組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明給出一個組件，它具有：第一構件(11)，一個由第一構件(11)包圍的第二構件(12)，一個覆蓋這些構件(11，12)之間的一個徑向間隙(14)的、密封地固定在第一及第二構件(11，12)上的膜片(13)及一個由構件(11，12)及膜片(13)封閉的介質容積(15)。為了實現(xiàn)簡單的組件注入介質的程序并當在組件上作用高增長的壓力的情況下也能可靠地密封該封閉容積，在構件(11，12)之一中設置了一個向著該容積打開的注入閥(16)，該注入閥尤其作為具有彈簧復位的單向閥被設置在一個延伸在構件(11，12)中的注入通道(17)中。
【專利說明】組件

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)權利要求1的前序部分的組件。

【背景技術】
[0002]一個公知的用于在一個閥體中的穿孔內導行的力傳遞部件的密封的組件(DE 102009 047 009 Al)用于在一個內燃機的燃料噴射裝置的噴射閥中相對于在閥的閥室中處于系統(tǒng)壓力下的燃料來密封閥的不耐燃料的構件，如用于閥控制的壓電式致動器。閥室由一個閥殼體及一個密封地固定在閥殼體上的閥體限定。閥體具有一個用于閥針的穿孔，閥針由一個設置在閥室前面的閥口一直延伸到致動器。在穿孔的區(qū)域中閥針帶有一個固定于其上的滑環(huán)，該滑環(huán)與閥體限定了穿孔內的一個窄的徑向間隙。為了阻止燃料穿過該徑向間隙，由一個環(huán)形的膜片來覆蓋閥體的限定閥室的端面，該膜片用其內邊緣固定在滑環(huán)上及用其外邊緣固定在閥體上。在閥體上由膜片覆蓋的區(qū)域被注入介質。該介質具有一個根據(jù)閥室中具有的燃料壓力來選擇的流變極限，例如為具有高流變極限的軟物質，如Bingham液體、粘性硅油或變壓器油。為了使覆蓋區(qū)域注入介質在閥體中設有一個小室，它將閥體分成一個前及一個后閥體部分。在前閥體部分中形成到覆蓋區(qū)域的連接及在后閥體部分中借助滑環(huán)實現(xiàn)閥針在閥體中的滑動導向。該小室通過一個開在閥針中的注入孔進行介質的注入，該注入孔通入小室。在介質注入后通過壓入一個珠將注入孔封閉。


【發(fā)明內容】

[0003]根據(jù)本發(fā)明的具有權利要求1的特征的組件具有其優(yōu)點，即借助設在一個構件中的注入閥一方面使用于介質注入的組件結構構型顯著簡化及另一方面當在組件上作用高的及增長的壓力的情況下也能可靠地密封被注入介質的容積。尤其當該注入閥作成單向閥時介質容積中壓力的增長將導致止回閥的閥件上一個附加的壓力及增強閥的關閉力。與借助壓入一個構件的珠來密封閉合的介質容積的公知密封方案不同，對于構件不必為了壓入珠選擇相對軟的材料，而可使用合適的硬材料。注入閥的組裝既簡單且程序上可靠。其中需要將組件排氣的注入程序可借助注入閥有利地在兩個階段并也可能在兩個不同的程序站上來進行，其方式是首先通過注入閥的打開使組件排氣及接著在重新打開注入閥的情況下注入介質。
[0004]通過在其它權利要求中所述的措施可得到權利要求1中所給出的組件的有利的進一步構型及改進。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個有利的實施形式注入閥被設置在一個注入通道中，該注入通道延伸在一個構件中并可從組件外部達到。由此該組合的注入閥對于排氣及注入程序保持良好的可達性，并通過注入通道的相應構型可與入口及出口同時地加工出注入閥的組成部分，如閥座及閥室。
[0006]為此根據(jù)本發(fā)明的一個有利的實施形式注入通道被構成一個具有第一孔區(qū)段及相對第一孔區(qū)段直徑增大的第二孔區(qū)段的階梯孔及在這些孔區(qū)段的過渡部分上構成用于閥件的閥座。閥件最好為用PTFE覆層的鋼珠，及為了最佳的鋼珠密封閥座具有一個相對孔軸線在5°與60°之間的傾斜角a。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個有利的實施形式階梯孔具有一個連接在第二孔區(qū)段上的第三孔區(qū)段，該第三孔區(qū)段具有一個相對第二孔區(qū)段的直徑增大的直徑及相對孔軸線偏心地布置。在第三孔區(qū)段中固定著一個向著閥座的方向加載閥件或鋼珠的彈簧臂。彈簧臂被作成注入閥的一個具有足夠關閉力的結構空間小的、扁平的復位彈簧或閥關閉彈簧，其中作用在組件上的介質容積的壓力有利地傳遞到彈簧臂及閥件上并提高了閥的關閉力。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個有利的實施形式彈簧臂作為帶有盤底部及盤邊緣的盤狀彈簧件的一部分由盤底沖切出來及彈簧件被嵌入在第三孔區(qū)段中及通過盤邊緣的壓配合或焊接來固定。這種彈簧件可成本上有利地由高強度的特種鋼制成簡單的沖壓-彎曲件。通過彈簧件在第三孔區(qū)段中的一個確定的壓入深度的確定可調節(jié)閥的關閉力。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的組件將有利地使用在用于流體計量的、尤其用于計量地在內燃機的燃料噴射裝置中噴射燃料的閥中及在這里用于形成一個密封組件來密封一個閥室以防止流體漏出或形成一個液壓耦合器來補償閥殼體與一個軸向地支撐在閥殼體上的力傳遞部件、如壓電式或磁致伸縮式致動器及閥針的不同熱膨脹。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]在以下的說明中將借助附圖中所示的實施例來詳細地描述本發(fā)明。附圖表示:
[0011]圖1:部分以截面表示的一個用于流體計量的閥，
[0012]圖2:圖1中以側視圖表示的閥下部分的一個縱截面的放大視圖，
[0013]圖3:圖2中區(qū)段III的一個放大視圖，
[0014]圖4:圖3中箭頭IV方向上閥中的一個彈簧件的底視圖，
[0015]圖5:根據(jù)圖1的閥中的一個液壓耦合器的縱截面圖，
[0016]圖6: —個改型的液壓耦合器的與圖5相同的視圖。

【具體實施方式】
[0017]這里所提出的新型組件在下面將結合它在一個用于流體計量的閥、例如一個用于內燃機的燃料噴射裝置中燃料的噴射閥中的安裝來描述。在圖1中所示的這種閥中該組件可用來在閥殼體中密封一個閥室，如圖2及3中所不,和/或用作一個設置在閥殼體中的液壓耦合器，如圖4及5中所示。
[0018]該組件(圖2至6)具有:一個第一構件11 ;一個被第一構件11包圍的第二構件12 ;—個固定的、例如圓環(huán)形的膜片13，它被固定至第一及第二構件11，12上并覆蓋著構件11，12之間具有的徑向間隙14 ;及一個由構件11，12及膜片封閉的介質容積15。該介質是一種液體或一種柔和的、可塑的物質，但在特殊的應用場合也可為一種氣體。為了將介質施加到一個構件11，12中設置了一個注入閥16，該閥向著封閉容積15的方向打開。注入閥16被構成設有彈簧復位的單向閥及設置在一個延伸在第一構件11或第二構件12中的注入通道17中。如在根據(jù)圖3的放大截面圖中可看到的，注入通道被構成一個具有第一孔區(qū)段181及相對該孔區(qū)段增大直徑的第二孔區(qū)段182以及一個連接在第二孔區(qū)段182上的第三孔區(qū)段183的階梯孔18。在由第一孔區(qū)段181向第二孔區(qū)段182的過渡部分上構成一個用于彈簧加載的閥件20的閥座19。第三孔區(qū)段183具有一個相對第二孔區(qū)段182的直徑增大的直徑及相對孔軸線偏心地布置。在第三孔區(qū)段183中固定著一個在閥關閉方向、即向著閥座19的方向加載閥件20的彈簧臂21。閥件20最好為用PTFE覆層的鋼珠，及閥座19具有一個用于最佳珠密封的、相對孔軸線在5°與60°之間的傾斜角a。力鎖合地緊貼在閥件20上的彈簧臂21是一個帶有盤底部221及盤邊緣222的盤狀彈簧件22 (圖3及4)的一部分并由盤底部221沖出來。為了調節(jié)彈簧臂21的作用在閥件20上的彈簧力以一個高度H(圖3)將彈簧件22嵌入并固定在第三孔區(qū)段183中，例如通過盤邊緣222的壓配合或焊接來進行該固定。彈簧件22是由高強度的彈簧鋼作的沖壓-彎曲件。通過第三孔區(qū)段183的偏心設置將達到彈簧臂21的盡可能大的彎曲長度b (圖4)。
[0019]為了在組件組裝后施加介質首先使該組件排氣，即將在構件11及12與膜片13之間供介質用的容積15抽真空，對此注入閥16被打開。為此穿過階梯孔18的第一孔區(qū)段181將一個軸向位移力施加在閥件20上，該力使閥件20抵抗彈簧臂21的復位力由閥座19上抬起。在組件排氣后通過取消閥件20上的位移力使注入閥16關閉。接著通過一個一直插入到第一孔區(qū)段181的注入管將帶有壓力的介質可靠地施加到組件中，該壓力超過彈簧臂21的彈簧力，以致預給定的容積15被完全注滿介質。從現(xiàn)在起作用在閥件20上的關閉力將增大一個封閉容積15中具有的壓力。
[0020]在其中尤其使用上述組件的用于流體、尤其燃料計量的閥部分剖割地表示在圖1中。該閥以公知的方式設有一個閥殼體30,在其一個殼體端部固定地插入了一個閥座支架31。在閥座支架31的背離閥殼體30的自由端部上設有一個計量口 32 (圖2)，該計量口可被一個成型在一個閥針33上的關閉頭331與一個構成在閥座支架31上的閥座311聯(lián)合地控制。閥針33由一個壓電式或磁致伸縮的致動器34抵抗一個閥關閉彈簧35的復位力來操作，其中致動器34與一個液壓耦合器36相連接，該液壓耦合器萬向地支承在閥殼體30中。此外閥殼體30的另一端與一個連接塊37端接，在連接塊中構有一個與用于輸入流體的連接管38連接的輸入孔39。致動器35及液壓耦合器36被設置在一個固定于連接塊37上的殼體管40中，及在閥殼體30與殼體管40之間存在一個環(huán)形間隙49，該環(huán)形間隙使連接塊37中的輸入孔39與一個設置在閥座支架31中的計量口 32前面的閥室41相連接。
[0021]如圖2及3中所示，上述組件用于閥室41的密封及由此使包括不能抗流體或抗燃料的致動器34的殼體管40相對位于閥室41中的流體密封。在此情況下第一構件11構成一個限定閥室41的閥體42，該閥體一方面與殼體管49的端部及另一方面與閥座支架31各固定地及流密地連接(圖2及3中的焊縫45及46)。第二構件12構成閥針33，該閥針在保留一個環(huán)形間隙4的情況下穿過閥體42。環(huán)形的、柔性的膜片13用其內邊緣流密地固定在閥針33上及用其外邊緣流密地固定在閥體42上，該固定在圖2及3中通過焊縫43及44象征地表示。由于制造技術的原因閥針33帶有一個用于在閥體42中導向的、固定的滑環(huán)47，以致環(huán)形間隙14存在于作為閥針33的一部分的滑環(huán)47與閥體42之間及膜片13的內邊緣固定在滑環(huán)47上。包含注入閥16的注入通道17被設置在閥體42中及介質的封閉容積15集中在一個閥體42上被膜片13覆蓋的覆蓋區(qū)域56中。在封閉容積15中的介質為一種具有高流變極限的軟物質、例如Bingham液體,粘性娃油,柔和的或可塑的材料如彈性體或變壓器油。
[0022]如圖5及6中所示，在根據(jù)圖1的閥中的上述組件也可用來實現(xiàn)液壓耦合器36。為此第一構件11構成一個具有罐底501及罐套502的罐形稱合器殼體50,該稱合器殼體萬向地支承在連接塊37中的一個空腔51內。第二構件12構成一個可由力傳遞部件、這里為致動器34加載的軸向可移動的耦合件52，該耦合件具有一個在耦合器殼體50中滑動地導行的活塞53及一個與活塞53相連的、用于力傳遞部件、這里為致動器34的連接的耦合栓54。活塞53與耦合器殼體50的罐套502限定了環(huán)形間隙14及與罐底501限定了一個耦合器間隙55。注入閥16被設置在耦合件52中，及介質的封閉容積15通過徑向間隙14分配在固定于耦合器殼體50及耦合件52上的膜片13的覆蓋區(qū)域56上及耦合器間隙55上。作為介質則使用一種液體，例如液壓油。
[0023]如圖5所不,膜片13的稱合件側的固定在I禹合栓54上施行。I禹合栓54被固定在一個設在活塞53的凹槽57中及與凹槽57的底部限定了一個空腔58，該空腔與覆蓋區(qū)域56形成連接。注入通道17與組合在其中的注入閥16延伸在耦合栓54中并通入空腔58，以致封閉在耦合器殼體50、活塞53及膜片13中的介質容積15 —直延伸到空腔58中。耦合栓54在其由活塞53伸出的端部上設有一個凹入部分59及致動器34設有一個力傳遞板60，在力傳遞板上成型出一個伸入到活塞栓54的凹入部分59中的銷61。銷61被固定在凹入部分59中，例如通過壓配合來固定。致動器34可通過一個成型在閥殼體30上的電連接插座來施加電流。
[0024]由致動器34及液壓耦合器36組成的結構單元在閥閉合彈簧35的作用下力鎖合地夾緊在閥針33與連接塊37之間。如果一個溫度的變化引起致動器34及閥殼體30的不同膨脹，使得活塞53在耦合器間隙55上的壓力增大。該耦合器間隙55中增高的壓力引起介質由耦合器間隙55的擠出，該介質將通過環(huán)形間隙14移動到膜片13的覆蓋區(qū)域56中。如果由于溫度的變化使耦合器間隙55上的活塞壓力重新減小，則膜片13產生足夠高的壓力，以便使介質由覆蓋區(qū)域56通過環(huán)形間隙14又返回到耦合器間隙55中并同時使活塞53移動。
[0025]圖6中以縱截面表示的液壓耦合器36相對于對圖5所描述的液壓耦合器36在這樣的范圍上作出改變，即除膜片13外在耦合器殼體50的背著耦合器間隙55的外側上設置了一個第二膜片62，它張緊在耦合器殼體50的罐底501上及對介質密封地、即對液體密封地固定在稱合器殼體50的罐套502上。在第二膜片62與稱合器殼體50之間留有一個補償室63，該補償室通過罐套502中的至少一個孔64及通過徑向間隙13與耦合器間隙形成連接。變換地補償室63也可通過一個設在罐底501中的軸向孔直接地與耦合器間隙55連接。通過由膜片13的覆蓋區(qū)域56到活塞53中凹槽57的底部上的空腔58形成的連接也使補償室63注入介質。補償室63增大了總的封閉的介質容積15，由此可補償閥殼體30與由致動器34及閥針33組成的結構單元(圖1)的更大的熱膨脹差別。此外根據(jù)圖6的液壓耦合器36與圖5中的液壓耦合器是相一致的，以致相同的構件設有相同的標號。
【權利要求】
1.組件，具有:第一構件(11)，一個由第一構件(11)包圍的第二構件(12)，一個覆蓋這些構件(11，12)之間的一個徑向間隙(14)的、密封地固定在第一及第二構件(11，12)上的膜片(13)及一個由構件(11，12)及膜片(13)封閉的介質容積(15)，其特征在于:在所述構件(11，12)之一中設置用于施加介質的注入閥(16)。
2.根據(jù)權利要求1的組件，其特征在于:所述注入閥(16)被構成具有彈簧復位的單向閥。
3.根據(jù)權利要求1或2的組件，其特征在于:所述注入閥(16)被設置在一個延伸在所述構件(11，12)中的注入通道(17)中。
4.根據(jù)權利要求3的組件，其特征在于:所述注入通道(17)被構成一個具有第一孔區(qū)段(181)及直徑增大的第二孔區(qū)段(182)的階梯孔(18)及在第一及第二孔區(qū)段(181，182)的過渡部分上構成用于閥件(20)的閥座(19)。
5.根據(jù)權利要求4的組件，其特征在于:所述階梯孔(18)具有一個連接在第二孔區(qū)段(182)上的第三孔區(qū)段(183)，該第三孔區(qū)段具有一個相對第二孔區(qū)段(182)的直徑增大的直徑及相對孔軸線偏心地布置；在所述第三孔區(qū)段(183)中固定著一個加載所述閥件(20)的彈簧臂(21)。
6.根據(jù)權利要求5的組件，其特征在于:所述彈簧臂(21)作為帶有盤底部(221)及盤邊緣(222)的盤狀彈簧件22的一部分由盤底部(221)切割出來；所述彈簧件(22)用其盤邊緣(222)不可移動地嵌入、尤其壓配合或焊接在所述第三孔區(qū)段(183)中。
7.根據(jù)權利要求6的組件，其特征在于:所述彈簧件(22)是由高強度的彈簧鋼作的沖壓-彎曲件。
8.根據(jù)權利要求4至7中任一項的組件，其特征在于:所述閥件(20)為用PTFE覆層的鋼珠。
9.根據(jù)權利要求8的組件，其特征在于:所述閥座(19)具有一個相對孔軸線在5所述與60所述之間的傾斜角α。
10.根據(jù)權利要求1至9中任一項的組件，其特征在于:該組件設置在用于流體計量的閥的閥殼體(30)中。
11.根據(jù)權利要求10的組件，其特征在于:所述第一構件(11)構成一個在閥殼體(30)中封閉閥室(41)的閥體(42)及第二構件(12)構成一個在閥體(42)中滑動地導行的、用于控制一個設置在閥室(41)后面的計量口(32)的閥針(33);包含所述注入閥(16)的注入通道(17)被設置在閥體(42)中及封閉容積(15)集中在閥體(42)上被膜片(13)覆蓋的覆蓋區(qū)域(56)中。
12.根據(jù)權利要求11的組件，其特征在于:所述介質為一種具有高流變極限的軟物質、例如Bingham液體,可塑材料,彈性體,粘性娃油或變壓器油。
13.根據(jù)權利要求10的組件，其特征在于:在一個組合在閥殼體(30)的液壓耦合器(36)中，第一構件(11)被構成一個具有罐底(501)及罐套(502)的罐形耦合器殼體(50)及第二構件(12)構成一個可由力傳遞部件加載的、具有一個在耦合器殼體(50)中滑動地導行的活塞(53)及一個與活塞(53)固定地相連的用于力傳遞部件的連接的耦合栓(54)的耦合件(52);活塞(53)與耦合器殼體(50)的罐套(502) —起限定了所述徑向間隙(14)及與耦合器殼體(50)的罐底(501)限定了一個耦合器間隙(55);包含所述注入閥(16)的注入通道(17)被設置在耦合件(52)中及封閉容積(15)通過徑向間隙(14)分配在耦合器殼體(50)及耦合件(52)上被膜片(13)覆蓋的覆蓋區(qū)域(56)上及耦合器間隙(55)上。
14.根據(jù)權利要求13的組件，其特征在于:所述膜片(13)的耦合件側的固定在耦合栓(54)上施行；耦合栓(54)被固定在一個設在活塞(53)中的中心凹槽(57)中及與凹槽(57)的底部限定了一個與膜片(13)的覆蓋區(qū)域(56)形成連接的空腔(58);包含所述注入閥(16)注入通道(17)延伸在耦合栓(54)中并通入空腔(58)中，所述封閉容積(15) —直延伸到空腔(58)中。
15.根據(jù)權利要求13或14的組件，其特征在于:所述介質為液壓油。
【文檔編號】F02M51/06GK104169566SQ201380014272
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年2月18日 優(yōu)先權日:2012年3月16日
【發(fā)明者】J·克勞斯, J·埃伯特, T·蘭登費爾德, D·施米德爾 申請人:羅伯特·博世有限公司