致动器装置

摘要

一种用于电磁操作式燃料喷射器的致动器装置，所述装置包括：通常为圆柱形的致动器磁芯，具有纵向轴线(A)并且在其一端界定出致动器装置的内磁极面，致动器磁芯由定制磁性材料构成；围绕致动器磁芯布置的线圈并且被设置用于在使用中连接至电源以在线圈周围生成磁场；由高强度材料构成的磁极元件并且界定出用于容纳致动器磁芯的孔，磁极元件界定出致动器装置的外磁极面，外磁极面和内磁极面基本上共面；以及在使用致动器装置时能响应于磁场而沿着平行于纵向轴线(A)的方向移动的衔铁，其中在使用致动器装置时，磁场i)在内磁极面区域中穿入衔铁内并且ii)在外磁极面区域中穿入衔铁内。

权利要求

1.一种用于电磁操作式燃料喷射器的致动器装置，所述装置包括：通常为圆柱形的致动器磁芯(102)，具有纵向轴线(A)并且在其一端界定出致动器装置的内磁极面(210)，致动器磁芯由定制磁性材料构成；

线圈(116)围绕致动器磁芯(102)布置并且被设置用于在使用中连接至电源以在线圈周围生成磁场；

磁极元件(104)由高强度材料构成并且界定出用于容纳致动器磁芯的孔(106)，磁极元件界定出致动器装置的外磁极面(220)，外磁极面和内磁极面(210,220)基本上共面；以及在使用致动器装置时能响应于磁场而沿着平行于纵向轴线(A)的方向移动的衔铁(230)，其中在使用致动器装置时，磁场i)在内磁极面区域中穿入衔铁内并且ii)在外磁极面区域中穿入衔铁内。

2.如权利要求1所述的致动器装置，其中所述磁场i)沿基本上平行于纵向轴线的方向在衔铁和内磁极面之间穿过并且ii)沿基本上平行于纵向轴线的方向在衔铁和外磁极面之间穿过以使得致动器装置包括双磁极结构。

3.如权利要求1或2所述的致动器装置，其中所述磁极元件包括具有相对较低磁导率的非磁性材料。

4.如权利要求1至3中的任意一项所述的致动器装置，其中所述致动器磁芯包括具有相对较高磁导率的软磁性材料。

5.如以上权利要求中的任意一项所述的致动器装置，其中所述磁性材料与高强度材料相比是相对较软的材料。

6.如以上权利要求中的任意一项所述的致动器装置，其中所述磁极元件包括部分磁路，磁路的其余部分由致动器磁芯构成。

7.如以上权利要求中的任意一项所述的致动器装置，其中所述孔通常为圆柱形并且通常半径为R，并且其中所述孔在靠近外磁极面的区域内具有小于R的半径以使得在磁极元件的一端界定出底部部件。

8.如权利要求7所述的致动器装置，其中所述致动器磁芯包括具有唇形密封件的线轴并且所述磁极元件的底部部件包括配合密封面。

9.如权利要求8所述的致动器装置，其中所述唇形密封件和密封面被设置为使得在预定位置停止向孔内引入磁芯。

10.如权利要求9所述的致动器装置，进一步包括被设置用于检测致动器磁芯何时已到达预定位置的检测装置。

11.如权利要求10所述的致动器装置，其中所述检测装置被设置用于监测在唇形密封件和配合密封面之间流动的空气压力以及在气流压力下降时确定已到达预定位置。

12.如以上权利要求中的任意一项所述的致动器装置，其中所述磁极元件包括构成高压燃料源和燃料喷射器喷嘴区域之间的部分高压管线的钻孔。

13.如权利要求12所述的致动器装置，其中所述钻孔基本平行于纵向轴线（A）。

14.如以上权利要求中的任意一项所述的致动器装置，进一步包括成形在致动器磁芯上的线圈架并且其中线圈被设置为通过线圈架与磁芯绝缘。

15.如以上权利要求中的任意一项所述的致动器装置，其中致动器磁芯的区域被设置为具有与所述孔互补的形状并且确定尺寸以利用过盈压配合将其保留在孔内。

16.如权利要求15所述的致动器装置，其中致动器磁芯的互补成形区域包括致动器磁芯的上部区域并且其中线圈被围绕致动器磁芯的下部区域缠绕。

17.如权利要求16所述的致动器装置，其中线圈架由下部区域承载，线圈架被设置用于承载线圈并使磁芯与线圈绝缘。

18.如权利要求16或权利要求17所述的致动器装置，其中所述致动器磁芯的上部区域具有比下部区域和线圈更大的直径。

19.如以上权利要求中的任意一项所述的致动器装置，进一步包括所述致动器磁芯上承载的绝缘元件以及容纳在绝缘元件内的第一和第二电接触元件，第一和第二电接触元件分别被连接至线圈的第一端和第二端。

20.如权利要求19所述的致动器装置，其中第二绝缘元件被承载在第一绝缘元件上并且封装第一和第二接触元件以使由接触元件界定出的接触面基本上与第二绝缘元件的上表面平齐。

21.一种组装致动器装置的方法，所述致动器装置包括界定出孔的磁极元件以及容纳在所述孔内的致动器磁芯，所述方法包括：将致动器磁芯成形为具有与所述孔形状互补的区域；

确定互补区域的尺寸以使得可以利用过盈压配合将其保留在孔内；

将所述致动器磁芯引入孔内。

22.如权利要求21所述的方法，其中所述致动器装置由如权利要求1至20中的任意一项所述的致动器装置构成。

23.如权利要求21或权利要求22所述的方法，其中将所述致动器磁芯引入孔内在预定位置停止。

24.如权利要求23所述的方法，其中所述预定位置是致动器磁芯的顶部磁极面与磁极元件的顶面平齐的位置。

25.如权利要求24所述的方法，其中所述致动器磁芯包括具有唇形密封件的线轴并且所述磁极元件包括配合密封面，而预定位置在唇形密封件密封到配合密封面上时出现。

26.如权利要求25所述的方法，进一步包括用于检测致动器磁芯何时已到达预定位置的检测步骤。

27.如权利要求26所述的方法，其中所述检测步骤包括监测在唇形密封件和配合密封面之间流动的空气压力并且在气流压力下降时确定已经到达预定位置。

28.一种燃料喷射器，包括：

喷嘴夹持器主体；

燃料入口；

高压燃料钻孔；以及

如权利要求1至20中的任意一项所述的致动器装置，其中所述致动器装置包括在使用中设置为基本竖直的钻孔以将接受自高压钻孔的燃料向喷嘴装置输送，高压钻孔由单个直钻孔构成，其在第一端具有燃料入口并且在第二端具有连接至竖直钻孔的连接件。

29.如权利要求28所述的燃料喷射器，其中所述燃料入口是喷枪式输入点。

30.一种形成用于致动器装置的线圈的方法，所述致动器装置用于在电磁操作式燃料喷射器中使用，所述方法包括以下步骤：i)提供磁芯元件；

ii)将磁芯元件引入模具内，在磁芯元件和模具的内表面之间设有间隙并且其尺寸被确定为所需线圈架的形状；

iii)将线圈架注模成形到磁芯元件上；

iv)移除模具；

v)将线圈缠绕在线圈架上。

31.如权利要求30所述的方法，其中所述磁芯元件由软磁性材料构成。

32.一种用于电磁操作式燃料喷射器的致动器装置，包括：界定出孔的磁极元件；

容纳在所述孔内的致动器磁芯，并且围绕致动器磁芯缠绕具有第一端和第二端的线圈，第一端和第二端被设置用于在使用中连接至电源；以及注模成形在致动器磁芯上的线圈架，并且其中线圈被设置为通过线圈架与磁芯绝缘。

说明书

致动器装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种致动器装置。具体地，根据本发明的实施例，本发明涉及一种改进的设计用于在电磁燃料喷射器中使用的致动器，一种改进的形成致动器装置的方法以及一种改进的组装致动器装置的方法。

背景技术

[0002] 图1示出了已知的燃料喷射器装置1，其中利用通常为U形截面的螺帽7将喷嘴装置3固定至喷嘴夹持器主体5。喷射器1通常为细长的形状并且界定出沿喷射器长度延伸的纵向轴线。

[0003] 喷嘴装置3包括细长的喷射喷嘴9，具有延伸穿过螺帽下部内的孔11的喷射区域。喷射喷嘴装有可以在喷嘴13内的孔15中滑动的喷射针阀13以控制通过一个或多个喷嘴出口(图1中未示出)送入燃烧室(图1中也未示出)内的燃料输送量。

[0004] 针阀13在高压下被供以来自于高压燃料入口17的燃料，并且在使用中位于针阀13顶部的控制室19内的燃料压力变化控制针阀13的移动以通过喷嘴出口释放燃料。

[0005] 第一隔离片21位于喷射喷嘴9上方并紧贴向喷射喷嘴9，而且包括用于从邻接隔离片设置的阀体25向喷射喷嘴输送加压燃料的连通钻孔23。隔离片21还包括容纳喷射针阀13后端的盲孔27以使得控制室19被界定在喷射针阀13和盲孔27的上端之间。

[0006] 阀体25位于隔离片21和喷嘴夹持器主体5之间并且包括从喷嘴夹持器主体内界定出的高压入口17向隔离片内的钻孔23输送燃料的高压钻孔29。阀体25还包括具有细长的阀件31以及由致动器装置35对其施加作用的圆盘形衔铁33的阀装置。

[0007] 在图1中一般性地标记为部件35的致动器装置被设置在喷嘴夹持器主体5下部区域内界定出的凹口36内。致动器装置即电磁螺线管包括被用于控制阀件31移动的磁芯元件37和线圈或绕组(图1中未示出)，其位置影响控制室19内的压力。阀件31被部分地设置在设于致动器装置35下部内的盲孔39中。阀件弹簧41位于盲孔39内并且用于偏置阀31离开致动器装置35。

[0008] 喷嘴夹持器主体的上部区域包括容纳电接插件45的侧向凹口43。孔47从凹口43延伸至装有螺线管35的第一凹口36。供电引线从螺线管的上表面延伸通过孔47并且连接至电接插件45，由此为螺线管提供能量。

[0009] 喷嘴夹持器主体5进一步包括由近似在喷嘴夹持器主体5中间区域内横向延伸的端口界定出的高压燃料入口17。高压燃料入口为锥形凹入的形状以容纳夹入该入口内的所谓“喷枪”型的入口。燃料喷射器界定出被成形用于在使用中与高压燃料供给接插件相接合的锥形安置面。倾斜的钻孔49a,49b从入口17延伸到喷嘴夹持器主体5内并随后向下转向以连接至阀体25内界定出的高压钻孔29。

[0010] 要注意的是钻孔在致动器装置35附近与燃料喷射器1的纵向轴线成一定角度。进一步还能够看出相对于纵向轴线的角度在钻孔49b连接至阀体25内的高压钻孔29时有所改变。为了使钻孔避开喷射器内的部件特别是螺线管致动器，钻孔49b/29的这种变向是必须的。但是，要注意的是这种装置会导致喷射器内各个交点处的高应力，这种情况会随着交点处角度变化的增加而更加严重。

[0011] 进一步要注意的是钻孔49b的第二部分在图1所示的装置中基本竖直。这是由于为了使喷嘴夹持器主体在螺线管致动器的区域内可供用于螺线管致动器的截面(并因此使其性能)最大化，因而在此(经过螺线管致动器)的近似竖直的钻孔就成为在该区域内占用截面积最小的选择。

[0012] 还要注意的是在喷嘴夹持器主体5内，钻孔49a/49b在交点X处变向。点X表示两个钻孔(49a,49b)伸入主体5内的交点，第一个钻孔(49a)是从入口17处进行加工，而第二个钻孔(49b)是从主体5的底面处(也就是从邻接阀体25的表面处)进行加工。

[0013] 要注意的是这两个相交钻孔的存在带来了多种缺点。钻孔的成形需要高水平的精度以确保两个钻孔实际相交。而且，成形的钻孔会在交点A处留下需要(例如使用注有细砂或粗砂的油灰)进行平滑的锐缘。最后，交点X处存在的变向会造成应力的集中源。

[0014] 螺帽7装有喷射喷嘴9、隔离片21和阀装置31,33，并且通过螺纹与喷嘴夹持器主体5相啮合。

[0015] 图2示出了已知致动器装置35的放大视图，其中图1和图2之间相同的附图标记被用于表示相同的部件。

[0016] 要注意的是磁芯材料37被绕有线圈50。线圈架或线轴52支撑线圈50并位于线圈50和磁芯元件37之间。极靴53设有孔54，线圈50、线轴52和磁芯元件37就位于其中。极靴、线圈50和磁芯元件37共同构成了致动器装置35内“磁路”的定子部分。

[0017] 磁芯元件37和极靴53均由软磁性材料也就是铁构成，并且要注意的是磁芯元件37构成了磁路的内部(原因在于部分元件37被成形在线圈50内)并且极靴53构成了磁路的外部(极靴53被成形在线圈50外)。

[0018] 磁芯元件37沿其(平行于燃料喷射器1纵向轴线的)纵向轴线通常为T形截面并且包括中心轴向部分55和水平的顶部56(“T”字的“顶部”)。线轴52和线圈50围绕轴向部分55。要注意的是顶部56被分阶为两个部分(57,58)，并且第二阶梯部分构成了肩部58，肩部58被设置用于在组装致动器装置35时邻接极靴53的顶面60。

[0019] 要注意的是图2中示出的装置尚未组装完成，原因在于第二肩部58和顶面60之间留有间隙。

[0020] 图2中致动器装置的已知组装方法包括以下步骤：i)模制线轴52；
ii)将线圈50缠绕在线轴52上。要注意的是线轴52需要足够坚固以承受缠绕、搬运和生产过程。这就是之所以必须要有相对较厚的0.35mm量级的绝缘壁的原因。另外，在线轴52和内芯元件37的轴向部分55之间需要留有一些间隙；
iii)在内芯元件37的轴向部分55上引入缠好的线轴52；
iv)将内芯元件37、线轴52和线圈50引入极靴53中的孔内，直到肩部58邻接极靴53的顶面60为止。要注意的是磁芯元件37中的阶梯部分57具有与极靴53中的孔54互补的形状。

[0021] 致动器装置的准确组装要求在特定的公差内构建装置中的不同部件。上述装置和组装方法由于不利的公差累积造成的已知问题是线轴52无法与极靴53的下部62形成密封，由此使得密封剂越过该位置，并且使得线轴52在插入到孔54内时破裂。线圈也需要加以密封以离开极靴53的内表面。

[0022] 要注意的是对于制造商来说存在着例如源于满足排放标准需求以将发动机制造得更小、更轻和更加经济的压力。

[0023] 同样地，对于燃料喷射设备(FIE)的制造商来说也存在着将包括较小直径喷射器的FIE发动机制造得更小、更轻和更加经济的压力。

[0024] 因此本发明的目标是提供一种克服或者明显缓解了上述问题的致动器装置。

发明内容

[0025] 根据本发明的第一种应用，提供了一种用于电磁操作式燃料喷射器的致动器装置，所述装置包括：通常为圆柱形的致动器磁芯，具有纵向轴线(A)并且在其一端界定出致动器装置的内磁极面，致动器磁芯由定制磁性材料构成；线圈围绕致动器磁芯布置并且被设置用于在使用中连接至电源以在线圈周围生成磁场；磁极元件由高强度材料构成并且界定出用于容纳致动器磁芯的孔，磁极元件界定出致动器装置的外磁极面，外磁极面和内磁极面基本上共面；以及在使用致动器装置时可以响应于磁场而沿着平行于纵向轴线(A)的方向移动的衔铁，在使用致动器装置时，磁场i)在内磁极面区域中穿入衔铁内并且ii)在外磁极面区域中穿入衔铁内。

[0026] 要注意的是本发明中定制磁性材料并不构成围绕线圈的闭合回路。相反在使用中围绕线圈形成的磁路穿过针对其磁性性质选择的定制磁性材料(致动器磁芯)并且穿过由针对其结构性能选择的材料构成的定制结构部件(例如磁极元件)。这就与现有技术中的装置形成了对比，其中部分极靴/磁极元件(或根据图2中示例在极靴内的插件)是由磁性材料构成。要注意的是致动器磁芯在本文中也被称作磁芯元件或致动器磁芯元件。

[0027] 由于磁极元件是由高强度材料构成，因此要注意的是磁极元件的结构强度与现有技术中的装置相比有所增加。与已知的系统相比去除了插件装置意味着在使用中致动器磁芯(而不是插件)将会邻接磁极元件中的孔的内表面。如下所述，这种结构允许(在组装期间)轻易地检测到磁芯准确插入磁极元件内。

[0028] 要注意的是本发明中的致动器装置提供了双磁极结构。这样的结构具有在喷射器中衔铁行程短的优点。优选地，在衔铁和内磁极面/外磁极面之间的间隙中磁通线基本上平行于纵向轴线。

[0029] 通常，磁极元件可以包括具有相对较低磁导率的非磁性材料。致动器磁芯也可以包括具有相对较高磁导率的软磁性材料。磁性材料与高强度材料相比可以是相对较软的材料。磁极元件可以包括部分磁路，定子磁路的其余部分可以由致动器磁芯构成。

[0030] 优选地，磁极元件内的孔在靠近外磁极面的区域内界定出底部部件。该部件在组装期间被插入磁极元件的孔内时可以有利地被用于帮助定位致动器磁芯。在优选的装置中，致动器磁芯包括具有唇形密封件的线轴并且底部部件包括用于和唇形密封件相接合的配合密封面。通常，唇形密封件和密封面可以被设置为使得在唇形密封件邻接到配合密封面时就停止向孔内插入磁芯(准确地插入到预定位置)。

[0031] 唇形密封件和密封面的密封通常可以通过检测装置进行检测。优选地，检测装置被设置用于检测在唇形密封件和配合密封面之间流动的空气压力以使得能够在气流压力下降时检测到磁芯准确插入孔内。

[0032] 磁极元件通常可以包括构成高压燃料源和燃料喷射器喷嘴区域之间的部分高压管线的钻孔。优选地，钻孔基本平行于使用中的燃料喷射器的纵向轴线(A)。

[0033] 致动器装置可以进一步包括成形在致动器磁芯上的线圈架以使线圈被设置为通过线圈架与磁芯绝缘。

[0034] 致动器磁芯的区域通常可以被设置为是孔的互补形状并且确定尺寸以利用过盈压配合将其保留在孔内。致动器磁芯的互补成形区域可以包括致动器磁芯的上部区域以使线圈被围绕致动器磁芯的下部区域缠绕。通常，线圈架可以由下部区域承载，线圈架被设置用于承载线圈并使磁芯与线圈绝缘。在上述装置中，致动器磁芯的上部区域可以具有比下部区域和线圈更大的直径。

[0035] 致动器装置可以进一步包括致动器磁芯上承载的绝缘元件以及容纳在绝缘元件内的第一和第二电接触元件，第一和第二电接触元件分别被连接至线圈的第一端和第二端。第二绝缘元件可以适宜地被承载在第一绝缘元件上并且封装第一和第二接触元件以使由接触元件界定出的接触面基本上与第二绝缘元件的上表面平齐。

[0036] 定制磁性材料与高强度材料相比可以是相对较软的材料。

[0037] 根据本发明的第二种应用，提供了一种组装致动器装置的方法，致动器装置包括界定出孔的磁极元件以及容纳在孔内的致动器磁芯，所述方法包括：将致动器磁芯成形为具有与孔形状互补的区域；确定互补区域的尺寸以使得可以利用过盈压配合将其保留在孔内；将致动器磁芯引入孔内。

[0038] 致动器装置可以适宜地就是根据本发明第一种应用的致动器装置。适宜地，向孔内引入致动器磁芯可以在预定位置停止。预定位置可以是致动器磁芯的顶部磁极面与磁极元件的顶面平齐的位置。

[0039] 适宜地，致动器磁芯包括具有唇形密封件的线轴并且磁极元件包括配合密封面，而预定位置在唇形密封件密封到配合密封面上时出现。

[0040] 优选地，根据本发明第二种应用的方法进一步包括用于检测致动器磁芯何时已到达预定位置的检测步骤。检测步骤可以适宜地包括监测在唇形密封件和配合密封面之间流动的空气压力并且在气流压力改变时确定已经到达预定位置。

[0041] 根据本发明的第三种应用，提供了一种燃料喷射器，包括：喷嘴夹持器主体；燃料入口；高压燃料钻孔以及根据本发明第一种应用的致动器装置，其中致动器装置包括在使用中设置为基本竖直的钻孔以将接受自高压钻孔的燃料向喷嘴装置输送，高压钻孔由单个直钻孔构成，其在第一端具有燃料入口并且在第二端具有连接至竖直钻孔的连接。

[0042] 燃料入口优选地可以是喷枪式输入点。

[0043] 根据本发明的第四种应用，提供了一种形成用于致动器装置的线圈的方法，致动器装置用于在电磁操作式燃料喷射器中使用，所述方法包括以下步骤：i)提供磁芯元件；ii)将磁芯元件引入模具内，在磁芯元件和模具的内表面之间设有间隙并且其尺寸被确定为所需线圈架的形状；iii)将线圈架注模成形在磁芯元件上；iv)移除模具；v)将线圈缠绕在线圈架上。

[0044] 磁芯元件可以由软磁性材料构成。

[0045] 根据本发明的第五种应用，提供了一种用于电磁操作式燃料喷射器的致动器装置，包括：界定出孔的磁极元件；容纳在孔内的致动器磁芯，并且围绕致动器磁芯缠绕具有第一端和第二端的线圈，第一端和第二端被设置用于在使用中连接至电源；以及注模成形在致动器磁芯上的线圈架，并且其中线圈被设置为通过线圈架与磁芯绝缘。

[0046] 附图简要说明为了更加便于理解本发明，现在将参照附图通过示例进行说明，在附图中：
图1以示意性的形式示出了已知的燃料喷射器；
图2示出了图1中已知燃料喷射器的放大截面；
图3示出了穿过根据本发明实施例的致动器装置的截面；
图4和5示出了图3中装置的透视图；
图6示出了穿过图3中致动器装置以及燃料喷射器的喷嘴夹持器主体的截面；
图7示出了根据本发明实施例的致动器装置的示意图，其中磁通线是可见的。

具体实施方式

[0047] 参照图3至图7，示出了根据本发明的致动器装置100，其包括两个主要部件：致动器磁芯元件102(本文中也被称作“致动器磁芯”或“磁芯元件”)以及通常为圆柱形的外磁极元件或“极靴”104。

[0048] 极靴104包括偏离极靴中心纵向轴线的大孔106并且在其中设有磁芯元件。极靴还包括在使用中从燃料入口(图3中未示出，图1中的特征17)到喷射喷嘴(图3中未示出，图1中的特征9)承载高压燃料的钻孔108。

[0049] 要注意的是由于孔106偏离纵向轴线，因此极靴104被设有厚度变化的壁部。

[0050] 磁芯元件102包括上部区域110以及直径小于上部区域110的下部区域112。C形截面的线圈架114被承载在下部区域112上且线圈116(或螺线管)被缠绕在线圈架上以使得磁芯元件102下部区域的一部分位于由线圈116界定的容积内。应该意识到螺线管116内线圈的精确圈数是预先确定的，目的是为了给致动器装置100提供适当的工作特性。
但是，线圈圈数对于本发明来说并非重要内容，所以并不在此详细讨论。

[0051] 磁芯元件102的下部区域112界定出盲孔118，其尺寸被确定用于容纳阀件31(图1中示出)的弹簧41(图1中示出)。磁芯元件102内盲孔118的存在为下部区域112提供了环状端面。

[0052] 绝缘盘120被设置在磁芯元件102的顶部以使磁芯元件102与绝缘盘的下表面相邻接。电触点122,124被设置在绝缘盘的上表面内用于电连接至电接插件45(图1中示出)。

[0053] 线圈的末端向上穿过磁芯元件102侧面内的通道126(参见图5)和绝缘盘120以使得一端被围绕触点122缠绕而另一端则被围绕触点124缠绕。

[0054] 要注意的是触点122,124的顶面与极靴104的顶面平齐并且磁芯元件102、线圈116、线圈架114、绝缘盘120和触点122,124都完全位于极靴104的孔106内。与图2中的致动器装置相比，应该注意的是根据本发明实施例的致动器装置并不包括两个阶梯设置并且具体地并不包括肩部特征58。

[0055] 要注意的是线圈架114构成了磁芯元件102和线圈116之间的绝缘隔离件。进一步要注意的是线圈架由于通道126内存在的绝缘材料而被连接至绝缘盘120。

[0056] 极靴104由高强度材料例如硬化钢制成。换句话说，极靴104是定制结构部件(也就是针对其结构性质而选择的材料)。外部的极靴104例如可以由能够经过穿透淬火或表面淬火工艺处理的(中碳)钢制成。要注意的是用于极靴部件的钢可以是处于0.1-0.4%范围内的碳素钢并且可以具有大约为1000MPa的极限抗拉强度(UTS)。

[0057] 磁芯元件102由与极靴104的材料相比相对较软的定制磁性材料制成(也就是主要针对其磁性性质而不是结构性质选择的材料)。适合用于磁芯元件102的磁性材料可以包括：非常低碳的铁、硅铁、具有不同含量锰的铁合金、钴或镍、或者是有色金属磁性材料例如TiCoNAl或AlNiCo。

[0058] 在本示例中，磁芯元件102由非常低碳的铁(含碳低于0.05%)构成，具有的硅含量在2.25%-3%之间。要注意的是磁芯材料内硅的存在有助于减少不合需要的“涡流”。如果硅含量增加至3%-4%的范围内，那么就会变得更加难以机械加工，并且在4%左右材料可能就要以烧结的形式使用。还要注意的是在约3%的硅以上，磁通密度就会变小。

[0059] 磁芯元件102可以具有200MPa数量级的UTS值。这与极靴104相比明显“更软”。还要注意的是阀体25可以是表面淬火钢，通常具有约为2000MPa的UTS值。

[0060] 因此要注意的是定制磁性材料并不围绕线圈116构成闭合的回路。相反在使用中围绕线圈116形成的磁路穿过针对其磁性性质选择的定制磁性材料(磁芯元件102)并且穿过由针对其结构性能选择的材料构成的定制结构部件(例如极靴104)。这就与现有技术的装置中部分极靴104(或极靴内的插件)是由磁性材料构成形成了对比。

[0061] 由于极靴104是由高强度材料构成，因此要注意的是磁路的外部就不再是由定制磁性材料构成。磁路外部中相对较软的磁性材料的缺少就意味着极靴104的结构强度与现有技术中的装置相比有所提高。这就相应地意味着钻孔108能够被制成为竖直(也就是平行于燃料喷射器1的纵向轴线)穿过极靴104。由于致动器装置100现在是包括有垂直钻孔108的单独模块，因此喷嘴主体夹持器5内高压钻孔的方向改变就能够得以消除(正如以下参照图6介绍的那样)，这就相应地明显降低了喷射器内经受的应力(高达2到3倍的降低倍数)。可选地，或者是在入口是从喷嘴夹持器主体的侧面开出时例如具有“喷枪”入口，或者是从喷嘴夹持器主体的顶部开出时例如具有轴向入口，高压钻孔交点处的角度改变都能够明显减小。

[0062] 还要注意的是通过从极靴104中去除定制磁性材料，定制磁性材料量与现有技术中的装置相比有所减少。这就代表了成本的节约，原因在于磁性材料的来源和机械加工都很昂贵。

[0063] 尽管图3至7的装置内磁路的外部并非是由传统(或定制)的磁性材料构成，但是要注意的是磁路的外部在使用中通常都不饱和，并且因此将材料改变为高强度硬化钢也仅会表现为少量的可容许的效率下降。

[0064] 在用于图3中(并且也在图4中示出的)致动器装置的线圈架上缠绕线圈的方法与已知的方法(正如以上参照图2详细介绍的那样)有所不同并且包括以下步骤：i)提供磁芯元件102；
ii)将磁芯元件102引入模具内，在磁芯元件102和模具的内表面之间设有间隙并且其尺寸被确定为所需线圈架114的形状(以及所需圆盘120的形状)；
iii)将线圈架114注模成形在磁芯元件102上；
iv)移除模具并将线圈116缠绕到线圈架114上。

[0065] 通过在磁芯元件102上成形线圈架114，线圈架可以比现有技术中的线圈架52制作得更薄(0.2mm而不是0.35mm的数量级)。这是因为线圈架116不必再单独地支撑缠绕过程(如以上参照图2介绍的线圈架52那样的情况)并且实际上已经在线圈缠绕过程开始之前就已经被成形在磁芯元件102上。磁芯元件102因此提供了支撑缠绕过程所需的结构稳定性并且能够承受搬运和生产过程，并且线圈架114也因此可以比已知的系统更薄。另外，由于线圈架114被直接模制在磁芯元件102上，因此在这两者之间不需要再有间隙，使得能够得到更加紧凑的装置。

[0066] 图3至7中致动器装置的组装方法也不同于已知的组装方法。如上所述，磁芯元件102、线圈106、线圈架114、绝缘盘120和触点122，124(“磁芯部件”)都完全位于极靴104的孔106内。没有与图2中的肩部58特征相等价的特征。

[0067] 磁芯元件因此可以被插入极靴104的孔106内并利用过盈压配合将其固定就位到达预定位置，例如或者是在磁芯元件102的下部区域与极靴104的底部平齐时；或者是在线圈架114底部的唇缘以及磁极元件104一端处的底部部件132上的安置面130之间检测到满意的密封时，例如通过监测插入期间通过该密封的空气并对通过停止插入动作实现密封的位置做出响应。线圈架116厚度的减小意味着螺线管可以是更加紧凑的设计，由此改进了磁性性能并且更加有效地消除了线圈中生成的热量。达到预定位置的过盈配合插入使得能够减少上述的公差累积问题以降低线圈架破裂的风险，同时还在线圈架114底部的唇缘和安置面130之间提供了满意的密封。

[0068] 图3至7中致动器装置100的“无肩部”设置方式有助于减少喷射器内的公差叠加并且也允许通过使磁芯元件102静止来定位致动器装置。

[0069] 用于致动器装置中的定制磁性材料量的减少以及线圈架114尺寸的减小导致致动器装置100比已知的致动器装置35更小。由于致动器模块尺寸的减小，因此就可以将致动器装置100设置在极靴104内以使得能够在极靴104内形成从燃料入口117到竖直钻孔108的直钻孔149(参见图6)。图6中示出的这种装置形成的倾斜钻孔没有现有技术中可以找到的弯折或交点(参见图1中的交点X)。由于不需要将两个单独的钻孔(49a,49b)匹配在一起并且进而不会在交点处形成需要进行磨光的锐缘，因此钻孔149更加容易成形。在使用中，图6中的装置还提供了不会受到图2装置中可以发现的应力集中源影响的燃料喷射器装置。

[0070] 图6装置的钻孔148和喷嘴主体5可以基于以下事实进行部分加工：入口117是用于连接至“喷枪型”燃料供应装置的锥形喷枪入口。在喷枪装置中，相对较长的喷枪结构通过发动机组内的钻孔与入口117形成连通。该喷枪是刚性的并且被偏置成与入口117连通以形成不透过流体的密封。要注意的是这样的喷枪装置在其连接至喷嘴夹持器主体5的位置与高压燃料管和高压燃料连接器相比体积更小。

[0071] 在图2中，致动器装置35与作为本发明主题的致动器装置相比相对较大的尺寸意味着它不能够提供从入口17到阀体25的单个倾斜钻孔，原因在于喷枪连接不得不设置在喷嘴夹持器主体5上面过远的位置以达到所需的角度。

[0072] 图7示出了与图3中根据本发明的实施例的致动器装置相类似的视图，并且相同的附图标记被用于表示相同的部件。图7另外示出了致动器磁芯112因此在其一端界定出内磁极面210。还可以看出磁极元件104界定出外磁极面220并且内磁极面和外磁极面基本上共面。

[0073] 图7中还示出了燃料喷射器的衔铁230，并且能够看出在致动器装置的内磁极面210和衔铁230之间以及在外磁极面220和衔铁230之间存在小间隙240。

[0074] 图7中示出了致动器装置内的磁通线，并且能够看出在间隙240内磁通线基本平行于纵向轴线A。一旦磁通线进入磁芯和磁极元件材料内，即可看出其遵循了弯曲的路径。能够看出致动器装置包括双磁极结构(250,260)。还示出了阀件231。

[0075] 应该理解上述实施例仅作为示例给出而并不是为了限制本发明，本发明的保护范围应由所附权利要求确定。还应该理解所述实施例可以单独或组合使用。

[0076] 要注意的是可以使用位于喷嘴夹持器主体顶部的轴向燃料入口来代替喷枪型入口。