用于流體噴射閥的閥針、流體噴射閥和用于制造閥針的方法技術(shù)

用于流體噴射閥的閥針、流體噴射閥和用于制造閥針的方法。公開了用于流體噴射閥（10）的閥針（20）。它包括針軸（13）和焊接到針軸（13）的末端（17）的密封球（15）。密封球（15）和針軸（13）之間的焊接接頭（19）包括至少兩個(gè)單獨(dú)的焊縫（72,74），其沿閥針（20）的周界以c形弧的形式延伸。此外，公開了一種流體噴射閥及用于制造閥針的方法。

Valve needle, fluid injection valve for fluid injection valve and method for manufacturing valve needle

Valve needle for fluid ejection valve, fluid injection valve and method for manufacturing valve needle. A valve needle (20) for a fluid ejection valve (10) is disclosed. It includes a needle shaft (13) and a sealing ball (15) welded to the end (17) of the needle shaft (13). A welding joint (19) between the sealing ball (15) and the needle shaft (13) includes at least two separate welds (72,74), which extends along the circumferential boundary of the valve needle (20) in the form of a C arc. In addition, a fluid ejection valve and a method for manufacturing a valve needle are disclosed.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】用于流體噴射閥的閥針、流體噴射閥和用于制造閥針的方法本專利技術(shù)涉及一種用于流體噴射閥的閥針和流體噴射閥。此外，其涉及一種用于制造用于流體噴射閥的閥針的方法。用于流體噴射閥的閥針包括針軸和焊接到針軸的末端的密封球。這兩個(gè)部件通常由不銹鋼制成。WO91/14864A1公開了一種具有電樞的螺線管閥，該電樞通過連接管作用于閥關(guān)閉體。金屬的閥關(guān)閉體首先設(shè)有點(diǎn)焊，其然后通過第二點(diǎn)焊被焊接到金屬地更軟的連接管，直到至少部分地圍繞焊縫，該焊縫確保在閥關(guān)閉體（35）和連接管之間形成安全且可靠連接。常規(guī)來說，通過激光焊接來執(zhí)行焊接，其中部件被旋轉(zhuǎn)。常規(guī)來說，激光焊接需要用于維持兩個(gè)部件接觸的工具，旋轉(zhuǎn)馬達(dá)主軸和束激光傳送器，其通常為光纖和聚焦光學(xué)組。為了將密封球焊接到針上，按壓兩個(gè)部件，使其同步且同軸旋轉(zhuǎn)，且然后通過固定激光進(jìn)行激光焊接。這種軸對(duì)稱激光焊接會(huì)受到由于熱應(yīng)力導(dǎo)致的部件變形和/或由于部件在焊接期間的旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致的過度偏心的影響。為了防止這種情況，文獻(xiàn)DE102005000631A1建議通過使用鏡布置使激光束圍繞固定工件移動(dòng)。然而，這是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的設(shè)置，并且不能解決焊接過程期間與熱應(yīng)力有關(guān)的問題。本專利技術(shù)的目的是提供一種用于流體噴射閥的閥針和具有改進(jìn)的焊接接頭的流體噴射閥。本專利技術(shù)的另一目的是公開一種制造用于流體噴射閥的閥針的方法，其不需要復(fù)雜的設(shè)置并且快速。這些目的通過根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求所述的用于流體噴射閥的閥針、流體噴射閥和用于制造用于流體噴射閥的閥針的方法來實(shí)現(xiàn)。有利的實(shí)施例和發(fā)展在從屬權(quán)利要求中、在下面的描述中以及在附圖中具體說明。根據(jù)本專利技術(shù)的第一方面，公開了一種用于流體噴射閥的閥針。閥針包括針軸和焊接到針軸的末端的密封球。密封球和針軸之間的焊接接頭包括至少兩個(gè)單獨(dú)的焊縫，其沿著閥針的周界以c形弧的形式延伸。在此，c形弧被定義為“c”形式的弧，即，具有均勻曲率并且在90和180度之間的角度范圍內(nèi)延伸的弧。即，弧可以具有半圓或至少四分之一圓的形式。即使兩個(gè)弧都在180度的角度范圍內(nèi)延伸并彼此鄰接，由于焊縫的明顯始端和終端，所以可以識(shí)別出兩個(gè)單獨(dú)的焊縫。該閥針可以通過下述方法焊接，其中部件保持靜止并且至少兩個(gè)激光束用于焊接。兩個(gè)激光束從相對(duì)兩側(cè)施加，尤其是相對(duì)于包括針軸的縱向軸線的平面。例如，它們可以正好移位180度，尤其是相對(duì)于縱向軸線。該至少兩束激光束掃描針軸和密封球之間的接頭以形成焊縫。掃描意味著相對(duì)于閥針的對(duì)稱軸線從左向右或從右向左側(cè)向地移動(dòng)激光束。對(duì)稱軸線尤其是針軸的縱向軸線。因此，閥針是一種不需要旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)待焊接的部件的方法的產(chǎn)物。本專利技術(shù)利用下述構(gòu)思：可以通過確保對(duì)稱熱輸入的雙對(duì)稱激光束來最小化焊接期間的熱應(yīng)力。這最大限度地減少由于在金屬冷卻階段中發(fā)生收縮而導(dǎo)致的錯(cuò)位。閥針具有焊縫非常精確且耐用的優(yōu)點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，焊縫是鏡像倒置的/鏡面對(duì)稱的。在一個(gè)實(shí)施例中，通過焊縫，焊接接頭具有2重旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性，尤其是相對(duì)于縱向軸線。2重旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性意味著物體不會(huì)通過旋轉(zhuǎn)360°/2或其倍數(shù)的角度而改變，但是物體尤其不是旋轉(zhuǎn)不變的，即其通過旋轉(zhuǎn)不同于n*360°/2（n是自然數(shù)）的上述角度的角度而改變。在一個(gè)實(shí)施例中，焊接接頭包括兩個(gè)半圓形的C形弧。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，使用兩個(gè)激光束，每個(gè)激光束均掃描180度的角度以獲得360度的焊縫。該實(shí)施例僅需要來自工件的相對(duì)兩側(cè)的兩個(gè)激光束。在其他實(shí)施例中，可以使用多于兩個(gè)的激光束以進(jìn)行焊接，例如，三個(gè)或四個(gè)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，焊縫的橫截面沿其線性擴(kuò)展是均勻的。焊縫的橫截面受能量施加的影響，例如，受輻射的入射角的影響。為了獲得均勻的橫截面，能量的施加沿弧的擴(kuò)展是均勻的，即激光輻射的入射角和束能量是均勻的。這種閥針沿其延伸展現(xiàn)出等同質(zhì)量的非常均勻的焊縫。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，可以在掃描期間通過傾斜掃描頭來調(diào)整入射角。根據(jù)替代實(shí)施例，焊縫的橫截面隨著距c形弧的中心部分的距離而變化。這樣的閥針可以通過僅使激光束側(cè)向地移位，使得入射角變化來制造。雖然入射角在c形弧的中心部分可能為0度，但在焊縫的始端和終端處其將達(dá)到90度。因此，能量施加隨著距中心部分的距離而顯著變化。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有變化的橫截面的焊縫表現(xiàn)出高質(zhì)量。掃描時(shí)不需要調(diào)整入射角。因此其制造方法簡(jiǎn)單且快速。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，公開了一種具有所描述的閥針的流體噴射閥。流體噴射閥包括密封球，該密封球如上所述非常精確地焊接到針軸的末端。根據(jù)本專利技術(shù)的另一方面，公開了一種用于制造用于流體噴射閥的閥針的方法。根據(jù)又另一方面，公開了激光焊接設(shè)備，其可以方便地被構(gòu)造成用于執(zhí)行該方法。該方法包括將密封球焊接到針軸的末端，其中通過至少兩個(gè)激光束執(zhí)行焊接，所述激光束從相對(duì)側(cè)被引導(dǎo)朝向在密封球和針軸之間的接頭。通過使每個(gè)激光束沿著接頭的一部分掃描來執(zhí)行焊接。有利地，可以同時(shí)沿著接頭的相應(yīng)部分掃描至少兩個(gè)激光束。該方法不需要復(fù)雜的光學(xué)設(shè)置，例如，鏡布置。相反，可以使用常規(guī)的掃描頭。因此它是高精度焊接的低成本解決方案。由于不存在旋轉(zhuǎn)部件的加速和減速以及由于激光掃描頭的高焊接速度，所以與常規(guī)激光焊接過程相比，循環(huán)時(shí)間能被縮短。密封球和針軸可以有利地保持靜止，同時(shí)沿著接頭的相應(yīng)部分掃描至少兩個(gè)激光束。尤其，密封球和針軸在焊接期間不旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，通過將激光焊接設(shè)備的激光掃描頭從一側(cè)到另一側(cè)側(cè)向地移動(dòng)來執(zhí)行掃描，從而沿著c形區(qū)域以變化的入射角移動(dòng)激光束。這種方法非常簡(jiǎn)單，因?yàn)樗恍枰す馐膫?cè)向移位。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，以確保沿著c形區(qū)域均勻施加能量的方式執(zhí)行掃描。這確保了焊縫的均勻質(zhì)量。為了在激光束沿著c形區(qū)域以變化的入射角移動(dòng)的情況下實(shí)現(xiàn)能量的均勻施加，暴露于激光束的持續(xù)時(shí)間可以根據(jù)入射角而變化。另外或替代地，激光束的強(qiáng)度可以根據(jù)入射角而變化。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，利用兩個(gè)激光束的掃描以這樣的方式執(zhí)行，使得第一激光束的入射位置總是與第二激光束的入射位置相對(duì)，尤其是相對(duì)于包括針軸的縱向軸線的平面。在該實(shí)施例中，兩個(gè)入射位置尤其是相對(duì)于針軸的縱向軸線移位180度。這確保了對(duì)稱的熱輸入并且有助于避免部件由于熱應(yīng)力引起的變形或錯(cuò)位。根據(jù)本專利技術(shù)的另一方面，公開了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其承載包含在其中的計(jì)算機(jī)程序代碼以用于執(zhí)行上述方法。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是控制單元（例如，激光焊接設(shè)備的控制單元）的存儲(chǔ)單元。該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品使得激光焊接設(shè)備能夠執(zhí)行所描述的方法。根據(jù)以下結(jié)合示意圖描述的示例性實(shí)施例，用于流體噴射的閥針以及制造用于流體噴射閥的閥針的方法的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)、有利的實(shí)施例和發(fā)展將變得顯而易見。圖1示出了根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例的具有閥針的噴射閥的橫截面視圖；圖2示出了在制造過程期間根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例的閥針的側(cè)視圖；圖3示出了在制造過程期間根據(jù)圖2的閥針的頂視圖，以及圖4示出了根據(jù)圖2和圖3從制造過程獲得的焊縫。出現(xiàn)在不同圖示中的具有相同設(shè)計(jì)和功能的元件由相同的附圖標(biāo)記指示。尤其適用于向內(nèi)燃機(jī)定量配給燃料的噴射閥10尤其包括閥組件12。閥組件12包括具有中心縱向軸線L的閥體14。殼體16部分地圍繞閥體14布置。閥體14包括腔18。腔18具有流體出口部分40。流體出口部分40與設(shè)置在閥體14中的流體入口部分42連通。流體入口部分42本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于流體噴射閥（10）的閥針（20），其包括針軸（13）和焊接到所述針軸（13）的末端（17）的密封球（15），其中，所述密封球（15）和所述針軸（13）之間的焊接接頭（19）包括至少兩個(gè)單獨(dú)的焊縫（72,?74），其沿著所述閥針（20）的周界以c形弧的形式延伸。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】2015.09.21 EP 15186020.21.一種用于流體噴射閥（10）的閥針（20），其包括針軸（13）和焊接到所述針軸（13）的末端（17）的密封球（15），其中，所述密封球（15）和所述針軸（13）之間的焊接接頭（19）包括至少兩個(gè)單獨(dú)的焊縫（72,74），其沿著所述閥針（20）的周界以c形弧的形式延伸。2.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的閥針（20）其中，所述焊縫（72,74）是鏡像倒置的。3.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的閥針（20），其中，所述焊接接頭（19）借助于所述焊縫（72,74）具有2重旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的閥針（20），其中，所述焊接接頭（19）包括兩個(gè)半圓形的C形弧。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的閥針（20），其中，所述焊縫（72,74）的橫截面沿著其線性擴(kuò)展是均勻的。6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的一項(xiàng)所述的閥針（20），其中，所述焊縫（72,74）的橫截面隨著距所述c形弧的中心部分（76,78）的距離而變化。7.一種流體噴射閥（10），其具有根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的閥針（20）。8.一種用于制造用于流體噴射閥（10）的閥針（20）的方法，所述方法包括將密封球（15）焊接到針軸（13）的末端（17），其中，所述焊接通過至少兩個(gè)激光...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：MC菲耶羅，W貝庫(kù)齊，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：大陸汽車有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：德國(guó),DE