(57)【要約】  噴射弁（２０）、特に燃料噴射弁の環状溝（２３）内に挿入してあるシールリング（２４）を組み付けるための方法を提供する。この方法においてシールリング（２４）の直径を、拡開工具（２６）を介して拡開し、環状溝（２３）内に嵌め込み、環状溝（２３）内に収容され、拡開されているシールリング（２４）を校正工具（２６）により所定のシール寸法に合わせて戻し変形する。環状溝（２３）における変形プロセス時に残っている環状間隙（２８）を、燃焼室とは反対の環状溝（２３）の溝側面（２３２）に移動させるために、シールリング（２４）の変形プロセスを燃料噴射弁（２０）から校正工具（２６）を引き抜くことにより実施する。
2013507567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴射弁、特に内燃機関のための燃料噴射弁（２０）に、前記噴射弁に形成されている、溝底部の直径に対して大きな溝縁部の直径を備えた環状溝（２３）内に挿入されているシールリング（２４）を組み付けるための方法であって、該方法において前記シールリング（２４）の直径を拡開工具（２５）により拡開して、前記環状溝（２３）内に押し込み、該環状溝（２３）内に収容され、拡開された前記シールリング（２４）を校正工具（２６）により、拡開された外径に対して小さな所定のシール寸法に変形させる、シールリングを組み付けるための方法において、
前記シールリング（２４）の変形を、前記燃料噴射弁（２０）から前記校正工具（２６）を引き抜くことにより実施することを特徴とする、シールリングを組み付けるための方法。
【請求項２】
前記変形を、前記校正工具内に形成されている、前記校正工具（２６）の引抜き方向に対して先細りしている中空円錐部（２７）により実施し、該中空円錐部（２７）の最小の内法の円錐直径を、前記シールリング（２４）の所定のシール寸法に適合させることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
円柱区分（２５１）と、該円柱区分（２５１）に接続している、自由端部に向かって先細りしている円錐区分（２５２）とを有する拡開工具（２５）の前記円柱区分（２５１）を、前記燃料噴射弁（２０）に端面側で載置し、前記シールリング（２４）を、前記円錐区分（２５２）及び前記円柱区分（２５１）を介して前記燃料噴射弁（２０）に被せ嵌めて、前記環状溝（２３）内に押し込み、次いで前記拡開工具（２５）を前記燃料噴射弁（２０）から取り去ることを特徴とする、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記校正工具（２６）を前記環状溝（２３）内に挿入されている前記シールリング（２４）の下流側において前記燃料噴射弁（２０）に載置して閉鎖し、前記シールリング（２４）を越えて前記燃料噴射弁（２０）から引き抜くことを特徴とする、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記燃料噴射弁（２０）は弁ケーシング（２１）と、該弁ケーシング（２１）から軸線方向に突出している前記弁座支持体（２２）とを有しており、前記環状溝（２３）は前記弁座支持体（２２）の外側に加工されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項記載の方法。
【請求項６】
弁ケーシング（２１）と、該弁ケーシング（２１）から突出している弁座支持体（２２）とを備えており、該弁座支持体（２２）は外側に、前記弁ケーシング（２１）とは反対の自由端部から軸線方向に間隔を置いて、溝底部（２３２）及び溝側面（２３１，２３２）を備えた環状溝（２３）を有しており、該環状溝（２３）内に収容されているシールリング（２４）を備えている、噴射弁、特に内燃機関のための燃料噴射弁において、
前記溝底部（２３３）に載着されている前記シールリング（２４）は、前記弁座支持体（２２）の自由端部に近い側に位置する前記溝側面（２３１）に接触していて、前記シールリング（２４）と前記弁ケーシング（２１）に近い側に位置する前記溝側面（２３２）との間に環状間隙（２８）が設けられていることを特徴とする、噴射弁、特に内燃機関のための燃料噴射弁。
【請求項７】
前記シールリング（２４）の内側の環状面に押圧される、突出した環状の狭幅の隆起部（３０）が前記溝底部（２３３）に沿って形成されていることを特徴とする、請求項６記載の噴射弁。
【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した、シールリングを噴射弁、特に内燃機関のための燃料噴射弁に組み付けるための方法に基づく。
【０００２】
オットー・エンジンとして形成されている自動車のための内燃機関に燃料を直接噴射するために、自動車の走行状態に応じて高圧の燃料を調量して、細かく噴霧して内燃機関の燃焼室内に噴射する燃料噴射弁が使用される。上記燃料噴射弁は、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９４６６０２号明細書において公知になっている。上記燃料噴射弁は、燃焼室を閉鎖する内燃機関のシリンダヘッドの孔内に挿入されて、噴射開口を備えた噴射弁の先端が燃焼室内に突入し、燃料噴射弁に載置されているシールリングが、燃料噴射弁とシリンダヘッド孔の孔壁との間の燃焼室シール部を形成する。一般的に長方形の横断面を有するシールリングは、弾性の低いプラスチック、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から成っている。シールリングは、シリンダヘッド内に燃料噴射弁を組み付ける前に、燃料噴射弁に存在する環状溝内に挿入される。環状溝の溝底部の直径に適合したシールの内径は溝縁部に沿った環状溝の直径よりも小さいので、図１に示したように、燃料噴射弁の先端に拡開工具１１が載置され（図１ａ）、シールリング１２は拡開工具１１を介して燃料噴射弁に被せ嵌められる。シールリング１２は拡開され、燃料噴射弁１０において環状溝１３にまでしゅう動させることができる（図１ｂ）。次いで、拡開工具１１は燃料噴射弁１０から取り去られる（図１ｃ）。シールリング１２の材料の弾性が低いことにより、シールリング１２はまず拡開されたままであり、環状溝１３内に完全に圧入されない（図１ｃ）。したがってシールリング１２は、いわゆる校正工具１４によりシールリング１２の最終的な外径、つまり所定のシール寸法に変形される。このために校正工具１４は燃料噴射弁１０の先端に載置され、シールリング１２に亘って被される（図１ｄ）。シールリング１２の変形のために、校正工具１４は被せ嵌め方向に対して内径において先細りしている中空円錐部１５を有している。この中空円錐部１５の燃料噴射弁１０とは反対側に位置する最小の内法直径は、シールリング１２の所望のシール寸法に合わされている。中空円錐部１５は校正工具１４の被せ嵌め時に一層シールリング１２を所望の外径、つまりいわゆるシール寸法にまで変形させて、同時にシールリング１２を環状溝１３内に圧入する。シールリング１２の調整工程時に、シールリング１２は当然、燃焼室とは反対側の環状溝１３の側面に圧着される。シリンダヘッドへの燃料噴射弁１０の組付け時に、極めて高い圧入力とシールリング１２の剪断を回避するために、シールリング１２に覆われている環状溝１３は、シールリング１２によって完全に覆われてはならない。したがってシールリング１２は、シールリング１２の変形後に環状間隔１６が環状溝１２に残るように寸法設定される。上述のようにシールリング１２は調整工程により燃焼室とは反対の環状溝１３の側面に圧着されるので、環状間隔１６は燃焼室寄りの溝側面に形成される。この環状間隔１６は、内燃機関の運転中に燃焼残滓により埋められ、これによりシールリング１２は燃焼室内の排ガスによる高い熱的な負荷に対して付加的に保護される。
【０００３】
エタノールを含む燃料を使用する場合、及び有利には燃料噴射弁をシリンダヘッドの真ん中に組込む場合、上記燃焼残滓はなく、高温の粒子がエアギャップに溜まる。高温の粒子はシールリングを完全に焼き切ることになり、不密の燃焼室シールをもたらし、その結果として、燃料噴射弁の故障に繋がることがある。
【０００４】
発明の開示
請求項１の特徴を備えたシールリングを組み付けるための本発明に係る方法は、校正工具の載置時ではなく引抜き時に実施されるシールリングの変形プロセスにより、環状溝内に残る環状間隙の移動が、燃焼室とは反対側の溝側面に対して行われる、という利点を有する。シールリングは燃焼室寄りの環状溝の溝側面において支持され、この位置をシリンダヘッド内への組付け時にも維持する。したがって高温の粒子はシールリングの上流側に溜まることはなく、シールリングを熱的に損なうことはない。
【０００５】
他の請求項に記載の構成により、請求項１に記載の方法の有利な構成及び改良形が可能である。
【０００６】
本発明の有利な構成によれば、シールリングの変形は、校正工具内に形成されている、燃料噴射弁からの校正工具の引抜き方向に対して円錐部の内法直径において先細りする中空円錐部により行われる。この中空円錐部の最小の内法直径は、シールリングの所定のシール寸法に適合される。校正工具は、環状溝内に挿入されているシールリングの下流側において燃料噴射弁に載置され、閉鎖され、シールリングを越えて燃料噴射弁から引き抜かれる。これによりシールリングは環状溝内に圧入され、シールリングのシール寸法に合わせて変形される。
【０００７】
組み付けられたシールリングを支持する噴射弁が、請求項６に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】燃料噴射弁に取り付けようとするシールリングのための、先行技術に基く組付け方法を、４つの個別の方法手順ａ〜ｄに沿って示す図である。
【図２】燃料噴射弁にシールリングを取り付けるための本発明に係る組付け方法を、５つの個別の方法手順ａ〜ｅに沿って示す図である。
【０００９】
以下に、本発明を図２に記載の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
図２に噴射弁の例として側面図において部分的に示す、自動車の内燃機関のための燃料噴射弁２０は、例えば内燃機関の燃焼室内に細かく噴霧される燃料を調量して噴射するために働き、さらに内燃機関の燃焼室を閉鎖するシリンダヘッド内に挿入されていて、燃料噴射弁２０の先端は燃焼室内に突入している。燃料噴射弁２０は弁ケーシング２１と、この弁ケーシング２１から軸線方向に突出している、弁ケーシング２１に対して小さな外径を備えた弁座支持体２２とを有している。弁座支持体２２は公知の形式において、弁ケーシング２１とは反対側の端部において、弁座体（図示せず）で終わっている。この弁座体に弁開口を取り囲む弁座が形成されていて、弁開口の下流側に配置されている噴射孔付きディスクが取り付けられている。弁座支持体２２の自由端部から軸線方向に間隔を置いて、外側から弁座支持体２２に環状溝２３が加工されている。環状溝２３は２つの溝側面２３１及び２３２と、溝底部２３３と、この溝底部の直径よりも大きな直径を有する溝縁部とを有している。溝底部２３３の中央に、有利には突出した環状の隆起部３０が一体に成形されており、隆起部の外径はほぼ溝底部直径よりも大きく、隆起部の軸線方向の幅は溝幅よりも極めて小さく設定されている。環状溝２３内にシールリング２４が挿入されている。このシールリング２４は内燃機関のシリンダヘッド内に燃料噴射弁２０を組み付けた後で、燃料噴射弁２０をこの燃料噴射弁２０を収容するシリンダ孔の孔壁に対してシールする。シールリング２４はプラスチック、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から成っている。このポリテトラフルオロエチレンは、シールリング２４が弁座支持体２２に簡単に被せ嵌めることができ、次いで環状溝２３内に嵌め込まれるのに十分な弾性を有していない。このことを考慮してシールリング２４は拡開工具２５（図２ａ）により拡開され、環状溝２３内に押し込まれ、この環状溝２３内に収容されて拡開されたシールリング２４は校正工具若しくは調整工具２６（図２ｄ）により、拡開されたシールリング２４の外径に対して小さな所定のシール寸法に合わせて変形される。このために校正工具２６は燃料噴射弁２０に被せ嵌められ、シールリング２４の変形プロセスは、校正工具２６を燃料噴射弁２０から引き抜く際に実施される。この組付け方法は、図２において５つの方法手順において示されている。
【００１１】
まず拡開工具２５を燃料噴射弁２０の先端に、具体的には弁支持体２２の端面に載置する。拡開工具２５は弁支持体２２の外径に対して少し大きな外径を備えた円柱区分２５１と、この円柱区分２５１に接続している円錐区分２５２とを有している。この円錐区分２５２の外径は自由端部に向かって減少している。図２ａに示したように、拡開工具２５は弁座支持体２２の自由端部に載置されて、拡開工具２５の円柱区分２５１は弁座支持体２２に溝側面２３１の近くにまで被される。次いでシールリング２４は拡開工具２５の円錐区分２５２に被せ嵌られ、所定の力Ｆによって拡開工具２５の円柱区分２５１を越えて環状溝２３にまで押し込まれる。円錐区分２５２を介しての押込み時にシールリング２４は円柱区分２５１の外径にまで拡開され、この拡開状態を環状溝２３におけるシールリング２４の位置固定後にも実質的に維持する（図２ｂ）。拡開工具２５の取去り後（図２ｃ）に、弁ケーシング２１と、環状溝２３に位置する拡開されたシールリング２４との間の領域において弁座支持体２２に校正工具２６が載置される。校正工具２６はこのために２つの部分から構成されている。択一的には校正工具２６は分割されていなくてよく、弁座支持体２２への拡開工具２５の載置前に位置決めする必要がある。シールリング２４を変形するために、校正工具２６は中空円錐部２７を有する。この中空円錐部２７は図２ｄにおいて矢印２９により示されている、燃料噴射弁２０からの校正工具２６の引抜き方向に対して先細り、つまり中空円錐部２７の内法円錐直径は減少している。閉鎖された校正工具２６が燃料噴射弁２０から引き抜かれると、中空円錐部２７はシールリング２４を、中空円錐部２７の最小の内法直径により規定されている所望のシール寸法に合わせて変形させ、同時にシールリング２４を環状溝２３内に押し付ける（図２ｅ）。この実施の形態において、溝底部２３３に設けられている隆起部３０はシールリング２４内に押し込まれる。変形プロセス時にシールリング２４により環状溝２３全体が占められることを回避するために、シールリング２４は、変形プロセスのどのような条件下でも、環状溝２３に環状間隙２８が残っているように寸法設定されている。校正工具２６の引抜き時に実施する変形プロセスにおいて、シールリング２４はケーシング２１とは反対側の環状溝２３の溝側面２３１に押し付けられるので、上記環状間隙２８はケーシング２１寄りの溝側面２３２に沿って形成される。燃料噴射弁２０を内燃機関のシリンダヘッドに組み込む際に、隆起部３０が、シールリングに作用する摩擦力によるシールリング２４の押戻しを確実に防ぐので、シールリング２４は上記位置に留まる。したがってシールリング２４と燃焼室との間に環状間隙は存在しないので、高温の粒子がシールリング２４の上流側に溜まることはなく、シールリング２４を熱的に損なうことはない。
【図１】
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【図２】
2013507567.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成24年4月12日(2012.4.12)
【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】
噴射弁（２０）に、前記噴射弁に形成されている、溝底部の直径に対して大きな溝縁部の直径を備えた環状溝（２３）内に挿入されているシールリング（２４）を組み付けるための方法であって、該方法において前記シールリング（２４）の直径を拡開工具（２５）により拡開して、前記環状溝（２３）内に押し込み、該環状溝（２３）内に収容され、拡開された前記シールリング（２４）を校正工具（２６）により、拡開された外径に対して小さな所定のシール寸法に変形させる、シールリングを組み付けるための方法において、
前記シールリング（２４）の変形を、前記燃料噴射弁（２０）から前記校正工具（２６）を引き抜くことにより実施することを特徴とする、シールリングを組み付けるための方法。
【請求項２】
前記変形を、前記校正工具内に形成されている、前記校正工具（２６）の引抜き方向に対して先細りしている中空円錐部（２７）により実施し、該中空円錐部（２７）の最小の内法の円錐直径を、前記シールリング（２４）の所定のシール寸法に適合させることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
円柱区分（２５１）と、該円柱区分（２５１）に接続している、自由端部に向かって先細りしている円錐区分（２５２）とを有する拡開工具（２５）の前記円柱区分（２５１）を、前記燃料噴射弁（２０）に端面側で載置し、前記シールリング（２４）を、前記円錐区分（２５２）及び前記円柱区分（２５１）を介して前記燃料噴射弁（２０）に被せ嵌めて、前記環状溝（２３）内に押し込み、次いで前記拡開工具（２５）を前記燃料噴射弁（２０）から取り去ることを特徴とする、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記校正工具（２６）を前記環状溝（２３）内に挿入されている前記シールリング（２４）の下流側において前記燃料噴射弁（２０）に載置して閉鎖し、前記シールリング（２４）を越えて前記燃料噴射弁（２０）から引き抜くことを特徴とする、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記燃料噴射弁（２０）は弁ケーシング（２１）と、該弁ケーシング（２１）から軸線方向に突出している前記弁座支持体（２２）とを有しており、前記環状溝（２３）は前記弁座支持体（２２）の外側に加工されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項記載の方法。
【請求項６】
弁ケーシング（２１）と、該弁ケーシング（２１）から突出している弁座支持体（２２）とを備えており、該弁座支持体（２２）は外側に、前記弁ケーシング（２１）とは反対の自由端部から軸線方向に間隔を置いて、溝底部（２３２）及び溝側面（２３１，２３２）を備えた環状溝（２３）を有しており、該環状溝（２３）内に収容されているシールリング（２４）を備えている、噴射弁において、
前記溝底部（２３３）に載着されている前記シールリング（２４）は、前記弁座支持体（２２）の自由端部に近い側に位置する前記溝側面（２３１）に接触していて、前記シールリング（２４）と前記弁ケーシング（２１）に近い側に位置する前記溝側面（２３２）との間に環状間隙（２８）が設けられていることを特徴とする、噴射弁。
【請求項７】
前記シールリング（２４）の内側の環状面に押圧される、突出した環状の狭幅の隆起部（３０）が前記溝底部（２３３）に沿って形成されていることを特徴とする、請求項６記載の噴射弁。
【国際調査報告】
2013507567.tif 000005
2013507567.tif 000006
2013507567.tif 000007
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