DE10392834T5 - Elektromagnetisches Betätigungsglied und Stator für Kraftstoffeinspritzvorrichtungen - Google Patents

Elektromagnetisches Betätigungsglied und Stator für Kraftstoffeinspritzvorrichtungen Download PDF

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Scott W. Grandville Fischer
Todd Grand Rapids Helsel
David Kentwood Eickholt
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Elektromagnetisches Stellglied für ein Fluiddruck-Steuerventil in einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, wobei die Einspritzvorrichtung eine Steuermodul-Teilanordnung, einen Pumpenkörper, welcher einen Kraftstoffpumpenzylinder definiert, einen motorgetriebenen Kolben in dem Zylinder und eine Kraftstoffdüsenanordnung umfaßt, welche eine Düsensteuerventilfeder und eine Federkäfig-Teilanordnung umfaßt, wobei die Modul-Teilanordnung zwischen der Federkäfigteilanordnung und dem Pumpenkörper angeordnet ist; wobei
die Steuermodul-Teilanordnung ein Kraftstoffdruck-Steuerventil umfaßt, wobei das elektromagnetische Betätigungsglied einen Anker aufweist, welcher mit dem Kraftstoffdruck-Steuerventil verbunden ist, und das Steuerventil eine Mittellinie aufweist, welche in der Bewegungsrichtung des Ankers verläuft;
eine Statoranordnung neben dem Anker einen Wickelkern einer elektrischen Spule umfaßt, wobei Wicklungen auf dem Wickelkern angebracht sind und der Wickelkern eine Erweiterung aufweist, welche relativ zu dem Steuerventil in Radialrichtung nach außen hin angeordnet sind;
elektrische Verbindungsstifte an der Wickelkernerweiterung befestigt und mit Drahtanschlüssen an den Enden der Spulenwicklungen verbunden sind, wobei die Verbindungsstifte in der Richtung der Mittellinie und in den Pumpenkörper hinein...

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Betätigungsglied für das Steuerventil einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Verbrennungsmotoren.
  • 2. Stand der Technik
  • Eine Anordnung einer Kraftstoffeinspritzpumpe und eines Steuerventils mit gut bekannter Gestaltung ist in dem U.S.-Patent 6,238,190 offenbart. Dieses umfaßt einen Einspritzpumpenkörper mit einer Hochdruck-Pumpenkammer in Verbindung mit einer Einspritzdüse und einer Steuerventilkammer, welche zwischen der Pumpenkammer und einem Auslaßanschluß für eine Einspritzdüse angeordnet ist. Ein Kolben, welcher in der Pumpenkammer angeordnet ist, wird durch einen mechanischen Mitnehmer mit Nockenwellenantrieb betätigt, welcher für jeden Motorzyklus eines Viertaktmotorzyklus einen Pumphub des Kolbens bewirkt, wobei jeder Zyklus zwei Motorumdrehungen entspricht.
  • Die Steuerventilkammer mit der bekannten Gestaltung befindet sich in querverlaufender Anordnung bezüglich der Bewegungsrichtung des Kolbens. Diese beansprucht einen erheblichen Raum in dem Zylinderkörper. Ein getrennter elektromagnetisches Betätigungsglied, welches an dem Pumpenkörper befestigt ist, gehorcht der Steuerung einer elektronischen Motorsteuerung. Das Betätigungsglied bewirkt einen Ventilhub, um Kraftstoffdruckimpulse bei der Düse zu definieren, wenn der Kolben zum Durchlaufen von dessen Arbeitshubstrecke angetrieben wird. Das Steuerventil, welches durch das Betätigungsglied zwischen of fenen und geschlossenen Stellungen bewegt wird, weist eine Durchflußgeschwindigkeits-Abstimmungsstellung auf, welche sich zwischen der offenen Stellung des Ventils und der geschlossenen Stellung befindet.
  • Die gemeinsam anhängige Patentanmeldung der laufenden Nr. 10/208,587 mit dem Titel "Fuel Injector For Diesel Engines" (Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Dieselmotoren; A.d.Ü.), eingereicht durch W. Scott Fischer, David Eickholt und Mike Weston am 30. Juli 2002 (Aktenzeichen Nr. DDTC 0204 PUS), offenbart eine Einspritzvorrichtungsanordnung für einen Verbrennungsmotor, wobei das Steuerventil und der Ventilschieber als Modul ausgebildet sind, welches unabhängig von dem Pumpenkörper und der Düsenanordnung ist, wobei das Modul, der Kolbenkörper und die Düsenanordnung in einer geradlinigen, stapelartigen Beziehung mit ökonomischer Raumnutzung angeordnet sind. Das Montageverfahren bei einer Massenherstellung der Einspritzvorrichtung wird erheblich vereinfacht. Die gemeinsam anhängige Patentanmeldung ist dem Rechtehalter der vorliegenden Erfindung übertragen.
  • Aufgrund der Aufnahme des Betätigungsglieds und des Steuerventils in einem unabhängigen Modul wird es notwendig, eine Verbindervorrichtung für das elektromagnetische Betätigungsglied für das Steuerventil vorzusehen, welche als getrenntes Bauelement einfach abgenommen werden kann. Das Betätigungsglied muß ferner geeignet gestaltet werden, um den Bereich, welchen das Betätigungsglied in dem Modul einnimmt, zu minimieren, während eine sichere elektrische Verbindung für die Spulenwicklungen des Betätigungsglieds untergebracht wird, wenn das Modul mit dem Pumpenkörper und der Düsenanordnung zusammengesetzt wird. Ferner muß die Verbindungsvorrichtung zwischen internem Dieselkraftstoff unter niedrigem Druck und externem Motoröl ohne Druck abdichtend wirken.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Das elektromagnetische Betätigungsglied der Erfindung ist zur Verwendung mit einem Steuermodul der Art, welche in der zuvor angegebenen gemeinsam anhängigen Patentanmeldung beschrieben ist, geeignet. Das Betätigungsglied für das Steuerventil umfaßt eine getrennte Teilanordnung als Element des Steuermoduls. Sowohl das Steuermodul selbst als auch das Betätigungsglied können auswechselbare Bauelemente der gesamten Einspritzvorrichtungsanordnung sein.
  • Das elektromagnetische Betätigungsglied, welcher ein abnehmbares Bauelement des Moduls ist, umfaßt Verbindungsstifte, welche durch den Pumpenkörper verlaufen und von diesem elektrisch abgeschirmt sind. Eine elektrische Verbinderanordnung ist an dem Körper der Einspritzvorrichtungsanordnung angebracht und ist mit einem Motorkabelbaum verbunden. Die Verbindungsstifte sind deckungsgleich mit elektrischen Verbindern der Verbinderanordnung angeordnet.
  • Das elektromagnetische Betätigungsglied gewährleistet eine wirksame Wicklung der Spulen des Betätigungsglieds auf einem Wickelkern, um eine Statoranordnung zu definieren, welche es ermöglicht, die Länge der Verbindungsstifte zu vermindern. Die Statoranordnung ist in der Lage, die Verbindungsstifte relativ zu der Mittellinie des Kolbens der Einspritzvorrichtungsanordnung genau anzuordnen. Die Stifte werden durch den Stator derart angeordnet, daß der erforderliche Raum für den Statorkern auf ein Minimum reduziert werden kann.
  • Das Steuermodul umfaßt ein Kraftstoffdruck-Steuerventil. Das elektronische Betätigungsglied weist einen Anker auf, welcher mit dem Kraftstoffdruck-Steuerventil verbunden ist. Die Mittellinie des Steuerventils verläuft in der Bewegungsrichtung des Ankers.
  • Die Statoranordnung, welche an den Anker angrenzt, weist einen Kern, einen Wickelkern einer elektrischen Spule, Spulenwicklungen auf dem Wickelkern und eine Wickelkernerweiterung in Radialrichtungsanordnung relativ zu dem Steuerventil auf.
  • Elektrische Verbindungsstifte sind an der Wickelkernerweiterung befestigt und sind mit den Spulenwicklungen verbunden. Die Verbindungsstifte verlaufen in der Richtung der Ventilmittellinie.
  • Eine externe Verbinderanordnung ist an dem Körper des Kraftstoffpumpenzylinders befestigt. Der Verbinder weist elektrische Leiter auf, welche eine Verbindung zu einem Kabelbaum für eine Motorsteuerung herstellen. Die Stifte werden deckungsgleich mit den elektrischen Leitern angeordnet, wenn das Steuermodul neben dem Kraftstoffpumpenkammerkörper in Position eingebaut wird.
  • Der Wickelkern ordnet die Verbindungsstifte in Radialrichtung an, um eine Verbindung mit den elektrischen Leitern zu bewirken. Die Wickelkernerweiterung ist strategisch günstig angeordnet, um eine verminderte Verbindungsstiftlänge zu bewirken und das Wickeln der Spulenwicklungen auf dem Wickelkern zu erleichtern.
  • Die Wickelkernerweiterung, die Drahtanschlüsse für die Wickelkern-Spulenwicklungen und die benachbarten Enden der Stifte sind mit einem isolierenden und verstärkenden Material überformt.
  • Der Wickelkern und die Spulenwicklungen werden in dem Statorkern eingebaut. Der Statorkern wird sodann in dem Steuermodul eingebaut. Die Erweiterung des Wickelkerns in Radialrichtung wird in einer Öffnung in dem Statorkern angeordnet.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 ist eine Querschnittsansicht, welche die Gesamtanordnung einer Einspritzvorrichtung darstellt, in welcher das elektromagnetische Betätigungsglied der Erfindung aufgenommen ist;
  • 2 ist eine vergrößerte teilweise Querschnittsansicht, welche die Statorgestaltung und die Verbindungsstiftanordnung der Erfindung darstellt;
  • 3 ist eine genaue maßgetreue Teilanordnungsansicht eines Wickelkerns mit Wicklungen einer elektromagnetischen Spule und Verbindungsstiften zur Verwendung in der Anordnung von 4;
  • 4 ist eine maßgetreue Ansicht der Anordnung von Wickelkern und Verbindungsstiften von 3, welche in Überformung in einem Magnetkern angebracht ist, um eine Statoranordnung auszubilden;
  • 5 ist eine teilweise Querschnittsansicht des Steuermoduls der Anordnung von 1 in einer Ebene, welche gegen die Ebene der 1 und 2 versetzt ist.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
  • Die Einspritzvorrichtungsanordnung der vorliegenden Erfindung umfaßt einen relativ kleinen Pumpenkörper 64. Ein zentraler Pumpenzylinder 66 in dem Körper 64 nimmt einen Kolben 68 auf. Eine Ventilstößelanordnung 70 umfaßt eine Stößelhülse 72 und eine Federauflage 74. Die Stößelanordnung 70 ist mit dem äußeren Ende des Kolbens 68 verbunden. Der Zylinder 66 und der Kolben 68 definieren einen Hochdruck-Hohlraum 78. Der Kolben wird normalerweise durch eine Kolbenfeder 80, welche an der Federauflage 74 an dem äußeren Ende des Kolbens aufliegt, zu einer äußeren Position gedrängt. Das innere Ende der Feder liegt an einer Federauflageschulter 81 des Pumpenkörpers 64 auf.
  • Der Ventilstößel 70 kann in Eingriff mit einer Oberfläche 71 einer Betätigungsgliedsanordnung, welche bei 73 dargestellt ist, gebracht werden, welche durch eine Motornockenwelle 75 in bekannter Weise angetrieben wird. Der Kolben 68 wird mit einer Hubfrequenz betrieben, welche mit der Motordrehzahl zusammenhängt, wie zuvor erläutert. Die Hubbewegung des Kolbens erzeugt einen Pumpdruck in der Kammer 78, welcher durch einen internen Kanal 82, welcher in dem unteren Ende des Körpers 64 ausgebildet ist, verteilt wird. Dieser Kanal ist mit dem Hochdruckkanal 84 verbunden, welcher in dem Steuerventilmodul 86 ausgebildet ist. Das gegenüberliegende Ende des Kanals 84 ist mit einem Hochdruckkanal 88 in einem Federkäfig 106 für eine Nadelventilfeder 92 verbunden.
  • Wenn sich die Betätigungsgliedsanordnung 73 um einen Winkel α bewegt, besteht die Neigung, daß sich eine Querbelastung an dem Stößel 70 entwickelt. Um diese Querbelastung zu vermeiden, wird der Stößel 70 mit einer Bewegungsfreiheit in Querrichtung relativ zu der Auflage 74, wenn eine gleitende Relativbewegung an den Eingriffsflächen des Stößels und der Auflage erfolgt, versehen. Eine Querbelastung kann ferner von der Auflage 74 auf die Hülse 72, welche durch den Zylinderkörper 74 gehalten wird, übertragen werden, wodurch die Querbelastung, welche auf den Kolben 68 übertragen wird, vermindert wird.
  • Die Maßspiele des Kolbens 68 und des Zylinders 66 liefern eine Passung, welche viel enger als die Passung der Hülse 72 auf dem Körper 64 ist. Um die Unterschiede der Spiele des Kol bens 68 und der Hülse 72 auszugleichen, wird für eine gleitende Relativbewegung an den Eingriffsflächen des Kolbens 68 und der Auflage 74 gesorgt. Somit gibt es vier Stellen für eine nachgiebige Schubbewegung der Elemente des Kolbens und der Betätigungsgliedsvorrichtung. Die erste ist die kugelförmige Grenzfläche zwischen dem Motorschwingarm 71 und dem Stößel 70. Die zweite Stelle ist die ebene Fläche an der Grenze des Stößels 70 und der Auflage 74. Die dritte Stelle befindet sich bei der zylindrischen Oberflächengrenze der Hülse 72 und des Abschnitts des Körpers 64, auf welchem die Hülse 72 aufgepaßt ist. Die vierte Stelle befindet sich bei der Grenzfläche des Kolbens 68 und der Auflage 74.
  • Die Feder 92 befindet sich in Eingriff mit einer Federauflage 94, welche sich in Kontakt mit dem Ende 96 eines Nadelventils 98 befindet, welches in einem Düsenelement 100 aufgenommen ist. Das Nadelventil 98 weist einen Abschnitt mit größerem Durchmesser und einen Abschnitt mit kleinerem Durchmesser auf, welche eine Differenzfläche 103 in Verbindung mit einem Hochdruckfluid in dem Kanal 88 definieren. Das Ende des Nadelventils 98 ist verjüngt, wie bei 102 dargestellt, wobei das verjüngte Ende deckungsgleich mit einer Düsenöffnung 104, durch welche Kraftstoff in die Brennkammer des Motors eingespritzt wird, bei welchem die Einspritzvorrichtung verwendet wird, angeordnet ist.
  • Wenn ein Hub des Kolbens 68 erfolgt, entwickelt sich in dem Kanal 88 ein Druck, welcher auf die Differenzfläche des Nadelventils wirkt und das Nadelventil gegen die entgegengesetzte Kraft der Nadelventilfeder 92 zurückzieht, wodurch es ermöglicht wird, ein Hochdruckfluid durch die Düsenöffnung einzuspritzen. Die Feder 92, welche in dem Federkäfig 106 angeordnet ist, befindet sich in Eingriff mit dem Ende der Aussparung in dem Federkäfig, welcher mit der Feder 92 bestückt ist. Ein Abstandshalter 110, welcher bei dem unteren Ende des Federkäfigs 106 angeordnet ist, ordnet den Federkäfig bezüglich des Düsenelements 100 an. Es kann ein Positionierungszapfen verwendet werden, wie in 1 dargestellt, um eine korrekte Winkelanordnung des Abstandshalters 110 bezüglich des Federkäfigs 106 zu erreichen.
  • Ein Steuerventil 112 ist in einer zylindrischen Ventilkammer 114 angeordnet. Eine Hochdrucknut 116, welche das Ventil 112 umgibt, befindet sich in Verbindung mit dem Hochdruckkanal 84. Wenn das Ventil angeordnet wird, wie in den 2 und 5 dargestellt, so sperrt das Ventil 112 die Verbindung zwischen dem Hochdruckkanal 84 und dem Niederdruckkanal bzw. Überlaufloch 118, welcher bzw. welches zu dem Niederdruckanschluß 120 in der Düsenmutter 122 verläuft.
  • Die Düsenmutter 122 erstreckt sich über das Modul 86. Diese befindet sich bei 124 in Gewindeverbindung mit dem unteren Ende des Zylinderkörpers 64.
  • Die Verbindung zwischen dem Kanal 84 und der Nut 116 kann durch einen Querkanal, welcher durch das Modul 86 gebohrt ist, gebildet werden. Ein Ende des Querkanals ist durch einen Stift bzw. Stopfen 126 gesperrt.
  • Das Ende des Steuerventils 112 befindet sich in Eingriff mit einer Steuerventilfeder 128, welche in dem Modul 86 angeordnet ist. Die Feder neigt dazu, das Ventil zu öffnen und eine Verbindung zwischen dem Hochdruckkanal 84 und dem Niederdruckkanal 118 herzustellen, wodurch der Druck vermindert wird, welcher auf das Düsenventilelement wirkt.
  • An einem Ventil 112 ist ein Anker 132 angebracht, welcher zu dem Stator 130 hin gezogen wird, wenn die Wicklungen des Stators unter Strom gesetzt werden, wodurch das Ventil 112 in eine geschlossene Stellung geschoben wird und ermöglicht wird, daß der Kolben 68 einen Druckimpuls erzeugt, welcher das Düsenventilelement betätigt.
  • Die Statoranordnung 130 ist in einer zylindrischen Öffnung 134 in dem Modul 86 angeordnet. Das Ventil 112 verläuft durch eine zentrale Öffnung in der Statoranordnung. Die Wicklungen der Statoranordnung verlaufen zu einem elektrischen Anschluß 136, welcher wiederum mit einer elektrischen Verbinderanordnung 138 verbunden ist, welche an dem Pumpenkörper 64 befestigt ist. Dies stellt eine elektrische Verbindung zwischen einem Kabelbaum für eine Motorsteuerung (nicht dargestellt) und den Statorwicklungen her.
  • In dem Zylinderkörper 64 ist ein Niederdruckkanal 140 ausgebildet. Dieser ist mit einem Niederdruckbereich 142 bei der Statoranordnung und mit einem Niederdruckbereich 144, welcher das Modul 86 umgibt, verbunden. Ein Fluid, welches während des Pumphubs hinter den Kolben 68 entweicht, wird durch den Niederdruckkanal 140 zu dem Niederdruck-Rückflußanschluß 120 zurück abgeleitet.
  • Die Grenzfläche des oberen Endes des Federkäfigs 106 und des unteren Endes des Moduls 86 ist bei 146 dargestellt. Die Paßflächen an der Grenze 146 sind genau bearbeitet, um eine Ebenheit zu gewährleisten, welche eine Hochdruckfluidverbindung zwischen dem Kanal 88 und dem Kanal 84 ermöglicht. Der Druck in dem Federkäfig 106 befindet sich jedoch auf dem gleichen Druckwert, welcher in dem Anschluß 120 vorliegt. Dies ist aufgrund des Druckausgleichsanschlusses 148 der Fall, welcher in 5 zu sehen ist, wodurch die Kammer für die Feder 128 mit dem Niederdruckbereich verbunden ist, welcher das Modul 86 umgibt.
  • Die Grenzfläche zwischen dem oberen Ende des Moduls 86 und dem unteren Ende des Pumpenkörpers 64 ist in 2 darge stellt. Die obere Fläche des Moduls 86 und die untere Fläche des Pumpenkörpers 64 sind genau bearbeitet, um eine Hochdruckfluidverteilung von dem Kanal 82 zu dem Kanal 84 zu ermöglichen. Die Dichtung, welche durch die ineinandergreifenden genau bearbeiteten Flächen an jedem Ende des Moduls 86 erzeugt wird, beseitigt die Notwendigkeit, Fluiddichtungen vorzusehen, wie etwa Rundringe.
  • Die Anordnung des Pumpenkörpers 64, des Moduls 84, des Federkäfigs 106 und des Düsenelements 100 wird in gestapelter Anordnungsbeziehung gehalten, wenn die Düsenmutter 122 an der Gewindeverbindung 124 angezogen wird. Das Modul, der Federkäfig und das Düsenelement können lediglich durch Lösen der Gewindeverbindung 124 einfach zerlegt werden, wodurch Wartung und Wechsel der Elemente der Anordnung erleichtert werden.
  • Wie in 5 zu sehen, umfaßt das Ventil einen Ventilführungsabschnitt 152, welcher mit einer Druckausgleichsnut 154 ausgebildet ist, um eine Druckdifferenz an dem Ventil zu verhindern, welche eine Ventilreibung verursachen könnte. Das linke Ende des Ventils, dargestellt in 5, wird durch die Feder 128 vorgespannt, welche bei 156 aufliegt.
  • Ein Druckausgleichskanal 158, zu sehen in 5, verläuft generell in Axialrichtung durch das Modul 86, so daß ein Druckausgleich des Hohlraums, welcher durch den Anker beansprucht wird, dargestellt in 1 bei 142, und der Kammer für die Feder 128 mit dem gleichen niedrigen Druck, welcher in dem Bereich 144' vorliegt, erfolgt.
  • Die Wicklungen 133 der Statoranordnung 130 umgeben einen Wickelkern 160. Die Wicklungen 133 sind mit einer Wickelmaschine um den Wickelkern 160 gewickelt, wobei die Ränder der Wicklungen durch Flansche 162 und 164 des Wickelkerns definiert sind. Der Flansch 162 verläuft bezüglich der Achse des Wickelkerns quer, wie bei 166 dargestellt. Die Verbindungsstifte 136, 136' sind in einer befestigten Weise in Öffnungen angeordnet, welche in dem Endstück bzw. dem Steigglied 168 für die Erweiterung 166 ausgebildet sind. Ein Ende der Wicklungen ist in einer Nut 170 auf einer Seite der Erweiterung 166 aufgenommen. Das Ende der Wicklungen 133, welche in der Nut 170 angeordnet sind, ist mit dem Stift 136' elektrisch verbunden, wie durch die Wicklungen bei 172 dargestellt. In einer ähnlichen Weise ist das andere Ende der Wicklungen 133 in einer Nut auf der gegenüberliegenden Seite der Erweiterung 166 aufgenommen und durch Wicklungen 176 mit dem Stift 136 verbunden. Dieses ist durch eine Nut 174 in dem Steigglied 168 gezogen und ist mit dem Verbindungsstift 136 elektrisch verbunden, wie bei 176 dargestellt.
  • Der Flansch 162 verläuft in Radialrichtung nach außen, wie in 3 dargestellt. Dies liefert einen klaren freien Bereich zum Wickeln des Wickelkerns ohne Störung durch die Verbindungsstifte. Die Erweiterung 166 ist an der Oberseite des Modulkörpers angebracht, so daß die Längen der Stifte 136 und 136' weitestmöglich verkürzt werden können. Die Stifte verlaufen in Axialrichtung und werden durch den Wickelkern genau in Position gehalten, so daß diese mühelos in der Verbinderanordnung 138 aufgenommen werden. Eine elektrische Verbindung wird zwischen den Zapfen 136 und 136' und einem Leiteranschluß 194 während des Einbaus des Steuermoduls in der Öffnung 148 an dem unteren Ende des Körpers 64 hergestellt. Somit kann der Wickelkern den genauen Ort der Verbindungsstifte relativ zu der Mittellinie der Ventilkammer 114 festlegen. Der Erweiterungsanschluß 168 gewährleistet einen maximalen Abstand zwischen den Stiften 136 und 136', welcher die Anordnung von Wicklungen 172 und 176 erleichtert.
  • Der Wickelkern, die Spulenwicklungen und die Stifte von 3 bilden eine Anordnung, welche sodann in dem Magnetkern 196 angeordnet wird, wie in 4 zu sehen. Die Wicklungen 172 und 176 und die Stifte 136 und 136' sind bezüglich des Kerns in Radialrichtung nach außen hin angeordnet. Die Wickelkernerweiterung 166 verläuft durch eine Öffnung 197 in dem Kern. Die Stifte 136 und 136' sind in dem Erweiterungsanschluß 168 in Position befestigt. Die Bauelemente werden sodann durch eine Überformung aus einem Isoliermaterial aneinander befestigt. Die Überformung dient sowohl als strukturelle Verstärkung als auch als Isolator. Durch die Überformung ist das verstärkte Steigglied 199 ausgebildet, welches Drahtanschlüsse, welche mit den Stiften 136 und 136' verbunden sind, in den Nuten 170 und 174 umgibt. Durch diesen sind ferner Strukturmerkmale 184 und 184' ausgebildet. Der große Abstand der Stifte erleichtert das Überformungsverfahren.
  • Die Kernöffnung 197 kann mit einer minimalen Breite ausgebildet sein, wodurch es ermöglicht wird, daß das Kernmaterial eine maximale kreisförmige Ausdehnung aufweist, um die magnetische Flußdichte zu steigern.
  • Die Statoranordnung von 3 ist in dem Hohlraum 134 des Modulkörpers befestigt, wie in 1 zu sehen. Die Statoranordnung ist entfernbar und bildet somit ein auswechselbares Bauelement des Moduls.
  • Wie in den 2 und 4 zu sehen, verlaufen die Strukturmerkmale 184 der Statoranordnung 130 und die Verbindungsstifte 136 und 136' durch Öffnungen 178 in dem Körper 64. Elektrische Isolatoren 180 umgeben die Stifte 136 und 136' und ordnen diese geeignet an. Die Isolatoren 180, welche aus Nylon oder einem ähnlichen Material ausgebildet sein können, befinden sich direkt neben Rundringdichtungen 182, welche die Stifte 136 und 136' umgeben. Die Dichtungen sind in zusammengesetztem Zustand zwischen den Isolatoren 180 und der unteren Fläche des Körpers 64 angeordnet.
  • Die Verbinderanordnung 138 kann aus einem formbaren isolierenden Material ausgebildet sein. Wie am besten in 2 zu sehen, wird diese beim Zusammensetzen in einer Vertiefung 186 in dem Körper 64 befestigt.
  • Die Verbinderanordnung 138 ist, wie bei 190 in 2 dargestellt, geeignet aufgebaut, um eine elektrische Kabelverbindung mit einem Motorsteuerungsmodul aufzunehmen, wobei dies nicht dargestellt ist. Die Verbinderanordnung 138 umfaßt den Leiter 192, welcher in dem Körper der Verbinderanordnung 138 geformt ist. Der Leiteranschluß 194 an dem inneren Ende des Verbinders 192 nimmt das Ende des Stifts 136 auf. Ein entsprechender Leiteranschluß in der Verbinderanordnung 138 nimmt den beigefügten Verbindungsstift 136' auf.
  • Die Zeichnung stellt Verbindungsstifte dar, welche in die Leiteranschlüsse eingeführt werden, doch die Leiteranschlüsse und die Verbindungsstifte können einfach derart angeordnet werden, daß die ersteren in die letzteren eingeführt werden. In jedem Fall wird eine elektrische Verbindung hergestellt.
  • Obgleich ein Ausführungsbeispiel der Erfindung offenbart wurde, ist für Fachkundige ersichtlich, daß Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Sämtliche derartigen Abwandlungen und Äquivalente davon sollen durch die folgenden Ansprüche erfaßt werden.
  • Zusammenfassung
  • Bei einem elektromagnetischen Aktuator für einen Steuerventil-Modul in einem Motor-Brennstoff-Injektor ist der Modul ein austauschbares, unabhängiges Element des Injektors. Der Aktuator enthält einen Stator mit elektromagnetischen Spulenwindungen auf einem Spulenkörper, der im Inneren des Steuerventil-Moduls angeordnet ist. In dem Modul ist eine Armatur mit einem Steuerventil verbunden. Die Spulenkörper-Suporte sind präzise positionierte Anschlussstifte für die Spulenwindungen zur Ausrichtung auf einen externen elektrischen Kabelbaum.

Claims (14)

  1. Elektromagnetisches Stellglied für ein Fluiddruck-Steuerventil in einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, wobei die Einspritzvorrichtung eine Steuermodul-Teilanordnung, einen Pumpenkörper, welcher einen Kraftstoffpumpenzylinder definiert, einen motorgetriebenen Kolben in dem Zylinder und eine Kraftstoffdüsenanordnung umfaßt, welche eine Düsensteuerventilfeder und eine Federkäfig-Teilanordnung umfaßt, wobei die Modul-Teilanordnung zwischen der Federkäfigteilanordnung und dem Pumpenkörper angeordnet ist; wobei die Steuermodul-Teilanordnung ein Kraftstoffdruck-Steuerventil umfaßt, wobei das elektromagnetische Betätigungsglied einen Anker aufweist, welcher mit dem Kraftstoffdruck-Steuerventil verbunden ist, und das Steuerventil eine Mittellinie aufweist, welche in der Bewegungsrichtung des Ankers verläuft; eine Statoranordnung neben dem Anker einen Wickelkern einer elektrischen Spule umfaßt, wobei Wicklungen auf dem Wickelkern angebracht sind und der Wickelkern eine Erweiterung aufweist, welche relativ zu dem Steuerventil in Radialrichtung nach außen hin angeordnet sind; elektrische Verbindungsstifte an der Wickelkernerweiterung befestigt und mit Drahtanschlüssen an den Enden der Spulenwicklungen verbunden sind, wobei die Verbindungsstifte in der Richtung der Mittellinie und in den Pumpenkörper hinein verlaufen; und eine externe Verbinderanordnung, welche an dem Pumpenkörper befestigt ist, elektrische Leiter zum Herstellen einer Verbindung mit einer Motorsteuerung umfaßt, wobei die Verbinderanordnung eine elektrische Verbindung zwischen den Stiften und den elektrischen Leitern herstellt, wenn die Steuermodul-Teilanordnung neben dem Pumpenkörper in Position eingebaut wird.
  2. Elektromagnetisches Betätigungselement nach Anspruch 1, wobei Drahtanschlüsse an den Enden der Spulenwicklungen an einer Seite des Wickelkerns direkt neben dem Anker über die Wickelkernerweiterung gezogen sind, wobei der Wickelkern in der Steuermodul-Teilanordnung angeordnet ist und der Anker zwischen dem Wickelkern und dem Pumpenkörper angeordnet ist.
  3. Elektromagnetisches Betätigungselement nach Anspruch 1, wobei die Wickelkernerweiterung die Verbindungsstifte in einer Radialrichtungsposition relativ zu der Mittellinie des Steuerventils hält, um eine deckungsgleiche Anordnung der Verbindungsstifte hinsichtlich der elektrischen Leiter in der Verbinderanordnung herzustellen.
  4. Elektromagnetisches Betätigungselement nach Anspruch 1, wobei der Pumpenkörper mit einer Vertiefung versehen ist, wobei die Verbinderanordnung in der Vertiefung befestigt ist, wobei die elektrischen Leiter in Ausrichtung mit den Verbinderstiften an der Wickelkernerweiterung angeordnet sind, wodurch die Verbinderstifte und die elektrischen Leiter elektrisch verbunden werden, wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit dem Pumpenkörper, der Steuermodul-Teilanordnung und der Kraftstoffdüsen-Teilanordnung in einer stapelartigen, anstoßenden Beziehung zusammengesetzt wird.
  5. Elektromagnetisches Betätigungselement nach Anspruch 2, wobei die Spulenwicklungen ohne Störung durch die Verbindungsstifte auf den Wickelkern gewickelt werden kann und die Länge der Stifte einen minimalen Wert aufweisen kann.
  6. Elektromagnetisches Betätigungselement nach Anspruch 2, wobei der Pumpenkörper mit einer Vertiefung versehen ist, wobei die Verbinderanordnung in der Vertiefung befestigt ist, wobei die elektrischen Leiter in Ausrichtung mit den Verbin dungsstiften an der Wickelkernerweiterung angeordnet sind, wodurch die Verbindungsstifte und die elektrischen Leiter elektrisch verbunden werden, wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit dem Pumpenkörper in einer stapelförmigen, anstoßenden Beziehung zusammengesetzt wird.
  7. Elektromagnetisches Betätigungselement nach Anspruch 1, wobei der Wickelkern, die Spulenwicklungen und die Wickelkernerweiterung in einer Überformung aus einem elektrischen Isolator eingeschlossen sind, wobei durch die Überformung ein verstärktes Steigglied ausgebildet ist, von welchem die Verbindungsstifte ausgehen.
  8. Elektromagnetisches Betätigungselement nach Anspruch 2, wobei die Erweiterung an einer Seite des Wickelkerns direkt neben dem Anker angeordnet ist, wodurch die Stifte eine verminderte Länge aufweisen, während diese eine elektrische Verbindung mit den elektrischen Leitern in der Verbinderanordnung herstellen.
  9. Elektromagnetisches Betätigungselement nach Anspruch 7, wobei die Statoranordnung einen elektromagnetischen Kern in dem Wickelkern und eine Öffnung in dem Kern umfaßt, wobei die in Radialrichtung verlaufende Erweiterung in der Radialrichtungsöffnung angeordnet ist und die Überformung eine verstärkte Teilanordnung des Wickelkerns, der Erweiterung und der Stifte liefert.
  10. Elektromagnetisches Betätigungselement nach Anspruch 9, wobei die Statoranordnung mit den Stiften ein Bauelement der Steuermodul-Teilanordnung definiert, welches von dem Betätigungsglied trennbar ist und mit einer Wechsel-Statoranordnung auswechselbar ist.
  11. Elektromagnetisches Betätigungselement nach Anspruch 9, wobei die Radialrichtungsöffnung in dem Kern eine verminderte Größe aufweist, um eine erhöhte magnetische Flußdichte zu liefern.
  12. Elektromagnetisches Betätigungselement nach Anspruch 1, wobei die Statoranordnung einen Statorkern umfaßt, wobei der Wickelkern der elektrischen Spule in dem Statorkern aufgenommen ist und der Statorkern in der Steuermodul-Teilanordnung aufgenommen ist.
  13. Elektromagnetisches Betätigungselement nach Anspruch 12, wobei der Statorkern eine Öffnung aufweist, in welcher die Wickelkernerweiterung angeordnet ist.
  14. Elektromagnetisches Betätigungselement nach Anspruch 13, wobei die Öffnung in dem Statorkern mit einer geeigneten Größe ausgebildet ist, um eine minimale Verminderung des Kernmaterials zu ermöglichen, um eine maximale Flußdichte zu bewirken.
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