EP3387247A1 - Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und hochdruckpumpe mit einlassventil - Google Patents

Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und hochdruckpumpe mit einlassventil

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EP3387247A1
EP3387247A1 EP16788133.3A EP16788133A EP3387247A1 EP 3387247 A1 EP3387247 A1 EP 3387247A1 EP 16788133 A EP16788133 A EP 16788133A EP 3387247 A1 EP3387247 A1 EP 3387247A1
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EP
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inlet valve
magnetic core
connection
connection region
armature
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Definitions

  • the invention relates to an electromagnetically operable inlet valve for a high pressure pump, in particular a fuel injection system, according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a high pressure pump with such an inlet valve.
  • An electromagnetically operable inlet valve for a high-pressure pump of a fuel injection system is known from DE 10 2013 220 593 A1.
  • the high-pressure pump has at least one pump element with one in one
  • the pump working space can be connected to an inlet for the fuel via the inlet valve.
  • the inlet valve comprises a valve member which cooperates with a valve seat for control and which is movable between an open position and a closed position. In its closed position, the valve member comes to rest against the valve seat.
  • the inlet valve comprises an electromagnetic actuator, through which the valve member is movable.
  • the electromagnetic actuator has a magnet armature acting at least indirectly on the valve member, a magnet coil surrounding the magnet armature and a magnet core.
  • the magnet armature is displaceably guided in a carrier element, wherein the carrier element and the magnetic core are connected to one another.
  • the armature When the solenoid is energized, the armature is movable against the force of a return spring and comes at least indirectly on the magnetic core to the plant. Between the armature and the magnetic core, a spacer made of non-magnetic material may be arranged to ensure a residual air gap and to magnetically bond the armature to the magnetic core avoid. When the magnet armature is hit against the magnet core, high stresses on these two components as well as the connection between these two components can occur, which over a longer period of operation can damage the two components and / or the connection between them, thereby impairing the functioning of the inlet valve can.
  • the inlet valve according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that the connection between the support member and the magnetic core is highly resilient and therefore a long service life of the inlet valve and thus the high pressure pump is possible without damage.
  • By the second connection region with the positive connection of the first connection area is relieved with the material connection and thus improves their durability.
  • advantageous refinements and developments of the inlet valve according to the invention are given.
  • the embodiment of claim 3 or 4 allows in a simple manner the positive connection in the second connection area. Due to the design according to claim 5, a particularly effective relief of the cohesive connection of the first connection area is made possible.
  • FIG. 1 shows a schematic
  • a high pressure pump is shown in fragmentary form, which is provided for the production of fuel in a fuel injection system of an internal combustion engine.
  • the high-pressure pump has at least one pump element 10, which in turn has a pump piston 12, which is driven by a drive in a lifting movement, is guided in a cylinder bore 14 of a housing part 16 of the high pressure pump and in the cylinder bore 14 a pump working space 18 limited.
  • a drive for the pump piston 12 a
  • Drive shaft 20 may be provided with a cam 22 or eccentric on which the pump piston 12 is supported directly or via a plunger, for example a roller tappet.
  • the pump working chamber 18 can be connected to a fuel inlet 26 via an inlet valve 24 and via an outlet valve 28 to a reservoir 30.
  • the pump working chamber 18 can be filled with fuel when the inlet valve 24 is open.
  • the delivery stroke of the pump piston 12 is displaced by this fuel from the pump working chamber 18 and conveyed into the memory 30.
  • the housing part 16 of the high-pressure pump as shown in FIG.
  • the inlet valve 24 has a piston-shaped valve member 34 which has a shaft 36 slidably guided in the through-bore 32 and a diameter in relation to the
  • Shaft 36 has larger head 38 which is arranged in the pump working chamber 18.
  • a valve seat 40 is formed on the housing part 16, with which the valve member 34 cooperates with a formed on its head 38 sealing surface 42.
  • the through hole 32 has a larger diameter than in the shaft 36 of the valve member 34 leading section, so that the shaft 36 of the valve member 34 surrounding annular space 44 is formed.
  • annular space 44 open one or more inlet bores 46, on the other hand open on the outside of the housing part 16.
  • the shaft 36 of the valve member 34 protrudes on the pump working chamber 18 side facing away from the housing part 16 out of the through hole 32 and on this a support member 48 is attached.
  • a valve spring 50 is supported on the support element 48, which on the other hand is supported on a region 52 of the housing part 16 surrounding the shaft 36 of the valve member 34.
  • valve spring 50 By the valve spring 50, the valve member 34 is acted upon in a direction of adjustment A in the closing direction, wherein the valve member 34 rests in its closed position with its sealing surface 42 on the valve seat 40.
  • the valve spring 50 is formed for example as a helical compression spring.
  • the inlet valve 24 can be actuated by an electromagnetic actuator 60, which is shown in particular in FIG.
  • the actuator 60 is controlled by an electronic control device 62 as a function of operating parameters of the internal combustion engine to be supplied.
  • the electromagnetic actuator 60 has a magnetic coil 64, a magnetic core 66 and a magnet armature 68.
  • the electromagnetic actuator 60 is arranged on the pump working chamber 18 side facing away from the inlet valve 24.
  • the magnetic core 66 and the magnetic coil 64 are arranged in an actuator housing 70 which can be fastened to the housing part 16 of the high-pressure pump.
  • the actuator housing 70 can be fastened to the housing part 16, for example, by means of a screw ring 72 which overlaps it and which is screwed onto a collar 74 of the housing part 16 provided with an external thread.
  • the magnet armature 68 is at least substantially cylindrical in shape and guided displaceably via its outer jacket in a bore 76 in a carrier element 78 arranged in the actuator housing 70.
  • the bore 76 in the support member 78 extends at least approximately coaxially to the through hole 32 in the housing part 16 and thus to the valve member 34.
  • the support member 78 has in its the housing part 16 opposite end portion 79 has a cylindrical outer shape.
  • the magnetic core 66 is arranged in the actuator housing 70 on the side facing away from the housing part 16 of the support member 78 and has a cylindrical outer shape.
  • the armature 68 has an at least approximately coaxial with the longitudinal axis 69 of the magnet armature 68 disposed central bore 80, in which a on the The return spring 82 arranged facing away from the valve member 34 of the magnet armature 68 projects, which is supported on the magnet armature 68.
  • the return spring 82 is supported at its other end at least indirectly on the magnetic core 66 having a central bore 84 into which the return spring 82 protrudes.
  • a support member 85 may be inserted for the return spring 82, for example, be pressed.
  • an intermediate element 86 is inserted, which may be formed as an anchor bolt.
  • the anchor bolt 86 is preferably pressed into the bore 80 of the magnet armature 68.
  • the return spring 80 may also be supported in the bore 78 on the anchor bolt 86.
  • the magnet armature 68 may have one or more passage openings 67.
  • annular shoulder 88 is formed by a reduction in diameter between the armature 68 and the inlet valve 24, by which the movement of the armature 68 is limited to the inlet valve 24 out. If the actuator housing 70 is not yet attached to the housing part 16 of the high pressure pump, the armature 68 is secured by the annular shoulder 88 against falling out of the bore 76. Between the annular shoulder 88 and the magnet armature 68, a disc 89 may be arranged.
  • the carrier element 78 and the magnetic core 66 are connected to one another by means of a sleeve-shaped connecting element 90.
  • the connecting element 90 is arranged with its one axial end portion 90a on the cylindrical portion 79 of the support member 78 and connected thereto and arranged with its other axial end portion 90b on the cylindrical magnetic core 66 and connected thereto.
  • the connecting element 90 is connected neither to the carrier element 78 nor to the magnetic core 66 and bridges an axial distance between carrier element 78 and magnetic core 66.
  • connection of the connecting element 90 to the carrier element 78 and / or to the magnetic core 66 comprises, as shown in FIG. 3, two connecting regions 92 and 94 arranged offset from one another in the direction of the longitudinal axis 91 of the connecting element 90.
  • the connecting element 90 is connected to the Carrier element 78 and / or with the Magnetic core 66 materially connected.
  • the cohesive connection in the first connection region 92 may in particular be a welded connection.
  • the welded connection in the first connection region 92 is preferably designed to be completely closed over the circumference of the connection element 90, so that it ensures a seal of the transition between the support element 78 and the magnetic core 66.
  • the connecting element 90 is positively connected to the carrier element 78 and / or to the magnetic core 66.
  • the carrier element 78 and / or the magnetic core 66 has a depression 96 in its outer casing, which is designed, in particular, as a bead extending over the circumference of the carrier element 78 and / or the magnetic core 66.
  • the connecting element 90 is pressed into the recess 96 with plastic deformation in order to produce the positive connection.
  • an embossing or spinning tool can be used, through which the connecting element 90 is pressed radially to the longitudinal axis 91.
  • the recess 96 may be formed at its edges on the outer surface of the support member 78 and / or the magnetic core 66 relatively sharp-edged to allow a secure positive connection of the connecting element 90.
  • connection of the connecting element 90 in the second connecting region 94 reduces the stress on the integral connection of the connecting element 90 in the first connecting region 92, since a portion of the forces occurring in the second connecting region 94 are received in the direction of the longitudinal axis 91 of the connecting element 90.
  • FIG. 3 only the connection of the connecting element 90 to the carrier element 78 is shown, wherein, alternatively or additionally, the connection of the connecting element 90 to the magnetic core 66 takes place.
  • the connecting element 90 is biased by applying a tensile force in the direction of the longitudinal axis 91 and in this prestressed state, the plastic deformation takes place of the connecting element 90 into the recess 96 for producing the positive connection in the second connection region 94.
  • the tensile force is removed again, wherein between the first connection region 92 and the second connection region 94, a bias in the connecting element 90 is maintained.
  • the connecting element 90 is elastically deformable in sections in the direction of its longitudinal axis 91.
  • An elastic deformability of the connecting element 90 can be achieved, for example, as shown in FIG. 4, in that in the second connecting region 94 during the plastic deformation of the connecting element 90 into the recess 96 by the embossing or pressing tool, a curvature of the connecting element 90, for example with a radius R, at the junction of the recess 96 to the outer shell of the support member 78 and / or the magnetic core 66 is generated. Due to the curvature, the connecting element 90 adjacent to the second connection region 94 has a section in which it is elastically deformable in the direction of its longitudinal axis 91.
  • the inlet valve 24 is opened by the valve member 34 is in its open position, in which this is arranged with its sealing surface 42 away from the valve seat 40.
  • the movement of the valve member 34 in its open position is effected by the prevailing between the fuel inlet 26 and the pump working chamber 18 pressure difference against the force of the valve spring 50.
  • the magnetic coil 64 of the actuator 60 may be energized or de-energized. When the solenoid 64 is energized, the armature 68 is pulled by the resulting magnetic field against the force of the return spring 80 to the magnetic core 66 out.
  • the solenoid 64 When the solenoid 64 is deenergized, the armature 68 is urged toward the inlet valve 24 by the force of the return spring 82. The magnet armature 68 abuts on the end face of the shaft 36 of the valve member 34 via the anchor bolt 86. During the delivery stroke of the pump piston 12 is determined by the actuator 60, whether the valve member 34 of the inlet valve 24 is in its open position or closed position.
  • the solenoid 64 is de-energized, the magnet armature 68 is pressed by the return spring 82 in the direction of adjustment according to arrow B in FIG. 2, wherein the valve member 34 is pressed by the magnet armature 68 against the armature 68
  • Valve spring 50 is pressed in the direction of adjustment B in its open position.
  • the force of the force acting on the armature 68 return spring 82 is greater than the force of the valve member 34 acting on the valve spring 50.
  • the armature 68 acts on the valve member 34 and the armature 68 and the valve member 34 are together in the direction of adjustment B emotional.
  • Solenoid 64 is not energized can thus be promoted by the pump piston 12 no fuel in the memory 30 but displaced by the pump piston 12 fuel is fed back into the fuel inlet 26. If fuel is to be conveyed into the reservoir 30 during the delivery stroke of the pump piston 12, the magnetic coil 64 is energized, so that the magnet armature
  • the delivery rate of the high-pressure pump can be set variably in the memory 30.
  • the intake valve 34 is kept open by the actuator 60 during a large part of the delivery stroke of the pump piston 12, and if a large fuel delivery amount is required, the intake valve 34 becomes only for a small part or not at all during the delivery stroke the pump piston 12 is kept open.

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Abstract

Es wird ein elektromagnetisch betätigbares Einlassventil (24) für eine Hochdruckpumpe, insbesondere eines Kraftstoffeinspritzsystems, vorgeschlagen. Das Einlassventil (24) weist ein Ventilglied(34)auf, das zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar ist. Es ist ein elektromagnetischer Aktor (60) vorgesehen, durch den das Ventilglied(34) bewegbar ist, wobei der elektromagnetische Aktor (60) einen zumindest mittelbar aufdas Ventilglied(34) wirkenden Magnetanker (68), eine den Magnetanker (68) umgebende Magnetspule (64) und einen Magnetkern (66) aufweist, an dem der Magnetanker (68) bei Bestromung der Magnetspule (64) zumindest mittelbar zur Anlage kommt, wobei der Magnetanker (68) in einem Trägerelement (78) verschiebbar geführt ist und wobei das Trägerelement (78) und der Magnetkern (66) miteinander verbunden sind. Das Trägerelement (78) und der Magnetkern (66) sind über ein hülsenförmiges Verbindungselement (90) miteinander verbunden, das mit dem Trägerelement (78) und/oder dem Magnetkern (66) in einem ersten Verbindungsbereich (92) stoffschlüssig verbunden ist und in einem zum ersten Verbindungsbereich (92) in Richtung der Längsachse (91) des Verbindungselements (90) versetzt angeordneten zweiten Verbindungsbereich (94) formschlüssig verbunden ist.

Description

Beschreibung
Titel:
Elektromagnetisch betätigbares Einlassventil und Hochdruckpumpe mit Einlassventil
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Einlassventil für eine Hochdruckpumpe, insbesondere eines Kraftstoffeinspritzsystems, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Hochdruckpumpe mit einem solchen Einlassventil.
Stand der Technik
Ein elektromagnetisch betätigbares Einlassventil für eine Hochdruckpumpe eines Kraftstoffeinspritzsystems, ist durch die DE 10 2013 220 593 A1 bekannt. Die Hochdruckpumpe weist wenigstens ein Pumpenelement auf mit einem in einer
Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben, der einen Pumpenarbeitsraum begrenzt. Der Pumpenarbeitsraum ist über das Einlassventil mit einem Zulauf für den Kraftstoff verbindbar. Das Einlassventil umfasst ein Ventilglied, das mit einem Ventilsitz zur Steuerung zusammenwirkt und das zwischen einer Öffnungs- Stellung und einer Schließstellung bewegbar ist. In seiner Schließstellung kommt das Ventilglied am Ventilsitz zur Anlage. Ferner umfasst das Einlassventil einen elektromagnetischen Aktor, durch den das Ventilglied bewegbar ist. Der elektromagnetische Aktor weist einen zumindest mittelbar auf das Ventilglied wirkenden Magnetanker, eine den Magnetanker umgebende Magnetspule und einen Mag- netkern auf. Der Magnetanker ist in einem Trägerelement verschiebbar geführt, wobei das Trägerelement und der Magnetkern miteinander verbunden sind. Bei Bestromung der Magnetspule ist der Magnetanker gegen die Kraft einer Rückstellfeder bewegbar und kommt zumindest mittelbar am Magnetkern zur Anlage. Zwischen dem Magnetanker und dem Magnetkern kann ein Abstandselement aus nichtmagnetischem Material angeordnet sein, um einen Restluftspalt sicherzustellen und ein magnetisches Kleben des Magnetankers am Magnetkern zu vermeiden. Beim Anschlagen des Magnetankers am Magnetkern kann es zu hohen Belastungen dieser beiden Bauteile sowie der Verbindung zwischen diesen beiden Bauteilen kommen, was über eine längere Betriebsdauer zu Beschädigungen der beiden Bauteile und/oder der Verbindung zwischen diesen führen kann, wodurch die Funktionsfähigkeit des Einlassventils beeinträchtigt werden kann.
Offenbarung der Erfindung Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Einlassventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass die Verbindung zwischen dem Trägerelement und dem Magnetkern hoch belastbar ist und daher eine lange Betriebsdauer des Einlassventils und somit der Hochdruckpumpe ohne Beschädigung ermöglicht ist. Durch den zweiten Verbindungsbereich mit der formschlüssigen Verbindung wird der erste Verbindungsbereich mit der stoffschlüssigen Verbindung entlastet und somit deren Haltbarkeit verbessert. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Einlassventils angegeben. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 3 oder 4 ermöglicht auf einfache Weise die formschlüssige Verbindung im zweiten Verbindungsbereich. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 5 ist eine besonders wirkungsvolle Entlastung der stoffschlüssigen Verbindung des ersten Verbindungsbereichs ermöglicht.
Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beige- fügten Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 einen schematischen
Längsschnitt durch eine Hochdruckpumpe, Figur 2 in vergrößerter Darstellung einen in Figur 1 mit II bezeichneten Ausschnitt mit dem Einlassventil der Hochdruckpumpe, Figur 3 in weiter vergrößerter Darstellung einen in Figur 2 mit III bezeichneten Ausschnitt mit Verbindungsbereichen eines Verbindungselements und Figur 4 eine Variante des Verbindungselements. Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Figur 1 ist ausschnittsweise eine Hochdruckpumpe dargestellt, die zur Kraft- Stoffförderung in einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Die Hochdruckpumpe weist wenigstens ein Pumpenelement 10 auf, das wiederum einen Pumpenkolben 12 aufweist, der durch einen Antrieb in einer Hubbewegung angetrieben wird, in einer Zylinderbohrung 14 eines Gehäuseteils 16 der Hochdruckpumpe geführt ist und in der Zylinderbohrung 14 einen Pum- penarbeitsraum 18 begrenzt. Als Antrieb für den Pumpenkolben 12 kann eine
Antriebswelle 20 mit einem Nocken 22 oder Exzenter vorgesehen sein, an dem sich der Pumpenkolben 12 direkt oder über einen Stößel, beispielsweise einen Rollenstößel, abstützt. Der Pumpenarbeitsraum 18 ist über ein Einlassventil 24 mit einem Kraftstoffzulauf 26 verbindbar und über ein Auslassventil 28 mit einem Speicher 30. Beim Saughub des Pumpenkolbens 12 kann der Pumpenarbeitsraum 18 bei geöffnetem Einlassventil 24 mit Kraftstoff befüllt werden. Beim Förderhub des Pumpenkolbens 12 wird durch diesen Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 18 verdrängt und in den Speicher 30 gefördert. Im Gehäuseteil 16 der Hochdruckpumpe schließt sich wie in Figur 2 dargestellt an die Zylinderbohrung 14 auf deren dem Pumpenkolben 12 abgewandter Seite eine Durchgangsbohrung 32 mit kleinerem Durchmesser als die Zylinderbohrung 14 an, die auf der Außenseite der Gehäuseteils 16 mündet. Das Einlassventil 24 weist ein kolbenförmiges Ventilglied 34 auf, das einen in der Durchgangsbohrung 32 verschiebbar geführten Schaft 36 und einen im Durchmesser gegenüber dem
Schaft 36 größeren Kopf 38 aufweist, der im Pumpenarbeitsraum 18 angeordnet ist. Am Übergang von der Zylinderbohrung 14 zur Durchgangsbohrung 32 ist am Gehäuseteil 16 ein Ventilsitz 40 gebildet, mit dem das Ventilglied 34 mit einer an seinem Kopf 38 ausgebildeten Dichtfläche 42 zusammenwirkt.
In einem an den Ventilsitz 40 anschließenden Abschnitt weist die Durchgangsbohrung 32 einen größeren Durchmesser auf als in deren den Schaft 36 des Ventilglieds 34 führendem Abschnitt, so dass ein den Schaft 36 des Ventilglieds 34 umgebender Ringraum 44 gebildet ist. In den Ringraum 44 münden eine oder mehrere Zulaufbohrungen 46, die andererseits auf der Außenseite des Gehäuseteils 16 münden. Der Schaft 36 des Ventilglieds 34 ragt auf der dem Pumpenarbeitsraum 18 abgewandten Seite des Gehäuseteils 16 aus der Durchgangsbohrung 32 heraus und auf diesem ist ein Stützelement 48 befestigt. Am Stützelement 48 stützt sich eine Ventilfeder 50 ab, die sich andererseits an einem den Schaft 36 des Ventilglieds 34 umgebenden Bereich 52 des Gehäuseteils 16 abstützt. Durch die Ventilfeder 50 wird das Ventilglied 34 in einer Stellrichtung A in dessen Schließrichtung beaufschlagt, wobei das Ventilglied 34 in seiner Schließstellung mit seiner Dichtfläche 42 am Ventilsitz 40 anliegt. Die Ventilfeder 50 ist beispielsweise als Schraubendruckfeder ausgebildet.
Das Einlassventil 24 ist durch einen elektromagnetischen Aktor 60 betätigbar, der insbesondere in Figur 2 dargestellt ist. Der Aktor 60 wird durch eine elektronische Steuereinrichtung 62 in Abhängigkeit von Betriebsparametern der zu versorgenden Brennkraftmaschine angesteuert. Der elektromagnetische Aktor 60 weist eine Magnetspule 64, einen Magnetkern 66 und einen Magnetanker 68 auf. Der elektromagnetische Aktor 60 ist auf der dem Pumpenarbeitsraum 18 abgewandten Seite des Einlassventils 24 angeordnet. Der Magnetkern 66 und die Magnetspule 64 sind in einem Aktorgehäuse 70 angeordnet, das am Gehäuseteil 16 der Hochdruckpumpe befestigbar ist. Das Aktorgehäuse 70 ist beispielsweise mittels eines dieses übergreifenden Schraubrings 72 am Gehäuseteil 16 befestigbar, der auf einem mit einem Außengewinde versehenen Kragen 74 des Gehäuseteils 16 aufgeschraubt ist.
Der Magnetanker 68 ist zumindest im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und über seinen Außenmantel in einer Bohrung 76 in einem im Aktorgehäuse 70 angeordneten Trägerelement 78 verschiebbar geführt. Die Bohrung 76 im Trägerelement 78 verläuft zumindest annähernd koaxial zur Durchgangsbohrung 32 im Gehäuseteil 16 und somit zum Ventilglied 34. Das Trägerelement 78 weist in seinem dem Gehäuseteil 16 abgewandten Endbereich 79 eine zylindrische Außenform auf. Der Magnetkern 66 ist im Aktorgehäuse 70 auf der dem Gehäuseteil 16 abgewandten Seite des Trägerelements 78 angeordnet und weist eine zylindrische Außenform auf. Der Magnetanker 68 weist eine zumindest annähernd koaxial zur Längsachse 69 des Magnetankers 68 angeordnete zentrale Bohrung 80 auf, in die eine auf der dem Ventilglied 34 abgewandten Seite des Magnetankers 68 angeordnete Rückstellfeder 82 hineinragt, die sich am Magnetanker 68 abstützt. Die Rückstellfeder 82 ist an ihrem anderen Ende zumindest mittelbar am Magnetkern 66 abgestützt, der eine zentrale Bohrung 84 aufweist, in die die Rückstellfeder 82 hineinragt. In der Bohrung 84 des Magnetankers 66 kann ein Abstützelement 85 für die Rückstellfeder 82 eingefügt, beispielsweise eingepresst sein. In die zentrale Bohrung 80 des Magnetankers 68 ist ein Zwischenelement 86 eingesetzt, das als Ankerbolzen ausgebildet sein kann. Der Ankerbolzen 86 ist vorzugsweise in die Bohrung 80 des Magnetankers 68 eingepresst. Die Rückstellfeder 80 kann sich in der Bohrung 78 auch am Ankerbolzen 86 abstützen. Der Magnetanker 68 kann eine oder mehrere Durchgangsöffnungen 67 aufweisen.
In der Bohrung 76 ist durch eine Durchmesserverringerung zwischen dem Magnetanker 68 und dem Einlassventil 24 eine Ringschulter 88 gebildet, durch die die Bewegung des Magnetankers 68 zum Einlassventil 24 hin begrenzt ist. Wenn das Aktorgehäuse 70 noch nicht am Gehäuseteil 16 der Hochdruckpumpe befestigt ist, so ist der Magnetanker 68 durch die Ringschulter 88 gegen Herausfallen aus der Bohrung 76 gesichert. Zwischen der Ringschulter 88 und dem Magnetanker 68 kann eine Scheibe 89 angeordnet sein.
Das Trägerelement 78 und der Magnetkern 66 sind mittels eines hülsenförmigen Verbindungselements 90 miteinander verbunden. Das Verbindungselement 90 ist dabei mit seinem einen axialen Endbereich 90a auf dem zylindrischen Abschnitt 79 des Trägerelements 78 angeordnet und mit diesem verbunden und mit seinem anderen axialen Endbereich 90b auf dem zylindrischen Magnetkern 66 angeordnet und mit diesem verbunden. In einem zwischen dessen axialen Endbereichen 90a, 90b angeordneten mittleren Bereich 90c ist das Verbindungselement 90 weder mit dem Trägerelement 78 noch mit dem Magnetkern 66 verbunden und überbrückt einen axialen Abstand zwischen Trägerelement 78 und Magnetkern 66.
Die Verbindung des Verbindungselements 90 mit dem Trägerelement 78 und/oder mit dem Magnetkern 66 umfasst wie in Figur 3 dargestellt jeweils zwei in Richtung der Längsachse 91 des Verbindungselements 90 zueinander versetzt angeordnete Verbindungsbereiche 92 und 94. Im ersten Verbindungsbereich 92 ist das Verbindungselement 90 mit dem Trägerelement 78 und/oder mit dem Magnetkern 66 stoffschlüssig verbunden. Die stoffschlüssige Verbindung im ersten Verbindungsbereich 92 kann insbesondere eine Schweißverbindung sein. Die Schweißverbindung im ersten Verbindungsbereich 92 ist vorzugsweise über den Umfang des Verbindungselements 90 vollständig geschlossen ausgeführt, so dass durch diese eine Abdichtung des Übergangs zwischen dem Trägerelement 78 und dem Magnetkern 66 sichergestellt ist.
Im zweiten Verbindungsbereich 94 ist das Verbindungselement 90 mit dem Trägerelement 78 und/oder mit dem Magnetkern 66 formschlüssig verbunden. Im zweiten Verbindungsbereich 94 weist das Trägerelement 78 und/oder der Magnetkern 66 in seinem Außenmantel eine Vertiefung 96 auf, die insbesondere als über den Umfang des Trägerelements 78 und/oder des Magnetkerns 66 verlaufende Sicke ausgebildet ist. Das Verbindungselement 90 ist zur Herstellung der formschlüssigen Verbindung unter plastischer Verformung in die Vertiefung 96 hineingedrückt. Zur plastischen Verformung des Verbindungselements 90 in die Vertiefung 96 hinein kann ein Präge- oder Drückwerkzeug verwendet werden, durch das das Verbindungselement 90 radial zu dessen Längsachse 91 gedrückt wird. Die Vertiefung 96 kann an ihren Rändern am Außenmantel des Trägerelements 78 und/oder des Magnetkerns 66 relativ scharfkantig ausgebildet sein, um einen sicheren Formschluss des Verbindungselements 90 zu ermöglichen.
Durch die formschlüssige Verbindung des Verbindungselements 90 im zweiten Verbindungsbereich 94 wird die Belastung der stoffschlüssigen Verbindung des Verbindungselements 90 im ersten Verbindungsbereich 92 verringert, da im zweiten Verbindungsbereich 94 ein Teil der auftretenden Kräfte in Richtung der Längsachse 91 des Verbindungselements 90 aufgenommen wird. In Figur 3 ist nur die Verbindung des Verbindungselements 90 mit dem Trägerelement 78 dargestellt wobei alternativ oder zusätzlich die Verbindung des Verbindungselements 90 mit dem Magnetkern 66 erfolgt.
Es kann vorgesehen sein, dass bei der Verbindung des Verbindungselements 90 mit dem Trägerelement 78 und dem Magnetkern 66 zunächst im ersten Verbindungsbereich 92 die stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise in Form der Schweißverbindung erfolgt. Anschließend wird das Verbindungselement 90 durch Aufbringung einer Zugkraft in Richtung von dessen Längsachse 91 vorgespannt und in diesem vorgespannten Zustand erfolgt die plastische Verformung des Verbindungselements 90 in die Vertiefung 96 hinein zur Herstellung der formschlüssigen Verbindung im zweiten Verbindungsbereich 94. Anschließend wird die Zugkraft wieder entfernt, wobei zwischen dem ersten Verbindungsbereich 92 und dem zweiten Verbindungsbereich 94 eine Vorspannung im Verbindungselement 90 erhalten bleibt. Durch diese Vorspannung kann erreicht werden, dass sich für den ersten Verbindungsbereich 92 mit der stoffschlüssigen Verbindung nur eine schwellende Belastung im Betrieb ergibt und keine wechselnde Belastung, wie dies ohne Vorspannung der Fall wäre.
Es kann zusätzlich vorgesehen sein, dass das Verbindungselement 90 abschnittsweise in Richtung seiner Längsachse 91 elastisch verformbar ist. Eine elastische Verformbarkeit des Verbindungselements 90 kann beispielsweise wie in Figur 4 dargestellt dadurch erreicht werden, dass im zweiten Verbindungsbereich 94 bei der plastischen Verformung des Verbindungselements 90 in die Vertiefung 96 hinein durch das Präge- oder Drückwerkzeug eine Wölbung des Verbindungselements 90, beispielsweise mit einem Radius R, am Übergang der Vertiefung 96 zum Außenmantel des Trägerelements 78 und/oder des Magnetkerns 66 erzeugt wird. Durch die Wölbung weist das Verbindungselement 90 benachbart zum zweiten Verbindungsbereich 94 einen Abschnitt auf, in dem dieses in Richtung seiner Längsachse 91 elastisch verformbar ist.
Nachfolgend wird die Funktion des elektromagnetisch betätigten Einlassventils 24 erläutert. Während des Saughubs des Pumpenkolbens 12 ist das Einlassventil 24 geöffnet, indem sich dessen Ventilglied 34 in seiner Öffnungsstellung befindet, in der dieses mit seiner Dichtfläche 42 vom Ventilsitz 40 entfernt angeordnet ist. Die Bewegung des Ventilglieds 34 in seine Öffnungsstellung wird durch die zwischen dem Kraftstoffzulauf 26 und dem Pumpenarbeitsraum 18 herrschende Druckdifferenz gegen die Kraft der Ventilfeder 50 bewirkt. Die Magnetspule 64 des Aktors 60 kann dabei bestromt oder unbestromt sein. Wenn die Magnetspule 64 bestromt ist so wird der Magnetanker 68 durch das entstehende Magnetfeld gegen die Kraft der Rückstellfeder 80 zum Magnetkern 66 hin gezogen. Wenn die Magnetspule 64 nicht bestromt ist so wird der Magnetanker 68 durch die Kraft der Rückstellfeder 82 zum Einlassventil 24 hin gedrückt. Der Magnetanker 68 liegt über den Ankerbolzen 86 an der Stirnseite des Schafts 36 des Ventilglieds 34 an. Während des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 wird durch den Aktor 60 bestimmt ob sich das Ventilglied 34 des Einlassventils 24 in seiner Öffnungsstellung oder Schließstellung befindet. Bei unbestromter Magnetspule 64 wird der Magnetanker 68 durch die Rückstellfeder 82 in der Stellrichtung gemäß Pfeil B in Fi- gur 2 gedrückt, wobei das Ventilglied 34 durch den Magnetanker 68 gegen die
Ventilfeder 50 in der Stellrichtung B in seine Öffnungsstellung gedrückt wird. Die Kraft der auf den Magnetanker 68 wirkenden Rückstellfeder 82 ist größer als die Kraft der auf das Ventilglied 34 wirkenden Ventilfeder 50. In die Stellrichtung B wirkt der Magnetanker 68 auf das Ventilglied 34 und der Magnetanker 68 und das Ventilglied 34 werden gemeinsam in die Stellrichtung B bewegt. Solange die
Magnetspule 64 nicht bestromt ist kann somit durch den Pumpenkolben 12 kein Kraftstoff in den Speicher 30 gefördert werden sondern vom Pumpenkolben 12 verdrängter Kraftstoff wird in den Kraftstoffzulauf 26 zurückgefördert. Wenn während des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 Kraftstoff in den Speicher 30 geför- dert werden soll so wird die Magnetspule 64 bestromt, so dass der Magnetanker
68 zum Magnetkern 66 hin in einer zur Stellrichtung B entgegengesetzten Stellrichtung gemäß Pfeil A in Figur 2 gezogen wird. Durch den Magnetanker 68 wird somit keine Kraft mehr auf das Ventilglied 34 ausgeübt, wobei der Magnetanker 68 durch das Magnetfeld in die Stellrichtung A bewegt wird und das Ventilglied 34 unabhängig vom Magnetanker 68 bedingt durch die Ventilfeder 50 und die zwischen dem Pumpenarbeitsraum 18 und dem Kraftstoffzulauf 26 herrschende Druckdifferenz in der Stellrichtung A in seine Schließstellung bewegt wird.
Durch das Öffnen des Einlassventils 34 beim Förderhub des Pumpenkolbens 12 mittels des elektromagnetischen Aktors 60 kann die Fördermenge der Hochdruckpumpe in den Speicher 30 variabel eingestellt werden. Wenn eine geringe Kraftstofffördermenge erforderlich ist so wird das Einlassventil 34 durch den Aktor 60 während eines großen Teils des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 offen gehalten und wenn eine große Kraftstofffördermenge erforderlich ist, so wird das Einlassventil 34 nur während eines kleinen Teils oder gar nicht während des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 offen gehalten.

Claims

Ansprüche
1 . Elektromagnetisch betätigbares Einlassventil (24) für eine Hochdruckpumpe, insbesondere eines Kraftstoffeinspritzsystems, mit einem Ventilglied (34), das zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar ist, mit einem elektromagnetischen Aktor (60), durch den das Ventilglied (34) bewegbar ist, wobei der elektromagnetische Aktor (60) einen zumindest mittelbar auf das Ventilglied (34) wirkenden Magnetanker (68), eine den Magnetanker (68) umgebende Magnetspule (64) und einen Magnetkern (66) aufweist, an dem der Magnetanker (68) bei Bestromung der Magnetspule (64) zumindest mittelbar zur Anlage kommt, wobei der Magnetanker (68) in einem Trägerelement (78) verschiebbar geführt ist und wobei das Trägerelement (78) und der Magnetkern (66) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (78) und der Magnetkern (66) über ein hülsenförmiges Verbindungselement (90) miteinander verbunden sind, das mit dem Trägerelement (78) und/oder dem Magnetkern (66) in einem ersten Verbindungsbereich (92) stoffschlüssig verbunden ist und in einem zum ersten Verbindungsbereich (92) in Richtung der Längsachse (91 ) des Verbindungselements (90) versetzt angeordneten zweiten Verbindungsbereich (94) formschlüssig verbunden ist.
2. Einlassventil nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verbindungsbereich (92) in einem in Richtung der Längsachse (91 ) gesehenen Endbereich des Verbindungselements (90) angeordnet ist und dass der zweite Verbindungsbereich (94) bezüglich des ersten Verbindungsbereichs (92) der Mitte des Verbindungselements (90) hin versetzt angeordnet ist.
3. Einlassventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (78) und/oder der Magnetkern (66) in seinem Außenmantel wenigstens eine Vertiefung (96) auf- weist, in die das Verbindungselement (90) zur formschlüssigen Verbindung unter plastischer Verformung eintritt.
Einlassventil nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (96) als umlaufende Sicke ausgebildet ist.
Einlassventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (90) zwischen dem ersten Verbindungsbereich (92) und dem zweiten Verbindungsbereich (94) eine Vorspannung in Richtung von dessen Längsachse (91 ) aufweist.
Einlassventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (90) in einem Abschnitt benachbart zum zweiten Verbindungsbereich (94) in Richtung seiner Längsachse (91 ) elastisch verformbar ist.
Einlassventil nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung des Verbindungselements (90) mit dem Trägerelement (78) und/oder dem Magnetkern (66) im ersten Verbindungsbereich (92) eine Schweißverbindung ist.
Hochdruckpumpe, insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe, mit wenigstens einem Pumpenelement (10), das einen einen Pumpenarbeitsraum (18) begrenzenden Pumpenkolben (12) aufweist, wobei der Pumpenarbeitsraum (18) über ein Einlassventil (24) mit einem Zulauf (26) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventil (24) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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