DE3705587C2 - Elektromagnetisch betätigtes Ventil, insbesondere Kraftstoffeinspritzventil - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetisch betätigbaren Ventil nach der Gattung des Patentanspruches.

Es ist bereits ein elektromagnetisch betätigbares Ventil bekannt (DE 33 05 039 A1), bei dem die aus dem Ventilgehäuse herausgeführten Kontaktstifte gegenüber dem Ventilgehäuse durch O-Ringe abgedichtet sind. Damit die O-Ringe beim Anspritzen der Kunststoffumspritzung nicht beschädigt werden, muß vor dem Umspritzen auf jeden O-Ring ein Kunststoff­ käppchen aufgesetzt werden. Hierdurch bedarf es für die Ventil­ montage nicht nur der zusätzlichen Teile O-Ringe und Kunststoff­ käppchen, sondern es ergibt sich dadurch auch ein zusätzlicher Montageaufwand. Durch die DE 28 42 382 A1 ist weiterhin ein Ventil mit Kontaktstiften bekannt, deren am Mantel vorgesehene Kontakt­ stiftnuten mit Kunststoff ausgespritzt sind. Trotzdem gehört dieses Ventil zu einer gegenüber dem Anmeldungsgegenstand fremden Gattung, da die Kontaktstifte in einen das topfförmige Metallgekhäuse ab­ deckenden Kunststoffdeckel ragen und nicht in Durchführungbohrungen in der Wandung des metallenen Ventilgehäuses. Bei einem Ventil nach dem DE-GM 68 12 707 ist lediglich die Umspritzung von Metallteilen mit Kunststoff vorgesehen, an deren Mantel Nuten verlaufen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs erwähnten Gattung derart zu verbessern, daß es weniger Teile benötigt und seine Montage vereinfacht wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß sich unter Beibehaltung der er­ forderlichen Abdichtung an den Kontaktstiften das Ventil verbilligt.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung verein­ facht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläu­ tert.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Das in der Zeichnung dargestellte Kraftstoffeinspritzventil für eine Kraftstoffeinspritzanlage dient beispielsweise zur Einspritzung von Kraftstoff, insbesondere mit niederem Druck in das Saugrohr von ge­ mischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen. Dabei ist mit 1 ein Ventilgehäuse bezeichnet, das eine topfförmige Gestalt mit einem Boden 2 und einem rohrförmigen Zylinderabschnitt 3 hat. Boden 2 und Zylinderabschnitt 3 begrenzen einen sacklochförmigen Innenraum 4 innerhalb des Ventilgehäuses 1. Dem Innenraum 4 abgewandt ragt vom Boden 2 ausgehend aus dem Ventilgehäuse 1 ein Führungsstutzen 5, der einen geringeren Durchmesser als das Ventilgehäuse hat und zu dem fluchtend vom Boden 2 ausgehend in den Innenraum 4 ragend ein Kern 6 ausgebildet ist, der wie das Ventilgehäuse 1 aus magnetisch leiten­ dem Metall ausgebildet ist. In dem Innenraum 4 ist auf den Kern 6 aufgesetzt ein Spulenträger 7 mit einer Magnetspule 8 angeordnet, deren Wicklungsenden mit je einem elektrisch leitenden metallenen Kontaktstift 10 an ihrem in die Magnetspule 8 hineinragenden Ende 11 elektrisch leitend verbunden sind. Der Innenraum 4 des Ventilgehäu­ ses 1 wird dem Boden 2 abgewandt durch einen Düsenträger 12 abge­ schlossen, der den Boden 2 abgewandt auf den Zylinderabschnitt 3 aufgesetzt und mittels einer Bördelkante 13 an diesem befestigt ist. Mit dem Düsenträger verbunden ist ein Düsenkörper 14, über den die Kraftstoffeinspritzung erfolgt.

Der Führungsstutzen 5, Boden 2 und Kern 6 ist von einer Führungsboh­ rung 16 in Längsrichtung durchdrungen, in die mit engem Spiel ein Schieberglied 17 eingesetzt und vorzugsweise durch Verklemmen darin fixiert ist. An dem in den Kern 6 ragenden Ende des Schiebergliedes stützt sich eine Druckfeder 18 ab, die zur Beaufschlagung des nicht dargestellten Ankers und beweglichen Ventilschließteiles des Kraft­ stoffeinspritzventiles dient. Die Wandung des Zylinderabschnittes 3 weist eine in radialer Richtung verlaufende Kraftstoffzuflußöffnung 19 und darüberliegend eine vom Innenraum 4 ausgehende und durch den Boden 2 geführte Kraftstoffabflußöffnung 20 auf. Der über die Kraft­ stoffzuflußöffnung 19 von einer nicht dargestellten Kraftstoffver­ sorgungsquelle, beispielsweise einer Kraftstoffpumpe, geförderte Kraftstoff strömt über die Kraftstoffzuflußöffnung 19 teilweise um die Magnetspule 8 in Richtung zum Anker und Ventilschließteil und gedrosselt teilweise in Richtung zur Kraftstoffabflußöffnung 20, um eine Kühlung des Kraftstoffeinspritzventiles zu erzielen und even­ tuell gelöste Dampfblasen zurückzuführen. Nicht über den Düsenkörper 14 abgespritzter Kraftstoff kann über die Führungsbohrung 16 in Richtung zum Schieberglied 17 strömen und über eine Radialöffnung 21 im Kern wieder in den Innenraum 4 in der Nähe der Kraftstoffabfluß­ öffnung 20 gelangen, um von dort über die Kraftstoffabflußöffnung zur Kraftstoffversorgungsquelle zurückgeführt zu werden.

Dem Boden 2 zugewandt sind am Spulenträger 7 Zapfen 23 ausgebildet, die das Ende 11 jedes Kontaktstiftes ummanteln und z.B. parallel zum Schieberglied 17 verlaufend teilweise in je eine abgestufte Durch­ führungsbohrung 24 im Boden 2 ragen. Jeder Kontaktstift 10 ist von der Magnetspule 8 ausgehend durch die Durchführungsbohrung 24 hin­ durchgeführt und ragt aus dem Boden 2 heraus. Jede Durchführungsboh­ rung 24 weist in ihrer Bohrungswand 25 wenigstens zwei Bohrungsnuten 26 auf. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Bohrungs­ nuten 26 vorgesehen, die in axialer Richtung der Durchführungsboh­ rung 24 übereinander mit Abstand zueinander angeordnet sind und bei­ spielsweise einen rechteckförmigen Querschnitt haben. Jede Bohrungs­ nut wird axial an ihrer dem Innenraum 4 zugewandten Seite durch eine Unterflanke 27 und dem Innenraum abgewandt von einer Oberflanke 28 begrenzt. Weiterhin weist jeder Kontaktstift 10 außerhalb der Umman­ telung des Zapfens 23, insbesondere außerhalb der Durchführungsboh­ rung 24 wenigstens zwei Kontaktstiftnuten 30 auf. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Kontaktstiftnuten 30 vorgesehen, die übereinanderliegend einen axialen Abstand zueinander haben und dem Innenraum 4 des Ventilgehäuses 1 zugewandt eine Unterseitenwand 31 und dem Innenraum 4 abgewandt eine Oberseitenwand 32 aufweisen. Die Kontaktstiftnuten 30 können vorteilhafterweise einen rechteckförmi­ gen Querschnitt haben.

Dem Innenraum 4 abgewandt ist der Boden 2 des Ventilgehäuses 1 mit einer Kunststoffumspritzung 33 umgeben, die den Führungsstutzen 5 umgreift und gleichzeitig den Kontaktstift 10 bis auf sein dem Ende 11 abgewandtes freies Ende 34 umgibt, das also aus der Kunststoffum­ spritzung 33 herausragt und zur Kontaktierung mit einem nicht darge­ stellten Gegenstecker zum Anschluß an ein elektronisches Steuergerät dient. Die Kunststoffumspritzung 33 reicht ebenfalls bis in jede Durchführungsbohrung 24 hinein und erstreckt sich dort vom Umfang 35 des Kontaktstiftes 10 ausgehend bis zur Bohrungswand 25 und in jede Bohrungsnut 26, diese ausfüllend. Die beschriebene Umspritzung der Kontaktstifte 10 und die Ausspritzung der Durchführungsbohrung 24 mit Kunststoff gewährleistet eine sichere Abdichtung der zur elek­ trischen Kontaktierung der Magnetspule 8 erforderlichen Durchführung der Kontaktstifte 10 durch das Ventilgehäuse 1, so daß weder aus dem Innenraum 4 Kraftstoff über die Durchführungsbohrung 24 oder entlang der Oberfläche des Kontaktstiftes 10 nach außen gelangen kann noch von außen Luft oder Feuchtigkeit in den Innenraum 4 des Ventiles. Diese bei jeder Betriebstemperatur des Kraftstoffeinspritzventiles gewährleistete Abdichtung beruht auf den unterschiedlichen Tempera­ turkoeffizienten des aus Metall gefertigten Ventilgehäuses 1 sowie der Kontaktstifte 10 und der Kunststoffumspritzung 33. Da bei der Herstellung der Kunststoffumspritzung 33 während des Umspritzvorgan­ ges der Kunststoff mit hoher Temperatur von beispielsweise 180°C die Durchführungsbohrung 24 mit den Bohrungsnuten 26 ausfüllt und die Kontaktstifte 10 mit den Kontaktstiftnuten dicht umschließt, schrumpft der Kunststoff der Kunststoffumspritzung 33 beim Erkalten auf Raumtemperatur bekanntlich in Richtung zu seinem Volumenmittel­ punkt hin, so daß der die Bohrungsnuten 26 ausfüllende Kunststoff unter Spannung und damit abdichtend gegen die Oberflanken 28 der Bohrungsnuten 26 gepreßt wird, und der Kunststoff in den Kontakt­ stiftnuten 30 schrumpft in Richtung zu den Unterseitenwänden 31 der Kontaktstiftnuten 30 und liegt damit dichtend an diesen an, da sich beim Erkaltungsprozeß das metallene Ventilgehäuse und die metallenen Kontaktstifte 10 weniger zusammenziehen, als der Kunststoff der Kunststoffumspritzung 33. Erwärmt sich infolge höherer Umgebungstem­ peratur oder im Betrieb des Kraftstoffeinspritzventiles in der Brennkraftmaschine das metallene Ventilgehäuse 1 und die Kunststoff­ umspritzung 33, so erfolgt eine stärkere Ausdehnung der Kunststoff­ umspritzung gegenüber dem Material des Ventilgehäuses 1 und die Ab­ dichtung wechselt dadurch, daß der Kunststoff in den Bohrungsnuten 26 nun gegen die Unterflanken 27 der Bohrungsnuten abdichtend ge­ preßt wird, während sich der Kunststoff in den Kontaktstiftnuten 30 gegen die Oberseitenwände 32 der Kontaktstiftnuten 30 preßt und ab­ dichtet. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung erlaubt somit eine selbsttätige Abdichtung der Durchführungen der Kontaktstifte 10, ohne daß zusätzliche Dichtringe oder Kunststoffkäppchen erforderlich sind.

Claims (1)

1. Elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere Kraftstoffein­ spritzventil für Kraftstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem Ventilgehäuse aus Metall, das eine Magnetspule umgibt und aus dem freie Enden von elektrisch leitenden Kontaktstiften heraus­ ragen, die durch Durchführungsbohrungen in der Wandung des Ventil­ gehäuses in das Ventilgehäuse hineingeführt und an ihren anderen Enden mit Wicklungsenden der Magnetspule elektrisch leitend verbunden und innerhalb jeder Durchführungsbohrung von einer vom Umfang der Kon­ taktstifte ausgehenden, radial bis zu deren Bohrungswand reichenden und sich bis nach außerhalb des Ventilgehäuses erstreckenden Kunst­ stoffumspritzung umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrungswand (25) jeder Durchführungsbohrung (24) wenigstens zwei Bohrungsnuten (26) und an jedem Kontaktstift (10) wenigstens zwei Kontaktstiftnuten (30) vorgesehen und Bohrungsnuten (26) und Kon­ taktstiftnuten (30) durch die Kunststoffumspritzung (33) ausgefüllt sind.