(19) |
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(11) |
EP 0 865 573 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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09.04.2003 Patentblatt 2003/15 |
(22) |
Anmeldetag: 16.08.1997 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)7: F02M 51/06 |
(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/DE9701/761 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 9801/5733 (16.04.1998 Gazette 1998/15) |
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(54) |
VENTILNADEL FÜR EIN EINSPRITZVENTIL
VALVE NEDDLE FOR AN INJECTOR
TIGE DE SOUPAPE POUR UN INJECTEUR
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB IT |
(30) |
Priorität: |
10.10.1996 DE 19641785
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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23.09.1998 Patentblatt 1998/39 |
(73) |
Patentinhaber: ROBERT BOSCH GMBH |
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70442 Stuttgart (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- REITER, Ferdinand
D-71706 Markgröningen (DE)
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(56) |
Entgegenhaltungen: :
WO-A-97/21919 US-A- 3 667 686 US-A- 4 610 080
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DE-A- 19 503 224 US-A- 4 497 298 US-A- 4 711 400
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- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 095, no. 010, 30.November 1995 & JP 07 167004 A (TOYOTA
MOTOR CORP), 4.Juli 1995,
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
Stand der Technik
[0001] Die Erfindung geht aus von einer Ventilnadel für ein Einspriczventil nach der Gattung
des Hauptanspruchs. Aus der DE-OS 40 OB 675 ist bereits eine Ventilnadel für ein elektromagnetisch
betätigbares Ventil bekannt, die aus einem Anker, einem Ventilschließglied und einem
den Anker mit dem z. B. kugelförmigen Ventilschließglied verbindenden hülsenförmigen
Verbindungsrohr besteht. Die einzelnen Abschnitte stellen getrennt voneinander gefertigte
Einzelteile dar, die erst mittels Fügeverfahren, z. B. durch Laserschweißen, miteinander
verbunden werden. Der Anker umgreift dabei das Verbindungsrohr vollständig radial
und zumindest teilweise axial, da das Verbindungsrohr in einer durchgehenden Längsöffnung
des Ankers befestigt ist. Das Verbindungsrohr weist selbst auch eine durchgehende
innere Längsöffnung auf, in der Brennstoff in Richtung zum Ventilschließglied strömen
kann, der dann nahe des Ventilschließglieds durch in der Wandung des Verbindungsrohrs
eingebrachte, radial verlaufende Queröffnungen austritt. Der Brennstofffluß erfolgt
also zuerst im Inneren der Ventilnadel und verläßt die Ventilnadel erst zum Ventilsitz
hin.
[0002] Bekannt ist des weiteren aus der US-PS 4,610,080 eine Ventilnadel in einem Brennstoffeinspritzventil,
die zweiteilig ausgeführt ist. Ein topfförmiger Anker ist dabei fest mit einem langgestreckten,
stangenförmigen, metallenen Verbindungsteil verbunden, an dessen stromabwärtigen Ende
unmittelbar ein kugelabschnittförmiger Ventilschließabschnitt ausgeformt ist. Aus
dem Bodenteil des topfförmigen Ankers heraus verläuft ein Verbindungsstutzen, der
eine innere Öffnung aufweist. Die innere Öffnung ist mit mehreren, axial mit Abstand
aufeinanderfolgenden Rillen versehen, so daß sich hintereinander Bereiche größeren
und kleineren Durchmessers in der Öffnung ergeben. Das Verbindungsteil ragt mit seinem
dem Ventilschließabschnitt gegenüberliegenden Ende, das ebenfalls gerillt ist, in
die Öffnung des Verbindungsstutzens hinein, wodurch beide metallenen Bauteile formschlüssig
miteinander verbunden sind.
[0003] Aus der DE-OS 195 03 224 ist außerdem bereits eine dreiteilige Ventilnadel für elektromagnetisch
betätigbare Einspritzventile bekannt, die von einem rohrförmigen Anker, einem hülsenförmigen
Verbindungsteil und einem kugelförmigen Ventilschließkörper gebildet wird. Das aus
einem Kunststoff gefertigte Verbindungsteil hintergreift am äußeren Umfang des Ankers
Rastelemente zum festen Verbinden von Anker und Verbindungsteil. Das stromabwärtige
Ende des Verbindungsteils weist eine kalottenförmige Ausnehmung auf, in der der kugelförmige
Ventilschließkörper eingeschnappt oder eingeklipst ist. Der untere Teil der Ausnehmung
ist dabei so elastisch, daß er sich beim Eindrücken des Ventilschließkörpers aufweitet,
um anschließend den Ventilschließkörper eng zu umschließen.
Vorteile der Erfindung
[0004] Die erfindungsgemäße Ventilnadel mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs
hat den Vorteil, daß sie auf besonders einfache und kostengünstige Art und Weise herstellbar
ist. Jedes einzelne Bauteil der Ventilnadel, nämlich ein Anker, ein Ventilschließelement
und ein den Anker mit dem Ventilschließelement verbindendes Verbindungsteil, kann
aufgrund der sehr einfachen Konturgebung besonders kostengünstig hergestellt und bearbeitet
werden. Das aus einem Kunststoff ausgebildete Verbindungsteil sorgt für ein gegenüber
metallenen Ventilnadeln geringeres Gewicht der Ventilnadel. Gerade bei Einspritzventilen
mit weit vorgelagertem Abspritzpunkt, bei denen relativ langgestreckte Ventilnadeln
verwendet werden, können durch eine solche Ausbildung des Verbindungsteils immer noch
sehr gute dynamische Ventileigenschaften erzielt werden. Die Dämpfungseigenschaften
des Kunststoffs sorgen außerdem für eine verminderte Geräuschentwicklung. In vorteilhafter
Weise besitzen das erfindungsgemäß ausgeformte Verbindungsteil und das Ventilschließelement
einen nur geringen Außendurchmesser, so daß ein Einspritzventil mit einer solchen
Ventilnadel sehr schlank ausgeführt werden kann. Die erfindungsgemäß ausgebildete,
formschlüssige Verbindung von Verbindungsteil und Ventilschließelement ist besonders
einfach erzielbar und trotzdem sehr sicher. Ein Lösen der Verbindung bei der axialen
Bewegung der Ventilnadel innerhalb des Einspritzventils ist bei dieser Verbindungstechnik
vollständig ausgeschlossen.
[0005] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen
und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Ventilnadel möglich.
[0006] Einen besonderen Vorteil stellt die Verwendung von kostengünstigem Stangenmaterial
für das Verbindungsteil dar, das entsprechend einer gewünschten Ventillänge sehr einfach
auf eine exakte Länge für den Einsatz an der Ventilnadel gebracht werden kann. Auf
diese Weise sind sehr einfach Ventilnadeln für Einspritzventile, die einen weit vorgesetzten
Abspritzpunkt haben, ausformbar. Das massiv aus Kunststoff ausgebildete Verbindungsteil
besitzt die Vorteile eines geringen Außendurchmessers, da keine inneren Strömungsöffnungen
vorgesehen sind, und einer sich daraus ergebenden geringen Masse. Die sehr schlank
ausgeführte Ventilnadel ermöglicht eine besonders schmale Bauweise des Einspritzventils,
insbesondere eine Verkleinerung des Ventilsitzkörpers gegenüber bekannten Einspritzventilen.
Zeichnung
[0007] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt
und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Einspritzventil
mit einer erfindungsgemäßen Ventilnadel, Figur 1a einen Ausschnitt aus Figur 1 im
Bereich einer Führungsscheibe für die Ventilnadel und Figur 2 eine Ventilnadel in
geändertem Maßstab.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
[0008] Das in der Figur 1 beispielsweise dargestellte Ventil in der Form eines elektromagnetisch
betätigbaren Einspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden,
fremdgezündeten Brennkraftmaschinen hat einen von einer Magnetspule 1 umgebenen, als
Brennstoffeinlaßstutzen dienenden rohrförmigen Kern 2 als sogenannten Innenpol. Ein
Spulenkörper 3 nimmt eine Bewicklung der Magnetspule 1 auf und ermöglicht in Verbindung
mit dem Kern 2 einen besonders kompakten Aufbau des Einspritzventils im Bereich der
Magnetspule 1.
[0009] Mit einem unteren Kernende 9 des Kerns 2 ist konzentrisch zu einer Ventillängsachse
10 dicht ein rohrförmiges, metallenes Verbindungsteil 12 beispielsweise durch Schweißen
verbunden und umgibt das Kernende 9 teilweise axial. Ausgehend vom unteren Ende des
Verbindungsteils 12 erstreckt sich ein langgestreckter, dünnwandiger, hülsenförmiger
Ventilsitzträger 16, der dicht und fest mit dem Verbindungsteil 12 verbunden ist und
durch seine relativ große axiale Erstreckung einen deutlich vorgesetzten Abspritzpunkt
besitzt. Nahe des Kernendes 9 weist das Verbindungsteil 12 eine magnetische Drosselstelle
13 auf, die sich durch eine wesentlich geringere Wandstärke als die Wandstärken der
anderen Abschnitte des Verbindungsteils 12 auszeichnet. Auf üblicherweise verwendete
nichtmagnetische Zwischenteile kann somit verzichtet werden.
[0010] In dem ebenfalls als Verbindungsteil dienenden und eine dünnwandige Hülse darstellenden
Ventilsitzträger 16 verläuft eine Längsöffnung 17, die konzentrisch zu der Ventillängsachse
10 ausgebildet ist und an deren Wandung ein optional einbringbares, ebenfalls langgestrecktes,
hülsenförmiges Isolierungselement 18 eng anliegt. Das Isolierungselement 18 aus Kunststoff
erstreckt sich über den größten Teil der axialen Erstreckung des Verbindungsteils
12 und des Ventilsitzträgers 16 zwischen einem topfförmigen Anker 20 und einem Ventilsitzkörper
21. Mittels einer Preßpassung ist das Isolierungselement 18, das hauptsächlich der
thermischen Isolierung dient, in dem Ventilsitzträger 16 z. B. fest eingepreßt. In
dem hülsenförmigen Isolierungselement 18 ist wiederum eine innere, konzentrisch zur
Ventillängsachse 10 verlaufende Längsöffnung 19 vorgesehen. In der Längsöffnung 19
ist eine erfindungsgemäße, massiv ausgebildete Ventilnadel 22 angeordnet, die an ihrem
stromabwärtigen Ende ein z. B. zylinderförmiges Ventilschließelement 23 aufweist.
Die gesamte Ventilnadel 22 wird von dem Anker 20, dem Ventilschließelement 23 und
einem den Anker 20 und das Ventilschließelement 23 verbindenden, langgestreckten,
stangenförmigen Verbindungsteil 24 gebildet.
[0011] Der z. B. aus nichtmagnetischem Stahl bestehende, jedoch auch aus einem magnetischen
ferritischen Material ausführbare Ventilsitzträger 16 umschließt neben dem unteren
Ende des Verbindungsteils 12 auch an seinem gegenüberliegenden Ende den Ventilsitzkörper
21 und eine an ihm befestigte Spritzlochscheibe 25. Mit der langgestreckten Ausbildung
des Ventilsitzträgers 16 wird der Abspritzpunkt des Einspritzventils weit vorgelagert
bzw. vorgesetzt. Bei üblichen Einbaulagen von Einspritzventilen in Brennkraftmaschinen
bedeutet dies, daß das Einspritzventil mit seinem stromabwärtigen Ende und damit mit
seinem Zumeß- und Abspritzbereich deutlich in das Ansaugrohr hineinreicht. Hierdurch
kann durch das gezielte Abspritzen auf ein oder mehrere Einlaßventile eine Wandbenetzung
des Ansaugrohrs weitgehend vermieden und als Folge daraus die Abgasemission der Brennkraftmaschine
reduziert werden.
[0012] Die Betätigung des Einspritzventils erfolgt in bekannter Weise, bei dem in Figur
1 dargestellten Einspritzventil elektromagnetisch. Zur axialen Bewegung der Ventilnadel
22 und damit zum Öffnen entgegen der Federkraft einer Rückstellfeder 26 bzw. Schließen
des Einspritzventils dient der elektromagnetische Kreis mit der Magnetspule 1, dem
Kern 2 und dem Anker 20. Der beispielsweise topfförmige Anker 20 ist mit dem dem Ventilschließelement
23 abgewandten Ende 28 des Verbindungsteils 24 fest verbunden und auf den Kern 2 ausgerichtet.
In das stromabwärts liegende, dem Kern 2 abgewandte Ende des Ventilsitzträgers 16
ist in der Längsöffnung 17 der z. B. zylinderförmige Ventilsitzkörper 21, der einen
festen Ventilsitz 31 aufweist, durch Schweißen dicht montiert.
[0013] Zur Führung des Ventilschließelements 23 während der Axialbewegung der Ventilnadel
22 entlang der Ventillängsachse 10 dient eine z. B. an einer oberen, der Spritzlochscheibe
25 abgewandten Stirnseite 32 des Ventilsitzkörpers 21 befestigte Führungsscheibe 33.
Der Anker 20 wird während der Axialbewegung im Verbindungsteil 12 besonders im Bereich
der magnetischen Drosselstelle 13 geführt. Am äußeren Umfang des Ankers 20 kann dafür
z. B. eine besonders ausgebildete Führungsfläche vorgesehen sein. Das weitgehend zylinderförmige,
dem Ventilsitz 31 zugewandt eine Kontur eines Kugelabschnitts aufweisende Ventilschließelement
23 wirkt mit dem sich in Strömungsrichtung kegelstumpfförmig verjüngenden Ventilsitz
31 des Ventilsitzkörpers 21 zusammen. An seiner der Führungsscheibe 33 abgewandten
Stirnseite ist der Ventilsitzkörper 21 mit der z. B. topfförmigen Spritzlochscheibe
25 fest verbunden. Die Spritzlochscheibe 25 besitzt wenigstens eine, beispielsweise
vier durch Erodieren, Stanzen oder Ätzen ausgeformte Abspritzöffnungen. Ein Halterand
der Spritzlochscheibe 25 ist konisch nach außen gebogen, so daß dieser an der durch
die Längsöffnung 17 bestimmten inneren Wandung des Ventilsitzträgers 16 anliegt, wobei
eine radiale Pressung vorliegt. Die Spritzlochscheibe 25 ist mit der Wandung des Ventilsitzträgers
16 beispielsweise durch Schweißen dicht verbunden.
[0014] Die Einschubtiefe des Ventilsitzkörpers 21 bestimmt die Größe des Hubs der Ventilnadel
22. Dabei ist die eine Endstellung der Ventilnadel 22 bei nicht erregter Magnetspule
1 durch die Anlage des Ventilschließelements 23 am Ventilsitz 31 festgelegt, während
sich die andere Endstellung der Ventilnadel 22 bei erregter Magnetspule 1 durch die
Anlage des Ankers 20 am Kernende 9 ergibt. Die Magnetspule 1 ist von wenigstens einem,
beispielsweise als Bügel ausgebildeten und als ferromagnetisches Element dienenden
Leitelement 38 umgeben, das die Magnetspule 1 in Umfangsrichtung wenigstens teilweise
umgibt. Das Einspritzventil ist außerhalb des Ventilsitzträgers 16 weitgehend mit
einer Kunststoffumspritzung 40 umschlossen, zu der beispielsweise ein mitangespritzter
elektrischer Anschlußstecker 41 gehört.
[0015] In der Figur 1a ist ein Ausschnitt aus dem in der Figur 1 gezeigten Einspritzventil
im Bereich der Führungsscheibe 33 vergrößert dargestellt. Die Führungsscheibe 33 dient
der radialen Führung der Ventilnadel 22 während ihrer axialen Bewegung in der Längsöffnung
17 bzw. 19 zur Vermeidung von zu hohem Verschleiß am Ventilsitz 31 und von asymmetrischen
Strömungsverhältnissen zwischen dem Ventilsitz 31 und den Abspritzöffnungen in der
Spritzlochscheibe 25. In der kreisförmigen Führungsscheibe 33 ist ein zentrales Durchgangsloch
43 vorgesehen, das einen geringfügig größeren Durchmesser als den Außendurchmesser
des Ventilschließelements 23 der Ventilnadel 22 besitzt. Diese Maßunterschiede führen
zu einem minimalen Spiel von ca. 10 µm. Außerhalb des Durchgangslochs 43 sind in der
Führungsscheibe 33 mehrere Durchlaßöffnungen 44 eingebracht, die ein ungehindertes
Anströmen des Ventilsitzes 31 garantieren. Die Durchlaßöffnungen 44 können auch so
klein (z. B. < 60 µm) gewählt werden, daß sie auch eine Filterfunktion ausüben.
[0016] Die Figur 2 zeigt die aus Anker 20, Verbindungsteil 24 und Ventilschließelement 23
zusammengesetzte Ventilnadel 22 in anderem Maßstab als einzelnes Bauteil. Der topfförmige
Anker 20 weist ein axial verlaufendes, umlaufendes Mantelteil 46 sowie ein senkrecht
zur Ventillängsachse 2 liegendes, flaches Bodenteil 47 auf. In dem Bodenteil 47 des
Ankers 20 sind wenigstens eine, z. B. drei oder vier Durchgangsöffnungen 48 vorgesehen,
die vom Brennstoff in Richtung zum Ventilsitz 31 durchströmt werden. Das Fluid, insbesondere
ein Brennstoff, strömt stromabwärts der Durchgangsöffnungen 48 am äußeren Umfang des
Verbindungsteils 24 entlang in der Längsöffnung 19. Außerdem ist im Bodenteil 47 eine
zentrale Öffnung 49 ausgeformt, durch die sich das Verbindungsteil 24 mit seinem Ende
28 hindurch erstreckt. Der aus einem weichmagnetischen Werkstoff ausgeführte Anker
20 ist an seiner dem Ventilschließelement 23 abgewandten oberen, als Anschlag dienenden
Stirnfläche 50 bzw. am äußeren Umfang des Mantelteils 46 oberflächenbehandelt und
verschleißfest ausgebildet, z. B. verchromt.
[0017] Das Verbindungsteil 24 besitzt an seinem oberen, mit dem Anker 20 verbundenen Ende
28 eine z. B. umlaufende Ringnut 52, wobei der Nutgrund der Ringnut 52 einen kleineren
Außendurchmesser aufweist als die unmittelbar stromaufwärts und stromabwärts der Ringnut
52 folgenden Bereiche des stangenförmigen Verbindungsteils 24. Die Ringnut 52 hat
eine axiale Erstreckung, die ungefähr der Dicke des Bodenteils 47 des Ankers 20 entspricht,
da das Bodenteil 47 formschlüssig in die Ringnut 52 eingreift, so daß auch der Durchmesser
des Nutgrundes der Ringnut 52 und der Durchmesser der Öffnung 49 des Ankers 20 gleich
groß sind. Das Ende 28 des Verbindungsteils 24 ist derart ausgeführt, daß es ein kurzes
Stück noch in das Innere des Ankers 20 hineinragt. In die auf einer inneren Stirnseite
53 des Bodenteils 47 außerhalb der zentralen Öffnung 49 aufliegende Rückstellfeder
26 ragt das Ende 28 des Verbindungsteils 24 hinein, das somit für eine Zentrierung
der Rückstellfeder 26 sorgt. Das von der Rückstellfeder 26 teilweise umgebene Ende
28 des Verbindungsteils 24 besitzt an seinem Abschluß z. B. eine umlaufende Fase 54.
Das Verbindungsteil 24 besteht aus einem Kunststoff, wobei die Herstellung beispielsweise
mittels Spritzgießens erfolgt. Das Einbringen des Verbindungsteils 24 in die Öffnung
49 des Ankers 20 erfolgt beispielsweise durch Einpressen, Eindrücken oder in einem
Warmnietvorgang.
[0018] An seinem dem Anker 20 abgewandten, unteren Ende 56 besitzt das Verbindungsteil 24
eine innere, konzentrisch zur Ventillängsachse 10 bzw. zur Längsachse der Ventilnadel
22 verlaufende, sacklochähnliche, einen Grund aufweisende Öffnung 57, in die das bolzenartige
Ventilschließelement 23 eingepaßt ist. Eine feste und formschlüssige Verbindung von
Verbindungsteil 24 und Ventilschließelement 23 wird dadurch erreicht, daß das Ventilschließelement
23 in die Öffnung 57 eingedrückt wird. Die Öffnung 57 weist über ihre axiale Erstreckung
mehrere umlaufende, aufeinanderfolgende, jedoch jeweils einen Abstand zueinander besitzende
Rillen 58 auf. Damit ist die Öffnung 57 abwechselnd mit mehreren axial aufeinanderfolgenden
Bereichen größeren und kleineren Durchmessers ausgestaltet. Da das Ventilschließelement
23 an seinem oberen, in das Verbindungsteil 24 eingreifenden Abschnitt 59 mit einer
Negativstruktur zur Öffnung 57 ausgebildet ist, also ebenso Bereiche größeren und
kleineren Durchmessers alternierend aufweist, ist ein maßgenaues, sicheres formschlüssiges
Einrasten des Ventilschließelements 23 in der Öffnung 57 garantiert.
[0019] Der formschlüssig im Verbindungsteil 24 eingebettete Abschnitt 59 des Ventilschließelements
23 endet dem Anker 20 abgewandt an einem unteren Absatz 60, von dem aus das Ventilschließelement
23 stromabwärts mit einem größeren Durchmesser als dem des Abschnitts 59 ausgebildet
ist und der z. B. an der unteren Stirnseite 61 des Verbindungsteils 24 anliegt. Der
stromabwärts des Absatzes 60 folgende, sehr exakt gefertigte Bereich des z. B. aus
rostfreiem, gehärtetem Stahl bestehenden Ventilschließelements 23 wird, wie bereits
erwähnt, in dem Durchgangsloch 43 der Führungsscheibe 33 geführt. In diesem stromabwärts
des Absatzes 60 befindlichen Bereich besitzt das Ventilschließelement 23 beispielsweise
einen kleineren Außendurchmesser als das Verbindungsteil 24 über den größten Teil
seiner axialen Erstreckung.
[0020] Die formschlüssige Verbindung von Ventilschließelement 23 und Verbindungsteil 24
wird beispielsweise durch Einpressen bzw. Eindrücken des Ventilschließelements 23
in die Öffnung 57 erreicht. Das Ventilschließelement 23 kann allerdings auch direkt
im Kunststoffspritzgußprozeß zur Herstellung des Verbindungsteils 24 als Einlegeteil
umspritzt werden. Des weiteren ist ein Einschnappen des Ventilschließelements 23 denkbar,
wobei die Bereiche kleineren Durchmessers der Öffnung 57 z.B. abgeschrägt sind, so
daß sich mehrere sägezahnähnliche Abschnitte aufeinanderfolgend in der Öffnung 57
ergeben. Eine weitere Möglichkeit des Einbringens des Ventilschließelements 23 besteht
darin, daß das Ventilschließelement 23 erwärmt und in die Öffnung 57 eingesenkt wird.
Außerdem kann das Ventilschließelement 23 mit Ultraschall beaufschlagt werden, wodurch
eine Erwärmung eintritt, so daß der Kunststoff des Verbindungsteils 24 nahe der Öffnung
57 beim Einschieben des Ventilschließelements 23 partiell aufgeschmolzen wird. Nach
dem Erkalten liegt eine formschlüssige Verbindung vor.
1. Ventilnadel für ein Einspritzventil, insbesondere für ein elektromagnetisch betätigbares
Einspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, das einen
Kern (2), eine Magnetspule (1) und einen festen Ventilsitz (31) hat, mit dem die aus
einem Anker (20) und einem metallenen Ventilschließelement (23) bestehende Ventilnadel
(22) zusammenwirkt, wobei ein separat von Anker (20) und Ventilschließelement (23)
hergestelltes Verbindungsteil (24) als Teil der Ventilnadel (22) vorgesehen ist, das
den Anker (20) mit dem Ventilschließelement (23) verbindet, das Verbindungsteil massiv
aus einem Kunststoff ausgebildet ist, wobei das Verbindungsteil (24) ausgehend von
seiner unteren Stirnseite (61) eine in Richtung zum Anker (20) hin verlaufende und
einen Grund aufweisende Öffnung (57) hat, die wenigstens zwei abwechselnd aufeinanderfolgende
Bereiche größeren und kleineren Durchmessers aufweist und in die das Ventilschließelement
(23) mit einem Abschnitt (59) formschlüssig eingreift.
2. Ventilnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilschließelement (23) bolzenartig ausgeführt ist.
3. Ventilnadel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Öffnung (57) des Verbindungsteils (24) eingreifende Abschnitt (59) des
Ventilschließelements (23) mit wenigstens zwei aufeinanderfolgenden Bereichen unterschiedlichen
Durchmessers ausgebildet ist.
4. Ventilnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche größeren Durchmessers in der Öffnung (57) des Verbindungsteiles (24)
umlaufende Rillen (58) sind.
5. Ventilnadel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilschließelement (23) einen Absatz (60) an seinem äußeren Umfang besitzt,
mit dem das Ventilschließelement (23) an der unteren Stirnseite (61) des Verbindungsteils
(24) anliegt, wobei der vom Absatz (60) ausgehend in die Öffnung (57) ragende Abschnitt
(59) kleinere Durchmesser hat als der außerhalb der Öffnung (57) liegende Teil des
Ventilschließelements (23).
6. Ventilnadel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil (24) stangenförmig massiv aus Kunststoff ausgeformt ist.
7. Ventilnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (20) topfförmig mit einem Mantelteil (46) und einem Bodenteil (47) ausgebildet
ist, wobei in dem Bodenteil (47) wenigstens eine Durchgangsöffnung (48) für ein Fluid
sowie eine Öffnung (49), durch die sich das Verbindungsteil (24) hindurch erstreckt,
vorgesehen sind.
8. Ventilnadel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des dem Anker (20) zugewandten Endes (28) des Verbindungsteils (24) eine
umlaufende Ringnut (52) eingebracht ist, in die das Bodenteil (47) des Ankers (20)
mit der Wandung der Öffnung (49) formschlüssig eingreift.
1. Valve needle for an injection valve, in particular for an electromagnetically activated
injection valve for fuel injection systems of internal combustion engines, which has
a core (2), a solenoid (1) and a fixed valve seat (31) with which the valve needle
(22) composed of an armature (20) and a metal valve closing element (23) interacts,
a connecting part (24) which is manufactured separately from the armature (20) and
valve closing element (23) being provided as part of the valve needle (22) which connects
the armature (20) to the valve closing element (23), characterized in that the connecting part (24) is of solid construction made of a plastic, the connecting
part (24) having, starting from its lower end side (61), an opening (57) which runs
in the direction of the armature (20), has a base and at least two alternating successive
regions with a relatively large diameter and a relatively smaller diameter, and in
which the valve closing element (23) engages with a section (59) in a positively locking
fashion.
2. Valve needle according to Claim 1, characterized in that the valve closing element (23) is of bolt-like design.
3. Valve needle according to Claim 1 or 2, characterized in that the section (59) of the valve closing element (23) which engages in the opening (57)
of the connecting part (24) is embodied with at least two successive regions with
different diameters.
4. Valve needle according to Claim 1, characterized in that the regions with a relatively large diameter are grooves (58) which run round in
the opening (57) of the connecting part (24).
5. Valve needle according to one of the preceding claims, characterized in that the valve closing element (23) has a shoulder (50) on its outer circumference with
which the valve closing element (23) bears on the lower end side (61) of the connecting
part (24), the section (59) which projects into the opening (57), starting from the
shoulder (60), having a smaller diameter than the part of the valve closing element
(23) which lies outside the opening (57).
6. Valve needle according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting part (24) is formed from plastic in a solid bar shape.
7. Valve needle according to Claim 1, characterized in that the armature (20) is formed in a pot shape with a casing part (46) and a bottom part
(47), at least one through-opening (48) for fluid and an opening (49) through which
the connecting part (24) extends being provided in the bottom part (47).
8. Valve needle according to Claim 7, characterized in that a circumferential annular groove (52), in which the bottom part (47) of the armature
(20) engages in a positively locking fashion with the wall of the opening (49), is
formed on the circumference of the end (28) of the connecting part (24) which faces
the armature (20).
1. Aiguille d'injecteur notamment pour un injecteur à commande électromagnétique destiné
à une installation d'injection de carburant d'un moteur à combustion interne, comportant
un noyau (2), une bobine électromagnétique (1) et un siège de soupape fixe (31) avec
lequel coopère l'aiguille d'injecteur (22) formée d'un induit (20) et d'un élément
d'obturation métallique (23),
comprenant comme partie de l'aiguille (22) une pièce de liaison (24) réalisée séparément
de l'induit (20) et de l'élément d'obturation de soupape (23), cette pièce reliant
l'induit (20) à l'élément de fermeture de soupape (23),
caractérisé en ce que
la pièce de liaison est réalisée de manière massive en matière plastique, la pièce
de liaison (24) ayant une ouverture (57) qui partant de sa face frontale inférieure
(61) est dirigée vers l'induit (20) en ayant un fond et qui comporte au moins deux
zones de grand et de petit diamètres alternés et dans lesquelles pénètre, par une
liaison de forme, l'élément de fermeture de soupape (23) avec un segment (59).
2. Aiguille d'injecteur selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
l'élément d'obturation de soupape (23) est en forme de goujon.
3. Aiguille d'injecteur selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisée en ce que
le segment (59) de l'élément d'obturation de soupape (23) qui pénètre dans l'ouverture
(57) de la pièce de liaison (24) comporte au moins deux zones successives de diamètres
différents.
4. Aiguille d'injecteur selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
les zones de grand diamètre sont des rainures (58) périphériques réalisées dans l'ouverture
(57) de la pièce de liaison (24).
5. Aiguille d'injecteur selon l'une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
l'élément d'obturation de soupape (23) comporte un épaulement (60) à sa périphérie
extérieure, par lequel l'élément d'obturation de soupape (23) s'appuie contre la face
frontale inférieure (61) de la pièce de liaison (24), et
le segment (59), partant de l'épaulement (60) et pénétrant dans l'ouverture (57),
a un diamètre plus petit que la partie de l'ouverture (57) située à l'extérieur de
l'élément d'obturation de soupape (23).
6. Aiguille d'injection selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
la pièce de liaison (24) est réalisée de manière massive en forme de tige en matière
plastique.
7. Aiguille d'injection selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
l'induit (20) est réalisé en forme de pot avec une partie d'enveloppe (46) et une
partie de fond (47), la partie de fond (47) ayant au moins un orifice traversant (48)
pour un fluide ainsi qu'un orifice (49) à travers lequel passe la pièce de liaison
(24).
8. Aiguille d'injection selon la revendication 7,
caractérisée en ce que
la périphérie de l'extrémité (28) de la pièce de liaison (28) tournée vers l'induit
(20) comporte une rainure annulaire périphérique (52) dans laquelle pénètre le fond
(47) de l'induit (20) en liaison de forme avec la paroi de l'orifice (49).