用于流體計(jì)量的閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于流體計(jì)量的閥，它設(shè)有一個(gè)對流體計(jì)量的閥組件及一個(gè)配置給閥組件的液壓耦合器。該液壓耦合器具有一個(gè)包括罐底、罐壁與罐口的殼罐，一個(gè)在殼罐中可軸向移動(dòng)地導(dǎo)行的、與罐底限定了一個(gè)注有液體的耦合器間隙及與罐壁限定了一個(gè)環(huán)形間隙的活塞及一個(gè)包括罩底(321)與罩圍(322)的罩形膜片(32)，該膜片用其罩底(321)在罐口上覆蓋著環(huán)形間隙及用其罩圍(322)搭接殼罐的罐壁并各對液體密封地固定在活塞及罐壁上。為了實(shí)現(xiàn)封閉在膜片(32)為一方與活塞及殼罐為另一方之間的補(bǔ)償室具有足夠大的容積，該容積應(yīng)能夠吸收耦合器間隙中的液體容積在壓力作用下產(chǎn)生的容積改變，罩圍(322)設(shè)置有彈性的變形區(qū)域，該彈性的變形區(qū)域由在圓周方向上相繼的、徑向上向內(nèi)的及延伸在軸向上的凹入部分(39)構(gòu)成。
【專利說明】用于流體計(jì)量的閥

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于流體計(jì)量的閥，其中對于流動(dòng)或流通的介質(zhì)處于上位的概念“流體”與用于氣體及液體的流體理論相一致地使用。

【背景技術(shù)】
[0002]一個(gè)公知的燃料噴射閥(DE 10 2004 002 134 Al)具有一個(gè)液壓耦合器，該液壓耦合器被設(shè)置在一個(gè)接收在閥殼體中的閥組件中及，該閥組件由一個(gè)控制噴射孔的閥針及一個(gè)操作閥針的壓電式的或磁致伸縮的致動(dòng)器，及液壓耦合器通過各一個(gè)萬向支承力鎖合地支撐在閥針及致動(dòng)器上。液壓耦合器用于補(bǔ)償由溫度改變引起的閥殼體或閥針及致動(dòng)器的不同膨脹所產(chǎn)生的長度差，由此致閥針與致動(dòng)器之間可不形成間隙并總可保證:致動(dòng)器的總行程1:1地傳遞到閥針上。該液壓耦合器具有一個(gè)包括罐底、罐壁與罐口的殼罐及一個(gè)在殼罐中可軸向移動(dòng)地導(dǎo)行的活塞，其中在活塞與罐底之間具有一個(gè)注有液體的耦合器間隙及在活塞與罐壁之間具有一個(gè)環(huán)形間隙。一個(gè)環(huán)形的第一膜片用其膜片外邊緣固定在罐壁上及用其膜片內(nèi)邊緣固定在活塞上并在罐口中密封罐壁與活塞之間的環(huán)形間隙以封閉第一注有液體的補(bǔ)償室。一個(gè)設(shè)置在罐底的背著活塞的一側(cè)上的第二膜片與罐底一起封閉一個(gè)注有液體的第二補(bǔ)償室，該第二補(bǔ)償室一方面通過一個(gè)一個(gè)節(jié)流孔與耦合器間隙形成連接及另一方面通過一個(gè)穿過活塞的連接通道與第一補(bǔ)償室形成連接。耦合器間隙及補(bǔ)償室的液體、如液壓油的注入通過一個(gè)可氣密地封閉的注入通道來進(jìn)行，該注入通道例如通過一個(gè)開在罐壁中的徑向孔來實(shí)現(xiàn)，該徑向孔通入第一與第二補(bǔ)償室之間的連接通道中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)本發(fā)明具有權(quán)利要求1的特征的計(jì)量閥具有其優(yōu)點(diǎn)，即膜片的至少部分覆蓋罐壁的罩圍基于其彈性變形區(qū)域在壓力下可這樣強(qiáng)地變形，以致在封閉膜片與殼罐之間的補(bǔ)償室具有足夠大的容積，以便接收在活塞壓力負(fù)荷情況下由耦合器間隙擠出的耦合器液體。在活塞減壓的情況下由膜片的彈性變形的罩圍產(chǎn)生的壓力足夠高，以便使補(bǔ)償室中儲存的液體容積通過環(huán)形間隙壓回到耦合器間隙中并又使耦合器間隙增大。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施形式該彈性的變形區(qū)域由在圓周方向上相繼的、徑向上向內(nèi)的及延伸在軸向上的凹入部分構(gòu)成，由此具有所需的大補(bǔ)償容積的彈性變形區(qū)域能夠以制造技術(shù)上簡單的方式實(shí)現(xiàn)。
[0005]由于通過罩圍中彈性變形區(qū)域在膜片與殼罐之間具有的大補(bǔ)償容積與開始部分所描述的公知燃料噴射閥中的耦合器相比可取消一個(gè)通常由鋼制成的第二膜片及在罐底與第二膜片之間的第二補(bǔ)償室，這意味著用于計(jì)量閥的制造成本的明顯下降。此外殼罐的罐底上第二膜片的取消也開辟了技術(shù)改進(jìn)及閥簡化的其它結(jié)構(gòu)的可能性。
[0006]因此為了使耦合器間隙注入液體、例如液壓油所需的注入孔可根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施形式被作成簡單的軸向孔，尤其階孔設(shè)置軸殼罐的罐底中。通過在軸向孔中、尤其在階孔的大直徑的孔區(qū)段中壓入一個(gè)封閉塞，可在耦合器間隙注液后可靠地封閉注入孔。
[0007]同樣可根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施形式在閥組件與一個(gè)殼體部分之間或在閥組件的兩個(gè)構(gòu)件之間直接地在殼罐的罐底上進(jìn)行耦合器的萬向支承，這就明顯地簡化了該支承的結(jié)構(gòu)上及制造技術(shù)上的實(shí)施。
[0008]為此根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施形式殼罐被接收在與閥殼體端接的連接塊中的一個(gè)端側(cè)的空腔中及通過構(gòu)成在罐底與空腔底之間的萬向支承支撐在連接塊上，而活塞與閥組件剛性地連接。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施形式-其中耦合器被設(shè)置在閥組件內(nèi)及通過各一個(gè)萬向支承支撐在閥組件的一個(gè)構(gòu)件上，殼罐通過構(gòu)成在罐底與構(gòu)成一個(gè)構(gòu)件的致動(dòng)器之間的第一萬向支承在致動(dòng)器上及活塞通過第二萬向支承支撐在構(gòu)成另一構(gòu)件的閥針上。此外耦合器在閥組件的兩個(gè)構(gòu)件之間、確切地在閥針與操作閥針的致動(dòng)器之間的設(shè)置具有其優(yōu)點(diǎn)，即致動(dòng)器的電連接-該電連接導(dǎo)向在連接塊的區(qū)域中構(gòu)成在閥殼體上的一個(gè)電插座-將不必跨過耦合器來引導(dǎo)。由此可使耦合器的外徑作得大些并由此再次明顯地改善了通過壓力由膜片的罩圍引起的容積變化。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施形式通過取消一個(gè)張緊在罐底上的第二膜片就可使殼罐與一個(gè)端接閥殼體的連接塊固定地連接，尤其與該連接塊整體地成型，這將導(dǎo)致在制造技術(shù)上閥組裝的簡化。在此情況下活塞通過一個(gè)萬向支承支撐在閥組件上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]在以下的說明中將借助附圖中所示的實(shí)施例詳細(xì)地描述本發(fā)明。附圖表示:
[0012]圖1:一個(gè)用于流體計(jì)量的閥的縱截面圖，
[0013]圖2:圖1中區(qū)段II的一個(gè)放大的視圖，
[0014]圖3:在根據(jù)圖1的計(jì)量閥中一個(gè)耦合器的膜片的側(cè)視圖，
[0015]圖4:圖3中方向IV上的膜片的正視圖，
[0016]圖5:沿圖3中線V-V的膜片的截面，
[0017]圖6:具有一個(gè)改型的液壓耦合器的、與圖2中相同的視圖，
[0018]圖7:區(qū)段地表示的根據(jù)第二實(shí)施例的、部分剖切的一個(gè)計(jì)量閥的側(cè)視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]圖1中以縱截面表示的一個(gè)用于流體計(jì)量的閥例如被用作在內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)燃料噴射裝置中噴射燃料的噴射閥。該閥具有一個(gè)計(jì)量流體的閥組件及一個(gè)配置給該閥組件的液壓耦合器11，閥組件及液壓耦合器被接收在一個(gè)閥殼體12中，該閥殼體在一個(gè)端側(cè)與一個(gè)連接塊13及在另一端側(cè)與一個(gè)閥體14各對流體密封地相端接。連接塊13設(shè)有一個(gè)用于流體的入口 15及閥體14設(shè)有一個(gè)用于流體的計(jì)量口 16。一個(gè)空心圓柱體的流體通道17由入口 15導(dǎo)向計(jì)量口 16并通過至少一個(gè)設(shè)在連接塊13中的孔18與入口 15連接及通過一個(gè)設(shè)在閥體14中的徑向孔19與一個(gè)設(shè)置在計(jì)量口 16前面的閥室20相連接。流體通道17在外部由閥殼體132及在內(nèi)部由一個(gè)套筒21限定，該套筒總是對流體密封地在一側(cè)上固定在連接塊13上及在另一側(cè)固定在閥體14上。閥組件具有一個(gè)用于控制計(jì)量口 16的閥針22及一個(gè)用于操作閥針22的壓電的或磁致伸縮的致動(dòng)器23。為了計(jì)量孔16的打開及關(guān)閉閥針22帶有一個(gè)關(guān)閉頭24，該關(guān)閉頭在一個(gè)作用在閥針22上及支撐在閥體14上的閥關(guān)閉彈簧25的作用下壓緊在圍繞計(jì)量口 16的閥座26上。當(dāng)通電時(shí)致動(dòng)器23使閥針22抵抗閥關(guān)閉彈簧25的力移動(dòng)，以使得關(guān)閉頭24由閥座26上向外抬起并釋放計(jì)量口
16。為了通電致動(dòng)器23通過一個(gè)接觸橋片27與一個(gè)成型在閥殼體12上的連接插座28相連接。閥關(guān)閉彈簧25、致動(dòng)器23及液壓耦合器11被接收在套筒21中。在圖示的該實(shí)施例中耦合器11被力鎖合地夾持在閥組件與連接塊13之間，其中致動(dòng)器23通過一個(gè)萬向支承29支承在閥針22的遠(yuǎn)離關(guān)閉頭的端部上及耦合器11通過一個(gè)萬向支承45支承在連接塊13上。
[0020]圖2中放大地表示的液壓耦合器11具有一個(gè)包括罐底301、罐壁302與罐口 303的殼罐30, —個(gè)活塞31及一個(gè)包括罩底321與罩圍322的罩形膜片32?；钊?1軸向可移動(dòng)地在殼罐30中導(dǎo)行并相對罐底301限定了一個(gè)注有液體、如液壓油的耦合器間隙33及相對罐壁302限定了一個(gè)環(huán)形間隙34。膜片32用其罩底321在罐口 303上覆蓋著環(huán)形間隙34及用其罩圍322搭接殼罐30的罐壁302并各對液體密封地固定在活塞31及罐壁302上。由此在膜片32為一側(cè)與活塞31及殼罐30為另一側(cè)之間得到一個(gè)補(bǔ)償室35，該補(bǔ)償室通過環(huán)形間隙34與耦合器間隙33形成連接。液體、即所謂的耦合器液體如液壓油對耦合器間隙33及均衡間隙35的注入通過一個(gè)在殼罐30的罐底301中設(shè)有的注入孔36來實(shí)現(xiàn)，該注入孔被構(gòu)成階孔，其具有小直徑的孔區(qū)段通入耦合器間隙及其具有大直徑的孔區(qū)段用于接收一個(gè)封閉塞37。如由圖2可看到的，搭接罐壁302的罩圍322延伸在殼罐30的罐壁302的大于一半的軸向長度上及在其罩圍邊緣上或該邊緣的附近固定在罐壁302上，這里通過一個(gè)環(huán)繞的焊縫38來固定。
[0021]圖3，4及5中以側(cè)視圖，正視圖及截面圖表示罩形膜片32。罩圍322不是構(gòu)成平滑的面而是設(shè)有彈性變形的區(qū)域，這些彈性變形區(qū)域通過在圓周方向上相繼的、徑向上向內(nèi)的及延伸在軸向上的凹入部分39來實(shí)現(xiàn)。如果膜片32如通常那樣由鋼制成，則凹入部分被沖壓在罩圍322中。但膜片32也可由彈性體制造，其中凹入部分39在制造時(shí)一起被成型出。
[0022]膜片32的罩底321具有一個(gè)中心孔40及一個(gè)圍繞該孔40的、伸向罩內(nèi)的喇叭形的底區(qū)域41 (圖3及4)。為了將罩底321固定在活塞31的背著耦合器間隙33的端側(cè)上喇叭形的底區(qū)域41伸入到一個(gè)構(gòu)成在活塞31中的中心孔42中(圖2)及通過一個(gè)壓入該孔42的栓43與活塞31固定地連接。變換地或附加地底區(qū)域41也可在孔42中與活塞31相焊接。
[0023]殼罐20被接收在一個(gè)設(shè)在連接塊13中的、端側(cè)張開的空腔44中及通過萬向支承29支撐在連接塊13上，該萬向支承構(gòu)成在罐底301與空腔底441之間?；钊?1與致動(dòng)器23剛性地連接，為此致動(dòng)器帶有一個(gè)軸向伸出的頸231，該頸被壓入到由孔42伸出的栓43的一個(gè)端側(cè)的凹腔中。
[0024]如果由于致動(dòng)器23與閥殼體12的不同膨脹率一個(gè)溫度變化引起致動(dòng)器23或閥殼體12的一個(gè)不同膨脹，則在耦合器間隙33上活塞31的壓力增大。耦合器間隙33中升高的壓力引起耦合器液體由耦合器間隙33擠出，該液體通過環(huán)形間隙34移動(dòng)到被膜片32封閉的補(bǔ)償室35中。在擠出的液體的壓力作用下膜片32的罩圍322中的凹入部分39將這樣強(qiáng)地變形，以致由耦合間隙33擠出的液體完全被接收在補(bǔ)償室35中。如果由于溫度的變化使耦合器間隙33上的活塞壓力重新下降，則變形的罩圍322的凹入部分39產(chǎn)生出足夠的壓力，使液體由補(bǔ)償室35通過環(huán)形間隙34在活塞31同時(shí)移動(dòng)的情況下又壓回到耦合器間隙33中。
[0025]圖6中作為另一實(shí)施例區(qū)段地表示的閥相對上述的閥在這樣的范圍上作出改變，即殼罐30與連接塊13作成一體，以致殼罐30的罐底由連接塊13構(gòu)成及耦合器間隙33由活塞31與連接塊來限定。罐底上的萬向支承被取消及通過致動(dòng)器23的頸231與活塞31之間的萬向支承來替代，為此頸231用一個(gè)整成圓角的頭部插入到活塞31中的孔42內(nèi)并力鎖合地支撐在那里。
[0026]圖7中區(qū)段地表示的閥在這樣的范圍上作出改變，即液壓耦合器11被力鎖合地夾持在閥組件內(nèi)，確切地被夾持致閥針22與致動(dòng)器23之間。殼罐30通過一個(gè)構(gòu)成在其罐底301與致動(dòng)器23之間的萬向支承47支撐在致動(dòng)器23上及通過一個(gè)構(gòu)成在栓23與閥針22的遠(yuǎn)離關(guān)閉頭的端部之間的萬向支承48支撐在閥針22上。根據(jù)圖7的液壓耦合器11在閥組件內(nèi)的設(shè)置與根據(jù)圖1的液壓耦合器11在閥組件與連接塊13之間的設(shè)置相比具有其優(yōu)點(diǎn)，即由連接插座28到致動(dòng)器23的接觸橋片27不必跨過液壓耦合器11來引導(dǎo)。因此液壓耦合器11的直徑可定為明顯大的尺寸。此外圖7中所示的閥與圖1及2中所示的閥結(jié)構(gòu)上相同，以致相同的構(gòu)件設(shè)有相同的標(biāo)號。
【權(quán)利要求】
1.用于流體計(jì)量的閥，設(shè)有:一個(gè)對流體計(jì)量的閥組件；一個(gè)配置給閥組件的液壓耦合器(11)，該液壓耦合器具有一個(gè)包括罐底(301)、罐壁(302)與罐口(303)的殼罐(30)；一個(gè)在殼罐(30)中可軸向移動(dòng)地導(dǎo)行的、與罐底(301)限定了一個(gè)注有液體的稱合器間隙(33)及與罐壁(302)限定了一個(gè)環(huán)形間隙(34)的活塞(31);及一個(gè)包括罩底(321)與罩圍(322)的罩形膜片(32)，膜片(32)用其罩底(321)在罐口(303)上覆蓋著環(huán)形間隙(34)及用其罩圍(322)搭接殼罐(30)的罐壁(302)并各對液體密封地固定在活塞(31)及罐壁(302)上，其特征在于:罩圍(322)設(shè)置有彈性的變形區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的閥，其特征在于:所述彈性的變形區(qū)域由在圓周方向上相繼的、徑向上向內(nèi)的及延伸在軸向上的凹入部分(39)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的閥，其特征在于:所述膜片(32)由鋼制成，所述凹入部分(39)被沖壓在罩圍(322)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的閥，其特征在于:所述罩圍(322)延伸在殼罐(30)的罐壁(302)的大于一半的軸向長度上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的閥，其特征在于:所述膜片(32)在罐殼(30)的罐壁(302)上的固定在罩圍(322)的邊緣上或該邊緣的附近來進(jìn)行，尤其通過焊接來進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的閥，其特征在于:罩底(321)具有一個(gè)中心孔(40)及一個(gè)圍繞該孔(40)的、伸向罩內(nèi)的喇叭形的底區(qū)域(41)及活塞(31)具有一個(gè)設(shè)置在端側(cè)的中心凹槽(42);及膜片(32)在活塞(31)上的固定通過將底區(qū)域(41)固定在凹槽(42)中來進(jìn)行，尤其通過焊接來進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的閥，其特征在于:罐底(301)中設(shè)有一個(gè)通入耦合器間隙(33)的用于流體的注入孔(36)，該注入孔能對流體密封地被封閉。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的閥，其特征在于:閥組件及耦合器(11)被設(shè)置在一個(gè)閥殼體(12)中及耦合器(11)被力鎖合地夾持在閥組件與一個(gè)端接閥殼體(12)的連接塊(13)之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的閥，其特征在于:殼罐(30)被接收在連接塊(13)中的一個(gè)在端側(cè)張開的空腔(44)中及通過構(gòu)成在罐底(301)與空腔底(441)之間的萬向支承(29)支撐在連接塊(13)上，活塞(31)與閥組件剛性地連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的閥，其特征在于:閥組件具有一個(gè)閥針(22)及一個(gè)操作閥針(22)的壓電的或磁致伸縮的致動(dòng)器(23);及致動(dòng)器(23)通過一個(gè)萬向支承(45)支撐在閥針(22)上并與耦合器(11)的活塞(31)剛性地連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的閥，其特征在于:殼罐(30)與連接塊(13)固定地、尤其整體地連接及活塞(31)通過一個(gè)萬向支承(46)支撐在閥組件上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的閥，其特征在于:閥組件具有一個(gè)閥針(22)及一個(gè)操作閥針(22)的壓電的或磁致伸縮的致動(dòng)器(23);及致動(dòng)器(23)通過一個(gè)第一萬向支承(47)支撐在閥針(22)上及通過一個(gè)第二萬向支承(46)支撐在活塞(31)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的閥，其特征在于:致動(dòng)器(23)具有一個(gè)伸入到活塞(31)的所述凹槽(42)中的頸(231);及第二萬向支承(46)被構(gòu)成在該頸(231)與凹槽(42)之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的閥，其特征在于:耦合器(11)被夾持在閥組件中及各通過一個(gè)萬向支承(47，48)支撐在閥組件的一個(gè)構(gòu)件上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的閥，其特征在于:閥組件具有一個(gè)閥針(22)及一個(gè)操作閥針(22)的壓電的或磁致伸縮的致動(dòng)器(23);及殼罐(30)通過構(gòu)成在罐底(301)與致動(dòng)器(23)之間的第一萬向支承(47)支撐在致動(dòng)器(23)上及活塞(31)通過第二萬向支承(48)支撐在閥針(22)上。
【文檔編號】F02M61/08GK104136760SQ201380010978
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月27日
【發(fā)明者】D·施米德爾, T·科赫 申請人:羅伯特·博世有限公司