專利名稱：用于電磁操作閥的閥針及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個用于電磁操作閥的閥針和一個制造閥針的方法。屬于權(quán)利要求1及8前序部分的技術(shù)范疇。
DE-0S4008675已公開了一個用于電磁操作閥的閥針，其由銜鐵、閥閉合件和使銜鐵與例如球形的閥閉合件相連的連接件構(gòu)成。這些所屬的構(gòu)件是相互公開制作的單獨構(gòu)件，它們借助接縫工藝例如激光焊接才相互連接。因而，至少存在兩個連接位置。同時，該銜鐵經(jīng)向上完全和軸向至少部分地包圍著連接件，因為該連接件固定在銜鐵的一個連續(xù)的縱向孔中。該連接件本身還具有一個連續(xù)的內(nèi)縱向孔，其中燃料可以在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壁中設(shè)置的徑向延伸之橫向開口流出。因而該燃料流首先在閥針內(nèi)部形成，接著離開該閥針才流向閥座。
此外，由DE-PS4230376也公開了一個用于電磁操作閥的閥針，其由一個單件的并包括銜鐵段和閥套段的管形操作件通過壓鑄和接著按照金屬-注入一造型工藝(MI M)的燒結(jié)制成。然后，該操作件借助一個焊接工藝與閥閉合件相連接。同時，在銜鐵段和閥套段中設(shè)置一個連續(xù)的內(nèi)部縱向孔，其中，燃料可以在朝閥閉合件的方向上流動，然后在閥閉合件附近，燃料通過橫向開口流出閥套段。在用所謂的MI M-工藝制作閥針時，必需滑觸頭工具、以便構(gòu)成橫向開口。具有權(quán)利要求1特征部分的本發(fā)明閥針以及具有權(quán)利要求8特征部分的本發(fā)明方法相對現(xiàn)有技術(shù)具有的優(yōu)點是這種閥針可以簡單和成本低廉的種類及方式制造。這一點，本發(fā)明是如此實現(xiàn)的，該連接件作為閥針段與閥閉合件為一整體件借助一種深拉工藝制成，因此，用于制作由閥針段和閥閉合件組成的深拉件的工具可以為簡單的結(jié)構(gòu)。用于在閥針段中制作橫向開口的橫向滑觸頭工具也不需要了，因為，燃料在閥針段的外邊實現(xiàn)流動。
在深拉時有利方式是，作為原始材料可以應(yīng)用一個比較簡單的平整坯料，其由適合深拉的板件構(gòu)成。
通過在從屬權(quán)利要求中記載的措施可以實現(xiàn)對權(quán)利要求1限定的閥針以及權(quán)利要求8確定的制造方法作有利的發(fā)展和變型。
該深拉件被推入一個銜鐵的內(nèi)部通孔中和與其例如通過焊接縫形成固定連接。這樣，只有該閥針還為兩部分的結(jié)構(gòu)。
例如兩個在銜鐵內(nèi)部軸向延伸的流動通道可提供燃料在朝閥座的方向上形成一個無阻礙的流動。由流動通道流出的燃料可以在閥針段的外圓周上無轉(zhuǎn)向地沿著流動。
有優(yōu)點的是，在閥針段中設(shè)置溝槽，通過它在銜鐵內(nèi)部形成流動通道，并可以無毛刺方式制造，因此，與公知的加工時帶有毛刺的橫向開口相反，就不必補充加工了。此外，特別有利的是，在燃料中帶入的顆粒或沖刷的污染物可以沉積在杯形的深拉件中并因此可以避免在閥座中由于堵塞出現(xiàn)的不密封性。
本發(fā)明實施例在附圖中作了簡明描述和在以后的說明中作詳細闡述。


圖1是具有本發(fā)明閥針的燃料噴射閥；
圖2是閥針的俯視圖；和圖3及圖4是沿圖2中截面線III-III及IV-IV的兩個閥針截面圖。
在圖1中作為例子描述了可電磁操作的并用于混合壓縮式外點火內(nèi)燃機之燃料噴射裝置的噴射閥具有一個被電磁線圈1包圍的并作為燃料輸入接管用的管形芯體2，它例如通過其整個長度上具有一個不變的外徑。一個在徑向上分級的線圈架3容裝電磁線圈1的一個流組，并與芯體2相結(jié)合在電磁線圈1的區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)噴射閥的一個緊湊的結(jié)構(gòu)。
與芯體2的下連端部9例如通過焊接密封地連接一個與閥縱軸線10對中的管形金屬的中間件12并將芯體端部9軸向上部分地包圍住。在線圈架3和中間件12的下游延伸一個管形的閥座載體16，它例如與中間件12為固定連接。在閥座載體16中配置一個縱向孔17，其是與閥縱軸線10對中的結(jié)構(gòu)。在縱向孔17中，安置一個帶有深拉的管形閥針段19的本發(fā)明閥針18。在閥針段19的下游端部設(shè)置一個閥閉合件(部分)24，其具有至少一個部分球形的外輪廓并與閥針段19設(shè)為一整體結(jié)構(gòu)，在該閥閉合件24的周面上例如設(shè)有五個切平部25用于燃料流通。
該噴射閥的操作是按公知的方式電磁實現(xiàn)的。為使閥針18軸向移動和因此克服一個復(fù)位彈簧26的彈簧力以開啟噴射閥或者閉合它設(shè)置了包括電磁線圈1的芯體2和銜鐵27的電磁回路。該管形的銜鐵27與插入其中的閥針段19之遠離閥閉合件(部分)24的端部通過例如兩個焊接縫28為固定連接并在芯體2上定位。該銜鐵27與由閥針段19和下游成形的閥閉合件24組成的深拉件31一起構(gòu)成作為操作件的閥針18。在閥座載體16之下游安置的并遠離芯體2的端部上于縱向孔17中通過焊接密封安裝一個圓柱形的閥座體29，其具有一個固定的閥座30。為了在閥針18沿閥縱軸線10作軸向運動期間導(dǎo)引該閥閉合件24，在閥座體29中設(shè)置一個導(dǎo)引孔32。該閥針18之具有球形外輪廓的閥閉合件24與在流動方向上為截錐形收縮的閥座體29之閥座30配合作用。該閥座體29在其遠離閥閉合件24的端面?zhèn)扰c一個例如缽形的噴射孔板34固定相連并通過一個例如用激光形成的焊縫密封接合。在噴射孔板34中設(shè)置至少一個，例如四個通過腐蝕或沖制形成的噴射開口39。
該閥座體29與噴射孔板34的推入深度確定了閥針18的行程大小。同時，在未激勵的電磁線圈1情況下通過閥閉合件24靠置在閥座體29的閥座30上，該閥針18的一個終端位置可被確定，而且該閥針18的另一終端位置在激勵的電磁線圈1情況下通過銜鐵27靠置到芯體端部9上也可獲知。
該電磁線圈1被至少一個例如弓形結(jié)構(gòu)的并作為鐵磁性元件用的導(dǎo)體元件45所包圍，它在圓周方向上至少部分地包圍住該電磁線圈1并用其一個端部靠置在芯體2上和用另一個端部靠置在閥座載體16上并可與其例如通過焊接，釬接或粘接相連接。一個調(diào)節(jié)套筒48推入芯體2之與閥縱軸線10對中延伸的流通孔46中用于調(diào)節(jié)靠置在該調(diào)節(jié)套筒48上的復(fù)位彈簧26之彈簧張力，該復(fù)位彈簧26之相反對置的一側(cè)又支承在閥針段19位于管形銜鐵27之內(nèi)部通孔50中的上游端側(cè)49上。
該噴射閥主要地被一個塑料注塑件51所包圍，它從芯體2起始沿軸向上通過電磁線圈1和至少一個導(dǎo)體元件45延伸至閥座載體16，同時，該至少一個導(dǎo)體元件45完全地在軸向和在圓周方向上被覆蓋住。這個塑料注塑件51例如包括一個共同注塑的電氣連接插頭52。
按照圖1中描述的實施例，一個閥針18用俯視圖表示在圖2中。該圖3和4是沿圖2中截面線III-III以及IV-IV的截面圖，并表明閥針18的兩個實施例，它們僅在閥閉合件24的區(qū)域中相互有差別。下面借助這三個圖可以對閥針18的結(jié)構(gòu)以及其制造方法作詳細說明。
在第一個方法步驟中，由一個適宜的深拉板，它例如由奧氏體或鐵氧體鋼構(gòu)成，作為一級坯件變形成一個杯形的構(gòu)件。在這個工藝中涉及深拉技術(shù)，屬于一種移動的拉壓成形工藝。該深拉技術(shù)，如在本例情況下特別適合于一側(cè)敞開的并旋轉(zhuǎn)對稱的且具有不變之壁厚的中空件冷成型。與深拉工具(凹模，凸模)的結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，該杯形的深拉件31，其包括閥針段19和閥閉合件(部分)24，已經(jīng)可以被制成一個很精確的形狀和尺寸。同時，在圖4描述的深拉件31比在圖3中表明的深拉件31可以更簡單地通過深拉技術(shù)制造，因為它直至具有例如半球形殼面的閥閉合件24是一個不變的內(nèi)直徑。與此相反，在圖3中描述的深拉件31是如此深拉成形的，即在閥閉合件24的區(qū)域內(nèi)，該閥針段19的內(nèi)直徑發(fā)生一個擴大并因此外直徑也擴大，因此，閥閉合件24的外輪廓表明了在空間上大于一個半球形。在以后的方法步驟中，在深拉件31上并在閥閉合件24區(qū)域的外輪廓上例如設(shè)置五個相互間以等距離安置的切平部25，它們使得燃料在閥座體29的導(dǎo)引孔32中流動至閥座30更為容易。這些切平部25至少延伸至閥閉合件24的最大橫截面處，因此才可以建立一個燃料流動，但是上述切平部不伸至閥閉合件24在閥座30上的接觸平面。這些切平部25的成型例如可通過鐓鍛或沖制實現(xiàn)。在這個方法中，涉及移動的壓力成型工藝，其中，主要是工具作直線的運動。在具體的情況下通過基本上徑向作用的沖制力，實現(xiàn)一個在沿深拉件縱軸線60方向上的微小材料變形(排擠)，所述縱軸線60在閥針18的安裝狀態(tài)時與閥縱軸線10重合。
下面，該閥針段19在其遠離閥閉合件24的端部20設(shè)置例如兩個軸向延伸的V形溝槽61，所述端部20在以后固定在銜鐵27的內(nèi)部通孔50中。這些溝槽61例如還可通過沖制無毛刺地成型，且具有至少這樣的長度，即它在下游處從以后安裝好的銜鐵27中伸出來。在深拉件31安裝到銜鐵27中狀態(tài)時，該溝槽61形成流動通道63，它由銜鐵27的內(nèi)壁和閥針段19之溝槽61的外輪廓限定而成。依此，燃料從芯體2中的流通孔46到達銜鐵27并在其內(nèi)通孔50中流至閥針段19的端面?zhèn)?9。一方面，燃料至少在直接運行開動時可流入杯形深拉件31的內(nèi)部并且主要地流入兩個在端側(cè)49開始的流動通道63中，通過它，才使燃料導(dǎo)流通過。在銜鐵27之對著閥閉合件24的端部區(qū)域中，該燃料又從流動通道63中流出和至少一部分作為深拉件31的壁膜方式流至閥座30。因此不用在閥針段19中設(shè)有縱向隙縫或橫向開口，該燃料到閥座30的流動就可完全保證了。這兩個最后描述的方法步驟此外還可以相反的時間順序亦即首先使溝槽61成型，然后是制作切平部25，或者同時實施。
在下一個方法步驟中，對閥閉合件24實施一個表面處理。這個表面處理例如可以具有如此外貌，即實現(xiàn)一個具有薄的耐磨硬鉻層的硬料層。另外理想的覆層材料是例如鈦碳化物、鈦氮化物或鎢碳化物。為了通過精細地由氣態(tài)沉積出硬材料以形成覆置層可以應(yīng)用蒸汽離析方法如所謂的CVD(化學(xué)蒸汽鍍置)或者PVD(物理蒸汽鍍置)方法。一個具有部分球形外輪廓的閥閉合件24之相應(yīng)的精細加工(例如研磨)必須在表面特性還不具有對該閥閉合件提出的質(zhì)量要求時才要進行。
其后，連接一個最后的制作閥針18的方法步驟。該深拉件31被推入銜鐵27的內(nèi)部通孔50中和隨后與其固定連接。這種固定連接例如可通過從銜鐵27的外部圓周上設(shè)置兩個用激光實現(xiàn)的焊接縫28來完成。同時該焊接縫28最好是精確地相反對置并僅在該深拉件31也靠置到銜鐵27之內(nèi)壁的地方設(shè)置，亦即在溝槽61的外邊設(shè)置。本發(fā)明制作閥針18的方法具有的優(yōu)點是，不用任何有切屑的或者形成毛刺的工藝步驟就可以制造閥針18。
所有在深拉以后必需的和此處描述的方法步驟不是絕對地在時間上按照所述的順序?qū)嵤┑?。而是，這些單個的方法步驟至少一部分可以按照另外的時間順序或者同時實行。
權(quán)利要求
1.用于可電磁操作之閥的，特別是用于內(nèi)燃機燃料噴射裝置之噴射閥的閥針，該閥具有一個芯體，一個電磁線圈和一個固定的閥座，與其配合作用的是由銜鐵、閥桿段和閥閉合件組成的閥針，同時，該閥針段使銜鐵與閥閉合件相連接，其特征在于至少閥針(18)的閥針段(19)和閥閉合件(24)是作為一個構(gòu)件通過深拉制造的。
2.按權(quán)利要求1所述的閥針，其特征在于閥針段(19)和閥閉合件(24)構(gòu)成一個深拉件(31)，它具有一個縱向延伸的杯形結(jié)構(gòu)，其中，閥針段(19)是管形的。
3.按權(quán)利要求1或2所述的閥針，其特征在于該閥閉合件(24)具有一個半球殼的形狀。
4.按權(quán)利要求2所述的閥針，其特征在于該深拉件(31)借助至少一個在其遠離閥閉合件(24)的端部(20)上的焊縫(28)與銜鐵(27)相連接。
5.按權(quán)利要求1或2所述的閥針，其特征在于在閥針段(19)的遠離閥閉合件(24)的端部(20)上至少形成一個從外圓周開始的溝槽(61)。
6.按權(quán)利要求5所述的閥針，其特征在于至少一個在閥針段(19)上設(shè)置的溝槽(61)具有一個V形結(jié)構(gòu)和在軸向上延伸。
7.按權(quán)利要求4或5所述的閥針，其特征在于在銜鐵(27)之通孔(50)中推入深拉件(31)的情況下，通過至少一個溝槽(61)在銜鐵(27)的內(nèi)部構(gòu)成至少一個軸向延伸的流動通道(63)。
8.制造一個閥針，特別是一個按照權(quán)利要求1-7之一設(shè)置的閥針之方法，該閥針由一個銜鐵，一個閥針段和一個閥閉合件組成，其特征在于至少在第一方法步驟中，由板料通過深拉形成一個杯形的坯件，依此，形成閥針段(19)和閥閉合件(24)；然后，實施另外的方法步驟，但其沒有確定的時間順序-在閥閉合件(24)的外圓周上通過鐓鍛或沖制形成切平部(25)；-在閥針段(19)之一個遠離閥閉合件(24)的端部(20)上成型至少一個溝槽(61)；-對閥閉合件(24)的表面作處理；和-銜鐵(27)和閥針段(19)之間建立一個固定連接。
9.按權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于借助一個沖制工藝實現(xiàn)至少一個溝槽(61)的成型。
10.按權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于按照CVD(化學(xué)蒸汽沉積)或PVD(物理蒸汽沉積)工藝，通過覆置層料實現(xiàn)表面處理。
全文摘要
公知的電磁操作閥包括由管形銜鐵，套管形的連接管和閥閉合件組成的閥針。其中，燃料在閥針內(nèi)部流至閥閉合件，然后通過在閥針中的橫向孔在閥座的方向上流出。該新閥針(18)的特征是，閥針(18)的至少閥針段(19)和閥閉合件(24)是作為一個構(gòu)件通過探拉制造的。為確保燃料在朝閥座(30)方向上的流動，在閥針段(19)上例如設(shè)置兩個溝槽(61)，同時，在具有半球殼形的閥閉合件(24)上成型切平部(25)。這樣，燃料可沿閥針段(19)的外圓周流動。該閥針特別適合于混合壓縮式外點火內(nèi)燃機之燃料噴射裝置的噴射閥。
文檔編號F16K31/06GK1130933SQ95190666
公開日1996年9月11日 申請日期1995年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月22日
發(fā)明者費迪南德·賴特, 沃納·塞弗茲, 路德維?！ざ嗍?申請人:羅伯特·博施有限公司