用于定量配给流动介质的阀制造技术

本发明专利技术涉及一种用于定量配给流动介质、尤其流体的阀，具有：布置在流体流中的、由阀座(12)包围的定量配给孔(11)；控制所述定量配给孔(11)的阀针(13)，所述阀针具有与所述阀座(12)共同作用以关闭和打开所述定量配给孔(11)的关闭头(131)；作用到所述阀针(13)上的、用于打开所述定量配给孔(11)的压电式致动器(14)；以及作用在所述阀针(13)上的、用于关闭所述定量配给孔(11)的弹性的复位元件(15)。为了在所述阀针(13)的关闭头(131)的要求行程的情况下将所述压电式致动器(14)的所需行程减少到最低限度，所述复位元件(15)的阀针侧的作用点(18)处于所述阀针(13)的带有所述关闭头(131)的端部上或者处于所述阀针(13)的带有所述关闭头(131)的端部附近。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种用于定量配给流动介质、尤其流体的阀，具有：布置在流体流中的、由阀座(12)包围的定量配给孔(11)；控制所述定量配给孔(11)的阀针(13)，所述阀针具有与所述阀座(12)共同作用以关闭和打开所述定量配给孔(11)的关闭头(131)；作用到所述阀针(13)上的、用于打开所述定量配给孔(11)的压电式致动器(14)；以及作用在所述阀针(13)上的、用于关闭所述定量配给孔(11)的弹性的复位元件(15)。为了在所述阀针(13)的关闭头(131)的要求行程的情况下将所述压电式致动器(14)的所需行程减少到最低限度，所述复位元件(15)的阀针侧的作用点(18)处于所述阀针(13)的带有所述关闭头(131)的端部上或者处于所述阀针(13)的带有所述关闭头(131)的端部附近。【专利说明】用于定量配给流动介质的阀
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于定量配给流动介质、尤其流体的阀。
技术介绍
这种类型的公知的优选用作燃料喷射阀的阀(DE102009026532A1)具有阀壳体、向外打开的具有关闭头的阀针以及为了阀操纵作用到阀针上的压电式致动器和作用在阀针上的复位元件。为了定量地喷射燃料，布置在燃料流中的定量配给孔由阀座包围，该阀座与关闭头共同作用以打开和关闭定量配给孔。压电式致动器力锁合地贴靠在阀针的远离关闭头的端部上，并且复位元件的作用点处于阀针的远离关闭头的端部附近。压电式致动器具有由大量处于相互叠置的压电元件构成的压电模块、所谓的压电叠堆，该压电叠堆借助于构造为弹簧的空心体夹紧在端体和端板之间。复位元件是螺旋压簧，该螺旋压簧相对于阀针同心地布置并且一侧支撑在固定在阀针的面向致动器的端部上的弹簧盘上并且另一侧支撑在阀壳体侧上。在压电式致动器通电的情况下，该致动器伸长并且使阀针顶着复位弹簧的力移动，从而关闭头由从阀座抬起并且打开定量配给孔。在通电消除之后，作用在阀针上的螺旋压簧将关闭头压紧到阀座上，从而关闭定量配给孔。
技术实现思路
根据本专利技术的具有权利要求1的特征的阀具有这样的优点，即通过将复位元件的作用点移动到靠近关闭头上能够使压电式致动器的在阀针操纵时对于关闭头的要求行程所需的行程确定得小些。因为压电式致动器的行程主要通过将压电叠堆的容积作为致动器的制造技术上最贵的部分来确定，随着行程的减小，压电叠堆的容积减小进而致动器和阀的成本减小。在用于打开和关闭定量配给孔的关闭头的行程不变的情况下所需的致动器行程的减小通过这种方式实现，即由于复位元件的作用点移动到关闭头上或移动到尽结构状况之可能地靠近关闭头上，在关闭定量配给孔时源于阀针的行程损失变小。该行程损失由于在阀的关闭状态下阀针的弹性伸长而形成，该弹性伸长取决于复位元件的复位力或关闭力、关闭头和关闭力的作用点之间的阀针的有效长度、阀针的横截面积和弹性模量(E-Modul)。通过由于作用点移动使阀针的有效长度明显变小的方式，使阀针的行程损失变小并且由此也使由致动器附加于关闭头的要求行程施加的行程变小。通过在其他权利要求中列举的措施，在权利要求1中给出的阀的有利的改进方案和改善方案。根据本专利技术的一个有利的实施方式，所述复位元件的阀针侧的作用点的移动通过这种方式实现，即所述复位元件具有套筒以及以指向致动器的压力作用到所述套筒上的压簧。所述套筒具有套筒柱和由套筒柱径向伸出的凸缘、相对于阀针同心地布置并且以其面对关闭头的端部在复位元件的作用点处与阀针固定地连接。在阀关闭时产生的套筒延伸不进入致动器的作用链中并且不导致阀针的行程损失。所述套筒能够成本上低廉地作为深拉件或车削件制成，并且作为压簧使用相对于套筒柱同心地布置的螺旋压簧，该螺旋压簧支撑在凸缘上并且阀固定地支撑。根据本专利技术的一个有利的实施方式，所述套筒柱具有直径较小和直径较大的柱段。直径较小的柱段在很大程度上形状锁合地推到阀针上并用在其自由的端部上在靠近关闭头的复位元件的阀针侧作用点处与阀针焊接。所述凸缘在直径较大的柱段的自由端部上一件式地成型到该直径较大的柱段上。通过复位元件的该结构上的实施实现紧凑的、节省结构空间的结构方式。阀针和关闭头一件式地构造，并且致动器直接地贴靠在阀针的远离关闭头的端部上。根据本专利技术的一个同样有利的替代的实施方式，所述复位元件的阀针侧的作用点的移动通过这种方式实现，即所述复位元件是波纹管，该波纹管以一管端部在所述复位元件的阀针侧作用点处在所述关闭头上或者靠近所述关闭头固定在所述阀针上、包围形成阀针和布置在介质密封的阀室中的致动器之间的作用连接的推杆并且以另一管端部介质密封地包围阀室的、用于所述推杆向所述致动器的穿过存在的中心孔。该公知的、为了密封接收致动器的介质密封阀室而使用的波纹管由此得到附加的功能，也就是用于阀针的复位元件的功能，以便将关闭头压紧到阀座上。以这种方式，对于密封和阀针的复位使用同一构件并且由此节省一个构件。通过导入与阀针对齐的推杆，该推杆分别力锁合地贴靠在阀针的伸入到波纹管中的端部上和致动器上，尽管波纹管有轴向刚度，准确的力调节还是可能的。使推杆的长度适配，从而在波纹管安装好的状态下具有希望的复位力或关闭力。根据本专利技术的一个有利的实施方式，所述推杆力分别力锁合地贴靠在所述致动器上和所述阀针的远离关闭头的端部上，其中，一方面推杆和阀针之间的贴靠面并且另一方面推杆和致动器之间的贴靠面被构造为万向支承。通过推杆的万向支承保证阀针的无横向力的操纵。【专利附图】【附图说明】在以下说明中借助附图中示出的实施例详细地解释本专利技术。附图示出:图1:局部地示出用于定量配给流体的阀的纵截面，图2:根据另一实施例的与图1相同的图。【具体实施方式】图1中以纵截面示出的用于定量配给流动介质、尤其流体的阀例如用作用于将燃料喷射到内燃机的燃烧缸中的喷射阀。在此，图1示出该喷射阀的喷射侧端部的纵截面，其中，完整的阀例如在DE102009026532A1中示出并且说明。作为主要部件，所述阀具有:布置在流体流中的、由阀座12包围的定量配给孔11 ；控制定量配给孔11的阀针13，该阀针带有与阀座12共同作用以关闭和打开定量配给孔11的、优选与阀针13 —件式地实施的关闭头131 ;作用到阀针13上的、用于打开定量配给孔11的压电式致动器14 ;以及作用在阀针13上的、用于关闭定量配给孔11的弹性复位元件15。压电式致动器14(在图1中仅区段地示出)以公知的方式具有能够电控制的压电模块或压电叠堆，该压电叠堆借助于构造为弹簧的空心体16夹紧在端板17和端体之间(对此也参见 DE102009026532A1)。喷射阀的成本基本上通过压电叠堆来确定，其中，压电式致动器14的对于阀操纵所需的行程确定了所述压电叠堆的体积，该压电叠堆本身通过使用贵金属作电极主要影响压电式致动器14的成本。除了对于限定的阀打开要求的关闭头131行程之外，压电式致动器14还必需提供附加的行程，以便补偿阀针13的所谓的行程损失。由在阀的关闭状态下由于作用到阀针13上的复位元件15的关闭力或复位力使阀针13伸长引起的阀针13的行程损失Λ I取决于复位元件15的关闭力F、关闭头131 (更确切地说关闭头131的撞击到阀座12上的面)和复位元件15对阀针13的作用点之间的阀针13的有效长度le本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于定量配给流动介质、尤其流体的阀，具有：布置在流体流中的、由阀座(12)包围的定量配给孔(11)；控制所述定量配给孔(11)的阀针(13)，所述阀针具有与所述阀座(12)共同作用以关闭和打开所述定量配给孔(11)的关闭头(131)；作用到所述阀针(13)上的、用于打开所述定量配给孔(11)的压电式致动器(14)；以及作用在所述阀针(13)上的、用于关闭所述定量配给孔(11)的弹性的复位元件(15)，其特征在于，所述复位元件(15)的阀针侧的作用点(18)处于所述阀针(13)的带有所述关闭头(131)的端部上或者处于所述阀针(13)的带有所述关闭头(131)的端部附近。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·塞巴斯蒂安，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE