(57)【要約】  本発明は、流動媒体を調量するための弁、特に内燃機関の燃料噴射装置のための噴射弁であって、ストローク運動のために駆動可能な弁部材（１４）の閉鎖ヘッド（１３）と弁座（１５）とによって形成されたシール座（１６）と、前記シール座（１６）の下流側に配置され、前記シール座（１６）によって閉鎖可能な孔入口開口（１８１）を備えた複数の噴射孔（１８）と、前記シール座（１６）の上流側に配置され、互いに平行に延在する複数の貫流通路（１９）とを有しており、これらの貫流通路（１９）が前記シール座（１６）の前で開口している形式のものに関する。特に噴射孔（１８）の数と貫流通路（１９）の数が異なっている場合に、噴射孔（１８）のすべての孔入口開口（１８１）における均一化された対向流を得るために、前記シール座（１６）と前記噴射孔（１８）の前記孔入口開口（１８１）との間に、少なくとも１つの貫流開口（２２）を備えた対向流発生部材（２１）が配置されている。【選択図】  図３
2014516135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動媒体を調量するための弁、特に内燃機関の燃料噴射装置のための噴射弁であって、ストローク運動のために駆動可能な弁部材（１４）の閉鎖ヘッド（１３）と弁座（１５）とによって形成されたシール座（１６）と、前記シール座（１６）の下流側に配置され、前記シール座（１６）によって閉鎖可能な孔入口開口（１８１）を備えた複数の噴射孔（１８）と、前記シール座（１６）の上流側に配置され、互いに平行に延在する複数の貫流通路（１９）とを有しており、これらの貫流通路（１９）が前記シール座（１６）の前で開口している形式のものにおいて、
前記シール座（１６）と前記噴射孔（１８）の前記孔入口開口（１８１）との間に、少なくとも１つの貫流開口（２２）を備えた対向流発生部材（２１）が配置されていることを特徴とする、流動媒体を調量するための弁。
【請求項２】
前記対向流発生部材（２１）がフラットな対向流ディスク（２３）として構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の弁。
【請求項３】
前記対向流ディスク（２３）内に唯一の貫流開口（２２）が設けられており、該貫流開口（２２）が中央孔（２６）として前記対向流ディスク（２３）の中央に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の弁。
【請求項４】
前記対向流ディスク（２３）内に複数の貫流開口（２２）が設けられており、これらの貫流開口（２２）は、半径方向に延在するスリット（２４）として構成されていて、前記対向流ディスク（２３）内に星型に整列されており、前記スリット（２４）の数が、前記噴射孔（１８）の数と同じであることを特徴とする、請求項２に記載の弁。
【請求項５】
前記対向流ディスク（２３）が多数の貫流開口（２２）を有しており、これらの貫流開口（２２）が、円形の、好適には小さい複数の孔（２５）として構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の弁。
【請求項６】
前記噴射孔（１８）の孔入口開口（１８１）が第１の円上に、また前記貫流通路（１９）が第２の円上に、それぞれ互いに間隔を保って配置されており、前記第２の円が前記第１の円よりも大きい直径を有していることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の弁。
【請求項７】
一方では前記複数の孔入口開口（１８１）間の間隔、および他方では前記貫流通路（１９）間の間隔が、それぞれ同じ大きさであることを特徴とする、請求項６に記載の弁。
【請求項８】
前記複数の噴射孔（１８）が、前記弁座（１５）を有する弁座体（１２）内に配置されていて、該弁座体（１２）が中空円筒形の弁座支持体（１１）を閉鎖しており、前記弁座支持体（１１）内に、媒体流入部に接続された弁室（１７）が形成されていて、前記貫流通路（１９）が前記弁室（１７）に接続していることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の弁。
【請求項９】
前記弁座体（１２）が、前記弁座支持体（１１）内に突入する、中空円筒形のガイドスリーブ（１２２）を有していて、該ガイドスリーブ（１２２）が前記弁部材（１４）の前記閉鎖ヘッド（１３）のためのガイド面（２７）を備えており、前記貫流通路（１９）が前記ガイドスリーブ（１２２）の円筒形壁部内に配置されていることを特徴とする、請求項８に記載の弁。
【請求項１０】
前記貫流通路（１９）が、前記ガイドスリーブ（１２２）の前記円筒形壁部内に形成された、前記ガイド面（２７）間に延在する溝開口を有する軸方向溝（２０）として構成されていることを特徴とする、請求項９に記載の弁。
【請求項１１】
前記対向流ディスク（２３）が、前記弁座体（１２）内において、弁座（１５）と噴射孔（１８）の孔入口開口（１８１）との間に位置する、弁座体（１５）の壁部領域に固定されていることを特徴とする、請求項８から１０のいずれか１項に記載の弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載した形式の、流動媒体を調量するための弁、特に内燃機関の燃料噴射装置のための噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃料噴射装置のための、いわゆる多孔式弁として構成された公知の燃料噴射弁（特許文献１）は、中空円筒形の弁座支持体を端部側で閉鎖する弁座体を有しており、該弁座体内に、孔入口開口および孔出口開口を備えた複数の噴射孔が次のように、つまり孔入口開口が内側の弁座体壁部内で、また孔出口開口が外側の弁座体壁部内で、それぞれ１つの分配円上に位置するように、配置されている。内側の弁座体壁部に、弁座体軸線に対して同心的な環状面の形の弁座が形成されており、この弁座はすべての孔入口開口を包含している。弁座は、アクチュエータ例えば電磁石によって駆動可能な弁部材の閉鎖ヘッドと協働して、孔入口開口の上流側を閉鎖するシール座を形成する。弁座支持体内に、閉鎖ヘッドのためのガイド体が配置されており、このガイド体は、軸方向に貫通する貫流通路を有していて、端面側が弁座の内側の弁座体壁部に当接している。ガイド体の前で弁座支持体内に弁室が形成されており、この弁室は燃料供給通路を介して燃料流入部と接続しているので、ライン圧力下にある燃料がシール座に形成される。
【０００３】
燃料によって形成された流動媒体のための、このような調量弁においては、それぞれ噴射される媒体量を非常に微細に噴霧するために、貫流通路を、最大の静的な流れにおいて、つまり弁座から最大に持ち上げられた閉鎖ヘッドにおいて、媒体の流れの絞りが行われないように、設計する必要がある。このような予設定において、およびガイド体内の閉鎖ヘッドのための必要なガイド面および貫流通路の横断面を考慮して、特定の定められた数の貫流通路を設ければ、好都合であるとことが分かった。
【０００４】
スプレー状に噴射される媒体の、噴射孔によって生ぜしめられる気化に基づいて、貫流通路の数とは異なる数の噴射孔が選択されると、噴射孔の個別の孔入口開口における媒体の不均一な対向流ベクトルに基づいて、個別の噴射孔を介して噴射された媒体流の様々な分布および、媒体スプレーの噴射パターンの不都合なばらつきが生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許公開第１０２００５０３６９５１号明細書
【発明の概要】
【０００６】
請求項１に記載した特徴を有する本発明による調量弁は、シール座と噴射孔との間に配置された、少なくとも１つの貫流開口を備えた対向流発生部材によって、貫流通路の数と噴射孔の数が異なっていても、噴射孔における媒体の対向流は均一化される、という利点を有している。
【０００７】
その他の請求項に記載した手段によって、請求項１に記載した噴射弁の好適な実施態様および改良が可能である。
【０００８】
本発明の好適な実施例によれば、対向流発生部材がフラットな対向流ディスクとして構成されている。これによって、対向流発生部材を、弁内の著しく制限された構造スペース内でシール座と噴射孔の孔入口開口との間に配置することができる。対向流ディスクの構造高さは非常に低く維持することができる。何故ならば対向流ディスクは、構造技術的に負荷されることはなく、圧力低下の結果として生じる力を吸収するだけでよいからである。好適には、対向流ディスクは、金属薄板のレーザ切断またはマイクロガルバニック等の形状付与法で製作される。
【０００９】
本発明の好適な実施例によれば、対向流ディスク内に唯一の貫流開口が設けられており、該貫流開口が円形の中央孔として前記対向流ディスクの中央に配置されている。この中央孔によって、噴射孔の孔入口開口における対向流は、弁中央から、つまり弁軸線の方向から均一に生ぜしめられるので、孔入口開口における対向流は十分に均一化されている。
【００１０】
本発明の選択的な実施例によれば、対向流ディスク内に複数の貫流開口が設けられており、これらの貫流開口は、半径方向に延在するスリットとして構成されていて、前記対向流ディスク内に星型に整列されており、前記スリットの数が、前記噴射孔の数に相当する。このような対向流発生部材は、噴射孔の孔入口開口における対向流が側方から生ぜしめられるべき場合に用いられる。
【００１１】
本発明の選択的な実施例によれば、対向流ディスクに多数の貫流開口が設けられており、これらの貫流開口が、円形の、好適には小さい複数の孔として構成されており、従って対向流ディスクの孔付きスクリーン構造が得られる。このような多数の孔によって、噴射孔の孔入口開口における完全に均一化された対向流が得られる。
【００１２】
本発明の好適な実施例によれば、噴射孔が、弁座を有する弁座体内に配置されており、この弁座体は中空円筒形の弁座支持体を閉鎖している。弁座支持体内に、媒体流入部に接続された弁室が形成されており、貫流通路は弁室に向かって開放している。この場合、好適には、貫流通路は、弁座体の中空円筒形のガイドスリーブ内に形成されていて、このガイドスリーブは弁座支持体内に突入しており、この際に貫流通路は、ガイドスリーブの円筒形壁部内に形成された、スリーブ内部に向けられた溝開口を有する軸方向溝として構成されている。このような構造的な構成において、スプレー形成のために必要なすべての要素、例えば噴射孔、弁座および貫流通路はその製造時に、例えばＭＩＭプロセスによって唯一の構成部分において実現される。
【００１３】
本発明を以下に図示の実施例を用いて詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】流動媒体のための弁の一部の部分的な縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図１の符号ＩＩＩで示した部分の拡大図である。
【図４】図１の弁の対向流発生部材の平面図である。
【図５】対向流発生部材の別の実施例の、図４と同じ平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に噴射側の端部の一部が部分的に縦断面で概略的に示された、流動媒体のための弁は、燃料を燃焼シリンダ内または内燃機関の吸気管内に噴射するための内燃機関の燃料噴射装置のための噴射弁として構成されている。この弁は、スリーブ状の弁座支持体１１を有しており、この弁座支持体１１は、図示していない弁ハウジングから突き出していて、その自由端部が弁座体１２によって閉鎖されている。弁座体１２は半径方向フランジ１２１が弁座支持体１１の環状の端面に密に当接していて、中空円筒形のガイドスリーブ１２２が弁座支持体１１内に形状結合（形状による束縛）式に突入している。ガイドスリーブ１２２は、弁座支持体１１内で軸方向に移動可能に収容された弁部材１４の閉鎖ヘッド１３のためのガイド面２７（図２）を有しており、前記弁部材１４は、図示していないアクチュエータ例えば電磁石によって、ストローク運動を実施するために駆動可能である。閉鎖ヘッド１３は、弁座体１２に形成された弁座１５と共にシール座１６を形成している。シール座１６の上流側で前に配置された弁室１７は、図示していない、弁ハウジング内に形成された媒体流入部に接続しているので、ライン圧力下にある媒体、つまり噴射弁の場合には燃料が、シール座１６に形成される。
【００１６】
多孔弁として構成された弁は、複数の孔入口開口１８１を備えた複数の噴射孔１８を有しており、これらの孔入口開口１８１はシール座１６の下流側に配置されている。噴射孔１８は、弁座体１２内において弁軸線に対して傾斜された孔軸線によって、弁座体１２の内側の壁部内に設けられた、互いに間隔を保っている孔入口開口１８１が、第１のいわゆる分配円上に位置するように、つまり円の周方向で互いに同じ間隔を有するように、構成されている。
【００１７】
シール座１６の上流側に、弁室１７に接続された、互いに平行に延在する貫流通路１９が配置されており、これらの貫流通路１９は、シール座１６の前で開口している。すべての貫流通路１９は、第２の円上にそれぞれ互いに間隔を保って配置されており、この場合、円の周方向における貫流通路１９間の間隔はやはり同じ大きさである。第２のいわゆる分配円は、孔流入開口１８１のための第１の分配円よりも著しく大きい直径を有している。貫流通路１９は、弁座体１２のガイドスリーブ１２２の円筒形壁部内に配置されていて、ガイドスリーブ１２２の円筒形壁部内に形成された、ガイド面２７間に延在する複数の溝開口を備えた軸方向溝２０として構成されている。
【００１８】
図２の断面図に示されているように、ガイドスリーブ１２２内に、貫流通路１９の最適な数として全部で５つの貫流通路１９、つまり５つの軸方向溝２０が設けられている。これに対して、例えば弁座体１２は全部で６つの噴射孔１８を有しており、これらの噴射孔１８のうちの図１の断面図には単に２つの噴射孔１８が見えているだけである。貫流通路１９の数と噴射孔１８の数とが異なっていることによって生じる、噴射孔１８における媒体の不均一な対向流を均一にするために、つまり噴射孔１８の孔入口開口１８１における均一な対向流ベクトルを得るために、シール座１６と噴射孔１８の孔入口開口１８１との間に対向流発生部材２１が配置されており、この対向流発生部材２１は少なくとも１つの貫流開口２２を有している。弁座１５と孔入口開口１８１との間の組み込みスペースが、弁座体１２内で著しく制限されているために、対向流発生部材２１は、フラットな対向流ディスク２３として構成されており、この対向流ディスク２３は、弁座体１２内で、弁座１５と孔入口開口１８１との間に位置する、弁座体１２の壁部領域に固定されている。
【００１９】
図１および、図３の拡大した断面図に示された対向流ディスク２３は、唯一の貫流開口２２を有しており、この貫流開口２２は、円形の中央孔２６としてディスク中央に配置されている。
【００２０】
図４および図５は、対向流ディスク２３の別の２つの変化実施例の平面図を示す。
【００２１】
図４に示した対向流ディスク２３では複数の貫流開口２２が設けられており、これらの貫流開口２２は、半径方向に延在するスリット２４として構成されていて、対向流ディスク２３に星型に整列されている。スリット２４の数は、噴射孔１８の数に相当し、図示の実施例では６つである。これらの対向流ディスク２３は、噴射孔１８の孔入口開口１８１における対向流が側方から生ぜしめられるのが好適な場合に用いられる。
【００２２】
図５に示した対向流ディスク２３では多数の貫流開口２２が設けられている。多数の貫流開口２２は、好適には小さい孔２５として構成されていて、円形であるので、対向流ディスク２３は孔付きスクリーンの構造を有している。このように多数の小さい孔が設けられていることによって、孔入口開口１８１における完全に均一化された対向流が得られる。
【００２３】
本発明は、図示の燃料噴射弁の実施例に限定されるものではない。従って、それぞれのガス状および液状の媒体の弁によって調量されて噴射され、この際に、噴射された媒体量のスプレー気化が得られるようにしなければならない。排ガス内の窒素酸化物を減少させるために、例えば尿素水溶液を噴射するための弁が、内燃機関の排ガス路内に装着される。
【符号の説明】
【００２４】
１１  弁座支持体
１２  弁座体
１３  閉鎖ヘッド
１４  弁部材
１５  弁座
１６  シール座
１７  弁室
１８  噴射孔
１９  貫流通路
２０  軸方向溝
２１  対向流発生部材
２２  貫流開口
２３  対向流ディスク
２４  スリット
２６  円形の中央孔
２７  ガイド面
１２１  半径方向フランジ
１２２  ガイドスリーブ
１８１  孔入口開口
【図１】
2014516135.tif 000003
【図２】
2014516135.tif 000004
【図３】
2014516135.tif 000005
【図４】
2014516135.tif 000006
【図５】
2014516135.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成26年2月4日(2014.2.4)
【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】
流動媒体を調量するための弁であって、ストローク運動のために駆動可能な弁部材（１４）の閉鎖ヘッド（１３）と弁座（１５）とによって形成されたシール座（１６）と、前記シール座（１６）の下流側に配置され、前記シール座（１６）によって閉鎖可能な孔入口開口（１８１）を備えた複数の噴射孔（１８）と、前記シール座（１６）の上流側に配置され、互いに平行に延在する複数の貫流通路（１９）とを有しており、これらの貫流通路（１９）が前記シール座（１６）の前で開口している形式のものにおいて、
前記シール座（１６）と前記噴射孔（１８）の前記孔入口開口（１８１）との間に、少なくとも１つの貫流開口（２２）を備えた対向流発生部材（２１）が配置されていることを特徴とする、流動媒体を調量するための弁。
【請求項２】
前記対向流発生部材（２１）がフラットな対向流ディスク（２３）として構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の弁。
【請求項３】
前記対向流ディスク（２３）内に唯一の貫流開口（２２）が設けられており、該貫流開口（２２）が中央孔（２６）として前記対向流ディスク（２３）の中央に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の弁。
【請求項４】
前記対向流ディスク（２３）内に複数の貫流開口（２２）が設けられており、これらの貫流開口（２２）は、半径方向に延在するスリット（２４）として構成されていて、前記対向流ディスク（２３）内に星型に整列されており、前記スリット（２４）の数が、前記噴射孔（１８）の数と同じであることを特徴とする、請求項２に記載の弁。
【請求項５】
前記対向流ディスク（２３）が多数の貫流開口（２２）を有しており、これらの貫流開口（２２）が、円形の、好適には小さい複数の孔（２５）として構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の弁。
【請求項６】
前記噴射孔（１８）の孔入口開口（１８１）が第１の円上に、また前記貫流通路（１９）が第２の円上に、それぞれ互いに間隔を保って配置されており、前記第２の円が前記第１の円よりも大きい直径を有していることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の弁。
【請求項７】
一方では前記複数の孔入口開口（１８１）間の間隔、および他方では前記貫流通路（１９）間の間隔が、それぞれ同じ大きさであることを特徴とする、請求項６に記載の弁。
【請求項８】
前記複数の噴射孔（１８）が、前記弁座（１５）を有する弁座体（１２）内に配置されていて、該弁座体（１２）が中空円筒形の弁座支持体（１１）を閉鎖しており、前記弁座支持体（１１）内に、媒体流入部に接続された弁室（１７）が形成されていて、前記貫流通路（１９）が前記弁室（１７）に接続していることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の弁。
【請求項９】
前記弁座体（１２）が、前記弁座支持体（１１）内に突入する、中空円筒形のガイドスリーブ（１２２）を有していて、該ガイドスリーブ（１２２）が前記弁部材（１４）の前記閉鎖ヘッド（１３）のためのガイド面（２７）を備えており、前記貫流通路（１９）が前記ガイドスリーブ（１２２）の円筒形壁部内に配置されていることを特徴とする、請求項８に記載の弁。
【請求項１０】
前記貫流通路（１９）が、前記ガイドスリーブ（１２２）の前記円筒形壁部内に形成された、前記ガイド面（２７）間に延在する溝開口を有する軸方向溝（２０）として構成されていることを特徴とする、請求項９に記載の弁。
【請求項１１】
前記対向流ディスク（２３）が、前記弁座体（１２）内において、弁座（１５）と噴射孔（１８）の孔入口開口（１８１）との間に位置する、弁座体（１２）の壁部領域に固定されていることを特徴とする、請求項８から１０のいずれか１項に記載の弁。
【請求項１２】
前記流動媒体を調量するための弁は、内燃機関の燃料噴射装置のための噴射弁であることを特徴とする、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の弁。
【国際調査報告】
2014516135.tif 000008
2014516135.tif 000009
2014516135.tif 000010
2014516135.tif 000011
2014516135.tif 000012
2014516135.tif 000013