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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzvorrichtung,
die einen Kraftstoff in eine Kraftmaschine einspritzt und zuführt.
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Üblicherweise
ist eine Einspritzvorrichtung an einer Direkteinspritz-Kraftmaschine (zum
Beispiel eine Dieselkraftmaschine) angebracht, die einen Kraftstoff
von einer Kraftstoffzuführungsquelle
(zum Beispiel eine Common-Rail) aufnimmt, um den Kraftstoff in einen
Zylinder der Kraftmaschine direkt einzuspritzen und zuzuführen.
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Stand der Technik
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Um
einen Verbrennungswirkungsgrad durch weiteres Zerstäuben eines
Kraftstoffnebels des Kraftstoffs zu verbessern, der durch die Einspritzvorrichtung
eingespritzt wird, wurde unlängst
der Einspritzdruck des Kraftstoffs durch die Einspritzvorrichtung erhöht. Außerdem wurde
eine Untersuchung sogar für
ein aggressives Erhöhen
des Drucks durch Vorsehen eines Verstärkungsmechanismus (Intensivierungsmechanismus)
der Einspritzvorrichtung durchgeführt, bei der nicht nur der
Zuführungsdruck
des Kraftstoffs in einer Kraftstoffzuführungsquelle erhöht wird.
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Zum
Beispiel hat der Verstärkungsmechanismus
einen Verstärkungskolben
(Intensivierkolben), der einstückig
ein Kolbenelement mit großem
Durchmesser und ein Kolbenelement mit kleinem Durchmesser aufweist.
Hierbei ist das Kolbenelement mit großem Durchmesser gleitbar in
einem Zylinder mit großem
Durchmesser aufgenommen, und das Kolbenelement mit kleinem Durchmesser
ist gleitbar in einem Zylinder mit kleinem Durchmesser aufgenommen.
Außerdem
blockiert der Verstärkungsmechanismus
den Zylinder mit großem
Durchmesser durch das Kolbenelement mit großem Durchmesser, um eine Verstärkungskammer
auszubilden (zu definieren), in die der Kraftstoff als ein Verstärkungsmedium hinein
und aus der er heraus strömt.
Außerdem
blockiert der Verstärkungsmechanismus
den Zylinder mit kleinem Durchmesser durch das Kolbenelement mit
kleinem Durchmesser, um eine verstärkte Kammer auszubilden (zu
definieren), in die der zu verstärkende
Kraftstoff hinein und aus der er heraus strömt.
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Dann
verstärkt
der Verstärkungsmechanismus
den Kraftstoff (der erhöht
den Druck des Kraftstoffs) in der verstärkten Kammer gemäß einem
Flächenverhältnis zwischen
einer Endweite (Verstärkungsfläche) des
Kolbenelements mit großem Durchmesser
und einer Endweite (verstärkte
Fläche) des
Kolbenelements mit kleinem Durchmesser. Hierbei ist die Endseite
(Verstärkungsfläche) der
Verstärkungskammer
ausgesetzt und bringt einen Druck auf den Kraftstoff in der Verstärkungskammer
auf, und die Endseite (verstärkte
Fläche)
ist der verstärkten Kammer
ausgesetzt und bringt einen Druck auf den Kraftstoff in der verstärkten Kammer
auf (wie zum Beispiel
JP-2003-106235
A ).
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Um
eine Öldichtigkeit
in der Verstärkungskammer
aufrecht zu erhalten, müssen
daneben sowohl ein Zwischenraum (Gleitzwischenraum an der Seite
des großen
Durchmessers) als auch ein Zwischenraum (Gleitzwischenraum an der
Seite des kleinen Durchmessers) klein festgelegt werden, zum Beispiel
auf 1 bis 5 μm.
Hierbei ist der Zwischenraum (Gleitzwischenraum an der Seite des
großen
Durchmessers) ein Zwischenraum zwischen der Innenumfangsfläche des
Zylinders mit großem
Durchmesser und der Außenumfangsfläche des
Kolbenelements mit großem
Durchmesser, und der Zwischenraum (Gleitzwischenraum an der Seite
des kleinen Durchmessers) ist ein Zwischenraum zwischen der Innenumfangsfläche des
Zylinders mit kleinem Durchmesser und der Außenumfangsfläche des
Kolbenelements mit kleinem Durchmesser.
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Wenn
jedoch der Verstärkungskolben
in einem Zustand ausgebildet wird, bei dem das Kolbenelement mit
großem
Durchmesser und das Kolbenelement mit kleinem Durchmesser einstückig miteinander
ausgebildet sind, und bei dem sie im Allgemeinen koaxial zueinander
sind, dann muss ein Fehlermaß einer
axialen Mittelposition des Kolbenelements mit großem Durchmesser
gegenüber
der axialen Mittelposition des Kolbenelements mit kleinem Durchmesser
kleiner festgelegt werden als ein Gesamtmaß der Gleitzwischenräume an der
Seite des großen Durchmessers
und an der Seite des kleinen Durchmessers, um eine geeignete Gleitfähigkeit
aufrecht zu erhalten. Dann ist es sehr schwierig, den Verstärkungskolben
mit einem hohen Genauigkeitsgrad mit der koaxialen Anordnung des
Kolbenelements mit großem
Durchmesser und des Kolbenelements mit kleinem Durchmesser bei einem
Zustand zu bearbeiten, bei dem die Gleitzwischenräume an der
Seite des großen
Durchmessers und an der Seite des kleinen Durchmessers kleiner festgelegt
werden, als es vorstehend angegeben ist.
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Wenn
des Weiteren die Einspritzvorrichtung an die Kraftmaschine montiert
und befestigt wird, dann wird auf die Einspritzvorrichtung eine
sehr große
Befestigungskraft aufgebracht. Aufgrund der Befestigungskraft kann
daher der Fehler der axialen Mittelpositionen zwischen dem Kolbenelement
mit großem
Durchmesser und dem Kolbenelement mit kleinem Durchmesser erzeugt
werden. Dann kann bei dem Verstärkungskolben
ein Fehler beim Gleiten der Kolbenelemente mit großem Durchmesser
und mit kleinem Durchmesser mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit
aufgrund des vorstehend genannten Fehlers der axialen Mittelpositionen
auftreten, wenn die Gleitzwischenräume an der Seite des großen Durchmessers
und an der Seite des kleinen Durchmessers klein festgelegt werden
und wenn außerdem
die koaxiale Anordnung sehr genau ausgebildet wird.
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Gemäß dem herkömmlichen
Verstärkungsmechanismus
müssen
somit die Gleitzwischenräume an
der Seite des großen
Durchmessers und an der Seite des kleinen Durchmessers klein festgelegt
werden, um die Öldichtigkeit
bei dem Verstärkungsmechanismus
aufrecht zu erhalten. Andererseits kann allerdings der Fehler beim
Gleiten der Kolbenelemente mit großem Durchmesser und mit kleinem Durchmesser
mit der sehr hohen Wahrscheinlichkeit aufgrund der Tatsache auftreten,
dass die Gleitzwischenräume
an der Seite des großen
Durchmessers und an der Seite des kleinen Durchmessers klein festgelegt
werden. Daher ist es für
die Einspritzvorrichtung mit dem herkömmlichen Verstärkungsmechanismus
schwierig, sowohl die Öldichtigkeit
als auch die Gleitfähigkeit
aufrecht zu erhalten.
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Darstellung der Erfindung
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Technische Aufgabe
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Die
vorliegende Erfindung wurde zum Lösen der vorstehend genannten
Nachteile geschaffen, und es ist daher die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Öldichtigkeit
und eine Gleitfähigkeit
bei einem Verstärkungsmechanismus
einer Einspritzvorrichtung aufrecht zu erhalten.
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Technische Lösung
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Diese
Aufgabe wird durch eine Einspritzvorrichtung mit den Merkmalen von
Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Kurze Beschreibung der Abbildungen der
Zeichnungen
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Die
Erfindung wird zusammen mit weiteren Merkmalen und Vorteilen aus
der folgenden Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen
ersichtlich, wobei:
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1 zeigt
eine beschreibende Ansicht einer Struktur einer Einspritzvorrichtung
gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und
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2 zeigt
eine schematische Ansicht eines röhrenartigen Kolbens und eines
säulenartigen
Kolbens eines Verstärkungsmechanismus
entlang einer Linie II-II in der 1.
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Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
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Weg(e) zur Ausführung der Erfindung
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Eine
Struktur einer Einspritzvorrichtung 1 des bevorzugten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben.
Ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem zum Einspritzen und Zuführen eines Kraftstoffs
in eine Kraftmaschine (nicht gezeigt) hat zum Beispiel die Einspritzvorrichtung 1,
eine Kraftstoffzuführungspumpe
(nicht gezeigt) zum Erhöhen eines
Drucks des Kraftstoffs und eine Common-Rail 2 zum Akkumulieren
des Kraftstoffs, der durch eine Kraftstoffzuführungspumpe in einem Hochdruckzustand
auf einen hohen Druck beaufschlagt wird. Außerdem ist die Einspritzvorrichtung 1 an
die Kraftmaschine angebracht, um den Kraftstoff in einen Zylinder
der Kraftmaschine einzuspritzen.
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Die
Einspritzvorrichtung 1 hat zum Beispiel eine Düse 3 zum
Einspritzen des Kraftstoffs, einen Verstärkungsmechanismus 4 zum
Verstärken
(Intensivieren) des Kraftstoffs (d. h. zum Erhöhen des Drucks des Kraftstoffs),
um ihn zu der Düse 3 zuzuführen, und
ein Steuerventil 5 zum Betätigen der Düse 3 und den Verstärkungsmechanismus 4.
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Die
Düse 3 hat
eine Nadel 8 zum Öffnen
und zum Schließen
von Einspritzlöchern 7.
Außerdem
bildet (definiert) die Düse 3 eine
Staudruckkammer 9 und eine Düsenkammer 10. Hierbei
strömt
der Kraftstoff, der einen Druck auf eine Nadel 8 in einer
Ventilschließrichtung
zum Schließen
der Einspritzlöcher 7 aufbringt,
in die Staudruckkammer 9, und der Kraftstoff, der einen
Druck in einer Ventilöffnungsrichtung zum Öffnen der
Einspritzlöcher 7 aufbringt,
strömt
in die Düsenkammer 10.
Außerdem
nimmt die Düse 3 eine
Rückstellfeder 11 in
der Staudruckkammer 9 auf, um die Nadel 8 in der
Ventilschließrichtung
elastisch vorzuspannen. Die Nadel 8 wird nämlich in
der Ventilschließrichtung
durch den Druck in der Staudruckkammer 9 und durch die
Rückstellfeder 11 vorgespannt,
und außerdem
wird sie in der Ventilöffnungsrichtung
durch den Druck in der Düsenkammer 10 vorgespannt.
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Hierbei
ist die Düsenkammer 10 mit
einer verstärkten
Kammer 14 in Verbindung, die später beschrieben wird, und zwar
durch einen Kraftstoffkanal 13. Die verstärkte Kammer 14 ist
eine Kraftstoffkammer, in der der Kraftstoff durch den Verstärkungsmechanismus 4 verstärkt wird
(d. h. der Druck des Kraftstoffs wird intensiviert). Außerdem ist
die Staudruckkammer 9 mit der Common-Rail 2 durch
eine Verstärkungskammer 15 in
Verbindung, die später
beschrieben wird, und zwar durch einen Kraftstoffkanal 17. Hierbei
zweigt der Kraftstoffkanal 17 von einem Kraftstoffkanal 16 ab,
der mit der Common-Rail 2 in Verbindung ist. Außerdem hat
der Kraftstoffkanal 17 eine Düse 18 zum Regulieren
einer Kraftstoffströmung (Einströmung und
Ausströmung)
von der Staudruckkammer 9.
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Des
Weiteren zweigt ein Kraftstoffkanal 19, der die Drossel 18 umgeht,
so dass er mit der Staudruckkammer 9 verbunden ist, von
dem Kraftstoffkanal 17 ab. Außerdem ist der Kraftstoffkanal 19 mit
einem Rückschlagventil 20 versehen,
das eine Strömung
des Kraftstoffs aus der Staudruckkammer 9 begrenzt, und
das eine Strömung
in die Staudruckkammer 9 durch den Kraftstoffkanal 19 zulässt.
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Aufgrund
der vorstehend beschriebenen Struktur wird bei der Düse 3 die
Nadel 8 zum Öffnen der
Einspritzlöcher 7 angehoben,
wenn der verstärkte
Kraftstoff, der durch den Verstärkungsmechanismus 4 verstärkt wird,
in die Düsenkammer 10 durch den
Kraftstoffkanal 13 strömt,
und daher wird der Kraftstoff in der Düsenkammer 10 eingespritzt.
Außerdem
strömt
gleichzeitig der Kraftstoff aus der Staudruckkammer 9 durch
den Kraftstoffkanal 17. Wenn im Gegensatz dazu der Verstärkungsmechanismus 4 das
Verstärken
des Kraftstoffs stoppt (d. h. er stoppt das Intensivieren des Drucks
des Kraftstoffs), dann wird die Nadel 8 zum Schließen der
Einspritzlöcher 7 abgesenkt
(d. h. sie wird in der Ventilschließrichtung versetzt), und die
Kraftstoffeinspritzung wird gestoppt. Gleichzeitig wird außerdem das Rückschlagventil 20 geöffnet, so
dass der Kraftstoff in die Staudruckkammer 9 durch die
Kraftstoffkanäle 17, 19 strömt.
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Der
Verstärkungsmechanismus 4 hat
einen röhrenartigen
Kolben 23 und einen säulenartigen Kolben 25.
Hierbei hat der röhrenartige
Kolben 23 eine Bohrung, die sich durch den röhrenartigen
Kolben 23 in einer Längsrichtung
erstreckt, und der säulenartige
Kolben 25 ist lose durch den röhrenartigen Kolben 23 aufgenommen.
Der säulenartige
Kolben 25 hat einen Endabschnitt 24, der von dem
röhrenartigen
Kolben 23 in einer Richtung zu einem vorderen Ende vorsteht,
und der mit einem Endabschnitt des röhrenartigen Kolbens 23 im
Eingriff ist.
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Außerdem ist
der röhrenartige
Kolben 23 in einem ersten Zylinder 26 (Zylinder
mit großem Durchmesser)
gleitbar aufgenommen, und der Endabschnitt 24 des säulenartigen
Kolbens 25 ist in einem zweiten Zylinder 27 (Zylinder
mit kleinem Durchmesser) gleitbar aufgenommen, der so ausgebildet ist,
dass er koaxial zu dem ersten Zylinder 26 angeordnet ist
und einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser
des ersten Zylinders 26. Der Endabschnitt 24 hat
nämlich
einen Durchmesser, der größer ist
als ein Innendurchmesser des röhrenartigen
Kolbens 23, und der kleiner ist als ein Außendurchmesser
des röhrenartigen
Kolbens 23.
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Hierbei
sind ein ersten Zwischenraum (Gleitzwischenraum an der Seite des
großen
Durchmessers) und ein zweiter Zwischenraum (Gleitzwischenraum an
der Seite des kleinen Durchmessers) jeweils so ausgelegt, dass sie
2 μm betragen,
um eine Öldichtigkeit
aufrecht zu erhalten. Hierbei ist der erste Zwischenraum (Gleitzwischenraum
an der Seite des großen
Durchmessers) ein Zwischenraum zwischen einer Innenumfangsfläche des
ersten Zylinders 26 und einer Außenumfangsfläche des
röhrenartigen
Kolbens 23, und der zweite Zwischenraum (Zwischenraum an
der Seite des kleinen Durchmessers) ist ein Zwischenraum zwischen
einer Innenumfangsfläche
des zweiten Zylinders 27 und einer Außenumfangsfläche des
Endabschnitts 24.
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Außerdem ist
der säulenartige
Kolben 25 lose in dem röhrenartigen
Kolben 23 aufgenommen, so dass ein ringartiger Zwischenraum
CL zum losen Aufnehmen gebildet wird. Hierbei ist der ringartige Zwischenraum
CL zum losen Aufnehmen so definiert, dass ein gesamter Zwischenraum
des ringartigen Zwischenraums CL zum losen Aufnehmen in einer Richtung
zumindest 20 μm
beträgt,
die ungefähr senkrecht
zu der Längsachse
(einer axialen Mittelachse) des röhrenartigen Kolbens 23 ist.
Insbesondere hat der ringartige Zwischenraum CL zum losen Aufnehmen
Maße einer
ersten radialen Zwischenraumlänge
L1 und einer zweiten radialen Zwischenraumlänge 12 (siehe 2),
und die zweite radiale Zwischenraumlänge 12 entspricht
einem Teil des ringartigen Zwischenraums CL zum losen Aufnehmen gegenüber einem
anderen Teil entsprechend der ersten radialen Zwischenraumlänge L1 bezüglich einer longitudinalen
Mittelachsel des röhrenartigen
Kolbens 23. Hierbei ist der ringartige Zwischenraum CL zum
losen Aufnehmen so definiert, dass eine Summe der ersten radialen
Zwischenraumlänge
L1 und der zweiten radialen Zwischenraumlänge 12 zumindest 20 μm beträgt. Bei
dem gegenwärtigen
Ausführungsbeispiel
ist der ringartige Zwischenraum CL zum losen Aufnehmen so definiert,
dass die Summe der ersten radialen Zwischenraumlänge L1 und der zweiten radialen
Zwischenraumlänge 12 100 μm beträgt.
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Außerdem bildet
(beinhaltet) der Verstärkungsmechanismus 4 die
Verstärkungskammer 15, die
verstärkte
Kammer 14 und eine Verstärkungssteuerkammer 28.
Hierbei strömt
der als ein Verstärkungsmedium
dienende Kraftstoff in und aus der Verstärkungskammer 15, und
der Kraftstoff wird in der verstärkten
Kammer 14 verstärkt.
Außerdem
strömt der
Kraftstoff, der den Druck auf den Kraftstoff in der Richtung zum
Reduzieren des Drucks in der verstärkten Kammer 14 aufbringt,
in und aus der Verstärkungssteuerkammer 28.
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Die
Verstärkungskammer 15 wird
dadurch definiert, dass die Außenumfangsfläche des
röhrenartigen
Kolbens 23 an der Innenumfangsfläche des ersten Zylinders 26 gleitet,
und dass der Endabschnitt 24 mit dem Endabschnitt des röhrenartigen
Kolbens 23 im Eingriff ist. Dann ist die Verstärkungskammer 15 mit
der Common-Rail 2 durch den Kraftstoffkanal 16 in
Verbindung, um den Kraftstoff als das Verstärkungsmedium aufzunehmen, der
in der Common-Rail 2 akkumuliert wird. Außerdem ist die
Verstärkungskammer 15 mit
einer Steuerventilkammer 32 in Verbindung, die später beschrieben wird,
und zwar durch einen Kraftstoffkanal 31.
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Die
verstärkte
Kammer 14 wird dadurch definiert, dass der Endabschnitt 24 den
zweiten Zylinder 27 von einer hinteren Endseite blockiert.
Dann ist die verstärkte
Kammer 14 mit der Steuerventilkammer 32 durch
einen Kraftstoffkanal 33 in Verbindung, um den Kraftstoff
von der Common-Rail 2 durch den Kraftstoffkanal 16,
die Verstärkungskammer 15,
den Kraftstoffkanal 31, die Steuerventilkammer 32 und den
Kraftstoffkanal 33 aufzunehmen. Hierbei wird der Kraftstoffkanal 33 mit
einem Rückschlagventil 34 versehen,
dass eine Strömung
des verstärkten
Kraftstoffs, der in der verstärkten
Kammer 14 verstärkt wird,
zu der Steuerventilkammer 32 begrenzt.
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Die
Verstärkungssteuerkammer 28 wird
dadurch definiert, dass die Außenumfangsfläche des röhrenartigen
Kolbens 23 an der Innenumfangsfläche des ersten Zylinders 26 gleitet,
dass der Endabschnitt 24 mit dem Endabschnitt des röhrenartigen
Kolbens 23 im Eingriff ist und dass der Endabschnitt 24 den
zweiten Zylinder 27 von der hinteren Endseite blockiert.
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Dann
ist die Verstärkungssteuerkammer 28 mit
einem Kraftstoffkanal 35 verbunden, der von dem Kraftstoffkanal 33 abzweigt,
und er ist mit der Steuerventilkammer 32 durch die Kraftstoffkanäle 33, 35 verbunden.
Dann strömt
der Kraftstoff zwischen der Verstärkungssteuerkammer 28 und
der Steuerventilkammer 32 durch die Kraftstoffkanäle 33, 35.
Hierbei wird ein Schalten einer Strömungsrichtung des Kraftstoffs
in den Kraftstoffkanälen 33, 35 durch
das Steuerventil 5 bewirkt.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Struktur wird bei dem Verstärkungsmechanismus 4 der
Druck in der Verstärkungssteuerkammer 28 verringert, wenn
der Kraftstoff aus der Verstärkungssteuerkammer 28 durch
die Kraftstoffkanäle 33, 35 heraus strömt. In ähnlicher
Weise werden der röhrenartige Kolben
und der säulenartige
Kolben 23, 25 in der Richtung zum vorderen Ende
versetzt, und daher strömt
der Kraftstoff in die Verstärkungskammer 15 aus
der Common-Rail 2 durch den Kraftstoffkanal 16, und
der Kraftstoff in der verstärkten
Kammer 14 wird verstärkt,
um zu der Düsenkammer 10 zugeführt zu werden.
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Wenn
die Strömungsrichtung
des Kraftstoffes in den Kraftstoffkanälen 33, 35 schließlich geschaltet
(gewechselt) wird, dann strömt
der Kraftstoff in die Verstärkungssteuerkammer 28 durch
den Kraftstoffkanal 16, die Verstärkungskammer 15, den Kraftstoffkanal 31,
die Steuerventilkammer 32 und die Kraftstoffkanäle 33, 35.
Dadurch werden der röhrenartige
Kolben und der säulenartige
Kolben 23, 25 in der Richtung zum hinteren Ende
versetzt, wie dies in der 1 gezeigt
ist, so dass das Verstärken
des Kraftstoffes gestoppt wird und das Rückschlagventil 34 geöffnet wird.
Somit strömt
der Kraftstoff aus der Common-Rail 2 außerdem in die verstärkte Kammer 14 durch
die gleichen Kanäle,
wie dies vorstehend beschrieben ist.
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Außerdem hat
der Verstärkungsmechanismus 4 eine
Rückstellfeder 38,
die den säulenartigen Kolben 25 in
einer Richtung (d. h. in einer Richtung zum hinteren Ende) zum Reduzieren
des Druckes des Kraftstoffes in der verstärkten Kammer 14 vorspannt.
Die Rückstellfeder 38 ist
zwischen einem E-förmigen
Ring 39, der an dem hinteren Ende des säulenartigen Kolbens 25 angebracht
ist, und einem Federsitz 40 vorgesehen, der so vorgesehen
ist, dass er radial nach innen in den ersten Zylinder 26 vorsteht.
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Dann
spannt die Rückstellfeder 38 zusammen
mit dem Druck in der verstärkten
Kammer 14 den säulenartigen
Kolben 25 in der Richtung zum hinteren Ende (in der Richtung
zum Reduzieren des Druckes in der verstärkten Kammer 14) vor,
und der Druck in der Verstärkungskammer 15 spannt
den röhrenartigen
Kolben 23 in der Richtung zum vorderen Ende so vor, dass
der Endabschnitt 24 in einen starken Eingriff mit dem Endabschnitt
des röhrenartigen
Kolbens 23 gelangt. Dadurch kann die Öldichtigkeit an dem Eingriffsabschnitt
zwischen dem röhrenartigen
Kolben 23 und dem säulenartigen
Kolben 25 in wirksamer Weise aufrechterhalten werden.
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Da
hierbei der Druck in der Verstärkungssteuerkammer 28 den
röhrenartigen
Kolben 23 in der Richtung zum hinteren Ende vorspannt,
wird der Druck in einer Richtung zum Abschwächen des Eingriffes zwischen
dem röhrenartigen
Kolben 23 und dem säulenartigen
Kolben 25 aufgebracht. Wenn der Kraftstoff durch den Verstärkungsmechanismus 4 verstärkt wird,
dann wird der Druck in der Verstärkungssteuerkammer 28 verringert,
der in der Richtung zum Abschwächen
des Eingriffes zwischen dem röhrenartigen
Kolben 23 und dem säulenartigen
Kolben 25 aufgebracht wird, und daher wird der Druck in der
verstärkten
Kammer 14 erhöht,
der in einer Richtung zum Verstärken
des Eingriffes zwischen dem röhrenartigen
Kolben 23 und dem säulenartigen
Kolben 25 aufgebracht wird.
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Wenn
der Verstärkungsmechanismus 4 den Kraftstoff
verstärkt,
wird somit der Eingriff zwischen dem röhrenartigen Kolben 23 und
dem säulenartigen Kolben 25 weiter
verstärkt
(gefestigt), und daher wird die Öldichtigkeit
an dem Eingriffsabschnitt zwischen dem röhrenartigen Kolben 23 und
dem säulenartigen Kolben 25 verbessert.
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Das
Steuerventil 5 hat einen Ventilkörper 42, der die Strömungsrichtung
des Kraftstoffes in den Kraftstoffkanälen 33, 35 schaltet,
und ein Solenoidventil 43, das den Ventilkörper 42 antreibt.
Hierbei hat das Solenoidventil 43 eine bekannte Struktur,
die ein Ventil öffnet,
wenn es bestromt wird.
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Der
Ventilkörper 42 ist
in einer vorbestimmten Kraftstoffkammer gleitbar aufgenommen, um
eine Steuerventilkammer 32 und eine Steuerkammer 44 zu
bilden (zu definieren). Die Steuerventilkammer 32 nimmt
lose einen Ventilabschnitt des Ventilkörpers 42 auf, und
sie ist mit drei Kanälen
verbunden (d. h. den Kraftstoffkanälen 31, 33 und
einem Kraftstoffkanal 45, der mit einem Kraftstoffbehälter in
Verbindung ist). Außerdem
wird die Steuerkammer 44 durch einen Kolbenabschnitt des
Ventilkörpers 42 von
der Seite des vorderen Endes blockiert, und sie ist mit einem Kraftstoffkanal 46 in
Verbindung, der von dem Kraftstoffkanal 16 abzweigt, und
mit dem Kraftstoffbehälter.
Des Weiteren ist die Steuerkammer 44 außerdem mit einem Kraftstoffkanal 47 in
Verbindung, der durch das Solenoidventil 43 geöffnet und
geschlossen wird. Hierbei sind die Kraftstoffkanäle 46, 47 mit
Drosseln 48 bzw. 49 versehen, um die Strömung des
Kraftstoffes in dem jeweiligen Kanal zu regulieren.
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Wenn
das Solenoidventil 43 geöffnet ist und der Kraftstoff
aus der Steuerkammer 44 in den Kraftstoffbehälter durch
den Kraftstoffkanal 47 strömt, dann verringert sich aufgrund
der vorstehend beschriebenen Umstände der Druck in der Steuerkammer 44.
Daher wird der Ventilkörper 42 in
der Richtung zum hinteren Ende versetzt. Dadurch wird der Kraftstoffkanal 31 von
dem Kraftstoffkanal 33 abgekoppelt, und gleichzeitig gelangt
der Kraftstoffkanal 33 mit dem Kraftstoffkanal 45 in
Verbindung.
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Daher
strömt
der Kraftstoff durch die Kraftstoffkanäle 33, 35,
die Steuerventilkammer 32 und den Kraftstoffkanal 45 aus
der Verstärkungssteuerkammer 28 in
den Kraftstoffbehälter,
so dass sich der Druck in der Verstärkungssteuerkammer 28 verringert.
Infolgedessen verstärkt
der Verstärkungsmechanismus 4 den
Kraftstoff, so dass der verstärkte Kraftstoff
von der verstärkten
Kammer 14 in die Düsenkammer 10 zugeführt wird.
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Wenn
das Solenoidventil 43 geschlossen ist, so dass der Kraftstoff
nicht durch die Steuerkammer 44 über den Kraftstoffkanal 47 strömt, dann
strömt der
Kraftstoff außerdem
aus der Common-Rail 2 in die Steuerkammer 44 durch
die Kraftstoffkanäle 16, 46.
Daher wird der Druck in der Steuerkammer 44 so erhöht, dass
der Ventilkörper 42 in
der Richtung zum vorderen Ende versetzt wird. Dadurch wird der Kraftstoffkanal 33 von
dem Kraftstoffkanal 45 abgekoppelt, und gleichzeitig gelangt
der Kraftstoffkanal 31 mit dem Kraftstoffkanal 33 in
Verbindung.
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Durch
den Kraftstoffkanal 16, die Verstärkungskammer 15, den
Kraftstoffkanal 31, die Steuerventilkammer 32 und
die Kraftstoffkanäle 33, 35 strömt der Kraftstoff
dadurch aus der Common-Rail 2 in die Verstärkungssteuerkammer 28 hinein,
und des weiteren wird das Rückschlagventil 34 geöffnet, so dass
der Kraftstoff außerdem
in die verstärkte
Kammer 14 hinein strömt.
Infolgedessen wird der Druck in der Verstärkungssteuerkammer 28 erhöht, und
der Verstärkungsmechanismus 4 stoppt
das Verstärken des
Kraftstoffes. Somit wird die Kraftstoffzufuhr von der verstärkten Kammer 14 zu
der Düsenkammer 10 gestoppt.
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Vorteile
des gegenwärtigen
Ausführungsbeispieles
werden beschrieben. Gemäß der Einspritzvorrichtung 1 des
gegenwärtigen
Ausführungsbeispieles
hat der Verstärkungsmechanismus 4 den
röhrenartigen
Kolben 23 und den säulenartigen
Kolben 25. Hierbei hat der röhrenartige Kolben 23 die
Bohrung, die sich in der Längsrichtung
erstreckt, und der säulenartige
Kolben 25 ist lose in dem röhrenartigen Kolben 23 aufgenommen
und hat den Endabschnitt 24, der von dem röhrenartigen
Kolben 23 in der Richtung zum vorderen Ende vorsteht, und
der mit dem röhrenartigen
Kolben 23 im Eingriff ist. Dann ist der röhrenartige
Kolben 23 in dem ersten Zylinder 26 gleitbar aufgenommen,
und der Endabschnitt 24 des säulenartigen Kolbens 25 ist
in dem zweiten Zylinder 27 gleitbar aufgenommen, der so
ausgebildet ist, dass er koaxial zu dem ersten Zylinder 26 ist
und jenen Durchmesser aufweist, der kleiner ist, als der Durchmesser
des ersten Zylinders 26.
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Dadurch
gelangen der röhrenartige
Kolben 23 und der säulenartige
Kolben 25 miteinander in Eingriff, und sie werden von einander
versetzt (d. h. der röhrenartige
Kolben 23 und der säulenartige
Kolben 25 sind nicht einstückig miteinander ausgebildet).
Auch wenn die Gleitzwischenräume
an der Seite des großen
Durchmessers und an der Seite des kleinen Durchmessers jeweils so
ausgelegt sind, dass sie 2 μm
klein sind, um die Öldichtigkeit
aufrecht zu erhalten, ist daher ein Widerstand klein, der auf einen
des röhrenartigen
Kolbens 23 und des säulenartigen
Kolbens 25 durch den jeweils anderen aufgebracht wird,
wenn sich die Kolben 23, 25 bewegen. Infolgedessen
ist die Bewegungsrichtung des röhrenartigen
Kolbens 23 weiter unabhängig
von der Bewegungsrichtung des säulenartigen
Kolbens 25, so dass ein Fehler beim Gleiten des röhrenartigen
Kolbens 23 und des Endabschnittes 24 des säulenartigen
Kolbens 25 weniger wahrscheinlich auftritt (zum Beispiel
der Fehler beim Gleiten der Kolben 23, 25 in den
entsprechenden Zylindern).
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Gemäß der vorstehenden
Beschreibung können
bei dem Verstärkungsmechanismus 4 der Einspritzvorrichtung 1 sowohl
die Öldichtigkeit
als auch die Gleitfähigkeit
aufrechterhalten werden.
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Außerdem hat
der Verstärkungsmechanismus 4 die
Rückstellfeder 38,
die den säulenartigen Kolben 25 in
der Richtung zum hinteren Ende vorspannt.
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Dadurch
wird der Eingriff zwischen dem röhrenartigen
Kolben 23 und dem säulenartigen
Kolben 25 so verbessert, dass die Öldichtigkeit an dem Eingriffsabschnitt
zwischen dem röhrenartigen
Kolben 23 und dem säulenartigen
Kolben 25 wirksam verbessert wird.
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Gemäß der Einspritzvorrichtung 1 des
gegenwärtigen
Ausführungsbeispieles
ist außerdem der
säulenartige
Kolben 25 in dem röhrenartigen
Kolben 23 lose so aufgenommen, dass der ringartige Zwischenraum
CL zum losen Aufnehmen ausgebildet wird. Dann wird der ringartige
Zwischenraum CL zum losen Aufnehmen so definiert, dass der gesamte Zwischenraum
des ringartigen Zwischenraumes CL zum losen Aufnehmen in der Richtung
zumindest 20 μm
beträgt,
die ungefähr
senkrecht zu der axialen Mittelachse des röhrenartigen Kolbens 23 ist.
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Dadurch
kann bei dem Verstärkungsmechanismus 4 ein
Fehlerbetrag der axialen Mittelpositionen des röhrenartigen Kolbens 23 und
des säulenartigen
Kolbens 25 zuverlässig
ausgeglichen werden (zum Beispiel ein Fehlerbetrag der axialen Mittelpositionen
des röhrenartigen
Kolbens 23 und des Endabschnittes des säulenartigen Kolbens 25),
da die Gleitzwischenräume
an der Seite des großen
Durchmessers und an der Seite des kleinen Durchmessers jeweils so
ausgelegt sind, dass sie 2 μm
klein sind. Hierbei kann der Fehlerbetrag durch die Befestigungskraft
verursacht werden, die auf die Einspritzvorrichtung 1 aufgebracht
wird. Daher kann die Gleitfähigkeit
des röhrenartigen
Kolbens 23 und des Endabschnittes 24 zuverlässig aufrechterhalten
werden.
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Eine
Abwandlung wird beschrieben. Bei dem Verstärkungsmechanismus 4 des
gegenwärtigen Ausführungsbeispieles
steht der Endabschnitt 24, der jenen Durchmesser aufweist,
der kleiner ist als der Außendurchmesser
des röhrenartigen
Kolbens 23, von dem röhrenartigen
Kolben 23 in der Richtung zum vorderen Ende so vor, dass
er mit dem Endabschnitt des röhrenartigen
Kolbens 23 im Eingriff ist. Jedoch kann ein hinterer Endabschnitt
des säulenartigen
Kolbens 25 einen Durchmesser aufweisen, der größer ist
als der Außendurchmesser
des röhrenartigen
Kolbens 23, und dieser hintere Endabschnitt kann von dem
röhrenartigen
Kolben 23 in der Richtung zum hinteren Ende so vorstehen,
dass er mit einem hinteren Ende des röhrenartigen Kolbens 23 im
Eingriff ist. In diesem abgewandelten Fall können die ähnlichen Vorteile wie bei dem
gegenwärtigen
Ausführungsbeispiel
erhalten werden.
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Zusätzliche
Vorteile und Abwandlungen werden in einfacher Weise dem Durchschnittsfachmann ersichtlich.
Die Erfindung in ihren allgemeinen Begriffen ist daher nicht auf
die spezifischen Einzelheiten, die dargestellten Geräte und die
dargestellten Beispiele beschränkt,
die gezeigt und beschrieben sind.
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Eine
Einspritzvorrichtung hat einen Verstärkungsmechanismus (4)
und eine Düse
(3). Der Verstärkungsmechanismus
(4) verstärkt
einen Kraftstoff, und die Düse
(3) spritzt den Kraftstoff ein und führt ihn zu, der durch den Verstärkungsmechanismus
(4) verstärkt
wird. Der Verstärkungsmechanismus
(4) hat einen röhrenartigen
Kolben (23) und einen säulenartigen
Kolben (25). Der röhrenartige
Kolben (23) hat eine Bohrung, die sich durch den röhrenartigen
Kolben (23) in einer Richtung einer Längsachse des röhrenartigen
Kolbens (23) erstreckt. Der säulenartige Kolben (25)
ist in dem röhrenartigen
Kolben (23) lose aufgenommen und hat einen Endabschnitt
(24), der von dem röhrenartigen
Kolben (23) vorsteht, und der mit dem röhrenartigen Kolben (23)
im Eingriff ist. Der röhrenartige
Kolben (23) ist in einem ersten Zylinder (26)
gleitbar aufgenommen. Der Endabschnitt (24) des säulenartigen
Kolbens (25) ist in einem zweiten Zylinder (27)
gleitbar aufgenommen, der im Allgemeinen koaxial zu dem ersten Zylinder
(26) vorgesehen ist, und der einen Durchmesser aufweist,
der sich von dem Durchmesser des ersten Zylinders (26)
unterscheidet.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Freier Text des
Sequenzprotokolls