DE112018001122B4

DE112018001122B4 - Kraftstoffeinspritzventil und Kraftstoffeinspritzsystem

Info

Publication number: DE112018001122B4
Application number: DE112018001122.4T
Authority: DE
Inventors: Keita Imai
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-03-03
Filing date: 2018-02-16
Publication date: 2024-04-25
Anticipated expiration: 2038-02-17
Also published as: US10634103B2; DE112018001122T5; JP6662364B2; JP2018145966A; US20190360443A1; CN110337539B; CN110337539A

Abstract

Kraftstoffeinspritzventil, aufweisend:eine Spule (70), die dazu konfiguriert ist, einen magnetischen Fluss zu erzeugen, wenn die Spule erregt wird;einen stationären Kern (50, 51), der dazu konfiguriert ist, einen Durchlass des magnetischen Flusses auszubilden und dadurch eine magnetische Kraft zu erzeugen; undeine bewegliche Struktur (M), die eine erste Anziehungsoberfläche (42a) und eine zweite Anziehungsoberfläche (43a) beinhaltet, welche dazu konfiguriert sind, durch die magnetische Kraft hin zu dem stationären Kern angezogen zu werden, wobei die bewegliche Struktur dazu konfiguriert ist, dass diese derart angetrieben wird, dass diese ein Einspritzloch (23a) öffnet und schließt, und das Einspritzloch ist dazu konfiguriert, dass dieses Kraftstoff einspritzt, wenn die bewegliche Struktur als Reaktion auf eine Anziehung der ersten Anziehungsoberfläche und der zweiten Anziehungsoberfläche hin zu dem stationären Kern derart bewegt wird, dass diese das Einspritzloch öffnet, wobei:sich die erste Anziehungsoberfläche und die zweite Anziehungsoberfläche jeweils an unterschiedlichen Stellen befinden, welche sich in einer Bewegungsrichtung der beweglichen Struktur voneinander unterscheiden;die bewegliche Struktur folgendes beinhaltet:einen beweglichen Kern (41), der die erste Anziehungsoberfläche und die zweite Anziehungsoberfläche beinhaltet; undein verlängertes Wellenbauteil (30, 31), das eine Länge aufweist, welche in der Bewegungsrichtung gemessen wird und länger ist als eine Länge des beweglichen Kerns, welche in der Bewegungsrichtung gemessen wird; undein Modul einer longitudinalen Elastizität des verlängerten Wellenbauteils größer ist als ein Modul einer longitudinalen Elastizität des beweglichen Kerns.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung basiert auf der Japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2017-40728 , eingereicht am 3. März 2017, und der Japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2017-214 957 , eingereicht am 7. November 2017, welche hierin durch Bezugnahme mit aufgenommen werden.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil, welches dazu konfiguriert ist, Kraftstoff ausgehend von dessen Einspritzloch einzuspritzen, und ein Kraftstoffeinspritzsystem.
Stand der Technik
Ein zuvor vorgeschlagenes Kraftstoffeinspritzventil, welches Kraftstoff ausgehend von einem Einspritzloch einspritzt, beinhaltet einen stationären Kern und einen beweglichen Kern, welche einen Durchlass eines magnetischen Flusses ausbilden, der durch Erregung einer Spule erzeugt wird. Der bewegliche Kern beinhaltet eine Anziehungsoberfläche, welche dem stationären Kern gegenüberliegt. Eine magnetische Kraft wird ausgehend von dem stationären Kern durch einen Luftspalt, der zwischen der Anziehungsoberfläche des beweglichen Kerns und dem stationären Kern ausgebildet ist, auf den beweglichen Kern angewendet, sodass der bewegliche Kern bewegt wird. Auf diese Weise wird ein Ventilelement, welches an dem beweglichen Kern angebracht ist, derart angetrieben, dass dieses das Einspritzloch öffnet und schließt, und dadurch wird eine Einspritzung des Kraftstoffs ermöglicht und verhindert.
In letzter Zeit ist ein erforderter Einspritzdruck erheblich erhöht worden. Als Reaktion auf eine Erhöhung hinsichtlich des Kraftstoffdrucks wird eine erforderliche magnetische Kraft, welche erforderlich ist, um den beweglichen Kern zu bewegen, ebenfalls erhöht. Gemäß der Patentliteratur 1 sind zwei Anziehungsoberflächen an dem beweglichen Kern ausgebildet, sodass eine magnetische Kraft, welche auf den beweglichen Kern angewendet wird, erhöht wird. Die zwei Anziehungsoberflächen sind jeweils an unterschiedlichen Stellen ausgebildet, welche sich in der Bewegungsrichtung des beweglichen Kerns voneinander unterscheiden. In einem Durchlass für den magnetischen Fluss tritt ein magnetischer Fluss, welcher durch eine der zwei Anziehungsoberflächen in den beweglichen Kern eintritt, ausgehend von dem beweglichen Kern durch die andere der zwei Anziehungsoberflächen aus.
Genauer gesagt tritt in einem Fall eines beweglichen Kerns, der eine einzelne Anziehungsoberfläche aufweist, ein magnetischer Fluss, welcher durch die Anziehungsoberfläche in den beweglichen Kern eintritt, ausgehend von dem beweglichen Kern durch eine periphere Oberfläche bzw. Umfangsoberfläche des beweglichen Kerns aus. Daher fungiert die periphere Oberfläche bzw. Umfangsoberfläche nicht als die Anziehungsoberfläche. Im Gegensatz dazu kann in einem Fall, bei welchem der bewegliche Kern die zwei Anziehungsoberflächen beinhaltet, wie bei dem Kern der Patentliteratur 1, der bewegliche Kern durch eine magnetische Kraft, welche durch den magnetischen Fluss erzeugt wird, der in den beweglichen Kern eintritt, und eine magnetische Kraft, welche durch den magnetischen Fluss erzeugt wird, der ausgehend von dem beweglichen Kern austritt, bewegt werden. Daher ist es möglich, eine große magnetische Kraft zu erzeugen, welche den Bedarf für die hohe Druckbeaufschlagung deckt.
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP H10-196 486 A
Weiterer Stand der Technik ist aus DE 10 2008 043 614 A1 , DE 11 2016 001 625 T5 und CN 2 03 398 079 U bekannt.
Kurzfassung der Erfindung
Allerdings wird in dem Fall, bei welchem der bewegliche Kern die zwei Anziehungsoberflächen beinhaltet, welche jeweils an den unterschiedlichen Stellen ausgebildet sind, die sich in der Bewegungsrichtung des beweglichen Kerns voneinander unterscheiden, eine Größe des beweglichen Kerns im Vergleich zu dem Fall, bei welchem der bewegliche Kern die einzelne Anziehungsoberfläche beinhaltet, vergrößert. Daher liegt bei einer Masse einer beweglichen Struktur, die das Ventilelement beinhaltet, welches das Einspritzloch öffnet und schließt, sowie des beweglichen Kerns eine nachteilhafte Erhöhung vor. Im Ergebnis ist es wahrscheinlicher, dass die bewegliche Struktur das folgende Abprall-Phänomen aufweist. Genauer gesagt stößt das Ventilelement mit der aufsetzbaren Oberfläche zusammen und prallt von der aufsetzbaren Oberfläche ab, wenn das Ventilelement durch die Ventilschließbewegung der beweglichen Struktur an der aufsetzbaren Oberfläche anliegt, und dieser Prozess des Aufsetzens und Abprallens wird wiederholt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Kraftstoffeinspritzventil und ein Kraftstoffeinspritzsystem vorzusehen, welche sowohl eine Erhöhung bzw. Zunahme einer magnetischen Kraft als auch eine Beschränkung des Abprallens umsetzen können.
Gemäß einem Aspekt bzw. Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist ein Kraftstoffeinspritzventil vorgesehen, das folgendes beinhaltet: eine Spule, die dazu konfiguriert ist, einen magnetischen Fluss zu erzeugen, wenn die Spule erregt wird; einen stationären Kern, der dazu konfiguriert ist, einen Durchlass des magnetischen Flusses auszubilden und dadurch eine magnetische Kraft zu erzeugen; und eine bewegliche Struktur, die eine erste Anziehungsoberfläche und eine zweite Anziehungsoberfläche beinhaltet, welche dazu konfiguriert sind, durch die magnetische Kraft hin zu dem stationären Kern angezogen zu werden, wobei die bewegliche Struktur dazu konfiguriert ist, dass diese derart angetrieben wird, dass diese ein Einspritzloch öffnet und schließt, und das Einspritzloch ist dazu konfiguriert, dass dieses Kraftstoff einspritzt, wenn die bewegliche Struktur als Reaktion auf eine Anziehung der ersten Anziehungsoberfläche und der zweiten Anziehungsoberfläche hin zu dem stationären Kern derart bewegt wird, dass diese das Einspritzloch öffnet, wobei: sich die erste Anziehungsoberfläche und die zweite Anziehungsoberfläche jeweils an unterschiedlichen Stellen befinden, welche sich in einer Bewegungsrichtung der beweglichen Struktur voneinander unterscheiden; die bewegliche Struktur folgendes beinhaltet: einen beweglichen Kern, der die erste Anziehungsoberfläche und die zweite Anziehungsoberfläche beinhaltet; und ein verlängertes Wellenbauteil, das eine Länge aufweist, welche in der Bewegungsrichtung gemessen wird und länger ist als eine Länge des beweglichen Kerns, welche in der Bewegungsrichtung gemessen wird; und ein Modul einer longitudinalen Elastizität des verlängerten Wellenbauteils größer ist als ein Modul einer longitudinalen Elastizität des beweglichen Kerns.
Bei einem Vibrationsmodell zu der Zeit, wenn die bewegliche Struktur abprallt, wird eine Zeitdauer, welche für die Dämpfung der Vibration erforderlich ist, reduziert, wenn eine Eigenfrequenz der beweglichen Struktur erhöht wird, sodass dieses effektiv bzw. wirksam ist, um das Abprallen zu beschränken. Die Eigenfrequenz der beweglichen Struktur verringert sich, so wie eine Länge der beweglichen Struktur in der Vibrationsrichtung zunimmt, während die Eigenfrequenz der beweglichen Struktur zunimmt, so wie das Modul einer longitudinalen Elastizität zunimmt. Daher ist es effektiv, das Modul einer longitudinalen Elastizität des langen Abschnitts der beweglichen Struktur, welcher in der Vibrationsrichtung eine lange Länge aufweist, zu erhöhen bzw. zu vergrößern, um die Vibrationsdämpfungs-Zeitdauer zu verringern und dadurch das Abprallen der beweglichen Struktur zu beschränken.
Gemäß dem vorstehenden Aspekt, der in Hinsicht auf diesen Punkt gemacht wird, ist das Modul einer longitudinalen Elastizität des verlängerten Wellenbauteils größer als das Modul einer longitudinalen Elastizität des beweglichen Kerns. Daher kann das Abprallen im Vergleich zu einem Fall, bei welchem das Modul einer longitudinalen Elastizität der gesamten beweglichen Struktur derart eingestellt ist, dass dieses das gleiche ist wie das Modul einer longitudinalen Elastizität des beweglichen Kerns, effektiver beschränkt sein. Außerdem kann der bewegliche Kern, welcher die erste Anziehungsoberfläche und die zweite Anziehungsoberfläche ausbildet, aus dem ferromagnetischen Material hergestellt werden, durch welches der magnetische Fluss in einfacher Weise durchtreten kann, ohne dass dieser eine Einschränkung wie beispielsweise das Vergrößern bzw. Zunehmen des Moduls der longitudinalen Elastizität aufweist. Somit ist es möglich, sowohl das Erhöhen der magnetischen Kraft als auch das Beschränken des Abprallens zu erzielen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Offenbarung wird gemeinsam mit zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen dieser am besten aus der folgenden Beschreibung mit Blick auf die beiliegenden Zeichnungen verstanden werden.
Es zeigt/es zeigen:

1 eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
2 eine vergrößerte Ansicht, die eine Fläche um einen beweglichen Kern zeigt, der in 1 gezeigt wird.
3 eine vergrößerte Ansicht einer Fläche um einen Abdeckungskörper, der in 1 gezeigt wird.
4 ein Diagramm zum Beschreiben eines Durchlasses eines magnetischen Flusses.
5 ein Diagramm zum Beschreiben einer Beziehung zwischen dem Abdeckungskörper und einem Kraftstoffdruck.
6 eine Draufsicht, die eine Verteilung eines magnetischen Flusses in Hinblick auf eine Spule eines Teststücks angibt.
7 eine Querschnittsansicht, die eine Verteilung einer Stärke des magnetischen Feldes in Hinblick auf die Spule zeigt, die in 6 gezeigt wird.
8 ein Diagramm, welches ein Modell zeigt, das bei einer numerischen Analyse einer Vibration einer beweglichen Struktur verwendet wird.
9 ein Diagramm, das eine Vibrationswellenform bei dem Modell von 8 angibt.
10 eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
11 eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer anderen Ausführungsform.

Beschreibung der Ausführungsformen
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. Bei den folgenden jeweiligen Ausführungsformen werden entsprechende strukturelle Elemente durch die gleichen Bezugszeichen angegeben und werden in einigen Fällen nicht redundant beschrieben werden. In einem Fall, bei welchem bei jeder der folgenden Ausführungsformen nur ein Teil einer Struktur beschrieben wird, kann der Rest der Struktur der Ausführungsform die gleiche sein wie die bei einer oder mehrerer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Neben der/den explizit beschriebenen Kombination(en) struktureller Komponenten bei jeder der folgenden Ausführungsformen können die strukturellen Komponenten von unterschiedlichen Ausführungsformen teilweise kombiniert werden, obschon (eine) derartige Kombination(en) nicht explizit erläutert ist/sind, solange keine Probleme bestehen. Es sollte verstanden werden, dass angenommen wird, dass nicht erläuterte Kombinationen der strukturellen Komponenten, die bei den folgenden Ausführungsformen und deren Modifikationen genannt werden, durch die folgende Erläuterung in dieser Beschreibung offenbart sind.
Erste Ausführungsform
Ein Kraftstoffeinspritzventil 1, das in 1 gezeigt wird, wird an einer Benzinmaschine (die als eine Zündungsmaschine mit interner Verbrennung dient) installiert und spritzt Kraftstoff direkt in eine entsprechende Brennkammer 2 der Maschine ein, die eine Mehrzylindermaschine ist. Genauer gesagt ist ein Installationsloch 4, in welches das Kraftstoffeinspritzventil 1 eingefügt wird, derart an einem Zylinderkopf 3 ausgebildet, welcher die Brennkammer 2 ausbildet, dass das Installationsloch 4 an einer Stelle platziert ist, die mit einer Achse C des Zylinders zusammenfällt. Der Kraftstoff, welcher dem Kraftstoffeinspritzventil 1 zugeführt werden soll, wird durch eine (nicht näher dargestellte) Kraftstoffpumpe gepumpt, die durch eine Drehantriebskraft der Maschine angetrieben wird. Das Kraftstoffeinspritzventil 1 beinhaltet eine Einhausung 10, einen Düsenkörper 20, ein Ventilelement 30, einen beweglichen Kern 41, stationäre Kerne 50, 51, ein nicht-magnetisches Bauteil 60, eine Spule 70 und einen Rohrverbindungsabschnitt 80.
Die Einhausung 10 ist aus Metall hergestellt und in eine zylindrische rohrförmige Form geformt, die sich in einer axialen Richtung einer Mittellinie C der Spule 70 erstreckt, die in eine Ringform geformt ist. Die Mittellinie C der Spule 70 fällt mit der Mittelachse der Einhausung 10, des Düsenkörpers 20, des Ventilelements 30, des beweglichen Kerns 41, der stationären Kerne 50, 51 und des nicht-magnetischen Bauteils 60 zusammen.
Der Düsenkörper 20 ist aus Metall hergestellt und beinhaltet: einen Körperhauptabschnitt 21, der in die Einhausung 10 eingefügt ist und mit dieser in Eingriff steht; und einen Düsenabschnitt 22, der sich ausgehend von dem Körperhauptabschnitt 21 zu der Außenseite der Einhausung 10 erstreckt. Der Körperhauptabschnitt 21 und der Düsenabschnitt 22 sind jeweils in eine zylindrische rohrförmige Form geformt, die sich in der axialen Richtung erstreckt. Ein Einspritzlochbauteil 23 wird an einem distalen Ende des Düsenabschnitts 22 installiert.
Das Einspritzlochbauteil 23 ist aus Metall hergestellt und sicher an den Düsenabschnitt 22 geschweißt. Das Einspritzlochbauteil 23 ist eine mit einem Boden versehene zylindrische rohrförmige Form, die sich in der axialen Richtung erstreckt. Ein Einspritzloch 23a, welches den Kraftstoff einspritzt, ist an einem distalen Ende des Einspritzlochbauteils 23 ausgebildet. Eine aufsetzbare Oberfläche 23s ist an einer Innenumfangsoberfläche des Einspritzlochbauteils 23 ausgebildet, und das Ventilelement 30 kann von der aufsetzbaren Oberfläche 23s abgehoben werden und auf dieser sitzen bzw. anliegen.
Das Ventilelement 30 ist aus Metall hergestellt und ist in eine zylindrische Säulenform geformt, die sich in der axialen Richtung erstreckt. Das Ventilelement 30 wird in einem Zustand, in welchem das Ventilelement 30 in der axialen Richtung beweglich ist, in einer Innenseite des Düsenkörpers 20 installiert. Ein Strömungsdurchlass, welcher in einer kranzförmigen Form vorliegt und sich in der axialen Richtung erstreckt, ist zwischen einer äußeren peripheren Oberfläche bzw. Außenumfangsoberfläche 30a des Ventilelements 30 und einer inneren peripheren Oberfläche bzw. Innenumfangsoberfläche 20a des Düsenkörpers 20 ausgebildet. Dieser Strömungsdurchlass wird als ein stromabwärtiger Strömungsdurchlass F30 bezeichnet werden. Eine Sitzoberfläche 30s ist an einem Endabschnitt des Ventilelements 30 ausgebildet, der sich auf der Seite des Einspritzlochs 23a befindet, und die Sitzoberfläche 30s liegt in einer Ringform vor und kann an einer aufsetzbaren Oberfläche 23s anliegen und von dieser weggehoben werden.
Ein Kopplungsbauteil 31 ist mit einem Endabschnitt auf der Gegenseite des Einspritzlochs des Ventilelements 30 zusammengefügt, welches zum Beispiel durch Schwei-ßen entgegengesetzt zu bzw. gegenüber dem Einspritzloch 23a angeordnet ist. Außerdem werden ein Mündungsbauteil 32 und der bewegliche Kern 41 an einem Endabschnitt auf der Gegenseite des Einspritzlochs des Kopplungsbauteils 31 installiert.
Wie in den 2 und 3 gezeigt wird, ist das Kopplungsbauteil 31 in eine zylindrische rohrförmige Form geformt und erstreckt sich in der axialen Richtung, während eine Innenseite des Kopplungsbauteils 31 als ein Strömungsdurchlass F23 dient, der den Kraftstoff leitet. Das Mündungsbauteil 32 ist zum Beispiel durch Schweißen an einer zylindrischen Innenumfangsoberfläche des Kopplungsbauteils 31 befestigt. Der bewegliche Kern 41 ist zum Beispiel durch Schweißen an einer zylindrischen Außenumfangsoberfläche des Kopplungsbauteils 31 befestigt. Ein Abschnitt 31a mit vergrößertem Durchmesser, dessen Durchmesser in der radialen Richtung vergrößert ist, ist an dem Endabschnitt auf der Gegenseite des Einspritzlochs des Kopplungsbauteils 31 ausgebildet. Eine Endoberfläche auf der Seite des Einspritzlochs des Abschnitts 31a mit vergrößertem Durchmesser steht mit dem beweglichen Kern 41 in Eingriff, sodass ein Entfernen des Kopplungsbauteils 31 ausgehend von dem beweglichen Kern 41 hin zu der Seite des Einspritzlochs beschränkt ist.
Das Mündungsbauteil 32 ist in eine zylindrische rohrförmige Form geformt und erstreckt sich in der axialen Richtung, während eine Innenseite des Mündungsbauteils 32 als ein Strömungsdurchlass F21 dient, der den Kraftstoff leitet. An einem Endabschnitt auf der Seite des Einspritzlochs des Mündungsbauteils 32 ist eine Mündung 32a ausgebildet. Eine Durchlass-Querschnittsfläche eines Abschnitts des Strömungsdurchlasses F21 an der Mündung 32a wird teilweise verengt, sodass die Mündung 32a als ein Strömungseinschränkungsabschnitt dient, der eine Strömungsrate des Kraftstoffs einschränkt. Der Abschnitt des Strömungsdurchlasses F21, an welchem die Durchlass-Querschnittsfläche durch die Mündung 32a verengt wird, wird als ein Einschränkungs-Strömungsdurchlass F22 bezeichnet.
Der Einschränkungs-Strömungsdurchlass F22 befindet sich entlang einer Mittelachse des Ventilelements 30. Eine Durchlasslänge des Einschränkungs-Strömungsdurchlasses F22 ist kleiner bzw. kürzer als ein Durchmesser des Einschränkungs-Strömungsdurchlasses F22. Ein Abschnitt 32b mit vergrößertem Durchmesser, welcher in der radialen Richtung vergrößert ist, ist an dem Endabschnitt auf der Gegenseite des Einspritzlochs des Mündungsbauteils 32 ausgebildet. Eine Endoberfläche auf der Seite des Einspritzlochs des Abschnitts 32b mit vergrößertem Durchmesser steht mit dem Kopplungsbauteil 31 in Eingriff, sodass ein Entfernen des Mündungsbauteils 32 ausgehend von dem Kopplungsbauteil 31 hin zu der Seite des Einspritzlochs beschränkt ist.
Die bewegliche Struktur M beinhaltet ein bewegliches Bauteil 35 und ein federndes Vorspannbauteil SP2. Das bewegliche Bauteil 35 ist derart in dem Strömungsdurchlass F23 an der Innenseite des Kopplungsbauteils 31 platziert, dass das bewegliche Bauteil 35 relativ zu dem Mündungsbauteil 32 in der axialen Richtung beweglich ist.
Das bewegliche Bauteil 35 ist in eine zylindrische Säulenform geformt, die sich in der axialen Richtung erstreckt und aus Metall hergestellt ist, und das bewegliche Bauteil 35 ist auf der stromabwärtigen Seite des Mündungsbauteils 32 platziert. Ein Durchgangsloch erstreckt sich durch ein Mittelteil des beweglichen Bauteils 35 in der axialen Richtung. Dieses Durchgangsloch ist ein Abschnitt des Strömungsdurchlasses F und steht mit dem Einschränkungs-Strömungsdurchlass F22 in Verbindung, und dieses Durchgangsloch dient als ein Einschränkungs-Nebendurchlass 38, der eine Durchlass-Querschnittsfläche aufweist, welche kleiner ist als die Durchlass-Querschnittsfläche des Einschränkungs-Strömungsdurchlasses F22. Das bewegliche Bauteil 35 beinhaltet einen Dichtabschnitt 36 und einen Eingriffsabschnitt 37. Der Dichtabschnitt 36 weist eine Dichtoberfläche 36a auf, die dazu konfiguriert ist, den Einschränkungs-Strömungsdurchlass F22 abzudecken. Der Eingriffsabschnitt 37 steht mit dem federnden Vorspannbauteil SP2 in Eingriff.
Ein Durchmesser des Eingriffsabschnitts 37 ist kleiner als ein Durchmesser des Dichtabschnitts 36 und ein federndes Vorspannbauteil SP2, welches in einer Form einer Spule geformt ist, ist an den Eingriffsabschnitt 37 eingepasst. Auf diese Weise wird eine Bewegung des federnden Vorspannbauteils SP2 in der radialen Richtung durch den Eingriffsabschnitt 37 beschränkt. Ein Ende des federnden Vorspannbauteils SP2 wird durch eine untere Endoberfläche des Dichtabschnitts 36 unterstützt und das andere Ende des federnden Vorspannbauteils SP2 wird durch das Kopplungsbauteil 31 unterstützt. Das federnde Vorspannbauteil SP2 ist in der axialen Richtung federnd verformt, um eine federnde Kraft gegen das bewegliche Bauteil 35 anzuwenden bzw. auszuüben, und die Dichtoberfläche 36a des beweglichen Bauteils 35 wird durch die federnde Kraft des federnden Vorspannbauteils SP2 gegen die untere Endoberfläche des Mündungsbauteils 32 vorgespannt bzw. gedrängt.
Der bewegliche Kern 41 ist ein kranzförmiges Bauteil, das aus Metall hergestellt ist. Der bewegliche Kern 41 beinhaltet eine bewegliche Innenseite 42 und eine bewegliche Außenseite 43, welche jeweils in eine kranzförmige Form geformt sind. Die bewegliche Innenseite 42 bildet eine Innenumfangsoberfläche des beweglichen Kerns 41 aus und die bewegliche Außenseite 43 ist auf der radial äußeren Seite der beweglichen Innenseite 42 platziert. Der bewegliche Kern 41 beinhaltet eine bewegliche obere Oberfläche 41a, die der Gegenseite des Einspritzlochs zugewandt ist und an einer oberen Endoberfläche des beweglichen Kerns 41 ausgebildet ist. An der beweglichen oberen Oberfläche 41a ist eine Stufe ausgebildet. Genauer gesagt weist die bewegliche Außenseite 43 eine bewegliche außenseitige obere Oberfläche 43a auf, die der Gegenseite des Einspritzlochs zugewandt ist, und die bewegliche Innenseite 42 weist eine bewegliche innenseitige obere Oberfläche 42a auf, die der Gegenseite des Einspritzlochs zugewandt ist. Die bewegliche außenseitige obere Oberfläche 43a ist auf der Seite des Einspritzlochs der beweglichen innenseitigen oberen Oberfläche 42a platziert, sodass die Stufe an der beweglichen oberen Oberfläche 41a ausgebildet ist. Die bewegliche innenseitige obere Oberfläche 42a und die bewegliche außenseitige obere Oberfläche 43a erstrecken sich senkrecht zu der axialen Richtung.
Der bewegliche Kern 41 weist eine bewegliche untere Oberfläche 41b auf, die der Seite des Einspritzlochs zugewandt ist. Die bewegliche untere Oberfläche 41b erstreckt sich über die bewegliche Innenseite 42 und die bewegliche Außenseite 43 in der radialen Richtung und bildet dadurch eine ebene untere Endoberfläche des beweglichen Kerns 41 aus. An der beweglichen unteren Oberfläche 41b liegt keine Stufe an einer Grenze zwischen der beweglichen Innenseite 42 und der beweglichen Außenseite 43 vor. In der axialen Richtung ist eine Höhe der beweglichen Außenseite 43 kleiner als eine Höhe der beweglichen Innenseite 42, und dadurch ist der bewegliche Kern 41 derart geformt, dass die bewegliche Außenseite 43 ausgehend von der beweglichen Innenseite 42 hin zu der radial äußeren Seite hervorsteht.
Der bewegliche Kern 41 ist in der axialen Richtung integral mit dem Kopplungsbauteil 31, dem Ventilelement 30, dem Mündungsbauteil 32 und einem Gleitbauteil 33 beweglich. Der bewegliche Kern 41, das Kopplungsbauteil 31, das Ventilelement 30, das Mündungsbauteil 32 und das Gleitbauteil 33 dienen kollektiv als eine bewegliche Struktur M, die dazu konfiguriert ist, sich integral in der axialen Richtung zu bewegen.
Das Gleitbauteil 33 ist getrennt von dem beweglichen Kern 41 ausgebildet, ist aber zum Beispiel durch Schweißen an dem beweglichen Kern 41 befestigt. Indem das Gleitbauteil 33 getrennt von dem beweglichen Kern 41 hergestellt wird, ist es möglich, in einfacher Weise eine Struktur zu verwirklichen, bei welcher das Gleitbauteil 33 und der bewegliche Kern 41 jeweils aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind. Ein Material des beweglichen Kerns 41 weist im Vergleich zu einem Material des Gleitbauteils 33 einen höheren Grad des Magnetismus auf und das Material des Gleitbauteils 33 weist im Vergleich zu dem Material des beweglichen Kerns 41 eine höhere Verschleißbeständigkeit auf.
Das Gleitbauteil 33 ist in eine zylindrische rohrförmige Form geformt und eine zylindrische Außenumfangsoberfläche des Gleitbauteils 33 dient als eine Gleitoberfläche 33a, die relativ zu einem Bauteil an der Seite des Düsenkörpers 20 gleitbar ist bzw. gleiten kann. Eine Oberfläche auf der Gegenseite des Einspritzlochs des Gleitbauteils 33 ist zum Beispiel durch Schweißen derart mit einer Oberfläche auf der Seite des Einspritzlochs des beweglichen Kerns 41 zusammengefügt, dass der Kraftstoff nicht durch einen Spalt zwischen dem Gleitbauteil 33 und dem beweglichen Kern 41 durchtritt. Ein Abschnitt 33c mit reduziertem Durchmesser, dessen Durchmesser in der radialen Richtung reduziert ist, ist an einem Endabschnitt auf der Gegenseite des Einspritzlochs des Gleitbauteils 33 ausgebildet. Ein Unterstützungsbauteil 24 ist an dem Körperhauptabschnitt 21 befestigt und ein Abschnitt 24a mit reduziertem Durchmesser, dessen Durchmesser in der radialen Richtung reduziert ist, ist an dem Unterstützungsbauteil 24 ausgebildet. Das Gleitbauteil 33 und das Unterstützungsbauteil 24 sind eines nach dem anderen in der axialen Richtung angeordnet. Ein Trennabstand zwischen dem Gleitbauteil 33 und dem Unterstützungsbauteil 24 wird als Reaktion auf eine Bewegung der beweglichen Struktur M vergrößert oder verringert. Dieser Trennabstand wird in einem Ventilschließzustand des Ventilelements 30 minimiert, in welchem das Ventilelement 30 das Einspritzloch schließt. Allerdings ist das Gleitbauteil 33 selbst in diesem Zustand hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs von dem Unterstützungsbauteil 24 beabstandet.
Die bewegliche Struktur M beinhaltet Führungsabschnitte, die eine Gleitbewegung der beweglichen Struktur M in der axialen Richtung entlang des Düsenkörpers 20 ermöglichen und die bewegliche Struktur M in der radialen Richtung relativ zu dem Düsenkörper 20 unterstützen. Die Führungsabschnitte sind jeweils an zwei axialen Stellen vorgesehen. Einer der Führungsabschnitte, welcher sich in der axialen Richtung auf der Seite des Einspritzlochs 23a befindet, wird als ein Führungsabschnitt 30b auf der Seite des Einspritzlochs bezeichnet (vergleiche 1), und der andere der Führungsabschnitte, welcher sich auf der Gegenseite des Einspritzlochs befindet, wird als ein Führungsabschnitt 31b auf der Gegenseite des Einspritzlochs bezeichnet. Der Führungsabschnitt 30b auf der Seite des Einspritzlochs ist an einer Außenumfangsoberfläche des Ventilelements 30 ausgebildet und wird gleitbar durch eine Innenumfangsoberfläche des Einspritzlochbauteils 23 unterstützt. Der Führungsabschnitt 31b auf der Gegenseite des Einspritzlochs ist an einer Außenumfangsoberfläche des Kopplungsbauteils 31 ausgebildet und wird gleitbar durch eine Innenumfangsoberfläche des Unterstützungsbauteils 24 unterstützt.
Die stationären Kerne 50, 51 sind in der Innenseite der Einhausung 10 befestigt. Die stationären Kerne 50, 51 sind jeweils in eine Ringform geformt, die sich ringsum um die Achse herum erstreckt, und die stationären Kerne 50, 51 sind aus Metall hergestellt. Der erste stationäre Kern 50 ist derart auf der radial inneren Seite der Spule 70 platziert, dass eine Außenumfangsoberfläche des ersten stationären Kerns 50 einer Innenumfangsoberfläche der Spule 70 gegenüberliegt. Der erste stationäre Kern 50 weist eine erste untere Oberfläche 50a auf, die der Seite des Einspritzlochs zugewandt ist, und die erste untere Oberfläche 50a bildet eine untere Endoberfläche des ersten stationären Kerns 50 aus und verläuft senkrecht zu der axialen Richtung. Der erste stationäre Kern 50 ist auf der Gegenseite des Einspritzlochs des beweglichen Kerns 41 platziert und die erste untere Oberfläche 50a liegt der beweglichen innenseitigen oberen Oberfläche 42a des beweglichen Kerns 41 gegenüber. Der erste stationäre Kern 50 beinhaltet eine erste Neigungsoberfläche 50b und eine erste äußere Oberfläche 50c. Die erste Neigungsoberfläche 50b erstreckt sich schräg ausgehend von einem radial äußeren Endabschnitt der ersten unteren Oberfläche 50a hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs. Die erste äußere Oberfläche 50c ist eine Außenumfangsoberfläche des ersten stationären Kerns 50 und erstreckt sich ausgehend von einem oberen Endabschnitt auf der Gegenseite des Einspritzlochs der ersten Neigungsoberfläche 50b in der axialen Richtung. Der erste stationäre Kern 50 ist derart geformt, dass eine äußere Ecke zwischen der ersten unteren Oberfläche 50a und der ersten äußeren Oberfläche 50c derart angefast ist, dass diese die erste Neigungsoberfläche 50b ausbildet.
Der zweite stationäre Kern 51 ist auf der Seite des Einspritzlochs der Spule 70 platziert und ist als Ganzes in eine kranzförmige Form geformt. Der zweite stationäre Kern 51 beinhaltet eine zweite Innenseite 52 und eine zweite Außenseite 53, welche jeweils in eine kranzförmige Form geformt sind. Die zweite Außenseite 53 bildet eine Außenumfangsoberfläche des zweiten stationären Kerns 51 aus und die zweite Innenseite 52 ist auf der radial inneren Seite der zweiten Außenseite 53 platziert. Der zweite stationäre Kern 51 beinhaltet eine zweite untere Oberfläche 51a, welche der Seite des Einspritzlochs zugewandt ist, und die zweite untere Oberfläche 51a bildet eine untere Endoberfläche des zweiten stationären Kerns 51 aus und verläuft senkrecht zu der axialen Richtung. An der zweiten unteren Oberfläche 51 a ist eine Stufe ausgebildet. Genauer gesagt weist die zweite Innenseite 52 eine zweite innenseitige untere Oberfläche 52a auf, die der Seite des Einspritzlochs zugewandt ist, und die zweite Außenseite 53 weist eine zweite außenseitige untere Oberfläche 53a auf, die der Seite des Einspritzlochs zugewandt ist. Die zweite innenseitige untere Oberfläche 52a ist auf der Gegenseite des Einspritzlochs der zweiten außenseitigen unteren Oberfläche 53a platziert, sodass die Stufe an der zweiten unteren Oberfläche 51a ausgebildet ist. In der axialen Richtung ist eine Höhe der zweiten Innenseite 52 kleiner als eine Höhe der zweiten Außenseite 53, und dadurch ist der zweite stationäre Kern 51 derart geformt, dass die zweite Innenseite 52 ausgehend von der zweiten Außenseite 53 hin zu der radial inneren Seite hervorsteht.
Die zweite Innenseite 52 des zweiten stationären Kerns 51 ist auf der Gegenseite des Einspritzlochs der beweglichen Außenseite 43 des beweglichen Kerns 41 platziert und die zweite Innenseite 52 und die bewegliche Außenseite 43 sind eine nach der anderen in der axialen Richtung platziert. In diesem Fall liegen die zweite innenseitige untere Oberfläche 52a und die bewegliche außenseitige obere Oberfläche 43a einander in der axialen Richtung gegenüber.
An dem zweiten stationären Kern 51 ist die zweite Außenseite 53 auf der Gegenseite des Einspritzlochs des Körperhauptabschnitts 21 platziert. Der Körperhauptabschnitt 21 beinhaltet einen außenseitigen Vorsprung 211, welcher in eine kranzförmige Form geformt ist und sich ausgehend von dem radial äußeren Endabschnitt des Körperhauptabschnitts 21 hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs erstreckt. Der außenseitige Vorsprung 211 ist von einem radial inneren Endabschnitt der oberen Endoberfläche des Körperhauptabschnitts 21 beabstandet, sodass an der oberen Endoberfläche des Körperhauptabschnitts 21 eine Stufe ausgebildet ist. Der Körperhauptabschnitt 21 beinhaltet eine innenseitige obere Oberfläche 21a des Hauptabschnitts, eine außenseitige obere Oberfläche 21b des Hauptabschnitts, eine außenseitige innere Oberfläche 21c des Hauptabschnitts und eine innenseitige innere Oberfläche 21d des Hauptabschnitts. Die innenseitige obere Oberfläche 21a des Hauptabschnitts und die außenseitige obere Oberfläche 21b des Hauptabschnitts sind der Gegenseite des Einspritzlochs zugewandt und die außenseitige innere Oberfläche 21c des Hauptabschnitts und die innenseitige innere Oberfläche 21d des Hauptabschnitts sind der radial inneren Seite zugewandt. Die außenseitige obere Oberfläche 21b des Hauptabschnitts ist eine obere Endoberfläche des außenseitigen Vorsprungs 211 und die außenseitige innere Oberfläche 21c des Hauptabschnitts ist eine Innenumfangsoberfläche des außenseitigen Vorsprungs 211. Die innenseitige innere Oberfläche 21d des Hauptabschnitts erstreckt sich ausgehend von einem radial inneren Endabschnitt der innenseitigen oberen Oberfläche 21a des Hauptabschnitts hin zu der Seite des Einspritzlochs und ist eine Innenumfangsoberfläche des Körperhauptabschnitts 21. Die innenseitige obere Oberfläche 21a des Hauptabschnitts ist ein Abschnitt der oberen Endoberfläche des Körperhauptabschnitts 21, welcher sich auf der radial inneren Seite der außenseitigen inneren Oberfläche 21c des Hauptabschnitts befindet. Die innenseitige obere Oberfläche 21a des Hauptabschnitts und die außenseitige obere Oberfläche 21b des Hauptabschnitts verlaufen senkrecht zu der axialen Richtung und die außenseitige innere Oberfläche 21c des Hauptabschnitts erstreckt sich parallel zu der axialen Richtung.
An dem zweiten stationären Kern 51 überlappt die zweite außenseitige untere Oberfläche 53a mit der außenseitigen oberen Oberfläche 21b des Hauptabschnitts und der zweite stationäre Kern 51 und der Körperhauptabschnitt 21 sind zum Beispiel durch Laserschweißen an diesem überlappten Abschnitt zusammengefügt. In einem Zustand vor dem Schweißen sind die zweite außenseitige untere Oberfläche 53a und die außenseitige obere Oberfläche 21b des Hauptabschnitts in einer stationären Grenze Q, welche eine Grenze zwischen dem zweiten stationären Kern 51 und dem Körperhauptabschnitt 21 ist, beinhaltet. Eine Breite der zweiten außenseitigen unteren Oberfläche 53a und eine Breite der außenseitigen oberen Oberfläche 21b des Hauptabschnitts, welche in der radialen Richtung gemessen werden, sind derart eingestellt, dass diese einander gleichen, und die zweite außenseitige untere Oberfläche 53a und die außenseitige obere Oberfläche 21b des Hauptabschnitts überlappen vollständig miteinander. Eine Außenumfangsoberfläche der zweiten Außenseite 53 und eine Außenumfangsoberfläche des Körperhauptabschnitts 21 überlappen mit der Innenumfangsoberfläche der Einhausung 10.
Der zweite stationäre Kern 51 beinhaltet eine zweite obere Oberfläche 51b und eine zweite Neigungsoberfläche 51c. Die zweite Neigungsoberfläche 51c erstreckt sich schräg ausgehend von einer zweiten innenseitigen inneren Oberfläche 52b, welche eine Innenumfangsoberfläche der zweiten Innenseite 52 ist, hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs, und die zweite obere Oberfläche 51b erstreckt sich ausgehend von einem oberen Endabschnitt der zweiten Neigungsoberfläche 51c in der radialen Richtung. In diesem Fall bilden die zweite obere Oberfläche 51b und die zweite Neigungsoberfläche 51c eine obere Endoberfläche des zweiten stationären Kerns 51 aus. Die zweite Neigungsoberfläche 51c erstreckt sich in der radialen Richtung entlang sowohl der zweiten Innenseite 52 als auch der zweiten Außenseite 53. Der zweite stationäre Kern 51 ist derart geformt, dass eine äußere Ecke zwischen der zweiten oberen Oberfläche 51b und der zweiten innenseitigen inneren Oberfläche 52b derart angefast ist, dass diese die zweite Neigungsoberfläche 51c ausbildet.
Das nicht-magnetische Bauteil 60 ist ein Metallbauteil, das in eine Ringform geformt ist und sich ringsum um die Achse erstreckt, und das nicht-magnetische Bauteil 60 ist zwischen dem ersten stationären Kern 50 und dem zweiten stationären Kern 51 platziert. Ein Grad des Magnetismus des nicht-magnetischen Bauteils 60 ist niedriger als ein Grad des Magnetismus jedes stationären Kerns 50, 51 und der Grad des Magnetismus des beweglichen Kerns 41, und dieses ist zum Beispiel aus einem nicht-magnetischen Material hergestellt. Ähnlich dem nicht-magnetischen Bauteil 60 ist ein Grad des Magnetismus des Körperhauptabschnitts 21 niedriger als der Grad des Magnetismus jedes stationären Kerns 50, 51 und der Grad des Magnetismus des beweglichen Kerns 41, und der Körperhauptabschnitt 21 ist zum Beispiel aus einem nicht-magnetischen Material hergestellt. Im Gegensatz dazu weist jeder ausgewählt aus den stationären Kernen 50, 51 und dem beweglichen Kern 41 den relativ hohen Grad des Magnetismus auf und ist zum Beispiel aus einem ferromagnetischen Material hergestellt.
Die stationären Kerne 50, 51 und der bewegliche Kern 41 können als Durchlassbauteile des magnetischen Flusses bezeichnet werden, welche wahrscheinlich ein Durchlass des magnetischen Flusses sind, und das nicht-magnetische Bauteil 60 und der Körperhauptabschnitt 21 können als Beschränkungsbauteile des magnetischen Flusses bzw. Beschränkungsbauteile für den magnetischen Fluss bezeichnet werden, welche schwerlich bzw. kaum zu einem Durchlass des magnetischen Flusses bzw. von diesem durchdrungen werden. Insbesondere weist das nicht-magnetische Bauteil 60 eine Funktion auf, ein Auftreten eines Kurzschließens des magnetischen Flusses zwischen den stationären Kernen 50, 51 zu beschränken, ohne durch den beweglichen Kern 41 durchzutreten, und das nicht-magnetische Bauteil 60 kann als ein Kurzschluss-Beschränkungsbauteil bezeichnet werden. Außerdem bildet das nicht-magnetische Bauteil 60 dadurch einen Kurzschluss-Beschränkungsabschnitt aus. Der Körperhauptabschnitt 21 und der Düsenabschnitt 22 sind in einem Stück ausgehend von dem Metall an dem Düsenkörper 20 integral ausgebildet, sodass der Körperhauptabschnitt 21 und der Düsenabschnitt 22 den relativ niedrigen Grad des Magnetismus aufweisen.
Das nicht-magnetische Bauteil 60 beinhaltet eine obere Neigungsoberfläche 60a und eine untere Neigungsoberfläche 60b. Die obere Neigungsoberfläche 60a überlappt mit einer ersten Neigungsoberfläche 50b des ersten stationären Kerns 50 und die obere Neigungsoberfläche 60a und die erste Neigungsoberfläche 50b sind durch Schweißen miteinander zusammengefügt. Die untere Neigungsoberfläche 60b überlappt mit der zweiten Neigungsoberfläche 51c des zweiten stationären Kerns 51 und die untere Neigungsoberfläche 60b und die zweite Neigungsoberfläche 51c sind durch Schweißen miteinander zusammengefügt. Zumindest ein Abschnitt der ersten Neigungsoberfläche 50b und zumindest ein Abschnitt der zweiten Neigungsoberfläche 51c sind einer nach dem anderen in der axialen Richtung angeordnet, und das nicht-magnetische Bauteil 60 ist zumindest in der axialen Richtung zwischen den Neigungsoberflächen 50b, 51c eingeschoben.
Ein Stopper 55, welcher in eine zylindrische rohrförmige Form geformt ist und aus Metall hergestellt ist, ist an der Innenumfangsoberfläche des ersten stationären Kerns 50 befestigt. Der Stopper 55 ist ein Bauteil, der eine Bewegung der beweglichen Struktur M hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs durch einen Kontakt des Stoppers 55 an dem Kopplungsbauteil 31 der beweglichen Struktur M beschränkt. Wenn eine untere Endoberfläche des Stoppers 55 eine obere Endoberfläche des Abschnitts 31a mit vergrößertem Durchmesser des Kopplungsbauteils 31 kontaktiert, ist die Bewegung der beweglichen Struktur M beschränkt. Der Stopper 55 steht ausgehend von dem ersten stationären Kern 50 hin zu der Seite des Einspritzlochs hervor. Daher ist selbst in dem Zustand, in welchem die Bewegung der beweglichen Struktur M durch den Stopper 55 beschränkt ist, zwischen dem beweglichen Kern 41 und jedem der stationären Kerne 50, 51 ein vorgegebener Spalt ausgebildet. In diesem Fall ist der Spalt zwischen der ersten unteren Oberfläche 50a und der beweglichen innenseitigen oberen Oberfläche 42a ausgebildet und der andere Spalt ist zwischen der zweiten innenseitigen unteren Oberfläche 52a und der beweglichen außenseitigen oberen Oberfläche 43a ausgebildet. In 3 und dergleichen sind zugunsten einer klaren Angabe dieser Spalte ein Trennabstand zwischen der ersten unteren Oberfläche 50a und der beweglichen innenseitigen oberen Oberfläche 42a sowie ein Trennabstand zwischen der zweiten innenseitigen unteren Oberfläche 52a und der beweglichen außenseitigen oberen Oberfläche 43a ausgehend von den wirklichen Trennabständen übertrieben dargestellt.
Die Spule 70 ist auf der radial äußeren Seite des nicht-magnetischen Bauteils 60 und des stationären Kerns 50 platziert. Die Spule 70 ist um einen Spulenträger 71 herum gewickelt, der aus Harz hergestellt ist. Der Spulenträger 71 ist in eine zylindrische rohrförmige Form geformt, die um die Achse zylindrisch ist. Daher liegt die Spule 70 in einer Ringform vor, die sich ringsum um die Achse herum erstreckt. Der Spulenträger 71 kontaktiert den ersten stationären Kern 50 und das nicht-magnetische Bauteil 60. Ein Öffnungsabschnitt auf der radial äußeren Seite, eine obere Endoberfläche und eine untere Endoberfläche des Spulenträgers 71 sind durch eine Abdeckung 72 abgedeckt, die aus Harz hergestellt ist.
Zwischen der Abdeckung 72 und der Einhausung 10 ist ein Joch 75 platziert. Das Joch 75 ist auf der Gegenseite des Einspritzlochs des zweiten stationären Kerns 51 platziert und kontaktiert die zweite obere Oberfläche 51b des zweiten stationären Kerns 51. Wie die stationären Kerne 50, 51 und der bewegliche Kern 41 weist das Joch 75 einen relativ hohen Grad des Magnetismus auf und ist zum Beispiel aus einem ferromagnetischen Material hergestellt. Die stationären Kerne 50, 51 und der bewegliche Kern 41 bilden den Strömungsdurchlass des Kraftstoffs aus und sind dadurch an einer Stelle platziert, an welcher die stationären Kerne 50, 51 und der bewegliche Kern 41 den Kraftstoff kontaktieren. Somit sind die stationären Kerne 50, 51 und der bewegliche Kern 41 derart hergestellt, dass diese ölfest sind. Im Gegensatz dazu bildet das Joch 75 nicht den Strömungsdurchlass aus und ist dadurch an einer Stelle platziert, an welcher das Joch 75 nicht den Kraftstoff kontaktiert. Daher ist das Joch 75 nicht derart hergestellt, dass dieses ölfest ist. Im Ergebnis ist der Grad des Magnetismus des Jochs 75 höher als der Grad des Magnetismus jedes stationären Kerns 50, 51 und der Grad des Magnetismus des beweglichen Kerns 41.
Eine Region der Einhausung 10, welche die Spule 70 aufnimmt, wird als eine Spulenregion bezeichnet. Außerdem wird eine Region der Einhausung 10, welche den magnetischen Kreis ausbildet, als eine Region des magnetischen Kreises bzw. magnetische Kreisregion bezeichnet. Bei dem Beispiel, das in 1 gezeigt wird, ist eine Ausdehnung der Region des magnetischen Kreises in einer Einsetz- bzw. Einfügerichtung (Richtung von oben nach unten in 1) gänzlich ringsum durch eine Innenumfangsoberfläche 4a des Installationslochs 4 umgeben. Außerdem ist eine Ausdehnung der Region der Spule in der Einfügerichtung (Richtung von oben nach unten in 1) gänzlich ringsum durch die Innenumfangsoberfläche 4a des Installationslochs 4 umgeben. Eine Außenumfangsoberfläche der Einhausung 10 bildet relativ zu der Innenumfangsoberfläche 4a des Installationslochs 4 einen Spalt aus, und eine Außenumfangsoberfläche der Region des magnetischen Kreises und die Innenumfangsoberfläche 4a des Installationslochs 4 liegen einander gegenüber, während der Spalt dazwischen eingeschoben ist. Genauer gesagt ist der magnetische Kreis durch den Zylinderkopf 3 umgeben. Der Zylinderkopf 3 ist ein elektrischer Leiter. Daher wird an dem Zylinderkopf 3 als Reaktion auf die Veränderung hinsichtlich des magnetischen Flusses ein Wirbelstrom erzeugt, wenn der Strom durch die Spule 70 geleitet wird, um an dem magnetischen Kreis eine Veränderung des magnetischen Flusses zu verursachen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein Abdeckungskörper 90, welcher die stationäre Grenze Q zwischen dem zweiten stationären Kern 51 und dem Körperhauptabschnitt 21 abdeckt, auf der radial inneren Seite des zweiten stationären Kerns 51 und des Körperhauptabschnitts 21 platziert. Der Abdeckungskörper 90 liegt in einer Ringform vor und deckt in der Umfangsrichtung des zweiten stationären Kerns 51 die stationäre Grenze Q gänzlich ab. Der Abdeckungskörper 90 steht ausgehend von dem zweiten stationären Kern 51 und dem Körperhauptabschnitt 21 hin zu der radial inneren Seite in einem Zustand hervor, in welchem der Abdeckungskörper 90 in der axialen Richtung über die stationäre Grenze Q platziert ist. Der Körperhauptabschnitt 21 beinhaltet einen Ausschnitt N21 des Hauptabschnitts bzw. Hauptabschnittausschnitt und der zweite stationäre Kern 51 beinhaltet einen zweiten Ausschnitt N51. Der Abdeckungskörper 90 ist in diese Ausschnitte N21, N51 eingefügt.
An dem Körperhauptabschnitt 21 ist der Ausschnitt N21 des Hauptabschnitts durch die außenseitige innere Oberfläche 21c des Hauptabschnitts und die innenseitige obere Oberfläche 21a des Hauptabschnitts ausgebildet. Der Ausschnitt N21 des Hauptabschnitts öffnet sich in der axialen Richtung hin zu der Seite des Einspritzlochs und öffnet sich zudem hin zu der radial inneren Seite. Der Ausschnitt N21 des Hauptabschnitts weist eine Neigungsoberfläche N21a des Ausschnitts auf, welche die außenseitige innere Oberfläche 21c des Hauptabschnitts mit der innenseitigen oberen Oberfläche 21a des Hauptabschnitts verbindet, und die Neigungsoberfläche N21a des Ausschnitts stellt eine innere Ecke des Ausschnitts N21 des Hauptabschnitts in einer angefasten Form her.
An dem zweiten stationären Kern 51 wird der zweite Ausschnitt N51 durch die zweite innenseitige untere Oberfläche 52a und die zweite außenseitige innere Oberfläche 53b ausgebildet. Die zweite außenseitige innere Oberfläche 53b erstreckt sich in einem Zustand, in welchem die zweite außenseitige innere Oberfläche 53b der radial inneren Seite zugewandt ist, in der axialen Richtung und bildet dadurch eine Innenumfangsoberfläche der zweiten Außenseite 53 aus. Der zweite Ausschnitt N51 wird durch die Stufe der zweiten unteren Oberfläche 51a des zweiten stationären Kerns 51 derart ausgebildet, dass der zweite Ausschnitt N51 sich in der axialen Richtung hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs öffnet und sich zudem hin zu der radial inneren Seite öffnet. Der zweite Ausschnitt N51 weist eine Neigungsoberfläche N51a des Ausschnitts auf, welche die zweite innenseitige untere Oberfläche 52a mit der zweiten außenseitigen inneren Oberfläche 53b verbindet, und die Neigungsoberfläche N51a des Ausschnitts stellt eine innere Ecke des zweiten Ausschnitts N51 in einer angefasten Form her.
Der Abdeckungskörper 90 ist an den Ausschnitten N21, N51 zwischen der zweiten innenseitigen unteren Oberfläche 52a und der innenseitigen oberen Oberfläche 21 a des Hauptabschnitts platziert. Die außenseitige innere Oberfläche 21c des Hauptabschnitts des Körperhauptabschnitts 21 und die zweite außenseitige innere Oberfläche 53b des zweiten stationären Kerns 51 sind in der axialen Richtung zueinander bündig. Eine äußere Oberfläche 90a der Abdeckung, welche eine Außenumfangsoberfläche des Abdeckungskörpers 90 ist, überlappt mit sowohl der außenseitigen inneren Oberfläche 21c des Hauptabschnitts als auch der zweiten außenseitigen inneren Oberfläche 53b in einem Zustand, in welchem die äußere Oberfläche 90a der Abdeckung die stationäre Grenze Q ausgehend von der inneren Seite abdeckt. Allerdings überlappt die äußere Oberfläche 90a der Abdeckung nicht mit den Neigungsoberflächen N21a, N51a der Ausschnitte.
Der Abdeckungskörper 90 beinhaltet eine Innenseite der Abdeckung bzw. Abdeckungsinnenseite 92 und eine Außenseite der Abdeckung bzw. Abdeckungsaußenseite 91. Die Abdeckungsaußenseite 91 bildet die äußere Oberfläche 90a der Abdeckung aus und die Abdeckungsinnenseite 92 ist auf der radial inneren Seite der Abdeckungsaußenseite 91 platziert. Eine Höhe H1 der Abdeckungsinnenseite 92 ist kleiner als eine Höhe H2 der Abdeckungsaußenseite 91 (vergleiche 4). Der Abdeckungskörper 90 beinhaltet eine obere Oberfläche 90b der Abdeckung, welche der Gegenseite des Einspritzlochs zugewandt ist, und eine untere Oberfläche 90c der Abdeckung, welche der Seite des Einspritzlochs zugewandt ist. Eine Oberflächenfläche der oberen Oberfläche 90b der Abdeckung ist die gleiche wie eine Oberflächenfläche der unteren Oberfläche 90c der Abdeckung.
Eine obere Endoberfläche auf der Gegenseite des Einspritzlochs der Abdeckungsinnenseite 92 ist auf der Seite des Einspritzlochs einer oberen Endoberfläche auf der Gegenseite des Einspritzlochs der Abdeckungsaußenseite 91 platziert, sodass an der oberen Oberfläche 90b der Abdeckung eine Stufe ausgebildet ist. Die untere Oberfläche 90c der Abdeckung bildet eine ebene untere Endoberfläche auf der Seite des Einspritzlochs des Abdeckungskörpers 90 aus und an einer Grenze zwischen der Abdeckungsinnenseite 92 und der Abdeckungsaußenseite 91 ist keine Stufe ausgebildet.
Ein Ausschnitt der Abdeckung bzw. Abdeckungsausschnitt N90 ist durch die Stufe, die an der oberen Oberfläche 90b der Abdeckung ausgebildet ist, an dem Abdeckungskörper 90 ausgebildet. Eine äußere Ecke des beweglichen Kerns 41, welche auf der Seite des Einspritzlochs angeordnet ist und auf der radial äußeren Seite angeordnet ist, wird in den Abdeckungsausschnitt N90 eingefügt. In diesem Fall ist ein Endabschnitt auf der Gegenseite des Einspritzlochs der Abdeckungsaußenseite 91 in der radialen Richtung zwischen der beweglichen Außenseite 43 und der zweiten Außenseite 53 platziert. Außerdem ist die Abdeckungsinnenseite 92 in der axialen Richtung auf der Seite des Einspritzlochs der zweiten Außenseite 53 platziert.
An dem Abdeckungskörper 90 ist die obere Oberfläche 90b der Abdeckung ausgehend von der beweglichen unteren Oberfläche 41b des beweglichen Kerns 41 und der zweiten innenseitigen unteren Oberfläche 52a des zweiten stationären Kerns 51 hin zu der Seite des Einspritzlochs beabstandet, und die untere Oberfläche 90c der Abdeckung ist ausgehend von der innenseitigen oberen Oberfläche 21a des Hauptabschnitts des Körperhauptabschnitts 21 hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs beabstandet. Die Abdeckungsaußenseite 91 ist in der radialen Richtung zwischen der zweiten Außenseite 53 und der beweglichen Außenseite 43 eingeschoben und die Abdeckungsinnenseite 92 ist in der axialen Richtung zwischen dem beweglichen Kern 41 und der inneren oberen Oberfläche 21a des Hauptabschnitts eingeschoben.
Wie in 3 gezeigt wird, ist ein Trennabstand H1a, welcher zwischen der oberen Oberfläche 90b der Abdeckung und der zweiten innenseitigen unteren Oberfläche 52a in der axialen Richtung gemessen wird, der gleiche wie ein Trennabstand H1b, welcher zwischen der unteren Oberfläche 90c der Abdeckung und der innenseitigen oberen Oberfläche 21a des Hauptabschnitts in der axialen Richtung gemessen wird. Außerdem ist ein Trennabstand H2a, welcher zwischen der stationären Grenze Q und der zweiten innenseitigen unteren Oberfläche 52a in der axialen Richtung gemessen wird, der gleiche wie ein Trennabstand H2b, welcher zwischen der stationären Grenze Q und der innenseitigen oberen Oberfläche 21a des Hauptabschnitts in der axialen Richtung gemessen wird. In diesen Fällen sind die Abdeckungsaußenseite 91 und die stationäre Grenze Q in der axialen Richtung an einer Mittenposition zwischen der zweiten innenseitigen unteren Oberfläche 52a und der innenseitigen oberen Oberfläche 21a des Hauptabschnitts platziert.
In den 2 und 3 kontaktieren die Abdeckungsinnenseite 92 und der bewegliche Kern 41 einander nicht, wenn das Ventilelement 30 an der aufsetzbaren Oberfläche 23s anliegt, obwohl ein Trennabstand zwischen der Abdeckungsinnenseite 92 und dem beweglichen Kern 41 in der axialen Richtung als Reaktion auf eine Bewegung der beweglichen Struktur M erhöht oder verringert wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Raum, welcher durch die obere Oberfläche 90b der Abdeckung, den beweglichen Kern 41 und den zweiten stationären Kern 51 definiert ist, als eine obere Abdeckungskammer S1 bezeichnet, und ein Raum, welcher zwischen der unteren Oberfläche 90c der Abdeckung und dem Körperhauptabschnitt 21 definiert ist, wird als eine untere Abdeckungskammer S2 bezeichnet. Die obere Abdeckungskammer S1 und die untere Abdeckungskammer S2 sind ausgebildet, indem der Abdeckungskörper 90 in den Ausschnitt N21 des Hauptabschnitts und den zweiten Ausschnitt N51 platziert wird. Die obere Abdeckungskammer S1 ist in dem Strömungsdurchlass F26s beinhaltet und die untere Abdeckungskammer S2 ist in dem Strömungsdurchlass F31 beinhaltet.
Der Abdeckungskörper 90 ist durch ein Abdeckungsbauteil 93 und ein gegenüberliegendes Bauteil 94 ausgebildet. Das Abdeckungsbauteil 93 und das gegenüberliegende Bauteil 94 sind kranzförmige Bauteile, die aus Metall hergestellt sind. Das gegenüberliegende Bauteil 94 ist auf der radial inneren Seite des Abdeckungsbauteils 93 platziert. Das gegenüberliegende Bauteil 94 ist an die Innenumfangsoberfläche des Abdeckungsbauteils 93 eingepasst, und das gegenüberliegende Bauteil 94 und das Abdeckungsbauteil 93 sind zum Beispiel durch Schweißen an einer Grenze zwischen dem gegenüberliegenden Bauteil 94 und dem Abdeckungsbauteil 93 miteinander zusammengefügt. Das Abdeckungsbauteil 93 beinhaltet einen Abschnitt auf der Seite der Außenumfangsoberfläche, welcher in der Abdeckungsaußenseite 91 beinhaltet ist, und einen Abschnitt auf der Seite der Innenumfangsoberfläche, welcher in der Abdeckungsinnenseite 92 beinhaltet ist. Im Gegensatz dazu ist das gegenüberliegende Bauteil 94 gänzlich in der Abdeckungsinnenseite 92 beinhaltet. Das gegenüberliegende Bauteil 94 bildet einen gegenüberliegenden Abschnitt aus und wird durch das Abdeckungsbauteil 93 unterstützt.
Das gegenüberliegende Bauteil 94 beinhaltet eine gegenüberliegende innere Oberfläche 94a und ist auf der radial äußeren Seite des Gleitbauteils 33 platziert. Die gegenüberliegende innere Oberfläche 94a liegt in der radialen Richtung der Gleitoberfläche 33a des Gleitbauteils 33 gegenüber und die Gleitoberfläche 33a des Gleitbauteils 33 kann entlang der gegenüberliegenden inneren Oberfläche 94a gleiten. In diesem Fall ist das vorstehend beschriebene Bauteil, welches an der Seite des Düsenkörpers 20 vorgesehen ist und entlang dessen die Gleitoberfläche 33a gleiten kann, das gegenüberliegende Bauteil 94. Die gegenüberliegende innere Oberfläche 94a ist eine Innenumfangsoberfläche des gegenüberliegenden Bauteils 94 und eine Höhe der gegenüberliegenden inneren Oberfläche 94a, welche in der axialen Richtung gemessen wird, ist kleiner als eine Höhe der Gleitoberfläche 33a, welche in der axialen Richtung gemessen wird. Die gegenüberliegende innere Oberfläche 94a und die Gleitoberfläche 33a erstrecken sich beide parallel zu der axialen Richtung. Ein Durchmesser der Gleitoberfläche 33a ist etwas kleiner als ein Durchmesser der gegenüberliegenden inneren Oberfläche 94a. Genauer gesagt ist eine Position der Gleitoberfläche 33a in einer Richtung, die senkrecht zu einer Gleitrichtung des Gleitbauteils 33 verläuft, auf der radial inneren Seite angeordnet, d. h. auf der Seite der Mittellinie C einer radial äußersten Position der gegenüberliegenden inneren Oberfläche 94a.
Das Gleitbauteil 33 gleitet entlang des gegenüberliegenden Bauteils 94, sodass das gegenüberliegende Bauteil 94 ebenfalls als ein Führungsabschnitt dient, der die Bewegungsrichtung der beweglichen Struktur M führt. In diesem Fall kann die gegenüberliegende innere Oberfläche 94a auch als eine Führungsoberfläche bezeichnet werden. Das gegenüberliegende Bauteil 94 bildet einen Führungsabschnitt aus.
Wie das nicht-magnetische Bauteil 60 und der Körperhauptabschnitt 21 sind ein Grad des Magnetismus des Abdeckungsbauteils 93 und ein Grad des Magnetismus des gegenüberliegenden Bauteils 94 niedriger als der Grad des Magnetismus jedes stationären Kerns 50, 51 und der Grad des Magnetismus des beweglichen Kerns 41, und das Abdeckungsbauteil 93 und das gegenüberliegende Bauteil 94 sind zum Beispiel aus einem nicht-magnetischen Material hergestellt. Daher werden das Abdeckungsbauteil 93 und das gegenüberliegende Bauteil 94 schwerlich bzw. kaum zu einem Durchlass des magnetischen Flusses bzw. von diesem durchdrungen. Allerdings ist wünschenswerterweise das gegenüberliegende Bauteil 94 aus einem Material hergestellt, welches einen hohen Härtegrad und eine hohe Stärke aufweist, um Verschleiß und Verformung der gegenüberliegenden inneren Oberfläche 94a zu der Zeit, wenn das Gleitbauteil 33 entlang des gegenüberliegenden Bauteils 94 gleitet, zu beschränken. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden der hohe Härtegrad und die hohe Stärke des Materials des gegenüberliegenden Bauteils 94 priorisiert und dadurch ist das gegenüberliegende Bauteil 94 stärker magnetisch als das Abdeckungsbauteil 93, das nicht-magnetische Bauteil 60 und der Körperhauptabschnitt 21. In diesem Fall ist es im Vergleich zu dem Abdeckungsbauteil 93 oder dergleichen wahrscheinlicher, dass das gegenüberliegende Bauteil 94 ein Durchlass des magnetischen Flusses ist. Allerdings ist der Grad des Magnetismus des gegenüberliegenden Bauteils 94 niedriger als der Grad des Magnetismus jedes stationären Kerns 50, 51 und der Grad des Magnetismus des beweglichen Kerns 41, sodass es im Vergleich zu den stationären Kernen 50, 51 oder dergleichen weniger wahrscheinlich ist, dass das gegenüberliegende Bauteil 94 ein Durchlass des magnetischen Flusses ist.
Wie vorstehend erörtert beinhaltet die stationäre Grenze Q den geschweißten Abschnitt, an welchem der zweite stationäre Kern 51 und der Körperhauptabschnitt 21 aneinander geschweißt sind, und dieser Abschnitt wird als ein Schweißabschnitt 96 bezeichnet werden. Der Schweißabschnitt 96 befindet sich in einem Bereich, der ausgehend von einem außenseitigen Endabschnitt der stationären Grenze Q in der radialen Richtung zu einer vorgegebenen Tiefe verläuft. Neben dem Abschnitt des zweiten stationären Kerns 51 und dem Abschnitt des Körperhauptabschnitts 21 beinhaltet der Schweißabschnitt 96 auch einen Abschnitt des Abdeckungskörpers 90. In Hinblick auf den Abdeckungskörper 90 ist ein Abschnitt des Abdeckungsbauteils 93, welches die Abdeckungsaußenseite 91 des Abdeckungsbauteils 93 ausbildet, in dem Schweißabschnitt 96 beinhaltet. Die Tiefe des Schweißabschnitts 96 in der radialen Richtung ist um den Betrag, der einer Tiefe des Abschnitts des Abdeckungsbauteils 93 in der radialen Richtung entspricht, größer als eine Breite der stationären Grenze Q. Der Schweißabschnitt 96 ist ein verfestigter Abschnitt, der derart ausgebildet ist, dass der Abschnitt des zweiten stationären Kerns 51, der Abschnitt des Körperhauptabschnitts 21 und der Abschnitt des Abdeckungsbauteils 93 durch Erwärmung geschmolzen und vermischt werden und durch Abkühlung verfestigt werden, um den verfestigten Abschnitt auszubilden. An dem Schweißabschnitt 96 sind die drei Bauteile, d. h. der zweite stationäre Kern 51, der Körperhauptabschnitt 21 und das Abdeckungsbauteil 93 miteinander zusammengefügt.
Der Schweißabschnitt 96 wird in 3 gepunktet angegeben und die stationäre Grenze Q wird in 3 durch eine gedachte Linie angegeben. Im Gegensatz dazu ist in 2 und den anderen Zeichnungen, welche andere sind als 3, die Angabe des Schweißabschnitts 96 der Einfachheit halber weggelassen. Allerdings gehen in Wirklichkeit der Abschnitt des zweiten stationären Kerns 51, der Abschnitt des Körperhauptabschnitts 21, der Abschnitt des Abdeckungsbauteils 93 und die stationäre Grenze Q durch die Ausbildung des Schweißabschnitts 96 verloren, wie in 3 gezeigt wird. Daher deckt der Abdeckungskörper 90 anstelle der stationären Grenze Q in Wirklichkeit ausgehend von der radial inneren Seite den Schweißabschnitt 96 ab. Allerdings sind bei der vorliegenden Ausführungsform das Abdecken des Schweißabschnitts 96 durch den Abdeckungskörper 90 und das Abdecken der stationären Grenze Q durch den Abdeckungskörper 90 bedeutungsgleich.
Unter Rückbezug auf 1 ist der Rohrverbindungsabschnitt 80, welcher den Strömungseinlass 80a des Kraftstoffs ausbildet und mit einem externen Rohr verbunden ist, auf der Gegenseite des Einspritzlochs des ersten stationären Kerns 50 platziert. Der Rohrverbindungsabschnitt 80 ist aus Metall hergestellt und durch ein Metallbauteil ausgebildet, das in einem Stück integral mit dem stationären Kern 50 ausgebildet ist. Dem Kraftstoffeinspritzventil 1 wird durch den Strömungseinlass 80a der Kraftstoff zugeführt, welcher durch die Hochdruckpumpe beaufschlagt wird. Ein Strömungsdurchlass F11 des Kraftstoffs, welcher sich in der axialen Richtung erstreckt, ist in einer Innenseite des Rohrverbindungsabschnitts 80 ausgebildet und ein Presspassbauteil 81 wird sicher in den Strömungsdurchlass F 11 pressgepasst.
Ein federndes Bauteil SP1 ist auf der Seite des Einspritzlochs des Presspassbauteils 81 platziert. Das federnde Bauteil SP1 ist eine Spulenfeder, die in eine Form einer Spule geformt ist und ausgebildet wird, indem ein Draht spiralförmig um die Mittellinie C gewickelt wird. Das federnde Bauteil SP1 ist gänzlich auf der Seite der beweglichen innenseitigen oberen Oberfläche 42a platziert, welche in der axialen Richtung gegenüber dem Einspritzloch 23a angeordnet ist. Genauer gesagt ist eine Kontaktoberfläche zwischen dem federnden Bauteil SP1 und dem Mündungsbauteil 32 auf der Gegenseite des Einspritzlochs der beweglichen innenseitigen oberen Oberfläche 42a platziert.
Ein Ende des federnden Bauteils SP1 wird durch das Presspassbauteil 81 unterstützt und das andere Ende des federnden Bauteils SP1 wird durch den Abschnitt 32b mit vergrößertem Durchmesser des Mündungsbauteils 32 unterstützt. Daher wird der Betrag einer federnden Verformung des federnden Bauteils SP1 zu der Ventilöffnungszeit des Ventilelements 30, zu welcher das Ventilelement 30 auf eine Vollhubposition gehoben wird, d. h. zu der Zeit, wenn das Kopplungsbauteil 31 den Stopper 55 kontaktiert, gemäß dem Betrag eines Presspassens des Presspassbauteils 81 d. h. einer Befestigungsposition des Presspassbauteils 81 in der axialen Richtung spezifiziert. Genauer gesagt wird die Ventilschließkraft, welche eine Stellkraft (set load) des federnden Bauteils SP1 ist, um den Betrag des Presspassens des Presspassbauteils 81 angepasst.
Ein Befestigungsbauteil 83 ist an einer Außenumfangsoberfläche des Rohrverbindungsabschnitts 80 platziert. Ein Gewindeabschnitt, welcher an einer Außenumfangsoberfläche des Befestigungsbauteils 83 ausgebildet ist, steht schraubbar mit einem Gewindeabschnitt in Eingriff, welcher an einer Innenumfangsoberfläche der Einhausung 10 ausgebildet ist, sodass das Befestigungsbauteil 83 an der Einhausung 10 befestigt ist. Der Rohrverbindungsabschnitt 80, die stationären Kerne 50, 51, das nicht-magnetische Bauteil 60 und der Körperhauptabschnitt 21 sind durch eine axiale Kraft, die durch die Befestigung des Befestigungsbauteils 83 an der Einhausung 10 erzeugt wird, zwischen einer Bodenoberfläche der Einhausung 10 und dem Befestigungsbauteil 83 eingespannt.
Der Rohrverbindungsabschnitt 80, der stationäre Kern 50, das nicht-magnetische Bauteil 60, der Düsenkörper 20 und das Einspritzlochbauteil 23 dienen kollektiv als ein Körper B, der einen Strömungsdurchlass F aufweist. Der Strömungsdurchlass F leitet den Kraftstoff, der durch den Strömungseinlass 80a aufgenommen wird, zu dem Einspritzloch 23a. Es kann gesagt werden, dass die vorstehend beschriebene bewegliche Struktur M gleitbar in der Innenseite des Körpers B aufgenommen ist.
Als nächstes wird ein Betrieb des Kraftstoffeinspritzventils 1 beschrieben werden.
Wenn die Spule 70 erregt wird, wird um die Spule 70 herum ein magnetisches Feld erzeugt. Zum Beispiel ist ein magnetischer Kreis, entlang dessen der magnetische Fluss strömt, als Reaktion auf die Erregung durch die stationären Kerne 50, 51, den beweglichen Kern 41 und das Joch 75 ausgebildet, wie durch eine gestrichelte Linie in 4 angegeben wird, sodass der bewegliche Kern 41 durch eine magnetische Kraft, die durch den magnetischen Kreis erzeugt wird, zu den stationären Kernen 50, 51 angezogen wird. In diesem Fall werden die erste untere Oberfläche 50a und die bewegliche innenseitige obere Oberfläche 42a zu dem Durchlass des magnetischen Flusses, sodass der erste stationäre Kern 50 und der bewegliche Kern 41 zueinander angezogen werden. Gleicherma-ßen werden die zweite innenseitige untere Oberfläche 52a und die bewegliche außenseitige obere Oberfläche 43a zu dem Durchlass des magnetischen Flusses, sodass der zweite stationäre Kern 51 und der bewegliche Kern 41 zueinander angezogen werden. Daher können die erste untere Oberfläche 50a, die bewegliche innenseitige obere Oberfläche 42a, die zweite innenseitige untere Oberfläche 52a und die bewegliche außenseitige obere Oberfläche 43a jeweils als eine Anziehungsoberfläche bezeichnet werden. Genauer gesagt dient die bewegliche innenseitige obere Oberfläche 42a als eine erste Anziehungsoberfläche und die bewegliche außenseitige obere Oberfläche 43a dient als eine zweite Anziehungsoberfläche. Außerdem fällt eine Anziehungsrichtung mit der vorstehend erörterten axialen Richtung zusammen. Die erste Anziehungsoberfläche und die zweite Anziehungsoberfläche sind jeweils an unterschiedlichen Stellen ausgebildet, welche sich in der Bewegungsrichtung der beweglichen Struktur M voneinander unterscheiden.
Das nicht-magnetische Bauteil 60 wird nicht zu dem Durchlass des magnetischen Flusses, sodass das magnetische Kurzschließen zwischen dem ersten stationären Kern 50 und dem zweiten stationären Kern 51 beschränkt ist. Eine Anziehungskraft zwischen dem beweglichen Kern 41 und dem ersten stationären Kern 50 wird durch einen magnetischen Fluss erzeugt, welcher durch die bewegliche innenseitige obere Oberfläche 42a und die erste untere Oberfläche 50a durchtritt, und die Anziehungskraft zwischen dem beweglichen Kern 41 und dem zweiten stationären Kern 51 wird durch den magnetischen Fluss erzeugt, welcher durch die bewegliche außenseitige obere Oberfläche 43a und die zweite untere Oberfläche 51a durchtritt. Der magnetische Fluss, welcher durch die stationären Kerne 50, 51 und den beweglichen Kern 41 durchtritt, beinhaltet den magnetischen Fluss, welcher nicht nur durch das Joch 75, sondern auch die Einhausung 10 durchtritt.
Da der Grad des Magnetismus des Körperhauptabschnitts 21 und der Grad des Magnetismus des Abdeckungskörpers 90 niedriger sind als der Grad des Magnetismus jedes stationären Kerns 50, 51, ist die Strömung des magnetischen Flusses durch den Körperhauptabschnitt 21 und den Abdeckungskörper 90 außerdem beschränkt. Wie vorstehend beschrieben werden der hohe Härtegrad und die hohe Stärke des gegenüberliegenden Bauteils 94 priorisiert, um dem Gleiten des Gleitbauteils 33 entlang des gegenüberliegenden Bauteils 94 standzuhalten, und dadurch wird das gegenüberliegende Bauteil 94 stärker magnetisch. Allerdings beschränkt das Abdeckungsbauteil 93 den magnetischen Fluss darin, durch den zweiten stationären Kern 51 durchzutreten, um das gegenüberliegende Bauteil 94 zu erreichen, da der Grad des Magnetismus des Abdeckungsbauteils 93 ausreichend niedrig ist.
Zusätzlich zu der Anziehungskraft, die durch den vorstehenden beschriebenen magnetischen Fluss erzeugt wird, werden die Ventilschließkraft, welche durch das federnde Bauteil SP1 ausgeübt wird, die Ventilschließkraft, welche durch den Kraftstoffdruck ausgeübt wird, und die Ventilöffnungskraft, welche durch die vorstehend beschriebene magnetische Kraft ausgeübt wird, auf die bewegliche Struktur M angewendet. Die Ventilöffnungskraft ist derart eingestellt, dass diese größer ist als diese Ventilschließkräfte. Daher wird der bewegliche Kern 41 zusammen mit dem Ventilelement 30 hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs bewegt, wenn als Reaktion auf die Erregung die magnetische Kraft erzeugt wird. Auf diese Weise stellt das Ventilelement 30 die Ventilöffnungsbewegung her, sodass die Sitzoberfläche 30s von der aufsetzbaren Oberfläche 23s weggehoben wird, und dadurch wird der Hochdruckkraftstoff ausgehend von dem Einspritzloch 23a eingespritzt.
Wenn die Erregung der Spule 70 gestoppt wird, geht die Ventilöffnungskraft verloren, welche durch die vorstehend beschriebene magnetische Kraft erzeugt wird. Daher stellt das Ventilelement 30 die Ventilschließbewegung zusammen mit dem beweglichen Kern 41 durch die Ventilschließkraft des federnden Bauteils SP1 her, sodass die Sitzoberfläche 30s an der aufsetzbaren Oberfläche 23s anliegt. Auf diese Weise stellt das Ventilelement 30 die Ventilschließbewegung her, und dadurch wird die Kraftstoffeinspritzung ausgehend von dem Einspritzloch 23a gestoppt.
Als nächstes wird die Strömung des Kraftstoffs zu der Zeit, wenn der Kraftstoff ausgehend von dem Einspritzloch 23a eingespritzt wird, unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben werden.
Der Hochdruckkraftstoff, welcher dem Kraftstoffeinspritzventil 1 ausgehend von der Hochdruckpumpe zugeführt wird, wird in den Strömungseinlass 80a eingeführt bzw. eingegeben und strömt durch den Strömungsdurchlass F11, welcher entlang der zylindrischen Innenumfangsoberfläche des Rohrverbindungsabschnitts 80 verläuft, den Strömungsdurchlass F12, welcher entlang der zylindrischen Innenumfangsoberfläche des Presspassbauteils 81 verläuft, und den Strömungsdurchlass F13, in welchem das federnde Bauteil SP1 aufgenommen wird (vergleiche 1). Diese Strömungsdurchlässe F11, F12, F13 werden kollektiv als ein stromaufwärtiger Strömungsdurchlass F10 bezeichnet. In dem Strömungsdurchlass F, der in der Innenseite des Kraftstoffeinspritzventils 1 ausgebildet ist, befindet sich der stromaufwärtige Strömungsdurchlass F10 an der Außenseite der beweglichen Struktur M und ist auf der stromaufwärtigen Seite der beweglichen Struktur M angeordnet. Außerdem wird bei dem Strömungsdurchlass F ein Strömungsdurchlass, welcher durch die bewegliche Struktur M ausgebildet ist, als ein beweglicher Strömungsdurchlass F20 bezeichnet werden, und ein Strömungsdurchlass, welcher sich auf der stromabwärtigen Seite des beweglichen Strömungsdurchlasses F20 befindet, wird als ein stromabwärtiger Strömungsdurchlass F30 bezeichnet werden.
Der bewegliche Strömungsdurchlass F20 leitet den Kraftstoff, der ausgehend von dem Strömungsdurchlass F13 zu einem Hauptdurchlass und einem Nebendurchlass ausgegeben wird. Der Hauptdurchlass und der Nebendurchlass sind unabhängig angeordnet. Genauer gesagt sind der Hauptdurchlass und der Nebendurchlass parallel angeordnet und der Kraftstoff, welcher durch den Hauptdurchlass strömt, sowie der Kraftstoff, welcher in den Nebendurchlass strömt, werden an dem stromabwärtigen Strömungsdurchlass F30 zusammengeführt.
Der Hauptdurchlass ist ein Durchlass, der den Kraftstoff in dieser Reihenfolge durch den Strömungsdurchlass F21, welcher entlang der zylindrischen Innenumfangsoberfläche des Mündungsbauteils 32 verläuft, den Einschränkungs-Strömungsdurchlass F22, welcher durch die Mündung 32a definiert ist, und den Strömungsdurchlass F23, welcher entlang der zylindrischen Innenumfangsoberfläche des Kopplungsbauteils 31 verläuft, leitet. Danach strömt der Kraftstoff des Strömungsdurchlasses F23 über Durchgangslöcher, welche sich radial durch das Kopplungsbauteil 31 erstrecken, und anschließend strömt der Kraftstoff in den Strömungsdurchlass F31 des stromabwärtigen Strömungsdurchlasses F30, welcher entlang der zylindrischen Außenumfangsoberfläche des Kopplungsbauteils 31 verläuft. Der stromabwärtige Strömungsdurchlass F30 beinhaltet eine untere Abdeckungskammer S2, die sich auf der Seite des Einspritzlochs des Abdeckungskörpers 90 befindet, und die untere Abdeckungskammer S2 steht mit einem Spalt zwischen dem Unterstützungsbauteil 24 und dem Gleitbauteil 33 in Verbindung.
Der Nebendurchlass ist ein Durchlass, der den Kraftstoff in dieser Reihenfolge durch einen Strömungsdurchlass F24s, welcher entlang der zylindrischen Außenumfangsoberfläche des Mündungsbauteils 32 verläuft, einen Strömungsdurchlass F25s, welcher ein Spalt zwischen dem beweglichen Kern 41 und dem stationären Kern 50 ist, einen Strömungsdurchlass F26s, welcher sich auf der radial äußeren Seite des beweglichen Kerns 41 erstreckt, und einen Gleit-Strömungsdurchlass F27s, welcher entlang der Gleitoberfläche 33a verläuft, leitet. Der Strömungsdurchlass F26s beinhaltet eine obere Abdeckungskammer S1, welche auf der Gegenseite des Einspritzlochs des Abdeckungskörpers 90 platziert ist. Der Strömungsdurchlass F26s beinhaltet einen Zwischenraum, der durch den beweglichen Kern 41 relativ zu dem ersten stationären Kern 50, dem nicht-magnetischen Bauteil 60, dem zweiten stationären Kern 51 und dem Abdeckungskörper 90 definiert ist. In dem Strömungsdurchlass F26s sind ein Zwischenraum zwischen der ersten unteren Oberfläche 50a und der beweglichen innenseitigen oberen Oberfläche 42a sowie ein Zwischenraum zwischen der zweiten innenseitigen unteren Oberfläche 52a und der beweglichen außenseitigen oberen Oberfläche 43a ebenfalls in dem Spalt zwischen dem beweglichen Kern 41 und dem stationären Kern 50 beinhaltet. Der Nebendurchlass ist zwischen dem Körperhauptabschnitt 21 und der beweglichen Struktur M definiert und der Körperhauptabschnitt 21 dient als ein Durchlass-Ausbildungsabschnitt, welcher den Nebendurchlass ausbildet.
Der Gleit-Strömungsdurchlass F27s kann als ein getrennter Strömungsdurchlass bezeichnet werden und der Kraftstoff des Gleit-Strömungsdurchlasses F27s strömt in den Strömungsdurchlass F31 des stromabwärtigen Strömungsdurchlasses F30, welcher entlang der zylindrischen Außenumfangsoberfläche des Kopplungsbauteils 31 verläuft. Eine Durchlass-Querschnittsfläche des Gleit-Strömungsdurchlasses F27s ist kleiner als eine Durchlass-Querschnittsfläche des Strömungsdurchlasses F26s, welche sich auf der radial äußeren Seite des beweglichen Kerns 41 erstreckt. Genauer gesagt ist ein Grad einer Strömungseinschränkung des Gleit-Strömungsdurchlasses F27s derart eingestellt, dass dieser größer ist als ein Grad einer Strömungseinschränkung des Strömungsdurchlasses F26s.
Hierbei ist ein stromaufwärtiger Abschnitt des Nebendurchlasses mit einem Abschnitt verbunden, der auf der stromaufwärtigen Seite des Einschränkungs-Strömungsdurchlasses F22 angeordnet ist. Ein stromabwärtiger Abschnitt des Nebendurchlasses ist mit einem stromabwärtigen Abschnitt des Einschränkungs-Strömungsdurchlasses F22 verbunden. Genauer gesagt verbindet der Nebendurchlass den stromaufwärtigen Abschnitt des Einschränkungs-Strömungsdurchlasses F22 mit dem stromabwärtigen Abschnitt des Einschränkungs-Strömungsdurchlasses F22, während der Nebendurchlass den Einschränkungs-Strömungsdurchlass F22 umgeht.
Der Kraftstoff, welcher ausgehend von dem Strömungsdurchlass F13 des stromaufwärtigen Strömungsdurchlasses F10 in den beweglichen Strömungsdurchlass F20 strömt, zweigt in den Strömungsdurchlass F21, welcher ein stromaufwärtiges Ende des Hauptdurchlasses ausbildet, und einen Strömungsdurchlass F24s, welcher ein stromaufwärtiges Ende des Nebendurchlasses ausbildet, ab, und die abgezweigten Strömungen des Kraftstoffs werden danach an dem Strömungsdurchlass F31, welcher der stromabwärtige Durchlass F30 ist, zusammengeführt.
Durchgangslöcher 45 sind derart ausgebildet, dass jedes Durchgangsloch 45 sich in der radialen Richtung durch den beweglichen Kern 41, das Kopplungsbauteil 31 und das Mündungsbauteil 32 erstreckt. Die Durchgangslöcher 45 dienen als ein Strömungsdurchlass F28s, der den Strömungsdurchlass F21, welcher entlang der Innenumfangsoberfläche des Mündungsbauteils 32 verläuft, mit dem Strömungsdurchlass F26s, welcher entlang der Außenumfangsoberfläche des beweglichen Kerns 41 verläuft, in Verbindung setzt. Der Strömungsdurchlass F28s ist ein Durchlass, der in einem Fall, bei welchem die Verbindung zwischen dem Strömungsdurchlass F24s und dem Strömungsdurchlass F25s durch einen Kontakt des Kopplungsbauteils 31 mit dem Stopper 55 blockiert ist, eine erforderliche Strömungsrate des Kraftstoffs, welcher in dem Gleit-Strömungsdurchlass F27s strömt, d. h. eine erforderliche Strömungsrate des Nebendurchlasses sicherstellt. Der Strömungsdurchlass F28s ist auf der stromaufwärtigen Seite des Einschränkungs-Strömungsdurchlasses F22 platziert, sodass die Strömungsdurchlässe F25s, F26s, F28s eine stromaufwärtige Region ausbilden, und zwischen der stromaufwärtigen Region und einer stromabwärtigen Region wird ein Druckunterschied erzeugt.
Der Kraftstoff, welcher ausgehend von dem beweglichen Strömungsdurchlass F20 ausgegeben wird, strömt in den Strömungsdurchlass F31, welcher entlang der zylindrischen Außenumfangsoberfläche des Kopplungsbauteils 31 verläuft, und der Kraftstoff strömt anschließend durch einen Strömungsdurchlass F32, welcher ein Durchgangsloch ist, das sich durch den Abschnitt 24a mit reduziertem Durchmesser des Unterstützungsbauteils 24 in der axialen Richtung erstreckt, und einen Strömungsdurchlass F33, welcher entlang der Außenumfangsoberfläche des Ventilelements 30 verläuft (vergleiche 2). Wenn das Ventilelement 30 die Ventilöffnungsbewegung herstellt, tritt der Hochdruckkraftstoff in dem Strömungsdurchlass F33 durch den Spalt zwischen der Sitzoberfläche 30s und der aufsetzbaren Oberfläche 23s durch und wird ausgehend von dem Einspritzloch 23a eingespritzt.
Der Strömungsdurchlass, welcher entlang der Gleitoberfläche 33a verläuft, wird als der Gleit-Strömungsdurchlass F27s bezeichnet. Eine Durchlass-Querschnittsfläche des Gleit-Strömungsdurchlasses F27s ist kleiner als eine Durchlass-Querschnittsfläche des Einschränkungs-Strömungsdurchlasses F22. Genauer gesagt ist ein Grad einer Strömungseinschränkung an dem Gleit-Strömungsdurchlass F27s derart eingestellt, dass dieser größer ist als ein Grad einer Strömungseinschränkung an dem Einschränkungs-Strömungsdurchlass F22. Die Durchlass-Querschnittsfläche des Einschränkungs-Strömungsdurchlasses F22 ist in dem Hauptdurchlass am kleinsten und die Durchlass-Querschnittsfläche des Gleit-Strömungsdurchlasses F27s ist in dem Nebendurchlass am kleinsten.
Daher kann ausgewählt aus dem Hauptdurchlass und dem Nebendurchlass in dem beweglichen Strömungsdurchlass F20 der Kraftstoff in einfacherer Weise in dem Hauptdurchlass strömen. Der Grad der Strömungseinschränkung des Hauptdurchlasses wird durch den Grad der Strömungseinschränkung an der Mündung 32a spezifiziert, und die Strömungsrate des Hauptdurchlasses wird durch die Mündung 32a angepasst. Mit anderen Worten wird der Grad der Strömungseinschränkung des beweglichen Strömungsdurchlasses F20 durch den Grad der Strömungseinschränkung an der Mündung 32a spezifiziert, und die Strömungsrate des beweglichen Strömungsdurchlasses F20 wird durch die Mündung 32a angepasst.
Eine Durchlass-Querschnittsfläche des Strömungsdurchlasses F an der Sitzoberfläche 30s in dem Vollhubzustand, in welchem das Ventilelement 30 sich am weitesten in der Ventilöffnungsrichtung bewegt hat, wird als eine Sitzdurchlass-Querschnittsfläche bezeichnet. Die Durchlass-Querschnittsfläche des Einschränkungs-Strömungsdurchlasses F22, die durch die Mündung 32a definiert ist, ist derart eingestellt, dass diese größer ist als die Sitzdurchlass-Querschnittsfläche. Genauer gesagt ist der Grad der Strömungseinschränkung durch die Mündung 32a derart eingestellt, dass dieser zu der Vollhubzeit kleiner ist als der Grad der Strömungseinschränkung an der Sitzoberfläche 30s.
Die Sitzdurchlass-Querschnittsfläche ist derart eingestellt, dass diese größer ist als die Durchlass-Querschnittsfläche des Einspritzlochs 23a. Genauer gesagt sind der Grad der Strömungseinschränkung durch die Mündung 32a und der Grad der Strömungseinschränkung an der Sitzoberfläche 30s derart eingestellt, dass diese kleiner sind als der Grad der Strömungseinschränkung an dem Einspritzloch 23a. In einem Fall, bei welchem eine Mehrzahl von Einspritzlöchern 23a ausgebildet ist, ist die Sitzdurchlass-Querschnittsfläche derart eingestellt, dass diese größer ist als eine Summe der Durchlass-Querschnittsflächen aller Einspritzlöcher 23a.
Nun wird das bewegliche Bauteil 35 beschrieben werden. Wenn der Kraftstoffdruck auf der stromaufwärtigen Seite des beweglichen Bauteils 35 als Reaktion auf die Bewegung des Ventilelements 30 in der Ventilöffnungsrichtung um einen vorgegebenen Betrag oder mehr größer wird als der Kraftstoffdruck auf der stromabwärtigen Seite des beweglichen Bauteils 35, wird das bewegliche Bauteil 35 entgegen der federnden Kraft des federnden Vorspannbauteils SP2 von dem Mündungsbauteil 32 weggehoben. Wenn der Kraftstoffdruck auf der stromabwärtigen Seite des beweglichen Bauteils 35 als Reaktion auf die Bewegung des Ventilelements 30 in der Ventilschließrichtung um einen vorgegebenen Betrag oder mehr größer wird als der Kraftstoffdruck auf der stromaufwärtigen Seite des beweglichen Bauteils 35, liegt das bewegliche Bauteil 35 an dem Mündungsbauteil 32 an.
In dem Zustand, in welchem das bewegliche Bauteil 35 von dem Mündungsbauteil 32 weggehoben wird, wird zwischen der Außenumfangsoberfläche des beweglichen Bauteils 35 und der Innenumfangsoberfläche des Kopplungsbauteils 31 ein Strömungsdurchlass erzeugt, welcher den Kraftstoff leitet. Ein Strömungsdurchlass F23a auf der Außenumfangsseite und der Einschränkungs-Nebendurchlass 38 sind parallel angeordnet. In dem Zustand, in welchem das bewegliche Bauteil 35 von dem Mündungsbauteil 32 weggehoben ist, zweigt der Kraftstoff, der ausgehend von dem Einschränkungs-Strömungsdurchlass F22 zu dem Strömungsdurchlass F23 ausgegeben werden soll, in den Einschränkungs-Nebendurchlass 38 und den Strömungsdurchlass F23a auf der Außenumfangsseite ab. Eine Summe der Durchlass-Querschnittsfläche des Einschränkungs-Nebendurchlasses 38 und der Durchlass-Querschnittsfläche des Strömungsdurchlasses F23a auf der Außenumfangsseite ist größer als die Durchlass-Querschnittsfläche des Einschränkungs-Strömungsdurchlasses F22. Daher ist in dem Zustand, in welchem das bewegliche Bauteil 35 von dem Mündungsbauteil 32 weggehoben ist, die Strömungsrate des beweglichen Strömungsdurchlasses F20 durch den Grad der Strömungseinschränkung an dem Einschränkungs-Strömungsdurchlass F22 spezifiziert.
Im Gegensatz dazu strömt in dem Zustand, in welchem das bewegliche Bauteil 35 an dem Mündungsbauteil 32 anliegt, der Kraftstoff, der ausgehend von dem Einschränkungs-Strömungsdurchlass F22 in den Strömungsdurchlass F23 ausgegeben werden soll, in dem Einschränkungs-Nebendurchlass 38, strömt aber nicht in dem Strömungsdurchlass F23a auf der Außenumfangsseite. Eine Durchlass-Querschnittsfläche des Einschränkungs-Nebendurchlasses 38 ist kleiner als die Durchlass-Querschnittsfläche des Einschränkungs-Strömungsdurchlasses F22. Daher ist in dem Zustand, in welchem das bewegliche Bauteil 35 an dem Mündungsbauteil 32 anliegt, die Strömungsrate des beweglichen Strömungsdurchlasses F20 durch den Grad der Strömungseinschränkung an dem Einschränkungs-Nebendurchlass 38 spezifiziert. Somit erhöht das bewegliche Bauteil 35 den Grad der Strömungseinschränkung, indem dieses den Einschränkungs-Strömungsdurchlass F22 abdeckt, wenn das bewegliche Bauteil 35 auf das Mündungsbauteil 32 aufgesetzt bzw. angelegt wird, und verringert den Grad der Strömungseinschränkung, indem der Einschränkungs-Strömungsdurchlass F22 geöffnet wird, wenn das bewegliche Bauteil 35 von dem Mündungsbauteil 32 abgehoben wird.
In dem Zustand, in welchem das Ventilelement 30 in der Mitte bzw. inmitten einer Bewegung in der Ventilöffnungsrichtung vorliegt, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass der Kraftstoffdruck auf der stromaufwärtigen Seite des beweglichen Bauteils 35 um den vorgegebenen Betrag oder mehr größer wird als der Kraftstoffdruck auf der stromabwärtigen Seite des beweglichen Bauteils 35, und dadurch wird das bewegliche Bauteil 35 von dem Mündungsbauteil 32 weggehoben. Allerdings besteht in einem Zustand, in welchem das Ventilelement 30 in dem Vollhubzustand gehalten wird, in welchem das Ventilelement 30 in der Ventilöffnungsrichtung am weitesten bewegt worden ist, eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass das bewegliche Bauteil 35 an dem Mündungsbauteil 32 anliegt.
In dem Zustand, in welchem das Ventilelement 30 inmitten einer Bewegung in der Ventilschließrichtung vorliegt, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass der Kraftstoffdruck auf der stromabwärtigen Seite des beweglichen Bauteils 35 um den vorgegebenen Betrag oder mehr größer wird als der Kraftstoffdruck auf der stromaufwärtigen Seite des beweglichen Bauteils 35, und dadurch liegt das bewegliche Bauteil 35 an dem Mündungsbauteil 32 an. Allerdings bewegt sich in einem Fall, bei welchem die Ventilöffnungsdauer verkürzt ist, um die Einspritzmenge des Kraftstoffs, der ausgehend von dem Einspritzloch 23a eingespritzt wird, zu reduzieren, das Ventilelement 30 nicht zu der Vollhubposition und dadurch wird die Ventilöffnungsbewegung zu der Ventilschließbewegung umgeschaltet, um eine Teilhubeinspritzung auszuführen. In diesem Fall besteht unmittelbar nach dem Umschalten ausgehend von der Ventilöffnungsbewegung zu der Ventilschließbewegung eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass das bewegliche Bauteil 35 von dem Mündungsbauteil 32 weggehoben wird. Allerdings besteht in einer Zeitdauer unmittelbar vor der Ventilschließung eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass der Kraftstoffdruck auf der stromabwärtigen Seite des beweglichen Bauteils 35 um den vorgegebenen Betrag oder mehr größer wird als der Kraftstoffdruck auf der stromaufwärtigen Seite des beweglichen Bauteils 35, und dadurch liegt das bewegliche Bauteil 35 an dem Mündungsbauteil 32 an.
Kurz gesagt ist das bewegliche Bauteil 35 nicht notwendigerweise immer während der Mitte bzw. inmitten der Ventilöffnungsbewegung des Ventilelements 30 geöffnet und das bewegliche Bauteil 35 liegt zumindest in der Zeitdauer unmittelbar nach der Ventilöffnung in der Druckzunahmedauer bzw. Druckerhöhungsdauer, in welcher das Ventilelement 30 in der Ventilöffnungsrichtung bewegt wird, an dem Mündungsbauteil 32 an. Außerdem liegt das bewegliche Bauteil 35 nicht notwendigerweise immer während der Mitte bzw. inmitten der Ventilschließbewegung des Ventilelements 30 an dem Mündungsbauteil 32 an und das bewegliche Bauteil 35 liegt zumindest in der Zeitdauer unmittelbar vor der Ventilschließung in der Druckverringerungsdauer, in welcher das Ventilelement 30 in der Ventilschließrichtung bewegt wird, an dem Mündungsbauteil 32 an. Daher liegt in der Zeitdauer unmittelbar nach der Ventilöffnung und der Zeitdauer unmittelbar vor der Ventilschließung das bewegliche Bauteil 35 an dem Mündungsbauteil 32 an und dadurch tritt aller bzw. der ganze Kraftstoff durch den Einschränkungs-Nebendurchlass 38 durch. Somit wird im Vergleich zu der Zeitdauer, in welcher das bewegliche Bauteil 35 von dem Mündungsbauteil 32 weggehoben wird, der Grad der Strömungseinschränkung an dem beweglichen Strömungsdurchlass F20 erhöht.
Als nächstes werden unter Bezugnahme auf die 4 und 5 Drücke, welche zu der Zeit erzeugt werden, wenn die bewegliche Struktur M bewegt wird, beschrieben werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind der Einschränkungs-Strömungsdurchlass F22 und der Gleit-Strömungsdurchlass F27s parallel angeordnet, und die Durchlass-Querschnittsfläche des Gleit-Strömungsdurchlasses F27s ist derart eingestellt, dass diese kleiner ist als die Durchlass-Querschnittsfläche des Einschränkungs-Strömungsdurchlasses F22. Daher ist der Strömungsdurchlass F in die stromaufwärtige Region und die stromabwärtige Region unterteilt, während die Mündung 32a und der Gleit-Strömungsdurchlass F27s eine Grenze zwischen der stromaufwärtigen Region und der stromabwärtigen Region ausbilden.
Die stromaufwärtige Region ist eine Region bzw. ein Bereich, welche sich in der Kraftstoffströmung zu der Kraftstoffeinspritzzeit auf der stromaufwärtigen Seite der Mündung 32a befindet. Ein Abschnitt des beweglichen Strömungsdurchlasses F20, welcher sich auf der stromaufwärtigen Seite der Gleitoberfläche 33a befindet, gehört ebenfalls zu der stromaufwärtigen Region. Daher gehören die Strömungsdurchlässe F21, F24s, F25s, F26s, F28s und der stromaufwärtige Strömungsdurchlass F10 in dem beweglichen Strömungsdurchlass F20 zu der stromaufwärtigen Region. Die stromabwärtige Region ist eine Region bzw. ein Bereich, welche sich in der Kraftstoffströmung zu der Kraftstoffeinspritzzeit auf der stromabwärtigen Seite der Mündung 32a befindet. Ein Abschnitt des beweglichen Strömungsdurchlasses F20, welcher sich auf der stromabwärtigen Seite der Gleitoberfläche 33a befindet, gehört ebenfalls zu der stromabwärtigen Region. Daher gehören der Strömungsdurchlass F23 und der stromabwärtige Strömungsdurchlass F30 in dem beweglichen Strömungsdurchlass F20 zu der stromabwärtigen Region.
Genauer gesagt wird die Strömungsrate des Kraftstoffs, welcher in dem beweglichen Strömungsdurchlass F20 strömt, durch die Mündung 32a eingeschränkt, wenn der Kraftstoff in dem Einschränkungs-Strömungsdurchlass F22 strömt. Daher wird zwischen einem stromaufwärtigen Kraftstoffdruck PH, welcher ein Kraftstoffdruck der stromaufwärtigen Region ist, und einem stromabwärtigen Kraftstoffdruck PL, welcher ein Kraftstoffdruck der stromabwärtigen Region ist, ein Druckunterschied erzeugt (vergleiche 4). Zu der Zeit, wenn das Ventilelement 30 ausgehend von dem Ventilschließzustand zu dem Ventilöffnungszustand verschoben wird, der Zeit, wenn das Ventilelement 30 ausgehend von dem Ventilöffnungszustand zu dem Ventilschließzustand verschoben wird, und der Zeit, wenn das Ventilelement 30 an der Vollhubposition gehalten wird, strömt der Kraftstoff in dem Einschränkungs-Strömungsdurchlass F22 und dadurch wird der vorstehend beschriebene Druckunterschied erzeugt.
Der vorstehend beschriebene Druckunterschied, welcher durch den Ventilöffnungsbetrieb des Ventilelements 30 erzeugt wird, geht nicht gleichzeitig mit dem Umschalten ausgehend von der Ventilöffnung zu der Ventilschließung verloren. Vielmehr werden der stromaufwärtige Kraftstoffdruck PH und der stromabwärtige Kraftstoffdruck PL einander gleich, wenn ab der Zeit der Ventilschließung eine vorgegebene Zeitdauer verstreicht. Im Gegensatz dazu wird der vorstehend beschriebene Druckunterschied unmittelbar zu dem Zeitpunkt bzw. Timing, wenn ausgehend von der Ventilschließung zu der Ventilöffnung umgeschaltet wird, erzeugt, wenn der Betrieb in dem Zustand, in welchem der vorstehend beschriebene Druckunterschied nicht erzeugt wird, ausgehend von der Ventilschließung zu der Ventilöffnung umgeschaltet wird.
Während der Bewegung der beweglichen Struktur M in der Ventilöffnungsrichtung wird der Kraftstoff der stromaufwärtigen Region gedrängt und wird durch die bewegliche Struktur M komprimiert bzw. zusammengedrückt, sodass der stromaufwärtige Kraftstoffdruck PH erhöht wird. Im Gegensatz dazu wird der Kraftstoff der stromaufwärtigen Region, welcher durch die bewegliche Struktur M gedrängt wird, durch die Mündung 32a eingeschränkt und in die stromabwärtige Region gedrückt, sodass der stromabwärtige Kraftstoffdruck PL niedriger wird als der stromaufwärtige Kraftstoffdruck PH. Zu der Zeit der Ventilöffnungsbewegung strömt der Kraftstoff in dem Einschränkungs-Strömungsdurchlass F22 hin zu der Seite des Einspritzlochs.
Während der Bewegung der beweglichen Struktur M in der Ventilschließrichtung wird der Kraftstoff der stromabwärtigen Region gedrängt und wird durch die bewegliche Struktur M komprimiert bzw. zusammengedrückt, sodass der stromabwärtige Kraftstoffdruck PL erhöht wird. Im Gegensatz dazu wird der Kraftstoff der stromabwärtigen Region, welcher durch die bewegliche Struktur M gedrängt wird, durch die Mündung 32a eingeschränkt und in die stromaufwärtige Region gedrückt, sodass der stromaufwärtige Kraftstoffdruck PH niedriger wird als der stromabwärtige Kraftstoffdruck PL. Zu der Zeit einer Ventilschließbewegung strömt der Kraftstoff in dem Einschränkungs-Strömungsdurchlass F22 hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs.
Nun wird eine Beziehung zwischen dem Abdeckungskörper 90 und dem Kraftstoffdruck unter Bezugnahme auf 5 beschrieben werden. An der oberen Abdeckungskammer S1, welche sich auf der Gegenseite des Einspritzlochs des Abdeckungskörpers 90 befindet, werden aufgrund der Tatsache, dass die obere Abdeckungskammer S1 in der stromaufwärtigen Region beinhaltet ist, der Abwärts-Kraftstoffdruck PHa der oberen Kammer und der Aufwärts-Kraftstoffdruck PHb der oberen Kammer, welcher dem stromaufwärtigen Kraftstoffdruck PH entspricht, erzeugt. Der Abwärts-Kraftstoffdruck PHa der oberen Kammer ist ein Druck, welcher den Abdeckungskörper 90 hin zu der Seite des Einspritzlochs drängt, und der Abwärts-Kraftstoffdruck PHa der oberen Kammer wird auf sowohl die Abdeckungsaußenseite 91 als auch die Abdeckungsinnenseite 92 angewendet. Die obere Oberfläche 90b der Abdeckung wird zum Beispiel nach unten bzw. abwärts gedrängt. Im Gegensatz dazu ist der Aufwärts-Kraftstoffdruck PHb der oberen Kammer ein Druck, welcher den zweiten stationären Kern 51 hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs drängt, und der Aufwärts-Kraftstoffdruck PHb der oberen Kammer wird auf die zweite Innenseite 52 angewendet. Die zweite innenseitige untere Oberfläche 52a wird zum Beispiel nach oben bzw. aufwärts gedrängt.
An der unteren Abdeckungskammer S2, welche sich auf der Seite des Einspritzlochs des Abdeckungskörpers 90 befindet, werden ein Abwärts-Kraftstoffdruck PLa der unteren Kammer und ein Aufwärts-Kraftstoffdruck PLb der unteren Kammer erzeugt, welche dem stromabwärtigen Kraftstoffdruck PL entsprechen, da die untere Abdeckungskammer S2 in der stromabwärtigen Region beinhaltet ist. Der Aufwärts-Kraftstoffdruck PLb der unteren Kammer ist ein Druck, welcher den Abdeckungskörper 90 aufwärts hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs drängt, und der Aufwärts-Kraftstoffdruck PLb der unteren Kammer wird auf sowohl die Abdeckungsaußenseite 91 als auch die Abdeckungsinnenseite 92 in der unteren Abdeckungskammer S2 angewendet. Die untere Oberfläche 90c der Abdeckung wird zum Beispiel aufwärts gedrängt. Im Gegensatz dazu ist der Abwärts-Kraftstoffdruck PLa der unteren Kammer ein Druck, der den Körperhauptabschnitt 21 hin zu der Seite des Einspritzlochs nach unten bzw. abwärts drängt. Die innenseitige obere Oberfläche 21a des Hauptabschnitts wird zum Beispiel abwärts gedrängt.
Wie vorstehend erörtert wirken in dem Zustand, in welchen die Kraftstoffdrücke PHa, PHb auf der Gegenseite des Einspritzlochs des Abdeckungskörpers 90 erzeugt werden und die Kraftstoffdrücke PLa, PLb auf der Seite des Einspritzlochs des Abdeckungskörpers 90 erzeugt werden, der Abwärts-Kraftstoffdruck PHa der oberen Kammer und der Aufwärts-Kraftstoffdruck PLb der unteren Kammer einander durch den Abdeckungskörper 90 entgegen. Auf ähnliche Weise wirken der Aufwärts-Kraftstoffdruck PHb der oberen Kammer und der Abwärts-Kraftstoffdruck PLa der unteren Kammer einander durch den zweiten stationären Kern 51 und den Körperhauptabschnitt 21 entgegen. Daher ist die Anwendung der Drücke in den Richtungen, um den zweiten stationären Kern 51 und den Körperhauptabschnitt 21 in der Richtung von oben nach unten voneinander weg zu bewegen, in der oberen Abdeckungskammer S1 und der unteren Abdeckungskammer S2 beschränkt.
Zum Beispiel wird bei einer Struktur, bei welcher die obere Abdeckungskammer S 1 ausgebildet ist, während die untere Abdeckungskammer S2 nicht ausgebildet ist, anders als bei der vorliegenden Ausführungsform der Druck, welcher dem Abwärts-Kraftstoffdruck PHa der oberen Kammer entgegenwirkt, nicht auf den Abdeckungskörper 90 angewendet, und der Druck, welcher dem Aufwärts-Kraftstoffdruck PHb der oberen Kammer entgegenwirkt, wird nicht auf den Körperhauptabschnitt 21 angewendet. Daher drängt der Abwärts-Kraftstoffdruck PHa der oberen Kammer den Körperhauptabschnitt 21 zusammen mit dem Abdeckungskörper 90 hin zu der Seite des Einspritzlochs abwärts, und der Aufwärts-Kraftstoffdruck PHb der oberen Kammer drängt den zweiten stationären Kern 51 aufwärts hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs. In diesem Fall werden die Kraftstoffdrücke PHa, PHb derart ausgeübt, dass diese den zweiten stationären Kern 51 und den Körperhauptabschnitt 21 voneinander wegbewegen. Daher ist dies in Hinsicht darauf, den zusammengefügten Zustand zwischen dem zweiten stationären Kern 51 und dem Körperhauptabschnitt 21 an der stationären Grenze Q zweckmäßig beizubehalten, nicht vorzuziehen. Im Gegensatz dazu wirken gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Kraftstoffdrücke PHa, PHb in der oberen Abdeckungskammer S1 und die Kraftstoffdrücke PLa, PLb in der unteren Abdeckungskammer S2 wie vorstehend erörtert einander entgegen, sodass dies in Hinsicht darauf, den zusammengefügten Zustand zwischen dem zweiten stationären Kern 51 und dem Körperhauptabschnitt 21 an der stationären Grenze Q zweckmäßig beizubehalten, vorzuziehen ist.
Als nächstes wird die Funktion der oberen Abdeckungskammer S1 beschrieben werden. Wie vorstehend erörtert strömt der Kraftstoff inmitten einer Bewegung der beweglichen Struktur M in der Ventilschließrichtung durch den Einschränkungs-Strömungsdurchlass F22 ausgehend von dem Strömungsdurchlass F31 (z. B. der unteren Abdeckungskammer S2) zu der oberen Abdeckungskammer S1. In diesem Fall ist es an dem Strömungsdurchlass F26s aufgrund des Vorhandenseins der Strömungsdurchlässe F24s, F25s auf der stromaufwärtigen Seite der oberen Abdeckungskammer S1 schwierig für den Kraftstoff, ausgehend von der oberen Abdeckungskammer S1 zu dem Hauptdurchlass (z. B. dem Strömungsdurchlass F21) und dem stromaufwärtigen Strömungsdurchlass F10 (z. B. dem Strömungsdurchlass F13) zu strömen. Mit anderen Worten ist es notwendig, dass die bewegliche untere Oberfläche 41b des beweglichen Kerns 41 in der axialen Richtung entgegen der Ventilschließkraft des federnden Bauteils SP1 hin zu der oberen Oberfläche 90b der Abdeckung des Abdeckungskörpers 90 bewegt wird, um die Strömung des Kraftstoffs aus der oberen Abdeckungskammer S1 hin zu dem Hauptdurchlass und dem stromaufwärtigen Strömungsdurchlass F10 zu schaffen. Zu der Zeit, wenn die bewegliche Struktur M in der Ventilschließrichtung bewegt wird, setzt die obere Abdeckungskammer S1 eine Dämpferfunktion um und übt dadurch eine Bremskraft gegen die bewegliche Struktur M aus. Daher wird das Abprallen (Bouncing) des Ventilelements 30 an der aufsetzbaren Oberfläche 23s zu der Ventilschließzeit beschränkt und dadurch wird eine nicht beabsichtige Kraftstoffeinspritzung beschränkt.
Nachfolgend wird ein Herstellungsverfahren des Kraftstoffeinspritzventils 1 beschrieben werden. Hierbei wird hauptsächlich ein Zusammenbauverfahren nach der Herstellung der Komponenten beschrieben werden.
Zuallererst wird das Unterstützungsbauteil 24 an dem Körperhauptabschnitt 21 des Düsenkörpers 20 installiert. Hierbei wird das Unterstützungsbauteil 24 in die Innenseite des Körperhauptabschnitts 21 eingefügt, und der Körperhauptabschnitt 21 und das Unterstützungsbauteil 24 sind zum Beispiel durch Schweißen aneinander befestigt.
Als nächstes wird der Abdeckungskörper 90 an dem Körperhauptabschnitt 21 installiert. Hierbei wird das gegenüberliegende Bauteil 94 in die Innenseite des Abdeckungsbauteils 93 eingefügt, und das Abdeckungsbauteil 93 und das gegenüberliegende Bauteil 94 sind zum Beispiel durch Schweißen aneinander befestigt. Dadurch wird der Abdeckungskörper 90 im Voraus produziert. Anschließend wird der Abdeckungskörper 90 in die Innenseite des Körperhauptabschnitts 21 eingefügt. In diesem Fall sind eine axiale Länge des eingefügten Abschnitts des Abdeckungskörpers 90, welcher in die Innenseite des Körperhauptabschnitts 21 eingefügt ist, und eine axiale Länge des hervorstehenden Abschnitts des Abdeckungskörpers 90, welcher ausgehend von dem Körperhauptabschnitt 21 hervorsteht, derart eingestellt, dass diese einander im Wesentlichen gleichen. Die Länge des eingefügten Abschnitts des Abdeckungskörpers 90 entspricht dem Trennabstand H2b und die Länge des hervorstehenden Abschnitts des Abdeckungskörpers 90 entspricht dem Trennabstand H2a.
Danach wird die bewegliche Struktur M an dem Düsenkörper 20 installiert. Die bewegliche Struktur M wird im Voraus hergestellt, indem der bewegliche Kern 41, das Kopplungsbauteil 31, das Ventilelement 30, das Mündungsbauteil 32, das Gleitbauteil 33, das bewegliche Bauteil 35 und das federnde Vorspannbauteil SP2 aneinander zusammengebaut werden. Hierbei wird die bewegliche Struktur M an dem Düsenkörper 20 installiert, indem das Ventilelement 30 in die Innenseite des Düsenabschnitts 22 eingefügt wird und das Gleitbauteil 33 in die Innenseite des Abdeckungskörpers 90 eingefügt wird.
Als nächstes werden die stationären Kerne 50, 51 und das nicht-magnetische Bauteil 60 an dem Düsenkörper 20 installiert. Hierbei wird eine Kerneinheit im Voraus hergestellt, indem die stationären Kerne 50, 51 an dem nicht-magnetischen Bauteil 60 installiert werden und das nicht-magnetische Bauteil 60 und die stationären Kerne 50, 51 zum Beispiel durch Schweißen aneinander befestigt werden. Anschließend wird der zweite stationäre Kern 51 an dem Körperhauptabschnitt 21 und dem Abdeckungskörper 90 installiert, indem die Kerneinheit an dem Düsenkörper 20 installiert wird. In diesem Fall wird der Endabschnitt des Abdeckungskörpers 90 in die Innenseite des zweiten stationären Kerns 51 eingefügt und die zweite untere Oberfläche 51a des zweiten stationären Kerns 51 überlappt mit der außenseitigen oberen Oberfläche 21b des Hauptabschnitts des Körperhauptabschnitts 21. Auf diese Weise liegt die stationäre Grenze Q zwischen dem zweiten stationären Kern 51 und dem Körperhauptabschnitt 21 vor.
Danach wird um die ganze stationäre Grenze Q herum ausgehend von der radial äußeren Seite der stationären Grenze Q durch Verwendung eines Schweißwerkzeugs ein Schweißbetrieb durchgeführt, sodass der Schweißabschnitt 96 ausgebildet wird. In diesem Fall können Spritzpartikel, wie beispielsweise Schlacke, Metallpartikel oder dergleichen, welche zu der Zeit des Schweißens erzeugt werden, möglicherweise durch die stationäre Grenze Q in den innenseitigen Raum bzw. Innenraum des zweiten stationären Kerns 51 und des Körperhauptabschnitts 21 gestreut werden. In Hinblick auf diesen Punkt deckt der Abdeckungskörper 90 die stationäre Grenze Q ausgehend von der radial inneren Seite ab, sodass die Spritzpartikel gegen den Abdeckungskörper 90 stoßen bzw. mit diesem kollidieren und nicht weiter hin zu der radial inneren Seite fliegen, selbst falls die Spritzpartikel durch das Schweißen erzeugt werden. Daher ist eine Streuung der Spritzpartikel über die stationäre Grenze Q hinaus hin zu der radial inneren Seite durch den Abdeckungskörper 90 beschränkt.
Das Schweißen wird derart durchgeführt, dass der Schweißabschnitt 96 über die stationäre Grenze Q hinaus den Abdeckungskörper 90 erreicht. Hierbei wird ein Test durchgeführt, um Kenntnis über eine erforderliche Heiztemperatur und eine erforderliche Heizdauer zu erlangen, welche dafür erforderlich sind, dass sich der Schweißabschnitt 96 zu der Zeit, wenn die Wärme für das Schweißen angewendet wird, über die stationäre Grenze Q hinaus zu dem Abdeckungskörper 90 erstreckt. Anschließend werden eine Heiztemperatur und eine Heizdauer zu der Zeit des Schweißens auf Grundlage dieses Testergebnisses eingestellt. Auf diese Weise ist es möglich, ein Auftreten eines Zustands, in welchem der Schweißabschnitt 96 den Abdeckungskörper 90 nicht erreicht, zu beschränken.
Sobald der Schweißabschnitt 96 ausgebildet ist, werden die Spule 70 und das Joch 75 an dem ersten stationären Kern 50 installiert. Anschließend werden diese Komponenten in die Einhausung 10 aufgenommen, sodass die Herstellung des Kraftstoffeinspritzventils 1 abgeschlossen ist.
Als nächstes wird eine detaillierte Struktur des vorstehend beschriebenen Kraftstoffeinspritzventils 1 erörtert werden.
Der bewegliche Kern 41 ist ein Abschnitt der beweglichen Struktur M, welche die bewegliche innenseitige obere Oberfläche 42a (erste Anziehungsoberfläche) und die bewegliche außenseitige obere Oberfläche 43a (zweite Anziehungsoberfläche) beinhaltet. Ein langer Abschnitt der beweglichen Struktur M, welcher in der axialen Richtung länger ist als der bewegliche Kern 41, wird als ein verlängertes Wellenbauteil bezeichnet werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform dienen das Ventilelement 30 und das Kopplungsbauteil 31 kollektiv als das verlängerte Wellenbauteil. Ein Material des beweglichen Kerns 41 und ein Material des verlängerten Wellenbauteils unterscheiden sich voneinander.
Genauer gesagt ist ein Modul einer longitudinalen Elastizität des verlängerten Wellenbauteils größer als ein Modul einer longitudinalen Elastizität des beweglichen Kerns 41. Außerdem ist ein Härtegrad des verlängerten Wellenbauteils höher als ein Härtegrad des beweglichen Kerns 41. Eine spezifische Schwere des verlängerten Wellenbauteils ist kleiner als eine spezifische Schwere des beweglichen Kerns 41. Der bewegliche Kern 41 weist den Grad des Magnetismus auf, der höher ist als der Grad des Magnetismus des verlängerten Wellenbauteils, sodass ein magnetischer Fluss im Vergleich zu dem verlängerten Wellenbauteil in einfacherer Weise durch den beweglichen Kern 41 durchtreten kann. Das verlängerte Wellenbauteil weist eine stärkere Abriebsfestigkeit auf als der bewegliche Kern 41 und ist weniger verschleißanfällig.
Der vorstehende Unterschied hinsichtlich der Module einer longitudinalen Elastizität kann durch einen Zugtest bestätigt werden. Es wird bei jedem ausgewählt aus zum Beispiel dem beweglichen Kern 41, dem Ventilelement 30 und dem Kopplungsbauteil 31 ein Zugtest durchgeführt, um diesen bzw. dieses auseinander zu reißen, indem eine Zuglast angewendet wird, und eine Neigung eines linearen Teils (elastische Region) einer Spannungs-Dehnungs-Kurve, die durch den Prozess des Auseinanderreißens erlangt wird, gibt das Modul einer longitudinalen Elastizität an. Bei dem vorstehenden Zugtest können sowohl der bewegliche Kern 41, das Ventilelement 30 als auch das Kopplungsbauteil 31 durch einen Schneideprozess in eine vorgegebene Probengröße geschnitten werden, und auf dieses Probenprodukt kann eine Zuglast angewendet werden. Alternativ kann die Zuglast direkt auf sowohl den beweglichen Kern 41, das Ventilelement 30 als auch das Kopplungsbauteil 31 angewendet werden, ohne dass der vorstehend erörterte Schneideprozess ausgeführt wird. Außerdem wird das Modul einer longitudinalen Elastizität durch den Zugtest für eine vorgegebene Anzahl n an Probenprodukten gemessen. In einem Fall, bei welchem ein Durchschnittswert der gemessenen Module einer longitudinalen Elastizität dieser Probenprodukte durch µ angegeben wird, während eine Standardabweichung durch σ angegeben wird, geben alle der Module einer longitudinalen Elastizität, welche ausgewählt aus der vorgegebenen Anzahl n an Probenprodukten in einen Bereich von µ ± σ fallen, das folgende Ergebnis an. Genauer gesagt ist das Modul einer longitudinalen Elastizität des verlängerten Wellenbauteils größer als das Modul einer longitudinalen Elastizität des beweglichen Kerns 41.
Als nächstes werden Effekte und Vorteile der Struktur beschrieben werden, die bei dieser Ausführungsform verwendet wird.
Der bewegliche Kern 41 ist in eine gestufte Form geformt, welche die bewegliche innenseitige obere Oberfläche 42a (erste Anziehungsoberfläche) und die bewegliche außenseitige obere Oberfläche 43a (zweite Anziehungsoberfläche) beinhaltet, welche jeweils an den unterschiedlichen Stellen ausgebildet sind, die sich in der axialen Richtung voneinander unterscheiden. Eine Einströmrichtung des magnetischen Flusses in die erste Anziehungsoberfläche und eine Einströmrichtung des magnetischen Flusses in die zweite Anziehungsoberfläche unterscheiden sich voneinander. Auf diese Weise kann die magnetische Anziehungskraft im Vergleich zu einem Fall, bei welchem ein beweglicher Kern zwei Anziehungsoberflächen aufweist, welche sich axial an der gleichen Position befinden, anders als bei der vorliegenden Ausführungsform, erhöht werden, und eine Strömungsrichtung des magnetischen Flusses unterscheidet sich zwischen diesen zwei Anziehungsoberflächen. Ein Grund dafür wird unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben werden.
Die 6 und 7 zeigen eine Testprobe, die ausgebildet wird, indem ein Spulenhauptkörper 70x um einen Eisenkern 70y gewickelt wird. Wenn der Strom durch den Spulenhauptkörper 70x geleitet wird, wird eine Verteilung eines magnetischen Flusses, welcher in 6 durch gestrichelte Linien angegeben ist, derart erzeugt, dass diese eine Verteilung von magnetischen Feldern ausbildet, die in 7 durch gestrichelte Linien angegeben sind. An einem Mittelabschnitt W des Eisenkerns 70y, welcher in der axialen Richtung zentriert ist, ist die Anzahl von überlappenden magnetischen Feldern groß, wie in 7 angegeben ist. Daher wird eine Intensität des magnetischen Feldes erhöht. Dies bedeutet, dass die Intensität des magnetischen Feldes, das durch die Spule 70 des Kraftstoffeinspritzventils 1 erzeugt wird, an dem Mittelabschnitt W der Spule 70 in der axialen Richtung am höchsten ist.
In Hinsicht auf diesen Punkt ist bei der vorliegenden Ausführungsform die erste Anziehungsoberfläche näher an dem Mittelabschnitt W platziert, an welchem die Intensität des magnetischen Feldes hoch ist, da die erste Anziehungsoberfläche im Vergleich zu der zweiten Anziehungsoberfläche in der axialen Richtung näher an der Spule 70 platziert ist. Daher kann die magnetische Anziehungskraft im Vergleich zu dem beweglichen Kern, der die erste Anziehungsoberfläche und die zweite Anziehungsoberfläche aufweist, welche sich in der axialen Richtung an der gleichen Position befinden, verbessert werden.
Wenn der bewegliche Kern 41 wie vorstehend erörtert in die gestufte Form geformt ist, wird die Größe des beweglichen Kerns 41 erhöht, und dadurch wird die Masse der beweglichen Struktur M erhöht. Im Ergebnis ist es wahrscheinlicher, dass die bewegliche Struktur M das folgende Abprall-Phänomen aufweist. Genauer gesagt stößt das Ventilelement 30 mit der aufsetzbaren Oberfläche 23s zusammen und prallt von der aufsetzbaren Oberfläche 23s ab, wenn das Ventilelement 30 durch die Ventilschließbewegung der beweglichen Struktur M an der aufsetzbaren Oberfläche 23s anliegt, und dieser Prozess des Aufsetzens und Abprallens wird wiederholt. In Hinblick auf dieses Phänomen ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Modul einer longitudinalen Elastizität des Ventilelements 30 (des verlängerten Wellenbauteils) und des Kopplungsbauteils 31 (des verlängerten Wellenbauteils) derart eingestellt, dass dieses größer ist als das Modul einer longitudinalen Elastizität des beweglichen Kerns 41. Bei dieser Einstellung kann das Abprallen im Vergleich zu dem Fall, bei welchem das Modul einer longitudinalen Elastizität des beweglichen Kerns 41 und des Moduls einer longitudinalen Elastizität des verlängerten Wellenbauteils anders als bei der vorliegenden Ausführungsform derart eingestellt sind, dass diese einander gleichen, reduziert werden. Ein Grund dafür wird unter Bezugnahme auf die 8 und 9 beschrieben werden.
8 zeigt ein Modell, das für eine numerische Analyse des Verhaltens einer Vibration verwendet wird, die zu der Zeit eines Auftretens des Abprallens der beweglichen Struktur M erzeugt wird. In der Gleichung von 8 ist f eine Eigenfrequenz, λ ist eine dimensionslose Konstante, L ist eine Länge in der Vibrationsrichtung und E ist ein longitudinales elastisches Modul. 9 zeigt eine Vibrationswellenform des vorstehend beschriebenen Modells. In 9 gibt eine Ordinatenachse die Vibrationsintensität und eine Abszissenachse eine verstrichene Zeit an. In einem Fall eines Modells, das an der oberen Seite von 9 gezeigt wird, auf welcher die Eigenfrequenz groß ist, ist eine Zeitdauer, welche für die Dämpfung der Vibration erforderlich ist, kürzer als die in einem Fall eines Modells, das an der unteren Seite von 9 gezeigt wird, auf welcher die Eigenfrequenz gering ist. Daher ist das Erhöhen der Eigenfrequenz der beweglichen Struktur M effektiv, um das Abprallen zu reduzieren. Wie durch die Gleichung in 8 angegeben wird, verringert sich die Eigenfrequenz f, so wie die Länge L in der Vibrationsrichtung zunimmt, während die Eigenfrequenz f zunimmt, so wie das Modul einer longitudinalen Elastizität E zunimmt. Daher ist es hinsichtlich darauf, die Eigenfrequenz f der beweglichen Struktur M zu erhöhen, effektiv, das Modul einer longitudinalen Elastizität E des langen Abschnitts der beweglichen Struktur M, welcher die lange axiale Länge aufweist, zu erhöhen.
In Hinblick auf diesen Punkt ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Modul einer longitudinalen Elastizität E des verlängerten Wellenbauteils, welches in der axialen Richtung länger ist als der bewegliche Kern 41, derart eingestellt, dass dieses größer ist als das Modul einer longitudinalen Elastizität E des beweglichen Kerns 41. Daher kann die Eigenfrequenz f der beweglichen Struktur M erhöht werden, und dadurch kann die Zeitdauer, welche für die Dämpfung der Abprallvibration erforderlich ist, reduziert werden. Somit kann die gestufte Form des beweglichen Kerns 41 sowohl ein Erhöhen der magnetischen Anziehungskraft als auch eine Reduzierung des Abprallens umsetzen. Außerdem kann der bewegliche Kern 41, welcher die erste Anziehungsoberfläche und die zweite Anziehungsoberfläche ausbildet, aus dem ferromagnetischen Material hergestellt werden, durch welches der magnetische Fluss in einfacher Weise durchtreten kann, ohne dass dieser eine Einschränkung wie beispielsweise das Vergrößern bzw. Zunehmen des Moduls einer longitudinalen Elastizität E aufweist. Somit ist es möglich, sowohl das Erhöhen der magnetischen Kraft als auch das Beschränken des Abprallens zu erzielen.
Außerdem ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform das federnde Bauteil SP1, welches die Spulenfeder ist, gänzlich auf der entgegengesetzten Seite der ersten Anziehungsoberfläche platziert, welche in der axialen Richtung gegenüber dem Einspritzloch 23a angeordnet ist. Hierbei kann in einem Fall, bei welchem ein Abschnitt des federnden Bauteils SP1 in der axialen Richtung auf der Seite des Einspritzlochs 23a der ersten Anziehungsoberfläche platziert ist, anders als bei der vorliegenden Ausführungsform, der magnetische Fluss, welcher durch die Erregung erzeugt wird, möglicherweise zu dem federnden Bauteil SP1 strömen, indem dieser einen Luftspalt umgeht, der an der ersten Anziehungsoberfläche ausgebildet ist. Außerdem variiert die Anziehungskraft in der Umfangsrichtung der ersten Anziehungsoberfläche, da die Spulenfeder eine asymmetrische Form aufweist, sodass die Kraft zum Beibehalten des beweglichen Kerns 41 an der Vollhubposition geschwächt ist. Im Ergebnis wird die Ventilschließgeschwindigkeit der beweglichen Struktur M erhöht und das Abprallen wird gefördert. Im Gegensatz dazu ist das federnde Bauteil SP1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform gänzlich auf der Gegenseite des Einspritzlochs der ersten Anziehungsoberfläche platziert, sodass die vorstehend beschriebene Umgehung beschränkt sein kann, um die Erhöhung bzw. Zunahme der magnetischen Anziehungskraft zu fördern.
Außerdem ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform die stationäre Grenze Q ausgehend von der radial inneren Seite durch den Abdeckungskörper 90 abgedeckt. Daher ist es zu der Zeit, wenn das Kraftstoffeinspritzventil 1 hergestellt wird, möglich, die Streuung von Spritzpartikeln, welche durch das Schweißen, das von der radial äußeren Seite angewendet wird, erzeugt werden, durch die stationäre Grenze Q in den Innenraum des zweiten stationären Kerns 51 und den Körperhauptabschnitt 21 zu beschränken. In diesem Fall ist es möglich, ein Auftreten einer Fehlfunktion der Kraftstoffeinspritzung durch das Einspritzloch 23a, die durch das Vorhandensein der Spritzpartikel an den Strömungsdurchlässen F26s, F31 verursacht wird, zu beschränken. Dadurch kann der Kraftstoff geeignet eingespritzt werden, selbst wenn der zweite stationäre Kern 51 und der Körperhauptabschnitt 21 aneinander geschweißt werden.
Außerdem kontaktiert das federnde Bauteil SP1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Mündungsbauteil 32. Wie vorstehend beschrieben kontaktiert das federnde Bauteil SP1 den Abschnitt der beweglichen Struktur M, welcher ein anderer ist als der bewegliche Kern 41, der bei der beweglichen Struktur M den niedrigsten Härtegrad aufweist. Daher wird ein Verschleiß der beweglichen Struktur M, der durch das Kontaktieren des federnden Bauteils SP1 verursacht wird, reduziert. Somit kann eine Reduzierung hinsichtlich des Betrags einer federnden Verformung des federnden Bauteils SP1, die durch den Verschleiß verursacht wird, beschränkt werden, und dadurch kann eine Erhöhung hinsichtlich der Ventilöffnungsgeschwindigkeit, die durch die Verringerung hinsichtlich der federnden Kraft des federnden Bauteils SP1 verursacht wird, beschränkt werden. Dadurch ist es möglich, das Phänomen (das Abprallen), bei welchem der Abschnitt 31a mit vergrößertem Durchmesser zu der Zeit, wenn der Abschnitt 31a mit vergrößertem Durchmesser als Reaktion auf die Ventilöffnungsbewegung der beweglichen Struktur M mit dem Stopper 55 zusammenstößt, wiederholt und kontinuierlich mit dem Stopper 55 zusammenstößt, zu beschränken.
Außerdem wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform der bewegliche Kern 41, welcher in die gestufte Kernform geformt ist, an dem Kraftstoffeinspritzventil 1 mit Direkteinspritzung verwendet, das den magnetischen Kreis aufweist, der durch den Zylinderkopf 3 umgeben ist. Auf diese Weise kann ein Wirbelstrom, welcher an dem Zylinderkopf 3 erzeugt wird, im Vergleich zu dem beweglichen Kern reduziert werden, bei welchem die einzelne Anziehungsoberfläche in der axialen Richtung platziert ist. Dies ist der Tatsache geschuldet, dass eine wünschenswerte Anziehungskraft durch einen kleineren Betrag eines magnetischen Flusses erlangt werden kann. Daher kann die Energieeffizienz zum Erzeugen der magnetischen Anziehungskraft durch die elektrische Energie, die der Spule 70 zugeführt wird, verbessert werden. Außerdem ist es in dem Fall, bei welchem der Betrag des magnetischen Flusses reduziert werden kann, möglich, den Betrag einer Erhöhung hinsichtlich der Anziehungskraft unmittelbar vor der Zeit, wenn der bewegliche Kern 41 den stationären Kern 50 kontaktiert, zu beschränken. Auf diese Weise kann die Kollisionsgeschwindigkeit des beweglichen Kerns 41 reduziert werden, und dadurch kann das Abprallen zu der Ventilöffnungszeit beschränkt werden.
Außerdem kontaktiert gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Abschnitt 31a mit vergrößertem Durchmesser der beweglichen Struktur M, die der Ventilöffnungsbewegung unterliegt, den Stopper 55. In diesem Kontaktzustand wird zwischen dem beweglichen Kern 41 und dem stationären Kern ein Spalt erzeugt. Daher wird die Kollision des beweglichen Kerns 41 mit dem stationären Kern vermieden, und dadurch kann eine Beschädigung, welche durch die Kollision des beweglichen Kerns 41 verursacht werden würde, beschränkt werden.
Außerdem beinhaltet das nicht-magnetische Bauteil 60 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die obere Neigungsoberfläche 60a und die untere Neigungsoberfläche 60b. Daher kann zu der Zeit, wenn das nicht-magnetische Bauteil 60 an dem ersten stationären Kern 50 und dem zweiten stationären Kern 51 zusammengebaut wird, der koaxiale Zusammenbau des nicht-magnetischen Bauteils 60 sehr genau umgesetzt werden. Somit kann zu der Zeit, wenn die Ventilöffnungs-/ Ventilschließbewegung der beweglichen Struktur M ausgeführt wird, der Kraftstoffwiderstand, welcher auf die bewegliche Struktur M angewendet wird, in der Umfangsrichtung einheitlich hergestellt werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Kollision bzw. den Zusammenstoß des beweglichen Kerns 41 in einem Zustand, in welchem der bewegliche Kern 41 geneigt ist, zu vermeiden. Dadurch kann das Beschränken des Abprallens gefördert werden.
Zweite Ausführungsform
Wie in 10 gezeigt wird, werden bei der vorliegenden Ausführungsform das Mündungsbauteil 32, das bewegliche Bauteil 35 und das federnde Vorspannbauteil SP2 der ersten Ausführungsform beseitigt, und das Kopplungsbauteil 31 und das Ventilelement 30 sind integral in einem Stück ausgebildet.
Bei der ersten Ausführungsform ist das Kopplungsbauteil 31 durch Schweißen an dem beweglichen Kern 41 befestigt. Genauer gesagt prallen das verlängerte Wellenbauteil und der bewegliche Kern 41 integral ab. Im Gegensatz dazu ist der bewegliche Kern 41 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in einem Zustand, in welchem der bewegliche Kern 41 in der axialen Richtung relativ zu dem Kopplungsbauteil 31 und dem Ventilelement 30 beweglich ist, an dem verlängerten Wellenbauteil zusammengebaut. Ein federndes Bauteil SP3 ist zwischen der Oberfläche auf der Seite des Einspritzlochs des beweglichen Kerns 41 und dem Körperhauptabschnitt 21 eingespannt. Das federnde Bauteil SP3 wendet hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs die federnde Kraft auf den beweglichen Kern 41 an. Auf diese Weise ist der bewegliche Kern 41 zwischen dem Abschnitt 31a mit vergrößertem Durchmesser und dem federnden Bauteil SP3 eingespannt.
Zu der Zeit, unmittelbar nachdem das Ventilelement 30 bei der Ventilschließbewegung der beweglichen Struktur M die aufsetzbare Oberfläche 23s kontaktiert, wird der bewegliche Kern 41 entgegen der federnden Kraft des federnden Bauteils SP3 hin zu der Seite des Einspritzlochs bewegt. Genauer gesagt kann das verlängerte Wellenbauteil, welches das Ventilelement 30 beinhaltet, in dem Zustand abprallen, in welchem der bewegliche Kern 41 relativ zu dem verlängerten Wellenbauteil bewegt wird.
Die bewegliche Innenseite 42 weist eine Mehrzahl von Verbindungslöchern 42h auf. Die Verbindungslöcher 42h stellen eine Verbindung zwischen der Seite des Einspritzlochs des beweglichen Kerns 41 und einem Spalt her, welcher zwischen der beweglichen innenseitigen oberen Oberfläche 42a und dem ersten stationären Kern 50 ausgebildet ist. Die Verbindungslöcher 42h sind dazu konfiguriert, sich in der axialen Richtung durch den beweglichen Kern 41 zu erstrecken, und sind mit gleichen Intervallen in der Umfangsrichtung des beweglichen Kerns 41 angeordnet.
Eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 43h, welche sich in der axialen Richtung durch den beweglichen Kern 41 erstrecken, ist an einer Verbindungsoberfläche 41c des beweglichen Kerns 41 ausgebildet, welche die bewegliche innenseitige obere Oberfläche 42a (die erste Anziehungsoberfläche) mit der beweglichen außenseitigen oberen Oberfläche 43a (der zweiten Anziehungsoberfläche) verbindet. Die Durchgangslöcher 43h sind dazu konfiguriert, sich in der axialen Richtung durch den beweglichen Kern 41 zu erstrecken, und sind mit gleichen Intervallen in der Umfangsrichtung des beweglichen Kerns 41 angeordnet. Bei dem Beispiel, das in 10 gezeigt wird, sind die Durchgangslöcher 43h jeweils an den gleichen Positionen angeordnet wie die der Verbindungslöcher 42h in der Umfangsrichtung des beweglichen Kerns 41. Alternativ können die Durchgangslöcher 43h an den unterschiedlichen Positionen angeordnet sein, die sich von den Positionen der Verbindungslöcher 42h in der Umfangsrichtung des beweglichen Kerns 41 unterscheiden. Bei dem Beispiel, das in 10 gezeigt wird, sind die Durchgangslöcher 43h außerdem an der beweglichen Außenseite 43 ausgebildet. Alternativ können an der beweglichen Innenseite 42 die Durchgangslöcher 43h ausgebildet sein.
Wenn der bewegliche Kern 41 zu dem ersten stationären Kern 50 angezogen wird, um die Ventilöffnungsbewegung der beweglichen Struktur M zu verursachen, wird der Kraftstoff, welcher sich in einem Spalt zwischen der beweglichen innenseitigen oberen Oberfläche 42a und dem ersten stationären Kern 50 befindet, gedrängt und ausgehend von den Verbindungslöchern 42h zu der Seite des Einspritzlochs ausgegeben. Außerdem wird der Kraftstoff, welcher sich zwischen der Verbindungsoberfläche 41c und einem ausgewählt aus dem zweiten stationären Kern 51 und dem nicht-magnetischen Bauteil 60 befindet, gedrängt und wird ausgehend von den Durchgangslöchern 43h zu der Seite des Einspritzlochs ausgegeben.
Eine Oberfläche auf der Seite des Einspritzlochs der beweglichen Innenseite 42 weist eine Aussparung 42i auf, welche hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs ausgespart ist. Genauer gesagt weist die Oberfläche auf der Seite des Einspritzlochs des beweglichen Kerns 41 die Aussparung 42i auf, die ausgebildet ist, indem eine Seite der Oberfläche auf der Seite des Einspritzlochs, welche benachbart zu dem verlängerten Wellenbauteil angeordnet ist, in der Richtung weg von dem Einspritzloch relativ zu einer anderen Seite der Oberfläche auf der Seite des Einspritzlochs, welche von dem verlängerten Wellenbauteil entfernt angeordnet ist, ausgespart ist. Die Aussparung ist in einem Bereich ausgebildet, der die Mittelachse beinhaltet, und die Aussparung ist in der Ansicht, die in der axialen Richtung betrachtet wird, in einer Form eines Kreises geformt. Ein Endabschnitt des federnden Bauteils SP3 ist in der Aussparung 42i platziert, sodass die Aussparung 42i eine Bewegung des federnden Bauteils SP3 in der radialen Richtung beschränkt.
Der magnetische Fluss, welcher durch die bewegliche innenseitige obere Oberfläche 42a in den beweglichen Kern 41 eintritt, wendet bzw. dreht sich um 180 Grad und tritt ausgehend von dem beweglichen Kern 41 durch die bewegliche außenseitige obere Oberfläche 43a aus, wie vorstehend erörtert wird. Dadurch vollführt der magnetische Fluss in der Innenseite des beweglichen Kerns 41 eine Kehrtwende. Aufgrund der Ausbildung der Aussparung 42i an der Oberfläche auf der Seite des Einspritzlochs des beweglichen Kerns 41 wird die Veränderung der Strömungsrichtung des magnetischen Flusses durch die Kehrtwende gefördert. Mit anderen Worten wird ein Abschnitt des beweglichen Kerns 41, welcher nicht bei dem Durchlass für den magnetischen Fluss betroffen ist, der die Kehrtwende vollführt, durch die Aussparung 42i entfernt, sodass eine Strömungseffizienz der Strömung des magnetischen Flusses verbessert wird. Allerdings ist die Aussparung 42i derart bemessen, dass der Abschnitt des beweglichen Kerns 41, welcher entlang der Aussparung 42i angeordnet ist, keinen Strömungseinschränkungsabschnitt ausbildet, welcher die Strömung des magnetischen Flusses in dem magnetischen Kreis einschränkt, der den ersten stationären Kern 50, den zweiten stationären Kern 51 und den beweglichen Kern 41 beinhaltet.
Außerdem ist das nicht-magnetische Bauteil 60 an einer Position platziert, an welcher das nicht-magnetische Bauteil 60 der Verbindungsoberfläche 41c gegenüberliegt. Mit anderen Worten ist das nicht-magnetische Bauteil 60 derart platziert, dass zumindest ein Abschnitt eines Bereichs der Verbindungsoberfläche 41c in der axialen Richtung und zumindest ein Abschnitt eines Bereichs der Innenumfangsoberfläche des nicht-magnetischen Bauteils 60 in der axialen Richtung miteinander überlappen.
Außerdem ist ein maximaler Außendurchmesser des beweglichen Kerns 41 derart eingestellt, dass dieser größer ist als ein Innendurchmesser der Spule 70. Mit anderen Worten ist eine Außenumfangsoberfläche des beweglichen Kerns 41, d. h. eine Außenumfangsoberfläche 43i der beweglichen Außenseite 43, auf einer radial äußeren Seite einer zylindrischen Innenumfangsoberfläche 70i der Spule 70 platziert. Außerdem ist ein Abschnitt der beweglichen außenseitigen oberen Oberfläche 43a auf einer radial äußeren Seite der zylindrischen Innenumfangsoberfläche 70i der Spule 70 platziert.
Außerdem ist eine axiale Länge L1 der Spule 70 derart eingestellt, dass diese kürzer ist als eine axiale Länge des beweglichen Kerns 41. Hierbei ist die axiale Länge des beweglichen Kerns 41 als ein Abstand ausgehend von der oberen Oberfläche der beweglichen Innenseite 42 zu einer unteren Oberfläche der beweglichen Außenseite 43 in der axialen Richtung definiert. Außerdem ist die axiale Länge L1 der Spule 70 bei der vorliegenden Ausführungsform derart eingestellt, dass diese kürzer ist als eine axiale Länge der beweglichen Innenseite 42.
Die Erregung der Spule 70 wird durch eine elektronische Steuervorrichtung (ECU 10e) gesteuert. Das Kraftstoffeinspritzventil 1 und die ECU 10e bilden ein Kraftstoffeinspritzsystem aus und die ECU 10e bildet eine Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung aus. Die ECU 10e beinhaltet eine Spannungsboosterschaltung 11e, eine Wellenform-Erlangungsvorrichtung 12e, eine Pulsationssensiervorrichtung 13e und eine Schätzvorrichtung 14e. Die ECU 10e beinhaltet einen Prozessor, welcher als eine arithmetische Verarbeitungsvorrichtung dient, und einen Speicher, welcher als eine Speichervorrichtung dient. Der Prozessor führt gemäß einem Programm, das in dem Speicher gespeichert ist, verschiedene arithmetische Verarbeitungsbetriebe aus.
Die ECU 10e steuert eine Erregungszeitdauer, während der die Spule 70 erregt wird, um eine Ventilöffnungs-Zeitdauer des Ventilelements 30 zu steuern, sodass eine Menge von Kraftstoff (eine Kraftstoffeinspritzmenge), die pro Ventilöffnungsbetrieb eingespritzt wird, gesteuert wird. Die Erregungszeitdauer kann auf eine Dauer eingestellt sein, welche derart eingestellt ist, dass diese so kurz ist, was dadurch in einem Abschalten der Erregung der Spule 70 resultiert, bevor das Ventilelement 30 dessen Vollhubposition erreicht, und diese Dauer ist als eine Teilhubeinspritzdauer definiert. Wenn die Teilhubeinspritzdauer als die Erregungszeitdauer der Spule 70 eingestellt ist, kann eine winzige Menge von Kraftstoff eingespritzt werden. Außerdem kann die Erregungszeitdauer auf eine andere Dauer eingestellt sein, welche derart eingestellt ist, dass diese in einem Abschalten der Erregung der Spule resultiert, nachdem das Ventilelement 30 dessen Vollhubposition erreicht, und diese Dauer ist als eine Vollhubeinspritzdauer definiert.
Die ECU 10e beinhaltet eine Teilhubsteuervorrichtung (die nachfolgend als eine TH-Steuervorrichtung 15e bezeichnet wird), welche die Einspritzung in der Teilhubeinspritzdauer steuert, und eine Vollhubsteuervorrichtung (die nachfolgend als eine VH-Steuervorrichtung 16e bezeichnet wird), welche die Einspritzung in der Vollhubeinspritzdauer steuert. Die ECU 10e schaltet den Betrieb zwischen der TH-Steuervorrichtung 15e und der VH-Steuervorrichtung 16e um, um auf Grundlage der erforderlichen Kraftstoffeinspritzmenge und des Kraftstoffdrucks, welcher dem Kraftstoffeinspritzventil 1 zugeführt wird, die Länge der Erregungszeitdauer zu steuern. Außerdem beinhaltet die ECU 10e eine mehrstufige Steuervorrichtung 17e, die eine Erregung der Spule 70 derart steuert, dass pro Verbrennungszyklus eine Mehrzahl von Einspritzungen des Kraftstoffs ausgeführt wird.
Die Spannungsboosterschaltung 11e boostet eine Batteriespannung einer Batterie, die in dem Fahrzeug installiert wird, um eine geboostete Spannung zu erzeugen. Die ECU 10e steuert die Erregung der Spule 70 wie folgt. Das heißt, die ECU 10e legt die geboostete Spannung während einer Zeitdauer an die Spule 70 an, die von einem Zeitpunkt, zu welchem die Erregung der Spule 70 gestartet wird, bis zu einem Zeitpunkt, zu welchem ein Wert des Strom auf einen vorgegebenen Wert angehoben wird, dauert. Nach dieser Zeitdauer legt die ECU 10e bis zu dem Ende der Erregung der Spule 70 die Batteriespannung an die Spule 70 an.
Die Wellenform-Erlangungsvorrichtung 12e misst einen Strom (einen Spulenstrom) oder eine Spannung (Spulenspannung), der/die an die Spule 70 angelegt wird, und erlangt eine Messwellenform, die eine zeitliche Veränderung hinsichtlich eines gemessenen Werts des Stroms oder der Spannung angibt. Ein induzierter Strom wird an der Spule 70 erzeugt, während der bewegliche Kern 41 als Reaktion auf die Ventilöffnungs-/ Ventilschließbewegung der beweglichen Struktur M bewegt wird. Anschließend tritt zu dem Timing, wenn die Bewegung des beweglichen Kerns 41 nach Abschluss der Ventilöffnungs-/ Ventilschließbewegung der beweglichen Struktur M gestoppt wird, bei dem induzierten Strom eine Veränderung auf, und dadurch wird bei der Messwellenform eine Pulsation erzeugt.
Daher korreliert das Timing, zu dem die Einspritzung bei dem Abschluss der Ventilschließbewegung beendet wird, oder dem Timing, zu dem die Ventilschließbewegung gestartet wird, sehr bzw. stark mit dem Timing, zu dem die Pulsation in der Messwellenform erzeugt wird. Außerdem korreliert das Timing, zu dem die Einspritzung bei dem Starten der Ventilöffnungsbewegung gestartet wird, oder dem Timing, zu dem die Vollhubposition bei dem Abschluss der Ventilöffnungsbewegung erreicht wird, sehr bzw. stark mit dem Timing, zu dem die Pulsation in der Messwellenform erzeugt wird.
Die Pulsationssensiervorrichtung 13e sensiert den Zeitpunkt, zu dem die Pulsation in der Messwellenform erzeugt wird, und die Schätzvorrichtung 14e schätzt auf Grundlage des Timings, zu dem die Pulsation erzeugt wird, welche durch die Pulsationssensiervorrichtung 13e sensiert wird, den Zeitpunkt, zu dem die Einspritzung gestartet wird, oder den Zeitpunkt, zu dem die Einspritzung beendet wird. Zum Beispiel kann die Korrelation zwischen dem Timing, zu dem die Pulsation erzeugt wird, und dem Timing, zu dem die Einspritzung gestartet oder beendet wird, im Voraus in der ECU 10e gespeichert werden. Die Schätzvorrichtung 14e schätzt auf Grundlage des Timings, zu dem die Pulsation erzeugt wird, welche durch die Pulsationssensiervorrichtung 13e sensiert wird, und der vorstehend erörterten Korrelation den Zeitpunkt, zu dem die Einspritzung gestartet oder beendet wird. Außerdem schätzt die Schätzvorrichtung 14e die Menge von Kraftstoff, der pro Ventilöffnungsbewegung eingespritzt wird, auf Grundlage von zumindest einem ausgewählt aus dem Timing, zu dem die Einspritzung gestartet wird, und dem Timing, zu dem die Einspritzung beendet wird.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Abschnitt des beweglichen Kerns 41, welcher die erste Anziehungsoberfläche beinhaltet und sich in der Bewegungsrichtung (der axialen Richtung) erstreckt, als die bewegliche Innenseite 42 bezeichnet, und die Aussparung 42i, welche hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs ausgespart ist, ist an der Oberfläche auf der Seite des Einspritzlochs der beweglichen Innenseite 42 ausgebildet. Daher kann der magnetische Fluss in der Innenseite des beweglichen Kerns 41 in einfacher Weise eine Kehrtwende vollführen, und dadurch kann die Strömungseffizienz des magnetischen Flusses verbessert werden. Somit kann die Größe der Anziehungsoberfläche um den Betrag reduziert werden, welcher der Erhöhung hinsichtlich der Strömungseffizienz des magnetischen Flusses entspricht, und dadurch kann das Gewicht des beweglichen Kerns 41 reduziert werden. Außerdem kann das Gewicht des beweglichen Kerns 41 um den Betrag reduziert werden, welcher dem Betrag eines Ausschnitts des Materials des beweglichen Kerns 41 an der Aussparung 42i entspricht. Dadurch kann das Beschränken des Abprallens der beweglichen Struktur M gesteigert werden.
Außerdem ist der bewegliche Kern 41 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in dem Zustand, in welchem der bewegliche Kern 41 in der Bewegungsrichtung (der axialen Richtung) relativ zu dem verlängerten Wellenbauteil beweglich ist, an dem verlängerten Wellenbauteil zusammengebaut. Daher wird der bewegliche Kern 41 relativ zu dem Ventilelement 30 hin zu der Seite des Einspritzlochs bewegt, wenn die bewegliche Struktur M, welche der Ventilschließbewegung unterliegt, die aufsetzbare Oberfläche 23s kontaktiert. Somit kann die Masse des Vibrationssystems reduziert werden, und dadurch kann das Abprallen des Ventilelements 30 beschränkt werden. Außerdem wird das Ventilelement 30 relativ zu dem beweglichen Kern 41 hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs bewegt, wenn die bewegliche Struktur M, welche der Ventilöffnungsbewegung unterliegt, den ersten stationären Kern 50 kontaktiert. Somit kann die Masse des Vibrationssystems reduziert werden, und dadurch kann das Abprallen des beweglichen Kerns 41 beschränkt werden.
Außerdem ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform in einem Fall, bei welchem der bewegliche Kern 41 und das verlängerte Wellenbauteil derart konstruiert sind, dass diese relativ zueinander beweglich sind, möglich, den beweglichen Kern 41 und das verlängerte Wellenbauteil derart zu positionieren, dass ein vorgegebener Abstand zwischen dem beweglichen Kern 41 und dem verlängerten Wellenbauteil in der Betriebsrichtung in dem Nichtbetriebszustand sichergestellt ist. Auf diese Weise ist es möglich, die erneute Ventilöffnung, welche durch die erneute Kollision des beweglichen Kerns 41 mit dem verlängerten Wellenbauteil verursacht wird, nach der Bewegung des beweglichen Kerns 41 relativ zu dem verlängerten Wellenbauteil bei der Ventilschließung zu beschränken.
Außerdem wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Kraftstoffeinspritzsystem, welches die Wellenform-Erlangungsvorrichtung 12e, die Pulsationssensiervorrichtung 13e und die Schätzvorrichtung 14e beinhaltet, auf das Kraftstoffeinspritzventil 1 angewendet, das den beweglichen Kern 41 beinhaltet, der in die gestufte Form geformt ist. Die Wellenform-Erlangungsvorrichtung 12e erlangt die Messwellenform, die eine zeitliche Veränderung hinsichtlich des gemessenen Werts des Stroms oder der Spannung angibt, die durch die Spule 70 geleitet werden. Die Pulsationssensiervorrichtung 13e sensiert den Zeitpunkt, zu dem die Pulsation in der Messwellenform erzeugt wird, welche als Reaktion auf die Öffnung oder Schließung des Einspritzlochs 23a durch die bewegliche Struktur M erzeugt wird. Die Schätzvorrichtung 14e schätzt auf Grundlage des Timings, zu dem die Pulsation erzeugt wird, welche durch die Pulsationssensiervorrichtung 13e sensiert wird, den Zeitpunkt, zu dem die Einspritzung des Kraftstoffs ausgehend von dem Einspritzloch 23a gestartet oder beendet wird. In dem Fall des beweglichen Kerns 41, der in die gestufte Form geformt ist, werden ein Spalt an der einen Anziehungsoberfläche, in welchen der magnetische Fluss einströmt, und ein Spalt an der anderen Anziehungsoberfläche, ausgehend von welchem der magnetische Fluss ausströmt, als Reaktion auf die Bewegung des beweglichen Kerns 41 gleichzeitig verändert. Daher wird eine Veränderung des magnetischen Flusses, welche als Reaktion auf die Bewegung des beweglichen Kerns 41 erzeugt wird, erhöht, und dadurch wird die Pulsation groß. Daher kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform, bei welcher die Vorrichtung zum Schätzen des Ventilöffnungs-/ Ventilschließtimings für den beweglichen Kern 41 verwendet wird, der in die gestufte Form geformt ist, die Schätzgenauigkeit des Ventilöffnungs-/ Ventilschließtimings verbessert werden.
Hierbei liegt in dem Fall, bei welchem der bewegliche Kern 41, welcher in die gestufte Form geformt ist, wie bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, eine Verschlechterung hinsichtlich der Fluidität des Kraftstoffs, der sich zwischen dem stationären Kern und der Verbindungsoberfläche 41c befindet, welche die erste Anziehungsoberfläche mit der zweiten Anziehungsoberfläche verbindet, vor. Dies liegt an der Tatsache, dass der Kraftstoff, welcher sich an dieser Stelle befindet, nicht zu der Außenseite der Verbindungsoberfläche 41c strömen kann, es sei denn, der Kraftstoff passiert zu der Zeit einer Ventilschließbewegung die erste Anziehungsoberfläche und die zweite Anziehungsoberfläche bzw. tritt durch diese durch, und dass der Kraftstoff nicht ausgehend von der Außenseite der Verbindungsoberfläche 41c an diese Stelle strömen kann, es sei denn, der Kraftstoff passiert zu der Zeit einer Ventilöffnungsbewegung die erste Anziehungsoberfläche und die zweite Anziehungsoberfläche. In dem Fall, bei welchem der bewegliche Kern 41 sich in dem Kraftstoff bewegt, der die niedrige Fluidität aufweist, nimmt die scheinbare Masse des beweglichen Kerns 41 zu bzw. erhöht sich. Im Ergebnis wird das Abprallen der beweglichen Struktur M nachteilhaft gefördert.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, welche in Hinsicht auf diesen Punkt entworfen wird, sind die Durchgangslöcher 43h, welche sich in der Bewegungsrichtung des beweglichen Kerns 41 durch den beweglichen Kern 41 erstrecken, an der Verbindungsoberfläche 41c ausgebildet, welche die erste Anziehungsoberfläche mit der zweiten Anziehungsoberfläche des beweglichen Kerns 41 verbindet. Daher kann die Fluidität des Kraftstoffs verbessert werden und die Erhöhung hinsichtlich der scheinbaren Masse des beweglichen Kerns 41 kann beschränkt werden. Somit kann das Abprallen der beweglichen Struktur M beschränkt werden.
In dem Fall, bei welchem der bewegliche Kern 41, welcher in die gestufte Form geformt ist, wie bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, wird ein magnetischer Widerstand in dem magnetischen Kreis aufgrund des Vorhandenseins der zwei Anziehungsoberflächen, welche in der axialen Richtung jeweils an den unterschiedlichen Stellen ausgebildet sind, erhöht. Dadurch wird eine Reaktionszeit, welche eine Zeitdauer ab einem Zeitpunkt, zu dem die Erregung der Spule 70 gestartet wird, bis zu einem Zeitpunkt, zu welchem die Ventilöffnungsbewegung des Ventilelements 30 gestartet wird, verlängert, und eine Veränderung hinsichtlich des magnetischen Widerstands, welche als Reaktion auf die Bewegung des beweglichen Kerns 41 auftritt, wird ebenfalls erhöht. Daher wird die Anziehungskraft rasch erhöht, unmittelbar bevor der bewegliche Kern 41 die Vollhubposition erreicht, sodass das Abprallen nachteilhaft gefördert wird.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, welche in Hinsicht auf den vorstehenden Punkt entworfen wird, wird in einer anfänglichen Zeitdauer, welche ab der Zeit dauert, wenn die Erregung gestartet wird, die geboostete bzw. verstärkte Spannung, welche durch die Spannungsboosterschaltung 11e geboostet wird, an die Spule 70 angelegt. Daher ist es möglich, eine Differenz bzw. einen Unterschied zwischen dem magnetischen Widerstand, welcher gemessen wird, unmittelbar bevor der bewegliche Kern 41 die Vollhubposition erreicht, und dem magnetischen Widerstand, welcher zu der Zeit gemessen wird, wenn die Ventilöffnung gestartet wird, zu reduzieren. Somit kann die Veränderung hinsichtlich des magnetischen Widerstands, welcher als Reaktion auf die Bewegung des beweglichen Kerns 41 auftritt, reduziert werden. Daher kann die rasche Erhöhung hinsichtlich der Anziehungskraft unmittelbar bevor der bewegliche Kern 41 die Vollhubposition erreicht, beschränkt werden, und dadurch kann das Abprallen der beweglichen Struktur M beschränkt werden.
Hierbei wird in einem Fall, bei welchem eine Erhöhungsrate bzw. Zunahmerate der Anziehungskraft niedrig ist, ein Verhältnis einer Zeitdauer der Erhöhung bzw. Zunahme der Anziehungskraft, während der die Anziehungskraft zunimmt, relativ zu der Erregungszeitdauer groß. Genauer gesagt wird in einem Fall, bei welchem in der Teilhubeinspritzdauer der Einspritzsteuerbetrieb ausgeführt wird, das Verhältnis der Zeitdauer der Erhöhung der Anziehungskraft erhöht, und dadurch wird die Variation hinsichtlich der Einspritzmenge relativ zu der Variation hinsichtlich der Erregungszeitdauer erhöht. Bei der vorliegenden Ausführungsform, welche in Hinsicht auf diesen Punkt entworfen wird, wird der Einspritzsteuerbetrieb bei der Teilhubeinspritzdauer für das Kraftstoffeinspritzventil 1 verwendet, das den beweglichen Kern 41 beinhaltet, welcher in die gestufte Form geformt ist. Dementsprechend ist die magnetische Effizienz aufgrund der gestuften Form des beweglichen Kerns 41 gut, sodass die Zunahmerate der Anziehungskraft erhöht werden kann. Somit kann das Verhältnis der Zeitdauer der Erhöhung der Anziehungskraft reduziert werden und dadurch kann die Variation hinsichtlich der Einspritzmenge beschränkt werden.
Außerdem ist es möglich, eine Anlaufzeitdauer zu verkürzen, welche eine Zeitdauer ist, die erforderlich ist, damit sich die bewegliche Struktur M auf die Aufsetzposition bewegt, an welcher die bewegliche Struktur M nach deren Anheben anliegt, wenn die Teilhubeinspritzdauer, in welcher die Ventilschließbewegung beginnt, bevor das Ventilelement 30 dessen Vollhubposition erreicht, als die Einspritzzeitdauer eingestellt ist. Somit kann unter Verwendung des Teilhubs für die Struktur der vorliegenden Offenbarung das Abprallen zu der Ventilschließzeit beschränkt werden. Außerdem kontaktiert die bewegliche Struktur M bei dem Teilhub nicht den stationären Kern 50, sodass das Abprallen zu der Ventilöffnungszeit grundsätzlich behoben werden kann. Daher ist der Teilhub effektiv, um den Nachteil des Abprallens der Struktur der vorliegenden Offenbarung zu beheben.
In einem Fall, bei welchem der Betrieb einer mehrstufigen Einspritzung ausgeführt wird, wird ein Intervall von Einspritzung zu Einspritzung verkürzt. Daher ist es erforderlich, die Restmagnetisierung des magnetischen Kreises nach Abschluss jeder Einspritzung rasch abzuleiten. In dem Fall, bei welchem der bewegliche Kern 41, welcher in die gestufte Form geformt ist, wie bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, kann die Restmagnetisierung rasch abgeleitet werden. Daher ist es möglich, ein Auftreten einer Veränderung hinsichtlich der Einspritzmenge relativ zu der Erregungszeitdauer, die durch den Einfluss der Restmagnetisierung verursacht wird, zu beschränken. Außerdem kann die Einspritzmenge pro Einspritzung durch den Betrieb einer mehrstufigen Einspritzung derart eingestellt sein, dass diese klein ist. Dadurch kann die Teilhubeinspritzdauer mit einer höheren Frequenz verwendet werden, sodass es möglich ist, die Variation hinsichtlich der Einspritzmenge zu beschränken, welche durch das Abprallen zu der Ventilöffnungszeit verursacht werden würde.
Hierbei, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 7 erörtert wird, ist die Intensität des magnetischen Feldes, welches durch die Spule 70 erzeugt wird, an dem Mittelabschnitt W der Spule 70 in der axialen Richtung am höchsten. Zudem ist die Intensität des magnetischen Feldes an einem Mittelabschnitt der Spule 70 in der radialen Richtung am höchsten. Bei der vorliegenden Ausführungsform, welche in Hinsicht auf den vorstehenden Punkt entworfen wird, ist zumindest der Abschnitt der zweiten Anziehungsoberfläche auf der radial äußeren Seite einer zylindrischen Innenumfangsoberfläche 70i der Spule 70 platziert. Daher wird im Vergleich zu einem Fall, bei welchem die gesamte zweite Anziehungsoberfläche auf der radial inneren Seite der zylindrischen Innenumfangsoberfläche 70i platziert ist, die zweite Anziehungsoberfläche näher an dem Mittelabschnitt der Spule 70 in der radialen Richtung platziert. Daher kann die magnetische Anziehungskraft erhöht werden. Außerdem können die Größe und die Masse des beweglichen Kerns 41 um den Betrag reduziert werden, welcher der Erhöhung hinsichtlich der magnetischen Anziehungskraft entspricht. Somit kann das Beschränken des Abprallens gesteigert werden.
Außerdem ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform das nicht-magnetische Bauteil 60 an der Stelle platziert, an welcher das nicht-magnetische Bauteil 60 der Verbindungsoberfläche 41c gegenüberliegt, welche die erste Anziehungsoberfläche mit der zweiten Anziehungsoberfläche des beweglichen Kerns 41 verbindet. Auf diese Weise ist es möglich, ein Auftreten des Kurzschließens des magnetischen Flusses zu beschränken, das auftritt, wenn der magnetische Fluss, welcher durch eine ausgewählt aus der ersten Anziehungsoberfläche und der zweiten Anziehungsoberfläche in den beweglichen Kern 41 eintritt, in den stationären Kern strömt, während dieser die andere ausgewählt aus der ersten Anziehungsoberfläche und der zweiten Anziehungsoberfläche umgeht. Daher kann die magnetische Anziehungskraft erhöht werden und dadurch können die Größe und die Masse des beweglichen Kerns 41 um den Betrag reduziert werden, der einer Erhöhung hinsichtlich der magnetischen Anziehungskraft entspricht. Somit kann das Beschränken des Abprallens gesteigert werden.
Andere Ausführungsformen
Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind beschrieben worden. Allerdings sollte die vorliegende Ausführungsform nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt werden, sondern kann auf verschiedene Ausführungsformen und Kombinationen der Ausführungsformen angewendet werden, ohne sich von dem Umfang der vorliegenden Offenbarung zu entfernen.
Bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen ist das Modul einer longitudinalen Elastizität des verlängerten Wellenbauteils derart eingestellt, dass dieses größer ist als das Modul einer longitudinalen Elastizität des beweglichen Kerns 41. Alternativ kann das Modul einer longitudinalen Elastizität des verlängerten Wellenbauteils derart eingestellt sein, dass dieses kleiner ist als das Modul einer longitudinalen Elastizität des beweglichen Kerns 41, oder dieses kann derart eingestellt sein, dass dieses gleich dem Modul einer longitudinalen Elastizität des beweglichen Kerns 41 ist.
Bei der ersten Ausführungsform beinhaltet das verlängerte Wellenbauteil, welches das Modul einer longitudinalen Elastizität aufweist, das größer ist als das Modul einer longitudinalen Elastizität des beweglichen Kerns 41, das Kopplungsbauteil 31 und das Ventilelement 30. Alternativ kann das verlängerte Wellenbauteil dazu konfiguriert sein, das Ventilelement 30 zu beinhalten, ohne dass dieses das Kopplungsbauteil 31 beinhaltet, und das Modul einer longitudinalen Elastizität dieses verlängerten Wellenbauteils kann als das Modul einer longitudinalen Elastizität des verlängerten Wellenbauteils eingestellt sein. Ferner kann alternativ das verlängerte Wellenbauteil dazu konfiguriert sein, nur das Kopplungsbauteil 31 zu beinhalten, ohne dass dieses das Ventilelement 30 beinhaltet, und das Modul einer longitudinalen Elastizität dieses verlängerten Wellenbauteils kann als das Modul einer longitudinalen Elastizität des verlängerten Wellenbauteils eingestellt sein. Außerdem kann das Modul einer longitudinalen Elastizität des Ventilelements 30 derart eingestellt sein, dass dieses größer ist als das Modul einer longitudinalen Elastizität des Kopplungsbauteils 31.
Die Durchgangslöcher 43h, die in 10 gezeigt werden, sind dazu konfiguriert, sich parallel zu der axialen Richtung zu erstrecken. Alternativ können die Durchgangslöcher 43h dazu konfiguriert sein, sich relativ zu der axialen Richtung schräg zu erstrecken. Außerdem kann ein Metallmaterial, welches einen relativ hohen Grad des Magnetismus aufweist, als das Material des nicht-magnetischen Bauteils 60 jeder der vorstehenden Ausführungsformen verwendet werden. In einem derartigen Fall kann eine Querschnittsfläche des nicht-magnetischen Bauteils 60 ausreichend reduziert werden, um als ein Strömungseinschränkungsabschnitt zu dienen, der die Strömung eines magnetischen Flusses einschränkt.
Bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen sind die aufsetzbare Oberfläche 23s des Düsenkörpers 20 und die Sitzoberfläche 30s des Ventilelements 30 jeweils in die ebene Form geformt. Alternativ kann zumindest eine ausgewählt aus der aufsetzbaren Oberfläche 23s und der Sitzoberfläche 30s in eine sphärische Oberflächenform geformt sein oder einen genauen Querschnitt aufweisen. Auf diese Weise wird der Oberflächendruck, welcher ausgehend von der aufsetzbaren Oberfläche 23s auf die Sitzoberfläche 30s angewendet wird, reduziert. Somit kann der Betrag einer federnden Verformung des Ventilelements 30 zu der Zeit, wenn das Ventilelement 30 auf die aufsetzbaren Oberfläche 23 s aufgesetzt wird, reduziert werden, und das Abprallen der beweglichen Struktur M kann reduziert werden.
Bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen ist es wünschenswert, dass zumindest eine ausgewählt aus der aufsetzbaren Oberfläche 23s des Düsenkörpers 20 und der Sitzoberfläche 30s des Ventilelements 30 mit einem harten Film, welcher einen Härtegrad aufweist, der höher ist als ein Härtegrad des Düsenkörpers 20 und/oder ein Härtegrad des Ventilelements 30, überzogen ist. Als ein spezifisches Beispiel des harten Films kann ein amorpher Dünnfilm auf Nanoebene, welcher aus Kohlenwasserstoff oder einem Allotrop von Kohlenstoff hergestellt ist, verwendet werden. Auf diese Weise wird die Schmierfähigkeit in Hinblick auf die Reibung zwischen der aufsetzbaren Oberfläche 23s und der Sitzoberfläche 30s verbessert, sodass das Abprallen der beweglichen Struktur M reduziert werden kann.
Bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen wird die vorliegende Offenbarung auf die Benzinmaschine mit Funkenzündung angewendet und das Benzin wird als der Kraftstoff verwendet, der ausgehend von dem Kraftstoffeinspritzventil 1 eingespritzt werden soll. Alternativ kann ein Kraftstoff, wie beispielsweise Biokraftstoff (z. B. Ethanol, Methanol), welcher eine Energiedichte aufweist, die niedriger ist als eine Energiedichte des Benzins, verwendet werden. In einem Fall, bei welchem der Kraftstoff, welcher die niedrige Energiedichte aufweist, eingespritzt wird, ist es notwendig, die Einspritzmenge des Kraftstoffs zu erhöhen, um die Verbrennungsenergie zu erlangen, die gleich der Verbrennungsenergie des Benzins ist. Somit ist es notwendig, den Hubbetrag des Ventilelements 30 zu erhöhen. In einem derartigen Fall besteht eine erhöhte Wahrscheinlichkeit, dass die bewegliche Struktur M abprallt. Allerdings kann gemäß der vorliegenden Offenbarung, welche die Struktur aufweist, um das vorstehend erörterte Abprallen zu reduzieren, das Abprallen vorteilhaft beschränkt werden. Somit kann der vorstehende Vorteil geeignet umgesetzt werden, wenn die vorliegende Offenbarung für den Kraftstoff angewendet wird, der die niedrige Energiedichte aufweist.
Bei der ersten Ausführungsform sind das Abdeckungsbauteil 93, welches als ein Abdeckungsabschnitt dient, und das gegenüberliegende Bauteil 94, welches als der Führungsabschnitt dient, als die getrennten Bauteile ausgebildet, die getrennt von dem Körperhauptabschnitt 21 ausgebildet sind. Alternativ können der Abdeckungsabschnitt und der Führungsabschnitt durch einen Abschnitt des Körperhauptabschnitts 21 ausgebildet sein.
Der bewegliche Kern 41 jeder der vorstehenden Ausführungsformen kann derart konfiguriert sein, dass die bewegliche außenseitige obere Oberfläche 43a auf der Gegenseite des Einspritzlochs der beweglichen innenseitigen oberen Oberfläche 42a platziert sein kann, anstatt dass die bewegliche außenseitige obere Oberfläche 43a auf der Seite des Einspritzlochs der beweglichen innenseitigen oberen Oberfläche 42a platziert ist.
Bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen ist die obere Abdeckungskammer S1 vorgesehen. Alternativ kann die obere Abdeckungskammer S1 beseitigt werden. Zum Beispiel können bei der ersten Ausführungsform die obere Oberfläche 90b der Abdeckung des Abdeckungskörpers 90 und die zweite untere Oberfläche 51a des zweiten stationären Kerns 51 miteinander überlappen, und die untere Oberfläche 90c der Abdeckung des Abdeckungskörpers 90 und die obere Endoberfläche des Körperhauptabschnitts 21 können miteinander überlappen.
Bei der ersten Ausführungsform sind der Ausschnitt N21 des Hauptabschnitts und der zweite Ausschnitt N51, welche den Abdeckungskörper 90 aufnehmen, jeweils an dem Körperhauptabschnitt 21 und dem zweiten stationären Kern 51 ausgebildet. Alternativ können diese Ausschnitte N21, N51 beseitigt werden.
Bei der ersten Ausführungsform sind das Abdeckungsbauteil 93, das gegenüberliegende Bauteil 94 und der Körperhauptabschnitt 21 aus dem nicht-magnetischen Material hergestellt. Alternativ können das Abdeckungsbauteil 93, das gegenüberliegende Bauteil 94 und/oder der Körperhauptabschnitt 21 anstelle des nicht-magnetischen Materials aus einem magnetischen Material hergestellt sein. Allerdings ist es wünschenswert, dass einer/eines ausgewählt aus dem Abdeckungsbauteil 93 und dem Körperhauptabschnitt 21 aus dem nicht-magnetischen Material oder dergleichen hergestellt ist, das den relativ niedrigen Grad des Magnetismus aufweist, welcher niedriger ist als Grad des Magnetismus des beweglichen Kerns 41 und/oder der Grad des Magnetismus des zweiten stationären Kerns 51.
Bei der ersten Ausführungsform beinhaltet der Abdeckungskörper 90 die zwei Bauteile, d. h. das Abdeckungsbauteil 93 und das gegenüberliegende Bauteil 94. Alternativ kann der Abdeckungskörper 90 nur das Abdeckungsbauteil 93 beinhalten.
Bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen setzt die obere Abdeckungskammer S1 die Dämpferfunktion um, wenn die bewegliche Struktur M in der Ventilschließrichtung bewegt wird. Alternativ muss die obere Abdeckungskammer S1 die Dämpferfunktion nicht umsetzen. Zum Beispiel kann, anstatt dass die gesamte Umfangsausdehnung der Gleitoberfläche 33a des Gleitbauteils 33 relativ zu dem gegenüberliegenden Bauteil 94 gleitet, nur ein Abschnitt der Umfangsausdehnung der Gleitoberfläche 33a des Gleitbauteils 33 relativ zu dem gegenüberliegenden Bauteil 94 gleiten.
Bei j eder der vorstehenden Ausführungsformen ist die gesamte stationäre Grenze Q in dem Schweißabschnitt 96 beinhaltet. Allerdings ist es lediglich erforderlich, dass zumindest ein radial äußerer Endabschnitt der stationären Grenze Q in dem Schweißabschnitt 96 beinhaltet ist. Bei dieser Konfiguration beinhaltet der Schweißabschnitt 96 den Abschnitt des Körperhauptabschnitts 21 und den Abschnitt des zweiten stationären Kerns 51, beinhaltet aber nicht das Abdeckungsbauteil 93. Genauer gesagt ist das Abdeckungsbauteil 93 nicht durch den Schweißabschnitt 96 an dem Körperhauptabschnitt 21 und dem zweiten stationären Kern 51 befestigt.
Bei dem Abdeckungskörper 90 der ersten Ausführungsform sind sowohl das Abdeckungsbauteil 93 als auch das gegenüberliegende Bauteil 94 aus dem nicht-magnetischen Material hergestellt. Alternativ kann das gegenüberliegende Bauteil 94 aus dem magnetischen Material hergestellt sein.
Bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen wird der Schweißabschnitt 96 durch das Schweißen an der stationären Grenze Q ausgebildet. Alternativ muss der Schweißabschnitt 96 nicht ausgebildet sein. Genauer gesagt können der zweite stationäre Kern 51 und der Körperhauptabschnitt 21 nicht aneinander geschweißt werden.
Bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen bildet der Abschnitt des Stoppers 55, welcher ausgehend von dem ersten stationären Kern 50 hin zu der Seite des Einspritzlochs hervorsteht, den Vorsprung aus, der den Spalt zwischen dem stationären Kern 50, 51 und dem beweglichen Kern 41 sicherstellt. Alternativ kann an der beweglichen Struktur M der Vorsprung ausgebildet sein. Wie in 11 gezeigt wird, steht zum Beispiel an der beweglichen Struktur M ein Abschnitt des Kopplungsbauteils 31 ausgehend von dem beweglichen Kern 41 hin zu der Gegenseite des Einspritzlochs hervor und dieser hervorstehende Abschnitt des Kopplungsbauteils 31 bildet den Vorsprung aus. Bei dieser Struktur steht der Stopper 55 nicht ausgehend von dem ersten stationären Kern 50 hin zu der Seite des Einspritzlochs hervor. Daher wird der Spalt, welcher der Länge des Vorsprungs des Kopplungsbauteils 31 ausgehend von dem beweglichen Kern 41 entspricht, zwischen dem beweglichen Kern 41 und jedem der stationären Kerne 50, 51 sichergestellt, wenn die Bewegung der beweglichen Struktur M durch den Kontakt des Kopplungsbauteils 31 an dem Stopper 55 beschränkt ist.
Bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen kann eine Größe des Spalts zwischen der ersten Anziehungsoberfläche und dem stationären Kern derart eingestellt sein, dass diese einer Größe des Spalts zwischen der zweiten Anziehungsoberfläche und dem stationären Kern gleicht oder sich von dieser unterscheidet. In dem Fall, bei welchem die Größen dieser Spalte sich voneinander unterscheiden, ist es wünschenswert, dass eine ausgewählt aus der ersten Anziehungsoberfläche und der zweiten Anziehungsoberfläche, welche im Vergleich zu der anderen ausgewählt aus der ersten Anziehungsoberfläche und der zweiten Anziehungsoberfläche den kleineren bzw. geringeren Betrag des magnetischen Flusses leitet, im Vergleich zu dem Spalt der anderen ausgewählt aus der ersten Anziehungsoberfläche und der zweiten Anziehungsoberfläche die größere Größe des Spalts aufweist. Der Grund wird untenstehend beschrieben werden.
In einem Zustand, in welchem der Kraftstoff in einer Form eines Dünnfilms zwischen dem stationären Kern und der Anziehungsoberfläche eingefüllt wird, wird die Anziehungsoberfläche aufgrund des Vorhandenseins einer Verknüpfung nicht in einfacher Weise von dem stationären Kern abgezogen. Die Stärke des Verknüpfens wird erhöht, so wie die Größe des Spalts zwischen dem stationären Kern und der Anziehungsoberfläche reduziert wird. Dadurch verschlechtert sich das Ansprechverhalten zum Starten der Ventilschließbewegung relativ zu dem Abschalten der Erregung. Wenn die Größe des Spalts erhöht wird, um die Stärke des Verknüpfens zu reduzieren, wird zum Ausgleich dafür allerdings die Anziehungskraft reduziert. In Hinblick auf diesen Punkt trägt die Reduzierung hinsichtlich der Größe des Spalts unwesentlich zu einer Zunahme bzw. Erhöhung hinsichtlich der Anziehungskraft bei, selbst wenn die Größe des Spalts an der Anziehungsoberfläche, welche im Vergleich zu der anderen Anziehungsoberfläche den kleineren Betrag des magnetischen Flusses leitet, reduziert ist. Daher ist es effektiver, die Festigkeit bzw. Stärke des Verknüpfens zu reduzieren, indem die Größe des Spalts erhöht bzw. vergrößert wird.
Daher ist es wünschenswert, dass die Größe des Spalts an der einen ausgewählt aus der ersten Anziehungsoberfläche und der zweiten Anziehungsoberfläche, welche den kleineren Betrag des magnetischen Flusses leitet, im Vergleich zu der anderen ausgewählt aus der ersten Anziehungsoberfläche und der zweiten Anziehungsoberfläche erhöht bzw. vergrößert wird. Bei j eder der vorstehenden Ausführungsformen ist der Betrag eines magnetischen Flusses, welcher durch die Anziehungsoberfläche (die zweite Anziehungsoberfläche) durchtritt, die sich auf der radial äußeren Seite befindet, kleiner als der Betrag eines magnetischen Flusses, welcher durch die Anziehungsoberfläche (die erste Anziehungsoberfläche) durchtritt, die sich auf der radial inneren Seite befindet. Daher ist die Größe des Spalts an der zweiten Anziehungsoberfläche derart eingestellt, dass diese größer ist als die Größe des Spalts an der ersten Anziehungsoberfläche.
Metall, welches eine martensitische Struktur aufweist, neigt dazu, im Vergleich zu Metall, welches eine austenitische Struktur aufweist, ein größeres Modul einer longitudinalen Elastizität aufzuweisen. In Hinsicht auf diesen Punkt ist es wünschenswert, dass das Metall, welches die martensitische Struktur aufweist, als das Material des verlängerten Wellenbauteils verwendet wird, und das Metall, welches die austenitische Struktur aufweist, als das Material des beweglichen Kerns 41 verwendet wird. Auf diese Weise kann das Modul einer longitudinalen Elastizität des verlängerten Wellenbauteils in einfacher Weise derart eingestellt werden, dass dieses größer ist als das Modul einer longitudinalen Elastizität des beweglichen Kerns 41. Außerdem ist es wünschenswert, Edelstahl als das Material des verlängerten Wellenbauteils und des beweglichen Kerns 41 zu verwenden. Zum Beispiel ist es wünschenswert, dass martensitischer Edelstahl als das Material des verlängerten Wellenbauteils verwendet wird und austenitischer Edelstahl als das Material des beweglichen Kerns 41 verwendet wird.
Es ist wünschenswert, dass der Stahl, welcher Chrom Cr enthält, insbesondere Edelstahl, welcher Chrom enthält, als das Material des verlängerten Wellenbauteils und des beweglichen Kerns 41 verwendet wird. Außerdem ist es wünschenswert, dass Stahl, welcher im Vergleich zum Stahlmaterial, das als das Material des beweglichen Kerns 41 verwendet wird, einen geringeren Chromgehalt aufweist, als das Material des verlängerten Wellenbauteils verwendet wird. Auf diese Weise kann das Modul einer longitudinalen Elastizität des verlängerten Wellenbauteils in einfacher Weise derart eingestellt werden, dass dieses größer ist als das Modul einer longitudinalen Elastizität des beweglichen Kerns 41. Zum Beispiel ist es wünschenswert, dass der Chromgehalt des verlängerten Wellenbauteils weniger als 16 % beträgt und der Chromgehalt des beweglichen Kerns 41 größer gleich 16 % ist. Es ist eher wünschenswert, dass der Chromgehalt des verlängerten Wellenbauteils größer gleich 12 % ist und weniger als 16 % beträgt.
Es ist wünschenswert, dass der Härtegrad des verlängerten Wellenbauteils höher ist als der Härtegrad des beweglichen Kerns 41. Auf diese Weise kann das Modul einer longitudinalen Elastizität des verlängerten Wellenbauteils in einfacher Weise derart eingestellt werden, dass dieses größer ist als das Modul einer longitudinalen Elastizität des beweglichen Kerns 41. Zum Beispiel ist es wünschenswert, dass der Härtegrad der Oberfläche des verlängerten Wellenbauteils gleich oder höher als der Vickers-Härtegrad von 600 ist, und der Härtegrad der Oberfläche des beweglichen Kerns 41 beträgt weniger als der Vickers-Härtegrad von 600.
Obwohl die vorliegende Offenbarung in Hinsicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschrieben wurde, sollte dies nicht dahingehend ausgelegt werden, dass die vorliegende Offenbarung sich auf die vorstehenden Ausführungsformen und Strukturen beschränkt. Die vorliegende Offenbarung beinhaltet zudem verschiedene Modifikationen und Variationen innerhalb des äquivalenten Bereichs. Zusätzlich sind verschiedene Kombinationen und Formen sowie auch andere Kombinationen und Formen, von welchen jede nur ein Element oder mehrere oder weniger beinhaltet, in dem Umfang der vorliegenden Offenbarung enthalten.

Claims

Kraftstoffeinspritzventil, aufweisend: eine Spule (70), die dazu konfiguriert ist, einen magnetischen Fluss zu erzeugen, wenn die Spule erregt wird; einen stationären Kern (50, 51), der dazu konfiguriert ist, einen Durchlass des magnetischen Flusses auszubilden und dadurch eine magnetische Kraft zu erzeugen; und eine bewegliche Struktur (M), die eine erste Anziehungsoberfläche (42a) und eine zweite Anziehungsoberfläche (43a) beinhaltet, welche dazu konfiguriert sind, durch die magnetische Kraft hin zu dem stationären Kern angezogen zu werden, wobei die bewegliche Struktur dazu konfiguriert ist, dass diese derart angetrieben wird, dass diese ein Einspritzloch (23a) öffnet und schließt, und das Einspritzloch ist dazu konfiguriert, dass dieses Kraftstoff einspritzt, wenn die bewegliche Struktur als Reaktion auf eine Anziehung der ersten Anziehungsoberfläche und der zweiten Anziehungsoberfläche hin zu dem stationären Kern derart bewegt wird, dass diese das Einspritzloch öffnet, wobei: sich die erste Anziehungsoberfläche und die zweite Anziehungsoberfläche jeweils an unterschiedlichen Stellen befinden, welche sich in einer Bewegungsrichtung der beweglichen Struktur voneinander unterscheiden; die bewegliche Struktur folgendes beinhaltet: einen beweglichen Kern (41), der die erste Anziehungsoberfläche und die zweite Anziehungsoberfläche beinhaltet; und ein verlängertes Wellenbauteil (30, 31), das eine Länge aufweist, welche in der Bewegungsrichtung gemessen wird und länger ist als eine Länge des beweglichen Kerns, welche in der Bewegungsrichtung gemessen wird; und ein Modul einer longitudinalen Elastizität des verlängerten Wellenbauteils größer ist als ein Modul einer longitudinalen Elastizität des beweglichen Kerns.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, wobei: die zweite Anziehungsoberfläche sich auf einer Seite des Einspritzlochs der ersten Anziehungsoberfläche befindet, auf welcher sich in der Bewegungsrichtung das Einspritzloch befindet, und die zweite Anziehungsoberfläche auf einer entgegengesetzten Seite der ersten Anziehungsoberfläche platziert ist, welche in einer Richtung, die senkrecht zu der Bewegungsrichtung verläuft, gegenüber dem verlängerten Wellenbauteil angeordnet ist; und eine Oberfläche auf der Seite des Einspritzlochs des beweglichen Kerns, welche sich auf der Seite des Einspritzlochs befindet, eine Aussparung (42i) aufweist, die ausgebildet ist, indem eine Seite der Oberfläche auf der Seite des Einspritzlochs, welche benachbart zu dem verlängerten Wellenbauteil angeordnet ist, in einer Richtung weg von dem Einspritzloch relativ zu einer anderen Seite der Oberfläche auf der Seite des Einspritzlochs, welche von dem verlängerten Wellenbauteil entfernt angeordnet ist, ausgespart ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei der bewegliche Kern in einem Zustand, in welchem der bewegliche Kern in der Bewegungsrichtung relativ zu dem verlängerten Wellenbauteil beweglich ist, an dem verlängerten Wellenbauteil zusammengebaut ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Durchgangsloch (43h), welches sich in der Bewegungsrichtung durch den beweglichen Kern erstreckt, an einer Verbindungsoberfläche (41c) des beweglichen Kerns ausgebildet ist, welche die erste Anziehungsoberfläche mit der zweiten Anziehungsoberfläche verbindet.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das eine Spulenfeder (SP1) aufweist, die in einer Ventilschließrichtung eine federnde Kraft auf die bewegliche Struktur anwendet, wobei: die erste Anziehungsoberfläche sich auf einer entgegengesetzten Seite der zweiten Anziehungsoberfläche befindet, welche in der Bewegungsrichtung gegenüber dem Einspritzloch angeordnet ist; und die Spulenfeder vollständig auf einer entgegengesetzten Seite der ersten Anziehungsoberfläche platziert ist, welche in der Bewegungsrichtung gegenüber dem Einspritzloch angeordnet ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: die zweite Anziehungsoberfläche sich auf einer Seite des Einspritzlochs der ersten Anziehungsoberfläche befindet, auf welcher sich in der Bewegungsrichtung das Einspritzloch befindet, und die zweite Anziehungsoberfläche auf einer entgegengesetzten Seite der ersten Anziehungsoberfläche platziert ist, welche in einer Richtung, die senkrecht zu der Bewegungsrichtung verläuft, gegenüber dem verlängerten Wellenbauteil angeordnet ist; die Spule in eine zylindrische Form gewickelt ist; und zumindest ein Abschnitt der zweiten Anziehungsoberfläche auf einer radial äußeren Seite einer zylindrischen Innenumfangsoberfläche der Spule platziert ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Einströmrichtung des magnetischen Flusses in die erste Anziehungsoberfläche und eine Einströmrichtung des magnetischen Flusses in die zweite Anziehungsoberfläche sich voneinander unterscheiden.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das eine Spulenfeder (SP1) aufweist, die das verlängerte Wellenbauteil kontaktiert und in einer Ventilschließrichtung eine federnde Kraft gegen die bewegliche Struktur anwendet, wobei: das verlängerte Wellenbauteil einen Härtegrad aufweist, der höher ist als ein Härtegrad des beweglichen Kerns.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei: das Kraftstoffeinspritzventil dazu konfiguriert ist, in ein Installationsloch (4) eingefügt zu werden, das an einer Maschine mit interner Verbrennung ausgebildet ist, und den Kraftstoff direkt in eine Brennkammer (2) der Maschine mit interner Verbrennung einzuspritzen; das Kraftstoffeinspritzventil eine Einhausung (10) aufweist, welche die Spule aufnimmt; und eine Region der Einhausung, welche die Spule aufnimmt, gänzlich durch eine Innenumfangsoberfläche (4a) des Installationslochs umgeben ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei: ein Stopper (55) an dem stationären Kern befestigt ist, um eine Bewegung der beweglichen Struktur hin zu einer Seite, welche gegenüber dem Einspritzloch angeordnet ist, durch einen Kontakt des Stoppers mit der beweglichen Struktur zu beschränken; und in einem Zustand, in welchem die bewegliche Struktur den Stopper kontaktiert, zwischen dem beweglichen Kern und dem stationären Kern ein Spalt ausgebildet ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei: der stationäre Kern einer ausgewählt aus einer Mehrzahl von stationären Kernen ist, die einen ersten stationären Kern (50), welcher der ersten Anziehungsoberfläche gegenüberliegt, und einen zweiten stationären Kern (51), welcher der zweiten Anziehungsoberfläche gegenüberliegt, beinhaltet; und das Kraftstoffeinspritzventil ein nicht-magnetisches Bauteil (60) aufweist, das zwischen dem ersten stationären Kern und dem zweiten stationären Kern platziert ist und einen Grad des Magnetismus aufweist, welcher niedriger ist als ein Grad des Magnetismus des ersten stationären Kerns und ein Grad des Magnetismus des zweiten stationären Kerns.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 11, wobei: der erste stationäre Kern eine erste Neigungsoberfläche (50b) beinhaltet, die mit dem nicht-magnetischen Bauteil zusammengefügt ist und als eine Oberfläche geformt ist, die ausgebildet ist, indem eine Oberfläche geneigt ist, welche senkrecht zu der Bewegungsrichtung verläuft; und der zweite stationäre Kern eine zweite Neigungsoberfläche (51 c) beinhaltet, die mit dem nicht-magnetischen Bauteil zusammengefügt ist und als eine Oberfläche geformt ist, die ausgebildet ist, indem eine Oberfläche geneigt ist, welche senkrecht zu der Bewegungsrichtung verläuft.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 11 oder 12, wobei das nicht-magnetische Bauteil an einer Position platziert ist, an welcher das nicht-magnetische Bauteil einer Verbindungsoberfläche (41c) des beweglichen Kerns gegenüberliegt, welche die erste Anziehungsoberfläche mit der zweiten Anziehungsoberfläche verbindet.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei eine Länge der Spule, welche in der Bewegungsrichtung gemessen wird, kürzer ist als eine Länge des beweglichen Kerns, welche in der Bewegungsrichtung gemessen wird.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, das ein Einspritzlochbauteil (23) aufweist, das eine aufsetzbare Oberfläche (23s) aufweist, während eine Sitzoberfläche (30s) des verlängerten Wellenbauteils dazu konfiguriert ist, an der aufsetzbaren Oberfläche anzuliegen und von dieser abgehoben zu werden, wobei zumindest eine ausgewählt aus der aufsetzbaren Oberfläche und der Sitzoberfläche in eine sphärische Oberflächenform geformt ist oder einen genauen Querschnitt aufweist.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 15, das ein Einspritzlochbauteil (23) aufweist, das eine aufsetzbare Oberfläche (23s) aufweist, während eine Sitzoberfläche (30s) des verlängerten Wellenbauteils dazu konfiguriert ist, an der aufsetzbaren Oberfläche anzuliegen und von dieser abgehoben zu werden, wobei zumindest eine ausgewählt aus der aufsetzbaren Oberfläche und der Sitzoberfläche mit einem harten Film überzogen ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das Kraftstoffeinspritzventil dazu konfiguriert ist, den Kraftstoff, welcher ein Energiedichte aufweist, die kleiner ist als eine Energiedichte von Benzin, durch das Einspritzloch einzuspritzen.
Kraftstoffeinspritzsystem, aufweisend: das Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 17; eine Wellenform-Erlangungsvorrichtung (12e), die dazu konfiguriert ist, einen Strom oder eine Spannung zu messen, der/die an die Spule angelegt werden soll, und eine Messwellenform zu erlangen, die eine zeitliche Veränderung hinsichtlich eines gemessenen Werts des Stroms oder der Spannung angibt; eine Pulsationssensiervorrichtung (13e), die dazu konfiguriert ist, einen Zeitpunkt zu sensieren, zu dem eine Pulsation in der Messwellenform erzeugt wird, welche durch einen Stopp einer Bewegung des beweglichen Kerns erzeugt wird; und eine Schätzvorrichtung (14e), die dazu konfiguriert ist, auf Grundlage des Timings, zu dem die Pulsation erzeugt wird, welche durch die Pulsations-Sensiervorrichtung sensiert wird, einen Zeitpunkt zu schätzen, zu dem eine Einspritzung des Kraftstoffs ausgehend von dem Einspritzloch gestartet oder beendet wird.
Kraftstoffeinspritzsystem, aufweisend: das Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 17; und eine Spannungsboosterschaltung (11e), die dazu konfiguriert ist, eine Batteriespannung zu boosten, um eine geboostete Spannung zu erzeugen, wobei die geboostete Spannung zumindest während einer Zeitdauer angelegt wird, die von einem Zeitpunkt, zu welchem eine Erregung der Spule gestartet wird, bis zu einem Zeitpunkt, zu welchem ein Wert eines Strom, der in der Spule geleitet wird, auf einen vorgegebenen Wert angehoben wird, dauert.
Kraftstoffeinspritzsystem, aufweisend: das Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 17; und eine Teilhubsteuervorrichtung (15e), die dazu konfiguriert ist, eine Erregungszeitdauer der Spule derart zu steuern, dass die Erregung der Spule vor einem Zeitpunkt abgeschaltet wird, zu welchem die bewegliche Struktur eine Vollhubposition erreicht.
Kraftstoffeinspritzsystem, aufweisend: das Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 17; und eine mehrstufige Steuervorrichtung (17e), die dazu konfiguriert ist, eine Erregung der Spule derart zu steuern, dass pro Verbrennungszyklus einer Maschine mit interner Verbrennung eine Mehrzahl von Einspritzungen des Kraftstoffs ausgeführt wird.