EP3314114A1 - Fuel injector - Google Patents

Fuel injector

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Publication number
EP3314114A1
EP3314114A1 EP16718375.5A EP16718375A EP3314114A1 EP 3314114 A1 EP3314114 A1 EP 3314114A1 EP 16718375 A EP16718375 A EP 16718375A EP 3314114 A1 EP3314114 A1 EP 3314114A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
receiving body
fuel injector
valve member
longitudinal axis
extension
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP16718375.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3314114B1 (en
Inventor
Thilo Rzymann
Helmut Clauss
Enis Erkan
Lorenz Zerle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3314114A1 publication Critical patent/EP3314114A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP3314114B1 publication Critical patent/EP3314114B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0031—Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/0033—Lift valves, i.e. having a valve member that moves perpendicularly to the plane of the valve seat
    • F02M63/0036—Lift valves, i.e. having a valve member that moves perpendicularly to the plane of the valve seat with spherical or partly spherical shaped valve member ends
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/04—Fuel-injection apparatus having means for avoiding effect of cavitation, e.g. erosion

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector according to the preamble of
  • Such a fuel injector is known from DE 101 22 241 A1 of the applicant.
  • the known fuel injector has within a leakage space, via the pressure medium from a control chamber of the valve housing in a
  • Return flow area can be flowed off, designed as a valve ball valve member, which is partially accommodated in a form-fitting manner in a receiving body.
  • the valve member by means of an actuator, usually by means of a Magnetaktuatoren, connected, which can move the valve ball from a Abiaufbohrung the closing position into an open position.
  • Valve ball which is only loosely inserted in a receptacle of the receiving body, is lifted from the receptacle. This leads to a reduction in the available cross-section for the outflow. In addition, it may too
  • Fuel injector is so far more difficult than that tilting of the receiving body is possible or favored by the conical design of the receiving body. Moreover, it is provided in the known Kraftstoffinjektor to achieve the stiffest possible recording of the valve ball, that the valve ball protrudes relatively little in the opposite receiving the receiving body. This results in an advantageous for the strength of the receiving body in the mouth region of the receiving end face of the
  • Receiving body and the highest possible strength of the receiving body, in particular in the receiving area of the valve member can be achieved.
  • a fuel injector with the characterizing features of claim 1, characterized in that of the concentrically formed outer surface of the receiving body radially to extends outside at least one extension, in the region of which the cross section of the receiving body is enlarged in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the receiving body direction.
  • Such a design makes it possible, in particular, to increase the diameter or cross section of the receiving body in the conical region of the leakage oil space which is decisive for the tilting safety during assembly of the receiving body in the injector housing, without having a great negative influence on the fluidic properties of the receiving body.
  • the at least one extension in the region of the conical outer surface of the receiving body causes a reinforcement or stiffening of the receiving area for the valve member, so that it is possible to immerse the valve member, in particular in the form of a valve ball, particularly deep into a correspondingly shaped receptacle of the receiving body allow.
  • a plurality, in particular four extensions are provided, which are arranged at uniform angular intervals from each other.
  • the receiving body has on the side facing away from the valve member a cylindrically shaped region, followed in the direction of the longitudinal axis on the valve member side facing the conical region followed, and that of at least one extension in a direction extending radially to the longitudinal axis of the receiving body a direction
  • the at least one extension extends over the entire conical region of the receiving body.
  • the at least one extension in cross section in the direction of the longitudinal axis of the receiving body is formed at least substantially triangular in shape when viewed in the region of the longitudinal axis of the receiving body. This means that the cross-sectional area of the extension increases in the longitudinal direction of the drain body in the direction of the side remote from the drainage bore.
  • the cross section of the at least one extension tapers towards a web edge in the direction of the end face of the receiving body facing the valve member.
  • a particularly safe or reliable system of the valve member in the receiving body can be achieved when the receiving body a
  • Such, with at least one, preferably a plurality of extensions trained receiving body represents from a manufacturing point of view, a relatively complex formed component that is not produced for example by turning or grinding processes alone. It is therefore provided in a further preferred embodiment for the lowest possible possible production of the receiving body, that the receiving body is formed as a metal powder injection molded part.
  • FIG. 1 shows a partial region of a fuel injector according to the invention in a longitudinal section
  • Fig. 2 is a side view of a receiving body for a valve member, as used in the fuel injector according to FIG. 1 and
  • FIG. 3 is a view in the direction of the arrow II on the receiving body in FIG .. 2
  • the injector 10 is used in particular as part of a so-called common rail fuel injection system in self-igniting internal combustion engines for injecting fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the injector 10 has an injector housing 1 1, in which a
  • Fuel supply hole 12 is formed.
  • Fuel supply hole 12 opens into a known, and therefore not shown, high-pressure chamber of the injector housing 1 1, in which a nozzle member serving as an injection needle is arranged to be liftable.
  • Fuel injector 10 is otherwise referred to DE 101 22 241 A1, which should be part of this application.
  • the nozzle needle is at least indirectly connected to a recognizable in FIG. 1 element 15, which with a front end in a sleeve-shaped
  • Insert 16 immersed, wherein the insert 16 in turn radially in one
  • Receiving bore 17 of the valve housing 1 1 is arranged stationary, and wherein the element 15 is arranged to be liftable in the direction of the longitudinal axis 18.
  • a through hole 19 is formed, which opens into an outer control chamber 20.
  • the outer control chamber 20 forms together with a within the insert 16 on the through hole 19th
  • a magnet armature 35 which is shown only in sections, is arranged in a liftable manner.
  • the armature 35 is at least indirectly connected to a receiving body 38 which carries on the Abiaufbohrung 28 side facing a valve member 39 in the form of a valve ball 40.
  • the valve ball 40 is inserted in the receptacle 42.
  • the receiving body 38 has on the side facing away from the valve member 39 on a cylindrically shaped first portion 43 which on the
  • Valve member 39 facing side merges into a conically shaped second region 44.
  • the lateral surface of the second region 44 is for
  • the flow cross-section for the fuel formed between the receiving body 38 and the first region 31 of the leakage oil chamber 30 increases in the direction of the magnet armature 35.
  • Receiving body 38 at least one extension 45 is arranged on the receiving body 38.
  • the extension 45 together with the
  • Receiving body 38 formed by an integrally formed in the metal powder injection molding component.
  • Angular distances in the illustrated embodiment thus offset by 90 ° to each other
  • the projections 45 viewed in the radial direction up to the range first (cylindrical) portion 43 of the receiving body 38 and viewed in side view radially aligned with the first portion 43.
  • the extensions 45 extend over the entire axial extent of the second conical region 44, ie, up to the end face 41 of the receiving body 38 facing the valve member 39.
  • Peripheral surface 46 of the extensions 45 these have their greatest extent. At the level of the end face 41 of the second region 43, the extensions 45 have a web edge 47 running parallel to the end face 41.
  • the fuel in the region of the receiving body 38 is deflected both by the second conical region 44 in the radial direction and by the projections 45 in the circumferential direction.
  • the conicity of the region 44 is selected such that the fuel jet flowing around the valve member 39 does not directly contact the conical region 44 or experiences only a very slight, ideally no radial deflection.

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Abstract

The invention relates to a fuel injector (10) comprising an injector housing (11) in which an element (15), arranged to be movable up and down, is provided for at least indirect injection of fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, wherein the element (15) projects into a control chamber (20) which can be pressure-relieved via discharge bore (28) into a leakage oil chamber (30), wherein the discharge bore (28) can be closed by means of a valve element (39) on the side in the leakage oil chamber (30) facing away from the control chamber (20), wherein the valve element (39) is accommodated in a positive locking way at least in areas in an accommodation body (38) arranged to be moveable up and down along a longitudinal axis (18), wherein the leakage oil chamber (30) has a conically designed area (31) on the side facing the discharge bore (28), and wherein the accommodation body (38) has a conically designed area (44) on the side facing the valve element (39). According to the invention, at least one projection (45) extends from the conical area (44) in the radial direction, and in the area of the projection, the cross-section of the accommodation body (38) broadens in a direction running perpendicular to the longitudinal axis (18).

Description

Beschreibung  description
Kraftstoffinjektor Stand der Technik Fuel injector prior art
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor nach dem Oberbegriff des The invention relates to a fuel injector according to the preamble of
Anspruchs 1. Claim 1.
Ein derartiger Kraftstoffinjektor ist aus der DE 101 22 241 A1 der Anmelderin bekannt. Der bekannte Kraftstoffinjektor weist innerhalb eines Leckolraums, über den Druckmittel aus einem Steuerraum des Ventilgehäuses in einen Such a fuel injector is known from DE 101 22 241 A1 of the applicant. The known fuel injector has within a leakage space, via the pressure medium from a control chamber of the valve housing in a
Rücklaufbereich abströmbar ist, ein als Ventilkugel ausgebildetes Ventilglied auf, das bereichsweise formschlüssig in einem Aufnahmekörper aufgenommen ist. Zum Freigeben der Abiaufbohrung aus dem Steuerraum ist das Ventilglied mittels eines Aktuators, üblicherweise mittels eines Magnetaktuators, verbunden, der die Ventilkugel aus einer die Abiaufbohrung verschließenden Stellung in eine Öffnungsstellung bewegen kann. Beim Ausströmen des Druckmittels bzw. Return flow area can be flowed off, designed as a valve ball valve member, which is partially accommodated in a form-fitting manner in a receiving body. To release the Abiaufbohrung from the control chamber, the valve member by means of an actuator, usually by means of a Magnetaktuatoren, connected, which can move the valve ball from a Abiaufbohrung the closing position into an open position. When flowing out of the pressure medium or
Kraftstoffs aus dem Steuerraum umströmt der Kraftstoff den ringförmig ausgebildeten Bereich zwischen einem konisch ausgebildeten Abschnitt des Leckolraums im Bereich der Ventilkugel und der Ventilkugel bzw. dem  Fuel flows from the control chamber, the fuel flows around the annular area between a conically shaped portion of the leakage space in the region of the valve ball and the valve ball or the
Aufnahmekörper. Beim Auftreffen des ausströmenden Kraftstoffs auf die der Abiaufbohrung zugewandte Stirnfläche des Aufnahmekörpers kann es aufgrund von Strömungseffekten zu einer sogenannten Staudruckunterwanderung der Ventilkugel kommen. Dabei besteht potentiell die Möglichkeit, dass die Receiving body. Upon impact of the outflowing fuel on the Abiaufbohrung facing end face of the receiving body may occur due to flow effects to a so-called dynamic pressure inflow of the valve ball. There is potentially the possibility that the
Ventilkugel, die lediglich lose in einer Aufnahme des Aufnahmekörper eingelegt ist, aus der Aufnahme abgehoben wird. Dies führt zu einer Verringerung des zum Abströmen zur Verfügung stehenden Querschnitts. Darüber hinaus kann es zuValve ball, which is only loosely inserted in a receptacle of the receiving body, is lifted from the receptacle. This leads to a reduction in the available cross-section for the outflow. In addition, it may too
Gebieten mit lokal reduziertem Kraftstoffdruck kommen, welche Regions with locally reduced fuel pressure are coming
Kavitationseffekte zur Folge haben können. Aus diesem Grund ist es bei dem bekannten Kraftstoffinjektor vorgesehen, den Aufnahmekörper im Cavitation effects can result. For this reason, it is provided in the known fuel injector, the receiving body in
Aufnahmebereich des Ventilglieds bzw. der Ventilkugel auf der der Receiving area of the valve member or the valve ball on the
Abiaufbohrung zugewandten Seite mit einer konisch gestalteten Außenfläche zu versehen. Dadurch wird die Größe der als Auftrefffläche für den abströmenden Kraftstoff wirkenden Stirnfläche des Aufnahmekörpers reduziert. Aus Abiaufbohrung facing side to provide a conically shaped outer surface. As a result, the size of the impact surface for the outflowing Fuel-acting end face of the receiving body reduced. Out
strömungstechnischer Sicht ist der aus der genannten Schrift bekannte Fluidic view is known from the cited document
Aufnahmekörper daher vorteilhaft ausgestaltet. Nachteilig dabei ist jedoch, dass die Montage einer aus der Ventilkugel bzw. dem Ventilglied und dem Receiving body therefore advantageously designed. The disadvantage here is that the assembly of a valve ball or the valve member and the
Aufnahmekörper bestehenden Baugruppe in dem Leckölraum des Receiving body existing assembly in the leakage oil space of the
Kraftstoffinjektors insofern erschwert ist, als dass durch die konische Ausbildung des Aufnahmekörpers ein Verkippen des Aufnahmekörpers möglich ist bzw. begünstigt wird. Darüber hinaus ist es bei dem bekannten Kraftstoffinjektor zur Erzielung einer möglichst steifen Aufnahme der Ventilkugel vorgesehen, dass die Ventilkugel relativ wenig in die gegengleiche Aufnahme des Aufnahmekörpers hineinragt. Dadurch ergibt sich eine für die Festigkeit des Aufnahmekörpers im Mündungsbereich der Aufnahme vorteilhaft breite Stirnfläche des Fuel injector is so far more difficult than that tilting of the receiving body is possible or favored by the conical design of the receiving body. Moreover, it is provided in the known Kraftstoffinjektor to achieve the stiffest possible recording of the valve ball, that the valve ball protrudes relatively little in the opposite receiving the receiving body. This results in an advantageous for the strength of the receiving body in the mouth region of the receiving end face of the
Aufnahmekörpers. Doch begünstigt die Vergrößerung der Verbreiterung der Stirnfläche des Aufnahmekörpers die oben genannten negativen Receiving body. However, increasing the broadening of the end face of the receiving body favors the above-mentioned negative ones
Strömungseffekte bzw. verbreitert die mögliche Auftrefffläche für den Kraftstoff. Um diesen Effekt zu vermindern, ist im Gegenzug die relativ gesehen lediglich geringe Eintauchtiefe der Ventilkugel in der Aufnahme des Aufnahmekörpers zu erklären, so dass eine aus strömungstechnischer Sicht möglichst geringe und aus Festigkeitsgründen möglichst große Stirnfläche des Aufnahmekörpers stets einen Kompromiss hinsichtlich der gegensätzlichen Anforderungen darstellt. Flow effects or widens the possible impact surface for the fuel. In order to reduce this effect, in return, the relatively low immersion depth of the valve ball in the receptacle of the receiving body can be explained in turn, so that from the fluidic point of view as small as possible and for reasons of strength largest possible end face of the receiving body always represents a compromise in terms of conflicting requirements.
Offenbarung der Erfindung Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung dieDISCLOSURE OF THE INVENTION Starting from the illustrated prior art, the invention is the
Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoffinjektor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass bei weiterhin strömungstechnisch günstigen Eigenschaften für den aus der Abiaufbohrung abströmenden Kraftstoff eine erhöhte Kippsicherheit des Aufnahmekörpers erzielt werden soll. Darüber hinaus soll eine möglichst großflächige bzw. sichere Aufnahme des Ventilglieds in demIt is an object of the invention to develop a fuel injector according to the preamble of claim 1 in such a way that, in the case of further aerodynamically favorable properties for the fuel flowing out of the drainage bore, an increased stability against tilting of the receiving body is to be achieved. In addition, the largest possible or secure recording of the valve member in the
Aufnahmekörper sowie eine möglichst hohe Festigkeit des Aufnahmekörpers, insbesondere im Aufnahmebereich des Ventilglieds, erzielt werden. Receiving body and the highest possible strength of the receiving body, in particular in the receiving area of the valve member can be achieved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Kraftstoffinjektor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass von der konzentrisch ausgebildeten Außenfläche des Aufnahmekörpers sich radial nach außen wenigstens ein Fortsatz erstreckt, in dessen Bereich der Querschnitt des Aufnahmekörpers in einer senkrecht zur Längsachse des Aufnahmekörpers verlaufenden Richtung vergrößert ist. Eine derartige Ausbildung ermöglicht es insbesondere, den für die Kippsicherheit bei der Montage des Aufnahmekörpers in dem Injektorgehäuse maßgeblichen Durchmesser bzw. Querschnitt des Aufnahmekörpers im konischen Bereich des Leckölraums zu vergrößern, ohne die strömungstechnischen Eigenschaften des Aufnahmekörpers in starkem Maße negativ zu beeinflussen. Darüber hinaus bewirkt der wenigstens eine Fortsatz im Bereich der konischen Außenfläche des Aufnahmekörpers eine Verstärkung bzw. Versteifung des Aufnahmebereichs für das Ventilglied, so dass es ermöglicht wird, das Ventilglied, insbesondere in Form einer Ventilkugel, besonders tief in eine entsprechend gestaltete Aufnahme des Aufnahmekörpers eintauchen zu lassen. This object is achieved in a fuel injector with the characterizing features of claim 1, characterized in that of the concentrically formed outer surface of the receiving body radially to extends outside at least one extension, in the region of which the cross section of the receiving body is enlarged in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the receiving body direction. Such a design makes it possible, in particular, to increase the diameter or cross section of the receiving body in the conical region of the leakage oil space which is decisive for the tilting safety during assembly of the receiving body in the injector housing, without having a great negative influence on the fluidic properties of the receiving body. In addition, the at least one extension in the region of the conical outer surface of the receiving body causes a reinforcement or stiffening of the receiving area for the valve member, so that it is possible to immerse the valve member, in particular in the form of a valve ball, particularly deep into a correspondingly shaped receptacle of the receiving body allow.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors sind in den Unteransprüchen angegeben. Advantageous developments of the fuel injector according to the invention are specified in the subclaims.
Um die Kippsicherheit des Aufnahmekörpers bei der Montage im Ventilgehäuse in möglichst allen Richtungen sicherzustellen, ist es bevorzugt vorgesehen, dass mehrere, insbesondere vier Fortsätze vorgesehen sind, die in gleichmäßigen Winkelabständen zueinander angeordnet sind. In order to ensure the tilting safety of the receiving body during assembly in the valve housing in as many directions as possible, it is preferably provided that a plurality, in particular four extensions are provided, which are arranged at uniform angular intervals from each other.
Aus Fertigungs- bzw. Festigkeitsgründen ist es darüber hinaus bevorzugt vorgesehen, dass der Aufnahmekörper auf der dem Ventilglied abgewandten Seite einen zylindrisch ausgebildeten Bereich aufweist, an den sich in Richtung der Längsachse auf der dem Ventilglied zugewandten Seite der konisch ausgebildete Bereich anschließt, und dass der wenigstens eine Fortsatz in einer radial zur Längsachse des Aufnahmekörpers verlaufenden Richtung eine For manufacturing or strength reasons, it is also preferably provided that the receiving body has on the side facing away from the valve member a cylindrically shaped region, followed in the direction of the longitudinal axis on the valve member side facing the conical region followed, and that of at least one extension in a direction extending radially to the longitudinal axis of the receiving body a direction
Erstreckung aufweist, die mit dem Außendurchmesser des zylindrischen Has extension that with the outer diameter of the cylindrical
Bereichs fluchtet. Area is aligned.
Zur Optimierung der Kippsicherheit ist es darüber hinaus vorgesehen, dass sich der wenigstens eine Fortsatz in Richtung der Längsachse betrachtet über den gesamten konischen Bereich des Aufnahmekörpers erstreckt. Um eine Strömungsumlenkung bzw. optimierte Strömung des in einen In order to optimize the stability against tilting, it is additionally provided that, viewed in the direction of the longitudinal axis, the at least one extension extends over the entire conical region of the receiving body. To a flow deflection or optimized flow of in one
Niederdruckbereich abströmenden Kraftstoffs im Bereich des wenigstens einen Fortsatzes zu erzielen, ist es darüber hinaus vorgesehen, dass der wenigstens eine Fortsatz im Querschnitt in Richtung der Längsachse des Aufnahmekörpers betrachtet zumindest im Wesentlichen dreiecksförmig ausgebildet ist. Das bedeutet, dass die Querschnittsfläche des Fortsatzes in Längsrichtung des Ablaufkörpers in Richtung der der Abiaufbohrung abgewandten Seite zunimmt. In addition, it is provided that the at least one extension in cross section in the direction of the longitudinal axis of the receiving body is formed at least substantially triangular in shape when viewed in the region of the longitudinal axis of the receiving body. This means that the cross-sectional area of the extension increases in the longitudinal direction of the drain body in the direction of the side remote from the drainage bore.
In der gleichen Art und Weise kann es darüber hinaus in einer bevorzugten Ausgestaltung des zuletzt gemachten Vorschlags vorgesehen sein, dass sich der Querschnitt des wenigstens einen Fortsatzes in Richtung zu der dem Ventilglied zugewandten Stirnfläche des Aufnahmekörpers zu einer Stegkante hin verjüngt. In addition, in a preferred embodiment of the suggestion made last, it can be provided in the same manner that the cross section of the at least one extension tapers towards a web edge in the direction of the end face of the receiving body facing the valve member.
Eine besonders sichere bzw. zuverlässige Anlage des Ventilglieds in dem Aufnahmekörper lässt sich erzielen, wenn der Aufnahmekörper eine A particularly safe or reliable system of the valve member in the receiving body can be achieved when the receiving body a
kugelabschnittsformige Aufnahme für das als Ventilkugel ausgebildete Ventilglied aufweist, und wenn die Tiefe der Aufnahme in Richtung der Längsachse betrachtet zwischen 30% und 50% des Durchmessers der Ventilkugel beträgt. ball-section-shaped receptacle for the valve member formed as a valve ball, and when the depth of the receptacle viewed in the direction of the longitudinal axis is between 30% and 50% of the diameter of the valve ball.
Ein derartiger, mit wenigstens einem, vorzugsweise mehreren Fortsätzen ausgebildeter Aufnahmekörper stellt aus fertigungstechnischer Sicht ein relativ komplex ausgebildetes Bauteil dar, das beispielsweise nicht allein durch Drehoder Schleifprozesse herstellbar ist. Daher ist es in einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung zur möglichst preisgünstigen Herstellung des Aufnahmekörpers vorgesehen, dass der Aufnahmekörper als Metallpulverspritzgussteil ausgebildet ist. Such, with at least one, preferably a plurality of extensions trained receiving body represents from a manufacturing point of view, a relatively complex formed component that is not produced for example by turning or grinding processes alone. It is therefore provided in a further preferred embodiment for the lowest possible possible production of the receiving body, that the receiving body is formed as a metal powder injection molded part.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing.
Diese zeigt in: This shows in:
Fig. 1 einen Teilbereich eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors in einem Längsschnitt, Fig. 2 eine Seitenansicht auf einen Aufnahmekörper für ein Ventilglied, wie er bei dem Kraftstoffinjektor gemäß der Fig. 1 verwendet wird und 1 shows a partial region of a fuel injector according to the invention in a longitudinal section, Fig. 2 is a side view of a receiving body for a valve member, as used in the fuel injector according to FIG. 1 and
Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeils II auf den Aufnahmekörper in der Fig. 2. 3 is a view in the direction of the arrow II on the receiving body in FIG .. 2
Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugziffern versehen. Der in der Fig. 1 ausschnittsweise dargestellte Kraftstoff! njektor 10 dient insbesondere als Bestandteil eines sogenannten Common-Rail- Kraftstoffeinspritzsystems bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine. Der Kraftstoff! njektor 10 weist ein Injektorgehäuse 1 1 auf, in dem eine Identical elements or elements with the same function are provided in the figures with the same reference numerals. The detail shown in Fig. 1 fuel! The injector 10 is used in particular as part of a so-called common rail fuel injection system in self-igniting internal combustion engines for injecting fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine. The fuel! The injector 10 has an injector housing 1 1, in which a
Kraftstoffversorgungsbohrung 12 ausgebildet ist. Die  Fuel supply hole 12 is formed. The
Kraftstoffversorgungsbohrung 12 mündet in einem an sich bekannten, und daher nicht dargestellten Hochdruckraum des Injektorgehäuses 1 1 , in dem eine als Einspritzglied dienende Düsennadel hubbeweglich angeordnet ist. Bezüglich des grundsätzlichen Aufbaus und der Wirkungsweise eines derartigen  Fuel supply hole 12 opens into a known, and therefore not shown, high-pressure chamber of the injector housing 1 1, in which a nozzle member serving as an injection needle is arranged to be liftable. Regarding the basic structure and the operation of such
Kraftstoffinjektors 10 wird im Übrigen auf die DE 101 22 241 A1 verwiesen, die insofern Bestandteil dieser Anmeldung sein soll.  Fuel injector 10 is otherwise referred to DE 101 22 241 A1, which should be part of this application.
Die Düsennadel ist zumindest mittelbar mit einem in der Fig. 1 erkennbaren Element 15 verbunden, das mit einem stirnseitigen Ende in einen hülsenförmigenThe nozzle needle is at least indirectly connected to a recognizable in FIG. 1 element 15, which with a front end in a sleeve-shaped
Einsatz 16 eintaucht, wobei der Einsatz 16 wiederum radial in einer Insert 16 immersed, wherein the insert 16 in turn radially in one
Aufnahmebohrung 17 des Ventilgehäuses 1 1 ortsfest angeordnet ist, und wobei das Element 15 in Richtung der Längsachse 18 hubbeweglich angeordnet ist. In dem Einsatz 16 ist eine Durchgangsbohrung 19 ausgebildet, die in einem äußeren Steuerraum 20 mündet. Der äußere Steuerraum 20 bildet zusammen mit einem innerhalb des Einsatzes 16 auf der Durchgangsbohrung 19 Receiving bore 17 of the valve housing 1 1 is arranged stationary, and wherein the element 15 is arranged to be liftable in the direction of the longitudinal axis 18. In the insert 16, a through hole 19 is formed, which opens into an outer control chamber 20. The outer control chamber 20 forms together with a within the insert 16 on the through hole 19th
zugewandten Seite angeordneten inneren Steuerraum 21 insgesamt gesehen einen Steuerraum 25 aus. Von der Kraftstoffversorgungsbohrung 12 geht eine Zulaufbohrung 26 ab, die in dem äußeren Steuerraum 21 mündet. Von dem Grund des äußeren Steuerraums 20 geht eine Abiaufbohrung 28 mit integrierter Abströmdrossel 29 aus, die in einem Leckölraum 30 mündet. Der Leckölraum 30 weist auf der der facing inner control chamber 21 in total seen a control room 25 from. From the fuel supply hole 12 is an inlet bore 26, which opens into the outer control chamber 21. From the reason of the outer control room 20 is a Abiaufbohrung 28 with integrated Abströmdrossel 29, which opens into a leakage oil chamber 30. The leakage oil chamber 30 has on the
Abiaufbohrung 28 zugewandten Seite einen konisch ausgebildeten ersten Bereich 31 auf, der auf der der Abiaufbohrung 28 abgewandten Seite zumindest bereichsweise in einen zylindrischen zweiten Bereich 32 übergeht. Innerhalb des zweiten Bereichs 32 ist ein lediglich abschnittsweise gezeigter Magnetanker 35 hubbeweglich angeordnet. Der Magnetanker 35 ist zumindest mittelbar mit einem Aufnahmekörper 38 verbunden, der auf der der Abiaufbohrung 28 zugewandten Seite ein Ventilglied 39 in Form einer Ventilkugel 40 trägt. Hierzu weist der Aufnahmekörper 38 in der dem Ventilglied 39 zugewandten Stirnfläche 41 eine kugelabschnittsförmig ausgebildete Aufnahme 42 auf, deren Tiefe t zwischen 30% und 50% des Durchmessers D der gegengleich ausgebildeten Ventilkugel 40 beträgt. Die Ventilkugel 40 ist in der Aufnahme 42 eingelegt. Abiaufbohrung 28 facing side a conical first portion 31, which merges on the Abiaufbohrung 28 side facing away at least partially in a cylindrical second region 32. Within the second region 32, a magnet armature 35, which is shown only in sections, is arranged in a liftable manner. The armature 35 is at least indirectly connected to a receiving body 38 which carries on the Abiaufbohrung 28 side facing a valve member 39 in the form of a valve ball 40. For this purpose, the receiving body 38 in the valve member 39 facing end face 41 on a spherical section-shaped receptacle 42, the depth t is between 30% and 50% of the diameter D of the counter-trained valve ball 40. The valve ball 40 is inserted in the receptacle 42.
Der Aufnahmekörper 38 weist auf der dem Ventilglied 39 abgewandten Seite einen zylindrisch ausgebildeten ersten Bereich 43 auf, der auf der dem The receiving body 38 has on the side facing away from the valve member 39 on a cylindrically shaped first portion 43 which on the
Ventilglied 39 zugewandten Seite in einen konisch ausgebildeten zweiten Bereich 44 übergeht. Die Mantelfläche des zweiten Bereichs 44 ist zur Valve member 39 facing side merges into a conically shaped second region 44. The lateral surface of the second region 44 is for
Längsachse 18, in der der Aufnahmekörper 38 zusammen mit dem Ventilglied 39 mittels des Magnetankers 35 hubbeweglich angeordnet ist, mit einem Longitudinal axis 18, in which the receiving body 38 is arranged in a liftable manner together with the valve member 39 by means of the armature 35, with a
Konuswinkel α von wenigstens 30°, bevorzugt wenigstens 40°, ganz besonders bevorzugt etwa 45° versehen. Der zwischen dem Aufnahmekörper 38 und dem ersten Bereich 31 des Leckölraums 30 ausgebildete Durchflussquerschnitt für den Kraftstoff vergrößert sich in Richtung des Magnetankers 35. Cone angle α of at least 30 °, preferably at least 40 °, most preferably provided about 45 °. The flow cross-section for the fuel formed between the receiving body 38 and the first region 31 of the leakage oil chamber 30 increases in the direction of the magnet armature 35.
Aus einer Zusammenschau der Fig. 1 bis 3 ist erkennbar, dass an der From a synopsis of Fig. 1 to 3 can be seen that at the
Außenfläche des konisch ausgebildeten zweiten Bereichs 44 des Outer surface of the conical second portion 44 of the
Aufnahmekörpers 38 wenigstens ein Fortsatz 45 an dem Aufnahmekörper 38 angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Fortsatz 45, zusammen mit dem Receiving body 38 at least one extension 45 is arranged on the receiving body 38. Preferably, the extension 45, together with the
Aufnahmekörper 38, durch ein im Metallpulverspritzverfahren einstückig ausgebildetes Bauteil gebildet. Receiving body 38, formed by an integrally formed in the metal powder injection molding component.
Aus der Fig. 3 ist erkennbar, dass beispielhaft vier, in gleichmäßigen It can be seen from FIG. 3 that by way of example four, in uniform
Winkelabständen (im dargestellten Ausführungsbeispiel somit um jeweils 90° zueinander versetzt) angeordnete Fortsätze 45 vorgesehen sind. Weiterhin ist erkennbar, dass die Fortsätze 45 in radialer Richtung betrachtet bis an den ersten (zylindrischen) Bereich 43 des Aufnahmekörpers 38 reichen bzw. in Seitenansicht betrachtet radial mit dem ersten Bereich 43 fluchten. Darüber hinaus verlaufen die Fortsätze 45 über die gesamte axiale Erstreckung des zweiten konischen Bereichs 44, d.h. bis zu der dem Ventilglied 39 zugewandten Stirnfläche 41 des Aufnahmekörpers 38. Angular distances (in the illustrated embodiment thus offset by 90 ° to each other) arranged projections 45 are provided. Furthermore, it can be seen that the projections 45 viewed in the radial direction up to the range first (cylindrical) portion 43 of the receiving body 38 and viewed in side view radially aligned with the first portion 43. In addition, the extensions 45 extend over the entire axial extent of the second conical region 44, ie, up to the end face 41 of the receiving body 38 facing the valve member 39.
In Draufsicht entsprechend der Fig. 3 betrachtet sind die Fortsätze 45 im Viewed in plan view corresponding to FIG. 3, the extensions 45 are in
Wesentlichen dreiecksförmig ausgebildet, derart, dass im Bereich der Essentially triangular shaped, such that in the field of
Umfangsfläche 46 der Fortsätze 45 diese ihre größte Erstreckung aufweisen. In Höhe der Stirnfläche 41 des zweiten Bereichs 43 weisen die Fortsätze 45 eine parallel zur Stirnfläche 41 verlaufende Stegkante 47 auf. Peripheral surface 46 of the extensions 45, these have their greatest extent. At the level of the end face 41 of the second region 43, the extensions 45 have a web edge 47 running parallel to the end face 41.
Beim Freigeben der Abiaufbohrung 28 durch das Ventilglied 39 strömt Kraftstoff aus dem Steuerraum 25 in den Leckölraum 30 ab und umströmt den When releasing the Abiaufbohrung 28 through the valve member 39, fuel flows from the control chamber 25 into the leakage oil chamber 30 and flows around the
Aufnahmekörper 38. Dabei wird der Kraftstoff im Bereich des Aufnahmekörpers 38 sowohl von dem zweiten konischen Bereich 44 in radialer Richtung als auch von den Fortsätzen 45 in Umfangsrichtung umgelenkt. Idealerweise ist die Konizität des Bereichs 44 so gewählt, dass der aus das Ventilglied 39 umströmende Kraftstoffstrahl den konischen Bereich 44 nicht direkt berührt bzw. nur eine sehr geringfügige, idealerweise keine radiale Ablenkung erfährt. Receiving body 38. In this case, the fuel in the region of the receiving body 38 is deflected both by the second conical region 44 in the radial direction and by the projections 45 in the circumferential direction. Ideally, the conicity of the region 44 is selected such that the fuel jet flowing around the valve member 39 does not directly contact the conical region 44 or experiences only a very slight, ideally no radial deflection.
Der soweit beschriebene Kraftstoffinjektor 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. The fuel injector 10 described so far can be modified or modified in many ways, without departing from the spirit of the invention.

Claims

Ansprüche claims
Kraftstoffinjektor (10), mit einem Injektorgehäuse (1 1 ), in dem ein auf- und abbeweglich angeordnetes Element (15) zum zumindest mittelbaren Fuel injector (10), with an injector (1 1), in which an upwardly and downwardly movable element (15) for at least indirectly
Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist, wobei das Element (15) in einen Steuerraum (20) hineinragt, der über eine Abiaufbohrung (28) in einen Leckölraum (30) druckentlastbar ist, wobei die Abiaufbohrung (28) auf der dem Steuerraum (20) abgewandten Seite in dem Leckölraum (30) mittels eines Ventilglieds (39) verschließbar ist, wobei das Ventilglied (39) bereichsweise in einem entlang einer  Injection of fuel is provided in the combustion chamber of an internal combustion engine, wherein the element (15) projects into a control chamber (20) which is depressurized via a Abiaufbohrung (28) in a leakage oil chamber (30), wherein the Abiaufbohrung (28) on the Control chamber (20) facing away in the leakage oil chamber (30) by means of a valve member (39) is closable, wherein the valve member (39) partially in a along a
Längsachse (18) auf- und abbeweglich angeordneten Aufnahmekörper (38) formschlüssig aufgenommen ist, wobei der Leckölraum (30) auf der der Abiaufbohrung (28) zugewandten Seite einen konisch ausgebildeten Bereich (31 ) aufweist, und wobei der Aufnahmekörper (38) auf der dem Ventilglied (39) zugewandten Seite einen konisch ausgebildeten Bereich (44) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sich von dem konischen Bereich (44) in radialer Richtung wenigstens ein Fortsatz (45) nach außen erstreckt, in dessen Bereich der Querschnitt des Aufnahmekörpers (38) in einer senkrecht zur Längsachse (18) verlaufenden Richtung vergrößert ist.  Longitudinal axis (18) receiving and receiving body arranged (38) is positively received, wherein the leakage oil chamber (30) on the Abiaufbohrung (28) facing side has a conically shaped portion (31), and wherein the receiving body (38) on the the valve member (39) facing side has a conically shaped portion (44), characterized in that extending from the conical region (44) in the radial direction at least one extension (45) to the outside, in the region of the cross section of the receiving body (38 ) is enlarged in a direction perpendicular to the longitudinal axis (18) extending direction.
Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1 , Fuel injector according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der Konuswinkel (a) des Bereichs (44) mehr als 30° beträgt.  the cone angle (a) of the region (44) is more than 30 °.
Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1 oder 2, Fuel injector according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass mehrere, insbesondere vier Fortsätze (45) vorgesehen sind, die vorzugsweise in gleichmäßigen Winkelabständen zueinander angeordnet sind.  that a plurality, in particular four extensions (45) are provided, which are preferably arranged at uniform angular distances from each other.
Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, Fuel injector according to one of claims 1 to 3, characterized,
dass der Aufnahmekörper (38) auf der dem Ventilglied (39) abgewandten Seite einen sich an den konischen Bereich (44) anschließenden zylindrisch ausgebildeten Bereich (43) aufweist, und dass der wenigstens eine Fortsatz (45) in einer radial zur Längsachse (18) verlaufenden Richtung eine Erstreckung aufweist, die mit dem Durchmesser des zylindrischen Bereichs (43) fluchtet. in that the receiving body (38) on the side facing away from the valve member (39) has a cylindrically formed region (43) adjoining the conical region (44), and in that the at least one extension (45) extends in a radial direction to the longitudinal axis (18). extending direction has an extension which is aligned with the diameter of the cylindrical portion (43).
Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Fuel injector according to one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der wenigstens eine Fortsatz (45) in einer zur Längsachse (18) senkrecht verlaufenden Richtung auf der dem Ventilglied (39) zugewandten Seite bündig mit dem Aufnahmekörper (38) endet. in that the at least one extension (45) terminates flush with the receiving body (38) in a direction perpendicular to the longitudinal axis (18) on the side facing the valve member (39).
Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, Fuel injector according to one of claims 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass sich der wenigstens Fortsatz (45) in Richtung der Längsachse (18) betrachtet über den gesamten konischen Bereich (44) erstreckt. in that the at least extension (45), viewed in the direction of the longitudinal axis (18), extends over the entire conical region (44).
Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, Fuel injector according to one of claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der Querschnitt des wenigstens eines Fortsatzes (45) in einer senkrecht zur Längsachse (18) verlaufenden Richtung im Wesentlichen dreiecksförmig ausgebildet ist. the cross section of the at least one extension (45) is substantially triangular in a direction perpendicular to the longitudinal axis (18).
Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, Fuel injector according to one of claims 1 to 7,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass sich der Querschnitt des wenigstens einen Fortsatzes (45) in Richtung zu der dem Ventilglied (39) zugewandte Stirnfläche (41 ) des in that the cross-section of the at least one extension (45) in the direction of the end face (41) of the valve body (39) facing the valve member (39)
Aufnahmekörpers (38) zu einer Stegkante (47) hin verjüngt. Receiving body (38) to a web edge (47) tapers.
Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, Fuel injector according to one of claims 1 to 8,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der Aufnahmekörper (38) eine kugelabschnittsförmige Aufnahme (42) für das als Ventilkugel (40) ausgebildete Ventilglied (39) aufweist, und dass die Tiefe (t) der Aufnahme (42) zwischen 30% und 50% des Durchmessers (D) der Ventilkugel (40) beträgt. in that the receiving body (38) has a ball-section-shaped receptacle (42) for the valve member (39) designed as a valve ball (40), and in that the depth (t) of the receptacle (42) is between 30% and 50% of the diameter (D) of the valve ball (40).
10. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, 10. Fuel injector according to one of claims 1 to 9,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der Aufnahmekörper (38) als Metallpulverspritzgußteil (MIM) ausgebildet ist.  that the receiving body (38) is formed as a metal powder injection molding (MIM).
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