-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung
eines Kraftstoffeinspritzventils, das zur Kraftstoffversorgung verschiedener
Motoren, die in einem Automobil eingebaut sind, verwendet wird.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren
zur Herstellung eines Kraftstoffeinspritzventils, in dem der Kraftstoff
verwirbelt und einem Kraftstoffeinspritzweg eines Ventilsitzes zugeführt wird.
-
Wie
in der JP 10-47208 A und JP 10-47209 A beschrieben ist, wird herkömmlich ein
Kraftstoffeinspritzventil bereitgestellt, dessen Ventilkörper zylindrisch
ist und in welchem ein Ventil, wie z.B. ein Nadelventil oder Kugelventil,
angeordnet ist, und ein Ventilsitz mit einem Kraftstoffeinspritzweg
an einem Ausgang des zylindrischen Hauptventilkörpers angeordnet ist, und Kraftstoff,
welcher von der Außenseite des
Ventils zugeführt
wird, durch ein Verwirblungselement verwirbelt wird, so dass Kraftstoff,
welcher von der Außenseite
zugeführt
wird, zum Kraftstoffeinspritzweg zugeführt werden kann. 4 ist eine Querschnittsansicht,
die ein Beispiel einer herkömmlichen
Kraftstoffeinspritzeinrichtung zeigt, in welcher das obige Kraftstoffeinspritzventil
verwendet ist. 5 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
des Kraftstoffeinspritzventils der Kraftstoffeinspritzeinrichtung. 6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines weiteren Kraftstoffeinspritzventils der Kraftstoffeinspritzeinrichtung.
-
In 4 ist das Bezugszeichen 1 gleich
einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung, das Bezugszeichen 2 ist
ein Gehäusekörper der
Kraftstoffeinspritzeinrichtung 1, und das Bezugszeichen 3 ist
ein Kraftstoffeinspritzventil, welches von einem unteren Endabschnitt
des Gehäusekörpers 2 mittels
einer Abdichtung ("calking") unterstützt bzw.
getragen wird. Das Bezugszeichen 4 ist ein Kraftstoffversorgungsrohr,
das Bezugszeichen 5 ist ein Zylinderkopf eines Motors,
und das Bezugszeichen 6 ist eine Ventilbedieneinrichtung
bzw. eine Ventilbetätigungseinrichtung
mit einer elektromagnetischen Spule 61.
-
Ein
vorderer Endabschnitt der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 1 ist
in ein Einführloch 51 einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung 1,
das in einem Zylinderkopf 5 des Motors gebildet ist, eingeführt.
-
In 5 ist das Bezugszeichen 9 gleich
einem Hauptventilkörper
des Kraftstoffeinspritzventils 3, das Bezugszeichen 11 ist
ein Ventilsitz, das Bezugszeichen 12 ist ein Nadelventil,
und das Bezugszeichen 13 ist ein Verwirblungselement. Der
Hauptventilkörper 9 ist
ein zylindrischer Körper
mit einem Einführzugang 91,
in das das Nadelventil 12 eingeführt ist, einem Abschnitt mit
kleinem Durchmesser 92 und einem Abschnitt mit großem Durchmesser 93. Der
Ventilsitz 11 und das Verwirblungselement 13 sind
mit dem Abschnitt mit großem
Durchmesser 93 des Hauptventilkörpers 9 befestigt,
die wie in der Zeichnung gezeigt angeordnet sind. In der Mitte des Ventilsitzes 11 ist
ein Kraftstoffeinspritzweg 10 bereitgestellt. In der Mitte
des Verwirblungselements 13 ist ein Ventilkörpergleitloch 131 bereitgestellt.
Das Nadelventil 12 umfasst: eine Armatur 121 ("armature"), einen Abschnitt
mit großem
Durchmesser 122 und einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser 123,
der in dem Verwirblungselement 13 gleitet. Ein Außendurchmesser
des vorderen Endabschnittes des Nadelventils 12, das fortlaufend
ist bis zu dem in dem Verwirblungselement 13 gleitenden
Abschnitt 123, ist nach und nach reduziert, und der vordere
Endabschnitt des Nadelventils 12 tritt in den Kraftstoffeinspritzweg 10 ein
und verschließt
die Zugangsöffnung
des Kraftstoffeinspritzweges 10. Der Außendurchmesser des Abschnittes
mit großem
Durchmesser 122 ist ein wenig kleiner als der Innendurchmesser
des Abschnittes mit kleinem Durchmesser 92, so dass der
Abschnitt mit großem
Durchmesser 122 an der Stirnseite der Innenwand des Abschnittes mit
kleinem Durchmesser 92 des Hauptventilkörpers 9 gleiten kann.
Ein Außendurchmesser
des Abschnittes 123, der in dem Verwirblungselement 13 gleitet, ist
ein wenig schmaler als der Innendurchmesser des Ventilkörpergleitloches 131,
so dass der Abschnitt 123, der in dem Verwirblungselement 13 gleitet,
das Hauptventilkörpergleitloch 131 des
Verwirblungselements 13 durchdringen kann und an der Innenwand des
Hauptventilkörpergleitloches 131 des
Verwirblungselements 13 gleiten kann. Aufgrund des Vorangegangenen
kann sich das gesamte Nadelventil 12 in dem Hauptventilkörper 9 durch
die Ventilbetätigungseinrichtung 6 und
die Armatur 121, gezeigt in 4, vor
und zurück
bewegen, um so den Kraftstoffeinspritzweg 10 des Ventilsitzes 11 zu öffnen und
zu schließen.
-
In
diesem Zusammenhang kann das Verwirblungselement 13 im
allgemeinen in dem Abschnitt mit großem Durchmesser 93 des
Hauptventilkörpers 9 eingeführt sein,
ohne jeglichem Druck für den
Presssitz bzw. Passsitz ("press-fitting") ausgesetzt zu sein.
Der Außendurchmesser
des Verwirblungselementes 13 ist jedoch so bestimmt, dass
kein Spalt im Wesentlichen zwischen der Außenwand des Verwirblungselements 13 und
der Innenwand des Abschnittes mit großem Durchmesser 93 gebildet
ist, nachdem das Verwirblungselement 13 in dem Abschnitt
mit großem
Durchmesser 93 angeordnet worden ist. Andererseits ist
der Außendurchmesser
des Ventilsitzes 11 so bestimmt, dass ein Druck für den Presssitz
bzw. Passsitz erforderlich sein kann, wenn der Ventilsitz 11 innerhalb
des Abschnittes mit großem Durchmesser 93 des Hauptventilkörpers 9 eingeführt wird.
Ist der Ventilsitz 11 innerhalb des Abschnittes mit großem Durchmesser 93 pressgepasst, so
kann er innerhalb des Abschnittes mit großem Durchmesser 93 befestigt
werden. Zur gleichen Zeit fixiert der Ventilsitz 11 das
Verwirblungselement 13 in dem Abschnitt mit großem Durchmesser 93.
-
Das
Kraftstoffeinspritzventil 3, gezeigt in 5, wird in dem folgenden Herstellungsprozess hergestellt.
Zuerst wird das Verwirblungselement 13 innerhalb des Abschnittes
mit großem
Durchmesser 93 des Hauptventilkörpers 9 eingeführt, während die Stirnseite
des Kraftstoffeinführzuganges 132 in
Richtung der vorderen Endwand 921 des Abschnittes mit kleinem
Durchmesser 92 des Hauptventilkörpers 9 zeigt und
danach der Ventilsitz 11 innerhalb des Abschnittes mit
großem
Durchmesser 93 unter Druck angepasst wird, bis die Stirnseite
des Kraftstoffeinführzuganges 132 des
Verwirblungselementes 13 in Kontakt mit der vorderen Endwand 921 des
Abschnittes mit kleinem Durchmesser 92 des Hauptventilkörpers 9 kommt.
Aufgrund des Vorhergehenden wird der Ventilsitz 11 innerhalb
des Abschnittes mit großem
Durchmesser 93 durch Druck für den Passsitz, der von dem
Ventilsitz 11 selbst erzeugt wird, befestigt, und das Verwirblungselement 13 wird
ebenfalls befestigt, welches sich zwischen der Stirnseite der vorderen Endwand 921 des
Abschnittes mit kleinem Durchmesser 92 und des Ventilsitzes 11 befindet.
Zuletzt wird das Nadelventil 12 in den Hauptventilkörper durch
das Einführloch
des Hauptventilkörpers
eingeführt,
und der allerletzte Teil des Endabschnittes des Nadelventils 12 durchdringt
das Ventilkörpergleitloch 131 des
Verwirblungselementes 13 und erreicht die Zugangsöffnung des
Kraftstoffeinspritzweges 10.
-
In
diesem Zusammenhang sind der Hauptventilkörper 9, das Nadelventil 12,
das Verwirblungselement 13 und der Ventilsitz 11,
welche verwendet werden, wenn das Kraftstoffeinspritzventil 3 nach dem
obigen Verfahren hergestellt wird, vorher so bestimmt, dass diese
Teile eine gemeinsame Achse A, welche in 5 gezeigt ist, aufweisen können. Eigentlich
stimmt die Mitte dieser Teile jedoch nicht mit der zentralen Achse
A aufgrund von Schwankungen in der Größengenauigkeit, verursacht
durch die hohen Stückzahlen, überein.
Stimmt die Mitte dieser Teile nicht mit der zentralen Achse A überein,
so kann es zu folgenden Problemen kommen. Da das Verwirblungselement 13 und
das Nadelventil 12 einander behindern, wird es schwierig,
das Nadelventil 12 in das Verwirblungselement einzuführen. Selbst wenn
das Nadelventil 12 eingeführt werden kann, so kommt der
Abschnitt 123 des in dem Verwirblungselement 13 gleitenden
Nadelventils 12 teilweise in Kontakt mit der Innenwand
des Verwirblungselements 13 in dem Hauptventilkörpergleitloch 131,
wie in 6 gezeigt ist
(siehe der Abschnitt B in 6). Deshalb
werden die Ausbeute und die Leistungsfähigkeit der Produkte davon
beeinflusst, wie später beschrieben
wird.
-
Kommt
der Abschnitt 123 des in dem Verwirblungselement 13 gleitenden
Nadelventils 12 teilweise in Kontakt mit der Innenwand
des Verwirblungselements 13 in dem Ventilkörpergleitloch 131, so
ist ein unebener Spalt zwischen der Außenwand des Abschnittes 123,
der in dem Verwirblungselement 13 gleitet, und der Innenwand
des Ventilkörpergleitloches 131 des
Verwirblungselementes 13 die Folge. Entsprechend kann Kraftstoff
nicht gleichmäßig versprüht werden,
und des Weiteren kann der extreme bzw. letzte Endabschnitt des Nadelventils 12 nicht
passend an der Eingangsöffnung
des Kraftstoffeinspritzweges 10 gesetzt werden. Deshalb
wird es unmöglich,
den Kraftstoffweg 10 in geeigneter Weise zu öffnen und
zu schließen,
und die wesentliche Funktion des Kraftstoffeinspritzventils 3 kann
nicht vollständig
gezeigt werden, oder die wesentliche Funktion des Kraftstoffeinspritzventils 3 könnte verloren
gehen. Um zu verhindern, dass der Abschnitt 123 des in
dem Verwirblungselement 13 gleitenden Nadelventils 12 in
teilweisen Kontakt mit dem Ventilhauptkörpergleitloch 131 kommt,
so kann in diesem Zusammenhang der vorher erwähnte Spalt vergrößert werden.
Wird der Spalt vergrößert, so
kann jedoch Kraftstoff nicht gleichmäßig versprüht bzw. atomisiert werden.
Aus diesem Grund wird eine Zunahme des Spaltes nicht vorgezogen.
Ist die Abmessungsgenauigkeit bzw. Größengenauigkeit jeder der zuvor
erwähnten
Teile verbessert, so erhöhen
sich die Herstellungskosten des Kraftstoffeinspritzventiles 3,
welches auch wiederum nicht erwünschenswert ist.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Hinsichtlich
der im Stand der Technik verursachten verschiedenen Probleme ist
es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung
eines Kraftstoffeinspritzventiles 3 mit hohem Leistungsvermögen bei
hoher Ausbeute unter Verwendung von Teilen, wie z.B. einem gewöhnlichen Hauptventilkörper 9,
einem Nadelventil 12, einem Verwirblungselement 13 und
einem Ventilsitz 11, deren Abmessungsgenauigkeit gewöhnlich ist,
bereitzustellen, mit anderen Worten, unter Verwendung von Teilen,
deren Abmessungsgenauigkeit durch die hohen Stückzahlen auf gewöhnliche
Weise schwankt.
-
Die
Lösung
der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte
Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 4.
- (1) Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung
eines Kraftstoffeinspritzventils bereit, mit den Schritten: Einführen eines
Führungsstiftes
in einen zylindrischen Hauptventilkörper, wobei der Führungsstift
einen ausrichtenden vorderen Endabschnitt zum Ausrichten des Führungsstiftes
mit Bezug auf eine zentrale Achse eines Kraftstoffeinspritzweges
eines Ventilsitzes aufweist und der Führungsstift ebenfalls einen
in ein Verwirblungselement einzuführenden Einführabschnitt
aufweist und der Einführabschnitt des
in das Verwirblungselement einzuführenden Führungsstiftes in ein Ventilkörpergleitloch
des Verwirblungselements, welches den Kraftstoffeinspritzweg durch
Verwirbeln von Kraftstoff mit Kraftstoff versorgt, eingeführt ist
und der Einführabschnitt
des in das Verwirblungselement einzuführenden Führungsstiftes einen Außendurchmesser
aufweist, der größer als
ein Außendurchmesser
eines Abschnittes des in dem Verwirblungselement zu gleitenden Ventilkörpers ist;
Anordnung des Verwirblungselementes an dem Führungsstift durch Einführung des
Abschnittes des in das Verwirblungselement einzuführenden
Führungsstiftes
in das Ventilkörpergleitloch;
Befestigen des Ventilsitzes an einem Ende des Hauptventilkörpers unter
der Bedingung, dass ein vorderes Ende des Führungsstiftes mit Bezug auf
die zentrale Achse des Kraftstoffeinspritzweges ausgerichtet ist;
und Herausziehen des Führungsstiftes
aus dem Hauptventilkörper
und Anordnen des Abschnittes des in dem Verwirblungselement zu gleitenden
Ventilkörpers
in dem Ventilkörpergleitloch.
- (2) In Ziffer (1) ist ein Außendurchmesser des Einführabschnittes
des in das Verwirblungselement einzuführenden Führungsstiftes um mindestens 10%
des Durchschnittswertes des Spaltes zwischen dem Verwirblungselement
und dem Abschnitt des in dem Verwirblungselement zu gleitenden Ventilkörpers in
dem Ventilkörpergleitloch größer als
ein Außendurchmesser
des Gleitabschnittes des in dem Verwirblungselement zu gleitenden
Ventilkörpers.
- (3) In Ziffer (1) oder (2) ist ein Außendurchmesser des Verwirblungselementes
um mindestens 10 μm
kleiner als ein Innendurchmesser des Hauptventilkörpers in
einem Abschnitt, in dem das Verwirblungselement angeordnet ist.
- (4) In Ziffer (1), (2) oder (3) ist der Ventilsitz an einem
Ende des Hauptventilkörpers
durch Spielpassung befestigt.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine Querschnittsansicht zur Erklärung der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
2 ist
eine Querschnittsansicht zur Erklärung der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
3 ist
eine Querschnittsansicht zur Erklärung der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
4 ist
eine Querschnittsansicht eines Beispiels eines herkömmlichen
Kraftstoffeinspritzventils.
-
5 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
der in 4 gezeigten Ventileinrichtung 3.
-
6 ist
eine weitere vergrößerte Querschnittsansicht
der in 4 gezeigten Ventileinrichtung 3.
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
(AUSFÜHRUNGSFORM 1)
-
1 bis 3 sind
Querschnittsansichten zur Erklärung
der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In 1 ist das
Bezugszeichen 9 ein Hauptventilkörper mit einer Aufnahmeöffnung 91, einem
Abschnitt mit kleinem Durchmesser 92 und einem Abschnitt
mit großem
Durchmesser 93, das Bezugszeichen 11 ist ein Ventilsitz
mit einem Kraftstoffeinspritzweg, und das Bezugszeichen 13 ist
ein Verwirblungselement mit einem Ventilkörpergleitloch 131.
Die Teile 9, 11 und 13 sind im Wesentlichen
die Gleichen wie die 5 gezeigten entsprechenden Teile.
-
In
diesem Zusammenhang ist das Bezugszeichen 100 ein Führungsstift,
bestehend aus einem Kopfabschnitt 102, einem Abschnitt
mit großem Durchmesser 103,
einem in das Verwirblungselement 13 einzuführenden
Abschnitt 104 und einem Ausrichtendabschnitt 101 zum
Ausrichten. Das Erscheinungsbild und die Größe des Führungsstiftes 100 sind
denen des Nadelventils 12, das vorher beschrieben wurde
und gezeigt ist in 5 und der 3,
das später
beschrieben wird, ähnlich.
Der Außendurchmesser 103 des
Abschnitts mit großem Durchmesser 103 des
Führungsstiftes 100 ist
im Wesentlichen der gleiche als der des Abschnittes mit großem Durchmesser 122 des
Nadelventils 12. Der Außendurchmesser 103 des
Abschnittes mit großem Durchmesser 103 ist
ein wenig kleiner als der Innendurchmesser des Abschnittes mit kleinem
Durchmesser 92 des Hauptventilkörpers 9, so dass der Führungsstift 100 in
longitudinaler Richtung an der Innenwand des Abschnittes mit kleinem
Durchmesser 92 des Hauptventilkörpers 9 frei gleiten
kann. Andererseits ist der Außendurchmesser
des in dem Verwirblungselement einzuführenden Abschnittes 104 des
Führungsstiftes 100 ein wenig
kleiner als der Innendurchmesser des Ventilkörpergleitloches 131,
so dass der in das Verwirblungselement 13 einzuführende Abschnitt 104 des
Führungsstiftes 100 das
Ventilkörpergleitloch 131 des
Verwirblungselements 13 durchdringen kann. Der Außendurchmesser
des in das Verwirblungselement 13 einzuführenden
Abschnittes 104 des Führungsstiftes 100 ist
jedoch größer als
der Außendurchmesser
des in dem Verwirblungselement 13 gleitenden Abschnittes 123 des
Nadelventils 12, welches später beschrieben wird.
-
Zuerst
wird der Führungsstift 100 in
den Ventilhauptkörper 9 eingeführt, so
dass der Ausrichtendabschnitt 101 zum Ausrichten einen
Abschnitt in der Nähe
des offenen Endes des Abschnittes mit großem Durchmesser 93 des
Hauptventilkörpers 9 erreichen kann.
Anschließend
wird der in das Verwirblungselement einzuführende Abschnitt 104 des
Führungsstiftes 100 in
das Ventilkörpergleitloch 131 des
Verwirblungselements 13 eingeführt. Auf diesem Wege wird das
Verwirblungselement 13 an den Führungsstift 100 gesetzt.
Des Weiteren wird unter der Bedingung, dass der Ausrichtendabschnitt 101 des
Führungsstiftes 100 zum
Ausrichten mit der Zentralachse des Kraftstoffeinspritzweges 10 des
Ventilsitzes 11 ausgerichtet ist, der Ventilsitz 11 in
den Abschnitt mit großem
Durchmesser 93 des Hauptventilkörpers 9 eingeführt. Die 1 zeigt
einen Zustand, in welchem eine ungefähre Hälfte des Ventilsitzes 11 in
den Abschnitt mit großem
Durchmesser 93 des Hauptventilkörpers 9 eingeführt ist.
Die verbleibende Hälfte
des Ventilsitzes 11 wird nach und nach ebenfalls in den Abschnitt
mit großem
Durchmesser 93 des Hauptventilkörpers 9 pressgepasst
("press-fitted"). 2 zeigt
einen Zustand, in welchem der gesamte Ventilsitz 11 in
den Abschnitt mit großem
Durchmesser 93 des Hauptventilkörpers 9 eingeführt ist.
In dem obigen Zustand ist das Verwirblungselement 13 zwischen der
vorderen Endwand 921 des Abschnittes mit kleinem Durchmesser 92 des
Hauptventilkörpers 9 und
dem Ventilsitz 11 eingeschoben und fixiert. Zum Schluss
wird der Führungsstift 100 aus
dem Hauptventilkörper 9 herausgezogen.
Anstelle des Führungsstiftes 100 wird
das Nadelventil 12 in den Hauptventilkörper 9 eingeführt, so
dass der vordere Endabschnitt des Nadelventils 12 die Eingangsöffnung des
Kraftstoffeinspritzweges 10 des Ventilsitzes 11 verschließen kann.
Auf diesem Wege kann das in 3 gezeigte
Kraftstoffeinspritzventil 3 hergestellt werden.
-
Im
Allgemeinen wird es bevorzugt, wenn das Nadelventil 12 extrem
koaxial mit Bezug auf die zentrale Achse des Hauptventilkörpers 9 in
dem Kraftstoffeinspritzventil 3 angeordnet ist. Wird das
Nadelventil 12 nicht koaxial mit Bezug auf die zentrale
Achse des Hauptventilkörpers 9 in
dem Kraftstoffeinspritzventil 3 angeordnet, so können jedoch
in dem Fall des Kraftstoffeinspritzventils 3, das durch
ein herkömmliches
Herstellungsverfahren hergestellt ist, Probleme bezüglich der
Wirkungsweise des Öffnungs-
und Schließvorgangs
der Eingangsöffnung des
Kraftstoffeinspritzweges 10, wie mit Bezug auf die 6 beschrieben
wird, verursacht werden. Andererseits ist in dem Fall des Kraftstoffeinspritzventils 3,
das entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, die
Wirkungsweise des Öffnungs-
und Schließvorgangs
der Eingangsöffnung
ausgezeichnet, selbst wenn das Nadelventil 12 nicht einigermaßen koaxial
in dem Kraftstoffeinspritzventil 3 angeordnet ist. Der
Grund dafür
wird im Folgenden erklärt.
-
Um
die Verständlichkeit
bzw. Klarheit zu vereinfachen, ist in 3 ein übertriebener
Zustand gezeigt, in welchem das Nadelventil 12 exzentrisch
mit Bezug auf die zentrale Achse des Hauptventilkörpers 9 angeordnet
ist (siehe rechter und linker Abstand C1 zwischen der Außenwand
des Nadelventils 12 und der Innenwand des Verwirblungselements 13 in
dem Hauptventilkörpergleitloch 131 des
Verwirblungselementes 13). Ist jedoch das Nadelventil 12 ein
wenig exzentrisch angeordnet, so wird das vordere Ende des Nadelventils 12 anstelle
des Führungsstiftes 100,
welcher so gestellt ist, dass die Eingangsöffnung des Kraftstoffeinspritzweges 10 geschlossen werden
kann, eingeführt.
Dadurch kann die Eingangsöffnung
durch das vordere Ende positiv geöffnet und geschlossen werden.
-
Kommt
selbst der Abschnitt 104 des in das Verwirblungselement
einzuführenden
Führungsstiftes 100 teilweise
in Kontakt mit der Innenwand des Verwirblungselementes 13 in
dem Hauptventilkörpergleitloch 131 in
dem in 2 gezeigten Zustand (der Zustand, bevor der Führungsstift 100 aus
dem Hauptventilkörper 9 herausgezogen
wird), so ist in dem Fall, in dem das Nadelventil 12 anstelle
des Führungsstiftes 100 eingeführt ist,
das ist der in 3 gezeigte Zustand, der Außendurchmesser
des in dem Verwirblungselement zu gleitenden Abschnittes 123 des
Nadelventils 12 kleiner als der Außendurchmesser des Abschnitts 104 des
in das Verwirblungselement 13 einzuführenden Führungsstiftes 100. Deshalb
entsteht ein Abstand bzw. Spalt zwischen dem Abschnitt 123 des
in dem Verwirblungselement 13 gleitenden Nadelventils 12 und
der Innenwand des Verwirblungselementes 13. So kann der
oben beschriebene Teilkontakt vermieden werden, und der Kraftstoff
kann gleichmäßig aus
dem Kraftstoffeinspritzweg 10 des Ventilsitzes 11 eingespritzt
werden.
-
In
dieser Beschreibung ist A definiert als ein Durchschnittswert des
Abstandes C1 zwischen dem Verwirblungselement 13 und dem
Abschnitt 123 des in dem Verwirblungselement 13 zu
gleitenden Nadelventils 12 in dem Hauptventilkörpergleitloch 131.
Im Allgemeinen ist A ungefähr
10 μm. Ist
der Abstand kleiner als 0,1A an der engsten Stelle des Spaltes C1,
so ergibt sich das Problem, dass eine gleichmäßige Kraftstoffmenge nicht
eingespritzt werden kann. Deshalb werden in der vorliegenden Erfindung,
um den Abstand sicherzustellen, der Außendurchmesser des in das Verwirblungselement 13 einzuführenden Abschnittes 104 und
der Außendurchmesser
des in dem Verwirblungselement 13 zu gleitenden Abschnittes 123 miteinander
verglichen. Als Ergebnis des Vergleichs ist es am Besten, wenn der
Außendurchmesser
des in das Verwirblungselement 13 einzuführenden
Abschnitts 104 um mindestens 10% des obigen Wertes A größer ist
als der Außendurchmesser des
in dem Verwirblungselement 13 zu gleitenden Abschnittes 123.
-
In
der ersten Ausführungsform
wird der Führungsstift 100 verwendet,
wobei die Querschnittsform des ausrichtenden vorderen Endabschnittes 101 die Gleiche
ist als die Querschnittsform des vorderen Endabschnittes des Nadelventils 12,
was so viel heißt, dass
der Außendurchmesser
zum vorderen Endabschnitt hin nach und nach reduziert ist. Es sollte jedoch
darauf hingewiesen werden, dass die Form des Führungsstiftes nicht auf die
obere bestimmte Ausführungsform
beschränkt
ist. Solange der Führungsstift
mit Bezug auf die zentrale Achse des Kraftstoffeinspritzweges 10 des
Ventilsitzes 11 ausgerichtet werden kann, kann jede beliebige
Form des Führungsstiftes
genommen werden.
-
In
der ersten Ausführungsform
ist der Außendurchmesser
des Verwirblungselementes 13 kleiner als der Innendurchmesser
des Abschnittes mit großem
Durchmesser 93 des Hauptventilkörpers 9. Deshalb besteht
ein Spalt C2 zwischen der Außenwand des
Verwirblungselementes 13 und der Innenwand des Abschnittes
mit großem
Außendurchmesser 93. In
der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Verwirblungselement 13 zu
verwenden, durch das ein Spalt C2 im Wesentlichen nicht, wie in 5 gezeigt, erzeugt
werden kann, d.h. es ist möglich,
das Vewirblungselement 13 zu verwenden, bei dem der Außendurchmesser
ungefähr
der Gleiche ist wie der Innendurchmesser des Abschnittes mit großem Durchmesser 93.
Besteht jedoch ein Spalt C2, so können die folgenden bemerkenswerten
Effekte auftreten. Besteht ein Spalt C2, selbst wenn der Außendurchmesser
des Verwirblungselementes 13 und der Innendurchmesser des
Abschnittes mit großem
Durchmesser 93 des Hauptventilkörpers 9 ein wenig schwanken,
so kann der Spalt C2 diese Schwankungen aufnehmen, so dass die Aufgabe
der vorliegenden Erfindung auf einfache Weise gelöst werden kann.
Besteht ein Spalt C2, so ist es ferner möglich, dass die Abmessungen
des Verwirblungselementes 13 und des Hauptventilkörpers 9 ein
wenig schwanken. Deshalb können
die Teile auf einfache Weise hergestellt werden, und die Herstellungskosten
des Kraftstoffeinspritzventils 3 der vorliegenden Erfindung
können
reduziert sein. In diesem Fall ist es am Besten, wenn der Außendurchmesser
des Verwirblungselementes 13 ausreichend kleiner ist als
der Innendurchmesser des Abschnittes mit großem Durchmesser 93 des
Hauptventilkörpers 9,
z.B. um wenigstens 10 μm.
Besonders bevorzugt ist ein Außendurchmesser
des Verwirblungselementes 13, der um einen Wert, der mindestens
doppelt so groß wie
der vorher beschriebene Wert A ist, kleiner ist als der Innendurchmesser
des Abschnittes mit großem
Durchmesser 93 des Hauptventilkörpers 9.
-
(AUSFÜHRUNGSFORM 2)
-
Auf
die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform werden, nachdem
das Verwirblungselement 13 auf den Führungsstift 100 von
der Ausrichtseite des vorderen Endes 101 aufgeschoben ist, der
Hauptventilkörper 9,
der Führungsstift 100 und das
Ventilkörpergleitloch 131 des
Verwirblungselementes 13 ausgerichtet, so dass die Achsen
dieser Teile im Wesentlichen mit der Achse des Hauptventilkörpers 9 übereinstimmen.
Anschließend
wird der Ventilsitz 11, welcher vorher gekühlt und
thermisch geschrumpft worden ist, verwendet, und während das
ausrichtende vordere Ende 101 des Führungsstiftes 100 an
eine Stelle gesetzt ist, so dass es sich im Wesentlichen in der
Mitte des Kraftstoffeinspritzweges 10 des Ventilsitzes 11 befindet,
so wird der Ventilsitz 11 in den Abschnitt mit großem Durchmesser 93 des
Hauptventilkörpers 9 eingeführt und
an dem Ende des Abschnittes mit großem Durchmesser 93 des
Hauptventilkörpers 9 mittels
einer Spielpassung fixiert. Zum Abschluss wird der Führungsstift 100 aus
dem Hauptventilkörper 9 herausgezogen, und
das Nadelventil 12 wird in den Hauptventilkörper 9 eingeführt, so
dass das vordere Ende des Nadelventils 12 den Kraftstoffeinspritzweg 10 des
Ventilsitzes 11 verschließen kann.
-
Die
zweite Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform wie folgt. In der zweiten
Ausführungsform
sind die Achsen des Hauptventilkörpers 9,
des Führungsstiftes 100 und des
Ventilkörpergleitloches 131 des
Verwirblungselementes 13 ausgerichtet, so dass sie mit
den Achsen des Hauptventilkörpers 9 übereinstimmen
können. Ebenfalls
ist in der zweiten Ausführungsform
der Ventilsitz 11 in dem Abschnitt mit großem Durchmesser 93 des
Hauptventilkörpers 9 mittels
einer Spielpassung fixiert. In diesem Fall kann die Ausrichtung jeder
der Achsen mittels eines willkürlichen
Verfahrens durchgeführt
werden. Ist die Ausrichtung durchgeführt, so kann das Nadelventil 12,
welches in den Hauptventilkörper 9 anstelle
des Führungsstiftes 100 eingeführt ist,
reibungsfrei in dem Hauptventilkörper 9 bewegt
werden, und der Spalt zwischen dem Nadelventil 12 und dem
Verwirblungselement 13 kann gleichmäßig ausgebildet sein, und der
Kraftstoff kann gleichmäßiger versprüht werden.
-
Andererseits
wird ein Grat erzeugt, wenn der Ventilsitz 11 in den Hauptventilkörper 9 auf
die Weise, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben ist,
pressgepasst wird ("press-fitted"). Der auf diese Weise
erzeugte Grat kann Probleme verursachen, welche nicht vorhergesehen
werden können,
z.B. kann der so erzeugte Grat sich in dem Kraftstoffeinspritzweg 10 befinden
und diesen verschließen.
Werden Mittel für
die Spielpassung verwendet, so können die
obigen Probleme nicht auftreten, und ferner kann der Ventilsitz 11 auf
extrem feste Weise in dem Hauptventilkörper 9 fixiert sein.
-
Wie
oben erklärt,
stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines
Kraftstoffeinspritzventils bereit, welches die Schritte umfasst: Einführen eines
Führungsstiftes
in einen zylindrischen Hauptventilkörper, wobei der Führungsstift
einen ausrichtenden vorderen Endabschnitt zum Ausrichten des Führungsstiftes
mit Bezug auf eine zentrale Achse eines Kraftstoffeinspritzweges
eines Ventilsitzes hat und der Führungsstift
ebenfalls einen in das Verwirblungselement einzuführenden
Einführabschnitt
aufweist, und der Einführabschnitt
des in das Verwirblungselement einzuführenden Führungsstifts in ein Ventilkörpergleitloch
des Verwirblungselementes, welches den Kraftstoffeinspritzweg mit
verwirbeltem Kraftstoff versorgt, eingeführt ist, und der Einführabschnitt
des in das Verwirblungselement einzuführenden Führungsstifts einen Außendurchmesser hat,
der größer ist
als der Außendurchmesser
eines Abschnittes des in dem Verwirblungselement zu gleitenden Ventilkörpers; Anordnen
des Verwirblungselementes am Führungsstift
durch Einführen
des Abschnittes des in das Verwirblungselement einzuführenden
Führungsstiftes
in das Ventilkörpergleitloch; Befestigen
des Ventilsitzes an einem Ende des Hauptventilkörpers unter der Bedingung,
dass ein vorderes Ende des Führungsstiftes
mit Bezug auf die zentrale Achse des Kraftstoffeinspritzweges ausgerichtet
ist; und Herausziehen des Führungsstiftes
aus dem Hauptventilkörper
und Anordnen des Abschnittes des in dem Vewirblungselement zu gleitenden Ventilkörpers in
dem Ventilkörpergleitloch.
Entsprechend sind der Hauptventilkörper, der Ventilkörper, das
Verwirblungselement und der Ventilsitz von gewöhnlicher Größengenauigkeit, mit anderen
Worten, selbst wenn die Abmessungen dieser Teile ziemlich schwanken,
so kann das Problem des Teilkontakts des Ventilkörpers mit dem Ventilgleitloch,
welches in Kraftstoffeinspritzventilen auftritt, die nach einem
herkömmlichen
Verfahren hergestellt sind, gelöst
werden. Folglich kann Kraftstoff gleichmäßig versprüht werden. Ferner kann der
Kraftstoffeinspritzweg sanft bzw. reibungsfrei geöffnet und
geschlossen werden, da der allervorderste Endabschnitt des Ventils
einwandfrei an dem Eingang des Kraftstoffeinspritzweges gesetzt
ist. Deshalb ist es gemäß der vorliegenden
Erfindung möglich,
ein Kraftstoffeinspritzventil mit hoher Leistungsfähigkeit
zu niedrigen Kosten durch Verwendung von gewöhnlich preiswerten Teilen herzustellen.
-
Der
Außendurchmesser
des Einführabschnittes
des in das Verwirblungselement einzuführenden Führungsstiftes ist um mindestens
10% des Durchschnittswertes des Spaltes zwischen dem Verwirblungselement
und dem Abschnitt des in dem Verwirblungselement zu gleitenden Hauptventilkörpers in
dem Hauptventilkörpergleitloch
größer als
der Außendurchmesser
des Gleitabschnittes des in dem Verwirblungselement zu gleitenden
Hauptventilkörpers.
Aufgrund des Vorherigen kann das Problem des Teilkontaktes des Ventilkörpers mit
dem Ventilgleitloch auf positive Weise gelöst werden.
-
Ist
der Außendurchmesser
des Verwirblungselementes um mindestens 10 μm kleiner als der Innendurchmesser
des Hauptventilkörpers
in einem Abschnitt, in welchem das Verwirblungselement angeordnet
ist, besonders wenn der Außendurchmesser
des Verwirblungselementes um mindestens den doppelten Wert des Wertes
A kleiner ist als der Innendurchmesser des Hauptventilkörpers in
einem Abschnitt, in welchem das Verwirblungselement angeordnet ist,
so wird ein Spalt zwischen der Außenwand des Verwirblungselementes
und der Innenwand des Abschnittes mit großem Durchmesser erzeugt. Deshalb
kann, selbst wenn der Außendurchmesser
des Verwirblungselementes und der Innendurchmesser des Abschnittes
mit großem
Durchmesser des Hauptventilkörpers
ziemlich schwanken, die Schwankung durch den Spalt aufgenommen werden.
Deshalb kann ein beachtenswerter Vorgang durchgeführt werden,
um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen. Besteht der obige Spalt,
so kann eine gewisse Schwankung der Abmessungen des Verwirblungselementes
und des Hauptventilkörpers
toleriert werden. Entsprechend ist es nicht mehr notwendig, eine
Qualitätskontrolle
auf höchster
Ebene für
die Herstellung dieser Teile durchzuführen. Folglich können die
Herstellungskosten des Kraftstoffeinspritzventils der vorliegenden
Erfindung reduziert werden.
-
Ist
der Ventilsitz an einem Ende des Hauptventilkörpers durch Spielpassung fixiert,
so besteht keine Möglichkeit,
dass ein Grat erzeugt wird, welcher vornehmlich in dem Prozess erzeugt
wird, bei dem der Ventilsitz mit dem Hauptventilkörper pressgepasst
verbunden wird ("press-fitting"), und ferner kann
der Ventilsitz extrem fest in dem Hauptventilkörper fixiert sein.