DE10300136A1

DE10300136A1 - Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit stationärem und bewegbarem Kern

Info

Publication number: DE10300136A1
Application number: DE10300136A
Authority: DE
Inventors: Tetsuharu Matsuo; Yoshinori Yamashita
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-01-18
Filing date: 2003-01-07
Publication date: 2003-08-21
Also published as: US6889919B2; US20030141390A1

Abstract

Ein stationärer Kern (30) hat einen Presspassabschnitt (32) und ist an eine innere Umfangswand eines rohrförmigen Elements (12) durch Presspassen gesichert, so dass eine äußere Umfangswand des Presspassabschnitts (32) des stationären Kerns (30) in Eingriff mit der inneren Umfangswand des rohrförmigen Elements (12) ist, und ein radialer Raum (110) ist stromaufwärts von dem Presspassabschnitt (32) des stationären Kerns (30) und dem rohrförmigen Element (12) ausgebildet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine.

Fig. 4 zeigt eine vormals vorgeschlagene Kraftstoffeinspritzvorrichtung (insbesondere einen Injektor) 200 einer Brennkraftmaschine (im folgenden einfach als ein Verbrennungsmotor bezeichnet). Bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 2 nimmt ein zylindrisches rohrförmiges Element 202, ein Ventilelement 210, einen bewegbaren Kern 212 und einen stationären Kern 214 auf. Das rohrförmige Element 202 hat ein erstes Magnetsegment 203, ein Magnetwiderstandssegment 204 und ein zweites Magnetsegment 205, die in dieser Reihenfolge von einem stromabwärtigen Ende (unteres Ende in Fig. 4) des rohrförmigen Elements 202 angeordnet sind, das an der Seite des Einspritzlochs 208 gelegen ist. Der bewegbare Kern 212 bewegt sich zusammen mit dem Ventilelement 210 hin und her, was die Einspritzung von Kraftstoff aus den Einspritzlöchern 208 ermöglicht und verhindert. Der stationäre Kern 214 ist an einer stromaufwärtigen Seite des bewegbaren Kerns 212 in einer gegenüberliegenden Beziehung zu dem bewegbaren Kern 212 angeordnet. Der stationäre Kern 214 ist an dem rohrförmigen Element 202 durch Schweißen an einer Verschweißung 220 gesichert.

Die Positionierung des stationären Kerns 214 relativ zu dem rohrförmigen Element 202 und Schweißen des stationären Kerns 214 an dem rohrförmigen Element 202 sind zeitaufwändige und langwierige Vorgänge.

Des weiteren könnte die Position des stationären Kerns 214 in eine hin- und hergehende Richtung des Ventilelements 219 während des Schweißens des stationären Kerns 214 an das rohrförmige Element 202 abweichen. Wenn die Position des stationären Kerns 214 in die hin- und hergehende Richtung des Ventilelements 210 abweicht, ändert sich die maximale Größe eines Spalts, der zwischen dem stationären Kern und dem bewegbaren Kern 212 ausgewählt wird. Das verursacht Abweichungen unter den Vorrichtungen (insbesondere Abweichungen zwischen den Einspritzvorrichtungen) hinsichtlich einer Einspritzrate mit Bezug auf eine vorbestimmte elektrische Steuerstromwellenform, so dass eine Einstellung der Kraftstoffeinspritzmenge an jeder Kraftstoffeinspritzvorrichtung durchgeführt werden muss. Das verursacht eine Erhöhung der Anzahl der Zusammenbauschritte der Kraftstoffeinspritzvorrichtung.

Die vorliegende Erfindung ist auf die vorstehend genannten Nachteile gerichtet. Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu schaffen, die einen stationären Kern hat, die einen einfachen Einbau des stationären Kerns in ein rohrförmiges Element gestattet.

Es ist des weiteren die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu schaffen, die eine einfache Einstellung der Kraftstoffeinspritzmenge gestattet, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung eingespritzt wird.

Es ist des weiteren die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einer verringerten Anzahl von Bauteilen zu schaffen.

Um die vorstehend genannte Aufgabe der vorliegender Erfindung zu lösen, ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem rohrförmigen Element, einem Ventilkörper, einem Ventilelement, einem bewegbaren Kern, einem stationären Kern und einer Spule vorgesehen. Das rohrförmige Element hat ein erstes Magnetsegment, ein Magnetwiderstandssegment und ein zweites Magnetsegment, die in dieser Reihenfolge von einem stromabwärtigen Ende von dem rohrförmigen Element angeordnet sind. Der Ventilkörper ist angrenzend an das erste Magnetsegment des rohrförmigen Elements angeordnet und hat ein Kraftstoffeinspritzloch sowie einen Ventilsitz. Das Kraftstoffeinspritzloch ist an einem stromabwärtigen Ende des Ventilkörpers gelegen und der Ventilsitz ist stromaufwärts von dem Kraftstoffeinspritzloch gelegen. Das Ventilelement ist hin- und hergehend in dem rohrförmigen Element aufgenommen und hat einen Anstoßabschnitt, der gegen den Ventilsitz ansetzbar ist. Der Anstoßabschnitt schließt das Kraftstoffeinspritzloch, wenn der Anstoßabschnitt gegen den Ventilsitz angesetzt ist. Der Anstoßabschnitt öffnet das Kraftstoffeinspritzloch, wenn der Anstoßabschnitt von dem Ventilsitz abgehoben wird. Der bewegbare Kern ist an einer stromaufwärtigen Seite des Ventilelements angeordnet und bewegt sich zusammen mit dem Ventilelement hin und her. Der stationäre Kern ist in dem rohrförmigen Element an einer stromaufwärtigen Seite des bewegbaren Kerns in einer gegenüberstehenden Beziehung zu dem bewegbaren Kern angeordnet. Die Spule ist radial außerhalb von dem rohrförmigen Element angeordnet und erzeugt eine magnetische Anziehungskraft zum Anziehen des bewegbaren Kerns in Richtung auf den stationären Kern bei einer Energiebeaufschlagung der Spule. Der stationäre Fern hat einen Presspassabschnitt und ist an eine innere Umfangswand des rohrförmigen Elements durch den Presspassabschnitt durch Presspassen gesichert, so dass eine äußere Umfangswand des Presspassabschnitts des stationären Kerns im Eingriff mit der inneren Umfangswand des rohrförmigen Elements ist. Ein radialer Raum ist stromaufwärts von dem Presspassabschnitt des stationären Kerns zwischen dem stationären Kern und dem rohrförmigen Element ausgebildet.

Die Erfindung wird gemeinsam mit den zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen und ihren Vorteilen am besten aus der folgenden Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und den zugehörigen Zeichnungen verstanden.
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht von Fig. 1, die einen stationären Kern zeigt, der an ein rohrförmiges Element der Kraftstoffeinspritzvorrichtung durch Presspassen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gesichert ist;
Fig. 3 ist eine zu Fig. 2 ähnliche Querschnittsansicht, die einen stationären Kern zeigt, der an einem rohrförmigen Element einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung durch Presspassen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gesichert ist; und
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht einer vormals vorgeschlagenen Kraftstoffeinspritzvorrichtung.
Verschiede Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Erstes Ausführungsbeispiel

Fig. 1 zeigt eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung (insbesondere einen Injektor) 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ein rohrförmiges Element 12 ist als ein Zylinder ausgebildet, der magnetische Segmente und ein nicht magnetisches Segment hat. Ein Kraftstoffdurchgang 100 erstreckt sich durch das rohrförmige Element 12. Ein Ventilkörper 18, ein Ventilelement 20, ein bewegbarer Kern 22, eine Feder (Vorspannelement) 24, ein stationärer Kern 30 und ein Einstellrohr 36 sind in dem Kraftstoffdurchgang 100 aufgenommen.
Das rohrförmige Element 12 hat ein erstes magnetisches Segment 13, ein nicht magnetisches Segment (als ein magnetisches Widerstandssegment dienend) 14 und ein zweites magnetisches Segment 15, die in dieser Reihenfolge von einem stromabwärtigen Ende (unteres Ende in Fig. 1) des rohrförmigen Elements 12 angeordnet sind. Das erste magnetische Segment 13 und das nicht magnetische Segment 14 sind miteinander durch Schweißen, wie zum Beispiel durch Laserschweißen verbunden. Ebenso sind das nicht magnetische Segment 14 und das zweite magnetische Segment 15 miteinander durch Schweißen, wie zum Beispiel durch Laserschweißen verbunden. Das nicht magnetische Segment 14 verhindert einen Kurzschluss eines Magnetflusses zwischen dem ersten magnetischen Segment 13 und dem zweiten magnetischen Segment 15. Der Ventilkörper 18 ist an einer inneren Umfangsfläche eine stromabwärtigen Endes des ersten magnetischen Segments 13 durch Schweißen gesichert. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, hat das zweite magnetische Segment 15 einen Verbindungsabschnitt 16 und einen Aufnahmeabschnitt 17. Der Verbindungsabschnitt 16 des zweiten magnetischen Segments 15 ist an das nicht magnetische Segment 14 geschweißt (insbesondere verbunden) und der Aufnahmeabschnitt 17 des zweiten magnetischen Segments 15 ist neben dem Verbindungsabschnitt 16 an einer Seite entgegengesetzt zu dem nicht magnetischen Segment 14 angeordnet (insbesondere stromaufwärts von dem Verbindungsabschnitt 16 angeordnet). Des weiteren ist ein innerer Durchmesser des Aufnahmeabschnitts 17 größer als derjenige des Verbindungsabschnitts 16.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist eine becherförmige Einspritzlochplatte 19 an eine äußere Umfangswand des Ventilkörpers 18 durch Schweißen gesichert. Die Einspritzlochplatte 19 ist als eine relativ dünne Platte ausgeführt und hat eine Vielzahl von Einspritzlöchern 19a an ihrer Mitte.
Das Ventilelement 20 ist als ein hohler zylindrischer Körper mit einem geschlossenen Bodenende ausgeführt. Das Ventilelement 20 hat einen Anstoßabschnitt 21 an dem Bodenende des Ventilelements 20. Der Anstoßabschnitt 21 des Ventilelements 20 ist gegen einen Ventilsitz 18a ansetzbar, der an einer inneren Umfangswand des Ventilkörpers 18 ausgebildet ist. Wenn der Anstoßabschnitt 21 des Ventilelements 20 gegen den Ventilsitz 18a angesetzt wird, werden die Einspritzlöcher 19a geschlossen, um die Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzlöcher 19a anzuhalten. Der bewegbare Kern 22 ist an einem stromaufwärtigen Ende des Ventilelements 20 beispielsweise durch Schweißen gesichert. Das Ventilelement 20 hat eine Vielzahl von Kraftstoffverbindungslöchern 20a, die durch eine seitliche Wand des Ventilelements 20 an einer stromaufwärtigen Seite des Anstoßabschnitts 21 hindurchdringen. Kraftstoff, der in das Ventilelement 20 eingeführt wird, strömt nach außen durch die Kraftstoffverbindungslöcher 20a in Richtung auf die Ventilanordnung, die durch den Anstoßabschnitt 21 und den Ventilsitz 18a ausgebildet ist.
Der stationäre Kern 30 ist als ein zylindrischer Körper gestaltet. Der stationäre Kern 30 ist sowohl an das nicht magnetische Segment 14 als auch an das zweite magnetische Segment 15 pressgepasst, so dass der stationäre Kern 30 an dem rohrförmigen Element 12 gesichert ist. Eine Presspassrichtung (insbesondere eine Einsetzrichtung) des stationären Kerns 30 relativ zu dem rohrförmigen Element 12 ist die gleiche wie eine hin- und hergehende Richtung des Ventilelements 20. Der stationäre Kern 30 steht dem bewegbaren Kern 22 an einer stromaufwärtigen Seite des bewegbaren Kerns 22 gegenüber. Ein nicht magnetischer Werkstoff ist an einer Endfläche des stationären Kerns 30 aufgebracht, die dem bewegbaren Kern 22 gegenübersteht. Der stationäre Kern 30 dient als ein Eingriffselement, mit dem der bewegbare Kern 22 eingreift. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, hat der stationäre Kern 30 einen ersten Abschnitt kleinen Durchmessers (Abschnitt kleinen Durchmessers an der stromabwärtigen Seite) 31, einen Presspassabschnitt 32, einen zweiten Abschnitt kleinen Durchmessers (Abschnitt kleinen Durchmessers der stromaufwärtigen Seite) 33 und einen Abschnitt 34 großen Durchmessers, die in dieser Reihenfolge, von einem stromabwärtigen Ende (unteres Ende in Fig. 2) des stationären Kerns 30 angeordnet sind. Ein Außendurchmesser des Presspassabschnitts 32 ist im Wesentlichen der gleiche wie derjenige des Abschnitts 34 großen Durchmessers. Ein Außendurchmesser von allen ersten und zweiten Abschnitten 31, 33 kleinen Durchmessers ist kleiner als derjenige des Presspassabschnitts 32 und ist somit kleiner als derjenige des Abschnitts 34 großen Durchmessers. Die ersten und zweiten Abschnitte 31, 33 kleinen Durchmessers berühren eine innere Umfangswand des rohrförmigen Elements 12 nicht.
Der Presspassabschnitt 32 ist an die innere Umfangswand des nicht magnetischen Segments 14 und die innere Umfangswand des Verbindungsabschnitts 16 des zweiten magnetischen Segments 15 pressgepasst. Eine Wanddicke des Presspassabschnitts 3 ist größer als diejenige eines Abschnitts des nicht magnetischen Segments 14, der im Eingriff mit dem Presspassabschnitt 32 ist und ist ebenso größer als derjenige des Verbindungsabschnitts 16 des zweiten magnetischen Segments 15. Bei einem Zustand vor dem Presspassen des stationären Kerns 30 in das rohrförmige Element 12 ist ein Außendurchmesser des Presspassabschnitts 32 größer als ein Innendurchmesser des nicht magnetischen Segments 14 und ist ebenso größer als ein Innendurchmesser des Verbindungsabschnitts 16 des nicht magnetischen Segments 15. Ein ringförmiger Raum (radialer Raum) 110 ist zwischen der äußeren Umfangswand des zweiten Abschnitts 33 kleinen Durchmessers und der inneren Umfangswand des zweiten magnetischen Segments 15 ausgebildet. Ein Außendurchmesser des Abschnitts 34 großen Durchmessers ist im wesentlichen der gleiche wie derjenige des Presspassabschnitts 32. Der Innendurchmesser des Aufnahmeabschnitts 17 des zweiten magnetischen Segments 15, das dem Abschnitt 34 großen Durchmessers radial gegenübersteht, ist größer als der Innendurchmesser des Verbindungsabschnitt 16 des zweiten magnetischen Segments 15. Somit ist der Abschnitt 34 großen Durchmessers nicht an den Aufnahmeabschnitt 17 pressgepasst und somit wird ein kleiner Raum (radialer Raum) zwischen dem Abschnitt 34 großen Durchmessers und dem Aufnahmeabschnitt 17 ausgebildet. Der kleine Raum zwischen dem Abschnitt 34 großen Durchmessers und dem Aufnahmeabschnitt 17 ist so bemessen, dass Fremdkörper bzw. Bruchstücke, die während des Presspassens des stationären Kerns 30 gebildet werden, nicht durch den kleinen Raum hindurchtreten können. Alternativ kann der Abschnitt 34 großen Durchmessers und der Aufnahmeabschnitt 17 sich geringfügig mit einer Kraft berühren, die kleiner als die Presspasskraft ist.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist das Einstellrohr 36 in den stationären Kern 30 pressgepasst. Ein Ende der Feder 24 ist im Eingriff mit dem Einstellrohr 36 und das andere Ende der Feder 24 ist im Eingriff mit dem bewegbaren Kern 22. Durch Einstellen eines Einsetzbetrags des Einstellrohrs 36 in den stationären Kern 30 kann eine Federlast der Feder 24 eingestellt werden. Die Feder 24 spannt das Ventilelement 20 gegen den Ventilsitz 18a vor.
Erste und zweite magnetische Elemente 40, 42 sind magnetisch miteinander verbunden und sind radial außerhalb einer Spule 44 angeordnet. Das erste magnetische Element 40 ist magnetisch mit dem ersten magnetischen Segment 13 verbunden und das zweite magnetische Element 42 ist magnetisch mit dem zweiten magnetischen Segment 15 verbunden. Der stationäre Kern 30, der bewegbare Kern 22, das erste magnetische Segment 13, die ersten und zweiten magnetischen Elemente 40, 42 und das zweite magnetische Segment 15 bilden einen magnetischen Kreis.
Eine Spindel 46 ist um eine äußere Umfangsfläche des rohrförmigen Elements 12 gesichert und eine Spule 40 ist um die Spindel 46 gewickelt. Ein Anschluss 48 ist elektrisch mit der Spindel 44 verbunden und führt der Spule 44 einen elektrischen Antriebsstrom zu. Ein Harzgehäuse 50 deckt das rohrförmige Element 12 und den äußeren Umfang der Spule 44 ab.
Kraftstoff, der dem Kraftstoffdurchgang 100 von einem stromaufwärtigen Ende (oberes Ende in Fig. 1) des rohrförmigen Elements 12 zugeführt wird, tritt durch einen Kraftstoffdurchgang in das Einstellrohr 36, einen Kraftstoffdurchgang in dem stationären Kern 30, einen Kraftstoffdurchgang in dem bewegbaren Kern 22, einem Kraftstoffdurchgang in dem Ventilelement 20, den Kraftstoffverbindungslöchern 20a und eine Öffnung ein, die zwischen dem Anstoßabschnitt 21 und dem Ventilsitz 18a ausgebildet sind, wenn der Anstoßabschnitt 21 von dem Ventilsitz 18a abgehoben ist. Dann wird Kraftstoff durch die Einspritzlöcher 19a ausgestoßen.
Wenn bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 die Spule 44 entregt ist, wird das Ventilelement 20 in eine Ventilschließrichtung (nach unten in Fig. 1) durch die Feder 24 bewegt, so dass der Anstoßabschnitt 21 des Ventilelements 20 gegen den Ventilsitz 18a angesetzt wird, um die Einspritzlöcher 19a zum Anhalten des Kraftstoffeinspritzung zu schließen.
Wenn die Spule 44 erregt wird, fließt ein Magnetfluss durch den Magnetkreis, der durch den stationären Kern 30, den bewegbaren Kern 22, das erste magnetische Segment 13, das erste und das zweite magnetische Element 40, 42 und das zweite magnetische Element 15 gebildet wird. Somit wird eine magnetische Anziehungskraft zwischen dem stationären Kern 30 und dem bewegbaren Kern 22 ausgebildet. Dann bewegt sich das Ventilelement 20 zusammen mit dem bewegbaren Kern 22 in Richtung auf den stationären Kern 30 und wird der Anstoßabschnitt 21 von dem Ventilsitz 18a abgehoben. Auf diesem Weg wird der Kraftstoff durch die Einspritzlöcher 19a eingespritzt. Ein maximaler Hubbetrag des Ventilelements 20 wird beschränkt, wenn der bewegbare Kern 22 mit dem stationären Kern 30 eingreift.
In dem ersten Ausführungsbeispiel hat der stationäre Kern 30 den Presspassabschnitt 32 und die ersten und zweiten Abschnitte 31, 33 kleinen Durchmessers, wie vorstehend beschrieben ist. Jeder von dem ersten und dem zweiten Abschnitt 31, 33 mit kleinem Durchmesser hat den Außendurchmesser, der kleiner als derjenige des Presspassabschnitts 32 ist, und berührt die innere Umfangswandfläche des rohrförmigen Elements 12 nicht. Des weiteren sind die ersten und zweiten Abschnitte 31, 33 mit kleinem Durchmesser an entgegengesetzten axialen Enden des Presspassabschnitts 32 angeordnet. Das heißt, dass der stationäre Kern 30 an die innere Umfangswand des rohrförmigen Elements 12 an dem. Presspassabschnitt 32 des stationären Kerns 30 pressgepasst ist, der Teil des stationären Kerns 30 ist. Mit dieser Anordnung wird die axiale Länge des Abschnitts des stationären Kerns 30, der an dem rohrförmigen Element 12 pressgepasst oder gesichert ist, verringert. Somit wird eine Presspasskraft, die auf dem stationären Kern 30 zum Zeitpunkt des Presspassens des stationären Kerns 30 in das rohrförmige Element 12 aufgebracht wird, vorteilhaft verringert. Als Folge wird das Presspassen des stationären Kerns 30 vereinfacht. Des weiteren wird in dem ersten Ausführungsbeispiel die äußere Umfangswand des stationären Kerns 30 bearbeitet, um den Presspassabschnitt 32 auszubilden. Da die Bearbeitung der äußeren Umfangswand des stationären Kerns 30 einfacher als die Bearbeitung der inneren Umfangswand ist, kann der stationäre Kern 30 einfach bearbeitet werden.
In einem axialen Bereich zwischen dem Presspassabschnitt 32 und dem Abschnitt 34 großen Durchmessers des stationären Kerns 30 ist der ringförmige Raum 110 zwischen der äußeren Umfangswand des zweiten Abschnitts 33 kleinen Durchmessers des stationären Kerns 30 und der inneren Umfangswand des zweiten magnetischen Segments 15 ausgebildet. Somit können die Fremdstoffe, die während des Presspassens des stationären Kerns 30 an das rohrförmige Element 12 erzeugt werden können, in dem ringförmigen Raum 110 gehalten werden. Auf diesem Weg wird beschränkt, dass die Fremdstoffe sich zu der Ventilanordnung bewegen, die den Ventilsitz 18a und das Ventilelement 20 aufweist, so dass ein Verstopfen durch die Fremdstoffe an der Ventilanordnung beschränkt werden kann.

Zweites Ausführungsbeispiel

Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bauteile, die denjenigen ähnlich sind, die mit Bezugnahme auf das erste Ausführungsbeispiel diskutiert wurden, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ein stationärer Kern 80 ist an einem rohrförmigen Element 70 durch Presspassen gesichert. Der bewegbare Kern 22 greift mit dem stationären Kern 80 ein, so dass ein maximaler Hubbetrag des Ventilelements 20 beschränkt wird.
Ein nicht magnetisches Segment 21 und ein zweites magnetisches Segment 74 des rohrförmigen Elements 70 sind miteinander durch Schweißen verbunden. Das nicht magnetische Segment 71 hat einen stromabwärtigen Abschnitt 72 und ein Verbindungsabschnitt 73, die in dieser Reihenfolge von einem stromabwärtigen Ende des nicht magnetischen Segments 71 angeordnet sind. Der Verbindungsabschnitt 73 des nicht magnetischen Segments 71 ist mit einem Verbindungsabschnitt 75 des zweiten magnetischen Elements 74 verbunden. Ein Innendurchmesser des Verbindungsabschnitts 74 des nicht magnetischen Segments 71 ist kleiner als derjenige des stromabwärtigen Abschnitts 72 des nicht magnetischen Segments 71 und ist im wesentlichen der gleiche wie der Innendurchmesser des Verbindungsabschnitts 75 des zweiten magnetischen Elements 74.
Das zweite magnetische Segment 74 hat den Verbindungsabschnitt 75 und einen Aufnahmeabschnitt 76, die in dieser Reihenfolge von der Seite des nicht magnetischen Elements 71 des zweiten magnetischen Elements 74 angeordnet sind. Der Verbindungsabschnitt 75 ist mit dem Verbindungsabschnitt 73 des nicht magnetischen Segments 71 verbunden. Ein Innendurchmesser des Aufnahmeabschnitts 76 des zweiten magnetischen Segments 74 ist größer als derjenige des Verbindungsabschnitts 75 des zweiten magnetischen Segments 74. Ein Außendurchmesser des stationären Kerns 80 ist in eine hin- und hergehende Richtung des Ventilelements 20 konstant. Somit ist ein Außendurchmesser des Presspassabschnitts 82 des stationären Kerns 80 der gleiche wie derjenige des Rests des stationären Kerns 80 und wird der Presspassabschnitt 82 des stationären Kerns 80 an das rohrförmige Element 70 an den Verbindungsabschnitten 73, 75 pressgepasst. Eine Wanddicke des Presspassabschnitts 82 des stationären Kerns 80, der an das rohrförmige Element 70 pressgepasst wird, ist größer als derjenige der Verbindungsabschnitte 73, 75, an die der stationäre Kern 80 pressgepasst ist.
Bei jedem der vorstehend genannten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ist der stationäre Kern an dem rohrförmigen Element durch Presspassen gesichert, so dass die Sicherung des stationären Kerns an dem rohrförmigen Element gemäß den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen einfacher als das Sichern des stationären Kerns an dem rohrförmigen Element durch Schweißen ist. Des weiteren wird die Position des stationären Kerns durch Presspassen ermittelt, so dass der stationäre Kern relativ genau positioniert werden kann. Die maximale Größe des Spalts, der zwischen dem bewegbaren Kern und dem stationären Kern ausgebildet wird, kann relativ genau festgesetzt werden, so dass es möglich ist, die Abweichungen zwischen den Vorrichtungen hinsichtlich der magnetischen Anziehungskraft zwischen dem stationären Kern und dem bewegbaren Kern zu verringern. Somit kann die Kraftstoffeinspritzmenge für jede Kraftstoffeinspritzvorrichtung einfach eingestellt werden.
Der bewegbare Kern greift mit dem stationären Kern ein, der relativ genau positioniert ist, so dass die Abweichungen zwischen den Vorrichtungen hinsichtlich des maximalen Hubbetrags des Ventilelements beschränkt werden kann. Somit kann die Kraftstoffeinspritzmenge jeder Kraftstoffeinspritzvorrichtung einfach eingestellt werden. Des weiteren dient der stationäre Kern als ein Eingriffselement, mit dem der bewegbare Kern in Eingriff gelangt, so dass die Anzahl der Bauteile verringert werden kann.
In den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen ist das Ventilelement 20 ein hohles Element, so dass das Gewicht des Ventilelements 20 verringert wird. Somit werden Stöße, die auf dem stationären Kern zum Zeitpunkt des Eingreifens des bewegbaren Kerns mit dem stationären Kern aufgebracht werden, verringert. Als Folge kann eine Positionsabweichung des stationären Kerns beschränkt werden.
In den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen ist die Wanddicke des stationären Kerns größer als die Wanddicke des rohrförmigen Elements an dem Presspassabschnitt des stationären Kerns, der an dem rohrförmigen Element gesichert ist, so dass das rohrförmige Element bei dem Presspassen des stationären Kerns ohne Verursachen einer wesentlichen Verformung des stationären Kerns verformt wird. Die Verformung des rohrförmigen Elements kann Änderungen der magnetischen Anziehungskraft zwischen dem stationären Kern und dem bewegbaren Kern beschränken.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Presspassabschnitt des stationären Kerns, der an dem rohrförmigen Element gesichert ist, abgewandelt werden, so dass er eine Wanddicke hat, die kleiner oder gleich der Wanddicke des rohrförmigen Elements ist.
In den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen dient der stationäre Kern als der Eingriffsabschnitt, mit dem der bewegbare Kern in Eingriff gelangt.
Alternativ ist es möglich, den bewegbaren Kern mit einem Eingriffselement in Eingriff zu bringen, das von dem stationären Kern getrennt ist und durch den stationären Kern positioniert wird. Des weiteren kann der bewegbare Kern mit einem Eingriffselement eingreifen, der nicht durch den stationären Kern positioniert ist.
In den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen ist das rohrförmige Element durch Verbinden der entsprechenden Segmente ausgeführt. Alternativ kann das erste magnetische Segment, das nicht magnetische Segment und das zweite magnetische Segment durch Erwärmen und somit Entmagnetisieren eines Segments eines einzelnen Bauteils ausgeführt werden, das aus einem magnetischen Verbundwerkstoff besteht, um das Magnetwiderstandssegment, insbesondere das nicht magnetische Segment auszubilden.
Zusätzliche Vorteile und Abwandlungen werden dem Fachmann offensichtlich sein. Die Erfindung in ihrer breiteren Bedeutung ist daher nicht auf die spezifischen Details, eine beispielhafte Vorrichtung und beschriebene und gezeigte darstellende Beispiele beschränkt.
Somit hat der stationäre Kern 30 einen Presspassabschnitt 32 und ist an eine innere Umfangswand eines rohrförmigen Elements 12 durch Presspassen gesichert, so dass eine äußere Umfangswand des Presspassabschnitts 32 des stationären Kerns 30 im Eingriff mit der inneren Umfangswand des rohrförmigen Elements 12 ist, und ein radialer Raum 110 ist stromaufwärts von dem Presspassabschnitt 32 des stationären Kerns 30 zwischen dem stationären Kern 30 und dem rohrförmigen Element 12 ausgebildet.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit:
einem rohrförmigen Element (12, 70), das ein erstes magnetisches Segment (13), ein Magnetwiderstandssegment (14, 71) und ein zweites magnetisches Segment (15, 74) hat, die in dieser Reihenfolge von einem stromabwärtigen Ende des rohrförmigen Elements (12, 70) angeordnet sind;
einem Ventilkörper (18), der angrenzend an das erste magnetische Segment (13) des rohrförmigen Elements (12, 70) angeordnet ist und ein Kraftstoffeinspritzloch (19a) sowie einen Ventilsitz (18a) aufweist, wobei das Kraftstoffeinspritzloch (19a) an einem stromabwärtigen Ende des Ventilkörpers (18) angeordnet ist und der Ventilsitz (18a) stromaufwärts von dem Kraftstoffeinspritzloch (19a) angeordnet ist;
einem Ventilelement (20), das hin- und hergehend in dem rohrförmigen Element (12, 70) aufgenommen ist und einen Anstoßabschnitt (21) hat, der gegen den Ventilsitz (18a) ansetzbar ist, wobei:
der Anstoßabschnitt (21) das Kraftstoffeinspritzloch (19a) schließt, wenn der Anstoßabschnitt (21) gegen den Ventilsitz (18a) angesetzt ist; und
der Anstoßabschnitt (21) das Kraftstoffeinspritzloch (19a) öffnet, wenn der Anstoßabschnitt (21) von dem Ventilsitz (18a) abgehoben ist;
einem bewegbaren Kern (22), der an einer stromaufwärtigen Seite des Ventilelements (20) angeordnet ist und sich gemeinsam mit dem Ventilelement (20) hin- und herbewegt;
einem stationären Kern (30, 80), der in dem rohrförmigen Element (12, 70) an einer stromaufwärtigen Seite des bewegbaren Kerns (22) in einer gegenüberliegenden Beziehung zu dem bewegbaren Kern (22) angeordnet ist; und
einer Spule (44), die radial außerhalb von dem rohrförmigen Element (12, 70) angeordnet ist und eine magnetische Anziehungskraft zum Anziehen des bewegbaren Kerns (22) in Richtung auf den stationären Kern (30, 80) bei einer Erregung der Spule (44) erzeugt,
dadurch gekennzeichnet, dass
der stationäre Kern (30, 80) einen Presspassabschnitt (32, 82) hat und an einer inneren Umfangswand des rohrförmigen Elements (12, 70) durch den Presspassabschnitt (32, 82) durch Presspassen gesichert ist, so dass eine äußere Umfangswand des Presspassabschnitts (32, 82) des stationären Kerns (30, 80) im Eingriff mit der inneren Umfangswand des rohrförmigen Elements (12, 70) ist; und
ein radialer Raum (110) stromaufwärts von dem Presspassabschnitt (32, 82) des stationären Kerns (30, 80) zwischen dem stationären Kern (30, 80) und dem rohrförmigen Element (12, 70) ausgebildet ist.

2. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der stationäre Kern (30, 80) einen Hubbetrag des Ventilelements (20) beschränkt, wenn der bewegbare Kern (22) mit dem stationären Kern (30, 80) eingreift.

3. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (20) einen hohlen Innenraum hat.

4. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wanddicke des Presspassabschnitts (32, 82) des stationären Kerns (30, 80) größer als eine Wanddicke eines gegenüberliegenden Abschnitts des rohrförmigen Elements (12, 70) ist, der dem Presspassabschnitt (32, 82) radial gegenüber steht.

5. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem des Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Presspassabschnitt (32, 82) des stationären Kerns (30, 80) sich nur teilweise entlang der Länge des stationären Kerns (30, 80) in eine axiale Richtung des stationären Kerns (30, 80) erstreckt.

6. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
der stationäre Kern (30) des weiteren einen stromaufwärtigen Abschnitt (33) kleinen Durchmessers aufweist, der an einer stromaufwärtigen Seite des Presspassabschnitts (32) des stationären Kerns (30) gelegen ist; und
der stromaufwärtige Abschnitt (33) kleinen Durchmessers einen Außendurchmesser hat, der kleiner als ein Außendurchmesser des Presspassabschnitts (32) des stationären Kerns (30) ist, und radial von der inneren Umfangswand des rohrförmigen Elements (12) beabstandet ist.

7. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
der stationäre Kern (30) des weiteren einen Abschnitt (34) großen Durchmessers aufweist, der stromaufwärts von dem stromaufwärtigen Abschnitt (33) kleinen Durchmessers gelegen ist; und
der Abschnitt (34) großen Durchmessers einen Außendurchmesser hat, der größer als der Außendurchmesser des stromaufwärtigen Abschnitts (33) kleinen Durchmessers ist, und radial von der inneren Umfangswand des rohrförmigen Elements (12) beabstandet ist.

8. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass
der stationäre Kern (30) des weiteren einen stromabwärtigen Abschnitt (31) kleinen Durchmessers hat, der an einer stromabwärtigen Seite des Presspassabschnitts (32) des stationären Kerns (30) gelegen ist; und
der stromabwärtige Abschnitt (31) kleinen Durchmessers einen Außendurchmesser hat, der kleiner als der Außendurchmesser des Presspassabschnitts (32) des stationären Kerns (30) hat und radial von der inneren Umfangswand des rohrförmigen Elements (12) beabstandet ist.

9. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
das zweite magnetische Segment (15) folgendes aufweist:
einen Verbindungsabschnitt (16), der mit dem Magnetwiderstandssegment (14) verbunden ist und im Eingriff mit dem Presspassabschnitt (32) des stationären Kerns (30) ist; und
einen Aufnahmeabschnitt (17), der sich von dem Verbindungsabschnitt (16) des zweiten magnetischen Segments (15) an einer stromaufwärtigen Seite des Verbindungsabschnitts (16) des zweiten magnetischen Segments (15) erstreckt und einen Innendurchmesser hat, der größer als ein Innendurchmesser des Verbindungsabschnitts (16) des zweiten magnetischen Segments (15) ist, wobei der Aufnahmeabschnitt (17) radial von dem stationären Kern (30) beabstandet ist.

10. Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
ein Außendurchmesser des Presspassabschnitts (82) des stationären Kerns (80) im Wesentlichen der gleiche wie ein Außendurchmesser des Rests des stationären Kerns (80) ist;
wobei das Magnetwiderstandssegment (71) des rohrförmigen Elements (70) folgendes aufweist:
einen Verbindungsabschnitt (73), der mit dem zweiten magnetischen Segment (74) verbunden ist und mit dem Presspassabschnitt (82) des stationären Kerns (80) im Eingriff ist; und
einen stromabwärtigen Abschnitt (72), der sich von dem Verbindungsabschnitt (73) des Magnetwiderstandssegment (71) an einer stromabwärtigen Seite des Verbindungsabschnitts (73) des Magnetwiderstandssegments (71) erstreckt und einen Innendurchmesser hat, der größer als ein Innendurchmesser des Verbindungsabschnitts (73) des Magnetwiderstandssegments (71) ist, wobei der stromabwärtige Abschnitt (72) des Magnetwiderstandssegments (71) radial von dem stationären Kern (80) beabstandet ist; und
wobei das zweite magnetische Segment (74) des rohrförmigen Elements (70) folgendes aufweist:
einen Verbindungsabschnitt (75), der mit dem Verbindungsabschnitt (73) des Magnetwiderstandssegments (71) verbunden ist und im Eingriff mit dem Presspassabschnitt (82) des stationären Kerns (80) ist, wobei ein Innendurchmesser des Verbindungsabschnitts (75) des zweiten magnetischen Segments (74) im wesentlichen der gleiche wie der Innendurchmesser des Verbindungsabschnitts (73) des Magnetwiderstandssegments (71) ist; und
einen Aufnahmeabschnitt (76), der sich von dem Verbindungsabschnitt (75) des zweiten magnetischen Segments (74) an einer stromaufwärtigen Seite des Verbindungsabschnitts (75) des zweiten magnetischen Segments (74) erstreckt und einen Innendurchmesser hat, der größer als der Innendurchmesser des Verbindungsabschnitts (75) des zweiten magnetischen Segments (74) ist, wobei der Aufnahmeabschnitt (76) des zweiten magnetischen Segments (74) radial von dem stationären Kern (80) beabstandet ist.