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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil, welches in einem Verbrennungsmotor verwendet wird.
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STAND DER TECHNIK
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Ein Kraftstoffeinspritzventil vom Zylindereinspritzungstyp, welches Kraftstoff direkt in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors zuführt, ist an sich bekannt (siehe Patentdokument Nr. 1). Wenn ein solches Kraftstoffeinspritzventil an seinem Zylinder angebracht wird, wird ein ringförmiges Dichtungselement zwischen die Innenumfangsoberfläche des Kraftstoffeinspritzventil-Einbaulochs und die Außenumfangsoberfläche der Düse, welche in das Kraftstoffeinspritzventil-Einbauloch eingesetzt wird, gelegt, wodurch ein Entweichen von Verbrennungsgasen verhindert wird.
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DRUCKSCHRIFTENVERZEICHNIS
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PATENTLITERATUR
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- Patentdokument Nr. 1: Offengelegte japanische Patentveröffentlichung 2011-64124 .
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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TECHNISCHES PROBLEM
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Beim in Patentdokument Nr. 1 beschriebenen Kraftstoffeinspritzventil ist eine Nut zum Einlegen des Dichtungselements in der Außenumfangsoberfläche der Düse vorgesehen und ist die Form der Düse so festgelegt, dass sie zum Durchmesser des Kraftstoffeinspritzventil-Einbaulochs im Zylinder passt. Deshalb ist es beim in Patentdokument Nr. 1 beschriebenen Kraftstoffeinspritzventil erforderlich, Düsen für jeden Zylindertyp, welcher einen anderen Kraftstoffeinspritzventil-Einbaulochdurchmesser hat, herzustellen.
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LÖSUNG DES TECHNISCHEN PROBLEMS
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Ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, welches Kraftstoff direkt in einen Zylinder eines Verbrennungsmotors einspritzt, enthält: eine in ein im Zylinder gebildetes Kraftstoffeinspritzventil-Einbauloch eingesetzte Düse; einen an der Düse befestigten zylindrischen Spitzendichtungshalter; und ein ringförmiges Dichtungselement, welches in den Spitzendichtungshalter eingelegt ist und zwischen einer Innenumfangsoberfläche des Kraftstoffeinspritzventil-Einbaulochs und einer Außenumfangsoberfläche des Spitzendichtungshalters abdichtet.
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VORTEILHAFTE AUSWIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Da es gemäß der vorliegenden Erfindung genügt, einen Spitzendichtungshalter entsprechend dem Durchmesser des Kraftstoffeinspritzventil-Einbaulochs herzustellen, und es dadurch möglich ist, Düsen gleicher Form in Kraftstoffeinspritzventil-Einbaulöcher zahlreicher Arten mit verschiedenen Durchmessern einzusetzen, ist es demgemäß möglich, eine Steigerung der Produktivität vorauszusehen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Blockschaubild zur Veranschaulichung des Aufbaus einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung;
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2 ist eine teilweise ausgeschnittene schematische Seitenansicht zur Veranschaulichung eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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3 ist eine perspektivische Außenansicht zur Veranschaulichung dieses Kraftstoffeinspritzventils gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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4(a) ist eine schematische Schnittansicht zur Veranschaulichung der näheren Umgebung des Endes einer Düse, während 4(b) eine Schnittansicht desselben senkrecht zu Linien A-A in 4(a) ist;
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5 ist eine perspektivische Außenansicht zur Veranschaulichung eines Zustands des Kraftstoffeinspritzventils, bevor ein sekundärer Spritzgusskörper desselben gebildet wird;
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6 ist eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht zur Veranschaulichung dieses Zustands des Kraftstoffeinspritzventils, bevor der sekundäre Spritzgusskörper gebildet wird;
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7 ist eine teilweise aufgeschnittene schematische Seitenansicht zur Veranschaulichung dieses Zustands des Kraftstoffeinspritzventils, bevor der sekundäre Spritzgusskörper gebildet wird;
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8(a) ist eine Zeichnung zur Erläuterung eines Prozesses zum Ausrichten der Positionen einer Signalleitung und eines vorspringenden Teils, und 8(b) ist eine Zeichnung zur Erläuterung eines Prozesses zum Verbinden der Signalleitung mit dem vorspringenden Teil;
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9(a) ist eine Zeichnung zur Erläuterung eines Prozesses zum Verkleben der Signalleitung und des vorspringenden Teils, und 9(b) ist eine Zeichnung zur Erläuterung eines sekundären Spritzgussprozesses;
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10 besteht aus Zeichnungen, welche das Vordringen von Wasser durch eine Grenzfläche zwischen einem Spritzguss-Steckverbinderkörper und dem sekundären Spritzgusskörper schematisch darstellen;
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11 ist eine teilweise aufgeschnittene schematische Seitenansicht zur Veranschaulichung eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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12 ist eine perspektivische Außenansicht zur Veranschaulichung eines Zustands dieses Kraftstoffeinspritzventils, bevor ein sekundärer Spritzgusskörper desselben gebildet wird.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden werden nun Ausführungsformen eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert.
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– Erste Ausführungsform –
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1 ist ein Blockschaubild zur Veranschaulichung des Aufbaus einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100, welche ein Kraftstoffeinspritzventil 101 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 100 enthält ein Steuergerät 190, welches eine Kraftstoffeinspritzungs-Steuereinrichtung ist, und die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 101.
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Das Steuergerät 190 empfängt Informationen über einen Verbrennungsmotor, wie sie durch verschiedenartige Sensoren erfasst werden, wie seine Drehzahl, seinen Ladedruck, seine Ansaugluftmenge, seine Ansauglufttemperatur, seine Wassertemperatur, seinen Kraftstoffdruck und so weiter, und führt eine an den Zustand des Verbrennungsmotors (Motors) angepasste optimale Steuerung der Kraftstoffeinspritzung durch.
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Das Steuergerät 190 enthält eine Einspritzmengen-Berechnungseinheit 191, welche auf der Grundlage der Informationen, die eingelesen wurden, eine optimale Einspritzmenge berechnet, und eine Einspritzzeit-Berechnungseinheit 192, welche auf der Grundlage des durch die Einspritzmengen-Berechnungseinheit 191 berechneten Ergebnisses eine Einspritzzeitdauer berechnet.
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Informationen über die durch die Einspritzzeit-Berechnungseinheit 192 berechnete Einspritzimpulsbreite werden an eine Ansteuerschaltung 195 gesendet. Diese Ansteuerschaltung 195 erzeugt einen Ansteuerstrom, welcher der Einspritzimpulsbreite entspricht, und führt diesen Ansteuerstrom einer Magnetspule 108 zu, welche um den Außenumfang eines beweglichen Ventilkörpers 106 des Kraftstoffeinspritzventils 101 herum angeordnet ist, wodurch mittels einer magnetischen Anziehungskraft am beweglichen Ventilkörper 106 gezogen wird, um das Ventil zu öffnen, und hält dann das Ventil über einen der Einspritzimpulsbreite entsprechenden Zeitraum im geöffneten Zustand, wonach das Ventil geschlossen wird. Anders ausgedrückt, der Öffnungs- und Schließbetrieb des Kraftstoffeinspritzventils 101 wird durch die elektromagnetische Kraft der Magnetspule 108 bewirkt.
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In dieser Ausführungsform ist ein Drucksensor 160, welcher den Druck im Zylinder erfasst, am Ende des Kraftstoffeinspritzventils 101 vorgesehen. Das durch den Drucksensor 160 erfasste Signal wird über eine Signalverarbeitungseinheit 198 in das Steuergerät 190 eingegeben. Diese Signalverarbeitungseinheit 190 führt am durch den Drucksensor 160 erfassten Signal eine Analog/Digital-Verarbeitung durch.
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Nun wird der Aufbau des Kraftstoffeinspritzventils 101 anhand 2 und 3 erläutert. 2 ist eine teilweise aufgeschnittene schematische Seitenansicht zur Veranschaulichung des Kraftstoffeinspritzventils 101, und 3 ist eine perspektivische Außenansicht zur Veranschaulichung des Kraftstoffeinspritzventils 101. Dieses Kraftstoffeinspritzventil 101 ist ein elektromagnetisch betätigtes Kraftstoffeinspritzventil, welches Kraftstoff wie Benzin oder dergleichen direkt in einen Zylinder eines Verbrennungsmotors einspritzt. Das Kraftstoffeinspritzventil 101 umfasst ein Gehäuse (auch als ein ”Joch” bezeichnet) 109 und eine Düse 104, welche dadurch, dass sie in einen Teil des Gehäuses 109 gepresst ist, an diesem befestigt ist. Der untere Teil in der Zeichnung eines langgestreckten, hohlen, röhrenförmigen Kerns 120 ist in das Gehäuse 109 eingefügt, und das Innere dieses Kerns 120 wird als ein Kraftstoffdurchgang verwendet. Die Magnetspule 108 ist um die Außenseite dieses Kerns 120 herum angeordnet und ist im Gehäuse 109 untergebracht.
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Wie in 2 gezeigt, ist der bewegliche Ventilkörper 106 in der Düse 104 an der Mittelachse des Kraftstoffeinspritzventils 101 (im Folgenden auch einfach als die ”Mittelachse X” bezeichnet) angeordnet. Wenn der Magnetspule 108 ein Erregerstrom zugeführt wird, wird der bewegliche Ventilkörper 106 in der Zeichnung entlang der Mittelachse X durch eine magnetische Kraft nach oben verschoben, so dass das Kraftstoffeinspritzventil geöffnet wird.
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Ein Spritzguss-Steckverbinderkörper 170 (d. h. ein Harz-Spritzgussteil) wird mittels eines an sich bekannten Spritzgussverfahrens am Außenumfang des Teils des Kerns 120, welcher aus dem Gehäuse 109 vorspringt, gebildet. Ein Teil dieses Spritzguss-Steckverbinderkörpers 170 ist als ein langgestreckter Teil 170c ausgeführt, welcher in der Zeichnung schräg nach oben aus dem Gehäuse 109 herausragt, und der Endteil dieses langgestreckten Teils ist als ein Steckverbinder-Teil 170a gebildet.
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Der Spritzguss-Steckverbinderkörper 170 hält ein Paar von Außen-Erregungsklemmen 125 und eine Außen-Sensorklemme 115 in einem isolierten Zustand. Ein Ende jeder der Außen-Erregungsklemmen 125 ist als eine Erregungs-Anschlussklemme 125b gebildet und im Steckverbinder-Teil 170a angeordnet (siehe 2 und 6). Wie in 1 gezeigt, ist eine Verdrahtung 196 zum Versorgen der Magnetspule 108 mit Erregerstrom an die Erregungs-Anschlussklemmen 125 angeschlossen und ist eine Verdrahtung 197 zum Abnehmen des durch den Drucksensor 160 erfassten Erfassungssignals an eine Sensor-Anschlussklemme 115b angeschlossen.
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Wie in 1 gezeigt, ist der Drucksensor 160, welcher den Druck im Zylinder erfasst, am Ende oder an der Spitze der Düse 104 angebracht und ist eine Signalleitung 150 mit dem Drucksensor 160 verbunden. Abgesehen von ihren elektrischen Anschlussteilen ist die leitende Ader der Signalleitung 150 mit einem Überzugsmaterial überzogen, und das eine Ende dieser leitenden Ader ist an den Drucksensor 160 angeschlossen, während ihr anderes Ende an die Außen-Sensorklemme 115 angeschlossen ist. Das durch den Drucksensor 160 erfasste Erfassungssignal wird über die Signalleitung 150 und die Außen-Sensorklemme 115 sowie die Verdrahtung 197 dem Steuergerät 190 zugeführt. Die Signalleitung 150 ist so angeordnet, dass sie durch die Außenumfangsoberflächen-Teile des Gehäuses 109 und der Düse 104 verläuft (siehe 2 und 5). Nachdem diese Signalleitung 150 mit Klebstoff oder dergleichen auf die Außenumfangsoberflächen des Gehäuses 109 und der Düse 104 geklebt wurde, wird sie zusammen mit dem Gehäuse 109 und der Düse 104 mit einem sekundären Spritzgusskörper 180 überzogen (siehe 2 und 3).
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Wie in 2 und 3 gezeigt, ist ein Spitzendichtungshalter 130 in der Nähe des Endes der Düse 104 angeordnet, wobei auf diesem Spitzendichtungshalter 130 eine Spitzendichtung 140 angebracht ist. Nun wird dieser an der Düse 104 angebrachte Spitzendichtungshalter 130 anhand von 4 erläutert. 4(a) ist eine schematische Schnittansicht zur Veranschaulichung der näheren Umgebung des Endes der Düse 104, während 4(b) eine Schnittansicht desselben entlang der Linie A-A in 4(a) ist.
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Der Spitzendichtungshalter 130 ist ein zylindrisches Element, und seine Mittelachse fällt mit der Mittelachse X des Kraftstoffeinspritzventils 101 zusammen. Eine Nut 131 ist an der Außenumfangsoberfläche des Spitzendichtungshalters 130 vorgesehen und erstreckt sich um dessen Umfangsrichtung. Die Spitzendichtung 140, welche ein ringförmiges Dichtungselement ist, ist in die Nut 131 eingelegt wie in 4(a) gezeigt.
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Der Spitzendichtungshalter 130 ist von ihrem Ende über die Düse 104 gepresst und in einer vordefinierten Position lasergeschweißt. In dieser Ausführungsform ist der Durchmesser der Düse 104 an einer um einen vordefinierten Abstand vom Ende der Düse 104 entfernten Position vergrößert, so dass an dieser Stelle eine Höhenstufe oder eine Stufe 149 bereitgestellt ist. Das eine Ende des Spitzendichtungshalters 130 stößt gegen diese Höhenstufe 149. Diese Höhenstufe 149 ist vorgesehen, um die Position des Spitzendichtungshalters 130 festzulegen. Beim Montieren des Spitzendichtungshalters 130 kann dessen Position einfach und mühelos festgelegt werden, indem er aufgepresst wird, bis das eine Ende des Spitzendichtungshalters 130 gegen diese Höhenstufe 149 stößt.
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Wie in 2 und 4 gezeigt, ist ein Kraftstoffeinspritzventil-Einbauloch 103 in einem Zylinderkopf 102 gebildet. Wenn die Düse 104 des Kraftstoffeinspritzventils 101 in dieses Kraftstoffeinspritzventil-Einbauloch 103 eingesetzt ist, bewirkt die Spitzendichtung 140 eine Abdichtung zwischen der Innenumfangsoberfläche des Einspritzventil-Einbaulochs 103 und der Außenumfangsoberfläche des Spitzendichtungshalters 130.
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Wie in 4 gezeigt, ist das Maß D des Spiels 138 zwischen der Außenumfangsoberfläche des Spitzendichtungshalters 130 auf der Seite des Drucksensors 160 und der Innenumfangsoberfläche des Kraftstoffeinspritzventil-Einbaulochs 103 auf etwa 0,2 mm eingestellt. Durch Einstellen dieses Maßes D des Spiels 138 kleiner als ein oder gleich einem vordefinierten Maß ist es möglich, eine durch direkten Kontakt von Verbrennungsgasen hoher Temperatur mit der Spitzendichtung 140 verursachte Zerstörung der Spitzendichtung 140 zu verhindern.
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Eine Einlegenut 132 ist an der Innenumfangsoberfläche des Spitzendichtungshalters 130 gebildet und erstreckt sich entlang der Mittelachse X. Die Signalleitung 150 des Drucksensors 160 ist in einen durch diese Einlegenut 132 und die Außenumfangsoberfläche der Düse 104 definierten Raum eingelegt.
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Die Signalleitung 150 verläuft entlang der Einlegenut 132 vom Drucksensor 160 und erstreckt sich, wie in 2 gezeigt, entlang der Außenumfangsoberflächen der Düse 104 und des Gehäuses 109 zum langgestreckten Teil 170c des Spritzguss-Steckverbinderkörpers 170. Und diese Signalleitung 150 ist mit einem vorspringenden Teil 115a elektrisch verbunden, welcher aus einem schrägstehenden Oberflächenteil 170b, welcher die zum Drucksensor 160 hin weisende Oberfläche des langgestreckten Teils 170c ist, zum Drucksensor 160 hin vorspringt.
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5, 6 und 7 sind eine perspektivische Außenansicht, eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht beziehungsweise eine teilweise aufgeschnittene schematische Seitenansicht, welche alle den Zustand des Kraftstoffeinspritzventils, bevor der sekundäre Spritzgusskörper 180 des Kraftstoffeinspritzventils 101 gebildet wird, zeigen. Wie in 7 gezeigt, sind die Außen-Erregungsklemmen 125 und die Außen-Sensorklemme 115 mit dem Spritzguss-Steckverbinderkörper 170, welcher ein primärer Spritzgusskörper ist, verklebt.
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Wie in 6 gezeigt, sind am Steckverbinder-Teil 170a des Spritzguss-Steckverbinderkörpers 170 die einen Enden des oben beschriebenen Paars von Außen-Erregungsklemmen 125 als die Erregungs-Anschlussklemmen 125b freigelegt und ist das eine Ende der Außen-Sensorklemme 115 als die Sensor-Anschlussklemme 115b freigelegt. Und da, wie in der Figur gezeigt, die Erregungs-Anschlussklemmen 125b und die Sensor-Anschlussklemme 115b im einen Verbindungsteil 170a angeordnet sind, ist es demgemäß möglich, eine elektrische Verbindung zwischen der Magnetspule 108 und der Verdrahtung 196 (siehe 1) und eine elektrische Verbindung zwischen dem Drucksensor 160 und der Verdrahtung 197 (siehe 1) auf eine einfache und mühelose Weise herzustellen.
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Wie in 6 und 7 gezeigt, erstreckt sich die Außen-Sensorklemme 115 von der Sensor-Anschlussklemme 115b entlang des langgestreckten Teils 170c des Spritzguss-Steckverbinderkörpers 170, ist sie in der näheren Umgebung des Gehäuses 109 zum Drucksensor 160 hin umgebogen und erstreckt sie sich dann parallel zur Mittelachse X. Der von der Sensor-Anschlussklemme 115b entfernt liegende Endteil der Außen-Sensorklemme 115 ist als der vorspringende Teil 115a gebildet. Wie in 5 und 7 gezeigt, springt dieser vorspringende Teil 115a am schrägstehenden Oberflächenteil 170b, welcher die zum Drucksensor 160 hin weisende Seite des langgestreckten Teils 170c des Spritzguss-Steckverbinderkörpers 170 ist, aus der näheren Umgebung des Gehäuses 109 zum Drucksensor 160 hin vor.
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Nun wird der Verbindungsteil zwischen der Signalleitung 150 und der Außen-Sensorklemme 115, welcher im Spritzguss-Steckverbinderkörper 170 befestigt ist, anhand von 8 und 9 erläutert. 8(a) und 8(b) sind Zeichnungen zur Erläuterung eines Prozesses zum Ausrichten der Positionen der Signalleitung 150 und des vorspringenden Teils 115a und zur Erläuterung eines Prozesses zum Verbinden derselben miteinander. Und 9(a) ist eine Zeichnung zur Erläuterung eines Prozesses zum Verkleben der Signalleitung 150 und des vorspringenden Teils 115a, während 9(b) eine Zeichnung zur Erläuterung eines sekundären Spritzgussprozesses ist. In 8 und 9, welche erläuternde Zeichnungen sind, ist der Verbindungsteil zwischen der Signalleitung 150 und dem vorspringenden Teil 115a vergrößert dargestellt.
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Wie in 8(a) gezeigt, wird die Positionsausrichtung der Signalleitung 150 und des vorspringenden Teils 115a durchgeführt, bevor die Signalleitung 150 und der vorspringende Teil 115a miteinander verbunden werden. Es versteht sich von selbst, dass das Überzugsmaterial 150b am Endteil der Signalleitung 150 im Voraus abgelöst wird wie in 8(a) gezeigt, so dass ihre leitende Ader freiliegt. Im Positionsfestlegungsprozess wird die Positionsfestlegung so durchgeführt, dass ein freigelegter Teil 150a, wo kein Überzugsmaterial 150b vorgesehen ist, mit dem vorspringenden Teil 115a in Kontakt gebracht wird.
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Nach dieser Positionsfestlegung werden, wie in 8(b) gezeigt, der freigelegte Teil 150a der Signalleitung 150 und der vorspringende Teil 115a der Außen-Sensorklemme 115 durch Lot 151 elektrisch miteinander verbunden. Nach dieser Befestigung mit Lot wird, wie in 9(a) gezeigt, Silikonkleber aufgebracht, um die gesamten Außenumfangsteile des freigelegten Teils 150a und des vorspringenden Teils 115a zu überziehen. Silikonkleber wird außerdem auf den schrägstehenden Oberflächenteil 170b des Spritzguss-Steckverbinderkörpers 170 aufgebracht. Durch das Aushärten des Silikonklebers wird eine Schicht aus Silikonkleber 152 um die Außenumfänge des freigelegten Teils 150a und des vorspringenden Teils 115a gebildet. Diese Schicht aus Silikonkleber 152 ist um den vorspringenden Teil 115a herum fest mit dem schrägstehenden Oberflächenteil 170b verklebt.
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Dann wird in einem sekundären Spritzgussprozess, wie in 9(b) gezeigt, mittels eines an sich bekannten Spritzgussverfahrens ein sekundärer Spritzgusskörper 180 gebildet, um die Außenumfänge des Gehäuses 109 und der Düse 104 sowie außerdem den Sockelteil des schrägstehenden Oberflächenteils 170b des langgestreckten Teils 170c zu überziehen. Deshalb ist die Signalleitung 150, welche an die Außenumfangsoberflächen des Gehäuses 109 und der Düse 104 geklebt ist, und außerdem der Verbindungsteil zwischen der Signalleitung 150 und dem vorspringenden Teil 115a der Außen-Sensorklemme 115 mit diesem sekundären Spritzgusskörper 180 überzogen.
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Anders ausgedrückt, sind, wie in 9(b) gezeigt, der freigelegte Teil 150a der Signalleitung 150 und der vorspringende Teil 115a der Außen-Sensorklemme 115 mit der Schicht aus Silikonkleber 152 überzogen und ist die Schicht aus Silikonkleber 152 mit dem sekundären Spritzgusskörper 180 überzogen. Da der freigelegte Teil 150a der Signalleitung 150 und der vorspringende Teil 115a der Außen-Sensorklemme 115 mit zwei übereinandergelegten Materialschichten überzogen sind, wird demgemäß deren Wasserdichtheit gesteigert.
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Anhand von 10 werden nun die vorteilhaften Wirkungen des Steigerns der Wasserdichtheit des freigelegten Teils 150a und des vorspringenden Teils 115a durch Überziehen derselben mit der Schicht aus Silikonkleber 152 und anschließendes weiteres Überziehen derselben mit dem sekundären Spritzgusskörper 180 erläutert, indem dieser Aufbau mit einem Vergleichsbeispiel verglichen wird. 10(a) ist eine Zeichnung zur Veranschaulichung eines Vergleichsbeispiels, in welchem ein sekundärer Spritzgusskörper 980 gebildet wurde, ohne eine Schicht aus Silikonkleber 152 zu bilden, während 10(b) eine Zeichnung zur Veranschaulichung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. In 10(a) und 10(b) ist das Vordringen von Wasser durch Grenzflächen 178, 978 zwischen dem Spritzguss-Steckverbinderkörper 170 und den sekundären Spritzgusskörpern 180 beziehungsweise 980 durch die Pfeile schematisch dargestellt.
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In manchen Fällen kann es infolge von starkem Regen oder dergleichen geschehen, dass Wasser in den Motor eindringt. Wie in 10(a) gezeigt, fließt Wasser, welches am Kraftstoffeinspritzventil 101 anhaftete, entlang des schrägstehenden Oberflächenteils 170b des Spritzguss-Steckverbinderkörpers 170 und gelangt es an die Grenzfläche 978 zwischen dem Spritzguss-Steckverbinderkörper 170 und dem sekundären Spritzgusskörper 980. Manchmal geschieht es, dass der Harzwerkstoff, aus welchem der sekundäre Spritzgusskörper 980 hergestellt ist, sich beim Aushärten in der Spritzgussform so zusammenzieht, dass ein geringfügiger Spalt zwischen dem sekundären Spritzgusskörper 980 und dem Spritzguss-Steckverbinderkörper 170 erzeugt wird. Deshalb kann Wasser entlang der Grenzfläche 978 zwischen dem Spritzguss-Steckverbinderkörper 170 und dem sekundären Spritzgusskörper 980 vordringen und kann es zum vorspringenden Teil 115a gelangen.
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Im Gegensatz dazu wird bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 10(b) gezeigt, selbst wenn Wasser entlang der Grenzfläche 178 zwischen dem Spritzguss-Steckverbinderkörper 170 und dem sekundären Spritzgusskörper 180 vordringt, dieses Vordringen durch die Schicht aus Silikonkleber 152 gehemmt. Es versteht sich von selbst, dass es manchmal auch geschehen kann, dass zwischen der Schicht aus Silikonkleber 152 und dem sekundären Spritzgusskörper 180 ein Spalt vorhanden ist. Jedoch wird, selbst wenn Wasser in eine Grenzfläche 185 zwischen der Schicht aus Silikonkleber 152 und dem sekundären Spritzgusskörper 180 eindringen sollte, ein Anhaften dieses Wassers am freigelegten Teil 150a und/oder am vorspringenden Teil 115a verhindert, da der freigelegte Teil 150a der Signalleitung 150 und der vorspringende Teil 115a der Außen-Sensorklemme 115 nicht am Weg des Wassers liegen, wenn dieses entlang der Grenzfläche 185 vordringt.
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Gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform werden die folgenden vorteilhaften Betriebswirkungen erzielt.
- (1) Das Kraftstoffeinspritzventil 101 enthält: die Düse 104, welche in das im Zylinderkopf 102 gebildete Kraftstoffeinspritzventil-Einbauloch 103 eingesetzt ist; den zylindrischen Spitzendichtungshalter 130, welcher an der Düse 104 befestigt ist; und die ringförmige Spitzendichtung 140, welche in den Spitzendichtungshalter 130 eingelegt ist und welche zwischen der Innenumfangsoberfläche des Kraftstoffeinspritzventil-Einbaulochs 103 und der Außenumfangsoberfläche des Spitzendichtungshalters 130 abdichtet. Bei einem solchen Aufbau ist es durch Bilden des Spitzendichtungshalters 130 dergestalt, dass er dem Durchmesser des Kraftstoffeinspritzventil-Einbaulochs 103 entspricht, möglich, das Maß D des Spiels zwischen dem Kraftstoffeinspritzventil 101 und dem Kraftstoffeinspritzventil-Einbauloch 103 mehr auf der zum Drucksensor 160 hin weisenden Seite, verglichen mit der zur Spitzendichtung 140 hin weisenden Seite, kleiner als der vordefinierte oder gleich dem vordefinierten Wert einzustellen, so dass es möglich ist, eine Zerstörung der Spitzendichtung 140 zu verhindern.
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Anders ausgedrückt, kann gemäß dieser Ausführungsform der Spitzendichtungshalter 130 entsprechend dem Durchmesser des Kraftstoffeinspritzventil-Einbaulochs 103 gebildet sein, obwohl es nicht notwendig ist, die Düse 104 entsprechend dem Durchmesser des Kraftstoffeinspritzventil-Einbaulochs 103 zu bilden. Deshalb ist es möglich, eine Steigerung der Produktivität vorauszusehen, da es möglich ist, Düsen 104 der gleichen Form in Kraftstoffeinspritzventil-Einbaulöcher 103 zahlreicher Arten mit verschiedenen Durchmessern einzusetzen.
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Darüber hinaus ist es bei einem herkömmlichen Kraftstoffeinspritzventil, bei welchem die Spitzendichtung direkt auf der Düse angebracht ist, erforderlich, die Düse neu zu konstruieren, wenn der Durchmesser des Kraftstoffeinspritzventil-Einbaulochs infolge einer Spezifikationsänderung des Zylinderkopfs 102 geändert wird, und dies ist unerwünscht, weil bei einer Spezifikationsänderung ein hoher Arbeits- und Zeitaufwand erforderlich ist. Im Gegensatz dazu ist es gemäß dieser Ausführungsform, auch wenn der Durchmesser des Kraftstoffeinspritzventil-Einbaulochs 103 infolge einer Spezifikationsänderung des Zylinderkopfs 102 geändert wird, nach wie vor einfach und leicht, eine geeignete Änderung entsprechend dieser Spezifikationsänderung vorzunehmen, da es genügt, nur die Form des Spitzendichtungshalters 130 zu ändern.
- (2) Die Höhenstufe 149, an der das eine Ende des Spitzendichtungshalters 130 zur Anlage kommt, ist an der Düse 104 des Kraftstoffeinspritzventils 101 vorgesehen. Deshalb ist es beim Montieren des Spitzendichtungshalters 130 an der Düse 104 möglich, den Spitzendichtungshalter 130 auf eine einfache Weise in seiner vordefinierten Montageposition zu positionieren, indem der Spitzendichtungshalter 130 auf die Düse aufgepresst wird, bis das eine Ende des Spitzendichtungshalters 130 gegen die Höhenstufe 149 stößt. Da es somit möglich ist, eine Positionsfestlegung des Spitzendichtungshalters 130 bezüglich der Düse 104 auf eine einfache Weise durchzuführen, ist es demgemäß möglich, eine Steigerung der Produktivität und eine Senkung der Kosten vorauszusehen.
- (3) Die Einlegenut 132, in welche die Signalleitung 150 eingelegt ist, ist parallel zur Mittelachse X des Spitzendichtungshalters 130 an der Innenumfangsoberfläche des Spitzendichtungshalters 130 gebildet. Deshalb ist es möglich, eine elektrische Verbindung zwischen dem Drucksensor 160, welcher am Ende der Düse 104 vorgesehen ist, und der Außen-Sensorklemme 115 herzustellen, ohne die Dichtwirkung zu gefährden.
- (4) Die Nut 131, in welche die Spitzendichtung 140 eingelegt ist, ist an der Außenumfangsoberfläche des Spitzendichtungshalters 130 um dessen Umfangsrichtung gebildet. Durch Einlegen der Spitzendichtung 140 in die Nut 131 ist es möglich, die Spitzendichtung 140 auf eine einfache und mühelose Weise am Spitzendichtungshalter 130 zu befestigen. Darüber hinaus wird die Spitzendichtung 140 durch die Nut 131 in ihrer vordefinierten Position gehalten, so dass es möglich ist, das Entweichen von Verbrennungsgasen aus dem Zylinder zuverlässig zu verhindern.
- (5) Der vorspringende Teil 115a der Außen-Sensorklemme 115 und der freigelegte Teil 150a der Signalleitung 150 sind mit der Schicht aus Silikonkleber 152 überzogen, und die Schicht aus Silikonkleber 152 ist mit dem sekundären Spritzgusskörper 180 überzogen. Deshalb wird, wenn Wasser in die Grenzfläche 178 zwischen dem Spritzguss-Steckverbinderkörper 170, welcher der primäre Spritzgusskörper ist, und dem sekundären Spritzgusskörper 180 eindringen sollte, das Vordringen dieses Wassers durch die Schicht aus Silikonkleber 152 gehemmt. Infolgedessen wird die Wasserdichtheit des elektrischen Verbindungsteils zwischen der Außen-Sensorklemme 115 und der Signalleitung 150 gesteigert.
- (6) Da die Außen-Erregungsklemmen 125 und die Außen-Sensorklemme 115 durch den einen Spritzguss-Steckverbinderkörper 170 gehalten werden, ist es demgemäß möglich, elektrische Verbindungen zwischen dem Kraftstoffeinspritzventil 101 und der Außenseite auf eine einfache und mühelose Weise herzustellen.
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– Zweite Ausführungsform –
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Nun wird ein Kraftstoffeinspritzventil 201 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand 11 und 12 erläutert. 11 ist eine teilweise aufgeschnittene schematische Seitenansicht zur Veranschaulichung dieses Kraftstoffeinspritzventils 201 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, während 12 eine perspektivische Außenansicht zur Veranschaulichung des Zustands dieses Kraftstoffeinspritzventils 201, bevor ein sekundärer Spritzgusskörper 280 desselben gebildet wird. Teile, welche die gleichen wie solche der ersten Ausführungsform sind oder solchen entsprechen, sind in diesen Zeichnungen mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und auf eine Erläuterung derselben wird verzichtet. Nun werden die von der ersten Ausführungsform abweichenden Punkte ausführlich erläutert.
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In der ersten Ausführungsform war vorgesehen, dass der vorspringende Teil 115a aus dem schrägstehenden Oberflächenteil 170b, welcher die zum Drucksensor 160 hin weisende Seite des langgestreckten Teils 170c des Spritzguss-Steckverbinderkörpers 170 war, parallel zur Mittelachse X des Kraftstoffeinspritzventils 101 vorsprang (siehe 2). Im Gegensatz dazu ist in dieser zweiten Ausführungsform, wie in 11 und 12 gezeigt, ein konvexer Teil 271 so bereitgestellt, dass er aus einem schrägstehenden Oberflächenteil 270b, welcher die zum Drucksensor 160 hin weisende Seite eines langgestreckten Teils 270c eines Spritzguss-Steckverbinderkörpers 270 ist, parallel zur Mittelachse X des Kraftstoffeinspritzventils 201 vorspringt.
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Dieser konvexe Teil 271 hat einen ebenen Seitenteil 271a, welcher parallel zur Mittelachse X liegt, und einen Oberseitenteil 271b, welcher rechtwinklig zur Mittelachse X liegt. In dieser zweiten Ausführungsform springt der vorspringende Teil 115a der Außen-Sensorklemme 115 vom Oberseitenteil 271b des konvexen Teils 271 zum Drucksensor 160 hin vor.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform mit diesem Aufbau erzielt man ähnliche vorteilhafte Betriebswirkungen wie im Fall der oben beschriebenen ersten Ausführungsform. Darüber hinaus ist es gemäß dieser zweiten Ausführungsform möglich, den Weg, welchen das Wasser bei seinem Vordringen nimmt, von der Stelle, wo es in die Grenzfläche zwischen dem sekundären Spritzgusskörper 280 und dem Spritzguss-Steckverbinderkörper 270, welcher der primäre Spritzgusskörper ist, eindringt, bis es an der Schicht aus Silikonkleber 152 ankommt, länger zu machen. Deshalb ist es, selbst wenn Wasser in die Grenzfläche zwischen dem sekundären Spritzgusskörper 280 und dem Spritzguss-Steckverbinderkörper 270 eindringt, möglich, dieses Wasser wirkungsvoll verdampfen zu lassen, bevor es so weit fließt, dass es die Schicht aus Silikonkleber 152 erreicht. Deshalb ist gemäß dieser zweiten Ausführungsform die Wasserdichtheit gegenüber der ersten Ausführungsform gesteigert.
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Die folgenden Varianten werden ebenfalls als im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten angesehen, und überdies wäre es möglich, eine oder eine Vielzahl dieser abweichenden Ausführungsformen mit jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen zu kombinieren.
- (1) Obwohl in den oben beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft der Drucksensor 160 als eine am Ende des Kraftstoffeinspritzventils 101 angebrachte Einheit zur Zustandserfassung erläutert wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht als durch dieses Merkmal beschränkt anzusehen. Zum Beispiel ließe sich die vorliegende Erfindung auch auf einen Fall anwenden, in welchem ein Thermoelement, welches die Temperatur im Zylinder misst, als eine Einheit zur Zustandserfassung am Ende des Kraftstoffeinspritzventils 101 angebracht ist.
- (2) Obwohl in der zweiten Ausführungsform vorgesehen war, den konvexen Teil 271 bereitzustellen, um so den Weg, welchen das Wasser bei seinem Vordringen nimmt, von der Stelle, wo es in die Grenzfläche zwischen dem Spritzguss-Steckverbinderkörper 270 und dem sekundären Spritzgusskörper 280 eindringt, bis es an der Schicht aus Silikonkleber 152 ankommt, länger zu machen, ist die Form des konvexen Teils 271 nicht als auf die oben beschriebene beschränkt anzusehen. Es wäre auch möglich, vorzusehen, einen Teil mit einer geeigneten konkaven und/oder konvexen Form bereitzustellen, um den obigen Weg, welchen das Wasser bei seinem Vordringen nimmt, noch länger zu machen.
- (3) Obwohl in den oben beschriebenen Ausführungsformen vorgesehen war, die Einlegenut 132 an der Innenumfangsoberfläche des Spitzendichtungshalters 130 bereitzustellen, ist die vorliegende Erfindung nicht als durch dieses Merkmal beschränkt anzusehen. Es wäre auch akzeptabel, vorzusehen, keine solche Einlegenut 132 an der Innenumfangsoberfläche des Spitzendichtungshalters 130 bereitzustellen, sondern eine Einlegenut an der Außenumfangsoberfläche der Düse 104 parallel zur Mittelachse X zu bilden, wobei die Signalleitung 150, welche den Drucksensor 160 mit der Außen-Sensorklemme 115 verbindet, in diese in der Düse 104 vorgesehene Einlegenut eingelegt wird.
- (4) Obwohl in den oben beschriebenen Ausführungsformen der freigelegte Teil 150a der Signalleitung 150 und der vorspringende Teil 115a der Außen-Sensorklemme 115 durch das Lot 151 elektrisch miteinander verbunden waren, ist die vorliegende Erfindung nicht als durch diesen Aufbau beschränkt anzusehen. Zum Beispiel wäre es auch akzeptabel, den freigelegten Teil 150a der Signalleitung 150 und den vorspringenden Teil 115a der Außen-Sensorklemme 115 unter Verwendung eines Niedertemperatur-Sinterverbindungswerkstoffs, welcher Silberblech und winzige Metallkörner oder dergleichen enthält, elektrisch miteinander zu verbinden.
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Obwohl, wie oben beschrieben, verschiedene Ausführungsformen und als Varianten beschriebene Ausführungsformen erläutert wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht als durch die Einzelheiten derselben beschränkt anzusehen. Weitere Realisierungen, welche als im Bereich des technischen Konzepts der vorliegenden Erfindung enthalten angesehen werden, sind ebenfalls im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten.
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Der Inhalt der Offenbarung der folgenden Anmeldung, für welche Priorität beansprucht wird, wird hiermit durch Verweis hierin einbezogen:
Japanische Patentanmeldung Nr. 2012-130923 (eingereicht am 8. Juni 2012).
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Kraftstoffeinspritzvorrichtung
- 101
- Kraftstoffeinspritzventil
- 102
- Zylinderkopf
- 103
- Kraftstoffeinspritzventil-Einbauloch
- 104
- Düse
- 106
- beweglicher Ventilkörper
- 108
- Magnetspule
- 109
- Gehäuse
- 115
- Außen-Sensorklemme
- 115a
- vorspringender Teil
- 115b
- Sensor-Anschlussklemme
- 120
- Kern
- 125
- Außen-Erregungsklemmen
- 125b
- Erregungs-Anschlussklemmen
- 130
- Spitzendichtungshalter
- 131
- Nut
- 132
- Einlegenut
- 138
- Spiel
- 140
- Spitzendichtung
- 149
- Höhenstufe
- 150
- Signalleitung
- 150a
- freigelegter Teil
- 150b
- Überzugsmaterial
- 151
- Lot
- 152
- Schicht aus Silikonkleber
- 160
- Drucksensor
- 170
- Spritzguss-Steckverbinderkörper
- 170a
- Steckverbinder-Teil
- 170b
- schrägstehender Oberflächenteil
- 170c
- langgestreckter Teil
- 178
- Grenzfläche
- 180
- sekundärer Spritzgusskörper
- 185
- Grenzfläche
- 190
- Steuergerät
- 191
- Einspritzmengen-Berechnungseinheit
- 192
- Einspritzzeit-Berechnungseinheit
- 195
- Ansteuerschaltung
- 196, 197
- Verdrahtung
- 198
- Signalverarbeitungseinheit
- 201
- Kraftstoffeinspritzventil
- 270
- Spritzguss-Steckverbinderkörper
- 270b
- schrägstehender Oberflächenteil
- 270c
- langgestreckter Teil
- 271
- konvexer Teil
- 271a
- ebener Seitenteil
- 271b
- Oberseitenteil
- 280
- sekundärer Spritzgusskörper
- 978
- Grenzfläche
- 980
- sekundärer Spritzgusskörper
