EP1387941A1 - Fuel injection valve comprising a damping element between the armature and the valve needle - Google Patents

Fuel injection valve comprising a damping element between the armature and the valve needle

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EP1387941A1
EP1387941A1 EP02732382A EP02732382A EP1387941A1 EP 1387941 A1 EP1387941 A1 EP 1387941A1 EP 02732382 A EP02732382 A EP 02732382A EP 02732382 A EP02732382 A EP 02732382A EP 1387941 A1 EP1387941 A1 EP 1387941A1
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armature
damping element
fuel injection
sleeve
valve needle
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Ferdinand Reiter
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0625—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
    • F02M51/0664—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding
    • F02M51/0685—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature and the valve being allowed to move relatively to each other or not being attached to each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02M61/12—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type characterised by the provision of guiding or centring means for valve bodies
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    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/30—Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped
    • F02M2200/306—Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped using mechanical means

Definitions

  • the invention is based on a fuel f injection valve of the type of the main claim.
  • Fuel injector which has a valve closing body connected to a valve needle, which cooperates with a valve seat f surface formed on a valve seat body to form a sealing seat.
  • a fuel injector is provided with a solenoid which interacts with an armature which is non-positively connected to the valve needle.
  • An additional mass is provided in a cylindrical shape around the armature and the valve needle, which is connected to the armature via an elastomer layer.
  • a disadvantage here is the complex design with an additional component.
  • the large-area elastomer ring is also unfavorable for the course of the magnetic field and complicates the closing of the field lines and thus the achievement of high tightening forces during the opening movement of the fuel injection valve.
  • a further zylinderför ige mass is provided for damping and debouncing around the armature and the valve needle, which is clamped and held in position by two elastomer rings. When the valve needle strikes the sealing seat, this second mass can move relative to the armature and valve needle and prevent the valve needle from bouncing.
  • a disadvantage of the described embodiment is the additional effort and space requirement.
  • the anchor itself is also not decoupled. His impulse thus increases the tendency for the valve needle to bounce.
  • the fuel injector according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the damping element: is arranged in a recess of the armature, whereby on the one hand the armature is prevented from rotating and on the other hand costly additional components and assembly costs can be saved.
  • the pot-shaped design of the sleeve which has a shoulder-like widening, by means of which the damping element can be brought to the necessary pretension, is particularly advantageous.
  • Another advantage is that both the sleeve and the damping element are simple and very precise to manufacture and malfunctions of the fuel injector are avoided.
  • through-openings are provided in the sleeve, which allow the fuel to flow unhindered through the sleeve to the sealing seat.
  • a damping element with a rectangular cross section, for example as a hose section.
  • FIG. 1 shows a schematic section through a first exemplary embodiment of a fuel injection valve according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic section from the first exemplary embodiment of a fuel injector according to the invention shown in FIG. 1 in area II in FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a schematic section in the same area as in FIG. 2 from a second exemplary embodiment of a fuel injector according to the invention
  • Fig. 4 is a schematic plan view in the flow direction on the sleeve of the second embodiment shown in Fig. 3 of a fuel injector according to the invention.
  • a fuel injector 1 shown in FIG. 1 is in the form of a fuel injector 1 for fuel injection systems of mixture-compressing, spark-ignited internal combustion engines.
  • the fuel injection valve 1 is particularly suitable for injecting fuel directly into a combustion chamber (not shown) of an internal combustion engine.
  • the fuel injector 1 consists of a nozzle body 2, in which a valve needle 3 is arranged.
  • the valve needle 3 is operatively connected to a valve closing body 4, which with one on a Valve seat body 5 arranged valve seat surface 6 cooperates to form a sealing seat.
  • fuel injector 1 is a fuel injector 1 that opens inward and has a spray opening 7.
  • the nozzle body 2 is sealed by a seal 8 against the outer pole 9 of a magnet coil 10.
  • the magnet coil 10 is encapsulated in a coil housing 11 and wound on a coil carrier 12, which bears against an inner pole 13 of the magnet coil 10.
  • the inner pole 13 and the outer pole 9 are separated from one another by a constriction 26 and connected to one another by a non-ferromagnetic connecting component 29.
  • the magnet coil 10 is excited via a line 19 by an electrical current that can be supplied via an electrical plug contact 17.
  • the .Plug contact 17 is surrounded by a plastic sheath 18, which can be molded onto the inner pole '13 .
  • valve needle 3 is guided in a valve needle guide 14, which is disc-shaped.
  • a paired adjusting disc 15 is used for stroke adjustment.
  • An armature 20 is located on the other side of the adjusting disc 15. This armature is non-positively connected to the valve needle 3 via a flange 21, which is connected to the flange 21 by a weld seam 22.
  • a restoring spring 23 is supported on the flange 21 and, in the present design of the fuel injector 1, is preloaded by a sleeve 24.
  • Fuel channels 30a to 30c run in the valve needle guide 14, in the armature 20 and on the valve seat body 5, which channels the fuel, which is supplied via a central fuel supply 16 ' and filtered by a filter element 25, to the spray opening 7.
  • the fuel injector 1 is sealed by a seal 28 against a fuel line, not shown.
  • a damping element 32 designed as an O-ring, which consists of an elastomer material, arranged. It rests on a ' shoulder-like widening 36 of a preferably deep-drawn sleeve 31, which is non-positively connected to the valve needle 3 via a weld seam 33.
  • the flange 21 is welded to the valve needle 3
  • the armature 20 and the damping element 32 are plugged on, and then the sleeve 31 is pressed under pressure on the damping element 32 and also with the valve needle 3 welded.
  • the armature 20 has only a strongly damped play and has only a slight tendency to twist between the flange 21 and the damping element 32.
  • the armature 20 In the idle state of the fuel injection valve 1, the armature 20 is acted upon by the return spring 23 against its stroke direction in such a way that the valve closing body 4 is held in sealing contact with the valve seat 6.
  • the magnetic coil 10 When the magnetic coil 10 is excited, it builds up a magnetic field which moves the armature 20 against the spring force of the return spring 23 in the stroke direction, the stroke being predetermined by a working gap 27 which is in the rest position between the inner pole 12 and the armature 20.
  • the armature 20 also carries the flange 21, which is welded to the valve needle 3, in the lifting direction.
  • the valve closing body 4 connected to the valve needle 3 lifts off the valve seat surface 6 and the fuel is sprayed through the spray opening 7.
  • the armature '20 drops from the inner pole 13 after the magnetic field has been sufficiently reduced by the pressure of the return spring 23, as a result of which the flange 21 which is connected to the valve needle 3 moves in the opposite direction of the stroke direction.
  • the valve needle 3 is thereby in die. same direction moves, whereby the valve closing body 4 touches the valve seat 6 and the fuel injector 1 is closed.
  • FIG. 2 shows an enlarged sectional view of an enlarged view of area II in FIG. 1.
  • valve needle 3 A part of the valve needle 3 is shown, the flange 21 welded to it, the sleeve 31 and the damping element 32 designed according to the invention and inserted into the recess 35 of the armature 20.
  • flange 21 is first welded to valve needle 3 via weld 22 , 22.
  • the damping element 32 is inserted into the recess 35 formed in the downstream end face 34 of the armature 20.
  • the armature 20 with the inserted damping element 32 is placed on the valve needle 3.
  • the sleeve 31 which can preferably be produced by deep drawing, and which preferably has punched through-openings 37 for the fuel line, is pushed onto the valve needle 3 and pressed onto the damping element 32 with a shoulder-like widening 36.
  • the sleeve 31 is also connected to the valve needle via a weld seam 33 in this way under tension.
  • the damping element provides 32 while opening for an almost instantaneous opening movement, 'since the armature 20, the sleeve 31 entrains instantaneously when tightening in the magnetic field of the magnetic coil 10 via the prestressed damping element 32nd
  • the prestressing of the damping element 32 ensures, after the fuel injector 1 has closed, that bumpers of the armature 20 are absorbed on an armature stop surface formed by the sleeve 31 without the fuel injector 1 opening again undesirably.
  • the axial position of the sleeve 31 is to be selected so that a gap 38 is present between the armature 20 and the sleeve 31, which allows the armature 20 to deflect slightly.
  • the damping element 32 is, for. B. designed as an ' O-ring.
  • damping elements 32 are easier to handle and install than damping membranes, for example, and also have advantages in manufacture. Membranes often have cracks, burrs or unclean cut edges and, moreover, often tend to swell out from the side and subsequent malfunctions during operation of the fuel injector 1.
  • the O-ring-shaped damping element 32 is chambered and can therefore not be deformed even when swollen.
  • the attachment of the damping element 32 in the recess 35 in the downstream end face 34 of the armature 20 can also prevent rotation of the armature 20 and resulting stroke changes due to the prestressed assembly.
  • the endurance behavior of the fuel injector 1 is influenced positively.
  • the damping element 32 is designed as a shaped ring which is adapted to the geometry of the recess 35 in the downstream end face 34 of the armature 20.
  • the shoulder-like widening 36 of the sleeve 31 can lie better against the damping element 32, as a result of which the positive engagement is improved and the damping behavior of the fuel injection valve 1 can be influenced in a targeted manner.
  • the damping element 32 can also be produced as a molded part with a rectangular cross section, for example in the form of a hose section. This form is particularly simple and inexpensive to implement.
  • Fig. 4 shows a _ schematic plan view in the flow direction, to the sleeve '31 of the invention designed according to the fuel injection valve 1 of FIG. 2 or FIG. 3.
  • the shoulder-like widening 36 of the sleeve 31 can be recessed several times, as indicated by the hatched areas 39.
  • the damping behavior can also be influenced in a targeted manner by this measure, for example by the depth and the number of recessed sections.
  • a contact surface of the damping element 32 can also have recessed areas and lie on a flat contact surface of the sleeve.
  • the invention is not limited to the illustrated embodiment and z. B. also suitable for outward opening fuel injection valves 1 or other anchor shapes, for example flat anchors.

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Abstract

The invention relates to a fuel injection valve (1) for fuel injection systems of internal combustion engines, comprising a valve needle (3), which co-operates with a valve seat surface (6) to form a seal seat and an armature (20) that acts upon the valve needle (3). The armature (20) can be displaced axially on the valve needle (3) and is damped by a damping element (32) that consists of an elastomer. Said damping element (32) rests on a sleeve (31) that is connected to the valve needle (3) by a non-positive fit. The damping element (32) is located in a recess (35), which is configured in a front face on an outflow side (34) of the armature (20).

Description

BRENNSTOFFEINSPRITZVENTIL MIT EINEM DÄMPFUNGSELEMENT ZWISCHEN ANKER UND FUEL INJECTION VALVE WITH A DAMPING ELEMENT BETWEEN ANCHOR AND
VENTILNADELVALVE NEEDLE
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Brennstof f einspritzventil nach der Gattung des Haupt anspruchs .The invention is based on a fuel f injection valve of the type of the main claim.
Es ist bereits aus der US 4 , 766, 405 einIt is already from US 4, 766, 405
Brennstoffeinspritzventil bekannt, das einen mit einer Ventilnadel verbundenen Ventilschließkörper , der mit einer an einem Ventilsit zkörper ausgebildeten Ventilsitz f läche zu einem Dichtsitz zusammenwirkt , aufweist . Zur elektromagnetischen Betätigung desFuel injector is known which has a valve closing body connected to a valve needle, which cooperates with a valve seat f surface formed on a valve seat body to form a sealing seat. For electromagnetic actuation of the
Brennstoffeinspritzventils ist eine Magnetspule vorgesehen, die mit einem Anker zusammenwirkt, der mit der Ventilnadel kraftschlüssig verbunden ist . Um den Anker und die Ventilnadel ist eine zusätzliche Masse zylinderförmig vorgesehen, die über eine Elastomerschicht mit dem Anker verbunden ist .A fuel injector is provided with a solenoid which interacts with an armature which is non-positively connected to the valve needle. An additional mass is provided in a cylindrical shape around the armature and the valve needle, which is connected to the armature via an elastomer layer.
Nachteilig ist dabei insbesondere die aufwendige Bauform mit einem zusätzlichen Bauteil . Auch ist der großflächige Elastomerring ungünstig für den Verlauf des Magnet felds und erschwert das Schließen der Feldlinien und somit das Erreichen hoher Anzugskräfte bei der Öf fnungsbewegung des Brennstof feinspritzventils . Aus der US 4,766,405 ist eine weitere Ausführungs form eines Brennstoffeinspritzventils bekannt, bei dem zur Dämpfung und Entprellung um den Anker und die Ventilnadel eine weitere zylinderför ige Masse vorgesehen ist, die durch zwei Elastomerringe in ihrer Position beweglich eingespannt und gehalten wird. Beim Auftreffen der Ventilnadel auf dem Dichtsitz kann sich diese zweite Masse relativ zu Anker und Ventilnadel bewegen und ein Prellen der Ventilnadel verhindern.A disadvantage here is the complex design with an additional component. The large-area elastomer ring is also unfavorable for the course of the magnetic field and complicates the closing of the field lines and thus the achievement of high tightening forces during the opening movement of the fuel injection valve. From US 4,766,405 a further embodiment form of a fuel injector is known in which a further zylinderför ige mass is provided for damping and debouncing around the armature and the valve needle, which is clamped and held in position by two elastomer rings. When the valve needle strikes the sealing seat, this second mass can move relative to the armature and valve needle and prevent the valve needle from bouncing.
Nachteilig an der beschriebenen Ausführungsform, ist der zusätzliche Aufwand und Platzbedarf. Auch ist der Anker selbst nicht entkoppelt. Sein Impuls vergrößert somit bei der Ventilnadel die Neigung, zu prellen.A disadvantage of the described embodiment is the additional effort and space requirement. The anchor itself is also not decoupled. His impulse thus increases the tendency for the valve needle to bounce.
Aus der US 5, 299,-77'6 ' ist ein Brennstoffeinspritzventil mit einer Ventilnadel und einem Anker bekannt, der auf der Ventilnadel beweglich geführt ist und dessen Bewegung in der Hubrichtung der Ventilnadel durch einen ersten Anschlag und entgegen. der Hubrichtung der Ventilnadel durch einen zweiten Anschlag begrenzt wird. Das durch die beiden Anschläge festgelegte axiale Bewegungsspiel des Ankers führt in gewissen Grenzen zu einer' Entkoppelung der trägen Masse der Ventilnadel einerseits und der trägen Masse des Ankers andererseits. Dadurch wird einem Zurückprallen der Ventilnadel von der Ventilsitzfläche beim Schließen des Brennstoffeinspritzventils in gewissen Grenzen entgegengewirkt. Da jedoch die axiale Lage des Ankers bezüglich der Ventilnadel durch die freie Beweglichkeit des Ankers gegenüber der Ventilnadel vollkommen Undefiniert ist, werden Preller nur in beschränktem Maße vermieden. Insbesondere wird bei der aus der US 5,299,776 bekannten Bauweise des Brennstoffeinspritzventils nicht vermieden, daß der Anker bei der Schließbewegung des Brennstoffeinspritzventils auf den dem Ventilschließkörper zugewandten Anschlag auftrifft und seinen Impuls dadurch schlagartig auf die Ventilnadel überträgt. Diese schlagartige Impulsübertragung kann zusätzliche Preller des Ventilschließkörpers verursachen. Vorteile der ErfindungFrom US 5, 299, -77 ' 6 ' a fuel injector with a valve needle and an armature is known, which is movably guided on the valve needle and its movement in the stroke direction of the valve needle by a first stop and counter . the stroke direction of the valve needle is limited by a second stop. The defined by the two stops axial motion of the armature leads within certain limits to a 'decoupling of the inertial mass of the valve needle on the one hand and the inert mass of the armature on the other. This counteracts a rebounding of the valve needle from the valve seat surface when the fuel injector is closed within certain limits. However, since the axial position of the armature with respect to the valve needle is completely undefined due to the free movement of the armature relative to the valve needle, bouncers are avoided to a limited extent. In particular, in the construction of the fuel injector known from US Pat. No. 5,299,776, it is not avoided that the armature strikes the stop facing the valve closing body during the closing movement of the fuel injector and thereby suddenly transfers its impulse to the valve needle. This sudden impulse transmission can cause additional bouncing of the valve closing body. Advantages of the invention
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Dämpfungselement: in einer Ausnehmung des Ankers angeordnet ist, wodurch einerseits der Anker am Verdrehen gehindert wird und andererseits aufwendige zusätzliche Bauteile sowie Montagekosten eingespart werden können.The fuel injector according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the damping element: is arranged in a recess of the armature, whereby on the one hand the armature is prevented from rotating and on the other hand costly additional components and assembly costs can be saved.
Durch die in den Unter nsprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterentwicklungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.The measures listed in the subclaims make advantageous further developments of the fuel injector specified in the main claim possible.
Besonders vorteilhaft ist die topfförmige • Ausprägung der Hülse, die eine schulterartige Verbreiterung aufweist, mittels derer das Dämpfungselement auf die nötige Vorspannung gebracht werden kann.The pot-shaped design of the sleeve, which has a shoulder-like widening, by means of which the damping element can be brought to the necessary pretension, is particularly advantageous.
Weiterhin ist von Vorteil, daß sowohl die Hülse als auch das Dämpfungselement einfach und dabei sehr präzise herstellbar sind und dadurch Fehlfunktionen des Brennstoffeinspritzventils vermieden werden.Another advantage is that both the sleeve and the damping element are simple and very precise to manufacture and malfunctions of the fuel injector are avoided.
Vorteilhafterweise sind in der Hülse Durchstrόrnöffnungen vorhanden, die ein ungehindertes Strömen des- Brennstoffs durch die Hülse zum Dichtsitz ermöglichen.Advantageously, through-openings are provided in the sleeve, which allow the fuel to flow unhindered through the sleeve to the sealing seat.
Besonders vorteilhaft ist eine Herstellung eines Dämpfungselements mit rechteckigem Querschnitt beispielsweise als Schlauchabschnitt.It is particularly advantageous to produce a damping element with a rectangular cross section, for example as a hose section.
Von Vorteil ist auch die Ausbildung von eingetieften Bereichen entweder an der schulterartigen Verbreiterung der Hülse oder an der Anlagefläche des Dämpfungselements an der Hülse, da durch die Anzahl und die Tiefe der Bereiche das Dämpfungsverhalten beliebig beeinflußbar ist. ZeichnungIt is also advantageous to form recessed areas either on the shoulder-like widening of the sleeve or on the contact surface of the damping element on the sleeve, since the damping behavior can be influenced as desired by the number and depth of the areas. drawing
Ausführungsbεispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and are explained in more detail in the description below. Show it:
Fig einen schematischen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils,1 shows a schematic section through a first exemplary embodiment of a fuel injection valve according to the invention,
Fig. 2 einen schematischen Ausschnitt aus dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im Bereich II in Fig. 1,2 shows a schematic section from the first exemplary embodiment of a fuel injector according to the invention shown in FIG. 1 in area II in FIG. 1,
Fig. 3 einen schematischen Ausschnitt im gleichen Bereich wie in Fig. 2 aus einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils, und3 shows a schematic section in the same area as in FIG. 2 from a second exemplary embodiment of a fuel injector according to the invention, and
Fig. 4 eine schematische Aufsicht in Strö uncjsrichtung auf die Hülse des An Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils .Fig. 4 is a schematic plan view in the flow direction on the sleeve of the second embodiment shown in Fig. 3 of a fuel injector according to the invention.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Ein in Fig. 1 dargestelltes Brennstoffeinspritzventil 1 ist in der Form eines Brennstoffeinspritzventils 1 für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmäschinen ausgeführt . Das Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine.A fuel injector 1 shown in FIG. 1 is in the form of a fuel injector 1 for fuel injection systems of mixture-compressing, spark-ignited internal combustion engines. The fuel injection valve 1 is particularly suitable for injecting fuel directly into a combustion chamber (not shown) of an internal combustion engine.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 besteht aus einem Düsenkörper 2, in welchem eine Ventilnadel 3 angeordnet ist. Die Ventilnadel 3 steht in Wirkverbindung mit einem Ventilschließkörper 4, der mit einer auf einem Ventilsitzkörper 5 angeordneten Ventilsitzfläche 6 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Bei dem Brennstoffeinspritzventil 1 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um ein nach innen öffnendes Brennstoffeinspritzventil 1, welches über eine Abspritzöffnung 7 verfügt. Der Düsenkörper 2 ist durch eine Dichtung 8 gegen den Außenpol 9 einer Magnetspule' 10 abgedichtet. Die Magnetspule 10 ist in einem Spulengehäuse 11 gekapselt und auf einen Spulenträger 12 gewickelt, welcher an einem Innenpol 13 der Magnetspule 10 anliegt. Der Innenpol 13 und der Außenpol 9 sind durch eine Verengung 26 voneinander getrennt und miteinander durch ein nicht ferromagnetisches Verbindungsbauteil 29 verbunden. Die Magnetspule 10 wird über eine Leitung 19 von einem über einen elektrischen Steckkontakt 17 zuführbaren elektrischen Strom erregt. Der .Steckkontakt 17 ist von- einer Kunststoffu mantelung 18 umgeben, die am Innenpol ' 13 angespritzt sein kann.The fuel injector 1 consists of a nozzle body 2, in which a valve needle 3 is arranged. The valve needle 3 is operatively connected to a valve closing body 4, which with one on a Valve seat body 5 arranged valve seat surface 6 cooperates to form a sealing seat. In the exemplary embodiment, fuel injector 1 is a fuel injector 1 that opens inward and has a spray opening 7. The nozzle body 2 is sealed by a seal 8 against the outer pole 9 of a magnet coil 10. The magnet coil 10 is encapsulated in a coil housing 11 and wound on a coil carrier 12, which bears against an inner pole 13 of the magnet coil 10. The inner pole 13 and the outer pole 9 are separated from one another by a constriction 26 and connected to one another by a non-ferromagnetic connecting component 29. The magnet coil 10 is excited via a line 19 by an electrical current that can be supplied via an electrical plug contact 17. The .Plug contact 17 is surrounded by a plastic sheath 18, which can be molded onto the inner pole '13 .
Die Ventilnadel 3 ist in einer Ventilnadelführung 14 geführt, welche scheibenförmig ausgeführt ist. Zur Hubeinstellung dient eine zugepaarte Einstellscheibe 15. An der anderen Seite der Einstellscheibe 15 befindet sich ein Anker 20. Dieser steht über einen Flansch.21 kraftschlüssig mit der Ventilnadel 3 in Verbindung, welche durch eine Schweißnaht 22 mit dem Flansch 21 verbunden ist . Auf dem Flansch 21 stützt sich eine Rückstellfeder 23 ab, welche in der vorliegenden Bauform des Brennstoffeinspritzventils 1 durch eine Hülse 24 auf Vorspannung gebracht wird. In der Ventilnadelführung 14, im Anker 20 und am Ventilsitzkörper 5 verlaufen Brennstoffkanäle 30a bis 30c, die den Brennstoff, welcher über eine zentrale Brennstoffzufuhr 16 zugeführt ' und durch ein Filterelement 25 gefiltert wird, zur Abspritzöffnung 7 leiten. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist durch eine Dichtung 28. gegen eine nicht weiter dargestellte Brennstoffleitung abgedichtet.The valve needle 3 is guided in a valve needle guide 14, which is disc-shaped. A paired adjusting disc 15 is used for stroke adjustment. An armature 20 is located on the other side of the adjusting disc 15. This armature is non-positively connected to the valve needle 3 via a flange 21, which is connected to the flange 21 by a weld seam 22. A restoring spring 23 is supported on the flange 21 and, in the present design of the fuel injector 1, is preloaded by a sleeve 24. Fuel channels 30a to 30c run in the valve needle guide 14, in the armature 20 and on the valve seat body 5, which channels the fuel, which is supplied via a central fuel supply 16 ' and filtered by a filter element 25, to the spray opening 7. The fuel injector 1 is sealed by a seal 28 against a fuel line, not shown.
An einer abströmseitigen Seite 34 des Ankers 20 ist in einer Ausnehmung 35 ein als O-Ring ausgebildetes Dämpfungselement 32, welches aus einem Elastomerwerkstoff besteht, angeordnet. Es liegt auf einer ' schulterartigen Verbreiterung 36 einer vorzugsweise tiefgezogenen Hülse 31 auf, -welche über eine Schweißnaht 33 kraftschlüssig mit der Ventilnadel 3 verbunden ist .On a downstream side 34 of the armature 20 there is in a recess 35 a damping element 32 designed as an O-ring, which consists of an elastomer material, arranged. It rests on a ' shoulder-like widening 36 of a preferably deep-drawn sleeve 31, which is non-positively connected to the valve needle 3 via a weld seam 33.
Bei der Fertigung des aus Anker 20 und Ventiln del 3 bestehenden Bauteils wird der Flansch 21 mit der Ventilnadel 3 verschweißt,, der Anker 20 und das Dämpfungselement 32 aufgesteckt und anschließend die Hülse 31 unter Druck auf das Dämpfuήgselement 32 gepreßt und ebenfalls mit der Ventilnadel 3 verschweißt ., Auf diese Weise verfügt der Anker 20 nur über ein stark gedämpftes Spiel und hat nur geringfügige Neigung zum Verdrehen zwischen dem Flansch 21 und dem Dämpfungselement 32.In the manufacture of the component consisting of armature 20 and valves del 3, the flange 21 is welded to the valve needle 3, the armature 20 and the damping element 32 are plugged on, and then the sleeve 31 is pressed under pressure on the damping element 32 and also with the valve needle 3 welded., In this way, the armature 20 has only a strongly damped play and has only a slight tendency to twist between the flange 21 and the damping element 32.
Eine detailliertere Darstellung und Beschreibung der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist der Beschreibung zu Fig. 2 zu entnehmen.A more detailed illustration and description of the measures according to the invention can be found in the description of FIG. 2.
Im Ruhezustand des Brennstoffeinspritzventils 1 wird der Anker 20 von der Rückstellfeder 23 entgegen seiner Hubrichtung so beaufschlagt, daß der Ventilschließkörper 4 am Ventilsitz 6 in dichtender Anlage gehalten wird. Bei Erregung der Magnetspule 10 baut diese ein Magnetfeld auf, welches den Anker 20 entgegen der Federkraft der Rückstellfeder 23 in Hubrichtung bewegt, wobei der Hub durch einen in der Ruhestellung zwischen dem Innenpol 12 und dem Anker 20 befindlichen Arbeitsspalt 27 vorgegeben ist. Der Anker 20 nimmt den Flansch 21, welcher mit der Ventilnadel 3 verschweißt ist, ebenfalls in Hubrichtung mit. Der mit der Ventilnadel 3 in Verbindung stehende Ventilschließkörper 4 hebt von der Ventilsitzfläche 6 ab und der Brennstoff wird durch die Abspritzöffnung 7 abgespritzt.In the idle state of the fuel injection valve 1, the armature 20 is acted upon by the return spring 23 against its stroke direction in such a way that the valve closing body 4 is held in sealing contact with the valve seat 6. When the magnetic coil 10 is excited, it builds up a magnetic field which moves the armature 20 against the spring force of the return spring 23 in the stroke direction, the stroke being predetermined by a working gap 27 which is in the rest position between the inner pole 12 and the armature 20. The armature 20 also carries the flange 21, which is welded to the valve needle 3, in the lifting direction. The valve closing body 4 connected to the valve needle 3 lifts off the valve seat surface 6 and the fuel is sprayed through the spray opening 7.
Wird der Spulenstrom abgeschaltet, fällt der Anker' 20 nach genügendem Abbau des Magnetfeldes durch den Druck der Rückstellfeder 23 vom Innenpol 13 ab, wodurch sich der mit der Ventilnadel 3 in Verbindung stehende Flansch 21 entgegen der Hubrichtung bewegt. Die Ventilnadel 3 wird dadurch in die.gleiche Richtung bewegt, wodurch der Ventilschließkörper 4 auf der Ventilsitzfläche 6 aufsetzt und das Brennstoffeinspritzventil 1 geschlossen wird.If the coil current is switched off, the armature '20 drops from the inner pole 13 after the magnetic field has been sufficiently reduced by the pressure of the return spring 23, as a result of which the flange 21 which is connected to the valve needle 3 moves in the opposite direction of the stroke direction. The valve needle 3 is thereby in die. same direction moves, whereby the valve closing body 4 touches the valve seat 6 and the fuel injector 1 is closed.
Fig. 2 zeigt in einer auszugsweisen Schnittdarstellung eine vergrößerte Ansicht des Bereichs II in Fig. 1.FIG. 2 shows an enlarged sectional view of an enlarged view of area II in FIG. 1.
Dargestellt ist ein Teil der Ventilnadel 3, der damit verschweißte Flansch 21, die Hülse 31 sowie das in die Ausnehmung 35 des Ankers 20 eingelegte erfindungsgemäß ausgestaltete Dämpfungselement 32.A part of the valve needle 3 is shown, the flange 21 welded to it, the sleeve 31 and the damping element 32 designed according to the invention and inserted into the recess 35 of the armature 20.
Bei der Montage des aus Anker 20 und Ventilnadel 3 bestehenden Bauteils wird zunächst der Flansch 21 mit der Ventilna-del 3 über die Schweißnaht, 22 verschweißt. Das Dämpfungselement 32 wird in die in der abströmseitigen Stirnseite 34 des Ankers 20 ausgebildete Ausnehmung 35 eingelegt. Danach wird der Anker 20 mit dem eingelegten Dämpfungselement 32 auf die Ventilnadel 3 aufgesteckt . Anschließend wird die vorzugsweise durch Tiefziehen herstellbare Hülse 31, die zur Brennstoffleitung vorzugsweise gestanzte Durchströmöffnungen 37 aufweist, auf die Ventilnadel 3 aufgeschoben und mit einer schulterartigen Verbreiterung 36 an das Dämpfungselement 32 angedrückt. Solchermaßen unter Vorspannung stehend wird die Hülse 31 ebenfalls mit der Ventilnadel über eine Schweißnaht 33 verbunden .When assembling the component consisting of armature 20 and valve needle 3, flange 21 is first welded to valve needle 3 via weld 22 , 22. The damping element 32 is inserted into the recess 35 formed in the downstream end face 34 of the armature 20. Then the armature 20 with the inserted damping element 32 is placed on the valve needle 3. Subsequently, the sleeve 31, which can preferably be produced by deep drawing, and which preferably has punched through-openings 37 for the fuel line, is pushed onto the valve needle 3 and pressed onto the damping element 32 with a shoulder-like widening 36. The sleeve 31 is also connected to the valve needle via a weld seam 33 in this way under tension.
Beim Betrieb des Brennstoffeinspritzventils 1 sorgt das Dämpfungselement 32 beim Öffnen für eine nahezu verzögerungsfreie Öffnungsbewegung, 'da der Anker 20 beim Anziehen in das Magnetfeld der Magnetspule 10 die Hülse 31 über das unter Vorspannung stehende Dämpfungselement 32 instantan mitnimmt .During operation of the fuel injection valve 1, the damping element provides 32 while opening for an almost instantaneous opening movement, 'since the armature 20, the sleeve 31 entrains instantaneously when tightening in the magnetic field of the magnetic coil 10 via the prestressed damping element 32nd
Beim Schließen des Brennstoffeinspritzventils 1 fällt der Anker 20 nach genügendem Abbau des Magnetfeldes vom Innenpol 13 ab, wodurch die mit der Ventilnadel 3 kraftschlüssig in Verbindung stehende Hülse 31 ebenfalls instantan über das vorgespannte Dämpfungselement .32 in Schließrichtung bewegt wird.When the fuel injection valve 1 closes, the armature 20 falls off from the inner pole 13 after the magnetic field has been sufficiently reduced, as a result of which the sleeve 31, which is non-positively connected to the valve needle 3, also instantaneously via the preloaded damping element .32 is moved in the closing direction.
Durch die Vorspannung des Dämpfungselements 32 wird nach dem Schließen des Brennstoffeinspritzventils 1 sichergestellt, daß Preller des Ankers 20 an einer durch die Hülse 31 gebildeten Ankeranschlagsfläche ohne ein erneutes unerwünschtes Öffnen des Brennstoffeinspritzventils 1 absorbiert werden. Zu diesem Zweck ist die axiale Position der Hülse 31 so zu wählen, daß zwischen dem Anker 20 und der Hülse 31 ein Spalt 38 vorhanden ist, der ein geringfügiges Einfedern des Ankers 20 erlaubt.The prestressing of the damping element 32 ensures, after the fuel injector 1 has closed, that bumpers of the armature 20 are absorbed on an armature stop surface formed by the sleeve 31 without the fuel injector 1 opening again undesirably. For this purpose, the axial position of the sleeve 31 is to be selected so that a gap 38 is present between the armature 20 and the sleeve 31, which allows the armature 20 to deflect slightly.
Wie bereits vorstehend kurz beschrieben, ist das Dämpfungselement 32 z. B. als' O-Ring ausgebildet. Derartige Dämpfungselemente 32 sind einfacher zu handhaben und einzubauen als beispielsweise Dämpfungsmembranen und weisen auch Vorteile bei der Fertigung auf. Membranen weisen häufig Risse, Grate oder unsaubere Schnittkanten auf und tendieren zudem während des Betriebs des Brennstoffeinspritzventils 1 oftmals zu seitlichem Herausquellen und nachfolgenden Fehlfunktionen. Das O-Ringförmige Dämpfungselement 32 ist dagegen gekammert und kann dadurch auch bei Quellung nicht verformt werden.As already briefly described above, the damping element 32 is, for. B. designed as an ' O-ring. Such damping elements 32 are easier to handle and install than damping membranes, for example, and also have advantages in manufacture. Membranes often have cracks, burrs or unclean cut edges and, moreover, often tend to swell out from the side and subsequent malfunctions during operation of the fuel injector 1. The O-ring-shaped damping element 32, on the other hand, is chambered and can therefore not be deformed even when swollen.
Die Anbringung des Dämpfungselements 32 in der Ausnehmung 35 in der abströmseitigen Stirnseite 34 des Ankers 20 kann zudem bedingt durch die vorgespannte Montage ein Verdrehen des Ankers 20 und daraus resultierende Hubänderungen verhindern. Das Dauerlaufverhalten des Brennstoffeinspritzventils 1 wird dadurch positiv beeinflußt .The attachment of the damping element 32 in the recess 35 in the downstream end face 34 of the armature 20 can also prevent rotation of the armature 20 and resulting stroke changes due to the prestressed assembly. The endurance behavior of the fuel injector 1 is influenced positively.
Fig. 3 zeigt in gleicher Ansicht wie Fig. 2 einen teilweisen schematischen Schnitt durch eine zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1. Übereinstimmende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Dämpfungselement 32 als Formring ausgeführt, der an die Geometrie der Ausnehmung 35 in der abströmseitigen Stirnseite 34 des Ankers 20 angepaßt ist. Dadurch kann die schulterartige Verbreiterung 36 der Hülse 31 besser an dem Dämpfungselement 32 anliegen, wodurch der Formschluß verbessert wird und das Dämpfungsverhalten des Brennstoffeinspritzventils 1 gezielt beeinflußt werden kann.3 shows, in the same view as FIG. 2, a partially schematic section through a second exemplary embodiment of a fuel injector 1 according to the invention. Corresponding components are provided with the same reference numerals. In the present exemplary embodiment, the damping element 32 is designed as a shaped ring which is adapted to the geometry of the recess 35 in the downstream end face 34 of the armature 20. As a result, the shoulder-like widening 36 of the sleeve 31 can lie better against the damping element 32, as a result of which the positive engagement is improved and the damping behavior of the fuel injection valve 1 can be influenced in a targeted manner.
Alternativ ist das Dämpfungselement 32 auch als Formteil mit rechteckigem Querschnitt herstellbar, beispielsweise in Form eines Schlauchabschnitts . Diese Form ist besonders einfach und kostengünstig realisierbar.Alternatively, the damping element 32 can also be produced as a molded part with a rectangular cross section, for example in the form of a hose section. This form is particularly simple and inexpensive to implement.
Fig. 4 zeigt eine _ schematische Aufsicht in Strömungsrichtung, auf die Hülse '31 eines erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils 1 gemäß Fig. 2 oder Fig. 3.Fig. 4 shows a _ schematic plan view in the flow direction, to the sleeve '31 of the invention designed according to the fuel injection valve 1 of FIG. 2 or FIG. 3.
Die schulterartige Verbreiterung 36 der Hülse 31 kann dabei mehrfach eingetieft sein, wie die schraffierten Bereiche 39 andeuten. Auch durch diese Maßnahme kann das Dämpfungsverhalten gezielt beeinflußt werden, beispielsweise durch die Tiefe und die Anzahl der eingetieften Abschnitte.The shoulder-like widening 36 of the sleeve 31 can be recessed several times, as indicated by the hatched areas 39. The damping behavior can also be influenced in a targeted manner by this measure, for example by the depth and the number of recessed sections.
Alternativ kann statt der schulterartigen Verbreiterung 36 der Hülse 31 auch eine Anlagefläche des Dämpfungselements 32 eingetiefte Bereiche aufweisen und auf einer ebenen Anlagefläche der Hülse liegen.Alternatively, instead of the shoulder-like widening 36 of the sleeve 31, a contact surface of the damping element 32 can also have recessed areas and lie on a flat contact surface of the sleeve.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt und z. B. auch für nach außen öffnende Brennstoffeinspritzventile 1 oder andere Ankerformen, beispielsweise Flachanker, geeignet. The invention is not limited to the illustrated embodiment and z. B. also suitable for outward opening fuel injection valves 1 or other anchor shapes, for example flat anchors.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Brennstoffeinspritzventil (1) für1. Fuel injector (1) for
Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen mit einerFuel injection systems of internal combustion engines with one
Ventilnadel (3), die mit einer Ventilsitzfläche (6) zu einemValve needle (3) with a valve seat surface (6) to one
Dichtsitz zusammenwirkt, und mit einem an der VentilnadelSealing seat cooperates, and with one on the valve needle
(3) angreifenden Anker (20), wobei der Anker (20) an der Ventilnadel (3) axial beweglich ist und von einem aus einem Elastomer bestehenden Dämpfungselement (32) gedämpft wird, wobei das Dämpfungselement (32) auf einer mit der Ventilnadel (3) kraftschlüssig verbundenen- Hülse (31) aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (32) in einer Ausnehmung (35) angeordnet ist, die in einer abströmseitigen Stirnseite (34) des Ankers (20) ausgebildet ist.(3) engaging armature (20), the armature (20) being axially movable on the valve needle (3) and being damped by a damping element (32) consisting of an elastomer, the damping element (32) being mounted on a with the valve needle ( 3) non-positively connected sleeve (31), characterized in that the damping element (32) is arranged in a recess (35) which is formed in a downstream end face (34) of the armature (20).
2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Hülse (31) mit einer schulterartigen Verbreiterung (36) an dem Dämpfungselement (32) abstützt.2. Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the sleeve (31) with a shoulder-like widening (36) on the damping element (32) is supported.
3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (32) durch die Hülse (31) vorgespannt ist. 3. Fuel injection valve according to claim 2, characterized in that the damping element (32) is biased by the sleeve (31).
4. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (32) als O-Ring ausgebildet ist.4. Fuel injection valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the damping element (32) is designed as an O-ring.
5. Brennstoffeinspritzventil nach einem' der Ansprüche 1 bis5. Fuel injection valve according to one ' of claims 1 to
.3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungs element ( 32 ) einen rechteckigen Querschnitt ' aufweist ..3, characterized in that the damping element (32) has a rectangular cross section ' .
6. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (32) einen .an die Form der Ausnehmung (35) des Ankers (20) angepaßte Form aufweist.6. Fuel injection valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the damping element (32) has a .an to the shape of the recess (35) of the armature (20) adapted shape.
7. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (31) durch Tiefziehen hergestellt ist.7. Fuel injection valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sleeve (31) is made by deep drawing.
8. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (31) Durchströmöffnungen (37) für den Brennstoff aufweist.8. Fuel injection valve according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sleeve (31) has flow openings (37) for the fuel.
9.- Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Anker (20) und der' Hülse (31) ein Spalt9.- Fuel injection valve according to one of claims 1 to 8, characterized in that a gap between the armature (20) and the ' sleeve (31)
(38) ausgebildet ist.(38) is formed.
10. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis10. Fuel injection valve according to one of claims 1 to
9, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (32) und/oder die Hülse (31) mehrere eingetiefte Bereiche (39) an einer der schulterartigen Verbreiterung (36) der Hülse (31) zugewandten Anlagefläche (40) und/oder der schulterartigen Verbreiterung (36) der Hülse (31) aufweist. 9, characterized in that the damping element (32) and / or the sleeve (31) a plurality of recessed areas (39) on one of the has shoulder-like widening (36) of the sleeve (31) facing contact surface (40) and / or the shoulder-like widening (36) of the sleeve (31).
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