DE102018118223A1

DE102018118223A1 - Kraftstoffeinspritzvorrichtung

Info

Publication number: DE102018118223A1
Application number: DE102018118223.6A
Authority: DE
Inventors: Yuya KITAGAWA; Daiji Ueda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-08-29
Filing date: 2018-07-27
Publication date: 2019-02-28
Also published as: US20190063384A1; US10895230B2; JP2019044596A; JP6922558B2

Abstract

Das Druckteil (27) beinhaltet ein Anstoßungsteil (81), das dazu in der Lage ist, mit der inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses (18a) in Kontakt zu stehen, und ein vertieftes gegenüberliegendes Teil (82), das dem Abgasanschluss (13b) an einer Position, die in einer senkrechten Richtung, die senkrecht zu der Verschiebungsrichtung verläuft, von dem Abgasanschluss (13b) entfernt angeordnet ist, aufgrund einer äußeren peripheren Oberfläche des Druckteils (27), das von dem Anstoßungsteil (81) ausgespart ist, gegenüberliegt, selbst wenn das Anstoßungsteil (81) mit der inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses (18a) in Kontakt steht. Wenn das Anstoßungsteil (81) mit der inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses (18a) in Kontakt steht, ist eine Vertiefungsabmessung (D4) des vertieften gegenüberliegenden Teils (82) bezüglich des Anstoßungsteils (81) derart eingestellt, dass eine Menge an Kraftstoff, der aus dem Ventilkasten (15) abgeführt wird, durch das Abgasdrosselteil (13a) anstatt einen Spalt (G) zwischen dem vertieften gegenüberliegenden Teil (82) und der inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses (18a) definiert ist.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung.
Beispiele eines Kraftstoffeinspritzventils, das Kraftstoff aus einem Einspritzloch einspritzt, beinhalten eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die in JP 2016-53354 offenbart wird, bei welcher ein Kraftstoffdruck einer Steuerkammer mit einem Eintritt und Austritt des Kraftstoffs in/aus der Steuerkammer variiert, sodass eine Düsennadel das Einspritzloch schließt/öffnet. Bei dieser Kraftstoffeinspritzvorrichtung steht ein Ventilkasten, der ein Ventilelement aufweist, durch einen Steuerkammerkanal mit der Steuerkammer in Verbindung, und ein Abgaskanal zum Ausstoßen des Kraftstoffs ist mit dem Ventilkasten verbunden. Abgas von Kraftstoff aus dem Ventilkasten durch den Abgaskanal reduziert einen Kraftstoffdruck in der Steuerkammer. Der Abgaskanal weist eine Ausflussmündung auf, die den Abgaskanal drosselt. Die Ausflussmündung beschränkt die Menge an Kraftstoff, der aus dem Ventilkasten ausgestoßen wird, und passt somit die Zeit an, die erforderlich ist, um einen Druck in der Steuerkammer zu reduzieren.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung weist einen Verschiebungsübertragungsstift auf, welcher das Ventilelement presst bzw. drückt und verschiebt, während dieser durch ein Einsetzloch in Verbindung mit dem Ventilkasten eingesetzt wird. Ein Abgasanschluss als ein stromaufwärtiges Ende des Abgaskanals ist in der inneren Umfangsoberfläche bzw. Innenumfangsoberfläche des Einsetzlochs ausgebildet, sodass der Abgaskanal durch das Einsetzloch mit dem Ventilkasten in Verbindung steht. In diesem Fall liegt die äußere Umfangsoberfläche bzw. Außenumfangsoberfläche des Verschiebungsübertragungsstifts dem Abgasanschluss gegenüber, und Kraftstoff, der aus dem Ventilkasten in den Abgasanschluss strömt, tritt durch einen Spalt zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des Verschiebungsübertragungsstifts und der inneren Umfangsoberfläche des Einsetzlochs hindurch.
Bei einer derartigen Konfiguration, bei welcher die äußere Umfangsoberfläche des Verschiebungsübertragungsstifts dem Abgasanschluss gegenüberliegt, kann der Verschiebungsübertragungsstift allerdings den Abgasanschluss verstopfen, wenn der Verschiebungsübertragungsstift axial abweicht, um sich so an den Abgasanschluss anzunähern. Falls der Verschiebungsübertragungsstift sich auf diese Weise exzessiv an den Abgasanschluss annähert, wird die Abgasmenge an Kraftstoff, der durch den Abgaskanal strömt, scheinbar durch den Spalt zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des Verschiebungsübertragungsstifts und der inneren Umfangsoberfläche des Einsetzlochs anstatt durch die Mündung des Abgaskanals definiert. Demzufolge nimmt die Abgasmenge an Kraftstoff entsprechend zu oder ab, falls der Verschiebungsübertragungsstift axial abweicht und somit nahe an oder von dem Abgasanschluss entfernt angeordnet ist. Im Ergebnis variiert eine Zeit, die erforderlich ist, um den Druck in der Steuerkammer zu reduzieren, und daher neigt wiederum die Menge an Kraftstoff, der aus dem Einspritzloch eingespritzt wird, unbeabsichtigt dazu, zu variieren.
Die vorliegende Offenbarung wendet sich an zumindest eines der vorstehenden Probleme. Somit ist es eine primäre Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung vorzusehen, die dazu in der Lage ist, eine unbeabsichtigte Variation der Kraftstoffeinspritzmenge zu unterbinden.
Um die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung zu erzielen, ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff durch ein Einspritzloch vorgesehen, welche beinhaltet: eine Steuerkammer, aus der Kraftstoff heraus strömt oder in diese hinein strömt, ein Einspritzloch-Ventilelement, welches das Einspritzloch aufgrund einer Veränderung von Kraftstoffdruck in der Steuerkammer, der durch den Kraftstoff, der aus der Steuerkammer heraus strömt oder in diese hinein strömt, hergestellt wird, öffnet oder schließt, einen Ventilkasten, der durch einen Steuerkammerkanal mit der Steuerkammer verbunden ist, einen Abgaskanal, welcher mit dem Ventilkasten verbunden ist und durch welchen Kraftstoff aus dem Ventilkasten abgeführt wird, ein Abgasdrosselteil des Abgaskanals, das den Abgaskanal drosselt, um eine Strömungsrate von Kraftstoff zu beschränken, der durch den Abgaskanal strömt, ein Steuerventil, das in dem Ventilkasten verschoben ist, um den Abgaskanal zu öffnen oder schließen, ein Druckteil, das sich in einer Verschiebungsrichtung erstreckt, in welcher das Steuerventil verschoben wird und das sich in der Verschiebungsrichtung bewegt, um das Steuerventil zu drücken, und einen Druckdurchlass, welcher den Ventilkasten und den Abgaskanal miteinander verbindet, und durch welchen das Druckteil eingesetzt ist. Ein Abgasanschluss, welcher ein stromaufwärtiger Endabschnitt des Abgaskanals ist, ist auf einer inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses vorgesehen. Das Druckteil beinhaltet ein Anstoßungsteil, das dazu in der Lage ist, mit der inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses in Kontakt zu stehen, und ein vertieftes gegenüberliegendes Teil, das dem Abgasanschluss an einer Position, die in einer senkrechten Richtung, die senkrecht zu der Verschiebungsrichtung verläuft, von dem Abgasanschluss entfernt angeordnet ist, aufgrund einer äußeren peripheren Oberfläche des Druckteils, das von dem Anstoßungsteil ausgespart ist, gegenüberliegt, selbst wenn das Anstoßungsteil mit der inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses in Kontakt steht. Wenn das Angrenzungsteil bzw. Anstoßungsteil mit der inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses in Kontakt steht, ist eine Vertiefungsdimension bzw. -abmessung des vertieften gegenüberliegenden Teils bezüglich des Anstoßungsteils derart eingestellt, dass eine Menge an Kraftstoff, der aus dem Ventilkasten abgeführt wird, durch das Abgasdrosselteil anstatt einen Spalt zwischen dem vertieften gegenüberliegenden Teil und der inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses definiert ist.
Die vorstehende und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen deutlich werden. Es zeigt/es zeigen:

1 eine schematische Ansicht, welche eine Konfiguration eines Kraftstoffversorgungssystems einer ersten Ausführungsform veranschaulicht.
2 eine Längsschnittansicht, welche eine interne Struktur eines Kraftstoffeinspritzventils veranschaulicht.
3 eine erweiterte Ansicht um ein Steuerventil in 2.
4 eine erweiterte Ansicht um ein Stiftteil mit kleinem Durchmesser in 3.
5 eine Schnittansicht, wobei der Schnitt entlang einer Linie V-V vorgenommen worden ist, welche eine Konfiguration um einen Niedrigdruckanschluss veranschaulicht.
6 eine erweiterte Ansicht um einen Erstreckungsbereich in 5.
7 eine Querschnittansicht eines Kraftstoffeinspritzventils, welche eine Konfiguration um einen Niedrigdruckanschluss bei einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
8 eine Längsschnittansicht eines Kraftstoffeinspritzventils, welche eine Konfiguration um ein Steuerventil bei einer dritten Ausführungsform veranschaulicht.
9 eine Schnittansicht, wobei der Schnitt entlang einer Linie IX-IX vorgenommen worden ist, welche eine Konfiguration um einen Niedrigdruckanschluss veranschaulicht.
10 eine Längsschnittansicht eines Kraftstoffeinspritzventils, welche eine Konfiguration um ein Steuerventil bei einer vierten Ausführungsform veranschaulicht.
11 eine Längsschnittansicht eines Kraftstoffeinspritzventils, welche eine Konfiguration um ein Steuerventil bei einer fünften Ausführungsform veranschaulicht; und
12 eine schematische Ansicht, welche eine Konfiguration eines Kraftstoffversorgungssystems einer neunten Modifikation veranschaulicht.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen einige Ausführungsformen beschrieben werden. Bei den Ausführungsformen werden entsprechende Komponenten durch das gleiche Bezugszeichen bezeichnet und eine duplizierte Beschreibung kann weggelassen werden. Wenn bei jeder Ausführungsform lediglich ein Abschnitt einer Konfiguration beschrieben wird, können andere Abschnitte der Konfiguration unter Verwendung einer vorherigen Beschreibung einer Konfiguration einer anderen Ausführungsform beschrieben werden. Nicht nur eine Kombination von Konfigurationen, die bei einer Beschreibung jeder Ausführungsform spezifiziert wird, sondern auch eine Kombination von Konfigurationen bei mehreren Ausführungsformen kann verwendet werden, auch wenn diese nicht spezifiziert ist, solange eine derartige Kombination nicht besonders nachteilhaft ist. Eine nicht spezifizierte Kombination von Konfigurationen, die bei den Ausführungsformen und Modifikationen beschrieben werden, ist auch in der folgenden Beschreibung offenbart.
Erste Ausführungsform
In einem Kraftstoffzufuhrsystem bzw. Kraftstoffversorgungssystem 9 sind Kraftstoffeinspritzventile 100 beinhaltet, die in 1 gezeigt werden. Das Kraftstoffversorgungssystem 9 beinhaltet ferner einen Kraftstofftank 2, eine Kraftstoffzufuhrpumpe 3, eine Common-Rail 4 und eine Steuereinheit 5 und ist in einem Fahrzeug oder dergleichen montiert. Der Kraftstofftank 2 speichert Kraftstoff wie beispielsweise Leichtöl. Die Kraftstoffzufuhrpumpe 3 pumpt den Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 2 hoch, beaufschlagt den Kraftstoff und befördert den Kraftstoff mit Druck zu der Common-Rail 4. Die Common-Rail 4 ist als ein Akkumulator über Zufuhrrohrleitungen 6 mit der Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzventilen 100 verbunden und speichert vorrübergehend den Hochdruckkraftstoff, der von der Kraftstoffzufuhrpumpe 3 zugeführt wird, und verteilt den Kraftstoff an die jeweiligen Kraftstoffeinspritzventile 100, während dieser den Kraftstoffdruck hält.
Die Steuereinheit 5, wie beispielsweise eine Maschinensteuereinheit (ECU), ist elektrisch mit entsprechenden Aktuatoren für die Kraftstoffzufuhrpumpe 3, der Common-Rail 4, Zylinderinnendrucksensoren 8, Kraftstoffeinspritzventilen 100 und dergleichen verbunden und steuert einen Betrieb derartiger Aktuatoren. Der Zylinderinnendrucksensor 8 ist an dem Kraftstoffeinspritzventil 100 für jeden Zylinder angebracht und erfasst einen Zylinderinnendruck in einer Brennkammer oder dergleichen.
Das Kraftstoffeinspritzventil 100 wird durch einen Antriebsstrom betrieben, der von der Steuereinheit 5 ausgegeben wird. Die Steuereinheit 5 berechnet eine Soll-Einspritzmenge auf Grundlage einer Maschinenlast, Maschinendrehzahl und dergleichen und berechnet eine Einspritzdauer, die der Soll-Einspritzmenge gemäß einem Druck des Hochdruckkraftstoffs entspricht, welcher dem Kraftstoffeinspritzventil 100 zugeführt wird. Die Steuereinheit 5 addiert anschließend eine Einspritzstart-Verzögerungszeit und eine Einspritzbeendigungs-Verzögerungszeit zu der berechneten Einspritzdauer, um eine Stromanlegungsdauer zu berechnen, und gibt während der Stromanlegungsdauer den Antriebsstrom an das Kraftstoffeinspritzventil 100 aus.
Das Kraftstoffeinspritzventil 100, welches eine hydraulische Servo-Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist, spritzt Kraftstoff in eine Brennkammer einer Maschine 1 mit interner Verbrennung wie beispielsweise eine Dieselmaschine ein. Das Kraftstoffeinspritzventil 100 wird in ein Einsetzloch eines Zylinderkopfs oder dergleichen eingesetzt, welches die Brennkammer in der Maschine 1 mit interner Verbrennung ausbildet, und ist in einem derartigen Zustand an einem Kopfabschnitt des Zylinderkopfs befestigt. Das Kraftstoffeinspritzventil 100 weist ein Einspritzloch 50 auf, um den Kraftstoff einzuspritzen, und verwendet einen Teil des Hochdruckkraftstoffs, der aus der Zufuhrrohrleitung 6 zugeführt wird, um das Einspritzloch 50 zu öffnen und schließen. Der Kraftstoff, der verwendet wird, um das Einspritzloch 50 zu öffnen und schließen, wird als ein Niedrigdruckkraftstoff, der einen niedrigeren Druck aufweist als der Hochdruckkraftstoff, aus dem Kraftstoffeinspritzventil 100 durch ein Rückführrohr 7 zu dem Kraftstofftank 2 rückgeführt.
Wie in 2 gezeigt wird, beinhaltet das Kraftstoffeinspritzventil 100 einen Ventilkörper 10, ein Antriebsteil 20, ein Steuerventil 30, eine Düsennadel 40 und das Einspritzloch 50. Die Düsennadel 40 entspricht einem „Einspritzloch-Ventilelement“. Das Antriebsteil 20, das Steuerventil 30 und die Düsennadel 40 sind in einem vorgegebenen Raum untergebracht, der in dem Ventilkörper 10 vorgesehen ist. Das Einspritzloch 50 ist an einer Spitze des Ventilkörpers 10 ausgebildet.
Der Ventilkörper 10 weist einen Einspritzlochkanal 11, eine Nadelunterbringungskammer 16, eine Drucksteuerkammer 12, einen Niedrigdruckkanal 13, einen Steuerventilkasten 15 und eine Antriebsteilunterbringungskammer 18 auf. Der Einspritzlochkanal 11 führt dem Einspritzloch 50 den Hochdruckkraftstoff zu, welcher von der Common-Rail 4 durch das Zufuhrrohr 6 zugeführt wird. Der Hochdruckkraftstoff aus dem Einspritzlochkanal 11 strömt in die Nadelunterbringungskammer 16. Daher ist der Kraftstoffeinspritzdruck gleich dem Hochdruckkanaldruck P. Die Drucksteuerkammer 12 entspricht einer „Steuerkammer“ und der Steuerventilkasten 15 entspricht einem „Ventilkasten“.
Die Nadelunterbringungskammer 16 bringt die Düsennadel 40 unter, die das Einspritzloch 50 öffnet und schließt, das in dem Ventilkörper 10 ausgebildet ist. Die Düsennadel 40 ist gleitend durch eine Nadel-Haltewand 41 gehalten, welche innerhalb der Nadelunterbringungskammer 16 vorgesehen ist. Die Gleitrichtung der Düsennadel 40 verläuft entlang der axialen Richtung des Ventilkörpers 10. An der Düsennadel 40 ist eine Nadelfeder 42 angebracht. Die Nadelfeder 42 wendet in der Ventilöffnungsrichtung eine federnde Kraft auf die Düsennadel 40 an. Die Nadelunterbringungskammer 16 steht mit dem Einspritzlochkanal 11 in Verbindung und ist mit Hochdruckkraftstoff gefüllt. Der Hochdruckkraftstoff, der die Nadelunterbringungskammer 16 füllt, übt einen Druck in der Ventilöffnungsrichtung der Düsennadel 40 aus.
Die Drucksteuerkammer 12 ist über die Düsennadel 40 auf einer Seite gegenüber dem Einspritzloch 50 in dem Inneren des Ventilkörpers 10 vorgesehen. Die Drucksteuerkammer 12 ist ein zylindrischer Raum, der durch den Ventilkörper 10, die Nadel-Haltewand 41 und die Düsennadel 40 definiert ist. Ein Druck des Kraftstoffs, der die Drucksteuerkammer 12 füllt, wird auf eine Nadeldruckaufnahmeoberfläche 43 ausgeübt, die in der Düsennadel 40 ausgebildet ist. Im Ergebnis wird eine Kraft in der Ventilschließrichtung der Düsennadel 40 auf die Nadeldruckaufnahmeoberfläche 43 ausgeübt.
Der Niedrigdruckkanal 13 stößt den Kraftstoff in das Rückführrohr 7 aus und führt den Kraftstoff von dem Kraftstoffeinspritzventil 100 zu dem Kraftstofftank 2 rück. Das heißt, dass der Kraftstoff in dem Kraftstoffeinspritzventil 100 von dem Niedrigdruckkanal 13 ausgestoßen und dadurch angepasst wird.
Der Steuerventilkasten 15 ist über die Drucksteuerkammer 12 auf einer Seite gegenüber der Düsennadel 40 in dem Inneren des Ventilkörpers 10 vorgesehen. Der Steuerventilkasten 15 ist ein allgemein zylindrischer Raum, welcher das Steuerventil 30 und eine Ventilfeder 31 unterbringt bzw. aufnimmt. Die axiale Richtung des Steuerventilkastens 15 verläuft entlang der axialen Richtung des Ventilkörpers 10.
Der Ventilkörper 10 weist eine Mehrzahl von Kanälen auf, welche den Steuerventilkasten 15, den Niedrigdruckkanal 13, die Nadelunterbringungskammer 16 und die Drucksteuerkammer 12 miteinander verbinden. Der Steuerventilkasten 15 ist durch einen Hochdruckkanal 17, welcher dem Steuerventilkasten 15 den Hochdruckkraftstoff von der Nadelunterbringungskammer 16 zuführt, mit der Nadelunterbringungskammer 16 verbunden. Der Hochdruckkanal 17 kann als ein Abzweigungskanal, der von dem Einspritzlochkanal 11 durch die Nadelunterbringungskammer 16 abzweigt, bezeichnet werden.
Der Hochdruckkanal 17 entspricht einem „Zufuhrkanal“ und der Niedrigdruckkanal 13 entspricht einem „Abgaskanal“. Der Hochdruckkanal 17 und dessen stromabwärtiger Endabschnitt können als ein Hochdruckanschluss bezeichnet werden, und der Niedrigdruckkanal 13 und dessen stromaufwärtiger Endabschnitt können als ein Niedrigdruckanschluss bezeichnet werden. Der Hochdruckkanal 17 kann direkt von dem Einspritzlochkanal 11 abzweigen, ohne durch die Nadelunterbringungskammer 16 zu verlaufen.
Der Hochdruckkanal 17 weist eine Einflussmündung 17a als ein Drosselteil auf, das den Hochdruckkanal 17 drosselt. Die Einflussmündung 17a ist an einer Position nahe der Nadelunterbringungskammer 16 in dem Hochdruckkanal 17 angeordnet und beschränkt die Einströmmenge des Hochdruckkraftstoffs von der Nadelunterbringungskammer 16 in den Steuerventilkasten 15. Die Einflussmündung 17a kann an einem Endabschnitt auf der Gegenseite des Einspritzlochs des Hochdruckkanals 17 angeordnet sein oder an einer Position angeordnet sein, die von dem Endabschnitt auf der Gegenseite des Einspritzlochs des Hochdruckkanals 17 auf der Seite des Einspritzlochs getrennt angeordnet ist. Bei der ersten Ausführungsform wird eine Seite nahe dem Einspritzloch 50 als eine Seite des Einspritzlochs bezeichnet, und eine Seite gegenüber dem Einspritzloch 50 wird als eine Gegenseite des Einspritzlochs bezeichnet.
Der Steuerventilkasten 15 ist durch einen Steuerkammerkanal 14 mit der Drucksteuerkammer 12 verbunden. Der Steuerkammerkanal 14 kann durch den Steuerventilkasten 15 mit sowohl dem Hochdruckkanal 17 als auch dem Niedrigdruckkanal 13 in Verbindung gesetzt werden. Der Steuerkammerkanal 14 und dessen Endabschnitt auf der Gegenseite des Einspritzlochs können als ein Steuerkammeranschluss bezeichnet werden.
Wie in den 2 und 3 gezeigt wird, steht der Steuerventilkasten 15 durch einen Stiftdurchlass 18a mit dem Niedrigdruckkanal 13 in Verbindung. Der Stiftdurchlass 18a, welcher ein Einsetzloch in einer Form eines geraden Lochs ist, das sich gerade von dem Steuerventilkasten 15 hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs erstreckt, bildet einen Endabschnitt auf der Seite des Einspritzlochs der Nadelunterbringungskammer 16 aus. Der Stiftdurchlass 18a ist zu der Seite des Einspritzlochs geöffnet und steht somit mit dem Steuerventilkasten 15 in Verbindung und dieser steht auch mit dem Niedrigdruckkanal 13 in Verbindung, weil der Niedrigdruckkanal 13 sich von der Innenumfangsoberfläche des Stiftdurchlasses 18a erstreckt. Die Mittellinie CL1 des Stiftdurchlasses 18a erstreckt sich parallel zu der Mittellinie des Kraftstoffeinspritzventils 100 oder des Ventilkörpers 10. Der Stiftdurchlass 18a erstreckt sich gerade derart entlang der Mittellinie CL1, dass dessen innere Umfangsoberfläche sich von dem Endabschnitt auf der Seite des Einspritzlochs zu dem Endabschnitt auf der Gegenseite des Einspritzlochs spannt. Der Stiftdurchlass 18a entspricht einem „Druckdurchlass“.
Der Niedrigdruckkanal 13 weist eine Ausflussmündung 13a als ein Abgasdrosselteil auf, das den Niedrigdruckkanal 13 drosselt. Die Ausflussmündung 13a ist an einer Position nahe dem Stiftdurchlass 18a in dem Niedrigdruckkanal 13 vorgesehen und beschränkt die Menge des Kraftstoffs, der durch den Niedrigdruckkanal 13 aus dem Steuerventilkasten 15 in das Rückführrohr 7 ausgestoßen wird. Die Ausflussmündung 13a bildet zum Beispiel den stromaufwärtigen Endabschnitt des Niedrigdruckkanals 13 aus. Ein Niedrigdruckanschluss 13b ist als der stromaufwärtige Endabschnitt des Niedrigdruckkanals 13 in der inneren Umfangsoberfläche des Stiftdurchlasses 18a ausgebildet und entspricht einem „Abgasanschluss“.
Bei einer Konfiguration, bei welcher der Steuerkammerkanal 14 eine Mündung aufweist, welche die Menge des Kraftstoffs beschränkt, der aus der Drucksteuerkammer 12 zu dem Steuerventilkasten 15 strömt, kann die Mündung als eine Ausflussmündung bezeichnet werden, während die Ausflussmündung 13a als eine Nebenmündung bezeichnet wird.
Das Steuerventil 30 ist ein Dreiwegeventil, das es dem Hochdruckkanal 17 oder dem Niedrigdruckkanal 13 selektiv ermöglicht, mit dem Steuerkammerkanal 14 in Verbindung zu stehen. Das Steuerventil 30 kann als ein sich nach außen öffnendes Dreiwegeventil bezeichnet werden. Das Steuerventil 30 ist zwischen einem ersten Zustand, in welchem der Niedrigdruckkanal 13 abgeschnitten bzw. abgeschaltet ist, und einem zweiten Zustand, in welchem der Hochdruckkanal 17 abgeschaltet ist, transferierbar. Wenn das Steuerventil 30 in dem ersten Zustand ist, steht der Steuerkammerkanal 14 mit dem Hochdruckkanal 17 in Verbindung und somit wird der Kraftstoff von dem Hochdruckkanal 17 in den Steuerkammerkanal 14 zugeführt, was zu einer Erhöhung des Drucks in der Drucksteuerkammer 12 führt. Das Steuerventil 30 schließt den Stiftdurchlass 18a, um den Niedrigdruckkanal 13 zu schließen. Wenn das Steuerventil 30 in dem zweiten Zustand ist, steht der Steuerkammerkanal 14 mit dem Niedrigdruckkanal 13 in Verbindung und somit wird der Kraftstoff von dem Steuerkammerkanal 14 in den Niedrigdruckkanal 13 ausgestoßen, was zu einer Abnahme des Drucks in der Drucksteuerkammer 12 führt.
Eine Position des Steuerventils 30 in dem ersten Zustand kann als eine Abgasabschaltposition zum Abtrennen bzw. Abschalten des Niedrigdruckkanals 13 oder der Druckerhöhungsposition zum Erhöhen eines Drucks in der Drucksteuerkammer 12 bezeichnet werden. Eine Position des Steuerventils 30 in dem zweiten Zustand kann als eine Zufuhrabschaltposition zum Abschalten des Hochdruckkanals 17 oder der Druckreduzierungsposition zum Reduzieren eines Drucks in der Drucksteuerkammer 12 bezeichnet werden.
Das Steuerventil 30 bewegt sich in der axialen Richtung entlang der Mittellinie CL1 des Stiftdurchlasses 18a, um von dem ersten bzw. zweiten Zustand in den jeweils anderen überzugehen. Das Steuerventil 30 beinhaltet einen Ventilkörper 71, der eine allgemein zylindrische Form aufweist, und ein Ventilsitzteil 72, das aus der äußeren Umfangsoberfläche des Ventilkörpers 71 hervorsteht und aus einem Metallmaterial oder dergleichen hergestellt ist. Jede der Mittellinien des Ventilkörpers 71 und des Ventilsitzteils 72 fällt mit der Mittellinie des Steuerventils 30 zusammen.
Eine obere Ventilsitzoberfläche 71a ist in einer Endoberfläche auf der Gegenseite des Einspritzlochs des Ventilkörpers 71 beinhaltet und eine Decken-Sitzoberfläche 15b ist in einer Decken-Oberfläche 15a beinhaltet, die der Seite des Einspritzlochs in der inneren Umfangsoberfläche des Steuerventilkastens 15 zugewandt bzw. gegenüberliegend angeordnet ist. Die obere Ventilsitzoberfläche 71a weist eine kreisförmige Form bzw. Kreisform auf, die sich entlang eines peripheren Rands der Endoberfläche auf der Gegenseite des Einspritzlochs des Ventilkörpers 71 erstreckt, und die Decken-Sitzoberfläche 15b weist eine Kreisform auf, die sich entlang eines peripheren Rands des Endabschnitts auf der Seite des Einspritzlochs des Stiftdurchlasses 18a erstreckt. Die obere Ventilsitzoberfläche 71a ist eine gekrümmte Oberfläche, die sich ausgehend von der Mittellinie des Steuerventils 30 in der radialen Richtung allmählich hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs ausdehnt. Die Decken-Sitzoberfläche 15b ist eine sich verjüngende Oberfläche, die ausgehend von dem inneren Umfangsende in der radialen Richtung allmählich hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs vertieft ist. Die Decken-Sitzoberfläche 15b ist durch eine Ventilplatte 62 ausgebildet.
Wenn das Steuerventil 30 in dem ersten Zustand ist, stößt die obere Ventilsitzoberfläche 71a an die Decken-Sitzoberfläche 15b an. Die Sitzoberflächen 71a und 15b stehen vollständig entlang des Stiftdurchlasses 18a in engem Kontakt miteinander und schalten somit die Verbindung zwischen dem Steuerventilkasten 15 und dem Niedrigdruckkanal 13 ab. Wenn das Steuerventil 30 in dem ersten Zustand ist, durchdringt ein Mittenabschnitt der Endoberfläche auf der Gegenseite des Einspritzlochs des Ventilkörpers 71 den Stiftdurchlass 18a.
Eine untere Ventilsitzoberfläche 71b ist in der Endoberfläche auf der Seite des Einspritzlochs des Ventilkörpers 71 beinhaltet und eine Boden-Sitzoberfläche 15d ist in einer Boden-Oberfläche 15c beinhaltet, die der Gegenseite des Einspritzlochs in der inneren Umfangsoberfläche des Steuerventilkastens 15 zugewandt ist. Die untere Ventilsitzoberfläche 71b weist eine Kreisform auf, die sich entlang des peripheren Rands der Endoberfläche auf der Seite des Einspritzlochs des Ventilkörpers 71 erstreckt, und die Boden-Sitzoberfläche 15d weist eine Kreisform auf, die sich entlang eines peripheren Rands des Endabschnitts auf der Gegenseite des Einspritzlochs des Hochdruckkanals 17 erstreckt. Sowohl die untere Ventilsitzoberfläche 71b als auch die Boden-Sitzoberfläche 15d ist eine flache Oberfläche, die sich in der radialen Richtung des Steuerventilkastens 15 und des Steuerventils 30 erstreckt. Die Boden-Sitzoberfläche 15d ist durch eine Blattoberfläche auf der Gegenseite des Einspritzlochs einer Mündungsplatte 63 ausgebildet.
Wenn das Steuerventil 30 in dem zweiten Zustand ist, stößt die untere Ventilsitzoberfläche 71b an die Boden-Sitzoberfläche 15d an. Die Sitzoberflächen 71b und 15d stehen vollständig entlang des Hochdruckkanals 17 in engem Kontakt miteinander und schalten somit die Verbindung zwischen dem Hochdruckkanal 17 und dem Steuerventilkasten 15 ab.
In dem Steuerventilkasten 15 ist der Endabschnitt auf der Gegenseite des Einspritzlochs des Steuerkammerkanals 14 in Bezug auf den Endabschnitt auf der Seite des Einspritzlochs des Steuerventils 30 in einer Richtung, die orthogonal zu der Mittellinie CL1 verläuft, auf einer äußeren Seite angeordnet. Das heißt, der Steuerkammerkanal 14 ist an einer Position angeordnet, um so nicht durch das Steuerventil 30 geöffnet und geschlossen zu werden.
Das Ventilsitzteil 72 ist in der axialen Richtung des Steuerventils 30 an einer Zwischenposition des Ventilkörpers 71 angeordnet und weist vollständig entlang des Ventilkörpers 71 eine Kreisform auf. Das Ventilsitzteil 72 ist an einer Position angeordnet, die von der oberen Ventilsitzoberfläche 71a auf der Seite des Einspritzlochs getrennt angeordnet ist und in der axialen Richtung von der unteren Ventilsitzoberfläche 71b auf der Gegenseite des Einspritzlochs getrennt angeordnet ist. Das Ventilsitzteil 72 liegt der Mündungsplatte 63 über den Ventilkörper 71 gegenüber und die Ventilfeder 31 ist sandwichartig zwischen dem Ventilsitzteil 72 und der Mündungsplatte 63 eingefügt.
Selbst wenn das Steuerventil 30 in dem ersten Zustand ist, grenzt bzw. stößt die Ventilfeder 31 ungeachtet des Zustands des Steuerventils 30 an das Ventilsitzteil 72 und die Mündungsplatte 63 an, während diese zwischen dem Ventilsitzteil 72 und der Mündungsplatte 63 etwas zusammengezogen ist. Die Ventilfeder 31 stößt an Oberflächen an, von welchen eine beliebige eine flache Oberfläche ist, wie Abschnitte einer Oberfläche 72a auf der Seite des Einspritzlochs des Ventilsitzteils 72 und der Bodenoberfläche 15c des Steuerventilkastens 15. In diesem Fall ist es der Ventilfeder 31 möglich, sich mit deren Mittellinie als eine Drehachse in Bezug auf das Ventilsitzteil 72 und die Mündungsplatte 63 zu drehen bzw. rotieren. Die Ventilfeder 31 entspricht einer Vorspannkomponente, welche das Steuerventil 30 derart vorspannt, dass das Steuerventil 30 in dem ersten Zustand gehalten wird.
Die Ventilfeder 31 ist eine Spulenfeder, die ausgebildet wird, indem ein dünnes verlängertes Bauteil spiralförmig gewickelt ist. Das verlängerte Bauteil ist als ein Federbildungsbauteil, das die Ventilfeder 31 ausbildet, aus einem Metallmaterial oder dergleichen hergestellt. Die Ventilfeder 31 ist zum Beispiel eine Kompressionsspulenfeder und das Federbildungsbauteil entspricht einem Spulenfederbildungsbauteil. Die Ventilfeder 31 drückt das Ventilsitzteil 72 hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs, um das Steuerventil 30 hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs zu bewegen. Das Steuerventil 30 bewegt sich hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs und geht somit von dem zweiten Zustand zu dem ersten Zustand über. Die Ventilfeder 31 weist einen Innendurchmesser auf, der größer ist als der Außendurchmesser des Ventilkörpers 71 und weist einen Außendurchmesser auf, der kleiner ist als der Außendurchmesser des Ventilsitzteils 72. Die Ventilfeder 31 ist zusammengezogen, um so eine federnde Kraft vorzuweisen, selbst wenn sich das Steuerventil 30 in dem ersten Zustand befindet und somit konstant an sowohl die Oberfläche 72a auf der Seite des Einspritzlochs des Ventilsitzteils 72 als auch die Bodenoberfläche des Steuerventilkastens 15 anstößt. In 2 liegt das Steuerventil 30 in dem ersten Zustand vor.
Die Antriebsteilunterbringungskammer 18 bringt das Antriebsteil 20 unter, das einen Piezo-Aktuator 21, einen Verschiebungsvergrößerungsmechanismus 22 und einen Antriebsstift 27 beinhaltet. Der Piezo-Aktuator 21 weist eines oder mehrere Piezoelemente auf. Das Piezoelement ist geladen und somit verlängert. Ein Abführen von Antriebsenergie, die in dem Piezoelement geladen ist, bewirkt, dass sich das Piezoelement zusammenzieht. Der Piezo-Aktuator 21 der ersten Ausführungsform ist durch einen Piezoelementstapel konfiguriert, der eine Mehrzahl von Piezoelementen beinhaltet.
Der Verschiebungsvergrößerungsmechanismus 22 vergrößert die Verschiebungsmenge, die durch Ausdehnung und Zusammenziehen bzw. Kontraktion des Piezo-Aktuators 21 bewirkt wird. Der Verschiebungsvergrößerungsmechanismus 22 beinhaltet ein Gleitteil 23, eine öldichte Kammer 24, einen Hilfszylinder 25 und eine Kolbenfeder 26. Das Gleitteil 23 beinhaltet einen Piezokolben 23a und einen Ventilkolben 23b.
Der Hilfszylinder 25 weist eine zylindrische Form auf und ist mit dem Piezokolben 23a und dem Ventilkolben 23b extern eingepasst. Der Hilfszylinder 25 definiert die öldichte Kammer 24 zwischen dem Piezokolben 23a und dem Ventilkolben 23b.
Der Piezokolben 23a steht mit dem Piezo-Aktuator 21 in Kontakt. Der Ventilkolben 23b ist über die öldichte Kammer 24 auf einer Seite gegenüber dem Piezokolben 23a angeordnet und kann das Steuerventil 30 über den Antriebstift 27 verschieben. Der Antriebsstift 27 wird durch den Stiftdurchlass 18a von der Gegenseite des Einspritzlochs eingesetzt und weist einen Endabschnitt auf der Seite des Einspritzlochs, der an das Steuerventil 30 anstößt, und einen Endabschnitt auf der Gegenseite des Einspritzlochs, der an den Ventilkolben 23b anstößt, auf. Allerdings ist der Antriebsstift 27 weder mit dem Steuerventil 30 noch mit dem Ventilkolben 23b verbunden. Der Antriebsstift 27 entspricht einem „Druckteil“, welches das Steuerventil 30 hin zu der Seite des Einspritzlochs drückt. Der Antriebsstift 27 kann als eine Antriebsübertragungskomponente bezeichnet werden, welche eine Antriebskraft des Piezo-Aktuators 21 überträgt.
Der Piezokolben 23a, der Ventilkolben 23b und der Antriebsstift 27 weisen jeweils eine zylindrische Form auf. Jede der Mittellinien des Piezokolbens 23a und des Ventilkolbens 23b fällt mit der Mittellinie CL2 des Antriebsstifts 27 zusammen. Ein Querschnitt, der orthogonal zu der Mittellinie CL2 des Antriebsstifts 27 verläuft, ist bei dem Piezokolben 23a am größten und bei dem Antriebsstift 27 am kleinsten. Die Kolbenfeder 26 wendet eine federnde Kraft hin zu dem Steuerventilkasten 15 auf den Ventilkolben 23b an.
Der Antriebsstift 27 weist ein Stiftteil 81 mit großem Durchmesser, das dessen Endabschnitt auf der Gegenseite des Einspritzlochs ausbildet, und ein Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser, das dessen Endabschnitt auf der Seite des Einspritzlochs ausbildet, auf. Das Stiftteil 81 mit großem Durchmesser und das Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser weisen jeweils eine zylindrische Form auf, und der Außendurchmesser des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser ist kleiner als der Außendurchmesser des Stiftteils 81 mit großem Durchmesser. Jede der Mittellinien des Stiftteils 81 mit großem Durchmesser und des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser fällt mit der Mittellinie CL2 des Antriebsstifts 27 zusammen. Das Stiftteil 81 mit großem Durchmesser erstreckt sich von dem Ventilkolben 23b hin zu der Seite des Einspritzlochs und das Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser erstreckt sich von dem Stiftteil 81 mit großem Durchmesser hin zu der Seite des Einspritzlochs. Eine stiftgestufte Oberfläche 83 ist an einer Grenze zwischen dem Stiftteil 81 mit großem Durchmesser und dem Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser ausgebildet und weist eine Kreisform auf, die Seite des Einspritzlochs zugewandt ist.
Das Stiftteil 81 mit großem Durchmesser entspricht einem „Anstoßungsteil“, das an die innere Umfangsoberfläche des Stiftdurchlasses 18a anstoßen kann, und das Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser entspricht einem „vertieften gegenüberliegenden Teil“ als einem Teil der äußeren Umfangsoberfläche des Antriebsstifts 27, der in Bezug auf das Stiftteil 81 mit großem Durchmesser vertieft ist. Das Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser liegt dem Niedrigdruckanschluss 13b an einer Position gegenüber, die von der inneren Umfangsoberfläche des Stiftdurchlasses 18a in der radialen Richtung des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser getrennt angeordnet ist, ungeachtet dessen, ob die äußere Umfangsoberfläche des Stiftteils 81 mit großem Durchmesser an die innere Umfangsoberfläche des Stiftdurchlasses 18a anstößt.
Wie in 4 gezeigt wird, ist die Längenabmessung L2 des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser kleiner als die Längenabmessung L1 des Stiftteils 81 mit großem Durchmesser in der axialen Richtung. Die Längenabmessung L2 des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser ist größer als der Außendurchmesser D2 des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser, aber kleiner als sowohl der Außendurchmesser D1 des Stiftteils 81 mit großem Durchmesser als auch der Innendurchmesser D3 des Stiftdurchlasses 18a. Der Außendurchmesser D1 des Stiftteils 81 mit großem Durchmesser ist somit derart kleiner als der Innendurchmesser D3 des Stiftdurchlasses 18a, dass es dem Stiftteil 81 mit großem Durchmesser möglich ist, sich in dem Stiftdurchlass 18a zu bewegen oder zu gleiten. In 4 wird eine Darstellung des Steuerventils 30 weggelassen.
Bezugnehmend auf die Beschreibung der 2 und 3 liegt das Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser des Antriebsstifts 27 dem Niedrigdruckanschluss 13b gegenüber, wenn das Steuerventil 30 in einem beliebigen der ersten und zweiten Zustände ist. Wenn das Steuerventil 30 in dem zweiten Zustand ist, befindet sich das Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser am nächsten zur Seite des Einspritzlochs. In einem derartigen Fall sind die stiftgestufte Oberfläche 83 und das Stiftteil 81 mit großem Durchmesser in Bezug auf den Niedrigdruckanschluss 13b in der axialen Richtung noch auf der Gegenseite des Einspritzlochs angeordnet. Wenn das Steuerventil 30 in dem ersten Zustand ist, befindet sich das Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser am nächsten zur Gegenseite des Einspritzlochs. In einem derartigen Fall ist der Endabschnitt auf der Seite des Einspritzlochs des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser in Bezug auf den Niedrigdruckanschluss 13b und das innere Umfangsende der Decken-Sitzoberfläche 15b allerdings noch auf der Seite des Einspritzlochs angeordnet. Auf diese Weise durchdringt der Endabschnitt auf der Seite des Einspritzlochs des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser in dem Steuerventilkasten 15, während dieser in einem Fall, bei welchem der Antriebsstift 27 das Steuerventil 30 hin zu der Seite des Einspritzlochs drückt oder nicht drückt, nicht in dem Stiftdurchlass 18a untergebracht ist.
Die Mittellinie CL2 des Antriebsstifts 27 erstreckt sich parallel zu der Mittellinie CL1 des Stiftdurchlasses 18a und 2 zeigt zusammenfallende Mittellinien CL1 und CL2. Die Bewegungsrichtung des Antriebsstifts 27 ist die axiale Richtung, entlang welcher sich die Mittellinie CL2 des Antriebsstifts 27 erstreckt, und entspricht einer „Verschiebungsrichtung“. Die radiale Richtung des Antriebsstifts 27 ist eine orthogonale Richtung, die orthogonal zu der Mittellinie CL2 verläuft, und verläuft orthogonal zu der Verschiebungsrichtung. Falls der Antriebsstift 27 nicht in Bezug auf den Stiftdurchlass 18a geneigt angeordnet ist, entspricht die axiale Richtung, entlang welcher sich die Mittellinie CL1 des Stiftdurchlasses 18a erstreckt, der Verschiebungsrichtung, und die radiale Richtung des Stiftdurchlasses 18a entspricht der orthogonalen Richtung.
Das Einspritzloch 50 ist derart auf einer Endseite in der Einsetzrichtung des Ventilkörpers 10 ausgebildet, dass dieses in die Brennkammer eingefügt wird. Eine Mehrzahl von Einspritzlöchern 50 ist radial von der Seite des Ventilkörpers 10 zu der Außenseite vorgesehen. Der Hochdruckkraftstoff, der in die Nadelunterbringungskammer 16 strömt, wird von den Einspritzlöchern 50, die in der Nadelunterbringungskammer 16 ausgebildet sind, in die Brennkammer eingespritzt. Außerdem weist der Ventilkörper 10 einen kreisförmigen Nadelsitz 50a auf, um so alle Einspritzlöcher 50 zu umgeben. Die Düsennadel 40 sitzt auf dem Nadelsitz 50a bzw. liegt an diesem an, um die Einspritzlöcher 50 zu schließen.
Der Ventilkörper 10 beinhaltet eine Mehrzahl von Komponenten wie beispielsweise ein Gehäuse 61, die Ventilplatte 62, die Mündungsplatte 63, einen Düsenkörper 64 und eine Haltemutter 65, welche jeweils aus einem Metallmaterial hergestellt sind. Die Ventilplatte 62 und die Mündungsplatte 63 sind sandwichartig zwischen dem Gehäuse 61 und dem Düsenkörper 64 eingefügt und die Haltemutter 65 verbindet das Gehäuse 61 von einer äußeren Umfangsseite mit dem Düsenkörper 64.
Die Ventilplatte 62 ist in der axialen Richtung benachbart zu dem Gehäuse 61 angeordnet und die Antriebsteilunterbringungskammer 18 ist ausgebildet, während diese von dem Gehäuse 61 bis zu der Ventilplatte 62 überspannt. Genauer gesagt wird die Antriebsteilunterbringungskammer 18 größtenteils durch einen internen Raum des Gehäuses 61 ausgebildet und der Stiftdurchlass 18a wird durch ein Durchgangsloch ausgebildet, das in der Ventilplatte 62 ausgebildet ist. In der Ventilplatte 62 ist der Stiftdurchlass 18a durch einen Abschnitt auf der Gegenseite des Einspritzlochs des Durchgangslochs ausgebildet, und der Steuerventilkasten 15 ist durch einen Abschnitt auf der Seite des Einspritzlochs des Durchgangslochs ausgebildet.
Die Mündungsplatte 63 weist den Steuerkammerkanal 14 und den Hochdruckkanal 17 auf. Eine Blattoberfläche auf der Seite des Einspritzlochs der Ventilplatte 62 ist auf einer Blattoberfläche auf der Gegenseite des Einspritzlochs der Mündungsplatte 63 überlagert, wodurch sowohl der Steuerkammerkanal 14 als auch der Hochdruckkanal 17 mit dem Steuerventilkasten 15 in Verbindung stehen. Der Düsenkörper 64 ist eine mit einem Boden versehene zylindrische Komponente und bringt in deren Innenraum die Nadel-Haltewand 41 und die Nadelfeder 42 unter. Sowohl die Mittellinien der Antriebsteilunterbringungskammer 18, des Steuerventilkastens 15 als auch des Hochdruckkanals 17 fallen mit der Mittellinie CL1 des Stiftdurchlasses 18a zusammen.
Nun wird ein Ventilöffnungsbetrieb des Kraftstoffeinspritzventils 100 der ersten Ausführungsform beschrieben werden. Der Piezo-Aktuator 21 wird derart geladen, dass dieser verlängert wird. Der Piezokolben 23a gleitet durch den Hilfszylinder 25 zusammen mit einer Verschiebung des verlängerten Piezo-Aktuators 21 hin zu dem Steuerventilkasten 15. Der Piezokolben 23a wird gleitend verschoben, um einen Druck (nachfolgend als Öldruck bezeichnet) des Kraftstoffs in der öldichten Kammer 24 zu erhöhen. Das heißt, dass die Gleitmenge des Piezokolbens 23a in der öldichten Kammer 24 in einen Öldruck umgewandelt wird. Der Öldruck nimmt mit dem Gleiten des Piezokolbens 23a zu, wodurch der Ventilkolben 23b den Öldruck aufnimmt und innerhalb des Hilfszylinders 25 gleitet. Die Schnittfläche, die senkrecht zu der axialen Richtung des Ventilkolbens 23b verläuft, ist kleiner als die Schnittfläche, die senkrecht zu der axialen Richtung des Piezokolbens 23a verläuft. Folglich ist die Kraft, die aufgrund des erhöhten Öldrucks in der öldichten Kammer 24 auf den Ventilkolben 23b ausgeübt wird, größer als die Kraft, die durch den Piezokolben 23a auf den Kraftstoff in der öldichten Kammer 24 ausgeübt wird. Das heißt, dass die Verschiebung aufgrund einer Verlängerung des Piezo-Aktuators 21 durch Umwandlung in eine Druckänderung vergrößert wird und als eine Ventilschließkraft an das Steuerventil 30 übertragen wird.
Der Ventilkolben 23b, der den Öldruck aufgenommen hat, gleitet und drückt das Steuerventil 30 über den Antriebsstift 27 zu der Seite des Einspritzlochs. Das Steuerventil 30 bewegt sich anschließend zu der Seite des Einspritzlochs und trennt sich von der Decken-Sitzoberfläche 15b, sodass der Steuerventilkasten 15 mit dem Niedrigdruckkanal 13 in Verbindung gesetzt wird. Wenn der Ventilkolben 23b das Steuerventil 30 ferner zu der Seite des Einspritzlochs drückt, wird das Steuerventil 30 gegen die Boden-Sitzoberfläche 15d gedrückt, und somit wird die untere Ventilsitzoberfläche 71b in engen Kontakt mit der Boden-Sitzoberfläche 15d gesetzt. Wenn das Steuerventil 30 somit in den zweiten Zustand übergeht, ist der Hochdruckkanal 17, welcher den Hochdruckkraftstoff in den Steuerventilkasten 15 zuführt, durch das Steuerventil 30 geschlossen, sodass der Hochdruckkanal 17 nicht mit dem Steuerventilkasten 15 in Verbindung steht. In diesem Zustand strömt der Kraftstoff in dem Steuerventilkasten 15 heraus in den Niedrigdruckkanal 13, während die Einströmung des Hochdruckkraftstoffs in den Steuerventilkasten 15 gestoppt wird. Ein Druck des Kraftstoffs in dem Steuerventilkasten 15 wird entsprechend reduziert und ein Druck in der Drucksteuerkammer 12, welche durch den Steuerkammerkanal 14 mit dem Steuerventilkasten 15 in Verbindung steht, wird ebenfalls reduziert, was in einer Reduzierung einer Kraft in der Ventilschließrichtung resultiert, die auf die Nadeldruckaufnahmeoberfläche 43 der Düsennadel 40 ausgeübt wird. Im Ergebnis verlässt die Düsennadel 40 den Nadelsitz 50a, sodass die Einspritzlöcher 50 geöffnet sind.
Nun wird ein Ventilschließbetrieb des Kraftstoffeinspritzventils 100 der ersten Ausführungsform beschrieben werden. Der Piezo-Aktuator 21 wird derart entladen, dass dieser verkürzt wird, und kehrt zu einer Länge in dem ungeladenen Zustand zurück. In diesem Fall kehrt der Piezokolben 23a zu dem ersten Zustand zurück und somit wird ein Kraftstoffdruck in der öldichten Kammer 24 reduziert, und somit kehrt der Ventilkolben 23b zu dem ersten Zustand zurück und das Steuerventil 30 kehrt wiederum zu dem ersten Zustand zurück. In diesem Zustand wird die Kraft, welche die untere Ventilsitzoberfläche 71b des Steuerventils 30 gegen die Boden-Sitzoberfläche 15d gedrückt hat, nicht ausgeübt, und dadurch kommt der Hochdruckkanal 17 mit dem Steuerventilkasten 15 in Verbindung, und der Hochdruckkraftstoff strömt in den Steuerventilkasten 15. Andererseits wird die obere Ventilsitzoberfläche 71a in engen Kontakt mit der Decken-Sitzoberfläche 15b gesetzt, wodurch der Niedrigdruckkanal 13 nicht mit dem Steuerventilkasten 15 in Verbindung steht, sodass der Steuerventilkasten 15 mit dem Hochdruckkraftstoff gefüllt ist. In einem derartigen Fall ist die Drucksteuerkammer 12, welche durch den Steuerkammerkanal 14 mit dem Steuerventilkasten 15 in Verbindung steht, ebenfalls mit dem Hochdruckkraftstoff gefüllt und somit nimmt der Druck in der Drucksteuerkammer 12 zu bzw. steigt, was in einer Erhöhung des Drucks resultiert, der auf die Nadeldruckaufnahmeoberfläche 43 ausgeübt wird. Im Ergebnis wird die Düsennadel 40 gegen den Nadelsitz 50a gedrückt, sodass die Einspritzlöcher 50 geschlossen sind. Der erste Zustand kann als anfänglicher Zustand bezeichnet werden.
Wenn sich das Steuerventil 30 in dem zweiten Zustand befindet, tritt der Kraftstoff, der von dem Steuerventilkasten 15 in den Niedrigdruckanschluss 13b strömt, durch einen Spalt zwischen der inneren Umfangsoberfläche des Stiftdurchlasses 18a und der äußeren Umfangsoberfläche des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser hindurch. Eine relative Verschiebung der Achse des Antriebsstifts 27 zu dem Steuerventil 30 oder dem Ventilkolben 23b kann eine axiale Abweichung von dem Stiftdurchlass 18a bewirken. Wenn der Antriebsstift 27 zum Beispiel in der radialen Richtung zu einer Seite des Niedrigdruckanschlusses 13b verschoben wird und somit das Stiftteil 81 mit großem Durchmesser an die innere Umfangsoberfläche des Stiftdurchlasses 18a anstößt, wird der Zwischenraum zwischen dem Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser und dem Niedrigdruckanschluss 13b minimiert, wie in den 4 und 5 gezeigt wird. Auf diese Weise ist der Zwischenraum zwischen dem Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser und dem Niedrigdruckanschluss 13b gleich einer Stufenabmessung D4 wie einer seitlichen Größe der stiftgestuften Oberfläche 83 in der radialen Richtung, wenn das Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser am nächsten zu dem Niedrigdruckanschluss 13b angeordnet ist. Die Stufenabmessung D4 entspricht einer „Vertiefungsabmessung“ des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser von dem Stiftteil 81 mit großem Durchmesser.
Wenn das Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser am nächsten zu dem Niedrigdruckanschluss 13b angeordnet ist und falls ein Spalt G im Durchlass als ein Spalt zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser und der inneren Umfangsoberfläche des Stiftdurchlasses 18a zu klein ist, wird die Abgasmenge des Kraftstoffs durch den Niedrigdruckkanal 13 durch den Spalt G im Durchlass anstatt die Ausflussmündung 13a definiert. In Hinblick darauf ist die Stufenabmessung D4 der stiftgestuften Oberfläche 83 bei der ersten Ausführungsform auf einen geeignet großen Wert eingestellt um zu verhindern, dass der Spalt G im Durchlass exzessiv klein ist.
Nun wird die Stufenabmessung D4 der stiftgestuften Oberfläche 83 beschrieben werden. Bei der ersten Ausführungsform erstreckt sich der Niedrigdruckanschluss 13b scheinbar bis zu dem Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser in der radialen Richtung des Stiftdurchlasses 18a, und ein virtueller Bereich, der eine derartige Erstreckung bzw. Verlängerung ist, wird als ein Erstreckungsbereich VA1 bezeichnet, wenn das Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser am nächsten zu dem Niedrigdruckanschluss 13b angeordnet ist. Der Erstreckungsbereich VA1 ist ein Bereich, der sich von dem Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser zu einem projizierten Abschnitt spannt, der ausgebildet wird, indem der Niedrigdruckanschluss 13b in der radialen Richtung auf die äußere Umfangsoberfläche des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser projiziert wird. Der Erstreckungsbereich VA1 weist eine Säulenform auf, die sich entlang der Mittellinie CL3 des Niedrigdruckanschlusses 13b erstreckt und liegt zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser und dem Niedrigdruckanschluss 13b vor. Die Sektion des Erstreckungsbereichs VA1 in einer Richtung, die orthogonal zu der Mittellinie CL3 verläuft, weist die gleiche Größe und Form auf wie die des Niedrigdruckanschlusses 13b. Der Erstreckungsbereich VA1 entspricht einem Drosselbereich wie einer Erstreckung der Ausflussmündung 13a oder einem „Auslassbereich“ wie einer Erstreckung des Niedrigdruckanschlusses 13b.
Die Ausflussmündung 13a weist eine kreisförmige Sektion auf. Andererseits weist der Niedrigdruckanschluss 13b auf der inneren Umfangsoberfläche des Stiftdurchlasses 18a eine elliptische Form auf, da die Ausflussmündung 13a in Bezug auf sowohl die axiale Richtung als auch die radiale Richtung des Stiftdurchlasses 18a geneigt angeordnet ist. Zum Beispiel erstreckt sich die Ausflussmündung 13a von dem Niedrigdruckanschluss 13b in einer Richtung, die in Bezug auf die radiale Richtung des Stiftdurchlasses 18a zu der Gegenseite des Einspritzlochs geneigt angeordnet ist. Der Erstreckungsbereich VA1 weist eine zylindroide Form auf, weil dieser sich entlang der Mittellinie CL3 des Niedrigdruckanschlusses 13b anstatt der Mittellinie CL4 der Ausflussmündung 13a erstreckt.
Wie in 6 gezeigt wird, weist die Längenabmessung L3 des Erstreckungsbereichs VA1 in der Erstreckungsrichtung der Mittellinie CL3 des Niedrigdruckanschlusses 13b einen Wert auf, der sich aufgrund eines Unterschieds zwischen dem Außendurchmesser D2 des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser und dem Innendurchmesser D3 des Stiftdurchlasses 18a von der Stufenabmessung D4 der stiftgestuften Oberfläche 83 unterscheidet. Genauer gesagt ist die Längenabmessung L3 des Erstreckungsbereichs VA1 größer als die Stufenabmessung D4 der stiftgestuften Oberfläche 83, weil der Innendurchmesser D3 des Stiftdurchlasses 18a größer ist als der Außendurchmesser D2 des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser.
Die Stufenabmessung D4 der stiftgestuften Oberfläche 83 ist derart auf einen Wert eingestellt, dass eine äußere Umfangsfläche Sa als eine virtuelle Fläche der äußeren Umfangsoberfläche des Erstreckungsbereichs VA1 größer ist als eine Kanalfläche Sb der Ausflussmündung 13a. In diesem Fall ist die Strömungsmenge des Kraftstoffs, die durch die äußere Umfangsoberfläche des Erstreckungsbereichs VA1 in dem Spalt G im Durchlass durchtreten kann, größer als die Strömungsmenge des Kraftstoffs, der durch die Ausflussmündung 13a durchtreten kann. Daher ist die Abgasmenge des Kraftstoffs durch den Niedrigdruckkanal 13 durch die Ausflussmündung 13a anstatt den Spalt G im Durchlass definiert. Die äußere Umfangsfläche Sa des Erstreckungsbereichs VA1 wird durch ein Produkt der Umfangslänge des Niedrigdruckanschlusses 13b und die Längenabmessung L3 des Erstreckungsbereichs VA1 berechnet, und die Kanalfläche Sb der Ausflussmündung 13a ist ein Querschnitt in der radialen Richtung, die orthogonal zu der Mittellinie CL4 der Ausflussmündung 13a verläuft.
Die äußere Umfangsfläche Sa des Erstreckungsbereichs VA1 ist nicht nur größer als die Kanalfläche Sb der Ausflussmündung 13a, sondern auch größer als ein Wert wie ein Produkt der Kanalfläche Sb der Ausflussmündung 13a und eines vorgegebenen Sicherheitskoeffizienten. Der Sicherheitskoeffizient beinhaltet einen positiven Wert, der größer als „1“ ist, wie beispielsweise „1,5“. Bei der ersten Ausführungsform ist der Sicherheitskoeffizient zum Beispiel auf „1,5“ eingestellt und die Stufenabmessung D4 der stiftgestuften Oberfläche 83 ist derart eingestellt, dass die äußere Umfangsfläche Sa des Erstreckungsbereichs VA1 einen Wert aufweist, der größer ist als ein Wert, der 1,5-mal so groß ist wie die Kanalfläche Sb der Ausflussmündung 13a.
Außerdem ist die äußere Umfangsfläche Sa des Erstreckungsbereichs VA1 nicht nur größer als ein Wert auf einer Kanalfläche Sb der Ausflussmündung 13a, sondern auch größer als eine offene Fläche Sc des Niedrigdruckanschlusses 13b. Die Fläche in einer Richtung, die orthogonal zu der Mittellinie CL3 des Niedrigdruckanschlusses 13b verläuft, wird als die offene Fläche Sc angenommen. Der Niedrigdruckanschluss 13b weist eine elliptische Form mit der großen Achse in der axialen Richtung des Stiftdurchlasses 18a und der kleinen Achse in der radialen Richtung des Stiftdurchlasses 18a auf, bei welchem die kleine Achse gleich dem Innendurchmesser D5 der Ausflussmündung 13a ist, während die Hauptachse größer ist als der Innendurchmesser D5 der Ausflussmündung 13a. Demzufolge ist die offene Fläche Sc des Niedrigdruckanschlusses 13b größer als die Kanalfläche Sb der Ausflussmündung 13a. Bei der ersten Ausführungsform ist die Stufenabmessung D4 der stiftgestuften Oberfläche 83 derart eingestellt, dass die äußere Umfangsfläche Sa des Erstreckungsbereichs VA1 einen Wert aufweist, der größer ist als die offene Fläche Sc des Niedrigdruckanschlusses 13b, wodurch die äußere Umfangsfläche Sa des Erstreckungsbereichs VA1 größer ist als die Kanalfläche Sb der Ausflussmündung 13a.
Andererseits weist die Stufenabmessung D4 der stiftgestuften Oberfläche 83 einen Wert auf, der kleiner ist als der Innendurchmesser D5 der Ausflussmündung 13a. Dies reduziert eine Möglichkeit einer unzureichenden Festigkeit des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser aufgrund eines verglichen mit dem Stiftteil 81 mit großem Durchmesser extrem dünnen Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser. Ein Teil des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser durchdringt in dem Erstreckungsbereich VA1, weil die äußere Umfangsoberfläche des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser und die innere Umfangsoberfläche des Stiftdurchlasses 18a jeweils eine gekrümmte Oberfläche sind.
Nun wird ein Verfahren zum Herstellen des Stiftdurchlasses 18a in dem Ventilkörper 10 als ein Herstellungsverfahren des Kraftstoffeinspritzventils 100 beschrieben.
In den 3 und 4 wird zuerst ein Durchgangsloch in der Ventilplatte 62 ausgebildet, um den Stiftdurchlass 18a und den Steuerventilkasten 15 auszubilden. Nachfolgend wird ein Fluidpolieren auf dem Niedrigdruckkanal 13 auf eine derartige Weise durchgeführt, dass bewirkt bzw. verursacht wird, dass eine Flüssigkeit, welche ein Medium wie beispielsweise einen Schleif- oder Polierstein enthält, von dem Niedrigdruckanschluss 13b zu dem Niedrigdruckkanal 13 strömt, um die innere Umfangsoberfläche des Niedrigdruckkanals 13 derart zu glätten, dass die Strömungsmenge des Kraftstoffs, der durch den Niedrigdruckkanal 13 strömt, einen Sollwert wie beispielsweise einen Entwurfswert aufweist. Nachfolgend wird auf dem Stiftdurchlass 18a eine Gleitoberflächenverarbeitung durchgeführt, um die innere Umfangsoberfläche des Stiftdurchlasses 18a derart zu glätten, dass es weniger wahrscheinlich ist, dass während eines Gleitens des Antriebsstifts 27 innerhalb des Stiftdurchlasses 18a Reibung auftritt.
In dem Stiftdurchlass 18a der ersten Ausführungsform ist die gesamte innere Umfangsoberfläche des Stiftdurchlasses 18a eine Gleitoberfläche und der Niedrigdruckanschluss 13b ist in der Gleitoberfläche ausgebildet. Im Ergebnis sollte ein Abschnitt um den Niedrigdruckanschluss 13b herum in der verarbeiteten Gleitoberfläche einem Fluidpolieren unterzogen werden, falls ein Fluidpolieren auf dem Niedrigdruckkanal 13 nach der Gleitoberflächenverarbeitung des Stiftdurchlasses 18a durchgeführt wird. In einem derartigen Fall unterscheidet sich eine Glattheit des Abschnitts um den Niedrigdruckanschluss 13b herum von der Glattheit anderer Gleitoberflächen in der inneren Umfangsoberfläche des Stiftdurchlasses 18a und somit kann eine Gleitfähigkeit des Antriebsstifts 27 in dem Stiftdurchlass 18a nicht mit einer Entwurfsgleitfähigkeit übereinstimmen. Andererseits weist der gesamte Stiftdurchlass 18a durch eine nachfolgende Gleitoberflächenverarbeitung eine einheitliche Glattheit auf, wenn eine Gleitoberflächenverarbeitung des Stiftdurchlasses 18a nach dem Fluidpolieren des Niedrigdruckkanals 13 wie bei der ersten Ausführungsform durchgeführt wird, selbst falls ein Teil der inneren Umfangsoberfläche des Stiftdurchlasses 18a einem Fluidpolieren unterzogen worden ist. Im Ergebnis wird ermöglicht, dass eine Gleitfähigkeit des Antriebsstifts 27 in dem Stiftdurchlass 18a mit der Entwurfsgleitfähigkeit übereinstimmt.
Wie vorstehend beschrieben ist es gemäß der ersten Ausführungsform möglich, eine exzessive Annäherung des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser an den Niedrigdruckanschluss 13b zu unterbinden, da die Stufenabmessung D4 der stiftgestuften Oberfläche 83 geeignet groß ist, was bewirkt, dass die Strömungsmenge des Kraftstoffs in dem Niedrigdruckkanal 13 durch den Spalt G im Durchlass anstatt die Ausflussmündung 13a definiert ist. In einem derartigen Fall wird die Abgasmenge des Kraftstoffs durch den Niedrigdruckkanal 13 nur durch die Ausflussmündung 13a definiert, demzufolge ist es weniger wahrscheinlich, dass die Abgasmenge variiert, selbst falls der Antriebsstift 27 axial von dem Stiftdurchlass 18a abweicht. Folglich ist es weniger wahrscheinlich, dass Zeit, die erforderlich ist, um den Druck in der Drucksteuerkammer 12 zu reduzieren, variiert, wenn das Steuerventil 30 in dem ersten Zustand ist. Im Ergebnis ist es möglich, unbeabsichtigte Variationen bei der Einspritzmenge des Kraftstoffs aus den Einspritzlöchern 50 zu unterbinden.
Gemäß der ersten Ausführungsform ist die Stufenabmessung D4 der stiftgestuften Oberfläche 83 derart eingestellt, dass die äußere Umfangsfläche Sa des Erstreckungsbereichs VA1 größer ist als die Kanalfläche Sb der Ausflussmündung 13a in dem Spalt G im Durchlass. Es ist daher möglich, eine Konfiguration zu erzielen, bei welcher die Abgasmenge des Kraftstoffs durch den Niedrigdruckkanal 13 durch die Ausflussmündung 13a anstatt den Spalt G im Durchlass definiert ist.
Es wird angenommen, dass die Menge des Kraftstoffs, der tatsächlich in den Erstreckungsbereich VA1 strömt, in dem Spalt G im Durchlass kleiner ist als die geschätzte Menge, weil die Kraftstoffströmung durch den Abschnitt des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser versperrt wird, der in dem Erstreckungsbereich VA1 durchdringt. In Hinblick darauf ist die äußere Umfangsfläche Sa des Erstreckungsbereichs VA1 bei der ersten Ausführungsform nicht nur größer als die Kanalfläche Sb der Ausflussmündung 13a, sondern auch größer als der Wert wie ein Produkt der Kanalfläche Sb der Ausflussmündung 13a und eines Sicherheitskoeffizienten wie beispielsweise „1,5“. Im Ergebnis wird sicher vermieden, dass die Menge des Kraftstoffs, welcher tatsächlich durch den Niedrigdruckkanal 13 strömt, durch den Spalt G im Durchlass anstatt die Ausflussmündung 13a definiert ist.
Bei der ersten Ausführungsform wird der virtuelle Bereich wie die Erstreckung des Niedrigdruckanschlusses 13b entlang der Mittellinie CL3 als der Erstreckungsbereich VA1 angenommen. Die äußere Umfangsfläche Sa des Erstreckungsbereichs VA1 ist größer als die äußere Umfangsfläche eines virtuellen Bereichs wie eine Erstreckung des Niedrigdruckanschlusses 13b entlang der Mittellinie CL4 der Ausflussmündung 13a, weil die offene Fläche Sc des Niedrigdruckanschlusses 13b größer ist als die Kanalfläche Sb der Ausflussmündung 13a. Die Stufenabmessung D4 der stiftgestuften Oberfläche 83 ist derart eingestellt, dass die äußere Umfangsfläche Sa des Erstreckungsbereichs VA1 einen Wert aufweist, der größer ist als die offene Fläche Sc des Niedrigdruckanschlusses 13b. Es ist daher möglich, eine Konfiguration zu erzielen, bei welcher die äußere Umfangsfläche Sa des Erstreckungsbereichs VA1 größer ist als die offene Fläche Sc der Ausflussmündung 13a.
Bei der ersten Ausführungsform erstreckt sich die gesamte innere Umfangsoberfläche des Stiftdurchlasses 18a gerade in der axialen Richtung, was es möglich macht, einen Betrieb bzw. Vorgang zum Ausbilden des Stiftdurchlasses 18a in der Ventilplatte 62 zu erleichtern. Zusätzlich ist es möglich, einen Zustand auszubilden, bei welchem das äußere Umfangsende der stiftgestuften Oberfläche 83 konstant auf der inneren Umfangsoberfläche des Stiftdurchlasses 18a gleitet. Demzufolge kann eine Gleitgeschwindigkeit des Antriebsstifts 27 in dem Stiftdurchlass 18a verglichen mit einer Konfiguration, bei welcher sich die stiftgestufte Oberfläche 83 zum Beispiel durch den Endabschnitt auf der Seite des Einspritzlochs des Stiftdurchlasses 18a hinein und hinaus bewegt, stabilisiert werden. In einem derartigen Fall wird die Betriebsgeschwindigkeit des Steuerventils 30, die durch den Antriebsstift 27 gedrückt wird, ebenfalls stabilisiert, was es möglich macht, eine Variation der Menge des Kraftstoffs zu unterbinden, der durch den Niedrigdruckkanal 13 aus dem Steuerventilkasten 15 ausgestoßen wird.
Bei der ersten Ausführungsform kann die Festigkeit des Antriebsstifts 27 verglichen mit einer Konfiguration, bei welcher das Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser länger ist als zum Beispiel das Stiftteil 81 mit großem Durchmesser, insgesamt erhöht werden, da das Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser kürzer ist als das Stiftteil 81 mit großem Durchmesser. Zusätzlich kann die Festigkeit des Antriebsstifts 27 verglichen mit einer Konfiguration, bei welcher die Längenabmessung L2 des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser größer ist als zum Beispiel der Außendurchmesser D1 des Stiftteils 81 mit großem Durchmesser insgesamt erhöht werden, da die Längenabmessung L2 des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser D1 des Stiftteils 81 mit großem Durchmesser. Wie vorstehend beschrieben wird die Längenabmessung L2 des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser so klein wie möglich hergestellt, wodurch der Kontraktionswert auf das Äußerste reduziert werden kann, selbst falls der Antriebsstift 27 zusammengezogen wird, während das Steuerventil 30 gedrückt wird. Dies beseitigt die Notwendigkeit, die Verschiebungsmenge des Antriebsstifts 27 durch den Kontraktionswert des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser zu erhöhen. Es ist daher möglich, eine Verschwendung einer Antriebskraft oder eines Leistungsverbrauchs aufgrund eines Verformungsverlusts des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser zu reduzieren.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 100 sind der Innendurchmesser und der Außendurchmesser der Decken-Sitzoberfläche 15b jeweils derart reduziert, dass diese einen höheren Druck des Kraftstoffs und eine höhere Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzmengensteuerung erzielen, welche eine Kraftstoffdruckbelastung reduziert, die entgegen der Antriebskraft des Antriebsteils 20 auf das Steuerventil 30 angewendet wird. Andererseits ist es notwendig, jeweils eine offene Fläche an dem stromabwärtigen Endabschnitt des Hochdruckkanals 17 und den Außendurchmesser der unteren Ventilsitzoberfläche 71b zu erhöhen, um die Transfergeschwindigkeit während des Übergehens bzw. Transfers des Steuerventils 30 von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand zu erhöhen, was zu einer Größenerhöhung bzw. -zunahme des Steuerventils 30 führt. Falls der Antriebsstift 27 allerdings verdünnt ist, ist die Steifigkeit des Antriebsstifts 27 reduziert, und somit wird der Antriebsstift 27 in einfacher Weise komprimiert und verformt, während das vergrößerte Steuerventil 30 gedrückt wird, sodass bei dem Antriebsstift 27 ein Verformungsverlust auftritt, was zu einer Notwendigkeit führt, die Verschiebungsmenge des Antriebsstifts 27 zu erhöhen. Mit anderen Worten führt dies zu einer Verschwendung von Antriebskraft, um das Steuerventil 30 durch den Antriebsstift 27 zu verschieben.
In Hinblick darauf haben die Erfinder die folgende Erkenntnis erlangt. Das heißt, dass bei einer Konfiguration, bei welcher der Antriebsstift 27 sowohl das Stiftteil 81 mit großem Durchmesser als auch das Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser aufweist, das Stiftteil 81 mit großem Durchmesser verglichen mit einer Konfiguration, bei welcher der gesamte Antriebsstift 27 zum Beispiel verdünnt ist, verdickt werden kann. Gemäß einer derartigen Erkenntnis kann das Stiftteil 81 mit großem Durchmesser verdickt sein und das Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser kann so sehr verkürzt sein wie möglich, selbst falls das Stiftteil 82 mit großem Durchmesser verdünnt ist, wodurch eine Festigkeit des Antriebsstifts 27 verglichen mit einer Konfiguration, bei welcher zum Beispiel der gesamte Antriebsstift 27 verdünnt ist, insgesamt geeignet beibehalten werden.
Bei der ersten Ausführungsform wird ein Endabschnitt des Antriebsstifts 27 durch das Stiftteil 81 mit großem Durchmesser ausgebildet, und dessen anderer Endabschnitt wird durch das Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser ausgebildet. Dies führt zu einer Unterbindung eines Auftretens eines Ereignisses, bei welchem der Betreiber den Antriebsstift 27 in der Ventilplatte 62 montiert, während dieser das Stiftteil 81 mit großem Durchmesser versehentlich zu der Seite des Einspritzlochs dreht, wenn ein Betreiber den Antriebsstift 27 während einer Herstellung des Kraftstoffeinspritzventils 100 in den Stiftdurchlass 18a der Ventilplatte 62 einsetzt. Selbst falls der Antriebsstift 27 in einer entgegengesetzten Richtung in den Stiftdurchlass 18a eingesetzt wird, wird das Kraftstoffeinspritzventil 100 auf eine derartige Weise vervollständigt, dass das Stiftteil 81 mit großem Durchmesser dem Niedrigdruckanschluss 13b in dem Stiftdurchlass 18a gegenüberliegt, was zu einem exzessiv kleinen Zwischenraum zwischen dem Stiftteil 81 mit großem Durchmesser und dem Niedrigdruckanschluss 13b führt. Falls das Kraftstoffeinspritzventil 100 in diesem Zustand betrieben wird, ist die Einspritzmenge des Kraftstoffs aus den Einspritzlöchern 50 exzessiv klein, da die Abgasmenge des Kraftstoffs durch den Niedrigdruckkanal 13 durch den Spalt zwischen dem Stiftteil 81 mit großem Durchmesser und der inneren Umfangsoberfläche des Stiftdurchlasses 18a anstatt die Ausflussmündung 13a definiert wird. Demzufolge führt die Steuereinheit 5 oder dergleichen eine Bestimmungsverarbeitung dazu durch, ob eine Kraftstoffeinspritzmenge exzessiv klein ist, was es möglich macht, ein Kraftstoffeinspritzventil 100 zu erfassen, bei welchem der Antriebsstift 27 umgekehrt in den Stiftdurchlass 18a eingesetzt ist.
Zweite Ausführungsform
Bei einer Konfiguration einer zweiten Ausführungsform wird der Niedrigdruckkanal 13 in Bezug auf die Ausflussmündung 13a auf einer stromaufwärtigen Seite ausgedehnt. Die zweite Ausführungsform wird hauptsächlich in Hinsicht auf Unterschiede von der ersten Ausführungsform beschrieben.
Wie in 7 gezeigt wird, weist der Niedrigdruckkanal 13 einen Ausdehnungspfad 13c auf, der den Niedrigdruckkanal 13 hin zu dem Niedrigdruckanschluss 13b ausdehnt. Der Ausdehnungspfad 13c erstreckt sich von der Ausflussmündung 13a hin zu der stromaufwärtigen Seite in dem Niedrigdruckkanal 13 und bildet durch dessen stromaufwärtigen Endabschnitt den Niedrigdruckanschluss 13b aus. Die Mittellinie des Ausdehnungspfads 13c fällt mit der Mittellinie CL4 der Ausflussmündung 13a zusammen. Die Kanalfläche des Ausdehnungspfads 13c nimmt ausgehend von dem Niedrigdruckanschluss 13b allmählich zu und die innere Umfangsoberfläche des Ausdehnungspfads 13c weist eine gekrümmte Oberfläche auf, die hin zu der inneren Umfangsseite ausgedehnt ist. Der Ausdehnungspfad 13c weist an der Grenze zu der Ausflussmündung 13a eine kleinste Kanalfläche und bei dem Niedrigdruckanschluss 13b eine größte Kanalfläche auf. Die Innenumfangsoberfläche des Ausdehnungspfads 13c kann eine sich verjüngende Oberfläche aufweisen.
In der Ventilplatte 62 ist der Niedrigdruckkanal 13 durch ein Loch ausgebildet, das sich in einer Richtung erstreckt, welche die Dickenrichtung der Ventilplatte 62 kreuzt. Genauer gesagt ist der Ausdehnungspfad 13c derart konfiguriert, dass eine ursprüngliche Lochform allmählich ausgehend von dem Niedrigdruckanschluss 13b ausgedehnt wird und ein derartiges Loch einem Fluidpolieren unterzogen wird, wie bei der ersten Ausführungsform, um den Ausdehnungspfad 13c auszubilden.
Der Ausdehnungspfad 13c kann derart konfiguriert sein, dass das ursprüngliche Loch eine gerade Form aufweist, die einen einheitlichen Innendurchmesser aufweist, und das Loch wird einem Fluidpolieren unterzogen, sodass der Ausdehnungspfad 13c ausgebildet wird, um so allmählich ausgehend von dem Niedrigdruckanschluss 13b ausgedehnt zu werden. Der gesamte Ausdehnungspfad 13c kann einen einheitlichen Innendurchmesser aufweisen, sodass an einer Grenze zwischen dem Ausdehnungspfad 13c und der Ausflussmündung 13a eine gestufte Oberfläche ausgebildet ist. Bei einer derartigen Konfiguration wird der Niedrigdruckkanal 13 ebenfalls in Bezug auf die Ausflussmündung 13a auf einer stromaufwärtigen Seite ausgedehnt.
Bei der zweiten Ausführungsform wird ein virtueller Bereich als eine Erstreckung des Niedrigdruckanschlusses 13b angenommen, welcher einem stromaufwärtigen Endabschnitt des Ausdehnungspfads 13c bis zu dem Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser in der radialen Richtung des Stiftdurchlasses 18a entspricht, und wird als ein Ausdehnungsbereich VA2 bezeichnet, wenn das Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser am nächsten zu dem Niedrigdruckanschluss 13b angeordnet ist. Der Ausdehnungsbereich VA2 weist eine Säulenform auf, die sich entlang der Mittellinie CL3 des Niedrigdruckanschlusses 13b erstreckt, wie bei dem Erstreckungsbereich VA1 der ersten Ausführungsform, aber dieser weist die große Achse und die kleine Achse auf, die jeweils größer sind als die des Erstreckungsbereichs VA1. Dies bewirkt, dass die Längenabmessung L4 des Ausdehnungsbereichs VA2 größer ist als die Längenabmessung L3 des Erstreckungsbereichs VA1 in der radialen Richtung des Stiftdurchlasses 18a. Der Ausdehnungsbereich VA2 entspricht einem „Auslassbereich“.
Mit der Stufenabmessung D4 der stiftgestuften Oberfläche 83 ist die äußere Umfangsfläche Sd des Ausdehnungsbereichs VA2 auf einen Wert eingestellt, der größer ist als sowohl die Kanalfläche Sb der Ausflussmündung 13a als auch die offene Fläche Sc des Niedrigdruckanschlusses 13b. In einem derartigen Fall ist, so wie bei dem Erstreckungsbereich VA1 der ersten Ausführungsform, die Menge des Kraftstoffs, die durch die äußere Umfangsoberfläche des Ausdehnungsbereichs VA2 durchtreten kann, größer als die Strömungsmenge des Kraftstoffs, die durch die Ausflussmündung 13a durchtreten kann. Die äußere Umfangsfläche Sd des Ausdehnungsbereichs VA2 ist nicht nur größer ist als sowohl die Kanalfläche Sb der Ausflussmündung 13a als auch die offene Fläche Sc des Niedrigdruckanschlusses 13b, sondern auch größer als ein Wert wie ein Produkt der Kanalfläche Sb oder der offenen Fläche Sc und des gleichen Sicherheitskoeffizient wie der bei der ersten Ausführungsform.
Andererseits weist die Stufenabmessung D4 der stiftgestuften Oberfläche 83 einen Wert auf, der kleiner ist als sowohl der Innendurchmesser D5 der Ausflussmündung 13a als auch die kleine Achse D6 des Niedrigdruckanschlusses 13b. Dies reduziert eine Möglichkeit einer unzureichenden Festigkeit des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser aufgrund eines extrem dünnen Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser, wie bei der ersten Ausführungsform.
Bei der zweiten Ausführungsform ist die äußere Umfangsfläche Sd des Ausdehnungsbereichs VA2 größer als die offene Fläche Sc des Niedrigdruckanschlusses 13b und ist somit größer als die Kanalfläche Sb der Ausflussmündung 13a. Es ist daher möglich, eine Konfiguration zu erzielen, welche verhindert, dass die Abgasmenge des Kraftstoffs durch den Niedrigdruckkanal 13 durch den Spalt G im Durchlass definiert ist.
Dritte Ausführungsform
Obwohl sich die gesamte innere Umfangsoberfläche des Stiftdurchlasses 18a bei der ersten Ausführungsform gerade in der axialen Richtung erstreckt, weist die innere Umfangsoberfläche des Stiftdurchlasses 18a bei der dritten Ausführungsform eine Stufe auf. Die dritte Ausführungsform wird hauptsächlich in Hinsicht auf Unterschiede von der ersten Ausführungsform beschrieben.
Wie in 8 gezeigt wird, beinhaltet der Stiftdurchlass 18a ein Durchlassteil 93 mit kleinem Durchmesser, ein Durchlassteil 94 mit großem Durchmesser und ein gestuftes Durchlassteil 95. Das Durchlassteil 93 mit kleinem Durchmesser erstreckt sich gerade von dem Endabschnitt auf der Gegenseite des Einspritzlochs des Stiftdurchlasses 18a hin zu der Seite des Einspritzlochs. Das Durchlassteil 94 mit großem Durchmesser weist einen Innendurchmesser auf, der größer ist als der des Durchlassteils 93 mit kleinem Durchmesser, und erstreckt sich gerade von dem Endabschnitt auf der Seite des Einspritzlochs des Stiftdurchlasses 18a hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs. Der Endabschnitt auf der Seite des Einspritzlochs des Durchlassteils 94 mit großem Durchmesser bildet den Endabschnitt auf der Seite des Einspritzlochs des Stiftdurchlasses 18a aus, und der Innendurchmesser der Decken-Sitzoberfläche 15b ist gleich dem Innendurchmesser des Durchlassteils 94 mit großem Durchmesser.
In dem Stiftdurchlass 18a bildet die innere Umfangsoberfläche des Durchlassteils 93 mit kleinem Durchmesser die Gleitoberfläche aus, auf welcher der Antriebsstift 27 gleitet, während die innere Umfangsoberfläche des Durchlassteils 94 mit großem Durchmesser nicht die Gleitoberfläche ausbildet. Demzufolge wird die Gleitoberflächenverarbeitung auf der inneren Umfangsoberfläche des Durchlassteils 93 mit kleinem Durchmesser durchgeführt, wird aber nicht auf der inneren Umfangsoberfläche des Durchlassteils 94 mit großem Durchmesser durchgeführt. Das Durchlassteil 93 mit kleinem Durchmesser entspricht einem „ersten Durchlassteil“ und das Durchlassteil 94 mit großem Durchmesser entspricht einem „zweiten Durchlassteil“, das verglichen mit dem Durchlassteil 93 mit kleinem Durchmesser einen ausgedehnten Stiftdurchlass 18a beinhaltet. Das Durchlassteil 94 mit großem Durchmesser kann als ein ausgedehntes Durchlassteil bezeichnet werden.
Das gestufte Durchlassteil 95 weist eine durchlassgestufte Oberfläche 95a auf, die der Seite des Einspritzlochs zugewandt ist, während diese in Bezug auf die axiale Richtung des Stiftdurchlasses 18a geneigt angeordnet ist, und verbindet das Durchlassteil 93 mit kleinem Durchmesser mit dem Durchlassteil 94 mit großem Durchmesser. Die Ventilplatte 62 weist eine Aussparung auf, die ausgebildet wird, indem die innere Umfangsoberfläche des Stiftdurchlasses 18a zu der äußeren Umfangsseite vertieft ist, und die Aussparung bildet das Durchlassteil 94 mit großem Durchmesser und das gestufte Durchlassteil 95 aus. Die Aussparung ist zu dem Steuerventilkasten 15 geöffnet, wodurch das Durchlassteil 94 mit großem Durchmesser mit dem Steuerventilkasten 15 in Verbindung steht.
In dem Stiftdurchlass 18a ist der Niedrigdruckanschluss 13b in der inneren Umfangsoberfläche des Durchlassteils 94 mit großem Durchmesser ausgebildet. Die Längenabmessung des Durchlassteils 94 mit großem Durchmesser ist in der axialen Richtung des Stiftdurchlasses 18a kleiner als die Längenabmessung des Durchlassteils 93 mit kleinem Durchmesser, aber größer als die Längenabmessung L2 (vergleiche 4) des Stiftteils 82 mit kleinem Durchmesser des Antriebsstifts 27. Der Endabschnitt auf der Seite des Einspritzlochs des Stiftteils 81 mit großem Durchmesser und die stiftgestufte Oberfläche 83 sind in Bezug auf das gestufte Durchlassteil 95 ungeachtet einer Verschiebung des Antriebsstifts 27 konstant auf der Seite des Einspritzlochs angeordnet. Wie in 9 gezeigt wird, ist die Stufenabmessung D7 als eine Breitenabmessung der durchlassgestuften Oberfläche 95a größer als die Stufenabmessung D4 der stiftgestuften Oberfläche 83 in der radialen Richtung des Stiftdurchlasses 18a.
Ein beweglicher Bereich des Antriebsstifts 27, der in Zusammenhang mit einem Antrieb des Antriebsteils 20 steht, liegt in einem Bereich, in welchem das Stiftteil 81 mit großem Durchmesser nicht aus dem Durchlassteil 93 mit kleinem Durchmesser zu der Seite des Einspritzlochs hervorsteht. In einem derartigen Fall tritt die stiftgestufte Oberfläche 83 des Antriebsstifts 27 in der axialen Richtung nicht durch das gestufte Durchlassteil 95 des Stiftdurchlasses 18a hindurch. Zum Beispiel können bei einer Konfiguration, bei welcher die stiftgestufte Oberfläche 83 sich zwischen der Seite des Einspritzlochs und der Gegenseite des Einspritzlochs hin und hin und her bewegt, während diese durch das gestufte Durchlassteil 95 durchtritt, anders als bei der dritten Ausführungsform, die stiftgestufte Oberfläche 83 oder das gestufte Durchlassteil 95 aufgrund eines Kontakts zwischen dem äußeren Umfangsende der stiftgestuften Oberfläche 83 und dem inneren Umfangsende des gestuften Durchlassteils 95 verformt sein. Andererseits ist es bei einer Konfiguration, bei welcher die stiftgestufte Oberfläche 83 nicht durch das gestufte Durchlassteil 95 durchtritt, wie bei der dritten Ausführungsform, möglich, eine Verformung oder Beschädigung des äußeren Umfangsendes der stiftgestuften Oberfläche 83 oder des inneren Umfangsendes des gestuften Durchlassteils 95 zu unterbinden.
In dem Niedrigdruckkanal 13 der dritten Ausführungsform, wie bei der ersten Ausführungsform, ist der Niedrigdruckanschluss 13b durch den stromaufwärtigen Endabschnitt der Ausflussmündung 13a ausgebildet, und ein virtueller Bereich wie eine Erstreckung von dem Niedrigdruckanschluss 13b in der radialen Richtung wird als ein Erstreckungsbereich VA1 bezeichnet.
Wie in 9 gezeigt wird, weist der Erstreckungsbereich VA1 einen innenseitigen Bereich bzw. Innenbereich VA3, der auf einer Seite angeordnet ist, die nahe an dem Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser angeordnet ist, und einen außenseitigen Bereich bzw. Außenbereich VA4, der auf einer Seite angeordnet ist, die weiter außen angeordnet ist als der innenseitige Bereich VA3, auf. Der innenseitige Bereich VA3 ist auf einer Seite angeordnet, die weiter innen angeordnet ist als die innere Umfangsoberfläche des Durchlassteils 93 mit kleinem Durchmesser, während dieser in der axialen Richtung des Stiftdurchlasses 18a mit der stiftgestuften Oberfläche 83 übereinstimmt, und befindet sich an einer Position, die von der stiftgestuften Oberfläche 83 auf der Seite des Einspritzlochs getrennt angeordnet ist. Der außenseitige Bereich VA4 stimmt mit der durchlassgestuften Oberfläche 95a in der axialen Richtung des Stiftdurchlasses 18a überein und befindet sich an einer Position, die von der durchlassgestuften Oberfläche 95a auf der Seite des Einspritzlochs getrennt angeordnet ist. Die Längenabmessung L5 des innenseitigen Bereichs VA3 ist kleiner als die Längenabmessung L6 des außenseitigen Bereichs VA4, aber größer als die Stufenabmessung D4 der stiftgestuften Oberfläche 83 in der radialen Richtung des Stiftdurchlasses 18a. Die Längenabmessung L6 des außenseitigen Bereichs VA4 ist größer als die Stufenabmessung D7 der durchlassgestuften Oberfläche 95a.
Der innenseitige Bereich VA3 und der außenseitige Bereich VA4 weisen jeweils eine zylindrische Form auf, die sich in der radialen Richtung erstreckt, und sind angeordnet, um so den Erstreckungsbereich VA1 in der radialen Richtung in zwei zu unterteilen. Die äußere Umfangsfläche Sa des Erstreckungsbereichs VA1 entspricht der Summe der äußeren Umfangsfläche Se des innenseitigen Bereichs VA3 und der äußeren Umfangsfläche Sf des außenseitigen Bereichs VA4. Der innenseitige Bereich VA3 entspricht einem „Bereich in einer Vertiefung“.
Die Stufenabmessung D4 der stiftgestuften Oberfläche 83 ist derart auf einen Wert eingestellt, dass die äußere Umfangsfläche Sa des Erstreckungsbereichs VA1 größer ist als die Kanalfläche Sb der Ausflussmündung 13a. Nicht nur die äußere Umfangsfläche Sa des Erstreckungsbereichs VA1, sondern auch die äußere Umfangsfläche Se des innenseitigen Bereichs VA3 ist größer als die Kanalfläche Sb der Ausflussmündung 13a. Außerdem ist die äußere Umfangsfläche Se des innenseitigen Bereichs VA3 nicht nur größer ist als die Kanalfläche Sb der Ausflussmündung 13a, sondern auch größer als ein Wert wie ein Produkt der Kanalfläche Sb und des gleichen Sicherheitskoeffizienten wie der bei der ersten Ausführungsform. Andererseits weist die Stufenabmessung D4 der stiftgestuften Oberfläche 83 einen Wert auf, der kleiner ist als die Stufenabmessung D7 der durchlassgestuften Oberfläche 95a.
Bei der dritten Ausführungsform ist die äußere Umfangsfläche Se des innenseitigen Bereichs VA3 bei der Konfiguration, bei welcher der Erstreckungsbereich VA1 sowohl den innenseitigen Bereich VA3 als auch den außenseitigen Bereich VA4 beinhaltet, größer als die offene Fläche Sc des Niedrigdruckanschlusses 13b. Im Ergebnis ist die äußere Umfangsfläche Sa des Erstreckungsbereichs VA1 sicher größer als die offene Fläche Sc des Niedrigdruckanschlusses 13b. Demzufolge wird die Abgasmenge des Kraftstoffs durch den Niedrigdruckkanal 13 sicher daran gehindert, durch den Spalt G im Durchlass definiert zu werden.
Bei der dritten Ausführungsform ist die Kanalfläche Sb der Ausflussmündung 13a aufgrund des Niedrigdruckkanals 13, der in Bezug auf die radiale Richtung geneigt angeordnet ist, kleiner als die offene Fläche Sc des Niedrigdruckanschlusses 13b. Demzufolge ist die äußere Umfangsfläche Se des innenseitigen Bereichs VA3 größer als die offene Fläche Sc des Niedrigdruckanschlusses 13b, was bedeutet, dass die äußere Umfangsfläche Se des innenseitigen Bereichs VA3 größer ist als die Kanalfläche Sb der Ausflussmündung 13a. Folglich wird die Abgasmenge des Kraftstoffs durch den Niedrigdruckkanal 13 sicher daran gehindert, durch den Spalt G im Durchlass definiert zu werden.
Bei der dritten Ausführungsform ist der Niedrigdruckanschluss 13b in der inneren Umfangsoberfläche des Durchlassteils 94 mit großem Durchmesser vorgesehen, welche keine Gleitoberfläche in dem Stiftdurchlass 18a aufweist. Im Ergebnis kann verhindert werden, dass die innere Umfangsoberfläche des Durchlassteils 93 mit kleinem Durchmesser, welche die Gleitoberfläche ausbildet, einem Fluidpolieren unterzogen wird, selbst falls zum Beispiel ein Fluidpolieren des Niedrigdruckkanals 13 durchgeführt wird, nachdem die Gleitverarbeitung auf der inneren Umfangsoberfläche des Durchlassteils 93 mit kleinem Durchmesser durchgeführt wird. Demzufolge ist es anders als bei der ersten Ausführungsform möglich zu verhindern, dass eine Glattheit der Gleitoberfläche des Stiftdurchlasses 18a durch das Fluidpolieren verändert wird, selbst falls entweder vor oder nach einer Gleitverarbeitung des Durchlassteils 93 mit kleinem Durchmesser ein Fluidpolieren des Niedrigdruckkanals 13 durchgeführt wird. Auf diese Weise können eine Gleitverarbeitung des Stiftdurchlasses 18a und ein Fluidpolieren des Niedrigdruckkanals 13 bei einer geeigneten Betriebssequenz ohne Beschränkung durchgeführt werden, was es möglich macht, den Freiheitsgrad von Betriebsstufen bzw. Betriebsschritten zu erhöhen.
Bei der dritten Ausführungsform bewegt sich das Stiftteil 81 mit großem Durchmesser des Antriebsstifts 27 nicht über das Durchlassteil 93 mit kleinem Durchmesser in dem Stiftdurchlass 18a hinaus zu der Seite des Einspritzlochs. Daher ist es möglich, eine Verformung oder Beschädigung des äußeren Umfangsendes der stiftgestuften Oberfläche 83 oder des inneren Umfangsendes des gestuften Durchlassteils 95 aufgrund eines Kontakts zwischen der stiftgestuften Oberfläche 83 und dem gestuften Durchlassteil 95 zu unterbinden.
Vierte Ausführungform
Obwohl der Innendurchmesser der Decken-Sitzoberfläche 15b des Steuerventilkastens 15 gleich dem Innendurchmesser des Durchlassteils 94 mit großem Durchmesser bei der dritten Ausführungsform ist, ist der Innendurchmesser der Decken-Sitzoberfläche 15b kleiner als der Innendurchmesser des Durchlassteils 94 mit großem Durchmesser bei einer vierten Ausführungsform. Die vierte Ausführungsform wird hauptsächlich in Hinsicht auf Unterschiede von der dritten Ausführungsform beschrieben.
Wie in 10 gezeigt wird, beinhaltet der Stiftdurchlass 18a ein Drosseldurchlassteil 97, das den Stiftdurchlass 18a drosselt, und der Innendurchmesser der Decken-Sitzoberfläche 15b ist gleich dem kleinsten Innendurchmesser des Drosseldurchlassteils 97. Das Drosseldurchlassteil 97 erstreckt sich von dem Endabschnitt auf der Seite des Einspritzlochs des Durchlassteils 94 mit großem Durchmesser hin zu der Seite des Einspritzlochs, und der Endabschnitt auf der Seite des Einspritzlochs des Drosseldurchlassteils 97 entspricht dem Endabschnitt auf der Seite des Einspritzlochs des Stiftdurchlasses 18a. Das Drosseldurchlassteil 97 weist einen Abschnitt auf, der einen Drosselgrad aufweist, der allmählich erhöht wird, so wie der Abschnitt näher an dem Steuerventilkasten 15 angeordnet ist. Demzufolge ist der Innendurchmesser des Drosseldurchlassteils 97 nicht einheitlich und ein Abschnitt, welcher den kleinsten Innendurchmesser aufweist, bildet ein inneres Umfangsende der Decken-Sitzoberfläche 15b aus. Das Drosseldurchlassteil 97 entspricht einem „dritten Durchlassteil“.
Bei der vierten Ausführungsform, wie bei der dritten Ausführungsform, ist der Niedrigdruckanschluss 13b in der inneren Umfangsoberfläche des Durchlassteils 94 mit großem Durchmesser ausgebildet. In einem derartigen Fall ist der Niedrigdruckanschluss 13b in Bezug auf das Drosseldurchlassteil 97 auf der Gegenseite des Einspritzlochs angeordnet. Bei der vierten Ausführungsform ist, anders als bei der dritten Ausführungsform, eine Aussparung, die das Durchlassteil 94 mit großem Durchmesser und das gestufte Durchlassteil 95 ausbildet, nicht zu dem Steuerventilkasten 15 geöffnet und ein Abschnitt, der eine Öffnung der Aussparung behindert, bildet das Drosseldurchlassteil 97 aus.
Bei der vierten Ausführungsform kann der Durchmesser der Decken-Sitzoberfläche 15b reduziert werden, da der Innendurchmesser der Decken-Sitzoberfläche 15b kleiner hergestellt wird als der Innendurchmesser des Durchlassteils 94 mit großem Durchmesser durch das Drosseldurchlassteil 97. Der Durchmesser der Decken-Sitzoberfläche 15b wird auf diese Weise reduziert, was es möglich macht, eine Kraftstoffdruckbelastung zu reduzieren, die entgegen der Antriebskraft des Antriebsteils 20 auf das Steuerventil 30 angewendet wird. Im Ergebnis ist es möglich, die Schwierigkeit zu unterbinden, selbst falls ein Druck des Kraftstoffs, der aus den Einspritzlöchern 50 eingespritzt wird, erhöht wird. Ein Druck des Kraftstoffs, welcher von dem Hochdruckkanal 17 in den Steuerventilkasten 15 zugeführt wird, behindert den Zustandstransfer des Steuerventils 30 entgegen der Antriebskraft des Antriebsteils 20. Es ist daher möglich, Druck in dem Kraftstoffeinspritzventil 100 weiter zu erhöhen.
Fünfte Ausführungsform
Obwohl das Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser bei der ersten Ausführungsform nur an einem Ende des Antriebsstifts 27 vorgesehen ist, ist das Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser bei einer fünften Ausführungsform an beiden Enden des Antriebsstifts 27 vorgesehen. Die fünfte Ausführungsform wird hauptsächlich in Hinsicht auf Unterschiede von der ersten Ausführungsform beschrieben.
Wie in 11 gezeigt wird, sind bei dem Antriebsstift 27 die Stiftteile 82 mit kleinem Durchmesser auf sowohl der Seite des Einspritzlochs als auch der Gegenseite des Einspritzlochs angeordnet, während diese den gleichen Außendurchmesser und die gleiche Längenabmessung aufweisen. Die stiftgestuften Oberflächen 83 sind an den jeweiligen Grenzen zwischen dem Stiftteil 81 mit großem Durchmesser und den Stiftteilen 82 mit kleinem Durchmesser angeordnet, während diese gegenüberliegenden Seiten zugewandt sind.
Bei der fünften Ausführungsform kann der Betreiber den Antriebsstift 27 ohne Beschränkung in einer geeigneten Richtung einsetzen, da die Stiftteile 82 mit kleinem Durchmesser an beiden Enden des Antriebsstifts 27 vorgesehen sind, wenn ein Betreiber während der Herstellung des Kraftstoffeinspritzventils 100 den Antriebsstift 27 in den Stiftdurchlass 18a einsetzt. Auf diese Weise wird der Betreiber daran gehindert, den Antriebsstift 27 in einer falschen Richtung einzusetzen, was es möglich macht, den Schwierigkeitsgrad oder die Arbeitsbelastung beim Einsetzvorgang des Antriebsstifts 27 in den Stiftdurchlass 18a zu reduzieren.
Das Paar von Stiftteilen 82 mit kleinem Durchmesser, das über das Stiftteil 81 mit großem Durchmesser angeordnet ist, kann unterschiedliche Außendurchmesser oder Längenabmessungen bzw. -dimensionen aufweisen. Das heißt, das Paar von stiftgestuften Oberflächen 83, das auf beiden Seiten des Stiftteils 81 mit großem Durchmesser angeordnet ist, kann unterschiedliche Stufenabmessungen bzw. -dimensionen aufweisen. In einem derartigen Fall weist die stiftgestufte Oberfläche 83, die zwischen dem Paar von stiftgestuften Oberflächen 83 eine kleinere Stufenabmessung aufweist, vorzugsweise eine Stufenabmessung auf, welche derart eingestellt ist, dass die Abgasmenge des Kraftstoffs durch den Niedrigdruckkanal 13 durch die Ausflussmündung 13a anstatt den Spalt G im Durchlass definiert ist.
Obwohl im Vorstehenden mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben worden sind, sollte die Offenbarung so ausgelegt werden, dass diese nicht auf selbige beschränkt ist, und diese kann auf verschiedene Ausführungsformen und verschiedene Kombinationen angewendet werden, die in dem Umfang enthalten sind, ohne von dem Grundgedanken der Offenbarung abzuweichen. Modifikationen der vorstehenden Ausführungsformen werden beschrieben werden.
Bei einer ersten Modifikation kann die äußere Umfangsfläche Sa des Erstreckungsbereichs VA1 kleiner sein als die offene Fläche Sc des Niedrigdruckanschlusses 13b, solange diese größer ist als die Kanalfläche Sb der Ausflussmündung 13a bei der ersten Ausführungsform.
Bei einer zweiten Modifikation kann der Ausdehnungspfad 91 des Niedrigdruckkanals 13 bei der zweiten Ausführungsform eine sich verjüngende Oberfläche aufweisen. Bei einer möglichen Konfiguration wird die innere Umfangsoberfläche des Ausdehnungspfads 91 zum Beispiel linear hin zu dem Niedrigdruckanschluss 13b ausgedehnt, um so die sich verjüngende Oberfläche auszubilden.
Bei einer dritten Modifikation kann auch ein Erstreckungsbereich als eine Erstreckung der Ausflussmündung 13a bei der Konfiguration angenommen werden, bei welcher der Niedrigdruckkanal 13 den Ausdehnungspfad 91 aufweist, wie bei der zweiten Ausführungsform. In einem derartigen Fall ist die Stufenabmessung D4 des Antriebsstifts 27 derart eingestellt, dass die äußere Umfangsfläche des Erstreckungsbereichs kleiner ist als die Kanalfläche Sb der Ausflussmündung 13a, wodurch die Strömungsmenge des Kraftstoffs in dem Niedrigdruckkanal 13 durch die Ausflussmündung 13a anstatt durch den Spalt G im Durchlass definiert sein kann.
Bei einer vierten Modifikation kann die stiftgestufte Oberfläche 83 des Antriebsstifts 27 derart angeordnet sein, dass eine Fläche nahe der Seite des Einspritzlochs in Bezug auf das gestufte Durchlassteil 95 bei der dritten Ausführungsform in dem beweglichen Bereich liegt. Bei einer derartigen Konfiguration tritt die stiftgestufte Oberfläche 83 nicht in der axialen Richtung durch das gestufte Durchlassteil 95 hindurch, selbst falls sich der Antriebsstift 27 bewegt. Daher ist es möglich, eine Verformung oder dergleichen der stiftgestuften Oberfläche 83 und des gestuften Durchlassteils 95 zu unterbinden.
Bei einer fünften Modifikation kann die Stufenabmessung D4 der stiftgestuften Oberfläche 83 des Antriebsstifts 27 größer sein als die Stufenabmessung D7 des gestuften Durchlassteils 95 des Stiftdurchlasses 18a bei der dritten Ausführungsform.
Bei einer sechsten Modifikation kann die stiftgestufte Oberfläche 83 bei jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen in Bezug auf die radiale Richtung des Antriebsstifts 27 geneigt angeordnet sein. In einem derartigen Fall ist die stiftgestufte Oberfläche 83 der Seite des Einspritzlochs zugewandt, während diese in Bezug auf die axiale Richtung geneigt angeordnet ist.
Bei einer siebten Modifikation ist das Druckteil wie beispielsweise der Antriebsstift 27 nicht notwendigerweise ein Stiftbauteil, solange dieses sich bei jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen in einer Verschiebungsrichtung wie der axialen Richtung erstreckt. Zum Beispiel wird das Druckteil bei einer möglichen Konfiguration allgemein in einer rechteckigen Säulenform ausgebildet. Bei dieser Konfiguration sind das Anstoßungsteil wie beispielsweise das Stiftteil 81 mit großem Durchmesser und das vertiefte gegenüberliegende Teil wie beispielsweise das Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser jeweils in einer rechteckigen Säulenform ausgebildet und das vertiefte gegenüberliegende Teil ist dünner als das Anstoßungsteil.
Bei einer achten Modifikation weisen das Anstoßungsteil wie beispielsweise das Stiftteil 81 mit großem Durchmesser und das vertiefte gegenüberliegende Teil wie beispielsweise das Stiftteil 82 mit kleinem Durchmesser nicht notwendigerweise bei jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen eine zylindrische Form auf. Bei einer möglichen Konfiguration weist der Antriebsstift 27, der in einer allgemein zylindrischen Form ausgebildet ist, zum Beispiel eine Aussparung auf, die hin zu der inneren Umfangsseite in einem Umfangsabschnitt des Antriebsstifts 27 vertieft ist, und die Aussparung bildet das vertiefte gegenüberliegende Teil aus, und der verbleibende, nicht vertiefte Abschnitt bildet das Anstoßungsteil aus. Bei dieser Konfiguration weist die stiftgestufte Oberfläche 83 keine Kreisform auf und ist in einem Umfangsabschnitt in Übereinstimmung mit dem vertieften gegenüberliegenden Teil vorgesehen. Bei dieser Konfiguration ist der Antriebsstift 27 vorzugsweise so vorgesehen, um sich nicht relativ zu dem Stiftdurchlass 18a derart zu drehen, dass das vertiefte gegenüberliegende Teil konstant dem Niedrigdruckanschluss 13b gegenüberliegt.
Bei einer neunten Modifikation können der Antriebsstift 27, das Gleitteil 23 und das Steuerventil 30 bei jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen bei Anstoßungsabschnitten durch einen Klebstoff, Schweißen und dergleichen miteinander verbunden sein. In einem derartigen Fall kann eine axiale Abweichung des Antriebsstifts 27 zusammen mit einer axialen Abweichung des Gleitteils 23 oder Steuerventils 30 auftreten. Demzufolge ist die Stufenabmessung D4 der stiftgestuften Oberfläche 83 vorzugsweise derart auf einen geeigneten Wert eingestellt, dass die Menge einer Strömung des Kraftstoffs in dem Niedrigdruckkanal 13 durch den Spalt G im Durchlass der stiftgestuften Oberfläche 83 definiert ist.
Bei einer zehnten Modifikation kann bei jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ein Kraftstoffdrucksensor 99, welcher einen Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffeinspritzventil 100 erfasst, in dem Kraftstoffzufuhrsystem 9 beinhaltet sein, wie in 12 gezeigt wird. Zum Beispiel ist der Kraftstoffdrucksensor 99 bei einer möglichen Konfiguration an jedem der Kraftstoffeinspritzventile 100 angebracht. Bei dieser Konfiguration ist jeder Kraftstoffdrucksensor 99 elektrisch mit der Steuereinheit 5 verbunden und gibt ein Erfassungssignal an die Steuereinheit 5 aus.
Bei einer elften Modifikation kann das Kraftstoffeinspritzventil 100 in einer Maschine 1 mit interner Verbrennung montiert sein, welche eine andere ist als die Dieselmaschine, wie beispielsweise eine Ottomaschine und eine Benzinmaschine.
Charakteristiken der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 der vorstehenden Ausführungsformen können wie folgt beschrieben werden.
Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 zum Einspritzen von Kraftstoff durch ein Einspritzloch 50 beinhaltet eine Steuerkammer 12, aus der Kraftstoff heraus strömt oder in diese hinein strömt, ein Einspritzloch-Ventilelement 40, welches das Einspritzloch 50 aufgrund einer Veränderung von Kraftstoffdruck in der Steuerkammer 12, die durch den Kraftstoff, der aus der Steuerkammer 12 heraus strömt oder in diese hinein strömt, hergestellt wird, öffnet oder schließt, einen Ventilkasten 15, der durch einen Steuerkammerkanal 14 mit der Steuerkammer 12 verbunden ist, einen Abgaskanal 13, welcher mit dem Ventilkasten 15 verbunden ist und durch welchen Kraftstoff aus dem Ventilkasten 15 abgeführt wird, ein Abgasdrosselteil 13a des Abgaskanals 13, das den Abgaskanal 13 drosselt, um eine Strömungsrate von Kraftstoff zu beschränken, der durch den Abgaskanal 13 strömt, ein Steuerventil 30, das in dem Ventilkasten 15 verschoben ist, um den Abgaskanal 13 zu öffnen oder schließen, ein Druckteil 27, das sich in einer Verschiebungsrichtung erstreckt, in welcher das Steuerventil 30 verschoben wird und das sich in der Verschiebungsrichtung bewegt, um das Steuerventil 30 zu drücken, und einen Druckdurchlass 18a, welcher den Ventilkasten 15 und den Abgaskanal 13 miteinander verbindet, und durch welchen das Druckteil 27 eingesetzt ist. Ein Abgasanschluss 13b, welcher ein stromaufwärtiger Endabschnitt des Abgaskanals 13 ist, ist auf einer inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses 18a vorgesehen. Das Druckteil 27 beinhaltet ein Anstoßungsteil 81, das dazu in der Lage ist, mit der inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses 18a in Kontakt zu stehen, und ein vertieftes gegenüberliegendes Teil 82, das dem Abgasanschluss 13b an einer Position, die in einer senkrechten Richtung, die senkrecht zu der Verschiebungsrichtung verläuft, von dem Abgasanschluss 13b entfernt angeordnet ist, aufgrund einer äußeren peripheren Oberfläche des Druckteils 27, das von dem Anstoßungsteil 81 ausgespart ist, gegenüberliegt, selbst wenn das Anstoßungsteil 81 mit der inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses 18a in Kontakt steht. Wenn das Anstoßungsteil 81 mit der inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses 18a in Kontakt steht, ist eine Vertiefungsabmessung D4 des vertieften gegenüberliegenden Teils 82 bezüglich des Anstoßungsteils 81 derart eingestellt, dass eine Menge an Kraftstoff, der aus dem Ventilkasten 15 abgeführt wird, durch das Abgasdrosselteil 13a anstatt einen Spalt G zwischen dem vertieften gegenüberliegenden Teil 82 und der inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses 18a definiert ist.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Aspekt bzw. Ausführungsform wird eingeschränkt, dass sich das vertiefte gegenüberliegende Teil exzessiv an den Abgasanschluss annähert, da das vertiefte gegenüberliegende Teil bei dem Druckteil eine geeignet große Vertiefungsabmessung aufweist. Daher ist es möglich, die Schwierigkeit zu unterbinden: ein Spalt zwischen dem vertieften gegenüberliegenden Teil und der inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses definiert die Menge an Kraftstoff, der von dem Ventilkasten zu dem Abgasanschluss abgeführt wird. Auf diese Weise wird die Menge an Kraftstoff, der aus dem Abgasanschluss abgeführt wird, andauernd durch das Abgasdrosselteil definiert. Demzufolge ist es weniger wahrscheinlich, dass eine Zeit zum Reduzieren eines Drucks in der Steuerkammer variiert, selbst falls das Druckteil in der senkrechten Richtung in dem Druckdurchlass axial abweicht. Daher ist es möglich, eine unbeabsichtigte Variation der Kraftstoffeinspritzmenge aus dem Einspritzloch zu unterbinden.
Ein virtueller Bereich, der erhalten wird, indem der Abgasanschluss 13b sich in der senkrechten Richtung zu dem vertieften gegenüberliegenden Teil 82 erstreckt, beinhaltet einen Drosselbereich VA1, der zwischen dem Abgasanschluss 13b und dem vertieften gegenüberliegenden Teil 82 vorliegt. Die Vertiefungsabmessung D4 ist derart eingestellt, dass eine virtuelle Fläche Sa einer äußeren peripheren Oberfläche des Drosselbereichs VA1, die sich entlang eines Umfangsrandabschnitts des Abgasdrosselteils 13a erstreckt, größer ist als eine Kanalfläche Sb des Abgasdrosselteils 13a in einem Zustand, in welchem das Anstoßungsteil 81 mit der inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses 18a in Kontakt steht.
Die Vertiefungsabmessung D4 ist derart eingestellt, dass die virtuelle Fläche Sa größer ist als ein Wert, der erhalten ist, indem die Kanalfläche Sb des Abgasdrosselteils 13a mit einem vorgegebenen Sicherheitskoeffizienten multipliziert ist, der größer als 1 ist.
Ein Auslassbereich VA1, VA2 ist ein virtueller Bereich, der erhalten wird, indem der Abgasanschluss 13b sich in der senkrechten Richtung zu dem vertieften gegenüberliegenden Teil 82 erstreckt. Die Vertiefungsabmessung D4 ist derart eingestellt, dass eine virtuelle Fläche Sa, Sd einer äußeren peripheren Oberfläche des Auslassbereichs VA1, VA2, die sich entlang eines Umfangsrandabschnitts des Abgasanschlusses 13b erstreckt, größer ist als eine offene Fläche Sc des Abgasanschlusses 13b in einem Zustand, in welchem das Anstoßungsteil 81 mit der inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses 18a in Kontakt steht.
Der Abgaskanal 13 beinhaltet einen Ausdehnungspfad 13c, der auf einer stromaufwärtigen Seite des Abgasdrosselteils 13a vorgesehen ist, um den Abgasanschluss 13b auszubilden, und der den Abgaskanal 13 allmählich von dem Abgasdrosselteil 13a hin zu dem Abgasanschluss 13b ausdehnt.
Der Auslassbereich VA1, VA2 beinhaltet einen Bereich VA3 in einer Vertiefung, welcher ein Bereich zwischen einer äußeren peripheren Oberfläche des Anstoßungsteils 81 und einer äußeren peripheren Oberfläche des vertieften gegenüberliegenden Teils 82 in der senkrechten Richtung ist. Die Vertiefungsabmessung D4 ist derart eingestellt, dass eine virtuelle Fläche Se einer äußeren peripheren Oberfläche des Bereichs VA3 in einer Vertiefung, die sich entlang des Umfangsrandabschnitts des Abgasanschlusses 13b erstreckt, größer ist als die offene Fläche Sc des Abgasanschlusses 13b.
Der Druckdurchlass 18a erstreckt sich gerade derart, dass ein Trennabstand zwischen dem vertieften gegenüberliegenden Teil 82 und dem Abgasanschluss 13b in der senkrechten Richtung gleich der Vertiefungsabmessung D4 ist, wenn das Anstoßungsteil 81 mit der inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses 18a in Kontakt steht.
Der Druckdurchlass 18a beinhaltet ein erstes Durchlassteil 93, durch welches das Anstoßungsteil 81 eingesetzt wird, und ein zweites Durchlassteil 94, das auf der Seite des Ventilkastens 15 des ersten Durchlassteils 93 vorgesehen ist und den Druckdurchlass 18a mehr ausdehnt, als das erste Durchlassteil 93 den Druckdurchlass 18a ausdehnt. Der Abgasanschluss 13b ist auf einer inneren peripheren Oberfläche des zweiten Durchlassteils 94 vorgesehen. Ein Trennabstand zwischen dem vertieften gegenüberliegenden Teil 82 und dem Abgasanschluss 13b in der senkrechten Richtung ist gleich einem Wert, der erhalten wird, indem eine Stufenabmessung D7 zwischen dem ersten Durchlassteil 93 und dem zweiten Durchlassteil 94 in der senkrechten Richtung zu der Vertiefungsabmessung D4 addiert ist, wenn das Anstoßungsteil 81 mit einer inneren Umfangsoberfläche des ersten Durchlassteils 93 in Kontakt steht.
Der Druckdurchlass 18a beinhaltet ein drittes Durchlassteil 97, das auf der Seite des Ventilkastens 15 des zweiten Durchlassteils 94 vorgesehen ist und den Druckdurchlass 18a stärker zusammenzieht, als das zweite Durchlassteil 94 den Druckdurchlass 18a zusammenzieht, um einen Endabschnitt des Druckdurchlasses 18a auf der Seite des Ventilkastens 15 auszubilden.
Trotz einer Verschiebung des Druckteils 27 bewegt sich ein Endabschnitt des Anstoßungsteils 81 auf der Seite des Ventilkastens 15 nicht über einen Endabschnitt des ersten Durchlassteils 93 auf der Seite des Ventilkastens 15 hinaus in der Verschiebungsrichtung hin zu dem Ventilkasten 15.
Zwar wurde die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf die dazugehörigen Ausführungsformen beschrieben, allerdings darf dies nicht dahingehend ausgelegt werden, dass die Offenbarung sich auf die Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt. Die vorliegende Offenbarung soll vielmehr auch verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken. Zusätzlich sind die verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen, andere Kombinationen und Konfigurationen, die weitere, weniger oder nur ein einziges Element beinhalten, ebenfalls im Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung beinhaltet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016053354 [0002]

Claims

Kraftstoffeinspritzvorrichtung (100) zum Einspritzen von Kraftstoff durch ein Einspritzloch (50), aufweisend: eine Steuerkammer (12), aus der Kraftstoff heraus strömt oder in diese hinein strömt; ein Einspritzloch-Ventilelement (40), welches das Einspritzloch (50) aufgrund einer Veränderung von Kraftstoffdruck in der Steuerkammer (12), die durch den Kraftstoff, der aus der Steuerkammer (12) heraus strömt oder in diese hinein strömt, hergestellt ist, öffnet oder schließt; einen Ventilkasten (15), der durch einen Steuerkammerkanal (14) mit der Steuerkammer (12) verbunden ist; einen Abgaskanal (13), welcher mit dem Ventilkasten (15) verbunden ist und durch welchen Kraftstoff aus dem Ventilkasten (15) abgeführt sein soll, wobei ein Abgasdrosselteil (13a) des Abgaskanals (13) den Abgaskanal (13) drosselt, um eine Strömungsrate von Kraftstoff zu beschränken, der durch den Abgaskanal (13) strömt; ein Steuerventil (30), das in dem Ventilkasten (15) verschoben ist, um den Abgaskanal (13) zu öffnen oder schließen; ein Druckteil (27), das sich in einer Verschiebungsrichtung erstreckt, in welcher das Steuerventil (30) verschoben ist und das sich in der Verschiebungsrichtung bewegt, um das Steuerventil (30) zu drücken; und einen Druckdurchlass (18a), welcher den Ventilkasten (15) und den Abgaskanal (13) miteinander verbindet, und durch welchen das Druckteil (27) eingesetzt ist, wobei: ein Abgasanschluss (13b), welcher ein stromaufwärtiger Endabschnitt des Abgaskanals (13) ist, auf einer inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses (18a) vorgesehen ist; das Druckteil (27) beinhaltet: ein Anstoßungsteil (81), das dazu in der Lage ist, mit der inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses (18a) in Kontakt zu stehen; und ein vertieftes gegenüberliegendes Teil (82), das dem Abgasanschluss (13b) an einer Position, die in einer senkrechten Richtung, die senkrecht zu der Verschiebungsrichtung verläuft, von dem Abgasanschluss (13b) entfernt angeordnet ist, aufgrund einer äußeren peripheren Oberfläche des Druckteils (27), das von dem Anstoßungsteil (81) ausgespart ist, gegenüberliegt, selbst wenn das Anstoßungsteil (81) mit der inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses (18a) in Kontakt steht; und wenn das Anstoßungsteil (81) mit der inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses (18a) in Kontakt steht, eine Vertiefungsabmessung (D4) des vertieften gegenüberliegenden Teils (82) bezüglich des Anstoßungsteils (81) derart eingestellt ist, dass eine Menge an Kraftstoff, der aus dem Ventilkasten (15) abgeführt ist, durch das Abgasdrosselteil (13a) anstatt einen Spalt (G) zwischen dem vertieften gegenüberliegenden Teil (82) und der inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses (18a) definiert ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: ein virtueller Bereich, der erhalten ist, indem der Abgasanschluss (13b) sich in der senkrechten Richtung zu dem vertieften gegenüberliegenden Teil (82) erstreckt, einen Drosselbereich (VA1), der zwischen dem Abgasanschluss (13b) und dem vertieften gegenüberliegenden Teil (82) vorliegt, beinhaltet; und die Vertiefungsabmessung (D4) derart eingestellt ist, dass eine virtuelle Fläche (Sa) einer äußeren peripheren Oberfläche des Drosselbereichs (VA1), die sich entlang eines Umfangsrandabschnitts des Abgasdrosselteils (13a) erstreckt, größer ist als eine Kanalfläche (Sb) des Abgasdrosselteils (13a) in einem Zustand, in welchem das Anstoßungsteil (81) mit der inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses (18a) in Kontakt steht.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Vertiefungsabmessung (D4) derart eingestellt ist, dass die virtuelle Fläche (Sa) größer ist als ein Wert, der erhalten ist, indem die Kanalfläche (Sb) des Abgasdrosselteils (13a) mit einem vorgegebenen Sicherheitskoeffizienten multipliziert ist, der größer als 1 ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: ein Auslassbereich (VA1, VA2) ein virtueller Bereich ist, der erhalten ist, indem der Abgasanschluss (13b) sich in der senkrechten Richtung zu dem vertieften gegenüberliegenden Teil (82) erstreckt; und die Vertiefungsabmessung (D4) derart eingestellt ist, dass eine virtuelle Fläche (Sa, Sd) einer äußeren peripheren Oberfläche des Auslassbereichs (VA1, VA2), die sich entlang eines Umfangsrandabschnitts des Abgasanschlusses (13b) erstreckt, größer ist als eine offene Fläche (Sc) des Abgasanschlusses (13b) in einem Zustand, in welchem das Anstoßungsteil (81) mit der inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses (18a) in Kontakt steht.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der Abgaskanal (13) einen Ausdehnungspfad (13c) beinhaltet, der auf einer stromaufwärtigen Seite des Abgasdrosselteils (13a) vorgesehen ist, um den Abgasanschluss (13b) auszubilden, und der den Abgaskanal (13) allmählich von dem Abgasdrosselteil (13a) hin zu dem Abgasanschluss (13b) ausdehnt.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei: der Auslassbereich (VA1, VA2) einen Bereich (VA3) in einer Vertiefung beinhaltet, welcher ein Bereich zwischen einer äußeren peripheren Oberfläche des Anstoßungsteils (81) und einer äußeren peripheren Oberfläche des vertieften gegenüberliegenden Teils (82) in der senkrechten Richtung ist; und die Vertiefungsabmessung (D4) derart eingestellt ist, dass eine virtuelle Fläche (Se) einer äußeren peripheren Oberfläche des Bereichs (VA3) in einer Vertiefung, die sich entlang des Umfangsrandabschnitts des Abgasanschlusses (13b) erstreckt, größer ist als die offene Fläche (Sc) des Abgasanschlusses (13b).
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Druckdurchlass (18a) sich gerade derart erstreckt, dass ein Trennabstand zwischen dem vertieften gegenüberliegenden Teil (82) und dem Abgasanschluss (13b) in der senkrechten Richtung gleich der Vertiefungsabmessung (D4) ist, wenn das Anstoßungsteil (81) mit der inneren peripheren Oberfläche des Druckdurchlasses (18a) in Kontakt steht.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei: der Druckdurchlass (18a) beinhaltet: ein erstes Durchlassteil (93), durch welches das Anstoßungsteil (81) eingesetzt ist; und ein zweites Durchlassteil (94), das auf der Seite des Ventilkastens (15) des ersten Durchlassteils (93) vorgesehen ist und den Druckdurchlass (18a) mehr ausdehnt, als das erste Durchlassteil (93) den Druckdurchlass (18a) ausdehnt; der Abgasanschluss (13b) auf einer inneren peripheren Oberfläche des zweiten Durchlassteils (94) vorgesehen ist; und ein Trennabstand zwischen dem vertieften gegenüberliegenden Teil (82) und dem Abgasanschluss (13b) in der senkrechten Richtung gleich einem Wert ist, der erhalten ist, indem eine Stufenabmessung (D7) zwischen dem ersten Durchlassteil (93) und dem zweiten Durchlassteil (94) in der senkrechten Richtung zu der Vertiefungsabmessung (D4) addiert ist, wenn das Anstoßungsteil (81) mit der inneren Umfangsoberfläche des ersten Durchlassteils (93) in Kontakt steht.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei der Druckdurchlass (18a) ein drittes Durchlassteil (97) beinhaltet, das auf der Seite des Ventilkastens (15) des zweiten Durchlassteils (94) vorgesehen ist und den Druckdurchlass (18a) stärker zusammenzieht, als das zweite Durchlassteil (94) den Druckdurchlass (18a) zusammenzieht, um einen Endabschnitt des Druckdurchlasses (18a) auf der Seite des Ventilkastens (15) auszubilden.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei sich ein Endabschnitt des Anstoßungsteils (81) auf der Seite des Ventilkastens (15) trotz einer Verschiebung des Druckteils (27) nicht über einen Endabschnitt des ersten Durchlassteils (93) auf der Seite des Ventilkastens (15) hinaus in der Verschiebungsrichtung hin zu dem Ventilkasten (15) bewegt.