(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料がインジェクタに掛ける圧力を抑制する。【解決手段】特に内燃機関の燃料噴射弁のための、流体を調量する弁（２）のための接続部品（７）は、本体（８）の内部に形成され長手方向軸（１７）に沿って延在する流入孔（１８）であって、流体が接続部分を介して弁（２）へとそれを通って案内されうる上記流入孔（１８）と、環状のシール要素（９）と、を備える。本体（８）は、流入孔（１８）を長手方向軸（１７）に対して径方向に拡張する環状の空所（１０）を有する。環状のシール要素（９）は、環状の空所（１０）に挿入されている。さらに、このような接続部品（７）を備えた流体を調量する弁（２）、並びに、流体接続部（３）及び弁（２）を備えた構成（１）が示される。【選択図】図１
2018112186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に内燃機関の燃料噴射弁のための、流体を調量する弁（２）のための接続部品（７）であって、前記接続部品（７）は、本体（８）の内部に形成され長手方向軸（１７）に沿って延在する流入孔（１８）であって、前記流体が前記接続部品（７）を介して前記弁（２）へとそれを通って案内されうる前記流入孔（１８）と、環状のシール要素（９）と、を備える、前記接続部品（７）において、
前記本体（８）は、前記流入孔（１８）を前記長手方向軸（１７）に対して径方向に拡張する環状の空所（１０）を有し、前記環状のシール要素（９）は、前記環状の空所（１０）に挿入されていることを特徴とする、接続部品（７）。
【請求項２】
前記環状の空所（１０）は、内部に存在する環状溝（１５）により形成されることを特徴とする、請求項１に記載の接続部品。
【請求項３】
前記流入孔（１８）は、前記本体（８）の入口側の末端（２４）が、前記本体（８）の内部に形成された凹部（２５）によって段付き孔の形状により拡張されており、前記凹部（２５）には部分閉鎖部（２６）が嵌め込まれており、前記部分閉鎖部（２６）は、前記入口側の末端（２４）に配置されており、前記凹部（２５）の内部で前記環状の空所（１０）を前記環状のシール要素（９）のために開放していることを特徴とする、請求項１に記載の接続部品。
【請求項４】
前記部分閉鎖部（２６）は、前記シール要素（９）に接して配置された支持ディスク（２７）を有し、前記部分閉鎖部（２６）は、支持リング（２８）を有し、前記支持リング（２８）は、前記入口側の末端（２４）への移動に対して少なくても間接的に固定されていることを特徴とする、請求項３に記載の接続部品。
【請求項５】
前記支持リング（２８）は、固定リング（２９）によって、前記入口側の末端（２４）への移動に対して固定されており、前記固定リング（２９）は、前記本体（８）の内部に形成され内部に存在する環状溝（３１）に嵌め込まれていることを特徴とする、請求項４に記載の接続部品。
【請求項６】
前記支持ディスク（２７）は、前記支持リング（２８）の方を向いた円錐状の側面（３２）を有し、前記支持ディスク（２７）は、前記円錐状の側面（３２）が、前記長手方向軸（１７）に沿って前記本体（８）の前記入口側の末端（２４）に向かって細くなっていることを特徴とする、請求項４又は５に記載の接続部品。
【請求項７】
前記支持ディスク（２７）は、前記シール要素（９）の方を向いた位置決め側面（３３）を有し、前記位置決め側面（３３）は少なくともほぼ平坦に形成され、及び／又は、前記支持ディスク（２７）は少なくとも近似的に、前記位置決め側面（３２）に対して前記長手方向軸（１７）が直交して方向付けられるように配置されていることを特徴とする、請求項４〜６のいずれか１項に記載の接続部品。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の接続部品（７）を備えた、流体を調量する弁（２）、特に内燃機関の燃料噴射弁。
【請求項９】
流体接続部（３）と、請求項８に記載の弁（２）と、を備えた構成（１）であって、前記流体接続部（３）は、組み立てられた状態において、前記接続部品（７）の前記本体（８）の前記流入孔（１８）に嵌め込まれており、前記シール要素（９）は、組み立てられた状態において、前記長手方向軸（１７）に対して径方向に内側で、前記液体接続部（３）の外面（２２）に当接する、構成（１）。
【請求項１０】
前記シール要素（９）は、組み立てられた状態において、前記長手方向軸（１７）に対して、前記環状の空所（１０）の領域で径方向に外側で、前記接続部品（７）の前記本体（８）に当接することを特徴とする、請求項９に記載の構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を調量する弁、特に内燃機関の燃料噴射弁と、このような弁のための接続部品と、このような弁を備えた構成と、に関する。特に本発明は、複数の燃料噴射弁により内燃機関の燃焼室へと燃料が好適に直接噴射される自動車の燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許出願公開第２０１１／００００４６４号明細書には、インジェクタ組み立て構成が開示されており、本構成では、シールリングが接続管片に接して配置されており、このシールリングは、支持リングを介して接続管片の付設部で支持されている。接続管片は、そのシールリングの領域ではカップに嵌め込まれており、これにより、シールリングがカップの内部空間を周辺環境に対してシールし、従って、インジェクタの接続管片の中へと燃料が案内される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
米国特許出願公開第２０１１／００００４６４号明細書で開示されたインジェクタ構成には、インジェクタに対して大きな軸方向の力が作用し、この軸方向の力によって燃料が軸方向にインジェクタに圧力を掛けるという欠点がある。この欠点は特に、高圧インジェクタとしての実装の際に生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１の特徴を備えた本発明に係る接続部品と、請求項８の特徴を備えた本発明に係る弁と、請求項９の特徴を備えた本発明に係る構成と、には、改良された構成及び機能形態が可能となるという利点がある。特に、流体圧力に起因する、アクチュエータに対して作用する力が低減されうる。
【０００５】
外部に対して接続部分をシールするためにＯリングがシール要素として利用され、その際にＯリングが接続部品の外側とカップの内側との間に配置される従来の構成では、インジェクタに対して作用する大きな軸方向の力が、流体圧力に基づいて発生する。なぜならば、液圧的な作用面が、Ｏリングに接触するカップ内径の二乗に比例するからである。これとは異なって、提案される構成では、液圧的な作用面が著しく縮小される。なぜならば、液圧的な作用面は、流体接続部に内側で当接する環状のシール要素の開口横断面に比例するからである。ここでは特に、液圧的な作用面が、円周率πの１／４（０．２５）と、シール要素が当接する流体接続部の外側の外径と、の積として得られる。この場合に、インジェクタに対して作用する軸方向の力は、この液圧的な作用面と流体圧力とに基づいて発生する。
【０００６】
請求項２に記載の発展形態には、接続部品の本体の内部でのシール要素の簡単で信頼性の高い固定が行われうるという利点がある。
【０００７】
請求項３に記載の発展形態では、シール要素の取り付けが複数の部品を介しても実現されうる。その際に、請求項４に記載の発展形態にはさらに、シール要素のための有利な支持が実現されうるという利点がある。請求項５に記載の発展形態によれば、シール要素の取り付けのために役立つ様々な部品が信頼性高く固定されうる。請求項６に記載の構成には、寿命に亘って、支持リングが延びること（Ａｕｆｄｅｈｎｕｎｇ）が低減されるという利点がある。これにより特に、内部の流体接続部では、シール要素が支持ディスクで信頼性高く支えられる。この支持は、請求項７に記載の発展形態の発展形態によって改善される。
【０００８】
請求項１０に記載の発展形態にはさらに、シール要素の外径又は外側横断面での信頼性高いシールが実現されるという利点がある。従って、潜在的に生じ得る位置偏差には依存せずに、信頼性が高いシール効果が常に得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の好適な実施例が、以下の明細書の記載において添付の図面を参照して詳細に記載され、添付の図面には、対応する構成要素には統一的な符号が付される。
【図１】本発明の第１の実施例に対応した、弁と流体分配器の流体接続部とを備えた構成の抜粋による概略的な断面図を示す。
【図２】本発明の第２の実施例に対応した、弁と流体分配器の流体接続部とを備えた構成の抜粋による概略的な断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明の第１の実施例に対応した、弁２と流体分配器４の流体接続部３とを備えた構成１の抜粋による概略的な断面図を示している。構成１は、特に燃料噴射装置１として構成されうる。弁２は、ここでは燃料噴射弁２として構成されうる。燃料分配器４は、複数の流体接続部３がそこから分岐するレール４として構成されうる。流体分配器４の内部空間５では、高度な圧力が掛った燃料が蓄えられ、複数の弁２に分配されうる。
【００１１】
流体分配器４には、弁２がそれと機械的に接続されるホルダ６が形成されている。弁２は、流体接続部３を介した弁２と流体分配器４との液圧的な接続のために役立つ接続部品７をさらに有する。
【００１２】
接続部品７は、本体８と、本体８の環状の空所１０に挿入された環状のシール要素９と、を備える。本実施例では、空所１０は、内部に存在する環状溝１５により形成される。接続部品７への流体接続部３の嵌め込みを容易にするために、円錐状の面１６により実現されうる導入斜面１６が、本体８にさらに形成される。
【００１３】
組み立ての際には、流体接続部３が、接続部品３の本体８の長手方向軸１７に沿って、接続部品７の、長手方向軸１７に沿って延在する流入孔１８に嵌め込まれる。組み立て際には、流体接続部３の先端１９が、シール要素９を通って案内され、このために先端１９は、組立を簡素化するために、傾斜及び面取り部２０を有する。組み立てられた状態において、流体接続部４の管状部分２１が、シール要素９を完全に通り抜けて延びている。
【００１４】
流入孔１８は、環状の空所１０によって長手方向軸１７に対して径方向に拡張される。これにより、組み立てられた状態においてシール要素９のための場所が空けられている。
【００１５】
組み立ての際には、或る程度のプレストレス（Ｖｏｒｓｐａｎｎｕｎｇ）を得るために、シール要素９が径方向に圧縮されうる。シール要素９は、長手方向軸１７に対して見て、径方向に内側で流体接続部３のシリンダ胴部形状の外面２２に当接し、径方向に外側では本体８のシリンダ胴部形状の面２３に当接する。これにより、シールが実現される。
【００１６】
内部に存在する環状溝１５は、例えば、接続部品７の本体８に１回穴を開けること（Ｅｉｎｓｔｉｃｈ）によって形成されうる。シール要素９は、特にＯリングとして形成されうる。
【００１７】
図２は、第２の実施例に対応した、弁２及び流体分配器４の流体接続部３を備えた構成１の抜粋による概略的な断面図を示している。本実施例では、流入孔１８は、本体の入口側の末端が、凹部２５によって段付き孔の形状により（ｓｔｕｆｅｎｂｏｈｒｕｎｇｓｆｏｅｒｍｉｇ）拡張されている。この凹部２５には、入口側の末端２４に配置された部分閉鎖部２６が嵌め込まれている。部分閉鎖部２６はその際に凹部２５の内部で、環状の空所１０を環状のシール要素９のために開放している。部分閉鎖部２６は、支持ディスク２７と、支持リング２８と、固定リング２９と、を有する。支持ディスク２７が、支持リング２８を介して流入方向３０に逆らって支えられている。支持リング２８は、固定リング２９を介して、流入方向３０に逆らう移動に対して固定されており、その際に固定リング２９は、本体８に形成され内部に存在する上記環状溝３１に嵌め込まれている。固定リング２９は、例えば、スリットが入った固定リング２９として実現可能であり、プレストレスが掛かった状態で環状溝３１に嵌め込まれうる。支持ディスク２７は、支持リング２８の方を向いた円錐状の側面３２を有する。ここでは、支持リング２９は、円錐状の側面３２が、流入方向３０とは逆方向に長手方向軸１７に沿って細くなっている。さらに、支持ディスク２７には、シール要素９の方を向いた平坦な位置決め側面３３が形成されている。位置決め側面３３は、当該位置決め側面３３に対して長手方向軸１７が直交して通るように、方向付けられている。円錐状に成形された支持ディスク２７は、有利に、流体接続部３の管状部分２１と支持リング２８との間に生じうる空隙を埋める。それでもなお、シール要素９から見れば平坦な位置決め側面３３が実現される。これにより、シール要素９の有利な支持が保証される。
【００１８】
システム圧力が構築される場合には、このシステム圧力は、シール要素９を本体８から流入方向３０に逆らって押し出そうとする。その際には、シール要素９が支持ディスク２７に向かって押され、支持ディスク２７は、その円錐状の側面３２により、その円錐状の側面３２に沿って支持リング２８上を滑走して支持リング２８と流体接続部３の管状部分２１との間の空隙を閉鎖し、従って、このような空隙にシール要素９が押し出されえない。支持リング２８は、接続部品７の本体８の内部で固定リング２９を介して支持される。
【００１９】
接続部品７従って弁２に対して作用する軸方向の力Ｆａが、システム圧力に基づいて、本構成では流入方向３０に逆らって方向付けられた長手方向軸１７に沿って発生する。ここでは、軸方向の力Ｆａは、液圧的な作用面とシステム圧力Ｐｓとの積から得られる。この場合、液圧的な作用面は、円周率πの１／４（０．２５）と、流体接続部３の管状部分２１の外面２２での直径ｄの二乗と、の積から得られる。数式関係は、図２にも示されている。
【００２０】
ここでは、直径ｄの二乗に依存する液圧的な作用面が重要である。接続部品７がカップを介して接続される従来の構成では、これに関してはカップの内径が関連している。但し、カップのこのような内径は、液体接続部３の外径ｄよりも明らかに大きい。
【００２１】
従って、システム圧力Ｐｓが軸方向に弁２に対して作用する面を縮小することにより、軸方向の力の著しい低減が生じる。これは、例えば約５０％〜約８０％程度の低減でありうる。しかしながら、上記の百分率は単に例示的なものとして理解されたい。なぜならば、この百分率は基本的に、比較のために援用される構造に依存するからである。
【００２２】
本発明は、上記の実施例には限定されない。
【図１】
2018112186.tif 000003
【図２】
2018112186.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月24日(2018.1.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を調量する弁（２）のための接続部品（７）であって、前記接続部品（７）は、本体（８）の内部に形成され長手方向軸（１７）に沿って延在する流入孔（１８）であって、前記流体が前記接続部品（７）を介して前記弁（２）へとそれを通って案内されうる前記流入孔（１８）と、環状のシール要素（９）と、を備える、前記接続部品（７）において、
前記本体（８）は、前記流入孔（１８）を前記長手方向軸（１７）に対して径方向に拡張する環状の空所（１０）を有し、前記環状のシール要素（９）は、前記環状の空所（１０）に挿入されていることを特徴とする、接続部品（７）。
【請求項２】
前記環状の空所（１０）は、内部に存在する環状溝（１５）により形成されることを特徴とする、請求項１に記載の接続部品。
【請求項３】
前記流入孔（１８）は、前記本体（８）の入口側の末端（２４）が、前記本体（８）の内部に形成された凹部（２５）によって段付き孔の形状により拡張されており、前記凹部（２５）には部分閉鎖部（２６）が嵌め込まれており、前記部分閉鎖部（２６）は、前記入口側の末端（２４）に配置されており、前記凹部（２５）の内部で前記環状の空所（１０）を前記環状のシール要素（９）のために開放していることを特徴とする、請求項１に記載の接続部品。
【請求項４】
前記部分閉鎖部（２６）は、前記シール要素（９）に接して配置された支持ディスク（２７）を有し、前記部分閉鎖部（２６）は、支持リング（２８）を有し、前記支持リング（２８）は、前記入口側の末端（２４）への移動に対して少なくても間接的に固定されていることを特徴とする、請求項３に記載の接続部品。
【請求項５】
前記支持リング（２８）は、固定リング（２９）によって、前記入口側の末端（２４）への移動に対して固定されており、前記固定リング（２９）は、前記本体（８）の内部に形成され内部に存在する環状溝（３１）に嵌め込まれていることを特徴とする、請求項４に記載の接続部品。
【請求項６】
前記支持ディスク（２７）は、前記支持リング（２８）の方を向いた円錐状の側面（３２）を有し、前記支持ディスク（２７）は、前記円錐状の側面（３２）が、前記長手方向軸（１７）に沿って前記本体（８）の前記入口側の末端（２４）に向かって細くなっていることを特徴とする、請求項４又は５に記載の接続部品。
【請求項７】
前記支持ディスク（２７）は、前記シール要素（９）の方を向いた位置決め側面（３３）を有し、前記位置決め側面（３３）は少なくともほぼ平坦に形成され、及び／又は、前記支持ディスク（２７）は少なくとも近似的に、前記位置決め側面（３２）に対して前記長手方向軸（１７）が直交して方向付けられるように配置されていることを特徴とする、請求項４〜６のいずれか１項に記載の接続部品。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の接続部品（７）を備えた、流体を調量する弁（２）。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の接続部品（７）を備えた、内燃機関の燃料噴射弁。
【請求項１０】
内燃機関の燃料噴射弁のための、請求項１〜７のいずれかに記載の接続部品。
【請求項１１】
流体接続部（３）と、請求項８に記載の弁（２）と、を備えた構成（１）であって、前記流体接続部（３）は、組み立てられた状態において、前記接続部品（７）の前記本体（８）の前記流入孔（１８）に嵌め込まれており、前記シール要素（９）は、組み立てられた状態において、前記長手方向軸（１７）に対して径方向に内側で、前記液体接続部（３）の外面（２２）に当接する、構成（１）。
【請求項１２】
前記シール要素（９）は、組み立てられた状態において、前記長手方向軸（１７）に対して、環状の空所（１０）の領域で径方向に外側で、前記接続部品（７）の前記本体（８）に当接することを特徴とする、請求項１１に記載の構成。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
図２は、第２の実施例に対応した、弁２及び流体分配器４の流体接続部３を備えた構成１の抜粋による概略的な断面図を示している。本実施例では、流入孔１８は、本体の入口側の末端が、凹部２５によって段付き孔の形状により（ｓｔｕｆｅｎｂｏｈｒｕｎｇｓｆｏｅｒｍｉｇ）拡張されている。この凹部２５には、入口側の末端２４に配置された部分閉鎖部２６が嵌め込まれている。部分閉鎖部２６はその際に凹部２５の内部で、環状の空所１０を環状のシール要素９のために開放している。部分閉鎖部２６は、支持ディスク２７と、支持リング２８と、固定リング２９と、を有する。支持ディスク２７が、支持リング２８を介して流入方向３０に逆らって支えられている。支持リング２８は、固定リング２９を介して、流入方向３０に逆らう移動に対して固定されており、その際に固定リング２９は、本体８に形成され内部に存在する上記環状溝３１に嵌め込まれている。固定リング２９は、例えば、スリットが入った固定リング２９として実現可能であり、プレストレスが掛かった状態で環状溝３１に嵌め込まれうる。支持ディスク２７は、支持リング２８の方を向いた円錐状の側面３２を有する。ここでは、支持ディスク２７は、円錐状の側面３２が、流入方向３０とは逆方向に長手方向軸１７に沿って細くなっている。さらに、支持ディスク２７には、シール要素９の方を向いた平坦な位置決め側面３３が形成されている。位置決め側面３３は、当該位置決め側面３３に対して長手方向軸１７が直交して通るように、方向付けられている。円錐状に成形された支持ディスク２７は、有利に、流体接続部３の管状部分２１と支持リング２８との間に生じうる空隙を埋める。それでもなお、シール要素９から見れば平坦な位置決め側面３３が実現される。これにより、シール要素９の有利な支持が保証される。
【外国語明細書】
2018112186000001.pdf