用于配量流体的阀和具有这样的阀的装置的制作方法

本发明涉及一种用于配量流体的阀、尤其是用于内燃机的燃料喷射阀。特别地，本发明涉及用于机动车的燃料喷射设备的喷射器领域，在该喷射器中优选进行燃料到内燃机的燃烧室中的直接喷射。此外，本发明涉及一种具有阀和固定体、尤其是缸盖的装置，其中，所述阀优选用于汽油直接喷射。

背景技术：

由DE 199 50 761 A1公知一种用于内燃机的燃料喷射设备的燃料喷射阀。该燃料喷射阀具有管状的阀座载体，该阀座载体能够导入到内燃机的缸盖的接收孔中并且借助于密封件相对于缸盖的接收孔密封。

技术实现要素：

根据本发明的具有权利要求1特征的阀和根据本发明的具有权利要求11特征的装置具有优点：能够实现改善的构型和工作原理。尤其可以主动地影响废气组分。

通过在从属权利要求中列举的措施能够实现在权利要求1中说明的阀和在权利要求11中说明的装置的有利的扩展方案。

以合适的方式安装所述阀，其中，阀壳体在它的接合区段上能够接合到固定孔中。在此，实现了固定孔的相应地适配的构型，以便能够实现所述阀的安装。

可能的优点在于改善的废气组分。例如，在具有汽油直接喷射器的马达的排放法规持续变严厉的情况下，在燃烧方法开发中越来越多地关注烟尘颗粒排放。为了减少烟尘颗粒排放，现在在汽油直接喷射阀方面研究不同的主题，例如提高射束精度和稳定性以及减少渗透、喷射时间和对阀座突起的润湿。这样的措施的目标是在点火时在燃烧室中尽可能均匀的燃料分配和避免以燃料润湿表面，这在燃烧室中和在喷射器上是重要的。以燃料润湿的表面被看作是在汽油直接喷射马达中产生烟尘的主要来源。相关的发展趋势还在于减小气缸容积，该气缸容积附加地导致关于喷射精度、尤其关于喷射图(Einspritzbild)的需求提高。因此有利的是，通过喷射器实现的喷射束和尤其它的喷射图尽可能好地适配于相应的马达几何形状和燃烧室中的流动情况。

用于喷射器在缸盖中的取向的可考虑的可能性在于注塑的塑料突块，该塑料突块要么伸到置于在缸盖上的槽中要么伸到在共轨杯形座上的槽中，以便实现扭转固定。因为这样注塑的塑料突块薄并且易弯曲，以至于该塑料突块不能够独自使喷射器定向，因此扭转固定装置由于制造和安装原因在相对应的槽中具有比较大的间隙，这导致比较大的可能的扭转角度。

此外，在喷射器在缸盖中取向的情况下考虑关于喷射器的喷孔孔部相对于缸盖的定向精度方面的所有算术公差链，该公差链例如由以下构成：共轨杯形座的相对于缸盖的定位精度；扭转固定装置相对于共轨杯形座、尤其相对于在槽中的间隙的定位精度；阀座相对于喷射器的定位精度和射束图相对于阀座的精度。

通过优选在喷射器的阀座中的弹性过载的卡锁或者通过在阀座上的定向突块或可比较的措施，使喷射器直接相对于置于缸盖中的槽定向。由此，上面实施的公差计算简化到阀座相对于缸盖的定位精度(这通过卡锁实现)和射束图相对于阀座的精度。通过这种公差链的简化能够显著减小关于射束图相对于缸盖的定位精度方面的公差。此外，可以取消在阀座上的定向孔或类似物，而该定向孔被需要用于所述座相对于喷射器的定向，因为在阀壳体中的孔部或类似物或者说定向突块或类似物可以直接作为用于喷孔的孔部的参考使用。

在权利要求2中提出的构型可能性具有优点：在所述阀以它的接合区段轴向地接合到固定孔中之后能够实现转动，在该转动中，如果锁止器件能够运动，则锁止器件卡锁到固定孔上的槽中。此外，在此可以在安装的状态中使在阀壳体的外表面和固定孔之间的缝隙尽可能小。

根据权利要求3所述的构型具有优点：能够实现一种卡锁机制。在此可以首先实现轴向接合，在该轴向接合之后锁止元件位于在固定孔中的对应槽的确定侧上。由此，接下来限定转动方向，沿该转动方向能够通过小的转动角度将锁止元件卡锁到槽中。在此，槽可以相应地通过受限的同轴延伸段来实现，这还简化了密封。因为否则如果锁止器件从密封件来看沿接合方向布置，则密封元件或类似物也必须密封该槽的区域。此外，该构型中进一步有利的是，锁止器件至少在很大程度上、即在很大程度上或完全能够沿径向方向运动。在此，特别地在外表面呈圆柱周面形构型的情况下，能够获得沿径向方向的优化的运动路径。

在根据权利要求4所述的构型中进一步有利的是，弹簧元件至少在很大程度上、尤其完全地沿径向方向被加载。由此关于弹簧元件能够获得较大的卡锁力。

根据权利要求5所述的构型具有优点：可以在不对阀进行显著的结构上的改变的情况下实现相对于扭转的锁止。在此，根据权利要求6所述的防失落保护装置能够例如通过焊接固定。外表面(锁止器件布置在该外表面中或该外表面的边缘上)也可以仅是阀壳体的外侧的一部分，防失落保护装置能够固定在该外侧上，如根据权利要求7所提出的那样。

在根据权利要求8所述的构型中，尤其可以实现一组件，该组件例如包括板材套筒、弹簧元件和锁止元件。该套筒的边缘可以例如通过卷边构造为翻边的终端止挡，该终端止挡形成了用于锁止元件的防失落保护装置。这样的套筒或者锁止元件本身能够根据权利要求9所述接合到阀壳体的槽口中或布置在阀壳体的槽口中。

在权利要求10中说明的锁止器件的有利构型中，能够关于相应的使用情况实现有利的安装和锁止以及必要时也能够实现有利的拆卸。特别地，在此同轴的槽(锁止器件嵌接到该槽中)逆着接合方向具有斜面，以便简化拆卸。

附图说明

本发明的优选实施例在下面的说明中参照附加的附图详细地阐释，在这些附图中，相应的元件设有相同的参考标记。本发明示出：

图1以扼要的、示意的剖视图示出对应于第一实施例的、具有阀和固定体的装置；

图2对应于第一实施例的、在图1中所示的装置1沿着由II标明的剖面线的剖视图；

图3在安装过程中的对应于第二实施例的、在图2中所示的装置；

图4在安装状态中的对应于第三实施例的、在图2中所示的装置；

图5对应于第四实施例的、在图1中所示的装置；和

图6对应于第四实施例的、在图5中所示的装置沿着由VI标明的剖面线的剖视图。

具体实施方式

图1以扼要的、示意的剖视图示出对应于第一实施例的、具有阀2和固定体3的装置1。阀2用于配量流体，该流体优选是燃料、尤其是汽油或含有汽油的燃料。但是，阀2在相应地变型的构型中也可以用于气态的燃料和用于其他液态或气态的流体。固定体3在该实施例中构型为用于内燃机的缸盖3。固定体3具有固定孔4，其中，在内燃机的情况下通常还设置有其他这样的固定孔4，这些固定孔能够构型为缸孔。

阀2具有阀壳体5，该阀壳体包括多个壳体部分6、7。在此，在该实施例中壳体部分6构造为阀座体6。壳体部分7构造为喷嘴体7，阀座体6固定在该喷嘴体上。沿着阀壳体5的轴线8(该轴线为纵轴线8)，阀针9被导向。与阀针9连接的阀关闭体10与在阀座体6上构造的阀座面11共同作用成为密封座。此外，在阀座体6上设置有多个喷孔12，在密封座打开的情况下，经过这些喷孔将流体、在这里即燃料从阀2的内部的室13中喷入或吹入室14中。室14在该实施例中构造为燃烧室14。在一变型的构型中和/或另一应用中，室14也可以是管或类似物的内室14等，通过该管引导例如废气。

阀壳体5具有外侧15，该外侧在该实施例中基本上圆柱周面形地构型。在此，在喷嘴体7上构型环槽16，具有矩形横截面的环形密封元件17装入到该环槽中。密封元件17能够实现在阀壳体5和固定孔4之间的密封。在阀座体6上构型了位于外侧15中的外表面18，该外表面除了部位19以外呈圆柱周面形地构造。在该实施例中，外表面18在阀座体6上构型。在部位19上在阀座体6中构造槽口20，该槽口例如实现为盲孔20。此外，在外表面18内部构造有浅的凹部21。

弹簧元件25布置在槽口20中。此外，在部位19处布置有构造为球形锁止元件26的锁止器件26，该锁止器件局部地位于槽口20中。锁止元件26被弹簧元件25沿垂直于轴线8的径向方向27加载。在此，锁止元件26能够沿着和逆着径向方向27运动。

此外，设置有用于锁止元件26的防失落保护装置28。防失落保护装置28构造为具有中间的槽口29的板材元件28。在此，中间槽口29如此构型，以至于如此限制锁止元件26沿径向方向27的运动，使得锁止元件26可以径向超过外表面18凸出，但是不完全脱出。

图2示出对应于第一实施例的、在图1中所示的装置1沿着由II标明的剖切线的剖视图。在此，为了用附图阐述，示出在阀座体6上的定向孔30、31，通过这些定向孔确定轴线32。在此，轴线32垂直于轴线(纵轴线)8地取向。在这里，轴线32显示出阀2相对于固定体3的固定孔4的所期望的安装位置。在该位置中，锁止元件26卡锁到在固定体3上构造在固定孔4的区域中的槽33中。在此，槽33与轴线8同轴地延伸。在该实施例中，槽33沿轴线8延伸经过限制区域34。在此，限制区域34能够实现一定程度上轴向的补偿，以便例如补偿制造公差和由温度决定的构件膨胀。

为了将阀2安装到固定孔4中设置有接合方向35(图1)。槽33逆着接合方向35具有斜面36。斜面36能够实现阀2的拆卸，因为在将阀2逆着接合方向35拉出时，球形锁止元件26通过斜面36逆着弹簧元件25的预应力被压到槽口20中。

图3示出在安装过程中的对应于本发明的第二实施例的、在图2中所示的装置1。在此未示出阀针9。在该实施例中设置有套筒37，该套筒装入到壳体部分6的槽口20中。套筒37接收弹簧元件25和球形锁止元件26。由此构成组件38，该组件包括套筒37、弹簧元件25和锁止元件26。在该实施例中，用于锁止元件26的防失落保护装置28集成到组件38中。由此，能够取消附加的板材元件或类似物，如在参照图1和2所述的实施例中设置的那样。在该实施例中，通过以下方式实现防失落保护装置28到组件38中的集成，即套筒37的边缘28至少部分地通过卷边来翻边。由此可以取消如在参照图1和2所述的实施例中为了将防失落保护装置28与阀2连接所设置的那样的焊接连接。由此，也能够取消浅的凹部21，在参照图1和2所述的实施例中由板材形成的防失落保护装置28沉入在该凹部中。

下面参照图2和3来阐释可能的安装。首先，将阀2沿着接合方向35接合到固定体3的固定孔4中。在此，预给出角度39，将阀2逆着用于安装的转动方向40相对于最终位置(在图2中示出该最终位置)扭转该角度。在此，如此预给出用于角度39的额定值，使得部位19(锁止元件26位于该部位处)尽管逆着转动方向40尽可能地靠近槽33，但是同时不存在对于该安装步骤的定位精度的特别要求。在将阀2沿着接合方向35接合之后，将所述阀2沿着转动方向40转动，直到锁止元件26卡锁到槽33中。然后，得到在图2中阐明的处于安装状态中的位置。在考虑可能的安装公差的情况下，必须将阀2大约以角度39沿转动方向40转动，直到实现卡锁。因此得到了简单的安装，在该安装中，可靠地实现了喷孔12在安装状态中的定向。在此，通过槽33和锁止元件26的构型的协调，可以实现沿着和逆着转动方向40的无间隙的锁止。此外，得到轴向的补偿，该补偿作为公差补偿用于补偿温度决定的长度改变等。

图4示出在安装状态中的对应于第三实施例的、在图2中所示的装置1，在该实施例中，锁止元件26构造为锁止销26。在此，锁止销26具有倒圆的头50，该头在安装状态中、即在用于锁止的状态中径向地超过外表面18凸出并且接合到槽33中。在该实施例中，锁止元件26还具有台肩51。在此，在该实施例中通过套筒37的翻边的边缘28形成的防失落保护装置28将锁止元件26保持在其台肩51上，使得锁止元件26此外在安装前不能脱出。通过倒圆的头50改善了到槽33中的卡锁。在此，也能够实现无间隙的锁止。此外，倒圆的头50与必要时设置在槽33上的斜面36(该斜面在图1中阐明)共同作用使阀2的可能的拆卸变容易。

图5示出对应于第四实施例的、在图1中所示的装置1。在该实施例中，设置在外表面18上的锁止器件26构造为定向突块26。由此，锁止器件26持续地超过外表面18凸出。与此相应地，为了接合，固定孔4的槽33必须沿着接合方向35至少连续地构型直到安装位置。在该实施例中，槽33沿着接合方向35甚至延伸直到燃烧室14。与此有关地，与槽33适配地构型密封元件17。这意味着，密封元件17也密封槽33。

在该实施例中，定向突块26在壳体部分6上成形。在一变型的构型中也可以考虑的是，这样的持续地超过外表面18凸出的锁止器件26构造为单独的构件，该构件例如位置固定地装入到在部位19处的槽口中。在此，这样的锁止器件26也可以构型有倒圆的头50，其中，替代于可运动的支承而实现了位置固定的固定。

图6示出对应于第四实施例的、在图5中所示的装置1沿着由VI标明的剖面线的剖视图。在此未示出阀针9。在锁止器件26的下侧52上构造有引导斜面53、54，该引导斜面简化了到槽33中的接合过程。相应地也可以考虑的是，引导斜面设置在固定体3的槽33上，以便简化安装。槽33和构造为定向突块26的锁止器件26如此构型，使得实现沿着和逆着转动方向40的、考虑可能的间隙而言的期望定位精度。在此，显而易见的是，在该实施例中在轴向接合之后的所述安装不具有这样的安装步骤，在该安装步骤中，阀2相对于固定体3沿转动方向40转动。

在所述实施例中，锁止器件26位于密封元件17和燃烧室14之间的接合区段55中，在该接合区段中在外侧15和固定孔4之间至少在外表面18的区域中存在小的间距，以便通过锁止元件26与槽33的共同作用实现沿着和逆着转动方向40的锁止。在此，接合区段55位于密封元件17和燃烧室14之间，其中，接合区段55必要时也能够逆着接合方向35超出密封元件17延伸，只要在那里同样存在外侧15和固定孔4之间的相应的小的间距。因此，接合区段55是阀壳体5的区段55，该区段在安装状态中位于固定孔4中。

为了实现锁止，锁止器件26在部位19处如此布置在接合区段55的外表面18的内部或边缘处，使得该锁止器件持续地或至少在用于锁止的状态中径向超过外表面18凸出。如果锁止器件26可运动，则该锁止器件当然也可以在另一时刻、尤其在安装之前径向超过外表面18凸出。因此，能够形成用于阀2的一防扭转保险，其中，还能够允许锁止器件26在槽33中的轴向运动。如果设置有可运动的锁止元件26，则另外通过选择锁止销26和弹簧元件25实现相对于不希望的扭转的较大行程和/或较大保持力。这例如在出现高振动负荷的运行中可以是有利的。

在此，也可以考虑其他变型方案。例如也可以将构造为锁止销26的锁止器件26在没有套筒37的情况下装入到槽口20中，其中，可以通过穿孔的板材元件28形成防失落保护装置28。密封元件17可以例如由特氟隆构成。

本发明不限于所述实施例。