(57)【要約】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）が、弁座面（６）とともにシール座を形成する弁閉鎖体（４）と作用結合している弁ニードル（３）と、可動子（２０）とを有しており、該可動子（２０）は、弁ニードル（３）上に軸方向可動に配置されていて、磁石コイル（１０）と協動する。可動子（２０）が、可動子外周体（３４）と可動子当接スリーブ（３５）とを有しており、可動子当接スリーブ（３５）が、可動子外周体（３４）の切欠（３７）に形状接続的に取り付けられていることを特徴とする燃料噴射弁。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、弁座面（６）とともにシール座を形成する弁閉鎖体（４）と作用結合している弁ニードル（３）と、可動子（２０）とを有しており、該可動子（２０）は、弁ニードル（３）上に軸方向可動に配置されていて、磁石コイル（１０）と協動する形式のものにおいて、
可動子（２０）が、可動子外周体（３４）と可動子当接スリーブ（３５）とを有しており、可動子当接スリーブ（３５）が、可動子外周体（３４）の内側の切欠（３７）に形状接続的に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】
可動子外周体（３４）が、軟磁性の材料から製造されている、請求項１記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
可動子当接スリーブ（３５）が、可動子外周体（３４）の材料とは異なる材料から成っている、請求項１又は２記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
可動子当接スリーブ（３５）が、硬化された金属または硬質の金属合金から製造されている、請求項３記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
可動子当接スリーブ（３５）が可動子外周体（３４）にプレス嵌めされている、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】
可動子当接スリーブ（３５）が可動子外周体（４）に溶接されている、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７】
可動子当接スリーブ（３５）が、流入側の端面（３８）において可動子外周体（３４）と同一平面に位置している、請求項１から６までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【請求項８】
可動子当接スリーブ（３５）の、流入側の端面（３８）に、弁ニードル（３）に溶接シーム（２２）を介して摩擦接続的に結合されている第１のフランジ（２１）が支持されている、請求項７記載の燃料噴射弁。
【請求項９】
第１のフランジ（２１）の、可動子当接スリーブ（３５）とは反対の側に、戻しばね（２３）が支持されている、請求項８記載の燃料噴射弁。
【請求項１０】
可動子当接スリーブ（３５）の流出側の端部（３９）が緩衝エレメント（３２）に当接している、請求項１から９までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【請求項１１】
緩衝エレメント（３２）が、溶接シーム（３３）によって摩擦接続的に弁ニードル（３）に結合されている第２のフランジ（３１）に支持されている、請求項１０記載の燃料噴射弁。
【請求項１２】
可動子当接スリーブ（３５）に、少なくとも１つの面取り研削部（３６）が設けられている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【請求項１３】
可動子当接スリーブ（３５）にドレン切欠（４０）が設けられている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
【請求項１４】
ドレン切欠（４０）から、孔（４１）を介して、燃料噴射弁（１）の内室（４２）へと排出が行われる、請求項１３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形式の燃料噴射弁に関する。
【０００２】
欧州特許第０６８３８６２号明細書（ＥＰ０６８３８６２Ｂ１）により、電磁石的に操作可能な燃料噴射弁が公知である。この公知の燃料噴射弁の可動子は、内極に面した可動子当接面が僅かに楔状に形成されていて、これにより燃料噴射弁の開放時における液圧的な緩衝と、磁石コイルを励磁する電流を遮断した後の液圧的な付着力とを減少させ、または完全に排除することを特徴としている。さらに、蒸着めっきおよび硝酸処理のような適切な措置により、可動子の当接面は耐摩耗性に形成されているので、燃料噴射弁の耐用期間全体に亘って当接面は同じ寸法を保ち、燃料噴射弁の機能は損なわれない。
【０００３】
上記明細書により公知の燃料噴射弁における欠点は特に、磁石回路の内極に当接する、可動子の面は減じられ、付加的に硬化されてはいるが、可動子当接面の成形により、可動子の作動時に燃料が押しのけられる際に渦流や、流れが生じることにある。この渦流や流れは一方では燃料噴射弁の開放時間に不都合に影響を与え、他方では、液圧的な作用により可動子および内極の可動子当接面の損傷につながる。
【０００４】
発明の効果
請求項１の特徴を備えた本発明による燃料噴射弁は、これに対して利点を有している。即ち、可動子当接の機能が、外側の可動子外周体内に挿入され、これに結合された可動子当接スリーブによって果たされ、これにより可動子当接部の主たるエネルギは可動子当接スリーブによって吸収され、可動子外周体に加えられることはない。従って、可動子外周体と、内極の可動子当接面とは損傷に対してほぼ保護されている。
【０００５】
請求項２以下に記載された手段によって、請求項１に記載した燃料噴射弁の有利な別の構成が得られる。
【０００６】
この場合、特に、可動子当接スリーブが、可動子外周体とは異なり、軟磁性の材料、ひいては、長期の連続使用にある程度しか適していない材料から成っているのではなく、例えば耐久性のある硬質の金属または金属合金または金属プラスチック複合体から製造されている。
【０００７】
さらに有利には、単純な形状の可動子当接スリーブは、旋削加工または深絞りによって製造可能であって、プレス結合または溶接によって可動子外周体に結合されている。
【０００８】
可動子当接スリーブに設けられた、ドレン切欠と孔とを有するドレン装置は、有利には緩衝エレメントの正確かつ耐久性のある座着のために働く。緩衝エレメントは、可動子当接スリーブの流出側に配置されている。
【０００９】
図面
本発明の実施例を次に図面につき詳しく説明する。
【００１０】
図１は、本発明による燃料噴射弁の実施例を示した概略的な断面図であって、
図２Ａは、図１の領域ＩＩＣにおける、図１に示した本発明による燃料噴射弁の第１実施例の可動子を概略的に示した図であって、
図２Ｂは、図２ＡのＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿って断面した、本発明による燃料噴射弁の可動子の概略的な横断面図であって、
図２Ｃは、図１の領域ＩＩＣにおける、本発明による燃料噴射弁の可動子を概略的に示した縦断面図である。
【００１１】
実施例の説明
図１に示した燃料噴射弁１は、混合気圧縮型火花点火式の内燃機関の燃料噴射装置のための燃料噴射弁１として形成されている。この燃料噴射弁１は、特に、内燃機関の燃焼室（図示せず）に燃料を直接噴射するために適している。
【００１２】
燃料噴射弁１はノズル本体２から成っており、該ノズル本体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と作用結合しており、該弁閉鎖体４は、弁座体５上に配置された弁座面６と１つの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、少なくとも１つの噴射開口７を有している。ノズル本体２は、シール部材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にカプセル状に収容されており、コイル支持体１２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に接している。内極１３と外極９とは、狭隘部２６によって互いに分離されており、強磁性でない結合構成部分２９によって互いに結合されている。磁石コイル１０はライン１９を介して、電気的な差込コネクタ１７を介して供給可能な電流によって励磁される。差込コンタクト１７は、内極１３に射出成形により取り付けられるプラスチック被覆体１８に埋め込まれている。
【００１３】
弁ニードル３は、プレート状に形成されている弁ニードルガイド１４でガイドされている。対になった調節プレート１５が行程調節のために働く。調節プレート１５の他方の側には可動子２０が存在している。この可動子２０は、フランジ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。弁ニードル３は溶接シーム２２によってフランジ２１に結合されている。フランジ２１には戻しばね２３が支持されている。この戻しばね２３は燃料噴射弁１のこのような構成ではスリーブ２４によってプレロードをかけられる。
【００１４】
本発明によれば、燃料噴射弁１の可動子２０は２つの部分から成っている。外側の可動子外周体３４は、高い磁束の利点を有する軟磁性の材料から成っている。しかしながら軟磁性の材料は、機械的な摩耗に対する耐性が低いという欠点を有している。これにより、時間の経過とともに、燃料噴射弁１の運転により機能不良が、例えば変化する可動子行程により生じる恐れがある。従って軟磁性の可動子２０の耐用期間は限定されている。このことを補償するために、可動子２０には可動子当接スリーブ３５が設けられている。この可動子当接スリーブ３５は、可動子外周体３４の切欠３７内に配置されている。可動子当接スリーブ３５は従って、弁ニードル３上での可動子ガイドの機能の他に、少なくとも１つの面取り研削部３６を介して行う燃料の貫流案内ならびに、可動子２０の流入側で弁ニードル３に溶接シーム２２を介して結合されている第１のフランジ２１と、可動子２０の流出側に配置されていて同様に溶接シーム３３を介して弁ニードル３に結合されている第２のフランジ３１とにおける可動子当接部の固定を担っている。第２のフランジ３１と可動子当接スリーブ３５との間に、弁ニードルの衝突を緩衝するために、付加的に１つの緩衝エレメント３２が設けられている。緩衝エレメントは本実施例のように、Ｏリング３２として形成することもできるが、ダイアフラムとして形成することもできる。
【００１５】
本発明による手段の詳しい図と説明が、図２Ａ〜図２Ｃにつき示されている。
【００１６】
弁ニードルガイド１４と弁座体５とには、燃料通路３０ａ，３０ｂが延びている。燃料は、中央の燃料供給部１６を介して供給され、フィルタ部材２５により濾過される。燃料噴射弁１は、シール部材２８によって燃料導管（図示せず）に対してシールされている。
【００１７】
燃料噴射弁１の休止状態では可動子２０は、戻しばね２３によって、行程方向に反して負荷されて、弁閉鎖体４が弁座６に密に接触するように保持される。磁石コイル１０が励磁されている場合には、磁石コイル１０は磁界を形成する。この磁界は可動子２０を、戻しばね２３のばね力に反して、行程方向で動かす。この場合、行程は、休止位置で内極１２と可動子２０との間に位置する作業ギャップ２７によって規定されている。可動子２０は、弁ニードル３に溶接されているフランジ２１を同様に行程方向に連行する。弁ニードル３に結合している弁閉鎖体４は、弁座面６から持ち上がり、燃料は噴射開口７から噴射される。
【００１８】
コイル電流が遮断されると、可動子２０は、磁界が十分に消滅してから、戻しばね２３の圧力によって、内極１３から落下し、これにより、弁ニードル３に結合しているフランジ２１は行程方向に反して運動する。これにより弁ニードル３は同じ方向に運動するので、弁閉鎖体４は、弁座面６上に載置され、燃料噴射弁１は閉鎖される。
【００１９】
図２Ａは、２つの部分から成る可動子２０の全体像を、弁ニードル３上のフランジ３１と緩衝エレメント３２とともに示した断面していない図である。
【００２０】
同一の構成部分には、全ての図面において同一の符号が付与されている。
【００２１】
図２Ａには予め組み付けられた構成部分全体が示されている。この構成部分が、燃料噴射弁１のケーシング２に挿入される。弁ニードル３には、図２Ａに示していない第１のフランジ２１が被せ嵌められていて、弁ニードル３に溶接されている。可動子外周体３４と可動子当接スリーブ３５との２つの部分から成る可動子２０も、同様に弁ニードル３上に被せ嵌められる。次いで、この実施例ではＯリングとして形成された緩衝エレメント３２が、第２のフランジ３２と一緒にまたは別個に弁ニードル３上に被せ嵌められ、最後に第２のフランジ３２が、弁ニードル３の所望の行程に相当する所定の間隔をおいて同様に弁ニードル３に溶接される。
【００２２】
戻しばね２３は、図２Ａには示されていない第１のフランジ２１に支持されている。この第１のフランジ２１は、可動子外周体３４の流入側の端面３８と同一平面にある可動子当接スリーブ３５に当接する。可動子当接スリーブ３５の下流側の端部３９は、プレロードをかけられている緩衝エレメント３２に支持されている。この緩衝エレメント３２は、第２のフランジ３１上に載置されている。従って、可動子外周体３４は、燃料噴射弁１の運転中に、第１のフランジ２１にも、第２のフランジ３１にも当接せず、比較的大きな面積の、従って臨界的ではない磁気回路の内極１３にしか当接していない。従って軟磁性の可動子外周体３４の変形と、それに続く、不正確な調量による誤操作は回避することができる。軟磁性ではない可動子当接スリーブ３５は、可動子２０を通る磁界の流れを妨げることはない。
【００２３】
図２Ｂには、部分的な断面図で、可動子外周体３４と可動子当接スリーブ３５の断面が示されている。図２Ｂには特にこの実施例で、３つの面取り研削部３６が示されている。これらの面取り研削部３６は、可動子２０を通る燃料の貫流を担う。これにより、軟磁性の可動子外周体３４の安定性と対称性を損なう恐れのある、可動子外周体３４に設ける別個の孔を回避することができる。
【００２４】
面取り研削部３６は、可動子当接スリーブ３５の製造の際に既に、この可動子当接スリーブ３５に設けることができる。可動子当接スリーブ３５は有利には、旋削加工または深絞りによって安価に製造可能である。
【００２５】
図２Ｃには、図１の一部である領域ＩＩＣの部分断面図、もしくは図２Ａに示した構成部分全体と同じ縮尺の断面図が示されている。
【００２６】
図２Ｃから明らかであるように、可動子当接スリーブ３５は段付けされて形成されていて、これにより可動子外周体３４と可動子当接スリーブ３５の正確な組み付けが保証される。
【００２７】
付加的に、図２Ｃには、可動子当接スリーブ３５の、孔４１を備えたドレン切欠４０が示されている。このドレン切欠４０は、燃料噴射弁１の運転中に、可動子当接スリーブ３５の切欠におけるポンプ作用によって、この可動子当接スリーブ３５と弁ニードル３との間に集められた燃料を、燃料噴射弁１の内室４２に導出する。これにより緩衝エレメント３２がその位置に留まり、燃料圧によって押しのけられないことが保証される。このようなことは燃料噴射弁１の機能不良の原因となる恐れがある。
【００２８】
本発明は、図示した実施例に限定されるものではなく、例えば、別の形状の可動子２０、例えば扁平な可動子ならびに燃料噴射弁１の任意の形状のためにも使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による燃料噴射弁の実施例を示した概略的な断面図である。
【図２Ａ】
図１の領域ＩＩＣにおける、図１に示した本発明による燃料噴射弁の第１実施例の可動子を概略的に示した図である。
【図２Ｂ】
図２ＡのＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿って断面した、本発明による燃料噴射弁の可動子の概略的な横断面図である。
【図２Ｃ】
図１の領域ＩＩＣにおける、本発明による燃料噴射弁の可動子を概略的に示した縦断面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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