WO2007073964A1 - Elektromagnetisch betätigbares ventil - Google Patents

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WO2007073964A1
WO2007073964A1 PCT/EP2006/067911 EP2006067911W WO2007073964A1 WO 2007073964 A1 WO2007073964 A1 WO 2007073964A1 EP 2006067911 W EP2006067911 W EP 2006067911W WO 2007073964 A1 WO2007073964 A1 WO 2007073964A1
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bobbin
core
valve
armature
insert part
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PCT/EP2006/067911
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Ferdinand Reiter
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0614—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of electromagnets or fixed armature
    • H—ELECTRICITY
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    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
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    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1638—Armatures not entering the winding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M2200/80—Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly
    • F02M2200/8061—Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly involving press-fit, i.e. interference or friction fit

Definitions

  • the invention is based on an electromagnetically actuated valve according to the preamble of the main claim.
  • FIG. 1 shows a known prior art fuel injection valve, which has a conventional three-part construction of an inner metal flow guide part and at the same time a housing component.
  • This inner valve tube is formed from an inlet port forming an inner pole, a non-magnetic intermediate part and a valve seat carrier receiving a valve seat and explained in more detail in the description of FIG.
  • the annular abutment portion formed by the wedging has a defined stop surface width or contact width, which remains largely constant over the entire service life, since a stop surface wear during continuous operation does not lead to an increase in the contact width.
  • the guide of the axially movable armature is ensured by an inner guide surface of the intermediate part.
  • the electromagnetically actuated valve according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that a simplified and cost-effective installation of the valve can be realized because it can be dispensed with the non-magnetic intermediate part.
  • the bobbin additionally assumes the function of magnetic separation in the electromagnetic circuit and increases the stability in the region of the magnetic coil. Cohesive joining methods, such as welding, which have the disadvantage of heat distortion, are not used. Rather, particularly advantageous plastic-metal press connections can be used, which are simple and very safe and reliable attachable.
  • the arrangement according to the invention also has the advantage of reducing the structure-borne noise and thus the noise development compared with known solutions.
  • the plastic-metal press connections can be produced in a particularly reliable and reliable manner if sawtooth-like structures are provided in the overlapping areas of the bobbin or insert part and the core as well as the flux guide element.
  • the plastic-metal press connections can be produced in a particularly reliable and reliable manner if sawtooth-like structures are provided in the overlapping areas of the bobbin or insert part and the core as well as the flux guide element.
  • the core and flux guide in the bobbin or in the surrounding of the bobbin insert corresponds to the sawtooth-like structure of the core or the flux with the directly opposite surface of the bobbin or surrounded by the bobbin insert by the sawtooth-like structure in the plastic penetrates and the plastic re laxiert.
  • FIG. 1 shows a fuel injection valve as an example of a solenoid-operated valve according to the prior art
  • Figure 2 shows two embodiments of a bobbin according to the invention in an enlarged view corresponding to the detail II in Figure 1
  • Figure 3 shows two further embodiments of a bobbin according to the invention with an additional insert in an enlarged view corresponding to the section III in Figure 1 and
  • the electromagnetically operable valve in the form of an injection valve for fuel injection systems of mixture-compressing, spark-ignited internal combustion engines shown in FIG. 1 has a core 2 surrounded by a magnetic coil 1 serving as a fuel inlet nozzle and inner pole, which is for example tubular here and has a length over its entire length having constant outer diameter.
  • a coil body 3 stepped in the radial direction accommodates a winding of the magnet coil 1 and, in conjunction with the core 2, enables a compact construction of the injection valve in the region of the magnet coil 1.
  • a lower core end 9 of the core 2 is concentric with a valve longitudinal axis 10 tightly connected to a tubular metal non-magnetic intermediate part 12, for example by welding and surrounds the core end 9 partially axially.
  • the stepped bobbin 3 partially overlaps the core 2 and with a step 15 of larger diameter, the intermediate part 12 at least partially axially. Downstream of the bobbin 3 and the intermediate part 12 extends a tubular valve seat support 16 which is fixed to the
  • valve seat carrier 16 In the valve seat carrier 16 extends a longitudinal bore 17, which is formed concentrically to the valve longitudinal axis 10. In the longitudinal bore 17, for example, a tubular valve needle 19 is arranged, which at its downstream end 20 with a spherical valve-closing body 21, at its periphery, for example, five Flats 22 are provided for flowing past the fuel, for example, is connected by welding.
  • Return spring 25 or closing of the injection valve is the electromagnetic circuit with the magnetic coil 1, the core 2 and an armature 27.
  • the armature 27 is connected to the valve closing body 21 remote from the end of the valve needle 19 by a weld 28 and aligned with the core 2.
  • the core 2 opposite end of the valve seat carrier 16 is in the longitudinal bore 17, a cylindrical valve seat body 29 having a fixed valve seat, tightly mounted by welding.
  • a guide opening 32 of the valve seat body 29 serves.
  • the spherical valve closing body 21 acts with the in
  • valve seat body 29 Flow direction frusto-conical tapered valve seat of the valve seat body 29 together.
  • the valve seat body 29 is concentrically and firmly connected to an injection-molded perforated disk 34, for example of cup shape.
  • injection-molded perforated disk 34 for example of cup shape.
  • the spray perforated disk 34 extends at least one, for example, four formed by eroding or punching ejection openings 39th
  • the insertion depth of the valve seat body 29 with the cup-shaped spray disk 34 determines the default setting of the stroke of the valve needle 19.
  • the one end position of the valve needle 19 is fixed at non-energized solenoid 1 by the system of the valve closing body 21 on the valve seat of the valve seat body 29, while the other end position the valve needle 19 results in excited magnetic coil 1 by the system of the armature 27 at the core end 9.
  • FIG. 2 shows a first and a second exemplary embodiment of a device according to the invention
  • FIG. 2 shows on the right a first example of a bobbin 3 having a stepped inner opening 62. At least in a certain overlap region of bobbin 3 and core 2 or valve seat carrier 16, the inner wall of the bobbin 3 is formed in the region of the inner opening 62 with a slightly inwardly offset, substantially flat surface. This surface of the bobbin 3 corresponds to a sawtooth-like structure 63 at the core end 9 of the core 2 and at the upper end of the valve seat support 16. Both the core 2 and the valve seat support 16 are used to make firm connections with the
  • Components are set in the bobbin 3, where the core 2 and the valve seat carrier 16 then rest in the pressed state.
  • the valve seat carrier 16 instead of the valve seat carrier 16, another metal component in the form of a nozzle body or an armature-side flux-conducting element can be arranged, which is pressed into the bobbin 3.
  • the guide collar 65 of the bobbin 3 thus extends into a gap 66 between the
  • the guide collar 65 has a slightly smaller inner diameter than the diameter of the longitudinal bore 17 of the valve seat carrier 16 in order to securely enclose the armature 27 during its axial movement can.
  • the leadership of the axially movable armature 27 takes place on the left side of Figure 2 in contrast, for example, by a radially inwardly projecting guide collar 67 at the top End of the valve seat support 16.
  • material of the bobbin 3 extends slightly into the gap 66 between the core end 9 of the core 2 and the valve seat support 16 inside.
  • Dispensing with a non-magnetic intermediate part advantageously takes over the bobbin 3 itself in addition to the function of magnetic separation in the electromagnetic circuit and increases the stability in the field of magnetic coil 1.
  • Cohesive joining methods, such as welding, which have the disadvantage of heat distortion, are not used ,
  • FIG. 3 a third and a fourth embodiment of the bobbin 3 according to the invention in an enlarged view corresponding to the section III in Figure 1 are shown.
  • the examples according to FIG. 3 differ in particular in that the bobbin 3 is designed in two parts.
  • the bobbin 3 has for this purpose an inner insert part 3 a, which is designed thin-walled and also stepped according to the stepped inner opening 62 of the bobbin 3 is adjusted.
  • the bobbin 3 according to the invention with its insert part 3 a made of a plastic is also characterized by the fact that it takes over the function of the known intermediate part 12.
  • FIG. 3 shows on the right a third example of a bobbin 3 having a stepped inner opening 62.
  • the inner opening 62 of the bobbin 3 is formed smooth-walled for receiving the stepped insert part 3 a, so that the bobbin 3, the insert part 3 a surrounds.
  • the inner wall of the insert part 3 a is formed in the region of the inner opening 62 a with a substantially flat surface. This surface of the insert part 3 a corresponds to a sawtooth-like structure 63 at the core end 9 of the core 2 and at the upper end of the valve seat support 16.
  • Both the core 2 and the valve seat support 16 are for establishing firm connections with the bobbin 3 in the inner opening 62 a of the insert part 3 a pressed, in such a way that the structure 63 firmly, safely and, for example, rotationally fixed hooked on the surface of the insert part 3 a and spreads.
  • the sawtooth-like structure 63 of the metal component 2, 16 thus penetrates into the plastic of the insert part 3 a, and the plastic subsequently relaxes.
  • the offset can be set for these components in the insert part 3 a, where the core 2 and the valve seat carrier 16 then rest in the pressed state.
  • the valve seat carrier 16th It is also possible to arrange another metal component in the form of a nozzle body or an armature-side flux-conducting element, which is pressed into the insert part 3a.
  • the guide of the axially movable armature 27 is on the right side of Figure 3, e.g. by a radially inwardly projecting guide collar 65 on the insert part 3 a, which is seen over the axial extent of the insert part 3 a between the two structures 63 of the insert part 3 a.
  • the guide collar 65 of the insert part 3 a thus extends into a gap 66 between the core end 9 of the core 2 and the valve seat carrier 16.
  • the guide of the axially movable armature 27 is on the left side of Figure 3 in contrast to e.g. by a radially inwardly projecting guide collar 67 at the upper end of the valve seat carrier 16.
  • material of the insert part 3 a extends slightly into the gap 66 between the core end 9 of the core 2 and the valve seat carrier 16 inside.
  • Figure 4 shows an illustration of a section through the bobbin 3 and the insert part 3 a along the line IV-IV in Figure 3.
  • the insert part 3a comprises a molding element 69, e.g. in the form of a nose, which serves as VerFfix ist and engages in a corresponding recess of the bobbin 3.
  • a molding element 69 e.g. in the form of a nose, which serves as VerFfixtician and engages in a corresponding recess of the bobbin 3.
  • the invention is not limited to an application in a fuel injection valve, but can be used in various types of electromagnetically actuated valves, in which magnetic field lines 1 are guided by a flux guide 16 via a movable armature 27 and a fixed core 2.

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Abstract

Das erfindungsgemäße elektromagnetisch betätigbare Ventil, insbesondere ein Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, zeichnet sich dadurch aus, dass ein Magnetkreis mit einem Kern (2), mit einer Magnetspule (1), mit einem die Bewicklung der Magnetspule (1) aufnehmenden Spulenkörper (3), mit einem Anker (27), der einen mit einem festen Ventilsitz zusammenwirkenden Ventilschließkörper (21) betätigt und bei erregter Magnetspule (1) gegen den Kern (2) gezogen wird, und mit einem ankerseitigen Flussleitelement (16) vorgesehen ist. Der Spulenkörper (3) ist derart ausgebildet und angeordnet, dass eine magnetische Trennung zwischen dem Kern (2) und dem ankerseitigen 15 Flussleitelement (16) sichergestellt ist. Das Ventil eignet sich besonders für den Einsatz in Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen.

Description

Elektromagnetisch betätigbares Ventil
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetisch betätigbaren Ventil nach der Gattung des Hauptanspruchs .
In der Figur 1 ist ein bekanntes Brennstoffeinspritzventil aus dem Stand der Technik dargestellt, das einen klassischen dreiteiligen Aufbau eines inneren metallenen Strömungsführungsteils und zugleich Gehäusebauteils besitzt. Dieses innere Ventilrohr wird aus einem einen Innenpol bildenden Einlassstutzen, einem nichtmagnetischen Zwischenteil und einem einen Ventilsitz aufnehmenden Ventilsitzträger gebildet und in der Beschreibung zu Figur 1 näher erläutert.
Aus der DE 44 21 935 Al ist bereits ein solches elektromagnetisch betätigbares Ventil in Form eines Brennstoffeinspritzventils bekannt. Das innere Ventilrohr bildet das Grundgerüst des gesamten Einspritzventils und besitzt in seiner Gesamtheit aus den drei Einzelbauteilen eine wesentliche Stützfunktion. Das nichtmagnetische Zwischenteil ist durch Schweißnähte sowohl dicht und fest mit dem Einlassstutzen als auch mit dem Ventilsitzträger verbunden. Die Wicklungen einer Magnetspule sind in einem Spulenträger aus Kunststoff eingebracht, der wiederum in Umfangsrichtung einen Teil des als Innenpol dienenden Einlassstutzens und auch das Zwischenteil umgibt. An den aneinander anschlagenden Bauteilen Anker und/oder Innenpol ist vor dem Aufbringen einer verschleißfesten Schicht eine keilige Oberfläche vorgesehen, die entsprechend einem magnetischen und hydraulischen Optimum jeweils variabel herstellbar ist. Der durch die Keiligkeit gebildete ringförmige Anschlagabschnitt besitzt eine definierte Anschlagflächenbreite bzw. Kontaktbreite, die über die gesamte Lebensdauer weitgehend konstant bleibt, da ein Anschlagflächenverschleiß bei Dauerbetrieb nicht zu einer Vergrößerung der Kontaktbreite führt. Die Führung des axial bewegbaren Ankers wird durch eine innere Führungsfläche des Zwischenteils gewährleistet. Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße elektromagnetisch betätigbare Ventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass eine vereinfachte und kostengünstige Montage des Ventils realisierbar ist, da auf das nichtmagnetische Zwischenteil verzichtet werden kann. In vorteilhafter Weise übernimmt der Spulenkörper zusätzlich die Funktion der magnetischen Trennung im elektromagnetischen Kreis und erhöht die Stabilität im Bereich der Magnetspule. Stoffschlüssige Fügeverfahren, wie Schweißen, die den Nachteil eines Wärmeverzugs besitzen, kommen nicht zum Einsatz. Vielmehr können besonders vorteilhafte Kunststoff-Metall-Pressverbindungen eingesetzt werden, die einfach und sehr sicher und zuverlässig anbringbar sind. Die erfindungsgemäße Anordnung hat zudem den Vorteil einer Reduktion des Körperschalls und damit der Geräuschentwicklung gegenüber bekannten Lösungen.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen elektromagnetisch betätigbaren Ventils, insbesondere Brennstoffeinspritzventils möglich.
Besonders vorteilhaft ist es, den Kern und das ankerseitige Flussleitelement durch Einpressen in dem Spulenkörper oder in dem von dem Spulenkörper umgebenen und möglicherweise mit ihm verbundenen Einsatzteil zu befestigen. Dabei können die Kunststoff-Metall-Pressverbindungen besonders sicher und zuverlässig hergestellt werden, wenn in den Überlappungsbereichen von Spulenkörper bzw. Einsatzteil und Kern sowie Flussleitelement sägezahnähnliche Strukturen vorgesehen sind. Im eingepressten Zustand von Kern und Flussleitelement in dem Spulenkörper oder in dem von dem Spulenkörper umgebenen Einsatzteil korrespondiert die sägezahnähnliche Struktur des Kerns bzw. des Flussleitelements mit der direkt gegenüberliegenden Fläche des Spulenkörpers oder des von dem Spulenkörper umgebenen Einsatzteils, indem die sägezahnähnliche Struktur in den Kunststoff eindringt und der Kunststoff re laxiert.
Von Vorteil ist es zudem, einen Führungsbereich für den Anker unmittelbar an dem Spulenkörper oder an dem Einsatzteil vorzusehen.
Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 ein Brennstoffeinspritzventil als Beispiel eines elektromagnetisch betätigbaren Ventils gemäß dem Stand der Technik,
Figur 2 zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Spulenkörpers in einer vergrößerten Darstellung entsprechend dem Ausschnitt II in Figur 1 , Figur 3 zwei weitere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Spulenkörpers mit einem zusätzlichen Einsatzteil in einer vergrößerten Darstellung entsprechend dem Ausschnitt III in Figur 1 und
Figur 4 eine Darstellung eines Schnittes durch den Spulenkörper und das Einsatzteil entlang der Linie IV-IV in Figur 3.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Das in der Figur 1 beispielsweise dargestellte elektromagnetisch betätigbare Ventil in der Form eines Einspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen hat einen von einer Magnetspule 1 umgebenen, als Brennstoffeinlassstutzen und Innenpol dienenden Kern 2, der beispielsweise hier rohrförmig ausgebildet ist und über seine gesamte Länge einen konstanten Außendurchmesser aufweist. Ein in radialer Richtung gestufter Spulenkörper 3 nimmt eine Bewicklung der Magnetspule 1 auf und ermöglicht in Verbindung mit dem Kern 2 einen kompakten Aufbau des Einspritzventils im Bereich der Magnetspule 1.
Mit einem unteren Kernende 9 des Kerns 2 ist konzentrisch zu einer Ventillängsachse 10 dicht ein rohrförmiges metallenes nichtmagnetisches Zwischenteil 12 beispielsweise durch Schweißen verbunden und umgibt dabei das Kernende 9 teilweise axial. Der gestufte Spulenkörper 3 übergreift teilweise den Kern 2 und mit einer Stufe 15 größeren Durchmessers das Zwischenteil 12 zumindest teilweise axial. Stromabwärts des Spulenkörpers 3 und des Zwischenteils 12 erstreckt sich ein rohrförmiger Ventilsitzträger 16, der fest mit dem
Zwischenteil 12 verbunden ist. In dem Ventilsitzträger 16 verläuft eine Längsbohrung 17, die konzentrisch zu der Ventillängsachse 10 ausgebildet ist. In der Längsbohrung 17 ist eine zum Beispiel rohrförmige Ventilnadel 19 angeordnet, die an ihrem stromabwärtigen Ende 20 mit einem kugelförmigen Ventilschließkörper 21, an dessen Umfang beispielsweise fünf Abflachungen 22 zum Vorbeiströmen des Brennstoffs vorgesehen sind, beispielsweise durch Schweißen verbunden ist.
Die Betätigung des Einspritzventils erfolgt in bekannter Weise elektromagnetisch. Zur axialen Bewegung der Ventilnadel 19 und damit zum Öffnen entgegen der Federkraft einer
Rückstellfeder 25 bzw. Schließen des Einspritzventils dient der elektromagnetische Kreis mit der Magnetspule 1, dem Kern 2 und einem Anker 27. Der Anker 27 ist mit dem dem Ventilschließkörper 21 abgewandten Ende der Ventilnadel 19 durch eine Schweißnaht 28 verbunden und auf den Kern 2 ausgerichtet. In das stromabwärts liegende, dem Kern 2 abgewandte Ende des Ventilsitzträgers 16 ist in der Längsbohrung 17 ein zylinderförmiger Ventilsitzkörper 29, der einen festen Ventilsitz aufweist, durch Schweißen dicht montiert.
Zur Führung des Ventilschließkörpers 21 während der Axialbewegung der Ventilnadel 19 mit dem Anker 27 entlang der Ventillängsachse 10 dient eine Führungsöffnung 32 des Ventilsitzkörpers 29. Der kugelförmige Ventilschließkörper 21 wirkt mit dem sich in
Strömungsrichtung kegelstumpfförmig verjüngenden Ventilsitz des Ventilsitzkörpers 29 zusammen. An seiner dem Ventilschließkörper 21 abgewandten Stirnseite ist der Ventilsitzkörper 29 mit einer beispielsweise topfförmig ausgebildeten Spritzlochscheibe 34 konzentrisch und fest verbunden. Im Bodenteil der Spritzlochscheibe 34 verläuft wenigstens eine, beispielsweise verlaufen vier durch Erodieren oder Stanzen ausgeformte Abspritzöffnungen 39.
Die Einschubtiefe des Ventilsitzkörpers 29 mit der topfförmigen Spritzlochscheibe 34 bestimmt die Voreinstellung des Hubs der Ventilnadel 19. Dabei ist die eine Endstellung der Ventilnadel 19 bei nicht erregter Magnetspule 1 durch die Anlage des Ventilschließkörpers 21 am Ventilsitz des Ventilsitzkörpers 29 festgelegt, während sich die andere Endstellung der Ventilnadel 19 bei erregter Magnetspule 1 durch die Anlage des Ankers 27 am Kernende 9 ergibt.
Eine in eine konzentrisch zur Ventillängsachse 10 verlaufende Strömungsbohrung 46 des Kerns 2 eingeschobene Einstellhülse 48, die beispielsweise aus gerolltem Federstahlblech ausgeformt ist, dient zur Einstellung der Federvorspannung der an der Einstellhülse 48 anliegenden Rückstellfeder 25, die sich wiederum mit ihrer gegenüberliegenden Seite an der Ventilnadel 19 abstützt. Das Einspritzventil ist weitgehend mit einer Kunststoffumspritzung 50 umschlossen. Zu dieser Kunststoffumspritzung 50 gehört beispielsweise ein mitangespritzter elektrischer Anschlussstecker 52. Ein Brennstofffilter 61 ragt in die Strömungsbohrung 46 des Kerns 2 an dessen zulaufseitigem Ende 55 hinein und sorgt für die Herausfütrierung solcher Brennstoffbestandteile, die aufgrund ihrer Größe im Einspritzventil Verstopfungen oder Beschädigungen verursachen könnten.
In der Figur 2 sind ein erstes und zweites Ausführungsbeispiel eines erfmdungsgemäßen
Spulenkörpers 3 in einer vergrößerten Darstellung entsprechend dem Ausschnitt II in Figur 1 gezeigt. Der erfmdungsgemäße Spulenkörper 3 aus einem Kunststoff zeichnet sich dadurch aus, dass er die Funktion des bekannten Zwischenteils 12 übernimmt. In Figur 2 ist rechts ein erstes Beispiel eines Spulenkörpers 3 dargestellt, der eine gestufte Innenöffnung 62 besitzt. Zumindest in einem gewissen Überlappungsbereich von Spulenkörper 3 und Kern 2 bzw. Ventilsitzträger 16 ist die innere Wandung des Spulenkörpers 3 im Bereich der Innenöffnung 62 mit einer etwas nach innen versetzten, weitgehend ebenen Oberfläche ausgeformt. Diese Oberfläche des Spulenkörpers 3 korrespondiert mit einer sägezahnähnlich ausgelegten Struktur 63 am Kernende 9 des Kerns 2 bzw. am oberen Ende des Ventilsitzträgers 16. Sowohl der Kern 2 als auch der Ventilsitzträger 16 werden zur Herstellung von festen Verbindungen mit dem
Spulenkörper 3 in die Innenöffnung 62 des Spulenkörpers 3 eingepresst, und zwar in der Weise, dass sich die Struktur 63 fest, sicher und verdrehfixiert an der Oberfläche des Spulenkörpers 3 verhakt und verspreizt. Die sägezahnähnliche Struktur 63 des metallenen Bauteils 2, 16 dringt also in den Kunststoff des Spulenkörpers 3 ein, und der Kunststoff relaxiert nachfolgend. Durch entsprechende Absätze 64 am Kern 2 und Ventilsitzträger 16 kann die Einpresstiefe für diese
Bauteile in den Spulenkörper 3 festgelegt werden, an denen der Kern 2 und der Ventilsitzträger 16 im eingepressten Zustand dann anliegen. Anstelle des Ventilsitzträgers 16 kann auch ein anderes metallenes Bauteil in Form eines Düsenkörpers oder eines ankerseitigen Flussleitelements angeordnet sein, das in den Spulenkörper 3 eingepresst wird.
Die Führung des axial beweglichen Ankers 27, der fest mit der Ventilnadel 19 verbunden ist und in den Figuren 2 und 3 nicht dargestellt ist, erfolgt auf der rechten Seite der Figur 2 z.B. durch einen radial nach innen ragenden Führungsbund 65 am Spulenkörper 3, der über die axiale Erstreckung des Spulenkörpers 3 gesehen zwischen den beiden Strukturen 63 liegt. Der Führungsbund 65 des Spulenkörpers 3 erstreckt sich somit in einen Spalt 66 zwischen dem
Kernende 9 des Kerns 2 und dem Ventilsitzträger 16 hinein. Der Führungsbund 65 besitzt dabei einen etwas geringeren Innendurchmesser als den Durchmesser der Längsbohrung 17 des Ventilsitzträgers 16, um den Anker 27 während seiner Axialbewegung sicher umschließen zu können. Die Führung des axial beweglichen Ankers 27 erfolgt auf der linken Seite der Figur 2 im Gegensatz dazu z.B. durch einen radial nach innen ragenden Führungsbund 67 am oberen Ende des Ventilsitzträgers 16. Auch bei diesem Ausfuhrungsbeispiel erstreckt sich Material des Spulenkörpers 3 geringfügig in den Spalt 66 zwischen dem Kernende 9 des Kerns 2 und dem Ventilsitzträger 16 hinein.
Unter Verzicht auf ein nichtmagnetisches Zwischenteil übernimmt in vorteilhafter Weise der Spulenkörper 3 selbst zusätzlich die Funktion der magnetischen Trennung im elektromagnetischen Kreis und erhöht die Stabilität im Bereich der Magnetspule 1. Stoffschlüssige Fügeverfahren, wie Schweißen, die den Nachteil eines Wärmeverzugs besitzen, kommen nicht zum Einsatz.
In der Figur 3 sind ein drittes und ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Spulenkörpers 3 in einer vergrößerten Darstellung entsprechend dem Ausschnitt III in Figur 1 gezeigt. Gegenüber den in der Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispielen unterscheiden sich die Beispiele gemäß Figur 3 insbesondere dadurch, dass der Spulenkörper 3 zweiteilig ausgeführt ist. Der Spulenkörper 3 weist dazu ein inneres Einsatzteil 3 a auf, das dünnwandig ausgeführt ist und entsprechend der gestuften Innenöffnung 62 des Spulenkörpers 3 ebenfalls gestuft angepasst ist. Der erfindungsgemäße Spulenkörper 3 mit seinem Einsatzteil 3 a aus einem Kunststoff zeichnet sich ebenfalls dadurch aus, dass er die Funktion des bekannten Zwischenteils 12 übernimmt. In Figur 3 ist rechts ein drittes Beispiel eines Spulenkörpers 3 dargestellt, der eine gestufte Innenöffnung 62 besitzt. Die Innenöffnung 62 des Spulenkörpers 3 ist glattwandig zur Aufnahme des gestuften Einsatzteils 3 a ausgebildet, so dass der Spulenkörper 3 das Einsatzteil 3 a umgibt. In einem gewissen Überlappungsbereich von Einsatzteil 3 a und Kern 2 bzw. Ventilsitzträger 16 ist die innere Wandung des Einsatzteils 3 a im Bereich der Innenöffnung 62a mit einer weitgehend ebenen Oberfläche ausgeformt. Diese Oberfläche des Einsatzteils 3 a korrespondiert mit einer sägezahnähnlich ausgelegten Struktur 63 am Kernende 9 des Kerns 2 bzw. am oberen Ende des Ventilsitzträgers 16. Sowohl der Kern 2 als auch der Ventilsitzträger 16 werden zur Herstellung von festen Verbindungen mit dem Spulenkörper 3 in die Innenöffnung 62a des Einsatzteils 3 a eingepresst, und zwar in der Weise, dass sich die Struktur 63 fest, sicher und z.B. verdrehfixiert an der Oberfläche des Einsatzteils 3 a verhakt und verspreizt. Die sägezahnähnliche Struktur 63 des metallenen Bauteils 2, 16 dringt also in den Kunststoff des Einsatzteils 3a ein, und der Kunststoff relaxiert nachfolgend. Durch entsprechende Absätze 64 am Kern 2 und Ventilsitzträger 16 kann die Einpresstiefe für diese Bauteile in das Einsatzteil 3 a festgelegt werden, an denen der Kern 2 und der Ventilsitzträger 16 im eingepressten Zustand dann anliegen. Anstelle des Ventilsitzträgers 16 kann auch ein anderes metallenes Bauteil in Form eines Düsenkörpers oder eines ankerseitigen Flussleitelements angeordnet sein, das in das Einsatzteil 3 a eingepresst wird.
Die Führung des axial beweglichen Ankers 27 erfolgt auf der rechten Seite der Figur 3 z.B. durch einen radial nach innen ragenden Führungsbund 65 am Einsatzteil 3 a, der über die axiale Erstreckung des Einsatzteils 3 a gesehen zwischen den beiden Strukturen 63 des Einsatzteils 3 a liegt. Der Führungsbund 65 des Einsatzteils 3 a erstreckt sich somit in einen Spalt 66 zwischen dem Kernende 9 des Kerns 2 und dem Ventilsitzträger 16 hinein. Die Führung des axial beweglichen Ankers 27 erfolgt auf der linken Seite der Figur 3 im Gegensatz dazu z.B. durch einen radial nach innen ragenden Führungsbund 67 am oberen Ende des Ventilsitzträgers 16. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich Material des Einsatzteils 3 a geringfügig in den Spalt 66 zwischen dem Kernende 9 des Kerns 2 und dem Ventilsitzträger 16 hinein.
Figur 4 zeigt eine Darstellung eines Schnittes durch den Spulenkörper 3 und das Einsatzteil 3 a entlang der Linie IV-IV in Figur 3. Das Einsatzteil 3a weist ein Formelement 69 z.B. in Form einer Nase auf, die als Verdrehfixierung dient und in eine entsprechende Vertiefung des Spulenkörpers 3 eingreift. Auf diese Weise kann mittels einer formschlüssigen Verbindung eine definierte Einbauposition des Spulenkörpers 3 gegenüber dem Kern 2 und dem Ventilsitzträger 16 gewährleistet werden und ein Verrutschen des Spulenkörpers 3 gegenüber dem Einsatzteil 3 a vermieden werden.
Die Erfindung ist nicht auf eine Anwendung bei einem Brennstoffeinspritzventil beschränkt, sondern bei verschiedenen Typen von elektromagnetisch betätigbaren Ventilen einsetzbar, bei denen bei erregter Magnetspule 1 Magnetfeldlinien von einem Flussleitelement 16 über einen bewegbaren Anker 27 und einen festen Kern 2 geleitet werden.

Claims

Ansprüche
1. Elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einer Ventillängsachse (10), mit einem Kern (2), mit einer Magnetspule (1), mit einem die Bewicklung der Magnetspule (1) aufnehmenden Spulenkörper (3), mit einem Anker (27), der einen mit einem festen Ventilsitz zusammenwirkenden Ventilschließkörper (21) betätigt und bei erregter Magnetspule (1) gegen den Kern (2) gezogen wird, und mit einem ankerseitigen Flussleitelement (16), dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (3) oder ein von dem Spulenkörper (3) umgebenes Einsatzteil (3 a) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass eine magnetische Trennung zwischen dem Kern (2) und dem ankerseitigen Flussleitelement (16) sichergestellt ist.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (3) oder das von dem Spulenkörper (3) umgebene Einsatzteil (3a) aus einem Kunststoff besteht.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (3) oder das von dem Spulenkörper (3) umgebene Einsatzteil (3 a) eine gestufte Innenöffnung (62, 62a) besitzt, in die zumindest teilweise der Kern (2) und das ankerseitige Flussleitelement (16) hineinragen.
4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (2) und das ankerseitige Flussleitelement (16) durch Einpressen in dem Spulenkörper (3) oder in dem von dem Spulenkörper (3) umgebenen Einsatzteil (3a) befestigt sind.
5. Ventil nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Überlappungsbereich von Spulenkörper (3) bzw. Einsatzteil (3a) und Kern (2) sowie Flussleitelement (16) sägezahnähnliche Strukturen (63) vorgesehen sind.
6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im eingepressten Zustand von Kern (2) und Flussleitelement (16) in dem Spulenkörper (3) oder in dem von dem Spulenkörper (3) umgebenen Einsatzteil (3a) die sägezahnähnliche Struktur (63) des Kerns (2) bzw. des Flussleitelements (16) mit der direkt gegenüberliegenden Oberfläche des Spulenkörpers (3) oder des von dem Spulenkörper (3) umgebenen Einsatzteils (3 a) korrespondiert.
7. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung des Ankers (27) mittels eines radial nach innen ragenden Führungsbundes (65) am Spulenkörper (3) oder am von dem Spulenkörper (3) umgebenen Einsatzteil (3 a) erfolgt.
8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Führungsbund (65) in einen Spalt (66) zwischen dem Kern (2) und dem Flussleitelement (16) hinein erstreckt.
9. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung des Ankers (27) mittels eines radial nach innen ragenden Führungsbundes (67) am oberen Endes des Flussleitelements (16) erfolgt.
10. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzteil (3 a) über ein Formelement (69) an dem Spulenkörper (3) gesichert und verdrehfixiert ist.
11. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ankerseitige Flussleitelement (16) als Ventilsitzträger oder Düsenkörper ausgebildet ist.
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