DE4408145A1 - Flüssigkeits-Einspritzventil - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Flüssigkeits- Einspritzventil, das beispielsweise bei einem Kraftstoff- Einspritzventil anwendbar ist, mit dem Kraftstoff in einen Verbrennungsmotor für Automobile eingespritzt wird.

Eine herkömmliche in Verbrennungsmotoren verwendete Bauart von Kraftstoff-Einspritzventilen ist als das elektromagnetische Kraftstoff-Einspritzventil bekannt, wie es in der ungeprüften japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 3-31 570 offengelegt ist.

Bei diesem Kraftstoff-Einspritzventil, wie es in der Fig. 8 dargestellt ist, ist die Nadel 1 beweglich innerhalb des Gehäuses 4 aufgenommen. Wenn die elektromagnetische Spule 33 erregt wird, wird die auf dem Ventilsitz am Boden des Gehäuses 4 aufsitzende Nadel 1 nach oben gezogen. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Spalt zwischen der Nadel 1 und dem Ventilsitz ausgebildet, durch den Kraftstoff fließt; und der Kraftstoff wird aus der Kraftstoff-Einspritzöffnung 36 gespritzt, die am Boden des Gehäuses 4 ausgebildet ist. Die Kraftstoff-Einspritzung dauert während der Erregung der elektromagnetischen Spule 33 an, und nach Beendigung der Elektrizitätsversorgung wird die Nadel 1 wieder auf den Ventilsitz aufgesetzt, wobei die Kraftstoff-Einspritzung unterbrochen wird. Die obige Nadel 1 ist gleitend beweglich auf der Innenfläche des Gehäuses 4 angeordnet und in zwei Führungsabschnitten 2, 3 axial geführt. Die Nadel 1 hat weiterhin einen Flansch 5 an einer über dem Führungsabschnitt 2 liegenden Stelle. Der Flansch 5 ist als eine hohle Scheibenform ausgebildet, um einem Distanzstück 6 gegenüber zu stehen, so daß ein Spalt dazwischen ausgebildet wird. Dieser Flansch 5 stoßt mit dem Distanzstück 6 zusammen, wenn die Nadel 1 durch die elektromagnetische Kraft angezogen wird, dadurch wird die aufwärtsgerichtete Bewegung der Nadel 1 begrenzt. Der Flansch 5 und das Distanzstück 6 bilden einen Anschlag der Nadel 1. Der Betrag der Bewegung der Nadel 1 durch die elektromagnetische Kraft (der Betrag des vollen Anhebens) wird bestimmt durch den Abstand des vorgegebenen Spalts zwischen dem Flansch 5 und dem Distanzstück 6.

Während dieses Betriebs wird die Nadel 1 relativ zu ihrer Achse durch den Einfluß einer äußeren Kraft gekippt, wie beispielsweise durch eine Feder, die eine Kraft auf den Ventilsitz aufbringt, und die Nadel wird in Kontakt mit den Führungsabschnitten und der Innenfläche des Gehäuses gehalten. Wenn die Nadel 1 nach oben gezogen wird, während ein derartiger gekippter Zustand aufrecht erhalten wird, stößt der Flansch 5 zuerst an einer Seite mit dem Distanzstück 6 zusammen, wie in Fig. 9 dargestellt ist. Die in Fig. 9 dargestellten Dreiecke zeigen die Kontaktpunkte zwischen den Führungsabschnitten und der Innenfläche des Ventilkörpers. Nach einiger Zeit kommt die Oberseite des Flansches 5 vollständig in Kontakt mit der Unterseite des Distanzstücks 6, da die Nadel 1 durch die elektromagnetische Kraft weiter angezogen wurde. Zu diesem Zeitpunkt versucht die Nadel 1 sich gegen den Uhrzeigersinn um den als Drehpunkt dienenden einseitigen Kontaktpunkt zu drehen. Da jedoch die Führung 2 in Kontakt mit der Innenfläche des Gehäuses 4 ist, kann sich die Nadel 1 nicht drehen, und der Flansch 5 wird schließlich nach rechts in die Stellung des einseitigen Kontakts versetzt, wie in Fig. 9 dargestellt ist, wobei die Fläche des Flansches 5 vollständig in Kontakt mit dem Distanzstück 6 kommt.

Somit leidet der Anschlag an Abnutzung, da der Flansch 5 die Unterseite des Distanzstücks 6 auf diese Weise ausmeißelt. Diese Abnutzung des Anschlags kann die Instabilität der Einspritzmenge oder eine Erniedrigung der Haltbarkeit verursachen.

Um derartige Probleme zu lösen, ist es notwendig einen Spalt zwischen den Führungen 2, 3 und der Innenfläche des Gehäuses 4 mit einem extrem genauen Abstand aufrecht zu erhalten. Als Folge davon wird eine hochpräzise Bearbeitung erforderlich, die andere Probleme verursacht.

Im Hinblick auf die vorstehenden Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Flüssigkeits-Einspritzventil zur Verfügung zu stellen, das die Abnutzung des Anschlagabschnitts durch einen einfachen Aufbau reduziert.

Die weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Flüssigkeits-Einspritzventil zu Verfügung zu stellen, um die Instabilität der Einspritzmenge oder eine Erniedrigung der Haltbarkeit zu verbessern.

Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine geeignete Nadel eines Flüssigkeits-Einspritzventils zur Verfügung zu stellen, um die Abnutzung am Anschlagabschnitt zu verringern.

Gemäß eines ersten Gesichtspunkts der Erfindung hat ein elektromagnetisch betätigtes Ventil zum Einspritzen vom Fluid eine erste Führungseinrichtung, die mit einem Endabschnitt eines stationären Eiseninnengehäuses verbunden ist und die in ihr ein bewegliches Innengehäuse gleitend aufnimmt, um eine Bewegung des mit dem beweglichen Innengehäuse verbundenen beweglichen Ventils zu führen, und es hat eine zweite Führungseinrichtung um das bewegliche Ventil in einer Position zwischen einem Abschnitt mit großem Durchmesser und einem Sitzabschnitt des beweglichen Ventils gleitend zu führen.

Gemäß eines zweiten Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung hat ein elektromagnetisch betätigtes Kraftstoff- Einspritzventil zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Verbrennungsmotor eine erste Führungseinrichtung, die mit einem Endabschnitt eines stationären Eiseninnengehäuses verbunden ist und die in ihr ein bewegliches Innengehäuse gleitend aufnimmt, um eine Bewegung des mit dem beweglichen Innengehäuse verbundenen beweglichen Ventils zu führen, und es hat einen Ventilkörper, der mit einem oberen Endabschnitt der ersten Führungseinrichtung verbunden ist und es hat einen Ventilsitz, der mit einem Sitzabschnitt des beweglichen Ventils zusammenwirkt, um dazwischen Kraftstoff einzuspritzen, und es hat eine zweite Führungseinrichtung, die das bewegliche Ventil in einer Position zwischen einem Abschnitt mit großem Durchmesser und einem Sitzabschnitt des beweglichen Ventils gleitend führt.

Gemäß eines dritten Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung hat eine Nadel einen mit einem beweglichen Innengehäuse verbundenen Verbindungsabschnitt, einen nahe der Stelle des Sitzabschnitts ausgebildeten Führungsabschnitt, der eine Vielzahl vom an seiner Außenfläche gebildeten Leitungen hat, einen ersten Flanschabschnitt zur Begrenzung der Nadelbewegung, der in einer vollkommenen Rundform nahe um den Führungsabschnitt herum ausgebildet ist, und einen zweiten Flanschabschnitt, der in einer vollkommenen Rundform zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem ersten Flanschabschnitt ausgebildet ist.

Kurzbeschreibungen der Zeichnungen:
In den beiliegenden Zeichnungen ist:

Fig. 1 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;

Fig. 2 eine Funktionsansicht der Nadel 1, die in Fig. 1 dargestellt ist, um den Hebevorgang zu erläutern;

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht, der Sitzabschnitts des Ausführungsbeispiels, wie in Fig. 1 dargestellt;

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht einer Modifikation der Nadel 1;

Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels;

Fig. 6 eine Draufsicht einer Öffnungsplatte, wie in Fig. 5 dargestellt;

Fig. 7 eine Schnittansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;

Fig. 8 eine Schnittansicht einer herkömmlichen Bauart eines Kraftstoff-Einspritzventils; und

Fig. 9 eine Funktionsansicht der Nadel 1, wie in Fig. 8 dargestellt ist, um den Hebevorgang zu erläutern.

Das erste Ausführungsbeispiel des Fluid-Einspritzventils der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben.

Das Fluid-Einspritzventil dieses Ausführungsbeispiels wird in einem Kraftstoff-Einspritzventil in einer Kraftstoff- Versorgungseinrichtung für einen Benzinmotor angewendet.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, hat ein Kraftstoff- Einspritzventil 20 ein Joch 26 aus einer im wesentlichen zylindrischen Form, das aus einer Platte aus magnetischem Material hergestellt ist, in dem in axialer Richtung ein stationäres Eiseninnengehäuse 21, ein bewegliches Innengehäuse 7, eine Nadel 1, ein Ventilkörper 4, ein magnetisches Rohr 8a, ein nicht magnetisches Rohr 8b usw. angeordnet sind.

Eine aus Kunstharz hergestellte Rolle 32 ist an der Innenumfangsfläche des Jochs 26 befestigt. Eine magnetische Spule 33 ist um die Rolle 32 gewunden.

Weiterhin ist die aus magnetischen Material hergestellte und in einer zylindrischen Form ausgebildete Rolle 32 an der Innenfläche des stationären Eiseninnengehäuses 21 befestigt. Das nicht magnetische Rohr 8b ist mit dem Fußabschnitt des stationären Eiseninnengehäuses 21 verbunden.

Dieses nicht magnetische Rohr 8b ist als abgestuftes Rohr mit einem Abschnitt mit großem Durchmesser 81 und mit einem Abschnitt mit kleinen Durchmesser 82 ausgebildet und der Abschnitt mit großem Durchmesser 81 ist mit dem Fußabschnitt des stationären Eiseninnengehäuses 21 verbunden, so daß er teilweise aus dem fußseitigen Ende des stationären Eiseninnengehäuses 21 vorsteht. Der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 84 des magnetischen Rohrs 8a, der als ein abgestuftes Rohr aus magnetischem Material ausgebildet ist, ist mit dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser 82 des nicht magnetischen Rohrs 8b verbunden. Der innere Durchmesser des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 82 des nicht magnetischen Rohrs 8b ist etwas kleiner festgelegt als der innere Durchmesser des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 84 des magnetischen Rohrs 8a. Der Ventilkörper 4 ist in den Abschnitt mit großem Durchmesser 83 des magnetischen Rohrs 8a über ein eine hohle Scheibenform aufweisendes Distanzstücks 6 eingesetzt. Auf der Innenfläche des Ventilkörpers 4 ist eine zylindrische Fläche 4a ausgebildet, in welcher ein Führungsabschnitt 2 der Nadel 1, wie später beschrieben wird, gleitend angeordnet ist, und es ist ein Ventilsitz 4b ausgebildet, auf der der konische Sitzabschnitt 14 der Nadel 1 sitzt. Die Kraftstoff-Einspritzöffnung 36 ist im Zentrum des Bodenabschnitts des Ventilkörpers 4 ausgebildet.

Ein aus magnetischem Material hergestelltes und in einer zylindrischen Form ausgebildetes bewegliches Innengehäuse 7 ist im Innenraum des nicht magnetischen Rohrs 8b und des magnetischen Rohrs 8a angeordnet. Der äußere Durchmesser des beweglichen Innengehäuses 7 ist etwas kleiner festgelegt als der Innendurchmesser des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 82 des nicht magnetischen Rohrs 8b, und das bewegliche Innengehäuse 7 ist gleitend im nicht magnetischem Rohr 8b angeordnet, wodurch das bewegliche Innengehäuse geführt wird. Die Oberseite des beweglichen Innengehäuses 7 steht der Unterseite des stationären Eiseninnengehäuses 21 gegenüber, so daß dazwischen ein vorgegebener Spalt ausgebildet wird.

Die Nadel 1 ist mit der Innenumfangsfläche des fußseitigen Endes des beweglichen Innengehäuses 7 verbunden.

Ein flanschförmiger Verbindungsabschnitt 10 ist am oberen Abschnitt der Nadel 1 ausgebildet. Die Nadel 1 und das bewegliche Innengehäuse 7 sind als eine einzige einstückige Einheit durch Laserschweißen des Verbindungsabschnitts 10 und der Innenfläche des beweglichen Innengehäuses 7 miteinander verbunden. Ein Flansch 9 ist an der Nadel 1 an einer Position unterhalb des flanschförmigen Verbindungsabschnitts 10 ausgebildet.

Ein Flansch 5 ist weiterhin an der Nadel 1 ausgebildet, der der Unterseite des Distanzstücks 6 gegenüber steht, welches in dem Abschnitt mit großem Durchmesser 83 des magnetischen Rohrs 8a angeordnet ist, so daß dazwischen ein vorgegebener Spalt ausgebildet wird. Dieser Flansch 5 ist in der Nähe um den an der Spitze der Nadel 1 ausgebildeten Sitzabschnitt 14 herum ausgebildet; und der auf der Innenzylinderfläche 4a des Ventilkörpers 4 gleitende Führungsabschnitt 2 ist in einer Position unterhalb des Flansches 5 ausgebildet, wodurch die Nadel geführt wird.

Eine Vielzahl von gerändelten Nuten ist auf der Außenumfangsfläche des Verbindungsabschnitts 10 und des Führungsabschnitts 2 der Nadel 1 mittels eines Rollverfahrens oder eines ähnliches Verfahrens ausgebildet.

Eine Feder 13, die eine Kraft auf das bewegliche Innengehäuse 7 in der nach unten gerichteten Richtung gemäß Fig. 1 aufbringt, um den Sitzabschnitt 14 der Nadel 1 auf den Ventilsitz 4b des Ventilkörpers 4 aufzusetzen, ist auf der Oberseite der Nadel 1 angeordnet, die durch Verschweißen am beweglichen Innengehäuse 7 befestigt ist. Die Feder 13 steht aus der Innenseite des beweglichen Innengehäuses 7 in die Innenseite des stationären Eiseninnengehäuses 21 vor und wird durch ein Einstellrohr 11 abgestützt, das in die Innenseite des stationären Eiseninnengehäuse 21 eingesetzt und an ihr befestigt ist.

Die aufgebrachte Kraft der Feder 13 auf die Nadel 1 wird durch die axiale Position des Einstellrohrs 11 eingestellt. Weiterhin ist eine Öffnung 12, die die statische Einspritzmenge des Einspritzventils 20 bestimmt, auf dem Bodenabschnitt des Einstellrohrs 11 ausgebildet.

Ein Filter 24 ist in einer Position oberhalb des stationären Eiseninnengehäuses angeordnet, um Fremdmaterial aus dem Kraftstoff zu entfernen, der in das Kraftstoff- Einspritzventil 20 fließt und der unter Druck mittels einer Kraftstoffpumpe (nicht dargestellt) aus einem Tank gefördert wird.

Der in das stationäre Eiseninnengehäuse 21 fließende Kraftstoff fließt durch die Öffnung 12 des Einstellrohres 11, den Spalt zwischen dem beweglichen Innengehäuse 7 und der auf dem Verbindungsabschnitt 10 der Nadel 1 ausgebildeten gerändelten Nuten, und dem Spalt zwischen der Zylinderfläche des Ventilkörpers 4 und den auf dem Führungsabschnitt 2 der Nadel 1 ausgebildeten gerändelten Nuten und wird an die Kraftstoff-Einspritzöffnung 36 geführt.

Ein aus Kunstharz hergestellter Verbinder 35 ist derart angeordnet, so daß er die äußere Umfangsfläche des Abschnitts des stationären Eiseninnengehäuses 21 überdeckt, welcher aus dem oberen Abschnitt der Rolle 32 vorsteht. Ein mit der elektromagnetischen Spule 33 elektrisch verbundener Anschluß 34 ist im Verbinder 35 und der Spule 32 eingebettet. Der Anschluß 34 ist mit einer elektronischen Steuereinheit (nicht dargestellt) über ein Kabelbündel (nicht dargestellt) verbunden und anregender Strom fließt von der elektronischen Steuereinheit über den Anschluß 34 an die elektromagnetische Spule 33. Zu diesem Zeitpunkt überwindet die Nadel 1 und das bewegliche Innengehäuse 7 die durch die Feder 13 aufgebrachte Kraft und wird zum stationären Eiseninnengehäuse 21 hingezogen.

Weiterhin ist eine aus Kunstharz in der Form eines Zylinders hergestellte Hülse 17, die ein festes fußseitiges Ende aufweist, um den Bodenabschnitt der äußeren Umfangsfläche des Ventilkörpers 4 herum angeordnet. Ein Loch ist im Zentrum des fußseitigen Endes der Hülse 17 ausgebildet und ein Trennstück 17a ist in dem Loch angeordnet, um die Kraftstoffeinspritzung in zwei Richtungen zu den jeweiligen Einlaßventilen des Verbrennungsmotors aufzuteilen.

In diesem Ausführungsbeispiel des Kraftstoff-Einspritzventils 20, wie vorstehend beschrieben, bilden das nicht magnetische Rohr 8b, das magnetische Rohr 8a, das Distanzstück 6 und der Ventilkörper 4 ein erfindungsgemäßes Gehäuse.

Eine Laserverschweißung ist am Verbindungsabschnitt zwischen dem befestigten Eiseninnengehäuse 21 und dem nicht magnetischem Rohr 8b entlang der Verbindungslinie der zwei Teile durchgeführt. Diese Laserverschweißung wird kraftstoffdicht um die ganze Umfangsfläche herum ausgeführt.

Eine Laserverschweißung wird weiterhin an dem Verbindungsabschnitt zwischen dem nicht magnetischem Rohr 8b und dem magnetischem Rohr 8a entlang der Verbindungsstelle der zwei Teile durchgeführt. Eine derartige Laserverschweißung wird kraftstoffdicht um die ganze Umfangsfläche herum ausgeführt.

Somit wird durch das derartige Laserschweißen entlang der Verbindungslinien der zwei Materialien der Fertigungsvorgang verläßlich und hoch zuverlässig, ungeachtet der Dicke der zwei Materialien.

Das vordere Ende des Jochs 26 ist mit dem stationären Eiseninnengehäuse 21 durch Laserschweißen verbunden und sein Hinterteil ist weiterhin mit dem magnetischem Rohr 8a durch Laserschweißen verbunden. Das fußseitige Ende des magnetischen Rohrs 8a ist mit der Außenumfangsfläche des Ventilkörpers 4 auf der Seite des nicht magnetischen Rohrs 8b des Ventilsitzes 4b verbunden. Die derartige Laserverschweißung wird kraftstoffdicht um die ganze Umfangsfläche herum ausgeführt. Das bewegliche Innengehäuse 7 ist mit dem Verbindungsabschnitt 10 der Nadel 1 durch Laserschweißen verbunden.

Wie vorstehend beschrieben, wird in diesem Ausführungsbeispiel die Laserschweißung des nicht magnetischen Rohres 8b und des magnetischen Rohres 8a auf der äußeren Umfangsfläche des Verbindungsabschnitts 10 für das nicht magnetische Rohr 8b und das bewegliche Innengehäuse 7 durchgeführt, jedoch kann die Position der Laserschweißung versetzt werden, um eine auf der Hitze durch Schweißen beruhenden Verformung zu verhindern.

Weiterhin kann die Schweißung auch durchgeführt werden, indem die zwei Endflächen einfach aneinandergrenzen ohne innere und äußere Überlappung des nicht magnetischen Rohres 8b und des magnetischen Rohres 8a.

Das Laserschweißen für das Joch 26 kann ebenso entlang der Kontaktlinie der zwei Materialien ausgeführt werden.

Weiterhin wird die Position der Laserschweißungen, wie vorstehend beschrieben, durch dreieckige Symbole in Fig. 1 dargestellt.

Im Ausführungsbeispiel, wie vorstehend beschrieben, wird für das magnetische Rohr 8a ein rohrförmiges Material mit einer im wesentlichen einheitlichen Dicke verwendet, jedoch kann auch ein Material mit einer auf der äußeren Umfangsfläche vielfach abgesetzten Form, das eine nichteinheitliche Dicke aufweist, verwendet werden. Es wird darauf hingewiesen, daß im magnetischen Rohr 8a und im nichtmagnetischen Rohr 8b das bewegliche Innengehäuse 7 und die Nadel 1 aufgenommen werden, und daß sie einen Raum für eine Kraftstoffleitung haben.

Obwohl das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel auf ein Einspritzventil nach der von oben Zuführbauart gerichtet ist, in der der Kraftstoff durch eine im stationären Eiseninnengehäuse 21 ausgebildeten inneren Leitung fließt, ist es auch möglich ein Kraftstoff-Einspritzventil nach der von unten Zuführbauart zu modifizieren, das einen Kraftstoffeinlaß in der Wand des magnetischen Rohrs 8a an der Stelle der Kraftstoffleitung im stationären Eiseninnengehäuse 21 hat.

Nachfolgend wird der Betrieb des elektromagnetischen Kraftstoff-Einspritzventils mit dem vorstehenden Aufbau erläutert.

Kraftstoff, der mittels einer Kraftstoffpumpe und eines Druckreglers (nicht dargestellt) auf einen konstanten Druck unter Druck gesetzt wird, fließt in die am Kopf des stationären Eiseninnengehäuses 21 ausgebildete innere Leitung und fließt durch den Filter 24, das Einstellrohr 11, und die Öffnung 12, und den Spalt zwischen dem beweglichen Innengehäuse 7 und der auf dem Verbindungsabschnitt 10 ausgebildeten gerändelten Nuten, weiterhin fließt es durch den zwischen dem magnetischen Rohr 8a und der Nadel 1 ausgebildeten Raum und durch den Spalt zwischen der Zylinderfläche des Ventilkörpers 4 und der auf dem Führungsabschnitt 2 der Nadel 1 ausgebildeten gerändelten Nuten und wird stromauf des Ventilsitzes 4b ausgefördert.

Wenn elektrischer Strom von der elektronischen Steuereinheit (nicht dargestellt) zur elektromagnetischen Spule 33 über den Anschluß 34 des Verbinders 35 zugeführt wird, erzeugt die elektromagnetische Spule 33 eine elektromagnetische Kraft. Durch die elektromagnetische Kraft überwindet das bewegliche Innengehäuse 7 und die mit dem beweglichen Innengehäuse 7 verbundene Nadel 1 die durch die Feder 13 aufgebrachte Kraft und werden nach oben gezogen bis der Flansch 5 mit dem Distanzstück 6 zusammenstößt. Die Nadel 1 und das bewegliche Innengehäuse 7 werden durch die elektromagnetische Kraft der elektromagnetischen Spule 33 an diesem Kontaktpunkt gehalten.

Nachdem das Ausgangssignal zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung an die elektromagnetische Spule 33 pausiert und die elektromagnetische Kraft nicht mehr erzeugt wird, wird die Nadel 1 durch die durch die Feder 13 aufgebrachte Kraft nach unten zurückgesetzt und kommt in Kontakt mit dem Ventilsitz 4b des Ventilkörper 4.

Während die Nadel 1 nach oben gezogen ist und wieder nach unten zurückkehrt, fließt Kraftstoff durch die Kraftstoff- Einspritzöffnung 36 über den Spalt zwischen dem Sitz 14 der Nadel 1 und dem Ventilsitz 4b, er wird in zwei Richtungen durch ein im Loch der Hülse 17 ausgebildetes Trennstück 17a geteilt, und er wird in Richtung der Einlaßventile (nicht dargestellt) des Verbrennungsmotors eingespritzt, so daß der Kraftstoff davon abgehalten wird, an den Wandungen des Einlaßkrümmers (nicht dargestellt) anzuhaften. Da der Verbrennungsmotor dieses Ausführungsbeispiels mit zwei Einlaßventilen ausgestattet ist, wird der eingespritzte Kraftstoff derart geführt, daß er in zwei jeweilige Richtungen getrennt wird. Für den Fall jedoch das dieses erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel bei einem Motor mit drei Einlaßventilen Anwendung findet, wird die Form der Hülse 17 zum Kraftstoffeinspritzen in drei Richtungen modifiziert.

Somit wird die Nadel 1 an zwei Positionen 1 am beweglichen Innengehäuse 7 und am Führungsabschnitt 2 geführt und der als Anschlag zur Begrenzung der Beweglichkeit der Nadel 1 dienende Flanschabschnitt 5 ist zwischen diesen zwei Führungsabschnitten ausgebildet.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wenn die Nadel 1 in einem relativ zur Achse geschwenkten Zustand angezogen wird, stößt der Flansch 5 mit dem Distanzstück 6 zuerst an einer Seite zusammen. Die in Fig. 2 dargestellten Dreiecke zeigen die jeweiligen Kontaktpunkte der zwei Führungspositionen an, nämlich den zwischen dem beweglichen Innengehäuse 7 und dem nichtmagnetischem Rohr 8b und den zwischen dem Führungsabschnitt 2 und dem Ventilkörper 4. Nach dem Zusammenstoßen wird die Nadel 1 weiterhin durch die elektromagnetische Kraft angezogen, und die gesamte Oberseite des Flansches 5 kommt in Kontakt mit der Unterseite des Distanzstücks 6. Zu diesem Zeitpunkt, da sich der einseitige Zusammenstoß zwischen den zwei vorstehenden Führungspositionen positioniert hat, dreht sich die Nadel 1 im Uhrzeigersinn um den als Drehpunkt dienenden Punkt des Zusammenstoßes. Aus diesem Grund wird die Bewegung der Nadel 1, die das Ausmeißeln des Flansches 5 und des Distanzstücks 6 verursacht, wie in Fig. 9 dargestellt ist, verringert, und die Abnutzung dieser zwei Teile aufgrund des derartigen Ausmeißelns wird ebenso reduziert. Demgemäß werden derartige Probleme, wie die Instabilität der Einspritzmenge und das Verschlechtern der Haltbarkeit des Einspritzventils aufgrund von Abnutzung, verhindert.

Zusätzlich wird, indem diese zwei Teile zwischen den zwei vorstehenden Führungsabschnitten ausgebildet sind, das Ausmeißeln des Flansches 2 und des Distanzstücks 6 ohne ein spezielles präzises Bearbeiten der Passung zwischen dem beweglichen Innengehäuse 7 und dem nichtmagnetischen Rohr 8b und der Passung zwischen der Führung 2 und der Zylinderfläche 4a des Ventilkörpers 4 verringert. Demgemäß kann das Einspritzventil 20 einfach hergestellt werden.

Gemäß dem vorstehenden derartigen Aufbau des Ausführungsbeispiels, da das stationäre Eiseninnengehäuse 21 und der Ventilkörper 4 durch das dazwischen angeordnete nichtmagnetische Rohr 8b und das magnetische Rohr 8a verbunden sind und diese wiederum durch Laserschweißen verbunden sind, so daß eine wasserdichte Abdichtung ausgebildet wird, ist es nicht erforderlich Materialien wie Gummi hergestellte O-Ringe zur Abdichtung anzuordnen. Darüberhinaus, da der als Anschlag für die Nadel 1 dienende Flansch 5 und der Distanzring 6 nahe an der zweiten Führungsposition und dem Sitz 14 angeordnet sind, wird die Abnutzung des Flansches 5 und des Distanzstücks 6 verringert, auch wenn die Präzision der Abmaße der beiden Führungsabschnitte für das bewegliche Innengehäuse 7 und die Nadel 1 nicht so genau ist. Weiterhin wird die Bewegung der Nadel 1 und des beweglichen Innengehäuses 7 durch den Flansch 5 und das Distanzstück 6 begrenzt, ein Spalt zwischen dem beweglichen Innengehäuse 7 und dem stationären Eiseninnengehäuse 21 wird genau aufrechterhalten. Für den Fall, daß das stationäre Eiseninnengehäuse 21 und das bewegliche Innengehäuse 7 direkt aneinander stoßen, ist es erforderlich die Abnutzungsbeständigkeit zu erhöhen und die magnetischen Eigenschaften durch Beschichten der zusammenstoßenden Flächen oder ähnlichen Maßnahmen zu verbessern, in diesem Ausführungsbeispiel jedoch wird die Stabilität für den Betrieb durch einen einfachen Aufbau bei niedrigen Kosten verbessert.

Weiterhin wird im vorstehenden Ausführungsbeispiel das bewegliche Innengehäuse 7 durch die Innenfläche des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 82 des nichtmagnetischen Rohres 8b geführt. Dieser Abschnitt mit kleinem Durchmesser 82 ist in das magnetische Rohr 8a eingesetzt. In der Zwischenzeit ist der Ventilkörper 4 ebenso in das magnetische Rohr 8a eingesetzt. Demzufolge sind der Ventilkörper 4 und der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 82 des nichtmagnetischen Rohres 8b, das das Material zum Führen des Nadel 1 ist, beide bezüglich der Innenfläche des magnetischen Rohres 8a positioniert, wobei eine hochpräzise Koaxialität erhalten wird.

Zusätzlich sind die in diesem Ausführungsbeispiel auf der Nadel 1 angeordneten gerändelten Nuten als Kraftstoffleitungen auf dem Führungsabschnitt 2 und dem Verbindungsabschnitt 10 ausgebildet, der mit dem beweglichen Innengehäuse 7 verbunden ist. Diese gerändelten Nuten werden auf einfache Weise durch Bearbeitungsverfahren, wie das vorstehende Rollverfahren ausgebildet. Sogar für den Fall, daß die gerändelten Nuten auf diese Art einfach ausgebildet worden sind, ist es weiterhin möglich den Sitz 14 der Nadel 1 auf einfache Weise durch Schleifen, zu bearbeiten, wobei die Flansche 5, 9 als sein Führungsabschnitt dienen, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Dieses Verfahren macht es möglich den Sitz 14 auszubilden, während eine zuverlässige Rundheit aufrechterhalten wird. Gemäß Fig. 3 lagern Werkstücke 37, 38 die Flansche 5, 9, wobei der Sitz 14 durch einen Schleifstein 39 geformt wird.

Es ist ebenso möglich, daß die oben erwähnten Flansche 5, 9 fortlaufend bzw. einstückig mit dem Führungsabschnitt 2 bzw. dem Verbindungsabschnitt 10 ausgebildet werden, wie in Fig. 4 dargestellt ist.

Bestimmte Werte des Kraftstoff-Einspritzventils 20, wie der Betrag des Anhebens der Nadel 1 und des Durchmessers der Kraftstoff-Einspritzöffnung 36 unterscheiden sich vom Einen zum Anderen durch die Genauigkeit der Bearbeitung. Diese Unterschiede verursachen Unterschiede vom Einen zum Anderen in der statischen Kraftstoff-Einspritzmenge. Für den Fall, daß die Genauigkeit der bestimmten Werte, wie der Betrag des Abhebens und der Durchmesser der Einspritzöffnung verbessert werden, um diese Unterschied zu verringern und eine einheitliche statische Einspritzmenge zu erreichen, wird es für eine Massenproduktion ungeeignet und verringert die Produktivität. Im vorstehenden Ausführungsbeispiel ist es jedoch möglich, Unterschiede in der statischen Einspritzmenge für jede Einspritzöffnung zu unterdrücken, in dem ein unterschiedlicher Durchmesser der Öffnung 12 ausgewählt wird, die auf dem fußseitigen Ende des Einstellrohres 11 ausgebildet ist. Eine bestimmte statische Einspritzmenge wird daher durch Einstellen des Durchmessers der Öffnung 12 nach dem Montagevorgang erreicht. Daher ist es nicht notwendig die Bearbeitungsgenauigkeit weiter zu verbessern und die Bearbeitung wird einfach durchgeführt.

Das Kraftstoff-Einspritzventil im vorstehenden Ausführungsbeispiel ist auf eine Einzelöffnungs- Mengeneinstellbare Bauart zum Einspritzen von Kraftstoff aus einer einzigen Einspritzöffnung 36 gerichtet. Jedoch kann das Einstellen der statischen Einspritzmenge, wie in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel beschrieben ist, ebenso auf ein Kraftstoff-Einspritzventil nach der Vierdüsenbauart angewendet werden, wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist.

Dieses Kraftstoff-Einspritzventil hat eine Öffnungsplatte 40, an der vier Öffnungen 41, 42, 43 und 44 ausgebildet sind, wie in Fig. 8 dargestellt ist, und welche durch Schweißen mit dem Boden des Ventilkörpers 4 verbunden ist. Der übrige Aufbau ist der gleiche, wie bei der Einzelöffnungs- Mengeneinstellbaren Bauart, wie in der Fig. 1 dargestellt ist.

Im Ausführungsbeispiel der vierdüsigen mengeneinstellbaren Bauart, wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, ist es ebenso möglich Unterschiede in der statischen Einspritzmenge für jede Einspritzöffnung zu unterdrücken, indem der Durchmesser der Öffnung ausgewählt wird, die im Einstellrohr (nicht dargestellt) nach dem Festlegen der Durchmesser für jede Öffnung 41, 42, 43 und 44 und nach dem Festlegen des Betrags des Abhebens der Nadel 1 ausgebildet ist. Infolge dessen wird die gewünschte statische Einspritzmenge auf einfache Weise erhalten.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Einstellrohrs 11 ist nachstehend erläutert.

Das in Fig. 1 dargestellte Einstellrohr 11 wird befestigt, indem die äußere Umfangsfläche des stationären Eiseninnengehäuses 21 verstemmt wird. Wie in Fig. 7 dargestellt ist, ist es jedoch ebenso möglich, einen Einkerbungsabschnitt a auf einer Innenfläche des stationären Eiseninnengehäuses 21 auszubilden, und das Einstellrohr zu sichern, indem seine Außenfläche in eine äußere radiale Richtung in den Einkerbungsabschnitt a mit einem Spezialausleger nach dem Einsetzen des Einstellrohrs 11 gezogen wird, das in einer dünnwandigen rohrartigen Form im stationären Eiseninnengehäuse 21 ausgebildet ist. Weiterhin ist das in Fig. 7 dargestellte Kraftstoff-Einspritzventil von der gleichen Bauart wie die in Fig. 5 dargestellte Vierdüsen mengeneinstellbare Bauart, jedoch ist ein derartiges in Fig. 9 dargestelltes Einstellrohr ebenso auf die in Fig. 1 dargestellte Einzeldüsen-Mengeneinstellbare Bauart anwendbar.

Ein elektromagnetisch betätigtes Ventil 20 zum Einspritzen vom Fluid hat eine erste Führungseinrichtung 8a, 8b, die mit einem Endabschnitt eines stationären Eiseninnengehäuses 21 verbunden ist und die in ihr ein bewegliches Innengehäuse 7 gleitend aufnimmt, um eine Bewegung des mit dem beweglichen Innengehäuse 7 verbundenen beweglichen Ventils 1 zu führen, und es hat eine zweite Führungseinrichtung 4b um das bewegliche Ventil 1 in einer Position zwischen einem Abschnitt mit großem Durchmesser 5 und einem Sitzabschnitt 14 des beweglichen Ventils 1 gleitend zu führen.

Gemäß diesem Fluid-Einspritzventil wird, da daß bewegliche Innengehäuse 7 und das bewegliche Ventil 1 durch eine erste Führungseinrichtung 8a, 8b und eine zweite Führungseinrichtung 4b in den jeweils vorstehenden Positionen axial geführt werden, die Abnutzung des Anschlagabschnitts 5, 6 des beweglichen Ventils 1, beruhend auf äußere Kräfte gegenüber dem beweglichen Ventil 1, verringert.

Claims (23)

1. Elektromagnetisch betätigtes Ventil (20) zum Einspritzen von Fluid mit:
einem stationären Eiseninnengehäuse (21);
einem beweglichen Innengehäuse 7, das einem Endabschnitt des stationären Eiseninnengehäuses (21) gegenüber steht und das durch elektromagnetische Kraft betätigt wird;
einem beweglichen Ventil 1, das einen Verbindungsabschnitt (10), der mit dem beweglichen Innengehäuse verbunden ist, so daß sie sich miteinander bewegen, einen an seinem oberen Ende befindlichen Sitzabschnitt (14) und einen Flanschabschnitt (5) mit großem Durchmesser hat, der zwischen dem Verbindungsabschnitt (10) und dem Sitzabschnitt (14) ausgebildet ist;
einer ersten Führungseinrichtung (8a, 8b), die mit dem einen Endabschnitt des stationären Eiseninnengehäuses (21) verbunden ist und in sich das bewegliche Innengehäuse (7) gleitend aufnimmt, um eine Bewegung des beweglichen Ventils (1) zu führen;
einem Ventilkörper (4) der fest mit einem oberen Endabschnitt der ersten Führungseinrichtung verbunden ist und der einen Ventilsitz (4b) hat, der mit dem Sitzabschnitt des beweglichen Ventils (1) zusammenwirkt, um dadurch Fluid einzuspritzen;
einem Distanzstück (6) zum Begrenzen der Bewegung des durch elektromagnetische Kraft beweglichen Ventils (1), der zwischen dem Verbindungsabschnitt (10) und dem Abschnitt mit großem Durchmesser (5) angeordnet ist, so daß er in Kontakt mit dem Abschnitt (5) mit großem Durchmesser des beweglichen Ventils (1) kommt; und
einer zweiten Führungseinrichtung (4a) zum gleitenden Führen des beweglichen Ventils (1) an einer Position zwischen dem Abschnitt mit großen Durchmesser (5) und dem Sitzabschnitt (14).

2. Elektromagnetisch betätigtes Ventil (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Führungseinrichtung (4a) an dem Ventilkörper (4) ausgebildet ist.

3. Elektromagnetisch betätigtes Ventil (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Führungseinrichtung (8a, 8b) als eine Rohrform ausgebildet ist.

4. Elektromagnetisch betätigtes Ventil (20) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Führungseinrichtung umfaßt:
ein nichtmagnetisches Rohr 8b, das mit dem einen Endabschnitt des stationären Eiseninnengehäuses (21) verbunden ist und sich entlang einer Außenfläche des beweglichen Innengehäuses (7) erstreckt, welches das bewegliche Innengehäuse (7) gleitend in sich aufnimmt, um die Bewegung des beweglichen Ventils (1) zu führen; und
ein magnetisches Rohr (8a), das mit dem nichtmagnetischem Rohr (8b) verbunden ist, und das sich entlang des beweglichen Ventils (1) erstreckt, welches den Ventilkörper (4) und das Distanzstück (6) aufnimmt.

5. Elektromagnetisch betätigtes Ventil (20) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtmagnetische Rohr (8b) einen Abschnitt mit großem Durchmesser (81) hat, in das das stationäre Eiseninnengehäuse eingesetzt ist, und es hat einen Abschnitt mit großem Durchmesser (82) mit einer Innenfläche, die mit dem beweglichen Innengehäuse in Kontakt kommt.

6. Elektromagnetisch betätigtes Ventil (20) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Außenfläche eines halben Abschnitts an einer Seite des stationären Eiseninnengehäuses (21) gleitend in Kontakt mit der Innenfläche des Abschnitts (82) mit kleinem Durchmesser des nichtmagnetischen Rohrs (8b) ist.

7. Elektromagnetisch betätigtes Ventil (20) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtmagnetische Rohr (8b) einen Einsetzabschnitt hat, der in das magnetische Rohr (8a) eingesetzt ist, und daß eine mit dem beweglichen Innengehäuse (7) in Kontakt stehende Kontaktfläche an einer Innenfläche des Einsetzabschnitts ausgebildet ist.

8. Elektromagnetisch betätigtes Ventil (20) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das stationäre Eiseninnengehäuse (21) und das nichtmagnetische Rohr (8b) mittels Laserverschweißung entlang ihrer äußeren Verbindungslinie wasserdicht verbunden sind.

9. Elektromagnetisch betätigtes Ventil (20) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtmagnetische Rohr (8b) und das magnetische Rohr (8a) mittels Laserverschweißung an ihrer äußeren Verbindungslinie wasserdicht verbunden sind.

10. Elektromagnetisch betätigtes Ventil (20) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ventil (1) einen Kontaktabschnitt (2) hat, der in Kontakt mit dem zweiten Führungsabschnitt (4a) ist, und daß eine äußere Fläche eines halben Abschnitts an der Seite des stationären Eiseninnengehäuses (21) gleitend in Kontakt mit der Innenfläche des Abschnitts mit kleinem Durchmesser (82) des nichtmagnetischen Rohres (8b) ist.

11. Elektromagnetisch betätigtes Ventil (20) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Führungseinrichtung (4a) ausschließlich an einem Abschnitt zwischen dem beweglichen Ventil (1) und dem Ventilkörper (4) ausgebildet ist.

12. Elektromagnetisch betätigtes Ventil (20) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ventil (1) einen Kontaktabschnitt (2) hat, der in Kontakt mit der zweiten Führungseinrichtung (4) ist, und daß der Kontaktabschnitt (2) und der Abschnitt mit großem Durchmesser (5) des beweglichen Ventils (1) einzeln in einer scheibenähnliche Form ausgebildet sind.

13. Elektromagnetisch betätigtes Ventil (20) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das sich eine Vielzahl von Nuten am Abschnitt mit großem Durchmesser (5) befinden.

14. Elektromagnetisch betätigtes Ventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Nuten mittels eines Rollverfahrens ausgebildet sind.

15. Elektromagnetisch betätigtes Ventil (20) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ventil (1) einen Kontaktabschnitt (2) hat, der in Kontakt mit der zweiten Führungseinrichtung (4a) ist, und der Kontaktabschnitt (2) und der Abschnitt mit großem Durchmesser (5) des beweglichen Ventils (1) zusammenhängend in einer zylindrischen Form ausgebildet sind.

16. Elektromagnetisch betätigtes Ventil (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Nuten nur an dem Kontaktabschnitt (2) zusammenhängend in einer zylindrischen Form ausgebildet sind.

17. Elektromagnetisch betätigtes Ventil (20), nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das bewegliche Ventil (1) eine Nadel (1) ist mit
einem Verbindungsabschnitt (10), der an einem Ende mit dem beweglichen Innengehäuse (7) verbunden ist,
einem am anderen Ende befindlichen Sitzabschnitt (14), der mit dem Ventilsitz (4b) des Ventilkörpers (4) zusammenwirkt und einem Kontaktabschnitt (2), der mit der zweiten Führungseinrichtung (4b) in Kontakt ist,
und daß die Nadel (1) weiterhin zwei Flanschabschnitte (5, 9) hat, die in einer vollständig zylindrischen Form zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Kontaktabschnitt ausgebildet sind.

18. Elektromagnetisch betätigtes Kraftstoff- Einspritzventil (20) zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Verbrennungsmotor mit:
einem stationären Eiseninnengehäuse (21);
einem beweglichen Innengehäuse (7), das einem Endabschnitt des stationären Eiseninnengehäuses (21) gegenüber steht und das durch elektromagnetische Kraft betätigt wird;
einem beweglichen Ventil (1), das einen Verbindungsabschnitt (10), der mit dem beweglichen Innengehäuse verbunden ist, so daß sie sich miteinander bewegen, einen an seinem oberen Ende befindlichen Sitzabschnitt (14) und einen Flanschabschnitt (5) mit großem Durchmesser hat, der zwischen dem Verbindungsabschnitt (10) und dem Sitzabschnitt (14) ausgebildet ist;
einer ersten Führungseinrichtung (8a, 8b), die mit dem einen Endabschnitt des stationären Eiseninnengehäuses (21) verbunden ist und in sich das bewegliche Innengehäuse (7) gleitend aufnimmt, um eine Bewegung des beweglichen Ventils (1) zu führen;
einem Ventilkörper (4) der fest mit einem oberen Endabschnitt der ersten Führungseinrichtung verbunden ist und der einen Ventilsitz hat, der mit dem Sitzabschnitt des beweglichen Ventils zusammenwirkt, um dadurch Fluid einzuspritzen, und einer zweiten Führungseinrichtung, die das bewegliche Ventil an einer Position zwischen dem Abschnitt mit großen Durchmesser und dem Sitzabschnitt gleitend führt;
einem Distanzstück (6) zum Begrenzen der Bewegung des durch elektromagnetische Kraft beweglichen Ventils (1), der zwischen dem Verbindungsabschnitt (10) und dem Abschnitt mit großem Durchmesser (5) angeordnet ist, so daß er in Kontakt mit dem Abschnitt (5) mit großem Durchmesser des beweglichen Ventils (1) kommt; und
einer zweiten Führungseinrichtung (4a) zum gleitenden Führen des beweglichen Ventils (1) an einer Position zwischen dem Abschnitt mit großen Durchmesser (5) und dem Sitzabschnitt (14).

19. Elektromagnetisch betätigtes Ventil (20) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Führungseinrichtung in einer Rohrform ausgebildet ist.

20. Elektromagnetisch betätigtes Ventil (20) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzabschnitt (14) durch einen Schleifvorgang ausgebildet wird, wobei eine zylindrische Außenfläche der zwei Flanschabschnitte (5, 9) als ihr Führungsabschnitt dient.

21. Elektromagnetisch betätigtes Ventil (20) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das stationäre Innengehäuse (21) und die erste Führungseinrichtung (8b) mittels einer Laserverschweißung entlang ihrer äußeren Verbindungslinie wasserdicht verbunden sind.

22. Nadel (1) zur Kraftstoffeinspritzung, die einen Sitzabschnitt (14) an einem oberen Ende hat und, die am anderen Ende mit einem elektromagnetisch betätigten beweglichen Innengehäuse (7) verbunden ist mit:
einem Verbindungsabschnitt (10), der mit dem beweglichen Innengehäuse (7) verbunden ist;
einem Führungsabschnitt, der an einer dem Sitzabschnitt nahen Stelle ausgebildet ist und der eine Vielzahl von Leitungen hat, die an seiner Außenfläche ausgebildet sind;
einem ersten Flanschabschnitt (5) zum Begrenzen der Bewegung der Nadel, der in der Nähe um den Führungsabschnitt (2) und in einer vollständigen Rundform ausgebildet ist; und
einem zweiten Flanschabschnitt (9) der zwischen dem Verbindungsabschnitt (10) und dem ersten Flanschabschnitt (5) in einer vollständigen Rundform ausgebildet ist.

23. Eine Nadel (1) zum Kraftstoffeinspritzen nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsabschnitt (2) und der erste Flanschabschnitt (5) zusammenhängend in einer zylindrischen Form ausgebildet sind.