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Die
Erfindung betrifft eine Magnet-Statoranordnung für eine elektromagnetisch betätigte Treibstoffeinspritzung
und insbesondere eine Magnet-Statoranordnung mit einer Verstärkungsstruktur.
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Konventionelle
Magnet-Statoranordnungen für
elektromagnetisch betätigte
Treibstoffeinspritzungen umfassen einen Statorkern mit einer Statorspule, um
eine magnetische Kraft für
eine Armatur einer Treibstoffeinspritzung zu entwickeln. Die Armatur
ist typischer Weise Teil einer Düsenanordnung,
um den Fluss von Treibstoff in eine Einspritzdüse zu regeln. Die Magnet-Statoranordnung
umfasst üblicher
Weise ein Gehäuse,
das aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist um
den Statorkern und die Statorspule umzuschließen. Elektrische Anschlüsse, welche
sich in das Gehäuse
erstrecken, sind mit einer Zuleitung und einer Ableitung für die Statorspule verbunden.
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Elektrischer
Strom, der durch eine elektronische Motorsteuerung gesteuert wird,
wird an die Statorspule verteilt, um die Einspritzzeit und die Treibstoffdosierung
durch die Düsenanordnung
zu steuern Treibstoff, der durch die Düsenanordnung während eines
Treibstoffeinspritzimpulses hindurchfließt, ist auf einen hohen Einspritzdüsendruck
komprimiert. Treibstoff, der durch die Düsenanordnung während der
Einspritzimpulse hindurchfließt,
und der Überlauftreibstoffstrom
verwendet wird, ist deutlich niedriger als der Düseneinspritzdruck. Die Statoranordnung,
insbesondere das Statorgehäuse,
kommt mit dem niedrigen Druck des Überlaufstroms in Kontakt, wobei
der Überlaufstromdruck
immer noch so hoch ist, dass er eine unerwünschte Drucklast hervorruft. Der
verdichtete Treibstoff kann zwischen dem Kern und dem Gehäuse hindurchsickern,
so dass das Gehäuse
unter Druck steht und deformiert wird. Kontinuierlicher Druck der
auf die Statoranordnung wirkt kann zu einer Ermüdung, Bruch oder einer Trennung vom
Kern des Gehäuses
führen.
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Seit
die Magnet-Statoranordnung in Treibstoffeinspritzungen für motorgetriebene
Fahrzeuge verwendet wird, wurden auch Erfahrungen bei großen Temperaturänderung
gemacht. In Bezug auf unterschiedliche Werte einer thermischen Ausdehnung des
verwendeten Materials für
die Einspritzung wurden Versuche unternommen, Magnet-Statoranordnungen
thermisch zu belasten, wodurch eine Trennung des Gehäuses vom
Statorkern womöglich
verschlimmert wird. Des weiteren unterliegt die Magnet-Statoranordnung der
Einwirkung von Auswaschungen, welche durch die Fluiddynamik in Kombination
mit der hin und her beweglichen Armatur bedingt ist.
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Im
Stand der Technik wurde bei Magnet-Statoranordnungen der Versuch
unternommen, diese Schwierigkeiten mit unterschiedlichem Erfolg
zu überwinden.
Zum Beispiel die US-Patent
Nr. 5,155,461, welche durch den Anmelder der vorliegenden Erfindung
angemeldet wurde, offenbart eine vorgespannte Magnet-Statoranordnung,
um die Kräfte,
welche während
des Betriebs auftreten, zu überwinden.
Das Patent '461
offenbart ferner einen Statorkern mit einer Vielzahl von äußeren Ausgestaltungen,
um ein mit Polymer überzogenes
Gehäuse
zu verbinden.
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Es
wurden Versuche gemacht, andere im Stand der Technik bekannte Magnet-Statoranordnungen
in Bezug auf die Widerstandsfähigkeit
dadurch zu verbessern, dass ein externes Gehäuse oder Band typischer Weise
aus Metall um ein isoliertes Gehäuse
bereitzustellen. Ein weiteres Beispiel für eine Gestalt dieser Art wird
in dem US-Patent Nr. 5,339,063, ausgegeben an Pham, offenbart. Eine weitere
Referenz des Standes der Technik, US-Patent Nr. 5,926,082, ausgegeben
an Coleman et al., offenbart ein Verstärkungsband, welches um das
untere Ende eines Statorgehäuses
herum angeordnet ist.
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Obwohl
im Stand der Technik verschiedene Magnet-Statoranordnungen, die strukturell verstärkt wurden,
um den mechanischen und hydraulischen Kräften Stand zu halten, offenbart
werden, sind diese allgemein teuer, da sie kompliziert im Herstellungsverfahren
sind und spezielle Materialien benötigen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung umfasst eine Magnet-Statoranordnung zum Steuern
einer Düsenbetätigungsanordnung
für eine
elektromechanisch betätigte
Treibstoffeinspritzung, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass
sie eine verbesserte Widerstandsfähigkeit aufweist. Die Anordnung
umfasst einen permeablen Statorkern mit einem zentralen Polbereich
und einem äußeren Polbereich,
wobei jeder eine Polfläche
bestimmt. Eine Statorspule ist um den zentralen Polbereich herumgewunden,
um einen Magnetfeldflusspfad bereitzustellen. Ein Gehäuse, das aus
einem elektrisch isolierenden Material, wie zum Beispiel einem schmelzbarem
Polymer, hergestellt ist, nimmt den Statorkern und die Statorspule
in der Art auf, dass die Polfläche
in etwa auf eine Armatur mit einem kalibrierten Luftspalt dazwischen
ausgerichtet ist. Eine Verstärkungsstruktur,
welche innerhalb des Gehäuses
angeordnet ist, ist um den Statorkern ausgerichtet, um das Gehäuse strukturell
zu verstärken.
Ein Paar elektrische Anschlüsse erstrecken
sich durch das Gehäuse,
um den elektrischen Kreis durch die Statorspule zu vervollständigen.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zum Herstellen
einer widerstandsfähigen, strukturell
verstärkten
Magnet-Statoranordnung, wie sie zuvor beschrieben wurde. Das Verfahren
umfasst einen Schritt zur Ausrichtung einer Statorspule um einen
zentralen Polbereich für
einen Statorkern. Anschließend
wird der Statorkern und eine Verstärkungsstruktur in eine Schmelze
eingebracht, wobei die Verstärkungsstruktur
mit Abstand zum Statorkern über
die gesamte Statorkernperipherie angeordnet ist. Ein elektrisch
isolierendes Material, wie beispielsweise ein schmelzbares Polymer,
wird anschließend, unter
Verwendung der Spritzgusstechnik, zwischen der Verstärkungsstruktur
und dem Statorkern eingespritzt wodurch ein Gehäuse um den Statorkern gebildet
wird, welches die Verstärkungsstruktur
einschließt.
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Die
Verstärkungsstruktur
unterstützt
die Kompressionskräfte
der Verbindungsbolzen, welche die Betätigungsanordnung, von welcher
die Statoranordnung ein Teil ist, an den Einspritzkörper befestigen.
Die Gestalt der Statoranordnung stellt sowohl eine Versteifung in
eine radiale Richtung, als auch in eine Richtung zu der Achse der
Armaturen bereit.
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Durch
das Einschließen
der Verstärkungsstrukturen
mit einem geschmolzenen Polymer ist keine Notwendigkeit mehr gegeben,
eine Pressbearbeitung zum Anordnen der Verstärkungsstrukturen in ihren Positionen
vorzunehmen. Presspassungen, welche für eine solche Pressbearbeitung
notwendig wären,
würden
eine genaue Größenkontrolle
notwendig machen, um Spannungsfehler durch die mechanischen Kräfte in Kombination
mit den Presspassungen zu vermeiden.
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Während der
Herstellung wird die Statorkernfläche einer Oberflächenbehandlung
nach einem Verkapselungsschritt unterzogen. Die Anwesenheit eines
abschließenden
Polymers ermöglicht
es, dass Grate, die während
des Schleifens entstehen, durch die Kühlflüssigkeit weggespült werden.
Es gibt keine Vertiefungen, welche den Kern umgeben und worin sich
Grate ansammeln könnten.
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Der
Stator, welcher durch Stahlschichten bestimmt ist, benötigt es
nicht, nachbearbeitet zu werden, um die leckagen von Treibstoff
zu reduzieren oder die Einkapselung des Stators mit Polymer zu sichern.
Aus diesem Grund wird die magnetische Kraft, welche auf die Armatur
für einen
vorgegebenen Betätigungsstrom
aufgebracht wird, nicht reduziert und als Folge hieraus die Einspritzvorrichtung
verbessert.
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Die
einzige einstückige
Verstärkungsstruktur hat
ferner einen Herstellungsvorteil, da sie aus flachen Stahlstücken unter
Verwendung einer Serie von Press- und Formstufen, gebildet wird.
Die Fuge, die hierbei gebildet wird, kann anschließend geschweißt oder
gepresst werden.
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1 zeigte
eine Teilansicht einer Treibstoffeinspritzung, die eine Magnet-Statoranordnung
entsprechend der vorliegenden Erfindung aufweist;
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1a ist
eine Seitenansicht der Einspritzung aus 1;
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2 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
der Statoranordnung der Einspritzung aus 1;
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2a ist
eine Seitenansicht der Statoranordnung aus 2, betrachtet
von der rechten Seite der Statoranordnung aus 2;
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3 ist
eine Seitenansicht des Statorkerns und Gehäuses aus 2,
betrachtet von der linken Seite der Statoranordnung aus 2,
mit der Darstellung von Teilen in gestrichelten Linien;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Verstärkungsstruktur;
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5 ist
eine ähnliche
Figur wie 3, bei welcher Teile durch Strichlinien
dargestellt sind und eine alternative Ausführungsform der Erfindung darstellen;
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5a ist
eine detaillierte isomerische Ansicht eines Verstärkungselements
einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung, wie sie in 5 gezeigt
wird;
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5b ist
eine isomerische Zusammenbauansicht der Verstärkungselemente einer alternativen Ausführungsform
aus 5; und
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6 ist
eine Draufsicht einer alternativen Ausführungsform einer Verstärkungsstruktur
entsprechend einem Merkmals einer Ausführung der vorliegenden Erfindung,
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1 zeigt
eine Pumpeneinheit für
eine Treibstoffeinspritzanordnung. Sie umfasst einen Pumpenkörper 10,
welcher mit einer zentralen Vertiefung oder Bohrung 12 ausgestaltet
ist, in welcher ein Kolben 14 angeordnet ist. Der Kolben 14 und
die Bohrung 12 bestimmen einen Hochdruckpumpenraum 16,
welcher in Verbindung mit einer Hochdrucktreibstoffverbindungsleitung 18 verbunden
ist.
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Ein
Düsensteuerungsraum 20 ist
in dem oberen Bereich des Körpers 10 gebildet.
Er mundet, wie gezeigt, in die Hochdrucktreibstoffzuführungsleitung 18.
Ein Düsensteuerungselement 22 ist
in der Düsenkammer 20 angeordnet.
Eine Düsenaufnahme 24, welche
in dem Pumpenkörper
auf dem linken Ende der Düsenöffnung 20 angeordnet
ist, wird durch ein Düsenende
auf dem Ende des Düsenelements 22, wie
im Bereich des Bezugszeichens 26 gezeigt, verbunden.
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Eine
Ventilanschlagöffnung 28 nimmt
einen Ventilanschlag 30 auf, welcher in unmittelbarer Nähe zu dem
Ventilabschluss 26 angeordnet ist. Wenn das Ventilelement 22 nach
links bewegt wird, wird der Ventilabschluss 26 gelockert
und ermöglicht
hierbei eine Verbindung zwischen der Ventilanschlagkammer 28 und
der Leitung 18 durch den Ventilraum, welcher durch eine
ringförmige
Ventilöffnung 25,
die das Ventilelement 22 umgibt, bestimmt ist. Wenn das Ventilelement 22 nach
rechts bewegt wird, um den Ventilabschluss 26 gegen den
Ventilsitz 24 zu schließen, entsteht ein hoher Einspritzdruck
in der Leitung 18, wenn der Kolben 14 in den Pumpenraum 16 getrieben
wird.
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Der
Kolben 14 ist mit einem Federschulterelement 32 verbunden,
welches mit der Kolbenfeder 34 verbunden ist. Die Feder 34 ist
auf dem Federkörpersitz 36 im
Pumpenkörper 10 angeordnet.
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Der
Kolben 14 und das Federsitzelement 32 werden mit
einem Pumpenhub durch die Kraft einer Steuerwelle mit einer Nockenabnahmeanordnung 38 angetrieben.
Eine Federhülse 40,
welche die Feder 34 umgibt, wird durch die Abnahmeanordnung 38 getragen.
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Eine
Niederdrucküberlaufleitung 42 steht
in Verbindung mit dem Ventilanschlagraum 28 und führt den
Treibstoff von der Leitung 18 zurück zu einer Rückströmöffnung,
welche in Verbindung mit der kreisförmigen Vertiefung 4 zu
dem Pumpenkörper 10 ist.
Die Treibstoffversorgungsnut 46, welche in Verbindung zu
einer Treibstoffversorgungspumpe ist, steht in Verbindung mit einem
Ventilfederraum 48. Eine Ventilfeder 50 in dem
Ventilfederraum 48 ist auf einem Federsitz 52 angeordnet
und ist mit einer Federschulter 54, welche durch das Ventilelement 22 getragen
wird, verbindbar. Die Feder 50 drängt normalerweise das Ventilelement 22 in
eine geöffnete Position
und die Begrenzung der Ventilbeweglichkeit wird durch den Ventilanschlag 30 bestimmt.
Der Raum zwischen dem Ventilelement 22 und dem Anschlag 30 ist
bei 29 dargestellt.
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Das
Ventilelement 22 ist mit einer Armatur 56 verbunden,
welche ein Teil der Betätigungsanordnung
bildet. Diese wird in Bezug auf die 2 bis 4 im
Detail beschrieben werden. Die Einspritzordnung umfasst eine Fluidleitung 58,
welche mit einer Treibstoffeinspritzdüse (nicht dargestellt) verbunden
ist.
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Es
wird bezüglich
dem Verständnis
für ein Bedienungsverfahren
des Ventils und der Ventilbetätigung,
auf die US-Patentschrift 6,276,610, ausgestellt auf Gregg R. Spoolstra,
Bezug genommen, um einen Treibstoffeinspritzdruckimpuls in der Leitung 18 zu
erzeugen. Die Betätigungsanordnung
wird allgemein in den 1 bis 4 dargestellt
als auch in 1a mit dem Bezugszeichen 60.
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Der
Treibstoff wird zu dem Federraum 48 über die Leitung 62 gefördert, welche
im Bogen mit dem Ventilanschlagsraum 28 über die
Kreuzungsleitung 64 in Verbindung steht. Der Federraum
steht auch mit dem Ventilanschlagraum 28 über eine
interne Leitung (nicht dargestellt), welche in dem Ventilelement 22 angeordnet
ist, in Verbindung.
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Wie
in den 2, 2a und 3 gezeigt, umfasst
die Bedienungsanordnung 60 eine Magnet-Statoranordnung 62 und
die zuvor beschriebene Armatur 56. Die Magnet-Statoranordnung
umfasst einen Statorkern 64, welcher Schichten von permeablem
magnetischen Material umfasst, wie zum Beispiel niedrigen Kohlenstoffstahl.
Die Schichten können
am besten in der Unteransicht aus 3 gesehen
werden. Der Querschnitt des Statorkerns, wie in 2 zu
sehen, hat ein in etwa E-geformtes
Profil mit einem zentralen Polbereich 66, welcher von dem äußeren kreisförmigen Polbereich 68 umgeben
wird. Jeder diese Polbereiche bestimmt eine Polfläche, welche
in etwa zum Befestigungsende 63 der Magnet-Statoranordnung 62 ausgerichtet
ist. Die äußeren Polbereiche 68 und
der Zentralpolbereich 66 sind gemäß der dargestellten Ausführungsform
einstückig ausgebildet.
Jedoch kann der äußere Polbereich 68 auch
als eine Flussführung,
welche als eigenständiges
Teil des zentralen Polbereichs 66 gebildet ist, ausgeführt werden.
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Eine
Statorspule 70 ist um den Statorkern mit seinem zentralen
Polbereich 66 angeordnet. Die Statorspule 70 umfasst
Leiterspulen, welche um eine Rolle oder Spule gewunden sind, welche
im zentralen Polbereich 66 angeordnet ist. Die Windungen
der Statorspule 70 sind isoliert, wie das bekannt ist,
um einen Kurzschluss zwischen den einzelnen Windungen und zwischen
den Windungen und dem Statorkern 64 zu vermeiden.
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Die
Statorspule 70 umfasst ein Paar Leitungen (nicht dargestellt),
um diese mit einer Stromquelle zu verbinden. Die Magnet-Statoranordnung 62 kann
ein Paar elektrischer Anschlüsse 88 und 90 umfassen,
welche sich von der Anordnung erstrecken. Jeder dieser Anschlüsse 88 und 90 ist
mit einem Paar der Leitungen, die von der Statorspule 70 kommen,
verbunden. Wenn Strom durch die Statorspule 70 fließt, wird
ein Magnetfeld erzeugt, das ein Kraftflussmuster an dem zentralen
Polbereich 66 bereitstellt. Eine selektive Steuerung des
Stroms durch die Statorspule 70 stellt eine zeitliche Betätigung der
Armatur 56 bereit.
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Die
Magnet-Statoranordnung 62 umfasst ein Gehäuse 65,
welches aus einem elektrisch isolierenden Material, vorzugsweise
einem Polymer, gebildet ist, um den Statorkern 64 und die
Statorspule 70 aufzunehmen. Das Gehäuse 65 ist in etwa
schalenförmig
gestaltet mit einem geschlossenen Ende 75 und einem offenen
Ende an der Befestigungsfläche 76 für die Magnet-Statoranordnung 62,
wie das in 2 dargestellt ist. Das Gehäuse 65 hat
eine äußere Wandung 72 und
eine innere Vertiefung 74, welche den Statorkern und die
Statorspule 70 in der Art aufnimmt, dass das äußere Ende
des Statorkerns mit seinem zentralen Polbereich 66 in etwa
zu der Befestigungsfläche 76 des
Gehäuses 65 ausgerichtet
ist. Die Befestigungsfläche 76 ist
im Bereich der äußeren Wandung 72 angeordnet
und kann an einem Treibstoffeinspritzkörper 10 als abgedichtete
Verbindung angeordnet werden.
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Entsprechend
umfasst das Gehäuse 65 eine Lochstruktur 78,
wie sie am besten in den 2a und 3 dargestellt
ist. Das Lochmuster 78 umfasst eine Vielzahl von Öffnungen,
um Befestigungselemente, wie zum Beispiel Bolzen 80, aufzunehmen um
die Magnet-Statoranordnung 62 an den Körper einer Treibstoffeinspritzung
zu befestigen, wie das in 1 dargestellt
ist. Ein Abstandhalter 82, der in etwa die selbe Gestalt
hat wie das Gehäuse 65,
ist zwischen dem Körper 10 und
der Oberfläche 76 angeordnet.
O-Ring-Dichtungen 83 und 65 verhindern Leckagen.
Das Gehäuse 65 schließt die inneren
Bauteile der Magnet-Statoranordnung 62 ein. 3 ist eine
Unteransicht der Statoranordnung 62, wobei die inneren
Bauteile schematisch dargestellt sind und die Schichten des Statorkerns 64 umfassen.
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Das
Gehäuse 65 wir
bevorzugt durch ein Spritzgussverfahren hergestellt. Spritzgussverfahren sind
eine kostengünstige
Verfahren, um Gehäuse
zu binden und um den Statorkern 64 einzukapseln. Des weiteren
bindet das Gussspritzverfahren das Gehäuse 65 mit dem Statorkern 64.
Um ferner die Bindung zwischen dem Statorkern 64 und dem
Gehäuse 65 zu
verbessern, kann der Statorkern 64 eine Vielzahl von äußeren Verbindungsschlitzen 84 aufweisen,
die eine mechanische Verbindung des Gehäuses mit der äußeren Oberfläche des
Statorkerns 64 bilden. Diese mechanische Verbindung verbessert
die Befestigung und hilft, ein Auslaufen von Treibstoff zwischen
dem Kern und dem Gehäuse
zu verhindern.
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Die
Magnet-Statoranordnung 62 umfasst ferner eine Isolierkappe 86,
um die Anschlüsse 88 und 99 auf
der Außenseite
des Gehäuses 65 zu
unterstützen,
Die Leitungen für
die Spule 70 sind elektrisch mit den Anschlüssen 88 und 90 verbunden,
vorzugsweise durch Löten.
Die Kappe 86 wird aus einem zweckmäßigen, elektrisch isolierten
Material gebildet und ist auf dem oberen Ende der Statoranordnung 62 befestigt,
um die Anschlüsse 88 und 90 während dem Schmelzverfahren
gut auszurichten, wie dies dargestellt ist. Die isolierende Kappe 86 umfasst
Nuten 92, um Platz für
die Leitungen der Statorspule 20 während des Verkapselungsverfahrens
zu bieten. Die Leitungen werden durch diese Nuten 92 geführt und erstrecken
sich zu den Anschlüssen 88 und 90.
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Die
Spule 70 umfasst ferner eine steife und isolierende Dichtung 94,
um ein Austreten von verdichtetem Treibstoff zwischen dem Statorkern 62 und der
Statorspule 70 zu verhindern. Die Dichtung 94 kann
einstückig
mit der Spule oder der Rolle, die Teil der Spule 70 ist,
gebildet sein. Die Dichtung 90 kann auch einstückig mit
dem Gehäuse 65 sein
und während
des Spritzgussvorganges des Gehäuses 65 gebildet
werden.
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Die
Magnet-Statoranordnung 62 weist eine gestreckte Verstärkungsstruktur 96 auf,
die innerhalb des Gehäuses 65 angeordnet
ist. Die Verstärkungsstruktur 96 ist
im allgemeinen um den Statorkern 64 herum angeordnet und
erhöht
die strukturelle Festigkeit des Gehäuses 65. Die Verstärkungsstruktur 96 hat
eine Länge,
die in etwa der des Gehäuses 65 entspricht.
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Eine
Ausführungsform
der Verstärkungsstruktur 96 ist
am besten in den 3 und 4 dargestellt.
Sie ist im Wesentlichen rechteckig und kann aus einem Band, hergestellt
aus einem verpressten Stahlblech, welcher in einem sich steigernden
Verdichtungsverfahren hergestellt wird, gebildet werden. Entsprechend
wird das Band gepresst oder zusammengeschweißt, um eine gleichmäßige ringförmige Gestalt
zu bilden. Alternativ können
die kreisförmigen Profile
der Verstärkungsstruktur 96 auch
durch Schneiden eines gestreckten zylinderförmigen Stück Stahls hergestellt werden,
um das Verpressen oder das Schweißen zu vermeiden.
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Die
Verstärkungsstruktur 96 ist
vorzugsweise aus einem niedrigen Kohlenstoffstahl hergestellt, um
die Strukturfestigkeit des Gehäuses 65 zu
erhöhen.
Es fängt
die Presskraft auf, welche durch eine Vielzahl von Befestigungselementen 80,
mit denen die Betätigungsanordnung 60 mit
dem Gehäuse 10 der
Treibstoffeinspritzung verbunden und wie dies in 1 dargestellt
ist, auftreten. Eine Verstärkungsplatte 55,
wie sie in 2 dargestellt ist, kann an der äußeren Seite
des geschlossenen Endes 75 angeordnet sein, wobei die Befestigungselemente 80 durch
die Befestigungsöffnungen
in der Platte 55 hindurchtreten. Die Platte 55 kann
auch als Beschriftunsplatte, wenn gewünscht, verwendet werden.
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Die
Verstärkungsstruktur 96 verbessert
ferner das Gehäuse 65,
indem es die innere Druckkraft, welche durch den verdichteten Treibstoff
in dem Treibstoffeinspritzkörper 10 entsteht,
auffängt.
Entsprechend kann die Verstärkungsstruktur 96 praktisch
eine Ringbelastung um die Peripherie sein. Sie kann in Bezug auf
das Lochmuster 78 ausgerichtet sein, um die mit Druckkraft
beaufschlagten Regionen des Gehäuses 65 zu
umschließen.
Die Verstärkungsstruktur 96 ist
innerhalb der Wandung 72 ausgerichtet, um radiale Deformationen
des Isoliermaterials des Gehäuses 65 zu
verhindern und somit einen Ermüdungsfehler
zu verhindern.
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Bevorzugt
ist die Verstärkungsstruktur 96 innerhalb
des Gehäuses 65 eingeschmolzen,
wie dies auch der Statorkern 64 und die Statorspule 70 ist. Diese
Bauteile werden in eine Schmelze eingebracht, und anschließend wird
das Polymermaterial um das Gehäuse 65 zu
bilden angespritzt. Um die Verbindung des Gehäuses 65 mit der Verstärkungsstruktur 96 zu
verbessern, weist die Verstärkungsstruktur
eine Vielzahl von Konfigurationen, wie zum Beispiel Ausnehmungen 98 und 98', vergleiche
hierzu 4, auf, um eine mechanische Verbindung zwischen
dem elektrisch isolierenden Material des Gehäuses 65 und der Verstärkungsstruktur 96 zu
bilden. Einer dieser Ausnehmungen 98' wird dazu verwendet, um einen
Abstand für
die Anschlüsse 88 und 90, die
sich aus dem Gehäuse 65 heraus
erstrecken, bereitzustellen. Das verstärkte Gehäuse 65 kann wirksam
die Presskräfte
als auch die hydraulischen Druckkräfte abstützen.
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Die
vereinfachte Magnet-Statoranordnung 62 eliminiert viele
notwendige Herstellungsschritte, die bei der Herstellung gemäß dem Stand
der Technik notwendig sind, wie zum Beispiel die Pressprassung einer
externen Hülse
um das Gehäuse.
Zusätzlich
ist durch diese Bearbeitung der Befestigungsfläche 76 keine Entgratungsbearbeitung
notwendig, da die Verstärkungsstruktur 96 innerhalb
der Wandung 72 angeordnet ist. Die äußeren Enden des zentralen Polbereichs 66 und
des äußeren Polbereichs 68 werden
nicht durch ein isolierendes Material abgedeckt, wodurch die magnetischen
Kräfte
und konsequenter Weise die Reaktivität der Einspritzung verbessert wird.
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5 und 5a zeigen
eine alternative Ausführungsform
für eine
Magnet-Statoranordnung in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung. Ähnliche
Bauteile wie in den zuvor gezeigten Figuren, weisen die selben Bezugszeichen
mit einer ersten Notation auf, wobei neue Bauteile mit entsprechend
neuen Bezugszeichen versehen sind. Die Magnet-Statoranordnung 62' umfasst ein
sichtbares Paar von Verstärkungselementen 100 und 102,
welche um den Statorkern 62' orientiert
sind und innerhalb der Wandung 72' des Gehäuses 65' angeordnet sind. Obwohl die Verstärkungsstruktur,
die durch die Verstärkungsbauteile 100 und 102 bereitgestellt
werden, die Materialkosten reduzieren, ist der Widerstand gegen
die hydraulische Presskraft nicht so groß wie bei einem durchgehenden
Design, wie sie in den Ausführungsformen
in den 1 bis 4 ist. Entsprechend sind die
Verstärkungselemente 100 und 102 wohl
ideal bei Anwendungen, bei welchen niedrigere Druckkräfte anliegen
und hierdurch die Kosten für
die Magnet-Statoranordnung reduziert werden sollen. Verstärkungselemente 100 und 102 weisen
gerundete Endöffnungen 106 und 106' auf, in welchen
Verbindungsbolzen aufgenommen werden.
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6 zeigt
eine weitere Ausführungsform
einer Verstärkungsstruktur
für eine
Magnet-Statoranordnung. Die Verstärkungsstruktur aus 6 ist
im Wesentlichen ein Quadrat mit röhrenförmiger Gestalt, wie dies mit
dem Bezugszeichen 108 dargestellt ist und ist innerhalb
der Wandung 72'' des Gehäuses angeordnet.
Im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsbeispielen ist der gesamte
Umfang der Verstärkungsstruktur 108 innerhalb
des Lochmusters 78'' ausgerichtet.
Diese alternative Gestaltung ist auf Presskräfte ausgerichtet, welche in
einem Bereich im Wesentlichen zu jedem einzelnen Befestigungselement
ausgerichtet sind, welche in entgegengesetzter Richtung zu der hydraulischen
Druckkraft ausgerichtet sind. Entsprechend dieser alternativen Gestaltung verbessert
dies in einer alternativen Weise die strukturelle Festigkeit der
Magnet-Statoranordnung.
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Obwohl
Ausführungen
der Erfindung dargestellt und beschrieben worden sind, ist es nicht
die Absicht, dass diese Ausführungsformen
alle möglichen
Formen der Erfindung darstellen. Im Gegensatz hierzu sollen die
verwendeten Bezeichnungen in der Beschreibung nicht Einschränkend verstanden
werden. Ferner wird deutlich, dass viele Änderungen vorgenommen werden
können,
ohne den Gedanken und den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Zusammenfassung
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Eine
Magnet-Statoranordnung (62) und eine Herstellungsmethode
für eine
elektromechanisch betriebene Treibstoffeinspritzung. Die Magnet-Statoranordnung
(32) weist einen permeablen Statorkern (64) und
eine Statorspule (70) auf. Ein Gehäuse (65) wird aus
elektrisch nicht leitendem Material gebildet und ist um den Statorkern
und die Statorspule in der Art angeordnet, dass ein äußeres Ende
des Statorkerns in etwa zu einer Armatur (22) der treibstoffeinspritzung
ausgerichtet ist. Ein Paar Anschlüsse (88, 90)
erstrecken sich in das Gehäuse
zu dem Paar Leitungen (70) der Statorspulen, um die Statorspulen mit
Strom zu versorgen und ein magnetisches Feld zu generieren, um die
Armatur der Treibstoffeinspritzung zu betätigen. Eine Verstärkungsstruktur
ist im wesentlichen um den Statorkern innerhalb des Gehäuses angeordnet
um die Widerstandsfähigkeit
der Statoranordnung zu verbessern.
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