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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Druckabsenkungsventil
zum Verringern eines Kraftstoffdrucks in einer Sammelleitung einer
Kraftstoffeinspritzvorrichtung bei einer Fahrzeugverzögerung,
und bezieht sich des Weiteren auf eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung
mit dem Druckabsenkungsventil.
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Eine
konventionelle Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine hat
eine Sammelleitung zum Speichern eines Hochdruckkraftstoffs; Kraftstoffeinspritzventile
zum Einspritzen des Hochdruckkraftstoffs von der Sammelleitung in
jeweilige Zylinder der Maschine; eine Kraftstoffpumpe zum Ansaugen
und Druckbeaufschlagen des Kraftstoffs und Zuführen des Hochdruckkraftstoffs
zu der Sammelleitung; eine Kraftstoffrücklaufbahn zum Zurückgeben
eines Teils des Hochdruckkraftstoffs von der Sammelleitung zu einer
Niederdruckseite (einem Kraftstofftank); ein elektromagnetisches
Druckabsenkungsventil, das betätigt
wird, um die Kraftstoffrücklaufbahn
zu öffnen,
wenn das Fahrzeug verzögert
wird, um den Kraftstoffdruck in der Sammelleitung schnell zu vermindern.
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Das
Druckabsenkungsventil ist z. B. an die Sammelleitung montiert. In
der Kraftstoffeinspritzvorrichtung jedoch, wie sie in einer
japanischen Patentoffenlegungsschrift
Nr. 2001-59459 offenbart ist, ist das Druckabsenkungsventil
an der Kraftstoffpumpe montiert. Das Druckabsenkungsventil hat einen
Flanschabschnitt, an dem ein Druckgangsloch zum Einsetzen einer
Schraube dadurch ausgebildet ist, und das Druckabsenkungsventil
ist durch die Schraube an der Kraftstoffpumpe befestigt.
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In
der Kraftstoffeinspritzvorrichtung, wie sie in einer
japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. H11-141428 offenbart
ist, ist ein Solenoidabschnitt an ein Körperbauteil eines Kraftstoffeinspritzventils durch
eine Haltemutter befestigt, wobei ein elektromagnetischer Ventilabschnitt
von diesem als ein Druckabsenkungsventil verwendet werden kann.
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Das
Druckabsenkungsventil, das an die Sammelleitung montiert ist, hat
einen Anschluss zum Empfangen eines Antriebsstroms. Der Anschluss
ist elektrisch mit einem Antriebskreislauf durch einen Kabelbaum
verbunden, wenn die Sammelleitung an der Maschine montiert ist.
Es ist jedoch notwendig, eine Richtung des Anschlusses einzustellen,
wenn das Druckabsenkungsventil an die Sammelleitung montiert wird,
weil die Sammelleitung in einem begrenzten Raum an die Maschine
montiert werden muss und dadurch eine Position (Richtung) des Anschlusses
in einer vorbestimmten Position (Richtung) hinsichtlich der Sammelleitung
gewählt
werden muss. Bisher wurde nichts vorgeschlagen, worin eine Richtung
des Anschlusses in dem an die Sammelleitung zu montierenden Druckabsenkungsventil
eingestellt wird.
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Falls
die Befestigungsanordnung des Druckabsenkungsventils, wie es in
dem vorangehenden Stand der Technik (Nr. 2001-59459) offenbart ist, in
dem der Flanschabschnitt des Ventils durch die Schraube an der Kraftstoffpumpe
befestigt ist, gedacht war, um an einer Befestigungsanordnung für ein an
der Sammelleitung zu montierendes Druckabsenkungsventil angewendet
zu werden, sollte ein Schraubloch von einer zylindrischen Form in
der Sammelleitung ausgebildet sein.
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In
solch einer Befestigungsanordnung kann die Richtung des Anschlusses,
der in dem Druckabsenkungsventil vorgesehen ist, in einer vorbestimmten
gewünschten
Richtung eingestellt werden. Jedoch ist es in der Tat schwierig,
das Schraubloch in der Sammelleitung auszubilden, da die Sammelleitung
im Allgemeinen als die Zylinderform ausgebildet ist, und dadurch
gibt es keinen ausreichenden Raum für das Schraubloch.
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In
der Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die in einer
japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. H11-141428 offenbart
ist, kann eine Richtung eines Anschlussabschnitts durch Lösen einer
Haltemutter eingestellt werden. Jedoch, falls die Haltemutter gelöst wurde,
würden
Positionen von Innenteilen, wie z. B. ein Abstandhalter zum Einstellen
eines Luftspalts, ein Anker usw., geändert werden. Folglich gäbe es ein
Problem, dass der Luftspalt, nach dem die Haltemutter einmalig gelöst wurde
und dann wieder fest angezogen wurde, geändert werden würde. Des
Weiteren, falls die Haltemutter gelöst wurde, würde eine Position und eine
Kontaktbedingung eines Dichtungsbauteils, das zwischen der Haltemutter
und dem Ventilgehäuse
angeordnet ist, ebenfalls geändert
werden. Entsprechend wäre
es notwendig, ein Dichtverhalten nochmals zu prüfen, nachdem die Haltemutter
wieder fest angezogen worden ist.
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In
dem Fall, dass die Anordnung des vorangehenden Standes der Technik
(
japanischen Patentoffenlegungsschrift
Nr. H11-141428 ) zum Befestigen des Solenoidabschnitts der
elektromagnetischen Spule an dem Ventilgehäuse auf das Druckabsenkungsventil
angewendet wurde, das an die Sammelleitung montiert werden soll,
kann die Richtung des Anschlussabschnitts durch ein Lösen der
Haltemutter eingestellt werden. Jedoch gibt es noch immer Probleme
darin, dass ein Luftspalt geändert
werden könnte
und/oder das Dichtverhalten nochmals geprüft werden sollte, wie in der
Kraftstoffeinspritzvorrichtung des vorangehend erwähnten Standes
der Technik.
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der vorangehenden Probleme
gemacht. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine
Kraftstoffeinspritzvorrichtung vorzusehen, insbesondere ein Druckabsenkungsventil,
das an eine Sammelleitung montiert ist, für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung,
in der eine Richtung eines Anschlusses für das Druckabsenkungsventil
eingestellt werden kann, ohne einen Luftspalt und ein Dichtverhalten
zu beeinflussen.
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Gemäß einem
Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein Druckabsenkungsventil
aus einer Ventileinheit (10) mit einem Ventilkörper (11)
und einer Spuleneinheit (30) zum Anziehen des Ventilkörpers (11)
in eine Ventil öffnenden
Richtung, wenn elektrischer Strom an eine zylindrische elektromagnetische Spule
(31) zugeführt
wird, zusammengesetzt.
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Die
Ventileinheit (10) hat ein Ventilgehäuse (12) von einer
zylindrischen Form, um an einer Sammelleitung (1) montiert
zu werden; einen Anker (13), der einstückig mit dem Ventilkörper (11)
ausgebildet ist; einen ersten Raum (121), der in dem Ventilgehäuse (12)
ausgebildet ist und mit einer Kraftstoffrücklaufbahn (1a, 8)
verbunden ist, zum Unterbringen des Ventilkörpers (11) und des
Ankers (13); und einen zweiten Raum (122), der
in dem Ventilgehäuse
(12) ausgebildet ist, zum Unterbringen der elektromagnetischen
Spule (31), so dass die elektromagnetische Spule (31)
hinsichtlich des Ventilgehäuses
(12) in einer Umfangsrichtung drehbar ist, und der zweite Raum
(122) ist koaxial zu dem ersten Raum (121) ausgebildet.
Die Ventileinheit (10) hat ferner einen Statorkern (18),
der in einem inneren Umfangsraum der elektromagnetischen Spule (31)
und axial gegenüberliegend
zu dem Anker (13) angeordnet ist; ein Verbindungselement
(17, 17a), das fluiddicht mit dem Ventilgehäuse (12)
und mit dem Statorkern (18) verbunden ist, um zusammen
mit dem Statorkern (18) einen Innenraum des Ventilgehäuses (12)
in einen ersten und zweiten Raum (121, 122) aufzuteilen;
und einen Ventilsitz (15), der an einem Ende des ersten Raums
(121) vorgesehen ist und einen Strömungssteuerungsanschluss (151)
zum Wirkverbinden des ersten Raums (121) mit einer Hochdruckkammer
(1e) der Sammelleitung (1) durch eine axiale Bewegung des
Ventilkörpers
(11) hat, wobei der Ventilkörper (11) und der
Anker (13) axial und bewegbar in dem ersten Raum (121)
zwischen dem Ventilsitz (15) und dem Statorkern (18)
gehalten sind.
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Die
Spuleneinheit (30) ist lösbar an der Ventileinheit (10)
angebaut und hat einen Anschluss (32), der einstückig mit
der elektromagnetischen Spule (31) ausgebildet ist; und
ein Montageelement zum lösbaren
Montieren der elektromagnetischen Spule (31) und des Anschlusses
(32) an die Ventileinheit (10).
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Gemäß dem vorangehenden
Merkmal kann die Richtung des Anschlusses (32), der einstückig mit der
elektromagnetischen Spule (31) ausgebildet ist, eingestellt
werden, weil die elektromagnetische Spule (31) in dem zweiten
Raum (122) untergebracht ist, so dass die elektromagnetische
Spule (31) mit Hinblick auf das Ventilgehäuse (12)
in einer Umfangsrichtung drehbar ist.
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Des
Weiteren wird ein Luftspalt, der zwischen dem Anker (13)
und dem Statorkern (18) ausgebildet ist, nicht geändert, selbst
wenn das Montageelement (34, 35) zum Zwecke eines
Einstellens der Richtung des Anschlusses (32) gelockert
und angezogen wird. Dem ist so, da der Ventilkörper (11) und der
Anker (13) zwischen dem Ventilsitz (15) und dem
Statorkern (18) gehalten wird.
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Außerdem ist
ein Dichtelement (wie z. B. ein O-Ring) zwischen dem ersten und
zweiten Raum (121, 122) nicht notwendig, da der
erste Raum (121) zum Unterbringen des Ventilkörpers (11)
und des Ankers (13) fluiddicht mit dem zweiten Raum (122)
zum Unterbringen der Spule (31) durch das Verbindungselement
(17) verbunden ist. Folglich ist es nicht notwendig, das
Dichtverhalten nochmals zu überprüfen, nachdem
das Montageelement (34, 35) gelockert und festgezogen
ist.
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Gemäß einem
anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung ist das Verbindungselement
(17) aus einem nicht-magnetischen Material hergestellt. Aufgrund
des nicht-magnetischen Materials ist der magnetische Fluss zwischen
dem Ventilgehäuse
(12) und dem Statorkern (18) blockiert, so dass
der Ventilkörper
(11) und der Anker (13) bestimmt angezogen werden
kann.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein Druckabsenkungsventil
aus einer Ventileinheit mit einem Ventilkörper (11) und einer
Spuleneinheit (30) zum Anziehen des Ventilkörpers (11)
in einer Ventil öffnenden
Richtung zusammengesetzt, wenn elektrischer Strom zu einer zylindrischen
elektromagnetischen Spule (31) zugeführt wird.
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Die
Ventileinheit (10) hat ein Ventilgehäuse (12) von einer
zylindrischen Form, um an eine Sammelleitung (1) montiert
zu werden; einen Anker (13), der einstückig mit dem Ventilkörper (11)
ausgebildet ist; einen ersten Raum (121), der in dem Ventilgehäuse (12)
ausgebildet ist und mit einer Kraftstoffrücklaufbahn (1a, 8)
verbunden ist, zum Unterbringen des Ventilkörpers (11) und des
Ankers (13); und einen zweiten Raum (122), der
in dem Ventilgehäuse
(12) ausgebildet ist, zum Unterbringen der elektromagnetischen
Spule (31), so dass die elektromagnetische Spule (31)
mit Hinblick auf das Ventilgehäuse
(12) in einer Umfangsrichtung drehbar ist, und der zweite Raum
(122) koaxial zu dem ersten Raum (121) ausgebildet
ist.
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Die
Ventileinheit (10) hat ferner einen Statorkern (18b),
der in einem inneren Umfangsraum der elektromagnetischen Spule (31)
und axial gegenüberliegend
zu dem Anker (13) angeordnet ist; ein Verbindungselement
(17b), das einstückig
mit einem von dem Ventilgehäuse
(12) und dem Statorkern (18b) ausgebildet ist,
um zusammen mit dem Statorkern (18b) einen Innenraum des
Ventilgehäuses
(12) in dem ersten und zweiten Raum (121, 122)
fluiddicht aufzuteilen, wobei das Verbindungselement (17b) eine
Magnetflussströmung
zwischen dem Statorkern (18b) und dem Ventilgehäuse (12)
beschränkt;
und einen Ventilsitz (15), der an einem Ende des ersten Raums
(121) vorgesehen ist und einen Strömungssteuerungsanschluss (151)
zum Wirkverbinden des ersten Raums (121) mit einer Hochdruckkammer
(1e) der Sammelleitung (1) durch eine axiale Bewegung des
Ventilkörpers
(11) hat, wobei der Ventilkörper (11) und der
Anker (13) axial und bewegbar in dem ersten Raum (121)
zwischen dem Ventilsitz (15) und dem Statorkern (18b)
gehalten sind.
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Die
Spuleneinheit (30) ist lösbar an der Ventileinheit (10)
angebaut und hat einen Anschluss (32), der einstückig mit
der elektromagnetischen Spule (31) ausgebildet ist, und
ein Montageelement zum lösbaren
Montieren der elektromagnetischen Spule (31) und des Anschlusses
(32) an die Ventileinheit (10).
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Gemäß dem vorangehenden
Merkmal kann die Richtung des Anschlusses (32), der einstückig mit der
elektromagnetischen Spule (31) ausgebildet ist, eingestellt
werden, wobei ein Luftspalt, der zwischen dem Anker (13)
und dem Statorkern (18b) ausgebildet ist, nicht geändert wird,
und es ist nicht notwendig, das Dichtverhalten nochmals zu prüfen, nachdem
das Montageelement (34) gelockert und wieder festgezogen
ist.
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Des
Weiteren kann die Anzahl von Verbindungsabschnitten verringert werden,
da das Verbindungselement (17b) einstückig mit einem von dem Ventilgehäuse (12)
und dem Statorkern (18b) ausgebildet ist.
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Gemäß eines
noch weiteren Merkmals der vorliegenden Erfindung ist ein Druckabsenkungsventil
aus einer Ventileinheit (10) mit einem Ventilkörper (11)
und einer Spuleneinheit (30) zusammengesetzt zum Anziehen
des Ventilkörpers
(11) in einer Ventil öffnenden
Richtung, wenn ein elektrischer Strom zu einer zylindrischen elektromagnetischen
Spule (31) zugeführt
wird.
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Die
Ventileinheit (10) hat ein Ventilgehäuse (12c) von einer
zylindrischen Form, um an einer Sammelleitung (1) montiert
zu werden; einen Anker (13), der einstückig mit dem Ventilkörper (11)
ausgebildet ist; einen ersten Raum (121), der in dem Ventilgehäuse (12c)
ausgebildet ist und mit einer Kraftstoffrücklaufbahn (1a, 8)
verbunden ist, zum Unterbringen des Ventilkörpers (11) und des
Ankers (13); und einen zweiten Raum (122), der
in dem Ventilgehäuse
(12c) ausgebildet ist, zum Unterbringen der elektromagnetischen
Spule (31), so dass die elektromagnetische Spule (31)
mit Hinblick auf das Ventilgehäuse
(12c) in einer Umfangsrichtung drehbar ist, und der zweite
Raum (122) koaxial mit dem ersten Raum (121) ausgebildet
ist.
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Die
Ventileinheit (10) hat ferner einen Statorkern (18c),
der in einem inneren Umfangsraum der elektromagnetischen Spule (31)
und axial gegenüberliegend
zu dem Anker (13) angeordnet ist; ein Verbindungselement
(17c), das einstückig
ausgebildet ist mit und angeordnet ist zwischen dem Ventilgehäuse (12c)
und dem Statorkern (18c), wobei das Verbindungselement
(17c) und der Statorkern (18c) einen Innenraum
des Ventilgehäuses
(12c) in dem ersten und zweiten Raum (121, 122)
aufteilen, und wobei das Verbindungselement (17c) eine
Magnetflussströmung
zwischen dem Statorkern (18c) und dem Ventilgehäuse (12c)
beschränkt;
und einen Ventilsitz (15), der an einem Ende des ersten
Raums (121) vorgesehen ist und einem Strömungssteuerungsanschluss
(151) zum Wirkverbinden des ersten Raums (121)
mit einer Hochdruckkammer (1e) der Sammelleitung (1)
durch eine axiale Bewegung des Ventilkörpers (11) hat, wobei
der Ventilkörper
(11) und der Anker (13) axial und bewegbar in
dem ersten Raum (121) zwischen dem Ventilsitz (15)
und dem Statorkern (18c) gehalten sind.
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Die
Spuleneinheit (30) ist lösbar an der Ventileinheit (10)
angebaut bzw. montiert und hat einen Anschluss (32), der
einstückig
mit der elektromagnetischen Spule (31) ausgebildet ist,
und ein Montageelement (34) zum lösbaren Montieren der elektromagnetischen
Spule (31) und des Anschlusses (32) an die Ventileinheit
(10).
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Gemäß dem vorangehenden
Merkmal kann die Richtung des Anschlusses (32), der einstückig mit der elektromagnetischen
Spule (31) ausgebildet ist, gleichermaßen eingestellt werden, wobei
ein Luftspalt, der zwischen dem Anker (13) und dem Statorkern
(18b) ausgebildet ist, nicht geändert wird, und es nicht notwendig
ist, das Dichtverhalten nochmals zu überprüfen, nachdem das Montageelement
(34) gelockert und wieder festgezogen ist.
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Des
Weiteren kann der erste und zweite Raum (121, 122)
ohne irgendeinen Verbindungsvorgang, wie z. B. dem Schweißen, Löten und
dergleichen, fluiddicht getrennt werden, da das Ventilgehäuse (12c),
der Statorkern (18c) und das Verbindungselement (17c)
als eine Einheit einstückig
ausgebildet sind.
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Gemäß einem
zusätzlichen
Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein vertiefter Abschnitt
(181) in dem Statorkern (18, 18b, 18c)
ausgebildet und öffnet
sich zu dem ersten Raum (121) hin, und eine Feder (19)
ist in dem vertieften Abschnitt (181) angeordnet zum Vorspannen
des Ventilkörpers
(11) in die Ventil schließende Richtung.
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Gemäß solch
einem Merkmal fällt
die Feder (19) nicht aus der Ventileinheit (10)
heraus, selbst wenn die Spuleneinheit (30) von der Ventileinheit
(10) losgelöst
ist.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung hat die Spuleneinheit
(30) ein Plattenelement (33), das aus einem magnetischen
Material hergestellt ist, das zwischen der elektromagnetischen Spule
(31) und dem Anschluss (32) angeordnet ist, und
das einstückig
mit dem Anschluss (32) geformt ist.
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Folglich
ist kein Dichtelement notwendig, um Wasser zu hindern, in die elektromagnetische
Spule (31) einzudringen, da die elektromagnetische Spule (31)
und der Anschluss (32) einstückig geformt sind.
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Die
vorangehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlicher
werden, die mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen gemacht wird.
In den Zeichnungen:
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1 ist
ein schematisches Diagramm, das eine Systemanordnung einer Common
Rail-Kraftstoffeinspritzvorrichtung
mit einem Druckabsenkungsventil zeigt;
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2 ist
eine Querschnittsansicht, die das Druckabsenkungsventil 9 in 1 zeigt;
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3 ist
eine Explosionsquerschnittsansicht des Druckabsenkungsventils 9;
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4 ist
eine Querschnittsansicht, die das Druckabsenkungsventil 9 zeigt,
das an eine Common Rail bzw. Sammelleitung 1 montiert ist;
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5 ist
eine Querschnittsansicht, die ein Druckabsenkungsventil gemäß einer
zweiten Ausführungsform
zeigt;
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6 ist
eine Querschnittsansicht, die ein Druckabsenkungsventil gemäß einer
dritten Ausführungsform
zeigt;
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7 ist
eine Querschnittsansicht, die ein Druckabsenkungsventil gemäß einer
vierten Ausführungsform
zeigt; und
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8 ist
eine Querschnittsansicht, die ein Druckabsenkungsventil gemäß einer
fünften
Ausführungsform
zeigt.
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(Erste Ausführungsform)
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Eine
erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird offenbart. 1 ist ein
schematisches Diagramm, das eine Systemanordnung einer Sammelleitungs-Kraftstoffeinspritzvorrichtung
mit einem Druckabsenkungsventil gemäß der ersten Ausführungsform
zeigt. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung hat eine Sammelleitung 1,
die in einer fast zylindrischen Form ausgebildet ist und in der
ein Hochdruckkraftstoff gespeichert wird. Mehrere Kraftstoffeinspritzventile 2 sind
mit der Sammelleitung 1 verbunden, wobei die Kraftstoffeinspritzventile 2 an
jeweilige Maschinenzylinder einer Dieselmaschine (nicht gezeigt)
montiert sind, so dass der Hochdruckkraftstoff, der in der Sammelleitung 1 gespeichert
ist, in die Maschinenzylinder durch jeweilige Kraftstoffeinspritzventile 2 eingespritzt
wird. Ein Ventilöffnungszeitpunkt
als auch eine Ventilöffnungsdauer
für die
jeweiligen Kraftstoffeinspritzventile 2 wird durch eine
elektronische Steuereinheit (ECU) gesteuert, die in der Zeichnung
nicht gezeigt ist.
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Die
ECU weist einen wohlbekannten Mikrocomputer mit CPU, ROM, RAM und
so weiter auf, und führt
verschiedene Arten von Berechnungen und Vorgängen aus, die in dem Mikrocomputer
gespeichert sind. Die ECU steuert jeweilige Betätigungen der Kraftstoffeinspritzventile 2,
eines Kraftstoffmengensteuerventils 7, eines Druckabsenkungsventils 9 und
so weiter, bei Empfang von Informationen, wie z. B. einer Maschinendrehzahl,
einem Pedalhub eines Beschleunigerpedals (nicht gezeigt), und so
weiter.
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Der
Hochdruckkraftstoff wird von einer Kraftstoffpumpe 3 zu
der Sammelleitung 1 zugeführt, und der Hochdruckkraftstoff
wird in einer Hochdruckkammer 1e der Sammelleitung 1 bei
solch einem Druck gespeichert, der einem Kraftstoffeinspritzdruck
entspricht. Eine wohlbekannte Kraftstoffpumpe von einer Verstellkondensatorart
wird als die Kraftstoffpumpe 3 verwendet. Der Kraftstoff
wird durch eine Zuleitungspumpe 5 von einem Kraftstofftank 4 zu
der Kraftstoffpumpe 3 zugeführt, und der Kraftstoff wird durch
die Kraftstoffpumpe 3 mit Druck beaufschlagt. Die ECU empfängt ein
Drucksignal von einem Drucksensor 6, der an der Sammelleitung 1 vorgesehen
ist, und steuert das Kraftstoffmengensteuerventil 7, das an
der Kraftstoffpumpe 3 vorgesehen ist, so dass der Kraftstoffeinspritzdruck
bei einem vorbestimmten Wert eingestellt wird, der durch eine Maschinenlast und
eine Maschinendrehzahl bestimmt ist.
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Die
Sammelleitung 1 ist durch eine Leckleitung 8,
die eine Kraftstoffrücklaufbahn
bildet, mit dem Kraftstofftank 4 verbunden. Das Druckabsenkungsventil 9 ist
an einem Längsende
der Sammelleitung 1 befestigt, zum Öffnen und Schließen der
Kraftstoffrücklaufbahn.
Die ECU steuert das Druckabsenkungsventil 9 in Übereinstimmung
mit dem Maschinenbetriebszustand, so dass der Kraftstoffdruck in der
Sammelleitung 1 bei einem Zielwert eingestellt wird (verringert
wird auf) durch ein Öffnen
des Druckabsenkungsventils 9, um einen Teil des Hochdruckkraftstoffs
von der Sammelleitung 1 durch die Kraftstoffrücklaufbahn
zu dem Kraftstofftank 4 zurückzuführen.
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Das
Druckabsenkungsventil 9 wird des Weiteren mit Bezug auf 2 bis 4 erläutert werden. 2 zeigt
eine Querschnittsansicht des Druckabsenkungsventils 9, 3 zeigt
eine Explosionsansicht von diesem und 4 zeigt
das Druckabsenkungsventil 9, das an die Sammelleitung 1 montiert ist.
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Das
Druckabsenkungsventil 9 ist aus einer Ventileinheit 10 und
einer Spuleneinheit 30 zusammengesetzt, wobei die Spuleneinheit 30 lösbar an
die Ventileinheit 10 angebaut bzw. gefügt ist. Die Ventileinheit 10 hat
einen Ventilkörper 11 zum Öffnen und Schließen der
Kraftstoffrücklaufbahn,
wohingegen die Spuleneinheit 30 eine zylindrische Spule 31 einer elektromagnetischen
Art hat zum Anziehen des Ventilkörpers 10 in
eine Ventil öffnende
Richtung, wenn die Spule 31 erregt ist.
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Die
Ventileinheit 10 hat ein zylindrisches Ventilgehäuse 12,
das aus einem magnetischen Metall hergestellt ist und in die Sammelleitung 1 geschraubt
ist. Ein erster zylindrischer Raum 121 und ein zweiter
zylindrischer Raum 122 sind im Inneren des Ventilgehäuses 12 ausgebildet,
welche der Länge
nach miteinander verbunden sind. Der Ventilkörper 11 und ein Anker 13 sind
in dem ersten zylindrischen Raum 121 untergebracht. Die
Spule 31 der Spuleneinheit 30 ist in dem zweiten
zylindrischen Raum 122 untergebracht, so dass die Spule 31 sich in
einer Umfangsrichtung drehen kann.
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Ein
zylindrisches Führungselement 14 ist
in dem ersten zylindrischen Raum 121 presspassend zum gleitbaren
Abstützen
des Ventilkörpers 11.
Der Anker ist aus einem magnetischen Metall hergestellt und an den
Ventilkörper 11 durch
eine Presspassung oder eine Schweißung befestigt.
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Ein
Ventilsitz 15 ist an ein Ende des Ventilgehäuses 12 durch
die Presspassung oder Abdichtung befestigt. Der erste zylindrische
Raum 121 ist mit dem Inneren der Sammelleitung 1 durch
einen Strömungssteuerungsanschluss 151,
der in dem Ventilsitz 15 ausgebildet ist, wirkverbunden.
Der erste zylindrische Raum 121 steht des Weiteren mit
einem Kraftstoffrücklaufanschluss 1a,
der in der Sammelleitung 1 ausgebildet ist, durch einen
Verbindungsanschluss 141, der in dem Führungselement 14 ausgebildet
ist, und einem Verbindungsanschluss 123, der in dem Ventilgehäuse 12 ausgebildet
ist, in Verbindung. Der Kraftstoffrücklaufanschluss 1a ist
mit der Leckleitung 8 verbunden.
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Ein
erster Außengewindeabschnitt 124 ist
an einer Außenumfangsfläche des
Ventilgehäuses 12 ausgebildet,
so dass der Außengewindeabschnitt 124 in
einen Innengewindeabschnitt 1b, der in der Sammelleitung 1 ausgebildet
ist, geschraubt werden wird. Eine umlaufende Nut 125 ist
außerdem
an der Außenumfangsfläche des
Ventilgehäuses 12 zwischen
dem ersten Außengewindeabschnitt 124 und dem
Verbindungsanschluss 123 zum Unterbringen eines Dichtelements 16,
wie z. B. einem O-Ring, ausgebildet. Ein Sechskantkopfabschnitt 126 ist
des Weiteren an einem Mittelabschnitt des Ventilgehäuses 12 ausgebildet,
wobei der Sechskantkopfabschnitt 126 an einer Außenseite
der Sammelleitung 1 positioniert ist, wenn das Ventilgehäuse 12 an
die Sammelleitung 1 montiert (geschraubt) ist. Ein zweiter
Außengewindeabschnitt 127 ist
an einem hinteren Ende des Ventilgehäuses 12 ausgebildet,
der mit einer Haltemutter 34 (auch als Montageelement bezeichnet)
in Eingriff gelangt (hineingeschraubt wird).
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Ein
umlaufendes Verbindungselement 17, das aus einem nichtmagnetischen
Metall hergestellt ist, ist an einem Grenzabschnitt zwischen dem
ersten und zweiten Raum 121 und 122 angeordnet.
Ein Statorkern 18, der aus einem magnetischen Metall hergestellt
ist, ist in dem zweiten Raum 122 angeordnet, so dass der
Statorkern 18 dem Anker 13 gegenüber liegt.
Das Verbindungselement 17 ist durch Schweißung, Lötung und
dergleichen fluiddicht an das Ventilgehäuse 12 und an dem
Statorkern 18 befestigt. Der erste und zweite Raum 121 und 122 sind
daher durch das Verbindungselement 17 und den Statorkern 18 fluiddicht
getrennt.
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Ein
vertiefter Abschnitt 181, der sich zu dem ersten Raum 121 hin öffnet, ist
in dem Statorkern 18 ausgebildet. Eine Feder 19 ist
in dem vertieften Abschnitt 181 angeordnet, so dass der
Ventilkörper 11 und
der Anker 13 durch die Feder 19 in einer Richtung
auf den Ventilsitz 15 hin vorgespannt sind, und zwar in
einer Ventil schließenden
Richtung.
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Der
Ventilsitz 15 ist presspassend in oder durch Abdichten
an das offene Ende (das Ende der linken Seite) des Ventilgehäuses 12 befestigt,
nachdem der Ventilkörper 11,
der Anker 13, das Führungselement 14 und
die Feder 19 in den ersten Raum 121 eingesetzt
sind. Wie vorangehend, sind der Ventilkörper 11, der Anker 13 und
die Feder 19 in dem ersten Raum 121 zwischen dem
Ventilsitz 15 und dem Statorkern 18 gehalten.
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Die
Spuleneinheit 30 ist aus der Spule 31, einem Anschluss 32,
einer Platte 33 und der Haltemutter 34 zusammengesetzt,
wobei die Spule 31, die Platte 33 und eine Anschlussklemme 321 einstückig in
dem Anschluss 32 ausgeformt sind. Die Platte 33 ist
an einer rechten Seite der Spule 33 angeordnet, und ein
Außenumfangsabschnitt
der Platte 33 ragt von dem Anschluss 32 auswärts. Die
Anschlussklemme 321 ist an ihrem einen Ende mit der Spule 31 verbunden.
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Die
Spule 31 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet. Die
Spule 31 ist in dem zylindrischen Raum, der durch das Ventilgehäuse 12,
den Statorkern 18 und das Verbindungselement 17 ausgebildet ist,
untergebracht, so dass die Spule 31 in ihrer Umfangsrichtung
drehbar ist. Mit anderen Worten kann eine Umfangsposition der Spule 31 mit
Hinblick auf das Ventilgehäuse 12 frei
gewählt
werden. Entsprechend kann eine Richtung der Anschlussklemme 321 des
Anschlusses 32 wahlweise beschlossen werden.
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Die
Platte 33 ist aus einem magnetischen Metall hergestellt
und in einer kreisförmigen
Scheibenform ausgebildet. Die Platte 33 ist angeordnet, um
dem Ventilgehäuse 12 und
dem Statorkern 18 gegenüber
zu liegen, um zusammen mit dem Ventilgehäuse 12 und dem Statorkern 18 einen
magnetischen Kreis zu bilden.
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Die
Haltemutter (Befestigungseinrichtung) 34 ist aus einem
zylindrischen Abschnitt 342 und einem Flanschabschnitt 343 zusammengesetzt,
der sich von einem Längsende
des zylindrischen Abschnitts 342 einwärts erstreckt. Ein Innengewindeabschnitt 341 ist
an einer Innenumfangsfläche
des zylindrischen Abschnitts 142 ausgebildet, so dass der Innengewindeabschnitt 341 mit
dem zweiten Schraubabschnitt 127, der an dem Ventilgehäuse 12 ausgebildet
ist, in Eingriff gelangen wird. Die Haltemutter 34 wird
an den Anschluss 32 gefügt,
nachdem die Spule 31 und die Platte 33 einstückig in
dem Anschluss 32 ausgeformt sind, so dass ein inneres Ende
des Flanschabschnitts 343 den Außenumfangsabschnitt der Platte 33 hält, wobei
die Haltemutter 34 mit Hinblick auf den Anschluss 32 drehbar
sein kann.
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Ein
Ablauf für
ein Montieren des Druckabsenkungsventils 9 an die Sammelleitung 1 wird
erläutert
werden. Die Spuleneinheit 30 wird zuerst vorläufig an
die Ventileinheit 10 montiert. Und zwar wird die Spule 31 in
den zylindrischen zweiten Raum 122 eingefügt, und
der Halter 34 wird auf den zweiten Schraubabschnitt 127 geschraubt,
bis der Außenumfangsabschnitt
der Platte 33 zwischen dem Längsende des Ventilgehäuses 12 und
dem Flanschabschnitt 343 der Haltemutter 34 liegt
und durch diese gehalten wird.
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Dann
wird der Außengewindeabschnitt 124 des
Ventilgehäuses 12 in
den Innengewindeabschnitt 1b der Sammelleitung 1 geschraubt,
um das Druckabsenkungsventil 9 (genauer gesagt das Ventilgehäuse 12)
fest an der Sammelleitung 1 zu fixieren. In dieser geschraubten
Position des Ventilgehäuses 12 wird
eine Vorderfläche 152 des
Ventilsitzes 15 in Kontakt mit einer Dichtfläche 1c der
Sammelleitung 1 gebracht und gegen diese gepresst, so dass
ein Raum zwischen der Vorderfläche 152 und der
Dichtfläche 1c abgedichtet
wird. Ferner ist das Dichtelement 16 in Kontakt mit einer
Innenumfangsdichtungsfläche 1d der
Sammelleitung 1, um den Kraftstoff vom Auslaufen durch
einen Spalt zwischen dem Ventilgehäuse 12 und der Sammelleitung 1 zu hindern.
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Dann
wird die Haltemutter 34 von dem Ventilgehäuse 12 gelockert,
so dass die Richtung des Anschlusses 32 mit Hinblick auf
die Sammelleitung 1 eingestellt wird. Danach wird die Haltemutter 34 wieder
fest an das Ventilgehäuse 12 geschraubt,
um den Ablauf eines Montierens des Druckabsenkungsventils 9 an
die Sammelleitung 1 zu beenden.
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In
der vorangehenden Ausführungsform
ist die Spuleneinheit 30 vorläufig an die Ventileinheit 10 montiert,
und dann wird die Ventileinheit 10 zusammen mit der Spuleneinheit 30 an
die Sammelleitung 1 montiert. Jedoch kann die Ventileinheit 10 zuerst
an die Sammelleitung 1 montiert werden, ohne ein vorläufiges Montieren
der Spuleneinheit 30. In diesem Fall wird die Spuleneinheit 30 fest
an die Ventileinheit 10 montiert, nachdem die Ventileinheit 10 an
die Sammelleitung 1 montiert wurde.
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In
der vorangehenden Sammelleitungskraftstoffeinspritzvorrichtung wird
eine elektrische Stromzufuhr zu der Spule 31 des Druckabsenkungsventils 9 in
den Betriebszuständen
des Fahrzeugs abgeschaltet, die zu einem Fahrzeugverzögerungsbetrieb verschieden
sind. Deshalb werden der Ventilkörper 11 und
der Anker 13 durch die Feder in Richtung des Ventilsitzes 15 vorgespannt,
so dass der Ventilkörper 11 in
Kontakt mit dem Ventilsitz 15 ist, um den Strömungssteuerungsanschluss 151 zu
schließen.
Folglich wird die Kraftstoffrücklaufbahn
geschlossen.
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In
dem Fall, dass ein Pedalhub des Beschleunigerpedals schnell verringert
wird, nämlich bei
der Verzögerung
des Fahrzeugs, öffnet
die ECU das Druckabsenkungsventil 9, so dass ein Teil des Hochdruckkraftstoffs
in der Sammelleitung 1 zu dem Kraftstofftank 4 abgeleitet
wird. Folglich wird der Kraftstoffdruck in der Sammelleitung 1 schnell
auf einen Zieldruck abgesenkt.
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Genauer
gesagt, wenn der elektrische Strom durch die Anschlussklemme 321 des
Anschlusses 32 zu der Spule 31 zugeführt wird,
wird der magnetische Fluss um die Spule 31 herum erzeugt,
um eine Anziehungskraft zwischen dem Statorkern 18 und
dem Anker 13 zu erzeugen. Dann wird der Anker 13 als
auch der Ventilkörper 11 gegen
die Federkraft der Feder 19 in Richtung des Statorkerns 18 verschoben.
Der Ventilkörper 11 wird
von dem Ventilsitz 15 gedrängt, um den Strömungssteuerungsanschluss 151 des Ventilsitzes
zu öffnen.
Folglich strömt
der Hochdruckkraftstoff in der Sammelleitung 1 durch den
Strömungssteuerungsanschluss 151 des
Ventilsitzes 15, den Verbindungsanschluss 141 des
Führungselements 14,
den Verbindungsanschluss 123 des Ventilgehäuses 12,
den Kraftstoffrücklaufanschluss 1a der Sammelleitung 1 und
die Leckleitung 8 zu dem Kraftstofftank 4.
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In
der vorangehenden Ausführungsform
wird die Spule 31 in den zweiten Raum 122 des
Ventilgehäuses 12 derart
eingeführt,
dass die Spule 31 darin mit Hinblick auf das Ventilgehäuse 12 drehbar
ist. Entsprechend kann die Richtung des Anschlusses 32,
der einstückig
mit der Spule 31 ausgebildet ist, eingestellt werden.
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Des
Weiteren wird in der vorangehenden Ausführungsform der Ventilkörper 11 und
der Anker 13 durch den Ventilsitz 15 und den Statorkern 18 und zwischen
diesen gehalten. Entsprechend wird, selbst wenn die Haltemutter 34 gelockert
wird, um die Richtung des Anschlusses 32 einzustellen,
ein Luftspalt zwischen dem Anker 13 und dem Statorkern 18 nicht geändert.
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Des
Weiteren, da der Ventilkörper 11,
der Anker 13 und die Feder 19 durch den Statorkern 18 und
den Ventilsitz 15 und zwischen diesen gehalten werden,
können
diese Teile 11, 13 und 19 nicht von dem
Ventilgehäuse 12 gelöst werden,
selbst wenn die Spuleneinheit 30 von der Ventileinheit 10 entfernt wird.
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Außerdem sind
in der vorangehenden Ausführungsform
der erste Raum 121 für
den Ventilkörper 11 und
den Anker 13 und der zweite Raum 122 für die Spule 31 durch
das Verbindungselement 17 und den Statorkern 18 fluiddicht
voneinander abgedichtet. Deshalb ist zwischen dem ersten und zweiten Raum 121 und 122 kein
zusätzliches
Dichtungselement (wie z. B. ein O-Ring) notwendig. Des Weiteren ist
es nicht notwendig, ein Dichtverhalten zu überprüfen, nachdem die Haltemutter 34 gelockert
und wieder angezogen ist.
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Die
Spule 31 ist einstückig
in dem Anschluss 32 ausgeformt, wobei es nicht notwendig
ist, irgendwelche Dichtungseinrichtungen vorzusehen, um Wasser am
Eintreten in die Spule zu hindern.
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(Zweite Ausführungsform)
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Eine
zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird erläutert werden. 5 zeigt
eine Querschnittsansicht des Druckabsenkungsventils gemäß der zweiten
Ausführungsform.
Die gleichen Bezugszeichen sind an die zu der ersten Ausführungsform
gleichen oder ähnlichen
Teile vergeben.
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In
der vorangehenden ersten Ausführungsform
ist die Spuleneinheit 30 durch die Haltemutter 34 an
die Ventileinheit 10 montiert, wobei der Innengewindeabschnitt 341 der
Haltemutter 34 mit dem Außengewindeabschnitt 127 des
Ventilgehäuses 12 verschraubt
ist. Die zweite Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in dem Montageverfahren
der Spuleneinheit 30 an die Ventileinheit 10.
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Wie
in 5 gezeigt ist, wird eine Schraube 35 als
eine Befestigungseinrichtung verwendet. Genauer gesagt, ist ein Innengewindeabschnitt 182 an dem
Statorkern 18 ausgebildet, ein Durchgangsloch 322 ist
in dem Anschluss 32 zum Einsetzen der Schraube 35 ausgebildet,
und ein Durchgangsloch 331 ist in der Platte 33 ausgebildet,
ebenfalls zum Einsetzen eines geschraubten Abschnittes der Schraube 35.
Die Schraube 35 kann als eine Sechskantkopfschraube, eine
Schraube mit einem Kopf mit einer Sechskantvertiefung und so weiter
ausgebildet sein.
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Die
Schraube 35 ist ein dem Schraubabschnitt 152 geschraubt,
um die Platte 33 fest zwischen dem Statorkern 18 und
dem Kopf der Schraube 35 zu halten, so dass die Spuleneinheit 30 an
die Ventileinheit 10 montiert ist.
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(Dritte Ausführungsform)
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Eine
dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird erläutert werden. 6 zeigt
eine Querschnittsansicht des Druckabsenkungsventils gemäß der dritten
Ausführungsform.
Die gleichen Bezugszeichen sind an die zu der ersten Ausführungsform
gleichen oder ähnlichen
Teile vergeben.
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In
der ersten Ausführungsform
ist das ringförmige
Verbindungselement 17 zum Verbinden des Ventilkörpers 11 mit
dem Statorkern 18 verwendet. Gemäß der dritten Ausführungsform
wird ein rohrförmiges
Verbindungselement 17a mit einer dünnen Wand verwendet.
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Falls
das Verbindungselement 17 aus dem magnetischen Material
in der ersten Ausführungsform
hergestellt wurde, kann der magnetische Fluss nicht von dem Statorkern 18 zu
dem Anker 13 strömen,
sondern strömt
von dem Statorkern 18 zu dem Ventilgehäuse 12 durch das Verbindungselement 17. Dann
wird die Anziehungskraft nicht an dem Anker 13 erzeugt.
Deswegen muss das Verbindungselement 17 aus dem nicht-magnetischen
Material in der ersten Ausführungsform
hergestellt sein.
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Andererseits
ist das Verbindungselement 17a der dritten Ausführungsform
aus dem magnetischen Material hergestellt. Wie in 6 gezeigt
ist, ist das Verbindungselement 17a in der Röhrenform mit
einer kleinen Dicke ausgebildet, um den Flussströmungsbereich in einem kleineren
Umfang zu ergeben, so dass die magnetische Flussströmung zwischen
dem Statorkern 18 und dem Ventilgehäuse 12 beschränkt wird.
Wie vorangehend, selbst wenn das magnetische Material für das Verbindungselement 17a verwendet
ist, kann der Betrag des magnetischen Flusses, der durch das Verbindungselement 17a strömt, in einem
kleineren Umfang beibehalten werden, und der magnetische Fluss strömt von dem Statorkern 18 zu
dem Anker 13, um die Anziehungskraft zu erzeugen.
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Als
ein alternatives Verfahren zum Beschränken der magnetischen Flussströmung zwischen
dem Statorkern 18 und dem Ventilgehäuse 12 ist das Verbindungselement 17 in
der ersten Ausführungsform,
als auch das Verbindungselement 17a der dritten Ausführungsform,
aus einem korrosionsbeständigen
Material mit dem Magnetismus hergestellt, und das Verbindungselement 17 oder 17a wird durch
eine Teilwärmebehandlung
oder dergleichen entmagnetisiert.
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(Vierte Ausführungsform)
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Eine
vierte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird erläutert werden. 7 zeigt
eine Querschnittsansicht des Druckabsenkungsventils gemäß der vierten
Ausführungsform.
Die gleichen Bezugszeichen sind an die gleichen oder ähnlichen Teile
zu der ersten Ausführungsform
vergeben.
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Wie
in 7 gezeigt ist, ist ein Verbindungsabschnitt 17b von
einer dünnen
Wand einstückig
mit dem Statorkern 18b ausgebildet, der aus dem magnetischen
Material hergestellt ist. Der Verbindungsabschnitt 17b ist
fluiddicht mit dem Ventilgehäuse 12 durch
die Schweißung,
Lötung
oder dergleichen verbunden.
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In
der ersten bis dritten Ausführungsform
ist das Verbindungselement 17 oder 17a mit dem
Ventilgehäuse 12 und
mit dem Statorkern 18 durch die Schweißung, Lötung und dergleichen verbunden, und
zwar an zwei Begrenzungen zwischen dem Verbindungselement 17 (17a)
und dem Ventilgehäuse 12 und
zwischen dem Verbindungselement 17 (17a) und dem
Statorkern 18. Gemäß der vierten
Ausführungsform
jedoch ist der Verbindungsabschnitt 17b an einer Begrenzung
zwischen dem Verbindungsabschnitt 17b und dem Ventilgehäuse 12 verbunden,
so dass die Vorgangsanzahl für
das Schweißen,
Löten und
dergleichen verringert werden kann.
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Alternativ
kann ein dünnwandiger,
zylindrischer Verbindungsabschnitt einstückig mit dem Ventilgehäuse 12 ausgebildet
sein, das aus einem magnetischen Material hergestellt ist, und der
dünnwandige
Verbindungsabschnitt kann durch die Schweißung, Lötung und dergleichen fluiddicht
mit dem Statorkern 18 verbunden werden.
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(Fünfte
Ausführungsform)
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Eine
fünfte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird erläutert werden. 8 zeigt
eine Querschnittsansicht des Druckabsenkungsventils gemäß der fünften Ausführungsform.
Die gleichen Bezugszeichen sind an die zu der ersten Ausführungsform
gleichen oder ähnlichen
Teile vergeben.
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Wie
in 8 gezeigt ist, ist ein Ventilgehäuse 12c und
ein Statorkern 18c in einem einheitlichen Körper, der
aus einem magnetischen Material hergestellt ist, einstückig ausgebildet,
wobei der Statorkern 18c und das Ventilgehäuse 12c über einen
dünnwandigen
Verbindungsabschnitt 17c verbunden sind. Gemäß dieser
Ausführungsform
kann der erste und zweite Raum 121 und 122 fluiddicht
voneinander getrennt werden, ohne den Verbindungsvorgang durch das
Schweißen,
Löten oder
dergleichen.
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Druckabsenkungsventil (9)
vorzusehen, das an eine Sammelleitung (1) für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung
montiert ist, in der eine Richtung eines Anschlusses (32)
für das
Druckabsenkungsventil eingestellt werden kann, ohne einen Luftspalt
und ein Dichtverhalten zu beeinflussen. Das Druckabsenkungsventil
(9) hat eine Ventileinheit (10) und eine Spuleneinheit
(30), die lösbar
durch ein Montageelement, wie z. B. eine Haltemutter (34),
an die Ventileinheit montiert ist. Ein Ventilgehäuse (12) hat einen Innenraum,
der fluiddicht in einen ersten und zweiten Raum (121, 122)
aufgeteilt ist durch ein Verbindungselement (17), das fluiddicht
mit dem Ventilgehäuse (12)
und einem Statorkern (18) verbunden ist. Ein Ventilkörper (11)
und eine Feder (19) sind in dem ersten Raum (121)
zum Schließen
eines Strömungssteuerungsanschlusses
(151) angeordnet. Eine zylindrische Spule (31)
ist in dem zweiten Raum (122) untergebracht, so dass die
Spule im Hinblick auf das Ventilgehäuse (12) drehbar ist.