JP2002538359A - 燃料噴射弁 - Google Patents

燃料噴射弁

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JP2002538359A JP2000601328A JP2000601328A JP2002538359A JP 2002538359 A JP2002538359 A JP 2002538359A JP 2000601328 A JP2000601328 A JP 2000601328A JP 2000601328 A JP2000601328 A JP 2000601328A JP 2002538359 A JP2002538359 A JP 2002538359A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、燃料噴射弁、特に混合気圧縮型火花点火式の内燃機関の燃焼室に燃料を直接噴射するための高圧噴射弁であって、弁座エレメント（２６）に、弁座面（２７）を備えた円錐区分が形成されていて、該円錐区分に、その直ぐ下流に流出開口（３２）が接続していることを特徴とする燃料噴射弁である。そして流出開口（３２）が流入平面を有しており、該流入平面の中心点が弁長手方向軸線（８）に位置していて、流出開口（３２）の中心軸線が、弁長手方向軸線（８）に対して斜めに傾けられて延びている。弁座エレメント（２６）の上流側には、円板状の渦流エレメント（４７）が配置されている。渦流エレメント（４７）は周囲に分配配置されている渦流通路を有しており、これらの渦流通路は異なったジオメトリもしくは寸法を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 従来の技術 本発明は、請求項１、請求項４もしくは請求項７の上位概念部に記載の形式の
燃料噴射弁に関する。
【０００２】 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７５７２９９号明細書に基づいて公知の
燃料噴射弁では、弁座の下流側に燃料噴射室が配置されている。弁座とは、弁の
開閉のために軸方向可動の弁ニードルが共働し、この弁ニードルは弁座の輪郭に
相応して、円錐形に延びる閉鎖区分を有している。弁座の上流側には弁ニードル
の外周部に、斜めに延びる渦流通路が設けられている。渦流通路はリング状の渦
流室に開口しており、この渦流室は弁ニードルと外側の弁ケーシングとの間に形
成されている。この渦流室から燃料は弁座に向かって案内される。弁座に後続す
る燃料噴射室から、燃料は流出開口に流入し、この流出開口は、燃料噴射室の底
部表面の中心点に対してずらされて始まっていて、弁長手方向軸線に対して傾け
られて下流に向かって延びている。
【０００３】 発明の利点 請求項１、請求項４もしくは請求項７の特徴部に記載のように構成された本発
明による燃料噴射弁には次のような利点がある。すなわち本発明による燃料噴射
弁では、流出開口の所望の傾斜位置において生じる、噴射される燃料スプレの不
均一な分布を、斜めに噴射されるスプレの均一な分布へと補償することが、特に
簡単な形式で安価に達成される。さらに本発明による燃料噴射弁によって、燃料
の極めて良好な霧化及び、例えば内燃機関のシリンダへの直接的な、極めて正確
な噴射が達成される。そして噴射されるスプレの特に均一な前面が得られる。さ
らに、大きな侵入深さ（Penetrationstiefe）及び侵入速度を備えたスプレにお
ける個別噴流（Einzelstraehne）を回避することができる。
【０００４】 従属請求項には、請求項１、請求項４もしくは請求項７に記載の燃料噴射弁の
有利な実施態様が記載されている。
【０００５】 上に述べたようにスプレの不均一性を補償することは、流入平面の中心点が弁
長手方向軸線に位置している流出開口、つまり真ん中に流入部を有している流出
開口によって、有利に達成することができる。このように構成されていると、座
接触ラインの領域における弁座の直径が小さく所定される場合でも、弁ニードル
に対する大きな液圧力を回避するために、流出開口の直径を比較的大きく選択す
ることが可能であり、このような大きな流出開口直径は多量の燃料貫流を可能に
する。そして偏心的な解決策に比べて、貫流燃料のばらつきをより良好に回避す
ることができる。
【０００６】 弁座エレメントにおける弁座に、渦を巻くつまり渦動する燃料が極めて短い流
路において供給されると、特に有利である。この極めて短い流路は、流出開口が
弁座面の端部において直ぐに、なんらかの捕集室を回避して、始まっている場合
に保証される。
【０００７】 円板状の渦流エレメントは、極めて正確に構造化することができ、ひいては簡
単に成形可能である。この渦流エレメントには、燃料において渦巻き運動もしく
は回転運動を生ぜしめるという課題がある。このような渦流エレメントは個別部
材であるので、製造プロセスにおけるその取扱いに際して制限が課せられること
はない。
【０００８】 端面に溝又はこれに類したもののような、渦流を生ぜしめる凹設部を有する渦
流体に比べて、渦流エレメントにおいては極めて簡単な手段で、渦流エレメント
の全軸方向厚さにわたって延在していて外側の環状の縁部領域によって取り囲ま
れている内部の開口領域を得ることができる。
【０００９】 実施例の記載 図１には、火花点火式内燃機関の燃料噴射装置のための噴射弁の形をした電磁
作動式の弁が１実施例として示されている。この電磁作動式の弁は、電磁コイル
１によって少なくとも部分的に取り囲まれていて磁気回路の内極として働く、ほ
ぼ中空円筒形の管状のコア２を有している。この燃料噴射弁は特に、内燃機関の
燃焼室に燃料を直接噴射するための高圧噴射弁として適している。例えば段付け
されたプラスチック製のコイル体３は、電磁コイル１の巻線を受容し、かつ電磁
コイル１によって部分的に取り囲まれていてＬ字形横断面を備えた非磁性でリン
グ状の中間部材４と、コア２との関連において、電磁コイル１の領域における噴
射弁の特にコンパクトでかつ短い構造を可能にする。
【００１０】 コア２には連続した長手方向開口７が設けられており、この長手方向開口７は
弁長手方向軸線８に沿って延びている。磁気回路のコア２は、燃料流入管片とし
ても働き、この場合長手方向開口７は燃料供給通路である。電磁コイル１の上に
おけるコア２には、外側の金属製の（例えばフェライトの）ケーシング部分１４
が堅固に結合されており、このケーシング部分１４は外極つまり外側の導磁エレ
メントとして磁気回路を閉鎖していて、電磁コイル１を少なくとも周方向におい
て完全に取り囲む。コア２の長手方向開口７には供給側に燃料フィルタ１５が設
けられており、この燃料フィルタ１５は、その寸法に基づいて噴射弁において閉
塞又は損傷の原因となり得るような燃料成分を、濾過するために働く。燃料フィ
ルタ１５は例えばプレス嵌めによってコア２に固定されている。
【００１１】 コア２はケーシング部分１４と共に燃料噴射弁の供給側の端部を形成しており
、この場合上側のケーシング部分１４は例えば軸方向において下流に向かって見
て、ほんの少しだけ電磁コイル１を越えて延びている。上側のケーシング部分１
４には、下側の管状のケーシング部分１８が密にかつ堅固に接続しており、この
下側のケーシング部分１８は例えば、可動子１９とロッド状の弁ニードル２０も
しくは長く延ばされた弁座坦体２１とから成る軸方向可動の弁部分を取り囲むも
しくは受容している。両ケーシング部分１４，１８は、例えば環状の溶接シーム
で互いに堅固に結合されている。
【００１２】 図１に示された実施例では下側のケーシング部分１８とほぼ管状の弁座坦体２
１とは、螺合によって互いに堅固に結合されている。しかしながら溶接、ろう接
又は縁曲げも同様に可能な接合方法である。ケーシング部分１８と弁座坦体２１
との間におけるシールは、例えばシールリング２２を用いて行われる。弁座坦体
２１はその全軸方向長さにわたって内部の貫通開口２４を有しており、この貫通
開口２４は弁長手方向軸線８に対して同心的に延びている。
【００１３】 同時に全燃料噴射弁の下流側の閉鎖部でもある下端部２５で、弁座坦体２１は
、貫通開口２４内に嵌め込まれた円板状の弁座エレメント２６を取り囲んでおり
、この弁座エレメント２６は、下流に向かって円錐台形状に先細になる弁座面２
７を備えている。貫通開口２４内には、例えばほぼ円形の横断面を有するロッド
状の弁ニードル２０が配置されており、この弁ニードル２０はその下流側の端部
に弁閉鎖区分２８を有している。例えば球形又は部分的に球形にもしくは丸く面
取りされて形成された、又は円錐形に先細のこの弁閉鎖区分２８は、公知のよう
に弁座エレメント２６に設けられた弁座面２７と共働する。弁座面２７の下流に
おいて弁座エレメント２６には、燃料のための流出開口３２が設けられている。
【００１４】 噴射弁の操作は公知のように電磁式に行われる。同様に、励磁可能な操作エレ
メントとしてのピエゾアクチュエータもまた使用可能である。さらにまた、制御
されて圧力負荷されるピストンを介して操作を行うことも可能である。弁ニード
ルの軸方向運動のためひいては、コア２の長手方向開口７内に配置された戻しば
ね３３のばね力に抗して行われる噴射弁の開放もしくは閉鎖のためには、電磁コ
イル１とコア２とケーシング部分１４，１８と可動子１９とを備えた電磁回路が
働く。可動子１９は、弁ニードル２０の、弁閉鎖区分２８とは反対側の端部と例
えば溶接シームによって結合されており、かつコア２に向かって方向付けられて
いる。弁ニードル２０をその軸方向運動中に可動子１９と共に弁長手方向軸線８
に沿って案内するために、弁座坦体２１において可動子１９側の端部に設けられ
た案内開口３４と、弁座エレメント２６の上流側に配置されていて寸法正確な案
内開口５５を備えた案内エレメント３５とが働く。可動子１９はその軸方向運動
中、中間部分４によって取り囲まれている。
【００１５】 案内エレメント３５と弁座エレメント２６との間には、別の円板状エレメント
つまり渦流エレメント（Drallelement）４７が配置されており、その結果これら
すべて３つのエレメント３５，４７，２６は互いに直接重なって位置していて、
弁座坦体２１内に収容されている。３つの円板状エレメント３５，４７，２６は
例えば素材結合式（stoffschluessig）に互いに堅固に結合されている。
【００１６】 コア２の長手方向開口７内に押し込まれた、プレス嵌めされた又はねじ込まれ
た調節スリーブ３８は、センタリング部材３９を介して上流側で調節スリーブ３
８に接触している戻しばね３３のばね予負荷（Federvorspannung）を調節するた
めに働き、戻しばね３３はその反対側で可動子１９に支持されている。可動子１
９には、孔に似た単数又は複数の流れ通路４０が設けられており、これらの流れ
通路４０を通って燃料は、コア２における長手方向開口７から、流れ通路４０の
下流に形成されていて弁座坦体２１における案内開口３４の近傍に位置している
接続通路４１を介して、貫通開口２４内にまで達することができる。
【００１７】 弁ニードル２０の行程は弁座エレメント２６の取付け位置によって所定される
。弁ニードル２０の終端位置は、電磁コイル１の非励磁時には弁座エレメント２
６の弁座面２７における弁閉鎖区分２８の接触によって決定され、これに対して
電磁コイル１の励磁時における弁ニードル２０の他方の終端位置は、コア２の下
流側の端面における可動子１９の接触によって生ぜしめられる。最後に挙げた当
接領域における部材の表面は例えばクロームメッキされている。
【００１８】 電磁コイル１の電気的な接触接続ひいては電磁コイル１の励磁は、コンタクト
エレメント４３を介して行われ、このコンタクトエレメント４３はさらにコイル
体３の外側にプラスチック射出成形部４４を備えている。プラスチック射出成形
部４４は燃料噴射弁のその他の部材（例えばケーシング部分１４，８）にわたっ
て延在していてもよい。プラスチック射出成形部４４からは電気的な接続ケーブ
ル４５が延びており、この接続ケーブル４５を介して電磁コイル１への給電が行
われる。プラスチック射出成形部４４は、この領域に設けられた上側のケーシン
グ部分１４を貫いて突出している。
【００１９】 図２には、図１に示された弁の下流側の弁端部が断面図で示されている。弁座
面２７は弁座エレメント２６における円錐区分を形成しており、この円錐区分は
底部領域５１における下流側端部で、小さな直径をもって終わっている。この底
部領域５１からは直接、流出開口３２が下流方向に延びている。流出開口３２は
この場合弁長手方向軸線８に対して平行には延びていない。つまり流出開口３２
は、弁長手方向軸線８に対して斜めに傾けられて下流方向において弁長手方向軸
線８から離れるように延びており、この場合流出開口３２の流入平面の中心点は
弁長手方向軸線８に位置していて、流出開口３２の流出平面の中心点は弁長手方
向軸線８の脇に位置している。流出開口３２は例えば凸面状に湾曲された噴射領
域６６において終わっている。図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図で
ある図３から分かるように、流出開口３２は底部領域５１において真ん中で始ま
っている。
【００２０】 案内エレメント３５は寸法正確な内部の案内開口５５を有しており、この案内
開口５５を貫いて、弁ニードル２０はその軸方向運動中に運動する。案内エレメ
ント３５はその外周部から、全周にわたって分配配置されて複数の切欠き５６を
有しており、これによって燃料は、案内エレメント３５の外周部に沿って渦流エ
レメントに流入し、さらに弁座面２７に向かって流れることが保証されている。
【００２１】 弁ニードル２０の下流側端部である弁閉鎖区分２８は、下流側において面取り
部２９で終わっており、この面取り部２９は平らに形成されていて、弁長手方向
軸線８に対して垂直に延びている。面取り部２９は例えば平らな研削面である。
【００２２】 図４には、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図、ひいては渦流エレメント４７
を上から見た平面図が本発明の第１実施例として示されている。渦流エレメント
４７は例えば打抜き、ワイヤ浸食、レーザカッティング、エッチング又はその他
の公知の方法を用いて金属薄板から、又は金属メッキによる析出もしくは堆積に
よって、安価に製造可能である。渦流エレメント４７には内部の開口領域９０が
成形されており、この開口領域９０は渦流エレメント４７の全軸方向厚さにわた
って延びている。開口領域９０は、弁ニードル２０の弁閉鎖区分２８によって貫
通される内側の渦流室９２と、この渦流室９２に開口している複数の渦流通路９
３ａ，９３ｂとから形成される。渦流通路９３ａ，９３ｂは接線方向で渦流室９
２に開口していて、渦流通路９３ａ，９３ｂの、渦流室９２とは反対側の端部は
、渦流エレメント４７の外周部とは接続していない。つまり、流入ポケットとし
て形成された渦流通路９３ａ，９３ｂの端部９５と、渦流エレメント４７の外周
部との間には環状の縁部領域９６が残っている。
【００２３】 弁ニードル２０が取り付けられると、渦流室９２は内方に向かっては弁ニード
ル２０（弁閉鎖区分２８）によって制限され、かつ外側に向かっては渦流エレメ
ント４７の開口領域９０の壁によって制限される。渦流通路９３ａ，９３ｂが渦
流室９２に接線方向で開口していることによって、燃料は明瞭に回転インパルス
を加えられ、この回転インパルスはさらなる流れにおいて流出開口３２に到るま
で維持される。そして遠心力によって燃料はほぼ中空円錐形状に噴射される。渦
流通路９３ａ，９３ｂの端部９５は、燃料をわずかな乱流で流入させるための大
面積のリザーバを形成する捕集ポケットとして働く。流れの変向後に燃料はゆっ
くりとかつわずかな乱流で、本来の接線方向の渦流通路９３ａ，９３ｂに進入し
、これによってほぼ乱れのない渦流を得ることができる。
【００２４】 本発明によれば渦流通路９３ａ，９３ｂは、渦流エレメント４７の全周にわた
って等しくなく配置されている。すなわちこの場合渦流通路９３ａ，９３ｂは、
異なったジオメトリでしかしながら３６０°にわたってほぼ均一に分配されて設
けられている（図４）か又は、渦流通路９３が全周にわたって不均一に分配配置
されている（図５）。
【００２５】 以下においてはこのような構成の背景について述べる。特に、ガソリン直接噴
射用に燃料噴射弁を使用するためには、渦流形成されたスプレが中空円錐形状で
斜めに傾けられて内燃機関の燃焼室内に噴射されることが望ましい。渦流が均一
に流れる場合に流出開口３２が相応に所望の形式で弁長手方向軸線８に対して斜
めに傾けられて設けられていると、次のような問題が生じる。すなわちこの場合
、燃料流は傾けられた流出開口３２内において不均一に全周にわたって分配され
て、その結果周囲が極めて不均一な燃料スプレが流出することになる。このよう
な現象は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７５７２９９号明細書に基づい
て公知のように、流出開口３２を弁長手方向軸線８に対してずらして設けること
によって、ある程度回避することができる。
【００２６】 本発明による解決策によって、上記問題を回避するための特殊な輪郭付与を、
弁座エレメント２６もしくは流出開口３２から切り離して実行すること、及び正
確な傾斜した偏心的な流出開口３２の困難な設置を回避することが望まれている
。
【００２７】 図４に象徴的に示された部分軌道６０，６１を用いて、斜めに噴射する弁にお
ける不均一なスプレの問題を、渦流エレメント４７における特殊な輪郭付与によ
って、どのようにして解決するかを説明する。渦流エレメント４７は次のように
構成されている。すなわちこの場合、流出開口３２の傾斜によって所定される噴
射方向とは反対の側における渦流通路９３ａは、ほぼ傾斜に基づく噴射方向の側
に位置する渦流通路９３ｂよりも大きな幅を有している。相応に渦流エレメント
４７は弁座エレメント２６に向かって、ひいては流出開口３２の傾斜方向に向か
って正確に方向付けられていなくてはならない。接線方向における流入に基づい
て、狭幅の渦流通路９３ｂからの燃料は、部分軌道６０が示すように、噴射方向
で流出開口３２に流入する。これに対して広幅の渦流通路９３ａの燃料は、流出
開口３２の傾斜方向とは逆向きに流出開口３２に達する（部分軌道６１）。この
ようにして、部分軌道６０において流出開口３２に向かっての流入は阻止される
が、流入は流出開口３２の傾斜によって促進される。渦流通路９３ａ，９３ｂの
幅が互いに正確に合わせられていると、スプレの全周にわたる均一な分布が得ら
れる。例えば渦流通路９３ａ，９３ｂをそれぞれ３つずつ設けることが可能であ
る。他方ではまた渦流通路幅を次のように、すなわち、特定の機関燃焼方式のた
めに望まれている場合には、規定されて不均一なスプレを全周にわたって生ぜし
めるように、選択することも可能である。
【００２８】 渦流エレメント４７の異なった側にジオメトリの異なった渦流通路９３ａ，９
３ｂを設ける代わりに、図５に示されているように、渦流通路９３を全周にわた
って不均一に分配配置することも可能である。この実施例では例えば３つの渦流
通路９３を、流出開口３２の傾斜方向とは逆の側だけに約１８０°にわたって配
置されている。渦流通路９３のジオメトリ位置もしくは寸法関係が適正に合わせ
られていると、この構成においても、斜め噴射において極めて均一なスプレを生
ぜしめることができる。一般的に見ると、少なくとも２つの渦流通路９３が不均
一に分配配置されている場合には、少なくとも２つの異なった周方向間隔がそれ
ぞれ２つの隣り合う渦流通路９３の間に存在している。図５に示された実施例で
は、左側の渦流通路９３と真ん中の渦流通路９３との間の間隔と真ん中の渦流通
路９３と右側の渦流通路９３との間の間隔は等しい大きさ（各９０°）であり、
これに対して、右側の渦流通路９３と左側の渦流通路９３との間の間隔は著しく
大きい（＞１８０°）。
【００２９】 ここで強調しておけば、図４及び図５には単に２つの有利な実施例が示されて
いるだけであり、両実施例からは、渦流通路９３，９３ａ，９３ｂのための配置
形式の一般的な規則性を導き出すことができない。すなわち、広幅の渦流通路９
３ａ（図４）を流出開口３２の傾斜方向とは反対側に配置させること、もしくは
不均一な分配配置形式において渦流通路９３（図５）をもっぱら流出開口３２の
傾斜方向とは反対側に配置させることは、原則的なことではない。渦流通路９３
を配置する場合には、例えば、噴射される燃料スプレの広がり角度を決定する渦
流通路９３のジオメトリ又は流出開口３２の直径といったその他のファクタが、
重要である。これらのジオメトリ的な寸法によってさらに、どのような角度にわ
たって燃料が各渦流通路９３，９３ａ，９３ｂから流出開口３２の流入部まで流
れるのかが、決定される。図４及び図５に示された部分軌道６０，６１からは、
図示の実施例ではこの角度が約１８０°であることが分かる。もしこの流れ角度
範囲の大きさを、流出開口３２の傾斜方向を起点として周方向において渦流方向
に対して逆方向に取ると、有利な形式で広幅の渦流通路９３ａ（図４）もしくは
渦流通路９３（図５）を有する領域が得られる。図４及び図５に示された実施例
では、この領域は１８０°の流れ角度範囲に基づいて、流出開口３２の傾斜方向
とは反対の側に位置している。渦流エレメント４７もしくは流出開口３２の固有
のジオメトリに基づいて、１８０°とは異なった流れ角度範囲が存在している場
合には、論理的には、図４及び図５に示された渦流通路９３，９３ａ，９３ｂの
配置形式とは別の配置形式が生ぜしめられる。一般的に、渦流通路９３ａ，９３
ｂが互いに異なったジオメトリを備えた実施例に対しては次のことが言える。す
なわち、広幅の渦流通路９３ａは渦流エレメント４７において次のように、つま
り流れ角度範囲の考慮下において流出開口３２への流入がその傾斜方向とは逆向
きに行われるように、位置していることが望ましい。そして狭幅の渦流通路９３
ｂは相応に、流出開口３２の傾斜方向への流入が保証されるように、配置されて
いる。渦流通路９３が不均一に分配配置されている実施例に対しては次のことが
言える。すなわちこの場合渦流通路９３は、流れ角度範囲の考慮下において流出
開口３２への流入がその傾斜方向とは逆向きに行われるように、位置している。
【００３０】 図６〜図１０には弁ニードル端部の複数の実施例が示されているが、これらの
実施例には、上に挙げた問題を解決する解決策の２つのグループが示されている
。図１〜図３に示された実施例におけると同様に、流出開口３２は弁長手方向軸
線８に対して斜めに傾けられており、かつ中心点が弁長手方向軸線８に位置して
いる流入平面を備えている。渦流エレメント４７はしかしながら、既に挙げた実
施例とは異なり、個々の渦流通路９３の輪郭差なしに均一に構成されている。
【００３１】 図６には図２と同様に示された１実施例が示されており、これに対して図７は
、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。図６から分かるように、弁閉
鎖区分２８ひいては弁ニードル２０全体の下流側端部は全周にわたって不均一に
構成されている。つまり弁閉鎖区分２８の円錐区分６８には片側に平らな面取り
部６９が設けられている。この平らな面取り部６９は、流出開口３２がそれに向
かって傾けられている弁閉鎖区分２８の側に、位置している。弁閉鎖時に弁閉鎖
区分２８が弁座面２７と接触するラインの下流において、弁ニードル２０は円錐
区分６８を有しており、この円錐区分６８の円錐角は、弁座エレメント２６にお
ける円錐区分の弁座面２７の円錐角よりも大きい。
【００３２】 例えば研削によって、円錐区分のこの領域には種々様々なバリエーションで面
が加工される。図８〜図１０にはこのような３つのバリエーションが示されてお
り、この場合図８における弁ニードル先端は、図６に示された弁ニードル先端を
拡大して示すものである。図８に示された成形面は、斜めの平らな面取り部６９
であり、これに対して図９及び図１０の実施例には、凹面状に湾曲された斜めの
湾曲部６９′，６９′′が示されている。湾曲部６９′′は、図８及び図９に示
された面取り部６９もしくは湾曲部６９′が円錐区分６８のより大きな周囲部分
において加工されるように、製造されることができる。
【００３３】 弁ニードル２０の研削された面取り部６９もしくは湾曲部６９′，６９′′は
、回転位置的に流出開口３２に対して不動に対応配置されている。この場合の対
応配置関係は次のようになっている。すなわちこの場合、流出開口３２にその傾
斜方向で達する流れは、円錐区分６８と弁座面２７との間の比較的狭い間隙によ
って妨げられるようになっている。そして、流出開口３２にその傾斜方向とは逆
向きに達する流れは、面取り部６９もしくは凹面状湾曲部６９′，６９′′に基
づいて円錐区分６８と弁座面２７との間の広幅の間隙を通って流れ、そしてこれ
によって、流出開口３２の傾斜に基づいてさもないと生じる、噴射される中空円
錐スプレにおける不均一な分布を、所望のように補償することができる。
【００３４】 図示されていない別の実施例では、傾斜された流出開口３２の流入平面が弁長
手方向軸線８からわずかにずらされて形成されていてもよい。このように構成さ
れていると、流出開口３２が偏心しているという特徴は、不均一に分配配置され
たもしくは異なったジオメトリを有する渦流通路９３との組合せ、もしくは非対
称的な弁ニードル端部との組合せにおいて、上に述べた問題の解決を可能にする
。
【００３５】 最後に付言しておくと、本発明は図示及び記載の渦流円板４７並びに渦流を生
ぜしめる手段に制限されるものではない。渦流を生ぜしめる手段は、例えば弁ニ
ードルの周囲に又はノズル体に又は特殊な渦流形成挿入体に設けられた、渦流通
路、渦流溝及び渦流孔をも含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による燃料噴射弁の１実施例を示す縦断面図である。
【図２】 下流側の弁端部を示す断面図である。
【図３】 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図であって、第１実施例による渦流エレメン
トを上から見た平面図である。
【図５】 第２実施例を、図４と同様な図示で示す断面図である。
【図６】 第３実施例を、図２と同様な図示で示す断面図である。
【図７】 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。
【図８】 図６及び図７に示された弁ニードル先端を拡大して示す図である。
【図９】 弁ニードル先端の別の実施例を示す図である。
【図１０】 弁ニードル先端のさらに別の実施例を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランク ダルマン ドイツ連邦共和国 コルンヴェストハイム イーストリーシュトラーセ 34 (72)発明者 イェンス ポールマン ドイツ連邦共和国 シュヴィーバーディン ゲン シユツツトガルター シュトラーセ 69／３ (72)発明者 マルティン ビューナー ドイツ連邦共和国 バックナング シュト レーゼマンシュトラーセ 33 (72)発明者 ペーター ラント ドイツ連邦共和国 ペットシュタット ザ ントシュトラーセ 16 (72)発明者 ノルベルト カイム ドイツ連邦共和国 レッヒガウ トラミナ ー ヴェーク 10 Ｆターム(参考） 3G066 AA02 AB02 AD12 BA03 BA04 BA61 CC06U CC14 CC20 CC43 CC48 CD14 CD17 CE23 CE24 CE26

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の燃料噴射装置のための燃料噴射弁、特に内燃機関
    の燃焼室に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁であって、励磁可能な操作エレ
    メント（１，２，１９）と、弁長手方向軸線（８）に沿って軸方向に運動可能な
    弁ニードル（２０）とが設けられていて、該弁ニードル（２０）がその下流側の
    端部に弁閉鎖区分（２８）を有しており、該弁閉鎖区分（２８）が弁の開閉のた
    めに固定の弁座（２７）と共働し、該弁座（２７）が弁座エレメント（２６）に
    形成されており、弁座（２７）の下流側に流出開口（３２）が形成されていて、
    該流出開口（３２）が、弁長手方向軸線（８）に対して斜めに傾けられて延びて
    いて、特定の傾斜方向を有しており、さらに、弁座（２７）の上流側に、渦流を
    生ぜしめる手段が配置されている形式のものにおいて、渦流を生ぜしめる手段が
    、渦流通路（９３）として周囲に分配配置されており、異なったジオメトリもし
    くは寸法を備えた渦流通路（９３ａ，９３ｂ）が設けられていることを特徴とす
    る燃料噴射弁。
  2. 【請求項２】 周方向で見て特定の角度範囲にわたって形成された渦流通路
    （９３ｂ）が、３６０°から該角度範囲を引いた残りの角度範囲に形成された渦
    流通路（９３ａ）よりも小さな幅を有している、請求項１記載の燃料噴射弁。
  3. 【請求項３】 流出開口（３２）の傾斜方向の側に、幅の小さな少なくとも
    １つの渦流通路（９３ｂ）が位置している、請求項２記載の燃料噴射弁。
  4. 【請求項４】 内燃機関の燃料噴射装置のための燃料噴射弁、特に内燃機関
    の燃焼室に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁であって、励磁可能な操作エレ
    メント（１，２，１９）と、弁長手方向軸線（８）に沿って軸方向に運動可能な
    弁ニードル（２０）とが設けられていて、該弁ニードル（２０）がその下流側の
    端部に弁閉鎖区分（２８）を有しており、該弁閉鎖区分（２８）が弁の開閉のた
    めに固定の弁座（２７）と共働し、該弁座（２７）が弁座エレメント（２６）に
    形成されており、弁座（２７）の下流側に流出開口（３２）が形成されていて、
    該流出開口（３２）が、弁長手方向軸線（８）に対して斜めに傾けられて延びて
    いて、特定の傾斜方向を有しており、さらに、弁座（２７）の上流側に、渦流を
    生ぜしめる手段が配置されている形式のものにおいて、渦流を生ぜしめる手段が
    、少なくとも２つの渦流通路（９３）として周囲に不均一に分配配置されていて
    、隣り合う２つの渦流通路（９３）の間に、少なくとも２つの異なった周方向間
    隔が存在していることを特徴とする燃料噴射弁。
  5. 【請求項５】 周方向で見て約１８０°の角度範囲にわたって渦流通路（９
    ３）が形成されており、残りの角度範囲には渦流通路が設けられていない、請求
    項４記載の燃料噴射弁。
  6. 【請求項６】 流出開口（３２）の傾斜方向の側には、渦流通路が設けられ
    ておらず、それとは反対の側に、少なくとも２つの渦流通路（９３）が設けられ
    ている、請求項４又は５記載の燃料噴射弁。
  7. 【請求項７】 内燃機関の燃料噴射装置のための燃料噴射弁、特に内燃機関
    の燃焼室に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁であって、励磁可能な操作エレ
    メント（１，２，１９）と、弁長手方向軸線（８）に沿って軸方向に運動可能な
    弁ニードル（２０）とが設けられていて、該弁ニードル（２０）がその下流側の
    端部に弁閉鎖区分（２８）を有しており、該弁閉鎖区分（２８）が弁の開閉のた
    めに固定の弁座（２７）と共働し、該弁座（２７）が弁座エレメント（２６）に
    形成されており、弁座（２７）の下流側に流出開口（３２）が形成されていて、
    該流出開口（３２）が、弁長手方向軸線（８）に対して斜めに傾けられて延びて
    いて、特定の傾斜方向を有しており、さらに、弁座（２７）の上流側に、渦流を
    生ぜしめる手段が配置されている形式のものにおいて、弁ニードル（２０）の弁
    閉鎖区分（２８）がその下流側の端部に、非対称を生ぜしめる斜めの平らな面取
    り部（６９）もしくは湾曲部（６９′，６９′′）を有していることを特徴とす
    る燃料噴射弁。
  8. 【請求項８】 平らな面取り部（６９）もしくは湾曲部（６９′，６９′′
    ）が、片側につまり流出開口（３２）の傾斜方向の側に成形されている、請求項
    ７記載の燃料噴射弁。
  9. 【請求項９】 湾曲部（６９′，６９′′）が凹面状に湾曲されている、請
    求項７又は８記載の燃料噴射弁。
  10. 【請求項１０】 弁閉鎖区分（２８）がほぼ円錐区分（６８）として、円錐
    形に流れ方向で先細に延びている、請求項７から９までのいずれか１項記載の燃
    料噴射弁。
  11. 【請求項１１】 流出開口（３２）が、その中心点が弁長手方向軸線（８）
    に位置している流入平面を有している、請求項１から１０までのいずれか１項記
    載の燃料噴射弁。
  12. 【請求項１２】 渦流を生ぜしめる手段が、円板状の渦流エレメント（４７
    ）の形で構成されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の燃料噴射
    弁。
  13. 【請求項１３】 渦流エレメント（４７）が、弁座エレメント（２６）の下
    流側において該弁座エレメントに直に接触している、請求項１２記載の燃料噴射
    弁。
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