DE10394029T5 - Elektromagnetisches Stellglied für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem integralen Magnetkern und Einspritzventilkörper - Google Patents
Elektromagnetisches Stellglied für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem integralen Magnetkern und Einspritzventilkörper Download PDFInfo
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Abstract
Elektromagnetisches
Stellglied für
ein Fluiddrucksteuerventil in einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung
für einen
Verbrennungsmotor, wobei das Stellglied Folgendes umfasst:
ein Steuerventilmodul mit einem Ventilkörper, in dem eine Öffnung ausgebildet ist und durch den sich wenigstens teilweise eine Bohrung erstreckt;
ein Steuerventil mit einem daran angebrachten Anker, wobei das Steuerventil in die Bohrung in dem Ventilkörper eingesetzt ist;
einen Magnetkern, der in der Öffnung in dem Ventilkörper angeordnet ist;
Wicklungen, die den Magnetkern umgeben; eine Ventilfeder, die den Anker von dem Magnetkern fort drängt; und
einen Haltering, der die Wicklungen in der Öffnung des Ventilkörpers hält;
wobei die Wicklungen, wenn ihnen Strom zugeführt wird, einen Magnetkreis erzeugen, der den Ventilkörper, den Magnetkern, den Anker und den Haltering beinhaltet.
ein Steuerventilmodul mit einem Ventilkörper, in dem eine Öffnung ausgebildet ist und durch den sich wenigstens teilweise eine Bohrung erstreckt;
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wobei die Wicklungen, wenn ihnen Strom zugeführt wird, einen Magnetkreis erzeugen, der den Ventilkörper, den Magnetkern, den Anker und den Haltering beinhaltet.
Description
- Hintergrund der Erfindung
- 1. Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft elektromagnetische Stellglieder für ein Steuerventil einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Verbrennungsmotoren.
- 2. Stand der Technik
- Die gleichzeitig anhängige US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 10/197,317, eingereicht am 16. Juli 2002, mit dem Titel "Design eines elektromagnetischen Ankers und Stators in einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung" offenbart eine Einspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, wobei ein Kolbenkörper, ein Ventilkörper und eine Düsenbaugruppe linear ineinander gesetzt angeordnet sind. Der Ventilkörper umschließt einen Magnetkern. Der Magnetkern ist von Wicklungen umgeben, denen Strom zugeführt wird, um einen Magnetkreis zu erzeugen, der eine Magnetkraft erzeugt, die einen Anker, der mit einem Steuerventil verbunden ist, zu dem Magnetkern zieht, um das Steuerventil zu schließen. Der Magnetkern hat einen allgemein E-förmigen Querschnitt mit einem mittigen inneren Abschnitt und äußeren Abschnitten. Der Magnetkreis umfasst den mittigen Abschnitt des Magnetkerns, den Anker und die äußeren Abschnitte des Magnetkerns.
- Die gleichzeitig anhängige Patentanmeldung ist an den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung übertragen.
- Die separaten Magnetkernkomponenten des Designs der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung werden mit dem Ventilkör per zusammengebaut, bevor das Steuerventil und das Ventilstellglied zusammengebaut werden. Es würde die Herstellung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung vereinfachen, wenn der Magnetkern mit dem Ventilkörper integral ausgebildet werden könnte. Ein solches Kerndesign wäre auch wirtschaftlicher herzustellen als ein Magnetkern mit separaten Komponenten.
- Kurzdarstellung der Erfindung
- Das elektromagnetische Stellglied der Erfindung eignet sich zur Verwendung mit einem Steuerventilmodul, das in der oben erwähnten gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung beschrieben ist.
- Das Stellglied der Erfindung umfasst einen modularen Ventilkörper, in dem eine Öffnung ausgebildet ist und durch den sich wenigstens teilweise eine koaxiale Bohrung erstreckt. Ein Steuerventil mit einem daran angebrachten Anker ist in die Bohrung in dem Ventilkörper eingesetzt. Ein von Wicklungen umgebener Magnetkern ist in die Öffnung in dem Ventilkörper eingesetzt. Eine Ventilfeder drängt den Anker von dem Magnetkern fort, und ein Haltering hält die Wicklungen und den Magnetkern in der Öffnung in dem modularen Ventilkörper. Die Wicklungen erzeugen, wenn ihnen Strom zugeführt wird, einen Magnetkreis, der den modularen Ventilkörper, den Magnetkern, den Anker und den Haltering beinhaltet, um den Anker in Richtung des Magnetkerns anzuziehen.
- Im Gegensatz zu dem Magnetkern von allgemein E-förmigem Querschnitt in dem Design, das in der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung offenbart wird, umfasst der Ventilkörper des Stellgliedes der Erfindung einen integralen Teil des Magnetkreises. Die Erfindung vereinfacht den Herstellungs- und Montageprozess und verringert die Kosten der Kraftstoffeinspritzvorrichtung. Wenn der innere Abschnitt des Kerns durch laminierte Wicklungen gebildet wird, so wird die magnetische Leistung des Stellgliedes erhöht.
- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind sowohl der innere als auch die äußeren Abschnitte des Magnetkerns als ein Teil des Ventilkörpers ausgebildet, so dass kein separater innerer Kernabschnitt erforderlich ist. Die Kernwicklungen werden durch einen Haltering an ihrem Platz gehalten. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann der Haltering weggelassen werden, wenn der Anker so bemessen ist, dass über den Kernwicklungen liegt. Die Wicklungen können so die Sekundärfunktion einer Haltevorrichtung erfüllen. Ein solches Design wäre nützlich, wenn sich die resultierende erhöhte Masse des Ankers nicht nachteilig auf die effektive Leistung der Einspritzvorrichtung auswirkt.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 ist eine Querschnittsansicht, die den Gesamtzusammenbau einer Einspritzvorrichtung zeigt, die das elektromagnetische Stellglied der Erfindung beinhaltet. -
2 ist eine vergrößerte teilweise Querschnittsansicht, die das Statordesign und den elektrischen Verbinder der Erfindung zeigt. -
3 ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform des Ventilkörpers mit einem integralen Magnetkern. -
4 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform des Ventilkörpers mit einem integralen Magnetkern, wobei ein Halterring für die Wicklungen nicht mehr erforderlich ist. -
5 ist eine perspektivische Ansicht eines runden laminierten Kerns. - Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
- Wenden wir uns nun den Zeichnungen zu, wo eine Einspritzvorrichtung, die das Stellglied der vorliegenden Erfindung enthält, einen relativ kleinen Pumpenkörper
64 beinhaltet. Ein mittiger Pumpzylinder66 in dem Körper64 nimmt einen Kolben68 auf. Eine Nockenstößelbaugruppe70 enthält eine Stößelhülse72 und ein Federschulterelement74 . Die Stößelbaugruppe70 ist mit dem äußeren Ende des Kolbens68 verbunden. Der Zylinder66 und der Kolben68 definieren einen Hochdruckhohlraum78 . Der Kolben wird durch die Kolbenfeder80 , die das Schulterelement74 am äußeren Ende des Kolbens in Eingriff nimmt, in eine normal auswärtige Position gedrängt. Das innere Ende der Feder sitzt in einem Federsitz81 des Pumpenkörpers64 . - Die Nockenstößelbaugruppe
70 kann mit einer Fläche71 einer bei73 gezeigten Stellgliedbaugruppe, die in bekannter Weise durch die Nockenwelle75 des Motors angetrieben wird, in Eingriff gelangen. Die Hubbewegung des Kolbens erzeugt in der Kammer78 einen Pumpdruck, der durch einen inneren Kanal82 , der im unteren Ende des Pumpenkörpers64 ausgebildet ist, verteilt wird. Dieser Kanal steht mit dem im Ventilkörper86 ausgebildeten Hochdruckkanal84 in strömungsmäßiger Verbindung. Das entgegengesetzte Ende des Kanals84 steht mit dem Hochdruckkanal88 in einem Federkä106 für die Nadelventilfeder92 in strömungsmäßiger Verbindung. - Die Feder
92 nimmt einen Federsitz94 in Eingriff, der mit dem Ende96 eines Nadelventils98 , das in einem Düsenelement100 aufgenommen ist, in Kontakt steht. Das Nadelventil98 hat einen Abschnitt mit großem Durchmesser und einen Abschnitt mit kleinerem Durchmesser, die einen Übergangsbereich103 definieren, der mit dem unter hohem Druck stehenden Kraftstoff im Kanal88 in strömungsmäßiger Verbindung steht. Das Ende des Nadelventils98 ist verjüngt, wie bei102 gezeigt, wobei das verjüngte Ende auf eine Düsenöffnung104 ausgerichtet ist, durch die Kraftstoff in den Brennraum des Motors, mit dem die Einspritzvorrichtung verwendet wird, eingespritzt wird. - Wenn der Kolben
68 einen Hub vollführt, so wird im Kanal88 Druck aufgebaut, der auf den Übergangsbereich des Nadelventils wirkt und das Nadelventil entgegen der entgegengesetzten Kraft der Nadelventilfeder92 zurückzieht, wodurch unter hohem Druck stehender Kraftstoff durch die Düsenöffnung hindurch eingespritzt werden kann. Die in dem Federkä106 befindliche Feder92 steht in Eingriff mit dem Ende der Kammer in dem Federkäfig, die von der Feder92 belegt wird. Ein Distanzstück110 , das am unteren Ende des Federkäfigs106 angeordnet ist, positioniert den Federkäfig relativ zu dem Düsenelement100 . Es kann, wie in1 gezeigt, ein Positionierungsstift verwendet werden, um für die korrekte Winkelausrichtung des Distanzstücks110 relativ zum Federkäfig106 zu sorgen. - Ein Steuerventil
112 befindet sich in einer zylindrischen Ventilkammer114 . Eine Hochdrucknut116 , die das Ventil112 umgibt, steht mit dem Hochdruckkanal84 in strömungsmäßiger Verbindung. Wenn sich das Ventil in der in2 gezeigten Position befindet, so blockiert das Ventil112 die strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Hochdruckkanal84 und dem Niederdruckkanal oder der Überlaufbohrung118 , die sich zu der Niederdrucköffnung120 in der Düsenmutter122 erstreckt. - Die Düsenmutter
122 erstreckt sich über das Ventilmodul86 . Sie ist bei124 mittels eines Gewindes mit dem unteren Ende des Pumpenkörpers64 verbunden. - Die Verbindung zwischen dem Kanal
84 und der Nut116 kann durch einen Querkanal hergestellt werden, der durch den Ventilkörper86 hindurch gebohrt wird. Ein Ende des Querkanals ist durch einen Stift oder Stopfen126 blockiert. - Das Ende des Steuerventils
112 nimmt eine Steuerventilfeder128 , die sich im Ventilkörper86 befindet, in Eingriff. Diese Feder hat das Bestreben, das Ventil zu öffnen und eine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Hochdruckkanal84 und dem Niederdruckkanal118 herzustellen, wodurch der Druck verringert wird, der auf das Düsenventilelement wirkt. - Das Ventil
112 trägt einen Anker132 , der zu dem Stator130 gezogen wird, wenn den Wicklungen des Stators Strom zugeführt wird, wodurch das Ventil112 in eine geschlossene Stellung geschoben wird und der Kolben68 einen Druckimpuls aufbauen kann, der das Düsenventilelement betätigt. - Der Stator
130 befindet sich in einer zylindrischen Öffnung134 im Ventilkörper86 . Das Ventil112 erstreckt sich durch die mittige Öffnung und die Ventilkammer114 in der Statorbaugruppe hindurch. Die Wicklungen der Statorbaugruppe erstrecken sich zu einem elektrischen Anschluss136 , der seinerseits mit einer elektrischen Verbinderbaugruppe138 verbunden ist, die an dem Pumpenkörper64 befestigt ist. Dies bildet eine elektrische Verbindung zwischen einem Kabelbaum für eine (nicht gezeigte) Motorsteuerung und den Statorwicklungen. - In dem Pumpenkörper
64 ist ein Niederdruckkanal140 ausgebildet. Dieser steht mit einer Niederdruckregion142 an der Statorbaugruppe und mit einer Niederdruckregion144 , die den Ventilkörper86 umgibt, in strömungsmäßiger Verbindung. Fluid, das während des Pumphubes an dem Kolben68 vorbeiströmt, wird durch den Niederdruckkanal140 zur Niederdruckrücklauföffnung120 zurückgeführt. - Bei
146 ist die Kontaktstelle zwischen dem oberen Ende des Federkäfigs106 und dem unteren Ende des Ventilkörpers86 gezeigt. Die Gegenflächen an der Kontaktstelle146 sind maschinell so exakt gearbeitet, dass eine Ebenheit entsteht, die eine Hochdruckfluidverbindung zwischen dem Kanal88 und dem Kanal84 ermöglicht. Der Druck im Federkäfig106 ist aber genauso groß wie der Druck in der Öffnung120 . Die Ursache dafür ist die Druckausgleichsöffnung148 , die in den2 ,3 und4 zu sehen ist, wodurch die Kammer für die Feder128 mit der den Ventilkörper86 umgebenden Niederdruckregion in strömungsmäßiger Verbindung steht. - In
2 ist die Kontaktstelle zwischen dem oberen Ende des Ventilkörpers86 und dem unteren Ende des Pumpenkörpers64 gezeigt. Die Oberseite des Ventilkörpers86 und die Unterseite des Pumpenkörpers64 sind maschinell so exakt gearbeitet, dass eine Hochdruckfluidverteilung von dem Kanal82 zum Kanal84 ermöglicht wird. Die Dichtung, die durch die präzisionsgearbeiteten Flächen an jedem Ende des Ventilmoduls86 hergestellt wird, macht Fluiddichtungen wie beispielsweise Runddichtringe überflüssig. - Die Baugruppe aus dem Pumpenkörper
64 , dem Ventilmodul86 , dem Federkäfig106 und dem Düsenelement100 wird in einer ineinander gesetzten, zusammengebauten Beziehung gehalten, wenn die Düsenmutter122 an der in1 zu sehenden Gewindeverbindung124 festgezogen wird. Das Modul, der Federkäfig und das Düsenelement können mühelos zerlegt werden, indem einfach die Gewindeverbindung bei124 gelöst wird, wodurch die Wartung und der Austausch von Elementen der Baugruppe vereinfacht werden. - Der Ventilkörper enthält einen Ausschnitt oder eine Öffnung
152 , in die ein Spulenkörper154 eingesetzt wird, der mehrere Wicklungen133 enthält. Die Wicklungen133 sind elektrisch mit dem Leiter136 verbunden, der seinerseits elektrisch mit der Verbinderbaugruppe138 verbunden ist, wie oben angesprochen. Dies sorgt für die elektrische Verbindung zwischen den Wicklungen und dem (nicht gezeigten) Motorsteuerungssystem zum Steuern der Funktion der Kraftstoffeinspritzvorrichtung. Ein innerer Magnetkernabschnitt137 ist ebenfalls in den Ausschnitt152 eingesetzt. Ein Halter135 ist in den Ausschnitt152 eingesetzt, um den Spulenkörper154 zu halten. - Bei dem Design der oben angesprochenen gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung umfasst der Magnetkreis einen Magnetkern von allgemein E-förmigem Querschnitt. Der Ventilkörper bildet keinen Bestandteil des Magnetkreises. Bei dieser Erfindung jedoch bildet der Ventilkörper
86 einen Bestandteil des Magnetkreises M, wie in den2 ,3 und4 gezeigt. Dieses Design ist vorteilhaft, weil es separate Magnetkernkomponenten überflüssig macht und es, wie im Fall des Designs von2 , ermöglicht, einen Draht mit größerem Durchmesser und mehr Windungen in einen Ventilkörper von gleicher Größe hineinzukonstruieren als im Vergleich zu einem herkömmlichen E-Profil-Kern. - Die Ventilfeder
128 spannt das Steuerventil112 normal in eine offene Ventilspannung vor. Um das Steuerventil112 zu schließen, legt die Motorsteuerung Strom an die Wicklungen133 an, so dass ein Magnetflusskreis durch den Magnetkernabschnitt137 , den Ventilkörper86 , den Halter135 und den Anker132 hindurch entsteht. Der Magnetkreis M erzeugt eine magnetische Kraft, die den Anker132 zum Stator130 hin zieht. - Bei einer anderen, in
3 veranschaulichten Ausführungsform ist der Magnetkernabschnitt137 ein integraler Bestandteil des Ventilmoduls86 , wodurch die Anzahl der Komponenten weiter verringert wird. Der die Wicklungen133 enthaltende Spulenkörper154 ist in die Öffnung134 in dem Ventilkörper86 eingesetzt. In diesem Fall beinhaltet der Magnetkreis M das Ventilmodul86 , den Halter135 und den Anker132 . Dadurch entfällt die Notwendigkeit eines separaten Magnetkerns. - Bei einer weiteren, in
4 veranschaulichten Ausführungsform wurde der in den vorherigen Figuren gezeigte Haltering eliminiert. Eine Presspassung hält den Spulenkörper154 an seinem Platz in dem Steuerventilkörper86 . Der modifizierte Anker132 kann mit einem separaten Magnetkernabschnitt137 (wie in2 gezeigt) oder mit einem integralen Magnetkern (wie in3 gezeigt) verwendet werden, wobei Magnetkreise M erzeugt werden, die den Ventilkörper86 , den Magnetkernabschnitt137 und den Anker132 bzw. den Ventilkörper86 und den Anker132 durchqueren. -
5 veranschaulicht ein weiteres Beispiel eines Magnetkerns, der mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Der in5 gezeigte Magnetkernabschnitt137 umfasst einen laminierten, gewickelten, flachen Streifen, der vorzugsweise aus einem Metall mit hoher magnetischer Sättigung besteht. Der laminierte Kern minimiert die Entstehung von Wirbelströmen, welche die Leistung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung beeinträchtigen. Die Wirbelströme verlangsamen den Entmagnetisierungsvorgang. Natürliche Oxide, die sich auf dem Metallstreifen bilden, verringern die Entstehung von Wirbelströmen, indem sie die gerollten Streifenwicklungen elektrisch isolieren. Man kann die Wirbelströme noch weiter verringern, indem man den Streifen mit einem nicht-leitenden Überzug versieht, bevor der Metallstreifen zusammengerollt wird. - Im Gegensatz zu dem Design der oben angesprochenen gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung hat der Magnetkern jeder der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung keinen äußeren Kreis, um den Magnetfluss zu leiten. Der Ventilkörper bildet den äußeren Pfad für den Magnetfluss. Der Kerndurchmesser kann geringfügig vergrößert werden, um die Verkleinerung der Polstirnfläche auszugleichen. Im Fall des Designs von
3 schließt der bei135 gezeigte Haltering den Magnetkreis zwischen dem Anker und dem Ventilkörper. Im Gegensatz zu dem Design der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung sind der Ventilkörper und der Kern des Designs der3 und4 keine separaten Komponenten, da der Ventilkörper ein Bestandteil des Magnetkreises ist. Dies eliminiert Teile aus der Gesamtbaugruppe und vereinfacht den Zusammenbau bei gleichzeitiger weiterer Kostensenkung. Die Integration der äußeren Kernabschnitte in den Ventilkörper ermöglicht eine Vergrößerung des Volumens der Magnetdrahtwicklungen. Wie oben erwähnt, hat das Design der Erfindung den weiteren Vorteil, dass es dem Konstrukteur die Verwendung von Draht mit größerem Durchmesser und von mehr Windungen relativ zur verfügbaren Modulgröße gestattet. Da die Magnetkräfte proportional dem Produkt aus Stromstärke und der Windungsanzahl in einem ungesättigten Zustand sind, bietet das Design der vorliegenden Erfindung eine höhere Kraft bei geringerem Widerstand. - Bei der in den
1 und2 gezeigten Ausführungsform der Erfindung besteht der Ventilkörper, der magnetisiert ist, aus einem hoch-festen Material, in der Regel Hartstahl, das eine Materialermüdungsbeständigkeit gegenüber hohen Belastungen, wie sie bei hohen Einspritzdrücken entstehen, aufweist. Zur Dieseleinspritzung wird ein hoher Einspritzdruck benötigt. Der Kernabschnitt137 von2 besteht aus magnetisiertem Material mit hoher Koerzität und hoher Permeabilität und wird gegen die benachbarte Fläche des Ventilkörpers86 durch mechanische und magnetische Kräfte an seinem Platz gehalten. Wenn die Wicklungen133 nicht unter Strom stehen, so hält der Restmagnetismus des Ventilkörpers den Kern aufgrund der hohen Koerzität in Kontakt mit dem Ventilkörper. Dies ergänzt die Haltekräfte des Halterings und des Spulenkörpers, wobei sich der Spulenkörper in einem Presssitz in der Öffnung134 befindet. - Wenn die Spulenwicklungen mit Strom beaufschlagt werden, so ist der Luftspalt bei
131 zwischen dem Kern und dem Ventilkörper (in2 zu sehen) kleiner als der Luftspalt139 zwischen dem Anker und dem Kern. Wegen des größeren Luftspalts bei139 ziehen die Magnetkräfte den Anker zum Kern hin. Die Kraft, die am Luftspalt139 auf den Kernabschnitt137 einwirkt, ist immer geringer als die Kraft am Luftspalt131 zwischen dem Kern und dem Ventilkörper. Damit hält eine zwischen dem Kernabschnitt137 und dem Ventilkörper wirkende Kontaktkraft den Kernabschnitt137 stets sicher an seinem Platz, wenn der Magnetkreis ein- oder ausgeschaltet ist. - Der Kern und der Spulenkörper können in einem Polymer verkapselt sein, sofern das gewünscht ist, so dass eine dauerhaftere Baugruppe entsteht, Diese Konfiguration kann in einigen Fällen wünschenswert sein, wenn hohe Kräfte infolge von Druck oder Vibration das Bestreben haben, den Magnetkern zu verschieben.
- Bei der Ausführungsform von
2 wird der Magnetkreis geschlossen, wenn der Magnetfluss den Ventilkörper, den Haltering und den Anker durchquert. Der Anker und der Haltering bestehen aus weichmagnetischen Legierungen, wodurch die magnetische Leistung maximiert wird. Die Magnetkraft, die das Steuerventil schließt, entsteht am Luftspalt139 zwischen dem Anker und dem Kern. Ein zweiter Luftspalt besteht zwischen der Innenfläche des Halterings und der Außenfläche des Ankers. Dieser Luftspalt wird mit dem kleinstmöglichen Spielraum versehen, so dass die Energieverluste minimiert werden, wenn der Magnetfluss den Luftspalt durchquert. Das gleiche gilt für den Luftspalt zwischen dem Haltering135 und dem Anker von3 . - Der Haltering
135 hat die doppelte Funktion, den Magnetfluss zu leiten und den Spulenkörper zu halten. Dies ist zweckmäßig, weil dann im Rahmen der Platzbeschränkungen des Designs mehr Volumen für die Magnetwicklungen zur Verfügung steht, anstatt dass ein zusätzliches Teil die Haltefunktion übernimmt. Des Weiteren wird im Fall der Designs der1 ,2 und3 infolge des Vorhandenseins des Halterings135 die Masse des Ankers verringert. Dies verbessert das dynamische Verhalten des Designs, weil das Ventil aufgrund der verringerten Masse besser auf Befehle des Motorsteuerungssystems reagieren kann. In den Fällen, wo die hin- und hergehende Masse des Ankers weniger wichtig ist und dafür die Verringerung der Anzahl der Komponenten des Designs von entscheidenderer Bedeutung ist, kann der Anker132 wie in4 angedeutet hergestellt werden. Dieses Konzept kann natürlich auch im Fall der in den1 und2 veranschaulichten Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden. - Obgleich Ausführungsformen der Erfindung offenbart wurden, erkennt der Fachmann, dass Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne den Geltungsbereich der Erfindung zu verlassen. Alle derartigen Modifizierungen und Äquivalente der Erfindung fallen unter die folgenden Ansprüche.
- TITEL
- Elektromagnetisches Stellglied für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem integralen Magnetkern und Einspritzventilkörper
- Zusammenfassung
- Es wird ein elektromagnetisches Stellglied für ein Fluiddrucksteuerventil in einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor offenbart. Das Stellglied umfasst einen Ventilkörper, in dem eine Öffnung ausgebildet ist und durch den sich wenigstens teilweise eine Bohrung erstreckt. Ein Steuerventil mit einem daran angebrachten Anker ist in die Bohrung in dem Ventilkörper eingesetzt. Ein von Wicklungen umgebener Magnetkern befindet sich in der Öffnung in dem Ventilkörper. Eine Ventilfeder drängt den Anker von dem Magnetkern fort. Die Wicklungen erzeugen, wenn ihnen Strom zugeführt wird, einen Magnetkreis, der den Ventilkörper, den Magnetkern, den Anker und einen Haltering beinhaltet, um den Anker in Richtung des Magnetkerns anzuziehen.
Claims (7)
- Elektromagnetisches Stellglied für ein Fluiddrucksteuerventil in einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, wobei das Stellglied Folgendes umfasst: ein Steuerventilmodul mit einem Ventilkörper, in dem eine Öffnung ausgebildet ist und durch den sich wenigstens teilweise eine Bohrung erstreckt; ein Steuerventil mit einem daran angebrachten Anker, wobei das Steuerventil in die Bohrung in dem Ventilkörper eingesetzt ist; einen Magnetkern, der in der Öffnung in dem Ventilkörper angeordnet ist; Wicklungen, die den Magnetkern umgeben; eine Ventilfeder, die den Anker von dem Magnetkern fort drängt; und einen Haltering, der die Wicklungen in der Öffnung des Ventilkörpers hält; wobei die Wicklungen, wenn ihnen Strom zugeführt wird, einen Magnetkreis erzeugen, der den Ventilkörper, den Magnetkern, den Anker und den Haltering beinhaltet.
- Stellglied nach Anspruch 1, wobei der Magnetkern durch magnetische Anziehungskraft zwischen dem Kern und dem Ventilkörper an seinem Platz gehalten wird.
- Elektromagnetisches Stellglied für ein Fluiddrucksteuerventil in einer Kraftstoffeinspritz vorrichtung für einen Verbrennungsmotor, wobei das Stellglied Folgendes umfasst: ein Steuerventilmodul mit einem Ventilkörper, durch den sich wenigstens teilweise eine Bohrung erstreckt, und mit einer ringförmigen Öffnung, die sich teilweise in den Ventilkörper hinein erstreckt, wobei die ringförmige Öffnung einen integralen Magnetkern bildet; ein Steuerventil mit einem daran angebrachten Anker, wobei das Steuerventil in die Bohrung in dem Ventilkörper eingesetzt ist; eine Ventilfeder, die den Anker von dem Magnetkern fort drängt; und Wicklungen, die in die Öffnung eingesetzt sind; wobei die Wicklungen, wenn ihnen Strom zugeführt wird, einen Magnetkreis erzeugen, der den Ventilkörper und den Anker beinhaltet.
- Stellglied nach Anspruch 3, das des Weiteren einen Haltering enthält, der in die ringförmige Öffnung des Ventilkörpers eingesetzt ist, um die Wicklungen zu halten, wobei der Magnetkreis den Ventilkörper, den Anker und den Haltering beinhaltet.
- Elektromagnetisches Stellglied für ein Fluiddrucksteuerventil in einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, wobei das Stellglied Folgendes umfasst: einen Ventilkörper, in dem eine Öffnung ausgebildet ist und durch den sich wenigstens teilweise eine Bohrung erstreckt; ein Steuerventil mit einem daran angebrachten Anker, wobei das Steuerventil in die Bohrung in dem Ventilkörper eingesetzt ist; einen Magnetkern, der in die Öffnung in dem Ventilkörper eingesetzt ist; eine Ventilfeder, die den Anker von dem Magnetkern fort drängt; und Wicklungen, die den Magnetkern umgeben, wobei die Wicklungen, wenn ihnen Strom zugeführt wird, einen Magnetkreis erzeugen, der den Ventilkörper, den Magnetkern und den Anker beinhaltet.
- Elektromagnetisches Stellglied nach Anspruch 5, wobei die Öffnung in dem Kern so bemessen ist, dass das Kernmaterial um den kleinstmöglichen Betrag verringert ist, um die größtmögliche Flussdichte zu bewirken.
- Stellglied nach Anspruch 5, wobei der Kern aus einem magnetisierten Material besteht, wodurch der Kern durch magnetische Anziehungskraft zwischen dem Kern und dem Ventilkörper an seinem Platz in der Ventilkörperöffnung gehalten wird, wobei zwischen dem Kern und dem Ventilkörper ein Luftspalt mit kleinstmöglichem Spielraum besteht; wobei ein Luftspalt zwischen dem Anker und dem Kern größer ist als der Spielraum des Luftspaltes zwischen dem Kern und dem Ventilkörper.
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