JP4537157B2 - アキュムレータ燃料噴射系用の調圧弁 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関用のアキュムレータ燃料噴射系において用いられて燃料アキュムレータにおける圧力を調整するために働く調圧弁であって、弁ハウジングの孔内を軸方向移動可能に案内されるピストン状の弁部材が設けられていて、該弁部材が閉鎖エレメントに作用し、該閉鎖エレメントが弁座に圧着可能であり、弁部材が、給電可能な電磁石の可動子ピンを形成している形式のものに関する。

可動子を備えた電磁石は、さらに種々様々な使用分野においてアクチュエータとして利用される。

調圧弁は種々様々な構成のものが公知である。調圧弁は、該調圧弁が流入部を介して接続されている燃料アキュムレータにおける圧力を調整するために働く。調圧弁は、孔内において軸方向摺動可能に案内されたピストン状の弁部材を有しており、この弁部材は、有利には電磁石における電流によって弁部材に作用する力に抗して、運動することができる。この力は閉鎖方向に作用するので、弁部材は調圧弁の閉鎖エレメントに押し付けられ、そして弁座に圧着させられる。弁部材は、力制御のために給電可能な電磁石の可動子ピンを形成している。

給電によって、電磁石の可動子を貫通する磁界が生じ、これによって磁力が可動子ピンに作用する。弁部材はこの力で閉鎖エレメントを弁座に押し付ける。燃料の液圧力によって生ぜしめられる力が、弁部材を介して閉鎖エレメントに加えられる閉鎖力を上回っている場合には、閉鎖エレメントは弁座から持ち上げられる。このような場合に燃料は燃料アキュムレータから流入部を通って開放された調圧弁を介して放圧室に流出してしまう。

燃料アキュムレータにおいて高い圧力が調節される場合には、電磁石における電流が増大させられ、その結果閉鎖力が高められ、ひいては閉鎖エレメントは、燃料アキュムレータにおけるより高い圧力の際に初めて、弁座から持ち上がり、燃料が燃料アキュムレータから放圧室に流出することができる。

電磁石が給電されていない場合には、弁部材は単にその自重によってしか弁座に押し付けられない。さらに機械式のばねを設けることも可能であり、このばねは弁部材をそのばね力で閉鎖エレメント及び弁座に押圧する。このばね力は、電磁石への給電とは無関係である。

従来技術の欠点としては次のことが挙げられる。圧力の調整は、電磁石のコイルにおける電流の調節によって行われる。従って実際の圧力は、電磁石の特性値に依存している。電磁石の特性値には、電磁石のパラメータの他に幾何学的な寸法も含まれる。この場合、コイルを内部に有する固定のハウジングと可動子との間における空隙も大きな意味を有する。この空隙は構成部材のジオメトリによって決定される。

圧力を正確に調節できるようにするために、もしくは正確な圧力インターバル（Druckintervall）を調整できるようにするために、構成部材を互いに正確に合わせることが必要である。不可避の製造誤差は相応に小さく、これはかなりの組立てに関する手間ひいてはコストを意味する。

ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式の調圧弁を改良して、前組立てされた状態において、弁の閉鎖力を正確に調節することができるようにすることである。

この課題を解決するために本発明の構成では、可動子と弁ハウジングとの間における最小間隔が、組立て後に調節可能であるようにした。

可動子と弁ハウジングとの間における間隔は、磁束線による可動子の貫通に対する基準であり、相応に、可動子によって伝達されひいては弁の閉鎖力を惹起する磁力に対する基準である。

電磁石の可動子は通常、カバーと可動子ピンとから成っており、可動子ピンは同時に、閉鎖エレメントに作用する弁部材をも形成している。磁束線による可動子の貫通、ひいては弁部材に作用する磁力は、主として可動子カバーと弁ハウジングとの間における空隙に依存している。特に、調整される圧力インターバルは、可動子カバーと弁ハウジングとの間における最小間隔に関連している。

この間隔が０になる極端な事例では、可動子カバーはハウジングに接触していて、圧力を調整することはもはや不可能である。

従って弁は本発明のように、可動子と弁ハウジングとの間における空隙が調節可能であるように、設計されていることが望ましい。このことは例えば、いつでも挿入取付け可能なスペーサによって行うことができる。

しかしながら別の有利な構成では、弁ハウジングがその長手方向における延びを調節可能であるように、設計されている。そのために本発明では、目標変形箇所が設けられており、この目標変形箇所はハウジングの最も脆弱な箇所に、つまり弁座とコイル巻線との間に位置している。

ハウジングに対して作用させられる外力によって、目標変形箇所には圧潰つまり押し潰し（Stauchung）が生じ、この圧潰によって弁ハウジングの長さが減じられ、可動子カバーと弁ハウジングとの間における空隙が増大される。

この変形は、調圧弁が既に燃料アキュムレータに取り付けられている時に、行われることができる。つまり調整される圧力インターバルは、実際の運転状態において調節することができ、それぞれの燃料アキュムレータにおいて所望の圧力値に関連して選択することができる。

そして空隙の面倒な前調節に注意を払う必要がなくなり、構成部材をその使用箇所とは無関係に組み立てることが可能になる。また極めて小さな製作誤差範囲を維持することも同様に不要になる。

次に図面を参照しながら本発明による調圧弁について詳説する。

図１には、図示されていない燃料アキュムレータに配置することができる調圧弁１が縦断面図で略示されている。

調圧弁１自体は弁体２を有しており、この弁体２には、コイル巻線３を備えた電磁石が配置されている。コイルは、例えば変圧器積層薄板（Transformatorblech）として形成された軟磁性材料に埋め込まれている。

軸方向の切欠きには、電磁石の可動子ピン４が配置されており、この可動子ピン４は弁部材５として、閉鎖エレメント６及び弁座７に圧着可能である。可動子はさらにカバー８を有しており、このカバー８は弁ハウジング２から空隙９によって間隔をおいている。

電磁石への給電によって、可動子カバー８及び可動子ピン４は磁束線によって貫通され、これによって、弁部材５を閉鎖エレメント５及び弁座６に押し付ける磁力が生じる。

この力の大きさは空隙９の大きさに、つまり可動子カバー８と弁ハウジング２との間の間隔１１に関連している。

この間隔１１は、弁ハウジング２に対して外力が加えられることによって変化可能である。弁ハウジング２には弁座７とコイル巻線３との間に、目標変形箇所１２が設けられている。この目標変形箇所１２は、力が軸方向（矢印１３）で弁ハウジング２における力受容部１４に加えられた時に、押し潰される。

弁ハウジング２が押し潰されることによって、弁ハウジング２と可動子カバー８との間における間隔１１は拡大され、可動子はもはや、以前と同じ程度では、磁束線１０によって貫通されなくなる。そして相応に、弁部材５を閉鎖エレメント６及び弁座７に押し付ける磁力も変化する。

つまり調整可能な閉鎖圧の範囲は、既に調圧弁１が図示されていない燃料アキュムレータに取り付けられている時に、つまり前組立てされた状態において、調節されることが可能である。

本発明による調圧弁を示す断面図である。

符号の説明

１ 調圧弁、 ２ 弁体、 ３ コイル巻線、 ４ 可動子ピン、 ５ 弁部材、 ６ 閉鎖エレメント、 ７ 弁座、 ８ カバー、 ９ 空隙、 １０ 磁束線、 １１ 間隔、 １２ 目標変形箇所、 １３ 矢印（軸方向）、 １４ 力受容部

Claims (2)

1. 内燃機関用のアキュムレータ燃料噴射系において用いられて燃料アキュムレータにおける圧力を調整するために働く調圧弁であって、弁ハウジングの孔内を軸方向移動可能に案内されるピストン状の弁部材が設けられていて、該弁部材が閉鎖エレメントに作用し、該閉鎖エレメントが弁座に圧着可能であり、弁部材が、給電可能な電磁石の可動子ピンを形成している形式のものにおいて、可動子と弁ハウジング（２）との間における最小間隔が、組立て後に調節可能であり、弁ハウジング（２）の長さが調節可能であり、弁ハウジング（２）が弁座（７）とコイル（３）との間に目標変形箇所（１２）を有しており、該目標変形箇所（１２）が外力によって押し潰し可能であり、これによって可動子と弁ハウジング（２）との間における最小間隔（１１）が増大することを特徴とする、アキュムレータ燃料噴射系用の調圧弁。
2. 弁ハウジング（２）に少なくとも１つの力受容部（１４）が設けられていて、該力受容部（１４）が、弁ハウジング（２）を押し潰すための外力によって負荷可能である、請求項１記載の調圧弁。

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