室８１内のＰＭＭＡを例えば７０℃以下に冷却した後に、まず工具８０が 取り外される。さらにエンボス父型６１が極めて容易に外され、しばしが再使用 される。図２８には、射出成形プレート８５、ＰＭＭＡで満たされた細孔５３を 備えたフィルタシート７９、並びにリング室４７及びリング間隙３５の形を有す るＰＭＭＡ製のネガ部分８７（射出リブ８６を含む）から成る部分が工具８０及 びエンボス父型６１から外された状態で示してある。ネガとしての射出リブ(Spr itzlippe)８６は既に、後のリング間隙幅ｂ、例え ば３５μｍ若しくは５０μｍに正確に相応する幅を有している。図２９では、前 述の部分が射出成形プレート８５で以て支持プレート８８に取り付けられている 。例えばガラス若しくは金属から成る支持プレート８８は後の研磨に際して、著 しく薄い前記部分の取り扱いを可能にするために用いられる。 図３０は、射出リブ８６を備えたネガ部分８７の回りに再度の電気めっきを行 って、最終的に下側の区分４５を形成する状態を示している。この方法段階では 、ネガ部分８７が電気メッキ槽内で、例えば銅ニッケル若しくはニッケル合金、 特にＮｉＣｏで取り囲まれている。ネガ部分８７を中心としてフイルムシート７ ９上で電気めっきの層が成長するすることによって、後の下側の区分４５を成す 層９０が形成され、該層はフィルタシート７９に堅く結合されている。この場合 、層９０はネガ部分８７を正確になぞっている。次いで、既に図１６に示した射 出平面６５に沿って層９０がフライス若しくは研磨によって平面化される。今や 上側の区分４４及び下側の区分４５が初めて連続して所望のノズルプレート２３ の形で提供され、この場合、リング間隙３５も研磨によって初めて所定のリング 間隙高さｈを有している（図３１）。図３２に示す最終的な方法段階で、中空室 ８１内に存在するＰＭＭＡが除去され、かつ射出成形プレート８５が剥離される 。このような過程は例えば酢酸エステルを用いて行わ れる。これによって支持プレート８８もノズルプレート２３から自動的に分離さ れ、ノズルプレートがこの形で図１に部分的に示すように噴射弁に組み込み可能 である。 前述の方法段階により、ノズルプレート２３を２つの部分、即ちフィルタシー ト７９及び層９０から成形することが可能であり、該フィルタシート及び層が最 終的に区分４４及び４５を形成する。型成形技術(Abformtechnik)の合理的な使 用によって経済的な大量生産が、エンボス工具６９を高精密の比較的高価なＬＩ ＧＡ・技術によって形成しかつエンボス父型６１を高価なマイクロ構造化された 原型６０の製造によって成形する場合にも可能である。マイクロ機械的な精度に よって型成形がもっぱらほぼ１μｍの許容誤差で可能である。エンボス父型６１ は一定のリング間隙幅ｂの維持された状態で一万回を越えて使用可能な品質、即 ち著しく高い再現性を有している。多数のエンボス父型の同時的な製造、ひいて はこれによって多数のノズルプレート２３の同時的な型成形によって、効果の高 い製造方法が実施可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ギルベルト メルシュ ドイツ連邦共和国 Ｄ―70563 シュツッ トガルト シャルシュトラーセ 28 (72)発明者 デートレフ ノヴァーク ドイツ連邦共和国 Ｄ―70435 シュツッ トガルト ブレットハイマー ヴェーク １ (72)発明者 イェルク ハイゼ ドイツ連邦共和国 Ｄ―71706 マルクグ レーニンゲン アイヒェンヴェーク 15

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．流体のための完全な貫通孔を備えた、特に噴射弁のためのノズルプレート において、貫通孔が少なくとも１つのフィルタ（４２）、少なくとも１つのリン グ室（４７）、及び中断されない少なくとも１つのリング間隙（３５）によって 形成されていることを特徴とするノズルプレート。 ２．上側の区分（４４）及び下側の区分（４５）を有しており、該区分が流体 の流れ方向で直接に互いに前後に続いており、上側の区分（４４）が少なくとも １つのフィルタ（４２）を含んでおり、かつ下側の区分（４５）が少なくとも１ つのリング室（４７）並びに少なくとも１つのリング間隙（３５）を含んでいる 請求項１記載のノズルプレート。 ３．フィルタ（４２）が円形リング状に構成され、かつ外側を周方向で外側領 域（５０）によって完全に取り囲まれていて、かつノズルプレート（２３）の内 側の円形の内側領域（５１）を取り囲んでいる請求項１又は２記載のノズルプレ ート。 ４．フィルタ（４２）が関連する複数のフィルタ領域（４２′，４２″）から 成っており、該フィルタ領域間にノズルプレート（２３）の複数の内側領域（５ １）が取り囲まれており、フィルタ（４２）が外側を周方向で完全に外側領域（ ５０）によって取り囲まれ ている請求項１又は２記載のノズルプレート。 ５．フィルタ（４２）が、狭いウエブによって互いに仕切られた多数の細孔（ ５２）を有するエレメントである請求項３又は４記載のノズルプレート。 ６．フィルタ（４２）の細孔（５３）が横断面六角形で蜂巣状に構成されてい る請求項５記載のノズルプレート。 ７．フィルタ（４２）の細孔（５３）の長さがノズルプレート（２３）の上側 の区分（４４）の厚さに相応している請求項２又は３記載のノズルプレート。 ８．フィルタ（４２）が半径方向方向の距離全体にわたってコンスタントな（ 軸線方向の）厚さを有している請求項１から７のいずれか１項記載のノズルプレ ート。 ９．フィルタ（４２）が半径方向の距離にわたって変化した（軸線方向の）厚 さを有している請求項１から６のいずれか１項記載のノズルプレート。 １０．少なくとも１つのリング室（４７）が半径方向で壁（５４，５５）によ って制限されており、壁がノズルプレート（２３）の軸線方向の垂直な延びに対 して角度を成していて、ひいては半径方向力成分を有している請求項１又は２記 載のノズルプレート。 １１．リング室（４７）の、ノズルプレート（２３）の中心に向いた内側の壁 （５４）と外側の壁（５５）とが互いに異なる傾き方向に延びている請求項１０ 記載のノズルプレート。 １２．リング室（４７）の、ノズルプレート（２３）の中心に向いた内側の壁 （５４）と外側の壁（５５）とが同じ傾き方向に、しかし異なる角度で延びてい る請求項１０記載のノズルプレート。 １３．内側の壁（５４）が外側の壁（５５）よりもゆるやかに延びていて、従 って大きな半径方向力成分を有している請求項１１若しくは１２記載のノズルプ レート。 １４．リング室（４７）の内側のゆるやかな壁（５４）が少なくとも部分的に 直接にフィルタ（４２）の下流に配置されており、その結果、フィルタ（４２） を通って流れる流体が内側の壁（５４）にぶつかり、転向されるようになってい る請求項２及び１３記載のノズルプレート。 １５．リング室（４７）の内側のゆるやかな壁（５４）が少なくとも部分的に 、水平な平らな衝突面（５４′）によって形成されている請求項１０又は１４記 載のノズルプレート。 １６．リング室（４７）の外側の急傾斜の壁（５５）が直接にフィルタ（４２ ）の下流に配置されているのではなく、半径方向のずれを置いて配置されている 請求項２及び１３記載のノズルプレート。 １７．リング室（４７）の壁（５４，５５）が流れ方向でリング間隙（３５） の寸法まで拡散しており、 リング間隙がリング室（４７）の下流側の出口である請求項１０記載のノズルプ レート。 １８．リング間隙（３５）の側面がリング室（４７）の壁（５４，５５）から 出発して垂直に延びている請求項１７記載のノズルプレート。 １９．ノズルプレート（２３）がリング間隙（３５）によって外側領域（５０ ）と内側領域（５１）とに分割されており、外側領域（５０）の下流側の制限面 （５２）が少なくともリング間隙（３５）の領域で内側領域（５１）の下流側の 制限面（５２′）に対して軸線方向にずらして位置している請求項１記載のノズ ルプレート。 ２０．両方の制限面（５２，５２′）間の軸線方向の間隔がリング間隙（３５ ）の垂直な側面の高さ（ｈ′）に相応している請求項１９記載のノズルプレート 。 ２１．両方の制限面（５２，５２′）間の軸線方向の間隔が軸線方向の付加的 なずれ（ｅ）に基づきリング間隙（３５）の垂直な側面の高さ（ｈ′）よりの大 きくなっている請求項１９記載のノズルプレート。 ２２．ノズルプレート（２３）が互いに独立した２つのリング間隙（３５）を 有しており、リング間隙がそれぞれフィルタ（４２）の複数のフィルタ領域（４ ２′，４２″）に接続されている請求項４記載のノズルプレート。 ２３．中断されない少なくとも１つのリング間隙（３５）が円形である請求項 １記載のノズルプレート。 ２４．中断されない少なくとも１つのリング間隙（３５）が、円形から外れた 形状を有している請求項１記載のノズルプレート。 ２５．中断されない少なくとも１つのリング間隙（３５）がコンスタントなリ ング間隙幅（ｂ）を有している請求項１記載のノズルプレート。 ２６．中断されない少なくとも１つのリング間隙（３５）が、リング間隙幅（ ｂ）よりも小さい軸線方向のリング間隙高さ（ｈ）を有している請求項１記載の ノズルプレート。 ２７．リング間隙（３５）のリング間隙幅（ｂ）が２５μｍから５０μｍであ る請求項２３から２６のいずれか１項記載のノズルプレート。 ２８．ノズルプレート、特に請求項１から２７に記載のノズルプレートを製造 する方法において、ノズルプレート（２３）の上側及び下側の区分（４４，４５ ）をＭＩＧＡ・技術（マイクロ構造化[Mikrotrukturierung]、電気めっき成形[G alvanoformung]、型成形[Abformung]）及びＬＩＧＡ・技術（リトグラフ[Lithog raphie]、電気めっき成形[Galvanoformung]、型成形[Abformung]）のコンビネー ションによって形成することを特徴とする、ノズルプレートを製造する方法。 ２９．下側の区分（４５）の繰り返し製造に用いられるエンボス父型（６１） の製造のための原型（６０）をマイクロ構造化によって製造する請求項２８記載 の方法。 ３０．原型（６０）の製造をダイヤモンド旋削によって行う請求項２９記載の 方法。 ３１．原型（６０）の製造をエキシマーレーザによって除去して行う請求項２ ９記載の方法。 ３２．フィルタ（４２）を含めてノズルプレート（２３）の上側の区分（４４ ）を製造するために用いるエンボス工具（６９）をＬＩＧＡ・技術によって形成 して、次いでエンボス工具（６９）を薄いプレート（６８）内に圧刻して、エン ボス工具（６９）の構造をネガとしてプレート（６８）内に存在させ、次いでエ ンボス工具（６９）を離型して、これによってプレート（６８）から新たに成形 された電気めっきマスク（７２）を形成して、次いで電気めっきマスク（７２） に少なくとも部分的なスタート金属被覆を行って、少なくとも部分的に金属被覆 された電気めっきマスク（７２）を電気めっきして、層（７６）を生長させ、次 いで電気めっきマスク（７２）を新たに成形された層（７６）から分離して、こ れによって層（７６）をフィルタシート（７９）として提供する請求項２８記載 の方法。 ３３．フィルタシート（７９）を調節して、エンボ ス父型（６１）に装着して、エンボス父型（６１）及びフィルタシート（７９） の内部に中空室（８１）を形成して、フィルタシート（７９）及びエンボス父型 （６１）を工具（８０）内に配置して、次いでフィルタシート（７９）及びエン ボス父型（６１）の中空室（８１）を排気して、次いで中空室（８１）を射出成 形（ダイカスト）によって満たして、次いで工具（８０）を除去し、次いでエン ボス父型（６１）をフィルタシート（７９）及び噴射成形（ダイカスト）によっ て形成されたネガ部分（８７）から取り除き、この場合、中空室（８１）内に形 成されたネガ部分（８７）がノズルプレート（２３）のリング室（４７）及びリ ング間隙（３５）の輪郭を規定しており、次いでネガ部分（８７）の周りに電気 めっきによって層（９０）を施して、ノズルプレート（２３）の下側の区分（４ ５）を成す該層（９０）を研磨して、最終的にネガ部分（８７）をノズルプレー ト（２３）から除去する請求項２９及び３２記載の方法。 ３４．電気めっきをＮｉＣｏによって行う請求項２９、３２若しくは３３記載 の方法。 ３５．原型（６０）、プレート（６８）、ひいては電気めっきマスク（７２） 、並びにネガ部分（８７）のための材料としてポリエチルメタクリレート（ＰＭ ＭＡ）を用いる請求項２９、３２若しくは３３記載の方法。 ３６．ＰＭＭＡの溶解のために酢酸エチレステルを投入する請求項３５記載の 方法。