(57)【要約】  内燃機関の燃料噴射装置に用いられる燃料噴射弁（１）が、電磁コイル（２）と、該電磁コイル（２）と協働するプランジャ（９）と、弁スリーブ（７）と、該弁スリーブ（７）内に配置された、電磁コイル（２）のための内側磁極として働く支持管（８）とを有している。前記弁スリーブ（７）が、僅かな透磁率を有する材料から成っている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃料噴射装置に用いられる燃料噴射弁（１）であって、電磁コイル（２）と、該電磁コイル（２）と協働するプランジャ（９）と、弁スリーブ（７）と、該弁スリーブ（７）内に配置された、電磁コイル（２）のための内側磁極として働く支持管（８）とが設けられている形式のものにおいて、
弁スリーブ（７）が、僅かな透磁率を有する材料から成っていることを特徴とする、燃料噴射弁。
【請求項２】
材料が、粉末複合材料である、請求項１記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
粉末複合材料が、鉄と、磁気的でない成分とを含有している、請求項２記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
弁スリーブ（７）を通る磁束が、支持管（８）とプランジャ（９）とを通る磁束よりも極めてかなり小さい、請求項１から３までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
弁スリーブ（７）が、深絞り加工により製造可能である、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】
弁スリーブ（７）が、ポット形に形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
弁スリーブ（７）の飽和磁束密度が、１テスラよりも少なく、有利には０．８テスラよりも少なく設定されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載した燃料噴射弁から出発する。
【０００２】
燃料噴射弁は、たとえばアクチュエータの安定化ならびにシールのために弁スリーブを有している。この弁スリーブは、深絞り加工により製造されていて、主として、燃料噴射弁の全構成長さにわたって延在している。このような燃料噴射弁は、たとえば、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１２２３５３号明細書に基づき公知である。
【０００３】
公知の燃料噴射弁には、特に弁スリーブが、その安定性に課せられる要求に起因して、磁化可能な材料から成っており、この材料が、燃料噴射弁の運転時に磁気分路を生ぜしめ、これにより、最大限に可能な磁力が、燃料噴射弁の操作のために使用されないという欠点がある。
【０００４】
発明の利点
請求項１の特徴部に記載した特徴を備えた本発明による燃料噴射弁は、公知先行技術に比べて、弁スリーブが、僅かな透磁率を有する材料から製造されていているという利点を有している。これにより、燃料噴射弁のプランジャを通る磁束における損失を回避することができ、磁力が無制限に使用される。
【０００５】
従属請求項に記載した手段により、請求項１に記載した燃料噴射弁の有利な構成および改良形が可能となる。
【０００６】
有利には、弁スリーブが、鉄と磁気的でない混加物とを含有した粉末複合材料から成っている。
【０００７】
さらに有利には、弁スリーブを通る磁束が、磁気回路のプランジャと内側磁極とを通る磁束にとって有利になるように減じられる。
【０００８】
同様に有利には、弁スリーブが深絞り加工により簡単に製造可能である。
【０００９】
図面
本発明の実施例を図面に簡略化して示して、以下に詳細に説明する。
【００１０】
図１は、燃料噴射弁の１つの実施例の概略的な断面図、
図２は、図１に示した燃料噴射弁の領域ＩＩにおける概略的な部分図、
図３は、当初の材料と、変更された磁気的な特性を有する材料との磁気的な特性線の概略図である。
【００１１】
実施例の説明
図１には、本発明による手段をより理解しやすくするために、まず概略化した断面図で燃料噴射弁１の縦断面が示してある。この燃料噴射弁１は、特に内燃機関の吸気管（図示せず）内へ燃料を噴射するために適している。
【００１２】
燃料噴射弁１は電磁コイル２を有している。この電磁コイル２はコイル枠体３に巻き付けられている。このコイル枠体３は、電磁コイル２の外側磁極として働く弁ケーシング４内にカプセル封入されていて、カバー５により閉鎖されている。コイル枠体３にはコンタクトラグ６が形成されている。
【００１３】
コイル枠体３は、管状に形成されている弁スリーブ７によって貫通される。支持管８は、電磁コイル２の内側磁極として働き、同時に肉薄の弁スリーブ７を支持している。支持管８の流出側には、プランジャ９が配置されていて、このプランジャ９は、弁ニードル１０と、たとえば一体に形成されている。弁ニードル１０には貫流開口１１が設けられている。これらの貫流開口１１は、燃料噴射弁１を貫流する燃料をシール座部に案内する。
【００１４】
弁ニードル１０は、有利には溶接により、本実施例では球形の弁閉鎖体１３に作用結合されている。この弁閉鎖体１３は、弁座体１４と共にシール座部を形成する。このシール座部の下流側では、噴射孔ディスク１２に少なくとも１つの噴射開口１５が形成されている。この噴射開口１５から燃料が、吸気管（図示せず）内に噴射される。
【００１５】
プランジャ９は、燃料噴射弁１の休止状態で戻しばね１６によって負荷されており、これによって、燃料噴射弁１が、弁座体１４に対する弁閉鎖体１３の圧着により閉鎖された状態に保持される。戻しばね１６は、プランジャ９もしくは支持管８の切欠き１７内に配置されている。戻しばね１６には、調整スリーブ１８によりプリロードがかけられる、つまり、予備荷重が加えられる。
【００１６】
調整スリーブ１８の流入側では、ポット形のフィルタエレメント１９が燃料噴射弁１内に、有利には圧入されている。この燃料噴射弁１は、シール部材２０により燃料分配管路（図示せず）に対してシールされていて、別のシール部材２１により吸気管（図示せず）に対してシールされている。中央の燃料供給部２２を通して供給される燃料は、切欠き１７と貫流開口１１とを通ってシール座部と噴出開口１５とに達するように燃料噴射弁１を貫流する。
【００１７】
電磁コイル２に電気的な線路（図示せず）とコンタクトラグ６とを介して電流が供給されると、磁界が形成される。この磁界は、充分な強さでプランジャ９を戻しばね１６のばね力に抗して燃料の流れ方向とは逆方向で電磁コイル２内に引き込む。これにより、プランジャ９と支持管８との間に形成されている作業ギャップ２３が閉鎖される。プランジャ９の運動により、プランジャ９に、動力が伝達されるように結合された弁ニードル１０も持上り方向に連行され、これにより、弁閉鎖体１３が弁座体１４から持ち上がり、燃料が噴射開口１５に案内される。
【００１８】
電磁コイル２を励磁する電流が遮断され、磁界が減少させられ、これにより、戻しばね１６がプランジャ９を支持管８から押し離し、これによって、弁ニードル１０が流出方向に運動させられ、弁閉鎖体１３が弁座体１４に載着するやいなや、燃料噴射弁１が閉鎖される。
【００１９】
図１から明らかであるように、燃料噴射弁１は、一貫して深絞り加工で製造されている弁スリーブ７を有しており、これによって、切削加工により製造されなければならない構成部材を回避することにより、製造コストが低減される。弁スリーブ７は、燃料噴射弁１の安定性を確保するのと同時に、電磁コイル２を燃料に対してシールしている。
【００２０】
システム圧と製造可能性とにより規定されている肉厚に起因して、弁スリーブ７は磁気的に形成されており、これによって、磁束が弁ケーシング４とプランジャ９との間でならびに弁ケーシング４と、内側磁極として機能する支持管８との間で案内される。
【００２１】
磁束の経過が、図２に電磁コイル２の周辺の領域において拡大して示してある。
【００２２】
しかし、この場合、符号Ａで示した、弁スリーブ７を介した磁束の経過が、符号ＩＩで示した領域における磁気分路を成している。なぜならば、磁束が少なくとも部分的に、磁気的な弁スリーブ７におけるより僅かな抵抗に導かれ、この場合、作業ギャップ２３を回避するからである。これにより、符号Ｂで示した、作業ギャップ２３を介した経過に沿って流れる磁束が減じられ、これにより、プランジャ９を吸引するために最大限に使用可能な磁力が減じられている。
【００２３】
したがって、この損失を補償するためには、電磁コイル２の磁界強度もしくは電磁コイル２を励磁する電圧が高められなければならない。このことは、より高い運転電圧と、構成部材へのより高い負荷と、より高い製造コストとを結果的に招く。
【００２４】
経過Ａによる部分磁束を減じるかもしくは除去するためには、いわゆる磁気的な分離によって、弁スリーブ７における磁束を遮断することが慣用である。この場合、全磁束は、主としてプランジャ９と、内側磁極として作用する支持管８との間の作業ギャップ２３を介して経過している。このことは、磁気的な２つの部分スリーブと磁気的でない１つの部分スリーブとの、たとえば溶接による機械的な結合か、または電磁コイル２の領域での弁スリーブ７の熱的な処理を要求する。このことは、高価であり、機械的な強度の損害につながり得る。
【００２５】
本発明によれば、上述した欠点を回避するために、弁スリーブ７を製造する材料を全体的に磁気的に弱化させる、すなわち、部分領域に対してだけでなく、弁スリーブ７全体に対して飽和磁束密度を減少させることが提案されている。
【００２６】
磁束Ｈと磁界強度Ｂとの関係を示した図３を見て分かるように、弁スリーブ７の飽和磁束密度が、当初約１．７テラスから、弁スリーブ７のための材料の適切な選択により５０％より多くもしくは本例では、約１テスラだけ低下して、約０．７テラスになり得る。したがって、弁スリーブ７の飽和磁束密度が、有利には１テスラよりも小さく、特に有利には０．８テスラよりも小さく設定されている。
【００２７】
飽和磁束密度のこのような減少を可能にする適切な材料は、たとえば、鉄製の出発材料に磁気的でない粉末状の成分を混加した粉末複合材料、または最初から減じられた磁気的な特性を有する材料である。
【００２８】
弁スリーブ７の材料のより僅かな透磁率に起因して、図２に示した経路Ａに沿った分路の割合が減じられ、これにより、より高透磁性の材料から製造された弁スリーブ７に比べて出力増大が可能になる。したがって、電磁コイル２の吸引力が、コンスタントな電圧のまま２０％以上高められ得る。
【００２９】
より僅かな透磁率を有する材料は、一般的に、より僅かな導電性も有しており、これにより、静的な磁力の増大以外に、動的な特性の改善も獲得可能となる。これに基づき、たとえば最大４０％の遮断時間の改善が獲得可能となる。
【００３０】
本発明は図示の実施例に限定されるものではなく、燃料噴射弁１の任意の構造、たとえば直接噴射に用いられる燃料噴射弁１またはコモンレールシステムに相俟った燃料噴射弁１のために適している。特に個々の特徴の任意の組合せが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】燃料噴射弁の１つの実施例の概略的な断面図である。
【図２】図１に示した燃料噴射弁の領域ＩＩにおける概略的な部分図である。
【図３】当初の材料と、変更された磁気的な特性を有する材料との磁気的な特性線の概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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