專利名稱：電磁操作閥的制作方法
現有技術本發明涉及一個電磁操作閥，寓于權利要求1之前序部分的技術領域。
由DE-OS4008675已公開了一個用于電磁操作閥的閥針，其由一個銜鐵、一個閥閉合件和一個使銜鐵與例如球形閥閉合件相連接的套筒形連接件所構成，其中，該單個的針構件的固定連接例如通過激光焊接實現。該銜鐵在徑向上完全地握住該連接件并且軸向上至少部分地握住，因為該連接件被固定在銜鐵之一個連續的縱向孔中。該連接件本身也具有一個連續的內縱向孔，其中，可以允許燃料朝閥閉合件的方向流動，然后該燃料在閥閉合件的附近通過在連接件的壁中加工的徑向上延伸的橫向開口流出。該管形的連接件在其整個的軸向長度上具有一個常數的直徑，因此，在軸向上看存在一個連續圓形的橫截面，它僅僅通過一個狹窄的縱向縫和橫向開口被斷口。
由DE-OS4420176也公開了一個電磁操作閥，它具有一個同樣由銜鐵、閥閉合件和使兩個針件相連的連接件組成的閥針。同樣，該連接件由一種型材半成品制成和允許一種流體僅在該型件的外部流動。該型材制成的連接件的型材臂是如此設置的，即要產生十字形、Y形的、三角形、圓弧段形的和其他的橫截面。由于這種用型材半成品制造的連接件的實體結構，所以該閥針的質量是相對較大的。
另外，從EP-OS0690224中也公開了一種燃料噴射閥，它具有一個噴嘴孔，其在閥的裝配狀態時，就已經置于進氣通道的內腔中，因此，為了避免一個壁部積油，要盡可能地直接噴射到內燃機的一個進氣閥上。一個噴射點的前置就可能由于單個閥構件的加長而增加了該噴射閥的質量和體積。
本發明的優點按照發明要求具有獨立權利要求之特征內容的電磁操作閥的優點是，以簡單的類型和方式，就可以成本低廉地實現閥質量的減少并保持閥在相同的結構尺寸上。這一點按照發明要求如此實現，即應用一個閥針的連接件是由板材構成的沖制-彎曲-構件，它在其軸向長度的絕大部分上具有一個敞口的，其橫截面偏離了一個圓環形的型廓，該型廓具有一個比該連接件之端部的圓環形型廓的外圓周要較小的外圓周或者說比相類似的公知的連接件或閥針之型廓的外圓周要較小的外圓周。本發明閥針的另一優點是，通過彎曲工藝和沖制工藝就可以簡單的方式制造。這種型面設置的連接件結構可以達到相對于連續管形的并具有圓環橫截面結構的連接件減少大約30％的質量，或者說相對于實心結構的閥針可以實現更大的質量下降。這種質量的節省對于軸向延伸的閥來說具有特別的意義，因為這樣閥的噴射點可以較大地被前置。這樣，噴射區域就可以達到例如明顯地深入內燃機的進氣通道中。因此，通過一個盡可能按要求地噴射到一個或多個進氣閥上就可以簡單的方式避免了進氣管中的壁部積油由，因此，內燃機的排氣污染和內燃機的消耗都下降了。因為，在閥之閥座上的磨損力是和閥針的質量保持成比例時，所以通過減少質量就可以實現一個明顯的在閥座上的磨損下降。
通過在從屬權利要求中記載的措施就能夠對權利要求1中限定的閥作出有利的變型設置。
對于閥針的連接件特別適合的型廓具有U形、C形、V形或發夾形的橫截面。這些連接件的幾何形狀具有一個高的抵抗彎曲和折彎的承載能力。也就是說，其優點是，可以設置出盡可能減輕質量的其他軸向延伸的閥構件。因此，作為閥門座支承體適合于制成一個薄壁的非磁性的套筒，在其內部軸向孔中，閥針可作軸向運動。
本發明實施例示意地描繪在附圖中并在隨后的說明書中作詳細闡述。


圖1是一個按發明要求設置的閥之實施例；圖2是沿圖1中截面線II-II通過閥針和閥座支承體的截面圖；和圖3a至3d是具有U形、C形、V形和發夾形橫截面的連接件型廓實施例。
實施例的說明在圖1中作為例子描繪的電磁操作閥為用于混合壓縮式、強迫點火內燃機之燃料噴射裝置的噴射閥結構形式，其具有一個被電磁線圈1包圍的、用作燃料輸入接管且作為所謂的內極件的管形芯體2。一個線圈架體3容納一個電磁線圈1的繞組并結合芯體2在電磁線圈1的范圍內實現一個特別緊湊的噴射閥結構。該芯體2是階梯式結構并在電磁線圈1的軸向延伸區域內具有一個凸肩5，它用作銜鐵6的限位面。與公知的噴射閥相反，該芯體2超出凸肩5繼續朝下游的方向延伸，因此，一個在電磁線圈結構組件下游安置的套筒形閥座支承體10就不必在凸肩5的區域內與芯體2相連接。從凸肩5起，該芯體2具有一個同樣為管形的但是具有比芯體2之其他壁厚明顯較薄的壁部的磁性扼流位置13。在該扼流位置13上朝下游方向連接一個下邊的芯端部14，其又具有一個比扼流位置13明顯較大的壁厚。
從芯體2的凸肩5開始，和閥縱軸線15對中的形成磁性的扼流位置13，該芯體2和閥座支承體10例如是圍繞縱軸線15對中的。在這個對應于公知的噴射閥直接在芯體端部下游連接的區域中，在現有技術情況下設置了金屬的、非磁性的中間構件，其用于和芯體2及閥座支承體10的磁性分隔作用。通過使芯體2具有磁性的扼流位置13的結構設置，就可以省去上述非磁性的中間件。
在這個作為連接件用的并且為一個管形的薄壁套筒的閥座支承體10中延伸配置一個縱向孔18，它同樣與閥縱軸線15對中地設置。在縱向孔18中安置一個按照發明要求的并帶有一個軸向延伸的連接件19’的閥針19。其在它的下游端部20上例如通過焊接連接一個例如球形的閉合體21，在其圓周上例如設置五個切平部22以用于讓一種流體流過去，特別如讓燃料流過去。和芯體2之下邊的芯端部14例如通過焊接密封地連接了該閥座支承體10并同時用上邊的套筒部分24在軸向上將芯體端部14的一部分包圍住。
例如由非磁性鋼構成的閥座支承體10，除了芯體端部14外還在其相反對置的端部上圍住一個閥座體29和一個其上固定的噴射孔板34。該閥座支承體10是軸向延伸的結構，同時，該閥座支承體10甚至可以制成該噴射閥之整個軸向延伸長度的一半或者更長些。用這種閥座支承體10的結構就可使噴射閥的噴出點向前置。這就意味著，在噴射閥于內燃機中的一般安裝位置中，該噴射閥以其下游的端部和依此以其配給區域和噴射區域明顯地伸入到進氣管中。因此，通過這種按要求地到一個或多個進氣閥上的噴射，就可以盡可能地避免進氣管的壁部積油并因此可以減少內燃機的排放污染。
該噴射閥的操作是以公知方式電磁實現的。為了使包括所有在軸向孔18中可運動的構件的閥針19作軸向運動和依此克服一個復位彈簧25的彈力而打開該噴射閥或關閉該噴射閥設置了具有電磁線圈1、芯體2和銜鐵6的電磁回路。該銜鐵6與連接件19’之與閥閉合體21相背離的端部40通過一種焊接縫相連接并與芯體2對準定位。同時，該銜鐵6至少部分地將連接件19’的端部40包圍住。在閥座支承體10之下游的并背離芯體2的端部內且在軸向孔18中通過焊接密封地安裝有例如圓筒形的閥座體29，它具有一個固定的閥座30。
為了在閥針19與銜鐵6沿閥縱軸線15作軸向運動期間導引該閥閉合體21設置一個在閥座體29中的導引孔32。該銜鐵6本身在芯體2中作軸向運動期間，特別在磁性的扼流位置13的區域內被導引。在銜鐵6的外圓周上可以為此例如設置一個特別結構的導引面。該球形的閥閉合體21與閥座體29之在流動方向上截錐形收縮的閥座30配合作用。在其背離閥閉合體21的端側面上，該閥座體29與例如缽形的噴射孔板34固定連按。該噴射孔板34具有至少一個例如4個通過腐蝕、沖制或酸洗制成的噴射孔35。該噴射孔板34的一個支承邊緣是錐形向外彎曲的，因此，這個邊緣靠置在閥座支承體10之通過軸向孔18所確定的內壁上，其中，存在一個徑向的擠壓作用。該噴射孔板34與閥座支承體10的壁部例如通過一個環繞的并且密封的例如借助一個激光產生的焊接縫相連接。通過這種在噴射孔板34的焊接縫，就避免了燃料從噴射孔35的外部直接流通到內燃機之進氣管道中的問題。
該閥座體29與噴射孔板34在閥座支承體10中的推入深度決定了閥針19之行程的大小。同時，閥針19的一個終端位置在未激勵的電磁線圈1情況下，通過閥閉合體21在閥座30上的靠置而確定，而在激勵的電磁線圈1時閥針19的另外終端位置則通過銜鐵6靠置在芯體2的凸肩5上來產生。該電磁線圈1被至少一個例如構成弓形夾的并用作鐵磁性元件的導體元件45所包圍，它(45)將電磁線圈1在圓周方向上至少部分地包圍住以及用其兩個端部在扼流位置13的上游和下游靠置在芯體2上并與其例如通過焊接、釬焊或粘接而相連接。
該電磁操作閥在閥座支承體10的外部盡可能用一個塑料注塑件50包封，該注塑件50從芯體2開始在軸向上延伸超過該電磁線圈1和至少一個導體元件45并直至閥座支承體10，其中，該至少一個導體元件45是在軸向上和圓周方向上被完全覆蓋住。屬于這個塑料注塑件50例如還有一個一起注塑的電氣連接插頭52。通過該電氣連接插頭52實現該電磁線圈1的電氣接通和依此使其激勵。
通過使用相對便宜的套筒以用于閥座支承體10還能實現，省去在噴射閥中一般的車削構件，它們由于其較大的外徑而體積大和在制造時昂貴于該閥座支承體10。這一點當如在本閥情況下噴射點應該較遠地被前置/被前移時是特別有利的，因為，該材料節省相對于公知的實體式閥座支承體或噴咀支承體而言是明顯的。這種薄壁的閥座支承體10是例如通過拉伸加工制成的，其中，作為原材料可以應用一種非磁性材料，例如一種抗腐蝕的CrNi鋼。這種軸向延伸的閥座支承體10在塑料包塑件50的下邊端部55的附近具有一個通過折彎構成的，向外站立的環繞的環隆起56。該塑料包封件50的端部55和環隆起56與閥座支承體10的外壁一起在此區域內構成一個環槽57。一個在該環槽57內安置的密封環58用于在噴射閥的圓周和一個末描述的閥容納件，例如內燃機的進氣管道之間形成密封。
這種按照一個較遠地前移或前置的噴射點的愿望，由于該噴射點在該噴射閥的安裝狀態中可以明顯地伸入到進氣管道中，則要求具有使現在這種軸向延伸的噴射閥構件的體積或質量下降的措施。該噴射閥之在閥座閉合體21下游的噴射點例如位于明顯地遠離電磁線圈1或芯體2及銜鐵6的限位區域的地方，并且比芯體2的輸入側端部59或整個噴射閥的輸入側端部59離開該電磁線圈1或上述限位區域還要遠。除了該閥座支承體10外，該閥針19還具有一個與整個的閥長度相比較明顯的長度，它例如延伸超過了閥長度的一半并通過適當的措施應該被制造得特別輕，但是盡管如此還要穩固和成本低廉。
為了使與溫度有關的行程變化保持在最小，該連接件19’例如由奧氏體鋼制成。該連接件19’的兩個端部20和40為了簡單地固定銜鐵6和閥閉合體21于其上而以公知的方式設置為管形的，因此，橫截面產生一個圓環形的型廓，它例如只是通過一個狹窄的軸向延伸的隙縫60被中斷。在其端部20和40上，該連接件19’與由DE-OS4008675公知的閥針相似。但是，在連接件19’的延伸長度的最大部分上設置了一個另外的型廓。一個連接件19’之中間的例如相對于整個長度75％所包括的區域61具有一個精壓成的型廓，它的橫截面(尺寸，偏差)明顯地小于端部20和40的橫截面。這是如此實現的，即在區域61中，該連接件19’的外圓周相對于端部20和40的外圓周被縮小。此處，關于外圓周應該僅理解為一個輪廓線，它是遠離閥縱軸線15延伸的，而那些里邊的對著縱軸線15的壁部則不被包含在內。
圖2作為截面圖是沿圖1截面線II-II通過閥座支承體10和連接件19’的描述并表明了一個用于連接件19’之可能型廓的實施例。該連接件19’之按照發明要求的型廓的特點在于，它們在一側是敞開的并因此具有U形、V形、C形或與這些稍微偏離的或修正形狀的橫截面。除了在圖2中描繪的夾子形型廓，該連接件19’還可以具有圖3a至3d表示的橫截面。
其中，涉及了一個U形型廓(圖3a)，同時，通過角部的倒圓就能夠實現變型；一個C形的型廓(圖3b)，它而且可以進一步朝閉合延伸，因此例如可以具有一個完全圓形橫截面的75％；還涉及一個V形的型廓(圖3C)，其中，兩個腿62既可以相互直接以尖角配置，或者這兩個腿62通過一個倒圓角的或直線的基礎部分63而相互連接；也可是一個類似抓爪形的，一個夾爪形的，夾子形的或發夾形的型廓(圖2和3d)，其中，腿62是直線或倒圓的延伸并在其端部上例如置有折彎的，繞彎的，類似鉤形的彎曲部分64。
在所有這些連接件19’的實施例中都涉及了沖制--彎曲--構件，它們由原來平坦的板件制成。在一個專門的彎曲工具內中，不僅具有其圓環形橫截面的端部20和40，而且具有其特殊橫截面的中間區域61都被變形。該連接件19’之最終的輪廓是通過彎曲工藝和沖制工藝實現的。與連續的圓環形型廓的連接件19’相比較，按照本發明要求能實現一個約30％的質量減小。在閥座30上的磨損力還可以有利的方式通過閥針19的較小質量得以下降。
權利要求
1.電磁操作閥，特別是用于內燃機燃料噴射裝置的噴射閥，具有一個被電磁線圈包圍的芯體，具有一個對著芯體的銜鐵，具有一個固定的閥座，和閥座配合作用有一個由銜鐵、連接件和閥閉合體構成的閥針，其特征在于a)該連接件(19’)是一個由板料構成的沖制-彎曲-構件；b)該兩個端部(20，40)具有一個盡可能環繞的圓環形橫截面，在該端部上，銜鐵(6)和閥閉合體(21)與連接件(19’)為固定連接；和c)該連接件(19’)之中間的并處在兩個端部(20，40)之間的區域(61)具有一個敞開的，并具有一個比所述圓環形橫截面之外圓周要小的外圓周的型廓。
2.按權利要求1所述的閥，其特征在于該連接件(19’)之中間的區域(61)具有一個U形的型廓。
3.按權利要求1所述的閥，其特征在于該連接件(19’)的中間區域(61)具有一個C形的型廓。
4.按權利要求1所述的閥，其特征在于該連接件(19’)的中間區域(61)具有一個V形的型廓。
5.按權利要求1所述的閥，其特征在于該連接件(19’)的中間區域(61)具有一個抓爪形，夾爪形，夾子形或發夾形的型廓。
6.按前述權利要求之一所述的閥，其特征在于該型面設置的中間區域(61)至少占據該連接件(19’)之整個長度的75％。
7.按前述權利要求之一所述的閥，其特征在于該閥針(19)具有一個大于閥總長度之一半的長度。
8.按權利要求1所述的閥，其特征在于該閥的噴射點位于閥閉合體(21)的下游并且離開電磁線圈(1)的距離要大于該閥的一個輸入側的端部(59)離開電磁線圈(1)的距離。
9.按前述權利要求之一所述的閥，其特征在于該連接件(19’)是可以借助彎曲工藝和沖壓工藝制造的。
10.按權利要求1所述的閥，其特征在于一個用于容納該固定的閥座(30)的閥座支承體(10)設置為薄壁的套筒結構。
全文摘要
本電磁操作閥之特點在于,不僅閥支承體(10)而且閥針(19)都是軸向延伸的結構。因此,閥的噴射點以有利的方式被進一步地前置,所以能實現一個很符合要求的噴射。一個將銜鐵(6)和閥閉合體(21)相連接的連接件(19’)被設置為沖制－彎曲－構件并在其軸向長度的絕大部分上具有一個敞開的,偏離子一個圓形橫截面的型廓。因此,該閥針(19)具有一個相對于公知的閥針而言為相同的結構尺寸但卻是較小的質量。該閥特別適于應用在混合壓縮式,強迫點火內燃機的燃料噴射裝置中。
文檔編號F16K31/06GK1198799SQ97191028
公開日1998年11月11日 申請日期1997年5月16日 優先權日1996年8月9日
發明者費迪南德·賴特爾, 胡貝特·施蒂爾 申請人:羅伯特·博施有限公司