CN105392983B - 用于制造限压阀的方法、限压阀和燃料喷射系统的部件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造燃料喷射系统的限压阀（100）的方法，其具有如下步骤：‑提供具有接收钻孔（116）的壳体（115），所述接收钻孔（116）具有沿着纵轴（102）在特定公差内保持不变的直径（117）；‑提供密封元件（108）、弹簧（105）和设有固定销（103）的套筒（101），固定销（103）穿过腔（104）伸出，腔（104）被套筒（101）封围；‑将密封元件（108）、弹簧（105）和设有固定销（103）的套筒（101）布置在接收钻孔（116）中，使得弹簧（105）的第一端部（106）支撑在套筒（101）上，第二端（107）支撑在密封元件（108）上；‑沿着纵轴（102）相对于壳体（115）移动套筒（101），由此改变弹簧（105）的偏压；‑沿着纵轴（105）相对于套筒（101）移动固定销（103），由此使套筒（101）塑性变形，以便当弹簧（105）的偏压值对应于限压阀（100）的特定打开压力值时，将套筒（101）按压到壳体（115）中。

Description

用于制造限压阀的方法、限压阀和燃料喷射系统的部件

技术领域

本发明涉及一种用于制造限压阀的方法。本发明还涉及一种用于燃料喷射系统的限压阀，尤其是用于机动车辆的燃料喷射系统的限压阀。本发明还涉及一种用于燃料喷射系统的部件，其包括这样的限压阀。

背景技术

机动车辆的内燃机的喷射系统通常包括限压阀。限压阀整合到例如高压燃料泵中，并且保护部件免于在热膨胀或故障的情况下受到过高的燃料压力。例如，汽油喷射系统中的限压阀在250巴以上的燃料压力下打开。限压阀然后打开从高压侧到低压侧的路径。

为了保证喷射系统的可靠操作，对于限压阀的打开压力的精确度设定非常苛刻的要求。例如为了保持较小公差范围，使用液压测量调整方法来调整打开压力。这里通常是通过经由螺纹进行旋转移动（例如直到设定了期望的打开压力为止），来改变作用于限压阀的关闭元件上的弹簧力。要制造这种用途必须使用的两条螺纹还有单独的密封空间，会涉及技术制造费用，并且会占用相应数量的整体空间。

而且，在配合状态下，限压阀必须能在高达400巴的压力下保持密封，而不会发生持续的可测量的泄漏。

期望指定一种制造限压阀的方法，能为打开压力提供较大的调整范围。而且，期望指定一种限压阀，能提供较大的打开压力调整范围。此外，期望指定一种带有这样的限压阀的部件。

发明内容

根据本发明的实施例，一种用于制造燃料喷射系统的限压阀的方法包括提供一种壳体，其设有定位钻孔，所述定位钻孔的直径沿着纵轴在预定义的公差内保持不变。提供密封元件、弹簧和带有固定销的套筒。所述固定销穿过腔伸出。腔被套筒封闭。所述密封元件、弹簧和带有固定销的套筒布置在定位钻孔中，使得弹簧通过第一端部支撑在套筒上，并且通过第二端部支撑在密封元件上。套筒沿着纵轴相对于壳体移动。因而调整弹簧的预载。固定销沿着纵轴相对于套筒移动，因而使套筒塑性变形，以便在弹簧的预载值对应于限压阀的预定义的打开压力值时将套筒按压到壳体中。

套筒仅仅在定位钻孔内部轴向地位移。套筒不需要相对于壳体旋转。因此可以实现限压阀的打开压力的较大调整范围。具体来说，套筒可沿着纵轴位移大于1 mm，以便调整弹簧的预载。

根据本发明的另一方面，燃料喷射系统的限压阀包括沿着纵轴的套筒。所述限压阀包括固定销，其穿过腔伸出。腔被套筒封围。弹簧通过第一端部支撑在套筒上，并且通过相反的第二端部支撑在密封元件上。限压阀包括支座，以便在关闭位置阻挡流体流通过限压阀，并且在其它位置中允许该流体流通过，在关闭位置中，密封元件与支座接触。套筒具有外部圆周，外部圆周在第一状态下沿着纵轴在预定义公差以内是不变的。固定销成形为使得通过固定销沿着纵轴的移动可以使套筒塑性变形，以便将套筒按压到壳体中。

第一状态尤其对应于初始状态，在初始状态下，套筒尚未被按压到壳体中。套筒的外部圆周不带有任何台阶、螺纹或类似物。外部圆周的波动的发生仅仅例如是因为制造公差的缘故。为了改善按压后的套筒在壳体中的夹持状态，根据实施例的套筒带有诸如刻痕或类似物之类的纹理。外部圆周于是为纹理的最大外部圆周。具体来说，外部圆周在预定义公差内的波动不大于0.5 mm。

因为阀套筒是通过塑性变形被按压到壳体中，所以套筒与壳体之间不需要螺丝连接。因此套筒能够容易且快速地配合在壳体中。而且，可以用成本有效的方式制造阀套筒。阀套筒例如是通过深冲成形制造的。在没有壳体的情况下，固定销相对于套筒移动会使得外部圆周膨胀。固定销将套筒向外按压，通过这一操作，套筒与第一状态下的形状相比会发生变形。

根据实施例，固定销在密封元件的方向上伸出套筒外，以便为弹簧形成导引件。固定销在限压阀组装过程中和操作过程中都会径向地固定弹簧。

根据实施例，固定销在面朝密封元件的一个端部上包括突出区域，该突出区域用于使套筒塑性变形。固定销的形状的直径沿着纵轴发生变化。在第一状态下，直径较小的区域布置在腔内部。为了进行按压，销相对于套筒移动，从而使得突出区域被牵拉到腔中。因而套筒塑性变形。

根据实施例，套筒以这样的方式封围腔，使得腔在面朝密封元件的端部处的直径大于远离密封元件的端部处的直径。因此，在远离密封元件的端部处，也能与固定销的较小直径实现没有任何游隙的接触。此外，还可以实现可靠的按压。

根据另外的实施例，固定销设有纹理，以便实现与套筒的不透流体的连接。固定销例如在突出区域上设有刺样边缘或类似物，以便在按压之后乃至在限压阀的长期使用寿命中保持牢固地连接至套筒。因此还能确保限压阀在套筒处不会发生泄漏。

根据本发明的另一方面，燃料喷射系统的部件包括根据本申请的限压阀。部件还包括带有定位钻孔的壳体。套筒、弹簧和密封元件布置在定位钻孔中。定位钻孔的直径沿着纵轴在预定义公差内保持不变。例如，所述部件是递送燃料用的高压泵，尤其是往复泵。根据另外的实施例，所述部件是燃料收集管线或燃料喷射系统的另一元件。

根据另外的实施例，所述部件包括带有定位钻孔的壳体，定位钻孔的直径沿着纵轴在预定义公差内保持不变。然而，套筒具有沿着纵轴变化的外部圆周。然而，套筒的外部圆周的变化是在预定义限值内，刚好足以允许将套筒稳固地按压在定位钻孔中。另一方面，限压阀的其余元件保持不变。

通过塑性变形来固定套筒，能在套筒与壳体之间提供简单的联接。套筒可以容易并且快速地配合在壳体中。此外，可以相对于壳体将套筒在各种位置中固定至壳体。通过套筒的各种位置来设定限压阀的打开压力。定位钻孔沿着纵轴的直径基本上不变，允许打开压力的较大调整范围。套筒相对于壳体的移动不再受到定位钻孔的两个不同直径之间的渐变台阶的限制。而且，不需要用单独的密封件（例如诸如O型环）在壳体与套筒之间进行密封。因此能减少部件数目。另外，可以减小部件的整体尺寸。定位钻孔的直径与螺纹的常规定位钻孔相比可以减小。在定位钻孔周围的壁厚度不变的情况下，因此可以减小整体尺寸。这样一方面使得部件的重量减小，因此尤其使得通过燃料喷射系统得到燃料供应的内燃机的操作过程中的排气减少。另一方面，系统压力可以增加，因为泵的外部尺寸不变的情况下，壁厚度可以更大。

根据实施例，套筒在整个外部圆周上与壳体直接接触。套筒不带有任何让套筒与壳体隔开一段距离的突出部或压痕。O型环例如常规上设置在这样的压痕中。通过按压实现套筒与壳体之间的不透流体的连接。

附图说明

下面的示例中配合附图解释另外的优点、特征和发展形式。

图1示出了根据实施例的设有限压阀的部件。

具体实施方式

图1示出了根据实施例的燃料喷射系统的部件124。部件124例如是高压泵，尤其是往复泵。高压泵尤其适配成将例如汽油或柴油燃料等流体从流体储箱递送到蓄压器（也称为共轨）。在汽油的情况下，燃料喷射系统中普遍存在150巴或更大的系统压力，例如250巴或多达350巴或更大。流体通过喷射阀从蓄压器喷射到内燃机的燃烧室中以便推进机动车辆。

限压阀100布置在部件124中。限压阀100包括套筒101。套筒101沿着纵轴102延伸。

固定销103布置在套筒101内部。伸长固定销103沿着纵轴102延伸。固定销103尤其比套筒101更长，使得固定销103在两侧伸出套筒101。固定销103的突出区域112因而形成在面朝内的一侧上，而接触区域122形成在面朝外的一侧上。固定销103通过套筒101的腔104伸出。腔104沿着纵轴102延伸穿过套筒101。

弹簧105通过第一端部106支撑在套筒101上。弹簧尤其是螺旋形弹簧。弹簧用第二端部107支撑在密封元件108上。弹簧适配成将密封元件108按压在支座109上。流体入口119设置在支座109上。

在操作中，流体和压力承载在流体入口119上。在关闭状态下，当密封元件108与支座109接触时，从流体入口119到限压阀100中的流体流受到阻挡。如果流体入口119中的压力超过限压阀100的打开压力（其基本上由弹簧105预先确定），则密封元件108从支座109上抬起。因此允许流体流从流体入口119流到流体出口120。限压阀100例如具有一个打开压力，使得流体入口119一侧上的系统压力是150巴或更大，例如尤其是250巴到350巴。

部件124包括壳体115。例如，壳体115是高压泵的泵壳体。定位钻孔116引入到壳体115中。从壳体115的外部126到区域127，定位钻孔具有基本上不变的直径117。区域127具体是布置着密封元件108并且与支座109邻接的区域。定位钻孔116沿着纵轴102从外部126延伸。

直径117只会因为制造公差发生波动。具体来说，定位钻孔116具有直径117，直径117未形成有因为电钻尺寸不同导致的任何逐步改变。例如，使用单个电钻将定位钻孔116引入到壳体115中。例如，从外部126到区域127，定位钻孔116的直径117的直径为5 mm，波动小于1%。直径117的因公差导致的波动具体而言小于1 mm。

套筒101具有外部圆周110。外部圆周110对应于直径117。套筒101的外部圆周110沿着纵轴102基本上是不变的。外部圆周110上只存在用于改善密封的制造公差和/或纹理。在第一状态下，即在套筒101尚未连接至壳体115的状态下，套筒101可以被推到定位钻孔116中，并且可以在定位钻孔116中相对于壳体115位移。在壳体115内部逆着弹簧105按压套筒，直到达到弹簧105的预定义的预载为止。为此目的，套筒101可以相对于纵轴102轴向地沿着调整范围121在壳体115内部位移。不需要旋转就能将套筒拧进去。调整范围121具体而言比1 mm长，例如比1.5 mm长。

一旦套筒101相对于壳体115到达弹簧105具有预定义预载的位置，套筒101就被按压到壳体115中。为了实现这一点，将固定销103沿着纵轴102向外牵拉。固定销103成形为使得它的向外移动会使套筒101至少部分地塑性变形。因而，用不透流体的方式将套筒101按压到壳体115中。因此，可以去掉另外的密封元件。只需要一个单片式套筒就能将套筒不透流体式联接至壳体115。在按压状态下，套筒101和壳体115具有接触区域118。具体来说，接触区域118沿着纵轴102在套筒101的整个外部圆周110上延伸。在外部圆周110处，在套筒101与壳体105之间未提供自由空间。

为了将套筒101按压至壳体115中，固定销103在它面朝密封元件108的端部111处包括突出区域112。根据实施例，突出区域112带有纹理114。在突出区域112与固定销103的轴杆之间提供斜面侧面123，其直径小于突出区域112。在未按压的第一状态下，斜面侧面123尤其与套筒101接触。为了进行按压，接触区域122上的工具夹持销，并且将突出区域112牵拉到腔104中。斜面侧面123在这里有助于固定销103与套筒101之间的相对移动。腔104的直径113与突出区域112的直径彼此匹配，使得将突出区域112引入到腔104中，就会发生塑性变形以便按压在套筒中。

即使在将套筒101固定在壳体115中之后，固定销103也在密封元件108的方向上突出到套筒101之外。在操作中，突出区域起到弹簧导引件的作用，用于径向地固定弹簧105。突出区域105引入到套筒101中，使得套筒101与固定销103之间的接触区域不透流体。突出区域112上的纹理114能改善不透流体的连接。

通过使用具有不变的外部圆周110的套筒101和带有定位钻孔116（其具有不变的直径117）的壳体115，较之常规的台阶式定位钻孔可以增加调整范围121。现在，不是提供调整螺钉和密封元件，而是只提供一个单个部件，即套筒101。与密封直径大于螺纹直径的泵相比，直径117不变使得泵的整体尺寸可以减小。

Claims (9)

1.一种用于制造燃料喷射系统的限压阀（100）的方法，所述方法包括：

- 提供设有定位钻孔（116）的壳体（115），所述定位钻孔（116）具有沿着纵轴（102）在预定义公差内保持不变的直径（117），

- 提供密封元件（108）、弹簧（105）和设有固定销（103）的套筒（101），所述固定销穿过腔（104）伸出，所述腔（104）沿着所述纵轴（102）延伸穿过所述套筒（101），并且被所述套筒（101）封围，其中所述固定销（103）在面朝所述密封元件（108）的一个端部（111）处包括突出区域（112），

- 将所述密封元件（108）、所述弹簧（105）和设有所述固定销（103）的所述套筒（101）布置在所述定位钻孔（116）中，使得所述弹簧（105）通过第一端部（106）支撑在所述套筒（101）上，并且通过第二端部（107）支撑在所述密封元件（108）上，

- 沿着所述纵轴（102）相对于所述壳体（115）移动所述套筒（101），从而调整所述弹簧（105）的预载，

- 沿着所述纵轴（102）相对于所述套筒（101）移动所述固定销（103）以将所述突出区域（112）牵拉到所述腔（104）中，从而使所述套筒（101）塑性变形，以便当所述弹簧（105）的预载值对应于所述限压阀（100）的预定义的打开压力值时，将所述套筒（101）按压到所述壳体（115）中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述套筒（101）能沿着所述纵轴（102）位移大于一毫米，以便调整所述预载。

3.一种用于燃料喷射系统的限压阀（100），所述限压阀（100）包括

- 沿着纵轴（102）的套筒（101），

- 固定销（103），其穿过腔（104）伸出，所述腔（104）被所述套筒（101）封围，

- 弹簧（105），

- 密封元件（108），其中，所述弹簧（105）通过第二端部（107）支撑在所述密封元件（108）上，

- 支座（109），用于在关闭位置阻挡流体流通过所述限压阀（100），并且在其它位置允许该流体流通过，在所述关闭位置中所述密封元件（108）与所述支座（109）接触，

其特征在于，

- 所述弹簧（105）通过第一端部（106）支撑在所述套筒（101）上，

- 所述固定销（103）在面朝所述密封元件（108）的一个端部（111）处包括突出区域（112），

- 所述套筒（101）具有外部圆周（110），所述外部圆周在所述套筒（101）尚未被按压到壳体（115）中的初始状态下沿着所述纵轴（102）在预定义公差以内是不变的，

- 所述固定销（103）成形为能够通过沿着所述纵轴（102）移动所述固定销（103）以将所述突出区域（112）牵拉到所述腔（104）中，使得所述套筒（101）塑性变形，以便将所述套筒（101）按压到所述壳体（115）中。

4.根据权利要求3所述的限压阀，其中，所述固定销（103）在所述密封元件（108）的方向上超过所述套筒（101）伸出，以便形成用于所述弹簧（105）的导引件。

5.根据权利要求3或4所述的限压阀，其中，所述套筒（101）封围所述腔（104），其封围方式使得所述腔（104）在面朝所述密封元件（108）的端部处的直径大于在远离所述密封元件（108）的端部处的直径。

6.根据权利要求3或4所述的限压阀，其中，所述固定销（103）带有纹理（114），以便实现与所述套筒（101）的不透流体的连接。

7.一种用于燃料喷射系统的部件（124），所述部件（124）包括：

- 根据权利要求3到6中任一项所述的限压阀（100），

- 带有定位钻孔（116）的壳体（115），其中，所述套筒（101）、所述弹簧（105）和所述密封元件（108）布置在所述定位钻孔（116）中，并且所述定位钻孔（116）具有沿着所述纵轴（102）在预定义公差以内保持不变的直径（117）。

8.根据权利要求7所述的部件，其中，所述套筒（101）在所述初始状态下能相对于所述壳体（115）位移，以便将所述弹簧（105）的预载设置成预定义的值。

9.根据权利要求7或8所述的部件，其中，所述套筒（101）在整个外部圆周（110）上与壳体（115）直接接触。