DE102013103260B4

DE102013103260B4 - Kraftstoffeinspritzvorrichtung

Info

Publication number: DE102013103260B4
Application number: DE102013103260.5A
Authority: DE
Inventors: Shingo KONDO; Tooru Taguchi; Takashi Aoki
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-04-11
Filing date: 2013-04-02
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2033-04-03
Also published as: DE102013103260A1; JP2013217330A; US9109559B2; US20130270370A1

Abstract

Kraftstoffeinspritzvorrichtung, aufweisend: einen Harzverbund-Körper (6), der ein erstes Harzmaterial (7) und ein zweites Harzmaterial (8) enthält, welche miteinander verbunden sind und jeweils verschiedene Eigenschaften aufweisen, wobei: der Harzverbund-Körper (6) einen Kraftstoffabdichtungsabschnitt (67, 68) aufweist, um eine Kraftstoffleckage von einer Verbindungsoberfläche (65, 66) zwischen dem ersten Harzmaterial (7) und dem zweiten Harzmaterial (8) nach außen zu beschränken; und der Kraftstoffabdichtungsabschnitt (67, 68) in einem Abschnitt der Verbindungsoberfläche (65, 66) ausgebildet und oberflächenbehandelt ist, um die Hydrophilie des Kraftstoffabdichtungsabschnitts (67, 68) zu erhöhen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist in einem Fahrzeug (z. B. einem Automobil) installiert. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung spritzt Kraftstoff in einen Zylinder einer Verbrennungsmaschine, wie beispielsweise einer Dieselmaschine, ein.
Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist ein Injektor vorgesehen, um Hochdruckkraftstoff, welcher von einer Hochdruckerzeugungsvorrichtung (z. B. einer Kraftstoffeinspritzpumpe oder einer Common-Rail) zugeführt wird, direkt in den Zylinder der Verbrennungsmaschine einzuspritzen.
Ein derartiger Injektor ist ein Kraftstoffeinspritzventil, das eine Kraftstoffeinspritzdüse und ein Solenoidventil bzw. Magnetventil aufweist, welche integriert zusammengebaut sind. Die Kraftstoffeinspritzdüse enthält eine Einspritzöffnung und eine Nadel. Die Nadel bewegt sich in axialer Richtung hin und her und öffnet und schließt die Einspritzöffnung. Das Magnetventil steuert die Öffnungs- und Schließbewegung der Nadel. Diese Injektorart ist z. B. in der JP 4363369 B2 und der JP 2007-205263 A offenbart.
Die 12 und 13 stellen einen bekannten Injektor eines derartigen Typs dar. Wie in den 12 und 13 dargestellt, weist der Injektor ein Magnetventil auf, welches ein Ventil 103, einen Anker 104, eine Feder 105 und einen Solenoid (auch als Solenoidaktor bzw. Magnetantrieb bekannt) enthält. Das Ventil 103 öffnet und schließt eine Ventilöffnung 102 des Ventilsitzes 101. Der Anker 104 besteht aus einem magnetischen Metallmaterial. Der Anker 104 treibt das Ventil 103 in Richtung des Ventillochs bzw. der Ventilöffnung 102 in Ventilöffnungsrichtung an. Die Feder 105 bewegt bzw. zwingt das Ventil 103 in eine Ventilschließrichtung, welche sich gegenüber der Ventilöffnungsrichtung befindet. Der Solenoid enthält eine Spule 106. Wenn die Spule 106 erregt wird, wird vom Solenoid eine den Anker 104 anziehende magnetische Anziehungskraft erzeugt.
Der Solenoid enthält eine Spulenvorrichtung und einen Stator 109. Die Spulenvorrichtung enthält die Spule 106, einen Harzkörper 107 und eine Harzform 108. Der Stator 109 besteht aus einem magnetischen Metallmaterial und zieht den Anker 104 bei Erregung der Spule 106 magnetisch an.
Der Anker 104 ist in einer Verschiebungsöffnung 112 eines Ventilkörpers 111, der aus einem nicht-magnetischen Metallmaterial besteht, verschiebbar gelagert. Ein Gehäuse 113, welches aus einem nicht-magnetischen Metallmaterial besteht, wird an einem oberen Endabschnitt des Stators 109 platziert. Ein Verbinder bzw. eine Verbindung 114, welche aus einem synthetischen Harzmaterial besteht, ist an einem oberen Endabschnitt des Gehäuses 113 ausgebildet bzw. geformt.
Die Spulenvorrichtung des Solenoids enthält außerdem Anschlüsse 115, 116 neben der Spule 106, dem Harzkörper 107 und der Harzform 108.
In dem Injektor, genauer gesagt, in dem Magnetventil, sind Kraftstoffauslasspassagen 121 bis 127 ausgebildet, um Kraftstoff, welcher vom Inneren der Kraftstoffeinspritzdüse austritt, d. h. eine Leckage verursacht, in einen Kraftstofftank zurückzuführen.
Bei dem Injektor ist es wichtig, die Leckage des Kraftstoffs, der in das Magnetventil eintritt, nach außen zu beschränken. D. h., es ist wichtig, die Leckage des Kraftstoffs von den Auslasspassagen 121 bis 127 nach außen zu beschränken.
Bei dem Magnetventil des vorstehend beschriebenen Injektors ist der Harzkörper 107 jedoch aus einem thermoplastischen Harzmaterial geformt und die Harzform 108 ist aus einem Duroplasten-Harzmaterial geformt. Somit werden Harzmaterialien zum Formen des Harzkörpers 107 und der Harzform 108 verwendet, welche entsprechend verschiedene Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.
Ferner werden dielektrische Buchsen 118, 119 in eine thermische Aufnahmeöffnung 117 des Gehäuses 113 aufgenommen, um eine elektrische Isolierung zwischen dem Gehäuse 113 und den Anschlüssen 115 zu schaffen.
Die dielektrischen Buchsen 118, 119 werden aus dem thermoplastischen Harzmaterial geformt. Daher unterscheidet sich der Wärmeausdehnungskoeffizient der dielektrischen Buchsen 118, 119 vom Wärmeausdehnungskoeffizient des Gehäuses 113 und dem Wärmeausdehnungskoeffizient der Anschlüsse 115.
Gemäß dem vorstehenden Aufbau sind Kraftstoffleckagepassagen 131, 132, welche auf der radialen Innenseite des Harzkörpers 107 angeordnet sind, und eine Kraftstoffleckagepassage 133, welche auf der radialen Außenseite des Harzkörpers 107 angeordnet ist, an einer Verbindungsoberfläche zwischen dem Harzkörper 107 und der Harzform 108, einer Verbindungsoberfläche zwischen dem Harzkörper 107 und dem Stator 109, einer Verbindungsoberfläche zwischen der Harzform 108 und dem Stator 109, einer Verbindungsoberfläche zwischen der Harzform 108 und den Anschlüssen 115 und einer Verbindungsoberfläche zwischen den dielektrischen Buchsen 118, 119 und den Anschlüssen 115 vorgesehen.
Bei dem vorstehend vorgeschlagenen Magnetventil sind zwei O-Ringe 141, 142 in der Anschlussannahmeöffnung 117 platziert, um die Leckage des Kraftstoffs von der Kraftstoffauslasspassage 122 nach außen durch die Krafststoffleckagepassagen 131 bis 133 zu beschränken.
Auf diese Weise kann die Leckage von den inneren Passagen nach außen beschränkt werden.
Bei dem Magnetventil, das wie vorstehend beschrieben im Injektor installiert ist, nehmen die Form der Anschlussaufnahmeöffnung 117 und die äußeren Formen der dielektrischen Buchsen 118, 119 aufgrund der Verwendung der O-Ringe 141, 142 eine komplizierte Form an. Ferner kann die Größe des Solenoids in Axialrichtung nicht reduziert werden. Darüber hinaus werden im Magnetventil des vorstehend beschriebenen Injektors die zwei O-Ringe 141, 142 benötigt. Daher wird die Anzahl an verwendeten Komponenten und die Anzahl der Zusammenbauschritte nachteilig erhöht, wodurch die Produktionskosten steigen.
Weiterer Stand der Technik hierzu ist z. B. aus der US 2006/0 214 032 A1 , der DE 10 2005 003 003 A1 und der DE 10 2007 000 164 A1 bekannt.
Die DE 10 2005 003 003 A1 offenbart eine Spulenbaugruppe mit einem Wicklungsabschnitt, der in einem Harzformteil in einer Formmatritze eingebettet ist. Der Wicklungsabschnitt weist eine Spulenhaspel auf, auf der ein vorspringender Abschnitt ausgebildet ist. Wenn der Wicklungsabschnitt in einer Formmatritze aufgenommen ist, wird der Spitzenendabschnitt des vorspringenden Abschnitts in einen konkaven Abschnitt eingefügt, welcher in der Formmatritze ausgebildet ist. Deswegen ist der Wicklungsabschnitt in einem vorbestimmten Ort in der Formmatritze derart positioniert, dass der Wicklungsabschnitt in einem Formschnitt in der Formmatritze durch einen Formdruck nicht bewegt wird. Als Ergebnis kann ein Harzformteil in einer gleichmäßigen Dicke auf dem gesamten Randabschnitt des Wicklungsabschnitts geformt werden.
Die DE 10 2007 000 164 offenbart eine Spulenvorrichtung mit einer Spule und einem Kern. Die Spule ist aus einem gewickelten leitfähigen Draht ausgebildet. Der Kern besteht aus einem magnetischen Material, und ist radial nach innen gerichtet der Spule angeordnet. Der Kern weist einen Aufnahmebereich auf, der die Spule aufnimmt, und eine äußere Oberfläche besitzt, die den leitfähigen Draht kontaktiert. Die äußere Oberfläche des Aufnahmebereichs besitzt eine dielektrische Beschichtung, die durch Anfügen eines dielektrischen Materials an der Kontaktoberfläche des Aufnahmebereichs ausgebildet ist. Ein Einspritzventil umfasst die Spulenvorrichtung.
Die US 2006/0 214 032 A1 offenbart ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil, bei welchem ein hinteres Ende eines magnetischen und zylindrischen Körpers koaxial mit einem vorderen Abschnitt eines zylindrischen, fixierten Kerns über einen nicht-magnetischen, zylindrischen Körper verbunden ist.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung trägt den vorstehenden Nachteilen Rechnung. Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu schaffen, welche zumindest einem der vorstehenden Nachteile Rechnung trägt.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung vorgesehen, die einen Harzverbund-Körper enthält. Der Harzverbund-Körper enthält ein erstes Harzmaterial und ein zweites Harzmaterial, welche miteinander verbunden sind und verschiedene Eigenschaften aufweisen. Der Harzverbund-Körper weist einen Kraftstoffabdichtungsabschnitt auf, um eine Kraftstoffleckage von einer Verbindungsoberfläche zwischen dem ersten Harzmaterial und dem zweiten Harzmaterial nach außen zu beschränken. Der Kraftstoffabdichtungsabschnitt ist in einem Abschnitt der Verbindungsoberfläche ausgebildet und oberflächenbehandelt, um die Hydrophilie des Kraftstoffabdichtungsabschnitts zu erhöhen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Teil-Schnittansicht, die eine Gesamtstruktur eines Injektors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
2 zeigt eine Schnittansicht, die ein Magnetventil des Injektors der ersten Ausführungsform darstellt;
3 zeigt eine Schnittansicht, die eine Kraftstoffleckagepassage des Magnetventils des Injektors der ersten Ausführungsform darstellt;
4 zeigt eine Schnittansicht, die eine Kraftstoffleckagepassage von einer Grenze zwischen einem Harzkörper und einer Harzform eines Solenoidaktors nach außen gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
5A zeigt eine Draufsicht, die eine obere Oberfläche des Harzkörpers der ersten Ausführungsform darstellt;
5B zeigt eine schematische Seitenansicht, die einen Oberflächenbehandlungsprozess darstellt (einen Plasmabestrahlungsprozess), der bei der oberen Oberfläche des Harzkörpers angewandt wird;
5C zeigt eine Draufsicht, die eine untere Oberfläche des Harzkörpers der ersten Ausführungsform darstellt;
6A zeigt ein schematisches Diagramm, das den Oberflächenbehandlungsprozess darstellt (den Plasmabestrahlungsprozess), der bei der oberen Oberfläche des Harzkörpers gemäß der ersten Ausführungsform angewandt wird;
6B zeigt eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel einer Vorrichtung darstellt, die im Prozess von 6A verwendet wird;
6C zeigt ein schematisches Diagramm, das den Oberflächenbehandlungsprozess (den Plasmabestrahlungsprozess), der bei der oberen Oberfläche des Harzkörpers angewandt wird, gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
6D zeigt ein schematisches Diagramm, das ein weiteres Beispiel einer Vorrichtung, die im Prozess von 6A verwendet wird, darstellt;
6E zeigt ein schematisches Diagramm, das ein weiteres Beispiel einer Vorrichtung darstellt, die im Prozess von 6A verwendet wird;
7A zeigt eine Draufsicht, die einen oberflächenbehandelten Abschnitt auf der oberen Oberfläche des Harzkörpers gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
7B zeigt eine schematische Seitenansicht, die den oberflächenbehandelten Abschnitt auf der oberen Oberfläche des Harzkörpers und einen oberflächenbehandelten Abschnitt auf der unteren Oberfläche des Harzkörpers gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
7C zeigt eine Draufsicht, die den oberflächenbehandelten Abschnitt auf der unteren Oberfläche des unteren Harzkörpers gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
8A zeigt eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die einen Kraftstoffabdichtungsabschnitt darstellt, der in bzw. an einer Grenzoberfläche zwischen dem Harzkörper und der Harzform auf der oberen Seite der Spule gemäß der ersten Ausführungsform ausgebildet ist;
8B zeigt eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die einen Kraftstoffabdichtungsabschnitt darstellt, der in bzw. an einer Grenzoberfläche zwischen dem Harzkörper und der Harzform auf der unteren Seite der Spule gemäß der ersten Ausführungsform ausgebildet ist;
9A zeigt ein schematisches Diagramm, das einen Oberflächenbehandlungsprozess darstellt (einen Plasmabestrahlungsprozess), der auf einer oberen Oberfläche eines Harzkörpers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewandt wird;
9B zeigt ein schematisches Diagramm, das den Oberflächenbehandlungsprozess darstellt (den Plasmabestrahlungsprozess), der auf der unteren Oberfläche des Harzkörpers gemäß der zweiten Ausführungsform angewandt wird;
9C zeigt ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel einer Vorrichtung darstellt, die im Prozess von 9A oder 9B verwendet wird;
9D zeigt ein schematisches Diagramm, das ein weiteres Beispiel einer Vorrichtung darstellt, die bei dem Prozess von 9A oder 9B verwendet wird;
9E zeigt ein schematisches Diagramm, das ein weiteres Beispiel einer Vorrichtung darstellt, die bei dem Prozess von 9A oder 9B verwendet wird;
10A zeigt eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die einen Oberflächenbehandlungsprozess darstellt (einen UV-Licht-Bestrahlungsprozess), der bei einer oberen Oberfläche eines Harzkörpers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewandt wird;
10B zeigt eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Kraftstoffabdichtungsabschnitt darstellt, der bei einer Oberfläche zwischen dem Harzkörper und der Harzform gemäß der dritten Ausführungsform ausgebildet wird;
11A zeigt eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die einen Oberflächenbehandlungsprozess darstellt (einen Grundierungsaufbringungsprozess), der bei einer oberen Oberfläche eines Harzkörpers gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird;
11B zeigt eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die einen Kraftstoffabdichtungsabschnitt darstellt (ein Epoxidbindemittel), bei einer Grenzoberfläche zwischen dem Harzkörper und der Harzform gemäß der vierten Ausführungsform ausgebildet ist;
12 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht, die eine Struktur um ein Magnetventil eines Injektors des Standes der Technik darstellt; und
13 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht, die eine Kraftstoffleckagepassage von einer Grenzoberfläche zwischen einem Harzkörper und einer Harzform eines Solenoidaktors nach außen gemäß des Standes der Technik darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
(Erste Ausführungsform)
Die 1 bis 8B stellen eine Kraftstoffabdichtungsstruktur eines Magnetventils eines Injektors einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung sowie ein Oberflächenbehandlungsverfahren eines thermoplastischen Harzkörpers des Magnetventils gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform ist eine Common-Rail-Kraftstoffeinspritzvorrichtung oder ein entsprechendes System (eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung eines Speichertyps).
Die Common-Rail-Kraftstoffeinspritzvorrichtung enthält eine Speise- bzw. Zuführpumpe, eine Common-Rail und eine Mehrzahl von Injektoren 100. Die Zuführpumpe druckbeaufschlagt Kraftstoff auf einen hohen Druck. Die Common-Rail sammelt den Hochdruckkraftstoff an, welcher von der Zuführpumpe zugeführt wird. Der Hochdruckkraftstoff wird von der Common-Rail auf die Injektoren 100 verteilt. Der Hochdruckkraftstoff, welcher in der Common-Rail angesammelt bzw. gespeichert ist, wird durch den entsprechenden Injektor 100 in eine Verbrennungskammer eines entsprechenden Zylinders der Maschine eingespritzt.
Die Zuführpumpe oder die Common-Rail bilden eine Hochdruckquelle, welche den Hochdruckkraftstoff erzeugt.
Der Injektor 100 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Kraftstoffeinspritzventil der Verbrennungsmaschine eines direkt einspritzenden Typs, welcher im entsprechenden Zylinder der Maschine installiert ist und den Hochdruckkraftstoff, der von der Common-Rail empfangen wird, in die Verbrennungskammer bzw. Brennkammer zerstäubt und direkt einspritzt. Im vorliegenden Fall ist der Injektor 100 ein Injektor einer Dieselmaschine (Verbrennungsmaschine).
Der Injektor 100 ist ein Magnet-Kraftstoffeinspritzventil, das eine Kraftstoffeinspritzdüse 110 und ein Magnetventil (auch als Solenoidsteuerventil bezeichnet) 150 enthält, welche integriert zusammengebaut sind. Die Kraftstoffeinspritzdüse 110 enthält eine Kraftstoffeinspritzöffnung und eine Nadel. Die Kraftstoffeinspritzöffnung ist konfiguriert, den Kraftstoff einzuspritzen. Die Nadel ist derart konfiguriert, dass sie zum Öffnen und Schließen der Kraftstoffeinspritzöffnung hin und her bewegt wird.
Das Magnetventil 150 enthält ein Kugelventil (ein Ventilelement des Magnetventils 150 und hiernach als Ventil bezeichnet) 1 und einen Solenoidaktor (auch als Solenoid bezeichnet) 151. Das Ventil 1 ist konfiguriert, sich in Axialrichtung hin- und her zu bewegen, um eine auslassseitige Blende 47 (eine Passagenöffnung) zu öffnen und zu schließen, durch welche der Kraftstoff fließt. Der Solenoidaktor 151 enthält eine Magnetspule (hiernach als Spule bezeichnet) 2. Die Spule 2 erzeugt eine Magnetkraft, wenn die Spule 2 erregt wird. Der Solenoidaktor 151 treibt das Ventil 1 mit der Magnetkraft, die durch die Spule 2 erzeugt wird, an.
Die Erregung des Magnetventils 10 (genauer gesagt, der Spule 2) wird durch eine Maschinensteuereinheit (eine elektronische Steuereinheit, die als ECU abgekürzt ist) gesteuert.
Die ECU weist einen Mikrocomputer einer bekannten Art auf, der einen Injektor-Steuerkreis (eine elektronische Steuer- bzw. Treibereinheit, die als EDU abgekürzt ist), eine CPU, einen ROM und einen RAM enthält.
Wenn ein Zündschalter (oder ein Zündschlüssel) des Fahrzeugs eingeschaltet wird (IG EIN), berechnet der Mikrocomputer einen Kraftstoffeinspritzdruck, der der Brennkammer von jedem Zylinder der Maschine zuzuführen ist, das Kraftstoffeinspritztiming von jedem Injektor 100 und die Kraftstoffeinspritzmenge von jedem Injektor 100 bei der Ausführung eines Steuerprogramms, das im Speicher, wie beispielsweise dem ROM oder dem RAM, gespeichert ist. Außerdem steuert der Mikrocomputer elektronisch ein Injektor-Steuersignal (einen Injektor-Treiberstrom), der der Spule 2 des Magnetventils 150 von jedem der Injektoren 100 zugeführt wird.
Der Solenoidaktor 151 enthält zwei Anschlüsse 4, zwei Anschlüsse 5 und einen Harzverbund-Körper 6. Die Anschlüsse 4, 5 sind derart angeordnet, dass sie sich von zwei Spulenendenleitungen 3 der Spule 2 entsprechend nach außen (zur Verbinderseite) erstrecken. Der Harzverbund-Körper 6 ist durch Verbinden einer Oberfläche eines ersten synthetischen Harzmaterials (auch als erstes Harzmaterial bezeichnet) und einer Oberfläche eines zweiten synthetischen Harzmaterials (auch als zweites Harzmaterial bezeichnet) ausgebildet. Das erste synthetische Harzmaterial ist ein thermoplastisches Harzmaterial wie beispielsweise Polyphenylsulfid (PPS) oder syndiotaktisches Polystyrol (SPS). Das zweite synthetische Harzmaterial ist ein duroplastisches Harzmaterial, wie beispielsweise ein Epoxidharz (EP).
Der Harzverbund-Körper 6 enthält einen Harzkörper 7 und eine Harzform 8. Bei dieser Ausführungsform besteht der Harzkörper 7 aus dem thermoplastischen Harzmaterial (genauer gesagt, dem PPS) und die Harzform 8 aus dem duroplastischen Harz (genauer gesagt, dem EP).
Der Harzkörper 7 weist einen ringförmigen hohlen Abschnitt (ringförmiger Raum) 10, ringförmige Flansche 11, 12 und einen zylindrischen Wicklungskernabschnitt 13 auf. Ein leitender Draht, welcher mit einem dielektrischen Film überzogen ist, ist mehrfach um den Wicklungskernabschnitt 13 gewickelt, welcher zwischen den Flanschen 11, 12 angeordnet ist.
Neben den vorstehend beschriebenen Komponenten enthält der Solenoidaktor 150 ferner einen beweglichen Kern (hiernach als Anker bezeichnet) 14, einen stationären Kern (hiernach als Statorkern bezeichnet) 15, ein nicht-magnetisches Metallgehäuse 16, einen nicht-magnetischen Metallblock 17 und einen thermoplastischen (PPS) harzgeformten Körper (hiernach als harzgeformter Körper bezeichnet) 18. Der Anker 14 besteht aus einem magnetischen Material. Der Anker 14 wird durch die Magnetkraft angetrieben, welche durch die Spule 2 erzeugt wird, um das Ventil 1 in Ventilöffnungsrichtung zu treiben. Der Statorkern 15 besteht aus einem magnetischen Material und bildet auf einer radialen Innenseite und einer radialen Außenseite der Spule 2 einen Magnetdraht. Das nicht-magnetische Metallgehäuse 16 besteht aus einem nicht-magnetischen Metallmaterial und umgibt einen Außenumfangsabschnitt des Statorkerns 15. Der nicht-magnetische Metallblock 17 besteht aus einem nicht-magnetischen Metallmaterial und ist sicher in einen Innenumfangsabschnitt des nicht-magnetischen Metallgehäuses 16 gepasst. Der harzgeformte Körper 18 bildet den externen Verbinder, welcher die Spule 2 und eine externe Schaltung (eine externe Leistungsquelle und/oder eine externe Steuereinheit (ECU)) verbindet.
Der nicht-magnetische Metallblock 17 weist zwei Aufnahmeöffnungen 19 auf, welche sich durch den nicht-magnetischen Metallblock 17 zwischen zwei entgegengesetzten bzw. sich gegenüber liegenden Endoberflächen des nicht-magnetischen Metallblocks 17 erstrecken. Jede Aufnahmeöffnung 19 nimmt einen entsprechenden der Anschlüsse 5, eine entsprechende der dielektrischen Buchsen 21 und einen entsprechenden der O-Ringe 22 auf.
Ferner enthält das Magnetventil 150 neben den O-Ringen 22 O-Ringe 23, 24. Diese O-Ringe 22, 23, 24 dienen als Dichtungselemente, welche eine Leckage des Kraftstoffs vom Inneren des Magnetventils 150 nach außen beschränken.
Die Spule 2 und eine Rückstellfeder (hiernach als Spiralfeder bezeichnet) 25 sind im Statorkern 15 aufgenommen. Die Spiralfeder 25 zwingt den Anker 14 in eine Ventilschließrichtung.
Ein Verbindergehäuse 26 ist integriert mit dem harzgeformten Körper 18 gebildet.
Details des Solenoidaktors 151 werden später beschrieben.
Die Kraftstoffeinspritzdüse 110 weist ein Gehäuse 110a auf. Das Gehäuse 110a nimmt die Nadel (nicht dargestellt), einen Befehlskolben (hiernach als Kolben bezeichnet) 31 und eine Spiralfeder auf. Die Nadel erstreckt sich linear in Axialrichtung. Der Kolben 31 erstreckt sich linear in Axialrichtung. Die Spiralfeder ist spiralförmig um den Kolben 31 gewickelt.
Das Gehäuse 110a der Kraftstoffeinspritzdüse 110 weist einen Düsenkörper 32, einen Injektorkörper 33 und eine Haltemutter 34 auf. Der Düsenkörper 32 weist die Einspritzöffnung und die Kraftstoffleitungspassage (eine Kraftstoffpassage) auf. Der Kraftstoff wird durch die Einspritzöffnung eingespritzt. Die Krafstoffleitungspassage steht mit der Einspritzöffnung in Verbindung. Der Injektorkörper 33 weist eine Kraftstoffpassage auf, welche mit der Einspritzöffnung durch die Kraftstoffpassage des Düsenkörpers 32 in Verbindung steht. Die Haltemutter 34 hält den Düsenkörper 32 durch eine entsprechende Gewindevorrichtung sicher an einem axialen Distalend-abschnitt (einem unteren Endabschnitt in 1) des Injektorkörpers 33.
Der Düsenkörper 32 weist eine Düsenöffnung (eine axiale Öffnung) auf, die sich entlang der Mittelachse des Düsenkörpers 32 erstreckt. Die Düsenöffnung nimmt die Nadel auf, welche mit dem Kolben 31 verbunden ist, um sich integriert mit dem Kolben 31 in Axialrichtung hin- und her zu bewegen.
Der Düsenkörper 32 weist eine Kraftstoffquelle (englisch: fuel well) und einen Düsensitz auf. Die Kraftstoffquelle verbindet die Kraftstoffleitungspassage mit der Einspritzöffnung. Der Düsensitz ist zwischen der Kraftstoffquelle und der Einspritzöffnung ausgebildet. Die Nadel kann auf den Düsensitz aufgesetzt werden und von ihm angehoben werden. Die Kraftstoffquelle dient als erste Druckkammer (auch als Ölquellenkammer oder erste Kraftstoffkammer bezeichnet), so dass ein Hydraulikdruck (auch als Öldruck oder Kraftstoffdruck bezeichnet) des Kraftstoffs, welcher vom Injektorkörper 22 in die Kraftstoffquelle bzw. zu dieser geleitet wird, in Ventilöffnungsrichtung der Nadel ausgeübt wird (eine Richtung weg von der Einspritzöffnung).
Der Injektorkörper 33 weist eine Zylinderöffnung (eine axiale Öffnung) 35 auf, welche sich entlang der Mittelachse des Injektorkörpers 33 erstreckt. Der Kolben 31 ist in der Zylinderöffnung 35 derart aufgenommen, dass ein Hin- und Herbewegen des Kolbens 31 in Axialrichtung ermöglicht wird. Ferner ist eine Spiralfeder in der Zylinderöffnung 35 des Injektorkörpers 33 aufgenommen, um eine Druckkraft auf die Nadel und den Kolben 31 in Ventilschließrichtung aufzubringen. Die Spiralfeder ist eine Rückstellfeder, welche eine Druckkraft (eine Axialkraft in Ventilschließrichtung) erzeugt, um die Nadel gegen den Düsensitz des Düsenkörpers 32 zu drücken.
Eine Drucksteuerkammer 36 ist in einem oberen Endabschnitt der Zylinderöffnung 35 in 1 ausgebildet. Die Drucksteuerkammer 36 dient als zweite Druckkammer (auch als Gegendrucksteuerkammer oder zweite Kraftstoffkammer bezeichnet), so dass ein Hydraulikdruck (auch als Öldruck oder Kraftstoffdruck bezeichnet) des Kraftstoffs, welcher in die Drucksteuerkammer 36 übertragen wird, in die Ventilschließrichtung der Nadel ausgeführt wird.
Ferner ist der Kolben 31 in der Zylinderöffnung 35 des Injektorkörpers 33 derart aufgenommen, dass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens 31 in Axialrichtung ermöglicht wird. Der Kolben 31 übt in Richtung der Einspritzöffnung eine Axialkraft gegen die Nadel auf (in Ventilschließrichtung).
Ein zylindrischer Befestigungsabschnitt 37 ist in einem axialen oberen Endabschnitt des Injektorkörpers 33 ausgebildet. Ein Aufnahmeraum, welcher einen axialen Endabschnitt des Magnetventils 150 aufnimmt, ist in bzw. an einer Innenseite des zylindrischen Befestigungsabschnitts 37 ausgebildet. Ferner ist eine Ausnehmung, welche einen Dichtkörper (englisch: chip packing) (hiernach als Blendenplatte bezeichnet) 14 aufnimmt, in einem Bodenabschnitt des zylindrischen Befestigungsabschnits 37 ausgebildet. Ein weiblicher Stecker bzw. eine entsprechende Aufnahme ist in einer inneren umfangsseitigen Oberfläche des zylindrischen Befestigungsabschnitts 37 ausgebildet, um mit einem männlichen Stecker bzw. einem entsprechenden Kontakt des Ventilkörpers 42 des Magnetventils 150 ineinander zu greifen bzw. verbunden zu werden. Ferner ist ein männlicher Stecker in einer äußeren umfangsseitigen Oberfläche des zylindrischen Befestigungsabschnitts 37 ausgebildet, um mit einem weiblichen Stecker der Haltemutter 43 des Magnetventils 150 ineinander zu greifen.
Eine Ringnut 38, welche ringförmig ausgebildet ist und den O-Ring 24 aufnimmt, ist in der äußeren Umfangsoberfläche des zylindrischen Befestigungsabschnitts 37 ausgebildet. Da der O-Ring 24 zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des zylindrischen Befestigungsabschnitts 37 und der inneren Umfangsoberfläche der Haltemutter 43 aufgenommen ist, ist es möglich, die Leckage des Kraftstoffs vom Inneren des Magnetwinkels 150 nach außen zu beschränken.
Kraftstoffleitungspassagen (die Kraftstoffzufuhrpassagen) L2–L4 sind im Inneren des Düsenkörpers 32 und im Inneren des Injektorkörpers 33 ausgebildet. Die Kraftstoffleitungspassagen L2–L4 leiten den Hochdruckkraftstoff durch einen Sperrfilter 45 von einer Kraftstoffleitungspassage (einer Einlassöffnung) L1 einer Leitungsverbindung 44, welche mit der Common-Rail verbunden ist, zu der Kraftstoffquelle bzw. zum Kraftstoffschacht und der Drucksteuerkammer 36. Der Sperrfilter 45 filtert Fremdobjekte (z. B. fremde Partikel oder Fremdablagerungen), die im Kraftstoff enthalten sind.
Die Kraftstoffleitungspassage 14 ist eine Kraftstoffpassage, die durch den Kraftstoffschacht mit der Einspritzöffnung verbunden ist.
In dem Einspritzkörper 33 ist eine Kraftstoffrückgewinnungspassage L5 ausgebildet. Übermäßiger Kraftstoff fließt von der Zylinderöffnung 35 in die Kraftstoffwiedergewinnungspassage L5. Die Kraftstoffwiedergewinnungspassage L5 ist mit den Kraftstoffleckagepassagen L11–L17 verbunden, welche im Magnetventil 150 ausgebildet sind.
Als Nächstes werden Details der Hauptmerkmale des Magnetventils 105 der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf die 1 bis 8B beschrieben.
Die Kraftstoffeinspritzdüse 110 und das Magnetventil 150 sind fest miteinander verbunden, um den Injektor 100 durch formschlüssiges Verbinden der Haltemutter 43 mit der äußeren Umfangsoberfläche des zylindrischen Befestigungsabschnitts 37 des Injektorkörpers 33 in einem Zustand auszubilden, in welchem die Blendenplatte 41 zwischen den Injektorkörper 33 der Kraftstoffeinspritzdüse 110 und den Ventilkörper 42 des Magnetventils 150 geklemmt ist.
Das Magnetventil 150 bildet ein Magnetöffnungs- und -schließventil eines normalerweise geschlossenen Typs aus. Neben den vorstehend beschriebenen Komponenten (d. h. dem Ventil 1, der Spule 2, den Anschlüssen 4, 5, dem Harzverbund-Körper 6, dem Anker 14, dem Statorkern 15, dem nicht-magnetischen Metallgehäuse 16, dem nicht-magnetischen Metallblock 17, dem harzgeformten Körper 18, den dielektrischen Buchsen 21 und den O-Ringen 22) enthält das Magnetventil 150 ferner die Blendenplatte 41, den Ventilkörper 42 und die Haltemutter 43.
Die Blendenplatte 41 besteht aus einem nicht-magnetischen Metallmaterial. Die Blendenplatte 41 weist einen ringförmigen Ventilsitz in einem Mittelabschnitt der Blendenplatte 41 auf. Das Ventil 1 kann auf dem Ventilsitz der Blendenplatte 41 sitzen. Ferner sind die einlassseitige Blende 46 und die auslassseitige Blende (die Passagenöffnung) 47 in der Blendenplatte 41 ausgebildet. Die einlassseitige Blende 46 und die auslassseitige Blende 47 stellen eine Durchflussmenge des Kraftstoffs ein, der durch die einlassseitige Blende 46 und die auslassseitige Blende 47 strömt.
Die einlassseitige Blende 46 ist eine einlassseitige (hochdruckseitige) Durchflusspassagenöffnung, welche zwischen der Kraftstoffleitungspassage L4 und der Drucksteuerkammer 36 verbunden ist. Ferner ist die auslassseitige Blende 47 eine auslassseitige (niederdruckseitige) Durchflusspassagenöffnung, welche zwischen der Drucksteuerkammer 36 und den Kraftstoffpassageleckagen L11–L17 verbunden ist. Die auslassseitige Blende 47 bildet eine Ventilöffnung (eine Ventilöffnung des Magnetventils 150) aus, welche am Ventilsitz offen ist.
Der Ventilkörper 42 besteht aus einem nicht-magnetischen Metallmaterial. Ein Gleitloch 48 ist entlang einer Mittelachse des Ventilkörpers 42 ausgebildet. Die Kraftstoffleckagepassage L11 ist an einem Öffnungsende des Gleitlochs 48 ausgebildet, welches auf der Seite angeordnet ist, auf welcher die Blendenplatte 41 angeordnet ist. Ein Öffnungsdurchmesser (ein Passagendurchmesser) der Kraftstoffleckagepassage L11 ist größer als ein Lochdurchmesser des Gleitlochs 48.
Die Kraftstoffleckagepassage L12 und die Kraftstoffleckagepassage L13 sind im Inneren des Ventilkörpers 42 ausgebildet. Die Kraftstoffleckagepassage L12 ist relativ zur Axialrichtung der Mittelachse des Ventilkörpers 42 geneigt. Die Kraftstoffleckagepassage L13 ist im Wesentlichen parallel zur Axialrichtung der Mittelachse des Ventilkörpers 42. Außerdem sind die Kraftstoffleckagepassage L13 und das Gleitloch 48 im Wesentlichen parallel zueinander und nacheinander in Radialrichtung angeordnet.
Das Ventil 1 ist ein Ventilelement, das auf den Ventilsitz der Blendenplatte 41 aufsetzbar und von diesem und weg bewegbar angeordnet ist, um die auslassseitige Blende 47 entsprechend zu schließen und zu öffnen.
Das Ventil 1 und der Anker 14 werden durch eine Druckkraft der Spiralfeder 25 gegen den Ventilsitz der Blendenplatte 41 gedrückt.
Der Solenoidaktor 151 wird als Nadelaktor verwendet, welcher den Öffnungs- und Schließbetrieb (Kraftstoffeinspritzbetrieb) der Nadel durch Erhöhen oder Verringern des Kraftstoffdrucks in der Drucksteuerkammer 36 des Injektorkörpers 33 steuert.
Der Solenoidkörper 151 enthält eine Spulenunteranordnung, den Anker 14, den Statorkern 15, das nicht-magnetische Metallgehäuse 16, den nicht-magnetischen Metallblock 17 und den harzgeformten Körper 18. Der Anker 14 ist gleitend auf dem Gleitloch 48 des Ventilkörpers 42 gelagert. Der Statorkern 15 weist einen Magnetanziehungsabschnitt (eine magnetische Poloberfläche) auf, welche den Anker 14 magnetisch anzieht. Das nicht-magnetische Metallgehäuse 16 umgibt den Statorkern 15 in Umfangsrichtung. Die Anschlüsse 4 erstrecken sich durch den nicht-magnetischen Metallblock 17. Der harzgeformte Körper 18 hat eine Wärmekappe (Gehäuse), welche an einem oberen Abschnitt des Injektors 100 in 1 vorgesehen ist.
Die Spulenunteranordnung enthält die Spule 2, die Anschlüsse 4, 5 und den Harzverbund-Körper 6.
Details der Spulensubanordnung bzw. Spulenunteranordnung werden später beschrieben.
Der Anker 14 besteht aus einem magnetischen Metallmaterial (einem ferromagnetischen Material, wie beispielsweise Eisen), welches magnetisiert wird, wenn die Spule 2 erregt wird. Der Anker 14 enthält einen verschiebbaren bzw. gleitenden Schaftabschnitt (einen Ankerschaft). Der verschiebbare Schaftabschnitt ist ein magnetischer bewegbarer Körper, welcher einen Abschnitt einer magnetischen Schaltung bildet, die in Reaktion auf die Erregung der Spule 2 gebildet wird. Ferner ist der verschiebbare Schaftabschnitt verschiebbar und hin und her bewegbar im Gleitloch 48 des Ventilkörpers 42 aufgenommen. Die Spiralfeder 25 bringt die Druckkraft auf, um den Anker 14 zusammen mit dem Ventil 1 in Richtung des Ventilsitzes der Blendenplatte 41 zu drücken.
Ferner weist der Anker 14 einen Ankerhauptkörper auf, welcher der magnetischen Poloberfläche des Statorkerns 15 gegenüber liegt, so dass eine vorbestimmte Lücke zwischen dem Ankerhauptkörper und der magnetischen Poloberfläche des Statorkerns 15 entsteht. Ein Federsitz 150 ist in einem Mittelabschnitt des Ankerhauptkörpers ausgebildet. Ein Endabschnitt der Spiralfeder 25 ist durch den Federsitz 51 gehalten. Ferner erstrecken sich Durchgangslöcher 52 durch den Ankerhauptkörper in eine Richtung, die im Wesentlichen parallel zum Ankerhauptkörper verläuft. Die Durchgangslöcher 42 gewährleisten eine reibungsfreie Bewegung des Kraftstoffs zwischen der Vorderseite und der Hinterseite des Ankers 14 in der Kraftstoffleckagepassage L14, welche den Anker 14 aufnimmt.
Der Statorkern 15 besteht aus einem magnetischen Metallmaterial (einem ferromagnetischen Material wie beispielsweise Eisen), welches magnetisiert wird, wenn die Spule 2 erregt wird.
Der Statorkern 15 ist ein stationärer magnetischer Körper, welcher einen Teil der magnetischen Schaltung ausbildet, die in Reaktion auf die Erregung der Spule 2 ausgebildet wird. Der Statorkern 15 weist einen Magnetanziehungsabschnitt (eine magnetische Poloberfläche) auf, welcher ringförmig konfiguriert ist und den Anker 14 magnetisch anzieht. Die Kraftstoffleckagepassage L15 ist entlang der Mittelachse des Statorkerns 15 ausgebildet. Ein Spulenaufnahmeraum 53, welcher die Spulensubanordnung aufnimmt, wird im Statorkern 15 ausgebildet. Der Spulenaufnahmeraum 53 enthält einen zylindrischen Raum und zwei axiale Räume. Der zylindrische Raum nimmt den Harzkörper 7 und ein Spulenelement (einen gewundenen Draht) der Spule 2 auf. Die axialen Räume nehmen entsprechend zwei leitende Verbindungen auf, bei welchen jeweils die entsprechende Spulenendleitung 3 der Spule 2 und der entsprechende Anschluss 4 miteinander verbunden sind.
Das nicht-magnetische Metallgehäuse 16 ist derart angeordnet, dass es den Statorkern 15 in Umfangsrichtung umgibt und einen äußeren peripheren Abschnitt des Statorkerns 15 hält. Das nicht-magnetische Metallgehäuse 16 weist einen ringförmigen Flansch 55 auf. Ein Abstandshalter 54 ist zwischen eine ringförmige Endoberfläche (eine Endoberfläche am oberen Ende in 2) des zylindrischen Befestigungsabschnitts 37 des Injektorkörpers 33 und den ringförmigen Flansch 55 eingeklemmt.
Der Statorkern 15 und der nicht-magnetische Metallblock 17 sind durch das nicht-magnetische Metallgehäuse 16 zusammengesetzt. Genauer gesagt steht das nicht-magnetische Metallgehäuse 16 mit dem äußeren peripheren Abschnitt des Statorkerns 15 in Eingriff und der nicht-magnetische Metallblock 17 wird durch das nicht-magnetische Metallgehäuse 16, beispielsweise durch Schmieden (Metallbiegen) oder Schweißen gehalten. Auf diese Weise ist der Statorkern 15 zwischen dem nicht-magnetischen Metallgehäuse 16 und dem nicht-magnetischen Metallblock 17 fixiert.
Der nicht-magnetische Metallblock 17 wird derart in den harzgeformten Körper 18 geformt bzw. umgespritzt, dass der nicht-magnetische Metallblock 17 an der Endoberfläche des Statorkerns 15 vorgesehen wird, welcher an der Axialseite angeordnet ist, die sich gegenüber dem Anker 14 befindet.
Im nicht-magnetischen Metallblock 17 ist ein Leitungshalteabschnitt 57, welcher zylindrisch konfiguriert ist, ausgebildet. Eine nicht-magnetische Leitung 56 ist in den Leitungshalteabschnitt 57 pressgepasst. Eine obere Rücklaufröhre 58, welche in zylindrischer Form konfiguriert ist, ist auf einer oberen Endseite des Leitungshalteabschnitts 57 in 2 ausgebildet.
Die Kraftstoffpassage L16 ist in der nicht-magnetischen Leitung 56 ausgebildet.
Die obere Rücklaufröhre 58 ist mit einer Kraftstoffrückführleitung verbunden, durch welche der Kraftstoff, der aus dem Injektor 100 leckt bzw. austritt, in einen Kraftstofftank zurückgeführt wird.
Die Kraftstoffleckagepassage (ein Auslassabschnitt) L17 ist im Inneren der oberen Rücklaufröhre 58 ausgebildet.
Eine Ringnut 59, welche ringförmig ausgebildet ist, ist in der äußeren peripheren Oberfläche des nicht-magnetischen Metallblocks 17 ausgebildet und nimmt den O-Ring 23 auf. Da der O-Ring 23 zwischen der äußeren peripheren Oberfläche des nicht-magnetischen Metallblocks 17 und der inneren peripheren Oberfläche der Haltemutter 43 vorgesehen ist, ist es möglich, die Leckage des Kraftstoffs aus dem Magnetventil 150 nach außen zu beschränken.
Der harzgeformte Körper 18 dichtet die Leitungsverbindungen der Anschlüsse 4, 5 und der Basisabschnitte der Anschlüsse 5 durch Insert-Molding bzw. Umspritzen ab.
Ein lateraler Abschnitt des harzgeformten Körpers 18 bildet ein Verbindergehäuse 26, welches distale Endabschnitte der Anschlüsse 5 derart aufnimmt, dass die distalen Endabschnitte der Anschlüsse 5 in einem Innenraum des Verbindergehäuses 26 freiliegen. Ein Abdeckabschnitt des Verbindergehäuses 26 erstreckt sich in Eingriffsrichtung (einer Verbindungsrichtung), entlang welcher der Speiseabschnitt des Verbindergehäuses 26 in Eingriff steht, d. h., mit einem entsprechenden Passverbinder (einem entsprechenden externen Verbinder) in Eingriff steht.
Der eine axiale Endabschnitt der Spiralfeder 25 ist durch den Federsitz 51 gelagert, welcher in der oberen Endoberfläche des Ankers 14 ausgebildet ist. Der andere axiale Endabschnitt der Spiralfeder 25 ist durch eine untere Endoberfläche der nicht-magnetischen Leitung 56 gelagert, welche in den nicht-magnetischen Metallblock 17 gepasst ist.
Als Nächstes wird eine Spulenanordnung der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf die 1 bis 8B im Detail beschrieben.
Die Spulenanordnung enthält die Spule 2, die Anschlüsse 4, 5, den Harzverbund-Körper 6, den Statorkern 15, den nicht-magnetischen Metallblock 17 und den Harzverbund-Körper 18. Neben diesen Komponenten enthält die Spulensubanordnung die Spule 2, die Anschlüsse 4 und den Harzverbund-Körper 6 (siehe 5 und 7).
Die Spule 2 ist im zylindrischen Raum (dem Spulenaufnahmeraum) des Statorskerns 15 entlang des Harzkörpers 7 und der Harzform 8, welche den Harzverbund-Körper 6 ausbilden, angeordnet.
Die Spule 2 ist die Magnetspule, die die leitfähige Leitung, welche einen ringförmigen bzw. kreisförmigen Querschnitt aufweist und mehrfach um den Harzkörper 7 gewickelt ist, enthält. Die Spule 2 dient als Magnetflusserzeugungsvorrichtung (eine Magnetisierungserzeugungsvorrichtung), welche eine Magnetkraft erzeugt, um den Anker 14 magnetisch zum Magnetanziehungsabschnitt (die magnetische Poloberfläche) des Statorkerns 15 zu ziehen, wenn die elektrische Leistung zur Spule 2 zugeführt wird, um diese zu erregen.
Die Spule 2 bringt die Magnetkraft auf, um das Ventil 1 und den Anker 14 in Richtung der einen Axialseite (die Oberseite in 1 und 2) in Axialrichtung des Ventils 1 und des Ankers 14 zu treiben. Wenn die Spule 2 erregt wird, wird die magnetische Schaltung bzw. der magnetische Kreis derart ausgebildet, dass der Magnetfluss vorliegt. Der Magnetfluss fließt im magnetischen Kreis hauptsächlich durch den Anker 14 und den Statorkern 15.
Die Spule 2 enthält das Spulenelement (die gewickelte Leitung) und die zwei Spulenendleitungen 3. Das Spulenelement ist um den Harzkörper 7 gewickelt. Die Spulenendleitungen 3 erstrecken sich jeweils von einem Wicklungsstartendabschnitt und einem Wicklungsanschlussendabschnitt des Spulenelements. Ein äußerer peripherer Abschnitt der Spule 2 und die Leitungsverbindungen (die Spulenleitungsverbindungen, welche auch als Primärverbindungen bezeichnet werden) 61 und die Leitungsverbindungen (die Verbindungsanschlussverbindungen, welche auch als sekundäre Verbindungen bezeichnet werden) 62 sind durch die duroplastische (EP) Harzform 8 und den thermoplastischen (PPS) harzgeformten Körper 18 bedeckt und geschützt. Jede der Verbindungen 61 ist zwischen der entsprechenden Spulenendleitung 3 der Spule 2 und einem primären Verbindungsendabschnitt des entsprechenden Anschlusses 4 verbunden. Jede der Verbindungen 62 ist zwischen einen sekundären Verbindungsendabschnitt des entsprechenden Anschlusses 4 und einem tertiären Verbindungsendabschnitt des entsprechenden Anschlusses 5 verbunden.
Jede der zwei Spulenendleitungen 3 ist mit dem primären Verbindungsendabschnitt des entsprechenden der zwei Anschlüsse 4 durch Schmieden (Metallbiegen) oder Schweißen elektrisch verbunden.
Die Anschlüsse 4, 5 bestehen aus Metallleitern, die beispielsweise aus einer Kupferlegierung oder einer Aluminiumlegierung bestehen. Die Oberfläche von jedem der Anschlüsse 4, 5 besteht aus Phosphor-Bronze und ist verzinkt.
Jeder der Anschlüsse 4 ist als Relaisleitelement (ein primäres Verbindungselement) ausgebildet, das sich vom primären Verbindungsendabschnitt des Anschlusses 4, welcher elektrisch mit der Spulenendleitung 3 verbunden ist, zum sekundären Verbindungsendabschnitt des Anschlusses 4, welcher elektrisch mit dem entsprechenden Anschluss 5 verbunden ist, erstreckt.
Die Verbindung 61 von jedem Anschluss 4, welcher mit der entsprechenden Spulenendleitung 3 verbunden ist, ist in die Harzform 8 eingebracht.
Die Anschlüsse 4 sind durch die Aufnahmelöcher 19 des nicht-magnetischen Metallblocks 17 eingebracht. Ein Führungs- bzw. Leitungshaken 63 ist in jedem der Anschlüsse 4 ausgebildet, um einen Übermaßabschnitt der entsprechenden Spulenendleitung 3 zu halten.
Jeder Anschluss 4 ist mit dem tertiären Verbindungsendabschnitt des entsprechenden Anschlusses 5 in der entsprechenden Verbindung 62 beispielsweise durch Schweißen elektrisch verbunden.
Jeder der Anschlüsse 5 ist als externes Verbindungselement (ein sekundäres Verbindungselement) ausgebildet, das gebogen ist und sich von dem tertiären Verbindungsendabschnitt des Anschlusses 5, welcher mit dem entsprechenden Anschluss 4 elektrisch verbunden ist, zu einem vierten Verbindungsendabschnitt (einem Verbinderendabschnitt) des Anschlusses 5, welcher im Innenraum des Verbindergehäuses 26 freiliegt, erstreckt.
Der tertiäre Verbindungsendabschnitt von jedem Anschluss 5, welcher mit dem entsprechenden Anschluss 4 verbunden ist, ist in dem harzgeformten Körper 18 eingebracht. Der vierte Verbindungsendabschnitt von jedem Anschluss 5 bildet einen freiliegenden Abschnitt des Anschlusses 5, welcher von dem Basisabschnitt des harzgeformten Körpers 18 in den Innenraum des Verbindergehäuses 26 freiliegt.
Ein Abschnitt von jedem Anschluss 4, welcher der Spule 2 gegenüber liegt, ist durch die entsprechende dielektrische Buchse 21 geschützt. Die dielektrische Buchse 21 besteht aus einem dielektrischen thermoplastischen Harzmaterial (z. B. einem Polyamidharz, welches durch PA abgekürzt wird) und ist als zylindrischer rohrförmiger Körper ausgestaltet.
Jede der zwei dielektrischen Buchsen 21 ist in das entsprechende Aufnahmeloch 19 des nicht-magnetischen Metallblocks 17 eingebracht, um den entsprechenden Anschluss 4 und den nicht-magnetischen Metallblock 17 zu isolieren.
Durch jede dielektrische Buchse 21 erstreckt sich ein Durchgangsloch 64, um den entsprechenden Anschluss 4 aufzunehmen. Jede dielektrische Buchse 21 weist einen großen zylindrischen rohrförmigen Abschnitt (einen Abschnitt mit einem großen Durchmesser), einen rohrstumpfförmigen Abschnitt (einen Zwischendurchmesser-Abschnitt) und einen kleinen zylindrischen rohrförmigen Abschnitt (einen Abschnitt mit einem kleinen Durchmesser) auf, welche in dieser Reihenfolge von einer Seite, bei welcher die Spule 2 angeordnet ist, zur anderen Seite, welche der Spule 2 gegenüber liegt, angeordnet sind. Ein Außendurchmesser des großen zylindrischen rohrförmigen Abschnitts (der Abschnitt mit dem großen Durchmesser) ist größer als ein Außendurchmesser des kleinen zylindrischen rohrförmigen Abschnitts (der Abschnitt mit dem kleinen Durchmesser). Ferner ist ein Außendurchmesser des Rohrstumpf-Abschnitts bzw. der mittlere rohrförmige Abschnitt (der Abschnitt mit dem mittleren Durchmesser) kleiner als der Außendurchmesser des großen zylindrischen rohrförmigen Abschnitts (der Abschnitt mit dem großen Durchmesser) und ist größer als der Außendurchmesser des kleinen zylindrischen rohrförmigen Abschnitts (der Abschnitt mit dem kleinen Durchmesser).
Ein Loch mit einem großen Durchmesser, welches mit dem Spulenaufnahmeraum 53 des Statorkerns 15 in Verbindung steht, ist bei einem seitlichen Endabschnitt des Statorkerns 15 bei jedem Aufnahmeloch 19 ausgebildet. Ferner ist ein Loch mit einem kleinen Durchmesser, welches einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner als ein Innendurchmesser des Lochs mit dem großen Durchmesser ist, auf dem anderen Endabschnitt des Aufnahmelochs 19 ausgebildet, welches sich gegenüber vom Statorkern 15 befindet. Ein Loch mit einem mittleren Durchmesser, welches einen Abschnitt mit einem mittleren Loch und einen Abschnitt mit einem ringförmigen bzw. kreisförmigen Loch aufweist, ist in einem Zwischenabschnitt bzw. Mittelabschnitt des Aufnahmelochs 19 ausgebildet, um mit dem Loch mit dem großen Durchmesser und dem Loch mit dem kleinen Durchmesser in Verbindung zu stehen.
Der O-Ring 22, welcher aus einem ölresistenten synthetischen Gummi besteht, ist zwischen einer äußeren peripheren Oberfläche des Abschnitts mit dem kleinen Durchmesser von jeder dielektrischen Buchse 21 und einer inneren peripheren Oberfläche des Lochs mit dem mittleren Durchmesser (der kreisförmige Lochabschnitt) des entsprechenden Aufnahmelochs 19 vorgesehen, um die Leckage von Kraftstoff aus dem Magnetventil 150 nach außen zu beschränken.
Als Nächstes werden mit Bezug auf die 1 bis 8B Details des harzgeformten Körpers 6 beschrieben.
Der harzgeformte Körper 6 ist am Solenoidaktor 151 des Magnetventils 150 vorgesehen. Der harzgeformte Körper 6 ist durch eine Verbindung zwischen einer Harzoberfläche des Harzkörpers 7 und einer Harzoberfläche der Harzform 8 ausgebildet. Der Harzkörper 7 ist als hohlzylindrischer rohrförmiger Körper ausgebildet und das Spulenelement der Spule 2 ist um den Harzkörper 7 gewickelt. Die Harzform 8 dichtet die Spule 2, den Harzkörper 7 und die Anschlüsse 4 darin ab.
Der harzgeformte Körper 6 weist zwei Kraftstoffabdichtungsabschnitte 67, 68 auf, welche jeweils in einer ringförmigen Form ausgebildet sind und eine Leckage des Kraftstoffs von einer entsprechenden Verbindungsoberfläche 65, 66 zwischen dem Harzkörper 7 und der Harzform 8 nach außen von dem Magnetventil 150 beschränkt, um einen Dichtgrad zwischen dem Harzkörper 7 und der Harzform 8 zu verbessern.
Der Kraftstoffabdichtungsabschnitt 67 weist einen ersten oberflächenbehandelten Abschnitt (hiernach als oberflächenbehandelter Abschnitt bezeichnet) 71 auf, welcher einen Verbindungsgrad und einen Adhäsionsgrad zwischen einer Harzoberfläche (hiernach als eine obere Oberfläche bezeichnet) des Flansches 11 des Harzkörpers 7 und einer Harzoberfläche (hiernach als erste gegenüber liegende Oberfläche bezeichnet) der Harzform 8 verbessert, d. h., erhöht. Der oberflächenbehandelte Abschnitt 71 ist mittels eines Oberflächenbehandlungsprozesses (eines Plasmabestrahlungsprozesses oder eines UV-Bestrahlungsprozesses) auf einem Abschnitt der oberen Oberfläche des Flansches 11 ausgebildet. Der Oberflächenbehandlungsprozess (der Plasmabestrahlungsprozess oder der UV-Bestrahlungsprozess verbessert die Benetzbarkeit und die Hydrophilie der Harzoberfläche. Ferner ist der oberflächenbehandelte Abschnitt 71 deshalb oberflächenbehandelt, dass er eine Sauerstoff enthaltene Funktionsgruppe (z. B. -OH, -COOH) aufweist, welche eine chemische Verbindung (insbesondere eine kovalente Bindung) mit einem Copolymer der Harzform 8, d. h., dem duroplastischen Harzmaterial, ausbilden kann.
Der Kraftstoffabdichtungsabschnitt 68 weist einen zweiten oberflächenbehandelten Abschnitt (hiernach als unterer oberflächenbehandelter Abschnitt bezeichnet) 72 auf, welcher einen Verbindungsgrad und einen Adhäsionsgrad zwischen einer Harzoberfläche (hiernach als untere Oberfläche bezeichnet) des Flansches 12 des Harzkörpers 7 und einer Harzoberfläche (hiernach als zweite gegenüber liegende Oberfläche bezeichnet) der Harzform 8 verbessert. Der oberflächenbehandelte Abschnitt 72 ist durch Anwenden des Oberflächenbehandlungsprozesses (des Plasmabestrahlungsprozesses oder des UV-Bestrahlungsprozesses) auf der gesamten unteren Oberfläche des Flansches 12 ausgebildet. Der Oberflächenbehandlungsprozess (der Plasmabestrahlungsprozess oder der UV-Bestrahlungsprozess) verbessert die Benetzbarkeit und die Hydrophilie der Harzoberfläche. Ferner ist der oberflächenbehandelte Abschnitt 72 deshalb oberflächenbehandelt, dass er eine Sauerstoff enthaltende funktionelle Gruppe (z. B. -OH, -COOH) aufweist, welche eine chemische Verbindung (insbesondere eine kovalente Verbindung) mit dem Copolymer des duroplastischen Harzmaterials, wie dem oberflächenbehandelten Abschnitt 71, ausbilden kann.
Der Harzkörper 7 ist aus einem thermoplastischen Harzmaterial (z. B. Polyphenylensulfidharz, welches durch PPS abgekürzt wird oder syndeodaktisches Polystyrolharz, welches mit SPS abgekürzt wird) integriert ausgebildet, das zumindest eine CH-Verbindung aufweist, welche eine Kohlenwasserstoff Komponente ist.
Hierbei ist das PPS oder das SPS das Polymer, in welchem Schwefel mit einem Benzolring mit einer CH-Verbindung verbunden ist. Dieses Harz weist gute dielektrische Eigenschaften, eine gute Hitzebeständigkeit und feste Bindungseigenschaften auf (d. h., dieses Material ist ein Harzmaterial, das schwer zu binden ist, auch als schwer verbindbares Plastik bekannt).
Der Harzkörper 7 ist in einem zylindrischen Abschnitt des Spulenaufnahmeraums 53 installiert. Der Harzkörper 7 weist einen hohlen Abschnitt 10, die Flansche 11, 12 und den Wicklungskernabschnitt 13 auf.
Der leitende Draht, bzw. die Leitung, welche mit dem dielektrischen Film ummantelt ist, ist mehrfach um den Wicklungskernabschnitt 13 zwischen dem Flansch 11 und dem Flansch 12 gewickelt.
Der Flansch 11 ist ein erster Flansch, welcher ringförmig konfiguriert ist und von einem axialen Endteil (einem oberen Endteil in 2) des Wicklungskernabschnitts 13 nach außen hervorsteht. Die erste gegenüber liegende Oberfläche der Harzform 8 ist mit einem Abschnitt der oberen Oberfläche des Flansches 11 verbunden.
Der Flansch 12 ist ein zweiter Flansch, welcher ringförmig konfiguriert ist und von dem anderen axialen Endteil (einem unterem Endteil von 2) des Wicklungskernabschnitts 13 nach außen hervorsteht. Die zweite gegenüber liegende Oberfläche der Harzform 8 ist mit der unteren Oberfläche des Flansches 12 verbunden.
Zwei Anschlussleitungen 73 sind integral mit dem Flansch 11 des Harzkörpers 7 ausgebildet. Die Anschlussleitungen 73 sind derart konfiguriert, dass sie einen entsprechend genauen Querschnitt aufweisen und die Anschlüsse 4 halten. Die Anschlussleitungen 73 sind an den entsprechenden Orten platziert, welche den Anschlüssen 4 entsprechen. In den vorliegenden Ausführungsformen sind die Anschlussleitungen 73 in Umfangsrichtung von einander um circa 180° beanstandet. Jede der Anschlussleitungen 73 ist eine zylindrische Spalte, die sich von der oberen Oberfläche des Flansches 11 in den 1 bis 4 und 5B linear nach oben erstreckt.
Wie in 5A dargestellt, sind zwei kurvige bzw. gekrümmte Vorsprünge derart an einer inneren peripheren Oberfläche bzw. inneren Umfangsoberfläche des Flansches 11 an entsprechenden zwei Orten vorgesehen, welche auf ihren radialen Innenseiten benachbart zu den Anschlussleitungen 73 sind, dass sie die Anschlussleitungen 73 passieren bzw. diese umgehen.
Zwei gekrümmte Vorsprünge 75 sind an einer Innenumfangsfläche des Flansches 12 an entsprechenden zwei Positionen vorgesehen.
Ein Verbindungsabschnitt 76 von jedem Anschluss 4 ist mit einem distalen Ende der entsprechenden Anschlussleitung 73 durch Schmieden bzw. Gesenkformen (englisch: swaging) verbunden.
Die Harzform 8 ist aus einem duroplastischen Harzmaterial (z. B. Epoxidharz, welches mit EP abgekürzt ist) integral ausgebildet, welches mittels Aushärten durch Kreuzverbinden einer Epoxidharzgruppe in einem Polymer durch einen Härter erstellt wird.
Das EP ist ein Copolymer eines Bisphenols-A und eines Epichlorhydrin (Bisphenol-A-Epoxidharz). Dieses Harz weist eine gute Dielektrizität und die entsprechende Größenstabilität auf.
Neben dem Bisphenol-A-Epoxidharz kann das Epoxidharz ein Novolack-Epoxidharz oder ein cycloaliphatisches Epoxidharz sein. Das Novolack-Epoxidharz weist eine relativ große Anzahl an funktionellen Gruppen auf. Das cycloaliphatische Epoxidharz weist keinen Benzolring auf.
Die Harzform 8, die Spule 2 und der Harzkörper 7 sind in dem Spulenaufnahmeraum 53 aufgenommen, welcher im Statorkern 15 ausgebildet ist.
Die Harzform 8 weist die erste gegenüber liegende Oberfläche und die zweite gegenüber liegende Oberfläche auf. Die erste gegenüber liegende Oberfläche klebt auf der unteren Oberfläche des Flansches 11 und die zweite gegenüber liegende Oberfläche klebt an der unteren Oberfläche des Flansches 12 bzw. ist mit dieser entsprechend verbunden.
Die Harzform 8 weist einen zylindrischen rohrförmigen Abschnitt 79, zwei sich axial erstreckende Abschnitte 77 und zwei Erweitungsabschnitte 78 auf. Der zylindrische Rohrförmige Abschnitt 79 umgibt den äußeren peripheren Abschnitt bzw. Außenumfangsabschnitt der Spule 2, den Außenumfangsabschnitt des Flansches 11 und den Außenumfangsabschnitt des Flansches 12 in Umfangsrichtung. Die sich axial erstreckenden Abschnitte 77 ragen von dem zylindrischen rohrförmigen Abschnitt 79 in Richtung der oberen Seite in den 1 bis 4 und 5B axial hervor. Jeder der Erweitungsabschnitte 78 ragt von einem axialen distalen Endteil des entsprechenden sich axial ersteckenden Abschnitts 77 axial hervor und weist eine vergrößerte Weite (vergrößerter Durchmesser) auf, welche in Richtung rechtwinklig zur Axialrichtung gemessen wird und größer als ein Außendurchmesser des sich axial erstreckenden Abschnitts 77 ist. Ferner ist jeder Erweitungsabschnitt 78 im entsprechenden Aufnahmeloch 19 des nicht magnetischen Metallblocks 17 aufgenommen.
Der zylindrische rohrförmige Abschnitt 79 bedeckt und schützt den Außenumfangsabschnitt der Spule 2 und die Außenumfangsabschnitte der Flansche 11, 12.
Jeder der sich axial erstreckenden Abschnitte 77 bedeckt und schützt die Verbindungsschnittstellen bzw. Verbindungen zwischen der Spulenendleitung 3 und dem entsprechenden Anschluss 4.
Jeder der Erweitungsabschnitte 78 ragt von einer distalen Endoberfläche (einer Endoberfläche, die auf der gegenüber liegenden Seite von der Spule 2 angeordnet ist) des entsprechenden sich axial erstreckenden Abschnitts 77 in Richtung der oberen Seite in 1 bis 5 hervor. Ein Querschnittsbereich des Aufnahmelochs 19 ist größer als ein Querschnittsbereich des axialen Raums des Spulenaufnahmeraums 53. Daher ist der Erweitungsabschnitt 78 in Richtung rechtwinklig zur Axialrichtung im Vergleich zum sich axial erstreckenden Abschnitt 74 erweitert.
Als nächstes wird der Solenoidaktor 151 beschrieben, der den Harzverbund-Körper 6 enthält, welcher aus dem ersten synthetischen Harzmaterial und dem zweiten synthetischen Harzmaterial besteht, welche entsprechende verschiedene Eigenschaften aufweisen, und miteinander verbunden sind. Genauer gesagt wird das Herstellungsverfahren der Spulenanordnung beschrieben, die zumindest die Spule 2, den Harzkörper 7 und die Harzform 8 enthält.
Zuerst wird das thermoplastische Harzmaterial, genauer gesagt, das PPS erhitzt und dadurch geschmolzen. Dieses Thermoplastische Harzmaterial, d. h., das PPS weist die Eigenschaft auf, die sich von der Eigenschaft des duroplastischen Harzmaterials, genauer gesagt, dem EP, unterscheidet. Anschließend wird das geschmolzene Harzmaterial, d. h., das PPS, druckbeaufschlagt und in eine Körperform (eine Form, die konfiguriert ist, eine Form aufzuweisen, die einer Produktform des Harzkörpers 7 entspricht) in eine PPS-Spritzgussform eingespritzt. Danach wird das gekühlte und geformte Harzprodukt, d. h., der Harzkörper 7, aus der PPS-Spritzgussform entfernt. Unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Spritzgussverfahrens wird der Harzkörper 7, welcher in den hohlzylindrischen rohrförmigen Körper geformt ist und die Flasche 11, 12 und den Entwicklungskern 13 enthält, ausgebildet (erster Schritt).
Als nächstes wird ein leitfähiger Draht, welcher mit einem dielektrischen Film ummantelt ist, mehrfach um den Wicklungskernabschnitt 13 zwischen den Flanschen 11, 12 des Harzkörpers 7 gewickelt, so dass eine Spulenkomponente, welche die Spule 2 um den Harzkörper 7 gewickelt hat, ausgebildet wird (zweiter Schritt).
Als nächstes wird ein Endabschnitt von jeder der Spulenendleitungen 3, welche aus dem Flansch 11 des Harzkörpers 7 herausgezogen werden, mit dem primären leitfähigen Endabschnitt des entsprechenden Anschlusses 4 derart verbunden, dass dazwischen eine elektrische Verbindung ermöglicht wird. Auf diese Weise werden die Spulenendleitungen 3 mechanisch und elektrisch mit den primären leitfähigen Endabschnitten der Anschlüsse 4 entsprechend durch die Verbindungen 61 verbunden (dritter Schritt).
Wenn die ersten drei Schritte ausgeführt werden, wird die in den 5A bis 5C dargestellte Spulensubanordnung ausgebildet.
Als nächstes wird der Oberflächenbehandlungsprozess (der Plasmabestrahlungsprozess), der in den 6A bis 8B dargestellt ist, auf den Abschnitten der Grenzoberflächen 65, 66 zwischen dem Harzkörper 7 und der Harzform 8 durchgeführt. Genauer gesagt wird der Oberflächenbehandlungsprozess (der Plasmabestrahlungsprozess), der in den 6A bis 8B dargestellt ist, auf bzw. bei den Abschnitten der oberen Oberfläche des Flansches 11 und der gesamten unteren Oberfläche des Flansches 12 des Harzkörpers 7 durchgeführt. Dadurch werden die oberflächenbehandelten Abschnitte 71, 72 in der oberen Oberfläche des Flansches 11 und der untern Oberfläche des Flansches 12 entsprechend ausgebildet (vierter Schritt). Jeder oberflächenbehandelte Abschnitt 71, 72 ist deshalb derart oberflächenbehandelt, dass er eine Sauerstoff enthaltende Gruppe (-OH oder -COOH) aufweist, welche die chemische Verbindung (z. B. eine kovalente Bindung, eine Ionenbindung, oder eine Wasserstoffbindung) mit dem Copolymer des duroplastischen Harzmaterials (d. h., des EP) herstellt. Die Tiefe der oberflächenbehandelten Abschnitte 71, 72 ist eine vorbestimmte Tiefe (z. B. circa 2 bis 3 nm) in der Harzoberfläche.
Als nächstes wird die Spulensubanordnung in den Spulenaufnahmeraum 53 des Statorkerns 15 eingebracht. Anschließend werden der Spulenkern 15 und die Subanordnung in eine Ausnehmung der EP-Spritzform positioniert.
Danach wird das duroplastische Harzmaterial, d. h., das EP, welches das Material des Harzkörpers 7 ist und die Eigenschaft aufweist, die sich von der des PPS unterscheidet, in die Ausnehmung der EP-Spritzform gefüllt. Anschließend härtet das eingefüllte duroplastische Harzmaterial, d. h., das EP, durch Erhitzen der EP-Spritzgießform aus, so dass die Harzform 8, welche den zylindrischen rohrförmigen Abschnitt 79, die zwei sich axial erstrechenden Abschnitte 77 und die zwei Erweitungsabschnitte 78 aufweist, ausgebildet wird (fünfter Schritt).
Bei dem fünften Schritt werden die Abschnitte der ersten und zweiten gegenüber liegenden Oberflächen der Harzform 8 mit den entsprechenden oberflächenbehandelten Abschnitten 71, 71 chemisch verbunden (die kovalenten Bindungen, die Innenverbindungen, oder die Wasserstoffverbindungen werden ausgebildet). Dadurch werden die ringförmigen Kraftstoffabdichtungsabschnitte 67, 68 in den Abschnitten der Verbindungsoberflächen 65, 66 zwischen dem Harzkörper 7 und der Harzform 8 entsprechend ausgebildet.
Wenn die ersten fünf Schritte abgeschlossen sind, wird die Spulenanordnung, wie in den 8A bis 8B dargestellt, ausgebildet.
Als nächstes wird, mit Bezug auf die 1 bis 8B, das Oberflächenbehandlungsverfahren zum Durchführen des Oberflächenbehandlungsprozesses durch die Plasmabestrahlung unter Verwendung einer Plasmaerzeugungsvorrichtung beschrieben.
Die 5A bis 6E stellen eine Plasmadüse 9 und Vorrichtungen 81 bis 83 dar. Die Plasmadüse 9 strahlt Plasma auf jede entsprechende Oberfläche des Harzkörpers 7.
In der Plasmadüse 9 ist eine Auslassstruktur vorgesehen. In der Auslassstruktur sind zwei dielektrische Körper, wie zum Beispiel zwei Harzkörper, zwischen zwei gegenüber liegenden Metallelektroden gehalten. Ferner ist eine Hochfrequenz- und Hochspannungsquelle mit einer der zwei Metallelektroden verbunden. Sauerstoffgas wird von einem Sauerstofftank zu einem Auslassraum geführt, welcher zwischen den dielektrischen Körpern ausgebildet ist.
Während ein Plasma erzeugendes Gas (z. B. das Sauerstoffgas) zum Auslassraum geführt wird, welcher unter Druck gehalten wird, der gleich oder circa atmosphärischem Druck oder ein Vakuum aufweist, wird eine vorbestimmt hohe Frequenz und eine vorbestimmt hohe Spannung (z. B. eine Frequenz von 13,56 MHz, AC-Leistung = 130 bis 160 W, eine Gesamtbestrahlungszeit = 1 bis 5 Sekunden) zwischen den Metallelektroden angelegt bzw. aufgebracht. Dadurch wird die Plasmaausgabe im Sauerstoffgas, das zum Auslassraum geführt wird, erzeugt. Zu dieser Zeit wird das Plasma erzeugende Gas (z. B. das Sauerstoffgas) erregt und dadurch das Plasma erzeugt.
Das Plasma, welches von einer distalen Endeinspritzungsöffnung der Plasmadüse 9 ausgelassen wird, wird durch die Vorrichtung 81 bis 83 in Radialrichtung um eine Mittelachse des Flansches 11 radial versprüht. Dadurch wird das Plasma in einem ringförmigen Muster versprüht und auf die obere Oberfläche des Flansches 11 entlang eines Innenumfangskantenabschnitts des Flansches 11 aufgebracht (siehe schattierten Abschnitt in 7A).
Ferner wird das Plasma, welches von der distalen Endauslassöffnung der Plasmadüse 9 ausgelassen wird, in einem ringförmigen Muster versprüht und auf die gesamte untere Oberfläche des Flansches 11 aufgebracht (siehe schattierten Abschnitt in 7C).
Wie vorstehend diskutiert, besteht der Harzkörper 7 aus PPS. Das PPS weist den Benzolring mit der CH-Bindung auf.
Die Bindung zwischen den Kohlenstoffatom und dem Wasserstoffatom wird durch eine chemische Reaktion unterbrochen, welche durch das aufgebrachte Plasma eingeleitet wird, und zwar im Abschnitt der oberen Oberfläche des Flansches 11 und der gesamten unteren Oberfläche des Flansches 12.
Anschließend werden die oberflächenbehandelten Abschnitte 71, 72 in dem Abschnitt der oberen Oberfläche des Flansches 11 und der gesamten unteren Oberfläche des Flansches 12 entsprechend ausgebildet, so dass sie die Sauerstoff enthaltenden funktionellen Gruppen wie -OH oder -COOH aufweisen, welche chemisch mit dem Copolymer des EP verbunden werden können (beispielsweise durch die kovalente Bindung).
Auf diese Weise werden, obwohl der Harzkörper 7 aus dem PPS besteht, welches die Schwerverbindungseigenschaft aufweist und schwer zu verbindendes Harzmaterial genannt wird (oder schwer zu verbindendes Plastik), die Benetzbarkeit und die Hydrophilie von jedem der oberflächenbehandelten Abschnitte 71, 72 des Harzkörpers 7 verbessert, d. h., sie werden erhöht, um ein effektives Verbinden der oberflächenbehandelten Abschnitte 71, 72 bezüglich der Harzform 8, welche aus dem EP besteht, zu ermöglichen.
In diesem beispielhaften Fall ist ein Außendurchmesser von jedem der Flansche 11, 12 9,1 mm und ein Innendurchmesser des Wicklungskernabschnitts 13 5,7 mm. Ferner ist die axiale Höhe von jedem Flansch 11, 12 1,7 mm.
Ferner wird in der Plasma erzeugenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Abstand von dem distalen Ende der Plasmadüse 9 zur oberen Oberfläche des Flansches 11 oder der in der invertierten unteren Oberfläche des Flansches 12 auf größer oder gleich 1 mm und kleiner oder gleich 10 mm eingestellt.
Ferner wird, mit Bezug auf 6A, die Bewegung der Plasmadüse 9 (die relative Bewegung der Plasmadüse 9 relativ zum Harzkörper 7, genauer gesagt, der oberen Oberfläche des Flansches 11) entlang eines geraden Bewegungswegs Pa gestoppt, d. h., für eine vorbestimmte Zeitdauer (z. B. circa 1 bis 5 Sekunden) von der Zeit des Erreichens einer Stoppposition O, dargestellt in 6A, angehalten. Auf diese Weise kann der oberflächenbehandelte Abschnitt 71, welcher ringförmig ausgestaltet ist, in der oberen Oberfläche des Flansches 11 ausgebildet werden.
Ferner ist, mit Bezug auf 6A, die Plasmadüse 9 über dem Harzkörper 7 (genauer gesagt, über der oberen Oberfläche des Flansches 11) platziert und wird horizontal mit einer vorbestimmten Bewegungsgeschwindigkeit (z. B. einer Bewegungsgeschwindigkeit von circa 10 bis 30 mm pro Sekunde) entlang der geraden Bewegungsrichtung bzw. des geraden Bewegungswegs Pa bewegt, bis die Plasmadüse 9 die Stoppposition O, dargestellt in 6A, erreicht. Das Plasma kann durch eine Abwärtsbewegung der Plasmadüse 9 in vertikaler Richtung auf die obere Oberfläche des Flansches 11 und die invertierte untere Oberfläche des Flansches 12 gestrahlt werden.
Mit Bezug auf 6A wird die entsprechende Vorrichtung 81 bis 83 (siehe 6, die die Vorrichtung 81 darstellt), auf der radialen Innenseite des Wicklungskernabschnitts 13 platziert. Die Vorrichtung 81 bis 83 besteht aus einem synthetischen Harzmaterial und eine Form der oberen Oberfläche der Vorrichtung 81 bis 83 kann je nach Bedarf, beispielsweise von Oberflächen der Vorrichtungen 81 bis 83, die in den 6B bis 6E dargestellt sind, ausgewählt werden. Genauer gesagt weist eine obere Oberfläche der Vorrichtung 81, die in 6B dargestellt ist, eine flache Oberfläche auf, und eine obere Oberfläche der Vorrichtung 82, die in 6D dargestellt ist, weist eine konische Oberfläche auf. Ferner weist eine obere Oberfläche der Vorrichtung 83, wie in 6E dargestellt ist, eine sphärische (SR) Form auf. Bei dem Plasmabestrahlungsprozess der vorliegenden Ausführungsform wird die geeignete ausgewählte entsprechende Vorrichtung 81 bis 83 auf der radialen Innenseite des Wicklungskernabschnitts 13 des Harzkörpers 7 platziert und das Plasma wird auf die entsprechende Oberfläche des Harzkörpers 7 (die obere Oberfläche des Flansches 11 oder die untere Oberfläche des Flansches 12) gestrahlt. Daher kann der Oberflächenbehandlungsprozess mit einer hohen Effizienz durchgeführt werden, weshalb eine hohe Produktivität erzielt werden kann.
Ferner wird in der vorliegenden Ausführungsform das Sauerstoffgas als das Plasma erzeugende Gas verwendet. Alternativ kann auch ein Gas, welches Stickstoffgas oder Luft enthält, als das Plasma erzeugende Gas verwendet werden. Als weitere Alternative kann ein Gasgemisch aus zwei oder mehr Gasen, welche aus dem Sauerstoff, dem Stickstoffgas und der Luft ausgewählt werden, als das Plasma erzeugende Gas verwendet werden. Als weitere Alternative kann ein Gasgemisch aus zwei oder mehr Gasen, welche aus dem Sauerstoffgas, dem Stickstoffgas, der Luft und einem weiteren Gas (Argon oder Xenon) ausgewählt werden, als das Plasma erzeugende Gas verwendet werden.
Der Umgebungsdruck zum Zeitpunkt des Ausführens der Plasmabestrahlung kann effektiv auf den atmosphärischen Druck oder den Vakuumdruck eingestellt werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform kann in einem Fall, in welchem der Außendurchmesser der Plasmadüse 9 7 oder 5 mm ist und der Innendurchmesser der Plasmadüse 9 3 mm ist, die Ausgangsleistung des Plasmas beispielsweise effektiv auf 90 W bis 130 W eingestellt werden.
Wenn die Spule 2, der Harzkörper 7 und die Anschlüsse 4 mit der Harzform 8 nach dem Ausführen des vorstehend diskutierten Plasmabestrahlungsprozesses Harzgeformt sind, kann die Adhäsionskraft des EP oder des PPS eine gemeinsame Verbundfestigkeit von 3 MPa oder größer aufweisen.
Ferner kann der Oberflächenbehandlungsprozess gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Adhäsion zwischen dem Harzkörper 7, welcher die Schwerverbindungseigenschaft aufweist, und der Harzform 8 verbessern, um die Bindungsstärke zu erzielen, die in einem Kohäsionsfehler bzw. einer Kohäsionslücke der Bindung zwischen dem PPS und dem EP resultiert.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der oberflächenbehandelte Abschnitt 71, welcher gemäß der ringförmigen Form konfiguriert ist, auf dem Abschnitt (dem Innenumfangskantenabschnitt) der oberen Oberfläche des Flansches 11 ausgebildet, wenn, wie in den 6A, 7A und 8A dargestellt, das Plasma aus der Plasmadüse 9 während einer Horizontalbewegung der Plasmadüse 9 entlang des geraden Bewegungswegs Pa (siehe 6A) auf den Abschnitt der oberen Oberfläche des Flansches 11 gesprüht bzw. gestrahlt wird.
Ferner, wie in den 6C, 7C, und 8B dargestellt, wenn das Plasma aus der Plasmadüse 9 während der Horizontalbewegung der Plasmadüse 9 entlang des kreisförmigen Bewegungswegs Pb (siehe 6C) auf die gesamte untere Oberfläche des Flansches 12 gesprüht wird, wird der oberflächenbehandelte Abschnitt 72, welcher gemäß der ringförmigen Form ausgebildet ist, auf der gesamten unteren Oberfläche des Flansches 12 ausgebildet.
Ferner weist das Magnetventil 150 und insbesondere die Spulenanordnung den Harzverbund-Körper 6 auf, der die Kraftstoffabdichtungsabschnitte 67, 68 enthält, welche jeweils das Austreten bzw. die Leckage des Kraftstoffs von der entsprechenden Verbindungsoberfläche 65, 66 zwischen dem Harzkörper 7 und der Harzform 8 nach außen beschränkt.
Als nächstes wird kurz, mit Bezug auf die 1 bis 5C, der Betrieb des Injektors 100 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Wenn die Spule 2 des Magnetventils 150 des Injektors 100 erregt wird, wird die magnetische Anziehungskraft erzeugt, die den Anker 14 magnetisch in Richtung der Spule 2 und des Statorkerns 15 zieht. Durch diese magnetische Anziehungskraft wird der Anker 14 magnetisch zur magnetischen Poloberfläche des Statorkerns 15 gezogen. Dadurch wird der Anker 14 in eine vollständig angehobene Position bewegt.
Zu dieser Zeit wird Hochdruckkraftstoff von der Common-Rail durch die einlassseitige Blende 46 in die Drucksteuerkammer 36, welche auf der stromaufwärtigen Seite des Ventils 1 in Flussrichtung des Kraftstoffs angeordnet ist, geleitet. Ferner wird die Kraftstoffleckagepassage L11, welche auf der stromabwärtigen Seite des Ventils 1 in Flussrichtung des Kraftstoffes angeordnet ist, durch die Kraftstoffleckagepassagen L12 bis L17 mit dem Kraftstofftank verbunden.
Daher wird, da der Kraftstoffdruck auf der stromaufwärtigen Seite des Ventils 1 höher als der Kraftstoffdruck auf der stromabwärtigen Seite des Ventils 1 ist, das Ventil 1 nach der Aufwärtsbewegung des Ankers 14 in Axialrichtung von dem Ventilsitz der Blendenplatte 41 gehoben. Dadurch wird die auslassseitige Blende 47 der Blendenplatte 41 geöffnet.
Somit wird der Kraftstoff, wie in den 1 bis 3 angezeigt, welcher in die Drucksteuerkammer 36 gefüllt wird, durch die auslassseitige Blende 47 und die Kraftstoffleckagepassagen L11 bis L17 zurück in den Kraftstofftank geführt.
In Reaktion auf die vorstehend beschriebene Ventilöffnungsbewegung des Magnetventils 150 wird der Kraftstoffdruck der Drucksteuerkammer 36, d. h., die hydraulische Kraft (die Ventilschließ- bzw. Verschlusskraft F1), welche die Nadel nach untern drückt (die Ventilverschlussrichtung) reduziert. Somit wird der Kraftstoffdruck des Kraftstoffschachts, d. h., die hydraulische Kraft (die Ventilöffnungskraft F3), welche die Nadel nach oben drückt (die Ventilöffnungsrichtung) größer als eine resultierende Kraft aus der Ventilverschlusskraft F1 und der Druckkraft der Spiralfeder, d. h., der Federlast bzw. -kraft (die Ventilverschlusskraft F2), die nach unten (in Ventilschließrichtung) auf die Nadel ausgeübt wird.
D. h., folgende Beziehung wird erstellt: F1 + F2 < F3.
Auf diese Weise wird die Nadel von dem Düsensitz des Düsenkörpers 32 wegbewegt, wodurch die Einspritzöffnung geöffnet wird. Als Ergebnis beginnt der Injektor 100 die Kraftstoffeinspritzung in die Brennkammer der Maschine.
Wenn seit dem Einspritztiming bzw. -zeitpunkt die befohlene Einspritzdauer vergangen ist, wird die Erregung der Spule 2 des Magnetventils 150 gestoppt. Somit wird der Anker 14 durch die Druckkraft der Spiralfeder 25 in eine Richtung weg von der magnetischen Poloberfläche des Statorkerns 15 bewegt. Dadurch wird, wie in den 1 bis 3 dargestellt, das Ventil 1 gegen den Ventilsitz der Blendenplatte 41 gedrückt. Auf diese Weise wird die auslassseitige Blende 47 geschlossen. Somit wird der Hochdruckkraftstoff von der Common-Rail zur Drucksteuerkammer 36 durch die Kraftstoffleitungspassagen L1, L2 geführt und dadurch die Drucksteuerkammer 36 mit dem Hochdruckkraftstoff gefüllt.
Wie vorstehend diskutiert, wenn das Magnetventil 150 geschlossen wird, wird der Kraftstoffdruck (die Ventilverschlusskraft F1) des Kraftstoffs in der Drucksteuerkammer 36 derart schnell erhöht, dass die folgende Beziehung erhalten wird: F1 + F2 > F3. Somit wird die Nadel in die Ventilschließrichtung bewegt. Als Ergebnis wird die Nadel im Injektor 100 gegen den Düsensitz des Düsenkörpers 32 gesetzt. Dadurch wird die Einspritzöffnung geschlossen. Genauer gesagt wird die Nadel in den Ventilschließzustand zurückgeführt (vollständig geschlossener Zustand). Dadurch wird die Einspritzung des Kraftstoffs in die Brennkammer der Maschine beendet.
Nachfolgend werden Vorteile der ersten Ausführungsform beschrieben.
Wie vorstehend beschrieben, wird der Oberflächenbehandlungsprozess (der Plasmabestrahlungsprozess), d. h., der Prozess der Hydrophilizitation gemäß dem Plasmabestrahlungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform auf den Abschnitten der Verbindungsoberflächen 65, 66 zwischen dem Harzkörper 7 und der Harzform 8 derart angewandt, dass die Kraftstoffabdichtungsabschnitte 67, 68, welche die Leckage des Kraftstoffs von den Verbindungsoberflächen 65, 66 zwischen dem Harzkörper 7 und der Harzform 8 beschränken, ausgebildet. Als Ergebnis kann der Verbindungsgrad und/oder der Adhäsionsgrad zwischen dem Harzkörper 7 und der Harzform 8 bei den Kraftstoffabdichtungsabschnitten 67, 68 verbessert werden.
Auf diese Weise kann die Leckage des Kraftstoffs aus dem Magnetventil 150 heraus, das im Injektor 100 installiert ist, ohne Verwendung von zwei Dichtelementen, wie die O-Ringe, beträchtlich beschränkt werden, wodurch die Kosten und die Größe des Magnetventils 150 (und dadurch die des Injektors 100) reduziert werden können.
(Zweite Ausführungsform)
Die 9A bis 9E stellen die Kraftstoffabdichtungsstruktur des Magnetventils 150 des Injektors 100 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung sowie das Oberflächenbehandlungsverfahren des thermoplastischen Harzkörpers des Magnetventils 150 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar.
In der folgenden Erläuterung weisen Komponenten, welche ähnlich denen der ersten Ausführungsform sind, gleiche Bezugszeichen auf, wobei zur Vereinfachung auf eine erneute Beschreibung verzichtet wird.
Die Plasmadüse 9 ist über dem Harzkörper 7 (genauer gesagt, der oberen Oberfläche des Flansches 11) platziert und wird entlang eines rechtwinkligen Bewegungspfads Pc, dargestellt in 9A, horizontal bewegt, um das Plasma auf den Abschnitt der oberen Oberfläche des Flansches 11 zu strahlen bzw. aufzusprühen. Auf diese Weise wird der oberflächenbehandelte Abschnitt 71, welcher ringförmig ausgestaltet ist und mit der Bestrahlung des Plasmas derart oberflächenbehandelt ist, dass er die vorstehende Funktion aufweist (die Sauerstoff enthaltende funktionelle Gruppe), auf dem Abschnitt (dem Innenumfangskantenabschnitt) der oberen Oberfläche des Flansches 11 im Hatzkörper 7 ausgebildet.
Die Bewegungsgeschwindigkeit der Plasmadüse 9 beträgt circa 10 bis 30 mm pro Sekunde.
Ferner wird die Plasmadüse 9 über dem Harzkörper 7 (genauer gesagt der invertierten unteren Oberfläche des Flansches 12) platziert und entlang einer geraden Bewegungsrichtung bzw. eines geraden Bewegungswegs Pd, dargestellt in 9B, horizontal bewegt, um das Plasma auf die gesamte untere Oberfläche des Flansches 12 zu strahlen bzw. aufzusprühen. Auf diese Weise wird der oberflächenbehandelte Abschnitt 72, welcher ringförmig ausgestaltet ist und durch die Bestrahlung des Plasmas oberflächenbehandelt ist, um die vorstehende Funktion aufzuweisen (die Sauerstoff enthaltende funktionelle Gruppe), auf der gesamten unteren Oberfläche des Flansches 12 im Harzkörper 7 ausgebildet.
Die Bewegungsrichtung der Plasmadüse 9 beträgt circa 10 bis 30 mm pro Sekunde.
Ferner kann die Bewegung der Plasmadüse 9 (die relative Bewegung der Plasmadüse 9 bezüglich des Harzkörpers 7) gestoppt werden, d. h., für eine vorbestimmte Zeitdauer (z. B. für 1 bis 5 Sekunden) von dem Zeitpunkt des Erreichens der Stoppposition O, dargestellt in 9B, angehalten werden. Auf diese Weise kann der oberflächenbehandelte Abschnitt 72, welcher ringförmig ausgestaltet ist, in der unteren Oberfläche des Flansches 12 ausgebildet werden bzw. sein.
Gemäß dem Oberflächenbehandlungsverfahren durch die Plasmabestrahlung der zweiten Ausführungsform können die Vorteile, welche ähnlich denen der ersten Ausführungsform sind, erzielt werden.
(Dritte Ausführungsform)
10A und 10B stellen die Kraftstoffabdichtungsstruktur des Magnetventils 150 des Injektors 100 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung sowie das Oberflächenbehandlungsverfahren des thermoplastischen Harzkörpers des Magnetventils 150 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar.
In der folgenden Erläuterung sind die Komponenten, welche ähnlich denen der ersten und zweiten Ausführungsform sind, mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei zur Vereinfachung auf eine weitere Beschreibung verzichtet wird. Ferner sind zur Vereinfachung der Kraftstoffabdichtungsabschnitt 68 und der oberflächenbehandelte Abschnitt 72 nicht dargestellt.
Gemäß einer dritten Ausführungsform wird der Oberflächenbehandlungsprozess mit einer Ultraviolett (UV) Lichterzeugungsvorrichtung ausgeführt, welche UV-Licht auf den Abschnitt der oberen Oberfläche des Flansches 11 und die gesamte untere Oberfläche des Flansches 12 des Harzkörpers 7 strahlt. Bei der UV-Licht-Erzeugungsvorrichtung kann das UV-Licht aus einer UV-Lampe oder UV-Licht emittierenden Diode (UV-LED) erzeugt werden.
Wenn das UV-Licht, welches durch die UV-Licht-Erzeugungsvorrichtung erzeugt wird, auf die obere Oberflache des Flansches 11 und die untere Oberfläche des Flansches 12 gestrahlt wird, werden die oberflächenbehandelten Abschnitte 71, 72, welche jeweils derart modifiziert bzw. behandelt sind, dass sie die vorstehend beschriebene Funktion aufweisen (die Sauerstoff enthaltende funktionelle Gruppe, wie beispielsweise -OH, -COOH), gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform ausgebildet. Die Tiefe der oberflächenbehandelten Abschnitte 71, 72 ist eine vorbestimmte Tiefe (beispielsweise ca. 1 nm) von bzw. in der Harzoberfläche.
Ferner weist das Magnetventil 150 und insbesondere die Spulenanordnung den Harzverbund-Körper 6 auf, der die Kraftstoffabdichtungsabschnitte 67, 68 enthält, welche jeweils die Leckage des Kraftstoffs von der entsprechenden Verbindungsoberfläche 65, 66 zwischen dem Harzkörper 7 und der Harzform 8 nach außen beschränkt, wie in der ersten und zweiten Ausführungsform.
Gemäß dem Oberflächenbehandlungsverfahren durch die UV-Licht-Bestrahlung der dritten Ausführungsform können die Vorteile, welche ähnlich denen der ersten und zweiten Ausführungsform sind, erzielt werden.
(Vierte Ausführungsform)
Die 11A und 11B stellen die Kraftstoffabdichtungsstruktur des Magnetventils 150 des Injektors 100 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung sowie das Oberflächenbehandlungsverfahren des thermoplastischen Harzkörpers des Magnetventils 150 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar.
In der folgenden Erläuterung sind die Komponenten, welche ähnlich denen der ersten bis dritten Ausführungsform sind, mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei auf deren erneute Beschreibung zur Vereinfachung verzichtet wird. Ferner wird der Kraftstoffabdichtungsabschnitt 68 zur Vereinfachung nicht dargestellt.
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Grundierung auf der oberen Oberfläche des Flansches 11 und der unteren Oberfläche des Flansches 12 des Harzkörpers 7 aufgebracht, um die Kraftstoffabdichtungsabschnitte 67, 68 auszubilden.
Genauer gesagt wird die Ringnut 91 in bzw. an der jeweiligen Oberfläche des Flansches und der unteren Oberfläche des Flansches 12 ausgebildet. Anschließend wird ein Bindemittel (dient als Grundierung) 92, welches vom Typ eines Epoxidharzes (EP) ist, auf die Ringnut 91, in einer geeigneten Menge, sowohl auf der oberen Oberfläche des Flansches 11 als auch auf der unteren Oberfläche des Flansches 12 aufgebracht. Zu diesem Zeitpunkt ist es erwünscht, dass das Bindemittel 92 von der oberen Oberfläche des Flansches 11 und der unteren Oberfläche des Flansches 12 nach außen gewölbt ist.
Es ist erwünscht, dass das Bindemitte 92 ein Silan-Bindemittel (γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan), welches mit dem thermoplastischen Harzmaterial und dem duroplastischen Harzmaterial effektiv binden kann.
Wenn die Spule 2, die Anschlüsse 4 und der Harzkörper 7 durch die Harzform 8 nach dem Aufbringen der Grundierung (nach dem Ausführen des Grundierungsaufbringungsprozesses) Harz-abgedichtet werden, verbleibt das Bindemittel 92 in dem Abschnitt der Verbindungsoberfläche 65, 66 zwischen dem Harzkörper 7 und der Harzform 8. Daher werden der Verbindungsgrad und der Adhäsionsgrad zwischen dem Harzkörper 7 und der Harzform 8 verbessert, d. h., erhöht.
Ferner wird als der Vorbehandlungsprozess, welcher vor der Anwendung bzw. Aufbringung des Bindemittels 92 durchgeführt wird, die Plasmabestrahlung oder die UV-Licht-Bestrahlung, die gemäß einer der ersten bis dritten Ausführungsform erläutert sind, auf der oberen Oberfläche des Flansches 11 und der unteren Oberfläche des Flansches 12 des Harzkörpers 7 ausgeführt, um den Verbindungsgrad und den Adhäsionsgrad zwischen dem Harzkörper 7 und dem Bindemittel 92 zu verbessern.
Mit dem Grundierungsaufbringungsprozess der vorliegenden Ausführungsform können die Vorteile, welche ähnlich denen der ersten bis dritten Ausführungsform sind, erzielt werden.
Anschließend werden Modifikationen der vorstehenden Ausführungsform beschrieben.
Bei den vorstehenden Ausführungsformen ist der Harzverbund-Körper 6 im Magnetventil 150 (der Solenoidaktor 151, die Spulenanordnung) des Injektors 100 vorgesehen. Alternativ kann der Harzverbund-Körper der vorliegenden Offenbarung auch in einem Magnetsteuerventil (ein Solenoidaktor, eine Spulenanordnung) vorgesehen sein, welches in einer Kraftstoffeinspritzpumpe installiert ist (z. B. einer Speisepumpe). Als weitere Alternative kann der Harzverbund-Körper der vorliegenden Offenbarung in einem Solenoid-Druck-Herabsetzung-Ventil (einem Solenoidaktor, einer Spulenanordnung) vorgesehen sein, welches in einer Common-Rail installiert ist.
Bei den vorstehenden Ausführungsformen wird der Injektor, welcher bei der Common-Rail-Kraftstoffeinspritzvorrichtung (dem entsprechenden System) verwendet wird, als das Kraftstoffeinspritzventil verwendet, welches den Kraftstoff in die Verbrennungsmaschine einspritzt. Alternativ kann das Kraftstoffeinspritzventil, welches den Kraftstoff in die Verbrennungsmaschine einspritzt, eine Kraftstoffeinspritzdüse sein, welche Kraftstoff in einen Zylinder der Maschine durch eine Öffnungsbewegung einer Nadel durch Erhöhen des Kraftstoffdrucks (die Düsenöffnungskraft) im Kraftstoffschacht über die Druckkraft der Feder (die Axialkraft in Ventilschließrichtung, d. h., die Düsenschließkraft) nach der direkten Zufuhr des Kraftstoffs von einer Kraftstoffeinspritzpumpe (z. B. eine Inline-Kraftstoffeinspritzpumpe oder einer Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe) zum Kraftstoffschacht einspritzt.
Bei den vorstehenden Ausführungsformen wird der Injektor des Typs einer oberen Rückführung, welcher den Kraftstoff von der oberen Rückführröhre, die bei dem oberen Endabschnitt des Magnetventils vorgesehen ist, zum Zeitpunkt der Ventilöffnung des Magnetventils auslässt, als der Injektor der vorliegenden Offenbarung verwendet. Alternativ kann ein Injektor vom Typ einer Seitenrückführung, welcher Kraftstoff von einer Auslassöffnung des Injektorkörpers zum Zeitpunkt einer Ventilöffnung des Magnetventils auslässt, als der Injektor der vorliegenden Offenbarung verwendet werden.
Ferner kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung der vorliegenden Offenbarung bei einem Kraftstoffinjektor einer Benzinmaschine verwendet werden, welche den Kraftstoff direkt in den Zylinder der Verbrennungsmaschine einspritzt.
Bei den vorstehenden Ausführungsformen wird der Solenoidaktor 151, welcher den Gegendruck der Nadel und des Kolbens durch die magnetische Kraft, die durch die Spule 2 erzeugt wird, steuert, als der Aktor verwendet, welcher die Öffnungs- und Schließbewegungen der Nadel zum Öffnen und Schließen des Kraftstoffeinspritzöffnung steuert. Alternativ kann der Aktor der vorliegenden Offenbarung ein piezoelektrischer Aktor sein, welcher die Öffnung- und Schließbewegungen (Kraftstoffeinspritzung) der Nadel durch Erhöhen oder Verringern eines Kraftstoffdrucks in einer Drucksteuerkammer in Reaktion auf eine Hin- und Herbewegung eines Druckbeaufschlagungskolbens steuert, der durch Expansion oder Kontraktion eines piezoelektrischen Stapels angetrieben wird.
Ferner kann der Aktor, welcher die Öffnung- und Schließbewegungen der Nadel in Axialrichtung ausführt, durch einen elektrischen Aktor implementiert sein, der einen Elektromotor, einen Geschwindigkeitsreduzierungsmechanismus und einen Konvertierungsmechanismus aufweist.
Bei der vorstehenden Ausführungsform wird der Plasmabestrahlungsprozess vom ferngesteuerten Typ als der Oberflächenbehandlungsprozess durchgeführt. Alternativ kann ein Plasmabestrahlungsprozess eines direkten Typs als der Oberflächenbehandlungsprozess der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden.
Bei den vorstehenden Ausführungsformen wird der Plasmabestrahlungsprozess, der UV-Licht-Bestrahlungsprozess oder der Grundierungsaufbewahrungsprozess als der Oberflächenbehandlungsprozess durchgeführt. Alternativ kann ein Corona-Auslassprozess oder ein Laserbestrahlungsprozess als der Oberflächenbehandlungsprozess ausgeführt werden.
Zusätzliche Vorteile und Modifikationen sind für einen Fachmann ersichtlich. Die vorliegende Offenbarung ist somit nicht auf die dargestellten Ausführungsformen und spezifischen Details, repräsentativen Vorrichtungen und illustrativen Beispiele, die vorstehend dargestellt und beschrieben sind, beschränkt.

Claims

Kraftstoffeinspritzvorrichtung, aufweisend: einen Harzverbund-Körper (6), der ein erstes Harzmaterial (7) und ein zweites Harzmaterial (8) enthält, welche miteinander verbunden sind und jeweils verschiedene Eigenschaften aufweisen, wobei: der Harzverbund-Körper (6) einen Kraftstoffabdichtungsabschnitt (67, 68) aufweist, um eine Kraftstoffleckage von einer Verbindungsoberfläche (65, 66) zwischen dem ersten Harzmaterial (7) und dem zweiten Harzmaterial (8) nach außen zu beschränken; und der Kraftstoffabdichtungsabschnitt (67, 68) in einem Abschnitt der Verbindungsoberfläche (65, 66) ausgebildet und oberflächenbehandelt ist, um die Hydrophilie des Kraftstoffabdichtungsabschnitts (67, 68) zu erhöhen.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Harzmaterial (7) oder das zweite Harzmaterial (8) ein thermoplastisches Harzmaterial ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Harzmaterial (7) oder das zweite Harzmaterial (8) ein schwer zu bindendes Harzmaterial ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei das andere von dem ersten Harzmaterial (7) und dem zweiten Harzmaterial (8) ein duroplastisches Harzmaterial ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Kraftstoffabdichtungsabschnitt (67, 68) durch eine Plasmabestrahlung oder eine UV-Licht-Bestrahlung in einer Oberfläche des ersten Harzmaterials (7) und/oder einer Oberfläche des zweiten Harzmaterials (8) ausgebildet ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Kraftstoffabdichtungsabschnitt (67, 68) einen oberflächenbehandelten Abschnitt (71, 72) aufweist, welcher einen Verbindungsgrad und/oder einen Adhäsionsgrad zwischen dem ersten Harzmaterial (7) und dem zweiten Harzmaterial (8) erhöht.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Kraftstoffabdichtungsabschnitt (67, 68) durch Aufbringen einer Grundierung auf einer Oberfläche des ersten Harzmaterials (7) und/oder einer Oberfläche des zweiten Harzmaterials (8) ausgebildet ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Kraftstoffabdichtungsabschnitt (67, 68) ein Bindemittel als die Grundierung aufweist und das Bindemittel zwischen dem ersten Harzmaterial (7) und dem zweiten Harzmaterial (8) bindet oder klebt.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, aufweisend einen Injektor (100), der Kraftstoff in einen Zylinder einer Verbrennungsmaschine einspritzt, wobei der Harzverbund-Körper (6) in dem Injektor (100) vorgesehen ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Injektor (100) enthält: ein Kraftstoff leitendes Ventil (1), das konfiguriert ist, ein Durchgangsloch (47) des Injektors (100) zu öffnen und zu schließen; und einen Solenoid (151), der eine Spule (2), welche bei ihrer Erregung eine magnetische Kraft erzeugt, enthält, wobei der Solenoid (151) konfiguriert ist, das Ventil (1) durch die magnetische Kraft, die durch die Spule (2) erzeugt wird, in eine Ventilöffnungsrichtung des Ventils (1) zu treiben.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Solenoid (151) enthält: eine Mehrzahl von Anschlüssen (4), die mit einer Mehrzahl von Spulenendleitungen (3) entsprechend der Spule (2) elektrisch verbunden sind; einen Harzkörper, der rohrförmig konfiguriert ist, wobei die Spule (2) um den Harzkörper gewickelt ist; und eine Harzform, die die Spule (2), die Mehrzahl der Anschlüsse (4) und den Harzkörper abdichtet, wobei der Harzkörper aus dem ersten Harzmaterial (7) oder dem zweiten Harzmaterial (8) besteht und die Harzform aus dem anderen von dem ersten Harzmaterial (7) und dem zweiten Harzmaterial (8) besteht.