(57)【要約】本発明は、内燃機関の燃焼室内に燃料を直接に噴射するための燃料噴射弁（１）に関し、圧電式若しくは磁気ひずみ式のアクチュエータ（６）及び液力式の連結器（２）を有しており、連結器（２）が送信ピストン（３）及び受信ピストン（８）を有しており、該ピストンが圧力室（１４）に接続されており、該圧力室（１４）が液力流体で満たされている。圧力室（１４）が第１のシール（１２）を介してアクチュエータ室（２１）に対して密閉され、かつ第２のシール（１３）を介して弁内室（１７）に対して密閉されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室内に燃料を直接に噴射するための燃料噴射弁（１）であって、圧電式若しくは磁気ひずみ式のアクチュエータ（６）及び液力式の連結器（２）を備えており、該連結器（２）が送信ピストン（３）並びに受信ピストン（８）を有しており、該ピストンが圧力室（１４）に接続されており、該圧力室（１４）が液力流体で満たされている形式のものにおいて、
圧力室（１４）が第１のシール（１２）を介して、アクチュエータ（６）の受容されたアクチュエータ室（２１）に対して密閉され、かつ第２のシール（１３）を介して、燃料の充填された燃料室（１７）に対して密閉されていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
第１のシール（１２）及び第２のシール（１３）が、波付管シールとして形成されている請求項１記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
第１のシール（１２）が送信ピストン（３）のための戻しばねとして用いられている請求項１又は２記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
第１のシール（１２）が送信ピストン（３）と溶接されている請求項３記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
第２のシール（１３）が受信ピストン（８）のための戻しばねとして用いられている請求項１から４までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
第２のシール（１３）が受信ピストン（８）と溶接されている請求項５記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
連結器（２）が二部構造の連結器ケーシング（９）内に収容されている請求項１から６までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【請求項８】
連結器ケーシング（９）の第１の部分（１０）が、連結器ケーシング（９）の第２の部分（１１）と溶接されている請求項７記載の燃料噴射弁。
【請求項９】
連結器ケーシング（９）とアクチュエータの足部（５）との間のアクチュエータ室（２１）内に、アクチュエータばね（１８）を配置してあり、該アクチュエータばねがアクチュエータ（６）に初期応力を生ぜしめている請求項７又は８記載の燃料噴射弁。
【請求項１０】
アクチュエータばね（１８）がコイルばねとして形成されている請求項９記載の燃料噴射弁。
【請求項１１】
圧力室（１４）が液力流体としてのシリコンオイルで満たされている請求項１から１０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】
【０００１】
背景技術
本発明は、主請求項の上位概念に記載の形式の燃料噴射弁に関する。
【０００２】
ヨーロッパ特許第０４７７４００Ａ１号明細書により公知の圧電式のアクチュエータのための液力式の連結器においては、アクチュエータが行程力を送信ピストンに伝達する。送信ピストンが、受信ピストンのための案内シリンダに力伝達可能に結合されている。受信ピストン、案内シリンダ及び、該案内シリンダを閉鎖する送信ピストンが、一緒に１つの液力室を形成している。該液力室内にばねを配置してあり、該ばねが送信ピストンと受信ピストンとを互いに押し離している。案内シリンダの端部区分及び受信ピストンの周囲にゴムスリーブが配置されており、該ゴムスリーブによって粘性の液力流体のための貯蔵室が燃料室に対してシールされる。液力流体の粘性が、受信ピストンと案内シリンダとの間のリング間隙に適合されている。
【０００３】
受信ピストンが行程運動を機械的に例えば弁ニードルに伝達する。アクチュエータが送信ピストン及び案内シリンダに前記行程運動を伝達すると、該行程運動が液力室内の液力流体の圧力によって受信ピストンに伝達され、それというのは、液力室内の液力流体が圧縮されず、かつ該短い時間の行程中にはわずかな量の液力流体しか、ゴムスリーブによって形成された貯蔵室内に逃がされないからである。アクチュエータが送信ピストンに圧力を及ぼさない静止段階で、ばねによって受信ピストンが案内シリンダから押し出され、発生した負圧によって、リング間隙を介して液力流体が液力室内に流入して、該液力室を再び充填する。これによって連結器が自動的に伸長して、燃料噴射弁の圧力に関連した伸長を生ぜしめる。
【０００４】
公知技術においては欠点として、一般的に２つのクランプリングを用いて案内シリンダの端部区分及び受信ピストンに圧着されるゴムスリーブによる密閉（シール）は、長時間にわたっては不十分である。高粘性の液力流体と燃料とが混合してしまい、連結器の故障につながる。燃料、例えばガソリンが連結器の内部内に達すると、機能障害が生じ、それというのはガソリンは粘性の低いことに基づき著しく急速にリング間隙を通って流出してしまい、行程の時間内に圧力室内に圧力を形成できなくなるからである。
【０００５】
発明の利点
主請求項に記載の構成を有する本発明に基づく燃料噴射弁においては利点として、圧力室が送信ピストン及び受信ピストンの各シールによってアクチュエータ室並びに燃料室に対して密閉されている。このような配置は、流入する燃料に対して連結器を完全に密閉する効果的なものである。
【０００６】
従属請求項に記載の手段によって、主請求項に記載の燃料噴射弁の有利な改良が可能である。
【０００７】
特に利点が簡単な構造にあり、即ち連結器の送信ピストン及び受信ピストンの負荷のためのばねを使用することなしに済まされる。シールが波付管状（波形管状）に形成されていて、従ってシール機能のほかにピストンの戻し機能も担っている。
【０００８】
有利な形式では、連結器が二部構造の連結器ケーシング内に収容されており、これによって上流側の波付管シールが燃料で負荷されないようになっている。従って、シールの材料が薄く選んで、その結果、液力媒体の補償のための充分な弾性を保証することができる。さらに連結器ケーシングは前もって簡単に組み立てることができる。
【０００９】
さらなる利点として、送信ピストンと受信ピストンとが互いに異なる直径、有効面（作用面）を有している。これによって、距離伝達（距離変換）が行われて、アクチュエータの小さな行程が大きな作動距離に伝達（変換）される。
【００１０】
アクチュエータと連結器ケーシングとの間に、有利にはコイルばねの形のアクチュエータばねを配置してあり、該アクチュエータばねがアクチュエータに初期応力を負荷している。
【００１１】
実施例の説明
本発明の実施例を図面に概略的に示して、以下に詳細に説明する。
【００１２】
図１は、燃料噴射弁１の一部分を概略的に示すもので、液力式の連結器２の領域が図示してある。燃料噴射弁１は特に、混合気圧縮火花点火式の内燃機関の燃焼室内に燃料を直接に噴射するのに適している。
【００１３】
連結器２が送信ピストン３を有しており、該送信ピストン（加圧部ピストン）が操作部材４に当接している。操作部材４が上流側でアクチュエータ足部５に拡大されており、該アクチュエータ足部が圧電式若しくは磁気ひずみ式のアクチュエータ６に接触している。アクチュエータ６は、圧電性若しくは磁気ひずみ性の複数の層７によって形成されていてよい。
【００１４】
送信ピストン３の下流側に受信ピストン（受圧部ピストン）８を配置してある。受信ピストン８及び送信ピストン３が二部構造の連結器ケーシング９内に収容されている。連結器ケーシング９の第１の部分１０と第２の部分１１とが、互いに結合され、例えば互いに溶接されている。発信器ピストン３が、波付管状に形成されていて該送信ピストン３並びに連結器ケーシング９の第２の部分１１と溶接結合された第１のシール１２と一緒に、連結器ケーシング９をアクチュエータ６のためのアクチュエータ室２１に対して密閉している。連結器ケーシング９の第２の部分１１の下流側に配置されて該部分に溶接結合された第２のシール１３が、同じく波付管状に形成され、かつ受信ピストン８に結合されている。第２のシール１３が連結器ケーシング９を、燃料で負荷される燃料室１７に対して密閉している。送信ピストン３と受信ピストン８とが、互いに異なる直径若しくは互いに異なる有効端面を有しており、従ってアクチュエータ行程の例えば１：３までの比の変速が可能になる。
【００１５】
圧力室１４が、シール１２及び１３、連結器ケーシング９の第２の部分１１並びに受信ピストン８によって制限（画成）されている。圧力室１４が有利には高粘性の液力媒体（液状媒体）によって満たされている。高粘性の液力媒体は特に、ピストン案内の精度に対する要求が流れやすい媒体の場合よりも小さいという利点を有している。さらに、キャビテーション発生の傾向が低い蒸気圧力に基づき減少させられる。
【００１６】
連結器ケーシング９の第２の部分１１内に、補償孔１５を形成してあり、該補償孔が、送信ピストン３の例えば温度の影響に起因する緩やかな運動の際に、連結器２内における液力媒体の支障のない循環を可能にする。液力媒体は充填弁１６を介して圧力室１４内に充填されるようになっていてよい。
【００１７】
連結器ケーシング９の第１の部分１０とアクチュエータ足部５との間に、アクチュエータばね１８を張設してあり、該アクチュエータばねがコイルばねとして形成されていて、アクチュエータ６に初期応力（プレストレス）を負荷している。
【００１８】
連結器ケーシング９の第１の部分１０と、送信ピストン３と、連結器ケーシング９の第２の部分１１との間に第１のシール１２を配置したことによって、該第１のシールは、燃料噴射弁１を流過する燃料の圧力で負荷されないようになっている。従ってシールの材料は、十分に大きな体積の液力媒体を受容できかつ圧力室１４から逃がさない程度に薄く及び／又は弾性的なものが選ばれる。
【００１９】
アクチュエータ６に電気的な導線（図示せず）を介して電気的な励起電圧を供給すると、アクチュエータ６の層７が膨張し、これによってアクチュエータ足部５が急速に下流方向に押される。該急速な運動が操作部材４を介して送信ピストン３に伝達される。連結器間隙（連結器ギャップ）１９内にある液力媒体が、前記運動を受信ピストン８に伝達し、その際にリング間隙２０を介して液力媒体が押しのけられる。受信ピストン８が、送信ピストン３よりも小さい有効面しか有していないので、アクチュエータ６の小さな行程が、受信ピストン８と作用結合された例えば弁ニードルの大きな作動距離に変換される。アクチュエータ６を励起する電圧が遮断されると、アクチュエータ６が収縮し、これによって送信ピストン３の負荷が除去される。
【００２０】
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、混合気圧縮自己着火式の内燃機関のための燃料噴射弁１のためにも適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に基づく燃料噴射弁の実施例の概略的な断面図。
【符号の説明】
１  燃料噴射弁、  ２  連結器、  ３  送信ピストン、  ４  操作部材、  ５  アクチュエータ足部、  ６  アクチュエータ、  ７  層、  ８  受信ピストン、  ９  連結器ケーシング、  １０，１１  部分、  １２，１３  シール、  １５  補償孔、  １６  充填弁、  １７  燃料室、  １８  アクチュエータばね、  １９  連結器間隙、  ２０  リング間隙、  ２１  アクチュエータ室
【図１】
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【国際調査報告】
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2005513334.tif 000005
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