DE3444451A1

DE3444451A1 - Elektromagnetisch betaetigbares kraftstoffeinspritzventil

Info

Publication number: DE3444451A1
Application number: DE19843444451
Authority: DE
Inventors: Martin 6442 Rotenburg Horn
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1984-12-06
Filing date: 1984-12-06
Publication date: 1986-06-19
Also published as: EP0184124B1; ATE42992T1; US4646975A; DE3570105D1; EP0184124A1

Description

UDD Adolf Schindling AG Gräfstraße 103

6DGD Frankfurt/Main

G-R Kl-kmD / 18D3 26. November

Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil für Einspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem Ventilgehäuse, einem innerhalb des V/entilgehäuses angeordneten, eine feststehende Magnetuicklung tragenden üJeicheisenkern und einem diesem gleichachsig und unter Bildung eines Luftspaltes gegenüberstehenden Anker, der mit einem Ventilverschlußglied verbunden ist bzu. ein Ventilverschlußglied bildet, mit einer von einem Einlaß durch den Ideich-1D eisenkern zum Ventilverschlußglied führenden Durchgangsbohrung, in der eine Druckfeder angeordnet und mit einem Ende abgestützt ist, die mit ihrem anderen Ende am Anker mit einer bestimmten Vorspannung in Anlage ist.

Bei dErartigEn KraftstüffEinspritzuentilen ist es bekannt, die Druckfeder an Einer AnschlagschraubE abzustützen, die mehr Dder weniger in die mit einem Gewinde ausgebildEts Durchgangsbohrung einschraubbar ist. Durch diese mit einer durchgehenden AxialbDhrung ver-SEhene AnschlagschraubE ist die Vorspannung der Druckfeder mit der diesE am Anker in Anlage ist, einzustellen .

1D Diese Ausbildung ist nicht nur aufwendig herzustellen, sondern erfordert auch eine Vielzahl won Bauteilen. Darüber hinaus kann sich durch Lockern der Anschlagschraube diese und somit auch die Vorspannkraft der Druckfeder verstellen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kraftstoffeinspritzventil nach dem Oberbegriff zu schaffen, das mit wenigen, einfachen Bauteilen eine einfache und sichere Einstellung der Vorspannkraft der Druckfeder ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckfeder über ein axial pla⁵tisch verformbares Abstützelement in der Durchgangsbohrung abgestützt ist, dessen Verformungswiderstandskraft größer ist als die Kraft der bestimmten Vorspannung der Druckfeder. Diese Ausbildung erfordert mit dem Abstützelement nur ein einfaches Bauteil, das durch axiale plastische Verformung auf eine solche Länge reduziert werden kann, daß die Kraftvorspannung der Druckfeder den gewünschten Idert erhält. Der einmal eingestellte Uert bleibt dann erhalten und kann sich nicht durch Erschütterungen während des Betriebes des Kraftstoffeinspritzventils ändern.

Eine ohne großen Aufwand herstellbare Möglichkeit zur Ab-Stützung des Abstützelements besteht darin, daß die Durch-

gangsbohrung eins Stufenbohrung ist, die am Übergang von der dem V/entilverschlußglied zugeujandten StufE größerEn Durchmessers zur Stufe kleineren Durchmessers eine Ringschulter bildet, an der das Abstützelement abstützbar ist.

Um einen guten Durchfluß zu ermöglichen, ist vorzugsweise das Abstützelement eine Hülse.

Diese Hülse kann in der DurchgangsbDhrung abstützbare l/erformungselemente aufuieisen, ujobEi die VerformungselementE durch Einen an einem Ende der Hülse hervorstEhenden ra- ' dial umlaufenden Verformungsflansch gebildet sind. Durch axiale Druckbeaufschlagung der Hülse uird der l/erformungsflansch verbogen und damit der zylindrische Teil der Hülse axial verschoben.

Damit diese Verschiebung ungehindert erfolgen kann, können die UerfDrmungselemente mit ihrem radial äußeren freien Ende in der Durchgangsbohrung abgEstützt und mit ihrem radial inneren Bereich axial frei bewegbar sein. Ist die Hülse im stirnseitigen Bereich ihrer zylindrischen liland von einer V/erf ormungskraf t beauf schlagbar, so erfolgt eins axiale einujandfreie Krafteinleitung in den formstabilen zylindrischen Teil der HüIse, ohne daß der Anlagebereich der Druckfeder verformt ujird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung können die l/erformungselemente durch einen an einem Ende der Hülse koaxial zur Hülse ausgebildeten V/erfDrmungsbalg gebildet sein. Der Übergang der Hülse zum Uerformungsbalg kann als van einer Werfarmungskraft beaufschlagbarer Kraftbeaufschlagungsflansch ausgebildet sein. Weist dabei der Verformungsbalg einen axial gerichteten Querschnitt auf, der von dem Bereich der Hülse ausgeht und sich zu dem der Hülse entgegengesetzten Ende des V/erformungsbal'ges erstreckt, so kann vom Einlaß her ein T-förmiges Bauteil ungehindert bis in den Bereich der Hülse eingeführt uerden und nach einer an-

schließenden 9D°C-Drehung um seine Längsachse den Kraftbeaufschlagungsflansch hintergreifen. Durch Ziehen des T-förrnigen Bauteils erfolgt dann die axiale plastische Verformung des Verfcrmungsbalges bis die Druckfeder die gewünschte Vcrspannkraft aufweist. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß ohne großen Aufwand eine Einstellung der Vorspannkraft am fertig zusammengebautEn KraftstoffeinspritzvEntil unter Betriebsbedingungen erfolgen kann.

1D Die Hülse weist vorzugsweise an ihrEm den Verformungselementen entgegengesetzten Ende einen radial umlaufenden Abstützflansch auf, an dem die Druckfeder abstützbar ist.

Das als Hülse ausgebildete einzige zur Vorspannungseinstellung erforderliche Bauteil kann auf einfache Weise als einteiliges Ziehteil hergestellt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgendEn näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 eine Seitenansicht eines Kraftstoffein-

spritzventils zur Hälfte im Schnitt 25

Figur 2 einen Ausschnitt des Ventils nach Fig. 1 mit einem ersten unverfarmten Verformungselement

3D Figur 3 den Ausschnitt nach Fig. 2 mit verform

ten! Verformungselement

Figur 4 einen Ausschnitt des Ventils nach Fig. 1

mit einem zweiten Verformungselement 35

Figur 5 das Verformungselement nach Fig. 1 im Längsschnitt

Figur 6 das V/erformungselement nach Fig. 5 im Schnitt entlang der Linie U-U.

Das dargestellte Kraftstoffeinspritzventil besitzt ein Ventilgehäuse 1, in dem ein Wickelkörper 2 mit der Magnetuiicklung 3 angeordnet ist. Durch den Wickelkörper 2 erstreckt sich ein mit einer Durchgangsbohrung 5 versehener kJeicheisenkern k, der mit seinem einen aus dem Ventilgehäuse herausragenden Ende einen Einlaßstutzen 6 1G bildet.

Der anderen Stirnseite des Ueicheisenkerns k steht unter Bildung eines Luftspaltes ein Anker 7 gegenüber, der als V/erschlußplatte ausgebildet ist und an seiner dem üJeicheisenkern k entgegengesetzten Seite einen koaxial sich erstreckenden Zerstäubungszapfen B besitzt.

Der Zerstäubungszapfen 8 ragt in eine Auslaßbohrung 9.

2D Durch eine am üJeicheisenkern k abgestützte vorgespannte Druckfeder 10 ist der Anker 7 in Schließrichtung beaufschlagt .

Die Abstützung der Druckfeder 1D erfolgt dabei über ein Abstützelement 12 bzu. 13, das mit seinem der Druckfeder 10 entgegengesetzten Ende an einer Ringschulter 11 der Durchgangsbohrung 5 anliegt.

Dabei ist die Ringschulter 11 durch den Übergang von der

dem Ventilverschlußglied zugeuiandten Stufe größeren Durch-3D messers zur Stufe kleineren Durchmessers der als Stufen-"* bohrung ausgebildeten Durchgangsbohrung 5 gebildet.

Das in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Abstützelement 12 ist eine Hülse 14, die an ihrem einen Ende einen radial nach außen gerichteten, umlaufenden Abstützflansch 15 auf-

ujEist, an dem die Druckfeder 1D abgestützt ist.

An seinem anderen Ende besitzt die Hülse Ik einen ebenfalls radial nach außen gerichteten , umlaufenden Verformungsflansch 16. Dieser Verformungsflansch 16 weist einen Außendurchmesser auf, der etuja dem Durchmesser der grossen Stufe der Durchgangsbohrung 5 entspricht.

Dadurch, daß die Ringschulter 11 von der grüßen Stufe zur kleinen Stufe hin geneigt ausgebildet ist, liegt der Verformungsflansch 16 nur mit seinem radial äußeren Bereich an der Ringschulter 11 an. Mit seinem radial inneren Bereich ist der Verformungsflansch 16 aber axial frei beujEgbar. Dadurch kann durch axiale Druckbeaufschlagung der Hülse 14 mittels eines Uerformungsrohres 17 und der dadurch erfolgten plastischen Verformung des Verformungsflansches 16 aus seiner geraden radialen Form - wie sie in Figur 2 dargsstellt ist - in eine geneigte Form - wie sie in Figur 3 dargestEllt ist - axial verschoben werden.

Durch diese Verschiebung wird der Abstützflansch 16 zur kleinen Stufe der Durchgangsbohrung 5 hin verschoben, wobei sich die relativ hohe Vorspannkraft der Druckfeder 10 auf die gewünschte Vorspannkraft reduziert.

2,5 Diese Vorspannkraft kann an einer Druckmeßplatte 18 während des VerformungsvDrgangs gemessen werden, so daß die Druckbeaufschlagung und Verformung durch das Verformungsrohr 17 in dem Moment beendEt wird, in dem die gewünschte Vorspannkraft der Druckfeder 10 erreicht ujird.

Die ringförmige Druckplatte 1Θ liegt dabei an dem dem Abstützelement 12 entgegengesetzten Ende der Druckfeder 10 an .

Das in den Figuren k - 6 dargestellte Abstützelement 13 weist ebenfalls eine Hülse 14 auf, die einen radial nach

innen gerichteten Abstützflansch 15 besitzt, an dem die Druckfeder 1D in Anlage ist.

An dem dem Abstützflansch 15 entgegengesetzten Ende besitzt die Hülse 14 einen radial nach innen gerichteten Kraftbeaufschlagungsflansch 19, der an seinem radial inneren Bereich in einen koaxial von der Hülse 14 weggerichteten V/erfarmungsbalg 20 übergeht.

Mit seinem freien Ende ist der Uerformungsbalg 2D an der Ringschulter 11 in Anlage.

Von dem freien Ende ausgehend erstreckt sich ein Querschlitz 21 axial bis in den Bereich der Hülse 14.

Dadurch kann vom Einlaß S her ein strichpunktiert gezeichnetes T-förmiges Bauteil 23, dessen Querstück 22 eine größere Erstreckung besitzt als der Innendurchmesser des Uerformungsbalges 20, durch die Durchgangsbahrung 5 bis in den Bereich der Hülse 14 eingeführt werden. Durch Drehung um 90^D hintergreift das Querstück 22 dann den Kraftbeaufschlagungsflansch 19, so daß durch Ziehen des T-förmigen Bauteils 23 nach außen der V/erf ormungsbalg 20 so weit axial zusammengedrückt ujird, bis die Vorspannung der Druckfeder 10 auf den gewünschten liJert reduziert ist.

Dies wird bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 - G vorzugsweise am komplett zusammengebauten Kraftstoffeinspritzventil durch Messung der dynamischen Durchflußmenge durchgeführt .

Die Verfarmungsiuiderstandskraft der Abstützelemente 12 und 13 ist deutlich größer als die liorspannkraft der Druckfeder 10, so daß durch die Druckfeder 10 keine Verformung möglich ist.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Kraftstoffeinspritzνεη-tils läßt es zu, daß die Druckfeder 10 und die Ringschul-

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ter 11 mit nur relativ geringer Genauigkeit hergestellt werden brauchen, da durch die Uerfürmung des Abstützelements 12 bzuj. 13 diese Ungenauigkeiten mieder ausgeglichen werden.

Leerseite

Claims

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UDO Adolf Schindling AG Gräfstraße 103

6000 Frankfurt/Main

G-R Kö-kmo / 1S03 26. November

Patentansprüche

Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil für Einspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem Uentilgehäuse, einem innerhalb des Ventilgehäuses angeordneten, eine feststehende Magnetuicklung tragenden lileicheisenkern und einem diesem gleichachsig und unter Bildung eines Luftspaltes gegenüber-' stehenden Anker, der mit einem Uentilverschlußglied verbunden ist bzuj. ein Uentilverschlußglied bildet, mit einer von einem Einlaß durch den Ueicheisenkern zum Uentilverschlußglied führenden Durchgangsbohrung, in der eine Druckfeder angeordnet und mit einem Ende abgestützt ist, die mit ihrem anderen Ende am Anker mit einer bestimmten Uorspannkraft in Anlage ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (10) über ein axial plastisch verformbares Abstützelement (12 bzw. 13) in der Durchgangsbohrung (5) abgestützt ist,

dessen Verformungsuiderstand größer ist, als die Kraft der bestimmten Vorspannung der Druckfeder (10).
2. Kraftstoffeinspritz ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrung (5) eine Stu-

fenbührung ist, die am Übergang von der dem Ventilverschlußglied zugewandten Stufe größeren Durchmessers zur Stufe kleineren Durchmessers eine Ringschulter (11) bildet, an der das Abstützelement (12 bzw. 13) ab-1D stützbar ist.
3. Kraftstoffeinspritz ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützelement (12 bzw. 13) eine Hülse (14) ist.
4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Hülse (14) in der Durchgangsbohrung (5) abstützbare VerformungselementE aufweist.
2D 5. Kraftstoffeinspritz ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Verformungselemente durch einen an einem Ende der Hülse (14) radial hervorstehenden, umlaufenden Verformungsflansch (16) gebildet sind.
6. Kraftstoffeinspritz ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Verformungselemente mit ihrem radial äußeren freien Ende in der Durchgangsbohrung (5) abgestützt und mit ihrem radial inneren Bereich axial frei bewegbar sind.
7. Kraftstoffeinspritz ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (14) in stirnseitigen Bereich ihrer zylindrischen Wand von einer Verformungskraft beaufschlagbar ist.
8. Kraftstoffeinspritz ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Verformungselemente durch einen

an einem Ende der Hülse (14) koaxial zur Hülse (14) ausgebildeten Uerfcrmungsbalg (20) gebildet sind.
9. Kraftstoffeinspritz ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang von der Hülse (14) zum Uerformungsbalg (2D) als von einer Uerformungskraft beaufschlagbarer Hraftbeaufschlagungsflansch (19) ausgebildet ist.
10. Hraftstoffeinspritz ventil nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Uerformungsbalg (20) einen axial gerichteten Querschlitz (21) aufueist, der von dem Bereich der Hülse (14) ausgeht und sich zu dem der Hülse (14) entgegengesetzten Ende des Uerformungsbalges (20) erstreckt.
11. Hraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (14) an ihrem den Uerformungselementen entgegengesetzten En-2D de einen radial umlaufenden Abstützflansch (15) aufweist, an dem die Druckfeder (10) abstützbar ist.