(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を調量する弁（１）であって、
弁ハウジング（８）と、電磁アクチュエータ（２）と、前記アクチュエータ（２）により操作可能な弁ニードル（１０）であって、弁座面（１２）と協働してシール座を為す弁閉鎖体（１３）を操作するために用いられる前記弁ニードル（１０）と、を備え、
前記弁ハウジング（８）内で移動可能な、前記アクチュエータ（２）のアーマチャ（４）が、前記弁ニードル（１０）に設けられたストッパ（１７、１８）の間の、前記弁ニードル（１０）上に案内されている、前記弁（１）において、
前記弁ハウジング（８）に対して相対的に固定される構成要素（７）には、少なくとも１つの減衰装置（３１）が形成され、前記減衰装置（３１）は、前記弁ハウジング（８）に対して特定の方向（３０）に起きる前記アーマチャ（４）の移動が、少なくとも、当該アーマチャ（４）の、前記弁ハウジング（８）に対して生じる移動範囲（２２）の終端で、前記弁ハウジング（８）に対して相対的に減衰されるように、構成され
前記減衰装置（３１）は、減衰要素（３２）と、前記構成要素（７）の内部に形成された凹設部（３３）と、を有し、前記減衰要素（３２）は、前記弁ハウジング（８）に対して前記特定の方向（３０）に起こる前記アーマチャ（４）の前記移動によって、少なくとも前記アーマチャ（４）の前記移動範囲（２２）の前記終端で、少なくとも間接的に前記アーマチャ（４）によって前記凹設部（３３）へと押圧されることができ、
前記凹設部（３３）の内部の、前記減衰要素（３２）により画定される流体空間（３７）が、前記弁ハウジング（８）の、駆動時に前記流体で満たされる内部空間（６）とそれを介して接続される絞り孔及び／又は充填孔（５３）が設けられ、又は、前記凹設部（３３）は、袋穴（３３）として構成され、前記凹設部（３３）の内部の、前記減衰要素（３２）により画定される流体空間（３７）が、前記凹設部（３３）と前記減衰要素（３２）との間に生じる間隙（３５）のみを介して、前記弁ハウジング（８）の、駆動時に流体で満たされる内部空間（６）と接続されることを特徴とする、弁（１）。
【請求項２】
前記減衰装置（３１）は、前記弁ハウジング（８）に対して前記特定の方向（３０）に起こる前記アーマチャ（４）の前記移動が、少なくともほぼ前記移動範囲（２２）全体に渡って、又は、少なくともほぼ前記アーマチャ（４）の前記移動範囲（２２）の終端で、前記弁ハウジング（８）に対して相対的に減衰されるよう構成されることを特徴とする、請求項１に記載の弁。
【請求項３】
前記特定の方向（３０）は、前記シール座の閉鎖のために用いられる閉鎖方向（３０）であり、及び／又は、前記弁ハウジング（８）に対して相対的に固定される前記構成要素（７）は、ハウジング部分（７）であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の弁。
【請求項４】
前記特定の方向（３０）に逆らって前記減衰要素（３２）に負荷を与える少なくとも１つのばね要素（３４）が設けられ、前記ばね要素（３４）は、前記構成要素（７）の内部に形成された凹設部（３３）内に配置されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の弁。
【請求項５】
前記特定の方向（３０）に逆らって前記減衰要素（３２）に負荷を与える少なくとも１つのばね要素（３４）が設けられることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の弁。
【請求項６】
流体を調量する弁（１）であって、
弁ハウジング（８）と、電磁アクチュエータ（２）と、前記アクチュエータ（２）により操作可能な弁ニードル（１０）であって、弁座面（１２）と協働してシール座を為す弁閉鎖体（１３）を操作するために用いられる前記弁ニードル（１０）と、を備え、
前記弁ハウジング（８）内で移動可能な、前記アクチュエータ（２）のアーマチャ（４）が、前記弁ニードル（１０）に設けられたストッパ（１７、１８）の間の、前記弁ニードル（１０）上に案内されている、前記弁（１）において、
前記弁ハウジング（８）に対して相対的に固定される構成要素（７）には、少なくとも１つの減衰装置（３１）が形成され、前記減衰装置（３１）は、前記弁ハウジング（８）に対して特定の方向（３０）に起きる前記アーマチャ（４）の移動が、少なくとも、当該アーマチャ（４）の、前記弁ハウジング（８）に対して生じる移動範囲（２２）の終端で、前記弁ハウジング（８）に対して相対的に減衰されるように、構成され
前記減衰装置（３１）は、減衰要素（３２）と、前記構成要素（７）の内部に形成された凹設部（３３）と、を有し、前記減衰要素（３２）は、前記弁ハウジング（８）に対して前記特定の方向（３０）に起こる前記アーマチャ（４）の前記移動によって、少なくとも前記アーマチャ（４）の前記移動範囲（２２）の前記終端で、少なくとも間接的に前記アーマチャ（４）によって前記凹設部（３３）へと押圧されることができ、
前記減衰要素（３２）は、球形状若しくは部分的に球形状の減衰要素（３２）として、又は、ピン形状及び／又は少なくとも部分的に円筒形状の減衰装置（３２）として構成されることを特徴とする、弁。
【請求項７】
流体を調量する弁（１）であって、
弁ハウジング（８）と、電磁アクチュエータ（２）と、前記アクチュエータ（２）により操作可能な弁ニードル（１０）であって、弁座面（１２）と協働してシール座を為す弁閉鎖体（１３）を操作するために用いられる前記弁ニードル（１０）と、を備え、
前記弁ハウジング（８）内で移動可能な、前記アクチュエータ（２）のアーマチャ（４）が、前記弁ニードル（１０）に設けられたストッパ（１７、１８）の間の、前記弁ニードル（１０）上に案内されている、前記弁（１）において、
前記弁ハウジング（８）に対して相対的に固定される構成要素（７）には、少なくとも１つの減衰装置（３１）が形成され、前記減衰装置（３１）は、前記弁ハウジング（８）に対して特定の方向（３０）に起きる前記アーマチャ（４）の移動が、少なくとも、当該アーマチャ（４）の、前記弁ハウジング（８）に対して生じる移動範囲（２２）の終端で、前記弁ハウジング（８）に対して相対的に減衰されるように、構成され
前記減衰装置（３１）は、減衰要素（３２）と、前記構成要素（７）の内部に形成された凹設部（３３）と、を有し、前記減衰要素（３２）は、前記弁ハウジング（８）に対して前記特定の方向（３０）に起こる前記アーマチャ（４）の前記移動によって、少なくとも前記アーマチャ（４）の前記移動範囲（２２）の前記終端で、少なくとも間接的に前記アーマチャ（４）によって前記凹設部（３３）へと押圧されることができ、
前記特定の方向（３０）に逆らって前記減衰要素（３２）の移動経路を制限する少なくとも１つの制限要素（５４）が設けられ、及び／又は、環状又は部分的に環状に形成された少なくとも１つの制限要素（５４）が設けられ、及び／又は、前記構成要素（７）の少なくとも近似的に平坦な端面（４０）に接合された少なくとも１つの制限要素（５４）が設けられ、前記端面（４０）は、前記アーマチャ（４）の端面（４１）の方に向いていることを特徴とする、弁。
【請求項８】
前記構成要素（７）は、前記アーマチャ（４）の端面（４１）の方に向いた端面（４０）を有し、前記構成要素（７）の前記端面（４０）と、前記アーマチャ（４）の前記端面（４１）とは、少なくとも近似的に互いに平行に方向付けられ、前記凹設部（３３）は、前記構成要素（７）の前記端面（４０）に設けられることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の弁。
【請求項９】
前記弁（１）は、内燃機関のための燃料噴射弁であることを特徴とする、請求項１〜８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、流体を調量する弁、特に内燃機関のための燃料噴射弁に関する。特に、本発明は、好適に内燃機関の燃焼室への燃料の直接噴射が行われる自動車の燃料噴射装置のためのインジェクタ分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
独国特許出願公開第１０２５６９４８号明細書には、内燃機関の燃料室への燃料の直接噴射のために用いられる燃料噴射弁が開示されている。この公知の燃料噴射弁は、弁閉鎖体をその噴射側の末端に有する弁ニードルを有する。弁閉鎖体は、弁座体に形成された弁座面と協働してシール座を為す。さらに、燃料噴射弁は、弁ニードルに作用するアーマチャを有し、このアーマチャは、弁ニードルに配置された第１のストッパと第２のストッパとの間に、軸方向に移動可能に弁ニードル上に配置されている。第１のストッパで、アーマチャが、圧力媒体を介して液圧的に減衰させられる。従って、ソレノイドアーマチャと弁ニードルとの間の液圧的な（ｈｙｄｒａｕｌｉｓｃｈ）減衰手段が実現される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ニードルピンの剛性が低いことに伴う高い弁ダイナミクスによって、ニードルの強い衝撃に関して大きな危険が生じる。これにより、流体の望まれないアフター噴射が起こり、燃料噴射の場合に有害物質の排出量がより高くなる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１の特徴を備えた本発明に係る弁には、改良された構成及び機能形態が可能となるという利点がある。特に、弁ニードルの剛性が低い場合にも、好都合な噴射挙動が得られる。
【０００５】
従属請求項に記載された手段によって、請求項１で示される弁の有利な発展形態が可能である。
【０００６】
流体を調量する弁では、ソレノイドアーマチャとして機能するアーマチャが、弁ニードルに固定的には接合されておらず、ストッパの間に浮動状態で支承されている（ｆｌｉｅｇｅｎｄ  ｇｅｌａｇｅｒｔ）。このようなストッパは、ストッパスリーブ及び／又はストッパリングによって実現されうる。戻しばねを介して、静止状態にあったアーマチャが、弁ニードルに対して固定のストッパの位置へと変えられて、アーマチャがストッパに接触する。弁が駆動される際には、アーマチャ自由経路全体が加速区間として提供される。
【０００７】
特にガソリンの直接噴射のための、燃料噴射弁としての可能な適用において、エンジンのより厳しい排気基準を遵守するために、より高い噴射圧力、及び、より大きな弁ダイナミクス（Ｖｅｎｔｉｌｄｙｎａｍｉｋ）等の手段を利用することが可能である。ここで、より大きな弁ダイナミクスは、迅速な開閉と、多段噴射の場合には個々の噴射間に要する休止時間の必要な短縮と、に関連しうる。
【０００８】
但し、噴射圧力の可能な増大によって、弁の個々の構成要素に対して作用する液圧力がより大きくなる。特に、この液圧力は、弁ニードルの開放に逆らって作用する。所与の実現可能な最大磁力において（最大磁力は、例えば、設置空間、コイル温度、及びコストにより制限される）、機能形態の改良のためにさらに、移動させられる質量を可能な限り軽量に構築することが有効である。これにより、弁ニードルのニードルピン（Ｎａｄｅｌｓｔｉｆｔ）では、断面がさらに細くなって、剛性が下がることになる。
【０００９】
ニードルピンの剛性が低いことに伴う高い弁ダイナミクスによって、ニードルの強い衝撃に関して大きな危険が生じる。これにより、流体の望まれないアフター噴射が起こり、燃料噴射の場合に有害物質の排出量がより高くなる。ここで提案する、場合により対応してさらに行われる減衰によって、ソレノイドアーマチャとして構成されたアーマチャが、閉鎖過程の間に弁ハウジングに対して減衰させられ、このことが、弁ニードルの閉鎖過程の減衰において有利に影響を与える。これにより、弁座に対する閉鎖インパルスが小さくなり、これによりニードルの強い衝撃（Ｎａｄｅｌｐｒｅｌｌｅｒ）が防止され、さらに、摩耗及び騒音の発生に関して利点が得られる。さらに、アーマチャ及びストッパに関するより小さな閉鎖インパルスが得られる。さらに、閉鎖時のアーマチャの跳ね返りが低減されて、アーマチャがその静止状態により迅速に戻ることが達成され、これにより、特に、短い休止時間でのより堅牢な多段噴射性能が可能となる。さらに、寿命に渡る機能の変化がより小さくなる。
【００１０】
弁ニードルにより操作される弁閉鎖体は、弁ニードルと一体に形成されうる。弁閉鎖体は、球形状の弁閉鎖体として構成され、又は他の形態でも構成されうる。
【００１１】
請求項２に係る構成には、弁の大きなダイナミクスが可能となるという利点がある。ここでは、特に特定の方向に逆らっては減衰が起こりえないが、特定方向への操作の際に、少なくとも移動の終りで主要な減衰が起こる。特に、これにより、シール座の迅速な開閉が可能である。さらに、弁ニードルの移動の減衰に関して、アーマチャの移動を和らげて減速させる際に弁ニードルに対しても同じ大きさの移動減衰が実現されるという利点が得られる。これにより、特定の方向が閉鎖方向である場合には、アーマチャと同等の減衰を受けて弁ニードルがその弁座に接する。少なくとも１つの減衰装置が形成される固定の構成要素の構成は、全体構成のいずれにせよ必要な構成要素の利用により簡素化されうる。従って、以上のことから、特別な利点が、請求項３で挙げる可能な発展形態においても得られることが明らかとなる。
【００１２】
請求項４に係る構成によれば、１つ以上の減衰装置が実現されうる。特に、このような減衰装置は、弁ニードルの長手軸に対して円周に、構成要素に分散して実現されうる。このような複数の減衰装置が設けられる場合には、特に、アーマチャが傾く方向に弁ニードルに対して作用する傾向にある横力が防止されるという利点が得られる。好適に、対応して１２０°ずつ互いにずらして配置可能な３個の減衰装置が設けられる。これにより、最大可能な軸方向の減衰効果が獲得され、これによりコストと利用との間の好都合な関係が獲得される。但し、コストが最適化された構成においては、１個の減衰装置を設けることも可能である。さらに、実施可能な範囲において、各適用ケースにおいて有効な場合には、任意の他の個数によるこのような減衰装置が実現可能である。さらに、場合によっては、アーマチャの移動範囲の両方の終端にそれぞれ、両側での減衰を実現するために、１個以上の減衰装置を設けるということも可能である。
【００１３】
請求項５に係る可能な発展形態では、絞り孔及び／又は充填孔を介して、凹設部を流体で信頼性高く充填することが可能である。他方では、このような形態による対応する構成において、凹設部の或る程度の洗浄も達成されうる。これにより例えば、凹設部内での媒体劣化による堆積物が防止される。このことは、例えば、温度が上がった際に粘着性が増大する傾向にある燃料の場合に可能である。さらに絞り孔の場合には、所望の最適な絞り効果を設定するために、簡単なやり方で絞り効果の調整が可能であるという利点が得られる。
【００１４】
請求項５で挙げる更なる別の構成の可能性においては、有利に、絞り効果の調節が、凹設部と減衰要素との間に生じる間隙を介して最適に調整されうる。絞り孔及び／又は充填孔を備えた構成においても、減衰要素と凹設部との間のこのような間隙が設けられると理解されたい。
【００１５】
請求項６に係る構成においては、減衰要素は好適に、減衰がそこから起こる開始ポジションに置かれうる。その際特に、ばね要素が、弁ニードルの開放移動の間、特定の方向に逆らって減衰要素に対して負荷を加えることが可能である。その際に、ばね要素のばね力が、液圧的な挙動との組み合わせにおいて利用され、弁ニードルのダイナミクスへの調節が可能となる。凹設部では特に、ばね要素のための防護された収容部が獲得される。ばね要素は、このような形態で配置され、請求項７に記載の発展形態が実現される場合には、さらに他の形態でも配置されうる。さらに、複数のばね要素を設けることも可能である。
【００１６】
減衰要素の可能な構成が、請求項８に示されている。特に、ピン形状及び／又は円筒形状の減衰要素の際には、簡単なやり方で、凹設部への案内、同時に、場合によってはより大きなストローク（往復行程）（Ｈｕｂ）が実現される。これにより、ピン形状又は円筒形状の減衰要素の長さを介して、簡単なやり方で、減衰挙動の調節が達成されうる。
【００１７】
固定部、又は、減衰要素のストロークを制限するための可能性が、請求項９に示される発展形態に基づいて実現されうる。コンパクトな構造、及び、信頼性の高い機能形態が、請求項１０に記載の構成に従って実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本発明の好適な実施例が、以下の明細書の記載において、添付の図面を参照して詳細に解説される。図面では、対応する構成要素に符号が統一的に付されている。
【図１】本発明の第１の実施例に対応した、抜粋による弁の概略的な断面図を示す。
【図２】本発明の可能な構成の機能形態を解説するための、理想的に示されたグラフを示す。
【図３】本発明の第２の実施例に係る弁の、図１にＩＩＩで示された部分を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、第１の実施例に対応した、流体を調量する弁１の抜粋による概略的な断面図を示している。弁１は、特に、燃料噴射弁１として構成されうる。好適な適用ケースは、このような燃料噴射弁１が高圧噴射弁１として構成され内燃機関の対応付けられた燃焼室への燃料の直接噴射のために用いられる燃料噴射装置である。その際に燃料として、液体又は気体の燃料が使用されうる。
【００２０】
弁１は、アクチュエータ２を有し、このアクチュエータ２は、電磁コイル３と、ソレノイドアーマチャとして構成されたアーマチャ４と、を含む。電磁コイル３は、ここでは、ハウジング部分５の内部に配置されている。アーマチャ４は、ハウジング部分７の内部空間６に配置されている。互いに接合されたハウジング部分５、７は、弁１の弁ハウジング８の構成要素である。
【００２１】
弁ハウジング８の内部では、長手軸９に沿って弁ニードル１０が案内されている。ハウジング部分７と接合された弁閉鎖体１１は、弁座面１２を有している。弁ニードル１０は、弁座面１２と協働してシール座を為す弁閉鎖体１３を操作するために用いられる。シール座が開放された際には、燃料が、弁ハウジング８の内部空間６内に形成された流体室１４から噴口１５へと達し、この噴口１５を介して、本実施例では燃焼室１６である空間１６へと噴射される。変更された構成において、他の流体も、空間１６へと噴射され又は調量されうる。
【００２２】
弁ニードル１０には、ストッパ１７、１８が設けられ、このストッパ１７、１８の間の弁ニードル１０上にアーマチャ４が案内されている。ここでは、アーマチャ自由経路（Ａｎｋｅｒｆｒｅｉｗｅｇ）１９が予め設定されており、このアーマチャ自由経路１９に渡って、弁ニードル１０に対して相対的なアーマチャ４の移動が可能である。ストッパ１７、１８は、例えば、ストッパリング又はストッパスリーブとして構成可能であり、適切なやり方で弁ニードル１０に接合されており、この接合は、例えば溶接により行われる。
【００２３】
さらに、弁座が閉鎖される際には、アーマチャ４がその初期ポジションにおいて下方のストッパ１８に当接する場合にアーマチャ自由経路１９よりも大きな間隙幅２２を有する間隙２１が、アーマチャ４と内極２０との間に予め設定されている。アーマチャ４が操作された際には（この操作は電磁コイル３の通電によって行われる）、アーマチャ４は、最初に、加速区間として機能するアーマチャ自由経路１９を通過する。これにより、アーマチャ４がストッパ１７に当たった際に、弁ニードル１０へのより大きな開放インパルスが発生する。続いて、アーマチャ４が内極２０に至るまで間隙２１をさらに通過する際に、弁ニードル１０を一緒に引き上げる。これにより、シール座の開放が起きる。ばね２３は、アーマチャ４をストッパ１８でのその初期ポジションの位置に戻すために役立つ。さらに、弁ニードル１０の閉鎖のために役立つニードル閉鎖ばね２４が設けられる。シール座を開放するために、アーマチャ４に作用する電磁力が、ニードル閉鎖ばね２４に逆らって作用する。
【００２４】
弁１を閉鎖するためには、電磁コイル３への通電が断たれ、これにより、弁ニードル１０が、ニードル閉鎖ばね２４を介して閉鎖方向３０に操作される。その際に、アーマチャ４は、閉鎖過程の間未だストッパ１７に接触している。閉鎖移動は、減衰装置３１によって減衰される。弁の構成に応じて、この減衰は、少なくとも、アーマチャ４が閉鎖方向３０に移動した際に間隙幅２２により与えられる移動範囲の終端で行われる。
【００２５】
減衰装置３１は、減衰要素３２と、減衰要素３２がその中に配置される凹設部３３と、を有する。さらに、減衰装置３１は、本実施例では凹設部３３内に配置されたばね要素３４を有する。凹設部３３は、本実施例では、袋穴３３として構成される。
【００２６】
減衰要素３２は、本実施例では球形状に構成されている。ここでは、減衰要素３２と凹設部３３との間に間隙３５が予め設けられ、この間隙３５は、減衰要素３２及び凹設部３３の形状を介して調整される。間隙３５を介して、凹設部３３の内部の減衰要素３２の外表面３６により画定される流体室３７と、弁ハウジング８の内部の内部空間６と、の間の接続が生じる。変更された構成において、減衰要素３２は、例えば円筒形状に構成されてもよく、これにより、流体室３７の画定は、当該流体室３７の方に向いた減衰要素３２の端面３６によって行われる。
【００２７】
アーマチャ４が閉鎖方向３０に移動した際には、流体が流体室３７から押し出され、従って、液圧的な減衰が実現される。減衰要素３２が移動した際にばね要素３４に蓄えられたエネルギーが、次の開放時に再び解放される。
【００２８】
本実施例では、流体室３７に設けられる圧力媒体は、弁１により空間１６へと噴射される流体である。原則的に、内部空間６及び対応して凹設部３３が、例えば気体燃料又は他の気体状の流体を噴射するために、別の液体状の流体又は圧力媒体で充填されることも構想されうる。
【００２９】
本実施例では、凹設部３３内の流体室３７は、間隙３５のみを介して内部空間６と接続している。さらに、本実施例では、減衰要素３２の直接的な操作がアーマチャ４によって行われる。原則的に、例えば中間リングを介した間接的な操作も構想されうる。さらに、凹設部３３は、ハウジング部分７のみならず、弁ハウジング８に組み込まれ弁ハウジング８内に固定的に配置されたその他の部分７にも設けられうる。ハウジング部分７として構成された構成要素７の内部の凹設部３３の構成は、好適な実施形態を提示している。
【００３０】
ハウジング部分７は、アーマチャ４の端面４１の方に向いた端面４０を有する。その際に、端面４０、４１は、互いに平行に配置されている。その際に、弁１の形状、特に弁ハウジング８の形状は、端面４０、４１が駆動時の可能な各ポジションにおいて、即ち常に、互いに間隔を取っているように、予め設定されている。これに関して最小間隔は、間隙３５を介した流体室３７と内部空間６との間の十分な流体交換が保証されるように、予め設定されている。さらに、弁の形状、特にハウジング部分７の形状によって、アーマチャ４の１つ以上の媒体貫流孔４２がそのような構成要素に最大で覆われること、領域４３から媒体貫流孔４２を介して弁閉鎖体１３の近傍のシール座へと燃料を圧送するために、さらに十分な貫流が各可能な駆動ポジションにおいて可能となることが保証される。
【００３１】
減衰要素３２と凹設部３３との間の間隙３５によって、本実施例では、閉鎖過程における最適な減衰効果が設定されうる。このことは、例えば、球形状の減衰要素３２の直径の選択によって行われる。ばね要素３４は、減衰要素３２をアーマチャ４の方向に僅かに押すように構成されうる。これにより、常に、又は、移動範囲２２の少なくとも一部に渡って、減衰要素３２とアーマチャ４との間の接触が生じる。アーマチャ４の位置が閉鎖方向３９に変えられる際には必ず、移動範囲２２の終端で接触が生じる。
【００３２】
図２は、可能な構成による弁１の機能形態を解説するための、理想的に示されたグラフを示している。ここで、右側には、左側のグラフの枠で囲んだ部分が拡大されて詳細に示されている。横軸には、時間ｔが刻まれており、縦軸には、様々なストロークｚ又は対応するストロークの推移が示されている。このストロークの推移は、例えば、モデルシミュレーションに基づいて計算され、弁１の調節、特に減衰装置３１の調節のために用いられる。示されるストロークの推移は、減衰装置３１無しで得られたものである。操作過程において、最初に、アーマチャ４が閉鎖方向３０に逆らって操作され、或る一定の時間後に、ニードル閉鎖ばね２４によって、弁ニードル１０を用いて閉鎖方向３０にアーマチャ４の位置が変更され、従って、アーマチャ４のストロークの推移４４が発生する。弁ニードル１０が、アーマチャ４を介して、アーマチャ自由経路１９の通過後に開放され、或る一定の保持時間後に、ニードル閉鎖ばね２４によって閉鎖方向３０に閉鎖され、これにより、弁ニードル１０と接合された弁閉鎖体１３のストロークの推移４５が得られる。さらに、弁座面１２のストロークの推移４６、又は、シール座での、弁座面１２と想定される線のストロークの推移４６が示されている。弁閉鎖体１３のストロークの推移４５と、弁座面１２のストロークの推移４６と、の差分４７も同様に示されている。さらに、基準線４８が示されている。差分４７が基準線４８を超えている場合には、シール座が開放されており燃料が噴口１５を介して噴射されることを意味している。さらに、ストッパ１８のストロークの推移４９が示されており、ストッパ１８は、アーマチャ４が閉鎖方向３０に当たった際に範囲５０、５１各々において強くしなる。このことは、弁ニードル１０の柔軟性に起因する。
【００３３】
図２に示される高い弁ダイナミクスによって、弁ニードル１０の低い剛性と関連して、ニードルの強い衝撃が引き起こされる。その際に、弁閉鎖体１３が弁座面１２に当たった場合には、ストロークの推移４６が示すように、シール座での変形が起きる。対応して、ストロークの推移４５が示すように、弁閉鎖体１３に関してストロークが発生し、ストロークの推移４９が示すように、ストッパ１８に関してストロークが生じる。これら全ては、弁閉鎖体１３が、弁座面１２の弁座に当たった直後の時点ｔ１に生じる。時点ｔ１から時点ｔ２の間に、相対的に軟性の弁ニードル１０が、弁座面１２の弁座が伸びるよりも明らかに大きく沈む。弁ニードル１０がしなった際に蓄えられたエネルギーが、続いて元の状態に戻った際に再び放出され、これにより、弁ニードルが跳ね返る。これにより、弁閉鎖体１３は、時点ｔ２から時点ｔ３の間に弁座面１２との接点を失い、よって密閉機能を果たすことが出来ない。このことが、差分４７の範囲５２に示されている。というのは、差分４７はそこで基準線４８を超えているからである。従って、時点ｔ２から時点ｔ３の間に、燃料の望まれないアフター噴射が起こり、内燃機関内での有害物質の排出量が上がることになる。
【００３４】
減衰装置３１によって、アーマチャ４は、閉鎖方向３０に行われる自身の移動において減衰される。これにより特に、図２に示される推移に対して、ストッパ１８でのアーマチャ４の衝突が減衰される。即ち、ストッパ１８のストロークの推移４９が、特に範囲５０、５１において減衰される。その際に、アーマチャ４の減衰は、アーマチャ４が閉鎖方向に移動する場合には、好適にアーマチャ４が１回目にストッパ１８に当たる前に既に行われる。これにより続いて、特に、範囲５０、５１の発現が結果的に抑制されるという減衰が起きる。
【００３５】
従って、弁ニードル１０がしなった際により小さなエネルギーが蓄えられ、続いて元の状態に戻った際に、対応して小さなエネルギーが再び放出されうる。これにより、弁ニードル１０による衝突が低減される。これにより、密封機能が、改良された形態で遂行されうる。これにより特に範囲５２において、差分４７が抑えられる。
【００３６】
図３は、第２の実施例に係る弁の、図１に「ＩＩＩ」で示された部分を示している。本実施例では、凹設部３３の流体室３７と弁ハウジング８の内部空間６内の流体室１４とを接続する絞り孔及び／又は充填孔５３が設けられている。これにより、特に、絞り効果に対してさらに影響を与えることが可能である。絞り孔及び／又は充填孔５３は、弁１の構成に応じて、流体に凹設部３３を貫流させることも可能にする。これにより、媒体劣化により形成されうるような堆積物が防止される。このような堆積物は、燃料の場合は、例えば、温度が上がった際に粘着性が増大することにより発生しうる。
【００３７】
さらに、図３には、原則的に絞り孔及び／又は充填孔５３に依存せずに実現可能な更なる別の構成が示されている。この構成は、閉鎖方向３０に逆らって減衰要素３２の移動経路を制限する制限要素５４である。制限要素５４は、特に環状に形成され、その際に、減衰要素３２は、環状の制限要素５４の開口５５を通って突き出ている。制限要素５４によって、純粋な固定部５４の機能も可能となり、これにより組立が簡単になる。制限要素５４は、ハウジング部分７の好適に平坦な端面４０に接合されている。その際に、凹設部は、端面４０からハウジング部分７の内部へと伸びている。
【００３８】
弁１の構成に応じて、長手軸９に対して好適に円周に分散して配置された複数の減衰装置３１を設けることも可能である。
【００３９】
これにより、アーマチャ４の軸方向の移動を、方向に依存して減衰させることが達成される。減衰が起こる特定の方向は、好適に閉鎖方向３０である。これにより、弁１の開放時にアーマチャ４は妨げられることなく加速する。迅速なインパルス構築によって、弁１の確実な開放がもたらされる。その際に、アーマチャ４がアーマチャ自由経路１９を通過してアーマチャ４が内極２０に当たった後に、アーマチャ４による弁ニードル１０の或る程度の逆行が起こりうる。
【００４０】
閉鎖方向３０に移動した際には、アーマチャ４は、流体による減衰によって減速させられる。減衰要素３２によって押し出された流体は、好適に環状の間隙３５として構成された狭い間隙３５を通って、及び／又は絞り孔及び／又は充填孔５３を通って逃れるしかなく、このようにして、閉鎖過程の間にアーマチャ４を減速させる。その際に、間隙３５、及び／又は、絞り孔及び／又は充填孔５３の絞り効果と、場合により衝撃吸収ばね３４として機能するばね要素３４のばね力と、によって、弁ダイナミクスの有利な調節が可能となる。これにより、ニードルの強い衝撃を防止し、より小さなストッパ推進力を実現し、アーマチャの移動の迅速な抑制が実現される。これに伴い、騒音発生をより小さくすることも達成される。
【００４１】
本発明は、本明細書に記載した実施例には限定されない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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