Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil

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 oder ein Ventilverschlußglied bildet, mit einer von einem Einlaß durch den Weicheisenkern zum Ventilverschlußglied führenden Durchgangsbohrung, in der eine Druckfeder angeordnet ist, die mit einem Ende am Anker mit einer bestimmten Vorspannkraft in Anlage ist und mit ihrem anderen Ende an einem in der Durchgangsbohrung angeordneten Abstützelement, dessen axialer Verformungswiderstand größer ist als die Kraft der bestimmten Vorspannung der Druckfeder abgestützt ist.

[0002] Bei derartigen Kraftstoffeinspritzventilen ist es bekannt, 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 Anschlagschraube 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] Ein elektromangetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil nach dem Gattungsbegriff ist aus der GB-A-2 061 014 bekannt. Dort ist die als Abstützelement für die Druckfeder wirkende Hülse mittels einer umlaufenden Sicke in der Durchgangsbohrung festgelegt. Das Einrollen der Sicke unter gleichzeitiger Einstellung der Federvorspannung ist äußerst aufwendig, Korrekturen ohne Zerstörung der Verbindung nicht möglich.

[0005] Ferner ist aus der FR-A-2 127 146 ein elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil bekannt, dessen Feder an einer Hülse abgestützt ist, die sich durch elastische, verformbare Teile in der Brennstoffbohrung abstützt.

[0006] 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.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Abstützelement eine axial plastisch verformbare Hülse ist, die in der Durchgangsbohrung abstützbare Verformungselemente aufweist, und die Durchgangsbohrung eine Stufenbohrung ist, die am Übergang von der dem Ventilverschlußglied zugewandten Stufe größeren Durchmessers zur Stufe kleineren Durchmessers eine kegelförmige Ringschulter bildet, an der sich die Hülse über ,- die Verformungselemente abstützt.

[0008] Diese Ausbildung erfordert mit dem Abstützelement nur ein einfaches Bauteil, das durch axiale plastische Verformung auf eine solche Länge reduziert werden kann, daß 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. Die Ausbildung des Abstützelements als Hülse sichert einen guten Durchfluß des Kraftstoffs.

[0009] Diese Hülse weist in der Durchgangsbohrung abstützbare Verformungselemente auf, wobei die Verformungselemente durch einen an einem Ende der Hülse hervorstehenden radial umlaufenden Verformungsflansch gebildet sein können. Durch axiale Druckbeaufschlagung der Hülse wird der Verformungsflansch verbogen und damit der zylindrische Teil der Hülse axial verschoben.

[0010] 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.

[0011] 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 Bauteile 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.

[0012] Die Hülse weist vorzugsweise an ihrem den Verformungselementen entgegengesetzten Ende einen radial umlaufenden Abstützflansch auf, an dem die Druckfeder abstützbar ist.

[0013] Das als Hülse ausgebildete einzige zur Vorspannungseinstellung erforderliche Bauteil kann auf einfache Weise als einteiliges Ziehteil hergestellt werden.

[0014] 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. 4 im Längsschnitt

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

[0015] 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.

[0016] 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.

[0017] Der Zerstäubungszapfen 8 ragt in eine Auslaßbohrung 9.

[0018] Durch eine am Weicheisenkern 4 abgestützte vorgespannte Druckfeder 10 ist der Anker 7 in Schließrichtung beaufschlagt.

[0019] 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.

[0020] 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.

[0021] 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.

[0022] An seinem anderen Ende besitzt die Hülse 14 einen ebenfalls radial nach außen gerichteten, umlaufenden Verformungsflansch 16. Dieser Verformungeflansch 16 weist einen Außendurchmesser auf, der etwa dem Durchmesser der grossen Stufe der Durchgangsbohrung 5 entspricht.

[0023] 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 Verformungeflansch 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.

[0024] 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.

[0025] 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.

[0026] Die ringförmige Druckplatte 18 liegt dabei an dem dem Abstützelement 12 entgegengesetzten Ende der Druckfeder 10 an.

[0027] 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.

[0028] 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.

[0029] Mit seinem freien Ende ist der Verformungsbalg 20 an der Ringschulter 11 in Anlage.

[0030] 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.

[0031] Dies wird bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 - 6 vorzugsweise am komplett zusammengebauten Kraftstoffeinspritzventil durch Messung der dynamischen Durchflußmenge durchgeführt.

[0032] 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.

[0033] 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 (1), einem innerhalb des Ventilgehäuses (1) angeordneten, eine feststehende Magnetwicklung (3) tragenden Weicheisenkern (4) und einem diesem gleichachsig und unter Bildung eines Luftspaltes gegenüberstehenden Anker (7), der mit einem Ventilverschlußglied verbunden ist, oder ein Ventilverschlußglied bildet, mit einer von einem Einlaß durch den Weicheisenkern (4) zum Ventilverschlußglied führenden Durchgangsbohrung (5), in der eine Druckfeder (10) angeordnet ist, die mit einem Ende am Anker (7) mit einer bestimmten Vorspannkraft in Anlage ist und mit ihrem anderen Ende an einem in der Durchgangsbohrung (5) angeordneten Abstützelement (12,13), dessen axialer Verformungswiderstand größer ist als die Kraft der bestimmten Vorspannung der Druckfeder (10), abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützelement (12, 13) eine axial plastisch verformbare Hülse ist, die in der Durchgangsbohrung (5) abstützbare Verformungselemente aufweist, und die Durchgangsbohrung (5) eine Stufenbohrung ist, die am Übergang von der dem Ventilverschlußglied zugewandten Stufe größeren Durchmessers zur Stufe kleineren Durchmessers eine kegelförmige Ringschulter (11) bildet, an der sich die Hülse (12 bzw. 13) über die Verformungselemente abstutzt.

2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungselemente durch einen an einem Ende der Hülse (14) radial hervorstehenden, umlaufenden Verformungsflansch (16) gebildet sind.

3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, 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.

4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungselemente durch einen an einem Ende der Hülse (14) koaxial zur Hülse ausgebildeten Verformungsbalg (20) gebildet sind.

5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang von der Hülse (14) zum Verformungsbalg (20) als von einer Verformungskraft beaufschlagbarer Kraftbeaufschlagungsflansch (19) ausgebildet ist.

6. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 4 oder 5, 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.

7. 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.

Revendications

1. Injecteur de carburant à commande électromagnétique pour dispositif d'injection de moteur à combustion interne, cet injecteur comportant, d'une part un corps (1) d'injecteur, un noyau (4) en fer doux disposé dans ce corps (1) et portant un enroulement excitateur (3) fixe et une armature (7), qui est coaxiale à ce noyau, qui lui fait vis-à-vis en ménageant entre eux un entrefer et qui est reliée à un organe obturateur ou bien constitue cet obturateur et, d'autre part, un passage (5) qui va d'un orifice d'entrée à cet organe obturateur en traversant le noyau et dans lequel est disposé un ressort (10) de compression, dont une extrémité est appliquée contre l'armature (7) avec une force déterminée et dont l'autre extrémité s'applique contre un élément (12, 13) de soutien disposé dans ce passage (5) et présentant dans le sens axial une résistance à la déformation supérieure à la force de bandage du ressort (10), injecteur caractérisé en ce que l'élément (12, 13) de soutien est une douille, qui est déformable plastiquement dans le sens axial et qui comporte des éléments déformables pouvant s'appliquer dans le passage (5), et en ce que le passage (5) est étagé et comporte, à la jonction entre une partie de grand diamètre tournée vers l'obturateur et une partie de diamètre plus faible, un épaulement (11) annulaire conique, contre lequel la douille (12 ou 13) s'applique par l'intermédiaire de ses éléments déformables.

2. Injecteur de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments déformables sont constitués par une collerette (16) continue et déformable, faisant saillie radialement d'une extrémité de la douille (14).

3. Injecteur de carburant selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments déformables s'appliquent dans le passage (5) par leur extrémité radialement extérieure, leur partie intérieure pouvant se déplacer librement dans le sens axial.

4. Injecteur de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments déformables sont constitués par un soufflet (20) déformable, formé à une extrémité de la douille (14) coaxialement à celle-ci.

5. Injecteur de carburant selon la revendication 4, caractérisé en ce que la jonction entre la douille (14) et le soufflet (20) déformable est constituée par une collerette (19) pouvant être soumise à une contrainte de déformation.

6. Injecteur de carburant selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le soufflet (20) déformable comporte une encoche (21) transversale orientée axialement, qui part de la douille (14) et va jusqu'à l'extrémité de ce soufflet (20) opposée à cette douille (14).

7. Injecteur de carburant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la douille (14) comporte, à son extrémité opposée aux éléments déformables, une collerette (15) radiale continue de soutien, contre laquelle le ressort (10) peut s'appuyer.

Claims

1. Electromagnetically actuated fuel injector for injection systems of internal-combustion engines, with a valve housing (1), a soft-iron core (4) arranged inside the valve housing (1) and carrying a stationary magnet vinding (3), and an armature (7) which is located opposite the said soft-iron core equiaxially and forms an air gap and which is connected to a valve closing member or forms a valve-closing member, with a passage bore (5) which leads from an inlet through the soft-iron core (4) to the valve-closing member and in which is arranged a compression spring (10) laid at one end against the armature (7) with a specific prestressing force and supported at its other end on a supporting element (12,13) which is arranged in the passage bore (5) and the axial deformat ion resistance of which is greater than the force of the specific prestress of the compression spring (10), characterized in that the supporting element (12, 13) is a sleeve which can experience plastic deformation axially and which has deformation elements supportable in the passage bore (5), and the passage bore (5) is a stepped bore which, at the transition from the step of larger diameter facing the valve-closing member to the step of smaller diameter, forms a conical annular shoulder (11), on which the sleeve (12 or 13) is supported by the deformation elements.

2. Fuel injector according to Claim 1, characterized in that the deformation elements are formed by a continuous deformation flange (16) projecting radially at one end of the sleeve (14).

3. Fuel injector according to Claim 2, characterized in that the deformation elements are suooorted in the oassaae bore t51 bv means of their radially outer free end and are freely movable axially in their radially inner region.

4. Fuel injector according to Claim 1, characterized in that the deformation elements are formed by a deformation concertina (20) formed at one end of the sleeve (14) coaxially relative to the sleeve.

5. Fuel injector according to Claim 4, characterized in that the transition from the sleeve (14) to the deformation concertina (20) takes the form of a force-receiving flange (19) which can be subjected to a deformation force.

6. Fuel injector according to one of Claims 4 or 5, characterized in that the deformation concertina (20) has an axially directed transverse slot (21) which starts from the region of the sleeve (14) and which extends to that end of the deformation concertina (20) opposite the sleeve (14).

7. Fuel injector according to one of the preceding Claims, characterized in that the sleeve (14), at its end opposite the deformation elements, has a radially continuous supporting flange (15), on which the compression spring (10) can be supported.

Zeichnung