用于喷射阀的阀组件和喷射阀的制作方法
【专利摘要】用于喷射阀(10)的阀组件(14)，包括：阀体(20)，其包括中心纵向轴线(L)和具有流体入口部分(26)和流体出口部分(28)的空腔(24)；阀针(22)，其在空腔(24)中沿轴向可移动，阀针(22)在关闭位置阻止流体流动穿过流体出口部分(28)，并在其它位置释放流体流动穿过流体出口部分(28)；电磁致动器单元(16)，其被设计成致动阀针(22)，致动器单元(16)包括电枢(38)，电枢(38)在空腔(24)中沿轴向可移动并包括主体(40)和沿轴向与主体(40)隔开的凸缘(42)，凸缘(42)被固定地联接至主体(40)并具有面向主体(40)的内表面(43)；和止挡元件(44)，其被固定地联接至阀针(22)，并配置在空腔(24)中沿轴向处于电枢(38)的主体(40)与凸缘(42)之间。电枢弹簧(46)被配置在空腔(24)中沿轴向处于主体(40)与凸缘(42)之间，并且电枢弹簧(46)被设计成提供作用在止挡元件(44)上的作用力，来使止挡元件(44)与凸缘(42)的内表面(43)接触。根据一个实施例，止挡元件(44)和内表面(43)的重叠区域(A)由内部轮廓(441)和外部轮廓(442)界定出，并且由外部轮廓(442)围成的面积(Ao)是由内部轮廓(441)围成的面积(Ai)的至少三倍。
【专利说明】用于喷射阀的阀组件和喷射阀
[0001]本公开涉及用于喷射阀的阀组件和用于燃烧发动机的燃烧室的喷射阀。
[0002]本专利申请要求欧洲专利申请N0.EP11186660.4的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
[0003]喷射阀被广泛使用，特别是用于内燃发动机，其中它们可以被配置成将流体投配到内燃发动机的进气歧管中或直接到内燃发动机的气缸的燃烧室中。
[0004]喷射阀被制造为各种形状，以便满足各种燃烧发动机的各种需要。因此，例如，它们的长度、它们的直径、以及喷射阀的负责流体被投配的方式的各种元件可以在宽范围中变化。除此之外，喷射阀可以容置用于致动喷射阀的阀针的致动器，其可以例如为电磁致动器或压电致动器。
[0005]鉴于非需排放物的生成，为了增强燃烧过程，相应喷射阀可以适合于在非常高的压力下投配流体。例如，压力在汽油发动机的情况下，可以处于高达500巴的范围内，而在柴油发动机的情况下，可以处于大于2000巴的范围内。
[0006]本发明的一个目的是给出一种阀组件，其可以通过简单方式制造并且/或者有助于可靠且精确的功能。
[0007]该目的通过具有如权利要求1所述的特征的一种用于喷射阀的阀组件得以实现。阀组件和喷射阀的有利实施例在从属权利要求中被给出。
[0008]根据第一方面，给出了一种用于喷射阀的阀组件。该阀组件包括阀体，所述阀体具有中心纵向轴线和空腔，所述空腔具有流体入口部分和流体出口部分。它进一步包括:阀针(22)，其在所述空腔中沿轴向可移动，所述阀针在关闭位置阻止流体流动穿过所述流体出口部分，并在其它位置释放所述流体流动穿过所述流体出口部分。
[0009]在一有益实施例中，所述阀组件包括主弹簧，其是可操作的，以朝关闭位置偏置阀针。例如，当阀针处于关闭位置时，主弹簧施加作用力在阀针上，以按压阀针特别是阀针的尖端抵靠阀体，特别是用于将阀组件保持在关闭构造。
[0010]所述阀组件包括电磁致动器单元，其被设计成致动阀针。具体地，所述致动器单元是可操作的，以移动阀针离开关闭位置，特别是克服主弹簧的作用力。所述致动器单元包括电枢(armature)。所述电枢在空腔中沿轴向是可移动的。所述电枢包括主体和凸缘，所述凸缘沿轴向与主体隔开。所述凸缘被固定地联接至主体，并具有面向主体的内表面。
[0011]所述阀组件包括被固定地联接至阀针的止挡元件(stop element)。所述止挡元件被配置在所述空腔中沿轴向处于电枢的主体与凸缘之间。
[0012]电枢弹簧被配置在所述空腔中沿轴向处于所述主体与凸缘之间。所述电枢弹簧被设计成提供作用在所述止挡元件上的作用力，以使所述止挡元件与所述凸缘的内表面接触。
[0013]例如，所述电枢弹簧被配置在所述主体与所述止挡元件的支承表面之间。具体地，所述电枢弹簧的一个轴向端部支承在所述主体上，而所述电枢的相对轴向端部支承在所述止挡元件的支承表面上。所述电枢弹簧优选被预加载成使得它是可操作的，以按压所述止挡元件抵靠所述凸缘的内表面。[0014]有利地，所述阀针的移动的动力学对于本阀组件来说可以是非常好的。具体地，由于电枢弹簧、止挡元件和凸缘的配置，在阀针移动到其关闭位置期间或在阀针移出其关闭位置期间，可以避免阀针的移动的过冲。因此，可以通过非常精确的方式控制所喷射流体的量。此外，所述阀组件可以通过非常简单的方式制成。具体地，按压装配和焊接步骤的数量可以被保持少。因此，阀组件的制造成本可以被保持少。
[0015]在一有益实施例中，所述止挡元件和所述凸缘的内表面的重叠区域由面对中心纵向轴线的内部轮廓和远离中心纵向轴线的外部轮廓界定出。所述重叠区域特别为所述凸缘的内表面的沿着中心纵向轴线俯视时被所述止挡元件覆盖的部分。
[0016]所述凸缘可以具有开口，所述阀针延伸穿过所述开口。例如，在该情况下，所述内部轮廓可以对应于所述开口的侧面的边缘。所述边缘有益地是所述侧面的面对所述止挡元件的边缘。所述侧面可以呈环形形状。所述重叠区域的外部轮廓在沿着中心纵向轴线俯视时可以相应于所述止挡元件的外部轮廓。
[0017]由所述外部轮廓围成的面积优选具有是由所述内部轮廓围成的面积的值的至少三倍的值。在一个改进中，由所述外部轮廓围成的面积是由所述内部轮廓围成的面积的十倍或更低。例如，对由所述外部轮廓围成的面积Ao与由所述内部轮廓围成的面积Ai的比值来说下式成立:3 ( Ao/Ai ( 7，特别是3.24 ( Ao/Ai ( 6.25。所述重叠区域的面积优选为由所述外部轮廓围成的面积与由所述内部轮廓围成的面积的差值。
[0018]在一个实施例中，所述重叠区域呈具有内径Ri和外径Ro的环形，其中1.5 ( Ro/Ri 3,特别是1.8 < Ro/Ri < 2.5。例如,所述内径的值在3mm?6mm之间，优选在4mm?5mm之间，其中在每个情况下都包括端值。所述外径的值可以在8mm?12mm之间，优选在9mm?IOmm之间，其中在每个情况下都包括端值。
[0019]在一有利实施例中，所述凸缘的内表面是平坦的，并且所述止挡元件包括面向所述凸缘的平坦内表面的平坦表面。所述止挡元件的平坦表面和所述凸缘的平坦内表面被设计成彼此接触。所述止挡元件的平坦表面与所述凸缘的平坦内表面的接触部分特别地代表所述重叠区域。
[0020]这种重叠区域的一个优点是:处于所述止挡元件的平坦表面与所述凸缘的平坦内表面之间的间隙中的流体允许在所述止挡元件和所述凸缘朝彼此移动时抑制所述止挡元件与所述凸缘之间的相对移动。因此，在阀针移动到其关闭位置期间，可以抑制阀针相对于电枢的移动。因此，在阀针的这种移动期间，可以避免阀针由于反弹而产生的非需附加移动，并且可获得阀针的非常良好的关闭特性。
[0021]再一优点是:由于流体处于止挡元件的平坦表面与凸缘的平坦内表面之间的间隙中，所以在止挡元件和凸缘移动远离彼此的情况下，在止挡元件与凸缘之间可以发生粘着效应(sticking effect)。例如，当止挡元件和凸缘移动远离彼此时,流体移动到止挡元件与凸缘的内表面之间的间隙中，处于所述重叠区域的区中。该流体移动可以导致吸引特别是流体动力学作用力发挥作用以克服止挡元件与凸缘之间的间隙的增大。这样，能量通过止挡元件和凸缘离开彼此的移动而被耗散。能量耗散由于重叠区域的相对较大的面积而是特别有效的。因此，阀针相对于电枢的相对移动可以得到抑制。根据本公开的重叠区域的大面积可以有利地促进令人满意的抑制效果，其以较小的重叠区域可能不能获得。因此，在阀组件的打开事件期间当电枢碰触阀体时阀针的非需过冲可以在很大程度上得到避免，并且可获得阀针的非常良好的打开特性。同样地，在阀组件的关闭事件期间当阀针碰触阀体时电枢的非需过冲可以在很大程度上得到避免，使得可能在关闭事件结束时导致阀组件非需地打开的所谓电枢针反弹的风险是特别低的。
[0022]在阀组件的另一实施例中，电枢、阀针和止挡元件被定形状为使得电枢的主体是不可操作以通过与阀针或止挡元件的直接机械相互作用而将轴向作用力传递至阀针的。例如，主体的所有横向地延伸的表面与阀针的以及止挡元件的所有横向地延伸的表面间隔开，优选在阀组件的整个操作中。换言之，电枢的主体以及阀针一或阀组件的在位置上相对于阀针固定的其它元件比如止挡元件一的沿轴向重叠部分沿横向即沿着中心纵向轴线在俯视图中不重叠。相反，电枢优选仅借助于电枢的凸缘与止挡元件之间的形状配合(form-fit)连接，将作用力传递至阀针来移动阀针离开关闭位置。
[0023]有利地，阀针相对于电枢的位置调节可以是特别简单的。附加地或替代地，阀组件可以相对于电枢和/或阀针的制造公差是特别不敏感的。此外，以上描述的粘着效应以这种方式可以是特别精确地可控的。
[0024]在再一有利实施例中，圆柱形引导元件被固定地联接至所述止挡元件，所述圆柱形引导元件沿轴向方向延伸，并被设计成相对于所述电枢引导所述阀针。这具有以下优点:可以获得阀针相对于电枢的非常良好的引导。
[0025]在再一有利实施例中，所述电枢的凸缘包括圆柱形部段，所述圆柱形部段沿轴向方向延伸，并被设计成相对于所述电枢形成用于所述阀针的引导元件。这具有以下优点:可以获得阀针相对于电枢的非常良好的引导。此外，所述凸缘可以通过简单的方式制成。
[0026]在再一有利实施例中，所述止挡元件与所述阀针是一体的。这具有以下优点:可以获得止挡元件与阀针之间的非常可靠的联接。此外，止挡元件和阀针可以通过非常简单的方式制成。
[0027]在再一有利实施例中，上部引导元件被配置在所述空腔中，所述上部引导元件被设计成在所述空腔内引导所述电枢。例如，所述电枢的主体具有中心轴向开口，并且所述上部引导元件被接收在所述中心轴向开口中。所述中心轴向开口有益地沿轴向方向延伸完全穿过所述主体。在一个改进中，以下部件中的至少一个延伸进入或穿过所述中心轴向开口:阀针、止挡元件、主弹簧。在该情况下，所述上部引导元件优选成形为套筒，并且至少所述阀针和/或止挡元件和/或主弹簧延伸进入或穿过所述上部引导元件。借助于所述上部引导元件，特别高的重复率和/或特别小的最低限度流体流动可以是可获得的。
[0028]所述上部引导元件可以例如通过按压装配固定地联接至所述阀体。被固定地联接至即在位置上固定于所述阀体的上部引导元件可以有利地代表用于电枢的特别精确的引导件。压配合联接可以有利地允许非常简单地制造所述阀组件。
[0029]在再一有利实施例中，上部引导元件被配置在所述空腔中并固定地联接至所述阀针，所述上部引导元件被设计成相对于所述电枢形成用于所述阀针的引导元件。这具有以下优点:所述上部引导元件可以执行不同功能，例如相对于所述电枢引导所述阀针，以及相对于所述阀体引导所述阀针。此外，所述上部引导元件可以通过非常简单的方式例如通过压配合联接至所述阀针。
[0030]在一个改进中，固定地联接至阀针的上部引导元件被配置在所述电枢的主体的中心轴向开口中，并具有突出部分，其在面向所述阀体的流体入口部分的一侧从中心轴向开口沿轴向突出。
[0031]所述上部引导元件的突出部分可以被接收在所述阀体的空腔的引导部分中，所述引导部分被定大小为沿轴向方向引导所述上部引导元件。具体地，所述上部引导元件的突出部分和所述阀体的弓I导部分基本上具有相同的形状和尺寸。
[0032]在该改进中和在另一些实施例中的上部引导元件比起在所述电枢的下游的阀针的部分可以具有较大的横向截面面积。这种上部引导元件可以有利地是可操作的，以相对于壳体弓丨导阀针，并且还有助于沿轴向引导电枢。
[0033]在再一有利实施例中，所述止挡元件与所述上部引导元件是一体的。这具有以下优点:止挡元件和上部引导元件的组件可以通过非常简单的方式制成。
[0034]在再一有利实施例中，所述上部引导元件包括凹部，所述阀针被部分地配置在所述凹部中，并且所述阀针被形状配合地联接至所述上部引导元件。这具有以下优点:可以通过非常简单的方式组装阀组件。
[0035]根据第二方面，给出了一种用于燃烧发动机的燃烧室的喷射阀。所述喷射阀包括根据以上描述的实施例或改进中的至少一个所述的阀组件。
[0036]根据另一方面，给出了一种用于喷射阀的阀组件，所述阀组件包括:阀体，其包括中心纵向轴线和具有流体入口部分和流体出口部分的空腔；阀针，其在所述空腔中沿轴向可移动，所述阀针在关闭位置阻止流体流动穿过所述流体出口部分，并在其它位置释放所述流体流动穿过所述流体出口部分；电磁致动器单元，其被提供来致动所述阀针，所述致动器单元包括电枢，所述电枢在所述空腔中沿轴向可移动并包括主体和沿轴向与所述主体隔开的凸缘，所述凸缘被固定地联接至所述主体并具有面向所述主体的内表面；和止挡元件，其被固定地联接至所述阀针，并配置在所述空腔中沿轴向处于所述电枢的主体与凸缘之间；和电枢弹簧，被配置在所述空腔中沿轴向处于所述主体与所述凸缘之间，并且所述电枢弹簧是可操作的，以提供作用在所述止挡元件上的作用力，来使所述止挡元件与所述凸缘的内表面接触，其中，所述电枢、阀针和止挡元件被定形状为使得电枢的主体是不可操作以通过与阀针或止挡元件的直接机械相互作用而将轴向作用力传递至阀针的。所述阀组件可以具有根据以上描述的方面、实施例和改进中的至少一个所述的再一些特征。
[0037]根据又一方面，给出了一种用于喷射阀的阀组件，所述阀组件包括:阀体，其包括中心纵向轴线和具有流体入口部分和流体出口部分的空腔；阀针，其在所述空腔中沿轴向可移动，所述阀针在关闭位置阻止流体流动穿过所述流体出口部分，并在其它位置释放所述流体流动穿过所述流体出口部分；电磁致动器单元，其被提供来致动所述阀针，所述致动器单元包括电枢，所述电枢在所述空腔中沿轴向可移动并包括主体和沿轴向与所述主体隔开的凸缘，所述凸缘被固定地联接至所述主体并具有面向所述主体的内表面；和止挡元件，其被固定地联接至所述阀针，并配置在所述空腔中沿轴向处于所述电枢的主体与凸缘之间；和电枢弹簧，被配置在所述空腔中沿轴向处于所述主体与所述凸缘之间，并且所述电枢弹簧是可操作的，以提供作用在所述止挡元件上的作用力，来使所述止挡元件与所述凸缘的内表面接触。所述阀进一步包括上部引导元件，其被配置在所述空腔中，所述上部引导元件被设计成在所述空腔内引导所述电枢。在一个有益实施例中，所述电枢的主体具有中心轴向开口，并且所述上部引导元件被接收在所述中心轴向开口中。所述阀组件可以具有根据以上描述的方面、实施例和改进中的至少一个所述的再一些特征。[0038]阀组件的以及喷射阀的有利实施例和改进将从下面描述的示例性实施例在以下示意图的协助下变得清楚明了:
图1A示以纵截面图出了喷射阀，其具有第一实施例中的阀组件，
图1B示出了图1A的阀组件的电枢的凸缘和止挡元件的俯视图，
图2以纵截面图示出了再一实施例中的阀组件，
图3以纵截面图示出了再一实施例中的阀组件，
图4以纵截面图示出了再一实施例中的阀组件，
图5以纵截面图示出了再一实施例中的阀组件，
图6以纵截面图示出了再一实施例中的阀组件，并且 图7以纵截面图示出了再一实施例中的阀组件。
[0039]出现在不同图示中具有相同设计和功能的元件以相同附图标记来标识。
[0040]喷射阀10(图1)可以被用作用于内燃发动机的燃烧室的燃料喷射阀，并包括阀组件14，所述阀组件14具有致动器单元16，其优选为电磁致动器单元。所示喷射阀10为向内开放型。替代地，喷射阀10可以为向外开放型。
[0041]阀组件14包括壳体18和阀体20。壳体18被固定地联接至阀体20。阀体20具有中心纵向轴线L。
[0042]阀组件14进一步包括阀针22。优选地，阀针22是空心的，并具有沿中心纵向轴线L的方向延伸的凹部23。
[0043]阀针22被取入阀体20的空腔24中。空腔24沿轴向延伸穿过阀体20，并具有流体入口部分26和流体出口部分28。流体入口部分26被设计成液压地联接至内燃发动机的高压力燃料室，其中燃料被存储在高压力下。
[0044]阀针22具有通道25，其液压地联接阀针22的凹部23与阀体20的空腔24。空腔24、凹部23和通道25允许流体从流体入口部分26流动至流体出口部分28。
[0045]在阀体20的空腔24的自由端部之一上，形成流体出口部分28，其根据阀针22的轴向位置被关闭或打开。在阀针22的关闭位置，阀针22密封地座置在阀座29上，由此防止流体流动穿过阀体20中的至少一个喷射喷嘴30。阀座29可以被做成与阀体20是一体的，或者可以与阀体20分离。
[0046]主弹簧32配置在阀体20内。主弹簧32机械地联接至阀针22。主弹簧32朝关闭位置偏置阀针22。当阀针22处于关闭位置时，主弹簧32施加作用力在阀针22上，以按压阀针22的尖端抵靠阀座29。
[0047]致动器单元16包括线圈36和电枢38。线圈36配置在壳体18内。电枢38在空腔24中沿轴向可移动。壳体18、线圈36和电枢38形成电磁回路。
[0048]电枢38具有主体40、联接部分41和凸缘42。联接部分41沿轴向方向延伸。凸缘42沿轴向与主体40隔开。凸缘42经由联接部分41固定地联接至主体40。优选地，联接部分41与凸缘42是一体，并且联接部分41被焊接至主体40。凸缘42具有内表面43，其面向主体40。凸缘42的内表面43是平坦的。凸缘42具有圆盘形部段52。圆盘形部段52沿径向方向延伸。凸缘42的圆盘形部段52包括平坦的内表面43。
[0049]当线圈36被激励时，这导致电磁作用力经由电枢38作用在阀针22上。电磁作用力发挥作用克服从主弹簧32获得的机械作用力。通过适当地激励线圈36，阀针22可以以该方式移动离开其关闭位置，这导致流体流动穿过喷射喷嘴30。
[0050]阀组件14包括止挡元件44和电枢弹簧46。在图1_3的实施例中，止挡元件44与阀针22是一体的。
[0051]电枢弹簧46沿轴向方向配置在电枢38的凸缘42与主体40之间。具体地，电枢弹簧46的第一轴向端部支承在主体40上，并且电枢弹簧46的与第一轴向端部相对的第二轴向端部支承在止挡元件44的支承表面45上。
[0052]电枢弹簧46被预加载成提供作用在止挡元件44上的作用力。该作用力允许止挡元件44与凸缘42的内表面43接触。止挡元件44具有圆盘形部段48 (图1-7)。圆盘形部段48沿径向方向延伸离开阀针22。圆盘形部段48具有面向凸缘42的平坦内表面43的平坦表面49。止挡元件44的平坦表面49借助于由预加载电枢弹簧46生成的作用力压靠在凸缘42的内表面43上。
[0053]图1B示出了沿着凸缘42和止挡元件44的纵向轴线L的示意性俯视图。
[0054]凸缘42和止挡元件44具有重叠区域A，其由内部轮廓441和外部轮廓442界定。重叠区域A由图1B中的点划线通过阴影示出。它对应于止挡元件44的平坦表面49的以及凸缘42的内表面43的接触部分。
[0055]在本实施例中，重叠区域A是环形的，内部轮廓441具有内径Ri且外部轮廓具有外径Ro。外径Ro是内径Ri的两倍，例如外径具有IOmm的值，而内径具有5mm的值，使得比值Ro/Ri的值为2。分别由内部轮廓441和外部轮廓442围成的对应面积Ai和Ao的比值具有Ao/Ai=Ro2/Ri2的值，即在本实施例中Ao/Ai=4。
[0056]图1的实施例示出了圆柱形引导元件50，其固定地联接至止挡元件44。优选地，圆柱形引导元件50与阀针22和止挡元件44是一体的。圆柱形引导元件50沿轴向方向延伸。圆柱形引导元件50允许相对于电枢38引导阀针22。
[0057]优选地，圆柱形引导元件50沿轴向延伸到电枢38的主体40的中心轴向开口 60中。然而，圆柱形引导元件50不沿横向与主体40重叠。这样，电枢38特别是不可操作来通过与圆柱形引导元件50的直接机械相互作用将轴向作用力传递至阀针22的。因为此外止挡元件44沿轴向与主体40间隔开，所以电枢38仅经由止挡元件44与凸缘42通过平坦表面49和平坦内表面43形成的形状配合连接，来传递轴向作用力，以移动阀针22离开关闭位置。
[0058]图1-3示出了阀组件14的实施例，其中上部引导元件54配置在空腔24中，并固定地联接至阀体20，例如借助压配合连接。上部引导元件54可以在空腔24内引导电枢38。
[0059]具体地，上部引导元件54被接收在电枢38的主体40的中心轴向开口 60中。上部引导元件54从流体入口部分26侧延伸到中心轴向开口 60中，而圆柱形引导元件50从流体出口部分28侧延伸到中心轴向开口 60中。在本实施例中，上部引导元件54呈套筒的形式，并且主弹簧32延伸穿过上部引导元件54进入主体40的中心轴向开口 60中。
[0060]图3示出了阀组件14的一个实施例，其中凸缘42包括沿轴向方向延伸的圆柱形部段56。凸缘42的圆柱形部段56相对于电枢38为阀针22形成引导元件。
[0061]图4-7示出了阀组件14的实施例，其中上部引导元件58配置在空腔24中，并固定地联接至阀针22。具体地，电枢38具有凹部，其呈中心轴向开口 60的形式，上部引导元件58至少部分地配置于其中。上部引导元件58相对于电枢38引导阀针22。[0062]上部引导元件58从电枢38的主体40沿朝向流体入口部分26的方向突出。阀体20的沿轴向与上部引导元件58的突出部分重叠的引导部分被定大小为相对于阀体20沿轴向引导上部引导元件58。阀体20的引导部分特别地基本上呈上部引导元件的突出部分的逆形状。这样，上部引导元件58有助于经由主体40的中心轴向开口 60借助于机械相互作用沿轴向引导电枢38。上部引导元件58的突出部分的外径大于在电枢38下游的区域中的阀针22的外径，使得引导可以是特别精确的。
[0063]上部引导元件58具有凹部62。在图4_7的实施例中，阀针22被部分地配置在上部引导元件58的凹部62中，并且阀针22被形状配合地联接至上部引导元件58。图5_7示出了阀组件14的实施例，其中止挡元件44与固定地联接至阀针22的上部引导元件58是一体的。
[0064]在以下，描述喷射阀10的功能:
流体从流体入口部分26被引导至空腔24，并进一步至流体出口部分28。在阀针22的关闭位置，阀针22阻止流体流动穿过流体出口部分28。在阀针22的关闭位置外，阀针22允许流体流动穿过喷射喷嘴30。
[0065]在电磁致动器单元16被激励时的情况下，致动器单元16可以在电枢38上产生电磁作用力。电枢38被线圈36吸引，并沿轴向方向移动离开流体出口部分28。电枢38借助于止挡元件44的平坦表面49与凸缘42的内表面43的形状配合连接而随之带走止挡元件44和阀针22，使得阀针22沿轴向方向移动出关闭位置。因此，流体可以流动穿过喷射喷嘴30。
[0066]阀组件14在电枢38的主体40碰触阀体20时到达其打开构造，使得其朝流体入口部分26的轴向移动被阻止。阀针22于是可以与电枢38解除联接，并进一步沿轴向方向朝流体入口部分26移动，使得止挡元件44的平坦表面49移出与凸缘42的内表面43的形状配合连接，从而在这两个表面之间生成间隙。
[0067]当止挡元件的平坦表面49移动离开凸缘42的内表面43时，间隙增大。增大的间隙被充注流体，其由于大的重叠区域A而以相对较高的速度被吸入止挡元件44的平坦表面49与凸缘42的平坦内表面43之间的间隙中。这样，可以在止挡元件44与凸缘42之间产生粘着效应，特别是由于源自流动到间隙中的流体的流体动力学和/或流体静力学作用力。因此，阀针22相对于电枢38的移动可以被抑制，并且阀针22的过冲可以在很大程度上被避免。因此，即使脉冲宽度低，也可以在驱动喷射阀10的驱动器的电信号的脉冲宽度与一定量的被注射流体之间获得非常良好的线性度。
[0068]当阀组件14已被稳定在打开构造中时，止挡元件44的平坦表面49与凸缘42的内表面43之间的间隙借助于沿朝向流体出口部分28的方向偏置阀针22的主弹簧32被再次闭合。当致动器单元16随后被断电时，主弹簧32可迫使阀针22沿轴向方向移动到其关闭位置。阀针22借助于止挡元件44与凸缘42之间的机械联接而随之带走止挡元件44和电枢38。
[0069]阀组件14在阀针22碰触阀座29时到达其关闭构造，使得其朝流体出口部分28的轴向移动被阻止。电枢38于是可以与阀针22解除联接，并进一步沿轴向方向朝流体出口部分28移动，使得凸缘43的内表面43移出与止挡元件44的平坦表面49的形状配合连接，从而在这两个表面之间生成间隙。[0070]与以上对于打开事件所描述的一样，被吸入止挡元件44的平坦表面49与电枢38的凸缘42的平坦内表面43之间的间隙中的流体可以抑制止挡元件44与凸缘42之间的相对移动。因此，电枢38相对于阀针22的移动可以被抑制。电枢38的动能这样被有效地耗散。因此，当电枢38借助于电枢弹簧46被迫使恢复与止挡元件44形状配合地接合时，可以避免阀针22的反弹。因此，可以获得检测阀针22的关闭位置的非常良好的能力。
[0071]本发明并不局限于基于所述示例性实施例进行描述的特定实施例，而是包括不同实施例的构成要素的任意组合。而且，本发明包括权利要求的任意组合以及由权利要求公开的特征的任意组合。
【权利要求】
1.用于喷射阀(10)的阀组件(14)，包括: -阀体(20)，其包括中心纵向轴线(L)和具有流体入口部分(26)和流体出口部分(28)的空腔(24)， -阀针(22)，其在所述空腔(24)中沿轴向可移动，所述阀针(22)在关闭位置阻止流体流动穿过所述流体出口部分(28)，并在其它位置释放所述流体流动穿过所述流体出口部分(28)， -电磁致动器单元(16)，其被提供来致动所述阀针(22)，所述致动器单元(16)包括电枢(38)，所述电枢(38)在所述空腔(24)中沿轴向可移动并包括主体(40)和沿轴向与所述主体(40)隔开的凸缘(42)，所述凸缘(42)被固定地联接至所述主体(40)并具有面向所述主体(40)的内表面(43)，和 -止挡元件(44)，其被固定地联接至所述阀针(22)，并配置在所述空腔(24)中沿轴向处于所述电枢(38)的主体(40)与凸缘(42)之间，和 -电枢弹簧(46)，被配置在所述空腔(24)中沿轴向处于所述主体(40)与所述凸缘(42)之间，并且所述电枢弹簧(46)是可操作的，以提供作用在所述止挡元件(44)上的作用力，来使所述止挡元件(44)与所述凸缘(42)的内表面(43)接触， 其中，所述止挡元件(44)和所述内表面(43)的重叠区域㈧由内部轮廓(441)和外部轮廓(442)界定出，并且由所述外部轮廓(442)围成的面积(Ao)是由所述内部轮廓(441)围成的面积(Ai)的至少三倍。
2.如权利要求1所述的阀组件(14)，其中，对由所述外部轮廓(442)围成的面积Ao与由所述内部轮廓(441)围成的面积Ai的比值来说下式成立:3 ( Ao/Ai ( 7。`
3.如前述权利要求中任一项所述的阀组件(14)，其中，所述重叠区域(A)呈环形，具有内径Ri和外径Ro，并且对于所述外径Ro与所述内径Ri的比值来说下式成立:1.5 SRo/Ri ( 3。
4.如前述权利要求中任一项所述的阀组件(14)，其中，所述电枢(38)、所述止挡元件(44)和所述阀针(22)被定形状为使得所述主体(40)是不可操作以通过与所述阀针(22)或所述止挡元件(44)直接机械相互作用而将轴向作用力传递至所述阀针(22)的。
5.根据前述权利要求中任一项所述的阀组件(14)，其中，上部引导元件(54)被配置在所述空腔(24)中并固定地联接至所述阀体(20)，所述上部引导元件(54)被设计成在所述空腔(24)内引导所述电枢(38)。
6.根据权利要求5所述的阀组件(14)，其中，所述主体(40)具有中心开口(60)，并且所述上部引导元件(58)被接收在所述中心开口(60)中。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的阀组件(14)，其中，上部引导元件(58)被配置在所述空腔(24)中并固定地联接至所述阀针(22)，所述上部引导元件(58)被设计成相对于所述电枢(38)形成用于所述阀针(22)的引导元件。
8.如权利要求7所述的阀组件(14)，其中，所述主体(40)具有中心开口(60)，并且所述上部引导元件(58)被配置在所述中心开口 (60)中，使得它在面向所述流体入口部分(26)的一侧从所述中心开口 (60)突出。
9.根据权利要求7或8所述的阀组件(14)，其中，所述止挡元件(44)与所述上部引导元件(58)是一体的。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的阀组件(14)，其中，所述上部引导元件(58)包括凹部(62)，所述阀针(22)被部分地配置在所述凹部(62)中，并且所述阀针(22)被形状配合地联接至所述上部引导元件(58)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的阀组件(14)，其中，所述凸缘(42)的内表面(43)是平坦的，并且所述止挡元件(44)包括面向所述凸缘(42)的平坦内表面(43)的平坦表面(49)，并且所述止挡元件(44)的平坦表面(49)和所述凸缘(42)的平坦内表面(43)被设计成彼此接触。
12.根据前述权利要求中任一项所述的阀组件(14)，其中，圆柱形引导元件(50)被固定地联接至所述止挡元件(44)，所述圆柱形引导元件(50)沿轴向方向延伸，并被设计成相对于所述电枢(38)引导所述阀针(22)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的阀组件(14)，其中，所述电枢(38)的凸缘(42)包括圆柱形部段(56)，所述圆柱形部段(56)沿轴向方向延伸，并被设计成相对于所述电枢(38)形成用于所述阀针(22)的引导元件。
14.根据前述权利要求中任一项所述的阀组件(14)，其中，所述止挡元件(44)与所述阀针(22)是一体的。
15.用于燃烧发动机的燃烧室的喷射阀(10)，包括根据前述权利要求中任一项所述的阀组件(14)。`
【文档编号】F02M63/00GK103890370SQ201280052608
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年10月24日 优先权日:2011年10月26日
【发明者】I.伊佐, M.加多, M.索里亚尼 申请人:大陆汽车有限公司