EP2201238A1 - Streuflussreduzierter anker - Google Patents

Streuflussreduzierter anker

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EP2201238A1
EP2201238A1 EP08804320A EP08804320A EP2201238A1 EP 2201238 A1 EP2201238 A1 EP 2201238A1 EP 08804320 A EP08804320 A EP 08804320A EP 08804320 A EP08804320 A EP 08804320A EP 2201238 A1 EP2201238 A1 EP 2201238A1
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EP
European Patent Office
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armature
solenoid valve
valve assembly
anchor
assembly
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EP08804320A
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English (en)
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EP2201238B1 (de
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Juergen Fridrich
Peter Voehringer
Juergen Ulm
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of EP2201238B1 publication Critical patent/EP2201238B1/de
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    • F02M2200/80—Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly
    • F02M2200/8092—Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly adjusting or calibration

Definitions

  • the armature of a solenoid valve is designed as a two-part armature so as to reduce the moving mass of the unit of armature and valve member and thus a bouncing kinetic energy.
  • the spring biased during the upward movement of the anchor bolt ensures that the closing element is returned to its original position. This is independent of whether a pressure-compensated or a pressure-dependent biased valve is actuated by means of the closing element.
  • a magnet assembly comprises a magnetic coil, a magnetic core and an armature, be it one or more parts.
  • a high-pressure control unit for a solenoid valve according to DE 196 50 865 A1 comprises a magnet group, an armature group and a valve group.
  • the solenoid valve assemblies used to actuate the fuel injectors include in addition to the armature assembly, the one or more parts may be formed, a magnetic core, in which a magnetic coil is embedded with a number of turns.
  • the magnetic core with embedded coil is enclosed by a magnetic sleeve, which is usually made of a paramagnetic material such as X8CrNil8-9. This paramagnetic material represents a significant cost factor in previously used solenoid valve assemblies.
  • Solenoid valve assemblies which are controlled by means of an electromagnet, have very short switching times.
  • the switching time at switch-on is composed of a delay in response, at which the energization begins, until the beginning of the armature movement and the stroke time, i. the beginning of the anchor movement until the end of the anchor movement and reaching the anchor stop.
  • the switching time is in addition to the control by the control unit still determined by the magnetic material, in particular its specific electrical conductivity and by the magnetic circuit geometry.
  • a slotting of the armature or Ankerausklinkonne be made as geometric measures. Notches represent a removal of flux-carrying anchor volume for eddy current reduction, as well as slots prevent eddy current circulation in the armature and represent the state of the art to achieve short switching times.
  • the invention has for its object to minimize stray flux formation on anchor assemblies in order to shorten switching times of solenoid valves.
  • the leakage flux reduced anchor geometry proposed according to the invention is characterized in that the armature comprises a continuous armature disk without slots and notches, a web remaining.
  • the underside of a pole face (plan side) of the anchor plate has, for example, grooves arranged at an angle of 60 °. These grooves run, for example, in a 60 ° division along the circumference of the anchor plate on the underside, i. on the pole face of the anchor plate facing away from the anchor plate.
  • the grooves which are executable instead of a 60 ° graduation in a different graduation on the underside of the anchor plate, however, also have solid material towards the pole face, i. the pole face itself is not interrupted by the grooves, so that forms a closed pole face.
  • four or eight grooves - but then in different circumferential pitch - can also be placed on the pole face, i.
  • the anchor plate according to the present invention no longer has a radial slot, which was previously implemented as an eddy current reducing measure.
  • the inventively proposed anchor plate has a homogeneous pole surface. When current is applied, which is arranged above the pole face of the inventively proposed armature assembly magnet coil, the magnetic flux penetrates via the planar pole face in the armature assembly, so that a stray flux formation is reduced.
  • An additional field diffusion, which generally sets on the anchor plate underside, is attenuated or ideally completely suppressed. This results in a low flux density in the armature shaft, i. a neck-shaped approach below the anchor plate in the anchor bolt and the circlip at the time of the Anschverzugs a.
  • the solution according to the invention can be used both on self-igniting internal combustion engines as well as on spark-ignited internal combustion engines, such as, for example, direct-injection internal combustion engines.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a cut-away magnetic assembly
  • Figure 2 is an enlarged perspective view of the adjusting magnetic flux
  • Figure 3 shows an embodiment of the stray flux reduced armature geometry.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a magnet assembly.
  • FIG. 1 shows that a magnet assembly 10 comprises a magnet holder 12, which is provided with an annular groove 14 on its outer peripheral surface. In this annular groove, an O-ring is inserted during assembly of the magnet holder 12, with which the magnet holder 12 is sealed during assembly against the injector body of a fuel injector.
  • a magnetic core 16 is accommodated, which encloses a magnetic coil 18.
  • the magnetic coil 18 within the magnetic core 16 cooperates with an armature assembly 20 comprising an anchor bolt 26 and an anchor plate 28.
  • the anchor bolt 26 and the armature plate 28 are connected to one another via a securing disk 22, which is additionally enclosed by a securing sleeve 24.
  • Figure 2 shows the magnet assembly 10 as shown in Figure 1 with respect to the adjusting magnetic flux.
  • a magnetic flux 42 is established by the magnetic core 16 of the magnet assembly. This runs around the magnetic coil 18 around, compare reference numeral 42 in Figure 2. However, a large part of the magnetic flux 42 passes through the eddy current reducing radial slot 40, see position 44 in Figure 2.
  • Figure 2 can also be seen that at the bottom 36th the armature plate 28 sets the field diffusion, which provides no contribution to the magnetic force generation in the axial direction.
  • stray flux 26 including the armature shaft 52 during the response delay
  • stray flux 46 in FIG. 2 within the core bore 30.
  • the cause of the losses of the magnetic flux through the slot see position 44 according to FIG. 2 and the stray flux 46 which is established in the core bore 30 of the magnetic core 12, can be seen in stray flux formations which cause a significant extension of the response delay.
  • delay is to be understood as meaning the time span which elapses between the beginning of the energization of the magnet coil 18 until the start of the movement of the armature assembly 20.
  • FIG. 3 shows this in relation to an armature assembly which has a stray-flux-reduced armature geometry.
  • the armature assembly 20 shown there comprises an armature, for example formed in one piece, in which the armature pin 26 and the armature plate 28 constitute a single component.
  • a pole surface 54 of the armature assembly 20 proposed according to the invention is substantially planar.
  • the pole face 54 of the anchor plate 28 is circular and symmetrical to the axis 60 executed.
  • the top, i. the pole surface 54 of the armature plate 28 of the armature assembly 20 is flat and has no interruption in the form of a radial slot 40 for eddy current reduction, are located on the opposite side of the pole surface 54 anchor plate 28 groove-shaped recesses 56.
  • the groove-shaped recesses 56 at the bottom of Anchor plate 28 are formed so that between the bottom of a, for example, rectangular groove-shaped groove and the pole face 54 of the anchor plate 28, a web thickness 58 remains of a few tenths of millimeters. Due to this circumstance, the pole face 54 can be designed flat and not interrupted.
  • FIG. 3 From the illustration according to FIG. 3 it can be seen that, for example, six at an angle of 60 °, compare at the underside of the armature plate 28 of the armature assembly 20 Position 62 in Figure 3 in the radial direction 64 extending grooves 56 are located. From Figure 3 it can be seen that in the embodiment shown there of the grooves 56, these have a rectangular groove bottom. The groove bottom could also be rounded or procured in a different geometry according to the tool used. 3 likewise shows a plan view of the pole face 54 of the anchor plate 28 of the anchor assembly 20 proposed according to the invention, that the pole face 54 has no discontinuity in the form of a radial slot 40 extending in the radial direction, but is closed.
  • the groove-shaped recesses 56 shown in dashed lines in the plan view according to FIG. 3, all run on the underside of the anchor plate 28, ie on the side of the anchor plate 28 facing away from the pole face 54.
  • the armature assembly 20 includes the inventively proposed Streufiussredu preparede armature geometry 50, according to the anchor plate 28 without slots or notches, however, with remaining web thickness 58 between the bottom of the grooves 56 and the Polfiambae 54 of the armature plate 28.
  • the armature assembly 20 When turning on the magnetic core 16 of the magnet assembly 10 penetrates the adjusting magnetic flux 42 enters the armature assembly 20 via the flat-shaped pole face 54. Due to the absence of the radial slot 40, a reduced stray flux occurs, so that the proportion of the magnetic flux 42, which is generated to generate the magnetic force, increases.
  • An additional field diffusion which usually sets at the anchor base, ie at the bottom of the anchor plate 28 is attenuated or ideally completely suppressed.
  • the grooves 56 are formed in a 60 ° division 62 on the underside of the anchor plate 28 and extend essentially in the radial direction 64 with respect to the axis 60, the anchor plate 28 can be provided on the underside 36 also a different number of grooves 56 are executed, which then run, for example, in a 90 ° -partition and a 45 ° -partition.

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Description

Beschreibung
Titel
Streuflussreduzierter Anker
Stand der Technik
Gemäß DE 196 50 865 Al und DE 197 08 104 Al ist der Anker eines Magnetventiles als zweiteiliger Magnetanker ausgebildet, um so die bewegte Masse der Einheit aus Anker und Ventilglied und damit eine das Prellen verursachende kinetische Energie zu verringern.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Magnetventilen wird ein Ventilelement im unbestromten, dies bedeutet im inaktiven Zustand des Magnetventiles, über eine vorgespannte Druckfeder gegen einen Anschlag gedrückt. Dieser Anschlag ist in den meisten Fällen identisch mit dem Ventilsitz. Im Ruhezustand des Magnetventiles, d.h. bei unbestromter Magnetspule des Magnetventiles, ist das Magnetventil geschlossen, d.h. der Ankerbolzen mit daran aufgenommenem Schließelement wird durch eine Ventilfeder in den Sitz des Schließelementes gedrückt. Wird die Magnetspule des Magnetventiles hingegen bestromt, so entsteht eine Kraft, die das Schließelement gegen die Kraft der Schließfeder vom Sitz wegbewegt. Nach Ende der Bestromung sorgt die bei der Aufwärtsbewegung des Anker- bolzens vorgespannte Schließfeder dafür, dass das Schließelement wieder in seine Ausgangsposition gestellt wird. Dies ist unabhängig davon, ob mittels des Schließelementes ein druckausgeglichenes oder ein druckabhängig vorgespanntes Ventil betätigt wird.
In Hochdruckspeichereinspritzsystemen wie zum Beispiel Common-Rail-Speicherein- spritzsystemen, die an selbstzündenden Verbrennungskraftmaschinen eingesetzt werden, werden elektrisch gesteuerte Kraftstoffinjektoren zur präzisen Einspritzung des Kraftstoffs in den Brennraum der Verbrennungskraftmaschine eingesetzt. Diese Kraftstoffinjektoren umfassen verschiedene Ventile, die jeweils von einem Magneten angesteuert werden. Wie alle magnetischen Steller umfasst eine Magnetbaugruppe eine Magnetspule, einen Magnet- kern sowie einen Anker, sei er ein- oder mehrteilig aufgebaut. Eine Hochdrucksteuereinheit für ein Magnetventil gemäß DE 196 50 865 Al umfasst eine Magnetgruppe, eine Ankergruppe und eine Ventilgruppe. Die zur Betätigung der Kraftstoffinjektoren eingesetzten Magnetventilbaugruppen umfassen neben der Ankerbaugruppe, die ein- oder mehrteilig ausgebildet sein kann, einen Magnetkern, in den eine Magnetspule mit einer Anzahl von Windungen eingelassen ist. Der Magnetkern mit darin eingebetteter Spule ist von einer Magnethülse umschlossen, die in der Regel aus einem paramagnetischen Werkstoff wie zum Beispiel X8CrNil8-9 gefertigt wird. Dieser paramagnetische Werkstoff stellt einen erhebli- chen Kostenfaktor bei bisher eingesetzten Magnetventilbaugruppen dar.
Magnetventilbaugruppen, die mittels eines Elektromagneten angesteuert werden, weisen sehr kurze Schaltzeiten auf. Die Schaltzeit beim Einschalten setzt sich zusammen aus einem Ansprechverzug, bei dem die Bestromung beginnt, bis zum Beginn der Ankerbewegung und der Hubzeit, d.h. dem Beginn der Ankerbewegung bis zum Ende der Ankerbewegung und Erreichen des Ankeranschlages. Die Schaltzeit wird neben der Ansteuerung durch das Steuergerät noch von dem Magnetwerkstoff, insbesondere dessen spezifischer elektrischer Leitfähigkeit sowie durch die Magnetkreisgeometrie bestimmt. Um bei einem Elektromagneten kurze Schaltzeiten hinsichtlich des Anzugsverzug und der Hubzeit zu erreichen, werden als geometrische Maßnahmen eine Schlitzung des Ankers bzw. Ankerausklinkungen vorgenommen. Ausklinkungen stellen eine Wegnahme von flussführendem Ankervolumen zur Wirbelstromreduzierung dar, sowie Schlitze unterbinden die Wirbelstromzirkulation im Anker und stellen den Stand der Technik dar, um kurze Schaltzeiten zu erreichen.
Die genannten Maßnahmen gehen jedoch mit dem entscheidenden Nachteil einher, dass nach Beginn der Aktorbestromung, d.h. nach dem Beginn der Bestromung des Elektromagneten ein großer Anteil des sich einstellenden magnetischen Flusses durch die Ausklinkung bzw. den Schlitz fließt, ohne einen Beitrag zur magnetischen Kraft zu leisten. Eine Felddiffusion am Anker beginnt von beiden Seiten gleichermaßen her. Unter beiden Seiten sind die Ankerunterseite bzw. die Ankeroberseite des Ankers zu verstehen. Zudem bilden in der Kernbohrung befindliche Bauelemente wie zum Beispiel ein Ankerbolzen der Ankerbaugruppe und ein Sicherungsring einschließlich eines Ankerschaftes, mit welchem die Ankerplatte den Ankerbolzen umschließt, beim Ansprechverzug sehr hohe magnetische Flussdichten aus. Die Ursachen derselben stellen extreme Streuflussausbildungen dar. Die Folge ist eine beträchtliche Verlängerung des Ansprechverzuges. Um Einspritzungen durch den Kraftstoffinjektor jedoch in kurzer Abfolge tätigen zu können, ist ein kurzer Ansprechverzug von außerordentlichem Vorteil. Zudem wirken sich hohe Flussdichten in den genannten Bereichen zudem verlängernd auf die Abfallzeit aus.
Darstellung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Streuflussbildung an Ankerbaugruppen zu minimieren, um Schaltzeiten von Magnetventilen zu verkürzen.
Innerhalb des Ansprechverzuges ist das magnetische Feld nur partiell in den Anker eingedrungen. Die Wirkung der im Anker, insbesondere in der Ankerplatte der Ankerbaugruppe vorgesehenen Radialschlitzung als wirbelstromverhindernde Maßnahme nach Beginn der Bestromung, unterliegt der Wirkung der durch die Radialschlitze des Ankers vorbeigeleiteten magnetischen Flüsse. Mit fortschreitender Zeit ist eine Umkehrung der Effekte zu ver- zeichnen. Um zusätzlich einen kurzen Ansprechverzug bei einer kurzen Hubzeit zu erreichen, wird eine streuflussreduzierte Ankergeometrie vorgeschlagen. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene streuflussreduzierte Ankergeometrie zeichnet sich dadurch aus, dass der Anker eine durchgehende Ankerscheibe ohne Schlitze und Ausklinkungen umfasst, wobei ein Steg verbleibt. Die Unterseite einer Polfläche (Planseite) der Ankerplatte weist zum Bei- spiel in einem Winkel von 60° angeordnete Rillen auf. Diese Rillen verlaufen zum Beispiel in einer 60°-Teilung entlang des Umfangs der Ankerplatte auf der Unterseite, d.h. auf der der Polfläche der Ankerplatte abgewandten Seite der Ankerplatte. Die Rillen, die anstelle einer 60°-Teilung auch in einer anderen Gradteilung an der Unterseite der Ankerplatte ausführbar sind, weisen zur Polfläche hin jedoch auch Vollmaterial auf, d.h. die Polfläche selbst wird durch die Rillen nicht unterbrochen, so dass sich eine geschlossene Polfläche ausbildet. Anstelle der sechs an der Ankerplattenunterseite verlaufenden Rillen können auch vier oder acht Rillen - dann jedoch in unterschiedlicher Umfangsteilung - auf der der Polfläche, d.h. der Planseite der Ankerbaugruppe abgewandten Ankerplattenunterseite verlaufen. Im Unterschied zu Ankerbaugruppen, insbesondere aus dem Stand der Technik bekannten Anker- platten, weist die Ankerplatte gemäß der vorliegenden Erfindung keinen Radialschlitz mehr auf, der bisher als Wirbelstrom vermindernde Maßnahme verwirklicht wurde. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Ankerplatte weist eine homogene Polfläche auf. Bei Bestromung, der oberhalb der Polfläche der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ankerbaugruppe angeordneten Magnetspule erfolgt, dringt der magnetische Fluss über die plane Polfläche in die Ankerbaugruppe ein, so dass sich eine Streuflussausbildung reduziert. Eine zusätzliche Felddiffusion, die sich im Allgemeinen an der Ankerplattenunterseite einstellt, wird abgeschwächt bzw. idealerweise ganz unterdrückt. Dadurch stellt sich eine geringe Flussdichte im Ankerschaft, d.h. einem halsförmigen Ansatz unterhalb der Ankerplatte im Ankerbolzen und im Sicherungsring zur Zeit des Ansprechverzugs ein.
Mit fortschreitender Zeit ist das magnetische Feld bereits soweit in den Anker hinein diffundiert, dass nunmehr die in radiale Richtung sich erstreckenden Rillen an der Ankerunterseite als wirbelstromvermindernde Maßnahmen zu wirken beginnen. Eine Abfallzeit des Magnet- ventiles wird aufgrund der geringeren Flussdichte, die sich im Ankerschaft, im Ankerbolzen und im Sicherungsring einstellt, erheblich reduziert.
Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich sowohl an selbstzündenden Verbrennungskraftma- schinen wie auch an fremdgezündeten Verbrennungskraftmaschinen, so zum Beispiel Verbrennungskraftmaschinen mit Bezindirekteinspritzung einsetzen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
Es zeigt:
Figur 1 eine perspektivische Darsicht auf eine geschnitten dargestellte Magnetbaugrup- pe,
Figur 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des sich einstellenden magnetischen Flusses und
Figur 3 eine Ausführungsform der streuflussreduzierten Ankergeometrie.
Ausführungsformen
Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Magnetbaugruppe.
Figur 1 ist zu entnehmen, dass eine Magnetbaugruppe 10 einen Magnethalter 12 umfasst, der an seiner Außenumfangsfläche mit einer Ringnut 14 versehen ist. In diese Ringnut wird bei der Montage des Magnethalters 12 ein O-Ring eingelegt, mit welchem der Magnethalter 12 bei der Montage gegen den Injektorkörper eines Kraftstoffinjektors abgedichtet wird. Im Magnethalter 12 ist ein Magnetkern 16 aufgenommen, der eine Magnetspule 18 umschließt. Die Magnetspule 18 innerhalb des Magnetkernes 16 wirkt mit einer Ankerbaugruppe 20 zusammen, die einen Ankerbolzen 26 und eine Ankerplatte 28 umfasst. Im Falle einer mehrteiligen Ausbildung der Ankerbaugruppe 20 sind der Ankerbolzen 26 und die Ankerplatte 28 über eine Sicherungsscheibe 22 miteinander verbunden, die zusätzlich von einer Siche- rungshülse 24 umschlossen ist.
Figur 2 zeigt die Magnetbaugruppe 10 gemäß der Darstellung in Figur 1 hinsichtlich des sich einstellenden magnetischen Flusses. Wie Figur 2 zu entnehmen ist, stellt sich durch den Magnetkern 16 der Magnetbaugruppe ein magnetischer Fluss 42 ein. Dieser verläuft um die Magnetspule 18 herum, vergleiche Bezugszeichen 42 in Figur 2. Ein großer Teil des magnetischen Flusses 42 verläuft jedoch durch den wirbelstromreduzierenden Radialschlitz 40, vergleiche Position 44 in Figur 2. Figur 2 lässt sich zudem entnehmen, dass sich an der Unterseite 36 der Ankerplatte 28 die Felddiffusion einstellt, die keinen Beitrag zur magnetischen Krafterzeugung in axialer Richtung liefert. Zudem bilden die sich in einer Kernbohrung 30 des Magnetkerns 16 befindenden Bauelemente in der Darstellung gemäß Figur 2 die Sicherungsscheibe 22 sowie der An- kerbolzen 26 einschließlich des Ankerschaftes 52 während des Ansprechverzuges sehr hohe magnetische Flussdichten aus, vergleiche Streufluss 46 in Figur 2 innerhalb der Kernbohrung 30. Die Ursache für die Verluste des magnetischen Flusses durch den Schlitz, vergleiche Position 44 gemäß Figur 2 sowie für den sich in der Kernbohrung 30 des Magnetkerns 12 einstellenden Streufluss 46, ist in Streuflussausbildungen zu sehen, die eine deutliche Verlängerung des Ansprechverzuges bewirken. Unter Ansprechverzug ist die Zeitspanne zu verstehen, die zwischen dem Beginn der Bestromung der Magnetspule 18 bis zum Beginn der Bewegung der Ankerbaugruppe 20 vergeht.
Figur 3 zeigt den gegenüber einer Ankerbaugruppe, die eine streuflussreduzierte Ankerge- ometrie aufweist.
Wie der Darstellung gemäß Figur 3 zu entnehmen ist, umfasst die dort dargestellte Ankerbaugruppe 20 einen beispielsweise einteilig ausgebildeten Anker, bei dem der Ankerbolzen 26 und die Ankerplatte 28 ein einziges Bauteil darstellen. Aus der in Figur 3 dargestell- ten Seitenansicht geht hervor, dass eine Polfläche 54 der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ankerbaugruppe 20 im Wesentlichen plan ausgebildet ist. Die Polfläche 54 der Ankerplatte 28 ist kreisförmig beschaffen und symmetrisch zur Achse 60 ausgeführt. Während die Oberseite, d.h. die Polfläche 54 der Ankerplatte 28 der Ankerbaugruppe 20 plan ausgebildet ist und keine Unterbrechung in Form eines Radialschlitzes 40 zur Wirbelstromreduktion aufweist, befinden sich an der der Polfläche 54 gegenüberliegenden Unterseite der Ankerplatte 28 rillenförmig verlaufende Vertiefungen 56. Die rillenförmig verlaufenden Vertiefungen 56 an der Unterseite der Ankerplatte 28 sind so ausgebildet, dass zwischen dem Grund einer zum Beispiel rechteckförmig ausgebildeten nutförmigen Rille und der Polfläche 54 der Ankerplatte 28 eine Stegdicke 58 von wenigen Zehntelmillimetern verbleibt. Aufgrund die- ses Umstandes kann die Polfläche 54 plan und nicht unterbrochen gestaltet werden.
Aus der Darstellung gemäß Figur 3 geht hervor, dass sich an der Unterseite der Ankerplatte 28 der Ankerbaugruppe 20 zum Beispiel sechs in einer Winkelteilung von 60°, vergleiche Position 62 in Figur 3 in radiale Richtung 64 erstreckende Rillen 56 befinden. Aus Figur 3 lässt sich entnehmen, dass in der dort dargestellten Ausfuhrungsform der Rillen 56 diese einen rechteckförmigen Nutgrund aufweisen. Der Nutgrund könnte auch gerundet oder in einer anderen Geometrie entsprechend des eingesetzten Werkzeuges beschaffen sein. In Figur 3 ebenfalls dargestellten Draufsicht auf die Polfiäche 54 der Ankerplatte 28 der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ankerbaugruppe 20 ergibt sich, dass die Polfiäche 54 keine Diskontinuität in Form eine sich in radiale Richtung erstreckenden Radialschlitzes 40 aufweist, sondern geschlossen ausgebildet ist. Die in der Draufsicht gemäß Figur 3 gestrichelt dargestellten rillenförmigen Vertiefungen 56 verlaufen allesamt an der Unterseite der An- kerplatte 28, d.h. auf der der Polfiäche 54 abgewandten Seite der Ankerplatte 28.
Die Ankerbaugruppe 20 weist die erfindungsgemäß vorgeschlagene streufiussreduzierte Ankergeometrie 50 auf, gemäß der die Ankerplatte 28 ohne Schlitze bzw. Ausklinkungen jedoch mit verbleibender Stegdicke 58 zwischen dem Grund der Rillen 56 und der Polfiäche 54 der Ankerplatte 28. Beim Einschalten des Magnetkernes 16 der Magnetbaugruppe 10 dringt der sich einstellende magnetische Fluss 42 über die plan ausgebildete Polfläche 54 in die Ankerbaugruppe 20 ein. Aufgrund des Fehlens des Radialschlitzes 40 stellt sich ein reduzierter Streufiuss ein, so dass der Anteil des magnetischen Flusses 42, der zur Erzeugung der Magnetkraft erzeugt wird, ansteigt. Eine zusätzliche Felddiffusion, die sich in der Regel an der Ankerunterseite, d.h. an der Unterseite der Ankerplatte 28 einstellt, wird abgeschwächt bzw. idealerweise vollständig unterdrückt. Dadurch stellt sich eine geringere Flussdichte im Schaft 52 der Ankerbaugruppe 20 im Ankerbolzen 26 und in der Sicherungsscheibe 22, insbesondere zur Zeit des Ansprechverzuges ein. Durch die ergriffene Maßnahme kann der Ansprechverzug, d.h. die Zeitspanne zwischen Beginn der Bestromung der Magnetspule 18 bis zum Beginn der Bewegung der Ankerplatte 28 verkürzt werden. Mit fortschreitender Zeit ist das magnetische Feld bereits soweit in die Ankerbaugruppe 20 diffundiert, dass nunmehr im Radial verlauf 64 angeordneten Rillen 56 als wirbelstromvermin- dernde Maßnahme zu wirken beginnen. Die Aufgabe, die bei den Lösungen gemäß des Standes der Technik der Radialschlitz 40, vergleiche Darstellung gemäß Figur 2, übernom- men hat, und der eine Unterbrechung der Polfiäche 54 durch einen Radialschlitz 40 zur Folge hatte, ist nunmehr an die Unterseite die zum Beispiel in 60°-Teilung angeordneten Rillen 56 verlagert. Diese beginnen mit fortschreitender Zeit als wirbelstromvermindernde Maßnahmen zu wirken, so dass das Vorsehen des Radialschlitzes 40, d.h. das Erzeugen einer Unstetigkeitsstelle oder einer Inhomogenität in der Polfiäche 54 und daraus entstehende Verlustes 44 minimiert werden können. Die Abfallzeit, während die Ankerplatte 28 wieder zurückgestellt wird und demzufolge der Ankerhubweg in Gegenrichtung durchlaufen wird, lässt sich aufgrund der sich einstellenden geringeren Flussdichte im Ankerschaft 52, im Ankerbolzen 26 und in der Sicherungsscheibe 22 ebenfalls reduzieren. Wenn auch in der Darstellung gemäß Figur 3 an der Unterseite der Ankerplatte 28 die Rillen 56 in einer 60°-Teilung 62 ausgebildet sind und sich im Wesentlichen in radiale Richtung 64 in Bezug auf die Achse 60 erstrecken, können an der Unterseite 36 der Ankerplatte 28 auch eine andere Anzahl von Rillen 56 ausgeführt werden, die dann zum Beispiel in einer 90°-Teilung und einer 45°-Teilung verlaufen. Diese möglichen Ausführungsvarianten zur Realisierung einer streuflussreduzierten Ankergeometrie 50 sind zeichnerisch jedoch nicht dargestellt.

Claims

Ansprüche
1. Magnetventilbaugruppe (10), insbesondere zur Betätigung eines Kraftstoffinjektors mit einem Magnetkern (16), in den eine Magnetspule (18) eingelassen ist, die eine Anker- baugruppe (20) betätigt, welche einen Ankerbolzen 26 und eine Ankerplatte (28, 52) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerbaugruppe (20) eine streuflussredu- zierte Ankergeometrie (50) mit einer im Wesentlichen plan und unterbrechungsfrei ausgebildeten Polfläche (54) aufweist.
2. Magnetventilbaugruppe (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polfläche (54) der Magnetbaugruppe (10) gegenüberliegend ausgeführt ist und in Bezug auf diese plan verläuft.
3. Magnetventilbaugruppe (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerplatte (28) an ihrer Oberseite (38) die Polfläche (54) und an ihrer Unterseite (36) eine Anzahl von Rillen (56) aufweist.
4. Magnetventilbaugruppe (10) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Unterseite (36) der Ankerplatte (28) verlaufenden Rillen (56) in radiale Rich- tung (64) verlaufen.
5. Magnetventilbaugruppe (10) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Unterseite (36) der Ankerplatte (28) verlaufenden Rillen in einer 60°-Teilung (62), in einer 45°-Teilung oder in einer 90°-Teilung verlaufen.
6. Magnetventilbaugruppe (10) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Polfläche (54) der Ankerplatte (28) und einem Boden der Rillen (56) eine Stegdicke (58) verbleibt.
7. Magnetventilbaugruppe (10) gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese zur Betätigung eines Kraftstoffinjektors verwendet wird.
8. Magnetventilbaugruppe (10) gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprü- che, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetventilbaugruppe einen verringerten Ansprechverzug zwischen dem Beginn der Bestromung der Magnetspule (18) bis zum Beginn der Bewegung der Ankerplatte (28) aufweist und eine verkürzte Hubzeit vom Be- ginn der Bewegung der Ankerplatte (28) bis zum Erreichen eines Ankeranschlages auf weist.
9. Magnetventilbaugruppe (10) gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund einer Verminderung des Verlustes (44) des magnetischen Flusses (42) und einer Verminderung des Streuflusses (46) im Bereich der Kernbohrung (30) der magnetische Fluss (42) zur Erzeugung der Magnetkraft ma- ximiert ist.
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