(57)【要約】  本発明は、内燃機関運転用の燃料インジェクタであって、インジェクタボディ（１）を備えており、高圧下にある燃料を供給するために、前記インジェクタボディにおいて円錐形の圧力接続部（３）を供給孔（２）が弁室（４）に接続しており、該弁室（４）が、インジェクタボディ（１）の長手方向中心軸線に沿ってノズルニードルの上位に位置している形式のものにおいて、供給孔（２）が、円錐形の圧力接続部（３）を起点として当該供給孔の延在長さに沿って扇角（α）と、長孔に類似した形状の可変横断面とを備えた扇形の輪郭を有していることを特徴とする、内燃機関運転用の燃料インジェクタに関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関運転用の燃料インジェクタであって、インジェクタボディ（１）を備えており、高圧下にある燃料を供給するために、前記インジェクタボディにおいて円錐形の圧力接続部（３）を供給孔（２）が弁室（４）に接続しており、該弁室（４）が、インジェクタボディ（１）の長手方向中心軸線に沿ってノズルニードルの上位に配置されている形式のものにおいて、
供給孔（２）が、円錐形の圧力接続部（３）を起点として当該供給孔の延在長さに沿って扇角（α）と、長孔に類似した形状の可変横断面とを備えた扇形の輪郭を有していることを特徴とする、内燃機関運転用の燃料インジェクタ。
【請求項２】
扇形の輪郭が、少なくとも２つの孔によって形成されており、それぞれ外側の孔の中心軸線が、圧力接続部（３）と弁室（４）との結合軸線を起点として、それぞれ扇角（α）の半分だけ旋回されて弁室（４）に向かって延びている、請求項１記載の燃料インジェクタ。
【請求項３】
扇形の輪郭が、長孔形の横断面を得るために、多数の孔によって形成されている、請求項２記載の燃料インジェクタ。
【請求項４】
供給孔（２）の扇形の輪郭のそれぞれ外側の孔の中心軸線が、それぞれ弁室（４）の横断面の同一角度の接線の外側には位置していない、請求項２又は３記載の燃料インジェクタ。
【請求項５】
供給孔（２）の扇形の輪郭の、弁室（４）に面した端部が、凹面状に湾曲された環区分の形状を備えた丸面取り部（５）を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の燃料インジェクタ。
【請求項６】
扇角（α）が２０°〜３０°の範囲にある、請求項１から５までのいずれか１項記載の燃料インジェクタ。
【請求項７】
供給孔（２）の扇形の輪郭が、インジェクタボディ（１）の長手方向中心軸線に向かって２ｍｍ〜５ｍｍの範囲の延在長さを有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の燃料インジェクタ。
【請求項８】
弁室（４）が、長孔形又は楕円形の横断面を有しており、該横断面を規定しているそれぞれ外側の孔が、インジェクタボディ（１）の長手方向中心軸線から外側に向かって０．１ｍｍ〜０．２ｍｍだけずらされて位置している、請求項１から７までのいずれか１項記載の燃料インジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関運転用の燃料インジェクタであって、インジェクタボディを備えており、高圧下にある燃料を供給するために、前記インジェクタボディにおいて円錐形の圧力接続部を供給孔が弁室に接続しており、該弁室が、インジェクタボディの長手方向中心軸線に沿ってノズルニードルの上位に配置されている形式のものに関する。
【０００２】
背景技術
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１５２２３０号明細書から既に公知の燃料インジェクタのインジェクタボディの場合、弁室は供給孔を介して圧力接続部と接続されている。弁室と供給孔との間の交差領域には更に、複数の横断面湾曲部が設けられており、これにより、この領域の切欠き応力を低下させ延いては全体的にインジェクタボディのより高い耐圧性が得られる。
【０００３】
更に、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４４６０７１号明細書からは、例えば燃料インジェクタ内に高圧交差部を構成するための方法が公知である。交差領域の応力を低下させるためには、弁室に通じる供給孔が楕円形に構成されている。これにより、改良された応力分布が供給孔内に得られ、延いては構成部材負荷が最小限にされ得る。
【０００４】
公知の従来技術における欠点は、既存のシステムでは製作コストが高いという点、若しくは交差領域に発生する応力は、これらの交差領域のジオメトリの改良によって更に減少可能であるという点にある。
【０００５】
従って本発明の課題は、供給孔と弁室との交差部が、この交差領域内の応力が低下されると同時に最適な材料利用が行われるように形成されている燃料インジェクタを提供することである。
【０００６】
発明の開示
この課題は、請求項１の上位概念を起点として特徴部に記載の構成、即ち、供給孔が、円錐形の圧力接続部を起点として当該供給孔の延在長さに沿って扇角と、長孔に類似した形状の可変横断面とを備えた扇形の輪郭を有している構成に関連して解決される。請求項１に続く従属請求項には、それぞれ本発明の有利な改良形が記載されている。
【０００７】
本発明は、供給孔が、燃料インジェクタの圧力接続部を起点として当該供給孔の延在長さに沿って、規定された扇角及び長孔に類似した形状の可変横断面を備えた扇形の輪郭を有している、という技術的な教義を有するものである。この構成手段により、軸方向で拡大された圧力面が形成され、このことは供給孔と弁室との交差領域における応力低下を生ぜしめる。つまり、交差線の領域から供給孔の軸方向領域への応力最大値のシフトが達成され、これにより、交差領域における加工コストを下げることができる。更に、供給孔の扇形の構成に基づき、最適な材料利用が達成される。
【０００８】
この場合、「扇形」という概念は、孔が圧力接続部を起点として、その横断面を弁室に向かって規定された角度に沿って拡張させていることを示唆している。前記の「長孔に類似した形状」という表現は、供給孔の可変横断面が長孔の形状を有しているということを意味しており、この場合、供給孔の加工に基づいて複数の縁部が前記長孔形状に突入可能であり、これに対応して当該長孔形状を僅かに変化させている。
【０００９】
本発明の別の有利な構成では、扇形の輪郭が、少なくとも２つの孔によって形成されており、この場合、それぞれ外側の孔の中心軸線が、圧力接続部と弁室との結合軸線を起点としてそれぞれ扇角の半分だけ旋回されて弁室に向かって延びている。この構成手段に基づき、最も簡単なケースでは、供給部の扇形の広がりを形成するために、弁室と圧力接続部との間に位置する結合軸線に対して相応に扇角の半分だけ旋回される２つの孔が設けられることにより、供給孔の扇形の輪郭は、低い製作コストで形成され得る。
【００１０】
本発明の改良形において、扇形の輪郭は、長孔形の横断面を得るために、多数の孔によって形成されている。多数の個別の孔のオーバラップによって、供給孔の平滑な輪郭が達成され得、このことは供給孔にわたる流れ特性を改善する。便宜上、この扇形の孔の構成はフライス盤によって製作可能であり、このフライス盤は、圧力接続部の点を中心として弁室に通じる結合軸線を起点として、その都度扇角の半分だけ旋回される。しかし又、電気化学的な成形又は粗腐食処理(Schrupperodieren)による輪郭の製作も考えられる。
【００１１】
本発明の更に別の有利な実施形態では、供給孔の扇形の輪郭のそれぞれ外側の孔の中心軸線は、それぞれ弁室の横断面の同一角度の接線の外側には位置しない。この場合、供給孔の外側領域は弁室の外位に極端に離れては位置しておらず、延いては流動する燃料の弁室の方向への著しい変向は行われないことが有利である。
【００１２】
本発明の更に別の改良形において、供給孔の扇形の輪郭は、弁室に面した端部に凹面状状に湾曲された環区分の形状を有している。これにより、弁室に対する燃料の流入は、供給孔の端部において更に改善される。
【００１３】
本発明の更に別の有利な構成では、扇角は２０°〜３０°の範囲内に位置している。この値の範囲は、供給孔の最適な広がりを規定するものである。
【００１４】
本発明の更に別の改良形では、供給孔の扇形の輪郭が、インジェクタボディの長手方向中心軸線に向かって２ｍｍ〜５ｍｍの範囲の延在長さを有している。この値の範囲において、燃料供給のための十分な横断面が供給孔にわたって得られる。
【００１５】
本発明の更に別の実施形態では、弁室が長孔形又は楕円形の横断面を有しており、この場合、横断面を規定しているそれぞれ外側の孔は、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍだけ、インジェクタボディの長手方向中心軸線から外側に向かってずらされて位置している。この構成手段によって弁室の拡大が達成され、これにより、供給孔の扇形の輪郭も相応に拡張され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による燃料インジェクタの供給孔の領域を、インジェクタボディの長手方向中心軸線に対して垂直方向に断面して示した図である。
【図２】図１に示したＡ−Ａ線に沿った燃料インジェクタの断面図である。
【図３】図１に示したＢ−Ｂ線に沿った燃料インジェクタの断面図である。
【００１７】
発明の実施形態
以下に、本発明の実施形態を図面につき詳しく説明する。
【００１８】
図１には本発明による燃料インジェクタの断面図が示されており、この場合、断面は、インジェクタボディ１の長手方向中心軸線に対して垂直に位置している。この断面図では、円錐形の圧力接続部３を供給孔２が弁室４に接続している。図１から判るように、弁室４は楕円形に構成されている。供給孔２の軸方向で拡大された圧力面を形成するために、この供給孔２は扇形に形成されており且つ円錐形の圧力接続部３を起点として角度αで弁室４に向かって延びている。図示の実施形態では、３つの個別の孔がインジェクタボディ１に設けられることにより、前記のような供給孔２が形成される。この場合、第１の孔は、円錐形の圧力接続部３を起点として、インジェクタボディ１の長手方向中心軸線に向かってまっすぐに案内される。外側の２つの孔も、やはり圧力接続部３を起点として、それぞれ扇角αの半分だけ旋回されて、弁室４に向かって穿孔される。更に、供給孔２は端部に、凹面状に成形された１環状区分の形を備えた丸面取り部５を有しており、これにより、この領域において弁室４内への流れ特性が改善される。更に供給孔２は、この供給孔２を形成するための個々の孔の重複に基づき生じる縁部６ａ〜６ｄを有している。
【００１９】
図２及び図３には、特に供給孔２のジオメトリが明らかになる、本発明による燃料インジェクタの別の断面図が示されている。
【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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