DE10394029T5

DE10394029T5 - Elektromagnetisches Stellglied für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem integralen Magnetkern und Einspritzventilkörper

Info

Publication number: DE10394029T5
Application number: DE10394029T
Authority: DE
Inventors: Randy Grand Rapids Nussio; Brent Byron Center Brower
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-01-08
Filing date: 2003-12-10
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2023-12-11
Also published as: WO2004064083A2; GB2412420B; DE10394029B4; GB0514019D0; WO2004064083A3; GB2412420A; US6688578B1

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.

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 Pumpzylinder 66 in dem Körper 64 nimmt einen Kolben 68 auf. Eine Nockenstößelbaugruppe 70 enthält eine Stößelhülse 72 und ein Federschulterelement 74. Die Stößelbaugruppe 70 ist mit dem äußeren Ende des Kolbens 68 verbunden. Der Zylinder 66 und der Kolben 68 definieren einen Hochdruckhohlraum 78. Der Kolben wird durch die Kolbenfeder 80, die das Schulterelement 74 am äußeren Ende des Kolbens in Eingriff nimmt, in eine normal auswärtige Position gedrängt. Das innere Ende der Feder sitzt in einem Federsitz 81 des Pumpenkörpers 64.
Die Nockenstößelbaugruppe 70 kann mit einer Fläche 71 einer bei 73 gezeigten Stellgliedbaugruppe, die in bekannter Weise durch die Nockenwelle 75 des Motors angetrieben wird, in Eingriff gelangen. Die Hubbewegung des Kolbens erzeugt in der Kammer 78 einen Pumpdruck, der durch einen inneren Kanal 82, der im unteren Ende des Pumpenkörpers 64 ausgebildet ist, verteilt wird. Dieser Kanal steht mit dem im Ventilkörper 86 ausgebildeten Hochdruckkanal 84 in strömungsmäßiger Verbindung. Das entgegengesetzte Ende des Kanals 84 steht mit dem Hochdruckkanal 88 in einem Federkä106 für die Nadelventilfeder 92 in strömungsmäßiger Verbindung.
Die Feder 92 nimmt einen Federsitz 94 in Eingriff, der mit dem Ende 96 eines Nadelventils 98, das in einem Düsenelement 100 aufgenommen ist, in Kontakt steht. Das Nadelventil 98 hat einen Abschnitt mit großem Durchmesser und einen Abschnitt mit kleinerem Durchmesser, die einen Übergangsbereich 103 definieren, der mit dem unter hohem Druck stehenden Kraftstoff im Kanal 88 in strömungsmäßiger Verbindung steht. Das Ende des Nadelventils 98 ist verjüngt, wie bei 102 gezeigt, wobei das verjüngte Ende auf eine Düsenöffnung 104 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 Kanal 88 Druck aufgebaut, der auf den Übergangsbereich des Nadelventils wirkt und das Nadelventil entgegen der entgegengesetzten Kraft der Nadelventilfeder 92 zurückzieht, wodurch unter hohem Druck stehender Kraftstoff durch die Düsenöffnung hindurch eingespritzt werden kann. Die in dem Federkä106 befindliche Feder 92 steht in Eingriff mit dem Ende der Kammer in dem Federkäfig, die von der Feder 92 belegt wird. Ein Distanzstück 110, das am unteren Ende des Federkäfigs 106 angeordnet ist, positioniert den Federkäfig relativ zu dem Düsenelement 100. Es kann, wie in 1 gezeigt, ein Positionierungsstift verwendet werden, um für die korrekte Winkelausrichtung des Distanzstücks 110 relativ zum Federkäfig 106 zu sorgen.
Ein Steuerventil 112 befindet sich in einer zylindrischen Ventilkammer 114. Eine Hochdrucknut 116, die das Ventil 112 umgibt, steht mit dem Hochdruckkanal 84 in strömungsmäßiger Verbindung. Wenn sich das Ventil in der in 2 gezeigten Position befindet, so blockiert das Ventil 112 die strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Hochdruckkanal 84 und dem Niederdruckkanal oder der Überlaufbohrung 118, die sich zu der Niederdrucköffnung 120 in der Düsenmutter 122 erstreckt.
Die Düsenmutter 122 erstreckt sich über das Ventilmodul 86. Sie ist bei 124 mittels eines Gewindes mit dem unteren Ende des Pumpenkörpers 64 verbunden.
Die Verbindung zwischen dem Kanal 84 und der Nut 116 kann durch einen Querkanal hergestellt werden, der durch den Ventilkörper 86 hindurch gebohrt wird. Ein Ende des Querkanals ist durch einen Stift oder Stopfen 126 blockiert.
Das Ende des Steuerventils 112 nimmt eine Steuerventilfeder 128, die sich im Ventilkörper 86 befindet, in Eingriff. Diese Feder hat das Bestreben, das Ventil zu öffnen und eine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Hochdruckkanal 84 und dem Niederdruckkanal 118 herzustellen, wodurch der Druck verringert wird, der auf das Düsenventilelement wirkt.
Das Ventil 112 trägt einen Anker 132, der zu dem Stator 130 gezogen wird, wenn den Wicklungen des Stators Strom zugeführt wird, wodurch das Ventil 112 in eine geschlossene Stellung geschoben wird und der Kolben 68 einen Druckimpuls aufbauen kann, der das Düsenventilelement betätigt.
Der Stator 130 befindet sich in einer zylindrischen Öffnung 134 im Ventilkörper 86. Das Ventil 112 erstreckt sich durch die mittige Öffnung und die Ventilkammer 114 in der Statorbaugruppe hindurch. Die Wicklungen der Statorbaugruppe erstrecken sich zu einem elektrischen Anschluss 136, der seinerseits mit einer elektrischen Verbinderbaugruppe 138 verbunden ist, die an dem Pumpenkörper 64 befestigt ist. Dies bildet eine elektrische Verbindung zwischen einem Kabelbaum für eine (nicht gezeigte) Motorsteuerung und den Statorwicklungen.
In dem Pumpenkörper 64 ist ein Niederdruckkanal 140 ausgebildet. Dieser steht mit einer Niederdruckregion 142 an der Statorbaugruppe und mit einer Niederdruckregion 144, die den Ventilkörper 86 umgibt, in strömungsmäßiger Verbindung. Fluid, das während des Pumphubes an dem Kolben 68 vorbeiströmt, wird durch den Niederdruckkanal 140 zur Niederdruckrücklauföffnung 120 zurückgeführt.
Bei 146 ist die Kontaktstelle zwischen dem oberen Ende des Federkäfigs 106 und dem unteren Ende des Ventilkörpers 86 gezeigt. Die Gegenflächen an der Kontaktstelle 146 sind maschinell so exakt gearbeitet, dass eine Ebenheit entsteht, die eine Hochdruckfluidverbindung zwischen dem Kanal 88 und dem Kanal 84 ermöglicht. Der Druck im Federkäfig 106 ist aber genauso groß wie der Druck in der Öffnung 120. Die Ursache dafür ist die Druckausgleichsöffnung 148, die in den 2, 3 und 4 zu sehen ist, wodurch die Kammer für die Feder 128 mit der den Ventilkörper 86 umgebenden Niederdruckregion in strömungsmäßiger Verbindung steht.
In 2 ist die Kontaktstelle zwischen dem oberen Ende des Ventilkörpers 86 und dem unteren Ende des Pumpenkörpers 64 gezeigt. Die Oberseite des Ventilkörpers 86 und die Unterseite des Pumpenkörpers 64 sind maschinell so exakt gearbeitet, dass eine Hochdruckfluidverteilung von dem Kanal 82 zum Kanal 84 ermöglicht wird. Die Dichtung, die durch die präzisionsgearbeiteten Flächen an jedem Ende des Ventilmoduls 86 hergestellt wird, macht Fluiddichtungen wie beispielsweise Runddichtringe überflüssig.
Die Baugruppe aus dem Pumpenkörper 64, dem Ventilmodul 86, dem Federkäfig 106 und dem Düsenelement 100 wird in einer ineinander gesetzten, zusammengebauten Beziehung gehalten, wenn die Düsenmutter 122 an der in 1 zu sehenden Gewindeverbindung 124 festgezogen wird. Das Modul, der Federkäfig und das Düsenelement können mühelos zerlegt werden, indem einfach die Gewindeverbindung bei 124 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 Spulenkörper 154 eingesetzt wird, der mehrere Wicklungen 133 enthält. Die Wicklungen 133 sind elektrisch mit dem Leiter 136 verbunden, der seinerseits elektrisch mit der Verbinderbaugruppe 138 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 Magnetkernabschnitt 137 ist ebenfalls in den Ausschnitt 152 eingesetzt. Ein Halter 135 ist in den Ausschnitt 152 eingesetzt, um den Spulenkörper 154 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 den 2, 3 und 4 gezeigt. Dieses Design ist vorteilhaft, weil es separate Magnetkernkomponenten überflüssig macht und es, wie im Fall des Designs von 2, 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 Steuerventil 112 normal in eine offene Ventilspannung vor. Um das Steuerventil 112 zu schließen, legt die Motorsteuerung Strom an die Wicklungen 133 an, so dass ein Magnetflusskreis durch den Magnetkernabschnitt 137, den Ventilkörper 86, den Halter 135 und den Anker 132 hindurch entsteht. Der Magnetkreis M erzeugt eine magnetische Kraft, die den Anker 132 zum Stator 130 hin zieht.
Bei einer anderen, in 3 veranschaulichten Ausführungsform ist der Magnetkernabschnitt 137 ein integraler Bestandteil des Ventilmoduls 86, wodurch die Anzahl der Komponenten weiter verringert wird. Der die Wicklungen 133 enthaltende Spulenkörper 154 ist in die Öffnung 134 in dem Ventilkörper 86 eingesetzt. In diesem Fall beinhaltet der Magnetkreis M das Ventilmodul 86, den Halter 135 und den Anker 132. 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 Spulenkörper 154 an seinem Platz in dem Steuerventilkörper 86. Der modifizierte Anker 132 kann mit einem separaten Magnetkernabschnitt 137 (wie in 2 gezeigt) oder mit einem integralen Magnetkern (wie in 3 gezeigt) verwendet werden, wobei Magnetkreise M erzeugt werden, die den Ventilkörper 86, den Magnetkernabschnitt 137 und den Anker 132 bzw. den Ventilkörper 86 und den Anker 132 durchqueren.
5 veranschaulicht ein weiteres Beispiel eines Magnetkerns, der mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Der in 5 gezeigte Magnetkernabschnitt 137 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 bei 135 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 der 3 und 4 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 und 2 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 Kernabschnitt 137 von 2 besteht aus magnetisiertem Material mit hoher Koerzität und hoher Permeabilität und wird gegen die benachbarte Fläche des Ventilkörpers 86 durch mechanische und magnetische Kräfte an seinem Platz gehalten. Wenn die Wicklungen 133 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 Öffnung 134 befindet.
Wenn die Spulenwicklungen mit Strom beaufschlagt werden, so ist der Luftspalt bei 131 zwischen dem Kern und dem Ventilkörper (in 2 zu sehen) kleiner als der Luftspalt 139 zwischen dem Anker und dem Kern. Wegen des größeren Luftspalts bei 139 ziehen die Magnetkräfte den Anker zum Kern hin. Die Kraft, die am Luftspalt 139 auf den Kernabschnitt 137 einwirkt, ist immer geringer als die Kraft am Luftspalt 131 zwischen dem Kern und dem Ventilkörper. Damit hält eine zwischen dem Kernabschnitt 137 und dem Ventilkörper wirkende Kontaktkraft den Kernabschnitt 137 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 Luftspalt 139 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 Haltering 135 und dem Anker von 3.
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 der 1, 2 und 3 infolge des Vorhandenseins des Halterings 135 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 Anker 132 wie in 4 angedeutet hergestellt werden. Dieses Konzept kann natürlich auch im Fall der in den 1 und 2 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

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.