CN103975158B - 特别是用于内燃机的喷射阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种特别是用于机动车的内燃机的喷射阀(1)，其具有阀壳体(10)，一具有输入区域(15)的输入套管(14)从所述阀壳体伸入到一流体输入腔(13)中，该流体输入腔由阀壳体(10)和在周向方向上包围阀壳体(10)的连接盖(12)共同构成，在径向方向上看，在输入套管(14)和连接盖(12)之间存在流动路径(18，29)，所述流动路径借助包围输入套管(14)的密封件(19，30)封闭，其特征在于，密封件(19，30)与阀壳体(10)存在永久的密封接触。

Description

特别是用于内燃机的喷射阀

技术领域

本发明涉及一种特别是用于机动车的内燃机的喷射阀，其具有阀壳体，一输入套管利用一输入区域从该阀壳体伸入到一流体输入腔中，该流体输入腔由阀壳体和在周向方向上包围阀壳体的连接盖共同构成，在径向方向上看，在输入套管和连接盖之间存在一流动路径，该流动路径借助包围输入套管的密封件来封闭。

背景技术

由现有技术例如公开了DE102009026532A1，其示出了用于流体的喷射阀。然而在该喷射阀中，在安装连接盖之后也会发生的是，在喷射侧的输入套管和阀壳体之间渗入来自喷射阀的周围环境的湿气，在该阀壳体中也存在用于电触点接通的插头。然后，所述湿气可以穿过喷射阀并且可能会导致故障。湿气的渗入主要在以水或这一类的物质溅到或浸没喷射阀时发生。特别是当喷射阀安装在机动车的底盘上时就是这样情况。在溅到喷射阀时，附加地可以引起温度突变，该温度突变还加剧了由湿气引起的效应。虽然在DE102009026532A1中示出的喷射阀在其输入套管上具有一个O型圈。然而该密封圈仅仅用于将一个在安装连接盖之后在输入套管上方存在的流体输入腔相对于喷射阀的周围环境密封。该密封圈不能防止在输入套管和阀壳体之间渗入湿气。

发明内容

与此相对，具有权利要求1所述特征的喷射阀具有的优点是，有效地防止在输入套管和阀壳体之间渗入湿气。根据本发明，通过密封件与阀壳体存在永久的密封接触实现了这一点。在此所述的喷射阀通常用于将流体、特别是燃油引入到内燃机或内燃机燃烧室中。在此，内燃机例如是机动车的组成部分。可替换地，喷射阀可以用于将液态的还原剂、例如尿素水溶液引入到排气装置中。喷射阀此外由壳体、输入套管和连接盖构成。喷射阀具有输入侧和输出侧，输入侧通常在轴向方向上布置在喷射阀的与输出侧对置的侧上。喷射阀可以例如构造为顶部进料喷射阀。阀壳体在周向方向上优选地完全包围输入套管。

优选地输入套管直接由阀壳体包围，也就是存在与该阀壳体的触碰接触。也就是在这个实施方式中不应该存在间接的包围，在间接包围的情况下阀壳体在径向方向上与输入套管间隔开。在输入侧，输入套管突出于阀壳体、即以该输入套管的输入区域从该阀壳体伸出。输入区域相应地不再被所述阀壳体包围。输入区域伸入到流体输入腔中，该流体输入腔由阀壳体和/或输入套管与连接盖共同构成。为此，例如连接盖在周向方向上至少区域地包围阀壳体。

连接盖基本上完全覆盖喷射阀的输入侧上的阀壳体和输入套管，从而构成流体输入腔。流体引入到流体输入腔中，该流体应该借助喷射阀来引入、特别是喷入。流体例如通过连接盖的连接口引入到流体输入腔中。连接盖可以是单独的构件，流体管路与该构件连接。然而连接盖也可以由其他的部件、例如内燃机构成，该部件具有空槽，在安装喷射阀时，喷射阀或该喷射阀的输入套管与阀壳体的至少一个区域一起置入到该空槽中。如果下面提及了连接盖，那么也类似地始终是指这种部件。

在将连接盖安装在阀壳体上之后，在径向方向上看，输入套管和连接盖之间存在一流动路径。因为连接盖通常紧密地抵靠在阀壳体上，所以这个流动路径已经至少部分地被封闭。然而这常常不足以防止来自喷射阀的周围环境的湿气特别是在输入套管和阀壳体之间渗入。出于这个原因，在流动路径中设置包围输入套管的密封件。在此不必设置直接的包围，相反地密封件可以在径向方向上要么直接抵靠在输入套管或该输入套管的输入区域上，要么与该输入套管或该输入套管的输入区域间隔开，从而仅仅存在间接的包围。

现在，为了确保对来自喷射阀的周围环境的湿气进行可靠地密封，密封件应该与阀壳体存在永久的密封接触。这应理解为：即使在阀壳体和输入套管之间(例如由运行中的震动、压力波动和/或热膨胀所引起的)相对运动时或者在安装多个喷射阀时，所述密封接触也应以不变的方式始终存在。也就是说这样来构造喷射阀，使得例如在安装喷射阀时的不同做法或容许的安装误差不会导致在密封件和阀壳体之间不存在密封接触。

根据本发明，原则上能够实现喷射阀的两个不同的实施方式，然而本发明不应该局限于这两种实施方式。一方面流动路径可以存在于输入套管的输入区域和连接盖之间，所述流动路径由这些部件在径向方向上限定边界。也就是说流动路径直接由输入套管的输入区域和连接盖在径向方向上包围并且因此限定边界。密封件现在可以直接包围输入套管或该输入套管的输入区域地来布置，从而封闭流动路径。在此，密封件在轴向方向上这样布置，使得存在与阀壳体的永久密封接触。

在一个可替换的实施方式中，流动路径也可以存在于阀壳体和连接盖之间。在此，流动路径在径向方向上由阀壳体和连接盖限定边界。通常通过连接盖紧密地抵靠在阀壳体上来至少部分地封闭流动路径。然而因为这常常不足以完全防止湿气渗入到喷射阀中，所以附加地应该设置密封件，该密封件相应地在径向方向上直接存在于阀壳体和连接盖之间。密封件在此仅仅间接包围输入套管，即在径向方向上特别是通过阀壳体与该输入套管间隔开。更确切地说，该密封件直接抵靠在阀壳体上并且附加地抵靠在连接盖上。

本发明的一个进一步方案设置为，即密封件被朝阀壳体的方向挤压。通过这种方式可以改善密封件和阀壳体之间的密封作用。在第一实施方式中，特别是在轴向方向上实现了对密封件的挤压，从而使得所述密封件在轴向方向上被朝着阀壳体挤压或者被压到阀壳体的一个区域上。例如密封件由输入套管朝阀壳体的方向挤压。在第二实施方式中，密封件通常在径向方向上向内被挤压，从而使得该密封件靠到阀壳体上。这可以例如通过连接盖的弹性作用来实现。因此连接盖至少部分地由弹性的或弹动的材料构成，该材料在安装密封件时在径向方向上向外变形。接着该材料通过其弹性作用试图返回到其初始状态，由此将密封件在径向方向上向内朝着阀壳体挤压。

本发明的一个进一步方案设置为，即在阀壳体和/或连接盖上设置至少一个斜面，密封件紧密地抵靠在该斜面上。斜面应理解为这样一种面，该面例如在相对于径向的方向上以不等于零的角度来放置。因此斜面相对于喷射阀的纵轴线或相对于与该纵轴线平行的直线以不等于90°的角度来放置。在此，斜面优选地这样来取向，使得所述密封件被朝阀壳体的方向挤压的越厉害，则为密封件提供的空间特别是在径向方向上就越小。因此借助斜面还可以加强所述密封件和所述阀壳体之间的密封接触。斜面可以要么设置在阀壳体上要么设置在连接盖上要么设置在这两者上。如果斜面存在于阀壳体上，那么该斜面是阀壳体的密封面，密封件与该密封面存在永久的密封接触。特别是在喷射阀的第一实施方式中设置斜面。

本发明的一个进一步方案设置为，即连接盖的斜面在径向方向上局部地搭接一与密封件接触的支撑面。如果斜面设置在连接盖上，那么所述斜面在径向方向上至少局部地搭接所述支撑面。通常，所述斜面和所述支撑面在此在轴向方向上相互错位。现在密封件存在于斜面和支撑面之间。支撑面在此是阀壳体的前面所述的密封面。支撑面例如处于一个平面中，该平面垂直于喷射阀的纵轴线。然而该支撑面也可以构造为斜面。

本发明的一个进一步方案设置为，即所述输入区域的一径向凸出部或者所述连接盖具有接触面，所述接触面将密封件朝阀壳体的方向挤压。如前面已经指出地，密封件可以由输入套管朝阀壳体的方向挤压。出于此目的，例如在输入区域上设置径向凸出部，该径向凸出部特别是存在于输入侧的末端处并且在该径向凸出部上设置接触面。所述接触面与所述密封件永久地触碰接触并且将所述密封件朝阀壳体的方向挤压。替代地，所述接触面也可以存在于连接盖上。特别是在前述的第二实施方式中就是这种情况。然而，设置在连接盖上的接触面也可以被用来将密封件在轴向方向上朝着阀壳体或支撑面挤压。在这种情况下，支撑面和接触面基本在轴向方向上相对置。在此它们特别是可以互相平行。

本发明的一个进一步方案设置为，即密封件是O型圈。O型圈是在周向方向上连续的环形的密封件。密封圈成本低并且不必专门与喷射阀的几何形状相匹配。在安装喷射阀时，O型圈安装在输入套管或该输入套管的输入区域上，并且在安装连接盖之后与该连接盖形成触碰接触或密封接触。特别是在喷射阀的第一实施方式中设置作为O型圈存在的密封件。

本发明的一个进一步方案设置为，即密封件作为成型密封件存在并且具有密封臂，密封件利用密封臂支撑在接触面上。成型密封件与喷射阀的几何形状相匹配并且不同于O型圈的环形。特别是，成型密封件包括基体，至少一个密封臂从该基体在至少一个方向上延伸。例如在径向方向上朝内和朝外地设置各一个密封臂。同样密封臂可以在轴向方向上不仅朝输入侧的方向而且朝输出侧的方向延伸。优选地，在径向方向上向内和向外以及在轴向方向上向输入侧和向输出侧分别延伸出至少一个密封臂。然而为了改善密封作用也可以在至少一侧上设置多于一个的密封臂。该密封臂或者所述密封臂中的至少一个被设置用于与接触面、即特别是与输入区域或连接盖进行触碰接触并且将密封件朝阀壳体的方向挤压或者至少在轴向方向上固定。

本发明的一个进一步方案设置为，即密封件附加地封闭一个在径向方向上存在于阀壳体和输入套管之间的第二流动路径。在径向方向上看，第二流动路径直接存在于阀壳体和输入套管之间，也就是通过该阀壳体和输入套管在径向方向上限定边界。通过封闭该第二流动路径，有效地防止了湿气进入到喷射阀中。

本发明的一个进一步方案设置为，即在径向方向上看，在阀壳体和连接盖之间设置一第二密封件。特别是在喷射阀的第一实施方式中设置第二密封件。然而也可以在第二实施方式中设置该第二密封件，特别是在这种情况下存在两个在轴向方向上彼此间隔的相同的密封件。借助第二密封件改善了用于封闭所述流动路径或所述第二流动路径的密封作用。

本发明的一个进一步方案设置为，即密封件和/或第二密封件作为迷宫式密封件存在，该迷宫式密封件具有从密封基体起朝阀壳体或连接盖的方向延伸的密封指。该密封件特别是在第二实施方式中构造为迷宫式密封件。迷宫式密封件包括所述密封基体和所述至少一个密封指。这个密封指朝阀壳体或连接盖的方向延伸。在此，该密封指通常在径向方向上突出于密封基体。优选地，设置多个在周向方向上彼此间隔的密封指。通过这种方式实现如同利用多个在轴向方向上彼此间隔地布置的密封件那样的密封作用。相应地，明显增大了所述密封件或所述第二密封件的密封作用。

附图说明

下面借助于附图中示出的实施例详细地说明本发明，所述实施例不构成对本发明的限制。附图中：

图1示出在第一实施变形方案中的用于内燃机的喷射阀的纵剖面，

图2示出由图1已知的喷射阀的详细纵剖面图，

图3示出第二实施变形方案的详细纵剖面图，

图4示出第三实施变形方案的详细纵剖面图，

图5示出第四实施变形方案的详细纵剖面图，

图6示出第五实施变形方案的详细纵剖面图。

具体实施方式

图1示出喷射阀1的部分剖割的侧视图。喷射阀1用于将流体例如引入到在此未示出的内燃机的燃烧室中。喷射阀1具有输入侧2和输出侧3。在输入侧2上设置一用于在此未示出的流体管路的连接口4。流体经由所述流体管路通过所述连接口4供应给喷射阀1。在输出侧3，在相应操控喷射阀1的情况下流体可以通过输出口(在此未示出)排出。喷射阀1安装在壳体6的空槽5中，该壳体例如配属于内燃机。为了相对于喷射阀1的周围环境7来密封所述喷射阀1的输出侧3上的空槽5，设置一个在此以O型圈形式的密封装置8。喷射阀1的操控在此通过以插塞连接的部件的形式存在的电接头9进行。

喷射阀1至少在其输入侧2上具有带输入侧的端侧11的阀壳体10。阀壳体10与一连接盖12构成一流体输入腔13。流体输入腔13与连接口4并且相应地与流体管路存在流动连接。这意味着，流体能够通过所述连接口4引入到流体输入腔13中。在阀壳体10中设置输入套管14，该输入套管以输入区域15伸入到所述流体输入腔13中。也就是说，输入套管14以其输入区域15在轴向方向上(相对于喷射阀1的纵轴线16)在输入侧2超过阀壳体10或该阀壳体的端侧11伸出。在安装喷射阀1时这样布置所述连接盖12，使得该连接盖在周向方向上完全包围阀壳体10的一个区域。接着该连接盖借助一支撑件17固定在所述阀壳体10上，该支撑件不仅与阀壳体10而且与连接盖12形状锁合地相互作用。

在径向方向上看，现在在输入套管14或该输入套管的输入区域15和连接盖12之间存在一流动路径18。该流动路径借助流动路径18来封闭。在此，密封件19直接包围输入套管14或该输入套管的输入区域15，也就是与所述输入套管或该输入套管的输入区域形成触碰接触。在这个实施方式中，流动路径18在一侧由输入套管14的输入区域15并且在另一侧由连接盖12在径向方向上来限定边界。现在，这个流动路径18借助密封件19来封闭。密封件19例如作为O型圈存在。

在喷射阀1的通常的设计方案中，密封件19与阀壳体10不是永久地密封接触，而是仅仅与输入区域15和连接盖12永久地密封接触。就此来说，来自喷射阀1的周围环境7的湿气可以通过一开口20到达阀壳体10和输入套管14之间。这特别是在溅到或浸没喷射阀11时发生。以后，湿气可能会导致喷射阀1发生故障。出于这个原因应该使开口20永久地封闭。这通过使密封件19与阀壳体10处于永久的密封接触来实现。这通过喷射阀1的在图1中所示的实施变形方案来实现。在此，密封件19被永久地朝阀壳体10的方向挤压。这通过输入套管14的输入区域15具有接触面21来实现，该接触面将密封件19朝阀壳体10的方向挤压。

接触面21例如存在于一径向凸出部上，该径向凸出部在输入侧设置在输入套管14上。密封件19与该接触面存在永久的触碰接触，密封件19通过所述接触面21被朝一密封面22的方向挤压，该密封面构造在阀壳体10上。就此来说，密封件19夹紧地保持在接触面21和密封面22之间。密封件19在径向方向上具有的外形尺寸使得该密封件不仅紧密地抵靠在输入套管14上，而且紧密地抵靠在连接盖12上。同时，在密封件19和阀壳体10之间现在存在密封接触。通过这种方式防止湿气通过开口20渗入到喷射阀1中或者渗入阀壳体10和输入套管14之间。通过将密封面22构造为斜面23，可以改善密封件19的密封作用。斜面23相对于一垂直于纵轴线16的平面倾斜，从而该斜面不是完全处于该平面中或平行于该平面。正相反，斜面23或包括该斜面的平面与纵轴线16围成不等于90°的角度。

这借助于图2再次加以说明，该附图示出喷射阀1的输入侧2的详细纵剖面图。在此示出的实施变形方案相应于借助图1所述的实施变形方案，从而就此来说参考前述的实施例。在这里明确的是，输入套管14在轴向方向上借助榫槽配合部24相对于阀壳体10固定。替换地，当然也可以设置输入套管14相对于阀壳体10的其他固定方式。借助这种固定方式，输入套管14相对于阀壳体10这样来布置，使得密封件19被朝阀壳体10的方向挤压或者夹紧地保持在接触面21和密封面22之间。

图3示出喷射阀1的第二实施变形方案。原则上也可参考前述的实施方案。在此，区别在于，密封面22不是以斜面23的形式存在，而是基本处于一个平面中，该平面垂直于纵轴线16。然而与此相反地，接触面21构造为斜面25。就此来说，斜面25存在于连接盖12上。斜面25在径向方向上至少区域地搭接现在用作支撑面26的密封面22，然而在轴向方向上与该密封面间隔开。通过这种方式，密封件19在轴向方向上夹紧地保持在斜面25和支撑面26之间。通过在安装喷射阀1时将连接盖12安置在阀壳体10上，密封件19相应地在轴向方向上基本上被固定。现在，该密封件与阀壳体10或密封面22存在永久的密封接触。通过这种方式，开口20被相对于喷射阀1的周围环境7可靠地密封。

图4示出喷射阀1的另一个实施变形方案。原则上也可参考前述的实施方案。密封件19在此作为成型密封件存在。该密封件具有密封臂27，该密封臂从密封基体28起在轴向方向上朝向此时存在于连接盖12上的接触面21延伸。接触面21和密封面22可以基本互相平行地存在。然而也可以设置其他的实施方案，例如作为斜面。密封件19通过密封臂27在轴向方向上夹紧在接触面21、即连接盖12和密封面22、即阀壳体10之间。就此来说，密封件19被朝阀壳体10的方向挤压，由此该密封件与该阀壳体存在永久的密封接触。

图5示出喷射阀的另一个实施变形方案，该实施变形方案类似于借助图4介绍的实施变形方案。相应地可参考前述的实施方案。密封臂27现在这样来布置，即该密封臂与现在存在于输入套管14上的接触面21配合用于将密封件朝阀壳体10的方向挤压。例如已经以相应的形状制造了密封件19或密封臂27。然而也可以设置的是，在安装喷射阀1时根据图4成型的密封臂27被弯曲，从而该密封臂产生由该密封臂的弹性实施方案引起的弹力，该弹力将密封件19朝阀壳体10或阀壳体端侧11的方向挤压。通过这种方式实现了密封件19和阀壳体10之间的非常好的密封作用。

图6示出喷射阀1的第五实施变形方案。喷射阀1的借助于图1至5所述的实施变形方案的共同点是，流动路径18在径向方向上由输入区域15和连接盖12来限定边界。这相应于喷射阀1的第一实施方式。现在应该借助图6来说明第二实施方式，其相应于喷射阀1的第五实施变形方案。在第二实施方式中，流动路径29仅仅间接地存在于输入套管14和连接盖12之间。更确切地说，该流动路径在径向方向上直接由阀壳体10和连接盖12限定边界。现在，在流动路径29中设置用于封闭该流动路径29的密封件30。该密封件30同样如同前面所述的密封件19那样与阀壳体10存在永久的密封接触。出于这个目的，该密封件由连接盖12在径向方向上(相对于纵轴线16)被向内朝阀壳体10的方向挤压。

密封件30作为迷宫式密封件存在，该密封件具有从密封基体31起延伸的密封指32。密封指32在径向方向上向内指向并且突出于密封基体31。代替朝阀壳体10的方向延伸地，该密封指32当然也可以朝连接盖12的方向延伸或者替换地朝这两者的方向延伸。为了建立永久的密封接触，该密封指与阀壳体10接触。密封件30优选地作为除密封件19之外的第二密封件存在。在此，密封件19要么根据前述的实施方案来布置，要么如在图6中所示地以传统的方式和方法与阀壳体10间隔开。

也就是说，在第二实施方式中不必使密封件19与阀壳体10永久地密封接触。借助密封件30已经实现了必要的密封作用，该密封作用阻止湿气通过开口20渗入。也就是说，可以要么仅仅设置根据图1至5的密封件19，仅仅设置密封件30，要么特别优选地不仅设置具有前述布置方案的密封件19而且设置密封件30。

Claims (8)

1.一种喷射阀(1)，具有阀壳体(10)，一输入套管(14)利用一输入区域(15)从所述阀壳体伸入到一流体输入腔(13)中，所述流体输入腔由所述阀壳体(10)和在周向方向上包围所述阀壳体(10)的连接盖(12)共同构成，在径向方向上看，在所述输入套管(14)和所述连接盖(12)之间存在一流动路径(18，29)，所述流动路径借助包围所述输入套管(14)的密封件(19，30)封闭，其特征在于，所述密封件(19，30)与所述阀壳体(10)存在永久的密封接触；在所述连接盖(12)上设置至少一个斜面(25)，所述密封件(19)紧密地抵靠在所述斜面上，所述连接盖(12)的斜面(25)在径向方向上局部地搭接一与所述密封件(19)接触的支撑面(26)。

2.根据权利要求1所述的喷射阀，其特征在于，所述密封件(19，30)被朝所述阀壳体(10)的方向挤压。

3.根据权利要求1或2所述的喷射阀，其特征在于，所述输入区域(15)的一径向凸出部或者所述连接盖(12)具有接触面(21)，所述接触面将所述密封件(19)朝所述阀壳体(10)的方向挤压。

4.根据权利要求1或2所述的喷射阀，其特征在于，所述密封件(19)是O型圈。

5.根据权利要求1或2所述的喷射阀，其特征在于，所述密封件(19)附加地封闭一在径向方向上存在于所述阀壳体(10)和所述输入套管(14)之间的第二流动路径(20)。

6.根据权利要求1或2所述的喷射阀，其特征在于，在径向方向上看，在所述阀壳体(10)和所述连接盖(12)之间设置第二密封件(30)。

7.根据权利要求6所述的喷射阀，其特征在于，所述密封件(19)和/或所述第二密封件(30)作为迷宫式密封件存在，所述迷宫式密封件具有从密封基体(31)朝所述阀壳体(10)或所述连接盖(12)的方向延伸的密封指(32)。

8.根据权利要求1所述的喷射阀，其特征在于，所述喷射阀用于机动车的内燃机。