(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のための燃料噴射弁であって、弁体（５）内で軸方向に移動可能な弁部材（１）が設けられており、該弁部材（１）が、その一端に弁シール面（７）を有しており、該弁シール面（７）で弁部材（１）が噴射横断面の制御のために、定置の弁座（９）と協働し、さらに、弁部材（１）を弁座（９）の方向に負荷する少なくとも１つの弁ばね（１９）が設けられており、該弁ばね（１９）が他方では定置のストッパ（２３）に支持されている形式のものにおいて、コイルばねとして形成された弁ばね（１９）の巻き条（４１）が、円形の基本横断面（ｙ）を有しており、該基本横断面（ｙ）が、弁ばね（１９）の軸線（ｘ）に対して半径方向外側に向いた区域に、軸線（ｘ）に対して平行に配向された切削加工部（４３）を有しており、弁ばね（１９）が、円筒形のばね室（２１）内へ挿入されており、該ばね室（２１）の内径が、切削加工部（４３）の無い未加工の弁ばね（１９）の外径よりも小さく形成されており、切削加工部（４３）によって縮径された、弁ばね（１９）の外径（ｄａ）が、ばね室（２１）の内径に対して僅かな遊びを有していることを特徴とする、内燃機関のための燃料噴射弁。
【請求項２】
弁ばね（１９）の比ｙ／ｚが、有利には１．０５〜１．３の範囲内にある、請求項１記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
従来の技術
本発明は、請求項１に記載された形式の、内燃機関のための燃料噴射弁から出発する。ドイツ連邦共和国特許第２９４３７４４号明細書により公知のこの種の燃料噴射弁の場合、弁部材が弁体内で軸方向に移動可能に案内されている。弁部材は、燃焼室側の一方の端部に弁シール面を有している。この弁シール面で弁部材は、噴射横断面を制御する目的で、弁体に設けられた定置の弁座と協働する。この弁部材の、燃焼室とは反対側の他方の端部は弁ばねにより負荷される。この弁ばねは弁部材を弁座に当て付けて加圧する。このような弁ばねは、噴射弁ハウジング内のばね室内部に、この場合は保持体内に挿入されていて、弁部材とは反対側の端部で、定置のストッパ面に支持されている。弁ばねはコイルばねとして形成されており、このコイルばねの、ばね線材から成る巻き条は、丸断面を有している。
この場合、弁ばねのばね力は、開放方向に弁部材に作用する燃料高圧によって形成される、噴射弁における開放圧を規定する。従って弁ばねの仕事能力またはばね力は大きな意味を有している。このばね力は、巻き条線の材横断面に極めて大きく関連している。ばね力を高めようと思えば、従来の丸断面の線材の場合、太さを増すのが普通である。なぜなら、線材の最大横断面は、巻き条横断面の規定された外径と内径とにより得られるからである。
しかし、公知の燃料噴射弁の欠点は、ばね力を高めるために、線材の太さを増したり、弁ばねの軸線方向長さを増すことには制限がある点である。なぜなら、ばな室の規定された組付けスペースは制限されており、噴射弁を大幅に改造することなしには拡大できず、したがって、弁ばねのばね力の増大は、噴射弁の大幅な改変なしには不可能だからである。
発明の効果
これに対して、請求項１に記載された特徴を有する本発明の、内燃機関のための燃料噴射弁は、次の利点を有している。すなわち、噴射弁ハウジング内の所要弁ばね組付けスペースを拡張することなく弁ばねのばね力を増大することができる点である。この利点は特に、極めて小さい内径を有し、ひいては小さい巻き比（Wickelverhaeltnis）（Ｄｍ／ｙが最大２．５）を有するばねの場合に得られる。
コイルばねとして形成された、比較的太い線材から成る弁ばねが、巻き条の基本横断面を拡大された状態で製造され、次いで、円筒形のばね室内に弁ばねをちょうど挿入することができ、かつこの弁ばねがばね室内で内壁に対して弁ばねの圧縮に必要な程度の遊びを有するように、弁ばね外径を切削加工することにより、ばね力の増大が有利に得られる。ばねの巻き条の、当初は円形の基本横断面は、こうしてばね軸線に対して半径方向外側に向いた端部に切削加工部を有する。この切削加工部は、ばね軸線およびばね室の壁に対して平行に配向されている。
このようにして、弁ばねの組付けスペースはそのままで、より大きい開放圧が得られ、いわゆる２個ばねホルダ（2-Feder-Halter）において互いに前後に作用する２つの弁ばねを用いた場合には、より大きい開放圧差が実現される。
さらに、加工しないばねに比して、弁ばね外径の公差を最小値に低減できる。
しかも、本発明により構成された弁ばねは、選択的な線材横断面、例えば方形、楕円形、またはその他の成形線材の横断面に比して、線材製造時に出費増が生じることがなく、従ってこのような解決策に比して、弁ばねをより簡単かつ安価に製造できるという利点を有している。さらに、弁ばねの外径を後から切削加工することにより、ばねの外径をより正確に形成でき、ひいては、規定されたばね室内のスペースをより良好に活用できる。さらに、こうすることにより、弁ばねの外径のところに生じ得る欠陥を一緒に除去できる。
この最適化されたばねは、燃料噴射弁への既述の使用に限定されるものではなく、組付けスペースが限定されているにも拘わらず戻しばねのばね力を高めることが要求されるあらゆる場所、例えば内燃機関の噴射ポンプまたはガス交換弁その他に使用できる。
本発明のこのほかの利点および有利な構成は、以下の説明、図面、各請求項から知ることができる。
図面
図面には、本発明による内燃機関のための燃料噴射弁の一実施例が示されており、この実施例について以下で説明する。
第１図は、燃料噴射弁の縦断面図であり、第２図は、第１図の弁ばねの詳細を示す拡大断面図である。
実施例の説明
第１図に示した本発明の、内燃機関のための燃料噴射弁の実施例の場合、ピストン状の弁部材１が、弁体５の孔３内で軸方向に移動可能に案内されている。弁部材１は、内燃機関燃焼室側の一端に円錐形の弁シール面７を有している。この弁シール面７で弁部材１は、孔３の、内方に向かって張出して閉じられた端部の弁座９と協働する。弁体５の、燃焼室とは反対側の端部は、緊定ナット１１を介して、軸方向に弁保持体１３に対して緊定されている。弁体５と弁保持体１３との間には、中心開口を有する中間ディスク１５が挟み付けられている。弁部材１の、弁座９とは反対側の端部は、中間ディスク１５を貫通突出する加圧部材１７を介して、コイルばねとして構成された弁ばね１９によって弁座９の方向へ負荷されている。この弁ばね１９は、弁保持体１３内の円筒形のばね室２１に挿入され、上端で、ばね室２１の軸線方向上側の壁により形成された定置のストッパ２３に支持されている。
更に、弁シール面７と弁座９との間のシール座の下流側には、弁体５の壁部に噴射開口２５が設けられている。この噴射開口２５は、孔３から出て、燃料供給される内燃機関の燃焼室に開口している。
シール座における燃料高圧供給は、公知の形式で弁部材１の軸部と孔３の壁部との間に形成される環状通路２７を介して行われる。この環状通路２７は、弁部材１の環状の段状部３１の区域で拡張されて圧力室２９を形成し、圧力室２９内へは、図示されていない噴射ポンプから延びる圧力導管３３が開口している。
外寸をそのままにしてばね力を高めるために、弁ばね１９は、第２図に拡大して示したように、ばね軸線ｘに対し半径方向外側に向いた、弁ばねの巻き条４１の円環状の基本横断面ｙの端部に切削加工部４３を有している。これらの切削加工部４３は、ばね軸線ｘと円筒形のばね室２１の内壁とに対して平行に配向されている。
弁ばね１９はまず、横断面ｙを有する丸断面のばね線材により製造される。そのさい、この横断面ｙは、未加工状態の弁ばね１９の理論外径が、ばね室２１の内径より大きくなるように設定する。続く作業工程では、必要な遊びをもって丁度ばね室２１内へ弁ばね１９を挿入できる程度に、弁ばね１９の外径から、有利には研削加工によって材料が除去される。
そのさい、ばねのコイル４１の残った横断面ｚは、切削加工部４３が形成されているにも拘わらず、外径が等しい値の環状ばね線材で製造された加工されていない弁ばねの横断面より、依然として著しく大きい。このため弁ばね１９の所期のばね力は、付加的な組付けスペースなしに大幅に高めることができる。
弁ばねの比ｙ／ｚは、有利には１．０５〜１．３である
【図１】
0003737124.tif 000002
【図２】
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