DE102011089198A1

DE102011089198A1 - Solenoid valve for e.g. common rail injector used for injecting fuel into combustion chamber of combustion engine, has damping sleeve that is movably arranged along longitudinal axis by force of spring element towards sealing surface

Info

Publication number: DE102011089198A1
Application number: DE201110089198
Authority: DE
Inventors: Michael Kurz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2013-06-20

Abstract

The solenoid valve (10) has a damping device with a damping sleeve (40) that is provided for defining a damping chamber, such that the space of the damping chamber is limited by a magnet armature (30). The volume of the damping chamber is set to minimum in a closed position of the magnet armature, and is set to maximum in an open position of the magnet armature. The damping sleeve is movably arranged along a longitudinal axis (31) by the force of a specific spring element towards a sealing surface. The solenoid valve has a solenoid (29) that is operable in a container filled with pressure medium. A magnet armature is indirectly or directly interacted with a closure element (27) having a passage (15) for pressure medium control. A guide element (12) is moved along the longitudinal axis in the direction of the armature. The closure element is pressed by a spring element (33) delimiting with a passage, during non-energized state of the solenoid. The movement of the closing element is delayed by the damping device.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Magnetventil, insbesondere für einen Kraftstoffinjektor, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a solenoid valve, in particular for a fuel injector, according to the preamble of claim 1.

Ein derartiges Magnetventil ist aus der DE 10 2009 046 371 A1 der Anmelderin bekannt. Das Magnetventil umfasst einen stufenförmigen, drei unterschiedliche Durchmesser aufweisenden Magnetanker. Der Bereich des Magnetankers mit dem mittleren Durchmesser ist in einem ortsfest angeordneten Ventilstück an seinem Außenumfang gleitend geführt. Zwischen dem Ventilstück und dem Magnetanker ist ein Dämpfungsraum ausgebildet, dessen Größe sich bei einer Aufbzw. Abwärtsbewegung des Magnetankers zum Öffnen bzw. Schließen eines Schließgliedes verändert. Der Dämpfungsraum ist über eine Drosselbohrung mit dem Ankerraum verbunden. Der eine Dämpfungseinrichtung darstellende Dämpfungsraum bewirkt eine Dämpfung der Bewegung des Magnetankers sowohl beim Öffnen, als auch beim Schließen des Magnetventils durch ein entsprechendes Zuströmen oder Abströmen von Kraftstoff über die Drosselbohrung. Aufgrund der hohen Dynamik beim Schließen des Magnetventils kommt es in der Praxis bei den modernen, einen relativ hohen Systemdruck aufweisenden Kraftstoffinjektoren bzw. Magnetventilen zu einem Prellen des Schließgliedes, d.h., dass das Schließglied (und somit auch der Magnetanker) zum endgültigen Verschließen mehrere kleine Öffnungs- und Schließbewegungen ausführt, bis der Ventilsitz am Schließglied endgültig verschlossen ist. Ein derartiges Verhalten kann mit einer eingangs beschriebenen Dämpfungseinrichtung verbessert werden. Nachteilig dabei ist jedoch, dass der Dämpfungsgrad bzw. die Dämpfungseigenschaften beim Öffnen und Schließen des Schließglieds im Wesentlichen gleich sind, was für die Funktionalität bzw. das Erreichen von bestimmten Kennfeldwerten des Kraftstoffinjektors nachteilig ist. Such a solenoid valve is out of DE 10 2009 046 371 A1 the applicant known. The solenoid valve comprises a step-shaped, three different diameter magnet armature. The region of the magnet armature with the average diameter is slidably guided in a stationary valve piece on its outer periphery. Between the valve piece and the armature an attenuation space is formed, the size of a Aufbzw. Downward movement of the armature for opening or closing a closing member changed. The damping chamber is connected via a throttle bore with the armature space. The damping chamber representing a damping device causes a damping of the movement of the armature both during opening, as well as when closing the solenoid valve by a corresponding inflow or outflow of fuel through the throttle bore. Due to the high dynamics when closing the solenoid valve, it comes in practice in the modern, relatively high system pressure fuel injectors or solenoid valves to a bouncing of the closing member, ie, that the closing member (and thus also the armature) for final closure of several small opening - And closing movements executes until the valve seat is finally closed on the closing member. Such behavior can be improved with a damping device described above. The disadvantage here, however, is that the degree of damping or the damping properties during opening and closing of the closing member are substantially equal, which is disadvantageous for the functionality or the achievement of certain characteristic values of the fuel injector.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Magnetventil, insbesondere für einen Kraftstoffinjektor, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass dessen Betriebsverhalten mit Blick auf Kennfeldwerte des von dem Magnetventil gesteuerten Kraftstoffinjektors verbessert wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Magnetventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Dämpfungseinrichtung eine Dämpfungshülse umfasst, die einen Dämpfungsraum begrenzt, dass der Dämpfungsraum von dem Magnetanker begrenzt ist, wobei das Volumen des Dämpfungsraums in einer Schließstellung des Magnetankers ein Minimum und in einer Öffnungsstellung ein Maximum aufweist, und dass die Dämpfungshülse in Richtung der Längsachse beweglich angeordnet und mittels eines Federelements in Richtung einer Dichtfläche kraftbeaufschlagt ist. Eine derartige Ausbildung der Dämpfungseinrichtung mit einer federkraftbeaufschlagten Dämpfungshülse hat den Vorteil, dass einerseits eine relativ geringe Öffnungsgeschwindigkeit beim Abheben des Schließglieds von seinem Ventilsitz, und andererseits eine relativ schnelle Schließbewegung des Schließglieds bei der Bewegung in Richtung des Ventilsitzes erzielbar ist, wobei gleichzeitig eine starke Reduzierung der Anzahl der Schließpreller ermöglicht wird. Es werden somit unterschiedliche Dämpfungseigenschaften der Dämpfungseinrichtung in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Magnetankers erzielt. Dadurch wird insbesondere bei relativ hohen Raildrücken die Kennfeldsteilheit im Kleinstmengenbereich minimiert.Based on the illustrated prior art, the invention has the object, a solenoid valve, in particular for a fuel injector, according to the preamble of claim 1 such that its performance is improved in view of map values of the controlled from the solenoid fuel injector. This object is achieved in a solenoid valve with the features of claim 1, characterized in that the damping device comprises a damping sleeve which limits a damping space, that the damping chamber is limited by the armature, wherein the volume of the damping chamber in a closed position of the armature a minimum and in an open position has a maximum, and that the damping sleeve is arranged to be movable in the direction of the longitudinal axis and by means of a spring element in the direction of a sealing surface is subjected to force. Such a design of the damping device with a spring-loaded damping sleeve has the advantage that on the one hand a relatively low opening speed when lifting the closing member from its valve seat, and on the other hand, a relatively fast closing movement of the closing member in the direction of the valve seat can be achieved, at the same time a strong reduction the number of closing bounce is made possible. There are thus achieved different damping characteristics of the damping device as a function of the direction of movement of the magnet armature. As a result, the characteristic curve steepness in the smallest amount range is minimized, especially at relatively high rail pressures.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Magnetventils, insbesondere für einen Kraftstoffinjektor, sind in den Unteransprüchen aufgeführt. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.Advantageous developments of the solenoid valve according to the invention, in particular for a fuel injector, are listed in the subclaims. All combinations of at least two of the features disclosed in the claims, the description and / or the figures fall within the scope of the invention.

In konstruktiv bevorzugter Ausgestaltung des Magnetankers, bei der dieser einerseits der radialen Führung der Führungshülse dient, und andererseits selbst bei seiner Hubbewegung geführt ist, wird vorgeschlagen, dass der Magnetanker einen plattenförmigen Bereich aufweist, an den sich auf der Magnetspule abgewandten Seite ein erster zylindrischer Abschnitt anschließt, der von der Dämpfungshülse umfasst ist, und dass sich an den ersten Abschnitt ein zweiter Abschnitt anschließt, der in dem Führungselement geführt ist.In structurally preferred embodiment of the armature, in which this one hand, the radial guidance of the guide sleeve, and on the other hand is guided even in its lifting movement, it is proposed that the magnet armature has a plate-shaped region, on the side facing away from the magnetic coil, a first cylindrical section connected, which is covered by the damping sleeve, and that adjoins the first portion, a second portion which is guided in the guide element.

Um trotz der Verwendung einer Führungshülse eine hydraulische Verbindung zwischen dem Dämpfungsraum und dem Ankerraum herzustellen, ist es darüber hinaus bevorzugt vorgesehen, dass in dem Magnetanker eine Sacklochbohrung ausgebildet ist, die mit dem Ankerraum verbunden ist, und in der die vorzugsweise als Drosselbohrung ausgebildete Bohrung aus dem Dämpfungsraum mündet. In order to produce a hydraulic connection between the damping chamber and the armature space despite the use of a guide sleeve, it is also preferably provided that in the armature a blind hole is formed, which is connected to the armature space, and in which preferably designed as a throttle bore hole the damping chamber opens.

In konstruktiv vorteilhafter und herstellungstechnisch relativ einfach ausgestalteter Konstruktion für die Dämpfungshülse wird vorgeschlagen, dass die Dämpfungshülse einen den ersten Abschnitt des Magnetankers radial umschließenden, ringförmigen Abschnitt aufweist, dass die Dämpfungshülse auf der dem plattenförmigen Bereich des Magnetankers abgewandten Seite einen flanschförmigen Abschnitt aufweist, und dass sich das als Druckfeder ausgebildete zweite Federelement zwischen dem flanschförmigen Abschnitt und der der Dämpfungshülse zugewandten Unterseite des plattenförmigen Bereichs des Magnetankers abstützt.In structurally advantageous and manufacturing technology relatively simple ausgestalteter construction for the damping sleeve is proposed that the damping sleeve has a first portion of the magnet armature radially enclosing, annular portion that the damping sleeve on the plate-shaped portion of the armature facing away from the side has a flange-shaped portion, and that the trained as a compression spring second spring element between the flange-shaped portion and the damping sleeve facing the underside of the plate-shaped portion of the armature is supported.

Um insbesondere ein schnelles Schließen des Magnetankers bzw. des Schließglieds zu erzielen, sieht eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Dämpfungshülse vor, dass die Dämpfungshülse auf der der Dichtfläche zugewandten Seite eine in Wirkverbindung mit dem Dämpfungsraum angeordnete Druckfläche aufweist, die die Dämpfungshülse mit einer hydraulischen Kraft entgegen der Federkraft des zweiten Federelements kraftbeaufschlagt. In order to achieve, in particular, a fast closing of the magnet armature or of the closing element, a particularly preferred embodiment of the damping sleeve provides that the damping sleeve has on the side facing the sealing surface a pressure surface arranged in operative connection with the damping space, which counteracts the damping sleeve with a hydraulic force the spring force of the second spring element subjected to force.

Eine weitere Beeinflussung der Dämpfungseigenschaften der Dämpfungseinrichtung wird erzielt, wenn im Übergangsbereich zwischen den beiden Abschnitten des Magnetankers eine Einstellscheibe angeordnet ist, die gegen die Stirnfläche des ersten Abschnitts anliegt, und die zur Einstellung eines Quetschspalts zwischen der Einstellscheibe und der Dichtfläche in der Schließposition des Magnetankers dient. Eine derartige Ausbildung ermöglicht es, je nach Auslegung des Quetschspaltes, dass ein ansonsten auftretender Schließpreller vollständig vermieden werden kann.A further influence on the damping properties of the damping device is achieved if in the transition region between the two sections of the magnet armature a shim is arranged, which abuts against the end face of the first section, and for setting a nip between the shim and the sealing surface in the closed position of the armature serves. Such a design makes it possible, depending on the design of the nip, that an otherwise occurring closing beater can be completely avoided.

Um ein Prellen des Magnetankers beim Erreichen seines oberen Totpunktes zu verhindern bzw. abzudämpfen, kann es darüber hinaus vorgesehen sein, dass zwischen dem Magnetanker und der Magnetspule eine zusätzliche Dämpfungseinrichtung angeordnet ist, das als oberer Hubanschlag wirkt. In order to prevent or dampen a bouncing of the armature when it reaches its top dead center, it may also be provided that an additional damping device is arranged between the armature and the magnet coil, which acts as an upper stroke stop.

Die Erfindung umfasst auch einen Kraftstoffinjektor, insbesondere einen Common-Rail-Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine mit einem erfindungsgemäßen Magnetventil.The invention also includes a fuel injector, in particular a common rail injector for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine with a solenoid valve according to the invention.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Further features, advantages and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing.

Diese zeigt in:This shows in:

1 einen vereinfachten Längsschnitt durch den oberen Bereich eines mit einem erfindungsgemäßen Magnetventil ausgestatten Kraftstoffinjektors, 1 a simplified longitudinal section through the upper portion of a fuel injector equipped with a solenoid valve according to the invention,

2 einen Teilbereich des Magnetventils gemäß 1 in vergrößerter Darstellung in geschlossener Stellung des Schließglieds im Längsschnitt, 2 a portion of the solenoid valve according to 1 in an enlarged view in the closed position of the closing member in longitudinal section,

3 das Magnetventil gemäß 2 während des Schließens, 3 the solenoid valve according to 2 during closing,

4 einen Teillängsschnitt durch eine Dämpfungshülse, wie sie bei dem Magnetventil gemäß der 1 bis 3 verwendet wird und 4 a partial longitudinal section through a damping sleeve, as in the solenoid valve according to the 1 to 3 is used and

5 einen Teillängsschnitt durch ein gegenüber den 1 bis 3 modifiziertes Magnetventil unter Verwendung einer zusätzlichen Einstellscheibe im Bereich der Dämpfungshülse. 5 a partial longitudinal section through an opposite 1 to 3 modified solenoid valve using an additional shim in the region of the damping sleeve.

Gleiche Bauteile bzw. Bauteile mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit dem gleichen Bezugsziffern versehen. The same components or components with the same function are provided in the figures with the same reference numerals.

In der 1 ist der obere Teilbereich eines Kraftstoffinjektors 100 zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine dargestellt. Insbesondere ist der Kraftstoffinjektor 100 Bestandteil eines Common-Rail-Einspritzsystems. Der Kraftstoffinjektor 100 umfasst ein Injektorgehäuse 1, das in dem dargestellten Ausschnitt aus einem hülsenartigen ersten Teilelement 2 und einem zweiten, ebenfalls hülsenartigen Teilelement 3 besteht. Die beiden Teilelemente 2 und 3 sind mittels einer Überwurfmutter 4 axial unter Zwischenlage eines Dichtrings 5 miteinander verspannt. Innerhalb des Injektorgehäuses 1 ist ein Ankerraum 6 ausgebildet, der der Aufnahme eines erfindungsgemäßen Magnetventils 10 dient. In the 1 is the upper portion of a fuel injector 100 for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, not shown. In particular, the fuel injector 100 Part of a common rail injection system. The fuel injector 100 includes an injector housing 1 in the illustrated section of a sleeve-like first sub-element 2 and a second, also sleeve-like sub-element 3 consists. The two subelements 2 and 3 are by means of a union nut 4 axially with the interposition of a sealing ring 5 braced together. Inside the injector housing 1 is an anchor room 6 formed, the recording of a solenoid valve according to the invention 10 serves.

Das Magnetventil 10 dient der Bewegungssteuerung einer lediglich in ihrem oberen Teilbereich dargestellten Düsennadel 11, deren dem Magnetventil 10 zugewandter Endbereich in einem Ventilstück 12 radial geführt ist. Das Ventilstück 12, das zur Aufnahme der Düsennadel 11 eine Sacklochbohrung 13 aufweist, bildet zusammen mit der Düsennadel 11 einen Steuerraum 14 aus, der über einen als Entlastungsbohrung 15 ausgebildeten Durchlass mit integrierter Ablaufdrossel 16 mit dem Ankerraum 6 hydraulisch verbunden ist. Das Ventilstück 12 liegt an einer Schulter 17 des ersten Teilelements 2 des Injektorgehäuses 1 auf, und ist mittels einer ringförmigen Ventilspannschraube 18 axial gegen die Schulter 17 verpresst. Ein mit dem zweiten Teilelement 3 des Injektorgehäuses 1 dichtend verbundener Ablaufstutzen 19 ist über eine Leitung 21 zu einem Kraftstoffbehälter 22 druckentlastet. Darüber hinaus ist der unterhalb des Ventilstücks 12 angeordnete Innenraum des Injektorgehäuses 1 über eine Leitung 23 mit einem Speicher für Kraftstoff verbunden, wobei der Speicher insbesondere als Rail 25 ausgebildet ist.The solenoid valve 10 serves the motion control of a nozzle needle shown only in its upper portion 11 , whose the solenoid valve 10 facing end region in a valve piece 12 is guided radially. The valve piece 12 that is for receiving the nozzle needle 11 a blind hole 13 has, forms together with the nozzle needle 11 a control room 14 out over one as a relief well 15 trained passage with integrated outlet throttle 16 with the anchor room 6 hydraulically connected. The valve piece 12 lies on a shoulder 17 of the first subelement 2 of the injector housing 1 on, and is by means of an annular valve clamping screw 18 axially against the shoulder 17 pressed. One with the second subelement 3 of the injector housing 1 sealingly connected outlet pipe 19 is over a line 21 to a fuel tank 22 depressurized. In addition, that is below the valve piece 12 arranged interior of the injector 1 over a line 23 connected to a reservoir for fuel, the memory in particular as a rail 25 is trained.

Die Bewegungssteuerung der Düsennadel 11 erfolgt in an sich bekannter, und daher nicht mehr erläuterter Art und Weise durch eine Freigabe der Entlastungsbohrung 15 zum Ankerraum 16 hin, so dass das im Steuerraum 14 befindliche Kraftstoffvolumen veränderbar ist. The motion control of the nozzle needle 11 takes place in a known per se, and therefore no longer explained manner by releasing the discharge hole 15 to the anchor room 16 out, so that's in the control room 14 located fuel volume is variable.

Das Ventilstück 12 bildet auf der dem Magnetanker 10 zugewandten Seite im Bereich der Entlastungsbohrung 15 eine trichterförmige Sitzfläche 26 aus, die mit einem kugelförmigen Schließglied 27 zusammenwirkt. In der in der 1 dargestellten Schließposition des Magnetventils 10 liegt das Schließglied 27 unter Bildung eines Dichtsitzes 28 auf der Sitzfläche 26 des Ventilstücks 12 auf. Die Bewegungssteuerung des Schließglieds 27 erfolgt mittels des Magnetventils 10. Das Magnetventil 10 umfasst hierzu eine in einem Magnetkern eingebettete Magnetspule 29, die mit einem Magnetanker 30 zusammenwirkt. Im Bereich der Magnetspule 29 ist in der Längsachse 31 des Magnetventils 10 bzw. des Kraftstoffinjektors 100 eine Durchgangsbohrung 32 ausgebildet, die in dem Ablaufstutzen 19 mündet, und die der radialen Führung einer ersten Druckfeder 33 dient. Die erste Druckfeder 33 ist in Wirkverbindung mit dem Magnetanker 30 angeordnet, derart, dass bei unbestromter Magnetspule 29 die erste Druckfeder 33 auf den Magnetanker 30 eine Druckkraft ausübt, die eine dichte Anlage des Schließglieds 27 auf der Sitzfläche 26 des Ventilstücks 12 bewirkt. The valve piece 12 forms on the armature 10 facing side in the relief well 15 a funnel-shaped seat 26 made out with a spherical closure member 27 interacts. In the in the 1 shown closed position of the solenoid valve 10 lies the closing element 27 forming a sealing seat 28 on the seat 26 of the valve piece 12 on. The motion control of the closing member 27 takes place by means of the solenoid valve 10 , The solenoid valve 10 For this purpose, a magnetic coil embedded in a magnetic core is included 29 that with a magnet armature 30 interacts. In the area of the magnetic coil 29 is in the longitudinal axis 31 of the solenoid valve 10 or the fuel injector 100 a through hole 32 formed in the drain neck 19 opens, and the radial guidance of a first compression spring 33 serves. The first compression spring 33 is in operative connection with the armature 30 arranged such that when energized solenoid coil 29 the first compression spring 33 on the magnet armature 30 exerts a compressive force, which is a tight fit of the closing member 27 on the seat 26 of the valve piece 12 causes.

Der Magnetanker 30 umfasst, wie am Einfachsten anhand der 2 und 3 erkennbar ist, einen im Wesentlichen scheibenförmigen ersten Bereich 34, an den sich auf der der Magnetspule 29 abgewandten Seite ein erster zylindrischer Abschnitt 35 und wiederum daran ein zweiter zylindrischer Abschnitt 36 anschließen. Der erste zylindrische Abschnitt 35 weist einen größeren Durchmesser auf als der zweite zylindrische Abschnitt 36. Der zweite zylindrische Abschnitt 36 ist in einer Führungsbohrung 37 des Ventilstücks 12 radial geführt, wobei über wenigstens zwei seitlich angeordnete Ablaufbohrungen 38, 39 im Ventilstück 12 eine Verbindung zwischen der Entlastungsbohrung 15 und dem Ankerraum 6 ausgebildet ist. Die dem Schließglied 27 zugewandte Stirnfläche des zweiten zylindrischen Abschnitts 36 liegt an dem Schließglied 27 an. The magnet armature 30 includes, as easiest by the 2 and 3 can be seen, a substantially disc-shaped first area 34 , on which on the magnetic coil 29 opposite side a first cylindrical section 35 and again a second cylindrical section 36 connect. The first cylindrical section 35 has a larger diameter than the second cylindrical portion 36 , The second cylindrical section 36 is in a pilot hole 37 of the valve piece 12 guided radially, with at least two laterally arranged drain holes 38 . 39 in the valve piece 12 a connection between the relief hole 15 and the anchor room 6 is trained. The closing member 27 facing end face of the second cylindrical portion 36 lies on the closing member 27 at.

Erfindungswesentlich ist, dass der erste zylindrische Abschnitt 35 des Magnetankers 20 von einer Dämpfungshülse 40 radial umfasst ist, die Bestandteil einer Dämpfungseinrichtung 41 ist. Wie am Besten aus einer Zusammenschau der 2 bis 4 erkennbar ist, ist die Dämpfungshülse 40 in axialer Richtung, d.h. in Richtung der Längsachse 31 auf- und abbeweglich angeordnet. Die Dämpfungshülse 40 umfasst einen ringförmigen Abschnitt 42, an den sich auf der dem Ventilstück 12 zugewandten Seite ein radial umlaufender, flanschförmig ausgebildeter Abschnitt 43 anschließt. Eine zweite Druckfeder 45 stützt sich zwischen dem Abschnitt 43 der Dämpfungshülse 40 und der Unterseite des plattenförmigen ersten Bereichs 34 des Magnetankers 30 ab, und beaufschlagt die Dämpfungshülse 40 mit Federkraft in Richtung zum Ventilstück 12 hin. Auf der dem ringförmigen Abschnitt 42 abgewandten Seite des Abschnitts 43 weist die Dämpfungshülse 40 einen radial umlaufenden Wandabschnitt 46 auf, der in radialer Richtung betrachtet in Richtung zum Magnetanker 30 hin eine schräg bzw. kegelförmig ausgebildete Druckfläche 47 aufweist. Eine Dichtkante 48 der Dämpfungshülse 40 dichtet die Dämpfungshülse 40 zur Oberseite 49 des Ventilstücks 12 hin ab. It is essential to the invention that the first cylindrical section 35 of the magnet armature 20 from a damping sleeve 40 is included radially, which is part of a damping device 41 is. How best from a synopsis of 2 to 4 can be seen, is the damping sleeve 40 in the axial direction, ie in the direction of the longitudinal axis 31 arranged up and down movable. The damping sleeve 40 includes an annular portion 42 , attached to the valve piece 12 facing side a radially encircling, flange formed section 43 followed. A second compression spring 45 rests between the section 43 the damping sleeve 40 and the underside of the plate-shaped first area 34 of the magnet armature 30 and acts on the damping sleeve 40 with spring force towards the valve piece 12 out. On the the annular section 42 opposite side of the section 43 has the damping sleeve 40 a radially circumferential wall section 46 on, viewed in the radial direction in the direction of the armature 30 towards an obliquely or conically shaped pressure surface 47 having. A sealing edge 48 the damping sleeve 40 seals the damping sleeve 40 to the top 49 of the valve piece 12 down.

Wie am Besten anhand der 2 erkennbar ist, ist zwischen der dem Ventilstück 12 zugewandten Stirnfläche des ersten zylindrischen Abschnitts 35 und der Oberseite 49 des Ventilstücks 12 in der Schließposition des Magnetankers 30 bzw. des Schließglieds 27 ein Abstand ausgebildet, so dass bei abgesenkter Dämpfungshülse 40 zwischen der Dämpfungshülse 40, der als Dichtfläche wirkenden Oberseite 49 des Ventilstücks 12 und den beiden zylindrischen Abschnitten 35, 36 des Magnetankers 30 ein Dämpfungsraum 50 ausgebildet wird. How best on the basis of 2 is recognizable, is between the valve piece 12 facing end face of the first cylindrical portion 35 and the top 49 of the valve piece 12 in the closed position of the magnet armature 30 or the closing member 27 a distance formed so that when lowered damping sleeve 40 between the damping sleeve 40 , the top surface acting as a sealing surface 49 of the valve piece 12 and the two cylindrical sections 35 . 36 of the magnet armature 30 a damping room 50 is trained.

Der Dämpfungsraum 50 ist über eine als Drosselbohrung 51 ausgebildete Verbindung mit einer Sacklochbohrung 52 verbunden, die im scheibenförmigen Bereich 34 und im ersten zylindrischen Abschnitt 35 des Magnetankers 30 ausgebildet ist, und die wiederum Verbindung mit dem Ankerraum 6 bzw. dem Ablaufstutzen 19 hat. The damping chamber 50 is about as a throttle bore 51 trained connection with a blind hole 52 connected in the disc-shaped area 34 and in the first cylindrical section 35 of the magnet armature 30 is formed, and in turn connects to the anchor space 6 or the drain neck 19 Has.

Zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass zwischen der Oberseite des Magnetankers 30 und der ihr zugewandten Unterseite der Magnetspule 29 eine ringförmige Auflage 53 angeordnet ist, die als oberer Hubanschlag für den Magnetanker 30 in Richtung zur Magnetspule 29 dient und als zusätzliche Dämpfungseinrichtung 55 wirkt.In addition, it may be provided that between the top of the magnet armature 30 and the underside of the solenoid coil facing it 29 an annular support 53 is arranged, as the upper stroke stop for the armature 30 towards the magnetic coil 29 serves and as additional damping device 55 acts.

Das soweit beschriebene Magnetventil 10 arbeitet wie folgt: Ausgehend von der in der 2 dargestellten Schließstellung des Schließglieds 27, bei der dieses die Entlastungsbohrung 15 zum Steuerraum 14 hin abdichtet, wird der Magnetanker 30 bei einer Bestromung der Magnetspule 29 in Richtung zur Magnetspule 29, d.h. entgegen der Federkraft der ersten Druckfeder 33 bewegt. Dabei vergrößert sich das Volumen im Dämpfungsraum 50 durch den sich in Richtung zur Magnetspule 29 bewegenden Magnetanker 30, wodurch über die Drosselbohrung 51 Druckmittel bzw. Kraftstoff in den Dämpfungsraum 50 strömt. Da bei der Vergrößerung des Volumens des Dämpfungsraums 50 eine hydraulische Kraft auf die den Dämpfungsraum 50 begrenzende Stirnfläche des ersten zylindrischen Abschnitts 35 des Magnetankers 30 erzeugt wird, die eine Verzögerung der Aufwärtsbewegung des Magnetankers 30 bewirkt, erfolgt das Öffnen des Schließglieds 27 mit einer (im Verhältnis zu einer nicht vorhandenen Dämpfungseinrichtung 41) verminderten Geschwindigkeit. Wesentlich dabei ist, dass die Dämpfungshülse 40 von der Federkraft der zweiten Druckfeder 45 auf die Oberseite 49 des Ventilstücks 12 gedrückt wird, so dass die Dichtkante 48 den Dämpfungsraum 50 zum Ventilstück 12 hin abdichtet. The solenoid valve described so far 10 works as follows: starting from the in the 2 shown closed position of the closing member 27 This is the relief hole 15 to the control room 14 seals off, the armature is 30 during energization of the magnetic coil 29 towards the magnetic coil 29 ie against the spring force of the first compression spring 33 emotional. This increases the volume in the damping chamber 50 through which towards the magnetic coil 29 moving magnet armature 30 , whereby over the throttle bore 51 Pressure medium or fuel in the damping chamber 50 flows. Because when increasing the volume of the damping chamber 50 a hydraulic force on the damping chamber 50 limiting end face of the first cylindrical portion 35 of the magnet armature 30 is generated, which is a delay in the upward movement of the armature 30 causes the opening of the closing member takes place 27 with a (relative to a nonexistent damping device 41 ) reduced speed. It is essential that the damping sleeve 40 from the spring force of the second compression spring 45 on top 49 of the valve piece 12 is pressed, so that the sealing edge 48 the damping chamber 50 to the valve piece 12 seals off.

In der 3 ist der Zustand des Magnetventils 10 dargestellt, bei der sich der Magnetanker 30 nach dem Abschalten der Bestromung der Magnetspule 29 bereits wieder während seiner Abwärtsbewegung unmittelbar vor dem Erreichen der Schließposition befindet. Hierbei ist erkennbar, dass die Dämpfungshülse 40 mit ihrer Dichtkante 48 etwas beabstandet zur Oberseite 49 des Ventilstücks 12 angeordnet ist. In diesem Zustand kann Druckmittel aus dem Bereich des Dämpfungsraums 50 in den Ankerraum 6 gelangen. Das Abheben der Dämpfungshülse 40 von der Oberseite 49 des Ventilstücks 12 rührt daher, dass bei der Abwärtsbewegung des Magnetankers 30 das im Dämpfungsraum 50 vorhandene Volumen an Kraftstoff komprimiert wird, wobei über die Druckfläche 47 der Dämpfungshülse 40 eine hydraulische Kraft erzeugt wird, die die Dämpfungshülse 40 bzw. die Dichtkante 48 von der Oberseite 49 des Ventilstücks 12 abheben lässt. Dies erfolgt vor allem deshalb, da über den sich einstellenden radialen Spalt zwischen der Oberseite 49 des Ventilstücks 12 und der Dichtkante 48 der Dämpfungshülse 40 das in dem Dämpfungsraum 50 bei der Abwärtsbewegung des Magnetankers 30 komprimierte Volumen an Kraftstoff weitaus schneller abströmen kann als über die Drosselbohrung 51 zur Sacklochbohrung 52 hin. Im Vergleich zur Öffnungsbewegung des Magnetankers 30 erfolgt bei einer Schließbewegung somit eine weitaus geringe Dämpfungswirkung der Dämpfungseinrichtung 41. Es werden somit unterschiedliche Geschwindigkeits- bzw. Dämpfungscharakteristika beim Öffnen bzw. Schließen des Magnetankers 30 bzw. bei der Bewegung des Schließglieds 27 ermöglicht. Die beschriebene Ausgestaltung ermöglicht eine Reduzierung der Schließpreller, so dass in der Regel durch die Dämpfung beim Schließen nur noch ein Schließpreller, d.h. ein einmaliges Abheben des Schließglieds 27 von seinem Sitz stattfindet.In the 3 is the state of the solenoid valve 10 shown in which the magnet armature 30 after switching off the energization of the solenoid coil 29 already again during its downward movement immediately before reaching the closed position. It can be seen that the damping sleeve 40 with its sealing edge 48 slightly spaced to the top 49 of the valve piece 12 is arranged. In this state, pressure medium from the region of the damping chamber 50 in the anchor room 6 reach. The lifting of the damping sleeve 40 from the top 49 of the valve piece 12 Stems, therefore, that during the downward movement of the armature 30 that in the damping room 50 existing volume of fuel is compressed, taking over the pressure surface 47 the damping sleeve 40 a hydraulic force is generated which the damping sleeve 40 or the sealing edge 48 from the top 49 of the valve piece 12 take off. This is mainly because of the adjusting radial gap between the upper side 49 of the valve piece 12 and the sealing edge 48 the damping sleeve 40 that in the muffling room 50 during the downward movement of the magnet armature 30 compressed volume of fuel can flow much faster than the throttle bore 51 for blind hole drilling 52 out. Compared to the opening movement of the magnet armature 30 takes place at a closing movement thus a much lower damping effect of the damping device 41 , There are thus different speed or damping characteristics when opening or closing the magnet armature 30 or during the movement of the closing member 27 allows. The embodiment described enables a reduction of the closing bouncers, so that as a rule by the damping during closing only a closing beater, ie a single lifting of the closing member 27 takes place from his seat.

In der 5 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Hierbei ist erkennbar, dass im Bereich des Dämpfungsraums 50 eine Einstellscheibe 60 angeordnet ist, die das Volumen des (ursprünglichen) Dämpfungsraums 50 verkleinert. Hierbei liegt die Oberseite 61 der Einstellscheibe 60 an der ihr zugewandten Stirnfläche des ersten zylindrischen Abschnitts 35 des Magnetankers 30 an, und zwischen der Unterseite 62 der Einstellscheibe 60 und der Oberseite 49 des Ventilstücks 12 ist lediglich noch ein relativ kleiner Quetschspalt 63 ausgebildet. Ergänzend wird erwähnt, dass bei der Variante entsprechend der 5 die im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschriebene Drosselbohrung 51 ebenfalls vorhanden ist, diese jedoch in der Darstellung der 5 nicht gezeigt ist. Die Variante gemäß der 5 bewirkt, dass kurz vor dem Erreichen der Schließposition des Magnetankers 30 eine relativ hohe Dämpfungswirkung durch die Einstellscheibe 60 bzw. durch den Quetschspalt 63 bewirkt wird. Dadurch wird insbesondere ein Prellen beim Schließen der Entlastungsbohrung 15 durch das Schließglied 27 verhindert.In the 5 a modified embodiment of the invention is shown. It can be seen that in the region of the damping chamber 50 a dial 60 is arranged, which is the volume of the (original) damping chamber 50 reduced. This is the top 61 the shim 60 on the facing end face of the first cylindrical portion 35 of the magnet armature 30 on, and between the bottom 62 the shim 60 and the top 49 of the valve piece 12 is only a relatively small nip 63 educated. In addition, it is mentioned that in the variant according to the 5 the throttle bore described in connection with the first embodiment of the invention 51 is also present, but these in the representation of 5 not shown. The variant according to the 5 causes just before reaching the closing position of the armature 30 a relatively high damping effect through the shim 60 or through the nip 63 is effected. This will in particular bounce when closing the relief hole 15 through the closing member 27 prevented.

Das soweit beschrieben Magnetventil 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt werden bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Dieser besteht darin, dass unterschiedliche Charakteristika der Öffnungs- bzw. Schließgeschwindigkeit 10 ermöglicht werden. The solenoid valve described so far 10 can be modified or modified in many ways, without departing from the spirit. This is that different characteristics of the opening and closing speed 10 be enabled.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009046371 A1 [0002]

Claims

Magnetic valve ( 10 ), in particular for a fuel injector ( 100 ), with one of a magnetic coil ( 29 ), in an armature space filled with pressure medium ( 6 ) arranged magnet armature ( 30 ), which directly or indirectly with a closing member ( 27 ) or as a closing element ( 27 ) is formed, wherein the closing member ( 27 ) a passage ( 15 ) controls the pressure medium, with a guide element ( 12 ) for the magnet armature ( 30 ) along a longitudinal axis ( 31 ), in the direction of which the armature ( 30 ) is movable, wherein the closing member ( 27 ) in the de-energized state of the magnetic coil ( 29 ) by means of a first spring element ( 33 ) against a passage ( 15 ) limiting valve seat ( 28 ) is pressed, and wherein the movement of the closing member ( 27 ) by means of a damping device ( 41 ), characterized in that the damping device ( 41 ) a damping sleeve ( 40 ) comprising a damping space ( 50 ) limits that the damping space ( 50 ) from the magnet armature ( 30 ), wherein the volume of the damping chamber ( 50 ) in a closed position of the magnet armature ( 30 ) has a minimum and in an open position has a maximum, and that the damping sleeve ( 40 ) in the direction of the longitudinal axis ( 31 ) movably arranged and by means of a second spring element ( 45 ) in the direction of a sealing surface ( 49 ) is subjected to force.

Solenoid valve according to claim 1, characterized in that the damping chamber ( 50 ) via a preferably as a throttle bore ( 51 ) formed hole with the armature space ( 6 ) connected is.

Solenoid valve according to claim 2, characterized in that the magnet armature ( 30 ) a plate-shaped area ( 34 ), on which on the magnetic coil ( 29 ) facing away from a first cylindrical section ( 35 ) connected by the damping sleeve ( 40 ) and that the first section ( 35 ) a second section ( 36 ) connected in the guide element ( 12 ) is guided.

Solenoid valve according to claim 3, characterized in that the first section ( 35 ) has a larger diameter than the second section ( 36 ) that the two sections ( 35 . 36 ) directly to each other, and that the magnet armature ( 30 ) facing away from the first section ( 35 ) a limitation for the damping chamber ( 50 ) trains.

Solenoid valve according to one of claims 2 to 4, characterized in that in the magnet armature ( 30 ) a blind hole ( 52 ) formed with the armature space ( 6 ), and in which preferably as a throttle bore ( 51 ) formed bore from the damping chamber ( 50 ) opens.

Solenoid valve according to one of claims 3 to 5, characterized in that the damping sleeve ( 40 ) the first section ( 35 ) of the magnet armature ( 30 ) radially enclosing, annular portion ( 42 ), that the damping sleeve ( 40 ) on the plate-shaped area ( 34 ) of the magnet armature ( 30 ) facing away from a flange-shaped section ( 43 ), and in that the second spring element designed as a compression spring ( 45 ) between the flange-shaped section ( 43 ) and the damping sleeve ( 40 ) facing the underside of the plate-shaped area ( 34 ) of the magenta tanker ( 30 ) is supported.

Solenoid valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that the damping sleeve ( 40 ) on the sealing surface ( 49 ) facing side in operative connection with the damping chamber ( 50 ) arranged pressure surface ( 47 ), which the damping sleeve ( 40 ) with a hydraulic force against the spring force of the second spring element ( 45 ).

Solenoid valve according to one of claims 3 to 7, characterized in that in the transition region between the two sections ( 35 . 36 ) of the magnet armature ( 30 ) a shim ( 60 ) is arranged, which against the end face of the first section ( 35 ) and for setting a nip ( 63 ) between the shim ( 60 ) and the sealing surface ( 49 ) in the closed position of the magnet armature ( 30 ) serves.

Solenoid valve according to one of claims 1 to 8, characterized in that between the magnet armature ( 30 ) and the magnetic coil ( 29 ) an additional damping device ( 55 ) is arranged, which acts as the upper stroke stop.

Fuel injector ( 100 ), in particular common-rail injector, for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine with a magnetic valve ( 10 ) according to one of claims 1 to 9.