(57)【要約】本発明は、制御可能な燃料ポンプを有し、圧電アクチュエータによって撓む弁針を有する制御弁を含み、圧電アクチュエータの比較的小さな移動が、機械的な逓増コンバーターによって、弁針を撓ませるために必要な程度にまで増大される、燃料を内部燃焼機関の燃料チャンバーへ供給するポンプノズルユニットに関する。制御弁筐体の圧力に耐える能力を低下させることなく、しかも、損耗に対して比較的耐性のある、機械的な逓増コンバーター（５６，５８）と接触する軸受部（８０，８２）を提供するために、制御弁筐体を、例えばＯｖａｋｏ６７７といった比較的低い基本硬度を有する材料で形成し、制御弁（２２）の軸受部（８０，８２）を、レーザー手段によってさらに硬化する。
2005538306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御可能な燃料ポンプ（１４〜２２）と、圧電アクチュエータ（７６）によって撓む弁針（４８）を含む制御弁（２２）とを有するポンプノズルユニットであって、
圧制御装置（７６）の比較的小さな移動が、機械的な逓増コンバーター（５６，５８）によって、弁針（４８）を撓ませるために必要な程度にまで増大される、燃料（１０）を内部燃焼機関の燃料チャンバー（１２）へ供給するポンプノズルユニットにおいて、
逓増コンバーター（５６，５８）と接触する、制御弁（２２）の軸受部（８０，８２）が、これらの軸受部（８０，８２）に隣接する隣接部（５２）よりも硬度の高い部分を少なくとも一部に有していることを特徴とする、ポンプノズルユニット。
【請求項２】
高硬度の軸受部（８０，８２）に隣接する隣接部（５２）の硬度が、空気焼き入れ法によって設定されていることを特徴とする、請求項１に記載のポンプノズルユニット。
【請求項３】
高硬度の軸受部（８０，８２）の硬度が、レーザー焼き入れ法によって設定されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のポンプノズルユニット。
【請求項４】
レーザー焼き入れ法が、空気焼き入れ法によって既に硬化された材料に適用されていることを特徴とする、請求項３に記載のポンプノズルユニット。
【請求項５】
レーザー焼き入れ法が、ダイオードレーザーを用いて実施されていることを特徴とする、請求項３または４に記載のポンプノズルユニット。
【請求項６】
空気焼き入れ法によって既に硬化された材料が、「Ｏｖａｋｏ６７７」であることを特徴とする、請求項４または５に記載のポンプノズルユニット。
【請求項７】
高硬度の軸受部（８０，８２）と、これらの軸受部（８０，８２）と隣接する隣接部（５２）とが、一体的に形成されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のポンプノズルユニット。
【請求項８】
高硬度の軸受部（８０，８２）が、７６０ＨＶ〜８５０ＨＶの範囲の硬度を有していることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のポンプノズルユニット。
【請求項９】
高硬度の軸受部（８０，８２）に隣接する隣接部（５２）が、６００ＨＶ〜７５０ＨＶの範囲の硬度を有していることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のポンプノズルユニット。
【請求項１０】
高硬度の軸受部（８０，８２）の、少なくとも一部がさらに研磨されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のポンプノズルユニット。
【請求項１１】
高硬度の軸受部（８０，８２）が、約０．２ｍｍの深さを有していることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のポンプノズルユニット。
【請求項１２】
燃料（１０）を内部燃焼機関の燃料チャンバー（１２）へ供給するポンプノズルユニットのために、機械的な逓増コンバーター（５６，５８）と接触する、制御弁（２２）の少なくともいくつかの軸受部（８０，８２）の硬度を設定する硬度設定方法であって、
上記機械的な逓増コンバーター（５６，５８）は、圧電アクチュエータ（７６）によって引き起こされる比較的小さな移動を、制御弁の弁針（４８）を撓ませるために必要な程度にまで増大させるために備えられている硬度設定方法において、
逓増コンバーター（５６，５８）と接触する、制御弁（２２）の軸受部（８０，８２）を、これらの軸受部（８０，８２）に隣接する隣接部（５２）の硬度よりも高い硬度になるように、少なくとも一部をさらに硬化することを特徴とする、硬度設定方法。
【請求項１３】
高硬度の軸受部（８０，８２）に隣接する隣接部（５２）の硬度を、空気焼き入れ法によって設定しておくことを特徴とする、請求項１２に記載の硬度設定方法。
【請求項１４】
高硬度の軸受部（８０，８２）の硬度を、レーザー焼き入れ法によって設定することを特徴とする、請求項１２または１３に記載の硬度設定方法。
【請求項１５】
上記レーザー焼き入れ法を、空気焼き入れ法によって既に硬化した材料に適用することを特徴とする、請求項１４に記載の硬度設定方法。
【請求項１６】
上記レーザー焼き入れ法を、ダイオードレーザーを用いて実施することを特徴とする、請求項１４または１５に記載の硬度設定方法。
【請求項１７】
空気焼き入れ法によって既に硬化された材料が、「Ｏｖａｋｏ６７７」であることを特徴とする、請求項１５または１６のいずれか１項に記載の硬度設定方法。
【請求項１８】
高硬度の軸受部（８０，８２）と、これらの軸受部（８０，８２）に隣接する隣接部（５２）とを、一体的に形成することを特徴とする、請求項１２〜１７のいずれか１項に記載の硬度設定方法。
【請求項１９】
高硬度の軸受部（８０，８２）が、７６０ＨＶ〜８５０ＨＶの範囲の硬度に達することを特徴とする、請求項１２〜１８のいずれか１項に記載の硬度設定方法。
【請求項２０】
高硬度の軸受部（８０，８２）と隣接する隣接部（５２）が、６００ＨＶ〜７５０ＨＶの範囲の硬度を有することを特徴とする、請求項１２〜１９のいずれか１項に記載の硬度設定方法。
【請求項２１】
高硬度の軸受部（８０，８２）の、少なくとも一部にさらに研磨することを特徴とする、請求項１２〜２０のいずれか１項に記載の硬度設定方法。
【請求項２２】
高硬度の軸受部（８０，８２）を、約０．２ｍｍの深さで形成することを特徴とする、請求項１２〜２１のいずれか１項に記載の硬度設定方法。
【請求項２３】
高硬度の軸受部（８０，８２）の硬度を、放射される放射線を記録する少なくとも１つのフォトダイオードからの出力信号に応じて作動するダイオードレーザー焼き入れ法によって設定することを特徴とする、請求項１２〜２２のいずれか１項に記載の硬度設定方法。
【請求項２４】
上記放射される放射線が、熱放射線であることを特徴とする、請求項２３に記載の硬度設定方法。
【請求項２５】
高硬度の軸受部（８０，８２）の硬度を、反射される放射線を記録する少なくとも１つのフォトダイオードからの出力信号に応じて作動するダイオードレーザー焼き入れ法によって設定することを特徴とする、請求項１２〜２４のいずれか１項に記載の硬度設定方法。
【請求項２６】
上記反射される放射線が、レーザー放射線であることを特徴とする、請求項２５に記載の硬度設定方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、制御可能な燃料ポンプを持つ、ポンプノズルユニットに関する。このポンプノズルユニットは、内部燃料機関の燃料チャンバーへ燃料を供給する。
【０００２】
ポンプノズルユニットは、弁針を持つ、制御弁を備えている。この弁針は、圧電性アクチュエータにて撓む。すなわち、機械的な逓増コンバーターによって、圧電性アクチュエータは、比較的小さく移動し、この移動は、弁針の撓みに必要な程度にまで増大される。
【０００３】
さらに、本発明は、制御弁の、少なくともいくつかの軸受部の硬度の設定方法に関する。この制御弁は、機械的な逓増コンバーターに接触する。この接触により、ポンプノズルユニットが、内部燃料機関の燃料チャンバーへ燃料を供給する。機械的な逓増コンバーターは、圧電性アクチュエータを、比較的小さく移動させ、この移動にて、弁針の撓みに必要な程度にまで増大する。
【０００４】
さらに、本発明は、燃料を内部燃焼機関の燃料チャンバーへ供給するポンプノズルユニットのために、機械的な逓増コンバーターと接触する、制御弁の少なくともいくつかの軸受部の硬度を設定する硬度設定方法に関するものであり、上記機械的な逓増コンバーターは、圧電アクチュエータによって引き起こされる比較的小さな移動を、制御弁の弁針を撓ませるために必要な程度にまで増大させるために備えられている。
【０００５】
ポンプノズルユニットは、内部燃料機関の燃料チャンバーへ燃料を供給する。例えば、ポンプノズルユニットは、制御可能な燃料ポンプと、閉位置と開位置との間を往復移動するノズル針を有する燃料噴射ノズルと、第１圧力空間と、第２圧力空間と、第３圧力空間とを有している。
【０００６】
第１圧力空間には、燃料ポンプからの第１圧力によって、燃料が充填される。この燃料は、第２圧力空間で、第２圧力を受けて、ノズル針に対して、閉じる力がかけられる（ノズル針が閉位置へ移動する）。第３圧力空間は、第１圧力空間と繋がっており、燃料が第３圧力を受けて、ノズル針に対して開く力がかけられる（ノズル針が開く位置へ移動する）。
【０００７】
ポンプノズルユニットは、とりわけ、圧力にて制御される噴射システムと組み合わせて使用される。この噴射システムの特徴は、広く行き渡った圧力が、ノズル針にかかることによって、少なくとも開く力が、影響を受けると、燃料噴射ノズルが、開かれる点である。この種の噴射システムは、燃料計測、燃料準備に使用されて、内部燃料機関の燃焼チャンバーに対する噴射特性を決定するとともに、燃料の供給を防止する。
【０００８】
噴射中の流量の時間曲線（zeitliche Verlauf）を、圧力制御された噴射システムを用いて、有利に制御できる。このことは、エンジンの電力、燃料消費および汚染物質排出に対して、好ましい影響を有している可能性がある。
【０００９】
ポンプノズルユニットでは、燃料ポンプと燃料噴射ノズルとが、一般的に、一体型の構成部材として設計されている。内部燃焼機関の各燃料チャンバーに対して、少なくとも１つのポンプノズルユニットが備えられている。上記ポンプノズルユニットは、一般的に、シリンダヘッド（Zylinderkopf）に設置されている。
【００１０】
燃料ポンプは、通常、燃料ポンプピストンを含む。上記燃料ポンプピストンは、燃料ポンプシリンダ内を往復移動でき、内部燃焼機関のカム軸（Nockenwelle）によって、タペット（Stoessel）を介して直接的に、または、ロッカーレバー（Kipphebel）を介して間接的に駆動される。燃料ポンプシリンダ部は、普段は、第１圧力空間を形成しており、制御弁を介して、低圧燃料部と接続可能である。
【００１１】
ここで、制御弁を開くと、燃料が、低圧燃料部から第１圧力空間へ吸引され、制御弁を開いたままにしておくと、燃料が、第１圧力空間から低圧燃料部へ押し戻される。制御弁を閉じるとすぐに、燃料ポンプピストンは、第１圧力空間にある燃料を圧縮し、圧力が蓄積される。制御弁を、ソレノイド弁（Magnetventils）の形状で設けることが知られている。しかしながら、ソレノイド弁は、普通、反応時間が比較的長い。なぜなら、特に、ソレノイド弁の磁石接極子（Magnetanker）を、その質量に依存した質量慣性力（Massentraegheitskraefte）のせいで、所望どおり迅速に加速できないからである。
【００１２】
さらに、磁場を蓄積して吸引力を生成するにも時間がかかる。ソレノイド弁が備えられたポンプノズルユニットは、例えば欧州特許公報第０２７７９３９号Ｂ１に記載されている。
【００１３】
適切な大きさの圧電アクチュエータは、比較的小さな移動しか生成できない。従って、圧電アクチュエータによって生成された比較的小さな移動を、制御弁の弁針を撓ませるために必要な程度にまで増大させる、機械的な逓増コンバーターを設けることが既に提案されている。上記機械的な逓増コンバーターは、例えば１つ以上のレバーによって形成されていてもよい。機械的な逓増コンバーターと接触する、制御弁の軸受部は、非常に高い圧力に曝される。
【００１４】
従って、たとえ軸受部を形成する制御弁自身が、例えば空気焼き入れ法（Lufthaerteverfahrens）によって一般に、十分に硬化されているとしても、上記軸受部は高レベルの損耗を免れない。
【００１５】
他の問題は、硬度を高める焼き入れ法は、材料の脆弱性（Sproedigkeit）も高めてしまう点である。これは、内部が高圧の制御弁では、圧力に耐える能力に対して悪影響となる。
【００１６】
本発明の基礎となっている目的は、機械的な逓増コンバーターと接触する、制御弁の軸受部を損耗しにくくするとともに、制御弁の圧力に耐える能力には有害な影響を全く与えない、汎用型のポンプノズルユニットおよび汎用型の方法を開発することである。本目的は、独立請求項の特徴によって達成される。本発明の有利な構成および発展形態を、従属請求項に記載する。
【００１７】
本発明のポンプノズルユニットは、一般的な従来技術を基礎として、逓増コンバーターと接触する、制御弁の軸受部が、これらの軸受部と隣接している隣接部よりも高い硬度を少なくとも一部に有しているものである。この解決策により、圧力に耐える能力と、軸受部の損耗され易さとの双方に関して、制御弁の強度を最適化できる。
【００１８】
本発明に基づいたポンプノズルユニットの好ましい実施形態を説明する。
高硬度の軸受部に隣接する隣接部を、空気焼き入れ法で硬化する。この空気焼き入れ法とは、高硬度を有するマルテンサイト（Martensit）を生成するために、加熱した鋼鉄を空気中でゆっくりと冷却する方法である。この方法は、油浴焼き入れ法または塩浴焼き入れ法で製造できるマルテンサイトマイクロ構造（Martensitgefuege）と少なくとも同じ品質を有するマルテンサイトマイクロ構造を生成することが望ましい。
【００１９】
この目的のために、例えばシリコンと、マンガンと、クロムと結合し炭素含有量の異なるモリブデンとを含む鋼鉄組成物（Stahlzusammensetzungen）を使用できる。本発明のポンプノズルユニットの同じく好ましい実施形態では、高硬度の軸受部の硬度を、レーザー焼き入れ法（Laserhaerteverfahren）で設定する。
【００２０】
この方法は、空気焼き入れ法によって既に硬化されている材料に、レーザー焼き入れ法を適用すれば、特に、有利であるとみなされる。空気焼き入れ法では、例えば標準冷却条件を使用して、材料を６８０ＨＶに硬化でき、圧力に耐える能力に関する材料特性に対して、過度の悪影響を与えることはない。
【００２１】
従って、軸受部の硬度を、レーザー光線法（Laserstrahlverfahren）を使用して、例えば８００ＨＶに高められる。長方形の光線（rechteckfoermigem Strahl）を有するレーザーを、硬化のために有利に使用できる。この場合、例えばレーザー光線をオフした後、自己消光（Selbstabschreckung）によって高硬度となる前に、硬化対象となる軸受部を、レーザー光線によって、オーステナイト化温度（Austenitisierungstemperatur）になるように簡単に加熱してもよい。
【００２２】
動作時間が短く、必要なエネルギーのレベルが低いので、多くの場合、硬化された本体が焼き戻される部分を、確実に小さくできる。その結果、割れ目ができるのを回避できる。そうでない場合は、さらに硬化するときに割れ目が生じてしまう。
【００２３】
特に、レーザー焼き入れ法を、ダイオードレーザーを用いて実施すれば、上記で説明した利点が得られる。ダイオードレーザー、特に、高出力ダイオードレーザーは、非常に良好な（例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーよりも１０の要素良好な）電気効率を有している。
【００２４】
また、ダイオードレーザーは、全体的な構造を極めて小型に（例えば、ＣＯ２レーザーと比較して０．１の要素の大きさで）実現できる。さらに、空気焼き入れ法で既に硬化した材料が、「Ｏｖａｋｏ６７７」であることが好ましい。Ｏｖａｋｏ社が提供する鋼鉄「Ｏｖａｋｏ６７７」は、開放空気下でゆっくりと冷却する場合、例えば急速な油焼入れ（Oelhaertung）を行った場合の正常なＤＩＮ１００Ｃｒ６鋼鉄よりも良好な完全硬化特性（Durchhaertungsvermoegen）を有している。
【００２５】
本発明のポンプノズルユニットの同じく好ましい発展形態では、高硬度の軸受部と、これらの軸受部に隣接する隣接部とが、一体的に形成されている。一般的に、高硬度の軸受部が、７６０ＨＶ〜８５０ＨＶの範囲の硬度を有していることが好ましい。これに関連して、さらに、好ましい軸受部の硬度の範囲は、７６０ＨＶ〜７８０ＨＶである。
【００２６】
さらに、高硬度の軸受部と隣接している隣接部が、一般的に、６００ＨＶ〜７５０ＨＶの範囲の硬度を有していることが好ましい。さらに、好ましい範囲は、６５０ＨＶ〜７２０ＨＶの範囲である。本発明のポンプノズルユニットでは、高硬度の軸受部の少なくとも一部がさらに研磨されている（nachgeschliffen）ならば、より好ましい。例えば材料の約５０μｍを除去したら、良好な結果が得られる。
【００２７】
さらに、高硬度の軸受部は、約０．２ｍｍの深さを有していることが好ましい。本発明の方法は、従来技術を基礎としている。そして、本発明の方法は、逓増コンバーターと接触する、制御弁の軸受部の硬度を、これらの軸受部に隣接する隣接部の硬度よりも高くなるように、上記軸受部の少なくとも部分がさらに硬化されている。その結果、同じくまたは同様に、本発明のポンプノズルユニットに関連して説明してきた利点が得られる。従って、繰り返しを避けるために、必要な実施形態（entsprechenden Ausfuehrungen）を参照する。
【００２８】
従って、同じことが、本発明の方法の以下の好ましい実施形態にも当てはまる。この場合、これらの実施形態によって達成できる利点に関しては、本発明のポンプノズルユニットに関する相当する実施形態を参照する。本発明の方法の有利な実施形態は、高硬度の軸受部に隣接する隣接部を、空気焼き入れ法で硬化することである。
【００２９】
さらに、高硬度の軸受部を、レーザー焼き入れ法で硬化する本発明の方法の実施形態を使用することが有利である。本発明の方法では、このことに関しては、空気焼き入れ法で既に硬化した材料に、さらにレーザー焼き入れ法を適用することが好ましい。本発明のポンプノズルユニットと同様に、本発明の方法では、レーザー焼き入れ法を、ダイオードレーザーを用いて実施すれば、有利であるとみなされる。
【００３０】
本発明の方法の特に好ましい実施形態では、空気焼き入れ法によって既に硬化された材料が、「Ｏｖａｋｏ６７７」である。本発明の方法に関しては、高硬度の軸受部と、これらの軸受部に隣接する隣接部とを、一体的に形成することが、同じく有利であるとみなされる。一般的に、本発明の方法では、高硬度の軸受部が、７６０ＨＶ〜８５０ＨＶの範囲、好ましくは、７６０ＨＶ〜７８０ＨＶの範囲の硬度に達することが好ましい。さらに、高硬度の軸受部に隣接する隣接部が、６００ＨＶ〜７５０ＨＶの範囲、好ましくは、６５０ＨＶ〜７２０ＨＶの範囲の硬度を有することが有利であるとみなされる。
【００３１】
本発明の方法の有利な発展形態では、高硬度の軸受部の少なくとも一部をさらに研磨する。さらに、本発明の方法では、高硬度の軸受部を、約０．２ｍｍの深さで形成できる。
本発明の方法では、高硬度の軸受部の硬度を、ダイオードレーザー焼き入れ法で設定するならば、特に良好な結果が得られる。なお、ダイオードレーザーは、放射される放射線を記録する少なくとも１つのフォトダイオードの出力信号に応じて作動する（betrieben）。放射される放射線を使用して、例えば、現在の表面温度を決定できる。その結果、この温度を、フィードバック変数（Rueckfuehrgroesse）として使用できる。従って、レーザーダイオード用の作動装置を、閉ループ制御しながら冷却する、および／または、レーザーをスイッチオフして冷却するように作動させることができる。
【００３２】
この関連では、特に、放射される放射線が熱放射線である。さらに、高硬度の軸受部の硬度をダイオードレーザー焼き入れ法で設定する本発明の方法の実施形態を使用することが特に有利であると考えられる。なお、上記ダイオードレーザーは、反射される放射線を記録する少なくとも１つのフォトダイオードからの出力信号に応じて作動するものである。反射される放射線は、レーザーダイオードの開ループおよび／または閉ループ制御のために、有利な方法で、有利に使用することもできる。
【００３３】
反射される放射線がレーザー放射線である実施形態を使用することが、特に適切である。本発明の基本的構想は、高い基本硬度を有する原材料よりもむしろ、低い基本硬度を有する材料を選択し、特に、機械的な逓増コンバーターと接触する、この低い基本硬度を有する材料の軸受部を、レーザー光線を用いてさらに硬化することによって、制御弁筐体に課せられた条件を満たすことである。
【００３４】
好ましい実施形態に関する添付の図を参照しながら、以下で、本発明を説明する。図１は、本発明の方法を使用した、本発明のポンプノズルユニットの概略的な実施形態を示す図である。図２は、図１に示すポンプノズルユニットと共に使用できる制御弁の第１実施形態の概略的な部分断面図である。図３は、同じく図１に示すポンプノズルユニットと共に使用できる制御弁の第２実施形態の概略的な部分断面図である。
【００３５】
図１に、ポンプノズルユニットを概略的に示す。燃料１０を内部燃焼機関の燃料チャンバー１２へ供給するための図示したポンプノズルユニットは、燃料ポンプ１４〜２２を含んでいる。燃料ポンプピストン１４は、燃料ポンプシリンダ１６内を往復移動できる。燃料ポンプピストン１４は、内部燃焼機関のカム軸（図示せず）によって直接的にまたは間接的に駆動される。
【００３６】
燃料ポンプシリンダ１６の圧縮空間は、第１圧力空間２８を形成する。第１圧力空間２８は、燃料線２０を介して、圧制御弁２２に接続されている。圧制御弁２２を用いて、燃料線２０を低圧燃料部１８から閉じたり、それと接続したりする。なお、この低圧燃料部１８から、燃料１０を吸引できる。圧制御弁２２が開いている状態であるとき、燃料ポンプピストン１４が上向きに動くと、図１に示すように、燃料１０が、低圧燃料部１８から第１圧力空間２８へ吸い込まれる。圧制御弁２２が開いたままで燃料ポンプピストン１４が下向きに動くと、図１に示すように、以前に第１圧力空間２８へ吸引された燃料１０は、低圧燃料部１８へ押し戻される。
【００３７】
圧制御弁２２が適切に作動すると、圧制御弁２２は燃料線２０を閉じる。その結果、第１圧力空間２８に吸引された燃料１０は、燃料ポンプピストン１４が下向きに動いている間に圧縮され、第１圧力空間２８に、第１圧力ｐ２８が生成される。さらに、図示したポンプノズルユニットは、燃料噴射ノズルを備えている。上記燃料噴射ノズルは、概して２４で示されており、ノズル針４６を有している。ノズル針４６は、閉位置と開位置との間を往復移動できる。図１に示す説明図によると、圧力ピン２６は、ノズル針４６に、特に下向きの力をかけることができる。
【００３８】
調整目盛盤（Einstellscheibe）４０は、第２圧力空間３０内部に導入されており、圧力ピン２６の上端部に備えられている。この場合、第２圧力空間３０において第２圧力ｐ３０である燃料１０は、図１に示すように、圧力ピン２６を介して、ノズル針４６に対して、下向きの閉じる力をかける。新しい噴射周期が開始する前に第２圧力ｐ３０が元のように取り除かれるように、調整目盛盤４０を第２圧力空間３０に対して密封することが好ましい。同じく下向きの他の閉じる力が、第１バネ３６によって、圧力ピン２６にかかり、従って、ノズル針４６にもかかる。第１バネ３６は、第２圧力空間３０内に配置されており、その後端（hinteren Ende）によって、調整目盛盤４０上に支持されている。肩部４４を有するノズル針４６の一部は、第３圧力空間３２によって取り囲まれている。
【００３９】
上記第３圧力空間３２は、接続線４２を介して、第１圧力空間２８と連絡している。接続線４２およびほかの絞り装置（図示せず）の絞り作用（Drosselwirkung）に応じて、第３圧力ｐ３２が、第１空間２８に充満している第１圧力ｐ２８に応じて、第３圧力空間３２に蓄積される。燃料１０は、第３圧力空間３２において第３圧力ｐ３２下にあり、ノズル針４６に、図１に示すように、上向きの開く力をかける。第３圧力ｐ３２によって引き起こされる開く力と、第２圧力ｐ３０によって生成される閉じる力および第１バネ３６によって生成される閉じる力の合計との差が、所定の値を上回っている限り、ノズル針４６は開く位置になっている。
【００４０】
従って、ノズルを開く圧力には、第２圧力空間３０における第２圧力ｐ３０によって影響を及ぼすことができる。第２圧力空間３２における第２圧力ｐ３０を、適切なレベルに限定し、かつ、そのレベルを維持するために、例えば、第１圧力空間２８と第２圧力空間３０との間に、圧力限定および圧力維持弁３４を設けることができる。
【００４１】
図２に、図１に示したポンプノズルユニットと共に使用できる制御弁の第１実施形態の概略的な部分断面図を示す。図２に示す制御弁は、Ｉ弁、すなわち、制御弁の高圧部から低圧部への流通方向を閉じる弁として知られているものでもよい。図示した圧制御弁２２は、弁針４８を有している。弁針４８は、圧制御弁２２を閉じるために、図示した第１限定位置へ進入することができ、圧制御弁２２を完全に開くために、図に基づいて左へシフトされた第２限定位置に進入することができる。弁針４８が、図示したその第１位置にある場合、弁針４８に設けられた弁体（Ventilteller）４６は、筐体側の弁座（Ventilsitz）６２と相互作用する。
【００４２】
その結果、低圧燃料部１８は、高圧室３８から遮断される。高圧室３８は、図１に示す燃料線２０と連絡している。圧制御弁２２は、圧電アクチュエータまたは圧素子７６を有している。圧素子７６が適切に作動すると、圧素子７６は、端部面７８を介して、スラスト部品（Druckstueck）５４に力をかける。スラスト部品５４は、さらに、圧素子７６によって生成された力を、第１レバー５６および第２レバー５８にかける。第１レバー５６および第２レバー５８は、力を逓増し、弁針移動を増大することを目的として設けられているものである。第１レバー５６および第２レバー５８は、圧素子７６によって生成されて逓増された力を、弁針４８へ伝送するために、弁針４８の第２軸端部面７２に位置している。
【００４３】
適切に作動した圧素子７６によって生成された、弁針４８に作用する、逓増された力は、第２バネ６６によって生成される抗力（entgegengesetzte Kraft）よりも大きく、バネスラスト部品６８を介して、弁針４８の第１軸端部面７０にかかる。低圧燃料部１８は、出力制御空間５０と連絡している。出力制御空間５０は、さらに、補償ボア（Ausgleichsbohrung）５２を介して、圧素子７６の正面に位置する作動装置空間７４とも連絡している。この作動装置空間７４は、逆送部（Ruecklauf）６０と連絡しており、この逆送部６０を介して、燃料は、駆動装置空間７４から逆流可能である。機械的な逓増コンバーターを形成する第１レバー５６および第２レバー５４は、制御弁筐体の一部８０・８２と接触する。
【００４４】
これらの制御弁筐体の一部８０・８２は、ダイオードレーザーを用いて、７６０ＨＶ〜７８０Ｖの範囲の硬度を有するように、さらに硬化されている。高硬度の軸受部８０・８２に隣接している、制御弁筐体の隣接部５２は、軸受部８０・８２と一体的に形成されている（異なる網掛けは、単に、さらに硬化された隣接部を明瞭に示すためのものである）。軸受部８０・８２に隣接している隣接部５２は、空気焼き入れ法によって設定された、６５０ＨＶ〜７２０ＨＶの硬度を有している。 Ｏｖａｋｏ社が提供する鋼鉄「Ｏｖａｋｏ６７７」は、制御弁筐体のための材料として特に好ましい。軸受部８０・８２の深さは、約０．２ｍｍであり、レバー５６・５８と接触する軸受部８０・８２の表面は、材料の約５０μｍを除去することにより、さらに研磨されている。
【００４５】
図３に、同じく図１に示したポンプノズルユニットと共に使用できる制御弁の第２実施形態の概略的な部分的断面図を示す。図３に示す制御弁は、Ａ弁、すなわち、高圧部から低圧部への流通方向に対して逆の方向に閉じる弁として知られているものである。この種のＡ弁は、多くの場合、弁針が不都合に停止（Verklemmen）することが少ない。図示した圧制御弁２２は、弁針４８を有しており、この弁針４８は、圧制御弁２２を閉じるために、図示した第１限定位置に進入でき、圧制御弁２を完全に開くために、図に示すように右へシフトされた第２限定位置に進入できる。
【００４６】
弁針４８が、図示したその第１限定位置にある場合、弁針４８に設けられた弁体６４は、筐体側にある弁座６２と相互作用する。その結果、低圧燃料部と連絡しているパイロットおよび閉空間（der Vorlauf- und Absteuerraum）５０は、図１に示した燃料線２０と連絡している高圧室３８から遮断される。圧制御弁２２は、圧電アクチュエータまたは圧素子７６を有している。圧電アクチュエータ７６が適切に作動すると、圧電アクチュエータ７６の端部面７８は、第１レバー６５および第２レバー５８に力をかける。第１レバー５６と第２レバー５８は、機械的な逓増コンバーターを形成する。
【００４７】
第１レバー５６および第２レバー５８は、圧素子７６によって生成される、逓増された力を、弁針４８へ伝送するために、弁針４８の第２軸端部面７２に位置している。適切に作動した圧電アクチュエータ７６によって生成され、弁針４８に作用する、逓増された力は、第２バネ６６によって生成される抗力よりも大きく、弁針４８の第１軸端部面７０にかかる。図３に示す制御弁２２の実施形態でも、第１レバー５６および第２レバー５８によって形成された機械的な逓増コンバーターと接触する軸受部８０・８２は、レーザー光線を用いてさらに硬化されている。それ以外のことについては、図２に関してした説明を参照する。
【００４８】
本発明は、以下のようにまとめることができる。すなわち、本発明は、制御可能な燃料ポンプを有し、圧電アクチュエータによって撓む弁針を有する制御弁を含み、圧電アクチュエータの比較的小さな移動が、機械的な逓増コンバーターによって、弁針を撓ませるために必要な程度にまで増大される、燃料を内部燃焼機関の燃料チャンバーへ供給撓ませるポンプノズルユニットに関する。制御弁筐体の圧力に耐える能力を低下させることなく、損耗に対して比較的耐性のある、機械的な逓増コンバーター５６・５８と接触する軸受部８０・８２を提供するために、制御弁筐体を、例えばＯｖａｋｏ６７７といった比較的低い基本硬度を有する材料で形成し、制御弁２２の軸受部８０・８２を、レーザー手段によってさらに硬化する。この説明、図および請求項で開示した本発明の特徴は、単独でも任意の所望の組み合わせでも、本発明の実現に関するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の方法を使用した、本発明のポンプノズルユニットの概略的な実施形態を示す図である。
【図２】図１に示すポンプノズルユニットと共に使用できる制御弁の第１実施形態の概略的な部分断面図である。
【図３】同じく図１に示すポンプノズルユニットと共に使用できる制御弁の第２実施形態の概略的な部分断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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