專利名稱：超輕發(fā)動機(jī)閥的溫控裝置的制作方法
本申請是申請日為1993年4月1日名稱為超輕發(fā)動機(jī)閥申請流水號為08/041,749的接續(xù)申請。
在發(fā)明一般涉及內(nèi)燃機(jī)的輕重量提升閥，特別涉及特別輕的重量閥的溫控裝置。
內(nèi)燃機(jī)提升閥常常這樣制造，對高延伸，耐熱金屬的實體坯料進(jìn)行機(jī)械加工，鍛造或擠壓，而后對其坯料精機(jī)械加工和/或磨削。在一些應(yīng)用中，為了性能的需要所提供的閥具有一中空桿，在制造過程時可以向中空桿加入例如鈉的冷卻劑。在現(xiàn)有技術(shù)中，這樣的中空桿通過例如對桿穿孔的方法制造或通過芯子或移動芯擠壓或鍛造其桿而制造。美國專利申請流水號為041,749披露了一種提升法，該提升法包括一帶有一完整的末端和凸出部分的桿件以及一優(yōu)選與該桿件焊接的罩件。桿件是杯形，它具有一限定閥凸出部分的擴(kuò)張開口和一限定末端的封閉端。該桿件一直到末端都是空的，其中桿件的壁斷面在凸出區(qū)域較大，一直到桿的剩余長度變小到其斷面基本均勻大，而其斷面在末端又變較大。桿件借助深拉伸制造，其中呈板材盤狀的原坯料經(jīng)過多次冷拉伸步驟形成長的擴(kuò)張杯件，擴(kuò)張端和末端的外緣基本是原坯料的厚度，一個或多個槽滾成中空桿，它作為拉伸過程后的附加步驟。
加入冷卻劑的中空排出閥是公知的，具有多個腔室的中空排出閥是為了加入多種冷卻劑。深拉伸工藝大大簡化了中空閥中的多個腔室的形成。
由深拉伸工藝制造閥是有效的，其閥結(jié)構(gòu)包括多個壁，在各壁之間的氣隙限定了導(dǎo)熱阻擋層。
根據(jù)下面的描述并參照附圖本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點可顯示出來。


圖1是超輕閥的斷面圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中空閥的斷面圖；圖3A-3D示出了形成超輕閥的深拉伸工序；圖4是一局部斷面圖，它示出了在閥的桿區(qū)域形成槽的方法；圖5是沿圖4線5-5的斷面圖；圖6是具有多個冷卻劑腔室的超輕閥第一實施例的斷面圖；圖7是具有多個冷卻劑腔室的超輕閥第二實施例的斷面圖；圖8是配有導(dǎo)熱阻擋層的超輕閥的斷面圖。
參見圖1，所示出的提升閥10包括一桿件12和罩件14，該罩件14與桿件焊接或以其它方式連接。如申請流水量041749的申請中詳細(xì)描述的那樣，桿件12由冷加工工藝制成，如圖3A-3D所示，其中桿的變形用盤12a通過一系列的拉伸步驟進(jìn)行，沖桿或芯子16b-16d與支承在沖模18b-18d中的坯料配合作用，把用12b-12d表示的不同狀態(tài)的坯料變形成一形狀并變形到接近于圖1所示的成品形狀，而后用附加的拉伸步驟獲得成品形狀。參見圖4和5桿件12還要經(jīng)過這樣一個步驟，其中在冷變形工藝的一部分中加工出一保持槽20，在該步驟中，已完成變形的工件被傳送到一工位，工件被承接在兩模件21和23之間，兩模件用齒輪連接或用其它方式連接，按圖5箭頭的相反方向運(yùn)動，以滾動在它們之間的工件，為了形成槽20，模件21上具有滾花的或在其形成的高摩擦表面25以便夾緊其工件，模件23具有一斜面形狀的突出部分27使工件材料變形制成保持槽。也可采用其它形成槽的方法，包括諸多圍繞工件的徑向移動的環(huán)形模件。由于材料的位移，在滾槽步驟之后，要進(jìn)行確保末端形狀以及獲得桿部分成品尺寸的最后步驟。在此只示出了一個槽，然而針對特殊發(fā)動機(jī)設(shè)計的需要或為了提供附加的剛性可以加工出不同形狀的多個槽。由上述工藝形成的成品桿件12的特征在于，具有整體的末端并桿的直部分長度上具有很薄的壁，而其中分別在凸起和末端區(qū)域的厚度基本為圖3A中原鋼板材120的厚度。加上罩件14形成的閥結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)的重量輕的閥相比具有大的內(nèi)容積其重量極輕。為了比較，在圖2中示出了現(xiàn)有技術(shù)重量輕的中空閥10的一個典型例子。
圖6示出了中空閥10a的一實施例，利用深拉伸工藝形成壁薄的重量很輕的結(jié)構(gòu)，在該實施例中，該桿分部12a由兩個件制成，包括凸起區(qū)域的下件26和一上件28，在其上件上加工出保持槽20，下件優(yōu)選通過圖3A-3D所示的深拉伸制成，它具有一與上件28配合的縮徑區(qū)域30，兩部件優(yōu)選通過焊接而連接，如圖1所示結(jié)構(gòu)，加上罩件14形成完整的閥。其兩件桿結(jié)構(gòu)提供了不同所需的特性，閥組件具有一可局部充入例如鈉鉀的第一冷卻劑的第一腔室32和可局部充入例如水的第二冷卻劑的第二腔室34，第一冷卻劑用于冷卻承受很高溫度的排出閥的頭部分，而第二冷卻劑用于冷卻相對溫度低的桿部分。
圖6所示的兩件桿結(jié)構(gòu)的另一優(yōu)點是閥的末端和凸起端可以使用不同的材料，因此，對耐高溫腐蝕重要的凸起端可以采用耐高溫腐蝕材料例如不銹鋼305，而在末端采用硬質(zhì)合金例如碳鋼，因為在該末端耐磨和剛性是重要的，而耐熱和耐腐蝕并不重要。該結(jié)構(gòu)的另一優(yōu)點是與單件桿件相比可以制造較長的閥桿，因為坯料能拉伸多長是有一定限度的。
圖7所示的實施例相對圖6實施例具有變型的多腔室。在該實施例中，成品閥結(jié)構(gòu)與圖1實施例基本相同，采用了圖1實施例的單件桿部分12b，但在桿被深拉伸后在桿中插入一堵塞36，它優(yōu)選通過類似于圖4和5所示加工保持槽20的工藝滾出一個或多個的槽38而限位。堵塞也可以通過其它的方法例如焊接而被定位，堵塞的最終目的僅是與桿的內(nèi)表面形成密封并與閥所承受的溫度相適應(yīng)。在所示的優(yōu)選實施例中，堵塞是鋁的，并在插入之前成形，在該實施例中，在插入堵塞之前將第一冷卻劑放入腔室40，而在插入并固定堵塞之后把第二冷卻劑放入腔室42。
圖8所示實施例提供一由內(nèi)深拉伸件44和外深拉伸件46組成的閥10c，內(nèi)件44包括一桿部分12c和一與罩件14優(yōu)選焊接而連接的凸起部分24a。外件46包括一桿部分12d，凸出部分24b和包括保持槽20的末端部分。在該實施例中，內(nèi)外件44和46在凸出區(qū)域形成一氣隙，用件48表示優(yōu)選為0.25mm至1.0mm的氣隙用于在兩件之間提供一導(dǎo)熱阻擋層。在該優(yōu)選實施例中，在鄰近內(nèi)件封閉端50或在內(nèi)件封閉端50處其內(nèi)件44和外件46形成密封，凸出部分24a和24b的外緣也可以在焊接罩件14過程中被密封。
在所有所述實施例中，各深拉伸件的壁厚根據(jù)閥的所有尺寸和應(yīng)用發(fā)動機(jī)的類型而變化。用于客機(jī)發(fā)動機(jī)的圖1所示閥的主要部分的尺寸如下頭外徑28mm
桿外徑6mm桿內(nèi)徑5mm最小壁厚0.5mm凈重17g
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)的超輕提升閥(10)，包括桿部分(12)、罩部分(14)、末端部分和擴(kuò)張的凸出部分，該凸出部分限定了所述桿部分和罩部分之間的過渡區(qū)域，其特征在于，所述桿部分，末端部分和凸出部分由第一中間配合薄壁缸件26和第二中間配合薄壁缸件28組成，所述中間配合薄壁缸件的一端敝開而另一端封閉并沿包括封閉端缸件的全長上具有薄的壁；所述第一缸件限定所述凸出部分和所述桿部分的一部分并在鄰近其封閉端具有縮徑(30)區(qū)域；所述第二缸件容納所述第一缸件并限定了所述桿部分的剩余部分和所述末端部分；所述第一和第二缸件限定在所述提升閥內(nèi)的第一腔室(32)和第二腔室(34)。
2.如權(quán)利要求1的閥，包括在所述第二缸件的鄰近于封閉端形成的一個或多個槽(20)。
3.一種內(nèi)燃機(jī)發(fā)動機(jī)超輕提升閥(10)，包括桿部分(12)，罩部分(14)、末端部分和擴(kuò)張的凸出部分，該凸出部分限定了所述桿部分和所述罩部分之間的過渡區(qū)域；所述罩部分由固定到所述凸出部分上的盤狀罩件限定，而所述桿部分，末端部分和所述凸出部分由一件薄壁缸件而限定，該缸件在凸出端是敝開的而在封末端是封閉的，桿部分的薄壁沿所述桿部分的全長延伸直到所述桿部分和末端部分相交處；其特征在于，一堵塞件(36)被容納在所述桿部分中，所述堵塞件限定了在所述提升閥內(nèi)部的第一腔室(40)和第二腔室(42)。
4.如權(quán)利要求3所述的閥，其特征在于，通過在容納所述堵塞區(qū)域向內(nèi)彎曲所述桿部分在所述桿部分定位其所述堵塞。
5.如權(quán)利要求3或4任一所述的閥，其特征在于，包括在所述桿部分鄰近其末端上形成的一個或多個槽(20)。
6.一種內(nèi)燃機(jī)超輕提升閥，包括一薄壁中空外件(46)和一套在外件中的薄壁中空內(nèi)件(44)，所述的每個件具有擴(kuò)張的開口端(24a，24b)，長的缸形中心部分(12c，12d)和一封閉的末端；包括一固定到所述外件上的罩件(14)，其特征在于，所述內(nèi)件與所述外件密封接觸，并且至少所述內(nèi)件外表面的一部分與所述外件的內(nèi)表面有間距。
7.如權(quán)利要求6的閥，其特征在于，每個所述的內(nèi)外件(44，46)由一件薄壁缸件制成，其缸件在擴(kuò)張端敝開而在末端封閉，所述桿部分的薄壁沿所述桿部分的全條延伸到桿部分與末端部分相交處。
8.如權(quán)利要求6的閥，其特征在于包括在所述外件鄰近末端上形成的一個或多個槽(20)。
9.如權(quán)利要求6、7或8的閥，其特征在于，所述內(nèi)外件限定所述閥中的第一和第二腔室。
全文摘要
一超輕重量提升閥(10)，包括在操作時控制閥溫度的元件，該閥呈長杯狀，具有一與罩件(14)固定的擴(kuò)張開口端，其中一極薄壁部分(12)一直延伸到封閉末端，溫控元件包括套在一起的復(fù)合薄壁件(26，28)以限定多個內(nèi)腔室(32，34)，一堵塞件(36)被容納在閥的桿部分內(nèi)并通過向外彎曲桿部分定位。
文檔編號B21K1/22GK1132307SQ95120298
公開日1996年10月2日 申請日期1995年10月31日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月31日
發(fā)明者D·L·邦斯施蒂爾 申請人:易通公司