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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Betätigungsgerät bzw. einen
elektrischen Aktor sowie ein Herstellungsverfahren des elektrischen Betätigungsgerätes.
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Ein
herkömmliches
Kraftstoffeinspritzgerät, das
als ein elektrisches Betätigungsgerät bzw. als
ein elektrischer Aktor dient, ist bspw. derart aufgebaut, dass ein
Hochdruckkraftstoff, der in eine gemeinsame Kraftstoffleitung bzw.
ein Common-Rail geladen wird, in eine Verbrennungskammer jedes Zylinders einer
Verbrennungskraftmaschine über
ein Kraftstoffeinspritzventil (nachstehend als eine Einspritzvorrichtung
bezeichnet) eingespritzt und zugeführt wird. Die Einspritzvorrichtung
umfasst eine Düse
und eine Piezo-Betätigungseinrichtung.
Ein Einspritzloch der Düse
wird durch eine Nadel geöffnet
und geschlossen und Kraftstoff wird eingespritzt, wenn das Ventil geöffnet ist.
Ebenso steuert die Piezo-Betätigungseinrichtung
einen Druck, der an eine entgegengesetzte Seite der Nadel, die entgegengesetzt
zu dem Einspritzloch ist, angelegt wird, um einen Betrieb zum Öffnen und
Schließen
der Düse
zu steuern (siehe ungeprüfte
japanische Patentanmeldung Nr. 2002-257002).
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Die
Einspritzvorrichtung für
das Kraftstoffeinspritzgerät,
das für
eine Verbrennungskraftmaschine verwendet wird, die in einem Fahrzeug
angebracht ist, muss so klein sein, dass ein zugehöriger Einbau erleichtert
wird und eine Kraftstoffwirtschaftlichkeit auf Grund einer Gewichtsverringerung
verbessert wird. Um das vorstehend beschriebene Erfordernis zu erreichen,
gibt es eine Einspritzvorrichtung, deren Körperform in einer oberen Zuführerform (Top-Feed-Form)
ausgebildet ist. Dies wird eine Stifttyp-Einspritzvorrichtung genannt.
Diese Einspritzvorrichtung ist derart aufgebaut, dass ein Hochdruck-Kraftstoffrohr
mit einem longitudinalen (Ober-)Ende des Einspritzvorrichtungskörpers verbunden
ist.
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In
einem Fall der als oberer Zuführer
geformten Einspritzvorrichtung kann jedoch die Piezo-Betätigungseinrichtung
nicht bei dem Einspritzvorrichtungskörper von der zugehörigen longitudinalen
(Ober-)Endseite eingebaut werden. Somit muss die Piezo-Betätigungseinrichtung
bei dem Einspritzvorrichtungskörper
von der zugehörigen
anderen Endseite eingebaut werden.
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Typischerweise
werden Enden von zwei elektrischen Zufuhrleitungsdrähten mit
der Piezo-Betätigungseinrichtung
im Vorfeld verbunden. Zuerst werden die zwei Leitungsdrähte in den
Einspritzvorrichtungskörper
eingeführt,
wobei im Nachgang hierzu die Piezo-Betätigungseinrichtung in den Einspritzvorrichtungskörper eingeführt wird.
Dann ermöglicht es
das Einführen
der Piezo-Betätigungseinrichtung
in den Einspritzvorrichtungskörper,
dass die Leitungsdrähte
weiter in den Einspritzvorrichtungskörper gehen, so dass die anderen
Enden der Leitungsdrähte aus
dem Einspritzvorrichtungskörper
herauskommen.
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Nach
einem Einbau der Piezo-Betätigungseinrichtung
bei dem Einspritzvorrichtungskörper
werden Anschlüsse
einer Verbindungseinrichtung mit den Leitungsdrähten der Piezo-Betätigungseinrichtung
verbunden. Zu diesem Zeitpunkt muss eine elektrische Polarität bei der
Verbindung der Anschlüsse
berücksichtigt
werden, wenn die Piezo-Betätigungseinrichtung
verwendet wird. Folglich werden Farben und Symbole der Leitungsdrähte auf
der Grundlage einer visuellen Überprüfung bei
dem Zusammenbau unterschieden. Somit kann ein fehlerhafter Zusammenbau
in nachteiliger Art und Weise auf Grund einer fehlerhaften Unterscheidung
der Farben und Symbole passieren. Ebenso kann in nachteiliger Art
und Weise eine zusätzliche
Arbeitszeit für den
Zusammenbau auf Grund der Bestätigung
der Farben und der Symbole erforderlich sein.
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Ebenso
ist das herkömmliche
Kraftstoffeinspritzgerät
derart aufgebaut, dass der Hochdruckkraftstoff, der in dem Common-Rail geladen ist,
in die Verbrennungskammer jedes Zylinders der Verbrennungskraftmaschine
durch das Kraftstoffeinspritzventil (nachstehend als die Einspritzvorrichtung
bezeichnet) eingespritzt wird und zugeführt wird. Die Einspritzvorrichtung
umfasst die Düse
und die Piezo-Betätigungseinrichtung.
Die Düse öffnet und schließt das Einspritzloch
unter Verwendung der Nadel und spritzt den Kraftstoff ein, wenn
das Ventil geöffnet
ist. Ebenso steuert die Piezo-Betätigungseinrichtung den Druck,
der an die entgegengesetzte Seite der Nadel, die entgegengesetzt
zu dem Einspritzloch ist, angelegt wird, um den Betrieb zum Öffnen und
Schließen
der Düse
zu steuern (siehe bspw. ungeprüfte
japanische Patentanmeldung Nr. 2002-2570002).
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Die
Einspritzvorrichtung für
das Kraftstoffeinspritzgerät,
das für
die Verbrennungskraftmaschine verwendet wird, die in dem Fahrzeug
angebracht ist, muss klein sein, so dass der zugehörige Einbau
vereinfacht wird und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit auf Grund
der Gewichtsverringerung verbessert wird. Um das vorstehend beschriebene
Erfordernis zu erreichen, gibt es die Einspritzvorrichtung, deren
Körperform
in die obere Zuführerform
(Top-Feed-Form) ausgebildet ist. Dies wird eine Stifttyp-Einspritzvorrichtung
genannt. Diese Einspritzvorrichtung ist derart aufgebaut, dass das
Hochdruck-Kraftstoffrohr mit dem einen longitudinalen (Ober-) Ende
des Einspritzvorrichtungskörpers
verbunden ist.
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In
dem Fall der als oberer Zuführer
geformten Einspritzvorrichtung kann die Piezo-Betätigungseinrichtung jedoch
nicht bei dem Einspritzvorrichtungskörper von der zugehörigen longitudinalen
(Ober-)Endseite eingebaut werden. Somit muss die Piezo-Betätigungseinrichtung
bei dem Einspritzvorrichtungskörper
von der zugehörigen
anderen Endseite eingebaut werden.
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Typischerweise
werden die Enden von zwei elektrischen Zufuhrleitungsdrähten mit
der Piezo-Betätigungseinrichtung
im Voraus verbunden. Zuerst werden die zwei Leitungsdrähte in den
Einspritzvorrichtungskörper
eingeführt
und im Nachgang hierzu wird die Piezo-Betätigungseinrichtung in den Einspritzvorrichtungskörper eingeführt. Dann
ermöglicht es
das Einführen
der Piezo-Betätigungseinrichtung
in den Einspritzvorrichtungskörper,
dass die Leitungsdrähte
weiter in den Einspritzvorrichtungskörper gehen, so dass die anderen
Enden der Leitungsdrähte aus
dem Einspritzvorrichtungskörper
heraus kommen.
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Nach
einem Einbau der Piezo-Betätigungseinrichtung
bei dem Einspritzvorrichtungskörper
werden die Anschlüsse
der Verbindungseinrichtung mit den Leitungsdrähten der Piezo-Betätigungseinrichtung
verbunden. Zu diesem Zeitpunkt muss die elektrische Polarität bei der
Verbindung der Anschlüsse, wenn
die Piezo-Betätigungseinrichtung
verwendet wird, berücksichtigt
werden. Folglich werden die Farben und die Signale der Leitungsdrähte auf
der Grundlage der visuellen Untersuchung bei dem Zusammenbau unterschieden.
Somit kann ein fehlerhafter Zusammenbau in nachteiliger Art und
Weise auf Grund der fehlerhaften Unterscheidung der Farben und der
Symbole passieren. Ebenso kann die zusätzliche Arbeitszeit für den Zusammenbau
in nachteiliger Art und Weise auf Grund der Bestätigung der Farben und der Symbole
erforderlich sein.
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Die
vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der vorstehend beschriebenen
Schwierigkeiten gemacht worden. Folglich ist es eine Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, einen fehlerhaften Zusammenbau eines elektrischen
Betätigungsgeräts, wenn
Leitungsdrähte
einer elektrischen Betätigungseinrichtung
mit Anschlüssen
einer Verbindungseinrichtung verbunden werden, zu begrenzen und
eine Arbeitszeit für
den Zusammenbau zu verringern.
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Um
die Aufgabe gemäß der vorliegenden
Erfindung zu lösen,
ist ein elektrisches Betätigungsgerät bereitgestellt,
das ein Gehäuse,
eine elektrische Betätigungseinrichtung,
einen ersten Leitungsdraht und einen zweiten Leitungsdraht umfasst.
Die elektrische Betätigungseinrichtung
ist in dem Gehäuse
aufgenommen, wobei die elektrische Betätigungseinrichtung elektrisch
angesteuert wird. Der erste Leitungsdraht ist mit der elektrischen
Betätigungseinrichtung über einen
Endabschnitt des ersten Leitungsdrahts verbunden, um eine elektrische
Energie von einer externen Energiequelle der elektrischen Betätigungseinrichtung
bereitzustellen. Der zweite Leitungsdraht ist mit der elektrischen
Betätigungseinrichtung über einen
Endabschnitt des zweiten Leitungsdrahts verbunden, um die elektrische
Energie von der externen Energiequelle der elektrischen Betätigungseinrichtung
bereitzustellen. Das Gehäuse weist
zumindest ein Führungsloch
auf, durch das die ersten und zweiten Leitungsdrähte aufgenommen werden. Das
zumindest eine Führungsloch
umfasst erste und zweite Führungswandteile,
die den ersten bzw. den zweiten Leitungsdraht führen.
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Um
die Aufgabe gemäß der vorliegenden
Erfindung zu lösen,
ist ebenso ein elektrisches Betätigungsgerät bereitgestellt,
das ein Gehäuse,
eine elektrische Betätigungseinrichtung,
eine erste elektrische Zufuhreinrichtung, eine zweite elektrische
Zufuhreinrichtung, einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss
umfasst. Die elektrische Betätigungseinrichtung
ist in dem Gehäuse
aufgenommen, wobei die elektrische Betätigungseinrichtung elektrisch
angesteuert wird. Die erste elektrische Zufuhreinrichtung führt eine
Elektrizität
zu, wobei die erste elektrische Zufuhreinrichtung mit der elektrischen Betätigungseinrichtung
durch einen Endabschnitt der ersten elektrischen Zufuhreinrichtung
verbunden ist. Die zweite elektrische Zufuhreinrichtung führt die Elektrizität zu, wobei
die zweite elektrische Zufuhreinrichtung mit der elektrischen Betätigungseinrichtung
durch einen Endabschnitt der zweiten elektrischen Zufuhreinrichtung
verbunden ist. Der erste Anschluss ist mit einem anderen Endabschnitt
der ersten elektrischen Zufuhreinrichtung verbunden. Der zweite
Anschluss ist mit einem anderen Endabschnitt der zweiten elektrischen
Zufuhreinrichtung verbunden. Der andere Endabschnitt der ersten
elektrischen Zufuhreinrichtung ist in Bezug auf den anderen Endabschnitt
der zweiten elektrischen Zufuhreinrichtung koaxial positioniert.
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Um
die Aufgabe gemäß der vorliegenden
Erfindung zu lösen,
ist ebenso ein Verfahren zur Herstellung des elektrischen Betätigungsgeräts bereitgestellt.
Gemäß dem Verfahren
wird die elektrische Betätigungseinrichtung
in das Gehäuse
derart eingeführt,
dass die ersten und zweiten Leitungsdrähte durch das zumindest eine
Führungsloch,
das bei dem Gehäuse
bereitgestellt ist, aufgenommen werden.
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Um
die Aufgabe gemäß der vorliegenden
Erfindung zu lösen,
ist ebenso ein Verfahren zur Herstellung des elektrischen Betätigungsgeräts bereitgestellt.
Gemäß dem Verfahren
ist ein Unterstützungselement
mit dem zweiten Kerndraht des zweiten Leitungsdrahts verbunden.
Ein rohrförmiges
Element, das bei dem anderen Endabschnitt des Unterstützungselements
bereitgestellt ist, wird bei einem ersten Abdeckungselement des
ersten Leitungsdrahts angebracht. Die elektrische Betätigungseinrichtung wird
in das Gehäuse
eingeführt,
nachdem das Unterstützungselement
verbunden ist und das rohrförmige Element
angebracht ist.
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Die
Erfindung wird zusammen mit zusätzlichen
Aufgaben, Merkmalen und zugehörigen
Vorteilen am Besten aus der nachstehenden Beschreibung, den beigefügten Patentansprüchen und
der beigefügten
Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:
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1 eine Querschnittsdarstellung
einer Einspritzvorrichtung eines Kraftstoffeinspritzgeräts gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung,
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2 eine schematische Querschnittsdarstellung,
die einen allgemeinen Innenaufbau der Einspritzvorrichtung gemäß 1 zeigt,
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3 eine perspektivische Darstellung,
die ausschließlich
Leitungsdrähte
gemäß 1 zeigt,
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4 eine Querschnittsdarstellung,
die ausschließlich
ein Führungselement
gemäß 1 zeigt,
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5 eine Draufsicht des Führungselements,
das von einer Richtung VI in 4 betrachtet wird,
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6 eine schematische Darstellung,
die entlang einer Linie VII-VII in 4 entnommen
ist,
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7 eine Querschnittsdarstellung
eines Hauptabschnitts einer Einspritzvorrichtung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung,
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8 eine Querschnittsdarstellung
einer Modifikation des Führungselements,
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9 eine Querschnittsdarstellung
einer weiteren Modifikation des Führungselements,
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10 eine Querschnittsdarstellung
einer Einspritzvorrichtung eines Kraftstoffeinspritzgeräts gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung,
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11 eine schematisch Querschnittsdarstellung,
die einen allgemeinen Innenaufbau der Einspritzvorrichtung gemäß 10 zeigt,
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12A eine Vorderansicht,
die einen Einbauzustand von Leitungsdrähten und eines Unterstützungselements
gemäß 10 zeigt,
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12B eine Draufsicht des
Einbauzustands, der in 12A gezeigt
ist,
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13 eine perspektivische
Darstellung, die ausschließlich
das Unterstützungselement
gemäß 10 zeigt,
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14A eine Vorderansicht,
die einen Einbauzustand der Leitungsdrähte und des Unterstützungselements
gemäß 10 bei Anschlüssen zeigt,
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14B eine linksseitige Ansicht
des Einbauzustands, der in 14A gezeigt
ist,
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15A eine Vorderansicht,
die einen Aufbau in der Nähe
von Endabschnitten von Leitungsdrähten einer Einspritzvorrichtung
gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
zeigt, und
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15B eine Draufsicht des
Aufbaus, der in 15A gezeigt
ist.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Das
erste Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf
die beigefügte
Zeichnung beschrieben. Ein Kraftstoffeinspritzventil (eine Einspritzvorrichtung)
ist als ein Beispiel eines elektrischen Betätigungsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung
beschrieben. Zuerst wird der Grundaufbau und der Grundbetrieb der Einspritzvorrichtung
unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Die Einspritzvorrichtung
spritzt einen Hochdruckkraftstoff, der in ein (nicht gezeigtes)
Common-Rail geladen ist, in einen Zylinder einer (nicht gezeigten)
Diesel-Verbrennungskraftmaschine ein. Die Einspritzvorrichtung umfasst
eine Düse 1,
eine Piezo-Betätigungseinrichtung
(elektrische Betätigungseinrichtung) 2 und
einen Gegendrucksteuerungsmechanismus 3. Die Düse 1 spritzt
den Kraftstoff ein, wenn sie geöffnet
ist. Die Piezo-Betätigungseinrichtung 2 dehnt
sich aus und zieht sich zusammen in Bezug auf ein Laden und Entladen
einer elektrischen Ladung. Der Gegendrucksteuerungsmechanismus 3 steuert
einen Gegendruck der Düse 1,
die durch die Piezo-Betätigungseinrichtung 2 betätigt wird.
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Die
Düse 1 umfasst
einen Düsenkörper 12, eine
Nadel 13 und eine Feder 14. Der Düsenkörper 12 ist
mit einem Einspritzloch 11 ausgebildet. Die Nadel 13 öffnet oder
schließt
das Einspritzloch 11, indem sie in Eingriff mit einem Ventilsitz
des Düsenkörpers 12 kommt
oder sich von diesem löst.
Die Feder 14 spannt die Nadel 13 in einer Ventilschließrichtung vor.
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Die
Piezo-Betätigungseinrichtung 2 umfasst einen
positiven Leitungsdraht 21 und einen negativen Leitungsdraht 22.
Der positive Leitungsdraht 21 ist mit einem positiven Anschluss
einer Energiequelle, die nicht gezeigt ist, verbunden (daran angeschlossen).
Der negative Leitungsdraht 22 ist mit einem negativen Anschluss
der Energiequelle verbunden.
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Der
Gegendrucksteuerungsmechanismus 3 umfasst einen Ventilkörper 31,
der intern einen Kolben 32, eine Tellerfeder 33 und
einen kugelförmigen Ventilkörper 34 aufweist.
Der Kolben 32 wird versetzt, indem er der Ausdehnung und
dem Zusammenziehen der Piezo-Betätigungseinrichtung 2 folgt.
Die Tellerfeder 33 spannt den Kolben 32 zu der
Piezo-Betätigungseinrichtung 2 vor.
Der Ventilkörper 34 wird durch
den Kolben 32 betätigt.
Es ist anzumerken, dass der Ventilkörper 31 tatsächlich ein
Verbund einer Vielzahl von Bauelementen ist, obwohl der Ventilkörper 31 gemäß 2 als
ein einzelnes Bauelement gezeigt ist.
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Ein
Einspritzvorrichtungskörper 4 ist
in einer allgemein kreisförmigen
(rohrförmigen)
Form ausgebildet. Eine kreisförmige
Gehäusebohrung 41 ist
in einem radialen Mittelabschnitt des Einspritzvorrichtungskörpers 4 ausgebildet,
wobei sie sich in einer longitudinalen Achsrichtung der Einspritzvorrichtung erstreckt.
Die Gehäusebohrung 41 weist
eine Stufe auf. Die Gehäusebohrung 41 nimmt
die Piezo-Betätigungseinrichtung 2 und
den Gegendrucksteuerungsmechanismus 3 auf. Ebenso ist eine
allgemein kreisförmige
(rohrförmige)
Halterung (ein Befestigungsring) 5 mit dem Einspritzvorrichtungskörper 4 derart verschraubt,
dass die Düse 1 bei
einem Endabschnitt des Einspritzvorrichtungskörpers 4 gehalten wird.
Ein Gehäuse
der Einspritzvorrichtung ist durch die Düse 1, den Einspritzvorrichtungskörper 4 und
die Halterung 5 aufgebaut.
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Ein
Hochdruckdurchgang 6, durch den der Hochdruckkraftstoff
kontinuierlich von dem Common-Rail zugeführt wird, ist bei sowohl dem
Düsenkörper 12 als
auch dem Einspritzvorrichtungskörper 4 als
auch dem Ventilkörper 31 ausgebildet.
Ein Niedrigdruckdurchgang 7, der mit einem (nicht gezeigten) Kraftstofftank
verbunden ist, ist sowohl bei dem Einspritzvorrichtungskörper 4 als
auch dem Ventilkörper 31 ausgebildet.
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Eine
Hochdruckkammer 15 ist zwischen einer Außenumfangsoberfläche einer
Einspritzlochseite 11 der Nadel 13 und einer Innenumfangsoberfläche des
Düsenkörpers 12 ausgebildet.
Die Hochdruckkammer 15 ist mit dem Einspritzloch 11 verbunden,
wenn die Nadel 13 in die Ventilöffnungsrichtung versetzt wird.
Ebenso wird der Hochdruckkammer 15 der Hochdruckkraftstoff über den
Hochdruckdurchgang 6 kontinuierlich zugeführt. Eine
Gegendruckkammer 16 ist bei einer entgegengesetzten Seite
der Nadel 13, die entgegengesetzt zu dem Einspritzloch 11 ist,
ausgebildet. Die vorstehend genannte Feder 14 ist in der
Gegendruckkammer 16 angeordnet.
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Der
Ventilkörper 31 umfasst
eine Hochdruck-Sitzoberfläche 35 und
eine Niedrigdruck-Sitzoberfläche 36.
Die Hochdruck-Sitzoberfläche 35 ist
in einem Durchgang ausgebildet, der eine Verbindung zwischen dem
Hochdruckdurchgang 6 in dem Ventilkörper 31 und der Gegendruckkammer 16 der
Düse 1 bereitstellt.
Die Niedrigdruck-Sitzoberfläche 36 ist in
einem Durchgang ausgebildet, der eine Verbindung zwischen dem Niedrigdruckdurchgang 7 in
dem Ventilkörper 31 und
der Gegendruckkammer 16 bereitstellt. Der vorstehend genannte
Ventilkörper 34 ist zwischen
der Hochdruck-Sitzoberfläche 35 und
der Niedrigdruck-Sitzoberfläche 36 angeordnet.
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In
dem vorstehend beschriebenen Aufbau kommt, wenn sich die Piezo-Betätigungseinrichtung 2 zusammenzieht,
der Ventilkörper 34 in
Eingriff mit der Niedrigdruck-Sitzoberfläche 36,
so dass die Gegendruckkammer 16 mit dem Hochdruckdurchgang 6 verbunden
wird, wie es in 2 gezeigt ist. Somit wird der
Hochdruckkraftstoff der Gegendruckkammer 16 zugeführt. Folglich
spannen der Kraftstoffdruck in der Gegendruckkammer 16 und
die Feder 14 die Nadel 13 in die Ventilschließrichtung
vor, so dass das Einspritzloch 11 geschlossen ist.
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Im
Gegensatz dazu kommt, wenn eine Spannung an die Piezo-Betätigungseinrichtung 2 angelegt wird,
so dass sich die Piezo-Betätigungseinrichtung 2 ausdehnt,
der Ventilkörper 34 in
Eingriff mit der Hochdruck-Sitzoberfläche 35. Folglich ist
die Gegendruckkammer 16 mit dem Niedrigdruckdurchgang 7 verbunden,
so dass ein Druck in der Gegendruckkammer verringert wird. Dann
wird das Einspritzloch 11 geöffnet, da die Nadel 13 in
einer Ventilöffnungsrichtung
durch den Kraftstoffdruck in der Hochdruckkammer 15 vorgespannt
wird. Der Kraftstoff wird durch das Einspritzloch 11 in
den Zylinder der Verbrennungskraftmaschine eingespritzt.
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Als
nächstes
ist ein typischer Aufbau der Einspritzvorrichtung gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
beschrieben. Wie es in 1 gezeigt ist, sind eine Kraftstoffeinlassöffnung 42 und
ein Außengewindeabschnitt 43 für die Verbindung
mit einem Rohr bei einem entgegengesetzten Endabschnitt (nachstehend
als Oberteil bezeichnet) des Einspritzvorrichtungskörpers 4 ausgebildet,
der zu der Düsenseite
des Einspritzvorrichtungskörpers 4 entgegengesetzt
ist. Ein Hochdruckkraftstoffrohr ist mit dem Oberteil des Einspritzvorrichtungskörpers 4 verbunden,
so dass der Hochdruckkraftstoff in die Einspritzvorrichtung von
dem Common-Rail zugeführt
wird.
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Wie
es vorstehend beschrieben ist, ist die kreisförmige Gehäusebohrung 41 in dem
radialen Mittelabschnitt des Einspritzvorrichtungskörpers 4 ausgebildet,
wobei sie sich in die longitudinale Achsenrichtung der Einspritzvorrichtung
erstreckt. Ebenso ist eine kreisförmige Verbindungsbohrung 44 in dem
Einspritzvorrichtungskörper 4 ausgebildet,
um eine Verbindung zwischen der Gehäusebohrung 41 und
einer Außenseite
des Einspritzvorrichtungskörpers 4 bereitzustellen.
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Die
Verbindungsbohrung 44 ist bzgl. der longitudinalen Achse
der Einspritzvorrichtung geneigt bzw. abgeschrägt. Typischerweise ist die
Verbindungsbohrung 44 derart geneigt, dass die Verbindungsbohrung 44 bei
dem radialen Mittelabschnitt des Einspritzvorrichtungskörpers 4 beginnt,
wobei die Verbindungsbohrung 44 dann näher an das Oberteil des Einspritzvorrichtungskörpers 4 bei
der Außenseite
des Einspritzvorrichtungskörpers 4 kommt. Das
heißt,
ein Ende der Verbindungsbohrung 44 beginnt bei dem radialen
Mittelabschnitt des Einspritzvorrichtungskörpers 4 und das andere
Ende der Verbindungsbohrung 44 knickt von dem radialen
Mittelabschnitt des Einspritzvorrichtungskörpers 4 ab, ist aber
um das zugehörige
Oberteil herum näher
bei der radialen Außenseite
des Einspritzvorrichtungskörpers 4 angeordnet.
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Die
Verbindungsbohrung 44 nimmt ein Führungselement 8 auf,
wobei das Führungselement 8 jeden
von zwei Leitungsdrähten 21, 22 der
Piezo-Betätigungseinrichtung 2 zu
einer entsprechenden vorbestimmten Position führt, von der jeder der zwei
Leitungsdrähte 21, 22 herausgeführt wird.
Das Führungselement 8 ist
aus einem Harz, wie bspw. Glasfasernylon, hergestellt und in einer
kreisförmigen Form
mit Stufen ausgebildet.
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Wie
es in 3 gezeigt ist, umfassen die zwei Leitungsdrähte 21, 22 der
Piezo-Betätigungseinrichtung 2 leitfähige Kerndrähte 211, 221 und
dielektrische Abdeckungselemente 212, 222, die
Außenumfangsseiten
der Kerndrähte 211, 221 abdecken.
Ein Außendurchmesser
(erster Außendurchmesser)
des Abdeckungselements (erstes Abdeckungselement) 212 des
positiven Leitungsdrahts (erster Leitungsdraht) 21 ist
größer als
ein Außendurchmesser
(zweiter Außendurchmesser)
des Abdeckungselements (zweites Abdeckungselement) 222 des
negativen Leitungsdrahts (zweiter Leitungsdraht) 22. Ebenso
ist der positive Leitungsdraht 21 länger als der negative Leitungsdraht 22.
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Als
nächstes
wird das Führungselement 8 unter
Bezugnahme auf die 4 bis 6 beschrieben.
Wie es in den 4 bis 6 gezeigt
ist, umfasst das Führungselement 8 einen
ersten kreisförmigen
Lochabschnitt (erster Führungslochkreisabschnitt) 81 und
einen zweiten kreisförmigen
Lochabschnitt (zweiter Führungslochkreisabschnitt) 82.
Die ersten und zweiten Lochabschnitte 81, 82 weisen
unterschiedliche Durchmesser auf. Ein Durchmesser (ein erster Krümmungsradius
eines ersten Wandteils) des ersten Lochabschnitts 81 ist
ein wenig größer als der
Außendurchmesser
des Abdeckungselements 212 des positiven Leitungsdrahts 21,
so dass der positive Leitungsdraht 21 sich durch den ersten
Lochabschnitt 81 erstrecken kann. Im Gegensatz dazu ist
ein Durchmesser (ein zweiter Krümmungsradius
eines zweiten Wandteils) des zweiten Lochabschnitts 82 ein
wenig größer als
der Außendurchmesser
des Abdeckungselements 222 des negativen Leitungsdrahts 22.
Gleichzeitig ist der Durchmesser des zweiten Lochabschnitts 82 kleiner
als der Außendurchmesser
des Abdeckungselements 212 des Leitungsdrahts 21,
so dass lediglich der negative Leitungsdraht 22 der zwei
Leitungsdrähte 21, 22 sich
durch den zweiten Lochabschnitt 82 erstrecken kann.
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Die
ersten und zweiten Lochabschnitte 81, 82 sind
in der Nähe
einer Einspritzvorrichtungsaußenseite
des Führungselements 8 (oberer
Abschnitt in dem in 4 gezeigten Diagramm) getrennt. Ebenso
sind die ersten und zweiten Lochabschnitte 81, 82 miteinander
ab einem Punkt in der Nähe
eines Mittelabschnitts einer longitudinalen Richtung des Führungselements 8 bis
zu einer Einspritzvorrichtungsinnenseite des Führungselements 8 (unterer Abschnitt
in dem in 4 gezeigten Diagramm) miteinander
verbunden. Ebenso ist ein Raum um den Mittelabschnitt in der longitudinalen
Richtung des Führungselements 8 herum
derart definiert, dass Umfänge
der ersten und zweiten Lochabschnitte 81, 82 durch
gemeinsame Tangenten verbunden sind (siehe 6). Ebenso
ist eine konische Oberfläche 83 um
die Einspritzvorrichtungsinnenseite des Führungselements 8 herum
ausgebildet, so dass die konische Oberfläche 83 sich radial
nach außen
in dem Führungselement 8 in
Bezug auf eine Ausdehnungsrichtung (Richtung VI in 4)
von der Einspritzvorrichtungsaußenseite
zu der Einspritzvorrichtungsannenseite des Führungselements 8 ausdehnt
(d.h. ein Innendurchmesser einer Öffnung des Führungselements 8 wird
größer).
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Eine
ringförmige
Nut 85 ist bei einem Außenumfangsabschnitt des Führungselements 8 ausgebildet,
so dass ein O-Ring 84 (siehe 1) darin
eingefügt
wird.
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Zwei
Anschlüsse 86, 87,
die aus elektrisch leitfähigen
Metallen hergestellt sind, werden derart eingeformt, dass die zwei
Anschlüsse 86, 87 mit
dem Führungselement 8 integriert
sind. Diese Anschlüsse 86, 87 ragen
aus einer Endoberfläche
der Einspritzvorrichtungsaußenseite
des Führungselements 8 heraus.
Der positive Anschluss 86 ist nahe bei dem ersten Lochabschnitt 81 bereitgestellt
und der negative Anschluss 87 ist nahe bei dem zweiten
Lochabschnitt 82 bereitgestellt.
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Als
nächstes
wird der Einbau der Piezo-Betätigungseinrichtung 2 bei
dem Einspritzvorrichtungskörper 4 beschrieben.
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Zuerst
wird das Führungselement 8 in
die Verbindungsbohrung 44 des Einspritzvorrichtungskörpers 4 eingeführt. Es
ist anzumerken, dass bei diesem Punkt nichts bei dem Einspritzvorrichtungskörper 4 mit
Ausnahme des Führungselements 8 eingebaut
ist. Als nächstes
werden die Leitungsdrähte 21, 22 in
die Gehäusebohrung 41 des
Einspritzvorrichtungskörpers 4 eingeführt, wobei
im Nachgang hierzu ein Hauptkörper
der Piezo-Betätigungseinrichtung 2 in die
Gehäusebohrung 41 durch
ein Schieben des zugehörigen
Hauptkörpers
eingeführt
wird.
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Bei
dem Vorgang des Schiebens des Hauptkörpers der Piezo-Betätigungseinrichtung 2 in
die Gehäusebohrung 41 erreicht
der positive Leitungsdraht 21, der länger und dicker ist, das Führungselement 8 früher als
der negative Leitungsdraht 22, der kürzer und dünner ist. Ebenso wird der positive
Leitungsdraht 21 durch die konische Oberfläche 83 so geführt, dass
der positive Leitungsdraht 21 glatt zu dem ersten Lochabschnitt 81 herangeführt wird.
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Hierbei
ist der Durchmesser des zweiten Lochabschnitts 82 kleiner
als der des positiven Leitungsdrahts 21, wodurch es dem
positiven Leitungsdraht 21 ermöglicht wird, immer in den ersten
Lochabschnitt 81 zu kommen, ohne in den zweiten Lochabschnitt 82 zu
kommen.
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Bis
zu dem Zeitpunkt, bei dem der negative Leitungsdraht 22 eine
Nähe der
ersten und zweiten Lochabschnitte 81, 82 erreicht,
ist der erste Lochabschnitt 81 bereits durch den positiven
Leitungsdraht 21 besetzt worden. Somit kommt der negative
Leitungsdraht immer in den zweiten Lochabschnitt 82.
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Wenn
der Hauptkörper
der Piezo-Betätigungseinrichtung 2 bei
der Rückseite
der Gehäusebohrung 41 eingeführt ist,
geht der positive Leitungsdraht 21 durch den ersten Lochabschnitt 81,
so dass ein Endabschnitt des positiven Leitungsdrahts 21 zu einer
Außenposition
geführt
wird, um dem positiven Anschluss 86 gegenüber zu liegen.
Auf ähnliche
Weise geht der negative Leitungsdraht 22 durch den zweiten
Lochabschnitt 82, so dass ein Endabschnitt des negativen
Leitungsdrahts 22 zu einer Außenposition geführt wird,
um dem negativen Anschluss 87 gegenüber zu liegen.
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Nach
Abschluss des Einbaus der Piezo-Betätigungseinrichtung 2 bei
dem Einspritzvorrichtungskörper 4,
wie er vorstehend beschrieben ist, werden der positive Leitungsdraht 21 und
der positive Anschluss 86 miteinander verbunden und der
negative Leitungsdraht 22 und der negative Anschluss 87 miteinander
verbunden. Dann wird ein (nicht gezeigtes) Verbindungseinrichtungsgehäuse integral
mit dem Führungselement 8 durch
ein sekundäres
Formen geformt.
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Ferner
nimmt der Einspritzvorrichtungskörper 4 den
Gegendrucksteuerungsmechanismus 3 auf und die Halterung 5 wird
mit dem Einspritzvorrichtungskörper 4 verschraubt,
so dass die Einspritzvorrichtung, die in 1 gezeigt
ist, fertiggestellt ist.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird,
wenn die Piezo-Betätigungseinrichtung 2 bei dem
Einspritzvorrichtungskörper 4 eingebaut
wird, eine Herausführ-Position
(Auslassposition) jedes der zwei Leitungsdrähte 21, 22 automatisch
ausgewählt, wodurch
ein fehlerhafter Zusammenbau, wenn die Leitungsdrähte 21, 22 mit
den Anschlüssen 86, 87 der
Verbindungseinrichtung verbunden werden, begrenzt wird. Ebenso kann,
da es nicht erforderlich ist, die Farben und Symbole der Leitungsdrähte 21, 22 zu
bestätigen,
die Arbeitszeit für
den Zusammenbau verringert werden.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Das
zweite Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
beschrieben. In 7 ist eine Querschnittsdarstellung
eines Hauptabschnitts einer Einspritzvorrichtung gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung gezeigt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist eine Anbringposition des Führungselements 8 modifiziert.
Es ist anzumerken, dass ähnliche
Bauelemente der Einspritzvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
die ähnlich
zu den Bauelementen der Einspritzvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
sind, durch die gleichen Bezugszeichen angegeben werden, wobei eine
zugehörige
Beschreibung weggelassen ist.
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Wie
es in 7 gezeigt ist, wird das Führungselement 8 in
einer Gehäusebohrung
mit kleinem Durchmesser 41a aufgenommen, die bei einem Hinterteil
der Gehäusebohrung 41,
die die Stufe in dem Einspritzvorrichtungskörper 4 aufweist, angeordnet
ist. Ebenso wird das Führungselement 8 derart
eingeführt,
dass longitudinale Achsen der ersten und zweiten Lochabschnitte 81, 82 im
Allgemeinen parallel zu der longitudinalen Achse der Einspritzvorrichtung
gesetzt sind. Anders ausgedrückt
ist eine Einführrichtung
der Piezo-Betätigungseinrichtung 2 in
einem Zustand, bei dem die Piezo-Betätigungseinrichtung 2 bei
dem Einspritzvorrichtungskörper 4 eingebaut
wird, im Allgemeinen parallel zu den longitudinalen Achsen der ersten
und zweiten Lochabschnitte 81, 82.
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Gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
ist die Verbindungsbohrung 44 des Einspritzvorrichtungskörpers 4 bezüglich der
longitudinalen Achse der Einspritzvorrichtung geneigt. Folglich
gibt es einen bestimmten Winkel zwischen der Einführrichtung der
Piezo-Betätigungseinrichtung 2 und
den longitudinalen Achsen der ersten und zweiten Lochabschnitte 81, 82.
Als Ergebnis müssen,
wenn die Piezo-Betätigungseinrichtung 2 bei
dem Einspritzvorrichtungskörper 4 eingebaut
wird, die zwei Leitungsdrähte 21, 22 gebogen
werden, bevor die zwei Leitungsdrähte 21, 22 in
die ersten und zweiten Lochabschnitte 81, 82 kommen.
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Im
Gegensatz dazu kommen gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel,
wenn die Piezo-Betätigungseinrichtung 2 bei
dem Einspritzvorrichtungskörper 4 eingebaut
wird, die zwei Leitungsdrähte 21, 22 in
den ersten bzw. den zweiten Lochabschnitt 81, 82 in
einem Zustand, bei dem die zwei Leitungsdrähte 21, 22 in
die im Allgemeinen parallele Richtung zu der Einführrichtung
der Piezo-Betätigungseinrichtung 2 gehen.
Folglich können
die zwei Leitungsdrähte 21, 22 glatt
in die ersten und zweiten Lochabschnitte 81, 82 kommen.
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Eine
Modifikation des Ausführungsbeispiels ist
nachstehend beschrieben. In jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele
kann die Form eines Raums, der die ersten und zweiten Lochabschnitte 81, 82 um
die Mitte des Führungselements 8 in
der longitudinalen Richtung herum verbindet, derart definiert sein,
dass die ersten und zweiten Lochabschnitte 81, 82 durch
zwei parallele Tangenten des zweiten Lochabschnitts 82 verbunden
sind, wie es in 8 gezeigt ist (entsprechend
einer schematischen Darstellung, die entlang der Linie VII-VII in 4 entnommen
ist).
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Alternativ
hierzu können
die ersten und zweiten Lochabschnitte 81, 82 um
die Mitte des Führungsabschnitts 81 in
der longitudinalen Richtung herum nicht verbunden sein (sie können getrennt
sein), wie es in 9 gezeigt ist (entsprechend
einer schematischen Darstellung, die entlang der Linie VII-VII in 4 entnommen
ist). Es ist anzumerken, dass die konische Oberfläche 83 (siehe 4)
vorzugsweise um einen Punkt in der Nähe der Einspritzvorrichtungsinnenseite
des Führungselements 8 herum
bereitgestellt ist, ähnlich
zu jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele. Auf Grund
dieser Modifikation besteht kein Erfordernis, einen Verbindungsabschnitt
(einen Verbindungsraum) zwischen den ersten und zweiten Lochabschnitten 81, 82 maschinell
zu bearbeiten, wenn das Führungselement 8 maschinell
bearbeitet wird, wodurch die maschinelle Bearbeitung vereinfacht
wird und die Arbeitszeit zur maschinellen Bearbeitung verringert wird.
Aus dem gleichen Grund können,
wenn das Führungselement 8 geformt
wird, Formen für
den Formungsvorgang vereinfacht werden.
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In
jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele ist der positive
Leitungsdraht länger
und dicker als der negative Leitungsdraht 22, wobei jedoch
der negative Leitungsdraht 22 länger und dicker als der positive
Leitungsdraht 21 sein kann. In diesem Fall muss der negative
Anschluss 87 benachbart zu dem ersten Lochabschnitt 81 angeordnet sein,
da der negative Leitungsdraht 22 in den ersten Lochabschnitt 81 kommt.
Zur gleichen Zeit muss der positive Anschluss 86 benachbart
zu dem zweiten Lochabschnitt 82 angeordnet sein, da der
positive Leitungsdraht 21 in den zweiten Lochabschnitt 82 kommt.
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In
den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Durchmesser
des ersten Leitungsdrahts 21 größer als der Durchmesser des zweiten
Leitungsdrahts 22. Ebenso ist der Innendurchmesser des
ersten Lochabschnitts 81 größer als der Durchmesser des
zweiten Lochabschnitts 82. Formen des Querschnitts der
ersten und zweiten Leitungsdrähte 21, 22 und
der ersten und zweiten Lochabschnitte 81, 82 sind
jedoch nicht auf kreisförmige Formen
begrenzt. Solange die ersten und zweiten Leitungsdrähte 21, 22 zu
vorbestimmten Positionen geführt
werden können,
können
beliebige Formen als Alternative bei den Querschnitten der ersten
und zweiten Leitungsdrähte 21, 22 und
der ersten und zweiten Lochabschnitte 81, 82 angewendet
werden. In diesem Fall können
Querschnittsflächen
der ersten und zweiten Leitungsdrähte 21, 22 unterschiedlich
zueinander sein, so dass die ersten und zweiten Leitungsdrähte 21, 22 zu
den entsprechenden vorbestimmten Positionen unter Verwendung des
Führungselements 8 automatisch
geführt
werden können.
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In
den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die ersten
und zweiten Lochabschnitte 81, 82 bei dem Führungselement 8 bereitgestellt.
Alternativ hierzu kann jedoch lediglich ein Lochabschnitt, dessen
Querschnitt in einer Flaschenkürbisform
ausgebildet sein kann, bei dem Führungselement 8 bereitgestellt
sein, solange die ersten und zweiten Leitungsdrähte 21, 22 automatisch
zu den entsprechenden vorbestimmten Positionen unter Verwendung
des Führungselements 8 geführt werden
können.
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In
den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die ersten
und zweiten Lochabschnitte 81, 82 bei dem Führungselement 8 bereitgestellt.
Zumindest ein Lochabschnitt kann jedoch alternativ direkt bei dem
Einspritzvorrichtungskörper 4 bereitgestellt
sein. Dies vereinfacht den Zusammenbauvorgang der Einspritzvorrichtung,
da dies einen Einbauvorgang des Führungselements 8 bei
dem Einspritzvorrichtungskörper 4 eliminiert.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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Das
dritte Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
beschrieben. Es ist anzumerken, dass ähnliche Bauelemente der Einspritzvorrichtung gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel,
die ähnlich
zu den Bauelementen der Einspritzvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
sind, durch die gleichen Bezugszeichen angegeben sind, wobei eine
zugehörige
Beschreibung weggelassen ist.
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Zuerst
werden ein Grundaufbau und ein Betrieb einer Einspritzvorrichtung
unter Bezugnahme auf 11 beschrieben. Die Einspritzvorrichtung spritzt
einen Hochdruckkraftstoff, der in dem (nicht gezeigten) Common-Rail
geladen ist, in den Zylinder der (nicht gezeigten) Diesel-Verbrennungskraftmaschine
ein. Die Einspritzvorrichtung umfasst die Düse 1, die Piezo-Betätigungseinrichtung 2 und
den Gegendrucksteuerungsmechanismus 3. Die Düse spritzt
den Kraftstoff ein, wenn sie geöffnet
ist. Die Piezo-Betätigungseinrichtung 2 dehnt
sich aus und zieht sich zusammen in Bezug auf ein Laden und Entladen
einer elektrischen Ladung. Der Gegendrucksteuerungsmechanismus 3 steuert
den Gegendruck der Düse 1,
die durch die Piezo-Betätigungseinrichtung 2 betätigt wird.
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Die
Düse 1 umfasst
den Düsenkörper 12,
die Nadel 13 und die Feder 14. Der Düsenkörper 2 ist
mit dem Einspritzloch 11 ausgebildet. Die Nadel 13 öffnet oder
schließt
das Einspritzloch 11, indem es in Eingriff mit dem Ventilsitz
des Düsenkörpers 12 kommt oder
sich von diesem löst.
Die Feder 14 spannt die Nadel 13 in die Ventilschließrichtung
vor.
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Die
Piezo-Betätigungseinrichtung 2 umfasst den
positiven Leitungsdraht 21 und den negativen Leitungsdraht 22.
Der positive Leitungsdraht 21 ist mit dem positiven Anschluss
der Energiequelle, die nicht gezeigt ist, verbunden. Der negative
Leitungsdraht 22 ist mit dem negativen Anschluss der Energiequelle
verbunden.
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Der
Gegendrucksteuerungsmechanismus 3 umfasst den Ventilkörper 31,
der intern den Kolben 32, die Tellerfeder 33 und
den kugelförmigen
Ventilkörper 34 aufweist.
Der Kolben 32 wird auf der Grundlage des Ausdehnens und
Zusammenziehens der Piezo-Betätigungseinrichtung 2 versetzt.
Die Tellerfeder 33 spannt den Kolben 32 zu der
Piezo-Betätigungseinrichtung 2 hin
vor. Der Ventilkörper 34 wird durch
den Kolben 32 betätigt.
Es ist anzumerken, dass der Ventilkörper 31 tatsächlich ein
Verbund einer Vielzahl von Bauelementen ist, obwohl der Ventilkörper 31 in 11 als
ein einzelnes Bauelement gezeigt ist.
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Der
Einspritzvorrichtungskörper 4 ist
in der im Allgemeinen kreisförmigen
(rohrförmigen)
Form ausgebildet. Die kreisförmige
Gehäusebohrung 41 ist in
dem radialen Mittelabschnitt des Einspritzvorrichtungskörpers 4 ausgebildet,
wobei sie sich in die longitudinale Achsenrichtung der Einspritzvorrichtung erstreckt.
Die Gehäusebohrung 41 weist
die Stufe auf. Die Gehäusebohrung 41 nimmt
die Piezo-Betätigungseinrichtung 2 und
den Gegendrucksteuerungsmechanismus 3 auf. Ebenso ist die
allgemein kreisförmige
(rohrförmige)
Halterung 5 bei dem Einspritzvorrichtungskörper 4 angeschraubt,
so dass die Düse 1 bei
dem Endabschnitt des Einspritzvorrichtungskörpers 4 gehalten wird.
Das Gehäuse
der Einspritzvorrichtung ist durch die Düse 1, den Einspritzvorrichtungskörper 4 und
die Halterung 5 aufgebaut.
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Der
Hochdruckdurchgang 6, durch den der Hochdruckkraftstoff
kontinuierlich von dem Common-Rail zugeführt wird, ist sowohl bei dem
Düsenkörper 12 als
auch dem Einspritzvorrichtungskörper 4 als
auch dem Ventilkörper 31 ausgebildet.
Der Niedrigdruckdurchgang 7, der mit dem (nicht gezeigten)
Kraftstofftank verbunden ist, ist sowohl bei dem Einspritzvorrichtungskörper 4 als
auch dem Ventilkörper 31 ausgebildet.
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Die
Hochdruckkammer 15 ist zwischen der Außenumfangsoberfläche der
Einspritzlochseite 11 der Nadel 13 und der Innenumfangsoberfläche des Düsenkörpers 12 ausgebildet.
Die Hochdruckkammer 15 ist mit dem Einspritzloch 11 verbunden,
wenn die Nadel 13 in die Ventilöffnungsrichtung versetzt wird.
Ebenso wird der Hochdruckkammer 15 kontinuierlich der Hochdruckkraftstoff über den
Hochdruckdurchgang 6 zugeführt. Die Gegendruckkammer 16 ist
bei einer entgegengesetzten Seite der Nadel 13, die entgegengesetzt
zu dem Einspritzloch 11 ist, ausgebildet. Die vorstehend
beschriebene Feder 14 ist in der Gegendruckkammer 16 angeordnet.
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Der
Ventilkörper 31 umfasst
die Hochdruck-Sitzoberfläche 35 und
die Niedrigdruck-Sitzoberfläche 36.
Die Hochdruck-Sitzoberfläche 35 ist
in dem Durchgang ausgebildet, der eine Verbindung zwischen dem Hochdruckdurchgang 6 in
dem Ventilkörper 31 und
der Gegendruckkammer 16 der Düse 1 bereitstellt.
Die Niedrigdruck-Sitzoberfläche 36 ist in
dem Durchgang ausgebildet, der eine Verbindung zwischen dem Niedrigdruckdurchgang 7 in
dem Ventilkörper 31 und
der Gegendruckkammer 16 bereitstellt. Der vorstehend beschriebene
Ventilkörper 34 ist
zwischen der Hochdruck-Sitzoberfläche 35 und der Niedrigdruck-Sitzoberfläche 36 angeordnet.
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In
dem vorstehend beschriebenen Aufbau kommt, wenn sich die Piezo-Betätigungseinrichtung 2 zusammenzieht,
der Ventilkörper 34 in
Eingriff mit der Niedrigdruck-Sitzoberfläche 36,
so dass die Gegendruckkammer 16 mit dem Hochdruckdurchgang 6 verbunden
ist, wie es in 11 gezeigt ist. Somit wird der
Hochdruckkraftstoff der Gegendruckkammer 16 zugeführt. Folglich
spannen der Kraftstoffdruck in der Gegendruckkammer 16 und
die Feder 14 die Nadel 13 in die Ventilschließrichtung
vor, so dass das Einspritzloch 11 geschlossen wird.
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Im
Gegensatz dazu kommt, wenn die Spannung an die Piezo-Betätigungseinrichtung 2 angelegt wird,
so dass sich die Piezo-Betätigungseinrichtung 2 ausdehnt,
der Ventilkörper 34 in
Eingriff mit der Hochdruck-Sitzoberfläche 35. Folglich wird
die Gegendruckkammer 16 mit dem Niedrigdruckdurchgang 7 verbunden,
so dass der Druck in der Gegendruckkammer verringert wird. Dann
wird das Einspritzloch 11 geöffnet, da die Nadel 13 durch
den Kraftstoffdruck in der Hochdruckkammer 15 in die Ventilöffnungsrichtung
vorgespannt wird. Der Kraftstoff wird durch das Einspritzloch 11 in
den Zylinder der Verbrennungskraftmaschine eingespritzt.
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Als
nächstes
wird ein typischer Aufbau der Einspritzvorrichtung gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
beschrieben. Wie es in 10 gezeigt ist, sind die Kraftstoffeinlassöffnung 42 und
der Außengewindeabschnitt 43 für die Verbindung
mit dem Rohr bei dem entgegengesetzten Endabschnitt (nachstehend
als Oberteil bezeichnet) des Einspritzvorrichtungskörpers 4,
der entgegengesetzt zu der Düsenseite
des Einspritzvorrichtungskörpers 4 ist, ausgebildet.
Das Hochdruckkraftstoffrohr ist mit dem Oberteil des Einspritzvorrichtungskörpers 4 derart verbunden,
dass ein Hochdruckkraftstoff in die Einspritzvorrichtung von dem
Common-Rail zugeführt wird.
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Wie
es vorstehend beschrieben ist, ist die kreisförmige Gehäusebohrung 41 in dem
radialen Mittelabschnitt des Einspritzvorrichtungskörpers 4 ausgebildet,
wobei sie sich in die longitudinale Achsenrichtung der Einspritzvorrichtung
erstreckt. Ebenso ist die kreisförmige
Verbindungsbohrung 44 in dem Einspritzvorrichtungskörper 4 ausgebildet,
um eine Verbindung zwischen der Gehäusebohrung 41 und
der Außenseite
des Einspritzvorrichtungskörpers 4 bereitzustellen.
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Die
Verbindungsbohrung 44 ist bezüglich der longitudinalen Achse
der Einspritzvorrichtung geneigt. Typischerweise ist die Verbindungsbohrung 44 derart
geneigt, dass die Verbindungsbohrung 44 bei dem radialen
Mittelabschnitt des Einspritzvorrichtungskörpers 4 beginnt, wobei
die Verbindungsbohrung 44 dann näher an das Oberteil des Einspritzvorrichtungskörpers 4 bei
der Außenseite
des Einspritzvorrichtungskörpers 4 kommt.
Das heißt,
ein Ende der Verbindungsvorrichtung 44 beginnt bei dem
radialen Mittelabschnitt des Einspritzvorrichtungskörpers 4 und
das andere Ende der Verbindungsvorrichtung 44 knickt von
dem radialen Mittelabschnitt des Einspritzvorrichtungskörpers 4 ab,
ist aber um das zugehörigen
Oberteil herum näher
bei der radialen Außenseite
des Einspritzvorrichtungskörpers 4 angeordnet.
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Die
Verbindungsbohrung 44 nimmt das Führungselement 8, das
aus einem Harz, wie bspw. Glasfasernylon, hergestellt ist, auf und
weist Stufen auf. Das Führungselement 8 umfasst
einen Lochabschnitt 81, der sich durch das Führungselement 8 in der
zugehörigen
longitudinalen Richtung erstreckt. Die zwei Leitungsdrähte 21, 22 der
Piezo-Betätigungseinrichtung 2 werden
in den Lochabschnitt 81 eingeführt.
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Zwei
Anschlüsse 88, 89,
die aus elektrisch leitfähigen
Metallen hergestellt sind, werden derart eingeformt, dass die zwei
Anschlüsse 88, 89 mit
dem Führungselement 8 integriert
sind. Diese Anschlüsse 88, 89 ragen
von der Endoberfläche
der Einspritzvorrichtungsaußenseite
des Führungselements 8 heraus.
Ferner wird der O-Ring 84 in die ringförmige Nut eingefügt, die
bei dem Außenumfangsabschnitt
des Führungselements 8 angeordnet
ist.
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Wie
es in den 12A, 12B gezeigt
ist, umfassen die zwei Leitungsdrähte 21, 22 der
Piezo-Betätigungseinrichtung 2 die
leitfähigen
Kerndrähte 211, 221 und
die dielektrischen Abdeckungselemente 212, 222,
die die Außenumfangsseiten
der Kerndrähte 211, 221 abdecken.
Der positive Leitungsdraht 21 ist länger als der negative Leitungsdraht 22,
wodurch eine Position des Endes des positiven Leitungsdrahts 21 zu
einer Position des Endes des negativen Leitungsdrahts 22 versetzt
ist.
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Der
positive Leitungsdraht 21 und der negative Leitungsdraht 22 werden
miteinander unter Verwendung eines Unterstützungselements 9 verbunden,
das aus einem elektrisch leitfähigen
Metall hergestellt ist. Das Unterstützungselement 9 umfasst
ein erstes kreisförmiges
Element (ein anderes rohrförmiges
Element) 91 und ein zweites kreisförmiges Element (ein rohrförmiges Element) 92,
wie es in 13 gezeigt ist. Die zwei kreisförmigen Elemente 91, 92 sind
zueinander nicht-koaxial angeordnet und voneinander in der longitudinalen
Richtung versetzt.
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Wie
es in den 12A, 12B gezeigt
ist, ist das erste kreisförmige
Element 91 des Unterstützungselements 9 mit
dem Kerndraht 221 des negativen Leitungsdrahts 22 durch
Verstemmen, Schweißen,
Löten und
dergleichen verbunden. Der positive Leitungsdraht 21 wird
in das zweite kreisförmige
Element 92 des Unterstützungselements 9 eingeführt, so
dass das Abdeckungselement 221 durch das zweite kreisförmige Element 92 aufgenommen
wird. Als Ergebnis ist der Kerndraht 211 des positiven
Leitungsdrahts 21 in Bezug auf das zweite kreisförmige Element 92 des
Unterstützungselements 9 koaxial angeordnet,
wobei ein Endabschnitt des Kerndrahts 211 zu dem zweiten
kreisförmigen
Element in der longitudinalen Richtung (axiale Richtung) des positiven Leitungsdrahts 21 versetzt
ist.
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Wie
es in den 14A und 14B gezeigt ist,
sind zwei Anschlüsse 88, 89 in
Bezug auf die Positionen des Kerndrahts 211 des positiven
Leitungsdrahts 21 und des zweiten kreisförmigen Elements 92 des
Unterstützungselements 9 angeordnet.
Genauer gesagt weist der positive Anschluss 88 ein positives
Kontaktteil 881 auf, das mit dem Kerndraht 211 des
positiven Leitungsdrahts 21 verbunden wird. Der negative
Anschluss 89 weist ein negatives Kontaktteil 891 auf,
das mit dem kreisförmigen
Element 92 des Unterstützungselements 9 verbunden
wird. Das positive Kontaktteil 881 und das negative Kontaktteil 891 sind
zueinander in einer radialen Richtung des positiven Leitungsdrahts 21 versetzt
und ebenso in der longitudinalen Richtung des positiven Leitungsdrahts 21 versetzt.
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Der
positive Leitungsdraht 21 entspricht der ersten elektrischen
Zufuhreinrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung. Das Ende des Kerndrahts 211 des positiven Leitungsdrahts 21 entspricht
dem Ende der ersten elektrischen Zufuhreinrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung. Der negative Leitungsdraht 22 und das Unterstützungselement 9 bilden
die zweite elektrische Zufuhreinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Das zweite kreisförmige
Element 92 des Unterstützungselements 9 entspricht
dem Ende der zweiten elektrischen Zufuhreinrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung. Der positive Anschluss 88 entspricht dem ersten
Anschluss gemäß der vorliegenden
Erfindung. Der negative Anschluss 89 entspricht dem zweiten
Anschluss gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Nachstehend
ist der Einbau der Piezo-Betätigungseinrichtung 2 bei
dem Einspritzvorrichtungskörper 4 beschrieben.
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Zuerst
werden der positive Leitungsdraht 21, der negative Leitungsdraht 22 und
das Unterstützungselement 9 integriert,
wie es in den 12A und 12B gezeigt
ist. Ebenso wird das Führungselement 8,
das mit den zwei Anschlüssen 88, 89 integriert
ist und bei dem der O-Ring 84 angebracht ist, in die Verbindungsbohrung 44 des
Einspritzvorrichtungskörpers 4 eingeführt. Es
ist anzumerken, dass bei diesem Punkt mit Ausnahme des Führungselements 8 nichts
bei dem Einspritzvorrichtungskörper 4 eingebaut
ist.
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Als
nächstes
werden die Leitungsdrähte 21, 22 in
die Gehäusebohrung 41 des
Einspritzvorrichtungskörpers 4 eingeführt, wobei
im Nachgang hierzu der Hauptkörper
der Piezo-Betätigungseinrichtung 2 in
die Gehäusebohrung 4 durch
Schieben des zugehörigen
Hauptkörpers
eingeführt
wird.
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Bei
dem Vorgang des Schiebens des Hauptkörpers der Piezo-Betätigungseinrichtung 2 in
die Gehäusebohrung 41 kommen
die zwei Leitungsdrähte 21, 22 in
den Lochabschnitt 81 des Führungselements 8 und
gehen durch den Lochabschnitt 81, so dass der Endabschnitt
des Kerndrahts 211 des positiven Leitungsdrahts 21 zu
der Außenposition
geführt wird,
um dem positiven Kontaktteil 881 des positiven Anschlusses 8 gegenüber zu liegen.
Auf ähnliche Weise
wird das zweite kreisförmige
Element 92 des Unterstützungselements 9 zu
der Außenposition
geführt,
um dem negativen Kontaktteil 891 des negativen Anschlusses 89 gegenüber zu liegen.
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Nach
Abschluss des Einbaus der Piezo-Betätigungseinrichtung 2 bei
dem Einspritzvorrichtungskörper 4,
wie es vorstehend beschrieben ist, werden der Kerndraht 211 des
positiven Leitungsdrahts 21 und das positive Kontaktteil 881 des
positiven Anschlusses 88 miteinander verbunden und das
zweite kreisförmige
Element 92 des Unterstützungselements 9 und
das negative Kontaktteil 891 des negativen Anschlusses 89 werden
miteinander verbunden. Dann wird das (nicht gezeigte) Verbindungseinrichtungsgehäuse integral
mit dem Führungselement 8 durch
ein sekundäres
Formen geformt.
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Ferner
nimmt der Einspritzvorrichtungskörper 4 den
Gegendruck-Steuerungsmechanismus 3 auf und die Halterung 5 wird
mit dem Einspritzvorrichtungskörper 4 verschraubt,
so dass die in 10 gezeigte Einspritzvorrichtung
fertiggestellt wird.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind
der Kerndraht 211 des positiven Leitungsdrahts 21 und
das zweite kreisförmige
Element 92 des Unterstützungselements 9 koaxial
angeordnet und zueinander in der longitudinalen Richtung des positiven Leitungsdrahts 21 versetzt.
Die zwei Anschlüsse 88, 89 sind
entsprechend diesen Positionen so angeordnet, dass die Leitungsdrähte 21, 22 mit
den Anschlüssen 88, 89 verbunden
werden, ohne eine in der Polarität
fehlerhafte Verbindung dazwischen zu bilden (d.h., die Leitungsdrähte 21, 22 sind
in Hinblick auf die Polarität
richtig mit den Anschlüssen 88, 89 verbunden).
Ebenso kann, da es nicht erforderlich ist, die Farben und Symbole
der Leitungsdrähte 21, 22 zu
bestätigen,
die Arbeitszeit für
den Einbau verringert werden.
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(Viertes Ausführungsbeispiel)
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Das
vierte Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
beschrieben. In 15A ist eine Vorderansicht gezeigt,
die einen Aufbau in einer Nähe
der Endabschnitte von Leitungsdrähten
einer Einspritzvorrichtung gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
zeigt. In 15B ist eine Draufsicht des
Aufbaus, der in 15A gezeigt ist, gezeigt. Es ist
anzumerken, dass ähnliche
Bauelemente der Einspritzvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
die ähnlich
zu den Bauelementen der Einspritzvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
sind, durch die gleichen Bezugszeichen angegeben sind, wobei eine
Beschreibung hiervon weggelassen ist.
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Wie
es in den 15A und 15B gezeigt ist,
ist ein dielektrisches Element 100 zwischen dem zweiten
kreisförmigen
Element 92 des Unterstützungselements 9 und
dem Abdeckungselement 212 des positiven Leitungsdrahts 21 bereitgestellt.
Ebenso erstreckt sich das dielektrische Element 100 in
die longitudinale Richtung (axiale Richtung) des positiven Leitungsdrahts 21,
um das Abdeckungselement 212 abzudecken, so dass das dielektrische
Element 100 eine Position erreicht, die dem ersten kreisförmigen Element 91 des
Unterstützungselements 9 entspricht,
wie es in 15A gezeigt ist.
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Auf
Grund dessen ist eine dielektrische Leistungsfähigkeit zwischen dem Unterstützungselement 9 und
dem positiven Leitungsdraht 21 verbessert, da es das dielektrische
Element 100 zusätzlich
zu dem Abdeckungselement 212 zwischen dem ersten kreisförmigen Element 91 und
dem Kerndraht 211 gibt. Dies ist auch deshalb der Fall,
da es das dielektrische Element 100 und das Abdeckungselement 212 zwischen
dem zweiten kreisförmigen
Element 92 und dem Kerndraht 211 gibt.
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Eine
Modifikation des Ausführungsbeispiels ist
nachstehend beschrieben. In jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele
können, obwohl
die Enden der zwei Leitungsdrähte 21, 22 zueinander
in der axialen Richtung (d.h. in einer Höhenrichtung in den 12A, 14A, 14B, 15A)
versetzt sind, die zugehörigen
Enden bei der gleichen Position in der axialen Richtung angeordnet
sein.
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Ebenso
können
Außendurchmesser
der Abdeckungselemente 212, 222 der zwei Leitungsdrähte 21, 22 identisch
sein oder alternativ hierzu unterschiedlich zueinander sein.
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Ebenso
sind in jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der Endabschnitt des
Kerndrahts 211, der nicht durch das Abdeckungselement 212 abgedeckt
ist, des positiven Leitungsdrahts 21 und das zweite kreisförmige Element 92 des
Unterstützungselements 9 zueinander
in der longitudinalen Richtung des positiven Leitungsdrahts 21 versetzt.
Sie können
jedoch bei der gleichen Position in der longitudinalen Richtung
angeordnet sein. In diesem Fall ist ein Außendurchmesser des Kerndrahts 211 des
positiven Leitungsdrahts 21 unterschiedlich zu einem Außendurchmesser
des zweiten kreisförmigen
Elements 92 des Unterstützungselements 9.
Folglich sind das positive Kontaktteil 881 und das negative
Kontaktteil 891 zueinander in der radialen Richtung des
positiven Leitungsdrahts 21 versetzt und zueinander in
der longitudinalen Richtung des positiven Leitungsdrahts 21 nicht
versetzt.
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Ebenso
sind in jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der Außendurchmesser
des Endabschnitts des Kerndrahts 211, der nicht durch das
Abdeckungselement 212 abgedeckt ist, des positiven Leitungsdrahts 21 und
der Außendurchmesser
des zweiten kreisförmigen
Elements 92 des Unterstützungselements 9 zueinander
unterschiedlich, obwohl sie identisch sein können. In diesem Fall sind der
Endabschnitt des Kerndrahts 211 des positiven Leitungsdrahtes 21 und
das zweite kreisförmige
Element 92 des Unterstützungselements 9 zueinander
in der longitudinalen Richtung des positiven Leitungsdrahts 21 versetzt.
Somit sind das positive Kontaktteil 881 und das negative
Kontaktteil 891 zueinander in der longitudinalen Richtung des
positiven Leitungsdrahts versetzt aber zueinander in der radialen
Richtung des positiven Leitungsdrahts 21 nicht versetzt.
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In
den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen dient die
Piezo-Betätigungseinrichtung 2 als
die elektrische Betätigungsvorrichtung,
die in dem Gehäuse
(dem Einspritzvorrichtungskörper) 4 aufgenommen
wird. Eine andere Art einer elektrischen Betätigungsvorrichtung kann jedoch
alternativ hierzu in dem Einspritzeinrichtungskörper 4 aufgenommen
werden.
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In
den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen dient die
Einspritzvorrichtung als das elektrische Betätigungsgerät. Die vorliegende Erfindung
kann jedoch bei anderen Geräten,
die die Nadel 13 oder das Einspritzloch 11 nicht
umfassen, angewendet werden.
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Zusätzliche
Vorteile und Modifikationen sind für einen Fachmann auf einfache
Weise ersichtlich. Die Erfindung in ihrer breiteren Auslegung ist
folglich nicht auf die spezifischen Einzelheiten, das repräsentative
Gerät und
die veranschaulichten Beispiele, die gezeigt und beschrieben sind,
begrenzt.
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Ein
elektrisches Betätigungsgerät umfasst ein
Gehäuse
(1, 4, 5), eine elektrische Betätigungseinrichtung
(2) und erste und zweite Leitungsdrähte (21, 22).
Die elektrische Betätigungseinrichtung
(2) ist in dem Gehäuse
(1, 4, 5) aufgenommen, wobei die elektrische
Betätigungseinrichtung
(2) elektrisch angesteuert wird. Der erste Leitungsdraht
(21) ist mit der elektrischen Betätigungseinrichtung (2) über einen
Endabschnitt des ersten Leitungsdrahts (21) verbunden,
um elektrische Energie von einer externen Energiequelle der elektrischen
Betätigungseinrichtung
(2) bereitzustellen. Der zweite Leitungsdraht (22)
ist mit der elektrischen Betätigungseinrichtung (2) über einen
Endabschnitt des zweiten Leitungsdrahts (22) verbunden,
um die elektrische Energie von der externen Energiequelle der elektrischen
Betätigungseinrichtung
(2) bereitzustellen. Das Gehäuse (1, 4, 5)
weist zumindest ein Führungsloch
auf, durch das die ersten und zweiten Leitungsdrähte (21, 22)
aufgenommen werden. Das zumindest eine Führungsloch (81, 82)
umfasst erste und zweite Führungswandteile,
die die ersten bzw. zweiten Leitungsdrähte führen.