[发明专利]用于定量配给流动介质的阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于定量配给流动介质、尤其流体的阀。

背景技术

这种类型的公知的优选用作燃料喷射阀的阀(DE102009026532A1)具有阀壳体、向外打开的具有关闭头的阀针以及为了阀操纵作用到阀针上的压电式致动器和作用在阀针上的复位元件。为了定量地喷射燃料，布置在燃料流中的定量配给孔由阀座包围，该阀座与关闭头共同作用以打开和关闭定量配给孔。压电式致动器力锁合地贴靠在阀针的远离关闭头的端部上，并且复位元件的作用点处于阀针的远离关闭头的端部附近。压电式致动器具有由大量处于相互叠置的压电元件构成的压电模块、所谓的压电叠堆，该压电叠堆借助于构造为弹簧的空心体夹紧在端体和端板之间。复位元件是螺旋压簧，该螺旋压簧相对于阀针同心地布置并且一侧支撑在固定在阀针的面向致动器的端部上的弹簧盘上并且另一侧支撑在阀壳体侧上。在压电式致动器通电的情况下，该致动器伸长并且使阀针顶着复位弹簧的力移动，从而关闭头由从阀座抬起并且打开定量配给孔。在通电消除之后，作用在阀针上的螺旋压簧将关闭头压紧到阀座上，从而关闭定量配给孔。

发明内容

根据本发明的具有权利要求1的特征的阀具有这样的优点，即通过将复位元件的作用点移动到靠近关闭头上能够使压电式致动器的在阀针操纵时对于关闭头的要求行程所需的行程确定得小些。因为压电式致动器的行程主要通过将压电叠堆的容积作为致动器的制造技术上最贵的部分来确定，随着行程的减小，压电叠堆的容积减小进而致动器和阀的成本减小。

在用于打开和关闭定量配给孔的关闭头的行程不变的情况下所需的致动器行程的减小通过这种方式实现，即由于复位元件的作用点移动到关闭头上或移动到尽结构状况之可能地靠近关闭头上，在关闭定量配给孔时源于阀针的行程损失变小。该行程损失由于在阀的关闭状态下阀针的弹性伸长而形成，该弹性伸长取决于复位元件的复位力或关闭力、关闭头和关闭力的作用点之间的阀针的有效长度、阀针的横截面积和弹性模量(E-Modul)。通过由于作用点移动使阀针的有效长度明显变小的方式，使阀针的行程损失变小并且由此也使由致动器附加于关闭头的要求行程施加的行程变小。

通过在其他权利要求中列举的措施，在权利要求1中给出的阀的有利的改进方案和改善方案。

根据本发明的一个有利的实施方式，所述复位元件的阀针侧的作用点的移动通过这种方式实现，即所述复位元件具有套筒以及以指向致动器的压力作用到所述套筒上的压簧。所述套筒具有套筒柱和由套筒柱径向伸出的凸缘、相对于阀针同心地布置并且以其面对关闭头的端部在复位元件的作用点处与阀针固定地连接。在阀关闭时产生的套筒延伸不进入致动器的作用链中并且不导致阀针的行程损失。所述套筒能够成本上低廉地作为深拉件或车削件制成，并且作为压簧使用相对于套筒柱同心地布置的螺旋压簧，该螺旋压簧支撑在凸缘上并且阀固定地支撑。

根据本发明的一个有利的实施方式，所述套筒柱具有直径较小和直径较大的柱段。直径较小的柱段在很大程度上形状锁合地推到阀针上并用在其自由的端部上在靠近关闭头的复位元件的阀针侧作用点处与阀针焊接。所述凸缘在直径较大的柱段的自由端部上一件式地成型到该直径较大的柱段上。通过复位元件的该结构上的实施实现紧凑的、节省结构空间的结构方式。阀针和关闭头一件式地构造，并且致动器直接地贴靠在阀针的远离关闭头的端部上。

根据本发明的一个同样有利的替代的实施方式，所述复位元件的阀针侧的作用点的移动通过这种方式实现，即所述复位元件是波纹管，该波纹管以一管端部在所述复位元件的阀针侧作用点处在所述关闭头上或者靠近所述关闭头固定在所述阀针上、包围形成阀针和布置在介质密封的阀室中的致动器之间的作用连接的推杆并且以另一管端部介质密封地包围阀室的、用于所述推杆向所述致动器的穿过存在的中心孔。该公知的、为了密封接收致动器的介质密封阀室而使用的波纹管由此得到附加的功能，也就是用于阀针的复位元件的功能，以便将关闭头压紧到阀座上。以这种方式，对于密封和阀针的复位使用同一构件并且由此节省一个构件。通过导入与阀针对齐的推杆，该推杆分别力锁合地贴靠在阀针的伸入到波纹管中的端部上和致动器上，尽管波纹管有轴向刚度，准确的力调节还是可能的。使推杆的长度适配，从而在波纹管安装好的状态下具有希望的复位力或关闭力。