DE102006000140A1

DE102006000140A1 - Kraftstoffeinspritzventil

Info

Publication number: DE102006000140A1
Application number: DE200610000140
Authority: DE
Inventors: Nobuo Kariya Ota; Toyoji Kariya Nishiwaki; Akio Kariya Imai; Yoshinori Kariya Yamashita
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2006-10-19
Also published as: JP2006307831A

Abstract

Ein nichtmagnetisches Element (14) eines Kraftstoffeinspritzventil (10) deckt einen Außenumfang einer Lücke (100), die zwischen einem beweglichen Kern (30) und einem Anziehungselement (44) bereitgestellt ist, über dem beweglichen Kern (30) und dem Anziehungselement (44) ab, um einen Kurzschluss eines magnetischen Flusses zwischen einer Ventilhalterung (12) und einem Verbindungselement (40) und eine Ableitung des magnetischen Flusses nicht über die Lücke (100) von dem beweglichen Kern (30) und dem Anziehungselement (44) zu einem Außenumfang zu verhindern. Ein zylindrischer Vorsprung (42), der von einem Außenumfang des Verbindungselements (40) zu dem beweglichen Kern (30) herausragt, nimmt das Anziehungselement (44) auf und positioniert es. Das Anziehungselement (44) ist aus einem Material hergestellt, das eine höhere magnetische Eigenschaft als das Verbindungselement (40) aufweist. Zumindest eine von Innenumfangsoberflächen des beweglichen Kern (30) und des Anziehungselements (44) führt eine Feder (48) in einer Ausdehnungs-/Zusammenziehrichtung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil zum Einspritzen von Kraftstoff.

In den jüngsten Jahren wurde eine Vergrößerung einer Einspritzmenge aus einem Kraftstoffeinspritzventil aufgrund einer Vergrößerung einer Ausgabe einer Kraftmaschine, wie beispielsweise einer Verbrennungskraftmaschine, erforderlich. Die Vergrößerung der Einspritzmenge kann verwirklicht werden, indem eine Hubgröße des Ventilelements des Kraftstoffeinspritzventils vergrößert wird, das eine Kraftstoffeinspritzung ermöglicht und unterbricht, und indem ein Öffnungsbereich eines Ventilabschnitts ausgeweitet wird, wenn das Kraftstoffeinspritzventil geöffnet ist.

Ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil 300, das in 13 gezeigt ist, zieht einen beweglichen Kern 310, der sich mit einem Ventilelement 302 hin- und herbewegt, mit einer magnetischen Kraft, die durch eine Spule 320 erzeugt wird, zu einem festen Kern 312 an. Bei einem derartigen Kraftstoffeinspritzventil 300 wird die Hubgröße des Ventilelements 302 vergrößert und die Einspritzmenge wird vergrößert, indem eine Lücke zwischen dem festen Kern 312 und dem beweglichen Kern 310 ausgeweitet wird. In dem Fall, bei dem die Lücke 330 ausgeweitet ist, muss die magnetische Anziehung zum Anziehen des beweglichen Kerns 310 vergrößert werden.

In dem Kraftstoffeinspritzventil 300, das in 13 gezeigt ist, können Bereiche bzw. Flächen von gegenüberliegenden Seiten, bei denen sich der bewegliche Kern 310 und der feste Kern 312 einander gegenüberliegen und die magnetische Anziehung erzeugen, vergrößert werden, wie es beispielsweise in der JP-A-2002-181219 beschrieben ist. Somit kann ein magnetischer Fluss, der durch die Lücke 330 fließt, vergrößert werden und die magnetische Anziehung kann vergrößert werden.

Wenn jedoch die gegenüberliegende Fläche zwischen dem beweglichen Kern 310 und dem festen Kern 312 vergrößert wird, wird das Kraftstoffeinspritzventil 300 vergrößert. Wenn der bewegliche Kern 310 vergrößert wird, wird die Masse des beweglichen Kerns 310 vergrößert. Dementsprechend wird eine Reaktion eines beweglichen Elements, das aus dem Ventilelement 320 und dem beweglichen Kern 310 besteht, verschlechtert.

Die magnetische Anziehung kann vergrößert werden, indem der bewegliche Kern 310 oder der feste Kern 312 mit einem Material ausgebildet wird, das eine hohe magnetische Eigenschaft aufweist. Ein Material, das die hohe magnetische Eigenschaft aufweist, ist jedoch teuer, was eine Vergrößerung von Herstellungskosten verursacht.

Bei dem Aufbau des in 13 gezeigten Kraftstoffeinspritzventils 300, bei dem der bewegliche Kern 310 und der feste Kern 312 in einem zylindrischen Element 340 derart angeordnet sind, dass der bewegliche Kern 310 und der feste Kern 312 sich einander gegenüberliegen, ist eine Verbesserung der Konzentrizität zwischen dem beweglichen Kern 310 und dem festen Kern 312 schwierig. Folglich werden, um ein Ausdehnen und Zusammenziehen einer Feder 314, die in dem beweglichen Kern 310 und dem festen Kern 312 angeordnet ist, nicht zu behindern, Innendurchmesser von Innenumfangsoberflächen des beweglichen Kerns 310 und des festen Kerns 312 größer als ein Außendurchmesser der Feder 314 in Anbetracht einer Abweichung zwischen Achsen des beweglichen Kerns 310 und des festen Kerns 312 eingestellt.

Wenn jedoch die Innendurchmesser des beweglichen Kerns 310 und des festen Kerns 312 größer werden, wird ein Abstand zwischen jeder der Innenumfangsoberflächen des beweglichen Kerns 310 und des festen Kerns 312 und der Feder 314 größer. Als Ergebnis besteht eine Möglichkeit, dass die Feder 314 während eines Zusammenbaus oder wenn sich die Feder 314 ausdehnt oder zusammenzieht, in eine Schieflage gerät bzw. verkantet. Wenn die Feder 314 in eine Schieflage gerät bzw. verkantet, variiert eine Vorspannkraft der Feder 314 zum Vorspannen des beweglichen Kerns 310 und des Ventilelements 302. Als Ergebnis variiert die Kraftstoffeinspritzmenge.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftstoffeinspritzventil bereitzustellen, das eine magnetische Anziehung vergrößert, während eine Vergrößerung von Herstellungskosten verhindert wird.

Weiterhin ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftstoffeinspritzventil bereitzustellen, das in der Lage ist, eine Variation in einer Kraftstoffeinspritzmenge zu verhindern.

Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein fester Kern aus einem niedrigmagnetischen Abschnitt, der aus einem Material mit einer niedrigen magnetischen Eigenschaft hergestellt ist, und einem hochmagnetischen Abschnitt, der aus einem Material mit einer höheren magnetischen Eigenschaft als der niedrigmagnetische Abschnitt hergestellt ist, gebildet. Somit ist der feste Kern teilweise aus einem Material mit einer hohen magnetischen Eigenschaft hergestellt. Dementsprechend kann ein magnetischer Fluss auf einfache Weise zwischen dem beweglichen Kern und dem festen Kern bei dem Anstieg einer magnetischen Anziehung nach einem Start einer Energieversorgung einer Spule fließen. Somit wird eine Vergrößerungsrate der magnetischen Anziehung bei dem Anstieg verbessert, ohne Querschnittsflächen des beweglichen Kerns und des festen Kerns zu vergrößern, das heißt ohne das Kraftstoffeinspritzventil zu vergrößern. Die Einspritzmenge wird vergrößert, ohne die Ventilöffnungsreaktion zu verschlechtern, auch wenn eine Hubgröße eines Ventilelements vergrößert wird und ein Öffnungsbereich eines Ventilabschnitts vergrößert wird, wenn das Kraftstoffeinspritzventil geöffnet wird.

Die Größe des beweglichen Kerns wird nicht vergrößert und eine Vergrößerung der Masse des beweglichen Kerns wird verhindert. Folglich wird eine Reaktion eines beweglichen Elements, das den beweglichen Kern und das Ventilelement umfasst, verbessert. Da nicht der gesamte Körper, sondern nur ein Teil des festen Kerns aus einem Material hergestellt wird, das eine hohe magnetische Eigenschaft aufweist, wird eine Vergrößerung von Herstellungskosten des Kraftstoffeinspritzventils verhindert.

Merkmale und Vorteile von Ausführungsbeispielen sowie Betriebsverfahren und die Funktion der betreffenden Teile werden aus einem Studium der nachstehenden ausführlichen Beschreibung, der beigefügten Patentansprüche und der Zeichnung, die alle einen Teil dieser Anmeldung bilden, ersichtlich. Es zeigen:
1 eine longitudinale Querschnittsdarstellung, die ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
2 eine longitudinale Querschnittsdarstellung, die ein Umfeld eines beweglichen Kerns und eines Anziehungselements gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 zeigt,
3 ein Kennliniendiagramm, das eine Beziehung zwischen einer magnetischen Spannung bzw. magnetomotorischen Kraft und einer magnetischen Anziehung gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 zeigt,
4 eine longitudinale Querschnittsdarstellung, die ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
5 eine longitudinale Querschnittsdarstellung, die ein Umfeld eines beweglichen Kerns und eines Anziehungselements gemäß dem Ausführungsbeispiel der 4 zeigt,
6(A) eine longitudinale Querschnittsdarstellung, die ein Umfeld eines beweglichen Kerns und eines Anziehungselements gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
6(B) eine Querschnittsdarstellung, die das Anziehungselement gemäß der 6(A) zeigt und entlang einer Linie VIB-VIB entnommen ist,
7 eine Querschnittsdarstellung, die ein Anziehungselement eines modifizierten Beispiels des Ausführungsbeispiels der 6(A) zeigt,
8 eine longitudinale Querschnittsdarstellung, die ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
9 eine longitudinale Querschnittsdarstellung, die ein Umfeld eines beweglichen Kerns und eines festen Kerns gemäß dem Ausführungsbeispiel der 8 zeigt,
10 ein Kennliniendiagramm, das eine Beziehung zwischen einer magnetischen Spannung bzw. einer magnetomotorischen Kraft und einer magnetischen Anziehung gemäß dem Ausführungsbeispiel der 8 zeigt,
11 eine longitudinale Querschnittsdarstellung, die ein Umfeld eines beweglichen Kerns und eines festen Kerns gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
12 eine longitudinale Querschnittsdarstellung, die ein Umfeld eines beweglichen Kerns und eines festen Kerns gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, und
13 eine longitudinale Querschnittsdarstellung, die ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß dem Stand der Technik zeigt.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 ist ein Kraftstoffeinspritzventil 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Das Kraftstoffeinspritzventil 10 wird beispielsweise bei einer Benzindirekteinspritzungskraftmaschine angewendet. In diesem Fall ist das Kraftstoffeinspritzventil 10 bei einem Zylinderkopf angebracht. Das Kraftstoffeinspritzventil 10 kann zusätzlich zu der Benzindirekteinspritzungskraftmaschine bei einer Saugkanal-Benzindirekteinspritzungskraftmaschine, die Kraftstoff in eine Einlassluft einspritzt, die durch einen Einlassdurchgang strömt, einer Dieselkraftmaschine und dergleichen angewendet werden.
In dem Ausführungsbeispiel, das in 1 veranschaulicht ist, sind eine Ventilhalterung 12, ein nichtmagnetisches Element 14 und ein Verbindungselement 40 in dieser Reihenfolge von einer Kraftstoffeinspritzseite angeordnet und miteinander bei zugehörigen angrenzenden Abschnitten verbunden, beispielsweise durch eine Schweißverarbeitung. Ein Innenraum, der durch die Ventilhalterung 12, das nichtmagnetische Element 14 und das Verbindungselement 40 bereitgestellt wird, nimmt einen Ventilkörper 20, ein Ventilelement 24, einen beweglichen Kern 30, ein Anziehungselement 44, ein Einstellrohr 46, eine Feder 48, einen Kraftstofffilter 64 und dergleichen auf.
Das nichtmagnetische Element 14 als eine magnetische Drossel deckt einen Außenumfang einer Lücke 100, die zwischen dem beweglichen Kern 30 und dem Anziehungselement 44 ausgebildet wird, sowohl über dem beweglichen Kern 30 als auch dem Anziehungselement 44 ab. Das nichtmagnetische Element 14 verhindert einen Kurzschluss eines magnetischen Flusses zwischen der Ventilhalterung 12 und dem Verbindungselement 40. Das nichtmagnetische Element 14 verhindert, dass der magnetische Fluss nicht über die Lücke 100 von dem beweglichen Kern 30 und dem Anziehungselement 44 zu dem Außenumfang abgeleitet wird.
Der Ventilkörper 20 ist bei einer Innenseite eines Spitzenendes der Ventilhalterung 12 bei einer Einspritzlochseite beispielsweise durch eine Schweißverarbeitung befestigt. Der Ventilkörper 20 ist mit einem Ventilsitz 21 bei einer zugehörigen Innenumfangswand ausgebildet. Das Ventilelement 24 kann auf den Ventilsitz 21 gesetzt werden. Eine Einspritzlochplatte 22 ist bei einer Außenwand eines Bodenabschnitts des Ventilkörpers 22 beispielsweise durch eine Schweißverarbeitung befestigt. Die Einspritzlochplatte 22 ist in der Form einer dünnen Platte ausgebildet. Zumindest ein Einspritzloch ist in der Mitte der Einspritzlochplatte 22 ausgebildet.
Das Ventilelement 24 ist in der Form eines Hohlzylinders mit einem Boden ausgebildet. Ein Kontaktabschnitt 25 ist bei der Bodenseite des Ventilelements 24 ausgebildet. Der Kontaktabschnitt 25 kann auf den Ventilsitz 21, der bei dem Ventilkörper 20 ausgebildet ist, gesetzt werden. Wenn der Kontaktabschnitt 25 auf den Ventilsitz 21 gesetzt wird, wird (werden) das Einspritzloch (die Einspritzlöcher) der Einspritzlochplatte 22 blockiert und die Kraftstoffeinspritzung ist unterbrochen. Das Ventilelement 24 ist mit mehreren Kraftstofflöchern 24a ausgebildet, die durch eine Seitenwand des Ventilelements 24 stromaufwärts zu dem Kontaktabschnitt 25 hindurchgehen. Der Kraftstoff, der in das Ventilelement 24 fließt, fließt durch die Kraftstofflöcher 24a von einer Innenseite zu einer Außenseite und fließt dann zu dem Ventilabschnitt, der durch den Kontaktabschnitt 25 und den Ventilsitz 21 definiert ist.
Das Ventilelement 24 ist mit einem Verbindungselement 28 beispielsweise durch eine Schweißverarbeitung verbunden. In dem Ausführungsbeispiel, das in 2 veranschaulicht ist, ist ein Flansch 26, der sich radial nach außen erstreckt, bei dem Ende des Ventilelements 24 bei der Seite des beweglichen Kerns 30 ausgebildet. Das Ventilelement 24 hält den beweglichen Kern 30 zwischen dem Flansch 26 und einem Flansch 29 des Verbindungselements 28. Somit bewegt sich das Ventilelement 24 mit dem beweglichen Kern 30 hin und her.
In dem in 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der bewegliche Kern 30 mit dem Ventilelement 24 bei einer Seite verbunden, die zu dem Ventilkörper 20 bezüglich des Ventilelements 24 entgegengesetzt ist. Die Feder 48 als ein Vorspannelement spannt den beweglichen Kern 30 und das Ventilelement 24 in eine Richtung zum Setzen des Ventilelements 24 auf den Ventilsitz 21 vor.
Ein zylindrischer Vorsprung 42, der zu dem beweglichen Kern 30 herausragt, ist bei dem Außenumfang des Verbindungselements 40 ausgebildet. Der Vorsprung 42 liegt dem nichtmagnetischen Element 14 gegenüber und ist mit dem nichtmagnetischen Element 14 in der axialen Richtung verbunden. Das Verbindungselement 40 nimmt das Anziehungselement 44 bei der Innenumfangsseite des Vorsprungs 42 auf und ist mit dem Anziehungselement 44 verbunden. Das Verbindungselement 40 verbindet das Anziehungselement 44 magnetisch mit einem Joch 52. Das Verbindungselement 40 als ein Verbindungsabschnitt und das Anziehungselement 44 als ein Anziehungsabschnitt stellen einen festen Kern bereit.
Das Anziehungselement 44 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet und in dem Vorsprung 42 des Verbindungselements 40 untergebracht. Somit sind die radiale Position und die axiale Position des Anziehungselements 44 bestimmt. Das Anziehungselement 44 ist bei einer Seite des beweglichen Kerns 30 entgegengesetzt zu dem Ventilkörper 20 angeordnet und liegt dem beweglichen Kern 30 gegenüber. Somit wird eine Lücke 100 zwischen dem Anziehungselement 44 und dem beweglichen Kern 30 ausgebildet. Das Anziehungselement 44 ist teilweise radial innerhalb des nichtmagnetischen Elements 14 untergebracht und erstreckt sich weiter in eine Richtung, die entgegengesetzt zu dem beweglichen Kern 30 ist, als das Ende des nichtmagnetischen Elements 14, das entgegengesetzt zu dem beweglichen Kern 30 ist.
Das Anziehungselement 44 ist aus einem magnetischen Material mit einer höheren magnetischen Eigenschaft als das Anziehungselement 44 hergestellt, beispielsweise durch eine Sinterverarbeitung. Eine hohe magnetische Eigenschaft bedeutet eine hohe magnetische Flussdichte und/oder einen hohen spezifischen Widerstand. Beispielsweise kann das Verbindungselement 40 aus elektromagnetischem Edelstahl hergestellt sein und das Anziehungselement 44 kann aus einem Eisen-Kobalt-Material hergestellt sein. In dem in 2 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der Außendurchmesser des Verbindungselements 40 größer als der des Anziehungselements 44. Eine Querschnittsfläche S1 des Verbindungselements 40 ist größer als eine Querschnittsfläche S2 des Anziehungselements 44 (S1 > S2).
In dem in 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist das Einstellrohr 46 in das Verbindungselement 40 pressgepasst, um ein Ende der Feder 48 zu arretieren. Die Vorspannkraft der Feder 48 wird eingestellt, indem die Presspassgröße des Einstellrohrs 46 eingestellt wird. Das andere Ende der Feder 48 wird durch den Flansch 26 des Ventilelements 24 arretiert, wie es in 2 gezeigt ist. Die Feder 48 wird durch zumindest eine der Innenumfangsoberflächen des beweglichen Kerns 30 und des Anziehungselements 44 in die Ausdehnungs-Zusammenzieh-Richtung geführt. In diesem Ausführungsbeispiel soll die Feder vorzugsweise durch zumindest die Innenumfangsoberfläche des Anziehungselements 44 geführt werden, das einen längeren Führungsabschnitt zum Führen der Feder 48 als der bewegliche Kern 30 aufweist.
Joche 50, 52 sind magnetisch miteinander verbunden und decken den Außenumfang einer Spule 54 ab. Das Joch 50 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet und ist mit der Ventilhalterung 12 magnetisch verbunden. Das Joch 52 ist mit dem Verbindungselement 40 magnetisch verbunden. Der Umfang des Jochs 52 ist teilweise ausgeschnitten, um einen Kontakt mit einer Verbindung zwischen einem Anschluss 62 und der Spule 54 zu verhindern. Die Joche 50, 52, die Ventilhalterung 12, der bewegliche Kern 30, das Verbindungselement 40 und das Anziehungselement 44 bilden einen magnetischen Kreis.
Die Spule 54 ist um das nichtmagnetische Element 14 und das Verbindungselement 44 herum angeordnet. Ein Harzgehäuse 60 ist durch eine Einformverarbeitung ausgebildet, so dass die Spule 54 und der Anschluss 62 in das Harzgehäuse 60 eingefügt sind. Der Anschluss 62 ist mit der Spule 54 elektrisch verbunden und führt der Spule 54 einen Ansteuerungsstrom zu.
In dem Kraftstoffeinspritzventil 10 bewegt sich, wenn eine Energieversorgung der Spule 54 gestoppt ist, das Ventilelement 24 in eine Ventilschließrichtung (nach unten in 1) aufgrund der Vorspannkraft der Feder 48.
Dementsprechend wird der Kontaktabschnitt 25 des Ventilelements 24 auf den Ventilsitz 21 gesetzt. Somit ist (sind) das Einspritzloch (die Einspritzlöcher) blockiert und die Kraftstoffeinspritzung ist unterbrochen.
Wenn die Energieversorgung der Spule 54 ausgeführt wird, fließt ein magnetischer Fluss durch den magnetischen Kreis, der durch die Ventilhaltung 12, den beweglichen Kern 30, das Verbindungselement 40, das Anziehungselement 44 und die Joche 50, 52 bereitgestellt wird. Somit wird eine magnetische Anziehung zwischen dem Anziehungselement 4 und dem beweglichen Kern 30 über die Lücke 100 erzeugt. Dementsprechend bewegen sich der bewegliche Kern 30 und das Ventilelement 24 hin zu dem Anziehungselement 44 gegen die Vorspannkraft der Feder 48. Somit trennt sich der Kontaktabschnitt 25 von dem Ventilsitz 21. Somit wird der Kraftstoff durch das Einspritzloch (die Einspritzlöcher) eingespritzt.
Die magnetische Anziehung zum Anziehen des beweglichen Kerns 30 gegen die Vorspannkraft der Feder 48 kann vergrößert werden, indem der magnetische Fluss vergrößert wird, der durch die Lücke 100 zwischen gegenüberliegenden Seiten, bei denen sich der bewegliche Kern 30 und das Anziehungselement 44 einander gegenüber liegen, fließt.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Anziehungselement 44, das dem beweglichen Kern 30 gegenüber liegt und die Lücke 10 mit dem beweglichen Kern 30 bildet, aus einem Material hergestellt, das eine höhere magnetische Eigenschaft als das Verbindungselement 40 aufweist. Somit wird eine Vergrößerungsrate der magnetischen Anziehung (statische Anziehung Fa (N)), die in 3 durch eine durchgezogene Linie 202 gezeigt ist, bei dem Anstieg im Vergleich zu einer herkömmlichen magnetischen Anziehung, die in 3 durch eine gestrichelte Linie 200 gezeigt ist, die in dem Fall bereitgestellt ist, bei dem der feste Kern aus einem Material mit einer niedrigen magnetischen Eigenschaft hergestellt ist, verbessert. In 3 ist eine Beziehung zwischen einer magnetischen Spannung oder magnetischen Durchflutung bzw. einer magnetmotorischen Kraft Fm (AW) und der statischen Anziehung Fa (N) gezeigt. Es kann angenommen werden, dass der magnetische Fluss einfach zwischen dem beweglichen Kern 30 und dem Anziehungselement 44 bei dem Anstieg fließen kann, da das Anziehungselement 44 als ein Teil des festen Kerns aus einem Material mit einer hohen magnetischen Eigenschaft hergestellt ist. Somit kann die Einspritzmenge vergrößert werden, indem die Hubgröße des Ventilelements 24 vergrößert wird und indem ein Öffnungsbereich des Ventilabschnitts in der Ventilöffnungszeitdauer vergrößert wird, ohne eine Ventilöffnungsreaktion zu verschlechtern. In diesem Ausführungsbeispiel wird die magnetische Anziehung im Vergleich zu der herkömmlichen Vorrichtung als Ganzes vergrößert. Somit kann in diesem Ausführungsbeispiel die magnetische Anziehung vergrößert werden, ohne die sich gegenüberliegenden Flächen des beweglichen Kerns 30 und des Anziehungselements 44 zu vergrößern oder das Kraftstoffeinspritzventil 10 zu vergrößern. Als Ergebnis kann die Hubgröße des Ventilelements 24 vergrößert werden und die Öffnungsfläche des Ventilabschnitts in der Ventilöffnungszeitdauer kann vergrößert werden. Somit kann die Einspritzmenge vergrößert werden.
Die Herstellungskosten können im Vergleich zu dem Fall, bei dem sowohl das Verbindungselement 40 als auch das Anziehungselement 44 aus einem Material mit einer hohen magnetischen Eigenschaft hergestellt werden, verringert werden. Da kein Erfordernis besteht, den beweglichen Kern 30 zu vergrößern, kann eine Vergrößerung der Masse des beweglichen Kerns 30 verhindert werden. Somit kann eine Verschlechterung der Reaktion des beweglichen Kerns 30 verhindert werden. Die Querschnittsfläche des Verbindungselements 40 mit einer niedrigeren magnetischen Eigenschaft als das Anziehungselement 44 wird größer als die des Anziehungselements 44 eingestellt. Dementsprechend wird eine Verkleinerung des magnetischen Flusses, der durch das Verbindungselement 40 fließt, verhindert.
Das Anziehungselement 44, das aus einem Material mit einer hohen magnetischen Eigenschaft und einem hohen spezifischen Widerstand hergestellt ist, kann einen Wirbelstrom verringern, der in dem Anziehungselement 44 erzeugt wird, wenn die Energieversorgung der Spule 54 gestoppt wird. Dementsprechend wird ein magnetischer Restfluss in dem Anziehungselement 44 verringert. Das Ventilelement 24 und der bewegliche Kern 30 bewegen sich aufgrund der Vorspannkraft der Feder 48 schnell zu dem Ventilsitz 21, wenn die Energieversorgung der Spule 54 gestoppt wird. Als Ergebnis wird die Ventilfließreaktion verbessert.
Das Anziehungselement 44 erstreckt sich weiter in eine Richtung, die entgegengesetzt zu dem magnetischen Kern 30 ist, als das Ende des nichtmagnetischen Elements 14 bei einer Seite, die entgegengesetzt zu dem beweglichen Kern 30 ist. Folglich ist eine magnetische Weglänge des magnetischen Flusses, der zwischen dem Anziehungselement 44 und dem Joch 52 durch das Verbindungselement 40 um das nichtmagnetische Element 14 herumfließt, kurz. Die Länge des magnetischen Weges, durch den der magnetische Fluss fließt, in dem Verbindungselement 40 mit der niedrigeren magnetischen Eigenschaft als das Anziehungselement 44 kann so kurz wie möglich eingestellt werden. Somit wird die magnetische Reaktion verbessert.
Das Anziehungselement 4 ist in dem Vorsprung 42 des Verbindungselements 40 untergebracht, das zu dem beweglichen Kern 30 herausragt. Somit ist das Anziehungselement 44 positioniert. Dementsprechend wird die Konzentrizität zwischen dem Anziehungselement 44 und dem beweglichen Kern 30 verbessert. Somit führt, auch wenn die Differenz zwischen dem Außendurchmesser der Feder 48 und einem der Innendurchmesser der Innenumfangsoberflächen des beweglichen Kern 30 und des Anziehungselements 44 verringert wird, zumindest eine der Innenumfangsoberflächen des beweglichen Kerns 30 und des Anziehungselements 44 die Feder 48 in der Ausdehnungs-Zusammenzieh-Richtung, ohne die Ausdehnung und das Zusammenziehen der Feder 48 zu behindern. Als Ergebnis kann ein Verkanten bzw. eine Schieflage der Feder 48 verhindert werden. Somit kann eine Variation hinsichtlich der Vorspannkraft der Feder 49, die das Ventilelement 24 vorspannt, verhindert werden und eine Variation in der Kraftstoffeinspritzmenge kann verhindert werden.
Da der Innendurchmesser der Innenumfangsoberfläche des Anziehungselements 44 verringert wird, wird die Querschnittsfläche S2 des Anziehungselements 44 vergrößert, ohne den Außendurchmesser des Anziehungselements 4 zu vergrößern. Somit wird die magnetische Anziehung vergrößert.
Als nächstes ist ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben.
In dem in den 4 und 5 veranschaulichten Ausführungsbeispiel weist das Kraftstoffeinspritzventil 70 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ein einstückiges Verbindungselement 72, das einem Teil der Ventilhalterung 12 bei einer Seite entspricht, die entgegengesetzt zu dem Ventilkörper 20 ist, das nichtmagnetische Element 14 und das Verbindungselement 40 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel auf. Das Verbindungselement 72 als ein Verbindungsabschnitt, der den festen Kern bereitstellt, ist mit einem zylindrischen Vorsprung 74 ausgebildet, der zu dem beweglichen Kern 30 bei einem zugehörigen Außenumfang herausragt. Das Verbindungselement 72 nimmt das Anziehungselement 44 radial innerhalb des Vorsprungs 74 auf und ist mit dem Anziehungselement 44 verbunden. Das Verbindungselement 72 verbindet das Anziehungselement 44 magnetisch mit dem Joch 52. Eine Ventilhalterung 58 ist bei einer Innenumfangswand eines Endes des Vorsprungs 74 bei der Seite des Ventilkörpers 20 befestigt. Ein dünner Abschnitt 76, der in dem Vorsprung 74 als eine magnetische Drossel ausgebildet ist, deckt einen Außenumfang einer Lücke 100, die zwischen dem beweglichen Kern 30 und dem Anziehungselement 44 ausgebildet ist, über dem beweglichen Kern 30 und dem Anziehungselement 44 ab.
Das Anziehungselement 44 ist aus einem Material mit einer höheren magnetischen Eigenschaft als das Verbindungselement 72 hergestellt. Das Anziehungselement 44 ist teilweise radial innerhalb des dünnen Abschnitts 76 angeordnet und erstreckt sich weiter in eine Richtung, die entgegengesetzt zu dem beweglichen Kern 30 ist, als ein Ende des dünnen Abschnitts 76, das entgegengesetzt zu dem beweglichen Kern 30 ist.
Als nächstes ist ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 6(A) und 6(B) beschrieben.
In diesem Ausführungsbeispiel werden magnetische Teile 82, die sich radial erstrecken, entlang einer Umfangsrichtung gestapelt, um ein Anziehungselement 80 in einer zylindrischen Form auszubilden, wie es in den 6(A) und 6(B) gezeigt ist. Das Anziehungselement 80 ist ein Anziehungsabschnitt, der einen festen Kern bildet. Das Anziehungselement 80 liegt dem beweglichen Kern 30 gegenüber, um eine Lücke 100 zu bilden. Jedes magnetische Teil 82 ist aus einem Material mit einer höheren magnetischen Eigenschaft als das Verbindungselement 40 hergestellt.
In einem modifizierten Beispiel des dritten Ausführungsbeispiels, das in der 7 gezeigt ist, werden dünne Magnetplattenteile 92 entlang einer radialen Richtung gestapelt, um ein Anziehungselement 90 als den Anziehungsabschnitt, der den festen Kern an Stelle des Anziehungselements 80 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel bereitstellt, zu bilden. Das Anziehungselement 90 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet und liegt dem beweglichen Kern 30 gegenüber, um die Lücke 100 zu definieren. Jedes magnetische Teil 92 ist aus einem Material hergestellt, das eine höhere magnetische Eigenschaft als das Verbindungselement 40 aufweist.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel oder dem modifizierten Beispiel des dritten Ausführungsbeispiels wird das Anziehungselement 80 oder das Anziehungselement 90 gebildet, indem die magnetischen Teile 82 oder die magnetischen Teile 92 gestapelt werden. Somit kann ein Wirbelstrom, der in dem Anziehungselement 80 oder dem Anziehungselement 90 erzeugt wird, wenn die Energieversorgung der Spule 54 gestoppt wird, verringert werden. Als Ergebnis wird die Ventilschließreaktion des Kraftstoffeinspritzventils verbessert.
Als nächstes ist ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 8 und 9 beschrieben.
Ein Kraftstoffeinspritzventil 110, das in 8 gezeigt ist, weist einen Ventilkörper 20, ein Ventilelement 120, einen beweglichen Kern 124, einen festen Kern 130, ein Einstellrohr 46, eine Feder 48 und dergleichen auf, die in einem zylindrischen Element 112 untergebracht sind, das aus magnetischen Elementen und nichtmagnetischen Elementen gebildet ist.
Das zylindrische Element 112 weist ein erstes magnetisches Element 113, ein nichtmagnetisches Element 114 als ein magnetisches Widerstandselement und ein zweites magnetisches Element 115 in dieser Reihenfolge von einer Seite des Ventilkörpers 20 auf, wie es in der 8 gezeigt ist. Das erste magnetische Element 113 ist mit dem nichtmagnetischen Element 114 beispielsweise durch eine Schweißverarbeitung verbunden. Das nichtmagnetische Element 114 ist mit den zweiten magnetischen Element 115 beispielsweise durch eine Schweißverarbeitung verbunden. Eine Laserschweißverarbeitung wird beispielsweise als die Schweißverarbeitung ausgeführt.
Das nichtmagnetische Element 114 als eine magnetische Drossel deckt einen Außenumfang einer Lücke 110, die zwischen dem beweglichen Kern 124 und einem Anziehungselement 132 des festen Kern 130 bereitgestellt ist, über dem beweglichen Kern 124 und dem Anziehungselement 132 ab. Zumindest ein Teil des Anziehungselements 132 ist radial innerhalb des nichtmagnetischen Elements 114 angeordnet. Das nichtmagnetische Element 114 verhindert einen Kurzschluss eines magnetischen Flusses zwischen dem ersten magnetischen Element 113 und dem zweiten magnetischen Element 115. Das nichtmagnetische Element 114 verhindert ebenso, dass ein magnetischer Fluss nicht durch die Lücke 100 von dem beweglichen Kern 124 und dem Anziehungselement 132 zu einer Außenseite in einer radialen Richtung abgeleitet wird.
Der Ventilkörper 20 ist bei einer Innenseite des ersten magnetischen Elements 113 bei einer Seite eines Einspritzloches beispielsweise durch eine Schweißverarbeitung befestigt. Der Ventilkörper 20 ist mit einem Ventilsitz 21 bei einer zugehörigen Innenumfangswand ausgebildet. Das Ventilelement 120 kann auf den Ventilsitz 21 gesetzt werden. Eine schalenförmige Einspritzlochplatte 118 ist bei einer Außenumfangswand des Ventilkörpers 20 beispielsweise durch eine Schweißverarbeitung befestigt. Die Einspritzlochplatte 118 weist einen dünne Plattenabschnitt auf. Mehrere Einspritzlöcher 118a sind in einem Mittelabschnitt des dünnen Plattenabschnitts der Einspritzlochplatte 118 ausgebildet.
Das Ventilelement 120 ist in der Form eines Hohlzylinders mit einem Boden ausgebildet. Wenn das Ventilelement 120 auf den Ventilsitz 21 gesetzt wird, sind die Einspritzlöcher 118a blockiert und die Kraftstoffeinspritzung ist unterbrochen. Der bewegliche Kern 124 ist bei dem Ventilelement 120 bei einer Seite, die entgegengesetzt zu dem Ventilkörper 20 ist, beispielsweise durch eine Schweißverarbeitung befestigt. Das Ventilelement 120 ist mit mehreren Kraftstofflöchern 120a ausgebildet, die durch eine Seitenwand des Ventilelements 120 hindurchgehen. Der Kraftstoff, der in das Ventilelement 120 fließt, fließt von einer Innenseite zu einer Außenseite durch die Kraftstofflöcher 120a.
Der feste Kern 130 ist aus den Anziehungselement 132 als ein niedrigmagnetischer Abschnitt und ein Anziehungsabschnitt sowie einem hochmagnetischen Element 134 als ein hochmagnetischer Abschnitt gebildet. Das Anziehungselement 132 ist aus einem Material hergestellt, das eine niedrige magnetische Eigenschaft aufweist. Das hochmagnetische Element 134 ist aus einem Material hergestellt, das eine höhere magnetische Eigenschaft als das Anziehungselement 132 aufweist. Das Anziehungselement 132 ist in dem nichtmagnetischen Element 114 und dem zweiten magnetischen Element 115 des zylindrischen Elements 112 untergebracht. Das Anziehungselement 132 ist bei dem zylindrischen Element 112 beispielsweise durch eine Schweißverarbeitung oder eine Presspassverarbeitung befestigt. Das Anziehungselement 132 ist bei einer Seite des beweglichen Kerns 124 angeordnet, die entgegengesetzt zu dem Ventilkörper 20 bezüglich einer Kolbenrichtung des Ventilelements 120 ist. Das Anziehungselement 132 liegt dem beweglichen Kern 124 gegenüber. Ein konkaver Abschnitt 133 ist bei einer Innenumfangsoberfläche eines Endabschnitts des Anziehungselements 132 axial entfernt von dem beweglichen Kern 124 ausgebildet, wie es in 9 gezeigt ist. Das hochmagnetische Element 134 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet. Das hochmagnetische Element 134 ist axial in den konkaven Abschnitt 133 über das nichtmagnetische Element 114 und das zweite magnetische Element 115 pressgepasst.
Joche 140, 142 sind um eine Spule 54 herum angeordnet, um das erste magnetische Element 113 magnetisch mit dem zweiten magnetischen Element 115 zu verbinden. Der feste Kern 130, der bewegliche Kern 124, das erste magnetische Element 113, die Joche 140, 142 und das zweite magnetische Element 115 bilden einen magnetischen Kreis.
Als nächstes ist eine magnetische Anziehungskennlinie des Kraftstoffeinspritzventils 110 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel beschrieben.
In 10 veranschaulicht eine gestrichelte Linie 200 eine herkömmliche magnetische Anziehungskennlinie, die in dem Fall bereitgestellt wird, dass der feste Kern aus einem Material mit einer niedrigen magnetischen Eigenschaft hergestellt ist, wie in 3. Eine durchgezogene Linie 204 veranschaulicht eine magnetische Anziehungskennlinie gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel. Wie es in 10 gezeigt ist, wird bei dem Anstieg die Vergrößerungsrate der magnetischen Anziehung Fa (N) gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel im Vergleich zu dem Stand der Technik verbessert. Es kann angenommen werden, dass der magnetische Fluss zwischen dem beweglichen Kern 124 und dem festen Kern 130 bei dem Anstieg einfach fließen kann, da der feste Kern 130 teilweise aus einem Material mit einer hohen magnetischen Eigenschaft hergestellt ist, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel.
In dem Kraftstoffeinspritzventil 110 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Anziehungselement 132, das dem beweglichen Kern 124 gegenüberliegt und eine magnetische Anziehung zwischen dem Anziehungselement 132 und dem beweglichen Kern 134 erzeugt, aus einem Material mit einer niedrigen magnetischen Eigenschaften wie ein fester Kern gemäß dem Stand der Technik hergestellt. Folglich fungiert das Anziehungselement 132, das aus dem Material mit der niedrigen magnetischen Eigenschaft hergestellt ist, als eine magnetische Drossel. Im Gegensatz dazu ist bei dem Kraftstoffeinspritzventil 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel das Verbindungselement 40, das von dem beweglichen Kern 30 entfernt ist, aus einem Material mit einer niedrigen magnetischen Eigenschaft hergestellt. Folglich fungiert das Verbindungselement 40 kaum als eine magnetische Drossel.
In dem Kraftstoffeinspritzventil 110 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ist das Anziehungselement 132 des festen Kerns 130 aus einem Material mit einer niedrigen magnetischen Eigenschaft hergestellt und fungiert als die magnetische Drossel. Folglich ist ein gesättigter magnetischer Fluss, der zwischen dem beweglichen Kern 124 und dem festen Kern 130 fließt, beinahe der gleiche wie ein gesättigter magnetischer Fluss, der in dem Fall bereitgestellt wird, dass der gesamte Körper des festen Kerns aus einem Material mit einer niedrigen magnetischen Eigenschaft hergestellt ist. Die maximale magnetische Anziehung, das heißt die gesättigte magnetische Anziehung, die zwischen dem beweglichen Kern 124 und dem festen Kern 130 erzeugt wird, nimmt im Vergleich zu dem herkömmlichen Wert kaum zu, wie es in 10 gezeigt ist. Somit kann eine Vergrößerung des magnetischen Restflusses in dem festen Kern 130 verhindert werden, auch wenn ein Teil des festen Kerns 130 aus einem Material mit einer hohen magnetischen Eigenschaft hergestellt ist. Folglich trennt sich, wenn die Energieversorgung der Spule 54 in einem Zustand gestoppt wird, bei dem das Kraftstoffeinspritzventil 110 offen ist, der bewegliche Kern 124 von dem festen Kern 130 aufgrund der Vorspannungskraft der Feder 48 schnell. Somit kann die Ventilschließreaktion beibehalten werden. Folglich kann auch in dem Fall einer Kraftstoffeinspritzung mit sehr kleiner Menge die Kraftstoffeinspritzmenge mit hoher Genauigkeit gesteuert werden.
Als nächstes ist ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß fünften und sechsten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 11 bzw. 12 beschrieben. Der Aufbau des Kraftstoffeinspritzventils ist mit Ausnahme des festen Kerns der gleiche wie der gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel.
In dem in der 11 veranschaulichten fünften Ausführungsbeispiel ist ein fester Kern 150 aus einem Anziehungselement 152 als ein niedrigmagnetischer Abschnitt und ein Anziehungsabschnitt sowie einem hochmagnetischen Element 154 als ein hochmagnetischer Abschnitt gebildet. Das Anziehungselement 152 ist aus einem Material hergestellt, das eine niedrige magnetische Eigenschaft aufweist. Das hochmagnetische Element 154 ist aus einem Material hergestellt, das eine höhere magnetische Eigenschaft als das Anziehungselement 152 aufweist. Ein konkaver Abschnitt 153 ist bei einer Außenumfangsoberfläche eines Endabschnitts des Anziehungselements 152 axial entfernt zu dem beweglichen Kern 124 ausgebildet. Das hochmagnetische Element 154 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet. Das hochmagnetische Element 154 ist axial bei dem konkaven Abschnitt 153 über dem nichtmagnetischen Element 114 und dem zweiten magnetischen Element 115 pressgepasst.
In dem sechsten Ausführungsbeispiel, das in 12 veranschaulicht ist, ist ein fester Kern 160 aus einem Anziehungselement 162 als ein niedrigmagnetisches Element und ein Anziehungsabschnitt sowie einem hochmagnetischen Element 164 als ein hochmagnetischer Abschnitt gebildet. Das Anziehungselement 162 ist aus einem Material mit einer niedrigen magnetischen Eigenschaft hergestellt. Das hochmagnetische Element 164 ist aus einem Material mit einer höheren magnetischen Eigenschaft als das Anziehungselement 162 gebildet. Ein konkaver Abschnitt 163 ist bei einer Außenumfangsoberfläche des Anziehungselements 162 entfernt zu beiden zugehörigen axialen Enden ausgebildet. Das hochmagnetische Element 164 ist in der Form eines Zylinders ausgebildet, der mit einem Schlitz ausgebildet ist, der sich in die axiale Richtung erstreckt. Das hochmagnetische Element 164 ist bei dem konkaven Abschnitt 163 bezüglich einer radialen Richtung eingepasst.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die magnetische Drossel bei dem Außenumfang der Lücke 110 über dem beweglichen Kern und dem Anziehungselement bereitgestellt. Die magnetische Drossel kann bei dem Außenumfang der Lücke 100 nur in der axialen Nähe der Lücke 100 bereitgestellt sein. Alternativ hierzu kann die magnetische Drossel bei dem Außenumfang der Lücke 100 derart bereitgestellt sein, dass die magnetische Drossel eine der Außenumfangsoberflächen des Anziehungsabschnitts und des beweglichen Kerns abdeckt, wobei die axiale Position der magnetischen Drossel mit der axialen Position der Lücke 100 übereinstimmt.
Gemäß den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen ist das Verbindungselement als der Verbindungsabschnitt mit einem zylindrischen Vorsprung ausgebildet, der zu dem beweglichen Kern bei dem Außenumfang herausragt, wobei es das Anziehungselement als den Anziehungsabschnitt radial innerhalb des Vorsprungs aufnimmt. Alternativ hierzu können sich der Anziehungsabschnitt und der Verbindungsabschnitt, der den festen Kern bereitstellt, bei den zugehörigen axialen Enden einander gegenüberliegen. In diesem Fall kann die Schnittfläche des Anziehungsabschnitts die gleiche sein wie die Schnittfläche des Verbindungsabschnitts.
Gemäß den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen ist der feste Kern aus dem getrennten Anziehungselement und Verbindungselement gebildet. Alternativ hierzu kann der feste Kern durch ein einzelnes Element bereitgestellt werden, wobei eine magnetische Eigenschaft eines Abschnitts des festen Kerns, der dem Anziehungsabschnitt entspricht, der dem beweglichen Kern gegenüberliegt, beispielsweise durch eine Änderung einer Dichte eines Presspulvermaterials oder eines gesinterten Materials vergrößert werden kann. Gemäß den vierten bis sechsten Ausführungsbeispielen kann der feste Kern durch ein einzelnes Element bereitgestellt werden, wobei eine magnetische Eigenschaft eines Abschnitts des festen Kerns, der entfernt zu dem Anziehungsabschnitt ist, der dem beweglichen Kern gegenüberliegt, beispielsweise durch eine Änderung der Dichte des Presspulvermaterials oder des gesinterten Materials vergrößert werden kann.
Gemäß den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen können das Anziehungselement und das Verbindungselement aus Materialien hergestellt werden, die die gleiche magnetische Eigenschaft aufweisen, wenn ein Vorsprung, der zu dem beweglichen Kern herausragt, bei einem Außenumfang des Verbindungselements als der Verbindungsabschnitt zur Aufnahme des Anziehungselements als der Anziehungsabschnitt radial innerhalb des Vorsprungs bereitgestellt wird.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die Feder als ein Vorspannelement zum Vorspannen des Ventilelements und des beweglichen Kerns verwendet. An Stelle der Feder kann ein beliebiges Element als das Vorspannelement verwendet werden, wenn das Element das Ventilelement und den beweglichen Kern vorspannen kann.
Die vorliegende Erfindung sollte nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele begrenzt werden, sondern sie kann in vielerlei Weise implementiert werden, ohne den Bereich der Erfindung, wie er in den beigefügten Patentansprüchen definiert ist, zu verlassen.
Ein nichtmagnetisches Element (14) eines Kraftstoffeinspritzventils (10) deckt einen Außenumfang einer Lücke (100), die zwischen einem beweglichen Kern (30) und einem Anziehungselement (44) bereitgestellt ist, über dem beweglichen Kern (30) und dem Anziehungselement (44) ab, um einen Kurzschluss eines magnetischen Flusses zwischen einer Ventilhalterung (12) und einem Verbindungselement (40) und eine Ableitung des magnetischen Flusses nicht über die Lücke (100) von dem beweglichen Kern (30) und dem Anziehungselement (4) zu einem Außenumfang zu verhindern. Ein zylindrischer Vorsprung (42), der von einem Außenumfang des Verbindungselements (40) zu dem beweglichen Kern (30) herausragt, nimmt das Anziehungselement (44) auf und positioniert es. Das Anziehungselement (44) ist aus einem Material hergestellt, das eine höhere magnetische Eigenschaft als das Verbindungselement (40) aufweist. Zumindest eine von Innenumfangsoberflächen des beweglichen Kerns (30) und des Anziehungselements (44) führt eine Feder (48) in einer Ausdehnungs-/Zusammenziehrichtung.

Claims

Kraftstoffeinspritzventil (10, 70, 110) mit: einem Ventilelement (24, 120), das eine Kraftstoffeinspritzung ermöglicht und unterbricht, einem beweglichen Kern (30, 124), der sich mit dem Ventilelement (24, 120) hin- und herbewegt, einem festen Kern (40, 44, 72, 80, 90, 130, 150, 160), der eingerichtet ist, dem beweglichen Kern (30, 124) gegenüber zu liegen, und einer Spule (54), die eine magnetische Anziehung zwischen dem beweglichen Kern (30, 124) und dem festen Kern (40, 44, 72, 80, 90, 130, 150, 160) erzeugt, wenn die Spule (54) mit Energie versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der feste Kern (40, 44, 72, 80, 90, 130, 150, 160) einen niedrigmagnetischen Abschnitt (40, 72, 132, 152, 162), der aus einem Material mit einer niedrigen magnetischen Eigenschaft hergestellt ist, und einen hochmagnetischen Abschnitt (49, 80, 90, 134, 154, 164), der aus einem Material mit einer höheren magnetischen Eigenschaft als der niedrigmagnetische Abschnitt (40, 72, 132, 152, 162) hergestellt ist, aufweist.
Kraftstoffeinspritzventil (10, 70, 110) nach Anspruch 1, wobei der feste Kern (40, 44, 72, 80, 90, 130, 150, 160) einen Anziehungsabschnitt (44, 80, 90, 132, 152, 162) aufweist, der dem beweglichen Kern (30, 124) gegenüberliegt und die magnetische Anziehung zwischen dem Anziehungsabschnitt (44, 80, 90, 132, 152, 162) und dem beweglichen Kern (30, 124) erzeugt, und der Anziehungsabschnitt (44, 80, 90, 132, 152, 162) aus einem Material mit der niedrigen magnetischen Eigenschaft hergestellt ist.
Kraftstoffeinspritzventil (10, 70, 110) nach Anspruch 1, mit: einem Joch (50, 52, 140, 142), das einen Außenumfang der Spule (54) abdeckt, wobei der feste Kern (40, 44, 72, 80, 90, 130, 150, 160) einen Anziehungsabschnitt (44, 80, 90, 132, 152, 162), der dem beweglichen Kern (30, 124) gegenüberliegt und die magnetische Anziehung zwischen dem Anziehungsabschnitt (44, 80, 90, 132, 152, 162) und dem beweglichen Kern (30, 124) erzeugt, und einen Verbindungsabschnitt (40, 72) aufweist, der den Anziehungsabschnitt (44, 80, 90, 132, 152, 162) mit dem Joch (50, 52, 140, 142) magnetisch verbindet, und der Anziehungsabschnitt (44, 80, 90, 132, 152, 162) aus einem Material mit einer höheren magnetischen Eigenschaft als der Verbindungsabschnitt (40, 72) hergestellt ist.
Kraftstoffeinspritzventil (10, 70, 110) nach Anspruch 3, wobei der Anziehungsabschnitt (44, 80, 90, 132, 152, 162) in einer zylindrischen Form ausgebildet ist, indem mehrere magnetische Teile (82), die sich radial erstrecken, entlang einer Umfangsrichtung der zylindrischen Form gestapelt werden, wobei jedes magnetische Teil (82) aus einem Material mit einer höheren magnetischen Eigenschaft als das Verbindungselement (40, 72) hergestellt ist.
Kraftstoffeinspritzventil (10, 70, 110) nach Anspruch 3, wobei: der Anziehungsabschnitt (44, 80, 90, 132, 152, 162) in einer zylindrischen Form ausgebildet ist, indem mehrere dünne magnetische Plattenteile (92) entlang einer radialen Richtung gestapelt werden, wobei jedes magnetische Teil (92) aus einem Material mit einer höheren magnetischen Eigenschaft als das Verbindungselement (40, 72) hergestellt ist.
Kraftstoffeinspritzventil (10, 70, 110) nach Anspruch 3, wobei der Anziehungsabschnitt (44, 80, 90, 132, 152, 162) und der Verbindungsabschnitt (40, 72) als separate Elemente bereitgestellt sind.
Kraftstoffeinspritzventil (10, 70, 110) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der Verbindungsabschnitt (40, 72) eine größere Schnittfläche als der Anziehungsabschnitt (44, 80, 90, 132, 152, 162) aufweist.
Kraftstoffeinspritzventil (10, 70, 110) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, mit: einem Vorspannelement (48), das das Ventilelement (24, 120) in eine Richtung, die entgegengesetzt zu einer Richtung zur Anziehung des beweglichen Kerns (30, 124) zu dem Anziehungsabschnitt (44, 80, 90, 132, 152, 162) ist, vorspannt, wobei der Verbindungsabschnitt (40, 72) einen Vorsprung (42, 74) aufweist, der zu dem beweglichen Kern (30, 124) bei einem zugehörigen Außenumfang herausragt, der Anziehungsabschnitt (44, 80, 90, 132, 152, 162) radial innerhalb des Vorsprungs (42, 74) untergebracht ist, und das Vorspannelement (48) durch zumindest eine der Innenumfangsoberflächen des Anziehungsabschnitts (44, 80, 90, 132, 152, 162) und des beweglichen Kerns (30, 124) geführt wird.
Kraftstoffeinspritzventil (10, 70, 110) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, mit: einer magnetischen Drossel (14, 76, 114) bei einem Außenumfang einer Lücke (100), die zwischen dem Anziehungsabschnitt (44, 80, 90, 132, 152, 162) und dem beweglichen Kern (30, 124) bereitgestellt ist.
Kraftstoffeinspritzventil (10, 70, 110) nach Anspruch 9, wobei die magnetische Drossel (14, 76, 114) durch ein nichtmagnetisches Element (14, 114) bereitgestellt ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 8, wobei der Vorsprung (42, 74) derart aufgebaut ist, dass eine Schnittfläche des Vorsprungs (42, 74) teilweise verengt ist, um eine magnetische Drossel (14, 76, 114) bei einem Außenumfang der Lücke (100), die zwischen dem Anziehungsabschnitt (44, 80, 90, 132, 152, 162) und dem beweglichen Kern (30, 124) bereitgestellt ist, bereitzustellen.
Kraftstoffeinspritzventil (10, 70, 110) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei der Anziehungsabschnitt (44, 80, 90, 132, 152, 162) zumindest teilweise radial innerhalb der magnetischen Drossel (14, 76, 114) positioniert ist.
Kraftstoffeinspritzventil (10, 70, 110) Anspruch 12, wobei der Anziehungsabschnitt (44, 80, 90, 132, 152, 162) sich weiter in eine Richtung, die entgegengesetzt zu dem beweglichen Kern (30, 124) ist, als ein Ende der magnetischen Drossel (14, 76, 114) entgegengesetzt zu dem beweglichen Kern (30, 124) erstreckt.
Kraftstoffeinspritzventil (10, 70, 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die magnetische Eigenschaft durch eine magnetische Flussdichte dargestellt ist.
Kraftstoffeinspritzventil (10, 70, 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die magnetische Eigenschaft durch einen spezifischen Widerstand des Materials dargestellt ist.
Kraftstoffeinspritzventil (10, 70, 110) mit: einem Ventilelement (24, 120), das eine Kraftstoffeinspritzung ermöglicht und unterbricht, einem beweglichen Kern (30, 124), der sich mit dem Ventilelement (24, 120) hin- und herbewegt, einem Vorspannelement (48), das das Ventilelement (24) in eine Kolbenrichtung vorspannt, einem festen Kern (40, 44, 72, 80, 90, 130, 150, 160), der eingerichtet ist, dem beweglichen Kern (30, 124) gegenüber zu liegen, einer Spule (54), die eine magnetische Kraft zum Anziehen des beweglichen Kern (30, 124) hin zu dem festen Kern (40, 44, 72, 80, 90, 130, 150, 160) gegen eine Vorspannkraft des Vorspannelements (48) erzeugt, wenn die Spule (54) mit Energie versorgt wird, und einem Joch (50, 52, 140, 142), das einen Außenumfang der Spule (54) abdeckt, dadurch gekennzeichnet, dass der feste Kern (40, 44, 72, 80, 90, 130, 150, 160) einen Anziehungsabschnitt (44, 80, 90, 132, 152, 162), der dem beweglichen Kern (30, 124) gegenüberliegt und eine magnetische Anziehung zwischen dem Anziehungsabschnitt (44, 80, 90, 132, 152, 162) und den beweglichen Kern (30, 124) erzeugt, und einen Verbindungsabschnitt (40, 72) für ein magnetisches Verbinden des Anziehungsabschnitts (44, 80, 90, 132, 152, 162) mit dem Joch (50, 52, 140, 142) aufweist, der Verbindungsabschnitt (40, 72) einen Vorsprung (42, 74) aufweist, der sich zu dem beweglichen Kern (30, 124) bei einem Außenumfang des Verbindungsabschnitts (40, 72) erstreckt, der Anziehungsabschnitt (44, 80, 90, 132, 152, 162) radial innerhalb des Vorsprungs (42, 74) untergebracht ist und das Vorspannelement (48) durch zumindest eine von Innenumfangsoberflächen des Anziehungsabschnitts (44, 80, 90, 132, 152, 162) und des beweglichen Kerns (30, 124) geführt wird.