DE102005061409A1 - Elektromagnetisch betätigbares Ventil - Google Patents
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Abstract
Das erfindungsgemäße elektromagnetisch betätigbare Ventil, insbesondere ein Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, zeichnet sich dadurch aus, dass ein Magnetkreis mit einem Kern (2), mit einer Magnetspule (1), mit einem Anker (27, 27'), der einen mit einem festen Ventilsitz zusammenwirkenden Ventilschließkörper (21) betätigt und bei erregter Magnetspule (1) gegen den Kern (2) gezogen wird, und mit einem einen Teil einer Ventilnadel (19) darstellenden Schließkörperträger (18), an dem der Ventilschließkörper (21) gehalten ist, vorgesehen ist. Der kugelförmige Ventilschließkörper (21) ist an dem Schließkörperträger (18) kraftschlüssig und zusatzmittelfrei aufgrund der Formgebung der korrespondierenden Verbindungsflächen festgehalten. DOLLAR A Das Ventil eignet sich besonders für den Einsatz in Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen.
Description
- Stand der Technik
- Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetisch betätigbaren Ventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.
- In der
1 ist ein bekanntes Brennstoffeinspritzventil aus dem Stand der Technik dargestellt, das einen klassischen dreiteiligen Aufbau eines inneren metallenen Strömungsführungsteils und zugleich Gehäusebauteils besitzt. Dieses innere Ventilrohr wird aus einem einen Innenpol bildenden Einlassstutzen, einem nichtmagnetischen Zwischenteil und einem einen Ventilsitz aufnehmenden Ventilsitzträger gebildet. In dem Ventilsitzträger ist eine axial bewegbare Ventilnadel angeordnet, die einen Anker und einen kugelförmigen Ventilschließkörper sowie ein den Anker mit dem Ventilschließkörper verbindendes Verbindungsrohr umfasst. Die drei Einzelkomponenten der Ventilnadel sind mittels eines stoffschlüssigen Fügeverfahrens, insbesondere Schweißen, miteinander fest verbunden. - Aus der
DE 40 08 675 A1 ist bereits ein solches elektromagnetisch betätigbares Ventil in Form eines Brennstoffeinspritzventils bekannt. Das innere Ventilrohr bildet das Grundgerüst des gesamten Einspritzventils und besitzt in seiner Gesamtheit aus den drei Einzelbauteilen eine wesentliche Stützfunktion. Das nichtmagnetische Zwischenteil ist durch Schweißnähte sowohl dicht und fest mit dem Einlassstutzen als auch mit dem Ventilsitzträger verbunden. Die Wicklungen einer Magnetspule sind in einem Spulenträger aus Kunststoff eingebracht, der wiederum in Umfangsrichtung einen Teil des als Innenpol dienenden Einlassstutzens und auch das Zwischenteil umgibt. In dem Ventilsitzträger ist eine axial bewegbare Ventilnadel angeordnet, die einen hülsenförmigen Anker und einen kugelförmigen Ventilschließkörper sowie ein den Anker mit dem Ventilschließkörper verbindendes Verbindungsrohr umfasst. Das Verbindungsrohr ist mittels Schweißnähten fest mit dem Anker und auch mit dem Ventilschließkörper verbunden. - Aus der
DE 195 03 224 A1 ist ein weiteres elektromagnetisch betätigbares Ventil in der Form eines Brennstoffeinspritzventils bekannt. Das Brennstoffeinspritzventil besitzt einen mit einem Ventilsitz zusammenwirkenden kugelförmigen Ventilschließkörper, der an einem Schließkörperträger in Form eines Kunststoffrohres angebracht ist, während an dem dem Ventilschließkörper gegenüberliegenden Ende ein Anker an dem Kunststoffrohr befestigt ist. Zusammen bilden diese Bauteile eine axial bewegbare Ventilnadel. Das untere Ende des Kunststoffrohres ist kalottenförmig ausgebildet, wobei in der gewölbten Ausnehmung der Ventilschließkörper formschlüssig mittels einer Schnappverbindung festgehalten wird. Das Kunststoffrohr ist im Bereich der unteren Ausnehmung federelastisch ausgeführt, da Haltebacken den Ventilschließkörper umgreifen müssen. Um ein sicheres Festhalten des kugelförmigen Ventilschließkörpers zu gewährleisten, greifen die Haltebacken im montierten Zustand über den Äquator des Ventilschließkörpers hinweg, so dass der Öffnungsdurchmesser der Ausnehmung am Kunststoffrohr unterhalb des Äquators des Ventilschließkörpers kleiner ist als der Durchmesser des Ventilschließkörpers. - Vorteile der Erfindung
- Das erfindungsgemäße elektromagnetisch betätigbare Ventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass eine vereinfachte und kostengünstige Herstellung und automatische Montage des Ventils und insbesondere der Ventilnadel realisierbar ist, da auf stoffschlüssige Fügeverfahren, wie Schweißen, die den Nachteil eines Wärmeverzugs besitzen, und aufwändige formschlüssige Verbindungstechniken verzichtet werden kann. Vielmehr kann in besonders vorteilhafter Weise der Ventilschließkörper alleinig mittels einer kraftschlüssigen Verbindung durch geeignete Formgebung der korrespondierenden Verbindungsflächen und Materialwahl sicher und zuverlässig ohne Zusatzmittel an dem Verbindungsrohr bzw. dem Schließkörperträger der Ventilnadel gehalten werden.
- Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen elektromagnetisch betätigbaren Ventils, insbesondere Brennstoffeinspritzventils möglich.
- Besonders vorteilhaft ist es, einen Ventilschließkörper aus einem keramischen Werkstoff zu verwenden, wodurch die Masse der Ventilnadel reduziert werden kann. Zur weiteren Reduzierung der Masse der Ventilnadel kann auch der Schließkörperträger aus einem Kunststoff gefertigt sein. Aus der verringerten Masse der Ventilnadel ergeben sich die Vorteile einer besseren Dynamik des Ventils und einer verringerten Geräuschentwicklung.
- Durch die einfache Herstellbarkeit der Ventilnadeln und insbesondere der Schließkörperträger als metallisches MIM-Teil oder aus Kunststoff lassen sich sehr einfach verschiedene Ventilnadellängen erzeugen.
- Von Vorteil ist es zudem, dass durch einfache Maßnahmen eine Filterfunktion in dem Schließkörperträger integriert werden kann.
- Zeichnung
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
1 ein Brennstoffeinspritzventil als Beispiel eines elektromagnetisch betätigbaren Ventils mit einer bekannten Ausführung einer Ventilnadel gemäß dem Stand der Technik,2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilnadel in einer vergrößerten Darstellung und3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilnadel in einer vergrößerten Darstellung. - Beschreibung der Ausführungsbeispiele
- Das in der
1 beispielsweise dargestellte elektromagnetisch betätigbare Ventil in der Form eines Einspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen hat einen von einer Magnetspule1 umgebenen, als Brennstoffeinlassstutzen und Innenpol dienenden Kern2 , der beispielsweise hier rohrförmig ausgebildet ist und über seine gesamte Länge einen konstanten Außendurchmesser aufweist. Ein in radialer Richtung gestufter Spulenkörper3 nimmt eine Bewicklung der Magnetspule1 auf und ermöglicht in Verbindung mit dem Kern2 einen kompakten Aufbau des Einspritzventils im Bereich der Magnetspule1 . - Mit einem unteren Kernende
9 des Kerns2 ist konzentrisch zu einer Ventillängsachse10 dicht ein rohrförmiges metallenes nichtmagnetisches Zwischenteil12 beispielsweise durch Schweißen verbunden und umgibt dabei das Kernende9 teilweise axial. Der gestufte Spulenkörper3 übergreift teilweise den Kern2 und mit einer Stufe15 größeren Durchmessers das Zwischenteil12 zumindest teilweise axial. Stromabwärts des Spulenkörpers3 und des Zwischenteils12 erstreckt sich ein rohrförmiger Ventilsitzträger16 , der fest mit dem Zwischenteil12 verbunden ist. In dem Ventilsitzträger16 verläuft eine Längsbohrung17 , die konzentrisch zu der Ventillängsachse10 ausgebildet ist. In der Längsbohrung17 ist eine rohrförmige Ventilnadel19 angeordnet, die an ihrem stromabwärtigen Ende20 mit einem kugelförmigen Ventilschließkörper21 , an dessen Umfang beispielsweise fünf Abflachungen22 zum Vorbeiströmen des Brennstoffs vorgesehen sind, beispielsweise durch Schweißen verbunden ist. - Die Betätigung des Einspritzventils erfolgt in bekannter Weise elektromagnetisch. Zur axialen Bewegung der Ventilnadel
19 und damit zum Öffnen entgegen der Federkraft einer Rückstellfeder25 bzw. Schließen des Einspritzventils dient der elektromagnetische Kreis mit der Magnetspule1 , dem Kern2 und einem Anker27 . Der Anker27 ist mit dem dem Ventilschließkörper21 abgewandten Ende der Ventilnadel19 durch eine Schweißnaht28 verbunden und auf den Kern2 ausgerichtet. In das stromabwärts liegende, dem Kern2 abgewandte Ende des Ventilsitzträgers16 ist in der Längsbohrung17 ein zylinderförmiger Ventilsitzkörper29 , der einen festen Ventilsitz aufweist, durch Schweißen dicht montiert. - Zur Führung des Ventilschließkörpers
21 während der Axialbewegung der Ventilnadel19 mit dem Anker27 entlang der Ventillängsachse10 dient eine Führungsöffnung32 des Ventilsitzkörpers29 . Der kugelförmige Ventilschließkörper21 wirkt mit dem sich in Strömungsrichtung kegelstumpfförmig verjüngenden Ventilsitz des Ventilsitzkörpers29 zusammen. An seiner dem Ventilschließkörper21 abgewandten Stirnseite ist der Ventilsitzkörper29 mit einer beispielsweise topfförmig ausgebildeten Spritzlochscheibe34 konzentrisch und fest verbunden. Im Bodenteil der Spritzlochscheibe34 verläuft wenigstens eine, beispielsweise verlaufen vier durch Erodieren oder Stanzen ausgeformte Abspritzöffnungen39 . - Die Einschubtiefe des Ventilsitzkörpers
29 mit der topfförmigen Spritzlochscheibe34 bestimmt die Voreinstellung des Hubs der Ventilnadel19 . Dabei ist die eine Endstellung der Ventilnadel19 bei nicht erregter Magnetspule1 durch die Anlage des Ventilschließkörpers21 am Ventilsitz des Ventilsitzkörpers29 festgelegt, während sich die andere Endstellung der Ventilnadel19 bei erregter Magnetspule1 durch die Anlage des Ankers27 am Kernende9 ergibt. - Eine in eine konzentrisch zur Ventillängsachse
10 verlaufende Strömungsbohrung46 des Kerns2 eingeschobene Einstellhülse48 , die beispielsweise aus gerolltem Federstahlblech ausgeformt ist, dient zur Einstellung der Federvorspannung der an der Einstellhülse48 anliegenden Rückstellfeder25 , die sich wiederum mit ihrer gegenüberliegenden Seite an der Ventilnadel19 abstützt. Das Einspritzventil ist weitgehend mit einer Kunststoffumspritzung50 umschlossen. Zu dieser Kunststoffumspritzung50 gehört beispielsweise ein mitangespritzter elektrischer Anschlussstecker52 . Ein Brennstofffilter61 ragt in die Strömungsbohrung46 des Kerns2 an dessen zulaufseitigem Ende55 hinein und sorgt für die Herausfiltrierung solcher Brennstoffbestandteile, die aufgrund ihrer Größe im Einspritzventil Verstopfungen oder Beschädigungen verursachen könnten. - In der
2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilnadel19 in einer vergrößerten Darstellung gezeigt. Die Ventilnadel19 besteht bei dieser Ausführung aus zwei Einzelkomponenten, die zusammen das Bauteil Ventilnadel19 bilden. Ein Schließkörperträger18 bildet dabei eine erste Einzelkomponente, während ein kugelförmiger Ventilschließkörper21 die zweite Einzelkomponente der Ventilnadel19 darstellt. Der Schließkörperträger18 umfasst wiederum zwei Abschnitte, einen durchmessergrößeren Ankerabschnitt27' und einen durchmesserkleineren hülsenförmigen Verbindungsrohrabschnitt23' . Der einteilige Schließkörperträger18 ist z.B. mittels MIM-Verfahren (Metal Injection Molding) hergestellt und besitzt eine innere Längsöffnung75 , die an ihrem stromabwärtigen Ende durch einen quer verlaufenden Boden76 verschlossen ist. Von der Längsöffnung75 ausgehend verlaufen in der Wandung des Verbindungsrohrabschnitts23' mehrere Queröffnungen77 , die von innen nach außen in Richtung zum Ventilsitz von Brennstoff durchströmt werden. Auf seiner der inneren Längsöffnung75 gegenüberliegenden Seite ist der Boden76 mit einer geeigneten Konturgebung zur Aufnahme des Ventilschließkörpers21 versehen. Im Boden76 ist dazu eine gewölbte bzw. kalottenförmige Ausnehmung78 vorgesehen. - Durch eine entsprechende Werkzeuggestaltung kann die Form der Ausnehmung
78 sehr genau hergestellt werden. Die gewölbte Aufnahmefläche der Ausnehmung78 weist einen geringfügig kleineren Durchmesser auf als den Durchmesser des kugelförmigen Ventilschließkörpers21 , wodurch nach dem Anbringen des Ventilschließkörpers21 unter Aufbringung einer geringen Kontaktkraft eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Schließkörperträger18 und dem Ventilschließkörper21 entsteht, ohne dass zusätzliche Hilfsmittel nötig wären. Insbesondere unter Einwirkung von Brennstoff erfährt die kraftschlüssige Verbindung eine weitere Verbesserung ihrer Qualität. Die Haftkraft des Ventilschließkörpers21 am Schließkörperträger18 ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung ausreichend groß, um den Ventilschließkörper21 über den Schließkörperträger18 beim Bestromen der Magnetspule1 sicher, zuverlässig und reproduzierbar aus dem Ventilsitz des Ventilsitzkörpers29 zu ziehen, obwohl der Ventilschließkörper21 „lose" an dem Schließkörperträger18 gehalten wird. Die Ausnehmung78 am Schließkörperträger18 ist so ausgeführt, dass sie den Ventilschließkörper21 nur über einen Kugelabschnitt umgreift, der oberhalb des Äquators79 mit einem Abstandsmaß x zu diesem endet. Das Abstandsmaß x ist dabei in den2 und3 gegenüber einer praktikablen Ausführung übertrieben groß dargestellt, um es überhaupt zu verdeutlichen. Der Ventilschließkörper21 ist z.B. als Vollkugel in höchster Qualität ausgeführt, so dass sehr gute Dichtheitsergebnisse erzielbar sind. Vorzugsweise wird als Material für den Ventilschließkörper21 ein keramischer Werkstoff, z.B. Si3N4 verwendet. Ein solcher Werkstoff besitzt nur ca. 1/3 der Masse eines vergleichbar großen Ventilschließkörpers aus Stahl, wie er üblicherweise verwendet wird. Die erfindungsgemäße Art der Befestigung des Ventilschließkörpers21 erlaubt jedoch eine völlige Freiheit in der Wahl des Werkstoffs für den Ventilschließkörper21 , der metallisch oder keramisch oder ein Kunststoff sein kann. - In der
3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilnadel19 in einer vergrößerten Darstellung gezeigt. Die Ventilnadel19 besteht bei dieser Ausführung aus drei Einzelkomponenten, die zusammen das Bauteil Ventilnadel19 bilden. Der Anker27 , der z.B. als Drehteil ausgebildet ist, bildet dabei eine erste Einzelkomponente, während ein kugelförmiger Ventilschließkörper21 eine zweite Einzelkomponente der Ventilnadel19 darstellt. Ein den Anker27 mit dem Ventilschließkörper21 verbindendes Verbindungsrohr23 stellt den Schließkörperträger18 dar. Das Verbindungsrohr23 ist z.B. mittels Kunststoffspritzgießen hergestellt und besitzt eine innere Längsöffnung75 , die an ihrem stromabwärtigen Ende durch einen quer verlaufenden Boden76 verschlossen ist. Im Anker27 ist ebenfalls eine Längsöffnung74 vorgesehen, deren Durchmesser weitgehend dem Durchmesser der Längsöffnung75 im Verbindungsrohr23 entspricht. - Am dem Ventilschließkörper
21 zugewandten unteren Ende weist der Anker27 eine sägezahnähnliche Struktur63 mit einem „Tannenbaumprofil" auf. Diese Struktur63 korrespondiert mit einem oberen aufgeweiteten Ende65 des Verbindungsrohres23 aus Kunststoff Zur Herstellung einer festen Verbindung zwischen dem Anker27 und dem Verbindungsrohr23 wird der Anker27 mit seiner Struktur63 in das Verbindungsrohr23 eingepresst, und zwar in der Weise, dass sich die Struktur63 fest, sicher und z.B. verdrehfixiert am Ende65 des Verbindungsrohrs23 verhakt und verspreizt. Die Struktur63 dringt dabei in den Kunststoff des Verbindungsrohrs23 ein, und der Kunststoff relaxiert nachfolgend. Durch einen Ringabsatz64 am Anker27 kann die Einpresstiefe des Ankers27 in das Verbindungsrohr23 exakt festgelegt werden. Von der Längsöffnung75 ausgehend verlaufen in der Wandung des Verbindungsrohrs23 mehrere Queröffnungen77 , die von innen nach außen in Richtung zum Ventilsitz von Brennstoff durchströmt werden. Die Queröffnungen77 können optional mit einem Siebgewebe80 aus Kunststoff oder Metall versehen sein, das im Spritzgussprozess des Verbindungsrohrs23 als Einlegeteil mit angebracht wird. Auf seiner der inneren Längsöffnung75 gegenüberliegenden Seite ist der Boden76 mit einer geeigneten Konturgebung zur Aufnahme des Ventilschließkörpers21 versehen. Im Boden76 ist dazu eine gewölbte bzw. kalottenförmige Ausnehmung78 vorgesehen. - Auch bei dieser Ausführung kann durch eine entsprechende Werkzeuggestaltung die Form der Ausnehmung
78 sehr genau hergestellt werden. Die gewölbte Aufnahmefläche der Ausnehmung78 weist einen geringfügig kleineren Durchmesser auf als den Durchmesser des kugelförmigen Ventilschließkörpers21 , wodurch nach dem Anbringen des Ventilschließkörpers21 unter Aufbringung einer geringen Kontaktkraft eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Schließkörperträger18 und dem Ventilschließkörper21 entsteht. Der Ventilschließkörper21 wird über den Schließkörperträger18 beim Bestromen der Magnetspule1 sicher, zuverlässig und reproduzierbar aus dem Ventilsitz des Ventilsitzkörpers29 gezogen, obwohl der Ventilschließkörper21 „lose" an dem Schließkörperträger18 gehalten wird. Als Material für den als Vollkugel ausgebildeten Ventilschließkörper21 bietet sich ein keramischer Werkstoff, z.B. Si3N4 an. Die erfindungsgemäße Art der Befestigung des Ventilschließkörpers21 erlaubt jedoch eine völlige Freiheit in der Wahl des Werkstoffs für den Ventilschließkörper21 , der metallisch oder keramisch oder ein Kunststoff sein kann. - Die Erfindung ist nicht auf eine Anwendung bei einem Brennstoffeinspritzventil beschränkt, sondern bei verschiedenen Typen von elektromagnetisch betätigbaren Ventilen einsetzbar, bei denen Ventilnadeln mit kugelförmigen Ventilschließkörpern zum Einsatz kommen.
Claims (12)
- Elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einer Ventillängsachse (
10 ), mit einem Kern (2 ), mit einer Magnetspule (1 ), mit einem Anker (27 ,27' ), der einen mit einem festen Ventilsitz zusammenwirkenden Ventilschließkörper (21 ) betätigt und bei erregter Magnetspule (1 ) gegen den Kern (2 ) gezogen wird, und mit einem Schließkörperträger (18 ), an dem der Ventilschließkörper (21 ) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschließkörper (21 ) an dem Schließkörperträger (18 ) kraftschlüssig aufgrund der Formgebung der korrespondierenden Verbindungsflächen festgehalten ist. - Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschließkörper (
21 ) kugelförmig, insbesondere als Vollkugel, ausgeführt ist und in einer gewölbten bzw. kalottenförmigen Ausnehmung (78 ) des Schließkörperträgers (18 ) gehalten ist. - Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschließkörper (
21 ) aus einem keramischen Werkstoff, insbesondere Si3N4 besteht. - Ventil nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der kugelförmige Ventilschließkörper (
21 ) einen geringfügig größeren Durchmesser aufweist als den Durchmesser der Ausnehmung (78 ) des Schließkörperträgers (18 ). - Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (
78 ) am Schließkörperträger (18 ) so ausgeführt ist, dass sie den Ventilschließkörper (21 ) nur über einen Kugelabschnitt umgreift, der oberhalb des Äquators (79 ) mit einem Abstandsmaß (x) zu diesem endet. - Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörperträger (
18 ) als Teil einer Ventilnadel (19 ) eine einteilige Einzelkomponente bestehend aus einem Ankerabschnitt (27' ) und einem Verbindungsrohrabschnitt (23' ) darstellt. - Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörperträger (
18 ) mittels MIM-Verfahren herstellbar ist. - Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörperträger (
18 ) als Teil einer Ventilnadel (19 ) eine Einzelkomponente in Form eines Verbindungsrohrs (23 ) darstellt, wobei das Verbindungsrohr (23 ) den Anker (27 ) mit dem Ventilschließkörper (21 ) verbindet. - Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsrohr (
23 ) aus einem Kunststoff und der Anker (27 ) aus einem metallischen Werkstoff bestehen. - Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Anker (
27 ) eine sägezahnähnliche Struktur (63 ) vorgesehen ist, die zur Herstellung einer festen Verbindung mit dem Verbindungsrohr (23 ) in das Verbindungsrohr (23 ) eingepresst ist. - Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schließkörperträger (
18 ) ein Siebgewebe (80 ) mit angebracht ist. - Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschließkörper (
21 ) lose und zusatzmittelfrei an dem Schließkörperträger (18 ) gehalten ist.
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Cited By (5)
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---|---|---|---|---|
WO2011085884A1 (en) * | 2010-01-15 | 2011-07-21 | Continental Automotive Gmbh | Valve assembly and injection valve |
DE102010064264A1 (de) | 2010-12-28 | 2012-06-28 | Robert Bosch Gmbh | Elektromagnetisch betätigbares Ventil |
EP2837813A1 (de) * | 2013-08-14 | 2015-02-18 | Continental Automotive GmbH | Ventilanordnung für ein Einspritzventil und Einspritzventil |
ITUB20152480A1 (it) * | 2015-07-24 | 2017-01-24 | Magneti Marelli Spa | Iniettore elettromagnetico di carburante con testa di otturazione sferica in materiale ceramico |
DE102012205339B4 (de) * | 2011-09-22 | 2020-03-26 | Mitsubishi Electric Corp. | Kraftstoffeinspritzventil und Verfahren zur Herstellung desselben |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005061424A1 (de) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Robert Bosch Gmbh | Brennstoffeinspritzventil |
EP2354530B1 (de) | 2010-02-04 | 2013-04-10 | Delphi Technologies Holding S.à.r.l. | Nadel für Nadelventil |
CN102009175B (zh) * | 2010-10-08 | 2013-08-21 | 李亚东 | 一种多层壳芯复合结构零件的制备方法 |
JP6139191B2 (ja) * | 2013-03-14 | 2017-05-31 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電磁式燃料噴射弁 |
US10502112B2 (en) * | 2017-09-14 | 2019-12-10 | Vitesco Technologies USA, LLC | Injector for reductant delivery unit having fluid volume reduction assembly |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1311830A (en) * | 1919-07-29 | Water-cut-off valve | ||
US1605824A (en) * | 1924-01-31 | 1926-11-02 | Arthur F Erickson | Valve |
US4474208A (en) * | 1983-04-13 | 1984-10-02 | Baird Manufacturing Company | Safety valve |
JPH0198773A (ja) * | 1987-09-22 | 1989-04-17 | Yoshinobu Koiwa | バルブ装置 |
US4970484A (en) * | 1987-12-04 | 1990-11-13 | Vernay Laboratories, Inc. | Composite elastomer-tipped tubular metallic device for armature and needle valve applications |
GB8729153D0 (en) | 1987-12-14 | 1988-01-27 | Efamol Ltd | Fatty acid compositions |
DE4008675A1 (de) | 1990-03-17 | 1991-09-19 | Bosch Gmbh Robert | Elektromagnetisch betaetigbares ventil |
US5553829A (en) * | 1995-01-25 | 1996-09-10 | Honeywell Inc. | Solenoid valve with sound dampening feature |
DE19503224A1 (de) * | 1995-02-02 | 1996-08-08 | Bosch Gmbh Robert | Elektromagnetisch betätigbares Einspritzventil für Kraftstoffeinspritzanlagen von Verbrennungsmotoren |
US5626325A (en) * | 1995-09-14 | 1997-05-06 | Cummins Engine Company, Inc. | High pressure control valve for a fuel injection system |
DE19537382A1 (de) * | 1995-10-07 | 1997-04-10 | Bosch Gmbh Robert | Elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere Brennstoffeinspritzventil |
US5704553A (en) * | 1995-10-30 | 1998-01-06 | Wieczorek; David P. | Compact injector armature valve assembly |
JP3613628B2 (ja) * | 1996-01-12 | 2005-01-26 | 日清紡績株式会社 | 電磁弁装置 |
DE19712590A1 (de) * | 1997-03-26 | 1998-10-01 | Bosch Gmbh Robert | Elektromagnetisch betätigbares Ventil |
DE19744577A1 (de) * | 1997-10-09 | 1999-04-22 | Bosch Gmbh Robert | Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckversorgung |
DE19833461A1 (de) * | 1998-07-24 | 2000-01-27 | Bosch Gmbh Robert | Elektromagnetisch betätigbares Ventil |
DE19937559A1 (de) * | 1999-08-09 | 2001-03-01 | Bosch Gmbh Robert | Zweistufiges Magnetventil in kompakter Bauweise für einen Injektor eines Einspritzsystems für Brennkraftmaschinen |
JP3780472B2 (ja) * | 2000-01-27 | 2006-05-31 | 愛三工業株式会社 | 燃料噴射弁 |
KR100465201B1 (ko) * | 2002-07-16 | 2005-01-13 | 현대모비스 주식회사 | 안티로크 브레이크 시스템의 액압 제어용 전자식 밸브 |
US6929197B2 (en) * | 2002-09-25 | 2005-08-16 | Siemens Vdo Automotive Corporation | Generally circular spray pattern control with non-angled orifices in fuel injection metering disc and method |
CN100371583C (zh) * | 2003-06-04 | 2008-02-27 | 株式会社博世汽车系统 | 燃料喷射器 |
DE102005061424A1 (de) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Robert Bosch Gmbh | Brennstoffeinspritzventil |
-
2005
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011085884A1 (en) * | 2010-01-15 | 2011-07-21 | Continental Automotive Gmbh | Valve assembly and injection valve |
EP2354528A1 (de) * | 2010-01-15 | 2011-08-10 | Continental Automotive GmbH | Ventilanordnung und Einspritzventil |
US9394868B2 (en) | 2010-01-15 | 2016-07-19 | Continental Automotive Gmbh | Valve assembly and injection valve |
DE102010064264A1 (de) | 2010-12-28 | 2012-06-28 | Robert Bosch Gmbh | Elektromagnetisch betätigbares Ventil |
DE102012205339B4 (de) * | 2011-09-22 | 2020-03-26 | Mitsubishi Electric Corp. | Kraftstoffeinspritzventil und Verfahren zur Herstellung desselben |
EP2837813A1 (de) * | 2013-08-14 | 2015-02-18 | Continental Automotive GmbH | Ventilanordnung für ein Einspritzventil und Einspritzventil |
US9494117B2 (en) | 2013-08-14 | 2016-11-15 | Continental Automotive Gmbh | Valve assembly for an injection valve and injection valve |
ITUB20152480A1 (it) * | 2015-07-24 | 2017-01-24 | Magneti Marelli Spa | Iniettore elettromagnetico di carburante con testa di otturazione sferica in materiale ceramico |
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Publication number | Publication date |
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