(57)【要約】【課題】製造の手間を減じることのできる燃料噴射弁を提供する。【解決手段】特に、混合気圧縮型の火花点火式内燃機関の燃焼室に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁（１）であって、磁石コイル（１０）と協働する可動子（２０）が設けられていて、該可動子（２０）に摩擦接続的に結合された弁ニードル（３）が設けられており、該弁ニードル（３）には弁閉鎖体（４）が設けられており、該弁閉鎖体（４）は弁座面（６）とともにシール座部を形成し、可動子ストッパ（３２）が設けられており、該可動子ストッパ（３２）は弁ニードル（３）に摩擦接続的に、かつ形状接続的に結合されている形式のものにおいて、弁ニードル（３）は段状に深絞りにより形成されていて、可動子（２０）と、段状の弁ニードル（３）の１つの段（３５）との間に予備行程ばね（１５）が配置されていることを特徴とする燃料噴射弁。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に、混合気圧縮型の火花点火式内燃機関の燃焼室に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁（１）であって、磁石コイル（１０）と協働する可動子（２０）が設けられていて、該可動子（２０）に摩擦接続的に結合された弁ニードル（３）が設けられており、該弁ニードル（３）には弁閉鎖体（４）が設けられており、該弁閉鎖体（４）は弁座面（６）とともにシール座部を形成し、可動子ストッパ（３２）が設けられており、該可動子ストッパ（３２）は弁ニードル（３）に摩擦接続的に、かつ形状接続的に結合されている形式のものにおいて、
弁ニードル（３）は段状に深絞りにより形成されていて、
可動子（２０）と、段状の弁ニードル（３）の１つの段（３５）との間に予備行程ばね（１５）が配置されていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
予備行程ばね（１５）が、可動子（２０）の肩部（２１）に支持されている、請求項１記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
予備行程ばね（１５）がコイルばね（１５）として形成されている、請求項１又は２記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
予備行程ばね（１５）が、開かれたまたは閉じられた波形リング（１５）または皿ばね（１５）として形成されている、請求項１又は２記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
可動子ストッパ（３２）が深絞りにより製造可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
可動子ストッパ（３２）が弁ニードル（３）にプレス嵌めされている、請求項５記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
可動子ストッパ（３２）が１つの溶接シーム（３４）を介して弁ニードル（３）に結合されている、請求項５記載の燃料噴射弁。
【請求項８】
弁ニードル（３）が回動防止固定装置を有していて、この回動防止固定装置では、弁ニードル（３）の湾出部（３１）が、可動子（２０）の湾入部（３３）に形状接続している、請求項１から７までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、混合気圧縮型の火花点火式内燃機関の燃焼室に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁であって、磁石コイルと協働する可動子が設けられていて、該可動子に摩擦接続的に結合された弁ニードルが設けられており、該弁ニードルには弁閉鎖体が設けられており、該弁閉鎖体は弁座面とともにシール座部を形成し、可動子ストッパが設けられており、該可動子ストッパは弁ニードルに摩擦接続的に、かつ形状接続的に結合されている形式の燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１０８９４５号明細書により、内燃機関の燃焼室に燃料を直接的に噴射するための燃料噴射弁が公知である。燃料噴射弁は、磁石コイルと協動する可動子と、この可動子に摩擦接続的に結合された弁ニードルとを有しており、この弁ニードルには弁閉鎖体が設けられている。この弁閉鎖体は弁座面と共にシール座部を形成する。弁ニードルは、流入側の端部に、弁ニードルに一体に形成されたカラー状の可動子ストッパを有していて、この可動子ストッパに可動子が当接する。この場合、連行フランジは、弁ニードルの流入側の端部内に挿入可能であって、これに結合可能であるように可動子に貫通係合している。
【０００３】
このドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１０８９４５号明細書により公知の燃料噴射弁の欠点は特に、前組み付けの際の、多数の個別部品と、これにより必要になるこれらの構成部分を結合するための多数の溶接シームとによる製造の手間にある。さらに弁ニードルは可動子においてルーズに回転可能であって、これにより構成部分の製造誤差に基づき、行程変更、ひいては噴射燃料量の変更が生じてしまう。
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１０８９４５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の燃料噴射弁を改良して、製造の手間を減じることのできる燃料噴射弁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題を解決するために本発明の構成では、弁ニードルは段状に深絞りにより形成されていて、可動子と、段状の弁ニードルの１つの段との間に予備行程ばねが配置されているようにした。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の特徴を有する本発明による燃料噴射弁は、弁ニードルを深絞りによって簡単に段状に製造可能であって、これにより、弁ニードルの１つの段に、さらに別の連行フランジなしに、開放動力学に良好に作用する予備行程ばねを配置することができる。
【０００７】
請求項２以下に記載した手段により、請求項１に記載の燃料噴射弁の有利な別の構成が可能である。
【０００８】
さらに有利には、予備行程ばねがコイルばね又は皿ばね又は波形リングばねとして簡単に製造可能である。
【０００９】
有利には、可動子、予備行程ばね、弁ニードル、可動子ストッパから成る構成全体を、最大で１つの溶接シームによって前組み付けすることができる。
【００１０】
有利には、弁ニードルが、行程変更を阻止する回動防止固定装置を有している。この場合、弁ニードルの湾出部が、可動子の湾入部に簡単に係合する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に図面につき本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００１２】
燃料噴射弁１は、混合気圧縮型の火花点火式内燃機関の燃料噴射装置のための燃料噴射弁の形式で形成されている。この燃料噴射弁１は、特に、燃料を内燃機関の燃焼室（図示せず）に直接噴射するために適している。
【００１３】
燃料噴射弁１はノズル本体２から成っていて、ノズル本体２内には弁ニードル３が配置されている。弁ニードル３は弁閉鎖体４と作用結合している。弁閉鎖体４は、弁座体５に配置されている弁座面６とともにシール座部を形成するように協働している。燃料噴射弁１は、この実施例では、内側に向かって開放する燃料噴射弁１である。この燃料噴射弁１は噴射開口７を有している。ノズル本体２は有利には溶接によって、磁石コイル１０の外極９に結合されている。磁石コイル１０はコイルケーシング１１内にカプセル状に収容されていて、コイル支持体１２上に巻き付けられている。コイル支持体１２は、磁石コイル１０の内極１３に当接している。内極１３および外極９は、ギャップ２６によって互いに分離されていて、結合構成部分２９上に支持されている。磁石コイル１０は、ライン１９を介して、電気的なプラグコンタクト１７を介して供給可能な電流によって励磁される。プラグコンタクト１７は、内極１３に射出成形することができるプラスチック被覆体１８によって取り囲まれている。
【００１４】
弁ニードル３はこの実施例では肉薄で中空円筒状に形成されていて、中央の切欠８を有している。弁ニードル３の壁に設けられている貫流開口１４は、シール座部へ燃料を案内するために働く。弁ニードル３はカラー状の可動子ストッパ３２を有していて、この可動子ストッパ３２は弁ニードル３に有利には溶接されている。可動子ストッパ３２には可動子２０が支持されている。可動子２０は肩部２１を介して摩擦接続的に弁ニードル３に結合されている。肩部２１はこの場合、同様に管状に、可動子２０と一体に形成されている。可動子２０の肩部２１と弁ニードル３の段部３５との間には予備行程ばね１５が配置されている。この予備行程ばね１５は可動子の自由距離を規定する。この場合、弁ニードル３は、以下に詳しく説明するように深絞りによって製造可能であり、複数の段状に形成されている。
【００１５】
弁ニードル３には戻しばね２３が支持されている。この戻しばね２３は、このような構成の燃料噴射弁１では、スリーブ２４によってプレロードがかけられる。戻しばね２３は弁ニードル３を、磁石コイル１０が通電されていない状態では弁閉鎖体４が、弁座面６にシールされて当接保持されるように負荷する。
【００１６】
中央の燃料供給部１６を介して供給され、フィルタエレメント２５によって濾過された燃料は、燃料噴射弁１の中央の切欠２２と、弁ニードル３の切欠８と、貫流開口１４とを介して噴射開口７へと案内される。燃料噴射弁１は、シール部材２８によって分配導管（図示せず）に対してシールされている。
【００１７】
燃料噴射弁１の休止状態では、弁ニードル３は戻しばね２３によって、この弁ニードルの行程方向とは反対方向に負荷され、これにより、弁閉鎖体４が弁座６にシールされて当接するように保持される。可動子２０は、予備行程ばね１５によって負荷されて可動子ストッパ３２上に位置している。磁石コイル１０が励磁された状態では、可動子２０を予備行程ばね１５と戻しばね２３のばね力に抗して行程方向に動かす磁界が形成される。可動子２０の行程は、この場合、予備行程ギャップ３０を閉じるために働く予備行程と、開放行程とに分けられる。開放行程と予備行程とは一緒に、休止状態で内極１３と可動子２０との間に存在する作業ギャップ２７によって規定される全行程を成す。
【００１８】
予備行程ばね１５の力に抗して予備行程を実行した後、可動子２０は弁ニードル３を行程方向に連行する。弁ニードル３に作用結合している弁閉鎖体４は弁座面６から離れ、これにより、弁ニードル３の切欠８と貫流開口１４とを介して噴射開口７へと案内される燃料が噴射される。
【００１９】
コイル電流が遮断されると、可動子２０は磁界が十分に解消された後、戻しばね２３の押圧力により内極１３から弁ニードル３へと落下する。これにより弁ニードル３は行程方向とは反対方向に動かされる。これにより、弁閉鎖体４は弁座面６へと載着され、燃料噴射弁１は閉じられる。可動子２０は可動子ストッパ３２へと載置される。
【００２０】
このように形成された弁ニードル３は複数の利点を有している。１つは、僅かな構成部分であって、これにより、構成部分間を結合するために必要な溶接シームは少なくて済む。また１つには、弁ニードル３のための深絞りの製造法であって、これは安価である。
【００２１】
開放動力学を改善することに加えて付加的に、予備行程ばね１５は、燃料噴射弁１の閉鎖時の可動子ストッパ３２への可動子２０の衝突に対して緩衝作用を有している。即ち可動子２０が可動子ストッパ３２に載置されると、可動子２０は、可動子ストッパ３２から再び短時間持ち上がることがある。予備行程ばね１５は、この場合に生じる可動子２０の行程方向での運動を制動し、これにより弁ニードル３は可動子２０の運動から影響を受けずにとどまり、燃料噴射弁１の不都合な短時間の開放過程は生じない。
【００２２】
可動子ストッパ３２は同様に深絞りによって製造することができ、例えば完全に溶接なしに、プレス嵌めで弁ニードル３に位置固定することができる。従って、弁ニードル３、予備行程ばね１５、可動子２０、可動子ストッパ３２から成る構成全体を製造するためには、最大で１つの溶接シーム３４しか必要ではないが、従来の技術の燃料噴射弁１では、少なくとも６つの個別の構成部分を、少なくとも３つの溶接シームを介して結合しなければならない。
【００２３】
図２には、本発明による燃料噴射弁１の２つの異なる構成が示されていて、この構成は、弁ニードル３と可動子２０の領域において部分的に、相応に形成された弁ニードル３を有している。この場合、図２の左側は、既に上述した実施例であって、予備行程ばね１５がコイルばねとして形成されている。予備行程ばね１５はこの場合、有利には、予備行程が変化しないように扁平ワイヤから製造されている。この場合、予備行程ばね１５のばね定数は、戻しばね２３のばね定数よりも極めて小さい。
【００２４】
選択的に図２の右側には、予備行程ばね１５として、例えば開かれたまたは閉じられた波リングまたは皿ばねのような平型ばねを使用することができる。このことは構成長さが僅かであるという利点を有する。
【００２５】
さらに、弁ニードル３は、回動防止固定装置を有している。これは、弁ニードル３の湾出部３１の形状で形成されている。図３には、湾出部３１の領域における弁ニードル３の概略的な断面図が示されている。可動子２０は、相応の湾入部３３を有していて、この湾入部３３に湾出部３１が形状接続的に係合する。その結果、弁ニードル３はもはや可動子２０に対して相対的に回動しない。これにより、調節された行程は一定に保たれる。従って燃料噴射弁１の機能の変更は生じず、継続運転特性は有利に影響される。
【００２６】
本発明は、図示の実施例に限定されるものではなく、異なる形状の可動子２０、例えば、ソレノイドプランジャ、扁平可動子、任意の構成の燃料噴射弁１にも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の燃料噴射弁の実施例を示す概略的な断面図である
【図２】本発明の燃料噴射弁の弁ニードルの２つの異なる構成を拡大して示した断面図である
【図３】本発明の燃料噴射弁の弁ニードルの弁ニードルの横断面図である
【符号の説明】
【００２８】
１  燃料噴射弁、  ２  ノズル本体、  ３  弁ニードル、  ４  弁閉鎖体、  ５  弁座体、  ６  弁座面、  ７  噴射開口、  ８  切欠、  ９  外極、  １０  磁石コイル、  １１  コイルケーシング、  １２  コイル支持体、  １３  内極、  １４  噴流開口、  １５  予備行程ばね、  １６  燃料供給部、  １７  プラグコンタクト、  １８  プラスチック被覆体、  １９  ライン、  ２０  可動子、  ２１  肩部、  ２２  切欠、  ２３  戻しばね、  ２４  スリーブ、  ２５  フィルタエレメント、  ２６  ギャップ、  ２７  作業ギャップ、  ２８  シール部材、  ２９  結合構成部分、  ３０  予備行程ギャップ、  ３１  湾出部、  ３２  可動子ストッパ、  ３３  湾入部、  ３４  溶接シーム、  ３５  段部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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