(57)【要約】本発明は、燃料噴射弁（１０；１０ａ；６０；６０ａ）を製造する方法であって、少なくとも１つの燃料出口孔（４９）を閉鎖する弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）が、インジェクタハウジング（１１）に挿入され、少なくとも１つの燃料出口孔（４９）とは反対側の、弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）の末端は、弁部（３２）内へと案内され、弁部（３２）は、燃料が充填された圧力下にある制御室（３７）を有し、制御室（３７）は、弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）とは反対の側で、開放時に通路を形成する閉鎖素子（２３）により閉鎖可能であり、閉鎖素子（２３）は、低圧下の燃料戻り管（５）と少なくとも間接的に接続され、閉鎖素子（２３）を用いた制御室（３７）の開放の後に、制御室（３７）内に存在する燃料量が通路を通って排流され、弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）は閉鎖素子（２３）の方向に移動し、少なくとも１つの燃料出口孔（４９）が開放され、制御室（３７）の容積の大きさに基づき、及び、弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）の弾性係数及び直径（Ｄ）及び長さ（Ｌ）によりもたらされる弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）の剛性に基づき、制御室（３７）の開放と、少なくとも１つの燃料出口孔（４９）の開放と、の間に遅延時間（ｔ）が生じる、上記方法に関する。本発明によれば、インジェクタハウジング（１１）の長さが異なり、かつ、弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）の長さが異なる燃料噴射弁（１０；１０ａ；６０；６０ａ）において同じ遅延時間（ｔ）を実現するために、少なくとも、前記制御室（３７）の容積が、遅延時間（ｔ）を短縮するために制御室（３７）の容積が縮小され、遅延時間（ｔ）を延長するために制御室（３７）の容積が拡大される、ように調整される。【選択図】図１
2013510268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射弁（１０；１０ａ；６０；６０ａ）を製造する方法であって、少なくとも１つの燃料出口孔（４９）を閉鎖する弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）が、インジェクタハウジング（１１）に挿入され、前記少なくとも１つの燃料出口孔（４９）とは反対側の、前記弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）の末端は、弁部（３２）内へと案内され、前記弁部（３２）は、燃料が充填された圧力下にある制御室（３７）を有し、前記制御室（３７）は、前記弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）とは反対の側で、開放時に通路を形成する閉鎖素子（２３）により閉鎖可能であり、前記閉鎖素子（２３）は、低圧下の燃料戻り管（５）と少なくとも間接的に接続され、前記閉鎖素子（２３）を用いた前記制御室（３７）の開放の後に、前記制御室（３７）内に存在する燃料量が前記通路を通って排流され、前記弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）は前記閉鎖素子（２３）の方向に移動し、前記少なくとも１つの燃料出口孔（４９）が開放され、前記制御室（３７）の容積の大きさに基づき、及び、前記弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）の弾性係数及び直径（Ｄ）及び長さ（Ｌ）によりもたらされる弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）の剛性に基づき、前記制御室（３７）の前記開放と、前記少なくとも１つの燃料出口孔（４９）の前記開放と、の間に遅延時間（ｔ）が生じる、前記方法において、
インジェクタハウジング（１１）の長さが異なり、かつ、弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）の長さが異なる燃料噴射弁（１０；１０ａ；６０；６０ａ）において同じ遅延時間（ｔ）を実現するために、少なくとも、前記制御室（３７）の前記容積が、前記遅延時間（ｔ）を短縮するために前記制御室（３７）の前記容積が縮小され、前記遅延時間（ｔ）を延長するために前記制御室（３７）の前記容積が拡大される、ように調整されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）が案内される領域における前記制御室（３７）のジオメトリは、常に同じ直径及び常に同じ奥行きを有する円筒形状の孔（３８）として形成され、前記制御室（３７）の前記容積の前記調整は、前記弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）の、前記制御室（３７）内に案内される部分（３９；３９ａ）の縮小又は延長を介して行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記弁ニードル（６２；６２ａ）は、前記制御室（３７）内に配置される少なくとも１つの規格化された第１の部分（６３）から成り、前記第１の部分（６３）は、前記制御チャンバ（３７）とは反対の側で、円筒形状の第２の部分（６５；６５ａ）と接合され、前記弁ニードル（６２；６２ａ）の前記第２の部分の直径（Ｄ）は、前記遅延時間（ｔ）の短縮のために前記弁ニードル（６２：６２ａ）の直径（Ｄ）が拡大され、前記遅延時間（ｔ）の延長のために前記弁ニードル（６２；６２ａ）の直径（Ｄ）が縮小されるように、変更されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記弁ニードル（６２；６２ａ）の前記直径（Ｄ）は直径の等級によって異なり、前記制御室（３７）の前記容積の調整を介する前記遅延時間（ｔ）の微調整は、前記円筒形状の第２の部分（６５；６５ａ）の長さの変更を介して行われることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記制御室（３７）の最小可能容積及び最大可能容積と、提供される前記弁ニードル（６２；６２ａ）の前記直径の等級と、を考慮して、前記制御室（３７）の最小容積をもたらす前記弁ニードル（６２；６２ａ）の直径（Ｄ）が選択されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記制御室（３７）の前記容積の前記拡大によるニードルの往復行程の拡大ΔＨに対する、前記弁ニードルの短縮によるニードルの往復行程の短縮ΔＬの比率が以下の式に従って計算され、
ΔＨ／ΔＬ＝（Ｅ（３７）×Ａ（３７））／（Ｅ（６５；６５ａ）×（Ａ（６５；６５ａ））
但し、
Ｅ（３７）は、前記制御室（３７）の領域における燃料の弾性係数を、
Ａ（３７）は、前記制御室（３７）の領域における横断面（Ａ）を、
Ｅ（６５；６５ａ）は、前記部分（６５；６５ａ）の弾性係数を、
Ａ（６５；６５ａ）は、前記部分（６５；６５ａ）の領域における横断面（Ａ）を、
意味し、
前記比率ΔＨ／ΔＬは、１００〜５００の間にあることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記弁ニードル（６２；６２ａ）の前記第２の部分（６５；６５ａ）は、前記規格化された第１の部分（６３）とは反対の側で、規格化された第３の部分（６４）と接合されることを特徴とする、請求項３〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも、前記弁ニードル（６２；６２ａ）の前記第２の部分（６５；６５ａ）と、前記規格化された第１の部分（６３）と、の接合、及び、場合によって、前記弁ニードル（６２；６２ａ）の前記第２の部分（６５；６５ａ）と、前記第３の部分（６４）と、の接合は、レーザビーム溶接により行われることを特徴とする、請求項３〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法により製造される、燃料噴射弁（１０；１０ａ；６０；６０ａ）であって、
前記燃料噴射弁（１０；１０ａ；６０；６０ａ）の前記インジェクタハウジング（１１）は、前記閉鎖素子（２３）と、前記閉鎖素子（２３）のための作動機構（２１、２２）と、場合によっては、前記弁部（３２）とを有する規格化された上方部（１２）、及び、ノズル本体（４７）を有する下方部（１４）を有し、前記上方部（１２）と前記下方部（１４）との間には、前記インジェクタハウジング（１１）の全長を定める中央部（１３）が配置されることを特徴とする、燃料噴射弁。
【請求項１０】
前記中央部（１３）は環状形状に形成されることを特徴とする、請求項９に記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の燃料噴射弁を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料噴射弁（以下、一部の記載で「インジェクタ」とも呼ぶ）を製造するためのこの種の方法は、既に一般的に知られており、特に燃料噴射弁の場合は、所謂コモンレール式（Ｃｏｍｍｏｎ−Ｒａｉｌ）噴射システムに適用される。この場合、往復駆動される（ｈｕｂｇｅｓｔｅｕｅｒｔ）コモンレール式インジェクタであって、そのノズルニードルがサーボ駆動されるものが公知である。圧力アクチュエータとして、ピエゾ弁（Ｐｉｅｚｏｖｅｎｔｉｌ）及び電磁弁が使用され、このピエゾ弁及び電磁弁によりサーボサイクルが制御される。弁ニードルを高速で閉鎖するために、多くの場合に、持続的な低圧段が組み込まれ、この低圧段は、弁ニードルに対して永続的な閉鎖力を及ぼす。しかしながら、この場合の欠点は、高圧側と低圧側との間に生じる漏れが比較的大きいことである。漏れによって、必然的に、コモンレール式噴射システムで必要とされるポンプ出力がより高くなることになり、従って、システムの効率が失われることになる。この事態は、特に圧力が比較的高い場合には問題である。
【０００３】
この理由から、最大噴射圧（ここでは、約２０００バールの範囲の圧力を意味する）のための最新のインジェクタは、低圧段を設けないことで、漏れが少ないように実現されている。しかしながら、低圧段が無いことにより、弁ニードルのために小さな閉鎖力しか提供されない。これにより、弁ニードルの始動（Ａｎｓｔｅｕｅｒｕｎｇ）と、噴射開始と、の間の応答時間が比較的短い。応答時間は特に弁ニードルの剛性に依存する。正に、低圧段の無いインジェクタでは応答時間が短いために、ニードル剛性の最小の変化も、噴射開始と、噴射される燃料量と、の大きなずれに繋がる。弁ニードルの剛性は、弁ニードルの直径及び長さに依存する。様々な全長のインジェクタを、その応答時間に関して同じに構成したい場合には、各型及び各長さのインジェクタのために、弁ニードルの胴回りを対応して細く形成し（Ｔａｉｌｌｉｅｒｕｎｇ）、又は、弁ニードルの対応する直径変更を行う必要がある。このようにして、全てのインジェクタについての弁ニードルの剛性が統一されうる。しかしながら、その結果として準備時間が比較的長くなる。全てのインジェクタ全長についてニードルの直径が同一である一方で、ニードルの長さを純粋に変更することが理想的であろう。しかしながらこれは、そのことにより弁ニードルの剛性が異なってしまうため可能ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
示される従来技術から出発して、本発明の根底には、請求項１の上位概念に記載の燃料噴射弁を、弁ニードルの全長が異なり又は弁ニードルの長さが異なる燃料噴射弁での応答時間が少なくとも十分に一定であるように、製造する方法を更に発展させるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本課題は、請求項１の特徴を備えた燃料噴射弁を製造する方法において解決される。その際、本発明の根底には、弁ニードルと連動連結された制御室の「油圧的剛性」（ｈｙｄｒａｕｌｉｓｃｈｅ  Ｓｔｅｉｆｉｇｋｅｉｔ）を変更することによって、弁ニードルの長さが異なるために異なっている機械的な剛性を均一化するという構想がある。ここでは、制御室内の容積が大きく構成されるほど、噴孔が開放されるまでの遅延又は応答時間が大きくなるという見識が根底にある。換言すれば、比較的短く従って硬質の弁ニードルは、燃料の貯蔵容量が比較的大きい制御室と連動連結されることで調整され、その逆もまたそのとおりである。
【０００６】
燃料噴射弁を製造するための本発明にかかる方法の好適な発展形態は従属請求項で示される。明細書、請求項、及び／又は、図に開示された構成要素のうちの少なくとも２つによる組み合わせの全てが本発明の範囲に入る。
【０００７】
制御室のための常に同一の凹部を備えた常に同一の弁部が使用されうる燃料噴射弁が、特に経済的に製造可能であることを可能とするために、構造的に特に有利な本発明の構成において、弁ニードルが案内される領域における制御室のジオメトリが、常に同じ直径及び常に同じ奥行きを有する円筒形状の孔として形成され、制御室の容積の調整は、弁ニードルの、制御室内に案内される部分の縮小又は延長を介して行われることが提案される。
【０００８】
制御室に案内される弁ニードルの部分の長さの変更では、燃料噴射弁の所望の始動時間を実現するには十分でない場合には、更なる別の構造的に有利な発展形態において、弁ニードルが、制御室内に配置される少なくとも１つの規格化された第１の部分から成り、第１の部分は、制御チャンバとは反対側で、円筒形状の第２の部分と接合され、弁ニードルの第２の部分の直径は、遅延時間の短縮のために弁ニードルの直径が拡大され、遅延時間の延長のために弁ニードルの直径が縮小されるように、変更される、ということが構想される。
【０００９】
弁ニードルの直径（Ｄ）は直径の等級（Ｄｕｒｃｈｍｅｓｓｅｒｓｔｕｆｅｎ）によって異なり、制御室の容積の調整を介する遅延時間の微調整が、円筒形状の第２の部分の長さの変更を介して行われる場合には、弁ニードルの、想定される様々な直径の数を制限するために特に有利である。これにより、規格化された第１の部分の制御室内に突き出る部分が特定の制御容積（Ｓｔｅｕｅｒｖｏｌｕｍｅｎ）を形成するように、特定の直径を有する弁ニードルと、特定の長さの弁ニードルと、の組み合わせが行われる。
【００１０】
さらに、制御室の最小可能容積及び最大可能容積と、提供される弁ニードルの直径の等級と、を考慮して、制御室の最小容積をもたらす弁ニードルの直径が選択される場合には特に有利である。このことは、最小の直径を有する弁ニードルが常に選択されることを意味する。従って、遅延時間の更なる別の調整は、弁ニードルの延長又は短縮を介して行われる。
【００１１】
弁ニードルの第２の部分は、規格化された第１の部分とは反対の側で、規格化された第３の部分と接合される場合に、弁ニードルの特に経済的な製造可能性が生まれる。
【００１２】
少なくとも、弁ニードルの第２の部分と規格化された第１の部分との接合、及び、場合によって、弁ニードルの第２の部分と第３の部分との接合は、好適にレーザビーム溶接により行われる。これにより、非常にしっかりとした接合が比較的経済的に形成される。
【００１３】
燃料噴射弁のインジェクタハウジングが、閉鎖素子と、閉鎖素子のための作動機構と、場合によっては、弁部とを有する規格化された上方部、及び、ノズル本体を有する下方部を有し、上方部と下方部との間には、インジェクタハウジングの全長を定める中央部が配置される場合に、本発明にかかる方法に従って製造される燃料噴射弁は全長に関して特に経済的に製造される。
【００１４】
燃料噴射弁を製造するための本発明にかかる方法、及び、燃料噴射弁の更なる別の利点は、好適な実施例の以下の記載から、及び、図面によって明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】インジェクタハウジングが最大の全長を有する本発明にかかる第１の燃料噴射弁を縦断面図で示す。
【図２】インジェクタハウジングが最小の全長を有する本発明にかかる第１の燃料噴射弁を縦断面図で示す。
【図３】インジェクタハウジングが最大の全長を有する本発明にかかる第２の燃料噴射弁を、同様に縦断面図で示す。
【図４】インジェクタハウジングが最小の全長を有する本発明にかかる第２の燃料噴射弁を、同様に縦断面図で示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図面では、同一の構成要素、又は、同一の機能を有する構成要素に同一の符号を付す。
【００１７】
図１には、特に所謂コモンレール式噴射システムで利用される燃料噴射弁１０が示されている。ここでは、燃料噴射弁１０は、供給管１を介して、燃料蓄圧器、所謂レール（Ｒａｉｌ）２と接続されている。レール２には、高圧下の、例えば約２０００バールの圧力下にある燃料が貯蔵されている。ここでは、レール２は、燃料蓄圧器、特に燃料タンク４から燃料を吸引し圧縮する燃料高圧ポンプ３と接続している。燃料噴射弁１０により必要とされない燃料は、低圧下の戻り管５を介して再び燃料タンク４に送り戻される。
【００１８】
上記の燃料噴射システム７は、内燃機関のシリンダごとに、レール２と接続された独自の燃料噴射弁１０を有する。
【００１９】
燃料噴射弁１０は、統一的に符号１１が付されたインジェクタハウジングを有する。ここでは、縦長のインジェクタハウジング１１は３つの構成要素群、即ち、規格化された上方部１２と、燃料噴射弁１０の全長に依存する特に環状形状の、場合によっては様々な直径を有して形成される中央部１３と、同様に規格化された下方部１４と、で構成される。上方部１２と中央部１３との間では、シール溝内にシールリング１５がはめ込まれ、その際、中央部１３と上方部１２との間の耐圧性を有する接合（ｄｒｕｃｋｆｅｓｔｅ  Ｖｅｒｂｉｎｄｕｎｇ）が、例えば、周囲に施されるレーザ溶接により又は周囲に施されるフランジングにより行われる。これに対して、中央部１３と下方部１４との間には、シールリング１７が途中で配置され、中央部１３と下方部１４とを耐圧性を有して接合するために、例えばねじ接合部１８が形成される。
【００２０】
上方部１２には、磁心２１と、当該磁心２１内に配置された磁極２２と、を有する圧力補正型電磁弁（ｄｒｕｃｋａｕｓｇｅｇｌｉｃｈｅｎｅｓ  Ｍａｇｎｅｔｖｅｎｔｉｌ）２０が組み込まれ又は配置される。電磁弁２０はさらに、閉鎖素子として機能するソレノイドアーマチャ２３を有し、このソレノイドアーマチャ２３は、ピン形状のガイド部材２４に軸方向に移動自在に案内される。ガイド部材２４は、磁心２１の貫通孔２５内に配置され、かつ、段部（Ｓｔｕｆｅ）２６を有し、当該段部２６と、ソレノイドアーマチャ２３の当該段部２６の方を向いた側と、の間で、圧縮ばね２８が支持される。ここでは、圧縮ばね２８はばね室２９内に配置され、このばね室２９は、磁心２１が存在する上方部１２の領域と同様に、少なくとも間接的に戻り管５と接続され、従って低圧側と接続される。
【００２１】
ソレノイドアーマチャ２３は、磁極２２に電流が供給されていない状態において、弁部３２の座部３０に対して押圧される。ここでは、弁部３２は、中央部１３の上方部分に捻じ込まれ、ここでは、中央部１３の段部３３上に載っている。弁部３２の縦軸に、バイパス弁３５を備えた貫通孔３４が配置される。バイパス弁３５は制御室３７と接続され、この制御室３７は、弁部３２の、ソレノイドアーマチャ２３とは反対の側に、止まり穴３８として形成される。止まり穴３８内に、バイパス弁３５とは反対側の開いた端面側で、弁ニードル４０の第１のガイド部３９が突出している。
【００２２】
基本的に円筒形状に形成される弁ニードル４０は、弁部３２とは反対の末端に、第２のガイド部４１を有し、この第２のガイド部４１に弁の先端４２が接続する。弁ニードル４０のつば部４４と、弁部３２の、つば部４４の方を向いた端面と、の間で支持される圧縮ばね４３により、弁の先端４２は、ノズル本体４７の座部４６に対して押圧される。座部４６はノズル室４８を画定し、このノズル室４８に、燃料出口孔４９として機能する貫通孔が繋がっている。ノズル本体４７は、ここでは、インジェクタハウジング１１の下方部１４にはめ込まれる。
【００２３】
上記の燃料噴射弁１０の機能は既に一般に知られているため、以下のように短く解説する。即ち、電磁弁２０に電流が供給されていない状態において、ソレノイドアーマチャ２３は、圧縮ばね２８の力により弁座３０に対して押圧され、従って、制御室３７が閉鎖される。さらに、弁ニードル４０は圧縮ばね４３により弁座４６に対して押圧され、従って、燃料出口孔４９も閉鎖されている。電磁弁２０又は磁極２２に電流が流されている際には、ソレノイドアーマチャ２３が弁座３０から浮き上がり、従って、高い燃料圧下にある制御室３７から、戻り管５と接続しているソレノイドアーマチャ室５１への通路が生じる。制御室３７からの燃料の流出によって、弁ニードル４０は自身の座部４６から浮き上がり、供給管１を介して高圧下にある高圧貯蔵室５２からの燃料、及び、ノズル室４８からの燃料が、燃料出口孔４９を通って燃料噴射弁１０から流れ出し、内燃機関の燃焼室へと放出される。
【００２４】
弁ニードル４０は、その長さＬ１、その素材及びその弾性係数、並びに、その横断面Ａに基づいて特定の剛性を有する。電磁弁２０に電流が供給されていない状態において、弁ニードル４０は座部４６に対して押圧され、従って、弁ニードル４０の弾性的な変形が、弁ニードル４０の上記の素材特性及びジオメトリに基づいて調整される。電磁弁２０に電流が供給され、これに伴い制御室３７内の圧力が低下する際には、弁ニードル４０が再び自身の本来の長さとなる程度まで、弁ニードル４０の上方端面５３で支配する圧力又は対応する軸力が低減され次第、弁ニードル４０が座部４６から浮き上がる。制御室３７内での圧力低下も、即ち、ソレノイドアーマチャ２３が座部３０から浮き上がってから端面５３上の軸力が低下するまでの時間も、制御室３７の容積の大きさに依存する一定の時間を必要とするということが同時に言及される。一方では制御室３７での圧力低下により、他方では弁ニードル４０の弾性的な変形に関連して引き起こされる遅延の合計は、遅延時間又は始動時間（Ａｎｓｔｅｕｅｒｚｅｉｔ）ｔと呼ばれる。
【００２５】
図２には、全体的により小さい全長を有するという点で、図１に示す燃料噴射弁１０と異なる燃料噴射弁１０ａが示されている。本発明によれば、より小さい全長は、中央部１３の縮小又は短縮を介して生じ、下方部１４及び上方部１２がそれぞれ、燃料噴射弁１０にも燃料噴射弁１０ａにも同一の形態で存在する規格化された構成要素として形成されるということが構想される。同時に、中央部１３及び弁ニードル４０と連動連結して配置された残りの構成要素も同一の形態で存在する。従って、燃料噴射弁１０ａは、燃料噴射弁１０とは、中央部１３の長さ、及び、弁ニードル４０ａの長さの点で異なっている。弁ニードル４０ａの長さＬ２及び中央部１３の長さは、燃料噴射弁１０に比べてより短いため、燃料噴射弁１０ａは、弁ニードル４０ａに関してより短い応答時間を有する。なぜならば（弁ニードル４０と弁ニードル４０ａとが同一の素材で構成され、かつ、同一の横断面Ａを有すると仮定すると）、弁ニードル４０ａの長さＬ２は、弁ニードル４０の長さＬ１に比べてより短いからである。従って、このことも同様に、総合的に見れば、燃料噴射弁１０ａの始動時間ｔの短縮に繋がる。燃料噴射弁１０及び燃料噴射弁１０ａの始動時間ｔを同じ大きさに形成するために、本発明によれば、制御室３７の容積に影響を受ける始動時間ｔの部分が、燃料噴射弁１０ａでは、燃料噴射弁１０に比べて拡大されることが構想される。このことは、制御室３７の容積の拡大により、制御室３７内に突き出ている弁ニードル４０ａのガイド部３９ａの長さが縮小されるように行われる。換言すれば、弁ニードル４０ａの短い長さＬ２に基づく始動時間ｔの短縮は、制御室３７の拡大された容積による始動時間ｔの部分の延長により相殺されるということを意味する。
【００２６】
図３には、第３の燃料噴射弁６０が示され、図４には、第４の燃料噴射弁６０ａが示されている。燃料噴射弁６０、６０ａは、弁ニードル６２、６２ａが異なって構成される点で、燃料噴射弁１０、１０ａとは異なっている。ここでは、弁ニードル６２、６２ａはそれぞれ、３つの構成要素で形成される。各弁ニードル６２、６２ａは、制御室３７内に突出している規格化された上方部６３と、第２のガイド領域４１及び弁の先端４２を担う規格化された下方部６４と、から構成される。上方部材６３と下方部５４は、円筒形状に形成された中央部６５、６５ａによって互いに接合される。ここでは、中央部６５、６５ａと上方部６３との間、又は、中央部６５、６５ａと下方部６４との間の接合技術として、好適にレーザ溶接が利用される。
【００２７】
図３及び図４を一緒に見ると分かるように、中央部６５は、直径Ｄ２を有する中央部６５ａよりも大きな直径Ｄ１を有する。従って、中央部６５は、横断面Ａ２を有する中央部６５ａよりも大きな横断面Ａ１を有する。燃料噴射弁１０、１０ａでは、制御室３７の容積の変更を介してのみ始動時間ｔに影響を与えることが構想される一方で、燃料噴射弁６０，６０ａでは、始動時間ｔは主に、中央部６５、６５ａの直径Ｄ又は横断面Ａの変更により影響を受ける。この場合に好適に、種類の多様性を低くするため、中央部６５、６５ａの直径Ｄの大きさを等級ごとに形成し、即ち、限られた数の直径Ｄの中央部６５、６５ａが形成され、又は、燃料噴射弁６０、６０ａの組立のための製造時に存在することが構想される。その際に、中央部６５、６５ａの変更又は選択を介して、始動時間ｔの荒い調整が行われる。その際、特定の始動時間ｔが２つの異なる直径Ｄにより実現される場合には、常により短い直径Ｄが利用されるということが構想される。この結果、（より大きい直径Ｄに比較して）制御室３７の容積は、比較的小さな直径Ｄを有して形成された中央部６５のより低い剛性とバランスを取るために、より小さい。始動時間ｔに関する微調整は、選択された直径Ｄの場合、むしろ、中央部６５、６５ａの長さの対応する短縮又は縮小により、弁部３２に存在する上方部６３が制御室３７内へと少し小さく突き出るように行われる。
【００２８】
その際、制御室３７の容積の拡大によるニードルの往復行程の拡大ΔＨに対する、弁ニードルの短縮によるニードルの往復行程の短縮ΔＬの比率が以下の式に従い計算され、
ΔＨ／ΔＬ＝（Ｅ（３７）×Ａ（３７））／（Ｅ（６５；６５ａ）×（Ａ（６５；６５ａ））
但し、
Ｅ（３７）は、制御室３７の領域における燃料の弾性係数を、
Ａ（３７）は、制御室３７の領域における横断面Ａを、
Ｅ（６５；６５ａ）は、部分６５；６５ａの弾性係数を、
Ａ（６５；６５ａ）は、部分６５；６５ａの領域における横断面Ａを、
意味し、
比率ΔＨ／ΔＬは、本発明によれば１００〜５００の間にある。
【００２９】
上記の燃料噴射弁１０、１０ａ、及び、上記の燃料噴射弁６０、６０ａは、多様な形態で変更され又は修正される。特に、磁石要素群又は電磁弁２０は異なって構成されてもよく、又は、ピエゾ素子（Ｐｉｅｚｏ）と置き換えられてもよい。さらに、燃料噴射弁１０，１０ａ、６０、６０ａの設計は、噴射が始まり又は貫通孔３４が開放される前に既に電磁弁２０が再び閉鎖されうるように、行うことが可能であることが言及される。このようにして、相前後して連続する噴射間のばらつきと、背圧への依存性と、が低減される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年5月9日(2012.5.9)
【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】
燃料噴射弁（１０；１０ａ；６０；６０ａ）を製造する方法であって、少なくとも１つの燃料出口孔（４９）を閉鎖する弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）が、インジェクタハウジング（１１）に挿入され、前記少なくとも１つの燃料出口孔（４９）とは反対側の、前記弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）の末端は、弁部（３２）内へと案内され、前記弁部（３２）は、燃料が充填された圧力下にある制御室（３７）を有し、前記制御室（３７）は、前記弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）とは反対の側で、開放時に通路を形成する閉鎖素子（２３）により閉鎖可能であり、前記閉鎖素子（２３）は、低圧下の燃料戻り管（５）と少なくとも間接的に接続され、前記閉鎖素子（２３）を用いた前記制御室（３７）の開放の後に、前記制御室（３７）内に存在する燃料量が前記通路を通って排流され、前記弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）は前記閉鎖素子（２３）の方向に移動し、前記少なくとも１つの燃料出口孔（４９）が開放され、前記制御室（３７）の容積の大きさに基づき、及び、前記弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）の弾性係数及び直径（Ｄ）及び長さ（Ｌ）によりもたらされる弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）の剛性に基づき、前記制御室（３７）の前記開放と、前記少なくとも１つの燃料出口孔（４９）の前記開放と、の間に遅延時間（ｔ）が生じる、前記方法において、
インジェクタハウジング（１１）の長さが異なり、かつ、弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）の長さが異なる燃料噴射弁（１０；１０ａ；６０；６０ａ）において同じ遅延時間（ｔ）を実現するために、少なくとも、前記制御室（３７）の前記容積が、前記遅延時間（ｔ）を短縮するために前記制御室（３７）の前記容積が縮小され、前記遅延時間（ｔ）を延長するために前記制御室（３７）の前記容積が拡大される、ように調整されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）が案内される領域における前記制御室（３７）のジオメトリは、常に同じ直径及び常に同じ奥行きを有する円筒形状の孔（３８）として形成され、前記制御室（３７）の前記容積の前記調整は、前記弁ニードル（４０；４０ａ；６２；６２ａ）の、前記制御室（３７）内に案内される部分（３９；３９ａ）の縮小又は延長を介して行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記弁ニードル（６２；６２ａ）は、前記制御室（３７）内に配置される少なくとも１つの規格化された第１の部分（６３）から成り、前記第１の部分（６３）は、前記制御室（３７）とは反対の側で、円筒形状の第２の部分（６５；６５ａ）と接合され、前記弁ニードル（６２；６２ａ）の前記第２の部分の直径（Ｄ）は、前記遅延時間（ｔ）の短縮のために前記弁ニードル（６２：６２ａ）の直径（Ｄ）が拡大され、前記遅延時間（ｔ）の延長のために前記弁ニードル（６２；６２ａ）の直径（Ｄ）が縮小されるように、変更されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記弁ニードル（６２；６２ａ）の前記直径（Ｄ）は直径の等級によって異なり、前記制御室（３７）の前記容積の調整を介する前記遅延時間（ｔ）の微調整は、前記円筒形状の第２の部分（６５；６５ａ）の長さの変更を介して行われることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記制御室（３７）の最小可能容積及び最大可能容積と、提供される前記弁ニードル（６２；６２ａ）の前記直径の等級と、を考慮して、前記制御室（３７）の最小容積をもたらす前記弁ニードル（６２；６２ａ）の直径（Ｄ）が選択されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記制御室（３７）の前記容積の前記拡大によるニードルの往復行程の拡大ΔＨに対する、前記弁ニードルの短縮によるニードルの往復行程の短縮ΔＬの比率が以下の式に従って計算され、
ΔＨ／ΔＬ＝（Ｅ（３７）×Ａ（３７））／（Ｅ（６５；６５ａ）×（Ａ（６５；６５ａ））
但し、
Ｅ（３７）は、前記制御室（３７）の領域における燃料の弾性係数を、
Ａ（３７）は、前記制御室（３７）の領域における横断面（Ａ）を、
Ｅ（６５；６５ａ）は、前記部分（６５；６５ａ）の弾性係数を、
Ａ（６５；６５ａ）は、前記部分（６５；６５ａ）の領域における横断面（Ａ）を、
意味し、
前記比率ΔＨ／ΔＬは、１００〜５００の間にあることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記弁ニードル（６２；６２ａ）の前記第２の部分（６５；６５ａ）は、前記規格化された第１の部分（６３）とは反対の側で、規格化された第３の部分（６４）と接合されることを特徴とする、請求項３〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも、前記弁ニードル（６２；６２ａ）の前記第２の部分（６５；６５ａ）と、前記規格化された第１の部分（６３）と、の接合、及び、場合によって、前記弁ニードル（６２；６２ａ）の前記第２の部分（６５；６５ａ）と、前記第３の部分（６４）と、の接合は、レーザビーム溶接により行われることを特徴とする、請求項３〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法により製造される、燃料噴射弁（１０；１０ａ；６０；６０ａ）であって、
前記燃料噴射弁（１０；１０ａ；６０；６０ａ）の前記インジェクタハウジング（１１）は、前記閉鎖素子（２３）と、前記閉鎖素子（２３）のための作動機構（２１、２２）と、場合によっては、前記弁部（３２）とを有する規格化された上方部（１２）、及び、ノズル本体（４７）を有する下方部（１４）を有し、前記上方部（１２）と前記下方部（１４）との間には、前記インジェクタハウジング（１１）の全長を定める中央部（１３）が配置されることを特徴とする、燃料噴射弁。
【請求項１０】
前記中央部（１３）は環状形状に形成されることを特徴とする、請求項９に記載の燃料噴射弁。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
制御室に案内される弁ニードルの部分の長さの変更では、燃料噴射弁の所望の始動時間を実現するには十分でない場合には、更なる別の構造的に有利な発展形態において、弁ニードルが、制御室内に配置される少なくとも１つの規格化された第１の部分から成り、第１の部分は、制御室とは反対側で、円筒形状の第２の部分と接合され、弁ニードルの第２の部分の直径は、遅延時間の短縮のために弁ニードルの直径が拡大され、遅延時間の延長のために弁ニードルの直径が縮小されるように、変更される、ということが構想される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【国際調査報告】
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