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WO2014206766A1 - Magnetic valve and fuel injector comprising a magnetic valve - Google Patents

Magnetic valve and fuel injector comprising a magnetic valve Download PDF

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Publication number
WO2014206766A1
WO2014206766A1 PCT/EP2014/062333 EP2014062333W WO2014206766A1 WO 2014206766 A1 WO2014206766 A1 WO 2014206766A1 EP 2014062333 W EP2014062333 W EP 2014062333W WO 2014206766 A1 WO2014206766 A1 WO 2014206766A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
armature
solenoid valve
compression spring
guide element
closing
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/062333
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Lengowski
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2014206766A1 publication Critical patent/WO2014206766A1/en

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    • F02M63/0014—Valves characterised by the valve actuating means
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    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/50—Arrangements of springs for valves used in fuel injectors or fuel injection pumps

Definitions

  • the invention relates to a solenoid valve according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a fuel injector using a solenoid valve according to the invention.
  • a solenoid valve according to the preamble of claim 1 is known from DE 197 08 104 AI the applicant. It comprises a magnetic actuator, consisting of an armature formed as a flat armature, which cooperates with a magnetic core and a magnetic coil.
  • the armature is on the one hand in the direction of the magnetic core by the spring force of a return spring and on the other hand by means of a compression spring designed as a closing spring in the direction of a sealing seat subjected to a control chamber limits.
  • the magnet coil When the magnet coil is energized, the armature is pulled in the direction of the magnet core in order to allow a discharge of fuel from the control chamber into a low-pressure region of the fuel injector.
  • the invention has the object, a solenoid valve according to the preamble of claim 1 such that waiving a separate radial guidance for the armature this compared to the prior art reduced tendency to tilt caused in particular by manufacturing tolerances of Closing spring having.
  • This object is achieved in a solenoid valve with the features of claim 1, characterized in that the outer circumference of the compression spring (closing spring) is radially at least over a portion of its length from a arranged in the receiving bore guide member.
  • this means that a radial guidance of the compression spring (closing spring) is made possible by the guide element according to the invention, which reduces the radial deflection of the compression spring and thus also the armature when transverse forces occur.
  • the embodiment of the invention has the particular advantage that standardized components with corresponding diameters of the receiving bore can be used, which allow the desired (narrow) radial guidance of the closing spring by the guide element.
  • a corresponding adjustment of the guide element to the respective application case, for example, one and the same magnetic core a relatively simple adaptation to different diameters of the compression spring (closing spring) possible.
  • the guide element is arranged on the armature side facing the receiving bore.
  • the free guide length of the compression spring (closing spring) between the armature facing the end of the compression spring and the armature is reduced, whereby the radial mobility of the armature is limited.
  • the guide element is formed as a guide sleeve and is preferably received axially fixed via a press fit in the receiving bore.
  • the guide element face at least one axial end region on the compression spring Side has an inlet slope for the compression spring.
  • a sufficient function of the guide element at the same time relatively small size is achieved when the axial length of the guide member is not more than 50% of the axial length of the closing spring. Such a length allows, in particular, an exact guidance or positioning of the guide element within the receiving opening of the magnetic core.
  • the armature is designed as a flat armature and on the side facing away from the guide member has a closing member at least indirectly leading, preferably pin-shaped extension, and that the armature is viewed in its longitudinal axis with radial play ,
  • a particularly precise and low-wear guidance of the closing member is achieved when the closing member is designed as a closing ball and is arranged in a guide body, which is accommodated in a receptacle of the extension.
  • the invention also includes a fuel injector using a solenoid valve according to the invention.
  • the fuel injector is designed as a so-called common rail injector.
  • a partial region of a fuel injector 100 is shown, which in particular is designed as a so-called common-rail fuel injector 100. it is.
  • a fuel injector 100 has an injection valve member embodied as a nozzle needle 110, which releases injection openings for the injection of fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine when lifted from a sealing seat and closes the injection openings in a lowered position of the nozzle needle 110.
  • the movement of the nozzle needle 110 is regulated via the pressure in a control chamber 101 which can be seen in the figure, in that a control amount of fuel is removed from the control chamber 101 into a low-pressure region of the fuel injector 100 in order to release the injection openings. Since such a fuel injector 100 and its structure and operation from the prior art is known per se and not essential to the invention, reference is made in this regard to DE 197 08 104 AI of the applicant, which should be part of the present application.
  • the fuel injector 100 has a multi-part design
  • the solenoid valve 10 comprises a magnetic actuator 15, which has at least one sleeve core in the exemplary embodiment magnetic core 16 with a recess for a magnetic coil 17 and an armature 18.
  • the armature 18 is formed as a flat armature 19 and has on the control chamber 101 side facing a pin-shaped extension 21 which is either integrally formed on the armature 18, or formed as a separate component and connected to the armature 18, for example, welded ,
  • the end face of the extension 21 has a depression 22 in the form of a blind hole, which serves to receive a receiving element 23.
  • the substantially cylindrical receiving element 23 has, on the side facing the control chamber 101, a spherical segment-shaped recess 24 for a spherical closing member 25.
  • the closing member 25 closes in a lowered position of the armature 18 to form a sealing seat 26, a throttle bore 27 which connects the control chamber 101 with a low pressure region 28 of the fuel injector 100. From the control chamber 101 through the throttle bore 27 escaping fuel is discharged in a conventional manner via the low pressure region 28 of the fuel injector 100 in a fuel return.
  • the armature 18 is on the control chamber 101 side facing in the region of the extension 21 radially by a return spring 30, which is designed as a compression spring comprises.
  • the return spring 30 loads the armature 18 and thus the closing member 25 in its opening direction.
  • a closing spring 32 On the side facing away from the return spring 30 of the armature 18, this is at least indirectly coupled to a closing spring 32, which is also designed as a compression spring 33.
  • the compression spring 33 is arranged at a radial distance from the wall 34 of a cylindrical receiving bore 35, which is formed as a through hole in the magnetic core 16.
  • the receiving bore 35 continues on the side facing away from the control chamber 101 side in a above the magnetic core 16 arranged closure piece 31 continues.
  • the inner circumference of the cylindrical compression spring 33 comprises an additional cylindrical extension 36 of the armature 18 on the side facing the compression spring 33.
  • a guide member 40 for radial guidance of the compression spring 33 is arranged within the receiving bore 35.
  • the guide member 40 is formed in the illustrated embodiment in the form of a hardened material consisting of guide sleeve 41 whose outer diameter is matched to the inner diameter of the receiving bore 35, that an axial fixation or positioning of the guide sleeve 41 in the receiving bore 35 is made possible by a press fit.
  • the guide sleeve 41 and the guide member 40 has a length I, which corresponds to a maximum of about 50% of the length L of the closing spring 32. Furthermore, the guide sleeve 41 on the armature 18 facing side on its inner circumference on an inlet slope 42, the diameter of which extends to the armature 18 out. Preferably, the radial gap 43 formed between the outer periphery of the compression spring 33 and the inner circumference of the guide sleeve 41 is only so great that a relatively small guide clearance between the two mentioned components is made possible. In addition, the guide sleeve 41 at the armature 18 facing end portion of the receiving bore 35th arranged.
  • the compression spring 33 is in the illustrated embodiment with a ground turn end 44 on the compression spring 33 facing end face 45 of the armature 18 at.
  • Solenoid valve 10 can be modified or modified in many ways, without departing from the spirit. This is to guide the closing spring 32 radially by a guide element 40, so that a further radial guidance of the armature 18, in particular on the control chamber 101 side facing, is not required.

Landscapes

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  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

The invention relates to a magnetic valve (10) for controlling an injection valve element (110) of a fuel injector, said injection valve element (110) being arranged to be at least indirectly functionally connected to an armature (18) of a magnetic actuator (15), said magnetic actuator (15) additionally comprising at least one magnetic core (16) and a magnetic coil (17), the armature (18) being at least indirectly coupled, on the side facing away from the injection valve element (110), to a closing spring (32) designed as a compression spring (33) which applies a force to a closing element (25) in the direction of a sealing seat (26), said compression spring (33) lying with an end face preferably directly against the armature (18), and said closing spring (32) being arranged coaxially to the magnetic core (16) at a radial distance from a receiving bore hole (35) which is particularly formed in said magnetic core (16).

Description

Beschreibung Titel  Description title
Magnetventil und Kraftstoffinjektor mit einem Magnetventil Stand der Technik  Solenoid valve and fuel injector with a solenoid valve prior art
Die Erfindung betrifft ein Magnetventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung einen Kraftstoffinjektor unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Magnetventils. The invention relates to a solenoid valve according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a fuel injector using a solenoid valve according to the invention.
Ein Magnetventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 197 08 104 AI der Anmelderin bekannt. Es umfasst einen Magnetaktor, bestehend aus einem als Flachanker ausgebildeten Anker, der mit einem Magnetkern und einer Magnetspule zusammenwirkt. Der Magnetanker ist einerseits in Richtung des Magnetkerns durch die Federkraft einer Rückstellfeder und andererseits mittels einer als Druckfeder ausgebildeten Schließfeder in Richtung eines Dichtsitzes kraftbeaufschlagt, der einen Steuerraum begrenzt. Bei einer Bestromung der Magnetspule wird der Anker in Richtung des Magnetkerns gezogen, um ein Ausströmen von Kraftstoff aus dem Steuerraum in einen Niederdruckbereich des Kraftstoffinjektors zu ermöglichen. Bei dem aus der genannten Schrift bekannten Magnetventil ist dessen dem Schließglied zugewandte Seite des Ankers, der mit einem stiftförmigen Fortsatz verbunden ist, über ein hülsenförmiges Führungselement radial geführt. Dadurch neigt der bekannte Magnetanker in einer von dem Dichtsitz angehobenen Stellung nicht zum Verkippen bzw. nicht zu einem seitlichen Ausweichen. A solenoid valve according to the preamble of claim 1 is known from DE 197 08 104 AI the applicant. It comprises a magnetic actuator, consisting of an armature formed as a flat armature, which cooperates with a magnetic core and a magnetic coil. The armature is on the one hand in the direction of the magnetic core by the spring force of a return spring and on the other hand by means of a compression spring designed as a closing spring in the direction of a sealing seat subjected to a control chamber limits. When the magnet coil is energized, the armature is pulled in the direction of the magnet core in order to allow a discharge of fuel from the control chamber into a low-pressure region of the fuel injector. In the known from the cited document solenoid valve whose closing member facing side of the armature, which is connected to a pin-shaped extension, guided radially over a sleeve-shaped guide member. As a result, the known magnet armature in a raised position of the sealing seat does not tend to tilt or to a lateral evasion.
Darüber hinaus sind aus dem Stand der Technik Anwendungsfälle bekannt, bei denen eine radiale Führung bzw. Zentrierung des Ankers in dessen Längsachse bzw. in der Längsachse der Schließfeder bei vom Dichtsitz angehobenen Schließglied nicht oder nur in geringem Maß stattfindet. Vielmehr findet durch eine entsprechende Formgebung des Schließglieds und dessen Sitz in der Schließstellung des Schließglieds eine Zentrierung statt. Problematisch dabei ist, dass die als Druckfeder ausgebildete Schließfeder mit ihrem einen stirnseitigen Ende insbesondere unmittelbar an einer Stirnfläche des Ankers anliegt. Aufgrund der Geometrie des Federendes bzw. der Toleranzen der Federenden und deren Entgratung kann dabei eine Querkraftkomponente auf den Anker erzeugt werden, die zu einem Verkippen des Ankers in Bezug zu dessen Längsachse führt. Problematisch dabei ist, dass das Verkippen zu einem nicht erwünschten, da nicht zentrisch zum Dichtsitz angeordneten Führen des Schließglieds führt, so dass ein verzögertes Schließen des Schließglieds bzw. des Dichtsitzes und ggf. ein erhöhter Verschleiß am Dichtsitz auftreten kann. In addition, from the prior art applications are known in which a radial guidance or centering of the armature in its longitudinal axis or in the longitudinal axis of the closing spring at the sealing seat raised closing member does not or only to a small extent. Rather, a centering takes place by a corresponding shaping of the closing member and its seat in the closed position of the closing member. The problem with this is that formed as a compression spring closing spring rests in particular with its one end face directly on an end face of the armature. by virtue of The geometry of the spring end or the tolerances of the spring ends and their deburring can be generated on the armature, a transverse force component, which leads to a tilting of the armature with respect to its longitudinal axis. The problem with this is that the tilting leads to an undesired, as not centric to the sealing seat arranged guiding the closing member, so that a delayed closing of the closing member or the sealing seat and possibly increased wear on the sealing seat can occur.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Magnetventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass unter Verzicht einer separaten radialen Führung für den Anker dieser eine gegenüber dem Stand der Technik verringerte Kippneigung, verursacht insbesondere durch Fertigungstoleranzen der Schließfeder, aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Magnetventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass der Außenumfang der Druckfeder (Schließfeder) zumindest auf einem Teilbereich ihrer Länge von einem in der Aufnahmebohrung angeordneten Führungselement radial umfasst ist. Mit anderen Worten gesagt, bedeutet dies, dass durch das erfindungsgemäße Führungselement eine radiale Führung der Druckfeder (Schließfeder) ermöglicht wird, die beim Auftreten von Querkräften die radiale Auslenkung der Druckfeder und somit auch des Ankers vermindert. Die erfindungsgemäße Ausbildung hat dabei insbesondere den Vorteil, dass standardisierte Bauteile mit entsprechenden Durchmessern der Aufnahmebohrung verwendet werden können, die durch das Führungselement die gewünschte (enge) radiale Führung der Schließfeder erlauben. Darüber hinaus ist durch eine entsprechende Anpassung des Führungselements an den jeweiligen Anwendungsfall bei beispielsweise ein und demselben Magnetkern eine relativ einfach Anpassung an unterschiedliche Durchmesser der Druckfeder (Schließfeder) möglich. Based on the illustrated prior art, the invention has the object, a solenoid valve according to the preamble of claim 1 such that waiving a separate radial guidance for the armature this compared to the prior art reduced tendency to tilt caused in particular by manufacturing tolerances of Closing spring having. This object is achieved in a solenoid valve with the features of claim 1, characterized in that the outer circumference of the compression spring (closing spring) is radially at least over a portion of its length from a arranged in the receiving bore guide member. In other words, this means that a radial guidance of the compression spring (closing spring) is made possible by the guide element according to the invention, which reduces the radial deflection of the compression spring and thus also the armature when transverse forces occur. The embodiment of the invention has the particular advantage that standardized components with corresponding diameters of the receiving bore can be used, which allow the desired (narrow) radial guidance of the closing spring by the guide element. In addition, by a corresponding adjustment of the guide element to the respective application case, for example, one and the same magnetic core, a relatively simple adaptation to different diameters of the compression spring (closing spring) possible.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Magnetventils zur Steuerung eines Einspritzventilglieds eines Kraftstoffinjektors sind in den Unteransprüchen angegeben. In besonders bevorzugter geometrischer Dimensionierung der Durchmesser des Führungselements und der Druckfeder (Schließfeder) ist es vorgesehen, dass der Innendurchmesser des Führungselements und der Außendurchmesser der Druckfeder so aufeinander abgestimmt sind, dass die Druckfeder lediglich mit ei- nem geringen radialen Führungsspiel in dem Führungselement aufgenommen ist. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass durch eine entsprechende Dimensionierung des Führungsspiels die radiale Beweglichkeit bzw. das radiale Auslenken des Magnetankers begrenzt bzw. limitiert wird. Advantageous developments of the solenoid valve according to the invention for controlling an injection valve member of a fuel injector are specified in the dependent claims. In a particularly preferred geometric dimensioning of the diameter of the guide element and the compression spring (closing spring), it is provided that the inner diameter of the guide element and the outer diameter of the compression spring are coordinated so that the compression spring is received only with a small radial guide play in the guide element , In other words, this means that the radial mobility or the radial deflection of the armature is limited or limited by an appropriate dimensioning of the guide game.
Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn das Führungselement auf der dem Anker zugewandten Seite der Aufnahmebohrung angeordnet ist. Dadurch wird die freie Führungslänge der Druckfeder (Schließfeder) zwischen dem dem Anker zugewandten Ende der Druckfeder und dem Anker reduziert, wodurch die radiale Beweglichkeit des Ankers begrenzt wird. It is particularly preferred if the guide element is arranged on the armature side facing the receiving bore. As a result, the free guide length of the compression spring (closing spring) between the armature facing the end of the compression spring and the armature is reduced, whereby the radial mobility of the armature is limited.
In konstruktiv bevorzugter Ausgestaltung des Führungselements wird vorgeschlagen, dass das Führungselement als Führungshülse ausgebildet ist und vorzugsweise über eine Presspassung in der Aufnahmebohrung axial fixiert aufgenommen ist. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht neben einer besonders einfachen geometrischen Form und damit einer einfachen Herstellbarkeit des Führungselements darüber hinaus auf besonders einfache und wirkungsvolle Art und Weise, das Führungselement innerhalb des Magnetkerns axial zu positionieren, ohne dass hierzu in der Aufnahmeöffnung des Magnetkerns z.B. eine Stufenbohrung oder ähnliches ausgebildet werden muss, die als Axialanschlag für das Führungselement dient. In a structurally preferred embodiment of the guide element is proposed that the guide element is formed as a guide sleeve and is preferably received axially fixed via a press fit in the receiving bore. Such a configuration, in addition to a particularly simple geometric shape and thus an easy manufacturability of the guide element in addition, in a particularly simple and effective way, axially position the guide element within the magnetic core, without this in the receiving opening of the magnetic core, for. a stepped bore or the like must be formed, which serves as an axial stop for the guide element.
Um eine besonders sichere Funktion der Druckfeder (Schließfeder), insbesondere bei relativ geringen radialen Führungsspielen zwischen dem Außendurchmesser der Druckfeder und dem Innendurchmesser des Führungselements zu erzie- len, wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass das Führungselement an zumindest einem axialen Endbereich auf der der Druckfeder zugewandten Seite eine Einlaufschräge für die Druckfeder aufweist. In order to achieve a particularly reliable function of the compression spring (closing spring), in particular with relatively small radial guide play between the outer diameter of the compression spring and the inner diameter of the guide element, it is also proposed that the guide element face at least one axial end region on the compression spring Side has an inlet slope for the compression spring.
Eine hinreichende Funktion des Führungselements bei gleichzeitig relativ gerin- ger Baugröße wird erzielt, wenn die axiale Länge des Führungselements maximal 50% der axialen Länge der Schließfeder beträgt. Eine derartige Länge er- möglicht insbesondere eine exakte Führung bzw. Positionierung des Führungselements innerhalb der Aufnahmeöffnung des Magnetkerns. A sufficient function of the guide element at the same time relatively small size is achieved when the axial length of the guide member is not more than 50% of the axial length of the closing spring. Such a length allows, in particular, an exact guidance or positioning of the guide element within the receiving opening of the magnetic core.
Um bei einer Berührung zwischen der Druckfeder (Schließfeder) und dem Führungselement zu vermeiden, dass ggf. Abrieb entsteht, der in den Dichtbereich des von dem Anker betätigbaren Schließglieds gelangt und somit die Funktionsfähigkeit des Magnetventils beeinträchtigt, wird vorgeschlagen, dass das Führungselement aus einem gehärteten Metall besteht. In order to avoid a contact between the compression spring (closing spring) and the guide element that may cause abrasion, which enters the sealing region of the actuatable by the armature closure member and thus affects the functioning of the solenoid valve, it is proposed that the guide element of a hardened Metal exists.
Wie bereits eingangs erläutert, gibt es Anwendungsfälle, bei denen auf eine radiale Führung des (Magnet-)Ankers verzichtet wird. Eine derartige Ausführungsform hat den Vorteil eines besonders einfachen konstruktiven Aufbaus bzw. geringer Herstellkosten. Daher ist es in einer weiteren Ausführungsform des Magnetventils vorgesehen, dass der Anker als Flachanker ausgebildet ist und auf der dem Führungselement abgewandten Seite einen das Schließglied zumindest mittelbar führenden, vorzugsweise stiftförmigen Fortsatz aufweist, und dass der Anker in dessen Längsachse betrachtet mit radialem Spiel angeordnet ist. As already explained at the beginning, there are applications in which a radial guidance of the (magnetic) armature is dispensed with. Such an embodiment has the advantage of a particularly simple construction or low production costs. Therefore, it is provided in a further embodiment of the solenoid valve, that the armature is designed as a flat armature and on the side facing away from the guide member has a closing member at least indirectly leading, preferably pin-shaped extension, and that the armature is viewed in its longitudinal axis with radial play ,
Eine besonders exakte und verschleißarme Führung des Schließglieds wird erzielt, wenn das Schließglied als Schließkugel ausgebildet ist und in einem Führungskörper angeordnet ist, der in einer Aufnahme des Fortsatzes aufgenommen ist. A particularly precise and low-wear guidance of the closing member is achieved when the closing member is designed as a closing ball and is arranged in a guide body, which is accommodated in a receptacle of the extension.
Zusätzlich umfasst die Erfindung auch einen Kraftstoffinjektor unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Magnetventils. Vorzugsweise ist der Kraftstoffinjektor dabei als so genannter Common-Rail-Injektor ausgebildet. In addition, the invention also includes a fuel injector using a solenoid valve according to the invention. Preferably, the fuel injector is designed as a so-called common rail injector.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing.
Diese zeigt in der einzigen Figur einen Ausschnitt aus einem Kraftstoffinjektor mit einem erfindungsgemäßen Magnetventil im Längsschnitt. This shows in the single figure a section of a fuel injector with a solenoid valve according to the invention in longitudinal section.
In der einzigen Figur ist ein Teilbereich eines Kraftstoffinjektors 100 dargestellt, der insbesondere als sogenannter Common- Rail- Kraftstoffinjektor 100 ausgebil- det ist. Ein derartiger Kraftstoffinjektor 100 weist ein als Düsennadel 110 ausgebildetes Einspritzventilglied auf, die beim Abheben von einem Dichtsitz Einspritzöffnungen zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine freigibt und in einer abgesenkten Stellung der Düsennadel 110 die Einspritzöffnungen verschließt. In the single FIGURE, a partial region of a fuel injector 100 is shown, which in particular is designed as a so-called common-rail fuel injector 100. it is. Such a fuel injector 100 has an injection valve member embodied as a nozzle needle 110, which releases injection openings for the injection of fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine when lifted from a sealing seat and closes the injection openings in a lowered position of the nozzle needle 110.
Die Bewegung der Düsennadel 110 wird über den Druck in einem in der Figur erkennbaren Steuerraum 101 geregelt, indem zum Freigeben der Einspritzöffnungen eine Steuermenge von Kraftstoff aus dem Steuerraum 101 in einen Niederdruckbereich des Kraftstoffinjektors 100 abgeführt wird. Da ein derartiger Kraftstoffinjektor 100 sowie dessen Aufbau und Funktionsweise aus dem Stand der Technik an sich bekannt und nicht erfindungswesentlich ist, wird diesbezüglich auf die DE 197 08 104 AI der Anmelderin verwiesen, die insofern Bestandteil der vorliegenden Anmeldung sein soll. The movement of the nozzle needle 110 is regulated via the pressure in a control chamber 101 which can be seen in the figure, in that a control amount of fuel is removed from the control chamber 101 into a low-pressure region of the fuel injector 100 in order to release the injection openings. Since such a fuel injector 100 and its structure and operation from the prior art is known per se and not essential to the invention, reference is made in this regard to DE 197 08 104 AI of the applicant, which should be part of the present application.
Der Kraftstoffinjektor 100 weist innerhalb eines mehrteilig ausgebildeten The fuel injector 100 has a multi-part design
Injektorgehäuses 11 ein erfindungsgemäßes Magnetventil 10 auf. Das Magnetventil 10 umfasst einen Magnetaktor 15, der zumindest einen im Ausführungsbeispiel hülsenförmigen Magnetkern 16 mit einer Ausnehmung für eine Magnetspule 17 sowie einen Anker 18 aufweist. Der Anker 18 ist als Flachanker 19 ausgebildet und weist auf der dem Steuerraum 101 zugewandten Seite einen stift- förmigen Fortsatz 21 auf, der entweder einstückig am Anker 18 angeformt ist, oder als separates Bauteil ausgebildet und mit dem Anker 18 verbunden ist, zum Beispiel verschweißt. Auf der dem Steuerraum 101 zugewandten Seite weist die Stirnseite des Fortsatzes 21 eine Vertiefung 22 in Form einer Sacklochbohrung auf, die der Aufnahme eines Aufnahmeelements 23 dient. Injector 11 an inventive solenoid valve 10 on. The solenoid valve 10 comprises a magnetic actuator 15, which has at least one sleeve core in the exemplary embodiment magnetic core 16 with a recess for a magnetic coil 17 and an armature 18. The armature 18 is formed as a flat armature 19 and has on the control chamber 101 side facing a pin-shaped extension 21 which is either integrally formed on the armature 18, or formed as a separate component and connected to the armature 18, for example, welded , On the side facing the control chamber 101, the end face of the extension 21 has a depression 22 in the form of a blind hole, which serves to receive a receiving element 23.
Das im Wesentlichen zylindrisch ausgebildete Aufnahmeelement 23 weist auf der dem Steuerraum 101 zugewandten Seite eine kugelabschnittsförmige Ausnehmung 24 für ein kugelförmiges Schließglied 25 auf. Das Schließglied 25 verschließt in einer abgesenkten Position des Ankers 18 unter Ausbildung eines Dichtsitzes 26 eine Drosselbohrung 27, die den Steuerraum 101 mit einem Niederdruckbereich 28 des Kraftstoffinjektors 100 verbindet. Aus dem Steuerraum 101 durch die Drosselbohrung 27 entweichender Kraftstoff wird auf an sich bekannte Art und Weise über den Niederdruckbereich 28 des Kraftstoffinjektors 100 in einen Kraftstoffrücklauf abgeführt. Der Anker 18 ist auf der dem Steuerraum 101 zugewandten Seite im Bereich des Fortsatzes 21 radial von einer Rückstellfeder 30, die als Druckfeder ausgebildet ist, umfasst. Die Rückstellfeder 30 belastet den Anker 18 und somit das Schließglied 25 in dessen Öffnungsrichtung. Auf der der Rückstellfeder 30 abgewandten Seite des Ankers 18 ist dieser zumindest mittelbar mit einer Schließfeder 32 gekoppelt, die ebenfalls als Druckfeder 33 ausgebildet ist. Die Druckfeder 33 ist mit radialem Abstand zur Wand 34 einer zylindrischen Aufnahmebohrung 35 angeordnet, die als Durchgangsbohrung im Magnetkern 16 ausgebildet ist. Die Aufnahmebohrung 35 setzt sich auf der dem Steuerraum 101 abgewandten Seite in einem oberhalb des Magnetkerns 16 angeordneten Verschlussstück 31 fort. Der Innenumfang der zylindrischen Druckfeder 33 umfasst auf der der Druckfeder 33 zugewandten Seite einen zusätzlichen zylindrischen Fortsatz 36 des Ankers 18. The substantially cylindrical receiving element 23 has, on the side facing the control chamber 101, a spherical segment-shaped recess 24 for a spherical closing member 25. The closing member 25 closes in a lowered position of the armature 18 to form a sealing seat 26, a throttle bore 27 which connects the control chamber 101 with a low pressure region 28 of the fuel injector 100. From the control chamber 101 through the throttle bore 27 escaping fuel is discharged in a conventional manner via the low pressure region 28 of the fuel injector 100 in a fuel return. The armature 18 is on the control chamber 101 side facing in the region of the extension 21 radially by a return spring 30, which is designed as a compression spring comprises. The return spring 30 loads the armature 18 and thus the closing member 25 in its opening direction. On the side facing away from the return spring 30 of the armature 18, this is at least indirectly coupled to a closing spring 32, which is also designed as a compression spring 33. The compression spring 33 is arranged at a radial distance from the wall 34 of a cylindrical receiving bore 35, which is formed as a through hole in the magnetic core 16. The receiving bore 35 continues on the side facing away from the control chamber 101 side in a above the magnetic core 16 arranged closure piece 31 continues. The inner circumference of the cylindrical compression spring 33 comprises an additional cylindrical extension 36 of the armature 18 on the side facing the compression spring 33.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass innerhalb der Aufnahmebohrung 35 ein Führungselement 40 zur radialen Führung der Druckfeder 33 angeordnet ist. Das Führungselement 40 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel in Form einer aus gehärtetem Material bestehenden Führungshülse 41 ausgebildet, deren Außendurchmesser derart mit dem Innendurchmesser der Aufnahmebohrung 35 abgestimmt ist, dass eine axiale Fixierung bzw. Positionierung der Führungshülse 41 in der Aufnahmebohrung 35 durch eine Presspassung ermöglicht wird. Alternativ ist es auch denkbar, die Führungshülse 41 innerhalb der Aufnahmebohrung 35 durch eine Formschlussverbindung, beispielsweise durch die Ausbildung einer Stufe in der Aufnahmebohrung 35, oder durch eine stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise durch eine Schweißverbindung, axial in der Aufnahmebohrung 35 zu fixieren. According to the invention, it is provided that within the receiving bore 35, a guide member 40 for radial guidance of the compression spring 33 is arranged. The guide member 40 is formed in the illustrated embodiment in the form of a hardened material consisting of guide sleeve 41 whose outer diameter is matched to the inner diameter of the receiving bore 35, that an axial fixation or positioning of the guide sleeve 41 in the receiving bore 35 is made possible by a press fit. Alternatively, it is also conceivable to axially fix the guide sleeve 41 within the receiving bore 35 by a form-locking connection, for example by forming a step in the receiving bore 35, or by a material connection, for example by a welded connection in the receiving bore 35.
Die Führungshülse 41 bzw. das Führungselement 40 weist eine Länge I auf, die maximal etwa 50 % der Länge L der Schließfeder 32 entspricht. Weiterhin weist die Führungshülse 41 auf der dem Anker 18 zugewandten Seite an ihrem Innenumfang eine Einlaufschräge 42 auf, deren Durchmesser sich zum Anker 18 hin erweitert. Vorzugsweise ist der zwischen dem Außenumfang der Druckfeder 33 und dem Innenumfang der Führungshülse 41 ausgebildete Radialspalt 43 lediglich maximal so groß, dass ein relativ geringes Führungsspiel zwischen den beiden erwähnten Bauteilen ermöglicht wird. Darüber hinaus ist die Führungshülse 41 an dem dem Anker 18 zugewandten Endbereich der Aufnahmebohrung 35 angeordnet. Die Druckfeder 33 liegt im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem abgeschliffenen Windungsende 44 an der der Druckfeder 33 zugewandten Stirnfläche 45 des Ankers 18 an. Der soweit beschriebene Kraftstoffinjektor 100 bzw. das erfindungsgemäßeThe guide sleeve 41 and the guide member 40 has a length I, which corresponds to a maximum of about 50% of the length L of the closing spring 32. Furthermore, the guide sleeve 41 on the armature 18 facing side on its inner circumference on an inlet slope 42, the diameter of which extends to the armature 18 out. Preferably, the radial gap 43 formed between the outer periphery of the compression spring 33 and the inner circumference of the guide sleeve 41 is only so great that a relatively small guide clearance between the two mentioned components is made possible. In addition, the guide sleeve 41 at the armature 18 facing end portion of the receiving bore 35th arranged. The compression spring 33 is in the illustrated embodiment with a ground turn end 44 on the compression spring 33 facing end face 45 of the armature 18 at. The fuel injector 100 described so far or the inventive
Magnetventil 10 können in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Dieser besteht darin, durch ein Führungselement 40 die Schließfeder 32 radial zu führen, so dass eine weitere radiale Führung des Ankers 18, insbesondere auf der dem Steuerraum 101 zugewandten Seite, nicht erforderlich ist. Solenoid valve 10 can be modified or modified in many ways, without departing from the spirit. This is to guide the closing spring 32 radially by a guide element 40, so that a further radial guidance of the armature 18, in particular on the control chamber 101 side facing, is not required.

Claims

Ansprüche claims
Magnetventil (10) zur Steuerung eines Einspritzventilglieds (110) eines Kraftstoffinjektors, wobei das Einspritzventilglied (110) zumindest mittelbar in Wirkverbindung mit einem Anker (18) eines Magnetaktors (15) angeordnet ist, wobei der Magnetaktor (15) einen Magnetkern (16) und eine Magnetspule (17) umfasst, wobei der Anker (18) auf der dem Einspritzventilglied (110) abgewandten Seite mit einer als Druckfeder (33) ausgebildeten Schließfeder (32) zumindest mittelbar gekoppelt ist, die ein Schließglied (25) in Richtung eines Dichtsitzes (26) kraftbeaufschlagt, wobei die Druckfeder (33) mit einer Stirnseite vorzugsweise unmittelbar an dem Anker (18) anliegt, und wobei die Schließfeder (32) koaxial zum Magnetkern (16) mit radialem Abstand zu einer Aufnahmebohrung (35) angeordnet ist, die insbesondere im Magnetkern (16) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (33) zumindest auf einem Teilbereich ihrer Länge von einem in der Aufnahmebohrung (35) angeordneten Führungselement (40) radial umfasst ist. A solenoid valve (10) for controlling an injection valve member (110) of a fuel injector, wherein the injection valve member (110) is at least indirectly arranged in operative connection with an armature (18) of a magnetic actuator (15), the magnetic actuator (15) comprising a magnetic core (16) and a magnet coil (17), wherein the armature (18) is at least indirectly coupled on the side facing away from the injection valve member (110) with a closing spring (32) designed as a compression spring (33), which a closing member (25) in the direction of a sealing seat ( 26) is subjected to a force, wherein the compression spring (33) preferably bears directly against the armature (18) with one end face, and wherein the closing spring (32) is arranged coaxially with the magnet core (16) at a radial distance from a receiving bore (35), in particular is formed in the magnetic core (16), characterized in that the compression spring (33) at least over a portion of its length by a in the receiving bore (35) arranged guide ungselement (40) is radially encompassed.
Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser des Führungselements (40) und der Außendurchmesser der Druckfeder (33) so aufeinander abgestimmt sind, dass die Druckfeder (33) lediglich mit einem geringen radialen Führungsspiel in dem Führungselement (40) aufgenommen ist. Solenoid valve according to claim 1, characterized in that the inner diameter of the guide element (40) and the outer diameter of the compression spring (33) are coordinated so that the compression spring (33) is received only in the guide element (40) with a small radial guide play.
3. Magnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (40) auf der dem Anker (18) zugewandten Seite der Aufnahmebohrung (35) angeordnet ist. 3. Solenoid valve according to claim 1 or 2, characterized in that the guide element (40) on the armature (18) facing side of the receiving bore (35) is arranged.
4. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (40) als Führungshülse (41) ausgebildet ist und vorzugsweise über eine Presspassung in der Aufnahmebohrung (35) axial fixiert aufgenommen ist. 4. Solenoid valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the guide element (40) is designed as a guide sleeve (41) and is preferably received axially fixed via a press fit in the receiving bore (35).
5. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (40) an zumindest einem axialen Endbereich auf der der Druckfeder (33) radial zugewandten Seite eine Einlaufschräge (42) für die Druckfeder (33) aufweist. 5. Solenoid valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the guide element (40) on at least one axial end region on the compression spring (33) radially facing side an inlet slope (42) for the compression spring (33).
6. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge (I) des Führungselements (40) maximal 50 % der axialen Länge (L) der Schließfeder (32) beträgt. 6. Solenoid valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that the axial length (I) of the guide element (40) is at most 50% of the axial length (L) of the closing spring (32).
7. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (40) aus einem gehärteten Metall besteht. 7. Solenoid valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that the guide element (40) consists of a hardened metal.
8. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (18) als Flachanker (19) ausgebildet ist und auf der dem Führungselement (40) abgewandten Seite einen das Schließglied (25) zumindest mittelbar führenden, vorzugsweise stiftförmigen Fortsatz (21) aufweist, und dass der Anker (18) in dessen Längsachse betrachtet mit radialem Spiel in einem Injektorgehäuse (11) angeordnet ist. 8. Solenoid valve according to one of claims 1 to 7, characterized in that the armature (18) is designed as a flat armature (19) and on the guide element (40) facing away from the closing member (25) at least indirectly leading, preferably pin-shaped extension (21), and in that the armature (18) is arranged with radial clearance in an injector housing (11) viewed in its longitudinal axis.
9. Magnetventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließglied (25) als Schließkugel ausgebildet ist und in einem Aufnahmeelement (23) angeordnet ist, das in einer Ausnehmung (24) des Fortsatzes (21) aufgenommen ist. 9. Solenoid valve according to claim 8, characterized in that the closing member (25) is designed as a closing ball and in a receiving element (23) is arranged, which is received in a recess (24) of the extension (21).
10. Kraftstoffinjektor (100) mit einem Magnetventil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9. 10. Fuel injector (100) with a solenoid valve (10) according to one of claims 1 to 9.
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