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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die folgende Erfindung betrifft ein Treibstoffeinspritzventil.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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In einem herkömmlichen, elektromagnetischen Treibstoffeinspritzventil, wie es zum Beispiel im
japanischen Patent Nr. 2774153 offenbart ist, ist eine Spuleneinrichtung an einer äußeren Seite eines Kerns vorgesehen, der als ein Magnetpfad fungiert, und ferner ist ein ferromagnetisches Joch auf einer äußeren Seite der Spuleneinrichtung vorgesehen. Wenn ein Verbindungsstecker ausgeformt wird, wird ein Harz in eine Aussparung zwischen dem Joch und der Spuleneinrichtung eingefüllt und daher gibt es keinen Bedarf, die Ausformung einer Isolation gesondert auszuführen, nachdem eine Wicklung durch Winden eines Drahts ausgebildet ist, mit dem Ergebnis, dass eine exzellente Produktivität und gewünschte Isolationseigenschaften erlangt werden.
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Ferner schlägt die
japanische Gebrauchsmusteranmeldung mit der Veröffentlichungsnummer H4-51108 ein Verfahren vor, bei dem ein zylindrisches Biegeelement an einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Kern und dem Joch vorgesehen ist, um den Magnetpfad zu vergrößern. Wenn ein derartiges Biegeelement vorgesehen ist, ist es allerdings schwierig, das Harz in der Umgebung der Spuleneinrichtung einzufüllen. Ferner ist das Biegeelement als eine zusätzliche Komponente vorgesehen, und auch der Schritt des Verbindens des Biegeelements ist als zusätzlicher Schritt vorgesehen, was in einem Kostennachteil resultiert.
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In jüngsten Jahren wurde ein elektronisch gesteuertes Treibstoffeinspritzsystem (FI) zunehmend auch in Zweiradfahrzeugen eingesetzt, die einen geringen Motorhubraum aufweisen, und somit gab es einen Bedarf für eine Verbesserung der Anordnungsflexibilität des Treibstoffeinspritzventils, die dadurch erlangt wird, eine Einbaulänge und einen äußersten Durchmesser des Treibstoffeinspritzventils zu verringern. Während die Anordnungsflexibilität verbessert wird, ist es auf der anderen Seite auch nötig, eine Einspritzbetrag-Steuerungsleistung zu erlangen, die zu bestehenden Treibstoffeinspritzventilen äquivalent ist.
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Die Einspritzbetrag-Steuerungsleistung hängt von einer magnetischen Anziehungskraft ab, welche die Ansprechleistungsfähigkeit eines An-Aus Ventils bestimmt, und daher ist es notwendig, eine Abnahme in der magnetischen Anziehungskraft durch das Verkleinern des Treibstoffeinspritzventils zu verhindern. Um die Einbaulänge des Treibstoffeinspritzventils zu reduzieren, ist es allerdings notwendig, die gesamten Längen des Jochs und der Spuleneinrichtung zu reduzieren. Ist die Anzahl der Windungen der Wicklung aufrechtzuerhalten, muss unter diesen Umständen die Anzahl der Schichten der Wicklung erhöht werden, mit dem Ergebnis, dass ein äußerster Durchmesser der Wicklung erhöht ist, und die Aussparung zwischen dem Joch und der Spuleneinrichtung reduziert ist. Sogar wenn das Harz in die Aussparung zwischen dem Joch und der Spuleneinrichtung zu füllen ist, wie im Fall des oben beschriebenen,
japanischen Patents Nr. 2774153 , gibt es eine Gefahr dahingehend, dass das Harz nicht zufriedenstellend eingefüllt werden kann. Wenn ferner eine ausreichende Aussparung zwischen dem Joch und der Spuleneinrichtung sicherzustellen ist, kann das Joch zu einer radialen Außenseite hin vergrößert sein, allerdings entsteht in diesem Fall ein Problem dahingehend, dass der äußerste Durchmesser des Treibstoffeinspritzventils vergrößert ist. Als eine Maßnahme um derartiges Vergrößern des Treibstoffeinspritzventils zu verhindern, kann weiterhin ein Verfahren vorgesehen sein, bei dem der Anstieg im äußersten Durchmesser der Wicklung durch ein Reduzieren der Plattendicke des Jochs ausgeglichen wird. Wenn die Plattendicke des Jochs reduziert ist, entsteht im Gegenzug allerdings ein neues Problem dahingehend, dass die magnetische Anziehungskraft durch die unzureichende Fläche des magnetischen Pfades verringert ist. Unter diesen Umständen werden die Verkleinerung des Treibstoffeinspritzventils und das Sicherstellen einer ausreichenden Fläche des magnetischen Pfades zu Herausforderungen.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der oben beschriebenen Probleme getätigt und es ist deshalb deren Ziel, ein Treibstoffeinspritzventil bereitzustellen, das geeignet ist, exzellente Produktivität und die erwünschten Isolationseigenschaften sicherzustellen, und exzellente Einspritzbetrags-Steuerungsleistung gewährleistet, obwohl das Treibstoffeinspritzventil verkleinert wird.
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Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Treibstoffeinspritzventil vorgesehen, das aufweist: einen Halter; ein Ventilelement das durch den Halter verschiebbar gehalten wird; ein elastisches Element, um durch seine Federkraft eine Schubkraft in einer Richtung an das Ventilelement anzulegen; eine Spuleneinrichtung, um durch ihre magnetische Kraft eine Schubkraft in einer anderen Richtung an das Ventilelement anzulegen; einen Kern, der auf einer Innenseite der Spuleneinrichtung eingerichtet ist und einem Anker gegenüberliegt, der als Magnetkraftbetätigungsabschnitt des Ventilelements dient; und zumindest zwei Joche, von denen jedes auf einer Außenseite der Spuleneinrichtung eingerichtet ist, und mit dem Halter und dem Kern verbunden ist, wobei der Halter, der Anker, der Kern und die zumindest zwei Joche einen Pfad eines magnetischen Flusses ausbilden, der von der Spuleneinrichtung zu erzeugen ist. Eine Aussparung zwischen einer Wicklung der Spuleneinrichtung und jedem der zumindest zwei Joche ist mit einem Harz gefüllt. Zumindest ein Trennbereich zwischen den zumindest zwei Jochen dient als ein Einlass um das Harz einzufüllen. Jedes der zumindest zwei Joche weist auf: einen Abschnitt mit großem Radius, der auf einer radialen Außenseite der Spuleneinrichtung angeordnet ist, wobei der Abschnitt mit großem Radius einen größeren Radius aufweist als ein Abschnitt, der sich entlang des Halters erstreckt, und ein Abschnitt, der sich entlang des Kerns erstreckt; und mehrere Biegeabschnitte. Der Abschnitt, der sich entlang des Halters erstreckt und der Abschnitt, der sich entlang des Kerns erstreckt, sind mit dem Abschnitt mit großem Radius mittels der mehreren Biegeabschnitte verbunden. Der Abschnitt mit großem Radius weist einen vertieften Abschnitt auf, welcher auf einer Innenseite davon ausgebildet ist. Eine Querschnittsfläche des Abschnitts mit großem Radius, die den vertieften Abschnitt enthält, ist größer als Querschnittsflächen der mehreren Biegeabschnitte.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Vorderansicht eines Treibstoffeinspritzventils gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine Draufsicht des Treibstoffeinspritzventils von 1.
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3 ist eine Schnittansicht, die entlang der Linie III-III von 2 getätigt ist.
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4 ist eine Seitenansicht, die darstellt, wie ein Harz eingefüllt wird.
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5 ist eine Ansicht von oben, die darstellt, wie das Harz eingefüllt wird.
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6 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die einen Abschnitt in der Nähe eines Jochs des Treibstoffeinspritzventils gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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7 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht ähnlich der 6, um eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darzustellen.
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8 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht ähnlich der 6, um eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darzustellen.
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9 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Joch gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Nun wird ein Treibstoffeinspritzventil gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass in den Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen gleiche oder äquivalente Komponenten bezeichnen.
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Erste Ausführungsform
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1 ist eine Vorderansicht eines Treibstoffeinspritzventils gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Draufsicht des Treibstoffeinspritzventils, wie es aus einer durch den Pfeil II in 1 gekennzeichneten Richtung gesehen wird. 3 ist eine Schnittansicht, die entlang der Linie III-III von 2 getätigt wurde. Ferner ist 4 eine Seitenansicht, die darstellt, wie ein Harz eingeführt wird, und 5 ist eine Ansicht von oben, die darstellt, wie das Harz eingefüllt wird.
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Ein Treibstoffeinspritzventil 1 weist auf: einen Halter 3, ein Ventilelement 5, ein elastisches Element 7, eine Spuleneinrichtung 9, einen Kern 11 und zumindest zwei Joche 13. Es ist zu beachten, dass sich eine radiale Richtung hier auf eine Richtung eines Radius eines Kreises bezieht, der auf einer Axiallinie AL des Treibstoffeinspritzventils 1 in 2 zentriert ist.
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Der Halter 3 ist ein zylindrisches Element, das sich entlang der Axiallinie AL erstreckt, und ein Ventilsitzkörper 15 mit einem Ventilsitz 15a ist in dem Halter 3 an einer Endseite davon vorgesehen. Das Ventilelement 5 ist in einem Bereich innerhalb des Halters 3 aufgenommen, der von einem Mittelabschnitt zu einer anderen Endseite des Halters reicht. Das Ventilelement wird durch den Halter 3 derart gehalten, dass es entlang der Axiallinie AL verschiebbar ist.
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Das Ventilelement 5 weist einen Ventilabschnitt 17, einen Anker 19 und einen röhrenartigen Hauptkörperabschnitt 21 auf, um den Ventilabschnitt 17 und den Anker 19 miteinander zu verbinden. Der Ventilabschnitt 17 ist an einer Endseite des Hauptkörperabschnitts 21 vorgesehen, das heißt an der Seite des Ventilsitzes 15a, und sitzt wahlweise auf dem Ventilsitz 15a.
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Der Anker 19 ist auf einer radialen Außenseite des Hauptkörperabschnitts 21 an einer Position nahe einem anderen Ende des Hauptkörperabschnitts 21 vorgesehen. Der Anker 19 ist ein zylindrisches Element, und eine Außenumfangsfläche (radiale Außenfläche) des Ankers 19 liegt einer inneren Umfangsfläche des Halters 3 gegenüber.
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Wie später beschrieben, funktioniert der Anker 19 als ein Magnetkraftbetätigungsabschnitt des Ventilelements 5. Der Kern 11 ist derart vorgesehen, dass er dem Anker 19 in einer Richtung der Axiallinie AL gegenüber gelegen ist. Insbesondere ist der Kern 11 ein zylindrisches Element, und eine Endfläche des Zylinders des Kerns 11 ist derart angeordnet, dass sie einer Endfläche des Zylinders des Ankers 19 über einen Luftspalt hinweg gegenüberliegt. Ferner ist ein Abschnitt des Kerns 11 auf einer Endseite auf einer radialen Innenseite der Spuleneinrichtung 9 angeordnet.
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Ein Unterstützungsstift 23 ist in dem Kern 11 vorgesehen. Das elastische Element 7 ist derart angeordnet, dass es sich sowohl innerhalb des Kerns 11 als auch innerhalb des Ankers 19, erstreckt.
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Durch eine Federkraft (elastische Kraft) des elastischen Elements 7 legt das elastische Element 7 an das Ventilelement 5 eine Schubkraft in einer Richtung an. Zum Beispiel ist das elastische Element 7 eine Schraubenfeder. Ferner erzeugt das elastische Element 7 in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Kraft in einer Richtung, in der das Ventilelement 5 gegen den Ventilsitz 15a gedrückt wird, das heißt, es erzeugt eine Schließkraft. Ein Ende des elastischen Elements 7 ist mit einem abgestuften Abschnitt innerhalb des Ankers 19 verbunden, und ein anderes Ende des elastischen Elements 7 ist mit dem Unterstützungsstift 23 verbunden. Anstatt in einer natürlichen Länge davon vorgesehen zu sein, ist das elastische Element 7 zwischen dem Unterstützungsstift 23 und dem Ventilelement 5 in einem zusammengedrückten Zustand vorgesehen.
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Durch eine magnetische Kraft der Spuleneinrichtung 9 übt die Spuleneinrichtung 9 auf das Ventilelement 5 eine Schubkraft in einer anderen Richtung aus. Die Spuleneinrichtung 9 weist eine Trommel 25, eine durch Winden eines Drahtes um die Trommel 25 ausgebildete Wicklung 27, und einen Anschluss 27a auf, der mit einem externen Anschluss in Kontakt zu bringen ist, um die Wicklung 27 mit Energie zu versorgen.
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Jedes der Joche 13 ist auf einer radialen Außenseite der Spuleneinrichtung 9 angeordnet. Ferner erstreckt sich jedes der Joche 13 entlang der Axiallinie AL in einer Länge, die größer als die der Spuleneinrichtung 9 ist, und ist mit dem Halter 3 und dem Kern 11 derart verbunden, dass es den Halter 3 und den Kern 11 überspannt.
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Um magnetische Flüsse, die durch die Energiezufuhr der Wicklung 27 erzeugt werden, zirkulieren zu lassen, bilden der Kern 11, welcher ein starrer Eisenkern ist, der Anker 19, der Halter 3 und jedes der Joche 13 einen magnetischen Pfad.
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Für eine Teilanordnung 29, die durch Zusammensetzen des Halters 3, des Ventilelements 5, der Spuleneinrichtung 9, des Kerns 11, der Joche 13 und des Ventilsitzkörpers 15 erlangt wird, wird Einlegespritzgießen ausgeführt, der das Spritzgießen eines Harzes 31 einschließt, um dadurch einen Steckeranschluss 33 auszubilden. Durch das oben beschriebene Einlegespritzgießen wird das Harz 31, das als Isolationsmittel fungiert, in eine Aussparung zwischen der Spuleneinrichtung 9 und jedes der Joche 13 eingefüllt.
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In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist, in Bezugnahme auf 5 (in Draufsicht), jedes der zwei Joche 13 eine derartige Form auf, dass die Joche 13 zu einem Bogen gekrümmt sind, der sich in einer Umfangsrichtung in einem vorbestimmten Winkel erstreckt. Der Winkelbereich jedes der Joche 13, die sich in die Umfangsrichtung erstrecken, ist gleich oder geringer als 180° und daher sind Kanten der beiden Joche 13 in der Umfangsrichtung voneinander in der Umfangsrichtung getrennt. Insbesondere sind Trennbereiche zwischen den Kanten der beiden Joche 13, die voneinander in der Umfangsrichtung getrennt sind, in der Draufsicht auf beiden Seiten der Axiallinie AL, über die Axiallinie AL hinweg, ausgebildet. Ein Trennbereich 35, der auf einer Seite der Axiallinie AL erzeugt ist, fungiert als ein Auslass des Anschlusses 27a, und ein Trennbereich 37, der auf der anderen Seite der Axiallinie AL erzeugt ist, fungiert als Einlass, um das oben beschriebene Harz 31 durch Gießen des Harzes 31 in die Aussparung zwischen die Wicklung 27 und jedes der Joche 13 einzufüllen. Zum Zeitpunkt des oben beschriebenen Spritzgießens bildet das Harz 31, wie in 3 dargestellt, ein Außenteil der Teilanordnung 29 aus, und fließt, wie durch die Pfeile in 4 und 5 angedeutet, durch den Trennbereich 37 in die Aussparung zwischen der Wicklung 27 und jedes der Joche 13, sodass das Harz 31 in die Aussparung zwischen einem später zu beschreibenden, radial zu äußerst gelegenen Abschnitt der Wicklung 27 und einer radialen Innenseite jedes der Joche 13 eingefüllt ist.
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Als nächstes wird ein Betrieb des Treibstoffeinspritzventils beschrieben. Wenn das Ventil geschlossen ist, ist das Ventilelement 5 durch das elastische Element 7 gegen den Ventilsitz 15a des Ventilsitzkörpers 15 gedrückt. Wenn die Wicklung 27 als Reaktion auf einen Befehl von einer Steuereinheit der Verbrennungskraftmaschine mit Energie versorgt wird, wird das Ventilelement 5 (Anker 19) durch die magnetische Kraft, die durch die Spuleneinrichtung 9 erzeugt wird, angezogen, und die magnetische Kraft überwindet die Ventilschließkraft, die durch das elastische Element 7 erzeugt wird derart, dass sich das Ventilelement 5 bewegt, um das Ventil zu öffnen. Zu diesem Zeitpunkt wird das Ventilelement 5, durch die Verschiebebewegung zwischen dem äußeren Umfang des Ankers 19 und dem inneren Umfangsabschnitt des Halters 3 und der Verschiebebewegung zwischen dem äußeren Umfang des Ventilabschnitts 17 und dem inneren Umfang des Ventilkörpers 15, entlang der Axialline AL geführt und bewegt sich hin zum Kern 11. Deshalb wird zwischen dem Ventilabschnitt 17 und dem Ventilsitz 15a ein Spalt erzeugt, und ein in das Treibstoffeinspritzventil 1 eingegebener Treibstoff wird durch den Spalt zur Außenseite abgegeben. Wenn die Energieversorgung der Wicklung 27 gestoppt wird, ist das Ventilelement 5 ferner der Ventilschließkraft des elastischen Elements 7 derart ausgesetzt, dass das Ventilelement 5 zum Ventilsitz 15a zurückgedrückt wird, und der Spalt zwischen dem Ventilabschnitt 17 und dem Ventilsitz 15a geschlossen wird. Auf diese Art wird die Treibstoffeinspritzung beendet.
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Als nächstes werden Details der Joche 13 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 6 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die einen Abschnitt in der Nähe einer der Joche des Treibstoffeinspritzventils gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Das Joch 13 ist durch Pressen eines Plattenmaterials, das aus einem elektromagnetischen Edelstahl gebildet ist, ausgebildet und weist eine Bogenform mit ungleichmäßigem Radius auf. In der Draufsicht ist das Joch 13 insbesondere in Bögen mit unterschiedlichen Radien gekrümmt, die entlang der Richtung der Axiallinie AL angeordnet sind. Ferner ist das Joch 13 durch das oben beschriebene Pressbearbeiten in Übereinstimmung mit den Formen des Halters 3, der Spuleneinrichtung 9, und des Kerns 11 gekrümmt, und weist vier Biegeabschnitt 13a, 13b, 13d, und 13e auf.
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Das Joch 13 weist einen Abschnitt 13c mit großem Radius auf, der an der radialen Außenseite der Spuleneinrichtung 9 eingerichtet ist. Der Abschnitt 13c mit großem Radius weist einen größeren Radius als Abschnitte auf, die sich entlang des Halters 3 und des Kerns 11 erstrecken. Der Abschnitt des Jochs 13, der sich entlang des Kerns erstreckt, ist mit dem Abschnitt 13c mit großem Radius mittels der zwei Biegeabschnitte 13a und 13b verbunden. In ähnlicher Weise ist der Abschnitt des Jochs 13, der sich entlang des Halters 3 erstreckt, mit dem Abschnitt 13c mit großem Radius mittels der zwei Biegeabschnitte 13d und 13e verbunden. Durch die Vermittlung der zwei Biegeabschnitte erstrecken sich der Abschnitt des Jochs 13, der sich entlang des Kerns 11 erstreckt, der Abschnitt 13c mit großem Radius und der Abschnitt des Jochs 13, der sich entlang des Halters 3 erstreckt, alle entlang der Axiallinie AL.
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In jeder der Biegeabschnitte 13a, 13b, 13d und 13e des Jochs 13 wird bei Pressbearbeitung Spannung derart auf eine Außenseite der Biegung aufgewandt, dass dieser Abschnitt ausgedehnt wird. Deshalb sind die Biegeabschnitte 13a, 13b, 13d und 13e im Vergleich zur Dicke vor der Bearbeitung des Plattenmaterials um ungefähr 20 % dünner. Das Joch weist auf der radialen Innenseite des Abschnitts 13c mit großem Radius einen vertieften (eingedrückten) Abschnitt 13f auf, der ein äußerster Umfangsabschnitt des Jochs ist. Der vertiefte Abschnitt 13f ist eine Vertiefung mit einer flachen Bodenfläche, die auf einer Seite des Plattenmaterials durch Prägen in einem Schritt vor dem oben erwähnten Biegen oder in demselben Schritt wie das Biegen ausgebildet ist. Der vertiefte Abschnitt 13f ist ein dünner Abschnitt, der eine Dicke aufweist, die 85 % bis 95 % der Dicke des unbearbeiteten Plattenmaterials entspricht.
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Nach dem Pressbearbeiten wird das Joch 13 zum Einstellen der magnetischen Leistungsfähigkeit einem magnetischen Vergüten (engl.: magnetic annealing) unterzogen. Wenn das Joch 13 durch Schweißen mit dem Kern 11 und dem Halter 3 verbunden ist, ist der vertiefte Abschnitt 13f auf der radialen Innenseite des Abschnitts 13c mit großem Radius angeordnet, und liegt einer Außenumfangsfläche 27b der Wicklung 27 über die gesamte Länge in der Richtung der Axiallinie AL gegenüber. Als ein Ergebnis wird eine Aussparung 39 von 0,5 mm bis 0,7 mm zwischen der Wicklung 27 und dem Joch 13 sichergestellt.
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Die Plattendicke des Jochs 13, das heißt die Fläche des magnetischen Pfades ist vor dem Biegen in jedwedem Querschnitt im Wesentlichen konstant. Um das Joch 13 mit dem Halter 3 und dem Kern 11 zu verbinden, wird das Joch 13 allerdings stark in die Bogenform mit ungleichmäßigem Radius gebogen. Deshalb wird in jeder der Biegeabschnitte 13a, 13b, 13d und 13e derart Spannung auf die Außenseite ausgeübt, dass die Biegeabschnitte 13a, 13b, 13d und 13e verdünnt sind. Aus diesem Grund ist die Querschnittsfläche der Abschnitte zwischen den Biegeabschnitten 13b und 13d, die durch das Biegen weniger beeinträchtig werden, größer als die Querschnittsflächen der Biegeabschnitte 13a, 13b, 13d und 13e. Unter dieser Annahme wird der Vertiefungsbetrag des vertieften Abschnitts 13f derart eingestellt und festgesetzt, dass eine Querschnittsfläche C des Abschnitts 13c mit großem Radius, welcher den vertieften Abschnitt 13f aufweist, größer als Querschnittsflächen A, B, D und E der Biegeabschnitte 13a, 13b, 13d und 13e wird. Auf diese Art wird in dem Abschnitt 13c mit großem Radius, welcher der dünne Abschnitt ist, magnetische Sättigung vermieden.
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Wenn das oben beschriebene Joch 13 verwendet wird, um das Treibstoffeinspritzventil 1 mit reduzierter Einbaulänge L (siehe 3) zusammenzusetzen, wird der Anstieg des äußersten Durchmessers der Außenumfangsfläche 27b der Wicklung im Vergleich zu bestehenden Treibstoffeinspritzventilen durch den vertieften Abschnitt 13f des Abschnitts 13c mit großem Radius des Jochs 13 ausgeglichen. Daher ist es möglich, den Anstieg im äußersten Durchmesser P (siehe 2) des Treibstoffeinspritzventils 1 zu verhindern, während die Aussparung 39 von 0,5 mm oder mehr sichergestellt ist. Auf diese Art wird das Harz 31 zum Zeitpunkt des Ausformens derart ohne Stockungen in die Aussparung 39 eingefüllt, dass eine Isolationseigenschaft für die Wicklung 27 sichergestellt ist. Auf der anderen Seite kann der Anstieg des äußersten Durchmessers P in dem Treibstoffeinspritzventil 1 selbst unterdrückt werden, und zumindest die Einbaulänge L kann reduziert werden, was heißt, dass das Treibstoffeinspritzventil 1 verkleinert werden kann. Ferner ist in dem Joch 13 die Querschnittsfläche C des Abschnitts 13c mit großem Radius größer als die Querschnittsflächen A, B, D und E der Biegeabschnitte 13a, 13b, 13d und 13e, und daher entsteht keine magnetische Sättigung in dem vertieften Abschnitt 13f. Deshalb wird in dem Anker 19 eine magnetische Anziehungskraft erzeugt, die gleich der von bestehenden Treibstoffeinspritzventilen ist, und die Einspritzbetrag-Steuerungsleistung wird erhalten. Mit anderen Worten ist es möglich, exzellente Produktivität und gewünschte Isolationseigenschaften sicherzustellen, und exzellente Einspritzbetrag-Steuerungsleistungen aufrechtzuerhalten, obwohl das Treibstoffeinspritzventil verkleinert wird. Um ein Treibstoffeinspritzventil mit einer hohen Ansprechgeschwindigkeit zu erhalten, ist in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 3 gezeigt, insbesondere die Länge des Ventilelements in der Richtung der Axiallinie AL verglichen mit der eines existierenden Treibstoffeinspritzventils reduziert, um Gewichtsreduktion zu erlangen, und daher ist der Luftspalt zwischen dem Kern 11 und dem Anker 19 nicht unmittelbar auf der Innenseite der Wicklung 27 angeordnet, sondern ist in der Zeichnungsebene von 3 auf der Außenseite der Wicklung 27 angeordnet. Daher weist das Treibstoffeinspritzventil eine Struktur auf, bei der die magnetische Anziehungskraft, hinsichtlich magnetischer Effizienz, auf den Einfluss der Querschnittsfläche des Magnetpfades sensitiv ist. Aus diesem Grund ist die oben erwähnte Unterdrückung der magnetischen Sättigung aufgrund der Querschnittfläche besonders effektiv. Es ist zu beachten, dass der Vertiefungsbetrag in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch Einprägen des Jochs 13 derart eingestellt ist, dass der dünne Abschnitt derart eingestellt wird, dass er eine Dicke aufweist, die 85 % bis 95 % der Dicke des Plattenmaterials ist, und daher kann die Dicke des dünnen Abschnitts sicher größer als die Dicke jedes Biegeabschnitts des Jochs eingestellt werden.
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Durch ungleichmäßiges Winden des Drahtes in der Umgebung von beiden Enden der Wicklung in ihrer Axialrichtung, kann in dem Schritt des Windens eines Drahtes in eine Wicklung ferner ein Teil der Wicklung zur radialen Außenseite über den Außendurchmesser der Wicklung vorstehen. In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein emaillierter Draht mit einem Durchmesser von 0,16 mm für die Wicklung verwendet, und der maximale Wert der Größe der Aussparung 39 (maximale Aussparung) zwischen der Wicklung und dem Joch ist derart eingestellt, dass er zumindest drei Mal größer als der Drahtdurchmesser der Wicklung ist. Sogar wenn ein Teil des Drahtes, der zwei Lagen entspricht, zur radialen Außenseite über den Außendurchmesser der Wicklung vorsteht, bleibt deshalb eine Aussparung zwischen der Wicklung und dem Joch erhalten, was daher einen Vorteil dahingehend mit sich bringt, dass die Isolationseigenschaft erhalten werden kann.
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Als ein Verfahren des Reduzierens der Einbaulänge des Treibstoffeinspritzventils wird ferner der Anstieg des äußersten Durchmessers der Wicklung durch Reduzieren der Plattendicke des Jochs ausgeglichen, und die Abnahme der magnetischen Anziehungskraft durch die unzureichende Fläche des Magnetpfades, die durch die Reduzierung der Plattendicke des Jochs verursacht wird, kann durch Erhöhen der Länge des Jochs, das sich in die Umfangsrichtung erstreckt, ausgeglichen werden. In diesem Fall ist allerdings der Trennbereich zwischen den zwei Jochen (Bereich, welcher dem oben beschriebenen Trennbereich 37 entspricht) in seiner Größe reduziert, und im Gegenzug entsteht ein neues Problem dahingehend, dass das Einströmen des Harzes schwierig wird. Im Gegensatz dazu hängt die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht von der Längenzunahme des Jochs ab, das sich, wie oben beschrieben, in die Umfangsrichtung erstreckt. Deshalb kann, ohne Schwierigkeit bezüglich des Einströmens des Harzes, exzellente Produktivität aufrechterhalten werden, und daneben kann eine erwünschte Isolationseigenschaft sichergestellt werden, obwohl das Treibstoffeinspritzventil verkleinert wird.
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Ferner ist der vertiefte Abschnitt auf der Innenseite des Abschnitts mit großem Radius eine Vertiefung, die durch Prägen ausgebildet wird, und daher wird das Verdünnen des Abschnitts mit großem Radius des Jochs durch das Prägen erreicht, mit dem Ergebnis, dass die Produktivität exzellent ist, und die Kosten reduziert werden können. Zusätzlich kann das Verdünnen vor dem magnetischen Härten ausgeführt werden, was daher zu einem Vorteil dahingehend führt, dass die magentischen Eigenschaften des Rohlings weniger anfällig dafür sind, beeinflusst zu werden.
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Ferner ist das Verringerungsverhältnis der Plattendicke des Jochs an den Biegeabschnitten ungefähr maximal 20 %, und daher kann, wenn der durch das Prägen einzustellende Vertiefungsbetrag auf 5 % bis 15 % der Plattendicke des Rohlings begrenzt ist, die magnetische Sättigung in dem Teil des Abschnitts mit großem Radius sicher verhindert werden, der den vertieften Abschnitt aufweist, welcher der dünne Abschnitt ist. Zusätzlich wird die Kaltverfestigung durch das Prägen minimiert, sodass eine Verschlechterung der Biege-Bearbeitbarkeit für das Joch verhindert werden kann, und eine Deformation durch einen Einfluss des Entfernens einer Spannung durch das magnetische Härten kann gleichermaßen unterdrückt werden.
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Zweite Ausführungsform
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Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Bezugnahme auf 7 beschrieben. 7 ist eine teilweise vergrößerte, geschnittene Ansicht, ähnlich zu 6, um die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darzustellen. Es ist zu beachten, dass in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung andere als die nachstehend beschriebenen Komponenten die gleichen sind, wie die in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform.
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Ein vertiefter Abschnitt 113f ist auf der radialen Innenseite eines Jochs 113 ausgebildet. Der vertiefte Abschnitt 113f weist einen tiefsten Abschnitt in der Mitte des vertieften Abschnitts 113f in der Richtung der Axiallinie AL auf. Ferner ist eine Bodenfläche des vertieften Abschnitts 113f als eine geneigte Fläche ausgebildet, die derart geneigt ist, dass sie in einem Bereich von beiden Enden des vertieften Abschnitts 113f in der Richtung der Axiallinie AL (in der Umgebung der Biegeabschnitte 13b und 13d) zur Mitte des vertieften Abschnitts 113f hin, in der Richtung der Axiallinie AL von der Wicklung 27 getrennt ist.
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Eine maximale Aussparung 139 zwischen der Bodenfläche am tiefsten Abschnitt des vertieften Abschnitts 113f des Jochs 113 und der Außenumfangsfläche 27b der Wicklung 27 ist auf 0,5 mm bis 0,7 mm eingestellt. Zum Zeitpunkt des Ausformens wird das Harz, das in die Mitte des vertieften Abschnitts in der Richtung der Axiallinie AL eingefüllt ist, in der Richtung der Axiallinie AL hin zu beiden Enden ausgebreitet und in die gesamte Aussparung eingefüllt.
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Entsprechend der oben beschriebenen, zweiten Ausführungsform werden zusätzlich zu den Vorteilen der oben beschriebenen, ersten Ausführungsform die folgenden Vorteile erzielt. Insbesondere ist die Bodenfläche des vertieften Abschnitts des Jochs die geneigte Fläche, und daher ist eine durchschnittliche Tiefe der Vertiefung kleiner, als die einer flachen Fläche, mit dem Ergebnis, dass ein Bearbeitungsgrad beim Prägen verringert ist. Deshalb ist die Deformation durch die Entfernung der Spannung nach dem magnetischen Härten gering, und daher weist der vertiefte Abschnitt eine vertiefte Form mit hoher Maßgenauigkeit auf. Ferner fließt das zum Zeitpunkt des Ausformens in die Mitte des vertieften Abschnitts eingefüllte Harz derart, dass es sich zu beiden Enden hin ausbreitet, und daher fließt das Harz in einer geregelten Weise und wird einfach an beiden Enden aufgefüllt.
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Dritte Ausführungsform
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Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben. 8 ist eine teilweise vergrößerte, geschnittene Ansicht, ähnlich zu 6, um die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darzustellen. 9 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Joch gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Es ist zu beachten, dass in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung andere Komponenten als die unten beschriebenen, die gleichen sind, wie die in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform.
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Ein Einfüllloch 241, das durch ein Joch 213 in einem Bereich von einer radialen Außenfläche zu einer radialen Innenfläche läuft, ist in dem Abschnitt 13c mit großem Radius des Jochs 213, das den vertieften Abschnitt 13f aufweist, ausgebildet. Gemäß der oben beschriebenen, dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Vorteile zusätzlich zu den Vorteilen der oben beschriebenen, ersten Ausführungsform erreicht. Insbesondere wird das Harz zum Zeitpunkt des Ausformens nicht nur durch den Trennbereich 37 zwischen den Jochen, sondern auch durch das Einfüllloch 241 in die Aussparung 39 eingefüllt. Daher wird die Einfülleffizienz des Harzes weiter erhöht, sodass das Ausformen mit geringerem Druck ausgeführt werden kann. Im Ergebnis kann die Deformation der Wicklung durch den Ausformungsdruck weiter unterdrückt werden. Ferner kann, falls der Ausformungsdruck nicht niedriger eingestellt ist, die Ausformungsdauer verkürzt werden, was daher zu einem Vorteil dahingehend führt, dass die Produktivität verbessert ist.
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Es ist zu beachten, dass 8 und 9 die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Kombination mit der ersten Ausführungsform (vertiefter Abschnitt 13f) zeigen, aber die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch in Kombination mit der zweiten Ausführungsform (vertiefter Abschnitt 113f) ausgeführt werden kann.
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Die Details der vorliegenden Erfindung sind in Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben. Allerdings versteht es sich für den Fachmann, dass hierzu verschiedenste Abänderungen auf der Basis des grundlegenden technischen Rahmens und der Lehre der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können.
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Wirkung der vorliegenden Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die hervorragende Produktivität und die gewünschte Isolationseigenschaft sicherzustellen, und eine exzellente Einspritzbetrags-Steuerungsleistung zu erhalten, obwohl das Treibstoffeinspritzventil verkleinert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2774153 [0002, 0005]
- JP 4-51108 [0003]
