CN101835970A - 可电磁操作的阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可电磁操作的阀,尤其是用于内燃机的燃料喷射装置的燃料喷射阀。该阀包括用于操作一阀关闭体(19)的操作元件,其具有一电磁线圈(1)、一固定的芯(2)、一阀壳(5)和一可运动的衔铁(17),该阀关闭体与一设在一阀座体(15)上的阀座面(16)配合作用。该阀还具有一回位弹簧(25),用于使该阀关闭体(19)回位到直至触靠在该阀座面(16)上。该回位弹簧(25)和该衔铁(17)的一内部纵向孔(23)互相配对,使得该衔铁(17)在其轴向运动时的导向仅仅沿着该回位弹簧(25)进行。该阀适于用作燃料喷射阀,尤其是用在混合气压缩的外源点火的内燃机的燃料喷射装置中的燃料喷射阀。

Description

可电磁操作的阀
技术领域
本发明涉及一种根据独立权利要求的种类的可电磁操作的阀。
背景技术
图1和图2中所描述的是一种现有技术中的公知的燃料喷射阀形式的可电磁操作的阀,该阀在一个可运动的衔铁外圆周上有一个常见结构的环绕的导向凸缘。在轴向运动时,衔铁以其导向凸缘在一阀套筒的内孔中沿其内壁滑动,就这点而言,该衔铁在阀套筒内被导向,以此避免衔铁倾斜或倾翻。
电磁驱动的燃料喷射阀的可运动的衔铁的导向的其他的一些变形设计同样已公知。引用DE 41 37 994 A1,在喷嘴座上可压制出一至少部分地环绕的导向凸起,在此该导向凸起也用于衔铁在其外圆周上的导向。此外,还公知了在一长形地延伸的阀体上的磁性的节流部位的区域中压制若干在外圆周上分布的导向凸起,这些导向凸起对衔铁在其轴向运动时进行导向(DE 195 03 820 A1)。由DE 100 51 016 A1已经公知了一种燃料喷射阀,在这种燃料喷射阀中,在衔铁外圆周上成形了导向凸缘段,这些导向凸缘段位于最强的径向磁通量区域内。
发明内容
按照本发明的具有权利要求1特征部分特征的可电磁操作的阀具有结构紧凑的优点。该阀尤其可廉价地制造,因为衔铁导向可尤其简单并且低成本实现。按照本发明,一个回位弹簧和衔铁的一个内部纵向孔这样互相配合,使得衔铁在其轴向运动时的导向仅仅沿着该回位弹簧进行。该回位弹簧除了其原本的回位功能外,还承担了衔铁的导向功能,以此以简单的方式实现了功能集成。与现有技术的解决方案相比,有利地减少了用于导向的接触面积。因为衔铁的无导向的外圆周而避免了不利的径向力,就此而言,得到了功能改进。
通过在从属权利要求中列出的措施可实现权利要求1中描述的可电磁操作的阀的有利的进一步方案和改进。
尤其有利的是,通过摩擦使衔铁的纵向孔和可选地内极的通流孔达到它们精确的内部尺寸。
在回位弹簧的圆周上设置一些平面是有利的,沿着这些平面进行所述衔铁的导向,可以局部地或在回位弹簧的整个长度上加工出这些平面。
附图说明
本发明的实施例在图纸中进行了简单描述,并且在下列的说明中进行了更加详细的阐述。
图1按现有技术的燃料喷射阀形式的一种可电磁操作的阀,
图2该按现有技术的公知燃料喷射阀的图1的局部图II,它标出了与本发明相关的区域,
图3按本发明的阀的局部图,和
图4图3的一个区段IV,作为按本发明构成的回位弹簧的局部图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,图1示例地示出按现有技术的燃料喷射阀形式的可电磁操作的阀,该燃料喷射阀用于混合气压缩的外源点火的内燃机的燃料喷射装置。
该阀有一个被电磁线圈1围绕的、作为内极并且部分用于燃料流通的管形芯2。电磁线圈1是被一个外部的、筒形的、阶梯形实施的、作为外极的外部磁回路组件的、例如铁磁的阀壳5在周向上完全包围。电磁线圈1、芯2和阀壳5共同组成了一个可电激励的操作元件。
嵌在线圈架3内的电磁线圈1以绕组4从外部包围着阀套筒6,而芯2被装入阀套筒6的内部的、与阀纵向轴线10同心的开口11内。阀套筒6是长形薄壁结构。此外,开口11作为可延阀纵向轴线10轴向运动的阀针14的导向开口。阀套筒6在轴向上延伸,例如延伸超过该燃料喷射阀的轴向总长度的约一半。
除了芯2和阀针14外,一个阀座体15也被安装在开口11内,阀座体15通过例如焊缝8被固定在阀套筒6上。阀座体15具有一个作为阀座的固定的阀座面16。阀针14由例如一个管形衔铁17、一个同样管形的针区段18和一个球形的阀关闭体19组成,其中,阀关闭体19通过例如焊缝与针区段18固定连接。在阀座体15的下游的端面上布置了一个例如罐形的喷孔板21,该喷孔板的弯曲的并且在圆周上环绕的保持边缘20逆着流动方向指向上方。阀座体15和喷孔板21的固定连接通过例如环绕的密封的焊缝实现。阀针14的针区段18内布置有一个或者多个横向开口22,从而在一内部纵向孔23中流过衔铁17的燃料能够向外流出,并且在阀关闭体19上例如沿平面24一直流到阀座面16。
该燃料喷射阀的操作以公知的方式电磁地实现。具有电磁线圈1、内部芯2、外部阀壳5和衔铁17的电磁回路用于使阀针14轴向运动以及因此用于该喷射阀克服作用在阀针14上的回位弹簧25的弹簧力而打开或者该喷射阀关闭。衔铁17以背离阀关闭体19的端部对准芯2。例如也可以设置一用于接通磁路、充当内极的盖件来代替芯2。
球形的阀关闭体19与阀座体15的在流动方向上截锥形逐渐收缩的阀座面16配合作用,该阀座面沿轴向构造在阀座体15中的导向开口的下游。喷孔板21具有至少一个,例如四个通过腐蚀、激光钻孔或者冲裁成形的喷孔27。
芯2在燃料喷射阀中插入的深度还决定了阀针14的行程。阀针14在电磁线圈1没有被激励时的一个终端位置通过阀关闭体19触靠在阀座体15的阀座面16上来确定,而阀针14的在电磁线圈1被激励时的另一个终端位置通过衔铁17触靠在下游的芯端部上得到。所述行程可通过轴向移动芯2来进行调整,根据所期望的位置,随后将该芯与阀套筒6固定连接。
在芯2的与阀纵向轴线10同心地延伸的、用来向着阀座面16供给燃料的通流孔28内,除了回位弹簧25外,还插入了一个调整套筒29形式的调整元件。调整套筒29用于调整触靠在调整套筒29上的回位弹簧25的弹簧预紧力,回位弹簧25又以其相反的一侧支撑在阀针14上衔铁17的区域中,其中,借助调整套筒29也调整动态喷射量。一个燃料过滤器32安装在阀套筒6内调整套筒29上方。
该阀的输入侧端部由一个金属的燃料输入接管41构成,该燃料输入接管被稳定、保护并包围该燃料输入接管的塑料压力注塑包封件42包围。燃料输入接管41的管44的相对阀纵向轴线10同心的通流孔43用于燃料输入。塑料压力注塑包封件42例如这样注塑,使得塑料直接包围阀套筒6以及阀壳5的一些部分。
在此,可靠的密封例如通过阀壳5的圆周上的迷宫式密封部46实现。一起注塑的电插头56也属于塑料压力注塑包封件42。
图2描述的是按现有技术的公知燃料喷射阀的图1的局部图II,它标出了与本发明相关的区域。这里,特别是衔铁17的导向区域变得清楚。可运动的衔铁17以公知的方式在外圆周上有一个环绕的导向凸缘60或者多个分布在圆周上的粒结状或者凸起状的导向凸缘60,以便对衔铁在阀套筒6内可靠且不倾斜地导向。一种相反的方式:所述一个导向凸起60或多个导向凸起60也可以成形在阀套筒6上,同时,衔铁17的外圆周设计成固定直径的圆柱体。相应地,回位弹簧25相对芯2内的通流孔28的壁以及相对衔铁17中的纵向孔23的壁有明显的间隙。
图3描述的是按本发明的阀的局部图,在该阀中,衔铁17的导向部从该衔铁的外圆周向内被设置到纵向孔23中。按本发明,衔铁17在其轴向运动时在回位弹簧25上导向。为此,回位弹簧25非常精确地配合在芯2的通流孔28与衔铁17的纵向孔23中,如此,回位弹簧不仅承担了其本来的使阀针14回位的功能,还承担了衔铁17的导向功能,以此以简单的方式实现了功能集成。衔铁17的纵向孔23作为导向孔,因为该纵向孔沿着回位弹簧25进行运动。能够通过摩擦使芯2的通流孔28和衔铁17的纵向孔23成本低且精确地达到它们精确的尺寸。理想上,两个孔23,28具有精确相同的内径。回位弹簧25取决于制造地由硬的耐磨的金属线制成,该金属线通常具有圆形横截面,如图3所示。
当然也可以考虑对该具有导向功能的回位弹簧25在其外部的导向圆周上进行修改。图4描述的是图3的一个区段IV,作为按本发明构造的、具有削平的外圆周的回位弹簧25的局部图。外部的平面61可以仅在位于衔铁17的纵向孔23的区域内的这些弹簧圈上加工出,但也可以分布在回位弹簧25的整个长度上。例如通过磨削,尤其是通过具有高精度且能成本很低地实施的无心磨削来加工平面61。

Claims (9)

1.可电磁操作的阀,尤其是用于内燃机的燃料喷射装置的燃料喷射阀,具有:
一阀纵向轴线(10);
一电磁回路形式的、可被激励的、用于操作一阀关闭体(19)的执行装置,该回路具有一电磁线圈(1)、一内极(2)、一外部的磁回路组件(5)和一可运动的衔铁(17),该阀关闭体与一设在一阀座体(15)上的阀座面(16)配合作用;
一回位弹簧(25),用于使该阀关闭体(19)回位到直至触靠在该阀座面(16)上,
其特征在于,该回位弹簧(25)和该衔铁(17)的一内部纵向孔(23)互相配对,使得该衔铁(17)在其轴向运动时的导向仅仅沿着该回位弹簧(25)进行。
2.按权利要求1的可电磁操作的阀,其特征在于,所述回位弹簧(25)除了延伸在所述衔铁(17)的用作导向开口的纵向孔(23)中,还延伸在所述内极(2)的一内部通流孔(28)中。
3.按权利要求2的可电磁操作的阀,其特征在于,所述内极(2)的通流孔(28)和所述衔铁(17)的纵向孔(23)具有相同的内径。
4.按权利要求2或3的可电磁操作的阀,其特征在于,所述内极(2)的通流孔(28)和/或所述衔铁(17)的纵向孔(23)借助摩擦达到它们精确的尺寸。
5.按上述权利要求之一的可电磁操作的阀,其特征在于,所述回位弹簧(25)由耐磨的、横截面是圆形的线材构成。
6.按权利要求5的可电磁操作的阀,其特征在于,所述回位弹簧(25)具有一削平的外圆周。
7.按权利要求6的可电磁操作的阀,其特征在于,在所述回位弹簧(25)的圆周上局部地或在所述回位弹簧(25)的整个长度上成形出平面(61)。
8.按权利要求6或7的可电磁操作的阀,其特征在于,所述平面(61)通过磨削、尤其是无心磨削来制造。
9.按上述权利要求之一的可电磁操作的阀,其特征在于,所述衔铁(17)的外圆周无导向凸缘。
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