用于制造固体促动器的方法技术

一种固体促动器，具有促动器结构单元、顶板和底板。用马氏体时效钢制备空心柱形部件。将空心柱形部件加热到预定的第一温度（T1），马氏体时效钢在该温度处于奥氏体状态。通过变形过程由空心柱形部件形成波纹管，确切地说，而且是在马氏体时效钢处于奥氏体状态期间形成。对波纹管进行冷却，使得马氏体时效钢处于马氏体状态。把促动器结构单元装入到波纹管中。将顶板和底板适当地固定在波纹管上，从而以给定的预应力将促动器结构单元夹紧在顶板和底板之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造固体促动器的方法本专利技术涉及一种用于制造固体促动器的方法，该固体促动器特别是应用在流体喷射器中，且例如可以是压电的促动器。这种流体喷射器例如在内燃机中用于配给燃油。对于设置在汽车中的内燃机的高要求而言，比如对于很有针对性的功率调节和/或符合严格的有害物质排放规定而言，借助相应的流体喷射器精确地配给流体是至关重要的。相关地，特别是即使对于柴油内燃机来说，使用带有固体促动器的流体喷射器。例如在柴油情况下，要配给的流体往往以高达约2500巴的馈送压力被供应给流体喷射器，然后借助流体喷射器配给到内燃机的相应的燃烧室中。固体促动器包括促动器结构单元，就此而言，在高效率方面重要的是，促动器结构单元以取决于其横截面的力预加载。由于规定了给定的预应力，也可以实现足够的持久运行能力。此外，流体喷射器中的促动器结构单元通常受到保护以防与燃油接触，以避免对绝缘件或电接触件造成损害。相关地例如对于被构造成压电堆的促动器结构单元来说已知的是，借助管状弹簧（Rohrfeder）来预定预应力。密封借助膜片来进行，该膜片焊接在喷射器主体和促动器结构单元底板上。本专利技术的目的是，提出一种用于制造固体促动器的方法，采用该方法制造一种即使可供使用的安装空间很有限也能有助于可靠工作的固体促动器。该目的通过独立权利要求的特征来实现。有利的设计在从属权利要求中给出。根据一种实施方式，本专利技术的特点是一种用于制造固体促动器的方法，该固体促动器带有促动器结构单元、顶板和底板。用马氏体时效钢制备空心柱形部件。术语“马氏体时效（maraging）”是英文单词“martensite（马氏体）”和“aging（时效化）”的组合，它通常用于马氏体硬化钢。空心柱形部件因而为管状，确切地说，特别是管件形。将空心柱形部件加热到预定的第一温度，马氏体时效钢在该温度处于奥氏体状态。通过变形过程由空心柱形部件形成波纹管，确切地说，而且是在马氏体时效钢处于奥氏体状态期间形成。接下来对波纹管进行冷却，确切地说，使得马氏体时效钢处于马氏体状态。把促动器结构单元装入到波纹管中。将顶板和底板适当地固定在波纹管上，从而以给定的预应力将促动器结构单元夹紧在顶板和底板之间。在此，预应力在给定的温度因而例如室温情况下且在促动器结构单元的给定状态特别是充电状态下产生，该充电状态可以相应于中性状态。通过这种方式，特别是即使对于大的促动器行程来说也能保证高的可靠性，尤其是保证高的寿命耐久性。有一种方案利用焊接在底板和流体喷射器的喷射器主体上的膜片在流体喷射器中进行密封，与这种方案相反，超过所述膜片的破裂极限的问题将得以避免。这特别是在流体喷射器中使用固体促动器时是有利的，在所述流体喷射器中设有液压的间隙补偿机构，且在固体促动器和喷射器主体之间出现热致长度变化差，作为在一定程度上静态的行程，进而作为能承担相对于流体的密封功能的构件的负荷。在波纹管中设置促动器结构单元，并把顶板和底板固定在波纹管上，其中，以预定的预应力将促动器结构单元夹紧在顶板和底板之间，这样就能特别是结合以将底板和/或顶板密封地固定在波纹管上的固定机构确保促动器结构单元严密密封地与流体特别是燃油分开。此外，采用这种做法能使得波纹管适当地成型，从而达到所需要的弹性常数，而不会超过允许的应力，用于达到寿命耐久性。为此，特别是有波纹管的壁厚、波周期和幅度可供作为波纹管的设计参数。在制造固体促动器时与上述步骤结合地设置马氏体时效钢，由此可以在变形过程中特别有益地进行塑性变形，确切地说，由空心柱形部件的形状变形为波纹管。由于接下来将波纹管冷却，使得马氏体时效钢处于马氏体状态，确切地说，特别是大部分马氏体时效钢处于马氏体状态，所以能够实现很高的强度。此外，采用这种做法，即使可供使用的安装空间有限，也能制得具有所需特性的波纹管。根据一种有利的设计，第一温度处于700~950℃之间的范围内。在第一温度的所述温度范围内，马氏体时效钢过渡至奥氏体状态。在这种状态下，塑性变形能力很强，例如大于30%。根据另一种有利的设计，在变形过程之后首先对波纹管进行冷却，直到满足给定的条件。例如当大约达到给定的第二温度时就满足了给定的条件，该第二温度例如可以约等于室温。接下来再对波纹管加热，并在给定的温度范围内进行时效处理长达预定的时间。该时间例如可以处于2~4小时的范围内。用于时效处理的给定的温度范围特别有利地介于400和500℃之间，尤其是介于450和480℃之间。在首次冷却到特别是大致等于室温的第二温度之后，奥氏体时效钢的晶格（Gitter）大部分转变（umklappen）至马氏体状态。通过也称为时效化的时效处理，使得马氏体形成得以完整化，且可以实现特别高的例如≥2000MPa的强度。根据另一种有利的设计，变形过程包括：把空心柱形部件装入到模制件中；在空心柱形部件的空留内腔中施加给定的气体压力。该气体压力处于约700巴的范围内。作为气体，相关地优选使用氮气。下面参照示意图详述本专利技术的实施例。其中：图1为带有固体促动器的流体喷射器的局部横剖视图；图2示出波纹管；图3为根据图2的波纹管的放大的局部图；图4示出固体促动器；和图5为与固体促动器的制造相关的流程图。相同构造或功能的部件在这些附图中一致地标有相同的附图标记。流体喷射器1具有喷射器主体，该喷射器主体原则上为一体构造，但优选为多元构造。因而在多元构造情况下，喷射器主体包括喷射器主体部分3、中间板9、控制板11和端板13。喷射器主体部分3具有促动器凹槽5，在该促动器凹槽中装入固体促动器7。该固体促动器7例如被构造成压电促动器，并且是一种电磁的变换器。喷射器主体特别是喷射器主体部分3有时并非一定要满足温度补偿功能，因而可以由在耐高压性方面优化的材料制成。特别是在控制板11上开设有控制活塞单元凹槽，在该控制活塞单元凹槽中设置有控制活塞单元。此外，在中间板上开设有传动销凹槽，该传动销凹槽特别是轴向地穿过中间板，确切地说，朝向控制活塞单元凹槽穿过中间板。在传动销凹槽中设置有传动销15，该传动销穿过传动销凹槽，并使得固体促动器7与控制活塞单元机械地耦接。利用控制活塞单元限定成第一控制室17。该第一控制室17与第二控制室19液压地耦接，确切地说，通过连接孔进行耦接。此外设置有喷嘴主体45，其具有喷嘴主体凹槽47。从喷嘴主体凹槽47，在喷嘴尖端的区域49中开设出一个或多个喷射孔，确切地说，喷射孔从喷嘴主体凹槽47起向外穿过喷嘴主体45。在喷嘴主体凹槽47中设置有喷嘴针53，该喷嘴针利用背离喷嘴尖端的端面限定了第二控制室19。喷嘴针53在轴向上可移动地设置在喷嘴主体凹槽47中，确切地说，该喷嘴针在关闭位置禁止流过所述一个或多个喷射孔的流体流，而在其它情况下就允许这种流体流。此外，在喷射器主体部分3上，进而在中间板9、控制板11和端板13上，开设有馈送孔56，该馈送孔与流体接头61液压地耦接，该流体接头与流体供应机构在工作期间液压地耦接，在流体喷射器1工作期间，利用该流体供应机构给流体喷射器供应处于馈送压力下的要配给的流体。喷嘴主体45通过喷嘴夹紧螺母59与喷射器主体耦接。喷嘴夹紧螺母59例如可以通过焊接连接而牢固地固定在喷射器主体特别是喷射器主体部分3上。固体促动器7包括波纹管69（图2）。该波纹管69由马本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造固体促动器（7）的方法，该固体促动器带有促动器结构单元（63）、顶板（65）和底板（67），其中，‑ 用马氏体时效钢制备空心柱形部件；‑ 将空心柱形部件加热到预定的第一温度（T1），马氏体时效钢在该温度处于奥氏体状态；‑ 通过变形过程由空心柱形部件形成波纹管（69），确切地说，而且是在马氏体时效钢处于奥氏体状态期间形成；‑ 对波纹管（69）进行冷却，使得马氏体时效钢处于马氏体状态；‑ 把促动器结构单元（63）装入到波纹管（69）中；‑ 将顶板（65）和底板（67）适当地固定在波纹管（69）上，从而以给定的预应力将促动器结构单元（63）夹紧在顶板（65）和底板（67）之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.13 DE 102012212264.81.一种用于制造固体促动器（7）的方法，该固体促动器带有促动器结构单元（63）、顶板（65）和底板（67），其中，-用马氏体时效钢制备空心柱形部件；-将空心柱形部件加热到预定的第一温度（T1），马氏体时效钢在该温度处于奥氏体状态；-通过变形过程由空心柱形部件形成波纹管（69），确切地说，而且是在马氏体时效钢处于奥氏体状态期间形成；-对波纹管（69）进行冷却，使得马氏体时效钢处于马氏体状态；-把促动器结构单元（63）装入到波纹管（69）中；-将顶板（65）和底板（67）适当地...

【专利技术属性】
技术研发人员：W许尔茨，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE