(57)【要約】内燃機関のシリンダヘッド（４）に設けられた取付け穴（７）内に挿入可能な、内燃機関の燃焼室（３）内へ燃料を直接噴射するための燃料噴射弁（１）のための補償エレメント（２）が、燃料噴射弁（１）に周方向で当付け可能な剛性的な第１のリング（１８）を有している。剛性的な第２のリング（１９）が取付け穴（７）内に挿入可能である。これらの剛性的な第１および第２の両リング（１８，１９）の間に配置された弾性的な中間リング（２０）が、剛性的な第１のリング（１８）と剛性的な第２のリング（１９）とに解離不能に結合されている。
2004506136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダヘッド（４）に設けられた取付け穴（７）内に挿入可能な、内燃機関の燃焼室（３）内へ燃料を直接噴射するための燃料噴射弁（１）のための補償エレメント（２）であって、該補償エレメント（２）が、燃料噴射弁（１）に周方向で当付け可能な剛性的な第１のリング（１８）を有している形式のものにおいて、取付け穴（７）内に挿入可能な剛性的な第２のリング（１９）と、剛性的な第１および第２の両リング（１８，１９）の間に配置された弾性的な中間リング（２０）とが設けられており、該中間リング（２０）が、剛性的な第１のリング（１８）と剛性的な第２のリング（１９）とに解離不能に結合されていることを特徴とする、燃料噴射弁のための補償エレメント。
【請求項２】
弾性的な中間リング（２０）がエラストマから成っており、剛性的な第１のリング（１８）および剛性的な第２のリング（１９）が金属から成っている、請求項１記載の補償エレメント。
【請求項３】
剛性的な第１のリング（１８）と剛性的な第２のリング（１９）とが、弾性的な中間リング（２０）に加硫により結合されている、請求項２記載の補償エレメント。
【請求項４】
剛性的な第１のリング（１８）が円錐面（２５）を有しており、該円錐面（２５）が、燃料噴射弁（１）に設けられた円錐状のショルダ（２４）に当付け可能である、請求項１から３までのいずれか１項記載の補償エレメント。
【請求項５】
剛性的な第２のリング（１９）が、平坦な円環状の面（２６）を有しており、該円環状の面（２６）が、取付け穴（７）に設けられた段付け部（２７）に当付け可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の補償エレメント。
【請求項６】
剛性的な第１のリング（１８）および／または剛性的な第２のリング（１９）が、金属薄板打抜き成形部品から成っている、請求項１から５までのいずれか１項記載の補償エレメント。
【請求項７】
弾性的な中間リング（２０）の弾性変形によって、剛性的な第１のリング（１８）が該第１のリング（１８）の中心点に関して、剛性的な第２のリング（１９）に対して該第２のリング（１９）の中心点に関して半径方向に移動可能である、請求項１から６までのいずれか１項記載の補償エレメント。
【請求項８】
弾性的な中間リング（２０）の弾性変形によって、剛性的な第１のリング（１８）が中心点軸線に関して、剛性的な第２のリング（１９）に対して該第２のリング（１９）を通る中心点軸線に関して傾動可能である、請求項１から７までのいずれか１項記載の補償エレメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
背景技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式の燃料噴射弁のための補償エレメントから出発する。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７３５６６５号明細書に基づき、補償エレメントを有する燃料噴射装置が公知である。この補償エレメントは球欠形もしくはざる底球面形の支持面を有する支持体から成っている。この補償エレメントを介して、燃料噴射弁が、シリンダヘッドに設けられた取付け穴内に支持される。支持面を備えた球面形に加工成形されたざる底球面に燃料噴射弁が載着されるので、燃料噴射弁を取付け穴の軸線に対してある程度の角度偏差にまで組み付けることができ、そして適当な手段、たとえば緊締つめによって取付け穴内に押し込んで固定することができる。したがって、燃料供給管路に対する簡単な適合が可能である。製作時の誤差および燃料噴射弁の組付け時の誤差を補償することができる。
【０００３】
しかし、支持体の製作に手間がかかり、かつ支持体が、正確に製作されなければならない球面を必要とすることが不都合となる。剛性的な支持体を押し縮めることはできないので、取付け穴の軸方向における補償は行われない。また、誤差の補償は球面の規定のジオメトリ（幾何学的形状）においてしか行うことができない。取付け穴に対して純然たる半径方向での補償運動は不可能である。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７３５６６６号明細書で提案されている手段、すなわち球面をシリンダヘッド自体に加工成形し、これによって専用の構成部分の使用を回避することには、次のような付加的な欠点がある。すなわち、高い精度を必要とする球面が、シリンダヘッド全体の比較的大きなワークに設けられた孔内に形成されなければならない。したがって、このことは製作技術的な欠点を有している。
【０００５】
同じく、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７３５６６５号明細書には、燃料噴射弁の軸線と、燃料分配管路に設けられた燃料流出開口の軸線とに関する誤差補償を達成するために、燃料噴射弁の流入側に中間部材を設けることが提案されている。その場合、シリンダヘッドに設けられた取付け穴内に燃料噴射弁のノズルボディが挿入されて、適当な保持手段、たとえば緊締つめによって保持され、これにより燃料噴射弁の軸線の位置が規定される。燃料噴射弁の軸線と燃料分配管路の燃料流出開口の軸線との間に場合によって生じる軸線ずれの補償は、両者の間に配置された中間部材を傾動させることによって行われる。この中間部材はそれぞれ１つのシールリングによって燃料分配管路と燃料噴射弁とに対してシールされる。
【０００６】
この場合、複数の別の構成エレメントにより付加的な手間がかかり、かつシールされるべき結合部の付加的な数が必要となることが不都合となる。中間部材の存在により付加的な構成高さが生ぜしめるられるので、この中間部材を比較的短く形成することしかできない。これにより、軸線間の補償されるべきずれが小さな場合でも、両軸線に対する中間部材の比較的大きな角度が必要となる。しかし、燃料噴射弁と中間部材との間および燃料流出開口と中間部材との間におけるシールリングを用いたシールは、角度偏差が発生した場合には、各シールリングの弾性に基づいてしか行われない。したがって、過度に大きな角度の場合には、シールリングが各シール面の間の均一なプレスを受けなくなる危険が生じる。このことは非シール性を招く恐れがある。
【０００７】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７４３１０３号明細書に基づき公知の防熱スリーブは、燃料噴射弁のノズルボディを取り囲んでいる。この防熱スリーブは内燃機関のシリンダヘッドに設けられた、段付けされた取付け穴内に挿入されていて、この取付け穴内に挿入された燃料噴射弁の噴射側のノズルボディ区分を全周にわたって取り囲んでいる。防熱スリーブの一方の端部はカラーを有しており、このカラーは取付け穴の段部に接触する。さらに、防熱スリーブの噴射側の端部は、曲げ返された区分を有しており、これによって防熱スリーブはある程度の長さにわたって２層に形成されている。この範囲で防熱スリーブはノズルボディとシリンダヘッドに設けられた穴との間で半径方向にクランプされている。燃料噴射弁の燃料流入管路の方向で、２層に形成された前記区分には、防熱スリーブの先細りになった区分が続いていて、この区分には、燃料噴射弁に設けられた、同じく先細りになったた区分が接触しているので、燃料噴射弁のノズルボディから防熱スリーブへの軸方向でのある程度の力伝達が可能となる。
【０００８】
しかし、この場合には取付け穴内での燃料噴射弁の位置の誤差補償は全く不可能である。さらに、燃料噴射弁は取付け穴に設けられた傾斜段部に接触しており、これにより燃料噴射弁の軸線位置が完全に決定されてしまっている。
【０００９】
発明の利点
請求項１の特徴部に記載の特徴を有する本発明による補償エレメントには、従来のものに比べて次のような利点が認められる。すなわち、取付け穴の軸線に対する燃料噴射弁の傾動が比較的大きな角度範囲にわたって可能となると同時に、取付け穴の中心軸線からの燃料噴射弁の半径方向移動も可能になる。さらに、本発明による補償エレメントは簡単にかつ廉価に製作することができる。補償エレメントは燃料噴射弁とシリンダヘッドに設けられた取付け穴との間で軸方向の力を伝達し、この軸方向の力によって燃料噴射弁は、当該燃料噴射弁を位置固定する保持力に支持される。
【００１０】
したがって、燃料噴射弁の保持力と位置とを問題なく調節することができる。なぜならば、補償エレメントが有利には取付け穴の軸方向でフレキシブルに従動し、そして中間リングの圧縮可能性により、取付け穴内への燃料噴射弁の侵入深さにより保持力の増大が制御可能となるからである。
【００１１】
したがって、本発明により形成された補償エレメントの使用により、シリンダヘッドの製造時でも、燃料噴射弁および燃料分配管路の製造時でも、比較的大きな製作誤差が可能となる。
【００１２】
請求項２以下に記載の手段により、請求項１に記載の補償エレメントの有利な実施および改善が可能である。
【００１３】
第１のリングが円錐面を有していると有利である。この円錐面は燃料噴射弁に設けられた円錐状のショルダに接触するようになっている。これにより、燃料噴射弁は第１のリング内にセンタリングされ、かつ案内される。その場合、誤差補償は中間リングの弾性変形により確実に行われるようになる。すなわち、誤差補償が、補償エレメントの誤った位置により行われることは回避される。
【００１４】
第１のリングおよび第２のリングが、廉価に製作することのできる金属薄板打抜き成形部品から成っていると有利である。
【００１５】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１６】
実施例の説明
図１には本発明による補償エレメント２を備えた燃料噴射弁１が示されている。この燃料噴射弁１は混合気圧縮型の火花点火式式内燃機関において燃料を噴射するために使用される。図示の燃料噴射弁１は、シリンダヘッド（一部のみ図示する）４の下方に位置する内燃機関の燃焼室３内へ燃料を直接噴射するための高圧噴射弁である。しかし、本発明による補償エレメント２はその他の事例においても使用することができる。
【００１７】
燃料噴射弁１は、噴射側の端部６を備えたノズルボディ５を有していて、断面して図示されたシリンダヘッド４に設けられた取付け穴７内に組み付けられている。
【００１８】
図１にはさらに、ノズルボディ５に設けられた溝８内に位置する、燃焼室側のシールリング９が示されている。このシールリング９はノズルボディ５と取付け穴７との間の環状ギャップ１０をシールしていて、たとえばテフロン（ポリテトラフルオロエチレン）から成っている。図１にはさらに、燃料噴射弁１において、たとえば燃料分配管路の燃料供給部１１（断面して示す）が示されている。この燃料供給部１１は燃料噴射弁１に設けられた接続管片１３に対してシールリング１２によってシールされている。このシールリング１２は接続管片１３に設けられたフランジ１４と支持リング１５とによって案内される。
【００１９】
この場合、例示された電気制御式の燃料噴射弁１のためには、接続コネクタ１６が設けられており、この接続コネクタ１６は電気的な制御線路（図示しない）を接続するために働く。
【００２０】
燃料噴射弁１のノズルボディ５に設けられたつば１７には、押え（図示しない）が押圧されており、この押えは燃料噴射弁１を取付け穴７内に保持する。
【００２１】
補償エレメント２は剛性的な第１のリング１８と、剛性的な第２のリング１９と、弾性的な中間リング２０とを有している。これらのリングは図示の実施例では、ゴムの形に形成された弾性的な中間リング２０の加硫によって互いに解離不能に結合されている。また、別の弾性的な材料、たとえば別のエラストマまたはテフロン（ポリテトラフルオロエチレン）から成る構成や、弾性的な中間リング２０と第１のリング１８および第２のリング１９との接着も考えられる。
【００２２】
補償エレメント２の補償機能を明瞭にするために、燃料噴射弁１の弁中心軸線２１が書き込まれている。この弁中心軸線２１は弾性的な中間リング２０の弾性変形により、ひいてはこれによって生じる得る、燃料供給部１１のジオメトリ的（幾何学的）な位置への燃料噴射弁１の適合運動により、孔中心軸線２２から距離ｄだけ変位すると同時に付加的に角度αだけ変位する恐れがある。
【００２３】
図２には、図１のＩＩで示した部分の拡大図が示されている。ノズルボディ５と、大小異なる直径の複数の区分から成る燃料噴射弁１の大径のハウジング区分２３と、燃料噴射弁１の円錐状のショルダ２４とが図示されている。補償エレメント２は断面されて図示されている。
【００２４】
剛性的な第１のリング１８は内側の円錐面２５を有している。この円錐面２５は燃料噴射弁１の円錐状のショルダ２４に接触している。剛性的な第２のリング１９は平らな円環状の面２６を有しており、この円環状の面２６は取付け穴７に設けられた段付け部２７に接触している。弾性的な中間リング２０は剛性的な第１のリング１８と剛性的な第２のリング１９とを解離不能に結合している。ノズルボディ５と取付け穴７との間には、環状ギャップ１０が存在している。中間リング２０も第２のリング１９も、ほぼ方形の横断面を有している。
【００２５】
燃料噴射弁１は円錐状のショルダ２４と剛性的な第１のリング１８の円錐面２５とによって自動的にセンタリングされると有利である。この場合、燃料噴射弁１は第１のリング１８に、弁中心軸線２１に対して半径方向の力をも伝達することができる。図示されていない緊締つめ（Ｓｐａｎｎｐｒａｔｚｅ）が締め付けられると、燃料噴射弁１は、弾性的な中間リング２０が片側に偏ってより強力に圧縮されることによって自動的に所要の傾動角度αへ調節されると同時に、燃料噴射弁１から伝達された力によって所要の半径方向移動距離ｄへ調節される。これにより、燃料供給部１１は燃料噴射弁１に応力なしに、もしくは歪みなしに結合されている。
【００２６】
それと同時に、弾性的な中間リング２０をその全周にわたって、より強力に押し縮めることによって、場合によって生じる高さ差を補償することもできる。
【００２７】
剛性的な第１のリング１８は、この第１のリング１８の中心点に関して、剛性的な第２のリング１９に対してこの第２のリング１９の中心点に関して、弾性的な中間リング２０の弾性変形により半径方向に移動可能であるので有利である。すなわち、第１のリング１８の中心点は中間リング２０の弾性変形により第２のリング１９の中心点に対して半径方向に移動可能であるので有利である。
【００２８】
また、剛性的な第１のリング１８は中心点軸線に関して、剛性的な第２のリング１９に対してこの第２のリング１９の中心点を通る中心点軸線に関して弾性的な中間リング２０の弾性変形により傾動可能であるので有利である。すなわち、第１のリング１８の中心点軸線は中間リング２０の弾性変形により第２のリング１９の中心点軸線に対して傾動可能であるので有利である。
【００２９】
同じく、補償エレメント２の弾性的な中間リング２０はシリンダヘッド４と燃料噴射弁１との間での固体伝播音、振動および熱の伝達を減少させるので有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による補償エレメントと共にシリンダヘッド内へ挿入された燃料噴射弁を示す概略図であり、ただし、補償エレメントとシリンダヘッドは断面して図示されている。
【図２】
図１のＩＩで示した部分を拡大して示す拡大図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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