用于噴射閥的閥組件和噴射閥的制作方法
【專利說明】用于噴射閥的閥組件和噴射閥
[0001]本發(fā)明涉及用于噴射閥的閥組件和噴射閥。
[0002]噴射閥被廣泛使用，特別是用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中它們可以被配置成將流體投配到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管中或直接到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸的燃燒室中。
[0003]噴射閥被制造為各種形狀，以便滿足各種燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的各種需要。因此，例如，它們的長度、它們的直徑以及噴射閥的負(fù)責(zé)流體被投配的方式的各種元件可以在寬范圍中變化。除此之外，噴射閥可以容置用于致動(dòng)噴射閥的閥針的致動(dòng)器，其可以例如為電磁致動(dòng)器或壓電致動(dòng)器。
[0004]鑒于非需排放物的生成，為了增強(qiáng)燃燒過程，相應(yīng)噴射閥可以適合于在非常高的壓力下投配流體。壓力在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下可以例如處于高達(dá)200巴的范圍內(nèi)，而在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下可以處于大于2000巴的范圍內(nèi)。
[0005]本發(fā)明的一個(gè)目的是，通過一種用于噴射閥的閥組件和一種噴射閥，其制造簡(jiǎn)單，并且促進(jìn)噴射閥的可靠且精確的功能。
[0006]這些目的由獨(dú)立技術(shù)方案的特征實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利實(shí)施例在從屬技術(shù)方案中給出。
[0007]根據(jù)第一方面，本發(fā)明的顯著之處在于一種用于噴射閥的閥組件，其包括:閥體，其包括中心縱向軸線，所述閥體包括具有流體入口部分和流體出口部分的腔體；閥針，其能在腔體中沿軸向移動(dòng)，所述閥針在關(guān)閉位置時(shí)防止流體流動(dòng)穿過流體出口部分，并在其它位置時(shí)釋放流體流動(dòng)穿過流體出口部分；和電磁致動(dòng)器單元。
[0008]閥針包括沿徑向方向延伸的保持器元件。例如，保持器元件沿徑向方向延伸超過閥針的筒體。電磁致動(dòng)器單元包括電樞和極靴，所述電樞能在腔體中沿軸向移動(dòng)并被設(shè)計(jì)成經(jīng)由保持器元件致動(dòng)閥針。具體地，電樞可聯(lián)接至保持器元件，以在閥針離開其關(guān)閉位置時(shí)致動(dòng)閥針。保持器元件可以是可操作的，以沿一個(gè)軸向方向相對(duì)于閥針限制電樞的移動(dòng)。電樞可以呈套筒的形式，并環(huán)繞所述筒體，使得筒體是可操作的，以引導(dǎo)電樞的移動(dòng)。
[0009]極靴固定地聯(lián)接至閥體，并且優(yōu)選包括內(nèi)部凹槽。保持器元件可以至少部分地配置在內(nèi)部凹槽中。它可以便利地相對(duì)于極靴沿軸向是可移動(dòng)的。極靴包括止擋元件，其特別地沿徑向方向延伸到極靴的內(nèi)部凹槽中。止擋元件具有面向流體出口部分和保持器元件的止擋表面。止擋元件的止擋表面配置為限制保持器元件的軸向移動(dòng)，特別是相對(duì)于極靴從而相對(duì)于閥體的軸向移動(dòng)。
[0010]這具有的優(yōu)點(diǎn)是，可以通過止擋元件阻止保持器元件在閥組件打開過程中的軸向移動(dòng)。因此，可以避免閥針在打開過程中的過沖。由此，可以通過非常良好的方式控制穿過流體出口部分的流體質(zhì)量流量。因此，可以獲得閥組件的流體流動(dòng)的非常良好的噴霧穩(wěn)定性和良好的可重復(fù)性。因此，可以獲得電樞和閥針的良好的動(dòng)態(tài)行為。可以將磨損影響所引起的動(dòng)態(tài)流動(dòng)漂移保持得較小。
[0011]在一有益實(shí)施例中，當(dāng)保持器元件與止擋元件的止擋表面接觸時(shí)，所述電樞與所述極靴相隔一距離。特別地，電樞在閥組件的整個(gè)操作期間保持與極靴間隔開。這樣，閥組件的關(guān)閉時(shí)間可以很小，例如，因?yàn)橹聞?dòng)器單元關(guān)閉時(shí)作用在電樞的剩余磁力特別小。此夕卜，由于保持器元件的軸向移動(dòng)被止擋元件限制，所以可以避免電樞與極靴之間的磨損影響。
[0012]在一有利實(shí)施例中，止擋元件與極靴為一體件。這具有的優(yōu)點(diǎn)是，止擋元件可以與極靴一起制造。因此，用于組裝止擋元件和極靴的低成本解決方案成為可能。
[0013]在再一有利實(shí)施例中，止擋元件為與極靴分離的部件。這具有的優(yōu)點(diǎn)是，止擋元件可以與極靴分別地制造。因此，可以輕松地實(shí)現(xiàn)止擋元件的特殊處理比如表面處理，特別是獨(dú)立于極靴。
[0014]在再一有利實(shí)施例中，所述止擋元件的止擋表面和/或面向所述止擋元件的止擋表面的所述保持器元件的止擋表面包括硬化表面層。這具有的優(yōu)點(diǎn)是，保持器元件和/或止擋元件在保持器元件和/或止擋元件之間的接觸區(qū)域中的磨損影響可以被保持得較小。此外，由磨損影響引起的靜態(tài)流動(dòng)漂移可以被保持得較小。
[0015]在再一有利實(shí)施例中，止擋元件具有背離流體出口部分的上表面，并且阻尼元件固定地聯(lián)接至閥針的背離流體出口部分的軸向端部，所述阻尼元件沿徑向方向延伸，并且具有面向所述流體出口部分和止擋元件的上表面的表面。有利地，止擋元件的上表面以及阻尼元件的面向止擋元件的上表面的表面可以配置成使得，在閥組件的關(guān)閉事件期間，在兩個(gè)表面彼此接近時(shí)，在止擋元件與阻尼元件之間壓縮流體。因此，可以抑制閥針的關(guān)閉。因此，可以避免閥組件在關(guān)閉過程中的反彈。
[0016]在再一有利實(shí)施例中，閥針一例如閥針的筒體一是具有內(nèi)部空間的中空體，并且阻尼元件成形為環(huán)并優(yōu)選與中空閥針基本上同心。成形為環(huán)的阻尼元件具有內(nèi)徑。該內(nèi)徑定尺寸為便于獲得穿過閥針的內(nèi)部空間的給定流體流動(dòng)。特別地，該內(nèi)徑小于閥針的內(nèi)部空間的直徑。例如，它具有的值為內(nèi)部空間的直徑的50%或更小和/或5%或更多。這具有的優(yōu)點(diǎn)是，來自流體入口部分的流體壓力脈動(dòng)可以在流體出口部分中被保持得較小。
[0017]根據(jù)第二方面，本發(fā)明的顯著之處在于一種包括所述閥組件的噴射閥。
[0018]在以下借助于示意圖來說明本發(fā)明的示例性實(shí)施例。附圖如下:
圖1以縱截面圖示出了具有閥組件的噴射閥，
圖2是閥組件的一個(gè)截面的放大視圖，
圖3是閥組件的一變型的一個(gè)截面的放大視圖，并且圖4A和4B是圖2的閥組件的截面IV的詳細(xì)視圖。
[0019]出現(xiàn)在不同圖示中具有相同設(shè)計(jì)和功能的元件以相同附圖標(biāo)記來標(biāo)識(shí)。
[0020]噴射閥10 (圖1)，其特別適于向內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中投配燃料，特別包括閥組件11 (圖2和3)。此外，噴射閥10包括入口管12。
[0021]閥組件11包括具有中心縱向軸線L的閥體14。閥組件11具有殼體16，其部分地配置成圍繞閥體14。
[0022]閥體14包括腔體18。腔體18接收閥針20和電樞22。閥針20是具有內(nèi)部空間26的中空體。閥針20和電樞22能在腔體18中沿軸向移動(dòng)。電樞22和閥針20還能相對(duì)于彼此沿軸向移動(dòng)。
[0023]在閥針20的軸向端部21處，閥針20包括保持器元件23。保持器元件23沿徑向方向延伸，使得它圍繞閥針14的軸向端部21形成為套圈。保持器元件23固定地聯(lián)接至閥針20的軸向端部21。保持器元件23具有止擋表面24。
[0024]校準(zhǔn)彈簧25配置在入口管12內(nèi)。校準(zhǔn)彈簧25機(jī)械地聯(lián)接至保持器元件23。保持器元件23形成用于校準(zhǔn)彈簧25的第一基座。
[0025]電樞22具有凹槽28，使得它特別呈套筒的形式。閥針20與電樞22的內(nèi)表面接觸，使得其能在電樞22的凹槽28中沿軸向方向引導(dǎo)閥針14。
[0026]過濾器元件30配置在入口管12中，并形成用于校準(zhǔn)彈簧25的再一基座。在噴射閥10的制造過程中，過濾器元件30能沿軸向移動(dòng)到入口管12中，以便以所需方式預(yù)加載校準(zhǔn)彈簧25。在制造之后，過濾器元件30便利地相對(duì)于閥體14在位置上固定，例如借助于干涉配合。這樣，校準(zhǔn)彈簧25在閥針20上朝噴射閥10的噴射噴嘴34施加作用力。
[0027]在閥針20的關(guān)閉位置，它密封地座置在座板32上，由此防止流體流動(dòng)穿過至少一個(gè)噴射噴嘴34。噴射噴嘴34可以是例如噴射孔。
[0028]閥組件11設(shè)置有致動(dòng)器單元36，其優(yōu)選為電磁致動(dòng)器。電磁致動(dòng)器單元36包括極靴37，其固定地聯(lián)接至閥體14。此外，電磁致動(dòng)器單元36包括線圈38，其優(yōu)選配置在殼體16內(nèi)。此外，電磁致動(dòng)器單元36包括電樞22。殼體16、極靴37和電樞22形成電磁回路。
[0029]流體出口部分40是腔體18的與座板32鄰近的一部分。流體出口部分40與設(shè)置在閥體14中的流體入口部分42連通。
[0030]電樞彈簧44配置在腔體18中。優(yōu)選地，電樞彈簧44是螺旋彈簧。電樞彈簧44由閥體14支承。電樞彈簧44形成用于電樞22的支承元件。
[0031]極靴37具有內(nèi)部凹槽48。保持器元件23配置在極靴37的內(nèi)部凹槽48內(nèi)，并且能相對(duì)于極靴37沿軸向移動(dòng)。極靴37具有止擋元件50，其沿徑向方向延伸到極靴37的內(nèi)部凹槽48中。優(yōu)選地，止擋元件50成形為為環(huán)狀元件。當(dāng)沿軸向方向觀察時(shí)，止擋元件50與保持器元件23交疊。
[0032]在圖2所示的實(shí)施例中，止擋元件50與極靴37分離。在該實(shí)施例中，止擋元件50可以被特別地處理，例如止擋元件50的表面可以回火。在圖3所示的實(shí)施例中，止擋元件50與極靴37為一體件。在該實(shí)施例中，止擋元件50可以與極靴37 —起制造。
[0033]止擋元件50具有止擋表面52，其面向流體出口部分40。止擋表面52可以限制保持器元件23的軸向移動(dòng)，從而限制閥針20的軸向移動(dòng)。止擋元件50具有面向流體入口部分42的上表面54。
[0034]優(yōu)選地，止擋元件50的止擋表面52包括硬化表面層56。替代地或附加地，面向止擋元件50的止擋表面52的保持器元件23的止擋表面24包括硬化表面層56 (圖4A、4B)。優(yōu)選地，硬化表面層56是鍍鉻層。
[0035]阻尼元件60固定地聯(lián)接至閥針20的軸向端部21。阻尼元件60沿徑向方向