CN102652219B

CN102652219B - 用于喷射阀的阀组件和喷射阀

Info

Publication number: CN102652219B
Application number: CN201080056112.9A
Authority: CN
Inventors: M.格兰迪
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2015-09-23
Anticipated expiration: 2030-11-18
Also published as: WO2011069793A1; EP2333297A1; US20120312903A1; KR101815435B1; KR20120092189A; CN102652219A; US9316191B2; EP2333297B1

Abstract

本发明涉及用于喷射阀（10）的阀组件（11），包括：阀主体（14），其具有中心纵轴线（L），阀主体（14）包括带有流体入口部分（42）和流体出口部分（40）的空腔（18）；阀针（20），其能在空腔（18）内轴向移动，阀针（20）在关闭位置防止通过流体出口部分（40）的流体流，且在其它位置释放通过流体出口部分（40）的流体流，阀针（20）包括环形元件（23），其以径向方向延伸且设置在阀针（20）的远离流体出口部分（40）的轴向端部（21）处；和设计成致动阀针（20）的电磁致动器单元（36）。电磁致动器单元（36）包括能在空腔（18）内轴向移动的电枢（22）。电枢（22）包括容纳环形元件（23）的凹部（28）和以径向方向延伸到凹部（28）中的突起（29）。弹簧元件（46）设置在凹部（28）中轴向上在环形元件（23）和电枢（22）的突起（29）之间。

Description

用于喷射阀的阀组件和喷射阀

技术领域

本发明涉及用于喷射阀的阀组件以及喷射阀。

背景技术

喷射阀广泛地使用，尤其是用于内燃发动机，它们可以设置在内燃发动机中以便将流体配量到内燃发动机的进气歧管中或者直接配量到内燃发动机的气缸的燃烧室中。

喷射阀以各种形式制造以便满足各种内燃发动机的各种需要。因而，例如，其长度、其直径以及负责流体配量方式的喷射阀各种元件可以在宽范围内变化。除此之外，喷射阀可容纳致动器，用于致动喷射阀的针，例如，致动器可以是电磁致动器或压电致动器。

为了在不希望排放物生成方面增强燃烧过程，相应喷射阀可适合于在非常高的压力下配量流体。例如，在汽油发动机的情况下，压力可以是一直到200 bar的范围，在柴油发动机的情况下，压力可以是一直到2000 bar的范围。

发明内容

本发明的目的是形成利于可靠和精确功能的阀组件。

该目的通过独立权利要求的特征实现。本发明的有利实施例在从属权利要求中给出。

本发明特点在于一种用于喷射阀的阀组件，包括：阀主体，所述阀主体具有中心纵轴线，所述阀主体包括带有流体入口部分和流体出口部分的空腔；阀针，所述阀针能在所述空腔内轴向移动，所述阀针在关闭位置防止通过流体出口部分的流体流，且在其它位置释放通过流体出口部分的流体流，所述阀针包括环形元件，所述环形元件以径向方向延伸且设置在阀针的远离流体出口部分的轴向端部处；和设计成致动阀针的电磁致动器单元。所述电磁致动器单元包括能在所述空腔内轴向移动的电枢。所述电枢包括容纳环形元件的凹部。所述电枢包括以径向方向延伸到凹部中的突起。弹簧元件设置在凹部中轴向上在环形元件和电枢的突起之间。

所述弹簧元件设计成使得阀针从电枢部分地分离。

这具有这样的优点：电枢经由弹簧元件作用于阀针上，使得阀针的移动可以相对于电枢稍微延迟。籍此，与直接联接到电枢的阀针的动态性能相比，阀针的动态性能被阻尼。因而，阀针和/或电枢上在阀针和/或电枢之间的接触区域中的磨损影响可以保持小。因而，可以获得阀针和电枢之间的良好长期接触，且由磨损影响引起的静态流动偏移可以保持小。此外，长期可获得从电枢到阀针的可靠能量传输。

在有利实施例中，弹簧元件是卷簧。这具有这样的优点：弹簧元件的简单形状和低成本方案是可能的。此外，可以获得弹簧元件在电枢凹部中的可靠设置。

在进一步的有利实施例中，电枢支撑弹簧设置在空腔中轴向上在阀主体的台阶和电枢之间。这具有这样的优点：电枢可以参考阀针进行支撑。

在进一步的有利实施例中，电枢支撑弹簧是卷簧。这具有这样的优点：电枢支撑弹簧的简单形状和低成本方案是可能的。此外，可以获得电枢支撑弹簧在阀主体的空腔中的可靠设置。

附图说明

本发明的示例性实施例借助于示意性附图在下文阐述。附图如下：

图1以纵向截面图示出了具有阀组件的喷射阀，和

图2是阀组件的电磁致动器单元的一部段的放大图。

在不同视图中出现的具有相同设计和功能的元件由相同附图标记表示。

具体实施方式

特别适合于将燃料配量到内燃发动机的喷射阀10具体地包括阀组件11和入口管12。

阀组件11包括具有中心纵轴线L的阀主体14。阀组件11具有壳体16，壳体16围绕阀主体14部分地设置。空腔18设置在阀主体14中。

空腔18容纳阀针20和电枢22。阀针20能在空腔18中轴向移动。在阀针20的轴向端部21处，阀针包括环形元件23。环形元件23形成为围绕阀针20的轴向端部21的项圈。环形元件23固定地联接到阀针20的轴向端部21。电枢22能在空腔18中轴向移动。

标定弹簧24设置在凹部26中，凹部26设置在入口管12中。标定弹簧24机械地联接到环形元件23。环形元件23形成标定弹簧24的第一座。

电枢22具有凹部28。具有环形元件23的阀针20与电枢22的内表面接触，且可以在电枢22的凹部28中在轴向方向引导阀针20。

电枢22具有以径向方向延伸到凹部28中的突起29。优选地，突起29成形为环形元件。突起29在轴向方向与环形元件23叠置。

过滤器元件30设置在入口管12中且形成标定弹簧24的另一座。在喷射阀10的制造过程期间，过滤器元件30可以轴向移动到入口管12中，以便以期望方式预加载标定弹簧24。籍此，标定弹簧24在阀针20上朝向喷射阀10的喷射喷嘴34施加力。

在阀针20的关闭位置，其密封地安置在座板32上，籍此防止通过至少一个喷射喷嘴34的流体流。喷射喷嘴34可以是例如喷射孔。靠近座板32设置下部引导件35，下部引导件35适合于在喷射喷嘴34附近引导阀针20。

阀组件11设置有致动器单元36，致动器单元36优选为电磁致动器。电磁致动器单元36包括线圈38，线圈38优选设置在壳体16内部且被包覆模制。此外，电磁致动器单元36包括电枢22。阀主体14、壳体16、入口管12和电枢22形成电磁电路。

流体出口部分40是空腔18的靠近座板32的一部分。流体出口部分40与设置在阀主体14中的流体入口部分42连通。

在阀主体14内，台阶44设置在阀主体14中。

在电枢22的凹部28中，弹簧元件46轴向设置在环形元件23和电枢22的突起29之间。弹簧元件46允许力在电枢22的突起29和环形元件23之间传输。优选地，弹簧元件46具有高刚度。这允许电枢22的移动准确传输到阀针20，阀针20的移动具有小的延迟。弹簧元件46的阻尼影响允许在阀针20的打开或关闭过程期间电枢22和/或阀针20上的磨损影响可保持小。

电枢支撑弹簧48设置在空腔18中轴向上在阀主体14的台阶44和电枢22之间。优选地，电枢支撑弹簧48是卷簧。电枢支撑弹簧48由台阶44支撑在阀主体14中。电枢支撑弹簧48可形成电枢22的软支撑元件。

在下文详细描述喷射阀10的功能：

流体通过凹部26中的过滤器元件30引导到流体入口部分42。随后，流体朝向流体出口部分40引导。

在阀针20的关闭位置，阀针20防止通过阀主体14中的流体出口部分40的流体流。在阀针20的关闭位置以外，阀针20允许通过流体出口部分40的流体流。

在具有线圈38的电磁致动器单元36被激励时的情况下，致动器单元36可在电枢22上施加电磁力。电枢22被具有线圈38的电磁致动器单元36吸引，且在轴向方向远离流体出口部分40移动。电枢22经由弹簧元件46带动阀针20。因而，阀针20在轴向方向移动离开关闭位置，在阀针20的关闭位置以外，阀主体14和阀针20之间的间隙在喷射阀10的远离致动器单元36的轴向端部处形成流体路径，且流体可以穿过喷射喷嘴34。

在致动器单元36去激励时的情况下，标定弹簧24可以促使阀针20在轴向方向移动到其关闭位置。阀针20是否处于其关闭位置取决于由具有线圈38的致动器单元36作用于阀针20上的力和由标定弹簧24作用于阀针20上的力之间的力平衡。

由于弹簧元件46，可以获得电枢22到阀针20的可靠移动传输。弹簧元件46的高刚度使得可获得阀针20的移动相对于电枢22的小延迟是可能的。与在没有弹簧元件46在它们之间的情况下以直接方式联接到电枢22的阀针20的动态性能相比，阀针20的动态性能被阻尼。因而，在阀针20的打开或关闭期间，电枢22和/或阀针20上在阀针20和/或电枢22之间的接触区域中的磨损影响可以保持小。因而，可以获得阀针20和电枢22之间的良好长期接触。长期来看，由磨损影响引起的静态流动偏移可以保持小，且可获得从电枢22到阀针20的可靠能量传输。

Claims

1.一种用于喷射阀（10）的阀组件（11），包括：

阀主体（14），所述阀主体（14）具有中心纵轴线（L），所述阀主体（14）包括带有流体入口部分（42）和流体出口部分（40）的空腔（18）；

阀针（20），所述阀针（20）能在所述空腔（18）内轴向移动，所述阀针（20）在关闭位置防止通过流体出口部分（40）的流体流，且在其它位置释放通过流体出口部分（40）的流体流，所述阀针（20）包括环形元件（23），所述环形元件（23）以径向方向延伸且设置在阀针（20）的远离流体出口部分（40）的轴向端部（21）处；

标定弹簧（24），机械地联接到环形元件（23），且在阀针（20）上朝向喷射阀（10）的喷射喷嘴（34）施加力；和

设计成致动阀针（20）的电磁致动器单元（36），所述电磁致动器单元（36）包括能在所述空腔（18）内轴向移动的电枢（22），所述电枢（22）包括容纳环形元件（23）的凹部（28），所述电枢（22）包括以径向方向延伸到凹部（28）中的突起（29），

其中，弹簧元件（46）设置在凹部（28）中轴向上在环形元件（23）和电枢（22）的突起（29）之间，以延迟阀针相对于电枢的移动；以及

电枢支撑弹簧（48），设置在空腔（18）中轴向上在阀主体（14）的台阶（44）和电枢（22）之间且由台阶（44）支撑，使得电枢在所述空腔内的轴向移动增加电枢支撑弹簧和弹簧元件中的一个上的压缩力，同时减少电枢支撑弹簧和弹簧元件中的另一个上的压缩力。

2.根据权利要求1所述的阀组件（11），其中，所述弹簧元件（46）是卷簧。

3.根据权利要求1所述的阀组件（11），其中，所述电枢支撑弹簧（48）是卷簧。

4.一种喷射阀（10），具有根据前述权利要求中任一项所述的阀组件（11）。