(57)【要約】内燃機関の燃料噴射装置の燃料噴射弁がノズルボディ（２）を有しており、その下流側の端部に少なくとも１つの噴口（７）が配置されており、かつ、ノズルボディには、隣接する構成部分（３２）とのシール接触のためにシールエレメントが配置されており、その場合、ノズルボディ（２）にはシールエレメントとして少なくとも１つの環状のシール隆起部（３１）が設けられており、この環状のシール隆起部が、隣接する構成部分（３２）と共にブレスばめを形成している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃料噴射装置のための燃料噴射弁であって、ノズルボディ（２）を備えており、ノズルボディの下流側の端部に少なくとも１つの噴口（７）が配置されており、かつ、ノズルボディ（２）には、隣接する構成部分（３２）に対するシールのためにシールエレメントが配置されている形式のものにおいて、ノズルボディ（２）が、シールエレメントとして少なくとも１つの環状のシール隆起部（３１）を有しており、このシール隆起部が、隣接する構成部分（３２）と共にプレスばめを形成していることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
ノズルボディ（２）には軸方向で複数のシール隆起部（３１）が連続して配置され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】
シール隆起部（３１）が同一のジオメトリを有していることを特徴とする請求項１または２記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
ノズルボディ（２）が少なくともシール隆起部（３１）の領域内ではその下流側の端部まで円筒形であることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
燃料噴射弁（１）がノズルボディ（２）の下流側の端部で、隣接する構成部分（３２）内へ挿入可能であることを特徴とする請求項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】
隣接する構成部分（３２）が、燃料噴射弁（１）に差しはめ可能なアダプタスリーブ（３２）から成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の上位概念に記載の燃料噴射弁から出発している。
【０００２】
下流側に管状のノズルボディを有していて、下流側の端部にシール座と噴口とを備えた燃料噴射弁は例えばドイツ連邦共和国特許公開第１９８４９２１０号明細書から公知である。ノズルボディの管状の部分はシリンダヘッドに設けた受容孔内へ挿入可能である。ノズルボディはその半径方向の寸法に関連した直径を有するこの受容孔を中空シリンダのジオメトリを有するパッキンによってシールしている。
【０００３】
ノズルボディでのパッキンの位置固定のために、ノズルボディは例えばノズルボディの転削によって形成される環状溝を有しており、この環状溝内にパッキンが挿入される。パッキンの材料としては、組付け時にノズルボディ上を摺動して環状溝内へ挿入されることのできる弾性的な材料を使用することができる。
【０００４】
ノズルボディにシールエレメントを配置した別の燃料噴射弁がドイツ連邦共和国特許公開第１９８０８０６８号明細書から公知である。パッキンは金属材料から成っており、かつ燃焼過程により発生する温度の影響下で半径方向で膨張する。このことは記憶合金によっても、またはバイメタルパッキンの使用によっても起こる。固定のためにドイツ連邦共和国特許公開第１９８４９２１０号明細書でと同様に、ノズルボディ内の溝が使用されることかできる。
【０００５】
内燃機関の運転中に金属パッキンが熱せられて膨張する。このことにより、運転中にはシール効果が向上する。組付けを簡単にするために、金属パッキンはシリンダヘッド内に挿入された燃料噴射弁のための受容孔よりもわずかに小さな直径を有している。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９８４９２１０号明細書に記載されたシール解決手段での欠点は、パッキンに作用する温度が高いことにある。特に直接噴射式の内燃機関では、非金属製のシール材料の全ガス強度が保証されないことにある。
【０００７】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９８０８０６８号明細書に開示された解決手段は金属製のパッキンのシール作用が温度依存的であるという欠点を有している。この温度依存性は、内燃機関の冷間始動の後に、燃焼過程が燃焼室の周囲領域内の材料を加熱し、その温度が熱伝導によりパッキン内に達してパッキンの所要の形状変化をもたらすまで継続する。それゆえ、内燃機関の運転開始時に圧縮空気が失なわれないように外室に対して内燃機関をシールすべく、既に設けられているパッキンに対して付加的に別のパッキンが必要である。
【０００８】
さらに別の欠点とするところは、温度に依存して変形する金属パッキンの製作時に使用される材料が高価であることにある。記憶合金は使用目的にかなった遷移温度を有している。この遷移温度を確実に保証することができるためには、多くの場合、製作法に関して狭い許容値が必要である。このことにより、合金のための開発コストのみならず、大量生産での使用時のコストも増大する。
【０００９】
バイメタルパッキンを使用する場合は、変形時に対向支承体として役立つノズルボディにパッキンを固定する必要がある。しかし、いずれか一方の金属が組付け時に弾性変形しない場合には材料の特性が変化してしまうため、例えば溝内でのバイメタルの組付けは困難である。
【００１０】
発明の利点
これに対して請求項１の特徴概念に記載した特徴を有する本発明による燃料噴射弁が有する利点は、シールのためにノズルボディのジオメトリを変更するだけでよいことにある。ノズルボディとシール環状隆起部との一体的な形成によって、パッキンには、隣接する構成部分に対してのみシール機能が必要なだけである。このことにより、燃焼室を直に取り巻く環境内に、温度発生により損傷を被るおそれのある材料を使用しないで済む。純金属製のバッキンは例えば接触腐食の可能性があっても付加的な腐食防止手段を設けることの不要な、いずれにしろ使用される構成部分の構成要素である。
【００１１】
一体的な形成は燃料噴射弁の製作費用を軽減せしめ、さらに組立工程を省くことができるため歩留まりを向上させる。
【００１２】
従属請求項に記載の手段によれば、本発明による燃料噴射弁の有利な実施形が可能である。
【００１３】
複数のシール環状隆起部を連続して配置したことは、なかんずくシール作用の信頼性に関して有利である。個々の隆起部のジオメトリが同じであることは製作を簡単化し、このことにより、工具費用が削減される。
【００１４】
さらに、シールエレメントの数の増大が燃料噴射弁の構成部分の増大につながらないことが有利である。シール環状隆起部はノズルボディの素材形状から種々の数で加工されることができる。
【００１５】
隣接する構成部分としてのアダプタスリーブの使用は、燃料噴射弁とアダプタスリーブとから成るユニットと、シリンダヘッドとのシール接触を、温度に関してあまり危険でないシリンダヘッド箇所へずらすことを可能ならしめる。
【００１６】
実施例の説明
次に、本発明による燃料噴射弁の１実施例を図面に簡単に示し、以下の記載で詳細に説明する。
【００１７】
図１につき、本発明の良好な理解のためにまず始めに全体図で本発明による燃料噴射弁の１実施例をその主たる構成部分に関して簡単に説明する。
【００１８】
燃料噴射弁１は混合気圧縮外部点火式内燃機関の燃料噴射装置のための燃料噴射弁１の形状で形成されている。この燃料噴射弁１は特に内燃機関の図示されていない燃焼室内へ燃料を直接噴射するために適している。
【００１９】
燃料噴射弁１はノズルボディ２を有しており、このノズルボディ内に弁ニードル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、弁閉鎖体は弁座体５内に配置された弁座面６と協働して共にシール座を成している。この燃料噴射弁１は本実施例では噴口７を備えていて電磁的に操作される燃料噴射弁１である。ノズルボディ２はパッキン８によってマグネットコイル１０の外極９にシール接触している。マグネットコイル１０はコイルケーシング１１内に収容されており、かつコイル支持体１２上に巻き付けられており、コイル支持体はマグネットコイル１０の内極１３に接触している。内極１３と外極９とは隙間２６によって互いに分離されており、かつ結合部材２９に支持されている。マグネットコイル１０は導線１９を介して、電気的な差込コンタクト１７を介して供給される電流によって励磁される。差込コンタクト１７は内極１３に一体射出されることのできるプラスチック被覆１８によって囲まれている。
【００２０】
弁ニードル３はディスク状に形成された弁ニードル案内１４内で案内されている。この弁ニードル案内と対偶を成して調整ディスク１５が配置されており、この調整ディスク１５は弁ニードル行程の調整に役立つ。調整ディスク１５の上流側に可動子２０が位置している。可動子２０は溶接ビード２２によって弁ニードル３に結合されたフランジ２１を介して力接続的に弁ニードル３に結合されている。フランジ２１には復帰ばね２３が支持されており、復帰ばねは燃料噴射弁１のこの構造では、内極１３内にブレスばめされたスリーブ２４によって予負荷されている。
【００２１】
弁ニードル案内１４と、可動子２０と、案内ディスク３１との内部に燃料通路３０ａ，３０ｂ，３０ｃが延びている。中央の燃料供給路１６内にはフィルタエレメント２５が配置されている。燃料噴射弁１はパッキン２８によって、図示されていない燃料導管にシール接触する。
【００２２】
燃料噴射弁１の休止状態では、弁閉鎖体４が弁座面６とのシール接触を保つように、可動子２０はその行程方向とは逆方向に弁ニードル３のフランジ２１を介して復帰ばね２３によって負荷されている。マグネットコイル１０の励磁時に、マグネットコイルは磁界を形成し、この磁界が可動子２０を復帰ばね２３のばね力に抗して行程方向に運動せしめる。その場合、その行程は休止位置で内極１３と可動子２０との間に位置する隙間２７によって予め与えられている。可動子２０は弁ニードル３に溶接されたフランジ２１を、ひいては弁ニードル３を同様に行程方向に連行する。弁閉鎖体４は弁座面６から持上げられ、そして燃料が噴口７から噴射される。
【００２３】
コイル電流が遮断さると、可動子２０は磁界の充分な消失後にフランジ２１への復帰ばね２３の圧力によって内極１３から落下し、このことにより、弁ニードル３は行程方向とは逆方向に運動する。これにより、弁閉鎖体４が弁座面６上に載着し、そして燃料噴射弁１が閉じられる。
【００２４】
本発明による燃料噴射弁１は、ノズルボディ２に半径方向の拡張部として配置された少なくとも１つのシール環状隆起部３１によってアダプタスリーブ３２にシール接触している。本実施例に示されたアダプタスリーブ３２の代わりに、隣接する任意の構成部分を使用することもできる。アダプタスリーブ３２は、燃料噴射弁１の寸法の変更を要求するシリンダヘッドの内部への燃料噴射弁１の組込みを可能ならしめる。アダプタスリーブ３２はその下流側の端部に管状の部分３５を有しており、その場合、この管状の部分３５の半径方向の内寸はノズルボディ２の半径方向外寸に対応している。管状の部分３５は円筒状の内輪郭を有している。アダプタスリーブ３２は図示しない形式でシリンダヘッドにシール接触している。
【００２５】
アダプタスリーブ３２の管状の部分３５の長さは、少なくとも、ノズルボディ２のシール接触のために設けられたすべてのシール環状隆起部３１の全体が軸方向でアダプタスリーブ３２の管状の部分３５よりも比較的小さい寸法を有していて管状の部分３５の内部に位置するような大きさを有している。円筒状のノズルボディ２の周りに半径方向に隆起した領域として延びるシール環状隆起部３１の半径方向の外寸は、アダプタスリーブ３２の管状の部分３５の半径方向の内寸よりも若干大きい。ノズルボディ２がアダプタスリーブ３２内へ挿入されると、ノズルボディ２とアダプタスリーブ３２との間にプレスばめが生じ、このプレスばめによりシール機能が受け持たれる。アダプタスリーブ３２自体が図示されていない形式でシリンダヘッドにシール接触しているため、図示されていない燃焼室内の圧力が環境中に逃げることは不可能である。
【００２６】
ノズルボディ２は円筒状に形成されており、その場合、その半径方向の外寸は特にシール環状隆起部３１の下流では、シール環状隆起部３１の半径方向の外寸よりも若干小さい。このことにより、ノズルボディ２とアダプタスリーブ３２との間の接触面はシール環状隆起部３１のところだけに制約される。プレスばめと小さな接触面とに起因して生じる面圧がシール作用に役立てられる。軸方向で連続して配置されたシール環状隆起部３１は同一の横断面を有している。
【００２７】
アダプタスリーブ３２を使用せずに、燃料噴射弁１を直接噴射式内燃機関のシリンダヘッド内へ直に組付けることもできる。そのことのために、シリンダヘッドは燃料噴射弁１のために少なくとも部分領域内ではアダプタスリーブ３２のジオメトリに対応した受容切欠を有しており、その結果、燃料噴射弁１の組付け位置では、燃料噴射弁１がノズルボディ２のシール環状隆起部３１によってシリンダヘッドの受容切欠をシールする。図示の実施例では個々のシール環状隆起部３１が同じジオメトリを有しているのとは択一的に、シール環状隆起部３１はそれぞれ異なる横断面で形成されることもできる。
【００２８】
図２には図１のノズルボディ２のシール区分が拡大されて示されている。各シール環状隆起部３１はアダプタスリーブ３２とノズルボディ２との唯一の接触面を形成しており、かつこれにより、シールする面圧を発生させている。シール環状隆起部３１の上流および下流には、アダプタスリーブ３２の半径方向の内寸よりもノズルボディ２の半径方向の外寸が小さいことにより空気隙間３４が形成されている。
【００２９】
シール環状隆起部３１の、アダプタスリーブ３２への接触面の領域内での外半径３３は、組付け時にアダプタスリーブ３２から切屑が生じないような大きさに選択されている。特にシリンダヘッド内への直接的な組付け時には、切屑が生じないような組付けが重要である。その理由は、金属の切屑が直に燃焼室内へ落下するからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による燃料噴射弁の１実施例の概略的な部分断面を示す図である。
【図２】
本発明による燃料噴射弁を図１の部分ＩＩで概略的に断面した図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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