壓電閥及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及一種壓電閥以及制造該壓電閥的方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種使用通過(guò)電壓彎曲的壓電元件來(lái)控制流體流動(dòng)壓電閥及制造該壓電閥的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，壓電閥是使用通過(guò)電壓彎曲的壓電元件來(lái)打開(kāi)或關(guān)閉流體線路(fluidline)的裝置。近年來(lái)，壓電閥被安裝在汽車(chē)中，進(jìn)而控制供給汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料流動(dòng)或控制供給安裝在汽車(chē)座位的后面的安全氣囊的氣流流動(dòng)。
[0003]圖1為圖示了傳統(tǒng)壓電閥構(gòu)造的剖視圖。如圖所示，壓電閥被配置為安裝在殼體2內(nèi)的板狀的壓電閥元件7的第一端通過(guò)施加于壓電閥元件7的電壓彎曲，并打開(kāi)或關(guān)閉外殼2的閥座4A和5A。此處，壓電閥可以配置按如圖所示的方式成打開(kāi)或關(guān)閉外殼2的相對(duì)的閥座4A和5A，或可以配置成與圖中所示的實(shí)施方式不同地打開(kāi)或關(guān)閉閥座4A和5A。
[0004]上述的傳統(tǒng)壓電閥可以以這樣的方式配置:按照如圖所示的方式使用橡膠板8將將壓電閥元件7的第二端固定到外殼2上，或者與圖中所示的不同，可以使用硬化劑(例如環(huán)氧樹(shù)脂)將壓電閥元件7的第二端固定到外殼2上。
[0005]然而，在傳統(tǒng)壓電閥中，由于使用橡膠板8或使用硬化劑(例如環(huán)氧樹(shù)脂)將壓電閥元件7的第二端固定到外殼2上，因此存在難以將壓電閥元件7固定到外殼2上的問(wèn)題。進(jìn)一步說(shuō)，由于壓電閥元件固定方式使用橡膠板8或使用硬化劑，壓電閥元件7的固定位置是不可調(diào)的，因此壓電閥元件7不能控制流體流進(jìn)閥座4A和5A的流速。
[0006]作為能夠克服上述問(wèn)題的現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的發(fā)明者所擁有的韓國(guó)專利N0.10-1155116提出了一種壓電閥。
[0007]如圖2所示，在上述的現(xiàn)有技術(shù)中，用于打開(kāi)或關(guān)閉設(shè)置在閥體50中的閥單元60的板形壓電元件80被硬化劑以這樣的方式固定:壓電元件80的固定位置是可調(diào)的，因此通過(guò)使用緊固件調(diào)整壓電元件80的固定位置來(lái)控制流經(jīng)閥單元60的流體流速。
[0008]詳細(xì)地描述，在現(xiàn)有技術(shù)的壓電閥中，緊固件以這樣的方式配置:絕緣棒91 一體地固定在壓電元件80的第二端，并裝配在具有彈性地支撐絕緣棒91的彈性體95的調(diào)節(jié)螺栓93上。進(jìn)一步地，調(diào)節(jié)螺母97與調(diào)節(jié)螺栓93嚙合。此處，為了控制流經(jīng)壓電閥閥單元60的流體流速，需要轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺母97使得調(diào)節(jié)螺母97壓迫絕緣棒91，進(jìn)而移動(dòng)壓電元件80的第二端。
[0009]換句話說(shuō)，在現(xiàn)有技術(shù)的壓電閥中，調(diào)節(jié)螺栓93的頭部固定不動(dòng)地嵌入殼體52中，同時(shí)殼體52覆蓋有蓋56，一起構(gòu)成閥體50，如圖2所示。因此，為了控制流體流經(jīng)閥單元60的流速，需要轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺母97而不是調(diào)節(jié)螺栓93。
[0010]然而，在現(xiàn)有技術(shù)的壓電閥中，另一蓋54覆蓋調(diào)節(jié)螺母97，因此蓋54安裝到殼體52之后能夠旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺母97。相應(yīng)地，蓋54安裝到殼體52之后，能夠轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺母97或控制流經(jīng)閥單元60的流體流速。
[0011]詳細(xì)地描述，制造現(xiàn)有技術(shù)的壓電閥期間，在閥單元60和壓電元件80都安裝進(jìn)殼體52之后，使用者通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺母97來(lái)控制流經(jīng)閥單元的流體的流速。在控制流體流速之后，將兩個(gè)蓋54、56焊接到殼體52上它們所屬的位置，從而完成壓電閥的制造過(guò)程。在制造壓電閥之后，對(duì)制造的閥進(jìn)行漏電測(cè)試和流速測(cè)試以控制質(zhì)量。
[0012]然而，現(xiàn)有技術(shù)的壓電閥在以下方面是有問(wèn)題的:由于閥的各個(gè)部分的裝配誤差(例如，以不同的接合深度焊接到外殼的蓋54、56)在閥中可能會(huì)產(chǎn)生流速偏差。此處，盡管壓電閥中產(chǎn)生如上所述的流速偏差，由于分別的蓋54、56覆蓋調(diào)節(jié)螺母97和調(diào)節(jié)螺栓93，不能再次控制閥的流速，因此應(yīng)當(dāng)丟棄制造的閥，進(jìn)而導(dǎo)致大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]技術(shù)問(wèn)題
[0014]相應(yīng)地，考慮到現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的上述問(wèn)題而做出本發(fā)明，本發(fā)明旨在提出一種壓電閥及制造該壓電閥的方法，其中以如下的方式保持調(diào)節(jié)螺母:調(diào)節(jié)螺母不轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓的轉(zhuǎn)動(dòng)使所述螺母移動(dòng)，因此即使在除了裝配閥體之前的裝配閥體之后，仍然能夠調(diào)節(jié)所述壓電閥的流速。
[0015]技術(shù)方案
[0016]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種能夠通過(guò)電壓開(kāi)啟的壓電閥，所述壓電閥包括:
[0017]閥體，所述閥體包括:至少一個(gè)端口，流體通過(guò)該端口流動(dòng)；內(nèi)部空間，所述內(nèi)部空間與所述端口連通；以及至少一個(gè)閥座，流經(jīng)所述端口的流體通過(guò)該閥座流動(dòng)；閥單元，打開(kāi)或關(guān)閉所述閥體的所述閥座；板狀壓電元件，水平地安置于所述閥體的所述內(nèi)部空間中，所述閥單元安裝至所述板狀壓電元件的第一端；絕緣棒，與所述壓電元件的第二端結(jié)合，并保護(hù)所述壓電元件的第二端處于絕緣狀態(tài)；調(diào)節(jié)螺栓，可轉(zhuǎn)動(dòng)地保持在所述閥體中，所述絕緣棒安裝在所述調(diào)節(jié)螺栓上；彈性體，以如下方式彈性地支撐安裝在所述調(diào)節(jié)螺栓上的絕緣棒:所述絕緣棒沿著所述調(diào)節(jié)螺栓的長(zhǎng)度移動(dòng)；調(diào)節(jié)螺母，在與所述彈性體相對(duì)的位置與所述調(diào)節(jié)螺栓嚙合，所述調(diào)節(jié)螺母壓迫所述絕緣棒，同時(shí)通過(guò)所述調(diào)節(jié)螺栓的樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)沿著所述調(diào)節(jié)螺栓的長(zhǎng)度移動(dòng)，從而使絕緣棒和所述壓電元件的所述第二端都沿著所述調(diào)節(jié)螺栓的長(zhǎng)度移動(dòng)；以及調(diào)節(jié)器，以如下方式保持所述調(diào)節(jié)螺母在所述閥體中:所述調(diào)節(jié)螺栓是可移動(dòng)的，同時(shí)防止所述調(diào)節(jié)螺母的轉(zhuǎn)動(dòng)；所述調(diào)節(jié)器移動(dòng)所述調(diào)節(jié)螺母以響應(yīng)所述調(diào)節(jié)螺栓的樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)調(diào)節(jié)螺母控制施加到所述絕緣棒的壓力(compress1n force)，
[0018]此處，所述調(diào)節(jié)器可以包括:
[0019]螺母保持器，形成在所述閥體中并具有帽狀結(jié)構(gòu)，并具有形成在該螺母保持器的內(nèi)周表面的緊密接觸表面，該螺母保持器與所述調(diào)節(jié)螺母的外周表面緊密接觸，從而防止所述調(diào)節(jié)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，并且在所述螺母保持器中限定有空間，所述空間具有大于所述調(diào)節(jié)螺母高度的深度，從而形成允許所述調(diào)節(jié)螺母移動(dòng)的移動(dòng)空間。
[0020]在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種制造壓電閥的方法，該方法包括:調(diào)節(jié)螺栓設(shè)置步驟，在閥體中設(shè)置調(diào)節(jié)螺栓，所述閥體包括:至少一個(gè)端口，流體通過(guò)所述端口流動(dòng)，內(nèi)部空間，所述內(nèi)部空間與所述端口連通，以及至少一個(gè)閥座，流經(jīng)所述端口的流體通過(guò)所述閥座流動(dòng)，通過(guò)將所述調(diào)節(jié)螺栓的螺紋桿垂直地插入所述閥體中，使所述調(diào)節(jié)螺栓的螺紋桿置于所述閥體的內(nèi)部空間中；彈性體安置步驟，將所述彈性體安置在設(shè)置在所述閥體中的所述調(diào)節(jié)螺栓的所述螺紋桿上；壓電元件安置步驟，所述壓電元件的第一端與所述閥單元結(jié)合，所述壓電元件的第二端與所述絕緣棒結(jié)合，通過(guò)將所述壓電元件的所述第二端安裝在所述調(diào)節(jié)螺栓的所述螺紋桿上，使所述壓電元件安置在所述彈性體上；調(diào)節(jié)螺母嚙合步驟，將所述調(diào)節(jié)螺母與所述調(diào)節(jié)螺栓的所述螺紋桿嚙合，從而裝配所述調(diào)節(jié)螺母與所述調(diào)節(jié)螺栓；蓋安裝步驟，所述蓋具有保持所述調(diào)節(jié)螺母的螺母保持器，將所述蓋以如下方式安裝到所述閥體:所述調(diào)節(jié)螺母是可移動(dòng)的，同時(shí)防止所述調(diào)節(jié)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，以便所述蓋緊緊地閉合所述閥體的所述內(nèi)部空間，并防止所述調(diào)節(jié)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)；流體流經(jīng)步驟，通過(guò)經(jīng)由所述端口將流體供應(yīng)至所述閥體或從所述閥體排出，使所述流體流經(jīng)所述閥體的內(nèi)部空間；壓電元件啟動(dòng)步驟，通過(guò)將電力供應(yīng)至所述壓電元件使與所述閥單元結(jié)合的所述壓電元件的所述第一端彎曲，使得所述閥單元打開(kāi)或關(guān)閉所述閥體的所述閥座；流速控制步驟，通過(guò)根據(jù)由所述閥單元形成的所述閥座的開(kāi)口率沿著所述調(diào)節(jié)螺栓的所述螺紋桿移動(dòng)所述調(diào)節(jié)螺母來(lái)控制所述流體通過(guò)所述閥座的流速；以及流體泄漏測(cè)試步驟，當(dāng)將流體供應(yīng)至所述內(nèi)部空間中時(shí)，確定所述流體是否從所述閥體的所述內(nèi)部空間泄漏。此處，可以轉(zhuǎn)動(dòng)所述調(diào)節(jié)螺母的頭部，使得所述調(diào)節(jié)螺母沿著所述調(diào)節(jié)螺栓的所述螺紋桿移動(dòng)，從而移動(dòng)通過(guò)所述調(diào)節(jié)螺栓保持的所述壓電元件的所述第二端的固定位置，并調(diào)節(jié)與所述壓電元件的第一端結(jié)合的所述閥單元的位置。
[0021]進(jìn)一步地，所述的制造壓電閥的方法可以進(jìn)一步包括:
[0022]流速測(cè)試步驟，當(dāng)通過(guò)將流體供應(yīng)至所述閥體的內(nèi)部空間中或從所述閥體的內(nèi)部空間排出流體再次使流體流經(jīng)所述閥體時(shí)，確定所述流體通過(guò)所述閥座的流速，以及當(dāng)在所述流體泄漏測(cè)試步驟中確定所述流體從所述閥體的內(nèi)部空間泄漏啟動(dòng)所述壓電元件時(shí)，所述流體通過(guò)所述閥座的流速；以及流速比較步驟，將在流速測(cè)試步驟中確定的所述流體通過(guò)所述閥座的流速與預(yù)設(shè)參考流速比較，并根據(jù)比較結(jié)果再次調(diào)節(jié)所述流速或結(jié)束程序。
[0023]有益效果
[0024]根據(jù)本發(fā)明的壓電閥及制造該壓電閥的方法的優(yōu)點(diǎn)在于:設(shè)置在所述閥體中的所述調(diào)節(jié)螺母具有防止所述調(diào)節(jié)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)的所述調(diào)節(jié)器，并且可以通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓的轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)所述調(diào)節(jié)螺母來(lái)控制施加到所述絕緣棒的壓力，因此，即使裝配所述閥體之后，通過(guò)調(diào)節(jié)所述閥元件的固定位置仍然能夠控制壓電閥中流體的流速，并且本發(fā)明能夠顯著地減少制造的閥中缺陷的產(chǎn)生。
[0025]更具體地說(shuō)，在本發(fā)明中，所述螺母保持器以如下方式設(shè)置在所述閥體中:所述螺母保持器與所述調(diào)節(jié)螺母的外周表面緊密接觸并形成允許所述調(diào)節(jié)螺母移動(dòng)的移動(dòng)空間，因此所述調(diào)節(jié)螺母能夠穩(wěn)固地壓迫所述絕緣棒，并且當(dāng)沿著所述螺母保持器的內(nèi)表面移動(dòng)時(shí)能夠調(diào)節(jié)所述閥元件的固定位置。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為示出了一種傳統(tǒng)壓電閥的縱向剖視圖；
[0027]圖2為示出了另一種傳統(tǒng)壓電閥的縱向剖視圖；
[0028]圖3為示出了根據(jù)本發(fā)明的壓電閥的分解透視圖；
[0029]圖4為當(dāng)從正面看時(shí)根據(jù)本發(fā)明的壓電閥的縱向剖視圖；
[0030]圖5為當(dāng)從側(cè)面看時(shí)根據(jù)本發(fā)明的壓電閥的縱向剖視圖；以及
[0031]圖6為示出了根據(jù)