DE19751847A1

DE19751847A1 - Fuel injection valve

Info

Publication number: DE19751847A1
Application number: DE19751847A
Authority: DE
Inventors: Martin Andorfer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-11-22
Filing date: 1997-11-22
Publication date: 1999-05-27
Also published as: DE59808457D1; EP0954696B1; JP2001509855A; EP0954696A1; WO1999027246A1

Abstract

The fuel injection valve, for an internal combustion motor, has at least one valve closure body (18) and at least one carrier (17) for the closure body which, at the end towards the valve closure body, has an out-of-round contour, as a triangle or pentagon. At least two flow openings are formed between the closure body carrier and the surface of the valve closure body linked to the longitudinal drilling. The valve closure body is a ball.

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Anspruchs 1 und einem Verfahren zur Herstellung einer Ventilnadel eines Brennstoffeinspritzven tils nach der Gattung des Anspruchs 12.The invention is based on a fuel injector according to the preamble of claim 1 and a method for Manufacture of a valve needle of a fuel injection valve tils according to the preamble of claim 12.

Es ist bereits ein Brennstoffeinspritzventil aus der DE-PS 38 31 196 oder der DE-OS 40 08 675 bekannt, bei dem eine Ventilnadel aus einem Anker, einem rohrförmigen Verbindungsteil und einem kugelförmigen Ventilschließkörper gebildet ist. Über das rohrförmige Verbindungsteil sind der Anker und der Ventilschließkörper miteinander verbunden, wobei als unmittelbarer Schließkörperträger das Verbindungsteil dient, mit dem der Ventilschließkörper mittels einer Schweißnaht fest verbunden ist. Das Verbindungsteil weist eine Vielzahl von quer verlaufenden Strömungsöffnungen auf, durch die Brennstoff aus einer inneren Durchgangsöffnung hinaus treten und außerhalb des Verbindungsteils bis zum Ventilschließkörper bzw. zu einer mit dem Ventilschließkörper zusammenwirkenden Ventilsitzfläche strömen kann. Außerdem weist das Verbindungsrohr einen über die gesamte Länge verlaufenden Längsschlitz auf, durch den aufgrund seines großflächigen hydraulischen Strömungsquerschnitts Brennstoff sehr schnell aus der inneren Durchgangsöffnung kommend strömen kann. Der größte Teil des abzuspritzenden Brennstoffs strömt bereits über die Länge des Verbindungsteils aus diesem heraus. Die restliche Menge tritt unmittelbar erst an der Kugeloberfläche aus dem Verbindungsteil aus, so daß über den um 360° verlaufenden Verbindungsbereich von Verbindungsteil und Ventilschließkörper gesehen eine deutliche Brennstoffungleichverteilung vorliegt.There is already a fuel injector out of the DE-PS 38 31 196 or DE-OS 40 08 675 known in which a valve needle from an anchor, a tubular Connection part and a spherical valve closing body is formed. About the tubular connecting part Armature and the valve closing body connected to each other, being the immediate closing body carrier Serves connecting part with which the valve closing body is firmly connected by means of a weld seam. The Connecting part has a variety of transverse Flow openings through which fuel from a step through and outside of the Connecting part to the valve closing body or to one interacting with the valve closing body Valve seat surface can flow. It also points out Connection pipe one running over the entire length Longitudinal slot through which due to its large area hydraulic flow cross section fuel very quickly can flow coming from the inner passage opening. Of the most of the fuel to be sprayed is already flowing over the length of the connecting part out of this. The the remaining amount occurs immediately at the Ball surface from the connecting part, so that over the 360 ° connecting area of the connecting part and valve closing body seen a clear Uneven fuel distribution exists.

Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. das Verfahren nach Anspruch 12 hat den Vorteil, daß auf besonders einfache Art und Weise kostengünstig und prozeßsicher Strömungsmöglichkeiten für den Brennstoff an der Ventilnadel herstellbar sind. Die Ventilnadel umfaßt wenigstens einen Schließkörperträger und einen Ventilschließkörper. Der Schließkörperträger ist an seinem dem Ventilschließkörper zugewandten Ende derart abweichend von einem Kreisringprofil ausgeformt, daß wenigstens zwei Durchflußöffnungen zwischen dem Schließkörperträger und der Oberfläche des Ventilschließkörpers gebildet sind, durch die Brennstoff ungehindert von einer inneren Längsbohrung kommend in Richtung zu einer Ventilsitzfläche strömen kann. In besonders einfacher Art und Weise wird das stromabwärtige Ende des Schließkörperträgers mittels Verformungswerkzeugen von einem Kreisringprofil in ein mehrkantiges Profil plastisch verformt. Mit geringem Fertigungsaufwand wird so eine optimale Zuströmung zum Zumeßbereich des Ventils erreicht. The fuel injector according to the invention with the characterizing features of claim 1 and the method according to claim 12 has the advantage that particularly simple Way inexpensive and reliable Flow options for the fuel at the valve needle are producible. The valve needle includes at least one Closing body carrier and a valve closing body. Of the The closing body carrier is on the valve closing body facing end so different from a circular ring profile shaped that at least two flow openings between the closing body carrier and the surface of the Valve closing body are formed by the fuel coming in freely from an internal longitudinal bore Can flow towards a valve seat surface. In the downstream becomes particularly simple End of the closing body support using deformation tools from a circular ring profile to a polygonal profile plastically deformed. With little manufacturing effort an optimal inflow to the metering area of the valve reached.

In vorteilhafter Weise strömt der Brennstoff bis zur Oberfläche des Ventilschließkörpers im Inneren des Schließkörperträgers. Gegenüber bekannten Ventilen entfallen Queröffnungen und Schlitze im Schließkörperträger, die sonst zum Austritt des Brennstoffs aus der inneren Hülsenöffnung des Schließkörperträgers benötigt werden. Damit entfällt auch die mit solchen Queröffnungen verbundene Problematik ihrer Bearbeitung (z. B. Entgraten).Advantageously, the fuel flows up to Surface of the valve closing body inside the Striker body. Compared to known valves Cross openings and slots in the closing body carrier, which otherwise to exit the fuel from the inner sleeve opening of the closing body support are required. This eliminates also the problems associated with such transverse openings their processing (e.g. deburring).

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Brennstoffeinspritzventils bzw. des Verfahrens nach Anspruch 12 möglich.By the measures listed in the subclaims advantageous further developments and improvements of the Claim 1 specified fuel injector or Method according to claim 12 possible.

In besonders vorteilhafter Weise ist der Ventilschließkörper kugelförmig ausgeführt, so daß ein besonders einfaches Zentrieren des Ventilschließkörpers am Schließkörperträger möglich ist.The valve closing body is particularly advantageous spherical, so that a particularly simple Center the valve closing body on the closing body carrier is possible.

Das mehrkantige Profil des Schließkörperträgers weist in gleicher Anzahl Eckbereiche und Kantenbereiche auf, die der Zahl der Durchflußöffnungen entspricht. Bei einem Dreikantprofil ergibt sich der beste Kompromiß von möglichst großem freien Querschnitt der Summe der Durchflußöffnungen und guter Zentrierung des Ventilschließkörpers am Schließkörperträger. Durch Verwendung unterschiedlicher Verformungswerkzeuge lassen sich einzelne Profile der Schließkörperträger sehr variabel herstellen.The polygonal profile of the closing body carrier shows in same number of corner areas and edge areas that the Number of flow openings corresponds. At a Triangular profile gives the best compromise of possible large free cross section of the sum of the flow openings and good centering of the valve closing body on Striker body. By using different Deformation tools can be individual profiles of the Manufacture striker body very variably.

In besonders vorteilhafter Weise kann der Anker unmittelbar selbst als Schließkörperträger dienen, so daß zusammen mit dem Ventilschließkörper eine zweiteilige Ventilnadel vorliegt. Eine solche Ventilnadel ist besonders einfach und kostengünstig herstellbar und weist durch die reduzierte Teileanzahl nur die zu erzielende Verbindung von Ventilschließkörper und Schließkörperträger auf.In a particularly advantageous manner, the anchor can be used directly even serve as a closing body carrier, so that together with the valve closing body a two-part valve needle is present. Such a valve needle is particularly simple and can be produced inexpensively and has reduced through the Number of parts only the connection to be achieved from Valve closing body and closing body carrier.

drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Brennstoffeinspritzventil, Fig. 2 einen Anker als Schließkörperträger mit einem Verformungswerkzeug, Fig. 3 eine zweiteilige Ventilnadel, Fig. 4 einen Schnitt durch einen Schließkörperträger mit Dreikantprofil entlang der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt durch einen Schließkörperträger mit Fünfkantprofil, Fig. 6 eine dreiteilige Ventilnadel und Fig. 7, 8 und 9 an einem Schließkörperträger befestigbare, von einer Kugelform abweichende Ventilschließkörper.Embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description. In the drawings Fig. 1 shows an inventive fuel injection valve, Fig. 2 an armature as a closing body support with a molding tool, Fig. 3 shows a two-piece valve needle, Fig. 4 shows a section through a closing body support having a triangular profile along the line IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 shows a section through a closing body carrier with a pentagonal profile, FIG. 6 shows a three-part valve needle and FIGS . 7, 8 and 9 can be fastened to a closing body carrier and deviate from a spherical valve closing body.

Description of the embodiments

Das in der Fig. 1 beispielhaft und teilweise vereinfacht dargestellte, erfindungsgemäße Ventil in der Form eines elektromagnetisch betätigbaren Brennstoffeinspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen hat einen von einer Magnetspule 1 umgebenen, als Innenpol und teilweise als Brennstoffdurchfluß dienenden weitgehend rohrförmigen Kern 2. Zusammen mit einem oberen, scheibenförmigen Abdeckelement 3 ermöglicht der Kern 2 einen besonders kompakten Aufbau des Einspritzventils im Bereich der Magnetspule 1. Die Magnetspule 1 ist von einem äußeren, ferromagnetischen Ventilmantel 5 als Außenpol umgeben, der die Magnetspule 1 in Umfangsrichtung vollständig umgibt und an seinem oberen Ende fest mit dem Abdeckelement 3 z. B. durch eine Schweißnaht 6 verbunden ist. Zum Schließen des magnetischen Kreises ist der Ventilmantel 5 an seinem unteren Ende gestuft ausgeführt, so daß ein Leitabschnitt 8 gebildet ist, der ähnlich dem Abdeckelement 3 die Magnetspule 1 axial umschließt und der die Begrenzung des Magnetspulenbereichs 1 nach unten hin bzw. in stromabwärtiger Richtung darstellt.The exemplary and partially simplified valve according to the invention shown in FIG. 1 in the form of an electromagnetically actuated fuel injection valve for fuel injection systems of mixture-compressing, spark-ignited internal combustion engines has a largely tubular core 2 surrounded by a magnetic coil 1 , serving as an inner pole and partially as a fuel flow an upper, disk-shaped cover element 3 , the core 2 enables a particularly compact structure of the injection valve in the area of the solenoid 1. The solenoid 1 is surrounded by an outer, ferromagnetic valve jacket 5 as an outer pole, which completely surrounds the solenoid 1 in the circumferential direction and at its upper end firmly with the cover 3 z. B. is connected by a weld 6 . To close the magnetic circuit, the valve jacket 5 is stepped at its lower end, so that a guide section 8 is formed which axially encloses the magnet coil 1 similar to the cover element 3 and which represents the boundary of the magnet coil region 1 downwards or in the downstream direction .

Der Leitabschnitt 8 des Ventilmantels 5, die Magnetspule 1 und das Abdeckelement 3 bilden eine innere, konzentrisch zu einer Ventillängsachse 10 verlaufende Öffnung 11 bzw. 58, in der sich eine langgestreckte Hülse 12 erstreckt. Eine innere Längsöffnung 9 der ferritischen Hülse 12 dient teilweise als Führungsöffnung für eine entlang der Ventillängsachse 10 axial bewegliche Ventilnadel 13. Die Hülse 12 ist deshalb bezüglich des Innendurchmessers der inneren Öffnung 9 maßgenau gefertigt. Die Hülse 12 endet in stromabwärtiger Richtung gesehen beispielsweise im Bereich des Leitabschnitts 8 des Ventilmantels 5, mit dem sie beispielsweise mit einer Schweißnaht 54 fest verbunden ist. Außer der axial beweglichen Ventilnadel 13 ist auch der feststehende Kern 2 in der Längsöffnung 9 der Hülse 12 angeordnet. Neben der Aufnahme des Kerns 2 erfüllt die Hülse 12 auch eine Abdichtfunktion, so daß im Einspritzventil eine trockene Magnetspule 1 vorliegt. Das wird auch dadurch erreicht, daß das scheibenförmige Abdeckelement 3 die Magnetspule 1 vollständig an ihrer oberen Seite überdeckt. Die innere Öffnung 58 im Abdeckelement 3 erlaubt es, die Hülse 12 und somit auch den Kern 2 verlängert auszubilden, so daß beide Bauteile die Öffnung 58 durchragend über das Abdeckelement 3 hinausstehen.The guide section 8 of the valve jacket 5 , the magnet coil 1 and the cover element 3 form an inner opening 11 or 58 , which extends concentrically to a longitudinal valve axis 10 and in which an elongated sleeve 12 extends. An inner longitudinal opening 9 of the ferritic sleeve 12 serves in part as a guide opening for a valve needle 13 that is axially movable along the longitudinal valve axis 10. The sleeve 12 is therefore made to size with respect to the inner diameter of the inner opening 9 . The sleeve 12 ends viewed in the downstream direction, for example in the region of the guide section 8 of the valve jacket 5 , with which it is fixedly connected, for example, with a weld seam 54 . In addition to the axially movable valve needle 13 , the fixed core 2 is also arranged in the longitudinal opening 9 of the sleeve 12 . In addition to receiving the core 2 , the sleeve 12 also fulfills a sealing function, so that a dry magnet coil 1 is present in the injection valve. This is also achieved in that the disc-shaped cover element 3 completely covers the magnet coil 1 on its upper side. The inner opening 58 in the cover element 3 allows the sleeve 12 and thus also the core 2 to be elongated, so that both components protrude through the opening 58 beyond the cover element 3 .

An den unteren Leitabschnitt 8 des Ventilmantels 5 schließt sich ein Ventilsitzkörper 14 an, der eine feste Ventilsitzfläche 15 als Ventilsitz aufweist. Der Ventilsitzkörper 14 ist mit einer beispielsweise mittels eines Lasers erzeugten zweiten Schweißnaht 16 fest mit dem Ventilmantel 5 verbunden. Die Ventilnadel 13 wird von einem rohrförmigen Anker 17 und einem daran fest verbundenen, beispielsweise kugelförmigen Ventilschließkörper 18 gebildet, wobei der Anker 17 unmittelbar als Schließkörperträger dient. Der Ventilschließkörper 18 weist an seinem Umfang beispielsweise fünf Abflachungen 23 auf, durch die eine Brennstoffströmung am Ventilschließkörper 18 vorbei zur Ventilsitzfläche 15 erlaubt wird. An der stromabwärtigen Stirnseite des Ventilsitzkörpers 14 ist z. B. in einer Vertiefung 19 eine flache Spritzlochscheibe 20 angeordnet, wobei die feste Verbindung von Ventilsitzkörper 14 und Spritzlochscheibe 20 z. B. durch eine umlaufende dichte Schweißnaht 21 realisiert ist.A valve seat body 14 adjoins the lower guide section 8 of the valve jacket 5 and has a fixed valve seat surface 15 as the valve seat. The valve seat body 14 is fixedly connected to the valve jacket 5 by means of a second weld 16 , for example generated by a laser. The valve needle 13 is formed by a tubular armature 17 and a, for example spherical, valve closing body 18 firmly connected thereto, the armature 17 serving directly as a closing body carrier. The valve closing body 18 has, for example, five flats 23 on its circumference, by means of which a fuel flow past the valve closing body 18 to the valve seat surface 15 is permitted. On the downstream end face of the valve seat body 14 is, for. B. in a recess 19 a flat spray plate 20 , the fixed connection of valve seat body 14 and spray plate 20 z. B. is realized by a circumferential dense weld 21 .

Die Betätigung des Einspritzventils erfolgt in bekannter Weise elektromagnetisch. Zur axialen Bewegung der Ventilnadel 13 und damit zum Öffnen entgegen der Federkraft einer Rückstellfeder 25 bzw. Schließen des Einspritzventils dient der elektromagnetische Kreis mit der Magnetspule 1, dem inneren Kern 2, dem äußeren Ventilmantel 5 und dem Anker 17. Der Anker 17 ist mit dem dem Ventilschließkörper 18 abgewandten Ende auf den Kern 2 ausgerichtet.The injection valve is actuated electromagnetically in a known manner. For the axial movement of the valve needle 13 and thus for opening against the spring force of a return spring 25 or closing the injection valve, the electromagnetic circuit with the solenoid 1 , the inner core 2 , the outer valve jacket 5 and the armature 17 is used. The armature 17 is connected to the the valve closing body 18 facing away from the core 2 .

Der kugelförmige Ventilschließkörper 18 wirkt mit der sich in Strömungsrichtung kegelstumpfförmig verjüngenden Ventilsitzfläche 15 des Ventilsitzkörpers 14 zusammen, die in axialer Richtung stromabwärts einer Führungsöffnung 26 im Ventilsitzkörper 14 ausgebildet ist. Die Spritzlochscheibe 20 besitzt wenigstens eine, beispielsweise vier durch Erodieren oder Stanzen ausgeformte Abspritzöffnungen 27.
Die Einschubtiefe des Kerns 2 im Einspritzventil ist unter anderem entscheidend für den Hub der Ventilnadel 13. Dabei ist die eine Endstellung der Ventilnadel 13 bei nicht erregter Magnetspule 1 durch die Anlage des Ventilschließkörpers 18 an der Ventilsitzfläche 15 des Ventilsitzkörpers 14 festgelegt, während sich die andere Endstellung der Ventilnadel 13 bei erregter Magnetspule 1 durch die Anlage des Ankers 17 am stromabwärtigen Ende des Kerns 2 ergibt. Die Hubeinstellung erfolgt durch ein axiales Verschieben des Kerns 2 in der Hülse 12, der entsprechend der gewünschten Position nachfolgend fest mit der Hülse 12 verbunden wird, wobei eine Laserschweißung zur Erzielung einer Schweißnaht 22 sinnvoll ist.The spherical valve closing body 18 interacts with the valve seat surface 15 of the valve seat body 14 which tapers in the shape of a truncated cone and is formed in the axial direction downstream of a guide opening 26 in the valve seat body 14 . The spray orifice plate 20 has at least one, for example four, spray openings 27 formed by eroding or stamping .
The insertion depth of the core 2 in the injection valve is critical, inter alia, for the stroke of the valve needle 13. Here, the one end position of valve needle set 13 is not excited magnet coil 1 by the contact of valve-closure member 18 on the valve seat surface 15 of valve seat body 14, while the other The end position of the valve needle 13 when the solenoid coil 1 is excited results from the contact of the armature 17 at the downstream end of the core 2 . The stroke is adjusted by axially displacing the core 2 in the sleeve 12 , which is subsequently firmly connected to the sleeve 12 in accordance with the desired position, laser welding being useful for achieving a weld seam 22 .

In eine konzentrisch zu der Ventillängsachse 10 verlaufende Strömungsbohrung 28 des Kerns 2, die der Zufuhr des Brennstoffs in Richtung der Ventilsitzfläche 15 dient, ist außer der Rückstellfeder 25 eine Einstellhülse 29 eingeschoben. Die Einstellhülse 29 dient zur Einstellung der Federvorspannung der an der Einstellhülse 29 anliegenden Rückstellfeder 25, die sich wiederum mit ihrer gegenüberliegenden Seite an einem Absatz 28 des Ankers 17 abstützt, wobei auch eine Einstellung der dynamischen Abspritzmenge mit der Einstellhülse 29 erfolgt.In addition to the return spring 25, an adjusting sleeve 29 is inserted into a flow bore 28 of the core 2 , which runs concentrically with the valve longitudinal axis 10 and serves to supply the fuel in the direction of the valve seat surface 15 . The adjusting sleeve 29 is used to adjust the spring preload of the return spring 25 abutting the adjusting sleeve 29 , which in turn is supported with its opposite side on a shoulder 28 of the armature 17 , the dynamic injection quantity also being adjusted using the adjusting sleeve 29 .

Ein solches Einspritzventil zeichnet sich durch seinen besonders kompakten Aufbau aus, so daß ein sehr kleines, handliches Einspritzventil entsteht, dessen Ventilmantel 5 beispielsweise einen Außendurchmesser von nur ca. 11 mm aufweist. Die bisher beschriebenen Bauteile bilden eine vormontierte eigenständige Baugruppe, die als Funktionsteil 30 bezeichnet werden kann. Das fertig eingestellte und montierte Funktionsteil 30 weist z. B. eine obere Stirnfläche 32 auf, über die beispielsweise zwei Kontaktstifte 33 herausragen. Über die elektrischen Kontaktstifte 33, die als elektrische Verbindungselemente dienen, erfolgt die elektrische Kontaktierung der Magnetspule 1 und damit deren Erregung. Such an injection valve is characterized by its particularly compact construction, so that a very small, handy injection valve is produced, the valve jacket 5 of which has an outer diameter of only about 11 mm, for example. The components described so far form a preassembled independent assembly, which can be referred to as functional part 30 . The fully set and assembled functional part 30 has z. B. on an upper end face 32 , for example, two contact pins 33 protrude. The electrical contacting of the magnetic coil 1 and thus its excitation takes place via the electrical contact pins 33 , which serve as electrical connecting elements.

Mit einem solchen Funktionsteil 30 ist ein nicht dargestelltes Anschlußteil verbindbar, das sich vor allen Dingen dadurch auszeichnet, daß es den elektrischen und den hydraulischen Anschluß des Einspritzventils umfaßt. Eine hydraulische Verbindung von dem nicht dargestellten Anschlußteil und dem Funktionsteil 30 wird beim vollständig montierten Einspritzventil dadurch erreicht, daß Strömungsbohrungen beider Baugruppen so zueinander gebracht werden, daß ein ungehindertes Durchströmen des Brennstoffs gewährleistet ist. Dabei liegt dann z. B. die Stirnfläche 32 des Funktionsteils 30 unmittelbar an einer unteren Stirnfläche des Anschlußteils an und ist mit diesem fest verbunden. Bei der Montage des Anschlußteils auf dem Funktionsteil 30 kann der über die Stirnfläche 32 überstehende Teil des Kerns 2 und der Hülse 12 zur Erhöhung der Verbindungsstabilität in eine Strömungsbohrung des Anschlußteils hineinragen. Im Verbindungsbereich ist zur sicheren Abdichtung z. B. ein Dichtring 36 vorgesehen, der auf der Stirnfläche 32 des Abdeckelements 3 aufliegend die Hülse 12 umgibt. Die als elektrische Verbindungselemente dienenden Kontaktstifte 33 gehen im vollständig montierten Ventil eine sichere elektrische Verbindung mit korrespondierenden elektrischen Verbindungselementen des Anschlußteils ein.With such a functional part 30 , a connection part (not shown) can be connected, which is distinguished above all by the fact that it comprises the electrical and the hydraulic connection of the injection valve. A hydraulic connection of the connection part, not shown, and the functional part 30 is achieved in the fully assembled injection valve in that flow bores of both assemblies are brought together so that an unimpeded flow of fuel is ensured. It is then z. B. the end face 32 of the functional part 30 directly to a lower end face of the connecting part and is firmly connected to this. When the connection part is mounted on the functional part 30 , the part of the core 2 and the sleeve 12 projecting beyond the end face 32 can protrude into a flow bore of the connection part in order to increase the connection stability. In the connection area for secure sealing z. B. a sealing ring 36 is provided, which rests on the end face 32 of the cover 3, the sleeve 12 . The contact pins 33 , which serve as electrical connecting elements, make a secure electrical connection with corresponding electrical connecting elements of the connecting part in the fully assembled valve.

Fig. 2 zeigt den Anker bzw. Schließkörperträger 17 in einem gegenüber der Fig. 1 vergrößerten Maßstab mit einem Verformungswerkzeug 40 bzw. 41. Der rohrförmige Anker als Schließkörperträger 17 ist z. B. als Drehteil ausgeführt, das neben einer aufgrund des Absatzes 28 gestuften inneren Längsbohrung 45 auch eine gestufte Außenkontur besitzt. Der beispielsweise aus einem ferritischen Material (z. B. 13%iger Chromstahl) gefertigte Schließkörperträger 17 weist eine obere, dem Kern 2 zugewandte Anschlagfläche 42 auf, die mit einer Verschleißschutzschicht versehen ist, z. B. verchromt ist. Am äußeren Umfang des Schließkörperträgers 17 ist in einem ersten Abschnitt 47 größeren Durchmessers beispielsweise eine ringförmige Führungsfläche 43 ausgeformt, die der Führung der axial beweglichen Ventilnadel 13 in der Hülse 12 dient. Ähnlich dem Absatz 28 in der inneren Längsbohrung 45 ist an der Außenkontur eine Stufe 46 vorgesehen, durch die sich in stromabwärtiger Richtung gesehen eine Querschnittsverkleinerung in einem zweiten Abschnitt 48 ergibt. Die Abschnitte 47 und 48 größeren und kleineren Außendurchmessers besitzen dabei vorerst jeweils einen kreisförmigen Querschnitt. FIG. 2 shows the armature or closing body carrier 17 on a larger scale than in FIG. 1 with a deformation tool 40 or 41. The tubular armature as closing body carrier 17 is, for. B. designed as a turned part that has a stepped outer contour 45 in addition to a stepped due to the paragraph 28 inner longitudinal bore. The closing body support 17 , which is made, for example, of a ferritic material (eg 13% chromium steel), has an upper stop surface 42 facing the core 2 , which is provided with a wear protection layer, e.g. B. is chrome-plated. On the outer circumference of the closing body carrier 17 , for example an annular guide surface 43 is formed in a first section 47 of larger diameter, which serves to guide the axially movable valve needle 13 in the sleeve 12 . Similar to the step 28 in the inner longitudinal bore 45 , a step 46 is provided on the outer contour, which results in a reduction in cross-section in a second section 48 when viewed in the downstream direction. Sections 47 and 48 of larger and smaller outer diameters each initially have a circular cross section.

Erfindungsgemäß wird der kreisförmige Querschnitt des dem kugelförmigen Ventilschließkörper 18 zugewandten Endes des Schließkörperträgers 17, im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 also des Abschnitts 48, in einen Querschnitt verändert, der wenigstens zwei Ecken 60 und Kanten 61 aufweist (Fig. 4). Die Ecken 60 bzw. die Kanten 61 müssen dabei jedoch keineswegs scharfkantig bzw. gerade sein. Vielmehr können die Ecken 60 gerundet und die Kanten 61 gewölbt, also bauchig sein. Um ein solches von einer Hohlzylinderform abweichendes Profil zu erhalten, wird im Abschnitt 48 eine plastische Deformation des Verbindungsbereichs, an dem später der zu befestigende Ventilschließkörper 18 angebracht wird, vorgenommen. Wie mit den beiden Verformungswerkzeugen 40 und 41 bereits in Fig. 2 angedeutet ist, bestehen zwei Möglichkeiten der Verformung des Schließkörperträgers 17 an seinem dem Ventilschließkörper 18 zugewandten unteren Abschnitt 48. Die erste Verformungsmöglichkeit besteht darin, ein Verformungswerkzeug 40 in die innere Längsbohrung 45 im Abschnitt 48 einzubringen und eine gewünschte Deformierung des Abschnitts 48 von innen aus vorzunehmen. Die zweite Verformungsmöglichkeit sieht vor, ein Verformungswerkzeug 41 am äußeren Umfang des Abschnitts 48 wirken zu lassen, um eine gewünschte Deformierung des Abschnitts 48 zu erreichen. Außerdem kann z. B. sowohl in die innere Längsbohrung 45 ein Formstempel eingeführt und am äußeren Umfang ein Verformungswerkzeug 41 angebracht werden, mit dem die Kontur des Formstempels im Abschnitt 48 nachgebildet wird.According to the invention, the circular cross section of the end of the closing body support 17 facing the spherical valve closing body 18 , that is to say section 48 in the exemplary embodiment according to FIG. 2, is changed into a cross section which has at least two corners 60 and edges 61 ( FIG. 4). However, the corners 60 or the edges 61 do not have to be sharp-edged or straight. Rather, the corners 60 can be rounded and the edges 61 curved, that is to say bulbous. In order to obtain such a profile deviating from a hollow cylindrical shape, a plastic deformation of the connection area to which the valve closing body 18 to be attached is later attached is carried out in section 48 . As already indicated with the two deformation tools 40 and 41 in FIG. 2, there are two possibilities for the deformation of the closing body carrier 17 on its lower section 48 facing the valve closing body 18. The first deformation possibility consists in inserting a deformation tool 40 into the inner longitudinal bore 45 in the section 48 bring and make a desired deformation of the section 48 from the inside. The second deformation option provides for a deformation tool 41 to act on the outer circumference of section 48 in order to achieve a desired deformation of section 48 . In addition, e.g. B. both in the inner longitudinal bore 45, a die and a deformation tool 41 are attached to the outer circumference, with which the contour of the die is reproduced in section 48 .

Nach der Verformung des Abschnitts 48 des Schließkörperträgers 17 wird an diesem verformten Abschnitt 48 der kugelförmige Ventilschließkörper 18 fest angebracht, wodurch die axial bewegliche Ventilnadel 13 komplettiert ist, wie der Fig. 3 zu entnehmen ist. Die Befestigung des Ventilschließkörpers 18 erfolgt an den jeweiligen Kantenbereichen 61' des verformten Profils, wobei in den Eckbereichen 60' in gewünschter Weise keine festen Verbindungen erzielbar sind. Die festen Verbindungen zwischen Schließkörperträger 17 und Ventilschließkörper 18 werden beispielsweise durch mittels Laser erzeugte Schweißnähte 63 realisiert, wobei die Anzahl der Schweißnähte 63 genau der Zahl der Kantenbereiche 61' entspricht.After the deformation of the section 48 of the closing body carrier 17 , the spherical valve closing body 18 is firmly attached to this deformed section 48 , as a result of which the axially movable valve needle 13 is completed, as can be seen in FIG. 3. The valve closing body 18 is attached to the respective edge regions 61 'of the deformed profile, with no firm connections being able to be achieved in the corner regions 60 ' in the desired manner. The fixed connections between the closing body support 17 and the valve closing body 18 are realized, for example, by weld seams 63 generated by laser, the number of weld seams 63 corresponding exactly to the number of edge regions 61 ′.

Durch die Bildung der Eckbereiche 60' entstehen Bereiche am stromabwärtigen Ende des Abschnitts 48, die nicht an der Oberfläche des Ventilschließkörpers 18 anliegen. Die plastische Deformation des Abschnitts 48 hat also dazu geführt, daß Durchflußöffnungen 65 an den Eckbereichen 60' entstanden sind, die in besonders günstiger Weise von aus der Längsbohrung 45 kommenden Brennstoff in Richtung zur Ventilsitzfläche 15 durchströmt werden. Diese Ausführung der Ventilnadel 13 ermöglicht ein sehr einfaches Zuströmen des Brennstoffs zum Zumeßbereich des Einspritzventils.The formation of the corner regions 60 ′ creates regions at the downstream end of the section 48 which do not lie against the surface of the valve closing body 18 . The plastic deformation of section 48 has therefore resulted in flow openings 65 being formed at the corner regions 60 ′, through which fuel coming from the longitudinal bore 45 flows in a particularly favorable manner in the direction of the valve seat surface 15 . This design of the valve needle 13 enables a very simple inflow of the fuel to the metering area of the injection valve.

Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung eines Schnittes entlang der Linie IV-IV in Fig. 3, die besonders anschaulich die Ecken 60 und die Kanten 61 des Schließkörperträgers 17 sowie die Durchflußöffnungen 65 nach dem Anbringen des Ventilschließkörpers 18 verdeutlicht. Besonders vorteilhaft ist es, Verformungswerkzeuge 40, 41 mit Formstempeln einzusetzen, mit denen ein Dreikantprofil erzeugbar ist. Aufgrund der jeweils drei Eckbereiche 60' und Kantenbereiche 61' im Profil des Abschnitts 48 entstehen drei Durchflußöffnungen 65. Mit drei Schweißnähten 63 an den Kantenbereichen 61' wird der Ventilschließkörper 18 befestigt. Bei einem Dreikantprofil ergibt sich der beste Kompromiß von möglichst großem freien Querschnitt der Summe der Durchflußöffnungen 65 und guter Zentrierung des Ventilschließkörpers 18 am Schließkörperträger 17. Denkbar sind neben einem Dreikantprofil des Schließkörperträgers 17 aber auch Profile mit jeweils zwei, vier, fünf (Fig. 5) oder eventuell mehr Ecken 60 und Kanten 61.
In der Fig. 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Ventilnadel 13 dargestellt, in dem die gegenüber dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel gleichbleibenden bzw. gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Die Ventilnadel 13 gemäß Fig. 6 zeichnet sich gegenüber der in Fig. 3 gezeigten Ventilnadel 13 durch ihre Dreiteiligkeit aus. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Ventilnadel 13 sind der Anker 17 und der Ventilschließkörper 18 über ein hülsenförmiges Verbindungsteil 50 miteinander verbunden. Fig. 4 is a sectional view of a section along the line IV-IV in Fig. 3, which particularly clearly illustrates the corners 60 and edges 61 of the closing body support 17 and the flow openings 65 after the valve closing body 18 has been attached. It is particularly advantageous to use deformation tools 40 , 41 with forming dies, with which a triangular profile can be generated. Due to the three corner areas 60 'and edge areas 61 ' in the profile of section 48 , three flow openings 65 are formed . The valve closing body 18 is fastened with three weld seams 63 to the edge areas 61 '. In the case of a triangular profile, the best compromise results from the largest possible free cross-section of the sum of the flow openings 65 and good centering of the valve closing body 18 on the closing body carrier 17. In addition to a triangular profile of the closing body carrier 17 , profiles with two, four, five each are also conceivable ( FIG. 5 ) or possibly more corners 60 and edges 61.
FIG. 6 shows a second exemplary embodiment of a valve needle 13 , in which the parts that are the same or have the same effect as the exemplary embodiment shown in FIG. 3 are identified by the same reference numerals. The valve needle 13 according to FIG. 6 is distinguished from the valve needle 13 shown in FIG. 3 by its three parts. In this embodiment of the valve needle 13 , the armature 17 and the valve closing body 18 are connected to one another via a sleeve-shaped connecting part 50 .

Der Ventilschließkörper 18 ist ebenfalls wie in oben beschriebener Weise mittels Schweißnähten 63 fest an der Ventilnadel 13 vorgesehen, hier jedoch nicht mit dem Anker 17, sondern mit dem nun als Schließkörperträger dienenden Verbindungsteil 50. Alle Aussagen bezüglich der Verformung des Abschnitts 48 am Schließkörperträger 17 des Beispiels gemäß Fig. 2 sind vollständig auf das Verbindungsteil 50 des Beispiels gemäß Fig. 6 übertragbar, da eine vergleichbare Geometrie und Funktion vorliegen.The valve closing body 18 is also, as described above, firmly provided on the valve needle 13 by means of weld seams 63 , but here not with the armature 17 but with the connecting part 50 which now serves as the closing body carrier . All statements relating to the deformation of the section 48 on the closing body carrier 17 example of FIG. 2 are completely on the connecting part 50 of the example of Fig. 6 transferable as a similar geometry and function are present.

Neben der Ausbildung des Schließkörperträgers 17, 50 als Drehteil oder Kaltpreßteil kommen auch Ausführungen als Sinterteil oder MIM(Metal Injection Moulding)-Teil in Frage.In addition to the design of the closing body support 17 , 50 as a turned part or cold pressed part, designs as a sintered part or MIM (metal injection molding) part are also possible.

Es soll darauf hingewiesen werden, daß die kugelförmige Gestalt des Ventilschließkörpers 18 aufgrund des einfachen Zentrierens zwar besonders bevorzugt ist, jedoch keine Ausschließlichkeit darstellt. Vielmehr können auch zylinderförmig mit Kugelanschliff ausgeformte (Fig. 7), zylinderförmig mit Kegelspitze ausgeformte (Fig. 8), zylinderförmig mit zwei gegenüberliegenden Kegelspitzen ausgeformte (Fig. 9), halbkugelförmige u. a. Ventilschließkörper 18 am Schließkörperträger 17, 50 befestigt werden.It should be pointed out that the spherical shape of the valve closing body 18 is particularly preferred due to the simple centering, but is not exclusive. Rather, hemispherical valve closing bodies 18 , including valve closing bodies 18 , can also be attached to closing body carrier 17 , 50 ( FIG. 7), cylindrical shape with conical tip ( FIG. 8), cylindrical shape with two opposite conical tips ( FIG. 9).

Claims

1. fuel injector with a valve longitudinal axis, with a core at least partially surrounded by a magnetic coil, with an axially movable valve needle, which comprises at least one closing body carrier and a valve closing body, the valve closing body being fixedly connected to the closing body carrier and cooperating with a fixed valve seat, and the Closing body carrier has an inner longitudinal bore that extends to the surface of the valve closing body, characterized in that the closing body carrier ( 17 , 50 ) has at its end facing the valve closing body ( 18 ) a contour that deviates from an annular profile in such a way that at least two with the longitudinal bore ( 45 ) communicating flow openings ( 65 ) between the closing body support ( 17 , 50 ) and the surface of the valve closing body ( 18 ) are formed.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the valve closing body ( 18 ) facing the end of the closing body support ( 17 , 50 ) has the contour of a triangular profile.

3. Valve according to claim 1, characterized in that the valve closing body ( 18 ) facing the end of the closing body support ( 17 , 50 ) has the contour of a pentagonal profile.

4. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the downstream end of the closing body support ( 17 , 50 ) has the same number of corner regions ( 60 ') and edge regions ( 61 '), which also corresponds to the number of flow openings ( 65 ).

5. Valve according to claim 4, characterized in that each edge region ( 61 ') is a fastening region for the valve closing body ( 18 ) on the closing body carrier ( 17 , 50 ).

6. Valve according to claim 5, characterized in that the valve closing body ( 18 ) at the edge regions ( 61 ') by means of welds ( 63 ) is fixedly connected.

7. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve closing body ( 18 ) has a plurality of flats ( 23 ) on its outer circumference.

8. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the closing body carrier ( 17 ) is designed as an anchor.

9. Valve according to one of claims 1 to 7, characterized in that an armature ( 17 ) and the valve closing body ( 18 ) connecting part ( 50 ) is provided, which serves as a closing body carrier.

10. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the closing body carrier ( 17 , 50 ) represents a turned part or a cold pressed part.

11. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve closing body ( 18 ) is spherical.

12. A method for producing a valve needle of a fuel injection valve, in particular a fuel injection valve according to one of claims 1 to 11, characterized in that in a first step a metal closing body carrier ( 17 , 50 ) with an inner longitudinal bore ( 45 ) having a circular cross section and one circular outer contour and a valve closing body ( 18 ) are produced, subsequently the end of the closing body carrier ( 17 , 50 ) which later faces the valve closing body ( 18 ) is plastically deformed with at least one deformation tool ( 40 , 41 ) such that the closing body carrier ( 17 , 50 ) in this area has a contour deviating from a circular ring profile with at least two corner areas ( 60 ') and edge areas ( 61 ') and in a subsequent process step we fasten the valve closing body ( 18 ) to the deformed end of the closing body support ( 17 , 50 ) d.

13. The method according to claim 12, characterized in that on the valve closing body ( 18 ) opposite side of the closing body support ( 50 ) an anchor ( 17 ) is attached.

14. The method according to claim 12 or 13, characterized in that the deformation tool ( 40 , 41 ) engages in the inner longitudinal bore ( 45 ) and / or on the outer circumference of the closing body carrier ( 17 , 50 ).