專利名稱：用于控制流體的閥的制作方法
現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1前序部分中詳細確定的類型的、用于控制流體的閥。
這種閥已在實踐中公開，并且例如用作一個燃料噴射閥的、尤其是一個用于機動車柴油機的共軌噴射器的控制組件。
構(gòu)造成控制組件的閥包括一個用作保持體的殼體，在該殼體中構(gòu)造有一個用于壓電式的執(zhí)行機構(gòu)單元及液壓耦合器組件的容納室。該液壓耦合器組件包括一個可借助執(zhí)行機構(gòu)單元操作的調(diào)節(jié)活塞及一個操作活塞，該操作活塞通過一個液壓耦合器與該調(diào)節(jié)活塞作用連接，且該操作活塞作用在一個閥閉合部件上，該閥閉合部件與至少一個閥座共同作用。在閉合位置中該閥閉合部件阻止液體流從一個閥室到一個回流通道。當該閥閉合部件打開時，在閥室中進行壓力卸載及由此在一個與該閥室相連接的閥控制室中進行壓力卸載，該閥控制室用于操作一個閥控制活塞或一個噴嘴針。
閥控制室及閥控制活塞被配置給噴射閥的一個噴嘴組件，在該噴嘴組件的端部上設(shè)置有一個用于將燃料噴射到一個內(nèi)燃機的燃燒室中的噴嘴。閥控制室環(huán)繞著閥控制活塞的自由端部并通過一個燃料輸入導(dǎo)管與一個高壓接頭連接，由此它得到燃料。根據(jù)閥控制室中的、借助控制組件調(diào)節(jié)的壓力水準可改變閥控制活塞的位置并由此可控制燃料噴射，該燃料噴射通過噴射閥的通到內(nèi)燃機的燃燒室的孔口來實現(xiàn)。因此，閥控制活塞的位置及由此噴嘴針的位置則通過控制組件來確定?？刂平M件的閥室及噴嘴組件的閥控制室通過一個排出節(jié)流部分彼此形成連接。
在該公知的閥中，耦合器組件及壓電式的執(zhí)行機構(gòu)單元在工作中被燃料環(huán)流。這是在液壓耦合器組件的情況下所必需的，因為在調(diào)節(jié)活塞與操作活塞之間設(shè)置有構(gòu)造成液壓墊的液壓耦合器，該液壓耦合器在操作時由于泄漏而損失液壓流體或燃料且接著必須又被注入液壓流體或燃料，這借助環(huán)繞耦合器組件的燃料來實現(xiàn)。
壓電式的執(zhí)行機構(gòu)單元包括一個壓電式的執(zhí)行機構(gòu)，后者不允許與燃料相接觸。出于該原因，該執(zhí)行機構(gòu)單元迄今具有費事地構(gòu)造的套管，此外它的密封性必須在裝入到保持體中以前被檢驗。
本發(fā)明的優(yōu)點根據(jù)本發(fā)明的、具有權(quán)利要求1前序部分所述特征的、用于控制流體的閥——在該閥中調(diào)節(jié)活塞借助一個密封裝置在容納室中被導(dǎo)向——具有其優(yōu)點，即盡管液壓耦合器組件可由液體環(huán)流及由此保證液壓耦合器的再注入流體，然而容納室的在其中設(shè)置有壓電式的執(zhí)行機構(gòu)單元的區(qū)域被這樣地密封，使得該壓電式的執(zhí)行機構(gòu)單元可不與流體形成接觸。因此不再需要執(zhí)行機構(gòu)單元的封裝。由此該執(zhí)行機構(gòu)單元可不構(gòu)造金屬套管及波紋管或薄膜來進行密封。并且也取消了至今為此所需的、昂貴的激光焊接加工。此外，對于執(zhí)行機構(gòu)單元在其裝入前不再需要檢驗它的氦密封性。
并且也不再需要對容納室的在其中設(shè)置有執(zhí)行機構(gòu)單元的區(qū)域在朝著電饋入導(dǎo)線的方向上借助一個O型密封環(huán)來密封。因為容納室的這個在其中設(shè)置有執(zhí)行機構(gòu)單元的區(qū)域?qū)α黧w敞開，所以也不需要保持體的由這個區(qū)域分支出的、通到一個通到燃料儲備箱的燃料回流通道的回流孔。
根據(jù)本發(fā)明的閥尤其可用于噴射閥，該噴射閥是機動車的柴油機的一個共軌噴射系統(tǒng)的組成部分。
為了將密封裝置固定在調(diào)節(jié)活塞上，該調(diào)節(jié)活塞設(shè)置有一個環(huán)形槽，密封裝置設(shè)置在該環(huán)形槽中。
變換地，該密封裝置可這樣地固定在調(diào)節(jié)活塞上，即該密封裝置被設(shè)置在調(diào)節(jié)活塞的一個環(huán)形肩臺與調(diào)節(jié)活塞的一個調(diào)節(jié)盤之間并這樣地在調(diào)節(jié)活塞的軸向方向上固定。
原則上作為該密封裝置可使用任何環(huán)形密封裝置，它可吸收調(diào)節(jié)活塞的行程。該調(diào)節(jié)活塞的行程在噴射閥上例如最大為50μm。該密封裝置例如可被構(gòu)造成O型密封環(huán)、薄膜式密封裝置或波紋管密封裝置。
為了可使調(diào)節(jié)活塞與設(shè)置在該調(diào)節(jié)活塞上的密封裝置方便地安裝到容納室中，該容納室在耦合器組件的區(qū)域中優(yōu)選呈階臺地被構(gòu)造，即構(gòu)造有第一直徑及相對該第一直徑縮小的第二直徑，其中密封裝置被設(shè)置在第二直徑的區(qū)域中。在裝配時該密封裝置僅需沿容納室的內(nèi)壁滑動一個短的行程長度，這就減小了不緊密性的風險。
為了進一步地簡化裝配，容納室有利地具有一個導(dǎo)入斜面，后者在具有第一直徑的區(qū)域與具有第二直徑的區(qū)域之間構(gòu)成一個過渡部分，并且在裝配時密封裝置朝其安裝位置的方向在該導(dǎo)入斜面上滑動。
由說明書、附圖及權(quán)利要求書可得到根據(jù)本發(fā)明的其它優(yōu)點及有利構(gòu)型。


在附圖中簡要地示意出了根據(jù)本發(fā)明的閥的兩個實施例，在以下的說明中將對它們進行詳細描述。附圖表示圖1具有根據(jù)本發(fā)明的閥的一個噴射閥；圖2圖1中區(qū)域II的一個放大視圖；圖3根據(jù)圖1的噴射閥的一個保持體；及圖4根據(jù)本發(fā)明的閥的一個變換實施形式的一個與圖2相應(yīng)的視圖。
實施例說明在圖1至圖3中示出了一個燃料噴射閥10，它被構(gòu)造以安裝到一個機動車的、這里未示出的內(nèi)燃機中并作為共軌噴射器使用來將優(yōu)選柴油燃料噴射到內(nèi)燃機的燃燒室中。為此，燃料噴射閥10作為基本結(jié)構(gòu)單元包括一個噴嘴組件11及一個閥控制組件12。
噴嘴組件11包括噴嘴體13，在該噴嘴體中一個所謂的閥控制活塞14可軸向移動地被導(dǎo)向，該閥控制活塞14與一個噴嘴針15構(gòu)成一個結(jié)構(gòu)單元，借助該結(jié)構(gòu)單元可控制噴射閥10的一個通到內(nèi)燃機燃燒室的孔口或噴嘴16。
閥控制活塞14的自由端部在一個套管17中被引導(dǎo)，一個環(huán)繞閥控制活塞14的螺旋彈簧18用一個端部支撐在該套管上，該螺旋彈簧用其另一個端部支承在一個與閥控制活塞14固定地連接的支承件19上。
噴嘴組件11通過一個鎖緊螺母20與閥控制組件12相連接，其中在噴嘴組件11與閥控制組件12之間設(shè)置有一個節(jié)流板21。該節(jié)流板21與套管17及閥控制活塞14一起構(gòu)成了一個閥控制室22的邊界。閥控制室22中的壓力狀況確定了閥控制活塞14的或噴嘴針15的位置。
閥控制室22通過一個具有輸入節(jié)流部分的輸入通道23及一個燃料輸入導(dǎo)管24與一個這里未示出的高壓儲存器、即所謂的共軌(Common-Rail)相連接。此外，燃料輸入導(dǎo)管24將燃料輸送到噴嘴針15的尖部，以致當通過噴嘴針15釋放孔口16時該燃料被噴射到內(nèi)燃機的燃燒室中。
此外，閥控制室22通過一個在圖中不能看到的、包括一個排出節(jié)流部分的排出通道與一個閥室25相連接，一個與燃料輸入導(dǎo)管24相連接的旁路部分26也通到該閥室25中，并且它配置給閥控制組件12。輸入通道23、通到閥室25的排出通道及旁路部分26穿過節(jié)流板21。
在閥室25中設(shè)置有一個閥閉合部件27，該閥閉合部件借助一個螺旋彈簧28在背離節(jié)流板的方向上被預(yù)加載并與一個構(gòu)造成平面閥座的第一閥座29及一個構(gòu)造成錐形閥座的第二閥座30共同作用。
閥控制組件12還包括一個保持體31，在該保持體中構(gòu)造有燃料輸入導(dǎo)管24，并且該保持體具有一個用于壓電式的執(zhí)行機構(gòu)單元33及耦合器組件34的容納室32。壓電式的執(zhí)行機構(gòu)單元33與電控制導(dǎo)線35相連接并通過一個執(zhí)行機構(gòu)頭部36與液壓耦合器組件34作用連接。
液壓耦合器組件34包括一個被稱為調(diào)節(jié)活塞的第一活塞37，該第一活塞通過一個構(gòu)造成液壓墊的耦合器38與一個被稱為操作活塞的第二活塞39作用連接，其中操作活塞39具有比調(diào)節(jié)活塞37小的直徑。調(diào)節(jié)活塞37及操作活塞39在一個圓柱形的套管40中被導(dǎo)向，該套管40支撐在一個中間板41上且在該套管40中構(gòu)造有一些徑向孔42，這些徑向孔使設(shè)置在閥座30下游的回流室43與圓柱形的套管40的外側(cè)相連接。在閉合位置中閥閉合部件27阻止閥室25與回流室43之間的液體流。
如圖3中可看到，由容納室32的在其中設(shè)置有耦合器組件34的區(qū)域分支出一個回流孔44，該回流孔構(gòu)造在保持體31中并通到一個也構(gòu)造在保持體31中且軸向地定向的回流導(dǎo)管45中，后者再通到一個這里未詳細示出的燃料儲備箱。因此，回流室43通過徑向孔42及一個硬的管狀彈簧(Rohrfeder)47的一些在此未詳細示出的透孔與回流導(dǎo)管45相連接。
執(zhí)行機構(gòu)頭部36通過一個支承板51作用在調(diào)節(jié)活塞37上，該調(diào)節(jié)活塞在與支承板51緊接的區(qū)域中設(shè)置有增大的直徑。在這個區(qū)域中，調(diào)節(jié)活塞37具有一個環(huán)形槽49，在該環(huán)形槽中設(shè)置有一個用作密封裝置的O型密封環(huán)50，該O型密封環(huán)靠觸在容納室32的內(nèi)壁上。因此，容納室32的在其中設(shè)置有執(zhí)行機構(gòu)單元33的區(qū)域相對容納室32的在其中設(shè)置有耦合器組件34的區(qū)域被密封。在噴射閥工作中調(diào)節(jié)活塞37移動約最大50μm的行程。該行程可通過構(gòu)成O型密封環(huán)50的材料的彈性來補償。
此外在調(diào)節(jié)活塞37上設(shè)置有一個調(diào)節(jié)盤46，該調(diào)節(jié)盤支撐在與套管40同心地設(shè)置的管狀彈簧47上，借助該調(diào)節(jié)盤可調(diào)節(jié)設(shè)置在所述兩個活塞37與39之間的液壓耦合器38的容積。
容納室32在其中設(shè)置有管狀彈簧47的區(qū)域中比在其中設(shè)置有O型密封環(huán)50的區(qū)域中具有大的直徑。在這些直徑不同的區(qū)域之間設(shè)置有一個導(dǎo)入斜面48，該導(dǎo)入斜面易于耦合器組件34的裝配。O型密封環(huán)50在該導(dǎo)入斜面上滑入到其裝配位置中。在裝配好的狀態(tài)中調(diào)節(jié)盤46位于該導(dǎo)入斜面48的區(qū)域中。
圖4表示一個圖1中所示類型的噴射閥的閥控制組件60的一個變換實施形式。該閥控制組件60基本上相應(yīng)于圖2中所示的閥控制組件，但與其不同的是一個控制活塞61，該控制活塞在朝著執(zhí)行機構(gòu)頭部36的側(cè)上具有一個用于固定O型密封環(huán)50的環(huán)形肩臺62，該O型密封環(huán)使容納室32的在其中設(shè)置有執(zhí)行機構(gòu)單元的區(qū)域相對容納室32的在其中設(shè)置有耦合器組件34的區(qū)域密封。
此外，一個調(diào)節(jié)盤63用于固定O型密封環(huán)50，該調(diào)節(jié)盤還用于調(diào)節(jié)液壓耦合器38的容積并支撐在管狀彈簧47上。調(diào)節(jié)盤63及O型密封環(huán)50被設(shè)置在容納室32的直徑縮小的區(qū)域中。
在其它方面，該閥控制組件60的結(jié)構(gòu)相應(yīng)于根據(jù)圖2的閥控制組件的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.用于控制流體的閥，該閥具有一個保持體(31)，該保持體具有一個容納室(32)，在該容納室中設(shè)置有一個尤其是壓電式的執(zhí)行機構(gòu)單元(33)及一個液壓耦合器組件(34)，該液壓耦合器組件具有至少一個調(diào)節(jié)活塞(37，61)及至少一個操作活塞(39)，該操作活塞通過一個液壓耦合器(38)與調(diào)節(jié)活塞(37，61)作用連接并操作一個閥閉合部件(27)，該閥閉合部件與至少一個閥座(29，30)共同作用并在閉合位置中阻止從一個閥室(25)到一個回流通道(45)的流體流，其特征在于調(diào)節(jié)活塞(37，61)借助一個密封裝置(50)在容納室(32)中被導(dǎo)向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的閥，其特征在于調(diào)節(jié)活塞(37)具有一個環(huán)形槽(49)，密封裝置(50)固定在該環(huán)形槽中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的閥，其特征在于密封裝置(50)被設(shè)置在一個環(huán)形肩臺(62)與調(diào)節(jié)活塞(61)的一個調(diào)節(jié)盤(63)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中一項的閥，其特征在于密封裝置(50)被構(gòu)造成O型密封環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中一項的閥，其特征在于密封裝置被構(gòu)造成薄膜式密封裝置或波紋管密封裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中一項的閥，其特征在于容納室(32)在耦合器組件(34)的區(qū)域中構(gòu)造有一個第一直徑及一個相對該第一直徑縮小的第二直徑，其中密封裝置(50)被設(shè)置在該第二直徑的區(qū)域中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的閥，其特征在于設(shè)置有一個導(dǎo)入斜面(48)，它將直徑不同的容納室區(qū)域彼此相連接。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種用于控制流體的閥，該閥具有一個保持體(31)，該保持體具有一個容納室(32)，在該容納室中設(shè)置有一個尤其是壓電式的執(zhí)行機構(gòu)單元及一個液壓耦合器組件(34)，該液壓耦合器組件具有至少一個調(diào)節(jié)活塞(37)及至少一個操作活塞(39)，該操作活塞通過一個液壓耦合器(38)與調(diào)節(jié)活塞(37)作用連接并操作一個閥閉合部件(27)，該閥閉合部件與至少一個閥座(29，30)共同作用并在閉合位置中阻止從一個閥室(25)到一個回流通道(45)的流體流。調(diào)節(jié)活塞(37)借助一個密封裝置(50)在容納室(32)中被導(dǎo)向。
文檔編號F02M51/06GK1791744SQ200480013617
公開日2006年6月21日 申請日期2004年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月20日
發(fā)明者西格弗里德·魯特哈特, 貝恩德·施特賴歇爾 申請人:羅伯特·博世有限公司