CN108026874A - 具有螺旋弹簧的外部设定的燃料喷射器 - Google Patents

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Abstract

一种包括包含在包覆成型件(52)中的电绕组(50)的线圈组件(44)，所述绕组(50)适于控制燃料喷射器的控制阀(14)。所述线圈组件(44)设置有适于接收弹簧(72)的纵向孔(54)，并且设置有用于调节所述弹簧(72)的设定并能被从所述喷射器外侧移动的调节构件(62)，所述调节构件(62)形成运动传递，使得从所述喷射器(10)外侧实现的所述调节构件(62)的运动被转换成所述弹簧(72)的压缩。

Description

具有螺旋弹簧的外部设定的燃料喷射器
技术领域
本发明涉及一种燃料喷射器，并且更具体地涉及一种用于调节在其中设置的阀弹簧的设定的调节装置。
背景技术
在燃料喷射器中，电磁控制阀可以通过改变针头所在的控制室的压力来驱动喷射针的运动。当电磁阀通电时，电磁阀生成磁场，以吸引刚性连接到控制阀滑块的磁芯，由此为截留在控制室中的燃料打开排放通道，并且在通电结束时，容纳在设置于电磁阀中间的孔中的压缩弹簧推回磁芯，并且控制阀滑块再次关闭所述排放通道。
每次电磁阀通电时喷射的燃料的流量是一个功能特征，其主要取决于弹簧的压缩率以及施加在磁芯上的力。但是，一旦喷射器已组装好，弹簧的压缩率就是不能改变的以下尺寸的合量：弹簧长度、孔的长度、磁芯相对于电磁阀的位置等等。结果是覆盖较宽公差范围(仅能通过收紧各个尺寸的制造公差进行限制)的所述流动特征的分散。然而，这种可能性具有这些技术限制，并且当前公差范围的宽度以提高喷射器的生产质量为代价。
发明内容
本发明的目的是通过提出简单而经济的方案来克服前述缺点。
为此，本发明提出一种线圈组件，该线圈组件包括包含在包覆成型件中的电绕组，所述绕组适于驱动燃料喷射器的控制阀。所述线圈组件具有大致细长的回转生成的柱形形状，该线圈组件从适于与磁芯协作的横向下表面沿着纵向轴线延伸，直到用于所述绕组的连接电线从中延伸的上端。所述线圈组件设置有纵向孔，所述纵向孔向所述下表面开口并且在所述绕组的中间延伸直到远侧的底部，所述纵向孔适于接收压缩在所述底部和所述磁芯之间的弹簧。
而且，所述线圈组件有利地包括用于调节所述弹簧的设定的调节构件，所述构件适于从所述喷射器的外侧移动，所述移动被转换成所述弹簧沿着所述纵向轴线的压缩。
所述调节构件沿着调节轴线延伸并且包括：固定在所述包覆成型件的中间的固定部分；以及能变形部分，该能变形部分诸如布置成阻挡所述纵向孔的所述底部且与所述弹簧协作以便调节所述弹簧的设定。所述能变形部分能通过从所述线圈组件外侧产生的动作沿着所述纵向轴线变形。
更具体地，所述调节构件被布置在调节孔中，所述调节孔沿着大致(优选地但不一定)垂直于所述纵向轴线的调节轴线径向地延伸到所述包覆成型件中。所述径向调节孔诸如向所述包覆成型件的外侧表面开口，由此调节工具能接合在所述径向调节孔中以便作用在所述调节构件的所述能变形部分上并调节所述弹簧的设定。
具体地，固定在所述包覆成型件中的所述固定部分是带内螺纹的，并且阻挡所述纵向孔的所述底部的所述能变形部分具有外周壁，当旋拧到所述固定部分中的压缩构件沿着所述调节轴线压缩所述能变形部分时，所述外周壁能沿着所述纵向轴线变形，变薄的所述外周壁的纵向方向上的变形与所述弹簧协作。所述调节构件沿着所述调节轴线的压缩产生所述能变形部分的径向膨胀；因为所述能变形部分的所述外周壁比所述固定部分的外周壁薄，所以所述压缩因薄壁的径向膨胀而产生变形，所述膨胀于是适于压缩所述弹簧。
根据另一实施方式，阻挡所述纵向孔的所述底部的所述能变形部分向内成斜面，将所述能变形部分的外部结合到内部的表面是阴锥形表面，所述阴锥形表面的顶点位于所述调节构件的中间。使得所述压缩构件支靠在所述锥形表面上并且使斜面部分张开而增大所述斜面部分的外径，所述外径的增大适于压缩所述弹簧。
而且，支架在所述调节构件的所述能变形部分与所述径向孔的位于所述包覆成型件的外侧表面中的开口之间插设到所述径向孔中，使得所述压缩构件能经由所述支架作用在所述能变形部分上。
本发明还涉及一种燃料喷射器致动器主体，该致动器主体具有细长形状，从横向下表面延伸直到上端；所述致动器主体设置有孔，所述孔向所述下表面开口并且沿着所述纵向轴线延伸直到底部，所述孔适于接收根据前述权利要求中的任一项生产的线圈组件，所述线圈组件的下表面与所述致动器主体的所述下表面齐平。
而且，所述主体设置有径向孔洞，所述径向孔洞在向所述主体的外表面开口的外部开口和向所述孔开口的内部开口之间延伸穿过所述主体的壁，所述径向孔洞适于使调节工具通过，从而能移动存在于所述线圈组件中的所述调节构件。
本发明还涉及一种包括根据前面描述生产的喷射器主体的燃料喷射器，并且其中布置有根据前面段落生产的线圈组件，所述主体刚性地连接到控制阀和喷射喷嘴。
本发明还涉及一种用于调节燃料喷射器的螺旋弹簧的设定的方法，该方法包括以下步骤：
a)提供燃料喷射器；
b)将所述喷射器布置在测量工作台上，用于在每次喷射时将由喷嘴输送的燃料流量量化为对绕组通电的持续时间的函数；以及
c)通过借助接合在喷射器主体的径向孔洞中的调节工具起作用而改变预定公差范围内的所述燃料流量，所述调节工具能从所述喷射器的外侧移动调节构件以调节弹簧的设定。
附图说明
本发明的其他特征、目的和优点将参照通过非限制性示例的方式给出的附图，通过阅读以下详细描述而显现，并且其中：
图1是包括根据本发明用于调节阀弹簧的设定的装置的燃料喷射器的纵向截面。
图2是可以更好地观察所述调节装置的第一实施方式的图1的放大细节。
图3是可以详述所述调节装置的第一实施方式的图2的放大细节。
图4是图3的调节装置的另选实施方式。
图5是调节装置的第二实施方式的截面。
图6是调节装置的第三实施方式的截面。
具体实施方式
图1中示出为沿着纵向轴线L的局部截面的燃料喷射器10在图中的非限制性任意方向上从顶部到底部包括致动器12、控制阀14和喷嘴16。这三个元件诸如被喷射器螺母18保持为刚性地连接到彼此，喷射器螺母18抵靠喷嘴主体的肩部关闭阀12，并且紧密地旋拧到致动器的主体20上。
致动器的主体20从上端22延伸，直到布置成与控制阀主体34的上表面32紧密表面接触的横向下表面30，上端22布置有电连接器24、用于燃料的入口嘴26和返回嘴28。而且，致动器主体20设置有主孔36，主孔36向下表面30中开口并且沿着纵向轴线L延伸直到截面受限的底部38，其中布置有电线42的管道40从底部38延伸直到连接器24。在示出的实施方式中，主孔36沿着相对于纵向轴线L平行且略微偏移的轴线延伸，该特征不会具体地影响本发明。
线圈组件44放置在主孔36中，该线圈组件从下表面46延伸直到布置在孔的底部38处的顶端48。线圈组件44包括包含在包覆成型件52中的绕组50，卷绕的铜线被卷起来，使得在绕组50和包覆成型件52的中间提供通常称为线圈孔的纵向孔54，纵向孔54沿着纵向轴线L从线圈组件44的下表面46延伸直到底部56。绕组50由包括电线42的连接模块电连接到连接器24。电线42的包含在包覆成型件52中的部分从绕组50延伸直到线圈组件44的顶端48，然后从顶端48退出以便在管道40中延伸直到连接器24。
线圈组件44进一步设置有径向孔58，径向孔58横向地横穿包覆成型件52并且在两个径向相对的开口60处向所述包覆成型件的侧壁开口，径向孔58距线圈组件44的下表面46的距离基本上等于线圈纵向孔54的长度，使得所述纵向孔的底部56在径向孔58的中央处垂直开口。
显而易见的是，径向孔58不与线圈50干涉，也不与包含在包覆成型件中的连接电线42干涉。通过“随后”产生孔58，即通过在不碰触铜线的情况下刺入包覆成型件52，来进行结论性测试。在制造期间，可以在使绕组50包覆成型时或者通过将径向孔58产生为通孔，或者通过将径向孔58产生为盲孔于是仅具有单个开口60而产生径向孔58。
调节构件62布置在径向孔58中，根据图1、图2和图3中示出的第一实施方式，该调节构件是装配到径向孔58中的回转生成的柱形管件，调节构件62的外径和径向孔58的直径几乎相同。调节构件62的长度基本上等于在两个开口60之间或者孔58的底部和单个开口60之间延伸的孔的长度。
调节构件62包括固定部分64，固定部分64在图中右侧任意地示出，并且例如通过胶合在径向孔58中而固定。该固定部分具有内螺纹并且因此类似于螺母。在调节构件58的中央处，壁相对于固定部分64变薄，旨在形成机械强度减小的能变形部分66。最后，在图中左侧示出并在能变形部分66和径向孔的开口60之间延伸，调节构件62包括承载外部分68，其壁厚大于能变形部分66，旨在给予外部分与固定部分相当的机械强度。
如附图中可以看到的，一旦布置在径向孔58中，能变形部分66就阻挡纵向孔54的底部，并且固定部分64和外部分68在两侧上延伸。而且，在这种情况下示出的实施方式是“单件”实施方式，其中调节构件58的三个部分64、66、68被整合成仅一件。在另选实施方式中，各部分可以是分离的并被布置成在径向孔58中彼此接触。在该“未整合”的另选例中，固定部分64可以例如是在生产时插入到包覆成型的六边形壳体中的六角螺母，螺母不再需要被胶合，仅六边形形状就能防止调节构件62在径向孔58中进行旋转。其他另选例可以防止固定部分64旋转，由此诸如添加平坦表面或者使用销来固定该部分之类的任何非圆形形状在径向孔58中将固定部分保持就位。
在线圈纵向孔54中垂直于调节构件62布置在孔的底部处的是：柱形销70，柱形销70与调节构件62的能变形部分66接触；以及阀弹簧72，阀弹簧72的下端从纵向孔54出来同时与线圈组件44的下表面46齐平。
而且，致动器主体20设置有径向孔洞74，径向孔洞74穿过致动器主体20的侧壁并且在一侧向外侧表面开口且在另一侧向布置有线圈组件44的孔36开口。该径向孔洞74是这样生产的，使得当线圈组件44在阀主体的孔36中就位时，孔洞74与设置在包覆成型件52中的径向孔58对准。由此，可以从喷射器的外侧接近调节构件62。
如示出的，调节螺钉76在调节构件的外部分68和能变形部分66的中央处被接合在所述径向孔洞74中，并被旋拧到固定构件64中。调节螺钉76被旋拧，直到螺钉头的下侧与调节构件的外部部分68接触。在图中，螺钉76是中空六角型，但完全容许带槽头或六角头螺钉，只要螺钉76具有支靠在外部分68上的头即可。
而且，致动器主体20的侧面设置有螺纹78，螺纹78首先意在拧紧喷射器螺母18，然而螺纹78超过了拧紧喷射器螺母18严格必需的位置并且在覆盖径向孔洞74的区域之上延伸。内螺纹环80被另外旋拧到螺纹78上，由此，通过旋拧或松开所述环80来移动，环80覆盖或露出径向孔洞74，从而防止或允许从喷射器的外侧接近调节螺钉76的头。因此，重要的是，调节螺钉76具有有限的长度以便能够完全容纳在主体20中，而不会在侧表面处突出并且不会妨碍环80的旋拧。
在致动器12下方，喷射器螺母18牢固地保持控制阀14和喷嘴16。磁芯和阀滑块刚性连接的组件82布置在阀主体34中，阀弹簧72被压缩在销70和所述磁芯-阀滑块组件82之间。当绕组50通电时，绕组50生成磁场以吸引磁芯并将弹簧72压缩在线圈孔54中；并且当断电时，弹簧72推回所述组件82。
基于这些纵向运动，阀滑块打开或关闭联接到返回嘴28的排放通道，这些打开/关闭操作可以间接地命令燃料喷射。
喷射器是顺序制造的，并且在组装结束时，喷射器特别表征为测量每次绕组通电时喷射的燃料流量。该特征是非常多的尺寸的函数。
应该注意的是，在制造期间，调节构件62在包覆成型件52中就位但调节螺钉76尚未就位。现在介绍用于在制造周期结束时调节弹簧设定的方法100。在喷射器螺母18已被拧紧之后，为了调节弹簧的设定，有必要松开带螺纹的环80并由此露出径向孔洞74。然后，将调节螺钉76接合在所述孔洞74以及外部分68和能变形部分66中。然后，将调节螺钉76旋拧到调节构件的固定部分64中，直到螺钉头与外部分68的外表面接触。测量喷射流量特征并可以通过继续旋拧调节螺钉76进行调节，并且调节构件62的能变形部分66被压缩在外部分68和固定部分64之间。在这种压缩的效果下，能变形部分66的变薄的壁因膨胀而变形并且隆起，使得销朝向纵向孔54的内侧被推回，从而压缩阀弹簧72。
应该注意的是，调节可以仅产生弹簧72的压缩，由此重要的是，制造尺寸及其公差被选择成使得流量特征的必要调节可以通过弹簧的压缩而不是通过伸长来实现。
结论性测试可以同样通过用M3螺钉压缩钢制的调节构件62来调节多个喷射器的流量特征，调节构件62的能变形部分66的壁具有0.2mm的厚度。几十微米的弹簧72的压缩率是足够的并且通过拧紧调节螺钉76大约一圈来实现。能变形部分66的小变形多数保持在弹性范围内，由此调节是可逆的。一旦完成调节，然后就旋拧环80直到环80覆盖径向孔洞74，并且还通过将环80胶合到致动器主体20上来提供密封。
可以有多种选择，其原理是从喷射器的外侧沿纵向方向使包含在喷射器中的调节构件变形。
在第一实施方式的另选例中，调节构件的外部分68较短，使得调节螺钉76的头完全进入径向孔58。压缩能变形部分66的操作保持相同，但在制造期间，调节螺钉76可以在线圈组件44插入到喷射器主体20中之前在线圈组件44中就位。
现在参照图5描述调节构件62的第二实施方式。大致原理保持相同，但在这种情况下，调节构件62包括两个分离的部分。
如图5中右侧所示，第一部件整合有固定部分64和能变形部分66。该具有内螺纹的管状部分被固定在径向孔58中并且从所述孔的开口60与该第一部件阻挡纵向孔54的底部所在的孔中央之间延伸。阻挡纵向孔54的底部的端部是调节构件62的能变形部分66。它被制成斜面，内螺纹比外部柱形表面短，将所述螺纹结合到所述外柱形表面的表面是阴锥形表面84，其顶点位于第一部件中。
调节构件62包括第二部件，第二部件实际上是形成外部分68的管状支柱，该支柱在阴锥形表面84和调节螺钉头之间就位。
通过旋拧调节螺钉76，支柱68被推到阴锥形表面84上，旨在穿入固定部分使得机械强度减小的斜面部分向外开口，这种变形推回销70并且压缩阀弹簧72。为了促进斜面部分张开，可以在斜面部分中产生沿调节轴线方向定向的一个或多个槽缝。在图5中，支柱的与阴锥形表面84接触的表面是环形平坦表面，这两表面于是沿着由支柱的外边缘限定的圆形线接触。当然，例如通过倒角以补充能变形部分的锥形斜面或者使用任何其他轮廓来帮助斜面部分变形，可以使支柱的端部成形。
现在描述图6所示的第三实施方式，该实施方式实际上是第二实施方式的另选例，在该另选例中，固定部分64终止于阳锥形表面86，不再是前述阴锥形表面，形成外部分68和能变形部分66的支柱抵靠该阳锥形表面86。在由调节螺钉76产生的压缩的效果下，支柱被打开并展开，推回销70并且压缩阀弹簧72。以类似于第二实施方式的方式，为了促进斜面部分的张开，也可以在支柱中产生沿调节轴线方向定向的一个或多个槽缝。
无论是对于第二实施方式或第三实施方式，当然，缩短外部分以便使调节螺钉头进入径向孔的另选例是可行的。
根据未示出的另选例，没有什么可以防止纵向轴线不垂直于纵向轴线。
附图标记列表
L 纵向轴线
10 喷射器
12 致动器
14 控制阀
16 喷嘴
18 喷射器螺母
20 致动器主体
22 致动器构件的上端
24 电连接器
26 入口嘴
28 出口嘴
30 致动器主体的下表面
32 阀主体的上表面
34 阀主体
36 致动器主体孔
38 致动器主体孔的底部
40 管道
42 电线
44 线圈组件
46 线圈的下表面
48 线圈的顶端
50 绕组
52 包覆成型件
54 线圈中间的孔
56 线圈孔的底部
58 径向孔
60 径向孔在包覆成型件的侧壁中的开口
62 调节构件
64 调节构件的固定部分
66 调节构件的能变形部分
68 外部分
70 销
72 阀弹簧
74 致动器主体中的径向孔洞
76 调节螺钉
78 致动器主体的螺纹
80 带内螺纹的环
82 磁芯和阀滑块组件
84 第二实施方式的阴锥形表面
86 第三实施方式的阳锥形表面
100 调节弹簧设定的方法

Claims (9)

1.一种线圈组件(44)，该线圈组件包括包含在包覆成型件(52)中的电绕组(50)，所述绕组(50)适于驱动燃料喷射器(10)的控制阀(14)，所述线圈组件(44)具有大致细长的回转生成的柱形形状，该线圈组件从适于与磁芯(82)协作的横向下表面(46)沿着纵向轴线(L)延伸，直到用于所述绕组(50)的连接电线(42)从此延伸的上端(48)，所述线圈组件(44)设置有纵向孔(54)，所述纵向孔(54)向所述下表面(46)开口并且在所述绕组(50)的中间延伸直到远侧的底部(56)，所述纵向孔(54)适于接收压缩在所述底部(56)和所述磁芯(82)之间的弹簧(72)，
其特征在于，
所述线圈组件(44)进一步包括用于调节所述弹簧(72)的设定的调节构件(62)，所述调节构件适于被从所述喷射器的外侧移动，所述移动被转换成所述弹簧(72)沿着所述纵向轴线的压缩，并且其中，所述调节构件(62)沿着调节轴线延伸并且包括：固定在所述包覆成型件(52)的中间的固定部分(64)；以及能变形部分(66)，该能变形部分布置成使得阻挡所述纵向孔(54)的所述底部(56)且与所述弹簧(72)协作，以便调节所述弹簧(72)的设定，其中，所述能变形部分(66)能通过从所述线圈组件(44)外侧产生的动作沿着所述纵向轴线(L)变形。
2.根据权利要求1所述的线圈组件(44)，其中，所述调节构件(62)被布置在调节孔(58)中，所述调节孔(58)沿着大致垂直于所述纵向轴线(L)的调节轴线径向地延伸到所述包覆成型件(52)中，所述径向调节孔(58)向所述包覆成型件(52)的外侧表面开口，使得调节工具能接合在所述径向调节孔中以便作用在所述调节构件(62)的所述能变形部分(66)上并由此调节所述弹簧(72)的设定。
3.根据权利要求2所述的线圈组件(44)，其中，所述调节构件(62)是管状的，固定在所述包覆成型件(52)中的所述固定部分(64)是带内螺纹的，并且阻挡所述纵向孔(54)的所述底部的所述能变形部分(66)具有外周壁，当旋拧到所述固定部分(64)中的压缩构件(76)沿着所述调节轴线压缩所述能变形部分(66)时，所述外周壁能沿着所述纵向轴线(L)变形，变薄的所述外周壁在纵向方向上的变形与所述弹簧(72)协作。
4.根据权利要求3所述的线圈组件(44)，其中，所述能变形部分(66)的所述外周壁比所述固定部分(64)的外周壁薄，使得所述压缩因薄壁的膨胀而产生适于压缩所述弹簧(72)的变形。
5.根据权利要求3所述的线圈组件(44)，其中，阻挡所述纵向孔的所述底部(56)的所述能变形部分(66)向内成斜面，将所述能变形部分的外部结合到内部的表面(84)是阴锥形表面(84)，所述阴锥形表面的顶点位于所述调节构件的中间，使得所述压缩构件(76)支靠在所述阴锥形表面(84)上并且使斜面部分张开而增大所述斜面部分的外径，所述外径的增大适于压缩所述弹簧(72)。
6.根据权利要求3至5中的任一项所述的线圈组件(44)，所述线圈组件(44)进一步包括支架(68)，所述支架(68)在所述调节构件的所述能变形部分(66)与所述径向孔(58)的位于所述包覆成型件(52)的外侧表面中的开口(60)之间插设在所述径向孔(58)中，使得所述压缩构件(76)能经由所述支架(68)作用在所述能变形部分(66)上。
7.一种燃料喷射器致动器主体(20)，该致动器主体具有细长形状，从横向下表面(30)延伸直到上端(22)；所述致动器主体设置有孔(36)，所述孔(36)向所述下表面(30)开口并且沿着所述纵向轴线(L)延伸直到底部(38)，所述孔(36)适于接收根据前述权利要求中的任一项生产的线圈组件(44)，所述线圈组件(44)的下表面(46)与所述致动器主体的所述下表面(30)齐平，
所述致动器主体(20)还设置有径向孔洞(74)，所述径向孔洞(74)在向所述致动器主体的外表面开口的外部开口和向所述孔(36)开口的内部开口之间延伸穿过所述致动器主体(20)的壁，所述径向孔洞(74)适于使调节工具通过，从而能移动存在于所述线圈组件(44)中的所述调节构件。
8.一种包括根据权利要求7生产的致动器主体(20)的燃料喷射器(10)，并且其中布置有根据权利要求1至6中的任一项生产的线圈组件(44)，所述致动器主体(20)刚性地连接到控制阀(14)和喷射喷嘴(16)。
9.一种用于调节燃料喷射器的螺旋弹簧(72)的设定的方法，该方法包括以下步骤：
a)提供燃料喷射器(10)；
b)将所述喷射器布置在测量工作台上，用于在每次喷射时将由喷嘴(16)输送的燃料流量量化为对绕组(50)通电的持续时间的函数；
其特征在于，所述喷射器(10)根据权利要求9生产，并且该方法进一步包括以下步骤：
c)通过借助接合在喷射器主体的径向孔洞(74)中的调节工具起作用而改变预定公差范围内的所述燃料流量，所述调节工具能从所述喷射器的外侧移动调节构件(62)以调节弹簧(72)的设定。
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