專利名稱：噴射閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于噴射流體的噴射閥。
背景技術(shù)：
噴射閥廣泛地使用，尤其是用于內(nèi)燃機(jī)，它們可以設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)中以便將流體配量到內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣歧管中或者直接配量到內(nèi)燃機(jī)的氣缸的燃燒室中。噴射閥以各種形式制造以便滿足各種內(nèi)燃機(jī)的各種需要。因而，例如，其長(zhǎng)度、其直徑以及負(fù)責(zé)流體配量方式的噴射閥各種元件可以在寬范圍內(nèi)變化。除此之外，噴射閥可容納致動(dòng)器，用于致動(dòng)噴射閥的閥針，例如，致動(dòng)器可以是電磁致動(dòng)器。為了在不希望排放物生成方面增強(qiáng)燃燒過(guò)程，相應(yīng)噴射閥可適合于在非常高的壓力下配量流體。例如，在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，壓力可以是一直到200 bar的范圍，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，壓力可以是一直到2000 bar的范圍。US 6523759B1公開了在噴射閥操作期間為了防止流體配量到進(jìn)氣歧管或燃燒室中的閥針關(guān)閉動(dòng)作之后是閥針的不希望的再次打開和關(guān)閉階段(稱為針回彈)。在不希望的再次打開和關(guān)閉階段期間，不希望的流體從噴射閥分配，從而導(dǎo)致噴射閥的降級(jí)性能。因而，限流器設(shè)置在閥針的電樞中以限制朝電樞上游端的流體流，從而引起閥針的減少回彈。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是形成利于可靠和精確功能的噴射閥。這些目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的特征實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中
給出ο本發(fā)明的特點(diǎn)在于一種用于噴射流體的噴射閥。所述噴射閥包括縱軸線和具有噴射閥腔室的噴射閥殼體。所述噴射閥還包括能在所述噴射閥腔室內(nèi)軸向移動(dòng)的閥針。所述閥針包括具有閥針腔室的閥針本體。此外，所述閥針包括分隔元件，所述分隔元件固定地設(shè)置在閥針腔室內(nèi)且用于將閥針腔室分成第一流體容積和第二流體容積。所述分隔元件包括具有預(yù)定通道開口的至少一個(gè)流體通道，以將第一流體容積與第二流體容積液壓地連接。 所述閥針還包括密封元件，所述密封元件能軸向移動(dòng)且設(shè)置成預(yù)先確定第一流體容積。所述密封元件用于在關(guān)閉位置時(shí)防止流體噴射且在其它位置時(shí)允許流體噴射。所述閥針包括至少一個(gè)彈簧元件，所述至少一個(gè)彈簧元件朝向閥針的最大軸向伸展范圍被預(yù)加載且作用于密封元件上。這有助于最小化閥針的回彈且藉此有助于確?？煽亢途_流體噴射。優(yōu)選地，在電磁致動(dòng)噴射閥的情況下，所述閥針本體聯(lián)接到電樞，所述電樞能操作由電磁閥致動(dòng)。在壓電噴射閥的情況下，所述閥針本體優(yōu)選地聯(lián)接到壓電致動(dòng)器。閥針本體和密封元件能相對(duì)于彼此軸向移動(dòng)。第一流體容積和第二流體容積設(shè)計(jì)成用流體填充。當(dāng)?shù)谝涣黧w容積減少時(shí)，例如由于密封元件朝分隔元件軸向移動(dòng)，第一流體容積內(nèi)的流體被促使借助于其預(yù)定通道開口而通過(guò)流體通道，藉此阻尼密封元件和/或閥針本體的軸向移動(dòng)。通過(guò)改變流體通道的通道開口的尺寸和/或通過(guò)改變流體通道的數(shù)量，所述阻尼可以變化。第一流體容積通過(guò)分隔元件在閥針腔室內(nèi)的設(shè)置以及密封元件的當(dāng)前軸向位置預(yù)先確定。如果閥針伸展到最大軸向伸展范圍，那么第一流體容積最大。如果閥針的軸向伸展減少，例如由于密封元件和/或閥針本體的軸向移動(dòng)，那么第一流體容積減少，從而促使流體通過(guò)所述至少一個(gè)流體通道進(jìn)入第二流體容積。在本發(fā)明的有利實(shí)施例中，所述密封元件具有球形或錐形形狀。這有助于確保噴射閥的可靠和精確功能。在本發(fā)明的進(jìn)一步有利實(shí)施例中，所述至少一個(gè)流體通道是軸向孔。藉此，可以簡(jiǎn)化噴射閥的制造。在本發(fā)明的進(jìn)一步有利實(shí)施例中，密封元件和/或閥針本體用于基本上防止密封元件和第一流體容積壁之間的流體流動(dòng)。藉此，閥針腔室內(nèi)的流體基本上流經(jīng)分隔元件的所述至少一個(gè)流體通道。藉此，密封元件和/或閥針本體的軸向移動(dòng)的阻尼可以在制造噴射閥時(shí)通過(guò)僅僅改變所述至少一個(gè)流體通道的通道開口的尺寸和/或通過(guò)改變分隔元件的流體通道的數(shù)量而容易地變化。在本發(fā)明的進(jìn)一步有利實(shí)施例中，密封元件和/或閥針本體用于在密封元件以軸向方向移動(dòng)時(shí)提供預(yù)定泄漏特性。經(jīng)由所述泄漏特性，第一流體容積與噴射閥腔室液壓連接。例如，預(yù)定泄漏可以通過(guò)以這樣的方式設(shè)計(jì)密封元件和/或閥針本體來(lái)實(shí)現(xiàn)在密封元件和閥針腔室的內(nèi)壁之間設(shè)置預(yù)定徑向間隙，優(yōu)選在密封元件軸向移動(dòng)時(shí)。可選地，密封元件和/或閥針本體可以用于在閥針伸展到最大軸向伸展范圍時(shí) (例如，在密封元件處于其它位置時(shí))基本上防止流體流動(dòng)且在閥針具有減少的軸向伸展時(shí) (例如，在密封元件處于其關(guān)閉位置時(shí))提供預(yù)定泄漏特性。在本發(fā)明的進(jìn)一步有利實(shí)施例中，閥針本體包括凸起，如果閥針達(dá)到其最大軸向伸展范圍，則密封元件靠在所述凸起上。例如，如果密封元件處于其它位置，則達(dá)到最大軸向伸展范圍。凸起優(yōu)選通過(guò)閥針本體的塑性變形形成。使用凸起來(lái)限制閥針的軸向伸展有助于簡(jiǎn)化噴射閥的制造。優(yōu)選地，凸起以這樣的方式形成，使得在密封元件靠在凸起上時(shí)基本上防止流體流動(dòng)。在本發(fā)明的進(jìn)一步有利實(shí)施例中，所述至少一個(gè)彈簧元件的第一座通過(guò)分隔元件形成。這有助于確保噴射閥的簡(jiǎn)單和成本有效的制造。在本發(fā)明的進(jìn)一步有利實(shí)施例中，所述至少一個(gè)彈簧元件的第二座通過(guò)密封元件形成。這有助于確保噴射閥的簡(jiǎn)單和成本有效的制造。在本發(fā)明的進(jìn)一步有利實(shí)施例中，所述至少一個(gè)彈簧元件是螺旋彈簧且設(shè)置在第一流體容積內(nèi)。這有助于確保穩(wěn)固的噴射閥。


本發(fā)明的示例性實(shí)施例借助于示意性附圖在下文闡述。附圖如下 圖1是具有閥針和閥針座的噴射閥，
圖2是簡(jiǎn)圖。在不同視圖中出現(xiàn)的相同設(shè)計(jì)或功能的元件由相同附圖標(biāo)記表示。
具體實(shí)施例方式尤其適合于將流體配量到內(nèi)燃機(jī)中的噴射閥100 (圖1)包括具有中心縱軸線LA 的噴射閥殼體40、噴射閥腔室80、閥針10和閥針座70。閥針10包括閥針本體20、分隔元件120、密封元件50和彈簧元件60。閥針本體20優(yōu)選具有圓柱形形狀且由噴射閥100的致動(dòng)器致動(dòng)，例如電磁致動(dòng)器或壓電致動(dòng)器。在被致動(dòng)時(shí)，閥針本體20在噴射閥腔室80內(nèi)軸向移動(dòng)。閥針本體20包括閥針腔室，其中，分隔元件120被固定地設(shè)置，將閥針腔室分成第一流體容積30和第二流體容積35。噴射閥腔室80、第一流體容積30和第二流體容積35設(shè)計(jì)成用流體(例如，燃料) 填充。密封元件50至少部分地設(shè)置在閥針腔室內(nèi)以限制第一流體容積30，且具有球形形狀?？蛇x地，密封元件50具有錐形形狀。在閥針10的關(guān)閉位置，密封元件50密封地靠在閥針座70上，藉此防止通過(guò)噴射閥100的至少一個(gè)噴射噴嘴的流體流。例如，噴射噴嘴可以是噴射孔。然而，其還可以是適合于配量流體的一些其它類型。密封元件50在其它位置 (即，在其不靠在閥針座70上時(shí))允許進(jìn)入燃燒室的流體噴射。其它位置表示非關(guān)閉位置。密封元件50和閥針本體20能相對(duì)于彼此在軸向方向相對(duì)移動(dòng)。閥針本體20包括凸起110，凸起110形成座，在密封元件50處于非關(guān)閉位置時(shí)，密封元件50優(yōu)選靠在凸起 110上。例如，凸起110可以通過(guò)塑性變形形成。密封元件50的非關(guān)閉位置表示閥針10的最大軸向伸展范圍。如果密封元件50在關(guān)閉位置時(shí)靠在閥針座70上，閥針的軸向伸展范圍優(yōu)選減少。彈簧元件60是螺旋彈簧且優(yōu)選由不銹鋼制成。彈簧元件60設(shè)置在第一流體容積 30內(nèi)。分隔元件120形成彈簧元件60的第一座，且密封元件50本身形成彈簧元件60的第二座。彈簧元件60朝閥針10的最大伸展范圍在軸向方向預(yù)加載且作用于密封元件90上。 如果密封元件50靠在凸起110上，閥針10的軸向伸展范圍最大。分隔元件120包括軸向流體通道130以將第一流體容積30與第二流體容積35液壓連接。流體通道130優(yōu)選為具有預(yù)定直徑(表示預(yù)定通道開口)的軸向孔。由于密封元件 50相對(duì)于閥針本體20的軸向移動(dòng)，流體通道130用于使得流體從第一流體容積30進(jìn)入第二流體容積35且反之亦然。如果密封元件50在噴射閥100的關(guān)閉階段撞擊閥針座70，那么彈簧元件60將密封元件50與閥針本體20的軸向移動(dòng)基本上解耦。在密封元件50撞擊閥針座70之后，閥針本體20通常在軸向方向以減少的振動(dòng)幅度振動(dòng)。閥針本體20的軸向移動(dòng)基本上不影響密封元件50的位置，密封元件50靠在閥針座70上，同時(shí)閥針本體20的動(dòng)能由彈簧元件60 至少部分地吸收。在壓縮階段，即在第一流體容積30的容積由于閥針本體20的移動(dòng)而減少的階段，第一流體容積30內(nèi)的流體被促使通過(guò)流體通道130進(jìn)入第二流體容積90。閥針本體20的減少振動(dòng)的阻尼常數(shù)取決于彈簧元件60的彈簧剛度和通道130的預(yù)定直徑。由于閥針本體20的軸向振動(dòng)與密封元件50解耦，密封元件50基本上靠在閥針座70上。這減少在關(guān)閉階段撞擊閥針座70之后密封元件50的回彈且減少在噴射閥100的關(guān)閉階段期間的不受控流體噴射。密封元件50和/或閥針本體20用于基本上防止密封元件50和第一流體容積30 的內(nèi)壁之間的流體流動(dòng)。藉此，如果密封元件50軸向移動(dòng)，流體基本上通過(guò)流體通道130。
圖2示出了密封元件50的回彈的時(shí)間簡(jiǎn)圖。第一特性200表示在沒(méi)有減少回彈的噴射閥中的密封元件50的升程L。第二特性210表示在根據(jù)圖1的(即，有減少回彈的) 噴射閥100中的密封元件50的升程L。第一升程Ll表示具體密封元件50的非關(guān)閉位置。 第二升程L2表示具體密封元件50的關(guān)閉位置。在第一時(shí)間點(diǎn)tl，具體噴射閥100進(jìn)入其關(guān)閉階段。具體密封元件在第二時(shí)間點(diǎn)t2撞擊閥針座70以停止流體噴射。如圖2所示，沒(méi)有密封元件減少回彈的噴射閥具有多次不希望的再次打開階段， 其中，流體從噴射閥分配。流體噴射最終停止在第四時(shí)間點(diǎn)t4，此時(shí)，閥針的動(dòng)能被消耗。如圖2所示，根據(jù)圖1的噴射閥100也具有多次不希望的再次打開階段，由第二特性210表示。與第一特性200相比，再次打開階段的次數(shù)顯著減少。此外，與第一特性200 的具體幅度相比，表示第二特性210的具體密封元件的具體升程的具體幅度顯著減少。流體噴射最終停止在第三時(shí)間點(diǎn)t3，第三時(shí)間點(diǎn)t3在第四時(shí)間點(diǎn)t4之前。在另一個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)選在密封元件不靠在凸起110上時(shí)，密封元件50和/或閥針本體50用于在密封元件50和閥針腔室的內(nèi)壁之間提供預(yù)定徑向間隙。徑向間隙形成第一流體容積30和噴射閥腔室80之間的液壓連接。通過(guò)預(yù)先確定密封元件50和閥針腔室的內(nèi)壁之間的徑向間隙的開口，閥針本體20的振動(dòng)的阻尼可以改變，從而減少密封元件50 的回彈。徑向預(yù)定間隙表示預(yù)定泄漏特性。在其它實(shí)施例中，分隔元件120包括多于一個(gè)的流體通道130，每個(gè)均包括一個(gè)或多個(gè)預(yù)定開口。在其它實(shí)施例中，閥針10包括多于一個(gè)的彈簧元件60。
權(quán)利要求
1.一種用于噴射流體的噴射閥(100)，包括縱軸線(LA)，具有噴射閥腔室(80)的噴射閥殼體(40)，閥針(10)，所述閥針(10)能在所述噴射閥腔室(80)內(nèi)軸向移動(dòng)且包括具有閥針腔室的閥針本體(20 )，分隔元件(120)，所述分隔元件固定地設(shè)置在閥針腔室內(nèi)且用于將閥針腔室分成第一流體容積(30)和第二流體容積(90)，且包括具有預(yù)定通道開口的至少一個(gè)流體通道 (130)，以將第一流體容積(30)與第二流體容積(90)液壓地連接，密封元件(50)，所述密封元件能軸向移動(dòng)且設(shè)置成預(yù)先確定第一流體容積(30)，并在關(guān)閉位置時(shí)防止流體噴射且在其它位置時(shí)允許流體噴射，至少一個(gè)彈簧元件(60)，所述至少一個(gè)彈簧元件朝向閥針(10)的最大軸向伸展范圍被預(yù)加載且作用于密封元件(50)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射閥(100)，其特征在于，所述密封元件具有球形或錐形形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的噴射閥(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)流體通道 (130)是軸向孔。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的噴射閥(100)，其特征在于，密封元件(50)和/ 或閥針本體(20)用于基本上防止密封元件(50)和閥針腔室的內(nèi)壁之間的流體流動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的噴射閥(100)，其特征在于，密封元件(50)和/ 或閥針本體(20)用于在密封元件(50)以軸向方向移動(dòng)時(shí)提供預(yù)定泄漏特性。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的噴射閥(100)，其特征在于，閥針本體(20)包括凸起(110)，如果閥針(10)達(dá)到其最大軸向伸展范圍，則密封元件(50)靠在所述凸起(110) 上。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的噴射閥(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)彈簧元件(60)的第一座通過(guò)分隔元件(120)形成。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的噴射閥(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)彈簧元件(60)的第二座通過(guò)密封元件(50)形成。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的噴射閥(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)彈簧元件(60)是螺旋彈簧且設(shè)置在第一流體容積(30)內(nèi)。
全文摘要
一種用于噴射流體的噴射閥(100)，包括具有噴射閥腔室(80)的噴射閥殼體(40)。噴射閥(100)包括能在所述噴射閥腔室(80)內(nèi)軸向移動(dòng)的閥針(10)。閥針(10)包括具有閥針腔室的閥針本體(20)以及分隔元件(120)，分隔元件固定地設(shè)置在閥針腔室內(nèi)且用于將閥針腔室分成第一和第二流體容積(30，90)。分隔元件包括具有預(yù)定通道開口的至少一個(gè)流體通道(130)，以將第一流體容積(30)與第二流體容積(90)液壓地連接。所述閥針(10)包括密封元件(50)，其設(shè)置成預(yù)先確定第一流體容積(30)，并在關(guān)閉位置時(shí)防止流體噴射且在其它位置時(shí)允許流體噴射。此外，閥針(10)包括至少一個(gè)彈簧元件(60)，其朝向閥針(10)的最大軸向伸展范圍被預(yù)加載且作用于密封元件(50)上。
文檔編號(hào)F02M61/20GK102362060SQ201080013361
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者阿格雷斯塔 A., 菲舍蒂 G., 加爾朱洛 L., 梅奇 M. 申請(qǐng)人:歐陸汽車有限責(zé)任公司