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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Injektorbefestigungsstruktur.
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STAND DER TECHNIK
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Im Allgemeinen sind in einem Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung eine Kopföffnung und eine Abdeckungsöffnung jeweils bereitgestellt, die durch einen Zylinderkopf und eine Kopfabdeckung dringen, die miteinander verbunden sind. Ein Injektor ist in die Kopföffnung und Abdeckungsöffnung mit einer Lücke in einer radialen Richtung eingeführt. Die Lücke zwischen der Abdeckungsöffnung und dem Injektor ist durch ein Dichtungselement abgedichtet.
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ZITATIONSLISTE
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PATENTLITERATUR
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Patentliteratur 1:
JP-A-2009-236219 -
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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TECHNISCHES PROBLEM
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Das oben beschriebene Dichtungselement kann an der Kopfabdeckung lösbar befestigt sein. In diesem Fall, zum Beispiel, wenn der Injektor zur Positionsanpassung oder dergleichen während des Aufbaus eingeführt und entfernt wird, kann das Dichtungselement verschoben werden und die Dichtung locker werden, weshalb das Risiko besteht, dass Wasser in die Abdeckungsöffnung und die Kopföffnung von außen eindringen kann. Wenn Wasser in die Kopföffnung eindringt, kann das Wasser am Bodenabschnitt der Kopföffnung für einen relativ langen Zeitraum bleiben und verursachen, dass der Zylinderkopf und der Injektor rosten.
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Daher ist die vorliegende Offenbarung angesichts solcher Umstände entwickelt, und es ist eine ihrer Aufgaben, eine Injektorbefestigungsstruktur bereitzustellen, die das Eindringen von Wasser in eine Kopföffnung verringert.
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LÖSUNG DES PROBLEMS
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Injektorbefestigungsstruktur bereitgestellt, einschließlich:
- einer Kopföffnung und einer Abdeckungsöffnung, die jeweils bereitgestellt sind und die durch einen Zylinderkopf und eine Kopfabdeckung dringen, die miteinander verbunden sind;
- eines Injektors, der in die Kopföffnung und Abdeckungsöffnung mit einer Lücke in einer radialen Richtung eingeführt ist;
- eines ersten Dichtungselements, das an der Kopfabdeckung um die Abdeckungsöffnung lösbar befestigt ist und mit dem Injektor in Kontakt kommt, um eine Lücke zwischen der Abdeckungsöffnung und dem Injektor abzudichten; und
- eines zweiten Dichtungselements, das befestigt ist, um zwischen dem Zylinderkopf und der Kopfabdeckung um die Kopföffnung angeordnet zu sein, und mit dem Injektor in Kontakt kommt, um eine Lücke zwischen der Kopföffnung und dem Injektor abzudichten.
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Bevorzugt dichtet das zweite Dichtungselement eine Lücke zwischen dem Zylinderkopf und der Kopfabdeckung ab.
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VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, das Eindringen von Wasser in eine Kopföffnung zu verringern.
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Figurenliste
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- [1] 1 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die eine Injektorbefestigungsstruktur veranschaulicht.
- [2] 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils von 1.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
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Hiernach wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es sollte angemerkt werden, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die folgende Ausführungsform begrenzt ist.
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1 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die eine Injektorbefestigungsstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Eine solche Befestigungsstruktur ist eine Struktur zum Befestigen eines Injektors 1 als ein Kraftstoffeinspritzventil an einem Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung (Motor). Der Motor der vorliegenden Ausführungsform ist ein Dieselmotor für ein Fahrzeug, doch der Typ und die Verwendung davon sind nicht besonders beschränkt. Zum Beispiel kann der Motor ein Benzinmotor sein.
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Der Motor ist ein Mehrzylindermotor, doch die Figur zeigt nur einen Zylinder. Zur Vereinfachung sind die Abmessungen von jedem Teil verformt, um die Eigenschaften jedes Teils hervorzuheben.
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Die Injektorbefestigungsstruktur beinhaltet eine Kopföffnung 4 und eine Abdeckungsöffnung 5, die jeweils bereitgestellt sind und durch einen Zylinderkopf 2 und eine Kopfabdeckung 3 dringen, die miteinander verbunden sind, den Injektor 1, der in die Kopföffnung 4 und die Abdeckungsöffnung 5 mit einer Lücke in einer radialen Richtung eingeführt ist, ein erstes Dichtungselement 6, das an der Kopfabdeckung 3 um die Abdeckungsöffnung 5 lösbar befestigt ist und mit dem Injektor 1 in Kontakt kommt, um eine Lücke zwischen der Abdeckungsöffnung 5 und dem Injektor 1 abzudichten, und ein zweites Dichtungselement 7, das befestigt ist, sodass es zwischen dem Zylinderkopf 2 und der Kopfabdeckung 3 um die Kopföffnung 4 angeordnet ist und mit dem Injektor 1 in Kontakt kommt, um eine Lücke zwischen der Kopföffnung 4 und dem Injektor 1 abzudichten.
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Im Fall der vorliegenden Ausführungsform ist der Zylinderkopf 2 in obere und untere Teile unterteilt und besteht aus einem Zylinderkopfhauptkörper 2A auf einer unteren Seite und einem Nockenträger 2B auf einer oberen Seite. Diese sind übereinander gelagert und durch Schrauben montiert, was nicht veranschaulicht ist. Ein Ventil, eine Ventilfeder und dergleichen (nicht veranschaulicht) sind hauptsächlich an dem Zylinderkopfhauptkörper 2A montiert und eine Nockenwelle (nicht veranschaulicht) ist hauptsächlich an dem Nockenträger 2B montiert. Der Zylinderkopf 2 hat vielleicht keine unterteilte Struktur.
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Die Kopföffnung 4 besteht aus einer Hauptkörperöffnung 4A, die in dem Zylinderkopfhauptkörper 2A bereitgestellt ist, und einer Trägeröffnung 4B, die in dem Nockenträger 2B bereitgestellt ist. Diese Öffnungen 4A und 4B sind koaxial positioniert. Diese Öffnungen 4A und 4B haben etwas größere Durchmesser als der Injektor 1 und haben den gleichen Durchmesser, haben aber vielleicht voneinander unterschiedliche Durchmesser. Ein Abschnitt mit verringertem Durchmesser 9 ist an einem unteren Endabschnitt der Hauptkörperöffnung 4A bereitgestellt, wobei ein Schulterabschnitt 8, der aus einer Ebene senkrecht zu einer Öffnungsachse C gebildet ist, in der Hauptkörperöffnung 4Agebildet ist. Ein Schulterabschnitt 10 des Injektors 1 wird gegen den Schulterabschnitt 8 gedrückt, um den Raum zwischen dem Injektor 1 und der Hauptkörperöffnung 4Aabzudichten. Eine Dichtungspackung kann zwischen dem Schulterabschnitt 8 der Hauptkörperöffnung 4Aund dem Schulterabschnitt 10 des Injektors 1 bereitgestellt sein. Die Öffnungsachse C bedeutet eine Mittelachse der Kopföffnung 4 und bedeutet, in der vorliegenden Ausführungsform, eine Mittelachse der Trägeröffnung 4B.
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Ein Düsenabschnitt 1A des Injektors 1 mit einem verringerten Durchmesser ist in den Abschnitt mit verringertem Durchmesser 9 eingeführt. Kraftstoff wird in eine Brennkammer 12 von einer Einspritzöffnung 11 an einer Spitze des Düsenabschnitts 1A eingespritzt.
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Die Kopfabdeckung 3 ist an dem Nockenträger 2B montiert und deckt den Nockenträger 2B ab. Die Kopfabdeckung 3 der vorliegenden Ausführungsform ist aus Harz hergestellt, kann aber auch aus Metall hergestellt sein. Die Kopfabdeckung 3 ist an dem Nockenträger 2B durch eine Vielzahl von Schrauben 13 (nur eine ist veranschaulicht) montiert. Ein Kragen 14 mit einer zylindrischen Form ist um die Schraube 13 herum angebracht, um eine Druckverformung der Kopfabdeckung 3 aufgrund eines Festziehens der Schraube 13 zu verhindern. Der Kragen 14 ist in einer Kragenöffnung 15 der Kopfabdeckung 3 angeordnet und darin eingeführt, und eine Lücke zwischen dem Kragen 14 und der Kragenöffnung 15 ist durch ein Farbdichtungselement 16 abgedichtet. Die Schraube 13 ist in ein Innengewindeloch 21 befestigt, das in dem Nockenträger 2B bereitgestellt ist.
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Die Abdeckungsöffnung 5 ist koaxial mit der Trägeröffnung 4B positioniert. Die Abdeckungsöffnung 5 hat einen etwas größeren Durchmesser als der Injektor 1 und hat den gleichen Durchmesser wie die Trägeröffnung 4B, kann aber einen anderen Durchmesser als die Trägeröffnung 4B haben.
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Ferner ist eine Injektorhalterung 17 bereitgestellt, die den Injektor 1 nach unten drückt, um den Schulterabschnitt 10 des Injektors 1 gegen den Schulterabschnitt 8 der Hauptkörperöffnung 4A zu drücken. Wie wohlbekannt ist, ist die Injektorhalterung 17 mit einem gegabelten Fingerabschnitt 18 an der Spitze davon bereitgestellt. Die Injektorhalterung 17 wird durch eine Schraube 19 nach unten gedrückt, um sich um einen Basisendabschnitt als ein Drehpunkt zu drehen, und der Fingerabschnitt 18 drückt eine Eingriffsfläche 20 des Injektors 1 nach unten.
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Die Schraube 19 ist sequentiell von oben in eine Einführöffnung 22, die in der Kopfabdeckung 3 bereitgestellt ist, und eine Einführöffnung 23, die in dem Nockenträger 2B bereitgestellt ist, eingeführt, und dann in ein Innengewindeloch 24 festgezogen, das in dem Zylinderkopfhauptkörper 2A bereitgestellt ist. Ein Kopfabschnitt (nicht veranschaulicht), der sich an einem oberen Ende der Schraube 19 befindet, drückt die Inj ektorhalterung 17 nach unten.
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Wie in 2 veranschaulicht, ist das erste Dichtungselement 6 ein ringförmiges Element, das aus einem elastischen Material hergestellt ist, wie z. B. Kautschuk. Das erste Dichtungselement 6 beinhaltet einstückig einen ringförmigen, plattenförmigen Scheibenabschnitt 25 senkrecht zu der Öffnungsachse C und einen zylindrischen Flanschabschnitt 26, der nach unten in eine Richtung der Öffnungsachse C von einem äußeren Umfangsendkantenabschnitt des Scheibenabschnitts 25 vorsteht. Das erste Dichtungselement 6 ist in einer L-Form in einer Querschnittsansicht gebildet.
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Dementsprechend ist eine erste Befestigungsnut 27 zum Befestigen des ersten Dichtungselements 6 um die Abdeckungsöffnung 5 an einem oberen Flächenabschnitt der Kopfabdeckung 3 bereitgestellt. Die erste Befestigungsnut 27 ist auch in einer Ringform und einer L-Form in einer Querschnittsansicht gebildet.
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Das erste Dichtungselement 6 ist an der ersten Befestigungsnut 27 in engem Kontakt mit einer Innenfläche der ersten Befestigungsnut 27 durch eine Federkraft des ersten Dichtungselements 6 lösbar befestigt. Insbesondere kommen Außenumfangsflächen des Scheibenabschnitts 25 und des Flanschabschnitts 26 mit einer Außenumfangsfläche 28 der ersten Befestigungsnut 27 federnd in engen Kontakt, und eine Innenumfangsfläche des Flanschabschnitts 26 kommt mit einer Innenumfangsfläche 29 der ersten Befestigungsnut 27 federnd in engen Kontakt. Der Scheibenabschnitt 25 befindet sich dann auf einer Bodenfläche 30 der ersten Befestigungsnut 27.
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Ein Innenumfangsendkantenabschnitt 31 des Scheibenabschnitts 25 kommt mit einer Außenumfangsfläche 32 des Injektors 1 federnd in engen Kontakt. Folglich wird eine Lücke 33 zwischen der Abdeckungsöffnung 5 und der Außenumfangsfläche 32 des Injektors 1 abgedichtet.
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„A kommt federnd in engen Kontakt mit B‟ bedeutet, dass A in engen Kontakt mit B kommt, aufgrund einer Reaktionskraft von A, komprimiert und verformt durch B.
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Das erste Dichtungselement 6 wirkt hauptsächlich als eine Staubdichtung, um zu verhindern, dass externer Staub in die Lücke 33 eindringt.
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Als Nächstes wird das zweite Dichtungselement 7 beschrieben. Das zweite Dichtungselement 7 ist ein ringförmiges Element, das aus einem elastischen Material hergestellt ist, wie z. B. Kautschuk. Das zweite Dichtungselement 7 beinhaltet einstückig einen ringförmigen, plattenförmigen Scheibenabschnitt 41 senkrecht zu der Öffnungsachse C und einen zylindrischen Flanschabschnitt 42, der nach unten in eine Richtung der Öffnungsachse C von einem mittleren Abschnitt des Scheibenabschnitts 41 in der radialen Richtung vorsteht. Das zweite Dichtungselement 7 ist in einer T-Form in einer Querschnittsansicht gebildet.
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Der Scheibenabschnitt 41 ist befestigt, um zwischen einer oberen Fläche des Nockenträgers 2B und einer unteren Fläche der Kopfabdeckung 3 angeordnet zu sein. Ferner ist an einem oberen Flächenabschnitt des Nockenträgers 2B ein ringförmiger Vertiefungsabschnitt 43 zum Anordnen und Einführen des Flanschabschnitts 42 an einer Position radial außerhalb der Trägeröffnung 4B mit einem vorbestimmten Abstand bereitgestellt.
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Wenn der Scheibenabschnitt 41 in einem Zustand eingeklemmt ist, in dem der Flanschabschnitt 42 in den Vertiefungsabschnitt 43 eingeführt ist, wie durch den Pfeil angegeben, kommt eine obere Fläche 41A des Scheibenabschnitts 41 federnd in engen Kontakt mit der unteren Fläche der Kopfabdeckung 3, und eine Bodenfläche 42A des Flanschabschnitts 42 kommt federnd in engen Kontakt mit einer Bodenfläche des Vertiefungsabschnitts 43. Folglich wird eine Lücke 44 zwischen dem Nockenträger 2B und der Kopfabdeckung 3 durch das zweite Dichtungselement 7 abgedichtet. Auf der anderen Seite wird die Lücke 44 auch durch ein drittes Dichtungselement 45 abgedichtet.
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Ein Innenumfangsendkantenabschnitt 46 des Scheibenabschnitts 41 kommt mit einer Außenumfangsfläche 32 des Injektors 1 federnd in engen Kontakt. Folglich wird eine Lücke 47 zwischen der Trägeröffnung 4B und der Außenumfangsfläche 32 des Injektors 1 abgedichtet. Das heißt, die Lücke 47 wird von der Lücke 44 zwischen dem Nockenträger 2B und der Kopfabdeckung 3 abgedichtet oder isoliert, und gleichzeitig von der Lücke 33 zwischen der Abdeckungsöffnung 5 und dem Injektor 1 abgedichtet oder isoliert.
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Das zweite Dichtungselement 7 wirkt hauptsächlich als eine Öldichtung, um zu verhindern, dass das Öl im Zylinderkopf 2, das in der Lücke 44 vorhanden ist, in die Lücke 47 eindringt. Gleichzeitig ist die vorliegende Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Dichtungselement 7 eine Funktion des Verhinderns, dass Wasser, das in die Lücke 33 eindringt, in die Lücke 47 eindringt. Das dritte Dichtungselement 45 wirkt als eine Öldichtung ähnlich wie das zweite Dichtungselement 7.
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In der vorliegenden Offenbarung ist das erste Dichtungselement 6 nicht an der Kopfabdeckung 3 fixiert, sondern lösbar befestigt. In diesem Fall, zum Beispiel, wenn der Injektor 1 zur Positionsanpassung oder dergleichen während des Aufbaus eingeführt und entfernt wird, oder wenn der Motor vibriert, das erste Dichtungselement 6 verschoben werden kann und die Dichtung locker werden kann, weshalb das Risiko besteht, dass Wasser in die Abdeckungsöffnung 5 oder die Lücke 33 von außen eindringen kann. Die Verschiebung des ersten Dichtungselements 6 beinhaltet die Tatsache, dass ein Teil des oder das gesamte erste Dichtungselement 6 von der ersten Befestigungsnut 27 abweicht.
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In einem vergleichenden Beispiel vor der Idee der vorliegenden Offenbarung kommt das zweite Dichtungselement 7 mit dem Injektor 1 nicht in Kontakt. Daher kann das Wasser, das in die Abdeckungsöffnung 5 oder die Lücke 33 eindringt, weiter eindringen, von einer Lücke zwischen dem zweiten Dichtungselement 7 und dem Injektor 1 in die Kopföffnung 4 oder die Lücke 47 unter der Lücke. Wenn Wasser eindringt, kann das Wasser für einen relativ langen Zeitraum auf dem Bodenabschnitt der Kopföffnung 4 (insbesondere der Hauptkörperöffnung 4A) bleiben und verursachen, dass der Zylinderkopf 2 (insbesondere der Zylinderkopfhauptkörper 2A) des Injektors 1 rostet.
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Im Gegensatz dazu, in der vorliegenden Ausführungsform, kommt das zweite Dichtungselement 7 in Kontakt mit dem Injektor 1 und dichtet die Lücke (insbesondere die Lücke 47 zwischen der Trägeröffnung 4B und dem Injektor 1) zwischen der Kopföffnung 4 und dem Injektor 1 ab. Daher, selbst wenn Wasser in die Abdeckungsöffnung 5 eindringt, kann das Wasser gestoppt werden und somit das Eindringen des Wassers in die Kopföffnung 4 verringert werden. Dann kann verhindert werden, dass das Wasser am Bodenabschnitt der Kopföffnung 4 bleibt und zum Beispiel den Zylinderkopfhauptkörper 2A und den Injektor 1 verrostet.
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Da das zweite Dichtungselement 7 fixiert ist, um zwischen dem Zylinderkopf 2 (insbesondere dem Nockenträger 2B) und der Kopfabdeckung 3 angeordnet zu sein, wird das zweite Dichtungselement 7 nicht verschoben, aufgrund des Einführens und Entfernens des Injektors 1 oder der Vibration des Motors, und somit kann die Dichtung für einen langen Zeitraum stabil aufrechterhalten werden.
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Des Weiteren, da es nur notwendig ist, den Innendurchmesser des bestehenden zweiten Dichtungselements 7 in dem vergleichenden Beispiel zu verringern und das bestehende zweite Dichtungselement 7 in Kontakt mit dem Injektor 1 zu bringen, kann die erwünschte Wirkung durch leichtes Verbessern der Konfiguration des bestehenden zweiten Dichtungselements 7 erhalten werden.
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Da das zweite Dichtungselement 7 auf eingeklemmte Weise fixiert ist, selbst, wenn der Innendurchmesser des zweiten Dichtungselements 7 klein eingestellt ist und der Innenumfangsendkantenabschnitt 46 in starken Kontakt mit dem Injektor 1 gebracht wird, kann es sich schwierig gestalten, das zweite Dichtungselement 7 zu verschieben, wenn, zum Beispiel, der Injektor 1 eingeführt und entfernt wird. Daher kann die Stabilität der Dichtung verbessert werden, während die Dichtungseigenschaft erhöht wird.
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Obwohl die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ausführlich oben beschrieben wird, kann die vorliegende Offenbarung auch die folgenden anderen Ausführungsformen beinhalten.
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(1) Zum Beispiel kann die Querschnittsform des zweiten Dichtungselements 7 verändert werden und kann L-förmig oder dergleichen sein.
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(2) Auf ähnliche Weise kann die Querschnittsform des ersten Dichtungselements 6 verändert werden.
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Die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform begrenzt und alle Modifikationsbeispiele, Anwendungsbeispiele und Äquivalente, die in den Ideen der vorliegenden Offenbarung beinhaltet sind, die durch den Anwendungsbereich der Ansprüche definiert sind, sind in der vorliegenden Offenbarung beinhaltet. Daher sollte die vorliegende Offenbarung nicht auf einschränkende Weise verstanden werden und kann auf jede andere Technik angewendet werden, die in den Anwendungsbereich der Ideen der vorliegenden Offenbarung fällt.
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Diese Anmeldung basiert auf einer japanischen Patentanmeldung, eingereicht am 20. September 2019 (Japanische Patentanmeldung Nr.
2019-171579 ), deren Inhalte hierin durch Referenz integriert sind.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es nützlich, indem es möglich ist, eine Injektorbefestigungsstruktur bereitzustellen, die in der Lage ist, das Eindringen von Wasser in eine Kopföffnung zu verringern.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Injektor
- 2
- Zylinderkopf
- 3
- Kopfabdeckung
- 4
- Kopföffnung
- 5
- Abdeckungsöffnung
- 6
- erstes Dichtungselement
- 7
- zweites Dichtungselement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2009236219 A [0003]
- JP 2019171579 [0041]
