本发明专利技术公开了一种控制流体流动的设备和方法。一电磁致动器可包括具有内极构件（６８ａ、６８ｂ）和外极构件（６６）的定子（６０）。该外极构件中可具有一用于将流体输送通过该外极构件的流体通道（１００）。该致动器还可包括布置在内极构件与外极构件之间、围绕内极构件设置的线圈（６４、６５）。该致动器还可包括一衔铁（３２、４２），该衔铁能够在由定子和线圈产生的磁场的作用下移动并且可被操作以影响流体输送通过流体通道。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及一种用于控制流体流动的方法和设备，特别地涉及通 过电万兹致动器控制流体流动的方法和设备。
技术介绍
电磁致动器常用于控制向内燃机中注入燃料。在一例子中，燃料被输 送到燃料喷射器的增压室中，柱塞(响应凸轮机构的转动而移动)向来自 增压室的燃料施加压力。当燃料喷射器中的电磁螺线管通电时， 一连接增 压室与低压油箱的控制岡关闭，来自增压室的燃料被压向燃料喷射器的尖 端、经过燃料喷嘴、随后进入发动机的燃烧室。但是，在电磁螺线管不通 电时，控制阀保持打开，来自增压室的燃料被压入低压油箱中而不是经燃 料喷嘴压入燃烧室。如图1所示，上述电磁致动器可包括具有外极5a和内极5b的定子5 以及位于内极5b与外极5a之间环绕内极5b的线圏7。定子5和线圏7可 位于定子壳体8的孔内。该壳体8中形成有一高压流体孔9，以用于将流 体从增压室(未示出)输送到燃料喷射器的喷嘴(未示出)、随后注入发 动机的燃烧室。以往已对用于控制流体流动的电磁致动器作出种种改进。例如，对定 子的外极和内极设计出各种几何形状，意图在于增加极的面积从而增大致 动力。但是，随着内、外极尺寸的增加或改变，定子和定子壳体的几何形 状变得复杂，以例如(i)保持期望的产品封装尺寸和/或(ii)确保壳体8 内的高压流体通道9受足够高强度的壳体材料的支承，以便在壳体8中输 送高压流体而不发生破裂。此外，尽管以往提出了各种几何构型的内外极、线圏和定子壳体，但这些几何形状的制作成本的增加可能导致性价比降低。 可通过提供改进的并能够在定子-线圏作用力大小、流体通道强度与生产成本和能力之间更有效地取得平衡的致动器结构来进一步改进现有的用于控制流体流动的方法和设备。本专利技术的目的是克服通过电磁致动器控制流体流动的现有装置和方法中存在的一个或多个缺陷。
技术实现思路
本专利技术的 一个方面提供一种用于控制流体流动的电^f兹致动器。该致动 器可包括一具有内极构件和外极构件的定子。该外极构件中具有一用于将 流体输送通过该外极构件的流体通道。该致动器还可包括在内极构件与外 极构件之间围绕内极构件设置的线圏。该致动器还可包括一衔铁，该衔铁 能够在由定子和线圏产生的磁场的作用下移动并可被操作以用来影响流体 通过流体通道的输送。本专利技术的另 一方面提供一种通过致动器控制流体流动的方法。该方法可包括对位于内极构件与外极构件之间的线圏进行通电或断电而产生或 改变磁场；响应磁场的产生或改变，移动衔铁；以及响应衔铁的移动使流 体输送通过位于外极构件内的流体通道。应该理解，上述概述和以下详述只是例示性和解释性的，并不是对如 权利要求所限定的本专利技术的限制。附图说明包括在本说明书中、构成本说明书一部分的附图示出本专利技术示例性实 施例或特征，这些附图与该说明一起用来解释本专利技术的原理。附图中图1为一现有技术的电磁致动器组件一部分的示意性横截面图2为本专利技术一实施例的燃料喷射器的部分主视剖面示意图3为图2的定子线圏组件的部分俯视透视图4为图2的定子线圏组件的部分仰视透视图5为图2的外极构件的俯视图6a和6b为其上装有衔铁的图2的定子线圏组件的部分俯视和仰视 透视图7为图2的内极构件的部分俯视透^f见图8为图2的内极构件的部分仰视透视图；以及图9为本专利技术的可选实施例的其上装有衔铁的定子线圏组件的部分仰 视透视图。尽管这些附图示出本专利技术的示例性实施例或特征，但这些附图的尺寸 比例不必与实物相符，为更好示出和说明本专利技术某些特征可夸大某些特征。 这些范例只是示出本专利技术示例性实施例或特征，并不应理解成对本专利技术的 范围有所限制。具体实施例方式下面详细说明本专利技术的实施例或特征，本专利技术的各例子示出在各附图 中。在这些附图中所有相同或相应的标号表示相同或相应的部件。下面参见图2，用于控制流体流动的电磁致动器如燃料喷射器10可包 括由彼此联接的多个部件构成的燃料喷射器体部11。燃料喷射器体部11 中有一柱塞孔12，该柱塞孔中有一由某些合适装置一例如由液压或凸轮驱 动的挺杆组件一驱动而作往复运动的柱塞13。柱塞孔12的一部分和柱塞 13可限定一燃料加压室14，该燃料加压室经高压通道15和喷嘴室16与喷 嘴出口 17连通。 一针阀构件20通常被弹簧22偏置在堵塞喷嘴出口 17的 位置上。喷射过程中，针阀构件20上升到打开位置而打开喷嘴出口 17。当柱塞13处于其向下增压冲程时，当溢流阀组件40在其打开位置上 时，燃料加压室14中的压力不能增大。该溢流阀组件40可包括一螺线管 41,该螺线管具有一联接在溢流阀构件43上的衔铁42。 一偏置弹簧45通 常偏压溢流阀构件43使其远离高压阀座44而使得高压溢流通道46与低压 溢流通道47连通。换句话说，当溢流阀螺线管41不通电时，燃料加压室 14经高压通道15的一部分、高压溢流通道46和低压溢流通道47与燃料喷射器体部11内的一低压区28连通。因此，当溢流阀組件40打开时，从 燃料加压室14排出的燃料再循环以备随后的使用，并且燃料喷射器中的压 力不能提高到较高的喷射压力。当溢流岡螺线管41通电时，衔铁42和溢 流阀构件43被拉向螺线管40而关闭高压阀座44 ，从而造成燃料加压室14、 高压通道15和喷嘴室16中的燃料压力迅速升高。因此，为升高燃料压力 开始喷射，可对溢流阀螺线管41进行通电以关闭溢流阀组件40。为控制开始喷射的精确时刻，针阀构件20可包括受到针控制室23中 的流体压力作用的环形封闭液压面21，该液压面可交替地受到低压或高压 的作用。针阀构件20可包括一针部25、 一隔离部27、 一止动销部35以及 一针控制活塞24。根据针控制阀构件33的位置，针控制室23或是与高压 通道26或是与低压通道29连通。针控制阀构件33为针控制阀组件30的 一部分，该针控制阀组件30包括针控制螺线管31，该针控制螺线管具有 联接在阀构件33上的衔4失32。偏置弹簧45通常朝打开高压阀座34的位 置向下偏压衔铁32和针控制阀构件33。当针控制螺线管31不通电时，针 控制室23经高压通道15的一部分和高压通道26、通过高压阀座34与燃 料加压室14流体连通。当针控制螺线管31通电时，针控制阀构件33上升 而关闭高压阀座34。此时，针控制室23经低压通道29与低压区28流体 连通。因此，当针控制螺线管31通电时环形封闭液压面21处于低流体压 力下，从而使得针阀构件20如同一普通的弹簧偏置止回阀。但是，该封闭 液压面21的尺寸优选设计成当螺线管31不通电时即使在高燃料压力下也 能将针阀构件20保持在其关闭位置上。下面结合图3-8特别说明燃料喷射器10的螺线管41、 31。螺线管41、 31可包括定子60、线圏64、 65和衔铁42、 32。定子60可包括外极构件 66和内极构件68a、 68b。如图所示，顶部和底部螺线管41、 31可由形成 两螺线管的外极构件66的单一外极块67、形成顶部和底部内极构件68a、 68b的单一内极块70 (图7和8)以及两线圏64、 65构成，从而在燃料喷 射器IO内有效地使用空间和材料。但是，应该知道，双螺线管结构并不是 必要的，单个螺线管结构也可包括单个外极构件66、单个内极构件68a(或68b)和单个线圏64 (或65)。外极构件66中可具有用于容纳内极构本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于控制流体流动的电磁致动器，该致动器包括： 具有内极构件（６８ａ、６８ｂ）和外极构件（６６）的定子（６０），所述外极构件内具有用于将流体输送通过该外极构件的流体通道（１００）； 位于所述内极构件与外极构件之间、围绕所述内极构件设置的线圈（６４、６５）；以及 能够在由所述定子和线圈产生的磁场的作用下移动并可被操作以影响流体输送通过流体通道的衔铁（３２、４２）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-6-17 11/155,8391.一种用于控制流体流动的电磁致动器，该致动器包括具有内极构件(68a、68b)和外极构件(66)的定子(60)，所述外极构件内具有用于将流体输送通过该外极构件的流体通道(100)；位于所述内极构件与外极构件之间、围绕所述内极构件设置的线圈(64、65)；以及能够在由所述定子和线圈产生的磁场的作用下移动并可被操作以影响流体输送通过流体通道的衔铁(32、42)。2. 根据权利要求l所述的致动器，其特征在于，所述外极构件中具 有用于容纳所述内极构件和所述线圏的开口 (72)，所述开口的横截面大 致呈椭圓形。3. 根据权利要求2所述的致动器，其特征在于，在所述外极构件的 横截面处，所述外极构件具有大致呈圆形的外周。4. 根据权利要求2所述的致动器，其特征在于，所述外极构件的开 口的一部分在横截面处与所述横截面的大致椭圆形不一致，该部分设计用 于在其中容纳电接插件。5. 根据权利要求2所述的致动器，其特征在于，所述衔铁具有大致 呈椭圆形的外周。6. 根据权利要求l所述的致动器，其特征在于， 所述衔铁可在第一与第二位置之间移动，第二位置距离所述外极构件比第一位置远；所述衔铁中形成有第一开口 (110),该第一开口设置成靠近所述外极 构件的流体通道且至少部分地围绕该流体通道，并设计用于在所述衔铁位 于第 一位置上时允许流体流入和流出该流体通道。7. 根据权利要求l所述的致动器，其特征在于， 所述外极构件中具有至少一个沿纵向形成的暗销孔(84); 一暗销的 一部分布置在该暗销孔中； 所述衔铁中形成有一开口 ，该开口设置成靠近该暗销且至少部分地围 绕该暗销。8. 根据权利要求l所述的致动器，其特征在于，所述衔铁中形成有 多个穿孔(114)，以用于在该衔:铁移动时允许流体输送通过该多个穿孑匕9. 根据权利要求l所述的致动器，其特征在于，所述内极构件包括位于所述外极构件的开口中沿所述内极构件的长度 设置的第一、第...
【专利技术属性】
技术研发人员：NN巴尼，DR科尔德伦，HK克里希纳斯万米，SR刘易斯，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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