DE3925212A1

DE3925212A1 - Elektromagnetisch betaetigbares ventil

Info

Publication number: DE3925212A1
Application number: DE3925212A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Dipl Ing Reiter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1989-07-29
Filing date: 1989-07-29
Publication date: 1991-01-31
Anticipated expiration: 2009-07-30
Also published as: JP3011743B2; KR910003298A; BR9003619A; US5373992A; KR0167110B1; DE3925212C2; JPH0370862A

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Ventil nach der Gattung des Haupt anspruches. Es ist schon ein Ventil bekannt (DE-OS 34 18 761 bzw. US-PS 46 51 931), bei dem der Magnetanker aus massivem Material durch Bohren und spanendes Oberflächenabtragen hergestellt wird, wobei die verschiedenen Herstellungsschritte sehr kostenintensiv sind und dabei an den verschiedensten Stellen entstandene Grate entfernt werden müssen. Zusätzlich weist dieser bekannte Magnetan ker ein relativ hohes Gewicht auf, wodurch sich beim Erregen oder Entregen des Elektromagneten durch die zu beschleunigende größere Masse eine unerwünschte Verzögerung in der Bewegung des Magnetan kers ergibt. Um das Ventilschließglied bewegen zu können, muß hier der Magnetanker mit einem Verbindungsteil beispielsweise ver schweißt werden, was wiederum bedingt, daß die Kontaktflächen vor her bearbeitet werden müssen. Eine andere Möglichkeit der Verbin dung von Magnetanker und Verbindungsteil besteht darin, das Anker material radial nach innen in Ringnuten des Verbindungsteiles zu pressen, wobei sich jedoch in unerwünschter Weise die magnetischen Eigenschaften des Magnetankers verschlechtern.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Ventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß es sich auf ein fache Art und Weise kostengünstig herstellen läßt, bei geringst möglichem Eigengewicht. Dabei werden durch spanlose Formgebung bzw. Verbindungsverfahren Entgratungsvorgänge unnötig und infolge des geringen Gewichtes beim Erregen bzw. Entregen des Elektromag neten sehr kurze Ansprechzeiten erreicht. Die Schweiß- oder Löt verbindung des Magnetankers mit dem Verbindungsteil kann hier ent fallen und es ist nicht notwendig, die entsprechenden Verbindungs flächen zu reinigen und für das Löten oder Schweißen vorzubereiten.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Ventils möglich.

Durch die besondere Ausgestaltung des Verbindungsrohres kann der Anker symmetrisch gemacht werden, d.h., es ist eine vollautomati sche Montage möglich, da die Lage des Magnetankers für den Verbin dungsarbeitsgang nicht ausgerichtet werden muß.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung verein facht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er läutert. Es zeigen Fig. 1 ein erfindungsgemäß ausgebildetes, elek tromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil, Fig. 2 und 3 zeigen ein Detail der Fig. 1 in zwei Ausführungsformen.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Das in der Fig. 1 beispielsweise dargestellte, elektromagnetisch be tätigbare Ventil in Form eines Einspritzventiles für Kraftstoff als Aggregat einer Kraftstoffeinspritzanlage einer gemischverdichten den, fremdgezündeten Brennkraftmaschine hat einen rohrförmigen, metallenen Anschlußstutzen 1 aus ferromagnetischem Material, des sen unteres Ende 2 von einer Magnetspule 3 umgeben ist und einen Kern bildet. Der Anschlußstutzen 1 dient somit zugleich als Kern. Anschließend an das Kernende 2 des Anschlußstutzens 1 ist konzen trisch zur Ventillängsachse 4 dicht mit dem Anschlußstutzen 1 ein Zwischenteil 6 verbunden, beispielsweise durch Verlöten oder Ver schweißen. Das Zwischenteil 6 ist aus nichtmagnetischem Blech ge fertigt, das tiefgezogen ist und koaxial zur Ventillängsachse 4 verlaufend einen ersten Verbindungsabschnitt 47 hat, mit dem es vollständig das Kernende 2 umgreift und mit diesem dicht verbunden ist. Ein sich vom ersten Verbindungsabschnitt 47 radial nach außen erstreckender Kragen 48 führt zu einem zweiten Verbindungsabschnitt 49 des Zwischenteiles 6, der sich koaxial zur Ventillängsachse 4 verlaufend erstreckt und in axialer Richtung ein Verbindungsteil 39 teilweise überragt und mit diesem dicht verbunden ist, beispiels weise durch Verlöten oder Verschweißen. Der Durchmesser des zwei ten Verbindungsabschnittes 49 ist somit größer als der Durchmesser des ersten Verbindungsabschnittes 47, so daß im montierten Zustand das rohrförmige Verbindungsteil 39 mit einer Stirnfläche 50 am Kra gen 48 anliegt. Um kleine Außenmaße des Ventiles zu ermöglichen, umgreift der erste Verbindungsabschnitt 47 einen Halteabsatz 51 des Kernendes 2, der einen geringeren Durchmesser als der Anschluß stutzen 1 hat, und der zweite Verbindungsabschnitt 49 umgreift ebenfalls mit geringerem Durchmesser als im angrenzenden Bereich ausgebildeten Halteabsatz 52 des Verbindungsteiles 39.

Das aus ferromagnetischem Material gefertigte Verbindungsteil 39 hat der Stirnfläche 50 abgewandt eine Haltebohrung 41, in die ein Ventilsitzkörper 8 dicht eingesetzt ist, beispielsweise durch eine Verschraubung, Verschweißung oder Verlötung. Die Haltebohrung 41 geht in eine Übergangsbohrung 53 über, an die sich in der Nähe der Stirnfläche 50 eine Gleitbohrung 54 anschließt, in die ein Magnet anker 12 ragt und durch die der Magnetanker 12 geführt wird. Somit können Haltebohrung 41 und Gleitbohrung 54 in einer Aufspannung bei der Fertigung hergestellt werden, so daß sich sehr zueinander fluchtende Bohrungen ergeben. Der Magnetanker 12 wird weder durch das Zwischenteil 6 noch die Übergangsbohrung 53 des Verbindungs teiles 39 geführt. Die axiale Erstreckung der Gleitbohrung 54 ist im Vergleich zur axialen Länge des Magnetankers 12 gering, bei spielsweise etwa 1/5 der Länge des Magnetankers.

Dem Anschlußstutzen 1 abgewandt weist der metallene Ventilsitzkör per 8 dem Kernende 2 des Anschlußstutzens 1 zugewandt einen festen Ventilsitz 9 auf. Die Aneinanderreihung von Anschlußstutzen 1, Zwischenteil 6, Verbindungsteil 39 und Ventilsitzkörper 8 stellt eine starre metallene Einheit dar. In eine Befestigungsöffnung 13 des Magnetankers 12 eingesetzt und mit diesem verbunden ist ein Ende eines in die Übergangsbohrung 53 ragenden Ventilkörpers 10, der ein dünnwandiges, rundes Verbindungsrohr 36 sowie ein Ven tilschließglied 14 umfaßt, das mit dem dem Ventilsitz 9 zugewand ten anderen Ende des Verbindungsrohres 36 verbunden ist und bei spielsweise die Form einer Kugel, einer Halbkugel oder eine ande re Form haben kann.

Dem Ventilschließglied 14 abgewandt ragt in den Magnetanker 12 eine Rückstellfeder 18, die sich mit ihrem einen Ende an einer Stirnfläche des Verbindungsrohres 36 abstützt. Das andere Ende der Rückstellfeder 18 ragt in eine Strömungsbohrung 21 des Anschluß stutzens 1 und liegt dort an einer rohrförmigen Verstellbuchse 22 an, die zur Einstellung der Federspannung beispielsweise in die Strömungsbohrung 21 eingeschraubt oder eingepreßt ist. Mindestens ein Teil des Anschlußstutzens 1 und die Magnetspule 3 in ihrer ge samten axialen Länge sind durch eine Kunststoffummantelung 24 um schlossen, die auch wenigstens noch einen Teil des Zwischenteiles 6 und des Verbindungsrohres 36 umschließt. Die Kunststoffummante lung 24 kann durch Ausgießen oder Umspritzen mit Kunststoff erzielt werden. An der Kunststoffummantelung 24 ist zugleich ein elektri scher Anschlußstecker 26 angeformt, über den die elektrische Kon taktierung der Magnetspule 3 und damit deren Erregung erfolgt.

Die Magnetspule 3 ist von wenigstens einem als ferromagnetisches Element zur Führung der Magnetfeldlinien dienenden Leitelement 28 umgeben, das aus ferromagnetischem Material hergestellt ist und sich in axialer Richtung über die gesamte Länge der Magnetspule 3 erstreckt und die Magnetspule 3 in Umfangsrichtung wenigstens teilweise umgibt.

Das Leitelement 28 ist in Form eines Bügels ausgebildet, mit einem an die Kontur der Magnetspule angepaßten gewölbten Mittelbereich 29, der nur teilweise in Umfangsrichtung die Magnetspule 3 umgibt und sich in radialer Richtung nach innen erstreckende Endabschnitte 31 hat, die den Anschlußstutzen 1 und andererseits das Verbindungs rohr 39 teilweise umgreifend in jeweils ein in axialer Richtung ver laufendes Schalenende 32 übergehen. In Fig. 1 ist ein Ventil mit zwei Leitelementen 28 dargestellt, die einander gegenüberliegend angeordnet sein können. Es kann auch aus räumlichen Gründen zweck mäßig sein, den elektrischen Anschlußstecker 26 in einer Ebene ver laufen zu lassen, die um 90° verdreht ist, also senkrecht auf einer Ebene durch die Leitelemente 28 steht.

Es ist möglich, in der Rohrwand des des Verbindungsrohres 36 einen die Rohrwand radial durchdringenden Schlitz 37 vorzusehen, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Dieser Schlitz 37 erstreckt sich über die gesamte Länge des Verbindungsrohres 36 und der Kraftstoff strömt über den hohlen Magnetanker 12 in einen Innenkanal 38 des Verbindungsrohres 36 und von dort in die Übergangsbohrung 53 und dann zum Ventilsitz 9. Stromabwärts von diesem Ventilsitz 9 ist im Ventilsitzkörper 8 wenigstens eine Abspritzöffnung 17 ausgebildet, über die der Kraftstoff in ein Saugrohr oder einen Zylinder einer Brennkraftmaschine abgespritzt wird.

Fig. 2 zeigt im Detail die Verbindung zwischen dem Magnetanker 12 und dem Verbindungsrohr 36. Wie man aus dieser Figur erkennen kann, hat der Magnetanker 12 an seinem oberen Ende eine Ausnehmung 5, die über eine Schulter 16 in die Befestigungsöffnung 13 mit klei nerem Querschnitt übergeht. Das obere Ende des Verbindungsrohres 36 ist umgebördelt und diese Umbördelung 7 liegt auf der Schulter 16 auf. Wie man sieht, drückt die Rückstellfeder 18 auf diese Um bördelung. Am Austritt des Verbindungsrohres 36 aus der Befesti gungsöffnung 13 des Magnetankers 12 weist das Verbindungsrohr 36 eine durch Stauchung erzeugte Verdickung 11 auf, die am unteren Ende des Magnetankers 12 anliegt.

Fig. 3 zeigt eine Abänderung zur Fig. 2. Hier besitzt auch das unte re Ende des Magnetankers 12 eine Ausnehmung 15, die mit einer Schul ter 19 in die kleinere Befestigungsöffnung 13 übergeht, und man kann erkennen, daß die durch Stauchung gebildete Verdickung 11 in die Ausnehmung 15 eingreift und an der Schulter 19 anliegt. Sind die Ausnehmungen 5 und 15 des Magnetankers 12 gleich ausgebildet, so kann der Magnetanker beliebig aufgesetzt werden und eine voll automatische Montage wird ermöglicht, d. h., die Lage des Ankers 12 braucht für den Verbindungsarbeitsgang nicht ausgerichtet werden.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen werden somit spanlos und ohne Verschweißen oder Verlöten der Magnetanker 12 und das Ver bindungsrohr 36 mittels der Umbördelung 7 und der durch Stauchung oder Faltung erzeugten Verdickung 11 auf einfache Art und Weise fest miteinander verbunden.

Sieht man in dem Verbindungsrohr 36 einen Schlitz 37 vor, so ist es günstig, um eine unerwünschte Beeinflussung der Strahlform des aus der Abspritzöffnung 17 abgespritzten Kraftstoffes zu verhin dern, der vorher eventuell unsymmetrisch zum Ventilsitz 9 strömt, das Verbindungsrohr 36 mit mehreren Strömungsöffnungen 56 zu ver sehen, die symmetrisch auch in axialer Richtung verteilt die Rohr wand des Verbindungsrohres 36 durchdringen.

Claims

1. Elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere Kraftstoff einspritzventil für Kraftstoffeinspritzanlagen von gemischverdich tenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen, das wenigstens einen von einer Magnetspule (3) umgebenen Kern (1) hat, dem ein hohler Magnetanker (12) zugewandt ist, der mit einem sich in Richtung zu einem Ventilsitz erstreckenden Ventilkörper (10) verbunden ist, da durch gekennzeichnet, daß der Magnetanker (12) mindestens eine Aus nehmung (5) hat, auf deren Schulter (16) eine Umbördelung (7) eines Verbindungsrohres (36) des Ventilkörpers (10) ruht, das mit axialem Abstand zur Umbördelung (7) mit einer ebenfalls am Magnetanker (12) anliegenden Verdickung (11) versehen ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet anker (12) mit einer zweiten Ausnehmung (15) versehen ist, an deren Schultern (19) die Verdickung (11) anliegt.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Ausneh mungen (5, 15) gleich sind.

4. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der Magnetanker (12) symmetrisch ausgebildet ist.

5. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß das Verbindungsrohr (36) einen sich über das gesamte Verbindungsrohr erstreckenden Schlitz aufweist.