JP4225893B2 - 燃料噴射弁 - Google Patents

Description

【０００１】
背景技術
本発明は、主請求項の上位概念に記載した形式の燃料噴射弁から出発する。
【０００２】
例えばドイツ連邦共和国特許公開第１９６２６５７６号明細書によって、電磁的に操作可能な燃料噴射弁が公知であり、該燃料噴射弁では、電磁的に操作するためには可動子が、電気的に励磁可能なマグネットコイルと協働しており、かつ可動子の行程が、弁ニードルを介して弁閉鎖体に伝達される。該弁閉鎖体は、弁座面と協働してシール座を形成している。可動子内には、複数の燃料通路が設けられている。可動子の戻しは、戻しばねによって行われている。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９６２６５７６号明細書によって公知の燃料噴射弁における欠点は、特に、燃料噴射弁を通流する動的な燃料量Ｑｄｙｎを、シール座からの弁閉鎖体の持ち上がり時に、十分に正確に配量することができないことである。特に、燃料最小噴射量に対する燃料最大噴射量の比Ｑmax／Ｑminが比較的に小さい。弁ニードルの行程に依存する動的な通流量Ｑｄｙｎの経過を示す、燃料噴射弁の特性曲線は、比較的にフラットであり、したがって、動的な通流に著しい変動が生じる。
【０００４】
発明の利点
これに対して、主請求項の特徴部に記載した特徴を有する、本発明による燃料噴射弁が有する利点は、内極の流入側の端面に配置されたダイヤフラムによって、該ダイヤフラムが弾性変形により持ち上げられて該ダイヤフラム内の少なくとも１つの開口が開放されるまで、燃料噴射弁を通る燃料流が遮断されていることである。このことにより導入される燃料流は、ほぼ段階状の行程絞り機能に従う。
【０００５】
従属請求項に記載の手段によって、主請求項に記載の燃料噴射弁の、有利な実施態様が可能である。
【０００６】
特に、ダイヤフラムが簡単な構造によって、タペットを介して可動子に作用結合されていると、有利である。個々のパーツは、簡単にかつ低コストで製作可能である。
【０００７】
タペットとダイヤフラムとが、並びにダイヤフラムと内極とが、溶接ビードによって互いに結合されていると有利である。
【０００８】
タペットは、可動子の袋孔内に差し込まれており、したがって簡単な形式で滑落が防止されている。
【０００９】
さらに、可動子を負荷する戻しばねと、戻しばねを予負荷するスリーブとにタペットが貫通係合し、このことによって、この配置形式がコンパクトにかつスペース節約的に燃料噴射弁内に組み込まれていると有利である。
【００１０】
さらに、少なくとも１つの開口が絞りとして作用することなく、ひいては行程絞りが生じないように、少なくとも１つの開口が寸法設計されていると有利である。
【００１１】
次に、本発明の１実施例を図面に示し、以下の記載で詳細に説明する。
【００１２】
実施例の説明
図１には、本発明による燃料噴射弁１の１実施例が、概略的な断面図で示されている。該燃料噴射弁１は、混合気圧縮外部点火式内燃機関の燃料噴射装置のための燃料噴射弁１の形状で構成されている。この燃料噴射弁１は、内燃機関の、図示されていない燃焼室内へ燃料を直接噴射するのに適している。
【００１３】
燃料噴射弁１は、管状のノズルボディ２を有しており、該ノズルボディ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に作用結合されており、該弁閉鎖体４は、弁座体５に配置された弁座面６と協働して、シール座を形成している。燃料噴射弁１は、本実施例では、複数の噴口７を備えていて内向きに開く燃料噴射弁１である。
【００１４】
ノズルボディ２は、マグネットコイル１０の外極９に結合されている。マグネットコイル１０は、コイル支持体１２に巻き付けられており、該コイル支持体１２は、マグネットコイル１０の内極１３に接している。マグネットコイル１０は、図示しない導線を介して、電気的な差込コンタクト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、図示しないプラスチック被覆部によって取り囲まれていてよい。
【００１５】
弁ニードル３は、挿入された弁ニードル３に溶接ビード１５によって結合されたフランジ１４を介して、可動子２０に摩擦接続的（kraftschluessig）に結合されている。この場合、フランジ１４は、可動子２０と一体に形成されていてよく、または可動子２０に溶接または接着されていてよい。可動子２０の切欠１９内には戻しばね２３が配置されており、該戻しばね２３は、燃料噴射弁１のこの構造ではスリーブ２４によって予負荷される。
【００１６】
燃料噴射弁１には、中央の燃料供給部１６を介して燃料が供給される。燃料は、可動子２０内の孔２９と、管状に形成された弁ニードル３と、弁ニードル３内の通流開口８とを介してシール座へ案内される。
【００１７】
本発明によれば、燃料噴射弁１は、内極１３の流入側の端面１１に、弾性的なダイヤフラム１８を有しており、該ダイヤフラム１８は、例えば環状に延びる溶接ビード２１によって内極１３に結合されている。ダイヤフラム１８内には、少なくとも１つの開口２２が形成されている。ダイヤフラム１８は、スリーブ２４と戻しばね２３とに貫通係合しているタペット２５を介して、可動子２０に作用結合している。可動子２０におけるタペット２５の滑落を防止するために、タペット２５は、可動子２０の袋孔２６内に差し込まれている。タペット２５は、例えば溶接ビード２７によってダイヤフラム１８に結合されていてよい。
【００１８】
燃料噴射弁１の、図１に示された閉鎖状態においては、ダイヤフラム１８が内極１３の流入側の端面１１に平らに載着されることでダイヤフラム１８の少なくとも１つの開口２２が内極１３によって覆われるように、かつ可動子２０に作用結合しているタペット２５がその非作業位置に位置し、これによりダイヤフラム１８がタペット２５によって変形されないように、可動子２０が戻しばね２３によって負荷される。弁ニードル３に形成された弁閉鎖体４は、弁座面６に、シールするように当接保持される。可動子２０の端面３０と内極１３との間に形成された作業ギャップ２８は開いている。
【００１９】
図示されていない電線によって差込コンタクト１７を介してマグネットコイル１０が励磁されると磁界が形成され、該磁界が可動子２０を、戻しばね２３の力に抗して内極１３へ引き寄せる。この場合、可動子２０の流入側の端面１１と内極１３との間の作業ギャップ２８が閉じられる。可動子２０の袋孔２６内に差し込まれたタペット２５は、可動子２０のこの運動によって、同じく行程方向でダイヤフラム１８の圧力に抗して運動させられる。このことにより、ダイヤフラム１８は、行程方向で凸に湾曲させられる。内極１３の流入側の端面１１からのダイヤフラム１８の持ち上がりによって、少なくとも１つの開口２２が開放される。これにより、中央の燃料供給部１６を介して供給案内された燃料が、少なくとも１つの開口２２と、可動子２０内の孔２９と、弁ニードル３とを通ってシール座へ流れることができる。
【００２０】
コイル電流が遮断されると、可動子２０は磁界の充分な消失の後に戻しばね２３の圧力によって内極１３から落下する。このことにより、可動子２０のフランジ１４に作用結合されている弁ニードル３が、行程方向とは逆方向に運動させられる。これにより、弁閉鎖体４が弁座面６に載着して、燃料噴射弁１が閉じられる。タペット２５は、内極１３からの可動子２０の落下と、摩擦接続的にタペット２５に結合されたダイヤフラム１８の予負荷とによってその初期位置に戻される。少なくとも１つの開口２２が、再び内極１３によって覆われる。
【００２１】
図２には、燃料噴射弁１の弁ニードル３の行程ｈに依存して燃料噴射弁を通流する通流量Ｑｄｙｎが概略的に示されている。
【００２２】
ダイヤフラム１８内の少なくとも１つの開口２２の前述の配置によって、弁ニードル３の行程ｈに依存して燃料噴射弁を通流する燃料の動的な通流量Ｑｄｙｎを表す特性曲線が調整され得るかもしくは変化させられ得る。このようにすれば、弁ニードル３の相応の行程調整によって、得られるべき通流精度の枠内で必要であるような多くの燃料が燃料噴射弁１を通流する。
【００２３】
内極１３によって少なくとも１つの開口２２が覆われることによって、開放過程の開始時に燃料はシール座へ流れることができない。可動子２０の引き寄せ時にタペット１８によるダイヤフラム１８の持ち上がりによって少なくとも１つの開口２２が開放された時に初めて、図２に示したように、動的な通流量Ｑｄｙｎが、迅速かつほぼ段状に飽和値まで上昇する。
【００２４】
上述の手段によって、燃料噴射弁１の動特性を改善し、かつ製作コストを低減することができる。それというのは、可動子自由運動路の構造を省くことができ、かつ燃料噴射弁１を通流する最小限の燃料量の最小化が得られるからてある。
【００２５】
この場合、ダイヤフラム１８内の少なくとも１つの開口２２は、それが絞りとして作用するのではなく、その開放後に燃料噴射弁１を通流する絞られない燃料流を可能にするように、寸法設計される。
【００２６】
本発明は図示の実施例に限定されず、例えば混合気圧縮自己点火式内燃機関のための燃料噴射弁のためにも使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によって構成された燃料噴射弁の１実施例の概略的な断面図である。
【図２】 図１に示した本発明による燃料噴射弁の弁ニードルの行程に依存する動的な通流量Ｑｄｙｎの概略図である。

Claims (9)

1. 燃料噴射弁（１）であって、マグネットコイル（１０）が設けられており、該マグネットコイル（１０）が、戻しばね（２３）によって負荷された可動子（２０）と協働しており、該可動子（２０）が、弁ニードル（３）と共に、軸方向運動可能な弁部分を形成しており、弁ニードル（３）に弁閉鎖体（４）が設けられており、該弁閉鎖体（４）が、弁座体（５）と共に、シール座を形成しており、内極（１３）と外極（９）とが設けられており、これらがマグネットコイル（１０）と共に、磁気回路を形成している形式のものにおいて、内極（１３）の流入側の端面（１１）に、ダイヤフラム（１８）が配置されおり、該ダイヤフラム（１８）が、少なくとも１つの開口を有しており、該開口が、燃料噴射弁（１）の閉じた状態では覆われており、ダイヤフラム（１８）が、タペット（２５）を介して、可動子（２０）に作用結合されていることを特徴とする燃料噴射弁。
2. タペット（２５）が、可動子（２０）の袋孔（２６）内に固定されている、請求項１記載の燃料噴射弁。
3. タペット（２５）が、摩擦接続的にダイヤフラム（１８）に結合されている、請求項１または２記載の燃料噴射弁。
4. ダイヤフラム（１８）が、溶接ビード（２７）を介して、タペット（２５）に結合されている、請求項３記載の燃料噴射弁。
5. タペット（２５）が、戻しばね（２３）と、該戻しばね（２３）を予負荷しているスリーブ（２４）とに貫通係合している、請求項１から４までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
6. 戻しばね（２３）が、可動子（２０）を予負荷で負荷している、請求項５記載の燃料噴射弁。
7. ダイヤフラム（１８）が、環状に延びる溶接ビード（２１）によって、内極（１３）の流入側の端面（１１）に結合されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
8. 燃料噴射弁（１）の開放状態では、タペット（２５）によるダイヤフラム（１８）の弾性変形によって、ダイヤフラム（１８）の少なくとも１つの開口（２２）が開放されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。
9. 燃料噴射弁（１）の閉鎖状態では、ダイヤフラム（１８）の開口（２２）が内極（１３）によって覆われている、請求項１から８までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。

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