-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich hauptsächlich auf ein elektromagnetisches Kraftstoff-Einspritzventil, das in einem Kraftstoff-Zufuhrsystem von einem Verbrennungsmotor verwendet wird, und bezieht sich insbesondere auf eine Verbesserung von einem elektromagnetischen Kraftstoff-Einspritzventil, umfassend: ein Ventilgehäuse, das ein Ventilloch an einem vorderen Endabschnitt davon aufweist und gebildet ist, indem ein magnetischer zylindrischer Körper, ein nicht-magnetischer zylindrischer Körper, ein hohler fester Kern und ein Kraftstoff-Einlassrohr nacheinander hinter dem Ventilloch miteinander verbunden werden, und dessen Inneres als ein Kraftstoffpfad dient, eine Spule, die an einem Außenumfang von dem festen Kern vorgesehen ist, ein Spulengehäuse, welches die Spule aufnimmt und den magnetischen zylindrischen Körper und den festen Kern magnetisch miteinander verbindet, einen bewegbaren Kern, der in einer axialen Richtung bewegbar in dem magnetischen zylindrischen Körper aufgenommen ist und einer ringförmigen Anziehungsfläche an einem vorderen Ende von dem festen Kern gegenüber liegt, und einen Ventilkörper, der mit dem bewegbaren Kern verbunden ist und das Ventilloch öffnet und schließt, wobei der Ventilkörper dazu konfiguriert ist, durch eine magnetische Anziehungskraft geöffnet zu werden, die zwischen dem festen Kern und dem bewegbaren Kern erzeugt wird, wenn ein elektrischer Strom durch die Spule geleitet wird.
-
Stand der Technik
-
Ein derartiges Kraftstoff-Einspritzventil ist bereits aus dem unten genannten Dokument 1 bekannt. Weiterer relevanter Stand der Technik findet sich in den unten ebenfalls genannten Dokumenten 2 bis 5.
-
Dokumente zum Stand der Technik
-
Patentdokumente
-
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Von der Erfindung zu lösende Aufgabe
-
In dem konventionellen elektromagnetischen Kraftstoff-Einspritzventil ist ein bewegbarer Kern aus einer hohlzylindrischen Form gebildet, wobei das Innere davon als ein Kraftstoffpfad dient. In dem Fall des bewegbaren Kerns in dieser Form wird, wenn ein elektrischer Strom durch die Spule geleitet wird, eine hinreichend große effektive Magnetpfad-Region (eine Region von einem bzw. für einen Magnetpfad) in dem bewegbaren Kern erhalten, und dadurch kann eine große magnetische Anziehungskraft zwischen einem festen Kern und dem bewegbaren Kern erzeugt werden.
-
Untersuchungen eines Verteilungszustands von einem magnetischen Fluss in dem hohlzylindrischen bewegbaren Kern haben jedoch ergeben, dass der magnetische Fluss sich in einem Bereich mit im Wesentlichen dreieckigem Querschnitt nahe an dem festen Kern und dem magnetischen zylindrischen Körper konzentriert, und dass andere Teile als dieser Bereich nur das Gewicht von dem bewegbaren Kern vergrößern.
-
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf solche Umstände gemacht, und eine Aufgabe davon ist es, ein elektromagnetisches Kraftstoff-Einspritzventil bereitzustellen, welches eine Reaktionsfähigkeit des Ventilkörpers im Hinblick auf das Öffnen und Schließen verbessert, indem das Gewicht von dem bewegbaren Kern reduziert wird, während eine hinreichende effektive Magnetpfad-Region in dem bewegbaren Kern sichergestellt wird.
-
Mittel zum Lösen der Aufgabe
-
Um diese Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein elektromagnetisches Kraftstoff-Einspritzventil bereitgestellt, welches umfasst: ein Ventilgehäuse, das ein Ventilloch an einem vorderen Endabschnitt davon aufweist und durch Verbinden von einem magnetischen zylindrischen Körper, einem nicht-magnetischen zylindrischen Körper, einem hohlen festen Kern und einem Kraftstoff-Einlassrohr nacheinander hinter dem Ventilloch gebildet ist, und von dem eine Innenseite als ein Kraftstoffpfad dient, eine Spule, die an einem Außenumfang von dem festen Kern angeordnet ist, ein Spulengehäuse, das die Spule aufnimmt und den magnetischen zylindrischen Körper und den festen Kern magnetisch verbindet, einen bewegbaren Kern, der in dem magnetischen zylindrischen Körper in einer axialen Richtung bewegbar aufgenommen ist und einer ringförmigen Anziehungsfläche an einem vorderen Ende von dem festen Kern gegenüber liegt, und einen Ventilkörper, der mit dem bewegbaren Kern verbunden ist und das Ventilloch öffnet und schließt, wobei der Ventilkörper dazu konfiguriert ist, durch eine magnetische Anziehungskraft geöffnet zu werden, welche zwischen dem festen Kern und dem bewegbaren Kern erzeugt wird, wenn ein elektrischer Strom durch die Spule geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegbare Kern einen Abschnitt zur Bildung eines ringförmigen Magnetpfads umfasst, welcher der Anziehungsfläche von dem festen Kern und einer Innenumfangsfläche von dem magnetischen zylindrischen Körper gegenüber liegt, und dass eine vordere Fläche von dem Abschnitt zur Bildung eines Magnetpfads als eine trichterförmige vertiefte (zurückgesetzte) Oberfläche ausgebildet ist, die im Durchmesser zu einer vorderen Seite hin zunimmt.
-
Weiter ist gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung zusätzlich zu dem ersten Aspekt die vertiefte Oberfläche als eine Kegelstumpf-Fläche ausgebildet.
-
Weiter ist gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu dem ersten Aspekt die vertiefte Oberfläche als eine gekrümmte Oberfläche ausgebildet, die sich zu einem mittleren Abschnitt davon in der axialen Richtung vorwölbt.
-
Weiterhin ist gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu dem ersten Aspekt, ein Ventilstößel, der den Ventilkörper stützt bzw. trägt, mit einem zentralen Abschnitt von dem bewegbaren Kern verbunden, und eine Mehrzahl von Kraftstoff-Durchgangslöchern, die eine Verbindung mit einem hohlen Abschnitt von dem festen Kern herstellen, ist zwischen dem Ventilstößel und dem Abschnitt zur Bildung eines ringförmigen Magnetpfads derart vorgesehen, dass sie den Ventilstößel umgeben.
-
Wirkungen der Erfindung
-
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die vordere Fläche von dem Abschnitt des bewegbaren Kerns zur Bildung eines ringförmigen Magnetpfads als eine trichterförmige vertiefte Oberfläche ausgebildet, die im Durchmesser zu der vorderen Seite hin zunimmt. Aus diesem Grund erstreckt sich die vertiefte Oberfläche übereinstimmend mit einem äußeren Bereich eines magnetischen Flusses, der in dem Abschnitt zur Bildung eines Magnetpfads (bzw. dem einen Magnetpfad bildenden Abschnitt) fließt, wenn ein elektrischer Strom durch die Spule geleitet wird. Entsprechend kann, während eine effektive Magnetpfad-Region in dem bewegbaren Kern hinreichend sichergestellt ist, das Gewicht von dem bewegbaren Kern um einen Betrag von einem Leerraum in der vertieften Oberfläche reduziert werden. Folglich ist es durch die Kombination von der sichergestellten effektiven Magnetpfad-Region in dem bewegbaren Kern und dem reduzierten Gewicht von dem bewegbaren Kern möglich, eine Reaktionsfähigkeit des bewegbaren Kerns, und ferner des mit dem bewegbaren Kern verbundenen Ventilkörpers im Hinblick auf Öffnen und Schließen zu verbessern.
-
Zusätzlich trägt eine solche Gewichtsreduktion auch zur Kostenreduktion bei, da die Gewichtsreduktion des bewegbaren Kerns einen Materialverbrauch reduziert.
-
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die vertiefte trichterförmige Oberfläche von dem bewegbaren Kern als kegelstumpfförmige Fläche ausgebildet. Daher ist eine Herstellung bzw. Bearbeitung der vertieften Oberfläche durch Gießen oder Schneiden einfach durchzuführen.
-
Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die trichterförmige vertiefte Oberfläche von dem bewegbaren Kern als gekrümmte Oberfläche ausgebildet, die zu dem mittleren Abschnitt davon in der axialen Richtung vorgewölbt ist. Aus diesem Grund erstreckt sich die vertiefte Oberfläche in besserer Übereinstimmung mit dem äußeren Bereich von dem magnetischen Fluss in dem bewegbaren Kern, und daher wird ein inneres Volumen von der vertieften Oberfläche entsprechend vergrößert. Daher kann das Gewicht von dem bewegbaren Kern noch mehr reduziert werden.
-
Gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Ventilstößel, der den Ventilkörper stützt, mit dem mittleren Abschnitt von dem bewegbaren Kern verbunden, und die mehreren Kraftstoff-Durchgangslöcher, die mit dem hohlen Abschnitt von dem festen Kern eine Verbindung herstellen, sind zwischen dem Ventilstößel und dem Abschnitt zur Bildung eines ringförmigen Magnetpfads derart vorgesehen, dass sie den Ventilstößel umgeben. Daher kann, während die effektive Magnetpfad-Region in dem bewegbaren Kern sichergestellt ist, eine große Kraftstoffmenge in dem bewegbaren Kern fließen.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine Längsschnittansicht von einem elektromagnetischen Kraftstoff-Einspritzventil gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine vergrößerte Ansicht von einem Teil, der durch einen Pfeil 2 in 1 angegeben ist (Ansicht eines Schnitts, genommen entlang einer Linie 2-2 in 3).
- 3 ist eine Ansicht eines Schnitts, genommen entlang einer Linie 3-3 in 2.
- 4 ist eine Ansicht, die 2 entspricht, und zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
-
Ausführungsformen der Erfindung
-
Unten werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auf Basis der begleitenden Figuren beschrieben.
-
Zunächst beginnt die Beschreibung mit einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in den 1 bis 3 dargestellt ist. In den 1 bis 2 umfasst ein Ventilgehäuse 2 von einem elektromagnetischen Kraftstoff-Einspritzventil I (nachfolgend einfach als Kraftstoff-Einspritzventil bezeichnet) für einen Verbrennungsmotor: ein zylindrisches Ventilsitz-Element 3, einen magnetischen zylindrischen Körper 4, der an einem hinteren Endabschnitt von dem Ventilsitz-Element 3 angebracht und flüssigkeitsdicht mit diesem verschweißt ist, einen nicht-magnetischen zylindrischen Körper 6, der an einem hinteren Ende von dem magnetischen zylindrischen Körper 4 anliegt und mit diesem flüssigkeitsdicht verschweißt ist, einen zylindrischen festen Kern 5, dessen vorderer Endabschnitt an einer Innenumfangsfläche von dem nicht-magnetischen zylindrischen Körper 6 angebracht und flüssigkeitsdicht mit dieser verschweißt ist, und ein Kraftstoff-Einlassrohr 9, das kontinuierlich und integral mit einem hinteren Ende von dem festen Kern 5 unter Verwendung von dem gleichen Material vorgesehen ist.
-
Wie deutlich in 2 gezeigt, ist das Ventilsitz-Element 3 versehen mit: einem Ventilloch 7, das an einer vorderen Endfläche von dem Ventilsitz-Element 3 offen ist, einem konischen Ventilsitz 8, der kontinuierlich zu einem inneren Ende von dem Ventilloch 7 ist, einem Ventil-Führungsloch 15, welches kontinuierlich mit einem Abschnitt mit großem Durchmesser von dem Ventilsitz 8 ist, und einem zylindrischen Loch 17 mit großem Durchmesser, dessen Durchmesser größer ist als der von dem Ventil-Führungsloch 15, und das mit einem hinteren Ende von dem Ventil-Führungsloch 15 durch ein sich verjüngendes Loch 16 verbunden ist
-
In einem vorderen Endabschnitt von dem nicht-magnetischen zylindrischen Körper 6 bleibt ein Abschnitt übrig, der dazu ausgelegt ist, nicht an dem festen Kern 5 anbracht zu sein. Eine Ventilanordnung V ist in dem Ventilgehäuse 2 aufgenommen, die von dem Abschnitt bis zu dem Ventilsitz-Element 3 reicht. Die Ventilanordnung V umfasst: einen bewegbaren Kern 12, der einer Anziehungsfläche 5a an einem vorderen Ende von dem festen Kern 5 gegenüber liegt, einen Ventilstößel 13, der integral mit einem mittleren Abschnitt von dem bewegbaren Kern 12 verbunden ist und nach vorne vorsteht, und einen kugelförmigen Ventilkörper 14, der aus einer Stahlkugel hergestellt ist, an den Ventilstößel 13 angeschweißt und verschiebbar in dem Ventil-Führungsloch 15 gelagert ist, um im Zusammenwirken mit dem Ventilsitz 8 das Ventilloch 7 zu öffnen und zu schließen. Mehrere flache Abschnitte 14a, die Kraftstoffpfade zwischen einer Innenumfangsfläche von dem Ventil-Führungsloch 15 und den flachen Abschnitten 14a definieren, sind an einer Außenumfangsfläche von dem Ventilkörper 14 ausgebildet.
-
Eine Spulenanordnung 28 (vergleiche 1 und 2), die dem festen Kern 5 und dem bewegbaren Kern 12 entspricht, ist an einem Außenumfang von dem Ventilgehäuse 2 angebracht. Die Spulenanordnung 28 umfasst: einen Spulenkörper 29, der an Außenumfangsflächen angebracht ist, die von einem hinteren Endabschnitt von dem magnetischen zylindrischen Körper 4 bis zu dem festen Kern 5 reichen, und eine Spule, die um den Spulenkörper 29 gewickelt ist. Ein Basisendabschnitt von einem Kopplungsanschluss 33, der zu einer Seite von dem Spulenkörper 29 vorsteht, wird in einem hinteren Endabschnitt von dem Spulenkörper 29 gehalten. Ein Anschluss der Spule 30 ist mit dem Kopplungsanschluss 33 verbunden.
-
Ein Spulengehäuse 31, das ein magnetischer Körper ist, welcher dazu konfiguriert ist, die Spulenanordnung 28 aufzunehmen und zu halten, ist an dem Ventilgehäuse 2 angebracht. Das Spulengehäuse 31 umfasst: einen Körperabschnitt 31a, der die Spulenanordnung 28 umgibt, ein Paar von vorderen und hinteren Endwänden 31b, 31b', die sich in einer radialen Richtung von beiden Enden des Körperabschnitts 31a aus nach innen biegen und beide vordere und hintere Endflächen der Spulenanordnung 28 halten, und ein Paar von vorderen und hinteren Verbindungsansätzen 31c, 31c', die in einer axialen Richtung von beiden Endwänden 31b, 31b' vorstehen und an Außenumfangsflächen von dem magnetischen zylindrischen Körper 4 und dem festen Kern 5 angebracht sind. Dünne Spitzen-Endabschnitte von den Verbindungsansätzen 31c, 31c' sind an den Außenumfangsflächen von dem magnetischen zylindrischen Körper 4 und dem festen Kern 5 durch Schweißen fixiert. Ein Magnetpfad 39, der dazu konfiguriert ist, den festen Kern 5 und den bewegbaren Kern 12 anzuregen, wenn ein elektrischer Strom durch die Spule 30 geleitet wird, wird durch das Spulengehäuse 31, den magnetischen zylindrischen Körper 4, den bewegbaren Kern 12 und den festen Kern 5 gebildet.
-
Eine Umhüllungsschicht 34, die aus einem Kunstharz hergestellt ist, welches dazu konfiguriert ist, die Spulenanordnung 28 und das Spulengehäuse 31 zu versiegeln, ist an Außenumfangsflächen angeformt, die von einer hinteren Hälfte des magnetischen zylindrischen Körpers 4 bis zu dem hinteren Endabschnitt von dem festen Kern 5 reichen. Hierbei ist eine Kopplungseinrichtung 35, welche den Kopplungsanschluss 33 aufnimmt und hält und zu einer Seite von der Spulenanordnung 28 vorsteht, integral mit der Umhüllungsschicht 34 geformt.
-
In den 2 und 3 umfasst der feste Kern 5 einen hohlen Abschnitt 19, der mit dem Inneren von dem Kraftstoff-Einlassrohr 9 kontinuierlich ist, und eine ringförmige vordere Endfläche von dem festen Kern 5 dient als die Anziehungsfläche 5a. Der bewegbare Kern 12 umfasst: einen Abschnitt 12a zur Bildung eines ringförmigen Magnetpfads, der als ein Außenumfangsabschnitt von dem bewegbaren Kern 12 dient, einen Abschnitt 12b zur Bildung eines ringförmigen Kraftstoffpfads, der als ein Zwischenabschnitt in der radialen Richtung dient, und ein Ventilstößel-Verbindungsabschnitt 12c, der als ein zentraler Abschnitt dient. Der Abschnitt 12a zur Bildung eines ringförmigen Magnetpfads umfasst: eine ringförmige Anziehungs-Arbeits-Fläche 12a' gegenüber der ringförmigen Anziehungsfläche 5a von dem festen Kern 5, und eine Außenumfangsfläche, die den Innenumfangsflächen von dem magnetischen zylindrischen Körper 4 und dem nicht-magnetischen zylindrischen Körper 6 gegenüber liegt. Eine vordere Fläche von dem Abschnitt 12a zur Bildung eines Magnetpfads ist auf einer trichterförmigen vertieften Oberfläche 18 ausgebildet, die im Durchmesser zu der vorderen Seite hin zunimmt. Die vertiefte Oberfläche 18 ist entsprechend der Form von einer am weitesten außen gelegenen Seite von einem magnetischen Fluss f gebildet, der in dem bewegbaren Kern 12 fließt, wenn ein elektrischer Strom durch die Spule 30 geleitet wird, und ist als eine kegelstumpfförmige Fläche ausgebildet.
-
Mehrere Kraftstoff-Durchgangslöcher 20, 20..., die mit dem hohlen Abschnitt 19 von dem festen Kern 5 in Verbindung stehen, sind in dem Abschnitt 12b zur Bildung eines Kraftstoffpfads vorgesehen, in einem Zustand, in welchem die Kraftstoff-Durchgangslöcher 20, 20... ringförmig so angeordnet sind, dass sie den Ventilstößel-Verbindungsabschnitt 12c umgeben. Die Wurzel von dem Ventilstößel 13 ist mit dem Ventilstößel-Verbindungsabschnitt 12c verbunden. Der Ventilstößel 13 kann integral mit dem bewegbaren Kern 12 durch Verwendung des gleichen Materials gebildet sein. Alternativ kann der Ventilstößel 13 durch Verwendung eines verschiedenen Materials gebildet sein und an dem zentralen Abschnitt von dem bewegbaren Kern 12 durch einen Einpressen, Schweißen oder dergleichen fixiert sein.
-
Ein ringförmiger Lagerabschnitt 12j, der verschiebbar an einer Innenumfangsfläche von dem magnetischen zylindrischen Körper 4 gelagert ist, ist an einer Außenumfangsfläche von dem bewegbaren Kern 12 gebildet. Entsprechend ist die Ventilanordnung V verschiebbar an zwei deutlich getrennten Punkten gelagert, nämlich an dem Ventil-Führungsloch 15, an welches der Ventilkörper 14 anpasst ist, und an dem magnetischen zylindrischen Körper 4, an welchen der Lagerabschnitt 12j von dem bewegbaren Kern 12 angepasst ist. Auf diese Weise kann eine offene/geschlossene Stellung der Ventilanordnung V stabilisiert werden.
-
Ein runder Feder-Sitz 24 ist in vertiefter Weise an einer hinteren Endfläche von dem Abschnitt 12b von dem bewegbaren Kern 12 zur Bildung eines Kraftstoffpfads vorgesehen. Zusätzlich ist ein geschlitztes rohrförmiges Halte-Element 23 in den hohlen Abschnitt 19 von dem festen Kern 5 eingepresst. Eine Ventil-Feder 22, die dazu konfiguriert ist, den bewegbaren Kern 12 in Richtung zu der Ventil-schließenden Seite von dem Ventilkörper 14 hin vorzuspannen, ist zusammengedrückt zwischen dem Halte-Element 23 und dem Feder-Sitz 24 vorgesehen. Hierbei ist eine eingestellte Last der Ventilfeder 22 auf Basis der Tiefe eingestellt, in welcher das Halte-Element 23 in den hohlen Abschnitt 19 eingesetzt ist.
-
Eine Injektorplatte 10, die aus einer Stahlplatte hergestellt ist, ist flüssigkeitsdicht an der vorderen Endfläche von dem Ventilsitz-Element 3 angeschweißt. Die Injektorplatte 10 weist auf: eine Kraftstoff-Diffusionskammer 25, zu welcher ein äußeres Ende von dem Ventilloch 7 hin weist, und die einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der von dem Ventilloch 7, und mehrere Kraftstoff-Einspritz-Löcher 11,11 ..., durch welche die Kraftstoff-Diffusionskammer 25 nach außen offen ist.
-
Eine ringförmige Dichtungsrille 41, in der ein Dichtungselement 40. beispielsweise ein O-Ring, installiert ist, ist an einem Außenumfang von einem hinteren Endabschnitt von dem Kraftstoff-Einlassrohr 9 ausgebildet. Eine vordere Endwand der Dichtungsrille 41 ist gebildet aus einem Flansch 42a an einem hinteren Ende von einem Kragen 42, der aus einem Kunstharz hergestellt und an einer vorderen Außenumfangsfläche von dem Kraftstoff-Einlassrohr 9 aufgepresst ist. Zusätzlich ist eine hintere Endwand der Dichtungsrille 41 aus einem Befestigungsflansch 43a von einem Kraftstofffilter 43 ausgebildet, der in einen Einlass von dem Kraftstoff-Einlassrohr 9 eingepresst ist. Ein nicht illustriertes Kraftstoff-Zufuhrrohr ist über dem Außenumfang von dem hinteren Endabschnitt von dem Kraftstoff-Einlassrohr 9 angebracht. und das Dichtungselement 40 steht in engem Kontakt mit einer Innenumfangsfläche von dem Kraftstoff-Zufuhrrohr.
-
Als nächstes wird ein Betrieb von diesem Ausführungsbeispiel beschrieben.
-
Ein Hochdruck-Kraftstoff, der durch das nicht illustrierte Kraftstoff-Zufuhrrohr von einer nicht illustrierten Kraftstoffpumpe zu dem Kraftstoff-Einlassrohr 9 gepumpt wird, wird durch den Kraftstofffilter 43 gefiltert. Danach füllt der Hochdruck-Kraftstoff das Innere von dem Ventilgehäuse 2, d. h. das Innere von dem Kraftstoff-Einlassrohr 9 wie auch das Innere von dem hohlen Abschnitt 19 des festen Kerns 5, die Kraftstoff-Durchgangslöcher 20, 20... des bewegbaren Kerns 12, den nicht-magnetischen zylindrischen Körper 6, den magnetischen zylindrischen Körper 4, das Ventilsitz-Element 3 und dergleichen. In einem Zustand, in welchem die Spule 30 nicht magnetisiert ist, wird die Ventilanordnung V durch eine Vorspannkraft der Ventilfeder 22 zu der vorderen Seite gedrückt, so dass der Ventilkörper 14 auf dem Ventilsitz 8 sitzt und das Ventilloch 7 geschlossen ist.
-
Wenn die Spule 30 durch Durchleiten eines elektrischen Stromes angeregt wird, fließt ein durch die Anregung erzeugter magnetischer Fluss nacheinander zu dem Spulengehäuse 31, dem magnetischen zylindrischen Körper 4, dem bewegbaren Kern 12, dem festen Kern 5 und dem Spulengehäuse 31. Der bewegbare Kern 12 wird zu dem festen Kern 5 hin angezogen, gegen die voreingestellte Last von der Ventil-Feder 22, durch eine magnetische Anziehungskraft, die zwischen beiden Kernen 5, 12 erzeugt wird, so dass sich der Ventilkörper 14 von dem Ventilsitz 8 trennt und das Ventilloch 7 geöffnet wird. Dadurch tritt der in das Innere von dem Ventilsitz-Element 3 eingefüllte Hochdruck-Kraftstoff aus dem Ventilloch 7 aus und wird in der Kraftstoff-Diffusionskammer 25 in der radialen Richtung verspritzt. Nachfolgend wird der Kraftstoff von den mehreren Kraftstoff-Einspritzlöchern 11, 11... zu einer Brennkammer oder einem Einlasspfad von einem nicht dargestellten Verbrennungsmotor eingespritzt, in welchem das Kraftstoff-Einspritzventil I installiert ist.
-
Im übrigen ist die vordere Fläche von dem Abschnitt 12a des bewegbaren Kerns 12 zur Bildung eines ringförmigen Magnetpfads auf der trichterförmigen vertieften Oberfläche 18 ausgebildet, die im Durchmesser zu der Vorderseite hin von einem Zwischenabschnitt zu einem vorderen Ende in der axialen Richtung zunimmt. Aus diesem Grund erstreckt sich die vertiefte Oberfläche 18 in Übereinstimmung mit einem äußeren Bereich von dem magnetischen Fluss f, der in dem Abschnitt 12a zur Bildung eines Magnetpfads fließt, wenn ein elektrischer Strom durch die Spule 30 fließt. Entsprechend kann, während eine effektive Magnetpfad-Region in dem bewegbaren Kern 12 hinreichend sichergestellt ist, das Gewicht von dem bewegbaren Kern 12 um einen Betrag von einem Leerraum innerhalb der vertieften Fläche 18 reduziert werden. Durch die Kombination der sichergestellten effektiven Magnetpfad-Region in dem bewegbaren Kern 12 und der Gewichtsreduktion von dem bewegbaren Kern 12, wie oben beschrieben, ist es möglich eine Reaktionsfähigkeit des bewegbaren Kerns 12 und ferner des Ventilkörpers 14 im Hinblick auf Öffnen und Schließen zu verbessern. Da die Gewichtsreduktion von dem bewegbaren Kern 12 eine verwendete Materialmenge reduziert, trägt eine solche Gewichtsreduktion zusätzlich auch zur Kostenreduktion bei.
-
Weiterhin ist die trichterförmige vertiefte Oberfläche 18 als eine kegelstumpfförmige Fläche ausgebildet. Daher ist eine Herstellung bzw. Bearbeitung vertieften Oberfläche 18 durch Gießen oder Schneiden einfach.
-
Zusätzlich ist der Ventilstößel 13, der den Ventilkörper 14 trägt, mit dem mittleren Abschnitt von dem bewegbaren Kern 12 verbunden, und die mehreren Kraftstoff-Durchgangslöcher 20, die mit dem hohlen Abschnitt 19 von dem festen Kern 5 in Verbindung stehen, sind zwischen dem Ventilstößel 13 und dem Abschnitt 12a zur Bildung eines ringförmigen Magnetpfads derart vorgesehen, dass sie den Ventilstößel-Verbindungsabschnitt 12c umgeben, d. h. so dass sie den Ventilstößel 13 umgeben. Entsprechend kann, während die effektive Magnetpfad-Region in dem bewegbaren Kern 12 sichergestellt wird, eine große Kraftstoffmenge in dem bewegbaren Kern 12 fließen.
-
Als nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben, das in 4 gezeigt ist.
-
In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die trichterförmige vertiefte Oberfläche 18 von dem Abschnitt 12a zur Bildung eines Magnetpfads in dem bewegbaren Kern 12 als eine gekrümmte Oberfläche ausgebildet, die sich zu einem mittleren Abschnitt davon in der axialen Richtung vorwölbt. Da andere Konfigurationen die gleichen wie diejenigen in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel sind, werden Abschnitte, die dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel entsprechen, in 4 durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine überlappende Beschreibung davon wird ausgelassen.
-
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die gekrümmte Oberfläche, welche die trichterförmige vertiefte Oberfläche 18 bildet, in größerer Übereinstimmung mit dem äußeren Bereich von dem magnetischen Fluss f in dem bewegbaren Kern 12, und daher wird ein inneres Volumen von der vertiefte Oberfläche 18 entsprechend vergrößert. Dadurch kann das Gewicht von dem bewegbaren Kern 12 weiter reduziert werden.
-
Obwohl vorstehend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt und verschiedene Änderungen der Gestaltung können ausgeführt werden, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Gegenstand der Erfindung ist das Bereitstellen eines elektromagnetischen Kraftstoff-Einspritzventils, das eine Reaktionsfähigkeit eines Ventilkörpers im Hinblick auf Öffnen und Schließen verbessern kann, indem das Gewicht von einem bewegbaren Kern reduziert wird, während eine effektive Magnetpfad-Region in dem bewegbaren Kern hinreichend sichergestellt wird. Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird ein elektromagnetisches Kraftstoff-Einspritzventil bereitgestellt, welches umfasst: einen bewegbaren Kern 12, der in einem magnetischen zylindrischen Körper 4 in einer axialen Richtung bewegbar aufgenommen ist und einer ringförmigen Anziehungsfläche 5a an einem vorderen Ende von einem festen Kern 5 gegenüber liegt, und einen Ventilkörper 14, der mit dem bewegbaren Kern 12 verbunden ist und ein Ventilloch 7 öffnet und schließt, wobei der Ventilkörper 14 dazu konfiguriert ist, durch eine magnetische Anziehungskraft geöffnet zu werden, die zwischen dem festen Kern 5 und dem bewegbaren Kern 12 erzeugt wird, wenn ein elektrischer Strom durch eine Spule 30 geleitet wird. Der bewegbare Kern 12 umfasst einen Abschnitt 12a zur Bildung eines ringförmigen Magnetpfads, welcher der Anziehungsfläche 5a von dem festen Kern 5 und einer Innenumfangsfläche von dem magnetischen zylindrischen Körper 4 gegenüber liegt, und eine vordere Fläche von dem Abschnitt 12a zur Bildung eines Magnetpfads ist als eine trichterförmige vertiefte Oberfläche 18 ausgebildet, die im Durchmesser zu einer vorderen Seite hin zunimmt.
-
Bezugszeichenliste
-
- I
- elektromagnetisches Kraftstoff-Einspritzventil
- V
- Ventilanordnung
- f
- magnetischer Fluss
- 2
- Ventilgehäuse
- 3
- Ventilsitz-Element
- 4
- magnetischer zylindrischer Körper
- 5
- fester Kern
- 5a
- Anziehungsfläche von dem festen Kern
- 6
- nicht-magnetischer zylindrischer Körper
- 7
- Ventilloch
- 12
- bewegbarer Kern
- 12a
- Abschnitt zur Bildung eines Magnetpfads
- 12b
- Abschnitt zur Bildung eines Kraftstoffpfads
- 12c
- Ventilstößel-Verbindungsabschnitt
- 18
- vertiefte Oberfläche
- 19
- hohler Abschnitt von dem festen Kern
- 20
- Kraftstoff-Durchgangsloch
- 30
- Spule
- 31
- Spulengehäuse
