用于配量流体的阀、尤其是燃料喷射阀的制作方法

本发明从根据独立权利要求类型的用于配量流体的阀、尤其是燃料喷射阀出发。

背景技术：

在图1中示出已知的呈燃料喷射阀形式的阀。这样的阀例如由de102010038437a1已知。燃料喷射阀尤其适合于将燃料直接喷射到内燃机的燃烧室中。该阀具有电磁体作为可被激励的用于操纵阀关闭体的促动器，该阀关闭体与构造在阀座体上的阀座面一起形成密封座，并且所述阀具有至少一个构造在阀座面下游的喷射开口。阀关闭体构造为球形并且作为可沿着阀纵轴线轴向运动的阀针的一部分与销形的实心阀针杆在其球体极上固定地连接。

技术实现要素：

具有权利要求1特征部分特征的、用于配量流体的本发明阀的特点在于简单且低成本的可制造性。根据本发明，销形的实心阀针杆与阀针的球形的阀关闭体的接触区域径向地位于阀纵轴线外并且环形地环绕。球形的阀关闭体不再以其球极点(kugelpol)接触阀针杆，而是在径向上更靠外的接触圆上接触。球形的阀关闭体相对于阀针杆对中。以有利的方式，在焊接过程中可以在相应按压力的情况下借助摩擦来传递阀针杆的旋转。这导致两个焊接的构件的径跳(rundlauf)更好，并且对功能和磨损性能产生积极影响，最重要地是在阀关闭体和阀座之间。总体上可以使用简化的设备技术来产生固定连接。此外，保证非常稳定的焊接过程，在该焊接过程中，使产生焊接飞溅物的倾向最小化，减少了产生裂纹的倾向并且消除了轴向的位置敏感性。本发明的设计变型使得能够借助导热焊缝来实现焊接，所述导热焊缝与深焊缝相比具有以下优点：

-产生焊接飞溅物的倾向明显更小，

-更小的移位，该更小的移位导致在焊接状态下从阀关闭体到阀针杆的更好的径跳，

-由于连接横截面更大而导致更高的强度，由此避免焊缝脱落(nahteinfall)的危险，

-在焊缝中产生裂纹的倾向更小。

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中给出的阀的有利扩展方案和改进方案。

特别有利的是，球形的阀关闭体在其背离阀针杆的下侧上设有覆层。理想地，用非结晶碳层如dlc(类金刚石碳)来实现所述覆层。

附图说明

在附图中简化地示出并且在下面的说明中详细地阐述本发明的实施例。附图示出了：

图1在已知构型中的燃料喷射阀的示意性截面，该燃料喷射阀具有固定在阀针的阀针杆上的球形的阀关闭体，

图2作为根据现有技术的图1的局部ii-v的阀针端部的放大示意图，

图3在与图2可比较的局部示图中的阀针的本发明第一实施例，

图4在与图2可比较的局部示图中的阀针的本发明第二实施例，和

图5在与图2可比较的局部示图中的阀针的本发明第三实施例。

具体实施方式

在图1中所示的燃料喷射阀1的已知示例以燃料喷射阀1的形式实施，该燃料喷射阀1用于混合气压缩的外源点火式内燃机的燃料喷射设备。燃料喷射阀1尤其适合于将燃料直接喷射到内燃机的未示出的燃烧室中。一般性地，本发明能够应用在用于配量流体的阀中。

燃料喷射阀1由喷嘴体2构成，在该喷嘴体中布置有可沿着阀纵轴线40轴向地运动的阀针3。阀针3与球形的阀关闭体4处于作用连接中，该球形的阀关闭体与布置在阀座体5上的阀座面6共同作用形成密封座。阀座体5和喷嘴体2也可以一件式实施。在该实施例中，燃料喷射阀1是向内打开的燃料喷射阀1，该燃料喷射阀具有至少一个喷射开口7，但典型地具有至少两个喷射开口7。然而，燃料喷射阀1理想地实施为多孔喷射阀并且因此具有四至三十个喷射开口7。喷嘴体2通过密封件8相对于阀壳体9密封。例如电磁回路用作驱动器，该电磁回路包括作为促动器的电磁线圈10，该电磁线圈封装在线圈壳体11中并且缠绕到线圈支架12上，该线圈支架贴靠在电磁线圈10的内极13上。内极13和阀壳体9通过收窄部26彼此分开，并且通过非铁磁性连接构件29相互连接。电磁线圈10经由导线19被可通过电插接接触部17供应的电流激励。插接接触部17被塑料护套18包围，该塑料护套可以注射在内极13上。替代地，也能够使用压电式或磁致伸缩式的促动器。

阀针3在阀针导向件14中被导向，该阀针导向件例如实施为盘形。配对的调整盘15用于行程调整，在调整盘15的另一侧上存在衔铁20，该衔铁通过第一突缘21与阀针3力锁合地连接，该阀针通过焊缝22与第一突缘21连接。复位弹簧23支撑在第一突缘21上，该复位弹簧在燃料喷射阀1的当前结构形式中被调整套筒24预紧。

在阀针导向件14中、在衔铁20中和在导向体41中延伸有燃料通道30、31和32。燃料经由中央燃料供应部16被供应并且被过滤器元件25过滤。燃料喷射阀1通过密封件28相对于未进一步示出的燃料分配器管路密封，并且通过另一密封件36相对于未进一步示出的缸盖密封。

在衔铁20的下游侧上布置有由弹性体材料构成的环形阻尼元件33。该阻尼元件位于第二突缘34上，该第二突缘通过焊缝35与阀针3力锁合地连接。

在燃料喷射阀1的静止状态中，衔铁20被复位弹簧23逆着该衔铁的行程方向这样加载，使得阀关闭体4密封贴靠地保持在阀座面6上。在电磁线圈10被激励的情况下，该电磁线圈产生磁场，该磁场抵抗复位弹簧23的弹簧力使衔铁20在行程方向上运动，其中，该行程由在静止位态中位于内极12和衔铁20之间的工作间隙27预给定。衔铁20也在行程方向上携带与阀针3焊接的第一突缘21。与阀针3连接的阀关闭体4从阀座面6抬起，并且燃料通过喷射开口7被喷出。

如果关断线圈电流，则衔铁20在磁场充分减弱之后由于复位弹簧23的压力从内极13落下，由此，与阀针3连接的第一突缘21逆着行程方向运动。阀针3由此沿相同方向运动，由此，阀关闭构件4置于阀座面6上，并且燃料喷射阀1关闭。

图2示出作为根据现有技术的图1的局部ii-v的面向阀座面6的阀针端部的放大示意性示图。在这样的已知的阀针3中，销形的实心阀针杆45在阀纵轴线40的区域中居中地放置在球形的阀关闭体4上。为了建立阀针杆45和阀关闭体4的固定连接，将阀关闭体4首先压到阀针杆45的平坦的端侧上，同时接下来借助激光焊接围绕中心接触区域周围产生环绕的深焊缝或多个分布在周边上的焊接点。

为了实现阀针3的良好径跳特性以及阀针杆45和阀关闭体4相对彼此的精确定向，在两个构件之间建立固定连接是相对费事的。即，或者两个构件4、45必须在焊接时被单独地驱动，其中，要求阀针杆45和阀关闭体4的转速精确适配，以便在焊接和接下来的冷却期间避免裂纹。或者替代地，在焊接过程期间，激光光学器件必须绕着阀针杆45和阀关闭体4这两个固定构件运动，这对于焊接设备意味着特别高且昂贵的花费。

因此，本发明的任务是，提供一种在制造中用于阀的简化的阀针3，该阀针具有安全且可靠地耐久的连接区域，该连接区域具有焊缝而没有焊缝脱落，在此满足对径跳精度和构件定向的所有要求。

根据本发明，该任务通过以下方式来解决：销形的实心阀针杆45和球形的阀关闭体4的接触区域径向地位于阀纵轴线40外并且环形地环绕。

图3以与图2可比较的局部示图示出本发明阀针3的第一实施例。在该实施例中，阀针杆45的面向阀关闭体4的下端部从下端面开始具有盲孔50，该盲孔用作对中孔。盲孔50朝向阀关闭体4在截锥区域51中结束，球形的阀关闭体4贴靠在该截锥区域上，用于改善球对中。因此，阀关闭体4在阀针杆45上的接触在阀针杆的截锥区域51处很大程度上线形和环形地存在。

图4以与图3可比较的局部示图示出本发明阀针3的第二实施例。在该实施例中，阀针杆45的面向阀关闭体4的下端部从下端面开始具有呈球冠区域52形式的凹槽，该凹槽也用作定心辅助。球形的阀关闭体4贴靠在球冠区域52上，用于改善球对中。在此，球冠区域52的直径略小于球形的阀关闭体4的直径，以便保证始终在阀针杆45的球冠区域52的外边缘上存在阀关闭体4的接触。

图5以与图4可比较的局部示图示出本发明阀针3的第三实施例。在该实施例中，阀针杆45的面向阀关闭体4的下端部从下端面开始具有锥形区域53，该锥形区域用于阀关闭体4的对中。球形的阀关闭体4贴靠在锥形区域53上，用于改善球对中。因此，阀关闭体4在阀针杆45上的接触在该阀针杆的锥形区域53处很大程度上线形和环形地存在。

在所有实施例中，球形的阀关闭体4可以在其背离阀针杆45的下侧上设有覆层，例如dlc覆层(类金刚石碳)。

在图3至5中仅示意性地而非精确地按比例地示出阀针3的连接区域。