DE10220632A1

DE10220632A1 - Filter und Brennstoffeinspritzeinrichtung mit demselben

Info

Publication number: DE10220632A1
Application number: DE2002120632
Authority: DE
Inventors: Takashi Yamamoto; Hiroyuki Morita; Ryo Katsura; Shigeki Tojo
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-05-10
Filing date: 2002-05-08
Publication date: 2002-12-12

Abstract

In einem Filter (50), der in einem Filtereinlassabschnitt (40) einer Brennstoffeinspritzeinrichtung (1) eingepasst ist, hat ein Filterkörper (51) einen zylindrischen Abschnitt (511), der mit einer Vielzahl Löcher (60) perforiert ist, und ein geschlossenes Ende. Die Vielzahl Löcher (60) ist auf dem zylindrischen Abschnitt (511) mit gleichen Abständen spiralförmig angeordnet. Eine Abmessung jedes Loches (60) ist kleiner als eine Abmessung eines Fremdmaterials, das aus dem Brennstoff entfernt werden soll. Der Brennstoff fließt von der Einlassöffnung (42) in den Filterkörper (51) und tritt durch die Löcher (60). Ferner ist ein Verstärkungsabschnitt (52) an dem Filterkörper (51) befestigt. Der Verstärkungsabschnitt (52) hat eine vorbestimmte Dicke, und ein Bereich (A1) der Endfläche (52) des Verstärkungsabschnitts ist größer als ein Schnittbereich (A2) des zylindrischen Abschnitts (51), um die Festigkeit gegen Außenkräfte zu gewährleisten.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Filter zum Entfernen von Fremdmaterialien, die in einem Fluid enthalten sind, und auf eine Brennstoffeinspritzeinrichtung mit dem Filter.

Herkömmlicherweise ist ein Filter in einer Brennstoffein spritzeinrichtung vorgesehen, die auf einer Brennkraftma schine mit innerer Verbrennung montiert ist, um Fremdmate rialien, die in dem Brennstoff enthalten sind, zu entfer nen. Bei einem Dieselmotor ist es beispielsweise notwendig, das Brennstoffzerstäuben zu verbessern, um Feststoffe und NOx in dem Abgas zu verringern. Dazu ist es notwendig, den Brennstoffeinspritzdruck zu erhöhen, und den Durchmesser der Düsenlöcher zu verringern, von denen der Brennstoff eingespritzt wird. In dem Brennstofffilter ist es notwen dig, Fremdmaterialien aus dem Brennstoff zu entfernen, ohne dass der Brennstoffdruck sinkt.

Beispielsweise werden in einem Spaltfilter, der in der JP- U-3-6052 offenbart ist, Fremdmaterialien in einer Nut ge sammelt, die auf der Außenfläche des Filters ausgebildet ist, während Brennstoff in den Spalt fließt, der zwischen dem Filter und der Innenwand eines Brennstoffeinlassab schnitts begrenzt ist. Die Nut ist auf einer kontinuierli chen spiralförmigen Linie ausgebildet, um einen Brennstoff fließbereich zu erhöhen. Ferner wird der Spalt zum Filtern des Brennstoffes einheitlich verkleinert, um kleine Materi alien aus dem Brennstoff wirkungsvoll zu entfernen.

Bei dieser Art Filter kommen Fremdmaterialien, die eine flockenähnliche Gestalt haben, leicht durch den Spalt hin durch. Obgleich es möglich ist, den Spalt zu verengen, um die flockenähnlichen Materialien und kleine Materialien zu entfernen, ist es schwierig, einen geeigneten Fließbereich zu sichern, was zu einem Druckverlust des Brennstoffs führt.

Ebenfalls wird diese Art Filter in den Brennstoffeinlassab schnitt mit einer Befestigungsspannvorrichtung eingepresst. Wenn er jedoch eingepresst wird, kann die Außenkraft auf den Filter ungleichmäßig wirken, und die Spannvorrichtung kommt mit dem Einlassabschnitt störend in Kontakt. Als Fol ge daraus kann der Filter leicht verformt werden.

Die Erfindung wurde hinsichtlich dieser obigen Probleme ge macht, und es ist eine Aufgabe, einen Filter herzustellen, mit dem Fremdmaterialien, die in dem Brennstoff enthalten sind, entfernt werden können, und der leicht hergestellt werden kann.

Eine andere Aufgabe ist es, einen Filter herzustellen, der verkleinert ist, und eine geeignete Festigkeit hat.

Eine weitere Aufgabe ist es, einen Filter herzustellen, bei dem der Brennstoffdruckverlust verringert ist.

Eine weitere Aufgabe ist es, einen Filter herzustellen, bei dem eine Außenkraft leicht aufgewendet werden kann, und ei ne Verformung verringert wird.

Eine weitere Aufgabe ist es, eine Brennstoffeinspritzein richtung herzustellen, bei der die Brennstoffzerstäubung verbessert ist.

Bei einem Filter gemäß der Erfindung hat ein Filterkörper einen zylindrischen Abschnitt, der mit einer Vielzahl Lö cher perforiert ist, und ein geschlossenes Ende. Die Viel zahl Löcher ist auf dem zylindrischen Abschnitt spiralför mig angeordnet. Ebenfalls ist die Vielzahl Löcher mit glei chen Abständen zueinander angeordnet. Jedes der Vielzahl Löcher ist mit kleinerer Abmessung als die Abmessung der Fremdmaterialien, die aus dem Fluid entfernt werden sollen, dimensioniert. Demgemäß können Fremdmaterialien, die in dem Fluid enthalten sind, mit diesem Filter wirkungsvoll ent fernt werden. Ferner kann während des Filterherstellens die Vielzahl Löcher von dem oberen zu dem unteren Ende des zy lindrischen Abschnitts mit hoher Geschwindigkeit kontinu ierlich und gleichmäßig gefertigt werden.

Ferner ist ein Verstärkungsabschnitt auf einem Ende des Filterkörpers vorgesehen. Ein Bereich A1 der Endfläche des Verstärkungsabschnitts ist größer als ein Schnittbereich A2 des zylindrischen Abschnitts. Daher ist die Festigkeit bzw. Steifigkeit des Verstärkungsabschnitts größer als die des zylindrischen Abschnitts. Demgemäß kann eine Außenkraft auf den Verstärkungsabschnitt leicht aufgewendet werden, wäh rend der Filter eingepresst wird. Ferner wird eine Verfor mung des Filters verhindert.

Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile eines Ausführungs beispiels werden aus der folgenden detaillierten Beschrei bung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeut licht.

Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Einspritzeinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2 ist eine Schnittansicht eines Filterbauteils, das in einem Brennstoffeinlassabschnitt der Einspritzeinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels eingepasst ist,

Fig. 3 ist eine Perspektivansicht des Filterbauteils des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer Herstel lungsvorrichtung, die zum Herstellen des Filterbauteils verwendet wird,

Fig. 5 ist eine Schnittansicht des Filterbauteils, das in dem Brennstoffeinlassabschnitt der Einspritzeinrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels eingepasst ist,

Fig. 6 zeigt eine Anordnung von Löchern, die in einem Fil ter des dritten Ausführungsbeispiels ausgebildet sind,

Fig. 7 ist eine Schnittansicht eines Filterbauteils, das in dem Brennstoffeinlassabschnitt eingepasst ist, des vierten Ausführungsbeispiels,

Fig. 8 ist eine Perspektivansicht eines Verstärkungsab schnitts, der in dem Filterbauteil des vierten Ausführungs beispiels vorgesehen ist,

Fig. 9 ist eine Endansicht des Filterbauteils des vierten Ausführungsbeispiels entlang eines Pfeils IX in Fig. 7,

Fig. 10 ist eine Perspektivansicht eines Verstärkungsab schnitts des fünften Ausführungsbeispiels,

Fig. 11 ist eine Schnittansicht eines Filterbauteils des sechsten Ausführungsbeispiels,

Fig. 12 ist eine Schnittansicht eines Filterbauteils des siebten Ausführungsbeispiels,

Fig. 13 ist eine Schnittansicht eines Filterbauteils, das in dem Brennstoffeinlassabschnitt eingepasst ist, des ach ten Ausführungsbeispiels,

Fig. 14 ist eine Perspektivansicht eines Verstärkungsab schnitts des achten Ausführungsbeispiels,

Fig. 15 ist eine Perspektivansicht eines Verstärkungsab schnitts des neunten Ausführungsbeispiels,

Fig. 16 ist eine Draufsicht eines Verstärkungsabschnitts des neunten Ausführungsbeispiels.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nach folgend mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. Bauliche Abschnitte, die im Wesentlichen denen der Ausführungsbei spiele des Stands der Technik entsprechen, werden durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet, so dass Erläuterungen dieser Abschnitte nicht wiederholt werden.

Erstes Ausführungsbeispiel

Eine in Fig. 1 gezeigte Brennstoffeinspritzeinrichtung 1 wird in einen Zylinderkopf (nicht gezeigt) einer Brenn kraftmaschine mit innerer Verbrennung (nicht gezeigt) ein geführt und spritzt Brennstoff in jeden Zylinder der Ma schine ein. Die Einspritzeinrichtung 1 wird in einem Com mon-Rail-Brennstoffeinspritzsystem, bzw. einem Drucklei tungsspeichereinspritzsystem, für einen Dieselmotor verwen det. Die Einspritzeinrichtung 1 enthält hauptsächlich ein Gehäuse 20, eine Düse 20, ein elektromagnetisches Betäti gungsglied 30 und einen Brennstoffeinlassabschnitt 40.

Die Düse 20 ist an einer stromabwärtigen Brennstoffseite des Gehäuses 10 und entgegengesetzt zu dem Betätigungsglied 30 angeordnet. Die Düse hat einen Düsenkörper 21. Düsenlö cher 22 sind in der Nähe des entfernten Endes des Düsenkör pers 21 ausgebildet. Eine Ventilnadel 23 ist in dem Düsen körper 21 enthalten, um in einer Axialrichtung hin und her bewegbar zu sein. Das untere Ende der Ventilnadel 23 hat einen Kontaktabschnitt 231, der auf einen in dem Ventilkör per 21 vorgesehenen Ventilsitz 211 gesetzt werden kann. Der Brennstoff wird aus den Düsenlöchern 22 herausgesprüht, während der Kontaktabschnitt 231 von dem Ventilsitz 211 an gehoben wird. Das Brennstoffeinsprühen wird angehalten, während der Kontaktabschnitt 231 auf den Ventilsitz 211 ge setzt wird.

Ein Steuerungskolben (nicht gezeigt) ist in dem Gehäuse 10 enthalten. Der Steuerungskolben ist mit der Ventilnadel 23 in Kontakt. Eine Drucksteuerungskammer (nicht gezeigt) ist in dem Gehäuse 10 auf einer gegenüberliegenden Seite der Ventilnadel 23 hinsichtlich des Steuerungskolbens ausgebil det. Brennstoff, der unter Hochdruck in den Brennstoffein lassabschnitt 40 eingegeben wird, wird in der Drucksteue rungskammer gehalten. Der Steuerungskolben wird mit seinem Hockdruckbrennstoff nach unten (in Fig. 1) gedrückt, so dass die Ventilnadel 23 in einer Richtung zum Schließen der Düsenlöcher 22 gedrückt wird. Das heißt, dass der Kontakt abschnitt 231 auf den Sitz des Ventilsitzes 211 gedrückt wird.

Das elektromagnetische Betätigungsglied 30 ist auf dem Ge häuse 10 auf einer gegenüberliegenden Seite der Düse 20 vorgesehen. Das Betätigungsglied 30 hat ein elektromagneti sches Ventil (nicht gezeigt), um die Ausgabe des in der Drucksteuerungskammer gespeicherten Brennstoffs zu steuern. Wenn das Ventil geöffnet wird, und der Brennstoff von der Drucksteuerungskammer ausgegeben wird, verringert sich der Druck in der Drucksteuerungskammer. Als Folge daraus ver ringert sich die Kraft, durch die die Ventilnadel 23 in der Richtung zum Schließen der Ventillöcher 22 gedrückt wird. Wenn die Kraft, durch die die Ventilnadel 23 in der Rich tung zum Öffnen der Ventillöcher 22 mit dem Brennstoffdruck um den Ventilsitz 211 gedrückt wird, größer als die Kraft wird, durch die die Ventilnadel 23 in der Richtung zum Schließen der Ventillöcher 22 mit dem Brennstoffdruck in der Drucksteuerungskammer gedrückt wird, hebt sich die Ven tilnadel 23 nach oben. Als Folge daraus wird der Kontaktab schnitt 231 von dem Ventilsitz 211 getrennt, so dass der Brennstoff aus den Düsenlöchern 22 gespritzt wird.

Wenn das elektromagnetische Ventil geschlossen ist und die Brennstoffausgabe von der Drucksteuerungskammer gestoppt ist, erhöht sich der Druck innerhalb der Drucksteuerungs kammer. Daher erhöht sich die Kraft, durch die die Ventil nadel 23 in der Richtung zum Schließen der Düsenlöcher 23 gedrückt wird. Als Folge daraus bewegt sich die Ventilnadel 23 nach unten. Wenn der Kontaktabschnitt 231 auf den Ven tilsitz 211 gesetzt wird, wird das Brennstoffausspritzen aus den Düsenlöchern 22 angehalten.

Der Brennstoffeinlassabschnitt 40 ist mit dem Gehäuse 10 einstückig geformt. Der Hochdruckbrennstoff, der in dem Druckleitungsspeicher (nicht gezeigt) angesammelt ist, wird durch eine Einlassöffnung 43 in den Brennstoffeinlassab schnitt 40 geführt. In dem Brennstoffeinlassabschnitt 40 wird der Brennstoff mit einem Filterbauteil 50, bzw. einem Filtersieb, gefiltert und fließt in einen Brennstoffdurch gang 41. Dann wird der Brennstoff durch einen Brennstoff durchgang in die Drucksteuerungskammer und die Düse 20 ge trennt zugeführt.

Das Filterbauteil 50, das zum Entfernen von Fremdmateria lien in dem Brennstoff vorgesehen ist, ist in einem Filter aufnahmeabschnitt 42 vorgesehen, der in dem Brennstoffein lassabschnitt 40 ausgebildet ist, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Das Filterbauteil 50 hat einen Filterkörper 51 und ei nen Verstärkungsabschnitt 53. Der Filterkörper 51 ist im Allgemeinen zylindrisch mit einem geschlossenen Ende. Ein unterer Abschnitt 512 ist in einem zylindrischen Abschnitt 511 an einem Ende der axialen Enden des zylindrischen Ab schnitts 511 enthalten, um ein geschlossenes Ende zu defi nieren. Der Verstärkungsabschnitt 53 ist an einer offenen Endseite des zylindrischen Abschnitt 511 angeordnet. Der Außendurchmesser des Verstärkungsabschnitts 53 ist größer als der des zylindrischen Abschnitts und im Wesentlichen gleich einem Innendurchmesser des Filteraufnahmeabschnitts 42, so dass das Filterbauteil 50 in dem Filteraufnahmeab schnitt 42 eingepresst wird. Die seitliche Außenwand des Verstärkungsabschnitts 53 ist mit der Innenwand des Filter aufnahmeabschnitts 42 in Kontakt.

Das Filterbauteil 50 ist aus Metall gefertigt, wie z. B. aus nicht rostendem Metall. Das Filterbauteil 50 ist beispiels weise durch Ziehen, Pressen, Schneiden oder Schmieden her gestellt. Der Filterkörper 51 hat eine geeignete Dicke (ca. 0,5 mm), um dem hohen Druck des Brennstoffs von dem Druck leitungsspeicher standzuhalten. Der zylindrische Abschnitt 511 ist mit einer Vielzahl Löcher 60 perforiert. Das Innere des zylindrischen Abschnitts 511 ist durch die Vielzahl Lö cher 60 mit dem Außenumfang in Verbindung. Jedes der Löcher 60 ist kleiner als ein Durchmesser der Fremdmaterialien, die aus dem Brennstoff entfernt werden sollen.

Die Vielzahl Löcher 60 ist in der Umfangsrichtung und der Axialrichtung des zylindrischen Abschnitts 511 angeordnet, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Vorzugsweise ist die Vielzahl Löcher 60 spiralenförmig angeordnet, so dass ein Mittel punkt jedes Loches 60 in einer spiralförmigen Linie ange ordnet ist, die sich um den zylindrischen Abschnitt 511 windet. Wenn beispielsweise eine Linie auf der äußeren zy lindrischen Fläche des zylindrischen Abschnitts 511 gezogen wird, um die Vielzahl Löcher 60 zu verbinden, wird die Li nie spiralförmig, die sich um den zylindrischen Abschnitt 511 in der Umfangsrichtung mit einem konstanten Abstand in der Axialrichtung windet.

Die Löcher 60 sind derart geformt, dass die Mittelpunkte der Löcher 60 auf der spiralförmigen Linie gleichmäßig beabstandet sind. Die Löcher 60 werden beispielsweise mit einer in Fig. 4 gezeigten Herstellungsvorrichtung gefer tigt. Die Herstellungsvorrichtung hat einen Filterhalter 71 und ein Lochausbildungswerkzeug 72. Der Filterhalter 71 be wegt den Filterkörper 50 in der Axialrichtung mit einer konstanten Geschwindigkeit, während das Filterbauteil 50 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit gedreht wird. Das Lochausbildungswerkzeug 72 perforiert den zylindrischen Ab schnitt 511. Bei dieser Herstellungsvorrichtung ist es mög lich, die Löcher von dem oberen Ende bis zu dem unteren En de des zylindrischen Abschnitts 511 mit hoher Geschwindig keit kontinuierlich herzustellen.

Folgend wird der Brennstofffluss und die Bewegung der Fremdmaterialien in dem Filterbauteil 50 beschrieben.

Bezug nehmend auf Fig. 2 fließt der Brennstoff von dem Druckleitungsspeicher durch die Einlassöffnung 43 in den Brennstoffeinlassabschnitt 40. Der Brennstoff fließt durch den Verstärkungsabschnitt 53 in das Innere des Filterkör pers 51 und tritt durch die Löcher 60 aus dem Filterkörper 51. Dann fließt der Brennstoff durch einen Brennstoffdurch gang 44, der zwischen der Innenwand des Filteraufnahmeab schnitts 42 und der äußeren zylindrischen Fläche des zy lindrischen Abschnitts 511 begrenzt ist, in den Brennstoff durchgang 41. Zu diesem Zeitpunkt treten die Fremdmateria lien, die in dem Brennstoff enthalten sind, nicht durch die Löcher 60, sondern werden innerhalb des zylindrischen Ab schnitts 511 gefangen. Mit dem Brennstofffluss häufen sich die Fremdmaterialien an dem Bodenabschnitt 512 in dem Fil terkörper 51.

Die Vielzahl Löcher 60 ist auf dem zylindrischen Abschnitt 511 mit Ausnahme eines Bereichs nahe dem geschlossenen Ende ausgebildet. Daher ist der becherförmige Bereich mit dem unteren Abschnitt 512 und dem Ende des zylindrischen Ab schnitts 511 ohne Löcher 60 ausgebildet. Demgemäß können Fremdmaterialien an dem becherförmigen Bereich in dem Fil terkörper 51 gesammelt werden.

Der Innendurchmesser jedes Loches 60 ist kleiner als der Durchmesser der Fremdmaterialien, die gefiltert werden sol len. Beispielsweise beträgt der Innendurchmesser des Loches 60 ca. 60 µm, und es sind 2000 Löcher auf dem zylindrischen Abschnitt 511 mit Laser ausgebildet. Die Löcher sind bei spielsweise kreisförmig geformt. Daher ist es möglich, sehr kleine Materialien aus dem Brennstoff zu entfernen, während ein geeigneter Brennstoffdurchflussbereich auf dem zylind rischen Abschnitt 511 vorgesehen wird. Demgemäß wird der Druckverlust des Brennstoffes verringert.

Die Löcher 60 sind derart angeordnet, dass die Mittelpunkte der Löcher 60 die spiralförmige Linie ausbilden, die sich um die Axiallinie mit gleichen Abständen winden. Daher ist es möglich, die Vielzahl Löcher auf dem Filterbauteil 50 mit hoher Geschwindigkeit kontinuierlich und gleichmäßig herzustellen. Demgemäß wird das Filterbauteil 50 leicht herstellt, wodurch die Verarbeitungs- und Herstellungskos ten verringert werden.

Da durch das Filterbauteil 50 kleine Fremdmaterialien aus dem Brennstoff sauber entfernt werden können, verstopfen die Ventillöcher 20 weniger. Ferner ist es möglich, den In nendurchmesser der Düsenlöcher 20 zu verringern, um das Brennstoffzerstäuben zu verbessern.

Zweites Ausführungsbeispiel

Bezug nehmend auf Fig. 5 ist das Filterbauteil 50 in dem Brennstoffeinlassabschnitt 40 anders als bei dem ersten Ausführungsbeispiel eingepasst. Bei dem zweiten Ausfüh rungsbeispiel ist das Filterbauteil 50 in der Axialrichtung umgedreht, so dass das geschlossene Ende des Filterkörpers 511 auf einer Seite der Einlassöffnung 43 angeordnet ist, und der Filterkörper 51 öffnet sich zu der stromabwärtigen Seite in den Brennstoffeinlassabschnitt 40.

Der Brennstoff aus dem Druckleitungsspeicher fließt durch die Einlassöffnung 43 in den Brennstoffeinlassabschnitt 40. Der Brennstoff fließt in einen Spalt, der zwischen der In nenwand des Filteraufnahmeabschnitts 42 und der Außenwand des Filterkörpers 51 begrenzt ist. Dann fließt der Brenn stoff durch die Löcher 60 in das Innere des Filterbauteils 50 und fließt dann in den Brennstoffdurchgang 41. Zu diesem Zeitpunkt können die Fremdmaterialien, die in dem Brenn stoff enthalten sind, nicht durch die Löcher treten, son dern werden an dem Außenumfang des zylindrischen Abschnitts 511 gefangen. Hier endet der Spalt mit einem Bereich des Verstärkungsabschnitts 53, wo der Außendurchmesser vergrö ßert ist, so dass eine Tasche 56 an dem untersten Ende des Spaltes ausgebildet ist. Auf diese Weise sammeln sich die Fremdmaterialien in der Tasche 56 an.

Drittes Ausführungsbeispiel

Die Anordnung der Löcher 60 ist leicht zu der des ersten Ausführungsbeispiels verändert. Die Löcher 60 sind vonein ander gleichmäßig beabstandet, so dass der Mittelpunkt des Loches im Wesentlichen auf der Spitze eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet ist. Beispielsweise sind die Löcher 60 jeweils auf die Löcher 60a, 60b, 60c, 60d, 60e, 60f und 60g bezogen, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Abstände zwischen dem Loch 60a und benachbarten Löcher 60b bis 60g sind im We sentlichen gleich. Das heißt, dass benachbarte drei der Lö cher im Wesentlichen das gleichseitige Dreieck ausbilden.

Demgemäß kann die Anzahl Löcher 60, die in einem Einheits bereich ausgebildet sind, so hoch wie möglich erhöht wer den. Die Vielzahl Löcher 60 ist in einem begrenzten Bereich des zylindrischen Abschnitts 511 wirkungsvoll angeordnet. Daher ist es möglich, das Filterbauteil 50 zu verkleinern und eine geeignete Festigkeit für das Filterbauteil 50 vor zusehen, während der vorbestimmte Öffnungsbereich der Lö cher 60 als Fließbereich des Brennstoffs gesichert wird. Ferner kann die Anzahl Löcher 60, die in dem Filterbauteil 50 mit vorbestimmter Größe vorgesehen sind, erhöht werden. Daher wird der Fließbereich des Brennstoffs vergrößert, wo durch ein Druckverlust des Brennstoffs aufgrund des Filter bauteils 50 verringert wird. Das Filterbauteil 50 mit sei ner Lochanordnung kann in den Brennstoffeinlassabschnitt 40 auf gleiche Weise wie bei dem ersten und zweiten Ausfüh rungsbeispiel eingepasst werden.

Viertes Ausführungsbeispiel

Bezug nehmend auf Fig. 7 hat ein Filterbauteil 50A des vierten Ausführungsbeispiels eine gleichartige Struktur wie das Filterbauteil 50. In dem Filterbauteil 50A ist ein Ver stärkungsabschnitt 52 anders als bei dem Verstärkungsab schnitt 53 des ersten bis dritten Ausführungsbeispiels vor gesehen. Der Verstärkungsabschnitt 52 ist an dem Filterkör per 51 durch Schweißen, Löten und dgl. befestigt. Der Ver stärkungsabschnitt 52 ist an dem offenen Ende des zylindri schen Abschnitts 511 angeordnet. Das Filterbauteil 50A ist in den Filteraufnahmeabschnitt 42 in dem Brennstoffeinlass abschnitt 40 eingepresst. Die Außenwand des Verstärkungsab schnitts 52 kommt mit der Innenwand des Filteraufnahmeab schnitts 42 in Presskontakt. Ebenfalls ist in dem Filter 50A der zylindrische Abschnitt 511 mit der Vielzahl Löcher 60 perforiert, um die Fremdmaterialien, die in dem Brenn stoff enthalten sind, zu entfernen.

Der Verstärkungsabschnitt 52 ist im Wesentlichen säulenför mig und hat ein Durchgangsloch 55 in einem im Wesentlichen mittleren Bereich. Der Verstärkungsabschnitt 52 ist strom aufwärts von dem Filterkörper 51 angeordnet. Eine Brenn stoffkammer 54, durch die der Brennstoff fließt, ist in dem Filterkörper 51 ausgebildet. Die Brennstoffkammer 54 ist durch das Durchgangsloch 55 mit der Einlassöffnung 43 in Verbindung. Der Öffnungsbereich (Brennstofffließbereich) des Durchgangslochs 55 ist größer als der ganze Öffnungsbe reich der Löcher 60, um den Brennstoffdruckverlust zu ver ringern.

Der Verstärkungsabschnitt 52 hat in der Axialrichtung eine vorbestimmte Dicke, um selber eine Festigkeit auszubilden, wie in Fig. 7 und 8 gezeigt ist. Wenn das Filterbauteil 50A in den Brennstoffeinlassabschnitt 40 eingepresst ist, wirkt eine Außenkraft auf den Verstärkungsabschnitt 52. Da der Verstärkungsabschnitt 52 eine vorbestimmte Dicke hat, wird verhindert, dass der Verstärkungsabschnitt 52 aufgrund der Außenkraft verformt wird. Da ferner der Verstärkungsab schnitt 52 eine vorbestimmte Dicke hat, kommt der Verstär kungsabschnitt 52 mit der Innenwand des Filteraufnahmeab schnitts 42 größtenteils in Kontakt. Daher kann der Ver stärkungsabschnitt 52 einer geeigneten Befestigungsbean spruchung standhalten. Das heißt, dass der Verstärkungsab schnitt 52 dem hohen Brennstoffdruck standhält, so dass das Filterbauteil 50A in den Filteraufnahmeabschnitt 42 einge passt und vor einem Bewegen aufgrund des Brennstoffflusses bewahrt werden kann.

Der Bereich A1 einer Endfläche 521 des Haltebauteils 52, bzw. des Verstärkungsabschnitts 52, die auf der Seite der Einlassöffnung 43 vorgesehen ist, ist größer als der Schnittbereich A2 des zylindrischen Abschnitts 511, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Hier ist der Bereich A1 der Endfläche 521 gleich einem Schnittbereich des säulenförmigen Verstär kungsabschnitts 52 senkrecht entlang seiner Achse. Der Öff nungsbereich des Durchgangslochs 55 ist nicht in dem Be reich A1 der Endfläche 521 enthalten. A2 ist ein Schnittbe reich des dünnen zylindrischen Abschnitts 511 senkrecht entlang seiner Achse. Der Bereich A1 ist größer als der Schnittbereich A2. Daher ist ein Bereich des Filterbauteils 50A, auf den die Außenkraft mit einer Befestigungsspannvor richtung während des Einpressens wirkt, vergrößert. Wenn daher das Filterbauteil 50A eingepresst wird, ist es leicht, die Außenkraft auf das Filterbauteil 50A aufzuwen den, während die Verformung des Filterbauteils 50A verrin gert wird.

Bei dem Filterbauteil 50A fließt der Brennstoff von der Einlassöffnung 43 durch das Durchgangsloch 55 in die Brenn stoffkammer 54. Der Brennstoff tritt durch die Löcher 60 und fließt in den Brennstoffdurchgang 44. Ferner fließt der Brennstoff durch den Brennstoffdurchgang 41 in jeden Be reich in der Einspritzeinrichtung. Die Fremdmaterialien in dem Brennstoff werden an dem Filterkörper 51 gefangen und sammeln sich in dem becherförmigen Abschnitt an, der an dem geschlossenen Ende des Filterkörpers 51 ohne Löcher 60 vor gesehen ist.

Da das Filterbauteil 50A mit dem Verstärkungsabschnitt 52 und dem Bereich A1 der Endfläche 521 größer als der Schnittbereich A2 des zylindrischen Abschnitts 511 ist, wirkt die Außenkraft mit der Einspannvorrichtung gleichmä ßig auf das Filterbauteil 50A, wenn das Filterbauteil 50A in den Brennstoffeinlassabschnitt 40 eingepresst wird. Da der Verstärkungsabschnitt 52 die vorbestimmte Dicke und den Außendurchmesser hat, ist die Steifigkeit des Verstärkungs abschnitts 52 gegen die Biegekraft verbessert. Selbst wenn während des Einpressens die Außenkraft größtenteils auf das Filterbauteil 50A wirkt, ist das Filterbauteil 50A vor ei nem Verformen aufgrund des Zusammentreffens mit der Innen wand des Brennstoffeinlassabschnitts 40 geschützt. Ferner wird mit dem Vergrößern der axialen Dicke des Verstärkungs abschnitts 52 der Kontaktbereich zwischen dem Verstärkungs abschnitts 52 und dem Filteraufnahmeabschnitt 42 erhöht, wodurch die Bewegung des Filterbauteils 50A aufgrund des Brennstoffstromes beschränkt wird.

Da ferner der Innendurchmesser des Lochs 60 kleiner als der Innendurchmesser des Düsenlochs 22 dimensioniert ist, wer eten Fremdmaterialien in dem Brennstoff in dem Inneren des zylindrischen Abschnitts 511 gefangen und sammeln sich nahe dem geschlossenen Ende des Filterkörpers 51 mit dem Brenn stoffstrom an. Daher ist möglich, kleine Fremdmaterialien aus dem Brennstoff zu entfernen, wenn der Brennstoff aus dem zylindrischen Abschnitt 511 fließt. Demgemäß kann der Innendurchmesser der Düsenlöcher 22 verringert werden, um das Brennstoffzerstäuben zu verbessern.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Bezug nehmend auf Fig. 10 ist anstatt dem Durchgangsloch 55 des vierten Ausführungsbeispiels eine Vielzahl Durchgangs löcher 55A in dem Verstärkungsabschnitt 52 ausgebildet. Ob gleich ein Öffnungsbereich (Brennstofffließbereich) jedes Durchgangsloch 65 verringert ist, wird ein geeigneter Fließbereich gesichert. Zusätzlich ist der ganze Fließbe reich der Durchgangslöcher 55a im Wesentlichen gleich dem Fließbereich, der durch das Durchgangsloch 55 in dem vier ten Ausführungsbeispiel vorgesehen wird. Fremdmaterialien in dem Brennstoff werden wirkungsvoll entfernt, da relativ große Fremdmaterialien in dem Brennstoff vor dem Eintreten in. dem Filterkörper 51 mit den Durchgangslöchern 55a gefan gen werden.

Sechstes Ausführungsbeispiel

Bezug nehmend auf Fig. 11 ist bei dem sechsten Ausführungs beispiel anders als bei dem vierten Ausführungsbeispiel der Verstärkungsabschnitt 52 mit dem Filterkörper 51 verbunden. Das heißt, dass das Haltebauteil 52, bzw. der Verstärkungs abschnitt, mit dem Filterkörper 51 in Eingriff ist. Eine Nut 523 ist auf einem Ende 522 des Haltebauteils 52 ausge bildet. Ein Ende 513 des zylindrischen Abschnitts 511 ist in der Nut 523 eingepasst. Die Nut 523 ist in einer kreis förmigen Gestalt ausgebildet, um der zylindrischen Gestalt des zylindrischen Abschnitts 511 zu entsprechen.

Demgemäß sind der Verstärkungsabschnitt 52 und der Filter körper 51 miteinander fest verbunden. Ferner ist es nach deren Verbinden möglich, Schweißen oder Löten um den Ver bindungsabschnitt des Haltebauteils 52 und den Filterkör pers 51 vorzusehen.

Siebtes Ausführungsbeispiel

Bezug nehmend auf Fig. 12 ist bei dem siebten Ausführungs beispiel der Filterkörper 51 in den Verstärkungsabschnitt 52 eingeschraubt. Ein Innengewinde 52a ist auf der Innen wand des Verstärkungsabschnitts 52 ausgebildet. Ein Außen gewinde 52a ist an dem Ende des zylindrischen Abschnitts 511 ausgebildet, um mit dem Innengewinde 52a in Eingriff zu kommen. Demgemäß werden der Befestigungsabschnitt und der Filterkörper 51 fest miteinander verbunden.

Achtes Ausführungsbeispiel

Bezug nehmend auf Fig. 13 ist eine Anordnung des Filterbau teils des achten Ausführungsbeispiels anders als die des vierten Ausführungsbeispiels, und der Brennstoff fließt an ders als bei dem des vierten Ausführungsbeispiels. Ein Fil terbauteil 50B hat den Filterkörper 51 und den Verstär kungsabschnitt 52. Das Filterbauteil 50B ist in dem Filter aufnahmeabschnitt 42 derart befestigt, dass der Filterkör per 51 in der Axialrichtung umgedreht ist, so dass das ge schlossene Ende des Filterkörpers 51 auf der Seite der Ein lassöffnung 43 angeordnet ist, und dass der Filterkörper 51 auf eine stromabwärtige Seite hin öffnet. Der Verstärkungs abschnitt 52 ist auf dem unteren Abschnitt 512 auf einer Seite gegenüberliegend zu dem zylindrischen Abschnitt 511 befestigt. Der Verstärkungsabschnitt 52 ist stromaufwärts von dem Filterkörper 51 angeordnet. Der Verstärkungsab schnitt 52 hat Durchgangslöcher 55b nahe seinem Außenum fang, wie in Fig. 13 und 14 gezeigt ist. Gleich dem vierten Ausführungsbeispiel ist der Verstärkungsabschnitt 52 an dem Filterkörper 51 geschweißt oder gelötet. Alternativ, gleich dem sechsten oder siebten Ausführungsbeispiel kann der Fil terkörper 51 in den Verstärkungsabschnitt 52 eingeschraubt sein.

Hier ist eine kreisförmige Stufe 45 auf dem Filteraufnahme abschnitt 42 ausgebildet, und das offene Ende des zylindri schen Abschnitts 511 ist in die Stufe 45 eingepasst. Daher kommt das Filterbauteil 50B mit dem Filteraufnahmeabschnitt 42 an zwei Positionen in Kontakt. Ein Spalt, der zwischen der Innenwand des Filteraufnahmeabschnitts 42 und der äuße ren zylindrischen Fläche des zylindrischen Abschnitt 511 begrenzt ist, endet mit der Stuft 45. Daher ist der Brenn stoffdurchgang in die stromaufwärtige Seite und die stro mabwärtige Seite mit dem zylindrischen Abschnitt 511, der mit Löchern 60 perforiert ist, aufgeteilt.

Der Brennstoff fließt von der Einlassöffnung 43 in die Ein spritzeinrichtung 1. Der Brennstoff fließt durch die Durch gangslöcher 55b in den Spalt 46. Dann tritt der Brennstoff durch die Vielzahl Löcher 60, die auf dem zylindrischen Ab schnitt 511 ausgebildet sind, in das Innere des zylindri schen Abschnitts 511. Ferner fließt der Brennstoff durch den Brennstoffdurchgang 41 in jeden Bereich in der Brenn stoffeinrichtung 1. Die Fremdmaterialien in dem Brennstoff werden an den Einlässen der Löcher 60 gefangen, d. h. an dem Außenumfang des zylindrischen Abschnitts 511. Die Fremdma terialien werden in einer Tasche gleich einem Abschnitt ge sammelt, der durch eine Stufe 45 ausgebildet ist.

Bei dem achten Ausführungsbeispiel tritt der Brennstoff durch die Löcher 60 von dem Außenumfang in das Innere des zylindrischen Abschnitts 511. Daher sind die Durchgangslö cher 55b auf dem Verstärkungsabschnitt 52 nahe dem Außenum fang ausgebildet, so dass der Außenumfang des zylindrischen Abschnitts 511 mit der Einlassöffnung 43 verbunden ist. Eben falls werden bei dem achten Ausführungsbeispiel die Fremdmaterialien in dem Brennstoff sauber aus dem Brenn stoff entfernt.

Neuntes Ausführungsbeispiel

Bezug nehmend auf Fig. 15 hat der Verstärkungsabschnitt 52 anstelle der Durchgangslöcher 55b des achten Ausführungs beispiels Durchgangslöcher 55c. Der Filterkörper 51 ist in dem Filtereinlassabschnitt 40 auf gleiche Weise wie der des achten Ausführungsbeispiels befestigt.

Da der Brennstoff durch die Durchgangslöcher 55 in den Spalt 46, der an dem Außenumfang des zylindrischen Ab schnitts 511 begrenzt ist, fließt, hat der Verstärkungsab schnitt 52 die Durchgangslöcher 55c nahe dem Außenumfang. Jeder der Durchgangslöcher 55c ist in einer schlitzähnli chen Gestalt entlang dem Umfangsende des Verstärkungsab schnitts 52 ausgebildet. Der Spalt 46 ist durch die schlitzähnlichen Durchgangslöcher 55c mit der Einlassöff nung 43 des Einlassabschnitts 40 in Verbindung. Mit den schlitzähnlichen Durchgangslöchern 55c wird der vorbestimm te Fließbereich gesichert.

Zehntes Ausführungsbeispiel

Bezug nehmend auf Fig. 16 werden anstelle der Durchgangslö cher 55b und 55c des achten und neunten Ausführungsbei spiels vier Kerben auf einem Verstärkungsabschnitt 52 aus gebildet. Vier Kerben 95 werden von dem äußeren Umfangsende des Verstärkungsabschnitts 52 in Radialrichtung eingekerbt. Die Kerben 95 dienen als Durchgangslöcher, um den Spalt 46 mit der Einlassöffnung 43 des Brennstoffeinlassabschnitts 40 zu verbinden. Vier Kerben 95 sind als die Durchgangslö cher in der Umfangsrichtung angeordnet. Mit diesen Durch gangslöchern 95 wird der vorbestimmte Fließbereich gesi chert.

Bei dem neunten und zehnten Ausführungsbeispiel werden die Durchgangslöcher 55c und die Kerben 95 derart geformt, dass der Verstärkungsabschnitt 52 der Befestigungsbeanspruchung zwischen dem Verstärkungsabschnitt 52 und dem Filteraufnah meabschnitt 42 standhält, und dass der vorbestimmte Fließ bereich gesichert ist. Daher ist es möglich, die Gestalt und die Anzahl Durchgangslöcher 55c und Kerben 95 zu verän dern.

Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen sind der zylindrische Abschnitt 511 und der Verstärkungsabschnitt 52 oder der Verstärkungsabschnitt 53 in der zylindrischen Ges talt oder säulenförmigen Gestalt ausgebildet. Jedoch können diese zu einer vieleckigen zylindrischen Gestalt oder einer vieleckigen säulenförmigen Gestalt verändert werden. Zu sätzlich kann die Gestalt und die Anzahl Durchgangslöcher und Kerben verändert werden.

Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen werden die Filterbauteile 50, 50A und 50B in der druckleitungs speicherartigen Einspritzeinrichtung verwendet, um Fremdma terialien in dem Brennstoff zu entfernen. Die Filterbautei le 50, 50A und 50B werden auch in einer anderen Einspritz einrichtung verwendet. Ferner können die Filterbauteile 50, 50A und 50B als ein Filter zum Entfernen von in einem Fluid enthaltenen Fremdmaterialien verwendet werden.

Die Erfindung sollte nicht auf die beschriebenen Ausfüh rungsbeispiele beschränkt werden, sondern sollte ohne von dem Erfindungsgegenstand abzuweichen, auf andere Weise um gesetzt werden können.

Demgemäß hat in einem Filter 50, der in einem Filterein lassabschnitt 40 einer Brennstoffeinspritzeinrichtung 1 eingepasst ist, ein Filterkörper 51 einen zylindrischen Ab schnitt 511, der mit einer Vielzahl Löcher 60 perforiert ist, und ein geschlossenes Ende. Die Vielzahl Löcher 60 ist auf dem zylindrischen Abschnitt 511 mit gleichen Abständen spiralförmig angeordnet. Eine Abmessung jedes Loches 60 ist kleiner als eine Abmessung eines Fremdmaterials, das aus dem Brennstoff entfernt werden soll. Der Brennstoff fließt von der Einlassöffnung 42 in den Filterkörper 51 und tritt durch die Löcher 60. Ferner ist ein Verstärkungsabschnitt 52 an dem Filterkörper 51 befestigt. Der Verstärkungsab schnitt 52 hat eine vorbestimmte Dicke, und ein Bereich A1 der Endfläche 52 des Verstärkungsabschnitts ist größer als ein Schnittbereich A2 des zylindrischen Abschnitts 51, um die Festigkeit gegen Außenkräfte zu gewährleisten.

Claims

1. Filter (50, 50A, 50B), der in einem Fluiddurchgang an geordnet ist, mit einem Körper (51), der einen im Wesentli chen zylindrischen Abschnitt (511) hat, der mit einer Viel zahl Löcher (60) perforiert ist, wobei eine Vielzahl Löcher (60) spiralförmig um den zylindrischen Abschnitt (511) an geordnet ist.

2. Filter (50, 50A, 50B) gemäß Anspruch 1, wobei die Vielzahl Löcher (60) gleichmäßig beabstandet ist.

3. Filter (50, 50A, 50B), der in dem Fluiddurchgang ange ordnet ist, mit einem Körper (51), der einen im Wesentli chen zylindrischen Abschnitt (511) hat, der mit einer Viel zahl Löcher (60) perforiert ist, wobei die Vielzahl Löcher (60) auf dem zylindrischen Abschnitt (511) gleichmäßig beabstandet zueinander ist.

4. Filter (50, 50A, 50B) gemäß Anspruch 3, wobei die Vielzahl Löcher (60) angeordnet ist, so dass benachbarte drei der Vielzahl Löcher (60) ein im Wesentlichen gleich seitiges Dreieck ausbilden.

5. Filter (50, 50A, 50B), der in einem Fluiddurchgang an geordnet ist, um in einem Fluid enthaltene Fremdmaterialien zu entfernen, wobei der Filter (50, 50A, 50B) enthält:
einen Filterkörper (51) mit einem zylindrischen Ab schnitt (511), einem geschlossenen Ende (512) auf einem En de des zylindrischen Abschnitts (511) und einem offenen En de auf dem anderen Seitenende des zylindrischen Abschnitts (511), wobei der zylindrische Abschnitt (511) mit einer Vielzahl Löcher (60) perforiert ist; und
ein Verstärkungsabschnitt (52, 53), der an einem des geschlossenen Endes und des offenen Endes des Filterkörpers (51) angeordnet ist, wobei der Verstärkungsabschnitt (52) einen Fluiddurchgang vorsieht, durch den das Fluid in Rich tung auf den Filterkörper (51) tritt, und wobei ein Schnittbereich (A1) des Verstärkungsabschnitts (52) senk recht entlang einer Axialrichtung größer als ein Schnittbe reich (A2) des zylindrischen Abschnitts (511) senkrecht entlang der Axialrichtung ist.

6. Filter (50, 50A, 50B) gemäß Anspruch 5, wobei der Ver stärkungsabschnitt stromaufwärts von dem Filterkörper (51) angeordnet ist.

7. Filter (50A) gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei der Ver stärkungsabschnitt (52) an dem offenen Ende des Filterbau teils (51) angeordnet ist.

8. Filter (50A) gemäß Anspruch 7, wobei der Verstärkungs abschnitt (52) ein Durchgangsloch (55, 55a) hat, durch das das Fluid in den Filterkörper (51) fließt.

9. Filter (50A) gemäß Anspruch 8, wobei das Durchgangs loch eines einer Vielzahl Durchgangslöcher (55a) ist, die auf dem Umfangsabschnitt (52) ausgebildet sind.

10. Filter (50B) gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei der Ver stärkungsabschnitt (52) an dem geschlossenen Ende des Fil terkörpers (51) angeordnet ist.

11. Filter (50B) gemäß Anspruch 10, wobei der Verstär kungsabschnitt (52) ein Durchgangsloch (55b, 55c) hat, durch das das Fluid in Richtung auf einen Außenumfang des Filterkörpers (51) fließt.

12. Filter (50B) gemäß Anspruch 11, wobei das Durchgangs loch (55c) in einer spaltähnlichen Gestalt entlang eines Umfangsendes des Verstärkungsabschnitts (52) ausgebildet ist.

13. Filter (50B) gemäß Anspruch 10, wobei der Verstär kungsabschnitt (52) mit einer Kerbe (95) ausgebildet ist, durch die das Fluid in Richtung auf einen Außenumfang des Filterkörpers (51) fließt.

14. Filter (50A, 50B) gemäß einem oder jedem der Ansprüche 5 bis 13, wobei zumindest das geschlossene Ende und das of fene Ende des Filterkörpers (51) in den Verstärkungsab schnitt (52) eingepasst ist.

15. Filter (50A, 50B) gemäß einem oder jedem der Ansprüche 5 bis 14, wobei zumindest ein Ende des geschlossenen Endes und des offenen Endes des Filterkörpers (51) in den Ver stärkungsabschnitt (52) eingeschraubt ist.

16. Filter (50A, 50B) gemäß einem oder jedem der Ansprüche 5 bis 15, wobei der Verstärkungsabschnitt (52) zu dem Fil terkörper (51) gelötet ist.

17. Filter (50A, 50B) gemäß einem oder jedem der Ansprüche 5 bis 15, wobei der Verstärkungsabschnitt (52) zu dem Fil terkörper (51) geschweißt ist.

18. Filter (50A, 50B) gemäß einem oder jedem der Ansprüche 5 bis 17, wobei die Vielzahl Löcher (60) auf einem Umfangs abschnitt (511) mit gleichen Abständen spiralig angeordnet ist.

19. Brennstoffeinspritzeinrichtung (1), die den Filter (50, 50A, 50B) gemäß einem oder jedem der Ansprüche 1 bis 18 in einem Brennstoffeinlassabschnitt (40) vorsieht.