本發(fā)明涉及的領(lǐng)域是用于密封閥桿的密封裝置，以及用于將密封裝置安裝在閥桿的導(dǎo)向元件上的工具與方法。

背景技術(shù)：

在內(nèi)燃機的技術(shù)領(lǐng)域中，通常應(yīng)用傳統(tǒng)的閥門，它用于控制新鮮空氣的進入或者廢氣的排出，并且，為了密封內(nèi)燃機的燃燒室，它裝有閥桿密封裝置(VDR)。對于不同的內(nèi)燃機類型，例如現(xiàn)代的載重汽車發(fā)動機，閥桿密封裝置必須能夠在發(fā)動機制動運行中承受幾個巴的壓力。為此，密封裝置可包含氣密封唇以及強化的橡膠凸緣，氣密封唇面向空氣側(cè)，而橡膠凸緣用于保證與導(dǎo)向裝置連接的可靠性。大部分情況下，導(dǎo)向裝置的側(cè)凹形狀為梯形，橡膠凸緣可嚙合在其中。而在高壓下，例如當(dāng)壓強超過15巴時，這一配合會出現(xiàn)問題，這是因為此時密封裝置可能會相對導(dǎo)向元件產(chǎn)生移動。此外，橡膠材料還可能會產(chǎn)生內(nèi)部斷裂，由此無法傳遞更大的力。同時，隨時間的增長，橡膠材料會在溫度或介質(zhì)的影響下變脆，從而其固持力會受到損害。

根據(jù)傳統(tǒng)的設(shè)計理念，金屬部件具有側(cè)凹(Hinterschneidung)，由于橡膠密封裝置在裝配狀態(tài)時可被夾緊，這一結(jié)構(gòu)可在高壓下運行。此處橡膠材料雖然不會產(chǎn)生位移，但可能會產(chǎn)生撕裂。誠然，這一金屬部件會導(dǎo)致生產(chǎn)成本的升高。

公開文獻EP1338762B1給出了一種閥桿密封結(jié)構(gòu)，其在軸向方向上靜態(tài)地密封在導(dǎo)向裝置上。有彈性的金屬部件能夠提供作用在導(dǎo)向裝置上固持力。金屬部件的外部不是圓柱形，而是由三個削平的面組成的多邊形，并因此具有彈性特性。在導(dǎo)向裝置上的配合直徑略大于多邊形的內(nèi)徑。由此在沒有橡膠時也能夠產(chǎn)生夾緊力。然而在壓力大于15巴時會加重這一方案的負擔(dān)，并且其有可能無法承受該壓力。

另外，這一壓力在內(nèi)燃機的其他結(jié)構(gòu)形式中也可能會出現(xiàn)。當(dāng)然，這一壓力在其余各種機器中也會出現(xiàn)。由此在多個技術(shù)領(lǐng)域中，對壓力室的高強度的密封具有重要的意義。

因此，最好能夠提出一種優(yōu)化的設(shè)計理念，用于實現(xiàn)內(nèi)燃機閥桿的密封。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

這一系列要求由此實現(xiàn)：基于本發(fā)明的用于密封閥桿的密封裝置，以及用于將密封裝置安裝在閥桿的導(dǎo)向元件上的工具與方法。

根據(jù)第一個方面，實施例與一種用于密封內(nèi)燃機閥桿的密封裝置有關(guān)。密封裝置包括由彈性體構(gòu)成的密封唇，該密封唇的結(jié)構(gòu)使其能夠與閥桿的與徑向方向垂直的表面接觸。除此之外，密封裝置還包括與密封唇固定連接的固持結(jié)構(gòu)，其由另一種與制成密封唇的彈性體材料不同的材料構(gòu)成。固持結(jié)構(gòu)的構(gòu)造應(yīng)被這樣設(shè)計，通過在徑向方向上至少局部的塑形形變，在軸向方向上能夠直接在固持結(jié)構(gòu)和閥桿的導(dǎo)向元件之間產(chǎn)生形狀配合連接。形狀配合連接能夠產(chǎn)生形狀配合，并且能夠基于構(gòu)件之間的幾何結(jié)構(gòu)完全或部分地阻止兩個構(gòu)件之間的相對位移。由此，密封唇在導(dǎo)向元件上的密封能夠?qū)σ欢ㄈ莘e進行密封，并能夠承受一定的高壓。

在一些實施例中，固持結(jié)構(gòu)的材料為金屬材料。該金屬材料例如能夠是純金屬材料或者合金材料，例如鋼材。這樣一來，至少有一部分形變?yōu)樗苄孕巫?，并且能夠提供更?yōu)質(zhì)的固持力。

在有些實施例中，密封裝置還具有另外的密封唇，其這樣設(shè)計和布置，能夠使得其與導(dǎo)向元件接觸。從而能夠?qū)崿F(xiàn)與導(dǎo)向元件之間的密封連接，其中應(yīng)當(dāng)盡可能的節(jié)省對于彈性體的材料的應(yīng)用。作為補充或者說作為另一種選擇形式，其能夠減少構(gòu)件的個數(shù)。

在一些實施例中，導(dǎo)向元件具有支承面，該支承面垂直于相對徑向傾斜的法向，以便能夠與另外的密封唇接觸。這一結(jié)構(gòu)能夠更好的利用另外的密封唇作用在導(dǎo)向元件上的壓緊力。

在一些實施例中，密封裝置應(yīng)被這樣設(shè)計，以便在固持結(jié)構(gòu)和閥桿的導(dǎo)向元件之間的形狀配合被實現(xiàn)后在支承面上施加軸向的壓緊力或者壓緊力在軸向上的分力。換句話說就是，在優(yōu)化密封裝置固持力的同時，能夠?qū)崿F(xiàn)密封作用。

在一些實施例中，導(dǎo)向元件具有支承面，支承面垂直于方向為徑向的法向，并且能夠與另外的密封唇接觸?？紤]到生產(chǎn)制造過程，這一結(jié)構(gòu)有時更為簡單有效。

在一些實施例中，支承面可為導(dǎo)向元件的裝配倒角。其結(jié)構(gòu)可為圓錐臺狀。因此對支承面可考慮多功能設(shè)計(裝配輔助和密封面)。

在一些實施例中固持結(jié)構(gòu)具有基本上為圓柱形的體，該體具有在一端安裝或設(shè)計有基本為直角的部段。由此另外的密封唇的壓緊力能夠作用在導(dǎo)向元件上，并加強密封性能。該直角的部段例如為卷邊。

在一些實施例中，固持結(jié)構(gòu)的垂直安裝或者設(shè)計的部段至少有一部分或者全部被密封唇的彈性體包圍。

在一些實施例中，密封唇的彈性體與固持結(jié)構(gòu)通過諸如硫化等材料配合方式連接。由此，密封唇與固持結(jié)構(gòu)的配合有優(yōu)化的空間，并能夠通過這一配合盡可能地防止滑脫現(xiàn)象出現(xiàn)。

在一些實施例中，在固持結(jié)構(gòu)和閥桿的導(dǎo)向元件之間的形狀配合產(chǎn)生后，密封唇的彈性體在軸向上并不相對導(dǎo)向元件突起。也就是說，彈性體在軸向上與導(dǎo)向元件齊平封閉。此舉能夠必要時省去彈性體。

在一些實施例中，密封裝置還包括導(dǎo)向元件。導(dǎo)向元件具有多個沿周向布置的徑向的凹槽或者徑向的凹痕。為實現(xiàn)在固持結(jié)構(gòu)和導(dǎo)向元件之間至少部分為形狀配合的連接，在固持結(jié)構(gòu)和導(dǎo)向元件之間的形狀配合產(chǎn)生后，固持結(jié)構(gòu)與徑向的凹槽或者凹痕嚙合。此處，“至少一部分或者至少局部”的意思例如為，在軸向存在形狀配合，而在徑向上存在材料配合和作用力接合，或者說在軸向上作用有形狀配合和作用力接合。這能夠優(yōu)化密封裝置與導(dǎo)向元件的配合，同時無需在密封裝置或者導(dǎo)向元件上設(shè)置昂貴的特殊結(jié)構(gòu)。

一些實施例涉及內(nèi)燃機的閥門。閥門包括用于密封閥門閥桿的密封裝置。其中閥門將至少一部分封閉包括在導(dǎo)向元件和閥桿之間的間隙配合(Passfuge)的容積。該閥門被這樣設(shè)計，在運作中，能夠在至少15巴的壓強下將一定容積密封起來。在運作中，對密封性能的要求增高，此時密封裝置的配合應(yīng)具有優(yōu)化的可能性。在其它實施例中該壓力至少為20巴。

根據(jù)另外一個方面，本發(fā)明涉及用于將密封裝置安裝在導(dǎo)向元件上的工具。該工具包括安置構(gòu)件，它具有在徑向上可移動的傳力元件，并且它能夠容納密封裝置。除此之外，工具還包括固定構(gòu)件，它能夠?qū)较蛄θ绱俗饔迷谥辽僖粋€傳力元件上，使得傳力元件能夠使固持結(jié)構(gòu)至少產(chǎn)生部分塑性形變，而這一形變能夠直接在軸向上產(chǎn)生固持結(jié)構(gòu)和導(dǎo)向元件之間的形狀配合。從而能夠盡可能大地簡化裝配密封裝置方法。

在一些實施例中，固定構(gòu)件能在軸向上能夠相對安置構(gòu)件移動。固定構(gòu)件具有沿軸向方向延伸的在徑向上逐漸變細的收斂口，該收斂口朝向傳力元件，這樣一來，通過固定構(gòu)件在軸向上的移動促使傳力元件會在徑向上移動。在這種情況下，裝配步驟能夠得以減少。

在一些實施例中，傳力元件和固定構(gòu)件的硬度高于固持結(jié)構(gòu)的硬度。這一設(shè)計能夠產(chǎn)生更大的形變，并盡可能好地固持密封裝置，同時減少對工具的磨損。

在一些實施例中，多個傳力元件沿安置構(gòu)件周向、在同一個徑向平面上按照大致相等的距離分布安置。這樣一來作用在密封裝置上的力能夠均勻的分布在周向上。

在一些實施例中，傳力元件為球形。這樣在裝配中能夠避免傳力元件的錯位。

根據(jù)第三個方面，本發(fā)明涉及用于將密封裝置安裝在閥桿的導(dǎo)向元件上的方法。這一方法包括將密封裝置放置在閥桿的導(dǎo)向元件上的過程。此外，該方法還包括：通過密封裝置的固持結(jié)構(gòu)在徑向上至少一部分為塑性形變的形變，在軸向上直接建立固持結(jié)構(gòu)和導(dǎo)向元件之間的形狀配合。由此能夠?qū)崿F(xiàn)密封的功效，并且該配合隨壓力升高能被優(yōu)化。在這種情況下，能夠避免使用昂貴的VDR結(jié)構(gòu)形式或者特殊構(gòu)造，從而節(jié)省加工需求和成本。另外，彈性體的使用也能得以削減。

附圖說明

下文將借助圖中所示的實施例進一步展示有利的設(shè)計方案，然而設(shè)計方案并不受該實施例所限。圖中分別顯示：

圖1a，b與兩種對照示例相應(yīng)的閥門密封裝置的橫截面圖；

圖2a與實施例相應(yīng)的密封裝置的橫截面圖；

圖2b與實施例相應(yīng)的密封裝置的橫截面視圖，其在徑向上將導(dǎo)向元件密封；

圖3a，b用于裝配密封裝置的工具的橫截面視圖，圖中顯示了與實施例相應(yīng)的分別處于不同裝配狀態(tài)的工具；以及

圖4與實施例相應(yīng)的用于裝配密封裝置的方法的流程圖。

在接下來對附圖的描述中，相同的標(biāo)記表示相同或者同類的部件。另外，對于在實施例或者圖示中重復(fù)出現(xiàn)的物體和部件使用概括的標(biāo)記，其一個或多個特征被共同在文中加以描述。對于用相同或者概括的標(biāo)記標(biāo)出的物體或部件，只要描述未明確地或隱含性地給出不同的說明，其諸如設(shè)計尺寸等一個或多個乃至全部特征可以彼此相同，也可以不同。

具體實施方式

圖1a和b顯示了用于內(nèi)燃機的閥桿密封裝置100的對照示例。點劃線標(biāo)記的為軸向方向，閥桿能夠沿該軸向方向相對閥桿密封裝置100移動。閥桿密封裝置100安裝在導(dǎo)向裝置105上。導(dǎo)向裝置105上具有側(cè)凹110，側(cè)凹沿導(dǎo)向裝置105的周向方向環(huán)繞。閥桿密封裝置100包括角板115，其將閥桿密封裝置100的密封材料120的一部分在徑向上包圍起來。此外，密封材料120還具有一個徑向上朝內(nèi)的收斂口125，當(dāng)閥桿密封裝置100裝配后，該收斂口嚙合在側(cè)凹110中。由此密封材料120能夠夾緊在導(dǎo)向裝置105上。氣密封唇130和油密封唇135分別將在閥桿上的氣體室和油室密封。另外，角板115還具有徑向的收斂口140，它能夠強化其密封唇130。除此之外，張力彈簧145也能夠加強作用在閥桿上的壓緊力。在高壓下，例如至少15巴的壓強下，通過角板115能夠防止密封材料120移位，然而此時密封材料120仍可能產(chǎn)生撕裂并導(dǎo)致閥桿密封裝置100從導(dǎo)向裝置105上脫落。另外，導(dǎo)向裝置105的生產(chǎn)成本也會因此而升高。

因此，實施例給出了一種用于密封閥桿的更佳的設(shè)計理念，該設(shè)計理念使得密封能承受范圍為15-20巴的高壓，并正常工作。圖2a和b顯示了與實施例相符的密封裝置200，其用于密封內(nèi)燃機中的閥桿。此處點劃線也標(biāo)記沿軸向方向延伸的中線，閥桿能夠沿該方向相對密封裝置200移動。此處中線也可作為閥桿、密封裝置200或者導(dǎo)向元件220的對稱軸。與軸向方向垂直的為徑向方向。密封裝置200包括由彈性體210構(gòu)成的密封唇205，它能夠和與閥桿的徑向方向垂直的側(cè)表面接觸。除此之外，密封裝置200還包括與密封唇205固定連接的固持結(jié)構(gòu)215，固持結(jié)構(gòu)由與制成密封唇205的彈性體210不同的材料構(gòu)成。固持結(jié)構(gòu)215在徑向方向上產(chǎn)生形變，且該形變至少一部分為塑性形變，這一形變能夠直接產(chǎn)生作用于固持結(jié)構(gòu)215和閥桿導(dǎo)向元件220之間的形狀配合。密封唇205密封在導(dǎo)向元件220上，從而能夠?qū)⒁徊糠秩莘e密封開來，并且該密封能夠承受一定高壓。

“相鄰”這一概念適用于之間沒有相同類型物體存在的兩個物體。當(dāng)物體毗鄰，也就是通過接觸靠在一起時，我們稱呼其為“直接”相鄰。

如圖2a和b所示，此處密封唇205為在徑向方向上延伸的密封唇205，在固持結(jié)構(gòu)215和閥桿的導(dǎo)向單元220之間建立起形狀配合之后，密封唇密封在閥桿上。彈性體210例如能夠包含有氟橡膠(FKM)、丁腈橡膠(NBR)或氫化腈-丁二烯橡膠(HNBR)。

在某幾個實施例中固持結(jié)構(gòu)215的材料為金屬材料。例如鋼材，或者換句話說，就是主要部分為鐵的合金材料，并在某些情況下可選擇性含有例如碳、鎳、鉻等等元素。此外，還能夠使用其它金屬或者金屬合金。導(dǎo)向元件220的材料也可為金屬材料。因此，存在在兩個直接相鄰的金屬構(gòu)件之間(固持結(jié)構(gòu)215和導(dǎo)向元件220)建立形狀配合的可能性，以及在作用在密封裝置200的壓力的作用下形變量減少的可能性。

當(dāng)內(nèi)燃機運行時，閥桿可沿軸向方向相對于導(dǎo)向元件220移動。閥桿徑向上位于導(dǎo)向元件220內(nèi)。閥桿和導(dǎo)向元件220在徑向上約束了一個間隙配合，在這一方向上能夠該間隙配合例如允許范圍為1-100μm內(nèi)的伸長量，例如10μm。

密封裝置200還包括另外的密封唇225，其結(jié)構(gòu)和安裝方式能夠使得其與導(dǎo)向元件220接觸。另外的密封唇225也可由彈性體制成，該彈性體與制成密封唇205的彈性體210相同。當(dāng)密封裝置200安裝在導(dǎo)向元件220上時(也就是說當(dāng)兩者間具有形狀配合時)，另外的密封唇225與導(dǎo)向元件220的接觸能夠?qū)崿F(xiàn)密封功能。圖2a中導(dǎo)向元件220還具有接觸面230，它垂直于相對徑向傾斜的法向取向。換句話說，接觸面230至少有一部分在徑向方向上延伸。圖2a中接觸面230便為徑向上的平面，它的平面法向為中軸線。接觸面230應(yīng)能夠與另外的密封唇225接觸。在有些實施例中，這樣設(shè)計密封裝置200，以便在固持結(jié)構(gòu)215和閥桿導(dǎo)向元件220之間產(chǎn)生形狀配合后能夠在接觸面230上施加軸向指向的壓緊力。這樣一來，就能起到密封的作用，并且在包含間隙配合的容積內(nèi)的壓力升高時，這一密封作用很難被消除。包含間隙配合的容積也被稱為氣體室，而由密封裝置200看去，背向氣體室內(nèi)的容積被稱為油室。

與圖2a不同，圖2b中的導(dǎo)向元件220具有垂直于徑向延伸的法向取向的接觸面270。換句話說就是，接觸面270至少有一部分在軸向方向上。接觸面270與另外的密封唇225接觸。在這一實施例中，在固持結(jié)構(gòu)215和閥桿的導(dǎo)向單元220之間存在形狀配合之后，密封裝置200能夠?qū)佑|面270施加徑向的壓緊力。接觸面270還具有波浪狀的輪廓275。在給定情況下，由于徑向的壓緊力集中在輪廓275和另外的密封唇225的接觸點上，這能夠在裝配中減少摩擦力，或者增強密封的效果。

在上述的某幾個實施例中，接觸面230為導(dǎo)向元件220的裝配倒角235。作為另一種形式，另外的密封唇225可相應(yīng)的密封在裝配倒角235上。裝配倒角235被這樣布置，使將具有固持結(jié)構(gòu)215的固持元件240推到或安裝到導(dǎo)向元件220的過程更為容易。例如可通過裝配倒角235將導(dǎo)向元件220裝有密封裝置200的一端加工為圓臺或者圓錐形，這一端位于導(dǎo)向裝置220徑向上朝外的一側(cè)。這樣就能夠更容易的推動固持元件240，方法是，減少傾斜的可能性。

在一些實施例中，固持結(jié)構(gòu)215的主體基本上為圓柱形，且主體的一端基本上為直角或者具有部段245。“基本上”這一概念在此可解釋為“在加工公差范圍內(nèi)”或者“誤差不超過5％，10％或者20％(針對角度或者軸比)”。例如圖2b中的這一角度可為帶有誤差的直角。部段245例如能夠通過卷邊來生產(chǎn)。此處卷邊為一種板材加工中的造型方法。這一過程能夠增加另外的密封唇225的形狀穩(wěn)定性，或能夠增加另外的密封唇225施加在接觸面230上的壓緊力。此處固持結(jié)構(gòu)215的直角部段245至少一部分被密封唇205或者另外的密封唇225的彈性體210包圍。圖2中密封唇205和另外的密封唇225例如由同一彈性體構(gòu)成并被一體化加工。在一些實施例中彈性體210可通過諸如硫化等材料配合方式與固持結(jié)構(gòu)215連接。

在某幾個這種接觸面230僅在徑向方向上延伸的實施例中，或者換句話說，接觸面與軸向方向垂直的實施例，在形狀配合形成之后，導(dǎo)向元件220在軸向方向上并不相對于密封唇205的彈性體210向外突起。換句話說就是，彈性體210能夠與導(dǎo)向元件220齊平。此處另外的密封唇225的壓緊力能夠更好地被加以利用。備選地，密封唇205的彈性體210在軸向方向上相對于導(dǎo)向元件220向外突起，例如當(dāng)接觸面230為裝配倒角235時。由此裝配倒角235的圓錐狀的側(cè)表面可包括接觸面230。接觸面230也能夠輔助將密封裝置200裝配在導(dǎo)向元件220上。

導(dǎo)向元件220可位于密封裝置200內(nèi)。另外，圖2a和b中導(dǎo)向元件220帶有多個沿周向布置的徑向凹槽，凹口或者凹痕250。凹痕250可為半球形，如圖2a(球形或者橢球形)，或者也可為拋物線狀抑或如圖2b中具有一個直角的截面。在固持結(jié)構(gòu)215和導(dǎo)向元件220之間產(chǎn)生形狀配合后，固持結(jié)構(gòu)215嚙合在導(dǎo)向元件220的徑向的凹槽，凹口或凹痕250中。這樣一來固持結(jié)構(gòu)215和導(dǎo)向元件220之間的連接至少有一部分為形狀配合連接。固持結(jié)構(gòu)215具有徑向上向內(nèi)延伸的彎曲處255，它嚙合在導(dǎo)向元件220的凹痕250中。在圖2b中所繪的場景中，在固持結(jié)構(gòu)215裝配在導(dǎo)向元件220上后，帶有直角截面的凹痕250處，可存在位于彎曲處255和凹痕250之間的間隙或者中間空間。彎曲處255與凹痕250的嚙合能夠更好地確保密封裝置200在壓強升高的情況下不從導(dǎo)向元件220上滑脫。另外，這一結(jié)構(gòu)還能防止密封裝置200在導(dǎo)向元件220上通過形狀配合繞中軸旋轉(zhuǎn)。

另外，在圖2a和b中，導(dǎo)向元件220還具有徑向向外延伸的階梯結(jié)構(gòu)260或者棱。它徑向上的向外膨脹與固持元件240在徑向上向外膨脹相對應(yīng)或相一致，并且導(dǎo)向元件220能在階梯結(jié)構(gòu)260朝向固持元件240的側(cè)面與固持結(jié)構(gòu)240在徑向上齊平。在給定情況下這一結(jié)構(gòu)能夠優(yōu)化結(jié)構(gòu)空間的利用率。此外，密封裝置200還包括附加的密封唇265，密封唇可滑動地與閥桿密封接觸。在這種結(jié)構(gòu)中，密封唇205能夠在閥桿上將氣體室密封，而密封唇265能在閥桿將油室密封。為增加附加密封唇265的壓緊力，可在其徑向上的外側(cè)將一張力彈簧271圍繞在其上。附加密封唇265可與密封唇205和另外的密封唇225由同一彈性體210制成。在所示的實施例中，密封唇205在軸向上指向氣體室，附加密封唇265在軸向上指向油室，從而進一步防止氣體從氣體室溢出或者油從油室溢出。氣體室位于內(nèi)燃機的進氣或者排氣部分。

密封裝置200可被包含在內(nèi)燃機的某個閥門中。該閥門應(yīng)當(dāng)能夠?qū)陂y桿與導(dǎo)向元件220之間的間隙配合的容積(氣體室)的至少一部分封閉起來。氣體室的壓力有時能夠具有至少15巴的壓強。一些另外的實施例也可用在上文所述的內(nèi)燃機的閥門上。內(nèi)燃機可安裝在載重汽車或其余車輛上。例如當(dāng)內(nèi)燃機用于載重汽車上并處于運行狀態(tài)時，其壓力可高達20巴，甚至更高。這一運行狀態(tài)可為發(fā)動機制動運行狀態(tài)。

圖3a和3b顯示了用于將圖2a或b中所示的密封裝置200裝配在閥桿導(dǎo)向元件上的工具300的截面圖。出于簡潔化的目的，對于密封裝置200在圖3a和3b中與圖2a或者b中相對應(yīng)的構(gòu)件此處便不加以贅述，而僅對不同之處加以關(guān)注。

工具300包括安置構(gòu)件305和固定構(gòu)件310。安置構(gòu)件305用于容納密封裝置200，并在徑向上具有可徑向移動的傳力元件315。傳力元件315的結(jié)構(gòu)例如可為球體315。安置構(gòu)件305包括基本上為圓柱形的空腔320，該空腔用于將密封裝置200部分的或整體的容納在內(nèi)。圓柱形的空腔320位于基本上為圓柱形的安置構(gòu)件305的裝配段325內(nèi)。換種說法就是，裝配段325具有至少與沿軸向方向半開放的圓柱形空腔相對應(yīng)的形狀。圓柱形空腔的開放的一端上設(shè)計有外倒角330與內(nèi)倒角335。外倒角330可在使用工具300時防止固定構(gòu)件310產(chǎn)生錯位，而內(nèi)倒角335可在放置密封裝置200時防止密封裝置200產(chǎn)生錯位。另外，除了裝配段325之外，安置構(gòu)件305還包括導(dǎo)向段340，它緊接裝配段325的圓柱形空腔的封閉的一端。

固定構(gòu)件310被這樣設(shè)計，借助導(dǎo)向段340沿點劃線所標(biāo)出的軸向方向相對安置構(gòu)件305被推動。固定構(gòu)件310在此包括用于導(dǎo)引導(dǎo)向段340的配合段345，以及用于容納安置構(gòu)件305的裝配段325的空腔350。在實施例中，固定構(gòu)件310能夠?qū)较蛄κ┘拥角蝮w315，從而球體315能夠使密封裝置200的固持結(jié)構(gòu)215在徑向上產(chǎn)生塑性形變。這一形變能夠促使固持結(jié)構(gòu)215與閥桿的導(dǎo)向元件220之間產(chǎn)生軸向上的形狀配合。

在一些實施例中，固定構(gòu)件310具有沿軸向方向延伸的、在徑向上逐漸變細的收斂口355，它朝向球體315，從而通過固定構(gòu)件310沿軸向方向的移動引起球體315沿徑向方向朝中軸線移動。圖3a和3b中，收斂口355具有一個斜面，它與圓錐臺的側(cè)表面形狀相符，并且朝向空腔350開放的一端逐漸收窄。在另一個實施例中，該斜面也能夠朝向空腔350的封閉的一端逐漸收窄，且固定構(gòu)件310在沿軸向方向但與之前反向移動時，球體315向中軸線移動。

固持元件240具有基本上為圓柱形的部段，它平行于中軸線地從直角形部段245延伸至與直角形部段245背向的一端。通過球體315向中軸線移動能夠促使固持元件240至少部分塑性變形。圖3a示出密封裝置200的裝配步驟，其中密封裝置200位于安置構(gòu)件305中，但還未安裝在導(dǎo)向元件220上。箭頭標(biāo)記的為安裝方向。圖3b顯示了密封裝置200的一個裝配步驟，其中密封裝置200已被放置在導(dǎo)向元件220上，并且通過固定構(gòu)件310相對安置構(gòu)件305的移動(圖中由彼此相對的箭頭表示)球體315也產(chǎn)生移動，并由此使固持元件240產(chǎn)生至少部分的塑性形變。通過該形變能夠使徑向上朝向中軸線的彎曲處255成型，并嚙合在導(dǎo)向元件220的凹痕250中。

密封裝置200能夠與工具300相配合，用來被裝配。工具300將密封裝置200壓在導(dǎo)向元件220上，并隨后這樣變形，即形成形狀配合連接，使得密封裝置200由此鎖定在導(dǎo)向元件220上。這一連接無需在密封裝置200的固持結(jié)構(gòu)240和導(dǎo)向元件之間使用彈性體或者橡膠之類的材料。密封裝置200的密封唇205能夠是靜態(tài)的，并在裝配中被導(dǎo)向元件220擠壓，從而在軸向或徑向上與導(dǎo)向元件220接觸。同時，密封唇205與裝配倒角235也產(chǎn)生接觸。在另一個裝配步驟中，固定構(gòu)件310能夠沿軸向與安置構(gòu)件305相對移動，并將工具300從密封裝置200上拿開。

固持元件240的圓柱形部段的內(nèi)壁能夠只由金屬構(gòu)成，其中與傳統(tǒng)的閥桿密封裝置不同，在內(nèi)壁上可不使用橡膠和彈性體。在裝配前處于交貨狀態(tài)的圓柱形部段能夠近似為圓形，也就是說還沒產(chǎn)生形變。在裝配中，將圓柱形部段通過導(dǎo)向元件這樣插入，即在固持元件240和導(dǎo)向元件220之間留有間隙配合，并且借助預(yù)定的作用力X壓在導(dǎo)向元件220上。預(yù)定的作用力X將(給定情況下為靜止的)密封唇205向?qū)蛟?20擠壓。為了形狀配合，在將密封裝置200向?qū)蛟?20擠壓的過程中或者擠壓完成時，固定構(gòu)件310與圓錐形收斂口355移動回原位，而收斂口355例如將三個或更多的分布在密封裝置200周向上的球體315沿徑向方向朝導(dǎo)向元件220擠壓。這些球體315能夠?qū)⒐坛衷?40至少部分地推向?qū)蛟?20的槽中(該槽與徑向的凹痕250相對應(yīng))。由此固持元件240能夠殘留有一部分形變。之后，固定構(gòu)件310重新向下移動，工具300被拿去。

在一些實施例中，球體315和固定構(gòu)件310的硬度大于密封裝置200的固持結(jié)構(gòu)240的硬度。在重復(fù)使用中，這一設(shè)計能夠減少工具300的磨損。另外由此固持元件240的形變更大，從而在密封裝置200的運作中能夠?qū)崿F(xiàn)更大的固持力。球體315或者固定構(gòu)件310能夠例如由硬化處理后的鋼材制成。通過對金屬結(jié)構(gòu)的有目的性的改變和轉(zhuǎn)換，鋼材的硬度能夠提高機械抗磨損度。這可由熱處理以及快速冷卻實現(xiàn)。鋼材可為含鐵量大于50％的合金材料。

如文中所述，多個球體315可沿安置構(gòu)件305周向，在同一個徑向平面上按照大致相等的距離分布安裝。球體315的角位置能夠與導(dǎo)向元件220的凹痕250的角位置相對應(yīng)或相一致。例如球體315或者凹痕250彼此每間隔120度安裝。這一結(jié)構(gòu)能夠防止密封裝置200的壓力負荷不平衡地在固持元件240和導(dǎo)向元件220之間的形狀配合連接的周向上分布。

圖4顯示了用于將密封裝置裝配在導(dǎo)閥桿向元件上的方法400。該方法400包括將密封裝置放置在閥桿的導(dǎo)向元件上的放置過程410。方法400還包括一個實現(xiàn)過程420，即通過密封裝置的固持結(jié)構(gòu)在徑向上至少一部分為塑性形變的形變，在軸向上直接建立固持結(jié)構(gòu)和導(dǎo)向元件之間的形狀配合的過程。由此，即便在高壓下密封功能也能得以實現(xiàn)，且其配合得以優(yōu)化。因此，可不用為VDR設(shè)計昂貴的特殊結(jié)構(gòu)。除此之外，密封裝置中對于彈性體的使用也能夠減少。

這一實施例能夠確保密封裝置在高壓下(例如15巴)與閥桿導(dǎo)向元件配合的穩(wěn)定性。同時也不再需要為閥桿密封裝置安裝昂貴的特殊結(jié)構(gòu)。除此之外彈性體的使用也得以減少，從而大大節(jié)省了成本開支。

上述的實施例僅展示了本文所述發(fā)明的原理。文中所述的結(jié)構(gòu)設(shè)計的改動或變體以及細節(jié)描述的目的均是給相關(guān)專業(yè)人士提供詳細說明。此發(fā)明僅受后文的權(quán)利要求的約束，而不受限于此處給出的基于實施例闡述的細節(jié)。

上文的說明以及下文的權(quán)利要求連同附圖所顯示的特征一方面可單獨或者聯(lián)合起來用于構(gòu)建不同形式的實施例。

附圖標(biāo)記列表

100 閥桿密封裝置

105 導(dǎo)向裝置

110 側(cè)凹

115 角板

120 密封材料

125 收斂口

130 氣密封唇

135 油密封唇

140 徑向收斂口

145 張力彈簧

200 密封裝置

205 密封唇

210 彈性體

215 固持結(jié)構(gòu)

220 導(dǎo)向元件

225 另外的密封唇

230 支承面

235 裝配倒角

240 固持元件

245 直角形部段

250 凹痕

255 彎曲處

260 階梯結(jié)構(gòu)

265 附加密封唇

270 支承面

271 張力彈簧

275 輪廓

300 工具

305 安置構(gòu)件

310 固定構(gòu)件

315 傳力元件

320 圓柱形空腔

325 裝配步驟

330 外倒角

335 內(nèi)倒角

340 導(dǎo)向段

345 配合段

350 空腔

355 收斂口

400 方法

410 放置過程

420 實現(xiàn)過程