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GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzventil zum Einspritzen von Kraftstoff und zum Stoppen einer Kraftstoffeinspritzung durch ein Öffnen und Schließen eines Steuerventils mit einem elektromagnetischen Aktuator.
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HINTERGRUND
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In einem Kraftstoffeinspritzventil, welches in der j apanischen Veröffentlichung Nr.
JP 2010-174822 A (hierin nachstehend wird hierauf Bezug genommen als Dokument 1) gezeigt ist, wird ein Steuerventil durch einen elektromagnetischen Aktuator, welcher eine Solenoidspule hat, geöffnet und geschlossen. Ein Einspritzloch wird durch eine Nadel durch ein Steuern eines Rückdrucks bzw. Gegendrucks der Nadel geöffnet und geschlossen derart, dass eine Kraftstoffeinspritzung und ein Kraftstoffeinspritzstopp reguliert werden. Der Rückdruck ist Kraftstoffdruck, welcher auf eine Ventilschließseite hinsichtlich der Nadel ausgeübt wird. Wenn das Steuerventil geöffnet ist, wird der Rückdruck niedriger derart, dass die Nadel geöffnet wird und der Kraftstoff durch das Einspritzloch eingespritzt wird.
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Der obige elektromagnetische Aktuator ist innerhalb eines Körpers eingehaust derart, dass der elektromagnetische Aktuator in einer axialen Richtung zwischen einem Stopper und einer Tellerfeder zwischengestellt ist. Eine elastische Kraft der Tellerfeder wird als eine Druckkraft zum Drücken des elektromagnetischen Aktuators zu dem Stopper angewandt. Ein Anpasselement ist zwischen dem elektromagnetischen Aktuator und der Tellerfeder zwischengestellt und das Anpasselement passt einen Betrag einer elastischen Verformung der Tellerfeder an einen erwünschten Betrag an. Das Anpasselement hat ein Durchgangsloch, welches in einer axialen Richtung penetriert bzw. hindurchgeht, und der Einführteil ist in das Durchgangsloch und in ein Mittelloch der Tellerfeder eingeführt. So wird eine Bewegung in einer radialen Richtung der Tellerfeder und des Anpasselements durch den Einführteil beschränkt und die Tellerfeder und das Anpasselement werden radial positioniert.
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In der
DE 10 2005 028 400 A1 hat eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem einen Einspritzvorrichtungskörper, einen ersten Kolben, einen zweiten Kolben, einen Aktuator und ein Steuerventil. Der Einspritzvorrichtungskörper hat ein erstes Zylinderloch in seiner Längsrichtung. Der erste Kolben ist in dem ersten Zylinderloch gleitbar angebracht und hat ein zweites Zylinderloch in seiner Längsrichtung. Das zweite Zylinderloch hat ein geschlossenes Ende und ein offenes Ende an beiden Seiten in seiner Längsrichtung. Der zweite Kolben ist in dem zweiten Zylinderloch gleitbar angebracht, um eine öldichte Kammer in dem zweiten Zylinderloch zusammen mit dem ersten Kolben zu definieren, um darin ein Hydraulikfluid zu füllen. Der Aktuator treibt den ersten Kolben an, und das Steuerventil bewegt sich einstückig mit dem zweiten Kolben.
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Die
DE 10 2008 040 161 A1 betrifft ein Magnetventil, insbesondere Servo-Ventil, für einen Kraftstoff-Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem elektromagnetischen Aktuator zum Verstellen eines, mit einem an einem Injektorbauteil ausgebildeten Steuerventilsitz zusammenwirkenden, Steuerventilelementes, aufweisend eine dem Aktuator zugewandte Polflächenebene und einen Führungskanalabschnitt mit dem das Steuerventil bei seiner Verstellbewegung an einem abschnittsweise im Führungskanalabschnitt aufgenommenen, von dem Injektorbauteil separaten Druckstift geführt ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Führungskanalabschnitt die Polflächenebene in Richtung des Aktuators überragt. Ferner betrifft die Erfindung einen Kraftstoff-Injektor.
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Das in der
DE 10 2010 000 215 A1 offenbarte Kraftstoffeinspritzventil besitzt eine elektrische Einheit mit einem elektromagnetischen Aktuator, der ein Steuerventil steuert, wobei im elektromagnetischen Aktuator interne Anschlüsse angeordnet sind, die mit Zuleitungskabeln elektrisch verbunden sind, sowie ein Gehäuse und einen Gehäusekopf.
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Das Gehäuse und der Gehäusekopf weisen die Form einer Säule auf und besitzen Montageöffnungen, in die die Anschlüsse eingeführt und in isoliertem Zustand montiert sind. Ein Einlegeteil ist an einem Endteil des Gehäusekopfes gebildet, durch das die Zuleitungskabel in dessen Inneres eingeführt sind. Ein äußeres Dichtungselement ist zwischen einer äußeren Umfangsfläche des Gehäuses und einer inneren Umfangsfläche einer Einlegeöffnung angeordnet. Ein inneres Dichtungselement ist zwischen einer Montageöffnung und dem internen Anschluss angeordnet.
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KURZFASSUNG
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Wenn das Anpasselement in der radialen Richtung durch den Einführspielraum, welcher zwischen dem Anpasselement und dem Einführteil erzeugt wird, verlagert wird, wird der Einführspielraum auf der anderen Seite um einen Betrag größer, um welchen der Einführspielraum auf der einen Seite in der radialen Richtung verringert wird. In diesem Fall neigt sich die Tellerfeder von der normalen Richtung, es wird unmöglich, einen angenommenen elastischen Verformungsbetrag zu erlangen, und die elastische Kraft (die Druckkraft) wird verringert. Als ein Ergebnis wird eine Vibration des elektromagnetischen Aktuators aufgrund der Vibration der Maschine mit interner Verbrennung größer als erwartet. Die Möglichkeit einer Beschädigung für jeden Teil des Kraftstoffeinspritzventils einschließlich einer Trennung eines Leitungsdrahtes zur Zufuhr von Leistung zu dem elektromagnetischen Aktuator wird erhöht. Der vorliegende Erfinder erlangt die obigen Erkenntnisse.
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Die vorliegende Offenbarung sieht das Kraftstoffeinspritzventil vor, in welchem die Möglichkeit, dass die elastische Kraft, welche auf den elektromagnetischen Aktuator ausgeübt wird, verringert wird, verringert wird.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterentwicklungen sind Gegenstand der sich daran anschließenden Ansprüche.
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Die vorliegende Offenbarung setzt folgende technische Merkmale ein. Das Bezugszeichen in Klammern in den Ansprüchen und der Zusammenfassung ist ein Beispiel zum Aufzeigen einer entsprechenden Beziehung eines konkreten Inhalts in den unten erwähnten Ausführungsformen.
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Die vorliegende Offenbarung sieht ein Kraftstoffeinspritzventil vor, welches ein Steuerventil aufweist, welches konfiguriert ist, um eine Kraftstoffpassage zu öffnen und zu schließen, um den Kraftstoff durch ein Einspritzloch einzuspritzen und die Kraftstoffeinspritzung zu stoppen, eine elektrische Einheit, welche einen elektromagnetischen Aktuator aufweist, welcher konfiguriert ist, um das Steuerventil zu öffnen und zu schließen, einen Körper, welcher die elektrische Einheit innerhalb einhaust, und einen Stopper, welcher konfiguriert ist, um eine Bewegung der elektrischen Einheit zu einer Seite in der axialen Richtung des Körpers zu beschränken.
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Das Kraftstoffeinspritzventil weist ferner eine Tellerfeder auf, welche eine Form hat, welche sich ringförmig um die axiale Richtung herum erstreckt und einen ringförmigen Innenumfangsseitenrand und einen Außenumfangsseitenrand hat, welcher in einer unterschiedlichen Position in der axialen Richtung hinsichtlich des Innenumfangsseitenrandes ist, wobei die Tellerfeder konfiguriert ist, um eine elastische Kraft auszuüben, um die elektrische Einheit gegen den Stopper zu drücken, ein Anpasselement, welches ein Durchgangsloch hat, welches in der axialen Richtung penetriert, und angeordnet in der axialen Richtung hinsichtlich der Tellerfeder und benachbart zu der Tellerfeder, wobei das Anpasselement konfiguriert ist, um eine elastische Verformung der Tellerfeder auf einen erwünschten Wert anzupassen, und einen Einführteil, welcher eingeführt und angeordnet ist innerhalb des Innenumfangsseitenrandes und in dem Durchgangsloch.
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Ein Durchmesser einer der Tellerfeder zugewandten Oberfläche, definiert als ein Teil, welcher dem Innenumfangsseitenrand auf einer Außenumfangsoberfläche des Einführungsteils zugewandt ist, ist größer als ein Durchmesser einer dem Anpasselement zugewandten Oberfläche, definiert als ein Teil, welcher einer Wandoberfläche des Durchgangslochs auf der Außenumfangsoberfläche des Einführteils zugewandt ist.
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Ferner weist der Einführteil einen Basisabschnitt auf, welcher die dem Anpasselement zugewandte Oberfläche und einen Abschnitt vergrößerten Durchmessers hat, dessen Durchmesser von dem Basisabschnitt vergrößert ist, welcher die der Tellerfeder zugewandte Oberfläche hat. Das Anpasselement ist mit dem Abschnitt vergrößerten Durchmessers derart in Kontakt, dass ein Spielraum in der axialen Richtung zwischen dem Anpasselement und dem Abschnitt vergrößerten Durchmessers null ist.
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Basierend auf den oben beschriebenen Erkenntnissen ist in der vorliegenden Offenbarung der Durchmesser der der Tellerfeder zugewandten Oberfläche größer als der Durchmesser der dem Anpasselement zugewandten Oberfläche. Demnach wird, auch wenn das Anpasselement in der radialen Richtung um einen Betrag entsprechend dem Einführspielraum verschoben wird, die Bewegung des Innenumfangsseitenrandes in der radialen Richtung in Richtung des Spielraumes auf einer Seite größeren Spielraumes (der anderen Seite) durch eine Anlage auf der der Feder zugewandten Oberfläche unterdrückt. Demzufolge ist es, da verhindert wird, dass der Innenumfangsseitenrand in das Durchgangsloch eintritt, möglich, zu verhindern, dass die elastische Kraft (die drückende Kraft) der Tellerfeder kleiner als erwartet wird. Es wird verhindert, dass die Vibration der elektrischen Einheit größer als erwartet wird, und die Möglichkeit eines Schadens für jeden Teil des Kraftstoffeinspritzventils einschließlich einer Trennung eines Leitungsdrahtes kann verringert werden.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Diagramm, welches eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
- 2 ist ein Diagramm, welches eine Querschnittsansicht veranschaulicht, welche eine elektrische Einheit in 1 vergrößert;
- 3 ist ein Diagramm, welches eine Querschnittsansicht veranschaulicht, welche eine Tellerfeder in 2 vergrößert;
- 4 ist ein Diagramm, welches eine Querschnittsansicht rechtwinklig zu einer axialen Richtung veranschaulicht und einen Abschnitt vergrößerten Durchmessers eines Einführteils in 3 vergrößert;
- 5 ist ein Diagramm, welches eine Explosionsdarstellung der Tellerfeder, des Einführteils und eines Anpasselements in 3 veranschaulicht;
- 6 ist ein Diagramm, welches eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils als ein Vergleichsbeispiel hinsichtlich der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
- 7 ist ein Diagramm, welches eine Querschnittsansicht eines Zustands veranschaulicht, in dem alle von Tellerfedern zu einer selben Seite in dem Vergleichsbeispiel in 6 exzentrisch sind;
- 8 ist ein Diagramm, welches eine Querschnittsansicht eines Zustandes veranschaulicht, in dem ein Teil der Tellerfedern 602 exzentrisch in einer radialen Richtung in dem Vergleichsbeispiel in 6 positioniert ist;
- 9 ist ein Diagramm, welches ein Testergebnis eines Vibrationstests in dem Vergleichsbeispiel veranschaulicht, und
- 10 ist ein Diagramm, welches eine Seitenansicht eines Einführteils des Kraftstoffeinspritzventils in einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind untenstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt. In den mehreren Ausführungsformen kann einem Teil, welches einem Gegenstand entspricht, welcher in einer vorangehenden Ausführungsform beschrieben ist, dasselbe Bezugszeichen zugewiesen sein. In der folgenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen bezeichnen Bezugszeichen oder Bezugsziffern ähnliche oder äquivalente Komponenten in den verschiedenen Diagrammen.
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(Erste Ausführungsform)
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Eine Ausführungsform, in welcher ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß der vorliegenden Offenbarung auf ein Common Rail Kraftstoffeinspritzsystem für eine Dieselmaschine als eine Maschine mit interner Verbrennung angewandt wird, ist unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist das Kraftstoffeinspritzventil 10 installiert und montiert auf einem Zylinderkopf der Maschine mit interner Verbrennung (nicht gezeigt). Der Kraftstoff, welcher von dem Common Rail bzw. der gemeinsamen Kraftstoffleitung zugeführt wird, wird direkt in jeden Zylinder der internen Verbrennungsmaschine eingespritzt. Der Kraftstoffinjektor 10 weist einen Düsenkörper 20, eine Düsennadel 30, einen Haltekörper 40, eine Stauscheibe bzw. Blende (orifice plate) 50, und eine elektrische Einheit U auf.
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Der Düsenkörper 20 ist an einer Bodenseite (einer Seite eines Einspritzloches 22) des Haltekörpers 40 durch die Stauscheibe 50 durch eine Haltemutter 11 befestigt. Das Einspritzloch 22 und ein Führungsloch 21 sind in dem Düsenkörper 20 gebildet. Das Führungsloch 21 beherbergt die Düsennadel 30. Die Düsennadel 30 ist frei in dem Führungsloch 21 gleitbar. Wenn die Düsennadel 30 angehoben wird, beginnt das Einspritzloch 22, Hochdruckkraftstoff einzuspritzen.
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Das Führungsloch 21 ist von einem oberen Endteil des Düsenkörpers 20 zu einem vorderen Endteil des Düsenkörpers 20 gebildet und hat eine Hochdruckkraftstoffpassage 23, durch welche ein Hochdruckkraftstoff in das Einspritzloch 22 eingeführt wird. Die Hochdruckkraftstoffpassage 23 ist ein Spalt, welcher zwischen der Innenumfangsoberfläche des Führungsloches 21 und der Außenumfangsoberfläche der Düsennadel 30 gebildet ist. Die Hochdruckkraftstoffpassage 23 (als das Führungsloch 21) ist mit einer Hochdruckkraftstoffpassage 51 verbunden, welche in der Stauscheibe 50 gebildet ist. Eine stromaufwärtige Seite der Hochdruckkraftstoffpassage 51 ist offen zu der oberen Endoberfläche des Düsenkörpers 20. Der Düsenkörper 20 hat eine Sitzoberfläche, welche auf der Innenumfangsoberfläche des Düsenkörpers 20 an dem vorderen Endteil der Hochdruckpassage 23 gebildet ist. Die Düsennadel 30 hat eine Sitzkontaktoberfläche welche an dem vorderen Endteil der Düsennadel 30 gebildet ist. Die Sitzkontaktoberfläche der Düsennadel 30 sitzt auf der Sitzoberfläche des Düsenkörpers 20. Wenn die Sitzkontaktoberfläche auf der Sitzoberfläche sitzt (wenn die Sitzkontaktoberfläche in Kontakt mit der Sitzoberfläche ist), ist die Hochdruckkraftstoffpassage 23, welche mit dem Einspritzloch 22 kommuniziert, durch die Düsennadel 30 verschlossen.
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Eine Federbasis 25 einer zylindrischen Form ist in das Führungsloch 21 press-eingepasst. Eine Feder 26 ist zwischen der unteren Endoberfläche der Federbasis 25 und der oberen Endoberfläche der Düsennadel 30 platziert, um die Düsennadel 30 in Richtung der Richtung zum Schließen des Kraftstoffeinspritzventils 10 (in Richtung der Bodenrichtung bzw. unteren Richtung in 1) zu drücken. Eine Rückdruckkammer 27 ist an der Innenumfangsoberfläche der Federbasis 25 gebildet. Die Rückdruckkammer 27 sieht den hohen Druck des Kraftstoffs für die obere Endoberfläche der Düsennadel 30 vor. Der Hochdruckkraftstoff drückt gezwungenermaßen die Düsennadel 30 in Richtung der Schließzustandsrichtung (in Richtung der unteren Seite in 1) des Einspritzventils 10. Zusätzlich drückt der Druck des Hochdruckkraftstoffs, welcher in der Kraftstoffsammelkammer 24 angesammelt ist, gezwungenermaßen die Düsennadel 30 in Richtung der Offenzustandsrichtung (in Richtung der oberen Seite in 1) des Kraftstoffeinspritzventils 10.
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Der Haltekörper 40 entspricht einem Körper, in welchem die elektrische Einheit U eingehaust ist. Der Haltekörper 40 hat eine Rohr- bzw. Leitungsverbindung 41 an der oberen Endseite (einer entgegengesetzten Richtung der Seite des Einspritzlochs 22) des Haltekörpers 40. Durch die Leitungsverbindung 41 wird der Hochdruckkraftstoff in das Innere des Kraftstoffeinspritzventils 10 durch eine Kraftstoffleitung (nicht gezeigt) zugeführt, welche mit der Leitungsverbindung 41 von der gemeinsamen Kraftstoffleitung (nicht gezeigt) verbunden ist.
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Der Haltekörper 40 hat eine Hochdruckkraftstoffpassage 41 und ein Einführloch 43 in dem Inneren davon. Der Hochdruckkraftstoff, welcher in die Leitungsverbindung 41 eingeführt wird, wird in die Hochdruckkraftstoffpassage 23 in dem Düsenkörper 20 durch die Hochdruckkraftstoffpassage 51 in der Stauscheibe 50 eingeführt. Die elektrische Einheit U ist eingeführt und platziert in dem Einführloch 43. Die Hochdruckkraftstoffpassage 42 und das Einführloch 43 haben eine Form, um sich in Richtung der axialen Richtung (der oberen und unteren Richtung in 1) des Kraftstoffeinspritzventils 10 zu erstrecken.
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In einer Layout-Anordnung der elektrischen Einheit U in dem Haltekörper 40 in dem Kraftstoffeinspritzventil 10 gemäß der Ausführungsform sind die elektrische Einheit U und die Hochdruckkraftstoffpassage 42 parallel entlang der axialen Richtung des Haltekörpers 40 oder des Kraftstoffeinspritzventils 10 platziert. Demzufolge ist eine Achsenmittelposition des Haltekörpers 40, welche einer Radialrichtungsposition einer eingepunkteten Linie entspricht, welche als eine axiale Richtung C1 in 1 repräsentiert ist, in einer unterschiedlichen Position hinsichtlich einer Achsenmittelposition der elektrischen Einheit U, welche einer radialen Richtungsposition einer eingepunkteten Linie entspricht, welche durch eine axiale Richtung C2 in 1 repräsentiert ist.
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Eine axiale Richtung ist definiert als eine longitudinale Richtung des Haltekörpers 40 und des Düsenkörpers 20 und als eine Einführrichtung des Kraftstoffeinspritzventils 10 in den Zylinderkopf.
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Wie in 2 gezeigt ist hat die Stauscheibe 50 eine Kraftstoffeinströmpassage 52 und eine Kraftstoffausströmpassage 53 darin. Die Kraftstoffeinströmpassage 52 führt den Hochdruckkraftstoff von der Hochdruckkraftstoffpassage 51 in die Rückdruckkammer 27 ein. Die Ausströmpassage 53 sieht den Hochdruckkraftstoff, welcher von der Rückdruckkammer 27 zugeführt wird, für eine Niedrigdruckseite vor. Eine Einlassöffnung 52a ist in der Kraftstoffeinströmpassage 52 gebildet. Eine Auslassöffnung 53a ist in der Kraftstoffausströmpassage 53 gebildet.
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Die elektrische Einheit U besteht aus einem elektromagnetischen Aktuator 60, internen Anschlüssen 67 und dem Gehäusekörper 68. Der elektromagnetische Aktuator 60 besteht aus einem Stator 63 und einem Anker bzw. Läufer 64. Der Stator 63 hat eine magnetische Spule 62, welche auf die Harzspule 62 gewickelt ist. Der Anker 64 ist dem Stator 63 zugewandt und bewegt sich gegen den Stator 63. Das Kugelventil 65 (agiert als ein Steuerventil) öffnet und verschließt die Auslassöffnung 53a (eine Kraftstoffpassage), um sich zu öffnen und zu schließen. Das Kugelventil 65 und der Anker 64 bewegen sich zusammen.
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Wenn elektrische Leistung der elektromagnetischen Spule 62 zugeführt wird, erzeugt die elektromagnetische Spule 62 magnetische Flüsse und der Anker 64 wird magnetisiert. Die erzeugten magnetischen Flüsse ziehen den Anker 64 in Richtung der Seite des Stators 63. Das heißt, dass der Anker 64 sich in Richtung der Seite des Stators 63 bewegt. Eine Feder 66, welche an dem mittleren Teil in dem Stator 63 aufgenommen ist, drückt die Armatur 64 gezwungenermaßen in Richtung der Richtung (einer unteren Richtung in 2), um das Kugelventil 65 zu schließen.
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Eine untere Seite des Einführloches 43 in den Haltekörper 40 dient als eine Ventilkammer 43a, welche das Kugelventil 64 aufnimmt. Die Ventilkammer 43a nimmt den Anker 64 und das Kugelventil 65 auf. Die Ventilkammer 43a ist mit Niedrigdruckkraftstoff gefüllt, welcher von der Auslassöffnung 53a einströmt.
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Eine ringförmige Nut 54 und eine Nut 55 sind an der oberen Endoberfläche der Stauscheibe 50 gebildet. Die Nut 55 erstreckt sich von der ringförmigen Nut 54 in Richtung der Außenseite in der radialen Richtung. Der Kraftstoff in der Ventilkammer 43a kommuniziert mit einer Niederdruckkraftstoffpassage 44 durch die Nuten 54 und 55. Diese Niederdruckkraftstoffpassage 44 ist in dem Haltekörper 40 gebildet. Er ist entworfen, so dass die Niederdruckkraftstoffpassage 44 und die Hochdruckkraftstoffpassage 42 gebildet werden, sich in Richtung der axialen Richtung des Kraftstoffeinspritzventils 10 parallel in dem Haltekörper 40 erstreckend. Eine ringförmige Nut 56 ist an der unteren Oberfläche der Stauscheibe 50 gebildet. Die Hochdruckkraftstoffpassage 51 in der Stauscheibe 50 kommuniziert mit der Hochdruckkraftstoffpassage 23 in dem Düsenkörper 20 durch die ringförmige Nut 56. Die Hochdruckkraftstoffpassage 42 und die elektrische Einheit U sind Seite an Seite in einer Richtung (einer rechten und linken Richtung in 1) von orthogonal zu der axialen Richtung C1 des Haltekörpers 40 angeordnet.
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Die internen Anschlüsse 67 sind an dem elektromagnetischen Aktuator 60 angebracht. In einer detaillierten Struktur der internen Anschlüsse 67 ist ein Ende 67a des internen Anschlusses 67 in eine Spule 61 eingeführt und elektrisch mit der elektromagnetischen Spule 62 verbunden. In der obigen elektrischen Verbindungsstruktur sind die internen Anschlüsse 67, die Spule 61 und die elektromagnetische Spule 62 primär durch ein Harzelement 60a geformt. So sind die internen Anschlüsse 67 an dem elektromagnetischen Aktuator 60 angebracht und sind integriert.
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Der Gehäusekörper 68, welcher aus einem Harz gefertigt ist, ist an dem entgegengesetzten Teil des Ankers 64 in dem elektromagnetischen Aktuator 60 platziert. Der Gehäusekörper 68 hat ungefähr eine zylindrische Form, welche sich in Richtung der axialen Richtung der elektrischen Einheit U erstreckt. Durchdringungslöcher 68a sind in dem Gehäusekörper 68 gebildet, welche beide Endoberflächen des zylindrisch geformten Gehäusekörpers 68 durchdringen. Der Teil in jedem der internen Anschlüsse 67, welcher sich von dem Harzelement 60a in Richtung der entgegengesetzten Seite des elektromagnetischen Aktuators 60 erstreckt, ist eingeführt in und platziert an dem entsprechenden Durchdringungsloch 68a. Das heißt, dass der Gehäusekörper 68 die internen Anschlüsse 67 darin abstützt, während er sie von anderen Komponenten des Kraftstoffeinspritzventils 10 isoliert.
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Interne Dichtelemente 69, welche als O-Ring aus Gummi gebildet sind, sind zwischen dem Gehäusekörper 68 und dem internen Anschluss 67 zwischengestellt. Ein äußeres Dichtelement 73, welches als O-Ring aus Gummi gebildet ist, ist zwischen der Außenumfangsoberfläche des Gehäusekörpers 68 und der Innenoberfläche des Haltekörpers 40 zwischengestellt.
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Die elektrische Einheit U hat ein primär geformtes Produkt, welches aus den internen Anschlüssen 67, der Spule 61, der elektromagnetischen Spule 62 und dem Harzelement 60a besteht. Der Gehäusekörper 68 ist sekundär mit einem Harzelement 60b zusammen mit dem primär geformten Produkt geformt, wo der Stator 63 (als ein Statorkern) in das primär geformte Produkt eingeführt wird, und die internen Anschlüsse 67 in die Durchdringungslöcher 68a des Gehäusekörpers 68 eingeführt werden. Der Gehäusekörper 68 ist an dem elektromagnetischen Aktuator 60 zusammen mit den internen Anschlüssen 87 angebracht und ist integriert.
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Der Gehäusekopf 71, welcher aus einem Harz gefertigt ist, ist an der Seitenoberfläche des Gehäusekörpers 68 einer Säulenform montiert welche in der Position entgegengesetzt zu dem elektromagnetischen Aktuator 60 ist. Der Gehäusekopf 71 und der Gehäusekörper 68 sind durch Schweißen oder Klebstoff zusammengebaut. Es ist ebenso möglich, den Gehäusekörper 68 und den Gehäusekopf 71 zusammen zu formen. Der Gehäusekopf 71 hat ungefähr eine Säulenform und ist koaxial auf dem Gehäusekörper 68 platziert.
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Der Gehäusekopf 71 und der Gehäusekörper 68, welche obenstehend beschrieben sind, sind aus Polyphenylensulfid (PPS) gefertigt. Solch ein PPS hat eine adäquate Druckfestigkeit gegen den Druck, welcher von der Tellerfeder 602 ausgeübt wird, und ist ein kristalliner Thermoplast, welcher eine herausragende Anti-Aufquell- bzw. Anti-Schwellungseigenschaft und eine herausragende Kriechfestigkeit hat.
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Ein Einführloch 71a ist in der zylindrischen Endoberfläche des Gehäusekopfs 71 auf dem Gehäusekörper 68 des Gehäusekopfs 71 gebildet. Die anderen Enden der internen Anschlüsse 67 sind in die Einführlöcher 71a des Gehäusekopfes 71 eingeführt. Ein Einführloch 71b ist in der anderen zylindrischen Endoberfläche des Gehäusekopfes 71 gebildet. Ein Einführteil 71 zum Abstützen von Leitungsdrähten 46b ist in das Einführloch 71b des Gehäusekopfes 71 eingeführt.
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Ein Verbindergehäuse bzw. Steckergehäuse 46 (siehe 1) ist an der oberen Seite des Haltekörpers 40 angebracht, welche die entgegengesetzte Seite des Einspritzlochs 22 ist. Dieses Steckergehäuse 46 stützt die Steckeranschlüsse bzw. Verbinderanschlüsse 81 ab, zu welchen elektrische Leistung von einer äußeren Leistungsquelle (nicht gezeigt) zugeführt wird. Die elektrische Leistung, welche durch die Steckeranschlüsse 46a zugeführt wird, wird ferner der elektromagnetischen Spule 62 durch die Leitungsdrähte 46b und die internen Anschlüsse 67 zugeführt.
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Wie in den 2 bis 4 gezeigt ist, hat der Einführteil 72 einen Basisabschnitt 721 einer zylindrischen Form, welcher sich entlang der axialen Richtung C2 erstreckt, einen Abschnitt vergrößerten Durchmessers, welcher sich in der radialen Richtung vergrößert, und einen Stift bzw. Pin 723, welche sich von dem unteren Ende des Basisabschnitts 721 entlang der radialen Richtung C2 erstreckt.
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Eine Mehrzahl der Stifte 723 sind in das Abstützloch des Gehäusekörpers 68 eingeführt. So wird verhindert, dass der Einführteil 72 sich relativ zu dem Gehäusekörper 68 um die axiale Richtung C2 herum dreht. Es wird verhindert, dass der Einführteil 72 sich relativ zu dem Gehäusekörper 68 in der axialen Richtung dreht. Der Einführteil 72 ist in solch einer Art und Weise angeordnet, dass die untere Oberfläche des Basisabschnitts 721 in Kontakt mit dem Gehäusekopf 71 ist. Demzufolge wird verhindert, dass der Einführteil 72 sich in der entgegengesetzten Seite des Steckergehäuses 46 in der axialen Richtung C2 bewegt.
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Zurückkehrend zu der Erklärung in 2 ist ein Stopper 601 einer zylindrischen Form in der Ventilkammer 43a vorgesehen. Der Stopper 601 begrenzt eine Bewegung der elektrischen Einheit U in einer Richtung (der unteren Seite in 2) der axialen Richtung C2. Da der Stopper 601 in Kontakt mit der oberen Oberfläche der Stauscheibe 50 und der unteren Oberfläche des Stators 63 ist, wird ein getrennter Abstand in der axialen Richtung C2 zwischen der Stauscheibe 50 und dem Stator 63 auf eine Länge des Stoppers 601 in der axialen Richtung C2 des Stoppers 601 reguliert. Ein Betrag des Luftspalts zwischen der oberen Oberfläche des Stauscheibe 50 und der unteren Oberfläche des Stators 63 während eines nichteingeschalteten Zustands bzw. nicht mit Leistung versorgten Zustands hängt von einer Genauigkeit der Länge des Stoppers 601 in der axialen Richtung C2 des Stoppers 601 ab. So kann der Luftspalt auf eine erwünschte Abmessung mit hoher Genauigkeit eingestellt werden.
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Ein Anpasselement 603 einer zylindrischen Form ist auf einer oberen Oberfläche der elektrischen Einheit U angeordnet und eine Tellerfeder 602 ist auf einer oberen Oberfläche des Anpasselements 603 angeordnet. Der Gehäusekopf 71, das Anpasselement 603 und die Tellerfeder 602 sind benachbart zueinander in der axialen Richtung C2 angeordnet. Die obere Oberfläche der Tellerfeder 602 ist in Kontakt mit dem Haltekörper 40 und die Tellerfeder 602 ist zwischen dem Haltekörper 40 und dem Anpasselement 603 in einem elastisch verformten Zustand in der axialen Richtung C2 zwischengestellt. Eine elastische Kraft der Tellerfeder 602 wird auf die elektrische Einheit U durch das Anpasselement 603 ausgeübt. Die elektrische Einheit U wird gezwungen in Richtung des Stoppers 601 durch die ausgeübte elastische Kraft gedrückt.
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Das Anpasselement 603 ist aus einem Metall gefertigt, um eine ausreichende Druckfestigkeit gegen die Druckkraft der Tellerfeder 602 sicherzustellen. Da die Druckkraft nicht auf den Einführteil 72 ausgeübt wird, ist der Einführteil 72 aus einem Material (wie beispielsweise einem Harz) gefertigt, welches eine niedrigere Druckfestigkeit im Vergleich zu dem Anpasselement 603 hat. Das Material des Einführteils 72 ist ein Harz, es ist aber akzeptabel, ein Polyphenylensulfid (PPS) zu verwenden, welches eine herausragende Anti-Aufquell- bzw. Anti-Schwellungseigenschaft und Kriechfestigkeit hat. Ein Phenolharz ist ebenso akzeptabel. Das Material des Einführteils 72, des Anpasselements 603 und des Gehäusekopfs 71 ist nicht auf ein Polyphenylensulfid beschränkt und es ist akzeptabel, ein Metall anstelle eines Polyphenylensulfids zu verwenden.
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Wie in 3 und 5 gezeigt ist, ist die Tellerfeder 602 als eine sich ringförmig um die axiale Richtung C2 erstreckende Form gebildet und ein Innenumfangsseitenrand 602a einer ringförmigen Form und ein Außenumfangsseitenrand 602b einer ringförmigen Form sind an unterschiedlichen Positionen in der axialen Richtung C2 platziert. In anderen Worten gesagt hat in einer Querschnittsform wie in 5 gezeigt die Tellerfeder 602 eine Form, welche hinsichtlich einer Richtung (einer Rechts- und Linksrichtung in 5) von orthogonal zu der axialen Richtung C2 geneigt ist. In der Ausführungsform in 3 ist der Innenumfangsseitenrand 602a an einer näheren Position zu dem Anpasselement 603 hinsichtlich des Außenumfangsseitenrands 602b angeordnet.
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Eine Mehrzahl von Tellerfedern 602 ist Seite an Seite in der axialen Richtung (einer gestapelten Anordnung) angeordnet, und die Tellerfedern 602 sind in einer gleichen Richtung angeordnet. Der Innenumfangsseitenrand 602a der Tellerfeder 602 benachbart zu dem Anpasselement 603 ist in Kontakt mit dem Anpasselement 603 und der Außenumfangsseitenrand 602b der Tellerfeder 602 benachbart zu dem Haltekörper 40 berührt den Haltekörper 40. Demzufolge sind die mehreren Tellerfedern 602 elastisch verformt, wobei der Innenumfangsseitenrand 602a das Anpasselement 603 berührt und der Außenumfangsseitenrand 602b den Haltekörper 40 als einen Stützpunkt bzw. Angelpunkt berührt. Je größer die elastische Verformung der Tellerfeder 602 ist und je kürzer die axiale Länge in der axialen Richtung C2 der Tellerfeder 602 ist, wird der Außendurchmesser davon erhöht. Die Größe des InnendurchmessersD3 (siehe 5) ist unverändert.
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Ein Betrag der elastischen Verformung der Tellerfeder 602 wird durch die Länge L3 (siehe 5) in der axialen Richtung des Anpasselements 603 entschieden. Das Anpasselement 603, welches die Länge L3 in der axialen Richtung hat, ist ausgewählt zum Erreichen eines erwünschten Betrags der elastischen Verformung. Der Betrag der elastischen Verformung wird auf einen erwünschten Wert angepasst und die Druckkraft gegen die elektrische Einheit U wird angepasst.
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Das Anpasselement 603 hat ein Durchgangsloch 603a, welches in der axialen Richtung C2 penetriert und die Tellerfedern 602 sind als eine sich ringförmig erstreckende Form um die axiale Richtung C2 gebildet. Der Einführteil 72 ist innerhalb des Innenumfangsseitenrandes 602a angeordnet, nämlich innerhalb eines Mittellochs 602c der Tellerfedern 602 sowie innerhalb des Durchgangslochs 603a des Anpasselements 603. Wie in 3 gezeigt ist, sind die Tellerfedern 602 außerhalb einer Außenoberfläche eines Abschnittes 722 vergrößerten Durchmessers platziert. Das Anpasselement 603 ist zwischen dem Abschnitt 722 vergrößerten Durchmessers und dem Gehäusekopf 71 zwischengestellt. So sind die Tellerfedern 602 zwischen das Anpasselement 603 und den Haltekörper 40 zwischengestellt. In der folgenden Erklärung wird auf einen Teil in der Außenumfangsoberfläche des Einführteils 72, welcher der Innenoberfläche der Tellerfedern 602 zugewandt ist, Bezug genommen als eine der Tellerfeder zugewandte Oberfläche 72c und auf einen Teil in der Außenumfangsoberfläche des Einführteils 72, welcher der inneren Umfangsoberfläche des Anpasselements 603 zugewandt ist wird Bezug genommen auf eine dem Anpasselement zugewandte Oberfläche 72d.
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Eine dimensionale Beziehung jedes Teils der Tellerfeder 602, des Einführteils 72 und des Anpasselements 603 ist wie folgt eingestellt. Ein Durchmesser d1 der der Tellerfeder zugewandten Oberfläche 72c ist größer als ein Durchmesser d2 der dem Anpasselement zugewandten Oberfläche 72d und ist größer als ein Innendurchmesser D4 des Durchgangslochs 603a des Anpasselements 603. Ein Innendurchmesser D3 der Tellerfeder 602 ist größer als der Durchmesser d1 der der Tellerfeder zugewandten Oberfläche 72c. Der Innendurchmesser D4 des Durchgangslochs 603a ist größer als der Durchmesser d2 der dem Anpasselement zugewandten Oberfläche 72d. Eine Axialrichtungslänge L2 des Abschnitts 722 vergrößerten Durchmessers ist länger als eine Axialrichtungslänge L1 der Innenumfangsoberfläche der Tellerfedern 602.
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Ein Spielraum in der radialen Richtung zwischen dem Innenumfangsseitenrand 602a der Tellerfeder 602 und der der Tellerfeder zugewandten Oberfläche 72c ist kleiner als ein Spielraum in der radialen Richtung zwischen der Innenumfangsoberfläche des Anpasselements 603 und der dem Anpasselement zugewandten Oberfläche 72d. Wenn das Anpasselement 603 zu einer Seite (beispielsweise rechte Seite der 3) durch den Raum in der radialen Richtung verlagert wird, wird ein Spielraum auf einer Seite um einen Betrag erhöht, welcher dem kleineren Spielraum in der anderen Seite (beispielsweise linksseitig in 3) entspricht. In solch einem Fall dass der Spielraum in einer Seite erhöht wird, bedeckt der Abschnitt 722 vergrößerten Durchmessers den erhöhten Spielraum durch ein Berücksichtigen des Durchmessers d1 der der Tellerfeder zugewandten Oberfläche 72c und den Betrag der Spielräume.
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Diese Spielräume sind Spalte, welche für Zusammenbau-Arbeiter notwendig sind, um das Anpasselement 603 und die Tellerfedern 602 in den Einführteil 72 einzuführen. Ein Spielraum in der radialen Richtung zwischen dem Außenumfangsseitenrand 602b der Tellerfedern 602 an der Innenwandoberfläche des Haltekörpers 40 ist ein Spalt, welcher für die elastische Verformung der Tellerfedern 602 notwendig ist.
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Eine obere Endoberfläche des Anpasselements 603 berührt eine untere Endoberfläche des Abschnitts 722 vergrößerten Durchmessers in einer solchen Art und Weise, dass ein Spielraum in der axialen Richtung C2 zwischen dem Anpasselement 603 und dem Abschnitt 722 vergrößerten Durchmessers null ist. Ein Randabschnitt 603b des Durchgangslochs 603a in der oberen Endoberfläche des Anpasselements 630 ist als eine geneigte oder gekrümmte abgeschrägte Form gebildet.
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Wie in 4 gezeigt ist hat der Einführteil 72 ein Paar von Einführlöchern 72a, welche sich in der axialen Richtung des Einführteils 72 erstrecken und ein Paar von Einführnuten 72b, welche sich in einer radialen Richtung von einer Außenumfangsoberfläche des Einführteils 72 erstrecken, um mit den Einführlöchern 72a zu kommunizieren. In der Querschnittsdarstellung in 4 ist eine Breite der Einführnuten 72b kleiner als ein Durchmesser der Einführlöcher 72a und so wird verhindert, dass die Leitungsdrähte 46b aus den Einführlöchern 72a herausgehen bzw. sich herausbewegen. Die Leitungsdrähte 46b sind in die Einführnuten 72b von der Außenumfangsoberflächenseite des Einführteils 72 eingeführt. Die Leitungsdrähte 46b verformen den Einführteil 72 elastisch, um die Breite der Einführnuten zu erweitern. Letztendlich werden die Leitungsdrähte 46b gedrückt bis sie die Einführlöcher 72a erreichen. Die Einführlöcher 72a und die Einführnuten 72b erstrecken sich über die gesamte axiale Richtung C2 des Einführteils 72. In der Querschnittsdarstellung in 4 sind ein Paar von Einführlöchern 72a und ein Paar von Einführnuten 72b an Positionen symmetrisch hinsichtlich eines Mittelpunkts in der radialen Richtung gebildet.
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Wie vorstehend erwähnt ist, ist der Durchmesser d1 der der Tellerfeder zugewandten Oberfläche 72c größer als der Innendurchmesser D4 des Anpasselements 603. So kann das Anpasselement 603 in den Einführteil 72 eingeführt werden und an einer vorbestimmten Position zusammengebaut werden nur wenn das Anpasselement 603 von der entgegengesetzten Seite des Steckergehäuses 46 (einer unteren Seite in 2) eingeführt wird. Andererseits können die Tellerfedern 602 in den Einführteil 72 eingeführt werden und zusammengebaut werden an einer vorbestimmten Position von jeder Seite. Hinsichtlich dieser Punkte rückt in der vorliegenden Ausführungsform zuerst das Anpasselement 603 in den Einführteil 72 von der unteren Seite ein. Danach werden die Pins 723 in den Gehäusekörper 68 eingeführt und der Einführteil 72 wird an dem Gehäusekörper 68 befestigt bzw. zusammengebaut. Danach werden die Tellerfedern 602 in den Einführteil 72 von der oberen Seite eingeführt.
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Es wird nun eine Beschreibung der Tätigkeit des Kraftstoffeinspritzventils gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, welches die obige Struktur hat, gegeben werden.
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Wenn elektrische Leistung der elektromagnetischen Spule 62 zugeführt wird, wird der Stator 63 magnetisiert und der Stator 63 zieht den Anker 64 in Richtung der Seite des Stators 63 in Entgegensetzung zu dem Druck der Feder 66. Dies erlaubt es dem Kugelventil 65, die Auslassöffnung 53a durch den Druck des Kraftstoffs, welcher in der Rückdruckkammer 27 angesammelt ist, zu öffnen. Der Hochdruckkraftstoff, welcher in der Rückdruckkammer 27 angesammelt wird, wird zu der Niederdruckseite (in der Ventilkammer 43a) durch die Auslassöffnung 53a entlassen. Da die Rückdruckkammer 27 entworfen ist, so dass die Menge von ausströmendem Kraftstoff von der Auslassöffnung 53a größer ist als die Menge von einströmendem Kraftstoff von der Einlassöffnung 53a wenn das Kugelventil 65 offen wird, wird der Druck des Kraftstoffs, welcher in der Rückdruckkammer 27 angesammelt ist, sich verringert. Als ein Ergebnis wird die Düsennadel 30 abgehoben, wenn die Abhebekraft um die Düsennadel 30 zu öffnen größer ist als die Kraft zum Drücken der Düsennadel 30 in Richtung der Richtung, um sie zu schließen. Das Einspritzloch 22 des Kraftstoffeinspritzventils 10 spritzt dadurch den Hochdruckkraftstoff ein, welcher von dem Common Rail System (nicht gezeigt) bzw. System der gemeinsamen Kraftstoffleitung dem Kraftstoffeinspritzventil zugeführt wird und zwar durch die Hochdruckpassagen 42, 51 und 23.
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Der Niederdruckkraftstoff in der Ventilkammer 43 a wird, nachdem das Kugelventil 65 geöffnet ist, der Niederdruckkraftstoffpassage 44 durch die Nuten 54 und 55 der Stauscheibe 50 zugeführt. Der Niederdruckkraftstoff wird dann der Außenseite des Kraftstoffeinspritzventils 10 zugeführt und dann in einen Kraftstofftank (nicht gezeigt) zurückgeführt.
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Wenn die Zufuhr von elektrischer Leistung zu der elektromagnetischen Spule 62 gestoppt wird, wird der Anker gezwungenermaßen in seine ursprüngliche Position durch die Druckkraft der Feder 66 zurückgeführt. Da das Kugelventil 65 dadurch die Auslassöffnung 53a verschließt, wird der Druck des Kraftstoffs der Rückdruckkammer 27 wiederum erhöht. Als ein Ergebnis wird die Düsennadel 30 in ihre ursprüngliche Position bzw. Originalposition zurückverbracht, wenn der Druck zum Pressen der Düsennadel 30 Richtung der Richtung zum Schließen der Düsennadel 30 die Kraft zum Abheben der Düsennadel 30 in Richtung der Richtung zum Öffnen der Düsennadel 30 überschreitet. Wenn die Düsennadel 30 zurückverbracht wird, gerät die Sitzkontaktoberfläche der Düsennadel 30 in Kontakt mit der Sitzoberfläche des Düsenkörpers 20. Dies verschließt die Passage zwischen der Hochdruckkraftstoffpassage 23 und dem Einspritzloch 22 und die Kraftstoffeinspritzung ist beendet.
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Es wird nun eine Beschreibung der Wirkungen bzw. Effekte in der vorliegenden Ausführungsform gegeben werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist der Durchmesser d1 der der Tellerfeder zugewandten Oberfläche 72c größer als der Durchmesser d2 der dem Anpasselement zugewandten Oberfläche 72d. Der Effekt in dieser Konfiguration wird durch einen Vergleich mit dem Kraftstoffeinspritzventil 10x, welches in den 6 bis 8 als ein Vergleichsbeispiel gezeigt ist, erklärt. Das Kraftstoffeinspritzventil 10x als das Vergleichsbeispiel hat einen Einführungsteil 72x ohne den Abschnitt 722 vergrößerten Durchmessers und welcher sich von dem Einführteil in der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet.
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In 6 sind die Tellerfedern 602 konzentrisch mit dem Einführteil 72x positioniert und der Spielraum zwischen der Außenumfangsoberfläche des Einführteils 72x und der Innenumfangsoberfläche der Tellerfedern 602 ist nicht verzerrt bzw. vorgespannt. In diesem Zustand tritt der Innenumfangsseitenrand 602a der Tellerfedern 602 nicht in das Durchgangsloch 603a des Anpasselements 603 ein, so dass der Betrag der elastischen Verformung aufgrund der Neigung der Tellerfedern 602 nicht unterdrückt wird.
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In 7 sind alle der Mehrzahl von Tellerfedern 602 exzentrisch zu derselben Seite (rechte Seite in 7) hinsichtlich des Einführteils 72x und eine Abweichung tritt in dem Spielraum auf. In diesem Zustand treten die Innenumfangsseitenränder 602a der Tellerfedern 602 in das Durchgangsloch 603a des Anpasselements 603 ein und die Tellerfedern 602 sind geneigt, so dass der Betrag der elastischen Verformung aufgrund der Neigung der Tellerfedern 602 sich verringert und die Druckkraft verringert ist. Als ein Ergebnis wird eine Vibration der elektrischen Einheit U aufgrund der Vibration der Maschine größer als erwartet und es ist wahrscheinlich dass der Leitungsdraht 46b getrennt wird. Beispielsweise werden ein elektrischer Verbindungsteil zwischen dem Leitungsdraht 46b und dem internen Anschluss 67 und eine elektrische Verbindung zwischen dem Leitungsdraht 46b und dem Verbindungsanschluss 46a beschädigt und leicht getrennt.
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In 8 ist wenigstens eine der Mehrzahl von Tellerfedern 602 exzentrisch zu einer Seite hinsichtlich des Einführteils 72x positioniert und andere der Tellerfedern 602 sind zu der anderen Seite exzentrisch. Eine Richtung der Exzentrizität für jede Tellerfeder 602 ist unterschiedlich. Im Detail sind die Tellerfeder 602 in einer oberen Seite und die Tellerfeder 602 in einer unteren Seite exzentrisch zu einer linken Seite in 8 und die Tellerfeder 602 in einer Mittelposition ist exzentrisch zu einer rechten Seite in 8. Da die Tellerfeder 602 in der unteren Seite exzentrisch ist, tritt der Innenumfangsseitenrand 602a der Tellerfeder 602 in das Durchgangsloch 603a des Anpasselements 603 ein und die Tellerfeder 602 ist geneigt wie in 7 gezeigt ist. So verringert sich der Betrag 11 von elastischer Verformung aufgrund der Neigung der Tellerfeder 602. Ferner ist in dem Fall der 8 die Tellerfeder 602 in der Mittelposition exzentrisch in einer Richtung unterschiedlich von zwei Tellerfedern 602 in der oberen Seite und in der unteren Seite. So wird der Betrag der elastischen Verformung weiter verringert und die Möglichkeit der Trennung wird erhöht.
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9 ist ein Graph, welcher die Ergebnisse von Vibrationstests zeigt, welche durch den vorliegenden Erfinder durchgeführt wurden. In diesen Vibrationstests wird das Kraftstoffventil aktuell in der axialen Richtung C1 vibriert bis der Leitungsdraht 46b getrennt ist. Wenn die Trennung des Leitungsdrahtes 46b auftritt, wird die Anzahl von Vibrationszyklen, das heißt die Anzahl von Malen des vertikalen Bewegens des Kraftstoffeinspritzventils gemessen. Die Vibrationstests werden eine Mehrzahl von Malen mit unterschiedlichen Verlagerungsamplituden bzw. Auslenkamplituden durchgeführt und die Ergebnisse, welche durch die Messung erreicht werden, sind in 9 aufgetreten. Die Verlagerungsamplituden, welche für die Tests verwendet werden, werden eingestellt durch ein Annehmen der Verlagerungsamplituden wenn die elastische Kraft (die Druckkraft) in dem Fall der 7 und 8 verringert wird.
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In den Testergebnissen in 9 ist es klar, dass die Trennung der Leitungsdrähte bei einer kleineren Anzahl von Vibrationszyklen auftritt, wenn die Verlagerungsamplitude größer ist. Die Unterdrückung der Verschlechterung des Betrags der elastischen Verformung nämlich durch ein Unterdrücken der Neigung der Tellerfeder 602 bedeutet, dass der Effekt des Verhinderns der Trennung erreicht wird.
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In Hinsicht auf diese Testergebnisse ist in der vorliegenden Ausführungsform der Durchmesser d1 der der Tellerfeder zugewandten Oberfläche 72c größer als der Durchmesser d2 der dem Anpasselement zugewandten Oberfläche 72d. Wenn das Anpasselement 603 in der radialen Richtung um einen Betrag, welcher dem Einführspielraum entspricht verlagert wird, bewegt sich der Innenumfangsseitenrand 602 in der radialen Richtung in Richtung der größeren Seite des Spielraums. Die Bewegung des Innenumfangsseitenrandes 602a wird unterdrückt durch ein In-Kontakt-Bringen des Innenumfangsseitenrandes 602 mit der der Tellerfeder zugewandten Oberfläche 72c. Demzufolge wird, da verhindert wird, dass der Innenumfangsseitenrand 602a in das Durchgangsloch 603a eintritt, die Neigung der Tellerfeder 602 unterdrückt. Es ist möglich, zu verhindern, dass die elastische Kraft (die Druckkraft) der Tellerfeder 602 kleiner als erwartet wird. Demzufolge wird verhindert, dass die Vibration der elektrischen Einheit U größer wird als erwartet und die Mögllichkeit des Trennens des Leitungsdrahtes 46b kann verringert werden.
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Da der Abschnitt 722 größeren Durchmessers auf dem Einführteil 72 vorgesehen ist, wird verhindert, dass die Tellerfedern 602 sich in Richtung der Mittelseite in der radialen Richtung bewegen. So ist es, wenn die Tellerfedern 602 mit einem größeren Innendurchmesser D3 eingesetzt werden, das heißt wenn der Spielraum zwischen der Innenumfangsoberfläche der Tellerfedern 602 und der Außenumfangsoberfläche des Einführteils 72 größer wird, möglich, zu verhindern, dass der Innenumfangsseitenrand 602a in das Durchgangsloch 603a eintritt. Demzufolge können, wenn die Tellerfedern 602 ausgewählt werden, die dimensionalen Beschränkungen des Innendurchmessers gelockert werden und die Bereichsauswahl der Tellerfeder 602 kann freier ausgedehnt werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist es, da der Durchmesser d1 der der Tellerfeder zugewandten Oberfläche 72c größer ist als der Innendurchmesser D4 des Anpasselements 603 möglich, ferner zu verhindern, dass der Innenumfangsseitenrand 602a in das Durchgangsloch 603a eintritt und die Tellerfedern 602 neigt. Insbesondere sind der Einführteil 72 und das Anpasselement 603 konzentrisch positioniert. So ist es, da der Abschnitt 722 vergrößerten Durchmessers den gesamten Spielraum zwischen dem Einführteil 72 und dem Anpasselement 603 blockiert, möglich, zu verhindern, dass der Innenumfangsseitenrand 602a in das Durchgangsloch 603a eintritt.
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In der vorliegenden Ausführungsform berührt das Anpasselement 603 den Abschnitt 722 des vergrößerten Durchmessers in einer solchen Art und Weise, dass der Spielraum in der axialen Richtung C2 zwischen dem Anpasselement 603 und dem Abschnitt 722 vergrößerten Durchmessers null ist. Es ist möglich ferner zu verhindern, dass der Innenumfangsseitenrand 602a in das Durchgangsloch 603a eintritt.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist die Mehrzahl von Tellerfedern 602 gestapelt und in der axialen Richtung C2 angeordnet. In diesem Fall ist, wie in 8 gezeigt ist, da die Verringerung des Betrags der elastischen Verformung aufgrund der Neigung der Tellerfedern 602 und die Verringerung in dem Betrag der elastischen Verformung aufgrund der unterschiedlichen Richtung der Exzentrizität erzeugt werden, die Verringerung der Druckkraft auf die elektrische Einheit U weiter betroffen. Demzufolge ist es in solch einer Situation in der vorliegenden Ausführungsform, in welcher der Durchmesser d1 der der Tellerfeder zugewandten Oberfläche 72c größer ist als der Durchmesser d2 der dem Anpasselement zugewandten Oberfläche 72d möglich, signifikanter zu verhindern, dass der Innenumfangsseitenrand 602a in das Durchgangsloch 603a eintritt.
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Gemäß der Einstellung der Durchmesser d1 und d2 wird der Spielraum zwischen den Tellerfedern 602 und dem Einführteil 72 kleiner im Vergleich mit dem Fall, in welchem der Durchmesser d1 gleich dem Durchmesser d2 ist. So kann der Betrag, um welchen die Mehrzahl der Tellerfedern 602 voneinander in der radialen Richtung verlagert werden verringert werden. Wie in 8 gezeigt ist, kann die Verringerung des Betrags elastischer Verformung, welcher durch die Exzentrizität der Mehrzahl von Tellerfedern 602 in unterschiedlicher Richtung verursacht wird, unterdrückt werden. In der vorliegenden Ausführungsform, in welcher der Durchmesser d1 der der Tellerfeder zugewandten Oberfläche 72c größer ist als der Durchmesser d2 der dem Anpasselement zugewandten Oberfläche 72d wird, wenn die Mehrzahl von Tellerfedern 602 gestapelt und angeordnet sind, die Wirkung des Unterdrückens der Verschlechterung der elastischen Kraft (der Druckkraft) bemerkenswerter erhalten.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist die Achsenmittelposition des Haltekörpers 40 in einer unterschiedlichen Position hinsichtlich der Achsenmittelposition der elektrischen Einheit U. Die Achsenmittelposition der Tellerfedern 602 ist in einer exzentrischen Position hinsichtlich der Achsenmittelposition des Haltekörpers 40. In dieser Konfiguration wird eine Druckbelastung, welche auf den Haltekörper 40 ausgeübt wird, exzentrisch auf die Tellerfedern 602 übertragen. So weiß der Erfinder, dass ein Phänomen, in welchem die Tellerfedern 602 um die Achsenmitte rotieren in Übereinstimmung mit der Vibration der Maschine aufgetreten ist. Die Druckbelastung wird in dem Haltekörper 40 erzeugt, wenn das Kraftstoffeinspritzventil eingeführt wird und angeordnet wird in einer vorbestimmten Position der Maschine in der Einführungsrichtung, und zwar durch eine Klammer (nicht gezeigt).
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In dem obigen Wissen des Erfinders wird, wenn die Tellerfedern 602 sich drehen die Wahrscheinlichkeit, dass der Innenumfangsseitenrand 602a der Tellerfedern 602 in das Durchgangsloch 603a des Anpasselements 603 eintritt erhöht. Demzufolge ist in diesem Fall in der vorliegenden Ausführungsform, in welcher der Durchmesser d1 der der Tellerfeder zugewandten Oberfläche 72c größer ist als der Durchmesser d2 der dem Anpasselement zugewandten Oberfläche 72d der Effekt des Unterdrückens dass der Innenumfangsseitenrand 602a in das Durchgangsloch 603a eintritt bemerkenswerter erhalten.
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(Zweite Ausführungsform)
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In der zweiten Ausführungsform ist der Einführteil 72, welcher in den 3 und 4 gezeigt ist, zu einem Einführteil 720, welcher in 10 gezeigt ist, geändert.
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Im Detail hat der Einführteil 27 der vorliegenden Ausführungsform hervorstehende Abschnitte 721a, welche auf dem Basisabschnitt 721 in einer entgegengesetzten Seite der der Tellerfeder zugewandten Oberfläche 72c hinsichtlich der dem Anpasselement zugewandten Oberfläche 72d gebildet sind und nach außen in der radialen Richtung von der dem Anpasselement zugewandten Oberfläche 72d hervorstehen. Die hervorstehenden Abschnitte 721a stehen nach außen in der radialen Richtung von der Außenumfangsoberfläche des Basisabschnitts 721 hervor und erstrecken sich in der axialen Richtung (der vertikalen Richtung in 10). Eine Hervorstehhöhe der hervorstehenden Abschnitte 721a ist eingestellt, um dieselbe zu sein wie die Hervorstehhöhe des Abschnitts 722 vergrößerten Durchmessers.
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Die hervorstehenden Abschnitte 721a sind in der entgegengesetzten Seite des Abschnitts 722 vergrößerten Durchmessers hinsichtlich des Basisabschnitts 721 platziert. Demzufolge ist das Anpasselement 603, welches eingeführt und angeordnet ist auf der dem Anpasselement zugewandten Oberfläche 72d zwischen dem Abschnitt 722 vergrößerten Durchmessers und dem hervorstehenden Abschnitt 721a in der axialen Richtung positioniert und die Bewegung des Anpasselements 603 in der axialen Richtung ist durch den Abschnitt 722 vergrößerten Durchmessers und die hervorstehenden Abschnitte 721a beschränkt.
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Der Einführteil 720 in der vorliegenden Ausführungsform ist gebildet, um elastisch verformt zu werden derart, dass die radiale Position in jedem der hervorstehenden Abschnitte 721a in Richtung der Mittelseite in der radialen Richtung verlagert wird. Im Detail ist ein Abschnitt des Einführteils 720, welcher den hervorstehenden Abschnitt 721a und den Abschnitt 722 vergrößerten Durchmessers aufweist, als eine zylindrische Form gebildet, welche einen Innenraum hat und hat ein Aussparung bzw. Kerbe 721b, welche sich in der axialen Richtung erstreckt. Wie in 10 gezeigt ist, ist eine Mehrzahl von Kerben 721b (beispielsweise zwei Aussparungen) gebildet. Da der Einführteil 720 als eine zylindrische Form gebildet ist und die Aussparungen 721b hat, kann ein zylindrischer Abschnitt des Einführteils 720 in einer Richtung der Verringerung in der radialen Richtung verformt werden. Demzufolge fährt das Anpasselement 603 über die hervorstehenden Abschnitte 721a hinüber während der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts verringert wird. Das Anpasselement 603 kann eingeführt werden und angeordnet werden auf der dem Anpasselement zugewandten Oberfläche 72d.
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Der Einführteil 720 in der vorliegenden Ausführungsform hat den hervorstehenden Abschnitt 721a, welcher in einer entgegengesetzten Seite der der Tellerfeder zugewandten Oberfläche 72c hinsichtlich der dem Anpasselement zugewandten Oberfläche 72d gebildet ist und nach außen in der radialen Richtung von der dem Anpasselement zugewandten Oberfläche 72d hervorsteht. Das Anpasselement 603, welches eingeführt ist und angeordnet auf der dem Anpasselement zugewandten Oberfläche 72d wird gehindert, sich in der axialen Richtung zu bewegen, und zwar durch das Element 720 vergrößerten Durchmessers und das Anpasselement 603. Das Anpasselement 603 ist an dem Einführteil 720 montiert und dann wird der Einführteil 720 an dem Gehäusekörper 68 montiert. So kann, da verhindert wird, dass das Anpasselement 603 von dem Einführteil 720 abfällt, eine Montagearbeitsfähigkeit verbessert werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist der Einführteil 720 gebildet, um elastisch verformt zu werden derart, dass die radiale Position des hervorstehenden Abschnitts 721a in Richtung der Mittelseite in der radialen Richtung verlagert wird. Im Detail hat der Einführteil 720 die Aussparungen 721b, welche sich in der radialen Richtung erstrecken. Der hervorstehende Abschnitt 721a wird elastisch durch das Anpasselement 603 verformt, um den hervorstehenden Abschnitt 721a zu der Mittelseite in der radialen Richtung zu versetzen. So kann das Anpasselement 603 über den hervorstehenden Abschnitt 721a laufen und kann auf den Einführteil 720 eingeführt werden.
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(Andere Ausführungsform)
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Obenstehend sind die bevorzugten Ausführungsformen erklärt. Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die Ausführungsform, welche obenstehend erwähnt ist, beschränkt. Verschiedene Modifikationen können getätigt werden, wie untenstehend beispielhaft erläutert ist. Alle oder Teile der obigen Ausführungsform können kombiniert mit allen oder Teilen der anderen Ausführungsform, wenn es keine Schwierigkeit bei der Kombination gibt.
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Wie in 3 gezeigt ist, ist die Mehrzahl von Tellerfedern 602 in der ersten Ausführungsform in einer solchen Art und Weise angeordnet, dass der Innenumfangsseitenrand 602a näher zu dem Anpasselement 603 positioniert ist als der Außenumfangsrand 602b. In anderen Worten gesagt sind alle Tellerfedern 602 in einer Richtung angeordnet, welche zu der Seite (unteren Seite) des Anpasselements 603 hervorstehen. Im Gegensatz zu dieser Konfiguration können, wenn die Tellerfeder 602, welche das Anpasselement 603 berührt in einer Richtung, welche zu der unteren Seite hervorsteht, angeordnet ist, andere Tellerfedern 602 in einer Richtung angeordnet sein, welche zu der oberen Seite hervorsteht. Obwohl das Kraftstoffeinspritzventil 10 in 3 die Mehrzahl von Tellerfedern 602 hat, kann die Struktur, welche nur eine Tellerfeder 602 aufweist, verfügbar sein.
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In dem Kraftstoffeinspritzventil 10 gemäß der ersten Ausführungsform ist die Achsenmitte (siehe Zeichen C2 in 1) der elektrischen Einheit U, das heißt die Achsenmitte der Tellerfedern 602 in einer exzentrischen Position hinsichtlich der Achsenmitte des Haltekörpers 40. Im Gegensatz zu dieser Konfiguration kann in dem Kraftstoffeinspritzventil 10 die Achsenmitte der elektrischen Einheit U mit der Achsenmitte des Haltekörpers 40 zusammenfallen.
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In der elektrischen Einheit U gemäß der ersten Ausführungsform wird das Kugelventil 65 durch eine elektromagnetische Kraft durch den elektromagnetischen Aktuator 60 geöffnet und verschlossen. Das Ballventil 65 kann durch eine Versetzkraft durch ein Piezoelement geöffnet oder geschlossen werden.
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Der Leitungsdraht 46b gemäß der ersten Ausführungsform wird durch den Einführteil 72 abgestützt und ist durch den Einführteil 72 geschützt, um nicht durch ein In-Kontakt-Stehen mit dem Haltekörper 40 beschädigt zu werden. Im Gegensatz zu dieser Konfiguration kann der Leitungsdraht 46 durch ein anderes Element als dem Einführteil 72 abgestützt und geschützt werden. In anderen Worten gesagt ist der Einführteil 72 nicht darauf beschränkt, den Leitungsdraht darin zu haben. Das Einführteil 72 kann eine Form haben, in welcher ein Loch und eine Nut beseitigt sind.
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Wie in 1 gezeigt ist, wird in dem Kraftstoffeinspritzventil 10 gemäß der ersten Ausführungsform die elastische Kraft der Tellerfeder 602, welche auf die elektrische Einheit U ausgeübt wird, von der entgegengesetzten Seite des Einspritzlochs (obere Seite in 1) zu der Seite des Einspritzlochs (untere Seite in 1) ausgeübt. Im Gegensatz zu dieser Konfiguration kann die elastische Kraft von der Seite des Einspritzlochs zu der entgegengesetzten Seite des Einspritzlochs ausgeübt werden.
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In der ersten Ausführungsform berührt, wie in 3 gezeigt ist, die obere Endoberfläche des Anpasselements 603 die untere Endoberfläche des Abschnitts 722 vergrößerten Durchmessers in solch einer Art und Weise, dass der Spielraum in der axialen Richtung C2 zwischen dem Anpasselement 603 und dem Abschnitt 722 vergrößerten Durchmessers null ist. Im Gegensatz zu dieser Konfiguration können das Anpasselement 603 und der Abschnitt 722 vergrößerten Durchmessers in einer solchen Art und Weise angeordnet sein, dass der Spielraum in der axialen Richtung C2 zwischen dem Anpasselement 603 und dem Abschnitt 722 vergrößerten Durchmessers vorgesehen ist.
