EP3204629A1 - Elektromagnetisch betätigbares proportionalventil - Google Patents

Elektromagnetisch betätigbares proportionalventil

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EP3204629A1
EP3204629A1 EP15766862.5A EP15766862A EP3204629A1 EP 3204629 A1 EP3204629 A1 EP 3204629A1 EP 15766862 A EP15766862 A EP 15766862A EP 3204629 A1 EP3204629 A1 EP 3204629A1
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EP
European Patent Office
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proportional valve
bobbin
plunger
armature
valve according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15766862.5A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michael IMHOF
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3204629A1 publication Critical patent/EP3204629A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02M2200/9015—Elastomeric or plastic materials

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetically verifiable proportional valve for controlling the flow rate of a high-pressure fuel pump in a fuel injection system, in particular in a common rail injection system, with the features of the preamble of claim 1.
  • a preferred application therefore comprises the use of the proposed proportional valve as a metering unit.
  • the control valve comprises a magnetic core having a central cylindrical bore for receiving and guiding an axially displaceable valve piston.
  • the axial displacement of the valve piston is effected via an electromagnet with a magnetic coil, which leads to the construction of a magnetic field when energized, the magnetic force moves a trained as a plunger anchor in the direction of the valve piston.
  • the armature also moves a plunger fixedly connected to the armature, which protrudes into the central cylindrical bore of the magnet core and is mechanically coupled to the valve piston, so that finally the axial displacement of the valve piston is effected.
  • a defined flow through the valve is specified.
  • the bearing is realized in the control valve of the metering unit of DE 10 2009 002 522 AI by a support sleeve, which in a nen bobbin of the solenoid is inserted.
  • the plunger is guided over a guide portion of the magnetic core.
  • the present invention has for its object to provide an electromagnetically actuated proportional valve, which is easier and cheaper to produce.
  • the electromagnetically actuated proportional valve proposed for controlling the delivery rate of a high-pressure fuel pump in a fuel injection system comprises a solenoid carried by a bobbin and an armature cooperating with the solenoid.
  • the armature is designed as a plunger armature and connected to a plunger, which serves the mechanical coupling with a valve piston axially slidably received in a bore of a magnetic core.
  • the bobbin has an inner circumferential surface over which the armature is mounted. Since the bearing of the armature takes place via the bobbin, a separate bearing body, for example in the form of a support sleeve, is dispensable. The function of storage is instead integrated into the bobbin.
  • the production of the proportional valve can be made simpler and less expensive.
  • the assembly of the proportional valve since the assembly of at least one further component, primarily in the form of a support and / or bearing sleeve deleted.
  • the bobbin is made of a plastic material at least in the region of the inner peripheral surface serving for supporting the armature.
  • a plastic material is particularly suitable a thermoplastic material such as polyoxymethylene (POM), polyamide (PA), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT) or polyetheretherketone (PEEK).
  • POM polyoxymethylene
  • PA polyamide
  • PET polyethylene terephthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PEEK polyetheretherketone
  • the materials mentioned above are essentially bearing materials that are comparatively expensive. In order to save material, it is therefore proposed that the bobbin is only partially formed from such a material.
  • the bobbin can therefore also be formed as a composite body.
  • a conventional bobbin can be used, which is coated or overmolded in a further processing step, at least in the region of the bearing of the anchor with a corresponding bearing material.
  • the bearing function is only subsequently integrated into the bobbin, which are particularly suitable for subsequent functional integration two-component injection molding.
  • the coating or encapsulation of the bobbin then forms the bearing of the armature serving inner peripheral surface.
  • a conventional bobbin may need to be machined prior to coating or overmolding with a plastic material to ensure the required bearing diameter in an inner peripheral region of the bobbin. Since the machining allows compliance with tight tolerances, a machining can be additionally provided after coating or encapsulation. However, this also increases the processing costs.
  • the bobbin is completely made of a plastic material, can also be dispensed with a subsequent machining. In particular, an additional spindling of the bearing diameter can be omitted. In this way, a particularly simple and inexpensive producible proportional valve is created.
  • the bobbin has a hollow-cylindrical projection which projects beyond the magnet coil and / or a collar region of the bobbin which surrounds the magnet coil.
  • the hollow-cylindrical approach enlarges the bearing surface, over which any transverse forces are removed, which are introduced via the anchor. Tensions on the surface can thus be kept low. As a result, the wear is reduced.
  • the hollow cylindrical projection can also be used to produce a connection of the bobbin to a housing part which at least partially surrounds the magnet coil.
  • the hollow cylindrical approach can also serve as a seal.
  • a sealing ring is placed on the coil body on the outer peripheral side in the region of the hollow-cylindrical projection.
  • the sealing ring optimizes the seal between bobbin and housing part, so that the solenoid is stored dry.
  • the bobbin has a stepped inner contour for forming the nencircs Colour the storage of the armature serving. That is, only a portion of the inner peripheral surface of the bobbin serves as a bearing for the armature. This is the part of the inner peripheral surface, which has the smallest inner diameter.
  • the stepped inner contour of the bobbin also has the advantage that the shape stiffness of the bobbin is increased.
  • the magnet coil is preferably surrounded by a cup-shaped housing part and / or an encapsulation.
  • the cup-shaped takes
  • the alternatively or additionally provided encapsulation also has a protective function.
  • a seal can be achieved via the encapsulation.
  • the encapsulation may form a connection element, for example in the form of a plug or a plug receptacle.
  • the pot-shaped housing part forms a cooperating with the plunger and the stroke of the armature limiting stop surface. In this way, it is possible to dispense with the arrangement of a separate stop element. This in turn has an advantageous effect on the production costs.
  • the plunger is passed through a central bore of the magnetic core, which opens into the bore, in which Valve piston is received.
  • the plunger is mechanically coupled in a simple manner with the valve piston.
  • the inner diameter of the interposed by the plunger bore is preferably larger than the outer diameter of the plunger selected so that an annular space remains between the plunger and the magnetic core.
  • the plunger is guided only indirectly over the armature.
  • the guidance of the armature or of the composite of armature and plunger is effected via the inner circumferential surface of the coil former serving for storage. Over-determination is thus avoided in this way.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal section through a proportional valve according to the invention according to a first preferred embodiment
  • FIG. 2 shows an enlarged detail of FIG. 1 in the region of the armature bearing
  • FIG. 3 shows a schematic longitudinal section through a proportional valve according to the invention according to a second preferred embodiment, but limited to the region of the coupling of the armature with the valve piston,
  • FIG. 4 shows a schematic longitudinal section through a preassembled unit of a proportional valve according to the invention, comprising a magnetic coil inserted into a cup-shaped housing part and FIG
  • FIG. 5 shows a schematic longitudinal section through the bobbin of the magnetic coil of the preassembled unit of FIG. 4.
  • the proportional valve according to the invention shown schematically in FIGS. 1 and 2 comprises a magnetic core 6 with a central bore 5, in which a spring-loaded valve piston 7 is received axially displaceable.
  • the valve piston 7 is designed as a slit and has at least one shell-side slot-shaped opening, which can be brought into overlap with an annular groove 17 serving as an inlet. In the annular groove 17 open at the same angular distance from one another arranged inlet holes 18. On the axial position of the valve piston 7, therefore, the flow through the valve can be controlled.
  • the axial position of the valve piston 7 can be influenced via a magnetic coil 2, which cooperates for this purpose with an armature 3, which is designed as a plunger armature and is connected for coupling with the valve piston 7 with a plunger 4.
  • armature 3 which is designed as a plunger armature and is connected for coupling with the valve piston 7 with a plunger 4.
  • Energization of the magnetic coil 2 forms a magnetic field whose magnetic force moves the armature 3 including the plunger 4 down. Due to the coupling of the armature 3 with the valve piston 7 via the plunger 4 and the valve piston 7 is moved downward. In this case, the overlapping area of the slit diaphragm changes with the annular groove 17 or the available flow cross-section.
  • the magnetic coil 2 is arranged on a bobbin 1, which consists of a plastic material, for example of PEEK, and at the same time serves as a bearing body. Accordingly, the bobbin 1 combines the functions of holding the magnet coil 2 and mounting the armature 3.
  • the armature 3 is mounted via an inner peripheral surface 8 in the region of which the bobbin 1 has an inner diameter adapted to the outer diameter of the armature 3.
  • the bobbin 1 To increase the bearing surface of the bobbin 1 has a hollow cylindrical Ansatz 9, which is attached to a radially outwardly extending collar portion 10 which covers the magnetic coil 2 the front side.
  • the hollow cylinder-shaped projection 9 and the waistband region 10 enclose an angle into which a sealing ring 11 is inserted (see in particular FIG. 2).
  • the sealing ring 11 is used to seal against a pot-shaped housing part 12, in which the magnetic coil 2 a finally, the bobbin 1 is inserted.
  • the housing part 12 In an outer end region, the housing part 12 is surrounded by an encapsulation 13, which further increases the tightness of the arrangement.
  • the encapsulation 13 forms a connecting element 19 in order to enable the electrical connection of the magnetic coil 2 to an external power source (see in particular FIG. 1).
  • the plunger 4 connected to the armature 3 has an end face which cooperates with a stop surface 14 of the housing part 12 (see in particular FIG. 1).
  • FIG. 1 A modification of the proportional valve shown schematically in FIGS. 1 and 2 is shown in FIG.
  • the plunger 4 is passed through a bore 15 of the magnetic core 6, which has an inner diameter which is greater than the outer diameter of the plunger 4 is. In this way, remains between the plunger 4 and the magnetic core 6, an annular space 16, which reliably prevents overdetermination.
  • the integration of the bearing function in the bobbin 1 has the advantage that the assembly is simplified. Because it eliminates a separate bearing body, for example in the form of a support sleeve which used in a separate step in the bobbin 1 and / or in the cup-shaped housing part 12, in particular must be pressed. Furthermore, eliminates the need for spindling the bearing diameter. The product manufacturing costs can be lowered in this way.
  • the preparation of a proportional valve according to the invention comprises the step of pre-assembly of the magnetic coil 2.
  • the bobbin 1 is wound with coil wire, so that a coil wire end for contacting the magnetic coil 2 remains accessible.
  • the contacting is preferably carried out by means of a pin, which is then welded.
  • the sealing ring 11 is placed on the bobbin 1.
  • the solenoid 2 can be used in the cup-shaped housing part 12.
  • the housing part 12 is overmolded so that the preassembled unit shown in FIG. 4 is obtained.
  • the armature 3 in combination with the plunger 4 has to be used.
  • the insertion of an additional bearing body is not required. Furthermore, it requires no previous processing of the bearing diameter by unscrewing, as in the present case, the case of the bobbin 1 is made entirely of a plastic material (see Fig. 5).

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Abstract

Die Erfindung betrifft einelektromagnetisch betätigbares Proportionalventil zur Rege- lung der Fördermenge einer Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsys- tem, umfassend eine von einem Spulenkörper (1) getragene Magnetspule (2) sowie ei- nen mit der Magnetspule (2) zusammenwirkenden Anker(3), der als Tauchanker aus- gebildet und mit einem Stößel (4) zur mechanischen Kopplung mit einem in einer Boh- rung (5) eines Magnetkerns (6) axial verschiebbar aufgenommenen Ventilkolben (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (1) eine Innenumfangsfläche (8) besitzt, über welche der Anker (3) gelagert ist.

Description

Beschreibung Titel
Elektromagnetisch betätigbares Proportionalventil
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch bestätigbares Proportionalventil zur Regelung der Fördermenge einer Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere in einem Common- Rail-Einspritzsystem, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ein bevorzugter Anwendungsbereich umfasst demnach die Verwendung des vorgeschlagenen Proportionalventils als Zumesseinheit.
Stand der Technik
Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2009 002 522 AI ist eine Zumesseinheit für eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit einem elektromagnetisch betätigbaren Regelventil bekannt. Das Regelventil umfasst einen Magnetkern mit einer zentralen zylindrischen Bohrung zur Aufnahme und Führung eines axial verschiebbaren Ventilkolbens. Die axiale Verschiebung des Ventilkolbens wird über einen Elektromagneten mit einer Magnetspule bewirkt, die bei Bestromung zum Aufbau eines Magnetfelds führt, dessen Magnetkraft einen als Tauchanker ausgebildeten Anker in Richtung des Ventilkolbens bewegt. Mit dem Anker wird auch ein fest mit dem Anker verbundener Stößel bewegt, der in die zentrale zylindrische Bohrung des Magnetkerns hineinragt und mit dem Ventilkolben mechanisch gekoppelt ist, so dass hierüber schließlich die axiale Verschiebung des Ventilkolbens bewirkt wird. Entsprechend der axialen Lage des Ventilkolbens wird ein definierter Durchfluss durch das Ventil vorgegeben.
Als bewegliches Teil muss der Anker bzw. der Verbund aus Anker und Stößel an mindestens einer Position gelagert werden. Die Lagerung wird bei dem Regelventil der Zumesseinheit der DE 10 2009 002 522 AI durch eine Stützhülse realisiert, die in ei- nen Spulenkörper der Magnetspule eingesetzt ist. Darüber hinaus ist der Stößel über einen Führungsabschnitt des Magnetkerns geführt.
Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein elektromagnetisch betätigbares Proportionalventil anzugeben, das einfacher und kostengünstiger herstellbar ist.
Zur Lösung der Aufgabe wird das elektromagnetisch betätigbare Proportionalventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Offenbarung der Erfindung
Das zur Regelung der Fördermenge einer Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem vorgeschlagene elektromagnetisch betätigbare Proportionalventil umfasst eine von einem Spulenkörper getragene Magnetspule sowie einen mit der Magnetspule zusammenwirkenden Anker. Der Anker ist als Tauchanker ausgebildet und mit einem Stößel verbunden, welcher der mechanischen Kopplung mit einem in einer Bohrung eines Magnetkerns axial verschiebbar aufgenommenen Ventilkolben dient. Erfindungsgemäß besitzt der Spulenkörper eine Innenumfangsfläche, über welche der Anker gelagert ist. Da die Lagerung des Ankers über den Spulenkörper erfolgt, ist ein separater Lagerkörper, beispielsweise in Form einer Stützhülse, entbehrlich. Die Funktion der Lagerung wird stattdessen in den Spulenkörper integriert. Durch die Funktionsintegration und den Entfall eines separaten Lagerkörpers kann die Herstellung des Proportionalventils einfacher und kostengünstiger gestaltet werden. Insbesondere vereinfacht sich die Montage des Proportionalventils, da die Montage mindestens eines weiteren Bauteils, vorrangig in Form einer Stütz- und/oder Lagerhülse, entfällt.
Bevorzugt ist der Spulenkörper zumindest im Bereich der der Lagerung des Ankers dienenden Innenumfangsfläche aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Das heißt, dass der Spulenkörper auch vollständig aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sein kann. Als Kunststoffmaterial eignet sich insbesondere ein thermoplastischer Kunststoff, wie beispielsweise Polyoxymethylen (POM), Polyamid (PA), Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT) oder Polyetheretherketon (PEEK). Bei den vorstehend genannten Materialien handelt es sich im Wesentlichen um Lagermaterialien, die vergleichsweise teuer sind. Um Material einzusparen, wird daher vorgeschlagen, dass der Spulenkörper lediglich bereichsweise aus einem solchen Ma- terial gebildet ist. Der Spulenkörper kann demnach auch als Verbundkörper ausgebildet sein.
Ferner kann ein herkömmlicher Spulenkörper verwendet werden, der in einem weiteren Bearbeitungsschritt zumindest im Bereich der Lagerung des Ankers mit einem entsprechenden Lagermaterial beschichtet oder umspritzt wird. In diesem Fall wird die Lagerfunktion erst nachträglich in den Spulenkörper integriert, wobei sich zur nachträglichen Funktionsintegration insbesondere Zweikomponenten-Spritzgussverfahren eignen. Die Beschichtung bzw. Umspritzung des Spulenkörpers bildet dann die der Lagerung des Ankers dienende Innenumfangsfläche aus.
Ein herkömmlicher Spulenkörper muss ggf. vor dem Beschichten oder Umspritzen mit einem Kunststoffmaterial spanend bearbeitet werden, um den erforderlichen Lagerdurchmesser in einem Innenumfangsbereich des Spulenkörpers zu gewährleisten. Da die spanende Bearbeitung die Einhaltung enger Toleranzen erlaubt, kann ergänzend eine spanende Bearbeitung nach dem Beschichten bzw. Umspritzen vorgesehen werden. Allerdings steigt damit auch der Bearbeitungsaufwand.
Sofern der Spulenkörper vollständig aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist, kann auf eine nachträgliche spanende Bearbeitung auch verzichtet werden. Insbesondere kann ein zusätzliches Ausspindeln des Lagerdurchmessers entfallen. Auf diese Weise wird ein besonders einfach und kostengünstig herstellbares Proportionalventil geschaffen.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Spulenkörper einen hohl- zylinderförmigen Ansatz besitzt, der über die Magnetspule und/oder einen die Magnet- spule umgreifenden Bundbereich des Spulenkörpers hinausragt. Der hohlzylinderför- mige Ansatz vergrößert die Lagerfläche, über welche etwaige Querkräfte abgetragen werden, die über den Anker eingeleitet werden. Spannungen an der Oberfläche können somit gering gehalten werden. In der Folge reduziert sich auch der Verschleiß. Der hohlzylinderförmige Ansatz kann ferner dazu eingesetzt werden, eine Verbindung des Spulenkörpers mit einem Gehäuseteil herzustellen, das die Magnetspule zumindest teilweise umgibt. Hierbei kann der hohlzylinderförmige Ansatz zugleich als Abdichtung dienen.
Alternativ oder ergänzend wird vorgeschlagen, dass außenumfangseitig im Bereich des hohlzylinderförmigen Ansatzes ein Dichtring auf den Spulenkörper aufgesetzt ist. Der Dichtring optimiert die Abdichtung zwischen Spulenkörper und Gehäuseteil, so dass die Magnetspule trocken gelagert ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt der Spulenkörper eine gestufte Innenkontur zur Ausbildung der der Lagerung des Ankers dienenden In- nenumfangsfläche. Das heißt, dass lediglich ein Teilbereich der Innenumfangsfläche des Spulenkörpers als Lager für den Anker dient. Hierbei handelt es sich um den Teilbereich der Innenumfangsfläche, der den kleinsten Innendurchmesser besitzt.
Die gestufte Innenkontur des Spulenkörpers besitzt zudem den Vorteil, dass die Formsteifigkeit des Spulenkörpers erhöht wird.
Des Weiteren bevorzugt ist die Magnetspule von einem topfförmigen Gehäuseteil und/oder einer Umspritzung umgeben. Vorzugsweise nimmt das topfförmige
Gehäuseteil die Magnetspule vollständig auf, so dass diese vor äußeren Einwirkungen geschützt ist. Die alternativ oder ergänzend vorgesehene Umspritzung besitzt ebenfalls eine Schutzfunktion. Über die Umspritzung kann insbesondere eine Abdichtung erzielt werden. Ferner kann die Umspritzung ein Anschlusselement ausbilden, beispielsweise in Form eines Steckers oder einer Steckeraufnahme.
Vorteilhafterweise bildet das topfförmige Gehäuseteil eine mit dem Stößel zusammenwirkende und den Hub des Ankers begrenzende Anschlagfläche aus. Auf diese Weise kann auf die Anordnung eines separaten Anschlagelements verzichtet werden. Dies wiederum wirkt sich vorteilhaft auf die Herstellungskosten aus.
Als weiterbildende Maßnahme wird vorgeschlagen, dass der Stößel durch eine zentrale Bohrung des Magnetkerns hindurch geführt ist, die in die Bohrung mündet, in der der Ventilkolben aufgenommen ist. Durch diese Maßnahme ist der Stößel in einfacher Weise mit dem Ventilkolben mechanisch koppelbar. Um eine statische Überbestimmung durch eine mehrfache Führung des Verbundes aus Anker und Stößel zu vermeiden, ist vorzugsweise der Innendurchmesser der vom Stößel durchsetzten Bohrung größer als der Außendurchmesser des Stößels gewählt, so dass zwischen dem Stößel und dem Magnetkern ein Ringraum verbleibt.
Das heißt, dass gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Stößel lediglich mittelbar über den Anker geführt ist. Die Führung des Ankers bzw. des Verbunds aus Anker und Stößel wird dabei über die der Lagerung dienende Innenum- fangsfläche des Spulenkörpers bewirkt. Eine Überbestimmung wird auf diese Weise sicher vermieden.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Proportionalventil gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform,
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. 1 im Bereich der Ankerlagerung,
Fig. 3 einen schematischen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Proportionalventil gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform, jedoch beschränkt auf den Bereich der Kopplung des Ankers mit dem Ventilkolben,
Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt durch eine vormontierte Einheit eines erfindungsgemäßen Proportionalventils, umfassend eine in ein topfförmiges Gehäuseteil eingesetzte Magnetspule und
Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt durch den Spulenkörper der Magnetspule der vormontierten Einheit der Fig. 4. Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Das in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellte erfindungsgemäße Proportionalventil umfasst einen Magnetkern 6 mit einer zentralen Bohrung 5, in welcher ein federbelasteter Ventilkolben 7 axial verschiebbar aufgenommen ist. Der Ventilkolben 7 ist als Schlitzblende ausgeführt und besitzt mindestens eine mantelseitige schlitzförmige Durchbrechung, die in Überdeckung mit einer als Zulauf dienenden Ringnut 17 bringbar ist. In die Ringnut 17 münden mehrere in gleichem Winkelabstand zueinander angeordnete Zulaufbohrungen 18. Über die axiale Lage des Ventilkolbens 7 ist demnach der Durchfluss durch das Ventil steuerbar.
Die axiale Lage des Ventilkolbens 7 ist über eine Magnetspule 2 beeinflussbar, die hierzu mit einem Anker 3 zusammenwirkt, der als Tauchanker ausgebildet und zur Kopplung mit dem Ventilkolben 7 mit einem Stößel 4 verbunden ist. Bei einer
Bestromung der Magnetspule 2 bildet sich ein Magnetfeld aus, dessen Magnetkraft den Anker 3 einschließlich des Stößels 4 nach unten bewegt. Aufgrund der Kopplung des Ankers 3 mit dem Ventilkolben 7 über den Stößel 4 wird auch der Ventilkolben 7 nach unten bewegt. Dabei ändert sich der Überdeckungsbereich der Schlitzblende mit der Ringnut 17 bzw. der zur Verfügung stehende Durchflussquerschnitt.
Die Magnetspule 2 ist auf einem Spulenkörper 1 angeordnet, der aus einem Kunststoffmaterial besteht, beispielsweise aus PEEK, und zugleich als Lagerkörper dient. Der Spulenkörper 1 vereint demnach die Funktionen Halterung der Magnetspule 2 und Lagerung des Ankers 3. Die Lagerung des Ankers 3 erfolgt über eine Innenumfangsflä- che 8, im Bereich welcher der Spulenkörper 1 einen an den Außendurchmesser des Ankers 3 angepassten Innendurchmesser besitzt.
Zur Vergrößerung der Lagerfläche weist der Spulenkörper 1 einen hohlzylinderförmi- gen Ansatz 9 auf, welcher an einen sich nach radial außen erstreckenden Bundbereich 10 angesetzt ist, der die Magnetspule 2 stirnseitig abdeckt. Der hohlzylinderför- mige Ansatz 9 und der Bundebereich 10 umschließen dabei einen Winkel, in den ein Dichtring 11 eingesetzt ist (siehe insbesondere Fig. 2). Der Dichtring 11 dient der Abdichtung gegenüber einem topfförmigen Gehäuseteil 12, in das die Magnetspule 2 ein- schließlich des Spulenkörpers 1 eingesetzt ist. In einem außen liegenden Endbereich ist das Gehäuseteil 12 von einer Umspritzung 13 umgeben, welche die Dichtheit der Anordnung nochmals erhöht. Zugleich bildet die Umspritzung 13 ein Anschlusselement 19 aus, um den elektrischen Anschluss der Magnetspule 2 an eine externe Stromquelle zu ermöglichen (siehe insbesondere Fig. 1).
Zur Begrenzung des Hubs des Ankers 3 weist der mit dem Anker 3 verbundene Stößel 4 eine Stirnfläche auf, die mit einer Anschlagfläche 14 des Gehäuseteils 12 anschlagbildend zusammenwirkt (siehe insbesondere Fig. 1).
Eine Abwandlung des in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellten Proportionalventils ist der Fig. 3 zu entnehmen. Um eine Überbestimmung aufgrund mehrfacher Lagerung/Führung des Ankers 3 bzw. des Verbundes aus Anker 3 und Stößel 4 zu verhindern, ist der Stößel 4 durch eine Bohrung 15 des Magnetkerns 6 hindurch geführt, die einen Innendurchmesser besitzt, der größer als der Außendurchmesser des Stößels 4 ist. Auf diese Weise verbleibt zwischen dem Stößel 4 und dem Magnetkern 6 ein Ringraum 16, der eine Überbestimmung sicher verhindert.
Die Integration der Lagerfunktion in den Spulenkörper 1 weist den Vorteil auf, dass die Montage vereinfacht wird. Denn es entfällt ein separater Lagerkörper, beispielsweise in Form einer Stützhülse, die in einem separaten Arbeitsschritt in den Spulenkörper 1 und/oder in das topfförmige Gehäuseteil 12 eingesetzt, insbesondere eingepresst werden muss. Ferner entfällt die Notwendigkeit des Ausspindelns des Lagerdurchmessers. Die Produktherstellungskosten können auf diese Weise gesenkt werden.
Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Proportionalventils umfasst den Schritt der Vormontage der Magnetspule 2. Im Rahmen der Vormontage wird der Spulenkörper 1 mit Spulendraht umwickelt, so dass ein Spulendrahtende zur Kontaktierung der Magnetspule 2 zugänglich bleibt. Die Kontaktierung erfolgt vorzugsweise mittels eines Pins, der anschließend verschweißt wird. Danach wird der Dichtring 11 auf den Spulenkörper 1 aufgesetzt. Nach erfolgter Vormontage kann die Magnetspule 2 in das topfförmige Gehäuseteil 12 eingesetzt werden. Anschließend wird da Gehäuseteil 12 umspritzt, so dass man die in der Fig. 4 dargestellte vormontierte Einheit erhält. Bei der in der Fig. 4 dargestellten Einheit muss nur noch der Anker 3 im Verbund mit dem Stößel 4 eingesetzt werden. Das Einsetzen eines zusätzlichen Lagerkörpers ist nicht erforderlich. Ferner bedarf es keiner vorhergehenden Bearbeitung des Lagerdurchmessers durch Ausspindeln, wenn wie vorliegend der Fall der Spulenkörper 1 vollständig aus einem Kunststoff material gefertigt ist (siehe Fig. 5).

Claims

Ansprüche
1. Elektromagnetisch betätigbares Proportionalventil zur Regelung der Fördermenge einer Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem, umfassend eine von einem Spulenkörper (1) getragene Magnetspule (2) sowie einen mit der Magnetspule (2) zusammenwirkenden Anker (3), der als Tauchanker ausgebildet und mit einem Stößel (4) zur mechanischen Kopplung mit einem in einer Bohrung (5) eines Magnetkerns (6) axial verschiebbar aufgenommenen Ventilkolben (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (1) eine Innenumfangsfläche (8) besitzt, über welche der Anker (3) gelagert ist.
2. Proportionalventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (1) zumindest im Bereich der der Lagerung des Ankers (3) dienenden Innenumfangsfläche (8) aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff, wie beispielsweise Polyoxymethylen, Polyamid, Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat oder Polyetheretherketon, gefertigt ist.
3. Proportionalventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (1) einen hohlzylinderförmigen Ansatz (9) besitzt, der über die Magnetspule (2) und/oder einen die Magnetspule (2) umgreifenden Bundbereich (10) des Spulenkörpers (1) hinausragt.
4. Proportionalventil nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass außenumfangseitig im Bereich des hohlzylinderförmigen Ansatzes (9) ein Dichtring (11) auf den Spulenkörper (1) aufgesetzt ist.
5. Proportionalventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (1) eine gestufte Innenkontur zur Ausbildung der der Lagerung des Ankers (3) dienenden Innenumfangsfläche (8) besitzt.
6. Proportionalventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetspule (2) von einem topfförmigen
Gehäuseteil (12) und/oder einer Umspritzung (13) umgeben ist.
7. Proportionalventil nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das topfförmige Gehäuseteil (12) eine mit dem Stößel (4) zusammenwirkende und den Hub des Ankers (3) begrenzende Anschlagfläche (14) ausbildet.
8. Proportionalventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (4) zur Kopplung mit dem Ventilkolben (7) durch eine zentrale Bohrung (15) des Magnetkerns (6) hindurch geführt ist, die in die den Ventilkolben (7) aufnehmende Bohrung (5) mündet, wobei vorzugsweise der Innendurchmesser der Bohrung (15) größer als der Außendurchmesser des Stößels (4) gewählt ist, so dass zwischen dem Stößel (4) und dem Magnetkern (6) ein
Ringraum (16) verbleibt.
9. Proportionalventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (4) lediglich mittelbar über den Anker (3) geführt ist.
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