(57)【要約】燃料噴射弁（１）、特に内燃機関の燃料噴射設備のための燃料噴射弁、は弁座面（６）とシール座を形成するように、協働する弁ニードル（３）と、弁ニードル（３）に係合する接極子（２０）とを有しており、その際接極子（２０）は弁ニードル（３）に沿って軸方向に可動であり、かつ緩衝エレメント（３２）により緩衝される。緩衝エレメント（３２）はリング形の支持ディスク（３６）を有しており、その際支持ディスク（３６）の少なくとも一方の端面（３８，３９）に少なくとも１つの、エラストマより成る緩衝セグメント（３７）が取り付けられている。
2004518903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃料噴射設備のための燃料噴射弁（１）であって、弁座面（６）とシール座を形成するように協働する弁ニードル（３）と、弁ニードル（３）に係合する接極子（２０）とを備え、その際、接極子（２０）は弁ニードル（３）に沿って軸方向に可動で緩衝エレメント（３２）により緩衝される形式のものにおいて、緩衝エレメント（３２）がリング形の支持ディスク（３６）を有し、支持ディスク（３６）の少なくとも一方の端面（３８，３９）に、少なくとも１つの、エラストマ材料から成る緩衝セグメント（３７）が取り付けられていることを特徴とする、燃料噴射弁。
【請求項２】
支持ディスク（３６）が金属から成っていることを特徴とする、請求項１記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
緩衝エレメント（３２）が、弁ニードル（３）と力接続で結合されている第２のフランジ（３１）上に接触していることを特徴とする、請求項１又は２記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
少なくとも１つの緩衝セグメント（３７）が支持ディスク（３６）に接着されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
少なくとも１つの緩衝セグメント（３７）が支持ディスク（３６）上に加硫されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
支持ディスク（３６）が供給側の端面（３８）及び排出側の端面（３９）にそれぞれ少なくとも１つの緩衝セグメント（３７）を有していることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
少なくとも１つの緩衝セグメント（３７）が少なくとも１つの透き間（４０）を有しており、この透き間は、弁ニードル（３）と緩衝エレメント（３２）との間の容積（３４）を、燃料噴射弁（１）の内室（３５）と接続することを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項８】
緩衝セグメント（３７）が、支持ディスク（３６）の内方の切り欠き部（４１）にまでは、延びていないことを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項９】
内燃機関の燃料噴射設備のための燃料噴射弁（１）であって、弁座面（６）とシール座を形成するように協働する弁ニードル（３）と、弁ニードル（３）に係合する接極子（２０）とを備え、その際、接極子（２０）は弁ニードル（３）に沿って軸方向に可動で緩衝エレメント（３２）により緩衝される形式のものにおいて、緩衝エレメントが直接的に、接極子（２０）の排出側に配置された、緩衝セグメント（３７）の形のフランジ（３１）に構成されていることを特徴とする、燃料噴射弁。
【請求項１０】
フランジ（３１）が弁ニードル（３）と力接続で結合されていることを特徴とする、請求項９記載の燃料噴射弁。
【請求項１１】
フランジ（３１）が、接極子（２０）に面した端面（４２）に、肩状の広部（４３）を有していることを特徴とする、請求項１０記載の燃料噴射弁。
【請求項１２】
肩状の広部（４３）内に、リングセグメント形の凹所（４４）が取り付けられており、これらの凹所内に緩衝セグメント（３７）が挿入されていることを特徴とする、請求項１１記載の燃料噴射弁。
【請求項１３】
凹所（４４）が圧刻によって製作されることを特徴とする、請求項１２記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
背景技術
本発明は請求項１及び請求項９の上位概念に記載した燃料噴射弁から出発する。
【０００２】
ＵＳ ４，７６６，４０５から既に公知の燃料噴射弁は、弁ニードルと結合されている弁閉鎖体を有しており、この弁閉鎖体は、弁座体に構成された弁座面とシール座と形成するように協働する。燃料噴射弁を電磁的に操作するために、磁石コイルが設けられており、この磁石コイルは接極子と協働し、この接極子は弁ニードルと力接続で結合されている。接極子及び弁ニードルの回りには、付加的な質量が円筒形に設けられており、この質量はエラストマ層を介して接極子と結合されている。
【０００３】
この場合の欠点は、特に、付加的な構造部分の高価な構造形である。また大面のエラストマリングも、磁界の延びのために不利であり、かつ燃料噴射弁の開放運動の際の、磁力線の閉じ、ひいては高い引き付け力の達成を困難にする。
【０００４】
ＵＳ ４，７６６，４０５から公知の、燃料噴射弁の別の実施形では、緩衝及び脱衝撃のために、接極子及び弁ニードルの回りに、別の円筒形の質量が設けられており、この質量は２つのエラストマリングによってその位置を可動に締め込まれ、かつ保持される。弁ニードルがシール座上に当たる際に、この第２の質量は接極子及び弁ニードルに対して相対的に動くことができ、かつ弁ニードルの衝撃を阻止する。
【０００５】
この実施形における欠点は、付加的な費用及びスペース所要量である。また接極子自体も脱連結されておらず、そのパルスが増大せしめられており、これにより弁ニードルにおいて衝撃が生じる傾向がある。
【０００６】
ＵＳ ５，２９９，７７６から、弁ニードル及び接極子を備えた燃料噴射弁が公知であり、この接極子は弁ニードル上で可動に案内されており、かつ弁ニードルの行程方向におけるその運動は第１のストッパによって、かつ弁ニードルの行程方向とは逆向きのその運動は、第２のストッパによって制限される。両方のストッパによって確定される接極子の軸方向の運動遊びは、ある程度の限界内で、一面では弁ニードルの慣性質量及び他面では接極子の慣性質量の脱連結をもたらす。これによって燃料噴射弁の閉鎖の際の弁座面からの弁ニードルの戻り衝撃はある程度の限界内で逆作用を受ける。しかしながら弁ニードルに関する接極子の軸方向の位置は、弁ニードルに対する接極子の自由な運動可能性によって、完全に規定されていないので、衝撃は単に制限された程度にしか回避されない。特に、ＵＳ ５，２９９，７７６から公知の燃料噴射弁の構造形式においては、接極子が燃料噴射弁の閉鎖運動の際に、弁閉鎖体に面したストッパに当たって、そのパルスをこれによって衝撃的に弁ニードル上に伝達することを回避することができない。この衝撃的なパルス伝達は付加的な弁閉鎖体の衝撃を生ぜしめることがある。
【０００７】
発明の利点
請求項１の特徴を備えた本発明による燃料噴射弁は、これに対し、次のような利点を有している。すなわち、保持可能な、しゅう動のない組織が生じ、これは、弁ニードル、接極子及び緩衝エレメントにより封じ込められた内容積と、燃料噴射弁の、中央の切り欠き部との間の液体補償を可能にする。液体補償によって、更に、ショックアブソーバ原理による付加的な緩衝が生じる。
【０００８】
請求項９の特徴を備えた本発明による燃料噴射弁は、これに対し、次のような利点を有している。すなわち、緩衝セグメントが、燃料噴射弁の接極子が支えられるところのフランジの前圧刻された表面組織内に挿入可能であり、これにより緩衝エレメントの形の別の構造部分の組み立てを省略することができる。緩衝特性はしかしながら完全な範囲にわたって満たされていることができる。
【０００９】
従属請求項に記載した手段によって、請求項１及び請求項９に記載した燃料噴射弁の有利な展開が可能である。
【００１０】
有利には、緩衝エレメントの支持ディスクは金属から製作されており、このことは緩衝エレメントを側方からの変位に対して阻止可能及び安定にする。
【００１１】
緩衝セグメントはリングセグメント形に構成されていて、有利には、支持ディスク上に接着あるいは加硫されている。
【００１２】
特に有利なのは、緩衝セグメントを支持ディスクの供給側の端面及び排出側の端面に取り付けることであり、このことは緩衝エレメントの整向なしの取り付けを可能にする。
【００１３】
また、緩衝セグメントが支持ディスクの内方の切り欠き部の縁まで達していないようにすることも有利である。それは弁ニードルと緩衝エレメントとの間の容積をこれによって減少せしめることができるからである。
【００１４】
更に、緩衝セグメントが接着なしにフランジの凹所内に挿入されることが有利である。それは、緩衝セグメントが、フランジの前緊縮された組み立てによって接極子に対してしゅう動なしに固定されているからである。
【００１５】
更に有利には、緩衝セグメントの数並びに緩衝セグメントの間の、若しくは緩衝セグメントを受容する凹所の間の幅を任意に、緩衝特性に対する要求に適合させることができる。
【００１６】
実施例の説明
本発明の実施例は図面において簡単化して示されており、以下において詳細に説明する。
【００１７】
図１に示した、本発明による燃料噴射弁１の第１の実施例は、混合気圧縮、火花点火式の内燃機関の燃料噴射弁１の形で構成されている。燃料噴射弁１は特に燃料を、図示していない、内燃機関の燃焼室内に直接に噴射するのに適している。
【００１８】
燃料噴射弁１はノズル体２から成っており、このノズル体内で弁ニードル３が配置されている。弁ニードル３は弁閉鎖体４と作用結合しており、この弁閉鎖体は弁座体５上に配置された弁座面６とシール座を形成するように、協働する。燃料噴射弁１は実施例では内方に向かって開く燃料噴射弁１であって、噴射開口７を有している。ノズル体２はシール８によって、磁石コイル１０の外極９に対してシールされている。磁石コイル１０はコイルケーシング１１内に密封されており、かつコイル支持体１２上に巻かれており、このコイル支持体は磁石コイル１０の内極１３に接触している。内極１３及び外極９は狭部２６によって分離されており、かつ互いに強磁性でない結合構造部分２９によって結合されている。磁石コイル１０は導線１９を介して、電気的なプラグ接点１７を介して供給可能な電流により励磁される。プラグ接点１７はプラスティック鋳くるみ部１８により取り囲まれており、このプラスティック鋳くるみ部は内極１３に鋳着しておくことができる。
【００１９】
弁ニードル３は弁ニードル案内１４内で案内されており、この弁ニードル案内はディスク形に構成されている。行程調整のためには、対にされた調整ディスク１５が役立つ。調整ディスク１５の他方の側には、接極子２０がある。この接極子は第１のフランジ２１を介して力接続で弁ニードル３と結合しており、弁ニードルは溶接継ぎ目２２を介して第１のフランジ２１と結合されている。第１のフランジ２１には、戻しばね２３が支えられており、この戻しばねは、燃料噴射弁１の図示の構造形では、スリーブ２４によって前緊張されている。弁ニードル案内１４内、接極子２０内及び弁座体５には、燃料通路３０ａ〜３０ｃが延びており、これらの燃料通路は、中央の燃料供給部１６を介して供給されかつフィルタエレメント２５によってろ過される燃料を噴射開口７に導く。燃料噴射弁１はシール２８によって、図示していない燃料導管に対してシールされている。
【００２０】
接極子２０の噴射側の面には本発明によれば管形の緩衝エレメント３２が配置されており、これはエラストマ材料から成っている。この緩衝エレメントは第２のフランジ３１上に接触しており、これは溶接継ぎ目３３を介して力接続で弁ニードル３と結合されている。緩衝エレメント３２はこの場合、次のように、すなわち、緩衝エレメント３２と弁ニードル３との間に構成されている容積３４と、燃料噴射弁１の内室３５との間に液体補償が可能であるように、形成されている。緩衝エレメント３２はこの場合支持ディスク３６を有しており、この支持ディスクの端面３８及び３９には、エラストマ材料から成る緩衝セグメント３７が接着あるいは加硫されている。緩衝エレメント３２の詳細な説明及びその機能形式については、図２Ａ〜２Ｃから知ることができる。
【００２１】
接極子２０及び弁ニードル３から成る構造部分を製作する場合に、第１のフランジ２１が弁ニードル３と溶接され、接極子２０及び緩衝エレメント３２が差しはめられ、かつ次いで第２のフランジ３１が緩衝エレメント３２上に圧力を加えてプレスされ、やはり弁ニードル３と溶接される。この形式で接極子２０は単にわずかな、第１のフランジ２１と緩衝エレメント３２との間の強く緩衝された遊びだけを有している。
【００２２】
燃料噴射弁１の休止状態では、接極子２０は戻しばね２３によりその行程方向とは逆の方向に負荷されており、弁閉鎖体４は弁座６にシール接触状態に保たれている。磁石コイル１０が励磁されると、磁石コイルが生ぜしめる磁界が、接極子２０を戻しばね２３のばね力に抗して行程方向に動かし、その際行程は休止位置において内極１３と接極子２０との間にある作業ギャップ２７によって前規定されている。接極子２０は、弁ニードル３と溶接されている第１のフランジ２１をやはり行程方向に連行する。弁ニードル３と結合されている弁閉鎖体４は弁座面６から離れ、燃料通路３０ａ〜３０ｃを介して案内される燃料は噴射開口７を通って噴射される。
【００２３】
コイル電流が遮断されると、接極子２０は、磁界が充分に取り除かれた後に、戻しばね２３の圧力によって内極１３から離れ、これによって、弁ニードル３と結合している第１のフランジ２１が行程方向とは逆の方向に動かされる。弁ニードル３はこれによって同じ方向に動かされ、これによって、弁閉鎖体４が弁座面６上に座着し、燃料噴射弁１が閉じられる。
【００２４】
図２Ａは、図１に示した本発明により構成された燃料噴射弁１の概略的な斜視図を示す。
【００２５】
既に述べたように、緩衝エレメント３２は支持ディスク３６を有しており、この支持ディスクの供給側及び又は排出側の端面３８及び３９に緩衝セグメント３７が配置されている。
【００２６】
緩衝セグメント３７の数はこの実施例においては、端面３８，３９に付き４であり、したがって緩衝エレメント３２は全部で８つの緩衝セグメント３７を有している。これらの緩衝セグメントはエラストマから製作されており、有利には金属より成る支持ディスク３６に接着され、あるいは支持ディスク上に加硫されている。
【００２７】
各端面３８，３９の個々の緩衝セグメント３７の間には、透き間４０が設けられており、これらの透き間は、弁ニードル３と緩衝エレメント３２の支持ディスク３６との間の容積３４と、燃料噴射弁１の内室３５との間の接続を生ぜしめる。これにより、透き間４０は緩衝エレメント３２と弁ニードル３との間の、燃料噴射弁１の運転の間に燃料が浸入するところの、容積３４を液体排出する。
【００２８】
容積３４内に、燃料噴射弁１の運転の間に、流入し、かつ弁ニードル３と接極子２０との間の相対運動によって圧縮された燃料が容積３４から排流できない場合には、このことは例えば緩衝エレメント３２の側方のずれをもたらすことがあり、このこと自体は緩衝エレメント３２の不所望の膨張及び切り込み作用による損傷又は燃料流の障害をもたらす。
【００２９】
透き間４０の大きさを適当に選択すると、容積３４からの、若しくは容積３４内への、燃料の排流する量の、流入する量に対する比を調節することができる。これによって生じる緩衝は衝撃回避に利用することができる。
【００３０】
特に、この手段は弁ニードル衝撃を減少させる。それは弁ニードル３は、弁閉鎖体４が座着した後に、容積３４内の燃料の粘性によって抵抗を見出し、かつしたがって、改めて行程方向に動く可能性はもはやないからである。
【００３１】
図２Ｂは図２Ａに示した緩衝エレメント３２の概略的側面図を示す。ここで明らかにされていることは、支持ディスク３６の供給側の端面３８も、又排出側の端面３９も緩衝セグメント３７を有していることである。この配置によって、一面ではより強い緩衝が保証され、他面では緩衝エレメント３２の組み立ては、片側に緩衝セグメント３７を備えた支持ディスク３６の場合のように、燃料噴射弁１の接極子２０と第２のフランジ３１との間で整向して行う必要はない。
【００３２】
図２Ｃは、図２Ａ及び２Ｂに示した緩衝エレメント３２の概略的平面図を示す。ここで認められることは、緩衝セグメント３７が支持ディスク３６の内方の切り欠き部４１までは延びていないことである。これによって、弁ニードル３と緩衝エレメント３２との間の容積３４の液排出が改善される。それは容積３４は支持ディスク３６の軸方向の延びに制限されていて、容積３４内にポンピングされる燃料の液体量を小さくし得るからである。
【００３３】
図３は、本発明により構成された燃料噴射弁１の第２の実施例の緩衝セグメント３７を備えたフランジ３１の概略的斜視図を示す。
【００３４】
選択的に容積３４の液体排出のための組織は第２のフランジ３１の供給側の端面４２に構成されている肩状の広部４３内に取り付けることもできる。この場合、緩衝セグメント３７は、接着なしに、接極子２０に面した肩状の広部４３内の相応して設けられた凹所４４内に挿入しておくことができる。凹所４４を明らかにするために、図３においては観察者に面した凹所４４は挿入された緩衝セグメント３７なしに示されている。
【００３５】
凹所４４は例えば圧刻によって簡単かつ安価にコップ形のフランジ３１の製作の際に製作することができる。
【００３６】
所望の緩衝作用を達成するためには、緩衝セグメント３７は凹所４４を軸方向に超えて突出していなければならない。フランジ３１の組み立ての際に、接極子２０を弁ニードル３上に差しはめた後に、達成可能な前緊縮はこの場合緩衝セグメント３７を凹所４４内に固持する。
【００３７】
フランジ３１を緩衝エレメント３２と一体に構成することによって、構造部分の数を減らすことができる。それは、フランジ３１及び緩衝エレメント３２は共通な構造部分として構成されているからである。個々の緩衝セグメント３７若しくは緩衝セグメントを受容する凹所４４の間の隙間４０は任意に選択可能であり、したがって緩衝特性は課された要求に任意に適合させることができる。
【００３８】
本発明は図示の実施例に限定されるものではなく、例えば、外方に開く燃料噴射弁１、緩衝エレメント３２の支持ディスク３６の緩衝セグメント３７の任意の数あるいは他の接極子形、例えば扁平接極子のためにも、適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による燃料噴射弁の１実施例の概略的断面図を示す。
【図２Ａ】
本発明により構成された燃料噴射弁の緩衝エレメントの概略的斜視図を示す。
【図２Ｂ】
図２Ａの緩衝エレメントの概略的側面図を示す。
【図２Ｃ】
図２Ａの緩衝エレメントの概略的平面図を示す。
【図３】
本発明により構成された燃料噴射弁の第２の実施例の概略的斜視図を示す。
【符号の説明】
１  燃料噴射弁、  ２  ノズル体、  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  シール、  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  弁ニードル案内、  １５  調整ディスク、  １６  燃料供給部、  １７  プラグ接点、  １８  プラスティック鋳くるみ部、  １９  導線、  ２０  接極子、  ２１  第１のフランジ、  ２２  溶接継ぎ目、  ２３  戻しばね、  ２４  スリーブ、  ２５  フィルタエレメント、  ２６  狭部、  ２７  作業ギャップ、  ２８  シール、  ２９  結合構造部分、  ３０ａ  燃料通路、  ３０ｂ  燃料通路、  ３０ｃ  燃料通路、  ３１  第２のフランジ、  ３２  緩衝エレメント、  ３３  溶接継ぎ目、  ３４  容積、  ３５  内室、  ３６  支持ディスク、  ３７  緩衝セグメント、  ３８  端面、  ３９  端面、  ４０  透き間、  ４１  切り欠き部、  ４２  端面、  ４３  広部、  ４４  凹所
【国際公開パンフレット】
2004518903.tif 000003
2004518903.tif 000004
2004518903.tif 000005
2004518903.tif 000006
2004518903.tif 000007
2004518903.tif 000008
2004518903.tif 000009
2004518903.tif 000010
2004518903.tif 000011
2004518903.tif 000012
2004518903.tif 000013
2004518903.tif 000014
2004518903.tif 000015
2004518903.tif 000016
2004518903.tif 000017
2004518903.tif 000018
2004518903.tif 000019
【国際調査報告】
2004518903.tif 000020
2004518903.tif 000021
2004518903.tif 000022
2004518903.tif 000023
2004518903.tif 000024
2004518903.tif 000025