WO2015049195A1 - Valve assembly for an injection valve - Google Patents

Valve assembly for an injection valve Download PDF

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WO2015049195A1
WO2015049195A1 PCT/EP2014/070767 EP2014070767W WO2015049195A1 WO 2015049195 A1 WO2015049195 A1 WO 2015049195A1 EP 2014070767 W EP2014070767 W EP 2014070767W WO 2015049195 A1 WO2015049195 A1 WO 2015049195A1
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WO
WIPO (PCT)
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armature
valve
valve needle
valve assembly
spring
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/070767
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Paolo Bertini
Nikolay Belyaev
Xaver GEBHARDT
Anatoliy Lyubar
Original Assignee
Continental Automotive 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 Continental Automotive Gmbh filed Critical Continental Automotive Gmbh
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    • 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
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • 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
    • F02M51/0625—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
    • F02M51/0664—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding
    • F02M51/0685—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature and the valve being allowed to move relatively to each other or not being attached to each other
    • 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
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/188—Spherical or partly spherical shaped valve member ends

Definitions

  • the invention relates to a valve assembly for an injection valve.
  • the invention relates to a Ven ⁇ tilbauxx for an injection valve for injecting fuel into an internal combustion engine.
  • An injection valve injector
  • An injection valve is configured to inject fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine on the basis of an electrical activation.
  • To Steue ⁇ tion of the fuel flow valve assembly is vorgese ⁇ hen.
  • the valve assembly includes a valve needle movably disposed along its longitudinal axis between a closed position in which fuel flow through the valve assembly is prevented and an open position in which fuel flow is permitted.
  • a valve spring belas ⁇ tet the valve needle in the direction of the closed position. To the valve needle from the closed position against the force of
  • an electromagnetic actuator is provided with a coil and an armature.
  • the armature is moved in a direction parallel to the longitudinal axis of the valve needle.
  • a particularly rapid opening of the valve assembly to made ⁇ union it is common to let the anchor initially cover a predetermined free travel before it engages on the valve needle in order to move it from the closed position.
  • the armature Upon impact of the armature on the valve needle, the armature has already reached a predetermined speed, so that the kinetic energy of the armature supports the entrainment of Ventilna ⁇ del in the direction of the open position. If no electric current flows through the coil, the valve needle is returned to the closed position by the valve spring. At the same time, the armature is also moved back to ⁇ .
  • WO 2012/041984 AI shows an injector with a valve assembly in which a permanent magnet is provided to retract the armature to the starting position.
  • the magnetic force of the permanent magnet on the armature is dependent on their relative distance, so that the dimensioning can be difficult.
  • the magnetic force of the permanent magnet may be subject to further influences, such as temperature or aging.
  • Other proposals use a number of support and Garele ⁇ elements to use a spring element for returning the armature in the starting position.
  • the invention achieves this object by means of a valve assembly having the features of the independent claim. Subclaims give preferred embodiments again.
  • a valve assembly for an A ⁇ injection valve.
  • the injection valve is designed in particular for injecting fuel into an internal combustion engine.
  • an injector is provided for injecting fuel into an intake manifold or into a combustion chamber of an internal combustion engine containing the valve assembly.
  • the valve assembly includes a valve needle for controlling a flow of fuel through the valve assembly, the valve needle being displaced along its longitudinal axis between a valve assembly
  • Closed position in which a fuel flow through the valve is prevented, and an open position in which the fuel flow is enabled, is movable, and a valve spring to press the valve needle in the closed position.
  • an electromagnetic actuator is provided with a coil, a pole piece and a movable armature, wherein the actuator is adapted to move the armature relative to the pole piece in a direction parallel to the longitudinal axis of the valve needle, when an electric current flows through the coil ,
  • the armature is adapted to be moved in the axial direction towards the pole piece from a first position by a predetermined free travel to a second position and from there by a predetermined actuation travel to a third position.
  • the valve assembly is designed so that the armature engages only between the second and the third position on the valve needle to move the valve needle.
  • the armature When the valve needle is in the closed position, the armature is movable between the first and second positions.
  • the armature When the armature is in the third position, it blocks out an axial displacement of the valve needle from the opening Stel ⁇ lung toward the closed position while the valve needle can be gone relatively movable in this position of the armature in the direction from the closed position to the anchor ,
  • a voltage applied to the armature spring element is vorgese ⁇ hen to press the armature in the direction of the first position.
  • the spring element is in particular on a pole piece to ⁇ facing side of the armature on this.
  • the spring element can exert a uniform and predeterminable force on the armature to push it from the second position back to the first position. Since the spring element rests directly on the armature, holding and Umlenkele ⁇ ments can be omitted, creating a simple and cost favorable structure is possible.
  • the arrangement on the side of the pole piece allows easy assembly of the valve assembly. Furthermore, the valve assembly can be made compact, where ⁇ can be ver ⁇ reduced by the volume or mass of the valve assembly and thus also the volume or mass of the injector.
  • the spring element can also exert a force in the region between the second and the third position of the armature, which assists in a rapid movement of the valve needle from the open position to the closed position when an electrical current is switched off through the coil. As a result, an increased closing speed of the valve assembly can be achieved.
  • the spring element comprises a cylindrical spring which is arranged coaxially to the longitudinal axis of the valve needle.
  • the cylinder spring is in particular a helical spring whose turns run around the longitudinal axis. This can support a symmetrical and compact design of the valve assembly.
  • the cylinder spring can be easily controllable in its spring properties in order to be able to exert sufficient force in all positions of the armature.
  • the valve assembly has a valve body which, for example, at least in sections, has a hollow cylindrical shape.
  • the valve body has an interior to hydraulically connect a fluid inlet to a fluid outlet of the valve assembly.
  • the armature is arranged in the interior of the valve body.
  • the needle or at least a portion of the needle is also disposed in the interior space of the valve body.
  • the pole piece is expedient ⁇ ßigerweise fixed to the valve body or is formed from a portion of the valve body, that is integral with the valve body.
  • the spring element is radially zwi ⁇ tween the armature and the valve body in which the armature extends, attached.
  • valve body is preferably designed symmetrically to the longitudinal axis of the valve needle.
  • a stop element for limiting the movement of the armature in the third position.
  • the stop element is formed for example by the pole piece.
  • the spring element is mounted between the armature and the stop element.
  • the armature has a first spring seat on which abuts one end of the spring element, and the stop element has a second spring seat against which abuts the axially opposite end of the spring element.
  • the spring seats are preferably gebil ⁇ det by an outer surface of the armature or the stop element.
  • the armature is concentric, ie, in particular coaxial, arranged to the valve needle.
  • Example ⁇ as it has a central passage opening through which the valve needle extends.
  • the armature has on the radial outer side a circumferential recess for receiving the spring ⁇ elements.
  • the armature has on its side facing the pole piece a step in the outer surface facing away from the longitudinal axis.
  • the stage is the first
  • the spring element can have so ei ⁇ nen relatively large diameter. A relatively soft spring characteristic can be achieved.
  • the valve needle may have a driver for engaging the armature.
  • the driver can be attached to a shaft of the valve needle or formed integrally with the shaft be.
  • the driver may preferably represent a spring seat for the valve spring.
  • the spring element is mounted axially between the armature and the driver.
  • the armature on the first spring seat on which abuts one end of the spring element, and the driver has the second spring seat, against which the axially opposite En ⁇ de of the spring element.
  • the spring seats are preferably gebil ⁇ det by an outer surface of the armature or the driver.
  • the stem of the valve spring an axial guide for the spring element.
  • the spring force of the spring element acting on the armature can thus be constant in a region between the second and the third position of the armature.
  • Valve needle can thereby be influenced less or better traceable. Furthermore, in this way a needle ⁇ assembly with the valve needle, the armature and the biased by the driver spring element can be prepared, which is fully assembled used in the valve body. In this way, a simple and inexpensive modular construction of the valve assembly can be achieved.
  • the armature is arranged concentrically to the valve needle and has on the radial inner side ei ⁇ ne circumferential recess for receiving the spring element.
  • the armature on its side facing the pole piece has a step in the outer surface facing the longitudinal axis.
  • the outer surface facing the longitudinal axis defines, in particular, the passage opening of the armature, through which the valve needle extends.
  • the step forms the first spring seat for the spring element.
  • the spring element can thereby have a relatively small diameter. A hard spring characteristic can be achieved.
  • the mass of the spring element can be kept so low.
  • An axial abutment surface of the spring element on the driver - i. the second spring seat - can be radially aligned with a stop surface of the anchor for the anchor.
  • the contact surface of the spring element on the driver and the stop surface of the driver for the armature in a common plane perpendicular to the longitudinal axis are arranged.
  • An existing valve assembly can be changed in this way only in the region of the armature to use the spring element can. In particular, the driver can remain unchanged.
  • the driver is concentric - that is, in particular coaxial - arranged to the shaft of Ventilna ⁇ del and has on the radial inside a circumferential recess for receiving the spring element.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of an injection valve for an internal combustion engine
  • FIG. a longitudinal section of a section of a valve ⁇ assembly for the injection valve of Figure 1 according to a first exemplary embodiment
  • Figure 3 is a longitudinal section of a detail of a valve ⁇ assembly for the injection valve of Figure 1 according to a second exemplary embodiment.
  • Fig. 4 shows a longitudinal section of a detail of a valve ⁇ assembly for the injection valve of FIG. 1 according to a third exemplary embodiment.
  • the injection valve 100 has a valve assembly 105.
  • the valve assembly 105 controls a flow of fuel from a fluid inlet 110 to a nozzle 115 of the injector 100.
  • the nozzle 115 is the fluid outlet of the injector 100.
  • the valve assembly 105 includes an electromagnetic actuator 120 having a coil 125, a pole piece 127, and a movable armature 130.
  • an electromagnetic actuator 120 having a coil 125, a pole piece 127, and a movable armature 130.
  • the armature 130 will turn toward the pole piece 127, as shown in FIG. 1 up - moves.
  • a partially hollow cylindrical valve body 160 extends radially between the armature 130 and the coil 125. This ensures that the coil 125 is separated from the fuel.
  • the valve body 160 has a circumferential Be ⁇ tenwand, which defines an interior, in which the armature 130 is arranged.
  • the nozzle 115 - which may have a plurality of injection holes - is hydraulically coupled to the fluid inlet 110.
  • the pole piece 127 is fixed in place to the valve body 160. In particular, it is presently at least partially arranged in the interior.
  • the valve assembly 105 further includes a valve needle 135 having a longitudinal axis 140.
  • the valve needle 135 extends in the interior of the valve body 160 from the inlet end adjacent to the armature 130 to a closure member in the region of the nozzle 115 the valve needle 135 in one embodiment, at least partially hollow to allow a flow of fuel in the direction of the nozzle 115 through the valve needle 135.
  • a valve seat 150 is provided between the valve needle 135 and the nozzle 115 for interaction with the closure member.
  • the valve needle 135 has a valve ball 145 as a closure element.
  • a valve spring 155 presses the valve needle 135 in Fig. 1 to the bottom, to allow the Ven ⁇ tilkugel 145 seated on the valve seat 150 and prevent a flow of fuel through the valve assembly 105 to ver ⁇ .
  • the armature 130 has a central passage opening through which the shaft of the valve needle 135 extends, so that armature 130 and valve needle 135 are axially displaceable against each other.
  • the armature 130 is adapted to engage the valve needle 135 and move it against the force of the valve spring 155 when an electric current flows through the coil 125.
  • the valve ball 145 can be lifted off the valve seat 150 and a fuel flow through the valve assembly 155 is made possible.
  • the valve ball 145 is fixedly connected to a shaft of the valve needle 135, for example by means of welding.
  • other elements may also be used to control the flow of fuel.
  • the shaft is a follower of the valve needle 135 in the region of the actuator 120, upstream of the armature 130, 165 attached to ermögli ⁇ chen axial engagement of the armature 130 on the valve needle 135th
  • axial engagement can, for example, a form-locking coupling between facing surfaces of the armature 130 and the driver 165 to be understood.
  • the driver 165 is, for example, a ring fixed to the shaft.
  • the driver 165 may be integrally formed as a collar with the shaft. A formed by the pole piece 127 stop member 170 limits movement of the armature 130 in Fig. 1 upwards.
  • the armature 130 is adapted to move upwardly to the pole piece 127 by the magnetic force of the coil 125, when flowed through by electric current, from a first position shown in a direction parallel to the longitudinal axis 140 of the valve needle 135 - FIG - to be moved.
  • the armature 130 In the first position, the armature 130 abuts axially against a stopper 180 of the valve needle 135, which is fixedly attached to the shaft of the valve needle 135.
  • the stopper 180 is adjacent to the ⁇ that side of the armature 130, which faces away from the pole piece 127.
  • the driver 165 limits the axial displacement of the armature 130 rela ⁇ tively to the valve needle 135 in the direction of the pole piece 127 and the stopper 180 limits the axial displacement of the An ⁇ core 130 relative to the valve needle 135 in the direction of the pole piece 127 away.
  • a distance of the stopper 180 to the driver 165 defines ei ⁇ NEN predetermined free travel
  • the armature 130 must first overcome before it gets in a second position into engagement with the valve needle 135 and the stop 165. From there, it is further moved via an actuating path in a third position in which it rests against the stop element 170.
  • the free travel and the actuation may have the same sizes ⁇ order and amount limeter sum in a track under a Mil.
  • the armature 130 entrains the valve needle 135 and moves it from the illustrated closed position into an open position. position. If the armature 130 is in the second position and the armature 130 is in contact with the driver 165, then the valve needle 135 is still in the closed position.
  • the valve needle 135 is in the open position. Due to the free travel, the armature 130 travels between the first and the second position, it hits with a predetermined kinetic energy in the second position on the valve needle 135 and the driver 165, so that the movement of the valve needle 135 in the ⁇ ff ⁇ tion position faster can be done.
  • a permanent magnet 175 is provided, which is arranged below the armature 130 in FIG. According to the invention it is proposed to replace the permanent magnet 175 by a spring element or to supplement, as described in more detail with reference to the following figures.
  • Fig. 2 shows a valve assembly according to the invention 105 for the injection valve 100 of FIG. 1 according to a first exemp ⁇ larischen embodiment.
  • the valve assembly 105 is in particular mirror-symmetrical to a plane perpendicular to the plane of the longitudinal plane containing the longitudinal ⁇ axis 140.
  • the valve assembly 105 may be rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis 140.
  • Valve assembly 105 of the present embodiment has essentially the same construction as the valve assembly 105 described in connection with FIG.
  • the armature 130 is in the first position 205. If the armature 130 in the illustration of FIG. 2 up - moves in the axial direction to the pole piece 127 - he proposes in the second position 210 the follower 165. If the armature 130 further in Fig. 2 moves upward, it moves the driver 165 and thus also the valve needle 135 and strikes in the third position 215 against a stop member 170, which is formed for example by the pole piece 127. It is also conceivable that the stop element 170 is different from the pole piece 127. For example, a spacer may be provided as a stop element between the pole piece 127 and the armature 130.
  • the armature 130 overcomes an idle path 220, on which it moves relative to the pole piece 127 and relative to the valve needle 135, so that it does not affect the valve needle 135.
  • the ⁇ ser Leerweg 220 has for example a length of between 30 .mu.m and 100 .mu.m, in particular between 50 and 70 ym ym, the limits being included in each case.
  • the armature 130 overcomes an actuation path 225 in which it moves the valve needle 135 counter to the force of the valve spring 155.
  • the actuation path 215 has, for example, a length between 50 ym and 150 ym, in particular between 70 ym and 100 ym, the limits being included in each case. In an exemplary embodiment, it has a length of 80 ym, in another exemplary embodiment of 89 ym. If the armature 130 is in the region between the first position 205 and the second position 210, the valve spring 155 presses the valve needle 135 into a closed position 230.
  • valve needle 135 is in an open position 235, when it rests against the driver 165. During the opening process, the valve needle 135 may disengage from the armature 130 when it abuts against the stop element 170 in the third position 215 and continues to move in the opening direction against the force of the valve spring 135 due to its inertia, before the valve spring 135 moves the driver 165 again engages the armature 130 brings.
  • the valve assembly 105 has a spring element 240.
  • the spring element 240 is formed by a Zylin ⁇ spring, which extends coaxially to the longitudinal axis 140 of the valve needle 135.
  • a plate spring or other suitable type of spring can be used as a spring element 240th
  • the spring element 240 exerts a spring force of a maximum of 3 N on the armature 130.
  • the maximum spring force is 2.3 N, in another exemplary embodiment 2.6 N.
  • the Federele ⁇ element 240 is located on the radial inside of the valve body 160. In the radial direction from the longitudinal axis 140 away follow in the area of the spring member 240 of the armature 130 and the Lifting element 170 and the anchor 130, the spring member 240 and the valve body 160 in this order.
  • the spring member 240 acts axially between the armature 130 and to ⁇ impact member 170, that is, the armature 130 has a first spring seat to which one axial end of the spring member 240 abuts, and the stopper member 170 has a second spring seat on which the opposite axial end of the spring element 240 rests.
  • the armature 130 is arranged concentrically to the valve needle 135 and has on its radial outer side a circumferential Aus ⁇ savings 245, in which a portion of the spring element 240 is located and which forms the first spring seat.
  • the stop element 170 has a circumferential Aus ⁇ saving 250, in which a further portion of the Federele ⁇ element 240 is located and which forms the second spring seat.
  • One of the recesses 245 or 250 can also be omitted in order to be able to use an armature 130 or a stop element 170 of a valve assembly 105 known from the prior art.
  • Fig. 3 shows a valve assembly 105 according to the invention for the injection valve 100 of FIG. 1 according to a second exemp ⁇ larischen embodiment.
  • the valve assembly 105 is in particular mirror-symmetrical to a plane perpendicular to the plane of the longitudinal plane, which contains the longitudinal ⁇ axis 140.
  • the valve assembly 105 may be rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis 140.
  • the valve assembly 105 of the present embodiment has substantially the same structure as the valve assemblies 105 described in connection with FIGS.
  • valve assembly 105 In contrast to valve assembly 105 according to the first off ⁇ guide for the spring element 240 is radially spaced from the valve body 160 and is located on the radial outside of the valve needle 135. In the radial direction from the longitudinal axis 140 away follow in the area of the spring member 240 and in particular the shank of the Valve needle 135, the spring element 240 and the armature 130 in this order. A portion of the spring element 240 extends into a recess 245 of the armature 130, wherein the recess 245 is located on the radial ⁇ aler inside.
  • Another circumferential recess 305 on the radial inside of the driver 165 receives a further axial portion of the spring element 240, so that in the radial direction of the longitudinal axis 140 away in the region of the spring element 240, in particular the shaft of the valve needle 135, the spring element 240 and the driver 165 in this
  • the spring element 240 acts in the axial direction between the driver 165 and the armature 130.
  • the first spring seat is formed by the recess 245 of the armature 130.
  • the second spring seat is formed by the recess 305 of the driver 165.
  • the shaft of the valve ⁇ needle 135 forms an axial guide for the fferenfe ⁇ as the executed spring element 240th
  • Fig. 4 shows a valve assembly according to the invention 105 for the injection valve 100 of FIG. 1 according to a third exemp ⁇ larischen embodiment.
  • the valve assembly 105 is in particular mirror-symmetrical to a plane perpendicular to the plane of the longitudinal plane, which contains the longitudinal ⁇ axis 140.
  • the valve assembly 105 may be rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis 140.
  • the valve assembly 105 of the present embodiment has substantially the same structure as the Ventilbau ⁇ group 105 according to the second embodiment.
  • the driver 165 is configured without the peripheral recess 305, so that a contact surface 410 of the spring element 240 on the driver 165-ie, the second spring seat-is aligned in the radial direction with a stop surface of the carrier 165 for the armature 130, ie, the contact surface 410 and the abutment surface are contained in a common plane perpendicular to the longitudinal axis. If the armature 130 bears against the driver 165, then the spring element 240 is completely received in the recess 245 of the armature 130.
  • the recess 305 of the embodiment described with reference to FIG. 3 may be provided while the recess 245 of the armature 130 is missing.

Abstract

A valve assembly (105) for an injection valve for injecting fuel into an internal combustion engine is specified, which valve assembly (105) contains a valve needle (135), a valve spring (155) and an electromagnetic actuator (120) with a coil (125), a pole piece (127) and a movable armature (130). The armature (130) is set up to be moved in the axial direction towards the pole piece (127) out of a first position (205) by a predefined idle travel (220) into a second position (210) and from there by a predefined actuating travel (225) into a third position (215), wherein the armature (130) acts only between the second (210) and the third position (215) on the valve needle (135) to move the valve needle (135). On a side which faces the pole piece (127), a spring element (240) bears against the armature (130), in order to press the armature (130) in the direction of the first position (205).

Description

Beschreibung description
Ventilbaugruppe für ein Einspritzventil Die Erfindung betrifft eine Ventilbaugruppe für ein Ein- spritzventil . Insbesondere betrifft die Erfindung eine Ven¬ tilbaugruppe für ein Einspritzventil zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Verbrennungsmotor. Ein Einspritzventil (Injektor) ist dazu eingerichtet, auf der Basis einer elektrischen Ansteuerung Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors einzuspritzen. Zur Steue¬ rung des Kraftstoffflusses ist eine Ventilbaugruppe vorgese¬ hen. Die Ventilbaugruppe umfasst eine Ventilnadel, die ent- lang ihrer Längsachse zwischen einer Schließstellung, in der ein Kraftstofffluss durch die Ventilbaugruppe verhindert ist, und einer Öffnungsstellung, in der der Kraftstofffluss ermöglicht ist, beweglich angeordnet ist. Eine Ventilfeder belas¬ tet die Ventilnadel in Richtung der Schließstellung. Um die Ventilnadel aus der Schließstellung entgegen der Kraft derValve Assembly for an Injection Valve The invention relates to a valve assembly for an injection valve. In particular, the invention relates to a Ven ¬ tilbaugruppe for an injection valve for injecting fuel into an internal combustion engine. An injection valve (injector) is configured to inject fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine on the basis of an electrical activation. To Steue ¬ tion of the fuel flow valve assembly is vorgese ¬ hen. The valve assembly includes a valve needle movably disposed along its longitudinal axis between a closed position in which fuel flow through the valve assembly is prevented and an open position in which fuel flow is permitted. A valve spring belas ¬ tet the valve needle in the direction of the closed position. To the valve needle from the closed position against the force of
Ventilfeder zu bewegen, ist ein elektromagnetischer Aktuator mit einer Spule und einem Anker vorgesehen. Fließt ein elektrischer Strom durch die Spule, so wird der Anker in einer Richtung parallel zur Längsachse der Ventilnadel bewegt. To move valve spring, an electromagnetic actuator is provided with a coil and an armature. When an electric current flows through the coil, the armature is moved in a direction parallel to the longitudinal axis of the valve needle.
Um ein besonders rasches Öffnen der Ventilbaugruppe zu ermög¬ lichen, ist es üblich, den Anker zunächst einen vorbestimmten Leerweg zurücklegen zu lassen, bevor er an der Ventilnadel eingreift, um diese aus der Schließstellung herauszubewegen. Beim Auftreffen des Ankers auf die Ventilnadel hat der Anker bereits eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht, sodass die kinetische Energie des Ankers das Mitreißen der Ventilna¬ del in Richtung der Öffnungsstellung unterstützt. Fließt kein elektrischer Strom mehr durch die Spule, so wird die Ventil- nadel durch die Ventilfeder zurück in die Schließstellung verbracht. Gleichzeitig wird dadurch der Anker ebenfalls zu¬ rückbewegt. Um zu gewährleisten, dass der Anker die Ruhestel- lung wieder erreicht, von der aus er den vorbestimmten Leerweg zurücklegen kann, ohne in die Ventilnadel einzugreifen, ist eine separate Einrichtung erforderlich. WO 2012/041984 AI zeigt einen Injektor mit einer Ventilbaugruppe, in der ein Permanentmagnet dazu vorgesehen ist, den Anker in die Ausgangsstellung zurückzuziehen. A particularly rapid opening of the valve assembly to made ¬ union, it is common to let the anchor initially cover a predetermined free travel before it engages on the valve needle in order to move it from the closed position. Upon impact of the armature on the valve needle, the armature has already reached a predetermined speed, so that the kinetic energy of the armature supports the entrainment of Ventilna ¬ del in the direction of the open position. If no electric current flows through the coil, the valve needle is returned to the closed position by the valve spring. At the same time, the armature is also moved back to ¬ . To ensure that the armature is at rest reached again, from which he can cover the predetermined free travel, without interfering with the valve needle, a separate device is required. WO 2012/041984 AI shows an injector with a valve assembly in which a permanent magnet is provided to retract the armature to the starting position.
Die magnetische Kraft des Permanentmagneten auf den Anker ist jedoch von deren relativem Abstand abhängig, sodass die Dimensionierung schwierig sein kann. Außerdem kann die magnetische Kraft des Permanentmagneten weiteren Einflüssen unterworfen sein, beispielsweise Temperatur oder Alterung. Andere Vorschläge verwenden eine Anzahl Stütz- und Halteele¬ mente, um ein Federelement zur Rückstellung des Ankers in die Ausgangsstellung einzusetzen. However, the magnetic force of the permanent magnet on the armature is dependent on their relative distance, so that the dimensioning can be difficult. In addition, the magnetic force of the permanent magnet may be subject to further influences, such as temperature or aging. Other proposals use a number of support and Halteele ¬ elements to use a spring element for returning the armature in the starting position.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventil- baugruppe für ein Einspritzventil anzugeben, bei der auf ein¬ fache und sichere Weise die genannte Rückstellung sicherge¬ stellt ist. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels einer Ventilbaugruppe mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder. It is an object of the present invention to provide a valve assembly for an injection valve to indicate when a ¬ simple and reliable manner, the provision is called sicherge ¬ represents. The invention achieves this object by means of a valve assembly having the features of the independent claim. Subclaims give preferred embodiments again.
Gemäß einem Aspekt wird eine Ventilbaugruppe für ein Ein¬ spritzventil angegeben. Das Einspritzventil ist insbesondere zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Verbrennungsmotor ausgebildet. Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Einspritz- ventil zum Einspritzen von Kraftstoff in ein Saugrohr oder in eine Brennkammer eines Verbrennungsmotors angegeben, das die Ventilbaugruppe enthält. In one aspect, a valve assembly is provided for an A ¬ injection valve. The injection valve is designed in particular for injecting fuel into an internal combustion engine. In another aspect, an injector is provided for injecting fuel into an intake manifold or into a combustion chamber of an internal combustion engine containing the valve assembly.
Die Ventilbaugruppe enthält eine Ventilnadel zur Steuerung eines Flusses von Kraftstoff durch die Ventilbaugruppe, wobei die Ventilnadel entlang ihrer Längsachse zwischen einer The valve assembly includes a valve needle for controlling a flow of fuel through the valve assembly, the valve needle being displaced along its longitudinal axis between a valve assembly
Schließstellung, in der ein Kraftstofffluss durch die Ventil- baugruppe verhindert ist, und einer Öffnungsstellung, in der der Kraftstofffluss ermöglicht ist, beweglich ist, und eine Ventilfeder, um die Ventilnadel in die Schließstellung zu pressen . Closed position, in which a fuel flow through the valve is prevented, and an open position in which the fuel flow is enabled, is movable, and a valve spring to press the valve needle in the closed position.
Ferner ist ein elektromagnetischer Aktuator mit einer Spule, einem Polstück und einem beweglichen Anker vorgesehen, wobei der Aktuator dazu eingerichtet ist, den Anker relativ zum Polstück in einer Richtung parallel zur Längsachse der Ven- tilnadel zu bewegen, wenn ein elektrischer Strom durch die Spule fließt. Der Anker ist dazu eingerichtet, in axialer Richtung zu dem Polstück hin aus einer ersten Position um einen vorbestimmten Leerweg in eine zweite Position und von dort um einen vorbestimmten Betätigungsweg in eine dritte Po- sition bewegt zu werden. Further, an electromagnetic actuator is provided with a coil, a pole piece and a movable armature, wherein the actuator is adapted to move the armature relative to the pole piece in a direction parallel to the longitudinal axis of the valve needle, when an electric current flows through the coil , The armature is adapted to be moved in the axial direction towards the pole piece from a first position by a predetermined free travel to a second position and from there by a predetermined actuation travel to a third position.
Dabei ist die Ventilbaugruppe so konstruiert, dass der Anker nur zwischen der zweiten und der dritten Position an der Ventilnadel eingreift, um die Ventilnadel zu bewegen. Wenn die Ventilnadel sich in der Schließstellung befindet, ist der Anker zwischen der ersten und der zweiten Position beweglich. Wenn der Anker in der dritten Position liegt, blockiert er eine axiale Verlagerung der Ventilnadel von der Öffnungsstel¬ lung in Richtung zu der Schließstellung hin, während die Ven- tilnadel in dieser Position des Ankers in Richtung von der Schließstellung weg relativ zum Anker beweglich sein kann. In this case, the valve assembly is designed so that the armature engages only between the second and the third position on the valve needle to move the valve needle. When the valve needle is in the closed position, the armature is movable between the first and second positions. When the armature is in the third position, it blocks out an axial displacement of the valve needle from the opening Stel ¬ lung toward the closed position while the valve needle can be gone relatively movable in this position of the armature in the direction from the closed position to the anchor ,
Außerdem ist ein am Anker anliegendes Federelement vorgese¬ hen, um den Anker in Richtung der ersten Position zu drücken. Das Federelement liegt insbesondere an einer dem Polstück zu¬ gewandten Seite des Ankers an diesem an. In addition, a voltage applied to the armature spring element is vorgese ¬ hen to press the armature in the direction of the first position. The spring element is in particular on a pole piece to ¬ facing side of the armature on this.
Das Federelement kann eine gleichmäßige und vorbestimmbare Kraft auf den Anker ausüben, um ihn aus der zweiten Position zurück in die erste Position zu drücken. Da das Federelement unmittelbar am Anker anliegt, kann auf Halte- und Umlenkele¬ mente verzichtet werden, wodurch ein einfacher und kosten- günstiger Aufbau möglich ist. Die Anordnung auf der Seite des Polstücks erlaubt eine einfache Montage der Ventilbaugruppe. Ferner kann die Ventilbaugruppe kompakt aufgebaut werden, wo¬ durch das Volumen oder die Masse der Ventilbaugruppe und da- mit auch das Volumen oder die Masse des Einspritzventils ver¬ ringert sein können. Außerdem kann das Federelement auch im Bereich zwischen der zweiten und der dritten Position des Ankers eine Kraft ausüben, die beim Abschalten eines elektrischen Stroms durch die Spule ein rasches Verbringen der Ven- tilnadel von der Öffnungsstellung in die Schließstellung unterstützt. Dadurch kann eine erhöhte Schließgeschwindigkeit der Ventilbaugruppe erzielt sein. The spring element can exert a uniform and predeterminable force on the armature to push it from the second position back to the first position. Since the spring element rests directly on the armature, holding and Umlenkele ¬ ments can be omitted, creating a simple and cost favorable structure is possible. The arrangement on the side of the pole piece allows easy assembly of the valve assembly. Furthermore, the valve assembly can be made compact, where ¬ can be ver ¬ reduced by the volume or mass of the valve assembly and thus also the volume or mass of the injector. In addition, the spring element can also exert a force in the region between the second and the third position of the armature, which assists in a rapid movement of the valve needle from the open position to the closed position when an electrical current is switched off through the coil. As a result, an increased closing speed of the valve assembly can be achieved.
Bevorzugterweise umfasst das Federelement eine Zylinderfeder, die koaxial zur Längsachse der Ventilnadel angeordnet ist.Preferably, the spring element comprises a cylindrical spring which is arranged coaxially to the longitudinal axis of the valve needle.
Die Zylinderfeder ist insbesondere eine Schraubenfeder deren Windungen um die Längsachse herum verlaufen. Dadurch kann ein symmetrischer und kompakter Aufbau der Ventilbaugruppe unterstützt sein. Die Zylinderfeder kann in ihren Federeigenschaf- ten gut kontrollierbar sein, um in allen Positionen des Ankers eine ausreichende Kraft ausüben zu können. The cylinder spring is in particular a helical spring whose turns run around the longitudinal axis. This can support a symmetrical and compact design of the valve assembly. The cylinder spring can be easily controllable in its spring properties in order to be able to exert sufficient force in all positions of the armature.
Bei einer Ausführungsform weist die Ventilbaugruppe einen Ventilkörper auf, der zum Beispiel zumindest abschnittsweise eine hohlzylindrische Gestalt hat. Der Ventilkörper hat einen Innenraum, um einen Fluid-Einlass mit einem Fluid-Auslass der Ventilbaugruppe hydraulisch zu verbinden. Der Anker ist in dem Innenraum des Ventilkörpers angeordnet. Die Nadel oder zumindest ein Abschnitt der Nadel ist ebenfalls in dem Innen- räum des Ventilkörpers angeordnet. Das Polstück ist zweckmä¬ ßigerweise an dem Ventilkörper fixiert oder ist von einem Teilbereich des Ventilkörpers gebildet, d.h. einstückig mit dem Ventilkörper ausgeführt. Bei einer Ausführungsform ist das Federelement radial zwi¬ schen dem Anker und dem Ventilkörper, in dem der Anker sich erstreckt, angebracht. Beispielsweise folgen in radialer Richtung von der Längsachse weg der Anker, das Federelement und der Ventilkörper in dieser Reihenfolge aufeinander. Dadurch muss der Anker nur wenig oder gar nicht verändert werden, um das Federelement in der Ventilbaugruppe anzuordnen. Der Ventilkörper ist bevorzugterweise symmetrisch zur Längsachse der Ventilnadel ausgeführt. In one embodiment, the valve assembly has a valve body which, for example, at least in sections, has a hollow cylindrical shape. The valve body has an interior to hydraulically connect a fluid inlet to a fluid outlet of the valve assembly. The armature is arranged in the interior of the valve body. The needle or at least a portion of the needle is also disposed in the interior space of the valve body. The pole piece is expedient ¬ ßigerweise fixed to the valve body or is formed from a portion of the valve body, that is integral with the valve body. In one embodiment, the spring element is radially zwi ¬ tween the armature and the valve body in which the armature extends, attached. For example, follow in radial Direction away from the longitudinal axis of the armature, the spring element and the valve body in this order. As a result, the armature little or no change must be made to arrange the spring element in the valve assembly. The valve body is preferably designed symmetrically to the longitudinal axis of the valve needle.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein Anschlagelement zur Begrenzung der Bewegung des Ankers in der dritten Position vorgesehen. Das Anschlagelement wird beispielsweise von dem Polstück gebildet. Das Federelement ist zwischen dem Anker und dem Anschlagelement angebracht. Insbesondere weist der Anker einen ersten Federsitz auf, an dem ein Ende des Federelements anliegt, und das Anschlagelement weist einen zweiten Federsitz auf, an dem das axial gegenüberliegende Ende des Federelements anliegt. Die Federsitze sind bevorzugt durch eine Außenfläche des Ankers bzw. des Anschlagelements gebil¬ det. Dadurch kann das Federelement besonders leicht In a further embodiment, a stop element for limiting the movement of the armature in the third position is provided. The stop element is formed for example by the pole piece. The spring element is mounted between the armature and the stop element. In particular, the armature has a first spring seat on which abuts one end of the spring element, and the stop element has a second spring seat against which abuts the axially opposite end of the spring element. The spring seats are preferably gebil ¬ det by an outer surface of the armature or the stop element. As a result, the spring element is particularly easy
montierbar sein. be mountable.
Bei einer Ausführungsform ist der Anker konzentrisch, d.h. insbesondere koaxial, zur Ventilnadel angeordnet. Beispiels¬ weise hat er eine zentrale Durchgangsöffnung, durch welche sich die Ventilnadel hindurch erstreckt. In one embodiment, the armature is concentric, ie, in particular coaxial, arranged to the valve needle. Example ¬ as it has a central passage opening through which the valve needle extends.
Bei einer Ausführungsform hat der Anker auf der radialen Außenseite eine umlaufende Aussparung zur Aufnahme des Feder¬ elements. Anders ausgedrückt hat der Anker an seiner dem Polstück zugewandten Seite eine Stufe in der von der Längs- achse abgewandten Außenfläche. Die Stufe bildet den erstenIn one embodiment, the armature has on the radial outer side a circumferential recess for receiving the spring ¬ elements. In other words, the armature has on its side facing the pole piece a step in the outer surface facing away from the longitudinal axis. The stage is the first
Federsitz für das Federelement. Das Federelement kann so ei¬ nen relativ großen Durchmesser haben. Eine relativ weiche Federkennlinie kann dadurch erzielt sein. Spring seat for the spring element. The spring element can have so ei ¬ nen relatively large diameter. A relatively soft spring characteristic can be achieved.
Die Ventilnadel kann einen Mitnehmer zum Eingriff des Ankers aufweisen. Der Mitnehmer kann an einem Schaft der Ventilnadel angebracht sein oder einstückig mit dem Schaft ausgebildet sein. Der Mitnehmer kann vorzugsweise einen Federsitz für die Ventilfeder darstellen. The valve needle may have a driver for engaging the armature. The driver can be attached to a shaft of the valve needle or formed integrally with the shaft be. The driver may preferably represent a spring seat for the valve spring.
Bei einer Ausführungsform ist das Federelement axial zwischen dem Anker und dem Mitnehmer angebracht. Insbesondere weist in diesem Fall der Anker den ersten Federsitz auf, an dem ein Ende des Federelements anliegt, und der Mitnehmer weist den zweiten Federsitz auf, an dem das axial gegenüberliegende En¬ de des Federelements anliegt. Die Federsitze sind bevorzugt durch eine Außenfläche des Ankers bzw. des Mitnehmers gebil¬ det . In one embodiment, the spring element is mounted axially between the armature and the driver. In particular, in this case, the armature on the first spring seat on which abuts one end of the spring element, and the driver has the second spring seat, against which the axially opposite En ¬ de of the spring element. The spring seats are preferably gebil ¬ det by an outer surface of the armature or the driver.
Vorzugsweise stellt der Schaft der Ventilfeder eine axiale Führung für das Federelement dar. Auf diese Weise ist eine besonders gute axiale Stabilisierung des Federelements er¬ zielbar . Preferably, the stem of the valve spring an axial guide for the spring element. In this way, a particularly good axial stabilization of the spring element it ¬ targetable.
Die auf den Anker wirkende Federkraft des Federelements kann so in einem Bereich zwischen der zweiten und der dritten Po- sition des Ankers konstant sein. Das Öffnungsverhalten derThe spring force of the spring element acting on the armature can thus be constant in a region between the second and the third position of the armature. The opening behavior of
Ventilnadel kann dadurch weniger oder besser nachvollziehbar beeinflusst sein. Weiterhin kann auf diese Weise eine Nadel¬ baugruppe mit der Ventilnadel, dem Anker und dem mittels dem Mitnehmer vorgespannten Federelement hergestellt sein, die fertig montiert in den Ventilkörper einsetzbar ist. Auf diese Weise ist ein einfacher und kostengünstiger modularer Aufbau der Ventilbaugruppe erzielbar. Valve needle can thereby be influenced less or better traceable. Furthermore, in this way a needle ¬ assembly with the valve needle, the armature and the biased by the driver spring element can be prepared, which is fully assembled used in the valve body. In this way, a simple and inexpensive modular construction of the valve assembly can be achieved.
Bei einer Ausführungsform ist der Anker konzentrisch zur Ven- tilnadel angeordnet und weist auf der radialen Innenseite ei¬ ne umlaufende Aussparung zur Aufnahme des Federelements auf. Anders ausgedrückt hat der Anker an seiner dem Polstück zugewandten Seite eine Stufe in der der Längsachse zugewandten Außenfläche. Die der Längsachse zugewandte Außenfläche defi- niert insbesondere die Durchgangsöffnung des Ankers, durch welche sich die Ventilnadel hindurch erstreckt. Die Stufe bildet den ersten Federsitz für das Federelement. Das Feder- element kann dadurch einen relativ geringen Durchmesser aufweisen. Eine harte Federkennlinie kann dadurch erzielt sein. Außerdem kann die Masse des Federelements so gering gehalten sein . In one embodiment, the armature is arranged concentrically to the valve needle and has on the radial inner side ei ¬ ne circumferential recess for receiving the spring element. In other words, the armature on its side facing the pole piece has a step in the outer surface facing the longitudinal axis. The outer surface facing the longitudinal axis defines, in particular, the passage opening of the armature, through which the valve needle extends. The step forms the first spring seat for the spring element. The spring element can thereby have a relatively small diameter. A hard spring characteristic can be achieved. In addition, the mass of the spring element can be kept so low.
Eine axiale Anlagefläche des Federelements am Mitnehmer - d.h. der zweite Federsitz - kann radial mit einer Anschlagfläche des Mitnehmers für den Anker fluchten. Mit anderen Worten sind die Anlagefläche des Federelements am Mitnehmer und die Anschlagfläche des Mitnehmers für den Anker in einer gemeinsamen, zur Längsachse senkrechten Ebene angeordnet. Eine bestehende Ventilbaugruppe kann auf diese Weise lediglich im Bereich des Ankers verändert werden, um das Federelement einsetzen zu können. Insbesondere der Mitnehmer kann unverän- dert bleiben. An axial abutment surface of the spring element on the driver - i. the second spring seat - can be radially aligned with a stop surface of the anchor for the anchor. In other words, the contact surface of the spring element on the driver and the stop surface of the driver for the armature in a common plane perpendicular to the longitudinal axis are arranged. An existing valve assembly can be changed in this way only in the region of the armature to use the spring element can. In particular, the driver can remain unchanged.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Mitnehmer konzentrisch - d.h. insbesondere koaxial - zum Schaft der Ventilna¬ del angeordnet und weist auf der radialen Innenseite eine um- laufende Aussparung zur Aufnahme des Federelements auf. Durch diese Änderung an einem Mitnehmer einer Ventilbaugruppe des Standes der Technik kann auf alternative Weise Platz für die Aufnahme des Federelements geschaffen sein. Bei dieser Aus¬ führungsform ist eine besonders sichere axiale Führung des Federelements erzielbar. In a further embodiment, the driver is concentric - that is, in particular coaxial - arranged to the shaft of Ventilna ¬ del and has on the radial inside a circumferential recess for receiving the spring element. This change to a driver of a valve assembly of the prior art can be created in an alternative way, space for receiving the spring element. In this embodiment , a particularly reliable axial guidance of the spring element can be achieved.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter¬ bildungen der Ventilbaugruppe und des Einspritzventils erge¬ ben sich aus den folgenden, in Zusammenhang mit den Figuren dargestellten exemplarischen Ausführungsbeispielen. Es zeigen : einen Längsschnitt eines Einspritzventils für einen Verbrennungsmotor; einen Längsschnitt eines Ausschnitts einer Ventil¬ baugruppe für das Einspritzventil von Fig. 1 gemäß einem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel; Fig. 3 einen Längsschnitt eines Ausschnitts einer Ventil¬ baugruppe für das Einspritzventil von Fig. 1 gemäß einem zweiten exemplarischen Ausführungsbeispiel; und Fig. 4 einen Längsschnitt eines Ausschnitts einer Ventil¬ baugruppe für das Einspritzventil von Fig. 1 gemäß einem dritten exemplarischen Ausführungsbeispiel. Further advantages and advantageous embodiments and further ¬ formations of the valve assembly and the injection valve erge ¬ ben from the following, in conjunction with the figures illustrated exemplary embodiments. FIG. 1 shows a longitudinal section of an injection valve for an internal combustion engine; FIG. a longitudinal section of a section of a valve ¬ assembly for the injection valve of Figure 1 according to a first exemplary embodiment. Figure 3 is a longitudinal section of a detail of a valve ¬ assembly for the injection valve of Figure 1 according to a second exemplary embodiment..; and Fig. 4 shows a longitudinal section of a detail of a valve ¬ assembly for the injection valve of FIG. 1 according to a third exemplary embodiment.
Fig. 1 zeigt ein Einspritzventil 100 für einen Verbrennungs- motor nach dem Stand der Technik. Das Einspritzventil 100 weist eine Ventilbaugruppe 105 auf. Die Ventilbaugruppe 105 steuert einen Fluss von Kraftstoff von einem Fluid-Einlass 110 zu einer Düse 115 des Einspritzventils 100. Die Düse 115 ist der Fluid-Auslass des Einspritzventils 100. 1 shows an injection valve 100 for a combustion engine according to the prior art. The injection valve 100 has a valve assembly 105. The valve assembly 105 controls a flow of fuel from a fluid inlet 110 to a nozzle 115 of the injector 100. The nozzle 115 is the fluid outlet of the injector 100.
Die Ventilbaugruppe 105 enthält einen elektromagnetischen Ak- tuator 120 mit einer Spule 125, einem Polstück 127 und einem beweglichen Anker 130. Fließt ein elektrischer Strom durch die Spule 125, so wird der Anker 130 zu dem Polstück 127 hin - in der Darstellung von Fig. 1 nach oben - bewegt. The valve assembly 105 includes an electromagnetic actuator 120 having a coil 125, a pole piece 127, and a movable armature 130. When electrical current flows through the coil 125, the armature 130 will turn toward the pole piece 127, as shown in FIG. 1 up - moves.
Ein abschnittsweise hohlzylindrischer Ventilkörper 160 erstreckt sich radial zwischen dem Anker 130 und der Spule 125. Dadurch ist sichergestellt, dass die Spule 125 vom Kraftstoff getrennt ist. Der Ventilkörper 160 hat eine umlaufende Sei¬ tenwand, die einen Innenraum definiert, in welchem der Anker 130 angeordnet ist. Mittels des Innenraums ist die Düse 115 - die mehrere Einspritzlöcher aufweisen kann - hydraulisch mit dem Fluid-Einlass 110 gekoppelt. Das Polstück 127 ist orts- fest zu dem Ventilkörper 160 fixiert. Insbesondere ist es vorliegend zumindest teilweise in den Innenraum angeordnet. Die Ventilbaugruppe 105 umfasst ferner eine Ventilnadel 135 mit einer Längsachse 140. Die Ventilnadel 135 erstreckt sich in dem Innenraum des Ventilkörpers 160 von einlass-seitigen Ende, das dem Anker 130 benachbart ist, zu einem Verschluss- Element im Bereich der Düse 115. Dabei ist die Ventilnadel 135 bei einer Ausführungsform zumindest abschnittsweise hohl um einen Fluss von Kraftstoff in Richtung der Düse 115 durch die Ventilnadel 135 zu ermöglichen. In der dargestellten Ausführungsform ist zwischen der Ventilnadel 135 und der Düse 115 ein Ventilsitz 150 zur Wechselwirkung mit dem Verschluss- Element vorgesehen. Vorliegend hat die Ventilnadel 135 eine Ventilkugel 145 als Verschluss-Element . Eine Ventilfeder 155 presst die Ventilnadel 135 in Fig. 1 nach unten, um die Ven¬ tilkugel 145 auf dem Ventilsitz 150 aufsitzen zu lassen und einen Kraftstofffluss durch die Ventilbaugruppe 105 zu ver¬ hindern . A partially hollow cylindrical valve body 160 extends radially between the armature 130 and the coil 125. This ensures that the coil 125 is separated from the fuel. The valve body 160 has a circumferential Be ¬ tenwand, which defines an interior, in which the armature 130 is arranged. By means of the interior, the nozzle 115 - which may have a plurality of injection holes - is hydraulically coupled to the fluid inlet 110. The pole piece 127 is fixed in place to the valve body 160. In particular, it is presently at least partially arranged in the interior. The valve assembly 105 further includes a valve needle 135 having a longitudinal axis 140. The valve needle 135 extends in the interior of the valve body 160 from the inlet end adjacent to the armature 130 to a closure member in the region of the nozzle 115 the valve needle 135 in one embodiment, at least partially hollow to allow a flow of fuel in the direction of the nozzle 115 through the valve needle 135. In the illustrated embodiment, a valve seat 150 is provided between the valve needle 135 and the nozzle 115 for interaction with the closure member. In the present case, the valve needle 135 has a valve ball 145 as a closure element. A valve spring 155 presses the valve needle 135 in Fig. 1 to the bottom, to allow the Ven ¬ tilkugel 145 seated on the valve seat 150 and prevent a flow of fuel through the valve assembly 105 to ver ¬.
Der Anker 130 hat eine zentrale Durchgangsöffnung, durch die sich der Schaft der Ventilnadel 135 erstreckt, so dass Anker 130 und Ventilnadel 135 gegeneinander axial verschiebbar sind. Der Anker 130 ist dazu eingerichtet, in die Ventilnadel 135 einzugreifen und diese entgegen der Kraft der Ventilfeder 155 zu bewegen, wenn ein elektrischer Strom durch die Spule 125 fließt. Dadurch kann die Ventilkugel 145 vom Ventilsitz 150 abgehoben werden und ein Kraftstofffluss durch die Ventilbaugruppe 155 ist ermöglicht. Bevorzugterweise ist die Ventilkugel 145 fest mit einem Schaft der Ventilnadel 135 verbunden, beispielsweise mittels Verschweißen. Anstelle der Ventilkugel 145 und dem Ventilsitz 150 können auch andere Elemente verwendet werden, um den Fluss von Kraftstoff zu steuern . The armature 130 has a central passage opening through which the shaft of the valve needle 135 extends, so that armature 130 and valve needle 135 are axially displaceable against each other. The armature 130 is adapted to engage the valve needle 135 and move it against the force of the valve spring 155 when an electric current flows through the coil 125. Thereby, the valve ball 145 can be lifted off the valve seat 150 and a fuel flow through the valve assembly 155 is made possible. Preferably, the valve ball 145 is fixedly connected to a shaft of the valve needle 135, for example by means of welding. Instead of the valve ball 145 and the valve seat 150, other elements may also be used to control the flow of fuel.
In der dargestellten Ausführungsform ist am Schaft der Ventilnadel 135 im Bereich des Aktuators 120, stromaufwärts des Ankers 130, ein Mitnehmer 165 befestigt, um einen axialen Eingriff des Ankers 130 an der Ventilnadel 135 zu ermögli¬ chen. Unter einem "axialen Eingriff" kann beispielsweise eine formschlüssige Kopplung zwischen einander zugewandten Flächen des Ankers 130 und des Mitnehmers 165 verstanden sein. Der Mitnehmer 165 ist beispielsweise ein an dem Schaft fixierter Ring. Bei einer alternativen Ausgestaltung kann der Mitnehmer 165 als Kragen einstückig mit dem Schaft ausgebildet sein. Ein vom Polstück 127 gebildetes Anschlagelement 170 begrenzt eine Bewegung des Ankers 130 in Fig. 1 nach oben. In the illustrated embodiment, the shaft is a follower of the valve needle 135 in the region of the actuator 120, upstream of the armature 130, 165 attached to ermögli ¬ chen axial engagement of the armature 130 on the valve needle 135th Under an "axial engagement" can, for example, a form-locking coupling between facing surfaces of the armature 130 and the driver 165 to be understood. The driver 165 is, for example, a ring fixed to the shaft. In an alternative embodiment, the driver 165 may be integrally formed as a collar with the shaft. A formed by the pole piece 127 stop member 170 limits movement of the armature 130 in Fig. 1 upwards.
Der Anker 130 ist dazu eingerichtet, durch die magnetische Kraft der Spule 125, wenn diese von elektrischem Strom durchflössen ist, aus einer dargestellten ersten Position in einer Richtung parallel zur Längsachse 140 der Ventilnadel 135 zu dem Polstück 127 hin - in Fig. 1 nach oben - bewegt zu werden. In der ersten Position liegt der Anker 130 axial an einem Stopper 180 der Ventilnadel 135 an, der fest am Schaft der Ventilnadel 135 angebracht ist. Der Stopper 180 ist der¬ jenigen Seite des Ankers 130 benachbart, die von dem Polstück 127 abgewandt ist. Mittels des Mitnehmers 165 und des Stop¬ pers 180 ist die Relativbewegung des Ankers 130 bezüglich der Ventilnadel 135 in axialer Richtung begrenzt. Dabei begrenzt der Mitnehmer 165 die axiale Verlagerung des Ankers 130 rela¬ tiv zur Ventilnadel 135 in Richtung zu dem Polstück 127 hin und der Stopper 180 begrenzt die axiale Verlagerung des An¬ kers 130 relativ zur Ventilnadel 135 in Richtung von dem Polstück 127 weg. The armature 130 is adapted to move upwardly to the pole piece 127 by the magnetic force of the coil 125, when flowed through by electric current, from a first position shown in a direction parallel to the longitudinal axis 140 of the valve needle 135 - FIG - to be moved. In the first position, the armature 130 abuts axially against a stopper 180 of the valve needle 135, which is fixedly attached to the shaft of the valve needle 135. The stopper 180 is adjacent to the ¬ that side of the armature 130, which faces away from the pole piece 127. By means of the driver 165 and the stop ¬ pers 180, the relative movement of the armature 130 is limited relative to the valve needle 135 in the axial direction. In this case, the driver 165 limits the axial displacement of the armature 130 rela ¬ tively to the valve needle 135 in the direction of the pole piece 127 and the stopper 180 limits the axial displacement of the An ¬ core 130 relative to the valve needle 135 in the direction of the pole piece 127 away.
Ein Abstand des Stoppers 180 zum Mitnehmer 165 definiert ei¬ nen vorbestimmten Leerweg, den der Anker 130 zunächst überwinden muss, bevor er in einer zweiten Position in Eingriff mit der Ventilnadel 135 bzw. dem Anschlag 165 gerät. Von dort aus wird er weiter über einen Betätigungsweg in eine dritte Position bewegt, in der er am Anschlagelement 170 anliegt. Der Leerweg und der Betätigungsweg können die gleiche Größen¬ ordnung aufweisen und in Summe eine Strecke unter einem Mil- limeter betragen. Zwischen der zweiten und der dritten Position nimmt der Anker 130 die Ventilnadel 135 mit und bewegt diese von der dargestellten Schließstellung in eine Öff- nungsstellung . Befindet sich der Anker 130 in der zweiten Position und liegt der Anker 130 am Mitnehmer 165 an, so liegt die Ventilnadel 135 noch in der Schließstellung. Befindet sich der Anker 130 in der dritten Position und liegt der An- ker 130 am Mitnehmer 165 an, so liegt die Ventilnadel 135 in der Öffnungsstellung. Durch den Leerweg, den der Anker 130 zwischen der ersten und der zweiten Position zurücklegt, trifft er mit einer vorbestimmten kinetischen Energie in der zweiten Position auf die Ventilnadel 135 bzw. den Mitnehmer 165, sodass das Verbringen der Ventilnadel 135 in die Öff¬ nungsstellung rascher erfolgen kann. A distance of the stopper 180 to the driver 165 defines ei ¬ NEN predetermined free travel, the armature 130 must first overcome before it gets in a second position into engagement with the valve needle 135 and the stop 165. From there, it is further moved via an actuating path in a third position in which it rests against the stop element 170. The free travel and the actuation may have the same sizes ¬ order and amount limeter sum in a track under a Mil. Between the second and the third position, the armature 130 entrains the valve needle 135 and moves it from the illustrated closed position into an open position. position. If the armature 130 is in the second position and the armature 130 is in contact with the driver 165, then the valve needle 135 is still in the closed position. If the armature 130 is in the third position and the armature 130 is in contact with the driver 165, the valve needle 135 is in the open position. Due to the free travel, the armature 130 travels between the first and the second position, it hits with a predetermined kinetic energy in the second position on the valve needle 135 and the driver 165, so that the movement of the valve needle 135 in the Öff ¬ tion position faster can be done.
Wird der elektrische Strom durch die Spule 125 abgestellt, während sich der Anker 130 in der dritten Position befindet, so drückt die Ventilfeder 155 die Ventilnadel 135 in Richtung der Schließposition und über die mechanische Wechselwirkung mittels des Mitnehmers 165 auch den Anker 130 in Richtung der zweiten Position. Um den Anker 130 aus der zweiten Position weiter in Richtung der ersten Position zu treiben, ist ein Permanentmagnet 175 vorgesehen, der in Fig. 1 unter dem Anker 130 angeordnet ist. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, den Permanentmagnet 175 durch ein Federelement zu ersetzen oder zu ergänzen, wie mit Bezug auf die folgenden Figuren genauer beschrieben ist. If the electric current through the coil 125 is turned off while the armature 130 is in the third position, the valve spring 155 pushes the valve needle 135 in the direction of the closed position and via the mechanical interaction by means of the driver 165 also the armature 130 in the direction of the second Position. In order to drive the armature 130 further from the second position toward the first position, a permanent magnet 175 is provided, which is arranged below the armature 130 in FIG. According to the invention it is proposed to replace the permanent magnet 175 by a spring element or to supplement, as described in more detail with reference to the following figures.
Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Ventilbaugruppe 105 für das Einspritzventil 100 aus Fig. 1 gemäß einem ersten exemp¬ larischen Ausführungsbeispiel. Dabei ist in der Längsschnitt¬ darstellung der Figur 2 nur die rechte Hälfte eines Aus- Schnitts der Ventilbaugruppe gezeigt. Die linke Hälfte ist zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen. Die Ventilbaugruppe 105 ist insbesondere spiegelsymmetrisch zu einer zur Ebene des Längsschnitts senkrechten Ebene, welche die Längs¬ achse 140 enthält. Zusätzlich kann die Ventilbaugruppe 105 rotationssymmetrisch bezüglich der Längsachse 140 sein. DieFig. 2 shows a valve assembly according to the invention 105 for the injection valve 100 of FIG. 1 according to a first exemp ¬ larischen embodiment. In the longitudinal section ¬ representation of Figure 2, only the right half of a cut-out of the valve assembly is shown. The left half is omitted for simplicity of illustration. The valve assembly 105 is in particular mirror-symmetrical to a plane perpendicular to the plane of the longitudinal plane containing the longitudinal ¬ axis 140. In addition, the valve assembly 105 may be rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis 140. The
Ventilbaugruppe 105 des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie die in Zusammenhang mit der Figur 1 beschriebene Ventilbaugruppe 105. Valve assembly 105 of the present embodiment has essentially the same construction as the valve assembly 105 described in connection with FIG.
In der Darstellung der Figur 2 befindet sich der Anker 130 in der ersten Position 205. Wird der Anker 130 in der Darstellung von Fig. 2 nach oben - in axialer Richtung zum Polstück 127 hin - bewegt, so schlägt er in der zweiten Position 210 an den Mitnehmer 165. Wird der Anker 130 weiter in Fig. 2 nach oben bewegt, so bewegt er den Mitnehmer 165 und damit auch die Ventilnadel 135 und schlägt in der dritten Position 215 gegen ein Anschlagelement 170, das beispielsweise von dem Polstück 127 gebildet ist. Es ist auch denkbar, dass das Anschlagelement 170 von dem Polstück 127 verschieden ist. Beispielsweise kann eine Distanzscheibe als Anschlagelement zwi- sehen dem Polstück 127 und dem Anker 130 vorgesehen sein. In the illustration of Figure 2, the armature 130 is in the first position 205. If the armature 130 in the illustration of FIG. 2 up - moves in the axial direction to the pole piece 127 - he proposes in the second position 210 the follower 165. If the armature 130 further in Fig. 2 moves upward, it moves the driver 165 and thus also the valve needle 135 and strikes in the third position 215 against a stop member 170, which is formed for example by the pole piece 127. It is also conceivable that the stop element 170 is different from the pole piece 127. For example, a spacer may be provided as a stop element between the pole piece 127 and the armature 130.
Zwischen der ersten Position 205 und der zweiten Position 210 überwindet der Anker 130 einen Leerweg 220, auf dem er sich relativ zum Polstück 127 und relativ zur Ventilnadel 135 be- wegt, so dass er die Ventilnadel 135 nicht beeinflusst. Die¬ ser Leerweg 220 hat beispielsweise eine Länge zwischen 30 ym und 100 ym, insbesondere zwischen 50 ym und 70 ym, wobei die Grenzen jeweils eingeschlossen sind. Zwischen der zweiten Position 210 und der dritten PositionBetween the first position 205 and the second position 210, the armature 130 overcomes an idle path 220, on which it moves relative to the pole piece 127 and relative to the valve needle 135, so that it does not affect the valve needle 135. The ¬ ser Leerweg 220 has for example a length of between 30 .mu.m and 100 .mu.m, in particular between 50 and 70 ym ym, the limits being included in each case. Between the second position 210 and the third position
215 überwindet der Anker 130 einen Betätigungsweg 225, in der er die Ventilnadel 135 entgegen der Kraft der Ventilfeder 155 bewegt. Auf der Strecke zwischen der zweiten 210 und dritten Position 215 bewegen sich der Anker 130 und die Ventilnadel 135 gemeinsam in Richtung zu dem Polstück 127 hin. Der Betätigungsweg 215 hat beispielsweise eine Länge zwischen 50 ym und 150 ym, insbesondere zwischen 70 ym und 100 ym, wobei die Grenzen jeweils eingeschlossen sind. Bei einer exemplarischen Ausgestaltung hat er eine Länge von 80 ym, bei einer weiteren exemplarischen Ausgestaltung von 89 ym. Befindet sich der Anker 130 im Bereich zwischen der ersten Position 205 und der zweiten Position 210, so presst die Ventilfeder 155 die Ventilnadel 135 in eine Schließstellung 230. Liegt der Anker 130 in der dritten Position 215, so befindet sich die Ventilnadel 135 in einer Öffnungsstellung 235, wenn sie an dem Mitnehmer 165 anliegt. Während des Öffnungsvorgangs kann sich die Ventilnadel 135 vom Anker 130 lösen, wenn dieser in der dritten Position 215 an das Anschlagelement 170 anschlägt und sich aufgrund ihrer Trägheit in Öffnungsrich- tung gegen die Kraft der Ventilfeder 135 weiter bewegen, bevor die Ventilfeder 135 den Mitnehmer 165 wieder in Eingriff mit dem Anker 130 bringt. 215, the armature 130 overcomes an actuation path 225 in which it moves the valve needle 135 counter to the force of the valve spring 155. On the route between the second 210 and third position 215, the armature 130 and the valve needle 135 move together toward the pole piece 127. The actuation path 215 has, for example, a length between 50 ym and 150 ym, in particular between 70 ym and 100 ym, the limits being included in each case. In an exemplary embodiment, it has a length of 80 ym, in another exemplary embodiment of 89 ym. If the armature 130 is in the region between the first position 205 and the second position 210, the valve spring 155 presses the valve needle 135 into a closed position 230. If the armature 130 is in the third position 215, the valve needle 135 is in an open position 235, when it rests against the driver 165. During the opening process, the valve needle 135 may disengage from the armature 130 when it abuts against the stop element 170 in the third position 215 and continues to move in the opening direction against the force of the valve spring 135 due to its inertia, before the valve spring 135 moves the driver 165 again engages the armature 130 brings.
Um den Anker 130 in Richtung der ersten Position 205 zu pres- sen, weist die Ventilbaugruppe 105 ein Federelement 240 auf. Bevorzugterweise ist das Federelement 240 durch eine Zylin¬ derfeder gebildet, die sich koaxial zur Längsachse 140 der Ventilnadel 135 erstreckt. Alternativ kann auch beispielswei¬ se eine Tellerfeder oder ein anderer geeigneter Federtyp als Federelement 240 verwendet werden. Das Federelement 240 übt beispielsweise eine Federkraft von maximal 3 N auf den Anker 130 aus. Bei einer exemplarischen Ausgestaltung beträgt die maximale Federkraft 2,3 N, bei einer anderen exemplarischen Ausgestaltung 2,6 N. In order to press the armature 130 in the direction of the first position 205, the valve assembly 105 has a spring element 240. Preferably, the spring element 240 is formed by a Zylin ¬ spring, which extends coaxially to the longitudinal axis 140 of the valve needle 135. Alternatively beispielswei ¬ se a plate spring or other suitable type of spring can be used as a spring element 240th The spring element 240, for example, exerts a spring force of a maximum of 3 N on the armature 130. In an exemplary embodiment, the maximum spring force is 2.3 N, in another exemplary embodiment 2.6 N.
In der in Fig. 2 dargestellten Variante liegt das Federele¬ ment 240 an der radialen Innenseite des Ventilkörpers 160. In radialer Richtung von der Längsachse 140 weg folgen im Bereich des Federelements 240 der Anker 130 bzw. das Anschlag- element 170 bzw. der Anker 130, das Federelement 240 und der Ventilkörper 160 in dieser Reihenfolge aufeinander. Das Federelement 240 wirkt axial zwischen dem Anker 130 und dem An¬ schlagelement 170, d.h. der Anker 130 hat einen ersten Federsitz, an dem ein axiales Ende des Federelements 240 anliegt, und das Anschlagelement 170 hat einen zweiten Federsitz, an dem das gegenüberliegende axiale Ende des Federelements 240 anliegt . Der Anker 130 ist konzentrisch zur Ventilnadel 135 angeordnet und weist an seiner radialen Außenseite eine umlaufende Aus¬ sparung 245 auf, in der ein Abschnitt des Federelements 240 liegt und welche den ersten Federsitz bildet. In entsprechender Weise weist das Anschlagelement 170 eine umlaufende Aus¬ sparung 250 auf, in der ein weiterer Abschnitt des Federele¬ ments 240 liegt und welche den zweiten Federsitz bildet. Eine der Aussparungen 245 oder 250 kann auch weggelassen werden, um einen Anker 130 bzw. einen Anschlagelement 170 einer aus dem Stand der Technik bekannten Ventilbaugruppe 105 einsetzen zu können. In the embodiment shown in Fig. 2 variant, the Federele ¬ element 240 is located on the radial inside of the valve body 160. In the radial direction from the longitudinal axis 140 away follow in the area of the spring member 240 of the armature 130 and the Lifting element 170 and the anchor 130, the spring member 240 and the valve body 160 in this order. The spring member 240 acts axially between the armature 130 and to ¬ impact member 170, that is, the armature 130 has a first spring seat to which one axial end of the spring member 240 abuts, and the stopper member 170 has a second spring seat on which the opposite axial end of the spring element 240 rests. The armature 130 is arranged concentrically to the valve needle 135 and has on its radial outer side a circumferential Aus ¬ savings 245, in which a portion of the spring element 240 is located and which forms the first spring seat. In a corresponding manner, the stop element 170 has a circumferential Aus ¬ saving 250, in which a further portion of the Federele ¬ element 240 is located and which forms the second spring seat. One of the recesses 245 or 250 can also be omitted in order to be able to use an armature 130 or a stop element 170 of a valve assembly 105 known from the prior art.
Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Ventilbaugruppe 105 für das Einspritzventil 100 aus Fig. 1 gemäß einem zweiten exemp¬ larischen Ausführungsbeispiel. Dabei ist in der Längsschnitt¬ darstellung der Figur 3 wiederum nur die rechte Hälfte eines Ausschnitts der Ventilbaugruppe gezeigt. Die linke Hälfte ist zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen. Die Ventilbau- gruppe 105 ist insbesondere spiegelsymmetrisch zu einer zur Ebene des Längsschnitts senkrechten Ebene, welche die Längs¬ achse 140 enthält. Zusätzlich kann die Ventilbaugruppe 105 rotationssymmetrisch bezüglich der Längsachse 140 sein. Die Ventilbaugruppe 105 des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie die in Zusammenhang mit den Figuren 1 und beschriebenen Ventilbaugruppen 105. Fig. 3 shows a valve assembly 105 according to the invention for the injection valve 100 of FIG. 1 according to a second exemp ¬ larischen embodiment. In this case, in the longitudinal section ¬ representation of Figure 3 again only the right half of a section of the valve assembly is shown. The left half is omitted for simplicity of illustration. The valve assembly 105 is in particular mirror-symmetrical to a plane perpendicular to the plane of the longitudinal plane, which contains the longitudinal ¬ axis 140. In addition, the valve assembly 105 may be rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis 140. The valve assembly 105 of the present embodiment has substantially the same structure as the valve assemblies 105 described in connection with FIGS.
Im Unterschied zu Ventilbaugruppe 105 gemäß dem ersten Aus¬ führungsbeispiel ist das Federelement 240 radial vom Ventil- körper 160 beabstandet und liegt an der radialen Außenseite der Ventilnadel 135. In radialer Richtung von der Längsachse 140 weg folgen im Bereich des Federelements 240 insbesondere der Schaft der Ventilnadel 135, das Federelement 240 und der Anker 130 in dieser Reihenfolge aufeinander. Ein Abschnitt des Federelements 240 erstreckt sich in eine Aussparung 245 des Ankers 130, wobei sich die Aussparung 245 an dessen radi¬ aler Innenseite befindet. Eine weitere umlaufende Aussparung 305 an der radialen Innenseite des Mitnehmers 165 nimmt einen weiteren axialen Abschnitt des Federelements 240 auf, so dass in radialer Richtung von der Längsachse 140 weg im Bereich des Federelements 240 insbesondere der Schaft der Ventilnadel 135, das Federelement 240 und der Mitnehmer 165 in dieserIn contrast to valve assembly 105 according to the first off ¬ guide for the spring element 240 is radially spaced from the valve body 160 and is located on the radial outside of the valve needle 135. In the radial direction from the longitudinal axis 140 away follow in the area of the spring member 240 and in particular the shank of the Valve needle 135, the spring element 240 and the armature 130 in this order. A portion of the spring element 240 extends into a recess 245 of the armature 130, wherein the recess 245 is located on the radial ¬ aler inside. Another circumferential recess 305 on the radial inside of the driver 165 receives a further axial portion of the spring element 240, so that in the radial direction of the longitudinal axis 140 away in the region of the spring element 240, in particular the shaft of the valve needle 135, the spring element 240 and the driver 165 in this
Reihenfolge aufeinander folgen. Das Federelement 240 wirkt in axialer Richtung zwischen dem Mitnehmer 165 und dem Anker 130. Der erste Federsitz ist dabei von der Aussparung 245 des Ankers 130 gebildet. Der zweite Federsitz ist von der Ausspa- rung 305 des Mitnehmers 165 gebildet. Der Schaft der Ventil¬ nadel 135 bildet eine axiale Führung für das als Schraubenfe¬ der ausgeführte Federelement 240. Sequence follow each other. The spring element 240 acts in the axial direction between the driver 165 and the armature 130. The first spring seat is formed by the recess 245 of the armature 130. The second spring seat is formed by the recess 305 of the driver 165. The shaft of the valve ¬ needle 135 forms an axial guide for the Schraubenfe ¬ as the executed spring element 240th
Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Ventilbaugruppe 105 für das Einspritzventil 100 aus Fig. 1 gemäß einem dritten exemp¬ larischen Ausführungsbeispiel. Dabei ist in der Längsschnitt¬ darstellung der Figur 3 wiederum nur die rechte Hälfte eines Ausschnitts der Ventilbaugruppe gezeigt. Die linke Hälfte ist zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen. Die Ventilbau- gruppe 105 ist insbesondere spiegelsymmetrisch zu einer zur Ebene des Längsschnitts senkrechten Ebene, welche die Längs¬ achse 140 enthält. Zusätzlich kann die Ventilbaugruppe 105 rotationssymmetrisch bezüglich der Längsachse 140 sein. Die Ventilbaugruppe 105 des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Ventilbau¬ gruppe 105 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Vorliegend ist der Mitnehmer 165 jedoch ohne die umlaufende Aussparung 305 ausgebildet, so dass eine Anlagefläche 410 des Federele- ments 240 am Mitnehmer 165 - d.h. der zweite Federsitz - in radialer Richtung mit einer Anschlagfläche des Mitnehmers 165 für den Anker 130 fluchtet, d.h. die Anlagefläche 410 und die Anschlagfläche sind in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Längsachse enthalten. Liegt der Anker 130 am Mitnehmer 165 an, so ist das Federelement 240 vollständig in der Aussparung 245 des Ankers 130 aufgenommen. In einer abgewandelten Ausführungsform kann die Aussparung 305 der mit Bezug auf Fig. 3 beschriebenen Ausführungsform vorgesehen sein, während die Aussparung 245 des Ankers 130 fehlt. Fig. 4 shows a valve assembly according to the invention 105 for the injection valve 100 of FIG. 1 according to a third exemp ¬ larischen embodiment. In this case, in the longitudinal section ¬ representation of Figure 3 again only the right half of a section of the valve assembly is shown. The left half is omitted for simplicity of illustration. The valve assembly 105 is in particular mirror-symmetrical to a plane perpendicular to the plane of the longitudinal plane, which contains the longitudinal ¬ axis 140. In addition, the valve assembly 105 may be rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis 140. The valve assembly 105 of the present embodiment has substantially the same structure as the Ventilbau ¬ group 105 according to the second embodiment. In the present case, however, the driver 165 is configured without the peripheral recess 305, so that a contact surface 410 of the spring element 240 on the driver 165-ie, the second spring seat-is aligned in the radial direction with a stop surface of the carrier 165 for the armature 130, ie, the contact surface 410 and the abutment surface are contained in a common plane perpendicular to the longitudinal axis. If the armature 130 bears against the driver 165, then the spring element 240 is completely received in the recess 245 of the armature 130. In a modified embodiment, the recess 305 of the embodiment described with reference to FIG. 3 may be provided while the recess 245 of the armature 130 is missing.

Claims

Patentansprüche claims
Ventilbaugruppe (105) für ein Einspritzventil zum Ein¬ spritzen von Kraftstoff in einen Verbrennungsmotor, wobei die Ventilbaugruppe (105) folgendes enthält: A valve assembly (105) for an injection valve for a ¬ inject fuel into an internal combustion engine, wherein the valve assembly (105) includes:
eine Ventilnadel (135) zur Steuerung eines Flusses von Kraftstoff durch die Ventilbaugruppe (105),  a valve needle (135) for controlling a flow of fuel through the valve assembly (105),
wobei die Ventilnadel (135) entlang ihrer Längsachse (140) zwischen einer Schließstellung (230), in der ein Kraftstofffluss durch die Ventilbaugruppe (105) ver¬ hindert ist, und einer Öffnungsstellung (235) , in der der Kraftstofffluss ermöglicht ist, beweglich ist; wherein the valve needle (135) along its longitudinal axis (140) between a closed position (230), in which a fuel flow through the valve assembly (105) is prevented ver ¬ , and an open position (235), in which the fuel flow is enabled, is movable ;
eine Ventilfeder (155), um die Ventilnadel (135) in die Schließstellung (230) zu pressen;  a valve spring (155) for urging the valve needle (135) to the closed position (230);
einen elektromagnetischer Aktuator (120) mit einer Spule (125), einem Polstück (127) und einem beweglichen Anker (130), wobei der Aktuator (120) dazu einge¬ richtet ist, den Anker (130) relativ zu dem Polstück (127) in einer Richtung parallel zur Längsachse (140) der Ventilnadel (135) zu bewegen, wenn ein elektrischer Strom durch die Spule (125) fließt; is an electromagnetic actuator (120) having a coil (125), a pole piece (127) and a movable armature (130), wherein the actuator (120) to be ¬ directed, the armature (130) relative to the pole piece (127) moving in a direction parallel to the longitudinal axis (140) of the valve needle (135) when an electric current flows through the coil (125);
wobei der Anker (130) dazu eingerichtet ist, in axia¬ ler Richtung zu dem Polstück (127) hin aus einer ersten Position (205) um einen vorbestimmten Leerweg (220) in eine zweite Position (210) und von dort um einen vorbestimmten Betätigungsweg (215) in eine drit¬ te Position (215) bewegt zu werden, wherein the armature (130) is adapted, in axia ¬ ler direction to the pole piece (127) out of a first position (205) by a predetermined free travel (220) to a second position (210) and from there by a predetermined actuation path (215) to be moved in a drit ¬ th position (215)
wobei der Anker (130) nur zwischen der zweiten (210) und der dritten Position (215) an der Ventilnadel wherein the armature (130) only between the second (210) and the third position (215) on the valve needle
(135) eingreift, um die Ventilnadel (135) zu bewegen, wobei der Anker (130) zwischen der ersten (205) und der zweiten Position (210) gegenüber der Ventilnadel(135) to move the valve needle (135), the armature (130) between the first (205) and the second position (210) opposite the valve needle
(135) beweglich ist, wenn sich die Ventilnadel (135) in der Schließstellung (230) befindet, (135) is movable when the valve needle (135) is in the closed position (230),
wobei der Anker (130) eine axiale Verlagerung der Ventilnadel (135) von der Öffnungsstellung (235) in Rieh- tung zu der Schließstellung (230) hin blockiert, wenn der Anker (130) in der dritten Position (215) liegt, gekennzeichnet durch wherein the armature (130) causes an axial displacement of the valve needle (135) from the open position (235) in to the closed position (230) when the armature (130) is in the third position (215), characterized by
ein am Anker (130) an einer dem Polstück (127) zugewandten Seite anliegendes Federelement (240), um den Anker (130) in Richtung der ersten Position (205) zu drücken .  a spring element (240) resting on the armature (130) on a side facing the pole piece (127), in order to press the armature (130) in the direction of the first position (205).
Ventilbaugruppe (105) nach Anspruch 1, wobei das Feder¬ element (240) eine Zylinderfeder aufweist, die koaxial zur Längsachse (140) der Ventilnadel (135) angeordnet ist . Valve assembly (105) according to claim 1, wherein the spring ¬ element (240) has a cylindrical spring which is arranged coaxially to the longitudinal axis (140) of the valve needle (135).
Ventilbaugruppe (105) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Federelement (240) radial zwischen dem Anker (130) und einem Ventilkörper (160) angebracht ist, in dem der Anker (130) sich erstreckt. The valve assembly (105) of claim 1 or 2, wherein the spring member (240) is mounted radially between the armature (130) and a valve body (160) in which the armature (130) extends.
Ventilbaugruppe (105) nach Anspruch 3, wobei ein - insbe¬ sondere vom Polstück (127) gebildetes - Anschlagelement (170) zur Begrenzung der Bewegung des Ankers (130) in der dritten Position (215) vorgesehen ist und das Federelement (240) zwischen dem Anker (130) und dem Anschlagele¬ ment (165) angebracht ist. Valve assembly (105) according to claim 3, wherein a - in particular ¬ special of the pole piece (127) formed - stop element (170) for limiting the movement of the armature (130) in the third position (215) is provided and the spring element (240) between the armature (130) and the stop element ¬ (165) is mounted.
Ventilbaugruppe (105) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei der Anker (130) konzentrisch zur Ventilnadel (135) angeordnet ist und auf der radialen Außenseite eine um¬ laufende Aussparung (245) zur Aufnahme des Federelements (240) aufweist. Valve assembly (105) according to any one of claims 3 or 4, wherein the armature (130) is arranged concentrically to the valve needle (135) and on the radial outer side a ¬ running recess (245) for receiving the spring element (240).
Ventilbaugruppe (105) nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Mitnehmer (165) zum Eingriff des Ankers (130) an der Ventilnadel (135) angebracht oder ausgebildet ist und das Federelement (240) axial zwischen dem Anker (130) und dem Mitnehmer (165) angebracht ist. A valve assembly (105) according to claim 1 or 2, wherein a driver (165) for engaging the armature (130) on the valve needle (135) is mounted or formed and the spring element (240) axially between the armature (130) and the driver ( 165) is attached.
7. Ventilbaugruppe (105) nach Anspruch 6, wobei der Anker (130) konzentrisch zur Ventilnadel (135) angeordnet ist und auf seiner radialen Innenseite eine umlaufende Aus¬ sparung (245) zur Aufnahme des Federelements (240) auf¬ weist. 7. valve assembly (105) according to claim 6, wherein the armature (130) is arranged concentrically to the valve needle (135) and on its radially inner side a circumferential recess ¬ savings (245) for receiving the spring element (240) has on ¬ .
8. Ventilbaugruppe (105) nach Anspruch 7, wobei eine Anlage fläche (410) des Federelements (240) am Mitnehmer (165) axial mit einer Anschlagfläche des Mitnehmers (165) für den Anker (130) fluchtet. 8. valve assembly (105) according to claim 7, wherein a contact surface (410) of the spring element (240) on the driver (165) axially aligned with a stop surface of the driver (165) for the armature (130).
9. Ventilbaugruppe (105) nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Mitnehmer (165) konzentrisch zur Ventilnadel (135) ange¬ ordnet ist und auf der radialen Innenseite eine umlaufen de Aussparung (305) zur Aufnahme des Federelements (240) aufweist . 9. valve assembly (105) according to claim 6 or 7, wherein the driver (165) concentric with the valve needle (135) is arranged ¬ and on the radial inside a recirculating de recess (305) for receiving the spring element (240).
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