EP1348074A1 - Magnetventil zur steuerung eines einspritzventils einer brennkraftmaschine - Google Patents

Magnetventil zur steuerung eines einspritzventils einer brennkraftmaschine

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EP1348074A1
EP1348074A1 EP01990299A EP01990299A EP1348074A1 EP 1348074 A1 EP1348074 A1 EP 1348074A1 EP 01990299 A EP01990299 A EP 01990299A EP 01990299 A EP01990299 A EP 01990299A EP 1348074 A1 EP1348074 A1 EP 1348074A1
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EP
European Patent Office
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armature
stop member
solenoid valve
valve
plate
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01990299A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wilfried Roth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • F02M63/022—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively for cutting-out pumps or injectors in case of abnormal operation of the engine or the injection apparatus, e.g. over-speed, break-down of fuel pumps or injectors ; for cutting-out pumps for stopping the engine by acting on fuel control mechanism
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    • F02M2547/00—Special features for fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M2547/003—Valve inserts containing control chamber and valve piston

Definitions

  • Such a solenoid valve is used to control the fuel pressure in the control pressure chamber of an injection valve, for example in the injector of a common rail injection system.
  • the movement of a valve piston, with which an injection opening of the injection valve is opened or closed, is controlled via the fuel pressure in the control pressure chamber.
  • the known solenoid valve has an electromagnet arranged in a housing part, a movable armature and a control valve member which is moved with the armature and acted upon by a closing spring in the closing direction and which cooperates with a valve seat of the solenoid valve and thus controls the fuel outflow from the control pressure chamber.
  • a known disadvantage of the solenoid valves is the so-called armature bounce.
  • the armature is therefore made in two parts with an armature bolt and an armature plate slidably mounted on the armature bolt, so that the armature plate moves further against the tension force of a return spring on the armature bolt when the control valve member impacts the valve seat , The return spring then transports the anchor plate back to its starting position on a stop member of the anchor bolt.
  • the two-part design of the armature reduces the effectively braked mass and thus the kinetic energy of the armature impinging on the valve seat that causes the bouncing.
  • the stop member for the anchor plate is in the form of a non-closed washer with a U-shaped one
  • the armature plate has on its end facing the electromagnet a concentrically surrounding recess of the armature bolt with a rectangular cross-section, which laterally surrounds the ring disk, the jacket wall of the ring disk being spaced a distance from the circumferential inner wall of the recess, so that the ring washer is subject to slight play the anchor bolt is fixed, but is secured by the recess against slipping off the anchor bolt.
  • the return spring presses the anchor plate in its rest position with the bottom of the recess against the stop member.
  • the stop member can be arranged in an annular groove of the anchor bolt. It is particularly advantageous if the stop member is constructed in several parts, in particular in two parts, with a first part and at least one further part, which parts are arranged in a plane perpendicular to the direction of movement of the anchor bolt concentrically around the anchor bolt in the annular groove and each with an inner wall section on the ring groove.
  • the stop member can be easily fixed on the anchor bolt without play.
  • the contact surface of the stop member on the anchor bolt is increased in comparison to the known solenoid valves, which increases the stability.
  • Advantageously ⁇ causes striking of the acted upon by the return spring anchor plate to the abutment member by the inclined angle to the cone shell surface of the stop member a radial force input to the first part and the at least one WEI direct part of the stop member. Due to the multi-part design of the stop member, the anchor bolt can be clamped between the first part and the at least one further part. Lateral play between the anchor plate and the anchor bolt is hereby advantageously avoided.
  • a first side of the stop member facing the electromagnet has a shoulder on its outer edge.
  • a can advantageously Fuel drain channel are formed, which connects the armature space of the solenoid valve with a through opening formed in the electromagnet and connected to a low-pressure fuel connection of the solenoid valve.
  • FIG. 1 shows a cross section through the upper part of a fuel injection valve with a solenoid valve known from the prior art
  • FIG. 2a shows a plan view of an embodiment of the stop element of a solenoid valve according to the invention
  • FIG. 2b shows a cross section through FIG. 2a
  • FIG. 3 shows the armature plate of a solenoid valve according to the invention
  • FIG. 3 armature plate, armature bolt, stop member and slide piece of a second exemplary embodiment of the solenoid valve according to the invention in the assembled state without the return spring.
  • the fuel injector 1 shown has a valve housing 4 with a longitudinal bore 5, in which a valve piston 6 is arranged, which acts with its one end on a valve needle arranged in a nozzle body, not shown.
  • the valve needle is arranged in a pressure chamber, which is under high pressure via a pressure bore 8 standing fuel is supplied.
  • the valve needle is raised against the closing force of a spring by the high force of fuel which acts constantly on a pressure shoulder of the valve needle in the pressure chamber.
  • the fuel is then injected into the combustion chamber of the internal combustion engine through an injection opening which is then connected to the pressure chamber.
  • the valve needle By lowering the valve piston 6, the valve needle is pressed into the valve seat of the injection valve in the closing direction and the injection process is ended.
  • valve piston 6 is guided at its end facing away from the valve needle in a cylinder bore 11 which is made in a valve piece 12 which is inserted into the valve housing 4.
  • the end face 13 of the valve piston 6 includes a control pressure chamber 14 which is connected to a high-pressure fuel connection via an inlet channel.
  • the inlet channel is essentially made up of three parts.
  • the annular space 16 is sealed off from the longitudinal bore 5 by a sealing ring 39.
  • the control pressure chamber 14 is exposed to the high fuel pressure prevailing in the high-pressure fuel reservoir via the inlet throttle 15.
  • valve piece 12 Coaxial to the valve piston 6 branches off from the control pressure chamber 14 a bore running in the valve piece 12, which forms a fuel outlet channel 17 provided with an outlet throttle 18, which opens into a relief chamber 19 which is connected to a low-pressure fuel circuit 10 is connected, which in turn is connected in a manner not shown with a fuel return of the injector 1.
  • the fuel drain channel 17 emerges from the valve piece 12 in the area of a conically countersunk part 21 of the outer end face of the valve piece 12.
  • the valve piece 12 is firmly clamped to the valve housing 4 in a flange area 22 via a screw member 23.
  • a valve seat 24 is formed in the conical part 21, with which a control valve member 25 of a solenoid valve 30 controlling the injection valve interacts.
  • the control valve member 25 is coupled to a two-part armature in the form of an armature bolt 27 and an armature plate 28, which armature interacts with an electromagnet 29 of the solenoid valve 30.
  • the solenoid valve 30 comprises a housing part 60 which accommodates the electromagnet and which is firmly connected to the valve housing 4 via screwable connecting means 7.
  • the armature plate 28 is dynamically displaceably mounted on the anchor bolt 27 under the action of its inert mass against the biasing force of a return spring 35 and is pressed by this return spring in the idle state against a stop member 26 fixed on the anchor bolt.
  • the return spring 35 is fixed to the housing on a flange 32 of a slide 34 guiding the anchor bolt 27, which is firmly clamped with this flange between a spacer 38 placed on the valve piece 12 and the screw member 23 in the valve housing.
  • the armature bolt 27 and with it the armature disk 28 and the control valve member 25 coupled to the armature bolt are constantly acted upon in the closing direction by a locking spring 31 which is fixed to the housing, so that the control valve member 25 normally abuts the valve seat 24 in the closed position.
  • the armature plate 28 and the impact member 26 also moves the anchor bolt 27 to the electromagnet, whereby the drain channel 17 is opened to the relief chamber 19.
  • the spacer 38 arranged between the flange 32 and the valve piece 12 serves to set the opening stroke.
  • the opening and closing of the injection valve is controlled by the solenoid valve 30 as described below.
  • the anchor bolt 27 is constantly acted upon by the closing spring 31 in the closing direction, so that the control valve member 25 rests on the valve seat 24 in the closed position when the electromagnet is not energized, and the control pressure chamber 14 is closed to the relief side 19, so that the high one there very quickly via the inlet channel Builds up pressure that is also present in the high-pressure fuel reservoir.
  • the pressure in the control pressure chamber 14 Over the surface of the end face 13, the pressure in the control pressure chamber 14 generates a closing force on the valve piston 6 and the valve needle connected therewith, which is greater than the forces acting in the opening direction as a result of the high pressure.
  • control pressure chamber 14 If the control pressure chamber 14 is opened towards the relief side 19 by opening the solenoid valve, the pressure in the small volume of the control pressure chamber 14 decreases very quickly, since it is decoupled from the high pressure side via the inlet throttle 15. As a result, the force acting on the valve needle in the opening direction outweighs the high-pressure fuel present at the valve needle, so that the valve needle moves upward and the at least one injection opening is opened for injection.
  • the solenoid valve 30 closes the fuel outlet channel 17, the pressure in the control pressure chamber 14 can flow in through the inlet channel 15. the fuel is rebuilt so that the original closing force is applied and the valve needle of the fuel injector closes.
  • the distance between the side walls 47 and 48 of the annular groove 46 is dimensioned somewhat larger than the thickness of the two parts 26a and 26b, so that they can be inserted without problems.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine, umfassend einen Eletromagneten (29), einen beweglichen Anker mit Ankerplatte (28) und Ankerbolzen (27) und ein mit dem Anker bewegtes und mit einem Ventilsitz (24) zusammenwirkendes Steuerventilglied (25) zum Öffnen und Schliessen eines Kraftstoffablaufkanals (17) eines Steuerdruckraums (14) des Einspritzventils (1), welche Ankerplatte (28) unter Einwirkung ihrer trägen Masse in Schliessrichtung des Steuerventilgliedes (25) entgegen der Spannkraft einer auf die Ankerplatte (28) einwirkenden Rückholfeder (35) auf dem Ankerbolzen (27) gleitend verschiebbar gelagert ist und in ihrer Ruhelage von der Rückholfeder (35) gegen ein an dem Ankerbolzen (27) angeordnetes Anschlagglied (26) in eine Ausnehmung (60) an der dem Elektromagneten (29) zugewandten Stirnseite (47) der Ankerplatte (28) eingreift. Es wird vorgeschlagen, dass das Anschlagglied (26) eine konusförmige Mantelwand (51) aufweist, an der ein Komplementär ausgebildeter konusförmiger Innenwandungsabschnitt (61) der Ausnehmung (60) der Ankerplatte (18) zur Anlage gelangt.

Description

Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein solches, beispielsweise aus der DE 196 50 865 AI bekanntes Magnetventil wird zur Steuerung des Kraftstoffdrucks im Steuerdruckraum eines Ξinspritzventils, beispielsweise im Injektor einer Common-Rail-Einspritzanlage, verwandt. Über den Kraftstoffdruck im Steuerdruckraum wird die Bewegung eines Ventilkolbens gesteuert, mit dem eine Einspritzöffnung des Einspritzventils geöffnet oder geschlossen wird. Das bekannte Magnetventil weist einen in einem Gehäuseteil angeordneten Elektromagneten, einen beweglichen Anker und ein mit dem Anker bewegtes, von einer Schließfeder in Schließrichtung beaufschlagtes Steuerventilglied auf, das mit einem Ventilsitz des Magnetventils zusammenwirkt und so den Kraftstoffabfluß aus dem Steuerdruckraum steuert. Ein bekannter Nachteil der Magnetventile besteht im sogenannten Ankerprel- len. Beim Abschalten des Magneten wird der Anker und mit ihm das Steuerventilglied von der Schließfeder des Magnetventils zum Ventilsitz hin beschleunigt, um einen Kraftstoffablauf- kanal aus dem Steuerdruckraum zu verschließen. Der Aufprall des Steuerventilgliedes am Ventilsitz kann ein nachteiliges Schwingen und/oder Prellen des Steuerventilgliedes am Ven- tilsitz zur Folge haben, wodurch die Steuerung des Ein- spritzvorgangs beeinträchtigt wird. Bei dem aus der DE 196 50 865 AI bekannten Magnetventil ist deshalb der Anker zweiteilig mit einem Ankerbolzen und einer auf dem Ankerbolzen gleitverschiebbar gelagerten Ankerplatte ausgeführt, so daß sich die Ankerplatte beim Aufprall des Steuerventilgliedes auf den Ventilsitz gegen die Spannkraft einer Rückholfeder auf dem Ankerbolzen weiterbewegt. Die Rückholfeder befördert die Ankerplatte anschließend in ihre Ausgangsposition an ei- nem Anschlagglied des Ankerbolzens zurück. Durch die zweiteilige Ausführung des Ankers wird die effektiv abgebremste Masse und damit die das Prellen verursachende kinetische Energie des auf den Ventilsitz auftreffenden Ankers verringert. Das Anschlagglied für die Ankerplatte ist in Form ei- ner nicht geschlossenen Ringscheibe mit einer U-förmigen
Ausnehmung ausgebildet, die in einer Ringnut des Ankerbolzes angeordnet ist. Die Ankerplatte weist an ihrer dem Elektromagneten zugewandten Stirnseite eine den Ankerbolzen konzentrisch umgebende Ausnehmung mit rechteckförmigen Querschnitt auf, welche die Ringscheibe seitlich umfängt, wobei die Mantelwand der Ringscheibe ein Stück von der umlaufenden Innenwandung der Ausnehmung beabstandet ist, so daß die Ringscheibe mit leichtem Spiel an dem Ankerbolzen festgelegt ist, jedoch durch die Ausnehmung gegen ein Abrutschen vom Ankerbolzen gesichert ist. Die Rückholfeder drückt die Ankerplatte in ihrer Ruhelage mit dem Boden der Ausnehmung gegen das Anschlagglied.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Magnetventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 unterscheidet sich vom Stand der Technik dadurch, daß das Anschlagglied wenigstens auf einem Teilumfang eine konusformige Mantelwand aufweist, an der ein komplementär ausgebildeter konusförmiger Innenwandungsab- schnitt der Ausnehmung der Ankerplatte zur Anlage gelangt . Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß beim Anschlag der Ankerplatte die übertragenen Kräfte nicht nur axial auf das Anschlagglied einwirken, sondern durch die um den Konuswin- kel geneigte Mantelwand auch radial zur Bewegungsrichtung der Ankerplatte abgeleitet werden. Ein Abprellen der Ankerplatte von dem Anschlagglied und ein Nachschwingen der Ankerplatte wird dadurch vorteilhaft verringert . Weiterhin wird durch diese Maßnahmen erreicht, daß die Ankerplatte bei einer Erregung des Elektromagneten ohne seitliches Spiel an dem Anschlagglied zur Anlage gelangt und auf die Ankerplatte einwirkende Kippmomente reduziert werden. Durch den Eingriff des konusförmigen Anschlagteils in die komplementär ausgebildete Ausnehmung wird die Ankerplatte geführt . Daher kann die auf dem Ankerbolzen gleitende Führungshülse der Ankerplatte verkürzt und die Masse der Ankerplatte reduziert werden, was sich wiederum positiv auf das Nachschwingverhalten der Ankerplatte auswirkt . Kurze Nachschwingzeiten der Ankerplatte sind wünschenswert, da ein Ansteuern des Magnetven- tils erst wieder zu einer definierten Ξinspritzmenge führt, wenn die Ankerplatte nicht mehr nachschwingt . Darüber hinaus läßt sich durch die konusformige Ausgestaltung der Ausnehmung ein störender Grat in der Ausnehmung bei der Herstellung in einfacher Weise vermeiden.
Weiterbildungen der Erfindung und vorteilhafte Ausführungs- beispiele werden durch die in den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Merkmale ermöglicht .
So ist es vorteilhaft, wenn der konusformige Innenwandungs- abschnitt der Ausnehmung der Ankerplatte formschlüssig an der konusförmigen Mantelwand des Anschlaggliedes zur Anlage gelangt . Durch die im Vergleich zum Stand der Technik vergrößerte Auflagefläche der Ankerplatte am Anschlagglied wird die Langzeitstabilität des Magnetventils verbessert. Vorteilhaft können der konusformige Innenwandungsabschnitt und die konusformige Mantelwand des Anschlaggliedes eine hydraulische Dämpfungseinrichtung bilden, mit der ein Nach- schwingen der Ankerplatte am Ankerbolzen dämpfbar ist.
Zur Festlegung des Anschlaggliedes am Ankerbolzen, kann das Anschlagglied in einer Ringnut des Ankerbolzens angeordnet sein. Besonders vorteilhaft ist, wenn das Anschlagglied mehrteilig, insbesondere zweiteilig, mit einem ersten Teil und wenigstens einem weiteren Teil ausgebildet ist, welche Teile in einer Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung des Ankerbolzens konzentrisch um den Ankerbolzen herum in der Ringnut angeordnet sind und mit jeweils einem Innenwandungs- abschnitt an der Ringnut zur Anlage gelangen. Durch diese
Maßnahmen wird erreicht, daß das Anschlagglied in einfacher Weise an dem Ankerbolzen spielfrei festgelegt werden kann. Die Auflagefläche der Anschlaggliedes am Ankerbolzen ist im Vergleich zu den bekannten Magnetventilen vergrößert, wo- durch die Stabilität erhöht wird. Vorteilhaft bewirkt ein ■ Anschlagen der von der Rückholfeder beaufschlagten Ankerplatte an dem Anschlagglied durch die um den Konuswinkel geneigte Mantelfläche des Anschlaggliedes eine radiale Krafteinleitung auf den ersten Teil und den wenigstens einen wei- teren Teil des Anschlaggliedes. Durch die mehrteilige Ausführung des Anschlaggliedes kann erreicht werden, daß der Ankerbolzen zwischen dem ersten Teil und dem wenigstens einen weiteren Teil eingespannt wird. Ein seitliches Spiel zwischen der Ankerplatte und dem Ankerbolzen wird hierdurch vorteilhaft vermieden.
Vorteilhaft ist weiterhin, daß eine dem Elektromagneten zugewandte erste Seite des Anschlaggliedes an ihrem Außenrand einen Absatz aufweist. Durch den Absatz und eine in der An- kerplatte vorgesehene Durchgangsöffnung kann vorteilhaft ein Kraftstoffablaufkanal gebildet werden, welcher den Ankerraum des Magnetventils mit einer in dem Elektromagneten ausgebildeten und mit einem Kraftstoffniederdruckanschluß des Magnetventils verbunden Durchgangsöffnung verbindet .
Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung er- läutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch den oberen Teil eines aus dem Stand der Technik bekannten Kraftstoffeinspritzventils mit einem Magnetventil, Fig. 2a eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel des An- schlaggliedes eines erfindungsgemäßen Magnetventils, Fig. 2b einen Querschnitt durch Fig. 2a,
Fig. 3 die Ankerplatte eines erfindungsgemäßen Magnetventils, Fig. 3 Ankerplatte, Ankerbolzen, Anschlagglied und Gleitstück eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Ma- gnetventils im zusammengebauten Zustand ohne die Rückholfeder.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt den oberen Teil eines aus dem Stand der Technik bekannten Kraftstoffeinspritzventils 1, welches zur Verwendung in einer Kraftstoffeinspritzanlage bestimmt ist, die mit einem Kraftstoffhochdruckspeicher ausgerüstet ist, der durch eine Hochdruckförderpumpe kontinuierlich mit Hochdruckkraftstoff versorgt wird. Das dargestellte Kraftstoffeinspritzventil 1 weist ein Ventilgehäuse 4 mit einer Längsbohrung 5 auf, in der ein Ventilkolben 6 angeordnet ist, der mit seinem einen Ende auf eine in einem nicht dargestellten Düsenkörper angeordnete Ventilnadel einwirkt. Die Ventilnadel ist in einem Druckraum angeordnet, der über eine Druckbohrung 8 mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff versorgt ist. Bei einer Öffnungshubbewegung des Ventilkolbens 6 wird die Ventilnadel durch den ständig an einer Druckschulter der Ventilnadel angreifenden Kraft- Stoffhochdruck im Druckraum entgegen der Schließkraft einer Feder angehoben. Durch eine dann mit dem Druckraum verbundene Einspritzöffnung erfolgt die Einspritzung des Kraftstoffs in den Brennraum der Brennkraftmaschine . Durch Absenken des Ventilkolbens 6 wird die Ventilnadel in Schließrichtung in den Ventilsitz des Einspritzventils gedrückt und der Einspritzvor- gang beendet.
Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, wird der Ventilkolben 6 an seinem von der Ventilnadel abgewandten Ende in einer Zylinderbohrung 11 geführt, die in einem Ventilstück 12 einge- bracht ist, welches in das Ventilgehäuse 4 eingesetzt ist. In der Zylinderbohrung 11 schließt die Stirnseite 13 des Ventilkolbens 6 einen Steuerdruckraum 14 ein, der über einen Zulaufkanal mit einem Kraftstoffhochdruckanschluß verbunden ist. Der Zulaufkanal ist im wesentlichen dreiteilig ausge- bildet. Eine radial durch die Wand des Ventilstücks 12 führende Bohrung, deren Innenwände auf einem Teil ihrer Länge eine Zulaufdrossel 15 ausbilden, ist mit einem das Ventil- stück umfangsseitig umgebenden Ringraum 16 ständig verbunden, welcher Ringraum wiederum über einen in den Zulaufkanal eingeschobenen Kraftstoffilter in ständiger Verbindung mit dem Kraftstoffhochdruckanschluß eines in das Ventilgehäuse 4 einschraubbaren Anschlußstutzens 9 steht . Der Ringraum 16 ist über einen Dichtring 39 zur Längsbohrung 5 abgedichtet. Über die Zulaufdrossel 15 ist der Steuerdruckraum 14 dem im Kraftstoffhochdruckspeicher herrschenden hohen Kraftstoff- druck ausgesetzt . Koaxial zum Ventilkolben 6 zweigt aus dem Steuerdruckraum 14 eine im Ventilstück 12 verlaufende Bohrung ab, die einen mit einer Ablaufdrossel 18 versehenen Kraftstoffablaufkanal 17 bildet, der in einen Entlastungs- räum 19 einmündet, der mit einem Kraftstoffniederdruckan- schluß 10 verbunden ist, welcher wiederum in nicht weiter dargestellter Weise mit einem Kraftstoffrücklauf des Einspritzventils 1 verbunden ist. Der Austritt des Kraft- stoffablaufkanals 17 aus dem Ventilstück 12 erfolgt im Be- reich eines kegelförmig angesenkten Teiles 21 der außenliegenden Stirnseite des Ventilstückes 12. Das Ventilstück 12 ist in einem Flanschbereich 22 fest über ein Schraubglied 23 mit dem Ventilgehäuse 4 verspannt.
In dem kegelförmigen Teil 21 ist ein Ventilsitz 24 ausgebildet, mit dem ein Steuerventilglied 25 eines das Einspritzventil steuernden Magnetventils 30 zusammen wirkt. Das Steuerventilglied 25 ist mit einem zweiteiligen Anker in Form eines Ankerbolzens 27 und einer Ankerplatte 28 gekoppelt, welcher Anker mit einem Elektromagneten 29 des Magnetventils 30 zusammen wirkt. Das Magnetventil 30 umfaßt ein den Elektromagneten bergendes Gehäuseteil 60, das mit dem Ventilgehäuse 4 über schraubbare Verbindungsmittel 7 fest verbunden ist. Bei dem bekannten Magnetventil ist die Ankerplatte 28 unter Einwirkung ihrer trägen Masse gegen die Vorspannkraft einer Rückholfeder 35 dynamisch verschiebbar auf dem Ankerbolzen 27 gelagert und wird durch diese Rückholfeder im Ruhezustand gegen ein an dem Ankerbolzen festgelegtes Anschlagglied 26 gedrückt. Mit ihrem anderen Ende stützt sich die Rückholfeder 35 gehäusefest an einem Flansch 32 eines den Ankerbolzen 27 führenden Gleitstücks 34 ab, das mit diesem Flansch zwischen einer auf das Ventilstück 12 aufgelegten Distanzscheibe 38 und dem Schraubglied 23 im Ventilgehäuse fest eingespannt ist. Der Ankerbolzen 27 und mit ihm die Ankerscheibe 28 und das mit dem Ankerbolzen gekoppelte Steuerventilglied 25 sind ständig durch eine sich gehäusefest abstützende Schließfeder 31 in Schließrichtung beaufschlagt, so daß das Steuerventilglied 25 normalerweise in Schließstellung am Ventilsitz 24 anliegt. Bei Erregung des Elektromagneten wird die Ankerplatte 28 und über das An- schlagglied 26 auch der Ankerbolzen 27 zum Elektromagneten hin bewegt, wodurch der Ablaufkanal 17 zum Entlastungsraum 19 hin geöffnet wird. Zwischen dem Steuerventilglied 25 und der Ankerplatte 28 befindet sich eine Ringschulter 33 am Ankerbolzen 27, die bei erregtem Elektromagneten am Flansch 32 anschlägt und so den Öffnungshub des Steuerventilgliedes 25 begren∑it. Zur Einstellung des Öffnungshubes dient die zwischen dem Flansch 32 und dem Ventilstück 12 angeordnete Distanzscheibe 38.
Das Öffnen und Schließen des Einspritzventils wird wie nachfolgend beschrieben von dem Magnetventil 30 gesteuert. Der Ankerbolzen 27 ist ständig durch die Schließfeder 31 in Schließrichtung beaufschlagt, so daß das Steuerventilglied 25 bei nicht erregtem Elektromagneten in Schließstellung am Ventilsitz 24 anliegt und der Steuerdruckraum 14 zur Entlastungsseite 19 hin verschlossen ist, so daß sich dort über den Zulaufkanal sehr schnell der hohe Druck aufbaut, der auch im Kraftstoffhochdruckspeicher ansteht. Über die Fläche der Stirnseite 13 erzeugt der Druck im Steuerdruckraum 14 eine Schließkraft auf den Ventilkolben 6 und die damit in Verbindung stehende Ventilnadel, die größer ist als die andererseits in Öffnungsrichtung in Folge des anstehenden Hochdrucks wirkenden Kräfte. Wird der Steuerdruckraum 14 durch Öffnen des Magnetventils zur Entlastungsseite 19 hin geöffnet, baut sich der Druck in dem geringen Volumen des Steuerdruckraumes 14 sehr schnell ab, da dieser über die Zulaufdrossel 15 von der Hochdruckseite abgekoppelt ist. Infolgedessen überwiegt die auf die Ventilnadel in Öffnungs- richtung wirkende Kraft aus dem an der Ventilnadel anstehenden KraftStoffhochdruck, so daß die Ventilnadel nach oben bewegt und dabei die wenigstens eine Einspritzöffnung zur Einspritzung geöffnet wird. Schließt jedoch das Magnetventil 30 den Kraftstoffablaufkanal 17, kann der Druck im Steuer- druckraum 14 durch den über den Zulaufkanal 15 nachfließen- den Kraftstoff wieder aufgebaut werden, so daß die ursprüngliche Schließkraft ansteht und die Ventilnadel des Kraftstoffeinspritzventils schließt.
Beim Schließen des Magnetventils drückt die Schließfeder 31 den Ankerbolzen 27 mit dem Steuerventilglied 25 schlagartig gegen den Ventilsitz 24. Ein nachteiliges Abprellen oder Nachschwingen des Steuerventilgliedes entsteht dadurch, daß der Aufschlag des Ankerbolzen am Ventilsitz eine elastische Verformung desselben bewirkt, welche als Energiespeicher wirkt, wobei ein Teil der Energie wiederum auf das Steuerventilglied übertragen wird, das dann zusammen mit dem Ankerbolzen vom Ventilsitz 24 abprellt. Das in Fig. 1 gezeigte bekannte Magnetventil verwendet daher einen zweiteiligen Anker mit einer vom Ankerbolzen 27 abgekoppelten Ankerplatte 28. Die Ankerplatte 28 bewegt sich beim Aufprall des Steuerventilgliedes 25 auf den Ventilsitz 24 gegen die Spannkraft der Rückholfeder 35 weiter. Die Rückholfeder 35 befördert die Ankerplatte 28 anschließend in ihre Ausgangsposition und Ruhe- läge an dem Anschlagglied 26 des Ankerbolzens zurück. Auf diese Weise läßt sich die insgesamt auf den Ventilsitz auftreffende Masse verringern. Die Ankerplatte 28 kann jedoch in nachteiliger Weise nachschwingen. Bei dem bekannten Magnetventil aus Fig. 1 ist das Anschlagglied 26 einteilig in Form einer Ringscheibe mit einer U-förmigen Ausnehmung ausgebildet, die in einer Ringnut an dem Ankerbolzen 27 angeordnet ist. Hierzu wird die Ankerplatte 28 bei der Herstellung des Magnetventils gegen die Spannkraft der Rückholfeder 35 nach unten bewegt und das Anschlagglied 26 radial zur Achse des Ankerbolzens 27 auf diesen aufgeschoben. Beim Zurückfedern der Ankerplatte 28 dringt das Anschlagglied 26 in eine Ausnehmung 60 an der dem Elektromagneten 29 zugewandten Seite der Ankerplatte 28 ein. Das Anschlagglied ist so gegen ein Abrutschen vom Ankerbolzen 27 gesichert. In den Figuren 2a und 2b ist ein erstes Ausführungsbeispiel des Anschlaggliedes 26 des erfindungsgemäßen Magnetventils dargestellt . In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Anschlagglied 26 zweiteilig ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, das Anschlagglied drei- oder mehrteilig auszubilden. Es ist auch möglich, das Anschlagglied einteilig mit einem kreisringförmigen Querschnitt auszubilden und in geeigneter Weise an dem Ankerbolzen festzulegen. Besonders vorteilhaft, ist jedoch die in Fig. 2a und 2b gezeigte Ausführung, bei der das Anschlagglied 26 aus zwei Teilen besteht. Das Anschlagglied 26 weist im wesentlichen die Form eines Kegelstumpfes mit einer konusförmigen Mantelwand und mit einer axialen Durchgangsöffnung auf, welcher Kegelstumpf durch eine radiale Trennfuge 59 mit Spaltbreite d in zwei in Draufsicht C- förmige Teilstücke 26a und 26b unterteilt wird. Jedes Teil 26a, 26b weist eine Oberseite 52, eine Unterseite 53, eine konusförmigen Teilmantelwand 51 und einen zylindrischen Innenwandungsabschnitt 54 zur Auflage auf dem Ankerbolzen 27 auf. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Konus- winkel α des Anschlaggliedes zwischen 10° und 40° groß und insbesondere 25° groß. Wie in Fig. 2b zu erkennen ist, weist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel die Oberseite 52 der beiden Teile 26a, 26b am Außenrand je einen ringförmigen Absatz 55 auf. In einer Position, in der die beiden Teile 26a und 26b am Ankerbolzen angeordnet sind, entspricht der diametrale Abstand 1 der beiden Absatzkanten dem Durchmesser des Ankerbolzens 27.
In Fig. 3 ist die zugehörige Ankerplatte 28 des erfindungsge- mäßen Magnetventils gezeigt. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die Ankerplatte 28 weist eine Stirnseite 41, welche im eingebauten Zustand dem Elektromagneten 29 zugewandt ist, und eine davon abgewandte Seite 42 auf, von der ein Führungsstutzen 65 absteht, der von einer axialen Durchgangsöffnung 49 zur Aufnahme des Ankerbolzens 27 durch- drungen wird. Die Durchgangsöffnung 49 mündet in eine Ausnehmung 60 an der Stirnseite 41 der Ankerplatte ein, welche Ausnehmung 60 eine konusformige Innenwandung 61 aufweist, die komplementär zu der Mantelwand 51 des Anschlaggliedes 26 aus- gebildet ist, also den gleichen Konuswinkel α aufweist. Die Ausnehmung 60 und die Öffnung 49 bilden eine trichterförmige Geometrie aus. Ein Segment der Ankerplatte 28 weist eine Aussparung 61 auf. Der Innenrand der Aussparung 61 ist über eine Bohrung 62 mit der Ausnehmung 60 verbunden. Die Bohrung 62 mündet in die konusformige Mantelwand 61 ein.
Fig. 4 zeigt den Ankerbolzen 27 mit Ankerplatte 28 und Anschlagglied 26 und einem den Ankerbolzen 27 führenden Gleitstück 34 im zusammengebauten Zustand. Die Rückholfeder 35 ist nicht gezeigt. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Unterschied zur Fig. 2a und 2b der Absatz 55 nicht gezeigt. Die in Fig. 4 dargestellt Anordnung kann anstelle der in Fig. 1 gezeigten Teile in das Magnetventil eingebaut werden. Bei der Montage der in Fig. 4 gezeigten Anord- nung wird zunächst die Ankerplatte 28 gegen die Spannkraft der Rückholfeder 35 (nicht gezeigt) nach unten geschoben. Anschließend können die beiden C-förmigen Teile 26a und 26b seitlich in eine Ringnut 46 des Ankerbolzens eingeschoben werden. Der Abstand der Seitenwände 47 und 48 der Ringnut 46 ist etwas größer bemessen als die Dicke der beiden Teile 26a und 26b, so daß diese problemlos eingeschoben werden können. Beim Zurückfedern der Ankerplatte 28 dringen die Teile 26a und 26b in die Ausnehmung 60 der Ankerplatte ein, bis die konusförmigen Mantelwandabschnitte 51 an dem konusförmigen In- nenwandungsabschnitt 61 der Ausnehmung 60 formschlüssig zur
Anlage gelangen. Durch die um den Konuswinkel geneigten Man- telwandabschnitte 51 bewirkt die Rückholfeder 35 eine radiale Krafteinleitung auf die beiden Teile 26a und 26b, wodurch der Ankerbolzen 27 im Bereich der Ringnut 46 zwischen den als Spannbacken wirkenden Teilen 26a und 26b eingespannt wird. Der Anschlag der Ankerplatte an dem Anschlagglied 26 bewirkt weiterhin, daß die beiden Teile 26a und 26b an der oberen Seitenwand 47 der Ringnut 46 zur Anlage' gelangen. Weiterhin ist vorteilhaft, daß sich bei einer Annäherung der Ankerplat- te 28 an das Anschlagglied 26 zwischen der konusförmigen Innenwandung 61 und der konusförmigen Mantelwand 51 ein hydraulischer Dämpfungsraum bildet. Der aus dem sich verkleinernden Spalt zwischen dem Anschlagglied 26 und Ausnehmung 60 verdrängte Kraftstoff übt eine rücktreibende Kraft auf die An- kerplatte 28 aus, welche der Rückholfeder 35 entgegenwirkt, so daß der Anschlag der Ankerplatte am Anschlagglied gedämpft wird.
In Fig. 4 ist der ringförmige Absatz 55 an der dem Elektroma- gneten zugewandten Oberseite 52 des Anschlaggliedes 26 nicht gezeigt. Wie in Fig. 2b in Verbindung mit Fig. 4 zu erkennen ist, kann jedoch der Absatz 55 zusammen mit der in der Ankerplatte 28 vorgesehen Bohrung 62 einen Kraftstoffablauf anal bilden, welcher den Entlastungsraum 19 des Magnetventils über die in dem Elektromagneten 29 vorgesehene Öffnung 37 mit dem Kraftstoffniederdruckanschluß 10 verbindet.

Claims

Ansprüche
1. Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine, umfassend einen Elektromagneten (29) , einen beweglichen Anker mit Ankerplatte (28) und Ankerbolzen (27) und ein mit dem Anker bewegtes und mit einem Ventilsitz (24) zusammenwirkendes Steuerventilglied (25) zum Öffnen und Schließen eines Kraftstoffablaufkanals (17) eines Steuerdruckraums (14) des Einspritzventils (1) , welche Ankerplatte (28) unter Einwirkung ihrer trägen Masse in Schließrichtung des Steuerventilgliedes (25) entgegen der Spannkraft einer auf die Ankerplatte (28) einwirkenden Rückholfeder (35) auf dem Ankerbolzen (27) gleitend verschiebbar gelagert ist und in ihrer Ruhelage von der Rückholfeder (35) gegen ein an dem Ankerbolzen (27) angeordnetes Anschlagglied (26) angedrückt wird, welches Anschlagglied (26) in eine Ausnehmung (60) an der dem Elektromagneten (29) zugewandten Stirnseite (47) der Ankerplatte (28) eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagglied (26) wenigstens auf einem Teilumfang eine konusformige Mantelwand (51) aufweist, an der ein komplementär ausgebildeter konusförmiger Innenwandungsabschnitt (61) der Ausnehmung (60) der Ankerplatte (18) zur Anlage gelangt.
2. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der konusformige Innenwandungsabschnitt (61) formschlüssig an der konusförmigen Mantelwand (51) des Anschlaggliedes (26) zur Anlage gelangt.
3. Magnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der konusformige Innenwandungsabschnitt (61) und die konusformige Mantelwand (51) des Anschlaggliedes (26) eine hydraulische Dämpfungseinrichtung bilden, mit der ein Nachschwingen der Ankerplatte (28) am Ankerbolzen (27) dämpfbar ist.
4. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagglied (26) in einer Ringnut (46) des Ankerbolzens (27) angeordnet ist.
5. Magnetventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagglied (26) mehrteilig, insbesondere zweiteilig, mit einem ersten Teil (26a) und wenigstens einem weiteren Teil (26b) ausgebildet ist, welche Teile (26a, 26b) in einer Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung des Ankerbolzens (27) konzentrisch um den Ankerbolzen (27) herum in der Ringnut (46) angeordnet sind und mit jeweils einem Innenwandungsabschnitt (54) an der Ringnut (46) zur Anlage gelangen.
6. Magnetventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Rückholfeder (35) gegen das Anschlagglied (26) angedrückte Ankerplatte (28) eine radiale Krafteinleitung auf den ersten Teil (26a) und den wenigstens einen weiteren Teil (26b) des Anschlaggliedes (26) bewirkt, wodurch der Ankerbolzen zwischen dem ersten Teil (26a) und dem wenigstens einen weiteren Teil (26b) eingespannt wird.
7. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Elektromagneten (29) zugewandte erste Seite (52) des Anschlaggliedes (26) an ihrem Außenrand einen Absatz (55) aufweist. (Fig. 2b)
8. Magnetventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Absatz (55) und eine in der Ankerplatte (28) vorgesehene Durchgangsöffnung (62) ein Kra tstoffablaufkanal gebildet wird, welcher den Ankerraum (19) des Magnetventils (30) mit einer in dem Elektromagneten (29) ausgebildeten und mit einem Kraftstoffniederdruckanschluß (10) des Magnetventils verbunden DurchgangsÖffnung (37) verbindet.
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