JP2023513634A

JP2023513634A - 内燃機関用燃料噴射弁

Info

Publication number: JP2023513634A
Application number: JP2022549340A
Authority: JP
Inventors: ガンサー，マルコ
Original assignee: Ganser Hydromag AG
Current assignee: Ganser Hydromag AG
Priority date: 2020-02-17
Filing date: 2021-02-16
Publication date: 2023-03-31
Also published as: WO2021165275A1; EP4107386A1; KR20220134652A; CN115087802A; US20230045640A1

Abstract

燃料噴射弁（１０）は、噴射弁体（５６）の軸方向移動を制御するための油圧制御装置（７２）を備える。中間弁（８３）のキノコ状に形成された中間弁体（７８）の軸部（７６）は、中間部品（６６）の案内凹部（７４）によってされる。中間弁体（７８）は、開弁位置において、高圧燃料インレット（８６）と弁室（４４）との間の第２接続（１１８，１１７，９６）を開放し、閉弁位置において、中間弁体（７８）は、高圧燃料インレット（８６）と弁室（４４）との間の第２接続（１１８，１１７、９６）を閉塞する。中間バルブ部材（７８）は、閉弁位置において、第１環状シール面（１２１）を形成するとともに、第１シール面（１１１．２）を横切って中間部品（６６）に面する側が、第２環状シール面（１２２）を形成するとともに第２シール面（１１２．２）を横切って中間弁座（８２）に着座する。第１半径方向間隔（ｒ１）は、第２半径方向間隔（ｒ２）よりも大きい。【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関の燃焼室に燃料を断続的に噴射する燃料噴射弁に関する。
に関する。

内燃機関の燃焼室に燃料を断続的に噴射する燃料噴射弁は、例えば、国際公開第２０１６／０４１７３９号に記載される。前記燃料噴射弁は、制御チャンバ内の圧力を変化させて噴射弁体の軸方向移動を制御する油圧制御装置を備える。油圧制御装置の中間弁は、キノコ状に形成された中間弁体を有し、その軸部は、中間部品を貫通する案内凹部にタイトな嵌め合いで案内される。中間弁体の閉弁位置において、中間弁体の頭部は、軸部に対して半径方向へ間隔をあけて設けられたシール面が中間部品に設けられた環状の中間弁座に着座する。軸部を中心に設けられ、中間部品を貫通する高圧燃料供給ポートを介して中間部品、軸部、及び頭部によって区画された内側の環状チャンバは、燃料噴射弁のハウジングに設けられた高圧燃料インレットに常時接続される。中間弁は、中間部品によってタイトな嵌め合いで案内される軸部によって、制御チャンバと弁室とを常時切り離すが、中間弁体に設けられ、制御チャンバと弁室とを常時接続する精密な大きさのスロットル通路は例外である。中間弁体の閉弁位置において、中間弁は高圧燃料供給ポート及び環状チャンバを制御チャンバから切り離し、中間弁体が閉弁位置から移動すると、環状チャンバだけでなく高圧燃料供給ポートと制御チャンバとの接続が中間弁によって遮断される。弁室は、電気的に作動するアクチュエータアセンブリによって、低圧燃料戻り口に接続、切り離すことが可能である。噴射動作が起動すると、アクチュエータアセンブリの作動によって弁室が低圧燃料戻り口に接続され、制御チャンバからの燃料が中間弁体のスロットル通路を通って弁室に流入し、制御チャンバの圧力が低下する結果、噴射弁体がハウジングの噴射弁座からリフトする。

さらなる燃料噴射弁は、欧州特許第１９９１７７３号に記載される。制御チャンバと弁室とが精密なスロットル通路によって相互に常時接続される一方で、これら２つの室はさらに、中間弁によって相互に切り離される。スロットル通路は、制御チャンバに直接隣接するように配置される。スロットル通路の断面に対して大きい断面を有し、制御チャンバに連通して噴射弁の高圧室に接続される通路は、中間弁によって制御される。電動アクチュエータアセンブリによって制御される弁室からのアウトレットの断面も、スロットル通路の断面よりも実質的に大きくすることができるので、噴射弁体の開弁動作は、実質的にスロットル通路の断面のみの関数である。アクチュエータアセンブリによって弁室からのアウトレットが閉塞されると、中間弁が速やかに開弁し、高圧室に接続された大径の通路が開放され、これにより噴射動作が速やかに終了する。

燃料噴射弁の場合、噴射弁体の開弁動作の確実な制御と、噴射弁体の速やかな閉弁動作が可能で、かつ構造が複雑でないことが要望される。

本発明の目的は、先行技術を少なくとも部分的に改善することが可能な燃料噴射弁を提供することにある。

この目的は、独立請求項の特徴を有する燃料噴射弁によって達成される。本発明の有利な設計上の実施形態は、従属請求項並びに本明細書及び図中に記載される。

本発明は、内燃機関の燃焼室に燃料を断続的に噴射するための燃料噴射弁であって、長手方向軸線を定義するハウジングを有し、高圧燃料インレットと噴射弁座とを備えるものに関する。高圧燃料インレットから噴射弁座まで延びる高圧室がハウジング内に配置される。さらに、ハウジング内に設けられる噴射弁体は、長手方向軸線に沿う方向へ位置調整可能であり、噴射弁座と協働する。

燃料噴射弁は、噴射弁体を噴射弁座に向かう方向へ向けられた閉弁力で付勢し、一方では噴射弁体に支持され、他方ではハウジングに対して静止するように支持される圧縮ばね、噴射弁体の制御ピストンが摺動自在に案内される案内部、案内部及び制御ピストンと一体となって制御チャンバを区画する中間部品、及び制御チャンバ内の圧力を変化させることで噴射弁体の軸方向の動作を制御する油圧制御装置をさらに備えることが好ましい。

油圧制御装置は、キノコ状に形成され、中間部品の案内凹部に案内される軸部と、頭部とを有する中間弁体と、中間部品の頭部に面する側に設けられ、頭部と協働する中間弁座とを有する中間弁とを備える。

中間弁体は、開弁位置において、高圧室に接続された高圧燃料供給ポートと制御チャンバとの間の接続を開放する。中間弁体は、閉弁位置において、高圧燃料供給ポートと制御チャンバとの接続を遮断し、スロットル通路を除いて、制御チャンバと弁室とを切り離す。

燃料噴射弁は、さらに、弁室を低圧燃料戻り口に接続し、弁室を低圧燃料戻り口から切り離すための電気的に作動するアクチュエータアセンブリを含む。

頭部は、中間弁体の閉弁位置において、中間部品に面する側によって、包囲方向へ実質的に閉じられた第１環状シール面を形成するとともに、軸部又は案内凹部に対して第１半径方向間隔で延びる第１シール面を横切り、包囲方向へ実質的に閉じられた第２環状シール面を形成するとともに、軸部又は案内凹部について第２半径方向間隔で延びる第２シール面を横切り、中間弁座に着座し、第１半径方向間隔が第２半径方向間隔より大きく設定されることを特徴とする。

案内部と中間部品とは、別個の部品として構成することも可能である。しかし、案内部と中間部品とを一体的に構成することも可能である。

絞り通路は、好ましくは中間弁体に設けられ、特に好ましくは中間弁体の頭部に設けられる。しかし、スロットル通路は、中間部品上に構成することもできる。さらなる変形例では、スロットル通路は、例えば、中間部品又は案内部品との間の隙間によって、中間弁体と他の部品との間に設けることができる。中間弁体に構成されたスロットル通路は、制御チャンバから離れる側に中間弁体に凹設され、弁室と連通するブラインドボア内に開口させることができる。中間弁体のスロットル通路は、好ましくは、制御チャンバに隣接するように設けられる。スロットル通路及びブラインドボアは、好ましくは、長手方向軸線に対して同軸に設けられる。その結果、スロットル通路は、一方では、所望の長さを有するように構成することができ、他方では、ブラインドボアは、弁室の一部を形成することができる。

第１シール面及び第２シール面は、好ましくは、同軸に配置されたトロイダル面である。設計実施形態によっては、第１シール面は、頭部、即ち中間部品に面する頭部の側、又は中間部品、即ち頭部に面する中間部品の側に設けることができる。設計実施形態によっては、第２シール面は、順次、頭部、即ち中間部品に面する頭部の側、又は中間部品、即ち頭部に面する中間部品の側に設けることができる。

頭部は、中間弁体の閉弁位置において、第１及び第２環状シール面を形成するとともに中間弁座にシールされて受けられることにより、中間弁体の閉弁位置における高圧燃料供給ポートと制御チャンバとの間の接続の流体の遮断性を向上させることができる。さらに、スロットル通路を除いて、中間弁体の閉弁位置における弁室からの制御チャンバの切り離しが結果として改善することが可能であり、これにより、スロットル通路の寸法を適合させることで噴射弁体の軸方向移動をより正確に制御し、延いては噴射動作をより正確に制御することができる。シール面の特定の設計実施形態の結果として、例えば後者の幾何学的形状又は寸法によって、中間弁のシール特性を適合させることができる。中間部品と中間弁体との間の密着力をそれぞれ制限又は最小化する一方で、環状シール面が頭部及び中間部品の相互に向かい合う面と比較して小さいので、ここでの中間バルブのシール性を向上させることができる。

さらに、中間弁体の閉弁位置において、環状シール面と中間部品と頭部との間に、中間空間、好ましくは環状ギャップ空間が形成されることが好ましい。具体的な設計実施形態では、環状シール面は、弁室に対してだけでなく、制御チャンバに対しても中間空間をシールする。特定のさらなる設計実施形態では、環状シール面は、高圧燃料供給ポートに連通して中間空間をシールする。以下にさらに説明するように、設計実施形態に応じて、有利には、中間部品又は中間弁体に通路又は複数の通路が設けられ、中間弁体の閉弁位置における前記通路又は複数の通路は、当該中間空間に開口し、噴射動作の制御に対していかなる、又は無視できるほどの阻害的影響も発生しないように構成することができる。

特定の設計実施形態において、環状ギャップ空間は、長手方向軸線の方向で測定した場合、１ｍｍ未満、又は０.５ｍｍ未満、又は０.１ｍｍ未満、又は０.０５ｍｍ未満のギャップ幅を有する。

一設計実施形態では、中間部品の高圧燃料供給ポートは、中間弁体の閉弁位置において、中間部品と頭部との間に設けられ、第１及び第２環状シール面によって半径方向へ区画される環状ギャップ空間に開口するように延びる。

高圧燃料供給ポートは、中間弁体の閉弁位置において、中間部品、頭部、並びに第１及び第２環状シール面によって区画される環状ギャップ空間に開口する結果、中間弁体の閉弁位置における弁室及び制御チャンバは、密封環状シール面によって高圧燃料供給ポート、又は高圧室からそれぞれ流体的に切り離すことができる。このことは、中間弁体の閉弁位置において、高圧室から高圧燃料供給ポートを介して弁室又は制御チャンバへの燃料のリークを最小化又は回避することができ、その結果、噴射動作の制御精度が向上するという利点をもたらす。

特に、第１及び第２環状シール面が弁室及び制御チャンバに対して高圧燃料供給ポートを流体的にシールする機能を担うため、中間弁体の軸部と中間部品の案内凹部との間のクリアランスを増やすことができ、延いては中間部品の案内凹部における軸部の案内による追加の流体的シールが不要となる。例えば、国際公開第２０１６／０４１７３９号に記載されるようなリークを低減するための案内凹部内での軸部の密な摺動嵌合は、もはや必須ではない。軸部と案内凹部との間の潜在的なクリアランスの拡大は、有利には、構成要素、即ち中間弁体又は軸部のそれぞれ、及び中間部品又は案内凹部のそれぞれの製造を簡易化する。軸部及び中間部品の製造におけるより大きな公差に加えて、案内凹部内の軸部のガイドが流体シールの観点から追加的に機能を担う必要がなくなるので、軸方向、即ち長手方向軸線に沿った軸部の高さをさらに減少させることができる。このことは、有利には、よりコンパクトな構造形態を可能にする。さらに、クリアランスの増加の結果、噴射動作を終了させるための中間弁体の開放動作の間、軸部と案内凹部との間を流れる燃料によって弁室がより速やかに充填され、その結果、噴射動作を速やかに終了させることができる。

環状シール面のシール効果の点で不利になり得る環状ギャップ空間における半径方向の圧縮力は、環状ギャップ空間が軸方向、即ち長手方向軸線に沿って、例えば軸部の長さと比較してより小さな寸法を有することで低減することができる。

上述したように、環状の隙間空間は、長手軸の方向で測定した場合、１ｍｍ未満の隙間幅を有することができ、好ましくは０.５ｍｍ未満、０.１ｍｍ未満、又は０.０５ｍｍ未満である。

ただし、前述したような環状隙間空間に代えて、軸方向へ大きな寸法を有する中間空間を設けることも可能である。

高圧燃料供給ポートは、長手方向の視線で、水平ボアと垂直ボアとにより構成することが可能であり、垂直ボアは、中間弁体の閉弁位置において、環状ギャップ空間内に開口する。

特に軸部は、軸部と案内凹部との間に半径方向へ少なくとも１０μｍ、好ましくは２０μｍ～５０μｍのクリアランスが形成されるように、中間部品の案内凹部に滑り嵌めで案内することができる。

一設計実施形態では、中間弁体は、第１端部が弁室内に開口し、第２端部が中間弁体の外側に向かって開口する供給ポートを有し、中間弁体の閉弁位置において、第２端部が第２環状シール面よりも軸部から径方向へ近い位置に配置されるようにする。

供給ポートを設けたことで、噴射動作を終了するために弁室がアクチュエータアセンブリによって低圧燃料戻り口から切り離されると、供給ポートに連通された弁室に高圧室からの燃料を速やかに充填することが可能であり、中間弁の開弁動作を促進することができる。この明細書において、中間弁体の側面は、中間部品の案内凹部に面する面を意味すると理解される。好ましくは、頭部内に突出し、弁室の一部を構成するブラインドボアが、中間弁体の軸部に設けられ、当該ブラインドボアは、頭部から離れる方向へ面する端部側に設けられることが望ましい。このような設計実施形態では、第１端部を経由する供給ポートは、ブラインドボアに開口することができる。

軸部と第２環状シール面とに隣接する内側環状チャンバは、中間弁体の閉弁位置において、中間部品と頭部との間に設けられ、中間弁体の閉弁位置において、供給ポートは、内側環状チャンバと弁室とを連通することが好ましい。

供給ポートは、第２端部を介して軸部の外側又は頭部の外側に向かって開口することができる。一変形例では、供給ポートの第２端部は、軸部が頭部に隣接する線上に配置される。供給ポートは、長手方向軸線に対して傾斜ボア又は水平ボアとして構成することができる。

一設計実施形態では、供給ポートは、低圧燃料戻り口の最小径よりも大きな直径を有する。供給ポートの直径が大きい結果、弁室の速やかな充填を達成することが可能であり、これは、中間弁の開口動作に対して有利な効果を奏する。供給ポートは、中間弁体の閉弁位置において、第２端部によって高圧室から流体的に切り離されるので、供給ポートの大きな寸法は、特に、追加のリークを発生させることなく成し得る。

一設計実施形態において、軸部は、少なくとも１つの包囲環状突出部を有し、前記少なくとも１つの包囲環状突出部を介して案内凹部によって案内される。

環状突出部を設けたことで、軸部と案内凹部との間の軸方向へおいて、軸部を包囲する絞り経路を形成することができる。環状突出部によって形成された絞り経路は、軸部と案内凹部との間の中間空間を通って長手方向へ流れる流体に対して、層流ではなく乱流を起こすことができるという利点がある。特に、軸部と案内凹部との間の径方向の許容隙間の範囲をさらに拡大することができる。

一設計実施形態では、軸部は、軸部の長手方向へ相互に間隔をあけて配置された２つの環状突起を有する。

軸部の長手方向へ相互に間隔をあけて配置された２つの包囲環状突起を設けたことで、軸部を包囲して長手方向へ直列に配置された２つの絞り通路を長手方向へ設けることができる。その結果、軸部と案内凹部との間の中間空間を流れる流体の乱流の形成及び乱流の発生をより一層促進することができる。

軸部の長手方向へ相互に離間する２つの環状突起を有する設計実施形態では、直列に配置されたスロットル通路としての効果により、軸部と案内凹部との間の半径方向のクリアランスをさらに増大させることができる。

特に、ここでの軸部は、軸部と案内凹部との間に半径方向へ少なくとも５０μｍ、好ましくは７０μｍ～１００μｍのクリアランスが形成されるように、中間部品の案内凹部によって案内することができる。

一設計実施形態では、中間弁体は、弁室に連通し、中間弁体の閉弁位置において、弁室通路が中間部品と頭部との間に設けられ、第１及び第２環状シール面によって半径方向へ区画される環状ギャップ空間に開口するように延びる弁室通路を備える。

このような配置の結果、弁室通路は、中間弁体の閉弁位置において、有利には、制御チャンバ及び高圧燃料供給ポートに対して密閉することができる。このことは、例えば、弁室通路の直径を、スロットル通路の直径と比較して大きくすることを許容し、その結果、制御チャンバ又は高圧燃料供給ポートから弁室通路又は弁室へのリークが、中間弁体の閉弁位置においてそれぞれ促進されることを回避することができる。また、弁室通路の寸法が大きいことにより、中間弁体が閉弁位置から移動するとき、弁室通路によって弁室を速やかに流出させることが可能であり、噴射動作を速やかに終了させることができる利点がある。

一設計実施形態において、燃料噴射弁は、中間弁体の閉弁位置において、中間部品、軸部、及び頭部によって区画され、高圧燃料供給ポートが開口する環状チャンバを有する。

環状チャンバは、好ましくは、軸部を中心に径方向へ貫通し、軸部と中間部品とによって区画される内側環状チャンバを有し、好ましくは、軸部自体に凹部が設けられており、高圧燃料インレットは、好ましくは、内側環状チャンバ内に開口する。

環状チャンバは、好ましくは、内側環状チャンバに隣接し、中間弁体の閉弁位置において、中間部品と中間弁体の頭部との間の包囲隙間によって形成される環状隙間空間を有する。

中間弁体の閉弁位置において、環状ギャップ空間は、少なくとも略一定のギャップ幅を有することができる。ここでのギャップ幅は、好ましくは、それぞれの場合に長手方向軸線の方向で測定して内側環状チャンバよりも少なくとも５倍小さい。

このような実施形態の環状チャンバを用いることで、密着力をさらに低減することができる。

中間弁体の軸部の内側環状チャンバは、好ましくは、半径方向外側に開口し、長手方向の視線で、好ましくは、高圧燃料供給ポートのスロートが常に環状溝の領域内に少なくとも略完全に位置するような態様の寸法を有する包囲環状溝によって形成される。環状溝は、さらに好ましくは、頭部に直接隣接する。これにより、有利には、中間部品の構造を簡易化することができる。

高圧燃料供給ポートのスロート全体は、好ましくは、内側環状チャンバの領域にある。これにより、さもないと潜在的に必要となり得る中間部品の斜めのボアが不要になる。

環状溝は、好ましくは、斜めに延びる側面が頭部から離れる方向へ向く台形断面を有する。中間弁体の開弁位置において、この側面を経由して高圧燃料供給ポートを流れる燃料を、小さな損失で頭部に向かう方向へ偏向させることができる。

中間弁体が弁室に連通する弁室通路を有し、中間弁体の閉弁位置において環状隙間空間に開口し、高圧燃料供給ポートが中間部品、軸部、及び頭部によって区画される環状チャンバに開口する設計実施形態において、軸部は、中間部品の案内凹部にタイトな嵌め合いでガイドされることが好ましく、軸部のガイドを介する高圧燃料供給ポートから弁室へのリークが防止又は最小化することができる。

一設計実施形態では、高圧燃料供給ポート、又は高圧室をそれぞれ弁室に接続する第２通路は、中間弁体、好ましくは軸部に設けられる。代替的又は付加的に、第２通路を中間部品に設けることもできる。

第２通路は、好ましくは、半径方向へ延びる矩形のスロットルボアによって、弁室、好ましくは軸部のブラインドボア内に開口する。

第２側通路は、好ましくは、中間弁体の閉弁位置において、中間部品、軸部、及び頭部によって区画される環状チャンバを介して高圧室に接続される。

一設計実施形態において、第２通路は、環状溝から、好ましくはその半径方向内側の基部から、好ましくは長手方向の視線で半径方向へ、弁室内に延びることができる。あるいは、中間弁体の軸部は、環状溝から延びる、好ましくは溝状のポケット凹部を有することができ、そこから、好ましくは同様に長手方向の視線で半径方向へ、第２通路が弁室内へ延びている。ポケット凹部を有する実施形態では、好ましくは、対称的な圧力条件を得るため、相互に径方向に対向する２つのポケット凹部が軸部に設けられる。

一設計実施形態では、頭部に設けられる弁室通路は、長手方向軸線に対して平行又は傾斜するボアを有し、中間弁体の閉弁位置において、環状ギャップ空間に開口する。

さらに、頭部に設けられる弁室通路は、好ましくは、長手方向軸線に平行なボア又は長手方向軸線に対して傾斜したボアとブラインドボアとを接続する水平ボアを有する。

中間弁体は、それぞれが環状ギャップ空間に開口する２つ以上の弁室通路を有することもできる。これにより、それぞれの弁室通路に連通する複数の平行又は傾斜したボアが頭部に設けることができ、前記ボアはそれぞれ環状ギャップ空間に開口する。

第１シール面を形成する第１端面を有する第１環状シールビードは、頭部の中間部品に面する側、又は中間部品の頭部に面する側に設けることが好ましい。

シールビードは、環状のシール面を形成しながら確実な流体シールを行うことができ、同時に中間部品と中間弁体との間の密着力をそれぞれ低減又は最小化することができるという利点を有する。

第２シール面を形成する第２端面を有する第２環状シールビードは、頭部の中間部品に面する側、又は中間部品の頭部に面する側に設けることが好ましい。

シーリングビーズが頭部に設けられる設計実施形態において、典型的には、シーリングビーズと対向する中間部品の平面が中間弁座を形成する。シーリングビーズが中間部品に設けられる設計実施形態において、典型的には、シーリングビーズの端面は、中間弁座を形成するとともに、シーリングビーズと対向する頭部の平面とシール手段として協働するシール面を形成する。第１及び第２シーリングビードが中間部品に設けられる設計実施形態において、中間弁座は、第１シーリングビードの端面及び第２シーリングビードの端面を形成することができる。

第１シールビード及び第２シールビードの両方は、頭部に設けることが好ましく、あるいは両方を中間部品に設けることが好ましい。しかし、シールビードの一方を頭部に設け、シールビードの他方を中間部品に設けてもよい。

一設計実施形態では、頭部に面する側の中間部品が半径方向へ少なくとも一つの勾配を有し、中間部品に面する側の頭部が半径方向へ少なくとも一つの勾配を有し、中間弁体の閉弁位置において、中間部品と頭部との勾配の相互にオフセットしたエッジが、それぞれ第１及び／又は第２環状シール面を半径方向へ区画する。

中間部品又は頭部の段部は、通常、軸部又は案内凹部を囲むように設けられる。中間部品又は頭部の段部は、アンダーカット又は突出部によって形成することができる。中間部品及び／又は頭部の段部は、長手方向の視線で垂直面と水平面とを有することができる。しかし、代替的又は追加的に、段部は、面取りされた又は湾曲した面を有することもできる。本明細書において、特に、頭部又は中間部品の周縁によって形成される段差もまた、段部であると考えることができる。第１及び／又は第２環状シール面の寸法は、有利には、段部の好適な寸法によって適合させることができる。さらに、勾配の好適な構成によって、及び／又は１つ又は複数のシールビードとの組み合わせによって、中間弁体の閉弁位置において、１つ又は複数の中間空間、特に環状ギャップ空間が形成され、例えば弁室通路、高圧燃料供給ポート等の１つ又は複数の通路を、潜在的に前記中間空間に開口させることができる。

一設計実施形態では、中間部品の段部は、中間弁体の閉弁位置において、中間部品、軸部、及び頭部によって区画される内側環状チャンバを形成する。

軸部は、好ましくは、中間部品の案内凹部によって常時案内される。

燃料噴射弁のハウジングは、好ましくは、高圧燃料インレットを有するハウジング本体と、噴射弁座が設けられるノズル本体とを有する。中間部品、延いては中間弁は、好ましくはノズル本体内に設けられる。長手方向の視線で、有利には、ハウジング本体の縮長された実施形態、及び噴射弁体の縮長された実施形態を可能にする。

さらなる設計実施形態において、ハウジングは、高圧燃料インレットを有するハウジング本体と、噴射弁座が設けられるノズル本体とを備え、しかし、中間部品、延いては中間弁は、ハウジング本体とノズル本体との間に配置される。これにより、有利には、ノズル本体をスリム化することが可能になる。

一設計実施形態では、案内凹部は、ブラインドボア（制御チャンバに向かう方向へ開口する）の態様で設けられ、そこでは、案内凹部からの、好ましくは後者の基部からの、低圧燃料戻り口へのアウトレットボアが、中間部品に設けられる。このアウトレットボアは、案内凹部から見て、好ましくは、段階的に先細りに形成される。

代替的に、例えば図に開示されるように、２つに分かれた解決法を適用することもできる。国際公開第２０１６／０４１７３９号の図２乃至図４、図８及び図９、又は国際公開第２００７／０９８６２１号の図２、４、５，７及び８にも開示される。例えば、中間部品の上方に中間エレメントが隣接していてもよく、アウトレットボアは中間エレメント内に構成することができ、案内凹部は中間部品内の連続ボアとして設けられることができる。中間エレメントは、好ましくは、板状に形成される。

弁室は通常、中間弁体と案内凹部とによって区画された室、特に低圧燃料戻り口に面する軸部の端面によって区画された室、アウトレットボア及び任意の中間弁体のブラインドボアを含む。

低圧燃料戻り口に面するアウトレットボアのスロート部は、好ましくは低圧アウトレットを形成します。

さらなる設計実施形態において、ハウジングは、高圧燃料インレットを有するハウジング本体と、噴射弁座が設けられるノズル本体とを備え、ハウジング本体とノズル本体との間に中間本体が設けられれ、中間部品は、それぞれ中間本体に設けられるか、好ましくは後者によって受容される。このため、好ましくは、中間本体は、ノズル本体に向かう方向へ開口し、高圧室に連通し、中間部品が設けられる受容凹部を有する。ここでの中間体は、アクチュエータアセンブリの一部とすることができる。

アクチュエータアセンブリのタペットは、好ましくは、中間部品に設けられた低圧アウトレットをそれぞれ閉塞又は開放するように、中間部品内の対応する通路を通る。ここでの中間本体は、好ましくは、タペットのためのガイドエレメントを形成する。ハウジング本体は、好ましくは、中間本体の一端側にシール状に支承され、ノズル本体は、中間本体の反対側の端部側にシール状に支承される。

一設計実施形態において、制御チャンバに面する側の案内凹部は、中間部品に設けられ、ノズル本体に面する端部側に対して後退する肩部によって区画され、この肩部は、中間弁座を設けることできる。その結果、この肩部と中間部品のノズル本体に面する端部側との間で、中間弁体の頭部を受けることが可能な頭部空間を形成することができる。この実施形態では、後者の中間部品に面する端部が、中間弁体のストロークを定めるための回り止めを形成することが可能であり、案内部を簡易化することができる。

案内部は、圧縮ばねを支持する円柱状のガイドスリーブによって形成されることが好ましく、圧縮ばねは、結果としてガイドスリーブを中間部品に密封状態で押し付ける。

燃料噴射弁の動作において、燃料の損失を低減するためにスロットル通路を一時的に閉じることができる。これは、一方では、以下の段落に定義されるような場合である。他方、例えば国際公開第２０１８／１６２７４７号及び独国特許１９５１６５６５号で知られるように、スロットル通路が遮断弁によって一時的に閉塞されることもある。

一設計実施形態において、中間弁に面する側の噴射弁体の制御ピストンは、中間弁体に支承され、スロットル通路を閉塞可能なカム状突起を有する。

本発明はさらに、内燃機関の燃焼室内に燃料を断続的に噴射するための燃料噴射弁であって、長手方向軸線を定義し、高圧燃料インレットと噴射弁座とを有するハウジングと、ハウジング内に設けられ、高圧燃料インレットから噴射弁座まで延びる高圧チャンバと、長手方向軸線の方向へ調整可能にハウジング内に設けられ、噴射弁座と協働する噴射弁体と、噴射弁座に向かう方向へ向けられた閉弁力によって噴射弁体を付勢する圧縮ばねと、噴射弁体の制御ピストンを摺動自在に案内する案内部と、案内部及び制御ピストンとともに制御室を区画する中間部品と、キノコ形に形成され、中間部品の案内凹部によって案内される軸部と頭部とを有する中間弁体、及び中間部品の頭部と向き合う側に設けられ、頭部と協働する中間弁座を含む中間弁を備え、中間弁体は、開弁位置において、高圧室に接続された高圧燃料供給ポートと制御室との間の第１接続を開放し、閉弁位置において、高圧燃料供給ポートと制御室との間の第１接続を遮断するとともに、スロットル通路を除いて、制御室をバルブ室から切り離す、制御室内の圧力を調整することにより噴射弁体の軸方向移動を制御する油圧制御装置と、弁室を低圧燃料戻り口に接続するとともに、弁室から切り離すための電気的に操作可能なアクチュエータアセンブリと、を備え、中間弁体は、開弁位置において、高圧燃料供給ポートと弁室との間の第２接続を開放し、閉弁位置において、高圧燃料供給ポートと弁室との間の第２接続を遮断することを特徴とする。

高圧燃料供給ポートと弁室との間の第２接続が開放される結果、弁室は、中間弁体が開弁位置に位置することにより、第２接続を介して燃料で満たされ、これにより、中間弁体のより速やかな開弁動作が可能になる。特に、第２接続は、弁室の充填が、例えばスロットル通路を介して制御チャンバからのみ行われる燃料噴射弁と比較して、弁室の充填を向上させる。つまり、有利には、中間弁体の開弁動作が小さい場合、弁室はすでに第２接続の方法で充填することができる。スロットル通路に関して、スロットル通路によって制御チャンバから弁室への燃料の流通が、中間弁体の最初の開弁動作を引き起こすため、ここでは有利的に十分であり、その後弁室を第２接続によって多量の燃料で充填することができるからである。

閉弁位置に位置する中間弁体が高圧燃料供給ポートと弁室との間の第２接続を遮断することで、中間弁体の閉弁位置において、第２接続による燃料が高圧室から低圧燃料戻り口に流れることを有利に回避することができる。弁室の付加的な充填が中間部品又は中間弁体内の第２通路によって達成される例では、前記第２通路は高圧室と弁室とを常時接続し、弁室を経由した燃料は、噴射動作中、即ち中間弁体の閉弁位置において低圧燃料戻り口に流れることもでき、高圧室からの燃料のリークの結果として不利な損失及び摩耗の増大をもたらすことがある。中間弁体の閉弁位置において、高圧燃料供給ポートと弁室との間の第２接続を遮断することにより、噴射動作中に高圧室からの燃料が弁室内にリークする結果としての燃料の不利な損失及び摩耗をそれぞれ低減又は最小化することが可能であり、中間弁体の開弁動作のための弁室の速やかな充填を同時に達成することができる。

一設計実施形態では、第２接続は、高圧燃料供給ポートと中間弁体の軸部を通るボアとの間を通り、当該ボアは、弁室の一部である。ボアは、好ましくは、ブラインドボアとして設けられる。

一設計実施形態では、頭部は、中間弁体の閉弁位置において、中間部品に面する側が、軸部又は案内凹部に対して第１半径方向間隔で延びる第１シール面を横切り、同時に包囲方向において、実質的に閉じられた第１環状シール面を形成するとともに、軸部又は案内凹部に対して第２半径方向間隔で延びる第２シール面を横切り、同時に包囲方向に実質的に閉じられた第２環状シール面を形成し、中間弁座に押し付けられ、第１半径方向間隔は、第２半径方向間隔よりも大きいことを特徴とする。

一設計実施形態では、第１シール面を形成する第１端面を有する第１環状シールビードは、中間部品に面する頭部の側、又は頭部に面する中間部品の側に設けられる。

一設計実施形態では、第２シール面を形成する第２端面を有する第２環状シールビードは、中間部品に面する頭部の側面、又は頭部に面する中間部品の側面に設けられる。

一設計実施形態では、頭部に面する側の中間部品は少なくとも一つの段部を有し、中間部品に面する側の頭部は少なくとも一つの段部を有し、中間弁体の閉弁位置において、中間部品及び頭部の段部の相互にオフセットされたエッジが、それぞれ第１及び／又は第２環状シール面を半径方向へ区画する。

一設計実施形態では、第２接続は、第１端部が弁室に開口し、第２端部が中間弁体の外側に向かって開口する中間弁体の供給ポートを含む。前述したように、弁室は、中間弁体の開弁動作を容易にするように、供給ポートによって有利に充填することができる。第１端部を経由した供給ポートは、好ましくは、軸部を貫通し、弁室の一部であるブラインドボア内に開口する。

一設計実施形態において、第２端部を経由する供給ポートは、中間弁体の閉弁位置における第２端部が第２環状シール面よりも軸部から半径方向へ近い位置に設けられるように、中間弁体の外側に向かって開口する。

一設計実施形態において、第２接続は、軸部と案内凹部との間の半径方向に形成されたクリアランスによって形成される通路からなり、前記クリアランスは、少なくとも１０μｍ、好ましくは２０μｍ～５０μｍである。

一設計実施形態では、包囲環状突起は、それぞれ少なくとも１つの面取りを有し、第２接続は、少なくとも１つの面取りと案内凹部との間の中間空間によって形成される通路を形成する。少なくとも１つの面取りによって、軸部と案内凹部との間のクリアランスを十分に小さく保つことができ、これにより、軸部の心出しが改善され、延いては軸部の偏心又は傾斜を回避又は最小化することができる。軸部の側面と案内凹部との間の少なくとも１つの面取りにより、少なくとも１つの面取りと案内凹部との間の中間空間によって形成される十分な通路が、小さなクリアランスにもかかわらず同時に形成され、当該通路は第２接続の通路として機能することができる。

設計の設計実施形態では、包囲環状突起は、それぞれ２つ又は３つの面取りを有する。

一設計実施形態（環状突起なし）において、軸部は、周方向において、少なくとも一つの面取りを有し、第２接続は、少なくとも一つの面取りと案内凹部との間の中間空間によって形成される通路を形成する。前述したように、少なくとも１つの面取りによって、軸部と案内凹部との間のクリアランスを十分に小さく保つことが可能であり、これにより、軸部の心出しが改善され、延いては軸部の偏心又は傾斜を回避又は最小化しつつ、軸部を心出しすることができる。軸部の側面と案内凹部との間の少なくとも１つの面取りにより、少なくとも１つの面取りと案内凹部との間の中間空間によって形成される十分な通路が、僅かなクリアランスにもかかわらず同時に形成され、当該通路は第２接続の通路として機能することができる。

一設計実施形態では、軸部は、周方向において、２つ又は３つの面取りを有する。

一設計実施形態では、第２接続は、中間弁体の頭部を貫通し、少なくとも部分的に弁室通路を形成するボアからなり、このボアは、弁室に連通し、一端側が頭部の中間部品に面する側に開口する。

一設計実施形態では、中間弁体の弁室通路は、中間弁体の閉弁位置において、中間部品と頭部との間に設けられ、第１及び第２環状シール面によって半径方向へ区画された環状ギャップ空間に開口するように延びる。

本発明の実施の形態について、図及びその図に付随する説明により、より詳細に説明する。
先行技術による燃料噴射弁の縦断面を示す説明図である。先行技術による燃料噴射弁のうち、図１においてＩＩで示される矩形で囲まれた部分を拡大して示す図である。本発明に係る燃料噴射弁の第１実施形態の縦断面における一部を示し、この一部は、図２においてＩＩＩで示される矩形で囲まれた部分に対応する燃料噴射弁の領域を示す図である。本発明に係る燃料噴射弁の第２実施形態の縦断面における一部を示し、この一部は、図２においてＩＩＩで示される矩形で囲まれた部分に対応する燃料噴射弁の領域を示す図である。図５ａは、本発明に係る燃料噴射弁の第３実施形態の縦断面における一部を示し、この一部は、図２においてＩＩＩで示される矩形で囲まれた部分に対応する燃料噴射弁の領域を示す図である。図５ｂは、本発明に係る燃料噴射弁のさらなる実施形態を示される水平断面説明図の一部である。本発明に係る燃料噴射弁の第４の実施形態の縦断面における一部を示し、この一部は、図２においてＩＩＩで示される矩形で囲まれた部分に対応する燃料噴射弁の領域を示す図である。本発明に係る燃料噴射弁の第５の実施形態の縦断面における一部を示し、この一部は、図２においてＩＩＩで示される矩形で囲まれた部分に対応する燃料噴射弁の領域を示す図である。

なお、図の説明において、実施形態と同等の部分には同一の符号を付与する。

図１は、内燃機関の燃焼室に燃料を断続的に噴射するための、国際公開第２０１６／０４１７３９号による燃料噴射弁１０´を示される。ここでの燃料は高圧であり、例えば最大２０００ｂａｒ以上の圧力まで加圧される。

燃料噴射弁１０´は、長手方向軸線Ｌを定義するハウジング１２´と、ハウジング本体１４´と、噴射弁座１８´が構成されたノズル本体１６´と、ハウジング本体１４´とノズル本体１６´との間に配置されたアクチュエータ受入本体２０´とを有する。ノズル本体１６´に支持されたユニオンナット２２´は、アクチュエータ受入本体２０´を受けてねじによってハウジング本体１４´に嵌合される。ハウジング本体１４´とアクチュエータ受入本体２０´、及び後者とノズル本体１６´は、端部側で互いに受けられてユニオンナット２２´によってシール状に相互に圧縮され、長手方向軸線Ｌの方向に互いに整列される。

ハウジング１２´の外形は、公知の態様では、少なくともおおよそ円筒形である。

高圧燃料インレット２４´は、ノズル本体１６´から離れる方向に面するハウジング本体１４´の端部側に配置され、高圧燃料インレット２４´からハウジング１２´の内部に設けられる高圧室２６´は、ハウジング本体１４´、アクチュエータ受入本体２０´、及びノズル本体１６´を通り、噴射弁座１８´まで延びる。高圧燃料インレット２４´は、逆止弁３０´と、燃料中の潜在的な異物を捕捉するバスケット型穿孔フィルタフィルタ３２´を担持するバルブキャリア２８´とによって形成される。逆止弁３０´のディスク形状の弁体は、バイパスボアを有し、バルブキャリア２８´上に設けられた弁座と協働する。

逆止弁３０´は、公知の方法で高圧供給路を経由して供給される燃料が、高圧室２６´に実質的に妨げられずに流入することを許容するが、バイパス経由の経路を除いて、高圧室２６´から高圧供給路への燃料の流出を阻止するものである。

バルブキャリア２８´、逆止弁３０´、及び穿孔フィルタ３２´を有するカートリッジとして構成されたモジュールの構造及び機能モードは、国際公開第２０１４／１３１４９７号に開示されている。高圧燃料インレット２４´と、逆止弁３０´及び穿孔フィルタ３２´を有するバルブキャリア２８´とは、国際公開第２０１３／１１７３１１号に開示されるように構成することもできる。高圧燃料インレット２４´及び逆止弁３０´の潜在的な実施形態、並びに、穿孔フィルタフィルタ３２´の代わりに管状フィルタを用いることが、国際公開第２００９／０３３３０４号から公知である。上述した文献の対応する開示は、参照により本実施形態に組み込まれる。

高圧室２６´は、バルブキャリア２８´に隣接してハウジング本体１４´上に設けられ、他方では高圧室２６´の流路ダクト３６´を介して噴射弁座１８´に接続される分離ストレージチャンバ３４´を有する。

バイパスを有する逆止弁３０´と連動する分離ストレージチャンバ３４´の寸法及び機能モードは、国際公開第２００７／００９２７９号に開示されており、対応する開示は、参照により本開示に組み込まれる。

特定の実施形態において、逆止弁３０´の代わりに不変の固定絞りを設けてもよい。

電気的に作動するアクチュエータアセンブリ３８´は、アクチュエータ受入本体２０´の凹部に周知の方法で受けられ、タペット４０´によって一方向へばね付勢され、他方向へアクチュエータアセンブリ３８´のソレノイドによって移動可能なアクチュエータアセンブリ３８´は、低圧アウトレット４２´を閉じるために特定され（図２参照）、また、低圧アウトレット４２´を開放し、弁室４４´と低圧燃料リターン４６´とを相互に接続する。タペット４０´の符号４８´で示される長手方向軸線は、アクチュエータアセンブリ３８´の長手方向軸線Ｌに対して平行かつ偏心して延びる。

アクチュエータアセンブリ３８´を制御するための電気制御ラインが挿通されるダクト５２´は、電気コネクタ５０´からハウジング本体１４´を通ってアクチュエータアセンブリ３８´まで延び、ハウジング１２´の長手方向軸線Ｌ、即ち燃料噴射弁１０´に対して偏心するように配置された分離ストレージチャンバ３４´に対して平行に設けられる。

タペット４０´は、タペット４０´のガイドエレメントを形成するカップ状のアクチュエータ受入本体２０´の底部を貫通する。タペット４０´は、半径方向に突出するガイド翼を有し、このガイド翼によって、前記タペット４０´は、ガイドエレメント上で長手方向軸線Ｌに平行にスライドして変位可能にガイドされる。ガイド翼は、長手方向軸線Ｌに沿って延びる通路を形成し、この通路によって、燃料は、低圧アウトレット４２´から低圧燃料戻り口４６´へ流れることができる。

図２は、図１の燃料噴射弁のＩＩで示される矩形の領域における拡大図を示される。

フローダクト３６´を介してストレージチャンバ３４´に、延いては高圧燃料インレット２４´に直接接続される円錐形の噴射弁座１８´は、ノズル本体１６´に一体成形される。

燃料の流れ方向で見ると、噴射弁体５６´が噴射弁座１８´からリフトしたとき、非常に高圧の燃料が内燃機関の燃焼室へ噴射される噴射口５４´は、噴射弁座１８´の下流のノズル本体１６´の半球状の自由端領域に公知の方法で設けられる。

噴射弁体５６´は、ニードル状に形成され、噴射弁座１８´と協働する。噴射弁体５６´は、ノズル本体のガイドボア５７´内で長手方向軸線Ｌの方向へ移動可能に案内され、当該ガイドボア５７´は、長手方向軸線Ｌと同軸で高圧室２６´に連通し、噴射弁体５６´上の凹みによって燃料が噴射弁シート１８´及び噴射口５４´へ小さい損失で流れることが可能であり、当該凹みは、長手方向及び半径方向へ外側に開くように延びる。

高圧室２６´と連通するノズル本体１６´の内部空間５８´は、ガイドボア５７´の上流側で、アクチュエータ受入本体２０´に向かって幅が２倍に広がるように形成され、ノズル本体１６´及び長手方向に略同軸となるように、内部空間５８´のうちアクチュエータ受入本体２０´に面した端面までがノズル本体１６´の一定の断面を有し、内側の円筒部６０´を画定する。

この円筒部６０´とガイドボア５７´との間の噴射弁体５６´には、圧縮スプリング６２´の一端を支持する支持リングが一体成形される。圧縮ばね６２´は、他端が案内部６４´を形成するガイドスリーブ６４´´によって支持される。圧縮ばね６２´は、噴射弁座１８´に向かう方向へ作用する閉弁力を噴射弁体５６´に付与する。一方、圧縮ばね６２´は、圧縮ばね６２´から離れる方向へ向いた端面によって案内部６４´、又はガイドスリーブ６４´´を保持し、中間部品６６´の密封手段とする。なお、案内部６４´は、スリーブ以外の形状、例えば立方体や環状体とすることができる。

噴射弁体５６´に一体成形された複動式の制御ピストン６８´は、案内部６４´、又はガイドスリーブ６４´´にそれぞれ約３μｍ～５μｍの嵌め合いによって長手方向軸線Ｌ方向へ変位可能に案内される。制御ピストン６８´、案内部６４´、又はガイドスリーブ６４´´は、それぞれ、中間部品６６´によって高圧室２６´に対して制御チャンバ７０´を区画する。中間部品６６´は、油圧制御装置７２´の一部である。

図３は、本発明に係る燃料噴射弁１０の第１実施形態の一部の縦断面である。この一部は、図２においてＩＩＩで示された長方形の内側の燃料噴射弁１０の領域を示されるもので、本発明に係る燃料噴射弁１０の第１実施形態の当該領域の特定の実施形態は、特に油圧制御装置７２の点が、図２に示される国際公開第２０１６／０４１７３９号による燃料噴射弁１０´と異なり、この点は図３を参照して以下に説明する。ＩＩＩで示された長方形の外側の燃料噴射弁１０の第１実施形態の残りの領域は、図１及び図２に示された燃料噴射弁１０´と実質的に対応する。これはまた、図４乃至図７に示される、本発明に係る燃料噴射弁１０のさらなる実施形態の一部にも、類似の方法で適用される。

中間部品６６には、円筒状の案内凹部７４が、制御チャンバ７０に面する平面状の端部側から制御チャンバ７０から離れる方向に面する平面状の端部側まで貫通される。前記案内凹部７４は、キノコ状に形成された中間弁体７８の軸部７６を案内する。軸部７６と一体に構成された中間弁体７８の頭部８０は、制御チャンバ７０内に位置し、中間部品６６に面するその側面によって、中間部品６６と協働し、その平面状の端面は、環状の中間弁座８２を形成する。

中間弁体７８は、中間部品６６に設けられた中間弁座８２と共に中間弁８３を構成する。

第１トロイダルシールビード１１１は、頭部８０の中間部品６６に面する側に設けられる。第１シール面１１１.２を形成する第１端面１１１.１を有し、軸部７６に対して第１半径方向間隔ｒ１をあけて設けられる第２シール面１１２.２を形成する第２端面１１２.１を有し、軸部７６に対して第２半径方向間隔ｒ２をあけて設けられる第２トロイダルシーリングビード１１２は、さらに中間部品６６に面する頭部８０の側に設けられる。図３に示されるように、中間弁体７８は、その中間部品６６に面する側によって包囲するように閉じられる第１環状シール面１２１を形成しながら第１シール面１１１．２を横切り、かつ包囲するように閉じられる第２環状シール面１２２を形成しつつ第２シール面１１２．２を横切って頭部８０が中間弁座８２に着座する閉弁姿勢に位置される。ここで第１径方向間隔ｒ１は、軸部７６からの第２径方向間隔ｒ２よりも大きい。

高圧室２６に連通されて水平ボア８６１と垂直ボア８６２とを含む高圧燃料供給ポート８６は、中間部品６６に貫通される。中間弁体７８の閉弁位置における垂直ボア８６２は、中間部品６６と頭部８０との間に設けられ、第１及び第２環状シール面１２１，１２２によって半径方向に区画された環状隙間空間１１８に開口する。図３から理解できるように、複数の高圧燃料供給ポート８６を設けることができる。第２の、任意の高圧燃料供給ポート８６を、図３において右側にある中間部品６６の領域に破線で示される。

軸部７６と案内凹部７４との間には、好ましくは少なくとも１０μｍのクリアランスが半径方向に設けられる。しかし、クリアランスはまた、より小さくてもよく、例えば３～１０μｍの間であってもよい。さらなる実施形態では、クリアランスは、それぞれの場合において、より大きく、例えば２０μｍと５０μｍとの間の値とすることができる。ここでの軸部７６からの第２環状シール面１２２の第２径方向間隔ｒ２は、クリアランスよりも大きい（例えば数１／１０ｍｍ大きい）。中間弁体７８の閉弁位置における高圧燃料供給ポート８６が環状シール面１２１，１２２によってシールされることにより、軸部７６と案内凹部７４との間のクリアランスの結果として生じる弁室４４への追加のリークの可能性は、最小又は無視できる程度である。さらに、これに起因する軸部７６は、例えば、国際公開第２０１６／０４１７３９号による燃料噴射弁におけるような先行技術と比較し、長手方向軸線Ｌに沿って短くなるように構成され得ることが明らかである。さらに、中間部品６６も長手方向軸線Ｌの方向に短くなるように設計することができるので、よりコンパクトな構造態様が可能となる。

中間弁体７８の閉弁位置における高圧燃料供給ポート８６の確実なシールにもかかわらず、２つの環状シール面１２１，１２２によってなされる中間弁体７８のシールにより、頭部８０と中間部品６６との間の付着は軽微なままである。

段階的に先細りになるアウトレットボア１０２が一端を経由して案内凹部７４に接続され、他端を経由して低圧アウトレット４２を形成する中間エレメント９８は、図３において中間部品６６の上方で隣接して配置される。アウトレットボア１０２は、長手方向軸線Ｌに対して偏心して配置される。特定の実施形態では、中間エレメント９８は、中間部品６６と一体化するように、即ち単一ピースの中間部品として構成され、この場合、案内凹部７４がブラインドボア（例えば、図５ａ参照）として構成される。

軸部７６の長手軸線Ｌ方向の長さは、中間弁体７８の閉弁位置において、軸部７６のアウトレットボア１０２に面する端部側と中間エレメント９８との間の流動間隙１００が残存するように、案内凹部７４に対して設定される。

中間弁体７８の軸部７６は、第１端部に、軸部７６を貫通して弁室４４の一部であるブラインドボア９２が開口し、外部側の第２端部に、頭部８０に隣接する線に向かって開口する供給ポート９６が設けられる。

中間弁体７８の閉弁位置では、中間部品６６と頭部８０との間に内側環状チャンバ１１７が設けられ、この内側環状チャンバ１１７は軸部７６及び第２環状シール面１２２に隣接し、中間弁体７８の閉弁位置における供給ポート９６は、内側環状チャンバ１１７をブラインドボア９２に、又はバルブ室４４にそれぞれ接続する。

ブラインドボア９２は、軸部７６を貫通して頭部８０の内側に突出される。供給ポート９６は、長手方向軸線Ｌに対して傾斜するボアとして形成されるが、さらなる実施形態では、供給ポート９６は水平ボアとして構成することもできる。

頭部８０には、制御ピストン６８に臨む頭部８０の端面側からブラインドボア９２に至るスロットル通路９０が設けられ、弁室４４と制御チャンバ７０とを連通させている。供給ポート９６は、スロットル通路９０よりも大きい径を有する。模式的な図３にはこのように示されていないが、供給ポート９６の直径は、段階的なアウトレットボア１０２の最小径よりも大きくすることも可能である。

開弁位置にある中間弁体７８は、供給ポート９６を介して、高圧燃料供給ポート８６とバルブチャンバ４４との間の第２接続を許容するので、バルブチャンバ４４、又はブラインドボア９２にそれぞれ燃料を流入させることができる。既に中間弁体７８が中間部品６６から離れる方向へ僅かに移動した場合、高圧燃料供給ポート８６からの燃料は、環状隙間空間１１８及び内側環状チャンバ１１７を経由して供給ポート９６からブラインドボア９２へ流入し、中間弁体７８の開弁動作をサポートすることができる。中間弁体７８の閉弁位置では、高圧燃料供給ポート８６と弁室４４、又はブラインドボア９２との間の第２接続は、それぞれ第２シールビード１１２、又は第２シール面１１２．２によって遮断される。

第２接続は、キノコ状に形成された本発明に係る中間弁体にとって特に有利であり、その理由は、中間弁体の迅速な開放動作のための中間弁体のブラインドボアの前述した迅速な燃料供給がそれによって達成され得るからである。

頭部８０に面する側の制御ピストン６８は、好ましくは円形断面を有し、噴射弁体５６のストロークを定めるように機能し、それによって中間弁体７８を支持することができるカム型突出部５６１を有する。カム型突出部５６１は、図面平面に対して垂直に延びる凹部５６１１を有し、この凹部５６１１によって、カム型突出部５６１が中間弁体７８を支持するときでも、制御チャンバ７０からの燃料が、スロットル通路９０を介して弁室４４に、又はブラインドボア９２に、それぞれ流入することができる。つまり、凹部５６１１は、径方向（図３に示される図面に垂直な方向）において、制御チャンバ７０に向かって開放されるように設けられる。

中間弁体７８の開口ストロークを画定する規制ショルダ８４は、中間部品６６から間隔を空けてガイドスリーブ６４１に設けられ、当該ガイドスリーブ６４１は案内部６４を形成する。燃料が高圧燃料供給ポート８６から制御チャンバ７０へ理想的に微少な損失で流れることを可能にするため、外側には、頭部８０とガイドスリーブ６４１との間に十分大きなギャップが半径方向に存在し、規制ショルダ８４に面する側の頭部８０には、中間弁体７８が開弁位置に位置して頭部８０が規制ショルダ８４に着座されるとき、燃料がギャップから制御ピストン６８へ微少損失で流入することが可能なウェッジ型の流れ溝が設けられる。特定の実施形態では、案内部６４、又はガイドスリーブ６４１がそれぞれ中間部品６６と一体であるように、即ち単一ピースの構成要素として構成することができる。

中間弁体７８の閉弁位置における中間弁８３は、高圧燃料供給ポート８６を制御チャンバ７０及び弁室４４から離間させるとともに、中間弁体７８の開弁位置、即ち頭部８０が中間弁座８２からリフトされると、高圧燃料供給ポート８６と制御チャンバ７０及び弁室４４との間の接続を許容するように機能する。

中間エレメント９８は、ノズル本体１６に配置され、中間部品６６から離れる方向へ向けられた平面状の端面が、アクチュエータ受入本体２０の対応する端面側に対向する。

中間エレメント９８を、アクチュエータ受入本体２０に対して、延いてはアクチュエータアセンブリ３８に対して正確に位置決めさせるため、中間エレメント９８は、アクチュエータ受入本体２０と同様に、共通の位置決めピン１０４が挿入されるブラインドボアのような、相互に整列された、対向する位置決めボア１０６を有する。

中間エレメント９８に対して中間部品６６の位置を確定させるため、これらの部品には、ブラインドボアのような相互に整列したさらなる位置決めボアが設けられ、同様に位置決めピン１０４１が前記位置決めボア内に挿入される。これらの位置決めボアは、図３における図面平面の外側にあり、このため位置決めピン１０４１を破線で示される。

各コンポーネントには少なくとも２つの位置決めボアが設けられ、当該位置決めボアは隣接する部品の位置決めボアと対になっており、２つの隣接する部品が少なくとも２つの位置決めピンによって相互に所定の位置に保持されるように構成される。

図４は、本発明に係る燃料噴射弁１０の第２実施形態の一部を縦断面で示される。この一部は、図２においてＩＩＩで示された矩形に対応する燃料噴射弁１０の領域を表しており、本発明に係る燃料噴射弁１０の第２実施形態の当該領域の具体的な設計形態は、特に油圧制御装置７２の点が、図２に示される国際公開第２０１６／０４１７３９号による燃料噴射弁１０´と異なる。

図４に示される本発明に係る燃料噴射弁の第２実施形態は、図３に示される第１実施形態に実質的に対応し、第１及び第２トロイダルシーリングビード１１１，１１２が頭部８０上ではなく、中間部品６６上に設けられる点が相違する。案内凹部７４に対して第１半径方向間隔ｒ１で延びる第１トロイダルシールビード１１１は、中間部品６６の頭部８０に面する側に設けられ、第１シール面１１１.２を形成する第１端面１１１.１を有する。また、案内凹部７４に対して第２半径方向間隔ｒ２で延びる第２トロイダルシーリングビード１１２は、中間部品６６の頭部８０に面する側に設けられ、第２シール面１１２.２を形成する第２端面１１２.１を有する。さらに、第１及び第２端面１１１.１，１１２.１は、中間弁体７８の閉弁位置において、第１及び第２シールビード１１１，１１２と対向する頭部８０の平面と協働してシールする中間弁座８２を形成する。つまり、中間弁座８２は、第１シールビード１１１の第１端面１１１.１だけでなく、第２シールビード１１２の第２端面１１２.１を含んで構成される。

図４に示されるように、中間弁体７８は、頭部８０の、包囲することで閉弁される第１環状シール面１２１を形成するとともに第１シール面１１１．２を横切って中間部品６６に面する側が、包囲することで閉弁される第２環状シール面１２２を形成するとともに第２シール面１１２．２を横切って中間弁座８２に着座することで、閉弁位置に位置決めされる。ここで、第１径方向間隔ｒ１は、案内凹部７４からの第２径方向間隔ｒ２よりも大きい。

図３を参照して説明した高圧燃料供給ポート８６の特徴や高圧燃料供給ポート８６のシール効果、軸部７６と案内凹部７４との間の隙間に係る特徴は、図４に示される第２実施形態にも類推して適用することが可能である。特に、中間部品６６内を延びて高圧室２６に連通する高圧燃料供給ポート８６は、中間弁体７８の閉弁位置において、中間部品６６と頭部８０との間に設けられた第１及び第２環状シール面１２１，１２２によって半径方向に区画された環状ギャップ空間１１８に開口する。図４で明らかなように、中間部品６６には、直径方向に対向し、相互に対応する２つの高圧燃料供給ポート８６が設けられる。さらなる高圧燃料供給ポートは、例えば、中間部品６６における、図面平面に対して垂直で長手方向軸線Ｌを通る平面上に設けることができる。

図４で明らかなように、軸部７６は、頭部８０に隣接するアンダーカットを有し、軸部７６を中心として、半径方向において軸部７６と中間部品６６とによって区画される内部環状チャンバ１０８を形成する。内部環状チャンバ１０８は内部環状チャンバ１１７が隣接し、当該内部環状チャンバ１１７は軸部７６と第２環状シール面１２２とに隣接する。一実施形態では、例えば水平ボアとして構成されたさらなる供給ポート（図４に示されていない）を軸部７６に設けることができ、当該さらなる供給ポートは、ブラインドボア９２を内部環状チャンバ１０８に接続し、中間弁体７８の開放進行を促進する手段として設けられる。

図４に示される実施形態では、軸部７６と案内凹部７４との間のクリアランスは、高圧燃料供給ポート８６と弁室４４との間が、開弁位置にある中間弁体７８によって開放される第２接続の通路として機能する。図４に示されるように、中間弁体７８が、第２接続の一部としていかなる供給ポートも有していない場合（図３の供給ポート９６の場合のように）、軸部７６と案内凹部７４との間のクリアランスは、供給ポートを有する実施形態よりも大きく、即ち、例えば図３の軸部と案内凹部７４との間のクリアランスよりも大きくすることが好ましい。中間弁体７８の閉弁位置において、第２シールビード１１２、又は第２環状シール面１２２は、それぞれ、高圧燃料供給ポート８６と弁室４４との間の第２接続を遮断する。

供給ポートの代わりに又は追加的に、図３における軸部と案内凹部との間のクリアランスもまた、第２接続の一部として機能し得ることは、当業者にとって明らかである。類似の方法で、軸部と案内凹部との間のクリアランスに代替的に又は追加的に、図４における供給ポートもまた、第２接続の一部として機能することができる。

圧縮ばね６３は、低圧アウトレット４２がリフトしたタペット４０によって開放されると頭部８０が中間部品６６に押し付けられ、中間弁体７８を閉弁位置に維持するように作用し、これは、エンジンのアイドリング時の約２００～３００バールの低いシステム圧力において特に効果的である。

図５ａは、本発明に係る燃料噴射弁１０の第３実施形態の一部を縦断面で示される図である。この一部は、図２においてＩＩＩで示された矩形に対応する燃料噴射弁１０の領域を表し、本発明に係る燃料噴射弁１０の第３実施形態のこの領域の特定の設計形態は、特に油圧制御装置７２の点が、図２に示した国際公開第２０１６／０４１７３９号による燃料噴射弁１０´と異なる。

図３に示される燃料噴射弁の実施形態と同様の方法で、中間弁体７８の頭部８０の中間部品６６に面する側には、第１半径方向間隔ｒ１で軸部７６の周りを延びる第１シールビード１１１が設けられ、第１シール面１１１.２を形成する第１端面１１１.１を有する。

しかし、図３及び図４に示される燃料噴射弁の実施形態とは対照的に、第２シール面は、シールビードによってではなく、頭部８０のうち長手方向軸線Ｌの方向において中間部品６６に面する側の段部１２７によって形成されており、当該段部１２７は、第２半径方向間隔ｒ２で軸部７６の周囲を延びる。頭部８０に面する側の中間部品６６は、同様に、案内凹部７４を包囲する段部１２５を有し、図示の中間弁体７８の閉弁位置における段部１２５，１２７の相互にオフセットしたエッジ１２５.１，１２７.１が第２環状シール面１２２を径方向に区画する。

頭部８０の段部１２７は、高圧燃料供給ポート８６が開口する環状隙間空間１１８を同時に構成するアンダーカットによって形成される。段部１２７は、第２シール面１１２．２を形成する水平面を有し、中間弁体７８の閉弁位置において、包囲することで実質的に閉じられる第２環状シール面１２２を形成するとともに、長手方向軸線Ｌの方向において頭部８０に面する中間部品６６の面７８１にシール密着する。長手方向軸線Ｌの方向において頭部８０に面する中間部品６６の面７８１は、中間弁体７８の閉弁位置において、包囲することで実質的に閉じられる第１環状シール面１２１を形成するとともに第１シールビード１１１の第１シール面１１１．２をシールする中間弁座８２を形成する。

中間部品６６の段部１２５は、包囲方向において矩形の断面プロファイルを有する環状凹部１２６によって形成される。さらなる変形例では、包囲方向における環状凹部１２６は、面取りされた断面プロファイル又は湾曲した断面プロファイルとすることができる。環状凹部１２６は、中間弁体７８の閉弁位置において、中間部品６６、軸部７６、及び頭部８０によって区画される内側環状チャンバを形成する。

さらに図５ａでは、アウトレットボア１０２が中間部品６６内を延びることが分かる。中間部品６６は、中間本体１５のブラインドボアの要領で受容凹部１５１に受容され、後者はアクチュエータアセンブリ３８のアクチュエータ受入本体２０として機能する。図３及び図４の実施形態とは対照的に、別個の中間部品及び別個の中間エレメントは設けられておらず、これら２つの構成要素は、単一ピースの中間部品６６として一体的に構成される。アウトレットボア１０２は、中間部品６６のブラインドボアの態様で案内凹部７４に対して偏心して配置された低圧アウトレット４２に接続される傾斜ボア部を有する。

軸部７６だけでなく頭部８０も、中間部品６６のブラインドボアの要領で案内凹部７４に受容されることができる。制御ピストン６８に面する領域における案内凹部７４は、頭部８０を受け入れ可能な頭部空間１２８に延設される。中間部品６６に面して隣接する案内スリーブ６４１の端部側８４は、中間弁体７８の開弁位置において頭部８０を受ける規制ショルダとして機能する。

図３又は図４に示されるように、単一ピースの中間部品６６の代わりに、別個の中間エレメント及び別個の中間部品を設けることができる。また、中間部品とガイドスリーブとを一体的に構成することもできる。さらに、図３又は図４に示される中間エレメントと中間部品とを一体的に構成することもできる。

軸部７６は、軸部７６の長手方向軸線Ｌの方向に相互に間隔をあけて配置されて軸部７６を取り囲む（図５ａにおいて一部が破線で示される）２つの環状突起７６１，７６２を備え、これにより軸部７６は案内凹部７４内で案内される。長手方向軸線Ｌに沿って直列に配置され、長手方向軸線Ｌに軸部７６を取り囲む２つのスロットル通路が、環状突起７６１，７６２によって構成される。その結果、軸部７６と案内凹部７４との間の中間空間を流れる流体の乱流の形成及び乱流の発生が促進される。軸部７６と案内凹部７４との間の半径方向には、少なくとも５０μｍのクリアランスが存在する。さらなる実施形態では、クリアランスは、それぞれの場合において、７０μｍと１００μｍとの間の値とすることができる。半径方向のクリアランスによって、第２環状シール面１２２の半径方向の範囲は、案内凹部７４内の軸部７６の半径方向の現位置に応じて可変する。中間バルブのシール機能を保証するため、ここでの第２環状シール面１２２の最大半径方向広がりは、クリアランスよりも大きくなっている。

図５ａに示される実施形態では、軸部７６と案内凹部７４との間のクリアランスは、高圧燃料供給ポート８６と弁室４４との間が、開弁位置で中間弁体７８によって開放される第２接続の通路として機能する。中間弁体７８の閉弁位置では、第２環状シール面１２２が、高圧燃料供給ポート８６と弁室４４との間の第２接続を遮断する。

図５ｂは、本発明に係る燃料噴射弁のさらなる実施形態における水平断面による説明図の一部であり、この燃料噴射弁の実施形態は、図５ａに示した実施形態に対応させることで具現化される。ここで、図５ｂに示される断面は、図５ａにおけるＡ－Ａ断面である。つまり、図５ｂは、図５ａに示される燃料噴射弁の実施形態の一例を示される。図５ｂに示されるように、包囲方向の第２環状突出部７６２は、３つの面取り７６２.１，７６２.２，７６２.３を有し、それによって中間空間１１９（又はそれぞれ相互に対応する３つの中間空間）が、それぞれ軸部７６、又は環状突出部７６２とガイド凹部７４の間に形成される。図５ｂに示されていないが、包囲方向の第１環状突出部７６１もまた、対応する面取りを有する。第２環状突出部７６２に面取り７６２.１－３を設けることにより、（及び第１環状突出部に面取りを設けることにより）、面取りと案内凹部７４との間の中間空間１１９からなる通路が形成され、当該通路は第２接続の通路として機能する。さらに、面取り７６２.１－３（及び第１環状突出部の面取り）及びそれによって形成される第２接続の通路によって、軸部７６と案内凹部７４との間のクリアランスを、図５ａで説明した実施形態よりも小さくすることが可能であり、これは軸部の心出しを向上させるにつながる。３つの面取り部７６２.１－３（及び第１環状突出部の面取り部）は、相互に１２０°の角度で配置される。しかし、他の配置も考えられ、それぞれの場合において、環状突出部ごとに１つの面取りを有する実施形態、又は環状突出部ごとに２つの面取りを有する実施形態、又はより多くの面取りを有する実施形態が特に考えられる。

さらに、環状突起のない軸部、即ち、例えば図３又は４に示される燃料噴射弁の実施形態の特定の実施形態において、周方向において、少なくとも１つの面取り、又は２つ又は３つの面取りを有することもでき、この場合、面取り又は面取りと案内凹部との間の中間空間によって、第２接続の経路が再び形成されるようにすることができる。

図６は、本発明に係る燃料噴射弁１０の第４の実施形態の一部を縦断面で示される。。この一部は、図２においてＩＩＩで示された矩形に対応する燃料噴射弁１０の領域を表しており、本発明に係る燃料噴射弁１０の第４実施形態のこの領域の特定の設計形態は、特に油圧制御装置７２の点が、図２に示された国際公開第２０１６／０４１７３９号による燃料噴射弁１０´と異なる。

中間弁体７８は、弁室４４に連通する弁室通路４４１を有し、長手方向軸線Ｌに平行なボア４４１．１と水平ボア４４１．２とから構成される。弁室通路４４１は、弁室４４に連通する中間弁体７８のブラインドボア９２を、図示される中間弁体７８の閉弁位置において中間部品６６と頭部８０との間に設けられ、第１及び第２環状シール面１２１，１２２によって半径方向に区画される環状ギャップ空間１１８に連通させる。長手方向軸線Ｌに平行なボア４４１.１は、第１端部を経由して環状隙間空間１１８に開口し、第２端部を経由して水平ボア４４１.２に開口する。水平ボア４４１.２は、第１端部を経由して順にブラインドボア９２内に開口する。図５ａに示されるように、水平ボア４４１.２の第２端は、ストッパ４４１.３によって閉塞される。一変形例では、中間弁体７８、又は頭部８０はそれぞれ、図５ａに破線で示されるさらなるバルブ室通路４４１を有する。破線で示されたさらなる弁室通路４４１の水平ボア４４１.２は、実線で左側に示された後者の水平ボア４４１.２とともにボーリングされるため、ストッパによって個別に閉塞されることはない。

中間弁体７８の開弁位置では、ボア４４１.１によって、高圧燃料供給ポート８６とブラインドボア９２、又はバルブチャンバ４４との間の第２接続をそれぞれ開放し、ブラインドボア９２、又はバルブチャンバ４４をそれぞれ燃料で溢れさせることができるようにする。中間弁体７８の閉弁位置では、第２環状シール面１２２は、高圧燃料供給ポート８６と弁室４４との間の第２接続を遮断する。

図３乃至図５に示される実施形態とは対照的に、図６に示される実施形態による高圧燃料供給ポート８６は、中間弁体７８の閉弁位置において、中間部品６６、軸部７６、及び頭部８０によって区画される環状チャンバ１２０に開口する。中間弁体７８の閉弁位置において、環状チャンバ１２０は、第２環状シール面１２２に隣接し、第２環状シール面１２２よりも軸部７６に近い径方向に設けられる。

軸部７６を中心に延びる環状チャンバ１２０は、軸部７６と中間部品６６との間に区画された内部環状チャンバ１０８を有し、該内部環状チャンバ１０８は軸部７６自体に凹設される。高圧燃料供給ポート８６は、内部環状チャンバ１０８に開口する。環状チャンバ１２０は、さらに内部環状チャンバ１０８に隣接する環状隙間空間１１７を有し、該環状隙間空間１１７は、中間弁体７８の閉弁位置において中間部品６６と頭部８０との間の包囲隙間に形成され、第２環状シール面１２２に対して径方向に隣接する。内部環状チャンバ１０８は、半径方向において外側に向かって開口し、斜めに延びる側が頭部８０から離れる方向へ向く台形断面を有する包囲環状溝によって形成される。

軸部７６は、案内凹部７４に約３μｍ～１０μｍの嵌め合いによって摺動自在に案内される。弁室通路４４１の縦ボア４４１.１の直径は、絞り通路９０の直径よりも大きく、中間弁体７８が閉弁位置から離れると、ブラインドボア９２及び弁室４４に速やかに燃料を流すことができる。

一変形例では、図６に破線で示されるように、中間部品６６に第２側通路９７が設けられる。第２通路９７は、高圧室２６と弁室４４とを連通し、タペット４０が低圧アウトレット４２を閉塞して弁室４４を低圧燃料戻り口４６から切り離すときに中間弁体７８の開弁動作を容易化する。

図７は、本発明に係る燃料噴射弁１０の第５の実施形態の一部を縦断面で示される図である。この一部は、図２においてＩＩＩで示された矩形に対応する燃料噴射弁１０の領域を表し、本発明に係る燃料噴射弁１０の第５実施形態のこの領域の特定の設計形態は、特に油圧制御装置７２の点が、図２に示される国際公開第２０１６／０４１７３９号による燃料噴射弁１０´と異なる。

図６に示される第４の実施形態と比較すると、弁室通路４４１は、長手方向軸線Ｌに対して傾斜するボア４４１.１を有する。傾斜したボア４４１.１によって、図６に示される第４実施形態と比較して、ストッパ４４１.３を小さくすることなく、第１シールビード１１１を軸部７６から径方向へ離れた位置に設けることができる。弁室通路４４１は、傾斜ボア４４１.１を介して、頭部８０、中間部品６６、並びに第１及び第２環状シール面１２１，１２２によって区画される環状ギャップ空間１１８に連通される。図６に示される第４実施形態と同様に、水平ボア４４１．２の一端は、ブラインドボア９２に開口する。

図６に示される第４実施形態と比較して、環状チャンバ１２０の内部環状チャンバ１０８は、さらに軸部７６に設けられた凹部によって区画されるとともに中間部品６６に設けられた凹部によって区画される。内部環状チャンバ１０８は、環状ギャップ空間１１７に隣接して設けられ、前記環状ギャップ空間１１７は、中間弁体７８の閉弁位置における中間部品６６と頭部８０との間の包囲ギャップによって形成され、第２環状シール面１２２に半径方向に隣接する。

第２通路９７は、軸部７６に設けられた直線状の水平ボアからなり、環状チャンバ１２０を介して高圧室２６、又は高圧燃料供給ポート８６をそれぞれブラインドボア９２に接続する任意の第２通路９７が破線で示される。

図６に示される第４実施形態と比較して、第１及び第２シールビード１１１，１１２は、環状隙間空間１１８が長手方向軸線Ｌにより深くなるように、長手方向軸線Ｌの方向に長く形成される。

さらに、中間部品６６は、図５ａに示される態様と同様に、傾斜ボアからなるアウトレットボア１０２が延びる単一部品として構成される。しかし、単一の中間部品６６の代わりに、図６に示されるような別の中間エレメント及び別の中間部品を設けることもできる。また、図６に示される中間エレメントと中間部品とを一体的に構成することも可能である。

図６に示される態様と同様の方法で、さらなる弁室通路を設けることができ、当該弁室通路を頭部８０の右側領域に破線で示す。

軸部７６は、案内凹部７４に約３μｍ～１０μｍの嵌め合いによって摺動自在に案内される。弁室通路４４１の傾斜孔４４１.１の直径は、絞り通路９０の直径よりも大きく、中間弁体７８が閉弁位置から離座されると、ブラインドボア９２及び弁室４４に燃料を速やかに流すことができる。

中間弁体７８の開弁位置では、ボア４４１.１によって、高圧燃料供給ポート８６とブラインドボア９２、又はバルブチャンバ４４との間の第２接続がそれぞれ開放され、ブラインドボア９２、又はバルブチャンバ４４に燃料が供給される。中間弁体７８の閉弁位置では、第２環状シール面１２２は、高圧燃料供給ポート８６と弁室４４との間の第２接続を遮断する。

図に示される中間バルブ８３の閉弁位置から進行して、燃料を噴射するため、アクチュエータアセンブリ３８のソレノイドによってタペット４０が中間エレメント９８又は中間部品６６からリフトされると、低圧アウトレット４２が開放される。これは、スロットル通路９０及び潜在的に設けられる第２通路９７から弁室４４への流れによって補充可能な燃料よりも、弁室４４から低圧燃料戻り口４６への流れの方が、単位時間当たりの燃料の量が多くなるという結果をもたらす。その結果、弁室４４内の圧力が低下し、圧力低下の結果として生じる圧縮差によって中間弁体７８が中間部品６６に押し付けられ、一方では中間弁８３を確実に閉弁状態に保持し、他方では制御チャンバ７０内の圧力が低下することになる。その結果、圧縮ばね６２´の力に抗する複動制御ピストン６８の作用によって噴射弁体５６が噴射弁座１８´からリフトされることにより、内燃機関の燃焼室内への燃料の噴射が開始される。

この噴射を終了させる場合、タペット４０を中間エレメント９８又は中間部品６６に着座させることにより、低圧アウトレット４２を閉塞させる。その結果、スロットル通路９０及び潜在的に設けられる第２通路９７を通って流入する燃料が弁室４４内の圧力を上昇させることにより、中間弁体７８が中間弁座８２から離れるように移動する。この移動は、中間弁体７８が最小開口動作すると同時にさらに促進され、その結果として開口した環状断面が速やかに供給ポート９６の断面より実質的に大きくなり、例えば図３に示される実施形態における内側環状チャンバ１１７に燃料が供給される。高圧燃料供給ポート８６が環状隙間空間１１８に開口する実施形態では、環状隙間空間１１８の高いシステム圧力によって中間弁体７８の開口動作が促進される。軸部７６と案内凹部７４との間により大きいクリアランスがある場合、燃料は中間弁体７８が開口動作する間に弁室４４に流入し、この燃料は環状シール面１２１，１２２によるシール作用が解除されると同時に前記弁室４４に速やかに充填させることができる。

弁室通路４４１が環状隙間空間１１８に開口する実施形態では、頭部８０が中間弁７８の閉弁位置からリフトしたときに弁室通路４４１に流入する燃料によって弁室４４を速やかに充填することが可能であり、中間弁体７８の開放動作を円滑化することができる。

中間弁体７８の頭部８０が中間部品６６からリフトされると、高圧燃料供給ポート８６から制御チャンバ７０への大流路断面が同様に速やかに開放され、これにより、噴射弁体５６が噴射弁座１８に向かって速やかに移動し、噴射弁体５６が噴射弁座１８に突き当たるという噴射動作の速やかな終了が導かれる。

１０燃料噴射弁、４４弁室、５６噴射弁体、６６中間部品、７２油圧制御装置、７４案内凹部、７６軸部、７８中間弁体、８２中間弁座、８３中間弁、８６高圧燃料インレット、１１８，１１７，９６第２接続、１１１．２第１シール面、１１２．２第２シール面、１２１第１環状シール面、１２２第２環状シール面

Claims

内燃機関の燃焼室内に燃料を間欠的に噴射するための燃料噴射弁（１０）であって、

長手方向軸線（Ｌ）を定義し、高圧燃料インレット（２４´）と噴射弁座（１８´）とを有するハウジング（１２´）と、

ハウジング（１２´）内に設けられ、高圧燃料インレット（２４´）から噴射弁座（１８´）まで延びる高圧チャンバ（２６）と、

長手方向軸線（Ｌ）の方向へ調整可能にハウジング（１２´）内に設けられ、噴射弁座（１８´）と協働する噴射弁体（５６）と、

噴射弁座（１８´）に向かう方向へ向けられた閉弁力によって噴射弁体（５６）を付勢する圧縮ばね（６２´）と、

噴射弁体（５６）の制御ピストン（６８）を摺動自在に案内する案内部（６４）と、

案内部（６４）及び制御ピストン（６８）とともに制御室（７０）を区画する中間部品（６６）と、

キノコ形に形成され、中間部品（６６）の案内凹部（７４）によって案内される軸部（７６）と頭部（８０）とを有する中間弁体（７８）、及び中間部品（６６）の頭部（８０）と向き合う側に設けられ、頭部（８０）と協働する中間弁座（８２）を含む中間弁（８３）を備え、中間弁体（７８）は、開弁位置において、高圧室（２６）に接続された高圧燃料供給ポート（８６）と制御室（７０）との間の第１接続を開放し、閉弁位置において、高圧燃料供給ポート（８６）と制御室（７０）との間の第１接続を遮断するとともに、スロットル通路（９０）を除いて、制御室（７０）をバルブ室（４４）から切り離す、制御室（７０）内の圧力を調整することにより噴射弁体（５６）の軸方向移動を制御する油圧制御装置（７２）と、

弁室（４４）を低圧燃料戻り口（４６）に接続し、また、弁室（４４）を低圧燃料戻り口（４６）から切り離すための電気的に操作可能なアクチュエータアセンブリ（３８）と、

を備え、

中間弁体（７８）は、開弁位置において、高圧燃料供給ポート（８６）と弁室（４４）との間の第２接続（１１８，１１７，９６，７４，１２６，１１９，１０８，４４１，４４１.１，４４１.２）を開放し、閉弁位置において、高圧燃料供給ポート（８６）と弁室（４４）との間の第２接続（１１８，１１７，９６，７４，１２６，１１９，１０８，４４１，４４１.１，４４１.２）を遮断することを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項１に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
第２接続部（１１８，１１７，９６，１０８，４４１，４４１．２）は、高圧燃料供給ポート（８６）と弁室（４４）の一部を形成するボア（９２）との間を通過するとともに中間弁体（７８）の軸部（７６）を貫通することを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項１又は２記載の燃料噴射弁（１０）であって、
頭部（８０）は、中間弁体（７８）の閉弁位置において、中間部品（６６）に面する側が、軸部（７６）又は案内凹部（７４）に対して第１半径方向間隔（ｒ１）で延びる第１シール面（１１１．２）を横切り、同時に包囲方向において、実質的に閉じられた第１環状シール面（１２１）を形成するとともに、軸部（７６）又は案内凹部（７４）に対して第２半径方向間隔（ｒ２）で延びる第２シール面（１１２．２）を横切り、同時に包囲方向に実質的に閉じられた第２環状シール面（１２２）を形成し、中間弁座（８２）に押し付けられ、第１半径方向間隔（ｒ１）は、第２半径方向間隔（ｒ２）よりも大きいことを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項３に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
第１シール面（１１１．２）を形成する第１端面（１１１．１）を有する第１環状シールビード（１１１）は、頭部（８０）の中間部品（６６）に面する側、又は中間部品（６６）の頭部（８０）に面する側に設けられることを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射弁（１０）。
請求項３又は４記載の燃料噴射弁（１０）であって、
第２シール面（１１２．２）を形成する第２端面（１１２．１）を有する第２環状シールビード（１１２）は、頭部（８０）の中間部品（６６）に面する側、又は中間部品（６６）の頭部（８０）に面する側に設けられることを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項３乃至５のいずれか１項に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
頭部（８０）に面する側の中間部品（６６）が少なくとも１つの段部（１２５）を有し、中間部品（６６）に面する側の頭部（８０）が少なくとも１つの段部（１２７）を有し、中間弁体（７８）の閉弁位置において、中間部品（６６）及び頭部（８０）の段部（１２５，１２７）の相互にオフセットされたエッジ（１２５.１，１２７.１）は、第１及び／又は第２環状シール面（１２１，１２２）を半径方向に区画することを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項６に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
中間部品（６６）の段部（１２５）は、中間弁体（７８）の閉弁位置において、中間部品（６６）、軸部（７６）、及び頭部（８０）によって区画される内側環状チャンバ（１２６）を形成することを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項３乃至７のいずれか１項に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
中間部品（６６）の高圧燃料供給ポート（８６）は、中間弁体（７８）の閉弁位置において、中間部品（６６）と頭部（８０）との間に設けられ、第１及び第２環状シール面（１２１，１２２）によって半径方向に区画される環状ギャップ空間（１１８）に開口するように延びることを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
第２接続部（１１８，１１７，９６）は、第１端部が弁室（４４）に開口し、第２端部が中間弁体（７８）の外側に向かって開口する中間弁体の供給ポート（９６）を構成することを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項８又は９に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
第２端部による供給ポート（９６）は、中間弁体（７８）の閉弁位置において、第２端部が第２環状シール面（１２２）よりも軸部（７６）から半径方向に近い位置に設けられ、中間弁体（７８）の外側に向かって開口することを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
第２接続部（１１８，１１７，７４，１２６）は、軸部（７６）と案内凹部（７４）との間の半径方向のクリアランスによって形成される通路を備え、クリアランスは、少なくとも１０μｍ、好ましくは２０μｍ～５０μｍであることを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
軸部（７６）は、軸部（７６）の長手方向に相互に間隔をあけて設けられた２つの環状突起（７６１，７６２）を有することを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項１２に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
周方向の環状突起（７６１，７６２）は、それぞれ少なくとも１つの面取り（７６２.１，７６２.２，７６２.３）を有し、第２接続部（１１８，１１７，１２６，７４）は、少なくとも１つの面取り（７６２.１，７６２.２，７６２.３）と案内凹部（７４）との間の中間空間（１１９）によって形成される通路を備えることを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項１３に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
周方向の環状突起（７６１，７６２）は、それぞれ２つ又は３つの面取り部（７６２.１，７６２.２，７６２.３）を有することを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
周方向の軸部（７６）は、少なくとも１つの面取りを有し、第２接続部は、少なくとも１つの面取りと案内凹部（７４）との間の中間空間によって形成される通路を備えることを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
第２接続部（１１８，１０８，４４１，４４１．１，４４１．２）は、中間弁体（７８）の頭部（８０）を貫通するとともに弁室通路（４４１，４４１．１，４４１．２）を形成するボア（４４１，４４１．１，４４１．２）を含み、ボア（４４１，４４１．１，４４１．２）は、弁室（４４）に連通するとともに一端部が頭部（８０）の中間部品（６６）に面する側に開口することを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項３乃至７、請求項１６のいずれか１項に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
中間弁体（７８）の弁室通路（４４１，４４１.１，４４１.２）は、中間弁体（７８）の閉弁位置において、中間部品（６６）と頭部（８０）との間に設けられ、第１及び第２環状シール面（１２１，１２２）によって半径方向に区画される環状ギャップ空間（１１８）内に開口するように延びることを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項１６又は１７に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
燃料噴射弁は、中間弁体（７８）の閉弁位置において、中間部品（６６）、軸部（７６）、及び頭部（８０）によって区画され、高圧燃料供給ポート（８６）が開口する環状チャンバ（１２０）を有することを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
内燃機関の燃焼室内に燃料を間欠的に噴射するための燃料噴射弁（１０）であって、

長手方向軸線（Ｌ）を定義し、高圧燃料インレット（２４´）と噴射弁座（１８´）とを有するハウジング（１２´）と、

ハウジング（１２´）内に設けられ、高圧燃料インレット（２４´）から噴射弁座（１８´）まで延びる高圧チャンバ（２６）と、

長手方向軸線（Ｌ）の方向へ調整可能にハウジング（１２´）内に設けられ、噴射弁座（１８´）と協働する噴射弁体（５６）と、

噴射弁座（１８´）に向かう方向へ向けられた閉弁力によって噴射弁体（５６）を付勢する圧縮ばね（６２´）と、

噴射弁体（５６）の制御ピストン（６８）を摺動自在に案内する案内部（６４）と、

案内部（６４）及び制御ピストン（６８）とともに制御室（７０）を区画する中間部品（６６）と、

キノコ形に形成され、中間部品（６６）の案内凹部（７４）によって案内される軸部（７６）と頭部（８０）とを有する中間弁体（７８）、及び中間部品（６６）の頭部（８０）と向き合う側に設けられ、頭部（８０）と協働する中間弁座（８２）を含む中間弁（８３）を備え、中間弁体（７８）は、開弁位置において、高圧室（２６）に接続された高圧燃料供給ポート（８６）と制御室（７０）との間の第１接続を開放し、閉弁位置において、高圧燃料供給ポート（８６）と制御室（７０）との間の第１接続を遮断するとともに、スロットル通路（９０）を除いて、制御室（７０）をバルブ室（４４）から切り離す、制御室（７０）内の圧力を調整することにより噴射弁体（５６）の軸方向移動を制御する油圧制御装置（７２）と、頭部（８０）は、中間弁体（７８）の閉弁位置において、中間部品（６６）に面する側面によって、第１シール面（１１１.２）を横切って軸部（７６）又は案内凹部（７４）に対して第１半径方向間隔（ｒ１）で延び、同時に、包囲方向に閉じられた第１環状シール面（１２１）を形成するとともに、第２シール面（１１２.２）を横切って軸部（７６）又は案内凹部（７４）に対して第２半径方向間隔（ｒ２）で延び、同時に、包囲方向に閉じられた第２環状シール面（１２２）を形成し、中間弁座（８２）に押し付けられ、第１半径方向間隔（ｒ１）は、第２半径方向間隔（ｒ２）よりも大きい、弁室（４４）を低圧燃料戻り口（４６）に接続し、また、弁室（４４）を低圧燃料戻り口（４６）から切り離すための電気的に操作可能なアクチュエータアセンブリ（３８）と、

を備えることを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項１９に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
中間部品（６６）の高圧燃料供給ポート（８６）は、中間弁体（７８）の閉弁位置において、中間部品（６６）と頭部（８０）との間に設けられ、第１及び第２環状シール面（１２１，１２２）によって半径方向に区画される環状ギャップ空間（１１８）に開口するように延びることを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項２０に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
軸部（７６）は、中間部品（６６）の案内凹部（７４）によって摺動自在に案内され、軸部（７６）と案内凹部（７４）との間には、半径方向に少なくとも１０μｍ、好ましくは２０μｍ～５０μｍの隙間が設けられることを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項２０又は２１に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
中間弁体（７８）は、中間弁体（７８）の閉弁位置において、第２端部が第２環状シール面（１２２）よりも軸部（７６）から半径方向に近い位置に配置されるように設けられ、第１端部が弁室（４４）内に開口するとともに第２端部が中間弁体（７８）の外側に向かって開口する供給ポート（９６）を有することを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項２０乃至２２のいずれか１項に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
軸部（７６）は、少なくとも１つの包囲環状突起（７６１）を有し、軸部（７６）は、少なくとも１つの包囲環状突起（７６１）が案内凹部（７４）によって案内されることを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項２３に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
軸部（７６）は、軸部（７６）の長手方向に相互に間隔をあけて配置された２つの環状突起（７６１，７６２）を有することを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項２４に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
軸部（７６）と案内凹部（７４）との間に半径方向に少なくとも５０μｍ、好ましくは７０μｍと１００μｍの間のクリアランスが設けられるように、軸部（７６）が中間部品（６６）の案内凹部（７４）によって案内されることを特徴とする請求項２４に記載の燃料噴射弁（１０）。
請求項１９に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
中間弁体（７８）は、弁室（４４）に連通する弁室通路（４４１）を有し、中間弁体（７８）の閉弁位置において、弁室通路（４４１）は、中間部品（６６）と頭部（８０）との間に設けられ、第１及び第２環状シール面（１２１，１２２）によって半径方向に区画される環状ギャップ空間（１１８）に連通するように延びることを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項２６に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
燃料噴射弁は、中間弁体（７８）の閉弁位置において、中間部品（６６）、軸部（７６）、及び頭部（８０）によって区画され、高圧燃料供給ポート（８６）が開口する環状チャンバ（１２０）を有することを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項２６又は２７に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
頭部（８０）内の弁室通路（４４１）は、長手方向軸線（Ｌ）に平行又は長手方向軸線（Ｌ）に対して傾斜し、中間弁体（７８）の閉弁位置において、環状ギャップ空間（１１８）内に開口するボア（４４１．１）を有することを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項１９乃至２８のいずれか１項に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
第１環状シールビード（１１１）は、第１シール面（１１１．２）を形成する第１端面（１１１．１）を有し、頭部（８０）の中間部品（６６）に面する側、又は中間部品（６６）の頭部（８０）に面する側に設けられることを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項１９乃至２９のいずれか１項に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
第２環状シールビード（１１２）は、第２シール面（１１２．２）を形成する第２端面（１１２．１）を有し、頭部（８０）の中間部品（６６）に面する側、又は中間部品（６６）の頭部（８０）に面する側に設けられることを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項１９乃至３０のいずれか１項に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
頭部（８０）に面する側の中間部品（６６）は、少なくとも１つの段部（１２５）を有し、中間部品（６６）に面する側の頭部（８０）は、少なくとも１つの段部（１２７）を有し、中間弁体（７８）の閉弁位置において、中間部品（６６）及び頭部（８０）の段部（１２５，１２７）の相互にオフセットされたエッジ（１２５.１，１２７.１）は、それぞれ第１及び／又は第２環状シール面（１２１，１２２）を半径方向に区画することを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項３１に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
中間部品（６６）の段部（１２５）は、中間弁体（７８）の閉弁位置において、中間部品（６６）、軸部（７６）、及び頭部（８０）によって区画される内側環状チャンバ（１２６）を形成することを特徴とする燃料噴射弁（１０）。
請求項１９乃至３２のいずれか１項に記載の燃料噴射弁（１０）であって、
軸部（７６）は、中間部品（６６）の案内凹部（７４）によって常時案内されることを特徴とする燃料噴射弁（１０）。