Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil

Abstract

 Die erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil für Einspritzanlagen von Brennkraftmaschinen. Es weist ein Ventilgehäuse 1, einen innerhalb des Ventilgehäuses 1 angeordneten, eine feststehende Magnetwicklung 3 tragenden Weicheisenkern 4 und einen diesem gleichachsig und unter Bildung eines Luftspaltes gegenüberstehenden Anker 7 auf. Der Anker 7 bildet ein Ventilverschlußglied. Das Ventil besitzt eine von einem Einlaß durch den Weicheisenkern 4 zum Ventilverschlußglied führende Durchgangsbohrung 5 auf, in der eine Druckfeder 10 angeordnet und mit einem Ende abgestützt ist, die mit ihrem anderen Ende am Anker 7 mit einer bestimmten Vorspannung in Anlage ist. Die Druckfeder 10 ist über ein axial plastisch verformbares Abstützelement 12 in der Durchgangsbohrung 5 abgestützt, dessen Verformungswiderstandskraft größer ist als die Kraft der bestimmten Vorspannung der Druckfeder 10.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil für Einspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem Ventilgehäuse, einem innerhalb des Ventilgehäuses angeordneten, eine feststehende Magnetwicklung tragenden Weicheisenkern und einem diesem gleichachsig und unter Bildung eines Luftspaltes gegenüberstehenden Anker, der mit einem Ventilverschlußglied verbunden ist bzw. ein Ventilverschlußglied bildet, mit einer von einem Einlaß durch den Weicheisenkern zum Ventilverschlußglied führenden Durchgangsbohrung, in der eine Druckfeder angeordnet und mit einem Ende abgestützt ist, die mit ihrem anderen Ende am Anker mit einer bestimmten Vorspannung in Anlage ist.

[0002] Bei derartigen Kraftstoffeinspritzventilen ist es bekennt, die Druckfeder an einer Anschlagschraube abzustützen, die mehr oder weniger in die mit einem Gewinde ausgebildete Durchgangsbohrung einschraubbar ist. Durch diese mit einer durchgehenden Axialbohrung versehene Anachlagschraube ist die Vorspannung der Druckfeder mit der diese am Anker in Anlage ist, einzustellen.

[0003] Diese Ausbildung ist nicht nur aufwendig herzustellen, sondern erfordert auch eine Vielzahl von Bauteilen. Darüber hinaus kann sich durch Lockern der Anschlagschraube diese und somit auch die Vorspannkraft der Druckfeder verstellen.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kraftstoffeinspritzventil nach dem Oberbegriff zu schaffen, das mit wenigen, einfachen Bauteilen eine einfache und sichere Einstellung der Vorspannkraft der Druckfeder ermöglicht.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckfeder über ein axial plätisch verformbares Abstützelement in der Durchgangsbohrung abgestützt ist, dessen Verformungswiderstandskraft größer ist als die Kraft der bestimmten Vorspannung der Druckfeder. Diese Ausbildung erfordert mit dem Abstützelement nur ein einfaches Bauteil, das durch axiale plastische Verformung auf eine solche Länge reduziert werden kann, daB die Kraftvorspannung der Druckfeder den gewünschten wert erhält. Der einmal eingestellte wert bleibt dann erhalten und kann sich nicht durch Erschütterungen während des Betriebes des Kraftstoffeinspritzventils ändern.

[0006] Eine ohne großen Aufwand herstellbare Möglichkeit zur Abstützung des Abstützelements besteht darin, daß die Durchgangsbohrung eine Stufenbohrung ist, die am Übergang von der dem Ventilverschlußglied zugewandten Stufe größeren Durchmessers zur Stufe kleineren Durchmessers eine Ringschulter bildet, an der das Abstützelement abstützbar ist.

[0007] Um einen guten Durchfluß zu ermöglichen, ist vorzugsweise das Abstützelement eine Hülse.

[0008] Diese Hülse kann in der Durchgangsbohrung abstützbare Verformungselemente aufweisen, wobei die Verformungselemente durch einen an einem Ende der Hülse hervorstehenden radial umlaufenden Verformungsflansch gebildet sind. Durch axiale Druckbeaufschlagung der Hülse wird der Verformungsflansch verbogen und damit der zylindrische Teil der Hülse axial verschoben.

[0009] Damit diese Verschiebung ungehindert erfolgen kann, können die Verformungselemente mit ihrem radial äußeren freien Ende in der Durchgangsbohrung abgestützt und mit ihrem radial inneren Bereich axial frei bewegbar sein. Ist die Hülse im stirnseitigen Bereich ihrer zylindrischen Wand von einer Verformungskraft beaufschlagbar, so erfolgt eine axiale einwandfreie Krafteinleitung in den formstabilen zylindrischen Teil der Hülse, ohne daß der Anlagebereich der Druckfeder verformt wird.

[0010] In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung können die Verformungselemente durch einen an einem Ende der Hülse koaxial zur Hülse ausgebildeten Verformungsbalg gebildet sein. Der Übergang der Hülse zum Verformungsbalg kann als von einer Verformungskraft beaufschlagbarer Kraftbeaufschlagungsflansch ausgebildet sein. Weist dabei der Verformungsbalg einen axial gerichteten Querschnitt auf, der von dem Bereich der Hülse ausgeht und sich zu dem der Hülse entgegengesetzten Ende des Verformungsbalges erstreckt, so kann vom Einlaß her ein T-förmiges Bauteil ungehindert bis in den Bereich der Hülse eingeführt werden und nach einer anschließenden 90 C-Drehung um seine Längsachse den Kraftbeaufschlagungsflansch hintergreifen. Durch Ziehen des T-förmigen Bauteils erfolgt dann die axiale plastische Verformung des Verformungsbalges bis die Druckfeder die gewünschte Vorspannkraft aufweist. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß ohne großen Aufwand eine Einstellung der Vorspannkraft am fertig zusammengebauten Kraftstoffeinspritzventil unter Betriebsbedingungen erfolgen kann.

[0011] Die Hülse weist vorzugsweise an ihrem den Verformungselementen entgegengesetzten Ende einen radial umlaufenden Abstützflansch auf, an dem die Druckfeder abstützbar ist.

[0012] Das als Hülse ausgebildete einzige zur Vorspannungseinstellung erforderliche Bauteil kann auf einfache weise als einteiliges Ziehteil hergestellt werden.

[0013] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 eine Seitenansicht eines Kraftstoffeinspritzventils zur Hälfte im Schnitt

Figur 2 einen Ausschnitt des Ventils nach Fig. 1 mit einem ersten unverformten Verformungselement

Figur 3 den Ausschnitt nach Fig. 2 mit verformtem Verformungselement

Figur 4 einen Ausschnitt des Ventils nach Fig. 1 mit einem zweiten Verformungselement

Figur 5 das Verformungselement nach Fig. 1 im Längsschnitt

Figur 6 das Verformungselement nach Fig. 5 im Schnitt entlang der Linie V-V.

[0014] Das dargestellte Kraftstoffeinspritzventil besitzt ein Ventilgehäuse 1, in dem ein Wickelkörper 2 mit der Magnetwicklung 3 angeordnet ist. Durch den wickelkörper 2 erstreckt sich ein mit einer Durchgangsbohrung 5 versehener Weicheisenkern 4, der mit seinem einen aus dem Ventilgehäuse herausragenden Ende einen Einlaßstutzen 6 bildet.

[0015] Der anderen Stirnseite des Weicheisenkerns 4 steht unter Bildung eines Luftspaltes ein Anker 7 gegenüber, der als Verschlußplatte ausgebildet ist und an seiner dem Weicheisenkern 4 entgegengesetzten Seite einen koaxial sich erstreckenden Zerstäubungszapfen 8 besitzt.

[0016] Der Zerstäubungszapfen 8 ragt in eine Auslaßbohrung 9.

[0017] Durch eine am Weicheisenkern 4 abgestützte vorgespannte Druckfeder 10 ist der Anker 7 in Schließrichtung beaufschlagt.

[0018] Die Abstützung der Druckfeder 10 erfolgt dabei über ein Abstützelement 12 bzw. 13, das mit seinem der Druckfeder 10 entgegengesetzten Ende an einer Ringschulter 11 der Durchgangsbohrung 5 anliegt.

[0019] Dabei ist die Ringschulter 11 durch den Übergang von der dem Ventilverschlußglied zugewandten Stufe größeren Durchmessers zur Stufe kleineren Durchmessers der als Stufenbohrung ausgebildeten Durchgangsbohrung 5 gebildet.

[0020] Das in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Abstützelement 12 ist eine Hülse 14, die an ihrem einen Ende einen radial nach außen gerichteten, umlaufenden Abstützflansch 15 aufweist, an dem die Druckfeder 10 abgestützt ist.

[0021] An seinem anderen Ende besitzt die Hülse 14 einen ebenfalls radial nach außen gerichteten, umlaufenden Verformungsflansch 16. Dieser Verformungsflansch 16 weist einen Außendurchmesser auf, der etwa dem Durchmesser der grossen Stufe der Durchgangsbohrung 5 entspricht.

[0022] Dadurch, daß die Ringschulter 11 von der großen Stufe zur kleinen Stufe hin geneigt ausgebildet ist, liegt der Verformungsflansch 16 nur mit seinem radial äußeren Bereich an der Ringschulter 11 an. Mit seinem radial inneren Bereich ist der Verformungsflansch 16 aber axial frei bewegbar. Dadurch kann durch axiale Druckbeaufschlagung der Hülse 14 mittels eines Verformungsrohres 17 und der dadurch erfolgten plastischen Verformung des Verformungsflansches 16 aus seiner geraden radialen Form - wie sie in Figur 2 dargestellt ist - in eine geneigte Form - wie sie in Figur 3 dargestellt ist - axial verschoben werden.

[0023] Durch diese Verschiebung wird der Abstützflansch 16 zur kleinen Stufe der Durchgangsbohrung 5 hin verschoben, wobei sich die relativ hohe Vorspannkraft der Druckfeder 10 auf die gewünschte Vorspannkraft reduziert.

[0024] Diese Vorspannkraft kann an einer Druckmeßplatte 18 während des Verformungsvorgangs gemessen werden, so daß die Druckbeaufschlagung und Verformung durch das Verformungsrohr 17 in dem Moment beendet wird, in dem die gewünschte Vorspannkraft der Druckfeder 10 erreicht wird.

[0025] Die ringförmige Druckplatte 18 liegt dabei an dem dem Abstützelement 12 entgegengesetzten Ende der Druckfeder 10 an.

[0026] Das in den Figuren 4 - 6 dargestellte Abstützelement 13 weist ebenfalls eine Hülse 14 auf, die einen radial nach innen gerichteten Abstützflansch 15 besitzt, an dem die Druckfeder 10 in Anlage ist.

[0027] An dem dem Abstützflansch 15 entgegengesetzten Ende besitzt die Hülse 14 einen radial nach innen gerichteten Kraftbeaufschlagungsflansch 19, der an seinem radial inneren Bereich in einen koaxial von der Hülse 14 weggerichteten Verformungsbalg 20 übergeht.

[0028] Mit seinem freien Ende ist der Verformungsbalg 20 an der Ringschulter 11 in Anlage.

[0029] Von dem freien Ende ausgehend erstreckt sich ein Querschlitz 21 axial bis in den Bereich der Hülse 14. Dadurch kann vom Einlaß 6 her ein strichpunktiert gezeichnetes T-förmiges Bauteil 23, dessen Querstück 22 eine größere Erstreckung besitzt als der Innendurchmesser des Verformungsbalges 20, durch die Durchgangsbohrung 5 bis in den Bereich der Hülse 14 eingeführt werden. Durch Drehung um 90° hintergreift das Querstück 22 dann den Kraftbeaufschlagungsflansch 19, so daß durch Ziehen des T-förmigen Bauteils 23 nach außen der Verformungsbalg 20 so weit axial zusammengedrückt wird, bis die Vorspannung der Druckfeder 10 auf den gewünschten Wert reduziert ist.

[0030] Dies wird bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 - 6 vorzugsweise am komplett zusammengebauten Kraftstoffeinspritzventil durch Messung der dynamischen Durchflußmenge durchgeführt.

[0031] Die Verformungswiderstandskraft der Abstützelemente 12 und 13 ist deutlich größer als die Vorspannkraft der Druckfeder 10, so daß durch die Druckfeder 10 keine Verformung möglich ist.

[0032] Die erfindungsgemäße Ausbildung des Kraftstoffeinspritzventils läßt es zu, daß die Druckfeder 10 und die Ringschulter 11 mit nur relativ geringer Genauigkeit hergestellt werden brauchen, da durch die Verformung des Abstützelements 12 bzw. 13 diese Ungenauigkeiten wieder ausgeglichen werden.

Ansprüche

1. Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil für Einspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem Ventilgehäuse, einem innerhalb des Ventilgehäuses angeordneten, eine feststehende Magnetwicklung tragenden Weicheisenkern und einem diesem gleichachsig und unter Bildung eines Luftspaltes gegenüberstehenden Anker, der mit einem Ventilverschlußglied verbunden ist bzw. ein ventilverschlußglied bildet, mit einer von einem Einlaß durch den Weicheisenkern zum Ventilverschlußglied führenden Durchgangsbohrung, in der eine Druckfeder angeordnet und mit einem Ende abgestützt ist, die mit ihrem anderen Ende am Anker mit einer bestimmten Vorspannkraft in Anlage ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (10) über ein axial plastisch verformbares Abstützelement (12 bzw. 13) in der Durchgangsbohrung (5) abgestützt ist, dessen Verformungswiderstand größer ist, als die Kraft der bestimmten Vorspannung der Druckfeder (10).

2. Kraftstoff einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrung (5) eine Stufenbohrung ist, die am Übergang von der dem Ventilverschlußglied zugewandten Stufe größeren Durchmessers zur Stufe kleineren Durchmessers eine Ringschulter (11) bildet, an der das Abstützelement (12 bzw. 13) abstützbar ist.

3. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützelement (12 bzw. 13) eine Hülse (14) ist.

4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (14) in der Durchgangsbohrung (5) abstützbare Verformungselemente aufweist.

5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungselemente durch einen an einem Ende der Hülse (14) radial hervorstehenden, umlaufenden Verformungsflansch (16) gebildet sind.

6. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungselemente mit ihrem radial äußeren freien Ende in der Durchgangsbohrung (5) abgestützt und mit ihrem radial inneren Bereich axial frei bewegbar sind.

7. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (14) in stirnseitigen Bereich ihrer zylindrischen wand von einer Verformungskraft beaufschlagbar ist.

8. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungselemente durch einen an einem Ende der Hülse (14) koaxial zur Hülse (14) ausgebildeten Verformungsbalg (20) gebildet sind.

9. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang von der Hülse (14) zum Verformungsbalg (20) als von einer Verformungskraft beaufschlagbarer Kraftbeaufschlagungsflansch (19) ausgebildet ist.

10. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungsbalg (20) einen axial gerichteten Querschlitz (21) aufweist, der von dem Bereich der Hülse (14) ausgeht und sich zu dem der Hülse (14) entgegengesetzten Ende des Verformungsbalges (20) erstreckt.

11. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (14) an ihrem den Verformungselementen entgegengesetzten Ende einen radial umlaufenden Abstützflansch (15) aufweist, an dem die Druckfeder (10) abstützbar ist.

Zeichnung