專利名稱：燃料噴射閥的制作方法
現(xiàn)有技術本發(fā)明涉及一個燃料噴射閥，屬于獨立權利要求限定的技術領域。
在US-PS4946107中已經(jīng)公開了一個可電磁操作的燃料噴射閥，它具有一個非磁性的套筒作為芯體和閥座體之間的連接件。該套筒以其兩個軸向上的端部與芯體和閥座體為固定連接。該套筒在其整個軸向長度上以不變的外直徑和不變的內(nèi)直徑延伸并相應地在其兩個端部上具有相同大的流入口。該芯體和閥座體設置有如此的外直徑，即它們在兩個端部可伸入套筒中，因此，該套筒在這個伸入的區(qū)域中包圍住該兩個構件芯體和閥座體。在套筒的內(nèi)部，一個帶銜鐵的閥針可在軸向上運動，該銜鐵通過套筒導行。該套筒與芯體和閥座體的固定連接，例如借助焊接來實現(xiàn)，如在DE-OS4310819所公知的那樣。而且，此處應用一個薄壁的非磁性套筒作為在芯體和燃料噴射閥的閥座體之間的連接構件。就結構設置而言，這個套筒基本上與由US-PS4946107所公開的套筒相一致。借助管形的套筒，該燃料噴閥的體積和重量就可以減小。
本發(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明具有獨立權利要求特征內(nèi)容的燃料噴射閥之優(yōu)點是，以簡單和成本低廉的類型和方式就能實現(xiàn)一個燃料噴射閥進一步的體積及重量的減小，并且還可以僅僅用一個套筒形的構件實現(xiàn)更多數(shù)量的功能。除了較少的制造成本外，還可以有利的方式通過相對較少的加工步驟使得燃料噴射閥的裝配加以簡化。這些優(yōu)點，本發(fā)明如此實現(xiàn)，即在燃料噴射閥中應用一個薄壁的非磁性套筒作為在芯體和閥座體之間的連接構件，它另外還具有固定，支承和容置功能。同時，該套筒在其軸向的一個端部上具有一個和該套筒的軸向延伸相垂直配置的底段，通過它，可確保閥座體的最佳及可靠的固定并且該套筒的穩(wěn)定性也提高了。為了減輕重量和減小體積，首先是，該套筒延伸超過燃為噴射閥的半個軸向長度并因此，還可承擔燃料輸入接管的功能。
通過在從屬權利要求中限定的措施就能對獨立權利要求中確定的燃料噴射閥實現(xiàn)有利地變型和改進。
作為有利的方式是，具有閥座面的閥座體被壓入套筒中，同時，通過套筒的底段產(chǎn)生一個靠置面，借助其該閥座體就不能打滑了。
特別有利的是，該套筒借助板拉深工藝制造，因為這種工藝既簡單又便宜。而且，所要求的精度也能達到。
對于所謂的側邊供料噴射閥亦即它部分地被橫向流過，有利的方式是，在套筒壁上設置通孔或開口，以便確保對燃料噴射閥的噴射口進行直接的燃料供應。
一個特別的優(yōu)點在于，該套筒的底段可以如此結構，即在該底段中設置可計量燃料的噴射口。這是特別有利于成本的，因為，這樣可以省去一個構件(噴射孔盤)和一個與此相關的連接位置。
另外有優(yōu)點的是，該套筒設置為如此長度的結構，即，它延伸至該燃料噴射閥的整個軸向延伸長度上。依此，該套筒還承擔燃料流入接管的作用。此外，該芯體還可以很簡單地壓入到套筒中，因此，還可以簡單的類型和方式調節(jié)該閥針的行程。還有，在這種長形的套筒配置時，相對于閥內(nèi)腔的密封問題也不存在了。一個上邊的密封環(huán)就直接密封住該套筒了。
一個巨大的優(yōu)點還在于，對于完全不同的閥型通過配置該套筒，就可以應用相同結構的閥針及銜鐵了。
附圖本發(fā)明實施例在附圖中作了簡化描繪并在以后的說明書中作詳細闡述。


圖1表明一個燃料噴射閥的第一實施例；圖2表明一個發(fā)明套筒的實施例；圖3表明一個裝有閥體的套筒之下游端部的第一實施例；
圖4表明一個可裝入噴射閥中之閥針的第一實施例；圖5表明一個燃料噴射閥之第二實施例；圖6表明一個裝有閥體的套筒之下游端部的第二實施例；圖7表明一個燃料噴射閥之第三實施例；圖8表明一個燃料噴射閥之第4實施例，其為側邊一供料(Side-Feed)的結構形式；和圖9表明一個可裝入噴射閥中之閥針的第二實施例；實施例的說明在圖1中作為第一實施例描述的電磁可操作的閥門為一個噴射閥的形式，其用于混合壓縮的外點火內(nèi)燃機之燃料噴射裝置，并具有一個被電磁線圈1包圍的，并作為燃料輸入接頭應用的管形芯體2。一個線圈架3容置電磁線圈1的繞組并在電磁線圈1的區(qū)域內(nèi)與具有不變外直徑的芯體2相結合實現(xiàn)的一個特別緊湊的和短小噴射閥結構。該電磁線圈1與其線圈架3例如嵌置在一個缽形的磁性殼體5中，也就是說，它被磁性殼體5在圓周方向上且向下完全地包圍住。一個在沖擠的磁性殼體5中可裝入的蓋件6用于從上邊蓋住磁性線圈1并因此用于完全的包住磁性線圈1和用于閉合磁性回路。通過這種缽形的結構形式，該磁性殼體5與磁性線圈1就基本上保持干燥。一個另外的密封結構就省去了。
與芯體2之下邊的芯端部9，相對于閥縱軸線10對中地并密封地例如通過焊接一個作為連接件用的管形和薄壁的套筒12，因此，該套筒12用上邊的套筒部分14軸向上部分地圍住芯端部9。該線圈架3至少軸向上部分地搭蓋住套筒12之套筒部分14。亦即該線圈架3在其整個的軸向延伸長度上具有一個較大的內(nèi)直徑，即大于套筒12之上邊套筒部分14的直徑。該管形的套筒12例如由非磁性的鋼制成并在下游以下邊的套筒部分18延伸至一個構成套筒12之下游終端的底部分20，它相對于套筒12的軸向延伸為橫向延伸。
這樣，套筒12在其整個軸向長度為管形的結構，但是就其整體而言與底部分20一起為環(huán)形。同時，該套筒12在其整個軸向延伸、并直至底部分20構成一個基本不變直徑的通孔21，它相對于閥軸線10對中地延伸。套筒12以其下邊的套筒部分18包圍一個銜鐵24和另外在下游包圍一個閥座體25。與閥座體25例如固定連接的噴射孔盤26在圓周方向上被套筒12的套筒部分18包圍而在經(jīng)向上被底部分20圍住。該套筒12因此不僅是一個連接件，而且還承擔起固定，支承或容置功能，特別是用于閥座體25，這樣，該套筒12實際上還是一個閥座支承件。在通孔21中安置一個例如管形的閥針28，它在其下游側對著噴射孔盤26的端部29上設置一個例如球形的閥閉合體30，在其圓周上例如設置五個切平部31用于使要噴射的燃料流過，例如通過焊接方法使球閉合體與閥針相連接。
噴射閥的操作是以公知的方式例如電磁式實現(xiàn)的。為了閥針28的軸向運動和依此克服一個復位彈簧33的彈簧力打開或關閉該噴射閥設置了具有電磁線圈1，芯體2和磁性殼體5及銜鐵24的電磁回路。該銜鐵24與閥針28之背離閥閉合體30的端部例如通過一個焊縫相連接和定位在芯體2上。為了在閥針28與銜鐵24沿著閥軸線10作軸向運動期間導引閥閉合體30設置了一個閥座體25之導引孔34。此外，該銜鐵24在套筒12內(nèi)的軸向運動期間也被導引。出于成本的原因有優(yōu)點的是，該磁性殼體5和銜鐵24在一個自動車床上的夾緊過程中由一個沖擠件制成。該蓋件6例如是一個沖壓件，它在磁性線圈1裝配在磁性殼體5中后通過一個彎邊連接而被固裝在磁性殼體5上。
球形的閥閉合體30與一個在流動方向上截錐形收縮的閥座體25之閥座面35配合作用，該閥座面35在軸向上構成于導引孔34的下游。在閥座體25之背離閥閉合體30的端面?zhèn)扰c例如盤形結構的噴射孔盤26對中且固定的例如通過一焊縫相連接，如圖3所示。
在芯體2之一個與閥軸線10對中延伸的階梯式流運通孔43中推入一個調節(jié)套45，該流運通孔43用于燃料在朝閥座方向上的特別是朝閥座面35方向的輸送。該調節(jié)套45用于調節(jié)在該調節(jié)套45上靠置的復位彈簧33的彈簧張力，該簧33再以其相反的側端支承在閥針28上。
該閥座體25與盤形的噴射孔盤26的推入深度通常相適應于閥針28的行程。該推入深度基本上通過套筒12之底段20的空間位置已經(jīng)確定。因此，閥針28的一個端部位置在電磁線圈1未通電激勵時通過閥閉合體30靠置在閥座體25之閥座面35上就可被確定，同時，閥針28的另一端部位置在電磁線圈1激勵時通過銜鐵24靠置在芯體端部9上也就確定。為了防止磁性的粘接，在銜鐵24和芯體端部9之間可以設置一個限位盤47，它例如由非磁性的，抗磨損的軋后自冷的材料制成。這樣，芯體2和銜鐵24在其限位區(qū)域中的表面涂層(例如鍍鉻)就可以省去。在芯體2和銜鐵24上的限位區(qū)域可通過滾光強化和壓實。此外，行程調節(jié)可通過以較小的過盈擠入的芯體2在軸向上于套筒12之上邊套筒段14中的移動來實現(xiàn)。然后，該芯體2在相應希望的位置上與套筒12成固定連接，同時，在套筒12的圓周上進行一個激光焊接是很有意義的。而且，該擠壓配合的接合過盈可以選擇地足夠大，這樣，就可承擔所出現(xiàn)的作用力和確保完全的密封性，進而，還可以放棄一個焊接工作。
一個燃料過濾器52在輸入側的端部伸入到芯體2的流動通孔43中并用于這些燃料組分的濾出，即這些組分由于其尺寸在噴射閥中可能引起堵塞或損壞作用。該完全調節(jié)好的噴射閥基本上用一個塑料塑件55所包圍，它從芯體2開始軸向上通過電磁線圈1直至延伸到套筒12并甚至延伸到下游通過套筒12的底段20超出，同時，這個塑料注塑件55還包括一個共同注塑的電氣連接插頭56。通過該電氣插頭56實現(xiàn)電磁線圈1的電氣接觸和因此實現(xiàn)其激磁。
通過使用相對便宜的套筒12就可以實現(xiàn)，在噴射閥中放棄一般的車削件如閥座載體或噴嘴固定件，它們由于其較大的外直徑而容積增大和在制造時昂貴于套筒12。在圖2中將圖1中第一實施例的套筒12作為單個的構件以放大尺寸的方式作了描述。該薄壁的套筒12例如通過深拉工藝來構成。同時，就材料而言，使用一種非磁性的材料如一種不銹鋼Cr Ni。由板件拉深件形成的套筒12如已提及的，由于其大的延伸長度以用于容納閥座體25，噴射孔盤26，帶銜鐵24的閥針28，復位彈簧33以及至少部分地容納芯體2，最后還容納芯體2和銜鐵24的限位區(qū)域以便限定行程。在其底段20中，該套筒具有一個中央排出口58，其具有一個如此大的直徑，即，通過噴射孔盤26的噴射口39所噴出的燃料可以不受阻礙地離開該噴射閥。如果該套筒12應該安裝在一個所謂的側邊一供料-噴射閥中時，如圖8表明的那樣，可以很簡單地在套筒12中設置流入口59，它們允許燃料進入套筒12的內(nèi)部。在圖1中描述的缽形供料噴射閥具有一個套筒12，它設有流入口59，因為，燃料是沿著閥軸線10軸向地通過流動通孔43進入套筒12中的。該套筒12在其軸向上與底段20相反對置的端部上具有一個徑向往外稍稍彎曲的環(huán)繞邊緣60。該環(huán)繞邊緣60在深拉時通過材料擠流的離析而產(chǎn)生。由電磁線圈1，線圈架3和磁性殼體5及蓋件6預先裝配成的結構組件則從軸向上被推裝到套筒12的外圓周上，同時，通過環(huán)繞邊緣60而可以確定一個限界并且在裝配的狀態(tài)時實現(xiàn)一個對蓋件6的夾緊作用。該線圈架3，磁性殼體5和蓋件6所有都具有中央通孔，然后通過它允許套筒12延伸。在圖3中再一次以放大尺寸方式表明了下邊的套筒段18和底段20與安裝好的閥座體25一起以及一個其上固裝的噴射孔盤26。該盤形的噴射孔盤26，除了一個底件38外，還具有一個環(huán)繞的向上游延伸的固定邊緣40，在底件38上固裝有閥座體25并在底件38中配置至少一個例如為4個通過腐蝕或沖制構成的噴射孔39。該固定邊緣40朝向上游是錐形向外彎曲的。因此，它(40)就靠置在套筒12之由通孔21確定的內(nèi)壁上，同時產(chǎn)生一個徑向的擠壓作用。該閥座體25被冷壓到套筒12中并且不用焊接。這個擠入過程例如在套筒12的通孔21中達到如此長度，亦即直至例如通過焊接在閥座體25上固定的噴射孔盤26與其底件38靠置在套筒12的底段20上。該噴射孔盤26的固定邊緣40在其端部具有一個稍微比套筒12的通孔21直徑要大的直徑，因此，固定邊緣40在其端部就擠壓到套筒12上，這樣，除了擠擴閥座體25以外，還達到另一個防止閥座體25滑脫的鎖定作用。
作為相對于圖1中描述的套筒形閥針28的優(yōu)選方式，還可以想到在噴射閥中另一種閥針28的實施方案，它表明在圖4中。該閥針28在這一實施例中設置為長形的實體構件。因此，在閥針28內(nèi)部朝閥座面35方向上的燃料輸送就不再可能了。所以在銜鐵24上的就要設置排出孔62′，通過它，由銜鐵24之一內(nèi)孔63到達的燃料就可以流出，然后，在閥針28的外部并在套筒12的通孔21中的繼續(xù)向上游流動。該銜鐵24例如是階梯式結構，其中，一個上邊的上游銜鐵段64具有一個比下邊的下游銜鐵段65要大的直徑。在銜鐵24內(nèi)部延伸的孔63在下邊的銜鐵段65中具有一個比在上邊的鐵段64中要小的橫截面。該排出孔62′設置為例如在下邊的銜鐵段65之壁中經(jīng)向延伸的橫向孔。一個牢固的銜鐵24和閥針28的連接例如可這樣實現(xiàn)，即銜鐵24被擠裝在閥針28之上游的端部上，此時在閥針28并至少在其要擠裝的端部上和通孔63之間產(chǎn)生擠壓配合。在閥針28的端部66上，例如設置幾個環(huán)繞的且例如滾花的溝槽67，它用來在銜鐵24擠裝到閥針28上以后鎖牢。
該閥針28以其端部66在壓入以后只要伸入通孔63中如此程度，即該排出孔62′還完全處在自由通暢狀態(tài)。但是作為優(yōu)選對于接合方法還可以公知方式用激光焊接實現(xiàn)，(見圖1)。閥針28和球形的閥閉合體30的牢固連接例如可借助激光焊接完成，同時，該閥針28在其下游的遠離銜鐵24的端部上具有一個段造的凹球面形的固定法蘭68。該固定法蘭68設置成和球形閥閉合體30的半徑相一致的結構。
在圖5中描述的燃料噴射閥之基本結構與圖1中表示的噴射閥相一致。因此，在下面僅僅應該闡述一下不同的構件或結構組件。相對于圖1中描述的實施例為相同的或相同作用時構件在所有另外的實施例中都通過相同的參考編號來標明。代替磁性殼體5，該電磁線圈1被至少一個例如設置為弓形架結構的并用作鐵磁性元件的導體元件70所包圍。該導體元件70在圓周方向上至少部分地包圍住該電磁線圈1并以其一個端部靠置于芯體2上，而它的另一端部靠置于套筒12且例如在上邊套筒段14的區(qū)域內(nèi)以及可以通過焊接，釬接或粘接與之相連接。另一個不同的特征存在于銜鐵24的結構設置中。與圖4描述的銜鐵24的差別是，在圖4中的銜鐵24之排出孔62′為徑向延伸的，而本排出孔62”是軸向延伸的結構配置，并且位于一個過度區(qū)域72中，該過度區(qū)72是一個在上邊銜鐵段64和下邊銜鐵段65之間的臺肩。
但是決定性的不同在于套筒12的結構設置。例如階梯式薄壁的非磁性套筒12如此設置，即上邊的導引該銜鐵24的套筒段14具有一個比下邊套筒段18稍大的直徑，同時，套筒12的通孔21在朝下游的方向上以相同的程度減小。另外，套筒12的底段20還承擔一個噴射孔盤的功能。這樣，就可以省去噴射孔盤26了。該底段20和公知的噴射孔盤相類似具有至少一個例如為4個噴射口39，它們例如通過沖制或腐蝕制成。
在圖6中與圖3相似，再次放大地描述了在底段20中的閥座體25和套筒12。該底段20是如一個普通的噴射孔盤那樣的結構但不具有排出孔58、而是僅僅具有計量燃料的噴射孔39。除了已經(jīng)描述的連接、固定和支承功能外，該套筒12還承擔一個計量和噴射功能。該閥座體25既可以與套筒12在底段20的區(qū)域內(nèi)和/或在下邊的大筒段18的區(qū)域內(nèi)密封地焊接，或者也可以密封地被擠入套筒12內(nèi)。這樣配置優(yōu)點是可以放棄一個構件(噴射孔盤26)以及可以放棄至少一個連接位置。另外，該套筒12與這個底段20可形成一個較高的剛性強度，因此降低了閥構件在裝卸時的損壞危險。
在套筒12于前述實施例中總是大致延伸至噴射閥的2/3長度上時，在圖7中表明的噴射閥具有一個用作閥基體的套筒12，它本身確定了該噴射閥的長度并因此幾乎在噴射閥的整個長度上延伸。這種通過噴射閥延伸的套筒12具有的優(yōu)點是，不再需要影響密封性的連接位置了。一個在套筒12上的激光焊接也因此不必要了，因此上邊的密封環(huán)74直接在套筒12上進行密封。另外，行程調節(jié)也可以很簡單地實現(xiàn)。為此該芯體2可以從燃料噴射閥之輸入側的端部開始壓入套筒12中如此程度，即使得閥針28的行程達到希望的尺寸。此外，該調整的行程通過另外的裝配步驟就不再產(chǎn)生不利的影響了。作為優(yōu)選，該底段20可以不同于圖7表明的方式而可直接具有噴射口39(參見圖5和6)。
噴射閥的裝配可以很簡單的方式如此完成，例如，首先是電磁線圈1，磁性殼體5和蓋件6(或者作為優(yōu)選至少是一個導體元件70)被安裝在套筒12上，此外，實施用塑料55的注塑包封，接著，閥座體25被壓入套筒12中，再置入帶銜鐵24的閥針28，然后，芯體2被擠入如此程度，即實現(xiàn)額定行程為止。所有以后的裝配步驟是早已公知的。該套筒12例如通過其軸向長度上是兩次臺肩式結構。其中，通孔21的橫截面在朝下游方向上是分別稍稍減小的。例如在銜鐵24的橫截面在朝下游方向上是分別稍稍減小的。例如在銜鐵24和芯體2的限位區(qū)域中以及在芯體2上方設置的臺肩都使昨裝配時變得容易了。
圖8和9應能主要地表明，本發(fā)明套筒12還可以應用在完全另外的閥型中例如在所謂的側邊供料噴射閥中。這樣一個近似的噴射閥說明就可放棄了，因為，這種噴射閥至少基本結構已在DE-OS3931490已公開了，并因此可供參考。在圖9中表明的閥針28具有一個在閥座體25的中央閥座體孔75中伸入的噴射軸頸76，它可以相對于已知的類似噴射閥的閥針作簡化的結構設置；其中，僅僅設置一個導引段77。一般說來，這種閥針具有兩個導引段77。此外，該閥針28還通過銜鐵24在套筒12中導引。如已在圖2中表明的那樣，該套筒12為S應用于側邊供料噴射閥中可以具有至少一個流入孔59，通過它，就可實現(xiàn)在朝閥座面35方向上的燃料輸送。
權利要求
1.用于內(nèi)燃機燃料噴射裝置的燃料噴射閥具有一個閥軸線，一個閥閉合體，它是一個軸向上沿閥軸線可運動閥針的構件并與一個在閥座體上設置的閥座配合作用，還具有一個薄壁的、軸向上延伸的、非磁性套筒，其中閥針作軸向運動，其特征在于該套筒(12)在其下游的端部上具有一個底段(20)，它基本上與該套筒(12)沿閥軸線(10)作軸向延伸的部分為垂直地配置，該閥座體(25)不僅軸向上而且在經(jīng)向上被套筒(12)所包圍。
2.按權利要求1所述的燃料噴射閥，其特征在于該套筒(12)具有一個軸向的延伸長度，它甚至大于燃料噴射閥的半個軸向長度。
3.按權利要求1或2所述的燃料噴射閥，其特征在于該套筒(12)是一個板拉深構件。
4.按前述權利要求之一所述的燃料噴射閥，其特征在于該閥座體(25)被壓入該套筒(12)中并且既靠置在底段(20)上又靠置在一個軸向延伸的下邊套筒段(18)上。
5.按權利要求1至3之一所述的燃料噴射閥，其特征在于在套筒(12)之軸向延伸的壁上設置至少一個流入口(59)。
6.按權利要求1至3之一所述的燃料噴射閥，其特征在于在套筒(12)的底段(20)中設置一個排出口(58)，通過它，已經(jīng)在底段(20)之上游計量的燃料就可以無妨礙地流出。
7.按權利要求1和6所述的燃料噴射閥，其特征在于在閥座體(25)之下游端部上，該閥座體(25)與一個噴射孔盤(26)固定連接；該噴射孔盤(26)至少部分地靠置在套筒(12)的底段(20)上；該噴射孔盤(26)的至少一個噴射口(39)通入底段(20)的排出口(58)中。
8.按權利要求1至3之一所述的燃料噴射閥，其特征在于在套筒(12)的底段(20)中設置至少一個噴射口(39)，它有一個計量燃料的功用。
9.按前述權利要求之一所述的燃料噴射閥，其特征在于該套筒(12)在其軸向長度上是臺階式結構，其中，在朝下游的方向上通過每個臺肩可實現(xiàn)套筒(12)之內(nèi)通孔(21)直徑的減小。
10.按前述權利要求之一所述的燃料噴射閥，其特征在于該套筒(12)在燃料噴射閥的整個軸向長度上延伸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一個用于內(nèi)燃機燃料噴射裝置的燃料噴射閥,其中,設置一個縱向延伸的,軸向配置的薄壁非磁性套筒(12)。該套筒(12)在其下游端部上具有一個底段(20),它基本上和套筒(12)其余沿閥軸線(10)作軸向延伸的部分相垂直延伸。在套筒(12)的通孔(21)中一個閥針(28)可作軸向運動,它(28)與一個銜鐵(24)和一個閥閉合體(30)固定連接。該閥閉合體(30)與一個在閥座體(25)上設置的閥座面(35)配合作用,其中,閥座體(25)被壓入套筒(12)中并例如同時靠置在套筒(12)的底段(20)上。作為板拉件制成的套筒(12)軸向上延伸超過燃料噴射閥的半個軸向長度。該燃料噴射閥特別適于應用在混合壓縮式外點火內(nèi)燃機的燃料噴射閥中。
文檔編號F02M61/18GK1173910SQ96191908
公開日1998年2月18日 申請日期1996年7月26日 優(yōu)先權日1995年12月19日
發(fā)明者克萊門斯·維爾克, 弗迪南德·賴特爾, 威利·弗蘭克, 魯?shù)婪颉た柌? 格弗里德·希爾特, 阿薩杜拉·阿瓦爾扎馬尼, 托馬斯·凱爾 申請人:羅伯特·博施有限公司