(57)【要約】      （修正有）【解決手段】接触面５０に対して間隔をおいて、弁体１の袋穴１０にリング溝４２が形成されている。【効果】弁体の接触面におけるシールが改善される。このために弁体の袋穴において、接触面の傍にリング溝が形成されている。袋穴における高圧燃料によって、リング溝の拡張が生じるので、接触面において袋穴の開口をめぐる領域が僅かに持ち上げられ、（弁体の接触面が）別の構成部材に押し付けられる。これによって袋穴の開口をめぐる面圧が高まり、その結果としてシールが改善される。【選択図】図１
2004204850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のための燃料噴射弁であって、弁体（１）が設けられており、該弁体（１）が接触面（５０）で、燃料噴射弁の別の構成部材（３）の接触面（５５）に接触していて、かつ装置（７）によって前記別の構成部材（３）に押し付けられており、弁体（１）に袋穴（１０）が形成されており、該袋穴（１０）が、弁体（１）の接触面（５０）から出発しており、袋穴（１０）には、少なくとも一時的に高圧下の燃料が存在しており、弁体（１）の接触面（５０）が、該接触面（５０）における袋穴（１０）の開口の周りでシール面として形成されている形式のものにおいて、
接触面（５０）に対して間隔をおいて、弁体（１）の袋穴（１０）にリング溝（４２）が形成されていることを特徴とする、内燃機関のための燃料噴射弁。
【請求項２】
リング溝（４２）が、周方向で見て袋穴（１０）の壁に沿って延びている、請求項１記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
リング溝（４２）が、１ｍｍから３ｍｍまでの深さ（ｔ）を有している、請求項２記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
リング溝が、２ｍｍよりも少なく、有利には０．５ｍｍから１．５ｍｍまでの、接触面に対する間隔を有している、請求項２記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
リング溝（４２）が、実質的に半円状の横断面を有している、請求項２記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
袋穴（１０）の閉鎖端部に噴射開口（１６）が配置されている、請求項１記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
袋穴（１０）に弁ニードル（１２）が配置されており、該弁ニードル（１２）が、噴射開口（１６）を開閉するようになっている、請求項６記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のための燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような燃料噴射弁は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１００２４７０３号明細書から公知である。この燃料噴射弁は、弁体を備えており、この弁体に袋穴が形成されており、この袋穴は弁体の接触面から出発しており、袋穴の閉鎖端部に複数の噴射開口が形成されており、これらの噴射開口は、内燃機関に燃料噴射弁を組み付けた状態で燃焼室に開口している。袋穴には、弁ニードルが縦方向移動可能に配置されており、この弁ニードルは燃焼室側の端部で、弁体に形成された弁座と協働して、噴射開口を開閉する。弁ニードルと袋穴の壁との間に残るスペースは、流入管路を介して高圧下の燃料で充填され、この燃料は、弁ニードルが噴射開口を開放すると、噴射開口を通って燃焼室に噴射される。
【０００３】
弁体は、袋穴の出発する接触面で、燃料噴射弁の別の構成部材、たとえば中間ディスクまたは保持体の接触面に接触している。弁体は、緊締装置、たとえば緊締ナットによって別の構成部材に押圧されており、これによって接触面で袋穴の適当なシールが維持される。しかしながら袋穴における高圧によって、弁体と別の構成部材との間で漏れが生じる。なぜならば緊締装置による力は任意に高めることができず、比較的大きな接触面に基づいてごく僅かな面圧しか達成することができないからである。
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１００２４７０３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって本発明の課題は、冒頭で述べたような形式の燃料噴射弁を改良して、従来技術の欠点を解消することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題を解決するための本発明の装置によれば、接触面に対して間隔をおいて、弁体の袋穴にリング溝が形成されている。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に記載の構成を備えた本発明の燃料噴射弁の有する利点によれば、弁体の接触面におけるシールが改善される。このために弁体の袋穴において、接触面の傍にリング溝が形成されている。袋穴における高圧燃料によって、リング溝の拡張が生じるので、接触面において袋穴の開口をめぐる領域が僅かに持ち上げられ、（弁体の接触面が）別の構成部材に押し付けられる。これによって袋穴の開口をめぐる面圧が高まり、その結果としてシールが改善される。
【０００７】
シールの理想的な作用は、１〜３ｍｍの深さを有するリング溝で得られ、この場合接触面に対する間隔は有利には０．５〜１．５ｍｍであるのが望ましい。
【０００８】
リング溝による切欠効果を制限して、安定性の減少に抗して作用させるために、有利にはリング溝の横断面を半円状に選択する。この場合リング溝の領域においてシャープなエッジを回避するのが望ましい。なぜならば１５０ＭＰａまでの高圧が存在する場合に、これによって生じる切欠応力によって、弁体の著しい安定性低下がもたらされ得るからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に本発明の実施例を図示し、詳しく説明する。
【００１０】
図１には、本発明の燃料噴射弁を縦断面図で示した。燃料噴射弁は弁体１を備えており、この弁体１は接触面５０で、中間ディスク３の接触面５５に接触する。中間ディスク３自体は保持体５に接触しており、弁体１は、保持体５の雄ねじ山に係合する緊締ナット７によって、中間ディスク３ひいては保持体５に押し付けられている。弁体１には、直径で段部を有する袋穴１０が形成されており、この袋穴１０は接触面５０から出発して、閉鎖端部で実質的に円錐形の弁座１４によって画設されている。弁体１の燃焼室側の端部には複数の噴射開口１６が形成されており、これらの噴射開口１６は内燃機関の燃焼室に開口している。袋穴１０には、プランジャ状の弁ニードル１２が縦方向可動に配置されており、この弁ニードル１２は弁座側の端部で弁シール面１５を備えており、この弁シール面１５は弁座１４と協働して、弁が形成される。この弁は、弁ニードル１２と袋穴１０の壁との間に存在するリングギャップ１８の、噴射開口１６に対する接続を開閉する。
【００１１】
弁座とは反対側の端部で袋穴１０は拡張されており、拡張部分にスリーブ２２が配置されており、このスリーブ２２は弁ニードル１２の、弁座とは反対側の端部区分を包囲していて、かつ中間ディスク３に接触している。さらに弁ニードル１２は、支持リング２６によって取り囲まれており、この支持リング２６は弁ニードル１２のリング肩部に支持されている。支持リング２６とスリーブ２２との間に閉鎖ばね２４が配置されており、この閉鎖ばね２４は弁ニードル１２を取り囲む圧縮コイルばねとして形成されている。閉鎖ばね２４のプレロード（予荷重）によって、弁座１４に向かう閉鎖力が弁ニードル１２に及ぼされ、この閉鎖力は弁ニードル１２を弁シール面１５で弁座１４に押し付ける。
【００１２】
弁ニードル１２は、袋穴１０における中央区分１１２で案内され、この中央区分１１２に４つの研磨部２０が設けられており、これらの研磨部２０によって噴射開口１６に向かう燃料流が得られる。中央区分１１２の、弁座に向いた端部に受圧肩部９が形成されており、この受圧肩部９はリングギャップ１８における燃料圧によって負荷される。袋穴１０は、保持体５および中間ディスク３内で延びる流入通路８を介して、高圧下の燃料で充填することができ、この燃料は、弁ニードル１２が弁座１４から持ち上げられると、研磨部２０とリングギャップ１８とを通って噴射開口に流入する。
【００１３】
スリーブ２２と、弁ニードル１２の、弁座とは反対側の端面と、中間ディスク３とによって制御室３０が画設されており、この制御室３０は燃料で充填されていて、かつ適当な圧力が存在する場合に、弁座１４に向かう、すなわち閉鎖ばね２４の力と同じ方向で作用するハイドロリック力を弁ニードル１２に及ぼす。制御室３０は、流入絞り３２を介して流入通路８と結合されているので、流入通路８から常に燃料が制御室３０に継続的に流入し、それも制御室３０に低圧が作用するまで流入する。さらに制御室３０は、流出絞り３４を介して漏れ室３６と結合可能であり、この場合この結合は制御弁４０によって開閉することができる。一方では流出絞り３４の適当な寸法設定によって、また他方では流入絞り３２の適当な寸法設定によって、制御弁４０の開放状態では、流入絞り３２を介して制御室に流入する燃料よりも多くの燃料が流出絞り３４を介して制御室３０から流出する。これによって流入通路８における圧力に対して制御室３０における圧力が低下し、弁ニードル１２は受圧肩部９に作用するハイドロリック力によって弁座１４から持ち上げられ、噴射開口１６を解放する。制御弁４０の閉鎖に基づいて、流入絞り３２を介して継続的に流入する燃料によって、制御室３０に、新たに、流入通路８における圧力に相当する圧力である高圧燃料が形成される。これによって生じる、弁ニードル１２の端面に作用するハイドロリック力および閉鎖ばね２４の力が、受圧肩部９および弁シール面１５に作用するハイドロリック力を超えるので、弁ニードル１２は、弁座１４に接触するように戻され、噴射開口１６が閉鎖される。
【００１４】
燃料噴射弁を前述のような形式で運転すると、常に噴射圧下の燃料が供給通路８ひいては袋穴１０に存在する。弁体１の接触面５０が中間ディスク３の接触面５５に接触してシール面を形成する箇所で漏れが生じないようにするために、緊締ナット７の押圧力はこれに応じて高くする必要がある。しかしながらこの力は、材料に関して限界が設けられるので、前記箇所における完全なシールは、緊締ナット７の押圧力だけによって得られるとは限らない。接触面５０において袋穴を形成する開口の周りの押圧力をさらに高めるために、接触面５０の近くで袋穴１０にリング溝４２が設けられており、このリング溝４２は、直径方向でみて全体的に袋穴１０の壁に沿って延びている。図２には、この領域を更に拡大して示した。ここでは判りやすくするために、スリーブ２２および弁ニードル１２を省略して弁体１だけを示した。
【００１５】
リング溝４２は、図２の左半部では、無圧状態で示しており、ここでは接触面５０は一平面を成している。図２の右半部では、リング溝４２は、袋穴１０に高圧が存在する状態で示した。圧力によってとりわけ弁体１の縦方向でリング溝４２が拡張されるので、袋穴１０の開口をめぐる接触面５０の領域が膨脹し、この領域は、中間ディスク３の接触面５５に押圧される。判りやすくするために、この変形に関して図２では極端に誇張して示した。１５０ＭＰａ以上の高圧でも、鋼が使用される場合、膨脹は数マイクロメートルである。しかしながら袋穴１０の開口をめぐる面圧の上昇は相当なものであって、これは良好なシールをもたらし、ひいては漏れの防止をもたらす。
【００１６】
所望の効果を得るために、リング溝４２は、一方では深く設けて、かつ接触面５０に対して僅かな間隔を有するようにする必要があるが、また他方では深いリング溝４２によって強い切欠効果が生じ、ひいてはこの領域において弁体１の強度低下が生じ、これによって燃料噴射弁の機能を損なうような可塑変形が生じ得る。さらに接触面に対するリング溝４２の間隔は、製作技術的な理由から任意に低減できるものではない。
【００１７】
理想的な効果を得るためには、接触面５０に対する間隔ａが０．５〜１．５ｍｍの場合には、リング溝の深さｔは１〜３ｍｍとなっている。切欠応力をできるだけ僅かに維持するためには、リング溝４２は半円状の横断面で設けられており、この場合選択的に、その形状から幾分かは異なる形状、たとえば半分の楕円形にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の燃料噴射弁を示す縦断面図である。
【００１９】
【図２】図１の縦断面図をリング溝の領域で拡大した図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  弁体、  ３  中間ディスク、  ５  保持体、  ７  緊締ナット、  ８  流入通路、  ９  受圧肩部、  １０  袋穴、  １２  弁ニードル、  １４  弁座、  １５  弁シール面、  １６  噴射開口、  １８  リングギャップ、  ２０  研磨部、  ２２  スリーブ、  ２４  閉鎖ばね、  ２６  支持リング、  ３０  制御室、  ３２  流入絞り、  ３４  流出絞り、  ３６  漏れ油室、  ４０  制御弁、  ４２  リング溝、  ５０  接触面、  ５５  接触面、  １１２  中央区分、  ａ  間隔、  ｔ  深さ
【図１】
2004204850.tif 000003
【図２】
2004204850.tif 000004