CN105358820A - 用于压力调整阀的推杆尖端几何结构 - Google Patents

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Abstract

推杆元件(2)，尤其用于压力调整阀(4)，带有尤其长形的推杆体(2a)，推杆体具有第一侧(2b)、第二侧(2c)和中轴线(2d)；推杆尖端(14)构造在第一侧(2a)上并设置用于与阀球体(6)接触；在第二侧(2c)上能设置用于推杆元件(2)的驱动设备(10)；推杆尖端(14)具有用于与阀球体(6)接触的凹陷(12)；其特征在于，凹陷(12)具有第一区域(16a)和第二区域(16b)，这两个区域(16a，b)关于所述中轴线(2d)同中心地布置；在第一区域(16a)中，阀球体(6)在凹陷(12)的表面(22a)上能基本上在垂直于中轴线(2d)的径向方向(20a)上运动(18a)；在第二区域(16b)中，阀球体(6)在所述凹陷(12)的表面(22b)上能基本上以不仅在径向方向(20a)上而且在轴向方向(20b)上组合运动的方式运动(18b)。

Description

用于压力调整阀的推杆尖端几何结构
技术领域
本发明涉及用于交通工具的发动机技术。本发明尤其涉及用于柴油喷射系统的压力调整阀。此外，本发明尤其涉及用于压力调整阀的新式的推杆元件或者说新式的推杆尖端几何结构。
背景技术
尤其在用于燃料直接喷射的柴油发动机的框架下的发动机技术中使用压力调整阀。尤其在共轨柴油系统的框架下使用压力调整阀。在此，高压泵用于维持在分配器管中的燃料压力。现在，压力调整阀设置用于根据在控制器中预先给定的额定压力来调节和保持轨中的压力。在此，在大多数情况下借助于磁力将阀球体挤压到阀座中以关闭阀。
为了调节和限制轨压，考虑在基于共轨的柴油喷射系统中的压力调整阀，也称作压力控制阀(PressureControlValve)(PCV)。在此，基本结构包括可通过球形的关闭元件、阀球体打开或者封闭的阀座或者说阀体。通过在阀壳体中被导向的阀推杆操纵阀球体，所述阀推杆是磁环路的一部分，通过对磁环路的该部分通电流产生阀推杆的操纵力。
在此，图1a，b示出常规的压力调整阀的示意性结构。
压力调整阀4具有推杆元件2，该推杆元件在第一侧2b上具有推杆尖端14，该推杆尖端将阀球体6挤压到阀座24中并且由此关闭压力调整阀4。推杆元件2本身具有带有中轴线2d的长形的推杆体2a。在第二侧2c上布置有驱动设备10。这样的驱动设备10可以例如是磁驱动装置，该磁驱动装置在激活的状态下使推杆元件2从在图1a，b中示图出发向阀球体6的方向运动并且因此将其挤压到阀座24中。在常规地制造的压力调整阀中，阀体8a被装入到阀壳体8b中并且在那里被固定、例如被压入或者如在图1b中所示出的这样被卷边。
参照图2a，b进一步说明常规的压力调整阀的推杆尖端14的示例性构型。
在此，图2a示出具有基本上平的外表面或者说端面区域22的推杆尖端14。图2b示出凹陷12，该凹陷通常构造为具有限定半径的圆形凹陷。因此，根据图2a的推杆尖端14为磨平的，而图2b的推杆尖端14具有呈球压印形式的凹陷12。
参照图3a，b进一步示出阀球体6在常规的推杆尖端14上的布置。
图3a示出具有阀球体的磨平的推杆尖端的最初的几何结构，该几何结构允许径向的公差补偿，然而未噪声优化。在这里，阀球体6基本上在一支承点上贴靠在推杆尖端14的外表面22上。图3b示出“球中球”位形，该位形具有噪声优点，然而在补偿构件的径向间隙时由于凹陷的球形表面导致轴向位置改变。在图3b中，阀球体6停留在凹陷12中，其中，凹陷12的半径均匀地至少略微大于阀球体6的半径地构造。因此，也提供阀球体6在凹陷12上或者说在凹陷中基本上点形的支承。
在推杆尖端3a磨平的情况下，阀球体6可在径向上、因此在图3a中向左或者说向右偏移，而不出现在轴向方向上的长度差异并且基本上不影响轴向力、在图3a中朝向下方的力的传递。在图3b中，虽然阀球体6又可以向左或者说向右、因此关于中轴线2d在径向上略微偏移，但是，由于凹陷12的球形形状，在轴向负荷的情况下，阀球体又可被拉到中轴线2d上或者说在径向移动时改变推杆尖端的轴向位置并且因此使例如驱动单元的磁环路失调。
发明内容
因此，本发明的一个方面可在于，提供用于压力调整阀的推杆元件，该推杆元件设置用于补偿在径向方向上在一定的范围内的不精确性或者说公差，而不改变轴向位置。
据此，说明根据独立权利要求的一种用于压力调整阀的推杆元件、一种用于交通工具尤其汽车的压力调整阀、一种用于交通工具的发动机元件以及一种交通工具、尤其汽车。由从属权利要求得出优选的构型。
调节所限定的在磁力特征曲线中的工作点对于压力调整阀的正确功能有重要的意义。在此，在装配的过程中，通过合适的措施补偿所使用的零部件在轴向方向上的实际尺寸的不精确性。所有在运行期间出现的对轴向长度的余留影响例如轮廓的安置、平整、埋置等等使磁性工作点相对于在装配期间所确立的目标状态失调。因此，一个方面是使该失调最小化。根据可行性，构件在径向方向上的最终导向精度、尤其压力调整阀的推杆元件的最终导向精度也不应对轴向协调产生影响。因此，阀体、盘以及在接收这些部分的阀壳体中的镗孔具有规则的平坦的垂直于阀的主轴线的支承面。在推杆尖端的最初的实现方式中(参见图2a)，推杆尖端也被磨平进而垂直于主轴线，从而推杆元件的径向间隙对轴向长度不产生影响。为了使阀球体在推杆尖端的平面或者说外表面中的实际出现的压痕提前发生从而避免在运行期间的失调，可在装配之前压印推杆尖端(参见图2b)。在此，该压印具有比阀球体稍微更大的直径并且此外改进压力调整阀的噪声特性。固然，在这里，推杆的径向间隙由于在推杆尖端中凹陷的圆表面也在轴向方向上产生影响，这可能不期望地改变在磁环路中的力特性。
现在，根据本发明提供一种推杆元件，该推杆元件构造用于同样地提供径向间隙补偿以及优化的噪声特性，而不在构件制造和/或构件装配中造成值得重视的额外费用。在此，在使用根据本发明的推杆元件时，可这样设计在阀壳体和阀体之间的配合，使得在不影响成本的措施的框架下使构件之间的径向间隙最小化。
现在，根据本发明，推杆尖端非球形地、而具有组合的几何结构地预压印，从而在现有的径向间隙之内没有轴向影响。由此，目前相反地起作用的功能径向间隙补偿和噪声特性尤其能彼此组合和优化。
因此，在推杆尖端中的凹陷具有第一和第二区域。这两个区域可相对于彼此并且关于推杆元件的中轴线同中心地布置。在第一区域中，该区域基本上构造为垂直于中轴线或者说垂直于推杆体的纵向延伸方向的平坦的表面。因此，第一区域具有如下可行性：给阀球体提供径向补偿或者说径向的运动可能性，而不对推杆元件或者说推杆尖端的轴向位置产生影响。因此，阀球体可在第一区域的平坦的表面上基本上自由地向侧向偏移，而在此不影响推杆元件的轴向位置。邻接第一区域的第二区域基本上构成在第一区域和推杆尖端的实际外表面或者说端面区域之间的合适的过渡区域。在此，该第二区域构成在第一区域和外表面之间的合适的过渡部。在此，第二区域的这样的表面构型可构造为例如斜的平面、截锥体区段、合适地弯曲的表面例如球形的表面。在此，第二区域的表面优选具有与阀球体类似的、必要时也略微更大的半径。然而，球形的表面具有的半径也可大于、尤其显著地大于阀球体的半径。
为了首先提供在阀体和阀壳体之间的无间隙的构型，可这样选择阀体的外直径的额定尺寸、非公差，使得正的最大配合为0mm。最小配合稍微为负，由此，阀体基本上压入阀壳体中并且因此总是居中地布置在阀壳体的镗孔中。此外，可检验在阀壳体中的镗孔的制造是否能以推杆的中心导向钻孔撑开的方式实现，因此可在相同的工作步骤中产生，由此可省去在阀体上的进一步的径向公差。现在，可能还剩余的径向间隙可在结构上确定并且用作用于推杆元件的推杆尖端的压印工具的几何结构的基础。因此，第一区域优选具有这样的尺寸，该尺寸足以用于这样补偿现有的径向间隙，使得在该径向间隙中推杆元件的轴向位置不被影响或者说改变。
现在，推杆尖端的凹陷优选构造为居中的、圆形的、平坦的扁平部(第一区域)与(类似)球形的形状(第二区域)的组合作为压印几何结构。此外，由基本上平的、尤其垂直于推杆元件的中轴线构造的平面和第二区域的类似球形的构型的这样的组合被称作扁圆压印。
附图说明
在附图中示出本发明的实施方式并且在随后的说明中详细地阐释。
附图示出：
图1a，b根据本发明的常规压力调整阀的示意性结构；
图2a，b根据本发明的常规压力调整阀的推杆尖端14的示例性构型；
图3a，b根据本发明的、阀球体6在常规推杆尖端14上的布置；和
图4根据本发明的推杆尖端的凹陷形状的示例性构型。
具体实施方式
参照图4进一步示出根据本发明的推杆尖端的凹陷形状的示例性构型。
推杆尖端14详细地示出具有扁圆压印的压印几何结构，该压印几何结构在直径上这样构造，使得阀球体与推杆尖端14之间在凹陷12中的接触关于余留的径向公差总是在扁平部的区域中、因此在第一区域16a中。由此，可实现径向运动20a，即基本上沿着区域16a的平面不影响推杆元件2的轴向位置的运动18a。在该第一区域16a之外设置有第二区域16b，示例性地，以与在球压印的情况下类似的方式继续所述几何结构。第二区域16b的连接几何结构与应保持球压印的哪个边界条件相关地可例如球形或者累进地构造。因此，在第二区域16b中实现与凹陷12的第二区域16b的表面的具体几何结构构型相关的运动18b，这种运动在图4中示例性地具有圆形的走向并且因此具有以凹陷12在第二区域16b中的半径R围绕中点的运动。因此，在第二区域16b中运动时，不仅仅实施径向运动20a，而且组合有另一在轴向方向20b上的运动20b，由此改变推杆元件的轴向位置进而改变驱动设备10、尤其磁环路的布局。然而，在区域16a中运动时，轴向位置不改变。现在，如果所有的公差这样构造，使得为了补偿该公差仅阀球体6在第一区域16a中的运动是必需的，则可实现所述公差，而基本上完全不改变推杆元件2的轴向位置并且由此没有在轴向方向上的运动20b。
在此，扁圆压印在图4中夸大地示出，尤其注意：第二区域16b的半径基本上仅仅略微不同于阀球体6的半径。因此，在第二区域16b中宏观地出现一种与球压印(参见图3b)类似的情形，由此噪声抑制的作用还有推杆元件的预先安置保持不变。然而，在该布置的径向间隙的区域中，由于在区域16a中的扁平部而不产生轴向影响。

Claims (8)

1.推杆元件(2)，尤其用于压力调整阀(4)，所述推杆元件具有推杆体(2a)，该推杆体尤其是长形的，该推杆体具有第一侧(2b)、第二侧(2c)和中轴线(2d)；
其中，推杆尖端(14)构造在所述第一侧(2a)上并且设置用于与阀球体(6)接触；
其中，在所述第二侧(2c)上能设置有用于所述推杆元件(2)的驱动设备(10)；以及
其中，所述推杆尖端(14)具有用于与阀球体(6)接触的凹陷(12)；
其特征在于，
所述凹陷(12)具有第一区域(16a)和第二区域(16b)，其中，这两个区域(16a，b)关于所述中轴线(2d)同中心地布置；并且
其中，在所述第一区域(16a)中，阀球体(6)在所述凹陷(12)的表面(22a)上能基本上仅仅在垂直于中轴线(2d)的径向方向(20a)上运动(18a)；并且
其中，在所述第二区域(16b)中，阀球体(6)在所述凹陷(12)的表面(22b)上能基本上以不仅在径向方向(20a)上而且在轴向方向(20b)上组合运动的方式运动(18b)。
2.根据权利要求1所述的推杆元件，
其中，通过所述凹陷(12)、尤其通过该凹陷的第一区域(16a)能补偿所述推杆体(2a)在径向方向(20a)上的间隙。
3.根据权利要求2所述的推杆元件，
其中，在径向方向(20a)上的间隙能被补偿，而基本上不改变阀球体(6)的轴向位置，尤其使得在径向方向(20a)上的间隙基本上不影响阀球体(6)在阀座(24)中的位置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的推杆元件，
其中，所述凹陷(12)的第一区域(16a)构造为垂直于中轴线(2d)的表面(22a)；并且，
其中，所述第二区域(16b)提供从所述第一区域(16a)到所述推杆尖端(14)的外表面或者说端面区域(22c)的过渡区域(22b)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的推杆元件，
其中，所述第二区域(16b)构造为选自如下组中的区域：相对于所述中轴线不垂直的线性区域、部分圆形的区域、部分椭圆的区域、弯曲的区域、曲线的区域和构造为扁圆压印的区域。
6.用于交通工具、尤其汽车的压力调整阀(4)，具有根据权利要求1至5中任一项所述的推杆元件(2)。
7.用于交通工具、尤其汽车的发动机元件，具有根据权利要求1至5中任一项所述的推杆元件(2)和/或根据权利要求6所述的压力调整阀(4)。
8.交通工具、尤其汽车，具有根据权利要求1至5中任一项所述的推杆元件(2)、根据权利要求6所述的压力调整阀(4)和/或根据权利要求7所述的发动机元件。
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