DE102020124061A1

DE102020124061A1 - Elektromagnetisches ventil und hochdruckpumpe mit demselben

Info

Publication number: DE102020124061A1
Application number: DE102020124061.9A
Authority: DE
Inventors: Yoshifumi Iwata
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2019-11-19
Filing date: 2020-09-16
Publication date: 2021-05-20
Also published as: JP2021080883A; US20210148320A1

Abstract

Eine Welle (32) eines Ventilelements (30) weist eine äußere Umfangswand (320) auf, die entlang einer inneren Umfangswand (260) eines Zylinders (20) verschiebbar ist, während die Welle (32) von dem Zylinder (20) getragen wird, um eine Hin- und Herbewegung der Welle (32) in einer axialen Richtung zu ermöglichen. Eine innere Umfangswand (520) des Ankers (50) ist entlang einer äußeren Umfangswand (420) eines Ventilschirms (40) des Ventilelements (30) verschiebbar, und der Anker (50) ist konfiguriert, um gegen eine Oberfläche des Ventilelements (30) zu stoßen, die sich auf einer Seite befindet, die gegenüber zu einem Ventilabschnitt (31) des Ventilelements (30) angeordnet ist. Ein innerer Stator (71) ist auf einer Seite des Ankers (50) platziert, welche gegenüber zu dem Ventilelement (30) angeordnet ist. Eine Spule (75) ist dazu konfiguriert, einen magnetischen Fluss zu erzeugen, um den Anker (50) magnetisch zu dem inneren Stator (71) hin zu ziehen, wenn die Spule (75) erregt wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein elektromagnetisches Ventil und eine Hochdruckpumpe mit demselben.
HINTERGRUND
Bisher ist eine Hochdruckpumpe bekannt, die Kraftstoff unter Druck setzt und einer Maschine mit interner Verbrennung den unter Druck stehenden Kraftstoff zuführt. Zum Beispiel beinhaltet eine Hochdruckpumpe von US 9,970,399 B2 ein elektromagnetisches Ventil und passt die Menge an Kraftstoff an, die durch das elektromagnetische Ventil unter Druck gesetzt werden soll.
Das elektromagnetische Ventil von US 9,970,399 B2 beinhaltet das Folgende: ein Ventilelement, das in einer Stabform geformt ist und dazu konfiguriert ist, einen Durchlass bzw. Kanal zum Leiten von Kraftstoff zu öffnen und zu schließen; und einen Anker, der in einer bodenseitigen rohrförmigen Form geformt ist und dazu konfiguriert ist, sich relativ zu dem Ventilelement in einer axialen Richtung zu bewegen. Das Ventilelement weist eine äußere Umfangswand bzw. eine Außenumfangswand auf, die entlang einer inneren Umfangswand bzw. Innenumfangswand eines Zylinders verschiebbar ist, und das Ventilelement wird durch den Zylinder gelagert, um eine Hin- und Herbewegung des Ventilelements in der axialen Richtung zu ermöglichen. Der Anker weist eine Außenumfangswand auf, die entlang einer Innenumfangswand eines Stators verschiebbar ist, und der Anker wird durch den Stator gelagert, um eine Hin- und Herbewegung des Ankers in der axialen Richtung zu ermöglichen. Hier gleiten die Außenumfangswand des Ventilelements und eine Innenumfangswand des Ankers nicht relativ zu einander.
Bei dem elektromagnetischen Ventil von US 9,970,399 B2 ist ein Gleitweg, entlang welchem der Anker und der Stator relativ zu einander gleiten, relativ groß. Daher kann der Verschleiß des Ankers und des Stators möglicherweise gefördert werden. Außerdem gleitet bei dem elektromagnetischen Ventil von US 9,970,399 B2 die äußere periphere Wand bzw. Außenumfangswand des Ankers entlang der inneren Umfangswand bzw. Innenumfangswand des Stators. Daher kann eine Größe des Ankers möglicherweise im Vergleich zu einem Fall erhöht werden, in dem die innere Umfangswand des Ankers entlang einer äußeren Umfangswand eines anderen Elements gleitet.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein kompaktes elektromagnetisches Ventil, welches den Verschleiß eines Elements reduzieren kann, und eine Hochdruckpumpe vorzusehen, welche ein solches elektromagnetisches Ventil aufweist.
Ein elektromagnetisches Ventil der vorliegenden Offenbarung beinhaltet einen Zylinder, ein Ventilelement, einen Anker, eine Ankerfeder, eine Ventilelementfeder, einen Stator und eine Spule. Der Zylinder beinhaltet das Folgende: einen Flüssigkeitsdurchlass, welcher dazu konfiguriert ist, Flüssigkeit zu leiten; und einen Ventilsitz, welcher um den Flüssigkeitsdurchlass ausgebildet ist. Das Ventilelement beinhaltet das Folgende: einen Ventilabschnitt; eine Welle, die sich von dem Ventilabschnitt in einer axialen Richtung erstreckt und eine äußere Umfangswand aufweist, die entlang einer inneren Umfangswand des Zylinders gleiten kann, wobei die Welle von dem Zylinder getragen wird, um eine Hin- und Herbewegung der Welle in der axialen Richtung zu ermöglichen; und einen Ventilschirm, der integral mit der Welle ausgebildet ist, wobei das Ventilelement dazu konfiguriert ist, den Flüssigkeitsdurchlass zu öffnen oder zu schließen, wenn der Ventilabschnitt in einer Ventilöffnungsrichtung von dem Ventilsitz weggehoben wird oder in einer Ventilschließrichtung an dem Ventilsitz anliegt.
Der Anker ist dazu konfiguriert, sich relativ zu dem Ventilelement zu bewegen, während eine Innenumfangswand des Ankers entlang einer Außenumfangswand des Ventilschirms verschiebbar ist. Der Anker ist dazu konfiguriert, gegen eine Oberfläche des Ventilelements zu stoßen, die sich auf einer Seite befindet, die gegenüber zu dem Ventilabschnitt angeordnet ist. Die Ankerfeder ist dazu konfiguriert, den Anker in der Ventilöffnungsrichtung vorzuspannen. Die Ventilelementfeder ist dazu konfiguriert, das Ventilelement in der Ventilschließrichtung vorzuspannen. Der Stator befindet sich auf einer Seite des Ankers, die gegenüber zu dem Ventilelement angeordnet ist. Die Spule ist dazu konfiguriert, einen magnetischen Fluss zu erzeugen, um den Anker magnetisch zu dem Stator hin zu ziehen, wenn die Spule erregt wird.
In der vorliegenden Offenbarung wird das Ventilelement durch die Ventilelementfeder in der Ventilschließrichtung gedrückt und wird zusammen mit dem Anker in der Ventilschließrichtung bewegt, wenn der Anker als Reaktion auf die elektrische Leistungsversorgung der Spule magnetisch zu dem Stator angezogen wird. Zu dieser Zeit tritt die Schieberbewegung nicht zwischen der inneren Umfangswand des Ankers und der äußeren Umfangswand des Ventilschirms des Ventilelements auf. Wenn der Ventilabschnitt des Ventilelements den Ventilsitz kontaktiert und in einem Ventilschließzustand platziert ist, ist die Bewegung des Ventilelements in der Ventilschließrichtung beschränkt. In diesem Zustand, wenn der Anker weiter magnetisch in Richtung des Stators gezogen wird, wird der Anker relativ zu dem Ventilelement bewegt. Zu dieser Zeit tritt die Schieberbewegung zwischen der inneren Umfangswand des Ankers und der äußeren Umfangswand des Ventilschirms des Ventilelements auf. Wie vorstehend erörtert, tritt die Gleitbewegung zwischen der Innenumfangswand des Ankers und der Außenumfangswand des Ventilschirms des Ventilelements bei der vorliegenden Offenbarung nur auf, wenn die Relativbewegung zwischen dem Anker und dem Ventilelement auftritt. Daher kann der Gleitabstand bzw. Gleitweg zwischen den Elementen im Vergleich zu dem herkömmlichen elektromagnetischen Ventil reduziert werden, das oben erörtert wird. Dadurch kann der Verschleiß des oder der Elemente reduziert werden.
Ferner tritt bei der vorliegenden Offenbarung die Gleitbewegung zwischen der inneren Umfangswand des Ankers und der äußeren Umfangswand des Ventilschirms des Ventilelements auf. Somit ist es für das gleiche L/D-Verhältnis (Längen-DurchmesserVerhältnis) möglich, L, das die Länge ist, die in der axialen Richtung gemessen wird, zu reduzieren, um eine Verringerung der axialen Größe des Ankers im Vergleich zu der herkömmlichen Konfiguration zu ermöglichen, bei der die Gleitbewegung zwischen der äußeren Umfangswand des Ankers und der inneren Umfangswand des anderen Elements wie bei dem herkömmlichen elektromagnetischen Ventil auftritt. Dadurch kann die Größe des elektromagnetischen Ventils reduziert werden.
Figurenliste
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Darstellungszwecken von ausgewählten Ausführungsformen und nicht allen möglichen Implementierungen und es ist nicht beabsichtigt, dass sie den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung beschränken. Es zeigt/Es zeigen:

1 eine schematische Querschnittsansicht, die ein elektromagnetisches Ventil und eine Hochdruckpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 eine Querschnittsansicht, die das elektromagnetische Ventil gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
3 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie III-III in 2, die ein Ventilelement des elektromagnetischen Ventils gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
4 eine Querschnittsansicht, die das elektromagnetische Ventil gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, die einen Betriebszustand des elektromagnetischen Ventils und der Hochdruckpumpe angibt.
5 eine Querschnittsansicht, die das elektromagnetische Ventil gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, die einen anderen Betriebszustand des elektromagnetischen Ventils und der Hochdruckpumpe angibt.
6 eine Querschnittsansicht, die das elektromagnetische Ventil gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, die einen weiteren Betriebszustand des elektromagnetischen Ventils und der Hochdruckpumpe angibt.
7 ein Diagramm, das beispielhafte Vorgänge des elektromagnetischen Ventils und der Hochdruckpumpe gemäß der ersten Ausführungsform angibt.
8 eine Querschnittsansicht, die ein elektromagnetisches Ventil gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
9 eine Querschnittsansicht, die ein elektromagnetisches Ventil gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.
10 eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie X-X in 9 vorgenommen wurde und ein Ventilelement des elektromagnetischen Ventils gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
11 eine Ansicht in einer Richtung eines Pfeils XI in 9, die einen Ventilschirm des Ventilelements des elektromagnetischen Ventils gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
12 ein Diagramm, das einen Ventilschirm eines Ventilelements eines elektromagnetischen Ventils gemäß einer vierten Ausführungsform anzeigt.
13 eine Querschnittsansicht, die ein elektromagnetisches Ventil gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt.
14 eine Querschnittsansicht, die ein elektromagnetisches Ventil gemäß einer sechsten Ausführungsform zeigt.
15 eine Querschnittsansicht, die ein elektromagnetisches Ventil gemäß siebter und achter Ausführungsform zeigt.
16 eine Querschnittsansicht, die ein elektromagnetisches Ventil gemäß einer neunten Ausführungsform zeigt.
17 eine Querschnittsansicht, die ein elektromagnetisches Ventil gemäß einer zehnten Ausführungsform zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nachfolgend werden ein elektromagnetisches Ventil und eine Hochdruckpumpe verschiedener Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. In den folgenden Ausführungsformen werden die im Wesentlichen gleichen Komponenten durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung wird weggelassen werden.
(Erste Ausführungsform)
1 zeigt ein elektromagnetisches Ventil und eine Hochdruckpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Hochdruckpumpe 1 der vorliegenden Ausführungsform ist zum Beispiel an einem Fahrzeug (nicht gezeigt) installiert, und die Hochdruckpumpe 1 drückt Kraftstoff auf einen vorbestimmten Druck und führt den unter Druck stehenden Kraftstoff einer Maschine 4 mit interner Verbrennung (nachfolgend kurz als eine Maschine bezeichnet) zu. Hier ist die Maschine 4 zum Beispiel ein Dieselmotor.
Wie in 1 gezeigt wird, beinhaltet die Hochdruckpumpe 1 ein elektromagnetisches Ventil (auch als Magnetventil bezeichnet) 10, einen Pumpenkörper 11, einen Ansaugdurchlass 12, einen Kolben 13 und einen Abfuhrdurchlass 14.
Der Pumpenkörper 11 ist zum Beispiel aus Metall hergestellt und an einem Gehäuse 16 der Maschine 4 installiert. Der Pumpenkörper 11 weist eine Kolbenbohrung bzw. ein Kolbenloch 111 auf. Der Kolben 13 ist in dem Kolbenloch 111 aufgenommen und dazu konfiguriert, sich in einer axialen Richtung in dem Stößelloch 111 hin und her zu bewegen.
Das elektromagnetische Ventil 10 ist derart an dem Pumpenkörper 11 installiert, dass das elektromagnetische Ventil 10 an einer oberen Seite der Kolbenbohrung 111 in einer vertikalen Richtung platziert ist. Der Pumpenkörper 11 weist eine Druckbeaufschlagungskammer 112 auf, die sich zwischen dem Kolben 13 in der Kolbenbohrung 111 und dem elektromagnetischen Ventil 10 befindet. Wenn sich der Kolben 13 in der axialen Richtung hin- und herbewegt, vergrößert sich ein Volumen der Druckbeaufschlagungskammer 112 und verringert sich.
Ein Stößel 19 ist an einem Endteil des Kolbens 13 befestigt, welches gegenüber zu der Druckbeaufschlagungskammer 112 angeordnet ist. Eine Rückstellfeder 18 ist zwischen dem Stößel 19 und dem Pumpenkörper 11 platziert. Die Rückstellfeder 18 ist dazu konfiguriert, den Stößel 19 und den Kolben 13 zu einer Seite hin zu drängen, die gegenüber der Druckbeaufschlagungskammer 112 liegt.
Das Gehäuse 16 ist zum Beispiel aus Metall hergestellt und weist ein Installationsloch 161 und ein Wellenloch 162 auf. Das Installationsloch bzw. die Installationsbohrung 161 öffnet sich zum Beispiel an einer oberen Oberfläche des Gehäuses 16, die sich auf einer oberen Seite in der vertikalen Richtung befindet. Das Wellenloch bzw. die Wellenbohrung 162 ist zum Beispiel mit einem gegenüberliegenden Endteil des Installationslochs 161 verbunden, das gegenüber der Öffnung des Installationslochs 161 angeordnet ist, sodass sich das Wellenloch 162 in einer Richtung erstreckt, die senkrecht zu dem Installationsloch 161 verläuft und sich an einer Außenwand des Gehäuses 16 öffnet.
Ein Dichtungselement 17 ist an einer Öffnung des Wellenlochs 162 installiert. Eine Nockenwelle 7 ist an dem Gehäuse 16 installiert. Die Nockenwelle 7 ist drehbar durch das Gehäuse 16 und das Dichtungselement 17 gelagert. Ein Nocken 8 ist an einer Kreuzung zwischen dem Installationsloch 161 und dem Wellenloch 162 platziert. Der Nocken 8 ist derart an der Nockenwelle 7 ausgebildet, dass der Nocken 8 integral mit der Nockenwelle 7 drehbar ist. Der Nocken 8 ist derart ausgebildet, dass sich ein radialer Abstand, der von einer Mitte zu einer Außenumfangswand des Nockens 8 in einer radialen Richtung gemessen wird, reibungslos in einer Umfangsrichtung ändert.
Der Pumpenkörper 11 ist derart an der oberen Fläche des Gehäuses 16 installiert, die sich auf der oberen Seite in der vertikalen Richtung befindet, dass das Kolbenloch 111 mit dem Installationsloch 161 in Verbindung steht, und ein Abschnitt des Kolbens 13, des Stößels 19 und der Rückstellfeder 18 sich in dem Installationsloch 161 befinden.
Eine Rolle 9 ist zwischen dem Nocken 8 und dem Stößel 19 platziert. Die Rolle 9 ist dazu konfiguriert, sich zwischen dem Nocken 8 und dem Stößel 19 zu drehen, wenn der Nocken 8 gedreht wird. Wenn die Nockenwelle 7 durch Drehung der Maschine 4 gedreht wird, wird der Kolben 13 in der axialen Richtung hin- und herbewegt. Auf diese Weise wird ein Volumen der Druckbeaufschlagungskammer 112 wiederholt erhöht und verringert.
Ein Kraftstofftank 2, welcher den Kraftstoff speichert, ist über eine Leitung 101 mit der Hochdruckpumpe 1 verbunden. Eine Niederdruckpumpe 3 ist an der Leitung 101 installiert. Die Niederdruckpumpe 3 wird beispielsweise durch die Drehung der Maschine 4 bzw. des Motors 4 gedreht, um den Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 2 zu saugen und den angesaugten Kraftstoff zu der Hochdruckpumpe 1 zu fördern. Der Ansaugdurchlass 12 kommuniziert zwischen dem Rohr 101 und der Druckbeaufschlagungskammer 112.
Ein Common-Rail 5, welches dazu konfiguriert ist, den Kraftstoff, welcher durch die Hochdruckpumpe 1 beaufschlagt wird, zu speichern, ist der Maschine 4 bereitgestellt. Zum Beispiel sind vier Kraftstoffeinspritzventile 6 mit der Common-Rail 5 verbunden. Jedes der Kraftstoffeinspritzventile 6 ist derart an der Maschine 4 installiert, dass ein Einspritzloch des Kraftstoffeinspritzventils 6 in einer entsprechenden Brennkammer der Maschine 4 freigelegt ist. Die Hochdruckpumpe 1 ist durch eine Leitung 102 mit der Common-Rail 5 verbunden.
Der Abfuhrdurchlass 14 kommuniziert zwischen der Druckbeaufschlagungskammer 112 und dem Rohr 102. Ein Abführventil 15 ist an dem Abfuhrdurchlass 14 installiert.
Wenn die Maschine 4 gedreht wird, saugt die Niederdruckpumpe 3 den Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 2 an und führt der Hochdruckpumpe 1 über das Rohr 101 den angesaugten Kraftstoff zu. Hier wird in einem Ventilöffnungszustand des elektromagnetischen Ventils 10, wenn der Kolben 13 in einer Richtung zum Erhöhen eines Volumens der Druckbeaufschlagungskammer 112 bewegt wird, der Kraftstoff in dem Ansaugdurchlass 12 in die Druckbeaufschlagungskammer 112 gesaugt.
Dann wird in einem Ventilschließzustand des elektromagnetischen Ventils 10, wenn der Kolben 13 in einer Richtung zum Verringern des Volumens der Druckbeaufschlagungskammer 112 bewegt wird, der Kraftstoff in der Druckbeaufschlagungskammer 112 mit Druck beaufschlagt. Wenn der Druck des Kraftstoffs in der Druckbeaufschlagungskammer 112 gleich oder höher wird als ein vorgegebener Druck, wird das Abführventil 15 bzw. Ablassventil 15 in den Ventilöffnungszustand gebracht. Daher wird der Kraftstoff in der Druckbeaufschlagungskammer 112 dem Common-Rail 5 durch den Abführdurchlass 14 und das Rohr 102 zugeführt. Der Kraftstoff, welcher dem Common-Rail 5 zugeführt wird und den vorbestimmten Druck aufweist, wird von den Kraftstoffeinspritzventilen 6 in die Brennkammern der Maschine 4 eingespritzt.
Als nächstes wird die Struktur des elektromagnetischen Ventils 10 detailliert beschrieben werden.
Wie in 2 gezeigt wird, beinhaltet das elektromagnetische Ventil 10 einen Zylinder 20, ein Ventilelement 30, einen Anker 50, eine Ankerfeder 61, eine Ventilelementfeder 62, einen inneren Stator (der als Stator dient) 71 und eine Spule 75.
Der Zylinder 20 weist einen Zylinderhauptkörper 21, ein Zylinderloch 22, einen Kraftstoffkanal bzw. Kraftstoffdurchlass (der als ein Flüssigkeitskanal bzw. Flüssigkeitsdurchlass dient) 221, einen Ventilsitz 23, eine ringförmige Zylinderausnehmung 24, einen Zylindervorsprung 25 und ein Zylinderwellenloch 26 auf.
Der Zylinderhauptkörper 21 ist zum Beispiel aus Metall hergestellt und in einer kreisförmigen Plattenform geformt. Das Zylinderloch bzw. die Zylinderbohrung 22 ist in einer kreisförmigen Form an einem Mittelteil einer Endoberfläche des Zylinderhauptkörpers 21 ausgespart. Der Kraftstoffdurchlass 221 ist an einer Innenseite des Zylinderlochs 22 ausgebildet. Der Ventilsitz 23 ist derart um das Zylinderloch 22 an der einen Endoberfläche des Zylinderhauptkörpers 21 ausgebildet, dass der Ventilsitz 23 von der einen Endoberfläche des Zylinderhauptkörpers 21 in einer verjüngten Form ausgespart ist. Insbesondere ist der Ventilsitz 23 um den Kraftstoffdurchlass 221 ausgebildet. Der Kraftstoff (der als Flüssigkeit dient) strömt in dem Kraftstoffdurchlass 221.
Die ringförmige Zylinderausnehmung 24 ist in einer ringförmigen Form an der anderen Endoberfläche des Zylinderhauptkörpers 21 vertieft, welche gegenüber zu der einen Endoberfläche des Zylinderhauptkörpers 21 angeordnet ist. Hier ist die ringförmige Zylinderausnehmung 24 derart auf der radial äußeren Seite des Zylinderlochs 22 ausgebildet, dass die ringförmige Zylinderaussparung 24 koaxial mit dem Zylinderloch 22 ist.
Der Zylindervorsprung 25 ist derart in einem Stück mit dem Zylinderhauptkörper 21 ausgebildet, dass der Zylindervorsprung 25 im Allgemeinen in einer zylindrischen Stangenform geformt ist und von einem Mittelteil der anderen Endoberfläche des Zylinderhauptkörpers 21 vorsteht. Der Zylindervorsprung 25 ist koaxial zu dem Zylinderloch 22.
Das Zylinderwellenloch 26 erstreckt sich in der axialen Richtung durch den Zylinderhauptkörper 21 und den Zylindervorsprung 25. Das Zylinderwellenloch 26 ist koaxial zu dem Zylinderloch 22. Das Zylinderwellenloch 26 weist eine innere Umfangswand 260 auf, die eine innere Umfangswand des Zylinders 20 ist und in einer zylindrischen Form geformt ist.
Ein Ansaugdurchlass 121 und ein Ansaugdurchlass 122, welche Teile des Ansaugdurchlasses 12 sind, sind an dem Zylinderhauptkörper 21 ausgebildet. Der Ansaugdurchlass 121 verbindet die eine Endoberfläche des Zylinderhauptkörpers 21 mit der ringförmigen Zylinderausnehmung 24. Der Ansaugdurchlass 122 verbindet die ringförmige Zylinderausnehmung 24 mit dem Kraftstoffdurchlass 221. Dadurch kann der Kraftstoff, welcher der Hochdruckpumpe 1 durch das Rohr 101 zugeführt wird, durch den Ansaugdurchlass 121, die ringförmige Zylinderausnehmung 24 und den Ansaugdurchlass 122 zu dem Kraftstoffdurchlass 221 strömen.
Der Zylinder 20 ist derart an dem Pumpenkörper 11 installiert, dass die eine Endoberfläche des Zylinderhauptkörpers 21 eine obere Oberfläche des Pumpenkörpers 11 kontaktiert, die sich auf der Oberseite in der vertikalen Richtung befindet, und der Ventilsitz 23 in der Druckbeaufschlagungskammer 112 des Pumpenkörpers 11 freigelegt ist.
Das Ventilelement 30 beinhaltet einen Ventilabschnitt 31, eine Welle 32 bzw. einen Schaft 32 und einen Ventilschirm 40. Der Ventilabschnitt 31 ist zum Beispiel aus Metall hergestellt und ist in einer kreisförmigen Plattenform geformt. Ein äußerer peripherer Teil einer Endoberfläche des Ventilabschnitts 31 ist in einer verjüngten Form geformt.
Die Welle 32 ist derart in einem Stück mit dem Ventilabschnitt 31 ausgebildet, dass die Welle 32 im Allgemeinen in einer zylindrischen Stabform geformt ist und sich ausgehend von einem Mittelteil der einen Endoberfläche des Ventilabschnitts 31 in der axialen Richtung erstreckt. Insbesondere ist die Welle 32 mit dem Ventilabschnitt 31 in einem Stück aus dem gemeinsamen Material integral ausgebildet.
Die Welle 32 beinhaltet einen Abschnitt 321 mit großem Durchmesser, einen durchmesserreduzierenden Abschnitt 322 bzw. Durchmesserverringerungsabschnitt 322, einen Abschnitt 323 mit kleinem Durchmesser und einen Flansch 324. Der Abschnitt 321 mit großem Durchmesser ist derart einstückig mit dem Ventilabschnitt 31 ausgebildet, dass der Abschnitt 321 mit großem Durchmesser im Allgemeinen in einer zylindrischen Stabform geformt ist und sich in der axialen Richtung von einem Mittelteil der einen Endoberfläche des Ventilabschnitts 31 erstreckt. Der Durchmesserverringerungsabschnitt 322 ist einstückig mit dem Abschnitt 321 mit großem Durchmesser ausgebildet, derart, dass sich der Durchmesserverringerungsabschnitt 322 ausgehend von einem Endteil des Abschnitts 321 mit großem Durchmesser, das gegenüber zu dem Ventilabschnitt 31 angeordnet ist, in der axialen Richtung erstreckt. Der Durchmesserverringerungsabschnitt 322 ist in einer konischen Form geformt, sodass ein Außendurchmesser des Durchmesserverringerungsabschnitts 322 progressiv in einer Richtung weg von dem Abschnitt 321 mit großem Durchmesser reduziert wird.
Der Abschnitt 323 mit kleinem Durchmesser ist einstückig mit dem Durchmesserverringerungsabschnitt 322 in einem Stück ausgebildet, sodass sich der Abschnitt 323 mit kleinem Durchmesser in der axialen Richtung von einem Endteil des Durchmesserverringerungsabschnitts 322 erstreckt, das gegenüber zu dem Abschnitt 321 mit großem Durchmesser angeordnet ist. Ein Außendurchmesser des Abschnitts 323 mit kleinem Durchmesser ist kleiner als ein Außendurchmesser des Abschnitts 321 mit großem Durchmesser. Der Flansch 324 ist derart einstückig mit dem Abschnitt 323 mit kleinem Durchmesser ausgebildet, dass der Flansch 324 in einer Ringplattenform geformt ist und sich radial nach außen von einem Endteil des Abschnitts 323 mit kleinem Durchmesser erstreckt, das gegenüber zu dem Durchmesserverringerungsabschnitt 322 angeordnet ist.
Das Ventilelement 30 ist derart an dem Zylinder 20 installiert, dass die Welle 32 an dem Inneren des Zylinderwellenlochs 26 platziert ist. Hier weist die Welle 32 eine Außenumfangswand 320 auf, die entlang einer Innenumfangswand 260 des Zylinders 20 verschiebbar ist, und die Welle 32 ist durch den Zylinder 20 gelagert, um eine Hin- und Herbewegung der Welle 32 in der axialen Richtung zu ermöglichen.
Der Ventilschirm 40 beinhaltet einen unteren Abschnitt 41 des Ventilschirms, einen röhrenförmigen Abschnitt 42 des Ventilschirms, ein Ventilschirmloch 43, eine Vielzahl von Nuten 44, einen Federbewegungsbegrenzer 45, einen Ausschnitt 46 und eine Vielzahl von Ventilschirmvorsprüngen 47. Der untere Abschnitt 41 des Ventilschirms ist in einer kreisförmigen Plattenform geformt und ist zum Beispiel aus Metall hergestellt. Der rohrförmige Abschnitt 42 des Ventilschirms ist derart einstückig mit dem unteren Abschnitt 41 des Ventilschirms ausgebildet, dass der rohrförmige Abschnitt 42 des Ventilschirms in einer zylindrischen rohrförmigen Form geformt ist und sich in der axialen Richtung von einem äußeren peripheren Teil (radial äußeren Endteil) des unteren Abschnitts 41 des Ventilschirms erstreckt. Insbesondere ist der rohrförmige Abschnitt 42 des Ventilschirms mit dem unteren Abschnitt 41 des Ventilschirms in einem Stück aus einem gemeinsamen Material integral ausgebildet.
Das Ventilschirmloch 43 erstreckt sich in einer kreisförmigen Form durch einen Mittelteil des Ventilschirmunterteilabschnitts 41 in einer Plattendickenrichtung des Ventilschirmunterteilabschnitts 41 (d. h. einer Richtung, die senkrecht zu einer Ebene des Ventilschirmunterteilabschnitts 41 verläuft). Jede der Nuten 44 ist an einer Endoberfläche des rohrförmigen Ventilschirmabschnitts 42, welche gegenüber zu dem unteren Abschnitt 41 des Ventilschirms angeordnet ist, in der axialen Richtung vertieft. Jede Nut 44 ist dazu konfiguriert, zwischen einer Innenseite und einer Außenseite des rohrförmigen Abschnitts 42 des Ventilschirms in Verbindung zu stehen. Die Nuten 44 sind einer nach dem anderen in der Umfangsrichtung des röhrenförmigen Abschnitts 42 des Ventilschirms angeordnet.
Der Federbewegungsbegrenzer 45 ist in einer zylindrischen rohrförmigen Form geformt und erstreckt sich radial nach innen von einem Endteil des rohrförmigen Ventilschirmabschnitts 42, welches sich auf der Seite befindet, wo der untere Abschnitt 41 des Ventilschirmabschnitts angeordnet ist. Insbesondere ist ein Innendurchmesser des Federbewegungsbegrenzers 45 kleiner als ein Innendurchmesser des rohrförmigen Ventilschirmabschnitts 42.
Wie in 3 gezeigt wird, ist der Ausschnitt 46 derart geformt, dass ein Umfangsteil des Ventilschirmbodenabschnitts 41 und ein Umfangsteil des röhrenförmigen Abschnitts 42 des Ventilschirms geschnitten und entfernt werden. Daher ist der Ausschnitt 46 mit dem Ventilschirmloch 43 verbunden. Die Ventilschirmvorsprünge 47 ragen radial nach innen aus der Ventilschirmbohrung 43 heraus. Die Anzahl der Ventilschirmvorsprünge 47 beträgt drei, und die Ventilschirmvorsprünge 47 sind eines nach dem anderen in der Umfangsrichtung des Ventilschirmlochs 43 angeordnet.
Der Ventilschirm 40 ist derart in die Welle 32 integriert, dass der Abschnitt 323 mit kleinem Durchmesser die Ventilschirmvorsprünge 47 an der Innenseite des Ventilschirmlochs 43 kontaktiert.
Der Ventilschirm 40 und die Welle 32 sind wie folgt zusammengebaut. Konkret wird der Abschnitt 323 der Welle 32 mit kleinem Durchmesser durch den Ausschnitt 46 in Richtung des Ventilschirmlochs 43 geschoben und ist so an der Innenseite des Ventilschirmlochs 43 angebracht, dass der Abschnitt 323 mit kleinem Durchmesser die drei Ventilschirmvorsprünge 47 berührt.
Wie in 2 gezeigt, ist die Endoberfläche des rohrförmigen Ventilschirmabschnitts 42 des Ventilschirms 40, welche gegenüber zu dem unteren Abschnitt 41 des Ventilschirms angeordnet ist, dazu konfiguriert, einen Abschnitt der anderen Endoberfläche des Zylinderhauptkörpers 21, welche gegenüber zu dem Pumpenkörper 11 angeordnet ist, an einer Stelle zu kontaktieren, welche sich zwischen der ringförmigen Zylinderausnehmung 24 und dem Zylindervorsprung 25 befindet. Insbesondere weist der Ventilschirm 40 unter dem Ventilschirm 40 und dem Zylinder 20 die Nuten 44 auf, die in der axialen Richtung an dem Kontaktteil vertieft sind, wo der Ventilschirm 40 und der Zylinder 20 miteinander in Kontakt stehen, wenn der Ventilschirm 40 an dem Zylinder 20 anliegt.
In einem Zustand, in dem die Endoberfläche des rohrförmigen Ventilschirmabschnitts 42 die Endoberfläche des Zylinderhauptkörpers 21 kontaktiert (siehe 2), wird der Ventilabschnitt 31 weg von dem Ventilsitz 23 angehoben und befindet sich dadurch in dem Ventilöffnungszustand. Im Gegensatz dazu wird, wenn der Ventilabschnitt 31 in der axialen Richtung aus diesem Zustand bewegt wird, die Endoberfläche des rohrförmigen Ventilschirmabschnitts 42 von der Endoberfläche des Zylinderhauptkörpers 21 abgehoben, und der Ventilabschnitt 31 kontaktiert den Ventilsitz 23 und befindet sich dadurch in dem Ventilschließzustand. Nachfolgend wird die Bewegungsrichtung des Ventilelements 30 zum Zeitpunkt des Ventilschließens des Ventilelements 30 als eine Ventilöffnungsrichtung bezeichnet werden und die Bewegungsrichtung des Ventilelements 30 zum Zeitpunkt des Ventilschließens des Ventilelements 30 wird als eine Ventilschließrichtung bezeichnet werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet der Ventilschirm 40 ferner eine Vielzahl von axialen Durchlässen 401. Die axialen Durchlässe 401 befinden sich auf der radial äußeren Seite des Ventilschirmlochs 43 und erstrecken sich durch den unteren Abschnitt 41 des Ventilschirms in der Plattendickenrichtung. Insbesondere ist jeder der axialen Durchlässe 401 ein Durchlass, der zwischen einer Oberfläche des Ventilschirms 40, die sich auf einer Seite in der axialen Richtung befindet, und einer gegenüberliegenden Oberfläche des Ventilschirms 40, die sich auf der anderen Seite in der axialen Richtung befindet, kommuniziert. Die Innen- und Außenseite des Ventilschirms 40 sind durch die axialen Durchlässe 401 miteinander verbunden. Die Anzahl der axialen Durchlässe 401 beträgt drei, und diese axialen Durchlässe 401 sind einer nach dem anderen in Intervallen von 90 Grad in der Umfangsrichtung des unteren Abschnitts 41 des Ventilschirms angeordnet (siehe 3).
Der Anker 50 beinhaltet einen Ankerunterteilabschnitt 51 und einen rohrförmigen Ankerabschnitt 52. Der Ankerunterteilabschnitt 51 ist allgemein in einer kreisförmigen Plattenform geformt und aus einem magnetischen Material (z. B. Metall) hergestellt. Der rohrförmige Ankerabschnitt 52 ist derart in einem Stück mit dem Ankerunterteilabschnitt 51 ausgebildet, dass der rohrförmige Ankerabschnitt 52 in einer zylindrischen rohrförmigen Form geformt ist und sich in der axialen Richtung von einem äußeren peripheren Teil (radial äußeren Endteil) des Ankerunterteilabschnitts 51 erstreckt. Insbesondere ist der rohrförmige Ankerabschnitt 52 mit dem Ankerunterteilabschnitt 51 in einem Stück aus dem gemeinsamen Material integral ausgebildet.
Der Anker 50 weist eine Ankernut 511 auf, die in einer kreisförmigen Form an einem Mittelteil einer Endoberfläche des Ankerunterteilabschnitts 51 vertieft ist, welche gegenüber zu dem rohrförmigen Ankerabschnitt 52 angeordnet ist.
Der Anker 50 ist dazu konfiguriert, sich relativ zu dem Ventilelement 30 zu bewegen, während eine innere Umfangswand 520 des röhrenförmigen Ankerabschnitts 52 (die als eine innere Umfangswand des Ankers 50 dient) entlang einer äußeren Umfangswand 420 des röhrenförmigen Ventilschirmabschnitts 42 (die als eine äußere Umfangswand des Ventilschirms 40 dient) verschiebbar ist, und der Ankerunterteilabschnitt 51 des Ankers 50 ist dazu konfiguriert, gegen die Endoberfläche des Flansches 324, die gegenüber zu dem Ventilabschnitt 31 angeordnet ist, und die Endoberfläche des Abschnitts 323 mit kleinem Durchmesser, die gegenüber zu dem Durchmesserverringerungsabschnitt 322 angeordnet ist (die zusammen als eine Endoberfläche des Ventilelements 30 dient, die gegenüber zu dem Ventilabschnitt 31 angeordnet ist), zu stoßen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet der Anker 50 ferner eine Vielzahl von axialen Durchlässen 501. Die axialen Durchlässe 501 befinden sich auf der radial äußeren Seite der Ankernut 511 und erstrecken sich durch den Ankerunterteilabschnitt 51 in einer Plattendickenrichtung (d. h. einer Richtung senkrecht zu einer Ebene des Ankerunterteilabschnitts 51). Insbesondere ist jeder der axialen Durchlässe 501 ein Durchlass, der zwischen einer Oberfläche des Ankers 50, die sich auf einer Seite in der axialen Richtung befindet, und einer gegenüberliegenden Oberfläche des Ankers 50, die sich auf der anderen Seite in der axialen Richtung befindet, kommuniziert. Die Innen- und Außenseite des Ankers 50 sind durch die axialen Durchlässe 501 miteinander kommuniziert. Die Anzahl der axialen Durchlässe 501 beträgt vier, und diese axialen Durchlässe 501 sind eines nach dem anderen in der Umfangsrichtung des Ankerunterteilabschnitts 51 in Intervallen von 90 Grad angeordnet. Die axialen Durchlässe 501 stehen mit den axialen Durchlässen 401 durch einen ringförmigen Raum in Verbindung, der zwischen dem Bodenabschnitt 41 des Ventilschirms und dem Ankerunterteilabschnitt 51 ausgebildet ist.
Der innere Stator 71 ist allgemein in einer kreisförmigen Plattenform geformt und aus einem magnetischen Material (z. B. Metall) hergestellt. Der innere Stator 71 ist auf einer Seite des Ankers 50 platziert, welche gegenüber zu dem Ventilelement 30 angeordnet ist, derart, dass der innere Stator 71 koaxial zu dem Zylinderhauptkörper 21 angeordnet ist. Der innere Stator 71 weist eine Statorausnehmung 711 auf, die in einer kreisförmigen Form an einem Mittelteil einer Endoberfläche des inneren Stators 71 ausgespart ist, die sich auf einer Seite befindet, auf der der Anker 50 platziert ist.
Das elektromagnetische Ventil 10 beinhaltet ferner einen Magnetflussbegrenzer 72, einen äußeren Stator 73 und einen äußeren Stator 74. Der Magnetflussbegrenzer 72 ist in einer zylindrischen rohrförmigen Form geformt und aus einem nichtmagnetischen Material (z. B. Metall) hergestellt. Der Magnetflussbegrenzer 72 ist derart an dem inneren Stator 71 installiert, dass der Magnetflussbegrenzer 72 in eine ringförmige Nut eingepasst ist, die an einem äußeren Umfangsteil einer Endoberfläche des inneren Stators 71 ausgebildet ist, die sich auf einer Seite befindet, auf der der Zylinder 20 platziert ist.
Der äußere Stator 73 ist aus einem magnetischen Material (z. B. Metall) hergestellt. Der äußere Stator 73 beinhaltet einen Statorrohrabschnitt 731 und einen Statorplattenabschnitt 732. Der rohrförmige Statorabschnitt 731 ist in eine zylindrische rohrförmige Form geformt. Der Statorplattenabschnitt 732 ist derart mit dem rohrförmigen Statorabschnitt 731 in einem Stück ausgebildet, dass der Statorplattenabschnitt 732 in einer ringförmigen Plattenform geformt ist und sich von einem Endteil des rohrförmigen Statorabschnitts 731 radial nach außen erstreckt.
Der äußere Stator 73 ist derart installiert, dass eine Endoberfläche des rohrförmigen Statorabschnitts 731, die gegenüber zu dem Statorplattenabschnitt 732 angeordnet ist, eine Endoberfläche des Magnetflussbegrenzers 72 kontaktiert, die sich auf einer Seite befindet, auf der der Zylinder 20 angeordnet ist, und eine Endoberfläche des Statorplattenabschnitts 732, die gegenüber zu dem Magnetflussbegrenzer 72 angeordnet ist, die Endoberfläche des Zylinderhauptkörpers 21 kontaktiert, die gegenüber zu dem Pumpenkörper 11 angeordnet ist.
Hier steht die ringförmige Zylinderausnehmung 24 mit einem Raum an einer Innenseite des rohrförmigen Statorabschnitts 731 in Verbindung (vergleiche 2). Außerdem sind ein Außendurchmesser des Ankerunterteilabschnitts 51 und ein Außendurchmesser des rohrförmigen Ankerabschnitts 52 des Ankers 50 kleiner als ein Innendurchmesser des Magnetflussbegrenzers 72 und ein Innendurchmesser des rohrförmigen Statorabschnitts 731. Daher ist zwischen der äußeren Umfangswand des Ankers 50 und der inneren Umfangswand des rohrförmigen Statorabschnitts 731 ein zylindrischer Spalt ausgebildet. Dadurch gleitet der Anker 50 nicht entlang des Statorrohrabschnitts 731 und der Magnetflussbegrenzer 72.
Der äußere Stator 74 ist aus einem magnetischen Material (z. B. Metall) hergestellt. Der äußere Stator 74 beinhaltet einen Statorrohrabschnitt 741 und einen Statorplattenabschnitt 742. Der rohrförmige Statorabschnitt 741 ist in eine zylindrische rohrförmige Form geformt. Der Statorplattenabschnitt 742 ist derart mit dem rohrförmigen Statorabschnitt 741 in einem Stück ausgebildet, dass der Statorplattenabschnitt 742 in einer ringförmigen Plattenform geformt ist und sich von einem Endteil des rohrförmigen Statorabschnitts 741 radial nach innen erstreckt.
Der äußere Stator 74 ist derart installiert, dass eine Endoberfläche des rohrförmigen Statorabschnitts 741, die gegenüber zu dem Statorplattenabschnitt 742 angeordnet ist, einen äußeren Umfangsteil einer Endoberfläche des Statorplattenabschnitts 732 kontaktiert, die gegenüber zu dem Zylinder 20 angeordnet ist, und ein innerer Umfangsteil des Statorplattenabschnitts 742 einen äußeren Umfangsteil des inneren Stators 71 kontaktiert.
Der innere Stator 71, der Magnetflussbegrenzer 72, der äußere Stator 73 und der äußere Stator 74 sind derart integriert, dass der innere Stator 71, der Magnetflussbegrenzer 72, der äußere Stator 73 und der äußere Stator 74 relativ zu dem Zylinder 20 unbeweglich sind.
Die Spule 75 ist in einer zylindrischen rohrförmigen Form geformt und ist in einem zylindrischen Raum platziert, der durch den Magnetflussbegrenzer 72, den äußeren Stator 73 und den äußeren Stator 74 definiert ist. Die Spule 75 ist dazu konfiguriert, einen magnetischen Fluss zu erzeugen, wenn der Spule 75 die elektrische Leistung zugeführt wird. Wenn die Spule 75 den magnetischen Fluss erzeugt, ist ein magnetischer Kreis durch den äußeren Stator 73, den Anker 50, den inneren Stator 71 und den äußeren Stator 74 ausgebildet, um den magnetischen Fluss zu leiten, während die magnetische Flussbegrenzungseinrichtung 72 bzw. den Magnetflussbegrenzer 72 umgangen wird (siehe 4). Daher wird zwischen dem inneren Stator 71 und dem Anker 50 eine magnetische Anziehungskraft erzeugt, und dabei wird der Anker 50 magnetisch zu dem inneren Stator 71 hingezogen, d. h. wird magnetisch in der Ventilschließrichtung hingezogen. Eine elektronische Steuereinheit (nachfolgend als eine ECU bezeichnet) steuert die elektrische Leistungszufuhr zu der Spule 75.
Die Ankerfeder 61 ist zum Beispiel eine Schraubenfeder und ist zwischen dem Ankerunterteilabschnitt 51 und dem inneren Stator 71 installiert. Ein Endteil der Ankerfeder 61 kontaktiert eine Bodenfläche der Ankerausnehmung 511 bzw. der Ankernut 511, und das andere Ende der Ankerfeder 61 kontaktiert eine Bodenfläche der Statorausnehmung 711 bzw. Statornut 711. Die Ankerfeder 61 ist in der axialen Richtung zwischen dem Ankerunterteilabschnitt 51 und dem inneren Stator 71 zusammengedrückt. Daher spannt die Ankerfeder 61 den Anker 50 in der Ventilöffnungsrichtung vor.
Die radiale Bewegung des einen Endteils der Ankerfeder 61 ist durch die Ankerausnehmung 511 bzw. Ankernut 511 beschränkt. Die radiale Bewegung des anderen Endteils der Ankerfeder 61 ist durch die Statorausnehmung 711 begrenzt.
Die Ventilelementfeder 62 ist zum Beispiel eine Schraubenfeder und ist zwischen dem Zylinderhauptkörper 21 und dem unteren Abschnitt 41 des Ventilschirms an einer Stelle installiert, die sich auf einer radial äußeren Seite des Zylindervorsprungs 25 befindet. Ein Endteil der Ventilelementfeder 62 kontaktiert die Endoberfläche des Zylinderhauptkörpers 21, welche gegenüber zu dem Pumpenkörper 11 angeordnet ist, und das andere Endteil der Ventilelementfeder 62 kontaktiert eine Endoberfläche des Ventilschirm-Bodenabschnitts 41, welche sich auf der Seite befindet, wo der Zylinder 20 angeordnet ist. Die Ventilelementfeder 62 wird in der axialen Richtung zwischen dem Zylinderhauptkörper 21 und dem Ventilschirmunterteilabschnitt 41 bzw. Ventilschirmunterteilabschnitt 41 zusammengedrückt. Somit spannt die Ventilelementfeder 62 den Ventilschirm 40 des Ventilelements 30 und den Anker 50 in der Ventilschließrichtung vor.
Der Federbewegungsbegrenzer 45 des Ventilschirms 40 kontaktiert eine äußere periphere Oberfläche des anderen Endteils der Ventilelementfeder 62, die gegenüber zu dem Zylinder 20 angeordnet ist. Somit kann der Federbewegungsbegrenzer 45 eine radiale Bewegung des anderen Endteils der Ventilelementfeder 62 begrenzen.
Außerdem wird die radiale Bewegung des einen Endteils der Ventilelementfeder 62, welche sich auf der Seite befindet, wo der Zylinderhauptkörper 21 angeordnet ist, durch eine äußere Umfangswand eines Endteils des Zylindervorsprungs 25 begrenzt, welche sich auf der Seite befindet, wo der Zylinderhauptkörper 21 angeordnet ist.
Eine Vorspannkraft der Ankerfeder 61 ist größer als eine Vorspannkraft der Ventilelementfeder 62. Wenn der Spule 75 daher keine elektrische Leistung zugeführt wird (siehe 2), werden der Anker 50 und das Ventilelement 30 in der Ventilöffnungsrichtung vorgespannt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Mittelteil des Ankerunterteilabschnitts 51 gegen den Flansch 324 des Ventilelements 30 gedrückt und eine Endoberfläche des rohrförmigen Ventilschirmabschnitts 42 des Ventilschirms 40 wird gegen die Endoberfläche des Zylinderhauptkörpers 21 gedrückt.
Als nächstes werden die Vorgänge des elektromagnetischen Ventils 10 und der Hochdruckpumpe 1 detailliert beschrieben werden.
<Ansaughub>
Wenn die elektrische Stromversorgung der Spule 75 gestoppt wird, wird der Ventilabschnitt 31 weg von dem Ventilsitz 23 angehoben, d. h. in dem Ventilöffnungszustand platziert. In diesem Zustand, wenn der Kolben 13 zu der Seite bewegt wird, die gegenüber zu der Druckbeaufschlagungskammer 112 angeordnet ist, wird das Volumen der Druckbeaufschlagungskammer 112 erhöht und der Kraftstoff, der sich auf der Seite des Ventilsitzes 23 befindet, die gegenüber zu der Druckbeaufschlagungskammer 112 angeordnet ist, d. h. der Kraftstoff in dem Kraftstoffdurchlass 221 wird in die Druckbeaufschlagungskammer 112 gesaugt (siehe 4).
<Druckhub>
Wenn der Spule 75 die elektrische Leistung zugeführt wird, wird der magnetische Fluss von der Spule 75 erzeugt, und dadurch wird der magnetische Kreis durch den äußeren Stator 73, den Anker 50, den inneren Stator 71 und den äußeren Stator 74 gebildet, um den magnetischen Fluss zu leiten, während der magnetische Flussbegrenzer 72 umgangen wird (siehe 4). Daher wird die magnetische Anziehungskraft zwischen dem inneren Stator 71 und dem Anker 50 erzeugt, und dabei wird der Anker 50 magnetisch in Richtung des inneren Stators 71 gezogen, d. h. wird magnetisch in der Ventilschließrichtung entgegen der Vorspannkraft der Ankerfeder 61 gezogen. Ferner wird das Ventilelement 30 zu dieser Zeit zu dem inneren Stator 71 bewegt, d. h. wird durch die Vorspannkraft der Ventilelementfeder 62 in der Ventilschließrichtung bewegt.
Zu diesem Zeitpunkt bewegen sich der Anker 50 und der Ventilschirm 40 integral in Richtung des inneren Stators 71 (siehe 4 und 5). Somit gibt es zu diesem Zeitpunkt keine Gleitbewegung zwischen der inneren Umfangswand 520 des Ankers 50 und der äußeren Umfangswand 420 des Ventilschirms 40 des Ventilelements 30.
Wenn der Ventilabschnitt 31 durch die Bewegung des Ventilelements 30 in der Ventilschließrichtung an dem Ventilsitz 23 sitzt und dabei in dem Ventilschließzustand angeordnet ist, ist die Bewegung des Ventilelements 30 in der Ventilschließrichtung beschränkt (siehe 5).
Wenn der Kolben 13 in dem Zustand, in welchem das Ventilelement 30 in dem Ventilschließzustand platziert ist, in Richtung der Druckbeaufschlagungskammer 112 bewegt wird, wird das Volumen der Druckbeaufschlagungskammer 112 verringert. Somit wird der Kraftstoff in der Druckbeaufschlagungskammer 112 komprimiert und beaufschlagt. Wenn der Druck des Kraftstoffs in der Druckbeaufschlagungskammer 112 gleich oder größer als ein Ventilöffnungsdruck des Abführventils 15 wird, wird das Abführventil 15 in einen Ventilöffnungszustand gebracht. Somit wird der Kraftstoff durch den Abfuhrdurchlass 14 in Richtung des Rohrs 102, d. h. in Richtung des Common-Rails 5, abgeführt.
In dem Ventilschließzustand des Ventilelements 30 wird der Anker 50 zu dem inneren Stator 71 bewegt, d. h. durch die magnetische Anziehungskraft, die zwischen dem Anker 50 und dem inneren Stator 71 gegen die Vorspannkraft der Ankerfeder 61 erzeugt wird, in der Ventilschließrichtung bewegt, wenn die elektrische Leistungsversorgung der Spule 75 fortgesetzt wird.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Anker 50 relativ zu dem Ventilschirm 40 in der Ventilschließrichtung bewegt (siehe 5 und 6). Somit tritt zu dieser Zeit die Gleitbewegung zwischen der inneren Umfangswand 520 des Ankers 50 und der äußeren Umfangswand 420 des Ventilschirms 40 des Ventilelements 30 auf.
Wenn der Ankerunterteilabschnitt 51 durch die Bewegung des Ankers 50 in der Ventilschließrichtung an dem inneren Stator 71 anliegt, ist die Bewegung des Ankers 50 in der Ventilschließrichtung beschränkt (siehe 6).
Wenn die elektrische Leistungszufuhr zu der Spule 75 gestoppt ist, geht die magnetische Anziehungskraft zwischen dem inneren Stator 71 und dem Anker 50 verloren. Somit wird der Anker 50 durch die Vorspannkraft der Ankerfeder 61 in der Ventilöffnungsrichtung vorgespannt. Wenn der Ankerunterteilabschnitt 51 durch die Bewegung des Ankers 50 in der Ventilöffnungsrichtung gegen den Flansch 324 des Ventilelements 30 stößt, wird das Ventilelement 30 durch die Vorspannkraft der Ankerfeder 61 in der Ventilöffnungsrichtung vorgespannt. Daher wird das Ventilelement 30 in der Ventilöffnungsrichtung bewegt, und der Ventilabschnitt 31 wird weg von dem Ventilsitz 23 angehoben und wird in dem Ventilöffnungszustand platziert.
Die Hochdruckpumpe 1 wiederholt den Ansaughub und den Druckbeaufschlagungshub, die vorstehend beschrieben werden, sodass die Hochdruckpumpe 1 den Kraftstoff, der in die Druckbeaufschlagungskammer 112 angesaugt wird, mit Druck beaufschlagt und den beaufschlagten Kraftstoff zu dem Common-Rail 5 abführt. Die Zufuhrmenge des Kraftstoffs, der von der Hochdruckpumpe 1 zu der Common-Rail 5 zugeführt wird, wird eingestellt, indem zum Beispiel der Zeitpunkt des Zuführens der elektrischen Leistung zu der Spule 75 des elektromagnetischen Ventils 10 gesteuert wird.
Als nächstes werden die beispielhaften Vorgänge des elektromagnetischen Ventils 10 und der Hochdruckpumpe 1 unter Bezugnahme auf 7 beschrieben werden.
Bei Zeitpunkt t1 nach dem Beginn der Bewegung des Kolbens 13 hin zu der Seite, die gegenüber der Druckbeaufschlagungskammer 112 liegt, erreicht der Kolben 13 einen unteren Totpunkt (BDC).
Dann beginnt bei Zeitpunkt t2 während der Bewegung des Kolbens 13 zu der Druckbeaufschlagungskammer 112 nach dem unteren Totpunkt die elektrische Leistungsversorgung zu der Spule 75. Daher wird die magnetische Anziehungskraft zwischen dem inneren Stator 71 und dem Anker 50 erzeugt. Somit beginnt die integrale Bewegung des Ankers 50 und des Ventilelements 30 in der Ventilschließrichtung.
Dann stößt der Ventilabschnitt 31 des Ventilelements 30 bei Zeitpunkt t3 an den Ventilsitz 23 an und wird in den Ventilschließzustand gebracht. Dadurch beginnt der Druck der Druckbeaufschlagungskammer 112 zu steigen. Nach dem Zeitpunkt t3 wird der Kraftstoff in der Druckbeaufschlagungskammer 112 beaufschlagt und wird dann durch die Bewegung des Kolbens 13 in Richtung der Druckbeaufschlagungskammer 112 abgeführt.
Da die Bewegung des Ventilelements 30 in der Ventilschließrichtung durch die Anlage des Ventilabschnitts 31 an dem Ventilsitz 23 zu dem Zeitpunkt t3 beschränkt ist, bewegt sich der Anker 50 allein in der Ventilschließrichtung nach dem Zeitpunkt t3. Zu diesem Zeitpunkt wird die innere Umfangswand 520 des Ankers 50 entlang der äußeren Umfangswand 420 des Ventilschirms 40 des Ventilelements 30 geschoben.
Anschließend kontaktiert der Anker 50 zur Zeit t4 den inneren Stator 71 und dadurch ist die Bewegung des Ankers 50 in der Ventilschließrichtung beschränkt.
Danach wird die elektrische Leistungszufuhr zu der Spule 75 zum Zeitpunkt t5 gestoppt. Somit wird der Anker 50 nach dem Zeitpunkt t5 durch die Ankerfeder 61 gedrängt und wird dadurch in der Ventilöffnungsrichtung bewegt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Ventilelement 30 durch den Druck der Druckbeaufschlagungskammer 112 in dem Ventilschließzustand gehalten. Somit bewegt sich der Anker 50 allein in der Ventilöffnungsrichtung, und die innere Umfangswand 520 des Ankers 50 wird entlang der äußeren Umfangswand 420 des Ventilschirms 40 des Ventilelements 30 geschoben.
Dann, zum Zeitpunkt t6, stößt der Ankerunterteilabschnitt 51 des Ankers 50 gegen den Flansch 324 des Ventilelements 30. Zu diesem Zeitpunkt wird das Ventilelement 30 durch den Druck der Druckbeaufschlagungskammer 112 in dem Ventilschließzustand gehalten. Somit wird der Anker 50 nach der Zeit t6 in dem Zustand gehalten, in dem der Ankerunterteilabschnitt 51 gegen den Flansch 324 des Ventilelements 30 anstößt.
Anschließend erreicht der Kolben 13 zu Zeitpunkt t7 einen oberen Totpunkt (top dead center - TDC). Somit beginnt der Druck der Druckbeaufschlagungskammer 112 abzunehmen. Zu dieser Zeit wird die Abfuhr des Kraftstoffs aus der Druckbeaufschlagungskammer 112 beendet.
Danach erreicht bei Zeitpunkt t8 der Druck der Druckbeaufschlagungskammer 112 einen vorbestimmten Druck und die integrale Bewegung des Ankers 50 und des Ventilelements 30 in der Ventilöffnungsrichtung beginnt. Dann, zum Zeitpunkt t9, liegt der rohrförmige Abschnitt 42 des Ventilschirms 40 an dem Zylinderhauptkörper 21 an und das Ventilelement 30 wird in einen vollständigen Ventilöffnungszustand gebracht. Ferner ist die Bewegung des Ventilelements 30 und des Ankers 50 in der Ventilöffnungsrichtung beschränkt.
Wie in 4 gezeigt wird, entspricht ein Abstand L1 zwischen dem Ventilabschnitt 31 und dem Ventilsitz 23 in der axialen Richtung des Ventilelements 30 einem maximalen Hubbetrag des Ventilelements 30. erner entspricht ein Abstand L2 zwischen dem Ankerunterteilabschnitt 51 und dem inneren Stator 71 in der axialen Richtung des Ankers 50 einem maximalen Hubbetrag des Ankers 50.
Wie in 2 gezeigt wird, sind in der vorliegenden Ausführungsform das Ventilelement 30, der Anker 50 und die Ventilelementfeder 62 derart angeordnet, dass ein Gleitbereich R1 zwischen dem Zylinder 20 und der Welle 32, ein Gleitbereich R2 zwischen dem Anker 50 und dem Ventilschirm 40 und ein axialer Bereich R3 der Ventilelementfeder 62 einander in der axialen Richtung überlappen. Hier ist der Gleitbereich R2 als ein Bereich definiert, in dem der Anker 50 und der Ventilschirm 40 relativ zueinander verschiebbar sind. Außerdem ist der Gleitbereich R2 als ein Bereich definiert, in dem der Anker 50 und der Ventilschirm 40 relativ zueinander verschiebbar sind.
Wie vorstehend beschrieben, beinhaltet <1> in der vorliegenden Ausführungsform das Ventilelement 30 das Folgende: den Ventilabschnitt 31; die Welle 32, die sich von dem Ventilabschnitt 31 in der axialen Richtung erstreckt und die äußere Umfangswand 320 aufweist, die entlang der inneren Umfangswand 260 des Zylinders 20 gleiten kann, während die Welle 32 von dem Zylinder 20 getragen wird, um eine Hin- und Herbewegung der Welle 32 in der axialen Richtung zu ermöglichen; und den Ventilschirm 40, der integral mit der Welle 32 ausgebildet ist, während das Ventilelement 30 dazu konfiguriert ist, den Kraftstoffdurchlass 221 zu öffnen oder zu schließen, wenn der Ventilabschnitt 31 von dem Ventilsitz 23 weggehoben wird oder an dem Ventilsitz 23 sitzt. Der Anker 50 ist dazu konfiguriert, sich relativ zu dem Ventilelement 30 zu bewegen, während die innere Umfangswand 520 des Ankers 50 entlang der äußeren Umfangswand 420 des Ventilschirms 40 verschiebbar ist, und der Anker 50 ist dazu konfiguriert, gegen die Oberfläche des Ventilelements 30 zu stoßen, die sich auf der Seite befindet, die gegenüber zu dem Ventilabschnitt 31 angeordnet ist.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das Ventilelement 30 durch die Ventilelementfeder 62 in der Ventilschließrichtung gedrückt und wird zusammen mit dem Anker 50 in der Ventilschließrichtung bewegt, wenn der Anker 50 durch die elektrische Leistungsversorgung der Spule 75 magnetisch zu dem inneren Stator 71 angezogen wird. Zu diesem Zeitpunkt tritt die Gleitbewegung nicht zwischen der inneren Umfangswand 520 des Ankers 50 und der äußeren Umfangswand 420 des Ventilschirms 40 des Ventilelements 30 auf. Wenn der Ventilabschnitt 31 des Ventilelements 30 den Ventilsitz 23 kontaktiert und in dem Ventilschließzustand platziert ist, ist die Bewegung des Ventilelements 30 in der Ventilschließrichtung beschränkt. In diesem Zustand, wenn der Anker 50 ferner magnetisch in Richtung des inneren Stators 71 gezogen wird, wird der Anker 50 relativ zu dem Ventilelement 30 bewegt. Zu diesem Zeitpunkt wird die innere Umfangswand 520 des Ankers 50 entlang der äußeren Umfangswand 420 des Ventilschirms 40 des Ventilelements 30 geschoben. Wie vorstehend erörtert, tritt bei der vorliegenden Ausführungsform die Gleitbewegung zwischen der inneren Umfangswand 520 des Ankers 50 und der äußeren Umfangswand 420 des Ventilschirms 40 des Ventilelements 30 nur auf, wenn die relative Bewegung zwischen dem Anker 50 und dem Ventilelement 30 auftritt. Daher kann der Gleitabstand zwischen den Elementen im Vergleich zu dem herkömmlichen elektromagnetischen Ventil (dem elektromagnetischen Ventil, das in US 9,970,399 B2 offenbart wird) reduziert werden. Dadurch kann der Verschleiß des oder der Elemente reduziert werden.
Ferner sind bei der vorliegenden Ausführungsform der Anker 50 und das Ventilelement 30 derart konfiguriert, dass die Gleitbewegung zwischen der inneren Umfangswand 520 des Ankers 50 und der äußeren Umfangswand 420 des Ventilschirms 40 des Ventilelements 30 auftritt. Somit ist es für das gleiche L/D-Verhältnis (Längen-Durchmesser-Verhältnis) möglich, L, das die Länge ist, die in der axialen Richtung gemessen wird, zu reduzieren, um eine Verringerung der axialen Größe des Ankers 50 im Vergleich zu der herkömmlichen Konfiguration zu ermöglichen, bei der die Gleitbewegung zwischen der äußeren Umfangswand des Ankers und der inneren Umfangswand des anderen Elements wie bei dem herkömmlichen elektromagnetischen Ventil auftritt. Dadurch kann die Größe des elektromagnetischen Ventils 10 reduziert werden.
Ferner werden bei dem oben erörterten herkömmlichen elektromagnetischen Ventil das Ventilelement und der Anker jeweils von den verschiedenen Elementen in einer Weise getragen, die eine axiale Hin- und Herbewegung ermöglicht. Daher kann es schwierig sein, die Achse des Ventilelements und die Achse des Ankers zueinander auszurichten.
Im Gegensatz dazu wird in der vorliegenden Ausführungsform die innere periphere Wand 520 des Ankers 50 entlang der äußeren Umfangswand 420 des Ventilschirms 40 des Ventilelements 30 geschoben, und die äußere periphere Wand 320 der Welle 32 des Ventilelements 30 wird entlang der inneren Umfangswand 260 des Zylinders 20 geschoben. Daher wird die axiale Hin- und Herbewegung des Ventilelements 30 durch den Zylinder 20 geführt und die axiale Hin- und Herbewegung des Ankers 50 wird durch das Ventilelement 30 geführt, das wiederum durch den Zylinder 20 geführt wird. Wie vorstehend erörtert, können die Achse des Ankers 50 und die Achse des Ventilelements 30 durch den Zylinder 20 ausgerichtet sein, der das gemeinsame Element ist, das üblicherweise verwendet wird, um die Achse des Ankers 50 und die Achse des Ventilelements 30 auszurichten.
Ferner sind <2> in der vorliegenden Ausführungsform das Ventilelement 30, der Anker 50 und die Ventilelementfeder 62 derart angeordnet, dass der Gleitbereich R1 zwischen dem Zylinder 20 und der Welle 32, der Gleitbereich R2 zwischen dem Anker 50 und dem Ventilschirm 40 und der axiale Bereich R3 der Ventilelementfeder 62 einander in der axialen Richtung überlappen.
Daher kann die axiale Größe des elektromagnetischen Ventils 10 weiter reduziert werden.
Ferner weist <3> in der vorliegenden Ausführungsform mindestens einer von dem Anker 50 und dem Ventilschirm 40 die axialen Durchlässe (mindestens einen axialen Durchlass) auf, die sich zwischen einer Oberfläche des mindestens einen von dem Anker 50 und dem Ventilschirm 40, welche sich auf der einen Seite in der axialen Richtung befindet, und der anderen Oberfläche des mindestens einen von dem Anker 50 und dem Ventilschirm 40, welche sich auf der anderen Seite in der axialen Richtung befindet, verbinden. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist der Anker 50 die axialen Durchlässe 501 auf und weist der Ventilschirm 40 die axialen Durchlässe 401 auf.
Der Kraftstoff um den Anker 50 und der Kraftstoff um den Ventilschirm 40 kann durch die axialen Durchlässe 501 und die axialen Durchlässe 401 strömen. Daher ist es möglich, das Auftreten von Zurückhalten (Stagnation) von Kraftstoff in dem Raum innerhalb des Ankers 50 und dem Raum innerhalb des Ventilschirms 40 zu beschränken, und es ist auch möglich, das Auftreten einer Blockierung dieser Räume zu beschränken. Dadurch ist es möglich, eine Verschlechterung der Gleitfähigkeit zwischen den Elementen zu beschränken, die anderenfalls durch eine Verschlechterung des Kraftstoffs bewirkt wird. Darüber hinaus kann das Verhalten des Ventilelements 30 stabilisiert werden. Ferner kann die Kavitationserosion auf der Oberfläche des Elements/der Elemente beschränkt sein.
Ferner beinhaltet das Ventilelement 30 in der vorliegenden Ausführungsform den Federbewegungsbegrenzer 45, der sich an der inneren Seite des Ventilschirms 40 in der radialen Richtung befindet und dazu konfiguriert ist, eine Bewegung der Ventilelementfeder 62 in der radialen Richtung zu beschränken.
Daher können die Neigung und das Herunterfallen der Ventilelementfeder 62 beschränkt sein. Dadurch kann der Gleitwiderstand zwischen den Elementen begrenzt und die Gleitfähigkeit stabilisiert werden.
Ferner weist <5> in der vorliegenden Ausführungsform mindestens einer von dem Ventilschirm 40 und dem Zylinder 20 die Nuten (mindestens eine Nut) auf, die in der axialen Richtung an dem Kontaktteil, an dem der Ventilschirm 40 und der Zylinder 20 einander kontaktieren, wenn der Ventilschirm 40 an den Zylinder 20 angrenzt, vertieft sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist der Ventilschirm 40 die Nuten 44 auf, die in der axialen Richtung an der Endfläche (die als das Kontaktteil dient) des rohrförmigen Ventilschirmabschnitts 42 vertieft sind, der dem unteren Abschnitt 41 des Ventilschirms gegenüberliegt und den Zylinder 20 kontaktiert.
Daher ist es möglich, eine Verbindungskraft zu reduzieren, die durch einen Unterdruck erzeugt wird, der zwischen dem Ventilschirm 40 und dem Zylinder 20 ausgeübt wird, und als eine Kraft zum Ziehen des Ventilschirms 40 in einer entgegengesetzten Richtung wirkt, die der Bewegungsrichtung des Ventilschirms 40 zu dem Zeitpunkt entgegengesetzt ist, wenn das Ventilelement 30 in der Ventilschließrichtung von dem Ventilöffnungszustand des Ventilelements 30 bewegt wird. Dadurch kann das Verhalten des Ventilelements 30 bei der anfänglichen Stufe des Ventilschließvorgangs des Ventilelements 30 stabilisiert werden.
Ferner ist <6> bei der vorliegenden Ausführungsform die Hochdruckpumpe 1 vorgesehen, die das elektromagnetische Ventil 10, den Pumpenkörper 11, den Ansaugdurchlass 122, den Kolben 13 und den Abführdurchlass 14 beinhaltet. Der Pumpenkörper 11 weist die Druckbeaufschlagungskammer 112 auf, die auf der Seite des Kraftstoffdurchlasses 221 ausgebildet ist, wo der Ventilsitz 23 angeordnet ist. Der Ansaugdurchlass 122 steht mit dem Kraftstoffdurchlass 221 in Verbindung und ist dazu konfiguriert, den Kraftstoff, der angesaugt werden soll, in die Druckbeaufschlagungskammer 112 zu leiten. Der Kolben 13 ist dazu konfiguriert, den Kraftstoff in der Druckbeaufschlagungskammer 112 durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens 13 in der axialen Richtung zu beaufschlagen. Der Abführdurchlass 14 ist dazu konfiguriert, den Kraftstoff zu leiten, welcher in der Druckbeaufschlagungskammer 112 beaufschlagt wird.
Wie vorstehend erörtert, kann bei dem elektromagnetischen Ventil 10 der vorliegenden Ausführungsform der Verschleiß des Elements/der Elemente und die axiale Größe des elektromagnetischen Ventils 10 reduziert werden. Daher kann die Hochdruckpumpe 1, die das elektromagnetische Ventil 10 beinhaltet, den Verschleiß des Elements/der Elemente reduzieren und die axiale Größe reduzieren. Dadurch kann die Hochdruckpumpe 1 einfach in den Maschinenraum eingebaut werden, in dem die Installationsanforderungen hoch sind.
(Zweite Ausführungsform)
8 zeigt ein elektromagnetisches Ventil und einen Abschnitt einer Hochdruckpumpe gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform im Hinblick auf das Montageverfahren zum Zusammenbauen des Ventilelements 30, der Welle 32 und des Ventilschirms 40.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Welle 32 und der Ventilschirm 40 durch Schweißen zusammengefügt. Somit sind die Welle 32 und der Ventilschirm 40 derart miteinander integriert, dass die Welle 32 und der Ventilschirm 40 nicht relativ zu einander beweglich sind.
Insbesondere ist ein äußerer Umfangsteil des Flansches 324 der Welle 32 an einen Teil des unteren Abschnitts 41 des Ventilschirms des Ventilschirms 40 geschweißt, der sich auf einer radial äußeren Seite des Ventilschirmlochs 43 befindet. Dadurch wird an diesem geschweißten Teil ein geschmolzenes und erstarrtes Teil 33 gebildet, das durch Schmelzen des Flansches 324 und des Ventilschirmbodenabschnitts 41 und Erstarren des geschmolzenen Teils gebildet wird.
Neben dem oben beschriebenen Punkt ist die vorliegende Ausführungsform die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform.
Wie vorstehend beschrieben, sind bei der vorliegenden Ausführungsform die Welle 32 und der Ventilschirm 40 durch das Schweißen aneinander befestigt. Daher ist es möglich, das Auftreten von Klappern und Kippen zwischen der Welle 32 und dem Ventilschirm 40 zu beschränken. Somit kann die Gleitfähigkeit zwischen der inneren Umfangswand 260 des Zylinders 20 und der äußeren Umfangswand 320 der Welle 32 stabilisiert werden, und die Gleitfähigkeit zwischen der äußeren Umfangswand 420 des Ventilschirms 40 und der inneren Umfangswand 520 des Ankers 50 kann stabilisiert werden.
(Dritte Ausführungsform)
9 zeigt ein elektromagnetisches Ventil und einen Abschnitt einer Hochdruckpumpe gemäß einer dritten Ausführungsform. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform im Hinblick auf das Montageverfahren zum Zusammenbauen der Welle 32 des Ventilelements 30 und des Ventilschirms 40.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Welle 32 und der Ventilschirm 40 durch Presspassung zusammengefügt.
Insbesondere weist die Welle 32 keinen Flansch 324 auf, der bei der ersten Ausführungsform erörtert wird. Ferner weist der Ventilschirm 40 keinen Ausschnitt 46 auf, der bei der ersten Ausführungsform (siehe 10 und 11) erörtert wird.
Ein Innendurchmesser des Ventilschirmlochs 43 des Ventilschirmunterteilabschnitts 41 ist etwas kleiner als ein Außendurchmesser des Abschnitts 323 mit kleinem Durchmesser der Welle 32. Die Welle 32 wird durch Presspassung des Abschnitts 323 mit kleinem Durchmesser in das Ventilschirmloch 43 an den Ventilschirm 40 montiert.
Der Anker 50 ist derart konfiguriert, dass der Ankerunterteilabschnitt 51 gegen die Endoberfläche des Abschnitts 323 mit kleinem Durchmesser stößt, die gegenüber zu dem Durchmesserverringerungsabschnitt 322 angeordnet ist (die als die Oberfläche des Ventilelements 30 dient, die gegenüber zu dem Ventilabschnitt 31 angeordnet ist).
Die Anzahl der axialen Durchlässe 401 beträgt vier, und diese axialen Durchlässe 401 sind in gleichen Intervallen eines nach dem anderen in der Umfangsrichtung des Ventilschirmunterteils 41 angeordnet (siehe 10 und 11).
Die Anzahl der Nuten 44 beträgt vier, und diese Nuten 44 sind eines nach dem anderen in gleichen Intervallen in der Umfangsrichtung des röhrenförmigen Ventilschirmabschnitts 42 angeordnet. Insbesondere erstrecken sich die Nuten 44 radial um die Mittelachse des rohrförmigen Abschnitts 42 des Ventilschirms.
Der Ventilschirm 40 weist den Ausschnitt 46 nicht auf, und dadurch kann das Innere des Ventilschirms 40 und das Innere des Ankers 50 möglicherweise ein geschlossener Raum werden. Allerdings können bei der vorliegenden Ausführungsform die axialen Kanäle bzw. Durchlässe 401 und die axialen Durchlässe bzw. Kanäle 501 die Bildung des geschlossenen Raums an der Innenseite des Ventilschirms 40 und der Innenseite des Ankers 50 vermeiden. Daher ist es ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform möglich, eine Verschlechterung der Gleitfähigkeit zwischen den Elementen zu beschränken, die anderenfalls durch eine Verschlechterung des Kraftstoffs verursacht wird, und es ist möglich, das Verhalten des Ventilelements 30 zu stabilisieren. Darüber hinaus ist es möglich, die Kavitationserosion an der Oberfläche des Elements/der Elemente zu beschränken.
Neben dem oben beschriebenen Punkt ist die vorliegende Ausführungsform die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform.
In der vorliegenden Ausführungsform ist es aufgrund des Vorhandenseins der Nuten 44 möglich, die Verbindungskraft zu reduzieren, die durch den Unterdruck erzeugt wird, der zwischen dem Ventilschirm 40 und dem Zylinder 20 ausgeübt wird, und als die Kraft zum Ziehen des Ventilschirms 40 in der entgegengesetzten Richtung wirkt, die der Bewegungsrichtung des Ventilschirms 40 zum Zeitpunkt des Bewegens des Ventilelements 30 in der Ventilschließrichtung von dem Ventilöffnungszustand des Ventilelements 30 entgegengesetzt ist. Dadurch kann, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform, das Verhalten des Ventilelements 30 in der Anfangsstufe des Ventilschließprozesses des Ventilelements 30 stabilisiert werden.
(Vierte Ausführungsform)
12 zeigt einen Abschnitt eines elektromagnetischen Ventils gemäß einer vierten Ausführungsform. Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform im Hinblick auf die Konfiguration des Ventilschirms 40 des Ventilelements 30.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Nut 44 in einer ringförmigen Form derart geformt, dass sich die Nut 44 in der Umfangsrichtung an der Endfläche des rohrförmigen Ventilschirmabschnitts 42 erstreckt, der gegenüber dem unteren Abschnitt 41 des Ventilschirmabschnitts angeordnet ist.
Neben dem vorstehend beschriebenen Punkt ist die vorliegende Ausführungsform die gleiche wie die dritte Ausführungsform.
Bei der vorliegenden Ausführungsform kann die Nut 44 die Verbindungskraft, die zwischen dem Ventilschirm 40 und dem Zylinder 20 erzeugt wird, begrenzen. Dadurch kann das Verhalten des Ventilelements 30 ähnlich der dritten Ausführungsform in der Anfangsstufe des Ventilschließprozesses des Ventilelements 30 stabilisiert werden.
(Fünfte Ausführungsform)
13 zeigt ein elektromagnetisches Ventil und einen Abschnitt einer Hochdruckpumpe gemäß einer fünften Ausführungsform. Die fünfte Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform im Hinblick auf die Montageverfahrensform, die die Welle 32 des Ventilelements 30 und den Ventilschirm 40 zusammenbaut.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Innendurchmesser des Ventilschirmlochs 43 des Ventilschirmunterteilabschnitts 41 im Allgemeinen der gleiche wie oder etwas größer als der Außendurchmesser des Abschnitts 323 der Welle 32 mit kleinem Durchmesser. Die Welle 32 wird wie folgt an den Ventilschirm 40 montiert. Insbesondere ist der Abschnitt 323 mit kleinem Durchmesser in das Ventilschirmloch 43 eingefügt, und ein Endteil des Abschnitts 323 mit kleinem Durchmesser, das gegenüber zu dem durchmesserreduzierenden Abschnitt 322 bzw. Durchmesserverringerungsabschnitt 332 angeordnet ist, ist derart gestaucht, dass das Endteil des Abschnitts 323 mit kleinem Durchmesser radial nach außen verformt wird. Auf diese Weise wird ein gestauchtes Teil 34, welches ein verformtes Teil ist, an dem Endteil des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 323, welches gegenüber zu dem Durchmesserverringerungsabschnitt 322 angeordnet ist, und auch an einem Umfangsteil des Ventilschirms 40 ausgebildet, welches sich um das Ventilschirmloch 43 herum befindet.
Neben dem vorstehend beschriebenen Punkt ist die vorliegende Ausführungsform die gleiche wie die dritte Ausführungsform.
(Sechste Ausführungsform)
14 zeigt ein elektromagnetisches Ventil und einen Abschnitt einer Hochdruckpumpe gemäß einer sechsten Ausführungsform. Die sechste Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform im Hinblick auf die Konfigurationen des Ventilschirms 40 und des Ankers 50.
Bei der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet der Ventilschirm 40 eine Vielzahl von axialen Durchlässen 402 anstelle der axialen Durchlässe 401. Jeder der axialen Durchlässe 402 ist derart ausgebildet, dass der axiale Durchlass 402 von der äußeren Umfangswand 420 des rohrförmigen Ventilschirmabschnitts 42 radial nach innen vertieft ist und sich parallel zu der Achse des rohrförmigen Ventilschirmabschnitts 42 erstreckt. Jeder der axialen Durchlässe 402 ist ausgebildet, um eine Endoberfläche mit der anderen Endoberfläche des rohrförmigen Abschnitts 42 des Ventilschirms in der axialen Richtung zu verbinden. Die Anzahl der axialen Durchlässe 402 beträgt vier, und diese axialen Durchlässe 402 sind eines nach dem anderen in der Umfangsrichtung des röhrenförmigen Ventilschirmabschnitts 42 angeordnet.
Der Anker 50 beinhaltet eine Mehrzahl von axialen Durchlässen 502 anstelle der axialen Durchlässe 501. Jeder der axialen Durchlässe 502 ist derart ausgebildet, dass der axiale Durchlass 502 radial nach innen von der äußeren Umfangswand des rohrförmigen Ankerabschnitts 52 vertieft ist und sich parallel zu der Achse des rohrförmigen Ankerabschnitts 52 erstreckt. Jeder der axialen Durchlässe 502 ist ausgebildet, um eine Endoberfläche mit der anderen Endoberfläche des rohrförmigen Ankerabschnitts 52 in der axialen Richtung zu verbinden. Die Anzahl der axialen Durchlässe 502 beträgt vier, und diese axialen Durchlässe 502 sind eines nach dem anderen in der Umfangsrichtung des röhrenförmigen Ankerabschnitts 52 angeordnet.
Neben dem oben beschriebenen Punkt ist die vorliegende Ausführungsform die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform.
Wie vorstehend beschrieben, weist <3> in der vorliegenden Ausführungsform mindestens einer von dem Anker 50 und dem Ventilschirm 40 die axialen Durchlässe (mindestens einen axialen Durchlass) auf, die sich zwischen einer Fläche des mindestens einen von dem Anker 50 und dem Ventilschirm 40, die sich auf der einen Seite in der axialen Richtung befindet, und der anderen Fläche des mindestens einen von dem Anker 50 und dem Ventilschirm 40, die sich auf der anderen Seite in der axialen Richtung befindet, verbinden. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist der Anker 50 die axialen Durchlässe 502 auf und weist der Ventilschirm 40 die axialen Durchlässe 402 auf.
Der Kraftstoff um den Anker 50 und der Kraftstoff um den Ventilschirm 40 kann durch die axialen Durchlässe 502 und die axialen Durchlässe 402 strömen. Daher ist es möglich, das Auftreten von Zurückhalten (Stagnation) des Kraftstoffs in dem Raum innerhalb des Ankers 50 und dem Raum innerhalb des Ventilschirms 40 zu beschränken, und es ist auch möglich, das Auftreten von Blockierung dieser Räume zu beschränken. Dadurch ist es wie in der ersten Ausführungsform möglich, eine Verschlechterung der Gleitfähigkeit zwischen den Elementen zu beschränken, die anderenfalls durch Verschlechterung des Kraftstoffs verursacht wird. Darüber hinaus kann das Verhalten des Ventilelements 30 stabilisiert werden. Darüber hinaus ist es möglich, die Kavitationserosion an der Oberfläche des Elements/der Elemente zu beschränken.
(Siebte Ausführungsform)
15 zeigt ein elektromagnetisches Ventil und einen Abschnitt einer Hochdruckpumpe gemäß einer siebten Ausführungsform. Die siebte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform im Hinblick auf die Konfigurationen des Ventilschirms 40 und des Ankers 50.
Bei der vorliegenden Ausführungsform weist der Ventilschirm 40 einen oberflächenbehandelten Abschnitt 421 auf. Der oberflächenbehandelte Abschnitt 421 ist über einen gesamten Umfangsbereich und einen gesamten axialen Bereich der äußeren Umfangswand 420 des rohrförmigen Ventilschirmabschnitts 42 ausgebildet. Eine Oberflächenbehandlung, wie etwa eine Plattierung oder DLC-Beschichtung (Diamond-like Carbon), wird auf den oberflächenbehandelten Abschnitt 421 angewendet.
Der Anker 50 weist einen oberflächenbehandelten Abschnitt 521 auf. Der oberflächenbehandelte Abschnitt 521 ist über einen gesamten Umfangsbereich der inneren Umfangswand 520 des rohrförmigen Ankerabschnitts 52 und einen axialen Bereich der inneren Umfangswand 520 ausgebildet, der sich von einem Endteil der inneren Umfangswand 520, das sich auf der Seite des Zylinderhauptkörpers 21 befindet, zu dem anderen Endteil der inneren Umfangswand 520, das sich auf der Seite des Ankerunterteilabschnitts 51 befindet, erstreckt. Eine Oberflächenbehandlung, wie etwa eine Plattierung oder DLC-Beschichtung (Diamond-like Carbon), wird auf den oberflächenbehandelten Abschnitt 521 angewendet.
Neben dem oben beschriebenen Punkt ist die vorliegende Ausführungsform die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform.
Wie vorstehend erörtert, weisen bei der vorliegenden Ausführungsform die äußere Umfangswand 420 des Ventilschirms 40 und die innere Umfangswand 520 des Ankers 50, die miteinander verschiebbar sind, jeweils den oberflächenbehandelten Abschnitt 421 und den oberflächenbehandelten Abschnitt 521 auf, an denen jeweils die Oberflächenbehandlung, wie etwa die Beschichtung, angewendet wird.
Folglich kann die Gleitfähigkeit zwischen dem Ventilschirm 40 und dem Anker 50 verbessert werden.
(Achte Ausführungsform)
Ein elektromagnetisches Ventil gemäß einer achten Ausführungsform wird beschrieben werden. Die achte Ausführungsform unterscheidet sich von der siebten Ausführungsform in Hinblick auf die Konfigurationen des Ventilschirms 40 und des Ankers 50.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird anstelle der Oberflächenbehandlung, wie etwa der Beschichtung, eine Wärmebehandlung zum Implementieren von Oberflächenhärtung auf den oberflächenbehandelten Abschnitt 421 des Ventilschirms 40 angewendet. Ferner wird anstelle der Oberflächenbehandlung, wie etwa der Plattierung, eine Wärmebehandlung zum Implementieren einer Oberflächenhärtung auf den oberflächenbehandelten Abschnitt 521 des Ankers 50 angewendet.
Neben dem vorstehend beschriebenen Punkt ist die vorliegende Ausführungsform die gleiche wie die siebte Ausführungsform.
Wie vorstehend erörtert, weisen bei der vorliegenden Ausführungsform die äußere Umfangswand 420 des Ventilschirms 40 und die innere Umfangswand 520 des Ankers 50, die miteinander verschiebbar sind, jeweils den oberflächenbehandelten Abschnitt 421 und den oberflächenbehandelten Abschnitt 521 auf, an denen jeweils die Wärmebehandlung zum Implementieren von Oberflächenhärtung angewendet wird.
Daher kann der Verschleiß, der durch Gleiten zwischen der äußeren Umfangswand 420 des Ventilschirms 40 und der inneren Umfangswand 520 des Ankers 50 verursacht wird, beschränkt werden.
(Neunte Ausführungsform)
16 zeigt ein elektromagnetisches Ventil und einen Abschnitt einer Hochdruckpumpe gemäß einer neunten Ausführungsform. Die neunte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform im Hinblick auf die Konfigurationen des Ventilschirms 40 und des Ankers 50.
Bei der vorliegenden Ausführungsform weist der Ventilschirm 40 einen abgeschrägten Abschnitt 415 auf. Der abgeschrägte Abschnitt 415 ist in einer sich verjüngenden Form an einem äußeren Umfangsteil der Endoberfläche des röhrenförmigen Ventilschirmabschnitts 42 geformt, welches sich auf der Seite befindet, auf der der Ankerunterteilabschnitt 51 platziert ist.
Der Anker 50 weist einen abgeschrägten Abschnitt 525 auf. Der abgeschrägte Abschnitt 525 ist in einer verjüngten Form an einem inneren Umfangsteil der Endoberfläche des rohrförmigen Ankerabschnitts 52 geformt, die sich auf der Seite befindet, die gegenüber zu dem Ankerunterteilabschnitt 51 angeordnet ist.
Neben dem oben beschriebenen Punkt ist die vorliegende Ausführungsform die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform.
Wie vorstehend erörtert, weisen bei der vorliegenden Ausführungsform die äußere Umfangswand 420 des Ventilschirms 40 und die innere Umfangswand 520 des Ankers 50, die miteinander verschiebbar sind, jeweils den abgeschrägten Abschnitt 415, der an dem axialen Endteil der äußeren Umfangswand 420 des Ventilschirms 40 ausgebildet ist, und den abgeschrägten Abschnitt 525, der an dem axialen Endteil der inneren Umfangswand 520 des Ankers 50 ausgebildet ist, auf.
Daher kann das Aushebeln zwischen der Ecke des Endteils des rohrförmigen Ventilschirmabschnitts 42 und der inneren Umfangswand 520 des Ankers 50 beschränkt werden, und das Aushebeln zwischen der Ecke des Endteils des rohrförmigen Ankerabschnitts 52 und der äußeren Umfangswand 420 des Ventilschirms 40 kann beschränkt werden. Folglich kann die Gleitfähigkeit zwischen dem Ventilschirm 40 und dem Anker 50 verbessert werden.
(Zehnte Ausführungsform)
17 zeigt ein elektromagnetisches Ventil und einen Abschnitt einer Hochdruckpumpe gemäß einer zehnten Ausführungsform. Die zehnte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform im Hinblick auf die Konfigurationen des Zylinders 20 und des Ventilschirms 40.
Bei der vorliegenden Ausführungsform weist der Zylinder 20 eine hohle Nut 265 auf. Die hohle Nut 265 ist im Allgemeinen in einer zylindrischen rohrförmigen Form geformt und von der inneren Umfangswand 260 des Zylinderwellenlochs 26 in der radialen Richtung nach außen ausgespart. Die hohle Nut 265 ist teilweise an einem axialen Teil des Zylinderwellenlochs 26 ausgebildet, sodass die hohle Nut 265 über eine Verbindung zwischen dem Zylinderhauptkörper 21 und dem Zylindervorsprung 25 ausgebildet ist. Daher ist der Gleitbereich R1 zwischen dem Zylinder 20 und der Welle 32 kleiner als der bei der ersten Ausführungsform.
Der Ventilschirm 40 beinhaltet ferner eine hohle Nut 425. Die hohle Nut 425 ist im Allgemeinen in einer zylindrischen rohrförmigen Form geformt und ist in der radialen Richtung von der äußeren Umfangswand 420 des rohrförmigen Ventilschirmabschnitts 42 nach innen ausgespart. Die hohle Nut 425 ist teilweise in einem axialen Teil der äußeren Umfangswand 420 des rohrförmigen Abschnitts 42 des Ventilschirms ausgebildet. Daher ist der Gleitbereich R2 zwischen dem Anker 50 und dem Ventilschirm 40 im Vergleich zu dem bei der ersten Ausführungsform reduziert.
Neben dem oben beschriebenen Punkt ist die vorliegende Ausführungsform die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform.
Wie vorstehend erörtert, ist bei der vorliegenden Ausführungsform die hohle Nut 265 an der Innenumfangswand 260 des Zylinderwellenlochs 26 ausgebildet. Außerdem ist die hohle Nut 425 an der äußeren Umfangswand 420 des rohrförmigen Ventilschirmabschnitts 42 ausgebildet.
Daher ist es möglich, den Gleitwiderstand zwischen der inneren Umfangswand 260 des Zylinders 20 und der äußeren Umfangswand 320 der Welle 32 zu verringern, die relativ zueinander gleiteten, und es ist möglich, den Gleitwiderstand zwischen der äußeren Umfangswand 420 des rohrförmigen Ventilschirmabschnitts 42 und der inneren Umfangswand 520 des rohrförmigen Ankerabschnitts 52 zu verringern, die relativ zueinander gleiten. Darüber hinaus kann aufgrund der Ausbildung der Hohlnut 265 und der Hohlnut 425 die Haftung von Ablagerungen beschränkt werden.
(Andere Ausführungsformen)
In den vorstehenden Ausführungsformen wird das Beispiel beschrieben, bei dem das Ventilelement 30, der Anker 50 und die Ventilelementfeder 62 derart angeordnet sind, dass der Gleitbereich R1 zwischen dem Zylinder 20 und der Welle 32, der Gleitbereich R2 zwischen dem Anker 50 und dem Ventilschirm 40 und der axiale Bereich R3 der Ventilelementfeder 62 einander in der axialen Richtung überlappen. Alternativ können sich in einer anderen Ausführungsform der Gleitbereich R1, der Gleitbereich R2 und der Bereich R3 nicht miteinander in der axialen Richtung überlappen. Außerdem können beliebige zwei von dem Gleitbereich R1, dem Gleitbereich R2 und dem Bereich R3 einander in der axialen Richtung überlappen.
Ferner können in einer anderen Ausführungsform eine Größe des Gleitbereichs R1, eine Größe des Gleitbereichs R2 und eine Größe des Überlappungsbereichs zwischen dem Gleitbereich R1 und dem Gleitbereich R2 eingestellt werden, indem zum Beispiel der Innendurchmesser des Zylinderwellenlochs 26 an einer axialen Endseite davon erhöht wird und/oder der Außendurchmesser des rohrförmigen Ventilschirmabschnitts 42 an einer axialen Endseite davon reduziert wird.
Beispielsweise können in einer anderen Ausführungsform das Ventilelement 30, der Anker 50 und die Ventilelementfeder 62 derart konfiguriert sein, dass der Gleitbereich R1 und der Bereich R3 einander in der axialen Richtung überlappen und der Gleitbereich R2 und der Bereich R3 einander in der axialen Richtung überlappen. In diesem Fall können der Gleitbereich R1 und der Gleitbereich R2 einander in der axialen Richtung nicht überlappen.
Ferner können das Ventilelement 30 und der Anker 50 in einer anderen Ausführungsform derart konfiguriert sein, dass der Gleitbereich R1 und der Gleitbereich R2 nicht miteinander überlappen.
Ferner können das Ventilelement 30 und die Ventilelementfeder 62 in einer anderen Ausführungsform derart konfiguriert sein, dass der Gleitbereich R1 und der Bereich R3 einander in der axialen Richtung überlappen. In diesem Fall können der Gleitbereich R2 und der Bereich R3 einander in der axialen Richtung nicht überlappen.
Ferner können der Anker 50 und die Ventilelementfeder 62 in einer anderen Ausführungsform derart konfiguriert sein, dass der Gleitbereich R2 und der Bereich R3 einander in der axialen Richtung überlappen. In diesem Fall können der Gleitbereich R1 und der Bereich R3 einander in der axialen Richtung nicht überlappen.
Ferner kann in einer anderen Ausführungsform, solange die axialen Durchlässe 401, 402 ausgebildet sind, um eine Verbindung zwischen der einen Fläche und der anderen Fläche des Ventilschirms 40 herzustellen, die Konfiguration der jeweiligen axialen Durchlässe 401, 402 nicht notwendigerweise auf das Loch oder die Nut beschränkt sein und zu einer anderen Konfiguration, wie etwa einem Ausschnitt, geändert werden, und die Anzahl der axialen Durchlässe 401, 402 kann auf eine beliebige Anzahl eingestellt sein. Solange ferner die axialen Durchlässe 501, 502 ausgebildet sind, um eine Verbindung zwischen der einen Fläche und der anderen Fläche des Ankers 50 herzustellen, ist die Konfiguration der jeweiligen axialen Durchlässe 501, 502 nicht notwendigerweise auf das Loch oder die Nut beschränkt und kann zu einer anderen Konfiguration, wie etwa einem Ausschnitt, geändert werden, und die Anzahl der axialen Durchlässe 501, 502 kann auf eine beliebige Anzahl eingestellt werden.
Außerdem können bei einer anderen Ausführungsform die axialen Durchlässe an nur einem von dem Anker 50 und dem Ventilschirm 40 ausgebildet sein.
Außerdem können bei einer anderen Ausführungsform sowohl der Anker 50 als auch der Ventilschirm 40 auch nicht die axialen Durchlässe aufweisen.
Außerdem kann das Ventilelement 30 bei einer anderen Ausführungsform keinen Federbewegungsbegrenzer 45 beinhalten.
Außerdem wird bei den vorstehenden Ausführungsformen das Beispiel beschrieben, bei dem die Nuten 44 an der Endfläche des rohrförmigen Ventilschirmabschnitts 42 ausgebildet sind, die dem unteren Abschnitt 41 des Ventilschirms gegenüberliegt. Alternativ kann der Zylinder 20 bei einer anderen Ausführungsform Nuten beinhalten, die an dem Kontaktteil zwischen dem Zylinder 20 und dem Ventilschirm 40 ausgebildet sind und in der axialen Richtung vertieft sind. Auf diese Weise ist es, wie im Fall des Bildens der Nuten 44 an dem Ventilschirm 40, möglich, die Verbindungskraft zu reduzieren, die zwischen dem Ventilschirm 40 und dem Zylinder 20 erzeugt wird, und es ist möglich, das Verhalten des Ventilelements 30 in der Anfangsstufe des Ventilschließprozesses zu stabilisieren.
Außerdem können bei einer anderen Ausführungsform sowohl der Ventilschirm 40 als auch der Zylinder 20 auch nicht die Nuten aufweisen.
Außerdem wird bei der siebten und achten Ausführungsform das Beispiel beschrieben, bei dem der Ventilschirm 40 und der Anker 50 den oberflächenbehandelten Abschnitt 421 bzw. den oberflächenbehandelten Abschnitt 521 aufweisen. Alternativ kann der oberflächenbehandelte Abschnitt bei einer anderen Ausführungsform bei nur einem von dem Ventilschirm 40 und dem Anker 50 ausgebildet sein.
Außerdem wird bei der neunten Ausführungsform das Beispiel beschrieben, bei dem der Ventilschirm 40 und der Anker 50 den angefasten Abschnitt 415 bzw. den angefasten Abschnitt 525 aufweisen. Alternativ kann der abgeschrägte Abschnitt bei einer anderen Ausführungsform nur an einem von dem Ventilschirm 40 und dem Anker 50 ausgebildet sein.
Außerdem wird bei der zehnten Ausführungsform das Beispiel beschrieben, bei dem der Zylinder 20 und der Ventilschirm 40 jeweils die hohle Nut 265 und die hohle Nut 425 aufweisen. Alternativ kann die hohle Nut bei einer anderen Ausführungsform nur an nur einem von dem Zylinder 20 und dem Ventilschirm 40 ausgebildet sein.
Ferner kann die hohle Nut bei einer anderen Ausführungsform derart ausgebildet sein, dass die hohle Nut von der äußeren Umfangswand 320 der Welle 32 in der radialen Richtung nach innen zurückgesetzt ist. Ferner kann die hohle Nut derart ausgebildet sein, dass die hohle Nut von der inneren Umfangswand 520 des rohrförmigen Ankerabschnitts 52 in der radialen Richtung nach außen ausgespart ist.
Die Anwendung des elektromagnetischen Ventils der vorliegenden Offenbarung ist nicht notwendigerweise auf die Hochdruckpumpe beschränkt, die in dem Fahrzeug installiert ist, und das elektromagnetische Ventil der vorliegenden Offenbarung kann auf eine Vorrichtung angewendet werden, die einen Flüssigkeitskanal bzw. Flüssigkeitsdurchlass öffnen und schließen muss, der die Flüssigkeit leitet, wie etwa eine andere Art von Pumpe oder eine Vorrichtung, die Flüssigkeit verarbeitet.
Wie vorstehend beschrieben, ist die vorliegende Offenbarung nicht notwendigerweise auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in verschiedenen Formen umgesetzt werden, ohne sich von ihrem Geist / Grundgedanken zu entfernen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 9970399 B2 [0002, 0003, 0004, 0092]

Claims

Elektromagnetisches Ventil, aufweisend: einen Zylinder (20), der Folgendes beinhaltet: einen Flüssigkeitsdurchlass (221), welcher dazu konfiguriert ist, Flüssigkeit zu leiten; und einen Ventilsitz (23), welcher um den Flüssigkeitsdurchlass (221) ausgebildet ist, ein Ventilelement (30), das beinhaltet: einen Ventilabschnitt (31); eine Welle (32), die sich von dem Ventilabschnitt (31) in einer axialen Richtung erstreckt und eine äußere Umfangswand (320) aufweist, die entlang einer inneren Umfangswand (260) des Zylinders (20) verschiebbar angeordnet ist, wobei die Welle (32) durch den Zylinder (20) gestützt ist, um so eine Hin- und Herbewegung der Welle (32) in der axialen Richtung zu ermöglichen; und einen Ventilschirm (40), welcher integral mit der Welle (32) ausgebildet ist, wobei das Ventilelement (30) dazu konfiguriert ist, den Flüssigkeitsdurchlass (221) zu öffnen oder zu schließen, wenn der Ventilabschnitt (31) in einer Ventilöffnungsrichtung von dem Ventilsitz (23) weggehoben wird oder in einer Ventilschließrichtung an dem Ventilsitz (23) aufsitzt; einen Anker (50), der dazu konfiguriert ist, sich relativ zu dem Ventilelement (30) zu bewegen, während eine innere Umfangswand (520) des Ankers (50) entlang einer äußeren Umfangswand (420) des Ventilschirms (40) verschiebbar ist, wobei der Anker (50) dazu konfiguriert ist, gegen eine Oberfläche des Ventilelements (30) zu stoßen, die sich auf einer Seite befindet, die gegenüberliegend zu dem Ventilabschnitt (31) angeordnet ist; eine Ankerfeder (61), die konfiguriert ist, um den Anker (50) in der Ventilöffnungsrichtung vorzuspannen; eine Ventilelementfeder (62), die konfiguriert ist, um das Ventilelement (30) in der Ventilschließrichtung vorzuspannen; einen Stator (71), der sich auf einer Seite des Ankers (50) befindet, welche gegenüber zu dem Ventilelement (30) angeordnet ist; und eine Spule (75), die dazu konfiguriert ist, einen magnetischen Fluss zu erzeugen, um den Anker (50) magnetisch zu dem Stator (71) anzuziehen, wenn die Spule (75) erregt wird.
Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 1, wobei das Ventilelement (30), der Anker (50) und die Ventilelementfeder (62) so angeordnet sind, dass ein Gleitbereich (R1) zwischen dem Zylinder (20) und der Welle (32), ein Gleitbereich (R2) zwischen dem Anker (50) und dem Ventilschirm (40) und ein axialer Bereich (R3) der Ventilelementfeder (62) einander in der axialen Richtung überlappen.
Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei wenigstens einer von dem Anker (50) und dem Ventilschirm (40) wenigstens einen axialen Durchlass (401, 402, 501, 502) aufweist, der zwischen einer Oberfläche des wenigstens einen von dem Anker (50) und dem Ventilschirm (40), die sich auf einer Seite in der axialen Richtung befindet, und einer anderen Oberfläche des wenigstens einen von dem Anker (50) und dem Ventilschirm (40), die sich auf einer anderen Seite in der axialen Richtung befindet, verbindet.
Elektromagnetisches Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Ventilelement (30) einen Federbewegungsbegrenzer (45) umfasst, der an einer Innenseite des Ventilschirms (40) in einer radialen Richtung angeordnet ist und der dazu konfiguriert ist, eine Bewegung der Ventilelementfeder (62) in der radialen Richtung zu beschränken.
Elektromagnetisches Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Ventilschirm (40) und/oder der Zylinder (20) wenigstens eine Nut (44) aufweist, die in axialer Richtung an einem Kontaktteil ausgespart ist, wo der Ventilschirm (40) und der Zylinder (20) miteinander in Kontakt stehen, wenn der Ventilschirm (40) an dem Zylinder (20) anliegt.
Hochdruckpumpe, aufweisend: ein elektromagnetisches Ventil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5; einen Pumpenkörper (11), der eine Druckbeaufschlagungskammer (112) aufweist, während die Druckbeaufschlagungskammer (112) auf einer Seite des Flüssigkeitsdurchlasses (221) ausgebildet ist, wo der Ventilsitz (23) platziert ist; einen Ansaugdurchlass (12, 121, 122), der mit dem Flüssigkeitsdurchlass (221) in Verbindung steht und der dazu konfiguriert ist, Kraftstoff zu leiten, der in die Druckbeaufschlagungskammer (112) anzusaugen ist; einen Kolben (13), der dazu konfiguriert ist, den Kraftstoff in der Druckbeaufschlagungskammer (112) durch Hin- und Herbewegen des Kolbens (13) in der axialen Richtung zu beaufschlagen; und einen Abführdurchlass (14), der dazu konfiguriert ist, den Kraftstoff zu leiten, welcher in der Druckbeaufschlagungskammer (112) beaufschlagt wird.