DE102007055896B4

DE102007055896B4 - Kraftstoffeinspritzventil

Info

Publication number: DE102007055896B4
Application number: DE102007055896.3A
Authority: DE
Inventors: Tooru Taguchi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2018-09-20
Anticipated expiration: 2027-12-21
Also published as: JP2008157058A; DE102007055896A1; JP4529971B2

Abstract

Kraftstoffeinspritzventil mit:einem zylindrischen Einspritzeinrichtungskörper (4)einem Piezoaktor (2), der in dem zylindrischen Einspritzeinrichtungskörper (4) beherbergt ist und angepasst ist, um durch Laden und Entladen mit einer elektrischen Ladung erweitert und zusammengezogen zu werden;zwei Anschlussdrähten (21, 22) zur Energieeinspeisung, wobei jeder der Anschlussdrähte (21, 22) ein Ende aufweist, das mit dem Piezoaktor (2) verbunden ist;einer Düse (1) zum Öffnen und Schließen eines Ventilabschnitts gemäß dem Erweitern und Zusammenziehen des Piezoaktors (2) und zum Einspritzen von Kraftstoff, wenn sich der Ventilabschnitt öffnet; undeinem an dem Piezoaktor (2) befestigten Haltebauteil (9) zum Verhindern eines Biegens der Anschlussdrähte (21, 22),wobei der Piezoaktor (2) in den zylindrischen Einspritzeinrichtungskörper (4) eingebracht ist, während sich das andere Ende eines jeden Anschlussdrahts der Anschlussdrähte (21, 22) zu einer Außenseite des zylindrischen Einspritzeinrichtungskörpers (4) hin erstreckt, undwobei das Haltebauteil (9) gestaltet ist, um in der Lage zu sein, in einer axialen Richtung des zylindrischen Einspritzeinrichtungskörpers (4) erweitert und zusammengezogen zu werden, wenn der Piezoaktor (2) bei einem Zusammenbauen des Kraftstoffeinspritzventils in den zylindrischen Einspritzeinrichtungskörper (4) eingebracht wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzventil zum Steuern von Öffnungs- und Schließvorgängen einer Düse unter Verwendung eines Piezoaktors.
Herkömmliche Kraftstoffeinspritzventile sind in der DE 103 43 488 A1 und der DE 38 40 339 A1 gezeigt.
Eine herkömmliche Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist gestaltet, um Hochdruckkraftstoff, der in einer Common-Rail bzw. einer Sammelleitung gespeichert ist, in eine Brennkammer eines jeden Zylinders einer Brennkraftmaschine durch ein Kraftstoffeinspritzventil einzuspritzen und diesem zuzuführen. Das Kraftstoffeinspritzventil weist eine Düse zum Öffnen und Schließen eines Düsenlochs unter Verwendung einer Nadel und zum Einspritzen des Kraftstoffs, wenn das Düsenloch geöffnet ist, und einen Piezoaktor auf, der Öffnungs- und Schließvorgänge der Düse durch Steuern eines Drucks steuert, der auf die Nadel auf einer zu dem Düsenloch entgegengesetzten Seite wirkt, wie es beispielsweise in der JP 2002-257002 A offenbart ist.
Das Kraftstoffeinspritzventil, das in der an einem Fahrzeug montierten Brennkraftmaschine verwendet wird, muss verkleinert werden, um die Montierbarkeit, das Montagevermögen und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit (das Kraftstoffverbrauchsverhalten) oder dergleichen durch eine Verringerung des Gewichts zu verbessern. Ein stiftartiges Kraftstoffeinspritzventil wird als ein Beispiel verwendet, in dem ein Einspritzeinrichtungskörper in einer Gestalt mit einer Einspeisung von oben ausgebildet ist. Diese Gestalt ist derart ausgebildet, dass ein Ende (oben) des zylindrischen Einspritzeinrichtungskörpers in der axialen Richtung mit einem Rohr für den Hochdruckkraftstoff verbunden ist.
Wenn der Einspritzeinrichtungskörper die Gestalt mit einer Einspeisung von oben aufweist, kann jedoch ein Piezoaktor nicht von einer Endseite (oberen Seite) des Einspritzeinrichtungskörpers eingesetzt werden. Der Piezoaktor muss von der anderen Endseite des Einspritzeinrichtungskörpers eingesetzt werden.
Insbesondere werden zwei Energiezufuhranschlussdrähte vorher mit einem Piezoaktor verbunden. Zuerst werden die Anschlussdrähte in den Einspritzeinrichtungskörper eingebracht, und anschließend wird der Piezoaktor in den Einspritzeinrichtungskörper eingebracht. Ein Einbringen des Piezoaktors in den Einspritzeinrichtungskörper ermöglicht es den Anschlussdrähten, in den Einspritzeinrichtungskörper bewegt zu werden, wodurch die Spitze des Anschlussdrahts dazu veranlasst wird, zu der Außenseite des Einspritzeinrichtungskörpers hin freizuliegen.
Eine Verbindungseinrichtung für eine elektrische Verbindung ist an der Seite des Einspritzeinrichtungskörpers angeordnet. Wenn der Piezoaktor in den Einspritzeinrichtungskörper eingesetzt wird, erstrecken sich somit die zwei Energiezufuhranschlussdrähte in der Einbringrichtung des Piezoaktors, und werden anschließend so gebogen, dass sie sich zu einem Anschlussdrahtausführabschnitt hin auf der Seite des Einspritzeinrichtungskörpers erstrecken. Das bedeutet, dass der Anschlussdraht dazu gebracht wird, seinen Winkel von der Einbringrichtung des Piezoaktors zu der Ausführrichtung der Anschlussdrähte zu ändern.
Obwohl ein Ändern des Winkels unter Nutzung der Flexibilität eines jeden Anschlussdrahts einfach durchgeführt werden kann, muss der Anschlussdraht bewegt werden, ohne umgebogen zu werden, bis er eine Position zum Ändern des Winkels erreicht. Das bedeutet, dass der Anschlussdraht gegensätzliche Eigenschaften aufweisen muss. Es ist jedoch generell schwierig, eine Ausgeglichenheit zwischen diesen Eigenschaften zu bieten.
Die Erfindung wurde hinsichtlich der vorhergehenden Probleme gemacht, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Anschlussdraht dazu zu veranlassen, sich zu erstrecken, ohne umgebogen zu werden, wenn ein Piezoaktor bei einem Zusammenbauen in einen Einspritzeinrichtungskörper eingebracht wird, und es dem Anschlussdraht anschließend zu ermöglichen, einfach gebogen zu werden.
Die Aufgabe wird durch ein Kraftstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß hat ein Kraftstoffeinspritzventil einen zylindrischen Einspritzeinrichtungskörper (4), einen Piezoaktor (2), der in dem zylindrischen Einspritzeinrichtungskörper (4) untergebracht ist und imstande ist, durch Laden und Entladen mit einer elektrischen Ladung erweitert und zusammengezogen zu werden, zwei Anschlussdrähte (21, 22) zur Energieeinspeisung, wobei jeder Anschlussdraht ein mit dem Piezoaktor (2) verbundenes Ende aufweisen, eine Düse (1) zum Öffnen und Schließen eines Ventilabschnitts gemäß dem Erweitern und Zusammenziehen des Piezoaktors (2) und zum Einspritzen von Kraftstoff, wenn der Ventilabschnitt geöffnet wird, und ein Haltebauteil (9), das an dem Piezoaktor (2) befestigt ist, zum Verhindern eines Biegens der Anschlussdrähte (21, 22). Der Piezoaktor (2) wird in den zylindrischen Einspritzeinrichtungskörper (4) eingebracht, während sich das andere Ende eines jeden von den Anschlussdrähten (21, 22) zu einer Außenseite des zylindrischen Einspritzeinrichtungskörpers (4) erstreckt. Des Weiteren ist das Haltebauteil (9) gestaltet, um in der Lage zu sein, in einer axialen Richtung des zylindrischen Einspritzeinrichtungskörpers (4) erweitert und zusammengezogen zu werden, wenn der Piezoaktor (2) bei einem Zusammenbauen des Kraftstoffeinspritzventils in den zylindrischen Einspritzeinrichtungskörper (4) eingebracht wird.
Da der Piezoaktor (2) in den Einspritzeinrichtungskörper (4) in einem Zustand eingebracht wird, in dem das Haltebauteil (9) erweitert ist, können die Anschlussdrähte (21, 22) bewegt werden, ohne umgebogen zu werden. Wenn der Piezoaktor (2) in den Einspritzeinrichtungskörper (4) eingedrückt wird, nachdem die Spitze des Haltebauteils (9) beispielsweise gegen den Einspritzeinrichtungskörper (4) anliegt, wird das Haltebauteil (9) kürzer und Teile der Anschlussdrähte (21, 22), die von dem Haltebauteil (9) freiliegen, werden länger, so dass die freiliegenden Teile der Anschlussdrähte (21, 22), die von dem Haltebauteil (9) freiliegen, einfach umgebogen werden können.
Das Haltebauteil (9) weist vorzugsweise eine Vielzahl von Bauteilen auf, die in der axialen Richtung relativ zueinander bewegbar sind. Das Haltebauteil (9) kann vorzugsweise einen feststehenden Halteabschnitt (91), der an dem Piezoaktor (2) befestigt ist, und einen bewegbaren Halteabschnitt (92, 93) aufweisen, der relativ zu dem feststehenden Halteabschnitt (91) bewegbar ist. In diesem Fall kann vorzugsweise der feststehende Halteabschnitt (91) in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet sein, und der bewegbare Halteabschnitt (92, 93) kann vorzugsweise gestaltet sein, um in den feststehenden Halteabschnitt (91) eingebracht bzw. eingeschoben zu werden, und in diesem in Verbindung mit dem Zusammenziehen des Haltebauteils (9) bewegbar zu sein. Alternativ kann vorzugsweise der bewegbare Halteabschnitt (92) in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet sein, und der feststehende Halteabschnitt (91) kann vorzugsweise gestaltet sein, um in den bewegbaren Halteabschnitt eingebracht bzw. eingeschoben zu werden, und in diesem in Verbindung mit dem Zusammenziehen des Haltebauteils (9) bewegbar zu sein.
Alternativ kann vorzugsweise der bewegbare Halteabschnitt (92) eine Welle (925) aufweisen, die sich in der axialen Richtung des zylindrischen Einspritzeinrichtungskörpers (4) erstreckt, und der feststehende Halteabschnitt (91) kann vorzugsweise eine Gleitfassung (914) zum gleitfähigen Halten der Welle (925) aufweisen. Alternativ kann vorzugsweise der bewegbare Halteabschnitt (92, 93) zwei Anschlussdrahtdurchgangslöcher (921, 922, 931, 932) aufweisen, durch die die Anschlussdrähte (21, 22) hindurch treten. Oder aber der feststehende Halteabschnitt (91) kann vorzugsweise zwei Anschlussdrahtdurchgangslöcher (912, 913) aufweisen, durch die die Anschlussdrähte (21, 22) hindurch treten.
Bei dem vorhergehend beschriebenen Kraftstoffeinspritzventil kann sich vorzugsweise ein Führungsbauteil (8) zum Führen der Anschlussdrähte von dem Haltebauteil (9) zu der Außenseite des zylindrischen Einspritzeinrichtungskörpers (4) in dem zylindrischen Einspritzeinrichtungskörper (4) befinden. In diesem Fall kann sich vorzugsweise das Führungsbauteil (8) von der Innenseite des zylindrischen Einspritzeinrichtungskörpers (4) zu einer radialen Außenseite des zylindrischen Einspritzeinrichtungskörpers (4) in einer Richtung erstrecken, die von der Axialrichtung verschieden ist. Des Weiteren weist das Führungsbauteil (8) vorzugsweise ein Paar von Führungslöchern (81, 82) auf, von denen jedes das Führungsbauteil von einem Ende zu dem anderen Ende durchdringt, und das Führungsbauteil (8) und das Haltebauteil (9) befinden sich vorzugsweise in einer derartigen Position, dass die Anschlussdrähte (21, 22) in die Führungslöcher (81, 82) eingebracht bzw. eingeschoben werden und darin bewegbar sind, wenn das Haltebauteil zusammengezogen wird. Wenn der Piezoaktor (2) in den Einspritzeinrichtungskörper (4) gedrückt wird, nachdem die Spitze des Haltebauteils (9) an dem Führungsbauteil (8) anliegt, wird somit das Haltebauteil (9) kürzer, und Teile der Anschlussdrähte (21, 22), die von dem Haltebauteil (9) freiliegen, werden länger. In diesem Fall können die freiliegenden Teile der Anschlussdrähte (21, 22) einfach gebogen werden und können durch die Führungslöcher (81, 82) des Führungsbauteils (8) bewegt werden.
Vorzugsweise können die Anschlussdrähte (21, 22) von den Führungslöchern (81, 82) zu der Außenseite des zylindrischen Einspritzeinrichtungskörpers (4) freiliegen, wenn das Haltebauteil (9) maximal zusammengezogen ist, und das Führungsbauteil (8) kann vorzugsweise eine annähernd zylindrische Gestalt aufweisen.
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich, die mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gemacht wird, in denen:

1A bis 1C Querschnittsansichten sind, die einen Zusammenbauschritt eines Kraftstoffeinspritzventils eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigen;
2 eine Querschnittsansicht ist, die einen Piezoaktor und ein Haltebauteil des Kraftstoffeinspritzventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiels zeigt;
3 eine schematische Schnittansicht ist, die einen Gesamtaufbau des Kraftstoffeinspritzventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
4 eine Querschnittsansicht ist, die einen Piezoaktor und ein Haltebauteil eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 eine Querschnittsansicht ist, die einen Piezoaktor und ein Haltebauteil eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 eine Querschnittsansicht ist, die einen Piezoaktor und ein Haltebauteil eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Piezoaktor und ein Haltebauteil eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; und
8 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Piezoaktor und ein Haltebauteil eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

Nachfolgend sind bevorzugte Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf angefügte Zeichnungen erklärt.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
1A bis 1C sind Querschnittsansichten, die einen Zusammenbauschritt eines Kraftstoffeinspritzventils eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigen, 2 ist eine Querschnittsansicht, die einen Piezoaktor und ein Haltebauteil des Kraftstoffeinspritzventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt, und 3 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Gesamtaufbau des Kraftstoffeinspritzventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
Mit Bezug auf 3 ist nachfolgend der grundlegende Aufbau und Betrieb des Kraftstoffeinspritzventils beschrieben. Das Kraftstoffeinspritzventil dient dazu, Hochdruckkraftstoff, der in einer Common-Rail bzw. einer Sammelleitung (nicht gezeigt) gespeichert wird, in Zylinder einer Dieselbrennkraftmaschine (nicht gezeigt) einzuspritzen. Das Kraftstoffeinspritzventil hat eine Düse 1, die angepasst ist, um den Kraftstoff einzuspritzen, wenn das Ventil geöffnet ist, einen Piezoaktor 2, der angepasst ist, um durch Laden und Entladen mit elektrischen Ladungen erweitert und zusammengezogen zu werden, und einen Gegendrucksteuerungsmechanismus 3 zum Steuern eines Gegendrucks der durch den Piezoaktor 2 betriebenen Düse 1.
Die Düse 1 hat einen Düsenkörper 12 mit einem darin ausgebildeten Düsenloch 11, eine Nadel 13 zum Öffnen und Schließen des Düsenlochs 11 durch in Kontakt treten mit und getrennt werden von einem Ventilsitz des Düsenkörpers 12, und eine Feder 14 zum Drängen der Nadel 13 in die Schließrichtung des Ventils.
Der Piezoaktor 2 hat einen positiven Anschlussdraht 21, der mit einem positiven Elektrodenanschluss einer Energiezufuhr (nicht gezeigt) verbunden ist, und einem negativen Anschlussdraht 22, der mit einem negativen Elektrodenanschluss der Energiezufuhr verbunden ist.
Ein Ventilkörper 31 des Gegendrucksteuerungsmechanismus 3 beherbergt einen Kolben 32, der eingerichtet ist, um sich dem Erweitern und Zusammenziehen des Piezoaktors 2 folgend zu bewegen, eine Tellerfeder 33 zum Drängen des Kolbens 32 in Richtung des Piezoaktors 2 und einen Ventilkörper 34, der eine kugelförmige Gestalt hat und durch den Kolben 32 angetrieben wird. Es wird festgehalten, dass, obwohl der Ventilkörper 31 als eine Komponente angegeben ist, wie es in 3 gezeigt ist, der Ventilkörper 31 tatsächlich in eine Vielzahl von Elementen aufgeteilt ist.
Ein erstes Beherbergungsloch 41, das sich in der Achsenrichtung des Kraftstoffeinspritzventils erstreckt, ist in dem Einspritzeinrichtungskörper 4 ausgebildet, der eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt aufweist. Das erste Beherbergungsloch 41 beherbergt den Piezoaktor 2 und den Gegendrucksteuerungsmechanismus 3. Ein Haltering 5 mit einer im Wesentlichen zylindrischen Gestalt ist an den Einspritzeinrichtungskörper 4 geschraubt, um die Düse 1 an dem Ende des Einspritzeinrichtungskörpers 4 zu halten.
Ein Hochdruckdurchgang 6 ist durchgängig in dem Düsenkörper 12, dem Einspritzeinrichtungskörper 4 und dem Ventilkörper 31 ausgebildet, so dass der Hochdruckkraftstoff, der konstant von der Common-Rail zugeführt wird, durch den Hochdruckdurchgang 6 hindurchtritt. Ein Niederdruckdurchgang 7, der mit einem Kraftstofftank (nicht gezeigt) verbunden ist, ist in dem Einspritzeinrichtungskörper 4 und dem Ventilkörper 31 ausgebildet.
Eine Hochdruckkammer 15 ist zwischen der Außenumfangsfläche der Nadel 13 auf der Seite des Düsenlochs 11 und der Innenumfangsfläche des Düsenkörpers 12 ausgebildet. Die Hochdruckkammer 15 kommt mit dem Düsenloch 11 in Verbindung, wenn die Nadel 13 in der Öffnungsrichtung des Ventils versetzt wird. Der Hochdruckkraftstoff wird über den Hochdruckdurchgang 6 ständig zu der Hochdruckkammer 15 zugeführt. Eine Gegendruckkammer 16 ist auf der dem Düsenloch 11 entgegengesetzten Seite in der Nadel 13 ausgebildet. Die vorhergehend beschriebene Feder 14 ist in der Gegendruckkammer 16 angeordnet.
Eine Hochdrucksitzfläche 35 ist in dem Ventilkörper 31 in einem Pfad zum Verbinden des Hochdruckdurchgangs 6 im Inneren des Ventilkörpers 31 mit der Gegendruckkammer 16 der Düse 1 ausgebildet. Zudem ist eine Niederdrucksitzfläche 36 in dem Ventilkörper 31 in einem Pfad zum Verbinden des Niederdruckdurchgangs 7 im Inneren des Ventilkörpers 31 mit der Gegendruckkammer 16 der Düse 1 ausgebildet. Der vorhergehend beschriebene Ventilkörper 34 ist zwischen der Hochdrucksitzfläche 35 und der Niederdrucksitzfläche 36 angeordnet.
Mit der vorhergehend beschriebenen Anordnung befindet sich der Ventilkörper 34 mit der Niederdrucksitzfläche 36 in Berührung, solange der Piezoaktor 2 zusammengezogen ist, wie es in 3 gezeigt ist, um zu bewirken, dass die Gegendruckkammer 16 mit dem Hochdruckdurchgang 6 verbunden ist, und somit wird der Hochdruckkraftstoff in die Gegendruckkammer 16 eingebracht. Die Nadel 13 wird durch den Kraftstoffdruck in der Gegendruckkammer 16 und durch die Feder 14 in die Richtung des Schließens des Ventils gedrängt, um das Düsenloch 11 zu schließen.
Demgegenüber ist der Ventilkörper 34 mit der Hochdrucksitzfläche 35 in Berührung, solange eine Spannung auf den Piezoaktor 2 aufgebracht wird, um den Aktor 2 dazu zu veranlassen, sich auszudehnen, um zu bewirken, dass die Gegendruckkammer 16 mit dem Niederdruckdurchgang 7 verbunden ist, und somit wird der Druck der Gegendruckkammer 16 niedrig. Die Nadel 13 wird durch den Kraftstoffdruck in der Hochdruckkammer 15 in die Richtung zum Öffnen des Ventils gedrängt, um das Düsenloch 11 zu öffnen, was bewirkt, das der Kraftstoff von dem Düsenloch 11 in den Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.
Nachfolgend ist der spezielle Aufbau des Kraftstoffeinspritzventils dieses Ausführungsbeispiels beschrieben. Wie es in 1 gezeigt ist, ist ein Außengewindeabschnitt 42 zur Verbindung von Rohren an einem Ende der der Düse entgegengesetzten Seite (nachfolgend als Spitze bezeichnet) des Einspritzeinrichtungskörpers 4 ausgebildet. Ein Rohr für den Hochdruckkraftstoff ist mit der Spitze des Einspritzeinrichtungskörpers 4 verbunden, so dass der Hochdruckkraftstoff von der Common-Rail zu dem Kraftstoffeinspritzventil zugeführt wird.
Das erste Beherbergungsloch 41 mit einer zylindrischen Gestalt ist in dem Einspritzeinrichtungskörper 4 ausgebildet, um sich in der Achsenrichtung des Kraftstoffeinspritzventils zu erstrecken, wie es vorhergehend beschrieben worden ist. Ein zweites Beherbergungsloch 43 mit einer zylindrischen Gestalt mit einem kleineren Durchmesser als der des ersten Beherbergungslochs 41 ist in dem Einspritzeinrichtungskörper 4 koaxial mit dem ersten Beherbergungsloch 41 auf der rückwärtigen Seite des ersten Beherbergungslochs 41 ausgebildet.
Ein zylindrisches Verbindungsloch 44 ist ausgebildet, um das zweite Beherbergungsloch 43 mit der Außenseite des Einspritzeinrichtungskörpers 4 zu verbinden. Das Verbindungsloch 44 ist mit Bezug auf die Achsenlinie des Kraftstoffeinspritzventils geneigt. Insbesondere ist das Verbindungsloch 44 derart geneigt, dass es sich näher an der Spitze des Einspritzeinrichtungskörpers 4 von der Mitte des Einspritzeinrichtungskörpers 4 in der radialen Richtung in Richtung des radial äußeren Abschnitts des Einspritzeinrichtungskörpers 4 befindet.
Ein Führungsbauteil 8 zum Führen der zwei Anschlussdrähte 21 und 22 des Piezoaktors 2 zu vorbestimmten jeweiligen Ausführpositionen ist in das Verbindungsloch 44 eingebracht. Das Führungsbauteil 8 hat ein erstes Führungsloch 81 und ein zweites Führungsloch 82, von denen jedes das Führungsbauteil von einem Ende zu dem anderen Ende durchdringt. Das Führungsbauteil 8 ist unter Verwendung eines leichtgewichtigen Isolierkunststoffs mit gutem Wärmewiderstand in einer annähernd zylindrischen Gestalt ausgebildet.
Wie es in 2 gezeigt ist, ist der Piezoaktor 2 mit einem Haltebauteil 9 zum Verhindern des Biegens der zwei Anschlussdrähte 21 und 22 ausgerüstet. Das Haltebauteil 9 weist einen feststehenden Halteabschnitt 91, der an dem Piezoaktor 2 befestigt ist, und einen bewegbaren Halteabschnitt 92 auf, der relativ zu dem feststehenden Halteabschnitt 91 bewegbar ist.
Der feststehende Halteabschnitt 91 ist aus Kunststoff oder Metall in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet. Ein Ende des feststehenden Halteabschnitts 91 ist gegen den Außenumfang des Piezoaktors 2 gedrückt und daran befestigt.
Der bewegbare Halteabschnitt 92 hat zwei Anschlussdrahtdurchgangslöcher 921 und 922, die das Haltebauteil von einem Ende zu dem anderen Ende durchdringen. Der bewegbare Halteabschnitt 92 ist aus einem leichtgewichtigen Isolierkunststoff mit gutem Wärmewiderstand in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet.
Die Anschlussdrähte 21 und 22 durchdringen die Anschlussdrahtdurchgangslöcher 921 und 922 des bewegbaren Halteabschnitts 92 durch die Innenseite des feststehenden Halteabschnitts 91, so dass die Spitzen der Anschlussdrähte 21 und 22 von dem bewegbaren Halteabschnitt 92 freiliegen.
Der bewegbare Halteabschnitt 92 ist gleitfähig in den feststehenden Halteabschnitt 91 eingebracht. Der bewegbare Halteabschnitt 92 wird relativ zu dem feststehenden Halteabschnitt 91 bewegt, so dass das Haltebauteil 9 in der Längsrichtung der Anschlussdrähte 21 und 22 (das heißt in der axialen Richtung des Einspritzeinrichtungskörpers 4) erweitert und zusammengezogen wird.
Nachfolgend ist der Zusammenbau des Piezoaktors 2 mit dem Einspritzeinrichtungskörper 4 beschrieben.
Wie es in 1A gezeigt ist, wird zunächst das Führungsbauteil 8 in das Verbindungsloch 44 des Einspritzeinrichtungskörpers 4 eingebracht. Zu dieser Zeit ist kein anderes Element als das Führungsbauteil 8 in den Einspritzeinrichtungskörper 4 eingesetzt. Anschließend, in einem Zustand, in dem das Haltebauteil 9 erweitert ist (das heißt in einem Zustand, der in 2 gezeigt ist), werden die Anschlussdrähte 21 und 22 und das Haltebauteil 9 in das erste Beherbergungsloch 41 des Einspritzeinrichtungskörpers 4 eingebracht, und nachfolgend wird ein Hauptkörper des Piezoaktors 2 in das erste Beherbergungsloch 41 gedrückt und eingebracht.
Bei dem Vorgang des Drückens des Hauptkörpers des Piezoaktors 2 in das erste Beherbergungsloch 41 ist das Haltebauteil 9 erweitert, während die im Wesentlichen gesamten Bereiche der Anschlussdrähte 21 und 22 durch das Haltebauteil 9 gehalten zu werden, bis die Spitze des bewegbaren Halteabschnitts 92 gegen das Ende des Führungsbauteils 8 anliegt (siehe 1A). Somit können sich die Anschlussdrähte 21 und 22 in dem ersten Beherbergungsloch 41 und dem zweiten Beherbergungsloch 43 bewegen, ohne umgebogen zu werden.
Nachdem die Spitze des bewegbaren Halteabschnitts 92 gegen das Ende des Führungsbauteils 8 anliegt, wird der Piezoaktor 2 weiter in den Einspritzeinrichtungskörper 4 gedrückt. Wie es in 1B und 1C gezeigt ist, wird der bewegbare Halteabschnitt 92 in den feststehenden Halteabschnitt 91 eingeschoben bzw. eingebracht, was zu einer kürzeren Länge des Haltebauteils 9 führt. Somit werden die Längen von Teilen der Anschlussdrähte 21 und 22 länger, die von dem bewegbaren Halteabschnitt 92 freiliegen. Da die von dem bewegbaren Halteabschnitt 92 freiliegenden Teile der Anschlussdrähte 21 und 22 einfach gebogen werden können, können die Anschlussdrähte 21, 22 in der Richtung der Führungslöcher 81 und 82 gebogen werden, nachdem sie in die Führungslöcher 81 und 82 des Führungsbauteils 8 eintreten, und können sich anschließend in die Führungslöcher 81 und 82 erstrecken.
Der Piezoaktor 2 wird in das erste Beherbergungsloch 41 gedrückt, wobei die zwei Anschlussdrähte 21 und 22 polaritätsgemäß ausgerichtet sind, so dass beispielsweise der positive Anschlussdraht 21 zu dem ersten Führungsloch 81 geführt wird, und der negative Anschlussdraht 22 zu dem zweiten Führungsloch 82 geführt wird.
Während der Piezoaktor am weitesten nach hinten in das erste Beherbergungsloch 41 gedrückt wird, wird, wie es in 1C gezeigt ist, ein an dem Piezoaktor 2 angebrachter O-Ring 25 (siehe 2) dazu gebracht, mit dem zweiten Beherbergungsloch 43 in engen Kontakt zu treten, um einen Spalt zwischen dem ersten Beherbergungsloch 41 und dem zweiten Beherbergungsloch 43 abzudichten, wie es in 1C gezeigt ist.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend beschrieben. 4 ist eine Schnittansicht, die einen Piezoaktor 2 und ein Haltebauteil 9 in einem Kraftstoffeinspritzventil gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in dem Aufbau des Haltebauteils 9. Dieselben Elemente oder diejenigen, die äquivalent zu denen des ersten Ausführungsbeispiels sind, sind durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet, und deren Beschreibung wird nachfolgend unterlassen.
Wie es in 4 gezeigt ist, ist ein erster Flansch 911, der sich von dem Zylinder eines feststehenden Halteabschnitts 91 radial nach innen erstreckt, an einem Ende des feststehenden Halteabschnitts 91 auf der Seite eines bewegbaren Halteabschnitts 92 ausgebildet. Ein zweiter Flansch 923, der sich von dem Zylinder des bewegbaren Halteabschnitts 92 radial nach außen erstreckt, ist an einem Ende des bewegbaren Halteabschnitts 92 auf der Seite des feststehenden Halteabschnitts 91 ausgebildet. Ein Eingriff des ersten mit dem zweiten Flansch 911 und 923 beschränkt einen maximalen Vorstehebetrag des bewegbaren Halteabschnitts 92 und eine maximale Länge des Haltebauteils 9.
Auch in dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der bewegbare Halteabschnitt 92 relativ zu dem feststehenden Halteabschnitt 91 bewegbar. Demnach kann der Drückvorgang zum Drücken des Piezoaktors 2 in das erste Beherbergungsloch 41 einfach durchgeführt werden, während der O-Ring 25 geeignet an einen Dichtungsabschnitt positioniert werden kann, wenn das Haltebauteil 9 maximal zusammengezogen ist.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Als nächstes ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung nachfolgend beschrieben. 5 ist eine Schnittansicht, die den Piezoaktor 2 und ein Haltebauteil 9 in einem Kraftstoffeinspritzventil gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in dem Aufbau des Haltebauteils 9. Dieselben oder äquivalente Elemente wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet, und deren Beschreibung ist nachfolgend unterlassen.
Wie es in 5 gezeigt ist, weist das Haltebauteil 9 einen feststehenden Halteabschnitt 91, der an dem Piezoaktor 2 befestigt ist, und zwei bewegbare Halteabschnitte 92 und 93 auf, die mit relativ zu dem feststehenden Halteabschnitt 91 bewegbar sind.
Der erste bewegbare Halteabschnitt 92 ist aus einem Kunststoff oder Metall in einer zylindrischen Gestalt hergestellt. Der erste bewegbare Halteabschnitt 92 ist gleitfähig in den feststehenden Halteabschnitt 91 eingebracht, um gleitfähig bewegbar zu sein.
Der zweite bewegbare Halteabschnitt 93 hat zwei Anschlussdrahtdurchgangslöcher 931 und 932, die das zweite Haltebauteil 93 von einem Ende zu dem anderen Ende in der axialen Richtung durchdringen. Das zweite bewegbare Haltebauteil 93 ist aus leichtgewichtigem isolierendem Kunststoff mit gutem Wärmewiderstand in einer zylindrischen Gestalt hergestellt. Der zweite bewegbare Halteabschnitt 93 ist in den ersten bewegbaren Halteabschnitt 92 gleitfähig eingebracht.
Die Anschlussdrähte 21 und 22 durchdringen die Anschlussdrahtdurchgangslöcher 931 und 932 des zweiten bewegbaren Halteabschnitts 93 durch die Innenseite des feststehenden Halteabschnitts 91 und den ersten bewegbaren Halteabschnitt 92, so dass die Spitzen der Anschlussdrähte 21 und 22 von dem zweiten bewegbaren Halteabschnitt 93 freiliegen.
Der bewegbare Halteabschnitt 92 wird relativ zu dem feststehenden Halteabschnitt 91 bewegt, und der zweite bewegbare Halteabschnitt 93 wird relativ zu dem ersten bewegbaren Halteabschnitt 92 bewegt, so dass das Haltebauteil 9 in der Längsrichtung (axialen Richtung) der Anschlussdrähte 21 und 22 erweitert und zusammengezogen wird.
In dem dritten Ausführungsbeispiel sind die anderen Teile ähnlich zu denen des vorhergehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
Als nächstes ist ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung nachfolgend beschrieben. 6 ist eine Schnittansicht, die den Piezoaktor 2 und ein Haltebauteil 9 in einem Kraftstoffeinspritzventil gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in dem Aufbau eines Haltebauteils 9. Dieselben oder äquivalente Elemente wie diejenigen aus dem ersten Ausführungsbeispiel sind durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet, und deren Beschreibung ist nachfolgend unterlassen.
Wie es in 6 gezeigt ist, weist ein feststehendes Haltebauteil 91 zwei Anschlussdrahtdurchgangslöcher 912 und 913 auf, die das Haltebauteil 91 von einem Ende zu dem anderen Ende in der axialen Richtung durchdringen. Der feststehende Halteabschnitt 91 ist in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet. Ein Ende des feststehenden Halteabschnitts 91 ist in einen Innenumfang des Piezoaktors 2 gedrückt und an diesem befestigt, und das andere Ende ist mit dem bewegbaren Halteabschnitt 92 gleitfähig verbunden. Der bewegbare Halteabschnitt 92 ist in einer zylindrischen Gestalt mit einem Endabschnitt ausgebildet, und weist zwei Anschlussdrahtdurchgangslöcher 921 und 922 auf, die in dem Endabschnitt ausgebildet sind.
Die Anschlussdrähte 21 und 22 dringen durch die Anschlussdrahtdurchgangslöcher 921 und 922 des bewegbaren Halteabschnitts 92 durch die Anschlussdrahtdurchgangslöcher 912 und 913 des feststehenden Halteabschnitts 91 derart, dass die Spitzen der Anschlussdrähte 21 und 22 von dem bewegbaren Halteabschnitt 92 freiliegen.
Der feststehende Halteabschnitt 91 ist gleitfähig in den bewegbaren Halteabschnitt 92 eingebracht, und der bewegbare Halteabschnitt 92 wird relativ zu dem feststehenden Halteabschnitt 91 bewegt, so dass das Haltebauteil 9 in der Längsrichtung der Anschlussdrähte 21 und 22 (das heißt in der axialen Richtung) erweitert und zusammengezogen wird.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
Als nächstes ist ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung nachfolgend beschrieben. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Haltebauteil 9 in einem Kraftstoffeinspritventil gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt. Das fünfte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in dem Aufbau des Haltebauteils 9. Dieselben oder äquivalente Elemente wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels sind durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet, und deren Beschreibung ist nachfolgend unterlassen.
Wie es in 7 gezeigt ist, weist das Haltebauteil 9 einen bewegbaren Abschnitt 92 und einen feststehenden Abschnitt 91 auf. Der bewegbare Halteabschnitt 92 hat einen scheibenartigen Plattenabschnitt 924, und zwei Wellen 925, die sich parallel zueinander von dem Plattenabschnitt 924 zu dem feststehenden Halteabschnitt 91 erstrecken. Zwei Anschlussdrahtdurchgangslöcher 921 und 922 sind in dem Plattenabschnitt 924 ausgebildet.
Der feststehende Halteabschnitt 91 hat zwei Anschlussdrahtdurchgangslöcher 912 und 913, die das Haltebauteil 91 von einem Ende zu dem anderen Ende in der axialen Richtung durchdringen. Der feststehende Halteabschnitt 91 ist in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet. Der feststehende Halteabschnitt 91 hat ein Ende, das in den Innenumfang des Piezoaktors 2 gedrückt und an diesem befestigt ist (siehe 1). Zwei Nuten 914, die die Wellen 925 des bewegbaren Halteabschnitts 92 gleitfähig halten, sind in dem Außenumfang des feststehenden Halteabschnitts 91 ausgebildet. Die Nut 914 entspricht einer Gleitfassung der Erfindung. Die Nut 914 kann ein Loch sein, das in dem feststehenden Halteabschnitt 91 ausgebildet ist.
Die Anschlussdrähte 21 und 22 durchdringen die Anschlussdrahtdurchgangslöcher 921 und 922 des bewegbaren Halteabschnitts 92 durch die Anschlussdrahtdurchgangslöcher 912 und 913 des feststehenden Halteabschnitts 91, so dass die Spitzen der Anschlussdrähte 21 und 22 von dem bewegbaren Halteabschnitt 92 freiliegen.
Die Welle 925 des bewegbaren Halteabschnitts 92 ist in die Nut 914 des feststehenden Halteabschnitts 91 gleitfähig eingebracht, und der bewegbare Halteabschnitt 92 wird relativ zu dem feststehenden Halteabschnitt 91 so bewegt, dass das Haltebauteil 9 in der axialen Richtung erweitert und zusammengezogen wird. In dem fünften Ausführungsbeispiel können die anderen Teile ähnlich zu denen des vorhergehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels sein.
(Sechstes Ausführungsbeispiel)
Als nächstes ist ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung nachfolgend beschrieben. 8 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Haltebauteil in einem Kraftstoffeinspritzventil gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Obwohl der bewegbare Halteabschnitt 92 in dem fünften Ausführungsbeispiel mit zwei Wellen 925 versehen ist und der feststehende Halteabschnitt 91 mit den zwei Nuten 914 versehen ist, kann eine Welle 925 in dem bewegbaren Halteabschnitt 92 ausgebildet sein, und eine Nut 914 kann in dem feststehenden Halteabschnitt 91 ausgebildet sein, wie es in 8 gezeigt ist.
In dem sechsten Ausführungsbeispiel sind die anderen Teile gleich zu denen des vorhergehend beschriebenen fünften Ausführungsbeispiels.
Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig in Verbindung mit deren bevorzugten Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben worden ist, sollte es festgehalten werden, dass dem Fachmann verschiedene Änderungen und Abwandlungen ersichtlich sind. Derartige Änderungen und Abwandlungen sollten so verstanden sein, dass sie innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung liegen, wie er durch die angefügten Ansprüche festgelegt ist.
Ein Kraftstoffeinspritzventil hat einen Piezoaktor, der in einem zylindrischen Einspritzeinrichtungskörper beherbergt und angepasst ist, um durch Laden und Entladen mit einer elektrischen Ladung erweitert und zusammengezogen zu werden, zwei Anschlussdrähte, die mit dem Piezoaktor an einem Ende verbunden sind, eine Düse zum Öffnen und Schließen eines Ventilabschnitts gemäß dem Erweitern und Zusammenziehen des Piezoaktors und zum Einspritzen von Kraftstoff, wenn der Ventilabschnitt geöffnet wird, und einem an dem Piezoaktor befestigten Haltebauteil zum Verhindern eines Biegens der Anschlussdrähte. Der Piezoaktor wird in den zylindrischen Einspritzeinrichtungskörper eingebracht, während sich das andere Ende eines jeden der Anschlussdrähte zu einer Außenseite des zylindrischen Einspritzeinrichtungskörpers hin erstreckt. Des Weiteren ist das Haltebauteil gestaltet, um in der Lage zu sein, in einer axialen Richtung des zylindrischen Einspritzeinrichtungskörpers erweitert und zusammengezogen zu werden.

Claims

Kraftstoffeinspritzventil mit: einem zylindrischen Einspritzeinrichtungskörper (4) einem Piezoaktor (2), der in dem zylindrischen Einspritzeinrichtungskörper (4) beherbergt ist und angepasst ist, um durch Laden und Entladen mit einer elektrischen Ladung erweitert und zusammengezogen zu werden; zwei Anschlussdrähten (21, 22) zur Energieeinspeisung, wobei jeder der Anschlussdrähte (21, 22) ein Ende aufweist, das mit dem Piezoaktor (2) verbunden ist; einer Düse (1) zum Öffnen und Schließen eines Ventilabschnitts gemäß dem Erweitern und Zusammenziehen des Piezoaktors (2) und zum Einspritzen von Kraftstoff, wenn sich der Ventilabschnitt öffnet; und einem an dem Piezoaktor (2) befestigten Haltebauteil (9) zum Verhindern eines Biegens der Anschlussdrähte (21, 22), wobei der Piezoaktor (2) in den zylindrischen Einspritzeinrichtungskörper (4) eingebracht ist, während sich das andere Ende eines jeden Anschlussdrahts der Anschlussdrähte (21, 22) zu einer Außenseite des zylindrischen Einspritzeinrichtungskörpers (4) hin erstreckt, und wobei das Haltebauteil (9) gestaltet ist, um in der Lage zu sein, in einer axialen Richtung des zylindrischen Einspritzeinrichtungskörpers (4) erweitert und zusammengezogen zu werden, wenn der Piezoaktor (2) bei einem Zusammenbauen des Kraftstoffeinspritzventils in den zylindrischen Einspritzeinrichtungskörper (4) eingebracht wird.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, wobei das Haltebauteil (9) eine Vielzahl von Bauteilen aufweist, die in der axialen Richtung relativ bewegbar sind.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, wobei das Haltebauteil (9) einen feststehenden Halteabschnitt (91), der an dem Piezoaktor (2) befestigt ist, und einen bewegbaren Halteabschnitt (92, 93) aufweist, der relativ zu dem feststehenden Halteabschnitt (91) bewegbar ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, wobei der feststehende Halteabschnitt (91) in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet ist, und wobei der bewegbare Halteabschnitt (92, 93) gestaltet ist, um in den feststehenden Halteabschnitt (91) in Verbindung mit dem Zusammenziehen des Haltebauteils (9) eingeschoben zu werden und darin bewegbar zu sein.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, wobei der bewegbare Halteabschnitt (92) in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet ist, und der feststehende Halteabschnitt (91) gestaltet ist, um in dem bewegbaren Halteabschnitt (92, 93) in Verbindung mit dem Zusammenziehen des Haltebauteils (9) eingeschoben und darin bewegbar zu sein.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, wobei der bewegbare Halteabschnitt (92) eine Welle (925) aufweist, die sich in der axialen Richtung des zylindrischen Einspritzeinrichtungskörpers (4) erstreckt, und wobei der feststehende Halteabschnitt (91) eine Gleitfassung (914) zum gleitfähigen Halten der Welle (925) aufweist.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der bewegbare Halteabschnitt (92, 93) zwei Anschlussdrahtdurchgangslöcher (921, 922, 931, 932) aufweist, durch die die Anschlussdrähte (21, 22) hindurch dringen.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei der feststehende Halteabschnitt (91) zwei Anschlussdrahtdurchgangslöcher (912, 913) aufweist, durch die die Anschlussdrähte (21, 22) hindurch dringen.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das des Weiteren Folgendes aufweist: Ein Führungsbauteil (8), das sich in dem zylindrischen Einspritzeinrichtungskörper (4) befindet, zum Führen der Anschlussdrähte (21, 22) von dem Haltebauteil (9) zu der Außenseite des zylindrischen Einspritzeinrichtungskörpers (4) hin, wobei sich das Führungsbauteil (8) von der Innenseite des zylindrischen Einspritzeinrichtungskörpers (4) zu einer radialen Außenseite des zylindrischen Einspritzeinrichtungskörpers (4) in einer Richtung erstreckt, die von der axialen Richtung verschieden ist, wobei das Führungsbauteil (8) ein Paar von Führungslöchern (81, 82) aufweist, von denen jedes Führungsloch (81, 82) das Führungsbauteil von einem Ende zu dem anderen Ende durchdringt, und wobei das Führungsbauteil (8) und das Haltebauteil (9) derart in Stellung gebracht sind, dass die Anschlussdrähte (21, 22) in die Führungslöcher (81, 82) eingeschoben werden und darin bewegbar sind, wenn das Haltebauteil (9) zusammengezogen ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 9, wobei die Anschlussdrähte (21, 22) von den Führungslöchern (81, 82) zu der Außenseite des zylindrischen Einspritzeinrichtungskörpers (4) hin freiliegen, wenn das Haltebauteil (9) maximal zusammengezogen ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Führungsbauteil (8) eine annähernd zylindrische Gestalt aufweist.