專利名稱：機(jī)動車汽油電磁閥雙極直接噴射的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將汽油供應(yīng)給發(fā)動機(jī)的燃料噴射器，且更具體地涉及具有中間極的燃料噴射器，以增加噴射器電磁閥內(nèi)產(chǎn)生的速度和力，同時增加噴射器內(nèi)的防反彈機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
常規(guī)的直接噴射電磁閥燃料噴射器具有防反彈機(jī)構(gòu)以限制電樞的反彈和因而噴射器的無意打開。然而，這些常規(guī)機(jī)構(gòu)使得噴射器的關(guān)閉通常緩慢或者產(chǎn)生的磁性力對于新的更高壓力應(yīng)用來說不夠高?，F(xiàn)有技術(shù)的另一缺陷在于制造部件的配置。這些常規(guī)直接噴射器未以模塊化的方式配置，且因而不能以模塊化階段構(gòu)造和測試。這導(dǎo)致制造期間的廢料且因而增加成本。因而，需要提供一種模塊化的防反彈電磁閥直接燃料噴射器，其提供增加的打開 速度且可以基于子組件標(biāo)定和測試。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是滿足上述需要。根據(jù)實施例的原理，該目的通過一種用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的直接燃料噴射器獲得，包括本體，所述本體具有沿縱軸線在入口端部和出口端部之間延伸的通道。座位于所述出口端部處且封閉構(gòu)件與所述座相連。閥針構(gòu)件與所述封閉構(gòu)件相連且能相對于極靴在第一位置和第二位置之間移動，從而在第一位置，所述閥針構(gòu)件與封閉構(gòu)件接合，使得所述封閉構(gòu)件與所述座接合以封閉所述出口端部，在第二位置，所述閥針構(gòu)件處于允許封閉構(gòu)件從座脫離的位置，從而打開所述出口端部。彈簧將所述閥針構(gòu)件朝向第一位置偏壓。電樞構(gòu)造和設(shè)置成相對于所述閥針構(gòu)件自由懸浮。中間極結(jié)構(gòu)與所述閥針構(gòu)件聯(lián)接且設(shè)置在極靴和電樞之間，并從電樞和極靴兩者分開。電樞止擋件聯(lián)接到閥針構(gòu)件且從中間極結(jié)構(gòu)隔開。電磁線圈與極靴、中間極結(jié)構(gòu)和電樞相連。在被激勵時，所述線圈構(gòu)造和設(shè)置成提供使得電樞加速的磁通量，以碰撞中間極結(jié)構(gòu)，中間極結(jié)構(gòu)碰撞極靴，使得閥針構(gòu)件移動到第二位置，其中，電樞相對于中間極靴反彈，而不是閥針組件相對于座反彈。當(dāng)線圈被去激勵從而去除磁通量時，中間極結(jié)構(gòu)和電樞構(gòu)造和設(shè)置成移動離開極靴，彈簧將閥針構(gòu)件偏壓至第一位置，電樞與電樞止擋件接合，使得電樞相對于電樞止擋件反彈，而不是閥針構(gòu)件相對于座反彈。根據(jù)實施例的另一方面，提供一種控制直接燃料噴射器中的反彈的方法，所述直接燃料噴射器具有位于噴射器的出口端部處的座；與所述座相連的封閉構(gòu)件；極靴；電磁線圈；以及閥針構(gòu)件，所述閥針構(gòu)件能相對于極靴在第一位置和第二位置之間移動，從而在第一位置，所述閥針構(gòu)件與封閉構(gòu)件接合，使得所述封閉構(gòu)件與所述座接合以封閉所述出口端部，在第二位置，所述閥針構(gòu)件處于允許封閉構(gòu)件從座脫離的位置，從而打開所述出口端部。所述方法提供相對于所述閥針構(gòu)件自由懸浮的電樞和中間極結(jié)構(gòu)，所述中間極結(jié)構(gòu)與所述閥針構(gòu)件聯(lián)接且設(shè)置在極靴和電樞之間，并從電樞和極靴兩者分開。在所述線圈被激勵且磁通量使得電樞加速以碰撞中間極結(jié)構(gòu)時，中間極結(jié)構(gòu)碰撞極靴，使得閥針構(gòu)件移動到第二位置，所述方法確保電樞相對于中間極結(jié)構(gòu)反彈，而不是閥針構(gòu)件相對于座反彈。當(dāng)線圈被去激勵從而去除磁通量時，使得中間極結(jié)構(gòu)和電樞移動離開極靴且使得閥針構(gòu)件移動至第一位置，所述方法確保電樞碰撞電樞止擋件且反彈離開電樞止擋件，而不是閥針構(gòu)件相對于座反彈。本發(fā)明的其它目的、特征和特性以及操作方法及相關(guān)結(jié)構(gòu)元件的功能、制造的部件和經(jīng)濟(jì)性的組合將在考慮以下詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求參考附圖后更清楚，其全部形成該說明書的一部分。


本發(fā)明將從其優(yōu)選實施例的以下詳細(xì)描述結(jié)合附圖更好地理解，其中，相同的附圖標(biāo)記表示相同部件，其中
圖I是根據(jù)本發(fā)明實施例的電磁閥雙極直接燃料噴射器的部分截面透視圖。圖2是圖I中圈出的燃料噴射器部分的放大圖。 圖3是圖2的直接燃料噴射器的一部分的放大截面圖，示出了與電樞相連的中間極和波形彈簧。
具體實施例方式參考圖I和2，總體上以10表示的電磁閥致動的雙極直接燃料噴射器，可以是所謂的頂部供應(yīng)型，將燃料(例如，汽油)供應(yīng)給內(nèi)燃發(fā)動機(jī)(未示出)。燃料噴射器10包括總體上以12表示的閥本體，其沿縱軸線14延伸。閥本體12包括限定坐置表面18的閥座16，坐置表面18可以具有截頭錐形或凹進(jìn)形狀，面向閥本體12的內(nèi)部。坐置表面18包括至少一個燃料出口開口 20，其優(yōu)選在縱軸線14上對中且與用于將加壓燃料抵靠坐置表面18傳導(dǎo)到閥本體12中的入口管22連通。入口管22的近端部分限定噴射器10的入口端部24。O形環(huán)26 (圖I)用于在燃料軌道(未示出)中密封入口端部24。噴射器10內(nèi)的封閉構(gòu)件(例如，球形閥球28)能在第一坐置或關(guān)閉位置和第二打開位置之間移動。在關(guān)閉位置，閥球28被推靠坐置表面18以封閉出口開口 20，以便阻止燃料流。在打開位置，球28從坐置表面18分開以允許通過出口開口 20的燃料流。閥針構(gòu)件30，優(yōu)選為管的形式，在軸線14上設(shè)置在入口管22中。大致圓筒形電樞32能在閥本體12的管部分34中沿軸線14移動。電樞32自由懸浮，因而未連接到閥針構(gòu)件30。電樞32包括大致平面端表面33。極靴35以常規(guī)方式與電樞32相連。在第一位置，閥針構(gòu)件30的端部36與閥球28接合，使得在閥球28的封閉位置閥球28與坐置表面18接合。閥球28可以認(rèn)為是閥針構(gòu)件30的一部分。中間極結(jié)構(gòu)38和電樞止擋件40焊接到閥針構(gòu)件30，用于隨其一起移動。電樞止擋件40從中間極結(jié)構(gòu)38隔開。中間極結(jié)構(gòu)38包括焊接到閥針構(gòu)件30的減小直徑部分43和從部分43延伸的較大直徑部分45。較大直徑部分45具有限定碰撞表面的相對平坦表面47，49，其功能將在下文闡述。環(huán)狀波形彈簧41設(shè)置在電樞32和中間極結(jié)構(gòu)38 (例如，其表面47)之間，以將電樞32從中間極結(jié)構(gòu)38分開。如圖3最佳地示出，閥針構(gòu)件穿過中間極結(jié)構(gòu)38、波形彈簧41、電樞32和電樞止擋件40。彈簧42與中間極結(jié)構(gòu)38接合，因而將閥針構(gòu)件30和閥球28朝向關(guān)閉位置偏壓。燃料噴射器20可以通過將彈簧42預(yù)加載到期望偏壓力而標(biāo)定。過濾器44設(shè)置在管24內(nèi)以過濾燃料。如圖3最佳地示出，電磁線圈46包圍由電磁材料形成的極靴或定子35。電磁線圈46是DC操作的且經(jīng)由電連接器48供電。電磁線圈46能操作在被激勵時產(chǎn)生磁通量，從而在電樞32、中間極結(jié)構(gòu)38 和極靴35之間產(chǎn)生磁場。這在電樞32上形成磁力，使得電樞32加速以碰撞中間極結(jié)構(gòu)38。具體地，電樞32的平坦表面33與中間極結(jié)構(gòu)38的平坦表面47接合。由于電樞32的加速，碰撞力比僅僅磁力更高。有利地，該更大的力產(chǎn)生能在更高壓力下操作的噴射器10。在電樞32碰撞中間極結(jié)構(gòu)38之后，噴射器10被驅(qū)動打開。在中間極結(jié)構(gòu)38的較大直徑部分45的平坦表面49碰撞極靴35的平坦端部50時，實現(xiàn)完全打開。這使得閥針構(gòu)件30的端部36移動到第二位置，離開坐置表面18，從而允許閥球28從坐置表面18脫離。在常規(guī)直接噴射器中，該碰撞將引起閥針構(gòu)件30相對于坐置表面18的不希望的反彈。然而，在實施例中，由于電樞32被允許反彈離開中間極結(jié)構(gòu)38，因而閥針構(gòu)件30不反彈。電樞32的質(zhì)量從閥針構(gòu)件/中間極結(jié)構(gòu)的質(zhì)量分開。在噴射器10關(guān)閉時，線圈46被去激勵，去除磁場且允許中間極結(jié)構(gòu)38和電樞32移動離開極靴35。彈簧42將中間極結(jié)構(gòu)38和從而閥針構(gòu)件30朝向其第一位置偏壓，且在閥針構(gòu)件30的端部36和閥球28之間發(fā)生碰撞。在常規(guī)直接噴射器中，閥針構(gòu)件將反彈離開閥球28，使得閥球28從坐置表面18脫離，從而允許不希望的第二次噴射。在實施例中，有利地，電樞32相對于閥針構(gòu)件30的行程經(jīng)由電樞32與電樞止擋件40的接合而被限制，從而減少可能引起閥針構(gòu)件30第二次反彈的能量。此外，電樞32抵靠電樞止擋件40的反彈去除能量，從而防止或限制閥針構(gòu)件30相對于座18的任何反彈。如上所述，波形彈簧41將中間極結(jié)構(gòu)38 (和從而閥針構(gòu)件30)從電樞32分開。因而，由于電樞32和中間極結(jié)構(gòu)38的碰撞，設(shè)置與電樞32相連的中間極結(jié)構(gòu)38增加了噴射器10的打開速度。由于在電樞32、中間極結(jié)構(gòu)38和極靴35之間存在大的碰撞面積，因而改進(jìn)了噴射器的磨損和耐用性。線圈46、彈簧42、閥針構(gòu)件30、電樞32、極靴35、中間極結(jié)構(gòu)38和電樞止擋件40限定噴射器10的模塊化子組件，從而允許噴射器基于子組件標(biāo)定和測試。因而，與常規(guī)噴射器相比，噴射器10具有更有力的打開力，具有更強(qiáng)的關(guān)閉彈簧，以用于更好的泄漏性能，且消除打開和關(guān)閉時的反彈。由于更快打開和關(guān)閉且通過借助于減少或消除閥針構(gòu)件30的反彈消除第二次噴射，改進(jìn)了流動性能。為了圖示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和功能原理以及圖示實施優(yōu)選實施例的方法，已經(jīng)示出和描述了前述優(yōu)選實施例，且在不偏離這種原理的情況下，可以對前述優(yōu)選實施例進(jìn)行變化。因而，本發(fā)明包括所附權(quán)利要求精神內(nèi)涵蓋的所有變型。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的直接燃料噴射器，包括 本體，所述本體具有沿縱軸線在入口端部和出口端部之間延伸的通道； 位于所述出口端部處的座； 與所述座相連的封閉構(gòu)件； 極靴； 閥針構(gòu)件，所述閥針構(gòu)件與所述封閉構(gòu)件相連且能相對于極靴在第一位置和第二位置之間移動，從而在第一位置，所述閥針構(gòu)件與封閉構(gòu)件接合，使得所述封閉構(gòu)件與所述座接合以封閉所述出口端部，在第二位置，所述閥針構(gòu)件處于允許封閉構(gòu)件從座脫離的位置，從而打開所述出口端部； 彈簧，所述彈簧將所述閥針構(gòu)件朝向第一位置偏壓； 電樞，所述電樞構(gòu)造和設(shè)置成相對于所述閥針構(gòu)件自由懸??； 中間極結(jié)構(gòu)，所述中間極結(jié)構(gòu)與所述閥針構(gòu)件聯(lián)接且設(shè)置在極靴和電樞之間，并從電樞和極靴兩者分開； 電樞止擋件，所述電樞止擋件聯(lián)接到閥針構(gòu)件且從中間極結(jié)構(gòu)隔開；以及電磁線圈，所述電磁線圈與極靴、中間極結(jié)構(gòu)和電樞相連，在被激勵時，所述線圈構(gòu)造和設(shè)置成提供使得電樞加速的磁通量，以碰撞中間極結(jié)構(gòu)，中間極結(jié)構(gòu)碰撞極靴，使得閥針構(gòu)件移動到第二位置，其中，電樞相對于中間極靴反彈，而不是閥針組件相對于座反彈，當(dāng)線圈被去激勵從而去除磁通量時，中間極結(jié)構(gòu)和電樞構(gòu)造和設(shè)置成移動離開極靴，彈簧將閥針構(gòu)件偏壓至第一位置，電樞與電樞止擋件接合，使得電樞相對于電樞止擋件反彈，而不是閥針構(gòu)件相對于座反彈。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃料噴射器，其中，所述中間極結(jié)構(gòu)包括小直徑部分和從所述小直徑部分延伸的較大直徑部分，所述較大直徑部分具有相對的平坦表面，限定中間極結(jié)構(gòu)的第一和第二碰撞表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料噴射器，其中，所述電樞是具有平坦端表面的大致圓筒形，所述平坦端表面構(gòu)造和設(shè)置成與中間極結(jié)構(gòu)的第一碰撞表面接合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料噴射器，其中，所述極靴具有平坦端部，所述平坦端部構(gòu)造和設(shè)置成與中間極結(jié)構(gòu)的第二碰撞表面接合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃料噴射器，還包括在中間極結(jié)構(gòu)和電樞之間的波形彈簧。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃料噴射器，其中，所述封閉構(gòu)件是閥球。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃料噴射器，其中，所述彈簧與中間極結(jié)構(gòu)接合。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃料噴射器，其中，所述極靴、閥針構(gòu)件、彈簧、電樞、中間極結(jié)構(gòu)、電樞止擋件和線圈限定噴射器的模塊化子組件，所述噴射器構(gòu)造和設(shè)置成基于子組件測試。
9.一種用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的直接燃料噴射器，包括 本體，所述本體具有沿縱軸線在入口端部和出口端部之間延伸的通道； 位于所述出口端部處的座； 與所述座相連的用于封閉出口端部的封閉裝置； 極靴； 用于控制所述封閉裝置的控制裝置，所述控制裝置能相對于極靴在第一位置和第二位置之間移動，從而在第一位置，所述控制裝置與封閉裝置接合，使得所述封閉裝置與所述座接合以封閉所述出口端部，在第二位置，所述控制裝置處于允許封閉裝置從座脫離的位置，從而打開所述出口端部； 用于將所述控制裝置朝向第一位置偏壓的偏壓裝置； 電樞，所述電樞構(gòu)造和設(shè)置成相對于所述控制裝置自由懸浮； 用于接收電樞的碰撞的碰撞接收裝置，與所述控制裝置聯(lián)接，所述碰撞接收裝置設(shè)置在極靴和電樞之間，并從電樞和極靴兩者分開； 用于止擋電樞的移動的止擋裝置，聯(lián)接到所述控制裝置；以及 電磁線圈，所述電磁線圈與極靴、碰撞接收裝置和電樞相連，在被激勵時，所述線圈構(gòu) 造和設(shè)置成提供使得電樞加速的磁通量，以碰撞所述碰撞接收裝置，碰撞接收裝置繼而碰撞極靴，使得控制裝置移動到第二位置，其中，電樞相對于所述碰撞接收裝置反彈，而不是控制裝置相對于座反彈，當(dāng)線圈被去激勵從而去除磁通量時，所述碰撞接收裝置和電樞構(gòu)造和設(shè)置成移動離開極靴，所述偏壓裝置將控制裝置推動至第一位置，其中，電樞與止擋裝置接合，使得電樞相對于止擋裝置反彈，而不是控制裝置相對于座反彈。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃料噴射器，其中，所述碰撞接收裝置是中間極結(jié)構(gòu)，包括小直徑部分和從所述小直徑部分延伸的較大直徑部分，所述較大直徑部分具有相對的平坦表面，限定中間極結(jié)構(gòu)的第一和第二碰撞表面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃料噴射器，其中，所述電樞是具有平坦端表面的大致圓筒形，所述平坦端表面構(gòu)造和設(shè)置成與中間極結(jié)構(gòu)的第一碰撞表面接合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的燃料噴射器，其中，所述極靴具有平坦端部，所述平坦端部構(gòu)造和設(shè)置成與中間極結(jié)構(gòu)的第二碰撞表面接合。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃料噴射器，還包括在所述碰撞接收裝置和電樞之間的波形彈簧。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃料噴射器，其中，所述封閉裝置是閥球。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃料噴射器，其中，所述控制裝置是管形閥針構(gòu)件。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃料噴射器，其中，所述偏壓裝置是與所述碰撞接收裝置接合的彈簧。
17.—種控制直接燃料噴射器中的反彈的方法，所述直接燃料噴射器具有位于噴射器的出口端部處的座；與所述座相連的封閉構(gòu)件；極靴；電磁線圈；以及閥針構(gòu)件，所述閥針構(gòu)件能相對于極靴在第一位置和第二位置之間移動，從而在第一位置，所述閥針構(gòu)件與封閉構(gòu)件接合，使得所述封閉構(gòu)件與所述座接合以封閉所述出口端部，在第二位置，所述閥針構(gòu)件處于允許封閉構(gòu)件從座脫離的位置，從而打開所述出口端部，所述方法包括以下步驟 提供相對于所述閥針構(gòu)件自由懸浮的電樞； 提供中間極結(jié)構(gòu)，所述中間極結(jié)構(gòu)與所述閥針構(gòu)件聯(lián)接且設(shè)置在極靴和電樞之間，并從電樞和極靴兩者分開； 在所述線圈被激勵且磁通量使得電樞加速以碰撞中間極結(jié)構(gòu)時，中間極結(jié)構(gòu)碰撞極靴，使得閥針構(gòu)件移動到第二位置，從而確保電樞相對于中間極結(jié)構(gòu)反彈，而不是閥針構(gòu)件相對于座反彈；以及當(dāng)線圈被去激勵從而去除磁通量時，使得中間極結(jié)構(gòu)和電樞移動離開極靴且使得閥針構(gòu)件移動至第一位置，從而確保電樞碰撞電樞止擋件且反彈離開電樞止擋件，而不是閥針構(gòu)件相對于座反彈。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，電樞止擋件與閥針構(gòu)件聯(lián)接且從中間極結(jié)構(gòu)隔開。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，通過在電樞和中間極結(jié)構(gòu)之間設(shè)置波形彈簧，所述電樞從中間極結(jié)構(gòu)分開。
全文摘要
一種直接燃料噴射器(10)包括本體(12)，本體具有在入口端部和出口端部之間的通道。座(16)位于所述出口端部處且封閉構(gòu)件(28)與所述座相連。閥針構(gòu)件(30)與封閉構(gòu)件相連且能相對于極靴(35)在第一關(guān)閉位置和第二打開位置之間移動。彈簧(42)將閥針構(gòu)件朝向第一位置偏壓。電樞(32)相對于閥針構(gòu)件自由懸浮。中間極結(jié)構(gòu)(38)與閥針構(gòu)件聯(lián)接且設(shè)置在極靴和電樞之間，并從其分開。電樞止擋件(40)聯(lián)接到閥針構(gòu)件且從中間極結(jié)構(gòu)隔開。電磁線圈(46)與極靴、中間極結(jié)構(gòu)和電樞相連。噴射器減少閥針組件的反彈。
文檔編號F02M51/06GK102869875SQ201180024000
公開日2013年1月9日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者M.J.霍恩比 申請人:歐陸汽車系統(tǒng)美國有限公司