DE112017001210B4

DE112017001210B4 - Kraftstoffeinspritzvorrichtung

Info

Publication number: DE112017001210B4
Application number: DE112017001210.4T
Authority: DE
Inventors: Kouichi Mochizuki; Shuichi Matsumoto; Hideto Takeda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-03-10
Filing date: 2017-03-06
Publication date: 2024-05-08
Anticipated expiration: 2037-03-07
Also published as: JP6613973B2; DE112017001210T5; WO2017154815A1; JP2017160862A

Abstract

Kraftstoffeinspritzvorrichtung (1), aufweisend:eine Düse (10), welche umfasst:eine Einspritzöffnung (11), durch welche Kraftstoff eingespritzt wird; undeinen Ventilsitz (12), welcher um die Einspritzöffnung (11) herum ausgebildet ist;ein rohrförmiges Gehäuse (20), wobei ein Ende desselben mit der Düse (10) verbunden ist, wobei das Gehäuse (20) einen Kraftstoffdurchlass (100) umfasst, der im Inneren davon ausgebildet ist, um mit der Einspritzöffnung (11) in Verbindung zu stehen, so dass der Kraftstoffdurchlass (100) Kraftstoff hin zu der Einspritzöffnung (11) führt;eine Nadel (30), welche im Inneren des Gehäuses (20) so vorgesehen ist, dass sich diese hin und her bewegen kann, wobei sich ein Ende der Nadel (30) von dem Ventilsitz (12) löst, um die Einspritzöffnung (11) zu öffnen, und mit dem Ventilsitz (12) in Kontakt kommt, um die Einspritzöffnung (11) zu schließen;eine Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50), welche so vorgesehen sind, dass diese relativ zu der Nadel (30) beweglich oder unbeweglich sind;einen festgelegten Kern (70), welcher auf einer entgegengesetzten Seite der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) zu dem Ventilsitz (12) vorgesehen ist; undeine Spule (80), welche einen Magnetfluss erzeugen kann, wenn diese bestromt wird, um die Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) zu dem festgelegten Kern (70) anzuziehen, was die Nadel (30) in einer entgegengesetzten Richtung zu dem Ventilsitz (12) bewegt, wobei:zwischen einer Oberfläche (421) eines Kerns (40) aus der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) auf der Seite des festgelegten Kerns (70) und einer Oberfläche (512) eines anderen Kerns (50) aus der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) auf der Seite des Ventilsitzes (12) ein ringförmiger Spalt (s1) zwischen beweglichen Kernen ausgebildet ist;der andere Kern (50) aus der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) sich von dem einen Kern (40) aus der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) unterscheidet;die Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) umfasst:einen ersten beweglichen Kern (40) mit einem zylindrischen Teil (41) und einem Bodenteil (42), welcher einen Endabschnitt des zylindrischen Teils (41) verschließt; undeinen zweiten beweglichen Kern (50), der innerhalb des zylindrischen Teils (41) vorgesehen ist; undder Spalt (s1) zwischen beweglichen Kernen zwischen dem Bodenteil (42) des ersten beweglichen Kerns (40) und dem zweiten beweglichen Kern (50) ausgebildet ist.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2016-46914 , welche am 10. März 2016 angemeldet wurde und deren Offenbarung hierin durch Inbezugnahme mit aufgenommen wird.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, um einen Kraftstoff in eine Verbrennungskraftmaschine einzuspritzen und zuzuführen.
Allgemeiner Stand der Technik
Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einer Mehrzahl von beweglichen Kernen für eine Nadel ist bislang bekannt. In der JP 2014-141924 A sind beispielsweise zwei bewegliche Kerne für eine Nadel angeordnet und es werden zwei große und kleine Hubgrößen der Nadel erhalten.
Bei einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der JP 2014-141924 A ist ein erster beweglicher Kern relativ zu einer Nadel beweglich angeordnet und ein zweiter beweglicher Kern ist relativ zu der Nadel unbeweglich angeordnet. Bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung stoßen die gegenüberliegenden Oberflächen der ersten und zweiten beweglichen Kerne aneinander, werden eine Spule nicht bestromt wird, das heißt, eine Nadel stößt gegen einen Ventilsitz und ein Ventil wird geschlossen. Ein magnetischer Widerstand zwischen den ersten und zweiten beweglichen Kernen ist entsprechend gering. Wenn bei dieser Konfiguration eine Spule bestromt wird, fließt ein magnetischer Fluss in dem ersten beweglichen Kern und eine große Menge eines magnetischen Flusses fließt in dem zweiten beweglichen Kern. Aufgrund dessen kann eine Kraft zum Anziehen des ersten beweglichen Kerns in Richtung hin zu einer Seite eines festgelegten Kerns in unerwünschter Art und Weise abnehmen. Folglich kann eine Nadel nicht in der Lage sein, ein Ventil in einem Ausgangsstadium des Bestromens einer Spule geeignet zu öffnen, insbesondere wenn ein Kraftstoffdruck in einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung hoch ist. Wenn eine Spule im Gegensatz dazu in einem Ausmaß bestromt wird, dass einer Nadel ermöglicht wird, ein Ventil ausreichend zu öffnen, kann ein Stromverbrauch in dem Ausgangsstadium der Bestromung in unerwünschter Art und Weise zunehmen.
Ferner trennen sich bei einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der JP 2014-141924 A während des großen Hubs einer Nadel die gegenüberliegenden Oberflächen der ersten und zweiten beweglichen Kerne, welche aneinander gestoßen sind, voneinander und zwischen diesen wird ein Spalt gebildet. Aufgrund dessen kann hierbei zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen in unerwünschter Art und Weise eine Wringkraft bzw. Haftkraft erzeugt werden, die einer Kraft entspricht, um zu versuchen, diese daran zu hindern, sich zu trennen. Folglich kann eine Ventilöffnungsgeschwindigkeit einer Nadel abnehmen und es kann in unerwünschter Art und Weise keine ausreichend große Hubgröße einer Nadel erhalten werden. Die Genauigkeit zum Einspritzen eines Kraftstoffes kann sich daher in unerwünschter Art und Weise verschlechtern.
Darüber hinaus kann bei einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der JP 2014-141924 A , wenn eine Nadel in dem Zustand, in welchem die gegenüberliegenden Oberflächen von ersten und zweiten beweglichen Kernen aneinanderstoßen, ein Ventil schließt, das heißt, gegen einen Ventilsitz stößt, zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen der ersten und zweiten beweglichen Kerne eine Wringkraft erzeugt werden und eine Kollisionsenergie, wenn die Nadel gegen den Ventilsitz stößt, kann in unerwünschter Art und Weise zunehmen. Folglich kann die Nadel bei dem Ventilsitz zurückprellen und dies kann in unerwünschter Art und Weise zu einer sekundären Ventilöffnung führen. Die Genauigkeit zum Einspritzen eines Kraftstoffes kann sich daher in unerwünschter Art und Weise verschlechtern.
Wenn darüber hinaus bei einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der JP 2014-141924 A eine Nadel ein Ventil öffnet, stoßen die Oberflächen von ersten und zweiten beweglichen Kernen, die einem festgelegten Kern zugewandt sind, gegen den festgelegten Kern. Aufgrund dessen übt, wenn die Bestromung einer Spule gestoppt wird und die Nadel das Ventil schließt, der verbleibende Magnetismus des festgelegten Kerns einen Einfluss auf die ersten und zweiten beweglichen Kerne aus, zwischen dem festgelegten Kern und den ersten und zweiten beweglichen Kernen wird eine Wringkraft erzeugt und die ersten und zweiten beweglichen Kerne können in unerwünschter Art und Weise in Anlage mit dem festgelegten Kern verbleiben. Folglich kann die Nadel ein Schließen eines Ventils in unerwünschter Art und Weise verzögern. Die Genauigkeit zum Einspritzen eines Kraftstoffes kann sich daher in unerwünschter Art und Weise verschlechtern.
Weiteren relevanten Stand der Technik offenbaren die DE 10 2008 043 614 A1 und die DE 11 2016 001 625 T5 .
Kurzfassung der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung adressiert die vorstehenden Probleme. Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung bereitzustellen, die einen Kraftstoff mit hohem Druck mit einem hohen Grad an Genauigkeit einspritzen kann.
Um die Aufgabe zu lösen, umfasst eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung bei einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine Düse, welche eine Einspritzöffnung, durch welche Kraftstoff eingespritzt wird, und einen Ventilsitz, welcher um die Einspritzöffnung herum ausgebildet ist, umfasst, ein rohrförmiges Gehäuse, wobei ein Ende desselben mit der Düse verbunden ist, wobei das Gehäuse einen Kraftstoffdurchlass umfasst, der im Inneren davon ausgebildet ist, um mit der Einspritzöffnung zu kommunizieren bzw. in Verbindung zu stehen, so dass der Kraftstoffdurchlass Kraftstoff hin zu der Einspritzöffnung führt, eine Nadel, welche im Inneren des Gehäuses so vorgesehen ist, dass sich diese hin und her bewegen kann, wobei sich ein Ende der Nadel von dem Ventilsitz löst, um die Einspritzöffnung zu öffnen, und mit dem Ventilsitz in Kontakt kommt, um die Einspritzöffnung zu schließen, eine Mehrzahl von beweglichen Kernen, welche so vorgesehen sind, dass diese relativ zu der Nadel beweglich oder unbeweglich sind, einen festgelegten Kern, welcher auf einer entgegengesetzten Seite der mehreren beweglichen Kerne zu dem Ventilsitz vorgesehen ist, und eine Spule, welche einen Magnetfluss erzeugen kann, wenn diese bestromt wird, um die Mehrzahl von beweglichen Kernen zu dem festgelegten Kern anzuziehen, was die Nadel in einer entgegengesetzten Richtung zu dem Ventilsitz bewegt.
Bei diesem Aspekt ist zwischen einer Oberfläche von einem der mehreren beweglichen Kerne auf der Seite des festgelegten Kerns und einer Oberfläche eines anderen Kerns aus der Mehrzahl von beweglichen Kernen auf der Seite des Ventilsitzes ein ringförmiger Spalt zwischen beweglichen Kernen ausgebildet. Der andere Kern aus der Mehrzahl von beweglichen Kernen unterscheidet sich von dem einen Kern aus der Mehrzahl von beweglichen Kernen. Aufgrund dessen kann ein magnetischer Widerstand zwischen mehreren beweglichen Kernen erhöht werden. Folglich können große Beträge von Magnetflüssen in einigen der mehreren beweglichen Kerne fließen und eine Anziehungskraft zwischen den beweglichen Kernen und einem festgelegten Kern kann erhöht werden, wenn eine Spule bestromt wird. Auch wenn ein Kraftstoffdruck in einem Kraftstoffdurchlass hoch ist, kann daher eine Nadel ein Ventil öffnen. Bei diesem Aspekt kann entsprechend ein Kraftstoff mit hohem Druck eingespritzt werden.
Da bei diesem Aspekt ferner zwischen mehreren beweglichen Kernen ein Spalt zwischen beweglichen Kernen mit einer ringförmigen Gestalt ausgebildet ist, kann eine Wringkraft reduziert werden, die erzeugt wird, wenn die beweglichen Kerne versuchen, sich voneinander zu trennen. Aufgrund dessen können die Reduktion der Ventilöffnungsgeschwindigkeit einer Nadel und eine ungewollte sekundäre Ventilöffnung, die bei einer existierenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung auftreten können, verhindert werden. Bei diesem Aspekt kann daher ein Kraftstoff mit einem hohen Grad an Genauigkeit eingespritzt werden.
Um die Aufgabe zu lösen, umfasst eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung bei einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine Düse, ein Gehäuse, eine Nadel, eine Mehrzahl von beweglichen Kernen, einen festgelegten Kern und eine Spule. Bei diesem Aspekt umfasst ein Element aus dem Gehäuse und dem festgelegten Kern eine Anlagefläche bzw. Stoßfläche, die mit einer Oberfläche zumindest eines Kerns aus der Mehrzahl von beweglichen Kernen auf der Seite des festgelegten Kerns oder mit der Nadel in Kontakt stehen kann. Zwischen der Mehrzahl von beweglichen Kernen und dem festgelegten Kern ist ein ringförmiger Spalt zwischen Kernen ausgebildet, wenn die Oberfläche zumindest eines Kerns aus der Mehrzahl von beweglichen Kernen auf der Seite des festgelegten Kerns oder die Nadel mit der Anlagefläche in Kontakt steht. Aufgrund dessen ist es möglich, Folgendes zu verhindern, wenn die Bestromung einer Spule gestoppt wird und eine Nadel ein Ventil schließt: dass der verbleibende Magnetismus eines festgelegten Kerns einen Einfluss auf einen beweglichen Kern ausübt; und dass eine Wringkraft zwischen einem festgelegten Kern und einem beweglichen Kern erzeugt wird. Folglich ist es möglich, zu verhindern, dass ein beweglicher Kern in Anlage auf einem festgelegten Kern verbleibt. Eine Nadel kann daher ein Ventil umgehend schließen, nachdem die Bestromung einer Spule gestoppt wird. Bei diesem Aspekt kann entsprechend ein Kraftstoff mit einem hohen Grad an Genauigkeit eingespritzt werden.
Kurze Beschreibung von Abbildungen
Die Vorstehende und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen ausgeführt ist, ersichtlicher. In den Abbildungen sind:

1 eine schematische Querschnittsansicht, welche eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
2 eine schematische Querschnittsansicht, welche die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt und den Zustand eines Ausgangszustands beim Bestromen einer Spule zeigt;
3 eine schematische Querschnittsansicht, welche die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt und einen Zustand auf 2 folgend zeigt;
4 eine schematische Querschnittsansicht, welche die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt und einen Zustand auf 3 folgend zeigt;
5 eine schematische Querschnittsansicht, welche die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt und einen Zustand auf 4 folgend zeigt;
6 eine schematische Querschnittsansicht, welche die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt und einen Zustand auf 5 folgend zeigt;
7 eine schematische Querschnittsansicht, welche die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt und einen Zustand auf 6 folgend zeigt;
8 eine schematische Querschnittsansicht, welche eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
9 eine schematische Querschnittsansicht, welche die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt und einen Zustand zeigt, der sich von dem Zustand in 8 unterscheidet;
10 eine schematische Querschnittsansicht, welche eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt;
11 eine schematische Querschnittsansicht, welche die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt und einen Zustand zeigt, der sich von dem Zustand in 10 unterscheidet; und
12 eine schematische Querschnittsansicht, welche eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.

Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung
Kraftstoffeinspritzvorrichtungen gemäß Ausführungsformen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die Abbildungen erläutert. Hier sind in den Ausführungsformen Bauteile, die im Wesentlichen identisch zueinander sind, ohne zusätzliche Erläuterung durch ein identisches Bezugszeichen dargestellt.
(Erste Ausführungsform)
Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform ist in den 1 bis 7 gezeigt. Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 wird beispielsweise in einem Direkteinspritzungs-Ottomotor als eine Verbrennungskraftmaschine verwendet, die in den Figuren nicht gezeigt ist; und spritzt Ottokraftstoff als einen Kraftstoff in die Maschine ein und führt diesen zu.
Wie in 1 gezeigt ist, besitzt eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 eine Düse 10, ein Gehäuse 20, eine Nadel 30, einen ersten beweglichen Kern 40 und einen zweiten beweglichen Kern 50 als bewegliche Kerne, einen festgelegten Kern 70, eine Spule 80, eine Feder 91 als ein erstes Vorspannelement, eine Feder 92 als ein zweites Vorspannelement und weitere.
Die Düse 10 weist ein magnetisches Material, wie ferritischen Edelstahl, auf und ist beispielsweise im Wesentlichen scheibenförmig gestaltet. Die Düse 10 besitzt eine Einspritzöffnung 11 und einen Ventilsitz 12. Die Einspritzöffnung 11 ist in einer Dickenrichtung bei der Mitte der Düse 10 durchgehend ausgebildet. Der Ventilsitz 12 ist um die Einspritzöffnung 11 herum auf einer Oberfläche der Düse 10 ringförmig ausgebildet. Hier ist die Düse 10 so ausgebildet, dass die Oberfläche, auf welcher der Ventilsitz 12 ausgebildet ist, kegelförmig sein kann.
Das Gehäuse 20 besitzt einen ersten zylindrischen Teil 21, einen zweiten zylindrischen Teil 22 und ein nichtmagnetisches Element 60. Die ersten und zweiten zylindrischen Teile 21 und 22 weisen in gleicher Art und Weise zu der Düse 10 ein magnetisches Material, wie ferritischen Edelstahl, auf und sind beispielsweise zylindrisch gestaltet. Der erste zylindrische Teil 21 ist im Wesentlichen zylindrisch gestaltet. Der zweite zylindrische Teil 22 ist im Wesentlichen zylindrisch gestaltet. Der Innendurchmesser und der Außendurchmesser des zweiten zylindrischen Teils 22 sind größer als der Innendurchmesser und der Außendurchmesser des ersten zylindrischen Teils 21. Die ersten und zweiten zylindrischen Teile 21 und 22 sind integral und konzentrisch ausgebildet. Eine gestufte Oberfläche bzw. Stufenfläche 201 ist bei der Innenwand zwischen den ersten und zweiten zylindrischen Teilen 21 und 22 ausgebildet.
Das Gehäuse 20 ist in der Art und Weise zum Verbinden der Oberfläche des ersten zylindrischen Teils 21 auf dessen entgegengesetzter Seite zu dem zweiten zylindrischen Teil 22 mit der Außenperipherie der Oberfläche der Düse 10 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 integral mit der Düse 10 ausgebildet. Das heißt, bei der vorliegenden Ausführungsform weisen die ersten und zweiten zylindrischen Teile 21 und 22 des Gehäuses 20 und die Düse 10 ein identisches Material auf und sind integral ausgebildet. Ein Kraftstoffdurchlass 100, der mit der Einspritzöffnung 11 in Verbindung steht, ist im Inneren des Gehäuses 20 ausgebildet.
Die Nadel 30 weist ein nichtmagnetisches Material, wie austenitischen Edelstahl, auf und ist beispielsweise stabförmig gestaltet. Die Nadel 30 besitzt einen Nadelhauptkörper 31 und einen Flanschteil 32. Der Nadelhauptkörper 31 ist im Wesentlichen zylindrisch gestaltet. Eine Endoberfläche des Nadelhauptkörpers 31 ist kegelförmig und ein Dichtteil 33 ist bei dem Außenumfang ausgebildet. Ferner sind ein Loch 34 in axialer Richtung und ein Loch 35 in radialer Richtung in dem Nadelhauptkörper 31 ausgebildet. Das Loch 34 in axialer Richtung ist in der Art und Weise ausgebildet, dass sich dieses in der axialen Richtung ausgehend von der Endoberfläche des Nadelhauptkörpers 31 auf dessen entgegengesetzter Seite zu dem Dichtteil 33 in Richtung hin zu dem Dichtteil 33 erstreckt. Das Loch 35 in radialer Richtung ist in der Art und Weise ausgebildet, dass sich dieses in der radialen Richtung des Nadelhauptkörpers 31 erstreckt und eine Öffnung bei der Außenwand des Nadelhauptkörpers 31 besitzt. Das Loch 35 in radialer Richtung ist mit dem Ende des Lochs 34 in axialer Richtung auf der Seite näher an dem Dichtteil 33 verbunden.
Der Flanschteil 32 ist in der Art und Weise im Wesentlichen zylindrisch gestaltet, dass dieser von der Außenwand des Nadelhauptkörpers 31 bei dessen Endabschnitt auf der entgegengesetzten Seite zu dem Dichtteil 33 in der radialen Richtung hin zu der Außenseite vorsteht. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Flanschteil 32 integral mit dem Nadelhauptkörper 31 ausgebildet. Die Endoberfläche des Flanschteils 32 auf dessen entgegengesetzter Seite zu dem Dichtteil 33 ist komplanar zu der Endoberfläche des Nadelhauptkörpers 31 auf dessen entgegengesetzter Seite zu dem Dichtteil 33.
Die Nadel 30 ist so installiert, dass diese in der axialen Richtung hin und her bewegt werden kann und dazu führt, dass der Dichtteil 33 im Inneren des Gehäuses 20 gegen den Ventilsitz 12 stößt. Hierbei öffnet die Nadel 30 ein Ventil, wenn sich der Dichtteil 33 von dem Ventilsitz 12 trennt bzw. löst, und diese schließt das Ventil, wenn der Dichtteil 33 gegen den Ventilsitz 12 stößt bzw. mit diesem in Anlage kommt. Wenn die Nadel 30 ein Ventil öffnet oder schließt, öffnet oder schließt sich die Einspritzöffnung 11. Eine Richtung zum Lösen der Nadel 30 von dem Ventilsitz 12 ist als eine Ventilöffnungsrichtung bezeichnet, und eine Richtung zum in Anlage Bringen der Nadel 30 mit bzw. auf dem Ventilsitz 12 ist nachfolgend entsprechend als eine Ventilschließrichtung bezeichnet.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform besitzt die beiden beweglichen Kerne (den ersten beweglichen Kern 40 und den zweiten beweglichen Kern 50). Der erste bewegliche Kern 40 weist ein magnetisches Material, wie beispielsweise ferritischen Edelstahl, auf. Der erste bewegliche Kern 40 besitzt einen zylindrischen Teil 41 und einen Bodenteil 42. Der zylindrische Teil 41 ist im Wesentlichen zylindrisch gestaltet. Der Bodenteil 42 ist im Wesentlichen scheibenförmig gestaltet und mit dem zylindrischen Teil 41 in der Art und Weise zum Verschließen eines Endabschnitts des zylindrischen Teils 41 integral ausgebildet. Eine Vertiefung 43, ein Durchgangsloch 44 und ein Kommunikationsloch 45 sind in dem Bodenteil 42 ausgebildet. Die Vertiefung 43 ist in der Art und Weise zum Einziehen ausgehend von der Mitte der Oberfläche des Bodenteils 42 auf dessen entgegengesetzter Seite von dem zylindrischen Teil 41 in Richtung hin zu dem zylindrischen Teil 41 ausgebildet. Das Durchgangsloch 44 ist in der Art und Weise zum Verbinden der Mitte der Oberfläche 421 des Bodenteils 42 auf der Seite näher an dem zylindrischen Teil 41 mit der Mitte der Vertiefung 43 ausgebildet. Das Kommunikationsloch 45 ist in der Art und Weise zum Verbinden der Oberfläche 421 des Bodenteils 42 auf der Seite näher an dem zylindrischen Teil 41 mit der Vertiefung 43 ausgebildet. Das Kommunikationsloch 45 umfasst eine Mehrzahl von Löchern, die in der Umfangsrichtung des Bodenteils 42 außerhalb des Durchgangslochs 44 in der radialen Richtung bei gleichen Intervallen bzw. Abständen ausgebildet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Durchgangsloch 45 beispielsweise vier Löcher.
Der erste bewegliche Kern 40 ist so angeordnet, dass der Nadelhauptkörper 31 in das Durchgangsloch 44 eingefügt werden kann und der erste bewegliche Kern 40 relativ zu dem Nadelhauptkörper 31 in der axialen Richtung beweglich sein kann. Der Teil der Oberfläche 421 des Bodenteils 42 auf der Seite näher an dem zylindrischen Teil 41 außerhalb des Durchgangslochs 44 bei dem ersten beweglichen Kern 40 kann gegen die Endoberfläche des Flanschteils 32 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 stoßen. Die Innenwand des Durchgangslochs 44 in dem ersten beweglichen Kern 40 kann über die Außenwand des Nadelhauptkörpers 31 gleiten. Das heißt, der erste bewegliche Kern 40 ist so angeordnet, dass dieser relativ zu der Nadel 30 beweglich ist. Die Außenwände des zylindrischen Teils 41 und des Bodenteils 42 des ersten beweglichen Kerns 40 können über die Innenwand des zweiten zylindrischen Teils 22 des Gehäuses 20 gleiten.
Der zweite bewegliche Kern 50 weist in gleicher Art und Weise zu dem ersten beweglichen Kern 40 ein magnetisches Material, wie beispielsweise ferritischen Edelstahl, auf. Der zweite bewegliche Kern 50 besitzt einen Hauptkörper 51 des beweglichen Kerns. Der Hauptkörper 51 des beweglichen Kerns ist im Wesentlichen zylindrisch gestaltet. Der Hauptkörper 51 des beweglichen Kerns ist so angeordnet, dass die Innenwand bei der Außenwand des Flanschteils 32 angebracht sein bzw. anliegen kann. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Hauptkörper 51 des beweglichen Kerns beispielsweise durch Presspassen, Verschweißen oder dergleichen an dem Flanschteil 32 fixiert. Das heißt, der zweite bewegliche Kern 50 ist so angeordnet, dass dieser relativ zu der Nadel 30 unbeweglich ist. Entsprechend ist der zweite bewegliche Kern 50 mit der Nadel 30 integriert und bewegt sich innerhalb des Gehäuses 20 hin und her.
Hierbei ist die Länge des Hauptkörpers 51 des beweglichen Kerns in der axialen Richtung kleiner als diese des Flanschteils 32 in der axialen Richtung. Ferner ist die Endoberfläche des Hauptkörpers 51 des beweglichen Kerns auf dessen entgegengesetzter Seite zu dem Ventilsitz 12 komplanar zu der Endoberfläche des Flanschteils 32 auf dessen entgegengesetzter Seite zu dem Ventilsitz 12. Aufgrund dessen befindet sich die Endoberfläche des Flanschteils 32 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 bei einer Position, die näher an dem Ventilsitz 12 liegt als die Endoberfläche des Hauptkörpers 51 des beweglichen Kerns des zweiten beweglichen Kerns 50 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12. Ein Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen mit einer im Wesentlichen ringförmigen Gestalt ist zwischen der Oberfläche 412 des Bodenteils 42 des ersten beweglichen Kerns 40 auf der Seite näher an dem zylindrischen Teil 41 und der Endoberfläche 512 des Hauptkörpers 51 des beweglichen Kerns des zweiten beweglichen Kerns 50 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 ausgebildet. Die Größe des Spalts s1 zwischen beweglichen Kernen in der axialen Richtung variiert im Ansprechen auf eine Position des ersten beweglichen Kerns 40 relativ zu dem Nadelhauptkörper 31 und nimmt einen Minimalwert an, wenn der Bodenteil 42 des ersten beweglichen Kerns 40 gegen die Endoberfläche des Flanschteils 32 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 stößt. Auf diese Art und Weise sind die Endoberfläche 421 des Bodenteils 42 auf der Seite näher an dem zylindrischen Teil 41 und die Endoberfläche 512 des Hauptkörpers 51 des beweglichen Kerns auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 ungeachtet davon, ob der Bodenteil 42 des ersten beweglichen Kerns 40 gegen die Endoberfläche des Flanschteils 32 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 stößt, stets voneinander getrennt und der Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen ist zwischen diesen ausgebildet. Ferner kommuniziert das Kommunikationsloch 45 in dem ersten beweglichen Kern 40 mit dem Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen und verbindet den Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen mit einem Raum im Inneren der Vertiefung 43.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Länge des zylindrischen Teils 41 des ersten beweglichen Kerns 40 in der axialen Richtung größer als diese des Flanschteils 32 in der axialen Richtung. Aufgrund dessen befindet sich die Endoberfläche des zylindrischen Teils 41 auf dessen entgegengesetzter Seite zu dem Ventilsitz 12 bei einer Position, die von dem Ventilsitz 12 weiter entfernt liegt als die Endoberfläche des Hauptkörpers 51 des zweiten beweglichen Kerns 50 auf dessen entgegengesetzter Seite zu dem Ventilsitz 12, wenn der Bodenteil 42 des ersten beweglichen Kerns 40 gegen die Endoberfläche des Flanschteils 32 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 stößt. Hierbei kann bei der vorliegenden Ausführungsform die Außenwand des Hauptkörpers 51 des zweiten beweglichen Kerns 50 über die Innenwand des zylindrischen Teils 41 des ersten beweglichen Kerns 40 gleiten. Das nichtmagnetische Element 60 des Gehäuses 20 weist ein nichtmagnetisches Material, wie austenitischen Edelstahl, auf und ist beispielsweise zylindrisch gestaltet. Das nichtmagnetische Element 60 bildet eine magnetische Öffnung.
Das nichtmagnetische Element 60 ist auf einer entgegengesetzten Seite des zweiten zylindrischen Teils 22 zu der Düse 10 angeordnet. Das nichtmagnetische Element 60 weist einen nichtmagnetischen zylindrischen Teil 61 und einen nichtmagnetischen Vorsprung 62 auf. Der nichtmagnetische zylindrische Teil 61 ist im Wesentlichen zylindrisch gestaltet. Der nichtmagnetische Vorsprung 62 ist im Wesentlichen in der Art und Weise zylindrisch gestaltet, dass dieser ausgehend von der Innenwand des nichtmagnetischen zylindrischen Teils 61 bei einem Ende in Richtung hin zu der Innenseite in der radialen Richtung vorsteht. Der nichtmagnetische Vorsprung 62 ist integral mit dem nichtmagnetischen zylindrischen Teil 61 ausgebildet. Das nichtmagnetische Element 60 ist in der Art und Weise koaxial zu dem zweiten zylindrischen Teil 22 angeordnet, dass dieses den Endabschnitt des nichtmagnetischen zylindrischen Teils 61 auf dessen entgegengesetzter Seite zu dem magnetischen Vorsprung 62 mit dem Endabschnitt des zweiten zylindrischen Teils 22 auf dessen entgegengesetzter Seite zu dem ersten zylindrischen Teil 21 verbindet. Das nichtmagnetische Element 60 und der zweite zylindrische Teil 22 sind beispielsweise durch Verschweißen miteinander verbunden.
Der festgelegte Kern 70 ist auf einer entgegengesetzten Seite der ersten und zweiten beweglichen Kerne 40 und 50 zu dem Ventilsitz 12 angeordnet. Der festgelegte Kern 70 weist einen Hauptkörper 71 des festgelegten Kerns und einen Außenumfangsteil 72 des festgelegten Kerns auf. Der Hauptkörper 71 des festgelegten Kerns und der Außenumfangsteil 72 des festgelegten Kerns weisen ein magnetisches Material, wie ferritischen Edelstahl, auf und sind beispielsweise zylindrisch gestaltet.
Der Hauptkörper 71 des festgelegten Kerns ist im Wesentlichen zylindrisch gestaltet. Der Außenumfangsteil 72 des festgelegten Kerns ist in der Art und Weise im Wesentlichen zylindrisch gestaltet, dass dieser in der radialen Richtung ausgehend von der Außenwand des Hauptkörpers 71 des festgelegten Kerns in Richtung hin zu der Außenseite vorsteht. Der festgelegte Kern 70 ist in der Art und Weise konzentrisch zu dem nichtmagnetischen Element 60 angeordnet, dass ein Ende des festgelegten Kerns 70 mit dem Ende des nichtmagnetischen Elements 60 auf der Seite des nichtmagnetischen Vorsprungs 62 verbunden sind. Der festgelegte Kern 70 und das nichtmagnetische Element 60 sind beispielsweise durch Verschweißen miteinander verbunden. Auf diese Art und Weise weist das Gehäuse 20 das nichtmagnetische Element 60 bei dem Ende näher an dem festgelegten Kern 70 auf.
Insbesondere ist die Endoberfläche des Außenumfangsteils 72 des festgelegten Kerns auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 bei einer Position angeordnet, die von dem Ventilsitz 12 weiter entfernt liegt als die Endoberfläche des Hauptkörpers 71 des festgelegten Kerns auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12. Die Endoberflächen des nichtmagnetischen zylindrischen Teils 61 und des nichtmagnetischen Vorsprungs 62 auf deren entgegengesetzter Seite zu dem Ventilsitz 12 stoßen gegen die Endoberfläche des Außenumfangsteils 72 des festgelegten Kerns auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12. Die Innenwand des nichtmagnetischen Vorsprungs 62 stößt bei dem Ende auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 gegen die Außenwand des Hauptkörpers 71 des festgelegten Kerns. Die Endoberfläche des nichtmagnetischen Vorsprungs 62 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 ist bei einer Position angeordnet, die näher an dem Ventilsitz 12 liegt als die Endoberfläche des Hauptkörpers 71 des festgelegten Kerns auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12.
Eine nichtmagnetische Anlage- bzw. Anschlagfläche 621 ist bei der Endoberfläche des nichtmagnetischen Vorsprungs 62 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 ausgebildet. Die nichtmagnetische Anschlagfläche 621 kann gegen die Endoberfläche des zylindrischen Teils 41 des ersten beweglichen Kerns 40 auf dessen entgegengesetzter Seite zu dem Bodenteil 42, das heißt, eine Endoberfläche 401 des ersten beweglichen Kerns, die der Endoberfläche des ersten beweglichen Kerns 40 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70 entspricht, stoßen. Hierbei entspricht die nichtmagnetische Anschlagfläche 621 einer „Anschlagfläche“.
Die Endoberfläche des Hauptkörpers 51 des zweiten beweglichen Kerns 50 auf dessen entgegengesetzter Seite zu dem Ventilsitz 12, das heißt, eine Endoberfläche 501 des zweiten beweglichen Kerns, welcher der Endoberfläche des zweiten beweglichen Kerns 50 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70 entspricht, kann gegen die Endoberfläche des Hauptkörpers 71 des festgelegten Kerns auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12, das heißt, eine Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns, die der Endoberfläche des festgelegten Kerns 70 auf der Seite näher an den ersten und zweiten beweglichen Kerne 40 und 50 entspricht, stoßen.
Ein Anpassrohr 90 ist im Inneren des Hauptkörpers 71 des festgelegten Kerns angeordnet. Das Anpassrohr 90 weist ein Metall auf und ist beispielsweise im Wesentlichen zylindrisch gestaltet. Das Anpassrohr 90 ist relativ zu dem Hauptkörper 71 des festgelegten Kerns unbeweglich angeordnet, so dass die Außenwand an der Innenwand des Hauptkörpers 71 des festgelegten Kerns anliegen kann. Das Anpassrohr 90 ist beispielsweise durch eine Presspassung im Inneren des Hauptkörpers 71 des festgelegten Kerns angeordnet.
Die Feder 91 entspricht beispielsweise einer Spiralfeder, und diese ist zwischen der Endoberfläche der Nadel 30 auf deren entgegengesetzter Seite zu dem Ventilsitz 12 und der Endoberfläche des Anpassrohrs 90 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 angeordnet. Die Feder 91 spannt die Nadel 30 in Richtung hin zu dem Ventilsitz 12 vor. Hierbei kann die Vorspannkraft der Feder 91 durch Anpassen der Position des Anpassrohrs 90 relativ zu dem Hauptkörper 91 des festgelegten Kerns angepasst werden.
Ein Federsitz 36 ist bei einer Position des Nadelhauptkörpers 31 zwischen dem Flanschteil 32 und dem Ventilsitz 12 angeordnet. Der Federsitz 36 weist ein nichtmagnetisches Material, wie austenitischen Edelstahl, auf und ist beispielsweise im Wesentlichen ringförmig gestaltet. Der Federsitz 36 ist so angeordnet, dass der Innenumfang an der Außenwand des Nadelhauptkörpers 31 angebracht sein bzw. anliegen kann. Der Federsitz 36 und der Nadelhauptkörper 31 sind beispielsweise durch Verschweißen miteinander verbunden. Folglich ist der Federsitz 36 relativ zu dem Nadelhauptkörper 31 unbeweglich. Hierbei ist der Federsitz 36 bei einer Position zwischen dem Flanschteil 32 und dem Loch 35 in radialer Richtung angeordnet.
Die Feder 92 entspricht beispielsweise einer Spiralfeder, und diese ist zwischen der Vertiefung 43 des Bodenteils 42 des ersten beweglichen Kerns 40 und dem Federsitz 36 angeordnet. Ein Ende der Feder 92 liegt an der Vertiefung 43 zwischen dem Durchgangsloch 44 und dem Kommunikationsloch 45 an und das andere Ende liegt an dem Federsitz 36 an. Die Feder 92 spannt den ersten beweglichen Kern 40 in Richtung hin zu dem festgelegten Kern 70 vor. Folglich wird ein Teil der Oberfläche 421 des Bodenteils 42 des ersten beweglichen Kerns 40 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70 außerhalb des Durchgangslochs 44 gegen die Endoberfläche des Flanschteils 32 der Nadel 30 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 gepresst. Hierbei ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Vorspannkraft der Feder 91 so eingestellt, dass diese größer ist als die Vorspannkraft der Feder 92.
Die Spule 80 ist durch Wickeln eines Wicklungsdrahts mit beispielsweise Kupfer oder dergleichen in einer im Wesentlichen zylindrischen Gestalt ausgebildet. Die Spule 80 ist so angeordnet, dass diese in der radialen Richtung außerhalb des Endes des zweiten zylindrischen Teils 22 des Gehäuses 20 auf der Seite näher an dem nichtmagnetischen Element 60, des nichtmagnetischen Elements 60 und des Außenumfangsteils 72 des festgelegten Kerns angeordnet ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ferner ein Joch 81 angeordnet. Das Joch 81 weist ein magnetisches Material, wie ferritischen Edelstahl, auf und ist beispielsweise zylindrisch gestaltet. Das Joch 81 ist in der Art und Weise angeordnet, dass dieses die Außenwand und beide Enden der Spule 80 bedeckt. Ein Ende des Jochs 81 ist mit der Außenwand des zweiten zylindrischen Teils 22 des Gehäuses 20 verbunden und das andere Ende ist mit der Außenwand des Außenumfangsteils 72 des festgelegten Kerns 70 verbunden.
Die Spule 80 erzeugt einen magnetischen Fluss, wenn diese bestromt wird. Wenn ein magnetischer Fluss bzw. Magnetfluss in der Spule 80 erzeugt wird, fließt der Magnetfluss in dem festgelegten Kern 70, dem Joch 81, dem zweiten zylindrischen Teil 22, dem ersten beweglichen Kern 40 und dem zweiten beweglichen Kern 50 in der Art und Weise zum Vermeiden bzw. Umgehen des nichtmagnetischen Elements 60, und ein Magnetkreis wird gebildet. Folglich werden die ersten und zweiten beweglichen Kerne 40 und 50 in Richtung hin zu dem festgelegten Kern 70 angezogen. Bei dieser Gelegenheit wird der erste bewegliche Kern 40 in dem Zustand, in welchem der Bodenteil 42 an dem Flanschteil 32 anliegt, hin zu dem festgelegten Teil 70 angezogen. Folglich verschiebt sich die Nadel 30 in der Ventilöffnungsrichtung und öffnet ein Ventil.
Eine Einlassöffnung 101 ist bei dem Hauptkörper 71 des festgelegten Kerns auf dessen entgegengesetzter Seite zu dem Ventilsitz 12 ausgebildet. Ein Kraftstoff, der über die Einlassöffnung 101 in den Hauptkörper 71 des festgelegten Kerns strömt, strömt in das Innere des Anpassrohrs 90, das Loch 34 in axialer Richtung, das Loch 35 in radialer Richtung und das Innere des ersten zylindrischen Teils 21 des Gehäuses 20 und wird in die Einspritzöffnung 11 eingeführt. Hierbei füllt der von der Einlassöffnung 101 einströmende Kraftstoff das Innere des Gehäuses 20, das Innere des nichtmagnetischen Elements 60 und das Innere des festgelegten Kerns 70, das heißt, einen Kraftstoffdurchlass 100. Ferner strömt bei der vorliegenden Ausführungsform ein Kraftstoff mit einem relativ hohen Druck von der Einlassöffnung 101 ein, wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 betätigt wird. Aufgrund dessen ist der Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffdurchlass 100 relativ hoch.
Wie in 1 gezeigt ist, wird die Nadel 30 durch die Vorspannkraft der Feder 91 in Richtung hin zu dem Ventilsitz 12 vorgespannt, der Dichtteil 33 stößt gegen den Ventilsitz 12 bzw. liegt an diesem an und ein Ventil schließt sich, wenn die Spule 80 nicht bestromt wird. Ferner wird der erste bewegliche Kern 40 durch die Vorspannkraft der Feder 92 in Richtung hin zu dem festgelegten Kern 70 vorgespannt und der Bodenteil 42 stößt gegen den Flanschteil 32 der Nadel 30. In diesem Zustand ist eine Strecke bzw. ein Abstand g1 zwischen der Endoberfläche 401 des ersten beweglichen Kerns, welche der Endoberfläche des ersten beweglichen Kerns 40 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70 entspricht, und der Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns, welche der Endoberfläche des festgelegten Kerns 70 auf der Seite näher an dem ersten beweglichen Kern 40 entspricht, so eingestellt, dass dieser kleiner ist als eine Strecke g2 zwischen der Endoberfläche 501 des zweiten beweglichen Kerns, welche der Endoberfläche des zweiten beweglichen Kerns 50 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70 entspricht, und der Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns. Hierbei ist an dieser Stelle eine Strecke g3 zwischen der Endoberfläche 401 des ersten beweglichen Kerns und der nichtmagnetischen Anschlagfläche 621 gleich einem Wert, der durch Subtrahieren einer Strecke d1 zwischen der Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns und der nichtmagnetischen Anschlagfläche 621 von der Strecke g1 erhalten wird. Ferner ist die maximale Hubgröße der Nadel 30 gleich der Strecke g2.
Nachfolgend wird der Betrieb einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform detailliert unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 erläutert. Wie in 1 gezeigt ist, schließt die Nadel 30 ein Ventil, wenn die Spule 80 nicht bestromt wird. Wie in 2 gezeigt ist, wirkt ein Kraftstoffdruck Ff auf die Endoberfläche der Nadel 30 auf der Seite weiter entfernt von dem Ventilsitz 12, wenn der Kraftstoffdurchlass 100 mit einem Kraftstoff gefüllt ist. Wenn die Spule 80 bestromt wird, wird ein Magnetfluss erzeugt und in dem festgelegten Kern 70, dem Joch 81, dem zweiten zylindrischen Teil 22, dem ersten beweglichen Kern 40 und dem zweiten beweglichen Kern 50 wird ein Magnetkreis gebildet. Folglich wird zwischen den ersten und zweiten beweglichen Kernen 40 und 50 und dem festgelegten Kern 70 eine Anziehungskraft erzeugt und die ersten und zweiten beweglichen Kerne 40 und 50 werden in Richtung hin zu dem festgelegten Kern 70 angezogen. Folglich verschiebt sich die Nadel 30 gegen die Vorspannkraft der Feder 91 und den Kraftstoffdruck Ff in der Ventilöffnungsrichtung, der Dichtteil 33 entfernt bzw. löst sich von dem Ventilsitz 12 und ein Ventil öffnet sich. Entsprechend wird damit begonnen, den Kraftstoff über die Einspritzöffnung 11 einzuspritzen.
Hierbei ist bei der vorliegenden Ausführungsform ein magnetischer Widerstand zwischen dem ersten beweglichen Kern 40 und dem zweiten beweglichen Kern 50 groß, da der Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen mit einer ringförmigen Gestalt zwischen dem ersten beweglichen Kern 40 und dem zweiten beweglichen Kern 50 ausgebildet ist. Ferner ist die Strecke g1 zwischen der Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns und der Endoberfläche 401 des ersten beweglichen Kerns bei einer Ausgangsstufe des Bestromens der Spule 80, wie in 2 gezeigt, das heißt, in dem Zustand, in welchem die Nadel 30 ein Ventil schließt, kleiner als die Strecke g2 zwischen der Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns und der Endoberfläche 501 des zweiten beweglichen Kerns. Aufgrund dessen fließt ein Magnetfluss nicht so stark in dem zweiten beweglichen Kern 50, sondern in dem ersten beweglichen Kern 40 stark. Folglich kann eine Anziehungskraft insbesondere zwischen dem ersten beweglichen Kern 40 aus den ersten und zweiten beweglichen Kernen 40 und 50 und dem festgelegten Kern 70 erhöht werden. Wenn ein Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffdurchlass 100 daher relativ hoch ist, kann die Nadel 30 ein Ventil öffnen, auch wenn der zu der Spule 80 geführte elektrische Strom relativ gering ist.
Wenn die Spule 80 kontinuierlich bestromt wird und die ersten und zweiten beweglichen Kerne 40 und 50 und die Nadel 30 sich weiter in der Ventilöffnungsrichtung verschieben, stößt die Endoberfläche 401 des ersten beweglichen Kerns 40 gegen die nichtmagnetischen Anschlagfläche 621 (Bezug auf 3). Folglich wird beschränkt, dass sich der erste bewegliche Kern 40 in der Ventilöffnungsrichtung verschiebt. Ein Spalt s2 zwischen Kernen mit einer im Wesentlichen ringförmigen Gestalt ist zwischen der Endoberfläche 401 des ersten beweglichen Kerns und der Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns ausgebildet, wenn der erste bewegliche Kern 40 gegen die nichtmagnetische Anschlagfläche 621 stößt bzw. mit dieser in Anlage kommt. Das heißt, in dem Anlagezustand des ersten beweglichen Kerns 40 auf der nichtmagnetischen Anschlagfläche 621 sind die Endoberfläche 401 des ersten beweglichen Kerns und die Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns voneinander getrennt.
In diesem Fall ist die Strecke zwischen der Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns und der Endoberfläche 501 des zweiten beweglichen Kerns kleiner als die Strecke in einem Ausgangsstadium des Bestromens der Spule 80 (Bezug auf 2). Aufgrund dessen fließt ein Magnetfluss ebenso in dem zweiten beweglichen Kern 50 stark und eine Anziehungskraft zwischen dem festgelegten Kern 70 und dem zweiten beweglichen Kern 50 nimmt zu. Ferner wirkt in diesem Fall ein Kraftstoffdruck Ff auf den Außenumfang der Endoberfläche des Nadelhauptkörpers 31 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12, das heißt, auf den Dichtteil 33, da die Nadel 30 ein Ventil öffnet. Aufgrund dessen tritt der Zustand auf, in welchem der Kraftstoffdruck Ff auf beide Enden der Nadel 30 wirkt, und wenn der Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffdurchlass 100 relativ hoch ist, kann sich die Nadel 30 weiter in der Ventilöffnungsrichtung verschieben, auch wenn der zu der Spule 80 geführte elektrische Strom relativ klein ist.
Wenn die Spule 80 kontinuierlich bestromt wird und sich der zweite bewegliche Kern 50 und die Nadel 30 weiter in der Ventilöffnungsrichtung verschieben, stößt die Endoberfläche 501 des zweiten beweglichen Kerns 50 gegen die Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns (Bezug auf 4). Folglich wird beschränkt, dass sich der zweite bewegliche Kern 50 und die Nadel 30 in der Ventilöffnungsrichtung verschieben. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Hubbetrag der Nadel 30 maximal, wenn die Endoberfläche 501 des zweiten beweglichen Kerns gegen die Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns stößt.
Wenn der in 3 gezeigte Zustand zu dem in 4 gezeigten Zustand wechselt, verschiebt sich der zweite bewegliche Kern 50 ferner in der Ventilöffnungsrichtung, das heißt, der Richtung zum Trennen der Endoberfläche 512 des Hauptkörpers 51 des beweglichen Kerns auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 von der Oberfläche 421 des Bodenteils 42 des ersten beweglichen Kerns 40 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70. Dabei der vorliegenden Ausführungsform der Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen zwischen der Oberfläche 421 des Bodenteils 42 des ersten beweglichen Kerns 40 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70 und der gesamten Endoberfläche 512 des Hauptkörpers 51 des beweglichen Kerns des zweiten beweglichen Kerns 50 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 ausgebildet ist, kann in diesem Fall eine zwischen der Endoberfläche 512 des Hauptkörpers 51 des beweglichen Kerns auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 und der Endoberfläche 421 des Bodenteils 42 auf der Seite näher an dem festgelegten Kerns 70 erzeugte Wringkraft reduziert werden. Ferner strömt bei der vorliegenden Ausführungsform in diesem Fall ein Teil des Kraftstoffes in dem Kommunikationsloch 45 in den Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen, da das Kommunikationsloch 45 mit dem Spalt s1 zwischen beweglichen Kerne in Verbindung steht. Aufgrund dessen ist es wahrscheinlich, dass sich der zweite bewegliche Kern 50 in der Ventilöffnungsrichtung verschiebt, das heißt, in der Richtung zum Trennen von dem ersten beweglichen Kern 40. Die Nadel 30 kann sich daher umgehend in der Ventilöffnungsrichtung verschieben.
Wenn die Bestromung der Spule 80 in dem in 4 gezeigten Zustand gestoppt wird, verschwindet die Anziehungskraft zwischen dem festgelegten Kern 70 und den ersten und zweiten beweglichen Kernen 40 und 50. Folglich verschieben sich die Nadel 30 und der zweite bewegliche Kern 50 durch die Vorspannkraft der Feder 91 in der Ventilschließrichtung. Folglich gelang die Endoberfläche des Flanschteils 32 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 mit der Oberfläche 421 des Bodenteils 42 des ersten beweglichen Kerns 40 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70 in Anlage (Bezug auf 5).
Wenn der in 4 gezeigte Zustand zu dem in 5 gezeigten Zustand wechselt, verschiebt sich der zweite bewegliche Kern 50 ferner in der Art und Weise in der Ventilschließrichtung, dass die Endoberfläche 512 des Hauptkörpers 51 des beweglichen Kerns auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 nahe an die Oberfläche 421 des Bodenteils 42 des ersten beweglichen Kerns 40 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70 gebracht wird. Da bei der vorliegenden Ausführungsform das Kommunikationsloch 45 mit dem Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen in Verbindung steht, strömt in diesem Fall ein Teil des Kraftstoffes in dem Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen in das Kommunikationsloch 45. Aufgrund dessen ist es wahrscheinlich, dass sich der zweite bewegliche Kern 50 und die Nadel 30 in der Ventilschließrichtung verschieben. Die Nadel 30 kann sich daher umgehend in der Ventilschließrichtung verschieben.
Wenn sich die Nadel 30 in dem Anlagezustand des Flanschteils 32 auf dem ersten beweglichen Kern 40 weiter in der Ventilschließrichtung verschiebt, trennt bzw. löst sich die Endoberfläche 401 des ersten beweglichen Kerns von der nichtmagnetischen Anschlagfläche 621, der Dichtteil 33 gelangt mit dem Ventilsitz 12 in Anlage und die Nadel 30 schließt ein Ventil (Bezug auf 6). Folglich wird die Einspritzung des Kraftstoffes durch die Einspritzöffnung 11 beendet.
Wenn der in 5 gezeigte Zustand auf den in 6 gezeigten Zustand wechselt, verschiebt sich der erste bewegliche Kern 40 ferner in der Ventilschließrichtung, welche der Richtung zum Trennen der Endoberfläche 401 des ersten beweglichen Kerns von der Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns entspricht. Da bei der vorliegenden Ausführungsform der Spalt s2 zwischen Kernen in dem Anlagezustand der Endoberfläche 401 des ersten beweglichen Kerns auf der nichtmagnetischen Anschlagfläche 621 zwischen der Endoberfläche 401 des ersten beweglichen Kerns und der Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns ausgebildet ist, ist es wahrscheinlich, dass sich der erste bewegliche Kern 40 in der Ventilschließrichtung verschiebt, das heißt, der Richtung zum Trennen von dem festgelegten Kern 70. Die Nadel 30 kann sich daher umgehend in der Ventilschließrichtung verschieben.
Nach dem in 6 gezeigten Zustand verschiebt sich der erste bewegliche Kern 40 durch eine Trägheit weiter in der Ventilschließrichtung (Bezug auf 7). Wenn der in 6 gezeigte Zustand auf den in 7 gezeigten Zustand wechselt, verschiebt sich der erste bewegliche Kern 40 in der Ventilschließrichtung, das heißt, der Richtung zum Trennen der Oberfläche 421 des Bodenteils 42 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70 von der Endoberfläche 512 des Hauptkörpers 51 des zweiten beweglichen Kerns 50 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12. Da bei der vorliegenden Ausführungsform der Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen zwischen der Oberfläche 421 des Bodenteils 42 des ersten beweglichen Kerns 40 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70 und der gesamten Endoberfläche 512 des Hauptkörpers 51 des zweiten beweglichen Kerns 50 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 ausgebildet ist, kann in diesem Fall eine zwischen der Endoberfläche 512 des Hauptkörpers 51 des beweglichen Kerns auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 und der Oberfläche 421 des Bodenteils 42 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70 erzeugte Wringkraft reduziert werden. Da bei der vorliegenden Ausführungsform das Kommunikationsloch 45 mit dem Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen in Verbindung steht, strömt in diesem Fall ferner ein Teil des Kraftstoffes in dem Kommunikationsloch 45 in den Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen. Aufgrund dessen ist es wahrscheinlich, dass sich der erste bewegliche Kern 40 in der Ventilschließrichtung verschiebt, das heißt, der Richtung zum Trennen von dem zweiten beweglichen Kern 50. Daher kann eine Kollisionsenergie reduziert werden, wenn der Dichtteil 33 der Nadel 30 gegen den Ventilsitz 12 stößt (Bezug auf 6). Entsprechend ist es möglich, zu verhindern, dass die Nadel 30 bei dem Ventilsitz 12 zurückprellt, und eine ungewünschte sekundäre Ventilöffnung.
Nach dem in 7 gezeigten Zustand verschiebt sich der erste bewegliche Kern 40 durch die Vorspannkraft der Feder 92 in der Ventilöffnungsrichtung. Folglich stößt die Oberfläche 421 des Bodenteils 42 des ersten beweglichen Kerns 40 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70 gegen die Endoberfläche des Flanschteils 32 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12, und es wird beschränkt, das sich der erste bewegliche Kern 40 in der Ventilöffnungsrichtung verschiebt (Bezug auf 1).
Wenn der in 7 gezeigte Zustand auf den in 1 gezeigten Zustand wechselt, strömt ferner ein Teil des Kraftstoffes in dem Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen in das Kommunikationsloch 45. Aufgrund dessen tritt für den ersten beweglichen Kern 40 ein so genannter Dämpfungseffekt auf und eine Kollisionsenergie kann reduziert werden, wenn der erste bewegliche Kern 40 gegen den Flanschteil 32 stößt. Folglich kann eine ungewünschte Ventilöffnung verhindert werden, die durch die Kollision des ersten beweglichen Kerns 40 gegen den Flanschteil 32 hervorgerufen wird. Auf diese Art und Weise wiederholt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 die in den 1 bis 7 gezeigten Zustände, wenn ein Kraftstoff kontinuierlich in eine Maschine eingespritzt wird.
Wie vorstehend erläutert ist, weist (1) die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Düse 10, das Gehäuse 20, die Nadel 30, den ersten beweglichen Kern 40, den zweiten beweglichen Kern 50, den festgelegten Kern 70 und die Spule 80 auf. Die Düse 10 besitzt die Einspritzöffnung 11, durch welche ein Kraftstoff eingespritzt wird, und den Ventilsitz 12, der um die Einspritzöffnung 11 herum ausgebildet ist. Das Gehäuse 20 ist zylindrisch gestaltet, bei einem Ende mit der Düse 10 verbunden und weist den Kraftstoffdurchlass 100 auf, der im Inneren ausgebildet ist, um mit der Einspritzöffnung 11 in Verbindung zu stehen, und der den Kraftstoff in die Einspritzöffnung 11 einführt. Die Nadel 30 ist im Inneren des Gehäuses 20 so angeordnet, dass sich diese hin und her bewegen kann, diese öffnet ein Ventil, wenn sich ein Ende von dem Ventilsitz 12 löst, und diese schließt das Ventil, wenn das eine Ende mit dem Ventilsitz 12 in Anlage kommt. Der erste bewegliche Kern 40 ist relativ zu der Nadel 30 beweglich angeordnet. Der zweite bewegliche Kern 50 ist relativ zu der Nadel 30 unbeweglich angeordnet. Der festgelegte Kern 70 ist auf einer entgegengesetzten Seite der ersten und zweiten beweglichen Kerne 40 und 50 zu dem Ventilsitz 12 angeordnet. Die Spule 80 erzeugt einen Magnetfluss, wenn diese bestromt wird, und kann die ersten und zweiten beweglichen Kerne 40 und 50 hin zu dem festgelegten Kern 70 anziehen und die Nadel 30 in der Richtung von dem Ventilsitz 12 weg verschieben.
Außerdem ist bei der vorliegenden Ausführungsform der Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen mit einer ringförmigen Gestalt zwischen der Oberfläche 421 des Bodenteils 42 des ersten beweglichen Kerns 40 bei den ersten und zweiten beweglichen Kernen 40 und 50 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70, und der Endoberfläche 512 des Hauptkörpers 51 des zweiten beweglichen Kerns 50 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 ausgebildet. Aufgrund dessen kann ein magnetischer Widerstand zwischen dem ersten beweglichen Kern 40 und dem zweiten beweglichen Kern 50 erhöht werden. Folglich kann, während die Spule 80 bestromt wird, ein großer Betrag eines Magnetflusses in dem ersten beweglichen Kern 40 bei den ersten und zweiten beweglichen Kernen 40 und 50 fließen und eine Anziehungskraft zwischen dem ersten beweglichen Kern 40 und dem festgelegten Kern 70 kann erhöht werden. Daher kann die Nadel 30 ein Ventil öffnen, auch wenn der Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffdurchlass 100 hoch ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann entsprechend ein Kraftstoff mit einem hohen Druck eingespritzt werden.
Da bei der vorliegenden Ausführungsform der Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen mit einer ringförmigen Gestalt zwischen dem ersten beweglichen Kern 40 und dem zweiten beweglichen Kern 50 ausgebildet ist, kann ferner die Wringkraft, welche erzeugt wird, wenn der erste bewegliche Kern 40 von dem zweiten beweglichen Kern 50 getrennt werden soll, reduziert werden. Aufgrund dessen können der Abfall der Ventilöffnungsgeschwindigkeit einer Nadel und eine ungewünschte sekundäre Ventilöffnung verhindert werden, welche möglicherweise bei einer existierenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung auftreten können. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann daher ein Kraftstoff mit einem hohen Grad an Genauigkeit eingespritzt werden.
Ferner weist bei der vorliegenden Ausführungsform (2) das nichtmagnetische Element 60 des Gehäuses 20 die nichtmagnetische Anschlagfläche 621 auf, welche mit der Endoberfläche 401 des ersten beweglichen Kerns, welche der Oberfläche des ersten beweglichen Kerns 40 bei den ersten und zweiten beweglichen Kernen 40 und 50 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70 entspricht, in Anlage kommen kann. Wenn die Endoberfläche 401 des ersten beweglichen Kerns gegen die nichtmagnetische Anschlagfläche 621 stößt, ist zwischen dem ersten beweglichen Kern 40 und dem festgelegten Kern 70 der Spalt s2 zwischen Kernen mit einer ringförmigen Gestalt ausgebildet. Aufgrund dessen ist es möglich, wenn die Bestromung der Spule 80 gestoppt wird und die Nadel 30 ein Ventil schließt, zu verhindern, dass der verbleibende Magnetismus des festgelegten Kerns 70 einen Einfluss auf den ersten beweglichen Kern 40 besitzt, und dass zwischen dem festgelegten Kern 70 und dem ersten beweglichen Kern 40 eine Wringkraft erzeugt wird. Folglich kann verhindert werden, dass sich der erste bewegliche Kern 40 in einem Anlagezustand auf dem festgelegten Kern 70 befindet. Die Nadel 30 kann daher ein Ventil umgehend schließen, nachdem die Bestromung der Spule 80 gestoppt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann entsprechend ein Kraftstoff mit einem hohen Grad an Genauigkeit eingespritzt werden.
Ferner weist bei der vorliegenden Ausführungsform (4) das Gehäuse 20 das nichtmagnetische Element 60 mit einem nichtmagnetischen Material bei dem Ende auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70 auf. Die nichtmagnetische Anschlagfläche 621 ist bei der Endoberfläche des nichtmagnetischen Elements 60 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 ausgebildet. Aufgrund dessen trennt sich der erste bewegliche Kern 40 umgehend von der nichtmagnetischen Anschlagfläche 621, wenn die Bestromung der Spule 80 gestoppt wird, während die Endoberfläche 401 des ersten beweglichen Kerns gegen die nichtmagnetische Anschlagfläche 621 stößt. Folglich kann sich das Ansprechverhalten der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 verbessern.
Ferner weist bei der vorliegenden Ausführungsform (9) der erste bewegliche Kern 40 das Kommunikationsloch 45 auf, welches mit dem Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen in Verbindung steht. Aufgrund dessen kann ein Kraftstoff zwischen dem Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen und dem Kommunikationsloch 45 kommen und gehen. Folglich, wenn die Nadel 30 ein Ventil öffnet und schließt, ist es möglich, den ersten beweglichen Kern 40 umgehend nahe an den zweiten beweglichen Kern 50 oder von diesem weg zu bewegen, und eine Kollisionsenergie zu reduzieren, wenn die Nadel 30 gegen ein anderes Element stößt. Daher kann ein Kraftstoff mit einem hohen Grad an Genauigkeit eingespritzt werden.
Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform (10) der Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen zwischen dem ersten beweglichen Kern 40 und dem zweiten beweglichen Kern 50 ausgebildet, wenn der erste bewegliche Kern 40 gegen den Teil (32) der Nadel 30 stößt bzw. sich in Anlage mit diesem befindet. Da bei der vorliegenden Ausführungsform die Nadel 30 ein nichtmagnetisches Material aufweist, kann der magnetische Widerstand zwischen dem ersten beweglichen Kern 40 und dem zweiten beweglichen Kern 50 erhöht werden. Aufgrund dessen kann die Anziehungskraft zwischen dem ersten beweglichen Kern 40 und dem festgelegten Kern 70 größer sein als die Anziehungskraft zwischen dem zweiten beweglichen Kern 50 und dem festgelegten Kern 70.
Ferner weist bei der vorliegenden Ausführungsform (11) die Nadel 30 den stabförmigen Nadelhauptkörper 31 und den in der radialen Richtung außerhalb des Nadelhauptkörpers 31 angeordneten Flanschteil 32 auf. Der Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen ist zwischen dem ersten beweglichen Kern 40 und dem zweiten beweglichen Kern 50 ausgebildet, wenn der erste bewegliche Kern 40 gegen den Flanschteil 32 stößt. Dies stellt eine konkrete Konfiguration der vorliegenden Offenbarung beispielhaft dar.
Ferner ist (14) in dem Anlagezustand der Nadel 30 auf dem Ventilsitz 12 der Abstand bzw. die Strecke zwischen der Endoberfläche 401 des ersten beweglichen Kerns, welche der Endoberfläche des ersten beweglichen Kerns 40 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70 entspricht, und der Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns, welche der Endoberfläche des festgelegten Kerns 70 auf der Seite näher an den ersten und zweiten beweglichen Kernen 40 und 50 entspricht, so eingestellt, dass diese kleiner ist als die Strecke zwischen der Endoberfläche 501 des zweiten beweglichen Kerns, welcher der Endoberfläche des zweiten beweglichen Kerns 50 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70 entspricht, und der Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns. Aufgrund dessen kann die Anziehungskraft zwischen dem ersten beweglichen Kern 40 und dem festgelegten Kern 70 in den Ausgangsstadium des Bestromens der Spule 80 größer sein als die Anziehungskraft zwischen dem zweiten beweglichen Kern 50 und dem festgelegten Kern 70. Folglich kann die Nadel 30 ein Ventil öffnen, auch wenn ein Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffdurchlass 100 hoch ist.
Ferner sind bei der vorliegenden Ausführungsform (15) ferner die Feder 91 und die Feder 92 angeordnet. Die Feder 91 spannt die Nadel 30 in Richtung hin zu dem Ventilsitz 12 vor. Die Feder 92 spannt den ersten beweglichen Kern 40 bei den ersten und zweiten beweglichen Kernen 40 und 50 in Richtung hin zu dem festgelegten Kern 70 vor. Dies stellt eine konkrete Konfiguration der vorliegenden Offenbarung beispielhaft dar.
(Zweite Ausführungsform)
Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform ist in den 8 und 9 gezeigt. Bei der zweiten Ausführungsform unterscheiden sich die Konfigurationen eines nichtmagnetischen Elements 60 und eines festgelegten Kerns 70 von diesen gemäß der ersten Ausführungsform.
Wie in 8 gezeigt ist, weist bei der zweiten Ausführungsform ein nichtmagnetisches Element 60 den bei der ersten Ausführungsform gezeigten nichtmagnetischen Vorsprung 62 nicht auf, und dieses weist lediglich einen nichtmagnetischen zylindrischen Teil 61 auf. Bei dem nichtmagnetischen Element 60 stößt die Innenwand des Endabschnitts des nichtmagnetischen zylindrischen Teils 61 auf dessen entgegengesetzter Seite zu einem Ventilsitz 12 gegen die Außenwand eines Hauptkörpers 71 eines festgelegten Kerns bei dessen Endabschnitt auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12.
Ein festgelegter Kern 70 weist ferner einen Vorsprung 73 des festgelegten Kerns auf. Der Vorsprung 73 des festgelegten Kerns ist in der Art und Weise ausgebildet, dass dieser ausgehend von dem Außenumfang einer Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns in Richtung hin zu dem Ventilsitz 12 im Wesentlichen ringförmig vorsteht. Eine Anschlagfläche 731 des festgelegten Kerns ist bei der Endoberfläche des Vorsprungs 73 des festgelegten Kerns auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 ausgebildet. Die Anschlagfläche 731 des festgelegten Kerns kann gegen eine Endoberfläche 401 eines ersten beweglichen Kerns 40 stoßen (Bezug auf 9). Hierbei entspricht die Anschlagfläche 731 des festgelegten Kerns einer „Anschlagfläche“. Ferner ist eine Vorsprungshöhe des Vorsprungs 73 des festgelegten Kerns ausgehend von der Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns, das heißt, eine Strecke d1 zwischen der Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns und der Anschlagfläche 731 des festgelegten Kerns, gleich der Strecke d1 zwischen der Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns und der nichtmagnetische Anschlagfläche 621, die bei der ersten Ausführungsform gezeigt sind.
Wie in 9 gezeigt ist, ist zwischen der Endoberfläche 401 des ersten beweglichen Kerns und der Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns ein Spalt s2 zwischen Kernen mit einer im Wesentlichen ringförmigen Gestalt ausgebildet, wenn der erste bewegliche Kern 40 gegen die Anschlagfläche 731 des festgelegten Kerns stößt. Das heißt, in dem Anlagezustand des ersten beweglichen Kerns 40 auf der Anschlagfläche 731 des festgelegten Kerns sind die Endoberfläche 401 des ersten beweglichen Kerns und die Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns voneinander getrennt. Die von den vorstehenden Konfigurationen abweichenden Konfigurationen bei der zweiten Ausführungsform sind ähnlich zu den Konfigurationen bei der ersten Ausführungsform.
Wie vorstehend erläutert ist, weist bei der vorliegenden Ausführungsform (2) der Vorsprung 73 des festgelegten Kerns 70 die Anschlagfläche 731 des festgelegten Kerns auf, die gegen die Endoberfläche 401 des ersten beweglichen Kerns, welche der Oberfläche des ersten beweglichen Kerns 40 aus den ersten und zweiten beweglichen Kernen 40 und 50 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70 entspricht, stoßen kann. Wenn die Endoberfläche 401 des ersten beweglichen Kerns gegen die Anschlagfläche 731 des festgelegten Kerns stößt bzw. sich mit dieser in Anlage befindet, ist zwischen dem ersten beweglichen Kern 40 und dem festgelegten Kern 70 der Spalt s2 zwischen Kernen mit einer ringförmigen Gestalt ausgebildet. Aufgrund dessen ist es in gleicher Art und Weise zu der ersten Ausführungsform möglich, zu verhindern, dass der restliche Magnetismus des festgelegten Kerns 70 einen Einfluss auf den ersten beweglichen Kern 40 besitzt, und dass zwischen dem festgelegten Kern 70 und dem ersten beweglichen Kern 40 eine Wringkraft erzeugt wird, wenn die Bestromung einer Spule 80 gestoppt wird und eine Nadel 30 ein Ventil schließt. Folglich kann verhindert werden, dass sich der erste bewegliche Kern 40 in dem Anlagezustand auf dem festgelegten Kern 70 befindet. Die Nadel 30 kann daher ein Ventil umgehend schließen, nachdem die Bestromung der Spule 80 gestoppt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann entsprechend ein Kraftstoff mit einem hohen Grad an Genauigkeit eingespritzt werden.
Ferner ist (5) bei dem festgelegten Kern 70 die Anschlagfläche 731 des festgelegten Kerns ausgebildet, welche der Oberfläche entspricht, die gegen die Endoberfläche 401 des ersten beweglichen Kerns, welche der Endoberfläche des ersten beweglichen Kerns 40 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70 entspricht, stoßen kann. Darüber hinaus weist bei der vorliegenden Ausführungsform (6) der festgelegte Kern 70 den Hauptkörper 71 des festgelegten Kerns mit einer zylindrischen Gestalt und den Vorsprung 73 des festgelegten Kerns, welcher von der Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns, das heißt, der Endoberfläche des Hauptkörpers 71 des festgelegten Kerns auf der Seite näher an den ersten und zweiten beweglichen Kernen 40 und 50, in Richtung hin zu dem ersten beweglichen Kern 40 vorsteht, auf. Außerdem ist die Anschlagfläche 731 des festgelegten Kerns bei der Endoberfläche des Vorsprungs 73 des festgelegten Kerns auf der Seite näher an dem ersten beweglichen Kern 40 ausgebildet. Dies stellt eine konkrete Konfiguration der vorliegenden Offenbarung beispielhaft dar.
(Dritte Ausführungsform)
Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform ist in den 10 und 11 gezeigt. Bei der dritten Ausführungsform unterscheidet sich die Konfiguration eines festgelegten Kerns 70 von der Konfiguration gemäß der ersten Ausführungsform.
Wie in 10 gezeigt ist, weist ein festgelegter Kern 70 bei der dritten Ausführungsform ferner eine Buchse bzw. Hülse 74 auf. Die Hülse 74 weist beispielsweise ein nichtmagnetisches Material, wie austenitischen Edelstahl, auf und ist im Wesentlichen zylindrisch gestaltet. Die Hülse 74 ist innerhalb des Endes eines Hauptkörpers 71 des festgelegten Kerns auf der Seite näher an einem Ventilsitz 12 angeordnet. Die Außenwand der Hülse 74 liegt an der Innenwand des Hauptkörpers 71 des festgelegten Kerns an bzw. ist dort angebracht. Die Hülse 74 ist beispielsweise durch Schweißen an dem Hauptkörper 71 des festgelegten Kerns fixiert. Hierbei ist die Endoberfläche der Hülse 74 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 bei einer Position näher an dem Ventilsitz 12 als eine Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns angeordnet.
Eine Anschlagfläche 741 des festgelegten Kerns ist bei der Endoberfläche der Hülse 74 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 ausgebildet. Die Anschlagfläche 741 des festgelegten Kerns kann gegen eine Endoberfläche 501 eines zweiten beweglichen Kerns 50 und die Endoberfläche eines Flanschteils 32 auf dessen entgegengesetzter Seite zu dem Ventilsitz 12 stoßen (Bezug auf 11). Hierbei entspricht die Anschlagfläche 741 des festgelegten Kerns einer „Anschlagfläche“. Ferner ist ein Abstand bzw. eine Strecke d2 zwischen der Anschlagfläche 741 des festgelegten Kerns und der Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns kleiner als eine Strecke d1 zwischen einer nichtmagnetischen Anschlagfläche 621 und der Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns.
Wie in 11 gezeigt ist, ist ein Spalt s3 zwischen Kernen mit einer im Wesentlichen ringförmigen Gestalt zwischen der Endoberfläche 501 des zweiten beweglichen Kerns und der Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns ausgebildet, wenn der zweite bewegliche Kern 50 gegen die Anschlagfläche 741 des festgelegten Kerns stößt. Das heißt, in dem Anlagezustand des zweiten beweglichen Kerns 50 auf der Anschlagfläche 741 des festgelegten Kerns sind die Endoberfläche 501 des zweiten beweglichen Kerns und die Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns voneinander getrennt. Die von den vorstehenden Konfigurationen abweichenden Konfigurationen bei der dritten Ausführungsform sind ähnlich zu den Konfigurationen in der ersten Ausführungsform.
Wie vorstehend erläutert ist, weist bei der vorliegenden Ausführungsform (2) die Hülse 74 des festgelegten Kerns 70 die Anschlagfläche 741 des festgelegten Kerns auf, welche gegen die Endoberfläche 501 des zweiten beweglichen Kerns, welche der Oberfläche des zweiten beweglichen Kerns 50 aus den ersten und zweiten beweglichen Kernen 40 und 50 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70 entspricht, und die Oberfläche einer Nadel 30 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70 stoßen kann. Der Spalt s3 zwischen Kernen mit einer ringförmigen Gestalt ist zwischen dem zweiten beweglichen Kern 50 und dem festgelegten Kern 70 ausgebildet, wenn die Endoberfläche 501 des zweiten beweglichen Kerns und die Nadel 30 gegen die Anschlagfläche 741 des festgelegten Kerns stoßen. Aufgrund dessen ist es möglich, zu verhindern, dass der Restmagnetismus des festgelegten Kerns 70 einen Einfluss auf den zweiten beweglichen Kern 50 besitzt, und dass zwischen dem festgelegten Kern 70 und dem zweiten beweglichen Kern 50 eine Wringkraft erzeugt wird, wenn die Bestromung einer Spule 80 gestoppt wird und die Nadel 30 ein Ventil schließt. Folglich kann verhindert werden, dass sich der zweite bewegliche Kern 50 in dem Anlagezustand auf dem festgelegten Kern 70 befindet. Die Nadel 30 kann daher ein Ventil umgehend schließen, nachdem die Bestromung der Spule 80 gestoppt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann entsprechend ein Kraftstoff mit einem hohen Grad an Genauigkeit eingespritzt werden.
Ferner ist (5) bei dem festgelegten Kern 70 die Anschlagfläche 741 des festgelegten Kerns ausgebildet, welche der Oberfläche entspricht, die gegen die Endoberfläche 501 des zweiten beweglichen Kerns, das heißt, die Endoberfläche des zweiten beweglichen Kerns 50 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70, und die Endoberfläche der Nadel 30 auf deren entgegengesetzter Seite zu dem Ventilsitz 12 stoßen kann. Darüber hinaus weist bei der vorliegenden Ausführungsform (7) der festgelegte Kern 70 den Hauptkörper 71 des festgelegten Kerns mit einer zylindrischen Gestalt und die Hülse 74 mit einer zylindrischen Gestalt, die im Inneren des Hauptkörpers 71 des festgelegten Kerns angeordnet ist, auf. Außerdem ist die Anschlagfläche 741 des festgelegten Kerns bei der Endoberfläche der Hülse 74 auf der Seite näher an dem zweiten beweglichen Kern 50 ausgebildet. Dies stellt eine konkrete Konfiguration der vorliegenden Offenbarung beispielhaft dar.
(Vierte Ausführungsform)
Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform ist in 12 gezeigt. Bei der vierten Ausführungsform unterscheiden sich die Konfigurationen einer Nadel 30 und eines zweiten beweglichen Kerns 50 von diesen gemäß der ersten Ausführungsform. Bei der vierten Ausführungsform weist eine Nadel 30 den bei der ersten Ausführungsform gezeigten Flanschteil 32 nicht auf.
Ein zweiter beweglicher Kern 50 weist einen Hauptkörper 51 des beweglichen Kerns und einen Vorsprung 52 des beweglichen Kerns auf. Der Hauptkörper 51 des beweglichen Kerns ist so angeordnet, dass die Innenwand des Hauptkörpers 51 an der Außenwand des Endabschnitts eines Nadelhauptkörpers 31 auf dessen entgegengesetzter Seite zu einem Dichtteil 33 anliegen kann. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Hauptkörper 51 des beweglichen Kerns beispielsweise durch Presspassen, Schweißen oder dergleichen an dem Nadelhauptkörper 31 fixiert. Das heißt, der zweite bewegliche Kern 50 ist relativ zu der Nadel 30 unbeweglich angeordnet.
Der Vorsprung 52 des beweglichen Kerns ist in der Art und Weise ausgebildet, dass dieser ausgehend von dem Innenumfang der Endoberfläche 512 des Hauptkörpers 51 des beweglichen Kerns auf der Seite näher an einem Ventilsitz 12 im Wesentlichen ringförmig in Richtung hin zu dem Ventilsitz 12 vorsteht. Aufgrund dessen ist die Endoberfläche des Vorsprungs 52 des beweglichen Kerns auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 bei einer Position angeordnet, die näher an dem Ventilsitz 12 liegt als die Endoberfläche 512 des Hauptkörpers 51 des zweiten beweglichen Kerns 50 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12. Ein Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen mit einer im Wesentlichen ringförmigen Gestalt ist zwischen der Oberfläche 421 eines Bodenteils 42 eines ersten beweglichen Kerns 40 auf der Seite näher an einem festgelegten Kern 70 und der Endoberfläche 512 des Hauptkörpers 51 des zweiten beweglichen Kerns 50 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 ausgebildet. Die Größe des Spalts s1 zwischen beweglichen Kernen in der axialen Richtung variiert gemäß der Position des ersten beweglichen Kerns 40 relativ zu dem Nadelhauptkörper 31 und wird minimal, wenn der Bodenteil 42 des ersten beweglichen Kerns 40 gegen die Endoberfläche des Vorsprungs 52 des beweglichen Kerns auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 stößt. Auf diese Art und Weise sind die Oberfläche 421 des Bodenteils 42 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70 und die Endoberfläche 512 des Hauptkörpers 51 des beweglichen Kerns auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 ungeachtet davon, ob der Bodenteil 42 des ersten beweglichen Kerns 40 gegen die Endoberfläche des Vorsprungs 52 des beweglichen Kerns auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 stößt, stets voneinander getrennt, und der Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen ist zwischen diesen ausgebildet. Die von den vorstehenden Konfigurationen abweichenden Konfigurationen bei der vierten Ausführungsform sind ähnlich zu den Konfigurationen bei der ersten Ausführungsform.
Wie vorstehend erläutert ist, ist bei der vorliegenden Ausführungsform (10) der Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen zwischen dem ersten beweglichen Kern 40 und dem zweiten beweglichen Kern 50 ausgebildet, wenn der erste bewegliche Kern 40 gegen einen Teil (52) des zweiten beweglichen Kerns 50 stößt. Da bei der vorliegenden Ausführungsform die Nadel 30 den Flanschteil 32 nicht aufweist, kann die Gestalt der Nadel 30 vereinfacht werden. Aufgrund dessen können die Bearbeitungskosten der Nadel 30 reduziert werden. Ferner kann das Volumen des zweiten beweglichen Kerns 50 in dem Ausmaß erhöht werden, in welchem die Nadel 30 den Flanschteil 32 nicht aufweist. Aufgrund dessen kann die Anziehungskraft zwischen dem festgelegten Kern 70 und dem zweiten beweglichen Kern 50 erhöht werden.
Ferner weist bei der vorliegenden Ausführungsform (12) der zweite bewegliche Kern 50 den Hauptkörper 51 des beweglichen Kerns und den Vorsprung 52 des beweglichen Kerns, der ausgehend von der Endoberfläche 512 des Hauptkörpers 51 des beweglichen Kerns auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 in Richtung hin zu dem Ventilsitz 12 vorsteht, auf. Der Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen ist zwischen dem ersten beweglichen Kern 40 und der Endoberfläche 512 des Hauptkörpers 51 des beweglichen Kerns auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 ausgebildet, wenn der erste bewegliche Kern 40 gegen den Vorsprung 52 des beweglichen Kerns stößt. Dies stellt eine konkrete Konfiguration der vorliegenden Offenbarung beispielhaft dar.
Modifizierte Beispiele der vorstehenden Ausführungsformen werden beschrieben. Die Beispiele zum Ausbilden sowohl des Spalts s1 zwischen beweglichen Kernen als auch des Spalts s2 zwischen Kernen sind bei den ersten, zweiten und vierten Ausführungsformen gezeigt. Im Gegensatz dazu kann ein modifiziertes Beispiel der Ausführungsform so konfiguriert sein, dass dieses lediglich entweder einen Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen oder einen Spalt s2 zwischen Kernen bildet. Das heißt, eine Konfiguration zum Stoßen einer Endoberfläche 401 eines ersten beweglichen Kerns gegen eine Endoberfläche 701 eines festgelegten Kerns kann ebenso angenommen werden. In diesem Fall ist ein Spalt s2 zwischen Kernen nicht ausgebildet, wenn die Endoberfläche 401 des ersten beweglichen Kerns gegen die Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns stößt. Andererseits kann eine Konfiguration zum Stoßen der Oberfläche 421 eines Bodenteils 42 eines ersten beweglichen Kerns 40 auf der Seite näher an einem festgelegten Kern 70 gegen die Endoberfläche 512 eines Hauptkörpers 51 eines zweiten beweglichen Kerns 50 auf der Seite näher an einem Ventilsitz 12 ebenso angenommen werden. In diesem Fall ist ein Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen nicht ausgebildet, wenn die Oberfläche 421 des Bodenteils 42 des ersten beweglichen Kerns 40 auf der Seite näher an dem festgelegten Kern 70 gegen die Endoberfläche 512 des Hauptkörpers 51 des zweiten beweglichen Kerns 50 auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 stößt.
Ferner ist bei der vorstehenden dritten Ausführungsform das Beispiel zum Ausbilden des Spalts s1 zwischen beweglichen Kernen, des Spalts s2 zwischen Kernen und des Spalts s3 zwischen Kernen gezeigt. Im Gegensatz dazu kann ein modifiziertes Beispiel der Ausführungsform so konfiguriert sein, um zumindest einen Spalt aus einem Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen, einem Spalt s2 zwischen Kernen und einem Spalt s3 zwischen Kernen auszubilden.
Ferner kann ein modifiziertes Beispiel der vorstehenden Ausführungsformen so konfiguriert sein, um eine Hülse 74 nicht gegen einen zweiten beweglichen Kern 50, sondem lediglich gegen die Oberfläche einer Nadel 30 auf der Seite näher an einem festgelegten Kern 70 zu stoßen. Im Falle dieser Konfiguration kann der Verschleiß des zweiten beweglichen Kerns 50, welcher durch Stoßen gegen die Hülse 74 hervorgerufen wird, verhindert werden.
Ferner sind bei den vorstehenden Ausführungsformen die Beispiele gezeigt, welche so konfiguriert sind, dass die Außenwand des Hauptkörpers 51 des zweiten beweglichen Kerns 50 über die Innenwand des zylindrischen Teils 41 des ersten beweglichen Kerns 40 gleiten kann. Im Gegensatz dazu kann ein modifiziertes Beispiel der Ausführungsformen so konfiguriert sein, um zwischen der Außenwand eines Hauptkörpers 51 des beweglichen Kerns und der Innenwand eines zylindrischen Teils 41 beispielsweise durch Einstellen des Innendurchmessers eines Durchgangslochs 44 eines Bodenteils 42 eines ersten beweglichen Kerns 40, um etwas größer als der Außendurchmesser eines Nadelhauptkörpers 31 zu sein, und durch Einstellen des Außendurchmessers des Hauptkörpers 51 des beweglichen Kerns, um kleiner als der Innendurchmesser des zylindrischen Teils 41 zu sein, stets einen zylindrischen Freiraum auszubilden. Bei der Konfiguration ist es möglich, einen magnetischen Widerstand zwischen dem ersten beweglichen Kern 40 und dem zweiten beweglichen Kern 50 zu erhöhen und eine Anziehungskraft zwischen dem ersten beweglichen Kern 50 und einem festgelegten Kern 70 zu vergrößern. Ferner kann, da der zylindrische Freiraum sich in dem Zustand befindet, in welchem dieser stets mit einem Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen in Verbindung steht, ein Kraftstoff zwischen dem Spalt s1 zwischen beweglichen Kernen und dem zylindrischen Freiraum kommen und gehen. Folglich ist es möglich, wenn eine Nadel 30 ein Ventil öffnet und schließt, den ersten beweglichen Kern 40 umgehend nahe hin zu dem zweiten beweglichen Kern 50 oder von diesem weg zu bewegen, und eine Kollisionsenergie zu reduzieren, wenn die Nadel 30 gegen ein anderes Element stößt. Daher kann ein Kraftstoff mit einem hohen Grad an Genauigkeit eingespritzt werden. Hierbei kann im Falle dieser Konfiguration auf ein Kommunikationsloch 45 verzichtet werden. Andererseits kann bei einem modifizierten Beispiel der Ausführungsformen ein Kommunikationsloch 45 in einem zweiten beweglichen Kern 50 ausgebildet sein.
Ferner sind bei den vorstehenden Ausführungsformen Beispiele zum Einstellen der Strecke bzw. des Abstands g1 zwischen der Endoberfläche 401 des ersten beweglichen Kerns 40 und der Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns 70, um in dem Anlagezustand der Nadel 30 auf dem Ventilsitz 12 kleiner als die Strecke g2 zwischen der Endoberfläche 501 des zweiten beweglichen Kerns 50 und der Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns zu sein, gezeigt. Im Gegensatz dazu kann bei einem modifizierten Beispiel der Ausführungsformen eine Strecke g1 so eingestellt sein, dass diese größer oder gleich einer Strecke g2 ist.
Ferner sind bei den vorstehenden Ausführungsformen Beispiele zum Anordnen der Feder 92 als das zweite Vorspannelement zwischen dem ersten beweglichen Kern 40 und dem Federsitz 36 gezeigt. Im Gegensatz dazu ist es bei einem modifizierten Beispiel der Ausführungsformen ebenso möglich, auf einen Federsitz 36 zu verzichten und eine Feder 92 anzuordnen, um bei einem Ende gegen einen ersten beweglichen Kern 40 zu stoßen und bei dem anderen Ende gegen eine Stufenfläche 201 eines Gehäuses 20 zu stoßen, und den ersten beweglichen Kern 40 in der Ventilöffnungsrichtung vorzuspannen.
Ferner ist bei der vorstehenden dritten Ausführungsform ein Beispiel zum Ausbilden der Hülse 74 als ein Element, das sich von dem Hauptkörper 71 des festgelegten Kerns unterscheidet, gezeigt. Im Gegensatz dazu kann bei einem modifizierten Beispiel der Ausführungsform eine Hülse 74 integral mit einem Hauptkörper 71 des festgelegten Kerns ausgebildet sein. Ferner kann eine Strecke bzw. ein Abstand d2 zwischen einer Anschlagfläche 741 eines festgelegten Kerns, welche der Endoberfläche der Hülse 74 auf der Seite näher an einem Ventilsitz 12 entspricht, und einer Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns, welche der Endoberfläche eines Hauptkörpers 71 des festgelegten Kerns auf der Seite näher an dem Ventilsitz 12 entspricht, irgendeine Größe aufweisen. Im Falle des Ausbildens einer nichtmagnetischen Anschlagfläche 621 bei einem nichtmagnetischen Element 60 oder im Falle des Ausbildens einer Anschlagfläche 731 des festgelegten Kerns bei einem festgelegten Kern 70 kann jedoch eine Strecke d2 so eingestellt sein, dass dieser kleiner ist als eine Strecke d1 zwischen der nichtmagnetischen Anschlagfläche 621 oder der Anschlagfläche 731 des festgelegten Kerns und einer Endoberfläche 701 des festgelegten Kerns. Ferner kann bei einem modifizierten Beispiel der Ausführungsform ein Gehäuse 20 anstelle eines nichtmagnetischen Elements 60 eine magnetische Öffnung bzw. Mündung aufweisen, die ein magnetisches Material umfasst, zylindrisch gestaltet ist und eine Dicke aufweist, die teilweise kleiner ist als andere Teile in der axialen Richtung. In diesem Fall kann eine Anschlagfläche, welche gegen eine Endoberfläche 401 eines ersten beweglichen Kerns stoßen kann, in gleicher Art und Weise zu der nichtmagnetischen Anschlagfläche 621 bei der magnetischen Öffnung ausgebildet sein.
Ferner sind bei den vorstehenden Ausführungsformen Beispiele zum Anordnen von zwei beweglichen Kernen aus dem ersten beweglichen Kern 40 und dem zweiten beweglichen Kern 50 gezeigt. Im Gegensatz dazu kann ein modifiziertes Beispiel der Ausführungsformen drei oder mehr bewegliche Kerne aufweisen. Ein Beispiel entspricht einem Fall des Aufteilens eines Hauptkörpers 51 eines zweiten beweglichen Kerns 50 auf zwei Teile in der axialen Richtung, des Anordnens des aufgeteilten Teils auf der Seite näher an einem festgelegten Kern 70 unbeweglich relativ zu einer Nadel 30 und des Anordnens des aufgeteilten Teils auf der Seite näher an einem Ventilsitz 12 relativ zu der Nadel 30 beweglich.
Ferner sind bei dem vorstehenden Ausführungsformen Beispiele zum integralen Ausbilden der Düse 10 mit dem Gehäuse 20 gezeigt. Im Gegensatz dazu kann bei einem modifizierten Beispiel der Ausführungsformen eine Düse 10 als ein Element ausgebildet sein, das sich von einem Gehäuse 20 unterscheidet. In diesem Fall kann durch Ausbilden der Düse 10 beispielsweise mit einem identischem Material zu einer Nadel 30 ein Verschleiß eines Ventilsitzes 12 der Nadel 10 verhindert werden, wenn die Nadel 30 ein Ventil öffnet und schließt.
Ferner sind bei den vorstehenden Ausführungsformen Beispiele zum integralen Ausbilden des Außenumfangsteils 72 des festgelegten Kerns mit dem Hauptkörper 71 des festgelegten Kerns gezeigt. Im Gegensatz dazu kann ein Außenumfangsteil 72 des festgelegten Kerns bei einem modifizierten Beispiel der Ausführungsformen als ein Element ausgebildet sein, das sich von einem Hauptkörper 71 eines festgelegten Kerns unterscheidet.
Ferner können bei einem modifizierten Beispiel der vorstehenden Ausführungsformen sowohl ein Flansch 32 mit einer zylindrischen Gestalt, ein nichtmagnetischer Vorsprung 62 als auch eine Hülse 74 so ausgebildet sein, dass diese in der Umfangsrichtung teilweise ausgenommen sind. Ferner können bei einem modifizierten Beispiel der vorstehenden Ausführungsformen sowohl ein Vorsprung 73 eines festgelegten Kerns mit einer ringförmigen Gestalt als auch ein Vorsprung 52 eines beweglichen Kerns so ausgebildet sein, dass diese in der Umfangsrichtung teilweise ausgenommen sind.
Bei einem modifizierten Beispiel der vorstehenden Ausführungsformen kann jedes Element aus einem Gehäuse 20, einem ersten beweglichen Kern 40, einem zweiten beweglichen Kern 50, einem festgelegten Kern 70 und einem Joch 81 nicht nur einen ferritischen Edelstahl aufweisen, sondern ebenso ein anderes magnetisches Material. Ferner kann jedes Element aus einer Nadel 30, einem nichtmagnetischen Element 60, einem Federsitz 36 und einer Hülse 74 nicht nur einen austenitischen Edelstahl aufweisen, sondern ebenso ein anderes nichtmagnetisches Material. Ferner kann eine Nadel 30 beispielsweise einen martensitischen Edelstahl aufweisen. Ferner kann die vorliegende Offenbarung nicht nur zum Einspritzen eines Hochdruckkraftstoffes, sondern ebenso eines Niederdruckkraftstoffes verwendet werden. Ferner kann die vorliegende Offenbarung nicht nur auf einen Direkteinspritzungs-Ottomotor angewendet werden, sondern beispielsweise ebenso auf einen Saugrohreinspritzungs-Ottomotor und einen Dieselmotor. Auf diese Art und Weise ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt und kann in dem Bereich, in welchem diese von dem Grundgedanken der vorliegenden Offenbarung nicht abweicht, in verschiedenen Formen angewendet werden.
Während die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf Ausführungsformen davon beschrieben wurde, ist ersichtlich, dass die Offenbarung nicht auf die Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung soll verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken. Zusätzlich zu den verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen liegen ebenso andere Kombinationen und Konfigurationen mit mehr, weniger oder lediglich einem einzelnen Element ebenso in dem Grundgedanken und Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung.

Claims

Kraftstoffeinspritzvorrichtung (1), aufweisend: eine Düse (10), welche umfasst: eine Einspritzöffnung (11), durch welche Kraftstoff eingespritzt wird; und einen Ventilsitz (12), welcher um die Einspritzöffnung (11) herum ausgebildet ist; ein rohrförmiges Gehäuse (20), wobei ein Ende desselben mit der Düse (10) verbunden ist, wobei das Gehäuse (20) einen Kraftstoffdurchlass (100) umfasst, der im Inneren davon ausgebildet ist, um mit der Einspritzöffnung (11) in Verbindung zu stehen, so dass der Kraftstoffdurchlass (100) Kraftstoff hin zu der Einspritzöffnung (11) führt; eine Nadel (30), welche im Inneren des Gehäuses (20) so vorgesehen ist, dass sich diese hin und her bewegen kann, wobei sich ein Ende der Nadel (30) von dem Ventilsitz (12) löst, um die Einspritzöffnung (11) zu öffnen, und mit dem Ventilsitz (12) in Kontakt kommt, um die Einspritzöffnung (11) zu schließen; eine Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50), welche so vorgesehen sind, dass diese relativ zu der Nadel (30) beweglich oder unbeweglich sind; einen festgelegten Kern (70), welcher auf einer entgegengesetzten Seite der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) zu dem Ventilsitz (12) vorgesehen ist; und eine Spule (80), welche einen Magnetfluss erzeugen kann, wenn diese bestromt wird, um die Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) zu dem festgelegten Kern (70) anzuziehen, was die Nadel (30) in einer entgegengesetzten Richtung zu dem Ventilsitz (12) bewegt, wobei: zwischen einer Oberfläche (421) eines Kerns (40) aus der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) auf der Seite des festgelegten Kerns (70) und einer Oberfläche (512) eines anderen Kerns (50) aus der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) auf der Seite des Ventilsitzes (12) ein ringförmiger Spalt (s1) zwischen beweglichen Kernen ausgebildet ist; der andere Kern (50) aus der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) sich von dem einen Kern (40) aus der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) unterscheidet; die Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) umfasst: einen ersten beweglichen Kern (40) mit einem zylindrischen Teil (41) und einem Bodenteil (42), welcher einen Endabschnitt des zylindrischen Teils (41) verschließt; und einen zweiten beweglichen Kern (50), der innerhalb des zylindrischen Teils (41) vorgesehen ist; und der Spalt (s1) zwischen beweglichen Kernen zwischen dem Bodenteil (42) des ersten beweglichen Kerns (40) und dem zweiten beweglichen Kern (50) ausgebildet ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: ein Element aus dem Gehäuse (20) und dem festgelegten Kern (70) eine Anschlagfläche (621, 731, 741) umfasst, die mit einer Oberfläche (401; 501) zumindest eines Kerns (40; 50) aus der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) auf der Seite des festgelegten Kerns (70) oder mit einer Oberfläche der Nadel (30) auf der Seite des festgelegten Kerns (70) in Kontakt stehen kann; und zwischen der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) und dem festgelegten Kern (70) ein ringförmiger Spalt (s2, s3) zwischen Kernen ausgebildet ist, wenn die Oberfläche (401; 501) zumindest eines Kerns (40; 50) aus der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) auf der Seite des festgelegten Kerns (70) oder die Oberfläche der Nadel (30) auf der Seite des festgelegten Kerns (70) mit der Anschlagfläche (621, 731, 741) in Kontakt steht.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung (1), aufweisend: eine Düse (10), welche umfasst: eine Einspritzöffnung (11), durch welche Kraftstoff eingespritzt wird; und einen Ventilsitz (12), welcher um die Einspritzöffnung (11) herum ausgebildet ist; ein rohrförmiges Gehäuse (20), wobei ein Ende desselben mit der Düse (10) verbunden ist, wobei das Gehäuse (20) einen Kraftstoffdurchlass (100) umfasst, der im Inneren davon ausgebildet ist, um mit der Einspritzöffnung (11) in Verbindung zu stehen, so dass der Kraftstoffdurchlass (100) Kraftstoff hin zu der Einspritzöffnung (11) führt; eine Nadel (30), welche im Inneren des Gehäuses (20) so vorgesehen ist, dass sich diese hin und her bewegen kann, wobei sich ein Ende der Nadel (30) von dem Ventilsitz (12) löst, um die Einspritzöffnung (11) zu öffnen, und mit dem Ventilsitz (12) in Kontakt kommt, um die Einspritzöffnung (11) zu schließen; eine Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50), welche so vorgesehen sind, dass diese relativ zu der Nadel (30) beweglich oder unbeweglich sind; einen festgelegten Kern (70), welcher auf einer entgegengesetzten Seite der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) zu dem Ventilsitz (12) vorgesehen ist; und eine Spule (80), welche einen Magnetfluss erzeugen kann, wenn diese bestromt wird, um die Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) zu dem festgelegten Kern (70) anzuziehen, was die Nadel (30) in einer entgegengesetzten Richtung zu dem Ventilsitz (12) bewegt, wobei: ein Element aus dem Gehäuse (20) und dem festgelegten Kern (70) eine Anschlagfläche (621, 731, 741) umfasst, die mit einer Oberfläche (401; 501) zumindest eines Kerns (40; 50) aus der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) auf der Seite des festgelegten Kerns (70) oder mit einer Oberfläche der Nadel (30) auf der Seite des festgelegten Kerns (70) in Kontakt stehen kann; zwischen der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) und dem festgelegten Kern (70) ein ringförmiger Spalt (s2, s3) zwischen Kernen ausgebildet ist, wenn die Oberfläche (401; 501) zumindest eines Kerns (40; 50) aus der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) auf der Seite des festgelegten Kerns (70) oder die Oberfläche der Nadel (30) auf der Seite des festgelegten Kerns (70) mit der Anschlagfläche (621, 731, 741) in Kontakt steht; die Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) umfasst: einen ersten beweglichen Kern (40) mit einem zylindrischen Teil (41) und einem Bodenteil (42), welcher einen Endabschnitt des zylindrischen Teils (41) verschließt; und einen zweiten beweglichen Kern (50), der innerhalb des zylindrischen Teils (41) vorgesehen ist; und der Spalt (s2, s3) zwischen Kernen zwischen dem zylindrischen Teil (41) des ersten beweglichen Kerns (40) und dem festgelegten Kern (70), oder zwischen dem zweiten beweglichen Kern (50) und dem festgelegten Kern (70) ausgebildet ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei: das Gehäuse (20) ein nichtmagnetisches Element (60), das aus einem nichtmagnetischen Material ausgebildet ist, bei einem Endteil des Gehäuses (20) auf der Seite des festgelegten Kerns (70) umfasst; und die Anschlagfläche (621, 731, 741) eine nichtmagnetische Anschlagfläche (621) umfasst, die auf einer Oberfläche des nichtmagnetischen Elements (60) auf der Seite des Ventilsitzes (12) ausgebildet ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Anschlagfläche (621, 731, 741) eine Anschlagfläche (731, 741) des festgelegten Kerns umfasst, die bei dem festgelegten Kern (70) ausgebildet ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 5, wobei: der festgelegte Kern (70) einen rohrförmigen Hauptkörper (71) des festgelegten Kerns und einen Vorsprung (73) des festgelegten Kerns, der von einer Oberfläche (701) des Hauptkörpers (71) des festgelegten Kerns auf der Seite der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) in Richtung hin zu der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) vorsteht, umfasst; und die Anschlagfläche (731) des festgelegten Kerns auf einer Oberfläche des Vorsprungs (73) des festgelegten Kerns auf der Seite der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) ausgebildet ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 5, wobei: der festgelegte Kern (70) einen rohrförmigen Hauptkörper (71) des festgelegten Kerns und eine rohrförmige Hülse (74), die innerhalb des Hauptkörpers (71) des festgelegten Kerns vorgesehen ist, umfasst; und die Anschlagfläche (741) des festgelegten Kerns auf einer Oberfläche der Hülse (74) auf der Seite der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) ausgebildet ist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei: zwischen einer Oberfläche (421) eines Kerns (40) aus der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) auf der Seite des festgelegten Kerns (70) und einer Oberfläche (512) eines anderen Kerns (50) aus der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) auf der Seite des Ventilsitzes (12) ein ringförmiger Spalt (s1) zwischen beweglichen Kernen ausgebildet ist; und der andere Kern (50) aus der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) sich von dem einen Kern (40) aus der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) unterscheidet.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 8, wobei die Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) ein Kommunikationsloch (45) umfassen, das mit dem Spalt (s1) zwischen beweglichen Kernen in Verbindung steht.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 8 und 9, wobei: die Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) umfasst: den ersten beweglichen Kern (40), welcher vorgesehen ist, um relativ zu der Nadel (30) beweglich zu sein; und den zweiten beweglichen Kern (50), welcher vorgesehen ist, um relativ zu der Nadel (30) unbeweglich zu sein; und der Spalt (s1) zwischen beweglichen Kernen zwischen dem ersten beweglichen Kern (40) und dem zweiten beweglichen Kern (50) ausgebildet ist, wenn der erste bewegliche Kern (40) mit einem Teil (32) der Nadel (30) oder mit einem Teil (52) des zweiten beweglichen Kerns (50) in Kontakt steht.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 10, wobei: die Nadel (30) einen stabförmigen Nadelhauptkörper (31) und einen radial außerhalb des Nadelhauptkörpers (31) vorgesehenen Flanschteil (32) umfasst; und der Spalt (s1) zwischen beweglichen Kernen zwischen dem ersten beweglichen Kern (40) und dem zweiten beweglichen Kern (50) ausgebildet ist, wenn der erste bewegliche Kern (40) mit dem Flanschteil (32) in Kontakt steht.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 10, wobei: der zweite bewegliche Kern (50) einen Hauptkörper (51) des beweglichen Kerns und einen Vorsprung (52) des beweglichen Kerns, der von einer Endoberfläche des Hauptkörpers (51) des beweglichen Kerns auf der Seite des Ventilsitzes (12) in Richtung hin zu dem Ventilsitz (12) vorsteht, umfasst; und der Spalt (s1) zwischen beweglichen Kernen zwischen dem ersten beweglichen Kern (40) und einer Endoberfläche des Hauptkörpers (51) des beweglichen Kerns auf der Seite des Ventilsitzes (12) ausgebildet ist, wenn der erste bewegliche Kern (40) mit dem Vorsprung (52) des beweglichen Kerns in Kontakt steht.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) umfasst: den ersten beweglichen Kern (40), der vorgesehen ist, um relativ zu der Nadel (30) beweglich zu sein; und den zweiten beweglichen Kern (50), welcher vorgesehen ist, um relativ zu der Nadel (30) unbeweglich zu sein.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei in einem Zustand, in welchem die Nadel (30) mit dem Ventilsitz (12) in Kontakt steht, eine Strecke (g1) zwischen einer Endoberfläche (401) des ersten beweglichen Kerns, die einer Endoberfläche des ersten beweglichen Kerns (40) auf der Seite des festgelegten Kerns (70) entspricht, und einer Endoberfläche (701) des festgelegten Kerns, die einer Endoberfläche des festgelegten Kerns (70) auf der Seite der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) entspricht, so eingestellt ist, dass diese kleiner ist als eine Strecke (g2) zwischen einer Endoberfläche (501) des zweiten beweglichen Kerns, die einer Endoberfläche des zweiten beweglichen Kerns (50) auf der Seite des festgelegten Kerns (70) entspricht, und der Endoberfläche (701) des festgelegten Kerns.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, ferner aufweisend: ein erstes Vorspannelement (92), welches die Nadel (30) in Richtung hin zu dem Ventilsitz (12) vorspannt; und ein zweites Vorspannelement (92), welches zumindest einen aus der Mehrzahl von beweglichen Kernen (40, 50) in Richtung hin zu dem festgelegten Kerns (70) vorspannt.