DE4118512A1 - Elektrisch betaetigbares brennstoffeinspritzventil und verfahren zu dessen elektrischer kontaktierung - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetisch betätigbaren Brennstoffeinspritzventil und einem Verfahren zur elektrischen Kon­ taktierung eines elektrisch betätigbaren Brennstoffeinspritzventils nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 6. Aus der DE 39 07 764 A1 ist bereits ein elektrisch betätigbares Brennstoff­ einspritzventil bekannt, das durch Drehen um seine Ventillängsachse an einem Brennstoffverteiler mittels eines Bajonettverschlusses be­ festigbar ist. Die parallel zu der Ventillängsachse aus dem Ventil­ gehäuse herausragenden ersten elektrischen Kontaktelemente des Brennstoffeinspritzventils werden durch zweite elektrische Kontakt­ elemente, die an einer in Richtung der Ventillängsachse auf den Brennstoffverteiler aufsetzbaren Kontaktierungsleiste angeordnet sind, elektrisch kontaktiert.

Die elektrische Kontaktierung der bekannten Brennstoffeinspritzven­ tile beansprucht aber ein großes Bauvolumen und insbesondere eine große Bauhöhe in Richtung ihrer Ventillängsachsen, weil der Fügevor­ gang der die zweiten elektrischen Kontaktelemente aufweisenden Kon­ taktierungsleiste in Richtung der ersten elektrischen Kontaktele­ mente der Brennstoffeinspritzventile und damit in Richtung der Ven­ tillängsachsen erfolgt.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße elektrisch betätigbare Brennstoffeinspritzven­ til mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 bzw. das Ver­ fahren zur elektrischen Kontaktierung eines elektrisch betätigbaren Brennstoffeinspritzventils mit den kennzeichnenden Merkmalen des An­ spruches 6 haben den Vorteil einer einfachen, sehr kompakten und si­ cheren elektrischen Kontaktierung. Auf diese Weise läßt sich z. B. der in dem Motorraum eines Kraftfahrzeuges zur Verfügung stehende Platz beispielsweise für eine optimierte Saugrohranlage nutzen. Die Brennstoffeinspritzventile nach der Erfindung lassen sich sehr ein­ fach montieren und im gleichen Arbeitsgang elektrisch kontaktieren, so daß die Montagekosten reduziert werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 ange­ gebenen Brennstoffeinspritzventils und des im Anspruch 6 angegebenen Verfahrens möglich.

Für eine besonders einfache und sichere elektrische Kontaktierung des zumindest einen ersten elektrischen Kontaktelementes des Brenn­ stoffeinspritzventils ist es von Vorteil, wenn sich das erste elek­ trische Kontaktelement in radialer Richtung senkrecht zu der Ventil­ längsachse erstreckt.

Um eine sichere und zuverlässige Befestigung des Brennstoffein­ spritzventils an einer Ventilaufnahmevorrichtung zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn an dem Ventilgehäuse zumindest zwei Bajo­ nettriegel vorgesehen sind, die zur Bildung eines Bajonettverschlus­ ses dienen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung verein­ facht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläu­ tert. Die Fig. 1 zeigt ein Brennstoffeinspritzventil gemäß des er­ findungsgemäßen Ausführungsbeispiels, Fig. 2 eine Ansicht des Brennstoffeinspritzventils in Richtung des Pfeiles X in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2 im verrie­ gelten Zustand des Brennstoffeinspritzventils, Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 2 im verriegelten Zustand des Brennstoffeinspritzventils und Fig. 5 einen Schnitt eines zur elek­ trischen Kontaktierung des Brennstoffeinspritzventils dienenden elektrischen Anschlußsteckers entlang der Linie V-V in Fig. 2.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In den Fig. 1 bis 4 ist beispielsweise ein erfindungsgemäßes elektrisch, z. B. elektromagnetisch betätigbares Brennstoffeinspritz­ ventil 1 für Brennstoffeinspritzanlagen von beispielsweise gemisch­ verdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen dargestellt. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist in eine durchgehende gestufte, z. B. einen kreisförmigen Querschnitt aufweisende Ventilaufnahmeöffnung 3 eines als Ventilaufnahmevorrichtung dienenden Brennstoffverteilers 5 eingeschoben und wird von der Wandung der Ventilaufnahmeöffnung 3 in Richtung einer Ventillängsachse 7 zumindest teilweise umgeben. Der Brennstoffverteiler 5 weist beispielsweise eine senkrecht zur Zei­ chenebene verlaufende langgestreckte Form und eine Mehrzahl von Ven­ tilaufnahmeöffnungen 3 auf. Er dient zur Brennstoffversorgung mehre­ rer Brennstoffeinspritzventile 1 und ist z. B. an einem Saugrohr 9 einer Brennkraftmaschine angeordnet.

Das Brennstoffeinspritzventil 1 hat an dem Umfang seines Ventilge­ häuses 10 beispielsweise zwei Brennstoffversorgungsöffnungen 11, durch die Brennstoff in das Innere des Brennstoffeinspritzventils gelangen kann und die zumindest in etwa in der gleichen axialen Höhe der Ventillängsachse 7 angeordnet sind. Zur Abspritzung des Brenn­ stoffs dient ein Einspritzstück 13 an einem Ende des Brennstoffein­ spritzventils 1, das den Brennstoff in eine Saugrohröffnung 15 des Saugrohres 9 abgibt. Dem Einspritzstück 13 abgewandt weist das Brennstoffeinspritzventil 1 an seinem anderen, als Anschlußende 17 dienenden Ende beispielsweise zwei, sich in radialer Richtung senk­ recht zu der Ventillängsachse 7 über den Umfang des Anschlußendes 17 hinaus nach außen erstreckende erste elektrische Kontaktelemente 19 auf, die zur elektrischen Kontaktierung des elektrisch betätigbaren Brennstoffeinspritzventils 1 dienen und die z. B. einander entgegen­ gerichtet und parallel zueinander verlaufen. Die ersten elektrischen Kontaktelemente 19 können die Form von bandförmigen Steckerzungen haben.

In dem Brennstoffverteiler 5 ist ein in Längsrichtung verlaufender Brennstoffversorgungskanal 81 ausgebildet, der zur Brennstoffversor­ gung der Brennstoffeinspritzventile 1 dient und an jeweils einem Öffnungsquerschnitt 82 beispielsweise tangential mit den Ventilauf­ nahmeöffnungen 3 in Verbindung steht. An dem Umfang des Brennstoff­ einspritzventils 1 ist dem Anschlußende 17 zugewandt stromaufwärts der Brennstoffversorgungsöffnungen 11 und des Öffnungsquerschnittes 82 eine obere Ringnut 83 und im Bereich des Einspritzstückes 13 stromabwärts der Brennstoffversorgungsöffnungen 11 und des Öffnungs­ querschnittes 82 eine untere Ringnut 85 ausgebildet. In der oberen Ringnut 83 ist ein oberer Dichtring 87 und in der unteren Ringnut 85 ein unterer Dichtring 89 angeordnet, die zur Abdichtung zwischen dem Umfang des Brennstoffeinspritzventils 1 und der Wandung der Ventil­ aufnahmeöffnung 3 dienen.

Beispielsweise sich an das Anschlußende 17 des Brennstoffeinspritz­ ventils 1 in dem Einspritzstück 13 zugewandter Richtung anschließend ist an dem Ventilgehäuse 10 ein sich in radialer Richtung nach außen erstreckender Halteflansch 21 ausgebildet. Das Brennstoffeinspritz­ ventil 1 liegt mit einer dem Einspritzstück 13 zugewandten Anlage­ fläche 22 des Halteflansches 21 an einer dem Halteflansch zugewand­ ten Stützfläche 23 eines Halteabsatzes 25 der gestuften Ventilauf­ nahmeöffnung 3 an.

An dem Umfang des Halteflansches 21 sind beispielsweise parallel zu den ersten elektrischen Kontaktelementen 19 zwei sich in radialer Richtung über den Umfang des Halteflansches 21 hinaus nach außen er­ streckende Bajonettriegel 27 vorgesehen, die z. B. einander gegen­ überliegen und sich in Umfangsrichtung nur über einen Teil des Halteflansches 21 erstrecken. Die zwei elektrischen Kontaktelemente 19 und die zwei Bajonettriegel 27 sind in Umfangsrichtung beispiels­ weise um jeweils 90° gegeneinander versetzt angeordnet.

Die Bajonettriegel 27 dienen zur Befestigung des Brennstoffein­ spritzventils 1 mittels eines Bajonettverschlusses 29 an dem Brenn­ stoffverteiler 5, indem das Brennstoffeinspritzventil 1 in die Ven­ tilaufnahmeöffnung 3 des Brennstoffverteilers 5 eingeschoben und durch ein Drehen um seine Ventillängsachse 7 befestigt wird. Dem Einspritzstück 13 des Brennstoffeinspritzventils 1 abgewandt ist an eine obere Stirnseite 31 des Brennstoffverteilers 5 angrenzend in axialer Richtung zwischen der oberen Stirnseite 31 und dem Halteab­ satz 25 an dem Brennstoffverteiler 5 ein die Ventilaufnahmeöffnung 3 umgebendes Bajonettschloß 33 ausgebildet. Das Bajonettschloß 33 weist z. B. zwei einander gegenüberliegende, in der Wandung der Ven­ tilaufnahmeöffnung 3 vorgesehene, teilweise umlaufende Ausnehmungen 35 zum Einführen der Bajonettriegel 27 des Brennstoffeinspritzven­ tils 1 in Richtung der Ventillängsachse 7 auf, die sich ausgehend von der oberen Stirnseite 31 bis zu dem Halteabsatz 25 erstrecken. In Umfangsrichtung in Drehrichtung des Brennstoffeinspritzventils 1 bei der Montage schließen sich an die Ausnehmungen 35 Übergreifungs­ abschnitte 37 an, die mit jeweils einer in der Wandung der Ventil­ aufnahmeöffnung 3 ausgebildeten, in Umfangsrichtung verlaufenden Nut 38 die Bajonettriegel 27 umgreifen. An den Enden der Übergreifungs­ abschnitte 37 sind Anschläge 39 für die Bajonettriegel 27 vorge­ sehen. Die Anschläge 39 legen die Drehstellung des Brennstoffein­ spritzventils 1 in der Ventilaufnahmeöffnung 3 des Brennstoffvertei­ lers 5 und damit die Einspritzgeometrie des Brennstoffeinspritzven­ tils 1 fest. Die Erstreckung der Bajonettriegel 27 in Umfangsrich­ tung des Brennstoffeinspritzventils ist z. B. so bemessen, daß beim Anliegen der Bajonettriegel 27 an den Anschlägen 39 die Bajonettrie­ gel 27 vollständig von den Übergreifungsabschnitten 37 überdeckt werden und zu den Ausnehmungen 35 hin bündig mit den Übergreifungs­ abschnitten 37 sind.

An der oberen Stirnseite 31 des Brennstoffverteilers 5 sind nahe des Umfanges der Ventilaufnahmeöffnung 3 eine der Zahl der ersten elek­ trischen Kontaktelemente 19 des zu kontaktierenden Brennstoffein­ spritzventils 1 entsprechende, also beispielsweise zwei elektrische Anschlußstecker 43 angeordnet, die z. B. aus einem Kunststoff ausge­ bildet sind und jeweils ein zweites elektrisches Kontaktelement 45 aufweisen. Die Anschlußstecker 43 haben sich senkrecht zu der Ven­ tillängsachse 7 erstreckende, in Umfangsrichtung in Montagedrehrich­ tung offene, beispielsweise die Form von Schlitzen aufweisende Steckeröffnungen 47, durch die die eine längliche Form aufweisenden ersten elektrischen Kontaktelemente 19 in die Anschlußstecker 43 durch die Drehung des Brennstoffeinspritzventils 1 um seine Längs­ achse 7 teilweise einführbar sind. Auf diese Weise wird eine elek­ trisch leitende Verbindung zwischen den zweiten elektrischen Kon­ taktelementen 45 der Anschlußstecker 43 und den ersten elektrischen Kontaktelementen 19 der Brennstoffeinspritzventile 1 und damit die elektrische Kontaktierung der Brennstoffeinspritzventile 1 herge­ stellt.

Die z. B. in der Fig. 5 dargestellten Anschlußstecker 43 können bei­ spielsweise Teil des Brennstoffverteilers 5, also beispielsweise an die obere Stirnseite 31 des Brennstoffverteilers 5 mitangespritzt oder als eigenständiges Bauteil ausgebildet und dann beispielsweise mittel einer Rastverbindung, einer Klemmverbindung oder einer Klebe­ verbindung mit dem Brennstoffverteiler 5 verbunden sein.

An der oberen Stirnseite 31 des Brennstoffverteilers 5 ist bei­ spielsweise zwischen jeweils zwei benachbarten Ventilaufnahmeöffnun­ gen 3 ein Trägerteil 51 angeordnet, das zur Lagefixierung elektri­ scher Leiter 53 dient. Die elektrischen Leiter 53 sind mit den zwei­ ten elektrischen Kontaktelementen 45 der Anschlußstecker 43 elek­ trisch leitend verbunden und dienen zur elektrischen Kontaktierung der Brennstoffeinspritzventile 1. Wie bei dem dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel können die elektrischen Leiter 53 mit einer sie umge­ benden elektrisch isolierenden Hülle 55 versehen sein. Die Träger­ teile 51 sind z. B. Teil des Brennstoffverteilers 5, also beispiels­ weise an den Brennstoffverteiler 5 mitangespritzt und weisen an ih­ rer der oberen Stirnseite 31 des Brennstoffverteilers 5 abgewandten Aufnahmeseite 57 z. B. eine der Zahl der elektrischen Leiter 53 ent­ sprechende Anzahl von Längsnuten 59 auf, die in Längsrichtung des Brennstoffverteilers 5 verlaufen. Die elektrischen Leiter 53 sind in den Längsnuten 59 angeordnet und ragen beispielsweise teilweise aus den Längsnuten 59 in Richtung der Ventillängsachsen 7 über die Auf­ nahmeseite 57 hinaus.

Der Brennstoffverteiler 5 wird an seiner oberen, die elektrischen Anschlußstecker 43 aufweisenden Seite von einer Abdeckhaube 65 abge­ deckt, die sich in Längsrichtung des Brennstoffverteilers 5 er­ streckt. Die z. B. einen wannenförmigen Querschnitt aufweisende Ab­ deckhaube 65 hat ein mittleres Deckelteil 67, das senkrecht zu der Ventillängsachse 7 verläuft. Seitlich schließen sich an das Deckel­ teil 67 ein erster Schenkel 69 und ein zweiter Schenkel 71 an, die rechtwinklig gegenüber dem Deckelteil 67 und parallel zu der Ventil­ längsachse 7 verlaufen. Die Abdeckhaube 65 überdeckt den aus der Ventilaufnahmeöffnung 3 hervorstehenden Teil des Brennstoffein­ spritzventils 1 mit seinen ersten elektrischen Kontaktelementen 19, die Trägerteile 51 und die elektrischen Anschlußstecker 43 und schließt die Ventilaufnahmeöffnung 3 ab. Die Schenkel 69, 71 umgrei­ fen den Brennstoffverteiler 5 an seinen den Schenkeln zugewandten Seiten teilweise und weisen an ihren dem Deckelteil 67 abgewandten Enden Rastnasen 73 auf. Die Rastnasen 73 umgreifen radial nach außen weisende Halteabsätze 74 des Brennstoffverteilers 5 und ermöglichen so eine einfach herstellbare und zuverlässige Verbindung zwischen Abdeckhaube 65 und Brennstoffverteiler 5.

In Richtung der Ventillängsachsen 7 ist zwischen dem Deckelteil 67 der Abdeckhaube 65 und der die Längsnuten 59 aufweisenden Aufnahme­ seite 57 des Trägerteils 51 ein Niederhalteelement 76 angeordnet, das z. B. aus einem Weichgummi oder einem besonders weichen und ela­ stischen Kunststoff besteht. Das Niederhalteelement 76 weist in Richtung der Ventillängsachsen 7 eine derart große Erstreckung auf, daß es mit seiner dem Trägerteil 51 zugewandten Stirnseite 78 die in den Längsnuten 59 des Trägerteils 51 angeordneten elektrischen Lei­ ter 53 niederhält und so ein Herausgleiten der elektrischen Leiter 53 aus den Längsnuten 59 z. B. durch bei dem Betrieb einer Brenn­ kraftmaschine hervorgerufene Vibrationen einfach und dennoch wir­ kungsvoll verhindert.

Es ist aber auch möglich, daß das Trägerteil 51 als separates Bau­ teil ausgebildet und nach der Montage der elektrischen Leiter 53 in den Längsnuten 59 an der Abdeckhaube 65 befestigt ist, so daß ein aus Abdeckhaube 65, elektrischen Leitern 53, Niederhalteelement 76 und Trägerteil 51 bestehendes vormontiertes Bauteil gebildet ist, das nach der Montage der Brennstoffeinspritzventile 1 in die Ventil­ aufnahmeöffnungen 3 auf den Brennstoffverteiler 5 aufsetzbar ist.

Zur Montage und zur Befestigung eines Brennstoffeinspritzventils 1 an dem Brennstoffverteiler 5 und zur elektrischen Kontaktierung des Brennstoffeinspritzventils wird das Brennstoffeinspritzventil 1 mit seinen Bajonettriegeln 27 in die Ventilaufnahmeöffnung 3 des Brenn­ stoffverteilers 5 soweit eingeführt, bis die Bajonettriegel 27 an dem Halteabsatz 25 des Brennstoffverteilers anliegen. Danach wird das Brennstoffeinspritzventil 1 soweit um seine Ventillängsachse 7 in einer vorgegebenen Drehrichtung, z. B. im Uhrzeigersinn gedreht, bis die Bajonettriegel 27 des Brennstoffeinspritzventils 1 an den Anschlägen 39 des Bajonettschlosses 33 anliegen. Durch die Drehbewe­ gung wird das Brennstoffeinspritzventil 1 gleichzeitig elektrisch kontaktiert, indem die sich in radialer Richtung senkrecht zu der Ventillängsachse 7 nach außen erstreckenden ersten elektrischen Kon­ taktelemente 19 in die an dem Brennstoffverteiler 5 angeordneten elektrischen Anschlußstecker 43 eingeführt und mit den zweiten elek­ trischen Kontaktelementen 45 der Anschlußstecker 43 elektrisch ver­ bunden werden.

An einer an der oberen Stirnseite 31 des Brennstoffverteilers 5 teilweise anliegenden Anlagefläche 93 der Abdeckhaube 65 sind bei­ spielsweise je Bajonettverschluß 29 zwei Sperrzapfen 95 ausgebildet, die in Richtung der Ventillängsachse 7 über die Anlagefläche 93 hin­ ausragen. Im an den Brennstoffverteiler 5 montierten Zustand der Ab­ deckhaube 65 greifen die Sperrzapfen 95 formschlüssig in die Ausneh­ mungen 35 des Bajonettschlosses 33. Auf diese Weise verhindern die Sperrzapfen 95 ein Zurückdrehen der Bajonettriegel 27 und damit des Brennstoffeinspritzventils 1 entgegen der Montagedrehrichtung und fixieren so das in die Ventilaufnahmeöffnung 3 eingesetzte Brenn­ stoffeinspritzventil 1 sowohl in axialer Richtung als auch in Dreh­ richtung.

Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil 1 mit den in radialer Richtung über den Umfang des Ventilgehäuses 10 hinausragenden ersten elektrischen Kontaktelementen 19 ermöglicht eine einfache, sehr kom­ pakte und sichere elektrische Kontaktierung.

Claims (7)

1. Elektrisch betätigbares Brennstoffeinspritzventil mit zumindest einem seiner elektrischen Kontaktierung dienenden ersten elektri­ schen Kontaktelement, einem Ventilgehäuse und einer Ventillängs­ achse, dadurch gekennzeichnet, daß sich das zumindest eine erste elektrische Kontaktelement (19) in radialer Richtung nach außen er­ streckt und daß durch Drehen des Brennstoffeinspritzventils (1) um seine Ventillängsachse (7) eine elektrisch leitende Verbindung zwi­ schen dem zumindest einen ersten elektrischen Kontaktelement (19) des Brennstoffeinspritzventils (1) und zumindest einem das Brenn­ stoffeinspritzventil (1) elektrisch kontaktierenden zweiten elektri­ schen Kontaktelement (45) herstellbar ist.

2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß sich das zumindest eine erste elektrische Kontaktelement (19) in radialer Richtung senkrecht zu der Ventillängsachse (7) er­ streckt.

3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß an dem Umfang des Ventilgehäuses (10) zumindest zwei Bajo­ nettriegel (27) vorgesehen sind.

4. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Brennstoffeinspritzventil (1) an einer Ventilaufnahme­ vorrichtung bzw. einem Brennstoffverteiler (5) befestigbar ist.

5. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Brennstoffeinspritzventil (1) mittels eines Bajo­ nettverschlusses (29) durch Drehen um seine Ventillängsachse (7) an der Ventilaufnahmevorrichtung bzw. dem Brennstoffverteiler (5) be­ festigbar ist.

6. Verfahren zur elektrischen Kontaktierung eines Brennstoffein­ spritzventils, welches zumindest ein seiner elektrischen Kontaktie­ rung dienendes erstes elektrisches Kontaktelement, ein Ventilgehäuse und eine Längsachse hat, insbesondere eines Brennstoffeinspritzven­ tils nach Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Drehen des Brennstoffeinspritzventiles (1) um seine Ventillängsachse (7) eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem zumindest einen ersten elektrischen Kontaktelement (19) des Brennstoffeinspritzventils (1) und zumindest einem das Brennstoffeinspritzventil (1) elektrisch kontaktierenden zweiten elektrischen Kontaktelement (45) hergestellt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Brenn­ stoffeinspritzventil mittels eines Bajonettverschlusses (29) an ei­ ner Ventilaufnahmevorrichtung (5) befestigt wird.