JPH05501747A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 燃料噴射弁の調節法並びに燃料噴射弁 従来の技術 本発明は、請求の範囲第１項の上位概念に記載の形式の、定常の開放状態中に噴 射される燃料噴射弁の静的な燃料量を調節するための方ど−、並びに、ＤＥ−Ｏ ８第３７１０４６７号明細書から公知のような、請求の範囲第４項の上位概念に 記載の形式の燃料噴射弁から出発する。ＤＥ−Ｏ３第３７１０４６７号明細書か ら公知の燃料噴射弁は弁座の下流側で穴付き板を有している。静的な燃料量の調 節は穴付き板肉に形成された調量開口を正確に製作することによって行われる。

高い製作費用にもかかわらず大量生産中に個々の燃料噴射弁の静的な燃料量の不 都合に高いばらつきが生ずる。これによって、内燃機関の個々のシリンダに異な る量の燃料量が供給されるという危険が生ずる。

発明の利点 請求の範囲第１項の特徴部分に記載の特徴を有する、定常の開放状態中に放出さ れる燃料噴射弁の静的な燃料量を調節するための本発明による方法、並びに、請 求の範囲第４項の特徴部分に記載の特徴を有する燃料噴射弁の利点は、組立て終 えた燃料噴射弁において静的な燃料量を簡単な形式で調量開口の自由な流れ横断 面を変えることによって調節できるということにある。従って、大量生産で製作 される燃料噴射弁の静的な燃料量のばらつきは特にわずかでありかつ例えば内燃 機関の個々のシリンダに同じ燃料量を供給できる。

更に調量開口を部分的に覆うことによって燃料の霧化が改善される。

その他の請求項に記載の措置によって請求の範囲第１項の方法もしくは請求の範 囲ｊ１４１１の燃料噴射弁の有利な構成及び改善が得られる。

有利には静的な燃料量を調節するために穴付き板と弁ケーシングとが互いに相対 的に回動可能である。

本発明による方法を実施するのに用いられる燃料噴射弁の特に簡単かっ安価な構 成のために、穴付き板の上流側に直接設けられた、燃料噴射弁の流れ通路の流れ 開口が円形形状とは異なる、有利には長孔状又はローゼット状の横断面を有して いると有利である。

同様に同じ理由から、軸方向で穴付き板の上流側で直接、例えばノズル体の端面 と穴付き板との間に中間板が配置されていて、この中間板がロ動不能に支承、例 えばノズル体に不動に結合されていてかつ中間板の少な（とも１つの貫流開口が 流れ通路の流れ開口に並びに穴付き板の調量開口に接続されていると有利である 。

このばあい、中間板が穴付き板の調量間Ｃと同じ数の貫流開口を有していて、穴 付き板の調量開口及び中間板の貫流開口が同じ直径を有しかつ同じ大円直径上に 形成されていると有利である。

特に、穴付き板及び中間板が合致した構成部材として製作されると有利である。

これによって製作を簡単かつ安価に行えると同時に、組立が容易になる。穴付き 板及び中間板のこの構成は、本発明による方法で静的な燃料量を調節するために 穴付き板と中間板とが互いに相対的に回動可能であると特に有利である。

特に穴付き板の調量開口及び中間板の貫流開口のエツジをシャープに形成するた めに、穴付き板及び／又は中間板がモノクリスタルな珪素から製作されると有利 であり、これにより燃料を特に申し分なく霧化できるようになる。

図面 次に図示の実施例につき本発明を説明する。このばあい５１１図は本発明の方法 を実施するのに用いられる部分的に図示した燃料噴射弁を示す図であり、第２図 は第１図の一部の拡大図であり、ｊ！３図は第２図ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った第 １実施例の燃料噴射弁の断面図であり、第４図は第２図ｒｖ−ｒｖ線に沿った第 ２実施例の燃料噴射弁の断面図であり、第５図は本発明の方法を実施するのに用 いられる部分的に図示した燃料噴射弁の第３実施例図であり、第６図は第５因Ｖ ｌ−１／１線に沿った断面図である。

実施例の説明 第１図では、例えば混合気圧縮型外部点火式内燃機関の燃料噴射装置用の電磁式 に操作される燃料噴射弁を図示しており、このばあい静的な燃料量は本発明によ る方法によって調節可能である。

燃料噴射弁は強磁性の材料から成る管状の、例えば段付けされた弁ケーシングｌ を有していて、この弁ケーシング内ではコイル体２上に磁気コイル３が配置され ている。弁ケーシング１は下側のケーシング端部４で軸方向でみて部分的にノズ ル体５を取り囲んでいる。円筒状の中空の可動子８は磁気コイル３と協動しかつ 軸方向で弁ケーシング１の磁力線案内段部９を貫通している。可動子８は段状の 縦孔１０を有している。

可動子８は磁気コイルとは反対側の範囲１２で弁ニードル１５の保持部分１４を 取り囲んでいてかつ弁ニードルに不動に結合されている。

ノズル体５は弁縦軸線１６に対して同心的に一貫した段状の流れ通路１９を有し ている。弁ケーシング１とは反対側の端部で流れ通路１９内には、第２図で燃料 噴射弁の一部を拡大して図示しているように、円錐形の弁座面２０が形成されて いる。弁ニードル１５の例えば四角形縁部として構成された２つの案内区分２２ は流れ通路１９の案内範囲２１を介して案内されていているが、案内区分は燃料 用の軸方向の貫流部を開放する。

可動子８の縦孔１０の、磁気コイル３に面した接触段部２３には圧縮ばね２４の 一端が接触している。他端では圧縮ばね２４は図示されていない定置の調節ブシ ュに支持されている。圧縮ばね２４は、可動子８及び可動子に結合された弁ニー ドル１５を弁座面２０の方向に移動させるのに用いられる。

弁ニードル１５は半径方向の間隔をおいてストッパ板２７内の貫通孔２６を貫通 していて、このストッパ板は可動子８に面したノズル体５の端面２８と弁ケーシ ング１の流れ通路３０内に形成された保持段部２９との間に配置されている。ス トッパ板２７内には貫通孔２６からストッパ板２６の周面にまで案内された切欠 き３１が設けられていて、この切欠きの内径は弁ニードル１５の直径よりも大き く形成されている。

軸方向で保持部分１４と保持部分１４に面した案内区分２２との間で弁ニードル １５はストッパフランジ３２を有している。弁ニードル１５のストッパフランジ ３２は、弁ニードル１５の開放行程を制限するようにストッパ板２７と協動する 。保持部分１４とは反対側で弁ニードル１５は弁閉鎖部材として用いられる円錐 形の区分３３を有していて、この円錐形の区分はノズル体５の円錐形の弁座面２ ０と協動しかつ燃料噴射弁の開閉を行う。円錐形の区分３３には流れ方向で弁ニ ードル１５のビン３６が接続されている。

流れ通路１９は可動子８とは反対方向で円錐形の弁座面２０に続いて流過区分３ ５に移行していてかつノズル体５の端面４０の流れ開口３９に連通している。

流通区分３５は図示の円形の横断面の他に別の横断面、例えば楕円形、方形又は 別の横断面を有することができる。

ノズル体５の端面４０には平に形成された穴付き板４２が配置されている。穴付 き板４２は少なくとも２つの、例えば４つの円形の調量開口４３を有していて、 この調量開口は流れ通路１９の流れ開口３９に接続されていてかつ調量開口の縦 軸線は弁縦軸線と同じ方向を有しているか又は弁縦軸線に対して傾斜している。

調量開口４３は例えばすべて同じ直径を有しているが、個々の調量開口４３は異 なる大きさの直径又は円形形状とは異なる、例えば楕円形又は方形等の横断面を 有することができる。４つのすべての調量開口４３は例えば同じ大円直径４５上 に形成されている。

ノズル体５の端面４０における穴付き板４２の固定は調整スリーブ５０によって 保証される。穴付き板４２は外側範囲において弁座面２０とは反対側の第２の面 ５４で調整スリーブ５０の軸方向の袋孔５３の底部５２に接触しかつ弁座面２０ に面したｔＪｌの面５１でノズル体５の端面４０に押し付けられる。例えば深絞 り加工によって形成された穴付き板４２の縁部５６は部分的にノズル体５の円錐 形の範囲５７を取り囲んでいるので、調整スリーブ５０の底部５２とノズル体５ の端面４０との間に締付は固定された穴付き板４２は半径方向の遊びなしにノズ ル体５に対して定心されるノズル体５と調整スリーブ５０との間での穴付き板４ ２の締付は固定は調整スリーブ５０を内ねじ山５８によってノズル体５の周面に 形成された外ねじ山５９上にねじ込むことによって行われる。弁縦軸線１６に対 して同心的に調整スリーブの底部５２内に調整孔６０が開口していて、この調整 孔は内ねじ山５８とは反対側の調整スリーブ５０の端面６１にまでのびている。

燃料は調量開口４３を介して調整スリーブ５０の調整孔６０内に噴射される。

更に、穴付き板４２を例えばノズル体５の端面４０に直接溶接することによって 固定することもできる。

第３図では第２図ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図で本発明による方法を実施す るのに用いられる燃料噴射弁の第１実施倒を示している。ノズル体５の流れ通路 １９の流れ開口３９は第１実施例のばあい円形横断面形状とは異なるローゼット 状の横断面を有している。穴付き板４２の調量開口４３が配置される大円直径４ ５は、調量開口４３が部分的にノズル体５の層面４０によって覆われるように選 ばれていて、これによって個々の調量開口４３は流れ通路１９の流れ開口３９の ローゼット状に形成された横断面によって部分的にのみ覆われかつこのような重 なりによってそれぞれの調量開口において自由な流れ横断面４６が形成される。

調量開口４３の横断面の、ノズル体５の端面４０によって覆われる部分は第３図 で鎖線で図示されている。

燃料噴射弁を組立てた後で、定常の開放状態中に放出される静的な燃料量を調節 するために本発明による方法の第１の方法ステップで、開放された燃料噴射弁の 単位時間当り放出される燃料量が例えば燃料導管６３を介して調整孔６０に接続 された測定タンク６４を用いて測定される。放出される実際量が所定の所望の燃 料目標量に合致しないばあいには、本発明による纂２の方法ステップで燃料噴射 弁もしくは弁ケーシングｌと穴付き板４２とが互いに相対的に移動させられかつ これによって個々の調量開口４３の自由な流れ横断面４６が変えられる。放出さ れる実際量が所定の目標量に合致するばあいには、本発明による第３の方法ステ ップで穴付き板４２がノズル体５もしくは弁ケーシング１に例えば調整スリーブ ５０を介して固定される静的な燃料量を調節するための例えば図示の第１実施例 で適用される特に簡単な方法は、個々の調量開口４３の自由な流れ横断面４６を 変えるために燃料噴射弁もしくは弁ケーシング１と穴付き板４２とが互いに相対 的に回動させられることにある。これによって調整スリーブ５０の底部５２とノ ズル体５の端面４０との間で孔付き板４２の同軸的な位置が保証される。

第４図では第２図ＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図で本発明による方法を実施するの に用いられる燃料噴射弁の第２実施例を示している。同じ構成部材及び同じ作用 を有する構成部材は第１図乃至第３図と同じ符号によって示している。ノズル体 ５の流れ通路路１９の流れ開口３９は円形横断面形状とは異なる長孔状の横断面 を有している。調整スリーブ５０の底部５２とノズル体５の端面４０との間に締 付は固定されて定心された穴付き板４２は、すべて同じ直径を有する例えば４つ の円形の調量開口を有している。しかしながら調量開口４３は別の横断面形状及 び異なる横断面を有することができる。

例えば４つの調量開口４３が配置される大円直径４５は、個々の調量開口４３が 流れ通路１９の長孔状に形成された流れ開口３９によって部分的に覆われるよう に選ばれている。それぞれの調量開口４３の、ノズル体５の端面４０によって覆 われる横断面部分は第４図で鎖線で図示されている。

本発明による第１の方法ステップでまず、組立て終えた開放された燃料噴射弁の 、定常の開放状態中に単位時間当り放出される燃料量が測定される。放出される 燃料実際量が所定の目標量に合致しないばあ５Ｍには、本発明による第２の方法 ステップで燃料噴射弁もしくは弁ケーシングｌと穴付き板４２とが例えば互いに 相対的に回動させられかつこれによって個々の調量開口４３の自由な流れ横断面 ４６が変えられる。放出される実際量が所定の目標量に合致するばあいには、本 発明による第３の方法ステップで穴付き板４２がノズル体５もしくは弁ケーシン グ１に例えば調整スリーブ５０を用いて固定される。

第５図及び第６図は本発明による方法を実施するために用いられる部分的に図示 された燃料噴射弁の第３実施例を図示している。同じ構成部材及び同じ作用を有 する構成部材は第１図乃至第４図と同じ符号によって示されている。第６図は第 ５図Ｖｌ−Ｖｌ線に沿った断面図である。穴付き板４２及び中間板７０は第６図 Ｖ−Ｖ線に沿った断面図である第５図で図示されている円錐形の弁座面２０と協 動する弁ニードル１５の端部区分６８は例えば球欠状に形成されていてかつ燃料 噴射弁の開閉を行う、流れ通路１９は円錐形の弁座面２０の下流側の端部で直接 ノズル体５の端面４０の流れ開口３９に連通している。

ノズル体５の端面４０にはほぼ同軸的に平らな中間板７０が上側の面７１によっ て配置されていてかつ例えばレーザ溶接によってノズル体５に不動に結合されて いる。中間板７０は例えば４つの円形の貫流量ロア２を有している。４つの貫流 開口は流れ通路１９の流れ開口３９に接続されていてかつ例えばすべてが同じ直 径を有しかつ第６図から明らかなように例えば同じ大円直径７５上に配置されて いる。中間板７０の貫流量ロア２は円形形状とは異なる例えば楕円形、方形等の 横断面を有している。更に、中間板７０は単一の貫流開口のみを有することがで き、この貫流開口は、第３図及び第４図の実施例で記載したようにしかも第６図 で一点鎖線で図示されているように、はぼ流れ開口３９の横断面形状及び横断面 サイズを有している。

ノズル体５とは反対側の中間板７０の端面７４には平らな穴付き板４２が第１の 面５１によって接触している。穴付き板４２ば例えば４つの円形の調量開口４３ を有している。４つのすべての調量開口４３は例えば同じ大円直径上４５に形成 されていてかつ例えば同じ直径を有している。中間板７０の貫流開口及び穴付き 板４２の調量開口４３は半径方向で流れ通路１９の流れ開口３９によって覆われ ない、それというのも穴付き板４２の大円直径４５並びに中間板７０の大円直径 ７５は少なくとも調量開口４３もしくは貫流量ロア２の半分の直径だけ、例えば 円形の横断面を有する流れ開口３９の直径よりも小さいからである。中間板７０ の単数又は複数の貫流量ロア２は少なくとも部分的に、重なり範囲で調量開口４ ３において自由な流れ横断面４６を形成して穴付き板４２の調量開口４３を覆っ ているので、燃料は燃料噴射弁を開放したばあ）Ｎ弁座面２０に沿って、流れ開 口３９、単数又は複数の貫流量ロア２及びこれに接続された調量開口４３を介し て調整スリーブ５０の調整孔６０内に達する。

製作費用を節減するために及び組立を藺単にするために、穴付き板４２及び中間 板７０が完全に合致して構成されていると有利である。っまり調量開口４３及び 貫流量ロア２が同じ大円直径４５．７５上に位置しかつ同じ相互間隔、同じ円形 形状及び同じ直径を有していると有利である。

穴付き板４２は、調整スリーブ５０の同軸的な袋孔５３の底部５２が中間板７０ とは反対側の穴付き板の面５４に外側範囲で作用することによって、ノズル体５ に不動に結合された中間板７０に押し付けられる。

調整スリーブ５０の底部５２と中間板７０との間での穴付き板４２の定心は段状 の袋孔５３内に形成された例えば円形の定心段部７６によって得られる。定心段 部７６は少な（とも部分的に半径方向で穴付き板４２の円形の局面を遊びな（取 り囲んでいるので、穴付き板４２は弁ケーシング１に対してもしくはノズル体５ に結合された中間板７ｏに対してのみ回動できる。穴付き板４２は、例えば調整 スリーブ５０の内ねじ山５８がノズル体５の局面に形成された外ねじ山５９上に ねじ込まれることによって、中間板７ｏと調整スリーブ５０との間に締付は固定 される。調整孔６０は弁縦軸線１６に対して同心的に調整スリーブ５０の底部５ ２から出発して、内ねじ山５８とは反対側の調整スリーブ５０の端面６１に達し ている。

組立て終えた開放された燃料噴射弁の、本発明によ特表千５−５０１７４７　（ ５） る第１の方法ステップにおいて測定される定常の開放状態中に放出される燃料量 が所定の目標量に合致しないばあいには、本発明による第２の方法ステップで穴 付き板４２と弁ケーシング１もしくはノズル体５とが中間板７０と共に互いに相 対的に回動させられる。これによって個々の調量開口４３の自由な流れ横断面４ ６ひいては放出される燃料量が変えられる。このばあい調量開口４３の自由な流 れ横断面４６の大きさは中間板７０の単数または複数の貫流量ロア２と穴付き板 ４２の調量開口４３との重なり量に関連している。放出される燃料実際量が所定 の目標量に合致するばあいには、この位置で本発明によるＮ３の方法ステップで 穴付き板４２が中間板７０もしくはノズル体５又は弁ケーシングｌに対して固定 される。

調量開口４３もしくは貫流量ロア２の縦軸線４４゜７３は弁縦軸線１６と同じ方 向にのびていてるが、調量開口の縦軸線４４及び／または貫流開口の縦軸線７３ は弁縦軸線１６に対して斜めにのびることができるノズル体５の端面４０もしく は中間板７０の端面７４と調量開口４３との部分的な重りによって燃料の霧化が 改善される。

更に、穴付き板４２及び／または中間板７０をモノクリスタルな珪素から製作し かつ調量開口４３もしくは貫流量ロア２を等方性の又は異方性のエツチングによ って形成することもできる。これによって申し分のない霧化を生ぜしぬるような 、調量開口４３及び貫流量ロア２の特にシャープなエツジが得られる。

本発明による方法の利点は、組立て終えた燃料噴射弁において定常の開放状態中 に噴射される静的な燃料量を直接調節できるということにある。これによって個 々の燃料噴射弁の静的な燃料量のばらつきが減少させられるばかりでなく、同時 に製作費用が節減されるＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、５ ＦＩＧ　６ 要　約　書 公知の燃料噴射弁のばあい弁座の下流側に調量開口を備えた孔付き板が配置され ている。燃料噴射弁の定常の開放状態中に噴射される静的な燃料量の調節は調量 開口を正確に製作することによって行われる。高い製作費用にもかかわらず大量 生産中に個々の燃料噴射弁の静的な燃料量の不都合に高いばらつきが生ずる。

本発明による方法では静的な燃料量は組立て終えた燃料噴射弁において直接調節 されるので、個々の燃料噴射弁の静的な燃料量のばらつきが減少される。このた めに弁ケーシング（１）と穴付ぎ板（４２）とが互いに相対的に移動させられか つこれによって噴射された燃料量流が要求された燃料量流と合致するまで調量開 口（４３）の個々の自由な流れ横断面（４６）が変えられる。

本発明による方法は種々の形式の燃料噴射弁に適している。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．弁ケーシングと、流れ通路内に位置する弁座面と協動する井閉鎖部材と、弁 座面の下流側に配置された少なくとも２つの調量開口を備えた穴付き板とを有す る燃料噴射弁の、定常の開放状態中に噴射される静的な燃料量を調節するための 方法において、第１の方法ステップで開放された燃料噴射弁の放出される燃料量 を測定し、第２の方法ステップで弁ケーシング（１）と穴付き板（４２）とを互 いに相対的に移動させて調量開口（４３）を程度の差こそあれ覆い、これによっ て放出される実際量が所定の目標量に合致するまで個々の調量開口（４３）の自 由な流れ横断面（４６）を変え、第３の方法ステップで穴付き板（４２）を固定 することを特徴とする、燃料噴射弁の、定常の開放状態中に噴射される静的な燃 料量を調節するための方法。 ２．弁ケーシング（１）と穴付き板（４２）とを互いに相対的に回動させる、請 求項１記載の方法。 ３．穴付き板（４２）の上流側に直接、少なくとも１つの貫流開口（７２）を有 する中間板（７０）を配置しかつ少なくとも１つの貫流開口（７２）と調量開口 （４３）とが程度の差こそあれ重なるようにする、請求項１又は２記載の方法。 ４．弁ケーシングと、流れ通路内に位置する弁座面と協動する弁閉鎖部材と、弁 座面の下流側に配置された少なくとも２つの調量開口を備えた穴付き板とを有す る燃料噴射弁において、穴付き板（４２）が調量開口（４３）を部分的に覆う端 面（４０，７４）に接触していて、端面（４０，７４）と穴付き板（４２）とが 個々の調量開口（４３）の自由な流れ横断面（４６）を変えるために互いに相対 的に移動可能でかつ所定の位置で固定可能であることを特徴とする、請求項１か ら３までのいずれか１項に記載の方法を実施するための燃料噴射弁。 ５．端面（４０，７４）と穴付き板（４２）とが互いに相対的に回動可能である 、請求項４記載の燃料噴射弁。 ６．ノズル体（５）の端面（４０）に、円形形状とは異なる横断面を有する流れ 通路（１９）の流れ開口（３９）が開口している、請求項４又は５記載の燃料噴 射弁。 ７．流れ通路（１９）の流れ開口（３９）が長孔状の横断面を有している、請求 項６記載の燃料噴射弁。 ８．流れ通路（１９）の流れ開口（３９）がローゼット状の横断面を有している 、請求項６記載の燃料噴射弁。 ９．軸方向で流れ通路（３９）と穴付き板（４２）との間に、少なくとも１つの 貫流開口（７２）を有する中間板（７０）が配置されていて、この中間板の端面 （７４）に穴付き板（４２）が接触していて、このばあい少なくとも１つの貫流 開口（７２）が部分的に調量開口（４３）に重なっていてかつ中間板（７０）と 穴付き板（４２）とが調量開口（４３）の自由な流れ横断面（４６）を変えるた めに互いに相対的に回動可能でかつ所定の位置で固定可能である請求項４又は５ 記載の燃料噴射弁。 １０．中間板（７０）が穴付き板（４２）の調量開口（４３）と同じ数の貫流開 口（７２）を有していてかつ穴付き板（４２）の調量開口（４３）及び中間板（ ７０）の貫流開口（７２）が円形に形成されかつ同じ直径を有しかつ同じ穴円直 径（４５，７５）上に位置している、請求項８記載の燃料噴射弁。 １１．穴付き板（４２）及び／又は中間板（７０）がモノクリスタルな珪素から 形成されている、請求項４から９までのいずれか１項記載の燃料噴射弁。