用于配量流体的阀的制作方法

[0001]
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。本发明特别涉及用于机动车的燃料喷射设备的喷射器领域，在所述喷射器中优选将燃料直接喷射到内燃机的燃烧室中。


背景技术：

[0002]
由de 10 2016 225 776 a1已知一种燃料喷射阀，该燃料喷射阀用于内燃机的燃料喷射设备。已知的燃料喷射阀包括阀针和布置在阀针上的衔铁，所述阀针与阀座面共同作用形成密封座，所述衔铁被复位弹簧朝关闭方向加载并且与电磁线圈共同作用。在此，衔铁在两个止挡元件之间活动地支承在阀针上。衔铁具有弹簧接收部，该弹簧接收部朝向止挡元件之一敞开并且衔铁自由行程弹簧置入到该弹簧接收部中。衔铁自由行程弹簧在一侧支撑在衔铁的构成弹簧接收部的底部的弹簧支撑面上，而在另一侧支撑在衔铁的止挡面上。衔铁的肾形的贯通开口与弹簧接收部相交，使得燃料不但可以流过弹簧接收部而且可以流过贯通开口。


技术实现要素：

[0003]
根据本发明提出一种用于配量流体的阀、尤其是用于内燃机的燃料喷射阀，所述阀具有电磁促动器的衔铁和能够被衔铁操纵的阀针，所述阀针用于操纵阀关闭体，所述阀关闭体与阀座面共同作用形成密封座，其中，所述衔铁在阀针上可运动地被导向，其中，设置至少一个位置固定地布置在阀针上的止挡元件，所述止挡元件与阀针的操纵相关地限制衔铁和阀针之间的相对运动，其中，设置至少一个衔铁自由行程弹簧，所述衔铁自由行程弹簧在一侧至少间接地支撑在衔铁上，而在另一侧至少间接地支撑在止挡元件上，并且所述衔铁自由行程弹簧包围阀针，其中，所述止挡元件具有弹簧接收部，衔铁自由行程弹簧至少部分地置入到所述弹簧接收部中。
[0004]
根据本发明的用于配量流体的阀具有以下优点：能够实现改善的构型和工作方式。此外，可以简化制造并且能够实现成本更低的制造。
[0005]
在用于配量流体的阀中，衔铁(磁性衔铁)不与阀针固定连接，而是在止挡元件之间活动地支承。止挡元件可以实现为止挡套筒、止挡环或类似元件。止挡元件必要时也可以成型在阀针上。通过至少一个衔铁自由行程弹簧，衔铁在静止状态中被调节到关于阀针位置固定的止挡上，使得衔铁贴靠在那里。在操控阀时，整个衔铁自由行程作为加速路段可供使用。
[0006]
此外，在衔铁活动地布置在阀针上的情况下相对于衔铁与阀针的固定连接或相对于一件式的针还得到以下优点：通过衔铁产生的脉冲即使在打开时在磁力相同的情况下也能够在较高的压力、尤其是燃料压力下可靠地打开阀针，这可以被称为动态的机械增强，并且实现将参与的质量脱耦，由此，在阀座面上引起的止挡力被分成两个脉冲。
[0007]
然而，产生特殊的问题，这些问题与衔铁活动地支承在阀针上相关。尤其产生涉及
衔铁和衔铁自由行程弹簧或者说用于衔铁自由行程弹簧的弹簧接收部的增加的制造成本。因此，在传统的构型中，弹簧接收部在衔铁中以槽的形式实现，这使衔铁的制造费事地实施。特别是当通过衔铁室的燃料被引导通过衔铁的与弹簧接收部相交的通孔时，衔铁的加工是费事且成本高的，因为例如需要对相交部去毛刺。
[0008]
与现有技术相比，在所提出的构型中降低了衔铁制造的复杂性。必要时，复杂的几何形状匹配能够至少基本上仅涉及止挡元件，衔铁自由行程弹簧置入到该止挡元件中。视阀的构型而定，由此可以避免所提及的缺点。在此，可以这样地实现或预给定衔铁自由行程弹簧的构型，即以相应的方式预给定重要的参数，例如工作行程和压紧力，使得不需要附加的结构设计上的改变或可以将所述改变限制到最小。这不排除也执行其它适配。例如也可以使用其它构型的衔铁自由行程弹簧和/或具有修改的参数的衔铁自由行程弹簧。
[0009]
因此可以在衔铁中取消用于接收衔铁自由行程弹簧的费事且成本高的弹簧接收部。此外，必要时可以限定地调整穿过衔铁的自由通流横截面。
[0010]
特别地，可以通过以下有利的扩展方案实现止挡元件的涉及弹簧接收部的有利构型。弹簧接收部邻接到阀针上。在止挡元件上设置有至少一个相对于周围环境敞开的槽口，并且所述槽口与弹簧接收部相交。所述槽口至少径向地和/或至少与流体的流动方向相反地敞开。所述止挡元件在促动器的内极的导向孔中被导向，流体在运行中通过所述导向孔被引导到衔铁室中并且能够至少部分地经由所述止挡元件的槽口实现流体的通流。由此例如可以实现，弹簧接收部不包含死容积。由此避免不希望的副作用。尤其避免流体局部地滞留在弹簧接收部的死容积中并且老化，这例如在燃料中可能导致树脂化。
[0011]
所述止挡元件具有阶梯孔，所述阶梯孔沿着纵轴线观察具有第一区段和第二区段，所述第一区段形成所述弹簧接收部，在所述第二区段上，止挡元件与阀针连接。在阶梯孔的第二区段上，在止挡元件和阀针之间形成压配合。所述有利扩展方案具有以下优点：能够实现止挡元件的有利的几何实现方式和与阀针的有利连接。
[0012]
衔铁具有面向止挡元件的端侧，衔铁自由行程弹簧支撑在衔铁的衔铁支撑面上并且所述衔铁支撑面关于纵轴线观察布置在与所述端侧相同的高度上或至少基本上布置在所述端侧的高度上。由此，衔铁可以特别简单地并且因此成本低廉地实现。
[0013]
在所述止挡元件上形成用于衔铁的止档面，弹簧接收部这样地构型，使得衔铁自由行程弹簧至少在所述止挡面上径向地被所述止挡元件包围。由此，可以在止挡时实现衔铁和止挡元件之间的大的接触面。
[0014]
因此，能够以有利的方式将衔铁的制造复杂性转移到止挡元件上，其中，所述止挡元件构造为金属粉末注射成型件或压力烧结件，可以实现低成本制造的可能性。必要时，止挡元件也可以由易于切削的材料制造。尤其通过这些可能性之一可以避免，止挡元件的必要时所需的复杂几何形状由于内置地布置的衔铁自由行程弹簧而导致显著的额外成本。
附图说明
[0015]
参照附图在下面的说明中详细地阐述本发明的优选实施例，在附图中，相应元件设有一致的附图标记。附图示出了：
[0016]
图1在局部的示意性剖视图中的相应于本发明的一个实施例的阀，和
[0017]
图2在图1中所示的相应于该实施例的阀的局部的示意性立体视图。
具体实施方式
[0018]
图1在局部的示意性剖视图中示出燃料喷射设备的相应于本发明的一个实施例的、用于配量流体的阀1。阀1尤其可以构造为燃料喷射阀1。优选的应用情况是燃料喷射设备，其中，这样的燃料喷射阀1构造为高压喷射阀1并且用于将燃料直接喷射到内燃机的配属的燃烧室中。在此，作为燃料优选使用液态燃料。但也可以考虑喷射或者说吹入气态燃料。
[0019]
阀1具有包括电磁线圈3和衔铁4的促动器2。通过使电磁线圈3通电，通过内极5、衔铁4和至少部分地导磁的壳体6产生磁场。内极5与壳体6固定连接。阀1具有在壳体6内沿着纵轴线7可调节的阀针8，在阀针上设置有阀关闭体9。阀关闭体9与阀座面10共同作用形成密封座。阀关闭体9也可以与阀针8构造为一体式。
[0020]
止挡元件11、12布置在阀针8上并且与阀针8固定连接。衔铁4在止挡元件11、12之间能够沿着纵轴线7运动，其中，衔铁在阀针8的外周面13上被导向。在该实施例中，阀针8通过止挡元件11被复位弹簧16加载，该复位弹簧借助阀针8将阀关闭体9加载抵着阀座面10。由此，保持阀1在静止状态下关闭。
[0021]
在一个变型构型中，止挡元件11、12中的至少一个也可以成型在阀针8上。然而，以所提出的方式构造的止挡元件、即在该实施例中的止挡元件11优选构造为单独的构件，该构件与阀针8连接。由此可以实现更低的制造成本。所提出的止挡元件11是止挡元件11，该止挡元件在操纵时限制衔铁4沿打开方向17相对于阀针8的运动。
[0022]
为了操纵阀1，电磁线圈3被通电，由此衔铁4沿打开方向17沿着纵轴线7抵抗衔铁自由行程弹簧18的力被加速。在此，复位弹簧16首先将阀针8保持在其在图1中所示的初始位态中。在衔铁4碰撞在止挡元件11上时，即在经过衔铁自由行程19之后，不但磁力而且碰撞力被传递到阀针8上，这导致阀针8打开。在止挡元件11上构造有面向衔铁4的止挡面20，衔铁4以其第一端侧22止挡在所述止挡面上。
[0023]
然后，阀针8也与衔铁4一起被继续加速。在衔铁4以其第一端侧22止挡在内极5上之后，阀针8由于其惯性继续其沿打开方向17的运动，其中，由于复位弹簧16的力而发生运动转向。随后，在阀针8沿与打开方向17相反取向的关闭方向运动时，阀针8或者说止挡11又撞到衔铁4上，该衔铁理想地直到该时间点才静止在内极5上。当电磁线圈3被断电时，衔铁4又返回到图1中所示的初始位态中，在该初始位态中，衔铁以其第二端侧23静止在止挡元件12上。
[0024]
在下面也参照图2进一步说明阀1的构型。图2在此示出相应于实施例的在图1中所示的阀1的局部的示意性立体视图。
[0025]
为了简化该视图，在此尤其未示出内极5和复位弹簧16以及阀1的壳体6。
[0026]
止挡元件11具有弹簧接收部25，衔铁自由行程弹簧18至少部分地置入到该弹簧接收部中。衔铁自由行程弹簧18这样地构型，使得该衔铁自由行程弹簧关于纵轴线7在周向上包围阀针8。衔铁自由行程弹簧18的构型在附图中作为具有多个线圈的金属丝弹簧直观示出。然而，衔铁自由行程弹簧18也可以以其它方式实现。此外，也可以考虑弹簧元件的串联和/或并联。
[0027]
弹簧接收部25这样地构型，使得当衔铁4止挡在止挡元件11的止挡面20上时，衔铁自由行程弹簧18能够以有利的方式被接收。此外，弹簧接收部25优选这样地构型，使得得到
止挡元件11的良好的可制造性。此外，弹簧接收部25优选这样地构型，使得当衔铁4止挡在止挡元件11上时，优选在衔铁4的第一端侧22和止挡元件11的止挡面20之间产生较大的接触面。在下面也详细地说明用于实现这一点的有利措施。
[0028]
在该实施例中，弹簧接收部25邻接到阀针8上。尤其，在该实施例中，止挡元件11具有阶梯孔26，其中，沿着纵轴线7观察，阶梯孔26具有第一区段27和第二区段28，所述第一区段形成弹簧接收部25，在所述第二区段上，止挡元件11与阀针8连接。尤其，阶梯孔26的在第二区段28中实现的孔29可以实施为具有比阀针8的直径30更小的内径，使得在止挡元件11和阀针8之间产生压配合31。
[0029]
在衔铁4上设置有衔铁支撑面35，衔铁自由行程弹簧18支撑在该衔铁支撑面上。相对于纵轴线7观察，衔铁支撑面35处于高度36上。此外，沿着纵轴线7观察，衔铁4的第一端侧22处于高度37上。衔铁支撑面35的高度36现在等于或至少基本上等于第一端侧22的高度37。由此，在衔铁4中取消环形槽，如该环形槽设置在传统的衔铁中，以便将衔铁自由行程弹簧18置入到该环形槽中。尤其得到衔铁4的简化的可制造性。然而，这并不排除，当第一端侧22例如不完全平坦地构型时，衔铁支撑面35在第一端侧22上例如相对于衔铁4的第一端侧22上的外部区域38在高度36上偏移、尤其是略微回移。然而，衔铁4的端侧22、23也可以单独地或两者都完全平坦地构型。
[0030]
此外，止挡元件11的弹簧接收部25这样地构型，使得衔铁自由行程弹簧18在止挡面20上径向地被止挡元件11包围。由此，在衔铁4止挡在止挡元件11上时产生大的接触面。
[0031]
为了在弹簧接收部25中避免死容积，实现一定地连接到通过内极5的导向孔39引导的流体上或者说实现弹簧接收部25的一定的通流。在该实施例中，在止挡元件11上设置有多个槽口40a至40c，这些槽口分别不但沿径向方向而且沿打开方向17、即逆着流体通过导向孔39的流动方向41敞开。尤其可以设置四个这样的槽口40a至40c，其中，在图1和2中示出和标明了槽口40a至40c。槽口40a至40c与弹簧接收部25相交。由此实现对弹簧接收部25的彻底冲洗。
[0032]
此外，止挡元件11可以在内极5的导向孔39中沿着纵轴线7被导向。可以以合适的方式实现将流体从导向孔39引导到衔铁室42中，其中，这至少部分地也可以通过槽口40a至40c和/或设置在内极5上的切口进行。在衔铁4方面，流体必要时可以通过衔铁4和壳体6之间的环形间隙43被引导。附加地或替代地，衔铁4也可以优选具有与纵轴线7同轴地实施的通孔44、45，其中示例性地标明了通孔44、45。
[0033]
视应用情况而定，也可以考虑合适的变型方案。例如也可以代替压配合31实现止挡元件11在阀针8上的紧贴的导向。附加地或替代地，也可以实现止挡元件11和阀针8之间的连接，该连接基于另一连接原理、尤其是材料锁合的连接。
[0034]
本发明不限于所说明的实施例。