Elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere Kraftstoffeinspritzventil für Kraftstoffeinspritzanlagen

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetisch betätigbaren Ventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein elektromagnetisch betätigbares Ventil bekannt, bei dem der Anker mit einer Führungsmembran fest verbunden ist, die an ihrem Aussenumfang gehäusefest eingespannt ist. Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, dass zur Verbindung von Anker und Führungsmembran ein zusätzlicher Arbeitsgang erforderlich ist, und es treten durch die Verbindung von Aker und Führungsmembran in der Führungsmembran Spannungen auf, die zu einer Neigung des Ankers gegenüber dem Kern führen, wodurch die Gefahr besteht, dass der Anker nicht parallel angezogen wird. Ausserdem erfordert die bekannte Ausbildung des Magnetteiles zur Erzeugung der gewünschten Magnetkräfte einen relativ grossen Bauraum, der einer gewünschten Verkleinerung des Ventiles entgegensteht (vgl. GB-A-2 058 466 Robert Bosch GmbH, nicht vorveröffentlicht).

Vorteile der Erfindung

[0002] Das erfindungsgemässe Ventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat gemgegenüber den Vorteil einer reibungsarmen und planparallelen Führung des Flachankers bei kleinbauender Ausbildung des Magnetteiles und der Vermeidung eines zusätzlichen Arbeitsganges und der Schrägführung des Ankers durch Spannungen in der Führungsmembran.

[0003] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Ventils möglich.

[0004] Besonders vorteilhaft ist es, den Kern als Schalenkern auszubilden, dessen innerer und äusserer Kern mit je einem Arbeitsbereich des Flachankers zusammenwirkt.

[0005] Vorteilhaft ist es ebenfalls, das Ventilteil mit einem mit dem Ventilsitz zusammenwirkenden kugelförmigen Abschnitt zu versehen.

[0006] Weiterhin vorteilhaft ist es, das Ventilgehäuse spanlos, z.B. durch Tiefziehen, Rollen usw. zu fertigen und in seiner Gehäusewandung in radialer Richtung gegeneinander versetzt Zuflussöffnungen und Abflussöffnungen vorzusehen, über die nach einem Umströmen des Magnetteiles nicht zugemessener Kraftstoff unter Wärmeaufnahme abströmen kann.

[0007] Vorteilhaft ist ebenfalls eine Drallaufbereitung des einzuspritzenden Kraftstoffes.

Zeichnung

[0008] Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines elektromagnetisch betätigbaren Kraftstoffeinspritzventiles, Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines elektromagnetisch betätigbaren Kraftstoffeinspritzventiles.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

[0009] Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Kraftstoffeinspritzventil für eine Kraftstoffeinspritzanlage dient beispielsweise zur Einspritzung von Kraftstoff, insbesondere mit niederem Druck in das Saugrohr von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen. Dabei ist mit 1 ein Ventilgehäuse bezeichnet, das durch spanlose Formgebung, z. B. Tiefziehen, Rollen und ähnliches gefertigt ist und eine topfförmige Gestalt mit einem Boden 2 hat, von dem ausgehend ein rohrförmiger Fthrungsstutzen 3 ausgebildet ist, der eine Führungsbohrung 4 aufweist, die ebenfalls den Boden 2 durchdringt und im Innenraum 5 des Ventilgehäuses 1 mündet. In den Innenraum 5 des Ventilgehäuses 1 ist ein Schalenkern 7 aus ferromagnetischem Material eingesetzt, der einen geringeren Durchmesser als der Innenraum 5 hat und mit einem Bund 8 an einem Innenansatz 9 des Ventilgehäuses 1 anliegt. Auf der dem Innenansatz 9 abgewandten Seite des Bundes 8 greift ein Distanzring 10 an, an den sich eine Führungsmembran 11 und ein Düsenträger 12 anschliesst, wobei eine Bördelkante 13 teilweise die Stirnfläche des Düsenträgers 12 umgreift und auf diesen eine axiale Spannkraft ausübt, die eine Lagefixierung des Schalenkerns 7, des Distanzringes 10, der Führungsmembran 11 und des Düsenträgers 12 gewährleistet. Als Schalenkern 7 kann z.B. ein handelsüblicher Schalenkern (T 26 der Firma Siemens) Verwendung finden, der einen ringförmigen Aussenkern 15 und einen mit diesem über ein Joch 16 verbundenen ringförmigen Innenkern 17 hat. Eine Magnetspule 18 ist mindestens teilweise von einem isolierenden Trägerkörper 19 umschlossen, der mit der Magnetspule 18 in den zwischen Aussenkern 15 und Innenkern 17 gebildeten Ringraum des Schalenkerns 7 eingeschoben und formschlüssig, z.B. durch Nieten 20 oder eine lösbare Schnappverbindung mit dem Joch 16 verbunden ist. Die Stromzuführung zur Magnetspule 18 erfolgt vorteilhafterweise über Kontaktstifte 22, von denen nur einer dargestellt ist, die in einem Isolationseinsatz 23, z.B. Glas, eingefasst sind, wobei der Isolationseinsatz 23 von einem Befestigungsring 24 umgeben sein kann, der in einer Durchführungsbohrung 25 des Ventilgehäusebodens 2 dichtend eingesetzt und beispielsweise verlötet ist. Mit den Kontaktstiften 22 können entweder in nicht dargestellter, aber bekannter Weise Steckanschlüsse verbunden sein oder elektrische Kabel. Zum Längenausgleich bei Wärmedehnungen ist zwischen Magnetspule 18 und den Kontaktstiften 22 jeweils eine Kontaktfahne 26 vorgesehen.

[0010] Zwischen der dem Joch 16 abgewandten Stirnfläche 28 des Schalenkerns 7 und der Führungsmembran 11 ist ein Flachanker 29 angeordnet. Im mittleren Bereich des Flachankers 29 ist mit dem Flachanker ein bewegliches Ventilteil 30 verbunden, z. B. verlötet oder verschweisst. Das Ventilteil 30 durchdringt eine zentrale Führungsöffnung 31 in der Führungsmembran 11 und arbeitet mit einem festen Ventilsitz 32 zusammen, der in einem Ventilsitzkörper 33 ausgebildet ist. Der Ventilsitzkörper 33 ist in den Düsenträger 12 eingesetzt. Das Ventilteil 30 und der Flachanker 29 werden durch die zentrale Führungsöffnung 31 der Führungsmembran 11 in radialer Richtung einerseits zum Ventilsitz 32 und andererseits zur Stirnfläche 28 des Schalenkerns 7 geführt. Eine starre Verbindung der Führungsmembran 11 besteht weder mit dem Ventilteil 30 noch mit dem Flachanker 29. Der Flachanker 29 kann als Stanz- oder Pressteil ausgebildet sein und beispielsweise einen ringförmigen, der Führungsmembran 11 zugewandten Führungskranz 34 aufweisen, der zum einen die Steifigkeit des Flachankers 29 verbessert, zum zweiten einen ersten Arbeitsbereich 36 des Flachankers, der der Stirnfläche des Aussenkerns 15 zugeordnet ist, von einem zweiten Arbeitsbereich 37, der der Stirnfläche des Innenkerns 17 zugeordnet ist, trennt und drittens eine Führungskante 35 bildet, die an der Führungsmembran 11 anliegt, wodurch der Flachanker 29 planparallel zur Stirnfläche 28 des Schalenkerns 7 geführt wird. Das Ventilteil 30 hat einen mit dem Ventilsitz 32 zusammenwirkenden kugelförmigen Abschnitt 38, beispielsweise als Kugelzone abgeflacht ausgebildet. Die Einspannung der Führungsmembran 11 zwischen dem Distanzring 10 und dem Düsenträger 12 erfolgt in einer Ebene, die bei am Ventilsitz 32 anliegenden Ventilteil 30 durch den Mittelpunkt M bzw. möglichst nahe am Mittelpunkt M des kugelförmigen Abschnittes 38 verläuft. Bei am Ventilsitz 32 anliegendem Ventilteil 30 liegt die Führungsmembran 11 durchgebogen unter Spannung an der Führungskante 35 des Flachankers 29 an. Das Ventilteil 30 wird in Schliessrichtung des Ventiles durch eine Druckfeder 39 beaufschlagt, die andererseits in eine Innenbohrung 40 des Schalenkernes 7 ragt und sich an einem Schieberglied 41 abstützt. Die Kraft der Druckfeder 39 auf den Flachanker 29 und das Ventilteil 30 ist durch axiales Verschieben des Schiebergliedes 41 beeinflussbar.

[0011] Das Schieberglied 41 ist an seinem dem Flachanker abgewandten Ende in die Führungsbohrung 4 von Boden 2 und Führungsstutzen 3 eingepresst und hat im Bereich des Führungsstutzens einen Abschnitt mit Kerben 43, beispielsweise flache Ringnuten, Gewinde, Rändel oder ähnliches, um eine bessere axiale Fixierung des Schiebergliedes 41 zu gewährleisten, indem der Führungsstutzen 3 im Bereich der Kerben 43 nach Innen verpresst wird, so dass Material des Führungsstutzens 3 in die Kerben 43 des Schiebergliedes 41 eindringt. Das dem Flachanker 29 abgewandte Ende des Schiebergliedes 41 ist so ausgebildet, dass es innerhalb des Führungsstutzens 3 endet und einen Zapfen 44 mit geringerem Durchmesser hat, als die Führungsbohrung 4. An dem Zapfen 44 kann zur Verschiebung des Schiebergliedes 41 ein geeignetes Werkzeug angreifen. Das Schieberglied 41 hat eine zum Flachanker 29 hin offene Längsbohrung 45, die andererseits ausserhalb des Schalenkerns 7 in Querbohrungen 46 zum Umfang des Schiebergliedes 41 im Innenraum 5 des Ventilgehäuses 1 mündet.

[0012] Das Ventilteil 30 hat einen mit dem Flachanker 29 verbundenen zylindrischen Abschnitt 48, an den sich der kugelförmige Abschnitt 38 des Ventilteiles anschliesst. Zum Flachanker 29 hin offen ist das Ventilteil 30 mit einer konzentrischen Sacklochbohrung 49 versehen, die möglichst weit in den kugelförmigen Abschnitt 38 führt. Die an dem Schieberglied 41 einerseits anliegende Druckfeder 39 durchgreift eine Öffnung 50 des Flachankers und stützt sich andererseits in dem Ventilteil 30 am Grund 51 der Sacklochbohrung 49 ab, wodurch bei nicht erregtem Magnetteil 7, 18, 29 das Ventilteil 30 entgegen der Federkraft der Führungsmembran 11 dichtend am Ventilsitz 32 gehalten wird. Vom Umfang des Ventilteiles 30 verlaufen zur Sacklochbohrung 49 hin Querbohrungen 52.

[0013] Stromabwärts des Ventilsitzes 32 ist ein Sammelraum 54 ausgebildet, dessen Volumen möglichst klein sein soll und der durch den Ventilsitzkörper 33, den kugelförmigen Abschnitt 38 und einen stromabwärts des Ventilsitzkörpers 33 angeordneten Drallkörper 55 begrenzt wird. Eine Bördelung 56 des Düsenträgers 12 umgreift eine den Ventilsitzkörper 33 abgewandte Fläche des Drallkörpers 55, wodurch der Ventilsitzkörper 33 und der Drallkörper 55 in ihrer Lage fixiert werden. Der Drallkörper 55 hat einen in den Sammelraum 54 hineinragenden Vorsprung 57, dessen Stirnfläche dem Ventilteil 30 zugewandt abgeflacht ist und von dessen seitlicher, beispielsweise konisch verlaufender Umfangswandung 58 zum Sammelraum 54 hin offene Drallkanäle 59 abzweigen, die in bekannter Weise unter einem Winkel zur Ventilachse geneigt sein können und in eine Drallkammer 60 münden. Die Drallkanäle 59 können dabei beispielsweise tangential in die Drallkammer 60 münden und dienen zur Zumessung des Kraftstoffes. Der sich an der Wandung der Drallkammer 60 bildende Kraftstoffilm reisst am scharfen Ende der Drallkammer 60, die in das Saugrohr mündet, ab und tritt so kegelförmig in den Luftstrom des Saugrohres ein, wodurch eine gute Aufbereitung des Kraftstoffes, insbesondere bei niederen Kraftstoffdrücken gewährleistet ist.

[0014] Das in einem Haltekörper 62 gelagerte Kraftstoffeinspritzventil kann beispielsweise durch eine Pratze oder einen Deckel 63 in seiner Lage fixiert sein und hat im Ventilgehäuse 1 eine erste Ringnut 64 und in axialer Richtung versetzt und gegenüber der ersten Ringnut 64 abgedichtet eine zweite Ringnut 65. In dem Haltekörper 62 ist eine Kraftstoffzuflussleitung 66 ausgebildet, die in der ersten Ringnut 64 mündet. Weiterhin ist in dem Haltekörper 62 eine Kraftstoffrückströmleitung 67 ausgebildet, die mit der zweiten Ringnut 65 in Verbindung steht. Radiale Zuflussöffnungen 68 in der Wandung des zylindrischen, rohrförmigen Teiles des Ventilgehäuses 1 verbinden die erste Ringnut 64 mit einem Strömungskanal 69, der zwischen dem Aussenkern 15 und der Innenwandung des Ventilgehäuses 1 ausgebildet ist. Der oberhalb des Schalenkerns 7 liegende Teil des Innenraums 5 steht über in dem zylindrischen, rohrförmigen Teil des Ventilgehäuses ausgebildete radial verlaufende Abflussöffnungen 70 mit der zweiten Ringnut 65 in Verbindung und ist durch einen Dichtkörper 71 von dem Strömungskanal 69 getrennt. Die Führungsmembran 11 besitzt Durchströmöffnungen 73, wie auch im Flachanker 29 Durchströmöffnungen 74 ausgebildet sein können. Der über die Zuflussöffnungen 68 in den Strömungskanal 69 strömende Kraftstoff kann über Öffnungen 75 im Bund 8 und die Durchströmöffnungen 73 in der Führungsmembran 11 zum Ventilsitz 32 strömen, von wo er bei vom Ventilsitz 32 abgehobenem Ventilteil 30 in den Sammelraum 54 gelangt und dort über die Drallkanäle 59 zugemessen wird. Der nicht zugemessene Teil des Kraftstoffes kann über die Querbohrungen 52 in die Sacklochbohrung 49 des Ventilteiles 30 strömen und von dort über die Innenbohrung 40 bzw. die Längsbohrung 45 des Schiebergliedes 41 und die Querbohrungen 46 in den Teil des Innenraumes 5 oberhalb des Schalenkernes 7 unter Aufnahme der am Magnetteil entstehenden Wärme gelangen und von dort über die Abflussöffnungen 70 und die zweite Ringnut 65 in die Kraftstoffrückströmleitung 67 abströmen.

[0015] Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Kraftstoffeinspritzventiles sind die gegenüber den in Fig. 1 gleichgebliebenen und gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. So ist insbesondere bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 der Flachanker 29 mit dem Ventilteil 30 gleich ausgebildet und durch eine Führungsmembran 11 in gleicher Weise geführt, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Dieser Bereich des Kraftstoffeinspritzventiles wurde deshalb nicht erneut im Schnitt dargestellt. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Kraftstoffeinspritzventiles besitzt das Schieberglied 41 auf seiner dem Flachanker zugewandten Seite einen teilweise in den Schalenkern 7 ragenden Abschnitt 78, der einen geringeren Durchmesser hat, als die Innenbohrung 40 des Schalenkernes und zwischen dem und der Innenbohrung 40 des Schalenkernes 7 ein Ringkanal 79 gebildet wird, über den der nicht zugemessene Kraftstoff unter Wärmeaufnahme aus dem Magnetteil in den oberhalb des Schalenkerns 7 liegenden Teil des Innenraums 5 strömen kann. An dem Abschnitt 78 des Schiebergliedes 41 stützt sich die Druckfeder 39 mit ihrem dem Flachanker abgewandten Ende ab. Die Abdichtung des Kontaktstiftes 22 in der Durchführungsbohrung 25 des Gehäusebodens 2 kann durch einen Dichtring 80 erfolgen. Die Kontaktstifte 22 und der Führungsstutzen 3 können von einer Kappe 81 aus isolierendem und elastischem Material wie Gummi oder Kunststoff umschlossen werden, die am Führungsstutzen 3 beim Aufsetzen einrastende Rastelemente 82 aufweist und aus der die Kontaktstifte 22 herausragen.

Ansprüche

1. Elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere Kraftstoffeinspritzventil für Kraftstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen mit einem Ventilgehäuse (1), einer auf einem Kern aus ferromagnetischem Material aufgebrachten Magnetspule (18) und einem als Flachanker (29) ausgebildeten Anker, der mit einem mit einem festen Ventilsitz (32) zusammenwirkenden Ventilteil (30) fest verbunden und durch eine an ihrem Aussenumfang gehäusefest eingespannte Führungsmembran (11) geführt ist, zu welcher ausgerichtet der Flachanker (29) auf seiner dem Ventilsitz zugewandten Seite eine konzentrische Führungskante (35) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmembran (11) an der Führungskante (35) des Flachankers (29) unter eigener Federspannung anliegt und den Flachanker (29) parallel zu Ventilsitz (32) und Kernstirnfläche (28) und mit einer zentralen Führungsöffnung (31) einen zylindrischen Absatz (48) lose umgreifend in radialer Richtung führt.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmembran (11) mit ihrer zentralen Führungsöffnung (31) das fest mit dem Flachanker (29) verbundene Ventilteil (30) an seinem zylindrischen Absatz (48) umgreift.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilteil (30) einen mit dem Ventilsitz (32) zusammenwirkenden kugelförmigen Abschnitt (38) hat.

4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der kugelförmige Abschnitt (38) des Ventilteiles (30) als Kugelzone ausgebildet ist.

5. Ventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspannung der Führungsmembran (11) am Umfang in einer Ebene erfolgt, die bei am Ventilsitz (32) anliegendem Ventilteil (30) etwa durch den Mittelpunkt (M) des kugelförmigen Abschnittes (38) verläuft.

6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilteil (30) eine konzentrische Sacklochbohrung (49) hat, die zum Flachanker (29) hin offen ist und in den kugelförmigen Abschnitt (38) führt.

7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilteil (30) vom Umfang zur Sacklochbohrung (49) führende Querbohrungen (52) hat.

8. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (7) als Schalenkern mit einem zylindrischen Aussenkern (15) und einem über ein Joch (16) mit diesem verbundenen konzentrischen Innenkern (17), auf dem die Magnetspule (18) sitzt, ausgebildet ist.

9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachanker (29) einen ersten Arbeitsbereich (36), der der Stirnfläche des Aussenkern (15) zugeordnet ist und einen zweiten Arbeitsbereich (37), der der Stirnfläche des Innenkerns (17) zugeordnet ist, hat.

10. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetspule (18) mindestens teilweise von einem Trägerkörper (19) umschlossen wird, der formschlüssig mit dem Joch (16) des Schalenkerns (7) verbunden ist.

11. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (1) die rohrförmige Gehäusewandung durchdringende Zuflussöffnungen (68) und in axialer Richtung versetzt Abflussöffnungen (70) hat.

12. Ventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der über die Zuflussöffnungen (68) in das Ventilgehäuse (1) zufliessende Kraftstoff durch die Führungsmembran (11) zum Ventilsitz (32) geleitet wird und der nichtzugemessene Kraftstoff durch die Querbohrungen (52) des Ventilteiles (30) in die Sacklochbohrung (49) und von dort über eine Öffnung (50) des Flachankers (29) und eine Innenbohrung (40) des Innenkerns (17) das Joch (16) aussen umströmend zu den Abflussöffnungen (70) fliesst.

13. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Boden (2) des topfförmig gestalteten Ventilgehäuses (1) ein Schieberglied (41) eingepresst ist, das teilweise in den Kern (7) ragt und an dem sich eine Druckfeder (30) abstützt, die andererseits das Ventilteil (30) in Schliessrichtung des Ventils beaufschlagt.

14. Ventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (39) am Grund (51) der Sacklochbohrung (49) des Ventilteiles (30) anliegt.

15. Ventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberglied (41) zur Führung des abfliessenden Kraftstoffes eine zum Flachanker (29) hin offene Längsbohrung (45) hat, die andererseits ausserhalb des Kerns (7) in Querbohrungen (46) zum Umfang des Schiebergliedes (41) in den Innenraum (5) des Ventilgehäuses (1) mündet.

16. Ventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberglied (41) auf seiner dem Flachanker (29) zugewandten Seite einen teilweise in den Kern (7) ragenden Abschnitt (78) mit einem kleineren Durchmesser hat als die Innenbohrung (40) des Kerns (7), so dass über den Ringkanal (70) zwischen dem Abschnitt (78) und der Innenbohrung (40) des Kerns (7) Kraftstoff abfliessen kann.

17. Ventil nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberglied (41) mit seinem dem Flachanker (29) abgewandten Ende in eine Führungsbohrung (4) von Boden (2) und mit dem Boden (2) verbundenen Führungsstutzen (3) eingepresst ist und an diesem Ende im Bereich des Führungsstutzens (3) einen mit Kerben (43) versehenen Abschnitt hat.

18. Ventil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Flachanker (29) abgewandte Ende des Schiebergliedes (41) innerhalb des Führungsstutzens (3) endet und einen Zapfen (44) mit geringerem Durchmesser hat.

19. Ventil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Verbindungsleitungen (22) für die Magnetspule (18) durch Durchführungsbohrungen (25) im Boden (2) des Ventilgehäuses (1) geführt sind und eine aus Gummi oder Kunststoff gebildete Kappe (81) die elektrischen Verbindungsleitungen (22) und den Führungsstutzen (3) umgreifend am Führungsstutzen (3) formschlüssig fixierbar ist.

20. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts des Ventilsitzes (32) ein ein kleines Volumen einschliessender Sammelraum (54) vorgesehen ist, von dem unter einem Winkel zur Ventilachse geneigte Drallkanäle (59) abzweigen, die in eine Drallkammer (60) münden.

21. Ventil nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts eines den Ventilsitz (32) aufnehmenden Ventilsitikörpers (33) ein Drallkörper (55) angeordnet ist, der einen in den Sammelraum (54) ragenden Vorsprung (57) hat, dessen Stirnfläche dem Ventilteil (30) zugewandt abgeflacht ist und von dessen seitlicher Umfangswandung (58) die Drallkanäle (59) abzweigen.

Claims

1. Electromagnetically actuated valve, in particular a fuel injection valve for fuel injection units of internal combustion engines, having a valve housing (1), a magnet coil (18) pu on a core consisting of a ferromagnetic material and an armature designed as a flat armature (29) which is firmly connected to a valve part (30), interacting with a fixed valve seat (32), and is guided by a guide diaphragm (11) firmly clamped at the periphery to the housing, and, aligned towards the guide diaphragm (11), the flat armature (20) has a concentric guide edge (35) on its side facing towards the valve seat, characterised in that the guide diaphragm (11) sits against the guide edge (35) of the flat armature (29) under its inherent spring tension and guides the flat armature (29) in the radial direction parallel to the valve seat (32) and the core end face (28) and with a central opening (31) gripping loosely around a cylindrical shoulder (48).

2. Valve according to Claim 1, characterised in that the guide diaphragm (11), at its central opening (31), grips around the valve part (30) at its cylindrical shoulder (48), which valve part (30) is firmly connected to the flat armature (29).

3. Valve according to Claim 2, characterised in that the valve part (30) has a spherical section (38) interacting with the valve seat (32).

4. Valve according to Claim 3, characterised in that the spherical section (38) of the valve part (30) is designed as a spherical zone.

5. Valve according to Claim 3pr 4, characterised in that the guide diaphragm (11) is clamped at the periphery in a plane which, with the valve part (30) sitting against the valve seat (32), runs about through the centrepoint (M) of the spherical section (38).

6. Valve according to Claim 5, characterised in that the valve part (30) has a concentric blind hole (49) which is open towards the flat armature (29) and leads into the spherical section (38).

7. Valve according to Claim 6, characterised in that the valve part (30) has transverse holes (52) leading from the periphery to the blind hole (49).

8. Valve according to one of the preceding claims, characterised in that the core (7) is designed as a shell type core having a cylindrical outer core (15) and a concentric inner core (17) which is connected to the outer core (15) by a yoke (16), on which inner core (17) sits the magnet coil (18).

9. Valve according to Claim 8, characterised in that the flat armature (29) has a first working area (36) which is allocated to the end face of the outer core (15), and a second working area (37) which is allocated to the end face of the inner core (17).

10. Valve according to Claim 8, characterised in that the magnet coil (18) is enclosed at least partially by a support body (19) which is positively connected to the yoke (16) of the shell type core (7).

11. Valve according to one of the preceding claims, characterised in that the valve housing (1) has feed openings (68) penetrating the tubelike housing wall and discharge openings (70) displaced in the axial direction.

12. Valve according to Claim 11, characterised in that the fuel flowing into the valve housing (1) via the feed openings (68) is conveyed through the guide diaphragm (11) to the valve seat (32) and the non-metered fuel flows through the transverse holes (52) in the valve part (30) into the blind hole (49) and from there via an opening (50) of the flat armature (29) and via an inner bore (40) of the inner core (17), flowing about the yoke (16) on the outside, to the discharge openings (70).

13. Valve according to one of the preceding claims, characterised in that a slide member (41) is pressed into the base (2) of the valve housing (1) formed in the shape of a pot, which slide member (41) projects partially into the core (7) and against which is supported a compression spring (39) which on the other side acts against the valve part (30) in the closing direction of the valve.

14. A valve according to Claim 13, characterised in that the compression spring (39) sits on the root (51) of the blind hole (49) of the valve part (30).

- 15. Valve according to Claim 13, characterised in that the slide member (41), for guiding the discharging fuel, has a longitudinal hole (45) which is open towards the flat armature (29), which longitudinal hole (45), on the other side, opens into the inner chamber (5) of the valve housing (1) outside the core (7) in transverse holes (46) towards the periphery of the slide member (41).

16. Valve according to Claim 13, characterised in that the slide member (41) on its side facing towards the flat armature (29), has a section (78) partially projecting into the core (7), which section (78) has a smaller diameter than the inner bore (40) of the core (7), so that fuel can flow off via the annular channel (79) between the section (78) and the inner bore (40) of the core (7).

17. Valve according to Claim 15 or 16, characterised in that the slide member (41), with its end facing away from the flat armature (29), is pressed into a guide bore (4) by the base (2) and the guide connecting piece (3) connected to the base (2) and, at this end in the area of the guide connecting piece (3), has a section provided with grooves (43).

18. Valve according to Claim 17, characterised in that the end of the slide member (41) facing away from the flat armature (29) ends inside the guide connecting piece (3) and has a pin (44) of smaller diameter.

19. Valve according to Claim 17, characterised in that the electrical connecting lines (22) for the magnet coil (18) are guided through through-holes (25) in the base (2) of the valve housing (1) and a cap (81) formed from rubber or plastic and gripping around the electrical connecting lines (22) and the guide connecting piece (3) can be positively fixed at the guide connecting piece (3).

20. Valve according to Claim 3, characterised in that, downstream from the valve seat (32), a collecting chamber (54) enclosing a small volume is provided from which helical channels (59) branch off at an angle to the valve axis and open into a helical chamber (60).

21. Valve according to Claim 20, characterised in that, downstream from a valve seat body (33) accomodating the valve seat (32), a helical body (55) is arranged which has a protrusion (57) projecting into the collecting chamber (54), the end face of which protrusion (57), facing towards the valve part (30), is flattened and the helical channels (59) branch off from its lateral periphery wall (58).

Revendications

1. Soupape actionnable électromagnétique- ment, en particulier soupape d'injection de carburant pour une installation d'injection de carburant de moteurs à combustion interne, avec un boîtier de soupape (1), une bobine magnétique (18) rapportée sur un noyau en matériau ferro-magnétique, et une armature revêtant la forme d'une armature plate (29), cette armature étant solidaire d'une partie de soupape (30) coopérant avec un siège de soupape fixe (32), et cette armature étant guidée par une membrane de guidage (11) rendue solidaire du boîtier sur sa périphérie, l'armature plate (29) comportant sur sa face en regard du siège de soupape, une arête de guidage concentrique (35) orientée vers cette membrane, soupape caractérisée en ce que la membrane de guidage (11) s'applique sous sa propre tension élastique contre l'arête de guidage (35) de l'armature plate (29) et guide parallèlement au siège de soupape (32) et à la face frontale (28) du noyau l'armature plate (29), et guide en direction radiale, avec une ouverture centrale de guidage (31), un talon cylindrique (48) en l'enserrant librement.

2. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que la membrane de guidage (11), avec son ouverture centrale de guidage (31), enserre sur son talon cylindrique (48) la partie de soupape (30) solidaire de l'armature plate (29).

3. Soupape selon la revendication 2, caractérisée en ce que la partie de soupape (30) comporte une partie en forme de sphère (38) coopérant avec le siège de soupape (32).

4. Soupape selon la revendication 3, caractérisée en ce que la partie en forme de sphère (38) de la partie de soupape (30) revêt la forme d'une zone sphérique.

5. Soupape selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que la fixation de la membrane de guidage (11) à sa périphérie s'effectue dans un plan qui, lorsque la partie de soupape (30) s'applique sur le siège de soupape (32), passe à peu près par le centre (M) de la partie en forme de sphère (38).

6. Soupape selon la revendication 5, caractérisée en ce que la partie de soupape (30) comporte un trou borgne concentrique (49), ouvert en direction de l'armature plate (29), et pénétrant dans la partie en forme de sphère (38).

7. Soupape selon la revendication 6, caractérisée en ce que la partie de soupape (30) comporte des perçages de transversaux (52) allant de la périphérie au trou borgne (49).

8. Soupape selon l'une des précédentes revendications, caractérisée en ce que le noyau (7) revêt la forme d'un noyau-enveloppe avec un noyau cylindrique externe (15) et relié à ce dernier par l'intermédiaire d'une culasse (16), un noyau interne concentrique (17) sur lequel est placée la bobine magnétique (18).

9. Soupape selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'armature plate (29) comporte une première zone fonctionnelle (36) associée à la face frontale du noyau externe (15) et une seconde zone fonctionnelle (37) associée à la face frontale du noyau interne (17).

10. Soupape selon la revendication 8, caractérisée en ce que la bobine magnétique (18) est entourée au moins partiellement par une structure porteuse (19) reliée par interpénétration de forme à la culasse (16) du noyau enveloppe (7).

11. Soupape selon une des précédentes revendications, caractérisée en ce que le boîtier (1) de la soupape comporte des orifices d'alimentation (68) traversant la paroi tubulaire du boîtier et, décalés en direction axiale, des orifices d'évacuation (70).

12. Soupape selon la revendication 11, caractérisée en ce que le carburant arrivant par l'intermédiaire des orifices d'alimentation (68) dans le boîtier (1) de la soupape, est canalisé à travers la membrane de guidage (11) vers le siège (32) de la soupape, et le carburant non dosé s'écoule par les perçages transversaux (52) de la partie (30) de la soupape dans le trou borgne (40) et de là, par l'intermédiaire d'une ouverture (50) de l'armature plate (29) et d'un perçage interne (40) du noyau interne (17), s'écoule vers les orifices d'évacuation (70) en contournant par l'extérieur la culasse (16).

13. Soupape selon une des précédentes revendications, caractérisée en ce que, dans le fond (2) du boîtier en forme de cuvette (1) de la soupape, est inséré un tiroir (41), qui pénètre partiellement dans le noyau (7) et sur lequel prend appui un ressort de compression (39), qui sollicite d'autre part, dans le sens de la fermeture de la soupape, la partie (30) de la soupape.

14. Soupape selon la revendication 13, caractérisée en ce que le ressort de compression (39) s'applique sur le fond (51) du trou borgne (49), de la partie (30) de la soupape.

15. Soupape selon la revendication 13, caractérisée en ce que le tiroir (41) comporte pour canaliser le carburant évacué, un perçage longitudinal (45) ouvert en direction de l'armature plate (29), ce perçage débouchant par ailleurs en dehors du noyau (7) dans des perçages transversaux (46) vers la périphérie du tiroir (41) dans l'espace interne (5) du boîtier (1) de la soupape.

16. Soupape selon la revendication 13, caractérisée en ce que le tiroir (41) comporte sur son côté en regard de l'armature plate (29) une partie (78) pénétrant partiellement dans le noyau (7) et qui a un diamètre plus petit que le perçage interne (40) de ce noyau (7), de sorte que par l'intermédiaire du canal annulaire (79) entre cette partie (78) et le perçage interne (40) du noyau (7), le carburant peut s'écouler.

17. Soupape selon revendication 15 ou 16, caractérisée en ce que l'extrémité opposée à l'armature plate (29) du tiroir (41) est insérée dans un perçage de guidage (4) du fond (2) du boîtier et dans un manchon de guidage (3) solidaire de ce fond (2) et que cette extrémité du tiroir comporte dans la zone du manchon de guidage (3) une partie munie d'encoches (43).

18. Soupape selon la revendication 17, caractérisée en ce que l'extrémité opposée à l'armature plate (29) du tiroir (41) se termine à l'intérieur du manchon de guidage (3) et comporte un téton (44) de diamètre réduit.

19. Soupape selon la revendication 17, caractérisée en ce que les canalisations électriques de liaison (22) pour la bobine magnétique (18) passent par des perçages traversant (25) le fond (2) du boîtier (1) de la soupape, tandis qu'un capot (81) en caoutchouc ou en matière plastique enserrant les canalisations électriques de liaison (22) et le manchon de guidage (3) peut être fixé par interpénétration de forme sur ce manchon de guidage (3).

20. Soupape selon la revendication 3, caractérisée en ce que, en aval du siège (32) de la soupape, il est prévu une chambre collectrice (54) de faible volume, à partir de laquelle se ramifient, en étant inclinés d'un certain angle par rapport à l'axe de la soupape, des canaux de giration (59) débouchant dans une chambre de giration (60).

21. Soupape selon la revendication 20, caractérisée en ce que, en aval d'un corps (33) de siège de soupape, recevant le siège de soupape (32), est disposé un corps de giration (55) qui présente une saillie (57) pénétrant dans la chambre collectrice (54), saillie dont la face frontale en regard de la partie (30) de la soupape, est aplatie, tandis que les canaux de giration (59) se ramifient à partir de la paroi périphérique latérale (58) de cette saillie.

Zeichnung