專(zhuān)利名稱(chēng)：用于控制流體的閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有改善的流動(dòng)特性的用于控制流體的閥以及一種具有這種閥的制動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中已公知不同結(jié)構(gòu)形式的用于控制流體的閥。在目前閥在汽車(chē)制動(dòng)裝置中的應(yīng)用情況中使用2位2通閥作為液壓閥。在此，在預(yù)先設(shè)定的升程和預(yù)先設(shè)定的壓差的情況下必須達(dá)到某個(gè)最低流量。公知的閥具有實(shí)施為圓柱體形狀的通孔。在此可以確定，在運(yùn)行狀態(tài)中在閥打開(kāi)時(shí)在閥座中可能形成流動(dòng)分離。這種流動(dòng)分離導(dǎo)致通流橫斷面明顯減小，這與理論上的幾何橫斷面有明顯偏差。因此，流動(dòng)阻力即便在閥打開(kāi)的情況下也會(huì)升高，從而導(dǎo)致閥流量的降低。但是這種制動(dòng)裝置中閥的構(gòu)造要盡可能小并且緊湊，這樣才能占用盡可能小的構(gòu)造空間。

發(fā)明內(nèi)容
與此相對(duì)，具有權(quán)利要求1所述特征的依據(jù)本發(fā)明的用于控制流體的閥的優(yōu)勢(shì)在于，在閥打開(kāi)的情況下具有改善的流動(dòng)，特別在閥座前面的區(qū)域。這樣與目前現(xiàn)有的閥相t匕，在給定位于閥之前和之后的壓差以及給定閥升程的情況下，可以提高通過(guò)打開(kāi)的閥的流量。依據(jù)本發(fā)明，這一目的可通過(guò)具有在流向上擴(kuò)寬的形狀的通孔實(shí)現(xiàn)。換言之，通孔的入流側(cè)的直徑小于流出側(cè)的直徑。由此實(shí)現(xiàn)了，在閥打開(kāi)的情況下從通孔離開(kāi)的流動(dòng)以較小的程度被偏轉(zhuǎn)。由此實(shí)現(xiàn)了在閥座后的閥件區(qū)域的分離的減少，這樣該區(qū)域內(nèi)實(shí)際的通流橫斷面增大并由此提高通過(guò)該閥的流量。從屬權(quán)利要求給出本發(fā)明有利的改進(jìn)方案。通孔優(yōu)選地設(shè)計(jì)為在流向上錐形擴(kuò)寬。因此通孔可被簡(jiǎn)單制造并且具有限定的流動(dòng)情況。特別優(yōu)選的是，錐形擴(kuò)寬的通孔與閥的中軸線的平行線的夾角在1°到10°的范圍內(nèi)，特別在5°到10°的范圍內(nèi)并優(yōu)選地約為7.5°。此外優(yōu)選的是其上構(gòu)造有閥座的第一錐形區(qū)與中軸線的夾角在40°到50°范圍，并特別優(yōu)選地約為45°。為了在閥打開(kāi)的情況下得到特別有利的流動(dòng)情況，通孔的最小直徑與通孔的最大直徑的比例有利地在0.73到0.83的范圍內(nèi)，特別是在0.77到0.79的范圍內(nèi)，并優(yōu)選地約為 0.78。為了實(shí)現(xiàn)閥的可靠密封，封閉件優(yōu)選構(gòu)造為，其在剖面上呈半圓形。由此閥具有閥元件的錐形區(qū)和封閉件的球形區(qū)域間的密封。該閥元件還優(yōu)選地在入流側(cè)與通孔直接相鄰地具有第二錐形區(qū)。同時(shí)第二錐形區(qū)到通孔的過(guò)渡部?jī)?yōu)選被構(gòu)造為倒圓的。最大升程與通孔最大直徑的比例有利地在0.1到0.3的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0.14到0.28的范圍內(nèi)并特別優(yōu)選地約為0.21。另外本發(fā)明涉及用于汽車(chē)的制動(dòng)裝置，其包括依據(jù)本發(fā)明的用于控制液壓流體的閥。本發(fā)明特別在現(xiàn)代制動(dòng)安全系統(tǒng)中，例如ESP-系統(tǒng)，改善了響應(yīng)時(shí)間。


下文依據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，附圖中:圖1示出打開(kāi)狀態(tài)下的根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的閥的剖面示意圖；圖2示出圖1所示的閥的部分剖面示意圖,其中示出了閥的通流；以及圖3為示出閥升程與閥的流量的關(guān)系的曲線圖
具體實(shí)施例方式下面將參照?qǐng)D1至3具體描述一種用于控制流體的閥I。該閥I作為分配閥被用于汽車(chē)的制動(dòng)安全系統(tǒng)。如圖1所示,該閥I包括帶有通孔4的閥元件2和設(shè)計(jì)在閥元件2上的閥座5。該閥座5設(shè)計(jì)在閥元件的第一錐形區(qū)6上。封閉件3為半圓形并密封在閥座5上。如圖1所示，該通孔4具有在該閥I的流向A上擴(kuò)寬的形狀。在該實(shí)施例中通孔4錐形擴(kuò)寬。同時(shí)通孔與中軸線X-X的平行線間的夾角3為7.5°。在此處，通孔的最小直徑Dl和通孔最大直徑D2被選擇成，最小直徑Dl與最大直徑D2的比例為0.78。另外最大升程H(閥完全打開(kāi))與通孔的直徑D2的比例約為0.21。此外，如圖1所示，在入流側(cè)構(gòu)造有第二錐形區(qū)8，其中第二錐形區(qū)8到通孔4的過(guò)渡部以倒圓的方式實(shí)現(xiàn)。圖2示出閥I打開(kāi)時(shí)的流動(dòng)情況，其中箭頭B表示通過(guò)打開(kāi)的閥的通流。如圖2所示，雖然第一錐形區(qū)6上始終還有分離7，該流體分離減小了第一錐形區(qū)6與封閉件3之間的區(qū)域內(nèi)的實(shí)際流動(dòng)橫斷面，但其與圓柱形通孔相比明顯有所降低。圖3中示例性示出流量Q與閥升程H的關(guān)系的三條曲線。其中實(shí)線10示出圓柱形通孔的流量。虛線11所示為所描述的實(shí)施例的流量。點(diǎn)劃線12示出了當(dāng)所具有的夾角β大于虛線11的情況時(shí)的示例的流量。如圖3清晰所示，通過(guò)該閥I的流量從打開(kāi)閥直到某一確定升程Hl時(shí)對(duì)于所有三個(gè)所示例子幾乎相同。從升程Hl開(kāi)始兩個(gè)示例(線11和線12)通過(guò)擴(kuò)寬的通孔4在相同閥升程時(shí)分別有明顯較高的流量，因?yàn)樵诘谝诲F形區(qū)6內(nèi)的分離7明顯減少。雖然依據(jù)本發(fā)明在入流側(cè)上通過(guò)減小的直徑Dl提高了該位置的流動(dòng)阻力。但是該流動(dòng)阻力通過(guò)該閥的閥座區(qū)上更少的流體分離7的非常高的正面效果得到過(guò)度補(bǔ)償。如果封閉件3的升程過(guò)大，則通孔減小了的直徑Dl的負(fù)面效果自然會(huì)再次作用，使得圓柱形通孔的流量再次變大(參見(jiàn)圖3)。
權(quán)利要求
1.用于控制流體的閥，包括: 帶有通孔⑷和閥座(5)的閥元件(2)，其中該閥座(5)構(gòu)造在閥元件(2)的第一錐形區(qū)(6)上，和 封閉件(3)，該封閉件(3)在閥座(5)上打開(kāi)和封閉通孔(4)， 其中通孔⑷具有在流向㈧上擴(kuò)寬的形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，通孔(4)在流向上錐形擴(kuò)寬。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥，其特征在于，錐形擴(kuò)寬的通孔(4)與閥的中軸線(X-X)的平行線的夾角(β)在1°到10°的范圍內(nèi)，優(yōu)選在5°到10°的范圍內(nèi)并特別優(yōu)選約為7.5°。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的閥，其特征在于，閥元件(2)的第一錐形區(qū)(6)與中軸線(X-X)的夾角(α)在40°到50°之間，優(yōu)選約為45°。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的閥，其特征在于，通孔(4)的最小直徑(Dl)與通孔(4)的最大直徑(D2)的比例在0.73到0.83的范圍內(nèi)，特別在0.77到0.79之間，并優(yōu)選約為0.78。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的閥，其特征在于，封閉件(3)具有球形面以與閥座(5)接觸并且特別是具有半球形形狀。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的閥，其特征在于，閥元件(2)在入流側(cè)與通孔(4)直接相鄰地具有第二錐形區(qū)(8)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的閥，其特征在于，最大升程(H)與通孔(4)的最大直徑(D2)的比例在0.1到0.3的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0.14到0.28的范圍內(nèi)并特別優(yōu)選地約為0.21。
9.用于汽車(chē)的制動(dòng)裝置，包括根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的閥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有改善的流動(dòng)特性的用于控制流體的閥，包括帶有通孔(4)和閥座(5)的閥元件(2)，其中閥座(5)構(gòu)造在閥元件的(2)的第一錐形區(qū)(6)；和封閉件(3)，其在閥座(5)上打開(kāi)和封閉通孔(4)，其中通孔(4)具有在流向(H)上擴(kuò)寬的形狀。
文檔編號(hào)F16K1/42GK103109123SQ201180043005
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者N·霍伊斯 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司