CN1886590A - 阀、尤其是用于内燃机燃料喷射装置的高压泵的阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种阀,具有一个阀元件(35),该阀元件与一个在一个壳体部件(10)中构成的阀座(44)共同作用,以便控制一个连接部分(32),其中,阀座(44)具有一个至少近似圆锥形的配合面(45),该配合面被设置在从一个具有小直径的区段(32a)到一个具有大直径的区段(32b)的连接部分(32)的过渡部分上。在配合面的向着具有大直径的区段(32b)一侧,与配合面(45)连接着至少一个面(54;154),该面相对连接部分(32)的纵向轴线(33)倾斜得比配合面(45)强;及在配合面的向着具有小直径的区段(32a)一侧,与配合面(45)连接着至少一个面(52;152),该面相对连接部分(32)的纵向轴线(33)倾斜得比配合面(45)弱。
Description
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的类型的阀、尤其是用于内燃机燃料喷射装置的高压泵的阀。
背景技术
具有这种阀的高压泵例如已由DE 197 44 577 A1公开。该高压泵具有一个壳体,在该壳体中设有构造成止回阀的阀。该阀具有一个滚珠形状的阀元件,它与一个构成在壳体部件中的阀座共同作用,以便释放或关闭高压泵的泵工作室与一个燃料出口的连接。该阀座具有一个至少近似圆锥形的配合面。为了达到通过阀元件对阀座的可靠密封,配合面在圆度及表面粗糙度方面的形状必需非常精确地被制造。对此需要配合面的例如借助磨削的、高成本的加工。在公知的阀上,配合面被构造得大,以致它的加工需要大的刀具并且耗时多及可能可导致大的材料切除。当高压泵的壳体部件被硬化时,则在此情况下可能会切除掉壳体部件的硬化表面层,以致配合面不再有足够的强度及使其受到强的磨损。此外,由于强的流体偏转及与此相关的、配合面上的流动损耗,该公知的阀的被穿流不是最佳的。
发明内容
相比之下,根据本发明的具有权利要求1的特征的阀具有其优点,即配合面通过与它连接的、具有不同倾斜度的面而明显地缩小并由此可更简单地加工,它具有小的延伸距离及仅需要更小的材料切除,以致当壳体部件硬化的情况下也可在配合面上保留硬化的表面层。此外,通过连接在配合面上的面可达到流体逐渐的偏转,由此使流动损耗减小。
在从属权利要求中给出了根据本发明的阀的有利构型及拓展。根据权利要求2及3的构型可实现配合面尺寸的进一步减小及由此简化了其加工及进一步减小了流动损耗。根据权利要求4的构型也使流动损耗进一步减小。根据本发明的具有权利要求7的特征的高压泵具有的优点是,它可简单地制造及可实现其进入阀和/或排出阀的良好被穿流。
附图说明
本发明的多个实施例被示出在附图中并且在以下的说明中详细地描述。
图1表示一个用于内燃机的燃料喷射装置的高压泵,
图2表示根据第一实施例的、高压泵的在预加工状态中的阀的放大视图,
图3表示该阀在加工好的状态中,
图4表示根据第二实施例的、在预加工状态中的阀,
图5表示根据第三实施例的、在加工好的状态中的阀,及
图6表示根据本发明的第四实施例的、在加工好的状态中的阀。
具体实施方式
在图1至6中示出一个用于内燃机的燃料喷射装置的高压泵。如图1中所示,该高压泵具有一个壳体10,该壳体多件式地构造及在其中设有一个驱动轴12。该驱动轴12可转动地支承在壳体10中及以未示出的方式由内燃机旋转地驱动。
驱动轴12具有一个相对其旋转轴线13偏心地构造的轴区段14,在该轴区段上可转动地支承着一个多边形环形式的传动部件16。该高压泵具有至少一个、优选多个设置在壳体10中的、分别具有一个泵活塞20的泵单元18,所述泵活塞通过多边形环16被驱动成一个在相对驱动轴12的旋转轴线13至少近似径向上的往复直线运动。泵活塞20在壳体10内或壳体10的一个插入件(Einsatz)内的圆柱形孔22中密封地、可移动地被导向及用其背离传动部件16的端面在圆柱形孔22中构成一个泵工作室24的边界。该泵工作室24具有一个通过一个延伸在壳体10中的燃料输入通道26与一个燃料输入部分、例如一个输送泵、的连接。在燃料输入通道26到泵工作室24的接口上设有一个向泵工作室24打开的进入阀28,该进入阀具有一个弹簧加载的阀元件29。此外,泵工作室24具有一个通过一个延伸在壳体10中的燃料输出通道32与一个出口的连接,该出口例如与一个存储器110连接。一个或多个喷射器120与该存储器110连接,燃料被通过这些喷射器喷射到内燃机中。在燃料输出通道32到泵工作室24的接口上设有一个离开泵工作室24地打开的排出阀34,该排出阀也具有一个弹簧加载的阀元件35。
泵活塞20通过一个滑块38(Stssel)支撑在多边形环16上,后者支承于轴区段14上。滑块38被构造成套筒状及用其闭合的端部靠在多边形环16上。滑块38在高压泵的壳体10中的一个孔40内以很小的间隙可移动地被导向。泵活塞20通过一个预加载的复位弹簧42用该泵活塞的活塞脚保持靠触在滑块38的底部内侧上及滑块38通过该复位弹簧42用该滑块的底部外侧保持靠触在多边形环16上。当驱动轴12转动运动时,多边形环16不与它一起转动,但由于偏心区段14进行垂直于驱动轴12的旋转轴线13的运动,该运动引起泵活塞20的往复直线运动。多边形环16在其外表面上对于每个泵单元18具有一个整平部分17,滑块38靠触在后者上。在泵活塞20进行抽吸行程-在该行程中它径向地向内运动-时,泵工作室24在进入阀28打开的情况下通过燃料输入通道26被注入燃料,这时排出阀34关闭。在泵活塞20进行排流行程-在该行程中它径向地向外运动-时,在排出阀34打开的情况下燃料通过泵活塞20在高压下经过燃料输出通道32被输送到存储器110,这时进入阀28关闭。
在图2至6中分别放大地示出该高压泵的一个阀,该阀可为高压泵的进入阀28或排出阀34。以下将详细地描述作为排出阀34的阀。燃料排出部分32作为孔在高压泵的壳体10中延伸,其中,该孔具有一个通到泵工作室24的。具有小直径的孔区段32a及一个通到壳体10的外侧的、具有大直径的孔区段32b。在孔区段32b中设有阀34的一个构造成滚珠的阀元件35。阀元件35的直径小于孔区段32b的直径,但大于孔区段32a的直径。在孔区段32a,32b之间的过渡部分上,在壳体10中构造一个阀座44,阀元件35与该阀座共同作用,以关闭及释放来自泵工作室24的燃料排出部分32。阀元件35通过一个夹紧在它与一个向外封闭孔区段32b的封闭件46之间的回动弹簧48被压在阀座44上。当泵工作室24中的通过孔区段32a作用在阀元件35上的压力在阀元件35上产生了一个大于回动弹簧48的力时,则使阀元件35从阀座44上抬起并释放燃料排出部分。一个另外的孔50通到该孔区段32b中,该孔通过一个导管与存储器110连接。
在图2及3中示出根据本发明的第一实施例的阀34。图2中示出高压泵的壳体10在预加工的状态中,其中,阀座44具有两个相对孔区段32a,32b的纵向轴线不同程度地倾斜的面52,54,这些面分别构造成至少近似的圆锥形。在孔区段32b上首先连接着相对纵向轴线33强倾斜的面54及在该面上向着孔区段32a连接着相对纵向轴线33倾斜的强弱程度弱一些的面52。孔区段32a,32b以及面52及54通过壳体10的切削加工借助钻孔和/或铣削被加工出来。在该预加工状态中,壳体10被硬化及接着借助磨削刀具和/或珩磨刀具和/或切削刀具在面52,54之间的过渡部分上产生一个至少近似锥形的配合面45,以致得到在图3中所示的加工好的状态。为了制造配合面45,仅需要一个在纵向轴线33的方向上短的刀具及仅需要在壳体10上进行小的材料切除,这样,壳体10的硬化表面层得以保留。配合面45通过磨削和/或珩磨和/或切削加工得到所需的、相对于纵向轴线33的圆度及所需的表面粗糙度,以便当阀元件35靠触在配合面45上时达到燃料排出部分32的可靠密封。配合面45在纵向轴线33的方向上仅具有小的延伸距离。配合面45相对纵向轴线33例如倾斜一个从约35°至45°的角度α,这样,得到一个在大致70°与90°之间的圆锥角。面52相对纵向轴线33倾斜一个角度β,该角度小于角度α,面54相对纵向轴线33倾斜一个角度γ,该角度大于角度α。阀元件35与配合面45共同作用以控制燃料排出部分32。面52,54连接在配合面45两侧上及构成用于流出的燃料的一个入流及出流区域。
图4中示出根据第二实施例的阀34。这里与第一实施例不同的是,在根据图4的预加工状态中已存在至少近似圆锥形的配合面45,在该配合面的两侧上连接着亦至少近似圆锥形的面52,54。在根据图4的预加工状态中,高压泵的壳体10被硬化。接着借助一个磨削刀具和/或珩磨刀具来加工配合面45,以使得它得到所需的形状。配合面45通过磨削和/或珩磨和/或切削加工得到所需的、相对纵向轴线33的圆度及所需的表面粗糙度,以便当阀元件35靠触在配合面45上时达到燃料排出部分32的可靠密封。
图5中示出根据第三实施例的阀34,在该实施例中阀34基本上与第二实施例中相同地构造,但在与配合面45相连接的面52上和/或在面54上还分别连接着另一至少近似圆锥形的面53及55。在此情况下,在面54上在其背离配合面45的一侧上连接的面55相对纵向轴33倾斜得比面54强。在此,在面52上在其背离配合面45的一侧上连接的面53相对纵向轴33倾斜得比面52弱。在面53,55上还可连接其它的面,其中,连接在面55上的面相对纵向轴线33的倾斜更大及连接在面53上的面相对纵向轴线33的倾斜更小。
图6中示出根据第四实施例的阀34,在该实施例中在配合面45的两侧分别连接了一个向着纵向轴线33凸拱的面152及154。在此,面154相对纵向轴线33的倾斜随着在纵向轴线33的方向上与配合面45的距离的加大而增大,而面152相对纵向轴线33的倾斜随着在纵向轴线33的方向上与配合面45的距离的加大而减小。因此总地得到从孔区段32a到孔区段32b的过渡部分的一个喇叭筒形状的曲线,至少近似圆锥形的配合面45设置在该过渡部分中。在预加工状态中,这两个面152及154彼此连续地连接及接着如在上述实施例中那样地通过借助磨削刀具和/或珩磨刀具和/或切削刀具的加工产生至少近似圆锥形的配合面45。配合面45通过磨削和/或珩磨和/或切削加工得到相对纵向轴线33的所需圆度及所需的表面粗糙度,以便当阀元件35靠触在配合面45上时达到燃料排出部分32的可靠密封。在面152及154的该喇叭口形状的构型的情况下将以小的流动损耗达到燃料排出部分32特别有利的被穿流。
Claims (7)
- l.阀、尤其是用于一个内燃机的燃料喷射装置的高压泵的阀,具有一个阀元件(35),该阀元件与一个在一个壳体部件(10)中构成的阀座(44)共同作用,以便控制一个连接部分(32),其中,阀座(44)具有一个至少近似圆锥形的配合面(45),该配合面被设置在从一个具有小直径的区段(32a)到一个具有大直径的区段(32b)的连接部分(32)的过渡部分上,其特征在于:在配合面的向着具有大直径的区段(32b)一侧,与配合面(45)连接着至少一个面(54;154),该面相对连接部分(32)的纵向轴线(33)倾斜得比配合面(45)强;及在配合面的向着具有小直径的区段(32a)一侧,与配合面(45)连接着至少一个面(52;152),该面相对连接部分(32)的纵向轴线(33)倾斜得比配合面(45)弱。
- 2.根据权利要求1的阀,其特征在于:在向着连接部分(32)的大直径区段(32b)与配合面(45)连接的面(54)上连接着至少一个另外的、相对连接部分(32)的纵向轴线(33)更强地倾斜的面(55)。
- 3.根据权利要求1或2的阀,其特征在于:在向着连接部分(32)的小直径区段(32a)与配合面(45)连接的面(52)上连接着至少一个另外的、相对连接部分(32)的纵向轴线(33)更弱地倾斜的面(53)。
- 4.根据权利要求1的阀,其特征在于:与配合面(45)连接的面(152;154)被向着连接部分(32)的纵向轴线(33)凸拱地构造。
- 5.根据以上权利要求中一项的阀,其特征在于:从连接部分(32)的具有大直径的区段(32b)一侧开始对配合面(45)加工,尤其是通过磨削和/或珩磨和/或切削来加工。
- 6.根据以上权利要求中一项的阀,其特征在于:壳体部件(10)至少在配合面(45)的区域中被硬化。
- 7.高压泵,尤其是用于内燃机的燃料喷射装置,具有一个泵壳体(10),在该泵壳体中设有至少一个泵单元(18),该泵单元具有一个通过驱动轴(12)驱动成往复直线运动的泵活塞(20),该泵活塞构成一个泵工作室(24)的边界,该泵工作室通过一个进入阀(28)可与一个输入部分(26)连接及通过一个排出阀(34)可与一个输出部分(32)相连接,其特征在于:进入阀(28)和/或排出阀(34)根据以上权利要求中一项来构造。
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