DE102009026756A1 - Kraftstoffeinspritzventil - Google Patents

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DE102009026756A1
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DE200910026756
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Takehiko Nishio Kato
Toyoji Nishio Nishiwaki
Kouichi Kariya Mochizuki
Moriyasu Kariya Gotoh
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Denso Corp
Soken Inc
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Denso Corp
Nippon Soken Inc
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/20Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
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    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M47/02Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
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Abstract

Eine Nadel (2) ist in einem Düsenkörper (1) auf eine in Bezug auf den Düsenkörper (1) gleitfähige Art und Weise aufgenommen und trennt fluiddicht zwischen einer ersten Druckkammer (51) und einer zweiten Druckkammer (52), die in dem Düsenkörper (1) ausgebildet sind. Die Nadel (2) ist in ein Kolbenelement (21), das entsprechend einer Druckdifferenz zwischen der ersten Druckkammer (51) und der zweiten Druckkammer (52) reziprokiert, und ein Sitzelement (22), in dem ein Sitzabschnitt (223) ausgebildet ist, geteilt. Das Kolbenelement (21) und das Sitzelement (22) werden durch Federn (61, 62) zueinander gedrückt, um einander eng zu kontaktieren.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzventil.
  • In einem Fall eines Kraftstoffeinspritzventils des Standes der Technik, das zum Beispiel in der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung mit der Nr. H10-288115 A oder in der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung mit der Nr. H11-159417 A offenbart ist, ist ein Kolbenabschnitt mit großem Durchmesser einer Nadel fluiddicht und gleitfähig in einem Führungsloch eines Düsenkörpers aufgenommen, so dass der Kolbenabschnitt mit großem Durchmesser zwei Druckkammern voneinander trennt. Die Nadel reziprokiert gemäß einer Druckdifferenz zwischen zwei Druckkammern, so dass ein Sitzabschnitt der Nadel in Bezug auf einen Ventilsitz des Düsenkörpers in Eingriff und außer Eingriff kommt, um ein Kraftstoffeinspritzloch zu schließen und zu öffnen.
  • Es gibt zwei Bauarten von Kraftstoffeinspritzventilen hinsichtlich ihres Ventilöffnungsverfahrens. Insbesondere wird eine Bauart von Kraftstoffeinspritzventilen durch Beaufschlagen der ersten Druckkammer mit Druck geöffnet, die eine der vorstehend beschriebenen zwei Druckkammern ist und sich auf der nahegelegenen Seite des Kraftstoffeinspritzventils befindet, die entgegengesetzt zu dem Ventilsitz ist. Die andere Bauart von Kraftstoffeinspritzventilen wird durch Beaufschlagen der zweiten Druckkammer mit Druck geöffnet, die die andere der vorstehend beschriebenen zwei Druckkammern ist und die sich auf der entfernten Seite des Kraftstoffeinspritzventils befindet, wo sich der Ventilsitz befindet.
  • In dem Fall der einen Bauart von Kraftstoffeinspritzventilen, die durch Beaufschlagen der ersten Druckkammer mit Druck geöffnet wird, sollten die nachstehenden zwei Bedingungen erfüllt sein, um die genaue Kraftstoffeinspritzbewegung der entsprechenden Bestandteile des Kraftstoffeinspritzventils durchzuführen. Das heißt, dass der Kolbenabschnitt mit großem Durchmesser gleitfähig in dem Führungsloch aufgenommen sein sollte, während die Fluiddichtigkeit zwischen der Gleitfläche (dem Gleitteil) des Führungslochs und der Gleitfläche (dem Gleitteil) des Kolbenabschnitts mit großem Durchmesser, die miteinander gleitfähig in Eingriff sind, aufrechterhalten wird. Ferner sollte ein hoher Grad an Abdichtung zwischen der Kontaktfläche (dem Kontaktteil) des Ventilsitzes und der Kontaktfläche (dem Kontaktteil) des Sitzabschnittes erzielt werden, die während des Ventilschließzeitraumes miteinander in Eingriff sind.
  • Um jedoch den Kolbenabschnitt mit großem Durchmesser gleitfähig in dem Führungsloch zu empfangen, während die Fluiddichtigkeit zwischen der Gleitfläche des Führungslochs und der Gleitfläche des Kolbenabschnitts mit großem Durchmesser aufrechterhalten wird, und um den hohen Grad an Abdichtung zwischen der Kontaktfläche des Ventilsitzes und der Kontaktfläche des Sitzabschnittes zu erzielen, ist es erforderlich, die Nadel, in der der Kolbenabschnitt mit großem Durchmesser und der Sitzabschnitt ausgebildet wird, und den Nadelkörper, in dem das Führungsloch und der Ventilsitz ausgebildet werden, genau zu bearbeiten. Insbesondere wird, wenn eine Abweichung der Achse des Kolbenabschnitts mit großem Durchmesser relativ zu der Achse des Sitzabschnitts vergrößert wird (d. h. der Kolbenabschnitt mit großem Durchmesser und der Sitzabschnitt nicht koaxial sind), die Gleitbewegung des Kolbenabschnitts mit großem Durchmesser schwierig und/oder der Grad einer Abdichtung zwischen der Kontaktfläche des Ventilsitzes und der Kontaktfläche des Sitzabschnittes wird reduziert. Daher ist es erforderlich, die Abweichung der Achse des Kolbenabschnitts mit großem Durchmesser in Bezug auf die Achse des Sitzabschnitts zu reduzieren (d. h. die Koaxialität zwischen der Achse des Kolbenabschnitts mit großem Durchmesser und der Achse des Sitzabschnitts zu verbessern), und/oder ist es erforderlich, die Maßtoleranz der äußeren Form des Kolbenabschnitts mit großem Durchmesser hinsichtlich der Einflüsse der Koaxialität zwischen der Achse des Kolbenabschnitts mit großem Durchmesser und der Achse des Sitzabschnitts zu reduzieren. Gleichermaßen ist es erforderlich, die Abweichung zwischen der Achse des Führungslochs und der Achse des Ventilsitzes in dem Düsenkörper zu reduzieren (d. h. die Koaxialität zwischen der Achse des Führungslochs und der Achse des Ventilsitzes zu verbessern). Daher ist es nicht einfach gewesen, den Kolbenabschnitt mit großem Durchmesser in dem Führungsloch gleitfähig zu empfangen, während die Fluiddichtigkeit zwischen der Gleitfläche des Führungslochs und der Gleitfläche des Kolbenabschnitts mit großem Durchmesser aufrechterhalten wird und ebenso den hohen Grad einer Abdichtung zwischen der Kontaktfläche des Ventilsitzes und der Kontaktfläche des Sitzabschnittes zu erzielen.
  • Ferner ist es, um die genaue Einspritzbewegung in der anderen Bauart von Kraftstoffeinspritzventilen, die durch Beaufschlagen der zweiten Druckkammer mit Druck geöffnet wird, durchzuführen, wichtig, einen Kolbenabschnitt mit kleinem Durchmesser der Nadel, der sich auf der Ventilsitzseite des Kolbenabschnitts mit großem Durchmesser befindet, in dem Führungsloch des Düsenkörpers zu empfangen, während die Fluiddichtigkeit zwischen der Gleitfläche des Führungslochs und der Gleitfläche des Kolbenabschnitts mit kleinem Durchmesser aufrechterhalten wird. Daher ist es erforderlich, die Nadel, in der der Kolbenabschnitt mit großem Durchmesser, der Kolbenabschnitt mit kleinem Durchmesser und der Sitzabschnitt ausgebildet werden, und den Düsenkörper, in dem die zwei Führungslöcher und der Ventilsitz ausgebildet werden, genau zu bearbeiten.
  • Die vorliegende Erfindung ist angesichts der vorstehenden Punkte erfolgt. Somit es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftstoffeinspritzventil zu schaffen, in dem eine gleichmäßig Gleitbewegung zwischen Gleitteilern der Kraftstoffeinspritzventile verhältnismäßig einfach erzielt wird, während eine Fluiddichtigkeit zwischen den Gleitteilen eingerichtet wird und in dem ein hoher Grad an Abdichtung zwischen Kontaktteilen des Kraftstoffeinspritzventils während eines Ventilschließzeitraums verhältnismäßig einfach erzielt wird.
  • Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird ein Kraftstoffeinspritzventil geschaffen, das einen Düsenkörper und eine Nadel aufweist. Der Düsenkörper hat ein Einspritzloch und einen Einspritzsitz. Das Einspritzloch dient als ein Kraftstoffauslass und der Ventilsitz ist auf einer stromaufwärtigen Seite des Einspritzlochs ausgebildet. Die Nadel empfängt eine Last durch einen Druck einer ersten Druckkammer, die durch die Düsenkörper definiert ist, in eine Schließrichtung zu dem Ventilsitz hin und empfängt ebenso eine Last durch einen Druck einer zweiten Druckkammer, die durch den Düsenkörper definiert ist, in eine Öffnungsrichtung weg von dem Ventilsitz. Die Nadel ist durch eine Druckdifferenz zwischen dem Druck in der ersten Druckkammer und dem Druck in der zweiten Druckkammer reziprokierbar, um einen Sitzabschnitt der Nadel in Bezug auf den Ventilsitz in Eingriff oder außer Eingriff zu bringen und hierdurch das Einspritzloch zu schließen oder zu öffnen. Ein Kraftstoffraum ist zwischen dem Düsenkörper und der Nadel auf einer stromaufwärtigen Seite des Ventilsitzes ausgebildet und empfängt Hochdruckkraftstoff. Der Kraftstoffraum steht mit dem Einspritzloch in Verbindung, um den in dem Kraftstoffraum empfangenen Hochdruckkraftstoff durch das Einspritzloch in einem Ventilöffnungszeitraum einzuspritzen, während dem der Sitzabschnitt der Nadel von dem Ventilsitz außer Eingriff ist. Die Nadel ist in dem Düsenkörper auf eine in Bezug auf den Düsenkörper gleitfähigen Art und Weise aufgenommen und trennt fluiddicht zwischen der ersten Druckkammer und der zweiten Druckkammer. Die Nadel ist in ein Kolbenelement, das entsprechend der Druckdifferenz zwischen der ersten Druckkammer und der zweiten Druckkammer reziprokiert, und ein Sitzelement geteilt, in dem der Sitzabschnitt ausgebildet ist. Das Kolbenelement und das Sitzelement sind durch ein Federelement zueinander gedrückt, um einander eng zu kontaktieren.
  • Die Erfindung ist am besten zusammen mit ihren zusätzlichen Merkmalen und Vorteilen aus der nachstehenden Beschreibung, den anhängenden Ansprüchen und den begleitenden Zeichnungen zu verstehen, in denen:
  • 1 eine Schnittansicht ist, die ein Hauptmerkmal eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 eine Schnittansicht gleichermaßen zu 1 aber mit Anmerkungen ist, die in einer Erörterung eines Betriebes des Kraftstoffeinspritzventils, das in 1 gezeigt ist, verwendet werden;
  • 3 eine Schnittansicht ist, die ein Hauptmerkmal eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4 eine Schnittansicht ist, die eine Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt;
  • 5 eine Schnittansicht ist, die ein Hauptmerkmal eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6 eine Schnittansicht ist, die eine Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels zeigt;
  • 7 eine Schnittansicht ist, die ein Hauptmerkmal eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • 8 eine Schnittansicht ist, die ein Hauptmerkmal eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Gleiche Bestandteile sind in allen entsprechenden Ausführungsbeispielen durch gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen angegeben. Ferner ist in der nachstehenden Erörterung eine obere Seite eines Kraftstoffeinspritzventils in jeder Zeichnung als eine nahe Seite bezeichnet und ist eine Bodenseite des Kraftstoffeinspritzventils in jeder Zeichnung als eine entfernte Seite bezeichnet.
  • (Erstes Ausführungsbeispiel)
  • Nachstehend ist ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist eine Schnittansicht, die ein Hauptmerkmal eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • Das Kraftstoffeinspritzventil ist an einem Zylinderkopf einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine (insbesondere einer Dieselmaschine) eingebaut und spritzt Hochdruckkraftstoff, der in einem Sammler (nicht gezeigt) gespeichert ist, in einen Zylinder der Brennkraftmaschine ein.
  • Wie in 1 gezeigt ist, weist das Kraftstoffeinspritzventil einen Düsenkörper 1, eine Nadel 2 und einen Halterkörper 3 auf. Ein Kraftstoffeinspritzventil 121 und ein Ventilsitz 122 sind in dem Düsenkörper 1 ausgebildet. Die Nadel 2 wird zu dem Ventilsitz 122 hin und davon weg reziprokierend angetrieben, um das Einspritzloch 121 zu schließen und zu öffnen. Ein Hochdruckkraftstoffdurchgang 31 ist in dem Halterkörper 3 ausgebildet, um den Hochdruckkraftstoff, der von dem Sammler zugeführt wird, zu leiten. Der Düsenkörper 1 weist einen ersten Düsenkörper 11 und einen zweiten Düsenkörper 12 auf, die miteinander verbunden sind. Die Nadel 2 weist ein Kolbenelement 21 und ein Sitzelement 22 auf. Ein Kraftstoffraum 4 ist zwischen dem Düsenkörper 1 und der Nadel 2 ausgebildet (d. h. der Kraftstoffraum, das radial zwischen dem Düsenkörper 1 und der Nadel 2 definiert ist), um den Hochdruckkraftstoff zu empfangen, der durch den Hochdruckkraftstoffdurchgang 31 zugeführt wird.
  • Der erste Düsenkörper 11 weist ein erstes bis drittes Führungsloch 111113 auf. Das erste Führungsloch 111 ist in einer im Allgemeinen zylindrischen Form konfiguriert und ist an einem nahen Endabschnitt des ersten Düsenkörpers 11 angeordnet, wo sich der Halterkörper 3 befindet. Das zweite Führungsloch 112 ist in einer im Wesentlichen zylindrischen Form konfiguriert, die einen kleineren Innendurchmesser als jene des ersten Führungslochs 111 hat, und ist an einer zum dem ersten Führungsloch 111 entfernten Seite, wo sich der Kraftstoffraum 4 befindet, angeordnet. Das dritte Führungsloch 113 ist in einer im Allgemeinen zylindrischen Form konfiguriert, die einen kleineren Innendurchmesser als jenen des zweiten Führungslochs 112 hat, und ist an einer zu dem zweiten Führungslochs 112 entfernten Seite, wo sich der Kraftstoffraum 4 befindet, angeordnet. Das erste Führungsloch 111 und der Kraftstoffraum 4 können durch das zweite Führungsloch 112 und das dritte Führungsloch 113 miteinander in Verbindung stehen. Ein naher Endabschnitt des dritten Führungslochs 113, der benachbart zu dem zweiten Führungsloch 112 ist, bildet eine Federaufnahme 114 aus, die eine nachstehend beschriebene Feder empfängt.
  • Das Einspritzloch 121 ist an einem entfernten Endabschnitt des zweiten Düsenkörpers 12 ausgebildet, der sich auf einer Seite entgegengesetzt zu dem Halterkörper 3 befindet, um den Hochdruckkraftstoff, der durch den Kraftstoffraum 4 empfangen wurde, in den Zylinder der Brennkraftmaschine einzuspritzen. Der Ventilsitz 122, der in einer konischen Form konfiguriert ist, ist axial zwischen dem Kraftstoffraum 4 und dem Einspritzloch 121 angeordnet.
  • Das Kolbenelement 21 weist einen ersten Kolbenabschnitt 211 und einen zweiten Kolbenabschnitt 212 auf. Der erste Kolbenabschnitt 211 ist in einer Becherform konfiguriert (d. h. der Form eines zylindrischen Rohrs, das einen Boden hat) und ist in dem ersten Führungsloch 111 auf eine in Bezug auf das erste Führungsloch 111 fluiddichte gleitfähige Art und Weise empfangen (d. h. der erste Kolbenabschnitt 211 ist entlang einer inneren Umfangswandfläche des ersten Führungslochs 111 fluiddicht gleitfähig). Der zweite Kolbenabschnitt 212 ist in einer Form eins zylindrischen Rohrs konfiguriert, das einen kleineren Außendurchmesser als jenen des ersten Kolbenabschnitts 211 hat, und ist in dem zweiten Führungsloch 112 auf eine in Bezug auf das zweite Führungsloch 112 fluiddichte gleitfähige Art und Weise empfangen (d. h. der zweite Kolbenabschnitt 212 ist entlang einer inneren Umfangswandfläche des zweiten Führungslochs 112 fluiddicht gleitfähig aufgenommen). Hier ist es gewünscht, dass ein Gleitspalt zwischen der Gleitfläche (dem Gleitteil) des ersten Führungslochs 111 und der Gleitfläche (dem Gleitteil) des ersten Kolbenabschnitts 211 auf gleich wie oder weniger als 5 μm festgelegt, um eine Leitung des Drucks durch diesen Gleitspalt zu begrenzen (d. h. um die Fluiddichtigkeit zu erzielen). Gleichermaßen ist es gewünscht, dass ein Gleitspalt zwischen dem zweiten Führungsloch 112 und dem zweiten Kolbenabschnitt 212 auf gleich wie oder weniger als 5 μm festgelegt ist, um eine Leitung des Drucks durch den Gleitspalt zu begrenzen (d. h. um die Fluiddichtigkeit zu erzielen).
  • Eine Ausnehmung 213 ist in dem ersten Kolbenabschnitt 211 ausgebildet, um eine nachstehend beschriebene Feder zu empfangen. Ein Durchgangsloch 214 ist in dem zweiten Kolbenabschnitt 212 ausgebildet, um das Sitzelement 22 zu empfangen. Eine erste Druckkammer 51 ist ausgebildet, d. h. in dem ersten Führungsloch 111 auf einer nahen Seite (der einen axialen Seite) des ersten Kolbenabschnitts 211 platziert, die entgegengesetzt zu dem Ventilsitz 22 ist. Ferner ist eine zweite Druckkammer 52 ausgebildet, d. h. in dem ersten Führungsloch 111 radial auswärts des zweiten Kolbenabschnitts 212 auf einer entfernten Seite (der anderen axialen Seite) des ersten Kolbenabschnitts 211 platziert, wo sich der Ventilsitz 122 befindet.
  • Das Kolbenelement 21 empfängt den Druck der ersten Druckkammer 51 und empfängt hierdurch die Last in eine Ventilschließrichtung (d. h. in Richtung zu dem Ventilsitz 122 zum Schließen des Einspritzlochs 121 hin). Ebenso empfängt das Kolbenelement 21 den Druck der zweiten Druckkammer 52 und empfängt hierdurch die Last in eine Ventilöffnungsrichtung (d. h. eine Richtung weg von dem Ventilsitz 122 zum Öffnen des Einspritzlochs 121). Abhängig von einer Druckdifferenz zwischen der ersten Druckkammer 51 und der zweiten Druckkammer 52 reziprokiert das Kolbenelement 21 zu dem Ventilsitz 121 hin oder davon weg. Ferner sind die erste Druckkammer 51 und das zweite Führungsloch 112 durch die Ausnehmung 213 und das Durchgangsloch 214 miteinander verbindbar.
  • Das Sitzelement 22 weist einen Hauptsäulenabschnitt 221 und einen Flanschabschnitt 222 auf. Der Hauptsäulenabschnitt 221 ist in einer im Allgemeinen zylindrischen Säule (einem im Allgemeinen zylindrischen Körper) konfiguriert und ist in dem Durchgangsloch 214 in Bezug auf das Durchgangsloch 214 in einer in Bezug auf das Durchgangsloch 214 beweglichen Weise empfangen. Der Flanschabschnitt 222 ist an einem nahen Endabschnitt des Hauptsäulenabschnitts 221 ausgebildet, der entgegengesetzt zu dem Ventilsitz 122 ist, und ist in einer Becherform konfiguriert (einer zylindrischen Rohrform, die einen Boden hat). Der Flanschabschnitt 222 ist in der Ausnehmung 213 auf eine derartige Art und Weise empfangen, dass der Flanschabschnitt 222 mit einer Fläche des ersten Kolbenabschnitts 211 auf einer nahen Seite fluiddicht in Eingriff ist, die sich auf der Seite einer ersten Druckkammer 51 des ersten Kolbenabschnitts 211 befindet. Ein Sitzabschnitt 223, der konfiguriert ist, so dass er eine im Allgemeinen kugelförmige Oberfläche hat, ist in einem entfernten Endabschnitt des Hauptsäulenabschnitts 221 ausgebildet, der sich auf einer entfernten Seite befindet, wo der Ventilsitz 122 platziert ist. Wenn der Sitzabschnitt 223 mit dem Ventilsitz 122 in Eingriff kommt, wird der Kraftstoffströmungsdurchgang zu dem Einspritzloch 121 geschlossen (während eines Kraftstoffeinspritzstoppzeitraums oder eines Kraftstoffeinspritzstoppzustands zum Stoppen einer Einspritzung des Kraftstoffs durch das Einspritzloch 121). Im Gegensatz dazu wird, wenn der Sitzabschnitt 223 von dem Ventilsitz 122 außer Eingriff kommt, der Kraftstoffströmungsdurchgang zu dem Einspritzloch 121 geöffnet (während eines Kraftstoffeinspritzzeitraums oder eines Kraftstoffeinspritzzustands zum Einspritzen des Kraftstoffs durch das Einspritzloch 121).
  • Das Sitzelement 22 hat einen Kraftstoffdurchgang 224, der eine Verbindung zwischen der ersten Druckkammer 51 und dem Kraftstoffraum 4 herstellt. Der Hochdruckkraftstoff, der zu der ersten Druckkammer 51 zugeführt wird, wird durch den Kraftstoffdurchgang 224 zu dem Kraftstoffraum 4 geleitet.
  • Ein radialer Spalt, der zwischen dem Kolbenelement 21 und dem Sitzelement 22 in die radiale Richtung des Kraftstoffeinspritzventils gemessen wird, ist größer als der Gleitspalt zwischen dem Düsenkörper 11 und der Wandfläche des Kolbenelements 21 festgelegt. Insbesondere sind der Gleitspalt zwischen einem rohrförmigen Teil 211a des ersten Kolbenabschnitts 111 und einem röhrförmigen Teil 222a des Flanschabschnitts 222 und der radiale Spalt zwischen dem zweiten Kolbenabschnitt 212 und dem Hauptsäulenabschnitt 221 größer als der Gleitspalt zwischen der Wandfläche des ersten Führungslochs 111 und dem ersten Kolbenabschnitt 211 und wird ebenso größer als der Gleitspalt zwischen der Wandfläche des zweiten Führungslochs 112 und dem zweiten Kolbenabschnitt 212 festgelegt.
  • Eine erste Feder 61, die das Sitzelement 22 zu dem Kolbenelement 21 drückt, ist in der ersten Druckkammer 51 platziert (insbesondere in der Ausnehmung 213). Die erste Feder 21 ist eine Kompressionsschraubenfeder und ist zwischen dem Halterkörper 3 und dem Flanschabschnitt 222 geklemmt. Eine zweite Feder 62, die das Kolbenelement 21 zu dem Sitzelement 22 hin drückt, ist in dem zweiten Führungsloch 112 platziert. Die zweite Feder 62 ist eine Kompressionsschraubenfeder und ist zwischen dem Kolbenelement 21 und der Federaufnahme 114 geklemmt.
  • Das Kolbenelement 21 und das Sitzelement 22 werden durch die erste Feder 61 und die zweite Feder 62, die als ein Federelement dienen, zueinander gedrückt, so dass ein Bodenteil 211b des ersten Kolbenabschnitts 211 und ein Bodenteil 222b des Flanschabschnitts 222 einander eng kontaktieren. Ferner werden das Kolbenelement 21 und das Sitzelement 22 durch die erste Feder 61 bzw. die zweite Feder 62 auf eine derartige Art und Weise gedrückt, dass das Kolbenelement 21 und das Sitzelement 22 integral in die axiale Richtung bewegt werden.
  • Das Kraftstoffeinspritzventil des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist von einer Ventilbauart, die bei Druckbeaufschlagung (Druckerhöhung) der zweiten Druckkammer 52 öffnet. Insbesondere ist ein piezoelektrisches Stellglied (nicht gezeigt), das aufeinandergestapelte piezoelektrische Elemente aufweist, in dem Halterkörper 3 empfangen. Wenn das piezoelektrische Stellglied elektrisch geladen oder entladen wird, dehnt sich das piezoelektrische Stellglied aus oder zieht sich zusammen. Der Druck der zweiten Druckkammer 52 wird erhöht, wenn das piezoelektrische Stellglied beim Laden des piezoelektrischen Stellglieds ausgedehnt wird.
  • Als Nächstes ist der Betrieb des Kraftstoffeinspritzventils gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Anmerkungen, d. h. Bezugszeichen, die in der nachstehenden Diskussion des Betriebs des Kraftstoffeinspritzventils verwendet sind, sind zunächst unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Der Druck der zweiten Druckkammer 52 in dem Einspritzstoppzustand (d. h. dem Zustand, in dem der Sitzabschnitt 223 mit dem Ventilsitz 122 in Eingriff ist, um die Kraftstoffeinspritzung durch das Einspritzloch 121 zu stoppen) ist als P1 bezeichnet. Ferner ist der Druck der zweiten Druckkammer 52 in einem Öffnungsübergangszustand von dem Einspritzstoppzustand zu dem Kraftstoffeinspritzzustand (dem Ventilöffnungszustand) als P1' bezeichnet. Zusätzlich ist der Druck der zweiten Druckkammer 52 in einem Schließübergangszustand von dem Kraftstoffeinspritzzustand (dem Ventilöffnungszustand) zu dem Kraftstoffeinspritzstoppzustand (dem Ventilschließzustand) als P1'' gezeichnet. Der Druck der ersten Druckkammer 51 ist als P2 bezeichnet und der Druck des Kraftstoffraums 4 ist als P3 bezeichnet. Der Druck des Raums, der sich von dem Eingriffsabschnitt zwischen dem Sitzabschnitt 223 und dem Ventilsitz 122 zu dem Einspritzloch 121 erstreckt, ist als P4 bezeichnet. Da die erste Druckkammer 51 und der Kraftstoffraum 4 immer miteinander in Verbindung stehen, ist die Beziehung P2 = P3 vorhanden.
  • Die Last der ersten Feder 61 ist als F1 bezeichnet und die Last der zweiten Feder 62 ist als F2 bezeichnet. Der Außendurchmesser des ersten Kolbenabschnitts 211 ist als D1 bezeichnet und der Außendurchmesser des zweiten Kolbenabschnitts 212 ist als D2 bezeichnet. Ferner ist ein Sitzdurchmesser des Eingriffsabschnitts zwischen der Kontaktfläche des Sitzabschnitts 223 und der Kontaktfläche des Ventilsitzes 122 als D3 bezeichnet.
  • Die Lasten, die in den entsprechenden Betriebszuständen des Kraftstoffeinspritzventils auf die Nadel 2 ausgeübt werden, sind durch die nachstehenden Gleichungen (1) bis (3) ausgedrückt. Die Last, die in die Ventilschließrichtung (die Richtung zu dem Ventilsitz 122 hin) auf die Nadel 2 aufgebracht ist, ist mit einem positiven Vorzeichen (+) angegeben. Ferner ist die Last, die in die Ventilöffnungsrichtung (die Richtung weg von dem Ventilsitz 122) auf die Nadel 2 aufgebracht ist, mit einem negativen Vorzeichen (–) angegeben.
  • In dem Einspritzstoppzustand sind die Beziehungen P1 ≈ P2 und die Beziehung P2 = P3 erfüllt. Die Last Fa, die in diesem Zustand auf die Nadel 2 aufgebracht ist, wird durch die nachstehende Gleichung (1) ausgedrückt. Fa = F1 – F2 + P2 × π(D12 – D22 + D32)/4 – P1 × π(D12 – D22)/4 – P4 × πD32/4 Gleichung (1)
  • In dem Ventilöffnungsübergangszustand von dem Einspritzstoppzustand zu dem Einspritzzustand (dem Ventilöffnungszustand), ist die Beziehung P2 = P3 vorhanden. Wenn das piezoelektrische Stellglied ausgedehnt wird, um den Druck der zweiten Druckkammer 52 zu erhöhen, ist die Beziehung P1' > 22 vorhanden. Zu dieser Zeit ist die Last Fb, die auf die Nadel 2 aufgebracht ist, durch die nachstehende Gleichung (2) ausgedrückt. Fb = F1 – F2 + P2 × π(D12 – D22 + D32)/4 – P1' × π(D12 – D22)/4 – P4 × πD32/4 Gleichung (2)
  • In dem Ventilschließübergangszustand von dem Einspritzzustand (Ventilöffnungszustand) zu dem Einspritzstoppzustand (Ventilschließzustand) sind die Beziehung P2 = 23 und die Beziehung P2 = P4 vorhanden. Wenn das piezoelektrische Stellglied zusammengezogen wird, um den Druck der zweiten Druckkammer 52 zu verringern, ist die Beziehung P1'' < P2 vorhanden. Zu dieser Zeit ist die Last Fc, die auf die Nadel 2 aufgebracht ist, durch die nachstehende Gleichung (3) ausgedrückt. Fc = F1 – F2 + P2 × π(D12 – D22)/4 – P1'' × π(D12 – D22)/4 Gleichung (3)
  • Die Drücke P1, P1', P1'', P2, P3, die Lasten F1, F2 und. die Durchmesser D1, D2, D3 sind festgelegt, so dass sie die Beziehung Fa ≥ 0, die Beziehung Fb < 0 und die Beziehung Fc > 0 erfüllen.
  • Auf diese Weise ist in dem Einspritzstoppzustand, wenn der Druck der zweiten Druckkammer 52 durch die Ausdehnung des piezoelektrischen Stellglieds erhöht ist, die Beziehung Fb < 0 eingerichtet. Hierdurch ist der Zustand zu dem Ventilöffnungszustand hin verschoben. Insbesondere ist die Last in die Ventilöffnungsrichtung auf die Nadel 2 aufgebracht, so dass das Kolbenelement 21 und das Sitzelement 22 zu der nahen Seite des Kraftstoffeinspritzventils, die zu dem Ventilsitz 122 entgegengesetzt ist, integral hin bewegt werden. Somit wird der Sitzabschnitt 223 von dem Ventilsitz 122 außer Eingriff gebracht, um das Einspritzloch 121 zu öffnen. Infolgedessen wird die Kraftstoffeinspritzung von dem Einspritzloch 121 gestartet.
  • Ferner ist, wenn der Druck der zweiten Druckkammer 52 durch die Zusammenziehung des Piezostellglieds in dem Ventilöffnungszeitraum (in dem Zeitraum, während dem der Sitzabschnitt 223 von dem Ventilsitz 122 außer Eingriff gebracht ist) verringert wird, ist die Beziehung Fc > 0 eingerichtet. Hierdurch ist der Zustand zu dem Ventilschließzustand hin verschoben. Insbesondere ist die Last in die Ventilschließrichtung auf die Nadel 2 aufgebracht, so dass das Kolbenelement 21 und das Sitzelement 22 zu der entfernten Seite des Kraftstoffeinspritzventils, wo sich der Ventilsitz 122 befindet, integral hin bewegt wird. Somit ist der Sitzabschnitt 223 mit dem Ventilsitz 122 in Eingriff, um das Einspritzloch 121 zu schließen. Infolgedessen wird die Kraftstoffeinspritzung von dem Einspritzloch 121 gestoppt. Danach ist die Beziehung Fa ≥ 0 aufrechterhalten, bis der Druck der zweiten Druckkammer 52 erhöht ist, so dass der Einspritzstoppzustand aufrechterhalten ist.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Nadel 2 in das Kolbenelement 21 und das Sitzelement 22 geteilt. Das Kolbenelement 21 ist in dem ersten Führungsloch 111 und dem zweiten Führungsloch 112 des Düsenkörpers 1 aufgenommen. Das Sitzelement 22 ist in Bezug auf den Ventilsitz 122 in Eingriff bringbar und außer Eingriff bringbar. Mit der vorstehenden Konstruktion der Nadel 2 ist das Kolbenelement 21 entlang des ersten Führungslochs 111 und des zweiten Führungslochs 112 positioniert und ist das Sitzelement 22 entlang des Ventilsitzes 122 positioniert. Hierdurch ist. es anders wie bei dem Kraftstoffeinspritzventil des Stands der Technik nicht erforderlich, die Einflüsse des Grads einer Koaxialität zwischen dem Kolbenabschnitt und dem Sitzabschnitt zu berücksichtigen. Somit kann das Verarbeiten der Nadel 2 erleichtert werden. Infolgedessen ist es möglich, das Kraftstoffeinspritzventil leicht bereitzustellen, in dem das Kolbenelement 21 der Nadel 2 in dem ersten und dem zweiten Führungsloch 111, 112 gleitfähig aufgenommen ist, während die Fluiddichtigkeit zwischen der Gleitfläche (dem Gleitteil) der entsprechenden Führungslöcher 111, 112 und der Gleitfläche (dem Gleitteil) des Kolbenelements 21 der Nadel 2 aufrechterhalten ist und der hohe Grad einer Abdichtung zwischen der Kontaktfläche (dem Kontaktteil) des Sitzabschnitts 223 der Nadel 2 und der Kontaktfläche (dem Kontaktteil) des Ventilsitzes 122 erzielt. Das heißt, dass es möglich ist, das Kraftstoffeinspritzventil bereitzustellen, in dem die gleichmäßige Gleitbewegung zwischen den Gleitteilen des Kraftstoffeinspritzventils verhältnismäßig einfach erzielt wird, während die Fluiddichtigkeit zwischen den Gleitteilen eingerichtet ist, und in dem der hohe Grad einer Abdichtung zwischen den Kontaktteilen des Kraftstoffeinspritzventils während dem Ventilschließzeitraum verhältnismäßig leicht erzielt wird.
  • Ferner ist, wie vorstehend diskutiert ist, die Nadel 2 in das Kolbenelement 21 und das Sitzelement 22 geteilt und der Spalt zwischen dem Kolbenelement 21 und dem Sitzelement 22 in die radiale Richtung des Kraftstoffeinspritzventils ist verhältnismäßig groß ausgeführt. Wegen diesen Merkmalen kann, wenn der Sitzabschnitt 223 mit dem Ventilsitz 122 in Eingriff ist, das Sitzelement 22 in Bezug auf die Achse des Kraftstoffeinspritzventils abhängig von dem Ort des Sitzabschnitts 223 leicht gekippt werden und der Kippwinkel des Sitzelements 22 in Bezug auf die Achse des Kraftstoffeinspritzventils kann im Vergleich zu dem Stand der Technik erhöht werden. Ferner ist die Kontaktfläche (das Kontaktteil) des Sitzabschnitts 223 in die im Allgemeinen kugelförmige Oberfläche konfiguriert. Daher ist es, sogar wenn das Sitzelement 22 in Bezug auf die Achse des Kraftstoffeinspritzventils zur Zeit eines Eingreifens des Sitzabschnitts 223 gegenüber dem Ventilsitz 121 gekippt ist, möglich, den hohen Grad einer Abdichtung zwischen der Kontaktfläche (dem Kontaktteil) des Ventilsitzes 122 und der Kontaktfläche (dem Kontaktteil) des Sitzabschnitts 223 zu erzielen.
  • Ferner ist der Düsenkörper 1 durch Verbinden des ersten Düsenkörpers 11 und des zweiten Düsenkörpers 12 miteinander ausgebildet. Hierdurch kann, sogar wenn die Gesamtlänge des Düsenkörpers 1 verhältnismäßig lang ist, der Ventilsitz 122 leicht bearbeitet werden.
  • (Zweites Ausführungsbeispiel)
  • Nachstehend ist ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. 3 ist eine Schnittansicht, die ein Hauptmerkmal eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in Bezug auf den Aufbau und den Ort der zweiten Feder 62. Insbesondere ist, wie in 3 gezeigt ist, die zweite Feder 62 des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Tellerfeder und ist in der zweiten Druckkammer 52 platziert. Ferner sind wegen der Änderung der zweiten Feder 62 das dritte Führungsloch 113 und die Federaufnahme 114 des ersten Ausführungsbeispiels (siehe 1) beseitigt.
  • Auf diese Weise sind das dritte Führungsloch 113 und die Federaufnahme 114 des ersten Ausführungsbeispiels nicht länger erforderlich. Somit ist das Bearbeiten des Düsenkörpers 1 erleichtert und der Freiheitsgrad der Konstruktion des Kraftstoffeinspritzventils ist erhöht.
  • In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist, obwohl die Tellerfeder als die zweite Feder 62 verwendet ist, die zweite Feder 62 nicht auf die Tellerfeder begrenzt. Zum Beispiel kann, wie in 4 gezeigt ist, die eine Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt, eine Wellfeder, die ein zentrales Durchgangsloch zum Aufnehmen des zweiten Kolbenabschnitts 212 hat und hierdurch in Form einer ringförmigen Scheibe konfiguriert ist, die in ihre Umfangsrichtung wellenförmig ist, als die zweite Feder 62 verwendet werden.
  • Ferner kann die erste Feder 61 zu einer Tellerfeder oder einer Wellfeder modifiziert sein. In einem derartigen Fall kann die Gesamthöhe (die axiale Gesamtlänge) des Kraftstoffeinspritzventils im Vergleich zu dem Fall reduziert sein, in dem die Kompressionsschraubenfeder verwendet ist. Daher ist der Freiheitsgrad der Konstruktion des Kraftstoffeinspritzventils erhöht.
  • (Drittes Ausführungsbeispiel)
  • Nachstehend ist ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. 5 ist eine Schnittansicht, die ein Hauptmerkmal eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in Bezug auf den Kraftstoffweg, der den Hochdruckkraftstoff von dem Hochdruckkraftstoffdurchgang 31 zu dem Kraftstoffraum 4 leitet. Das heißt, dass, wie in 5 gezeigt ist, der erste Düsenkörper 11 einen Kraftstoffdurchgang 115 hat, der eine Verbindung zwischen dem Hochdruckkraftstoffdurchgang 31 und dem Raum in dem zweiten Führungsloch 112 herstellt. Der Hochdruckkraftstoff wird durch den Hochdruckkraftstoffdurchgang 31, den Kraftstoffdurchgang 115 und den Spalt zwischen dem dritten Führungsloch 113 und dem Sitzelement 22 zu dem Kraftstoffraum 4 geleitet. Ferner ist durch die Änderung des Kraftstoffwegs, der den Hochdruckkraftstoff, den Kraftstoffdurchgang 224 des Sitzelements 22 des ersten Ausführungsbeispiels (siehe 1) in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weggelassen.
  • Ferner verbindet ein Druck leitender Kraftstoffdurchgang 32, der in einer entfernten Seitenfläche des Halteskörpers 3 (d. h. eine Seitenfläche der ersten Druckkammer 51 des Halterkörpers 3) ausgebildet ist, den Hochdruckkraftstoffdurchgang 31 und die erste Druckkammer 51. Hierdurch wird der Hochdruckkraftstoff von dem Hochdruckkraftstoffdurchgang 31 durch den Druck leitenden Kraftstoffdurchgang 32 zu der ersten Druckkammer 51 geleitet.
  • Wie in dem ersten Ausführungsbeispiel ist es in dem Fall des Kraftstoffeinspritzventils, das den Kraftstoffdurchgang 224 in dem Sitzelement 22 hat, wenn der Außendurchmesser des Sitzelements 22 nicht erhöht werden kann, erforderlich, den Kraftstoffdurchgang 224 zu bearbeiten. Es ist jedoch. wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in dem Fall, in dem der Kraftstoffdurchgang 115 in dem ersten Düsenkörper 11 vorgesehen ist, das Bearbeiten des Kraftstoffdurchgangs 115 erleichtert.
  • In dem dritten Ausführungsbeispiel kann, obwohl der Druck leitende Kraftstoffdurchgang 32 in dem Halterkörper 3 ausgebildet ist, um den Hochdruckkraftstoff von dem Hochdruckkraftstoffdurchgang 31 durch den Druck leitenden Kraftstoffdurchgang 32 zu der ersten Druckkammer 51 zu leiten, diese Konstruktion modifiziert werden. Zum Beispiel kann, wie in 6 gezeigt ist, die eine Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels zeigt, ein Druck leitender Kraftstoffdurchgang 215 in einer nahen Seitenfläche des ersten Kolbenabschnitts 211 ausgebildet werden (d. h. einer Fläche des ersten Kolbenabschnitts 211 auf der Seite der ersten Druckkammer 51) und der Hochdruckkraftstoff kann von dem Kraftstoffdurchgang 31 durch den Druck leitenden Kraftstoffdurchgang 215 zu der ersten Druckkammer 51 geleitet werden.
  • (Viertes Ausführungsbeispiel)
  • Nachstehend ist ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. 7 ist eine Schnittansicht, die ein Hauptmerkmal eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in Bezug auf den Aufbau des Düsenkörpers 1 und den Aufbau und den Ort der zweiten Feder 62. Insbesondere ist, wie in 7 gezeigt ist, der Düsenkörper 1 aus einem einzigen Stück gefertigt und das erste Führungsloch 111, das zweite Führungsloch 112, das Einspritzloch 121 und der Ventilsitz 122 sind in diesem Düsenkörper 1 ausgebildet.
  • Auf diese Weise kann wie in dem Fall, in dem die Gesamtlänge des Düsenkörpers 1 kurz ist, der Düsenkörper 1 im Vergleich zu dem Fall, in dem der Düsenkörper 1 aus mehreren Stücken gefertigt ist, bei reduzierten Kosten ausgebildet werden, solange wie der Ventilsitz 122 verhältnismäßig genau bearbeitet werden kann.
  • Ferner ist die zweite Feder 62 die Wellfeder, die in der zweiten Druckkammer 52 platziert ist. Ferner sind, wegen der Änderung der zweiten Feder 62, das dritte Führungsloch 113 und die Federaufnahme 114 des ersten Ausführungsbeispiels (siehe 1) beseitigt.
  • (Fünftes Ausführungsbeispiel)
  • Nachstehend ist ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. 8 ist eine Schnittansicht, die ein Hauptmerkmal eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt.
  • Wie in 8 gezeigt ist, ist ein Zylinder 7, der in eine im Allgemeinen zylindrische rohrförmige Form konfiguriert ist, zwischen dem ersten Führungsloch 111 und dem ersten Kolbenabschnitt 211 platziert. Der Zylinder 7 wird immer gegen eine entfernte Seitenfläche des Halterkörpers 3 (d. h. eine Fläche des Halterkörpers 3 auf der Seite der ersten Druckkammer 51) durch eine dritte Feder 63 gedrückt, so dass eine Fluiddichtigkeit zwischen einer Kontaktfläche (einem Kontaktteil) des Zylinders 7 und einer Kontaktfläche (einem Kontaktteil) des Halterkörpers 3, die miteinander in Eingriff sind, aufrechterhalten ist.
  • Ein Zylinderloch 71 ist in dem Zylinder 7 ausgebildet. Das Zylinderloch 71 ist in einer im allgemeinen zylindrischen Form konfiguriert und hat einen größeren Innendurchmesser als jenen des zweiten Führungslochs 112. Der erste Kolbenabschnitt 211 ist in dem Zylinderloch 71 auf eine fluiddichte gleitfähige Art und Weise in Bezug auf das Zylinderloch 71 aufgenommen (d. h. der erste Kolbenabschnitt 211 ist entlang einer inneren Umfangswandfläche des Zylinderlochs 71 fluiddicht gleitfähig). Die erste Druckkammer 51 ist in dem Zylinderloch 71 auf der nahen Seite des ersten Kolbenabschnitts 211 ausgebildet (die Seite des ersten Kolbenabschnitts 211, die entgegengesetzt zu dem Ventilsitz 122 ist). Die zweite Druckkammer 52 ist in dem ersten Führungsloch 111 auf der entfernten Seite des ersten Kolbenabschnitts 211 (der Seite des ersten Kolbenabschnitts 211, wo der Ventilsitz 122 sich befindet) radial auswärts des zweiten Kolbenabschnitts 212 ausgebildet.
  • Hier ist es gewünscht, dass der Spalt zwischen der Gleitfläche (dem Gleitteil) des Zylinders 7 und der Gleitfläche (dem Gleitteil) des ersten Kolbenabschnitts 211 auf gleich wie oder geringer als 5 μm festgelegt ist, um eine Leitung des Drucks durch diesen Spalt zu begrenzen (um die Fluiddichtigkeit zu erzielen). Ferner ist der Freiraum zwischen der Innenumfangswandfläche des ersten Führungslochs 111 und dem Zylinder 7 in der radialen Richtung des Kraftstoffeinspritzventils größer als der Gleitspalt zwischen der Gleitfläche (dem Gleitteil) des Zylinders 7 und der Gleitfläche (dem Gleitteil) des ersten Kolbenabschnitts 211, die miteinander gleitfähig in Eingriff sind, festgelegt.
  • Auf diese Weise ist die Bearbeitungsführung des Gleitspalts zwischen der Gleitfläche (dem Gleitteil) des Zylinders 7 und der Gleitfläche (dem Gleitteil) des ersten Kolbenabschnitts 211 leichter als die Bearbeitungsführung des Gleitspalts zwischen der Gleitfläche (dem Gleitteil) des Düsenkörpers 1 und der Gleitfläche (dem Gleitteil) des ersten Kolbenabschnitts 211 ausgeführt. Somit können die gesamten Herstellkosten reduziert werden.
  • Zusätzliche Vorteile und Modifikationen treten dem Fachmann leicht in den Sinn. Die Erfindung in ihrer breiteren Bedeutung ist daher nicht auf die speziellen Einzelheiten, die repräsentative Vorrichtung und die veranschaulichenden Beispiele beschränkt, die gezeigt und beschrieben sind. Ferner kann irgendein Bestandteil oder können mehrere Bestandteile von einem der vorstehenden Ausführungsbeispiele und Modifikationen mit den Bestandteilen von irgendeinem anderen der vorstehenden Ausführungsbeispiele und Modifikationen auf eine geeignete Art und Weise kombiniert werden.
  • Eine Nadel (2) ist in einem Düsenkörper (1) auf eine in Bezug auf den Düsenkörper (1) gleitfähige Art und Weise aufgenommen und trennt fluiddicht zwischen einer ersten Druckkammer (51) und einer zweiten Druckkammer (52), die in dem Düsenkörper (1) ausgebildet sind. Die Nadel (2) ist in ein Kolbenelement (21), das entsprechend einer Druckdifferenz zwischen der ersten Druckkammer (51) und der zweiten Druckkammer (52) reziprokiert, und ein Sitzelement (22), in dem ein Sitzabschnitt (223) ausgebildet ist, geteilt. Das Kolbenelement (21) und das Sitzelement (22) werden durch Federn (61, 62) zueinander gedrückt, um einander eng zu kontaktieren.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 10-288115 A [0002]
    • - JP 11-159417 A [0002]

Claims (13)

  1. Kraftstoffeinspritzventil mit: einem Düsenkörper (1), der ein Einspritzloch (121) und einen Ventilsitz (122) hat, wobei das Einspritzloch (121) als ein Kraftstoffauslass dient und der Ventilsitz (122) auf einer stromaufwärtigen Seite des Einspritzlochs (121) ausgebildet ist; und einer Nadel (2), die eine Last in eine Schließrichtung zu dem Ventilsitz (122) hin durch einen Druck einer ersten Druckkammer (51), die durch den ersten Düsenkörper (1) definiert ist, empfängt und ebenso eine Last in eine Öffnungsrichtung weg von dem Ventilsitz (122) durch einen Druck einer zweiten Druckkammer (52), die durch den Düsenkörper (1) definiert ist, empfängt, wobei die Nadel (2) durch eine Druckdifferenz zwischen dem Druck in der ersten Druckkammer (51) und dem Druck in der zweiten Druckkammer (52) reziprokierbar ist, um einen Sitzabschnitt (223) der Nadel (2) in Bezug auf den Ventilsitz (122) in Eingriff zu bringen oder außer Eingriff zu bringen und hierdurch das Einspritzloch (121) zu schließen oder zu öffnen, wobei: ein Kraftstoffraum (4) zwischen dem Düsenkörper (1) und der Nadel (2) auf einer stromaufwärtigen Seite des Ventilsitzes (122) ausgebildet ist und Hochdruckkraftstoff empfängt, wobei der Kraftstoffraum (4) mit dem Einspritzloch (121) in Verbindung steht, um den in dem Kraftstoffraum (4) empfangenen Hochdruckkraftstoff durch das Einspritzloch (121) in einem Ventilöffnungszeitraum einzuspritzen, während dem der Sitzabschnitt (223) der Nadel (2) von dem Ventilsitz (122) außer Eingriff ist; die Nadel (2) in dem Düsenkörper (1) auf eine gleitfähige Art und Weise in Bezug auf den Düsenkörper (1) aufgenommen ist und zwischen der ersten Druckkammer (51) und der zweiten Druckkammer (52) fluiddicht trennt; die Nadel (2) in ein erstes Kolbenelement (21), das entsprechend der Druckdifferenz zwischen der ersten Druckkammer (51) und der zweiten Druckkammer (52) reziprokiert, und ein Sitzelement (22), in dem der Sitzabschnitt (223) ausgebildet ist, geteilt ist; und das Kolbenelement (21) und das Sitzelement (22) durch ein Federelement (61, 62) zueinander gedrückt sind, um einander eng zu kontaktieren.
  2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, wobei: der Düsenkörper (1) ein erstes Führungsloch (111) und ein zweites Führungsloch (112) hat; das zweite Führungsloch (112) einen kleineren Innendurchmesser als einen Innendurchmesser des ersten Führungslochs (111) hat und das Führungsloch (111) und den Kraftstoffraum (4) verbindet; das Kolbenelement (21) einen ersten Kolbenabschnitt (211), der in dem ersten Führungsloch (111) auf eine fluiddichte gleitfähige Art und Weise in Bezug auf das erste Führungsloch (111) aufgenommen ist, und einen zweiten Kolbenabschnitt (212) aufweist, der in dem zweiten Führungsloch (111) auf eine fluiddichte gleitfähige Art und Weise in Bezug auf das zweite Führungsloch (112) aufgenommen ist; die erste Druckkammer (51) in dem ersten Führungsloch (111) auf der einen axialen Seite des ersten Kolbenabschnitts (211), die entgegengesetzt des Ventilsitzes (122) ist, ausgebildet ist; und die zweite Druckkammer (52) in dem ersten Führungsloch (111) radial außerhalb des zweiten Kolbenabschnitts (212) auf der anderen axialen Seite des ersten Kolbenabschnitts (211), wo sich der Ventilsitz (122) befindet, ausgebildet ist.
  3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, wobei: das Kolbenelement (21) ein Durchgangsloch (214) hat, das die erste Druckkammer (51) und das zweite Führungsloch (112) verbindet; das Sitzelement (22) in dem Durchgangsloch (214) auf eine bewegliche Art und Weise in Bezug auf das Durchgangsloch (214) aufgenommen ist und einen Hauptsäulenabschnitt (221) und einen Flanschabschnitt (222) hat; der Hauptsäulenabschnitt (221) den Sitzabschnitt (223) an einem Ende des Hauptsäulenabschnitts (221) hat; und der Flanschabschnitt (222) an dem anderen Ende des Hauptsäulenabschnitts (221) vorgesehen ist und eine Seitenfläche der ersten Druckkammer (51) des ersten Kolbenabschnitts (211) fluiddicht kontaktiert.
  4. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Spalt zwischen dem Kolbenelement (21) und dem Sitzelement (22) größer als ein Spalt zwischen dem Düsenkörper (1) und dem Kolbenelement (21) ist.
  5. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Sitzabschnitt (223) eine im Allgemeinen kugelförmige Fläche hat.
  6. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: das Federelement (61, 62) eine erste Feder (61), die das Sitzelement (22) zu dem Kolbenelement (21) hin drückt, und eine zweite Feder (62) aufweist, die das Kolbenelement (21) zu dem Sitzelement (22) hin drückt; und die zweite Feder (62) eine Tellerfeder ist, die in der zweiten Druckkammer (52) platziert ist.
  7. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: das Federelement (61, 62) eine erste Feder (61), die das Sitzelement (22) zu dem Kolbenelement (21) hin drückt, und eine zweite Feder (62) aufweist, die das Kolbenelement (21) zu dem Sitzelement (22) hin drückt; und die zweite Feder (62) eine Wellfeder ist, die in der zweiten Druckkammer (52) platziert ist und in Form einer ringförmigen Scheibe konfiguriert ist, die ein Durchgangsloch hat und in deren Umfangsrichtung wellenförmig ist.
  8. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei: das Sitzelement (22) einen Kraftstoffdurchgang (224) hat, der eine Verbindung zwischen der ersten Druckkammer (51) und dem Kraftstoffraum (4) herstellt; und der Hochdruckkraftstoff, der durch die erste Druckkammer (51) zugeführt wird, durch den Kraftstoffdurchgang (224) des Sitzelements (22) zu dem Kraftstoffraum (4) geführt wird.
  9. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Kraftstoffdurchgang (115) in dem Düsenkörper (1) ausgebildet ist, um den Hochdruckkraftstoff zu dem Kraftstoffraum (4) zu leiten.
  10. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Düsenkörper (1) einen ersten Düsenkörper (11), in dem das erste Führungsloch (111) und das zweite Führungsloch (112) ausgebildet sind, und einen zweiten Düsenkörper (12) aufweist, in dem das Einspritzloch (121) und der Ventilsitz (122) ausgebildet sind.
  11. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Düsenkörper (1) aus einem einzigen Stück gefertigt ist, in dem das erste Führungsloch (111), das zweite Führungsloch (112), das Einspritzloch (121) und der Ventilsitz (122) ausgebildet sind.
  12. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, wobei: der Düsenkörper (1) ein erstes Führungsloch (111) und ein zweites Führungsloch (112) hat; das zweite Führungsloch (112) einen kleineren Innendurchmesser als einen Innendurchmesser des ersten Führungslochs (111) hat und eine Verbindung zwischen dem ersten Führungsloch (111) und dem Kraftstoffraum (4) hrstellt; ein Zylinder (7) in dem ersten Führungsloch (111) aufgenommen ist und in eine im Allgemeinen zylindrisch rohrförmige Form konfiguriert ist; der Zylinder (7) ein Zylinderloch (71) hat, das einen größeren Innendurchmesser als einen Innendurchmesser des zweiten Führungslochs (112) hat; das Kolbenelement (21) einen ersten Kolbenabschnitt (211), der in dem Zylinderloch (71) auf eine in Bezug auf das Zylinderloch (71) fluiddichte gleitfähige Art und Weise aufgenommen ist, und einen zweiten Kolbenabschnitt (212) hat, der in dem zweiten Führungsloch (112) auf eine in Bezug auf das zweite Führungsloch (112) fluiddichte gleitfähige Art und Weise aufgenommen ist; die erste Druckkammer (51) in dem Zylinderloch (71) auf der einen axialen Seite des ersten Kolbenabschnitts (211), die entgegengesetzt des Ventilsitzes (122) ist, ausgebildet ist; und die zweite Kammer (52) in dem ersten Führungsloch (111) radial auswärts des zweiten Kolbenabschnitts (212) auf der anderen axialen Seite des ersten Kolbenabschnitts (211), wo sich der Ventilsitz (122) befindet, platziert ist.
  13. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Nadel (2) von dem Ventilsitz (122) außer Eingriff kommt, um das Einspritzloch (121) zu öffnen, wenn der Druck der zweiten Druckkammer (52) erhöht wird.
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