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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erhöhung des
Abdichtflächendrucks
von einem fluidführenden
System, das in der Lage ist, einen Abdichtflächendruck um eine Verbindung
zwischen Fluiddurchlässen
herum in einem fluidführenden
System zu erhöhen.
Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung
zur Erhöhung
des Abdichtflächendrucks
bei einer Kraftstoffeinspritzdüse
eines Verbrennungsmotors.
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Eine
vormals vorgeschlagene Kraftstoffeinspritzdüse 100 eines Verbrennungsmotors
ist in jedem Zylinder des Verbrennungsmotors vorgesehen. Bezug nehmend
auf die 3 bis 4C besitzt
die Kraftstoffeinspritzdüse 100 eine
Halterungsmutter 104. Die Halterungsmutter 104 stellt
einen festen abdichtenden Kontakt einer Kontaktfläche zwischen
einem Düsenkörper 101 und
einer Endstückabdichtung 103 her
und stellt auch einen festen abdichtenden Kontakt einer Kontaktfläche zwischen
der Endstückabdichtung 103 und
einer Düsenhalterung 102 her,
indem sie eine vorbestimmte axiale Halterungskraft auf diese Kontaktflächen aufbringt.
In der Kraftstoffeinspritzdüse 100 gibt
es keinen besondere Aufbau, um den festen Kontakt in diesen Kontaktflächen zu
erzielen, und der feste abdichtende Kontakt wird nur durch Aufbringen
einer vorbestimmten axialen Halterungskraft auf die Kontaktflächen durch
die Halterungsmutter 104 erzielt.
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Die
Endstückabdichtung 103 hat
Zapfenlöcher 111, 112 und
einen Kraftstoffweiterleitungsdurchlass 108. Die Zapfenlöcher 111, 112 nehmen entsprechende
Positionierungszapfen für
die Positionierung zwischen dem Düsenkörper 101 und der Düsenhalterung 102 auf.
Der Kraftstoffweiterleitungsdurchlass 108 stellt eine Verbindung
einer Druckkammer 105 und eines Kraftstoffzufuhrdurchlasses 106 des
Düsenkörpers 101 mit
einem Kraftstoffversorgungsdurchlass 107 der Düsenhalterung 102 her.
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Die
Düsenhalterung 102 hat
ein Leckage-Rückgewinnungsdurchlass 109.
Der Leckage-Rückgewinnungsdurchlass 109 gewinnt
Kraftstoff zurück,
der durch die Kontaktfläche
der Düsenhalterung 102 und
der Kontaktfläche
der Endstückabdichtung 103 ausgetreten
ist, und leitet den ausgetretenen Kraftstoff in ein Niederdruckrohrleitungssystem. Ein
Ende des Leckage-Rückgewinnungsdurchlasses 109,
der in der Nähe
der Kontaktfläche
der Düsenhalterung 102 angeordnet
ist, steht mit einem anderen Leckage-Rückgewinnungsdurchlass 110 in
Verbindung. Dieser Leckage-Rückgewinnungsdurchlass 110 stellt
eine Verbindung einer axialen Bohrung 115 der Endstückabdichtung 103 und
einer axialen Bohrung 116 der Düsenhalterung 102 mit
dem Leckage-Rückgewinnungsdurchlass 109 her.
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In
den letzten Jahren wurde der Kraftstoffeinspritzdruck einer Kraftstoffeinspritzdüse eines
Dieselmotors zunehmend erhöht.
Daher gibt es eine Nachfrage danach, den Abdichtflächendruck
zwischen den Kontaktflächen
der Bauteile durch Erhöhen
der axialen Halterungskraft der Halterungsmutter zu erhöhen. Wenn
allerdings die Kontaktfläche
des Düsenkörpers und
die Kontaktfläche
der Düsenhalterung
mit Hilfe der Endstückabdichtung
durch Anziehen oder Festmachen der Halterungsmutter aneinander befestigt
werden, wird eine Reibungskraft zwischen einem Absatz des Düsenkörpers und
einer inneren Auflagefläche
der Halterungsmutter durch das Aufbringen der axialen Befestigungskraft
erzeugt, die eine Verwindung des Düsenkörpers bewirkt. Die Verwindung
des Düsenkörpers verursacht
ihrerseits eine Verminderung der Rundheit eines Gleitabschnitts
einer Düsennadel
und kann letztendlich eine sanfte Gleitbewegung der Düsennadel
verhindern.
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Daher
besitzt die Erhöhung
des Abdichtflächendrucks,
die durch die Erhöhung
der axialen Befestigungskraft der Halterungsmutter erzielt wird,
vielerlei Nachteile in Hinblick auf Verformung und Festigkeit der
Bauteile wie beispielsweise dem Düsenkörper. Zudem besitzt die Vorrichtung,
die den Abdichtflächendruck
der Bauteile durch Erhöhung
der axialen Befestigungskraft der Halterungsmutter erzielt, einen
Nachteil hinsichtlich der Fertigungskosten.
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Andere
Lösungen
wurden vorgeschlagen (siehe Dokument WO 00/60233).
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Daher
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine noch stärker verbesserte
Vorrichtung zur Erhöhung
des Abdichtflächendrucks
bei einem fluidführenden
System bereit zu stellen, das in der Lage ist, den Abdichtflächendruck
um eine Verbindung zwischen Fluiddurchlässen herum ohne wesentliche
Erhöhung
einer axialen Befestigungskraft, die auf die Verbindung aufgebracht
wird, zu erhöhen.
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Um
die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird eine Vorrichtung
zur Erhöhung
des Abdichtflächendrucks
bei einem fluidführenden
System bereit gestellt, wie sie in Anspruch 1 definiert ist.
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Die
Erfindung ist gemeinsam mit zusätzlichen
Aufgaben, Merkmalen und ihren Vorteilen am besten anhand der folgenden
Beschreibung, der beigefügten
Ansprüche
und der beigefügten
Zeichnungen verständlich,
in denen:
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1 eine
Querschnittansicht ist, die ein Hauptmerkmal einer Kraftstoffeinspritzdüse eines Verbrennungsmotors
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2A eine
Draufsicht auf eine Endstückabdichtung
der Kraftstoffeinspritzdüse
gemäß dem Ausführungsbeispiel
ist, die eine obere Endfläche
der Endstückabdichtung
zeigt;
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2B eine
Querschnittansicht entlang der Linie IIB-IIB in 2A ist;
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2C eine
Ansicht von unten der Endstückabdichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel ist,
die eine untere Endfläche
der Endstückabdichtung
zeigt;
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3 eine
Querschnittansicht einer vormals vorgeschlagenen Kraftstoffeinspritzdüse eines
Verbrennungsmotors ist;
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4A eine
Draufsicht auf eine Endstückabdichtung
der vormals vorgeschlagenen Kraftstoffeinspritzdüse ist, die eine obere Endfläche der
Endstückabdichtung
zeigt;
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4B eine
Querschnittansicht entlang der Linie IVB-IVB in 4A ist;
und
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4C eine
Ansicht von unten der Endstückabdichtung
der vormals vorgeschlagenen Kraftstoffeinspritzdüse ist, die eine untere Endfläche der Endstückabdichtung
zeigt.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist unter Bezugnahme auf die 1 bis 2C beschrieben.
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Eine
Kraftstoffeinspritzdüse 1 eines
Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Kraftstoffeinspritzdüse, die in einer Einspritzvorrichtung
eines Kraftstoffspeichereinspritzsystems (Common Rail System – System
mit gemeinsamer Kraftstoffleitung) verwendet wird, die als fluidführendes
System fungiert. Genauer gesagt ist die Kraftstoffeinspritzdüse von der
Bauart der direkteinspritzenden Kraftstoffeinspritzventile, die
in jedem Zylinder eines Dieselmotors (nicht gezeigt) vorgesehen ist.
Unter hohem Druck stehender Kraftstoff wird von einer Hochdruckzufuhrpumpe
(nicht gezeigt) gepumpt und in einer Druckspeicherkammer einer gemeinsamen
Kraftstoffleitung (common rail) des Kraftstoffeinspritzsystems gespeichert.
Der unter hohem Druck stehende Kraftstoff, der in der Druckspeicherkammer
gespeichert ist, wird durch die Kraftstoffeinspritzdüse direkt
in eine entsprechende Brennkammer eingespritzt.
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Die
Kraftstoffeinspritzdüse 1 hat
einen Düsenkörper 2,
eine Düsenhalterung 3,
eine Endstückabdichtung 4 und
eine Halterungsmutter 5. Der Düsenkörper 2 nimmt eine
Düsennadel
(nicht gezeigt) auf. Die Düsenhalterung 3 nimmt
eine Drängvorrichtung
wie beispielsweise eine Feder auf, um die Düsennadel in Richtung einer
Ventilverschlussseite (untere Seite in 1) zu drängen. Die
Endstückabdichtung 4 ist
zwischen dem Düsenkörper 2 und
der Düsenhalterung 3 angeordnet.
Die Halterungsmutter 5 verbindet oder befestigt den Düsenkörper 2 und
die Düsenhalterung 3 mit
Hilfe der Endstückabdichtung 4 mit
einer vorbestimmten axialen Befestigungskraft miteinander bzw. aneinander.
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Der
Düsenkörper 2 entspricht
einem ersten fluidführenden
Bauteil der vorliegenden Erfindung, das ein oder mehr Kraftstoffeinspritzlöcher an
seinem entfernten Ende (unteres Ende in 1) hat.
Der unter hohem Druck stehende Kraftstoff wird von dem Düsenkörper 2 durch
das eine oder die mehreren Kraftstofflöcher eingespritzt. Eine Gleitbohrung 11 ist in
dem Düsenkörper 2 ausgebildet,
um die Düsennadel
in einer gleitfähigen
Art zu halten. Eine Druckkammer 16, die einen vergrößerten Durchmesser hat,
ist in der Mitte der Gleitbohrung 11 vorgesehen. Erste
Zapfenlöcher
(nicht gezeigt) sind an einer oberen Endfläche (z.B. einer Kontaktfläche, die
die Endstückabdichtung 4 berührt) des
Düsenkörpers 2 in 1 ausgebildet.
Jedes erste Zapfenloch steht in Verbindung mit einem entsprechenden
ersten Zapfenloch 12 (später beschrieben) und nimmt
einen ersten Schlagzapfen (nicht gezeigt) auf, der die Positionierung
zwischen dem Düsenkörper 2 und
der Endstückabdichtung 4 während des
Zusammenbaus unterstützt
und eine relative Verdrehung zwischen dem Düsenkörper 2 und der Endstückabdichtung 4 verhindert.
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Der
Düsenkörper 2 hat
des weiteren einen Kraftstoffzufuhrdurchlass (entsprechend einem
ersten Fluiddurchlass der vorliegenden Erfindung) 15, der
sich von der Kontaktfläche
am oberen Ende des Düsenkörpers 2 bis
zu der Druckkammer 16 in 1 erstreckt.
Der Kraftstoffzufuhrdurchlass 15 steht mit einem Kraftstoffversorgungsdurchlass 13 (später beschrieben)
der Düsenhalterung 3 und
auch mit einem Kraftstoffweiterleitungsdurchlass 14 (später beschrieben)
der Endstückabdichtung 4 in
Verbindung und bildet somit einen Kraftstoffdurchlass für die Zufuhr
des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs von der Druckspeicherkammer
der gemeinsamen Kraftstoffleitung zu der Druckkammer 16.
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Die
Düsenhalterung 3 entspricht
einem zweiten fluidführenden
Bauteil der vorliegenden Erfindung. Die Düsenhalterung 3 ist
ein rohrförmiger
Körper,
der eine Federkammer 21 in sich hat. Die Federkammer 21 nimmt
die Drängvorrichtung
(nicht gezeigt) wie beispielsweise eine Feder und einen Druckzapfen
oder einen Hydraulikkolben (nicht gezeigt) auf, der mit der Düsennadel
verbunden ist. Ein unterer Teil der Federkammer 21, der
unterhalb eines Absatzes 23 angeordnet ist, hat einen größeren Durchmesser
als der obere Teil der Federkammer 21, der oberhalb des
Absatzes 23 in 1 angeordnet ist.
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Eine
Hydraulikdrucksteuerkammer (nicht gezeigt) ist an einem Ende (Oberseite
in 1) des Hydraulikkolbens vorgesehen. Ein elektromagnetischer Betätiger wie
beispielsweise ein elektromagnetisches Ventil führt Hydraulikdruck oder Öldruck der Hydraulikdrucksteuerkammer
zu und lässt
ihn ab. Wenn der Hydraulikdruck aus der Hydraulikdrucksteuerkammer
abgelassen wird, werden die Düsennadel
und der Hydraulikkolben gegen die Drängkraft der Drängvorrichtung
wie beispielsweise der Feder gedrängt, und somit in axialer Richtung
bewegt (angehoben). Das heißt,
die Düsennadel
wird in eine Ventil-Offen-Stellung gebracht. Andererseits werden, wenn
der Hydraulikdruck der Hydraulikdrucksteuerkammer zugeführt wird,
die Düsennadel
und der Hydraulikkolben durch die Drängkraft der Drängvorrichtung
wie beispielsweise der Feder gedrängt, und somit in axialer Richtung
bewegt, um die Düsennadel
in eine Ventil-Geschlossen-Position zu bringen.
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Zweite
Zapfenlöcher
(nicht gezeigt) sind in einer unteren Endfläche (z.B. einer Kontaktfläche, die
die Endstückabdichtung 4 berührt) der
Düsenhalterung 3 in 1 ausgebildet.
Jedes zweite Zapfenloch steht mit einem zweiten Zapfenloch 22 (später beschrieben)
der Endstückabdichtung 4 in
Verbindung und nimmt einen zweiten Schlagzapfen (nicht gezeigt)
auf, der die Positionierung zwischen der Düsenhalterung 3 und
der Endstückabdichtung 4 während des
Zusammenbaus unterstützt
und eine relative Verdrehung zwischen der Düsenhalterung 3 und der
Endstückabdichtung 4 verhindert.
Zudem hat die Düsenhalterung 3 einen
Verbindungsabschnitt (nicht gezeigt). Der Verbindungsabschnitt der
Düsenhalterung 3 verbindet
die Düsenhalterung 3 mit
einer Hochdruckrohrleitung, die wiederum mit einem Abzweigungsrohr
der gemeinsamen Kraftstoffleitung verbunden ist. Auf diese Weise
wird der unter hohem Druck stehende Kraftstoff der gemeinsamen Kraftstoffleitung
dem Verbindungsabschnitt der Düsenhalterung 3 bereit
gestellt.
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Der
Kraftstoffversorgungsdurchlass (der einem zweiten fluidführenden
Durchlass der vorliegenden Erfindung entspricht) 13 ist
in dem Verbindungsabschnitt der Düsenhalterung 3 und
auch um die Federkammer 21 herum angeordnet. Der Kraftstoffversorgungsdurchlass 13 führt den
unter hohem Druck stehenden Kraftstoff der Druckkammer 16 des
Düsenkörpers 2 mit
Hilfe des Kraftstoffweiterleitungsdurchlasses 14 der Endstückabdichtung 4 und
des Kraftstoffzufuhrdurchlasses 15 des Düsenkörpers 2 zu.
Die Düsenhalterung 3 hat
auch einen Kraftstoffentlastungsauslass (Leckage-Rückgewinnungsdurchlass) 24 für das Rückführen des
Kraftstoffs aus der Federkammer 21 in ein Niederdruckrohrleitungssystem,
wie beispielsweise einen Kraftstofftank. Zudem hat die Düsenhalterung 3 einen
Außengewindeabschnitt 26,
der um eine untere Endseite der Düsenhalterung 3 herum
ausgebildet ist und mit einem Innengewindeabschnitt 25 (später beschrieben)
der Halterungsmutter 5 im Eingriff ist.
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Die
Endstückabdichtung 4 entspricht
einem dritten fluidführenden
Bauteil der vorliegenden Erfindung. Die Endstückabdichtung 4 ist
ein ringförmiger Körper, der
zwischen der Kontaktfläche
an dem oberen Ende des Düsenkörpers 2 und
der Kontaktfläche an
dem untern Ende des Düsenhalterung 3 angeordnet
ist und den Kraftstoffentlastungsauslass (der einem dritten Fluiddurchlass
der vorliegenden Erfindung entspricht) 14 besitzt, der
mit dem Kraftstoffzufuhrdurchlass 15 des Düsenkörpers 2 und
dem Kraftstoffversorgungsdurchlass 13 der Düsenhalterung 3 in
Verbindung steht. Eine Bohrung 31 mit größerem Durchmesser
ist in der Endstückabdichtung 4 ausgebildet.
Ein Innendurchmesser der Bohrung 31 größeren Durchmessers ist größer als
der einer Bohrung 32 kleineren Durchmessers, die unterhalb
der Bohrung 31 größeren Durchmessers
in 1 angeordnet ist.
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Der
mittlere Abschnitt einer unteren Endfläche der Endstückabdichtung 4 fungiert
als eine Begrenzungsfläche.
Die Begrenzungsfläche
begrenzt die Bewegung der Düsennadel,
wenn ein Betrag der Bewegung (z.B. Betrag des Anhebens) der Düsennadel
zum Zeitpunkt der Ventilöffnung
der Düsennadel ihren
maximalen Betrag erreicht. Zudem hat die Endstückabdichtung 4 die
ersten und zweiten Zapfenlöcher 12, 22 jeweils
um die Bohrung 32 kleineren Durchmessers und die Bohrung 31 größeren Durchmessers
herum. Jedes erste Zapfenloch 12 steht mit dem entsprechenden
ersten Zapfenloch des Düsenkörpers 2 in
Verbindung und nimmt den entsprechenden Schlagzapfen auf, der die
Positionierung zwischen dem Düsenkörper 2 und
der Endstückabdichtung 4 während des
Zusammenbaus unterstützt
und eine relative Verdrehung zwischen dem Düsenkörper 2 und der Endstückabdichtung 4 verhindert.
Jedes zweite Zapfenloch 22 steht mit dem entsprechenden zweiten
Zapfenloch der Düsenhalterung 3 in
Verbindung und nimmt den entsprechenden zweiten Schlagzapfen auf,
der die Positionierung zwischen der Düsenhalterung 3 und
der Endstückabdichtung 4 während des
Zusammenbaus unterstützt
und eine relative Verdrehung zwischen der Düsenhalterung 3 und
der Endstückabdichtung 4 verhindert.
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Eine
Vielzahl von Abschnitten mit verringerter Dicke (mit schrägen Linien
in 2 schraffiert) 35 in Form
einer Aussparung sind in der unteren Endfläche (z.B. die Kontaktfläche, die
den Düsenkörper 2 berührt) der
Endstückabdichtung 4 vorgesehen,
die einer ersten Kontaktfläche
der vorliegenden Erfindung entspricht. Die Abschnitte mit verringerter
Dicke 35 fungieren als erste Abschnitte mit verringerter
Dicke der vorliegenden Erfindung und verkleinern einen Abdichtflächenbereich
der unteren Endfläche der
Endstückabdichtung 4,
um einen Abdichtflächendruck
um die Verbindung zwischen den entsprechenden Fluiddurchlässen herum
zu verringern. Die Kontaktfläche
in dem untern Ende der Endstückabdichtung 4 mit
Ausnahme der Abschnitte mit verringerter Dicke 35 berührt die
Kontaktfläche
(Abdichtfläche)
in dem oberen Ende des Düsenkörpers 2 in
einer im Wesentlichen abdichtenden Art, um eine Abdichtfläche 38 auszubilden, die
eine feste Abdichtung um die Verbindung zwischen dem Kraftstoffzufuhrdurchlass 15 und
dem Kraftstoffweiterleitungsdurchlass 14 herstellt.
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Eine
Vielzahl von Abschnitten mit verringerter Dicke (mit schrägen Linien
in 2 schraffiert) 36 in der
Form einer Aussparung sind an der oberen Endfläche (z.B. der Kontaktfläche, die
die Düsenhalterung 3 berührt) der
Endstückabdichtung 4 vorgesehen,
die einer zweiten Kontaktfläche
der vorliegenden Erfindung entspricht. Die Abschnitte mit verringerter
Dicke 36 fungieren als zweite Abschnitte mit verringerter
Dicke der vorliegenden Erfindung und verkleinern einen Abdichtflächenbereich
der oberen Endfläche
der Endstückabdichtung 4,
um einen Abdichtflächendruck
um die Verbindung zwischen den entsprechenden Fluiddurchlässen herum
zu verringern. Ein weiterer Abschnitt mit verringerter Dicke (mit
einem Gittermuster in 2A kenntlich gemacht) 37 in
der Form einer Aussparung (der als ein weiterer zweiter Abschnitt
mit verringerter Dicke der vorliegenden Erfindung fungiert) steht
mit einem der Abschnitte mit verringerter Dicke 36 in der
oberen Endfläche
der Endstückabdichtung 4 und
der Bohrung 31 größeren Durchmessers
in Verbindung. Der Abschnitt mit verringerter Dicke 37 fungiert
auch als ein Leckage-Rückgewinnungsdurchlass.
Der Leckage-Rückgewinnungsdurchlass
führt den
Kraftstoff, der in die Federkammer 21, die Bohrung 31 größeren Durchmessers
und die Bohrung 32 kleineren Durchmessers geleitet wurde,
zurück
in das Niederdruckrohrleitungssystem wie beispielsweise den Kraftstofftank.
Die Kontaktfläche
an der oberen Endfläche
der Endstückabdichtung 4 mit
Ausnahme der Abschnitte mit verringerter Dicke 36, 37 berührt die
Kontaktfläche
(Abdichtfläche)
in der unteren Endfläche
der Düsenhalterung 3 in
einer im Wesentlichen abdichtenden Art, um eine Abdichtfläche 39 auszubilden, die eine
feste Abdichtung um eine Verbindung zwischen dem Kraftstoffversorgungsdurchlass 13 und
dem Kraftstoffweiterleitungsdurchlass 14 bereit stellt.
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Die
Halterungsmutter 5 entspricht einem Rohrhalterungselement
der vorliegenden Erfindung. Die Halterungsmutter 5 bringt
eine vorbestimmte axiale Halterungskraft auf, um festen Eingriff
zwischen der Kontaktfläche
in dem oberen Ende des Düsenkörpers 2 und
der Kontaktfläche
in dem unteren Ende der Düsenhalterung 3 mit
Hilfe der Endstückabdichtung 4 zu
erzielen. Die Halterungsmutter 5 hat einen ringförmigen Halterungsabschnitt 43 und
einen zylinderförmigen
Manschettenabschnitt 44. Der Halterungsabschnitt 43 hat
eine innere Auflagefläche 42 für die Aufnahme
eines Absatzes 41, der an der unteren Endfläche des
Düsenkörpers 2 vorgesehen
ist. Der Manschettenabschnitt 44 erstreckt sich in 1 von
einer äußeren Umfangskante
des Halterungsabschnitts 43 nach oben. Ein Innendurchmesser
des Manschettenabschnitts 44 ist größer als ein Innendurchmesser
eines dünnwandigeren
Abschnitts 45, der oberhalb des Manschettenabschnitts 43 angeordnet
ist. Der Innengewindeabschnitt 25, der sich mit dem Außengewindeabschnitt 26 der
unteren Endseite der Düsenhalterung 3 im
Gewindeeingriff befindet, ist entlang einer inneren Umfangsfläche des dünnwandigeren
Abschnitts 45 vorgesehen.
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Die
Funktionsweise der Kraftstoffeinspritzdüse 1 der vorliegenden
Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 1 bis 2C beschrieben.
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Der
unter hohem Druck stehende Kraftstoff wird von der gemeinsamen Kraftstoffleitung
(Quelle des hohen Drucks) durch die Hochdruckrohrleitung, den Kraftstoffversorgungsdurchlass 13,
den Kraftstoffweiterleitungsdurchlass 14 und den Kraftstoffzufuhrdurchlass 15 in
die Druckkammer 16 zugeführt. Wenn der Hydraulikdruck
aus der Hydraulikdrucksteuerungskammer, die an dem anderen Ende
des Hydraulikkolbens angeordnet ist, abgelassen wird, wird der Druck
in der Druckkammer 16 größer als die Drängkraft
der Drängvorrichtung
wie beispielsweise der Feder, so dass der Hydraulikkolben und die
Düsennadel
in die Richtung für
das Öffnen
der einen oder mehreren Kraftstoffeinspritzlöcher bewegt werden. Dadurch
wird die Düsennadel
von der Ventilauflage des Düsenkörpers 2 angehoben,
so dass der unter hohem Druck stehende Kraftstoff, der in der Druckkammer 16 aufgenommen
wurde, von dem einen oder den mehreren Einspritzlöchern, die
an dem entfernten Ende des Düsenkörpers 2 angeordnet sind,
in die entsprechende Brennkammer des Dieselmotors eingespritzt wird.
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Der
Kraftstoff kann aus dem Kraftstoffversorgungsdurchlass 13,
dem Kraftstoffweiterleitungsdurchlass 14, dem Kraftstoffzufuhrdurchlass 15 und der
Druckkammer 16 in einen Raum zwischen der Düsennadel
und der Federkammer 21 der Düsenhalterung 3, der
Bohrung 31 größeren Durchmessers der
Endstückabdichtung 4 und
der Bohrung 32 kleineren Durchmessers der Endstückabdichtung 4 auslaufen.
Dann fließt
der ausgelaufene Kraftstoff durch den Leckage-Rückgewinnungsdurchlass, der
zwischen der Kontaktfläche
in dem unteren Ende der Düsenhalterung 3 und
dem dickenreduzierten Abschnitt 37 in der Kontaktfläche in dem
oberen Ende der Endstückabdichtung 4 ausgebildet
ist. Danach fließt
der ausgelaufene Kraftstoff durch den Kraftstoffentlastungsauslass
(Leckage-Rückgewinnungsdurchlass) 24 in
die Düsenhalterung 3 und
wird in das Niederdruckrohrleitungssystem wie beispielsweise dem
Kraftstofftank zurückgeführt.
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Die
Vorteile des obigen Ausführungsbeispiels
sind nachstehend beschrieben.
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Wie
oben beschrieben, ist die Endstückabdichtung 4 in
der Kraftstoffeinspritzdüse 1 des
Verbrennungsmotors der vorliegenden Erfindung zwischen die Kontaktfläche (Abdichtfläche) in
dem oberen Ende des Düsenkörpers 2 und
der Kontaktfläche (Abdichtfläche) in
dem unteren Ende der Düsenhalterung 3 in 1 geklemmt.
Die Abschnitte mit verringerter Dicke 35 sind durch Aussparung
entsprechender Abschnitte der Kontaktfläche in dem unteren Ende der
Endstückabdichtung 4 ausgebildet,
und die Abschnitte mit verringerter Dicke 36 sind durch
Aussparung entsprechender Abschnitte der Kontaktfläche in dem
oberen Ende der Endstückabdichtung 4 ausgebildet.
Die Abschnitte mit verringerter Dicke 35, 36 sind
so ausgeführt,
dass die Abschnitte mit verringerter Dicke 35, 36 den
Kraftstoffweiterleitungsdurchlass 14 nicht beeinträchtigen,
und daher kein Auslaufen des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs
aus dem Kraftstoffweiterleitungsdurchlass 14 verursachen,
und die Abschnitte mit verringerter Dicke 35, 36 helfen
auch dabei, die hochdruckbeständige
Abdichtung zu erzielen, die dem höheren Druck Stand halten kann,
der in den letzten Jahren gefordert wurde.
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Zudem
ist der Abschnitt mit verringerter Dicke 37 ähnlich dem
Abschnitt mit verringerter Dicke 36 durch Aussparung des
entsprechenden Abschnitts der Kontaktfläche der Endstückabdichtung 4 ausgebildet,
die sich mit der Kontaktfläche
(Abdichtfläche)
in dem unteren Ende der Düsenhalterung 3 fest
im Eingriff befindet. Der Abschnitt mit verringerter Dicke 37 ist
so ausgebildet, dass er mit dem Kraftstoffentlastungsauslass (Kraftstoff-Rückgewinnungsdurchlass) 24 der
Düsenhalterung 3 in
Verbindung steht. Die Abschnitte mit verringerter Dicke 35 bis 37, die
in der oberen Endfläche
und der unteren Endfläche
der Endstückabdichtung 4 ausgebildet
sind, erlauben eine Verkleinerung des entsprechenden Abdichtflächenbereichs
ohne Erhöhung
der axialen Halterungskraft, die Nachteile bezüglich der Verformung des Bauteilmaterials
und bezüglich
der Bauteildicke darstellen könnte.
Die Abschnitte mit verringerter Dicke 35 bis 37 werden
durch einen Schneidvorgang erzeugt.
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Folglich
wird der Abdichtflächendruck
um die Verbindung der entsprechenden Fluiddurchlässe erhöht, ohne die axiale Halterungskraft
wesentlich zu erhöhen,
indem der Abdichtflächenbereich
reduziert wird. Als ein Ergebnis ist die Erhöhung des Abdichtflächendrucks
um die Verbindung zwischen den entsprechenden Fluiddurchlässen möglich, um
die neuste Forderung nach einer Erhöhung des Kraftstoffeinspritzdrucks
zu erfüllen.
Zudem ist es nicht erforderlich, die Aussparung in einer dem vorher
vorgeschlagenen Leckage-Rückgewinnungsdurchlass 110 entsprechenden
Größe auszubilden.
Der Abschnitt mit verringerter Dicke 36 und der Abschnitt
mit verringerter Dicke 37, der mit dem Abschnitt mit verringerter
Dicke 36 in Verbindung steht, arbeiten zusammen, um den
Leckage-Rückgewinnungsdurchlass
zu bilden. Demzufolge ist die Anordnung der Kontaktfläche der
Düsenhalterung 3 vereinfacht,
was eine Reduzierung der Herstellkosten erlaubt.
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Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ist in der Kraftstoffeinspritzdüse 1 des
Dieselmotors, der einen höheren
Kraftstoffeinspritzdruck bereit stellt, die hochdruckbeständige Abdichtung
an jeder Abdichtfläche
erzielt, ohne dass eine Erhöhung der
axialen Halterungskraft der Halterungsmutter 5, die die
vorbestimmte axiale Halterungskraft aufbringt, um einen festen Eingriff
zwischen der Kontaktfläche
in dem oberen Ende des Düsenkörpers 3 und der
Kontaktfläche
in dem unteren Ende der Düsenhalterung 3 mit
Hilfe der Endstückabdichtung 4 zu
erzielen, erforderlich ist.
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Daher
wird bei dem Anzieh- oder dem Festmachvorgang der Halterungsmutter 5 für das Aufbringen
der vorbestimmten axialen Halterungskraft zur Erzielung des festen
Eingriffs zwischen der Kontaktfläche
in dem oberen Ende des Düsenkörpers 2 und
der Kontaktfläche
in dem unteren Ende des Düsenhalterung 3 mit
Hilfe der Endstückabdichtung 4 der
Düsenkörper durch
die Reibungskraft, die zwischen dem Absatz 41 des Düsenkörpers 2 und
der inneren Auflagefläche 42 der
Halterungsmutter 5 durch Aufbringen der axialen Halterungskraft
erzeugt wird, nicht wesentlich verwunden. Als ein Ergebnis ist es
möglich,
die Verminderung der Rundheit des Gleitabschnitts der Düsennadel
zu verhindern, und daher ist die sanfte Gleitbewegung der Düsennadel
ermöglicht.
Zudem ist der obige Aufbau nicht nur für das Kraftstoffspeichereinspritzsystem
anwendbar, sondern ist auch genauso in jeder anderen Vorrichtung, die
eine Hochdruckabdichtfläche
besitzt, anwendbar.
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Das
obige Ausführungsbeispiel
kann wie folgt abgewandelt werden.
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In
dem obigen Ausführungsbeispiel
ist die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Vorrichtung
zur Erhöhung
der Abdichtflächenpressung
der Kraftstoffeinspritzdüse 1 beschrieben,
die als die Einspritzvorrichtung des Kraftstoffspeichereinspritzsystems
(Common Rail System – System
mit gemeinsamer Kraftstoffleitung) verwendet wird, das sowohl die
Hochdruckversorgungspumpe als auch die gemeinsame Kraftstoffleitung
hat. Allerdings ist die vorliegende Erfindung genauso auf eine Vorrichtung
zur Erhöhung
der Flächenpressung
einer Kraftstoffeinspritzdüse
einer Einspritzvorrichtung anwendbar, die in einem Kraftstoffeinspritzsystem
verwendet wird, das eine Düsennadel
von einer Ventilauflagerfläche
hebt, wenn ein Kraftstoffdruck in einer Druckkammer über eine
Drängkraft
einer Drängvorrichtung wie
beispielsweise einer Feder hinaus infolge eines direkten Einspritzens
von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff von einer in Reihe angeordneten
Kraftstoffeinspritzpumpe oder einer Verteilertyp-Kraftstoffeinspritzpumpe in die Einspritzvorrichtung
erhöht wird.
Zudem ist die vorliegende Erfindung auf eine verstellbare Düse anwendbar,
die die Größe eines Kraftstoffeinspritzlochs
verändern
kann.
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Zusätzliche
Vorteile und Abwandlungen werden sich dem Fachmann leicht eröffnen. Die
Erfindung in ihrer weiteren Hinsicht ist daher nicht auf die spezifischen
Details, repräsentativen
Geräte
und veranschaulichenden Beispiele beschränkt, die gezeigt und beschrieben
sind, sondern nur durch den Umfang der Erfindung, der in den beigefügten Ansprüchen definiert
ist.