DE3744974C2 - Elektromagnetisches Kraftstoff-Einspritzventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Kraftstoff- Einspritzventil der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 an­ gegebenen Gattung.

Aus der DE-OS 31 02 642 ist ein Einspritzventil bekannt, dessen axialbeweglicher Ventilkörper einteilig aus einer Ventilkugel und einem Schaft mit verbreitertem hohlzylindri­ schem Ankerteil besteht. Im Betrieb wird eine Magnetspule elektrisch erregt, so daß der im Schaft, einem Statorkern und in einem Gehäuse erzeugte Magnetfluß den Ventilkörper anhebt. Nach Entregen der Magnetspule wird der Ventilkörper durch die Kraft einer Feder in die Ausgangsstellung zurück­ gestellt. Der Statorkern ist mit dem Gehäuse durch Umbördeln des oberen Gehäuserandes gegen einen am Statorkern ausgebil­ deten Radialflansch befestigt. Durch diese Verbindungsart ergeben sich jedoch Fluchtungsfehler von bis zu 0,06 mm zwischen den Längsachsen des Statorkerns und des Gehäuses, die auf einen achsversetzten Angriff der von einem Preßwerk­ zeug erzeugten Umformkräfte zurückzuführen sind.

Bei diesem bekannten Einspritzven­ til ist der Ventilkörper zwar biegesteif ausgebildet und an zwei axial beab­ standeten Stellen geführt, der axiale Abstand zwischen diesen bei­ den Führungen ist jedoch gering.

Aus der JP 11 072-81 ist ein anderes Kraftstoff-Einspritzven­ til bekannt, bei welchem der von einem Schließglied und einem Stößel gebildete Ventilkörper an zwei zylindrischen Führungsabschnitten geführt ist. Da diese beiden Führungs­ abschnitte jedoch ebenfalls nur mit geringem axialem Abstand voneinan­ der entfernt sind, ist die genaue axiale Führung des Ven­ tilkörpers nach längeren Betriebszeiten wegen der relativ hohen zyklischen Beanspruchungen nicht gewährleisten.

Aus der DE-OS 35 08 317 ein elektromagnetisches Einspritzventil bekannt, bei dem ein auf dem Schließglied lose abgestützter ringförmiger Magnetanker einen oberen zylindrischen Abschnitt aus unmagnetischem Material aufweist, der im Innenraum eines hohl­ zylindrischen Kerns axial verschiebbar geführt ist und an dessen Stirnseite sich eine Druckfeder abstützt. Nachteilig bei diesem Einspritzventil ist die relativ große träge Masse des elektromagnetisch und durch Federkraft bewegten Ventil­ körpers. Darüber hinaus wird die Führungsgenauigkeit noch dadurch beeinträchtigt, daß das als Kugelsegment ausgebilde­ te Ventilglied nicht fest mit dem Magnetanker verbunden ist, sondern sich dieser lediglich auf der ebenen Oberfläche des Kugelsegments abstützt.

Aus der DE-OS 30 00 622 ist ein elektromagnetisches Kraft­ stoff-Einspritzventil bekannt, bei dem das die Magnetspulen­ einheit aufnehmende Gehäuse durch eine obere und eine untere jeweils durch Randbördeln befestigte Platte abgeschlossen ist. Das gegen die Kraft einer Druckfeder magnetisch betä­ tigbare Ventilglied besteht aus einer düsenseitigen Ventil­ kugel als Schließelement und einem oberen napfförmigen Anker, die über eine flexible Stange miteinander verbunden sind. Der an seiner Außenfläche mit einem Gleitmittel be­ schichtete Anker ist in einer zentralen Bohrung der Boden­ platte des Gehäuses axial geführt und das als Ventilkugel ausgebildete Schließelement sitzt im geschlossenen Betriebs­ zustand auf einer konischen oder kugelschalenförmigen Ven­ tilsitzfläche auf, die in einem an der Bodenplatte form­ schlüssig befestigten Düsenkörper ausgebildet ist. Durch die Flexibilität der die Ventilkugel mit dem Anker verbindenden Stange soll eine Selbstzentrierung der Ventilkugel auf ihre Sitzfläche erreicht werden.

Aus der DE-OS 30 28 742 ist schließlich ein gattungsgemäßes Kraftstoff-Einspritzventil mit einem zylindrischen Gehäuse zur koaxialen Aufnahme einer Magnetspule und eines Stator­ kerns bekannt, dessen hohlzylindrischer Anker direkt mit dem tellerartigen Schließglied fest verbun­ den ist. Im hohlzylindrischen Anker sind eine am Schließ­ glied abgestützte Druckfeder sowie eine Führungshülse ange­ ordnet, welch letztere mit ihrem oberen Abschnitt in einem Ringspalt zwischen einem mit Radialbohrungen versehenen Stator und einem Innenrohr festgelegt ist. Die Axialführung des aus dem hohlzylindrischen Anker und dem tellerförmigen Schließelement gebildeten Ventilgliedes erfolgt ausschließ­ lich durch die Führungsbuchse.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Kraft­ stoff-Einspritzventil zu schaffen, das bei relativ geringer Bauhöhe eine genaue Führung des Ventilkör­ pers in der Längsachse gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentan­ spruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die im oberen Teil des Ankers befestigte Führungsbuchse, deren oberer Abschnitt in der verbreiterten Endausnehmung des Kerns im Gleitsitz aufge­ nommen ist, verbleibt die reibungsarme ankerseitige Führung immer am äußersten Ende des Ventilglieds. Da andererseits das zweckmäßig als Ventilkugel ausgebildete Schließelement am anderen Ende des Ventilglieds ebenfalls axial geführt wird, läßt sich auch bei geringer Bauhöhe des gesamten Ven­ tilgliedes eine exakte Führung des Ventilgliedes in der Stator- und Gehäuse-Achse erzielen. Die feste Verbindung des Ankers mit dem Schließelement durch den formsteifen Schaft ergibt ein in sich biegesteifes Ventilglied. Bei hohlzylin­ drischer Ausbildung des Schaftes und Verwendung einer Kugel als Schließglied vereinfacht sich die Befestigung dieser Ku­ gel am unteren Schaftende aufgrund einer durch die Innenboh­ rung im Schaft bewirkten Selbstzentrierung der Kugel.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an­ hand der Zeichnung im einzelnen beschrieben, in weicher ein Kraftstoff-Einspritzventil im Längsschnitt dargestellt ist.

Das dargestellte Einspritzventil besitzt einen Statorkern 1 mit einem zentralen Kraftstoffkanal 1a und einem im mittle­ ren Abschnitt ausgebildeten Radialflansch 1b, in dessen Umfangsfläche eine Ringnut 1c eingearbeitet ist. Ein hohl­ zylindrisches Gehäuse 2 hat einen den Statorkern 1 umgeben­ den Abschnitt, dessen Rand plastisch verformt ist und die in der Umfangsfläche des Radialflansches 1b ausgebildete Ring­ nut 1c ausfüllt, so daß das zylindrische Gehäuse 2 mit dem Statorkern 1 zusammengefügt ist. Ein Isolierkörper 13 mit einer harzumgossenen ringförmigen Erregerspule 14 ist in den Raum zwischen dem Statorkern 1 und dem Gehäuse 2 unter Zwi­ schenfügung von O-Dichtringen O₁ und O₂ eingesetzt.

In der den Kraftstoffkanal 1a bildenden zentralen Bohrung des Statorkerns 1 ist eine Hülse 12 durch einen von der Außenseite des Statorkerns 1 durchgeführten Verstemmvorgang fixiert. Ein als Ventilkugel ausgebildetes Schließelement 3 ist am unteren Ende eines hohlzylindrischen Schaftes 4 befe­ stigt, der seinerseits im Paßsitz im Inneren eines unterhalb des Statorkerns 1 unter Einhaltung eines axialen Spalts an­ geordneten Ankers 5 aufgenommen ist. Eine Führungsbuchse 6 aus einem unmagnetischen Werkstoff ist mit einem Ende im Preßsitz in den Anker 5 eingefügt und mit dem anderen Ende in einer erweiterten Bohrung des Statorkerns 1 verschiebbar geführt. Eine Druckfeder 11 ist in der Führungsbuchse 6 zwi­ schen dem Schaft 4 und der Hülse 12 angeordnet und beauf­ schlagt die Ventilkugel 3 in Schließrichtung.

Eine Düse 7 mit einer Düsenöffnung 7a ist koaxial in einem Düsenkopf 9 angeordnet und mit diesem durch lokale und plastische Verformung des Düsenmaterials fest verbunden, das in innere Umfangsnuten am unteren Ende des hohlzylindrischen Düsenkopfes hineingedrückt ist. Der Düsenkopf 9 ist in einer verbreiterten Ausnehmung 2a im unteren Endteil des Gehäuses 2 unter Zwischenfügung einer C-förmigen Beilagscheibe 10 be­ festigt, wobei Material des Gehäuses in eine Umfangsnut 9a am Oberteil des Düsenkopfes hineingedrückt ist.

Der Statorkern 1 und das Gehäuse 2 sind durch eine spritzge­ gossene Kunststoffkappe 15A mit einem Anschlußstecker abge­ deckt, auf der eine Gummibuchse 15B sitzt. Im Kraftstoff­ kanal 1a ist ein Metallsieb 15C angeordnet.

Claims (2)

1. Elektromagnetisches Kraftstoff-Einspritzventil, mit

• - einem zylindrischen Gehäuse (2) zur koaxialen Aufnahme einer Magnetspule (14) und eines Statorkerns (1),
• - einem mit dem Statorkern (1) verbundenen Ringflansch an dem das Gehäuse (2) mit seinem äußeren Rand formschlüssig befestigt ist,
• - einem vom Statorkern (1) magnetisch gegen eine Druck­ feder (11) bewegbaren Ventilglied (3, 4, 5), dessen Schließelement (3) mit einem statorkernseitigen hohlzylindrischen Anker (5) aus einem magnetischen Material fest verbunden ist,
• - einer Führungsbuchse (6) aus einem unmagnetischen Werk­ stoff, die in einem unteren hohlzylindrischen Abschnitt des Statorkerns (1) angeordnet und deren unterer Ab­ schnitt in dem hohlzylindrischen Anker (5) aufgenommen ist, und
• - einem in einem Düsenkopf (9) angeordneten Ventilsitz stromauf einer Spritzöffnung (7a), dadurch gekennzeichnet, daß
• - der Anker (5) über einen biege­ steifen Schaft (4) mit dem als Ventilkugel ausgebilde­ ten Schließelement (3) fest verbunden ist,
• - die Führungsbuchse (6) im Anker (5) befestigt und im unteren hohlzylindrischen Abschnitt des Statorkerns (1) axial geführt ist und
• - die mit dem unteren Ende des Schaftes (4) fest verbun­ dene Ventilkugel (3) im Düsenkopf (9) axial geführt ist.

2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (4) hohlzylindrisch ist.