KR20010013513A - 연료 분사 밸브 및 연료 분사 밸브를 장착하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 연료 분사 밸브가 밸브 시트 요소(13)에 형성된 밸브 시트(15)의 하류에서 다층 분무화 원판(30)을 가지며, 그 경우 적어도 이들 두 요소는 유입 방향으로부터 밸브 시트 지지체(9)의 관통 개구(10) 내에 설치되도록 하는 것이 특징인 연료 분사 밸브에 관한 것이다. 밸브 시트 지지체(9)는 밸브 시트(15)의 하류에 있어 관통 개구(10)의 단면이 축소되도록 하는 하측 저부 영역(17)을 갖는다.

상기 연료 분사 밸브는, 특히 혼합 압축, 외부 점화형 내연 기관의 연소실 내에 연료를 직접 분사하기에 적합하다.

Description

연료 분사 밸브 및 연료 분사 밸브를 장착하기 위한 방법{Fuel injection valve and a method for installing a fuel injection valve}

독일 특허 제 39 43 005 호로부터 시트 영역에 수 개의 원판형 요소가 배치되어 있는 전자기 작동식 연료 분사 밸브가 알려져 있다. 자기 회로가 여자되면 평판 전기자 역할을 하는 평평한 밸브판이 이 밸브판과 협동하는 대향 위치된 밸브시트판으로부터 분리되는데 그 양판이 공동으로 판 밸브를 구성한다. 밸브 시트판의 상류에는 밸브 시트로 유입하는 연료가 원형 회전 운동을 하게 하는 와류 요소가 배치되어 있다. 충돌판이 밸브 시트판 반대쪽에 있어 밸브판의 축방향 거리를 한정한다. 밸브판은 큰 유극으로 와류 요소에 의해 둘러싸여 있으며, 따라서 와류 요소가 밸브판의 일정한 안내를 맡는다. 선회 요소에 있어서는 그 하부 정면에 다수의 접선방향 연장 홈이 형성되어 있고 그들 홈은 외주로부터 시작하여 중앙 선회실 내에까지 도달해 있다. 선회 요소가 그 하부 정면에 의해 밸브 시트판 위에 놓임으로써 선회 유로 역할을 하는 홈이 생긴다.

WO 96/11335호로부터 이미 연료 분사 밸브가 알려져 있는데, 그 밸브의 하류측 단부에는 선회 발생부를 가진 다층 분무화 격벽이 배치되어 있다. 이 분무화 격벽은 밸브 시트 지지체 내에 설치된 원판형 안내 요소 및 밸브 시트의 하류에서 마찬가지로 밸브 시트 지지체에 배치되어 있고, 추가의 지지 요소는 분무화 격벽을 일정 위치에 지지한다. 분무화 격벽은 두 원판 또는 여러 원판으로 구성되어 있고, 각 원판은 방청 강 또는 규소로 제조된다. 대응적으로 원판 내에 형상 개구를 만들 때에는 연삭, 스탬핑 또는 에칭과 같은 통상적 가공 공정이 사용된다. 분무화 격벽의 각각의 원판은 별도로 제작되고 그 후 소망되는 원판 개수에 따라 같은 크기의 모든 원판들을 서로 스테이플 연결하여 완전한 분무화 격벽을 형성한다. 분무화 격벽의 장착은 밸브의 하류 분사측으로부터 행해진다. 이 쪽으로부터 안내 요소, 밸브 시트 요소, 분무화 격벽 및 지지 요소를 밸브 시트 지지체의 계단 형상의 관통 개구 내에 정지부에 닿을 때까지 도입한다. 밸브 시트 지지체의 단부 영역을 삽입 완료 후 에지 절곡 또는 만곡에 의해 처리함으로써, 상기 전체 부품 조립체는 밸브 시트 지지체 내에서 고정된다.

EP-PS 0 616 663호로부터 이미 밸브 시트 요소가 밸브 하우징 위에 나사 연결될 수 있는 전치체 내에 설치되도록 된 연료 분사 밸브가 알려져 있다. 따라서 그 밸브 시트 요소는 전치체의 견부 위에 놓여져 적어도 부분적으로는 전치체에 의해 맞물려진다. 그러나 상기 전치체는 삽입된 밸브 시트 요소와 함께 나사로 연결되어 있는 한, 밸브 시트 요소가 이것의 하류에 배치된 선회 인서트에 접할 때까지, 밸브 하우징 위에서 분사 방향에 대해 반대 방향에 위치된다.

DE-OS 196 07 288호에는 이미 특히 연료 분사 밸브에 사용되기에 적합하고 다공 원판을 제조하기 위한 소위 다중 전해층이 상세히 기술되어 있다. 일체적 원판을 형성하기 위해, 여러 형태의 구조로 전해적으로 금속을 서로 다중 적층시킴에 의한 원판 제조의 상기 제조 원리는, 명백히 본 발명의 내용 중 공개 내용에 속하는 것이다. 다수의 평면, 층 또는 막이 되도록 미소 전해적으로 금속을 적층시키는 것은 본 발명에 사용되고 본 발명에 따라 설치되는 분무화 원판의 제조에도 사용된다.

본 발명은 청구항 1에 개시된 연료 분사 밸브 및 청구항 12에 개시된 연료 분사 밸브를 장착하기 위한 방법에 관한 것이다.

도 1은 분무화 원판이 하류 밸브 단부에 배치되어 있는 연료 분사 밸브의 일부를 도시한 단면도.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 절취한 단면도.

도 3은 하류 밸브 단부의 제 2 실시예를 도시한 도면.

도 4는 하류 밸브 단부의 제 3 실시예를 도시한 도면.

도 5는 하류 밸브 단부의 제 4 실시예를 도시한 도면.

도 6은 하류 밸브 단부의 제 5 실시예를 도시한 도면.

도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선을 절취한 단면도.

청구항 1의 특징을 갖는 본 발명에 의한 연료 분사 밸브는, 상기 밸브에 의해 분사하려는 연료의 대단히 우수한 분무의 질 및 각 경우(예컨대 설치 조건, 엔진 구조, 실린더 형상 및 점화전 위치)의 요구에 적합하는 대단히 가변적으로 형성될 수 있는 분출물 또는 스프레이 형태가 달성될 수 있다는 이점을 갖는다. 그 결과, 연료 분사 밸브 내에 대단히 간단히 설치될 수 있는 분무화 원판의 사용에 의해, 특히 대응하는 연료 분사 밸브가 장치된 내연 기관의 폐가스 방출이 감소하고 연료 소모의 감소가 달성될 수 있다.

종속항에 기재된 조치에 의해 청구항 1에 제시된 연료 분사 밸브의 유리한 구체적 변형 및 개선형이 가능해진다.

특히 유리한 방식의 분무화 원판은 다층 전해법에 의해 제조된다. 분무화 원판은 금속으로 되어 있어 파단 내성이 대단히 높고 장착성이 양호하다. 다중 전해층의 사용에 의해 형상 자유도가 극히 높아지는데, 그 이유는 분무화 원판 내에 있어 개구 부분에서의 윤곽(유출 영역, 선회 유로, 선회실, 유출 개구)이 자유롭게 선택될 수 있기 때문이다. 특히, 윤곽이 결정 축에 의해 달성되어 엄밀히 미리 주어지는 (절두 각주) 규소 원판에 비해, 이것은 가요성 형태를 가지므로 대단히 유리하다.

금속 적층법은 특히 규소 원판의 제조에 비해 대단히 큰 재료 다양성의 이점을 갖는다. 상이한 자기적 성질 및 경도를 가진 극히 다양한 재료들이 분무화 원판의 제조에 사용되는 미소 전해 공정에 사용될 수 있다.

선회(와류) 원판 형태의 분무화 원판을 구성하는 것이 유리하다. 금속 적층을 위해 세 전해 단계를 수행하는 3 층으로 구성된 선회 원판의 구성이 특히 유리하다. 선회 생성층은, 그 윤곽 및 기하학적 위치에 의해 상호적으로 선회실과 선회 유로의 윤곽을 미리 결정하는 하나 또는 수 개의 재료 영역들에 의해 형성된다. 전해 공정에 의해 각 층들은 분리 또는 접합 지점 없이 완전히 균질한 재료를 나타내도록 상호간에 구성된다. 그런만큼 "층들"이란 말은 상상의 보조 수단으로 이해하면 될 것이다.

유리한 방식에서는 선회 원판 내에 2, 3, 4 또는 6 개의 선회 유로가 배치된다. 재료 영역은 소망하는 선회 유로의 윤곽에 따라 아주 상이한 형태, 예컨대 판자 또는 나선 형태를 가질 수 있다.

추가의 이점들은 다음 실시예의 설명에서 더욱 상세히 언급될 것이다.

청구항 12에 기재된 특징을 갖는 본 발명에 의한 연료 분사 밸브의 장착 방법은, 분무화 원판을 하류 밸브 단부에 특히 간단히 고정시킬 수 있다는 이점을 갖는다. 따라서 용접 심 없이 분무화 원판을 확실하게 고정할 수가 있다. 부분적으로 밸브 하우징을 구성하는 밸브 시트 지지체의 외부 윤곽은 밸브 부재의 수용에 이용되는 저부 영역을 포함한 채 특히 간단하고 소형으로 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예는 도면에 간단히 표시되어 있는데 이하의 기재에서 상세히 설명될 것이다.

혼합 압축, 외부 점화형 내연 기관의 연료 분사 장치를 위한 분사 밸브 형태의, 도 1에 간략히 예시된 전자기 작동 밸브는, 자기코일(1)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이고 자기 회로의 내부극 역할을 하는 관형이고 대체로 중공 원통형인 코어(2)를 가진다. 상기 연료 분사 밸브는 특히 고압 분사 밸브로서 연료를 내연 기관의 연소실 내에 직접 분사하기에 적합하다.

밸브는 밸브 종축선(8)을 따라 뻗어 있다. 밸브 하우징은 적어도 부분적으로는 종방향으로 뻗고 계단형의 밸브 시트 지지체(9)에 의해 형성되며, 상기 지지체의 내부 관통 개구(10) 내에는 축방향 가동 밸브 부재가 있다. 상기 밸브 부재는 적어도 전기자(11) 및 밸브 시트 지지체(9)에 의해 둘러싸인 봉형의 가동 밸브 부재(또는, 밸브 니들)(12)로 구성되어 있다. 밸브 시트 지지체(9)는 밸브 하우징의 일부이고 밸브 종축선(8)에 대해 동축으로 구성되어 있다. 밸브 부재는 예컨대 전기자가 일체로 형성되어 있는 납작한 원판 형태로 구성될 수도 있다.

관통 개구(10)는 그의 하단부에서 적어도 일회, 그러나 바람직하게는 수회 계단형상으로 구성되는데, 흐름 방향을 따라 관통 개구(10)의 단면이 단계마다 차례로 축소된다. 관통 개구(10)에는 적어도 하나의, 원판형의 밸브 요소(13) 및 분무화 원판(30)이 배치되어 있는데, 분무화 원판(30)은 하류 방향으로 밸브 시트 요소(13) 다음에 위치한다. 밸브 시트 요소(13)는 하류를 따라 원추형으로 축소하는 밸브 시트(15)를 가진다. 밸브 니들(2)은 그의 하류측 단부에 밸브 폐쇄부(16)를 가진다. 예컨대 반구형의 둥그런 상기 밸브 폐쇄부(16)는 공지의 방식으로 밸브를 개방 및 폐쇄하기 위해 밸브 시트(15)와 협동 작용한다.

분사 밸브의 작동은 예컨대 공지의 방식으로 전자기적으로 이루어진다. 가동 밸브 부재(12)를 축방향으로 이동시켜서 복귀 스프링(도시안됨)의 스프링 힘에 맞서 개방시키고 또한 분사 밸브를 폐쇄시키는 데에는 액추에이터{자기 코일(1), 코어(2) 및 전기자(11)}를 가진 표시된 전자기 회로가 사용된다. 전기자(11)는 예컨대 용접 심에 의해 밸브 폐쇄부(16) 반대쪽의 가동 밸브 부재(12) 단부와 연결되어 코어(2)에 정렬되어 있다.

전자기 회로 대신에 압전 스택과 같은 다른 여자 가능 작동자가 유사한 연료 분사 밸브에 사용될 수도 있고 축방향 가동 밸브 부재의 작동은 유압 압력 또는 자동 압력에 의해 행해질 수도 있다.

가동 밸브 부재(12)의 행정은 특히 밸브 시트(15)에 의해 미리 주어진다. 가동 밸브 부재(12)의 단부 위치는 자기 코일(1)이 여자되지 않은 경우 밸브 폐쇄부(16)가 밸브 시트면(15)에 접촉함에 의해 결정되고, 한편 가동 밸브 부재(12)의 다른 단부 위치는 자기 코일(1)이 여자되었을 때에 전기자(11)가 코어(2)의 하류측 정면에 접함에 의해 정해진다. 그런데 코어의 표면은 예컨대 크롬 처리되어 있다.

본 발명에 따라 설치된 분무화 원판(30)은 실시예들에서는 그 형상 및 특정 기능에 기초하여 선회 원판(또는, 와류 원판)(30)으로도 명명되어 있다. 선회 원판(30)은 예컨대 다층 도전체로 제조되어 있고 서로 적층된 세 개의 금속층을 포함한다.

도시되지 않은 기본 변형예는 관통 개구(10)에 있어 하류 밸브 단부에는 단지 밸브 시트 요소(13)와 선회 원판(30)만이 설치될 것을 규정하고 있다. 그 경우, 두 부재(13 및 30)는 대체로 관통 개구(10)의 내경과 같은 외경을 갖도록 형성된다. 그 때 선회 원판(30)은 밸브 시트 지지체(9)의 하측 견부(18) 위에 놓이고, 상기 견부는 결과적으로 관통 개구(10)에서 축소된 단면을 갖게 된다. 따라서 상기 견부(18)는 적어도 부분적으로는 밸브 종축선(8)에 대해 횡방향으로 뻗은 밸브 시트 지지체(9)의 저부이다. 상기 도시되지 않은 변형예 및 모든 다음의 실시예들의 확실한 발명적 특징으로서는, 하류측 밸브 단부에 있는 모든 삽입 부재들이 밸브의 유입측으로부터 관통 개구(10) 내에 삽입되어 장착되는 것이다. 견부(18)의 적어도 일부를 구성하는 저부 영역(17), 및 그것에 의해 형성되는 기저부 및 조립 보조부에 의해 삽입물은 밸브의 분사측으로부터 차단된다.

도 1에 도시된 실시예에서는 이미 설명한 부재에 추가하여 부가적인 삽입 부재가 관통 개구(10) 내에 구비되며, 따라서 특히 확실하고 밀폐적으로 선회 원판(30)이 삽입 설치되는 것이 보장된다. 이 경우에는 원판형 밀폐 요소(19)가 밸브 시트 요소(13) 아래의 견부(18) 위에 있다. 밀폐 요소(19)는 관통 개구(10)의 내경과 같은 외경으로 구성되어 있다. 밀폐 요소(19)에 특히 적합한 재료는 알루미늄, 구리, 니켈 또는 테프론이다. 견부(18)의 하류에 개구 폭이 축소되어 있는 관통 개구(10)는 이 부분(21)에 선회 원판(30) 및 지지 요소(20)를 수용하고 있다. 지지 요소(20)는 그의 외부 윤곽에서 예컨대 계단 형상으로 형성되며, 대응하는 단계에 의해 획정되어 관통 개구(10)의 하부 부분(21) 내에 있는 저부 영역(17)의 추가 견부(22) 위에 지지되어 있다. 관통 개구(10)의 하부 부분(21) 내에 있어서의 지지 요소(20)는 정확한 치수의 삽입 부품이다.

선회 원판(30)은 지지 요소(20)의 상면(24) 위에 위치하며, 상기 선회 원판(30)은 부분적으로는 관통 개구(10)의 하부 부분(21) 내에 삽입되어 있다. 밀폐 요소(19)는 지지 요소(20)의 반대쪽으로부터 적어도 선회 원판(30)의 외연부 위로 누르고 있다. 지지 요소(20) 내에는 유출 개구(26)가 있고, 상기 개구는 예컨대 스탬핑 또는 연삭에 의해 형성되고 그 개구를 통해 선회운동을 하는 연료가 연료 분사 밸브를 떠나게 된다.

휘발유를 직접 분사하기 위해서는, 예컨대 특정 설치 조건에 기초하여, 연소실에 직접적인, 밸브 종축선(8)에 대해 비스듬히 경사진 스프레이를 분출하는 분사 밸브가 유리하다. 따라서 예컨대 선회성을 가지며 최대한 회전 대칭적인 중공 원추형의 스프레이가 그 중공 원추 주위로 균일하게 분포된 형상으로 발생될 수 있다.

경사진 스프레이를 생성하기 위한 하나의 가능한 형상의 실시형태가 도 1에 도시되어 있는데, 거기에서는 지지 요소(20)에 위치한 유출 개구(26)가 밸브 종축선(8)에 대해 비스듬히 형성되어 있다. 유출 개구(26)는 예컨대 상부 정면(24) 중앙에서 시작하여 지지 요소(20)의 외부 정면(34)에 편심하여 종결되며, 상기 유출 개구(26)의 경사가 밸브 종축선(8)에 대한 전체 스프레이의 분출 각도를 결정한다. 분출 방향은 화살표(γ)로 표시되어 있는데 γ는 밸브 종축선(8)에 대한 스프레이의 각도를 의미한다.

여기서 선회 요소(30)는 단일품 부재인데, 그 이유는 각층들은 직접 서로 전해적으로 퇴적되어 있고(다중 전해 형성층) 나중에 서로 부착되지 않기 때문이다. 후속층은 전해 부착에 의해 아래에 위치하는 층과 단단히 연결된다. 여기서 선회 원판(30)은 세 개의 서로 퇴적된 평면 또는 층으로 구성되고 따라서 그 층들은 설치 상태에서는 흐름 방향으로 직접 차례로 위치하게 된다.

디프 리소그래피적, 전해 기술적 제조로 인해 윤곽 형성에 있어 특별한 특징이 달성되는데 그중 몇 가지를 요약 설명하면 다음과 같다:

- 원판면 전체에 걸쳐 균일한 두께의 층들,

- 리소그래피적 구성에 의해 거의 수직인, 관류 중공 공간을 형성하는 층 내의 절단 단부면(제조 기술에 따라 최적인 수직 벽에 대해 약 3°의 편차가 생길 수 있음),

- 구성되는 각 금속층들의 다층 성층에 의해 절단 단부면이 소망스럽게 후방 절단되고 복개되는 것,

- 거의 축선 평행하는 벽을 가진 임의의 단면 형태를 가진 절단 단부면,

- 각 금속퇴적이 서로 독립적으로 이루어짐에 따른 선회 원판의 일체적(단일품) 구성.

리소그래피 단계(UV 디프 리소그래피)를 순차적으로 사용하는 공정의 특징은, 상기 공정은 대 면적 규모에서도 구성 제조의 고정밀도가 보장되기 때문에 이것은 개수가 대단히 많은 대량 제조{큰 묶음(뱃치)으로 할 수 있음}에 이상적이다. 홈 또는 웨이퍼 위에서 다수의 선회 원판(30)이 동시에 제조될 수 있다.

도 2는 안내 요소(28)의 조망도를 포함한 도 1에 있어 가동 밸브 부재(12)의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도를 보여주는데, 그 안내 요소는 축방향 가동 밸브 부재(12)의 안내 외에 전체 설치 조립체의 관통 개구(10) 내의 고정 수단으로서의 역할도 한다. 예컨대 축방향 가동 밸브 부재의 제 1 안내는 전기자(11)에 의해 행해지는 한편, 제 2의 하부 안내는 안내 요소(28)의 내부 안내 개구(29) 내에서 보장된다. 상기 안내 요소(28)는 예컨대 삼각형의 형태로 구성되어 있는데, 세 모서리 영역은 어느 정도 평평하게 퍼져 있고 따라서 세 개의 약간 만곡된 고정면(클램프 면)(35)을 나타낸다.

도 3 내지 도 7에는 본 발명에 의한 형상을 갖는, 선회 원판(30)이 있는 밸브 단부의 추가의 실시예들이 도시되어 있는데, 그 단부는 기본적 구조에 있어서는 도 1에 있어 하류 밸브 단부에 상당한다. 이하의 도면의 실시예들에서는, 도 1에 표시된 실시예에서와 같은 또는 같은 작용을 하는 부재들은 같은 번호로 표시되어 있고 더 이상 상세히 설명되지 않을 것이다. 이하에서는 단지 상이부 및 특별부만이 더 설명될 것이다.

도 3에 도시된 실시예에서는 특히 지지 요소(20)가 생략되어 있다는 점을 유의하라. 따라서 선회 원판(30)은 그의 하부층으로 저부 영역(17)의 하측 견부(22) 바로 위에 놓여 있다. 이 때 유출 개구(26)는 저부 영역(17)에 있어 관통 개구(10)의 하류 단부를 구성하고, 상구 개구는 수직벽에 의해 또는 하류를 따라 원추형으로 확대되는 벽(도 3)에 의해 밸브 종축선(8)에 대해 동심적으로 뻗거나 또는 도 1에 표시된 것처럼 밸브 종축선(8)에 대해 비스듬히 경사지게 뻗는다.

도 4 및 도 5에는 분무화 원판의 실시형이 다중 전해층에 의해 제조되지 않은 선회 원판(30)의 형으로 표시되어 있다. 거기에서는 선회 원판(30)은 적어도 두 개의 서로 스테이플 연결된 금속 박판층들(41,42,43)로 구성되어 있고 따라서 소위 금속 박판 적층 디스크로 호칭될 수 있다. 상기 선회 원판(30)은 예컨대, 상기 원판이 큰 면적으로 지지 요소(20) 위에 놓이고 또한 원판형 밀폐 요소(19)가 선회 원판(30)의 외연부에 있어 밸브 시트 요소(13)와 선회 원판(30) 사이에서 작용할 수 있게 하는 외경으로 구성되어 있다. 금속 박판층(41,42,43)의 제조에는 연삭, 스탬핑, 주조 또는 산 부식과 같은 방법이 사용될 수 있다. 박금속 적층 분무 원판을 형성하기 위한 각 금속 박판층들의 상호 고정은, 예컨대 주조, 업세팅, 레이저 부착, 레이저 용접, 확산 납땜 또는 접착에 의해 수행된다.

도 4에 도시된 실시예에서는 이층 선회 원판(30)이 배치되어 있는데, 밸브 시트(15)에 있는 상부의 금속 박판층(41)은 중앙의 원판 영역에 있어 하부 박판층(43)으로부터 격리되어 있다. 두 금속 박판층들(41,43) 사이에 형성된 중간 공간은 선회실(44)을 형성하고 그 선회실에는 상부 금속 박판층에 형성된 다수의 유입 개구(54)를 통해 연료가 공급된다. 선회성을 가진 연료는 하부 금속 박판층(43)에 형성된 선회 원판(30)의 유출 개구(46)를 통해 나와, 지지 요소(20) 또는 밸브 시트 지지체(9)의 저부 영역(17)의 유출 개구(26) 내로 바로 진입한다.

도 5에는, 삼층 선회 원판(30)이 배치되어 있는 밸브 단부가 도시되어 있다. 상부 금속 박판층(41)과 하부 금속 박판층(43) 사이에는 추가의 금속 박판층(42)이 삽입 설치되어 있다. 상부 금속 박판층(41)에는 수 개의 유입 개구(45)가 또한 하부 금속 박판층(43)에는 한 유출구(46)가 배치되어 있는 한편, 중간 금속 박판층(42)은 선회 유로와 선회실(44)로 구성된 개구 조직을 가지고 있다. 연료에 선회성을 부여하기 위해 선회 유로들은 접선적으로 선회실(44) 내로 연접한다.

특히 바람직한 방법에서는, 지지 요소(20) 또는 밸브 시트 지지체(9)에는 유출 개구(26)가 있고, 상기 개구에 의해 선회 원판(30)으로부터 유출하는 선회성을 가진 연료에 대해 직접적인 유동 영향이 가해질 수 있다. 따라서 선회 운동 발생 후에 대단히 간단한 방법 및 방식으로 다시 분사 형성이 수행될 수 있다. 정적인 유동량 및 분출 각도에 관계되는 분출 변수들이 기하학적 배치에 의해 서로 분리적으로 조절된다. 정적 유동량의 조절은 선회 원판(30)에 의해 행해지는 한편, 스프레이의 분출 각도{실제 분출물 또는 스프레이의 개방 각도 및 경사 분사의 경우에는 밸브 종축선(8)에 대한 스프레이 각도(γ)}는 선회 원판(30)의 하류에서 유출 개구(26)에 의해 조절된다.

도 6 및 도 7에는 밸브 단부의 추가의 예가 도시되어 있는데, 도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선을 절취한 단면도이다. 밸브 단부가 도 6에 아주 간단히 표시되어 있고 단지 원리적 설치 개념을 나타내며, 이 원리적 설치 개념은 상기한 모든 실시예에 성립한다. 여기에서도 선회 원판(30)과 밸브 시트 요소(13)는 유입측 방향으로부터 밸브 지지체(9) 내로 도입되는데, 그 이유는 하부 저부 영역(17)에서는 이 영역의 횡방향 배치물로 인해 상기 밸브 부재들이 분사측으로부터 삽입될 수 없기 때문이다.

밸브 시트 지지체(9)는 도 6에 의한 예에서는 단계 없이 형성되어 있다. 그 대신에 저부 영역(17)은 링 칼라형으로 주위 방향으로 형성되어 있다. 밸브 시트 요소(13)는 그의 하부 정면(49)에 반경 방향으로 뻗은 다수의 홈(50)을 가지고 있고, 그 홈들은 별 모양으로 뻗어 있고 그 홈에 의해 연료는 반경방향으로 퍼질 수 있다. 정면(49)의 중앙 영역에는 작은 깊이의 요부(48)가 있고, 그 요부 내로는 선회 원판(30)이 정확한 치수로 중심이 일치하도록 삽입된다. 밸브 시트 요소(13)와 선회 원판(30)을 삽입할 때 이들 두 부재는 서로 연결된다. 저부 영역(17) 반대쪽으로부터 작용하는 흡인 공구의 사용에 의해, 선회 원판(30)은 밸브 시트 요소(13)에 용이하게 지지 장착될 수 있다. 마지막으로 선회 원판(30)을, 예컨대 후크 모양으로 형성될 수 있는 저부 영역(17)의 내부 링형 단부 영역(57)에 접촉시킨다.

밸브 시트 요소(13)의 삽입시 축방향 접합 압력에 의해 선회 원판(13)은 약간 상승된 단부 영역(57) 내로 압입된다. 그렇게 하여 달성되는 선회 원판(30)의 밀폐력은 추가의 밀폐 요소를 생략할 수 있도록 하기에 충분하다. 선회 원판(30)은 명백히 그 외주의 내측에서 밸브 시트 지지체(9)의 단부 영역(57) 위에 놓여지기 때문에, 높은 연료 압력이 인가될 때에도 선회 원판(30)이 구부러질 위험은 감소된다. 밸브 시트 요소(13)와 밸브 시트 지지체(9)와의 압착 밀폐 연결은, 예컨대 두 부재의 접촉영역에 있어 둘레에 걸쳐 접착 물질, 예컨대 모세관형 로크티테(Kapillar-Locktite) 접착제를 도입하므로써 의해 달성된다. 그 대신에 원주 용접 심을 형성시킬 수도 있다.

선회 원판(30)은 예컨대 다층 전해에 형성되고 서로 적층된 세 개의 층(51,52,53)을 갖는다. 그리고 상부층(51)은 개구가 없는 덮개 층으로, 따라서 이 층은 그 하부에 있는 선회실(44)을 완전히 덮으며, 홈에 의한 반경방향 외측 흐름을 허용한다. 중간층(52)은 선회(와류) 생성층으로 형성되어 있고, 여기에는 다수의 서로 떨어진 재료 영역(52')이 배치되어 있고 이들 부분은 그 윤곽에 의해 또한 그 내부로 연접하는 선회 유로로부터 내부 선회실(44)의 형상 치수를 결정한다. 선회 유로(55) 내에서는 연료가 외부로부터 유입하여 선회실(44) 쪽 방향으로 흐른다. 재료 영역(52')은 예컨대 물방울 모양, 삽 모양, 판자다리 모양 또는 나선 모양으로 형성될 수 있다. 하부층(53)은 단지 유출 개구(26)만을 가지며, 상기 개구를 떠나 연료는 즉각 밸브 시트 지지체(9)의 유출 개구(26) 내에 도달한다.

실시 가능한 다수의 형상예 중 하나만 도 7에 도시되어 있는 특히 바람직한 선회 원판(30) 외에, 다층 분무화 원판으로 된 다른 실시형, 예컨대 서로 어긋난 입구와 출구를 가지며 소위 S 자 충격류를 생성하고 또한 금속적으로 다층 전해 원판 또는 금속 박판 적층 원판으로 제작될 수 있는 원판이 사용될 수도 있다.

Claims (14)

1. 밸브 종축선(8)을 가지며, 밸브의 개방과 폐쇄를 위해 밸브 시트 요소(13)에 형성된 강성 밸브 시트(15)와 협동하는 가동 밸브 부재(12)를 작동시키기 위한 액추에이터(1,2,11)를 가지며, 밸브 시트(15)의 하류에 배치된 다층 분무화 원판(30)을 가지며, 또한 밸브 시트 요소(13)와 분무화 원판(30)이 삽입되어 있고 밸브 종축선(8)을 따라 연장하는 관통 개구(10)가 형성되어 있는 밸브 시트 지지체(9)를 갖는, 내연 기관의 연료 분사 장치, 특히 내연 기관의 연소실 내에 연료를 직접 분사하기 위한 연료 분사 밸브에 있어서,

   상기 밸브 시트 지지체(9)는 밸브 시트 요소(13)와 분무화 원판(30)이 단지 유입 방향으로부터만 관통 개구(10) 내로 설치될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 분무화 원판은 한 선회실(와류실)(44)과 그 선회실 내에 연접하는 적어도 두 개의 선회 유로(55)를 갖는 선회 원판(30)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 분무화 원판(30)의 층들(51,52,53)은 전해 금속 적층(다중 전해층)에 의한 직접 부착에 의해 서로 조립되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 분무화 원판(30)은 다층으로 구성되며, 적어도 두 개의 금속 박판층(41,42,43)이 서로 조립되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브 시트 지지체(9)는 하부 저부 영역(17)을 가지며, 그 영역 내에서의 관통 개구(10)의 개구 단면은 밸브 시트 요소(13)의 영역에서의 관통 개구(10)의 개구 단면에 대해 축소되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 내부 관통 개구(10) 영역에 있어서 저부 영역(17)은 하나 이상의 견부(18,22)를 가짐과 동시에 계단 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 저부 영역(17)은 링 칼라 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
8. 제 5 항 내지 제 7 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 분무화 원판(30)은 적어도 부분적으로는 저부 영역(17)에 접하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
9. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 분무화 원판(30)의 하류에는 저부 영역(17)의 관통 개구(10)를 관통하는 지지 요소(20)가 배치되며, 상기 지지 요소의 상부 정면(24)에는 분무화 원판(30)이 위치하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브 시트 요소(13)와 분무화 원판(30) 사이에는 밀폐 요소(19)가 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 분무화 원판(30)의 하류에는 축선과 평행하게 또는 밸브 종축선(8)에 대해 각도(γ)를 이루면서 비스듬히 경사진 유출 개구(26)가 배치되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
12. 밸브 종축선(8)을 따라 축방향으로 이동 가능하고, 밸브의 개방과 폐쇄를 위해 강성 밸브 시트(15)와 협동하는 가동 밸브 부재(12)를 작동시키기 위한 액추에이터(1,2,11)와;

    밸브 시트(15)가 형성되어 있는 밸브 시트 요소(13)와;

    밸브 시트(15)의 하류에 배치된 다층 분무화 원판(30); 및

    밸브 종축선(8)을 따라 뻗은 관통 개구(10)가 형성되어 있는 밸브 시트 지지체(9)를 구비하는, 내연 기관의 연료 분사 장치용 연료 분사 밸브를 장착하기 위한, 특히, 내연 기관의 연소실 내에 연료를 직접 분사하기 위한 방법에 있어서,

    상기 분무화 원판(30)과 밸브 시트 요소(13)를 단지 유입 방향으로부터만 밸브 시트 지지체(9)의 관통 개구(10) 내로 도입하여 분무화 원판을 하류 밸브 단부에 고정하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 분무화 원판(30)과 밸브 시트 요소(13)에 앞서 같은 방향으로 지지 요소(20)를 부가로 관통 개구(10) 내로 도입하는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 분무화 원판(30)과 밸브 시트 요소(13) 사이에 밀폐 요소(19)를 도입하는 것을 특징으로 하는 방법.