(57)【要約】  燃料噴射弁（１）は、空気圧縮・自己着火型の内燃機関の燃料噴射装置のためのインジェクタとして役立つ。その際、アクチュエータ（１３）は燃料噴射弁（１）の操作のために移行片（１５）を介してハイドロリック式のカプラ（５０）に作用する。アクチュエータ（１３）とハイドロリック式のカプラ（５０）との間の角度補償を可能にするために、移行片（１５）とハイドロリック式のカプラ（５０）のエレメント（２４）との間に支承部（４０）が形成されている。その際、移行片（１５）とエレメント（２４）との間に設けられた中間室（５１）は、カプラ室（３０）の放圧時に中間室（５１）の放圧を達成するために、ハイドロリック式のカプラ（５０）のカプラ室（３０）に接続されている。この手段により、移行片（１５）とハイドロリック式のカプラ（５０）との間の境界面の離脱は、取り巻く燃料の高い圧力に基づいて回避され得る。
2008544140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射弁（１）、特に空気圧縮・自己着火型の内燃機関の燃料噴射装置のためのインジェクタであって、アクチュエータ（１３）およびハイドロリック式のカプラ（５０）が設けられており、アクチュエータ（１３）が燃料噴射弁（１）の操作のために少なくとも１つの移行片（１５）を介してハイドロリック式のカプラ（５０）に作用している形式のものにおいて、
移行片（１５）がハイドロリック式のカプラ（５０）のエレメント（２４）と共に支承部（４０）を形成し、該支承部（４０）が、アクチュエータ（１３）とハイドロリック式のカプラ（５０）との間の角度補償を可能にし、かつ移行片（１５）とエレメント（２４）との間に形成された中間室（５１）が、カプラ室（３０）の放圧時に中間室（５１）の放圧を可能にするために、ハイドロリック式のカプラ（５０）のカプラ室（３０）と作用結合していることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記ハイドロリック式のカプラ（５０）のエレメント（２４）がカプラピストン（２４）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】
前記カプラピストン（２４）がカプラスリーブ（２５）内で燃料噴射弁（１）の軸線（９）の方向で案内されている、請求項２記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
前記カプラスリーブ（２５）が燃料噴射弁（１）の軸線（９）に対して垂直に摺動可能である、請求項３記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
前記アクチュエータ（１３）が燃料噴射弁（１）の軸線（９）に対して垂直に摺動可能である、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】
前記アクチュエータ（１３）のアクチュエータベース（１４）が弁ケーシング（２）内に支承されており、該アクチュエータベース（１４）が燃料噴射弁（１）の軸線（９）に対して垂直に摺動可能である、請求項５記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
前記中間室（５１）が、前記ハイドロリック式のカプラ（５０）のエレメント（２４）内に形成された接続通路（５２）を介して前記カプラ室（３０）に接続されている、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】
前記接続通路（５２）が接続孔（５２）として形成されている、請求項７記載の燃料噴射弁。
【請求項９】
前記ハイドロリック式のカプラのエレメント（２４）が貫通孔（６１）を有しており、該貫通孔（６１）内に管部材（６２）が装入されており、該管部材（６２）が、中間室（５１）をカプラ室（３０）に接続する接続通路（５２）を有している、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１０】
前記接続通路（５２）が、少なくとも中間室（５１）からカプラ室（３０）への燃料流が可能であるように構成されている、請求項７から９までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【請求項１１】
中間室（５１）からカプラ室（３０）への燃料流を可能にし、カプラ室（３０）から中間室（５１）への燃料流を少なくとも実質的に阻止する逆止弁（６４）が設けられている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【請求項１２】
圧力伝達部材（６３）が前記接続通路（５２）内に配置されており、該圧力伝達部材（６３）が少なくとも部分的に接続通路（５２）内で摺動可能である、請求項７から９までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【請求項１３】
前記支承部（４０）がボール片（４１）およびソケット片（４２）から形成されており、少なくともほぼ円環形のシール面がボール片（４１）とソケット片（４２）との間に形成されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【請求項１４】
前記支承部（４０）の、シール面の座直径（４４）から得られる横断面（４５）が、カプラ室（３０）の有効な横断面（５３）よりも小さくない、請求項１３記載の燃料噴射弁。
【請求項１５】
前記支承部（４０）の横断面（４５）がカプラ室（３０）の横断面（５３）よりも若干大きい、請求項１４記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景技術
本発明は、内燃機関の燃料噴射装置のための燃料噴射弁に関する。特に本発明は、空気圧縮・自己着火型の内燃機関の燃料噴射装置のためのインジェクタに関する。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１０４０１６号明細書から、ディーゼル燃料を内燃機関の燃焼室に直接噴射するための燃料噴射弁が公知である。この公知の燃料噴射弁は、燃料噴射弁の開放および閉鎖のためにハイドロリック式のカプラを介して弁ニードルに作用するアクチュエータを有している。ハイドロリック式のカプラ内に設けられたハイドロリックチャンバは、漏れ損失を補償するために、充填通路を介して、高圧下にある燃料で充填可能である。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１０４０１６号明細書から公知の燃料噴射弁は、ハイドロリック式のカプラの均等な作動を保証するために、弁ケーシング内での燃料噴射弁のアクチュエータの精緻な調整が必要であるという欠点を有している。さらに、燃料噴射弁の運転中、アクチュエータにより作動力で負荷されるハイドロリック式のカプラのピストンが傾いたり、インターフェース、つまり境界面で磨耗が発生したりして、噴射形状が所望の噴射形状から逸脱する恐れがある。
【０００４】
発明の利点
請求項１に記載の特徴を備えた本発明による燃料噴射弁、すなわち燃料噴射弁、特に空気圧縮・自己着火型の内燃機関の燃料噴射装置のためのインジェクタであって、アクチュエータおよびハイドロリック式のカプラが設けられており、アクチュエータが燃料噴射弁の操作のために少なくとも１つの移行片を介してハイドロリック式のカプラに作用している形式のものにおいて、移行片がハイドロリック式のカプラのエレメントと共に支承部を形成し、該支承部が、アクチュエータとハイドロリック式のカプラとの間の角度補償を可能にし、かつ移行片とエレメントとの間に形成された中間室が、カプラ室の放圧時に中間室の放圧を可能にするために、ハイドロリック式のカプラのカプラ室と作用結合していることを特徴とする燃料噴射弁は、公知の燃料噴射弁に対して、燃料噴射弁の信頼のおける運転を寿命にわたって保証し、かつ所望の噴射形状からの逸脱を回避するために、軸方向の位置からの構成部分の可能な傾倒が補償され得るという利点を有している。特に、燃料噴射弁の個々の構成部分およびアクチュエータの個々の層の平行度誤差が補償され得る。平行度誤差は、特にアクチュエータヘッドとアクチュエータベースとの間で発生する軸誤差および角度誤差を招く。これにより、ハイドロリック式のカプラの構成部分間の狭小な対偶遊びを、摩擦および磨耗の増加を招くことなく設定することも可能である。その結果、燃料噴射弁の機能は保証されている。
【０００５】
従属請求項に記載の手段により、請求項１に記載の燃料噴射弁の有利な構成が可能である。本発明の有利な構成では、前記ハイドロリック式のカプラのエレメントがカプラピストンとして形成されている。本発明の別の有利な構成では、前記カプラピストンがカプラスリーブ内で燃料噴射弁の軸線の方向で案内されている。本発明のさらに別の有利な構成では、前記カプラスリーブが燃料噴射弁の軸線に対して垂直に摺動可能である。本発明のさらに別の有利な構成では、前記アクチュエータが燃料噴射弁の軸線に対して垂直に摺動可能である。本発明のさらに別の有利な構成では、前記アクチュエータのアクチュエータベースが弁ケーシング内に支承されており、該アクチュエータベースが燃料噴射弁の軸線に対して垂直に摺動可能である。本発明のさらに別の有利な構成では、前記中間室が、前記ハイドロリック式のカプラのエレメント内に形成された接続通路を介して前記カプラ室に接続されている。本発明のさらに別の有利な構成では、前記接続通路が接続孔として形成されている。本発明のさらに別の有利な構成では、前記ハイドロリック式のカプラのエレメントが貫通孔を有しており、該貫通孔内に管部材が装入されており、該管部材が、中間室をカプラ室に接続する接続通路を有している。本発明のさらに別の有利な構成では、前記接続通路が、少なくとも中間室からカプラ室への燃料流が可能であるように構成されている。本発明のさらに別の有利な構成では、中間室からカプラ室への燃料流を可能にし、カプラ室から中間室への燃料流を少なくとも実質的に阻止する逆止弁が設けられている。本発明のさらに別の有利な構成では、圧力伝達部材が前記接続通路内に配置されており、該圧力伝達部材が少なくとも部分的に接続通路内で摺動可能である。本発明のさらに別の有利な構成では、前記支承部がボール片およびソケット片から形成されており、少なくともほぼ円環形のシール面がボール片とソケット片との間に形成されている。本発明のさらに別の有利な構成では、前記支承部の、シール面の座直径から得られる横断面が、カプラ室の有効な横断面よりも小さくない。本発明の別の有利な構成では、前記支承部の横断面がカプラ室の横断面よりも若干大きい。
【０００６】
有利には、ハイドロリック式のカプラのエレメントがカプラピストンとして形成されている。カプラピストンはその際、樽形の構成とは異なり、本発明による角度補償に基づいてカプラピストンの傾斜位置に基づく傾きが阻止されているので、円筒形に形成されていることができる。このことは、カプラピストンとカプラスリーブとの間のガイドの領域における所望の漏れが規定通りに設定され得るという利点を有している。その際、アクチュエータの操作力を有効に弁ニードルに伝達するために、カプラピストンがカプラスリーブ内で燃料噴射弁の軸線の方向で案内されていることも有利である。
【０００７】
燃料噴射弁は、アクチュエータがプル型のアクチュエータ（ｚｉｅｈｅｎｄｅｒ  Ａｋｔｏｒ）として働くように構成されていてもよい。この場合、アクチュエータに噴射休止中電圧が印加される。噴射休止中、アクチュエータは側方から、かつカプラ室内に支配するレール圧を介して燃料の圧力により負荷されている。噴射の達成のためにアクチュエータは放電される。その結果、アクチュエータは収縮する。その際、カプラ室内の圧力は降下する。これにより、アクチュエータユニット全体の軸方向の力は低下する。カプラ室内の圧力降下はその際、ノズルニードルの開放のために必要な引張力を形成する。この作用形式の前提はしかし、アクチュエータユニット全体の軸方向の圧力が降下されることが保証されていることである。個々の境界面、特にアクチュエータとアクチュエータヘッドとアクチュエータベースとカプラピストンとの間の境界面における可能な漏れは、レール圧下にあってアクチュエータを取り巻く燃料が境界面内に侵入して、境界面の切り裂きおよび切り離しを招くということを結果として伴う。固く互いに結合された構成部分では、シールが相応の接着または被覆により行われることができる。移行片とハイドロリック式のカプラのエレメントとの間に形成される支承部はしかし、角度補償を保証すべきである。この境界面における分離は、カプラ室と中間室との間の作用結合により保証される。作用結合に基づいて中間室の放圧が行われるので、取り巻くレール圧およびばねの力に基づいて、移行片とハイドロリック式のカプラのエレメントとの間の、シール面の領域での接触が保証されている。
【０００８】
さらに、カプラスリーブが燃料噴射弁の軸線に対して垂直に摺動可能であることは有利である。これにより、燃料噴射弁の構成部分の、角度ずれと共に発生し得る軸方向のずれは補償され得る。さらに、アクチュエータが燃料噴射弁の軸線に対して垂直に摺動可能であることが可能である。特に、アクチュエータのアクチュエータベースは弁ケーシング内で、アクチュエータの相応の摺動を可能にするために支承されていることができる。
【０００９】
中間室が、ハイドロリック式のカプラのエレメント内に形成された接続通路を介してカプラ室に接続されていることは有利である。接続通路はその際、接続孔として形成されており、かつ中間室とカプラ室との間の燃料流が可能であるように構成されていることができる。こうして、中間室からカプラ室への燃料流を介した中間室の圧力降下が可能である。接続通路は、ハイドロリック式のカプラのエレメントの貫通孔内に装入されている管部材内に形成されていてもよい。これにより、小さな横断面を有する接続通路の簡単な製作が可能である。小さな横断面を有する接続通路により、燃料で満たされる容積は減じられる。その結果、圧力降下の直接的な応答が保証されている。
【００１０】
さらに、中間室からカプラ室への燃料流を可能にし、逆方向では遮断する逆止弁が設けられていることは有利である。これにより、圧力を高める方向でアクチュエータを操作したときのカプラ室内の増圧は、燃料噴射弁のより大きな動特性に関して改善される。
【００１１】
さらに、圧力伝達部材が接続通路内に配置されており、圧力伝達部材が接続通路内で摺動可能であることは有利である。圧力伝達部材により、接続通路の、燃料で満たされた容積は、極めて小さな体積流量による場合によっては純粋な圧力補償を可能にするためにさらに減じられることができる。このために、接続通路は横断面に関して完全に圧力伝達部材、特に自由に可動なピンにより閉鎖されてもよい。圧力補償はこの場合、ピンの運動およびピンとカプラピストンとの間の漏れギャップとを介して行われる。
【００１２】
有利には、支承部がボール片とソケット片とから形成されており、円環形のシール面が形成されている。ボール片はその際、移行片か、またはハイドロリック式のカプラのエレメントに形成されていることができる。ソケット片はその都度、燃料噴射弁の他方の構成部分に形成されている。座直径はその際、ボール面の直径と、ソケット片の円錐の座角とから得られる。座直径はその際、カプラピストンの直径よりも小さく、等しくまたは大きく選択されていることができる。有利には、座直径はカプラピストンの直径よりも大きいか、または等しい。これにより、プル式のアクチュエータによる作動原理の場合、開放のための接続力は強化され得る。座直径はその際、しかし有利には、アクチュエータの後続の閉鎖時の調節運動中にハイドロリック式のカプラのエレメントが移行片から中間室内の圧力の上昇に基づいて離脱することを阻止するために、ピストン直径よりもわずかばかり大きく選択されている。このことは特に、カプラ室内の圧力上昇と共に、中間室内の圧力上昇も形成されるとき、例えば逆止弁が設けられていないような場合に有利である。
【００１３】
図面
本発明の有利な実施例について以下に図面を参照しながら詳細に説明する。
図１：本発明の燃料噴射弁の第１の実施例の軸方向断面図である。
図２：図１に示した燃料噴射弁の一部を、第２の実施例で示す図である。
図３：図２にＩＩＩで示した部分を、本発明の第３の実施例で示す図である。
図４：図２にＩＩＩで示した部分を、本発明の第４の実施例で示す図である。
【００１４】
実施例の説明
図１は、本発明の燃料噴射弁１の一実施例を軸方向断面図で示す。燃料噴射弁１は特に空気圧縮・自己着火型の内燃機関の燃料噴射装置のためのインジェクタとして働くことができる。特に、燃料噴射弁１は商用車または乗用車のために適している。燃料噴射弁１の有利な使用は、ディーゼル燃料を高圧下で複数の燃料噴射弁１へと導くコモンレールを備えた燃料噴射装置にある。本発明による燃料噴射弁１はしかし、その他の使用事例のためにも適している。
【００１５】
燃料噴射弁１は弁ケーシング２を有している。さらに、燃料噴射弁１は弁座体３を有しており、弁座体３は弁ケーシング２と一体的に形成されていることができる。弁座体３には弁座面４が形成されており、弁ニードル５により操作可能な弁閉鎖体６と協働してシール座を成している。その際、弁閉鎖体６は弁ニードル５と一体的に形成されている。
【００１６】
弁ニードル５は弁ニードルピストン７を有しており、弁ニードルピストン７は弁ケーシング２の弁ニードルガイド８内で燃料噴射弁１の弁ケーシング２の軸線９の方向で案内されている。
【００１７】
燃料噴射弁１の弁ケーシング２は、簡単に示した燃料流入管１０を有しており、燃料流入管１０には、（図示しない）燃料管路が接続可能である。これにより、燃料噴射弁１はコモンレールまたは燃料噴射装置の別の装置に接続され得る。燃料流入管１０は燃料通路１１を有しており、燃料通路１１を通して、燃料が燃料噴射弁１の弁ケーシング２の内室１２内に供給可能である。内室１２はその際、アクチュエータ室１２として構成されている。要するに、アクチュエータ１３は、燃料噴射弁１の運転中、高圧下にある燃料で満たされている内室１２内に配置されている。圧電式のアクチュエータ１３はその際、多数のアクティブな層を有している。さらに、アクチュエータ１３の一端にはアクチュエータベース１４が接合され、他端にはアクチュエータヘッド１５として形成されている移行片１５が接合されている。
【００１８】
内室１２から燃料は、弁ケーシング２内に形成されている貫通開口２０を介して弁ケーシング２の別の内室２１に達する。別の内室２１から燃料は、別の貫通開口２２を介して燃料室２３に達する。燃料噴射弁１の運転中、内室１２、内室２１および燃料室２３内には、高圧下にある燃料が存在する。燃料の圧力はその際、例えば２００ＭＰａ（２０００バール）であることができる。
【００１９】
移行片１５は部分的にカプラピストン２４内に突入している。カプラピストン２４の一端はカプラスリーブ２５内で弁ケーシング２の軸線９の方向で案内されている。カプラスリーブ２５はばね２６により負荷されている。ばね２６は一端でカプラピストン２４に支持され、他端でカプラスリーブ２５に支持されている。ばね２６は有利にはカプラばね２６として形成されている。カプラスリーブ２５はさらに、弁ケーシング２の内室１２の内壁２７に支持されている。さらに、アクチュエータ１３はアクチュエータベース１４を介して弁ケーシング２の内室１２の内壁２８に支持されている。
【００２０】
アクチュエータ１３は、図示しない電気的な供給線路を介して、制御装置またはこれに類するものに接続されている。電気的な供給線路を介して、アクチュエータ１３は充電されて、その際に軸線９の方向で伸張するか、または放電されて、その際に軸線９の方向で収縮する。燃料噴射弁１が閉鎖されている図示の出発状態で、アクチュエータ１３は充電されている。その結果、カプラピストン２４はばね２６の力に抗して大きくカプラスリーブ２５内に押し込まれている。カプラスリーブ２５と、カプラピストン２４の、円筒形に形成された部分２９と、内壁２７との間に形成されたカプラ室３０内にはその際、高圧下にある燃料が存在する。カプラ室３０は絞り通路３１を介して別のカプラ室３２に接続されている。別のカプラ室３２内には出発状態でやはり、高圧下にある燃料が存在する。択一的に、絞られない接続がカプラ室３０と別のカプラ室３２との間に、例えば通路を介して存在してもよい。別のカプラ室３２はその際、弁ニードルピストン７と、別のカプラスリーブ３３と、内室２１の内壁３４との間に形成されている。その際、弁ニードルピストン７は弁ケーシング２の軸線９の方向で別のカプラスリーブ３３内で案内されている。別のカプラスリーブ３３はその際、カプラ室３２を内室２１に対してシールするために、弁ニードルピストン７に結合された支持リング３６に支持された弁ばね３５により内壁３４に押し付けられる。
【００２１】
燃料噴射弁１の開放のために、アクチュエータ１３は放電されるので、軸線９に関して収縮する。その際、カプラピストン２４は移行片１５と共にばね２６の力の方向で移動される。その際、カプラスリーブ２５はばね２６の力に基づいて出発位置に留まる。その際、かなりの圧力降下がカプラ室３０内に生じるので、燃料は別のカプラ室３２から絞り通路３１を介してカプラ室３０内に流入する。これにより、別のカプラ室３２内の燃料の圧力は減少する。燃料室２３内にはさらに、弁ニードルピストン７の受圧肩３７に作用する高圧下にある燃料が存在するので、有効力が弁ニードル５に作用し、その結果、弁閉鎖体６は弁座面４から持ち上がり、弁閉鎖体６と弁座面４との間に形成されるシール座は開放される。開放されたシール座および噴射開口３８を介して、燃料が燃料室２３から、内燃機関の（図示しない）燃焼室へと噴射される。
【００２２】
燃料噴射弁１の閉鎖のために、アクチュエータ１３は改めて充電されるので、軸線９に関して伸張し、カプラピストン２４は再び、図１に示す出発位置に戻される。これにより、カプラ室３０内の燃料の圧力はかなり上昇し、その結果、燃料は絞り箇所３１を介して別のカプラ室３２内に流入する。カプラ室３２内の燃料の圧力がその際に上昇することにより、弁ばね３５の力により助成される強い戻し力が弁ニードル５に作用するので、弁ニードル５は再び、図１に示す出発位置に戻される。出発位置で燃料噴射弁１は閉鎖されている。
【００２３】
移行片１５とカプラピストン２４との間には支承部４０が形成されている。このために、移行片１５は支承部４０の領域で、研磨されたボール面を有するボール片４１として形成されている。さらに、カプラピストン２４は支承部４０の領域でソケット片４２として形成されている。ソケット片４２は、コニカル、特に円錐形に構成されている支承面４３を有している。
【００２４】
移行片１５のボール片４１とカプラピストン２４のソケット片４２との間には、座直径４４を有する円環形のシール面が支承面４３に形成されている。座直径４４により横断面４５が決められる。横断面４５の直径は座直径４４により規定されている。横断面４５はその際、弁ケーシング２の軸線９が垂直に貫く１つの平面４６内に位置している。
【００２５】
カプラピストン２４と移行片１５との間にはギャップ４７が形成されている。ギャップ４７は部分的にリング状に形成されており、座直径４４に向かって先細りしている。このギャップ４７は燃料噴射弁１の運転中、高圧下にある燃料で満たされている。
【００２６】
カプラピストン２４、カプラスリーブ２５、ばね２６、カプラ室３０、絞り通路３１、カプラスリーブ３３、弁ニードル７およびカプラ室３２は、燃料噴射弁１のハイドロリック式のカプラ５０の構成部分である。ハイドロリック式のカプラ５０は特に行程増幅器（Ｗｅｇｖｅｒｓｔａｅｒｋｅｒ）または力増幅器（Ｋｒａｆｔｖｅｒｓｔａｅｒｋｅｒ）として構成されていることができる。ハイドロリック式のカプラ５０は温度補償装置の機能も請け負うことができる。図１に示した実施例で、カプラピストン２４は、ハイドロリック式のカプラ５０の、移行片１５と共に支承部４０を形成するエレメント２４である。ハイドロリック式のカプラ５０の、絞り通路３１を有するカプラディスク３８は、図１では弁ケーシング２の部分として示されている。カプラディスクは、場合によっては燃料噴射弁１の軸線９の方向で可動な別個の構成部分として構成されていてもよい。
【００２７】
支承部４０により、燃料噴射弁の組立時または運転中に発生する、構造的に予め決められた理想位置に関する燃料噴射弁１の構成部分の誤位置決めまたは位置変化が修正され得る。その際、支承部４０により、アクチュエータ１３とハイドロリック式のカプラ５０との間の角度補償が可能となる。このときに場合によって発生する軸の狂いは、カプラスリーブ２５が内壁２７に支承されており、軸線９に対して垂直に内壁２７に沿って滑動し得ることにより補償され得る。すなわち、軸の狂いのために、カプラディスク３８とカプラスリーブ２５との間に平座が形成されている。アクチュエータベース１４はその際、固く弁ケーシング２の内壁２８に結合されていることができる。択一的にまたは付加的に、アクチュエータベース１４は弁ケーシング２の内壁２８に支承されており、軸線９に対して垂直に内壁２８に沿って滑動するようになっていてもよい。アクチュエータベース１４が内壁２８に関して可動である場合にはしかし、高圧下にある燃料の侵入による内壁２８とアクチュエータベース１４との間の接続面の切り離しを阻止するために、内壁２８とアクチュエータベース１４との間に設けられた中間室のエア抜きが必要である。
【００２８】
座直径４４内には、移行片１５とカプラピストン２４との間に中間室５１が形成されている。中間室５１は接続通路５２を介してカプラ室３０に接続されている。その結果、中間室５１はカプラ室３０と作用結合している。接続通路５２はその際、接続孔５２として構成されている。
【００２９】
アクチュエータ１３が充電されている図１に示す出発位置を起点として、アクチュエータ１３の放電時に、高圧下にある燃料がボール片４１とソケット片４２との間の境界面に侵入し、移行片１５がカプラピストン２４から解離してしまう場合がある。中間室５１とカプラ室３０との間の作用結合に基づいて、カプラピストン２４の戻し時、カプラ室３０内の圧力と共に中間室５１内の圧力も低下する。その結果、中間室５１とカプラ室３０との間の、支承部４０の領域にある境界面の切り離しを引き起こす圧力差は少なくともほぼ解消されている。
【００３０】
図１に示した第１の実施例では、座直径４４がカプラピストン２４の円筒形の部分２９のピストン直径５３よりも若干大きい。その際、ピストン直径５３はカプラ室３０の直径５３に等しい。カプラ室３０および中間室５１内の圧力の低下時、それゆえ既に内室１２内の圧力により、カプラピストン２４を移行片１５に押し付け、ばね２６によって助成される有効力が生じる。これにより、カプラピストン２４の比較的迅速な作動が可能となる。カプラピストン２４の迅速な作動は、弁ニードル５に対する高い開放力を形成するための、別のカプラ室３２内の急速な圧力降下を可能とする。
【００３１】
しかし、図１に示した第１の実施例では、燃料噴射弁２の閉鎖のためにアクチュエータ１３を改めて充電すると、相応の圧力上昇が中間室５１内で起こる。その結果、カプラピストン２４の、図１に示した出発位置への戻しの速度は、移行片１５がシール面の領域でソケット片４２から解離することを回避するために制限されている。これにより、カプラ室３０内の増圧は直接弱まる。これにより、この構成では、弁ニードル５の閉鎖のための閉鎖力は、弁ニードル５の開放のための開放力よりも小さい。この構成は、内向きに開く燃料噴射弁１として構成されている燃料噴射弁１の、図１に示した第１の実施例で有利である。
【００３２】
しかし、座直径４４は、より大きな閉鎖力が所望されている場合、ピストン直径５３と同じ大きさに選択されてもよい。使用事例次第で座直径４４はピストン直径５３よりも小さく選択されていてもよい。このことは、相対的に大きな閉鎖力が必要である使用事例にとって好都合である。
【００３３】
ばね２６のばね力は、カプラピストン２４がアクチュエータ１３の調節運動に随伴し、移行片１５が加速力の発生に基づきカプラピストン２４から解離しないように設計されている。
【００３４】
図２は、図１に示した燃料噴射弁１の一部を、本発明の第２の実施例で示す。その際、カプラピストン２４およびカプラスリーブ２５ならびに弁ケーシング２の一部は、軸方向断面図で示されている。相応のエレメントには、この図でも他のすべての図でも、統一した符合を付した。それゆえ繰り返して説明することはしない。
【００３５】
本発明の第２の実施例では、コニカルな支承面４３に、段下げされた面６０が接続している。段下げされた面６０と支承面４３との間にはステップが形成されている。この構成により、中間室５１の容積は、第１の実施例の、図１に示した構成に対して減じられることができる。これにより、開放時および閉鎖時、すなわちカプラ室３０内の増圧時のシステムのスティフネスが高められることができる。さらに、カプラピストン２４は貫通孔６１を有している。貫通孔６１内には管部材６２が装入されている。さらに、管部材６２は貫通孔６１の領域でカプラピストン２４に結合されている。管部材６２は接続通路５２を有しており、接続通路５２を介して、燃料噴射弁１が組み立てられた状態で、中間室５１とカプラ室３０との間の圧力補償が行われる。
【００３６】
燃料噴射弁１が組み立てられた状態で、図１に示す移行片１５がシール面の領域で支承面４３に当接することが見て取れる。
【００３７】
第２の実施例による燃料噴射弁１の、図２に示した構成は、小さな直径、ひいては小さな容積を有する接続通路５２の簡単な製作が可能であるという利点を有している。これにより、中間室５１とカプラ室３０との間の容積は、閉鎖時および開放時のシステムのスティフネスを高めるためにさらに減じられることができる。
【００３８】
図３は、図２にＩＩＩで示した部分を、本発明の第３の実施例で示す図である。本発明の第３の実施例では、圧力伝達部材６３が設けられている。圧力伝達部材６３は接続通路５２内に配置されており、接続通路５２内で可動である。圧力伝達部材６３はその際、図１および図２に示したカプラ室３０と中間室５１との間の圧力補償を提供する。圧力伝達部材６３により、接続通路５２の、燃料で満たされる容積はかなり減じられることができるので、燃料噴射弁１の閉鎖時および開放時のシステムのスティフネスはさらに改善されている。
【００３９】
図４は、図２にＩＩＩで示した部分を、本発明の第４の実施例で示す図である。この実施例では、接続通路５２内に逆止弁６４が設けられている。逆止弁６４は接続通路５２を接続通路区分５２Ａと接続通路区分５２Ｂとに分割する。その際、接続通路５２の接続通路区分５２Ａは、カプラ室３０側に配置されており、接続通路区分５２Ｂは、中間室５１側に配置されている。逆止弁６４は中間室５１からカプラ室３０への燃料の流動を可能にする。これにより、カプラ室３０内の圧力降下時、中間室５１内の圧力降下が達成される。その一方で逆止弁６４は逆方向で遮断する。その結果、カプラ室３０から中間室５１への燃料流は少なくともほぼ阻止されている。これにより、カプラ室３０内の圧力上昇時に相応の圧力上昇が中間室５１内で起こることは阻止される。中間室５２内の圧力上昇はしかし別の理由から、特にギャップ４７からシール面を介して中間室５１に至る漏れに基づいて行われ得る。中間室５１内の圧力の上昇はその場合遅れて実施されるにすぎないし、それ以外にも内室１２内の圧力により制限されている。これにより、逆止弁６４により、閉鎖時、すなわちカプラ室３０内の増圧時のシステムのスティフネスはかなり高められることができる。これにより、中間室５１および接続通路５２の接続通路区分５２Ｂの、燃料で満たされる容積は、カプラ室３０からデカップリングされ、必ずしも予圧されなくてもよい。
【００４０】
座直径４４もしくは相応の横断面４５と、ピストン直径５３もしくはカプラ室３０の直径もしくは相応の横断面との設定を介して、設定可能な圧力段が形成されていることが見て取れる。この圧力段は例えば、燃料噴射弁１の開放時に付加的なシール力が円錐座に得られるように設計されていることができる。例えば、座直径４４はちょうど４．０５ｍｍであり、ピストン直径４３はちょうど４．００ｍｍであることができる。
【００４１】
本発明は、説明した実施例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の燃料噴射弁の第１の実施例の軸方向断面図である。
【図２】図１に示した燃料噴射弁の一部を、第２の実施例で示す図である。
【図３】図２にＩＩＩで示した部分を、本発明の第３の実施例で示す図である。
【図４】図２にＩＩＩで示した部分を、本発明の第４の実施例で示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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