CN114729590A - 紧凑型活塞阀 - Google Patents

Abstract

活塞阀包括主体(2)、阀座(14)、活塞形式的闭塞构件(4)和复位弹簧(5)。主体(3)包括壳体(3)以及安装在壳体(3)中的内部元件(6)，壳体具有用于加压流体的至少一个出口孔口(10)。内部主体(6)承载阀座(14)，并对闭塞构件(4)提供在主体中的平移引导。此外，内部元件(6)包括至少一个孔(16)，孔配置为将流体从阀座朝向出口孔口(10)引导。

Description

紧凑型活塞阀

技术领域

本发明涉及一种用于控制加压流体的循环的活塞阀，特别是汽车领域中的活塞阀。

背景技术

在汽车领域，内燃机的活塞冷却喷嘴用于将冷却液(例如，油)喷向活塞底部(即，喷向燃烧室外部的活塞面)或将冷却液喷入为此专门设置的活塞通道中。

通常使用的活塞冷却喷嘴是附接部件，固定在发动机壳体上，并与供应冷却液的孔口连通。

喷嘴包括：其中安装有阀的主体，以及至少一个附接到主体以对冷却液加以定向的管部。

喷嘴可以为螺杆阀类型，即，其包括螺杆，该螺杆设置有孔，阀安装在该孔中，该螺杆直接螺纹紧固到发动机缸体中。通常，承载一个或多个管部的子组件被保持在螺杆的头部和发动机缸体之间。根据另一种类型的喷嘴，该喷嘴包括通过附接螺钉固定到发动机机体的附接板。

阀控制加压冷却液朝向活塞流通。当流体的压力达到一定的压力水平时，阀打开并允许流体通过阀，并通过一个或多个管部向活塞喷射。

存在球阀和活塞阀。活塞阀通常具有比球阀更好的反应性。

活塞阀包括主体，该主体具有从主体的第一纵向端部处穿出的孔，并且该主体的第二纵向端部被封闭，在该孔中穿出有一个或多个侧向开口，从而形成一个或多个油出口孔口。所述孔的穿出端部连接到加压流体源，并且所述一个或多个侧向开口定向成朝向期望将所述流体带到的区域。具有圆柱形回转体形状的闭塞器(称为活塞)安装在孔中，并且能够在空闲位置和完全打开位置之间移动，在空闲位置，活塞防止流体从孔和一个或多个出口孔口流动，在完全打开位置，流通被允许。活塞通过压缩安装在主体的封闭的第二端部和活塞之间的弹簧返回到空闲位置。

包括这种活塞阀的喷嘴的长度超过一个或多个油出口孔口，该长度相对较大，以便当阀打开时允许相对于阀座和一个或多个出口孔口释放活塞，这增加了喷嘴在发动机中的空间要求。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于加压流体回路的具有较小空间要求的活塞阀。

上述目的是通过如下所述的活塞阀实现的，该活塞阀包括阀体、阀座、呈活塞形式的闭塞器和复位弹簧。所述主体包括形成封壳的外部主体和内部主体，所述外部主体设置有至少一个加压流体出口孔口，以及所述内部主体形成附接在所述封壳中的衬套。衬套承载阀座，并对闭塞器提供在主体中的平移引导。此外，衬套包括至少一个窗口，窗口配置为将流体从阀座朝向出口孔口引导。

通过使用这种衬套，能够将阀座布置在相对于油液出口孔口位于非常上游的轴向位置处，这使得活塞的释放能够至少部分地发生在出口孔口的上游。于是能够减小阀的长度，特别是能够减小阀的位于出口孔口上游的部分的长度。

此外，喷嘴的主体在与用于加压流体的出口孔口相同的一侧上包括与封壳成一体的底部，并且所述喷嘴的所有部件(即，至少闭塞器和衬套)通过封壳的与底部相对的开口端部引入封壳中，并加压流体通过所述开口端部被输送到喷嘴。这简化了喷嘴，并使其更加可靠。

有利的是，外部主体通过冷冲压然后再机械加工来制造，这使得可减少所需材料的量并提高生产率，并且衬套由塑料材料直接通过注射模制来制造。因此降低了阀的制造成本。此外，与现有技术的活塞阀相比，阀的质量可被减小。

换句话说，活塞阀被制造成包括复合主体，其中，功能分布在外部部分和内部部分之间。外部部分实现固定至流体回路并使流体向阀的外部流通的功能，而内部部分实现阀座和引导闭塞器的功能，并形成从阀座到阀出口的用于流体的至少一个流体通道。

本申请的一个目标是一种用于液压或气动回路的活塞阀，包括具有纵向轴线的中空主体，所述中空主体的第一纵向端部被底部封闭，所述中空主体的第二纵向端部用于连接到加压流体源，所述活塞阀包括：至少一个流体出口孔口、位于所述主体的第二纵向端部和出口孔口之间的阀座、具有圆柱形回转体形状并与所述阀座配合的闭塞器以及用于使闭塞器复位而抵靠在所述阀座上的弹簧。所述主体包括至少部分地形成所述主体的外部的封壳和至少部分地形成所述主体的内部的内部元件，所述内部元件安装在与所述封壳中并与所述封壳流体密封接触。所述封壳包括至少一个出口孔口和通风口，所述内部元件包括孔，所述孔的内部面包括与所述主体的第二纵向端部处于同一侧的第一部分和与所述出口孔口处于同一侧的第二部分，所述第一部分和所述第二部分在所述阀座处连接。所述第二部分提供对所述闭塞器的沿纵向轴线的平移引导，并包括至少一个轴向延伸的窗口，以便在所述封壳和所述闭塞器之间形成用于流体的通道，使得流体能够在所述闭塞器从阀座分离时从所述第一部分一直流动到所述出口孔口。

有利的是，内部元件由塑料材料制成。

例如，所述主体包括所述内部元件的第一纵向端部和所述封壳的底部之间的第一流体密封接触，以及所述内部元件的第二纵向端部和所述封壳的第二纵向端部之间的流体密封接触，所述封壳的第二纵向端部位于所述主体的第二纵向端部处。

在一个示例性实施例中，所述第一流体密封接触通过锥形对锥形接触获得。在另一示例性实施例中，第一接触是与纵向轴线垂直的平面抵靠。

根据附加的特征，所述内部元件的第一纵向端部可包括与所述封壳的底部接触的至少一个环形边缘。

第二接触可以是与纵向轴线正交的平面抵靠接触。

所述弹簧是螺旋弹簧，并且闭塞器可包括中空本体，中空本体在与阀座接触的端部处封闭。弹簧的一纵向端部安装在闭塞器中。有利地，所述底部包括容置所述弹簧的另一纵向端部的凹部。

在一个示例实施例中，每个窗口包括面向出口孔口的区域。

活塞阀可包括n个出口孔口和n个窗口，n大于或等于1。所述n个出口孔口可以是穿孔，并且其中，每个窗口可具有接近或等于出口孔口的直径的横截面。

在一个有利的示例中，活塞阀包括在封壳和内部元件之间进行角度定向的构件，以使得窗口的区域面向出口孔口。所述定向构件可包括在所述封壳和所述内部元件上配合的形状，以便相对于所述封壳对所述内部元件施加给定的角度位置。

所述内部元件可通过压接被保持在所述封壳中。

本发明的另一目标是一种加压流体回路，包括加压流体源和至少一个根据本发明的活塞阀，该活塞阀通过其第一端部连接到流体源。

例如，所述回路形成内燃机的液压回路。

本发明的另一目标是一种用于对内燃机的活塞进行冷却的喷嘴，包括至少一个根据本发明的活塞阀和至少一个用于将流体从出口孔口朝向所述活塞引导的管部。所述封壳可包括用于安装在发动机缸体中的外螺纹。

本发明的另一目标是制造根据本发明的活塞阀的方法，包括：

-制造封壳。

-制造内部元件。

-将所述内部元件从所述封壳的供流体进入的一端部引入封壳。

-将所述内部元件固定在所述封壳中。

例如，所述封壳是通过冷冲压和再机械加工来制造的。

有利地，所述内部元件由热塑性材料经注射模制来制造。

所述内部元件可通过压接被固定在所述封壳中。有利地，在压接过程中，所述内部元件在所述封壳中承受轴向压力。

附图说明

基于下文中的说明和附图将更好地理解本发明，在附图中：

图1为根据一个示例性实施例的活塞阀的分解视图；

图2A是图1所示的阀沿第一剖切平面的纵向截面视图，该阀处于关闭状态；

图2B示出了图2A的视图，但阀处于打开状态；

图3是图1所示的阀沿垂直于第一剖切平面的第二剖切平面的纵向截面视图，该阀处于打开状态；

图4是单独示出图1的内部元件的透视图；

图5是根据另一示例实施例的活塞阀的纵向截面视图，该阀处于关闭状态；

图6示出了图5的活塞阀处于打开状态；

图7为图6的细节视图；

图8是单独示出图5的内部元件的透视图；

图9是根据另一示例实施例的活塞阀的纵向截面视图，该阀处于关闭状态；

图10示出了图9的活塞阀处于打开状态；

图11为图10的细节视图；

图12是单独示出图9的内部元件的透视图；

图13是根据另一示例实施例的活塞阀的纵向截面视图，该阀处于关闭状态；

图14示出了图13的活塞阀处于打开状态；

图15为图14的细节视图；

图16是单独示出图13的内部元件的透视图；

图17是根据另一示例实施例的活塞阀的纵向截面视图，该阀处于关闭状态；

图18示出了图17的活塞阀处于打开状态；

图19为图18的细节视图；

图20为图18的内部元件的一部分的透视图；

图21A和图21B为图18的内部元件的另一部分的透视图；

图22A是包括根据本发明的活塞阀的喷嘴的示例的透视图，

图22B是图22A的喷嘴的纵向截面视图；

图23A是包括根据本发明的活塞阀的喷嘴的示例的透视图；

图23B是图23A的喷嘴的纵向截面视图；

图24A是包括根据本发明的活塞阀的喷嘴的示例的透视图；

图24B是图24A的喷嘴的纵向截面视图。

具体实施方式

本发明将在通过喷射冷却液对机动车辆的内燃机的活塞进行冷却的应用场景中更具体地描述。应当理解，本发明在汽车领域和使用加压流体的其他领域中适用于任何液压回路，也适用于任何气动回路。

本发明涉及一种活塞阀(也称为分配器)，特别用于装备喷嘴，例如螺杆阀类型的喷嘴，更特别地，使用在对内燃机活塞进行冷却的领域中。

在所有示例实施例中，流体的流动由箭头F示意性地示出。

在图1至图4中示出了包括主体2的活塞阀C1的第一示例。主体可以包括外螺纹，于是形成螺杆，从而使其能够直接安装在所要装备的装置中，例如直接安装在内燃机的发动机缸体中。

该阀还包括与阀座配合的闭塞器4，安装在闭塞器4和主体2之间并将闭塞器朝向阀座推动的复位弹簧5。闭塞器4具有圆柱形回转体的形状，并且可被称为活塞。闭塞器包括：至少一个用于以流体密封的方式与阀座配合的纵向端部，以及在活塞滑动期间在活塞和主体2的内壁之间提供流体密封的侧壁。

主体2的形状为具有纵向轴线X的大致管状的回转体，包括第一纵向端部2.1和第二纵向端部2.2。

主体2包括外部主体3或封壳以及在说明书的其余部分中称为“内部元件”的内部主体6。

封壳3包括在封壳的第二纵向端部2.2处穿出的孔8。封壳的另一纵向端部由底部7封闭。然而，在封壳的底部中形成有通风口9，以便在闭塞器4移动时允许空气流通。

孔8的第一端部8.1定向成与封壳3的底部处于同一侧，孔的第二端部8.2定向成与封壳3的开口端部处于同一侧。底部7制造成与封壳成一体。

孔8的第二端部8.2用于连接到加压流体源。流体从第二端部8.2流向第一端部8.1。

封壳3包括至少一个穿过封壳的侧壁的流体出口孔口10。在所示的示例中，形成有在直径方向上相对的两个出口孔口10。一个或多个孔口在孔8中穿出。优选地，封壳由金属材料制造，有利地，通过冷冲压制造，然后进行再机械加工，以制造孔8和出口孔口10。应理解，封壳可包括两个以上的沿封壳的周向分布的出口孔口。

内部元件6用于形成活塞的纵向引导表面和阀座。

内部元件6具有围绕轴线X1的大致管状的回转体，当内部元件6安装在封壳3中时，该轴线X1与轴线X同轴。内部元件6包括第一纵向端部6.1和第二纵向端部6.2。第一纵向端部6.1用于首先插入封壳3的孔8中，以与封壳3的底部相对。第二纵向端部6.2设置成与封壳3的开口端部处于同一侧。

在图3和图4中示出了内部元件，内部元件包括位于其第二纵向端部6.2处的台肩11，该台肩11用于与位于孔8的第二端部处的环形表面13发生接触。环形表面13例如通过沉孔加工而产生。台肩11和环形表面13之间的接触使得该接触是流体密封的。在一个变型中，台肩11和环形表面形成锥形对锥形的抵靠。在另一种变型中，内部元件不具有台肩11，内部元件和孔之间的流体密封接触发生在端部6.2处。

有利地，内部元件6在孔8中被引导。引导可以通过承载台肩11的环与孔的包括环形表面13的部分的配合来提供，和/或通过内部元件6的外表面和孔8的位于窗口上游的部分的配合来提供，考虑到图3中的横截面，或者甚至通过内部元件6的整个外表面和孔8的配合来提供。

内部元件6还包括具有轴线X1并在内部元件6的两个纵向端部处穿出的孔12。

在所示的示例中，孔12包括具有较小直径的部分12.1和具有较大直径的部分12.2，具有较小直径的部分和具有较大直径的部分通过环形表面连接，所述环形表面形成用于闭塞器4的阀座14。闭塞器4的外直径使其能够在具有较大直径的部分12.2中纵向滑动，同时被具有较大直径的部分12.2引导。

内部元件还包括至少一个侧向窗口16，在所示的示例中具有两个窗口，它们在孔12的具有较大直径的部分12.2(即，阀座的下游)中穿出。这些窗口16在直径方向上相对，并且布置成：当内部元件6安装在封壳3中时，窗口16的一部分面对出口孔口10。

窗口16具有与内部元件6的第一端部6.1处于同一侧的第一纵向端部16.1，以及与阀座14处于同一侧的第二纵向端部16.2。

每个窗口的第一端部16.1基本上与出口孔口10相对，并且每个窗口的第二端部在流动方向F上正好位于阀座14的下游。如图2A所示，每个窗口16在孔8的表面和闭塞器的外侧表面之间限定出纵向通道，该纵向通道使得能够将加压流体从孔12的具有较小直径的部分12.1经由封壳3和闭塞器4的侧壁之间的通路引导到出口孔口10。因此，内部元件6的使用使得能够增加阀座14与一个或多个出口孔口10之间的轴向距离。因此，在阀打开时释放闭塞器所需的空间在流动方向上位于出口孔口10的上游。能够减小封壳3的长度(特别是封壳在出口孔口10下游的轴向延伸长度)，而同时不改变出口孔口的位置。这种长度的减少非常有利地使得能够减少发动机中的空间要求。

有利地，窗口的横向尺寸等于出口孔口10的直径，以便使通过阀的流体的流率最大化并减小压降。窗口16相对较窄，留有足够的材料来用于引导闭塞器4。

优选地，外部元件6包括数量与封壳3所包括的出口孔口10一样多的窗口16。

在该示例中，窗口16的形状为矩形，但也可以设想其他形状，例如梯形。

优选地，阀包括定向构件18，用于相对于封壳3围绕纵向轴线X对内部元件6进行角度定向，以便在组装时，每个窗口16与出口孔口10正对，使得能够优化通过阀的流率。

在这个示例中，在封壳和内部元件中都形成有定向装置。孔8的内表面在孔的第二端部8.2处包括在该表面的一部分上纵向延伸的两个凹槽20。内部元件6在其外表面上于第二纵向端部6.2处包括两个肋22，所述肋在内部元件长度的一部分上纵向延伸，并且尺寸设置成使肋进入凹槽20。肋22以与所述两个凹槽20的相对布置方式相对应的方式相对于彼此布置。因此，通过使内部元件相对于封壳定向以使凹槽20和肋22对准，每个窗口16自动地与出口孔口10对准。有利地，肋的长度小于凹槽的长度，以确保环形表面13和台肩11之间的接触。

在该示例中，每个肋22与窗口16对准，但这种布置不是限制性的，也可以设想肋相对于窗口成角度地偏置，例如偏置90度的角度。

使用凹槽和肋，或使用两个以上的凹槽和两个肋并不偏离本发明的范围。在一种变型中，一个或多个肋由封壳承载，并且一个或多个凹槽由内部元件承载。

也可以设想其他手段来促进内部元件相对于封壳的定向，其他手段例如为在封壳和内部元件上的视觉标记。

在一个变型中，窗口16不相对于出口孔口定向，并且窗口和出口孔口从中穿出的环形通道实现了内部元件内的液体朝向出口孔口的流动，而无论窗口相对于出口孔口的定向如何。例如，可以通过在出口孔口10处制造孔8的具有较大直径的部分和/或在窗口16处制造内部元件6的具有减小的直径的部分来制造通道。

内部元件6的第一端部6.1使得其与孔8的第一端部8.1的接触基本上是流体密封的。因此，出口孔口10和通风口9以流体封的方式彼此隔离。

在该示例中，第一端部6.1和8.1被适配成产生锥形对锥形的接触，以提供流体密封组装。在一个变型中，两个圆柱表面的密封组装不偏离本发明的范围。

复位弹簧5以具有反作用力的方式安装在闭塞器和孔8的底部之间，以便使闭塞器复位成抵靠阀座14。

在所示的示例中，并且优选地，该弹簧是螺旋弹簧。

有利地，闭塞器4包括在纵向端部由底部24封闭的中空本体，该底部24用于与阀座配合，弹簧5安装在中空本体中。弹簧5的外直径小于中空本体的内直径。此外，孔8的底部还包括凹部26，凹部的内直径对应于弹簧5的外直径，并且该凹部形成用于弹簧5的另一端部的容置部。有利地，孔8的围绕凹部的底部形成用于阀的轴向止动部，并防止弹簧被压缩而处于环圈邻接的状态下。优选地，通风口9在凹部26的底部中穿出。

有利地，孔12的第一端部12.3包括相对于延伸的闭塞器的外直径保持有间隙的表面，使得尽管内部元件紧密地安装在封壳中也可以确保闭塞器在内部元件中的自由滑动。

内部元件6纵向固定在封壳3中，使得其第一纵向端部6.1与封壳的孔8的第一端部8.1紧密接触，并且台肩11抵靠在环形表面13上。在所示的非限制性示例中，固定是通过压接实现的。为此目的，封壳在其开口端部处包括环形突出部28，该环形突出部与孔8的位于环形表面13上游的第二端部8.2相接壤，并用于弯折在内部元件上以轴向固定内部元件(在图中突出部28没有弯折)。优选地，压接使得内部轴向元件6承受轴向压力，以确保封壳的锥形表面和内部元件的锥形表面之间以及台肩11和环形表面13之间的流体密封接触。在内部元件不包括台肩的情况下，轴向压力被施加在内部元件的端部6.1和孔8的第一端部8.1之间。

有利地，内部元件6由塑料材料(优选地，热塑性材料)优选地通过模制(优选地，注射模制)制造。通过注射模制直接获得的部件可以被直接安装在封壳3中。作为例子，内部元件的材料选自PA6.6(聚酰胺66)、PPA(聚邻苯二甲酰胺)、聚苯硫醚或PPS、PEEK(聚醚醚酮)。有利地，可以添加添加剂，例如PTFE(聚四氟乙烯)或石墨，以改善滑动。

内部元件6可由塑料材料制造，因为它不受到容易使其损坏的冲击或夹紧力。

用于制造封壳3、内部元件6和闭塞器4的材料根据规范在扭矩抗性、温度抗性、对阀中循环的流体的化学抗性、以及摩擦系数(特别是闭塞器和内部元件之间的摩擦系数)方面进行选择，以避免过早磨损和颗粒脱落。

例如，封壳可由淬火或未淬火的锻钢制成，而闭塞器可由钢、铝或塑料材料制成。

对闭塞器的纵向导引是由内部元件实现的。

现在将描述用于制造阀C1的方法的示例。

所述封壳是通过冷冲压制造的。随后部件(特别是，为了生产孔8和出口孔口10)被再机械加工。

此外，所述内部元件通过注射模制来制造。

闭塞器例如通过冷冲压、塑料注射或机械加工生产。

闭塞器被容置在内部元件6的孔12的具有较大直径的部分12.2中，并且弹簧通过纵向端部被引入闭塞器中。

因此，形成的组件接下来通过将内部元件6的第一端部6.1引入孔8中而被引入孔8中。第一端部6.1与孔8底部的锥形表面发生锥形抵靠。

接下来进行压接。这包括使环形突出部28朝向内部元件变形，以便在端部6.1和孔8的端部8.1之间保持锥形抵靠。

在一个变型中，内部元件6和主体2可以通过对接压接来组装，即，通过撕裂孔8中的材料的冲头来组装以保持元件6，或者通过爪式垫圈来组装。

使用成一体的封壳和底部，并且有利地，在加压流体入口处使用压接，使得首先能够减少部件的数量，简化制造，其次能够大大提高喷嘴操作的安全性。这是因为，底部与封壳成一体，不存在封壳和底部之间的压接失效的风险。如果压力流体入口处的压接出现问题，则油会被始终朝向喷嘴的管部输送。最后，加压流体的作用趋于将部件保持在喷嘴的主体中并使部件保持组装在一起，这使得它们能够继续使喷嘴进行劣化的运转。

另一方面，在现有技术的喷嘴中，这样的底部被压接到喷嘴的主体上，并且在失效的情况下，喷嘴的部件随后在发动机中被流体的压力喷出，这可能损坏发动机，并且流体不再朝着喷嘴的管部输送，这导致活塞损坏和发动机故障。此外，由此会产生非常严重的流体泄漏，导致发动机的总流体压力下降，导致严重的故障。

在图22A、图23和图24B中示出了根据本发明的包括活塞阀的喷嘴的各种示例。

在图22A和图22B中，喷嘴G1为螺杆阀型的，包括活塞阀C1、围绕活塞阀安装的主体52和安装在主体52的孔54中的管部T1，所述活塞阀设有外螺纹51以形成螺杆。孔54以与至少一个出口孔口10相对的方式穿出。主体通过夹紧在螺杆的头部55和发动机缸体(未示出)之间而被保持。有利地，主体52包括与发动机缸体的构件配合以实现对管部定向的构件。在该示例中，主体包括平坦面52.1，所述平坦面与在发动机缸体上产生的铣削部或沉孔部(lamage)配合。

在图23A和图23B中，喷嘴G2为螺杆阀型的，并且包括活塞阀C1、呈环形式的主体58和安装在主体58的孔60中的管部T2，所述活塞阀设置有外孔57，形成螺杆。孔60以与至少一个出口孔口10相对的方式穿出。主体58通过夹紧在螺杆的头部59和发动机缸体(未示出)之间而被保持。喷嘴还包括安装板62和用于对喷嘴进行定向的销64。该销用于进入形成在发动机缸体中的孔口。

在图24A和24B中，喷嘴G3包括一体式活塞阀，其封壳3'形成主体，该主体具有形成出口孔口10的延伸孔66和安装在孔66中的管部T3。喷嘴还包括安装板68。孔洞70形成在安装板68中，用于接纳用于固定到发动机缸体的螺钉。例如，喷嘴由制造的组件形成。

喷嘴可包括多个管部。

现在将描述包括图1的活塞阀的喷嘴的操作。

喷嘴被安装在内燃机的发动机壳体中，一个或多个管部被定向成使得油液射流朝向活塞底部定向。喷嘴调节流率。

使阀被打开的压力取决于弹簧5的载荷。只要加压油液施加在闭塞器4上的力低于弹簧5的载荷，闭塞器4就停留在阀座14上，油液不供应到出口孔口(图1)。

当压力足够时，闭塞器从阀座14分离，油液在窗口16中流通并到达出口孔口，并通过该出口孔口喷向发动机的活塞。

当压力水平增加时，闭塞器4在弹簧5处于环圈邻接的构型之前抵靠在封壳3的底部上，这减少了对其损坏的风险(图2和图3)。

当压力低于给定压力时，闭塞器4被复位弹簧5推靠在阀座14上，并且流动被阻断。

在图5至图8中示出了活塞阀C2的另一示例。

阀C2具有类似于阀C1的结构。

然而，阀C2包括具有更小横截面的闭塞器104，这使得能够将油液的流动横截面最大化，并因此将通过阀的流率最大化。此外，内部元件106包括位于其第一纵向端部106.1处的锥形表面，该锥形表面设置有多个环形边缘130，所述环形边缘以纵向轴线为中心并提供流体密封(图7)。这些边缘形成了将在组装时变形的区域，特别是在压接期间变形的区域。

此外，窗口116具有梯形形状，其中梯形的下底朝向上游定向(图8)。这种形状也有助于将流率最大化。

活塞阀C2的操作类似于阀C1的操作。

在图9至图12中示出了活塞阀C3的另一示例性实施例。

阀C3具有类似于阀C1和C2的结构。

然而，阀C3包括底部设置有突起232的闭塞器204，所述凸起朝向上游定向，即，朝向阀的连接到压力源的端部。突起232具有截头锥形的形状，其最小的底部朝向上游定向。该突起的作用是使液流径向向外转向，并因此减少压降。

此外，内部元件206的孔212包括位于阀座214上游的具有双锥形形状的部分234，从而改善流体的动态流动并使系统中的压降最小化。部分234包括：远离阀座214的第一区域234.1，其流动截面减小；阀座旁侧的第二区域234.2，其流动截面增大；以及第三区域234.3，其流动截面恒定，所述第三区域连接第一区域324.1和第二区域234.2。在变型中，可以省略具有恒定截面的区域234.3。

此外，内部元件206的第一端部206.1包括端面236，所述端面垂直于纵向轴线并设置有与封壳203的底部接触的环形边缘238。当内部元件安装在封壳203中时，并且特别是在压接期间，边缘238被挤压。边缘238提供了封壳和内部元件之间的流体密封。在图11中示出了挤压前(虚线)和挤压后的边缘238。

在该示例中，窗口216也具有梯形的形状，梯形的下底朝向上游定向(图12)。

在图13至图16中示出了活塞阀C4的另一示例。

阀C4具有类似于阀C1、C2和C3的结构。

阀C4与阀C1、C2和C3的不同之处在于闭塞器304是销。降低了阀的成本。

此外，在该示例中，内部元件与孔308的底部发生抵靠而不变形。内部元件306的第一端部306.1包括垂直于轴线X的平坦面340，并与孔308的底部进行平面抵靠，从而提供流体密封。为此，台肩311的定位使得台肩不与环形表面313接触。内部元件的侧壁和封壳303之间的流体密封得以实现。

在该示例中，在阀C4打开的情况下，当弹簧305的环圈邻接时，获得了闭塞器304的轴向止动(图14)。

在图17至图21B中示出了活塞阀C5的另一示例。

阀C5具有类似于阀C4的结构。

阀C5与阀C4的不同之处在于，它可以通过避免环圈在阀C5打开时邻接来保护弹簧。

阀C5包括内部元件406，内部元件包括第一部分442.1和第二部分442.2，所述第一部分承载阀座414和窗口416，所述第二部分形成内部元件406的第一端部406.1，所述第一端部被配置成与封壳403的底部接触。

图20中单独示出了第一部分442.1，图21A和21B中单独示出了第二部分442.2。所述第二部分包括环形件444，所述环形件包括设置有边缘或环形突起的面446和与面446相对的第二面448，所述边缘或环形突起用于与孔的底部接触，所述第二面用于抵靠第一部分442.1的纵向端部。第二面包括指状物450，所述指状物沿轴向延伸并用于进入第一部分的孔412。指状物450具有圆弧形式的外侧面，圆弧的曲率半径基本上对应于孔412的曲率半径。指状物450通过将第二部分442.2夹紧在第一部分442.1中来实现安装。优选地，指状物450优选地在直径方向上相对。

第一部分和第二部分由相同的材料或不同的材料制成，例如，第二部分由更柔性的材料制成，以确保流体密封。

阀C1到C4的各种示例不是彼此排斥的，并且可以相互组合，例如，阀C1可包括由销形成的闭塞器。此外，阀C3的内部元件能以与阀C5的内部元件相似的方式由不同材料制成的两个部分制造。用于提供流体密封的部分是由更柔性的材料制造的。应注意的是，在阀C3中，第二部分不具有对闭塞器进行止动的功能。例如，第二部分是通过与第一部分共挤压操作而制造的。

在所描述的示例中，窗口轴向地延伸，在一个变体中，窗口是螺旋体的一部分。

根据本发明的活塞阀适于控制任何液压或气动回路(特别是在汽车领域中的液压或气动回路)中的加压流体的供应。根据本发明的活塞阀特别适于实施用于内燃机的冷却喷嘴，特别是螺杆阀类型的喷嘴，更特别地用于活塞冷却。

Claims (24)

1.用于液压或气动回路的活塞阀，包括具有纵向轴线(X)的中空主体(2)，所述中空主体的第一纵向端部被底部(7)封闭，所述中空主体的第二纵向端部用于连接到加压流体源，所述活塞阀包括：至少一个流体出口孔口(10)、位于所述主体的第二纵向端部和所述出口孔口(10)之间的阀座(14)、具有圆柱形回转体形状并与所述阀座(14)配合的闭塞器(4)以及所述闭塞器(4)的复位弹簧(5)，所述复位弹簧使所述闭塞器复位而抵靠在所述阀座(14)上，

其特征在于，所述主体(2)包括至少部分地形成所述主体的外部的封壳(3)和至少部分地形成所述主体的内部的内部元件(6)，所述内部元件安装在所述封壳(3)中并与所述封壳(3)流体密封接触，

所述封壳(3)包括至少一个出口孔口(10)和通风口(9)，所述内部元件(6)包括孔(12)，所述孔的内部面包括位于所述主体的第二纵向端部处的第一部分(12.1)和位于所述出口孔口(10)处的第二部分(12.2)，所述第一部分(12.1)和所述第二部分(12.2)在所述阀座(14)处连接，

所述第二部分(12.2)提供对所述闭塞器(4)的沿纵向轴线(X)的平移引导，并包括至少一个轴向延伸的窗口(16)，以便在所述封壳(3)和所述闭塞器(4)之间提供用于流体的通道，使得流体能够在所述闭塞器(4)从所述阀座(14)分离时从所述第一部分(12.1)一直流动到所述出口孔口(10)，所述底部(7)与所述封壳成一体。

2.根据权利要求1所述的活塞阀，其中，所述内部元件(6)由热塑性材料制成。

3.根据权利要求1或2所述的活塞阀，其中，所述主体(2)包括所述内部元件(6)的第一纵向端部和所述封壳(3)的底部之间的第一流体密封接触，以及所述内部元件(6)的第二纵向端部和所述封壳(3)的第二纵向端部之间的第二流体密封接触，所述封壳的第二纵向端部位于所述主体的第二纵向端部处。

4.根据权利要求3所述的活塞阀，其中，所述第一流体密封接触通过锥形对锥形接触而获得。

5.根据权利要求3所述的活塞阀，其中，第一接触是与所述纵向轴线(X)垂直的平面抵靠。

6.根据权利要求4或5所述的活塞阀，其中，所述内部元件的第一纵向端部包括与所述封壳的底部接触的至少一个环形边缘。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的活塞阀，其中，第二接触是与所述纵向轴线正交的平面抵靠接触。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的活塞阀，其中，所述弹簧(5)是螺旋弹簧，并且其中，所述闭塞器(4)包括中空本体，所述中空本体在用于与所述阀座接触的一端部处被封闭，并且其中，所述弹簧的一纵向端部安装在所述闭塞器中。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的活塞阀，其中，所述底部(7)包括容置所述弹簧的另一纵向端部的凹部。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的活塞阀，其中，每个窗口(16)包括与出口孔口(10)相对的区域。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的活塞阀，包括n个出口孔口和n个窗口，n大于或等于1。

12.根据权利要求11所述的活塞阀，其中，所述n个出口孔口(10)是穿孔，并且其中，每个窗口(16)具有接近或等于出口孔口的直径的横截面。

13.根据前述权利要求中任一项所述的活塞阀，包括用于在所述封壳(3)和所述内部元件(6)之间的角度定向的构件，以使得窗口(16)的区域与出口孔口(10)相对。

14.根据前一项权利要求所述的活塞阀，其中，所述构件包括在所述封壳(3)和所述内部元件(6)上配合的形状，以便相对于所述封壳(3)对所述内部元件(6)施加给定的角度位置。

15.根据前述权利要求中任一项所述的活塞阀，其中，所述内部元件(6)通过压接被保持在所述封壳中。

16.一种加压流体回路，包括加压流体源和至少一个根据前述权利要求中任一项所述的活塞阀，所述活塞阀通过其第一端部连接到所述流体源。

17.根据前一项权利要求所述的流体回路，所述回路形成内燃机的液压回路。

18.一种用于对内燃机的活塞进行冷却的喷嘴，包括至少一个根据权利要求1至15中任一项所述的活塞阀和至少一个用于将流体从出口孔口朝向所述活塞引导的管部。

19.根据前一项权利要求所述的用于对活塞进行冷却的喷嘴，其中，所述封壳包括用于安装在发动机缸体中的外螺纹。

20.制造根据权利要求1至15中任一项所述的活塞阀的方法，包括：

-制造所述封壳；

-制造所述内部元件；

-将所述内部元件从所述封壳的供流体进入的端部引入所述封壳；

-将所述内部元件固定在所述封壳中。

21.根据权利要求20所述的制造方法，其中，所述封壳是通过冷冲压和再机械加工来制造的。

22.根据权利要求20或21所述的制造方法，其中，所述内部元件由热塑性材料经注射模制来制造。

23.根据权利要求20、21或22所述的制造方法，其中，所述内部元件通过压接被固定在所述封壳中。

24.根据结合权利要求3的权利要求23所述的制造方法，其中，在压接过程中，所述内部元件在所述封壳中承受轴向压力。

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