CN1173217A - 小质量通流电枢 - Google Patents

Abstract

一种典型的电磁线圈操纵的喷油器10包括一个形成一封闭腔的外壳12,该外壳内装有一电磁线圈24,它被电流有选择地激励以操纵喷油器。一个入口连接器管14延伸到定子16中,以便将液体燃料输送入封闭腔,直到阀27,燃料通过该阀从腔中喷射。一个阀针22设置在定子16和阀27之间的封闭腔内,并由电磁线圈24操纵,电磁线圈24通过一弹簧偏压的电枢20开或关穿过入口连接器管和阀之间的封闭腔的流路来起作用。定子16形成一部分磁路,该磁路引导磁通穿过工作缝隙,该工作缝隙设置在定子16的一端和电枢20一侧之间的封闭腔内,其中电枢的一侧在流路开关期间产生冲击力轴向施加到定子上。按照本发明,冲击最小化机构30将这种冲击力的作用减至最小,并且该冲击最小化机构包括在电框20上穿过该电枢的多个液体通路30,结果使这种冲击力的作用与没有多个液体通路时这种冲击力的作用相比降至最小。

Description

小质量通流电枢

本发明的领域

本发明一般地涉及电动阀，如将液体燃料喷入内燃机中的喷油器，特别地涉及穿过这样一种阀中的电枢的液体流路。

本发明的背景

一般，一个电磁阀包括一个可在第一和第二位置之间运动的电枢。这些第一和第二位置的极限常常由机械止挡限定。电枢可通过由一个电磁线圈产生的电磁力在一个方向上移动，并通过一个复位或偏压弹簧在相反方向上移动。当该电枢冲击一个止挡时，并由于其质量，往往引起跳动。因此，为了减少跳动及其有害的影响，可以改变许多参数，其中一个参数是电枢的质量。电枢的每次跳动都造成将难以控制的少量燃料注入内燃机中，有害于排放。正如可以理解的那样，燃料漏泄到内燃机中还将对燃料经济性很不利。另外，电枢的跳动由于造成阀座区的过度磨损而影响喷油器的操作。

电枢一般是一种具有钻制的通路或“燃料孔道”的实心结构，允许液体通过电枢到达阀。对于在其中流量高的电枢，这些钻制的通路可能要相当大，并且由于磁路区域不足而对磁性能产生负影响。遗憾的是，若增加磁路面积来校正钻制的孔道，则电枢的质量增加，这可能会对电枢的动态特性产生负影响。

因此看到，希望解决由电枢件中钻制的通路所产生的问题。

本发明概要

本发明满足了这种要求，其中，一个满足小质量要求需要的电磁阀电枢设置一个穿过电枢的液体流路，而不会引起磁性能的损失。

简要地说，本发明包括为喷油器中的电枢元件提供一定结构上的特点。除了此处特别解释和说明的以外，本发明的原理当然可能适用于其它一些类型的喷油器。

按照本发明的一个实施例，通过穿过电枢设置多个液体通路来改进该电枢，结果减少了电枢的质量，致使冲击力对这种电枢的作用与没有多个液体通路时这种冲击力的作用相比将减至最小。在电枢的阀针侧面上加设肋片，以保持必需的或所希望的磁路。

为充分了解本发明的性质和目的，可以结合附图和所附的权利要求，参看下述详细说明。

附图的简要说明

在附图中：

图1是实施本发明的一个喷油器的正视图，局部为截面图；

图2是沿着图1中线2-2所取的图1中该喷油器中电枢的顶视图；

图3是图2中电枢的正视图；

图4是沿着图2中线4-4所取的剖面图；和

图5是沿着图2中线5-5所取的剖面图。

优选实施例的说明

参看其中局部截面图图解的图1，一个典型的喷油器10设计成能将燃油喷射到内燃机中。该喷油器10包括一个非磁性外壳12；一个管形入口连接器14；一个定子16；一个螺旋圈弹簧18；一个弹簧套17；一个电枢20；一个阀针22；一个电磁线圈组件24，该组件24包括由其延伸的电接线端子，喷油器通过电接线端子与电动电路连接，用于有选择地激励电磁线圈；和一个包括阀27的阀体组件26。定子16是一个整体结构，它具有一个形成一内极19的内管件和一个形成一外极21的外管件。该内管件和外管件在一端处接合在一起形成一封闭端。美国专利5,341,994号是这种应用喷油器10的一个例子，但该专利中未示出或公开该项发明。

该喷油器是通常被称之为顶部加料型的那种类型，其中燃料通过入口连接器14被引入，并从轴向相对的阀即末端27作为喷射物排放。

差别基本上涉及现已公开的发明特点。本发明被用于一电磁线圈操纵的阀中作为电磁线圈磁路的电枢元件。在此图解说明的特定情况下，该电枢是一种伸出内极设计方案，液流必须通过电枢。

在图1中，入口连接器管14安置在外壳内，它将加压的液体燃料输送到定子16中。定子16的下端和电枢20的上端或伸出的内极共同限定一个工作缝隙28。由于该工作缝隙的轴向尺寸小，所以在图1中它简单地表示为一根线条的厚度。阀针22穿过电枢的中心孔延伸，并且和电枢20是一个整体并起开关阀27的作用。

当电磁线圈组件未受激励时，放置在弹簧套17中的弹簧18使电枢20离开定子16，以使被操纵的阀27关闭，因而使来自喷油器的液体燃料停止喷射。当电磁线圈组件受到激励时，它将电枢20拉向定子16，以便使阀针22打开阀体组件26中的阀27，因而从喷油器10中喷射液体燃料。按照本发明，燃料流经电枢20中的多个液体通路或冲击最小化机构30，如图2所示，该液体通路沿着它们的深度改变尺寸和形状。正如图4中所看到的，液流可通过多个液体通路30到达电枢的阀针侧。

平板型电枢通常是一种固定到阀针端部或与阀针端部成为整体的盘形件。如果该电枢放置在阀针导向点的外部，或使阀针导向点处于悬臂状态，则电枢的质量变得很重要，因为过重将对阀装置的动力性能产生负影响。穿过电枢提供一条流路会由于阀针的固定而出现问题，并且必须要避免由于在磁路内增加通路而对电磁线圈的磁性产生负影响。

通过设置多个液体通路30穿过电枢20来减少电枢的质量，以使冲击力对电枢的作用减至最低，因而减少了跳动，并通过增加肋片32以保持所希望的或必需的磁路而保持磁的性能，本发明解决了这些现有的问题。本发明特别适合流量高的电枢，因为它不需要大的钻制通路，由于磁路面积不足这些钻制通路会对磁性能产生负影响。穿过电磁阀的液流要求该液体从定子16经过电枢20中的液体通路30到达阀27。

通过仔细分析经过电枢的磁通路，可以确定肋片32的数量、尺寸和布置以及液体通路30开口的尺寸，以对电磁阀的磁性能不产生负影响。减小重量是利用通路30的尺寸和形状将磁通路以外、电枢20的阀针侧上的材料除去来完成的。移除的材料体积导致一个很紧凑的电枢设计，也就是说能提供必需的液流经过电枢而不增加重量，并且肋片32在电枢的阀侧上的数量和布置使对磁性能的影响减至最小。这些肋片通常从其具有最大体积的电枢轴伸展到该电枢的外周边缘，以为电枢提供支承和刚度。

虽然在这个图例中的电枢是作为用于顶部加入液流条件加以说明的，但减至最小的质量也使该电枢适用于底部加料的电磁阀产品。从定子到电枢的阀针侧的液体通路连接便于在阀开启期间排放积存在定子和弹簧套19中的液体。通过防止液压锁定效应，这种排放作用具有改善电磁阀动力学性能的优点。

本发明的多个液体通路可能不能用一般的车削法和铣削法经济地进行机加工。因而，可以应用技术上已知的别的方法来加工电枢和/或液体通路。电枢坯料可以和肋片一起形成，然后，如在该技术中所知，多个液体通路可在丝杆机加工过的电枢毛坯中应用放电机加工工艺形成，即用机加工成与液体通路相反形状的电极来将已被机加工过的电枢烧蚀成型。

另外，整个电枢可以同时形成。电枢可以用金属压铸法或粉末冶金法制造，这两种方法在该项技术中是人所共知的，并且在形成电枢的同时在电枢中形成液体通路和肋片。

由于已详细地并参考其中的优选实施例说明了本发明，很显然，本发明的原理易于以电磁操纵阀的其它形式实现，而不脱离在所附的权利要求中限定的本发明的范围。

Claims (6)

1.一种电磁线圈操纵的喷油器具有：

一个装纳一电磁线圈的外壳，该电磁线圈具有一个外极件，利用电流有选择地激励该外极件以开关该喷油器，

一个磁耦合到电磁线圈上的定子，并形成一个内极件和一个外极件，

一个向着该定子延伸的入口连接器管，以将液体燃料输送到外壳中，

一个阀，燃料经过该阀从外壳中喷射，

一个通常偏压到定子的电枢，所述电枢可由电磁线圈操纵，

一个设置在外壳内的阀针，它与电枢成一整体并从电枢的一侧延伸，可操纵开和关穿过入口连接管和阀之间的外壳的流路，

一个磁路，它包括电磁线圈的内极、电磁线圈、定子和电枢，定子和电极之间形成的工作缝隙，其特征在于：

当电枢从其正常位置移动到它的操作位置时，电枢上的冲击最小化机构使冲击力的作用降至最低，并且上述冲击最小化机构包括从电枢的一侧延伸到电枢相对侧的多个液体通路；所述冲击最小化机构有效地减小了电枢的质量，及

在所述电枢一侧上的肋片，它提供穿过定子上的内极和外极之间的电枢的磁路所需要的质量，所述肋片从其具有最大磁性质量的电枢轴延伸到其具有最小质量的电枢外周边。

2.一种如权利要求1中所述的喷油器，其特征还在于，所述多个液体通路要求液体穿过电枢从入口连接器到达阀。

3.一种如权利要求1中所述的喷油器，其特征还在于，所述多个液体通路的孔口设置在靠近电枢的周边，以避免对电磁阀磁性能的负影响，并减小电枢的质量。

4.一种用于使电磁线圈操纵的喷油器中磁性能损耗减至最小的方法，该喷油器包括：一个外壳，它装有一个带一外极的电磁线圈，所述线圈用电流有选择地激励，以操纵喷油器；一个包括一个内极和一个外极的定子；一个入口连接器管，它向定子延伸，以将液体燃料输送到外壳中并穿过定子；一个阀，用于从外壳中喷射燃料；一个电枢；一个阀针，可操作式连接到电枢上，并随着电磁线圈的动作开和关穿过阀的流路；该定子形成一部分磁路，该磁路引导磁通穿过工作缝隙，该工作缝隙设置在定子的一端和电枢的一侧之间的外壳内，其特征在于下列步骤：

设置冲击最小化机构，以使由于喷油器工作所产生的冲击力的作用减至最小，所述冲击最小化机构包括在电枢上穿过电枢的多个液体通路，它使电枢的质量减至最小，和然后

在电枢相对侧设置肋片，以使磁路定位于靠近电枢轴，该肋片延伸到电枢周边，以保持电枢的刚度。

5.一种如权利要求4中所述的用于使电磁线圈操作的喷油器中磁性能损耗减至最小的方法，其特征还在于，设置所述多个液体通路，为的是避免对电磁阀磁性能的负影响。

6.一种喷油器，具有一个外壳，该外壳具有一个入口和一个阀操纵的出口，所述外壳内装有：一个电磁线圈组件，该组件具有一个外极；一个定子，它设置一个内极和一个外极；和一个电枢，它偏压到定子并具有用于操纵阀操纵的出口的机构，该电枢特征在于：

多个液体通路穿过电枢延伸，以便将燃料从定子引导到阀操纵的出口，所述液体通路从电枢的轴附近延伸到周边，因而降低了电枢的质量；及

肋片从电枢轴径向延伸到周边，用于保持电枢的刚度，所述肋片在轴处具有较大质量，同时朝着周边方向质量逐渐变小。