DE112018002027T5

DE112018002027T5 - Elektromagnetisches ventil, elektromagnetischer einlassventilmechanismus und hochdruckkraftstoffpumpe

Info

Publication number: DE112018002027T5
Application number: DE112018002027.4T
Authority: DE
Inventors: Atsuji Saito; Satoshi Usui; Masashi Nemoto; Moritsugu AKIYAMA; Kazuaki TOKUMARU; Yasuhisa Uchiyama; Masahiko Hayatani; Toru Onose; Tohru HIMOTO; Noboru Sumiya
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2017-05-31
Filing date: 2018-04-24
Publication date: 2020-01-09
Also published as: CN110651117A; JPWO2018221077A1; CN110651117B; WO2018221077A1; JP6840238B2

Abstract

Es werden ein elektromagnetisches Ventil, ein elektromagnetischer Einlassventilmechanismus oder eine Hochdruckkraftstoffpumpe, die eine Radialbewegung eines Einlassventils unterbindet und eine Durchflussmengensteuerbarkeit verbessert, selbst wenn ein Druck erhöht wird und eine Durchflussmenge erhöht wird, geschaffen. Deshalb enthält der Ventilmechanismus der vorliegenden Erfindung Folgendes: ein Federelement, das einen Endwicklungsabschnitt und einen beweglichen Abschnitt enthält und durch einen Federstützabschnitt auf einer dem Endwicklungsabschnitt entgegengesetzten Seite befestigt ist; und einen Ventilkörper, der durch die Endwicklungsabschnittseite des Federelements vorbelastet ist, wobei ein konvexer Abschnitt, der zur Federstützabschnittsseite konvex ist und der sich radial innerhalb des Federelements befindet, im Ventilkörper gebildet ist und wobei sich ein distales Ende des konvexen Abschnitts in einer Querschnittsansicht, die durch ein radiales Zentrum des Federelements verläuft und in einer Axialrichtung des Federelements genommen wird, auf der Federstützabschnittsseite in Bezug auf Wicklungsquerschnitte auf beiden Seiten in einer Radialrichtung mindestens einer ersten Windung des beweglichen Abschnitts, der an den Endwicklungsabschnitt angrenzt, befindet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Ventil, einen elektromagnetischen Einlassventilmechanismus und eine Hochdruckkraftstoffpumpe.
Technischer Hintergrund
Als technischer Hintergrund einer Hochdruckkraftstoffpumpe der vorliegenden Erfindung existieren die, die in PTL 1 und PTL 2 beschrieben werden. PTL 1 offenbart „eine Hochdruckkraftstoffpumpe, die ein Pumpengehäuse 1, einen Kolben 2 und ein elektromagnetisches Einlassventil 300 enthält. Das elektromagnetische Einlassventil 300 enthält ein Ventil 301c, einen Ventilsitz 302a, der einen Kraftstoffdurchgang öffnet und schließt, wenn das Ventil 301c davon getrennt ist oder damit in Kontakt kommt, und einen Ventilanschlag 313, gegen den das Ventil 301c anliegend gehalten wird, wenn das Ventil geöffnet ist. Das elektromagnetische Einlassventil 300 ist an einem Einsetzloch 1k für ein elektromagnetisches Einlassventil, das im Pumpengehäuse 1 gebildet ist, befestigt und die Menge des abgegebenen Kraftstoffs wird durch Steuern des elektromagnetischen Einlassventils 300 gesteuert. Das Einsetzloch 1k für ein elektromagnetisches Einlassventil ist mit einem Boden 1ka, der anliegend gegen den Ventilanschlag 313 gehalten wird, und einem Kraftstoffdurchgangsloch 1a, das durch den Boden 1ka verläuft und eine Kommunikation zwischen beiden Seiten des Bodens 1ka ermöglicht, versehen“ (siehe Zusammenfassung).
PTL 2 offenbart „eine Hochdruckpumpe, die einen Gehäusehauptkörper 11, der einen Kraftstoffdurchgang 100, der Kraftstoff in eine Druckkammer 121 einleitet, besitzt, einen Ventilkörper 30, der im Kraftstoffdurchgang 100 vorgesehen ist, ein Ventilelement 40, das einen Scheibenteil 41, der auf einem Ventilsitz 34 des Ventilkörpers 30 aufsitzt oder vom Ventilsitz getrennt ist, und einen hohlzylindrischen Führungsabschnitt 42 enthält, einen Anschlag 50, der einen rohrförmigen Abschnitt 51 besitzt, eine Nadel 60, die in einen gegen das Ventilelement 40 anliegenden Zustand gelangen kann, und eine elektromagnetische Ansteuereinheit 70, die die Nadel 60 in einer Ventilschließrichtung des Ventilelements 40 anziehen kann, enthält. Der Anschlag 50 deckt die Seitenwandfläche der Druckkammer 121 des Ventilelements 40 derart ab, dass er sie von der Seite der Druckkammer 121 gesehen verbirgt. Der Führungsabschnitt 42 besitzt eine zylindrische Führungsfläche 43, die mit der Außenwand des rohrförmigen Abschnitts 51 des Anschlags 50 auf der Innenwand verschiebbar ist. Die Feder 21 ist derart vorgesehen, dass mindestens ein Teil der Feder 21 mit mindestens einem Teil der Führungsfläche 43 in der Axialrichtung überlappt“ (siehe Zusammenfassung).
Entgegenhaltungsliste
Patentliteratur

PTL 1: JP 2016-191367 A
PTL 2: JP 2010-156264 A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Allerdings kann im Falle der Einlassventilstruktur, die in PTL 1 beschrieben ist, diese Bewegung nicht beschränkt werden, wenn das Einlassventil durch eine Kraft in der Radialrichtung geneigt ist oder in der Radialrichtung geschüttelt wird. In diesem Fall liegt das Problem vor, dass der Sitz durch das Einlassventil nicht gebildet ist und die Durchflussmenge verringert ist oder die Durchflussmengensteuerbarkeit verschlechtert ist. Ferner liegt das Problem vor, dass dann, wenn das Einlassventil geneigt ist und mit dem Einlassventilsitzabschnitt in Kontakt gelangt, der Einlassventilsitzabschnitt verschleißt und die Sitzleistung verschlechtert wird.
Andererseits wird im Falle des Einlassventils, das in PTL 2 beschrieben wird, der konvexe Abschnitt des Einlassventils durch den Innendurchmesserzylinder des Ventilhalters verschiebbar geführt. Allerdings ist es in dieser Struktur notwendig, einen Aussparungsabschnitt zum Halten der Feder am konvexen Abschnitt des Einlassventils zu verarbeiten, und daher liegt das Problem vor, dass eine hohe Verarbeitungsgenauigkeit erforderlich ist und ein Abschnitt zum Halten der Feder (Vertiefungsabschnitt) verarbeitet wird, was die Kosten erhöht.
Daher hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein elektromagnetisches Ventil, einen elektromagnetischen Einlassventilmechanismus und eine Hochdruckkraftstoffpumpe, die eine Radialbewegung eines Einlassventils unterbindet und eine Durchflussmengensteuerbarkeit verbessert, selbst wenn ein Druck erhöht wird und eine Durchflussmenge erhöht wird, zu schaffen.
Lösung des Problems
Um das oben genannte Problem zu lösen, wird ein Ventilmechanismus der vorliegenden Erfindung geschaffen, der Folgendes enthält: ein Federelement, das einen Endwicklungsabschnitt und einen beweglichen Abschnitt enthält und durch einen Federstützabschnitt auf einer dem Endwicklungsabschnitt entgegengesetzten Seite befestigt ist; und einen Ventilkörper, der durch die Endwicklungsabschnittseite des Federelements vorbelastet ist, wobei ein konvexer Abschnitt, der zur Federstützabschnittsseite konvex ist und der sich radial innerhalb des Federelements befindet, im Ventilkörper gebildet ist und wobei sich ein distales Ende des konvexen Abschnitts in einer Querschnittsansicht, die durch ein radiales Zentrum des Federelements verläuft und in einer Axialrichtung des Federelements genommen wird, auf der Federstützabschnittsseite in Bezug auf Wicklungsquerschnitte auf beiden Seiten in einer Radialrichtung mindestens einer ersten Windung des beweglichen Abschnitts, der an den Endwicklungsabschnitt angrenzt, befindet.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein elektromagnetisches Ventil, einen elektromagnetischen Einlassventilmechanismus oder eine Hochdruckkraftstoffpumpe, die eine Radialbewegung eines Einlassventils unterbindet und eine Durchflussmengensteuerbarkeit verbessert, selbst wenn ein Druck erhöht wird und eine Durchflussmenge erhöht wird, zu schaffen.
Probleme, Konfigurationen und Wirkungen außer den oben beschriebenen werden durch die folgende Beschreibung einer Ausführungsform verdeutlicht.
Figurenliste

[1] 1 ist eine Gesamtquerschnittsansicht, die eine Hochdruckkraftstoffpumpe, die in der Axialrichtung eines Kolbens geschnitten wurde, zeigt.
[2] 2 ist eine Gesamtquerschnittsansicht, die die Hochdruckkraftstoffpumpe zeigt, die in einer Richtung senkrecht zur Axialrichtung des Kolbens geschnitten wurde, und ist eine Querschnittsansicht bei dem Kraftstoffeinlassanschlussaxialzentrum und dem Kraftstoffauslassanschlussaxialzentrum.
[3] 3 ist eine Gesamtquerschnittsansicht der Hochdruckkraftstoffpumpe unter einem Winkel, der von dem in 1 verschieden ist, und ist eine Querschnittsansicht beim Ansaugstutzenaxialzentrum.
[4] 4 ist eine vergrößerte Ansicht einer Längsschnittansicht eines elektromagnetischen Einlassventilmechanismus der Hochdruckkraftstoffpumpe.
[5] 5 ist ein Diagramm, das eine Gesamtkonfiguration eines Systems zeigt, das eine Hochdruckkraftstoffpumpe enthält.
[6] 6 ist eine vergrößerte Ansicht, die eine Einlassventilstruktur der Hochdruckkraftstoffpumpe gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
[7] 7 ist eine vergrößerte Ansicht, die eine Einlassventilstruktur in einem Zustand darstellt, in dem ein Ventilkörper (Einlassventil 30) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf einem Ventilsitz (Einlassventilsitzabschnitt 31a) sitzt.
[8] 8 ist eine vergrößerte Ansicht, die eine Einlassventilstruktur in einem Zustand darstellt, in dem der Ventilkörper (Einlassventil 30) gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Kontakt mit einem Anschlag 32 ist.

Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden werden die Konfiguration und die betrieblichen Wirkungen einer Hochdruckkraftstoffpumpe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die Hochdruckkraftstoffpumpe der vorliegenden Ausführungsform ist eine Hochdruckkraftstoffpumpe, die Hochdruckkraftstoff von 20 MPa oder mehr fördert. In den Zeichnungen bezeichnen dieselben Bezugszeichen dieselben Abschnitte.
Beispiel
(Gesamtkonfiguration)
Zunächst wird die Konfiguration und der Betrieb eins Systems unter Verwendung eines Gesamtkonfigurationsdiagramms des Kraftmaschinensystems, das in 5 gezeigt ist, beschrieben. Der Abschnitt, der durch die unterbrochene Linie umgeben ist, zeigt einen Hauptkörper der Hochdruckkraftstoffpumpe an und Mechanismen/Komponenten, die auf der Innenseite der unterbrochenen Linie gezeigt sind, werden als in den Pumpenkörper 1 einteilig eingearbeitet angezeigt.
Der Kraftstoff in einem Kraftstofftank 20 wird durch eine Speisepumpe 21 auf der Grundlage eines Signals von einer Kraftmaschinensteuereinheit 27 (die im Folgenden als ECU bezeichnet wird) gepumpt. Dieser Kraftstoff wird mit Druck zu einem geeigneten Speisedruck beaufschlagt und durch ein Saugrohr 28 zu einem Niederdruckkraftstoffeinlassanschluss 10a der Hochdruckkraftstoffpumpe gesendet. Der Kraftstoff, der vom Niederdruckkraftstoffeinlassanschluss 10a einen Ansaugstutzen 51 (siehe 2) durchlaufen hat, durchläuft einen Metalldämpfer 9 (Druckpulsationsverringerungsmechanismus) und einen Ansaugdurchgang 10d, um eine Ansaugöffnung 31b eines elektromagnetischen Einlassventilmechanismus 300, der einen Mechanismus mit variabler Kapazität bildet, zu erreichen.
Der Kraftstoff, der in den elektromagnetischen Einlassventilmechanismus 300 geflossen ist, durchläuft das Einlassventil 30 und fließt in eine Druckkammer 11.
Eine Hin- und Herbewegungsleistung wird durch einen Nocken 93 (siehe 1) einer Kraftmaschine (Brennkraftmaschine) auf einen Kolben 2 ausgeübt. Durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens 2 wird Kraftstoff vom Einlassventil 30 während eines Abwärtshubs des Kolbens 2 angesaugt und der Kraftstoff wird während eines Aufwärtshubs mit Druck beaufschlagt Mittels eines Auslassventilmechanismus 8 wird der Kraftstoff zu einer Verteilerleitung 23 gepumpt, in der ein Drucksensor 26 montiert ist. Auf der Grundlage eines Signals von einer ECU 27 injiziert eine Einspritzdüse 24 Kraftstoff in die Kraftmaschine. Die vorliegende Ausführungsform ist eine Hochdruckkraftstoffpumpe, die für ein sogenanntes Brennkraftmaschinensystem mit Direkteinspritzung verwendet wird, wobei die Einspritzdüse 24 Kraftstoff in ein Zylinderrohr der Kraftmaschine direkt injiziert. Die Hochdruckkraftstoffpumpe fördert Kraftstoff bei einer Durchflussmenge eines gewünschten Versorgungskraftstoffs durch ein Signal von der ECU 27 zum elektromagnetischen Einlassventilmechanismus 300.
(Konfiguration der Hochdruckkraftstoffpumpe)
Als nächstes wird die Konfiguration der Hochdruckkraftstoffpumpe unter Bezugnahme auf 1 bis 4 beschrieben. 1 ist eine Längsschnittansicht der Hochdruckkraftstoffpumpe und 2 ist eine horizontale Schnittansicht der Hochdruckkraftstoffpumpe von oben gesehen. Ferner ist 3 eine Längsschnittansicht der Hochdruckkraftstoffpumpe aus einer von 1 verschiedenen Richtung gesehen. 4 ist eine vergrößerte Ansicht des elektromagnetischen Einlassventilmechanismus 300.
Wie in 1 gezeigt ist, enthält die Hochdruckkraftstoffpumpe den Metalldämpfer 9, den Pumpenkörper 1 (Pumpenhauptkörper), in dem ein Dämpfergehäuseabschnitt 1p, der den Metalldämpfer 9 aufnimmt, gebildet ist, eine Dämpferabdeckung 14, die am Pumpenkörper 1 angebracht ist, den Dämpfergehäuseabschnitt 1p abdeckt und den Metalldämpfer 9 zwischen dem Pumpenkörper 1 und der Dämpferabdeckung 14 hält, und ein Halteelement 9a, das an der Dämpferabdeckung 14 befestigt ist und den Metalldämpfer 9 von der der Dämpferabdeckung 14 gegenüberliegenden Seite hält. Das Halteelement 9a ist zwischen dem Metalldämpfer 9 und dem Pumpenkörper 1 angeordnet und hält den Metalldämpfer 9 von der Seite des Pumpenkörpers 1. Die Hochdruckkraftstoffpumpe wird in engem Kontakt mit einem Hochdruckkraftstoffpumpenmontageabschnitt 90 der Brennkraftmaschine unter Verwendung einer Montageflanschs 1e (siehe 2), der am Pumpenkörper 1 vorgesehen ist, gehalten und ist mit mehreren Schrauben befestigt.
Wie in 1 gezeigt ist, ist ein O-Ring 61 zum Abdichten zwischen dem Hochdruckkraftstoffpumpenmontageabschnitt 90 und dem Pumpenkörper 1 in den Pumpenkörper 1 eingepasst, um zu verhindern, dass Motoröl nach Außen ausläuft. Ein Zylinder 6, der die Hin- und Herbewegung des Kolbens 2 führt und gemeinsam mit dem Pumpenkörper 1 eine Druckkammer 11 bildet, ist am Pumpenkörper 1 angebracht. Der elektromagnetische Einlassventilmechanismus 300 zum Zuführen von Kraftstoff zur Druckkammer 11 und ein Auslassventilmechanismus 8 (siehe 2) zum Ausstoßen von Kraftstoff aus der Druckkammer 11 zum Auslasskanal sind vorgesehen.
Wie in 1 gezeigt ist, ist der Zylinder 6 in den Pumpenkörper 1 an seiner Außenumfangsseite eingepresst, verformt ferner in einem Befestigungsabschnitt 6a den Körper zur Innenumfangsseite derart, dass er den Zylinder in der Figur nach oben drückt, und dichtet bei der oberen Stirnseite des Zylinders 6 derart ab, dass der Kraftstoff, der in der Druckkammer 11 mit Druck beaufschlagt wird, nicht zur Niederdruckseite entweicht. Am unteren Ende des Kolbens 2 ist ein Stößel 92 vorgesehen, der die Drehbewegung des Nockens 93 (Nockenmechanismus), der an einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine angebracht ist, in eine Vertikalbewegung umsetzt und sie zum Kolben 2 überträgt. Der Kolben 2 ist mit dem Stößel 92 durch eine Feder 4 über einen Halter 15 druckgebunden. Dadurch kann der Kolben 2 gemeinsam mit der Drehbewegung des Nocken 93 auf und ab bewegt werden.
Eine Kolbendichtung 13, die beim unteren Ende des Innenumfangs des Dichtungshalters 7 gehalten wird, ist in gleitendem Kontakt mit dem Außenumfang des Kolbens 2 beim unteren Teil des Zylinders 6 in der Figur installiert. Dadurch ist, wenn der Kolben 2 gleitet, der Kraftstoff in einer Unterkammer 7a abgedichtet, um zu verhindern, dass der Kraftstoff in die Brennkraftmaschine fließt. Gleichzeitig wird verhindert, dass Schmieröl (das Motoröl enthält), das den gleitenden Abschnitt in der Brennkraftmaschine schmiert, in den Pumpenkörper 1 fließt.
Ein Ansaugstutzen 51 ist an der Seitenfläche des Pumpenkörpers 1 der Hochdruckkraftstoffpumpe angebracht. Der Ansaugstutzen 51 ist mit einem Niederdruckrohr, das Kraftstoff vom Kraftstofftank 20 des Fahrzeugs zuführt, verbunden und der Kraftstoff wird von hier zum Inneren der Hochdruckkraftstoffpumpe zugeführt. Das Saugfilter 52 (siehe 3) im Ansaugstutzen 51 dient dazu, zu verhindern, dass Fremdstoffe, die zwischen dem Kraftstofftank 20 und dem Niederdruckkraftstoffeinlassanschluss 10a vorliegen, durch den Kraftstoffstrom in die Hochdruckkraftstoffpumpe absorbiert werden.
Wie in 1 gezeigt ist, erreicht der Kraftstoff, der den Niederdruckkraftstoffeinlassanschluss 10a durchlaufen hat, die Ansaugöffnung 31b des elektromagnetischen Einlassventilmechanismus 300 über den Metalldämpfer 9 und den Ansaugdurchgang 10d (Niederdruckkraftstoffströmungsweg).
Der elektromagnetische Einlassventilmechanismus 300 wird unter Bezugnahme auf 4 genau beschrieben. 1, 2 und 4 zeigen den elektromagnetischen Einlassventilmechanismus 300 und die Struktur, die in diesen Zeichnungen gezeigt ist, zeigt einen Fall, in dem die vorliegende Erfindung nicht verwendet wird.
Ein Spulenabschnitt enthält ein erstes Joch 42, eine elektromagnetische Spule 43, ein zweites Joch 44, einen Spulenträger 45, einen Anschluss 46 und einen Verbinder 47. Die Spule 43, in der ein Kupferdraht mehrmals um den Spulenträger 45 gewickelt ist, ist derart angeordnet, dass sie durch das erste Joch 42 und das zweite Joch 44 umgeben ist, und ist mit einem Verbinder, der ein Harzelement ist, einteilig vergossen und an ihm befestigt. Die entsprechenden zwei Enden des Anschlusses 46 sind mit zwei Enden des Kupferdrahts der Spule verbunden, um erregt zu werden. Ebenso ist der Anschluss 46 mit dem Verbinder einteilig vergossen und das andere Ende kann mit der Kraftmaschinensteuereinheitsseite verbunden werden.
Der Spulenabschnitt ist derart befestigt, dass der gesamte Abschnitt beim Zentrum des ersten Jochs 42 in den Außenkern 38 eingepresst ist. Zu dieser Zeit ist die Innendurchmesserseite des zweiten Jochs 44 in Kontakt mit dem festen Kern 39 oder nahe an einem geringen Abstand.
Sowohl das erste Joch als auch das zweite Joch sind aus magnetischem Edelstahl hergestellt, um einen Magnetkreis zu bilden und unter Berücksichtigung der Korrosionsbeständigkeit, und der Spulenträger 45 und der Verbinder 47 sind aus hochfestem wärmebeständigen Harz unter Berücksichtigung von Festigkeitseigenschaften und Wärmebeständigkeitseigenschaften hergestellt. Die Spule 43 ist aus Kupfer hergestellt und der Anschluss 46 ist aus mit einem Metall plattiertem Messing hergestellt.
Auf diese Weise ist die Magnetschaltung durch den Außenkern 38, das erste Joch 42, das zweite Joch 44, den festen Kern 39 und den Ankerabschnitt 36 gebildet und wenn ein Strom an die Spule angelegt wird, wird eine magnetische Anziehungskraft zwischen dem festen Kern 39 und dem Ankerabschnitt 36 erzeugt, um eine Kraft zu erzeugen, die gegenseitig anziehend wirkt. Im Außenkern 38 ist der Axialrichtungsabschnitt, in dem der feste Kern 39 und der Ankerabschnitt 36 eine magnetische Anziehungskraft erzeugen, so dünn wie möglich gestaltet, derart, dass nahezu der gesamte magnetische Fluss zwischen dem festen Kern 39 und dem Ankerabschnitt 36 verläuft. Somit kann die magnetische Anziehungskraft wirksam erreicht werden.
Ein Solenoidmechanismusteil enthält einen Stab 35, der ein beweglicher Abschnitt ist, den Ankerteil 36, eine Stabführung 37, die ein fester Teil ist, einen Außenkern 38, einen festen Kern 39, eine Stabvorbelastungsfeder 40 und eine Ankerabschnittvorbelastungsfeder 41.
Der Stab 35, der ein beweglicher Abschnitt ist, und der Ankerabschnitt 36 sind als getrennte Elemente konfiguriert. Der Stab 35 wird auf der Innenumfangsseite der Stabführung 37 in der Axialrichtung verschiebbar gehalten und die Innenumfangsseite des Ankerabschnitts 36 wird auf der Außenumfangsseite des Stabs 35 verschiebbar gehalten. Das heißt, sowohl der Stab 35 als auch der Ankerabschnitt 36 sind konfiguriert, in einem Bereich, der geometrisch beschränkt ist, in der Axialrichtung verschiebbar zu sein.
Der Ankerabschnitt 36 besitzt ein oder mehrere Durchgangslöcher 36a, die in der Axialrichtung der Komponente durchgehen, derart, dass sie sich frei und sanft in der Axialrichtung im Kraftstoff bewegen, was die Einschränkung der Bewegung aufgrund der Druckdifferenz vor und nach dem Ankerabschnitt so weit wie möglich beseitigt.
Die Stabführung 37 ist in der Radialrichtung auf der Innenumfangsseite des Lochs, in das das Einlassventil des Pumpenhauptkörpers 1 eingesetzt ist, eingesetzt, liegt in der Axialrichtung an einem Ende des Einlassventilsitzes an und ist derart ausgelegt, dass sie zwischen dem Außenkern 38, der durch Schweißen am Pumpenhauptkörper 1 befestigt werden soll, und dem Pumpenhauptkörper 1 eingeklemmt ist. Die Stabführung 37 ist außerdem auf dieselbe Weise wie der Ankerabschnitt 36 mit einem Durchgangsloch 37a versehen, das in der Axialrichtung durchgeht, und ist derart konfiguriert, dass der Druck der Kraftstoffkammer auf die Ankerabschnittsseite die Bewegung des Ankerabschnitts nicht behindert, derart, dass der Ankerabschnitt sich frei und sanft bewegen kann.
Der Außenkern 38 besitzt eine dünne zylindrische Form auf der Seite, die dem Abschnitt, der an den Pumpenhauptkörper 1 geschweißt werden soll, gegenüberliegt, und ist durch Schweißen derart befestigt, dass der feste Kern 39 auf seiner Innenumfangsseite eingesetzt ist. Die Stabvorbelastungsfeder 40 ist auf der Innenumfangsseite des festen Kerns 39 mit einem Abschnitt mit verengtem Durchmesser als eine Führung angeordnet und der Stab 35 ist in Kontakt mit dem Einlassventil 30 und übt eine Vorbelastungskraft in einer Richtung, in der das Einlassventil vom Einlassventilsitzabschnitt 31a weggezogen wird, das heißt der Ventilöffnungsrichtung des Einlassventils, aus. Das Einlassventil 30 gelangt bei der maximalen Öffnung in Kontakt mit dem Anschlag 32. Der Anschlag 32 ist durch Stanzen einer Metallplatte gebildet und seine Außenumfangsfläche ist in das Sitzelement 31 eingepresst und an ihm befestigt. Ein Teil der Außenumfangsfläche ist eine Kerbe und die Kerbe ist derart konfiguriert, dass sie immer mit dem Aussparungsabschnitt kommuniziert, derart, dass die stromaufwärts liegende Seite des Einlassventils mit der Druckkammer 11 kommuniziert. In der vorliegenden Ausführungsform sind der Einlassventilsitzabschnitt 31a und die Ansaugöffnung 31b durch dasselbe Sitzelement 31 gebildet.
Die Ankerabschnittvorbelastungsfeder 41 ist derart ausgelegt, dass sie eine Vorbelastungskraft auf den Ankerabschnitt 36 in der Richtung eines Stabkragenabschnitts 35a ausübt, während sie durch Einsetzen eines Endes in einen zentralen Lagerabschnitt 37b, der einen zylindrischen Durchmesser, der auf der Zentrumsseite der Stabführung 37 vorgesehen ist, besitzt, dieselbe Achse behält. Ein Bewegungsbetrag 36e des Ankerabschnitts 36 ist größer als ein Bewegungsbetrag 30e des Einlassventils 30 eingestellt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das Einlassventil 30 sicher geschlossen ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Stabführung 37 aus demselben Element wie das oben beschriebene Sitzelement 31 gebildet.
Da der Stab 35 und die Stabführung 37 sich relativ zueinander verschieben und der Stab 35 wiederholt mit dem Einlassventil 30 kollidiert, wird unter Berücksichtigung der Festigkeit und der Korrosionsbeständigkeit wärmebehandelter martensitischer Edelstahl verwendet. Für den Ankerabschnitt 36 und den festen Kern 39 wird magnetischer Edelstahl verwendet, um eine Magnetschaltung zu bilden, und für die Stabvorbelastungsfeder 40 und die Ankerabschnittsvorbelastungsfeder 41 wird unter Berücksichtigung der Korrosionsbeständigkeit austenitischer Edelstahl verwendet.
Gemäß der oben genannten Konfiguration sind ein Einlassventilabschnitt und der Solenoidmechanismusabschnitt durch organisches Auslegen von drei Federn konfiguriert. Dem entsprechen die Einlassventilvorbelastungsfeder 33, die als der Einlassventilabschnitt konfiguriert ist, die Stabvorbelastungsfeder 40, die als der Solenoidmechanismusabschnitt konfiguriert ist, und die Ankerabschnittvorbelastungsfeder 41. In der vorliegenden Ausführungsform wird für alle Federn eine Spiralfeder verwendet, jedoch kann eine beliebige Feder verwendet werden, solange sie eine Vorbelastungskraft erreichen kann.
Wie in 2 gezeigt ist, enthält der Auslassventilmechanismus 8, der am Auslass der Druckkammer 11 vorgesehen ist, einen Auslassventilsitz 8a, ein Auslassventil 8b, das einen Auslassventilsitz 8a kontaktiert und sich von ihm trennt, eine Auslassventilfeder 8c, die das Auslassventil 8b zum Auslassventilsitz 8a vorbelastet, und einen Auslassventilanschlag 8d, der den Hub (die Bewegungsentfernung) des Auslassventils 8b bestimmt. Der Auslassventilanschlag 8d und der Pumpenkörper 1 sind durch Schweißen bei einem Anschlagabschnitt 8e zum Absperren zwischen dem Kraftstoff und der Außenseite verbunden.
In einem Zustand, in dem kein Kraftstoffdifferenzdruck zwischen der Druckkammer 11 und einer Auslassventilkammer 12a vorliegt, ist das Auslassventil 8b an den Auslassventilsitz 8a durch die Vorbelastungskraft der Auslassventilfeder 8c druckgebunden und befindet sich in einem geschlossenen Zustand. Lediglich wenn der Kraftstoffdruck in der Druckkammer 11 höher als der Kraftstoffdruck in der Auslassventilkammer 12a wird, öffnet sich das Auslassventil 8b gegen die Auslassventilfeder 8c. Der Hochdruckkraftstoff in der Druckkammer 11 wird über die Auslassventilkammer 12a, einen Kraftstoffauslassdurchgang 12b und den Kraftstoffauslassanschluss 12 zur Verteilerleitung 23 gefördert.
Wenn das Auslassventil 8b geöffnet ist, gelangt es mit dem Auslassventilanschlag 8d in Kontakt und der Hub wird begrenzt. Deshalb wird der Hub des Auslassventils 8b durch den Auslassventilanschlag 8d geeignet bestimmt. Dies verhindert eine derartige Situation, dass der Kraftstoff, der bei hohem Druck in die Auslassventilkammer 12a gefördert wird, aufgrund der Verzögerung beim Schließen des Auslassventils 8b, die bewirkt wird, weil der Hub zu groß ist, erneut zurück in die Druckkammer 11 fließt, so dass eine Verringerung des Wirkungsgrads der Hochdruckkraftstoffpumpe unterbunden werden kann. Ferner wird, wenn das Auslassventil 8b Öffnungs- und Schließbewegungen wiederholt, das Auslassventil 8b durch die Außenumfangsfläche des Auslassventilanschlags 8d derart geführt, dass es sich lediglich in der Hubrichtung bewegt. Damit dient der Auslassventilmechanismus 8 als ein Rückschlagventil, das die Durchflussrichtung von Kraftstoff beschränkt. Die Druckkammer 11 enthält den Pumpenkörper 1 (Pumpengehäuse), den elektromagnetischen Einlassventilmechanismus 300, den Kolben 2, den Zylinder 6 und den Auslassventilmechanismus 8.
(Betrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe)
Wenn der Kolben 2 sich aufgrund der Drehung des Nockens 93 in der Richtung des Nockens 93 bewegt und sich im Saughubzustand befindet, nimmt das Volumen der Druckkammer 11 zu und der Kraftstoffdruck in der Druckkammer 11 nimmt ab. In diesem Vorgang ist, wenn der Kraftstoffdruck in der Druckkammer 11 kleiner als der Druck in der Ansaugöffnung 31b ist, das Einlassventil 30 geöffnet. Wie in 4 gezeigt ist, fließt der Kraftstoff durch eine Öffnung 30e des Einlassventils 30 und fließt in die Druckkammer 11.
Nachdem der Kolben 2 den Saughub abgeschlossen hat, beginnt der Kolben 2, sich nach oben zu bewegen und bewegt sich zum Druckhub. Hier verbleibt die elektromagnetische Spule 43 in einem nicht erregten Zustand und keine magnetische Vorbelastungskraft wirkt. Die Stabvorbelastungsfeder 40 ist derart eingestellt, dass sie eine Vorbelastungskraft besitzt, die nötig und ausreichend ist, das Einlassventil 30 in einem nicht erregten Zustand offen zu halten. Das Volumen der Druckkammer 11 nimmt mit der Druckbewegung des Kolbens 2 ab. In diesem Zustand wird der Brennstoff, nachdem er in die Druckkammer 11 gesaugt worden ist, durch die Öffnung 30e des Einlassventils 30 im Ventilöffnungszustand erneut zum Durchgang 10d zurückgeführt und daher nimmt der Druck in der Druckkammer nicht zu. Dieser Hub wird als ein Rückhub bezeichnet.
In diesem Zustand fließt dann, wenn ein Steuersignal von der ECU 27 an den elektromagnetischen Einlassventilmechanismus 300 angelegt wird, ein Strom über den Anschluss 46 durch die elektromagnetische Spule 43. Dann wirkt eine magnetische Anziehungskraft zwischen dem Magnetkern 39 und dem Anker, wodurch die Magnetvorbelastungskraft die Vorbelastungskraft der Stabvorbelastungsfeder 40 überwindet und der Stab 35 sich in eine Richtung weg vom Einlassventil 30 bewegt. Deshalb wird das Einlassventil 30 durch die Vorbelastungskraft der Einlassventilvorbelastungsfeder 33 und die Fluidkraft, die durch den Kraftstoff, der in den Ansaugdurchgang 10d fließt, bewirkt wird, geschlossen. Nachdem das Ventil geschlossen ist, steigt der Kraftstoffdruck in der Druckkammer 11 gemeinsam mit der Aufwärtsbewegung des Kolbens 2 und dann, wenn der Kraftstoffdruck gleich oder größer als der Druck im Kraftstoffauslassanschluss 12 ist, wird Hochdruckkraftstoff durch den Auslassventilmechanismus 8 gefördert und der Verteilerleitung 23 zugeführt. Dieser Hub wird als ein Förderhub bezeichnet.
Das heißt, der Aufwärtshub vom unteren Startpunkt zum oberen Starpunkt des Kolbens 2 enthält einen Rückhub und einen Förderhub. Dann kann durch Steuern des Erregungszeitpunkts der elektromagnetischen Spule 43 des elektromagnetischen Einlassventilmechanismus 300 die Menge von Hochdruckkraftstoff, die gefördert wird, gesteuert werden. Wenn der Zeitpunkt der Erregung der elektromagnetischen Spule 43 vorgerückt wird, ist der Anteil des Rückhubs während des Aufwärtshubs klein und der Anteil des Förderhubs ist groß. Das heißt, die Menge von Kraftstoff, die zum Ansaugdurchgang 10d zurückgeführt wird, ist klein und die Menge von Kraftstoff, die bei hohem Druck gefördert wird, ist groß. Andererseits ist, wenn der Zeitpunkt der Erregung verzögert wird, der Anteil des Rückführungshubs während des Aufwärtshubs groß und der Anteil des Förderhubs ist klein. Das heißt, die Menge von Kraftstoff, die zum Ansaugdurchgang 10d zurückgeführt wird, ist groß und die Menge von Kraftstoff, die bei hohem Druck gefördert wird, ist klein. Der Zeitpunkt der Erregung der elektromagnetischen Spule 43 wird durch eine Anweisung von der ECU 27 gesteuert. Durch Steuern des Erregungszeitpunkts der elektromagnetischen Spule 43 wie oben beschrieben wird, kann die Menge von Kraftstoff, die bei hohem Druck gefördert wird, zu der Menge, die durch die Brennkraftmaschine benötigt wird, gesteuert werden.
(Konfiguration des Metalldämpfers)
Wie in 1 gezeigt ist, ist der Metalldämpfer 9 in der Niederdruckkraftstoffkammer 10 installiert, um zu reduzieren, dass die Druckpulsation, die in der Hochdruckkraftstoffpumpe erzeugt wird, sich zum Saugrohr 28 (Kraftstoffrohr) ausbreitet. Wenn der Kraftstoff, nachdem er in die Druckkammer 11 geflossen ist, über das Einlassventil 30 (Einlassventilkörper) im Ventilöffnungszustand zur Kapazitätssteuerung in den Ansaugdurchgang 10d zurückgeführt wird, wird in der Niederdruckkraftstoffkammer 10 durch den Kraftstoff, der zum Ansaugdurchgang 10d zurückgeführt wird, eine Druckpulsation erzeugt. Allerdings ist der Metalldämpfer 9, der in der Niederdruckkraftstoffkammer 10 vorgesehen ist, aus einem Metallmembrandämpfer gebildet, in dem zwei gerippte scheibenförmige Metallplatten miteinander am Außenumfang verbunden sind und ein Inertgas wie z. B. Argon ins Innere eingespeist ist. Die Druckpulsation wird absorbiert und verringert, wenn sich der Metalldämpfer ausdehnt und zusammenzieht.
Der Kolben 2 enthält einen Abschnitt 2a mit großem Durchmesser und einen Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser und das Volumen der Unterkammer 7a vergrößert sich oder verkleinert sich, wenn der Kolben 2 sich hin und her bewegt. Die Unterkammer 7a kommuniziert mit der Niederdruckkraftstoffkammer 10 über einen Kraftstoffdurchgang 10e (siehe 3). Wenn der Kolben 2 sinkt, fließt Kraftstoff aus der Unterkammer 7a zur Niederdruckkraftstoffkammer 10, und wenn er steigt, fließt Kraftstoff aus der Niederdruckkraftstoffkammer 10 zur Unterkammer 7a.
Als ein Ergebnis wird eine Funktion bereitgestellt, derart, dass die Durchflussmenge von Kraftstoff in und aus der Pumpe während des Einlasshubs oder des Rückhubs der Pumpe verringert werden kann und die Druckpulsation, die in der Hochdruckkraftstoffpumpe erzeugt wird, verringert wird.
Hier ist in Hochdruckkraftstoffpumpen in den letzten Jahren der Druck des geförderten Kraftstoffs angestiegen (20 MPa oder mehr) und die Durchflussmenge hat zugenommen. Als das Ergebnis der intensiven Untersuchung durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung wird festgestellt, dass in diesem Fall eine große Kraft auf das Einlassventil 30, das in 1, 2 und 4 gezeigt ist, auch in Richtungen außer der Einlassventilaxialrichtung (Links-/Rechtsrichtung in 1, 2 und 3) ausgeübt wird. Allerdings kann im Fall der Einlassventilstruktur, die in 1, 2 und 4 gezeigt ist, diese Bewegung nicht eingeschränkt werden, wenn das Einlassventil 30 durch eine Kraft in der Radialrichtung geneigt ist oder in der Radialrichtung geschüttelt wird. In diesem Fall liegt das Problem vor, dass der Sitz durch das Einlassventil 30 nicht gebildet wird und die Durchflussmenge verringert wird oder die Durchflussmengensteuerbarkeit verschlechtert wird. Ferner liegt das Problem vor, dass dann, wenn das Einlassventil 30 geneigt ist und in Kontakt mit dem Einlassventilsitzabschnitt 31a gelangt, der Einlassventilsitzabschnitt 31a verschleißt und die Sitzleistungsfähigkeit verschlechtert wird.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 6 beschrieben werden. Der Ventilmechanismus der vorliegenden Ausführungsform enthält ein Federelement 33, das einen Endwicklungsabschnitt 33a und einen beweglichen Abschnitt 33b enthält und durch einen Federstützabschnitt 32a auf der Seite, die dem Endwicklungsabschnitt 33a gegenüberliegt, befestigt ist, und einen Ventilkörper (Einlassventil 30), der durch die Seite des Endwicklungsabschnitts 33a des Federelements 33 vorbelastet ist. Zusätzlich ist ein konvexer Abschnitt 30b, der zur Seite des Federstützabschnitts 32a konvex ist und der sich radial innerhalb des Federelements 33 befindet, im Ventilkörper (Einlassventil 30) gebildet. Dann befindet sich, wie in 6 gezeigt ist, in der Querschnittsansicht, die durch das radiale Zentrum des Federelements 30 verläuft und entlang der Axialrichtung des Federelements genommen wird, ein distales Ende 30c des konvexen Abschnitts 30b auf der Seite des Federstützabschnitts 32a in Bezug auf die Wicklungsquerschnitte auf beiden Seiten in der Radialrichtung mindestens der ersten Windung des beweglichen Abschnitts 33b angrenzend an den Endwicklungsabschnitt 33a.
Der bewegliche Abschnitt 33b kann als ein wirksamer Wicklungsabschnitt bezeichnet werden und der bewegliche Abschnitt 33b ist ein Abschnitt, der tatsächlich als eine Feder arbeitet. Da im beweglichen Abschnitt 33b eine Lücke gebildet ist, ist dann, wenn eine große Kraft in der Radialrichtung des Ventilkörpers (Einlassventil 30) ausgeübt wird, der Ventilkörper selbst geneigt oder schwingt durch die Lücke des beweglichen Abschnitts. Deshalb befindet sich in der vorliegenden Ausführungsform wie oben beschrieben das distale Ende 30c des konvexen Abschnitts 30b auf der Seite des Federstützabschnitts 32a in Bezug auf die Wicklungsquerschnitte auf beiden Seiten in der Radialrichtung mindestens der ersten Windung des beweglichen Abschnitts 33b (wirksamer Wicklungsabschnitt). In 6 sind die Enden der Wicklungsquerschnitte auf beiden Seiten in der Radialrichtung der ersten Wicklung durch die gepunkteten Linien angezeigt. Dementsprechend kann selbst dann, wenn eine große Kraft umgekehrt in der Radialrichtung des Ventilkörpers (Einlassventil 30) ausgeübt wird, verhindert werden, dass der Ventilkörper sich neigt oder schwingt. Deshalb ist es möglich, das Problem, dass die Durchflussmenge verringert wird oder die Durchflussmengensteuerbarkeit verschlechtert wird, wie oben beschrieben wird, zu lösen. Zusätzlich kann, da verhindert werden kann, dass der Ventilkörper (Einlassventil 30) sich neigt und in Kontakt mit dem Einlassventilsitzabschnitt 31a gelangt, das oben beschriebene Problem, dass die Sitzleistungsfähigkeit verschlechtert wird, gelöst werden.
Ferner enthält, wie in 7 gezeigt ist, der Ventilmechanismus der vorliegenden Ausführungsform den Ventilsitz (Einlassventilsitzabschnitt 31a), der abdichtet, wenn der Ventilkörper (Einlassventil 30) aufsitzt. In der Querschnittsansicht, die entlang der Axialrichtung des Federelements in eine Zustand genommen wird, in dem der Ventilkörper (Einlassventil 30) auf dem Ventilsitz (Einlassventilsitzabschnitt31a) aufsitzt, ist es erwünscht, dass sich das distale Ende 30c des konvexen Abschnitts 30b auf der Seite des Federstützabschnitts 32a in Bezug auf die Wicklungsquerschnitte auf beiden Seiten in der Radialrichtung mindestens der ersten Wicklung des beweglichen Abschnitts 33b befindet. Es ist festzuhalten, dass es dann, wenn sich das distale Ende 30c des konvexen Abschnitts 30b auf der Seite des Federstützabschnitts 32a in Bezug auf die Wicklungsquerschnitte auf beiden Seiten in der Radialrichtung mindestens der zweiten Wicklung des beweglichen Abschnitts 33b befindet, möglich ist, das Wüten in der Radialrichtung weiter zu unterbinden.
Wie in 8 gezeigt ist, enthält der Ventilmechanismus der vorliegenden Ausführungsform den Anschlag 32, der die Bewegung des Ventilkörpers (Einlassventil 30) in der Richtung, die dem Ventilsitz (Einlassventilsitzabschnitt 31a) gegenüberliegt, einschränkt. In der Querschnittsansicht, die entlang der Axialrichtung des Federelements in einem Zustand, in dem der Ventilkörper (Einlassventil 30) in Kontakt mit dem Anschlag 32 ist, genommen wird, ist es erwünscht, dass sich das distale Ende 30c des konvexen Abschnitts 30b auf der Seite des Federstützabschnitts 32a in Bezug auf die Mittenposition der Gesamtlänge des Federelements 33 befindet.
8 ist eine Ansicht, die entlang des Querschnitts genommen wurde, in dem der konvexe Abschnitt des Anschlags 32, mit dem der Ventilkörper (Einlassventil 30) in Kontakt ist, gesehen wird, wohingegen 6 eine Ansicht ist, die entlang des Querschnitts genommen wurde, in dem der konvexe Abschnitt des Anschlags 32, mit dem der Ventilkörper (Einlassventil 30) in Kontakt ist, nicht gesehen wird. Deshalb zeigen 6 und 8 denselben Zustand. Es ist erwünscht, dass der Anschlag 32 einen zylindrischen Halteabschnitt 32c enthält, der das Federelement 33 radial nach innen hält. Es ist erwünscht, dass der Anschlag 32 das Federelement 33 durch die Innenumfangsfläche des Halteabschnitts 32c hält und einen Befestigungsabschnitt 32d, der den Anschlag 32 an der radialen Außenseite in Bezug auf die Innenumfangsfläche befestigt, enthält. In der vorliegenden Ausführungsform kann der Anschlag 32, da er durch Stanzen gebildet wird, bei geringen Kosten konfiguriert werden.
Zusätzlich ist erwünscht, dass der konvexe Abschnitt 30b des Ventilkörpers (Einlassventil 30) in einer zylindrischen Form gebildet ist. Wie in 6 gezeigt ist, ist der Ventilkörper (Einlassventil 30) aus einem zylindrischen Abschnitt 30d, der eine geringe Höhe besitzt, und dem zylindrischen konvexen Abschnitt 30b, der eine höhere Höhe als die des zylindrischen Abschnitts 30d besitzt, gebildet. Der elektromagnetische Einlassventilmechanismus 300 der vorliegenden Ausführungsform enthält den oben beschriebenen Ventilmechanismus, den Stab 35, der unabhängig und getrennt vom Ventilkörper (Einlassventil 30) gebildet ist und den Ventilkörper (Einlassventil 30) in einer Ventilöffnungsrichtung vorbelastet, einen Anker 36, der den Stab 35 in der Ventilschließrichtung antreibt, und die Spule 43, die eine elektromagnetische Anziehungskraft erzeugt, die den Anker 36 in der Ventilschließrichtung antreibt.
Die Hochdruckkraftstoffpumpe der vorliegenden Ausführungsform enthält den Ventilmechanismus, der oben beschrieben wird, den Stab 35, der unabhängig und getrennt von einem Ventilkörper gebildet ist und den Ventilkörper in einer Ventilöffnungsrichtung vorbelastet, den Anker, der den Stab 35 in der Ventilschließrichtung antreibt, die Spule 43, die eine elektromagnetische Anziehungskraft erzeugt, die den Anker 36 in der Ventilschließrichtung antreibt, die Druckkammer 11, die sich stromabwärts des Ventilkörpers (Einlassventil 30) befindet und Kraftstoff mit Druck beaufschlagt, und den Kolben 2, der das Volumen der Druckkammer 11 vergrößert oder verringert.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern enthält verschiedene Änderungen.
Zum Beispiel wurde die oben beschriebene Ausführungsform zum einfachen Verständnis der vorliegenden Erfindung genau beschrieben und die vorliegende Erfindung ist nicht notwendigerweise auf diejenigen beschränkt, die alle Konfigurationen aufweisen. Zusätzlich ist es möglich, für einen Teil der Konfiguration der Ausführungsform weitere Konfigurationen hinzuzufügen, zu entfernen und zu ersetzen.
Bezugszeichenliste

1: Pumpenkörper
2: Kolben
11: Druckkammer
30: Einlassventil
30b: konvexer Abschnitt
30c: distales Ende
30d: zylindrischer Abschnitt
31a: Einlassventilsitzabschnitt
32: Anschlag
32a: Federstützabschnitt
32c: Halteabschnitt
33: Federelement
33a: Endwicklungsabschnitt
33b: beweglicher Abschnitt
35: Stab
36: Anker 36
43: Spule

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016191367 A [0003]
JP 2010156264 A [0003]

Claims

Ventilmechanismus, der Folgendes umfasst: ein Federelement, das einen Endwicklungsabschnitt und einen beweglichen Abschnitt enthält und durch einen Federstützabschnitt auf einer dem Endwicklungsabschnitt entgegengesetzten Seite befestigt ist; und einen Ventilkörper, der durch die Endwicklungsabschnittseite des Federelements vorbelastet ist, wobei ein konvexer Abschnitt, der zur Federstützabschnittsseite konvex ist und der sich radial innerhalb des Federelements befindet, im Ventilkörper gebildet ist und ein distales Ende des konvexen Abschnitts sich in einer Querschnittsansicht, die durch ein radiales Zentrum des Federelements verläuft und in einer Axialrichtung des Federelements genommen wird, auf der Federstützabschnittsseite in Bezug auf Wicklungsquerschnitte auf beiden Seiten in einer Radialrichtung mindestens einer ersten Windung des beweglichen Abschnitts, der an den Endwicklungsabschnitt angrenzt, befindet.
Ventilmechanismus nach Anspruch 1, der ferner einen Ventilsitz umfasst, der abdichtet, wenn der Ventilkörper aufsitzt, wobei das distale Ende des konvexen Abschnitts sich in einer Querschnittsansicht, die entlang der Axialrichtung des Federelements in einem Zustand, in dem der Ventilkörper auf dem Ventilsitz aufsitzt, genommen wird, auf der Federstützabschnittsseite in Bezug auf die Wicklungsquerschnitte auf beiden Seiten in der Radialrichtung mindestens der ersten Wicklung des beweglichen Abschnitts befindet.
Ventilmechanismus nach Anspruch 1, der ferner Folgendes umfasst: einen Ventilsitz, der abdichtet, wenn der Ventilkörper aufsitzt; und einen Anschlag, der eine Bewegung des Ventilkörpers in eine Richtung, die dem Ventilsitz gegenüberliegt, einschränkt, wobei das distale Ende des konvexen Abschnitts sich in einer Querschnittsansicht, die entlang der Axialrichtung des Federelements in einem Zustand, in dem der Ventilkörper in Kontakt mit dem Anschlag ist, genommen wird, auf der Federstützabschnittsseite in Bezug auf eine mittlere Position einer Gesamtlänge des Federelements befindet.
Ventilmechanismus nach Anspruch 1, der ferner Folgendes umfasst: einen Ventilsitz, der abdichtet, wenn der Ventilkörper aufsitzt; und einen Anschlag, der eine Bewegung des Ventilkörpers in eine Richtung, die dem Ventilsitz gegenüberliegt, einschränkt, wobei der Anschlag einen zylindrischen Halteabschnitt besitzt, der das Federelement radial nach innen hält.
Ventilmechanismus nach Anspruch 4, wobei der Anschlag das Federelement durch eine Innenumfangsfläche des Halteabschnitts hält und einen Befestigungsabschnitt enthält, der den Anschlag auf einer radialen Außenseite in Bezug auf die Innenumfangsfläche befestigt.
Ventilmechanismus nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Anschlag durch Stanzen gebildet ist.
Ventilmechanismus nach Anspruch 1, wobei der konvexe Abschnitt ein Ventilmechanismus ist, der in einer zylindrischen Form gebildet ist.
Ventilmechanismus nach Anspruch 1, wobei der Ventilkörper aus einem zylindrischen Abschnitt, der eine geringe Höhe besitzt, und einen zylindrischen konvexen Abschnitt, der eine Höhe, die höher als die des zylindrischen Abschnitts ist, besitzt, gebildet ist.
Elektromagnetischer Einlassventilmechanismus, der Folgendes umfasst: den Ventilmechanismus gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7; einen Stab, der unabhängig und getrennt von einem Ventilkörper gebildet ist und den Ventilkörper in einer Ventilöffnungsrichtung vorbelastet; einen Anker, der den Stab in einer Ventilschließrichtung antreibt; und eine Spule, die eine elektromagnetische Anziehungskraft erzeugt, die den Anker in der Ventilschließrichtung antreibt.
Hochdruckkraftstoffpumpe, die Folgendes umfasst: den Ventilmechanismus gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8; einen Stab, der unabhängig und getrennt von einem Ventilkörper gebildet ist und den Ventilkörper in einer Ventilöffnungsrichtung vorbelastet; einen Anker, der den Stab in einer Ventilschließrichtung antreibt; eine Spule, die eine elektromagnetische Anziehungskraft erzeugt, die den Anker in der Ventilschließrichtung antreibt; eine Druckkammer, die sich stromabwärts des Ventilkörpers befindet und Kraftstoff mit Druck beaufschlagt; und einen Kolben, der ein Volumen der Druckkammer vergrößert oder verringert.