DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
In
Anbetracht des oben beschriebenen Standes der Technik ist es eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung das oben erwähnte Problem zu lösen, indem
ein Kraftstoff-Einspritzventil mit einer verbesserten Struktur bereit
gestellt wird, welche dazu imstande ist, sowohl das Zusammenprall-Geräusch, welches
bei dem Schließvorgang
des Ventilelements erzeugt wird, als auch Abweichungen unter den
Produkten zu unterdrücken
oder zu reduzieren.
Angesichts
der obigen und anderer Aufgaben, welche im Laufe der weiteren Beschreibung
ersichtlich werden, wird gemäß einem
allgemeinen Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Kraftstoff-Einspritzventil
zur Verfügung
gestellt welches umfasst: ein Gehäuse; einen Kern, der im Inneren
des Gehäuses
befestigt ist; eine elektromagnetische Spule, die außerhalb
um den Kern herum angeordnet ist; einen Ventilkörper von im Wesentlichen zylindrischer
Form, der an dem Gehäuse
befestigt ist; ein stangenartiges Ventilelement, das so angeordnet
ist, dass es innerhalb des Ventilkörpers hin und her beweglich
ist; einen Anker, der an einem Ende des Ventilelements befestigt
ist und bei elektrischer Erregung der elektromagnetischen Spule
zu dem Kern angezogen wird; und einen Ventilsitz, der an einem Ende
des Ventilkörpers
angeordnet ist und ein Sitz-Abschnitt besitzt, gegen den sich eine
andere Endfläche
des Ventilelementes abstützt,
und eine Einspritzöffnung,
durch die ein Kraftstoff fließt.
In
dem oben erwähnten
Kraftstoff-Einspritz-Ventil ist ein variabler Spalt zwischen einer Endfläche des
Ankers und einer Endfläche
des Ventilkörpers
in solch einer Anordnung ausgebildet, dass eine Kraftstoff-Strömungsbahn-Fläche des
variablen Spalts verringert wird, wenn sich das Ventilelement in Richtung
zu dem Ventilsitz bewegt.
Mit
der Struktur des Kraftstoff-Einspritzventils ist es möglich, Zusammenprall-Geräusche, die beim
Schließen
des Ventilelements erzeugt werden, sowie Abweichungen davon zwischen
den Produkten zu reduzieren.
Die
oben erwähnte
und andere Aufgaben, Merkmale und begleitende Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden durch Lesen der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen der
Erfindung, die nur beispielhaft sind, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
verständlicher
werden.
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
Im
Laufe der folgenden Beschreibung wird auf die Zeichnungen Bezug
genommen, in welchen:
1 eine Schnittansicht ist,
die im Allgemeinen eine Struktur eines Kraftstoff-Einspritzventils gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, das dazu ausgelegt ist, auf einen Zylinderkopf
eines Motor-Zylinders montiert zu werden;
2 eine vergrößerte Ansicht
ist, welche einen größeren Bereich
des in 1 gezeigten Kraftstoff-Einspritzventils
dargestellt;
3 eine Schnittansicht entlang
der in 1 dargestellten
Linie A-A ist;
4A, 4B, 4C und 4D Darstellungen zur Veranschaulichung
eines Prozesses eines stationären
Befestigens eines Ventilsitzes an einen Ventilkörper sind;
5 eine Darstellung zur bildlichen
Veranschaulichung eines Verschiebungsprofils eines Ventilelements
des Kraftstoff-Einspritzventils während des Öffnungs- und Schließvorgangs ist;
6 eine Ansicht zur bildlichen
Veranschaulichung eines Verhältnisses
zwischen der Verschiebung des Ventilelements und einer Kraftstoff-Strömungs-Fläche des
veränderlichen
Spalts ist;
7 eine Schnittansicht ist,
die einen größeren Abschnitt
des Kraftstoff-Einspritzventils gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 eine Schnittansicht ist,
die einen größeren Abschnitt
des Kraftstoff-Einspritzventils gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
9 eine Schnittansicht ist,
die einen größeren Abschnitt
des Kraftstoff-Einspritzventils gemäß einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die
vorliegende Erfindung wird im Detail in Verbindung mit dem, was
gegenwärtig
als bevorzugte oder typische Ausführungsformen davon angesehen
wird, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. In
der folgenden Beschreibung kennzeichnen gleiche Bezugsmerkmale durch
die verschiedenen Darstellungen hindurch gleiche oder äquivalenten
Bauteile, Elemente und Abschnitte. In der folgenden Beschreibung
versteht es sich, dass solche Begriffe wie "Oberseite", "Boden", "obere", "untere" und dergleichen
der Einfachheit halber verwendete Worte sind und nicht als einschränkende Begriffe
ausgelegt werden dürfen.
Ausführungsform 1
1 ist eine Schnittansicht,
welche im Allgemeinen eine Struktur eines auf einen Zylinderkopf eines
Motor-Zylinders montierten Kraftstoff-Einspritzventils 1 gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; 2 ist
eine vergrößerte Darstellung,
die einen größeren Bereich
des in 1 dargestellten
Kraftstoff-Einspritzventils zeigt; und 3 ist eine Schnittdarstellung entlang
der in 1 gezeigten Linie
A-A.
Das
Kraftstoff-Einspritzventil 1 besitzt einen Spitzen-Endabschnitt, der
in ein Loch 20a eingefügt ist,
welches in einem Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors ausgebildet
ist, mit einem dazwischen angeordneten Dichtungselement 14;
und es ist durch ein Befestigungsmittel (nicht gezeigt) sicher befestigt und
besitzt eine untere Flanschfläche 3a,
die so angeordnet ist, dass sie in Kontakt mit einer oberen Fläche 20b des
Zylinderkopfes steht.
Der
Kraftstoff-Einspritzventil 1 umfasst eine Magnetspulen-Vorrichtung 2 und
eine Ventileinheit 8, welche dafür vorgesehen ist, bei elektrische
Erregung der Magnetspulen-Vorrichtung 2 betätigt zu werden.
Die
oben genannte Magnetspulen-Vorrichtung 2 ist zusammengesetzt
aus: einem Gehäuse 3; einem
Kern 4, der im Wesentlichen in einer zylindrischen hohlen
Säulenform
ausgebildet und fest innerhalb des Gehäuses 3 angeordnet
und durch Schweißen
fest mit diesem verbunden ist; einer elektromagnetischen Spule 5,
die außerhalb
des Kerns 4 um diesen herum angeordnet ist; einer Stange 7,
die in einer zylindrischen hohlen Säulenform geformt und fest an einem
inneren Umfangsabschnitt des Kernes 4 gesichert ist; und
einer Feder 6, die innerhalb eines zylindrischen inneren
Raumes des Kernes 4 angeordnet ist und einen Endabschnitt besitzt,
der sich gegen eine Boden-Endfläche
der Stange 7 stützt.
Die
Stange 7 ist in den zylindrischen inneren Raum des Kerns 4 bis
zu einer Position eingefügt,
an welcher die Feder 6 in einem Ausmaß zusammengepresst wird, welches
die Einspritzung einer vorbestimmten Menge oder Quantität Kraftstoff
unter der Federkraft oder Elastizität der Feder 6 gewährleistet. Diese
Stange 7 ist mit einem ringförmigen konkav-konvexen Abschnitt 7a,
der in der äußeren Umfangsfläche der
Stange 7 ausgebildet ist, fest an dem Kern 4 fixiert,
und der konkav-konvexe Abschnitt 7a wird veranlasst, durch
diametrales Nach-Innen-Drücken eines
Zwischenabschnitts 4a des Kerns 4 eindringend
in die Innenumfangsfläche
des Kerns 4 einzugreifen.
Andererseits
ist die oben genannte Ventileinheit 8 zusammengesetzt aus:
einem Ventilkörper 13 von
einer zylindrischen hohlen Säulenform,
der mit einer Presspassung in einen konkaven Abschnitt 3b eingepasst
ist, der in dem unteren Endabschnitt des Gehäuses 3 ausgebildet
ist, mit einer dazwischen angeordneten Scheibe 15, und
der (13) durch Schweißen
fest mit dem Gehäuse 3 verbunden
ist; einem stangenartigen Ventilelement 9, das verschiebbar
innerhalb des Ventilkörpers 13 angeordnet
ist; einem Anker 10, der fest an dem oberen Endabschnitt
des Ventilselements 9 fixiert ist und Kraftstoffkanäle 10b besitzt;
einem Ventilsitz 11, der durch Schweißen fest an dem unteren Endabschnitt
des Ventilkörpers 13 fixiert
ist und einen Sitz-Abschnitt 11a und eine Einspritz-Öffnung 11b besitzt;
und einem Verwirbeler 12, der durch Aufschweißen auf
den oberen Abschnitt des Ventilsitzes 11 befestigt und
mit Verwirbelungskanälen 12a zum
Verwirbeln des Kraftstoffes bei der Einspritzung versehen ist (siehe 3). An dieser Stelle sollte
erwähnt
werden, dass die Größe der Verschiebung
des Ventilelements 9 zwischen der geöffneten und geschlossenen Position
(d.h., die Größe der Verschiebung
des Ankers 10 in der axialer Richtung relativ zu dem Kern 4)
durch geeignetes Auswählen
der Dicke der oben genannten Scheibe 15 reguliert oder
eingestellt wird.
Das
Ventilelement 9 besitzt einen am Durchmesser hervorstehenden
Abschnitt 9a, der in gleitenden Kontakt mit einer inneren
Wandfläche 13a des Ventilkörpers 13 gebracht
ist. Ferner kann der Spitzen-Endabschnitt des Ventilelements 9 ebenfalls gleitend
in Kontakt mit der inneren Wandfläche 12b des Verwirbelers 12 kommen.
Das Ventilelement 9 ist in Bezug auf seine Position in
axialer Richtung durch den Sitz-Abschnitt 11a des
Ventilsitzes 11 begrenzt, gegen den das Ventilelement 9 veranlasst
wird, sich nach unten abzustützen.
Andererseits wird die andere Position des Ventilelements 9 in
der axialen Richtung begrenzt durch eine untere Endfläche 4b des Kerns 4,
auf welcher die obere Endfläche 10a des Ankers 10,
der an dem Ventilelement 9 befestigt ist, veranlasst wird,
sich abzustützen.
Der
Ventilsitz 11 ist in Bezug zu der Position davon dadurch
eingestellt, dass er mit einer Presspassung in den inneren Umfangsabschnitt
des Ventilkörpers 13 gepresst
ist, so dass ein Zwischenraum L zwischen der oberen Endfläche 13b des
Ventilkörpers 13 und
der unteren Endfläche 10d des
Ankers 10 (2)
einen vorbestimmten Wert erreicht. Der Ventilsitz 11 wird
nach der Einstellung der Position durch Schweißen fest mit der unteren Endfläche des Ventilkörpers 13 verbunden.
Genauer
gesagt, ist der Zwischenraum L zwischen der oberen Endfläche 13b des
Ventilkörpers 13 und
der unteren Endfläche 10d des
Ankers 10 definiert, wenn das Ventilelement 9 geschlossen ist,
und die Größe des Zwischenraums
L ist durch die Position des Ventilsitzes 11, der fest
an dem Ventilkörper 13 fixiert
ist, festgelegt.
4A bis 4D sind Ansichten zur Veranschaulichung
eines Prozesses des Einstellens des Zwischenraums L.
Bezug
nehmend auf diese Figuren wird das Ventilelement 9, das
integral mit dem Anker 10 durch Schweißen verbunden ist, zunächst von
der oberen Seite des Ventilkörpers 13 her
in den zylindrischen Innenraum des Ventilkörpers 13 eingefügt. Anschließend wird
der Ventilsitz 11, der durch Schweißen integral mit dem Verwirbler 12 verbunden
ist, mit der Hilfe eines Schiebe-Elements 30 von der unteren Seite
des Ventilkörpers
in den Ventilkörpers 13 eingefügt und zusammen
mit dem Ventilelement 9 nach oben geschoben (siehe 4A und 4B). Danach wird der Schiebevorgang des
Schiebe-Elements 30 gestoppt, wenn die relative Position
in der axialen Richtung zwischen dem Ventilkörper 13 und dem nach
oben geschobenen Ventilelement 9 den Zwischenraum L begrenzt
(siehe 4C). Schließlich wird
der Ventilsitz 11 durch Laser-Schweißen fest mit dem Ventilkörper 13 verbunden,
wie mit gestrichelten Linien in 4D gezeigt
ist.
Als
nächstes
wird die Beschreibung auf den Betrieb des Einspritzventils 1,
welches die oben beschriebene Struktur besitzt, gerichtet werden.
Wenn
ein Betätigungs-
oder Steuersignal des "EIN"-Zustandes (siehe 5) von einem Mikrocomputer,
der eine Hauptkomponente der Kontrollvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine
(nicht gezeigt) bildet, an einen Antriebsstromkreis (nicht gezeigt)
für das
Kraftstoff-Einspritzventil 1 geliefert
wird, fließt
von einem Anschluss 5a ein elektrischer Strom durch die
elektromagnetische Spule 5 des Einspritzventils 1,
wodurch ein magnetischer Fluss in einem magnetischen Kreis erzeugt
wird, der durch die Zusammenwirkung von Gehäuse 3, dem Kern 4 und dem
Anker 10 gebildet ist. Als eine Folge davon wird der Anker 10,
der unter der Elastizität
der Feder 6 permanent in eine Richtung weg von dem Kern 4 gedrängt wird,
gegen die Federkraft der Feder 6 magnetisch in Richtung
des Kerns 4 angezogen.
Das
Ventilelement 9, das integral in dem Anker 10 angeordnet
ist, wird folglich veranlasst, sich von dem Sitz-Abschnitt 11a des
Ventilsitzes 11 weg zu bewegen, wobei ein Spalt zwischen
dem Ventilelement 9 und dem Sitz-Abschnitt 11a ausgebildet wird,
wodurch der Kraftstoff vom der Einspritz-Öffnung 11b mit
einem hohen Kraftstoffdruck von 1 MPa oder mehr in den Motor-Zylinder
eingespritzt wird.
Die
Ventil-Öffnungsposition
des Ventilelements 9 ist durch die obere Endfläche 10a des
Ankers 10 festgelegt, welche sich gegen die untere Endfläche 4b des
Kerns 4 abstützt.
Nebenbei bemerkt, liegt die Zeitdauer der Kraftstoff-Einspritzung
innerhalb eines Bereichs von mehreren zehntel Millisekunden bis
mehreren Millisekunden.
Wenn
das Ventilelement 9 in Antwort auf das Steuersignal "EIN" in den geöffneten
Zustand versetzt wird, wie zuvor erwähnt, strömt der Kraftstoff von einem
Kraftstoff-Versorgungsleitungsrohr
(nicht gezeigt) in den inneren zylindrischen Raum der Stange 7 und
dann in den äußeren Umfangsraum
des Ankers 10, und zwar hauptsächlich durch die Kanäle 10b des
Ankers 10. Danach tritt der Kraftstoff durch einen variablen
Spalt A, der durch den Zwischenraum L zwischen der unteren Endfläche 10d des
Ankers 10 und der oberen Endfläche 13b des Ventilkörpers 13 begrenzt
ist, in den inneren Hohlraum des Ventilkörpers 13, um nach
unten zu strömen.
Des Weiteren strömt
ein Teil des Kraftstoffes durch die sich längs erstreckenden Schlitz-Abschnitte 10c,
die zwischen der inneren Umfangsfläche des Ankers 10 und
dem Ventilelement 9 ausgebildet sind, in den inneren Hohlraum
des Ventilkörpers 13,
um nach unten zu strömen.
In diesem Zusammenhang sollte hinzugefügt werden, dass sich axial
erstreckende Schlitze 9b in dem Gleitabschnitt 9a des
Ventilelements 9 ausgebildet sind, mit einem gleichen Abstand
dazwischen, so dass der Kraftstoff durch diese Schlitze 9b nach
unten in den Gleitabschnitt 9a strömt.
Anschließend strömt der Kraftstoff
von dem äußeren Umfangsraum
des Verwirbelers 12 durch die Verwirbelungskanäle 12a,
die relativ zu der Achse des Kraftstoff-Einspritzventils exzentrisch
ausgebildet sind, zu der Mitte des Verwirbelers 12 hin,
um den Sitz-Abschnitt 11a des Ventilsitzes 11 zu
erreichen und, um schließlich
durch die Einspritz-Öffnung 11b in
den Motor-Zylinder eingespritzt zu werden.
Nach
der Kraftstoffeinspritzung von mehreren zehntel Millisekunden bis
mehreren Millisekunden wird die elektrische Erregung der elektromagnetischen
Spule 5 in Antwort zu dem Signal des "AUS"-Zustands,
welches von dem Mikrocomputer des Motor-Kontrollsystems geliefert
wird, beendet. Somit verschwindet die elektromagnetische Kraft.
Als Folge davon wird das Ventilelement 9 unter der Wirkung
der Elastizität
der Feder 6 nach unten in Richtung zu dem Ventilsitz 11 gedrückt, bis
der Spitzen-Endabschnitt des Ventilelements 9 gegen den Sitz-Abschnitt 11a stößt, worauf
die Kraftstoff- Einspritzung
nach Ablauf einer Zeit von mehreren zehntel Millisekunden oder dergleichen
von dem Beginn der Kraftstoff-Einspritzung
unterbrochen wird.
Zu
dem Zeitpunkt, an dem das Ventilelement 9 in dem Schließvorgang
des Ventilelements 9 gegen den Sitz-Abschnitt 11a des
Ventilsitzes 11 stößt, wird ein
größerer Teil
der kinetischen Energie des Ventilelements 9 in Vibrationsenergie
des Ventilelements 9 und des Ventilsitzes 11 umgewandelt.
Die Vibrationsenergie des Ventilelements 9 wird sequentiell
durch den Ventilkörper 13,
das Gehäuse 3 und
den Zylinderkopf 20 übertragen,
um in der Form von Geräuschen
außerhalb
des Kraftfahrzeugs, welches mit dem betreffenden Motor ausgestattet
ist, abgestrahlt zu werden.
5 ist eine Ansicht zur bildlichen
Darstellung eines Verschiebungsprofils eines Ventilelements 9 des
Kraftstoff-Einspritzventils
während
des Öffnungs-
und Schließvorgangs
desselben, zusammen mit dem Steuersignal für das Kraftstoff-Einspritzventil;
und 6 ist eine Ansicht
zur bildlichen Darstellung der Beziehung zwischen der Verschiebung
des Ventilelements 9 und der Kraftstoff-Strömungs-Fläche des
variablen Spalts A.
In
dem Schließvorgang
des Kraftstoff-Einspritzventils, in dem das Ventilelement 9 gezwungen wird,
sich nach unten zu bewegen, bleibt die Strömungsbahn-Fläche zwischen
der oberen Endfläche des
Ventilelements 9 und dem Sitz-Abschnitt 11a des Ventilsitzes 11 – unmittelbar
nachdem die Schließbewegung
des Ventilelements 9 begonnen hat – groß. Folglich ist in der Anfangsphase
des Ventil-Schließvorgangs
der statische Druck, der stromaufwärts von dem variablen Spalt
(variabler Strömungs-Drosselabschnitt,
um es in anderer Weise zu sagen) A herrscht, höher als der statische Druck,
der stromabwärts
von dem variablen Spalt A herrscht, und übt weniger Einfluss auf das
Abbremsen der Schließbewegung
des Ventilelements 9 aus.
Wenn
die ringartige Strömungsbahn-Fläche, die
zwischen der oberen Endfläche
des Ventilelements 9 und dem Sitz-Abschnitt 11a begrenzt
ist, begleitend mit der Abwärts-Verschiebung
des Ventilelements 9 enger wird, erhöht sich jedoch infolge des Beharrungsvermögens des
Kraftstoffs der statische Druck des Kraftstoffes, der in der Nähe des Ventilsitzes 11 herrscht,
wodurch als Folge davon der statische Druck, der stromabwärts des
variablen Spalts oder des Strömungs-Drosselabschnitts
A herrscht, größer wird
als der statische Druck, der stromaufwärts des variablen Spalts A
herrscht.
Als
Konsequenz tritt über
den variablen Spalt A hinweg ein Kraftstoff-Druckunterschied von
entgegengesetzter Richtung oder entgegengesetztem Vorzeichen zu
dem Druck-Unterschied auf, der unmittelbar nach dem Beginn des Schließ-Vorganges
auftritt. Nachfolgend wird dieses Phänomen zur Vereinfachung der
Beschreibung als Blockierungseffekt bezeichnet werden. weil die
Kraftstoff-Strömungsbahn-Fläche des
veränderlichen
Spalts A allmählich abnimmt,
wenn sich das Ventilelement 9 nach unten verschiebt, nimmt
der Druckunterschied (absoluter Wert), der über den variablen Spalt A auftritt,
und folglich auch der Blockierungseffekt progressiv zu. Somit, infolge
des Blockierungseffekts, der mehr und mehr effektiv wird, wenn sich
das Ventilelement 9 nach unten bewegt, wird die Abwärtsbewegung
des Ventilelements 9 unter dem Einfluss der Kraft, welche versucht,
das Ventilelement 9 nach oben zu schieben, abgebremst,
und die maximale Abbremsung wird effektiv, unmittelbar bevor das
Ventilelement 9 gegen den Ventilsitz 11 stößt.
In
diesem Zusammenhang sollte angemerkt werden, dass, sogar obwohl
die Antwort des Ventilelements 9 in dem Ventil-Schließvorgang
mehr oder weniger von einer Verzögerung
begleitet wird, eine Zunahme der Kraftstoff-Einspritzmenge, die
durch die verzögerte
Antwort des Ventilelements 9 bedingt ist, auf ein Minimum
unterdrückt
werden kann, wie aus dem Verschiebungsprofil des Ventilelements 9 zu
ersehen ist, das in 5 dargestellt
ist. Beispielsweise ist im Leerlaufbetrieb des Verbrennungsmotors eine
kleine Kraftstoff-Einspritzmenge erforderlich. In diesem Zusammenhang
wird angemerkt, dass, weil die Zunahme der Kraftstoff-Einspritzmenge
unterdrückt
wird, wie oben erwähnt,
das Zusammenprall-Geräusch
gedämpft
oder gesenkt werden kann, ohne dass dies von einer merklichen Verringerung der
Kontrollierbarkeit des Motor-Betriebsverhaltens begleitet ist.
Wie
aus dem zuvor Gesagten zu erkennen ist, kann mit der Struktur des
Kraftstoff-Einspritzventils gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung die Schließbewegung
des Ventilelements 9 abgebremst und somit das Zusammenprall-Geräusch, das beim
Anstoßen
des Ventilelements 9 gegen den Ventilsitz 11 erzeugt
wird, erheblich reduziert oder gedämpft werden, und zwar aufgrund
solch einer Anordnung, dass der variable Spalt A von ringartiger Form
zwischen der unteren Endfläche 10d des
Ankers 10 und der oberen Endfläche 13b des Ventilkörpers 13 ausgebildet
ist, was einen großen
Vorteil darstellt.
Da
ferner eine Einstellung des Zwischenraums L, der den variablen Spalt
A begrenzt, durch die Einstellung der Position des Ventilsitzes 11 realisiert
werden kann, der an dem Ventilkörper 13 befestigt
ist, kann eine hohe Genauigkeit für die Abmessung des variablen
Spalts A sichergestellt werden. Dank diesem Merkmal kann nicht nur
das Zusammenprall-Geräusch, das
in dem Schließvorgang
des Ventilelements 9 erzeugt wird, reduziert werden, sondern
es kann als weiterer Vorteil auch die Streuung des Zusammenprall-Geräusches unter
den Produkten verringert werden.
Ausführungsform 2
7 ist eine Schnittansicht,
welche einen größeren Abschnitt
des Kraftstoff-Einspritzventils 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
In
dem Fall des Kraftstoff-Einspritzventils 1, das nun betrachtet
wird, ist der mit dem Bezugszeichen 113 gekennzeichnete
Ventilkörper
an einem oberen Abschnitt mit einem säulenartig hervorstehenden Abschnitt 113a ausgebildet.
Außerdem
ist eine säulenartige
Hülse 16 durch
Schweißen
mit der äußeren Umfangsfläche des
hervorstehenden Abschnitts verbunden, worin der variable Spalt A
zwischen der oberen Endfläche 16a der
Hülse 16 und der
unteren Endfläche 10d des
Ankers 10 gebildet ist. Abgesehen von den oben erwähnten Unterschieden
ist die Struktur des Kraftstoff-Einspritzventils
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung im Wesentlichen gleichartig zu der ersten Ausführungsform.
Mit
der Struktur des Kraftstoff-Einspritzventils 1 gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung kann die Größe oder Abmessung
des variablen Spalts A ohne nennenswerte Schwierigkeiten eingestellt
werden, indem die Befestigungsposition der Hülse 16 relativ zu
dem hervorstehenden Abschnitt 113a in der axialen Richtung
eingestellt wird. Verglichen mit dem Kraftstoff-Einspritzventil gemäß der ersten Ausführungsform
der Erfindung kann folglich die Einstellung der Größe des variablen
Spalts (Kraftstoff-Strömungs-Drosselabschnitt)
A vereinfacht werden, wodurch als ein Vorteil die Arbeitseffizienz
beim Zusammenbau verbessert werden kann.
Ausführungsform 3
8 ist eine Schnittansicht,
welche einen größeren Abschnitt
des Kraftstoff-Einspritzventils 1 gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
In
dem Fall des Kraftstoff-Einspritzventils gemäß der ersten und zweiten Ausführungsformen
der Erfindung ist der gleitende Abschnitt 9a des Ventilelements 9 gleitend
in Kontakt mit der inneren Wandfläche 13a des Ventilkörpers 13 angeordnet,
was natürlich
erfordert, dass der Ventilkörper 13 aus
einem Material von sehr hoher Härte
hergestellt ist, um eine Verschleißresistenz zu gewährleisten.
Was dies betrifft, wird martensitisches Eisenmaterial, z.B. SUS440,
verwendet. Aus diesem Grund findet bei elektrischer Erregung der
elektromagnetischen Spule 5 eine magnetische Streuung in
der Richtung des Ventilkörpers 13; 113 durch
den variablen Spalt A statt, und zwar zusätzlich zu der Erzeugung des
Flusses in dem magnetischen Kreis, der durch das Zusammenwirken
von dem Gehäuse 3,
dem Kern 4 und dem Anker 10 gebildet ist.
Um
dieses Problem zu bewältigen,
ist in dem Kraftstoff-Einspritzventil
gemäß der dritten
Ausführungsform
der Erfindung ein dünner
Abschnitt 110e in der äußeren Umfangsfläche des
Ankers 110 ausgebildet. Dank dieser Anordnung ist die Strömungsweg-Fläche an diesem
Abschnitt verringert; als eine Folge davon kann die magnetische
Streuung zu dem Ventilkörper 13 durch
den variablen Spalt A hindurch reduziert werden. Beiläufig sei
bemerkt, dass das Dickenmaß von
diesem Abschnitt in Anbetracht der geforderten mechanischen Festigkeit
vorzugsweise z.B. mindestens 0,4 mm betragen kann.
Es
sollte ferner hinzugefügt
werden, dass, weil der Anker 110 und das Ventilelement 9 durch Schweißen an dem
dünnen
Abschnitt 110e integral verbunden sind, die magnetischen
Eigenschaften des dünnen
Abschnitts 110e bei einer hohen Temperatur weniger effektiv
ausgeführt
werden können,
wodurch sich der magnetische Widerstand dieses Abschnitts entsprechend
erhöht,
was zu einer weiteren Unterdrückung
der magnetischen Streuung beiträgt.
Nebenbei
sei erwähnt,
dass in 8 das Bezugszeichen 110a die
obere Endfläche
des Ankers 110 kennzeichnet; 110b kennzeichnet
einen Kraftstoff-Kanal; 110c kennzeichnet Schlitze; und 110d kennzeichnet
eine untere Endfläche.
Mit
der Struktur des Kraftstoff-Einspritzventil gemäß der oben beschriebenen dritten
Ausführungsform
der Erfindung kann die magnetische Streuung durch den variablen
Spalt A weiter verringert werden, wodurch die elektromagnetische
Anziehungskraft, die zwischen dem Kern 4 und dem Anker 110 wirkt, vor
einem Absinken geschützt
wird. Dies wiederum bedeutet, dass als ein Vorteil der Energieverbrauch des
Kraftstoff-Einspritzventils 1 reduziert werden kann.
Ausführungsform 4
9 ist eine Schnittansicht,
welche einen größeren Abschnitt
des Kraftstoff-Einspritzventils 1 gemäß einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
In
dem Fall des Kraftstoff-Einspritzventils gemäß dieser Ausführungsform
der Erfindung ist die Hülse 16 an
dem hervorstehenden Abschnitt 113a des Ventilkörpers 113 befestigt,
während
der Anker 110 mit einem dünnen Abschnitt 110e ausgebildet
ist. Der Anker 110 ist an diesem dünnen Abschnitt 110e durch
Schweißen
fest an dem Ventilelement 9 befestigt.
Dank
der Struktur des Kraftstoff-Einspritzventils 1 gemäß dieser
Ausführungsform
der Erfindung kann die Größe des variablen
Spalts A leicht durch Einstellen der Befestigungsposition der Hülse 16 relativ
zu dem hervorstehenden Abschnitt 113a in der axialer Richtung
festgelegt werden.
Weil
der Anker 110 mit dem dünnen
Abschnitt 110e ausgebildet ist, erhöht sich darüber hinaus der magnetische
Widerstand des dünnen
Abschnitts 110e, wodurch die magnetische Streuung zu der
Hülse 16 durch
den variablen Spalt A reduziert werden kann. Als eine Folge davon
wird die elektromagnetische Anziehungskraft, die zwischen dem Kern 4 und
dem Anker 110 wirkt, davor geschützt, sich zu verringern. Dies
wiederum bedeutet, dass der Verbrauch von Energie des Kraftstoff-Einspritzventils 1 eingespart
werden kann.
Viele
Merkmale und Vorteile der vorliegende Erfindung sind aus der detaillierten
Beschreibung ersichtlich, und demgemäss ist es durch die beigefügten Ansprüchen beabsichtigt,
all diese Merkmale und Vorteile des Kraftstoff-Einspritzventils
abzudecken, welche in den Geist und Umfang der Erfindung fallen. Weil
denjenigen, die Fachleute sind, überdies
ohne Weiteres zahlreiche Modifikationen und Änderungen einfallen werden,
ist es nicht erwünscht,
die Erfindung auf die exakte, dargestellte und beschriebene Konstruktion
einzuschränken.
Zum
Beispiel ist in der vorangegangenen Beschreibung der exemplarischen
Ausführungsformen der
Erfindung angenommen worden, dass die vorliegende Erfindung auf
das Kraftstoff-Einspritzventil
des Zylinder-Einspritz-Typs angewendet wird. Es versteht sich jedoch
von selbst, dass die Erfindung gleichermaßen nicht nur auf ein Kraftstoff-Einspritzventil angewendet
werden kann, das dazu bestimmt ist, auf dem Ansaugrohr oder dem
Krümmer
des Motor montiert zu werden, sondern auch auf ein Kraftstoff-Einspritzventil,
welches nicht mit einem Verwirbler versehen ist.
Obwohl
angenommen wurde, dass der Ventilkörper 13 und der Ventilsitz 11 als
separate Teile ausgeführt
sind, kann die Erfindung zusätzlich
auch auf das Kraftstoff-Einspritzventil Anwendung finden, in welchem
der Ventilsitz, der die Einspritzöffnung besitzt, integral an
dem Spitzen-Endabschnitt
des Ventilkörpers
ausgebildet ist.
Dementsprechend
kann von allen geeigneten Modifikationen und Äquivalenten Gebrauch gemacht
werden, die in den Schutzumfang der Erfindung fallen.