CN101910609A - 可电磁操作的阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可电磁操作的阀，尤其是用于内燃机的燃料喷射装置的燃料喷射阀。该阀包括用于操作一阀关闭体(19)的操作元件，其具有一电磁线圈(1)、一固定的芯(2)、一阀壳(5)和一可运动的衔铁(17)，该阀关闭体与一设在一阀座体(15)上的阀座面(16)配合作用。在所述衔铁(17)的内部的纵向孔(23)中以及在所述内极(2)的内部的通流孔(28)中设置一个套筒状的导向体(62)，其中，该导向体(62)在所述衔铁(17)或所述内极(2)中固定地以及在相应的另一部件中松动地被导向。该阀适于用作燃料喷射阀，尤其是用在混合气压缩的外源点火的内燃机的燃料喷射装置中的燃料喷射阀。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据独立权利要求的种类的可电磁操作的阀。
背景技术
图1和图2中所描述的是一种现有技术中的公知的燃料喷射阀形式的可电磁操作的阀，该阀在一个可运动的衔铁外圆周上有一个常见结构的环绕的导向凸缘。在轴向运动时，衔铁以其导向凸缘在一阀套筒的内孔中沿其内壁滑动，就这点而言，该衔铁在阀套筒内被导向，以此避免衔铁倾斜或倾翻。
电磁驱动的燃料喷射阀的可运动的衔铁的导向的其他的一些变形设计同样已公知。引用DE 4137994A1，在喷嘴座上可压制出一至少部分地环绕的导向凸起，在此该导向凸起也用于衔铁在其外圆周上的导向。此外，还公知了在一长形地延伸的阀体上的磁性的节流部位的区域中压制若干在外圆周上分布的导向凸起，这些导向凸起对衔铁在其轴向运动时进行导向(DE 19503820A1)。由DE 10051016A1已经公知了一种燃料喷射阀，在这种燃料喷射阀中，在衔铁外圆周上成形了导向凸缘段，这些导向凸缘段位于最强的径向磁通量区域内。
发明内容
按照本发明的具有权利要求1特征部分特征的可电磁操作的阀具有结构紧凑的优点。该阀尤其可廉价地制造，因为衔铁导向可尤其简单并且低成本实现。按照本发明，在衔铁的内部的纵向孔中以及在内极的内部的通流孔中设有一个导向体，其中，该导向体在衔铁或内极中固定地以及在相应的另一部件中松动地被导向。与现有技术的解决方案相比，有利地减少了用于导向的接触面积。所述导向以更小的直径水准来实现。因为衔铁的无导向的外圆周而避免了不利的径向力，就此而言，得到了功能改进。
通过在从属权利要求中列出的措施可实现权利要求1中描述的可电磁操作的阀的有利的进一步方案和改进。
尤其有利的是，所述导向体套筒状地及薄壁地制造并且用具有奥氏体组织的材料来制造。在此，尤其是所述导向体作为深拉伸件是成本有利的。奥氏体的材料提供了这样的优点，即，在内极与衔铁之间不产生磁短路。
有利的是，设置防扭转装置，其中，在衔铁或内极上以及在导向体上以对应的方式施加形成防扭转的功能元件。防扭转装置有利于阀的功能值如流量、入射角和磨损特性的稳定性。
附图说明
本发明的实施例在图纸中进行了简单描述，并且在下列的说明中进行了更加详细的阐述。
图1按现有技术的燃料喷射阀形式的一种可电磁操作的阀，
图2该按现有技术的公知燃料喷射阀的图1的局部图Ⅱ，它标出了与本发明相关的区域，
图3按本发明的阀的局部图，
图4沿图3的线Ⅳ-Ⅳ的剖面，具有衔铁的第一实施方案，和
图5沿图3的线Ⅴ-Ⅴ的剖面，具有衔铁的第二实施方案。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，图1示例地示出按现有技术的燃料喷射阀形式的可电磁操作的阀，该燃料喷射阀用于混合气压缩的外源点火的内燃机的燃料喷射装置。
该阀有一个被电磁线圈1围绕的、作为内极并且部分用于燃料流通的管形芯2。电磁线圈1是被一个外部的、筒形的、阶梯形实施的、作为外极的外部磁回路组件的、例如铁磁的阀壳5在周向上完全包围。电磁线圈1、芯2和阀壳5共同组成了一个可电激励的操作元件。
嵌在线圈架3内的电磁线圈1以绕组4从外部包围着阀套筒6，而芯2被装入阀套筒6的内部的、与阀纵向轴线10同心的开口11内。阀套筒6是长形薄壁结构。此外，开口11作为可延阀纵向轴线10轴向运动的阀针14的导向开口。阀套筒6在轴向上延伸，例如延伸超过该燃料喷射阀的轴向总长度的约一半。
除了芯2和阀针14外，一个阀座体15也被安装在开口11内，阀座体15通过例如焊缝8被固定在阀套筒6上。阀座体15具有一个作为阀座的固定的阀座面16。阀针14由例如一个管形衔铁17、一个同样管形的针区段18和一个球形的阀关闭体19组成，其中，阀关闭体19通过例如焊缝与针区段18固定连接。在阀座体15的下游的端面上布置了一个例如罐形的喷孔板21，该喷孔板的弯曲的并且在圆周上环绕的保持边缘20逆着流动方向指向上方。阀座体15和喷孔板21的固定连接通过例如环绕的密封的焊缝实现。阀针14的针区段18内布置有一个或者多个横向开口22，从而在一内部纵向孔23中流过衔铁17的燃料能够向外流出，并且在阀关闭体19上例如沿平面24一直流到阀座面16。
该燃料喷射阀的操作以公知的方式电磁地实现。具有电磁线圈1、内部芯2、外部阀壳5和衔铁17的电磁回路用于使阀针14轴向运动以及因此用于该喷射阀克服作用在阀针14上的回位弹簧25的弹簧力而打开或者该喷射阀关闭。衔铁17以背离阀关闭体19的端部对准芯2。例如也可以设置一用于接通磁路、充当内极的盖件来代替芯2。
球形的阀关闭体19与阀座体15的在流动方向上截锥形逐渐收缩的阀座面16配合作用，该阀座面沿轴向构造在阀座体15中的导向开口的下游。喷孔板21具有至少一个，例如四个通过腐蚀、激光钻孔或者冲裁成形的喷孔27。
芯2在燃料喷射阀中***的深度还决定了阀针14的行程。阀针14在电磁线圈1没有被激励时的一个终端位置通过阀关闭体19触靠在阀座体15的阀座面16上来确定，而阀针14的在电磁线圈1被激励时的另一个终端位置通过衔铁17触靠在下游的芯端部上得到。所述行程可通过轴向移动芯2来进行调整，根据所期望的位置，随后将该芯与阀套筒6固定连接。
在芯2的与阀纵向轴线10同心地延伸的、用来向着阀座面16供给燃料的通流孔28内，除了回位弹簧25外，还***了一个调整套筒29形式的调整元件。调整套筒29用于调整触靠在调整套筒29上的回位弹簧25的弹簧预紧力，回位弹簧25又以其相反的一侧支撑在阀针14上衔铁17的区域中，其中，借助调整套筒29也调整动态喷射量。一个燃料过滤器32安装在阀套筒6内调整套筒29上方。
该阀的输入侧端部由一个金属的燃料输入接管41构成，该燃料输入接管被稳定、保护并包围该燃料输入接管的塑料压力注塑包封件42包围。燃料输入接管41的管44的相对阀纵向轴线10同心的通流孔43用于燃料输入。塑料压力注塑包封件42例如这样注塑，使得塑料直接包围阀套筒6以及阀壳5的一些部分。
在此，可靠的密封例如通过阀壳5的圆周上的迷宫式密封部46实现。一起注塑的电插头56也属于塑料压力注塑包封件42。
图2描述的是按现有技术的公知燃料喷射阀的图1的局部图Ⅱ，它标出了与本发明相关的区域。这里，特别是衔铁17的导向区域变得清楚。可运动的衔铁17以公知的方式在外圆周上有一个环绕的导向凸缘60或者多个分布在圆周上的粒结状或者凸起状的导向凸缘60，以便对衔铁在阀套筒6内可靠且不倾斜地导向。一种相反的方式：所述一个导向凸起60或多个导向凸起60也可以成形在阀套筒6上，同时，衔铁17的外圆周设计成固定直径的圆柱体。相应地，回位弹簧25相对芯2内的通流孔28的壁以及相对衔铁17中的纵向孔23的壁有明显的间隙。
图3描述的是按本发明的阀的局部图，在该阀中，衔铁17的导向部从该衔铁的外圆周向内被设置到纵向孔23中。按本发明，衔铁17在其轴向运动时通过套筒状的导向体62被导向。套筒状的导向体62薄壁地构成，其中，导向体62由于其成本有利的制造而尤其涉及深拉伸件。导向体62有利地用具有奥氏体组织的材料来制造，因此，在芯2与衔铁17之间不产生磁短路。奥氏体的材料还满足了具有高的专门的电阻以避免涡流的材料要求。
可考虑固定导向体62的两个方案。在第一方案中，导向体62固定安装在芯2的通流孔28中，如图3所示，而轴向可运动的衔铁17可沿导向体62运动，导向体62伸入衔铁17的纵向孔23中。在激活了电磁线圈1时，衔铁17在向着芯2的方向上被吸引，直至其止挡面。通过要被经过的工作间隙63的大小来确定阀针14的行程。在阀关闭时，即在阀关闭体19与阀座面16相接触时，工作间隙63的大小是最大的。导向体62必须至少能伸进衔铁17的纵向孔23中该尺寸，即，导向体62在纵向孔23中可支配的相对的运动长度等于或大于最大的工作间隙63。在该实施例中，固定支承装置位于芯2中，导向部，即松动支承装置位于衔铁17中。
在第二方案中，导向体62固定安装在衔铁17的纵向孔23中，则轴向可运动的衔铁17与导向体62一起运动，导向体62伸入芯2的内部的通流孔28中。在阀关闭时，即在阀关闭体19与阀座面16相接触时，工作间隙63的大小是最大的。导向体62必须至少能伸进芯2的通流孔28中该尺寸，即，导向体62在通流孔28中可支配的自由的运动长度等于或大于最大的工作间隙63。在该实施例中，固定支承装置位于衔铁17中，导向部，即松动支承装置位于芯2中。在两个所述的方案中，导向体62在固定支承装置侧例如借助压配合被固定。
图4示出沿图3的线Ⅳ-Ⅳ的剖面，具有衔铁17的第一实施方案。在此，套筒状的导向体62圆形地构成，它伸入到或固定在衔铁17的一个同样圆形的纵向孔23中。
但还可考虑，在衔铁17或芯2中设置防扭转装置，它保证了衔铁17在其轴向运动期间的防扭转的位置。图5示出沿图3的线Ⅴ-Ⅴ的剖面，具有衔铁17的第二实施方案，该衔铁包含一示例的防扭转装置。在此，导向体62的导向区段例如构造成六边形的，该导向区段伸入衔铁17的相应成形的纵向孔23中。如果衔铁17构成固定支承装置侧，则防扭转装置可以以可比较的方式设置在芯2中。防扭转装置可以变换地通过其他的削平部、多边形、凹陷或凸起来实现，所述削平部、多边形、凹陷或凸起以对应的方式设置在衔铁17或芯2上以及在导向体62上。防扭转装置通常有利于阀的功能值如流量、入射角和磨损特性的稳定性。
Claims (9)
1.可电磁操作的阀，尤其是用于内燃机的燃料喷射装置的燃料喷射阀，所述阀具有：
一阀纵向轴线(10)；
一电磁回路形式的、可被激励的、用于操作一阀关闭体(19)的执行装置，该回路具有一电磁线圈(1)、一内极(2)、一外部的磁回路组件(5)和一可运动的衔铁(17)，该阀关闭体与一设在一阀座体(15)上的阀座面(16)配合作用；
其特征在于，在所述衔铁(17)的内部的纵向孔(23)中以及在所述内极(2)的内部的通流孔(28)中设置一个导向体(62)，其中，该导向体(62)在所述衔铁(17)或所述内极(2)中固定地以及在相应的另一部件中松动地被导向。
2.按权利要求1的可电磁操作的阀，其特征在于，所述导向体(62)套筒状地及薄壁地实施。
3.按权利要求1或2的可电磁操作的阀，其特征在于，所述导向体(62)用具有奥氏体组织的材料来制造。
4.按上述权利要求之一的可电磁操作的阀，其特征在于，固定在所述内极(2)中的所述导向体(62)在所述衔铁(17)的所述纵向孔(23)中的可支配的相对的运动长度等于或大于内极(2)与衔铁(17)之间的最大工作间隙(63)。
5.按权利要求1至3之一的可电磁操作的阀，其特征在于，固定在所述衔铁(17)中的所述导向体(62)在所述内极(2)的所述通流孔(28)中的可支配的自由的运动长度等于或大于内极(2)与衔铁(17)之间的最大工作间隙(63)。
6.按上述权利要求之一的可电磁操作的阀，其特征在于，所述导向体(62)在固定支承装置侧借助压配合被固定。
7.按上述权利要求之一的可电磁操作的阀，其特征在于，所述导向体(62)圆形地构成。
8.按上述权利要求之一的可电磁操作的阀，其特征在于，设置了削平部、多边形、凹陷或凸起的形式的防扭转装置，所述削平部、多边形、凹陷或凸起以对应的方式设置在所述衔铁(17)的所述内部的纵向孔(23)或所述内极(2)的所述内部的通流孔(28)上以及设置在所述导向体(62)上。
9.按上述权利要求之一的可电磁操作的阀，其特征在于，所述衔铁(17)的外圆周无导向凸缘。
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