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EP0796393B1 - Elektromagnetisch betätigbares ventil, insbesondere brennstoffeinspritzventil - Google Patents

Elektromagnetisch betätigbares ventil, insbesondere brennstoffeinspritzventil Download PDF

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Publication number
EP0796393B1
EP0796393B1 EP96920711A EP96920711A EP0796393B1 EP 0796393 B1 EP0796393 B1 EP 0796393B1 EP 96920711 A EP96920711 A EP 96920711A EP 96920711 A EP96920711 A EP 96920711A EP 0796393 B1 EP0796393 B1 EP 0796393B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
stop element
valve member
valve according
core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP96920711A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0796393A1 (de
Inventor
Ferdinand Reiter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0796393A1 publication Critical patent/EP0796393A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0796393B1 publication Critical patent/EP0796393B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • F02M51/0632—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a spherically or partly spherically shaped armature, e.g. acting as valve body
    • 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
    • F02M51/08—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle specially for low-pressure fuel-injection
    • 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
    • F02M61/1853—Orifice plates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S239/00—Fluid sprinkling, spraying, and diffusing
    • Y10S239/90—Electromagnetically actuated fuel injector having ball and seat type valve

Definitions

  • the electromagnetically actuated valve according to the invention in particular fuel injector, with the characteristic features of the main claim has the Advantage that a simple and inexpensive way high effectiveness of the magnetic circuit is achieved because the Losses of the magnetic field due to simple constructive Measures can be kept very low.
  • a spherical valve member surrounding soft magnetic guide body ensures his partially dome-shaped training in the area of a inner guide opening both for good guidance of the Valve member as well as for an optimal transition of Magnetic field lines on the valve member, as one between the two formed radial air gap can be kept to a minimum.
  • a between a core serving as an inner pole and the spherical valve member is arranged stop element very easy to form as a separate insert, easily one Undergo surface treatment (e.g. coating) and also easy to assemble. It is an advantage that Execute stop element disc-shaped and by means of a To let compression spring press against the core, the Guidance of the stop element by a non-magnetic Intermediate part is done.
  • a particular advantage is the stop element run as a large-pored sintered body.
  • the stop element is then sintered from balls Have diameters in the tenths of a millimeter range. A fluid can still be between the sintered balls flow well so that no additional flow channels required are.
  • the stop element works at the same time as a filter, the coarse dirt from the seating area keeps away.
  • the solenoid 1 is with its bobbin 6 in the stepped magnet housing 3 embedded in some way, i.e. it is from the magnet housing 3 in the circumferential direction completely and at least partially surrounded below.
  • the cover element covers the magnetic coil 1 upwards and serves to close the magnetic circuit.
  • the cover element thus connects the core 5 with the Magnet housing 3 above the magnet coil 1.
  • a step 7 in the magnet housing 3 immediately below the coil body 6 results in a seen in the downstream direction Reducing the diameter of the magnet housing 3, the its downstream end region 9 also as Valve seat carrier acts.
  • the bobbin 6 is to Example on level 7 of the magnet housing 3.
  • the tubular magnet housing 3 extends concentric to a longitudinal valve axis 10.
  • a longitudinal bore 12 which also is formed concentrically with the valve longitudinal axis 10.
  • a spherical valve member 13 arranged that both armature and valve closing body represents the injector.
  • With a lower core end 14 of the core 5 is tightly a tubular, metallic, non-magnetic intermediate part 15, for example by soldering connected and partially axially surrounds the core end 14. Because of a tight and firm connection of the intermediate part 15 with the magnet housing 3 also the tightness between the core 5 and magnet housing 3 is guaranteed, the Solenoid 1 dry before.
  • the coil former 6 lies there e.g. on an upper end face 16 of the intermediate part 15.
  • the cup-shaped spray perforated disk 27 has in addition to one Bottom part 28 to which the valve seat body 20 is attached and in which at least one, for example four, is passed through Eroding or stamping shaped injection openings 29 run, a revolving downstream Holding edge 30.
  • the insertion depth of the valve seat body 20 with the pot-shaped spray plate 27 or the Arrangement of a disk-shaped stop element 33 upstream of the valve member 13 determine the size of the Strokes of the valve member 13.
  • the stop element 33 lies with an upper end face 40 at the core end 14 of the core 5.
  • the end face is 40 processed, for example, so that the stop element 33rd only touches the core 5 and not the intermediate part 15. To achieve this, for example, is on the outside
  • the circumference of the stop element 33 has a circumferential bevel 41 provided. In the circumferential direction, the stop element 33 otherwise guided by the intermediate part 15. While the top End face 40 of stop element 33 is flat, is the opposite, the valve member 13 facing lower stop surface 43 dome-shaped to the Magnetic circuit through small air gaps as effectively as possible do. Different ways of training the Dome geometry on the stop element 33 is shown in FIG. 3 to 5, which will be explained in more detail later.
  • the dome-shaped stop surface 43 is interrupted by at least one, for example four radially and at the same time also downstream fluid passages, in particular Fuel passages 44.
  • the at least one Fuel passage 44 is groove-shaped in the stop element 33 introduced.
  • the stop element 33 has a stepped outer contour, with an upper area having a larger outside diameter as one including the fuel passages 44 lower area. This results in a paragraph 46 am Stop element 33 against which a compression spring 47 presses. While the compression spring 47 abutting the stop element 33 the stop element 33 against the core end 14 of the core 5 presses, it supports itself with its opposite side on the guide body 25, which in turn on the Valve seat body 20 rests.
  • the stop element 33 is made made of soft magnetic material and is at least on the lower dome-shaped stop surface 43 for the sake of Wear protection surface treated, e.g. chrome-plated.
  • the spherical valve member 13 has a spherical equator 48, which lies in a spherical plane, the sphere in two divides equally large spherical halves.
  • this Ball equator 48 extends the disc-shaped Guide body 25, which has a guide opening 49, through which the valve member 13 moves.
  • the guide body 25 is made of a soft magnetic material and at least from the axial height of the spherical equator 48 at am Valve seat 21 adjoining valve member 13 in downstream direction according to the contour of the Valve member 13 formed dome-shaped.
  • the magnetic flux goes over the magnet housing 3, the guide body 25, the Valve member 13 and the stop element 33 to the core 5.
  • the guide body 25 By the dome-shaped design of the guide opening 49 on Guide body 25, the magnetic flux with minimal Exceed radial air gap on valve member 13.
  • the upper Part of the guide opening 49 is cylindrical, for example executed.
  • the guide body 25 can also be rotated through 180 ° be installed so that the dome-shaped Section of the guide opening 49 above the spherical equator 48 lies.
  • For supplying fluid in the direction of the valve seat 21 can axially extending, groove-like depressions on the Guide opening 49 of the guide body 25 may be provided.
  • the guide body 25 is, for example, by stamping, sintering or MIM technology (metal injection molding).
  • the stop element 33 can also be embossed, sintered or MIM technology. Alternatively, it can Stop element 33 be sintered from balls, the Have diameters in the tenths of a millimeter range. At such a coarse-pored sintered body are then Fluid passages, in particular fuel passages 44, are not more necessary because between the sintered together Balls of fuel can flow through. Through the large-pored surface of the stop element 33 can be a hydraulic gluing can be effectively prevented.
  • the Stop element 33 also acts as a filter, the dirt from Keeps the seating area away.
  • a retaining ring 52 made of sheet metal.
  • This circulating, in Profile hook-shaped retaining ring 52 has three or four Set the circumference flaps 53, which at the Dismantling the injector and wiping the retaining ring Prevent by self-locking.
  • level 7 of Magnet housing 3 and the retaining ring 52 is on the outer circumference of the magnet housing 3 an annular groove is formed in the Sealing ring 55 is arranged.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Ventil, das einen elektromagnetischen Kreis besitzt, der unter anderem von einer Magnetspule (1), einem Magnetgehäuse (3) und einem als Innenpol dienenden Kern (5) gebildet ist. Ein als Anker und Ventilschließkörper dienendes Ventilglied (13) ist kugelförmig ausgeführt und bewegt sich axial innerhalb des Magnetgehäuses (3). Zwischen dem Kern (5) und dem Ventilglied (13) ist ein Anschlagelment (33) angeordnet, das eine dem Ventilglied (13) zugewandte, kalottenförmige Anschlagfläche (43) aufweist. Das Ventilglied (13) wird zumindest teilweise in Umfangsrichtung von einem Führungskörper (25) umgeben, der eine Führungsöffnung (49) aufweist, die zumindest teilweise ebenfalls kalottenförmig ist. Das Ventil eignet sich in Form eines Brennstoffeinspritzventils besonders für den Einsatz in Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetisch betätigbaren Ventil, insbesondere Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der EP-OS 0 007 724 ist bereits ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, daß ein kugelförmiges Ventilglied aufweist, welches sich im Ventil axial bewegen kann und als Ventilschließkörper ebenso dient. Das kugelförmige Ventilglied wirkt mit einem festen, nichtmagnetischen Ventilsitz zusammen, wobei die eine Endstellung des Ventilgliedes bei nicht erregter Magnetspule durch die Anlage des Ventilgliedes am Ventilsitz festgelegt ist. Ein magnetischer Innenpol liegt, bezogen auf das Ventilglied, dem Ventilsitz genau gegenüber. Erfolgt eine Erregung des elektromagnetischen Kreises, so wird das kugelförmige Ventilglied zum Innenpol hin angezogen, wobei es unmittelbar an einer Kontaktfläche des Innenpols anschlägt. Das Ventil ist nun geöffnet. Das Ventilglied wird von einem magnetischen Seitenpol umgeben, der eine Magnetscheibe mit einer zylindrischen Öffnung darstellt. Die Magnetfeldlinien verlaufen vom Seitenpol zum Innenpol über das Ventilglied, wobei ein großer Radialluftspalt zwischen dem Seitenpol und dem Ventilglied auftritt, der sich aus der Geometrie der zylindrischen Öffnung ergibt. Ein weiterer Nachteil besteht in der schwierigen Handhabung des Innenpols bei der Ausgestaltung der Anschlagfläche. Bei der Ausformung und Oberflächenbehandlung (Beschichtung) dieser Anschlagfläche muß stets der gesamte Innenpol gehandhabt werden.
Aus der US-PS 4,308,890 ist ein ähnliches elektromagnetisch betätigbares Einspritzventil bekannt, das ebenfalls ein kugelförmiges Ventilglied besitzt. Die beiden Endstellungen der axialen Bewegung des Ventilgliedes sind wiederum durch eine Anschlagfläche an einem magnetischen Innenpol und einen festen Ventilsitz festgelegt. Eine Führung des Ventilgliedes während seiner Axialbewegung zwischen den beiden Endstellungen ist nicht vorhanden. Von einem Magnetgehäuse aus ragt ein Ringbereich im Bereich der axialen Erstreckung des Ventilgliedes bis in die Nähe des Ventilgliedes. Durch den Ringbereich ist ein innerer zylindrischer Öffnungsbereich vorgegeben, durch den sich das Ventilglied bewegt. Auch hier ist ein großer Radialluftspalt zwischen dem Ventilglied und dem als Seitenpol dienenden Ringbereich vorhanden. Dieselben, bereits genannten Nachteile ergeben sich auch bei dem aus der EP-PS 0 063 952 bekannten elektromagnetisch betätigbaren Fluideinspritzventil.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße elektromagnetisch betätigbare Ventil, insbesondere Brennstoffeinspritzventil, mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß in einfacher und kostengünstiger Weise eine hohe Effektivität des Magnetkreises erreicht wird, da die Verluste des Magnetfeldes aufgrund einfacher konstruktiver Maßnahmen sehr gering gehalten werden können.
Ein erfindungsgemäßer, ein kugelförmiges Ventilglied umgebender weichmagnetischer Führungskörper sorgt durch seine teilweise kalottenförmige Ausbildung im Bereich einer inneren Führungsöffnung sowohl für eine gute Führung des Ventilgliedes als auch für einen optimalen Übergang der Magnetfeldlinien auf das Ventilglied, da ein zwischen beiden gebildeter Radialluftspalt minimal gehalten werden kann.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen elektromagnetisch betätigbaren Ventils möglich.
Von Vorteil ist es außerdem, daß die Handhabung einiger Bauteile des Ventils bei bestimmten Fertigungsprozessen, wie zum Beispiel Oberflächenbehandlungen, deutlich vereinfacht ist. Ein zwischen einem als Innenpol dienenden Kern und dem kugelförmigen Ventilglied angeordnetes Anschlagelement ist als separates Einlegeteil sehr gut formbar, leicht einer Oberflächenbehandlung (z.B. Beschichten) zu unterziehen und außerdem einfach montierbar. Von Vorteil ist es, das Anschlagelement scheibenförmig auszuführen und mittels einer Druckfeder gegen den Kern drücken zu lassen, wobei die Führung des Anschlagelements durch ein unmagnetisches Zwischenteil erfolgt.
Ein besonderer Vorteil besteht darin, das Anschlagelement als grobporigen Sinterkörper auszuführen. Das Anschlagelement ist dann aus Kugeln gesintert, die Durchmesser im Zehntel-Millimeter-Bereich aufweisen. Zwischen den zusammengesinterten Kugeln kann ein Fluid noch gut durchströmen, so daß keine zusätzlichen Strömungskanäle erforderlich sind. Neben der einfachen Geometrie und Herstellbarkeit ergibt sich durch die Grobporigkeit der Vorteil, daß ein hydraulisches Kleben im Bereich der Anschlagfläche unterbunden ist. Das Anschlagelement wirkt zugleich als Filter, der Grobschmutz vom Sitzbereich fernhält.
Außerdem ist es von Vorteil, wenn zur Vermeidung des hydraulischen Klebens die kalottenförmige Anschlagfläche des Anschlagelements nicht genau der Oberflächenkontur beziehungsweise dem Radius des kugelförmigen Ventilglieds entspricht. Beim Anschlagen liegt dann weitgehend nur noch eine ringförmige Linienberührung vor.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein teilweise dargestelltes erfindungsgemäßes elektromagnetisch betätigbares Ventil, Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II durch ein Anschlagelement, Figur 3 das Anschlagen eines Ventilgliedes am Anschlagelement an einem Außenbereich, Figur 4 das Anschlagen eines Ventilgliedes am Anschlagelement an einem Innenbereich und Figur 5 das Anschlagen eines Ventilgliedes am Anschlagelement an einem mittleren Bereich.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Das in der Figur 1 beispielsweise und nur teilweise dargestellte elektromagnetisch betätigbare Ventil in der Form eines Einspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen hat einen elektromagnetischen Kreis unter anderem mit einer Magnetspule 1, einem gestuften, rohrförmigen Magnetgehäuse 3 und einem als Innenpol und Brennstoffeinlaßstutzen dienenden Kern 5, der beispielsweise über seine gesamte Länge einen konstanten Durchmesser aufweist. Ein zum Beispiel gestufter Spulenkörper 6 nimmt eine Bewicklung der Magnetspule 1 auf und ermöglicht in Verbindung mit der gestuften Bauweise des Magnetgehäuses 3 einen besonders kompakten Aufbau des Einspritzventils im Bereich der Magnetspule 1.
Die Magnetspule 1 ist mit ihrem Spulenkörper 6 in dem gestuften Magnetgehäuse 3 in gewisser Weise eingebettet, d.h. sie ist von dem Magnetgehäuse 3 in Umfangsrichtung vollständig und nach unten zumindest teilweise umgeben. Ein in das Magnetgehäuse 3 einsetzbares, nicht dargestelltes Deckelelement sorgt für eine Abdeckung der Magnetspule 1 nach oben und dient dem Schließen des magnetischen Kreises. Das Deckelelement verbindet also den Kern 5 mit dem Magnetgehäuse 3 oberhalb der Magnetspule 1. Durch eine Stufe 7 im Magnetgehäuse 3 unmittelbar unterhalb des Spulenkörpers 6 ergibt sich in stromabwärtiger Richtung gesehen eine Verringerung des Durchmessers des Magnetgehäuses 3, das mit seinem stromabwärtigen Endbereich 9 unter anderem auch als Ventilsitzträger fungiert. Der Spulenkörper 6 liegt zum Beispiel auf der Stufe 7 des Magnetgehäuses 3 auf.
Das rohrförmige Magnetgehäuse 3 erstreckt sich dabei konzentrisch zu einer Ventillängsachse 10. In dem Magnetgehäuse 3 verläuft eine Längsbohrung 12, die ebenso konzentrisch zu der Ventillängsachse 10 ausgebildet ist. In der Längsbohrung 12 ist ein kugelförmiges Ventilglied 13 angeordnet, das sowohl Anker als auch Ventilschließkörper des Einspritzventils darstellt. Mit einem unteren Kernende 14 des Kerns 5 ist dicht ein rohrförmiges, metallenes, nichtmagnetisches Zwischenteil 15 beispielsweise durch Löten verbunden und umgibt dabei das Kernende 14 teilweise axial. Da durch eine dichte und feste Verbindung des Zwischenteils 15 mit dem Magnetgehäuse 3 auch die Dichtheit zwischen Kern 5 und Magnetgehäuse 3 gewährleistet ist, liegt die Magnetspule 1 trocken vor. Der Spulenkörper 6 liegt dabei z.B. an einer oberen Stirnfläche 16 des Zwischenteils 15 an.
Die Betätigung des Einspritzventils erfolgt in bekannter Weise elektromagnetisch. Zur axialen Bewegung des Ventilglieds 13 und damit zum Öffnen entgegen der Federkraft einer an dem Ventilglied 13 anliegenden Rückstellfeder 17 beziehungsweise Schließen des Einspritzventils dient der elektromagnetische Kreis mit der Magnetspule 1, dem Magnetgehäuse 3 und dem Kern 5. In dem stromabwärts liegenden, der Magnetspule 1 abgewandten Endbereich 9 des Magnetgehäuses 3 ist in der Längsbohrung 12 ein zylinderförmiger Ventilsitzkörper 20, der einen festen Ventilsitz 21 aufweist, zum Beispiel durch Schweißen dicht montiert.
Zur Führung des Ventilglieds 13 während seiner Axialbewegung entlang der Ventillängsachse 10 dient ein scheibenförmiger Führungskörper 25. Das kugelförmige Ventilglied 13 wirkt mit dem sich in Strömungsrichtung kegelstumpfförmig verjüngenden Ventilsitz 21 des Ventilsitzkörpers 20 zusammen. Der Umfang des Ventilsitzkörpers 20 weist: einen geringfügig kleineren Durchmesser auf als die Längsbohrung 12 des Magnetgehäuses 3. An seiner dem Ventilglied 13 abgewandten Stirnseite 26 ist der Ventilsitzkörper 20 mit einer beispielsweise topfförmig ausgebildeten Spritzlochscheibe 27 konzentrisch und fest, beispielsweise durch eine umlaufende, dichte und mittels eines Lasers ausgebildete Schweißnaht verbunden.
Die topfförmige Spritzlochscheibe 27 besitzt neben einem Bodenteil 28, an dem der Ventilsitzkörper 20 befestigt ist und in dem wenigstens eine, beispielsweise vier durch Erodieren oder Stanzen ausgeformte Abspritzöffnungen 29 verlaufen, einen umlaufenden stromabwärts gerichteten Halterand 30. Ein unmittelbares Durchströmen des Fluids, insbesondere des Brennstoffs in eine Ansaugleitung der Brennkraftmaschine außerhalb der Abspritzöffnungen 29 wird durch eine Schweißnaht 31 zwischen Spritzlochscheibe 27 und Magnetgehäuse 3 vermieden.
Die Einschubtiefe des Ventilsitzkörpers 20 mit der topfförmigen Spritzlochscheibe 27 beziehungsweise die Anordnung eines scheibenförmigen Anschlagelements 33 stromaufwärts des Ventilglieds 13 bestimmen die Größe des Hubs des Ventilglieds 13. Dabei ist die eine Endstellung des Ventilglieds 13 bei nicht erregter Magnetspule 1 durch die Anlage des Ventilglieds 13 am Ventilsitz 21 des Ventilsitzkörpers 20 festgelegt, während sich die andere Endstellung des Ventilglieds 13 bei erregter Magnetspule 1 durch dessen Anlage am Anschlagelement 33 ergibt.
Eine in eine konzentrisch zur Ventillängsachse 10 verlaufende Strömungsbohrung 35 des Kerns 5 eingeschobene Einstellhülse 36, die beispielsweise aus gerolltem Federstahlblech ausgeformt ist, dient zur Einstellung der Federvorspannung der in der Strömungsbohrung 35 verlaufenden und an der Einstellhülse 36 anliegenden Rückstellfeder 17, die sich wiederum mit ihrer gegenüberliegenden Seite an der Oberfläche des kugelförmigen Ventilglieds 13 abstützt. Die Rückstellfeder 17 durchragt dabei auch das Anschlagelement 33 in einer durchgehenden inneren Öffnung 38, die beispielsweise einen Durchmesser aufweist, der dem Durchmesser der Strömungsbohrung 35 des Kerns 5 genau entspricht. Somit stellt die Öffnung 38 eine Fortsetzung der Strömungsbohrung 35 dar.
Mit einer oberen Stirnfläche 40 liegt das Anschlagelement 33 am Kernende 14 des Kerns 5 an. Dabei ist die Stirnfläche 40 zum Beispiel so bearbeitet, daß das Anschlagelement 33 ausschließlich den Kern 5 berührt und nicht das Zwischenteil 15. Um dies zu erreichen, ist beispielsweise am äußeren Umfang des Anschlagelements 33 eine umlaufende Abschrägung 41 vorgesehen. In Umfangsrichtung wird das Anschlagelement 33 ansonsten vom Zwischenteil 15 geführt. Während die obere Stirnfläche 40 des Anschlagelements 33 eben ausgeführt ist, ist die ihr gegenüberliegende, dem Ventilglied 13 zugewandte untere Anschlagfläche 43 kalottenförmig ausgebildet, um den Magnetkreis durch kleine Luftspalte möglichst effektiv zu machen. Verschiedene Möglichkeiten der Ausbildung der Kalottengeometrie am Anschlagelement 33 zeigen die Figuren 3 bis 5, die später näher erläutert werden. Die kalottenförmige Anschlagfläche 43 ist unterbrochen durch wenigstens einen, beispielsweise vier radial und zugleich auch stromabwärts verlaufende Fluiddurchlässe, insbesondere Brennstoffdurchlässe 44. Der wenigstens eine Brennstoffdurchlaß 44 ist dabei nutförmig im Anschlagelement 33 eingebracht.
Das Anschlagelement 33 besitzt eine gestufte Außenkontur, wobei ein oberer Bereich einen größeren Außendurchmesser aufweist als ein die Brennstoffdurchlässe 44 beinhaltender unterer Bereich. Damit ergibt sich ein Absatz 46 am Anschlagelement 33, gegen den eine Druckfeder 47 drückt. Während die am Anschlagelement 33 anliegende Druckfeder 47 das Anschlagelement 33 gegen das Kernende 14 des Kerns 5 drückt, stützt sie sich mit ihrer gegenüberliegenden Seite am Führungskörper 25 ab, der wiederum auf dem Ventilsitzkörper 20 aufliegt. Das Anschlagelement 33 besteht aus weichmagnetischem Material und ist zumindest an der unteren kalottenförmigen Anschlagfläche 43 aus Gründen des Verschleißschutzes oberflächenbehandelt, z.B. verchromt.
Das kugelförmige Ventilglied 13 besitzt einen Kugeläquator 48, der in einer Kugelebene liegt, die die Kugel in zwei gleich große Kugelhälften aufteilt. Im Bereich dieses Kugeläquators 48 erstreckt sich der scheibenförmige Führungskörper 25, der eine Führungsöffnung 49 aufweist, durch die sich das Ventilglied 13 bewegt. Der Führungskörper 25 ist aus einem weichmagnetischen Werkstoff hergestellt und zumindest von der axialen Höhe des Kugeläquators 48 bei am Ventilsitz 21 anliegenden Ventilglied 13 ausgehend in stromabwärtiger Richtung entsprechend der Kontur des Ventilglieds 13 kalottenförmig ausgebildet. Der Magnetfluß geht über das Magnetgehäuse 3, den Führungskörper 25, das Ventilglied 13 und das Anschlagelement 33 zum Kern 5. Durch die kalottenförmige Ausbildung der Führungsöffnung 49 am Führungskörper 25 kann der Magnetfluß mit minimalem Radialluftspalt auf das Ventilglied 13 übertreten. Der obere Teil der Führungsöffnung 49 ist zum Beispiel zylindrisch ausgeführt. Der Führungskörper 25 kann auch um 180° gedreht so eingebaut sein, daß der kalottenförmig ausgebildete Abschnitt der Führungsöffnung 49 oberhalb des Kugeläquators 48 liegt. Zur Fluidzuführung in Richtung des Ventilsitzes 21 können axial verlaufende, nutähnliche Vertiefungen an der Führungsöffnung 49 des Führungskörpers 25 vorgesehen sein. Der Führungskörper 25 ist zum Beispiel durch Prägen, Sintern oder MIM-Technik (Metal-Injection-Moulding) hergestellt.
Auch das Anschlagelement 33 kann durch Prägen, Sintern oder MIM-Technik hergestellt sein. Alternativ kann das Anschlagelement 33 aus Kugeln gesintert sein, die Durchmesser im Zehntel-Millimeter-Bereich aufweisen. Bei einem solchen grobporigen Sinterkörper sind dann die Fluiddurchlässe, insbesondere Brennstoffdurchlässe 44 nicht mehr erforderlich, da zwischen den zusammengesinterten Kugeln der Brennstoff durchströmen kann. Durch die großporige Oberfläche des Anschlagelements 33 kann ein hydraulisches Kleben wirksam unterbunden werden. Das Anschlagelement 33 wirkt auch als Filter, der Schmutz vom Sitzbereich fernhält.
Auf den Endbereich 9 des Magnetgehäuses 3 ist zum Beispiel ein Haltering 52 aus Blech montiert. Dieser umlaufende, im Profil hakenförmige Haltering 52 besitzt an drei oder vier Stellen des Umfangs ausgestellte Laschen 53, die bei der Demontage des Einspritzventils ein Abstreifen des Halterings 52 durch Selbsthemmung verhindern. Durch die Stufe 7 des Magnetgehäuses 3 und den Haltering 52 wird am äußeren Umfang des Magnetgehäuses 3 eine Ringnut gebildet, in der ein Dichtring 55 angeordnet ist.
Die Figur 2 ist eine Schnittdarstellung des Anschlagelements 33 entlang der Linie II-II in Figur 1. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind vier nutförmige, jeweils im Abstand von 90° zueinander angeordnete Brennstoffdurchlässe 44 vorgesehen, die von der inneren Öffnung 38 aus radial nach außen verlaufen. Eine andere Anzahl von Brennstoffdurchlässen 44 ist ebenso denkbar. Auf die Brennstoffdurchlässe 44 kann ganz verzichtet werden, wenn das Anschlagelement 33 als grobporiger Sinterkörper ausgebildet ist.
Um ein hydraulisches Kleben zu verhindern, sollte die Geometrie der kalottenförmigen Anschlagfläche 43 des Anschlagelements 33 nicht genau der Oberflächenkontur beziehungsweise dem Radius des kugelförmigen Ventilglieds 13 entsprechen. Die Figuren 3, 4 und 5 zeigen mögliche Konturen zur Vermeidung des hydraulischen Klebens. So kann das Ventilglied 13 nur an einem Außenbereich (Figur 3), nur an einem Innenbereich (Figur 4) oder nur an einem mittleren Bereich (Figur 5) der Anschlagfläche 43 des Anschlagelements 33 anschlagen, während sich die jeweiligen anderen Bereiche der Anschlagfläche 43 mit sehr geringem Abstand vom Ventilglied 13 erstrecken. Es liegt also jeweils weitgehend nur noch eine ringförmige Linienberührung vor.

Claims (13)

  1. Elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen für Brennkraftmaschinen, mit einer Ventillängsachse, mit einem axial entlang der Ventillängsachse bewegbaren, kugelförmigen Ventilglied, das mit einem Ventilsitz zusammenwirkt, an dem das Ventilglied in einer Endstellung der axialen Bewegung anliegt, mit wenigstens einer Abspritzöffnung stromabwärts des Ventilsitzes, mit einem einen Innenpol des elektromagnetischen Kreises darstellenden Kern, der dem Ventilsitz, bezogen auf das Ventilglied, gegenüberliegt, wobei das Ventilglied einen Kugeläquator hat, der senkrecht zur Ventillängsachse verläuft und in dessen Ebene sich ein Führungskörper mit einer Führungsöffnung erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsöffnung (49) des Führungskörpers (25), in der das Ventilglied (13) axial bewegbar ist, zumindest teilweise kalottenförmig ausgebildet ist.
  2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsöffnung (49) des Führungskörpers (25) über ihre axiale Erstreckung gesehen mit einem zylindrischen Abschnitt ausgebildet ist, an den sich ein verengender Abschnitt mit einer kalottenförmigen Kontur anschließt.
  3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Abschnitt mit der kalottenförmigen Kontur dem Ventilsitz (21) zugewandt an den zylindrischen Abschnitt der Führungsöffnung (49) anschließt.
  4. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Abschnitt mit der kalottenförmigen Kontur dem Kern (5) zugewandt an den zylindrischen Abschnitt der Führungsöffnung (49) anschließt.
  5. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine nutähnliche Vertiefung an der Führungsöffnung (49) vorgesehen ist.
  6. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (21) an einem Ventilsitzkörper (20) ausgebildet ist, auf dem der Führungskörper (25) aufliegt.
  7. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kern (5) und dem Ventilglied (13) ein Anschlagelement (33) angeordnet ist, das eine dem Ventilglied (13) zugewandte, kalottenförmige Anschlagfläche (43) aufweist, an der das Ventilglied (13) in seiner anderen Endstellung der axialen Bewegung anliegt.
  8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagelement (33) scheibenförmig ausgeführt ist und eine axial verlaufende innere Öffnung (38) besitzt.
  9. Ventil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagelement (33) an seiner Außenkontur einen Absatz (46) aufweist, durch den sich in stromabwärtiger Richtung der Außendurchmesser verringert, und an dem Absatz (46) eine Druckfeder (47) anliegt, die das Anschlagelement (33) gegen den Kern (5) drückt, wobei sich die Druckfeder (47) mit ihrer gegenüberliegenden Seite an dem Führungskörper (25) abstützt.
  10. Ventil nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagelement (33) wenigstens einen Fluiddurchlaß (44) aufweist, der eine Fluidströmung von der inneren Öffnung (38) ausgehend in Richtung des Ventilsitzes (21) gewährleistet.
  11. Ventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Fluiddurchlaß (44) radial verlaufend und nutförmig an der dem Ventilglied (13) zugewandten Anschlagfläche (43) des Anschlagelements (33) ausgebildet ist.
  12. Ventil nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagelement (33) ein grobporiger Sinterkörper ist, durch dessen Materialgefüge das Fluid durchströmen kann.
  13. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (13) in seiner einen Endstellung nur an einem sehr kleinen Bereich der Anschlagfläche (43) des Anschlagelements (33) anliegt, so daß weitgehend nur eine ringförmige Linienberührung vorliegt.
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19705431A1 (de) * 1997-02-13 1998-08-20 Bosch Gmbh Robert Rückhaltesystem
DE19712591A1 (de) * 1997-03-26 1998-10-01 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil und Verfahren zur Herstellung sowie Verwendung eines Brennstoffeinspritzventils
DE19712589C1 (de) * 1997-03-26 1998-06-04 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil und Verfahren zur Herstellung einer Ventilnadel eines Brennstoffeinspritzventils
DE19744739A1 (de) 1997-10-10 1999-04-15 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
DE19757117A1 (de) 1997-12-20 1999-06-24 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Herstellung eines Ventilsitzkörpers für ein Brennstoffeinspritzventil und Brennstoffeinspritzventil
DE19810330A1 (de) * 1998-03-11 1999-09-16 Mannesmann Rexroth Ag Magnetventil
DE19856920A1 (de) * 1998-12-10 2000-06-15 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
US6142394A (en) * 1999-06-30 2000-11-07 Caterpillar Inc. Valve seat for a ball and pin valve member in a hydraulically actuated fuel injector
JP2001082283A (ja) 1999-09-20 2001-03-27 Hitachi Ltd 電磁式燃料噴射弁
US6554591B1 (en) * 2001-11-26 2003-04-29 Motorola, Inc. Micropump including ball check valve utilizing ceramic technology and method of fabrication
US6924965B2 (en) * 2001-12-29 2005-08-02 Magnasource, Llc Electro magnetically-operated device, and a method of operating the same
DE10351207A1 (de) * 2003-11-03 2005-06-02 Robert Bosch Gmbh Ventil zum Steuern eines Fluids
DE102005006228A1 (de) * 2005-02-10 2006-08-17 Continental Teves Ag & Co. Ohg Elektromagnetventil
DE102005061409A1 (de) 2005-12-22 2007-06-28 Robert Bosch Gmbh Elektromagnetisch betätigbares Ventil
DE102007061862A1 (de) * 2007-12-19 2009-06-25 Thomas Magnete Gmbh Schaltbare Magnetanordnung als Betätigungselement für ein Ventil oder andere Funktionselemente
CN101551036B (zh) * 2008-03-31 2011-06-29 台达电子工业股份有限公司 电磁阀
CN102251896B (zh) * 2011-06-14 2012-07-11 常州博瑞油泵油嘴有限公司 柴油机高压共轨喷油器的平面启闭结构
CN102230435B (zh) * 2011-06-14 2012-07-11 常州博瑞油泵油嘴有限公司 平面启闭型柴油机高压共轨喷油器
DE102012207986A1 (de) * 2012-05-14 2013-11-14 Continental Teves Ag & Co. Ohg Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlagen
FR3002003A1 (fr) * 2013-02-11 2014-08-15 Bosch Gmbh Robert Procede de realisation d'une soupape a commande electromagnetique
CN104074656B (zh) * 2014-06-20 2016-08-24 东风悦达起亚汽车有限公司 一种喷油嘴
US11462960B2 (en) * 2019-12-02 2022-10-04 Hiwin Mikrosystem Corp. Rotor with first and second permanent magnets having support members and slots
RU205532U1 (ru) * 2021-04-19 2021-07-19 Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "Алтайский завод прецизионных изделий" Дозатор шариков

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS603425Y2 (ja) * 1978-07-05 1985-01-30 日産自動車株式会社 流量制御用電磁弁
JPS5510016A (en) * 1978-07-06 1980-01-24 Nissan Motor Co Ltd Fuel injection valve
JPS5546576U (de) * 1978-09-22 1980-03-26
JPS55130061U (de) * 1979-03-08 1980-09-13
JPS5675955A (en) * 1979-11-21 1981-06-23 Nippon Denso Co Ltd Solenoid type fuel injection valve
DE3268928D1 (en) * 1981-04-29 1986-03-20 Solex Uk Ltd An electromagnetically-operable fluid injection system for an internal combustion engine
US4434765A (en) * 1981-10-30 1984-03-06 Colt Industries Operating Corp. Fuel injection apparatus and system

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