CN108223669A - 减振装置和具有减振装置的气体喷射器 - Google Patents

减振装置和具有减振装置的气体喷射器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种减振装置(10)，尤其用于可线性运动地布置的元件(2,102)，具有存储空间(25)用于接收减振介质(26)，其中，所述减振介质(26)构造用于至少间接地与元件(2,102)共同作用，以便在挤压减振介质(26)时减少所述元件的运动能。

Description

减振装置和具有减振装置的气体喷射器
技术领域
本发明涉及一种减振装置。此外，本发明涉及一种具有根据本发明的减振装置的气体喷射器。
背景技术
本发明所基于的减振装置由DE 10 2007 017 589 B3已知。该已知的减振装置的特征在于使用流体作为减振介质，该减振介质布置在具有多个部分空间的存储空间内。在要减振的元件运动时，所述元件至少间接作用到减振介质上，使得所述减振介质由存储空间的第一部分区域被挤压到存储空间的第二部分空间中。减振介质的所述挤压引起：可运动元件的动能减小或者至少部分地被接收。这样的减振装置例如以冲击减振器或者类似装置的形式使用在机动车领域中。为了防止液态的介质由存储空间溢出，需要密封存储空间。为此一般需要由塑料或橡胶弹性材料制成的减振元件。这就限制了这样的减振装置的使用，例如在较高的温度时存在密封元件损坏并不再保证存储空间向外的密封性的危险。
此外，由DE 10 2012 213 180 B4已知一种具有减振装置的气体换向阀，其中，减振装置构造为在横截面中大致罐状成型的且可弹性变形的元件，该元件与对应元件共同作用。在此重要的是，在减振元件与对应元件共同作用时，减振元件弹性地变形并从而实现所希望的减振。然而，在此要考虑，已知的该减振元件或者说减振装置虽然在不使用介质的情况下也能工作，但是减振效果却局限于可运动地布置的元件的行程的区域，在该区域中，减振元件与其对应元件进入作用连接中。
发明内容
本发明的减振装置具有优点：该减振装置在可运动地布置的元件的整个运动路线上都具有减振效果并且此外相对简单和稳健地构造并且也能够在较高的环境温度的情况下使用。
所述的优点基本上通过下述方式实现：使用固态材料作为减振介质，该固态材料由多个固态元件构成。换言之，这意味着，与开头所述的现有技术不同，并不使用液态的(或必要时气态的)减振介质，该减振介质布置在存储空间中，其中，存储空间必须通过密封元件向外密封，而是由固态元件构成减振介质。这样的固态元件具有优点：其在存储空间内可以分别由其它的固态元件挤压并且由此接收可运动的元件的运动能，并且另一方面不需要复杂地将用于接收固态元件的存储空间密封。更确切地说在以下情况就已足够：存储空间具有足够高的机械强度，以便例如在挤压固态元件时能够接收由在存储空间的壁区域中施加的反作用力，而不会由此损坏存储空间。
本发明还提出减振装置的有利扩展方式。
特别优选的是，所述固态元件是粉末颗粒。这在此是指，根据应用情况，使用呈粉末颗粒形状的很小的或者说细粒的固态元件，其中，颗粒尺寸例如可以处在10μm至100μm之间。这样的粉末颗粒具有优点：其使得能够很好地接收运动能并且由粉末材料至少间接施加到可运动地布置的元件上的反作用力进行非常均匀地进行或者说没有跳跃变化地进行。此外，这样的粉末颗粒也具有相对大的接触面，使得在挤压粉末材料时形成的热量可以很好地通过粉末颗粒接收并且可例如输出给存储空间或者外壳体。
此外，特别优选的是，所述粉末颗粒由烧结材料构成并且优选地具有至少大致相同的颗粒尺寸。烧结材料、即由金属构成的颗粒的使用尤其具有优点：可以在非常高的环境温度的情况下使用所述减振装置，其中，可以根据环境条件、尤其环境温度选择合适的烧结材料。此外，通过使用具有大致相同的颗粒尺寸的粉末颗粒使得能够均匀地填充存储空间，在该存储空间中不会形成以较大的颗粒尺寸的颗粒构成的区域，这种区域可能会导致不同的减振特性。
在存储空间的具体的有利构型中提及，该存储空间具有与可运动地布置的元件至少间接连接的第一区域和相对于第一区域位置固定地布置的第二区域，并且这两个区域通过可变形的第三区域相互连接。存储空间的这种构造尤其使得能够以减振介质完全填充存储空间，因为在减振介质挤压时通过第二区域相对于第一区域的相对运动，可运动地构造的第三区域可以变形，从而使得能够实现颗粒或者说减振介质的移位。
特别优选的是，第三区域以波纹管形式构造。因为该波纹管一方面直接与金属颗粒处于作用连接或者接触地布置并且另一方面该波纹管根据应用情况而定经受相对高的温度，所以此外设置，所述波纹管由金属构成。由此提高存储空间相对于金属粉末的机械磨损或类似损伤的稳健性。
在以下情况下能够实现减振特性的进一步改进：存储空间具有至少一个压力补偿孔，该压力补偿孔使存储空间的内部空间向外卸去压力，并且所述至少一个压力补偿孔具有比固态元件的横截面小的开口横截面。后提到的特征尤其使得固态元件可以直接布置在所述至少一个压力补偿孔的附近，因为由于固态元件的尺寸而不存在其由压力补偿孔并且从而由存储空间出去的危险。此外，由此能够实现特别紧凑的具有压力补偿孔的存储空间，因为例如不必设置死点容积或类似的用来将固态元件在空间上与压力补偿孔分隔开。
为了一方面确保存储空间的可变形性，并且另一方面为了保护存储空间尤其免受机械的外部影响，此外设置，减振装置被接收在壳体内，其中，在减振装置和所述壳体之间构造有空腔。
本发明也包括具有气体针的气体喷射器，该气体针可沿着纵向轴线运动地布置，其中，该气体针与所述的根据本发明的减振装置共同作用。
在气体喷射器中使用根据本发明的减振装置尤其具有优点：使得通常例如布置在内燃机区域中的气体喷射器可以经受相对高的温度，而不需要附加的用来保证存储空间的完整性或密封性的冷却装置或结构措施。
在所述的气体喷射器的结构上优选的构型中设置，减振装置在面向气体针的一侧上具有弹簧元件，该弹簧元件将气体针沿背离减振装置的方向以弹簧力加载。因此，该弹簧元件引起可运动地布置的元件(气体针)复位到其初始位置中。
在最后提到的方案的扩展方案中设置，弹簧元件的弹簧力可通过调整元件调整。由此，同一个减振元件必要时可适配于不同的要求或气体针。
附图说明
本发明的其他优点、特征和细节由在后面对优选的实施例的说明以及根据附图得出。
在此示出：
图1在简化的纵截面中示出具有根据本发明的减振装置的气体阀的局部；和
图2放大地以部分纵截面示出图1的在存储空间区域中的细节。
相同的元件或者具有相同功能的元件在图中设有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1中区域地示出气体喷射器100，如尤其在机动车中设置用于至少间接地将气体喷入到内燃机的燃烧室中的那种气体喷射器。该气体喷射器100具有喷射器壳体101，在该喷射器壳体内，气体针102作为可运动的元件2沿着纵向轴线103可运动地布置在孔中。该气体针102在一个端侧上与活塞杆104连接，该活塞杆被弹簧元件105径向地包围，其中，弹簧元件105构造为压力弹簧并且施加沿箭头106方向作用到气体针102上的力。弹簧元件105的背离气体针102的端侧在调整垫片107的中间位置下方轴向地贴靠在减振装置10上，通过所述调整垫片的厚度可调整弹簧元件105作用到气体针102上的预紧力的大小。
减振装置10具有板状的第一元件11或者说部件，该第一元件用于贴靠调整垫片107并且同时构成为活塞杆104的背离气体针102的端面所用的贴靠面12。此外，减振装置10包括同样板状的第二元件13或者说部件，该第二元件布置或者固定在锁紧螺母15的内侧上。尤其具有相同面积的所述两个元件11,13通过作为第三元件19或者说部件的金属波纹管18相互连接。
尤其如根据图2的示图所示的那样，金属波纹管18以内侧分别贴靠在两个元件11,13的外周上并且例如可以以径向环绕的激光焊缝(没有示出)与两个元件11,13固定地并且密封地连接。此外，根据图1的示图可看出，元件11,13和19相对于纵向轴线103同心地并且从而相对于气体针102的运动方向同心地布置。锁紧螺母15构成用于减振装置10的外壳体20，其中，在壳体20的径向环绕的内壁21和减振装置10之间构造径向构造的空腔22。
借助锁紧螺母15使减振装置10与喷射器壳体101的壳体区段108轴向地连接，其中，第一元件11沉入到壳体区段108中的凹部23中并且在那里轴向地贴靠在凹部23的端面24上，即通过端面24来限制第一元件11朝气体针102方向的轴向可运动性。
元件11,13和19构造出用于接收减振介质26的存储空间25。优选地设置，减振介质26至少几乎完全充满存储空间25。此外设置，减振介质26以固态元件或者粉末材料27的形式构造。所述粉末材料尤其包括颗粒尺寸在10μm至100μm之间的(金属的)烧结材料，其中，优选地设置，所述粉末材料27的颗粒尺寸至少几乎相同。
如根据图2特别明显地可看出，在金属波纹管18或者说第三元件19的区域中在面向元件11,13的侧上构造有多个卸压孔28,29，所述卸压孔的开口横截面小于粉末材料27的颗粒尺寸。
减振装置10以下述方式工作：在气体针102与方向106相反地、即朝减振装置10方向运动时，活塞杆104与减振装置10的第一元件11形成接触。在此，第一元件11朝(位置固定地布置的)第二元件13的方向移动。在第一元件11朝第二元件13的方向移动时或者说运动时，处于存储空间25中的减振介质被挤压，其中，金属波纹管18例如区域地径向扩张。由此，源自气体针102或者说元件2的运动能被减振装置10的减振介质接收或者说气体针102的运动被减缓或者被阻尼。同时，沿箭头106方向作用的复位力通过弹簧元件105作用到气体针102上，一旦气体针102或者说元件2到达一上方位置，该复位力就引起气体针102或者说元件2朝其初始位置或者方向复位。同时，通过金属波纹管18具有一定的刚度，在卸去活塞杆104对减振装置10的负荷时，引起：金属波纹管18又呈现其初始形状，即第一元件11又贴靠在凹部23的端面24上。
所述的减振装置10能够以多种方式改变或者改型，而不偏离发明构思。

Claims (10)

1.一种减振装置(10)，尤其用于能够线性运动地布置的元件(2,102)，该减振装置具有用于接收减振介质(26)的存储空间(25)，其中，所述减振介质(26)构造用于至少间接地与所述元件(2,102)共同作用，以便在挤压所述减振介质(26)时降低所述元件的运动能，
其特征在于，
所述减振介质(26)是固态介质，所述固态介质由多个固态元件构成。
2.按照权利要求1所述的减振装置，
其特征在于，
所述固态元件是粉末颗粒(27)。
3.按照权利要求2所述的减振装置，
其特征在于，
所述粉末颗粒(27)由烧结材料构成并且优选地具有至少大致相同的颗粒尺寸。
4.按照权利要求1到3中任一项所述的减振装置，
其特征在于，
所述存储空间(25)具有与能够运动地布置的所述元件(2,102)至少间接连接的第一部件(11)和相对于所述第一部件(11)位置固定地布置的第二部件(13)，并且这两个部件(11,13)通过能够变形的第三部件(19)相互连接，其中，所述第三部件(19)优选地能够弹性变形地构造。
5.按照权利要求4所述的减振装置，
其特征在于，
所述第三部件(19)以波纹管(18)的形式构造并且由金属构成并且能够弹性变形地构造。
6.按照权利要求1到5中任一项所述的减振装置，
其特征在于，
所述存储空间(25)具有至少一个压力补偿孔(28,29)，所述压力补偿孔使所述存储空间(25)的内部空间向外卸去压力，并且所述至少一个压力补偿孔(28,29)具有比所述固态元件的横截面小的开口横截面。
7.按照权利要求1到6中任一项所述的减振装置，
其特征在于，
所述减振装置(10)被接收在壳体(20)内，其中，在所述壳体(20)的壁(21)和所述减振装置(10)之间构造有空腔(22)。
8.一种气体喷射器(100)，具有气体针(102)，所述气体针能够沿着纵向轴线(103)运动地布置，其中，所述气体针(102)与减振装置(10)共同作用，所述减振装置按照权利要求1到7中任一项构造。
9.按照权利要求8所述的气体喷射器，
其特征在于，
所述减振装置(10)在面向所述气体针(102)的一侧上具有弹簧元件(105)，所述弹簧元件将所述气体针(102)朝背离所述减振装置(10)的方向以弹簧力加载。
10.按照权利要求9所述的气体喷射器，
其特征在于，
所述弹簧元件(105)的弹簧力能够通过调整元件(107)调整。
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