CN106050508A - 带有颗粒保持器元件的阀组件和流体喷射阀 - Google Patents

Abstract

公开了阀组件（10）和流体喷射阀（1）。阀组件包括：阀本体（100），具有纵向轴线（L）和腔室（110）；阀针（200）；和电枢（300）。腔室（110）具有第一部分（112），所述第一部分容纳电枢（300）且在轴向方向朝向流体出口端部（130）由具有中心开口（116）的底表面（114）界定。腔室（110）的第二部分（118）从所述中心开口（116）朝向流体出口端部（130）延伸。所述阀针（200）的轴（240）延伸通过所述开口（116）到第二部分（118）中。颗粒保持器元件（400）定位在所述腔室（110）中使得其支承在所述底表面（114）上，周向地环绕阀针（200）的轴（240）且与所述开口（116）重叠。

Description

带有颗粒保持器元件的阀组件和流体喷射阀

技术领域

本公开涉及用于流体喷射阀的阀组件和流体喷射阀，所述阀组件包括颗粒保持器元件。

背景技术

流体喷射阀例如用作燃料喷射器，以便将燃料喷射到内燃发动机的燃烧室中。

从这种流体喷射阀到内燃发动机中的燃料泄漏对于燃烧过程可能是有害的，或者甚至可损坏内燃发动机。

这种泄漏可能由于流动通过喷射阀到密封表面的污染物而发生，在密封表面处，污染物可能阻止喷射阀的不透流体的封闭。

例如，从EP 0 697 064 A1已知在燃料喷射器的燃料入口端部附近设置过滤器筒。

EP 2 060 777 A1公开了用于燃料喷射器的内部下部过滤器，包括引导燃料喷射器的内部阀组件的往复致动阀的自撑式引导件。

发明内容

本发明的目的是详述用于流体喷射阀的改进阀组件。

该目的使用具有权利要求1的特征的用于流体喷射阀的阀组件实现。阀组件和流体喷射阀的有利实施例和扩展在从属权利要求中，在如下说明书中以及在附图中详述。

根据本公开的一个方面，详述用于流体喷射阀的阀组件。根据本公开的另一个方面，详述包括所述阀组件的流体喷射阀。

所述阀组件包括阀本体，所述阀本体具有纵向轴线。所述阀本体具有腔室，所述腔室轴向地延伸通过所述阀本体，用于将所述阀本体的燃料入口端部液力地连接到所述阀本体的流体出口端部。此外，所述阀本体具有靠近所述流体出口端部的阀座。

在有利扩展中，所述阀本体从多个部件组装，且包括主体和座本体，所述座本体包括所述阀座。所述座本体尤其定位靠近所述流体出口端部，且可优选地在流体出口端部处封闭所述腔室，除了在阀座下游的一个或多个喷射孔之外，所述喷射孔穿过所述座本体。在优选实施例中，所述阀本体的座本体是一体式部件。

所述阀组件还包括阀针。所述阀针可移动地接收在所述腔室中。具体地，所述阀针能相对于阀本体以往复运动的方式轴向移动。所述阀针能操作在阀针的关闭位置与阀座密封地接触。

此外，所述阀组件包括电枢。电枢具体而言是流体喷射阀的电磁致动器组件的一部分。

所述电枢被配置和可移动地设置在所述腔室中，用于将阀针轴向地远离关闭位置移动。

具体地，所述电磁致动器组件包括极靴，所述极靴相对于阀本体在位置上固定。所述极靴可以与阀本体成一体，或者定位在腔室中。所述电磁致动器组件还可有利地包括线圈，用于产生磁场，以将电枢朝向极靴吸引。优选地，当线圈被激励时，电枢朝向极靴行进且带动阀针，以轴向地移动阀针远离关闭位置。在一个实施例中，所述阀针包括电枢保持器元件，且电枢能操作与电枢保持器元件以形状配合连接的方式接合，用于轴向地移动阀针。

所述阀本体的腔室具有第一部分和第二部分。第一部分容纳电枢且在轴向方向朝向流体出口端部由底表面界定。底表面具有中心开口，腔室的第二部分从所述中心开口朝向流体出口端部延伸。在一个实施例中，第一部分和/或第二部分具有大致圆柱形形状。底表面优选以径向方向在第一部分和第二部分的接口处延伸，从而在所述腔室中成形台阶。

所述阀针具有轴，所述轴延伸通过所述开口到第二部分中。具体地，所述轴以轴向方向从流体入口端部朝向流体出口端部延伸，从电枢保持器元件通过电枢，进一步通过腔室的第一部分且通过开口到腔室的第二部分中，具体地到阀针的密封元件。

所述密封元件优选在其下游端部处固定到所述轴，且在阀针处于关闭位置时与阀座密封机械接触。所述密封元件是例如球，附连到阀针的轴的下游端部。密封元件具体地在阀针处于关闭位置时与阀座机械接触。优选地，密封元件与座本体滑动机械接触，用于轴向地引导阀针。

此外，所述阀组件包括颗粒保持器元件。所述颗粒保持器元件以支承在第一部分的底表面上的方式定位在所述腔室中。所述颗粒保持器元件周向地环绕阀针的轴。此外，所述颗粒保持器元件与开口重叠，尤其是在沿纵向轴线的俯视图中。

有利地，借助于所述颗粒保持器元件，可以过滤来自于流体箱或来自于流体供给系统的颗粒（例如污染物）以及由流体喷射阀本身释放的颗粒（例如，来自于流体喷射阀的部件的毛边）。有利地，过滤器定位在阀组件的运动最多部件的下游，具体而言位于电枢的下游。由此，在所述颗粒保持器元件下游从阀组件释放颗粒的风险特别小。同时，颗粒过滤器不需要在流体出口端部附近在阀针周围的横向空间。具体地，阀针的密封元件由此可以通过与阀本体的（优选一体形成的）座元件直接机械接触而引导。因而，阀本体可以在其流体出口端部处具有特别小的横向尺寸。此外，阀针相对于阀座的横向位置的公差可以特别小。此外，制造所述颗粒保持器元件和将所述颗粒保持器元件组装到流体喷射阀中可以特别简单和/或成本有效。

在一个实施例中，阀组件可包括流体通道，所述流体通道能操作将流体朝向底表面的外边缘区域引导。例如，流体通道由电枢构成。优选地，所述流体通道相对于纵向轴线倾斜地延伸。换句话说，流体通道距纵向轴线的径向距离在轴向方向朝向流体出口端部增加。在另一个实施例中，流体通道在电枢的外周向表面和阀本体之间形成。

借助于流体通道，流体在通过底表面中的开口进入第二部分之前有利地被引导成沿腔室的第一部分的底表面径向向内流动。由此，可实现借助于所述颗粒保持器元件保持流体流中的颗粒的特别高的可能性。

在一个实施例中，所述颗粒保持器元件具有支承在底表面上的凸缘部分。由此，可实现所述颗粒保持器元件相对于底表面的特别精确和可复制的轴向位置。

在另一实施例中，所述颗粒保持器元件具有周向内边缘，所述周向内边缘沿径向向内方向相对于底表面的开口的外轮廓径向偏移。换句话说，所述周向内边缘在沿纵向轴线的俯视图中定位在所述开口中且优选地从开口的外轮廓隔开。有利地，所述颗粒保持器元件由此部分地覆盖所述开口。

在一个扩展中，所述周向内边缘限定所述颗粒保持器元件的中心孔。具体地，所述颗粒保持器元件在沿纵向轴线的俯视图中是大致环形。阀针的轴可以有利地轴向延伸通过所述孔。由此，所述颗粒保持器元件可以特别简单地集成在常规阀设计中。

在一个实施例中，所述颗粒保持器元件包括用于容纳颗粒的沟槽部分。在有利扩展中，所述沟槽部分具有U形横截面，即，具体地，沟槽部分是从围绕纵向轴线旋转U形得到的旋转体的形状。U形优选在轴向方向朝向流体入口端部开口。优选地，沟槽部分沿径向向内方向在凸缘部分之后。例如，沟槽部分沿径向方向位于凸缘部分和周向内边缘之间。在有利扩展中，所述沟槽部分轴向地延伸到腔室的第二部分中。借助于沟槽部分，通过所述颗粒保持器元件保持的颗粒可以特别安全地存储在所述颗粒保持器元件中。颗粒从保持器元件释放且到达阀座的风险特别小。

在另一个实施例中，所述颗粒保持器元件的上游表面在从凸缘部分到周向内边缘的行程中以径向向内方向延伸，随后以轴向方向朝向流体入口端部延伸，随后以径向向外方向延伸。例如，所述颗粒保持器元件的上游表面具有大致U形横截面区域，U形在径向向外方向开口，即，具体地U形的对称轴线垂直于阀本体的纵向轴线。在一个扩展中，上游表面可以定位在腔室的第一部分中，而不延伸到第二部分中。由此，可实现颗粒的特别可靠保持和/或所述颗粒保持器元件的特别小的尺寸和/或腔室的第二部分的区域中的阀本体的特别小的尺寸。换句话说，借助于所述上游表面，用于容纳颗粒的周向凹穴由所述颗粒保持器元件形成。

在一个实施例中，所述颗粒保持器元件的周向内边缘定位在腔室的第一部分中。其优选相对于第一部分的底表面朝向流体入口端部轴向地偏移，具体地也相对于所述颗粒保持器元件的凸缘部分轴向地偏移。由此，在沿底表面径向向内流动的流体流中保持的颗粒经过周向内边缘且流动通过所述颗粒保持器元件的孔到阀本体的流体出口端部的风险特别小。

在一个实施例中，所述孔的横截面面积大于阀针的位于周向内边缘下游的那部分的最大横截面面积。换句话说，所述孔定尺寸为使得在阀组件的制造期间阀针可以在所述颗粒保持器元件已经安装在阀本体中的情况下移动到阀本体中到关闭位置。具体地，所述孔的横截面面积大于阀针的密封元件的横截面面积。有利地，组装阀组件由此特别简单。

在另一个实施例中，周向内边缘与阀针的轴机械接触。在另一实施例中，阀针包括圆盘元件，周向内边缘与圆盘元件机械接触。由此，颗粒经过所述孔的风险特别小。

所述圆盘元件可以围绕轴周向地延伸，且具体地刚性地固定到所述轴。圆盘元件优选地能操作限制电枢相对于阀针在朝向流体出口端部的方向上的轴向移动性。

在一个实施例中，所述颗粒保持器元件，具体地，周向内边缘，与阀针形状配合连接，或者能操作以与阀针形状配合连接的方式接合，用于限制周向内边缘相对于轴的轴向位移。在一个扩展中，所述颗粒保持器元件刚性地固定到阀针。然而，优选地，所述颗粒保持器元件以相对于阀针具有轴向离隙的方式机械地连接到阀针。所述离隙可以定尺寸使得所述离隙大于在阀组件操作期间阀针从关闭位置行进到完全打开位置的针升程。

由此，在阀组件的制造期间，阀针和所述颗粒保持器元件可以有利地预先组装且一起插入到阀本体中。此外，在阀组件的操作期间不需要使所述颗粒保持器元件移动或变形以将阀针移动远离关闭位置以打开阀或者朝向关闭位置以关闭阀。

在一个实施例中，阀组件还包括电枢弹簧。所述电枢弹簧优选在相对的轴向端部处坐靠电枢和所述颗粒保持器元件。所述电枢弹簧被预加载以将所述颗粒保持器元件施压与底表面接触。所述电枢弹簧还可操作借助于预加载将电枢偏压与阀针的保持器元件接触。有利地，所述颗粒保持器元件由此可以相对于阀本体容易地固定。在另一个实施例中，所述颗粒保持器元件被压配合到阀本体中和/或与阀本体建立阀连接，用于将所述颗粒保持器元件相对于阀本体在位置上固定。

在一个实施例中，所述颗粒保持器元件是金属部件。优选地，所述颗粒保持器元件是一体式金属部件。由此，所述颗粒保持器元件特别稳固。例如，所述颗粒保持器元件是车削或压制金属部件。具体地，所述颗粒保持器元件由不锈钢制成。

可设想的是，所述颗粒保持器元件是实心的，即，具体地未通过过滤孔穿孔。换句话说，所述颗粒保持器元件的上游表面是简单连接的拓扑空间。因而，所述颗粒保持器元件促使流体从腔室的第一部分通过所述孔流动到腔室的第二部分中。在该实施例中，所述颗粒保持器元件优选具有如上所述的沟槽部分和/或凹穴，且具体地优选成形为在流体流中产生紊流，以在沟槽部分或凹穴中沉积来自于流体流的颗粒，例如借助于周向内边缘相对于凸缘部分朝向流体入口部分轴向地偏移。

然而优选地，所述颗粒保持器元件具有形成过滤筛的多个过滤孔。所述过滤器可有利地穿过所述颗粒保持器元件的上游表面，且穿过所述颗粒保持器元件，尤其是到达其下游表面。过滤孔优选地具有100 μm或更小的直径，特别优选为50 μm或更小，例如在20 μm和30 μm之间（包括边界值）。由此，可实现有效的过滤，同时对流体流引入特别少的紊流。

在一个实施例中，流体喷射阀包括在电枢上游的附加流体过滤器。例如，所述附加流体过滤器可以定位在阀本体的流体入口端部处或者至少靠近阀本体的流体入口端部。在另一个扩展中，所述阀组件包括用于将阀针朝向关闭位置偏压的复位弹簧，所述复位弹簧在一个轴向端部处坐靠阀针且在相对的轴向端部处坐靠所述附加流体过滤器。在一个实施例中，所述流体过滤器被压配合到极靴中。由此，来自于流体箱或者来自于流体供给管线的颗粒在到达阀针和电枢之前可以已经借助于所述附加流体过滤器过滤。所述颗粒保持器元件仅仅需要从流体去除在所述附加流体过滤器以下释放的颗粒。因而，借助于使用所述颗粒保持器元件和附加流体过滤器，颗粒到达阀座的风险特别小。

阀组件和流体喷射阀的其它优势、有利实施例和扩展从下文结合示意图描述的如下示例性实施例将变得显而易见。

附图说明

在附图中：

图1A示出了根据第一实施例的流体喷射阀的纵向截面图，

图1B示出了根据第一示例性实施例的流体喷射阀的阀组件的一部分的示意性纵向截面图，

图1C示出了根据第一示例性实施例的流体喷射阀的颗粒保持器元件的第一透视图，

图1D示出了颗粒保持器元件的第二透视图，和

图2-14示出了根据其它实施例的阀组件的纵向截面图。

在示例性实施例和附图中，相同、类似或类似作用的元件设置有相同的附图标记。附图和附图中的各个元件不被认为按真实比例绘制，而是各个元件可以在尺寸上放大以更好展示或理解。此外，在图1B和图2-14的示意性纵向截面图中，表示在观察方向位于绘图平面后面的边缘的线大部分被省去以改善附图的可读性。此外，在一些附图中，各个附图标记可以省去以改善附图的清楚性。具体地，在图2-14中，与图1B中指示的附图标记相对应的大多数附图标记已经省去。

具体实施方式

图1A示出了根据第一示例性实施例的流体喷射阀1的纵向截面图。流体喷射阀1包括阀组件10。图1B示出了根据第一示例性实施例的流体喷射阀1的阀组件10的示意性纵向截面图。

阀组件10具有阀本体100，所述阀本体100沿纵向轴线L从流体入口端部120延伸到流体出口端部130。阀本体10在该实施例中从多个部件组装。例如，其包括在流体入口端部120附近的流体入口管、主体和插入到主体中且在流体出口端部130处固定到主体的一体式座本体135。

在该实施例中，流体喷射阀1是配置用于将燃料（例如，汽油）直接喷射到内燃发动机的燃烧室中的燃料喷射阀。

阀本体100具有腔室110，所述腔室110轴向地延伸通过所述阀本体100，用于将燃料入口端部120液力地连接到所述阀本体的流体出口端部130。所述阀本体100具有定位靠近所述流体出口端部130的阀座140，在该实施例中，阀座140由座本体135构成。

阀针200接收在所述腔室110中，使得所述阀针能相对于阀本体100以往复运动的方式轴向移动。所述阀针能操作在阀针200的关闭位置通过与阀座140密封地接触而防止流体从腔室110通过座本体135中的喷射喷嘴或多个喷射喷嘴分配。阀组件10包括标定弹簧70，所述标定弹簧70设置在腔室110中且被预加载以将阀针200朝向关闭位置轴向地偏压。

此外，所述流体喷射阀1具有电磁致动器组件，包括电枢300、极靴50和线圈55。极靴50和电枢300定位在阀本体100的腔室110中。所述极靴50相对于阀本体100在位置上固定，例如，压配合到阀本体100中。电枢300能相对于极靴因而相对于阀本体100沿纵向轴线以往复运动的方式移动。线圈55围绕阀本体100的一部分周向地延伸，且能操作产生磁场，以将电枢300朝向极靴50以轴向方向吸引。

电枢300机械地联接到阀针200，用于将阀针200轴向地远离关闭位置移动。更具体地，阀针200在阀针200的下游端部220处具有密封元件260。在阀针的上游端部220附近，阀针200包括电枢保持器元件，下文简称为保持器元件230。轴240从保持器元件230延伸到密封元件260。保持器元件230和密封元件260固定到轴240，例如通过焊接连接。还可以设想的是，保持器元件230和/或密封元件260与轴240一体形成，而不是固定到轴240。在该实施例中，密封元件260是球的形状，且至少在下游端部220的区域中径向地突出超过轴240。

电枢围绕轴240的一部分周向地延伸，且能相对于阀针200轴向移动。电枢300相对于阀针200的轴向移动性在朝向阀针200的上游端部210的方向由保持器元件230限制且在朝向阀针200的下游端部220的方向由圆盘元件250限制，圆盘元件250在电枢300的与保持器元件230相对的那一侧固定到阀针的轴240。换句话说，电枢300相对于阀针200具有轴向离隙，所述轴向离隙在一侧由保持器元件230界定且在另一侧由圆盘元件250界定。还可设想的是，圆盘元件250与轴240一体形成，而不是固定到轴240，尤其是在保持器元件230不与轴240一体形成时。

当阀针200处于关闭位置且线圈55被激励时，电枢300朝向极靴50吸引且以轴向方向朝向极靴50移动。电枢300与保持器元件230处于形状配合接合，从而抵抗标定弹簧70的偏压以远离关闭位置的方向（即，在该实施例中，以朝向流体入口端部120的方向）随之带动阀针200。

密封元件260与座本体135滑动机械接触，用于轴向地引导阀针200的下游端部220。阀针200的上游端部210可以通过保持器元件230和极靴50之间的机械相互作用或者通过轴240与电枢300的机械相互作用而轴向地引导，电枢300继而可与阀本体100滑动机械接触，用于轴向地引导电枢300。

具体地，座本体135是从阀本体100的主体以径向向内方向延伸的一体式金属部件，从而与密封元件260直接机械接触，用于建立滑动机械接触。流体通路可以设置在座本体135和密封元件260之间，例如借助于座本体135中的轴向通道和/或借助于密封元件的平坦部分。所述通道形成密封元件260和座本体135彼此径向隔开的区域，从而流体可以轴向经过密封元件260通过通道到达阀座140。

腔室110具有第一部分112和第二部分118。第一部分112和第二部分118两者均是大致圆柱形形状，即，其周向侧表面具体地具有圆形圆柱体的形状。第一部分112的横截面面积大于第二部分118的横截面面积。

第二部分118位于第一部分112的下游。更具体地，第一部分112具有底表面114，底表面114由开口116穿过，第二部分118从开口116开始且以轴向方向朝向流体出口端部130延伸。在优选实施例中，底表面114或底表面114的至少一部分垂直于纵向轴线L以径向向内方向朝向开口116延伸。因而，阀本体100的限定腔室110的内周向表面具有台阶。台阶包括底表面114，且表示腔室110的第一部分112和第二部分118之间的接口。

颗粒保持器元件400定位靠近台阶。颗粒保持器元件400例如在图1B的纵向截面图中显示，其中，表示颗粒保持器元件400的在观察方向位于图1B的绘图平面后面的边缘的线被省去。此外，颗粒保持器元件在图1C和图1D中以两个不同的透视图显示。

在该实施例中，颗粒保持器元件400是一体式是车削或压制不锈钢部件。颗粒保持器元件400具有坐靠在底表面114上的凸缘部分410，底表面114在朝向流体出口端部130的轴向方向界定腔室110的第一部分112。在其径向内边缘，凸缘部分410与颗粒保持器元件400的沟槽部分220合并。沟槽部分420因而沿径向向内方向在凸缘部分410之后。

所述沟槽部分220具有U形横截面，在轴向方向朝向流体入口端部120开口且在轴向方向朝向流体出口端部130封闭。换句话说，沟槽部分420在径向向内和向外方向由侧壁界定，且具有底壁，所述底壁将侧壁的面向流体出口端部130的轴向端部连接。侧壁优选为圆柱形外壳的形状，且特别优选地彼此同轴地设置，特别是也与纵向轴线L同轴地设置，

沟槽部分420的外侧壁从凸缘部分410以轴向方向朝向流体入口端部130延伸到腔室110的第二部分118中。其可以与第二部分118的周向侧表面机械接触。在一个扩展中，在沟槽部分420的外侧壁和阀本体100之间建立压配合连接。

沟槽部分420的内侧壁限定颗粒保持器元件400的中心孔440。内侧壁从腔室110的第二部分118以轴向方向朝向流体入口端部120延伸到第一部分112中，且以轴向方向朝向流体入口端部突出超过凸缘部分410到内侧壁的周向内边缘430。内边缘430具体地是内侧壁的内周向侧表面的边缘（即，面向纵向轴线的周向侧表面）面向流体入口端部120。周向内边缘430相对于开口116的外轮廓以径向向内方向径向地偏移。其限定中心孔440的外轮廓。

阀座从腔室110的第一部分112通过底表面114的开口116且通过颗粒保持器元件400的孔240延伸到腔室的第二部分118中。阀针的保持器元件230和圆盘元件250定位在腔室的第一部分112内，同时密封元件260定位在第二部分118内或者第二部分118的下游。轴向地夹在保持器元件230和圆盘元件250之间的电枢300也定位在腔室110的第一部分112内。

在该实施例中，阀针200的轴240轴向地重叠底表面114、开口116和颗粒保持器元件400，同时阀针200的圆盘元件250、保持器元件230和密封元件260以及电枢300与颗粒保持器元件400、底表面114和开口116没有轴向重叠。密封元件260和座本体135从颗粒保持器元件400轴向隔开，即，具体地位于颗粒保持器元件400的下游。因而，颗粒保持器元件400仅仅周向地环绕阀针200的轴240。轴240轴向地延伸通过孔440。

流体喷射阀包括附加流体过滤器60，附加流体过滤器60压配合到极靴50的中心开口中且表示标定弹簧70的弹簧座。标定弹簧70的背离阀针200的轴向端部坐靠附加流体过滤器60。在该实施例中，标定弹簧70的与阀针200机械接触的轴向端部坐靠保持器元件230。

流体通过阀本体100的流体入口管引入到腔室110中。流体流动通过流体过滤器60，进一步通过极靴50的中心开口且通过由电枢300构成的流体通道310。流体通道310相对于纵向轴线L倾斜地延伸，使得其上游开口比其下游开口定位更靠近纵向轴线L。换句话说，流体通道310的径向距离以从流体入口端部120朝向流体出口端部130的方向增加。由此，流体通道310引导流体流到腔室110的第一部分112的底表面114的外边缘区域115上。外边缘区域115具体地包括底表面114和第一部分112的圆柱形侧表面之间的接口。由此，流体被促使沿底表面114径向向内流动，以通过开口116进入腔室110的第二部分118。由于沟槽部分420的内壁的周向内边缘430相对于凸缘部分410朝向流体入口端部轴向地偏移，因而在沟槽部分220的区域中产生紊流，可使得在流体流动经过周向内边缘430通过颗粒保持器元件400的孔440到达阀本体100的流体出口端部处的阀座140时流体流中包含的颗粒停留在沟槽部分中。

颗粒保持器元件400的沟槽部分420在沿纵向轴线L的俯视图中与底表面114的开口116重叠。沟槽420的内侧壁从阀针的轴240横向隔开，从而颗粒保持器元件400的孔440在沿纵向轴线L的俯视图中与阀针200的密封元件260完全重叠。由于颗粒保持器元件400和阀本体的轴240之间的径向距离，建立流体通路，流体可以通过所述流体通路从腔室的第一部分112通过颗粒保持器元件的孔440朝向流体出口端部130流动到第二腔室118中。

密封元件260具有阀针200的与颗粒保持器元件400轴向重叠或者相对于颗粒保持器元件400朝向流体出口端部130轴向地偏移（即，位于周向内边缘430的下游）的那些部分的最大横截面面积。由此，在颗粒保持器元件400已经安装在阀本体100中时，阀针200可以插入到阀本体中且沿纵向轴线L移动通过阀本体，直到密封元件260与阀座140接触。在该情况下，当将阀针200移动到阀本体100中时，密封元件经过颗粒保持器元件400的孔440。

图2以与图1B相对应的示意性纵向截面图示出了根据第二示例性实施例的阀组件10。根据第二实施例和下文的其它实施例的阀组件中的每个都可在例如结合第一实施例描述的流体喷射阀1中使用。

根据第二示例性实施例的阀组件10总体上与第一实施例的阀组件10相对应。具体地，颗粒保持器元件400具有支承在底表面114上的凸缘部分410和延伸通过底表面114的开口116到腔室110的第二部分118中的沟槽部分420。

然而，沟槽部分420的侧壁，任选地还有沟槽部分420在其下游端部处的底壁以及进一步任选地还有凸缘部分410，设置有形成过滤筛的多个过滤孔460，用于过滤朝向流体出口端部130流动的流体。在该实施例中，每个过滤孔具有20 μm和30 μm之间的直径（包括边界值）。有利地，在该实施例的阀组件10的情况下，流体还可以流动通过颗粒保持器元件400的沟槽部分420朝向流体出口端部130到腔室110的第二部分118中。由此，流体流属性（例如流体流的层流性）以及颗粒保持器元件的过滤功能可以是特别有利的。

此外，与第一实施例相反，凸缘部分410通过电枢弹簧320压入底表面114中，电枢弹簧320位于腔室110的第一部分112中。电枢弹簧在其相对的轴向端部处坐靠电枢300和凸缘部分410，且被预加载使得其将所述凸缘部分410压靠底表面114且将电枢300压靠保持器元件230。在该实施例中，沟槽部分220的外侧壁和阀本体100之间的压配合连接不是必要的。

电枢弹簧320在第一实施例中也存在，具体地参见图1A和1B。然而，在第一实施例中，电枢弹簧320在其一个轴向端部处坐靠电枢300且在另一个轴向端部处直接坐靠阀本体100，具体地坐靠腔室110的第一部分112的底表面114。凸缘部分410相对于电枢弹簧320以径向向内方向横向地偏移。然而，还可以设想的是，对于第一实施例或本发明的其它实施例而言，电枢弹簧320坐靠凸缘部分410。

图3以与图2相对应的示意性纵向截面图示出了根据第三示例性实施例的阀组件10。

根据第三示例性实施例的阀组件10总体上与第二示例性实施例相对应。然而，沟槽部分420的轴向尺寸减小。虽然第一和第二实施例中的沟槽部分420的轴向尺寸是第二部分118的轴向尺寸的至少50％，具体地是开口116和阀座140之间的距离的至少50％，第三示例性实施例的颗粒保持器元件400的沟槽部分420具有例如在第二部分118的轴向尺寸的10％和20％之间（包括边界值）的值。

然而，与第二和第一示例性实施例相比，周向内边缘430在轴向上定位更靠近流体入口端部120。具体地，颗粒保持器元件400的周向内边缘430与圆盘元件250在轴向上重叠，圆盘元件250限制电枢300相对于阀针200的轴向移动性。在该实施例中，周向内边缘430还与圆盘元件250横向地重叠，类似于先前实施例。在该实施例中，由于横向和轴向重叠，流体流的特别大的部分引导通过由颗粒保持器元件400的过滤孔460形成的过滤筛。

图4以与图3相对应的示意性纵向截面图示出了根据第四示例性实施例的阀组件10。

根据第四示例性实施例的颗粒保持器元件400总体上与第三示例性实施例相对应。然而，虽然第三示例性实施例的颗粒保持器元件400由过滤孔460在每个地方穿孔，凸缘部分410和沟槽部分420的内壁的上部区段425未由过滤孔460穿孔。

内壁的上部区段425包括周向内边缘430，且从周向内边缘430朝向底表面114的开口116向下游延伸。优选地，上部区段425相对于开口116朝向流体入口端部120轴向地偏移或者相对于开口116在轴向上齐平。

沟槽部分420的内壁的在朝向流体出口端部130的方向在上部区段425之后的至少一部分由过滤孔460穿孔，以形成过滤筛。在该实施例中，沟槽部分420的底壁也由过滤孔460穿孔。外壁可以由过滤孔460穿孔或者可以不由过滤孔460穿孔。

由此，流体流特别好地引导通过沟槽部分420。该实施例利用未穿孔凸缘部分410的优选平滑表面可以以径向向内方向特别好地引导流体和/或内壁的未穿孔上部区域425具有特别大的液压阻力且可以有助于将流体流偏转到沟槽部分420中的构思。

图5以与图3相对应的示意性纵向截面图示出了根据第五示例性实施例的阀组件10。根据第五示例性实施例的阀组件10总体上与第三示例性实施例相对应。

然而，与第三示例性实施例不同，颗粒保持器元件400具有外圆柱形侧壁415，外圆柱形侧壁415与凸缘部分410的外横向边缘合并，从凸缘部分410的外横向边缘朝向流体入口端部120以轴向方向延伸。电枢弹簧420例如从外圆柱形侧壁415以径向向内方向横向地偏移。在一个扩展中，在阀本体100和外圆柱形侧壁415之间建立压配合连接和/或焊接连接。

图6以与图3相对应的示意性纵向截面图示出了根据第六示例性实施例的阀组件10。根据第六实施例的阀组件10总体上与第三示例性实施例相对应。

具体地，第六实施例的颗粒保持器元件400总体上与第三示例性实施例相对应。然而，与第三示例性实施例不同，颗粒保持器元件400没有延伸通过开口116和底表面114到腔室110的第二部分118中的沟槽部分420。相反，颗粒保持器元件400具有L形横截面，从支承在底表面114上的凸缘部分410径向向内延伸，随后朝向流体入口端部120轴向延伸到周向内边缘430。在该实施例中，颗粒保持器元件400全部定位在腔室110的第一部分112内且部分地覆盖底表面114中的开口116。

换句话说，颗粒保持器元件包括具有凸缘部分410的环形部分，所述环形部分围绕纵向轴线L延伸，与底表面114机械接触，且部分地重叠开口116。在环形部分的周向内边缘处，圆柱形内壁与内边缘合并，且以轴向方向朝向流体入口端部120延伸到周向内边缘430以限定孔440。

在该实施例和下文的其它实施例的环境中，颗粒保持器元件400的“环形部分”具体而言理解为指代穿孔圆盘形部分。穿孔圆盘具体而言理解为指代具有的高度小于其外直径的圆柱形外壳；例如高度是外直径的50％或更小，优选20％或更小。穿孔圆盘具有的中心轴线具体地平行于纵向轴线L或者优选与纵向轴线L同轴。穿孔圆盘的主表面优选地垂直于纵向轴线延伸且分别面向流体入口端部120和流体出口端部130。环形部分可以通过过滤孔460穿孔。在该情况下，过滤孔460优选以轴向方向延伸通过环形部分。

图7以与图6相对应的示意性纵向截面图示出了根据第七实施例的阀组件10。根据第八实施例的阀组件10总体上与第六实施例相对应。

然而，在第六实施例中，周向内边缘430相对于阀针250的圆盘元件250朝向流体出口端部130轴向地偏移，且仅仅横向地重叠圆盘元件250，例如如在第一和第二实施例中那样。与此不同，在第七实施例中，周向内边缘430轴向地和横向地重叠圆盘元件250，例如如在第三实施例中那样。

图8以与图7相对应的示意性纵向截面图示出了根据第八实施例的阀组件10。根据第八实施例的阀组件10总体上与第七实施例相对应。

然而，取代L形横截面，其具有相对于彼此轴向移位且通过中心部分连接的两个同心的环形部分。具体而言，凸缘部分410表示第一环形部分。沿径向向内方向继此之后是锥形部分。锥形部分从第一边缘以轴向方向朝向流体入口端部120渐缩到第二周向边缘。在第一边缘处，锥形部分与凸缘部分410合并。在第二边缘处，锥形部分与第二环形部分合并。第二环形部分沿径向向内方向在锥形部分之后，且延伸到周向内边缘430。第二环形部分轴向地和横向地重叠阀针200的圆盘元件250。

图9以与图7相对应的示意性纵向截面图示出了根据第九示例性实施例的阀组件10。根据第九示例性实施例的阀组件总体上与第七示例性实施例相对应。

然而，取代具有限定孔440的圆柱形内壁，所述内壁成形为形成两个轴向上相继的凹穴。为此，其具有例如S形或Z形横截面。具体地，颗粒保持器元件400的上游表面401在从凸缘部分410到周向内边缘430的行程中以径向向内方向延伸，随后以轴向方向朝向流体入口端部120延伸，随后以径向向外方向延伸，从而形成用于容纳颗粒的第一周向凹穴450。

在该实施例中，第一周向凹穴450通过颗粒保持器元件400的第一环形部分、第一圆柱形壁部分和第二环形部分形成。第一环形部分包括凸缘部分410，且径向向内延伸，从而部分地覆盖开口116。第一圆柱形壁部分在一个轴向端部处与第一环形部分合并，且在相对的轴向端部处与第二环形部分的内周向端部合并。第二环形部分从其内周向端部径向向外延伸，从而横向地重叠第一环形部分。

在该实施例中，颗粒保持器元件还包括第二圆柱形壁部分，在一个轴向端部处与第二环形部分的横向外边缘合并，且在其相对的轴向端部处与第三环形部分的横向外边缘合并。第三环形部分在其远离横向外边缘的横向侧上包括所述周向内边缘。借助于第二和第三环形部分以及第二圆柱形壁部分，在颗粒保持器元件400中形成第二周向凹穴，所述第二周向凹穴在其面向纵向轴线L的那一侧开口。

环形部分和圆柱形壁部分的所有中心轴线优选与纵向轴线同轴。第三环形部分轴向地和横向地重叠阀针200的圆盘元件250。此外，第二圆柱形壁部分至少轴向地重叠圆盘元件250。

图10以与图8相对应的示意性纵向截面图示出了根据第十示例性实施例的阀组件10。

根据第十实施例的阀组件10总体上与第八实施例相对应。然而，在该实施例中，颗粒保持器元件400与阀针200的圆盘元件250直接机械接触。

更具体地，在该实施例中，颗粒保持器元件400具有包括凸缘部分410的第一环形部分、锥形部分和第二环形部分，如上文结合第八实施例所述。此外，然而，颗粒保持器元件400具有圆柱形壁部分，所述圆柱形壁部分与第二环形部分的周向内边缘合并且在轴向方向朝向流体入口端部120从所述边缘延伸到圆盘元件250，其中，其包括颗粒保持器元件400的周向内边缘430。圆柱形壁部分，尤其是周向内边缘430，与阀针200的圆盘元件250的表面接触，所述表面面向流体出口端部130。

在该实施例中，颗粒保持器元件400还具有如上文结合第五实施例所述的外圆柱形侧壁415。

图11以与图3相对应的示意性纵向截面图示出了根据第十一实施例的阀组件10。根据第十一实施例的阀组件10总体上与第三实施例相对应。

然而，在该实施例中，颗粒保持器元件400未从阀针200的轴240横向隔开。相反，沟槽部分420桥接阀本体100和轴240之间的整个径向间隙。沟槽420的周向内壁，包括颗粒保持器元件400的周向内边缘430，与阀针200的轴240直接机械接触。更具体地，沟槽部分420的内壁与轴240滑动机械接触，且颗粒保持器元件400相对于阀针200具有轴向离隙。

在该实施例中，颗粒保持器元件400相对于阀针200的轴向移动性由锁定元件270限制，例如簧环、卡环或类似物。锁定元件270定位成在轴向方向朝向流体入口端部120和朝向流体出口端部130轴向地紧随沟槽部分420的内壁之后。锁定元件270相对于阀针的轴240在位置上固定。例如，它们与轴240中的相应凹槽形状配合和/或力配合接合。由此，限制内壁和因而周向内边缘430相对于轴240的轴向移动性。

颗粒保持器元件400可操作与锁定元件270以形状配合连接的方式接合。由此，在组装阀组件10时在将阀针200与颗粒保持器元件400一起插入阀本体100之前和期间，可以限制颗粒保持器元件400相对于阀针200的轴向移动性。

在阀组件10的操作期间，当阀针200处于阀组件10的关闭位置以及完全打开配置时，沟槽部分420的内壁优选从锁定元件270隔开，其中，电枢300和/或保持器元件230优选与阀本体100或极靴50形状配合连接。为了将颗粒保持器元件400保持到位，颗粒保持器元件400的凸缘部分410借助于电枢弹簧320（如上所述，例如，结合第三实施例）被压靠底表面114，底表面界定腔室110的第一部分112。

图12以与图11相对应的示意性纵向截面图示出了根据第十二示例性实施例的阀组件10。根据第十二实施例的阀组件10总体上与根据第十一实施例的阀组件10相对应。与此不同，沟槽部分420具有的外周向侧壁不是圆柱形形状，而是在轴向方向朝向流体出口端部130锥形地渐缩。

图13以与图11相对应的示意性纵向截面图示出了根据第十三实施例的阀组件10。根据第十三实施例的阀组件10总体上与第十一实施例相对应。

然而，该实施例的颗粒保持器元件400没有以轴向方向朝向流体出口端部130延伸到腔室110的第二部分118中的沟槽部分420。相反，凸缘部分410沿径向向内方向由圆柱形壁部分后继，所述圆柱形壁部分以轴向方向从底表面114朝向流体入口端部120延伸到第一部分112中，且沿径向向内方向由环形部分后继，所述环形部分桥接开口116且以径向向内方向延伸到阀针的轴240，其中，所述环形部分包括周向内边缘430。周向内壁从周向内边缘430以轴向方向朝向流体出口端部130延伸，且轴向上定位在锁定元件270之间，如第十一实施例中那样。由此，预先组装有颗粒保持器元件400的阀针200安装到阀本体100中特别简单，且尤其是不需要将颗粒保持器元件400的沟槽部分420移动通过开口116到腔室110的第二部分118中。

图14以与图13相对应的示意性纵向截面图示出了根据第十四实施例的阀组件10。根据第十四实施例的阀组件10总体上与第十三实施例相对应。与此不同，颗粒保持器元件400在凸缘部分410和环形部分之间具有锥形部分，而不是圆柱形壁部分。所述锥形部分在轴向方向朝向流体入口端部120渐缩。

本发明并不将特定实施例限制于基于这些示例性实施例的描述。相反，本发明包括不同实施例的元件的任何组合。此外，本发明包括权利要求的任何组合以及权利要求所公开的特征的任何组合。

Claims (15)

1. 一种用于流体喷射阀（1）的阀组件（10），包括：

-阀本体（100），所述阀本体具有纵向轴线（L），具有腔室（110），所述腔室（110）轴向地延伸通过所述阀本体（100），用于将燃料入口端部（120）液力地连接到所述阀本体的流体出口端部（130），且所述阀本体具有靠近所述流体出口端部（130）的阀座（140）；

-阀针（200），所述阀针可移动地接收在所述腔室（110）中，且能操作在阀针（200）的关闭位置与阀座（140）密封地接触；和

-电枢（300），所述电枢被配置和可移动地设置在所述腔室（110）中，用于将阀针（200）轴向地远离关闭位置移动，

其中：

-所述腔室（110）具有第一部分（112），所述第一部分容纳电枢（300）且在轴向方向朝向流体出口端部（130）由底表面（114）界定；

-所述底表面（114）具有中心开口（116），腔室（110）的第二部分（118）从所述中心开口（116）朝向流体出口端部（130）延伸；

-所述阀针（200）的轴（240）延伸通过所述开口（116）到第二部分（118）中；以及

-颗粒保持器元件（400）定位在所述腔室（110）中使得其支承在所述底表面（114）上，周向地环绕阀针（200）的轴（240）且与所述开口（116）重叠。

2. 根据权利要求1所述的阀组件（10），包括流体通道（310），所述流体通道能操作将流体朝向底表面（114）的外边缘区域（115）引导，所述流体通道（310）由电枢构成且相对于纵向轴线（L）倾斜地延伸，或者所述流体通道（310）在电枢（300）的外周向表面和阀本体（100）之间形成。

3. 根据前述权利要求中任一项所述的阀组件（10），其中：

-所述颗粒保持器元件（400）具有凸缘部分（410）和周向内边缘（430）；

-所述凸缘部分（410）支承在底表面（114）上；

-所述周向内边缘（430）沿径向向内方向相对于底表面（114）的开口（116）的外轮廓径向偏移，且限定颗粒保持器元件（400）的中心孔（440）；以及

-阀针（200）的轴（240）轴向地延伸通过所述孔（440）。

4. 根据权利要求3所述的阀组件（10），其中，所述颗粒保持器元件（400）包括用于容纳颗粒的沟槽部分（420），其中，所述沟槽部分（420）沿径向向内方向在凸缘部分（410）之后，且轴向地延伸到腔室（110）的第二部分（118）中。

5. 根据前述权利要求3-4中任一项所述的阀组件（10），其中，所述颗粒保持器元件（400）的上游表面（401）在从凸缘部分（410）到周向内边缘（430）的行程中以径向向内方向延伸，随后以轴向方向朝向流体入口端部（120）延伸，随后以径向向外方向延伸，从而形成用于容纳颗粒的周向凹穴（450）。

6. 根据前述权利要求3-5中任一项所述的阀组件（10），其中，所述周向内边缘（430）定位在腔室（100）的第一部分（112）中，相对于底表面（114）尤其是相对于所述凸缘部分（410）朝向流体入口端部（120）轴向地偏移。

7. 根据前述权利要求3-6中任一项所述的阀组件（10），其中，所述孔（440）的横截面面积大于阀针（200）的位于周向内边缘（430）下游的那部分的最大横截面面积。

8. 根据前述权利要求3-6中任一项所述的阀组件（10），其中，所述周向内边缘（430）与阀针（200）的轴（240）机械接触，或者与阀针（200）的圆盘元件（250）机械接触，所述圆盘元件（250）围绕轴（240）周向地延伸。

9. 根据权利要求8所述的阀组件（10），其中，所述颗粒保持器元件（400）与阀针（200）形状配合连接，或者能操作与阀针（200）以形状配合连接的方式接合，用于限制周向内边缘（430）相对于轴（240）的轴向位移。

10. 根据前述权利要求中任一项所述的阀组件（10），还包括电枢弹簧（320），所述电枢弹簧在相对的轴向端部处坐靠电枢（300）和所述颗粒保持器元件（400），且被预加载以将所述颗粒保持器元件（400）施压与底表面（114）接触。

11. 根据前述权利要求中任一项所述的阀组件（10），其中，所述颗粒保持器元件（400）是一体式金属部件。

12. 根据前述权利要求中任一项所述的阀组件（10），其中，所述颗粒保持器元件（400）具有形成过滤筛的多个过滤孔（460），尤其是每个具有100 μm或更小的直径。

13. 一种流体喷射阀（1），包括根据前述权利要求中任一项所述的阀组件（10）以及在电枢（300）上游的附加流体过滤器（70）。

14. 根据权利要求13所述的流体喷射阀（1），其中，所述阀本体（100）包括座本体（135），所述座本体（135）包括所述阀座（140）且尤其是一体式部件，阀针包括密封元件（260），所述密封元件（260）在阀针（200）的关闭位置中与阀座（140）机械接触，所述密封元件（260）与座本体（135）滑动机械接触，用于轴向地引导阀针（200）。

15. 根据权利要求14所述的流体喷射阀（1），其中，所述密封元件（260）固定到所述轴（240）的下游端部，且颗粒保持器元件（400）没有轴向重叠。