DE102010030393A1 - Anchor element for magnet component of fuel injection valve of storage injection system to inject fuel into combustion chamber of internal combustion engine, has anchor plate comprising recesses that are limited by opposite edge surface - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Ankerelement für eine Magnetbaugruppe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Einspritzventil mit einer Magnetbaugruppe, welche ein solches Ankerelement umfasst.The invention relates to an anchor element for a magnet assembly having the features of the preamble of
Stand der TechnikState of the art
Ein gattungsgemäßes Ankerelement ist beispielhaft in der beigefügten
Ein gattungsgemäßes Ankerelement als Bestandteil eines hydraulischen Ventils weist beispielsweise der Kraftstoffinjektor der Offenlegungsschrift
Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein hinsichtlich seiner Lebensdauer verbessertes Ankerelement bereitzustellen. Insbesondere sollen verschleißbedingte Beschädigungen einen möglichst geringen Einfluss auf die Lebensdauer des Ankerelementes haben.Based on the above-mentioned prior art, the present invention has the object to provide an improved in terms of life anchor element. In particular, wear-related damage should have the least possible impact on the life of the anchor element.
Zur Lösung der Aufgabe wird das Ankerelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.To solve the problem, the anchor element is proposed with the features of
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das vorgeschlagene Ankerelement für eine Magnetbaugruppe umfasst eine Ankerplatte mit wenigstens einer radial verlaufenden, schlitzartig ausgebildeten Ausnehmung zur Durchleitung eines Fluids. Erfindungsgemäß ist wenigstens eine zur Begrenzung der radial verlaufenden, schlitzartig ausgebildeten Ausnehmung vorgesehene im Wesentlichen ebenfalls radial verlaufende Flankenfläche geneigt zu einer Oberfläche der Ankerplatte des Ankerelementes angeordnet, wobei die Oberfläche vorzugsweise eine Oberseite oder eine Unterseite der Ankerplatte ausbildet.The proposed anchor element for a magnet assembly comprises an anchor plate having at least one radially extending slot-like recess for the passage of a fluid. According to the invention, at least one substantially radially extending flank surface provided for limiting the radially extending, slot-like recess is arranged inclined to a surface of the anchor plate of the anchor element, wherein the surface preferably forms an upper side or a lower side of the anchor plate.
Die geneigt ausgebildete Flankenfläche dient als Anströmfläche für das durch die Ausnehmung strömende Fluid. Ein auf die Anströmfläche auftreffender Fluidstrom wird aufgrund der Neigung der Fläche umgelenkt, was wiederum eine Rotationsbewegung der Ankerplatte und damit eine Rotationsbewegung des gesamten Ankerelementes zur Folge hat. Dank der Rotationsbewegung wechseln bei ungleichmäßiger Belastung des Ankerelementes – beispielsweise aufgrund von Fertigungs- und/oder Montagetoleranzen – die jeweils konkret belasteten Stellen, so dass es zu keiner Dauerbelastung einer einzelnen Stelle und damit zu keinem die Lebensdauer verkürzenden Verschleiß des Ankerelementes kommt. Vielmehr wird die Belastung aufgrund der Rotationsbewegung des Ankerelementes auf mehrere Stellen verteilt, so dass die Einzelbelastung an einer bestimmten Stelle gering gehalten werden kann. Eine über die Lebensdauer des Ankerelementes hinweg einseitige Belastung wird demnach vermieden, so dass die Funktionsfähigkeit des Ankerelementes länger erhalten bleibt.The inclined flank surface serves as an inflow surface for the fluid flowing through the recess. An impinging on the inflow fluid flow is deflected due to the inclination of the surface, which in turn has a rotational movement of the armature plate and thus a rotational movement of the entire anchor element result. Thanks to the rotational movement change in uneven loading of the anchor element - for example, due to manufacturing and / or assembly tolerances - each concretely loaded points, so that there is no continuous load of a single point and thus no life shortening wear of the anchor element. Rather, the load due to the rotational movement of the anchor element is distributed over several locations, so that the individual load can be kept low at a certain point. A one-sided over the life of the anchor element away load is thus avoided, so that the functionality of the anchor element is retained longer.
Einen besonders verschleißanfälligen Bereich des Ankerelementes stellt der Ankersitz als Teil einer Dichtgeometrie dar. Der Ankersitz ist an einem Ankerschaft des Ankerelementes ausgebildet, welcher vorzugsweise axial an die Ankerplatte angesetzt ist. Im Bereich des Ankersitzes kann beispielsweise ein verschleißbedingter Abrieb zu Undichtigkeiten führen, durch welche die Funktionsfähigkeit des Ankerelementes in Frage gestellt ist. Der Abrieb kann ferner durch im Fluid enthaltene Schmutzpartikel verstärkt werden.A particularly wear-prone area of the anchor element is the anchor seat as part of a sealing geometry. The anchor seat is formed on an anchor shaft of the anchor element, which is preferably attached axially to the anchor plate. In the area of the anchor seat, for example, a wear-related abrasion can lead to leaks, through which the functionality of the anchor element is called into question. The abrasion can also be enhanced by dirt particles contained in the fluid.
Darüber hinaus wirkt ein im Betrieb rotierendes Ankerelement einem Verkleben entgegen, so dass die Hubbeweglichkeit des Ankerelementes über einen langen Zeitraum hinweg sichergestellt ist. In Führungen aufgenommene Teile des Ankerelementes werden zudem bei einer Rotationsbewegung des Ankerelementes von Ablagerungen frei gehalten, da die Führungen als Abstreifer wirken.In addition, an armature element rotating during operation counteracts sticking, so that the lifting mobility of the armature element is ensured over a long period of time. Guided parts of the Anchor element are also kept free of deposits during a rotational movement of the anchor element, since the guides act as a scraper.
Die Ankerplatte eines erfindungsgemäßen Ankerelementes wird vorzugsweise immer dann von einem Fluid durchströmt, wenn das Ankerelement eine Hubbewegung ausführt und/oder ein Fluidstrom aufgrund eines Druckausgleichs bewirkt wird.The anchor plate of an anchor element according to the invention is preferably always flowed through by a fluid when the anchor element performs a lifting movement and / or a fluid flow is effected due to pressure equalization.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die der geneigten Flankenfläche gegenüberliegende Flankenfläche zur Begrenzung der radial verlaufenden, schlitzartig ausgebildeten Ausnehmung ebenfalls geneigt zur Oberfläche der Ankerplatte angeordnet. Weiterhin bevorzugt unterscheiden sich jedoch die Neigungswinkel beider Flankenflächen. Dadurch wird verhindert, dass die zweite geneigte Flankenfläche ein Drehmoment erzeugt, durch welche die Drehbewegung kompensiert wird, welche aufgrund der Neigung der ersten Flankenfläche hervorgerufen wurde.According to a preferred embodiment of the invention, the inclined flank surface opposite flank surface for limiting the radially extending slot-like recess is also arranged inclined to the surface of the anchor plate. Further preferred, however, differ the inclination angle of both flank surfaces. As a result, the second inclined flank surface is prevented from generating a torque by which the rotational movement caused by the inclination of the first flank surface is compensated.
Weiterhin bevorzugt ist die schlitzartig ausgebildete Ausnehmung der Ankerplatte von radial außen nach radial innen geführt. Dabei verbleibt ein radial innen liegender Bereich der Ankerplatte, welcher vorzugsweise nicht geschlitzt ist, um der Ankerplatte eine ausreichende Stabilität zu verleihen.Further preferably, the slot-like recess of the anchor plate is guided from radially outside to radially inside. In this case remains a radially inner region of the anchor plate, which is preferably not slotted to give the anchor plate sufficient stability.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mehrere radial verlaufende, schlitzartig ausgebildete Ausnehmungen vorgesehen, die vorzugsweise im gleichen Winkelabstand zueinander angeordnet sind. Dabei kann die Anzahl der Ausnehmungen zwei, drei, vier oder mehr betragen. In Abhängigkeit von der Anzahl der Ausnehmungen ist dann vorzugsweise der Winkelabstand gewählt, der dann 180°, 120°, 90° oder entsprechend beträgt. In Abhängigkeit von der Anzahl der Ausnehmungen ergibt sich dann ggf. eine kreuz- oder sternförmige Anordnung der schlitzartig ausgebildeten Ausnehmungen.According to a further preferred embodiment of the invention a plurality of radially extending slot-like recesses are provided, which are preferably arranged at the same angular distance from one another. The number of recesses may be two, three, four or more. Depending on the number of recesses, the angular distance is then preferably selected, which is then 180 °, 120 °, 90 ° or correspondingly. Depending on the number of recesses, a cross-shaped or star-shaped arrangement of the slot-like recesses may then result.
Ferner wird ein Einspritzventil zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine mit einem hubbeweglichen Einspritzventilglied zum Freigeben oder Verschließen wenigstens einer Einspritzöffnung und einer Magnetbaugruppe zur direkten oder indirekten Betätigung des Einspritzventilgliedes vorgeschlagen, wobei die Magnetbaugruppe ein Ankerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst. In der vorgeschlagenen Anwendung kommen die Vorteile eines erfindungsgemäßen Ankerelementes besonders gut zum Tragen, da hier unter hohem Druck stehender Kraftstoff als Fluid Einsatz findet und somit an die Funktionsfähigkeit des Ankerelementes besonders hohe Anforderungen gestellt werden.Further, an injection valve for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine with a liftable injection valve member for releasing or closing at least one injection port and a magnetic assembly for direct or indirect actuation of the injection valve member is proposed, wherein the magnetic assembly comprises an anchor element according to one of the preceding claims. In the proposed application, the advantages of an anchor element according to the invention come particularly well, since there is used under high pressure fuel as a fluid and thus particularly high demands are placed on the functioning of the anchor element.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. These show:
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Das in der
Im Unterschied zu dem bereits bekannten Ankerelement
Zur Verdeutlichung einer vorteilhaften Ausbildung der Ausnehmungen
Anhand der
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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