【発明の詳細な説明】
内燃機関用の燃料噴射弁
従来技術
本発明は、請求の範囲第１項の上位概念に記載の形式の内燃機関用の燃料噴射
弁に関する。
ドイツ国実用新案登録第９３２０４３３号明細書から公知のこのような形式の
燃料噴射弁では、弁体の燃焼室側の端面は、燃料噴射ポンプの流入導管が連通す
る環状の圧力室を制限している。圧力室は、半径方向内側で弁体の端面から軸方
向に突出するピンによって制限されていて、このピンの横断面は、燃焼室側の端
部で弁座を形成してテーパ状に先細に延びている。圧力室は燃焼室側の端部で、
ディスク状の弁ダイヤフラムによって制限されていて、この弁ダイヤフラムの外
周領域はスリーブを間挿して締付けナットによって弁体に固定されていてかつ弁
ダイヤフラムは中央の開口を有している。この開口の環状縁部は、弁座と協働す
るシールシール縁を成している。この場合、弁ダイヤフラムのシール面は、燃料
噴射弁閉鎖状態でプレロード（Vorspannung）下で弁座に密に接触しているので
、圧力室は媒体を供給される内燃機関の燃焼室の方向で閉鎖されている。噴射を
行う場合には、圧力室は流入導管を介して高い燃料圧力で負荷される。この場合
燃料圧力によって、ばね弾性的な弁ダイヤフラムのシール面がプレロードに抗し
て弁座から持上げられる。この際開放制御された、ピンのところの環状ギャップ
を介して、燃料噴射が公知の絞りピントルノズル（Drosselzapfenduese）に類似
して行われる。噴射過程の最後は、圧力室内への高圧供給の終了によって制御さ
れる。しかしながらこの場合公知の燃料噴射弁には、燃料噴流を比較的不正確に
成形する１つだけの噴射孔を使用できるに過ぎないという、欠点が生ずる。更に
、弁ダイヤフラムの可能な行程及び弁座と弁シール面との間のシール面として作
用する接触面が外縁部における固定に基づき制限される。
発明の利点
請求項１の特徴部分に記載の、本発明による内燃機関用の燃料噴射弁の利点は
、ディスク状の弁部材（弁ダイヤフラム）の中央の固定によって、大きな自由撓
み長さが得られひいては弁部材の大きな行程が得られ、これによって、ダイヤフ
ラム負荷ひいては弁ダイヤフラムの耐用寿命に関し有利な影響が及ぼされるとい
うことにある。更に、弁部材の半径方向外側の領域に弁シール面を設けることに
よって、公知の解決策に比して、シール領域で著しく大きな接触面が得られる。
別の利点は、圧力室を制限する閉鎖プレート内に噴射孔を設けることによって得
られ、これによって、その都度の要求に噴射孔の位置及び数を個々に適合するこ
とができる。弁ダイヤフラムは、最早噴射噴流成形に直接影響を及ぼさないので
、弁ダイヤフラムを著しく簡単に構成することができる。
この場合、中央での弁部材の固定は、選択的に、摩擦力結合により、例えば２
つのストッパ間での締付け固定により又は素材結合により、例えばストッパにお
ける溶接によって行われる。
噴射孔は、シール座の後方下流側で弁シール面と弁座との間に配置されている
。この場合、流入開口は、弁部材との重なり領域の半径方向外側に又は弁部材の
半径方向の縁部によって覆われるように配置されている。
この場合、圧力室から、弁体端面と圧力室とは反対側の弁部材端面との間に形
成された室内への燃料のオーバーフローは、有利にはシールリングによって阻止
され、このシールリングは、弁座からの弁部材の持上げを妨げないように、構成
されている。噴射弁の所要の開放圧力は、弁体と閉鎖プレートとの間のスペーサ
スリーブの厚さを寸法決めすることによって調節可能である。スペーサスリーブ
によって、弁部材の中央の固定部と、半径方向外側領域における弁部材と弁座と
の接触部との間の間隔が可変である。
本発明の別の利点及び有利な構成は、その他の請求項、明細書及び図面から明
らかである。
図面
次に図示の実施例につき、本発明による内燃機関用の燃料噴射弁の３つの実施
例を説明する。
第１図は、噴射弁の第１実施例の縦断面図、第２図は、本発明にとって重要な
弁部材領域を図示した、第１図の一部の拡大図、第３図は、弁部材が弁体のピン
に溶接されている、第２実施例の一部を示す図、第４図は、噴射孔の流入開口が
弁部材（弁ダイヤフラム）によって覆われる、第３実施例の一部を示す図である
。
実施例の説明
第１図及び第２図で拡大図で図示の本発明による燃料噴射弁の第１実施例では
、回転対称的な弁体１が設けられていて、この弁体の流入端部には、燃料噴射ポ
ンプから導出された燃料噴射導管（図示せず）用の接続部３が設けられている。
更に、弁体１は、燃料噴射導管に接続される流入通路５を有していて、この流入
通路は軸方向の貫通孔によって形成されている。この貫通孔は、弁体１の接続部
３の領域の上側の端面から、弁体１の下側の燃焼室側の端面７から軸方向に突出
するピン９内にまで延びている。弁体１のピン９の端面には、湾曲した弁ダイヤ
フラムとして構成された、ばね弾性的（federnd）な材料から成るディスク状の
弁部材１１の中央領域が接触している。この場合、ピン９内の流入通路５との重
なり領域において弁部材１１内に貫通孔１３が配置されている。弁部材１１の、
弁体１とは反対側の端面には、弁部材１１の中央領域で閉鎖プレート１７の別の
ピン１５が接触している。ピン１５はピン９の接触領域に重なっているので、弁
部材１１はピン９とピン１５との間に締付けられかつ弁体１に対して所定の位置
で固定される。この場合、第２のピン１５を有する閉鎖プレート１７は、ディス
ク状に形成されていてかつ閉鎖プレートの半径方向外側の縁部を取り囲む締付け
ナット１９によって軸方向で弁体１の燃焼室側の端面７に締付けられ、この場合
、閉鎖プレートと弁体１の端面７との間にスペーサスリーブ２１が締付け固定さ
れている。
閉鎖プレート１７のピン１５は、接続通路２３を有していて、この接続通路は
、弁部材１１内の貫通孔１３との端面側の重なり領域から出発して、弁部材１１
と閉鎖プレート１７との間に形成された圧力室２５に連通している。この場合、
接続通路２３は、有利には、軸方向の袋孔とこの袋孔から案内された横孔とによ
って形成されている。
湾曲した弁部材１１と閉鎖プレート１７の燃焼室とは反対側の端面との間に形
成された圧力室２５は、閉鎖プレート１７に半径方向外側の弁部材１１の自由縁
部領域がばね弾性的に接触することによってシールされる。この場合、燃焼室に
面した弁部材端面の半径方向外側の壁領域は、弁シール面２７を形成し、この弁
シール面は、プレロード（弁ダイヤフラムの固有張力
＝Eigenspannung）下で、閉鎖プレート１７の燃焼室とは反対側の端面の一部に
よって形成された環状の弁座面２９に密に接触する。この場合、弁座面２９と弁
シール面２７との接触部に形成されるシール座の下流側に噴射孔３１が配置され
ていて、この噴射孔はシール座の半径方向外側に位置する孔として閉鎖プレート
１７内に形成されている。この場合、媒体を供給される内燃機関の燃焼室に連通
する前記噴射孔３１の数及び配置は、自由に選択可能でありかつその都度の要求
に適合できる。圧力室２５とは反対側の弁部材１１の端面と弁体１の端面７との
間に形成される室３３内への燃料のオーバーフローを阻止するために、閉鎖プレ
ート１７の半径方向外側の縁部とスペーサスリーブ２１との間にシールリング３
５が締付けられている。シールリング３５は、弁部材１１の圧力室とは反対側の
縁部に接触しかつ、弁部材の自由端部の持上げ運動を妨げないように、構成され
ている。
この場合、閉鎖プレート１７の半径方向外側の縁部領域には有利には環状段部
３７が設けられていて、この環状段部によって、外周部で閉鎖プレート１７の厚
さが弁体１の方向に向けて拡大される。
内燃機関用の本発明による燃料噴射弁は次のように作業する。
噴射弁において燃料噴射を行う場合には、公知の形式で噴射弁に噴射ポンプか
ら噴射導管を介して高圧燃
料が供給され、高圧燃料は流入通路５を介して燃料で充填された圧力室２５内に
伝達される。この場合、高圧下の燃料によって弁シール面２７を有する弁部材１
１の自由外縁がばね弾性的な弁部材１１（弁ダイヤフラム）のプレロードに抗し
て弁座２９から持上げられるので、燃料を圧力室２５から噴射孔３１に向けて流
過させる開口横断面が開放制御される。噴射孔を介して燃料は更に内燃機関の燃
焼室内に噴射される。この場合、有利には耐熱性の及び燃料に対して耐性のゴム
から形成されたシールリング３５が室３３内への燃料のオーバーフローを阻止す
る。
燃料噴射は、噴射弁に対する高圧燃料供給が中断されかつこの結果圧力室２５
内の圧力が所要の噴射圧力以下に低下することによって終了するので、弁部材１
１の弁シール面２７は戻されて弁座面２９に接触しかつ噴射弁が閉鎖される。こ
の場合、有利には弁機能及び戻し機能は１つの構成部材、即ち弁部材１１内に統
合される。
この場合、噴射圧力はスペーサスリーブ２１の厚さを寸法決めすることによっ
て調節でき、スペーサスリーブ２１を介して、弁部材１１の外側の接触部と中央
の固定部との間の軸方向間隔ひいてはプレロードが調節可能である。
第３図で部分的に図示された第２実施例は、第１実施例とは、弁体１のピン９
における弁部材１１の中央
の固定部の構成の点で異なっている。この場合、弁部材１１はピン９に溶接、有
利にはレーザー溶接されている。この場合、弁部材１１の固定の利点は、閉鎖プ
レート１７の一方のピンを省くことができるということにあり、これは、閉鎖プ
レート１７の構成を著しく簡略化する。
第４図で部分的に図示された第３実施例の場合、ばね弾性的な弁部材１１は、
弁シール面２７を有する外縁で完全に閉鎖プレート１７の噴射孔３１の流入開口
を覆っていて、この場合閉鎖プレート１７は、スペーサスリーブと一体に形成さ
れている。
従って本発明による燃料噴射弁によって、公知のいわゆるダイヤフラムノズル
に比して、構造的に簡単に、負荷、噴射孔配置及び幾何学形状に関し著しい利点
が得られる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Fuel injection valve for internal combustion engine
Conventional technology
The invention relates to a fuel injection for an internal combustion engine of the type defined in the preamble of claim 1.
About the valve.
Such a type is known from German Utility Model Registration No. 9320433.
In the fuel injection valve, the end face of the valve body on the combustion chamber side communicates with the inflow conduit of the fuel injection pump.
The annular pressure chamber is restricted. The pressure chamber is located radially inward and axially from the end face of the valve body.
Direction, and the cross section of this pin is
The portion forms a valve seat and extends tapered. The pressure chamber is the end on the combustion chamber side,
Limited by a disc-shaped valve diaphragm
The peripheral area is fixed to the valve body by a fastening nut with a sleeve inserted and the valve
The diaphragm has a central opening. The annular edge of this opening cooperates with the valve seat
The seal has a sealing edge. In this case, the sealing surface of the valve diaphragm
Close contact with the valve seat under preload (Vorspannung) with the injection valve closed
The pressure chamber is closed in the direction of the combustion chamber of the internal combustion engine supplied with the medium. Injection
If this is the case, the pressure chamber is loaded at high fuel pressure via the inlet line. in this case
Fuel pressure causes the resilient valve diaphragm sealing surface to resist preload.
Lifted from the valve seat. The annular gap at the pin, the opening of which is controlled
Via a fuel injection similar to the known throttle pintle nozzle (Drosselzapfenduese)
It is done. The end of the injection process is controlled by the end of the high pressure supply to the pressure chamber.
It is. However, in this case, known fuel injectors have a relatively inaccurate fuel jet.
The disadvantage arises that only one injection hole to be molded can be used. Further
, Acting as a possible stroke of the valve diaphragm and a sealing surface between the valve seat and the valve sealing surface
The contact surface used is limited based on the fixing at the outer edge.
Advantages of the invention
The advantages of the fuel injector for an internal combustion engine according to the invention,
Large free deflection by fixing the center of the disc-shaped valve member (valve diaphragm)
The length of the valve member and thus the stroke of the valve member can be increased.
This has a positive effect on the ram load and thus the service life of the valve diaphragm.
To be Furthermore, providing a valve sealing surface in a radially outer region of the valve member.
Thus, a significantly larger contact surface is obtained in the sealing area compared to known solutions.
Another advantage is obtained by providing the injection holes in a closure plate that limits the pressure chamber.
This allows the position and number of injection holes to be individually adapted to the respective requirements.
Can be. The valve diaphragm no longer directly affects the injection jet shaping,
The construction of the valve diaphragm is extremely simple.
In this case, the fixing of the valve member in the center can optionally be effected by frictional coupling, for example by 2
For example, by tightening between two stoppers or by material bonding,
This is done by welding.
The injection hole is disposed between the valve seal surface and the valve seat on the downstream side downstream of the seal seat.
. In this case, the inflow opening may be located radially outward of the area of overlap with the valve member or of the valve member.
It is arranged to be covered by a radial edge.
In this case, the shape is formed between the pressure chamber and the end face of the valve element and the end face of the valve member opposite to the pressure chamber.
Fuel overflow into the formed chamber is advantageously prevented by a seal ring
The seal ring is configured so as not to hinder the lifting of the valve member from the valve seat.
Have been. The required opening pressure of the injection valve is determined by the spacer between the valve body and the closing plate.
It can be adjusted by sizing the thickness of the sleeve. Spacer sleeve
Thereby, the central fixed portion of the valve member, the valve member and the valve seat in the radially outer region,
Is variable.
Other advantages and advantageous features of the invention will be apparent from the other claims, the description and the drawings.
It is easy.
Drawing
Next, three embodiments of the fuel injection valve for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the illustrated embodiment.
An example will be described.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a first embodiment of an injection valve, and FIG. 2 is an important part of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged view of a part of FIG. 1 showing a valve member area, and FIG.
FIG. 4 is a view showing a part of the second embodiment, and FIG.
FIG. 9 is a view showing a part of the third embodiment, which is covered by a valve member (valve diaphragm).
.
Description of the embodiment
In the first embodiment of the fuel injection valve according to the invention, shown in an enlarged view in FIGS. 1 and 2,
A rotationally symmetric valve element 1 is provided, and the inflow end of this valve element has a fuel injection port.
A connection 3 for a fuel injection conduit (not shown) leading out of the pump is provided.
Furthermore, the valve element 1 has an inflow passage 5 connected to the fuel injection conduit,
The passage is formed by an axial through hole. This through-hole is a connecting portion of the valve element 1.
3 protrudes axially from the end face 7 on the combustion chamber side below the valve element 1 from the upper end face of the region.
Extending into the pin 9 to be mounted. The end face of the pin 9 of the valve body 1 has a curved valve diagram.
Disc-shaped, made of spring elastic material, configured as a flam
The central region of the valve member 11 is in contact. In this case, the weight with the inflow passage 5 in the pin 9
A through hole 13 is arranged in the valve member 11 in the bent region. Of the valve member 11,
On the end face opposite to the valve body 1, another centering of the closing plate 17 is provided in the central area of the valve member 11.
Pin 15 is in contact. Since the pin 15 overlaps the contact area of the pin 9, the valve
The member 11 is clamped between the pin 9 and the pin 15 and has a predetermined position with respect to the valve body 1.
Fixed at. In this case, the closing plate 17 with the second pin 15 is
Clamps formed in the shape of a collar and surrounding the radially outer edge of the closure plate
The nut 19 is fastened axially to the end face 7 of the valve body 1 on the combustion chamber side, in this case.
The spacer sleeve 21 is fixedly secured between the closing plate and the end face 7 of the valve body 1.
Have been.
The pin 15 of the closing plate 17 has a connecting passage 23, which is
Starting from the overlapping area on the end face side with the through hole 13 in the valve member 11,
And a pressure chamber 25 formed between the pressure plate and the closing plate 17. in this case,
The connection passage 23 is advantageously formed by an axial blind hole and a lateral hole guided from this blind hole.
It is formed.
A shape is formed between the curved valve member 11 and the end face of the closing plate 17 opposite the combustion chamber.
The formed pressure chamber 25 is provided on the closing plate 17 with the free edge of the radially outer valve member 11.
The part regions are sealed by spring-elastic contact. In this case, the combustion chamber
The radially outer wall region of the facing valve member end surface forms a valve sealing surface 27,
The sealing surface is preloaded (specific tension of the valve diaphragm).
= Eigenspannung), on the part of the end face of the closing plate 17 opposite the combustion chamber
Therefore, it comes into close contact with the formed annular valve seat surface 29. In this case, the valve seat surface 29 and the valve
An injection hole 31 is arranged downstream of a seal seat formed at a contact portion with the seal surface 27.
This injection hole is a hole located on the radial outside of the seal seat.
17 are formed. In this case, the medium is communicated with the combustion chamber of the internal combustion engine to be supplied.
The number and arrangement of the injection holes 31 to be used can be freely selected and each time required.
Can be adapted to The end face of the valve member 11 opposite to the pressure chamber 25 and the end face 7 of the valve body 1
In order to prevent fuel overflow into the chamber 33 formed between them, a closing press
Seal ring 3 between the radially outer edge of the
5 is tightened. The seal ring 35 is provided on the opposite side of the valve member 11 from the pressure chamber.
Configured to contact the edge and not interfere with the lifting movement of the free end of the valve member.
ing.
In this case, an annular step is preferably provided in the radially outer edge region of the closing plate 17
37, the annular step provides the thickness of the closure plate 17 at the outer periphery.
Is expanded toward the valve element 1.
The fuel injection valve according to the invention for an internal combustion engine works as follows.
When performing fuel injection at the injection valve, the injection valve must be connected to the injection valve in a known manner.
High pressure fuel through the injection conduit
The high-pressure fuel is supplied into the pressure chamber 25 filled with fuel through the inflow passage 5.
Is transmitted. In this case, the valve member 1 having the valve sealing surface 27 by the fuel under high pressure
1 free outer edge resists preloading of the spring-elastic valve member 11 (valve diaphragm)
Fuel from the pressure chamber 25 to the injection hole 31 because the fuel is lifted from the valve seat 29.
The opening cross section to be passed is controlled to open. Fuel is further injected through the injection holes into the internal combustion engine.
It is injected into the firing chamber. In this case, a rubber which is advantageously heat and fuel resistant
A seal ring 35 formed from the fuel tank prevents the fuel from overflowing into the chamber 33.
You.
In the fuel injection, the high-pressure fuel supply to the injector is interrupted and the pressure chamber 25
Is terminated when the internal pressure of the valve member falls below the required injection pressure.
The one valve sealing surface 27 is returned to contact the valve seat surface 29 and the injection valve is closed. This
In this case, the valve function and the return function are advantageously integrated in one component, namely the valve member 11.
Are combined.
In this case, the injection pressure is determined by sizing the thickness of the spacer sleeve 21.
Through the spacer sleeve 21 and the contact portion on the outside of the valve member 11 with the center.
The axial distance and thus the preload between the fixed parts of the vehicle can be adjusted.
The second embodiment, partially illustrated in FIG. 3, differs from the first embodiment in that the pin 9 of the valve body 1
The center of the valve member 11 at
Is different in the configuration of the fixing portion. In this case, the valve member 11 is welded to the pin 9 and has
It is laser welded. In this case, the advantage of fixing the valve member 11 is that
This means that one pin of the plate 17 can be omitted, which
The configuration of the rate 17 is significantly simplified.
In the case of the third embodiment, which is partially illustrated in FIG.
Outlet opening of the injection hole 31 of the closing plate 17 completely at the outer edge with the valve sealing surface 27
In this case, the closing plate 17 is formed integrally with the spacer sleeve.
Have been.
The fuel injection valve according to the invention therefore provides a known so-called diaphragm nozzle
Significant advantages in terms of load, injection hole arrangement and geometry compared to
Is obtained.
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フロントページの続き
(72)発明者 ウーヴェ ゴルドン
ドイツ連邦共和国 71706 マルクグレー
ニンゲン ダイムラーシュトラーセ 18
(72)発明者 シュテファン ハウク
ドイツ連邦共和国 70771 ラインフェル
デン−エヒターディンゲン ラングヴィー
ゼンシュトラーセ 28────────────────────────────────────────────────── ───
Continuation of front page
(72) Inventor Uwe Gordon
Germany 71706 Mark Gray
Ningen Daimlerstrasse 18
(72) Inventor Stephan Hauk
Germany 70771 Reinfell
Den-Echterdingen Langwi
Senstrasse 28