DE3507441C2

DE3507441C2 -

Info

Publication number: DE3507441C2
Application number: DE3507441A
Authority: DE
Inventors: Udo Ing.(Grad.) 7073 Lorch De Hafner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1985-03-02
Filing date: 1985-03-02
Publication date: 1992-08-27
Also published as: AU569652B2; GB8604842D0; FR2578294A1; FR2578294B1; GB2173345B; AU5276886A; KR930012230B1; US4779331A; US4704591A; DE3507441A1; GB2173345A; JPS61205372A; KR860007472A

Description

Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetisch betätigbaren Kraftstoffeinspritzventil nach der Gattung des Anspruches 1 und ei nem Verfahren nach der Gattung des Anspruches 5. Es ist schon ein Elektromagnetsystem für ein Kraftstoffeinspritzventil vorgeschlagen worden (DE-OS 33 36 011), das jedoch noch nicht so ausgebildet ist, daß es eine einfache Herstellung und Montage des Kraftstoffein spritzventiles erlaubt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoffeinspritz ventil so weiterzuentwickeln, daß eine einfache und zuverlässige serienmäßige Herstellung der Einzelteile und eine einfache und zu verlässige serienmäßige Montage des Kraftstoffeinspritzventiles ge währleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bzw. die Merkmale des Anspruchs 5 gelöst.

Im Gegensatz zu dem bekannten Kraftstoffeinspritzventil ergibt sich dabei der Vorteil, daß der Elektromagnet und die Ventilgruppe als einzelne Baugruppen serienmäßig hergestellt und geprüft werden können und erst danach die Fertigmontage zum Kraftstoffeinspritzven til erfolgt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Kraftstoffeinspritzventiles mög lich. Besonders vorteilhaft ist es, das Magnetteil als ganzes mit einem gegenüber dem Kraftstoff abdichtenden Kunststoffmantel zu versehen, so daß das Magnetteil als ein Stück in das Ventilgehäuse eingesetzt werden kann.

Vorteilhaft ist es ebenfalls, den Kraftstoff vom Kraftstoff anschlußstutzen über eine Ausnehmung am Kunststoffmantel und der Grundplatte zum Ventilschließteil zu leiten.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschrei bung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 bis 7 einzelne Her stellungsschritte des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritz ventiles,

Fig. 8 ein erfindungsgemäß ausgebildetes Kraft stoffeinspritzventil.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Die Montage des in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbei spieles eines Kraftstoffeinspritzventiles wird anhand der in den Fig. 1 bis 7 dargestellten einzelnen Herstellungs schritte erläutert. In der Fig. 1 ist mit 1 ein erster Spulenkörper und mit 2 ein zweiter Spulenkörper bezeichnet. Die Spulenkörper 1, 2 können als Kunststoffspritzteil aus gebildet und durch einen elastischen Kunststoffbügel 3 oder einen elektrisch leitenden Kontaktbügel 3 miteinander verbunden sein. Auf die Spulenkörper 1, 2, sind gleichsin nig gleiche Spulenwicklungen 4, 5 aufgebracht, die elek trisch in Reihe geschaltet sind, indem entweder durch den Kontaktbügel 3 die elektrische Verbindung zwischen den Spulenwicklungen hergestellt oder der Wicklungsdraht von einer Magnetspule zur anderen über den Kunststoffbügel 3 ge führt wird. In jeden Spulenkörper 1, 2 ist ein Kontaktstift 6, 7 eingesetzt, mit denen je ein anderes Ende der Spulen wicklungen 4, 5 verbunden ist. Die Spulenkörper 1, 2 mit den Spulenwicklungen 4, 5 bilden eine erste Magnetspule 8 und eine zweite Magnetspule 9. Das Aufbringen der Spulen wicklungen 4, 5 auf die Spulenkörper 1, 2 erfolgt in be kannter Weise durch Wickelmaschinen.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird in einer Grund platte 12 in eine rechteckförmige Ausnehmung 13 ein erstes Polteil 14 und ein zweites Polteil 15 eingesetzt. Die Pol teile 14, 15 haben ebenfalls rechteckförmige Querschnitte. Das erste Polteil 14 ragt mit einem ersten Pol 16 und das zweite Polteil 15 mit einem zweiten Pol 17 in die Ausneh mung 13. Der erste Pol 16 und der zweite Pol 17 sind gegen über den Polteilen 14, 15 abgewinkelt und verlaufen aufein ander zugerichtet, um zwischen sich einen ersten Luftspalt 18 zu bilden. Zwischen die Pole 16, 17 ist teilweise ein erster Permanentmagnet 19 eingesetzt (Fig. 8).

Im nächsten Verfahrensschritt wird auf das erste Polteil 14 die erste Magnetspule 8 und auf das zweite Polteil 15 die zweite Magnetspule 9 so aufgesetzt, daß die Magnetspulen 8, 9 entsprechend den Polteilen 14, 15 parallel zueinan der gerichtet sind und an der Grundplatte 12 aufsitzen. An dem dem ersten Pol 16 abgewandten und aus der ersten Magnet spule 8 herausragenden Ende des ersten Polteiles 14 ist ein erstes ferromagnetisches Magnetleitstück 20 und an dem dem zweiten Pol 17 abgewandten und aus der zweiten Magnet spule 9 herausragenden Ende des zweiten Polteiles 15 ein zweites ferromagnetisches Magnetleitstück 21 angeordnet. Die Magnetleitstücke 20, 21 sind aufeinander zugerichtet und bilden zwischen sich einen zweiten Luftspalt 22. Zwischen den Magnetleitstücken 20, 21 ist ein zweiter Permanentmag net 23 angeordnet.

Angrenzend an die Grundplatte 12 werden nun die Polteile 14, 15 und die Magnetspulen 8, 9 mit einem Kunststoffmantel 26 dicht umspritzt, so daß nur noch Enden der Kontaktstifte 6, 7 aus dem Kunststoffmantel 26 herausragen. Der Kunst stoffmantel 26 und die Grundplatte 12 weisen fluchtend zu einander am Umfang Aussparungen 27 auf, die in Längsrich tung verlaufen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Aussparungen 27 vorgesehen. Auf die der Grund platte 12 abgewandte Stirnfläche 28 des Kunststoffmantels 26 wird ein Deckel 29 mit einem Kraftstoffanschlußstutzen 30 und einem elektrischen Anschlußstecker 31 aufgesetzt. Der elektrische Anschlußstecker 31 ist mit den Kontaktstif ten 6, 7 kontaktierbar. Das Magnetteil mit der Grundplatte 12 und dem Kunststoffmantel 26 wird nun mit dem Deckel 29 in eine Gehäuseinnenbohrung 32 eines Ventilgehäuses 33 des Kraftstoffeinspritzventiles eingesetzt. Die Gehäuseinnen bohrung 32 ist abgestuft ausgebildet und weist eine Absatz schulter 34 auf, an der die Grundplatte 12 anliegt. Der Ab satzschulter 34 abgewandt umgreift der Rand des Ventilgehäu ses 33 teilweise den Deckel 29 und verspannt durch eine Bördelung 35 den Deckel 29 und das Magnetteil in axialer Richtung.

Anschließend an den die Magnetspulen 8, 9 aufnehmenden Bereich weist das Ventilgehäuse 33 ein Mundstück 36 mit geringerem Durchmesser auf, in dem sich die Gehäuseinnen bohrung 32 fortsetzt und eine vormontierte Ventilgruppe 37 mit einem Ventilsitzkörper 38 aufnimmt der über einen Zwi schenring 39 an einer Anlageschulter 40 der Gehäuseinnenboh rung 32 anliegt. Der Rand des Mundstückes 36 umgreift als Bördelung 42 teilweise den Ventilsitzkörper 38 und preßt die sen in Richtung zur Anlageschulter 40 an den Zwischenring 39. In axialer Richtung weist der Ventilsitzkörper 38 eine durch gehende Strömungsbohrung 43 auf, die nach außen in einen am Ventilsitzkörper 38 ausgebildeten festen Ventilsitz 44 mündet. Dem Ventilsitz 44 abgewandt geht die Strömungsbohrung 43 in eine abgeschrägte Anschlagfläche 45 über, deren Durchmesser sich kegelförmig bis zu einer sich anschließenden zylindri schen Führungsbohrung 46 erweitert. Die Strömungsbohrung 43 wird mit weitem Spiel von einer Ventilnadel 47 eines Ventil schließteiles durchragt, an deren einem Ende ein kugelförmig ausgebildeter und aus ferromagnetischem Material gestalteter Anker 48 fixiert ist, der in der Führungsbohrung 46 mit engem radialen Spiel gleitbar gelagert ist. Dem Anker 48 abgewandt ist an der Ventilnadel 47 ein Schließkopf 49 ausgebildet, der mit dem Ventilsitz 44 zusammenwirkt. Der Anker 48 weist den als Kern dienenden Polteilen 14, 15 zu gewandt eine Abflachung 50 auf und wird bei nicht erregten Magnetspulen 8, 9 durch das Permanentmagnetfeld in Richtung zu den Polen 16, 17 gezogen, zu denen er jedoch einen Restluftspalt 51 bei am Ventilsitz 44 anliegendem Schließ kopf 49 aufweist. In dieser Stellung hat der kugelförmige Anker 48 von der Anschlagfläche 45 abgehoben. Die radiale Führung des kugelförmigen Ankers 48 erfolgt an dessen Um fang nahezu durch Linienberührung in der Führungsbohrung 46. Unmittelbar stromaufwärts des Schließkopfes 49 ist an der Ventilnadel 47 ein Zumeßbund 52 ausgebildet, der mit der Wandung der Strömungsbohrung 43 eine Drosselstelle für den Kraftstoff darstellt und einen Zumeßringspalt 53 bildet, an dem etwa 90% des Druckes des Kraftstoffes gegenüber dem stromäbwärts des Ventilsitzes 44 herrschenden Umgebungs druck abfällt. Die restlichen 10% des Kraftstoffdruckes gegenüber dem Umgebungsdruck fallen an dem Strömungsquer schnitt zwischen dem Ventilsitz 44 und dem Schließkopf 49 ab. Die Anordnung des Zumeßringspaltes 53 unmittelbar strom aufwärts des Ventilsitzes 44 bringt den Vorteil mit sich, daß die Kraftstoffzumessung an einer Stelle stattfindet, an der der Zumeßringspalt 53 nicht durch Bestandteile der Saugrohratmosphäre wie z. B. feinster Staub und Partikel aus rückgeführtem Abgas zugesetzt wird, wodurch sich die zugemessene Kraftstoffmenge im Betrieb verändern würde. Die Kraftstoffzufuhr zur Strömungsbohrung 43 erfolgt in einer Ringnut 54 zwischen einem Absatz 55 des Ventilsitzkörpers 38 und der Gehäuseinnenbohrung 32, die einerseits über die Aussparung 27 zu dem Kraftstoffanschlußstutzen 30 führt und von der andererseits Radialbohrungen 56 zur Strömungs bohrung 43 führen.

Wie bereits dargelegt, wird der Anker 48 bei nicht erregten Magnetspulen 8, 9 durch das Permanentmagnetfeld in Rich tung zu den Polen 16, 17 gezogen und hält damit den Schließ kopf 49 am Ventilsitz 44. Bei entsprechender Erregung der Magnetspulen 8, 9 fließt dem Permanentmagnetfluß am Anker 48 ein annähernd gleich großer Elektromagnetfluß entgegen, wodurch die an der Ventilnadel in Öffnungsrichtung des Ventiles angreifende Druckkraft des Kraftstoffes ausreicht, den Schließkopf 49 vom Ventilsitz 44 abzuheben und der Anker 48 eine Hubbewegung bis zur Anlage an der Anschlag fläche 45 ausführen kann. Die Hubbewegung des Ankers 48 bzw. des Schließkopfes 49 gegenüber dem Ventilsitz 44 kann vor dem Fixieren des Ankers 48 an der Ventilnadel 47 in bekannter Weise eingestellt werden. Bei vom Ventilsitz 44 nach außen abgehobenem Schließkopf 49 zentriert der zum Ventilsitz 44 strömende Kraftstoff zugleich die Ventil nadel 47 in der Strömungsbohrung 43.

Claims

1. Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil mit einem Ventilgehäuse, einem ersten mit einem ersten abge winkelten Pol versehenen Polteil, einem zweiten mit einem zweiten abgewinkelten, auf den ersten Pol ausgerichteten Pol versehenen Polteil, einer auf das erste Polteil aufgesetz ten ersten Magnetspule und einer auf das zweite Polteil auf gesetzte zweiten Magnetspule, einem zwischen den Polteilen angeordneten ersten Permanentmagneten und einem an einem Ventilschließteil angreifenden Anker, dadurch gekennzeich net, daß die Polteile (14, 15) mit ihren Polen (16, 17) in eine Ausnehmung (13) einer Grundplatte (12) ragen und ausgehend von der Grundplatte (12) die Polteile (14, 15) und Magnetspulen (8, 9) mit einem Kunststoffmantel (26) um geben sind.

2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Grundplatte (12) und der Kunststoff mantel (26) am Umfang mit mindestens einer axial verlau fenden Aussparung (27) versehen sind.

3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der erste Permanentmagnet (19) zwischen den in der Grundplatte (12) verlaufenden Polen (16, 17) angeordnet ist und zwischen den den Polen (16, 17) abge wandten Enden der Polteile (14, 15) ein zweiter Permanent magnet (23) angeordnet ist.

4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jeden der den Polen (16, 17) abge wandten Enden der Polteile (14, 15) ein Magnetleitstück (20, 21) angeordnet ist, daß die Magnetleitstücke (20, 21) aufeinander zugerichtet sind und einen Luftspalt (22) ein schließen und der zweite Permanentmagnet (23) zwischen den Magnetleitstücken (20, 21) liegt.

5. Verfahren zur Herstellung eines Kraftstoffeinspritzven tiles, insbesondere zur Herstellung eines Kraftstoffein spritzventiles nach den Ansprüchen 1 bis 4, bei dem in einem ersten Verfahrensschritt zwei Mag netspulen (8, 9) hergestellt werden, indem auf zwei Spulen körpern (1, 2) je eine Spulenwicklung (4, 5) gleichsinnig aufgebracht wird, die Spulenwicklungen (4, 5) elektrisch in Reihe geschaltet und mit Kontaktstiften (6, 7) verbunden werden, in einem zweiten Verfahrensschritt in eine Ausneh mung (13) einer Grundplatte (12) ein erstes Polteil (14) mit einem ersten abgewinkelten Pol (16) und ein zweites Pol teil (15) mit einem zweiten abgewinkelten und auf den ersten Pol (16) zugerichteten Pol (17) eingesetzt wird, in einem dritten Verfahrensschritt zwischen den ersten (16) und den zweiten Pol (17) ein erster Permanentmagnet (19) eingefügt wird, in einem vierten Verfahrensschritt je eine der Magnet spulen (8, 9) auf je ein Polteil (14, 15) gesteckt wird, in einem fünften Verfahrensschritt zwischen den der Grundplatte (12) abgewandten Enden der Polteile (14, 15) ein zweiter Permanentmagnet (23) eingesetzt wird, in einen sechsten Ver fahrensschritt angrenzend an die Grundplatte (12) die Mag netspulen (8, 9) und Polteile (14, 15) mit einem Kunststoff mantel (26) umspritzt werden, in einem siebten Verfahrens schritt ein Deckel (29) mit einem Kraftstoffanschlußstutzen (30) und einem mit den Kontaktstiften (6, 7) kontaktierbaren elektrischen Anschlußstecker (31) der Grundplatte (12) abgewandt auf den Kunststoffmantel (26) aufgesetzt wird, in einem achten Verfahrensschritt der Kunststoffmantel (26) mit dem Deckel (29) in eine Gehäuseinnenbohrung (32) eines Ventilgehäuses (33) einerseits eingesetzt und abgedichtet darin befestigt wird und in einem neunten Verfahrensschritt andererseits in die Gehäuseinnenbohrung (32) eine vormon tierte Ventilgruppe (37) mit einem Ventilsitzkörper (38), einem Schließkopf (49) und einem Anker (48) eingesetzt und abgedichtet darin befestigt wird.