(57)【要約】特に内燃機関の燃焼室内へ燃料を直接噴射するための燃料噴射弁（１）は、弁座面（６）と協働して１つのシール座を成す弁ニードル（３）と、該弁ニードル（３）に係合している可動子（２０）とを有している。可動子（２０）は弁ニードル（３）に沿って軸方向で可動であり、かつエラストマから成る緩衝エレメント（３２）によって緩衝される。可動子（２０）と緩衝エレメント（３２）との間には、中間リング（３３）が配置されている。緩衝エレメント（３２）は、力を伝達するような形で弁ニードル（３）に結合されたフランジ（３１）上に載着されている。可動子（２０）が中間リング（３３）によって回動不能に弁ニードル（３）に支承されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に内燃機関の燃焼室内へ燃料を直接噴射するための燃料噴射弁（１）であって、弁座面（６）と協働して１つのシール座を成す弁ニードル（３）と、該弁ニードル（３）に係合している可動子（２０）とが設けられており、その際、可動子（２０）が弁ニードル（３）に沿って軸方向で可動であり、かつエラストマから成る緩衝エレメント（３２）によって緩衝されており、しかも、緩衝エレメント（３２）が、力を伝達するような形で弁ニードル（３）に結合されたフランジ（３１）上に載着されている形式のものにおいて、可動子（２０）と緩衝エレメント（３２）との間に中間リング（３３）が配置されており、かつ可動子（２０）が中間リング（３３）によって回動不能に弁ニードル（３）に支承されていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
中間リング（３３）が多辺形に構成されている、請求項１記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
中間リング（３３）の辺（３４）の個数が可動子（２０）内の燃料通路（３０ａ）の個数に等しい、請求項２記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
辺（３４）の個数が６つである、請求項３記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
多辺形の中間リング（３３）が少なくとも部分的に、可動子（２０）の流出側の端面（３６）に設けられた切欠き（３５）内に配置されている、請求項２記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
多辺形の中間リング（３３）が、その辺（３４）により形成された角（３８）でもって、切欠き（３５）により切取られた燃料通路（３０ａ）内に係合する、請求項５記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
前記切取られた燃料通路（３０ａ）が角点（３７）でもって中間リング（３３）の辺（３４）に接して位置している、請求項６記載の燃料噴射弁。
【請求項８】
中間リング（３３）が可動子（２０）に、少なくとも１つの溶接箇所（３９）を介して結合されている、請求項１記載の燃料噴射弁。
【請求項９】
中間リング（３３）が静止摩擦によって緩衝エレメント（３２）に回動不能に保持される、請求項１から８までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の上位概念部に記載された形式の燃料噴射弁に関する。
【０００２】
アメリカ合衆国特許第４７６６４０５号明細書から既に公知の燃料噴射弁は、弁座体に形成された弁座面と協働して１つのシール座を形成していて弁ニードルに結合された弁閉鎖体を有している。燃料噴射弁を電磁的に操作するためにマグネットコイルが設けられており、マグネットコイルは、弁ニードルに力伝達式に、つまり力を伝達するように結合されている可動子と協働する。可動子および弁ニードルの周囲には、付加的な質量体が円筒状に設けられており、これらの質量体はエラストマ層を介して可動子に結合されている。
【０００３】
この場合の欠点としては特に、付加的な構成部分を備えた不経済な構造にある。また、大面積のエラストマリングは磁界の走行にとって不都合であり、かつ力線の閉鎖を困難にし、ひいては燃料噴射弁の開弁運動時における高い引力の達成を困難にする。
【０００４】
発明の利点
これに対して、請求項１の特徴部に記載された特徴を備えた、本発明による燃料噴射弁が有する利点は、他の構成部分を必要とすることなしに、可動子が中間リングと緩衝エレメントとに対して回動不能に配置されていることにある。可動子および弁ニードルの衝撃の排除やシールエレメントからの燃料の排出のようなその他の機能には何の影響も及ぼさない。
【０００５】
請求項２以下に記載された手段によれば、請求項１に記載された燃料噴射弁の有利な発展形が可能である。
【０００６】
中間リングは有利には、可動子の流出側の端面に形成されている切欠き内に位置している。
【０００７】
中間リングに辺を形成することにより、簡単な形式で、切欠きによって切取られた燃料通路内へ中間リングを係合させることができるので、中間リングは、そうして形成された角に点接触して、もはや可動子に対して回動することはできない。
【０００８】
変化実施例では、可動子と中間リングとを簡単かつ安価に溶接により直接互いに結合するようにしてある。
【０００９】
さらに利点とするところは、互いに内外に係合した、または互いに結合された構成部分である可動子と中間リングとが、緩衝エレメントと中間リングとの間を支配している静止摩擦（Ｈａｆｔｒｅｉｂｕｎｇ）によって回動不能に弁ニードルに配置されていることにある。
【００１０】
実施例の説明
以下に図面を参照しながら本発明の実施例について詳説する。
【００１１】
図２Ａ，図２Ｂおよび図３を参照しながら本発明による燃料噴射弁１の実施例を詳細に説明する前に、本発明をより良好に理解するために、最初に図１を参照しながら燃料噴射弁についてその主な構成部分を簡単に説明する。
【００１２】
この燃料噴射弁１は混合気圧縮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の形で形成されている。燃料噴射弁１は特に内燃機関の図示されていない燃焼室内へ燃料を直接噴射するのに適している。
【００１３】
燃料噴射弁１はノズルボディ２から成っており、ノズルボディ２内には弁ニードル３が配置されている。弁ニードル３は弁閉鎖体４と作用結合しており、弁閉鎖体４は、弁座体５に配置された弁座面６と協働して１つのシール座を成している。この燃料噴射弁１は本実施例においては噴射開口７を備えていて内向きに開く燃料噴射弁１である。ノズルボディ２はシール８によってマグネットコイル１０の外極９に対して封止されている。マグネットコイル１０はコイルケーシング１１内にカプセル状に収容されており、かつコイル支持体１２上に巻装されている。コイル支持体１２はマグネットコイル１０の内極１３に接して位置している。内極１３と外極９とは狭窄部２６によって互いに分離されており、かつ非強磁性の結合部材２９によって互いに結合されている。マグネットコイル１０はライン１９を介して、電気的な差込接点１７を介して供給可能な電流により励磁される。差込接点１７は、内極１３に射出成形されていることができるプラスチック被覆１８により包囲されている。
【００１４】
弁ニードル３は、ディスク状に構成されている弁ニードルガイド１４内で案内されている。ストローク調節のために、弁ニードルガイドと対を成すように配置された調節ディスク１５が働いている。調節ディスク１５の他方の側には可動子２０が位置している。可動子２０は第１のフランジ２１を介して弁ニードル３に力伝達式（ｋｒａｆｔｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇ）に、つまり力を伝達するような形で結合されており、弁ニードル３は溶接シーム２２によって第１のフランジ２１に結合されている。第１のフランジ２１上には戻しばね２３が支持されており、戻しばね２３は燃料噴射弁１の本実施例の構造ではスリーブ２４によってプレロードもしくは予荷重をかけられている。弁ニードルガイド１４、可動子２０および弁座体５には、燃料通路３０ａ〜３０ｃが延在している。燃料は中央の燃料供給部１６を介して供給され、かつフィルタエレメント２５により濾過される。燃料噴射弁１はシール２８によって、それ以上は図示されていない燃料管路に対して封止されている。
【００１５】
可動子２０の噴射側の端面には、エラストマ材料から成る環状の緩衝エレメント３２が配置されている。緩衝エレメントは第２のフランジ３１上に載置しており、第２のフランジは弁ニードル３に力伝達式に、つまり力を伝達するような形で結合されている。本発明によれば、燃料噴射弁１は緩衝エレメント３２と可動子２０との間に中間リング３３を有しており、中間リング３３は、燃料噴射弁１の運転中に生じる可動子２０の回動が阻止されるように形成かつ配置されている。本発明による手段の詳細な図示と説明が図２Ａ、図２Ｂおよび図３から看取される。
【００１６】
燃料噴射弁１の休止状態では、弁閉鎖体４が弁座６との密な当接を保つように、可動子２０は戻しばね２３によってそのストローク方向とは逆向きに負荷される。マグネットコイル１０を励磁すると、マグネットコイル１０は磁界を形成し、この磁界が可動子２０を戻しばね２３のばね力に抗してストローク方向で運動させる。その場合、このストロークは、休止位置で内極１２と可動子２０との間に位置する作業ギャップ２７によって予め規定されている。可動子２０は、弁ニードル３に溶接されている第１のフランジ２１を同様にストローク方向で連行する。弁ニードル３に結合されている弁閉鎖体４は弁座面６から持ち上がり、そして燃料が噴射開口７を通して噴射される。
【００１７】
コイル電流が遮断されると、可動子２０は磁界の充分な消失後に戻しばね２３の圧力によって内極１３から落下し、これにより、弁ニードル３に結合されている第１のフランジ２１がストローク方向とは逆向きに運動する。このことにより、弁ニードル３は同じ方向に運動し、これにより、弁閉鎖体４は弁座面６上に載着し、そして燃料噴射弁１は閉弁される。
【００１８】
図２Ａは抜粋的な断面図で図１の領域ＩＩＡの拡大図を示す。
【００１９】
図２Ａには、弁ニードル３の一部と、これに溶接された第２のフランジ３１と、内部に延びる燃料通路３０ａを備えた可動子２０の下側の部分とが示されている。第２のフランジ３１上には緩衝エレメント３２が座着している。本発明により、図２Ａに示された第１の実施例は、流出側の可動子面３６と緩衝エレメント３２との間に配置された中間リング３３を有している。
【００２０】
金属製の可動子２０と、やはり金属製の中間リング３３との間の静止摩擦もしくはスティクションが僅かであることに基づいて、可動子２０は本発明による手段なくしては燃料噴射弁１の運転中にコントロール不能に回動する恐れを有する。回転によって経時的に摩耗現象が生じ、この摩耗現象は可動子２０のストローク長さの変化および弁ニードル３のストロークの変化をもたらすか、またはそれどころか可動子２０が引っ掛かって動かなくなって、燃料噴射弁１の機能障害を招く恐れがある。
【００２１】
それゆえ本発明により、中間リング３３は、可動子２０が回動不能に弁ニードル３に支承されていて、かつ第１のフランジ２１と第２のフランジ３１とによって形成される可動子ストッパの枠内で軸方向でしか運動できないように成形もしくは配置されている。
【００２２】
その場合、中間リング３３は図２Ａおよび図２Ｂに示された実施例の場合、多辺の形状、つまり多角形形状を有しており、この形状は元来円形の中間リング３３からセグメントを除去することによって生ぜしめられる。この第１の実施例では、図２ＡにＩＩＢ−ＩＩＢで示した線に沿った断面図である図２Ｂから分かるように、辺３４の個数は６つである。
【００２３】
中間リング３３に対する可動子２０の相対回動を阻止するためにはさらに、中間リング３３を可動子２０の切欠き３５内へ沈め込む必要がある。この切欠きは図２Ａで可動子２０の流出側の端面３６に見ることができる。その場合、切欠き３５の直径は、辺３４を形成する前の中間リング３３の元来の直径に比して若干小さい。これにより、可動子２０内に形成される燃料通路３０ａが切取られ、その結果、角点３７が形成され、この角点に中間リング３３の辺３４が点接触する。このように切取られた燃料通路３０ａ内に中間リング３３のそれぞれの角３８が係入することによって、中間リング３３は可動子２０に対して回動することができない。
【００２４】
中間リング３３が他面では、エラストマ材料から成る緩衝エレメント３２に接して位置しているために、中間リング３３と緩衝エレメント３２との間の静止摩擦は極めて大きいので、中間リングおよび緩衝エレメントは互いに回動できない。
【００２５】
図３は燃料噴射弁１の本発明による構成の第２の実施例を図２Ａと同様の見方で示す。その際、同じ構成部分は同じ符号で示されている。
【００２６】
図２Ａおよび図２Ｂに示された第１の実施例に比して、中間リング３３に対する可動子２０の回動不能性はこの第２の実施例では少なくとも１つの溶接箇所３９、有利には環状の溶接シームによって得られる。このことの利点は簡単かつ安価な製作にある。その場合、溶接箇所３９は中間リング３３の全周にわたって延びていてもよい。また、例えばそれぞれの燃料通路３０ａの間で幾つかのポイントに複数の溶接箇所を設けるだけにしてもよい。
【００２７】
本発明は図示の実施例に限定されるものではなく、例えば外向きに開く燃料噴射弁にも、または別形状の可動子、例えばフラット形可動子（Ｆｌａｃｈａｎｋｅｒ）のためにも適している。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明により形成された燃料噴射弁の１実施例の概略的な断面図である。
【００２９】
【図２Ａ】図１に示した領域ＩＩＡにおける、本発明による燃料噴射弁の概略的な縦断面図である。
【００３０】
【図２Ｂ】図２Ａに示した線ＩＩＢ−ＩＩＢに沿った概略的な断面図である。
【００３１】
【図３】図１に示した領域ＩＩＡにおける、本発明による燃料噴射弁の別の実施例の概略的な縦断面図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【国際調査報告】
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