(57)【要約】内燃機関用の燃料噴射弁であって、弁体（１）とピストン状の弁ニードル（５）とを有しており、前記弁体（１）内に孔（３）が形成されていて、この孔（３）はその燃焼室側の端部が円錐形の弁座（１２）によって制限されており、前記弁ニードル（５）は前記孔（３）内で長手方向しゅう動可能に配置されていて、かつその燃焼室側の端部で弁シール面（１０）を有しており、この弁シール面（１０）が２つの円錐形面（２０；２２）を有している。この場合、第２の円錐形面（２２）が第１の円錐形面（２０）よりも、燃焼室側のより近くに配置されていて、両円錐形面（２０；２２）間に環状溝（２５）が延在しており、該環状溝（２５）の、燃焼室とは反対側の縁部は、弁シール面（１０）が弁座（１２）に当接する際にシール縁部（２７）として働くようになっている。弁座（１２）に及び／又は弁シール面（１０）に切欠（３５）が形成されており、該切欠（３５）が、前記環状溝（２５）と、この環状溝（２５）よりも燃焼室側に設けられた第２の円錐形面（２２）の区分とを液圧式に接続している。
2006500514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用の燃料噴射弁であって、弁体（１）とピストン状の弁ニードル（５）とを有しており、前記弁体（１）内に孔（３）が形成されていて、この孔（３）はその燃焼室側の端部が円錐形の弁座（１２）によって制限されており、前記弁ニードル（５）は前記孔（３）内で長手方向しゅう動可能に配置されていて、かつその燃焼室側の端部で弁シール面（１０）を有しており、この弁シール面（１０）が２つの円錐形面（２０；２２）を有しており、第２の円錐形面（２２）が第１の円錐形面（２０）よりも、燃焼室側により近い位置に配置されていて、両円錐形面（２０；２２）間に環状溝（２５）が延在しており、該環状溝（２５）の、燃焼室とは反対側の縁部は、弁シール面（１０）が弁座（１２）に当接する際にシール縁部（２７）として働くようになっている形式のものにおいて、
弁シール面（１０）に切欠（３５）が形成されており、該切欠（３５）が、前記環状溝（２５）と、この環状溝（２５）よりも燃焼室側に設けられた第２の円錐形面（２２）の区分とを液圧式に接続していることを特徴とする、内燃機関用の燃料噴射弁。
【請求項２】
切欠（３５）が弁シール面（１０）の粗さによって形成されている、請求項１記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
切欠（３５）が研削面（３７）として構成されている、請求項１記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
切欠（３５）が複数の溝（３８）として構成されている、請求項１記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
弁シール面（１０）に続いて燃焼室側にサックボリューム（４０）が設けられており、このサックボリューム（４０）から少なくとも１つの噴射開口（１１）が延びていて、前記切欠（３５）が、サックボリューム（４０）と弁座（１２）との間の少なくとも移行縁部（４２）まで達している、請求項１記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
すべての溝（３８）が弁ニードル（５）の同じ半径方向平面を基点として、燃焼室に向かって延びている、請求項４記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
複数の溝（３８）が異なる長さを有している、請求項６記載の燃料噴射弁。
【請求項８】
複数の溝（３８）が噴射開口（１１）を越えて延在している、請求項４記載の燃料噴射弁。
【請求項９】
溝（３８）の、燃焼室とは反対側の端部が環状溝（２５）内に位置している、請求項４から８までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【請求項１０】
複数の溝（３８）が、少なくとも５０μｍより小さい深さ（ｔ）を有するマイクロ溝である、請求項４記載の燃料噴射弁。
【請求項１１】
複数の溝（３８）が５μｍ〜５０μｍの幅（ｂ）を有している、請求項４記載の燃料噴射弁。
【請求項１２】
複数の溝（３８）が真っ直ぐに構成されていて、第２の円錐形面（２２）の母線に沿って延在している、請求項４記載の燃料噴射弁。
【請求項１３】
複数の溝（３８）が真っ直ぐに延びていて、第２の円錐形面（２２）の母線に対して傾斜されている、請求項４記載の燃料噴射弁。
【請求項１４】
複数の溝（３８）の深さ（ｔ）が、その幅（ｂ）の１〜１０倍である、請求項４記載の燃料噴射弁。
【請求項１５】
複数の溝（３８）の幅（ｂ）がその燃焼室とは反対側の端部から燃焼室に向かって次第に減少している、請求項４記載の燃料噴射弁。
【請求項１６】
複数の溝（３８）がＳ字形に湾曲している、請求項４記載の燃料噴射弁。
【請求項１７】
複数の溝（３８）が、弁ニードル（５）の燃焼室側の端部まで達している、請求項４記載の燃料噴射弁。
【請求項１８】
内燃機関用の燃料噴射弁であって、弁体（１）とピストン状の弁ニードル（５）とを有しており、前記弁体（１）内に孔（３）が形成されていて、この孔（３）はその燃焼室側の端部が円錐形の弁座（１２）によって制限されており、前記弁ニードル（５）は前記孔（３）内で長手方向しゅう動可能に配置されていて、かつその燃焼室側の端部で弁シール面（１０）を有しており、この弁シール面（１０）が２つの円錐形面（２０；２２）を有しており、第２の円錐形面（２２）が第１の円錐形面（２０）よりも、燃焼室側により近い位置に配置されていて、両円錐形面（２０；２２）間に環状溝（２５）が延在しており、該環状溝（２５）の、燃焼室とは反対側の縁部は、弁シール面（１０）が弁座（１２）に当接する際にシール縁部（２７）として働くようになっている形式のものにおいて、
弁座（１２）に切欠（３５）が形成されていて、この切欠（３５）が、環状溝（２５）と、この環状溝（２５）よりも燃焼室側に設けられた、弁座（１２）の区分とを液圧式に接続していることを特徴とする、内燃機関用の燃料噴射弁。
【請求項１９】
切欠（３５）が真っ直ぐな溝（３８）として構成されている、請求項１８記載の燃料噴射弁。
【請求項２０】
弁座（１２）から噴射開口（１１）が延びていて、複数の溝（３８）が、前記噴射開口（１１）の高さ位置まで達している、請求項１９記載の燃料噴射弁。
【請求項２１】
複数の溝（３８）が、噴射開口（１１）間に延在している、請求項２０記載の燃料噴射弁。
【請求項２２】
複数の溝（３８）が噴射開口（１１）を越えて延在している、請求項２０記載の燃料噴射弁。
【請求項２３】
弁座（１２）の燃焼室側にサックボリューム（４９）が続いており、該サックボリューム（４９）から複数の噴射開口（１１）が延びており、弁座（１２）内に複数の溝（３８）が形成されていて、これらの溝（３８）が環状溝（２５）から、弁座（１２）がサックボリューム（４０）に移行する移行縁部（４２）まで達している、請求項１８記載の燃料噴射弁。
【請求項２４】
請求項１から２３までのいずれか１項記載の燃料噴射弁において、切欠（３５；３８）がレーザー法によって製造されていることを特徴とする、燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、従来技術により公知の、内燃機関用の燃料噴射弁に関する。例えば国際公開第９６／１９９６１号明細書によれば、例えば弁体を備えた燃焼噴射弁について開示されており、この弁体内に孔が形成されていて、この孔は燃焼室側の端部で円錐形の弁座によって制限されている。この孔内にはピストン状の弁ニードルが長手方向でしゅう動可能に配置されており、この弁ニードルはその燃焼室側の端部で、ほぼ円錐形の弁シール面を有している。この場合、弁シール面は２つの円錐形面に分割されており、これらの円錐形面は互いに環状溝によって分離されている。２つの円錐形面の開放角度と、円錐形の弁座の開放角度とは、弁ニードルが弁座に当接する際に、環状溝から第１の円錐形面への移行部に形成された縁部が弁座に当接し、少なくとも１つの噴射開口（弁座から延びて内燃機関の燃焼室内に開口している）への燃料流入を制御するためのシール縁部として用いられる。
【０００２】
シール縁部の隣で環状溝を制限する環状溝の第２の縁部が、弁シール面における第２の円錐形面への移行部に形成されており、この第２の縁部は、弁ニードルの閉鎖位置において、つまり弁ニードルのシール縁部が弁座に当接した時に、弁座から間隔を保っている。弁ニードルは、その燃焼室とは反対側の端部に、弁ニードルを弁座に向かって押し付ける閉鎖力が作用することによって、閉鎖力によって閉鎖位置で保持される。弁ニードルが噴射開口を開放するために、閉鎖力を上昇させる液圧の対抗力を弁ニードルに作用させる必要がある。弁ニードルと孔の壁部との間に形成された圧力室内の相応の圧力において、特に弁シール面の部分において相応の液圧力が得られ、これによって、閉鎖力に対抗する相応の開放力が生ぜしめられる。弁ニードルが弁座から持ち上がると、燃料が圧力室から、弁座と弁シール面との間を通って噴射開口に流れ込む。
【０００３】
部分ストローク範囲において、つまり弁ニードルがその最大開放ストロークに達する前に、圧力室内で高圧下にある流入する燃料によって、環状室内の圧力も上昇する、という問題が生じる。燃料が噴射開口に向かってさらに流れ込むことは、絞られることによってのみ可能である。何故ならば第２の環状溝と弁座との間のギャップは、運転中に常に第２の縁部と弁座との間の間隔が摩耗によってさらに減少するか又は弁ニードルの閉鎖位置において完全に消滅した時に、相応の絞り作用を行うからである。環状溝内でのこのような上昇せしめられた圧力によって、弁ニードルに付加的な開放力が働く。この開放力は、初めは存在しておらず、開放速度及びひいては、弁ニードルが開放する時点も変化させる。従って弁ニードルが開放する時点によって、弁ニードルの開放ダイナミズム（開放動力学）及びひいては噴射された燃料量も変化する。このような開放ダイナミズムにおける変化によって、高速回転する自己点火式の内燃機関において必要とされているような精確な燃料噴射のために、有害物質発生及び燃料消費に関連してもはや最適な噴射を保証することができなくなる。
【０００４】
発明の利点
これに対して、請求項１の特徴部に記載した特徴を有する本発明による燃料噴射弁は、弁ニードルの開放ダイナミズムが全耐用年数に亘って一定に維持されるという利点を有している。このために、弁シール面に切欠が形成されており、この切欠は、環状溝を、この環状溝の位置と比較して、より燃焼室側に近い位置に設けられた、第２の円錐形面の区分に接続する。従って部分ストローク範囲内で弁ニードルは環状溝内で付加的な燃料圧を形成することはない。何故ならば燃料は、前記切欠を通って、弁座と第２の円錐形面との間に形成された室内に導入されるからである。この室は、噴射開口を介して燃焼室に接続されているので、部分ストローク範囲内において環状溝の付加的な放圧が保証されている。最大ストロークに達すると初めて、燃料は圧力室から弁シール面の領域内にも流入し、燃料を高圧下で燃焼室内に噴射するために、相応の圧力上昇を生ぜしめる。
【０００５】
従属請求項に記載した構成によって、本発明の有利な実施態様が可能である。
【０００６】
本発明の第１の有利な実施態様によれば、切欠が弁シール面の粗さによって形成されている。この粗さは、環状溝に直接的に続いて設けられており、従って第２の円錐形面に配置されている。このような粗さは、簡単な形式でレーザー又はエッチング法によって製作される。
【０００７】
本発明の有利な実施態様によれば、切欠は複数の溝として構成されている。溝の相応の全横断面によって、環状溝を確実に放圧させる相応の横断面が形成される。これらの溝は簡単な形式で、及び有利な形式で形成することができる。特に有利には、複数の溝が、少なくとも５０μｍより小さい深さを有するマイクロ溝として構成されている。相応にフラットなマイクロ溝によって、弁座の領域における弁ニードルの形状安定性に不都合な影響が及ぼされることはなく、しかも、溝の数によって、環状溝の放圧のために十分である相応の横断面が形成される。溝の深さが溝の幅よりも大きければ、特に有利である。何故ならばそれによって、貫流横断面が同じで、しかも弁ニードルが弁座上に載る面がより大きくなるからである。これによって、弁座の領域内の摩耗が減少され、ひいては燃料噴射弁の耐用年数が高められる。
【０００８】
本発明の別の有利な実施態様によれば、パターン形成（構造化）された面が溝によって形成されており、この溝は燃焼室とは反対側の端部が環状溝内に位置している。この溝は、より簡単に形成することができるという利点を有している。溝が、精確に環状溝の第２の縁部を始端部として延びていれば、製造プロセス時に、溝の始端部を精確に第２の縁部上に載せることは常に可能ではない。しかしながら溝が、環状溝の内側から延びていれば、溝の燃焼室側の端部を精確に位置決めする必要はない。
【０００９】
本発明の有利な実施態様によれば、切欠は複数の溝として構成されており、これらの溝はＳ字形に湾曲して構成されている。このように形成された溝は、迅速及びひいいてはより良好に製造できるという利点を有している。レーザープロセスによって製造する場合、ニードルが相応に回転せしめられ、それによってレーザー装置が、弁シール面の正しい位置において溝を形成する。このために、弁ニードルはその長手方向軸線を中心にして所定の角度だけ回転せしめられ、この位置で、レーザーによって溝が形成されるまで固定され、次いでさらに回転するようになっている。Ｓ字形に湾曲された溝においては、弁ニードルを連続的に回転させることができるので、レーザーを弁ニードルの長手方向軸線に沿って移動させることによって湾曲された溝が形成される。
【００１０】
本発明の別の実施態様によれば、溝の幅が、燃焼室とは反対側の端部から、燃焼室側の端部に向かって変化している。この場合、幅がこの方向で次第に小さくなっていれば、特に有利である。これによって、環状溝から燃料が迅速に導出され、環状溝の第２の縁部において絞りが相応に減少され、この際に、溝の減少された横断面によって噴射開口に向かって、弁座と弁シール面との間の流れの状態、少なくともほぼ公知の燃料噴射弁における流れの状態に相当するので、噴射開口内への同じ流入条件が得られる。
【００１１】
別の有利な実施態様によれば、切欠が、第２の円錐形面に形成された研削面として構成されている。このような研削面は、安価なコストで製造可能であるので、安価に製造することができる。
【００１２】
本発明の有利な実施態様によれば、円錐形の弁座に続いて燃焼室側にサックボリュームが設けられており、このサックボリュームから少なくとも１つの噴射開口が延びている。この溝は、有利な形式で、少なくとも円錐形の弁座とサックボリュームとの間の移行縁部まで達する程度に、燃焼室に向かって延びている。これによって、環状溝の放圧の他に、移行縁部において絞りが減少され、それによって燃料が少ない損失でサックボリューム内に流入することができる、という利点も得られる。
【００１３】
請求項１８に記載した特徴部を有する本発明の燃料噴射弁は、請求項１に記載した燃料噴射弁と同じ利点を有している。この場合、切欠は弁座に形成されていて、この切欠が、環状溝と、この環状溝よりも燃焼室側に設けられた、弁座の区分とを液圧式に接続している。この切欠は液圧式に同じ作用を有しているので、弁ニードルの部分ストローク時における環状溝内の増圧は避けられる。
【００１４】
請求項２１に記載した本発明の有利な実施態様によれば、複数の溝が、弁座から延びる噴射開口間に延在している。これによって噴射開口内への流入条件が、従来の噴射弁に対して変化することはないので、適応させる必要はない。しかしながら、これらの溝を、燃料を噴射開口内に均一に流入させるために用いれば、有利である。このために複数の溝は噴射開口を越えて延びているので、弁ニードルが場合によってはやや傾くことによって、一様な燃料流入に不都合な影響が及ぼされることはない。
【００１５】
切欠をレーザー法によって製造すれば、特に有利である。何故ならばこれによって経済的に簡単な形式で、任意のパターン形成された面を形成することができるからである。このようなパターン形成された面は、機械的な加工方法によって安価な費用で製造することができる。
【００１６】
本発明のその他の利点及び有利な実施態様は、以下の説明及び図面に記載されている。
【００１７】
図面
図面には本発明による燃料噴射弁が示されている。
【００１８】
図１は、本発明による燃料噴射弁の縦断面図、
図２は、図１の符号Ａで示した部分の拡大図、
図３は、別の実施例の、図２と同様の部分の拡大図、
図４ａ及び図４ｂは、溝の領域における弁ニードルの部分横断面図、
図５、図６及び図７は、別の実施例の、図２と同様の部分の拡大図、
図８は、さらに別の実施例の、図２と同様の部分の拡大図、
図９は、弁体がその燃焼室側の端部において、図１に示した実施例に対してやや変えられている、図２と同様の部分の拡大図、
図１０は、さらに別の実施例の、図１の符号Ａで示した部分の拡大図、
図１１は、図１０に示した燃料噴射弁の、Ｂ−Ｂ線に沿った断面図、
図１２は、さらに別の実施例の、図１０と同様の部分の拡大図、
図１３は、弁ニードルが取り除かれている状態の、図１２に示した実施例の斜視図、
図１４は、さらに別の実施例の、図９と同様の部分の拡大図である。
【００１９】
実施例の説明
図１には、本発明による燃料噴射弁の縦断面図が示されている。弁体１内には孔３が形成されており、この孔３はその燃焼室側の端部が円錐形の弁座１２によって制限されている。弁座１２から少なくとも１つの噴射開口１４が延びており、この噴射開口１４は、燃料噴射弁の組み込み位置において内燃機関の燃焼室内に開口している。孔３内にピストン状の弁ニードル５が長手方向しゅう動可能に配置されており、この弁ニードル５はガイドされる区分１０５を有していて、この区分１０５が孔３のガイド区分１０３内でガイドされている。弁ニードル５は、ガイドされる区分１０５から細くなって、加圧ショルダ７を形成しており、さらに燃焼室側の端部において先細りして弁シール面１０に移行している。弁ニードル５はその閉鎖位置において、弁座１２における弁シール面１０に当接し、それによって噴射開口１１を、弁ニードル５と孔の３の壁部との間に形成された圧力室１６に対して閉鎖する。圧力室１６は、加圧ショルダ７の高さ位置において半径方向で広がっていて、この圧力室１６の半径方向の拡幅部内に、弁体１内に延在する流入通路１８が開口しており、この流入通路１８を介して圧力室１６に燃料が高圧下で充填されるようになっている。
【００２０】
燃焼室とは反対側の端部において、弁ニードル５は一定の又は可変な閉鎖力によって弁座１２に向かう方向に負荷される。この弁ニードル５を負荷する装置は、例えばばねであるか、又は閉鎖力を液圧式に生ぜしめる装置である。閉鎖力に抗する、弁ニードル５の長手方向運動によって、弁シール面１０と弁座１２との間のギャプが開制御されるので、燃料は圧力室１６から噴射開口１４に流入し、この噴射開口１４から内燃機関の燃焼室内に噴射されるようになっている。この場合、閉鎖力に抗する方向に向けられる相応の開放力は、弁シール面１０の部分及び加圧ショルダ７に作用する液圧力によって生ぜしめられる。圧力室１６内の可変な圧力、又は弁ニードル５に作用する閉鎖力の変化によって、開放力と閉鎖力との比は変化し、それによって弁ニードル５が孔３内で移動することができるようになっている。
【００２１】
図２には、図１の符号Ａで示した区分の拡大図が示されている。弁シール面１０は第１の円錐形面２０と第２の円錐形面２２とを有しており、この場合、第１の円錐形面２０に対して燃焼室に向いた側に第２の円錐形面２２が形成されている。第１の円錐形面２０と第２の円錐形面２２との間に環状溝２５が形成されており、この場合、第１の環状溝２０から環状溝２５への移行部にシール縁部２７が形成されていて、環状溝２５から第２の円錐形面２２への移行部に第２の縁部２９が形成されている。第１の円錐形面２０の開放角度αは、円錐形の弁座１２の開放角度γよりも小さいので、第１の円錐形面２０と弁座１２との間に角度差δ１が形成されている。第２の円錐形面２２の開放角度βは、弁座１２の開放角度γよりも大きいので、第２の円錐形面２２と弁座１２との間に角度差δ２が形成されている。この場合、有利な形式で、角度差δ１は角度差δ２よりも小さい。円錐形の面２０，２２及び円錐形の弁座１２の構成によって、弁ニードル５が弁座１２に当接する際にシール縁部２７の領域の弁シール面が弁座１２に当接するように、弁シール面１０が弁座１２と協働する。これによってこの領域で比較的高い面圧が得られるので、噴射開口１４に関連した圧力室１６の確実なシールが可能である。環状溝２５の第２の縁部２９は少なくとも燃料噴射弁の新たな状態において、弁座１２に当接しないが、この間隔は運転中に相応の摩耗によって減少せしめられ、最終的に弁ニードル５の閉鎖位置で第２の縁部２９も弁座１２に当接するようになる。第２の円錐形面２２に及び、この第２の円錐形面２２に直接隣接する位置において環状溝２５に切欠３５が形成されており、この切欠３５は、環状溝２５と、第２の円錐形面２２と弁座１２との間の室とを液圧式に接続する。
【００２２】
弁ニードル５の開放ストローク運動の開始時に圧力室１６内に高い圧力が形成され、この高い圧力が第１の円錐形面２０を負荷し、ひいては開放力の一部を弁ニードル５に作用させる。弁ニードル５が弁座１２から持ち上がって直後に、シール縁部２７と弁座１２との間のギャプが開放制御される。このギャップを通って燃料が高圧下で圧力室１６から環状溝２５内に流入する。この環状溝２５は予め無圧となっているので、この環状溝２５内で燃料圧が上昇する。第２の縁部２９と弁座１２との間でまず小さい環状ギャップが開放制御されるが、切欠３５によって別の貫流横断面が設けられているので、燃料は環状溝２５から迅速に導出され、ここでの圧力上昇は小さい。さらなる開放ストローク運動が行われて、シール縁部２７と弁座１２との間、及びそれに応じて第２の縁部２９と弁座１２との間においても比較的大きいギャップが開放制御されると、多量の燃料が高圧下で圧力室１６から噴射開口１４に流入するので、環状溝２５内にも相応に高い燃料圧が形成される。この時点、つまり弁ニードル５がその最大開放ストロークを実施する時点で、パターン形成（構造化）された面３５は、流れの状態に決定的な影響を及ぼすことはない。開放ストローク運動の開始時に切欠３５によって、環状溝２５内での圧力上昇による液圧力は発生しないので、開放力は、第１の円錐形面１０の液圧式に作用する面によって規定される。弁ニードル５の最大開放ストロークは、原則として０．２ｍｍより大きくはない。
【００２３】
図２に示した実施例における切欠３５は、例えばエッチングによって形成されているか、又はレーザーによって形成されており、それによって、環状溝２５と、この環状溝２５に対して燃焼室側に設けられた、第２の円錐形面２２の第２の区分との接続が形成される。
【００２４】
図３には、別の実施例による、前記図２と同様の部分が示されている。切欠３５は、複数の溝３８より成っており、これらの溝３８の燃焼室とは反対側の端部は、第２の縁部２９に位置していて、この第２の縁部２９を基点として、第２の円錐形面２２の、環状溝２５に対して燃焼室側に位置する区分まで達している。溝３８によって、相応の深さ位置において、部分ストローク領域内で環状溝２５を液圧式に放圧するために十分な横断面が提供される。第２の円錐形面２２において溝３８が燃焼室側に向かってどの程度延在するかは、角度差δ２及び噴射開口１４の位置によって規定される。図示の実施例では、溝３８は、噴射開口１４を越えて延在している。溝３８は有利な形式によってマイクロ構造でパターン形成（mikrostrukturieren）されている。つまり、溝３８は有利には、５０μｍよりも小さい深さを有している。図４ａに弁ニードル５の横断面図で示されているが、溝３８の幅は有利には５μｍ〜５０μｍである。溝３８を形成することによって第２の縁部２９からできるだけ少量の材料を取り除き、ひいては、第２の縁部２９の領域において弁ニードル５が弁座１２上に載る面を減少させるために、溝３８の幅ｂと深さとの関係を、深さｔが幅ｂの１〜１０倍であるように構成することができる。これによって、第２の縁部２９の領域における面の減少を少なくし、しかも、部分ストローク範囲内での環状溝２５内における圧力上昇を阻止するために十分な貫流横断面を維持することができる。図４ａに示されている方形の横断面の他に、図４ｂに示されているように例えばほぼ半円形の横断面を有する溝３８を形成することも可能である。用いられた製造法に応じて、一般的に、所定の横断面の方がそれ以外の横断面よりも容易に製造することができるので、製造プロセスのためにそれぞれ最良の方法が選択される。
【００２５】
図５には別の実施例が示されており、この場合、図３と同じ部分が示されている。溝３８の、燃焼室とは反対側の端部は、環状溝２５内に位置していて、溝３８は第２の円錐形面２２の外周面に沿って延在している。このような形式の溝３８の構成は、製造技術的に困難である場合は、溝３８の燃焼室とは反対側の端部は正確に第２の縁部２９と重なり合うように構成されていれば有利である。溝３８の燃焼室の端部が環状溝２５のほぼ中央に形成されていて、この場合、溝３８が第２の縁部２９を越えて延在していることによって、溝３８を問題なく製造することができる。
【００２６】
図６には別の実施例が示されており、この場合、図３と同じ部分が示されている。図６の左半部には、溝３８が湾曲したＣ字形又はＳ字形に構成された実施例が示されている。溝３８のこのような形状は、レーザーによる製造時に、弁ニードル５が静止していてレーザー光線が第２の円錐形面２２の母線に沿って移動するようになっている場合に、有利である。従って、真っ直ぐな溝３８を形成するためには、レーザー光線によって溝３８を形成している間、弁ニードル５は静止させて保持する必要がある。このような製造プロセスは、弁ニードル５が連続的に回転せしめられ、この際に、レーザーの運動を実施させるようにすれば、より速く行うことができる。これは製造過程の高速化を可能にする。このようにして生ぜしめられた溝３８は湾曲され、環状溝２５内での圧力上層を阻止するという目的を正確に満たすことができる。図６の左半部には、溝３８が交互に異なる長さを有する別の実施例が示されている。ほぼ第２の縁部２９における第２の円錐形面２２の直ぐそばの領域で絞りが発生するのを避ける必要があるので、この領域において溝３８の横断面をより大きくする必要がある。このような程度の放圧は、第２の円錐形面２２の、燃焼室の近くに位置する区分では不可能であるので、この箇所では僅かな溝３８だけで十分である。
【００２７】
図７には、別の実施例が示されており、この場合、図３と同じ部分が示されている。図７の左半部は、複数の溝３８が一定の幅を有していて、燃焼室側の端部までつまり端面３２まで達している実施例を示している。この実施例は、噴射開口１４の位置及び角度差δ２の大きさに応じて、環状溝２５のより良好な絞り解除を提供する。図７の右半部は、複数の溝３８が異なる幅を有する実施例を示している。燃焼室とは反対側の端部、つまり環状溝２５及び第２の縁部２９の領域では、溝３８の燃焼室側の端部におけるよりも大きい幅を有しており、これによって環状溝２５の良好な絞り解除が確実に得られる。これに対して選択的に、溝３８が異なる深さを有する実施例も可能である。この場合、最大深さは環状溝２５の領域内若しくは第２の縁部２９に存在していて、溝３８の深さは燃焼室側の端部に向かって連続的に浅くなっている。
【００２８】
図８には、切欠３５が研削面３７として構成されている別の実施例が示されている。図８ａは弁ニードル５の平面図を示しており、この平面図において、研削面３７の配置が詳しく示されている。この実施例では４つの研削面３７が第２の円錐形面２２に配置されており、これらの研削面３７は、環状溝２５から端面３２まで達していて、液圧式の接続を形成している。研削面３７の深さは可変であって、この場合、研削面３７の大きさに応じて、第２の円錐形面２２の支持部、つまり第２の円錐形面２２が弁座１２に載る部分が変化する。研削面３７の数は自由に選択することができるが、有利な形式で少なくとも２つの研削面３７が設けられている。これらの研削面３７は、弁座１２に対して弁ニードル５の押圧力を均一に分配するために、第２の円錐形面２２の外周面に亘って均一に分配配置されている。
【００２９】
図９には別の実施例が示されており、この場合、弁体１が弁座１２の領域内において、前記実施例と異なって形成されている。円錐形の弁座１２に続いて燃焼室側にサックボリューム（Sackvolumen）４０が設けられており、円錐形の弁座１２からサックボリューム４０への移行部には移行縁部４２が形成されている。溝３８は、その端部が少なくとも移行縁部４２に達するまで、サックボリューム４０に向かってガイドされている。この実施例では、溝３８は、部分ストローク領域内で環状溝２５を絞り解除すると共に、サックボリューム４０内に侵入する際に、絞りが移行縁部４２の領域内で絞り解除される作用も有している。これによって燃料は、全開放された弁ニードル５において、非常に少ない損失でサックボリューム４０内に流入するので、サックボリューム４０から導出ガイドされている噴射開口１４を通って、より高い圧力によって噴射が行われる。
【００３０】
弁ニードル５の外周に亘って配置された溝３８の数は、所望の横断面に従って規定される。この場合、有利には、第２の円錐形面２２の外周に亘って少なくとも８つの溝を形成すれば有利であることが証明された。しかしながら、それより明らかに多くの溝３８を形成し、これらの溝が相応に浅い深さを有するようにしてもよい。
【００３１】
図１０には、燃料噴射弁のさらに別の実施例を示されている。この場合、弁ニードル５は、弁シール面１０に切欠を有しておらず、その代わり、弁座１２に切欠３５が設けられている。この切欠３５は溝３８として構成されていて、この溝３８の、燃焼室とは反対側の端部は環状溝２５と同じ高さ位置に位置していて、この溝３８は、環状溝２５よりも燃焼室側に位置する弁座１２の区分まで達している。溝３８は、弁座１２から延びる噴射開口１１と交差しないように構成されている。図１１は、図１０のＢ−Ｂ線に沿った横断面図が示されており、この場合、弁ニードル５は省かれている。溝３８は、噴射開口１１と交互に、弁座１２に分配して配置されている。この実施例では例えば３つの噴射開口１１及び３つの溝３８が配置されているが、それぞれ異なる数の噴射開口１１及び溝３８を設けてもよい。溝３８のこのような構成によって、噴射開口１１の侵入比は、公知の燃料噴射弁と比較して変化しないので、この実施例において新たな規定を設ける必要はない。
【００３２】
図１２には、別の実施例の図１０と同様の図面が示されており、この場合、溝３８は噴射開口１１間に延在しているのではなく、噴射開口１１を越えて延在している。これによって別の利点が提供される。弁ニードル５がやや間違った位置を占めると、燃料噴射弁の運転時に、弁ニードル５は傾き、それによって燃料が１つ又は複数の噴射開口１１に流入するのを阻止し、これに対して弁シール面１０と弁座１２との間のギャプは一般的な噴射開口１１においては大きすぎるようになる。その結果、不均一な噴射及びひいては燃焼室内での不均一な燃料分配が行われる。溝３８を配置したことによって、各噴射開口１１に燃料が所望にガイドされるので、弁ニードル５の傾きは、噴射開口１１間の燃料の分配量に著しい影響を及ぼすことはない。図１３には、弁ニードル５を省いた弁体１の斜視図が示されており、これによって、弁座１２における溝３８の延在形状がよく分かるようになっている。
【００３３】
図１４には、図９と同じ部分が示されている。つまり弁座にサックボリューム４０が続いている、燃料噴射弁が示されている。この実施例では切欠３５が同様に、弁座１２に設けられた溝３８として形成されており、これらの溝３８は、サックボリューム４０に移行する円錐形の弁座１２の移行縁部４２にまで達している。これによって、燃料流がサックボリューム４０内に流入する際に、移行縁部４２において絞りが減少される、という付加的な利点が得られる。
【００３４】
弁シール面１０にも弁座１２にも切欠３５が形成されていてよい。この切欠３５は、部分ストローク範囲内で環状溝２５を相応に液圧式に放圧する作用を有している。この場合、図２〜図８に示した実施例と図９〜図１３に示した実施例とを任意に組み合わせることができる。これによって、全貫流横断面は、この貫流横断面に形成された複数の切欠３５に分配され、これによって、貫流横断面は同じで、各切欠３５の深さを浅くすることが可能である。
【００３５】
切欠３５は、特に有利な形式でレーザーによって製造することができる。レーザーによって、図２に示した粗い面が、溝３８の任意の形状及び深さで形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による燃料噴射弁の縦断面図である。
【図２】図１の符号Ａで示した部分の拡大図である。
【図３】別の実施例の、図２と同様の部分の拡大図である。
【図４】ａ及びｂは、溝の領域における弁ニードルの部分横断面図である。
【図５】別の実施例の、図２と同様の部分の拡大図である。
【図６】別の実施例の、図２と同様の部分の拡大図である。
【図７】別の実施例の、図２と同様の部分の拡大図である。
【図８】さらに別の実施例の、図２と同様の部分の拡大図である。
【図９】弁体がその燃焼室側の端部において、図１に示した実施例に対してやや変えられている、図２と同様の部分の拡大図である。
【図１０】さらに別の実施例の、図１の符号Ａで示した部分の拡大図である。
【図１１】図１０に示した燃料噴射弁の、Ｂ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１２】さらに別の実施例の、図１０と同様の部分の拡大図である。
【図１３】弁ニードルが取り除かれている状態の、図１２に示した実施例の斜視図である。
【図１４】さらに別の実施例の、図９と同様の部分の拡大図である。
【図１】
2006500514.tif 000003
【図２】
2006500514.tif 000004
【図３】
2006500514.tif 000005
2006500514.tif 000006
【図５】
2006500514.tif 000007
【図６】
2006500514.tif 000008
【図７】
2006500514.tif 000009
【図８】
2006500514.tif 000010
【図９】
2006500514.tif 000011
【図１０】
2006500514.tif 000012
【図１１】
2006500514.tif 000013
【図１２】
2006500514.tif 000014
【図１３】
2006500514.tif 000015
【図１４】
2006500514.tif 000016
【国際調査報告】
2006500514.tif 000017
2006500514.tif 000018
2006500514.tif 000019
2006500514.tif 000020
2006500514.tif 000021
2006500514.tif 000022