DE19731506A1

DE19731506A1 - Kraftstoffeinspritzventil

Info

Publication number: DE19731506A1
Application number: DE19731506A
Authority: DE
Inventors: Hirohisa Ohta; Norihisa Fukutomi; Tsuyoshi Munezane; Kensuke Imada; Keita Hosoyama; Masayuki Aota; Mamoru Sumida
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-01-30
Filing date: 1997-07-22
Publication date: 1998-08-13
Anticipated expiration: 2017-07-23
Also published as: KR19980069893A; JPH10213042A; JP3518966B2; DE19731506C2; US5887798A; KR100279219B1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil, das an einen Zylinderkopf angebracht wird, um direkt Kraftstoff in eine Brennkammer in einen Verbrennungsmotor einzuspritzen.

STAND DER TECHNIK

Ein herkömmliches Kraftstoffeinspritzventil 20 weist eine solche Struktur auf, bei der ein Einspritzventilkörper 22 mit einem Nadelventil 21 und einem Solenoid 23 zum Betreiben des Nadelventils 21 kombiniert ist, wie beispielsweise in Fig. 4 gezeigt. Das Solenoid 23 umfaßt ein Gehäuse 24, einen Kern 25, eine Spulenanordnung 26, einen Ring 27, der aus einem in Wärme ausgehärteten Harz besteht, O-Ringe 28, 29 aus einem elastischen Material, einen Abstandshalter 30 und einen Anker 31.

Abdichtungen für Kraftstoff zwischen dem Innenumfang des Rings 27 und dem Außenumfang des Kerns 25 und zwischen dem Außenumfang des Rings 27 und dem Innenumfang des Gehäuses 24 werden mittels O-Ringen 28, 29 gehalten, die aus einem elastischen Material hergestellt sind. Die oben erwähnte Struktur minimiert das Auftreten einer Zerstörung der Kraftstoffabdichtung, sogar wenn Wärme aufgrund einer Versorgung der Spulenanordnung 26 mit einem Überlaststrom übermäßig erzeugt wird, da der Ring 27 aus einem in Wärme ausgehärteten Harz hergestellt ist, wodurch eine Verformung des Rings 27 verhindert wird.

Das oben erwähnte Kraftstoffeinspritzventil 20 zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in eine Brennkammer ist an einem Zylinderkopf 34 in einem Verbrennungsmotor derart befestigt, daß ein Außenumfangsabschnitt 24a an einem unteren Teil eines Flansches 33 des Gehäuses 24 in eine Paßöffnung 32a in dem Zylinderkopf 32 eingefügt ist, und eine Befestigung in der Axialrichtung des Einspritzventils wird durch Anbringen von Metallelementen von einer oberen Richtung des Flansches 33 bewirkt. Ein Kraftstoffzufuhrrohr 34 ist an dem Kraftstoffeinspritzventil 20 durch Anfügen einer Paßöffnung 34a an einen oberen Teil des Einspritzventils 20 befestigt, wobei ein O-Ring 35 zum Abdichten des oberen Teils des Einspritzventils 20 dazwischengelegt wird, nachdem das Einspritzventil 20 am Zylinderkopf 32 befestigt wurde.

Bei dem herkömmlichen Kraftstoffeinspritzventil mit der oben erwähnten Konstruktion, bei der das Kraftstoffzufuhrrohr 34 mit dem Einspritzventil 20 verbunden ist, bestand folgendes Problem. Ein beim Einfügen zwischen dem Kraftstoffzufuhrrohr 34 und dem Zylinderkopf 32 bestehendes Spiel und ein Streuen der Abmessungen der Paßöffnungen 32a, 34a des Zylinderkopfes 32 und des Kraftstoffzufuhrrohres 34 konnte zu einem Versatz der Achsen zwischen den Paßöffnungen 32a und 34a führen, wodurch eine Biegebelastung auf einen Abschnitt des unteren Teils des Flansches 33 des Einspritzventils und einem Teil angewendet wurde, in dem der O-Ring 35 eingefügt war. Die Anwendung der Biegebelastung vergrößerte einen Neigungswinkel des Kerns, da der Ring 27 aus einem harzartigen Material hergestellt war. Dies führte dazu, daß eine Änderung eines in dem Einspritzventil gebildeten Magnetkreises erfolgte und eine Durchflußleistung geändert wurde.

Fig. 5 zeigt ein Diagramm eines Zustandes, in dem eine Belastung auf das Einspritzventil angewendet wird, das an dem Zylinderkopf 32 befestigt wurde, wobei ein Pfeil C eine Kraft anzeigt, die auf das Einspritzventil angewendet wurde, wobei die axiale Mitte der Paßöffnung 32a von der axialen Mitte der Paßöffnung 34a abweicht.

Fig. 6 zeigt ein Diagramm eines Zustandes, in dem der Kern 25 aufgrund der angewendeten Belastung geneigt ist, so daß eine zwischen dem Kern 25 und dem Anker 31 gebildete Luftlücke uneinheitlich ist. Wenn der Kern 25 eine Belastung D durch den O-Ring 35 empfängt, wird der Kern 25 um einen Hebelpunkt wie einen Befestigungsabschnitt E zwischen dem Kern 25 und dem Gehäuse 24 geneigt.

Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 20, das an dem Zylinderkopf 32 eines Verbrennungsmotors angebracht ist, um direkt Kraftstoff in eine Brennkammer einzuspritzen, ist es erforderlich, daß das Solenoid 23 eine große elektromagnetisch anziehende Kraft erzeugt, um das Nadelventil 21 schnell zu öffnen, da ein hoher Kraftstoffdruck auf die Innenseite des Einspritzventils angewendet wird.

Bei einem herkömmlichen Kraftstoffeinspritzventil war es jedoch erforderlich, den Ring 27 mit einer großen Wanddicke F zu verwenden, wie in Fig. 7 gezeigt, um eine Bruchfestigkeit bei einem hohen Kraftstoffdruck aufrecht zu erhalten, da der Ring 27 aus einem in Wärme ausgehärteten Harz hergestellt war. Insbesondere war es in Anbetracht eines Streuens der Abmessungen des durch Formharz gebildeten Rings erforderlich, daß die Wanddicke F 1,5 mm oder mehr betrug, um eine ausreichende Festigkeit unter einem Kraftstoffdruck von 8 MPa zu sichern. Dies vergrößerte unvermeidlich die Entfernung zwischen der Spule 36 und dem Luftlückenabschnitt g und die Anzahl an nicht durch den Luftlückenabschnitt g fließenden magnetischen Flüssen unter den in der Spule 36 erzeugten magnetischen Flüssen, wodurch eine ausreichende elektromagnetisch anziehende Kraft nicht erhalten werden konnte.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoffeinspritzventil zu schaffen, bei dem eine Änderung der Durchflußleistung des Kraftstoffes, die durch Anbringen des Einspritzventils an einen Zylinderkopf verursacht werden kann, auf ein Minimum reduzierbar ist, ohne die innere Struktur des Solenoids in einem herkömmlichen Kraftstoffeinspritzventil groß zu verändern.

Ferner liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoffeinspritzventil zu schaffen, das geeignet ist, eine große elektromagnetisch anziehende Kraft zu erzeugen, um das Nadelventil zu öffnen, ohne die innere Struktur des Solenoids in einem herkömmlichen Kraftstoffeinspritzventil groß zu verändern.

Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein zylinderartiges Kraftstoffeinspritzventil vorgesehen mit einem Ventilkörper einer hohlen, zylindrischen Art, einem Ventilsitz, der an einem Ende des Ventilkörpers vorgesehen ist und eine Einspritzdüse zum Einspritzen von Kraftstoff in seine Mitte aufweist, ein Ventil, das geeignet ist, in Kontakt zu kommen mit und sich zu trennen von dem Ventilsitz, so daß die Einspritzdüse geöffnet und geschlossen wird, einem hohlen Gehäuse mit einem Ende, das mit dem Ventilkörper verbunden ist, einem in dem Gehäuse angeordneten Kern, und einer Spulenanordnung zum Bewirken von Öffnungs- bzw. Schließvorgängen des Ventils, wobei die Spulenanordnung um den Kern herum und im Inneren des Gehäuses angeordnet ist, und wobei ein Metallring mit einer im wesentlichen T-artigen Querschnittsform zwischen dem Außenumfang des Kerns und dem Innenumfang des Gehäuses an einer Seite der Spulenanordnung in dem Gehäuse angeordnet ist, auf den ein Kraftstoffdruck angewendet wird, und O-Ringe an inneren und äußeren Seiten des Metallrings angeordnet sind.

Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Kraftstoffeinspritzventil nach dem ersten Aspekt vorgesehen, wobei die Wanddicke des Metallrings in einem Abschnitt zwischen den O-Ringen und der Spulenanordnung 1,5 mm oder weniger beträgt.

Nach einem dritten Aspekt der Erfindung ist ein Kraftstoffeinspritzventil nach dem ersten Aspekt oder dem zweiten Aspekt vorgesehen, wobei der spezifische Widerstand des Metallrings 50 µΩ.cm oder mehr beträgt.

Nach einem vierten Aspekt der Erfindung ist ein Kraftstoffeinspritzventil nach dem ersten Aspekt, dem zweiten Aspekt oder dem dritten Aspekt vorgesehen, wobei die relative magnetische Permeabilität des Metallrings zwei oder weniger beträgt.

Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftstoffeinspritzventil nach dem ersten oder dem zweiten Aspekt vorgesehen, wobei der Metallring aus einem austenitischen rostfreien Stahl hergestellt ist.

Nach einem sechsten Aspekt der Erfindung ist ein Kraftstoffeinspritzventil nach dem ersten oder dem zweiten Aspekt vorgesehen, wobei der Metallring aus einer Nickellegierung hergestellt ist.

Nach einem siebten Aspekt der Erfindung ist ein Kraftstoffeinspritzventil nach dem ersten oder dem zweiten Aspekt vorgesehen, wobei der Metallring aus einer gesinterten Legierung hergestellt ist.

Nach einem achten Aspekt der Erfindung ist ein Kraftstoffeinspritzventil nach dem ersten oder dem zweiten Aspekt vorgesehen, wobei der Metallring aus einer gesinterten Legierung besteht und durch ein Metallstaubeinspritzformverfahren hergestellt ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Eine vollständige Würdigung der Erfindung und viele der dadurch erhaltenen Vorteile werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlich.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsquerschnittsansicht eines Ausführungsbeispieles des Kraftstoffeinspritzventils nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte Längsquerschnittsansicht eines Teils eines Solenoidabschnittes in dem Kraftstoffeinspritzventil nach dem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 3 eine vergrößerte Längsquerschnittsansicht eines Ventilsitzabschnittes nach einem anderen Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzventils nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine Längsquerschnittsansicht eines herkömmlichen Kraftstoffeinspritzventils;

Fig. 5 ein Diagramm eines Zustandes, in dem das herkömmliche Kraftstoffeinspritzventil an einem Zylinderkopf angebracht ist;

Fig. 6 ein Diagramm eines Zustandes, in dem das herkömmliche Kraftstoffeinspritzventil in einem bestimmten Neigungswinkel befestigt ist; und

Fig. 7 eine vergrößerte Längsquerschnittsansicht eines Solenoidabschnittes in dem herkömmlichen Kraftstoffeinspritzventil.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN DER ERFINDUNG

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugsziffern die gleichen oder entsprechende Teile bezeichnen.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines zylinderartigen Kraftstoffeinspritzventils nach der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 1 umfaßt ein zylinderartiges Kraftstoffeinspritzventil 1 ein Solenoid 2, ein Gehäuse 3, einen Kern 4, eine Spulenanordnung 5, eine Spule 6, eine Wicklung aus thermoplastischem Harz 7, einen Anker 8 und eine Ventileinheit 9. Die Ventileinheit 9 ist mit einem Ende des Gehäuses 3 durch Verstemmeinrichtungen verbunden. Die Ventileinheit 9 ist mit einem Ventilkörper 10 versehen, der eine hohle zylindrische Form aufweist, wobei zwei Stufen in einem Außendurchmesserabschnitt vorgesehen sind, einem Ventilsitz 12, der mit einer Kraftstoffeinspritzdüse 11 versehen ist, die fest mit einem Kopfabschnitt der mittigen Öffnung des Ventilkörpers 10 verbunden ist, einem Verwirbler 13, der zwischen dem Ventilsitz 12 und dem Ventilkörper 10 angeordnet ist, um einen Verwirbelungsstrahl für einen gesprühten Kraftstoff vorzusehen, und einem Nadelventil 14 als ein Ventil, das in Kontakt gebracht wird mit und getrennt wird von dem Ventilsitz 12 durch die Wirkung des Solenoids 2, um dadurch die Kraftstoffeinspritzdüse 11 zu öffnen und zu schließen.

In dem Solenoid 2 ist ein Metallring 15 mit einer im wesentlichen T-artigen Form zwischen dem Kern 4 und dem Gehäuse 3 an einer Seite angeordnet, auf die ein Kraftstoffdruck durch die Spulenanordnung 5 angewendet wird, und O-Ringe 16, 17 sind an der Innenseite und der Außenseite des Metallrings 15 angeordnet. Ein Abstandshalter 18 ist zwischen dem Metallring 15 und der inneren Bodenfläche 3a des Gehäuses 3 angeordnet. Ziffer 19 bezeichnet einen O-Ring, der an einem oberen Abschnitt des Einspritzventils 1 angebracht ist.

Die Funktion wird nun beschrieben. Wenn ein elektrischer Strom an die Spule 6 angelegt wird, wird ein Magnetfluß in einem Magnetkreis erzeugt, der durch den Anker 8, den Kern 4 und das Gehäuse 3 gebildet wird, wodurch der Anker 8 durch eine anziehende Kraft gegen den Kern 4 bewegt wird. Dann wird das Nadelventil 14, das fest an dem Anker 8 angebracht ist, von dem Ventilsitz 12 getrennt, um eine Luftlücke zwischen dem Nadelventil 15 und dem Ventilsitz 12 zu bilden. Dann wird unter Hochdruck gesetzter Kraftstoff von dem Ventilkörper 10 zu der Einspritzdüse 11 geführt und in die Einspritzkammer des inneren Verbrennungsmotors durch den Kopfauslaß der Düse 11 gesprüht.

Während der Versorgung der Spule 6 mit Strom kann eine Versorgungszeit mit elektrischem Strom ungewöhnlich lang sein oder eine übermäßige Menge an elektrischem Strom kann aufgrund eines Ausfalls in einem Antriebskreis oder dergleichen zugeführt werden. In einem derartigen Fall tritt keine Deformation des Rings 15 auf, sogar wenn Wärme in der Spule erzeugt wird, da der Ring 15 aus einem metallischen Material hergestellt ist, obwohl die aus einem thermoplastischen Material hergestellte Wicklung 7 aufgrund von in der Spule 6 erzeugter Wärme deformiert wird. Entsprechend besteht keine Gefahr, daß der Kraftstoff aus dem zylinderartigen Kraftstoffeinspritzventil 1 ausläuft.

Ferner ist der Ring 15 im Gegensatz zu dem aus Harz hergestellten herkömmlichen Ring aus einem metallischen Material hergestellt. Sogar wenn eine Biegebelastung A auf einen Abschnitt des Kerns 4 aufgebracht wird, an dem der O-Ring 19 angebracht ist, so daß der Kern 4 leicht geneigt wird, wodurch der Kern 4 mit dem Ring 15 in Kontakt kommt, ist die Festigkeit des Rings hoch genug, um einen Neigungsbetrag des Kerns 4 zu minimieren, und entsprechend kann eine Änderung der Durchflußleistung minimiert werden, die beim Anbringen des Einspritzventils in den Verbrennungsmotor erzeugt wird.

Ferner kann unter Verwendung des Metallrings 15 eine Ringwanddicke B bis auf die Hälfte oder weniger verringert werden, wobei die gleiche Festigkeit im Vergleich mit einem Fall erhalten wird, bei dem ein aus Harz hergestellter Ring verwendet wird, wie in Fig. 2 gezeigt. Nach diesem Ausführungsbeispiel ist die Wanddicke B so dünn wie 1,5 mm oder weniger, wodurch die Entfernung zwischen der Spulenanordnung 5 und dem Luftlückenabschnitt g verkürzt werden kann, wie in Fig. 2 gezeigt. Dies führt dazu, daß die Anzahl der nicht durch den Luftlückenabschnitt g führenden Magnetflüssen in der Gesamtzahl der in der Spule erzeugten Magnetflüssen reduziert wird, wodurch eine elektromagnetisch anziehende Kraft zu dem Nadelventil 14 vergrößert wird.

Ferner kann unter Verwendung des Ringes 15, der eine Wanddicke B von 1,5 mm oder weniger aufweist, ein Wirbelstrom minimiert werden, der bei einer Änderung des durch das Solenoid 2 fließenden Magnetflusses auftreten kann. Entsprechend kann eine Verringerung des Ansprechverhaltens des Nadelventils 14, die durch den Wirbelstrom verursacht wird, minimiert werden, und eine elektromagnetisch anziehende Kraft kann gesteigert werden, ohne ein Ventilansprechverhalten zu verringern, das für ein zylinderartiges Kraftstoffeinspritzventil benötigt wird.

Bei einem zylinderartigen Kraftstoffeinspritzventil nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Material mit einem spezifischen Widerstand von 50 µΩ.cm oder größer für den Metallring 15 verwendet, wodurch der in dem Ring 15 erzeugt Wirbelstrom im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiels weiter verringert werden kann. Entsprechend kann eine Abschwächung des Ansprechverhaltens des Nadelventils 14 aufgrund des Wirbelstromes weiter gesteuert werden, und eine elektromagnetisch anziehende Kraft kann erhöht werden, ohne ein Ventilansprechverhalten zu beeinflussen, das für das zylinderartige Kraftstoffeinspritzventil benötigt wird.

Bei einem zylinderartigen Kraftstoffeinspritzventil nach dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Material mit einer relativen magnetischen Permeabilität von zwei oder weniger für den Metallring 15 verwendet, wodurch von den in der Spule 6 erzeugten Magnetflüssen die Magnetflüsse, die die Luftlücke g zum Erreichen des Magnetringes 15 umgehen, praktisch in einer unbedeutenden Höhe vorliegen können und eine Abschwächung der elektromagnetisch anziehenden Kraft auf das Nadelventil 14 verhindert wird.

Nach dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein austenitischer rostfreier Stahl, der einem Chromgehalt von 18% oder mehr aufweist, für den Metallring 15 verwendet, wodurch der spezifische Widerstand ungefähr 70 µΩ.cm und die relative magnetische Permeabilität des Metallrings 15 zwei oder weniger beträgt. Entsprechend können die Anforderungen in den oben erwähnten Ausführungsbeispielen zwei und drei, in denen der spezifische Widerstand 50 µΩ.cm oder mehr und die relative magnetische Permeabilität zwei oder weniger beträgt, gleichzeitig erfüllt sein. Daher kann der in dem Metallring 15 erzeugte Wirbelstrom verringert werden und eine Abschwächung einer elektromagnetisch anziehenden Kraft auf das Nadelventil 14 kann eliminiert werden. Ferner weist der Metallring 15 mit der oben erwähnten Zusammensetzung eine ausgezeichnete Anti- Korrosionseigenschaft auf, wodurch eine Verringerung der Nutzlebensdauer des Kraftstoffeinspritzventils aufgrund von Rosten verhindert werden kann.

Nach dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Nickelstahllegierung, wie z. B. Inconel oder dergleichen, für den Metallring 15 verwendet. Da die Nickelstahllegierung, wie z. B. Inconel, eine relative magnetische Permeabilität von 1,2 oder weniger und einen spezifischen Widerstand von 100 µΩ.cm oder mehr aufweist, können die Anforderungen in den oben erwähnten Ausführungsbeispielen zwei und drei gleichzeitig erfüllt werden. Entsprechend kann ein in dem Metallring 15 erzeugter Wirbelstrom im wesentlichen verringert werden und eine Abschwächung einer elektromagnetisch anziehenden Kraft auf den Ventilsitz 14 kann beseitigt werden.

Nach dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Metallring 15 aus einer gesinterten Legierung hergestellt. Entsprechend sind die Herstellungskosten im Vergleich zu einem Fall niedrig, in dem der Metallring durch einen Schneidvorgang hergestellt wird. Ferner wird ein in dem Metallring 15 erzeugter Wirbelstrom verringert, da der spezifische Widerstand des Ringes durch Verwendung eines Sinterverfahrens erhöht wird. Da ferner bei einem Schneidvorgang kein Grat erzeugt wird, besteht eine geringe Möglichkeit, daß Fremdkörper in das Innere des Kraftstoffeinspritzventils eingebracht werden, und ein wie in Fig. 3 gezeigter Nachteil, wo ein Fremdkörper ein durch das Nadelventil 14 und den Ventilsitz 12 gebildetes Tellerventil angreift, kann vermieden werden.

Nach dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Metallring 15 aus einer gesinterten Legierung durch ein Metallstaubeinspritzformverfahren hergestellt. Entsprechend sind die Herstellungskosten im Vergleich zu einem Fall niedrig, in dem der Metallring durch einen Schneidvorgang erzeugt wird. Da ferner kein Grat bei dem Schneidverfahren erzeugt wird, besteht eine geringe Möglichkeit, Fremdkörper in das Innere des zylinderartigen Kraftstoffeinspritzventils einzubringen, und der Nachteil, daß ein Fremdkörper das durch das Nadelventil 14 und den Ventilsitz 12 gebildete Tellerventil angreift, kann vermieden werden. Da ferner das Metallstaubeinspritzformverfahren ein Produkt mit einer höheren Metalldichte als bei einem Produkt vorsieht, das durch ein Metallstaubdruckformverfahren erzeugt wird, ist es nicht mehr notwendig, ein Harzfüllverfahren anzuwenden, bei dem Harz in Hohlräume in ein Produkt aus gesintertem Metall, das durch das Metallstaubdruckformverfahren hergestellt wird, druckgetränkt wird. Entsprechend kann die Zuverlässigkeit des Abdichtens des Kraftstoffs verbessert und die Herstellungskosten können verringert werden.

Bei dem Kraftstoffeinspritzventil nach dem ersten Aspekte der vorliegenden Erfindung, bei dem ein Metallring mit einer im Querschnitt im wesentlichen T-artigen Form zwischen einem Außenumfang eines Kerns und einem Innenumfang eines Gehäuses an einer Seite einer Spulenanordnung in dem Gehäuse angeordnet ist, auf den ein Kraftstoffdruck angewendet wird, und O-Ringe an inneren und äußeren Seiten des Metallringes angeordnet sind, wird ein Neigungsbetrag des Kernes verringert im Vergleich zu einem Fall, in dem der Ring aus einem harzartigen Material hergestellt ist, und eine Änderung der Kraftstoffdurchflußleistung, die erzeugt wird, wenn das Einspritzventil an einem Verbrennungsmotor befestigt wird, kann gesteuert werden.

Da ferner der Ring aus einem metallischen Material hergestellt ist, kann die Wanddicke des Ringes in der Axialrichtung des Einspritzventiles die Hälfte oder weniger im Vergleich zu dem Fall betragen, in dem der Ring aus einem harzartigen Material hergestellt ist. Entsprechend kann die Entfernung zwischen der Spulenanordnung und dem Luftlückenabschnitt verkürzt werden, wodurch die Anzahl an Magnetflüssen, die nicht den Luftlückenabschnitt durchfließen, unter der Gesamtzahl an in der Spule erzeugten Magnetflüssen verringert wird, und eine elektromagnetisch anziehende Kraft auf das Nadelventil erhöht wird.

Nach dem zweiten Aspekt der Erfindung, bei dem die Wanddicke des Metallringes in einem Abschnitt zwischen den O-Ringen und der Spulenanordnung 1,5 mm oder weniger beträgt, kann ein in dem Metallring erzeugter Wirbelstrom auf ein Minimum reduziert werden, wenn eine Änderung der durch das Solenoid fließenden Magnetflüsse erfolgt. Entsprechend kann eine Abschwächung des Ansprechverhaltens des Nadelventils minimiert werden, die durch den Wirbelstrom verursacht wird, und eine elektromagnetisch anziehende Kraft kann erhöht werden, ohne daß eine Ventilanregung verringert wird, die für das Kraftstoffeinspritzventil benötigt wird.

Nach dem dritten Aspekt der Erfindung, nach dem der spezifische Widerstand des Metallrings 50 µΩ.cm oder mehr beträgt, kann ein Auftreten des in dem Metallring erzeugten Wirbelstromes weiter verringert werden.

Nach dem vierten Aspekt der Erfindung, nach dem die relative magnetische Permeabilität des Metallringes zwei oder weniger beträgt, kann die Anzahl an Magnetflüssen, die zum Durchfließend des Metallringes den Luftlückenabschnitt umgeht, unter der Gesamtzahl an in der Spule erzeugten Magnetflüssen praktisch in einer unbedeutenden Höhe vorliegen, um dadurch eine Abschwächung einer elektromagnetisch anziehenden Kraft auf das Nadelventil zu verhindern.

Nach dem fünften Aspekt der Erfindung, bei dem der Metallring aus einem austenitischen rostfreien Stahl hergestellt ist, beträgt der spezifische Widerstand 50 µΩ.cm oder mehr und die relative magnetische Permeabilität zwei oder weniger. Entsprechend kann ein in dem Metallring erzeugter Wirbelstrom verringert und eine Abschwächung einer elektromagnetisch anziehenden Kraft auf das Nadelventil verhindert werden. Ferner kann eine Verringerung der Nutzlebensdauer des Einspritzventils aufgrund von Rosten verhindert werden, da der Metallring eine ausgezeichnete Anti-Korrosionseigenschaft aufweist.

Nach dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung, nach dem der Metallring aus einer Nickelstahllegierung hergestellt ist, wie z. B. Inconel oder dergleichen, beträgt die relative magnetische Permeabilität 1,2 oder weniger und der spezifische Widerstand beträgt 100 µΩ.cm oder mehr. Entsprechend tritt keine Abschwächung einer elektromagnetisch anziehenden Kraft auf, und ein in dem Metallring erzeugter Wirbelstrom kann wesentlich verringert werden.

Nach dem siebten Aspekt der Erfindung, nach dem der Metall aus einer gesinterten Legierung hergestellt ist, sind die Herstellungskosten im Vergleich zu einem Fall niedrig, bei dem die Metallringe durch einen Schneidvorgang hergestellt werden, und ein in dem Metallring erzeugter Wirbelstrom ist abgeschwächt, da der spezifische Widerstand aufgrund einer Sinterung erhöht wird. Da ferner kein Grat bei dem Schneidvorgang erzeugt wird, wird die Möglichkeiten eines Einbringens von Fremdkörpern in das Innere des Einspritzventils verringert, und der Nachteil, daß das durch das Nadelventil und den Ventilsitz gebildete Tellerventil durch Fremdkörper angegriffen wird, kann beseitigt werden.

Nach dem achten Aspekt der Erfindung, nach dem der Metallring aus einer gesinterten Legierung besteht und durch ein Metallstaubeinspritzformverfahren hergestellt ist, sind die Herstellungskosten im Vergleich zu einem Fall niedrig, bei dem der Metallring durch einen Schneidvorgang erzeugt wird. Da ferner bei dem Schneidvorgang kein Grat erzeugt wird, wird die Möglichkeit eines Einbringens von Fremdkörpern in das Innere des Einspritzventils verringert, und der Nachteil, daß Fremdkörper das durch das Nadelventil und den Ventilsitz gebildete Tellerventil angreifen, kann beseitigt werden.

Da ferner der durch das Metallstaubeinspritzformverfahren erzeugte Metallring eine höhere Metalldichte aufweist als ein durch ein Metallstaubdruckformverfahren erzeugter Metallring, ist es unnötig, einen harzartigen Imprägnierprozeß in Hohlräumen in einem gesinterten, durch das Metallstaubdruckformverfahren hergestellten Metallprodukt anzuwenden. Entsprechend wird die Zuverlässigkeit des Abdichtens von Kraftstoff verbessert und Herstellungskosten können verringert werden.

Es versteht sich, daß die Erfindung innerhalb der in den Ansprüchen festgelegten Lehre variiert werden kann und nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzventil, umfassend einen Ventilkörper (10) einer hohlen zylindrischen Art, einen Ventilsitz (12), der an einem Ende des Ventilkörpers (10) vorgesehen ist und eine Einspritzdüse (11) zum Einspritzen von Kraftstoff in seiner Mitte aufweist, ein Ventil (14), das geeignet ist, in Kontakt zu kommen mit und sich zu trennen von dem Ventilsitz (12), so daß die Einspritzdüse (11) geöffnet und geschlossen wird, ein hohles Gehäuse (3) mit einem Ende, das mit dem Ventilkörper (10) verbunden ist, einen Kern (4), der in dem Gehäuse (3) angeordnet ist, und eine Spulenanordnung (5) zum Bewirken von Öffnungs-/Schließvorgängen des Ventils (14), wobei die Spulenanordnung um den Kern (4) herum und im Inneren des Gehäuses (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieses weiterhin umfaßt:
einen Metallring (15) mit einer im wesentlichen T-artigen Querschnittsform, der zwischen einem Außenumfang des Kerns (4) und einem Innenumfang des Gehäuses (3) an einer Seite der Spulenanordnung (5) in dem Gehäuse angeordnet ist und auf den ein Kraftstoffdruck angewendet wird, und O-Ringe (16, 17), die an inneren und äußeren Seiten des Metallringes (15) angeordnet sind.

2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke des Metallrings (15) in einem Abschnitt zwischen den O-Ringen und der Spulenanordnung 1,5 mm oder weniger beträgt.

3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische Widerstand des Metallringes (15) 50 µΩ.cm oder mehr beträgt.

4. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die relative magnetische Permeabilität des Metallringes (15) zwei oder weniger beträgt.

5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring (15) aus einem austenitischen rostfreien Stahl hergestellt ist.

6. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring (15) aus einer Nickellegierung hergestellt ist.

7. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring (15) aus einer gesinterten Legierung hergestellt ist.

8. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring (15) aus einer gesinterten Legierung besteht und durch ein Metallstaubeinspritzformverfahren hergestellt ist.