用于计量流体的阀制造技术

本发明专利技术涉及一种流体计量阀，所述流体计量阀具有电磁体(15)，所述电磁体(15)用于操纵阀针(13)，所述阀针(13)控制计量孔(12)。所述电磁体(15)在通电时产生磁通量，所述磁通量经由外磁极(21)、空心的圆柱形内磁极(22)、衔铁(23)、工作气缝(24)延伸，其中所述衔铁在形成于所述阀针(13)上的衔铁导向区域(132)中可移动，所述工作气缝由所述衔铁(23)和所述内磁极(22)限界。在所述阀针(13)上具有固定地布置的携动件(25)，所述携动件(25)以轴向可移动的方式沉入到形成于所述内磁极(22)中的携动件导向区域(221)，并且所述携动件(25)具有用于所述衔铁(23)的径向止挡肩(251)，所述径向止挡肩限界所述衔铁(23)的自由行程或预行程(26)，所述自由行程或预行程小于所述工作气缝(24)的轴向缝隙宽度。为了改善所述阀的噪音特性，所述携动件(25)扩展成附加内磁极，该附加内磁极具有由所述止挡肩(251)形成的极面，并且为此目的，所述携动件(251)构造成导磁的，而且所述衔铁(23)和阀针(13)之间的磁通量借助于非导磁材料来阻止。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术从根据权利要求1前序部分所述的用于计量流体的阀出发，其中，表示涌流或流动介质的上位概念“流体”与用于气体和液体的流体力学相符地被使用。
技术介绍
已知的燃料喷射阀(DE10108945A1)具有套筒形的喷嘴体，所述喷嘴体由阀座体封闭，所述阀座体具有由阀座包围的喷射孔。在所述喷嘴体中，阀腔位于所述喷射孔之前，所述阀腔与燃料入口处于连接。控制所述喷射孔的阀针沉入到所述喷嘴体中，所述阀针带有与阀座形成密封座的关闭头。所述阀针在背离所述关闭头的针端部上被阀关闭弹簧加载，所述阀关闭弹簧将关闭头压靠到所述阀座上，从而所述喷射孔被封闭。所述喷射孔的释放通过电磁体来引起，所述电磁体将所述阀针抵抗所述阀关闭弹簧的力地驱动到关闭头从所述阀座抬起的行程。在电磁体通电时生成磁通量，所述磁通量经由外磁极、内磁极、轴向可移动地坐置在所述阀针上的衔铁、以及包围在所述衔铁和所述内磁极之间的工作气缝延伸，并且所述磁通量在所述工作气缝中产生磁力，所述磁力将所述衔铁驱动到朝内磁极方向的行程运动。在所述阀针上固定地布置有携动件，所述携动件在空心柱形的内磁极的内部以可轴向移动的方式被导向并且具有用于所述衔铁的第一衔铁止挡。在衔铁的背离携动件的一侧，在阀针上固定有第二衔铁止挡，衔铁通过支撑在衔铁和携动件之间的预行程弹簧压靠到第二衔铁止挡上。当电磁体通电时，衔铁首先在阀针上实施自由行程或预行程，直到衔铁止挡在携动件上的第一衔铁止挡上，由此给予所述阀针机械冲击，并且阀针通过携动件来携动，由此，关闭头开始从阀座抬起。在整个衔铁行程结束时，衔铁止挡在内磁极的极面上，并且喷射孔被完全释放，从而阀腔中处于压力下的燃料通过喷射孔以定量的燃料量被喷射。在电磁体不通电时，阀关闭弹簧通过阀针将关闭头压靠到阀座上，并且预行程弹簧将衔铁压抵第二衔铁止挡。
技术实现思路
根据本专利技术的、具有权利要求1特征的用于计量流体的阀所具有的优点是：通过将所述携动件构型为附加内磁极，使衔铁在其行程结束时碰撞到内磁极的内表面上的力减小，从而衔铁的碰撞噪音明显减小。在此保证，通过衔铁止挡到携动件的止挡肩上而给予阀针的沿阀打开方向的冲击在其强度上不被减小。引起衔铁紧接着碰撞到内磁极上的磁力的减小这样实现：在衔铁通过该衔铁碰撞到所述携动件上而结束预行程时，磁通量的经由无缝隙地贴靠在衔铁上的携动件延伸的部分不对在衔铁和内磁极之间余留的工作气缝中起作用的磁力做出贡献。通过工作气缝的余留部分中的由此减小的磁力将所述衔铁吸引到内磁极的极面上并且使衔铁柔和地且噪音小地碰撞到所述内磁极上。通过该减小的磁力还降低了衔铁在碰撞到内磁极上时碰损的危险。通过将携动件根据本专利技术地构造成附加内磁极，也使衔铁在电磁体通电时明显更强地加速，因为通过衔铁与携动件上的止挡肩之间的同衔铁与内磁极极面之间的工作气缝相比更小的缝隙(即所谓的衔铁自由行程或预行程)，产生作用到所述衔铁上的更大磁力。因此，在所述衔铁碰撞到所述携动件的止挡肩上时传递到所述阀针上的打开冲击也更强并且确保所述计量孔可靠且无延迟地释放。通过将携动件根据本专利技术地构造成附加内磁极，使对所述衔铁的打开行程起作用的极面(所述极面由内磁极的极面和所述附加内磁极的极面的和得到)在所述阀的结构空间未改变时变大，从而为衔铁的打开行程提供更大的磁力，或者在相同的磁力的情况下可将给所述电磁体通电的电流大小设计得更小。通过在其他权利要求中列举的措施可实现在权利要求1中给出的阀的有利扩展方案和改进方案。所述衔铁和所述阀针之间的在阀针的衔铁导向区域中借助于具有高磁阻的材料实现的磁通量截止部能够以不同的方式实现。根据本专利技术的第一实施例，所述阀针完全由非导磁材料或者至少在其形成所述衔铁导向区域的阀针区段中由非导磁材料、即由具有非常高的磁阻的材料制造，而所述衔铁完全由导磁材料、即由具有非常高的导磁率的材料制造。根据本专利技术的第二实施方式，所述阀针完全由导磁材料制造或者至少在其形成所述衔铁导向区域的阀针区段中由导磁材料制造，即由具有非常低的磁阻的材料制造，而所述衔铁具有包围所述阀针的、由非导磁材料(即具有非常低的磁导率的材料)制成的内部区域以及具有无缝隙地包围所述内部区域的、由导磁材料(即由具有非常低磁阻的材料)制成的外部区域。在后面这种情况中，对于获得最佳结果而有利的是：根据本专利技术的另一实施方式，所述衔铁的内部区域具有平截头圆锥体的形状，所述平截头圆锥体具有面向携动件的环形顶面和背离携动件的环形底面；而围绕所述内部区域的外部区域具有柱形环的形状，所述柱形环具有截头锥体形地延伸的内环壁。在此有利的是，所述环形顶面的外径比所述阀针的外径略大，并且所述环形底面的外径比所述衔铁的外径略小。这种衔铁可通过特别简单地通过由具有高磁阻的材料以及具有低磁阻的材料制成的双组份式构件获得。附图说明在下面的描述中结合附图中示出的实施例详细说明本专利技术。其中：图1局部地示出用于计量流体的阀的截面，所述阀具有电磁体，所述电磁体具有用于控制阀的衔铁；图2图1中的局部II的放大视图；图3在电磁体通电的情况下在衔铁的第一行程阶段后，与图2中所示相同的视图；图4在电磁体通电的情况下在衔铁的第二行程阶段之后，与图2中所示相同的视图；图5示出了具有衔铁的一种改型的、与图2中所示相同的视图。具体实施方式在图1中局部地以纵剖图示出的用于计量流体的阀优选用作用于将燃料喷射到内燃机的燃料喷射设备中的喷射阀。然而，所述阀也可使用于燃气发动机或加热设备中用于定量地计量流体燃料，或者可用作将流体还原剂喷射到内燃机排气装置中以还原氮氧化物的定量阀。所述阀具有与流体入口11处于连接的计量孔12以及具有借助于关闭头131来控制计量孔12的阀针13，阀针13被阀关闭弹簧14加载以关闭计量孔12，并且，该阀针被电磁体15抵抗阀关闭弹簧14的关闭力地操纵，以释放计量孔12。关闭头131在阀座体16中被导向，阀座体16具有计量孔12以及具有包围计量孔12的、与阀针13的关闭头131形成密封座的阀座17。阀座体16流体密封地封闭套筒形阀壳体18的计量侧端部，而在阀壳体18入口侧的另一端部中插入有包含流体入口11的接管19。电磁体15具有电磁线圈20，该电磁线圈20能够通过阀上的未示出的接头插座通电。在电磁线圈20通电时，在电磁体15中产生磁通量，所述磁通量经由外磁极21、空本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于计量流体的阀，具有：与流体入口(11)处于连接的计量孔(12)；控制所述计量孔(12)的阀针(13)，所述阀针被阀关闭弹簧(14)加载以关闭所述计量孔(12)；电磁体(15)，所述电磁体抵抗所述阀关闭弹簧(14)的关闭力地操纵所述阀针(13)，以释放所述计量孔(12)，所述电磁体在通电时产生磁通量，所述磁通量经由外磁极(21)、空心柱形的内磁极(22)、衔铁(23)和工作气缝(24)延伸，其中，所述衔铁能在构成于所述阀针(13)上的衔铁导向区域(132)上移动，所述工作气缝由衔铁(23)和内磁极(22)限界；固定地布置在所述阀针(13)上的携动件(25)，所述携动件以能轴向移动的方式沉入到构成于所述内磁极(22)中的携动件导向区域(221)内并且具有用于所述衔铁(23)的径向止挡肩(251)，所述径向止挡肩限界所述衔铁(23)的与所述工作气缝(24)的轴向缝隙宽度相比较小的自由行程或预行程(26)，其特征在于，所述携动件(25)扩展成附加内磁极，所述附加内磁极具有由所述止挡肩(251)形成的极面，并且，所述携动件(25)为此构造成导磁的，并且，衔铁(23)和阀针(13)之间的磁通量借助于非导磁材料来阻止。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.18 DE 102013223458.91.用于计量流体的阀，具有：与流体入口(11)处于连接的计量孔(12)；
控制所述计量孔(12)的阀针(13)，所述阀针被阀关闭弹簧(14)加载以
关闭所述计量孔(12)；电磁体(15)，所述电磁体抵抗所述阀关闭弹簧(14)
的关闭力地操纵所述阀针(13)，以释放所述计量孔(12)，所述电磁体在
通电时产生磁通量，所述磁通量经由外磁极(21)、空心柱形的内磁极(22)、
衔铁(23)和工作气缝(24)延伸，其中，所述衔铁能在构成于所述阀针
(13)上的衔铁导向区域(132)上移动，所述工作气缝由衔铁(23)和内
磁极(22)限界；固定地布置在所述阀针(13)上的携动件(25)，所述携
动件以能轴向移动的方式沉入到构成于所述内磁极(22)中的携动件导向
区域(221)内并且具有用于所述衔铁(23)的径向止挡肩(251)，所述径
向止挡肩限界所述衔铁(23)的与所述工作气缝(24)的轴向缝隙宽度相
比较小的自由行程或预行程(26)，其特征在于，所述携动件(25)扩展成
附加内磁极，所述附加内磁极具有由所述止挡肩(251)形成的极面，并且，
所述携动件(25)为此构造成导磁的，并且，衔铁(23)和阀针(13)之
间的磁通量借助于非导磁材料来阻止。
2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述阀针(13)至少在该
阀针的具有所述衔铁导向区域(132)的针区段中由非导磁材料制成，而所
述衔铁(23)完全由导磁材料制成。
3.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述阀针(13)至少在该
阀针的具有所述衔铁导向区域(132)的针区段中由导磁材料制成，而所述
衔铁(23)具有包围所述阀针(13)的、由非导磁材料制成的内部区域(231)
以及具有无缝隙地包围所述内部区域(231)的、由导磁材料制成的外部区
域(232)。
4.根据权利要求3所述的阀，其特征在于，所述衔铁(23)的内部区
域(231)具有刚好平截头圆锥体的形状，所述平截头圆锥...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·塞尔尼，R·克罗默，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE