CN1890493A - 装置、用于制造该装置的方法、空腔装置和传递装置 - Google Patents

Abstract

一种尤其用于一个喷射阀的传递装置，它传递一个促动器的偏移，该传递装置具有一个外壳(5)，该外壳具有一个第一凹部，在凹部中活动地支承一个第一和第二活塞(6，7)。第一和第二活塞(6，7)通过至少一个传递腔(10，11)通过一种液体处于功能连接。当第一活塞(6)移动时，该功能连接起到使第二活塞(7)滑移的作用，反之亦然。所述传递腔(10)通过一个密封间隙(21)与一个补偿腔(22)液压地耦联，延迟地补偿传递腔(10，11)与补偿腔(22)之间的压差。此外所述传递装置包括一个具有一个空腔的空腔装置、空腔外壳和一个活塞，该空腔是补偿腔(22)，该空腔外壳是外壳(5)，该活塞是第一活塞(6)。所述空腔装置包括一个具有一个带有一个凹部的第一体的装置，并具有一个在凹部中导引的第二体，还具有一个弹性体(50)，它加入在第一和第二体之间的凹部里面并因此在这个部位封闭并密封第一与第二体之间的中间空间。所述弹性体(50)具有一个第一槽(61)，它与凹部壁体间隔地至少局部地沿着凹部延伸。

Description

装置、用于制造该装置的方法、空腔装置和传递装置

本发明涉及一种装置，它包括一个具有一个凹部的第一体和一个导引到该凹部里面的第二体。本发明还涉及一种用于制造该装置的方法。本发明还涉及一种空腔装置，它包括一个具有一个空腔外壳的空腔，该空腔外壳具有一个凹部，该空腔装置还具有一个活塞和上述装置。本发明还涉及一种尤其用于一个喷射阀的具有所述空腔装置的传递装置，它传递一个促动器的偏移。

一个传递装置可以设置在一个内燃机的喷射阀里面并且将一个促动器的偏移最好传递到一个喷嘴针阀上。为此作为促动器总是经常使用压电促动器，它们由于其对控制信号非常迅速地响应时间，所以非常好地适用于精确地控制燃料计量，并且在必要时在内燃机的一个缸体的工作循环期间实现多个相互衔接的分喷射。

在柴油发动机的喷射阀中的燃料压力直到2000bar。其结果是，为了打开或关闭喷嘴针必须施加很大的作用力。此外一个由压电促动器构成的促动器只具有一个比所需的喷嘴针行程明显更小的行程。为了传递促动器的行程已知具有一种传递装置，它在必要时放大行程和/或地实现一种由温度引起的长度补偿。

由DE 199 50 760已知一种内燃机喷射阀，它具有一个压电或磁致伸缩的促动器。在该促动器与一个阀针之间具有一个传递装置，它具有两个相向移动的往复运动活塞。该传递装置相对于一个阀内室密封地封闭。第一往复运动活塞与促动器处于功能连接并且具有一个单侧打开的空心缸体形状，其开孔背离促动器设置。在缸体开孔中导引第二往复运动活塞。第一往复运动活塞还位于一个空心圆柱形外壳里面。在外壳的一个端面与第一和第二活塞之间构成一个传递腔。此外具有一个张紧弹簧，它使第一和第二活塞在相反的方向上预紧。此外具有一个补偿腔，它局部地通过一个波纹管限定并与传递腔液压地耦联。该补偿腔用于补偿传递腔的容积变化并且以一种具有固定压力的传递介质供给传递腔。但是一个这样的波纹管是相对费事和昂贵的。

由DE 101 62 045 A1也已知一种用于传递一个喷射阀的压电促动器的偏移的传递装置。该促动器作用于一个第一往复运动活塞，它在一个局部部位圆柱罐形地构成并在其罐内部嵌入一个第二活塞，它与一个伺服阀或者喷射阀的一个喷嘴针阀耦联。第一往复运动活塞在一个缸体中导引。同样，第二往复运动活塞也在一个缸体中导引。第一和第二往复运动活塞通过一个压力腔耦联。第一往复运动活塞的一个轴向偏移通过压力腔传递到第二往复运动活塞的一个反向的轴向偏移。此外具有一个补偿腔，它补偿传递腔中的容积变化并且以一种具有固定压力的传递介质供给传递腔。

本发明的目的是，提供一种装置、一种用于制造该装置的方法、一种空腔装置和一种传递装置，它们是简单的并且具有长的使用寿命。

这个目的通过独立权利要求的特征得以实现。本发明的有利改进方案在从属权利要求中给出。

本发明关于所述装置方面的特征在于一个装置，该装置具有一个包括一个凹部的第一体和一个在该凹部中导引的第二体和一个弹性体，该弹性体加入到第一与第二体之间的凹部里面并且因此在这个部位封闭和密封第一与第二体之间的中间空间，其中该弹性体具有一个第一槽，它与凹部壁体间隔地至少局部地沿着凹部延伸。本发明充分利用令人意想不到的知识，即通过槽明显延长本装置的寿命，尽管弹性体置于剧烈地压力变化下，因为通过所述槽产生一个顶压力，该顶压力从槽向着凹部的壁体起作用，并因此使弹性体顶压在凹部上，并因此强化密封作用。

如果所述第一槽环绕地构成，则简单地保证沿着整个凹部的一种特别均匀的密封性。

特别有利的是，所述第一槽与凹部壁体间隔0.2至1.5mm。由此显示出特别好的密封效果。

在本装置的另一有利的改进方案中具有一个第二槽，它径向地在第一槽内部延伸。由此也可以特别明显地改善对第二体的密封效果。所述第二槽有利地与弹性体在第二体上的贴靠面间隔0.2至1.5mm。由此在弹性体与第二体之间得到特别好的密封效果。

在本装置的另一优选改进方案中，所述第一槽比第二槽深。由此可以总体上明显地改善密封效果，这一点基于这样的认识：密封问题在很大程度上产生在凹部的壁体上。在此特别有利的是，所述第二槽的宽度使得它通到第一槽中。其优点是，可以非常简单地制造本装置，因为可以非常轻松地使用于制造弹性体轮廓的模具脱模。

在本装置的另一优选改进方案中，在弹性体贴靠在其上的第一和第二体的部位无棱边。可能的横截面变化被倒圆。这样做的优点是，用于在弹性体与第一或第二体之间建立良好连接而涂覆到第一体和第二体上的粘接剂可以方便地以均匀的厚度涂覆到第一和第二体上。

此外有利的是，所述第一和第二体管形地构成。由此使它们适合于装进其它体里面并且可以与它们例如通过焊接持久地连接。由此可以方便地单独制造本装置并且例如用于一个空腔装置。

本发明在空腔装置方面的特征在于，一个空腔装置具有一个包括一个空腔外壳的空腔，该空腔外壳具有一个凹部，该空腔装置还具有一个活塞和一个上述装置，其中所述空腔外壳是第一体和/或所述活塞是第二体。

另一空腔装置的特征在于包括一个空腔外壳的空腔、活塞和上述的装置，该空腔外壳具有一个凹部，其中第一和第二体管形地构成并且所述空腔外壳与第一体连接而所述活塞与第二体连接。这个连接特别有利地通过焊接建立。

此外本发明的特征还在于一种尤其用于一个喷射阀的传递装置，它传递一个促动器的一种偏移，该传递装置具有一个外壳和空腔装置，该外壳包括一个第一凹部，在其中活动地支承第一和第二活塞，并且第一和第二活塞通过至少一个传递腔通过一种液体处于功能连接，其中当第一活塞移动时，该功能连接起到使第二活塞移动的作用，反之亦然，其中所述传递腔通过一个密封间隙与一个补偿腔液压地连接，延迟地补偿传递腔与补偿腔之间的压差，其中该空腔是补偿腔，所述空腔外壳是外壳而所述活塞是第一活塞。其优点是，所述弹性体可以经济地制造并由此可以总体上经济地制造补偿腔。

本发明地特征还在于一种用于制造本装置的方法，在该方法中所述第一体和第二体等离子激活，然后使第一体和第二体在弹性体要贴靠的部位中配有一种粘接剂，接着装入弹性体并硫化。等离子激活最好通过一种电离气体、如氧气实现，通过等离子激活在弹性体要贴靠的第一和第二体的部位上产生自由基(Radikale)，它们是易于结合的，并因此使粘接剂在第一和第二体部位上实现一种非常好的连接。由此以简单的方法在第一或第二体与弹性体之间实现一个非常好的连接。当粘接剂非常均匀地涂覆在第一和第二体上的时候，连接是特别好的，当弹性体要贴靠的第一和第二体的部位无棱边的时候，这一点可以简单地由此得到支持。

下面借助于附图详细描述本发明的实施例。附图中：

图1示出一个喷射阀，

图2示出一个传递装置的第一实施例，

图3示出该传递装置的第二实施例，

图4示出一个装置，

图5示出按照图4装置的俯视图，

图6示出该装置的另一实施例的俯视图，

图7示出该装置的另一实施例的俯视图。

在附图中相同结构和功能的部件以相同的附图标记表示。

一个喷射阀1具有一个促动器2，它通过一个传递装置3与一个喷嘴针阀4处于功能连接。该促动器2优选由压电促动器构成。但是它可以是其它产生行程的促动器。所述传递装置3最好如此转换促动器2朝喷嘴针阀方向的偏移，使得促动器2朝喷嘴针阀4方向的偏移传递成喷嘴针阀4的一个放大的偏移。此外该传递装置优选也补偿由温度引起的促动器长度变化。所述喷嘴针阀根据其位置封闭或释放在喷射阀1中的一个喷嘴41并因此控制燃料计量。

按照实施例所述传递装置3也可以使促动器2朝喷嘴针阀4方向的一种偏移在相反方向上传递到喷嘴针阀4。

所述传递装置3具有一个第一活塞6，它具有一个单侧敞开的环圆柱形状。第一活塞6的环圆柱形状部分限定一个第一传递腔10，一个第二活塞7在该传递腔中导引。第一活塞6加入到外壳5的一个罐形凹部8里面并且在那里导引。第二活塞7在外壳5的另一凹部16中导引并伸进第一活塞6的一个凹部9里面。

第二活塞7具有一个环形轴肩，在该轴肩上其直径跃变加大到在第一活塞6中导引的区域。该轴肩构成第二活塞7的一个环形背面13。第一活塞的第一端面17、第二活塞的背面13和外壳5的底面15限定一个第二传递腔11。

第二传递腔11通过一个在第二活塞7的一个侧壁与第一活塞6的一个内壁之间构成的第一密封间隙18与第一传递腔10液压连接。第一传递腔10由第一活塞6的一个第二端面19和第二活塞7的一个端面20限定。

第一密封间隙18这样窄地构成，使得不补偿在传递腔10，11之间的瞬时压力变化。此外第二传递腔11通过一个在第一活塞的外壁与外壳的内壁之间构成的第二密封间隙21与一个补偿腔22连接。第一传递腔10通过一个在第一活塞6中掏制的孔60与补偿腔22液压地耦联。该补偿腔22通过第一活塞的一个背面14并通过一个装置限定，该装置借助于图4详细地描述。

所述装置在按照图2的传递装置实施例中包括一个第一套52和一个第二套53，第二套具有一般比第一套52更小的直径。在第一与第二套52，53之间加入一个弹性体50。第一套52固定地与外壳5优选通过焊接连接。第二套53固定地与第一活塞6连接，优选同样通过焊接进行。

在传递装置的第二实施例中(图3)所述弹性体50加入到第一活塞6与外壳5的底部之间的中间空间里面。按照图2的实施例的优点是，第一和第二套52，53和弹性体可以事先制造。该弹性体50能够通过其弹性特性实现补偿腔22容积的放大并因此避免太大的压力升高。

第一和第二传递腔10，11和补偿腔22以一种液体、最好是油充满。所述外壳5、第一活塞6和第二活塞7也包括第一和第二套52，53最好由钢材制成。优选具有一个最好由螺旋弹簧构成的张紧机构54，它一端支承在一个止挡环55上而另一端作用于弹性体50上。这样预紧张紧机构，使得它使弹性体50朝补偿腔22的方向以一个给定的作用力预紧。

在图4中示出的装置具有一个由第一套52构成的第一体、具有一个由第二套53构成的第二体并具有弹性体50。第一体对于按照图3的传递装置3的实施例是外壳5而第二体是第一活塞6。

所述弹性体50这样加入到第一套52与第二套53之间的中间空间里面，使得弹性体封闭和密封这个中间空间。在弹性体50中构成一个第一槽61，它与凹部的壁体间隔地沿着凹部延伸。如同在图5的俯视图中所示的那样，该槽环绕地在第一套52的凹部中，即被套52在内部包围的部位。该槽优选与第一套的壁体间隔地以对于槽中心0.2至1.5mm的间距设置。第一槽的深度优选在0.2至1.5mm之间选择。通过该槽起到使通过第一活塞6对第二活塞7的一个相对运动产生的顶压力也径向作用于弹性体上，并因此使弹性体压在第一套52的壁体上，并因此明显提高其密封效果。

此外具有一个第二槽62，其向上延伸的棱边优选与第二套53间隔0.2至1.5mm。通过第二槽62保证，在补偿腔22中产生的压力也径向作用于第二套53上并因此使弹性体50顶压第二套53。由此同样明显改善对第二套53的密封效果。

优选使第二槽62比第一槽61更浅地构成。这一点基于这样的认识，与第一槽相反，一个更浅的第二槽已经足以保证弹性体50在第二套53上的足够的密封性。此外基于使补偿腔22的容积最小化期望一个尽可能更浅的槽61，62。通过使第二槽62直接通到第一槽61里面，能够实现模具的更方便地脱模，通过该模具使弹性体具有其形状，这尤其在非常小的尺寸方面使本装置明显更简单地制成。

为了制造按照图4的装置，使由第一套52构成的第一体和由第二套53构成的第二体等离子激活。这一点最好通过电离气体、如氧气的冲洗实现，由此在金属表面上构成自由基位置，它们使第一和第二套52，53的表面具有一种非常好地易于结合性。接着将一种粘接剂涂覆到第一和第二套上，最好在弹性体50要贴靠的部位上。配有粘接剂的层越薄，粘接剂的作用越好。在此理想的方式是一个单分子层。

通过第一和第二套52，53的倒圆的棱边保证，可以使粘接剂方便地均匀分布。试验已经证实，太锐利的棱边可能导致粘接剂不均匀的分布并由此导致局部的层厚变化，其结果是，在较厚的粘接剂部位弹性体不能这样好地粘接在第一和第二套52，53上，并由此产生不密封性。

在下一制造步骤中将第一和第二套52，53嵌入到一个相应的成形模具里面，并接着喷铸弹性物质，并通过硫化工艺持久地保持其形状。

借助于图6示出本装置的另一实施例。代替环状在这里管形构成的第一体以一种矩形基本形状构成。但是也可以选择使第一和第二体以其它的管形构成，例如一种椭圆的基本形状。

第一槽61在这个实施例中不是环绕地构成，而是只局部地在那些需要弹性体50的一个附加的径向顶压力的部位中构成，用于保证本装置的所期望的密封性和持久性。

在本装置的另一可选择实施例中第一槽61在径向上这样宽地构成，通过其面对第一套52的壁体将足够大的作用力施加到这个壁体上，用于保证基于第一套52的密封性，并同时通过面对第二套53的壁体传递足够大的顶压力，它保证基于第二套53的一个足够的密封性。按照图4，5，6和7的装置除了用于传递装置3以外还可以用于任意其它的空腔装置。

附图标记清单

1  喷射阀                20 第二活塞的端面

2  促动器                21 第二密封间隙

3  传递装置              22 补偿腔

4  喷嘴针阀              23 第一活塞的背面

5  外壳                  50 弹性体

6  第一活塞              51 活塞杆

7  第二活塞              52 第一套

8  外壳的凹部            53 第二套

9  在第一活塞中的凹部    54 张紧机构/螺旋弹簧

10 第一传递腔            55 止挡环

11 另一传递腔            56 传递机构

13 第二活塞的背面        57 保护层

15 外壳的底面            59 阶梯形通孔

16 在外壳中的另一凹部    60 孔

17 第一活塞的第一端面    61 第一槽

18 第一密封间隙          62 第二槽

19 第一活塞的第二端面

Claims (14)

1.一种装置，其具有一个包括一凹部的第一体和一个在该凹部中导引的第二体和一个弹性体，该弹性体加入到第一与第二体之间的凹部里面，并且因此在这个部位封闭和密封第一与第二体之间的中间空间，其中该弹性体(50)具有一个第一槽(61)，该第一槽与凹部壁体间隔地至少局部地沿着凹部延伸。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一槽(61)在凹部内部环绕地构成。

3.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一槽与第一体的凹部壁体间隔0.2至1.5mm。

4.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，在弹性体(50)中构成一个第二槽(62)，该第二槽径向地在第一槽内部延伸。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二槽与弹性体(50)在第二体上的贴靠面间隔0.2至1.5mm。

6.如权利要求4或5中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一槽(61)比第二槽(62)深。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二槽(62)的宽度使得它通到第一槽(61)里面。

8.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，在弹性体贴靠在其上的第一和第二体的部位无棱边。

9.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一和第二体管形地构成。

10.空腔装置，其具有一个包括一空腔外壳的空腔，该空腔外壳具有一个凹部，该空腔装置还具有一个活塞和一个如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述空腔外壳是第一体和/或所述活塞是第二体。

11.空腔装置，其具有一个包括一空腔外壳的空腔，该空腔外壳具有一个凹部，该空腔装置还具有一个活塞和一个如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述空腔外壳与第一体连接，并且所述活塞与第二体连接。

12.如权利要求11所述的空腔装置，其特征在于，所述空腔外壳与第一体焊接，并且所述活塞与第二体焊接。

13.尤其用于一个喷射阀(1)的传递装置，其传递一个促动器(2)的一种偏移，该传递装置具有一个外壳(5)，该外壳包括一个第一凹部，在其中活动地支承一个第一和第二活塞(6，7)，并且第一和第二活塞(6，7)通过至少一个传递腔(10，11)通过一种液体处于功能连接，其中当第一活塞(6)移动时，该功能连接起到使第二活塞(7)移动的作用，反之亦然，其中所述传递腔(10，11)通过一个密封间隙(21)与一个补偿腔(22)液压地连接，延迟地补偿传递腔(10，11)与补偿腔(22)之间的压差，并且具有一个如权利要求10至12中任一项所述的空腔装置，其中该空腔是补偿腔(22)，所述空腔外壳是外壳(5)而所述活塞是第一活塞(6)。

14.用于制造一种装置的方法，该装置具有一个包括一个凹部的第一体和一个在该凹部中导引的第二体，所述装置还具有一个弹性体，该弹性体在第一和第二体之间加入到凹部里面，并因此在这个部位封闭并密封第一与第二体之间的中间空间，其中所述弹性体(50)具有一个第一槽(61)，它与凹部壁体间隔地至少局部地沿着凹部延伸，在该方法中

-所述第一体和第二体等离子激活，

-然后使第一体和第二体在弹性体(50)要贴靠的部位中配有一种粘接剂，

-然后加入弹性体(50)并硫化。

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