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EP1366283A1 - Brennstoffeinspritzventil mit einer einstellhülse - Google Patents

Brennstoffeinspritzventil mit einer einstellhülse

Info

Publication number
EP1366283A1
EP1366283A1 EP02721982A EP02721982A EP1366283A1 EP 1366283 A1 EP1366283 A1 EP 1366283A1 EP 02721982 A EP02721982 A EP 02721982A EP 02721982 A EP02721982 A EP 02721982A EP 1366283 A1 EP1366283 A1 EP 1366283A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
adjusting sleeve
fuel injection
injection valve
recess
valve
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.)
Granted
Application number
EP02721982A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1366283B1 (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 EP1366283A1 publication Critical patent/EP1366283A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1366283B1 publication Critical patent/EP1366283B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F02M61/20—Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
    • F02M61/205—Means specially adapted for varying the spring tension or assisting the spring force to close the injection-valve, e.g. with damping of valve lift
    • 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
    • F02M51/0671—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 having an elongated valve body attached thereto
    • 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
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    • F02M51/0625—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
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    • F02M51/0671—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 having an elongated valve body attached thereto
    • F02M51/0675—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 having an elongated valve body attached thereto the valve body having cylindrical guiding or metering portions, e.g. with fuel passages
    • F02M51/0678—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 having an elongated valve body attached thereto the valve body having cylindrical guiding or metering portions, e.g. with fuel passages all portions having fuel passages, e.g. flats, grooves, diameter reductions
    • 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
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/50—Arrangements of springs for valves used in fuel injectors or fuel injection pumps
    • F02M2200/505—Adjusting spring tension by sliding spring seats
    • 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
    • F02M61/165—Filtering elements specially adapted in fuel inlets to injector

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector according to the preamble of the main claim.
  • a fuel injector is known from EP 0 826 107 B1, in which an adjusting sleeve is introduced into a central recess of the fuel injector for calibrating the fuel flow.
  • the fuel injector is designed as a so-called bottom feed fuel injector, the adjusting sleeve being arranged in a second top feed fuel feed of the fuel injector, and the spring preload of a return spring can be calibrated in the same method with both feed options.
  • a disadvantage of the adjusting sleeve known from EP 0 826 107 B1 is in particular the risk of damage to the valve interior during assembly of the adjusting sleeve and subsequent malfunctions of the fuel injector as a result of leaks or the deposition of scraped or chipped chips. Damage can be caused by the adjustment sleeve itself or can also be caused by the tool used to assemble the adjusting sleeve.
  • Fuel injector keeps constant compared to the conventional adjusting sleeves.
  • Adjustment sleeve can advantageously be extended to a larger wall area.
  • the recesses are rectangular in shape except for the curvature of the adjusting sleeve and are therefore easy to insert into the adjusting sleeve.
  • the adjusting sleeve has chamfered axial edges in the region of the recesses, which prevent bracing in the valve interior during assembly.
  • FIG. 1 shows a schematic section through a first exemplary embodiment of a fuel injector designed according to the invention
  • 2A-B is a schematic view and a schematic plan view of an adjusting sleeve according to the prior art
  • 3A-B show a schematic view and a schematic top view of the adjusting sleeve of the first exemplary embodiment of the fuel injector according to the invention shown in FIG. 1,
  • 4A-B is a schematic view and a schematic
  • 5A-B is a schematic view and a schematic
  • Embodiment of a fuel injector according to the invention Embodiment of a fuel injector according to the invention.
  • the electromagnetically actuated fuel injection valve 1 shown in FIG. 1 has a tubular core 2 which is surrounded by a magnet coil 11 and serves as a fuel inlet connection and which in the exemplary embodiment has a constant outer diameter over its entire length.
  • a tubular metal intermediate part 12 is tightly connected to a lower core end 9 of the core 2 concentrically with a longitudinal axis 10 of the fuel injection valve 1, for example by welding.
  • the intermediate part 12 partially surrounds the core end 9 axially.
  • the stepped coil body 3 partially overlaps the core 2 and, with a step 15 of larger diameter, the intermediate part 12 at least partially axially.
  • a tubular valve seat carrier 16 extends downstream of the bobbin 3 and the intermediate part 12 and is, for example, firmly connected to the intermediate part 12.
  • a longitudinal bore 17 runs in the valve seat carrier 16 and is formed concentrically with the longitudinal axis 10 of the fuel injection valve 1.
  • a tubular valve needle 19 is arranged, which is connected at its downstream end 20 to a spherical valve closing body 21, on the circumference of which, for example, five flats 22 are provided for the fuel to flow past, for example by welding.
  • the fuel injector 1 is actuated electromagnetically in a known manner. For the axial movement of the fuel injector 1
  • Valve needle 19 and thus to open against the spring force of a return spring 25 or to close the
  • Fuel injector 1 is used for electromagnetic
  • the armature 27 is with the end of the valve needle 19 facing away from the valve closing body 21 by a first
  • Weld 28 connected and aligned to the core 2. In the downstream end of the core 2 facing away from
  • Valve seat carrier 16 is a cylindrical valve seat body 29 in the longitudinal bore 17, which has a fixed
  • a guide opening 32 of the valve seat body 29 serves the longitudinal axis 10 of the fuel injection valve 1.
  • the spherical valve closing body 21 interacts with the valve seat of the valve seat body 29 which tapers in the direction of the truncated cone.
  • the circumference of the valve seat body 29 has a slightly smaller diameter than the longitudinal bore 17 of the valve seat carrier 16.
  • the valve seat body 29 is concentric and firm with an, for example, cup-shaped injection orifice plate 34, for example by a circumferential density, for example by means of laser welded second weld 37 connected.
  • the cup-shaped spray perforated disk 34 has a circumferential, downstream holding edge 40.
  • the holding edge 40 is conically bent outwards downstream , so that it bears against the inner wall of the valve seat carrier 16 determined by the longitudinal bore 17, there being a radial pressure.
  • a direct flow of fuel into an intake line of the internal combustion engine outside the spray openings 39 is also avoided by a third weld 41 between the spray plate 34 and valve seat carrier 16.
  • a protective cap 43 is arranged on the periphery of the valve seat carrier 16 at its downstream end facing away from the core 2 and is connected to the valve seat carrier 16, for example, by means of a catch.
  • The. Insertion depth of the valve seat body 29 with the cup-shaped spray orifice plate 34 determines the presetting of the stroke of the valve needle 19.
  • the one end position of the valve needle 19 when the magnet coil 11 is not energized is determined by the valve closing body 21 resting on the valve seat of the valve seat body 29, while the other end position is fixed Valve needle 19 when excited Magnetic coil 11 results from the contact of the armature 27 at the core end 9.
  • the magnet coil 11 is surrounded by at least one guide element 45, for example designed as a bracket and serving as a ferromagnetic element, which at least partially surrounds the magnet coil 11 in the circumferential direction and rests with its one end on the core 2 and its other end on the valve seat support 16 and can be connected to it for example by welding, soldering or gluing.
  • at least one guide element 45 for example designed as a bracket and serving as a ferromagnetic element, which at least partially surrounds the magnet coil 11 in the circumferential direction and rests with its one end on the core 2 and its other end on the valve seat support 16 and can be connected to it for example by welding, soldering or gluing.
  • An adjusting sleeve 48 which is pushed into a central recess 46 of the core 2 and runs concentrically to the longitudinal axis 10 of the fuel injection valve 1 and is formed, for example, from rolled spring steel sheet, serves to adjust the spring preload of the return spring 25 abutting the adjusting sleeve 48, which in turn is located on its opposite side supported on the valve needle 19.
  • the adjusting sleeve 48 is designed according to the invention such that it projects upstream of a step 49 of the wall 47 of the central recess 46 of the core 2. As a result, a gap 51 is formed between the wall 47 and an inlet-side end 53 of the adjusting sleeve 48, which spaces the adjusting sleeve 48 at least so far from the wall 47 that an assembly tool to be attached to the inlet-side end 53 of the adjusting sleeve 48 does not match the wall 47 in Touch comes.
  • FIGS. 3 to 5 A more detailed description of the measures according to the invention and further possible design variants can be found in FIGS. 3 to 5.
  • the fuel injection valve 1 is largely enclosed by a plastic encapsulation 50 which, starting from the core 2, extends in the axial direction via the magnetic coil 11 and the at least one guide element 45 to the valve seat support 16, the at least one guide element 45 being completely covered axially and in the circumferential direction.
  • This plastic encapsulation 50 includes, for example, a molded-on electrical connector 52.
  • a boundary surface facing away from the valve closing body 21 has a side surface 54 of an annular groove 56 provided on the circumference of the inlet-side end 55 of the core 2.
  • a groove bottom 57 of the annular groove 56 having an upper sealing ring 58 is formed by the circumference of the core 2.
  • the boundary of the annular groove 56 opposite the side surface 54 results from a holding collar 60 made of a plastic, which is formed in one piece with a fuel filter 61.
  • the fuel filter 61 protrudes into the central recess 46 of the core 2 at its inlet end 55 and provides for the filtering out of those fuel components which, because of their size, could cause blockages or damage in the fuel injector.
  • the radially outward-pointing retaining collar 60 which forms a side face of the annular groove 56 of the sealing ring 58, lies, for example, directly on an end face 63 of the inlet-side end 55 of the core 2 after installation of the fuel filter 61 or forms a slight axial gap to the end face 63
  • FIGS. 2A and 2B show a schematic view and a schematic top view of an adjusting sleeve 48 according to the prior art to illustrate the measures according to the invention. Matching components are provided with the same reference symbols in all the figures.
  • the adjusting sleeve 48 is usually pressed into the central recess 46 of the fuel injection valve 1 such that it lies against the wall 47 of the central recess 46 of the core 2 over its entire length of, for example, 8 mm.
  • This is disadvantageous insofar as an assembly tool required for pressing in the adjusting sleeve 48 causes tensioning on the wall 47 with the slightest deviation from the longitudinal axis 10 of the fuel injection valve 1 and this can cause leaks or malfunctions due to the depositing of the tensioning in the fuel injection valve 1.
  • the top view of the inlet-side end 53 of the adjusting sleeve 48 shown in FIG. 2B shows radial bevels 70 in the area of the inlet-side end 53 and an outlet-side end 68 and axial bevels 71 in the area of a slot 72 of the adjusting sleeve 48, in order to reduce the amount of tension caused by the adjusting sleeve 48 to avoid the assembly of the same. Damage caused by the assembly tools cannot be avoided by these known measures.
  • 3A and 3B show a schematic view and a schematic top view of the adjusting sleeve 48 of the first exemplary embodiment of the fuel injector 1 according to the invention shown in FIG. 1.
  • the adjusting sleeve 48 is extended by a certain length, for example by 2 mm, compared to the prior art.
  • its inlet-end 53 protrudes a step 49 of the wall 47 of the central recess 46 of the core 2, which is stepped several times in the exemplary embodiment.
  • the inlet-side End 53 of the adjusting sleeve 48 no longer touches the inner wall 47 of the central recess 46, but instead forms a gap 51.
  • the first exemplary embodiment of the adjusting sleeve 48 of the fuel injection valve 1 designed according to the invention has a recess 59a to compensate for the greater overall length in the inlet-side end 53, so that the resulting clamping action of the adjusting sleeve 48 remains the same compared to the prior art and no greater force is required, to mount the adjusting sleeve 48.
  • the recess 59a can be rectangular, for example, but can also have other shapes, for example a rounded shape.
  • the wall 47 is in contact Area reduced so much that the press-in force remains the same compared to an adjusting sleeve 48 according to the prior art.
  • FIGS. 4A and 4B show a schematic view and a schematic plan view of the adjusting tube 48 a second embodiment 'of the invention designed according to the fuel injection valve 1.
  • the adjusting sleeve 48 has two recesses 59b instead of one recess 59a, which are arranged offset from one another, for example, at an angle of 120 °. Due to the perspective of the view in FIG. 4A, the recesses 59b are covered by the outstanding wings 73 of the adjusting sleeve 48, but can be seen from FIG. 4B.
  • the length of the recesses 59b remains z. B. compared to the first shown in Fig. 3A and 3B
  • the adjusting sleeve 48 is subject to tensions due to its design as an elastic spring sleeve, which leads to the fact that the adjusting sleeve 48 does not rest on the wall 47 of the central recess 46 of the core 2, but with axially on the adjusting sleeve
  • 5A and 5B show a schematic view and a schematic top view of the adjusting sleeve 48 of a third exemplary embodiment of a fuel injector 1 designed according to the invention.
  • FIGS. 5A and 5B A particularly simple to manufacture and assemble embodiment of an adjusting sleeve 48 is shown in FIGS. 5A and 5B.
  • the adjusting sleeve 48 is designed according to the invention in a larger overall length, but not only has a recess 59c not only at the inlet-side end 53 but also at the outlet-side end 68, which, however, in comparison to the previous exemplary embodiments, for. B. are only half as long. This also allows the press-in force for the adjusting sleeve 48 to remain the same.
  • the advantage of the embodiment lies in the symmetry of the adjusting sleeve 8, which can be mounted in a non-directional manner, so that the method step of aligning the component before assembly can be omitted.
  • the invention is not limited to the exemplary embodiment shown and can also be used for other types of fuel injection valves 1, for example for fuel injection valves 1 for direct injection of fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine and for fuel injection valves 1 in a common rail system.

Landscapes

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Abstract

Ein Brennstoffeinspritzventil umfasst einen Anker (27) und einen Kern (2), die mit einer Magnetspule (11) zusammenwirken, eine mit dem Anker (27) verbundene Ventilnadel (19), an der ein Ventilschliesskörper (21) vorgesehen ist, der zusammen mit einem Ventilsitzkörper (29) einen Dichtsitz bildet, und eine in einer zentralen Ausnehmung (46) des Brennstoffeinspritzventils angeordnete Einstellhülse (48) zum Beaufschlagen einer Rückstellfeder (23) mit einer Vorspannung, die einen axialen Schlitz (72) aufweist. Die Einstellhülse (48) ist so beschaffen, dass sie eine in der zentralen Ausnehmung (46) ausgebildete Stufe (49) zulaufseitig überragt. Zwischen der Einstellhülse (48) und einer Wandung (47) der zentralen Ausnehmung (46) ist zulaufseitig der Stufe (49) ein Spalt (51) ausgebildet. Die Einstellhülse (48) weist zumindest an einem zulaufseitigen Ende (53) zumindest eine Ausnehmung (59a) auf.

Description

BRENNSTOFFEINSPRITZVENTIL MIT EINER EINSTELLHULSE
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs .
Aus der EP 0 826 107 Bl ist ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, bei dem zur Kalibrierung des Brennstoffflusses eine Einstellhülse in eine zentrale Ausnehmung des Brennstoffeinspritzventils eingebracht ist. Das Brennstoffeinspritzventil ist als sogenanntes Bottom-Feed- Brennstoffeinspritzventil konzipiert, wobei die Einstellhülse in einer zweiten Top-Feed-Brennstoffzufuhr des Brennstoffeinspritzventils angeordnet ist und die Federvorspannung einer Rückstellfeder bei beiden Zufuhrmöglichkeiten im gleichen Verfahren kalibriert werden kann.
Nachteilig an der aus der EP 0 826 107 Bl bekannten Einstellhülse ist insbesondere die Gefahr von Beschädigungen des Ventilinnenraums bei der Montage der Einstellhülse und nachfolgenden Fehlfunktionen des Brennstoffeinspritzventils infolge von Undichtigkeiten oder der Ablagerung von abgeschabten oder abgesplitterten Spänen. Beschädigungen können dabei einerseits durch die Einstellhülse selber oder auch durch das zur Montage der Einstellhülse verwendete Werkzeug hervorgerufen werden.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine Ausnehmung in der
Einstellhülse die benötigte Einpreßkraft für die Einstellhülse in die Ausnehmung des
Brennstoffeinspritzventils konstant gegenüber den herkömmlichen Einstellhülsen hält.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.
Durch die Einbringung von zwei um 120° gegeneinander versetzten Ausnehmungen kann die Klemmwirkung der
Einstellhülse vorteilhafterweise auf einen größeren Wandbereich ausgedehnt werden.
Von Vorteil ist insbesondere auch, die Einstellhülse symmetrisch durch je eine Ausnehmung an jedem Ende zu gestalten, da dadurch der Produktionsschritt der Ausrichtung der Einstellhülse vor der Montage entfallen kann.
Weiterhin ist von Vorteil, daß die Ausnehmungen bis auf die Krümmung der Einstellhülse rechteckig geformt und damit leicht in die Einstellhülse einbringbar sind.
Vorteilhafterweise weist die Einstellhülse im Bereich der Ausnehmungen abgeschrägte axiale Kanten auf, die Abspanungen im Ventilinnenraum bei der Montage verhindern. Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils ,
Fig. 2A-B eine schematische Ansicht und eine schematische Aufsicht einer Einstellhülse gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 3A-B eine schematische Ansicht und eine schematische Aufsicht der Einstellhülse des in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils ,
Fig. 4A-B eine schematische Ansicht und eine schematische
Aufsicht der Einstellhülse eines zweiten
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils, und
Fig. 5A-B eine schematische Ansicht und eine schematische
Aufsicht der Einstellhülse eines dritten
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils .
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Das in Fig. 1 dargestellte elektromagnetisch betätigbare Brennstoffeinspritzventil 1 hat einen von einer Magnetspule 11 umgebenen, als Brennstoffeinlaßstutzen dienenden rohrförmigen Kern 2 , der im Ausführungsbeispiel über seine gesamte Länge einen konstanten Außendurchmesser aufweist . Ein in radialer Richtung gestufter Spulenkörper 3 nimmt eine Bewicklung der Magnetspule 11 auf und ermöglicht in Verbindung mit dem Kern 2 einen kompakten Aufbau des Brennstoffeinspritzventils 1 im Bereich der Magnetspule 11.
Mit einem unteren Kernende 9 des Kerns 2 ist konzentrisch zu einer Längsachse 10 des Brennstoffeinspritzventils 1 ein rohrförmiges metallenes Zwischenteil 12 beispielsweise durch Schweißen dicht verbunden. Das Zwischenteil 12 umgibt dabei das Kernende 9 teilweise axial. Der gestufte Spulenkörper 3 übergreift teilweise den Kern 2 und mit einer Stufe 15 größeren Durchmessers das Zwischenteil 12 zumindest teilweise axial. Stromabwärts des Spulenkörpers 3 und des Zwischenteils 12 erstreckt sich ein rohrförmiger Ventilsitzträger 16, der beispielsweise fest mit dem Zwischenteil 12 verbunden ist. In dem Ventilsitzträger 16 verläuft eine Längsbohrung 17, die konzentrisch zu der Längsachse 10 des Brennstoffeinspritzventils 1 ausgebildet ist. In der Längsbohrung 17 ist eine zum Beispiel rohrförmige Ventilnadel 19 angeordnet, die an ihrem stromabwärtigen Ende 20 mit einem kugelförmigen Ventilschließkörper 21, an dessen Umfang beispielsweise fünf Abflachungen 22 zum Vorbeiströmen des Brennstoffs vorgesehen sind,, beispielsweise durch Schweißen verbunden ist.
Die Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 1 erfolgt in bekannter Weise elektromagnetisch. Zur axialen Bewegung der
Ventilnadel 19 und damit zum Öffnen entgegen der Federkraft einer Rückstellfeder 25 bzw. zum Schließen des
Brennstoffeinspritzventils 1 dient der elektromagnetische
Kreis mit der Magnetspule 11, dem Kern 2 und einem Anker 27. Der Anker 27 ist mit dem dem Ventilschließkörper 21 abgewandten Ende der Ventilnadel 19 durch eine erste
Schweißnaht 28 verbunden und auf den Kern 2 ausgerichtet. In das stromabwärts liegende dem Kern 2 abgewandte Ende des
Ventilsitzträgers 16 ist in der Längsbohrung 17 ein zylinderförmiger Ventilsitzkörper 29, der einen festen
Ventilsitz aufweist, durch Schweißen dicht montiert.
Zur Führung des Ventilschließkörpers 21 während der Axialbewegung der Ventilnadel 19 mit dem Anker 27 entlang der Längsachse 10 des Brennstoffeinspritzventils 1 dient eine Führungsöffnung 32 des Ventilsitzkörpers 29. Der kugelförmige Ventilschließkörper 21 wirkt mit dem sich in Strömungsrichtung kegelstumpffδrmig verjüngenden Ventilsitz des Ventilsitzkörpers 29 zusammen. Der Umfang des Ventilsitzkörpers 29 weist einen geringfügig kleineren Durchmesser auf als die Längsbohrung 17 des Ventilsitzträgers 16. An seiner dem Ventilschließkörper 21 abgewandten Stirnseite ist der Ventilsitzkörper 29 mit einer beispielsweise topfförmig ausgebildeten Spritzlochscheibe 34 konzentrisch und fest, beispielsweise durch eine umlaufende dichte, zum Beispiel mittels eines Lasers ausgebildete, zweite Schweißnaht 37, verbunden.
Die topfförmige Spritzlochscheibe 34 besitzt neben einem Bodenteil 38, an dem der Ventilsitzkörper 29 befestigt ist und in dem wenigstens eine, beispielsweise hier durch Erodieren oder Stanzen ausgeformte Abspritzöffnung 39 verläuft, einen umlaufenden stromabwärts verlaufenden Halterand 40. Der Halterand 40 ist stromabwärts konisch nach außen gebogen, so daß dieser an der durch die Längsbohrung 17 bestimmten inneren Wandung des Ventilsitzträgers 16 anliegt, wobei eine radiale Pressung vorliegt. Ein unmittelbares Durchströmen des Brennstoffs in eine Ansaugleitung der Brennkraf maschine außerhalb der Abspritzöffnungen 39 wird auch durch eine dritte Schweißnaht 41 zwischen Spritzlochscheibe 34 und Ventilsitzträger 16 vermieden. Am Umfang des Ventilsitzträgers 16 ist an seinem stromabwärts liegenden, dem Kern 2 abgewandten Ende eine Schutzkappe 43 angeordnet und beispielsweise mittels einer Rastung mit dem Ventilsitzträger 16 verbunden.
Die. Einschubtiefe des Ventilsitzkδrpers 29 mit der topfförmigen Spritzlochscheibe 34 bestimmt die Voreinstellung des Hubs der Ventilnadel 19. Dabei ist die eine Endstellung der Ventilnadel 19 bei nicht erregter Magnetspule 11 durch die Anlage des Ventilschließkörpers 21 am Ventilsitz des Ventilsitzkörpers 29 festgelegt, während sich die andere Endstellung der Ventilnadel 19 bei erregter Magnetspule 11 durch die Anlage des Ankers 27 am Kernende 9 ergibt .
Die Magnetspule 11 ist von wenigstens einem, beispielsweise als Bügel ausgebildeten und als ferromagnetiscb.es Element dienenden Leitelement 45 umgeben, das die Magnetspule 11 in Umfangsrichtung wenigstens teilweise umgibt sowie mit seinem einem Ende an dem Kern 2 und seinem anderen Ende an dem Ventilsitzträger 16 anliegt und mit diesem zum Beispiel durch Schweißen, Löten bzw. Kleben verbindbar ist.
Eine in eine konzentrisch zur Längsachse 10 des Brennstoffeinspritzventils 1 verlaufende zentrale Ausnehmung 46 des Kerns 2 eingeschobene Einstellhülse 48, die beispielsweise aus gerolltem Federstahlblech ausgeformt ist, dient zur Einstellung der Federvorspannung der an der Einstellhülse 48 anliegenden Rückstellfeder 25, die sich wiederum mit ihrer gegenüberliegenden Seite an der Ventilnadel 19 abstützt.
Die Einstellhülse 48 ist dabei erfindungsgemäß so ausgebildet, daß sie eine Stufe 49 der Wandung 47 der zentralen Ausnehmung 46 des Kerns 2 stromaufwärtig überragt. Dadurch wird zwischen der Wandung 47 und einem zulaufseitigen Ende 53 der Einstellhülse 48 ein Spalt 51 ausgebildet, der die Einstellhülse 48 zumindest so weit von der Wandung 47 beabstandet, daß ein auf dem zulaufseitigen Ende 53 der Einstellhülse 48 anzusetzendes Montagewerkzeug nicht mit der Wandung 47 in Berührung kommt. Eine nähere Beschreibung der erfindungsgemäßen Maßnahmen sowie weitere mögliche Ausführungsvarianten sind den Fig. 3 bis 5 zu entnehme .
Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist weitgehend von einer Kunststoffumspritzung 50 umschlossen, die sich vom Kern 2 ausgehend in axialer Richtung über die Magnetspule 11 und das wenigstens eine Leitelement 45 bis zum Ventilsitzträger 16 erstreckt, wobei das wenigstens eine Leitelement 45 vollständig axial und in Umfangsrichtung überdeckt ist. Zu dieser Kunststoffumspritzung 50 gehört beispielsweise ein mit angespritzter elektrischer Anschlußstecker 52.
Die Kunststoffumspritzung 50 bildet mit ihrer . dem Ventilschließkörper 21 abgewandt liegenden Begrenzung eine Seitenfläche 54 einer am Umfang des zulaufseitigen Endes 55 des Kerns 2 vorgesehenen Ringnut 56. Ein Nutgrund 57 der einen oberen Dichtring 58 aufweisenden Ringnut 56 wird durch den Umfang des Kerns 2 gebildet . Die der Seitenfläche 54 gegenüberliegende Begrenzung der Ringnut 56 ergibt sich durch einen aus einem Kunststoff gefertigten Haltekragen 60, der einteilig mit einem Brennstoffilter 61 ausgeformt ist. Der Brennstoffilter 61 ragt in die zentrale Ausnehmung 46 des Kerns 2 an dessen zulaufseitigem Ende 55 hinein und sorgt für die Herausfiltrierung solcher Brennstoffbestandteile, die auf Grund ihrer Größe im Brennstoffeinspritzventil Verstopfungen oder Beschädigungen verursachen könnten.
Der radial nach außen weisende Haltekragen 60, der eine Seitenfläche der Ringnut 56 des Dichtrings 58 bildet, liegt nach ■ der Montage des Brennstoffilters 61 beispielsweise unmittelbar auf einer Stirnfläche 63 des zulaufseitigen Endes 55 des Kerns 2 auf oder bildet einen geringen axialen Spalt zur Stirnfläche 63. Um diesen Einbauzustand zu erreichen, ist es nötig, mit Hilfe eines Werkzeugs eine sehr geringe, in axialer Richtung entlang der Längsachse 10 des Brennstoffeinspritzventils 1 wirkende Kraft auf den Brennstoffilter 61 zu erzeugen, wodurch eine Nase 65 des Haltekragens 60 in eine Nut 66 am Umfang des Kerns 2 einrasten kann. Auf Grund der Rastung der Nase 65 des Haltekragens 60 am äußeren Umfang des Kerns 2 entfällt ein mit dem Nachteil vom Abschabungen behaftetes Einpressen des Brennstoffilters 61 in der zentralen Ausnehmung 46 des Kerns 2. Statt dessen liegt zwischen einem sich axial in Richtung der Längsachse 10 des Brennstoffeinspritzventils 1 erstreckenden Grundkörper 67 des Brennstoffilters 61 und der Wandung 47 der zentralen Ausnehmung 46 des Kerns 2 bis zu einem Absatz 69 am Grundkörper 67 eine Spielpassung vor, während der stromabwärts des Absatzes 69 liegende Teil des Brennstoffilters 61 berührungsfrei in der zentralen Ausnehmung 46 mit deutlichem Abstand zur Wandung 47 des Kerns 2 verläuft .
Fig. 2A und 2B zeigen zur Verdeutlichung der erfindungsgemäßen Maßnahmen zunächst eine schematische Ansicht und eine schematische Aufsicht einer Einstellhülse 48 gemäß dem Stand der Technik. Übereinstimmende Bauteile sind in allen Figuren mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen.
Die Einstellhülse 48 wird gewöhnlich so in die zentrale Ausnehmung 46 des Brennstoffeinspritzventils 1 eingepreßt, daß sie in ihrer gesamten Länge von beispielsweise 8 mm an der Wandung 47 der zentralen Ausnehmung 46 des Kerns 2 anliegt. Dies ist insoweit nachteilig, als ein zum Einpressen der Einstellhülse 48 benötigtes Montagewerkzeug bei der geringsten Abweichung von der Längsachse 10 des Brennstoffeinspritzventils 1 Abspanungen an der Wandung 47 verursacht und dies Undichtigkeiten oder Fehlfunktionen durch die Ablagerung der Abspanungen im Brennstoffeinspritzventil 1 hervorrufen kann.
Die in Fig. 2B dargestellte Aufsicht auf das Zulaufseitige Ende 53 der Einstellhülse 48 zeigt radiale Abschrägungen 70 im Bereich des zulaufseitigen Endes 53 und eines ablaufseitigen Endes 68 sowie axiale Abschrägungen 71 im Bereich eines Schlitzes 72 der Einstellhülse 48, um Abspanungen durch die Einstellhülse 48 bei der Montage derselben zu vermeiden. Durch diese bekannten Maßnahmen können jedoch Beschädigungen durch die Montagewerkzeuge nicht vermieden werden.
Die im weiteren beschriebenen erfindungsgemäßen Maßnahmen wirken dem entgegen und führen daher zu einer leichteren und sichereren Montage des Einstellhülse 48, die ohne Beschädigung der Wandung 47 oder der Einstellhülse 48 durchgeführt werden kann. Fig. 3A und 3B zeigen eine schematische Ansicht und eine schematische Aufsicht der Einstellhülse 48 des in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1.
Die Einstellhülse 48 ist gegenüber dem Stand der Technik um eine gewisse Länge, beispielsweise um 2 mm, verlängert. Dadurch überragt, wie bereits in der Beschreibung zu Fig. 1 erwähnt, ihr zulaufseifiges Ende 53 eine Stufe 49 der im Ausführungsbeispiel mehrfach gestuften Wandung 47 der zentralen Ausnehmung 46 des Kerns 2. In der Folge liegt, wie in Fig. 1 ersichtlich, das zulaufseitige Ende 53 der Einstellhülse 48 nicht mehr an der inneren Wandung 47 der zentralen Ausnehmung 46 an, sondern bildet einen Spalt 51 aus. Wird zur Montage der Einstellhülse 48 ein Werkzeug auf dem zulaufseitigen Ende 53 der Einstellhülse 48 angesetzt, liegt dieses bedingt durch den Spalt 51 nicht mehr an der Wandung 47 der zentralen Ausnehmung 46 an. Dadurch können Abspanungen bei Verkanten des Werkzeugs vermieden werden. Zusätzlich ist die Montage durch die größere Baulänge der Einstellhülse 48 vereinfacht, da das Montagewerkzeug nicht so weit in die zentrale Ausnehmung 46 des Brennstoffeinspritzventils 1 eingeführt werden muß.
Bedingt durch die größere Baulänge der Einstellhülse 48 besteht abströmseitig der Stufe 49 zwischen der Einstellhülse 48 und der Wandung 47 eine größere Kontaktfläche. Entsprechend weist das erste Ausführungsbeispiel der Einstellhülse 48 des erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils 1 zum Ausgleich der größeren Baulänge im zulau seitigen Ende 53 eine Ausnehmung 59a auf, so daß die resultierende Klemmwirkung der Einstellhülse 48 gegenüber dem Stand der Technik gleich bleibt und keine größere Kraft benötigt wird, um die Einstellhülse 48 zu montieren. Die Ausnehmung 59a kann dabei beispielsweise rechteckig ausgeführt sein, aber auch andere Formen, beispielsweise eine gerundete Form, aufweisen. Dadurch wird die mit der Wandung 47 in Kontakt stehende Fläche so weit reduziert, daß die Einpreßkraft gegenüber einer Einstellhülse 48 gemäß dem Stand der Technik gleich bleibt.
Aus der in Fig. 3B dargestellten Aufsicht auf das zulaufseitige Ende 53 der Einstellhülse 48 ist ersichtlich, daß auf die radialen Abschrägungen 70 am zulaufseitigen Ende 53 verzichtet werden kann, was die Herstellung der Einstellhülse 48 vereinfacht.
Fig. 4A und 4B zeigen eine schematische Ansicht und eine schematische Aufsicht der Einstellhülse 48 eines zweiten Ausführungsbeispiels' eines erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils 1.
Die Einstellhülse 48 weist im vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiel statt einer Ausnehmung 59a zwei Ausnehmungen 59b auf, die beispielsweise unter einem Winkel von 120° zueinander versetzt angeordnet sind. Die Ausnehmungen 59b sind bedingt durch die Perspektive der Ansicht in Fig. 4A durch die hervorragenden Flügel 73 der Einstellhülse 48 verdeckt, jedoch aus Fig. 4B ersichtlich.
Die Länge der Ausnehmungen 59b bleibt dabei z. B. gegenüber dem in Fig. 3A und 3B dargestellten ersten
Ausführungsbeispiel gleich. Durch diese Anordnung wird der
Tatsache Rechnung getragen, daß die Einstellhülse 48 bedingt durch ihre Ausführung als elastische Federhülse Spannungen unterliegt, die dazu führen, daß die Einstellhülse 48 nicht vollflächig an der Wandung 47 der zentralen Ausnehmung 46 des Kerns 2 anliegt, sondern mit axial an der Einstellhülse
48 verlaufenden, parallelen Kontaktlinien, die im wesentlichen entlang der Flügel 73 der Einstellhülse 48 und gegenüber dem Schlitz 72 verlaufen. Durch zwei Ausnehmungen 59b kann eine gleichmäßigere Anlage und damit eine bessere
Kraftverteilung und eine bessere Klemmwirkung erzielt werden. Fig. 5A und 5B zeigen eine schematische Ansicht und eine schematische Aufsicht der Einstellhülse 48 eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils 1.
Ein besonders einfach herstellbares und montierbares Ausführungsbeispiel einer Einstellhülse 48 ist in den Fig. 5A und 5B dargestellt. Die Einstellhülse 48 ist erfindungsgemäß in größerer Baulänge ausgeführt, weist jedoch nicht nur am zulaufseitigen Ende 53, sondern auch am ablaufseitigen Ende 68 jeweils eine Ausnehmung 59c auf, die jedoch im Vergleich zu den vorigen Ausführungsbeispielen z. B. lediglich halb so lang sind. Auch dadurch kann die Einpreßkraft für die Einstellhülse 48 gleich bleiben. Der Vorteil der Ausführungsform liegt in der Symmetrie der Einstellhülse 8, die ungerichtet montiert werden kann, so daß der Verfahrensschritt der Ausrichtung des Bauteils vor der Montage entfallen kann.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt und auch für andere Bauformen von Brennstoffeinspritzventilen 1, beispielsweise für Brennstoffeinspritzventile 1 zum direkten Einspritzen von Brennstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine sowie für Brennstoffeinspritzventile 1 in einem Common-Rail- System, anwendbar.

Claims

Ansprüche
1. Brennstoffeinspritzventil (1) mit einem Anker (27) und einem Kern (2) , die mit einer Magnetspule (11) zusammenwirken, einer mit dem Anker (27) verbundenen Ventilnadel (19) , an der ein Ventilschließkörper (21) vorgesehen ist, der zusammen mit einem Ventilsitzkörper (29) einen Dichtsitz bildet, und einer in einer zentralen Ausnehmung (46) des Brennstoffeinspritzventils (1) angeordneten Einstellhülse (48) zum Beaufschlagen einer Rückstellfeder (25) mit einer Vorspannung, die einen axialen Schlitz (72) aufweist, wobei die Einstellhülse (48) eine in der zentralen Ausnehmung (46) ausgebildete Stufe (49) zulaufseitig überragt und zwischen der Einstellhülse (48) und einer Wandung (47) der zentralen Ausnehmung (46) zulaufseitig der Stufe (49) ein Spalt (51) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellhülse (48) zumindest an einem zulaufseitigen Ende (53) zumindest eine Ausnehmung (59a) aufweist.
2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Ausnehmung (59a) diametral gegenüber des axialen Schlitzes (72) der Einstellhülse (48) ausgebildet ist.
3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellhülse (48) am zulaufseitigen Ende (53) zwei Ausnehmungen (59b) aufweist.
4. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (59b) einen gegenseitigen Winkelabstand von ca. 120° aufweisen.
5. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellhülse (48) am zulaufseitigen Ende (53) und am ablaufseitigen Ende (68) jeweils eine Ausnehmung (59c) aufweist .
6. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (59a, 59b, 59c) weitgehend rechteckig ausgebildet sind.
7. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (59a, 59b, 59c) axiale Abschrägungen (71) aufweisen.
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