專利名稱：具有液壓耦合器單元的燃料噴射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有液壓耦合器單元的燃料噴射器。
背景技術(shù)：
由DE 103 22 672 Al已知一種燃料噴射器，在該燃料噴射器中，在噴射器殼體中布置有一液壓耦合器單元。該液壓耦合器單元包括一耦合器體，在該耦合器體中，耦合器活塞和閥活塞分別軸向可移動地被導(dǎo)向，其中，兩個構(gòu)件在它們之間定義一以燃料填充的壓力室，該壓力室形成所謂耦合器間隙容積。在此，耦合器活塞與一促動元件處于連接，該促動元件的操作引起耦合器活塞在壓力室的方向上逆著預(yù)緊彈簧平移運動，該預(yù)緊彈簧同軸地布置在耦合器體之外并且一方面在進行操作后確保耦合器活塞的復(fù)位運動，另一方面確保促動單元的必要的預(yù)壓力。該液壓耦合器單元的結(jié)構(gòu)長度基本上由閥活塞和耦合器活塞的長度之和確定，即，在耦合器體中被導(dǎo)向的活塞的長度。此外在對耦合器間隙加載壓力時·在耦合器活塞上以及在閥活塞上出現(xiàn)導(dǎo)向間隙或者說導(dǎo)向縫隙的擴大。在德國專利申請1020010003405. 3中已經(jīng)提出一種耦合器單元，在該耦合器單元中，耦合器體、耦合器活塞和閥活塞在徑向上彼此相嵌地布置，其方式是，耦合器體構(gòu)造為套筒形并且在耦合器活塞的外周面上和閥活塞的內(nèi)周面上軸向可運動地被導(dǎo)向。由此，耦合器單元的功能構(gòu)件在軸向上基本處于相同高度，由此可減小耦合器單元的結(jié)構(gòu)長度。這種技術(shù)方案的缺點是，耦合器活塞和閥活塞之間的耦合器殼體套筒形部分在燃料噴射器中所要求的變換比例情況下具有1_以下的極小壁厚，其中，同時要求，以小的間隙對耦合器活塞在其外表面上導(dǎo)向并且對閥活塞在其內(nèi)孔上導(dǎo)向。這在耦合器單元的制造中對加工技術(shù)提出更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種耦合器單元，該耦合器單元一方面具有同樣的功能優(yōu)點，但另一方面構(gòu)件能夠具有更大的壁厚，以便由此降低對由于閥活塞和耦合器活塞的導(dǎo)向的加工技術(shù)的要求。本發(fā)明的任務(wù)通過權(quán)利要求1的特征解決。根據(jù)本發(fā)明的耦合器單元的主要優(yōu)點是，不需要在薄壁的套筒上的高精度的導(dǎo)向，從而不必須對加工技術(shù)提出更高的要求。本發(fā)明的核心在于，耦合器體和閥活塞的徑向布置經(jīng)受一種變換，其方式是，閥活塞具有套筒形的導(dǎo)向區(qū)段并且在該套筒形導(dǎo)向區(qū)段的內(nèi)孔中布置耦合器體的與殼體固定地布置的導(dǎo)向活塞，套筒形導(dǎo)向區(qū)段在該導(dǎo)向活塞上被軸向?qū)颉Ｌ淄残蔚拈y活塞由此具有環(huán)形的端面，該端面具有外直徑dl和內(nèi)直徑d3。由此，閥活塞的暴露于耦合器間隙容積中的橫截面保持不變。耦合器單元的結(jié)構(gòu)長度減小尤其如下實現(xiàn)，S卩，在閥活塞的套筒形的導(dǎo)向區(qū)段的外周面上，耦合器活塞以直徑dl軸向可移動地被導(dǎo)向。對于燃料噴射器中常見的大于1、但明顯小于2的變換比例，通過耦合器單元的構(gòu)件的根據(jù)本發(fā)明的布置，套筒形的閥活塞的壁厚(dl-d3)/2明顯高于在套筒與殼體固定地布置的情況下的閥活塞壁厚。根據(jù)本發(fā)明的耦合器單元的套筒形閥活塞由此具有高得多的、即接近3倍的壁厚。本發(fā)明的改進方案通過從屬權(quán)利要求的措施能夠?qū)崿F(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的耦合器單元的實現(xiàn)要求，或者耦合器體、或者閥活塞由至少兩個單構(gòu)件構(gòu)成，因為在兩個構(gòu)件都分別一體式實施的情況下閥活塞不能在耦合器體的導(dǎo)向活塞上移動。為此，套筒形的導(dǎo)向區(qū)段具有外周面，在該外周面上耦合器活塞以內(nèi)導(dǎo)向面軸向可移動地被導(dǎo)向。此外，耦合器體具有一支撐區(qū)段，該支撐區(qū)段支撐在一與殼體固定的構(gòu)件上，其中，閥活塞在該支撐區(qū)段的一側(cè)構(gòu)造有該套筒形的導(dǎo)向區(qū)段、在該支撐區(qū)段的另一側(cè)構(gòu)造有一壓力區(qū)段。根據(jù)第一替代方案，耦合器體實施為多體式的，其中，一個件形成導(dǎo)向活塞并且至少一個另外的件形成支撐區(qū)段。該替代方案例如這樣實施支撐區(qū)段由一橫梁和一支撐環(huán)構(gòu)成，其中，橫梁帶有軸向間隙地穿過閥活塞。根據(jù)第二替代方案，閥活塞實施為多體式的，具有至少一個上部件和至少一個下部件，其中，上部件由套筒形的導(dǎo)向區(qū)段形成并且下部件由壓力區(qū)段形成。為了使上部件和下部件共同作用，在上部件和下部件之間構(gòu)成耦合榫，這些耦合榫穿過耦合器體的支撐區(qū)段。為此，支撐區(qū)段實施有碟形的盤，在該盤中構(gòu)成穿孔，耦合榫穿過這些穿孔。耦合榫可以布置在閥活塞的套筒形導(dǎo)向區(qū)段上和/或壓力區(qū)段上。耦合器間隙容積由耦合器活塞的內(nèi)端壁、耦合器體的導(dǎo)向活塞的端面和閥活塞的套筒形導(dǎo)向區(qū)段的環(huán)形面限界。此外耦合器活塞具有徑向向外指的凸緣并且耦合器體具有另一徑向向外指的凸緣，預(yù)緊彈簧在預(yù)壓力下分別作用在這些凸緣上。


在附圖中示出本發(fā)明的兩個實施例并且在以下的說明中詳細闡述。附圖示出圖1根據(jù)本發(fā)明的耦合器單元的第一實施方式的剖視圖，圖2根據(jù)本發(fā)明的耦合器單元的第二實施方式的剖視圖，圖3根據(jù)第一實施方式的耦合器體和閥活塞的剖視圖，圖4沿圖3中的線IV —IV的剖視圖，圖5根據(jù)第二實施方式的耦合器體和閥活塞的剖視圖，圖6圖5中耦合器體的側(cè)視圖，圖7圖6中耦合器體的A向視圖，圖8閥活塞按圖5中的線珊一VDI的剖視圖和圖9閥活塞按圖5中的線VDI — VDI的剖視圖，不帶有耦合器體。
具體實施例方式燃料噴射器的在圖1和圖2中示出的耦合器單元10具有一與燃料噴射器的殼體件11固定連接的耦合器體12、一罐形狀的耦合器活塞13和一閥活塞14。耦合器單元10還在徑向上在耦合器活塞13之外具有一預(yù)緊彈簧15，該預(yù)緊彈簧以在圖面中的下端支撐在耦合器體12的凸緣17上并且以對置的、附面中的上端支撐在一另外的、構(gòu)造在耦合器活塞13上的凸緣18上，其中，在該另外的凸緣18和該預(yù)緊彈簧15之間布置有一調(diào)整墊片20。預(yù)緊彈簧15通過未示出的傳遞元件將耦合器活塞13壓向同樣未示出的促動單元。由此，預(yù)緊彈簧15 —方面負(fù)責(zé)耦合器活塞13朝向促動單元的預(yù)壓緊，另一方面間接地負(fù)責(zé)為了借助壓電促動單元控制的噴射系統(tǒng)的功能所必需的壓電促動單元預(yù)壓力。與殼體件11連接的稱合器體12具有一布置在稱合器單兀10中心的、具有直徑d3的導(dǎo)向圓柱21和一具有凸緣17的支撐件22，耦合器體12以該凸緣17支承在殼體件11上。在耦合器體12的導(dǎo)向圓柱21上，閥活塞14以套筒形區(qū)段23在直徑d3上被導(dǎo)向，其中，該套筒形區(qū)段具有外直徑dl。閥活塞14還具有一壓力區(qū)段24，該壓力區(qū)段壓向未詳細示出的閥元件的閥銷25，該閥元件控制燃料噴射器的噴嘴針的控制室。壓力區(qū)段24在此布置在空隙26內(nèi)，該空隙由耦合器體12的支撐件22圍繞。在根據(jù)圖1的實施例中，在空隙26內(nèi)還布置有壓縮彈簧27，該壓縮彈簧支撐在與殼體固定的耦合器體12上并且以對置的端部支撐在一環(huán)形肩28上，該環(huán)形肩與閥活塞14的壓力區(qū)段24固定連接。閥活塞14通過壓縮彈簧27被壓到閥 銷25上。在圖2中的實施例中，壓縮彈簧27布置在耦合器活塞13和閥活塞14之間，其中，支撐壓縮彈簧27的環(huán)形肩28構(gòu)造在閥活塞14的導(dǎo)向區(qū)段23上。罐形的耦合器活塞13實施有圓柱形的圓周壁31和實心的、端側(cè)的終端32，該終端具有端面壁33，其中，圓柱形的圓周壁31構(gòu)成一內(nèi)導(dǎo)向面34。罐形的耦合器活塞13以該內(nèi)導(dǎo)向面34在閥活塞14的套筒形導(dǎo)向區(qū)段23的直徑的dl上被導(dǎo)向。在內(nèi)端面壁33、導(dǎo)向圓柱21的端面35和套筒形導(dǎo)向區(qū)段23的環(huán)形面36之間構(gòu)成一壓力室40，該壓力室限界耦合器間隙容積。由此，具有環(huán)形面36的耦合器單元有效變換面積為 ^ /4 (dl2_d32)。該耦合器單元10的閥活塞14的特點在于，閥活塞14的一部分處于與殼體固定的支撐件22之上而第二部分處于耦合器體12的與殼體固定的支撐件22之下。閥活塞14的在耦合器體12兩側(cè)起作用的這些部分要求，或者耦合器體12由至少兩個構(gòu)件組合成，或者閥活塞14由至少兩個構(gòu)件組合成。圖3和圖4示出具有多體式耦合器體12的實施方式，其中，該實施方式使用在圖1中的實施例中。I禹合器體12在此具有一內(nèi)支柱41、一橫撐42和一支撐環(huán)43,其中，內(nèi)支柱41形成導(dǎo)向圓柱21并且橫撐42和支撐環(huán)43形成支撐件22。內(nèi)支柱41在此構(gòu)造有用于接收橫撐42的橫孔44。閥活塞14在相同高度上具有另一橫孔45。為了組裝閥活塞14和耦合器體12，首先將內(nèi)支柱41裝入到閥活塞14的內(nèi)孔中。隨后將橫撐42穿過閥活塞14和內(nèi)支柱41的橫孔44,45推入并與內(nèi)支柱41固定連接。這可以例如通過在內(nèi)支柱41和橫撐42之間實施壓配合來實現(xiàn)，或者通過摩擦焊接、或者通過卡鎖、或者通過粘接來實現(xiàn)。橫撐42帶有軸向間隙49地被接收在閥活塞14中該另一橫孔45中，從而閥活塞14以后可以無阻礙地實施軸向運動。橫撐42最終與支撐環(huán)43例如通過焊接連接。由此確保，在多體式耦合器體12完成組裝的狀態(tài)下，閥活塞14的套筒形區(qū)段23處于與殼體固定的支撐件22之上而閥活塞14的壓力區(qū)段24處于與殼體固定的支撐件22之下。圖5不出一種實施方式,具有一體式的稱合器體12和多體式的閥活塞14,其中，該實施方式使用在圖2中的實施例中。耦合器體12在此基本上旋轉(zhuǎn)對稱地構(gòu)造，其中，在導(dǎo)向圓柱21上成型一碟形的盤51，該盤在外部區(qū)域中過渡到圓筒形的支撐環(huán)53中。盤51和支撐環(huán)53形成支撐件22。圖5中的耦合器體12的詳細描述可由圖6和圖7中看出。碟形的盤51具有多個、在本實施例中為6個穿孔52，如后文還要描述的，閥活塞14穿過這些穿孔。閥活塞14由一上部件55和一下部件56組成。上部件55由套筒形的導(dǎo)向區(qū)段23形成，該導(dǎo)向區(qū)段在背離耦合器間隙的端部上實施有耦合榫57。這些耦合榫57穿過穿孔52，如圖8所示。閥活塞14的下部件56具有封閉的端面58，該端面貼靠在上部件55的穿過碟形盤51伸出的耦合榫57的下側(cè)面59上(圖5)。重要的是，負(fù)責(zé)耦合器間隙的重新充注的閥力作用在閥活塞14的上部件55上而在耦合器單元10處于靜止?fàn)顟B(tài)時將閥活塞14的下部件56壓向未示出的控制閥的閥銷25。閥活塞14的上部件55的耦合榫57的制造借助圖9闡述。為此，為了產(chǎn)生六個耦合榫57，將三個槽61加工到閥活塞14的上部件55的在圖面中處于下面的環(huán)形面中。槽61的深度這樣實施，使得在已組裝的耦合器單元10中槽底位于耦合器體12的碟形的盤51之上，以實現(xiàn)所要求的軸向間隙49。為了實施多體式閥活塞14，也可考慮，代替在閥活塞14的上部件55的下環(huán)形面上，替代地或附加地在閥活塞14的下部件56的上端面58上實施耦合榫或者附加耦合榫。在圖5中，閥活塞14的上部件55具有一凹處60,閥活塞14的下部件56被接收到該凹處中。由此實現(xiàn)閥活塞14的下部件56在上部件55上的徑向?qū)?。在此可以在下部?6的外直徑和該凹處60之間設(shè)置徑向間隙。但是這兩個直徑也可以這樣實施，使得在凹處60和閥活塞14的下部件56之間形成壓配合，從而閥活塞14的上部件55和下部件56在組裝該兩體式閥活塞14時通過擠壓而接合。但在后一種情況下耦合器單元不再可拆卸。替換地，閥活塞14的上部件55和下部件的彼此徑向?qū)蛞部梢酝ㄟ^其它方式實現(xiàn)。例如說這里，在包括上部件55的閥活塞14的下部件56的上端面上設(shè)置一凸緣。此外可考慮，在閥活塞14的下部件56的上端面上設(shè)置一具有略小于直徑d3的直徑的榫,其中，該榫伸入到閥活塞14的上部件55的內(nèi)孔中。
權(quán)利要求
1.燃料噴射器，具有液壓的耦合器單元(10)，所述耦合器單元包括一耦合器體(12)、一耦合器活塞(13)和一閥活塞(14)，其中，耦合器活塞(13)和閥活塞(14)相對于耦合器體(12)可軸向移動地被導(dǎo)向并且在所述耦合器活塞和閥活塞之間限定一在徑向方向上通過該耦合器體限界的壓力室(40)作為耦合器間隙容積，所述耦合器間隙容積充注以燃料，以便相應(yīng)于閥活塞(14)與耦合器活塞(13)的直徑比例將耦合器活塞(13)的軸向運動變換為閥活塞(14)的軸向運動，其中，耦合器活塞(13)通過預(yù)緊彈簧從耦合器間隙容積指向外被朝向一促動元件預(yù)壓緊，并且，耦合器活塞(13)具有一罐形的空隙，耦合器體(12)和閥活塞(16)至少部分地被接收在所述空隙中，其特征在于，閥活塞(14)具有一套筒形的導(dǎo)向區(qū)段(23)，所述導(dǎo)向區(qū)段在一由耦合器體(12)構(gòu)成并且布置在耦合器單元(10)的中心的導(dǎo)向活塞(21)上被導(dǎo)向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的燃料噴射器，其特征在于，套筒形的導(dǎo)向區(qū)段(23)具有外周面，耦合器活塞(13)以內(nèi)導(dǎo)向面(34)在該外周面上可軸向移動地被導(dǎo)向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的燃料噴射器，其特征在于，耦合器體(12)還具有一支撐區(qū)段(22)，該支撐區(qū)段支撐在一與殼體固定的構(gòu)件(11)上，并且，閥活塞(14)在該支撐區(qū)段(22)的一側(cè)以套筒形的導(dǎo)向區(qū)段(23)延伸、在該支撐區(qū)段(22)的另一側(cè)以一壓力區(qū)段(24)延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的燃料噴射器，其特征在于，耦合器體(12)實施為多體式的，其中，一個件形成導(dǎo)向活塞(21)，至少一個另外的件形成支撐區(qū)段(22)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的燃料噴射器，其特征在于，支撐區(qū)段(22)由一橫梁(42)和一支撐環(huán)(43)構(gòu)成，其中，橫梁(42)帶有軸向間隙(49)地穿過閥活塞(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的燃料噴射器，其特征在于，閥活塞(14)實施為多體式的，具有至少一個上部件(55)和至少一個下部件(56)，上部件(55)由套筒形的導(dǎo)向區(qū)段(23)形成，下部件(56)由壓力區(qū)段(24)形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的燃料噴射器，其特征在于，在上部件(55)和下部件(56)之間構(gòu)成一些耦合榫(57)，這些耦合榫穿過耦合器體(I2)的支撐區(qū)段(22)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的燃料噴射器，其特征在于，支撐區(qū)段(22)實施有一個碟形的盤(51)，在所述盤中構(gòu)成一些穿孔(52)，耦合榫(57)穿過這些穿孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的燃料噴射器，其特征在于，耦合榫(57)構(gòu)造在閥活塞(14)的套筒形導(dǎo)向區(qū)段(23)上和/或壓力區(qū)段(24)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的燃料噴射器，其特征在于，該耦合器間隙容積由耦合器活塞(13)的內(nèi)端壁、耦合器體(12)的導(dǎo)向活塞(41)的端面和閥活塞(14)的套筒形導(dǎo)向區(qū)段(23)的環(huán)形面限界。
全文摘要
本發(fā)明提出一種燃料噴射器，具有液壓耦合器單元(10)，所述耦合器單元具有一耦合器體(12)、一耦合器活塞(13)和一閥活塞(14)。所述閥活塞(14)具有套筒形的導(dǎo)向區(qū)段(23)，所述導(dǎo)向區(qū)段在由耦合器體(12)上構(gòu)成并且布置在耦合器單元(10)中心的導(dǎo)向活塞(21)上被導(dǎo)向。該耦合器單元(10)的實現(xiàn)要求，或者耦合器體(12)、或者閥活塞(14)由至少兩個單構(gòu)件構(gòu)成。
文檔編號F02M63/00GK103003559SQ201180035478
公開日2013年3月27日 申請日期2011年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月19日
發(fā)明者H·拉普 申請人:羅伯特·博世有限公司