CN1240501A - 带有组合阀座体和喷油孔板的阀 - Google Patents
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Abstract
阀,特别是用于内燃机喷油装置的喷油阀,具有一个在阀座体(14)上构造的阀座支承面(17),为了形成密封配合该阀座支承面与可操作的阀封闭体(8)配合作用,还具有一个至少有一个喷油孔(18)的喷油孔板(15)。根据本发明的其他构造,阀座体(14)和喷油孔板(15)一体地由一个平的、可变形的工件(16)构成。该工件(16)这样作成盆形,使它在阀(1)关闭状态下在阀座支承面(17)的部位密封地与没有被操作的阀封闭体(8)靠置并且在阀座支承面(17)的下游范围内构成了至少具有一个喷油孔(18)的喷油孔板(15)。
Description
技术水平
本发明涉及按照权利要求1种类所述的阀，特别是用于内燃机喷油装置的喷油阀。从DE4221185A1中已经知道了一种喷油阀，其中，借助于切削加工方法制造阀座体。在切削预加工之后，紧接着阀座体必须在阀座范围内进行精密加工，以便在同球形构造的阀封闭体配合作用时达到密封性能所需要的精度。一个分开加工的喷油孔板通过焊接与阀座体密封连接。焊接的缺点是，热影响可导致所不希望的变形。这种公知的由阀座体和喷油孔板两部分的组合不仅在制造阀座体和喷油孔板时而且在将这个部件安装到喷油阀的阀座架上时都需要较高的制做成本。比较高的加工费用和比较高的材料费用导致了整个加工成本比较高。
本发明的优点
与此相反，按照本发明的、具有权利要求1特征的阀的优点是，阀座体和喷油孔板被集成在一个一体的复合件上，在这里，这个复合件可由一个平的、可变形的工件、例如一个板件，采用深冲方法以简单的方式方法节省材料地制造。特别是在大批量制造时，这可以明显地节省费用。由一块一体的板制作阀座体和喷油孔板，不仅可以使加工容易和减小阀座体和喷油孔板组合件的重量，而且也可以减少材料消耗，此外可以改善密封特性。
采取在从属权利要求中介绍的措施可以有利的进一步构造和改善在权利要求1中说明的阀。
有利的是，在阀座支承面上游设置了一个主要是多面体形的导向段，这样，使阀关闭体在其打开和关闭运动时轴向导向。通过多面体形构成的导向段可以保证流过阀的介质畅通无阻地流至密封的阀座支承面。
同样有利的是，在其上面构造了阀座支承面和喷油孔板的可由平板成形的工件在导向段的下游被弯曲，这样，可由平板成形的工件的固定段朝着这个工件的一个环绕端部沿流动方向伸展。它的优点是，这个工件环绕端部可容易地被接近使其例如通过一道焊缝固定到阀座架上。另一个优点是，该工件借助于一个从喷油侧作用的移位工具在阀座架中可被移动，以便调节阀的开启行程，而工件不会在阀座架内卡住。在工件被固定到阀座架上之后，阀座的位置和从而使阀行程或者阀的最大流量还可以通过移位工具轻微地改变。在这里，工件只在远离阀座的部位稍微塑性变形。
在这里，如果移位工具与工件的形状这样相匹配，使移位工具只作用到工件的固定段和/或者弯曲段，以便避免阀座支承面或者构成喷孔盘的段在用来调节行程的移动过程中变形，这是有利的。
附图
在附图中简单地示出了本发明的实施例，并且在下面的说明中详细地进行了介绍。图1借助于以局部剖视图示出的喷油阀示出了本发明的一个实施例，图2示出了沿着图1II-II线的剖视图，图3示出了以局部剖视图标明的、与用来调节阀行程的移位工具共同作用的喷油阀另一个实施例，图4示出了以局部示意图标明的、与用来调节阀行程的移位工具共同作用的喷油阀的又一个实施例。
实施例说明
在图1中例如用局部示意图示出了用于混合压缩、强迫点火内燃机喷油装置的喷油阀形式的阀。然而，本发明不仅可以在喷油阀中使用，而且也可以在用于液体或者气体介质的其他种类的阀中使用。
喷油阀1具有一个部分被塑料压力包封件2包围的管状阀座架3。在阀座架3里与阀纵向轴线4同心地构造了一个纵向孔5。在纵向孔5里安装了一个在实施例中呈管状的阀针6，阀针在其下游端部7上例如通过焊接焊缝9与在实施例中呈球形的阀封闭体8连接。例如通过阀针6里面流入的燃油可以经过侧孔10畅通无阻地转入纵向孔5里并且流向阀封闭体8。
采用公知的方式比如说电磁操作喷油阀1。一个具有一个电磁线圈11、一个衔铁12和一个被电磁线圈11包围的铁心13的电磁路用于使阀针6轴向移动和从而克服未示出的复位弹簧的弹力使阀打开。衔铁12同阀针6背向阀封闭体8的一端连接并且对准铁心13。
为了形成密封配合，阀封闭体8与在阀座体14上构成的阀座支承面17配合作用。在喷油孔板15上构造了用于喷射流过阀的介质、在实施例中是燃油的喷油孔18。按照本发明，阀座体14和喷油孔板15被集成在一个一体的、可由平板成形的工件16上。对于一体的、平的工件16，主要涉及到一个板件，该板件通过深拉伸作成图1示出的盆形。工件16在阀封闭体8范围内作成截锥形，这样，球形阀封闭体8在一个环绕的接触线上密封地紧靠到阀座支承面17上。为了改善阀封闭体8和阀座支承面17之间的密封性封闭，阀座支承面17在工件16深拉伸之后采用合适的精加方法、例如通过抛光被精加工，这样可达到必要的形状精度。
工件16的构成喷油孔板15的段位于工件16的构成阀座体14的段的下游，工件16在喷油孔板15范围内在流动方向呈球形拱起，这样，最好是多个、比如说四个喷油孔相对阀纵向轴线4向外倾斜。通过此改善了按照本发明另外构成的喷油阀1的喷油特性。通过工件16形成喷油孔板15的段的球形拱起可同时达到，工件16在喷油孔18范围内不与球形阀封闭体8接触。
在工件16的构成阀座体14的段的上游设置了一个导向段19。为了更好地看清导向段19内工件16的几何形状，在图2中示出了沿着图1中II-II线的剖视图，可以看到埋入工件16导向段19内的球形阀封闭体8。工件16在导向段19内被构造为多面体形并且具有多个导向面20，它们相互补充形成一个具有倒圆角21的多面体。例如，多面体可以具有五个角21和五个导向面20。为了阀封闭体8的导向，导向面20靠置在阀封闭体8的接触部位22上。这样，在接触部位22之间产生流动通道23，它们可以使流过阀的介质、在实施例中是燃油畅通无阻地流至阀座支承面17。
如从图1中看到的那样，在导向段19的上游，可由平板成形的工件16在实施例中在一个弯曲段24内被弯曲180°，这样，一个与弯曲段24相连接的、径向外部的固定段25沿工件16的一个环绕端部26的方向与流过喷油阀1的介质流动方向平行地延伸。在图1示出的实施例中，固定段25的整个轴向长度都紧靠在阀座架3纵向孔5的内壁上，而且在环绕的端部26上主要是借助于一道焊缝27同阀座架3形状吻合和密封地连接。通过在工件16和阀座架3之间的密封连接可以保证，流过喷油阀1的介质不会绕开阀座密封面而从阀座架3和工件16之间流过。
工件16端部26位于喷油孔18的下游，这样可保证环绕端26易于接近进行焊接产生焊缝27。通过固定段26大面积与阀座架3接触，可以将在焊接过程中产生的热量散到阀座架3上，这样就可避免工件的导向段19、构成阀座体14的段和构成喷油孔板15的段过热。通过此阻止这些部分在工件16同阀座架3焊接时变形。
喷油孔18可以以公知的方式采用冲压、钻孔、激光穿孔、腐蚀或者其他合适的加工方法来制作。在此，喷油孔18或是在还没成型的工件16的毛坯上制作，或是以后在已经成型的工件16上制作。
图3和4示出了只以部分剖视图示出的喷油阀1的另一个实施例，在这里，同图1示出的和已经说明的实施例相比，固定段25和阀座架3分别有所变化。
同图1示出的实施例相比，在图3示出的实施例中，位于阀座架3里的纵向孔5直径加大了。工件16的固定段25分成三个部分：一个在流动方向与弯曲段24相连接的第一个轴向段25a，一个与环绕端部26邻接的、靠置在纵向孔5内壁上的第二个轴向段25c和一个使第一轴向段25a和第二轴向段25c与径向部件连接的径向段25b。在这个实施例中，工件16的环绕端部26也是用密封环绕的焊缝27同阀座架3焊接在一起。
同图1示出的实施例相比，这个实施例的优点是，焊缝27和导向段19之间的间距以及与构成阀座体14和喷油孔板15的段之间的间距通过径向段25b加大了，这可另外阻止在进行焊接期间上面提到的部分的热变形。
此外，图3示出的工件16的几何形状还有另外一个很大的优点，用来调节按照本发明的喷油阀1行程的移位工具40可以无阻挡地作用到固定段25的径向段25b上。因此，工件16在阀座架3纵向孔5里的插入深度决定了阀针6行程的预调节，因为，阀针6的一个终端位置在电磁线圈11没有励磁时通过阀封闭体8靠置到阀座支承面17上来确定。阀针6的另一个终端位置在电磁线圈11励磁时比如说通过衔铁12靠置到铁心13上来确定。阀针的这两个终端位置之间的位移是阀行程。
移位工具40呈钟形，这样，如果移位工具40作用到径向段25b上，工件16的构成阀座体14和喷油孔板15的部分伸入移位工具40的钟形槽41内。通过此，可避免导向段19和构成阀座体14和喷油孔板15的部分在工件16为了调节行程在阀座架3的纵向孔5里轴向移动期间变形。同纵向孔5的内径相比，第二个轴向段25c具有一个稍微大的直径，这样，第二个轴向段25c弹性地压纵向孔5的内壁并且使工件16在纵向孔5里止动。
图4示出的实施例与图3实施例的不同之处在于，工件16固定段25的第一个轴向段25a被构造得长，而径向段25b和第二个轴向段25c比较短。阀座架3的纵向孔5在阀座架3喷油侧端部被构造成台阶孔，并且具有一个与台阶5a在喷油侧相连接的直径扩大的台阶5b。第二个轴向段25c被焊在扩大的台阶孔5b上，而第一个轴向段25a弹性地靠置在到纵向孔5的台阶孔5a上。在这个实施例中，伴随着焊接产生的热量也能很好地排到阀座架3上，这样可以阻止导向段19和构成阀座体14和喷油孔板15的部分的热变形。
在这个实施例中，移位工具40也可以作用到工件16固定段25的径向段25b上，在这里，工件16的构成喷油孔板15的部分伸入移位工具40的、预定用于此的盆地42。
由于耐磨性原因，工件16可以或是由硬基体材料制成，或是部分范围或者全部淬火。同样可以设想，可以至少通过在会产生磨损的部位涂覆硬材料层、例如TiN，保护工件16。
Claims (12)
1.阀，特别是用于内燃机喷油装置的喷油阀，具有一个在一个阀座体上构造的阀座支承面，为了形成密封配合该阀座支承面与可操作的阀封闭体配合作用，还具有一个至少有一个喷油孔的喷油孔板，其特征是，
阀座体(14)和喷油孔板(15)一体地由一个可由平板成形的工件(16)构成，该工件被这样成形为盆形，使它在阀(1)关闭状态下在阀座支承面(17)的部位密封地与没有被操作的阀封闭体(8)靠置并且在阀座支承面(17)的下游部位构成了至少具有一个喷油孔(18)的喷油孔板(15)。
2.按照权利要求1所述的阀，其特征是，
可由平板成形的工件(16)是一个金属板件，可主要采用深拉伸来成形。
3.按照权利要求1或者2所述的阀，其特征是，
可由平板成形的工件(16)在喷油孔板(15)范围内拱起呈半球形。
4.按照权利要求1至3之一所述的阀，其特征是，
阀封闭体(8)被构造成球形或者部分球形，阀座支承面(17)被构造成截锥形。
5.按照权利要求1至4之一所述的阀，其特征是，
由平板成形的工件(16)在阀座支承面(17)的上游被构造成一个在阀封闭体操作时使阀封闭体(8)运动导向的导向段(19)。
6.按照权利要求5所述的阀，其特征是，
在导向段(19)上设置了与阀封闭体(8)在接触部位(22)接触的导向面(20)并且设置了在接触部位(22)之间配置的流动通道(23)。
7.按照权利要求6所述的阀，其特征是，
阀封闭体(8)被构造成球形或者部分球形，导向段(19)被构造成多面体形，主要是具有倒圆的角部(21)。
8.按照权利要求5至7之一所述的阀，其特征是，
可由平板成形的工件(16)在导向段(19)的上游在弯曲段(24)被弯曲，这样，一个与弯曲段(24)相连接的固定段(25)朝着由平板成形的工件(16)的环绕端部(26)的方向基本上与流过阀(1)介质的流动方向平行地伸展。
9.按照权利要求8所述的阀，其特征是，
阀(1)具有一个带纵向孔(5)的阀座架(3)，由平板成形的工件(16)可插入这个纵向孔里并且特别可通过焊接在固定段(25)上与阀座架相连接。
10.按照权利要求9所述的阀，其特征是，
可由平板成形的工件(16)借助于一个移位工具(40)为调节阀的行程在阀座架(3)的纵向孔(5)里是可被移动的。
11.按照权利要求10所述的阀，其特征是，
移位工具(40)与工件(16)的形状这样相匹配，使它只作用在固定段(25)和/或者弯曲段(24)上。
12.按照权利要求1至11之一所述的阀，其特征是，
可由平板成形的工件(16)至少在阀座支承面(17)部位特别是通过涂覆硬材料层来硬化。
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