(57)【要約】  本発明は、流動する媒体を調量供給するための弁、特に内燃機関において燃料を噴射するための噴射弁であって、該弁は、弁入口（１２）と弁出口（１３）との間に配置された弁開口（１４）を制御する弁部材（２２）と、該弁部材（２２）を操作する電磁石（２５）とを備え、該電磁石（２５）は、前記媒体の流れ方向で見て弁開口（１４）の上側に配置されたソレノイドポット（２８）を有する、流動する媒体を調量供給するための弁に関する。弁の運転中に生じる騒音を低減するために、ソレノイドポット（２８）のポット底部（２８２）の下側に、大きな質量の付加体（３４）が配置されている。
2014513244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動する媒体を調量供給するための弁、特に内燃機関において燃料を噴射するための噴射弁であって、
該弁は、弁入口（１２）と弁出口（１３）との間に配置された弁開口（１４）を制御する弁部材（２２）と、該弁部材（２２）を操作する電磁石（２５）とを備え、該電磁石（２５）は、前記媒体の流れ方向で見て弁開口（１４）の上側に配置された、ポットスリーブ（２８１）およびポット底部（２８２）を備えるソレノイドポット（２８）を有する、流動する媒体を調量供給するための弁において、
前記流れ方向で見てポット底部（２８２）の下側に、大きな質量の付加体（３４）が配置されていることを特徴とする、流動する媒体を調量供給するための弁。
【請求項２】
付加体（３４）は、ポット底部（２８２）に固定されている、請求項１記載の弁。
【請求項３】
付加体（３４）は、軸方向に重ね合わされて互いに固く結合された複数の付加体部材から形成されている、請求項１または２記載の弁。
【請求項４】
弁入口（１２）と弁出口（１３）とは、１以上の部分から成るスリーブ（１５）を介して接続されており、該スリーブ（１５）は、ポット底部（２８２）を貫いて、弁開口（１４）を有する弁座体（１８）で終端した端部分（１５１）を有し、付加体（３４）は、端部分（１５１）を取り囲んでいて、軸方向で少なくとも部分的に端部分（１５１）にわたって延びている、請求項２または３記載の弁。
【請求項５】
付加体（３４）は、ポット底部（２８２）から弁座体（１８）に至るまで延びている、請求項４記載の弁。
【請求項６】
付加体（３４）は、端部分（１５１）の、弁座体（１８）を覆う範囲の少なくとも一部にわたって延びている、請求項５記載の弁。
【請求項７】
付加体（３４）は、互いに固く結合された多数の環状のディスク（３４１）から構成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の弁。
【請求項８】
付加体（３４）は、ソレノイドポット（２８）のポットスリーブ（２８１）に配置されたシールリング（３６）用の、半径方向に突出した保持フランジ（３５）を有する、請求項１から７までのいずれか１項記載の弁。
【請求項９】
保持フランジ（３５）は、付加体（３４）に一体に成形されている、請求項８記載の弁。
【請求項１０】
保持フランジ（３５）は、別体のフランジ部材として形成されており、該フランジ部材は、付加体（３４）の２つの付加体部材の間に配置されていて、両付加体部材に固く結合されている、請求項８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の上位概念部に記載の、流動する媒体を調量供給するための弁、特に内燃機関において燃料を噴射するための噴射弁に係る。
【０００２】
背景技術
公知の燃料噴射弁（ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７４４７３９号明細書、図２参照）は、弁入口と弁出口との間に配置された弁開口を制御する弁部材と、この弁部材を操作する電磁石とを有している。この電磁石は、ポットスリーブおよびポットスリーブ内に挿入されて、このポットスリーブに溶接されたポット底部から成るソレノイドポットと、このソレノイドポット内に収容されて、中空円筒状のソレノイドコアに装着されたソレノイドコイルと、弁部材に固く結合されて、ソレノイドコアに整合している中空円筒状のソレノイドアーマチュアとを有している。ソレノイドコアとソレノイドアーマチュアとの、互いに向き合わされた環状の端面が、電磁石の作業クリアランスを画定している。ソレノイドポットのポット底部は弁座支持体と一体に形成されている。この弁座支持体は、一方では、ガイド管片でソレノイドポット内に突出していて、他方では、端部側において、弁開口を有する弁座体で終端している。ガイド管片内には、ソレノイドアーマチュアが軸方向に移動可能にガイドされている。ソレノイドアーマチュアとソレノイドコアとに支持された弁閉鎖ばねは、中空円筒状の弁部材の端面に形成された閉鎖ヘッドを、弁座体に形成された、弁開口を取り囲む弁座に押し付け、これによって、弁開口が閉鎖されている。電磁石のソレノイドコイルへの通電によって、ソレノイドアーマチュアが弁閉鎖ばねの戻し力に抗して軸方向に移動させられる。これによって、弁部材の閉鎖ヘッドが、多少なりとも弁座から持ち上げられ、弁開口を多少なりとも開放する。ソレノイドポットのポットスリーブは、ポット底部と反対の側の端部で、弁座支持体に整合した縮径された流入管に一体に移行している。この流入管は弁座支持体と共に、流入管内に突出したソレノイドコアと、ソレノイドアーマチュアと、弁部材とを貫いて、この弁部材に設けられた半径方向孔を介して、弁座体の上流側に配置された弁チャンバに開口した燃料のための流路を取り囲んでいる。
【０００３】
このような噴射弁では、弁部材が閉鎖ヘッドおよびソレノイドアーマチュアでもって、終端ストッパ、つまり、弁座体と、ソレノイドコアとに高い動特性を伴って衝突するような弁開口または噴射開口の迅速な開閉によって、高い当接力が短時間発生し、この接触力が弁ハウジングに伝達されてしまう。これによって、弁が励起して振動が生じることになる。この振動は、音として弁から直接的に放出されるかまたは、振動が、弁に隣接した構成部材、たとえば吸気システムおよび燃料供給管路に伝達されて、この構成部材を励起することにより、間接的に音の放出を引き起こす。
【０００４】
発明の開示
請求項１の特徴を備えた、流動する媒体を調量供給するための本発明に係る弁は、ポット底部の下側に設けられた質量の大きな付加体によって、弁の総質量が軸線付近で増加させられ、これによって、総質量のより大きな慣性に基づき、弁の操作により生じる弁の軸方向振動の振幅、すなわち、組付け位置に固定された両シールリングの間での弁の上下運動が減少するという利点を有している。したがって、弁振動により弁または弁に隣接した構成部材から放出される騒音レベルがより低くなる。加えて、弁の軸方向振動の振動周波数もより低い周波数に向かってシフトされる。これによって、騒音の放出が一層低減される。なぜならば、弁の放出効率が、周波数の低下に伴って極めて大きく低下するからである。また、弁開口における終端ストッパをより近くで取り囲むように、弁を付加体に起因して補強することによっても、弁騒音の減衰が大幅に改善される。全体として、質量の大きな付加体によって、弁騒音の主因が有効に取り除かれる。ポット底部の下側への付加体の配置は、従来の弁に、構造的な変更をすることなく、あとから騒音減衰作用を持たせることができるという更なる利点を有している。
【０００５】
別の請求項に記載した手段によって、請求項１に記載した弁の好適な改良および改善が可能となる。
【０００６】
本発明の有利な態様では、付加体が、軸方向に重ね合わされた、互いに固く結合された複数の付加体部材から形成されている。この態様では、結合が接着または溶接によって行われる。大きな質量の付加体を複数の部材から形成することによって、個々の付加体部材の間での、いわゆる「継ぎ目減衰」の効果が利用され、これによって、増大した騒音減衰が達成される。
【０００７】
本発明の有利な態様では、弁入口と弁出口とが、１つまたはそれ以上の部分から成るスリーブを介して接続されており、このスリーブが、端部分でポット底部を貫いている。スリーブの、ポット底部から進出した自由端部分は、弁開口を有する弁座体で終端している。付加体は、端部分を取り囲んでいて、軸方向で少なくとも部分的に端部分にわたって延びている。端部分への付加体の配置は、従来の弁構成、特に弁の構造長さが、付加体の組込みによって不変のままであるという利点を有している。
【０００８】
本発明の有利な態様では、付加体が、ポット底部から弁座体に至るまで延びていて、端部分の、弁座体を覆う範囲の一部にわたって延びていてもよいし、この範囲全体にわたって延びていてもよい。これによって、弁座体への弁部材の衝突が生じる弁座体範囲での弁の極めて良好な補強が達成される。
【０００９】
本発明の有利な態様では、付加体に、ソレノイドポットに装着されたシールリング用の半径方向に突出した保持フランジが設けられている。このような保持フランジは、付加体に一体に成形されていてもよいし、別体のフランジ部材として形成されていてもよい。この別体のフランジ部材は、付加体の２つの付加体部材の間に配置されていて、両付加体部材に固く結合されている。このような保持フランジは、弁の取扱い時ならびに内燃機関の吸気管またはシリンダヘッドに設けられた弁収容部への弁の組付け時に、ソレノイドポットのポットスリーブに外嵌されたシールリングが落下することを阻止している。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】流動する媒体を調量供給するための弁の縦断面図である。
【図２】図１に示した弁の変更された付加体の縦断面図である。
【００１１】
本発明を、図面に示した実施の形態につき以下に詳しく説明する。
【００１２】
図１に縦断面図で示した、流動する媒体を調量供給するための弁は、好適には、内燃機関の燃焼シリンダ内にまたは吸気システム内に燃料を噴射するための噴射弁として使用される。弁は、弁ハウジング１１と、弁入口１２と、弁出口１３と、弁入口１２と弁出口１３との間に配置された弁開口１４とを有している。この弁開口１４は、本実施の形態では、弁出口１３のすぐ上流側に配置されている。弁入口１２と弁出口１３とは、本実施の形態では複数の部分から成るスリーブ１５を介して互いに接続されている。このスリーブ１５の一方のスリーブ部分は、弁入口１２を備えた流入管１６として形成されていて、他方のスリーブ部分は、弁座支持体１７として形成されている。流入管１６は端部側で弁座支持体１７内に差し込まれていて、この弁座支持体１７に溶接されている。しかし、スリーブ１５は、一貫して延びるスリーブとして一体形に形成されてもよい。弁座支持体１７の、流入管１６と反対の側の自由端部は、弁座体１８によって閉鎖されている。この弁座体１８に弁開口１４と、この弁開口１４を取り囲む弁座１９とが形成されている。弁座体１８は弁座支持体１７に溶接されている。弁座体１８はその内面で弁チャンバ２０を画定していて、この弁チャンバ２０と反対の側の外面に、複数の噴射孔を有する噴射孔付きディスク２１を支持している。
【００１３】
弁開口１４を制御するためには、中空円筒状に形成されていて、弁座支持体１７内に軸方向に移動可能にガイドされた弁部材２２が働く。この弁部材２２は閉鎖ヘッド２３を有している。この閉鎖ヘッド２３は、弁座体１８に設けられた弁座１９に弁閉鎖ばね２４によって押し付けられ、これによって、弁開口１４を閉鎖している。弁部材２２は電磁石２５によって操作される。この電磁石２５は、弁座支持体１７内に位置固定された中空円筒状のソレノイドコア２６と、弁部材２２に固く結合された、弁座支持体１７内で軸方向に移動可能な中空円筒状のソレノイドアーマチュア２９と、弁座支持体１７に外嵌されたソレノイドコイル２７と、ポットスリーブ２８１およびポット底部２８２を備えたソレノイドポット２８とを有している。図示の実施の形態では、ポット底部２８２がポットスリーブ２８１内に挿入されていて、このポットスリーブ２８１に溶接されている。しかし、ポットスリーブ２８１とポット底部２８２とは、１つの部材として形成されていてもよい。ソレノイドポット２８はその内部にソレノイドコイル２７を収容していて、弁ハウジング１１に位置固定されている。弁ハウジング１１はプラスチック周壁として形成されている。このプラスチック周壁は、プラスチックの射出成形により流入管１６とソレノイドポット２８とに被着されていて、このソレノイドポット２８のポットスリーブ２８１に、ポット開口を起点とした軸方向区分にわたって延びている。スリーブ１５の、弁座支持体１７を成すスリーブ部分は、ポット底部２８２を貫いていて、媒体の流れ方向で見て、弁開口１４の上側、すなわち、弁開口１４の上流側に位置する端部分１５１でソレノイドポット２８を越えて張り出している。弁閉鎖ばね２４は、ソレノイドコア２６内に位置固定された中空の調整円筒体３１に支持されている。この調整円筒体３１によって、弁閉鎖ばね２４の閉鎖力を調整することができる。ソレノイドコア２６とソレノイドアーマチュア２９との、互いに向き合わされた環状の端面は、電磁石２５の作業クリアランス３０を画定している。ソレノイドアーマチュア２９と弁部材２２とは、本実施の形態では１つの部材として形成されている。
【００１４】
弁入口１２を介してシステム圧下で流入した媒体は、調整円筒体３１と、ソレノイドコア２６と、弁部材２２と、この弁部材２２に設けられた複数の半径方向孔３２とを介して弁チャンバ２０内に到達し、システム圧のまま弁部材２２の閉鎖ヘッド２３にたどり着く。弁開口１４を開放するためには、ソレノイドコイル２７が、弁ハウジング１１のプラスチック周壁内に埋込み結合された接続コネクタ３３を介して通電され、これによって、ソレノイドアーマチュア２９が弁閉鎖ばね２４のばね力に抗してソレノイドコア２６に向かって移動させられ、閉鎖ヘッド２３が弁座１９から持ち上げられる。電磁石２５への通電が中止されると、閉鎖ヘッド２３が弁閉鎖ばね２４によって再び弁座１９に載置される。弁操作時には、一方では、ソレノイドアーマチュア２９がソレノイドコア２６に当接し、他方では、閉鎖ヘッド２３が弁座体１８に衝突させられる。短期間だけ高いこの接触力は弁ハウジング１１に伝達される。これによって、弁が励起して振動が生じることになる。このことは、さらに、直接的なまたは間接的な騒音の放出を引き起こす。
【００１５】
この騒音の放出を減少させるために、媒体の流れ方向で見て、ソレノイドポット２８のポット底部２８２の下側、すなわち、ポット底部２８２の下流側に、大きな質量を有する付加体３４が配置されている。この付加体３４はポット底部２８２に、たとえば接着または溶接によって固定されている。付加体３４は、スリーブ１５の端部分１５１を取り囲んでいて、すなわち、弁座支持体１７の自由端部に装着されていて、軸方向で少なくとも部分的にスリーブ１５の端部分１５１にわたって延びている。図示の実施の形態では、付加体３４はポット底部２８２から弁座支持体１７内の弁座体１８に至るまで延びている。付加体３４は、多少なりとも、弁座体１８の十分に上流側で終わっていてもよいし、端部分１５１の、弁座体１８を覆う範囲の一部にわたって延びていてもよいし、この範囲全体にわたって延びていてもよい。図１の実施の形態では、付加体３４が一体形に形成されている。しかし、付加体３４は軸方向に複数の部材から形成されていてもよい。これらの部材は、たとえば接着または溶接によって互いに固く結合されている。好適には、付加体３４は、図２に示したように、個々の環状のディスク３４１から形成される。このことは、付加体３４の軸方向の長さおよび質量を弁の種々異なる要求に個別に適合させることができるという利点を有している。
【００１６】
図１および図２に示した実施の形態では、付加体３４が、さらに、半径方向に延びる保持フランジ３５を有している。この保持フランジ３５は、弁の組付けに際して、ソレノイドポット２８のポットスリーブ２８１に外嵌されたシールリング３６の望ましくない落下を阻止している。図１の実施の形態では、保持フランジ３５が付加体３４に一体に成形されている。しかし、保持フランジ３５は別体のフランジ部材として製造されて、２つの付加体部材の間に挿入されてもよい。個々のディスク３４１から形成された図２に示した付加体３４の実施の形態では、保持フランジ３５を実現するために、明らかにより大きなリング幅と、等しいリング内径とを備えた１つの環状ディスク３４１が使用される。
【図１】
2014513244.tif 000003
【図２】
2014513244.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成25年11月6日(2013.11.6)
【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】
流動する媒体を調量供給するための弁であって、
該弁は、弁入口（１２）と弁出口（１３）との間に配置された弁開口（１４）を制御する弁部材（２２）と、該弁部材（２２）を操作する電磁石（２５）とを備え、該電磁石（２５）は、前記媒体の流れ方向で見て弁開口（１４）の上側に配置された、ポットスリーブ（２８１）およびポット底部（２８２）を備えるソレノイドポット（２８）を有する、流動する媒体を調量供給するための弁において、
前記流れ方向で見てポット底部（２８２）の下側に、大きな質量の付加体（３４）が配置されていることを特徴とする、流動する媒体を調量供給するための弁。
【請求項２】
付加体（３４）は、ポット底部（２８２）に固定されている、請求項１記載の弁。
【請求項３】
付加体（３４）は、軸方向に重ね合わされて互いに固く結合された複数の付加体部材から形成されている、請求項１または２記載の弁。
【請求項４】
弁入口（１２）と弁出口（１３）とは、１以上の部分から成るスリーブ（１５）を介して接続されており、該スリーブ（１５）は、ポット底部（２８２）を貫いて、弁開口（１４）を有する弁座体（１８）で終端した端部分（１５１）を有し、付加体（３４）は、端部分（１５１）を取り囲んでいて、軸方向で少なくとも部分的に端部分（１５１）にわたって延びている、請求項２または３記載の弁。
【請求項５】
付加体（３４）は、ポット底部（２８２）から弁座体（１８）に至るまで延びている、請求項４記載の弁。
【請求項６】
付加体（３４）は、端部分（１５１）の、弁座体（１８）を覆う範囲の少なくとも一部にわたって延びている、請求項５記載の弁。
【請求項７】
付加体（３４）は、互いに固く結合された多数の環状のディスク（３４１）から構成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の弁。
【請求項８】
付加体（３４）は、ソレノイドポット（２８）のポットスリーブ（２８１）に配置されたシールリング（３６）用の、半径方向に突出した保持フランジ（３５）を有する、請求項１から７までのいずれか１項記載の弁。
【請求項９】
保持フランジ（３５）は、付加体（３４）に一体に成形されている、請求項８記載の弁。
【請求項１０】
保持フランジ（３５）は、別体のフランジ部材として形成されており、該フランジ部材は、付加体（３４）の２つの付加体部材の間に配置されていて、両付加体部材に固く結合されている、請求項８記載の弁。
【請求項１１】
前記弁は、内燃機関において燃料を噴射するための噴射弁である、請求項１から１０までのいずれか１項記載の弁。
【国際調査報告】
2014513244.tif 000005
2014513244.tif 000006
2014513244.tif 000007
2014513244.tif 000008
2014513244.tif 000009
2014513244.tif 000010