CN103119283A

CN103119283A - 用于喷射阀的阀组件和喷射阀

Info

Publication number: CN103119283A
Application number: CN2011800474801A
Authority: CN
Inventors: M.奥梅里
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2010-10-01
Filing date: 2011-08-17
Publication date: 2013-05-22
Anticipated expiration: 2031-08-17
Also published as: US9528480B2; EP2436910B1; WO2012041597A1; EP2436910A1; US20130277460A1; CN103119283B

Abstract

本发明涉及阀组件（11），包括：阀主体（14），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），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；引导件（23），设置在空腔（18）内且固定地联接到阀针（20）；和设计成致动阀针（20）的电磁致动器单元（36），致动器单元（36）包括设置在空腔（18）内且能相对于阀针（20）轴向移动的电枢（22），电枢（22）设计成在阀针（20）离开关闭位置时联接到引导件（23），电枢（22）设计和设置成在阀针（20）到达关闭位置时由于其惯性而从引导件（23）机械地断开；和电枢弹簧（46），设置在空腔（18）中且轴向靠近电枢（22）联接到电枢（22）。电枢弹簧（46）设置成给电枢（22）提供有助于将电枢（22）与阀针（20）联接的力。块形止挡元件（50）轴向靠近电枢（22）设置在空腔（18）中且固定地联接到阀主体（14）。止挡元件（50）直接设计成限制电枢（22）的轴向移动。

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喷射阀的可靠和精确功能的阀组件以及喷射阀。

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。

根据第一方面，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；引导件，所述引导件设置在所述空腔中且固定地联接到所述阀针；设计成致动阀针的电磁致动器单元，所述致动器单元包括电枢，所述电枢设置在空腔中且能相对于阀针轴向移动，所述电枢设计成在阀针离开关闭位置时联接到所述引导件，所述电枢设计和设置成在阀针到达关闭位置时由于其惯性而从所述引导件机械地断开；和电枢弹簧，所述电枢弹簧设置在所述空腔中且轴向靠近电枢联接到电枢。所述电枢弹簧设置成给电枢提供有助于将电枢与阀针联接的力。块形止挡元件轴向靠近电枢设置在空腔中且固定地联接到阀主体，所述止挡元件直接设计成限制电枢的轴向移动。

直接通过止挡元件限制电枢的轴向移动通过电枢与止挡元件直接接触获得。止挡元件设计和设置成将电枢的轴向移动限制在电枢弹簧的弹性变形范围内。

这具有如下优势：在阀针移动到其关闭位置期间，电枢的最大轴向位移可通过块形止挡元件限制。因而，可以阻尼电枢的动态性能。因而，在阀针移动到其关闭位置时，可以避免电枢的反弹和阀针的反弹。因而，可以防止通过流体出口部分的不希望流体流。

在有利实施例中，电枢具有面向流体出口部分的平面表面，且块形止挡元件具有面向电枢的所述表面的平面表面。电枢的平面表面可通过粘合联接到止挡元件的平面表面。粘合由于位于电枢的平面表面和止挡元件的平面表面之间的间隙中的流体薄层通过粘连效应引起。这具有如下优势：电枢的动态性能可以通过由电枢的平面表面和止挡元件的平面表面之间的粘合引起的粘连效应限制或阻尼。因而，可以避免电枢的反弹和阀针的反弹。

在其它有利实施例中，块形止挡元件包括将流体入口部分和流体出口部分液压联接的通孔。籍此，可以获得阀主体内的良好流体流动管理。此外，电枢的动能可以通过块形止挡元件以非常好的方式吸收和耗散。

在其它有利实施例中，止挡元件被压配合到阀主体。籍此，止挡元件和阀主体之间的可靠联接是可能的且止挡元件的位置可以非常准确地限定。

在其它有利实施例中，止挡元件被焊接到阀主体。籍此，止挡元件和阀主体之间的可靠联接是可能的且止挡元件的位置可以非常准确地限定。

在其它有利实施例中，止挡元件包括以径向方向延伸的突起。电枢弹簧在轴向上设置在止挡元件的突起和电枢之间。电枢弹簧设计成将止挡元件固定地联接到阀主体。这具有如下优势：止挡元件和阀主体之间的可靠联接是可能的。因而，止挡元件的位置可以非常准确地限定。

在其它有利实施例中，止挡元件由非磁性材料或者多种非磁性材料形成。这具有如下优势：止挡元件不会影响电磁致动器单元的电磁属性。

根据第二方面，本发明特点在于一种喷射阀，具有根据本发明第一方面的阀组件。

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喷射阀，

图2以纵向截面图示出了阀组件的第一实施例，

图3示出了图2的细节III的放大图，和

图4以纵向截面图示出了阀组件的第二实施例。

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

图1示出了适合于配量流体的喷射阀10，其包括阀组件11和入口管12。喷射阀10可特别适合于将燃料配量到内燃发动机。

阀组件11包括具有中心纵轴线L的阀主体14和壳体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。引导件23轴向靠近电枢22设置。引导件23固定地联接到阀针14。引导件23形成为围绕阀针14的项圈。主弹簧24设置在入口管12内配置的凹部26中。凹部26是空腔18的一部分。主弹簧24机械地联接到引导件23。引导件23与入口管12的内侧接触且能够在入口管12内在轴向方向引导阀针14。主弹簧24设置和设计成作用于阀针20上，以便在轴向方向将阀针20移动到其关闭位置。过滤器元件30设置在入口管12中且形成主弹簧24的另一座。

在阀针20的关闭位置，其密封地安置在座板32上，籍此防止通过喷射喷嘴34的流体流。喷射喷嘴34可以是例如喷射孔。然而，其还可以是适合于配量流体的一些其它类型。

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。此外，电磁致动器单元36包括电枢22。电枢22设置在空腔18中且能相对于阀针20轴向移动。壳体16、阀主体14、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。

电枢弹簧46优选为螺旋弹簧，且设置在空腔18中并固定地联接到阀主体14。电枢弹簧46轴向靠近电枢22设置。电枢弹簧46联接到电枢22。

块形止挡元件50设置在空腔18中轴向靠近电枢22。止挡元件50固定地联接到阀主体14。优选地，止挡元件50由非磁性材料形成。因而，止挡元件50不会影响致动器单元36的电磁属性。在图2的实施例中，止挡元件50在内部压配合到阀主体14。

块形止挡元件50具有主体52，主体52带有面向电枢22的平面表面44的平面表面54。电枢22的平面表面44面向流体出口部分40。块形止挡元件50具有通孔58。通孔58将流体入口部分42与流体出口部分40液压地联接。在图4的实施例中，止挡元件50具有突起56。突起56以径向方向从主体52延伸。电枢弹簧46在轴向上设置在突起56和电枢22之间。由于其弹性力，电枢弹簧46可以将止挡元件50固定地联接到阀主体14。止挡元件50可以在外部压配合到阀主体14。在其它实施例中，止挡元件50可以通过焊接联接到阀主体14。

在下文详细描述喷射阀10的功能：

流体通过入口管12引导到阀组件11的流体入口部分42，且进一步朝向流体出口部分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。

如果具有线圈38的电磁致动器单元36被激励时，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，且可在轴向方向远离流体出口部分40移动。电枢22带动引导件23和阀针20，从而阀针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，在座板32和阀针20之间形成流体路径，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，主弹簧24可以促使阀针20在轴向方向移动到其关闭位置。阀针20是否移动到其关闭位置取决于由致动器单元36作用于阀针20上的力和由主弹簧24作用于阀针20上的力之间的力平衡。

在阀针20移动到其关闭位置的情况下，电枢22由于其惯性可以从引导件23断开且可以在朝向块形止挡元件50的方向移动。当电枢22与止挡元件50接触时，电枢22的轴向移动在朝向流体出口部分40的方向被限制在轴向位置P处，轴向位置P等于止挡元件50的平面表面54的位置。止挡元件50设置和设计成使得位置P在电枢22由于电枢弹簧46的弹性变形范围而引起的位移范围内。

电枢22的动能可以至少通过块形止挡元件50吸收和耗散。因而，电枢22的移动可以被阻尼。具体地，通孔58允许电枢22的动能由止挡元件50良好地吸收。

在电枢22和块形止挡元件50（图3）之间可以存在可能非常小的间隙60。电枢22的平面表面44可以通过粘合联接到止挡元件50的平面表面54，粘合通过位于间隙60内的流体层引起。由于电枢22的平面表面44和止挡元件50的平面表面54之间的粘合力，在电枢22不与止挡元件50接触的情况下，也可以阻尼电枢22往回朝向入口管12的方向移动。因而，仅仅通过电枢22的平面表面44和止挡元件50的平面表面54之间的粘连效应，可以避免电枢22和阀针20的反弹，且可以防止不希望的喷射，而不需要平面表面44、54之间接触。平面表面44、54的尺寸和形状可以影响阻尼效应的大小。在阀针20关闭期间电枢22移动结束时，电枢弹簧46促使电枢22再次与引导件23接触。

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；

引导件（23），所述引导件（23）设置在空腔（18）内且固定地联接到阀针（20）；

设计成致动阀针（20）的电磁致动器单元（36），所述致动器单元（36）包括设置在所述空腔（18）内且能相对于阀针（20）轴向移动的电枢（22），所述电枢（22）设计成在阀针（20）被致动离开关闭位置时联接到引导件（23），所述电枢（22）设计和设置成在阀针（20）到达关闭位置时由于其惯性而从所述引导件（23）机械地断开；和

电枢弹簧（46），所述电枢弹簧（46）设置在所述空腔（18）中且轴向靠近电枢（22）联接到电枢（22），所述电枢弹簧（46）设置成给电枢（22）提供有助于将电枢（22）与阀针（20）联接的力，

其中，块形止挡元件（50）轴向靠近电枢（22）设置在空腔（18）中且固定地联接到阀主体（14），所述止挡元件（50）直接设计成限制电枢（22）的轴向移动。

2. 根据权利要求1所述的阀组件（11），其中，电枢（22）具有面向流体出口部分（40）的平面表面（44），且块形止挡元件（50）具有面向电枢（22）的平面表面（44）的平面表面（54），电枢（22）的平面表面（44）能通过粘合联接到止挡元件（50）的平面表面（54），粘合由于位于电枢（22）的平面表面（44）和止挡元件（50）的平面表面（54）之间的间隙（60）中的流体薄层通过粘连效应引起。

3. 根据前述权利要求中任一项所述的阀组件（11），其中，块形止挡元件（50）包括将流体入口部分（42）和流体出口部分（40）液压联接的通孔（58）。

4. 根据前述权利要求中任一项所述的阀组件（11），其中，止挡元件（50）被压配合到阀主体（14）。

5. 根据权利要求1至3中任一项所述的阀组件（11），其中，止挡元件（50）被焊接到阀主体（14）。

6. 根据权利要求1至3中任一项所述的阀组件（11），其中，止挡元件（50）包括以径向方向延伸的突起（56），电枢弹簧（46）在轴向上设置在止挡元件（50）的突起（56）和电枢（22）之间，电枢弹簧（46）设计成将止挡元件（50）固定地联接到阀主体（14）。

7. 根据前述权利要求中任一项所述的阀组件（11），其中，止挡元件（50）由非磁性材料或者多种非磁性材料形成。

8. 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）。