專利名稱：可電磁操作的閥的制作方法
現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及一種按照獨(dú)立權(quán)利要求所述類型的可電磁操作的閥。
從DE-PS 39 43 005已知一種可電磁操作的燃料噴射閥，其中，在閥座區(qū)域內(nèi)安裝了多個(gè)盤形的元件。在電磁回路被勵(lì)磁時(shí)，一個(gè)作為扁平銜鐵起作用的扁平閥板從與它共同作用的位于對(duì)面的閥座板上抬起，閥座板通常形成平板閥元件。在閥座板上游安裝了一個(gè)渦流元件，它使得流向閥座的燃料產(chǎn)生圓形的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。一個(gè)限位板在與閥座板相對(duì)的另一側(cè)限制閥板的軸向運(yùn)動(dòng)。閥板被渦流元件包圍并隔開(kāi)大的間隙，因此，渦流元件承擔(dān)對(duì)閥板的一定導(dǎo)向作用。在渦流元件下端面上加工有多個(gè)沿切向延伸的槽，這些槽從外圓周一直延伸到中間的渦流室。通過(guò)渦流元件以其下端面靠在閥座板上，這些槽作為渦流室。
在DE-OS 196 07 288中已經(jīng)詳細(xì)描述了用所謂多層電鍍來(lái)制造孔板，這些孔板特別適合于用在燃料噴射閥上。這種孔板的制造原理是通過(guò)電鍍一層或多層具有不同結(jié)構(gòu)的金屬沉積層，形成一個(gè)一件式的板。這應(yīng)明確地屬于本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容。
從DE-OS 195 23 915中已知一種借助多層電鍍制造的微型閥。閥的下部至少包括一個(gè)銜鐵和一個(gè)可運(yùn)動(dòng)的閥關(guān)閉元件，它通過(guò)電鍍金屬沉積層而多層式構(gòu)成。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)根據(jù)本發(fā)明具有獨(dú)立權(quán)利要求特征的可電磁操作的閥，其優(yōu)點(diǎn)是，能夠以特別簡(jiǎn)單的方式低成本和極小型化地制造。本發(fā)明閥在密封座區(qū)域內(nèi)以理想方式不具有可導(dǎo)致產(chǎn)生大的無(wú)效容積的大蓄存腔。此外，閥座直接集成在噴霧板上，因此在閥座和噴霧板入口之間根本不會(huì)產(chǎn)生附加容積。用這種方式，在該區(qū)域內(nèi)蓄存的液體量保持極小。這樣，在該閥作為燃料噴射閥使用時(shí)，可以非常有效地避免在發(fā)動(dòng)機(jī)工作中持續(xù)不受控制的后續(xù)噴射。
通過(guò)在從屬權(quán)利要求中提出的措施能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)獨(dú)立權(quán)利要求中給出的閥的有利改進(jìn)。
有利的是，操作元件具有兩個(gè)腿，即一個(gè)支承腿和一個(gè)操作腿，其中，支承腿與閥縱軸線平行地延伸，操作腿與閥縱軸線相當(dāng)垂直地延伸。以有利的方式，操作元件可以具有非常小的尺寸，并且由于所使用的材料，例如彈簧鋼板，可以具有小的質(zhì)量。由于作為唯一運(yùn)動(dòng)部分的操作腿運(yùn)動(dòng)質(zhì)量小，可以實(shí)現(xiàn)很短的閥開(kāi)關(guān)時(shí)間并且可以保持密封座上的磨損極小。
閥的各個(gè)零件可以非常簡(jiǎn)單地裝配。支承腿例如在其下端部上具有一個(gè)楔形的斜面，用于通過(guò)楔嵌來(lái)固定操作元件。
附圖在附圖中簡(jiǎn)化示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例并在下面的描述中詳細(xì)解釋。

圖1以局部視圖示出小型結(jié)構(gòu)式的可電磁操作的閥。
該閥具有一個(gè)起閥致動(dòng)器作用的電磁回路。該電磁回路一方面包括一個(gè)電磁線圈1，另一方面包括一個(gè)至少部分地包圍該電磁線圈1的馬蹄形磁鐵2。該環(huán)形的馬蹄形磁鐵2例如在三個(gè)側(cè)面包圍電磁線圈1并且作為電磁回路的內(nèi)極。馬蹄形磁鐵2以其反U字形輪廓使得在電磁線圈1的區(qū)域內(nèi)閥的結(jié)構(gòu)特別緊湊和短小。
非常緊湊的該電磁回路被安裝在一個(gè)與閥縱軸線3同心的閥殼體4內(nèi)。在閥殼體4內(nèi)設(shè)置有一個(gè)貫通的縱向孔5，該縱向孔沿著閥縱軸線3延伸。具有縱向孔5的閥殼體4也起到燃料入口接管的作用，其中，縱向孔5是燃料輸入通道。在縱向孔5中，在輸入側(cè)例如設(shè)置了一個(gè)沒(méi)有示出的燃料過(guò)濾器，它用于過(guò)濾出那些其大小會(huì)在噴射閥中引起堵塞或損壞的燃料含物。
閥殼體4例如具有一個(gè)管狀的殼體套6和一個(gè)殼體底7，在該殼體套中，縱向孔5以很大程度保持不變的直徑延伸，殼體底7形成閥殼體4的下游終止端并從而形成整個(gè)閥的終止端。在殼體底7中設(shè)置有一個(gè)出口8，它最終成為縱向孔5的一個(gè)延長(zhǎng)部，但具有較小的開(kāi)口寬度。通過(guò)構(gòu)成殼體底7，內(nèi)部閥構(gòu)件的裝配方向被預(yù)先給定，因此，這些構(gòu)件只能從輸入側(cè)按照所謂圓珠筆裝配原則裝入。
在殼體底7的內(nèi)底11上首先裝上一個(gè)例如多層的噴霧板12。噴霧板12例如通過(guò)所謂多層電鍍、即多層電鍍金屬沉積層構(gòu)成，并且作為緊湊的單個(gè)構(gòu)件被裝入閥中。
在圖1中示出一個(gè)三層的噴霧板12，具有渦流板的功能。但在本發(fā)明閥中也可使用完全另外結(jié)構(gòu)形式的噴霧板。噴霧板12的這些層被先后電鍍沉積，使得后續(xù)層由于電鍍附著而與其下面的層牢固連接。噴霧板12具有一個(gè)這樣的外徑，使得它可與縱向孔5隔開(kāi)一定距離定位。噴霧板12的這三個(gè)層在以下相應(yīng)于其功能被稱為蓋層15、渦流產(chǎn)生層16和底層17。如從圖1可以看出的，上面的蓋層15以一個(gè)比其兩個(gè)后續(xù)層16，17更小的外徑構(gòu)成。用這種方式可以保證，在閥打開(kāi)的情況下，燃料可以在外面從蓋層15旁邊流過(guò)并且無(wú)阻礙地在進(jìn)入中間渦流產(chǎn)生層16的自噴霧板12外圓周出發(fā)的例如四個(gè)渦流通道19的外側(cè)入口區(qū)域18中。
上面的蓋層15是一個(gè)封閉的金屬層，它沒(méi)有用于通流的開(kāi)口區(qū)域并且因此也可用作閥座23。相反，在渦流產(chǎn)生層16中設(shè)置復(fù)雜的開(kāi)口輪廓，在該層16的整個(gè)軸向厚度上延伸。中間層16的開(kāi)口輪廓由一個(gè)內(nèi)部渦流室20和多個(gè)通入渦流室20的渦流通道19組成。這例如兩個(gè)到八個(gè)渦流通道19沿切向通入渦流室20。渦流室20完全被蓋層15遮蓋，渦流通道19僅被部分地遮蓋，因?yàn)楸畴x渦流室20的外端部形成向上敞開(kāi)的入口區(qū)域18。由于渦流通道19沿切向通入渦流室20，燃料被施加一個(gè)旋轉(zhuǎn)脈沖，該旋轉(zhuǎn)脈沖在下方底17的圓形中間出口22中以及在閥殼體4的出口8中也被保持。
具有多個(gè)金屬層的噴霧板12通過(guò)電鍍沉積構(gòu)成。由于采用深度平版印刷電鍍技術(shù)制造，在輪廓形成方面具有特別的特征，以下以簡(jiǎn)短的形式對(duì)其中一些進(jìn)行總結(jié)一這些層在整個(gè)板面上具有恒定的厚度，一通過(guò)深度平版印刷結(jié)構(gòu)化相當(dāng)垂直地切入這些層中，這些切口分別形成通流的空腔(由于制造技術(shù)的限制會(huì)出現(xiàn)相對(duì)于理想的垂直壁大約3°的偏差)，一通過(guò)各個(gè)被結(jié)構(gòu)化的金屬層的多層構(gòu)成可以實(shí)現(xiàn)所希望的側(cè)凹和切口的重疊，一切口具有任意的橫截面形狀，它的壁與軸線相當(dāng)平行，一噴霧板一件式構(gòu)成，因?yàn)楦鱾€(gè)金屬沉積層直接相疊。
噴霧板12以其上邊界邊緣在蓋層15上形成一個(gè)閥座23。設(shè)置了一個(gè)殼形、槽形或盆形的操作元件25作為用于打開(kāi)和關(guān)閉該閥的閥元件。即作為銜鐵又作為閥關(guān)閉元件的該操作元件25與閥座23配合作用，用于密封閥。操作元件25具有L形的橫截面，它具有兩個(gè)腿，即一個(gè)與閥縱軸3相當(dāng)垂直的操作腿26和另一個(gè)與閥縱軸3平行的環(huán)形支承腿27，它們相互間相當(dāng)垂直地折彎。
在安裝好噴霧板12之后將操作元件25裝入縱向孔5內(nèi)。支承腿27在其下端部上具有一個(gè)楔形的斜面28，該斜面被這樣壓入閥殼體4內(nèi)壁與噴霧板12之間，使得它楔在中間的渦流產(chǎn)生層16上。由于這發(fā)生在噴霧板12的整個(gè)圓周上，噴霧板12被可靠、安全并且對(duì)中心地固定在閥端部上。
操作腿26同樣具有環(huán)形的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗哂幸粋€(gè)內(nèi)部開(kāi)口29。開(kāi)口29的邊緣區(qū)域30沿流動(dòng)方向呈截錐形擴(kuò)大地延伸并且形成直接的閥關(guān)閉元件，該閥關(guān)閉元件與蓋層15上的閥座23相對(duì)應(yīng)。在閥關(guān)閉的情況下，操作元件25的操作腿26貼靠在閥座23上。操作元件25壓在閥座23上的壓力由操作元件25所用的材料(例如彈簧鋼板)的彈簧剛性和加載在它上面的燃料靜壓力產(chǎn)生。
電磁線圈1預(yù)裝配在馬蹄形磁鐵2內(nèi)，接著將該電磁回路組件也裝入縱向孔5內(nèi)。馬蹄形磁鐵2在外直徑上的徑向過(guò)盈可用于通過(guò)徑向壓入閥殼體4中來(lái)實(shí)現(xiàn)所希望的軸向固定。
為了使閥座23的區(qū)域內(nèi)通流，操作元件25必須以操作腿26的邊緣區(qū)域30自噴霧板12抬起一定的行程。在此，對(duì)閥的操作通過(guò)已知的電磁方式實(shí)現(xiàn)。打開(kāi)行程通過(guò)處于已安裝好狀態(tài)下的馬蹄形磁鐵2的塑性變形來(lái)調(diào)整。為此可以例如用一個(gè)簡(jiǎn)單畫出的變形工具35軸向壓在馬蹄形磁鐵2上。操作元件25的彈簧力此前已經(jīng)同樣通過(guò)沿油向的塑性變形進(jìn)行調(diào)整。
操作元件25的行程主要通過(guò)操作元件25和馬蹄形磁鐵2的安裝位置預(yù)先給定。操作元件25的一個(gè)最終位置在電磁線圈1未被激勵(lì)的情況下通過(guò)操作腿26貼靠在閥座23上來(lái)確定，操作元件25的另一個(gè)最終位置在電磁線圈1被激勵(lì)的情況下通過(guò)操作腿26貼靠在作為內(nèi)極的馬蹄形磁鐵2的下游內(nèi)端面37上來(lái)給出。
閥的各個(gè)構(gòu)件的緊湊的結(jié)構(gòu)使得可以制造外直徑僅約4mm的小型閥。
權(quán)利要求
1.可電磁操作的閥，具有一個(gè)閥縱軸線(3)，具有一個(gè)電磁回路(1，2)，具有一個(gè)可運(yùn)動(dòng)的操作元件(25)，該操作元件為了打開(kāi)和關(guān)閉該閥與一個(gè)固定的閥座(23)配合作用，并且具有一個(gè)在閥座(23)下游構(gòu)成的出口(8)，其特征在于，操作元件(25)呈殼形、槽形或盆形構(gòu)成，具有一個(gè)操作腿(26)和一個(gè)與該操作腿相當(dāng)垂直地構(gòu)成的支承腿(27)。
2.按權(quán)利要求1的閥，其特征在于，支承腿(27)與閥縱軸線(3)平行地延伸，操作腿(26)與閥縱軸線(3)相當(dāng)垂直地延伸。
3.按權(quán)利要求1或2的閥，其特征在于，只有操作腿(26)構(gòu)成操作元件(25)的運(yùn)動(dòng)部分。
4.按前述權(quán)利要求之一的閥，其特征在于，支承腿(27)環(huán)狀環(huán)繞，操作腿(26)通過(guò)一個(gè)內(nèi)部開(kāi)口(29)同樣呈環(huán)形構(gòu)成。
5.按權(quán)利要求4的閥，其特征在于，操作腿(26)以開(kāi)口(29)的邊緣區(qū)域(30)形成一個(gè)閥關(guān)閉元件。
6.按權(quán)利要求5的閥，其特征在于，開(kāi)口(29)的邊緣區(qū)域(30)沿流動(dòng)方向呈截錐形擴(kuò)大地延伸。
7.按前述權(quán)利要求之一的閥，其特征在于，支承腿(27)在其下端部上具有一個(gè)楔形的斜面(28)用于固定操作元件(25)。
8.按前述權(quán)利要求之一的閥，其特征在于，在出口(8)的上游在閥中安置一個(gè)多層的噴霧板(12)。
9.按權(quán)利要求8的閥，其特征在于，噴霧板(12)的一個(gè)上面的層(15)具有一個(gè)閥座(23)，操作腿(26)與該閥座配合作用以打開(kāi)和關(guān)閉閥。
10.按權(quán)利要求8或9的閥，其特征在于，支承腿(27)楔入一個(gè)閥殼體(4)與噴霧板(12)的位于上層(15)下游的另一個(gè)層(16)之間。
11.按權(quán)利要求8至10之一的閥，其特征在于，噴霧板(12)作為具有至少一個(gè)渦流通道(19)的渦流板構(gòu)成。
12.按權(quán)利要求8至10之一的閥，其特征在于，噴霧板(12)可借助電鍍金屬沉積層成多層結(jié)構(gòu)。
13.按前述權(quán)利要求之一的閥，其特征在于，電磁回路由一個(gè)電磁線圈(1)和一個(gè)馬蹄形磁鐵(2)形成，其中，馬蹄形磁鐵(2)呈環(huán)形構(gòu)成，具有U形的輪廓，電磁線圈(1)安置在該U形輪廓內(nèi)。
14.按權(quán)利要求13的閥，其特征在于，操作元件(25)的打開(kāi)行程可通過(guò)馬蹄形磁鐵(2)的塑性變形調(diào)整。
15.按權(quán)利要求1至14之一的閥，用作內(nèi)燃機(jī)中的燃料噴射閥，特別是混合氣壓縮、強(qiáng)迫點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)中的燃料噴射閥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可電磁操作的閥，具有一個(gè)閥縱軸線(3)，具有一個(gè)電磁回路(1，2)，具有一個(gè)可運(yùn)動(dòng)的操作元件(25)，該操作元件為了打開(kāi)和關(guān)閉該閥與一個(gè)固定的閥座(23)配合作用，并且具有一個(gè)在閥座(23)下游構(gòu)成的出口(8)。操作元件(25)呈殼形、槽形或盆形構(gòu)成，具有一個(gè)操作腿(26)和一個(gè)與該操作腿相當(dāng)垂直地構(gòu)成的支承腿(27)。操作腿(26)作為操作元件(25)的運(yùn)動(dòng)部分與噴霧板(12)的上層(15)配合作用以密封閥。該閥特別適合于用作內(nèi)燃機(jī)－特別是混合氣壓縮、強(qiáng)迫點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)中的燃料噴射閥。
文檔編號(hào)F02M51/06GK1460153SQ02800975
公開(kāi)日2003年12月3日 申請(qǐng)日期2002年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月31日
發(fā)明者拉爾夫·普夫羅默爾, 約爾格·海澤 申請(qǐng)人:羅伯特·博施有限公司