(57)【要約】  本発明は、内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するためのインジェクタ（１）、特にコモンレールインジェクタであって、閉鎖位置と開放位置との間で調節可能な噴射弁エレメント（１１）が設けられていて、該噴射弁エレメント（１１）が、制御弁（２６）によって制御可能であり、該制御弁（２６）が、アクチュエータ（２７）によって閉鎖位置と開放位置との間で調節可能でかつ閉鎖位置で少なくともほぼ圧力補償されている制御弁エレメント（２５）を有しており、該制御弁エレメント（２５）が、シールライン（３４）を備えており、該シールライン（３４）が、前記制御弁エレメント（２５）の閉鎖位置で制御弁座（２８）と協働してシール機能を発揮するようになっており、前記シールライン（３４）が、前記制御弁エレメント（２５）の開放位置で前記制御弁座（２８）から持ち上げられて、当該インジェクタ（１）の高圧範囲（３７）から低圧範囲（９）への燃料流を解放するようになっている形式のものに関する。本発明の構成では、前記制御弁エレメント（２５）が、前記シールライン（３４）を半径方向で高圧範囲（３７）に向かって超えて張り出した支持範囲（４０）を有している。
2011510221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するためのインジェクタ、特にコモンレールインジェクタであって、閉鎖位置と開放位置との間で調節可能な噴射弁エレメント（１１）が設けられていて、該噴射弁エレメント（１１）が、制御弁（２６）によって制御可能であり、該制御弁（２６）が、アクチュエータ（２７）によって閉鎖位置と開放位置との間で調節可能でかつ閉鎖位置で少なくともほぼ圧力補償されている制御弁エレメント（２５）を有しており、該制御弁エレメント（２５）が、シールライン（３４）を備えており、該シールライン（３４）が、前記制御弁エレメント（２５）の閉鎖位置で制御弁座（２８）と協働してシール機能を発揮するようになっており、前記シールライン（３４）が、前記制御弁エレメント（２５）の開放位置で前記制御弁座（２８）から持ち上げられて、当該インジェクタ（１）の高圧範囲（３７）から低圧範囲（９）への燃料流を解放するようになっている形式のものにおいて、前記制御弁エレメント（２５）が、前記シールライン（３４）を半径方向で高圧範囲（３７）に向かって超えて張り出した支持範囲（４０）を有していることを特徴とする、内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するためのインジェクタ。
【請求項２】
制御弁（２６）が閉鎖された状態で前記支持範囲（４０）に軸方向の合成押圧力が作用しないように前記支持範囲（４０）が形成されかつ／または配置されている、請求項１記載のインジェクタ。
【請求項３】
前記シールライン（３４）の直径（Ｄｄ）が、前記制御弁エレメント（２５）の案内直径（ＤｉＦ，ＤａＦ）に少なくともほぼ、有利には正確に相当している、請求項１または２記載のインジェクタ。
【請求項４】
制御弁座（２８）に面した側の、高圧範囲（３７）において前記シールライン（３４）に隣接した、前記支持範囲（４０）の輪郭を画定する輪郭画定ライン（４２）と、制御弁座面（４３）との間の高圧解放角度（γ）が、低圧範囲（９）において前記シールライン（３４）に隣接した、制御弁座（２８）に面した側の前記制御弁エレメント（２５）の輪郭を画定する輪郭画定ライン（４１）と、制御弁座（４３）との間の低圧解放角度（δ）よりも大きく設定されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のインジェクタ。
【請求項５】
前記低圧解放角度（δ）が、約０゜〜約１０゜、有利には約０.５゜〜約５゜、特に有利には約０.５゜〜約２゜の角度範囲から設定されており、かつ／または前記高圧解放角度（γ）が、約５゜〜約６０゜、有利には約１０゜〜約５０゜、特に有利には約２０゜〜約４０゜の角度範囲から設定されている、請求項４記載のインジェクタ。
【請求項６】
前記シールライン（３４）に隣接した前記両輪郭画定ライン（４１，４２）によって形成された制御弁エレメント角度（α）と制御弁座角度（β）との間の差が、１０゜よりも大きく、有利には２０゜よりも大きく、特に有利には３０゜よりも大きく設定されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のインジェクタ。
【請求項７】
前記支持範囲（４０）が、横断面で見て少なくもほぼ台形に形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のインジェクタ。
【請求項８】
制御弁エレメント（２５）が、スリーブとして形成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のインジェクタ。
【請求項９】
前記スリーブ内に、制御弁座（２８）を有する弁部材（１２）とは別個の、単一部分または複数部分から成る押圧ピン（３１）が収容されており、前記支持範囲（４０）が、前記スリーブの内周面に、軸方向で見て前記押圧ピン（３１）と制御弁座（２８）との間で配置されている、請求項８記載のインジェクタ。
【請求項１０】
制御弁エレメント（２５）が、ピストンとして形成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のインジェクタ。
【請求項１１】
前記支持範囲（４０）が、前記ピストンの外周面に、軸方向で見て前記ピストンのための案内構成部分（４４）と制御弁座（２８）との間で配置されている、請求項１０記載のインジェクタ。
【請求項１２】
制御弁座（２８）が、平座または円錐座として形成されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のインジェクタ。
【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の形式の、内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するためのインジェクタ、特にコモンレールインジェクタ、すなわち閉鎖位置と開放位置との間で調節可能な噴射弁エレメントが設けられていて、該噴射弁エレメントが、制御弁によって制御可能であり、該制御弁が、アクチュエータによって閉鎖位置と開放位置との間で調節可能でかつ閉鎖位置で少なくともほぼ圧力補償されている制御弁エレメントを有しており、該制御弁エレメントが、シールラインを備えており、該シールラインが、前記制御弁エレメントの閉鎖位置で制御弁座と協働してシール機能を発揮するようになっており、前記シールラインが、前記制御弁エレメントの開放位置で前記制御弁座から持ち上げられて、当該インジェクタの高圧範囲から低圧範囲への燃料流を解放するようになっている形式のものに関する。
【０００２】
欧州特許出願公開第１６１２４０３号明細書に基づき、コモンレールインジェクタとして形成されたインジェクタが公知である。このインジェクタは、制御室からの燃料流出通路の遮断および開放のための、軸方向で圧力補償された制御弁（サーボ弁）を備えている。この制御弁を用いて、制御室内部の燃料圧に影響を与えることができる。この場合、制御室には、流入絞りを介して、高圧下にある燃料が永続的に供給される。制御室内部の燃料圧の変化により、噴射弁エレメントが開放位置と閉鎖位置との間で調節され、この場合、噴射弁エレメントはその開放位置において、内燃機関の燃焼室内への燃料流を解放する。前記制御弁は、軸方向において電磁式のアクチュエータによって調節可能であるスリーブ状の制御弁エレメントを有している。この制御弁エレメントは、弁部材と一体に形成されたガイドピンに案内されている。スリーブ状の制御弁エレメントの内周面は、前記制御弁の、ガイドピンの減径された区分に形成された弁室を半径方向外側でしか画定していないので、前記制御弁には、弁室内部の高圧下にある燃料の開放力または閉鎖力が作用しない。制御弁エレメントの端面には、シールラインが配置されている。このシールラインは弁部材に配置された制御弁座と協働してシール作用を発揮する。シールラインの直径はこの場合、制御弁エレメントの案内直径に相当しており、この場合、この案内直径はガイドピンの外径に最小遊びを加算した寸法に相当している。前記制御弁はその圧力補償性に基づいて、極めて大きな圧力を切り換えるために適している。公知のインジェクタにおいて不都合になるのは、制御弁の閉鎖時にライン形のシールエッジに加えられる高い負荷である。このような高い負荷はシールラインにおいて著しい摩耗を招く恐れがある。
【０００３】
発明の開示
技術的な課題
本発明の根底を成す課題は、制御弁エレメントのシールライン摩耗が減じられているような、少なくともほぼ軸方向において圧力補償されている制御弁を備えたインジェクタを提供することである。
【０００４】
技術的な解決手段
この課題は、請求項１の特徴部に記載の特徴を有するインジェクタ、すなわち前記制御弁エレメントが、前記シールラインを半径方向で高圧範囲に向かって超えて張り出した支持範囲を有していることを特徴とする、内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するためのインジェクタにより解決される。請求項２以下には、本発明の有利な改良形が記載されている。明細書、特許請求の範囲および／または図面に開示された特徴のうちの少なくとも２つの特徴からの全ての組合せも、本発明の枠内に包含される。
【０００５】
本発明の根底を成す思想は、制御弁の閉鎖位置において制御弁座に密に接触する制御弁エレメントのほぼ線状のシールエッジ（シールライン）に、半径方向で見てシールラインを超えてインジェクタの高圧範囲に突入するように延びる支持範囲を対応させることにより、制御弁エレメントの安定性、すなわち摩耗安定性を高めることである。高圧範囲は制御弁の開放された状態においてインジェクタの低圧範囲に接続されており、これによりインジェクタの制御室内での急速な圧力降下が生ぜしめられ、このことから噴射弁エレメントの開放運動が生ぜしめられる。言い換えれば、制御弁エレメントは、本発明のコンセプトにより形成されたインジェクタの場合には半径方向においてシールエッジによって圧力室に向かって画定されるのではなく、シールラインに隣接した支持範囲によって画定される。本発明の構成では、支持範囲を設けることによって、制御弁エレメントが、該制御弁エレメントに対応配置された制御弁座を打撃することによって生じる打撃衝撃が、制御弁内に、特に制御弁エレメント内に一層均一に分配され、その結果、比較的僅かな構成部分応力しか生ぜしめない。このことは、やはり制御弁エレメントの高められた安定性をもたらし、ひいてはシールラインの摩耗現象がインジェクタの寿命にわたって最小限に抑えられるという好都合な結果をもたらす。
【０００６】
本発明の改良形では、支持範囲が、制御弁エレメントの閉鎖位置において該制御弁エレメントが圧力補償されていることに不都合な影響を与えないか、または少なくとも著しい影響を与えないように前記支持範囲が形成されかつ／または配置されていると有利である。このことは、たとえば支持範囲に互いに逆向きの方向で作用する押圧力が、少なくともほぼ完全に、有利には完全に相殺し合うように前記支持範囲が形成されかつ／または配置されていることにより実現され得る。このことは、互いに逆向きの方向に向いた押圧力を発生させるための作用面もしくは投影面が等しい大きさに形成されているような支持範囲を用いて達成される。このことは、たとえばシールラインの範囲における制御弁エレメントの内側の直径または外側の直径（構造に関連して）が、前記支持範囲の上方における制御弁エレメントの直径に相当することにより実現され得る。
【０００７】
回避することのできない摩耗現象によりインジェクタの寿命にわたって少しだけ拡幅するシールラインの直径が、案内直径（制御弁エレメントの構造に関連して、制御弁エレメントの内径または外径）に相当するようなインジェクタの実施態様が特に有利である。シールラインの内側の直径が、制御弁エレメントの内側の案内直径に正確に相当しているか、もしくはシールラインの外側の直径が、制御弁エレメントの外側の案内直径に正確に相当していると、十分に圧力補償された制御弁が得られる。
【０００８】
制御弁の圧力補償された特性に対する、回避され得ないシールライン摩耗の影響を最小限に抑えるためには、制御弁の高圧解放角度が、制御弁の低圧解放角度よりも大きく形成されているようなインジェクタの実施態様が有利である。この場合、高圧解放角度（Hochdruckfreilassungswinkel）とは、支持範囲もしくは制御弁エレメントの、シールラインに隣接した輪郭画定ラインと、制御弁座面との間の、高圧範囲に設定された角度である。低圧解放角度（Niederdruckfreilassungswinkel）とは、制御弁エレメントの（下側の）輪郭画定ラインと制御弁座面との間の、インジェクタの低圧範囲に設定された角度である。
【０００９】
特に有利な実施態様では、低圧解放角度が、約０゜〜約１０゜の角度範囲から選択されている。低圧解放角度は有利には約０.５゜〜約５゜、特に有利には約０.５゜〜約２゜である。理想的には、前記高圧解放角度が、約５゜〜約６０゜の角度範囲、有利には約１０゜〜約５０゜の角度範囲、特に有利には約２０゜〜約４０゜の角度範囲から選択されている。高圧解放角度と低圧解放角度との間の差が、最大約１０゜までの角度範囲から選択されているような実施態様が特に有利である。理想的には、前記角度差が約１゜〜約５゜、特に有利には約１.５゜〜約３゜である。
【００１０】
本発明のコンセプトにより形成されたインジェクタにおけるシールラインの製作精度を、許容し得る手間をかけるだけで保証することができるようにするためには、制御弁エレメントの、半径方向に延びかつシールラインに隣接した前記両輪郭画定ラインによって形成される制御弁エレメント角度と、制御弁座角度とが等しい大きさに形成されていないような実施態様が有利である。特に有利には角度差が１０゜よりも大きく、特に有利には２０゜よりも大きく設定されている。約３０゜〜約６０゜の範囲から選択された角度差において、シールラインの製作精度に関する特に良好な結果を期待することができる。理想的には、制御弁座角度が制御弁エレメント角度よりも大きく形成されている。制御弁エレメント角度と制御弁座角度との間の前記角度差の設定により、第１には支持範囲の十分に大きな支持作用が与えられており、第２にはシールライン（シールエッジ）の正確な製作可能性が得られる。支持作用を（正確な製作可能性の負担で）高めるためには、一層小さな角度差を選択することもできる。
【００１１】
支持範囲の簡単な製作可能性の点では、支持範囲が少なくともほぼ台形状に形成されていることが有利である。この場合、台形の斜めの側縁は制御弁エレメントの長手方向中心軸線に対して平行に延びるラインによって互いに結ばれている。
【００１２】
圧力補償された制御弁は、スリーブ状の制御弁エレメント（弁スリーブ）を用いても、ピストン状の（一貫して中空ではない）制御弁エレメントを用いても、実現され得る。弁スリーブとして形成された制御弁エレメントが設けられている場合には、制御弁エレメントの内部に押圧ピンが収容されている実施態様が有利である。この場合、この押圧ピンは制御弁座を有する弁部材とは別個の構成部分として形成されていると有利である。この構成部分は制御弁エレメントの半径方向内側に形成された弁室を軸方向においてシールしている。スリーブ状の制御弁エレメントはこの場合、その内周面によって押圧ピンの外周面に案内されていると有利である。押圧ピンはインジェクタ構成部分に軸方向で、有利にはインジェクタカバーまたは電磁石装置に支持されていることが有利である。内側のガイドとしての押圧ピンの構成に対して付加的にまたは択一的に、スリーブ状の制御弁エレメントのために外側ガイドを設けることができる。弁スリーブのために内側のガイドおよび／または外側のガイドが設けられるのかどうかとは無関係に、シールラインの直径は押圧ピンの外径に場合によっては最小遊びを加算した寸法に少なくともほぼ相当していると有利である。弁スリーブとしての制御弁エレメントの実施態様では、支持範囲が、有利には、スリーブ状の制御弁エレメントの内部に形成された、有利には直接に制御室に接続された弁室内に突入していて、軸方向で見てシールラインと押圧ピンとの間に位置している。
【００１３】
ピストンとして形成された制御弁エレメントを備えたインジェクタでは、前で説明した実施態様とは異なり、支持範囲が外周面に設けられていると有利である。この場合、支持範囲は軸方向で見て制御弁エレメントのシールラインと案内構成部分との間に位置している。シールラインの（外側の）直径はピストン状の制御弁エレメントの案内直径に相当していると有利である。
【００１４】
制御弁座が平座または円錐座として形成されていると特に有利である。
【００１５】
本発明の別の利点、特徴および詳細は、以下に説明する有利な実施形態ならびに図面につき明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】シールラインのための半径方向内側に向けられた支持範囲を有するスリーブ状の制御弁エレメントを備えた、コモンレールインジェクタとして形成されたインジェクタの概略図である。
【図２】スリーブ状の制御弁エレメントが、半径方向内側に向けられた支持範囲を有していて、しかも制御弁座が、図１に示した実施形態とは異なって円錐座として形成されている、インジェクタの択一的な別の実施形態を示す不完全な概略図である。
【図３】制御弁エレメントが、外周面にシールラインに対して軸方向で隣接して環状の支持範囲を支持している中実なピストンとして形成されている、インジェクタのさらに別の実施形態を示す不完全な概略図である。
【００１７】
発明の実施形態
図面中、同一の構成部分および同一機能を有する構成部分は同じ符号で示されている。
【００１８】
図１には、自動車の内燃機関の燃焼室（図示しない）内に燃料を噴射するための、コモンレールインジェクタとして形成されたインジェクタ１が図示されている。燃料は高圧ポンプ２によってリザーバタンク３から燃料高圧アキュムレータ４（レール）内に圧送される。この燃料高圧アキュムレータ４には、燃料、特にディーゼルまたはガソリンが、高い圧力下に、本実施形態では約２０００バールの圧力下に、蓄えられている。燃料高圧アキュムレータ４には、インジェクタ１が、図示されていない他のインジェクタと共に供給管路５を介して接続されている。この供給管路５は圧力室６に開口している。戻し管路８によって、インジェクタ１の低圧範囲９がリザーバタンク３に接続されている。この戻し管路８を介して、燃料の制御量（あとで詳しく説明する）が、インジェクタ１からリザーバタンク３へ流出するようになっている。
【００１９】
ノズルボディ１３の内部には、噴射弁エレメント１１が配置されている。この噴射弁エレメント１１は、一方では弁部材１２の下側のスリーブ状の区分内に長手方向摺動可能に案内されていて、他方では弁部材１２に対して軸方向間隔を置いてノズルボディ１３の孔内に長手方向摺動可能に案内されている。この場合、噴射弁エレメント１１の外周面には、ノズルボディ１３の内部に案内されている範囲において複数の軸方向通路１４（研削加工部）が形成されている。これらの軸方向通路１４を介して、圧力室６はノズル室７に接続されている。ノズルボディ１３は袋ナット（図示しない）を介してインジェクタボディ１０と締結されている。
【００２０】
噴射弁エレメント１１の先端部１５は閉鎖面１６を有している。この閉鎖面１６によって噴射弁エレメント１１はノズルボディ１３の内部に形成された噴射弁エレメントシート１７に密に当付け可能となる。噴射弁エレメント１１が噴射弁エレメントシート１７に接触していると、つまり噴射弁エレメント１１が閉鎖位置に位置していると、ノズル孔配列１８からの燃料流出は遮断されている。それに対して、噴射弁エレメント１１が噴射弁エレメントシート１７から持ち上げられていると、燃料は圧力室６から複数の軸方向通路１４を介してノズル室７に流入して噴射弁エレメント１１の傍らを流れて、ノズルボディ１３の内部に設けられたノズル孔配列１８に到達し、そして実質的に高圧下（レール圧）にある状態で燃焼室（図示しない）内へ噴射され得る。
【００２１】
噴射弁エレメント１１は図示されているように単一部材から一体に形成されているが、しかしこのような単一部材から成る構成の代わりに複数の部材から形成されていてもよい。噴射弁エレメント１１の上側の端面１９と、弁部材１２の、図平面で見て下側のスリーブ状の区分とによって、制御室２０が画定される。この制御室２０には、弁部材１２のスリーブ状の区分に半径方向に延びる流入絞り２１を介して、高圧下にある燃料が圧力室６から供給される。制御室２０は弁部材１２の上側のプレート状の区分に配置された、流出絞り２３を備えた流出通路２２を介して弁室２４に接続されている。この弁室２４は半径方向外側で制御弁２６（サーボ弁）のスリーブ状の制御弁エレメント２５によって画定されている。電磁式のアクチュエータ２７によって操作可能な制御弁エレメント２５が、平座として形成されかつ弁部材１２のプレート状の区分に配置された制御弁座２８から持ち上げられていると、すなわち制御弁２６が開放されていると、燃料は弁室２４（高圧範囲）からインジェクタ１の低圧範囲９へ流入することができる。制御弁座角度は図示の平座の場合、１８０゜である。流入絞り２１の通流横断面と、流出絞り２３の通流横断面とは、制御弁２６が開放された状態で、制御室２０から弁室２４を介してインジェクタ１の低圧範囲９に流出し、さらに戻し管路８を介してリザーバタンク３へ流出する燃料の正味流出量（制御量）が生ぜしめられるように互いに合わせて調整されている。
【００２２】
制御弁２６は、閉じられた状態において軸方向で圧力補償された弁として形成されている。この場合、制御弁エレメント２５の、図平面で見て上側の区分は、可動子であるアーマチュアプレート２９と一体に形成されている。このアーマチュアプレート２９は電磁式のアクチュエータ（ソレノイド）２７の電磁石装置３０と協働する。スリーブ状の制御弁エレメント２５の半径方向内側には、押圧ピン３１が配置されている。この押圧ピン３１は弁部材１２とは別個の構成部分として形成されている。押圧ピン３１は弁室２４を軸方向で上方に対してシールしている。押圧ピン３１は、この押圧ピン３１に作用する押圧力を、インジェクタボディ１０と螺合されたインジェクタカバー３２に支持している。このためには、押圧ピン３１が、電磁石装置３０の内部の中央の貫通開口３３を貫通している。制御弁エレメント２５は、制御弁２６の閉じられた状態において制御弁座２８と協働してシール作用を発揮する円環状の線状のシールライン３４を有している。このシールライン３４は内側の案内直径ＤｉＦの描く円周に沿って位置しており、この内側の案内直径ｉＦによって制御弁エレメント２５は押圧ピン３１に案内されている。付加的に、制御弁エレメント２５の外周面はガイドプレート３５によって案内されている。このガイドプレート３５は制御弁エレメント２５によって貫通されている。ガイドプレート３５は軸方向でアーマチュアプレート２９と、弁部材１２の制御弁座２８の側との間に位置している。貫通開口３３の内部には、本実施形態では単一部分から形成されている押圧ピン３１（ただし複数部分から形成されていてもよい）の他に、制御閉鎖ばね３６が配置されている。この制御閉鎖ばね３６は軸方向において一方ではインジェクタカバー３２に支持されており、他方では制御弁エレメント２５とアーマチュアプレート２９とから成るユニットに支持されている。
【００２３】
電磁式のアクチュエータ２７の電磁石装置３０が通電されると、スリーブ状の制御弁エレメント２５は平座として形成された制御弁座２８から持ち上げられる。これにより、弁室２４、つまりインジェクタ１の高圧範囲３７は、低圧範囲９に接続され、これによって、流出絞り２３を介して弁室２４にハイドロリック的に接続された制御室２０内部の圧力は迅速に低下し、噴射弁エレメント１１は軸方向で図平面で見て上方に向かって制御室２０内に突入するように運動し、これにより、燃料はノズル室７から燃焼室内へ流入することができる。
【００２４】
噴射過程を終了させるためには、電磁式のアクチュエータ２７の電磁石装置３０の通電が中断される。その結果、制御閉鎖ばね３６がスリーブ状の制御弁エレメント２５を、弁部材１２の、図平面で見て上側の面に設けられた制御弁座２８にまで戻す。流入絞り２１を通じて後流する燃料によって、制御室２０内の圧力は迅速に増大し、これにより噴射弁エレメント１１は、この噴射弁エレメント１１に設けられた周方向つば３９と、弁部材１２のスリーブ状の下側の区分とに支持されている閉鎖ばね３８のばね力により助成されて、噴射弁エレメントシート１７の方向に運動させられ、これによりノズル孔配列１８から燃焼室内への燃料流は遮断される。
【００２５】
既に説明したように、少なくともほぼ線状のシールエッジ（シールライン３４）は内側の案内直径ＤｉＦを有する円周に沿って位置している。言い換えれば、シールライン３４の（内側の）直径ＤＤは制御弁エレメント２５の内側の案内直径ＤｉＦに相当している。半径方向において、シールライン３４を超えて、このシールライン３４を起点とした環状の横断面台形の支持範囲４０が張り出している。この支持範囲４０は完全に高圧範囲３７の内部、より正確に言えば、弁室２４の内部に配置されている。第１の軸方向への押圧力のための支持範囲の有効受圧面と、第１の軸方向とは逆向きの第２の軸方向への押圧力のための支持範囲の有効受圧面とは等しい大きさに形成されているので、制御弁エレメント２５が軸方向で圧力補償されているという特性に、横断面台形の環状の支持範囲４０によって不都合な影響は与えられない。図１から容易に判るように、支持範囲４０は軸方向で見て、図平面において押圧ピン３１の下側の自由端面と、平座として形成された制御弁座２８との間に位置している。支持範囲４０が設けられていることに基づき、シールライン３４は制御弁エレメント２５の半径方向で最も内側の境界を形成していない。
【００２６】
以下に、図２に拡大図示した実施形態につき、シールライン３４の範囲と、制御弁座２８の範囲とにおける有利な角度特性を説明する。この場合、図１に示した実施形態とは異なり、平座として形成された制御弁座２８の代わりに、アウタコーン、つまり外側円錐体として形成された円錐状の制御弁座２８が設けられている。その他の点で、図２に示した実施形態は図１に示した実施形態にほぼ相当しているので、繰り返しを避けるために共通の点については、上記説明ならびに図１を参照するものとする。
【００２７】
図２には、スリーブ状の制御弁エレメント２５が図示されている。この制御弁エレメント２５内には、押圧ピン３１が突入している。制御弁エレメント２５が（付加的に）その外周面において案内されている図示の実施形態の代わりに、スリーブ状の制御弁エレメントのための外側案内が不要にされるようなインジェクタ１の実施形態も実現可能である。
【００２８】
図２から判るように、スリーブ状の制御弁エレメント２５は図平面で見てその下側の端面のところで、輪郭画定ライン４１によって画定されている。この輪郭画定ライン４１は図示の実施形態では、シールライン３４を起点として正確に半径方向外側に向かって延びている。半径方向内側でシールライン３４には、支持範囲４０の下側の輪郭画定ライン４２が隣接している。両輪郭画定ライン４１，４２は制御弁エレメント角度αを成している。この制御弁エレメント角度αは図示の実施形態では、約１４０゜である。制御弁座角度β、つまり制御弁座２８の直径方向で向かい合って位置する２つの面区分の間の角度は、図示の実施形態では約１６０゜である。すなわち、角度αと角度βとの間の差は２０゜である。
【００２９】
支持範囲４０の（下側の）輪郭画定ライン４２と、高圧範囲３７における円錐状の制御弁座面４３との間の高圧解放角度γは、低圧範囲９における制御弁エレメント２５の下側の輪郭画定ライン４１と、制御弁座面４３との間の低圧解放角度δよりも約３゜だけ大きく形成されている。図２につき説明した角度特性は、図１に示した実施形態にも適用される。この場合、制御弁座２８だけが円錐弁座として形成されているのではなく、平座として形成されており、これにより、図１に示した実施形態に比べて、輪郭画定ライン４１は制御弁エレメント２５の長手方向中心軸線に対して正確に直角に延びることができなくなる。
【００３０】
図３に部分的に図示されたインジェクタ１では、制御弁エレメント２５が中実材料ピストンとして形成されている。すなわち、制御弁エレメント２５は軸方向の貫通通路を有しない制御弁エレメント２５として形成されている。制御弁２６には、アーマチュアプレート２９が位置固定されている。このアーマチュアプレート２９は前で説明した実施形態と同様に、電磁石装置３０と協働する。この電磁石装置３０はインジェクタカバー３２に支持されている。
【００３１】
制御弁エレメント２５の外周面は案内構成部分４４内に案内されている。この案内構成部分４４は、制御弁エレメント２５によって貫通される。この場合、制御弁エレメント２５の案内範囲は、端面側の円環状のシールライン３４の直径に相当する外径ＤａＦを有している。前で説明した実施形態とは異なり、インジェクタ１の高圧範囲３７に所属する弁室２４は制御弁エレメント２５の半径方向内側に位置しているのではなく、制御弁２６の閉じられた状態においてこの制御弁エレメント２５を半径方向外側で画定している。したがって、流出絞り２３を備えた流出通路２２は制御弁エレメント２５の半径方向外側に配置された弁室２４に通じている。この場合、流出通路２２は図示の実施形態では、弁部材１２のプレート状の区分の内部に傾斜通路として形成されている。
【００３２】
制御弁２６が開放された状態、つまり平座として形成された制御弁座２８から制御弁エレメント２５が持ち上げられた状態では、燃料は弁室２４から半径方向内側へ向かって、弁部材１２内部の低圧通路４５に流入する。この場合、低圧通路４５はインジェクタ１の低圧範囲９に所属する。低圧通路４５は半径方向外側に配置された環状の低圧室４６に開口している。この低圧室４６は半径方向通路４７を介してアーマチュア室４８にハイドロリック的に接続されている。このアーマチュア室４８を介して燃料は戻し管路８（インジェクタリターンライン）に流れ、そしてこの戻し管路８を介してリザーバタンク３に流出することができる。
【００３３】
図３に図示したインジェクタ１において重要となるのは、シールライン３４を半径方向で超えて張り出しかつ弁室２４内に、ひいてはインジェクタ１の高圧範囲３７に配置されている支持範囲４０が、制御弁エレメント２５の外周面に配置されていることである。この場合、支持範囲４０は制御弁エレメント２５の案内範囲における外径ＤａＦを超えて張り出しており、ひいては上で述べたように、シールライン３４を半径方向で超えて張り出している。制御弁座角度β（書き込まれていない）は図示の実施形態では１８０゜であり、それに対して制御弁エレメント角度αは約１６０゜である。さらに、半径方向外側に配置された高圧解放角度γは、シールライン３４に関して半径方向内側に位置する低圧解放角度δよりも少しだけ大きく形成されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年10月1日(2010.10.1)
【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】
内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するためのインジェクタであって、閉鎖位置と開放位置との間で調節可能な噴射弁エレメント（１１）が設けられていて、該噴射弁エレメント（１１）が、制御弁（２６）によって制御可能であり、該制御弁（２６）が、アクチュエータ（２７）によって閉鎖位置と開放位置との間で調節可能でかつ閉鎖位置で少なくともほぼ圧力補償されている制御弁エレメント（２５）を有しており、該制御弁エレメント（２５）が、シールライン（３４）を備えており、該シールライン（３４）が、前記制御弁エレメント（２５）の閉鎖位置で制御弁座（２８）と協働してシール機能を発揮するようになっており、前記シールライン（３４）が、前記制御弁エレメント（２５）の開放位置で前記制御弁座（２８）から持ち上げられて、当該インジェクタ（１）の高圧範囲（３７）から低圧範囲（９）への燃料流を解放するようになっている形式のものにおいて、前記制御弁エレメント（２５）が、前記シールライン（３４）を半径方向で高圧範囲（３７）に向かって超えて張り出した支持範囲（４０）を有していることを特徴とする、内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するためのインジェクタ。
【請求項２】
制御弁（２６）が閉鎖された状態で前記支持範囲（４０）に軸方向の合成押圧力が作用しないように前記支持範囲（４０）が形成されかつ／または配置されている、請求項１記載のインジェクタ。
【請求項３】
前記シールライン（３４）の直径（Ｄｄ）が、前記制御弁エレメント（２５）の案内直径（ＤｉＦ，ＤａＦ）に少なくともほぼ相当している、請求項１または２記載のインジェクタ。
【請求項４】
制御弁座（２８）に面した側の、高圧範囲（３７）において前記シールライン（３４）に隣接した、前記支持範囲（４０）の輪郭を画定する輪郭画定ライン（４２）と、制御弁座面（４３）との間の高圧解放角度（γ）が、低圧範囲（９）において前記シールライン（３４）に隣接した、制御弁座（２８）に面した側の前記制御弁エレメント（２５）の輪郭を画定する輪郭画定ライン（４１）と、制御弁座（４３）との間の低圧解放角度（δ）よりも大きく設定されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のインジェクタ。
【請求項５】
前記低圧解放角度（δ）が、約０゜〜約１０゜の角度範囲から設定されており、かつ／または前記高圧解放角度（γ）が、約５゜〜約６０゜の角度範囲から設定されている、請求項４記載のインジェクタ。
【請求項６】
前記シールライン（３４）に隣接した前記両輪郭画定ライン（４１，４２）によって形成された制御弁エレメント角度（α）と制御弁座角度（β）との間の差が、１０゜よりも大きく設定されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のインジェクタ。
【請求項７】
前記支持範囲（４０）が、横断面で見て少なくもほぼ台形に形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のインジェクタ。
【請求項８】
制御弁エレメント（２５）が、スリーブとして形成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のインジェクタ。
【請求項９】
前記スリーブ内に、制御弁座（２８）を有する弁部材（１２）とは別個の、単一部分または複数部分から成る押圧ピン（３１）が収容されており、前記支持範囲（４０）が、前記スリーブの内周面に、軸方向で見て前記押圧ピン（３１）と制御弁座（２８）との間で配置されている、請求項８記載のインジェクタ。
【請求項１０】
制御弁エレメント（２５）が、ピストンとして形成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のインジェクタ。
【請求項１１】
前記支持範囲（４０）が、前記ピストンの外周面に、軸方向で見て前記ピストンのための案内構成部分（４４）と制御弁座（２８）との間で配置されている、請求項１０記載のインジェクタ。
【請求項１２】
制御弁座（２８）が、平座または円錐座として形成されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のインジェクタ。
【国際調査報告】
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