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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, beispielsweise zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Verbrennungsmotor.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
JP 2008-240544A beschreibt eine herkömmliche Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem Drucksteuerabschnitt zum Steuern der Einspritzung des Kraftstoffs. Der Drucksteuerabschnitt steuert einen auf eine Düsennadel gemäß einem elektrischen Signal, das von einer Motor-ECU eingegeben wird, aufgebrachten Druck, und steuert dadurch eine Düsenöffnungs- und -schließbetätigung.
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Bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist eine Leitungsdrahtöffnung in einem Körperabschnitt ausgebildet, so dass zwei mit dem Drucksteuerabschnitt verbundene Leitungsdrähte über die Leitungsdrahtöffnung nach außen geleitet werden. Ein Führungsbauteil mit einem darin ausgebildeten Paar von Führungsnuten ist in der Leitungsdrahtöffnung ausgebildet, so dass die Leitungsdrähte unter Verwendung des Führungsbauteils in der Leitungsdrahtöffnung des Körperabschnitts nach außen geleitet werden.
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Jedoch ist es, in einem Fall, bei dem die Leitungsdrahtöffnung im Körperabschnitt gebogen ist, wenn das Führungsbauteil nur schwer elastisch verformbar ist, schwierig, das Führungsbauteil in die Leitungsdrahtöffnung einzufügen.
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Weiterer Stand der Technik findet sich in den folgenden Dokumenten.
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DE 38 40 339 A1 offenbart eine Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen. Eine mit einem induktiven Nadelbewegungsfühler versehene Einspritzdüse soll so ausgebildet werden, dass die Spulenwicklung gegen Lecköl einwandfrei abgedichtet ist, ohne dass für den Nadelbewegungsfühler mehr Platz als bei einer Ausführung ohne Leckölabdichtung der Spulenwicklung benötigt wird. Zu diesem Zweck ist der Spulenkern der Induktionsspule in einen verlängerten Abschnitt der die Induktionsspule aufnehmenden Kammer im Rückschlusskörper hinein verlängert, die einen die Spulenwicklung gegen den Führungsspalt des Magnetankers im Rückschlusskörper abdichtenden Dichtring aufnimmt. Ferner ist der Ringsspalt zwischen Rückschlusskörper und der ihn aufnehmenden Bohrungswand im Düsenhalter durch einen Dichtring abgedichtet. Der mit dem Spulenkern verbundene Einspannflansch liegt unmittelbar an dem benachbarten Ringflansch des Spulenkörpers an und die Spulenwicklung ist jenseits des Einspannflansches mit den Anschlussdrähten kontaktiert. Bevorzugtes Anwendungsgebiet sind Einspritzdüsen für Dieselmotoren.
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DE 10 2006 000 323 A1 offenbart ein elektrisches Betätigungsgerät, welches ein Gehäuse, eine elektrische Betätigungseinrichtung und erste und zweite Leitungsdrähte umfasst. Die elektrische Betätigungseinrichtung ist in dem Gehäuse aufgenommen, wobei die elektrische Betätigungseinrichtung elektrisch angesteuert wird. Der erste Leitungsdraht ist mit der elektrischen Betätigungseinrichtung über einen Endabschnitt des ersten Leitungsdrahts verbunden, um elektrische Energie von einer externen Energiequelle der elektrischen Betätigungseinrichtung bereitzustellen. Der zweite Leitungsdraht ist mit der elektrischen Betätigungseinrichtung über einen Endabschnitt des zweiten Leitungsdrahts verbunden, um die elektrische Energie von der externen Energiequelle der elektrischen Betätigungseinrichtung bereitzustellen. Das Gehäuse weist zumindest ein Führungsloch auf, durch das die ersten und zweiten Leitungsdrähte aufgenommen werden. Das zumindest eine Führungsloch umfasst erste und zweite Führungswandteile, die die ersten bzw. zweiten Leitungsdrähte führen.
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DE 10 2007 055 896 A1 offenbart ein Kraftstoffeinspritzventil, welches einen Piezoaktor hat, 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.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Um die vorgenannten Probleme zu beseitigen, verwenden die Erfinder der vorliegenden Anmeldung zwei obere und untere gerade Führungsbauteile 61, 62, wie in dem Vergleichsbeispiel von 6 gezeigt. In dem in 6 gezeigten Beispiel sind zwei gerade Führungsbauteile 61, 62 jeweils von zwei Endseiten einer Leitungsdrahtöffnung 18 eingefügt, so dass Endflächen der Führungsbauteile 61, 62 an einem Biegungsabschnitt der Leitungsdrahtöffnung 18 miteinander in Kontakt gelangen. Somit können zwei Leitungsdrähte, die mit einem Drucksteuerabschnitt verbunden sind, der unter dem Führungsbauteil 62 angeordnet ist, über ein Paar Führungsnuten des Führungsbauteils 62 und ein Paar Führungsnuten des Führungsbauteils 61 nach Außen geleitet werden.
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Da die Kontaktendflächen der Führungsbauteile 61, 62 jedoch, wie in dem Beispiel von 6 gezeigt, flach ausgebildet sind, können die Führungsdrähte vom unteren Führungsbauteil 62 am Kontaktabschnitt zwischen dem unterem Führungsbauteil 62 und dem oberen Führungsbauteil 61 fehlerhaft in den Führungsnuten verwechselt (switched) werden.
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Wenn die Leitungsdrähte zusammen gebaut werden, wird zum Beispiel das obere Führungsbauteil 61 zuerst in die Leitungsdrahtöffnung 18 eingefügt. Dann wird das untere Führungsbauteil 62 in die Leitungsdrahtöffnung 18 eingefügt, um das obere Führungsbauteil 61 in einem Zustand zu kontaktieren, bei dem die Leitungsdrähte in einen Mittelabschnitt des unteren Führungsbauteils 62 eingefügt sind, und die Führungsdrähte werden zum oberen Führungsbauteil 61 weitergeleitet. In diesem Fall können, wenn die Leitungsdrähte weiter in das untere Führungsbauteil 62 in Richtung auf das obere Führungsbauteil 61 hin eingefügt werden, die Führungsdrähte fehlerhaft in die Führungsnuten am Kontaktabschnitt zwischen dem unteren Führungsbauteil 62 und dem oberen Führungsbauteil 61 eingefügt werden. Zudem ist es, wenn ein Einfügefehler der Leitungsdrähte verursacht wird, schwierig, den Einfügefehler der Leitungsdrähte festzustellen.
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Ausgehend von den vorgenannten Problemen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die fehlerhafte Einfügung der Leitungsdrähte an einem Kontaktabschnitt zwischen ersten und zweiten Führungsbauteilen zu vermeiden.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine fehlerhafte Einführung der Leitungsdrähte an einem Kontaktabschnitt zwischen ersten und zweiten Führungsbauteilen effektiv zu verringern, und eine fehlerhafte Einführung leicht zu erkennen, sofern diese verursacht wurde.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung eine Düse, die konfiguriert ist, um Hochdruckkraftstoff durch Einspritzlöcher einzuspritzen, einen Drucksteuerabschnitt, der konfiguriert ist, um einen Betrieb der Düse gemäß einem von Außen eingegebenen elektrischen Signal zu Steuern und einen Körperabschnitt mit einer darin ausgebildeten Leitungsdrahtöffnung, durch welche zwei Leitungsdrähte, die mit dem Drucksteuerabschnitt verbunden sind, nach Außen geführt werden. Die Leitungsdrahtöffnung weist an einer mittleren Position einen gebogenen Abschnitt auf. Ferner ist ein erstes Führungsbauteil mit einem darin ausgebildeten Paar von ersten Führungsnuten, welche in axiale Richtung des ersten Führungsbauteils verlaufen, von einer Endseite der Leitungsdrahtöffnung in die Leitungsdrahtöffnung eingesetzt, und ein zweites Führungsteilbauteil, mit einem darin ausgebildeten Paar von zweiten Führungsnuten, die sich in axiale Richtung des zweiten Führungsbauteils erstrecken, ist von der anderen Endseite der Leitungsdrahtöffnung in die Leitungsdrahtöffnung eingefügt. Zusätzlich ist ein erstes Partitionierungsbauteil im ersten Führungsbauteil vorgesehen, um die ersten Führungsnuten voneinander zu trennen, und ein zweites Partitionierungsbauteil ist im zweiten Führungsbauteil vorgesehen, um die zweiten Führungsnuten voneinander zu trennen. Das erste Partitionierungsbauteil steht von einem Endabschnitt des ersten Führungsbauteils vor, um einen Vorsprungsabschnitt auszubilden, und das zweite Partitionierungsbauteil weist einen Aussparungsabschnitt auf, der vertieft an einem Endabschnitt des zweiten Führungsbauteils ausgebildet ist. Bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist der Vorsprungsabschnitt des ersten Partitionierungsabschnitts an dem einem Endabschnitt des ersten Führungsbauteils an dem Aussparungsabschnitt des zweiten Partitionierungsabschnitts an dem einen Endabschnitt des zweiten Führungsbauteils angebracht, dass der eine Endabschnitt des ersten Führungsbauteils den einen Endabschnitt des zweiten Führungsbauteils kontaktiert. Somit können die beiden mit dem Drucksteuerabschnitt verbundenen Leitungsdrähte jeweils über die ersten und zweiten Nutenabschnitte der ersten und zweiten Führungsbauteile nach außen herausragen, ohne eine fehlerhafte Einfügung am Kontaktabschnitt zu verursachen. Ferner kann eine fehlerhafte Einführung leicht festgestellt werden, da der eine Endabschnitt des ersten Führungsbauteils den anderen des Endabschnitts des zweiten Führungsbauteils kontaktiert.
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Das erste Führungsbauteil kann beispielsweise an einer von dem Drucksteuerabschnitt entfernten Position angeordnet sein, und das zweite Führungsbauteil kann nahe am Drucksteuerabschnitt angeordnet sein. In diesem Fall kann ein Öffnungsdurchmesser einer jeden ersten Führungsnut im ersten Führungsbauteil größer sein, als ein Öffnungsdurchmesser einer jeden zweiten Führungsnut im zweiten Führungsbauteil. Somit können die Leitungsdrähte am Kontaktabschnitt glatt vom zweiten Führungsbauteil zum ersten Führungsbauteil eingeführt werden.
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Ferner kann ein erster Unterscheidungsabschnitt an dem anderen Endabschnitt des ersten Führungsbauteils vorgesehen sein, um eine Anordnungsrichtung des Paares erster Führungsnuten zu unterscheiden. In diesem Fall kann der erste Unterscheidungsabschnitt von einem Außenumfangsabschnitt des anderen Endabschnitts des ersten Führungselements hervorstehend oder vertieft ausgebildet sein. Somit kann die Anordnungsrichtung des Paares erster Führungsnuten leicht unterschieden werden. In ähnlicher Weise kann ein zweiter Unterscheidungsabschnitt an dem anderen Endabschnitt des zweiten Führungselements vorgesehen sein, um eine Anordnungsrichtung des Paares zweiter Führungsnuten zu unterscheiden. In diesem Fall kann der zweite Unterscheidungsabschnitt von einem Außenumfangsabschnitt des anderen Endabschnitts des zweiten Führungselements hervorstehend oder vertieft ausgebildet sein. Somit kann die Anordnungsrichtung des Paares zweiter Führungsnuten leicht unterschieden werden.
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Alternativ/Darüber hinaus kann der eine Endabschnitt des ersten Führungsbauteils einen ausgeschnittenen Abschnitt aufweisen, von dem der Vorsprungsabschnitt des Partitionierungsbauteils des ersten Führungsbauteils in axiale Richtung vorsteht, und der eine Endabschnitt des zweiten Führungsbauteils kann einen ausgeschnittenen Abschnitt aufweisen, der mit dem ausgeschnittenen Abschnitt des ersten Führungsbauteils in Eingriff gelangt, wenn der Vorsprungsabschnitt des ersten Partitionierungsabschnitts an dem einen Endabschnitt des ersten Führungsbauteils an dem Aussparungsabschnitt des zweiten Partitionierungsabschnitts an dem einen Endabschnitt des zweiten Führungsbauteils angebracht wird. Somit kann der eine Endabschnitt des ersten Führungsbauteils leicht und korrekt den einen Endabschnitt des zweiten Führungsbauteils kontaktieren.
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Figurenliste
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Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher ersichtlich. Hierbei zeigt:
- 1 eine Querschnittsdarstellung, die eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 2 ein Blockschaubild, das eine Einspritzsteuerung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zeigt;
- 3 eine vergrößerte Darstellung, die den in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung aus 1 mit III dargestellten Teil zeigt;
- 4A eine Darstellung, die ein erstes Führungsbauteil gemäß der Ausführungsform in Richtung des Pfeils IV in 3 zeigt, und 4B eine Seitenansicht des ersten Führungsbauteils aus 4A;
- 5A eine Seitenansicht, die ein zweites Führungsbauteil gemäß der Ausführungsform zeigt, und 5B eine Darstellung, die das zweite Führungsbauteil in Richtung des Pfeils V in 3 zeigt; und
- 6 eine schematische Darstellung, die ein erstes Führungsbauteil und ein zweites Führungsbauteil bei einem Vergleichsbeispiel zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFOMREN
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 5B beschrieben. 1 zeigt die Gesamtanordnung einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der Ausführungsform. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist an einem Kopfteil eines Zylinders in einem Verbrennungsmotor (z.B. Dieselmotor) angeordnet, um Hochdruckkraftstoff, der in einer Sammelschiene bzw. Common-Rail aufgenommen ist, in den Zylinder des Verbrennungsmotors einzuspritzen.
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Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung umfasst einen Körperabschnitt 1, der beispielsweise durch Schmieden oder Schneiden eines Metallbauteils aus einer Eisenlegierung hergestellt wird. Der Körperabschnitt 1 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung umfasst einen Kraftstoffeinlassabschnitt 11, eine Hochdruckkraftstoffleitung 12, eine Hochdruckkraftstoffabzweigleitung 14, einen Kraftstoffauslassabschnitt 15, eine Niedrigdruckkraftstoffleitung 16, eine zylindrische Aufnahmeöffnung 17, sowie eine zylindrische Leitungsdrahtöffnung 18. Hochdruckkraftstoff von der Common-Rail wird in den Kraftstoffeinlassabschnitt 11 eingeführt, und der in den Kraftstoffeinlassabschnitt 1 eingeführte Hochdruckkraftstoff wird über die Hochdruckkraftstoffleitung 12 zu einer Düse 2 geleitet. Die Düse 2 ist an einer Endseite des Körperabschnitts 1 in axiale Richtung angeordnet.
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Die Hochdruckkraftstoffabzweigleitung 14 zweigt von der Hochdruckkraftstoffleitung 12 ab, so dass der Hochdruckkraftstoff in der Hochdruckkraftstoffleitung 12 in einen Drucksensor 50 eingebracht wird. Der Kraftstoffauslassabschnitt 15 ist vorgesehen, um überschüssigen Kraftstoff in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung in Richtung zu einem (nicht dargestellten) Kraftstofftank abzuführen. Die Niedrigdruckkraftstoffleitung 16 ist im Körperabschnitt 1 derart angeordnet, dass der überschüssige Kraftstoff in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung über die Niedrigdruckkraftstoffleitung 16 zum Kraftstoffauslassabschnitt 15 fließt. Ein Aktuator 4 ist in der zylindrischen Aufnahmeöffnung 17 aufgenommen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Leitungsdrahtöffnung 18 derart vorgesehen, dass Leitungsdrähte 411 des Aktuators 4 darin nach Außen geführt werden.
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Die Düse 2, die an einer Endseite des Körperabschnitts 1 in axiale Richtung angeordnet ist, spritzt Kraftstoff ein, wenn die Düse 2 geöffnet wird. Die Düse 2 umfasst einen Düsenkörper 21 mit einer annähernd zylindrischen Form, eine Düsennadel 22 die gleitfähig im Düsenkörper 21 aufgenommen ist, sowie eine Düsenfeder 23, welche die Düsennadel 22 in Ventilschließrichtung spannt.
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Einspritzöffnungen 24 sind an einem Endabschnitt des Düsenkörpers 21 in axiale Richtung vorgesehen, um den Kraftstoffeinlassabschnitt 11 über die Hochdruckkraftstoffleitung 12 zu verbinden, so dass der Hochdruckkraftstoff durch die Einspritzöffnungen 24 in den Zylinder des Verbrennungsmotors eingespritzt werden kann. Ein kegelförmiger Ventilsitz 25 ist am Ventilkörper 21 an einer unmittelbar stromaufwärtigen Seite der Einspritzöffnungen 24 vorgesehen, und ein Sitzabschnitt, der an einem Spitzenendabschnitt der Düsennadel 22 ausgebildet ist, sitzt auf dem Ventilsitz 25 auf oder wird von diesem getrennt, wodurch die Einspritzöffnungen 24 der Düse 2 geöffnet und geschlossen werden.
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Eine Steuerkammer 26 ist im Düsenkörper 21 an einer rückwärtigen Endseite der Düsennadel 22 vorgesehen, um den Kraftstoffdruck darin zwischen Hochdruck und Niedrigdruck umzuschalten. Die Düsennadel 22 wird in Ventilschließrichtung durch den Kraftstoffdruck in der Steuerkammer 26 gedrückt, und wird in die Ventilöffnungsrichtung durch einen hohen Kraftstoffdruck gedrückt, der vom Kraftstoffeinlassabschnitt 11 über die Hochdruckkraftstoffleitung 12 in Richtung zu den Einspritzöffnungen 24 eingebracht wird.
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Ein Steuerventil 3 ist zwischen dem Körperabschnitt 1 und der Düse 2 angeordnet, um den Druck der Steuerkammer 26 zu steuern. Das Steuerventil 3 ist mit einer Ventilkammer 33 ausgebildet, die durch eine erste Platte 31 und eine zweite Platte 32 definiert wird. Ein Ventilkörper 34 ist in der Ventilkammer 33 aufgenommen. Der Körperabschnitt 1, die Düse 2, die erste Platte 31 und die zweite Platte 32 sind durch eine Sicherungsmutter 43 fest verbunden.
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Die Ventilkammer 33 ist derart vorgesehen, um immer mit der Steuerkammer 26 verbunden zu sein. Die Ventilkammer 33 ist geeignet, mit der Niedrigdruckkraftstoffleitung 16 und der Hochdruckkraftstoffleitung 12 zu kommunizieren. Genauer gesagt ist der Ventilkörper 34 derart konfiguriert, um eine Verbindung zwischen der Ventilkammer 33 und der Niedrigdruckkraftstoffleitung 16 oder zwischen der Ventilkammer 33 und der Hochdruckkraftstoffleitung 12 umzuschalten.
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Der Aktuator 4 treibt den Ventilkörper 34 gemäß einem von Außen eingegebenen elektrischen Signal an, um den Druck der Steuerkammer 26 sowie das Öffnen und Schließen der Düse 2 zu steuern. Der Aktuator 4 umfasst einen zylindrischen Piezo-Aktuator 41 der durch Ausdehnen oder Kontrahieren verschieblich ist, sowie einen Übertragungsabschnitt 42m durch den die sich ausdehnende oder kontrahierende Verschiebung des Piezo-Aktuators 41 auf den Ventilkörper 34 übertragen wird. Das Steuerventil 3 und der Aktuator 4 sind derart angeordnet, um einen Drucksteuerabschnitt der vorliegenden Ausführungsform auszubilden.
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Elektrische Leistung wird über einen Piezoschaltkreis 130 auf den Piezo-Aktuator 41 aufgebracht, wie in 2 gezeigt. Der Piezoschaltkreis 130 ist konfiguriert, um eine auf den Piezo-Aktuator 41 aufgebrachte Spannung zu steuern, und dadurch einen Ausdehnungs- oder Kontraktionsbetrag des Piezo-Aktuators 41 zu verändern. Der Piezoschaltkreis 130 wird von einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 gesteuert, um die auf den Piezo-Aktuator 41 aufgebrachte elektrische Leitung sowie eine Elektrizitätszuführzeit auf den Piezo-Aktuator 41 zu steuern.
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Die ECU 140 besteht aus einem Mikrocomputer mit einer CPU, ROM, Flash-Speicher, RAM und dergleichen. Die CPU führt einen Berechnungsprozess gemäß einem im ROM gespeicherten Programm aus. Unterschiedliche Signale werden in die ECU 140 eingegeben. Beispielsweise werden eine Ansaugluftmenge, ein Niederdrückbetrag eines Beschleunigerpedals, eine Drehzahl des Verbrennungsmotors sowie Signale von unterschiedlichen Sensoren in die ECU 140 eingegeben.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Körperabschnitt 1 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einer Leitungsdrahtöffnung 18 vorgesehen, durch welche ein Paar Leitungsdrähte 411, die mit dem Piezo-Aktuator 41 verbunden sind, nach Außen geführt werden können. Das Paar Leitungsdrähte 411 entspricht den Leitungsdrähten die mit dem Drucksteuerabschnitt 3, 4 in der vorliegenden Ausführungsform verbunden sind. Wie in 1 gezeigt, ist die Leitungsdrahtöffnung 18 an einem Abschnitt im Körperabschnitt 1 gebogen. Ein erstes Führungsbauteil 61 ist von einer Endseite (z.B. obere Seite in 1) der Leitungsdrahtöffnung 18 eingeführt, und ein zweites Führungsbauteil 62 ist in die andere Endseite (z.B. untere Seite in 1) der Leitungsdrahtöffnung 18 eingeführt, so dass ein Endabschnitt des ersten Führungsbauteils 61 einen Endabschnitt des zweiten Führungsbauteils 62 kontaktiert. Die Ersten und Zweiten Führungsbauteile 61, 62 bestehen zum Beispiel aus Harz- bzw. Kunststoff (z.B. Nylon) mit einer ausreichenden Stärke.
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Ein Abdeckbauteil 54 ist an einem Vorsprungabschnitt 19 des Körperabschnitts 1 angebracht, um zu vermeiden, dass Material, beispielsweise Kraftstoff, Öl oder Wasser in das Innere des Drucksensors 50 oder in die Leitungsdrahtöffnung 18 eindringen kann.
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Mehrere erste Anschlüsse 55a (z.B. vier erste Anschlüsse) sind derart angeordnet, um durch Schweißen mit entsprechenden Elektroden verbunden zu werden, die an der Fläche des Drucksensors 50 ausgebildet sind. 1 zeigt lediglich einen ersten Anschluss 55a.
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Mehrere zweite Anschlüsse 55b (z.B. zwei zweite Anschlüsse) sind derart angeordnet, um durch Schweißen mit entsprechenden Elektroden verbunden zu werden, die am Piezo-Aktuator 41 ausgebildet sind. In 1 ist nur ein Anschluss 55b dargestellt.
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Die ersten Anschlüsse 55a und die zweiten Anschlüsse 55b sind im gleichen Verbindergehäuse aufgenommen. Das Verbindergehäuse und die ECU 140 sind unter Verwendung eines einzelnen Verbindungskabels miteinander verdrahtet.
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3 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Teiles III aus 1. Wie in 3 dargestellt, liegt der eine Endabschnitt des ersten Führungsbauteils 61 an dem einen Endabschnitt des zweiten Führungsbauteils 62 an, so dass der eine Endabschnitt des ersten Führungsbauteils 61 den einen Endabschnitt des zweiten Führungsbauteils 62 kontaktiert.
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Die 4A und 4B zeigen die Konfiguration des ersten Führungsbauteils 61. 4A zeigt eine Darstellung in Richtung des Pfeils IV in 3, bevor das zweite Führungsbauteil 62 mit dem ersten Führungsbauteil 61 verbunden ist, und 4B zeigt eine Seitenansicht von 4A.
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Ein Paar Führungsnuten 61a, 61b, die jeweils in eine Längsrichtung (axiale Richtung) des zylindrischen ersten Führungsbauteils 61 verlaufen, sind im ersten Führungsbauteil 61 vorgesehen. Ein Partitionierungsbauteil 61c ist im ersten Führungsbauteil 61 angeordnet um die Führungsnuten 61a, 61b voneinander zu trennen. Ein Teil eines Außenumfangs des ersten Führungsbauteils 61 mit den darin angeordneten Führungsnuten 61a, 61b ist an einem Endabschnitt des ersten Führungsbauteils 61 in einer vorbestimmten Länge abgeschnitten, um dadurch einen ausgeschnittenen Abschnitt 61e auszubilden. Bei dem Beispiel der 3 ist der halbe Teil des zylindrischen Außenumfangs des ersten Führungsbauteil 61 von einem Endabschnitt des ersten Führungsbauteils 61 über eine vorbestimmte Länge abgeschnitten, um dadurch den ausgeschnittenen Abschnitt 61e auszubilden. Daher erstreckt sich das Partitionierungsbauteil 61c vom ausgeschnittenen Abschnitt 61e in axiale Richtung des ersten Führungsbauteils 61.
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Wie in 4B gezeigt, ist ein Vorsprungsabschnitt 61d am anderen Endabschnitt des ersten Führungsbauteils 61 derart vorgesehen, um vom Außenumfang des ersten Führungsbauteils 61 vorzustehen. Der Vorsprungsabschnitt 61d ist derart angeordnet um eine Anordnungsrichtung der Führungsnuten 61a, 61b im ersten Führungsbauteil 61 zu unterscheiden. Daher wird der Vorsprungsabschnitt 61d als Unterscheidungsabschnitt zum Unterscheiden der Anordnungsrichtung der Führungsnuten 61a, 61b verwendet.
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Die 5A und 5B zeigen die Konfiguration des zweiten Führungsbauteils 62. 5B zeigt eine Darstellung Richtung des Pfeils V in 3, bevor das erste Führungsbauteil 61 mit dem zweiten Führungsbauteil 62 verbunden ist, und 5A zeigt eine Seitendarstellung von 5B.
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Ein Paar Führungsnuten 62a, 62b, die jeweils in Längsrichtung (axiale Richtung) des zylindrischen zweiten Führungsbauteils verlaufen, sind in dem zweiten Führungsbauteil 62 vorgesehen. Ein Partitionierungsbauteil 62c ist in dem zweiten Führungsbauteil 62 angeordnet, um die Führungsnuten 62a, 62b voneinander zu trennen. Ein Aussparungsabschnitt 62f ist an einem Endabschnitt des Partitionierungsbauteils 62c derart vorgesehen, um von dem einen Endabschnitt des zweiten Führungsbauteils 62 ausgespart bzw. vertieft ausgebildet zu sein. Der Aussparungsabschnitt 62f des Partitionierungsbauteils 62c im zweiten Führungsbauteil 62 ist mit dem Vorsprungsabschnitt des Partitionierungsbauteils 61c, der aus dem ausgeschnittenen Abschnitt 61e im ersten Führungsbauteil 61 hervorragt, in Eingriff bringbar.
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Wie in 5A dargestellt, ist ein Vorsprungsabschnitt 62d am anderen Endabschnitt des zweiten Führungsbauteils 62 derart vorgesehen, um vom Außenumfang des zweiten Führungsbauteils 62 hervorzustehen. Der Vorsprungsabschnitt 62d ist derart angeordnet, um eine Anordnungsrichtung der Führungsnuten 62a, 62b im zweiten Führungsbauteil 62 zu unterscheiden. Der Vorsprungsabschnitt 62d wird somit als Unterscheidungsabschnitt zum Unterscheiden der Anordnungsrichtung der Führungsnuten 62a, 62b verwendet.
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Ein ausgeschnittener Abschnitt 62e ist an dem einen Endabschnitt des Führungsbauteils 62 derart vorgesehen, dass der eine Endabschnitt des zweiten Führungsbauteils 62 an dem ausgeschnittenen Abschnitt 61e des ersten Führungsbauteils 61 anbringbar ist, wie in 3 gezeigt. Der ausgeschnittene Abschnitt 62e ist derart vorgesehen, dass die radiale Abmessung des einen Endabschnittes des zweiten Führungsbauteils 62 in Richtung seines Spitzenendes allmählich kleiner wird.
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Das zweite Führungsbauteil 62 ist an einer Seite in der Nähe des Piezo-Aktuators 41 angeordnet, und das erste Führungsbauteil 61 ist an einer vom Piezo-Aktuator 41 entfernten Seite angeordnet. Ein jeder Öffnungsdurchmesser der Führungsnuten 62a, 62b, die in dem zweiten Führungsbauteil 62 vorgesehen sind, ist geringer als jeder Öffnungsdurchmesser der Führungsnuten 61a, 61b, wie im ersten Führungsbauteil 61 vorgesehen sind.
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Die beiden Leitungsdrähte 411, die mit dem Piezo-Aktuator 41 verbunden sind, erstrecken sich über das Paar Führungsnuten 62a, 62b des zweiten Führungsbauteils 62 und das Paar Führungsnuten 61a, 61b des ersten Führungsbauteils 61 von der Leitungsdrahtöffnung 18 nach außen. Genauer gesagt erstreckt sich einer der beiden Leitungsdrähte 411 über die Führungsnut 62a des zweiten Führungsbauteils 62 und die Führungsnut 61a des ersten Führungsbauteils 61 von der Leitungsdrahtöffnung 18 nach außen. Der andere der beiden Leitungsdrähte 411 erstreckt sich über die Führungsnut 62b des zweiten Führungsbauteils 62 und die Führungsnut 61b des ersten Führungsbauteils 61 von der Leitungsdrahtöffnung 18 nach außen. Beispielsweise ist jeder der beiden Leitungsdrähte 411 des Piezo-Aktuators 41, mit Ausnahme eines Spitzenendabschnitts, mit einer Isolierschicht bedeckt.
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Nachfolgend wird der Zusammenbauprozess der Komponenten, einschließlich des Piezo-Aktuators 41, am Körperabschnitt 1 beschrieben.
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Zuerst wird das erste Führungsbauteil 61 von einer Endseite (z.B. obere Endseite in 1) der Leitungsdrahtöffnung 18 eingeführt, so dass der Vorsprungsabschnitt 61d der an der anderen Endseite des ersten Führungsbauteils 61 angebracht ist, an einer vorgegebenen Position angeordnet wird (z.B. linke Seite in 1).
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Dann werden die beiden Leitungsdrähte 411 des Piezo-Aktuators 41 jeweils zu einer mittleren Position des zweiten Führungsbauteils 62 in Längsrichtung eingeführt. In diesem Zustand wird das zweiten Führungsbauteil 62 von der anderen Endseite (untere Seite in 1) der Leitungsdrahtöffnung 18 eingeführt. Das bedeutet, dass zweite Führungsbauteil 62 wird von der anderen Endseite der Leitungsdrahtöffnung 18 eingeführt, während darin die beiden Leitungsdrähte 411 des Piezo-Aktuators 41 aufgenommen sind. Das zweite Führungsbauteil 62 wird von der anderen Endseite der Leitungsdrahtöffnung 18 derart eingeführt, dass der Vorsprungsabschnitt 62 an einer vorgegebenen Position angeordnet wird (z.B. rechte Seite in 1).
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Somit wird das Partitionierungsbauteil 61c des ersten Führungsbauteils 61, das von dem ausgeschnittenen Abschnitt 61e heraus steht, mit dem Aussparungsabschnitt 62f des Partitionierungsbauteils 62c des zweiten Führungsbauteils 62 in Verbindung gebracht, so dass der eine Endabschnitt des ersten Führungsbauteils 61 den einen Endabschnitt des zweiten Führungsbauteils 62 kontaktiert. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der ausgeschnittene Abschnitt 62e an dem einen Endabschnitt des zweiten Führungsbauteils 62 vorgesehen, so dass der eine Endabschnitt des zweiten Führungsbauteils 62 an dem ausgeschnittenen Abschnitt 61e, der an der einen Endseite des ersten Führungsbauteils 61 vorgesehen ist, angebracht wird.
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Dann werden die beiden Leitungsdrähte 411 des Piezo-Aktuators 41 weiter in das zweite Führungsbauteil 62 eingebracht, so dass die beiden Leitungsdrähte 411 des Piezo-Aktuators 41 jeweils von den Führungsnuten 62a, 62b des zweiten Führungsbauteils 62 in die Führungsnuten 61a, 61b des ersten Führungsbauteils 61 eingebracht werden und aus der Leitungsdrahtöffnung 18 nach außen ragen.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Partitionierungsbauteil 61c des ersten Führungsbauteils 61 eine Trennwand, die vom ausgeschnittenen Abschnitt 61e des ersten Führungsabschnitts 61 heraus steht, und ist an dem Aussparungsabschnitt 62f des Partitionierungsbauteils 62c des zweiten Führungsbauteils 62 angebracht. Somit kann verhindert werden, dass die Anordnungspositionen der beiden Leitungsdrähte 411 verändert und verwechselt werden, wenn die beiden Leitungsdrähte 411 vom zweiten Führungsbauteil 62 zum ersten Führungsbauteil 61 eingebracht werden, wodurch die beiden Leitungsdrähte 411 korrekt von den Führungsnuten 62a, 62b des zweiten Führungsbauteils 62 in die Führungsnuten 61a, 61b des ersten Führungsbauteils 61 eingebracht werden können.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Partitionierungsbauteil 61c des ersten Führungsbauteils 61, das vom ausgeschnittenen Abschnitt 61e hervor ragt, an dem Aussparungsabschnitt 62f des Partitionierungsbauteils 62c im zweiten Führungsbauteil 62 angebracht. Falls die Anordnungspositionen der Leitungsdrähte 411 verwechselt werden, wird daher das erste Führungsbauteil 61 deutlich nach oben gedrückt, oder die Länge des Leitungsdrahtes 411, der nach Außen ragt, ist deutlich verkürzt. Durch Bestätigen, ob das erste Führungsbauteil 61 deutlich gedrückt wird, oder ob die Länge des Leitungsdrahtes 411, der nach Außen ragt, deutlich verkürzt ist, kann eine fehlerhafte Einführung des Leitungsdrahtes 411 unterschieden bzw. erkannt werden.
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Anschließend wird der Aktuator 4 in der Aufnahmeöffnung 17 aufgenommen. Danach werden der Körperabschnitt 1, die Düse 2 die erste Platte 31 und die zweite Platte 32 unter Verwendung der Sicherungsmutter 43 miteinander verbunden.
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Danach wird das Abdeckbauteil 54 am Vorsprungsabschnitt 19 des Körperabschnitts 1 angebracht, so dass der Drucksensor 50 am Vorsprungsabschnitt 19 des Körperabschnitts 1 fixiert ist.
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Dann werden die jeweiligen Elektroden, die an der Oberfläche des Drucksensors 50 vorgesehen sind, an die Anschlüsse 55a geschweißt, und die beiden Leitungsdrähte 411 des Piezo-Aktuators 41 werden jeweils an die Anschlüsse 55b geschweißt.
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Der Drucksensor 50 und das Abdeckbauteil 54 sind integral miteinander unter Verwendung eines Harzmaterials ausgeformt, um einen integrierten Verbinder 5 auszubilden. Somit wird der Verbinder 5 mit dem Verbindergehäuse an der anderen Endseite des Körperabschnitts 1, der Düse 2 gegenübergesetzt, ausgebildet.
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Nachfolgend wird der Betrieb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung beschrieben. Wenn der Piezo-Aktuator 41 elektrisch geladen wird, dehnt sich der Piezo-Aktuator 41 aus, so dass der Ventilkörper 34 durch den Übertragungsabschnitt 42 in Richtung zur Unterseite von 1 getrieben wird. Da der Ventilkörper 34 angetrieben wird, verbindet sich die Ventilkammer 33 mit der Niederdruckkraftstoffleitung 16 und eine Verbindung zwischen der Ventilkammer 33 und der Hochdruckkraftstoffleitung 12 wird hergestellt.
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Damit kommuniziert die Steuerkammer 26 über die Ventilkammer 33mit der Niederdruckkraftstoffleitung 16. Somit wird der Druck der Steuerkammer 26 verringert, wodurch die Kraft zur Spannung der Düsenadel 22 in Ventilschließrichtung verringert wird. In diesem Fall wird die Düsennadel 22 in Ventilöffnungsrichtung bewegt, der Sitzabschnitt der Düsennadel 22 wird vom Ventilsitz 25 des Dichtungsabschnitts getrennt, um die Einspritzöffnungen 24 zu öffnen, und Kraftstoff wird von den Einspritzöffnungen 24 in den Zylinder des Verbrennungsmotors eingespritzt.
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Wenn der Piezo-Aktuator 41 elektrisch entladen wird, zieht sich der Piezo-Aktuator 41 zusammen, so dass der Ventilkörper 34 über den Übertragungsabschnitt 42 in Richtung zur Oberseite in 1 getrieben wird. Da der Ventilkörper 34 derart angetrieben wird, kommuniziert die Ventilkammer 33 mit der Hochdruckkraftstoffleitung 12 und eine Verbindung der Ventilkammer 33 zur Niedrigdruckkraftstoffleitung 16 wird geschlossen.
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Somit kommuniziert die Steuerkammer 26 über die Ventilkammer 33mit der Hochdruckkraftstoffleitung 12. Dadurch wird der Druck der Steuerkammer 26 erhöht, wodurch die Kraft zum Spannen der Düsennadel 22 in Richtung zur Ventilschließrichtung erhöht wird. In diesem Fall wird die Düsennadel 22 in Ventilschließrichtung bewegt, der Sitzabschnitt der Düsennadel 22 kontaktiert den Ventilsitz 25 des Dichtungsabschnitts, um die Einspritzlöcher 24 zu schließen, und die Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzöffnungen 24 in den Zylinder des Verbrennungsmotors endet.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Partitionierungsbauteil 61c im ersten Führungsbauteil 61 vorgesehen, um das Paar Führungsnuten 61a, 61b voneinander zu trennen, und das Partitionierungsbauteil 62c ist im zweiten Führungsbauteil 62 vorgesehen, um das Paar Führungsnuten 62a, 62b voneinander zu trennen. Das Partitionierungsbauteil 61c an der einen Endseite des ersten Führungsbauteils 61 ist an den Aussparungs- bzw. Ausnehmungsabschnitt 62f der einen Endseite des Partitionierungsbauteils 62c im zweiten Führungsbauteil 62 angebracht, so dass der eine Endabschnitt des ersten Führungsbauteils 61 den einen Endabschnitt des zweiten Führungsbauteils 62 kontaktiert. Zusätzlich ist der ausgeschnittene Abschnitt 62e an dem einen Endabschnitt des zweiten Führungsbauteils 62 vorgesehen, um mit dem ausgeschnittenen Abschnitt 61e des ersten Führungsbauteils 61 in Eingriff zu gelangen. Daher kann der eine Endabschnitt des zweiten Führungsbauteils 62 korrekt an dem ausgeschnittenen Abschnitt 61e eingeführt werden, und kann korrekt an dem einen Endabschnitt des ersten Führungsbauteils 61 angebracht werden. Somit kann eine fehlerhafte Einfügung der Leitungsdrähte am Kontaktabschnitt zwischen den ersten und zweiten Führungsbauteilen 61, 62 effektiv verhindert werden. Ferner kann, selbst wenn eine fehlerhafte Einführung der Leitungsdrähte am Kontaktabschnitt zwischen den ersten und dem zweiten Führungsbauteilen 61, 62 verursacht wird, die fehlerhafte Einführung leicht unterschieden bzw. bemerkt werden.
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Ferner weisen die Führungsnuten 61a, 61b des ersten Führungsbauteils 61, das entfernt vom Drucksteuerabschnitt 3, 4 angeordnet ist, einen größeren Öffnungsdurchmesser auf als den Öffnungsdurchmesser der Führungsnuten 62a, 62b des zweiten Führungsbauteils 62, das in der Nähe des Drucksteuerabschnitts 3, 4 angeordnet ist. Daher können die mit dem Drucksteuerabschnitt 3, 4 verbundenen Leitungsdrähte 411 glatt durch den Kontaktabschnitt zwischen dem ersten Führungsbauteil 61 und dem zweiten Führungsbauteil 62 reichen bzw. gelangen.
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Da der von der Umfangsfläche an anderem Ende des ersten Führungsbauteils 61 herausstehende Vorsprungsabschnitt 61d als Unterscheidungsabschnitt verwendet wird, kann die Anordnungsrichtung der Führungsnuten 61a, 61b leicht unterschieden werden. Wenn das erste Führungsbauteil 61 in die Leitungsdrahtöffnung 18 eingesetzt wird, kann daher die Anordnungsrichtung der Führungsnuten 61a, 61b leicht in einer vorbestimmten Anordnungsrichtung gesetzt werden.
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Da der von der Umfangsfläche an anderem Ende des zweiten Führungsbauteils 62 herausstehende Vorsprungsabschnitt 62d als Unterscheidungsabschnitt verwendet wird, kann die Anordnungsrichtung der Führungsnuten 62a, 62b leicht unterschieden werden. Wenn das zweite Führungsbauteil 62 in die Leitungsdrahtöffnung 18 eingesetzt wird, kann daher die Anordnungsrichtung der Führungsnuten 62a, 62b leicht in einer vorbestimmten Anordnungsrichtung gesetzt werden.
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Obgleich die vorliegende Erfindung vollständig in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurde, sei angemerkt, dass unterschiedliche Veränderungen und Modifikationen für diejenigen mit entsprechendem Fachwissen ersichtlich sind.
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Beispielsweise ist das erste Führungsbauteil 61 mit dem Partitionierungsbauteil 61c, das als Vorsprungsabschnitt verwendet wird, an einer oberen Seite entfernt von Drucksteuerabschnitt 3, 4 angeordnet, und das zweite Führungsbauteil 62 mit dem Aussparungsabschnitt 62f des Partitionierungsbauteils 62c ist an einer Unterseite in der Nähe des Drucksteuerabschnitts 3, 4 angeordnet. Gleichwohl kann das erste Führungsbauteil 61 mit dem als Vorsprungsabschnitt verwendeten Partitionierungsbauteil 61c an einer Unterseite, in der Nähe des Drucksteuerabschnitts 3, 4, angeordnet sein, und das zweite Führungsbauteil 62 mit dem Aussparungsabschnitt 62f des Partitionierungsbauteils 62c kann an einer Oberseite, entfernt vom Drucksteueranschnitt 3, 4, angeordnet sein. In diesem Fall werden die Leitungsdrähte 411, welche mit dem Drucksteuerabschnitt 3, 4 verbunden sind, vom ersten Führungsbauteil 61 zum zweiten Führungsbauteil 62 eingebracht.
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Bei der vorstehenden Ausführungsform werden die Vorsprungsabschnitte 61d, 62d als Unterscheidungsabschnitte zum Unterscheiden der Anordnungsrichtung der Führungsnuten 61a, 61b oder der Führungsnuten 62a, 62b genutzt. Gleichwohl kann ein Aussparungsabschnitt, der von einer Umfangsfläche am anderen Endabschnitt des ersten Führungsbauteils 61 oder des zweiten Führungsbauteils 62 radial nach innen versetzt bzw. ausgespart ist, als Unterscheidungsabschnitt genutzt werden. Alternativ kann ein unebener Abschnitt, der am anderen Endabschnitt des ersten oder zweiten Führungsbauteils 61, 62 vorgesehen ist, als Unterscheidungsabschnitt genutzt werden.
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Bei der vorstehenden Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung üblicherweise auf eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit dem Piezo-Aktuator 41 als Aktuator zum Antreiben der Düse 2 angewendet. Gleichwohl kann die vorliegende Erfindung auf eine Magnet-Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die einen Magneten bzw. eine Spule als Aktuator zum Antreiben der Düse 2 verwendet, angewendet werden.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der ausgeschnittene Abschnitt 61e derart an einem Endabschnitt des ersten Führungsbauteils vorgesehen, dass das Partitionierungsbauteil 61c von dem einen Endabschnitt des ersten Führungsbauteils hervorragt, und der ausgeschnittene Abschnitt 62e ist derart an dem einen Endabschnitt des zweiten Führungsbauteils 62 angeordnet, dass der eine Endabschnitt des zweiten Führungsbauteils 62 mit dem einen Endabschnitt des ersten Führungsbauteils 61 in Eingriff gelangt. Solange jedoch das Partitionierungsbauteil 61c, das von der einen Endfläche des ersten Führungsbauteils 61 hervorragt, an dem Aussparungsabschnitt 62f des Partitionierungsbauteils 62c des zweiten Führungsbauteils 62 anbringbar ist, können die Formen des Endabschnitts der ersten und zweiten Führungsbauteile 61, 62 geeignet verändert werden.
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Derartige Änderungen und Modifikationen verstehen sich als zum Umfang der Erfindung, wie er durch die angefügten Ansprüche definiert wird, gehörig.
