專利名稱：用于控制液體的閥的制作方法
技術(shù)水平本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1種類所述的用于控制液體的閥。
從EP-A-O 477 400中知道了一種這樣的閥。在那里，閥元件的操作活塞密封且可移動地安裝在階梯式孔直徑較小的部分中，對此，一個用壓電執(zhí)行元件移動的直徑較大的活塞安裝在階梯式孔直徑較大的部分中。介于兩個活塞之間這樣形成一個液壓腔，即如果大活塞通過執(zhí)行元件按照一定的行程段移動時，閥元件的操作活塞則按照加大了階梯孔直徑變換比的行程移動。閥元件、操作活塞、直徑較大的執(zhí)行活塞和壓電執(zhí)行元件串聯(lián)地位于一個共同軸線上。
在這樣一種閥里，耦合腔(接合腔)內(nèi)的壓力很高，這樣，這個壓力徑向膨脹并且容易發(fā)生泄漏。泄漏的后果是，必須給耦合腔再加油，以便使兩個圍成耦合腔的活塞能重新達到其原始間距。
本發(fā)明的優(yōu)點與此相反，按照本發(fā)明的具有權(quán)利要求1的特征所限定的控制閥的優(yōu)點是，減少了泄漏。另一個優(yōu)點是，該解決方法簡單而且價廉。最后是，這個建議有許多解決可能性，可以為各種不同的用途選擇最有利的變型。
附圖在附圖中介紹了本發(fā)明的許多實施例并且在下面的說明中進行了詳細介紹。


圖1以剖面圖示出了一個噴油閥，圖2示出了一個作為耦合腔活動壁工作的、具有一個正面孔的活塞，圖3示出了在一個耦合腔的活塞配置，圖4示出了在另一個耦合腔的活塞配置，圖5示出了另一個成形的端面開口，圖6示出了裝有一個壓緊環(huán)的活塞，圖7示出了在活塞上的另一個環(huán)形空腔，和圖8示出了另一個環(huán)形斷面。
實施例的說明按照本發(fā)明的閥用作噴油閥，在圖1中以剖面圖的形式示出了噴油閥的主要部分。這個噴油閥具有一個閥殼體1，在閥殼體中一個閥針3在一個縱向孔2里運行。閥針3在其一端配有一個錐形密封面4，它在殼體的伸入燃燒室內(nèi)的頂尖上同一個閥座6共同作用，從這個閥座里引出一些噴油孔，在噴油閥里面、在這里包圍著閥針3的、裝有處于噴油壓力下的燃油的環(huán)形腔7同燃燒室連接，以便在閥針升離其座時進行噴油。環(huán)形腔與另一個壓力腔8連接，該壓力腔始終與一個壓力管10連接，通過這個壓力管將處于噴油壓力下的燃油從高壓儲油器9中輸送給噴油閥。這么高的壓力也在壓力腔8中并且在那里對壓力凸肩11作用，通過壓力凸肩以大家所熟悉的方式使噴油針可以在合適的條件下升離其閥座。
在閥針的另一端，閥針在一個缸孔里運行并且在那里用其端面14圍成一個控制壓力腔15，它通過一個節(jié)流閥16始終與環(huán)形腔17連接，該環(huán)形腔同壓力腔一樣也總是同高壓儲油器相連接。從控制壓力腔15軸向引出一個節(jié)流孔19通到控制閥21的閥座20?？刂崎y21的閥元件22同閥座20共同作用，閥元件22在升離狀態(tài)下，在控制壓力腔15和減壓腔之間制造了連接。
閥元件22被一個壓力彈簧24在關(guān)閉方向加壓，確切地說對閥座20加壓，這樣在控制閥的正常狀態(tài)下關(guān)閉了控制壓力腔15的這個連接。因為閥針的端面面積在控制壓力腔范圍內(nèi)大于壓力凸肩11的面積，所以在控制壓力腔里保持相同的燃油壓力，它在壓力腔8中也占上風(fēng)，現(xiàn)在閥針處于關(guān)閉狀態(tài)。然而，如果閥元件22升離閥座，由于節(jié)流閥16的節(jié)流作用則控制壓力腔15里的壓力釋壓。在缺少關(guān)閉力時閥針快速打開，只要閥元件22一重新回到關(guān)閉位置，另一方面閥針就可以到達關(guān)閉位置。然后從這時刻起，快速地通過節(jié)流閥16在控制壓力腔15內(nèi)又形成原始的高燃油壓力。
按照本發(fā)明的控制閥具有一個用于操作的活塞25，它對閥元件22作用?；钊?5在一個導(dǎo)向孔內(nèi)密封地運行并且用其端面29圍成一個耦合腔30，該耦合腔在其相對的壁上被一個較大直徑的執(zhí)行活塞31封閉，它是一個壓電執(zhí)行元件32的一部分。兩個活塞25和31在其孔中密封地運行。由于兩個活塞25和31的不同活塞面，耦合腔30用作壓力轉(zhuǎn)換腔，在這里它把壓電執(zhí)行活塞的受結(jié)構(gòu)限制的較小行程轉(zhuǎn)換成操作控制閥21的活塞25的較大行程。
在壓力轉(zhuǎn)換時，在耦合腔30中出現(xiàn)很高的壓力。為了盡管有這種負荷也不會發(fā)生沿著活塞導(dǎo)套出現(xiàn)不允許的高泄漏損失，活塞25和有可能的話也有執(zhí)行活塞31在其端面分別配備有以袋孔33或者34形式的一個增強壓緊力裝置。
在耦合腔30中存在著壓力。從外力和內(nèi)力的壓力差中根據(jù)耦合腔30中的壓力得出活塞的擴張能力。在圖2中借助于矢量36示出了在壓力作用時力的變化曲線?？梢灾?，在端面29范圍內(nèi)活塞的可變形性和從而從這個變形中產(chǎn)生的活塞擴張是最大的。從活塞25的這個擴張中產(chǎn)生了一個密封的力，這個力在端面附近出現(xiàn)最大密封問題的地方是最大的。通過壓力擴張的活塞25裙表面用標(biāo)號37表示。這可以知道，借助于按照本發(fā)明的增強壓緊力裝置35可以可靠地減少泄漏。
圖3示出了具有兩個活塞25和31的耦合腔30，這兩個活塞分別配備有一個袋孔33或者34。兩個活塞的孔33和34位于相同的軸線38上。在圖4中示出了兩個活塞軸也可以平行位移，以便節(jié)省結(jié)構(gòu)高度。在這里耦合腔的標(biāo)號是39。
由圖5可看出，一個凹形結(jié)構(gòu)41伸入活塞42的端面29里可以代替圓柱形袋孔33或者34作為增強壓緊力裝置40。
與圖2至3所示結(jié)構(gòu)種類不同的是，在圖6中示出了一種活塞，在這種活塞中，一個活塞43在其活塞頭44上裝有一個壓緊的、最好是熱壓套裝的環(huán)45。這個環(huán)45具有一個位于端面的內(nèi)開口46，它呈空心圓柱形構(gòu)造，這樣形成了一個環(huán)狀圓柱形邊緣47，它以環(huán)形密封唇邊的形式比較容易地擴張。因此，在這里創(chuàng)造了一個增強壓緊力裝置48。
如果對這樣一個活塞43施加液壓壓力的話，這個壓力也在內(nèi)開口46中起作用。邊緣47擴張并且壓向引導(dǎo)活塞的缸壁。然后采用這種方式用增強壓緊力裝置可靠地減少了泄漏。
按照圖7示出的實施例也可以采用一個環(huán)49，其通過一個開口50形成的邊緣位于開口50的里面。在這里開口50位于外面，從耦合腔53出來的壓力油經(jīng)過按照設(shè)計設(shè)置的直徑加大的耦合腔53部分到達開口50?？梢钥吹?，采用這種方式也提高了壓緊力并且從而達到了減少泄漏。
最后圖8涉及到了一種向活塞環(huán)那樣開槽的環(huán)54，該環(huán)在外面是圓柱形的，而其內(nèi)環(huán)面55具有一個從耦合腔56向后逐漸加大的斷面，確切地說呈錐形構(gòu)成。因此在這里內(nèi)環(huán)面55是一個增加壓緊力裝置57。
在耦合腔56里的壓力升高時，壓力到達腔室58并且在那里對環(huán)54的內(nèi)環(huán)面55加壓，這樣該環(huán)擴張密封地緊挨著缸壁。采用這種結(jié)構(gòu)也可以減少執(zhí)行活塞59的泄漏。
要知道，按照本發(fā)明的增加壓緊力裝置35、40、48、52和57以簡單的方式價格便宜地制造，而且由于其多種多樣的構(gòu)造可能性可以容易地適應(yīng)各種安裝條件。
權(quán)利要求
1．用于控制液體的閥，其具有一個閥元件(22)，該閥元件有一個用于操作的活塞(25,42,43)，活塞被一個壓力彈簧(24)在閥元件(22)的關(guān)閉方向加壓以便接觸閥座(20)，而且它封閉了作為活動壁的液壓耦合腔(30,39,53,56)，另一方面它被壓電執(zhí)行元件(32)的一個執(zhí)行活塞(31,59)圍成，通過其工作行程在耦合腔(30,39,53,56)壓力提高，通過壓力提高在閥開啟方向逆著壓力彈簧(24)力調(diào)節(jié)活塞(25,42,43)，其特征是，在執(zhí)行活塞(31,59)和操作閥元件(22)的活塞(25,42,43)之間圍成的耦合腔(30,39,53,56)至少在一側(cè)裝有一個設(shè)置在執(zhí)行活塞(31,59)和/或者在活塞(25,42,43)上的增強壓緊力裝置(35,40,48,52,57)。
2．按照權(quán)利要求1所述的閥，其特征是，增強壓緊力裝置(35,40)是一個從端面對中心地插入執(zhí)行活塞中(31)和/或者操作閥元件(22)的活塞(25,42)中的袋孔(33,34,41)。
3．按照權(quán)利要求2所述的閥，其特征是，袋孔(33,34)是圓柱形的。
4．按照權(quán)利要求2所述的閥，其特征是，袋孔是一個凹面空心件(41)。
5．按照權(quán)利要求1所述的閥，其特征是，增強壓緊力裝置(53)由一個固定在活塞頭(44)上的、具有一個安裝在端面的內(nèi)開口(46)的環(huán)(45,54)構(gòu)成。
6．按照權(quán)利要求5所述的閥，其特征是，環(huán)(45)的內(nèi)開口(46)是空心圓柱形。
7．按照權(quán)利要求5所述的閥，其特征是，環(huán)(54)的內(nèi)開口(46)由一個錐形內(nèi)環(huán)面(55)構(gòu)成。
8．按照權(quán)利要求7所述的閥，其特征是，同一個活塞環(huán)一樣，環(huán)(54)是開縫的。
全文摘要
一種用于控制液體的閥,為了操作閥安裝了一個裝有液體的耦合腔(30),它安裝在壓電執(zhí)行元件(32)的執(zhí)行活塞(31)和操作閥元件(22)的活塞(25)之間。為了減少泄漏的危險,兩個在其間圍有耦合腔(30)的活塞(25,31)裝有一個增強壓緊力裝置(35),它可以使執(zhí)行活塞(31)和/或操作閥元件(22)的活塞(25)在其端面(29)范圍內(nèi)擴張。該閥可用于車輛內(nèi)燃機的噴油裝置。
文檔編號F02M47/00GK1231020SQ98800915
公開日1999年10月6日 申請日期1998年3月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月2日
發(fā)明者魯?shù)婪颉ずＲ虼? 迪特爾·青茨勒, 羅格·波奇恩, 克勞斯－彼得·施莫爾, 弗里德里?！げ?申請人:羅伯特·博施有限公司