Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher definierten Art, wie z.B. in der WO 2005/085624 A oder DE 103 35 22 A1 gezeigt.

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2004 O11 095 A1 ist ein Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine mit einer an eine Drosselplatte angrenzenden Ventilsteuerplatte bekannt. Zur Steuerung der Schließbewegung einer Düsennadel ist in der Ventilsteuerplatte ein Ventilschließglied vorgesehen, welches mittels eines Federelementes gegen einen Ventilsitz in der Ventilsteuerplatte in einer Schließstellung vorgespannt ist. Das Federelement liegt seitens des Ventilschließgliedes an einem Federkragen an, welcher am Ventilschließglied angeformt ist. Das Ventilschließglied ist rotationssymmetrisch ausgebildet, wobei das als Spiraldruckfeder ausgeführte Federelement konzentrisch um das Ventilschließglied herum angeordnet ist und eine Druckkraft zwischen dem Federkragen und der Drosselplatte ausübt. Das Ventilschließglied wird mittels eines piezoelektrischen Aktors gesteuert, indem der Aktor das Ventilschließglied entweder vom Ventilsitz abhebt, so dass der Druck im Ventilsteuerraum oberhalb der Düsennadeln auf Raildruck ansteigt und die Düsennadel in die Schließstellung bewegt. Dabei führt das Ventilschließglied eine Hubbewegung in einer Bewegungsachse aus, wobei das Ventilschließglied lediglich durch den Ventilsitz in der Ventilsteuerplatte axial und selbstzentrierend geführt ist.

Bei einer derartigen Anordnung eines Ventilschließgliedes entsteht das Problem, dass aufgrund von Querkrafteffekten einer Spiraldruckfeder eine Verkippung des Ventilschließgliedes verursacht wird, was einen erhöhten Verschleiß des Ventilschließgliedes bzw. des Ventilsitzes in der Ventilsteuerplatte verursachen kann. Ferner weicht die Schließcharakteristik der Düsennadel aufgrund einer ungeführten Bewegung des Ventilschließgliedes in den Schließsitz vom gewünschten Verhalten ab.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kraftstoffinjektor mit einem Ventilschließglied zu schaffen, welcher die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und eine verkippungsfreie Hubbewegung des Ventilschließgliedes in der Bewegungsachse der Hubbewegung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine mit einem Ventilschließglied gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das Federelement mehrere auf dem Umfang verteilte biegeelastische Federbügel aufweist, welche sich zwischen dem Federkragen des Ventilschließgliedes und der Drosselplatte erstrecken, wobei die biegeelastischen Federbügel bei einer Kompression des Federelementes seitlich einfedern, um eine Druckfederwirkung zu erzielen.

Die Erfindung geht dabei von dem Gedanken aus, ein Federelement zu schaffen, welches als Druckfeder einsetzbar ist, und eine querkraftfreie Kompression über dem Einfederweg ermöglicht, um ein Verkippen des Ventilschließgliedes zu vermeiden. Aufgrund der rotationssymmetrischen Ausbildung des erfindungsgemäßen Federelementes konzentrisch um das Ventilschließglied heben sich über dem Umfang verteilte Querkraftkomponenten derart gegeneinander auf, dass eine Kraftwirkung ausschließlich in der Bewegungsachse auf das Ventilschließglied eingebracht wird.

Das Federelement weist symmetrisch um den Umfang verteilte biegeelastische Federbügel auf, welche sich bei einer Kompression des Federelementes elastisch verbiegen. Die Biegebewegung der biegeelastischen Federbügel erfolgt in seitlicher Richtung, was bedeutet, dass die Federbügel entweder in tangentialer Richtung innerhalb des Hüllkörpers des Federelementes einfedern oder alternativ radial nach außen gerichtet einfedern. Die resultierende Federkraft ergibt sich aus der Summe der Einzelfederkräfte der biegeelastischen Federbügel. Vorteilhafterweise kann das Federelement gemäß der vorliegenden Erfindung ohne bauliche Veränderungen am Ventilschließglied, an der Ventilsteuerplatte oder gar an der Drosselplatte gegen die Druckspiralfeder gemäß des Standes der Technik ausgetauscht werden, wobei sich der gewünschte Erfolg einer querkraftfreien Charakteristik der Einfederung des Federelementes ergibt.

Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist das Federelement aus einem Federdraht gebildet, welcher mäanderförmig gebogen ist und sich korbartig um das Ventilschließglied herum erstreckt, wobei etwa parallel zur Bewegungsachse verlaufende Mäanderabschnitte die biegeelastischen Federbügel bilden. Gemäß dieses ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ergibt sich eine einfache konstruktive Gestalt des Federelementes, in dem ein Federdraht mit einem runden oder rechteckigen bzw. quadratischen Querschnitt in eine mäanderförmige Struktur gebogen wird, welche anschließend in eine Ringstruktur gebracht wird, um einen kreisförmigen Federkorb zu bilden. Die Enden des Federdrahtes können miteinander verschweißt oder verlötet werden, um eine Aufweitung des korbartigen Federelementes in Umfangsrichtung zu unterbinden. Durch eine Anpassung des Drahtdurchmessers, der Form der Biegearme und der Anzahl der Biegearme kann die Steifigkeit der Feder variiert werden. Die Biegedrahtfeder weist somit äußere Abmessungen mit einer gegebenen Höhe und einem Innendurchmesser auf. Der Innendurchmesser orientiert sich an dem Durchmesser des Ventilschließgliedes, und kann zugleich durch dieses geführt werden.

Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung ist vorgesehen, dass in den die biegeelastischen Federbügel bildenden Mäanderabschnitten eine Krümmung mit einem Krümmungsradius (R) eingebracht ist, wodurch eine seitliche Einfederung vorgebbar ist. Die biegeelastischen Federbügel bildenden Mäanderabschnitte und erstrecken sich im Wesentlichen parallel zur Bewegungsachse des Ventilschließgliedes. Dabei weicht die Struktur des Federdrahtes leicht von der Mäanderform ab, da die eingebrachte Krümmung zur Vorgabe der seitlichen Einfederung erforderlich ist. Die Richtung der Krümmung der Mäanderabschnitte liegt entweder in tangentialer Richtung innerhalb des Hüllkörpers des Federkorbes, wobei auch eine radial nach außen orientierte Biegerichtung möglich ist, in der die Krümmung in den Mäanderabschnitt eingebracht ist.

Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung weist der Federdraht zwischen den die biegeelastischen Federbügel bildenden Mäanderabschnitten Aufstandsabschnitte auf, mit denen der Federdraht am Federkragen des Ventilschließgliedes und an der Drosselplatte anliegt. Der Federdraht weist insgesamt acht die biegeelastischen Federbügel bildenden Mäanderabschnitte auf, welche jeweils paarweise eine Mäanderschleife bilden, wobei die Mäanderschleifen etwa 90° zueinander versetzt auf dem Umfang des Federelementes verteilt angeordnet sind. Der Federdraht bildet zunächst innerhalb eines rohrförmigen Hüllkörpers eine zylindrische Grundform. Beginnend mit einem Teil des Aufstanzabschnittes verläuft dieser in der Horizontalen und ist nachfolgend etwa 90° abgewinkelt und erstreckt sich in vertikaler Richtung parallel zur Bewegungsachse. Dabei bilden die vertikalen Mäanderabschnitte, welche die biegeelastischen Federbügel bilden, keine Gerade, sondern weisen eine Krümmung mit dem Krümmungsradius (R) auf. Nach Erreichen der Höhe des Rohrabschnittes folgt im Drahtverlauf eine weitere Biegung um etwa 90°, so dass der Federdraht wieder in der Horizontalen verläuft und den oberen Aufstandsabschnitt bildet. Die jeweiligen Aufstandsabschnitte nehmen einen Winkelabschnitt von 45° ein, so dass nach Erreichen des Winkelabschnittes der Federdraht wieder etwa 90° nach unten gerichtet abgewinkelt verläuft und in den Mäanderabschnitt übergeht, welcher den nächsten biegeelastischen Federbügel bildet. Die Struktur wiederholt sich vierfach gleich verteilt auf dem Umfang, so dass das Federelement vier Mäanderschleifen aufweist, die jeweils 90° zueinander versetzt sind.

Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung ist das Federelement aus einem zylindrischen Rohrabschnitt gebildet, und der Rohrabschnitt weist in der Mantelfläche ausgebildete Aussparungen auf, so dass die in der Mantelfläche verbleibenden Bereiche zwischen den Aussparungen die biegeelastischen Federbügel bilden. Auch bei dieser Ausführungsform ist das Ziel erreicht, dass eine querkraftfreie Bügelfederhülse gebildet wird. Die Aussparungen werden beispielsweise mittels Laserstrahlschneiden aus der Mantelfläche des Rohrabschnittes herausgetrennt. Die verbleibende Struktur weist Bereiche zwischen den Aussparungen auf, die die biegeelastischen Federbügel bilden. Dabei bilden die zwischen den Aussparungen angeordneten und den Rohrabschnitt längsseitig begrenzenden Endflächen verbleibende Bereiche jeweilige Aufstandsringe, über die das Federelement am Federkragen und an der Drosselplatte anliegt. Die biegeelastischen Federbügel, welche aus den verbleibenden Bereichen zwischen den Aussparungen gebildet werden, gehen materialeinheitlich in die Aufstandsringe über. Die biegeelastischen Federbügel weisen eine Krümmung mit einem Krümmungsradius (R) auf, wodurch einen seitliche Einfederung vorgebbar ist. Die Federbügel zwischen den Aufstandsringen weisen vor Übergang in den Bereich der Krümmung sich von den Aufstandsringen etwa rechtwinklig erstreckende ungekrümmte Führungsbereiche auf, um das Federelement konzentrisch auf dem Ventilschließglied zu führen. Dabei kann das Federelement insgesamt 8 Federbügel umfassen, deren Krümmung in seitlicher Richtung abwechselnd ausgebildet ist, um eine torsionsfreie Kompression des Federelementes zu schaffen. Aufgrund der in Richtung abwechselnd ausgebildeten Krümmungen innerhalb der Federbügel heben sich entstehende Torsionskräfte gegeneinander auf. Die insgesamt 8 vorgesehenen Federbügel sind über dem Umfang des Federelementes gleich verteilt angeordnet, so dass sich eine Symmetrie des Federelementes ergibt. Die Bügel federn axial ein, wobei die Ausfederung jeweils in seitlicher Richtung erfolgt. Die radiale Verformung der Bügel beinhaltet nicht die Gefahr der Berührung an der Wand der Ventilraumbohrung, da diese geometrisch angepasst sind. Zur Minimierung der Spannungen weist die das Federelement bildende Bügelfederhülse acht biegeelastische Federbügel auf, wobei auch eine andere Anzahl von Federbügeln vorgesehen werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Federelementes ist vorgesehen, dass das Federelement aus einem mittels Stanz- und Biegevorgängen herstellbaren Federkorb gebildet ist, wobei der Federkorb mehrere Ringabschnitte aufweist, welche über Federstegabschnitte miteinander verbunden sind, so dass die Ringabschnitte und die Federstegabschnitte insgesamt einstückig ausgebildet sind. Dabei besteht der Federkorb aus einem zentralen Ringabschnitt, von dem sich drei Federstegabschnitte in Winkelsegmenten von 120° gleich beabstandet voneinander radial nach außen erstrecken, an denen jeweils zwei Ringabschnitte radial nach außen angeformt sind, zwischen denen jeweils ein weiterer Federstegabschnitt angeordnet ist. Damit ist die Ausgangsform des Federelementes gebildet, welche aus einem Blechmaterial vom Band gestanzt werden kann. Das Bandmaterial kann ein Federstahl umfassen, welcher bedarfsabhängig einer Wärmebehandlung unterzogen werden kann. Somit befindet sich das Federelement zunächst in einem ebenen Ausgangszustand, und um den zentralen Ringabschnitt herum erstrecken sich sternförmig die Federstegabschnitte, an welchen jeweils wiederum ein Ringabschnitt folgt, und ferner radial nach außen ein jeweils weiterer Federstegabschnitt ausgebildet ist, welcher in einem letzten Ringabschnitt endet. Diese Geometrie wiederholt sich dreifach auf dem Umfang des zentralen Ringabschnittes verteilt, so dass die insgesamt sieben Ringabschnitte und sechs Federstegabschnitte ein materialeinheitlich zusammenhängendes Element bilden.

Ferner ist vorgesehen, dass die Ringabschnitte jeweils Symmetrieachsen aufweisen, und die Ringabschnitte mittels elastischer Biegung der Federstegabschnitte derart übereinander bringbar sind, dass die Symmetrieachsen der Ringabschnitte miteinander fluchten, wodurch der Federkorb bildbar ist. Aufgrund dieser Geometrie ergibt sich ein praktisch querkraftfreies Federelement, was mit einer Bügelfeder vergleichbar ist. Die Federrate kann aufgrund entsprechend gewählter Materialeigenschaften und der Materialdicke an die Federrate der Schraubendruckfeder angepasst sein. Um die radiale Verformung der Federstegabschnitte bei maximalen Hub des Ventilschließgliedes und die auftretenden Spannungen im Material zu minimieren, kann die Bügelfeder zweilagig ausgeführt sein, wobei auch mehrere Lagen prinzipiell möglich sind.

Durch die Wahl eines großen Durchmessers des oberen Ringabschnittes wird die Priorität bei der Wiederbefüllung des Ventil- und Steuerraums innerhalb der Ventilsteuerplatte bzw. oberhalb der Düsennadel auf den Steuerraum gelenkt. Somit ist ein schnelles Schließen der Düsennadel möglich. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass am zentralen Ringabschnitt Abstandshalter integriert werden. Sie minimieren zusätzlich ein Deaxieren des Ventilbolzens.

Gemäß dieses Ausführungsbeispiels wird ein Federelement geschaffen, wobei die in Flucht gebrachten Ringabschnitte einen oberen Aufstandsring zur Anlage am Federkragen und einen unteren Aufstandsring zur Anlage an der Drosselplatte bilden, wobei gleich beabstandet zwischen dem oberen und dem unteren Aufstandsring ein Zwischenring gebildet ist, und sich zwischen dem Aufstandsring und dem Zwischenring jeweils drei Federstegabschnitte erstrecken, die die biegeelastischen Federbügel bilden. Zunächst wird durch eine Biegung eines ersten Federstegabschnittes um 180° ein erster an dem zentralen Ringabschnitt angebundener weiterer Ringabschnitt in eine fluchtende Position gebracht. Ein zweiter Ringabschnitt wird um den zentralen Ringabschnitt gebogen, wobei auch der zweite Federstegabschnitt eine Krümmung von 180° aufweist. Diese Schritte werden insgesamt sechsfach wiederholt, bis alle Ringabschnitte etagenförmig auf drei Ebenen übereinander gebracht sind und die jeweiligen Symmetrieachsen in der Bewegungsachse des Ventilschließgliedes liegen.

Zwischen den jeweiligen Ebenen der Ringabschnitte erstrecken sich mit einer Krümmung von 180° jeweils drei Federstegabschnitte gleich beabstandet auf einem Umfang von 120°. Die Winkelpositionen der drei Federstegabschnitte zwischen dem unteren Ringabschnitt und dem mittleren Ringabschnitt im Verhältnis zum mittleren Ringabschnitt und dem oberen Ringabschnitt sind um jeweils 60° versetzt. Somit kann ein Federelement gebildet werden, welches ein praktisch querkraftfreies komprimieren erlaubt, wobei durch die Kompression eine elastische Biegung innerhalb der Federstegabschnitte hervorgerufen wird, und sich die Federkräfte der jeweiligen Federstegabschnitte zwischen gleichen Ebenen addieren, wobei sich der Federweg zwischen dem untersten Ringabschnitt und dem mittleren Ringabschnitt sowie dem mittleren Ringabschnitt und den oberen Ringabschnitt addiert.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt.

Es zeigt:

Figur 1

eine Ansicht eines Ausschnittes eines Kraftstoffinjektors im Querschnitt mit einem Ventilschließglied, welches innerhalb einer Ventilsteuerplatte angeordnet ist und mittels eines erfindungsgemäßen Federelementes in einer Schließstellung vorgespannt ist;

Figur 2

zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des Federelementes gemäß der vorliegenden Erfindung in einem eingebauten Zustand;

Figur 3

zeigt das Federelement gemäß des ersten Ausführungsbeispiels in Figur 2;

Figur 4

zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Federelementes gemäß der vorliegenden Erfindung in einem eingebauten Zustand;

Figur 5

zeigt eine perspektivische Ansicht des Federelementes gemäß des Ausführungsbeispiels in Figur 4;

Figur 6

zeigt eine dimetrische Ansicht des Federelementes gemäß des Ausführungsbeispiels aus Figur 4 und Figur 5;

Figur 7

zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Federelementes in einem eingebauten Zustand;

Figur 8a

zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Federelementes in einer ebenen Form;

Figur 8b

zeigt das Federelement gemäß Figur 8a nach einer ersten Biegeoperation;

Figur 8c

zeigt das Federelement gemäß des Ausführungsbeispiels aus Figur 8a in einem fertig gebogenen Zustand;

Figur 9

zeigt das Federelement gemäß des Ausführungsbeispiels aus den Figuren 7 bis 8c mit einem Abstandshalter im eingebauten Zustand; und

Figur 10

zeigt eine Draufsicht des Federelementes mit drei Abstandshaltern.

Die Figur 1 zeigt einen Kraftstoffinjektor 1 zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine in einer quergeschnittenen Ansicht. Die Ansicht zeigt einen Ausschnitt des Kraftstoffinjektors 1 im Bereich einer Drosselplatte 10, welche an einer Ventilsteuerplatte 11 angrenzt. In der Ventilsteuerplatte 11 ist zur Steuerung der Schließbewegung einer Düsennadel 12 ein Ventilschließglied 13 mit einem angeformten Federkragen 14 aufgenommen, wobei sich das Ventilschließglied 13 in der Bewegungsachse 15 hubbeweglich auf und ab bewegen kann. In einer nach oben gerichteten Position befindet sich das Ventilschließglied 13 in einer Schließstellung, wobei innerhalb der Ventilsteuerplatte 11 ein Ventilsitz eingebracht ist, gegen den das Ventilschließglied 13 durch ein Federelement 16 in einem dichtenden Sitz vorgespannt wird.

Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des Federelementes 16, wobei der Ausschnitt mit Sitz des Ventilschließgliedes 13 aus Figur 1 in vergrößerter Form dargestellt ist. In der Darstellung ist sowohl die Ventilsteuerplatte 11, welche sich oberhalb der Drosselplatte 10 befindet, dargestellt, wobei ein Druckkanal nach unten gerichtet in der Drosselplatte 10 unterhalb des Ventilschließgliedes 13 eingebracht ist. Das Ventilschließglied 13 umfasst einen angeformten Federkragen 14, gegen den das Federelement 16 abgestützt ist, um das Ventilschließglied 13 entgegen der Drosselplatte 10 vorzuspannen. Das Federelement 16 erstreckt sich somit zwischen der Drosselplatte 10 und dem Federkragen 14. Die vertikalen Abschnitte des Federelementes 16 sind aus biegeelastischen Federbügeln 17 gebildet, wobei das Federelement 16 insgesamt acht biegeelastische Federbügel 17 umfasst, wobei jedoch in der graphischen Darstellung in Figur 2 nur vier Federbügel 17 dargestellt sind.

Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels des Federelementes 16 gemäß Figur 2. Das Federelement 16 ist aus einem Federdraht 18 gebildet, welcher mäanderförmig gebogen ist und eine Art Federkorb bildet. Parallel zur Bewegungsachse 15 erstrecken sich die biegeelastischen Federbügel 17a bis 17h, wobei die biegeelastischen Federbügel einen Krümmungsradius R aufweisen. Der Krümmungsradius R ist in den biegeelastischen Federbügeln 17 abwechselnd innerhalb der tangentialen Richtung in der Mantelfläche des korbartigen Federelementes 16 ausgebildet, um eine seitliche Einfederung vorzugeben. Die biegeelastischen Federbügel 17, welche sich parallel zur Bewegungsachse 15 erstrecken, gehen in jeweilige Aufstandsabschnitte 19a bis 19i über, wobei die Aufstandsabschnitte 19a, 19c, 19e, 19g sowie 19i jeweils auf der Drosselplatte aufliegen, d.h., dass diese Aufstandsabschnitte die untere Endseite des Federelementes 16 bilden. Hingegen bilden die Aufstandsabschnitte 19b, 19d, 19f und 19h die obere Endseite des Federelementes 16, welche gegen den Federkragen an dem Ventilschließglied anliegen.

Die sich parallel zur Bewegungsachse 15 erstreckenden vertikalen Mäanderabschnitte, welche im Wesentlichen durch die biegeelastischen Federbügel 17a bis 17h gebildet sind, gehen zunächst in einen sich vertikal erstreckenden Abschnitt über, bevor diese 90° abknicken, um in die Aufstandsabschnitte 19a bis 19i überzugehen. Somit wird in den korbartigen Federelement 16 ein jeweiliger Führungsabschnitt gebildet, um das Federelement 16 konzentrisch um das Ventilschließglied anzuordnen, in dem jeweils ein Führungsabschnitt gebildet wird.

In Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Federelementes 16 dargestellt, welches das Ventilschließglied 13 gegen die Ventilsteuerplatte 11 in der Bewegungsachse 15 vertikal nach oben gerichtet abstützt. Dabei grenzt das Federelement 16 an die Drosselplatte 10 an. Das Federelement 16 umfasst Federbügel 17, welche sich zwischen dem Federkragen 14 am Ventilschließglied 13 und der Drosselplatte 10 erstrecken.

Figur 5 zeigt eine perspektivische Ansicht des Federelementes 16 gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels aus Figur 4. Das Federelement 16 ist aus einem zylindrischen Rohrabschnitt gebildet, wobei der Rohrabschnitt in der Mantelfläche ausgebildete Aussparungen aufweist, sodass die in der Mantelfläche verbleibenden Bereiche zwischen den Aussparungen die biegeelastischen Federbügel 17a bis 17h bilden. Zwischen den Aussparungen und der den Rohrabschnitt längsseitig begrenzenden Endflächen verbleibende Bereiche bilden jeweilige Aufstandsringe 21a sowie 21b, wobei der Aufstandsring 21 a gegen den Federkragen und der Aufstandsring 21b gegen die Drosselplatte anliegt.

Figur 6 zeigt das Federelement 16 gemäß Figur 5, welches aus einem zylindrischen Rohrabschnitt gebildet ist. Die schraffierten Flächen 20a, 20b und 20c zeigen die jeweiligen Aussparungen aus der Mantelfläche des zylindrischen Rohrabschnittes, welche beispielsweise mittels Laserstrahlung aus dem zylindrischen Rohrabschnitt herausgetrennt werden, so dass die Bereiche zwischen den Aussparungen 20a, 20b und 20c verbleiben und die biegeelastischen Federbügel 17a bis 17d bilden. Der Laserschnitt ist dabei so geführt, dass die biegeelastischen Federbügel 17 zunächst in Führungsbereiche 22 übergehen, bevor diese materialeinheitlich und einstückig in die Aufstandsringe 21a und 21b münden. Gemäß dieses Ausführungsbeispiels des Federelementes 16 wird als Ausgangsmaterial ein zylindrischer Rohrabschnitt gewählt, wobei durch den flexiblen Laserschnitt zum Ausschneiden der Aussparungen 20a, 20b sowie 20c eine hohe Flexibilität zur Gestaltung des Federelementes gegeben ist. Insgesamt werden acht Aussparungen 20 zwischen den jeweiligen Federbügeln ausgeschnitten, wobei aufgrund der Ansicht des Federelementes 16 in Figur 6 nur drei Aussparungen darstellbar sind.

Figur 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Federelementes 16, welches sich zwischen der Drosselplatte 10 und dem Federkragen 14, welcher am Ventilschließglied 13 angeformt ist, erstreckt. Das Federelement 16 spannt auch in diesem Ausführungsbeispiel das Ventilschließglied 13 gegen einen Ventilsitz, welcher innerhalb der Ventilsteuerplatte ausgebildet ist.

Eine detaillierte Ansicht des Federelementes 16 zeigen die Figuren 8a bis 8c. Das Federelement 16 ist gemäß dieses Ausführungsbeispiels aus einem stanz- und biegetechnisch hergestellten Bandmaterial ausgebildet. Das Federelement 16 bildet im fertig umgeformten Zustand einen Federkorb, welcher aus mehreren Ringabschnitten 23a - 23g besteht, welcher über Federstegabschnitte 24a - 24f miteinander verbunden sind, so dass die Ringabschnitte 23 und die Federstegabschnitte 24 insgesamt einstückig, d.h. materialeinheitlich und aus einem ebenen entsprechend geformten Blech gebildet sind.

Zunächst umfasst das Federelement einen zentralen Ringabschnitt 23a. Um diesen herum erstrecken sich in Winkelsegmenten von 120° jeweils drei Federabschnitte 24a, 24b und 24c. Die Federstegabschnitte 24a bis 24c verlaufen radial nach außen gerichtet, und münden in jeweils drei weitere Ringabschnitte 23b, 23c und 23d. An den Ringabschnitten 23b, 23c und 23d erstrecken sich wiederum radial nach außen gerichtet drei weitere Federstegabschnitte 24d, 24e und 24f. Außenseitig an den Federstegabschnitten 24d bis 24f sind jeweils drei weitere Ringabschnitte 23 e, 23 und 23g angeformt.

Zur Herstellung des korbartigen Federelementes 16 sind nunmehr mehrere Biegeoperationen erforderlich, welche jeweils eine 180° umfassende Biegung der jeweiligen Federstegabschnitte umfassen. Dabei wird zunächst der Federstegabschnitt 24a 180° nach unten gebogen. Die Ringabschnitte 23 umfassen jeweilige Symmetrieachsen 25, wobei nunmehr die Symmetrieachse 25 des zentralen Ringabschnittes 23a mit der Symmetrieachse 25 des Ringabschnittes 23b fluchtet. Die nachfolgenden Biegeoperationen erfolgen in gleicher Weise, so dass die jeweiligen Symmetrieachsen 25 aller Ringabschnitte 23 in eine Flucht gebracht werden. Insgesamt umfasst die Herstellung des korbartigen Federelementes 16 sechs Biegeoperationen in sechs Schritten.

Nach der Ausführung des ersten Schrittes der Biegung des Federstegabschnittes 24a um 180° nach unten gerichtet, folgt eine Biegung des Federstegabschnittes 24b ebenfalls 180° nach unten gerichtet. Als weiterer Schritt folgt nunmehr eine 180° Biegung des Federstegabschnittes 24c nach unten. Somit sind die Ringabschnitte 23b, 23c und 23d in Flucht mit der Symmetrieachse 25 des zentralen Ringabschnittes 23a. Die Schritte 1 bis 3 zur Biegung der Federstegabschnitte 24a, 24b und 24c erfolgen in der entstandenen Form nunmehr für die Federstegabschnitte 24d, 24e und 24f auf gleiche Weise. Somit sind die Ringabschnitte 23e, 23f und 23g ebenfalls in die Flucht der Symmetrieachse 25 des zentralen Ringabschnittes 23 gebogen. Als Resultat entsteht ein korbartiges Federelement 16, wie dieses in Figur 8c gezeigt ist. Dieser bildet nunmehr einen Aufstandsring 21a auf einer oberen Seite, und einen Aufstandsring 21b auf der unteren Seite. Zwischen den Aufstandsringen 21a und 21b ist ein Zwischenring 26 gelegen, welcher konstruktionsbedingt aufgrund der oben beschriebenen Biegeoperationen gebildet wird.

Die Federstegabschnitte 24a bis 24f bilden die Federbügel 17a bis 17f. Eine entsprechende Zuordnung kann den jeweiligen Biegerichtungen entnommen werden. Die Federbügel 17a - 17f erstrecken sich jedoch nur zwischen den Aufstandsringen 21a und 21b auf der oberen und unteren Seite und dem Zwischenring 26. Damit wird erreicht, dass die seitliche Einfederung der Federbügel 17 aufgrund einer Kompression des Federelementes 16 nur einen begrenzten radialen Ausschlag aufweisen, um in die begrenzten Raumverhältnisse innerhalb der Ventilsteuerplatte integriert zu werden.

In Figur 9 ist ein Federelement 16 gemäß des Ausführungsbeispiels der Figuren 7 bis 8c gezeigt. Das Federelement 16 ist im eingebauten Zustand innerhalb der Ventilsteuerplatte 11 gezeigt, und erstreckt sich konzentrisch zum Ventilschließglied 13 zwischen dem Federkragen 14 sowie der Drosselplatte 10. Gemäß dieses in Figur 9 gezeigten Ausführungsbeispiels weist das Federelement 16 einen Abstandshalter 27 auf, welcher zur seitlichen Führung des Federelementes 16 innerhalb der Innenwandung der Ventilsteuerplatte 11 dient.

Figur 10 zeigt die im Stanzverfahren an das Ausgangsmaterial des Federelementes 16 angeformten Abstandshalter 27a, 27b sowie 27c. Diese sind jeweils 60° versetzt zu den Federstegabschnitten 24a, 24b und 24c um den zentralen Ringabschnitt 23a herum angeordnet. Die Abstandshalter 27 werden nicht biegetechnisch verformt, so dass diese in der Ebene des Ringabschnittes 23a verbleiben. Somit ist gewährleistet, dass das Federelement 16 und zugleich das Ventilschließglied 13 innerhalb der Bohrung in der Ventilsteuerplatte 11 konzentrisch zur Bewegungsachse 15 geführt ist.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel.