CN109519314A - 用于机动车辆的高压泵的阀以及用于生产用于高压泵的阀的方法 - Google Patents

Abstract

用于机动车辆的高压泵的阀，所述阀具有：第一止挡元件，所述第一止挡元件具有纵向轴线和密封座；致动器，所述致动器具有致动器力，能够使得所述致动器力沿着纵向轴线作用；销，所述销可沿着纵向轴线相对于所述第一止挡元件移动，并且可借助于所述致动器致动；‑密封元件，所述密封元件可通过所述销相对于所述阀座移动以便打开或关闭所述阀；第二止挡元件，所述第二止挡元件被刚性地紧固至所述第一止挡元件并且具有用于所述密封元件的止挡以便限制所述密封元件沿着纵向轴线远离所述密封座的移动，其中，所述第二止挡元件在限定地预先确定的位置中被紧固至所述第一止挡元件，使得所述密封座和所述止挡相对于彼此具有限定地预先确定的间隔。

Description

用于机动车辆的高压泵的阀以及用于生产用于高压泵的阀的 方法

技术领域

本申请涉及用于机动车辆的高压泵的阀，特别地，本申请涉及用于为用于机动车辆的内燃机的喷射系统输送流体的泵的阀。此外，本申请涉及用于生产用于机动车辆的高压泵的阀（特别是所述类型的阀）的方法。

背景技术

用于内燃机的燃料喷射系统可以具有高压泵，该高压泵将流体（特别地，汽油或者柴油）从流体箱输送到内燃机的喷射阀。特别地，公差可能会对阀的精确度产生影响。

期望指定用于机动车辆的高压泵的阀，该阀是廉价并且可靠的。此外，期望指定用于生产用于机动车辆的高压泵的阀的方法，该方法允许廉价地生产可靠的阀。

发明内容

在至少一个实施例中，用于机动车辆的高压泵的阀具有第一止挡元件，该第一止挡元件具有纵向轴线且具有密封座。该阀具有致动器，该致动器具有致动器力，能够使得该致动器力沿着纵向轴线作用。该阀具有销，该销可沿着纵向轴线相对于第一止挡元件移动。可借助于致动器来致动销。该阀具有密封元件。该阀可通过销相对于阀座移动以便打开或者关闭阀。该阀具有第二止挡元件。该第二止挡元件被刚性地紧固至第一止挡元件。第二止挡元件具有用于密封元件的止挡。该止挡限制密封元件沿着纵向轴线远离密封座的移动。第二止挡元件在限定地预先确定的位置中被紧固至第一止挡元件。密封座和止挡相对于彼此具有限定地预先确定的间隔。

该阀例如是用于高压泵的进气阀、体积流量控制阀或者在具有高压泵的燃料喷射系统中使用的一些其它阀。限制密封元件沿着纵向轴线在两个方向上移动的两个止挡元件是两个单独的部件。两个止挡元件在限定地预先确定的位置中被紧固至彼此，使得维持限定地预先确定的间隔。特别地在阀的组装期间测得该限定地预先确定的间隔。因此，补偿了两个止挡元件的生产公差，并且两个止挡元件的生产公差对限制密封元件的移动没有影响或者仅有很小影响。例如，两个止挡元件借助于连接过程被连接至彼此。例如，两个止挡元件具有共同的焊接连接、共同的粘合连接、共同的钎焊连接、共同的压配合连接和/或在限定地预先确定的位置处将两个止挡元件可靠地连接至彼此的一些其它类型的连接。

密封元件沿着纵向轴线在密封座与止挡之间的移动（也称为阀冲程）特别仅通过限定地预先确定的位置或者限定地预先确定的间隔的设置过程的精确度来具有公差。单独的部件的公差，特别是两个止挡元件的公差，是可忽略的。

在至少一个实施例中，第二止挡元件是套筒。该套筒的侧壁被紧固至第一止挡元件。止挡被形成在套筒的基部区域中。基部区域相对于侧壁横向地延伸，并且特别地还相对于纵向轴线横向地延伸。因此，可以使用具有相对简单的几何结构的部件。第一和/或第二止挡元件在每种情况下特别地包括优质钢。例如，第二止挡元件是冲压且弯曲的部件和/或借助于金属注射成型来生产。

在至少一个实施例中，第一止挡元件具有凹槽，第二止挡元件部分地被布置在该凹槽中。凹槽允许第二止挡元件在组装过程中相对于第一止挡元件移位。此外，凹槽允许在不同的位置中将第二止挡元件紧固至第一止挡元件，使得维持限定地预先确定的间隔。

在至少一个实施例中，密封元件具有盘形形状。特别地，密封元件具有相对于纵向轴线横向的平面盘形延伸。当密封元件与止挡接触时，密封元件的面向密封座的表面相对于密封座具有限定地预先确定的中间空间。因此，预先确定了流体能够在密封座与密封元件的表面之间传送的最大开口截面。该最大开口截面独立于限定地预先确定的中间空间的部件的公差。

在至少一个实施例中，使用根据本申请的阀作为高压汽油泵的进气阀。高压汽油泵被设计成例如提供从200巴至500巴或者更高的压力。

在至少一个实施例中，用于生产用于机动车辆的高压泵的阀的方法包括：提供第一止挡元件，该第一止挡元件具有纵向轴线和密封座。提供致动器，该致动器具有致动器力，能够使得该致动器力沿着纵向轴线作用。提供销、密封元件以及第二止挡元件，该第二止挡元件具有用于密封元件的止挡。将销部分地布置在第一止挡元件中，使得销可沿着纵向轴线相对于第一止挡元件移动，并且可借助于致动器致动。将密封元件布置在第一止挡元件与第二止挡元件之间，使得密封元件可通过销相对于密封座移动以便打开或者关闭阀。使第一止挡元件和第二止挡元件沿着纵向轴线相对于彼此移位。按照这种方式，改变密封座与止挡之间的间隔。当该间隔对应于限定地预先确定的间隔时，将第二止挡元件固定至第一止挡元件。因此，无论部件的公差如何，总是将密封座与止挡之间的间隔设置为限定地预先确定的值。借助于根据本申请的方法来补偿例如在部件的生产期间产生的部件的公差，并且特别地该公差对密封座与止挡之间的间隔没有影响或者仅有很小的影响。

例如，借助于该方法来生产根据如在本申请的上下文中讨论的至少一个实施例的阀。

在至少一个实施例中，在移位期间将密封元件推靠在止挡上。借助于移位来改变在密封元件与密封座之间的中间空间。当该中间空间对应于限定地预先确定的中间空间时，将第二止挡元件固定至第一止挡元件。因此，独立于部件的公差将密封座与密封元件（特别地，密封元件的面向密封座的表面）之间的最大可用开口截面设置为限定地预先确定的值。例如，借助于量规来预先确定限定地预先确定的间隔和/或限定地预先确定的中间空间。在移位期间将量规布置在两个止挡元件之间和/或密封元件与第一止挡元件之间以便限定地预先确定所述限定地预先确定的间隔和/或限定地预先确定的中间空间。

例如，将第二止挡元件固定至第一止挡元件包括焊接、粘合连接、钎焊、按压和/或一些其它连接方法。

例如，借助于金属的注射成型来生产第一止挡元件。替代性地或者另外，借助于金属的注射成型来生产第二止挡元件。金属特别地是优质钢。

在又一示例性实施例中，借助于冲压和弯曲来生产第一止挡元件和/或第二止挡元件。

附图说明

可以从结合附图解释的以下示例获知进一步的优点、特征和发展。在所述附图中，相同的元件、相同类型的元件以及相同操作的元件可以被提供有相同的附图标记。

在附图中：

图1示出了根据一个示例性实施例的阀的示意图，

图2示出了根据一个示例性实施例的阀的细节的示意图，以及

图3示出了根据一个示例性实施例的生产方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了根据一个示例性实施例的阀100的示意图。使用根据图示的示例性实施例的阀100作为用于汽油的燃料输送系统的高压泵101的进气阀。阀100的其它使用也是可能的，例如，作为体积流量控制阀和/或作为压力控制阀。

高压泵101特别地被设计成将燃料（诸如，汽油或者柴油）从燃料箱输送到机动车辆的内燃机。例如，借助于喷射器来将燃料喷射到内燃机的燃烧室中。

阀100例如被设计成计量到高压泵101的输送室120中的流体。当阀100打开时，流体有可能从面向流体箱的入口122流动到面向输送室120的出口123。阀100可以特别地还与高压泵101的输送压力相反地被保持打开，使得流体有可能从输送室120流出在燃料箱的方向上通过阀100。

阀100具有致动器105。致动器105例如是电磁致动器。致动器105被设计成沿着纵向轴线105施加致动器力106。致动器105具有线圈124，可以向该线圈124施加电流。此外，致动器105具有磁极铁芯125，该磁极铁芯125被布置在线圈124的内部。电枢126可沿着纵向轴线104相对于磁极铁芯125移动。

例如，阀100是切换阀，该切换阀被构造为致动器105和借助于该致动器105来切换的液压布置的组合。在功能方面，情况例如是实现液压布置的两种切换状态：打开位置和关闭位置。

在致动器105的情况下，磁极铁芯125和电枢在断电状态下由致动器弹簧127保持间隔开。利用电流使线圈124通电使得在线圈3中建立磁场。在周围的金属部件中引发该磁场，使得在电枢126与磁极铁芯125之间建立了致动器力106。特别地形成为压缩弹簧的致动器弹簧127的弹簧力被致动器力106克服。致动器力106被传递至阀100的销107，并因此控制了液压。

图2示出了还可以被称为液压或者被动（passive）单元的阀100的细节的示意图。

阀100具有第一止挡元件102。该止挡元件102沿着纵向轴线104面向致动器105。阀100具有第二止挡元件103。该第二止挡元件103在操作就绪状态下面向输送室120。第一止挡元件102沿着纵向轴线104被布置在致动器105与第二止挡元件103之间。

第一止挡元件102是环形形状。第一止挡元件102在避开致动器105的一侧处具有密封座118。

第二止挡元件103具有套筒111的形状。基本上沿纵向轴线104定向的侧壁112至少局部地与第一止挡元件102接触。第二止挡元件103的基部区域113相对于纵向轴线104横向地定向并且在操作就绪状态下在输送室120的方向上关闭第二止挡元件103。止挡109形成在基部区域113上。止挡109特别地面向第一止挡元件102。例如，借助于台阶、突起或者一些其它几何结构来形成止挡109。

盘形密封元件108沿着纵向轴线104被提供在密封座118与止挡109之间。特别地，当密封元件108贴靠密封座118时，切断通过阀100的流体流。为了使流体流能够通过阀100，例如借助于致动器力106来将密封元件108布置成与密封座118间隔开。流体可以传送通过在密封座118与密封元件108的面向密封座118的表面116之间的中间空间到达出口123。

在示例性实施例中，弹簧119被布置在基部区域113与密封元件108之间。弹簧119沿着纵向轴线104在致动器105的方向上将密封元件108推靠在密封座118上。

第一止挡元件102和第二止挡元件103在第二止挡元件103的侧壁112的区域中以及第一止挡元件102的凹槽114的区域中联接至彼此。凹槽114特别地围绕纵向轴线104环形形状并且在远离致动器104的方向上打开。因此，第一止挡元件102具有环形突起128，该环形突起128将凹槽114限定至内部。沿纵向轴线104延伸的突起128和沿纵向轴线104定向的侧壁112彼此接触。借助于连接技术产生的连接将第二止挡元件103固定至第一止挡元件102。

第二止挡元件103在相对于第一止挡元件102的限定地预先确定的位置中被固定至第一止挡元件102。特别地，通过在密封座118与止挡109之间的限定地预先确定的间隔110来预先确定该位置。替代性地或者另外，通过当密封元件108沿着纵向方向被定位在其与致动器105间隔开达最大程度的位置中时在表面116与密封座118之间的限定地预先确定的中间空间117来预先确定该位置。

在生产过程期间，为了维持限定地预先确定的中间空间117和/或限定地预先确定的间隔110，使用例如，量规121。在第二止挡元件103被固定地连接至第一止挡元件102之前，借助于量规121来设置限定地预先确定的间隔110和/或限定地预先确定的中间空间117。然后，第一止挡元件102和第二止挡元件103被刚性地连接至彼此，使得为阀100设置了限定地预先确定的间隔110和/或限定地预先确定的中间空间117。

在未明确地图示的其它示例性实施例中，量规121被设计成预先确定在密封元件108的表面116与第一止挡元件102的顶侧之间的间隔，所述顶侧沿着纵向轴线104避开密封元件108。特别地，如果第一止挡元件102是以非常高的精度制造的车削部件，并且密封座118例如是磨削的，则这是可能的。

根据本申请的阀100允许精确地设置对密封元件108沿纵向轴线104的轴向移动（也称为阀冲程）的限制。密封元件108可在止挡109与密封座118之间轴向地移动。在根据本申请的阀100的情况下，密封元件108的最大轴向移动不主要受制造过程的影响，并且特别地不由于单独部件的制造而改变。通过例如借助于量规121设置预先确定的间隔110和/或预先确定的中间空间117来补偿部件的生产引发的公差，特别是两个止挡元件102、103和/或密封元件108的生产引起的公差。因此，有可能省除磁冲程中的附加公差储备。此外，有可能省除例如在销107上的额外的止挡。

可借助于凹槽114和套筒111来设置密封元件108的冲程，特别地借助于两个止挡元件102和103相对于彼此的相对位置来设置。

图3示出了根据示例性实施例的用于阀100的生产方法的流程图。

在步骤201中，提供致动器105、销107、第一止挡元件102、第二止挡元件103以及密封元件108。

例如，借助于所谓的MIM（金属注射成型）来生产第一止挡元件102和/或第二止挡元件103。按照这种方式，特别地还有可能为两个止挡元件102、103生产复杂的几何结构。特别地在生产大单位数量的情况下这是经济的。

替代性地或者另外，借助于冲压和弯曲来生产第一止挡元件102和/或第二止挡元件103。特别地，第一止挡元件102、第二止挡元件103以及密封元件108均由优质钢制造。

在步骤202中，将销部分地布置在第一止挡元件102中。销107特别沿纵向轴线104定向并且可相对于止挡元件102移动。例如，销107被联接至致动器105，使得致动器力106和/或弹簧127的弹簧力被传递至密封元件108。

在步骤203中，将密封元件108布置在第一止挡元件102与第二止挡元件103之间。特别地将密封元件108布置在密封座118与止挡109之间。

在步骤204中，使第一止挡元件102和第二止挡元件103沿着纵向轴线104相对于彼此移位。使两个止挡元件102、103相对于彼此移位，使得在密封座118与止挡109之间的间隔改变。例如，预先确定量规121以便预先确定在密封座118与止挡109之间的间隔。使两个止挡元件102、103相对于彼此移位，直到在密封座118与止挡109之间的间隔对应于限定地预先确定的间隔110，该限定地预先确定的间隔例如通过量规121来预先确定。

在步骤205中，随后在预先确定的位置中将第二止挡元件103固定至第一止挡元件102，该预先确定的位置对应于预先确定的间隔110。

替代性地或者另外，在步骤204中，改变密封座118与密封元件108的表面116之间的中间空间，直到该中间空间对应于限定地预先确定的中间空间117，其例如借助于量规121来预先确定的。

因此，生产方法的精确度预先确定了密封元件108的冲程的公差，即，特别地，间隔110和/或中间空间117的公差。因此，有可能补偿例如在生产过程期间产生的部件的公差。密封元件108的冲程特别地独立于或者在尽可能最大的程度上独立于部件的生产公差。

根据图3的生产方法特别廉价。例如，可以生产具有更大生产公差的单独的部件。这也引起部件成本降低。借助于根据本申请的方法来补偿部件的更大的单独公差。此外，特别地，不需要在致动器105中并且特别地在电磁体中提供相对大的公差储备。因此，致动器105，并且特别是电磁铁，可以被设计成更小。按照这种方式能够实现成本节省。此外，更小的结构空间是可能的。在生产多个阀101的情况下，在单独的阀101之间的差异减小，因为阀100的切换时间展现出较小的差异。阀100的切换时间直接受到密封元件108的冲程的影响。此外，阀100上的压降波动较小；特别地，在使用所述阀作为燃料泵101中的进气阀的情况下，填充特性展现出较小的波动。按照这种方式，阀100可以被设计成整体更小。

在示例性实施例中，阀100是当断电时打开的阀。在其它示例性实施例中，阀100被设计为当断电时关闭的阀。

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的高压泵（101）的阀（100），所述阀具有：

- 第一止挡元件（102），所述第一止挡元件（102）具有纵向轴线（104）和密封座（118），

- 致动器（105），所述致动器具有致动器力（106），能够使得所述致动器力（106）沿着所述纵向轴线（104）作用，

- 销（107），所述销（107）能够沿着所述纵向轴线（104）相对于所述第一止挡元件（102）移动，并且能够借助于所述致动器（105）致动，

- 密封元件（108），所述密封元件（108）能够通过所述销（107）相对于所述阀座（118）移动以便打开或者关闭所述阀（100），

- 第二止挡元件（103），所述第二止挡元件（103）被刚性地紧固至所述第一止挡元件（102）并且具有用于所述密封元件（108）的止挡（109）以便限制所述密封元件（108）沿着所述纵向轴线（104）远离所述密封座（118）的移动，其中，所述第二止挡元件（103）在限定地预先确定的位置中被紧固至所述第一止挡元件（102），使得所述密封座（118）和所述止挡（109）彼此具有限定地预先确定的间隔（110）。

2.根据权利要求1所述的阀，其中，所述第二止挡元件（103）是套筒（111），并且所述套筒（111）的侧壁（112）被紧固至所述第一止挡元件（102），并且所述止挡（109）被形成在所述套筒（111）的基部区域（113）上，所述基部区域（113）相对于所述侧壁（112）横向地延伸。

3.根据权利要求1或2所述的阀，其中，所述第一止挡元件（102）具有凹槽（114），所述第二止挡元件（103）被部分地布置在所述凹槽（114）中。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的阀，其中，所述密封元件（108）具有盘形形状，并且当所述密封元件（108）与所述止挡（109）接触时，所述密封元件（108）的面向所述密封座（118）的表面（116）相对于所述密封座（118）具有限定地预先确定的中间空间（117）。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的阀的用途，将所述阀用作高压汽油泵的进气阀。

6.一种用于生产用于机动车辆的高压泵（101）的阀（100）的方法，所述方法包括：

- 提供第一止挡元件（102）、具有致动器力（106）的致动器（105）、销（107）、密封元件（108）、以及第二止挡元件（103），所述第一止挡元件（102）具有纵向轴线（104）和密封座（118），能够使得所述致动器力沿着所述纵向轴线作用，所述第二止挡元件（103）具有用于所述密封元件（108）的止挡（109），

- 将所述销（107）部分地布置在所述第一止挡元件（102）中，使得所述销（107）能够沿着所述纵向轴线（104）相对于所述第一止挡元件（102）移动，并且能够借助于所述致动器（105）致动，

- 将所述密封元件（108）布置在所述第一止挡元件（102）与所述第二止挡元件（103）之间，使得所述密封元件（108）能够通过所述销（107）相对于所述密封座（118）移动以便打开或者关闭所述阀（100），

- 使所述第一止挡元件（102）和所述第二止挡元件（103）沿着所述纵向轴线（104）相对于彼此移位并且因此

- 改变在所述密封座（118）与所述止挡（109）之间的间隔，

- 当所述间隔对应于限定地预先确定的间隔（110）时，将所述第二止挡元件（103）固定至所述第一止挡元件（102）。

7.根据权利要求6所述的方法，所述方法包括：

- 在所述移位期间将所述密封元件（108）推靠在所述止挡（109）上，

- 借助于所述移位来改变在所述密封元件（108）与所述密封座（108）之间的中间空间，

- 当所述中间空间对应于限定地预先确定的中间空间（117）时，将所述第二止挡元件（103）固定至所述第一止挡元件（102）。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述固定包括以下中的至少一种：

- 焊接，

- 粘合连接，

- 钎焊，以及

- 按压。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，所述方法包括：

- 借助于量规（121）来预先确定所述限定地预先确定的间隔（110）。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的方法，其中，提供所述第一止挡元件（102）和/或所述第二止挡元件（103）包括：

- 将金属注射成型。