DE102004062188A1

DE102004062188A1 - Kraftstoffeinspritzventil mit einer internen Ölnut

Info

Publication number: DE102004062188A1
Application number: DE102004062188A
Authority: DE
Inventors: Senta Kariya Tojo
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2004-12-23
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2024-12-24
Also published as: JP2005180407A; DE102004062188B4; US20050139798A1; FR2866075B1; CN1637272A; JP4026592B2; US7080819B2; CN100340762C; FR2866075A1

Abstract

Ein Kraftstoffeinspritzventil (1) hat ein Solenoid (30), das mit einem Niederdrucköl gefüllt ist. Das Solenoid (30) nimmt ein Vorspannmittel (36) und ein bewegliches Element (5) auf. Das bewegliche Element (5) wird durch das Vorspannmitttel (36) und durch eine durch das Solenoid (30) erzeugte Magnetkraft betätigt. Das bewegliche Element (5) hat einen flachen Plattenabschnitt (51), der mit dem Solenoid (30) in Kontakt kommen kann und sich von dem Solenoid (30) beabstanden kann. Der Außenumfangsrad des flachen Plattenabschnitts (51) hat eine Vielzahl von Einkerbungen (53), durch die der Niederdruckkraftstoff in die Oberseite des flachen Plattenabschnitts (51) strömt, der eine Öldurchlassnut (58) aufweist, durch die ein zentraler Abschnitt des flachen Plattenabschnitts (51) mit dem Außenumfangsabschnitt des flachen Plattenabschnitts (51) in Verbindung steht. Jede Einkerbung (53) hat einen tiefsten Abschnitt (5A), der von dem Außenumfangsrand des flachen Plattenabschnitts (51) am meisten in Radialrichtung vertieft ist. Die Öldurchlassnut (58) ist von einem tiefsten Abschnitt (5A) der Nuten (53) beabstandet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisch gesteuertes Kraftstoffeinspritzventil, das durch eine Förderpumpe mit Druck beaufschlagten und in einer Common-Rail angesammelten Hochdruckkraftstoff in eine Brennkammer einer Brennkraftmaschine einspritzt.

Ein elektromagnetisch gesteuertes Kraftstoffeinspritzventil wird für ein Kraftstoffeinspritzgerät der Druckansammlungsbauweise, wie zum Beispiel für eine Common-Rail verwendet. Das Kraftstoffeinspritzventil spritzt von der Common-Rail geförderten Hochdruckkraftstoff in eine Brennkammer einer Kraftmaschine ein. Das Kraftstoffeinspritzventil weist einen Einspritzventilkörper mit einer Einspritzdüse und einem Solenoidventil auf. Das Solenoidventil weist ein Solenoid und eine Ventilvorrichtung auf. Das Solenoid empfängt ein Steuersignal von einer elektronischen Steuereinheit (ECU), so dass das Solenoid die Ventilvorrichtung öffnet und schließt. Die Ventilvorrichtung steuert den Druck des in einer Drucksteuerkammer aufgenommenen Kraftstoffs, der den Einspritzventilkörper betätigt.

Das Solenoid hat ein bewegliches Element, das axial verschoben wird, wenn das Solenoid angeschalten wird (erregt wird) und wenn das Solenoid ausgeschalten wird (entregt wird). Das bewegliche Element wird als ein Ventilkörper der Ventilvorrichtung verwendet. Das bewegliche Element wird verschoben, so dass eine Ventilöffnung geöffnet wird, die eine Auslassöffnung, wie zum Beispiel eine an der Drucksteuerkammer vorgesehene Drosselöffnung ist. Die Auslassöffnung wird geöffnet, so dass der hydraulische Druck des in der Drucksteuerkammer aufgenommenen Hochdruckkraftstoffs gesteuert wird. Über einen Steuerkolben des Ventilkörpers des Kraftstoffeinspritzventils wird ein Druck auf ein Nadelventil der Einspritzdüse aufgebracht, so dass der Steuerkolben und das Nadelventil verschoben werden und eine Einspritzdüsenöffnung geöffnet und geschlossen wird.

Wie in 2 gezeigt ist, hat ein Kraftstoffeinspritzventil 1 ein Solenoidventil 3, das ein Solenoid 30 mit einem Innenzylinder 32 hat. Der Innenzylinder 32 nimmt im radialen Inneren einen Magnetkern 33 auf, der eine Magnetspule 35 aufnimmt. Der Außenumfangsrand des Magnetkerns 33 ist durch einen Außenzylinder 34 umgeben. Ein bewegliches Element 5, das einen ebenen Plattenabschnitt 51 und einen Schaftabschnitt 52 hat, ist in einem unteren Abschnitt des Magnetkerns 33 aufgenommen. Der ebene Plattenabschnitt 51 hat an seiner oberen Seite eine Anziehungsfläche. Der Schaftabschnitt 52 erstreckt sich von der Mitte des ebenen Plattenabschnitts 51 nach unten. Das bewegliche Element 5 ist durch einen zylindrischen Halter 6 für das bewegliche Element gestützt, so dass der Schaftabschnitt 52 in der Lage ist, in dem Halter 6 für das bewegliche Element vertikal zu gleiten.

Eine Drosselplatte 7, die eine Auslassdrossel 73 hat, ist an der unteren Seite des Halters 6 für das bewegliche Element vorgesehen. An dem unteren Ende des Schaftabschnitts 52 ist ein Kugelventil 78 vorgesehen, um die Auslassdrossel 73 zu verschließen und zu öffnen. Das bewegliche Element 5 ist durch eine Feder (Vorspannmittel) 36 zur unteren Seite in der Richtung vorgespannt, in der das Kugelventil 78 die Auslassdrossel 73 schließt. Das bewegliche Element 5 wird durch die durch das Solenoid 30 erzeugte Magnetkraft aufwärts in der Richtung angezogen, in der das Kugelventil 78 die Auslassöffnung 30 öffnet, so dass sich das bewegliche Element 5 innerhalb eines Bewegungshubs von circa 0,05 mm vertikal verschiebt. Das Ansprechverhalten der Verschiebung des beweglichen Elements entspricht dem Ansprechverhalten der Einspritzsteuerung des Kraftstoffeinspritzventils 1.

Wenn sich das bewegliche Element 5 vertikal verschiebt, stößt das bewegliche Element 5 nach oben gegen eine Anschlagfläche (untere Endfläche) des Innenzylinders 32 und stößt über das Kugelventil 78 nach unten gegen die Drosselplatte 7. Dementsprechend wird das bewegliche Element 5 wiederholt angeprallt.

In das Solenoid ist ein Niederdruckkraftstoff gefüllt. Wenn sich das bewegliche Element 5 vertikal verschiebt, wird daher in Folge der Viskosität des Niederdruckkraftstoffs ein Fluidwiderstand erzeugt. Daher muss der Fluidwiderstand des Niederdruckkraftstoffs verringert werden, um das Ansprechrechverhalten des beweglichen Elements 5 zu verbessern. Herkömmlicherweise sind in dem Außenumfangsrand des beweglichen Elements 5 eine Vielzahl von Einkerbungen 53 ausgebildet, wie in 5 gezeigt ist, so dass der Fluidwiderstand des auf das bewegliche Element 50 aufgebrachten Niederdruckkraftstoffs verringert ist. Außerdem ist das Gewicht des beweglichen Elements 5 durch Ausbilden der Einkerbungen 53 verringert. Somit ist das Ansprechrechverhalten der Verschiebung des beweglichen Elements 50 verbessert, so dass das Ansprechrechverhalten der Einspritzsteuerung des Kraftstoffeinspritzventils 1 verbessert ist.

Ein an der linken Seite von 6 gezeigtes herkömmliches bewegliches Element 5J hat drei Einkerbungen 53 in dem Außenumfangsrand des flachen Plattenabschnitts 51. Jede Einkerbung 53 hat eine V-Gestalt, die sich in Umfangsrichtung in etwa bei einem Winkel von 60° öffnet.

Der radiale Abstand zwischen dem tiefsten Abschnitt 5A, d.h. dem Abschnitt des flachen Plattenabschnitts 51 mit kleinstem Durchmesser, und einem Kontaktabschnitt (der Kontaktfläche 5D) beträgt 0,9 mm. An einer Anziehungsfläche des ebenen Plattenabschnitts 51 sind Öldurchlassnuten 58 ausgebildet, so dass die Öldurchlassnuten 58 mit den tiefsten Abschnitten 5A der Einkerbungen 53 in Verbindung sind. Somit kann ein Niederdruckkraftstoff problemlos in die obere Seite des ebenen Plattenabschnitts 51 strömen. Abgesehen davon kann das Gewicht des beweglichen Elements 5J verringert werden. Jedoch werden an den tiefsten Abschnitten 5A in dem herkömmlichen beweglichen Element 5J in Folge des bei der vertikalen Verschiebung auftretenden Aufpralls Spannungen konzentriert. Daher bietet die herkömmliche Struktur des beweglichen Elements 5J keine ausreichende Lebensdauer.

Ein in der Mitte von 6 gezeigtes bewegliches Element 5H hat drei Einkerbungen 53, die die gleiche Fläche wie die des herkömmlichen beweglichen Elements 5J haben. Jede Einkerbung 53 hat eine V-Gestalt, die sich in Umfangsrichtung in etwa bei einem 90° Winkel öffnen. Der radiale Abstand zwischen einem tiefsten Abschnitt 5A des ebenen Abschnitts 51 und der Kontaktfläche beträgt 2,0 mm. Bei dieser Struktur können die Spannungskonzentrationen an dem tiefsten Abschnitt 5A verglichen mit der Struktur des herkömmlichen beweglichen Elements 5J verringert werden. Jedoch ist jede Öldurchlassnut 58 mit dem tiefsten Abschnitt 5A in Verbindung und es passiert leicht, dass Spannungskonzentrationen in dem tiefsten Abschnitt 5A auftreten. Folglich kann die Strukturfestigkeit verringert sein und die Lebensdauer des beweglichen Elements 5H ist nicht ausreichend verbessert.

In Hinsicht auf die vorgenannten Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein langlebiges Kraftstoffeinspritzventil herzustellen, das in der Lage ist, sich schnell zu bewegen. Insbesondere kann der Niederdruckkraftstoff problemlos zu einer oberen Seite eines ebenen Plattenabschnitts eines beweglichen Elements des Kraftstoffeinspritzventils strömen und das bewegliche Element kann vor Spannungskonzentrationen, die in einem tiefsten Abschnitt einer in dem Außenumfangsrand des beweglichen Elements ausgebildeten Nut auftreten, geschützt werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein Kraftstoffeinspritzventil einen Ventilkörper und ein Solenoidventil. Das Solenoidventil hat ein Solenoid, das mit Niederdrucköl gefüllt ist. Das Solenoidventil hat eine Ventilvorrichtung und ein Vorspannmittel. Die Ventilvorrichtung wird durch das Vorspannmittel betätigt und durch das Solenoid wird eine Magnetkraft erzeugt. Die Ventilvorrichtung hat ein bewegliches Element, das einen ebenen Plattenabschnitt mit einer Anziehungsfläche aufweist. Die Anziehungsfläche des ebenen Plattenabschnitts ist in der Lage, mit dem Solenoid in Kontakt zu kommen und sich von dem Solenoid zu entfernen. Der ebene Plattenabschnitt hat einen Außenumfangsrand, der eine Vielzahl von Einkerbungen definiert, durch welche der Niederdruckkraftstoff in einen zwischen dem Solenoid und der Anziehungsfläche definierten Raum strömt. Die Anziehungsfläche des ebenen Plattenabschnitts definiert eine Öldurchlassnut, durch die ein Zentralabschnitt der Anziehungsfläche mit dem Außenumfangsabschnitt der Anziehungsfläche in Verbindung ist. Somit wird der Niederdruckkraftstoff in die Lage gebracht, durch die Öldurchlassnut zwischen dem Zentralabschnitt der Anziehungsfläche und dem Außenumfangsabschnitt der Anziehungsfläche zu strömen. Jede Einkerbung hat einen tiefsten Abschnitt, der von dem Außenumfangsrand des ebenen Plattenabschnitts radial am meisten vertieft ist. Die Öldurchlassnut ist von dem tiefsten Abschnitt der Einkerbungen beabstandet.

Die vorstehenden und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ersichtlicher. In den Zeichnungen ist:
1 eine Seitenteilschnittansicht, die ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine Seitenschnittansicht, die ein Solenoidventil des Kraftstoffeinspritzventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
3 eine Draufsicht, die ein bewegliches Element gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
4 eine Seitenschnittansicht entlang der Linie IV-IV aus 3 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
5 eine Perspektivansicht, die das bewegliche Element gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
6 eine Tabelle, die den Unterschied zwischen in dem beweglichen Element gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel auftretenden Spannungskonzentrationen zeigt; und
7 eine Perspektivansicht, die ein bewegliches Element gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Ein in 1 gezeigtes Kraftstoffeinspritzventil wird für ein Kraftstoffeinspritzgerät der Druckansammlungsbauweise (Common-Rail-Bauweise) für eine Dieselbrennkraftmaschine verwendet. Von einer Common-Rail (nicht gezeigt) wird ein Hochdruckkraftstoff in das Kraftstoffeinspritzventil 1 gefördert. Das Kraftstoffeinspritzventil 1 wird elektromagnetisch so gesteuert, dass das Kraftstoffeinspritzventil 1 den Hochdruckkraftstoff intermittierend in eine Brennkammer einer Kraftmaschine einspritzt. Das Kraftstoffeinspritzventil 1 ist aus einem Einspritzventilkörper 2, einem Solenoidventil 3 und einer Einspritzdüse 4 aufgebaut. Das Solenoidventil 3 ist an der oberen Endseite des Einspritzventilkörpers 2 angeordnet. Die Einspritzdüse 4 ist an den unteren Endabschnitt des Einspritzventilkörpers 2 gesichert. Das Solenoidventil 3 hat einen Anschluss C, der über einen Kabelstrang an einer elektronischen Steuereinheit (ECU, nicht gezeigt) angeschlossen ist, so dass das Solenoidventil 3 durch ein von der ECU übertragenes Steuersignal gesteuert wird.
Der Einspritzventilkörper 2 hat eine längliche Gestalt und hat einen Zylinder 21, der die axiale Mitte des Einspritzventilkörpers 2 durchdringt. Der Einspritzventilkörper 2 bildet in sich einen Hochdruckkraftstoffdurchlass 22 aus, der parallel zu dem Zylinder 21 ist. Der Einspritzventilkörper 2 hat einen Ventilkörper 20, in dem ein Niederdruckkraftstoffdurchlass 23 ausgebildet ist. Der obere Endabschnitt des Ventilkörpers 20 hat eine zylindrische Solenoidventilkammer 10, an der das Solenoidventil 3 gesichert ist. Eine Einspritzdüse 4 ist koaxial an dem unteren Endabschnitt des Ventilkörpers 20 unter Verwendung einer Sicherungsmutter 25 gesichert. Ein zylindrischer Einlassabschnitt 26 und ein zylindrischer Auslassabschnitt 27 sind an dem oberen Endabschnitt des Ventilkörpers 20 vorgesehen, so dass der Einlassabschnitt 26 und der Auslassabschnitt 27 zu der oberen Seite in 1 geneigt sind.
Das Solenoidventil 3 ist aus einem Solenoid 30 und einer Ventilvorrichtung 50 aufgebaut. Das Solenoid 30 ist an der oberen Seite der Solenoidventilkammer 10 angeordnet. Die Ventilvorrichtung 50 ist an der unteren Seite der Solenoidventilkammer 10 angeordnet. Die Ventilvorrichtung 50 hat ein bewegliches Element 5, das in einem Halter 6 für das bewegliche Element aufgenommen ist. Die untere Fläche des Solenoids 30 und der Halter 6 für das bewegliche Element bilden eine Kammer 60 für das bewegliche Element (2) zwischen sich. Das bewegliche Element 5 bewegt sich in der Kammer 60 für das bewegliche Element vertikal. Der Halter 6 für das bewegliche Element, d.h. die Solenoidventilkammer 10, nimmt eine Plattenkammer 70 an der unteren Seite in 1 auf. Die Plattenkammer 70 ist radial kleiner als die Kammer 60 für das bewegliche Element und nimmt eine kreisförmige Drosselplatte 7 auf.
Der Zylinder 21 nimmt einen Steuerkolben 41 auf. Die Einspritzdüse 4 nimmt ein Nadelventil 42 auf, das mit dem Steuerkolben 41 in Kontakt ist. Der untere Endabschnitt der Einspritzdüse 4 aus 1 hat eine Einspritzöffnung 43. Das Nadelventil 42 wird durch eine in dem unteren Abschnitt des Zylinders 21 aufgenommene Feder 44 zur unteren Seite in 1 in der Richtung vorgespannt, in der das Nadelventil 42 die Einspritzöffnung 43 schließt. Der obere Endabschnitt des Steuerkolbens 41 und die Drosselplatte 7 bilden eine Drucksteuerkammer 45 dazwischen.
Der Hydraulikdruck in der Drucksteuerkammer 45 und die Federkraft der Feder 44 werden zur unteren Seite in 1 auf das Nadelventil 42 aufgebracht. Der Hydraulikdruck in der Einspritzdüse 4 wird auf das Nadelventil 42 zu der oberen Seite aufgebracht. Das Nadelventil 42 bewegt sich in Übereinstimmung mit einem Gleichgewicht der Federkraft und dem auf das Nadelventil 42 in der Vertikalrichtung aufgebrachten Hydraulikdruck vertikal hin und her, so dass das Nadelventil 42 die Einspritzöffnung 43 öffnet und schließt. Insbesondere dann, wenn der Druck in der Drucksteuerkammer 45 niedrig wird, bewegen sich der Steuerkolben 41 und das Nadelventil 42 aufwärts, so dass die Einspritzöffnung 43 geöffnet wird und ein Hochdruckkraftstoff, der durch den Hochdruckkraftstoffdurchlass 22 in die Einspritzdüse 4 gefördert wird, in die Brennkammer der Kraftmaschine eingespritzt wird.
Der Einlassabschnitt 26 bildet intern einen Hochdruckkraftstoffdurchlass 11 und einen Einlassdurchlass 12 aus. Der Hochdruckkraftstoffdurchlass 11 ist mit dem Hochdruckkraftstoffdurchlass 22 in Verbindung. Der Hochdruckkraftstoffdurchlass 11 und die Plattenkammer 70 sind miteinander durch den Einlassdurchlass 12 in Verbindung. Der Auslassabschnitt 27 bildet intern einen Auslassdurchlass 13, der mit dem Niederdruckkraftstoffdurchlass 23 durch die Plattenkammer 70 in Verbindung ist, um einen Abgabedurchlass zu bilden, durch den überschüssiger Kraftstoff von dem Kraftstoffeinspritzventil 1 zur Außenseite abgegeben wird.
Wie in 2 gezeigt ist, hat die Drosselplatte 7 einen konisch vertieften Abschnitt 71 in der Mitte der unteren Fläche, um die Drucksteuerkammer 45 zu bilden. Der konisch vertiefte Abschnitt 71 hat eine Auslassdrossel 73 an der oberen Seite. Die Auslassdrossel 73 ist vertikal zwischen großdurchmessrigen Abschnitten 72 eingesetzt, die sowohl an der oberen Seite als auch an der unteren Seite mit Bezug auf die Auslassdrossel 73 angeordnet sind. Die Drosselplatte 7 hat ein schräges Loch 75, das von der unteren Fläche der Drosselplatte 7 offen ist. Eine Einlassdrossel 74 ist in der Drosselplatte 7 ausgebildet. Ein Einlassloch 76 ist in der Drosselplatte 7 von dem konisch vertieften Abschnitt 71 geöffnet, so dass das Einlassloch 76 mit dem schrägen Loch 75 durch die Einlassdrossel 74 in Verbindung ist. Wie in 1 und 2 gezeigt ist, wird von der Common-Rail geförderter Hochdruckkraftstoff durch den Hochdruckkraftstoffdurchlass 11, den Einlassdurchlass 12, das schräge Loch 75, die Einlassdrossel 74 und das Einlassloch 76 in die Drucksteuerkammer 75 eingeführt. Der Druck des Hochdruckkraftstoffs wird von dem Hochdruckkraftstoffdurchlass 11 zu der Drucksteuerkammer 45 übertragen.
Das Solenoid 30 hat einen Innenzylinder 32, einen Magnetkern 33, einen Außenzylinder 34 und eine Magnetspule 35. Der Innenzylinder 32 ist aus einem eisenmagnetischen Material gefertigt. Ein Bundabschnitt 31 ist an der oberen Seite des Innenzylinders 32 vorgesehen. Der Magnetkern 33, der aus einem magnetischen Verbundmaterial (SMC) gefertigt ist, ist an dem Außenumfangsrand des Innenzylinders 32 vorgesehen. Die Magnetspule 35 ist in dem Magnetkern 33 aufgenommen. Die untere Fläche des Solenoids 30 zieht das bewegliche Element 5 an. Die untere Endfläche des Innenzylinders 32 dient als ein Anschlag, so dass das bewegliche Element so gegen die untere Endfläche des Innenzylinders 32 prallt, dass das bewegliche Element 5 mit dem Innenzylinder 32 in Kontakt ist und das bewegliche Element 5 gestoppt wird.
Das bewegliche Element 5 hat einen flachen Plattenabschnitt 51 und einen Schaftabschnitt 52. Der Schaftabschnitt 52 hat eine im Wesentlichen runde Stangengestalt. Der Schaftabschnitt 52 ist in der Kammer 60 für das bewegliche Element aufgenommen. Der Halter 6 für das bewegliche Element ist in einer zylindrischen Gestalt mit einem zentralen Loch 61 ausgebildet, in welches der Schaftabschnitt 52 des beweglichen Elements 5 verschieblich eingesetzt ist. Wie in 4 gezeigt ist, ist die obere Fläche des ebenen Plattenabschnitts 51 so ausgebildet, dass sie eine ebene Fläche (Anziehungsfläche 5K) ist, die zu der unteren Fläche des Solenoids 30 angezogen wird. Der Halter 6 für das bewegliche Element hat an dem Außenumfangsrand ein Gewinde und der Halter 6 für das bewegliche Element ist in ein an dem Innenumfangsrand der Kammer 10 für das Solenoidventil ausgebildetes Innengewinde geschraubt.
Wie in 2 und 4 gezeigt ist, ist der Schaftabschnitt 52 im Wesentlichen in einer Säulengestalt ausgebildet. Die Mitte der unteren Endfläche des Schaftabschnitts 52 weist eine Ventilkörperkammer 77 auf, die aus einem zylindrischen Abschnitt und einem konischen Abschnitt ausgebildet ist. Ein Kugelventil 78 hat eine ebene Dichtungsfläche 79 an der unteren Seite, um die Auslassdrossel 73 zu verschließen. Das bewegliche Element 5 wird durch eine in dem Innenzylinder 32 angeordnete Feder (Vorspannmittel) 36 nach unten vorgespannt. Das heißt, die Feder 36 spannt das bewegliche Element 5 in der Richtung vor, in der das Kugelventil 78 die Auslassdrossel 73 schließt. Das bewegliche Element 5 wird durch die durch das Solenoid 30 erzeugte Magnetkraft nach oben angezogen, so dass sich das bewegliche Element 5 vertikal verschiebt. Insbesondere zieht das Solenoid 30 das bewegliche Element 5 in der Richtung an, in der das Kugelventil 78 von der Auslassdrossel 73 entfernt wird.
Das Innere des Solenoids 30 und das Innere der Solenoidventilkammer 10 sind durch den Auslassdurchlass 13 mit dem Niederdruckkraftstoffdurchlass 23 in Verbindung (1), so dass das Innere des Solenoids 30 und das Innere der Solenoidventilkammer 10 mit dem Niederdruckkraftstoff gefüllt sind. Die Solenoidventilkammer 10 nimmt die Ventilvorrichtung 50 auf. Das Innere des Solenoids 30 hat die Kammer 60 für das bewegliche Element und nimmt den Innenzylinder 32 auf. Wenn sich das bewegliche Element 5 vertikal verschiebt, wird ein Fluidwiderstand hauptsächlich auf den flachen Plattenabschnitt 51 aufgebracht. Ein Strömungswiderstand des auf den flachen Plattenabschnitt 51 aufgebrachten Niederdruckkraftstoffs muss reduziert werden und das Gewicht des beweglichen Elements muss reduziert werden, um das Ansprechverhalten des Solenoidventils 3 zu verbessern, indem sich das bewegliche Element 5 schnell bewegt. Das bewegliche Element 5 wird stark angeprallt, wenn sich das bewegliche Element 5 vertikal verschiebt. Daher muss das bewegliche Element 5 eine ausreichende strukturelle Festigkeit aufweisen, um eine hohe Lebensdauer beizubehalten.
Wie in 3 bis 5 gezeigt ist, sind an drei Stellen des Außenumfangrands des flachen Plattenabschnitts 51 des beweglichen Elements 5 bei regelmäßigen Intervallen von 120° sektorförmige Einkerbungen 53 ausgebildet. Die Einkerbungen 53 sind ausgebildet, um den Fluidwiderstand des Niederdruckfluids zu verringern und um das Gewicht des beweglichen Elements 5 zu verringern. Die Gestalt der Einkerbungen 53 und die Anzahl der Einkerbungen 53 sind so bestimmt, wie dies geeignet ist.
Jede Einkerbung 53 hat eine Tiefe von ca. 0,43 R mit Bezug auf den Radius R des flachen Plattenabschnitts 51.
Jede Einkerbung 53 hat im Wesentlichen eine V-Gestalt, die sich in Umfangsrichtung im Wesentlichen bei einem 90° Winkel öffnet. Der radiale Abstand zwischen dem tiefsten Abschnitt 5A und einer ebenen Kontaktfläche 5D ist auf 2,0 mm eingestellt, wie dies auf der rechten Seite in 6 gezeigt ist. Zwischen den Einkerbungen 53 des flachen Plattenabschnitts 51 sind jeweils Zwischenabschnitte 54 ausgebildet, die in Umfangsrichtung zueinander benachbart sind. Die Gestalt einer jeden Einkerbung 53 kann sich von der im Wesentlichen V-förmigen Gestalt, d.h. einer Sektorgestalt unterscheiden, so lange die Einkerbung 53 eine Außenumfangsrandlänge hat, die größer als eine Innenumfangsrandlänge der Einkerbung 53 ist.
In den in Umfangsrichtung mittleren Abschnitten der drei Zwischenabschnitte 54 sind jeweils Kreislöcher 55 ausgebildet. Jedes Kreisloch 55 ist an einem Umfangsrand angeordnet, der sich bei einem Abstand von 0,7 R mit Bezug auf den Radius R des flachen Plattenabschnitts 51 von der Mitte des flachen Plattenabschnitts 51 befindet. Das Kreisloch 55 durchdringt den flachen Plattenabschnitt 51 axial.
Der Außenumfangsrand der Zwischenabschnitte 54 hat einen abgeschrägten Außenumfangsrand 56 (4) an der unteren Seite. Der abgeschrägte Außenumfangsrand 56 hat eine Höhe die im Wesentlichen 2/3 der Dicke des flachen Plattenabschnitts 51 in der Axialrichtung des flachen Plattenabschnitts 51 entspricht. Der abgeschrägte Außenumfangsrand 56 ist im Wesentlichen unter 45° zu der Axialrichtung hin abgeschrägt. Das Kreisloch 55 ist mit einem ringförmigen Raum 5C in Verbindung, der sich an der unteren Seite des abgeschrägten Außenumfangsrands 56 befindet. Somit wird der Fluidwiderstand des auf das begliche Element aufgebrachten Druckkraftstoffs verringert und das Gewicht des beweglichen Elements 5 wird verringert, so dass das Ansprechverhalten des beweglichen Elements 5 verbessert wird.
Die Mitte der Anziehungsfläche (oberen Fläche) 5K des flachen Plattenabschnitts 51 hat eine kreisförmige Vertiefung 57, in der der untere Endabschnitt der Feder 36 teilweise aufgenommen ist. Eine ringförmige Kontaktfläche 5D ist um den Außenumfangsrand der kreisförmigen Vertiefung 57 ausgebildet, so dass die ringförmige Kontaktfläche 5D einen vertikalen Vorsprung hat, der von der oberen Fläche 5K um etwa 50 Mikrometer nach oben vorsteht. Die ringförmige Kontaktfläche 5D hat die Fläche, die der unteren Endfläche (Anschlagfläche) des Innenzylinders 32 entspricht. Sechs Öldurchlassnuten 58 sind an der Oberseite des flachen Plattenabschnitts 51 ausgebildet, so dass die Öldurchlassnuten 58 in Umfangsrichtung bei vorbestimmten Umfangsintervallen, bspw. 60°, angeordnet sind. Jede Öldurchlassnut 58 erstreckt sich von der kreisförmigen Vertiefung 57 in der Radialrichtung. Daher hat die ringförmige Kontaktfläche 5D eine im Wesentlichen unterbrochene ringförmige Gestalt. Die sechs Öldurchlassnuten 58 haben jeweils Außenendabschnitte 5B, die so angeordnet sind, dass sie mit Bezug auf die drei tiefsten Abschnitte 5A der Einkerbungen 53 in Umfangsrichtung versetzt sind. Genauer gesagt befindet sich jeder Außenendabschnitt 5B der Öldurchlassnut 58 an der im Wesentlichen in Umfangsrichtung mittlerer Winkelstelle der tiefsten Abschnitte 5A der Einkerbungen 53, die in Umfangsrichtung benachbart sind. Hilfsnuten 59, in die die vertikalen Vorsprünge der ringförmigen Kontaktfläche 5D vertieft sind, sind alternierend in den im Wesentlichen in Umfangsrichtung mittleren Winkelpositionen der Öldurchlassnuten 58 angeordnet, die in Umfangsrichtung zueinander benachbart sind. Daher ist die ringförmige Kontaktfläche 5D in Umfangsrichtung noch mehr unterbrochen.
Jede Hilfsnut 59 ist so ausgebildet, dass sie kleiner als jede Öldurchlassnut 58 ist. Ein die Hilfsnut 59 passierender Niederdruckkraftstoff gleicht einen Mangel an Niederdruckkraftstoff aus, der die sechs Öldurchlassnuten 58 passiert, so dass das Niederdrucköl schnell um den flachen Plattenabschnitt 51 strömen kann. Die Breite, die Tiefe, die Anzahl und die Positionen der Hilfsnuten 59 können auf geeignete Weise ausgestaltet sein.
Wie in 4 gezeigt ist, hat der Halter 6 für das bewegliche Element eine obere Vertiefung 62 mit einer kreisförmigen Gestalt an der Oberseite. Die Mitte des Halters 6 für das bewegliche Element hat eine untere Vertiefung 63 an der Unterseite. Eine ringförmige Platte 66, die ein zentrales Loch 64 und eine Einkerbung 65 hat, ist an der oberen Vertiefung 62 des Halters 6 für das bewegliche Element angebracht. Das zentrale Loch 64 ist in einer abgeschrägten Gestalt ausgebildet, die sich nach oben aufweitet. Die Einkerbung 65 ist mit dem ringförmigen Raum 5C in Verbindung. Der Halter 6 für das bewegliche Element hat ein Durchdringungsloch 67, das den Halter 6 für das bewegliche Element axial durchdringt, so dass das Durchdringungsloch 67 mit der Einkerbung 53 und mit dem ringförmigen Raum 5C in Verbindung ist. Das Durchdringungsloch 67 ist durch ein schräges Loch 68 mit der unteren Vertiefung 63 in Verbindung.
Wenn das Solenoid 30 erregt ist, wird das bewegliche Element 5 durch die elektromagnetische Kraft nach oben angezogen, so dass die ringförmige Kontaktfläche 5D gegen die untere Fläche, d.h., gegen die Anschlagfläche des Innenzylinders 32 prallt. Das Kugelventil 78 bewegt sich in Zusammenhang mit dem beweglichen Element 5 nach oben. In dieser Situation wird die Auslassdrossel 73 geöffnet und der Auslassdurchlass 13 ist mit der Drucksteuerkammer 45 durch die Auslassdrossel 73 in Kontakt, so dass der Druck des in der Drucksteuerkammer 55 aufgenommenen Hochruckkraftstoffs im Wesentlichen auf die Hälfte reduziert wird. Daher bewegt sich der in 1 gezeigte Steuerkolben 51 nach oben und das Nadelventil 42 bewegt sich in Zusammenhang mit dem Steuerkolben 41 nach oben, so dass von der Einspritzöffnung 43 Kraftstoff eingespritzt wird.
Wenn das Solenoid 30 entregt ist, bewegt sich das bewegliche Element 5 durch die Federkraft der Feder 36 abwärts, so dass sich das Kugelventil 78 mit dem Schaftabschnitt 52 abwärts bewegt und sich die Auslassdrossel 73 schließt. Der Hochdruckkraftstoff wird von der Common-Rail in die Drucksteuerkammer 45 gefördert, so dass der Druck des in der Drucksteuerkammer 45 aufgenommen Kraftstoffs erhöht wird. In dieser Situation bewegt sich der Steuerkolben 41 abwärts und das Nadelventil 42 bewegt sich in Zusammenhang mit dem Steuerkolben 41 abwärts, so dass die Einspritzöffnung 43 durch das Nadelventil 42 verschlossen wird und die Kraftstoffeinspritzung beendet wird.
Das bewegliche Element 5 schlägt gegen die untere Fläche, d.h. gegen die Anschlagflächen des Innenzylinders 32, oder über das Kugelventil 78 gegen die Drosselplatte 7, wenn das bewegliche Element 5 vertikal vorgespannt und angehalten ist, und auf das bewegliche Element 5 wird einen starke Aufprallkraft aufgebracht. Die starke Aufprallkraft verursacht interne Spannungen in dem flachen Plattenabschnitt 51, und die internen Spannungen konzentrieren sich an den tiefsten Abschnitten 5A der Einkerbungen 53, die einen kleinen Krümmungsradius haben. Daher müssen die Spannungen, die sich an den tiefsten Abschnitten 5A der Einkerbungen 53 konzentrieren, verringert werden, um die Lebensdauer des beweglichen Elements 5 zu verlängern.
Auf der linken Seite in 6 ist ein herkömmliches bewegliches Element 5J gezeigt. Ein modifiziertes bewegliches Element 5H in der Mitte von 6 hat einen Aufbau, der teilweise von der herkömmlichen Struktur des beweglichen Elements 5J modifiziert ist. Das bewegliche Element 5 auf der rechten Seite in 6 hat den Aufbau der vorliegenden Erfindung.
Das herkömmliche bewegliche Element 5J auf der linken Seite von 6 hat eine Einkerbung 53, die im Wesentlichen in einer V-Form ausgebildet ist, welche sich in Umfangsrichtung in etwa bei einem Winkel von 60° öffnet. In dem herkömmlichen beweglichen Element 5J ist der radiale Abstand zwischen jedem tiefsten Abschnitt 5A und der ringförmigen Kontaktfläche 5D auf 0.9 mm eingestellt und jeder äußere Endabschnitt 5B der Öldurchlassnut 58 ist mit dem jeweiligen tiefsten Abschnitt 5A in Verbindung.
Das bewegliche Element 5H in der Mitte von 6 hat eine Einkerbung 53, die in etwa in einer V-Gestalt ausgebildet ist und sich in Umfangsrichtung in etwa bei einem 90° Winkel öffnet. In dem beweglichen Element 5H ist der radiale Abstand zwischen jedem tiefsten Abschnitt 5A und der ringförmigen Kontaktfläche 5D auf 2,0 mm eingestellt und jeder äußere Endabschnitt 5B der Öldurchlassnut 58 ist mit jedem tiefsten Abschnitt 5A in Verbindung.
Das vorliegende bewegliche Element 5 auf der rechten Seite von 6 hat die Einkerbung 53, die in etwa in einer V- Gestalt ausgebildet ist, welche sich in Umfangsrichtung ungefähr bei einem 90° Winkel öffnet. Bei dem beweglichen Element 5 ist der radiale Abstand zwischen jedem tiefsten Abschnitt 5A und der ringförmigen Kontaktfläche 5D auf 2,0 mm eingestellt und jeder äußere Endabschnitt 5B der Öldurchlassnut 58 ist nicht mit dem jeweiligen tiefsten Abschnitt 5A in Verbindung.
Die in jedem tiefsten Abschnitt 5A des herkömmlichen beweglichen Elements 5J auf der linken Seite in 6 auftretende maximale Hauptspannung beträgt 184 MPa. Die in jedem tiefsten Abschnitt 5A des beweglichen Elements 5H in der Mitte von 6 auftretende maximale Hauptspannung beträgt 120 MPa. Die in jedem tiefsten Abschnitt 5A in dem beweglichen Element 5 auf der rechten Seite in 6 auftretende maximale Hauptspannung beträgt bei dem Aufbau der vorliegenden Erfindung 86 MPa. Somit sind die auf den tiefsten Abschnitt 5A aufgebrachten Spannungen bei dem Aufbau des beweglichen Elements 5 der vorliegenden Erfindung verglichen mit den anderen Strukturen beträchtlich verringert.
Außerdem sind die in 3 gezeigten Außenendabschnitte 5B der Öldurchlassnuten 58 so angeordnet, dass sie in Umfangsrichtung mit Bezug auf die tiefsten Abschnitte 5A der Einkerbungen 53 in dem beweglichen Element 5 gemäß der Struktur der vorliegenden Erfindung versetzt sind. Daher ist jeder tiefste Abschnitt 5A nicht mit der jeweiligen Öldurchlassnut 58 in Verbindung, so dass der tiefste Abschnitt 5A nicht durch die Öldurchlassnuten 58 ausgehölt wird. Somit kann verhindert werden, dass der tiefste Abschnitt 5A Spannungskonzentrationen verursacht, und die Lebensdauer des beweglichen Elements 5 kann beträchtlich verlängert werden. Der Niederdruckkraftstoff ist in der Lage zu der Oberseite des flachen Plattenabschnitts 51 des beweglichen Elements 5 zu strömen, indem die Einkerbungen 53, die Öldurchlassnuten 58 und die Hilfsnut 59 so ausgebildet sind, dass das bewegliche Element 5 in der Lage ist, sich in der Vertikalrichtung schnell zu bewegen.
Jede Einkerbung 53, 81 kann im Wesentlichen in einer V-Gestalt definiert sein, die sich in Umfangsrichtung bei einem Winkel öffnet, der gleich oder größer als 45° ist.
Der tiefste Abschnitt 5A der Einkerbung 53, 81 kann in der Radialrichtung des flachen Plattenabschnitts 15, 52 von der ringförmigen Kontaktfläche 5D bei einem Abstand beabstandet sein, der gleich oder größer als 1,0 mm ist.
Der Öffnungswinkel jeder Einkerbung 53 ist in Hinsicht auf die Verringerung der Spannungskonzentration an dem tiefsten Abschnitt 5A außerdem bevorzugter Weise gleich oder größer als 90° und der radiale Abstand zwischen dem jeweiligen tiefsten Abschnitt 5A und der ringförmigen Kontaktfläche 5D ist außerdem bevorzugter Weise gleich oder größer als 2,0 mm. Der Winkel der Einkerbung 53 und der radiale Abstand zwischen dem jeweiligen tiefsten Abschnitt 5A und der ringförmigen Kontaktfläche 5D sind so vorbestimmt, dass der Niederdruckkraftstoff problemlos strömen kann.
Die drei Einkerbungen 53 sind in Umfangsrichtung bei gleichmäßigen Intervallen von 120° in dem Außenumfangsrand des flachen Plattenabschnitts 51 angeordnet. Die sechs Öldurchlassnuten 58 sind bei den gleichmäßigen Intervallen von 120° in Umfangsrichtung ausgebildet. Jeder tiefste Abschnitt 5A der Einkerbungen 53 ist im Wesentlichen an der in Umfangsrichtung mittleren Winkelposition der in Umfangsrichtung benachbarten Außenendabschnitte 5B der Öldurchlassnuten 58 an der radial äußeren Seite angeordnet. Diese Struktur des beweglichen Elements 5 ist in Hinsicht auf die mechanische Festigkeit und auf die Herstellungskosten am wirkungsvollsten und am geeignetsten.
Der Schaftabschnitt 52 des beweglichen Elements 5 ist aus einem Gusswerkstoff geformt. Der flache Plattenabschnitt 51 ist aus Siliziumstahl ausgebildet, so dass er eine ringförmige Gestalt aufweist. Der flache Plattenabschnitt 51 ist mit dem Außenumfangsrand des Schaftabschnitts 52 verbunden.
Die Einkerbungen 53 sind in dem flachen Plattenabschnitt 51 ausgebildet, der aus Siliziumstahl gefertigt ist, und die Öldurchlassnuten 58 sind in dem Schaftabschnitt 52 ausgebildet, der aus dem Gusswerkstoff gefertigt ist. Bei dieser Struktur kann das bewegliche Element 5, das eisenmagnetisch ist und eine mechanische Festigkeit aufweist, sehr einfach hergestellt werden. Insbesondere ist der flache Plattenabschnitt 51 aus Siliziumstahl ausgebildet, so dass der flache Plattenabschnitt 51 eisenmagnetisch sein kann. Abgesehen davon ist der Schaftabschnitt 52 aus einem Gusswerkstoff geformt, so dass der Schaftabschnitt 52 eine hohe Festigkeit aufweist. Es kann verhindert werden, dass die strukturelle Festigkeit des beweglichen Elements 5 in Folge des Ausbildens der Einkerbungen 53 und der Öldurchlassnuten 58 in dieser Struktur verringert ist.
Bei dem beweglichen Element 5 kann der aus Siliziumstahl ausgebildete flache Plattenabschnitt 51 an dem Außenumfangsrand des Schaftabschnitts 52 gesintert sein, welcher aus einem Gusswerkstoff geformt ist. Genauer gesagt wird der flache Plattenabschnitt 51, der aus einem gesinterten Material ausgebildet ist, so dass er eine ringförmige Gestalt aufweist, unter Verwendung einer Gussform in Umfangsrichtung um den Schaftabschnitt 52 gegossen. Wahlweise kann der flache Plattenabschnitt 51, der unter Verwendung einer Gussform in eine ringförmige Gestalt gegossen wird, um den Umfang um den Schaftabschnitt 52 gesintert sein. In beiden Fällen kann der ringförmige flache Plattenabschnitt 51 durch den Sintervorgang radial schrumpfen, so dass der ringförmige flache Plattenabschnitt 51 fest an dem Umfangsrand des Wellenabschnitts 52 gesichert werden kann. Somit kann der flache Plattenabschnitt 51 einfach hergestellt werden, so dass das hochfeste bewegliche Element 5 effizient hergestellt werden kann.
Der flache Plattenabschnitt 51, der aus Siliziumstahl ausgebildet ist, kann unter Verwendung eines Reibungsdruckschweißverfahrens mit dem Außenumfangsrand des Schaftabschnitts 52 verbunden sein, der aus einem Gusswerkstoff geformt ist. Bei dieser Struktur kann ein hochdichter Gusswerkstoff für den flachen Plattenabschnitt 51 verwendet werden, so dass die Festigkeit und die Lebensdauer des beweglichen Elements 5 verbessert sind. In diesem Fall kann der flache Plattenabschnitt 51 in einer ringförmigen Gestalt ausgebildet sein und ein axiales Ende des Schaftabschnitts 52 kann in den ringförmigen flachen Plattenabschnitt 51 eingesetzt werden und unter Verwendung eines Reibdruckschweißverfahrens mit dem Schaftabschnitt 52 verbunden werden. Bei dieser Struktur sind das axiale Ende des Schaftabschnitts 52 und der Innenumfangswand des ringförmigen flachen Plattenabschnitts 51 bevorzugter Weise in einer abgeschrägten konischen Gestalt ausgebildet, so dass sie miteinander in Eingriff sind. Wahlweise kann der flache Plattenabschnitt 51 in einer Kreisgestalt ausgebildet sein und eine axiale Endfläche des kreisförmigen flachen Plattenabschnitts 51 kann unter Verwendung eines Reibdruckschweißverfahrens mit der Mitte des Schaftabschnitts 52 verbunden sein.
Wie in 3 gezeigt ist, ist die radiale Länge jeder Hilfsnut 59 kürzer als die radiale Länge jeder Öldurchlassnut 58. Daher ist die Hilfsnut 59, in der sich die Querschnittsgestalt in dem flachen Plattenabschnitt 51 stark ändert, von jedem tiefsten Abschnitt 5A jeder Einkerbung 53 radial beabstandet. Somit können Spannungen, die sich an dem tiefsten Abschnitt 5A konzentrieren, weiter verringert werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Wie in 7 gezeigt ist, hat die untere Seite des äußeren Zylinders 34 des Solenoids in dem zweiten Ausführungsbeispiel eine ringförmige Anschlagfläche 3S. Ein bewegliches Element 8 hat eine ringförmige Kontaktfläche 84, die an einem Außenumfangsrand einer Anziehungsfläche (oberen Fläche) 83 eines flachen Plattenabschnitts 82 ausgebildet ist, der der ringförmigen Anschlagfläche 3S des Außenzylinders 34 entspricht. Der Außenumfangsrand des flachen Plattenabschnitts 82 hat drei Einkerbungen 81. Die ringförmige Kontaktfläche 84 steht von der oberen Fläche 83 eines flachen Plattenabschnitts 82 um circa 50 μm nach oben vor. Öldurchlassnuten 85 sind in Radialrichtung über der ringförmigen Kontaktfläche 84 ausgebildet.
Das heißt, die Öldurchlassnuten 85 sind so ausgebildet, dass die ringförmige Kontaktfläche 84 teilweise in der Axialrichtung vertieft ist. Daher hat die ringförmige Kontaktfläche 84 eine in Umfangsrichtung unterbrochene ringförmige Gestalt. Jede Öldurchlassnut 85 hat eine geringe Höhe in der Axialrichtung und eine große Breite in der Umfangsrichtung. Ein Niederdruckkraftstoff ist in der Lage durch die Öldurchlassnuten 85 problemlos zu der oberen Fläche des Flachplattenabschnitts 82 zu strömen.
Das bewegliche Element 8 hat eine große Kontaktfläche mit Bezug auf das Solenoid 30, so dass das bewegliche Element 8 stabil betätigt werden kann. Außerdem kann die Breite der Öldurchlassnuten 85 in der Umfangsrichtung vergrößert werden, so dass der Niederdruckkraftstoff in der Lage ist, zufriedenstellend durch die Öldurchlassnuten 85 zu der oberen Fläche des flachen Plattenabschnitts 52 zu strömen.
Bei dem beweglichen Element 8 ist die ringförmige Kontaktfläche 84 an dem Außenumfangsrand der Anziehungsfläche 83 des flachen Plattenabschnitts 82 ausgebildet. Das bewegliche Element 8 ist in Hinsicht auf die Strukturfestigkeit bevorzugterweise aus einem Gusswerkstoff einstückig gegossen, so dass es in einem Stück vorliegt.
Bei dieser Struktur ist das bewegliche Element 8 mit dem Solenoid 30 über eine große Fläche in Kontakt, so dass das bewegliche Element 8 stabil betätigt werden kann. Außerdem kann die Breite der Öldurchlassnuten 85 einfach aufgeweitet werden, so dass der Niederdruckkraftstoff schnell durch die Durchlassnuten 85 in die Anziehungsfläche 83 strömen kann.
Die vorstehend in dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel dargestellten Strukturen können kombiniert werden, wenn dies geeignet ist.
Verschiedene Modifikation und Abänderungen können auf unterschiedlichste Weise an den vorgenannten Ausführungsbeispielen durchgeführt werden, ohne von dem Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Ein Kraftstoffeinspritzventil (1) hat ein Solenoid (30), das mit einem Niederdrucköl gefüllt ist. Das Solenoid (30) nimmt ein Vorspannmittel (36) und ein bewegliches Element (5) auf. Das bewegliche Element (5) wird durch das Vorspannmittel (36) und durch eine durch das Solenoid (30) erzeugte Magnetkraft betätigt. Das bewegliche Element (5) hat einen flachen Plattenabschnitt (51), der mit dem Solenoid (30) in Kontakt kommen kann und sich von dem Solenoid (30) beabstanden kann. Der Außenumfangsrand des flachen Plattenabschnitts (51) hat eine Vielzahl von Einkerbungen (53), durch die der Niederdruckkraftstoff in die Oberseite des flachen Plattenabschnitts (51) strömt, der eine Öldurchlassnut (58) aufweist, durch die ein zentraler Abschnitt des flachen Plattenabschnitts (51) mit dem Außenumfangsabschnitts des flachen Plattenabschnitts (51) in Verbindung ist. Jede Einkerbung (53) hat einen tiefsten Abschnitt (5A), der von dem Außenumfangsrand des flachen Plattenabschnitts (51) am Meisten in Radialrichtung vertieft ist. Die Öldurchlassnut (58) ist von einem tiefsten Abschnitt (5A) der Nuten (53) beabstandet.

Claims

Kraftstoffeinspritzventil (1), dadurch gekennzeichnet, dass es folgendes aufweist: einen Ventilkörper (2); ein Solenoidventil (3), das ein Solenoid (30) aufweist, welches mit Niederdrucköl gefüllt ist, wobei das Solenoid (30) eine Ventilvorrichtung (50) und ein Vorspannmittel (36) aufweist, die Ventilvorrichtung (50) ein bewegliches Element (5, 8) aufweist, das einen flachen Plattenabschnitt (51, 82) mit einer Anziehungsfläche (5K, 83) aufweist, die Anziehungsfläche (5K, 83) des flachen Plattenabschnitts (51, 82) mit dem Solenoid (30) in Kontakt ist, wenn die Ventilvorrichtung (50) durch eines von der durch das Solenoid (30) erzeugten Magnetkraft und dem Vorspannmittel (36) betätigt ist, die Anziehungsfläche (5K, 83) des flachen Plattenabschnitts (51, 82) sich von dem Solenoid (30) entfernt, wenn die Ventilvorrichtung (50) durch das andere von der durch das Solenoid (30) erzeugten Magnetkraft und dem Vorspannmittel (36) betätigt ist, der flache Plattenabschnitt (81, 82) einen Außenumfangsrand hat, der eine Vielzahl von Einkerbungen (53, 81) definiert, durch welche ein Niederdruckkraftstoff in einen Raum strömt, der zwischen dem Solenoid (30) und der Anziehungsfläche (5K, 83) definiert ist, die Anziehungsfläche (5K, 83) des flachen Plattenabschnitts (51, 82) eine Öldurchlassnut (58, 85) definiert, durch die ein Zentralabschnitt der Anziehungsfläche (5K, 83) mit einem Außenumfangsabschnitt der Anziehungsfläche (5K, 83) in Verbindung ist, so dass der Niederdruckkraftstoff in der Lage ist, durch die Öldurchlassnut (58, 85) zwischen dem Zentralabschnitt der Anziehungsfläche (5K, 83) und dem Außenumfangsabschnitt der Anziehungsfläche (5K, 83) zu strömen, jede Einkerbung (53, 81) einen tiefsten Abschnitt (5A) hat, der von dem Außenumfangsrand des flachen Plattenabschnitts (51, 82) radial am meisten vertieft ist, und die Öldurchlassnut (58, 85) von dem tiefsten Abschnitt (5A) der Nut (53, 81) beabstandet ist.
Kraftstoffeinspritzventil (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Einkerbungen (53) in Umfangsrichtung in dem Außenumfangsrand des flachen Plattenabschnitts (51) bei im Wesentlichen gleichmäßigen Intervallen angeordnet ist, jede Einkerbung (53) eine Gestalt hat, bei der ein Außenumfangsrand der Einkerbung (53) eine Umfangslänge hat, die größer als eine Umfangslänge des tiefsten Abschnitts (5A) der Einkerbung (53) ist, das Vorspannmittel (36) eine Feder (36) ist, die in der radialen Mitte des Solenoids (30) angeordnet ist, so dass die Feder (36) mit einer in einem Zentralabschnitt des flachen Plattenabschnitts (51) definierten Vertiefung (57) in Kontakt ist, die Öldurchlassnut (58) in dem flachen Plattenabschnitt (51) definiert ist, so dass sich die Öldurchlassnut (58) von der Vertiefung (57) zu einem äußeren Endabschnitt (5B) der Öldurchlassnut (58) in einer im Wesentlichen radialen Richtung des flachen Plattenabschnitts (51) erstreckt, und der äußere Endabschnitt (5B) von dem tiefsten Abschnitt (5A) der Einkerbung (53) beabstandet ist.
Kraftstoffeinspritzventil (1) gemäß Anspruch 2, wobei das Solenoid (30) einen Innenzylinder (32) hat, der die Feder (36) aufnimmt, der Innenzylinder (32) eine Anschlagfläche (3S) hat, die Vertiefung (57), die in der Anziehungsfläche (5K) definiert ist, einen Außenumfangsrand hat, der eine im Wesentlichen unterbrochene ringförmige Kontaktfläche (5D) hat, die in der Lage ist, mit der Anschlagfläche (3S) des Innenzylinders (32) in Kontakt zu kommen, sich die Öldurchlassnut (58) von der Vertiefung (57) zu dem äußeren Endabschnitt (5B) der Öldurchlassnut (58) über die Kontaktfläche (5D) in der im Wesentlichen radialen Richtung des flachen Plattenabschnitts (51) erstreckt, und jeder tiefste Abschnitt (5A) der Einkerbung (53) an einer Winkelposition angeordnet ist, die in Umfangsrichtung zwischen Winkelpositionen der in Umfangsrichtung zueinander benachbarten äußeren Endabschnitte (5B) der Öldurchlassnuten (58) liegt.
Kraftstoffeinspritzventil (1) gemäß Anspruch 3, wobei jeder tiefste Abschnitt (5A) der Einkerbung (53) an einer in Umfangsrichtung mittleren Winkelposition zwischen den Winkelpositionen der in Umfangsrichtung zueinander benachbarten äußeren Endabschnitte (5B) der Öldurchlassnut (58) angeordnet ist.
Kraftstoffeinspritzventil (1) gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei die ringförmige Kontaktfläche (5D) von der Anziehungsfläche (5K) in der Axialrichtung des beweglichen Elements (5) vorsteht.
Kraftstoffeinspritzventil (1) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei sich eine Vielzahl der Öldurchlassnuten (58) von der Vertiefung (57) jeweils zu den äußeren Endabschnitten (5B) der Öldurchlassnuten (58) über die Kontaktfläche (5D) in der im Wesentlichen radialen Richtung des flachen Plattenabschnitts (51) erstrecken, und die Kontaktfläche (5D) des flachen Plattenabschnitts (51) eine Hilfsnut (59) definiert, die in Umfangsrichtung zwischen der Vielzahl von in Umfangsrichtung zueinander benachbarten Öldurchlassnuten (58) angeordnet ist.
Kraftstoffeinspritzventil (1) gemäß Anspruch 6, wobei die Hilfsnut (59) eine radiale Länge aufweist, die geringer als eine radiale Länge einer jeden Öldurchlassnut (58) ist.
Kraftstoffeinspritzventil (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das bewegliche Element (5) ferner einen Schaftabschnitt (52) aufweist, der aus einem Gusswerkstoff gefertigt ist, der flache Plattenabschnitt (51) aus einem Siliziumstahl ausgebildet ist, so dass er in einer Ringgestalt vorliegt, und der flache Plattenabschnitt (51) mit einem Außenumfangsrand des Schaftabschnitts (52) verbunden ist.
Kraftstoffeinspritzventil (1) gemäß Anspruch 8, wobei der flache Plattenabschnitt (51) auf den Außenumfangsrand des Schaftabschnitts (52) gesintert ist.
Kraftstoffeinspritzventil (1) gemäß Anspruch 8, wobei der flache Plattenabschnitt (51) unter Verwendung eines Reibdruckschweißverfahrens mit dem Außenumfangsrand des Schaftabschnitts (59) verbunden ist.
Kraftstoffeinspritzventil (1) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei der äußere Endabschnitt (5B) der Öldurchlassnut (58) so angeordnet ist, dass er mit Bezug auf den tiefsten Abschnitt (5A) der Einkerbung (53) in Umfangsrichtung versetzt ist.
Kraftstoffeinspritzventil (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei jede Einkerbung (53) in einer im Wesentlichen V-förmigen Gestalt definiert ist, die sich in Umfangsrichtung bei einem Winkel öffnet, der gleich oder größer als 45° ist.
Kraftstoffeinspritzventil (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der tiefste Abschnitt (5A) der Einkerbung (53) von der ringförmigen Kontaktfläche (5D) in einer Radialrichtung des flachen Plattenabschnitts (51) bei einem Abstand beabstandet ist, der gleich oder größer als 1,0 mm ist.
Kraftstoffeinspritzventil (1) gemäß Anspruch 1, wobei das Solenoid (30) eine im Wesentlichen ringförmige Anschlagfläche (3S) an einem Außenumfangsrand des Solenoids (30) an einer Seite des flachen Plattenabschnitts (82) aufweist, die Anziehungsfläche (83) des flachen Plattenabschnitts (82) eine im Wesentlichen unterbrochene ringförmige Kontaktfläche (84) in einem Außenumfangsrand des flachen Plattenabschnitts (82) aufweist, so dass die Kontaktfläche (84) in der Lage ist, mit der Anschlagfläche (3S) des Solenoids (30) in Kontakt zu kommen, und sich die Öldurchlassnut (85) im Wesentlichen in einer Radialrichtung des flachen Plattenabschnitts (82) erstreckt, so dass sich die Öldurchlassnut (85) und die Kontaktfläche (84) einander kreuzen.
Kraftstoffeinspritzventil gemäß Anspruch 14, wobei die ringförmige Kontaktfläche (84) von der Anziehungsfläche (83) in der Axialrichtung des beweglichen Elements (8) vorsteht.
Kraftstoffeinspritzventil (1) gemäß einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei das bewegliche Element (8) ferner einen Schaftabschnitt (90) aufweist, der aus einem Gusswerkstoff gefertigt ist, der flache Plattenabschnitt (82) aus Siliziumstahl gefertigt ist, so dass er in einer im Wesentlichen ringförmigen Gestalt vorliegt, und der flache Plattenabschnitt (82) auf den Außenumfangsrand des Schaftabschnitts (90) gesintert ist, so dass der flache Plattenabschnitt (82) mit einem Außenumfangsrand des Schaftabschnitts (90) verbunden ist.
Kraftstoffeinspritzventil (1) gemäß Anspruch 14 oder 15, wobei das bewegliche Element (8) ferner einen Schaftabschnitt (90) aufweist, der aus einem Gusswerkstoff gefertigt ist, der flache Plattenabschnitt (82) aus Siliziumstahl gefertigt ist, so dass er in einer im Wesentlichen ringförmigen Gestalt vorliegt, und der flache Plattenabschnitt (82) unter Verwendung eines Reibdruckschweißverfahrens mit einem Außenumfangsrand des Schaftabschnitts (90) verbunden ist.
Kraftstoffeinspritzventil (1) gemäß einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei jede Einkerbung (81) in einer im Wesentlichen V-förmigen Gestalt definiert ist, die sich in Umfangsrichtung bei einem Winkel öffnet, der gleich oder größer als 45° ist.