JPH11512167A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 公知の弁では、弁座体への噴射孔円板の溶接時に、弁座面の真円性に対して悪影響を及ぼす緊張もしくは応力が発生し、その結果弁の閉鎖状態において、燃料のわずかな漏れを生ぜしめることがある。このような溶接による弁座面の真円性に対する不都合な影響は、したがって回避することが望ましく、閉鎖状態における弁のシール性は改善することが望ましい。弁座体（１６）の下側の端面（１７）において流出開口（３２）と第１の溶接継ぎ目（３１）との間に噴射孔（２１）と弁座体（１６）との間における熱伝達路を減じる環状の溝（１８）を設けることによって、熱及び機械的な負荷に起因する応力は、溶接縁部（３３）によって吸収され、そして弁座面（２９）はこのような応力から解放される。本発明による燃料噴射弁は、混合気圧縮型火花点火式の内燃機関の燃料噴射装置のために特に適している。

Description

【発明の詳細な説明】 燃料噴射弁 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。既に公 知の燃料噴射弁（ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２２１１８５号明細書）で は、弁座体に設けられた弁座面の最終加工後に弁座体の端面に噴射孔円板が溶接 される。この場合弁座体において、特に弁座面の真円性を劣化させるような緊張 もしくは応力が発生し、これによって、閉鎖状態における燃料噴射弁のシール性 に悪影響が及ぼされ、不都合にも、閉鎖された燃料噴射弁から少量の燃料が漏れ ることがある。 発明の利点 請求項１の特徴部に記載の構成を備えた本発明による燃料噴射弁は、これに対 して次のような利点を有している。すなわち本発明による燃料噴射弁では、弁座 体への噴射孔円板の溶接によって弁座面の真円性が損なわれることが、簡単な形 式で回避され、これによって弁の閉鎖時に漏れ量が減じられる。弁座体の端面に おける溝によって、弁座面は機械的にも熱的にも遮断され、ひいては溶接に起因 する応力による負荷を受けない。熱に起因する弁座体における変形は、溶接が行 われる弁座体の領域によって吸収される。 請求項１に記載の燃料噴射弁の別の有利な構成は、請求項２以下に記載されて いる。 本発明の有利な構成では、第１の溶接継ぎ目が弁座体の外周部の近傍に設けら れており、かつ第１の溶接継ぎ目に対する溝の半径方向間隔が、流出開口に対し てよりも小さく保たれている。このように構成されていると、弁座面に対する溶 接継ぎ目の大きな間隔が得られ、ひいては弁座面に対する熱負荷が可能な限り小 さくなる。 別の有利な構成では、弁ケーシングが、弁座体の挿入されている長手方向開口 を有しており、弁座体の下側の端面の領域に弁閉鎖体から離れる方向に向かって 、長手方向開口よりも大きな横断面を有する拡大開口が設けられており、該拡大 開口の壁に、噴射孔円板が第２の溶接継ぎ目によって結合されている。このよう に構成されていると、第２の溶接継ぎ目を用いた弁ケーシングにおける噴射孔円 板の固定によっても、熱的な負荷による弁座面の不都合な変形は生じない。さら にこれによって溶接継ぎ目の半径方向間隔の増大が達成され、その結果弁行程調 節を目的としたこの領域における噴射孔円板の容易な曲げが可能になる。 図面 次に図面につき本発明の実施例を説明する。 第１図は、部分的に示された燃料噴射弁を用いて本 発明の第１実施例を示す図である。 第２図は、部分的に示された燃料噴射弁を用いて本発明の第２実施例を示す図 である。 実施例の記載 第１図には、混合気圧縮型火花点火式内燃機関の燃料噴射装置のための既に公 知の燃料噴射弁の１例が部分的に示されており、これは本発明の第１実施例とし て形成されている。燃料噴射弁は管状の弁ケーシング１を有しており、この弁ケ ーシング１には弁長手方向軸線２に対して同心的に長手方向開口３が形成されて いる。長手方向開口３には例えば管状の弁ニードル５が配置されており、この弁 ニードル５はその下流側の端部６において球形の弁閉鎖体７と結合されており、 この弁閉鎖体７の外周面には例えば５つの円形の面取り部８が設けられている。 燃料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 方向運動のため、ひいては図示されていない戻しばねのばね力に抗した開放のた めもしくは燃料噴射弁の閉鎖のために、電磁コイル１０と可動子１１とコア１２ とを備えた略示された電磁式の回路が働く。可動子１１は弁ニードル５の、弁閉 鎖体７とは反対側の端部に、例えばレーザを用いた溶接継ぎ目によって結合され ており、かつコア１２に対して整合させられている。 軸方向運動中における弁閉鎖体７の案内のためには 、弁座体１６の案内開口１５が働く。弁ケーシング１の、コア１２とは反対側の つまり下流側に位置する端部には、弁長手方向軸線２に対して同心的に延びる長 手方向開口３内に、円筒形の弁座体１６が挿入されている。弁座体１６の外周部 は、弁ケーシング１の長手方向開口３よりも幾分小さな直径を有している。弁座 体１６は弁閉鎖体７とは反対側の下側の端面１７に、環状の溝１８を備えている 。例えばポット形に形成された噴射孔円板２１の底部分２０は、その上側の端面 １９で弁座体１６の下側の端面１７に接触しており、そしてこの端面１７と第１ の溶接継ぎ目３１を用いて堅くかつ同心的に結合されている。噴射孔円板２１の 底部分２０はその中央領域２４に、少なくとも１つの噴射孔２５例えばエロージ ョンもしくは浸食又は打抜きによって形成された４つの噴射孔２５を有している 。 ポット形の噴射孔円板２１の底部分２０には、環状の保持縁部２６が接続され ており、この保持縁部２６は軸方向で弁座体１６とは逆向きに延びていて、その 端部２７に至るまで円錐形に外方に向かって曲げられている。弁座体１６の外周 部の直径は弁ケーシング１の長手方向開口３の直径よりも小さいので、長手方向 開口３と、噴射孔円板２１の幾分円錐形に外方に向かって曲げられた保持縁部２ ６との間には、半径方向における嵌合が得られる。 弁座体１６とポット形の噴射孔円板２１とから成る弁座部分の、長手方向開口 ３内への挿入深さは、弁ニードル５の行程の前調節を規定する。それというのは 、電磁コイル１０の励磁されていない場合における弁ニードル５の一方の終端位 置は、弁座体１６の弁座面２９における弁閉鎖体７の当接によって決定されてい るからである。弁ニードル５の他方の終端位置は電磁コイル１０の励磁時に例え ばコア１２における可動子１１の当接によって決定される。したがって弁ニード ル５の両終端位置の間における運動距離が行程である。 噴射孔円板２１の保持縁部２６はその端部２７において、長手方向開口３の壁 と密にかつ堅く結合されている。このために保持縁部２６の端部２７と長手方向 開口３の壁との間には、環状の第２の溶接継ぎ目３０が設けられている。中央領 域２４の外側において溝１８と弁座体１６の外周部との間には、下側の端面１７ に溶接縁部３３が形成されており、この溶接縁部３３において第１の環状の溶接 継ぎ目３１によって底部分２０は、弁座体１６と密に結合されている。弁座体１ ６と噴射孔円板２１との密な結合及び噴射孔円板２１と弁ケーシング１との密な 結合は必要であり、このような密な結合によって、燃料が、弁ケーシング１の長 手方向開口３と弁座体１６の外周部との間を貫いて噴射孔２５に、又は弁ケーシ ング１の長手方向開口３と ポット形の噴射孔円板２１の保持縁部２６との間を貫いて直接内燃機関の吸気導 管に流れ込むことを回避することができる。 球形の弁閉鎖体７は、弁座体１６の、流れ方向において円錐台形状に先細の弁 座面２９と共働し、この弁座面２９は軸方向において案内開口１５と、弁座体１ ６の下側の端面１７における流出開口３２との間に形成されている。弁座体１６ は電磁コイル１０に向いた側に弁座体開口３４を有しており、この弁座体開口３ ４は、弁座体１６の案内開口１５の直径よりも大きな直径を有している。 弁閉鎖体７の正確な案内のためひいては軸方向運動中における弁ニードル５の 正確な案内のために、案内開口１５の直径は次のように、すなわち球形の弁閉鎖 体７がその面取り部８の外側において案内開口１５を小さな半径方向間隔をもっ て貫通するように、構成されている。噴射孔円板２１の底部分２０の中央領域２ ４は、例えば下流に向かってつまり弁閉鎖体７とは反対の方向に向かって、底部 分２０の平面から突出するように曲げられており、その結果中央領域には湾曲部 ３６が生ぜしめられている。弁閉鎖体７の端面１７と弁座面２９と湾曲部３６の 壁もしくは噴射孔円板２１の上側の端面１９との間には、集合室３７が形成され 、この集合室３７には、弁閉鎖体７が弁座面２９から持ち上げられた時に燃料が まず初めに達し、その後で 燃料は噴射孔２５によって調量されて、内燃機関の吸気導管内に噴射される。 弁閉鎖体７のための正確な行程調節は、溶接継ぎ目３０，３１の間において噴 射孔円板２１が軸方向で曲がることによって行われる。 弁座体１６の下側の端面１７における環状の溝１８によって、噴射孔円板２１ 及び溶接縁部３３に第１の溶接継ぎ目３１が設けられている場合に、弁座面２９ への熱伝達路が絞られ、その結果熱的及び機械的な負荷に基づく緊張もしくは応 力は溶接縁部３３においてしか発生せず、機械的な応力と同様に弁座面２９から 隔てられる。そしてこれによって、閉鎖状態における燃料噴射弁のシールを達成 するための前提条件である、弁座面２９の真円性を維持することができる。第１ の溶接継ぎ目３１と弁座面２９との間における熱的及び機械的な遮断効果は、第 １の溶接継ぎ目３１が弁座体１６の外周部の近傍に位置していて、第１の溶接継 ぎ目３１に対する溝１８の半径方向間隔が流出開口３２に対してよりも小さく設 定されていて、その結果可能な限り細い溶接縁部３３が生ぜしめられていると、 特に大きい。 第２図に示された実施例において、第１図に示された実施例におけると同一か つ同じ作用を有する部材は、同一符号で示されている。第１図に示された実施例 と異なり、第２図に示された実施例では弁座体１６の 下側の端面１７の領域において弁閉鎖体７とは反対の方向に、長手方向開口３に 接続する拡大開口４０が設けられており、この拡大開口４０は長手方向開口３よ りも大きな横断面を有している。噴射孔円板２１はその保持縁部２６が拡大開口 ４０の壁にまで延在しており、かつ拡大開口４０の壁と環状の第２の溶接継ぎ目 ３０によって密に結合されている。これによって噴射孔円板２１と弁座体１６の 外周部と拡大開口４０の壁との間にはこの領域において、長手方向開口３への移 行部にまで延在する環状空隙４１が生ぜしめられ、この環状空隙４１によって、 第２の溶接継ぎ目３０が設けられると、弁ケーシング１から弁座体１６への熱伝 達は、下側の端面１７の領域において直ぐに行われるのではなく、弁長手方向軸 線２の方向における環状空隙４１の軸方向長さだけ延長されていて熱伝達を絞る 熱伝達区間の後で初めて、行われることになる。さらにこれによって溶接継ぎ目 ３０，３１の間における半径方向間隔が増大し、その結果弁閉鎖体７の行程を調 節するためのこの領域における噴射孔円板２１の曲げが容易になる。環状空隙４ １は例えば約０.２ｍｍの半径方向幅を有し、かつ例えば約１ｍｍの軸方向長さ を有している。溝２１は例えば約０.６ｍｍの半径方向幅を有し、かつ約０.５ｍ ｍの深さを有している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内燃機関用の燃料噴射弁であって、弁ケーシングと可動の弁閉鎖体とが設け られており、該弁閉鎖体が、弁座体に形成された弁座面と共働し、該弁座面が下 流側の端部において流出開口に移行しており、該流出開口が弁座体の下側の端面 にまで延びており、さらに弁座体の下側の端面に第１の溶接継ぎ目によって噴射 孔円板が固定されており、該噴射孔円板に少なくとも１つの噴射孔が設けられて いる形式のものにおいて、弁座体（１６）の下側の端面（１７）において流出開 口（３２）と第１の溶接継ぎ目（３１）との間に、半径方向間隔をおいて流出開 口（３２）を取り囲む溝（１８）が設けられていることを特徴とする燃料噴射弁 。 ２．第１の溶接継ぎ目（３１）が弁座体（１６）の外周部の近傍に位置しており 、かつ第１の溶接継ぎ目（３１）に対する溝（１８）の半径方向間隔が、流出開 口（３２）に対してよりも小さい、請求項１記載の燃料噴射弁。 ３．弁ケーシング（１）が、弁座体（１６）の挿入されている長手方向開口（３ ）を有しており、弁座体（１６）の下側の端面（１７）の領域に弁閉鎖体（７） から離れる方向に向かって、長手方向開口（３）に、大きな横断面を有する拡大 開口（４０）が接 続されている、請求項１又は２記載の燃料噴射弁。 ４．噴射孔円板（２１）が第２の溶接継ぎ目（３０）によって、拡大開口（４０ ）の壁と結合されている、請求項３記載の燃料噴射弁。