DE102007009963A1 - Fuel injector for use with magnetic valve, has magnetic head with sleeve body, where sleeve body has magnetic core and magnetic coil, and magnetic coil is electrically connected through connector pins - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Bei
bekannten Magnetventilen wirkt sich das im Betrieb vorkommende Prellen
des Ankers und/oder des Ventilgliedes sehr nachteilig aus. Durch ein
Nachschwingen der auf den Ventilsitz auftreffenden Ankerplatte nimmt
die Ankerplatte eine undefinierte Lage ein. So kommt es bei nachfolgenden
Einspritzungen bei gleicher Ansteuerung zu unterschiedlichen Öffnungszeiten
des Magnetventils und somit zu einer Streuung des Einspritzbeginns
und der Einspritzmenge. Gemäß der aus
In heutigen Hochdruckeinspritzsystemen, wie zum Beispiel Hochdruckspeichereinspritzsystemen (Common Rail) eingesetzten Magnetventilen, wird ein Magnetkopf derart auf dem Injektorkörper fixiert, dass der Magnet mittelbar oder unmittelbar auf einer Schulter im Injektorkörper abgestützt ist. Gegebenenfalls kann auch ein Gehäuse, welches den Magneten formschlüssig umfasst, gegen diese Schulter gepresst werden. Die Fixierung erfolgt üblicherweise mit einer Magnetspannmutter, welche den Magneten oder eine den Magneten umschließende Hülse von oben umfasst und auf ein am Injektorkörper befindliches Außengewinde aufgeschraubt ist. Das Ventilstück, an welchem der Ventilsitz des Magnetventils ausgebildet ist, wird mittels eines zweiten Schraubverbandes im Inneren des Injektorkörpers gegen eine zweite Schulter gepresst. Im Betrieb wird das Ventilstück von unten mit Systemdruck, d. h. dem im Hochdruckspeicherraum (Common Rail) herrschenden Druckniveau beaufschlagt. Als Folge davon wird das Ventilstück innerhalb seines Schraubverbandes um einige um nach oben verschoben, wodurch sich die axiale Position des Ventilsitzes relativ zum Injektorkörper in Abhängigkeit vom Systemdruck, d. h. dem im Hochdruckspeicher (Common Rail) herrschenden Druck ändert.In Today's high-pressure injection systems, such as high-pressure accumulator injection systems (Common Rail) used solenoid valves, a magnetic head is so fixed on the injector body, that the magnet indirectly or supported directly on a shoulder in the injector body is. Optionally, a housing, which the Magnet positively includes, pressed against this shoulder become. The fixation is usually done with a magnetic clamping nut, which the magnet or a magnet enclosing Sleeve from above and on one on the injector body located external thread is screwed. The valve piece, on which the valve seat of the solenoid valve is formed is by means of a second Schraubverbandes inside the injector body pressed against a second shoulder. In operation, the valve piece from below with system pressure, d. H. in the high pressure reservoir (Common Rail) prevailing pressure level applied. As a result, that will Valve piece within his Schraubverbandes by some shifted upwards, causing the axial position of the valve seat relative to the injector body as a function of System pressure, d. H. the prevailing in high-pressure accumulator (common rail) Pressure changes.
Liegt der obere Anschlag für das Magnetventil ebenfalls innerhalb des Schraubverbandes zur Fixierung des Ventilstückes, so werden unter Systemdruck sowohl der Ventilsitz sowie auch der obere Hubanschlag nach oben verschoben und es kommt zu einer systemdruckabhängigen Reduktion des zuvor aufwendig eingestellten Restluftspaltes. Um auch bei maximalem Systemdruck einen minimalen Restluftspalt einzuhalten, wird diese druckabhängige Reduktion des Restluftspaltes bei dessen Einstellung vorgehalten. Dieses Vorhalten führt jedoch wiederum dazu, dass die eigentlich zur Verfügung stehende Magnetkraft nicht voll ausgenutzt werden kann. Befindet sich der obere Anschlag für das Magnetventil innerhalb des ersten Schraubverbandes für den Magnetkopf, kommt es in Folge der Verschiebung des Ventilsitzes zu einer vom Systemdruck abhängigen Reduktion des Ventilhubs. Dies ist besonders nachteilig, da die Verschiebung des Ventilsitzes bei der Ventilhubeinstellung vorgehalten werden muss und damit der für die Stabilität des Schaltverhaltens gewünschte, möglichst geringe Ventilhub bei mittleren und kleinen Drücken nicht mehr vorliegt.Lies the upper stop for the solenoid valve is also inside the Schraubverbandes for fixing the valve piece, so Both the valve seat and the upper stroke stop will be under system pressure moved up and it comes to a system pressure-dependent Reduction of the previously elaborately set residual air gap. Around to maintain a minimum residual air gap even at maximum system pressure, becomes this pressure-dependent reduction of the residual air gap held in his attitude. This behavior leads However, in turn, that's actually available standing magnetic force can not be fully utilized. is the upper stop for the solenoid valve within the first screw for the magnetic head, it comes as a result of the displacement of the valve seat to one of the system pressure dependent reduction of the valve lift. This is special disadvantageous because the displacement of the valve seat in the valve lift adjustment must be kept and thus for stability the switching behavior desired, as low as possible Valve lift at medium and low pressures no longer is present.
Der Aufbau einer Magnetventilbaugruppe, d. h. des Magnetventils im Kraftstoffinjektor ist bei den meisten Ausführungsformen ähnlich. Eine gedrehte Magnethülse nimmt eine Magnetspule, den Magnetkern und einen in der Regel als gedrehtes Bauteil hergestellten Ablaufstutzen auf. Die hydraulische Abdichtung an der Innenseite erfolgt mittels eines oder mehrerer O-Ringen. Nach der Montage der Einzelteile wird die Baugruppe verbördelt und anschließend erfolgt die Montage der Steckerfahnen zur Kontaktierung der Magnetspule sowie eine Verschweißung der Pins. Schließlich erfolgt eine Umspritzung der erhaltenen vormontierten Baugruppe zur Ausformung der Steckergeometrie und der Außengeometrie des Magnetkopfes. Zur Abdeckung mehrerer Steckervarianten und um unterschiedliche Abgangswinkel von Steckern dazustellen, werden eine Vielzahl von Umspritzungswerkzeugen, die verschiedene Ausführungsformen dieser finalen Kunststoffumspritzung gestatten, vorgehalten. In der Regel erfolgt eine radiale Ausrichtung der Steckerfahnen bei der Montage des Magnetkopfes mittels einer Vorrichtung vor oder bei der Verschraubung einer Magnetspannmutter. Die derzeitige Konstruktion der Magnetbaugruppe ist jedoch mit relativ hohen Herstellkosten behaftet. Durch das Bördeln sowie die Kunststoffumspritzung ist eine Demontage einer fehlerhaften Magnetbaugruppe nicht mehr möglich, so dass diese Ausschuss darstellt. Bei einigen Ausführungsformen von Kraftstoffinjektoren ist der Bördelvorgang als sehr kritisch einzustufen, da dieser sehr negative Auswirkungen auf die Hubdrift des Ankers aufweisen kann.Of the Structure of a solenoid valve assembly, d. H. of the solenoid valve in the fuel injector is similar in most embodiments. A twisted magnet sleeve takes a magnetic coil, the magnetic core and a drain spigot usually made as a rotated component on. The hydraulic seal on the inside is done by means of one or more O-rings. After assembling the items will be the assembly crimps and then done the assembly of the connector lugs for contacting the magnetic coil as well as a welding of the pins. After all an encapsulation of the received preassembled module takes place for forming the plug geometry and the outer geometry of the magnetic head. To cover several plug variants and around different outlet angles of connectors are to be a variety of extrusion dies, the different embodiments allow this final plastic injection, kept. In As a rule, a radial alignment of the connector lugs takes place the mounting of the magnetic head by means of a device before or when screwing a magnetic clamping nut. The current construction however, the magnet assembly is relatively expensive to manufacture afflicted. By crimping and plastic extrusion is a disassembly of a faulty magnet assembly no longer possible so that represents this committee. For some Embodiments of fuel injectors is the crimping process classified as very critical, as this has a very negative impact on may have the Hubdrift of the armature.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Erfindungsgemäß wird ein Magnetkopf für eine Magnetventilbaugruppe vorgeschlagen, der modular aufgebaut ist und einen aufclipsbaren Steckerkontakt aufweist. Die radiale Ausrichtung des Steckerabganges lässt sich in weitem Maße stufenlos verstellen. Der Steckerclip kann ausgewählt werden, um unterschiedliche Steckerarten und unterschiedliche Winkelabgänge der Steckerkontakte zu realisieren. Durch den modularen Aufbau des Magnetkopfes mit einem aufclipsbaren Stecker kann der Vorgang des Bördelns, das Ausführen einer stoffschlüssigen Verbindung durch Schweißen der Steckerpins sowie das Umspritzen des Magnetkopfes komplett entfallen. Durch den Entfall dieser Arbeit beziehungsweise Montageschritte kann eine signifikante Kostenreduzierung erzielt werden, wobei die Funktionalität eines derartig ausgebildeten Magnetkopfes einer Magnetventilbaugruppe erhalten bleibt. Daneben kann durch die erfindungsgmäß vorgeschlagene Lösung erreicht werden, dass die Magnetspannmutter entfällt. In einer Ausführungsform des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens wird das Magnetkopfgehäuse als tiefgezogener, heiß oder kalt umgeformtes topfförmiges Stahlbauteil gefertigt, das in seiner Gestaltung ein Rücklaufrohr beinhaltet. Das topfförmige Bauteil umfasst ein Außengewinde, ein die Demontage begünstigendes Hexagon sowie zwei Öffnungen zur Durchführung der Steckerpins und schließlich eine eingedrehte Nut zum Einrasten von Halteklammern. Des Weiteren ist an dem topfförmigen Bauteil ein Rücklaufrohr ausgebildet. Bei der Montage wird zunächst die Magnetspule in den Magnetkern eingeschoben und in diesen mittels zweier angespritzten Kunststoff-Rasten gehalten. Eine verlängerte Drahtumspritzung stellt die Zentrierung beziehungsweise Isolierung der Pins zum Gehäuse sicher. Die Abstützung des Kerns ist entweder durch Einsatz einer Abstandhülse, durch Einkleben oder durch Einsatz eines Sprengrings möglich. Ein Gummidichtung oder eine Gummiplatte oder Ähnliches isoliert den Magnetkern, beziehungsweise die Magnetspule zum Injektorkörper und übernimmt die Abdichtung der Steckerpins nach außen.According to the invention, a magnetic head for a solenoid valve assembly proposed, which is modular and has a clip-on plug contact. The radial alignment of the plug outlet can be adjusted infinitely variable. The male clip can be selected to realize different connector types and different angular outputs of the male contacts. Due to the modular design of the magnetic head with a clip-on connector, the process of flanging, the execution of a cohesive connection by welding the connector pins and the encapsulation of the magnetic head can be completely eliminated. The elimination of this work or assembly steps, a significant cost reduction can be achieved, the functionality of such a trained magnetic head of a solenoid valve assembly is maintained. In addition, can be achieved by the erfindungsgmäß proposed solution that eliminates the magnetic clamping nut. In one embodiment of the idea underlying the invention, the magnetic head housing is manufactured as a deep-drawn, hot or cold formed cup-shaped steel component, which includes a return pipe in its design. The pot-shaped component comprises an external thread, a disassembly favoring hexagon and two openings for the passage of the connector pins and finally a screwed-in groove for engaging retaining clips. Furthermore, a return pipe is formed on the pot-shaped component. During assembly, the magnetic coil is first inserted into the magnetic core and held in it by means of two molded plastic detents. An extended Drahtumspritzung ensures the centering or isolation of the pins to the housing. The support of the core is possible either by using a spacer sleeve, by gluing or by using a snap ring. A rubber seal or a rubber plate or the like insulates the magnetic core, or the magnetic coil to the injector body and takes over the sealing of the connector pins to the outside.
Der aufclipsbare Steckerclip wird bevorzugt als Spritzgussteil hergestellt und umfasst die eingelegten Steckerfahnen. Die Steckerfahnen weisen auf einer Seite die Steckergeometrie je nach Applikationszweck auf und auf der anderen Seite sind die Steckerfahnen als federnde Elemente ausgebildet. Dadurch können beim lagegerichteten Aufclipsen des Steckerclips diese federnden Elemente an den Steckerpins einrasten und bilden mit diesen eine dauerhafte Verbindung, bei der stets eine Eigenvorspannung gewährleistet ist.Of the clip-on connector clip is preferably made as an injection molded part and includes the inserted connector lugs. Show the connector flags on one side the plug geometry depending on the application purpose and on the other hand, the connector lugs are as resilient elements educated. As a result, you can clip on the position-oriented of the plug clip these resilient elements engage the connector pins and form a lasting connection with them, always with them a self-bias is guaranteed.
Bei der Montage erfolgt das Einschrauben beziehungsweise die Montage des Magnetkopfes auf den bereits vormontierten und bestückten Injektorkörper. Der Magnetkopf kann zum Beispiel mittels des an diesem ausgebildeten Hexagons an einer Schraubeinrichtung aufgenommen werden. Nach Ausführen der Verbindung zwischen dem Kopf und dem Injektorkörper können eine Hochdruckdichtheits- sowie eine Niedrigdruckdichtheitsprüfung erfolgen sowie eine Mengenmessung über einen demontierbaren Montageadapter. Je nach konstruktiver Ausführung der Abstützung des Magnetkerns im Injektorkörper kann dieser vollständig demontiert werden, was bis nach der Nassprüfung durchgeführt werden kann, so dass keine Magnetkopfbaugruppen als Ausschuss gefertigt werden. Nach der Hochdruckdichtheitsprüfung und vor der Beschriftung mittels eines Lasers kann das Steckeroberteil zur Vermeidung von Ausschuss im letzten Montageschritt montiert werden. Zur Absicherung der elektrischen Kontaktstellen Steckerpin/Federelement lässt sich eine einfache Strom- oder Widerstandprüfung durchführen. Alternativ hierzu kann die Magnetkopfbaugruppe auch zunächst vollständig komplettiert werden und dann in dieser Form die Nassprüfung durchlaufen.at the assembly takes place the screwing or assembly of the magnetic head on the already pre-assembled and populated Injector. The magnetic head can be, for example, by means of taken on this trained hexagon on a screw become. After performing the connection between the head and the injector body may have a high pressure tightness as well as a low pressure tightness test done as well a quantity measurement via a removable mounting adapter. Depending on the constructive design of the support of the magnetic core in the injector body can this completely be dismantled, which are carried out until after the wet test can, so no magnetic head assemblies are made as scrap become. After the high-pressure tightness test and before the Labeling by means of a laser can avoid the plug top be mounted by committee in the last assembly step. To hedge the electrical contact points connector pin / spring element leaves perform a simple current or resistance test. Alternatively, the magnetic head assembly may also be initially be completed completely and then in this form go through the wet test.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben. Based In the drawings, the invention will be described below in more detail.
Es zeigt:It shows:
Ausführungsformenembodiments
Der
Darstellung gemäß
Zwischen
der Unterseite der Abdeckkappe
Der
Hülsenkörper
An
der Außenseite
Des
Weiteren befindet sich an der Außenseite
Der
Darstellung gemäß
Bei
dem in
Die
Magnetspule
Aus
In
den
Neben
der wie in
Für
sämtliche in den
Aus
Der
Steckerpin
Die
Der
Darstellung gemäß
Aus
Die
Dichtscheibe
Die
Außenseite
Aus
der Darstellung gemäß
Auch
in der in
Den
Durch
die beiden in den
Die
Aus
der Darstellung gemäß
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20121002 |