KR20230043253A - 유체 계량용 밸브 - Google Patents

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악셀 하인슈타인
니코 헤르만
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Abstract

특히 내연 기관용 연료 분사 밸브로서 사용되는 유체 계량용 밸브(1)는 아마추어 챔버(16) 내에 배치된 아마추어(6)를 갖는 전자기 액추에이터(10), 및 상기 아마추어(6)를 이용하여 상기 액추에이터(10)에 의해 작동될 수 있는 밸브 니들(5)을 포함하고, 상기 아마추어(6)는 밸브 니들(5) 상에서 안내되며, 작동 중에 상기 아마추어(6)의 제 1 단부면(22)과 상호 작용하는 제 1 정지 요소(7), 및 작동 중에 상기 아마추어(6)의 제 2 단부면(23)과 상호 작용하는 제 2 정지 요소(8)가 상기 밸브 니들(5) 상에 배치되어 상기 밸브 니들(5)에 대한 상기 아마추어(6)의 이동을 제한하고, 상기 아마추어(6)는 상기 아마추어(6)의 제 1 단부면(22)을 향해 개방되는 스프링 수용부(25)를 포함하고, 상기 정지 요소(7)에 지지되는 스프링(27)이 상기 스프링 수용부(25) 내로 삽입된다. 여기서, 밸브(1)는 아마추어(6)가 작동 중에 아마추어(6)의 제 1 단부면(22)에 인접한 아마추어 챔버(16)의 제 1 영역(17)과 아마추어(6)의 제 2 단부면(23)에 인접한 아마추어 챔버(16)의 제 2 영역(18) 사이로 유체가 흐르는 것을 허용하는 적어도 하나의 유체 채널(15)을 포함하도록 구현된다. 상기 유체 채널(15)은 스프링 수용부(25)를 적어도 부분적으로 포함하고, 상기 유체 채널(15)은 제 1 단부면(22)으로부터 제 2 단부면(23)으로 배향되며 길이 방향 축(4)에 대해 동축인 방향(19)을 따라 반경 방향 외측으로 적어도 부분적으로 연장된다.

Description

유체 계량용 밸브{VALVE FOR METERING A FLUID}
본 발명은 유체 계량용 밸브, 특히 내연 기관의 연료 분사 밸브에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 바람직하게는 내연 기관의 연소실 내로 연료를 직접 분사하는 자동차의 연료 분사 시스템용 인젝터 분야에 관한 것이다.
DE 10 2013 222 613 A1에는 유체 계량용 밸브가 알려져있다. 알려진 밸브는 계량 개구를 제어하는 밸브 니들을 작동시키는 전자석을 포함한다. 전자석은 밸브 니들 상에서 이동 가능한 아마추어를 작동시키기 위해 사용된다. 이 경우, 아마추어는 밸브 니들에 인접한 구멍을 포함하며, 상기 구멍은 예행정 스프링용 스프링 수용부를 형성한다.
본 발명의 과제는 밸브의 설계 및 작동을 개선하는 것이다.
청구항 제 1 항의 특징들을 갖는 본 발명에 따른 밸브는 개선된 설계 및 작동이 가능하다는 장점을 갖는다. 이 경우, 특히, 아마추어와 밸브 니들 사이의 개선된 안내, 특히 아마추어의 댐핑 및 안정, 그리고 동시에 아마추어 챔버를 통한 유체의 바람직한 통과가 이루어질 수 있다.
종속 청구항들에 제시된 조치들에 의해, 청구항 제 1 항에 제시된 밸브의 바람직한 개선이 가능하다.
유체 계량용 밸브에서, 아마추어는 밸브 니들에 고정 연결되지 않고 정지부들 사이에 오버행 방식으로 장착된다. 이러한 정지부는 정지 슬리브 및/또는 정지 링으로서 실현될 수 있는 정지 요소 상에 형성될 수 있다. 그러나, 정지 요소는 밸브 니들과 일체로 형성될 수도 있다. 스프링에 의해, 아마추어는 정지 상태에서 밸브 니들에 대해 고정된 정지부로 이동되어, 거기에 안착된다. 밸브가 제어되면 완전한 아마추어 자유 경로가 가속 거리로서 이용되고, 가속 동안 스프링은 단축된다. 아마추어 자유 경로는 아마추어와 2 개의 정지부 사이의 축 방향 유격에 의해 미리 정해질 수 있다.
스프링 수용부가 밸브 니들에 인접하지 않은 환형 홈에 의해 형성됨으로써 아마추어와 밸브 니들 사이의 안내 길이가 증가될 수 있다. 이 경우, 스프링 수용부는 밸브의 상응하는 설계시 아마추어 챔버의 제 1 영역으로부터 스프링 수용부 내로 유체의 바람직한 도입을 허용하기 위해 길이 방향 축 근처에, 즉 길이 방향 축으로부터 작은 반경 방향 거리를 두고 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
직선 유동 구멍을 갖는 아마추어와 밸브 니들에 배치된, 큰 직경을 갖는 정지부로 이루어진 조합의 경우, 유동 구멍과 대응 정지 요소에 형성된 정지면(정지부) 사이의 중첩이 나타난다. 이로 인해, 아마추어와 관련 정지 요소 사이의 댐핑 면의 일부가 손실된다. 또한, 정지 요소 상의 아마추어의 끝 위치의 영역에서, 자유 유동 단면이 줄어든다.
결과적인 상황은 작동 과정에서 각각의 정지 요소로부터 아마추어의 분리시 낮은 접착 효과의 장점을 갖지만, 바운스를 댐핑시키거나 아마추어를 안정시키기 위해 요구되는 댐핑이 작아지게 한다. 특히, 밸브의 폐쇄시, 이는 소정 제어 시간과 관련해서 아마추어의 충분한 안정을 위해 너무 긴 지속 시간이 필요하게 한다. 따라서, 다중 분사에서 요구될 수 있는 바와 같은 예를 들어 1.2ms 미만의 매우 짧은 포우즈 시간과 관련하여, 밸브 니들에 가깝게 형성된, 아마추어를 통한 직선의 유동 구멍의 단점이 나타난다.
바람직하게는, 제안된 유체 채널에 의해, 아마추어 챔버를 통한 유체의 바람직한 통과가 이루어질 수 있으며, 동시에 댐핑 거동의 손상이 감소될 수 있고, 이는 밸브의 폐쇄시 아마추어의 안정에 특히 바람직하다. 결과적으로, 정지 요소 상의 정지면의 구조적 설계에 의해, 아마추어를 통한 유체의 통과에 적어도 거의 영향을 미치지 않으면서 소정 댐핑의 사전 설정 또는 설정이 달성될 수 있다.
길이 방향 축으로부터 반경 방향 외측으로 최대로 멀리 떨어진, 유체 채널의 제 1 개구의 점이 길이 방향 축으로부터 반경 방향 외측으로 최대로 멀리 떨어진, 유체 채널의 제 2 개구의 점보다 길이 방향 축에 더 가깝게 놓인 개선 예는 아마추어의 제 1 단부면에서 바람직하게는 유체 채널 내로 유체의 길이 방향 축에 가까운 도입이 이루어질 수 있는 한편, 아마추어의 제 2 단부면에서 밸브 니들로부터 더 멀리 떨어진 영역 내로 유체 채널의 개구의 변위가 가능하다는 장점을 갖는다. 청구항 제 2 항에 따른 개선 예에서, 특히 아마추어의 제 2 단부면 상의 유체 채널의 개구와 제 2 정지 요소 상의 정지면과의 중첩이 감소하거나 완전히 방지될 수 있다는 장점이 있다. 구체적으로, 유체 채널의 제 2 개구의 최대로 먼 내측 점은 제 2 정지 요소의 정지 면의 반경 방향 외부에 놓일 수 있다. 상응하는 장점들이 유체 채널의 제 1 개구의 중심이 유체 채널의 제 2 개구의 중심보다 길이 방향 축에 더 가깝게 놓인, 개선 예에서도 상응하는 장점이 실현될 수 있다.
청구항 제 3 항에 따른 개선 예는 특히 유체 채널의 제조 가능성이 구멍에 의해 가능해지거나 개선된다는 장점을 갖는다. 이를 위한 바람직한 조치들은 청구항 제 4 항에 제시되어있다.
청구항 제 5 항에 따른 개선 예는 한편으로는 유체 채널의 유동 기술적으로 바람직한 설계가 실현될 수 있다는 장점을 갖는다. 다른 한편으로는, 특히 청구항 제 6 항에 따른 개선 예에 따라 가능한 바와 같이, 유체 채널의 제조 기술상 바람직한 설계가 실현될 수 있다. 이 경우, 청구항 제 7 항에 따른 개선 예에 따르면, 바람직하게는 경사 구멍의 축이 길이 방향 축에 대해 기울어지는 경사각과 관련해서 최적화가 실현될 수 있다. 상기 경사각은 예를 들어 아마추어의 제 2 단부면 상의 개구에 대해 주어진 사양에서 최적으로 작게 유지될 수 있다. 또한, 이로 인해, 동축 방향을 따라 유체의 통과를 위해 이용 가능한 단면은 각각의 적용 예에서 바람직한 경우 경사 구멍의 설계로 인해 아마추어를 통한 전체 프로파일에 걸쳐 확대될 수 있다.
청구항 제 8 항에 따른 개선 예에서, 바람직하게는 삽입된 스프링(아마추어 자유 경로 스프링)에 경우에 따라 남아있는 공간이 유체의 통과를 위해 사용될 수 있다. 청구항 제 9 항에 따른 개선 예는 특히 길이 방향 축을 따른 스프링 수용부의 전체 크기의 사용을 가능하게 한다.
청구항 제 10 항에 따른 개선 예에서, 유체 채널은 제조 기술상 간단히 실현되는 동축 블라인드 홀에 의해 바람직한 방식으로 형성될 수 있다.
따라서, 바람직하게는 반경 방향 외측으로 연장되는 유체 채널, 특히 경사 구멍을 갖는 아마추어와 상기 아마추어 내에 있는 아마추어 자유 경로 스프링의 조합이 실현될 수 있다. 이 조합은 정지 요소와 아마추어 사이에서 최대로 큰 댐핑 면이 실현될 수 있는 것을 허용한다. 특히, 이 경우, 상응하는 개구와의 중첩에 의한 댐핑면의 감소가 방지될 수 있다. 밸브의 실시 예에서 바람직하게는 종래의 유동 구멍 대신에 실현되는 다수의 유체 채널이 제공되기 때문에, 밸브의 작동에 대한 상당한 영향, 특히 현저히 개선된 댐핑이 달성될 수 있다. 예를 들어, 2 내지 10 개의 유체 채널, 특히 2 내지 6 개의 유체 채널이 실현될 수 있다. 이러한 유체 채널은 함께 스프링 수용부를 적어도 부분적으로 포함할 수 있다. 이로 인해, 유동 거동이 향상될 수 있다. 물론, 원칙적으로, 단일 유체 채널만을 갖는 실시 예 또는 적어도 하나의 종래의 관통 구멍과 적어도 하나의 제안된 유체 채널과의 조합도 가능하다.
따라서, 특히, 관련 정지 요소 상의 정지면과 관련해서, 적어도 하나의 유체 채널의 관련 개구 또는 관련 개구들과 정지 요소 상의 정지면 사이의 중첩이 더 이상 나타나지 않은 실시 예가 구현될 수 있다. 이로써, 최대 댐핑 면이 이용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예는 첨부한 도면을 참조하여 하기에서 더 상세하게 설명되며, 도면들에서 상응하는 요소는 일치하는 도면 부호로 표시된다.
도 1은 제 1 실시 예에 따른 밸브의 개략적인 단면도이고,
도 2는 제 2 실시 예에 따른 밸브의 개략적인 단면도이며,
도 3은 제 3 실시 예에 따른 밸브의 개략적인 단면도이고,
도 4는 제 4 실시 예에 따른 밸브의 개략적인 단면도이다.
도 1은 제 1 실시 예에 따른 유체 계량용 밸브를 개략적인 단면도로 도시한다. 밸브(1)는 특히 연료 분사 밸브(1)로서 설계될 수 있다. 바람직한 적용 예는 연료 분사 밸브(1)가 고압 분사 밸브(1)로서 설계되어 내연기관의 관련 연소실 내로 연료를 직접 분사하는데 사용되는 연료 분사 시스템이다. 이 경우, 액체 또는 기체 연료가 연료로서 사용될 수 있다. 따라서, 밸브(1)는 액체 유체 또는 기체 유체의 계량에 적합하다.
밸브(1)는 내극(3)이 고정 배치된 하우징(2; 밸브 하우징)을 포함한다. 이 실시 예에서 하우징(2) 내에 배치된 밸브 니들(5)은 길이 방향 축(4)을 따라 하우징(2)에 대해 안내된다.
밸브 니들(5)에는 아마추어(6: armature)가 배치된다. 밸브 니들(5) 상에는 또한 정지 요소(7) 및 추가 정지 요소(8)가 배치된다. 정지 요소(7, 8) 상에는 정지면들(7', 8')이 형성된다. 이 경우, 아마추어(6)는 아마추어 자유 경로(9)가 미리 정해진 상태에서 길이 방향 축(4)을 따라 작동하는 동안 정지 요소들(7, 8) 사이에서 밸브 니들(5)에 대해 이동될 수 있다. 여기서 길이 방향 축(4)은 밸브 니들(5)의 길이 방향 축(4) 또는 아마추어(6)의 길이 방향 축(4)이라 할 수 있다. 아마추어(6), 내극(3) 및 솔레노이드(도시되지 않음)는 전자기 액추에이터(10)의 구성 요소이다. 밸브 니들(5) 상에는 밸브 폐쇄 바디(11)가 형성되고, 상기 밸브 폐쇄 바디(11)는 밸브 시트 면(12)과 상호 작용하여 밀봉 시트를 형성한다. 아마추어(6)의 작동시, 아마추어(6)는 내극(3)의 방향으로 가속된다. 아마추어(6)가 정지 요소(7)의 정지부(7')에 부딪쳐서 밸브 니들(5)을 작동시키면, 연료는 개방된 밀봉 시트 및 적어도 하나의 노즐 개구(13)를 통해 챔버, 특히 연소실 내로 분사될 수 있다.
밸브(1)는 리턴 스프링(14)을 포함하며, 상기 리턴 스프링(14)은 밀봉 시트가 폐쇄되는 초기 위치에서 정지 요소(7)를 통해 밸브 니들(5)을 조정한다.
아마추어(6)는 관통 구멍(21)을 갖는 원통형 기본 형상(20)을 기초로 하고, 아마추어(6)의 관통 구멍(21)은 밸브 니들(5) 상에서 안내된다. 이 경우, 아마추어(6)의 기본 형상(20)은 내극(3)을 향하는 아마추어(6)의 제 1 단부면(22)과 내극(3)으로부터 멀리 향하는 아마추어(6)의 제 2 단부면(23) 사이의 길이(24)를 갖는다. 아마추어(6)는 아마추어 챔버(16) 내에 배치된다. 이 경우, 제 1 단부면(22)은 아마추어 챔버(16)의 제 1 영역(17)에 인접한다. 또한, 제 2 단부면(23)은 아마추어 챔버(16)의 제 2 영역(18)에 인접한다. 작동 동안, 연료는 적어도 하나의 유체 채널(15)을 통해 아마추어를 그 길이(24)의 적어도 일부에 걸쳐 통과한다.
아마추어(6)는 스프링 수용부(25)를 포함한다. 유체 채널(15)은 이 경우 스프링 수용부(25)를 포함한다. 따라서, 유체 채널(15)은 스프링 수용부(25)의 적어도 일부에 걸쳐 이어진다. 스프링 수용부(25)는 아마추어(6)의 단부면(22)에서 개방된다. 스프링 수용부(25) 내에 부분적으로 배치된 스프링(27)이 지지되는 스프링 지지면(26)은 스프링 수용부(25)의 바닥(26)에 의해 형성된다. 스프링(27)은 또한 정지부(7)의 정지면(7')에 지지된다. 아마추어(6)의 작동시, 스프링(27)은 초기 길이에 비해 짧아지며, 이 경우 스프링은 스프링 수용부(25) 내로 완전히 삽입될 수 있다.
또한, 이 실시 예에서 스프링(27)은 연삭된 스프링 단부(43, 44)를 포함한다. 이로 인해, 더 나은 지지가 달성된다. 또한, 한편으로는 스프링 지지면(26) 상의 아마추어(6) 내로 그리고 다른 한편으로는 정지 요소(7)의 정지부(7') 상에서 더 균일한 힘 도입 및 마모 감소가 달성된다.
이 실시 예에서, 아마추어(6) 상에는 가이드 웨브(28)가 형성된다. 이로 인해, 밸브 니들(5)상에서 아마추어(6)의 안내 길이는 아마추어(6)의 단부면들(22, 23) 사이의 길이(24)와 동일하다.
이 실시 예에서, 길이 방향 축(4)에 대한 또는 하우징(2)에 대한 밸브 니들(5)의 안내는 정지 요소(7)를 통해 이루어진다. 이 경우, 정지 요소(7)는 가이드 영역(30)에서 내극(3)의 내부 구멍(31) 상에서 안내된다. 변형 실시 예에서, 밸브 니들(5)의 안내는 추가로 또는 대안으로서 아마추어(6)를 통해서도 실현될 수 있다. 이 경우, 아마추어(6)의 외부면(32)은 하우징(2)의 내부면(33)까지 적어도 부분적으로 연장된다. 이 실시 예에서, 가이드 영역(30) 대신에 정지 요소(7)와 내극(3) 사이의 환형 갭이 실현될 수 있다.
이 실시 예에서, 유체 채널(15)은 경사 구멍(50)을 갖는다. 이 경우, 유체 채널(15)은 바람직하게는 정확히 하나의 경사 구멍(50)을 갖는다. 유체 채널(15)은 경사 구멍(50) 및 스프링 수용부(25)의 적어도 일부(51)를 통해 이어진다.
이 실시 예에서, 제 1 단부면(22)으로부터 제 2 단부면(23)으로 배향된, 길이 방향 축(4)에 대해 동축인 방향(19)은 밸브(1)의 개방시 밸브 니들(5)이 작동되는 개방 방향(52)과는 반대 방향이다.
경사 구멍(50)은 상기 동축 방향(19)을 따라 반경 방향 외측으로, 즉 길이 방향 축(4)으로부터 멀리 연장되도록 아마추어(6) 내에 형성되며, 이 경우 도면 평면에서 동축 방향(19)과 경사 구멍(50)의 축(53) 사이에 경사각(54)이 주어진다. 그러나, 경사 구멍(50)의 설계는 도면 평면에 의해 주어진 평면을 가진 도시된 실시 예에서와 같이, 축(53)이 밸브 니들(5)의 길이 방향 축(4)과 동일한 평면에 놓이는 것으로 제한되지 않는다.
또한, 이 실시 예에서 경사 구멍(50)은 아마추어(6)의 제 1 단부면(22)으로부터 아마추어(6)의 제 2 단부면(23)으로 연장된다. 이 경우, 제 1 영역(17)에 인접한 유체 채널(15)의 제 1 개구(55)는 단부면(22) 내에 놓이는 한편, 제 2 영역(18)에 인접한 제 2 개구(56)는 제 2 단부면(23) 내에 놓인다. 아마추어(6)의 제 1 단부면(22)으로부터 제 2 단부면(23)으로 연장되는 경사 구멍(50)에 의해, 제 1 영역(17)과 제 2 영역(18) 사이의 바람직한 유압 연결이 가능해진다. 길이 방향 축(4) 상에서 제 1 개구(55)의 축에 인접한 포지셔닝에 의해, 유체, 특히 연료가 내극(3)의 내부 구멍(31)으로부터 바람직하게는 유체 채널(17) 내로 유입될 수 있다. 길이 방향 축(4)에 대한 유체 채널(15)의 제 2 개구(56)의 축으로부터 먼 배치로 인해, 아마추어(6)가 제 2 정지면(8')과 상호 작용하는 제 2 단부면(23)의 내부 부분(57)은 미리 정해진 그리고 경우에 따라 큰 제 2 정지면(8')에 따라 충분히 크게 미리 정해질 수 있고, 이 경우 제 2 개구(56)가 상기 내부 부분(57) 내에 놓이지 않거나 유체 채널(15)이 제 2 단부면(23)의 상기 내부 부분(57)과 교차하지 않는다. 이로 인해, 제 2 정지면(8')과 제 2 단부면(23) 사이의 큰 댐핑면이 실현될 수 있다.
경사 구멍(50)이 바람직하게는 길이 방향 축(4)을 따른 스프링 수용부(25)의 전체 길이(58)에 걸쳐 스프링 수용부(25)와 교차하기 때문에, 바람직한 유동 거동 및 스프링 수용부(25)에 대해 유체 채널(15)의 확대된 제 1 개구(55)가 주어진다. 특히, 이 경우, 제 1 개구(55)가 길이 방향 축(4)으로부터 반경 방향으로 최대로 이격되는 하나의 점(60)은 스프링 수용부(25) 외부에 놓인다. 제 1 개구(55)가 길이 방향 축(4)으로부터 최소 거리를 갖는 점(61)은 스프링 수용부(25)의 가장자리에 놓인다. 또한, 제 2 개구(56) 상에 점들(62, 63)이 주어지고, 점(62)은 길이 방향 축(4)으로부터 최대로 멀리 이격되어 제 2 개구(56)의 가장자리에 놓이고, 점(63)은 길이 방향 축(4)으로부터 최소로 이격되어 제 2 개구(56)의 가장자리에 놓인다. 점(62)은 반경 방향으로 볼 때 점(60)보다 길이 방향 축(4)으로부터 더 멀리 떨어져있다. 또한, 제 2 개구(56)의 점(63)은 반경 방향으로 볼 때 제 1 개구(55)의 가장자리 상의 점(61)보다 길이 방향 축(4)으로부터 더 멀리 떨어져있다. 또한, 제 1 개구(55)의 중심(64)은 제 2 개구(56)의 중심(65)보다 길이 방향 축(4)에 반경 방향으로 더 가깝게 놓인다.
이 실시 예에서, 경사 구멍(50)은 스프링 수용부(25)의 바닥(26)이 경사 구멍(50)에 의해 교차되도록 설계된다. 따라서, 스프링 수용부(25)는 바람직하게는 연료를 통과시키는데 사용될 수 있고 그 전체 길이(58)에 걸쳐 유체 채널(15) 내에 통합될 수 있다.
도 2는 제 2 실시 예에 따른 밸브(1)의 개략적인 단면도를 도시한다. 이 실시 예에서, 제 2 개구(56), 또는 제 2 개구(56)가 놓이는 아마추어(6)의 제 2 단부면(23) 상의 부분 면(56')은 경사 구멍(50)의 축(53)에 대해 수직으로 배향된다. 이 경우, 아마추어(6)의 부분 면(56')은 원주 홈(85) 또는 개별 카운터 싱크를 통해 형성될 수 있다. 구체적으로, 먼저 부분 면(56')이 아마추어(6)의 제 2 단부면 (23) 상에 형성될 수 있고, 이어서 경사 구멍(50)이 제 2 단부면(23)으로부터 드릴링될 수 있다. 이는 아마추어(6)의 부분 면(56')에 대한 드릴 비트의 수직 충돌을 허용한다. 따라서, 특히 드릴링 개선에 사용되는, 도 1을 참조하여 설명된 제 1 실시 예에 대한 생산 최적화된 변형이 주어진다. 이로 인해, 드릴링이 표면에 대해 비스듬히 수행되지 않기 때문에 드릴의 파괴도 방지될 수 있다.
경사 구멍(50)에 따라 설계되는, 아마추어(6) 상에 실현될 다수의 경사 구멍과 관련하여, 특히 부분 면(56')은 길이 방향 축(4) 주위의 원주 홈에 의해 형성되는 것이 바람직하고, 개별 경사 구멍들(50)이 상기 홈으로부터 시작하여 원주 방향으로 분포된다.
도 3은 제 3 실시 예에 따른 밸브(1)의 개략적인 단면도를 도시한다. 이 실시 예에서, 아마추어(6)에는 챔퍼(66)가 형성되며, 상기 챔퍼(66)는 제 2 단부면(23)과 그 외경(42)에서 교차한다. 챔퍼(66)는 아마추어(6)의 제 2 단부면(23)과 외부면(32) 사이에 놓인다. 바람직하게는, 챔퍼(66)는 경사 구멍(50)의 축(53)에 대해 수직으로 형성된다. 이 실시 예는 한편으로는 도 2를 참조하여 설명된 바와 같이 생산 최적화가 달성된다는 장점을 갖는다. 또한, 아마추어(6)가 정지면(8')과 상호 작용하는 제 2 단부면(23)의 내부 부분(57)은 최대로 크게 형성될 수 있다. 이로 인해, 특히 큰 구조적 자유가 주어진다. 따라서, 각각의 적용 예에서, 매우 큰 유압 댐핑이 달성될 수 있다.
도 4는 제 4 실시 예에 따른 밸브(1)의 개략적인 단면도를 도시한다. 이 실시 예에서, 유체 채널(15)은 제 1 동축 블라인드 홀(71) 및 제 2 동축 블라인드 홀(72)을 갖는다. 제 1 동축 블라인드 홀(71)은 제 1 단부면(22)으로부터 동축 방향(19)으로 연장된다. 제 2 동축 블라인드 홀(72)은 제 2 단부면(23)으로부터 동축 방향(19)과 반대로 연장된다. 아마추어(6) 내에서 2 개의 블라인드 홀(71, 72)이 서로 교차된다. 이 경우, 교차 영역(73)은 길이 방향 축(4)을 따라 볼 때 스프링 수용부(25)의 바닥(26)에 가깝게 배치될 수 있다. 이로 인해, 바람직한 유동 조건이 주어진다. 유체가 아마추어(6)를 통과할 때, 블라인드 홀들(71, 72) 및 스프링 수용부(25)의 적어도 일부(51)가 사용될 수 있다. 이로 인해, 이 실시 예에서도, 스프링 수용부(25)가 바람직하게 유체 채널(15) 내에 적어도 부분적으로 통합될 수 있다. 교차 영역(73)에서, 유체는 길이 방향 축(4)을 따라 볼 때 동축 방향(19)으로 반경 방향 외측으로 안내된다. 이로 인해, 내극(3)의 내부 구멍(31)으로부터 유체 채널(15) 내로 유체의 바람직한 도입과 동시에 제 2 정지 요소(8)에서의 바람직한 댐핑이 달성된다.
특히, 길이 방향 축(4)으로부터 반경 방향 외측으로 최대로 멀리 떨어진, 유체 채널(15)의 제 1 개구(55)의 점(60)이 길이 방향 축(4)으로부터 반경 방향 외측으로 최대로 멀리 떨어진, 유체 채널(15)의 제 2 개구(56)의 점(62)보다 길이 방향 축(4)에 더 가깝게 놓이는것이 바람직하다. 또한, 유체 채널(15)의 제 1 개구(55)의 중심(64)이 유체 채널(15)의 제 2 개구(56)의 중심(65)보다 길이 방향 축(4)에 더 가깝게 놓이는 것이 바람직하다.
특히, 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명된 상기 실시 예에서, 유체 채널(15)이 아마추어(6)의 배출면(80)에서 아마추어 챔버(16)의 제 2 영역(18)으로 배출되는 것이 바람직한 방식으로 실현될 수 있으며, 이 경우 유체 채널(15)의 축(81)은 상기 배출면(80)에 대해 수직으로 배향되며, 상기 축(81)을 따라 상기 유체 채널(15)이 아마추어(6)의 배출면(80)에서 배출된다. 이로 인해, 특히 배출면(80)에 대해 수직으로 아마추어 내에 형성될 수 있는 구멍을 상기 측면으로부터 유체 채널(15)에 형성하는 것이 가능하고, 이는 제조 가능성을 향상시킨다. 이 경우, 배출면(80)은 길이 방향 축(4)을 중심으로 하는 환형 면(82)에 놓일 수 있으며, 환형 면(82)은 길이 방향 축(4)에 대해 회전 대칭인 원추형 재킷(83)의 부분 면(82)으로서 또는 길이 방향 축(4)에 대해 수직으로 배향된 원형 디스크(84)의 부분 면(82)으로서 형성될 수 있다. 이는 예를 들어 원주 홈(85) 또는 챔퍼(66)의 형성에 의해 가능하다.
본 발명은 설명된 실시 예로 제한되지 않는다.
1: 밸브
4: 길이 방향 축
5: 밸브 니들
6: 아마추어
7: 정지 요소
10: 액추에이터
15: 유체 채널
16: 아마추어 챔버
22: 제 1 단부면
23: 제 2 단부면
25: 스프링 수용부
27: 스프링
50: 경사 구멍
55: 제 1 개구
56: 제 2 개구
80: 배출면

Claims (8)

  1. 유체 계량을 위한 밸브(1)로서, 아마추어 챔버(16) 내에 배치된 아마추어(6)를 갖는 전자기 액추에이터(10), 및 상기 아마추어(6)를 이용하여 상기 액추에이터(10)에 의해 작동될 수 있는 밸브 니들(5)을 포함하고, 상기 아마추어(6)는 상기 밸브 니들(5) 상에서 안내되며, 작동 중에 상기 아마추어(6)의 제 1 단부면(22)과 상호 작용하는 제 1 정지 요소(7), 및 작동 중에 상기 아마추어(6)의 제 2 단부면(23)과 상호 작용하는 제 2 정지 요소(8)가 상기 밸브 니들(5) 상에 배치되고, 상기 제 1 정지 요소 및 상기 제 2 정지 요소는 상기 밸브 니들(5)에 대한 상기 아마추어(6)의 이동을 제한하고, 상기 아마추어(6)는 상기 아마추어(6)의 상기 제 1 단부면(22)을 향해 개방되는 스프링 수용부(25)를 포함하고, 상기 정지 요소(7)에 지지되는 스프링(27)이 상기 스프링 수용부(25) 내로 삽입되고,
    상기 아마추어(6)는 작동 중에 상기 아마추어(6)의 상기 제 1 단부면(22)에 인접한 상기 아마추어 챔버(16)의 제 1 영역(17)과 상기 아마추어(6)의 상기 제 2 단부면(23)에 인접한 상기 아마추어 챔버(16)의 제 2 영역(18) 사이로 유체가 흐르는 것을 허용하는 적어도 하나의 유체 채널(15)을 포함하고, 상기 유체 채널(15)은 상기 스프링 수용부(25)를 적어도 부분적으로 포함하고, 상기 유체 채널(15)은 상기 제 1 단부면(22)으로부터 상기 제 2 단부면(23)으로 배향되며 길이 방향 축(4)에 대해 동축 방향(19)을 따라 반경 방향 외측으로 적어도 부분적으로 연장되고,
    상기 유체 채널(15)은 상기 동축 방향(19)을 따라 적어도 반경 방향 외측으로 연장되는 적어도 하나의 경사 구멍(50)을 갖는, 상기 밸브에 있어서,
    상기 경사 구멍(50)은 상기 경사 구멍(50)이 상기 길이 방향 축(4)을 따른 상기 스프링 수용부(25)의 전체 길이에 걸쳐 상기 스프링 수용부(25)와 교차하는 방식으로 상기 스프링 수용부(25)와 교차하고, 상기 제 1 단부면(22)상의 상기 경사 구멍(50)이 상기 길이 방향 축(4)으로부터 반경 방향으로 최대로 이격되는 점(60)은 여전히 상기 스프링 수용부(25) 외부에 놓이는 것을 특징으로 하는 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 길이 방향 축(4)으로부터 반경 방향 내측으로 최대로 떨어진, 상기 유체 채널(15)의 제 1 개구(55)의 점(61)은 상기 길이 방향 축(4)으로부터 반경 방향 내측으로 최대로 떨어진, 상기 유체 채널(15)의 제 2 개구(56)의 점(63)보다 상기 길이 방향 축(4)에 더 가깝게 놓이는 것을 특징으로 하는 밸브.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 유체 채널(15)은 상기 아마추어(6)의 배출면(80)에서 상기 아마추어 챔버(16)의 상기 제 2 영역(18)으로 배출되고, 상기 유체 채널(15)의 축(81)은 상기 배출면(80)에 대해 수직으로 배향되며, 상기 축(81)을 따라 상기 유체 채널(15)이 상기 아마추어(6)의 상기 배출면(80)에서 배출되는 것을 특징으로 하는 밸브.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 배출면(80)은 상기 길이 방향 축(4)을 중심으로 하는 환형 면(82) 내에 놓이고, 상기 환형 면(82)은 상기 길이 방향 축(4)에 대해 회전 대칭인 원추형 재킷(83)의 부분 면(82)으로서 또는 상기 길이 방향 축(4)에 대해 수직으로 배향된 원형 디스크(84)의 부분 면(82)으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 밸브.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 유체 채널(15)은 상기 동축 방향(19)을 따라 연속해서 반경 방향 외측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 밸브.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 경사 구멍(50)은 상기 아마추어(6)의 제 1 단부면(22)으로부터 상기 아마추어(6)의 제 2 단부면(23)으로 연장되는 것을 특징으로 하는 밸브.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 경사 구멍(50)은 상기 스프링 수용부(25)의 바닥(26)이 상기 경사 구멍(50)에 의해 절취되도록 상기 스프링 수용부(25)와 교차되는 것을 특징으로 하는 밸브.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 스프링 수용부(25)는 상기 밸브 니들(5)에 인접하지 않은 환형 홈에 의해 형성되고, 그에 의해 가이드 웨브(28)가 상기 아마추어(6) 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 밸브.
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