用于噴射閥的閥組件以及噴射閥的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種用于噴射閥的閥組件以及噴射閥。
【背景技術】
[0002]噴射閥具有廣泛分布的用途，特別用于內燃發動機，其中噴射閥可以設置為將流體按劑量配給到內燃發動機的進氣歧管中，或者直接按劑量配給到內燃發動機的氣缸的燃燒室中。
[0003]噴射閥以各種形式來制造，以便滿足各種燃燒發動機的各種需要。由此，例如它們的長度、它們的直徑還以及噴射閥的負責按劑量配給流體的路徑的各種元件可以在廣泛的范圍內改變。除此之外，噴射閥可以容納用于致動噴射閥的針的致動器，該致動器例如可以是電磁致動器或壓電致動器。
[0004]考慮到不期望的排放物的產生，為了增強燃燒過程，各自的噴射閥可以適于在非常高的壓力下按劑量配給流體。壓力在汽油發動機的情況下例如可以在高達200巴的范圍內，在柴油發動機的情況下可以在高于2000巴的范圍內。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是創造一種用于噴射閥的閥組件以及噴射閥，該噴射閥有利于實現可靠和精確的功能。
[0006]這些目的通過獨立權利要求的特征來實現。在從屬權利要求中給出了本發明的有優勢的實施例。
[0007]根據第一方面，公開了用于噴射閥的閥組件。根據第二方面，公開了噴射閥。噴射閥包括閥組件和電磁致動器單元。
[0008]閥組件包括閥體，該閥體包括中心縱向軸線。閥體包括具有流體入口部和流體出口部的腔。
[0009]閥組件進一步包括在腔內可軸向移動的閥針，該閥針在關閉位置中時防止流體流通過流體出口部，且在此外的位置中時釋放流體流通過流體出口部。致動器單元設計為致動閥針。
[0010]閥組件還包括引導設備，該引導設備設置在腔中且設計為相對于閥體引導閥針。引導設備具有固定地聯接到閥體的第一引導元件和固定地聯接到閥針的第二引導元件。第一引導元件包括具有第一磁場的磁性材料，且第二引導元件包括具有第二磁場的磁性材料。第二磁場沿著與第一磁場相反的方向取向。
[0011]這樣具有可以避免閥針和閥體之間在引導設備的區域內接觸的優勢。特別地，弓I導設備包括在第一引導元件和第二引導元件之間的間隙。
[0012]于是，可以使閥針和閥體之間的總摩擦保持較小。于是，可以使閥針和閥體之間的磨損保持較小。這樣可以使噴射閥具有良好的動態性能。而且，可以獲得噴射閥的極好的長期耐久性能。而且，可以使對引導設備的尺寸精度的要求保持較小。
[0013]特別地，第二磁場沿著與第一磁場相反的方向取向意味著，第一引導元件和第二引導元件以如下方式磁化，通過第一磁場和第二磁場在第一引導元件和第二引導元件之間實現排斥的磁力。換句話說，第一引導元件可以操作為通過第一磁場和第二磁場的相互作用來排斥第二引導元件，特別是維持第一引導元件和第二引導元件之間的間隙。例如，第一引導元件和第二引導元件可以方便地呈現永磁體，且以如下方式設置:使第一引導元件和第二引導元件的相同名稱的極(即南極或北極)彼此面對。
[0014]在有優勢的實施例中，第一引導元件和第二引導元件彼此同軸地設置。有優勢地，第一引導元件和第二引導元件可以通過間隙彼此徑向地隔開。這樣具有可以避免閥針和閥體在引導設備的區域內接觸的優勢。而且，可以獲得結構緊湊的引導設備。
[0015]在進一步有優勢的實施例中，第一引導元件成形為具有凹陷部的環形，且第二引導元件至少部分地設置在凹陷部的內側。特別地，凹陷部在第一引導元件的中心開口中，且沿著軸向方向方便地完全延伸通過第一引導元件。這樣具有可以避免閥體和閥針之間的磨損作用的優勢。可以使在閥針和閥體之間的區域內的摩擦保持較小。
[0016]第二引導元件也可以具有環的形狀，即特別是套筒。閥針可以方便地設置在環形的開口中。
[0017]在進一步有優勢的實施例中，第二引導元件相對于第一引導元件軸向地設置以沿著閥針的關閉位置的方向在閥針上提供力。這樣具有閥組件的關閉可以由引導設備的第一引導元件和第二引導元件之間的磁力來支持的優勢。
[0018]在進一步有優勢的實施例中，第一引導元件和第二引導元件沿著徑向方向磁化。特別地，從第一引導元件的磁北極到第一引導元件的磁南極的方向是徑向向外的方向，且從第二弓I導元件的磁北極到第二引導元件的磁南極的方向是徑向向內的方向，與徑向向外的方向相反。南極和北極也可以互換。
[0019]在一個實施例中，閥體包括極靴(pole piece)。例如，極靴被接收在閥體的基體中，且關于閥體在位置上固定。第一引導元件被接收在極靴的凹陷部中。在一個實施例中，閥針具有保持件。保持件可以與閥針的軸是一件式的。可替換地，它可以與是固定到軸的分體件。特別地，保持件定位在閥針的面向流體入口部的軸向端部處。保持件可以徑向地突出超過閥針的軸。保持件可以操作為與閥體相互作用，特別是與極靴相互作用，以限制閥針朝向流體入口部的軸向位移。保持件可以包括用于閥組件的主彈簧的彈簧座。主彈簧可以操作為朝向流體出口部偏壓閥針。第二引導元件優選地鄰近保持件定位或直接鄰接保持件定位。
[0020]在一個實施例中，閥組件包括銜鐵(armature)。銜鐵機械地聯接到閥針，用于使閥針位移，特別是沿著離開閥針的關閉位置的軸向方向，例如沿著遠離流體出口部的軸向方向。銜鐵可以固定到閥針的軸。可替換地，銜鐵可以關于閥針軸向地可位移。銜鐵關于閥針的軸向位移可以由閥針所包括的保持件限制。銜鐵可以操作為通過與保持件的機械相互作用沿著軸向方向使閥針位移。
[0021]在一個實施例中，引導設備沿著朝向流體入口部的軸向方向定位在銜鐵之后。特別地，第一引導元件和第二引導元件中的每個都沿著朝向流體入口部的軸向方向定位在銜鐵之后。
[0022]以此方式，引導設備可以暴露給來自比較重的銜鐵的特別小的扭矩。當引導設備鄰近閥針的流體入口端部設置時，引導設備的軸向引導可以特別精確。
[0023]在可替換的實施例中，引導設備沿著朝向流體出口部的軸向方向定位在銜鐵之后。以此方式，可實現閥針的針尖的特別精確的引導。
[0024]在另一實施例中，閥組件包括根據前面提到的實施例中的一個的第一引導設備以及第二引導設備，該第一引導設備沿著朝向流體入口部的軸向方向定位在銜鐵之后，該第二引導設備沿著朝向流體出口部的軸向方向定位在銜鐵之后。以此方式，閥針的引導可以是特別精確的引導，且牽涉特別小的由摩擦引起的損失。
【附圖說明】
[0025]在下文中借助示意性附圖來解釋本發明的示例性實施例。這些附圖如下:
圖1為在縱向截面圖中的具有根據第一示例性實施例的閥組件的噴射閥，
圖2為第一實施例的閥組件的截面的放大圖，
圖3為在垂直于縱向方向的橫截面中的根據第一實施例的閥組件的引導設備的橫截面圖，
圖4為根據第二示例性實施例的閥組件的橫截面圖，以及圖5為根據第二示例性實施例的閥組件的動態行為的圖解。
[0026]出現在不同圖示中的具有相同設計和功能的元件由相同的附圖標記來指示。
【具體實施方式】
[0027]噴射閥10特別包括閥組件11，該噴射閥10特別適于將燃料按劑量配給到內燃發動機。
[0028]閥組件11包括具有中心縱向軸線L的閥體12。閥體12包括基體、入口管14和極靴37。罩體16部分地圍繞閥體12設置。
[0029]腔18設置在閥體12內部。極靴37被接收在腔18中。腔18接收閥針20和銜鐵22。
[0030]銜鐵22在腔18中可軸向移動。銜鐵22沿著軸向方向與閥針20脫離聯接。銜鐵22相對于閥針20的軸向位移沿著朝向流體入口部42的方向由保持件23限制，且沿著朝向流體出口部40的方向由盤元件21限制。保持件23形成為圍繞閥針20的頸圈。保持件23固定地聯接到閥針20。
[0031]主彈簧24設置在置于極靴37中的凹陷部26中。主彈簧24機械地聯接到保持件
23。過濾器元件30設置在入口管14中，且形成用于主彈簧24的另一座。在噴射閥10的制造過程期間，過濾器元件30能夠在入口管14中軸向移動，以便以期望的方式預加載主彈簧24。借此，主彈簧24在閥針20上朝向噴射閥10的噴射嘴34施加力。
[0032]在閥針20的關閉位置中，它密封地置于座板32上，借此防止流體流通過至少一個噴射嘴34。噴射嘴34例如可以為噴射孔。但是，它還可以為適于按劑量配給流體的某一其他類型。
[0033]閥組件11設置有致動器單元36。在所示出的實施例中，致動器單元36是電磁致動器。在進一步的實施例中，致動器單元36可以是另一類型的，例如壓電致動器。致動器單元36包括線圈38，該線圈38優選地設置在罩體16內側。而且，電磁致動器單元36包括銜鐵22。罩體16、閥體12的一部分(特別是極靴37)和銜鐵22形成了電磁回路。當線圈38被通電時，銜鐵22朝向極靴37被吸引。
[0034]腔18包括流體出口部40，該流體出口部40靠近座板32設置。流體出口部40與流體入口部42連通，該流體入口部42置于閥體12中，特別是入口管14中。在本實施例中，極靴37沿著朝向流體入口部42的軸向方向凸出超過閥體12的基體并凸出到入口管14中。
[0035]臺階44設置在閥體12中。腔18的直徑以如下方式在臺階44處變化:腔18在臺階44的上游(即沿著朝向流體入口部42的方向)的直徑大于腔18在臺階44的下游(即沿著朝向流體出口部40的方向)的直徑。
[0036]閥組件11具有設置在腔18中的引導設備46。引導設備46可以相對于閥體12引導閥針20。
[0037]引導設備46包括第一引導元件48和第二引導元件50。第一引導元件48固定地聯接到閥體12。在所示出的實施例中，第一引導元件48固定地聯接到設置在閥