DE112015003864B4

DE112015003864B4 - Kraftstoffeinspritzventil

Info

Publication number: DE112015003864B4
Application number: DE112015003864.7T
Authority: DE
Inventors: Tomoji MATSUKAWA; Eiji Itoh; Shinsuke Yamamoto; Kouichi Mochizuki
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-08-26
Filing date: 2015-07-17
Publication date: 2022-01-05
Anticipated expiration: 2035-07-18
Also published as: DE112015003864T5; US10975820B2; JP6511925B2; JP2016048064A; US20190338739A1; US20170218907A1; WO2016031125A1; CN106574586A; US10385813B2; CN106574586B

Abstract

Kraftstoffeinspritzventil, aufweisend:ein Gehäuse (20), welches in einer rohrförmigen Form gestaltet ist und umfasst:ein Einspritzloch (26), welches bei einem Endteil des Gehäuses in einer Richtung einer Mittelachse (CAO) des Gehäuses ausgebildet ist, wobei das Einspritzloch Kraftstoff einspritzt;einen Ventilsitz (255), welcher um das Einspritzloch ausgebildet ist; undeinen Kraftstoffdurchlass (18), welcher Kraftstoff hin zu dem Einspritzloch führt;ein Nadelelement (41, 42, 81), welches in dem Gehäuse derart aufgenommen ist, dass das Nadelelement in der Richtung der Mittelachse des Gehäuses hin und her bewegt werden kann, wobei das Nadelelement das Einspritzloch öffnet oder schließt, wenn ein Endteil (42) des Nadelelements von dem Ventilsitz abgehoben oder mit dem Ventilsitz in Anlage gebracht wird;ein Flanschelement (43, 48, 78, 83, 88), welches von einem Abschnitt eines anderen Endteils des Nadelelements nach radial außen vorsteht;einen stationären Kern (30, 33), welcher im Inneren des Gehäuses fixiert ist,einen beweglichen Kern (50, 55), welcher relativ zu dem Nadelelement auf einer Seite des Flanschelements, auf welcher der Ventilsitz angeordnet ist, beweglich ist, wobei der bewegliche Kern eine Kontaktfläche (501, 504, 511) des beweglichen Kerns umfasst, welche gegen eine Flanschelement-Endfläche (431, 481, 784, 831, 834) des Flanschelements, die sich auf der Seite befindet, auf welcher der Ventilsitz angeordnet ist, stoßen kann;eine Spule (35), welche den beweglichen Kern in Richtung hin zu dem stationären Kern anzieht, wenn eine elektrische Leistung hin zu der Spule geführt wird;ein Kontaktelement (56, 61, 66), welches gegen zumindest eine der nachstehenden Flächen stoßen kann:eine Endfläche (412, 812) des Nadelelements, welche sich auf einer Seite entgegengesetzt zu dem Ventilsitz befindet; undeine Endfläche (432, 482) des Flanschelements, welche sich auf der Seite entgegengesetzt zu dem Ventilsitz befindet;ein Schenkelelement (57, 62, 67, 69, 72, 77, 92, 97), welches einen Endteil, der integral mit dem Kontaktelement ausgebildet ist oder gegen das Kontaktelement stoßen kann, und einen anderen Endteil, der sich von dem Kontaktelement in Richtung hin zu dem Ventilsitz erstreckt und gegen eine Endfläche (502, 504, 512) des beweglichen Kerns entgegengesetzt zu dem Ventilsitz stoßen kann, besitzt, wobei in einem Zustand, in welchem der andere Endteil des Schenkelelements gegen den beweglichen Kern stößt und das Kontaktelement gegen das Flanschelement oder das Nadelelement stößt, ein Spalt (430, 480, 780, 830, 880) zwischen der Flanschelement-Endfläche und der Kontaktfläche des beweglichen Kerns ausgebildet ist; undein erstes Verdrängungselement (31) mit einem Endteil, welcher mit dem Kontaktelement in Kontakt steht und das Nadelelement in Richtung hin zu dem Ventilsitz drängt, wobei:das Kraftstoffeinspritzventil das Schenkelelement als zumindest ein Schenkelelement umfasst,das Flanschelement einen Außendurchmesser besitzt, der größer als ein Außendurchmesser des Nadelelements ist, und zumindest einen Flanschausnehmungsteil (781, 881), der ausgehend von einer äußeren Umfangskante des Flanschelements nach radial innen vertieft ist, besitzt, und eine Außenwand (782, 882) des Flanschelements relativ zu einer Innenwand des stationären Kerns gleiten kann; undsich das zumindest eine Schenkelelement zwischen dem zumindest einen Flanschausnehmungsteil und dem stationären Kern befindet.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil, welches Kraftstoff in eine Verbrennungskraftmaschine (nachfolgend als eine Maschine bezeichnet) einspritzt.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Es ist ein Kraftstoffeinspritzventil bekannt, welches einen im Inneren eines Gehäuses aufgenommenen Kraftstoff durch Öffnen und Schließen eines Einspritzlochs des Gehäuses über eine Hin- und Herbewegung einer Nadel hin zu einer Außenseite des Gehäuses einspritzt. Beispielsweise offenbart Patentliteratur 1 ein Kraftstoffeinspritzventil mit: einer Spule, welche ein Magnetfeld erzeugt, wenn eine elektrische Leistung hin zu der Spule geführt wird; einem stationären Kern, welcher in dem Magnetfeld angeordnet ist; einem beweglichen Kern, welcher auf einer Seite des stationären Kerns angeordnet ist, auf welcher ein Einspritzloch angeordnet ist; einer Nadel, welche separat zu dem beweglichen Kern ausgebildet ist; und einer Feder, welche den beweglichen Kern und die Nadel in einer Ventilschließrichtung verdrängt, wobei zu einer Ventilschließzeit zwischen dem beweglichen Kern und der Nadel ein Spalt ausgebildet ist.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil von Patentliteratur 1 wird der bewegliche Kern in einer Ventilöffnungsrichtung bewegt, während dieser in dem zwischen dem beweglichen Kern und der Nadel ausgebildeten Spalt beschleunigt wird und dann gegen die Nadel stößt, wenn der bewegliche Kern auf die Erzeugung des Magnetfelds durch die Spule hin zu dem stationären Kern angezogen wird. Auf diese Art und Weise wird bei dem Kraftstoffeinspritzventil von Patentliteratur 1 eine relativ große Ventilöffnungskraft auf die Nadel aufgebracht. Bei dem Kraftstoffeinspritzventil von Patentliteratur 1 ist in dem beweglichen Kern eine Vertiefung ausgebildet, welche einen Kontaktabschnitt der Nadel aufnimmt, der gegen den beweglichen Kern stößt. In der Vertiefung ist eine verschleißfeste Beschichtung ausgebildet, um einem Stoß zu widerstehen, welcher auf das Aneinanderstoßen der Vertiefung gegen die Nadel erzeugt wird. Da die Gestalt der Vertiefung kompliziert ist, ist es jedoch schwierig, die verschleißfeste Schicht in einer geeigneten Art und Weise auszubilden. Daher besteht eine Möglichkeit, dass der bewegliche Kern durch das Stoßen des beweglichen Kerns gegen die Nadel abgenutzt wird, so dass eine Einspritzcharakteristik des Kraftstoffeinspritzventils innerhalb einer relativ kurzen Zeitphase unvorteilhaft verändert werden kann. Um die verschleißfeste Schicht mit einer geeigneten Schichtdicke auszubilden, ist darüber hinaus die Anzahl von Schritten zum Ausbilden der Schicht erhöht, was eine Zunahme der Herstellungskosten des Kraftstoffeinspritzventils hervorruft.
Darüber hinaus ist in Patentliteratur 2 offenbart, dass ein bewegbarer Kern ein Durchgangsloch, welches einen Hauptkörper einer Nadel durch sich hindurch aufnimmt, und eine Aufnahmevertiefung, welche in einer Endfläche des bewegbaren Kerns an einer Seite des stationären Kerns in Achsrichtung vertieft ist, besitzt. Die Aufnahmevertiefung ist in einer ringartigen Form konfiguriert und erstreckt sich von dem Durchgangsloch radial auswärts, um einen Flansch der Nadel aufzunehmen. Eine bewegbare Platte ist an einer axialen Seite des bewegbaren Kerns platziert, welche der Düse entgegengesetzt ist. Eine axiale Länge des Flansches ist kleiner als eine axiale Strecke zwischen einer Kontaktfläche der bewegbaren Platte, die mit der Nadel in Kontakt gebracht werden kann, und einer Bodenwand der Aufnahmevertiefung in einem Kontaktzustand, in dem der bewegbare Kern und die bewegbare Platte miteinander in Kontakt sind.
ZITIERUNGSLISTE
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 2012-097728 A (entspricht US 2012/0080542 A1 )
Patentliteratur 2: DE 10 2011 083 983 A1

KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Kraftstoffeinspritzventil vorzusehen, welches eine in einer Ventilöffnungsrichtung auf eine Nadel aufgebrachte Kraft erhöht, während eine langfristige Veränderung einer Kraftstoffeinspritzcharakteristik des Kraftstoffeinspritzventils reduziert wird.
Die vorliegende Offenbarung sieht ein Kraftstoffeinspritzventil vor, welches ein Gehäuse, ein Nadelelement, ein Flanschelement, einen stationären Kern, einen beweglichen Kern, eine Spule, ein Kontaktelement, ein Schenkelelement und ein erstes Verdrängungselement umfasst.
Das Flanschelement steht von einem Abschnitt eines anderen Endteils des Nadelelementes nach radial außen vor.
Der bewegliche Kern ist relativ zu dem Nadelelement auf einer Seite des Flanschelements, auf welcher der Ventilsitz angeordnet ist, beweglich. Der bewegliche Kern umfasst eine Kontaktfläche des beweglichen Kerns, welche gegen eine Flanschelement-Endfläche des Flanschelements, welche sich auf der Seite befindet, auf welcher der Ventilsitz angeordnet ist, stoßen kann bzw. mit dieser in Anlage gebracht werden kann.
Das Kontaktelement kann gegen zumindest eine der nachstehenden Flächen stoßen bzw. mit diesen in Anlage gebracht werden: eine Endfläche des Nadelelements, welche sich auf einer Seite entgegengesetzt zu dem Ventilsitz befindet; und eine Endfläche des Flanschelements, welche sich auf der Seite entgegengesetzt zu dem Ventilsitz befindet.
Das Schenkelelement besitzt einen Endteil, der integral mit dem Kontaktelement ausgebildet ist oder gegen das Kontaktelement stoßen kann bzw. mit diesem in Anlage gebracht werden kann, und einen anderen Endteil, der sich von dem Kontaktelement in Richtung hin zu dem Ventilsitz erstreckt und gegen eine Endfläche des beweglichen Kerns entgegengesetzt zu dem Ventilsitz stoßen bzw. mit dieser in Anlage gebracht werden kann.
Das erste Verdrängungselement besitzt einen Endteil, welcher gegen das Kontaktelement stößt, und dieses ist in der Lage, das Nadelelement in Richtung hin zu dem Ventilsitz zu drängen.
Das Kraftstoffeinspritzventil der vorliegenden Offenbarung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zustand, in welchem der andere Endteil des Schenkelelements gegen den beweglichen Kern stößt und das Kontaktelement gegen das Flanschelement oder das Nadelelement stößt, zwischen der Flanschelement-Endfläche und der Kontaktfläche des beweglichen Kerns der Spalt ausgebildet werden kann.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil der vorliegenden Offenbarung ist in dem Zustand, in welchem das Schenkelelement gegen den beweglichen Kern stößt und das Kontaktelement gegen das Flanschelement oder das Nadelelement stößt, der Spalt zwischen der Flanschelement-Endfläche und der Kontaktfläche des beweglichen Kerns ausgebildet. Wenn zu der Ventilöffnungszeit der bewegliche Kern auf eine Zuführung der elektrischen Leistung zu der Spule hin magnetisch zu der Seite des stationären Kerns angezogen wird, wird der bewegliche Kern in der Ventilöffnungsrichtung bewegt, während dieser über den Spalt beschleunigt wird und gegen das Flanschelement stößt bzw. mit diesem in Anlage kommt. Auf diese Art und Weise kann eine relativ große Kraft in der Ventilöffnungsrichtung auf die Nadel aufgebracht werden.
Darüber hinaus umfasst das Kraftstoffeinspritzventil der vorliegenden Offenbarung das Kontaktelement, welches gegen zumindest eine der nachstehenden Flächen stoßen bzw. mit diesen in Anlage gebracht werden kann: die Endfläche des Nadelelements, welche sich auf der Seite entgegengesetzt zu dem Ventilsitz befindet; und die Endfläche des Flanschelements, welche sich auf der Seite entgegengesetzt zu dem Ventilsitz befindet. Das Kraftstoffeinspritzventil der vorliegenden Offenbarung umfasst außerdem das Schenkelelement mit dem anderen Endteil, der sich ausgehend von dem Kontaktelement in Richtung hin zu dem Ventilsitz erstreckt und mit der Endfläche des beweglichen Kerns entgegengesetzt zu dem Ventilsitz in Anlage gebracht werden kann bzw. gegen diese stoßen kann. Das Flanschelement kann zwischen dem Kontaktelement und dem beweglichen Kern, welche derart angeordnet sind, dass zwischen dem Kontaktelement und dem beweglichen Kern durch das Schenkelelement ein vorbestimmter Spalt aufrechterhalten wird, hin und her bewegt werden. Auf diese Art und Weise ist es möglich, den Spalt aufzuweisen, welcher durch die Flanschelement-Endfläche und die Kontaktfläche des beweglichen Kerns definiert ist und zum Beschleunigen des beweglichen Kerns zu der Ventilöffnungszeit verwendet wird, ohne den Raum in dem beweglichen Kern auszubilden, welcher das Flanschelement aufnimmt. Somit kann die Gestalt des beweglichen Kerns vereinfacht werden. Daher kann die verschleißfeste Schicht bei dem Abschnitt des beweglichen Kerns, welcher zu der Zeit der Ventilöffnung gegen den Flansch stößt, mit der geeigneten Schichtdicke ausgebildet werden. Dadurch ist es möglich, den Verschleiß des beweglichen Kerns zu beschränken.
Wie vorstehend diskutiert ist, kann das Kraftstoffeinspritzventil der vorliegenden Offenbarung die in der Ventilöffnungsrichtung auf die Nadel aufgebrachte Kraft erhöhen, während eine langfristige Veränderung der Einspritzcharakteristik minimiert wird, welche durch den Verschleiß des beweglichen Kerns hervorgerufen würde.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine teilvergrößerte Ansicht eines Abschnitts II von 1.
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Flanschaufnahmeelements des Kraftstoffeinspritzventils gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
4 ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben eines Betriebszustands des Kraftstoffeinspritzventils gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, welcher sich von dem Betriebszustand von 2 unterscheidet.
5 ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben eines weiteren Betriebszustands des Kraftstoffeinspritzventils gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, welche sich von den Betriebszuständen von 2 und 4 unterscheidet.
6 ist eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
7 ist eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
8 ist eine Querschnittsansicht eines Flanschaufnahmeelements des Kraftstoffeinspritzventils gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
9 ist eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
10 ist eine Querschnittsansicht eines Flanschaufnahmeelements des Kraftstoffeinspritzventils gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
11 ist eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
12 ist eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
13 ist eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
14 ist eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
15 ist eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
16 ist eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
17 ist eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
18 ist eine perspektivische Ansicht eines Flanschaufnahmeelements des Kraftstoffeinspritzventils gemäß der elften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
19 ist eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
20 ist eine perspektivische Ansicht eines Flanschaufnahmeelements des Kraftstoffeinspritzventils gemäß der zwölften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
21 ist eine perspektivische Ansicht einer Nadel des Kraftstoffeinspritzventils gemäß der zwölften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
22(a) bis 22(c) sind Draufsichten des Flanschaufnahmeelements und eines Flansches des Kraftstoffeinspritzventils gemäß der zwölften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
23 ist eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
24 ist eine perspektivische Ansicht einer Nadel des Kraftstoffeinspritzventils gemäß der dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
25(a) bis 25(c) sind Draufsichten eines Flanschaufnahmeelements und eines Flansches des Kraftstoffeinspritzventils gemäß der dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
26 ist eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
27 ist eine perspektivische Ansicht eines Flanschaufnahmeelements des Kraftstoffeinspritzventils gemäß der vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
28 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie XXVIII-XXVIII in 26.
29 ist eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
30 ist eine perspektivische Ansicht eines Flanschaufnahmeelements des Kraftstoffeinspritzventils gemäß der fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
31 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie XXXI-XXXI in 30.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die Abbildungen beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
Ein Kraftstoffeinspritzventil 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird mit Bezug auf 1 bis 5 beschrieben. Die 1, 2, 4 und 5 geben eine Ventilöffnungsrichtung, welche einer Hubrichtung einer Nadel 40 von einem Ventilsitz 255 weg entspricht, und eine Ventilschließrichtung, welche einer Sitzrichtung bzw. einer Richtung zum in Anlage Bringen der Nadel 40 mit dem Ventilsitz 255 entspricht, an.
Das Kraftstoffeinspritzventil 1 wird in einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung beispielsweise eines Ottomotors vom Direkteinspritztyp (nicht gezeigt) verwendet und spritzt Ottokraftstoff, welcher als Kraftstoff dient, unter einem hohen Druck in die Maschine ein. Das Kraftstoffeinspritzventil 1 umfasst ein Gehäuse 20, eine Nadel 40, einen beweglichen Kern 50, einen stationären bzw. feststehenden Kern 30, ein Flanschaufnahmeelement 60, eine Spule 35, eine erste Feder (welche als ein erstes Verdrängungselement dient) 31 und eine zweite Feder (welche als ein zweites Verdrängungselement dient) 32.
Wie in 1 gezeigt ist, umfasst das Gehäuse 20 ein erstes rohrförmiges Element 21, ein zweites rohrförmiges Element 22, ein drittes rohrförmiges Element 23 und eine Einspritzdüse 25. Das erste rohrförmige Element 21, das zweite rohrförmige Element 22 und das dritte rohrförmige Element 23 sind jeweils in einer zylindrischen Rohrform gestaltet. Das erste rohrförmige Element 21, das zweite rohrförmige Element 22 und das dritte rohrförmige Element 23 sind in dieser Reihenfolge koaxial angeordnet und miteinander verbunden.
Das erste rohrförmige Element 21 und das dritte rohrförmige Element 23 sind aus einem magnetischen Material, wie ferritischen Edelstahl, hergestellt, und diese sind über einen magnetischen Stabilisierungsprozess magnetisch stabilisiert. Das erste rohrförmige Element 21 und das dritte rohrförmige Element 23 weisen eine relativ geringe Härte auf. Das zweite rohrförmige Element 22 ist aus einem nichtmagnetischen Material, wie austenitischen Edelstahl, hergestellt. Eine Härte des zweiten rohrförmigen Elements 22 ist höher als die Härte des ersten rohrförmigen Elements 21 und die Härte des dritten rohrförmigen Elements 23.
Die Einspritzdüse 25 ist bei einem entgegengesetzten Endteil des ersten rohrförmigen Element 21 entgegengesetzt zu dem zweiten rohrförmigen Element 22 installiert. Die Einspritzdüse 25 ist aus Metall, wie martensitischem Edelstahl, hergestellt und in einer rohrförmigen Form mit einem Boden gestaltet. Die Einspritzdüse 25 ist mit dem ersten rohrförmigen Element 21 verschweißt. Die Einspritzdüse 25 wird in einem Abschreckprozess abgeschreckt bzw. abgekühlt, so dass diese eine vorbestimmte Härte aufweist.
Die Einspritzdüse 25 umfasst einen Einspritzabschnitt 251 und einen rohrförmigen Abschnitt 252.
Der Einspritzabschnitt 251 ist mit Bezug auf eine Mittelachse CAO des Gehäuses 20, die als eine Symmetrielinie dient und koaxial zu einer Mittelachse des Kraftstoffeinspritzventils 1 ist, symmetrisch. Eine Außenwand 253 des Einspritzabschnitts 251 steht von einer Innenseite der Einspritzdüse 25 in einer Richtung der Mittelachse CAO vor. Eine Mehrzahl von Einspritzlöchern 26, die jeweils eine Verbindung zwischen einer Innenseite und einer Außenseite des Gehäuses 20 vorsehen, sind bei dem Einspritzabschnitt 251 ausgebildet. Ein Ventilsitz 255 ist bei einer Außenperipherie von innenliegenden Öffnungen der Einspritzlöcher, die bei einer Innenwand 254 des Einspritzabschnitts 251 ausgebildet sind, ausgebildet.
Der rohrförmige Abschnitt 252 umgibt eine radial äußere Seite des Einspritzabschnitts 251 und erstreckt sich in einer Gegenrichtung entgegengesetzt zu einer Vorsprungsrichtung der Außenwand 253 des Einspritzabschnitts 251. Ein Endteil des rohrförmigen Abschnitts 252 ist mit dem Einspritzabschnitt 251 verbunden und der andere Endteil des rohrförmigen Abschnitts 252 ist mit dem ersten rohrförmigen Element 21 verbunden.
Die Nadel 40 ist aus Metall, wie martensitischem Edelstahl, hergestellt. Die Nadel 40 wird in einem Abschreckvorgang abgeschreckt bzw. gehärtet, so dass diese eine Härte besitzt, welche im Allgemeinen gleich der Härte der Einspritzdüse 25 ist.
Die Nadel 40 ist im Inneren des Gehäuses 20 derart aufgenommen, dass diese hin und her bewegt werden kann. Die Nadel 40 umfasst einen Wellenabschnitt 41, einen Dichtabschnitt (welcher als ein Endteil des Nadelelements dient) 42 und einen Flansch (welche als ein Flanschelement dient) 43. Der Wellenabschnitt 41, der Dichtabschnitt 42 und der Flansch 43 sind integral als ein einteiliger Körper ausgebildet. Der Wellenabschnitt 41 und der Dichtabschnitt 42 entsprechen einem Nadelelement der vorliegenden Offenbarung.
Der Wellenabschnitt 41 entspricht einem Stababschnitt mit einem Endteil, welcher sich auf der Seite des stationären Kerns 30 befindet und in einer rohrförmigen Form gestaltet ist. Ein Strömungsdurchlass 400, welcher Kraftstoff führt, der in Richtung hin zu der Einspritzdüse 25 geleitet wird, ist im Inneren des Endteils des Wellenabschnitts 41, der sich auf der Seite des stationären Kerns 30 befindet, ausgebildet. Der Strömungsdurchlass 400 steht auf der Seite des Ventilsitzes 255 des Strömungsdurchlasses 400 mit einer Öffnung 411 des Wellenabschnitts 41 in Verbindung. Das heißt, die Öffnung 411 sieht eine Verbindung zwischen dem Strömungsdurchlass 400 und einer Außenseite des Wellenabschnitts 41 vor.
Der Dichtabschnitt 42 ist bei einem Endteil des Wellenabschnitts 41, der sich auf der Seite des Ventilsitzes 255 befindet, in einer solchen Art und Weise ausgebildet, dass der Dichtabschnitt 42 gegen den Ventilsitz 255 stoßen bzw. mit diesem in Anlage gebracht werden kann. Wenn der Dichtabschnitt 42 von dem Ventilsitz 255 abgehoben oder mit diesem in Anlage gebracht wird, öffnet oder schließt die Nadel 40 die Einspritzlöcher 26, um eine Verbindung zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Gehäuses 20 zu ermöglichen oder zu unterbinden.
Ein gleitfähiger Abschnitt bzw. ein Gleitabschnitt 44 ist zwischen dem Wellenabschnitt 41 und dem Dichtabschnitt 42 ausgebildet. Der Gleitabschnitt 44 ist in einer zylindrischen, rohrförmigen Form gestaltet und Teile einer Außenwand 441 des Gleitabschnitts 44 sind abgeschrägt. Andere Teile der Außenwand 441, welche nicht abgeschrägt sind, können relativ zu einer Innenwand der Einspritzdüse 25 gleiten. Dadurch wird eine Hin- und Herbewegung der Nadel 40 über einen distalen Endteil der Nadel 40 geführt, der sich auf der Seite des Ventilsitzes 255 befindet.
Der Flansch 43 ist in einer im Allgemeinen kreisförmigen Ringform gestaltet und steht ausgehend von dem Endteil des Wellenabschnitts 41, der sich auf der Seite des stationären Kerns 30 befindet und als der andere Endteil des Nadelelements dient, nach radial außen vor. Der Flansch 43 ist derart gestaltet, dass ein Außendurchmesser des Flansches 43 größer ist als ein Außendurchmesser des Wellenabschnitts 41. Eine Flanschelement-Endfläche 431 des Flansches 43, welche sich auf der Seite des Ventilsitzes 255 befindet, ist relativ zu der Mittelachse CAO geneigt. Die Flanschelement-Endfläche 431 ist insbesondere derart ausgebildet, dass eine Strecke ausgehend von der Mittelachse CAO in Richtung hin zu der radialen Außenseite entlang der Flanschelement-Endfläche 431 vergrößert ist, wobei die Flanschelement-Endfläche 431 von dem Ventilsitz 255 in der axialen Richtung progressiv entfernt liegt.
Der bewegliche Kern 50 ist aus einem magnetischen Material, wie ferritischen Edelstahl, hergestellt und in einer rohrförmigen Form gestaltet. Der bewegliche Kern 50 ist relativ zu der Nadel 40 in Richtung hin zu der Seite des Ventilsitzes 255 des Flansches 43 beweglich.
Der bewegliche Kern 50 besitzt ein Durchgangsloch 500 des beweglichen Kerns, durch welches der Wellenabschnitt 41 eingeführt ist. Eine erste Kontaktfläche des beweglichen Kerns (welche als eine Kontaktfläche des beweglichen Kerns dient) 501, die der Flanschelement-Endfläche 431 gegenüberliegt, ist bei einer äußeren Peripherie einer Öffnung des Durchgangslochs 500 des beweglichen Kerns ausgebildet, die sich auf der Seite des stationären Kerns 30 befindet. Eine verschleißfeste Schicht, wie eine Hartverchromungsschicht, ist auf der ersten Kontaktfläche 501 des beweglichen Kerns ausgebildet. Die erste Kontaktfläche 501 des beweglichen Kerns besitzt einen Neigungswinkel relativ zu der Mittelachse CAO, welcher gleich dem Neigungswinkel der Flanschelement-Endfläche 431 ist. Wie in 2 gezeigt ist, ist in einem Zustand, in welchem ein kreisförmiger Plattenabschnitt 61 eines später beschriebenen Flanschaufnahmeelements 60 gegen den Wellenabschnitt 41 und den Flansch 43 stößt und ein rohrförmiger Abschnitt 62 des Flanschaufnahmeelements 60 gegen den beweglichen Kern 50 stößt, zwischen der Flanschelement-Endfläche 431 und der ersten Kontaktfläche 501 des beweglichen Kerns ein Spalt 430 ausgebildet. Der Spalt 430 kann über einen Nadelverbindungsdurchlass 413, welcher in dem Wellenabschnitt 41 ausgebildet ist, mit einem Strömungsdurchlass 400 in Verbindung gebracht werden.
Eine zweite Kontaktfläche 502 des beweglichen Kerns, welche als eine ringförmige Endfläche des beweglichen Kerns entgegengesetzt zu dem Ventilsitz dient, ist auf einer radial äußeren Seite der ersten Kontaktfläche 501 des beweglichen Kerns ausgebildet. Die zweite Kontaktfläche 502 des beweglichen Kerns ist derart ausgebildet, dass sich diese in einer Richtung erstreckt, welche im Wesentlichen senkrecht zu der Mittelachse CAO ist. In gleicher Art und Weise zu der ersten Kontaktfläche 501 des beweglichen Kerns ist auf der zweiten Kontaktfläche 502 des beweglichen Kerns eine verschleißfeste Schicht ausgebildet. Die zweite Kontaktfläche 502 des beweglichen Kerns kann gegen eine Endfläche des stationären Kerns 30, welche sich auf der Seite des Ventilsitzes 255 befindet, stoßen bzw. mit dieser in Anlage gebracht werden.
Der stationäre Kern 30 ist durch Verschweißen mit dem dritten rohrförmigen Element 23 des Gehäuses 20 verbunden, so dass der stationäre Kern 30 im Inneren des Gehäuses 20 fixiert ist. Der stationäre Kern 30 umfasst einen Hauptkörper 301 des stationären Kerns und einen gGleitabschnitt bzw. Gleitabschnitt 302 des stationären Kerns.
Der Hauptkörper 301 des stationären Kerns ist aus einem magnetischen Material, wie ferritischen Edelstahl, hergestellt. Der Hauptkörper 301 des stationären Kerns ist über einen magnetischen Stabilisierungsvorgang magnetisch stabilisiert und in einem Magnetfeld angeordnet, das durch die später beschriebene Spule 35 gebildet wird.
Der Gleitabschnitt 302 des stationären Kerns entspricht einem rohrförmigen Element, das auf einer Innenseite eines Endteils des Hauptkörpers 301 des stationären Kerns, der sich auf der Seite des Ventilsitzes 255 befindet, angeordnet ist. Auf einer Oberfläche des Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns ist beispielsweise eine Verchromung aufgebracht, so dass der Gleitabschnitt 302 des stationären Kerns eine Härte aufweist, die im Allgemeinen gleich der Härte des Flanschaufnahmeelements 604, des Flansches 43 oder des beweglichen Kerns 50 ist. Wie in 2 gezeigt ist, befindet sich eine Endfläche 303 des Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns, die sich auf der Seite des Ventilsitzes 255 befindet, auf der Seite des Ventilsitzes 255 einer Endfläche 304 des Hauptkörpers 301 des stationären Kerns, die auf der Seite des Ventilsitzes 255 liegt. Dadurch stößt die zweite Kontaktfläche 502 des beweglichen Kerns 50, wenn der bewegliche Kern 50 in der Ventilöffnungsrichtung bewegt wird, gegen die Endfläche 303 des Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns, so dass die Bewegung des beweglichen Kerns 50 in der Ventilöffnungsrichtung beschränkt ist.
Das Flanschaufnahmeelement 60 ist auf der Gegenseite des beweglichen Kerns 50 entgegengesetzt zu dem Ventilsitz 255 in einer solchen Art und Weise hin und her bewegbar angeordnet, dass das Flanschaufnahmeelement 60 im Inneren des Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns aufgenommen ist, so dass das Flanschaufnahmeelement 60 relativ zu dem stationären Kern 30 hin und her bewegt werden kann. Wie in 3 gezeigt ist, umfasst das Flanschaufnahmeelement 60 den kreisförmigen Plattenabschnitt (welche als ein Kontaktelement dient) 61 und den rohrförmigen Abschnitt (welcher als ein Schenkelelement dient) 62. Bei der ersten Ausführungsform sind der kreisförmige Plattenabschnitt 61 und der rohrförmige Abschnitt 62 integral als ein einteiliger Körper ausgebildet.
Der kreisförmige Plattenabschnitt 61 befindet sich auf einer Gegenseite des Flansches 43 entgegengesetzt zu dem Ventilsitz 255. Der kreisförmige Plattenabschnitt 61 umfasst eine Endfläche 611, welche mit einer Endfläche (die als eine Gegen-Endfläche des Nadelelements entgegengesetzt zu dem Ventilsitz dient) 412 des Wellenabschnitts 41 entgegengesetzt zu dem Ventilsitz 255 und einer Endfläche (die als eine Endfläche des Flanschelements entgegengesetzt zu dem Ventilsitz dient) 432 des Flansches 43 entgegengesetzt zu dem Ventilsitz 255 in Anlage gebracht werden. Bei der ersten Ausführungsform befinden sich die Endfläche 412 und die Endfläche 432 in der gleichen Ebene und die Endfläche 611 kann gleichzeitig gegen beide Endflächen 412, 432 stoßen bzw. mit diesen in Anlage gebracht werden.
Der kreisförmige Plattenabschnitt 61 umfasst einen Verbindungsdurchlass (welcher als ein Kontaktelement-Verbindungsdurchlass dient) 612, der sich in einer Richtung der Mittelachse CAO durch den kreisförmigen Plattenabschnitt 61 erstreckt. Der Verbindungsdurchlass 612 sieht zwischen einer Außenseite des Flanschaufnahmeelements 60 und dem Strömungsdurchlass 400 eine Verbindung vor. Wie in 2 gezeigt ist, ist ein Querschnittsbereich des Verbindungsdurchlasses 612 kleiner als ein Querschnittsbereich des Strömungsdurchlasses 400.
Der rohrförmige Abschnitt 62 entspricht einem rohrförmigen Abschnitt, welcher sich ausgehend von einer radial äußeren Seite des kreisförmigen Plattenabschnitts 61 in Richtung hin zu dem Ventilsitz 255 erstreckt. Eine Innenwand des rohrförmigen Abschnitts 62 kann relativ zu einer radial außenseitigen Außenwand des Flansches 43 gleiten. Darüber hinaus kann eine Außenwand des rohrförmigen Abschnitts 62 relativ zu einer Innenwand des Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns gleiten. Ein Endteil des rohrförmigen Abschnitts 62 ist an dem kreisförmigen Plattenabschnitt 61 fixiert. Ein weiterer Endteil des rohrförmigen Abschnitts 62 entgegengesetzt zu dem einen Endteil des rohrförmigen Abschnitts 62, welcher an dem kreisförmigen Plattenabschnitt 61 fixiert ist, kann mit dem beweglichen Kern 50 in Anlage gebracht werden bzw. gegen diesen stoßen. Insbesondere kann eine Endfläche 622 des rohrförmigen Abschnitts 62 mit der zweiten Kontaktfläche 502 des beweglichen Kerns in Anlage gebracht werden. Der rohrförmige Abschnitt 62 besitzt eine Länge, welche eine Hin- und Herbewegung des Flansches 43 auf einer Innenseite des Flanschaufnahmeelements 60 ermöglicht. Der rohrförmige Abschnitt 62 umfasst einen Verbindungsdurchlass (welcher als ein Schenkelelement-Verbindungsdurchlass dient) 621, der zwischen einer Innenseite und einer Außenseite des rohrförmigen Abschnitts 62 eine Verbindung herstellt. Der Verbindungsdurchlass 621 kann mit dem Spalt 430, der auf einer Innenseite des rohrförmigen Abschnitts 62 ausgebildet ist, in Verbindung gebracht werden.
Die Spule 35 ist in einer rohrförmigen Form gestaltet und diese umgibt hauptsächlich eine radial äußere Seite des zweiten rohrförmigen Elements 22 und des dritten rohrförmigen Elements 23. Wenn eine elektrische Leistung hin zu der Spule 35 geführt wird, wird das Magnetfeld um die Spule 35 erzeugt. Wenn das Magnetfeld erzeugt wird, bilden der stationäre Kern 30, der bewegliche Kern 50, das erste rohrförmige Element 21, das dritte rohrförmige Element 23 und der Halter 29 einen Magnetkreis, so dass der bewegliche Kern 50 magnetisch hin zu dem stationären Kern 30 angezogen wird.
Ein Endteil der ersten Feder 31 steht mit einer Endfläche 613 des kreisförmigen Plattenabschnitts 61 entgegengesetzt zu dem Ventilsitz 255 in Kontakt. Ein Anpassrohr 27 ist auf einer Innenseite des stationären Kerns 30 fest eingepresst und der andere Endteil der ersten Feder 31 steht mit einer Endfläche 271 des Anpassrohrs 27, die sich auf der Seite des Ventilsitzes 255 befindet, in Kontakt. Die erste Feder 31 drängt die Nadel 40 in Richtung hin zu der Seite des Ventilsitzes 255, das heißt, in der Ventilschließrichtung.
Ein Federsitz 45 ist auf einer radial äußeren Seite des Wellenabschnitts 41 installiert und ein Endteil der zweiten Feder 32 steht mit einer Gegen-Endfläche 451 des Federsitzes 45 entgegengesetzt zu dem Ventilsitz 255 in Kontakt. Der andere Endteil der zweiten Feder 32 steht mit einer dritten Kontaktfläche 503 des beweglichen Kerns 50 in Kontakt, welche sich auf der Seite des Ventilsitzes 255 befindet. Die zweite Feder 32 drängt den beweglichen Kern 50 in Richtung hin zu dem stationären Kern 30, so dass die Flanschelement-Endfläche 431 mit der ersten Kontaktfläche 501 des beweglichen Kerns in Kontakt steht.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine Verdrängungskraft der zweiten Feder 32 derart eingestellt, dass diese kleiner ist als eine Verdrängungskraft der ersten Feder 31. Dadurch ist der Dichtabschnitt 42 der Nadel 40 in einen Kontaktzustand versetzt, in welchem der Dichtabschnitt 42 mit dem Ventilsitz 255 in Kontakt steht, das heißt, dieser ist in einen Ventilschließzustand versetzt, wenn keine elektrische Leistung zu der Spule 35 geführt wird.
Eine Kraftstoffeinlassleitung 28, welche in einer rohrförmigen Form gestaltet ist, ist in einen Gegen-Endteil des dritten rohrförmigen Elements 23 entgegengesetzt zu dem zweiten rohrförmigen Element 22 eingepresst und damit verschweißt. Ein Filter 281 ist auf einer Innenseite der Kraftstoffeinlassleitung 28 angeordnet. Der Filter 281 nimmt Fremdstoffe auf, welche in dem Kraftstoff enthalten sind, der ausgehend von einem Einlass 282 der Kraftstoffeinlassleitung 28 zugeführt wird.
Eine radial äußere Seite der Kraftstoffeinlassleitung 28 und eine radial äußere Seite des dritten rohrförmigen Elements 23 sind Harzgeformt. Ein Verbinder 291 ist bei diesem geformten Abschnitt ausgebildet. Anschlüsse 292 zum Zuführen der elektrischen Leistung hin zu der Spule 35 sind bei dem Verbinder 291 umspritzt. Ein Halter 29 ist auf einer radial äußeren Seite der Spule 35 angeordnet. Der Halter 29 ist in einer rohrförmigen Form gestaltet, so dass der Halter 29 die Spule 35 bedeckt.
Der Kraftstoff, welcher von dem Einlass 282 der Kraftstoffeinlassleitung 28 zugeführt wird, strömt durch ein Inneres des Anpassrohrs 27, den Verbindungsdurchlass 612, den Strömungsdurchlass 400, die Öffnung 411 und einen Spalt zwischen dem ersten rohrförmigen Element 21 und dem Wellenabschnitt 41, und dieser wird hin zu dem Inneren der Einspritzdüse 25 geführt. Das heißt, ein Durchlass, welcher ausgehend von dem Einlass 282 der Kraftstoffeinlassleitung 28 hin zu dem Spalt zwischen dem ersten rohrförmigen Element 21 und der Nadel 40 ausgebildet ist, entspricht einem Kraftstoffdurchlass 18, welcher den Kraftstoff hin zu dem Inneren der Einspritzdüse 25 führt.
Nachfolgend wird der Betrieb des Kraftstoffeinspritzventils 1 beschrieben.
Wenn die elektrische Leistung nicht hin zu der Spule 35 geführt wird, steht der Dichtabschnitt 42 der Nadel 40 mit dem Ventilsitz 255 in Kontakt. Zu dieser Zeit sind die Nadel 40, der bewegliche Kern 50 und das Flanschaufnahmeelement 60 derart angeordnet, dass diese eine in 2 gezeigte Positionsbeziehung besitzen. Insbesondere da zwischen dem stationären Kern 30 und dem beweglichen Kern 50 die magnetische Anziehungskraft nicht erzeugt wird, existiert der Spalt zwischen dem stationären Kern 30 und den beweglichen Kern 50. Darüber hinaus steht der kreisförmige Plattenabschnitt 61 mit dem Wellenabschnitt 41 und dem Flansch 43 in Kontakt, und der rohrförmige Abschnitt 62 steht mit dem beweglichen Kern 50 in Kontakt. Dadurch wird der Spalt 430 ausgebildet. Der Spalt 430 ist mit dem in dem Kraftstoffdurchlass 18 strömenden Kraftstoff gefüllt.
Wenn die magnetische Anziehungskraft zwischen dem stationären Kern 30 und dem beweglichen Kern 50 zu der Zeit des Zuführens der elektrischen Leistung hin zu der Spule 35 erzeugt wird, wird der bewegliche Kern 50 in der Ventilöffnungsrichtung bewegt, während der bewegliche Kern 50 über eine Strecke, welche einer Länge des Spalts 430 in der Richtung der Mittelachse CAO entspricht, beschleunigt wird. Dadurch stößt die erste Kontaktfläche 501 des beweglichen Kerns gegen die Flanschelement-Endfläche 431, wie in 4 gezeigt ist. Zu dieser Zeit wird der Kraftstoff in dem Spalt 430 über den Nadelverbindungsdurchlass 413 hin zu dem Strömungsdurchlass 400 ausgegeben, und dieser wird außerdem über den Verbindungsdurchlass 621 rasch hin zu der Außenseite des Flanschaufnahmeelements 60 ausgegeben.
Darüber hinaus wird der bewegliche Kern 50 in der Ventilöffnungsrichtung bewegt, während der Kontakt zwischen der ersten Kontaktfläche 501 des beweglichen Kerns und der Flanschelement-Endfläche 431 aufrechterhalten wird. Auf diese Art und Weise wird der Dichtabschnitt 42 von dem Ventilsitz 255 abgehoben und dadurch werden die Einspritzlöcher 26 geöffnet. Wenn die Einspritzlöcher 26 geöffnet sind, wird der Kraftstoff, welcher hin zu dem Inneren der Einspritzdüse 25 geführt wird, über die Einspritzlöcher 26 nach außen eingespritzt. Wie in 5 gezeigt ist, wird, wenn der bewegliche Kern 50, der in der Ventilöffnungsrichtung bewegt wird, gegen den Gleitabschnitt 302 des stationären Kerns stößt, die Bewegung des beweglichen Kerns 50 in der Ventilöffnungsrichtung gestoppt. Die Nadel 40 wird durch die zweite Feder 32 verdrängt, so dass die Flanschelement-Endfläche 431 mit der ersten Kontaktfläche 501 des beweglichen Kerns in Kontakt kommt. Daher werden die Nadel 40 und der bewegliche Kern 50 zu der Zeit des Einspritzens des Kraftstoffes von den Einspritzlöchern 26 gehalten, um die in 5 gezeigte Positionsbeziehung aufrecht zu erhalten.
Wenn die Zuführung der elektrischen Leistung hin zu der Spule 35 gestoppt wird, geht die magnetische Anziehungskraft, welche zwischen dem stationären Kern 30 und dem beweglichen Kern 50 erzeugt wird, verloren. Dadurch werden der bewegliche Kern 50 und das Flanschaufnahmeelement 60 durch die Verdrängungskraft der ersten Feder 31 in der Ventilschließrichtung bewegt. Wenn der bewegliche Kern 50 und das Flanschaufnahmeelement 60 in der Ventilschließrichtung bewegt werden, stoßen die Endfläche 412 und die Endfläche 432 gegen die Endfläche 611. Dadurch wird die Nadel 40 zusammen mit dem beweglichen Kern 50 und dem Flanschaufnahmeelement 60 in der Ventilschließrichtung bewegt.
Wenn der Dichtabschnitt 42 auf eine Bewegung der Nadel 40 in der Ventilschließrichtung hin gegen den Ventilsitz 255 stößt, werden die Einspritzlöcher 26 verschlossen.
Dadurch wird die Einspritzung des Kraftstoffes beendet. Die Bewegung des beweglichen Kerns 50, welcher durch eine Trägheitskraft nach dem Stoßen des Dichtabschnitts 42 gegen den Ventilsitz 255 in der Ventilschließrichtung bewegt wird, wird durch die zweite Feder 32 beschränkt.

(a) In dem Kraftstoffeinspritzventil 1 der ersten Ausführungsform ist in dem Zustand, in welchem der Dichtabschnitt 42 mit dem Ventilsitz 255 in Kontakt steht, der Spalt 430 durch die Flanschelement-Endfläche 431 der Nadel 40 und die erste Kontaktfläche 501 des beweglichen Kerns 50 ausgebildet. In dem Kraftstoffeinspritzventil 1 wird, wenn die elektrische Leistung hin zu der Spule 35 geführt wird, der bewegliche Kern 50 über die Strecke beschleunigt, welche der Länge des Spalts 430 in der Richtung der Mittelachse CAO entspricht, und dieser stößt gegen die Nadel 40. Auf diese Art und Weise kann bei dem Kraftstoffeinspritzventil 1 eine relativ große Kraft in der Ventilöffnungsrichtung auf die Nadel 40 aufgebracht bzw. ausgeübt werden.
(b) Darüber hinaus umfasst das Kraftstoffeinspritzventil 1 das Flanschaufnahmeelement 60, welches den Flansch 43 derart aufnimmt, dass sich dieser hin und her bewegen kann. Bei dem beweglichen Kern des Einspritzventils, welcher auf die Beschleunigung des beweglichen Kerns über die vorbestimmte Strecke zu der Ventilöffnungszeit hin gegen die Nadel stößt, ist der Raum nicht erforderlich, welcher den Flansch derart aufnimmt, dass dieser hin und her bewegt werden kann. Daher kann der bewegliche Kern 50 eine relativ einfache Gestalt besitzen. Auf diese Art und Weise kann die verschleißfeste Schicht mit einer geeigneten Schichtdicke auf der ersten Kontaktfläche 501 des beweglichen Kerns 50 ausgebildet werden, welche zu der Ventilöffnungszeit gegen den Flansch 43 stößt. Dadurch kann der Verschleiß des beweglichen Kerns 50 beschränkt werden. Daher kann die in der Ventilöffnungsrichtung auf die Nadel 40 ausgeübte Kraft durch Beschränken des Verschleißes des beweglichen Kerns 50 erhöht werden, während die langfristige Veränderung der Einspritzcharakteristik minimiert wird.
(c) Wenn der bewegliche Kern 50 die relativ einfache Gestalt besitzt, wird darüber hinaus die Haltbarkeit des beweglichen Kerns 50 gegenüber dem Kollisionsstoß verbessert, welcher durch das Stoßen des beweglichen Kerns 50 gegen die Nadel 40 erzeugt wird. Daher kann die geeignete Beschichtung in einer einfachen und leichten Art und Weise auf der Oberfläche des beweglichen Kerns 50 ausgebildet werden. Dadurch können die Herstellungskosten des Kraftstoffeinspritzventils 1 reduziert werden.

(d) Der kreisförmige Plattenabschnitt 61 und der rohrförmige Abschnitt 62 des Flanschaufnahmeelements 60 sind integral als der einteilige Körper ausgebildet. Dadurch kann die Anzahl an Komponenten des Kraftstoffeinspritzventils 1 im Vergleich zu dem Fall reduziert werden, in welchem das Kontaktelement und das Schenkelelement separat voneinander ausgebildet sind.
(e) Der rohrförmige Abschnitt 62 ist in der rohrförmigen Form gestaltet. Dadurch kann die Anzahl an Komponenten im Vergleich zu dem Fall reduziert werden, in welchem das Schenkelelement aus einer Mehrzahl von Schenkelelementen hergestellt ist. Darüber hinaus kann die Herstellung des Flanschaufnahmeelements 60, welches den rohrförmigen Abschnitt 62 umfasst, vereinfacht werden, da die Gestalt des Flanschaufnahmeelements 60 einfach ist. Dadurch können die Herstellungskosten des Kraftstoffeinspritzventils 1 weiter reduziert werden.
1. (1) Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 1 sind die radial außenseitige Außenwand des Flansches 43 und die Innenwand des rohrförmigen Abschnitts 62 relativ zueinander verschiebbar bzw. diese können relativ zueinander gleiten. Darüber hinaus können die Außenwand des rohrförmigen Abschnitts 62 und die Innenwand des Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns relativ zueinander gleiten. Auf diese Art und Weise wird die Hin- und Herbewegung der Nadel 40 in dem Gehäuse 20 geführt und eine ungewollte Einspritzung des Kraftstoffes kann beschränkt werden, welche andererseits durch eine ungeeignete Ausrichtung der Nadel 40, wie eine Neigung der Nadel 40, hervorgerufen würde.
(g) Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 1 ist der rohrförmige Abschnitt 62 in der rohrförmigen Form gestaltet. Daher wird zu der Zeit des Aneinanderstoßens zwischen der Flanschelement-Endfläche 431 und der ersten Kontaktfläche 501 des beweglichen Kerns die Ausströmung des Kraftstoffes von dem Spalt 430 begrenzt. Der rohrförmige Abschnitt 62 des Kraftstoffeinspritzventils 1 besitzt den Verbindungsdurchlass 621, welcher mit dem Spalt 430 in Verbindung gebracht werden kann. Wenn der bewegliche Kern 50 in der Ventilöffnungsrichtung bewegt wird, wird der Kraftstoff von dem Spalt 430 über den Verbindungsdurchlass 621 rasch hin zu der Außenseite ausgegeben. Auf diese Art und Weise ist es möglich, das Auftreten der Reduktion der Bewegungsgeschwindigkeit des beweglichen Kerns 50 durch den Kraftstoff in dem Spalt 430 vor dem Stoßen des beweglichen Kerns 50 gegen die Nadel 40 zu beschränken.
(h) Darüber hinaus besitzt der Wellenabschnitt 41 den Nadelverbindungsdurchlass 413, welcher mit dem Spalt 430 in Verbindung gebracht werden kann. Wenn der bewegliche Kern 50 in der Ventilöffnungsrichtung bewegt wird, wird der Kraftstoff von dem Spalt 430 über den Nadelverbindungsdurchlass 413 rasch hin zu dem Strömungsdurchlass 400 ausgegeben. Daher ist es möglich, die Reduktion der Bewegungsgeschwindigkeit des beweglichen Kerns 50 durch den Kraftstoff in dem Spalt 430 vor dem Stoßen des beweglichen Kerns 50 gegen die Nadel 40 zu beschränken.
(i) Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 1 ist der Querschnittsbereich des Verbindungsdurchlasses 612 des kreisförmigen Plattenabschnitts 61 kleiner als der Querschnittsbereich des Strömungsdurchlasses 400 des Wellenabschnitts 41. Dadurch wird der im Inneren des stationären Kerns 30 strömende Kraftstoff zunächst durch den Verbindungsdurchlass 612 beschränkt und danach hin zu dem Strömungsdurchlass 400 geführt. Daher kann eine Pulsation des Kraftstoffes, welcher in dem Kraftstoffdurchlass 18 strömt, reduziert werden.
(j) Das Kraftstoffeinspritzventil 1 umfasst den Gleitabschnitt 302 des stationären Kerns, welcher die Härte besitzt, die im Allgemeinen gleich der Härte des Flanschaufnahmeelements 60 und der Härte des beweglichen Kerns 50 ist. Dadurch ist es möglich, das Auftreten eines Verschleißes oder einer Beschädigung des Hauptkörpers 301 des stationären Kerns zu beschränken, was durch eine Gleitbewegung zwischen dem Hauptkörper 301 des stationären Kerns und dem Flanschaufnahmeelement 60 oder ein Stoßen des beweglichen Kerns 50 gegen den Hauptkörper 301 des stationären Kerns zu der Zeit des Öffnen und Schliessens des Kraftstoffeinspritzventils 1 auftreten würde. Daher kann die langfristige Veränderung der Einspritzcharakteristik des Kraftstoffeinspritzventils 1 weiter reduziert werden.
(k) Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 1 wird die erste Kontaktfläche 501 des beweglichen Kerns durch die zweite Feder 32, welche zwischen der dritten Kontaktfläche 503 des beweglichen Kerns 50 und der Endfläche 451 des Federsitzes 45 der Nadel 40 angeordnet ist, gegen die Flanschelement-Endfläche 431 gedrängt. Auf diese Art und Weise ist es möglich, den Kontaktzustand der Nadel 40 mit dem beweglichen Kern 50 während der Einspritzzeit des Kraftstoffes von den Einspritzlöchern 26 nach dem Anheben der Nadel 40 von dem Ventilsitz 255 aufrechtzuerhalten. Daher ist es möglich, die konstante Position der Nadel 40 relativ zu dem Ventilsitz 255 während der Einspritzzeit des Kraftstoffes von den Einspritzlöchern 26 aufrechtzuerhalten, und dadurch ist es möglich, das Auftreten einer plötzlichen Veränderung der Kraftstoffeinspritzmenge zu beschränken, welche durch eine Veränderung des Hubbetrags der Nadel 40 hervorgerufen würde.
(l) Die zweite Feder 32 verdrängt den beweglichen Kern 50 in der Ventilöffnungsrichtung. Dadurch ist es möglich, eine übermäßige Bewegung des beweglichen Kerns 50 in der Ventilschließrichtung nach dem Stoßen der Nadel 40 gegen den Ventilsitz 255 zu beschränken. Daher ist es möglich, eine ungewünschte Kraftstoffeinspritzung zu beschränken, welche durch einen Rückschlag des beweglichen Kerns 50 hervorgerufen würde.

(Zweite Ausführungsform)
Nachfolgend wird ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf 6 beschrieben. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform hinsichtlich der Struktur des Flanschaufnahmeelements. Hierbei werden Komponenten, welche im Wesentlichen gleich diesen der ersten Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und diese werden der Einfachheit halber nicht beschrieben. 6 gibt die Ventilöffnungsrichtung, welche der Hubrichtung der Nadel 40 von dem Ventilsitz 255 weg entspricht, und die Ventilschließrichtung, welche der Sitzrichtung der Nadel 40 gegen den Ventilsitz 255 entspricht, an.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 2 der zweiten Ausführungsform umfasst das Flanschaufnahmeelement 55, welches hin und her bewegt werden kann und auf der Gegenseite des beweglichen Kerns 50 entgegengesetzt zu dem Ventilsitz 255 angeordnet ist, ein kreisförmiges Plattenelement (welches als ein Kontaktelement dient) 56 und das Schenkelelement 57. Bei der zweiten Ausführungsform sind das kreisförmige Plattenelement 56 und das Schenkelelement 57 separat zueinander ausgebildet.
Das kreisförmige Plattenelement 56 befindet sich auf der Gegenseite des Flansches 43 entgegengesetzt zu dem Ventilsitz 255. Das kreisförmige Plattenelement 56 umfasst eine Endfläche 561, welche gegen die Endfläche 412 des Wellenabschnitts 41 und die Endfläche 432 des Flansches 43 stoßen kann bzw. mit diesen in Anlage gebracht werden kann. Das kreisförmige Plattenelement 56 umfasst einen Verbindungsdurchlass (welcher als ein Kontaktelement-Verbindungsdurchlass dient) 562, welcher sich in der Richtung der Mittelachse CAO durch das kreisförmige Plattenelement 56 erstreckt. Der Verbindungsdurchlass 562 sieht zwischen dem Äußeren des Flanschaufnahmeelements 55 und dem Strömungsdurchlass 400 eine Verbindung vor.
Das Schenkelelement 57 entspricht einem rohrförmigen Element, welches sich auf der Seite des kreisförmigen Plattenelements 56 befindet, auf welcher der Ventilsitz 255 angeordnet ist. Eine Innenwand des Schenkelelements 57 kann relativ zu der radial außenseitigen Außenwand des Flansches 43 gleiten. Darüber hinaus kann eine Außenwand des Schenkelelements 57 relativ zu der Innenwand des Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns gleiten. Das Schenkelelement 57 steht mit dem kreisförmigen Plattenelement 56 in Kontakt. Ein Gegen-Endteil des Schenkelelements 57 entgegengesetzt zu dem Endteil des Schenkelelements 57, welcher mit dem kreisförmigen Plattenelement 56 in Kontakt steht, kann gegen den beweglichen Kern 50 stoßen bzw. mit diesem in Anlage gebracht werden. Insbesondere kann eine Endfläche 572 des Schenkelelements 57 mit der zweiten Kontaktfläche 502 des beweglichen Kerns in Anlage gebracht werden. Das Schenkelelement 57 besitzt eine Länge, welche eine Hin- und Herbewegung des Flansches 53 im Inneren des Flanschaufnahmeelements 55 ermöglicht.
Das Schenkelelement 57 umfasst einen Verbindungsdurchlass (welcher als ein Schenkelelement-Verbindungsdurchlass dient) 571, welcher zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Schenkelelements 57 eine Verbindung vorsieht. Der Verbindungsdurchlass 571 kann mit dem auf der Innenseite des Schenkelelements 57 ausgebildet Spalt 430 in Verbindung gebracht werden.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 2 der zweiten Ausführungsform sind das kreisförmige Plattenelement 56 und das Schenkelelement 57 getrennt voneinander ausgebildet. Das heißt, das Flanschaufnahmeelement 55 ist aus den beiden Elementen hergestellt, welche jeweils die relativ einfachen Gestaltungen aufweisen. Dadurch kann das Schenkelelement 57, welches die Strecke zum Hin- und Herbewegen des Flansches 43 definiert, hochgenau verarbeitet werden. Daher kann die zweite Ausführungsform die Vorteile (a) bis (c), (g) bis (1) der ersten Ausführungsform und einen weiteren Vorteil (m) erreichen, dass die in der Ventilöffnungsrichtung auf die Nadel 40 ausgeübte Kraft zu der Ventilöffnungszeit exakt eingestellt werden kann.
(Dritte Ausführungsform)
Nachfolgend ist ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf 7 und 8 beschrieben. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform hinsichtlich der Gestalt des Flanschaufnahmeelements. Hierbei werden Komponenten, welche im Wesentlichen gleich diesen der ersten Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und diese sind der Einfachheit halber nicht beschrieben. 7 gibt die Ventilöffnungsrichtung, welche der Hubrichtung der Nadel 40 von dem Ventilsitz 255 weg entspricht, und die Ventilschließrichtung, welche der Sitzrichtung der Nadel 40 gegen den Ventilsitz 255 entspricht, an.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 3 der dritten Ausführungsform umfasst das Flanschaufnahmeelement 65 ein kreisförmiges Plattenelement (welches als ein Kontaktelement dient) 66 und eine Mehrzahl von Schenkelelementen 67. Bei der dritten Ausführungsform sind das kreisförmige Plattenelement 66 und die Schenkelelemente 67 getrennt voneinander ausgebildet.
Das kreisförmige Plattenelement 66 umfasst eine Endfläche 661, welche mit der Endfläche 412 und der Endfläche 432 in Anlage gebracht werden bzw. gegen diese stoßen kann. Das kreisförmige Plattenelement 66 umfasst einen Verbindungsdurchlass (welcher als ein Kontaktelement-Verbindungsdurchlass dient) 662, welcher sich in der Richtung der Mittelachse CAO durch das kreisförmige Plattenelement 66 erstreckt. Der Verbindungsdurchlass 662 sieht zwischen dem Äußeren des Flanschaufnahmeelements 65 und dem Strömungsdurchlass 400 eine Verbindung vor. Wie in 7 gezeigt ist, ist ein Querschnittsbereich des Verbindungsdurchlasses 662 kleiner als der Querschnittsbereich des Strömungsdurchlasses 400.
Wie in 8 gezeigt ist, entsprechen die Schenkelelemente 67 Elementen, welche jeweils einen Querschnitt senkrecht zu der Mittelachse CAO besitzen und in einer bogenförmigen Form gestaltet sind. Die Schenkelelemente 67 sind über Flanschelement-Einführöffnungen 433 aufgenommen. Jede der Flanschelement-Einführöffnungen 433 sieht zwischen der Flanschelement-Endfläche 431, welche bei dem radial außenseitigen Endteil des Flansches 43 ausgebildet ist, und der Endfläche 432 des Flansches 43 eine Verbindung vor. Spalte 67a, welche jeweils zwischen den im Umfang benachbarten Schenkelelementen 67 im Umfang angeordnet sind, dienen als Schenkelelement-Verbindungsdurchlässe, welche in der radialen Richtung eine Verbindung zwischen dem Spalt 430 und der Außenseite des Flanschaufnahmeelements 65 vorsehen.
Die Schenkelelemente 67 stehen mit der Endfläche 661 des kreisförmigen Plattenelements 66 in Kontakt. Eine Endfläche 672 eines Endteils jedes Schenkelelements 67, welche auf der Seite des beweglichen Kerns 50 angeordnet ist, kann mit der zweiten Kontaktfläche 502 des beweglichen Kerns in Anlage gebracht werden bzw. gegen diese stoßen. Jedes Schenkelelement 67 besitzt eine Länge, welche eine Hin- und Herbewegung des Flansches 43 im Inneren des Flanschaufnahmeelements 65 ermöglicht.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 3 der dritten Ausführungsform sind das kreisförmige Plattenelement 66 und die Schenkelelemente 67 getrennt voneinander ausgebildet. Das heißt, das Flanschaufnahmeelement 65 ist aus den beiden Elementtypen hergestellt, welche jeweils die relativ einfachen Gestaltungen aufweisen. Dadurch können die Schenkelelemente 67, welche die Strecke zum Hin- und Herbewegen des Flansches 43 definieren, hochgenau verarbeitet werden. Daher kann die dritte Ausführungsform die Vorteile (a) bis (c), (g) bis (1) der ersten Ausführungsform und den Vorteil (m) der zweiten Ausführungsform erreichen.
(Vierte Ausführungsform)
Nachfolgend wird eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf 9 und 10 beschrieben. Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform hinsichtlich der Gestalt der Schenkelelemente. Hierbei werden Komponenten, welche im Wesentlichen gleich diesen der dritten Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und diese werden der Einfachheit halber nicht beschrieben. 9 gibt die Ventilöffnungsrichtung, welche der Hubrichtung der Nadel 40 von dem Ventilsitz 255 weg entspricht, und die Ventilschließrichtung, welche der Sitzrichtung der Nadel 40 gegen den Ventilsitz 255 entspricht, an.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 4 der vierten Ausführungsform umfasst das Flanschaufnahmeelement 68 das kreisförmige Plattenelement 66 und eine Mehrzahl von Schenkelelementen 69.
Wie in 10 gezeigt ist, entsprechen die Schenkelelemente 69 mehreren zylindrischen Elementen, die jeweils einen Querschnitt senkrecht zu der Mittelachse CAO besitzen und in einer kreisförmigen Form gestaltet sind. Bei der vierten Ausführungsform entspricht die Anzahl der Schenkelelemente 69 vier. Die Schenkelelemente 69 sind durch Flanschelement-Einführöffnungen 434 aufgenommen. Jede der Flanschelement-Einführöffnungen 434 sieht eine Verbindung zwischen der Flanschelement-Endfläche 431, welche bei dem radial außenseitigen Endteil des Flansches 43 ausgebildet ist, und der Endfläche 432 des Flansches 43 vor. Spalte 69a, die jeweils im Umfang zwischen den im Umfang benachbarten Schenkelelementen 69 angeordnet sind, dienen als Schenkelelement-Verbindungsdurchlässe, welche in der radialen Richtung eine Verbindung zwischen dem Spalt 430 und der Außenseite des Flanschaufnahmeelements 68 vorsehen.
Die Schenkelelemente 69 stehen mit der Endfläche 661 des kreisförmigen Plattenelements 66 in Kontakt. Eine Endfläche 692 eines Endteils jedes Schenkelelements 69, die auf der Seite des beweglichen Kerns 50 angeordnet ist, kann mit der zweiten Kontaktfläche 502 des beweglichen Kerns in Anlage gebracht werden bzw. gegen diese stoßen. Jedes Schenkelelement 69 besitzt eine Länge, welche die Hin- und Herbewegung des Flansches 43 im Inneren des Flanschaufnahmeelements 68 ermöglicht.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 4 der vierten Ausführungsform sind das kreisförmige Plattenelement 66 und die Schenkelelemente 69 getrennt voneinander ausgebildet. Das heißt, das Flanschaufnahmeelement 68 ist aus den beiden Elementtypen hergestellt, welche entsprechend die relativ einfachen Gestaltungen besitzen. Dadurch können die Schenkelelemente 69, welche die Strecke zum Hin- und Herbewegen des Flansches 43 definieren, hochgenau verarbeitet werden. Daher kann die vierte Ausführungsform die Vorteile (a) bis (c), (g) bis (1) der ersten Ausführungsform und den Vorteil (m) der zweiten Ausführungsform erreichen.
(Fünfte Ausführungsform)
Nachfolgend wird ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf 11 beschrieben. Die fünfte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform hinsichtlich der Gestalt des beweglichen Kerns und der Gestalt des Flansches. Hierbei werden Komponenten, welche im Wesentlichen gleich diesen der ersten Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und der Einfachheit halber nicht beschrieben. 11 gibt die Ventilöffnungsrichtung, welche der Hubrichtung der Nadel 40 von dem Ventilsitz 255 weg entspricht, und die Ventilschließrichtung, welche der Sitzrichtung der Nadel 40 gegen den Ventilsitz 255 entspricht, an.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 5 der fünften Ausführungsform ist der Flansch (welcher als das Flanschelement dient) 48 der Nadel 40 in einer kreisförmigen Ringform gestaltet. Insbesondere erstreckt sich die Flanschelement-Endfläche 481 des Flansches 48, welche sich auf der Seite des Ventilsitzes 255 befindet und mit dem beweglichen Kern 50 in Anlage gebracht werden kann bzw. gegen diesen stoßen kann, rechtwinklig bzw. senkrecht zu der Mittelachse CAO. Hierbei ist die Bedeutung von „senkrecht“ nicht auf die genaue Bedeutung beschränkt, sondern umfasst ebenso einen Winkel bzw. Winkel, welche visuell als „senkrecht“ erkannt werden können. Darüber hinaus erstreckt sich eine vierte Kontaktfläche 504 des beweglichen Kerns 50 entgegengesetzt zu der Flanschelement-Endfläche 481 ebenso senkrecht zu der Mittelachse CAO. Das heißt, der bewegliche Kern 50 der fünften Ausführungsform ist derart ausgebildet, dass die erste Kontaktfläche 501 des beweglichen Kerns und die zweite Kontaktfläche 502 des beweglichen Kerns der ersten Ausführungsform in einer gemeinsamen Ebene ausgebildet sind.
Die Endfläche 412 des Wellenabschnitts 41 und eine Endfläche (welche als eine Endfläche des Flanschelements entgegengesetzt zu dem Ventilsitz dient) 482 des Flansches 48, welche entgegengesetzt zu dem Ventilsitz 255 liegen, können mit der Endfläche 611 des kreisförmigen Plattenabschnitts 61 in Anlage gebracht werden bzw. gegen diese stoßen.
Wie in 11 gezeigt ist, ist in dem Zustand, in welchem der kreisförmige Plattenabschnitt 61 gegen den Wellenabschnitt 41 und den Flansch 48 stößt und der rohrförmige Abschnitt 62 gegen den beweglichen Kern 50 stößt, durch die Flanschelement-Endfläche 481 und die vierte Kontaktfläche 504 des beweglichen Kerns ein Spalt 480 ausgebildet. Zu dieser Zeit steht der Spalt 480 mit dem Nadelverbindungsdurchlass 413 und dem Verbindungsdurchlass 621 in Verbindung. Das heißt, die vierte Kontaktfläche 504 des beweglichen Kerns dient als „eine Kontaktfläche des beweglichen Kerns“ und „eine Endfläche des beweglichen Kerns entgegengesetzt zu dem Ventilsitz“.
Darüber hinaus ist bei dem Kraftstoffeinspritzventil 5 der stationäre Kern 33 in einer rohrförmigen Form gestaltet. Der rohrförmige Abschnitt 62 kann bei einer Innenwand des stationären Kerns 33 gleiten. Wenn der bewegliche Kern 50 magnetisch hin zu dem stationären Kern 33 angezogen wird, stößt die zweite Kontaktfläche 502 des beweglichen Kerns 50 gegen die Endfläche 334 des stationären Kerns 33, welche sich auf der Seite des Ventilsitzes 255 befindet.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 5 der fünften Ausführungsform erstreckt sich die vierte Kontaktfläche 504 des beweglichen Kerns senkrecht zu der Mittelachse CAO. Darüber hinaus erstreckt sich die Flanschelement-Endfläche 481 des Flansches 48 in einer solchen Art und Weise senkrecht zu der Mittelachse CAO, dass die Flanschelement-Endfläche 481 der vierten Kontaktfläche 504 des beweglichen Kerns gegenüberliegt. Auf diese Art und Weise kann die fünfte Ausführungsform die Vorteile der ersten Ausführungsform und einen Vorteil (n) der fünften Ausführungsform dahingehend erreichen, dass die Anzahl von erforderlichen Herstellungsschritten zum Verarbeiten der Nadel 40 und des beweglichen Kerns 50 im Vergleich zu der ersten Ausführungsform reduziert ist, und dadurch können die Herstellungskosten des Kraftstoffeinspritzventils 5 weiter reduziert werden.
(Sechste Ausführungsform)
Nachfolgend wird ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf 12 beschrieben. Die sechste Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform hinsichtlich der Gestalt der Nadel und der Gestalt des beweglichen Kerns. Hierbei werden Komponenten, welche im Wesentlichen gleich diesen der ersten Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und der Einfachheit halber nicht beschrieben. 12 gibt die Ventilöffnungsrichtung, welche der Hubrichtung der Nadel 80 von dem Ventilsitz 255 weg entspricht, und die Ventilschließrichtung, welche der Sitzrichtung der Nadel 80 gegen den Ventilsitz 255 entspricht, an.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil der sechsten Ausführungsform umfasst die Nadel 80 ein Wellenelement (welches als ein Nadelelement dient) 81, den Dichtabschnitt 42 und ein Flanschelement 83. Das Wellenelement 81 ist separat zu dem Flanschelement 83 ausgebildet.
Das Wellenelement 81 entspricht einem Stabelement mit einem Endteil, der sich auf der Seite des stationären Kerns 30 befindet und in einer rohrförmigen Form gestaltet ist. Ein Strömungsdurchlass 800, welcher den in Richtung hin zu der Kraftstoffdüse 25 geführten Kraftstoff leitet, ist auf einer Innenseite des sich auf der Seite des stationären Kerns 30 befindlichen Endteils des Wellenelement 81 ausgebildet. Der Strömungsdurchlass 800 steht mit einer Öffnung 811 des Wellenelements 81 auf der Seite des Ventilsitzes 255 des Strömungsdurchlasses 800 in Verbindung. Der Dichtabschnitt 42, welcher mit dem Ventilsitz 255 in Anlage gebracht werden kann, ist bei dem Endteil des Wellenelements 81 ausgebildet, welcher sich auf der entgegengesetzten Seite zu dem stationären Kern 30 befindet. Eine Endfläche (welche als eine Endfläche des Nadelelements entgegengesetzt zu dem Ventilsitz dient) 812 des Wellenelements 81 entgegengesetzt zu dem Ventilsitz 255 kann mit der Endfläche 611 des kreisförmigen Plattenabschnitts 61 in Anlage gebracht werden. Darüber hinaus besitzt das Wellenelement 81 einen Nadelverbindungsdurchlass 813, welcher mit einem später beschriebenen Spalt 830 in Verbindung steht.
Das Flanschelement 83 ist im Allgemeinen in einer kreisförmigen Ringform gestaltet. Das Flanschelement 83 ist beispielsweise durch Presspassen bei einem Gegen-Endteil des Wellenelements 81 entgegengesetzt zu einem Endteil des Wellenelements 81, bei welchem der Dichtabschnitt 42 ausgebildet ist, fixiert. Eine radial außenseitige Außenwand des Flanschelements 83 kann bei der Innenwand des rohrförmigen Abschnitts 62 gleiten.
Der bewegliche Kern 51 umfasst einen Hauptkörper 53 des beweglichen Kerns und einen gGleitabschnitt bzw. Gleitabschnitt 54 des beweglichen Kerns. Der Hauptkörper 53 des beweglichen Kerns und der Gleitabschnitt 54 des beweglichen Kerns sind separat zueinander ausgebildet.
Der Hauptkörper 53 des beweglichen Kerns ist aus einem magnetischen Material, wie ferritischen Edelstahl, hergestellt und in einer rohrförmigen Form gestaltet. Der Hauptkörper 53 des beweglichen Kerns kann relativ zu einem Abschnitt des Gehäuses 20, welcher sich auf der Seite des stationären Kerns 30 befindet, auf welcher der Ventilsitz 255 angeordnet ist, hin und her bewegt werden. Eine Einführöffnung 531 erstreckt sich in dem Hauptkörper 53 des beweglichen Kerns in der Richtung der Mittelachse.
Der Gleitabschnitt 54 des beweglichen Kerns ist in die Einführöffnung 531 des Hauptkörpers 53 des beweglichen Kerns eingefügt und beispielsweise durch Presspassen an dem Hauptkörper 53 des beweglichen Kerns fixiert. Der Gleitabschnitt 54 des beweglichen Kerns ist aus einem metallischen Material hergestellt, welches einen Härtegrad aufweist, der im Allgemeinen gleich einem Härtegrad des Wellenelements 81, einem Härtegrad des Flanschelements 83 und einem Härtegrad des rohrförmigen Abschnitts 62 ist, und der Gleitabschnitt 54 des beweglichen Kerns ist im Allgemeinen in einer rohrförmigen Form gestaltet. Eine Innenwand des Gleitabschnitts 54 des beweglichen Kerns bildet ein Durchgangsloch 510 des beweglichen Kerns, durch welches das Wellenelement 81 eingefügt ist. Eine erste Kontaktfläche (welche als eine Kontaktfläche des beweglichen Kerns dient) 511 des beweglichen Kerns, welche der Flanschelement-Endfläche 831 gegenüberliegt, ist bei einer Außenperipherie einer Öffnung des Durchgangslochs 510 des beweglichen Kerns, welche sich auf der Seite des stationären Kerns 30 befindet, ausgebildet. In dem Zustand, in welchem der kreisförmige Plattenabschnitt 61 gegen das Wellenelement 81 stößt und der rohrförmige Abschnitt 62 gegen den beweglichen Kern 51 stößt, ist der Spalt 830 durch die Flanschelement-Endfläche 831 und die erste Kontaktfläche 511 des beweglichen Kerns ausgebildet.
Eine zweite Kontaktfläche 512 des beweglichen Kerns, welche als eine Endfläche des beweglichen Kerns dient, die in einer Ringform gestaltet ist und entgegengesetzt zu dem Ventilsitz liegt, ist auf einer radial äußeren Seite der ersten Kontaktfläche 511 des beweglichen Kerns ausgebildet. Die zweite Kontaktfläche 512 des beweglichen Kerns kann mit der Endfläche 303 des Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns und der Endfläche 622 des rohrförmigen Abschnitts 62 in Anlage gebracht werden bzw. gegen diese stoßen. Bei der vierten Ausführungsform erstrecken sich die erste Kontaktfläche 511 des beweglichen Kerns und die zweite Kontaktfläche 512 des beweglichen Kerns senkrecht zu der Mittelachse CAO, und diese sind in einer gemeinsamen Ebene ausgebildet.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 6 der sechsten Ausführungsform umfasst die Nadel 80 das Wellenelement 81 und das Flanschelement 83, während das Flanschelement 83 einem separaten Element entspricht, das in der kreisförmigen Ringform gestaltet ist und separat zu dem Wellenelement 81 ausgebildet ist. Auf diese Art und Weise kann die Nadel 40 durch eine Kombination der Elemente gebildet werden, die jeweils relativ einfache Gestaltungen besitzen. Daher kann die sechste Ausführungsform die Vorteile (a) bis (1) der ersten Ausführungsform und einen weiteren Vorteil (o) dahingehend erreichen, dass die Herstellungskosten der Nadel 40 reduziert werden können.
Der Gleitabschnitt 54 des beweglichen Kerns umfasst die Innenwand des Durchgangslochs 550 des beweglichen Kerns, welche als ein Gleitabschnitt dient, der relativ zu dem Wellenelement 81 gleiten kann, und die zweite Kontaktfläche 512 des beweglichen Kerns, welche mit der Endfläche 622 und der Endfläche 303 in Anlage gebracht werden kann. Der Gleitabschnitt 54 des beweglichen Kerns ist separat zu dem Hauptkörper 53 des beweglichen Kerns ausgebildet, welcher aus dem magnetischen Material hergestellt ist. Dadurch ist es möglich, lediglich den Gleitabschnitt 54 des beweglichen Kerns aus dem metallischen Material auszubilden, welches den Härtegrad besitzt, der im Allgemeinen gleich dem Härtegrad des Wellenelements 81, dem Härtegrad des Flanschelements 83 und dem Härtegrad des rohrförmigen Abschnitts 62 ist, so dass es möglich ist, einen Verschleiß des beweglichen Kerns 51 zu beschränken, welcher durch die Gleitbewegung zwischen dem beweglichen Kern 51 und dem Wellenelement 81 oder das Stoßen des beweglichen Kerns 51 gegen den stationären Kern 30 und das Flanschaufnahmeelement 60 hervorgerufen würde. Daher kann die sechste Ausführungsform einen Vorteil (p) dahingehend erreichen, dass der Verschleiß des beweglichen Kerns 50 weiter beschränkt wird, und die langfristige Veränderung der Einspritzcharakteristik des Kraftstoffeinspritzventils 4 kann weiter reduziert werden.
(Siebte Ausführungsform)
Nachfolgend wird ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf 13 beschrieben. Die siebte Ausführungsform unterscheidet sich von der sechsten Ausführungsform hinsichtlich der Gestalt des Wellenelements der Nadel. Hierbei werden Komponenten, welche im Wesentlichen gleich diesen der sechsten Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und der Einfachheit halber nicht beschrieben. 13 gibt die Ventilöffnungsrichtung, welche der Hubrichtung der Nadel 80 von dem Ventilsitz 255 weg entspricht, und die Ventilschließrichtung, welche der Sitzrichtung der Nadel 80 gegen den Ventilsitz 255 entspricht, an.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 7 der siebten Ausführungsform steht das Wellenelement 81 der Nadel 80 von dem kreisförmigen Plattenabschnitt 61 vor. Das Wellenelement 81 ist insbesondere durch eine Einführöffnung (welche als eine Kontaktelement-Einführöffnung dient) 614 des kreisförmigen Plattenabschnitts 61 eingefügt, wie in 13 gezeigt ist. Der Endteil der ersten Feder 31, welcher durch den kreisförmigen Plattenabschnitt 61 getragen ist, steht mit einer radial außenseitige Außenwand 815 eines Endteils (welcher als weiterer Endteil des Nadelelements dient) 814 des Wellenelements 81, welcher sich entgegengesetzt zu dem Ventilsitz 255 befindet und hin zu der Außenseite des Flanschaufnahmeelements 60 vorsteht, in Kontakt.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 7 der siebten Ausführungsform wird die Hin- und Herbewegung des Wellenelements 81 durch eine Innenwand des kreisförmigen Plattenabschnitts 61 geführt. Die Außenwand 815 des Wellenelements 81 führt die Ausdehnungs- und Kontraktionsbewegung der ersten Feder 31. Dadurch kann die Nadel 80 in der Richtung der Mittelachse CAO in einer stabilen Art und Weise hin und her bewegt werden. Daher kann die siebte Ausführungsform die Vorteile (a) bis (h), (j) bis (1) der ersten Ausführungsform und die Vorteile (o), (p) der sechsten Ausführungsform erreichen, und diese kann einen weiteren Vorteil (q) dahingehend erreichen, dass eine ungewünschte Kraftstoffeinspritzung beschränkt werden kann, welche andererseits durch eine nicht geeignete Ausrichtung der Nadel 40 hervorgerufen würde.
(Achte Ausführungsform)
Nachfolgend wird mit Bezug auf 14 ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Die achte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass zwischen dem beweglichen Kern und dem Gehäuse ein Verdrängungselement vorgesehen ist. Hierbei werden Komponenten, welche im Wesentlichen gleich diesen der ersten Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und der Einfachheit halber nicht beschrieben. 14 gibt die Ventilöffnungsrichtung, welche der Hubrichtung der Nadel 40 von dem Ventilsitz 255 weg entspricht, und die Ventilschließrichtung, welche der Sitzrichtung der Nadel 40 gegen den Ventilsitz 255 entspricht, an.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 8 der achten Ausführungsform ist zwischen dem beweglichen Kern 50 und dem ersten rohrförmigen Element 21 eine dritte Feder (welche als ein drittes Verdrängungselement dient) 36 vorgesehen. Ein Endteil der dritten Feder 36 steht mit einer fünften Kontaktfläche 505 des beweglichen Kerns, welche einer Endfläche des beweglichen Kerns 50 entspricht, die sich auf der Seite des Ventilsitzes 255 befindet und sich von der dritten Kontaktfläche 503 des beweglichen Kerns unterscheidet, mit welcher die zweite Feder 32 in Kontakt steht, in Kontakt. Der andere Endteil der dritten Feder 36 steht mit der Innenwand 211 des ersten rohrförmigen Elements 21 in Kontakt. Die dritte Feder 36 drängt den beweglichen Kern 50 in einer solchen Art und Weise in Richtung hin zu dem stationären Kern 30, dass die fünfte Kontaktfläche 505 des beweglichen Kerns von der Innenwand 211 entfernt liegt.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 8 der achten Ausführungsform wird der bewegliche Kern 50 zu der Ventilschließzeit durch die Trägheitskraft in der Ventilschließrichtung bewegt, nachdem die Bewegung der Nadel 40 durch das Stoßen der Nadel 40 gegen den Ventilsitz 255 beendet ist. Zu dieser Zeit wird die Bewegungsgeschwindigkeit des beweglichen Kerns 50 in der Ventilschließrichtung durch die Verdrängungskraft der dritten Feder 36 reduziert. Auf diese Art und Weise ist es möglich, das Auftreten der Rückschlagbewegung der Nadel in der Ventilöffnungsrichtung von dem Ventilsitz weg nach dem Stoßen des beweglichen Kerns beispielsweise gegen die Innenwand des ersten rohrförmigen Elements zu beschränken. Daher kann die achte Ausführungsform die Vorteile (a) bis (1) der ersten Ausführungsform und einen weiteren Vorteil (r) dahingehend erreichen, dass eine ungewünschte Kraftstoffeinspritzung beschränkt werden kann, welche ansonsten durch das Rückschlagen des beweglichen Kerns 50 hervorgerufen würde.
(Neunte Ausführungsform)
Nachfolgend wird ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf 15 beschrieben. Die neunte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform hinsichtlich des Abschnitts, welcher den anderen Endteil der zweiten Feder trägt. Hierbei werden Komponenten, die im Wesentlichen gleich diesen der ersten Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und der Einfachheit halber nicht beschrieben. 15 gibt die Ventilöffnungsrichtung, welche der Hubrichtung der Nadel 40 von dem Ventilsitz 255 weg entspricht, und die Ventilschließrichtung, welche der Sitzrichtung der Nadel 40 gegen den Ventilsitz 255 entspricht, an.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 9 der neunten Ausführungsform ist die zweite Feder 32 zwischen dem beweglichen Kern 50 und dem ersten rohrförmigen Element 21 vorgesehen. Der eine Endteil der zweiten Feder 32 steht mit der dritten Kontaktfläche 503 des beweglichen Kerns in Kontakt. Der andere Endteil der zweiten Feder 32 steht mit der Innenwand 211 des ersten rohrförmigen Elements 21 in Kontakt. Die zweite Feder 32 verdrängt den beweglichen Kern 50 in einer solchen Art und Weise, dass die dritte Kontaktfläche 503 des beweglichen Kerns und die Innenwand 211 voneinander entfernt liegen.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 9 der neunten Ausführungsform ist es zu der Ventilschließzeit in ähnlicher Art und Weise wie bei der achten Ausführungsform möglich, das Auftreten der Rückschlagbewegung der Nadel in der Ventilöffnungsrichtung von dem Ventilsitz weg nach dem Stoßen des beweglichen Kerns beispielsweise gegen die Innenwand des ersten rohrförmigen Elements zu beschränken. Daher kann die neunte Ausführungsform die Vorteile (a) bis (1) der ersten Ausführungsform und den Vorteil (r) der achten Ausführungsform erreichen. Darüber hinaus ist der Federsitz, welcher bei dem Kraftstoffeinspritzventil 1 der ersten Ausführungsform auf der radial äußeren Seite des Wellenabschnitts 41 vorgesehen ist, bei der neunten Ausführungsform nicht erforderlich. Daher kann die neunte Ausführungsform einen Vorteil (s) dahingehend erreichen, dass die erforderliche Anzahl von Schritten für die Bearbeitung der Nadel 40 reduziert werden kann.
(Zehnte Ausführungsform)
Nachfolgend wird ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf 16 beschrieben. Die zehnte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass bei der Innenwand des Gehäuses ein Beschränkungselement vorgesehen ist. Hierbei werden Komponenten, die im Wesentlichen gleich diesen der ersten Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und der Einfachheit halber nicht beschrieben. 16 gibt die Ventilöffnungsrichtung, welche der Hubrichtung der Nadel 40 von dem Ventilsitz 255 weg entspricht, und die Ventilschließrichtung, welche der Sitzrichtung der Nadel 40 gegen den Ventilsitz 255 entspricht, an.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 10 der zehnten Ausführungsform ist das Beschränkungselement 212 auf der Seite des Ventilsitzes 255 des beweglichen Kerns 50 vorgesehen. Wie in 16 gezeigt ist, ist das Beschränkungselement 212 an der Innenwand 211 des ersten rohrförmigen Elements 21 fixiert. In dem Zustand, in welchem der kreisförmige Plattenabschnitt 61 gegen den Wellenabschnitt 41 und den Flansch 43 stößt und der rohrförmige Abschnitt 62 gegen den beweglichen Kern 50 stößt, stößt die Endfläche 213 des Beschränkungselements 212 gegen die fünfte Kontaktfläche 505 des beweglichen Kerns.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 10 der zehnten Ausführungsform wird zu der Ventilschließzeit, obwohl der bewegliche Kern 50 durch die Trägheitskraft nach dem Beenden der Bewegung der Nadel 40 durch das Stoßen der Nadel 40 gegen den Ventilsitz 255 dazu gebracht wird, sich in der Ventilschließrichtung zu bewegen, ist eine solche Bewegung des beweglichen Kerns 50 durch das Beschränkungselement 212 beschränkt. Dadurch ist es möglich, das Zurückschlagen der Nadel 40 von dem Ventilsitz 255 weg zu beschränken, was durch das Zurückschlagen des beweglichen Kerns 50 in Richtung hin zu dem stationären Kern 30 hervorgerufen würde. Darüber hinaus sind die zweite Feder und der Federsitz der ersten Ausführungsform nicht erforderlich. Daher kann die zehnte Ausführungsform die Vorteile (a) bis (1) der ersten Ausführungsform, den Vorteil (r) der achten Ausführungsform und den Vorteil (s) der neunten Ausführungsform erreichen.
(Elfte Ausführungsform)
Nachfolgend wird ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf 17 und 18 beschrieben. Die elfte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass das Flanschaufnahmeelement eine Mehrzahl von Schenkeln umfasst. Hierbei werden Komponenten, welche im Wesentlichen gleich diesen der ersten Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und der Einfachheit halber nicht beschrieben. 17 gibt die Ventilöffnungsrichtung, welche der Hubrichtung der Nadel 40 von dem Ventilsitz 255 weg entspricht, und die Ventilschließrichtung, welche der Sitzrichtung der Nadel 40 gegen den Ventilsitz 255 entspricht, an.
Das Kraftstoffeinspritzventil 11 der elften Ausführungsform umfasst das Flanschaufnahmeelement 70. Das Flanschaufnahmeelement 70 ist auf der Gegenseite des beweglichen Kerns 50 entgegengesetzt zu dem Ventilsitz 255 derart angeordnet, dass dieses hin und her bewegt werden kann. Das Flanschaufnahmeelement 70 umfasst den kreisförmigen Plattenabschnitt (welcher als das Kontaktelement dient) 61 und eine Mehrzahl von Schenkeln (welche als eine Mehrzahl von Schenkelelementen dienen) 72. Der kreisförmige Plattenabschnitt 61 und die Schenkel 72 sind integral als ein einteiliger Körper ausgebildet.
Die Schenkel 72 sind ausgebildet, um sich ausgehend von einer Endfläche einer äußeren Peripherie des kreisförmigen Plattenabschnitts 61, welche sich auf der Seite des Ventilsitzes 255 befindet, in Richtung hin zu dem Ventilsitz 255 zu erstrecken. Bei der elften Ausführungsform entspricht die Anzahl der Schenkel 72 sechs, wie in 18 gezeigt ist, und diese sechs Schenkel 72 sind der Reihe nach in der Umfangsrichtung angeordnet. Eine Endfläche 722 jedes der Schenkel 72, welche sich auf der Seite des Ventilsitzes 255 befindet, ist ausgebildet, um mit der zweiten Kontaktfläche 502 des beweglichen Kerns in Anlage gebracht werden zu können bzw. gegen diese stoßen zu können. Eine radial innenseitige Innenwand 721 jedes Schenkels 72 weist einen Querschnitt auf, welcher in einer Bogenform gestaltet ist, und die radial innenseitige Innenwand 721 jedes Schenkels 72 kann relativ zu der radial außenseitigen Außenwand 435 des Flansches 43 gleiten. Eine radial außenseitige Außenwand 723 jedes Schenkels 72 kann relativ zu der Innenwand des Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns gleiten.
Jeder Schenkel 72 weist eine Länge auf, welche eine Hin- und Herbewegung des Flansches 43 auf der Innenseite des Flanschaufnahmeelements 70 ermöglicht. Ein Spalt 72a, welcher zwischen jeweils zwei im Umfang benachbarten Schenkeln 72 ausgebildet ist, dient als ein Schenkelelement-Verbindungsdurchlass, welcher eine Verbindung zwischen dem Spalt 430 und der Außenseite des Flanschaufnahmeelements 70 vorsieht.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 11 der elften Ausführungsform ist in dem Zustand, in welchem der kreisförmige Plattenabschnitt 61 des Flanschaufnahmeelements 70, welches den Flansch 43 aufnimmt, gegen den Wellenabschnitt 41 und den Flansch 43 stößt, und die mehreren Schenkel 72 des Flanschaufnahmeelements 70 gegen den beweglichen Kern 50 stoßen, der Spalt 430 zwischen der Flanschelement-Endfläche 431 der Nadel 40 und der ersten Kontaktfläche 501 des beweglichen Kerns 50 ausgebildet (siehe 17). Daher kann die elfte Ausführungsform die Vorteile (a) bis (d), (f) bis (1) der ersten Ausführungsform erreichen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die mehreren Schenkel 72 als die Mehrzahl von Schenkelelementen beschrieben. Alternativ können die mehreren Schenkel 72 als ein Schenkelelement betrachtet werden, das durch Ausbilden der Spalte (Schlitze) 72a in einem einzelnen zylindrischen, rohrförmigen Schenkelelement ausgebildet ist. Diese Idee ist in gleicher Art und Weise auf Schenkel jeder der nachfolgenden Ausführungsformen anwendbar.
(Zwölfte Ausführungsform)
Nachfolgend wird ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf 19 bis 22 beschrieben. Die zwölfte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform hinsichtlich der Gestalt des Flansches und der Gestalt des Flanschaufnahmeelements. Hierbei werden Komponenten, die im Wesentlichen gleich diesen der ersten Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und der Einfachheit halber nicht beschrieben. 19 gibt die Ventilöffnungsrichtung, welche der Hubrichtung der Nadel 76 von dem Ventilsitz 255 weg entspricht, und die Ventilschließrichtung, welche der Sitzrichtung der Nadel 76 gegen den Ventilsitz 255 entspricht, an.
Das Kraftstoffeinspritzventil 12 der zwölften Ausführungsform umfasst das Flanschaufnahmeelement 75. Das Flanschaufnahmeelement 75 ist auf der Gegenseite des beweglichen Kerns 50 entgegengesetzt zu dem Ventilsitz 255 derart angeordnet, dass dieses hin und her bewegt werden kann. Das Flanschaufnahmeelement 75 umfasst den kreisförmigen Plattenabschnitt (welcher als das Kontaktelement dient) 61 und eine Mehrzahl von Schenkeln (welche als eine Mehrzahl von Schenkelelementen dienen) 77. Der kreisförmige Plattenabschnitt 61 und die Schenkel 77 sind integral als ein einteiliger Körper ausgebildet.
Die Schenkel 77 sind ausgebildet, um sich ausgehend von einer Endfläche einer äußeren Peripherie des kreisförmigen Plattenabschnitts 61, welche sich auf der Seite des Ventilsitzes 255 befindet, in Richtung hin zu dem Ventilsitz 255 zu erstrecken. Wie in 20 gezeigt ist, entspricht die Anzahl der Schenkel 77 bei der zwölften Ausführungsform drei, und diese drei Schenkel 77 sind der Reihe nach bei gleichen Intervallen in der Umfangsrichtung angeordnet. Eine Endfläche 722 jedes der Schenkel 77, welche sich auf der Seite des Ventilsitzes 255 befindet, ist ausgebildet, um mit der vierten Kontaktfläche 504 des beweglichen Kerns 50 entgegengesetzt zu den Einspritzlöchern 26 in Anlage gebracht werden zu können bzw. gegen diese stoßen zu können. Eine radial innenseitige Innenwand 771 jedes Schenkels 77 besitzt einen Querschnitt, welcher in einer bogenförmigen Form gestaltet ist. Die vierte Kontaktfläche 504 des beweglichen Kerns dient als „eine Kontaktfläche des beweglichen Kerns“ und „eine Endfläche des beweglichen Kerns entgegengesetzt zu dem Ventilsitz“.
Die Nadel 76 ist im Inneren des Gehäuses 20 derart aufgenommen, dass diese hin und her bewegt werden kann. Die Nadel 76 umfasst den Wellenabschnitt 41, den Dichtabschnitt 42 und einen Flansch (welche als ein Flanschelement dient) 78. Der Wellenabschnitt 41, der Dichtabschnitt 42 und der Flansch 78 sind integral als ein einteiliger Körper ausgebildet.
Der Flansch 78 ist auf einer radial äußeren Seite des Endteils des Wellenabschnitts 41 ausgebildet, der sich auf der Seite des stationären Kerns 30 befindet. Der Flansch 78 umfasst Ausnehmungsteile (welche als Flanschausnehmungsteile dienen) 781, welche ausgehend von einer äußeren Umfangskante eines kreisförmigen Rings nach radial innen vertieft sind. Die Ausnehmungsteile 781 sind parallel zu der Mittelachse CAO vertieft. Bei der zwölften Ausführungsform entspricht die Anzahl der Ausnehmungsteile 781 drei und diese drei Ausnehmungsteile 781 sind in der Umfangsrichtung bei gleichen Intervallen der Reihe nach angeordnet. Dadurch ist ein Querschnitt des Flansches 78 senkrecht zu der Mittelachse CAO in einer im Allgemeinen hexagonalen Form gestaltet, welche im Allgemeinen in einer Mitte davon ein Loch besitzt.
Wie in 22(b) gezeigt ist, ist die Außenwand jedes der Ausnehmungsteile 781 derart ausgebildet, dass ein Querschnitt der Außenwand des Ausnehmungsteils 781 senkrecht zu der Mittelachse CAO eine gerade Linie bildet. Die Außenwände der Ausnehmungsteile 781 werden entsprechend relativ zu den Innenwänden 771 der Schenkel 77 verschoben. Radial außenseitige Außenwände 782 des Flansches 78, welche sich von den Ausnehmungsteilen 781 unterscheiden, werden relativ zu der Innenwand 305 des Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns verschoben. Jeder der Schenkel 77 des Flanschaufnahmeelements 75 ist zwischen der Außenwand des entsprechenden Teils der Ausnehmungsteile 781 und der Innenwand 305 des Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns angeordnet (siehe 19 und 22(c)).
Jeder der Schenkel 77 des Flanschaufnahmeelements 75 weist eine Länge auf, die eine Hin- und Herbewegung des Flansches 78 im Inneren des Flanschaufnahmeelements 75 ermöglicht. Ein Spalt 77a, der zwischen jeweils zwei im Umfang benachbarten Schenkeln 77 ausgebildet ist, dient als ein Schenkelelement-Verbindungsdurchlass, welcher eine Verbindung zwischen einem Spalt 780, der zwischen der Flanschelement-Endfläche 784 des Flansches 78, die sich auf der Seite des Ventilsitzes 255 befindet, und der vierten Kontaktfläche 504 des beweglichen Kerns ausgebildet ist, und der Außenseite des Flanschaufnahmeelements 70 vorsieht.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 12 der zwölften Ausführungsform ist in dem Zustand, in welchem der kreisförmige Plattenabschnitt 61 des Flanschaufnahmeelements 75, welches den Flansch 78 aufnimmt, gegen den Wellenabschnitt 41 und den Flansch 78 stößt, und die mehreren Schenkel 77 des Flanschaufnahmeelements 75 gegen den beweglichen Kern 50 stoßen, der Spalt 780 ausgebildet (siehe 19). Daher werden die Vorteile (a) bis (g), (i) bis (1) der ersten Ausführungsform erreicht.
Bei der zwölften Ausführungsform werden die Außenwände 782 des Flansches 78 relativ zu der Innenwand 305 des Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns verschoben. Dadurch wird im Vergleich zu dem Fall, in welchem die beiden Gleitabschnitte die Hin- und Herbewegung der Nadel 40 führen, wie bei der ersten Ausführungsform, bei welcher der Flansch 43 relativ zu dem Flanschaufnahmeelement 60 gleiten kann und das Flanschaufnahmeelement 60 relativ zu dem Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns gleiten kann, die Hin- und Herbewegung der Nadel 76 lediglich durch den einzelnen Gleitabschnitt zwischen dem Flansch 78 und dem Gleitabschnitt 302 des stationären Kerns geführt. Daher wird im Vergleich zu dem Fall, in welchem die beiden Gleitabschnitte behandelt werden, die Handhabung des Freiraums erleichtert. Daher kann die zwölfte Ausführungsform einen Vorteil (t) dahingehend vorsehen, dass die Anzahl an Bearbeitungsschritten des Flansches 78 und des Flanschaufnahmeelements 75 reduziert ist. Wenn der Freiraum aufgrund eines Verschleißes bei jedem der beiden Gleitabschnitte erhöht ist, besteht eine Wahrscheinlichkeit des Erhöhens des Neigungswinkels der Nadel. Bei der zwölften Ausführungsform, bei welcher der einzelne Gleitabschnitt vorgesehen ist, ist der Zunahmebetrag des Freiraums jedoch relativ klein. Daher kann die zwölfte Ausführungsform einen Vorteil (u) dahingehend vorsehen, dass der Neigungswinkel der Nadel 76 reduziert ist.
(Dreizehnte Ausführungsform)
Nachfolgend wird ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf 23 bis 25 beschrieben. Die dreizehnte Ausführungsform unterscheidet sich von der zwölften Ausführungsform hinsichtlich der Gestalt des Flansches. Hierbei sind Komponenten, welche im Wesentlichen gleich diesen der zwölften Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und der Einfachheit halber nicht beschrieben. 23 gibt die Ventilöffnungsrichtung, welche der Hubrichtung der Nadel 86 von dem Ventilsitz 255 weg entspricht, und die Ventilschließrichtung, welche der Sitzrichtung der Nadel 86 gegen den Ventilsitz 255 entspricht, an.
Das Kraftstoffeinspritzventil 13 der dreizehnten Ausführungsform umfasst die Nadel 86. Die Nadel 86 ist im Inneren des Gehäuses 20 derart aufgenommen, dass diese hin und her bewegt werden kann. Die Nadel 86 umfasst den Wellenabschnitt 41, den Dichtabschnitt 42 und einen Flansch (welcher als ein Flanschelement dient) 88. Der Wellenabschnitt 41, der Dichtabschnitt 42 und der Flansch 88 sind integral als ein einteiliger Körper ausgebildet.
Der Flansch 88 ist auf einer radial äußeren Seite des Endteils des Wellenabschnitts 41, der sich auf der Seite des stationären Kerns 30 befindet, ausgebildet. Der Flansch 78 umfasst drei Ausnehmungsteile (welche als Flanschausnehmungsteile dienen) 881, welche in der Umfangsrichtung der Reihe nach bei gleichen Intervallen angeordnet sind und ausgehend von der äußeren Umfangskante des kreisförmigen Rings nach radial innen vertieft sind. Wie in 24 gezeigt ist, ist ein Querschnitt einer Außenwand jedes Ausnehmungsteils 881 senkrecht zu der Mittelachse CAO bogenförmig. Außenwände der Ausnehmungsteile 881 werden entsprechend relativ zu den Innenwänden der Schenkel 77 verschoben (siehe 25(c)). Radial außenseitige Außenwände 882 des Flansches 88, die sich von den Ausnehmungsteilen 881 unterscheiden, werden relativ zu der Innenwand 305 des Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns verschoben. Jeder der Schenkel 77 des Flanschaufnahmeelements 75 ist zwischen der Außenwand des entsprechenden Teils der Ausnehmungsteile 881 und der Innenwand 305 des Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns angeordnet (siehe 23 und 25(c)).
Jeder der Schenkel 77 des Flanschaufnahmeelements 75 weist die Länge auf, welche die Hin- und Herbewegung des Flansches 88 im Inneren des Flanschaufnahmeelements 75 ermöglicht. Ein Spalt 77a, der zwischen jeweils zwei im Umfang benachbarten der Schenkel 77 ausgebildet ist, dient als ein Schenkelelement-Verbindungsdurchlass, welcher eine Verbindung zwischen einem Spalt 880, der zwischen einer Flanschelement-Endfläche 884 des Flansches 88, die sich auf der Seite des Ventilsitzes 255 befindet, und der vierten Kontaktfläche 504 des beweglichen Kerns ausgebildet ist, und der Außenseite des Flanschaufnahmeelements 75 vorsieht.
Bei der dreizehnten Ausführungsform werden die Außenwände 882 des Flansches 88 relativ zu der Außenwand 305 des Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns verschoben. Ein Querschnitt von jeder der Außenwände 882 des Flansches 88 ist bogenförmig, so dass ein gleitfähiger Oberflächenbereich der Außenwand 882, welcher relativ zu der Innenwand des Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns gleiten kann, größer ist als dieser der Außenwand 782 des Flansches 78 der zwölften Ausführungsform. Daher kann die dreizehnte Ausführungsform die Vorteile der zwölften Ausführungsform erreichen und einen weiteren Vorteil dahingehend, dass die Hin- und Herbewegung der Nadel 86 weiter stabil geführt wird.
(Vierzehnte Ausführungsform)
Nachfolgend wird ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf 26. 28 beschrieben. Die vierzehnte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform hinsichtlich der Gestalt des Gleitabschnitts des Kerns und der Gestalt des Flanschaufnahmeelements. Hierbei werden Komponenten, die im Wesentlichen gleich diesen der ersten Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und der Einfachheit halber nicht beschrieben. 26 gibt die Ventilöffnungsrichtung, welche der Hubrichtung der Nadel 40 von dem Ventilsitz 255 weg entspricht, und die Ventilschließrichtung, welche der Sitzrichtung der Nadel 40 gegen den Ventilsitz 255 entspricht, an.
Das Kraftstoffeinspritzventil 14 der vierzehnten Ausführungsform umfasst das Flanschaufnahmeelement 90. Das Flanschaufnahmeelement 90 ist auf der Gegenseite des beweglichen Kerns 50 entgegengesetzt zu dem Ventilsitz 255 derart angeordnet, dass dieses hin und her bewegt werden kann. Das Flanschaufnahmeelement 90 umfasst den kreisförmigen Plattenabschnitt (welcher als das Kontaktelement dient) 61 und eine Mehrzahl von Schenkeln (welche als eine Mehrzahl von Schenkelelementen dienen) 92. Der kreisförmige Plattenabschnitt 61 und die Schenkel 92 sind integral als ein einteiliger Körper ausgebildet.
Die Schenkel 92 erstrecken sich ausgehend von dem kreisförmigen Plattenabschnitt 61 in Richtung hin zu dem Ventilsitz 255. Wie in 27 gezeigt ist, sind die Schenkel 92 als eine Mehrzahl von Schenkeln ausgebildet, die auf der radial äußeren Seite des kreisförmigen Plattenabschnitts 61 ausgebildet sind. Bei der vierzehnten Ausführungsform entspricht die Anzahl der Schenkel 92 drei und diese drei Schenkel 92 sind in der Umfangsrichtung bei gleichen Intervallen der Reihe nach angeordnet. Ein Spalt (welcher als ein Schenkelelement-Verbindungsdurchlass dient) 92a ist zwischen jeweils zwei im Umfang benachbarten der Schenkel 92 ausgebildet. Eine radial innenseitige Innenwand jedes Schenkels 92 besitzt einen Querschnitt, welcher senkrecht zu der Mittelachse CAO ist und in einer bogenförmigen Form gestaltet ist, und die radial innenseitige Innenwand jedes Schenkels 92 kann relativ zu der radial außenseitigen Außenwand des Flansches 43 gleiten. Eine Endfläche 922 jedes der Schenkel 92, welche sich auf der Seite des Ventilsitzes 255 befindet, ist derart ausgebildet, dass diese mit der vierten Kontaktfläche 504 des beweglichen Kerns in Anlage gebracht werden kann bzw. gegen diese stoßen kann. Die Schenkel 92 sind entsprechend in Ausnehmungsteilen (welche als Kernausnehmungsteile dienen) 306 des Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns aufgenommen.
Der Gleitabschnitt 302 des stationären Kerns umfasst die mehreren Ausnehmungsteile 306 bei einem Endteil des Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns, der sich auf der Seite des Ventilsitzes 255 befindet. Wie in 28 gezeigt ist, welche den Gleitabschnitt 302 des stationären Kerns und das Flanschaufnahmeelement 90 in der Richtung der Mittelachse CAO betrachtet zeigt, ist jeder Ausnehmungsteil 306 ausgehend von der Innenwand des Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns nach radial außen vertieft.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 14 der vierzehnten Ausführungsform ist in dem Zustand, in welchem der kreisförmige Plattenabschnitt 61 des Flanschaufnahmeelements 90, welches den Flansch 43 aufnimmt, gegen den Wellenabschnitt 41 und den Flansch 43 stößt, und die mehreren Schenkel 92 des Flanschaufnahmeelements 90 gegen den beweglichen Kern 50 stoßen, der Spalt 430 ausgebildet (siehe 26). Daher werden die Vorteile (a) bis (c), (g), (i) bis (1) der ersten Ausführungsform erreicht.
Darüber hinaus kann die Außenwand 435 des Flansches 43 bei der vierzehnten Ausführungsform, wie in 26 und 28 gezeigt ist, relativ zu Abschnitten der Innenwand 305, bei welchen die Ausnehmungsteile 306 des Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns nicht ausgebildet sind, gleiten. Dadurch wird die Hin- und Herbewegung der Nadel 40 im Vergleich zu dem Fall, bei welchem die beiden Gleitabschnitte die Hin- und Herbewegung der Nadel 40 führen, wie bei der ersten Ausführungsform, bei welcher der Flansch 43 relativ zu dem Flanschaufnahmeelement 60 gleiten kann und das Flanschaufnahmeelement 60 relativ zu dem Gleitabschnitt 302 des stationären Kerns gleiten kann, lediglich durch den einzelnen Gleitabschnitt zwischen dem Flansch 43 und dem Gleitabschnitt 302 des stationären Kerns geführt. Daher kann die vierzehnte Ausführungsform die Vorteile (t), (u) der zwölften Ausführungsform erreichen.
(Fünfzehnte Ausführungsform)
Nachfolgend wird ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf 29 bis 31 beschrieben. Die fünfzehnte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform hinsichtlich der Gestalt des Gleitabschnitts des Kerns und der Gestalt des Flanschaufnahmeelements. Hierbei werden Komponenten, die im Wesentlichen gleich diesen der ersten Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und der Einfachheit halber nicht beschrieben. 29 gibt die Ventilöffnungsrichtung, welche der Hubrichtung der Nadel 40 von dem Ventilsitz 255 weg entspricht, und die Ventilschließrichtung, welche der Sitzrichtung der Nadel 40 gegen den Ventilsitz 255 entspricht, an.
Das Kraftstoffeinspritzventil 15 der fünfzehnten Ausführungsform umfasst das Flanschaufnahmeelement 95. Das Flanschaufnahmeelement 95 ist auf der Gegenseite des beweglichen Kerns 50 entgegengesetzt zu dem Ventilsitz 255 so angeordnet, dass dieses hin und her bewegt werden kann. Das Flanschaufnahmeelement 95 umfasst den kreisförmigen Plattenabschnitt (welcher als das Kontaktelement dient) 61 und eine Mehrzahl von Schenkeln (welche als eine Mehrzahl von Schenkelelementen dienen) 97. Der kreisförmige Plattenabschnitt 61 und die Schenkel 97 sind integral als ein einteiliger Körper ausgebildet.
Die Schenkel 97 erstrecken sich ausgehend von dem kreisförmigen Plattenabschnitt 61 in Richtung hin zu dem Ventilsitz 255. Wie in 30 gezeigt ist, sind die Schenkel 97 als eine Mehrzahl von Schenkeln ausgebildet, die auf der radial äußeren Seite der äußeren Umfangskante des kreisförmigen Plattenabschnitts 61 ausgebildet sind. Bei der fünfzehnten Ausführungsform entspricht die Anzahl der Schenkel 97 drei und diese drei Schenkel 97 sind in der Umfangsrichtung bei dem kreisförmigen Plattenabschnitt 61 der Reihe nach bei gleichen Intervallen angeordnet. Ein Spalt (welcher als ein Schenkelelement-Verbindungsdurchlass dient) 97a ist zwischen jeweils zwei im Umfang benachbarten der Schenkel 97 ausgebildet. Der Vorsprungbetrag jedes Schenkels 97 in Richtung hin zu der radial äußeren Seite des kreisförmigen Plattenabschnitts 61 ist größer als dieser des Schenkels 92 der vierzehnten Ausführungsform, und ein Querschnittsbereich der Schenkel 97 in der Richtung senkrecht zu der Mittelachse CAO ist größer als dieser des Schenkels 92.
Eine radial innenseitige Innenwand jedes Schenkels 92 besitzt einen Querschnitt, welcher senkrecht zu der Mittelachse CAO ist und in einer bogenförmigen Form gestaltet ist, und die radial innenseitige Innenwand jedes Schenkels 92 kann relativ zu der radial außenseitigen Außenwand des Flansches 43 gleiten. Eine Endfläche 972 jedes der Schenkel 97, welche sich auf der Seite des Ventilsitzes 255 befindet, ist ausgebildet, um mit der vierte Kontaktfläche 504 des beweglichen Kerns in Anlage gebracht werden zu können bzw. gegen diese stoßen zu können. Die Schenkel 97 sind entsprechend in Ausnehmungsteilen (welche als Kernausnehmungsteile dienen) 307 des Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns aufgenommen.
Ein Endteil des Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns, welcher sich auf der Seite des Ventilsitzes 255 befindet, umfasst die mehreren Ausnehmungsteile 307 (siehe 31). Wie in 31 gezeigt ist, welche den Gleitabschnitt 302 des stationären Kerns und das Flanschaufnahmeelement 95 in der Richtung der Mittelachse CAO betrachtet zeigt, ist jeder Ausnehmungsteile 307 ausgehend von der Innenwand des Gleitabschnitts 302 des stationären Kerns nach radial außen vertieft. Jeder Ausnehmungsteil 307 ist im Vergleich zu den Ausnehmungsteilen 306 der vierzehnten Ausführungsform stärker vertieft und besitzt dadurch einen Raum, welcher den Schenkel 97 aufnehmen kann, der größer als der Schenkel 92 der vierzehnten Ausführungsform ist.
Das Flanschaufnahmeelement 95 der fünfzehnten Ausführungsform umfasst die Schenkel 97, welche größer als die Schenkel 92 des Flanschaufnahmeelements 90 der vierzehnten Ausführungsform sind. Daher kann die fünfzehnte Ausführungsform die Vorteile der vierzehnten Ausführungsform erreichen und die Steifigkeit des Flanschaufnahmeelements 95 erhöhen.
(Weitere Ausführungsformen)

(1) Bei der ersten Ausführungsform und den dritten bis achten Ausführungsformen umfasst das Flanschaufnahmeelement das Kontaktelement und das/die Schenkelelement(e). Die Konfiguration des Abschnitts, welcher das Flanschaufnahmeelement bildet, ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt.
(2) Bei den vorstehenden Ausführungsformen kann der Spalt, welcher durch die Flanschelement-Endfläche und die erste Kontaktfläche des beweglichen Kerns oder die vierte Kontaktfläche des beweglichen Kerns definiert ist, über den in dem Wellenabschnitt ausgebildeten Nadelverbindungsdurchlass mit dem Strömungsdurchlass in Verbindung gebracht werden. Der Verbindungsdurchlass, welcher eine Verbindung zwischen dem Spalt und dem Strömungsdurchlass herstellt, kann jedoch in dem Flanschelement ausgebildet sein.
(3) Bei den ersten bis sechsten Ausführungsformen und den achten bis fünfzehnten Ausführungsformen ist der Querschnittsbereich des Verbindungsdurchlasses des Kontaktelements kleiner als der Querschnittsbereich des Strömungsdurchlasses des Wellenabschnitts. Die Beziehung zwischen dem Querschnittsbereich des Verbindungsdurchlasses und dem Querschnittsbereich des Strömungsdurchlasses sollte jedoch nicht auf diese Beziehung beschränkt sein.
(4) Bei den ersten bis fünften Ausführungsformen und den neunten bis fünfzehnten Ausführungsformen kann der Gleitabschnitt des beweglichen Kerns der sechsten oder siebten Ausführungsform vorgesehen sein.
(5) Bei den fünften bis zehnten Ausführungsformen sind der kreisförmige Plattenabschnitt und der rohrförmige Abschnitt des Flanschaufnahmeelements integral als der einteilige Körper ausgebildet. Der kreisförmige Plattenabschnitt und rohrförmige Abschnitt des Flanschaufnahmeelements können jedoch entsprechend separat als separate Elemente ausgebildet sein.
(6) Bei den ersten bis vierten Ausführungsformen und den sechsten bis fünfzehnten Ausführungsformen umfasst der stationäre Kern den Gleitabschnitt des stationären Kerns, welcher relativ zu dem Flanschaufnahmeelement oder dem Flansch gleiten kann. Der Gleitabschnitt des stationären Kerns kann jedoch wie im Falle der fünften Ausführungsform beseitigt sein.
(7) Bei der dritten Ausführungsform umfasst das Flanschaufnahmeelement die beiden Schenkelelemente, die jeweils den in der bogenförmigen Form gestalteten Querschnitt besitzen. Darüber hinaus umfasst das Flanschaufnahmeelement bei der vierten Ausführungsform die vier Schenkelelemente, die jeweils den in der kreisförmigen Form gestalteten Querschnitt besitzen. Die Anzahl der Schenkelelemente und die Querschnittsgestalt der jeweiligen Schenkelelemente sollen jedoch nicht auf die vorstehend Beschriebenen beschränkt sein. In dem Fall, in welchem die mehreren Schenkelelemente vorgesehen sind, sollen, obwohl es wünschenswert ist, dass die Schenkelelemente in der Umfangsrichtung bei gleichen Intervallen der Reihe nach angeordnet sind, die Positionen der Schenkelelemente nicht auf diese Positionen beschränkt sein.
(8) Bei der elften Ausführungsform umfasst das Flanschaufnahmeelement die sechs Schenkel, welche bei gleichen Intervallen der Reihe nach angeordnet sind. Bei den zwölften bis fünfzehnten Ausführungsformen umfasst das Flanschaufnahmeelement die drei Schenkel, welche in der Umfangsrichtung bei gleichen Intervallen der Reihe nach angeordnet sind. Die Anzahl der Schenkel und die Positionen der Schenkel sollen jedoch nicht auf die vorstehend Beschriebenen beschränkt sein. Es ist lediglich notwendig, dass zumindest ein Schenkel vorgesehen ist.
(9) Bei den zwölften und dreizehnten Ausführungsformen werden die Außenwände der Flanschausnehmungsteile entsprechend relativ zu den Innenwänden der Schenkel verschoben. Die Außenwände der Flanschausnehmungsteile können jedoch entsprechend nicht relativ zu den Innenwänden der Schenkel verschoben werden.
(10) Bei den elften bis dreizehnten Ausführungsformen umfasst der Flansch die mehreren Flanschausnehmungsteile, wobei die Anzahl derselben gleich der Anzahl der Schenkel des Flanschaufnahmeelements ist. Die Anzahl der Schenkel und die Anzahl der Flanschausnehmungsteile können jedoch voneinander abweichen. Bei den vierzehnten und fünfzehnten Ausführungsformen umfasst der stationäre Kern die mehreren Kernausnehmungsteile, wobei die Anzahl derselben gleich der Anzahl der Schenkel des Flanschaufnahmeelements ist. Die Anzahl der Schenkel und die Anzahl der Kernausnehmungsteile können jedoch nicht gleich sein.
(11) Bei der dreizehnten Ausführungsform ist der Querschnitt der Außenwand jedes Flanschausnehmungsteils senkrecht zu der Mittelachse bogenförmig. Der Querschnitt der Außenwand jedes Flanschausnehmungsteils senkrecht zu der Mittelachse kann jedoch einer Form einer gekrümmten Linie entsprechen.
(12) Bei der ersten Ausführungsform, den fünften bis elften Ausführungsformen und den vierzehnten bis fünfzehnten Ausführungsformen kann bzw. können der/die Schenkel relativ zu dem Flansch gleiten. Darüber hinaus kann bzw. können bei der ersten Ausführungsform und den fünften bis elften Ausführungsformen der/die Schenkel relativ zu dem stationären Kern gleiten. Es ist jedoch möglich, dass der bzw. die Schenkel relativ zu dem Flansch und dem stationären Kern nicht gleiten können.
(13) Der Schenkelelement-Verbindungsdurchlass bzw. die Schenkelelement-Verbindungsdurchlässe kann/können nicht dem Loch der ersten Ausführungsform oder der Mehrzahl von Spalten der elften Ausführungsform entsprechen. Der Schenkelelement-Verbindungsdurchlass bzw. die Schenkelelement-Verbindungsdurchlässe können einer Aussparung, welche bei dem Endteil des Schenkelelements, der sich auf der Seite des beweglichen Kerns befindet, ausgebildet ist, oder einer Nut, welche bei der Endfläche des Schenkelelements, die sich auf der Seite des beweglichen Kerns befindet, ausgebildet ist, entsprechen.
(14) Bei den ersten bis zwölften Ausführungsformen ist der Nadelverbindungsdurchlass ausgebildet, welcher eine Verbindung zwischen dem Spalt und dem Strömungsdurchlass vorsieht. Auf den Nadelverbindungsdurchlass kann verzichtet werden.
(15) Bei den zweiten bis siebten Ausführungsformen und den neunten bis fünfzehnten Ausführungsformen kann das dritte Verdrängungselement vorgesehen sein. Bei den zweiten bis neunten Ausführungsformen und den elften bis fünfzehnten Ausführungsformen kann das Beschränkungselement vorgesehen sein.

Die vorliegende Offenbarung sollte nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt sein und kann verschiedenartig implementiert werden, ohne von dem Grundgedanken der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Die Komponenten der vorstehenden Ausführungsformen können in dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung frei kombiniert werden. Beispielsweise kann zumindest ein Element des Nadelelements, des Flanschelements, des stationären Kerns, des beweglichen Kerns, des Kontaktelements und des Schenkelelements des Kraftstoffeinspritzventils von einer der vorstehenden Ausführungsformen anstelle des bzw. der entsprechenden Komponenten des Kraftstoffeinspritzventils einer anderen der vorstehenden Ausführungsformen verwendet werden.

Claims

Kraftstoffeinspritzventil, aufweisend: ein Gehäuse (20), welches in einer rohrförmigen Form gestaltet ist und umfasst: ein Einspritzloch (26), welches bei einem Endteil des Gehäuses in einer Richtung einer Mittelachse (CAO) des Gehäuses ausgebildet ist, wobei das Einspritzloch Kraftstoff einspritzt; einen Ventilsitz (255), welcher um das Einspritzloch ausgebildet ist; und einen Kraftstoffdurchlass (18), welcher Kraftstoff hin zu dem Einspritzloch führt; ein Nadelelement (41, 42, 81), welches in dem Gehäuse derart aufgenommen ist, dass das Nadelelement in der Richtung der Mittelachse des Gehäuses hin und her bewegt werden kann, wobei das Nadelelement das Einspritzloch öffnet oder schließt, wenn ein Endteil (42) des Nadelelements von dem Ventilsitz abgehoben oder mit dem Ventilsitz in Anlage gebracht wird; ein Flanschelement (43, 48, 78, 83, 88), welches von einem Abschnitt eines anderen Endteils des Nadelelements nach radial außen vorsteht; einen stationären Kern (30, 33), welcher im Inneren des Gehäuses fixiert ist, einen beweglichen Kern (50, 55), welcher relativ zu dem Nadelelement auf einer Seite des Flanschelements, auf welcher der Ventilsitz angeordnet ist, beweglich ist, wobei der bewegliche Kern eine Kontaktfläche (501, 504, 511) des beweglichen Kerns umfasst, welche gegen eine Flanschelement-Endfläche (431, 481, 784, 831, 834) des Flanschelements, die sich auf der Seite befindet, auf welcher der Ventilsitz angeordnet ist, stoßen kann; eine Spule (35), welche den beweglichen Kern in Richtung hin zu dem stationären Kern anzieht, wenn eine elektrische Leistung hin zu der Spule geführt wird; ein Kontaktelement (56, 61, 66), welches gegen zumindest eine der nachstehenden Flächen stoßen kann: eine Endfläche (412, 812) des Nadelelements, welche sich auf einer Seite entgegengesetzt zu dem Ventilsitz befindet; und eine Endfläche (432, 482) des Flanschelements, welche sich auf der Seite entgegengesetzt zu dem Ventilsitz befindet; ein Schenkelelement (57, 62, 67, 69, 72, 77, 92, 97), welches einen Endteil, der integral mit dem Kontaktelement ausgebildet ist oder gegen das Kontaktelement stoßen kann, und einen anderen Endteil, der sich von dem Kontaktelement in Richtung hin zu dem Ventilsitz erstreckt und gegen eine Endfläche (502, 504, 512) des beweglichen Kerns entgegengesetzt zu dem Ventilsitz stoßen kann, besitzt, wobei in einem Zustand, in welchem der andere Endteil des Schenkelelements gegen den beweglichen Kern stößt und das Kontaktelement gegen das Flanschelement oder das Nadelelement stößt, ein Spalt (430, 480, 780, 830, 880) zwischen der Flanschelement-Endfläche und der Kontaktfläche des beweglichen Kerns ausgebildet ist; und ein erstes Verdrängungselement (31) mit einem Endteil, welcher mit dem Kontaktelement in Kontakt steht und das Nadelelement in Richtung hin zu dem Ventilsitz drängt, wobei: das Kraftstoffeinspritzventil das Schenkelelement als zumindest ein Schenkelelement umfasst, das Flanschelement einen Außendurchmesser besitzt, der größer als ein Außendurchmesser des Nadelelements ist, und zumindest einen Flanschausnehmungsteil (781, 881), der ausgehend von einer äußeren Umfangskante des Flanschelements nach radial innen vertieft ist, besitzt, und eine Außenwand (782, 882) des Flanschelements relativ zu einer Innenwand des stationären Kerns gleiten kann; und sich das zumindest eine Schenkelelement zwischen dem zumindest einen Flanschausnehmungsteil und dem stationären Kern befindet.
Kraftstoffeinspritzventil, aufweisend: ein Gehäuse (20), welches in einer rohrförmigen Form gestaltet ist und umfasst: ein Einspritzloch (26), welches bei einem Endteil des Gehäuses in einer Richtung einer Mittelachse (CAO) des Gehäuses ausgebildet ist, wobei das Einspritzloch Kraftstoff einspritzt; einen Ventilsitz (255), welcher um das Einspritzloch ausgebildet ist; und einen Kraftstoffdurchlass (18), welcher Kraftstoff hin zu dem Einspritzloch führt; ein Nadelelement (41, 42, 81), welches in dem Gehäuse derart aufgenommen ist, dass das Nadelelement in der Richtung der Mittelachse des Gehäuses hin und her bewegt werden kann, wobei das Nadelelement das Einspritzloch öffnet oder schließt, wenn ein Endteil (42) des Nadelelements von dem Ventilsitz abgehoben oder mit dem Ventilsitz in Anlage gebracht wird; ein Flanschelement (43, 48, 78, 83, 88), welches von einem Abschnitt eines anderen Endteils des Nadelelements nach radial außen vorsteht; einen stationären Kern (30, 33), welcher im Inneren des Gehäuses fixiert ist, einen beweglichen Kern (50, 55), welcher relativ zu dem Nadelelement auf einer Seite des Flanschelements, auf welcher der Ventilsitz angeordnet ist, beweglich ist, wobei der bewegliche Kern eine Kontaktfläche (501, 504, 511) des beweglichen Kerns umfasst, welche gegen eine Flanschelement-Endfläche (431, 481, 784, 831, 834) des Flanschelements, die sich auf der Seite befindet, auf welcher der Ventilsitz angeordnet ist, stoßen kann; eine Spule (35), welche den beweglichen Kern in Richtung hin zu dem stationären Kern anzieht, wenn eine elektrische Leistung hin zu der Spule geführt wird; ein Kontaktelement (56, 61, 66), welches gegen zumindest eine der nachstehenden Flächen stoßen kann: eine Endfläche (412, 812) des Nadelelements, welche sich auf einer Seite entgegengesetzt zu dem Ventilsitz befindet; und eine Endfläche (432, 482) des Flanschelements, welche sich auf der Seite entgegengesetzt zu dem Ventilsitz befindet; ein Schenkelelement (57, 62, 67, 69, 72, 77, 92, 97), welches einen Endteil, der integral mit dem Kontaktelement ausgebildet ist oder gegen das Kontaktelement stoßen kann, und einen anderen Endteil, der sich von dem Kontaktelement in Richtung hin zu dem Ventilsitz erstreckt und gegen eine Endfläche (502, 504, 512) des beweglichen Kerns entgegengesetzt zu dem Ventilsitz stoßen kann, besitzt, wobei in einem Zustand, in welchem der andere Endteil des Schenkelelements gegen den beweglichen Kern stößt und das Kontaktelement gegen das Flanschelement oder das Nadelelement stößt, ein Spalt (430, 480, 780, 830, 880) zwischen der Flanschelement-Endfläche und der Kontaktfläche des beweglichen Kerns ausgebildet ist; und ein erstes Verdrängungselement (31) mit einem Endteil, welcher mit dem Kontaktelement in Kontakt steht und das Nadelelement in Richtung hin zu dem Ventilsitz drängt, wobei: das Schenkelelement einen Schenkelelement-Verbindungsdurchlass (72a, 77a, 92a, 97a, 571, 621) besitzt, über welchen eine Seite des Schenkelelements entgegengesetzt zu dem Spalt mit dem Spalt in Verbindung gebracht werden kann.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kontaktelement und das Schenkelelement integral als ein einteiliger Körper ausgebildet sind.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kontaktelement und das Schenkelelement getrennt voneinander ausgebildet sind.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, wobei eine Anzahl des zumindest einen Flanschausnehmungsteils des Flanschelements gleich einer Anzahl des zumindest einen Schenkelelements ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 5, wobei ein Querschnitt einer Außenwand des zumindest einen Flanschausnehmungsteils des Flanschelements senkrecht zu der Mittelachse in einer Form einer gekrümmten Linie oder einer Bogenform gestaltet ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei: das Kraftstoffeinspritzventil das Schenkelelement als zumindest ein Schenkelelement umfasst, das Flanschelement einen Außendurchmesser besitzt, der größer als ein Außendurchmesser des Nadelelements ist, und eine Außenwand des Flanschelements relativ zu einer Innenwand des stationären Kerns gleiten kann; der stationäre Kern zumindest einen Kernausnehmungsteil (306, 307) umfasst, welcher ausgehend von einer Innenwand des stationären Kerns nach radial außen vertieft ist, und sich das zumindest eine Schenkelelement zwischen dem zumindest einen Kernausnehmungsteil und dem Flanschelement befindet.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, wobei eine Anzahl des zumindest einen Kernausnehmungsteils des stationären Kerns gleich einer Anzahl des zumindest einen Schenkelelements ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Schenkelelement rohrförmig gestaltet ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Schenkelelement relativ zu dem Flanschelement gleiten kann.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Schenkelelement relativ zu dem stationären Kern gleiten kann.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei: das Flanschelement eine Flanschelement-Einführöffnung (433, 434) umfasst, welche zwischen einer Wandoberfläche des Flanschelements, die sich auf einer Seite befindet, auf welcher der bewegliche Kern angeordnet ist, und einer Wandoberfläche des Flanschelements, die sich auf einer Seite befindet, auf welcher das Kontaktelement angeordnet ist, eine Verbindung vorsieht; und das Schenkelelement durch die Flanschelement-Einführöffnung aufgenommen ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, wobei das Schenkelelement einen Schenkelelement-Verbindungsdurchlass (72a, 77a, 92a, 97a, 571, 621) besitzt, über welchen eine Seite des Schenkelelements entgegengesetzt zu dem Spalt mit dem Spalt in Verbindung gebracht werden kann.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Nadelelement einen Strömungsdurchlass (400, 800) umfasst, in welchem der Kraftstoff des Kraftstoffdurchlasses strömt.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 14, wobei das Nadelelement oder das Flanschelement einen Nadelverbindungsdurchlass (413, 813) umfasst, über welchen der Spalt mit dem Strömungsdurchlass in Verbindung gebracht werden kann.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 14 oder 15, wobei: das Kontaktelement einen Kontaktelement-Verbindungsdurchlass (562, 612, 662) umfasst, über welchen der Kraftstoffdurchlass mit dem Strömungsdurchlass in Verbindung gebracht werden kann; und ein Querschnittsbereich des Kontaktelement-Verbindungsdurchlasses kleiner ist als ein Querschnittsbereich des Strömungsdurchlasses.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei: das Kontaktelement eine Kontaktelement-Einführöffnung (614) umfasst, durch welche der andere Endteil (814) des Nadelelements eingeführt ist; und der andere Endteil des Nadelelements ausgehend von der Kontaktelement-Einführöffnung in einer Richtung entgegengesetzt zu dem Ventilsitz vorsteht, und eine Außenwand (815) des anderen Endteils des Nadelelements eine Expansions- und Kontraktionsbewegung des ersten Verdrängungselements führt.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei der bewegliche Kern einen Gleitabschnitt (54) des beweglichen Kerns umfasst, welcher aus einem Material hergestellt ist, das einen Härtegrad aufweist, der im Allgemeinen gleich einem Härtegrad des Nadelelements ist, und eine Innenwand des Gleitabschnitts des beweglichen Kerns relativ zu einer Außenwand des Nadelelements gleiten kann.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 18, wobei der Gleitabschnitt des beweglichen Kerns aus dem Material mit dem Härtegrad hergestellt ist, welcher im Allgemeinen gleich einem Härtegrad des Flanschelements und einem Härtegrad des Schenkelelements ist, und der Gleitabschnitts des beweglichen Kerns gegen das Flanschelement und das Schenkelelement stoßen kann.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei der stationäre Kern einen Gleitabschnitt (302) des stationären Kerns umfasst, welcher aus einem Material mit einem Härtegrad hergestellt ist, der im Allgemeinen gleich einem Härtegrad des Kontaktelements, einem Härtegrad des Schenkelelements oder einem Härtegrad des Flanschelements ist, und eine Innenwand des Gleitabschnitts des stationären Kerns relativ zu dem Kontaktelement, dem Schenkelelement oder dem Flanschelement gleiten kann.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 20, wobei der Gleitabschnitt des stationären Kerns gegen den beweglichen Kern stoßen kann.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 21, aufweisend ein zweites Verdrängungselement (32) mit einem Endteil, welcher mit einer Seite des beweglichen Kerns auf der Seite, auf welcher der Ventilsitz angeordnet ist, in Kontakt steht, und einem anderen Endteil, welcher mit einem an einer radial äußeren Seite des Nadelelements fixierten Federsitz (45) in Kontakt steht oder mit einer Innenwand des Gehäuses in Kontakt steht, wobei das zweite Verdrängungselement den beweglichen Kern in Richtung hin zu dem stationären Kern drängt.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 22, aufweisend ein drittes Verdrängungselement (36) mit einem Endteil, welcher mit dem beweglichen Kern in Kontakt steht, und einem anderen Endteil, welcher mit einer Innenwand des Gehäuses in Kontakt steht, wobei das dritte Verdrängungselement den beweglichen Kern in Richtung hin zu dem stationären Kern drängt.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 22, aufweisend ein Beschränkungselement (212), welches eine Bewegung des beweglichen Kerns in Richtung hin zu dem Ventilsitz beschränkt.