用於控制壓力介質流的控制閥的閥門件的製作方法

2023-06-13 01:22:31 2

專利名稱：用於控制壓力介質流的控制閥的閥門件的製作方法
技術領域：
本發明涉及控制閥的技術領域並按其分類涉及一種按權利要求1前序部分所述
的用於控制壓力介質流的控制閥的通過促動器操縱的閥門件。
背景技術：
在內燃機上，換氣閥通過由曲軸置於旋轉中的凸輪軸的凸輪操縱，其中，通過凸輪 的設置和形狀可以有針對性地規定換氣閥的控制時間。在熱力學過程的背景下事實證明具 有優點的是，內燃機工作期間在取決於實際工作狀態如轉速或者載荷的情況下對換氣閥的 控制時間施加影響，該控制時間通過凸輪軸與曲軸之間的相對旋轉位置預先規定。早已公 知將一般稱為"凸輪軸調節器"的裝置用於對凸輪軸與曲軸之間的相對旋轉位置進行改變 和固定。 凸輪軸調節器通常包括通過傳動輪與曲軸抗扭連接的傳動件和固定在凸輪軸上 的從動件以及連接在傳動件與從動件之間的例如液壓的調節驅動裝置，其可以將扭矩從傳 動件傳遞到從動件上並使得傳動件與從動件之間的相對旋轉位置的固定以及調整成為可 能。 液壓的凸輪軸調節器典型地構成為軸向活塞調節器或者旋轉活塞調節器。在軸向 活塞調節器中，傳動件通過斜嚙合部與活塞嚙合，活塞從它那方面通過斜嚙合部與從動件 嚙合。傳動件與從動件之間構成壓力腔，壓力腔通過活塞分成兩個壓力室。在旋轉活塞調 節器中，以外部轉動件("定子")方式構成的傳動件和以內部轉動件("轉子")方式構成 的從動件同心地並彼此可旋轉調整地設置。在定子與轉子之間的間隙內成型壓力腔。在每 個這種壓力腔內延伸與轉子連接的葉片，由此每個壓力腔分成兩個壓力室。通過對各自壓 力腔的壓力室有針對性加壓，也就是通過產生關於各自壓力腔的壓力室對的壓差，傳動件 可以相對從動件迴轉，從而引起凸輪軸的旋轉並因此引起凸輪軸與曲軸之間相對旋轉位置 的改變。另一方面，相對旋轉位置可以通過對一個壓力腔的兩個壓力室相應施加相同的壓 力來保持。 液壓凸輪軸調節器的控制通過控制單元進行，該控制單元在所檢測到的內燃機特 性數據的基礎上，控制壓力介質向或從單個壓力室的輸送和排出。壓力介質流通過由控制 單元控制的控制閥(比例閥)調節。 用於控制凸輪軸調節器的壓力介質流的控制閥作為這種控制閥早已公知並例如
在本申請人的歐洲專利申請EP 1 596 041 A2和德國公開文獻DE 102 39 207 Al中有所
介紹。作為主要部件，它們包括促動器，典型的是具有空心圓柱體磁體外殼的電磁鐵，在其
空腔內設置線圈繞組和具有挺杆的可軸向運動的銜鐵；以及具有空心圓柱體閥門外殼的液
壓閥門件，在其空腔內容納可軸向移動的控制活塞。銜鐵通以電流時，挺杆作用於閥門件的
控制活塞，從而該控制活塞可以逆壓簧的壓力軸向移動，以便由此調節壓力介質流。 在一種典型的結構類型中，閥門外殼在其外圓周上設有多個軸向相距的環形槽，
槽內各自加工出通入閥門外殼空腔內的徑向孔，這些孔作為壓力接口和工作接口使用。控制活塞能以空心活塞的形式設有一側敞開的空腔，其開口作為排出接口使用。如果控制活 塞的空腔開口處於遠離挺杆的末端上，那麼它可以構成為軸向開口。但如果控制活塞的空 腔開口處於靠近挺杆的末端上，那麼需要其作為徑向開口構成，以便為挺杆提供在控制活 塞上的足夠作用面。圖4示出這種閥門件的舉例結構。 據此，電磁控制閥整體採用100標註的閥門件包括空心圓柱體的閥門外殼IOI，其 環繞具有軸向空腔開口 121的閥門外殼空腔103。閥門外殼空腔103內可軸向移動地容納 控制活塞102。控制活塞102圖4中的左端面105上作用僅部分示出的挺杆104，其剛性固 定在圖4未示出的電磁鐵的銜鐵上。如果銜鐵被同以電流，那麼挺杆在軸向上向閥門件100 移動並與此同時逆壓簧106的彈簧力移動控制活塞102。壓簧106在其一端緊貼在控制活 塞102遠離挺杆的末端上並為此目的容納在軸向第一環形槽107內。壓簧106在其另一端 支承在閥門外殼空腔103軸向第二環形階108垂直於軸向定向的底面109上。
閥門外殼101在其外圓周上設有三個軸向相距的環形槽，即第一環形槽124、第二 環形槽125和第三環形槽126。在環形槽內，均勻環繞圓周分布地加工出第一徑向孔110、 第二徑向孔lll以及第三徑向孔112，它們各自通入閥門外殼空腔103內。在所示的軸向 剖面中，環形槽直接過渡到徑向孔內，從而它們圖示地未與環形槽進行區別。如通過箭頭所 示，第一環形槽124與第一徑向孔110作為第一工作接口 A、第二環形槽125與第二徑向孔 111作為壓力接口 P以及第三環形槽126與第三徑向孔112作為第二工作接口 B使用。
控制活塞102以空心活塞的形式構成，其中，控制活塞空腔118通過向閥門外殼 101的端面109敞開的盲孔成型。控制活塞102的外圓周上加工出三個環形槽，即第四環形 槽114、第五環形槽115和處於第四與第五環形槽之間的第六環形槽113。第四環形槽114 設有均勻環繞圓周分布的第四徑向孔116和第五環形槽115設有均勻環繞圓周分布的第五 徑向孔117，其各自通入控制活塞空腔118內。此外，控制活塞102在其挺杆側的端段上設 有環繞圓周分布設置的徑向孔119，其將控制活塞空腔118與雙重縮進的軸向的第三環形 階120導流連接，後者通入閥門外殼101的空腔開口 121內。空腔開口 121作為排出接口 T使用。 與第六環形槽113鄰接第一環形接板122和第二環形接板123，其圓周面這樣成 型，使其在控制活塞102軸向移動時，可以覆蓋或釋放第一和第三徑向孔110、112，以便按 照這種方式通過開口截面的變化調節壓力介質的通流量。 因此根據控制活塞102的軸向位置，第一工作接口 A和第二工作接口 B有選擇地 與壓力接口 P或者油箱接口 T導流連接。圖4示出一種情況，其中第一工作接口 A與油箱接 口 T連接，而第二工作接口 B與壓力接口 P連接。如果壓力介質(如通過虛線箭頭所示)流 入控制活塞空腔118內，那麼徑向向內取向的壓力介質流轉向成向著控制活塞空腔118挺 杆側末端取向的軸向壓力介質流，該壓力介質流基本上在控制活塞空腔118的中心流動。 隨後軸向壓力介質流轉向成徑向向外取向的壓力介質流，被排出至排出接口 T內。在這種 情況下強行通過軸向壓力介質流的轉向在控制活塞空腔118的端面上產生衝擊壓力，衝擊 壓力使控制活塞102沿與壓簧106的彈簧力同向的方向上被加載(圖4中向左)。此外在 軸向壓力介質流轉向時產生渦流。後果是這種效應首先在控制活塞102的中心導致壓力失 衡，其對控制活塞102所要求的軸向移動產生不希望的力曲線。此外，由電磁鐵操縱的挺杆 104必須使控制活塞102抵抗更高的阻力移動，從而電磁鐵必須足夠堅固地構成，以承受住為此所需的更高電流強度時倍增產生的熱量。

發明內容
本發明的目的因此在於，提供一種用於調節壓力介質流的電磁控制閥的閥門件， 通過其可以避免上述伴隨軸向壓力介質流轉向產生的缺點。 該目的和其他目的按照本發明的建議，通過一種具有獨立權利要求所述特徵、用 於對特別是內燃機液壓凸輪軸調節器的壓力介質流進行控制的控制閥的閥門件得以實現。 本發明的具有優點的構造方式通過從屬權利要求的特徵給出。 依據本發明，介紹一種用於控制壓力介質流的控制閥(液壓閥)的閥門件，控制閥 特別是用於對液壓凸輪軸調節器的壓力介質流進行控制。 閥門件包括(空心)圓柱體閥門外殼，其具有軸向上(與閥門縱向或圓柱體軸線 相關)延伸的第一圓柱體外殼段。第一圓柱體外殼段包括閥門外殼空腔。閥門外殼可以附 加包括垂直於軸向延伸的第一圓柱體底部段。在該實施方式中，第一圓柱體外殼段和第一 圓柱體底部段共同界定一側敞開的閥門外殼空腔。第一圓柱體外殼段設有第一 (徑向)工 作接口 (A)，其例如能以環形槽的方式構成，環形槽具有通入閥門外殼空腔內的加工出的徑 向孔。第一工作接口 (A)例如設置用於與液壓凸輪軸調節器一個壓力腔的兩個壓力室中的 一個連接。第一圓柱體外殼段此外設有(徑向)第二工作接口 (B)，其例如能以環形槽的方 式構成，環形槽具有通入閥門外殼空腔內加工出的徑向孔。第二工作接口 (B)例如設置用 於與液壓凸輪軸調節器一個壓力腔的兩個壓力室的另一個連接。此外，第一圓柱體外殼段 設有(徑向)壓力接口 (P)，其例如能以環形槽的方式構成，環形槽具有通入閥門外殼空腔 內加工出的徑向孔。壓力接口 (P)例如設置用於與壓力介質泵連接。第一工作接口 (A)、第 二工作接口 (B)和壓力接口 (P)各自通入閥門外殼空腔內。 閥門件此外包括可軸向移動地容納在閥門外殼空腔內的圓柱體控制活塞，控制活 塞具有軸向上延伸的第二圓柱體外殼段和垂直於軸向延伸的第二圓柱體底部段。第二圓柱 體外殼段和第二圓柱體底部段共同界定控制活塞空腔。該控制活塞空腔例如可以一側敞 開，但從接口所見封閉地實施。第二圓柱體外殼段以與第二圓柱體底部段相鄰的方式設有 通入控制活塞空腔內用於與壓力油箱連接的排出接口 (T)。 控制活塞藉助相應的控制段這樣構成，使兩個工作接口 (A、 B)通過控制活塞的軸 向移動有選擇地可與壓力接口 (P)和排出接口 (T)導流連接。這樣第一工作接口 (A)可與 壓力接口 (P)導流連接，而第二工作接口 (B)與排出接口 (T)導流連接。同樣第二工作接 口 (B)可與壓力接口 (P)導流連接，而第一工作接口 (A)則與排出接口 (T)導流連接。按 照這種方式，凸輪軸調節器一個壓力腔的兩個壓力室中的一個可以通過工作接口與壓力介 質泵連接，而壓力腔的另一個壓力室則通過另一個工作接口與排出接口和所連接的壓力油 箱連接，從而傳動件和從動件可以液壓扭轉。控制活塞同樣可以封閉兩個工作接口 (A、B)， 從而可以液壓夾緊傳動件與從動件之間的相對旋轉位置。 依據本發明的閥門件的主要特徵在於，控制活塞的第二圓柱體外殼段內所設置的 排出接口 (T)包括至少一個通入控制活塞空腔內的斜口 (具有例如圓形或者矩形的開口截 面)，其壁方向採取相對軸向小於90。(且大於0。)的角度(與向著第二圓柱體底部段的 取向軸向相關)。具有優點的是，斜口的壁方向採取相對軸向在20。至60°範圍內、例如
630°的角度。 如果壓力介質軸向上向控制活塞的第二圓柱體底部段流動，那麼由此可以具有優 點的方式實現降低壓力介質流的衝擊壓力並減少渦流形成。 在依據本發明的閥門件一種特別具有優點的構成中，控制活塞的第二圓柱體底部 段設有凸起到控制活塞空腔內的導流結構(例如以錐體或者楔體的形式)，導流結構具有 至少一個導流面，其將流動的軸向壓力介質流導向徑向排出接口 (T)的至少一個斜口方 向。在這種情況下特別具有優點的是，至少一個導流面過渡到控制活塞排出接口 (T)的至 少一個斜口內，其中，特別是至少一個導流面和至少一個斜口以相對軸向相同的角度取向。
如果壓力介質在軸向上向控制活塞的第二圓柱體底部段流動，那麼由此可以具有 優點的方式實現進一步降低壓力介質流的衝擊壓力並更強地減少渦流形成。
在依據本發明的閥門件另一種特別具有優點的構造方式中，控制活塞空腔至少部 分以向著控制活塞的第二圓柱體底部段取向的噴嘴形式成型。噴嘴在這種情況下具有優點 地具有向控制活塞的第二圓柱體底部段變細的截錐形狀。噴嘴具有優點地由此成型，使控 制活塞的第二圓柱體外殼段的內圓周面上成型有凸起到控制活塞空腔內的噴嘴結構。
本發明此外涉及一種用於壓力介質控制的控制閥，特別是用於內燃機的液壓凸輪 軸調節器，該控制閥包括如上所述的閥門件和特別是電磁鐵形式的促動器。促動器包括例 如挺杆形式的調節元件，其與閥門件的控制活塞這樣作用連接，使控制活塞可以逆壓簧的 彈簧力軸向移動。 本發明此外涉及一種具有如上所述控制閥的液壓凸輪軸調節器。


現藉助實施例參照附圖對本發明進行詳細說明。相同或作用相同的部件在附圖中 採用相同的附圖符號標註。其中 圖1示出與依據本發明的閥門件第一實施例相應的閥門件的軸向剖面圖； 圖2A-2D示出與依據本發明的閥門件第二實施例相應的控制活塞的透視圖以及
多個剖面圖； 圖3示出與依據本發明的閥門件第三實施例相應的閥門件的軸向剖面圖；
圖4示出電磁控制閥現有技術中所公開的類屬的閥門件的軸向剖面圖。
具體實施例方式
圖4所示電磁控制閥依據分類的傳統閥門件在說明書導言中已經進行了詳細介 紹，因此在這裡不再進一步說明。 圖1至3示出內燃機凸輪軸調節器的電磁控制閥的依據本發明的閥門件的實施 例。 首先觀察圖1，其中以軸向剖面圖示出依據本發明的閥門件的第一實施例。特別是 用於內燃機的液壓凸輪軸調節器的壓力介質調節的電磁控制閥整體上採用附圖符號1標 注的閥門件1包括基本上空心圓柱體的閥門外殼2，其具有設置在軸向(平行於圓柱體軸線 34)上的第一圓柱體外殼段35和作為端段垂直於圓柱體軸線34延伸的第一圓柱體底部段 36。第一圓柱體外殼段35和第一圓柱體底部段36環繞具有軸向空腔開口 22的一面敞開
7的閥門外殼空腔4。 與圓柱體軸線34同軸，閥門外殼空腔4內可軸向移動地容納基本上空心圓柱體的 控制活塞3。以空心活塞形式構成的控制活塞3包括設置在軸向(平行於圓柱體軸線34) 上的第二圓柱體外殼段37和作為端段的第二圓柱體底部段25，其垂直於圓柱體軸線34延 伸。第二圓柱體外殼段37和第二圓柱體底部段25環繞一側敞開的控制活塞空腔19，控制 活塞空腔19具有圖1中未詳細示出的向著在閥門外殼2的第一圓柱體底部段36那側的軸 向空腔開口。 在控制活塞3的第二圓柱體底部段25的圖1中的左端面6上，作用一個僅部分示 出的挺杆5，挺杆5剛性固定在圖1中未示出的電磁鐵(電磁促動器)的銜鐵上。如果給 銜鐵通電流，那麼挺杆5軸向上向閥門件1移動並與此同時軸向逆壓簧7的彈簧力移動控 制活塞3。壓簧7為此目的其一端緊貼在控制活塞3遠離挺杆的末端上並容納在控制活塞 3徑向擴展的軸向第一環形階8內。壓簧7的另一端容納在閥門外殼空腔4的軸向第二環 形階9內並支承在閥門外殼2第一圓柱體底部段36垂直於軸向40取向的底面10上。壓 簧7在這裡例如構成為螺旋彈簧，但也可以是其他任何適用類型的彈簧。如果銜鐵不被通 電流，從而挺杆5不被電磁鐵操縱，那麼壓簧7將控制活塞3復位(圖1中向左)。
在閥門外殼2第一圓柱體外殼段35的第一外殼面30內加工出三個軸向彼此相距 的環繞環形槽，即第一環形槽31、第二環形槽32和第三環形槽33。在第一環形槽31內，均 勻環繞圓周分布地加工出第一徑向孔ll。同樣在第二環形槽32內，均勻環繞圓周分布地加 工出第二徑向孔12，並在第三環形槽33內，均勻環繞圓周分布地加工出第三徑向孔13。第 一、第二和第三徑向孔各自通入閥門外殼空腔4內。在圖l所示的軸向剖面中，環形槽各自 直接過渡到徑向孔內，從而看不出環形槽與徑向孔之間的圖示的區別。
如通過箭頭所示，第一環形槽31與第一徑向孔11作為第一工作接口 A、第二環形 槽32與第二徑向孔12作為壓力接口 P和第三環形槽33與第三徑向孔13作為第二工作接 口B使用。 在控制活塞3的第二圓柱體外殼段37的第二外殼面38內加工出三個軸向彼此相 距的環繞環形槽，即第四環形槽14、第五環形槽15和處於第四與第五環形槽之間的第六環 形槽16。在第四環形槽14內，均勻環繞圓周分布地加工出第四徑向孔17，其各自通入控制 活塞空腔19內。同樣在第五環形槽15內，均勻環繞圓周分布地加工出第五徑向孔18，其各 自通入控制活塞空腔19內。第六環形槽16根據控制活塞3的位置作為用於對第一徑向孔 11與第二徑向孔12或第三徑向孔13與第二徑向孔12進行連接的壓力介質通道使用。
在控制活塞3的第二圓柱體外殼段37內，在第五環形槽15的挺杆側，與控制活塞 3的第二圓柱體底部段25相鄰地，成型有通入控制活塞空腔19內的圓形斜口 20(斜孔)。 通過斜口 20，控制活塞空腔19向控制活塞3的外側敞開，其中，斜口 20例如作為排出接口 T使用。 在圖1所示的接口設置中，通過第四、第五和第六環形槽14至16以及在第四環形 槽14內加工出的第四徑向孔17和在第五環形槽15內加工出的第五徑向孔18，根據控制 活塞3的軸向位置，第一工作接口 A和第二工作接口 B有選擇地與壓力接口 P或者油箱接 口 T導流連接或者斷開。圖1示出控制活塞3的一個位置，在該位置上第一工作接口 A與 油箱接口 T且第二工作接口 B與壓力接口 P導流連接。如果控制活塞3通過挺杆5的作用進一步在軸向上逆壓簧7的彈簧力移動(圖1中向右)，那麼第二工作接口 B與油箱接口 T 且第一工作接口 A與壓力接口 P導流連接。控制活塞3同樣可以進入處於中間的位置上， 在該位置上兩個工作接口 A、B都不與壓力接口 P或者油箱接口 T導流連接。
與第六環形槽16相鄰成型第一環形接板23和第二環形接板24，它們特別是用於 在閥門外殼2內部軸向引導控制活塞3。兩個環形接板23、24的圓周面以如下方式成型，使 其在控制活塞3軸向移動時可以密封覆蓋或釋放第一徑向孔11或第三徑向孔13，以便按照 這種方式通過開口截面的改變調節壓力介質(例如油)的通流量。第一徑向孔ll或第三 徑向孔13開口截面的調整通過兩個環形接板23、24的控制邊進行，即環形接板23的遠離 挺杆的第一控制邊26和靠近挺杆的第二控制邊27以及第二環形接板24的遠離挺杆的第 三控制邊28和靠近挺杆的第四控制邊29。 控制活塞3的第二圓柱體外殼段37內的圓形斜口 20傾斜於控制活塞3通過圓柱 體軸線34預先規定的軸向40分布。確切地說，成型斜口 20的斜口壁39的壁方向41傾斜 於軸向40，其中，壁方向41採取相對軸向40大於0。且小於90°的角度e。在圖l的實 施例中，角度9與向著挺杆5或控制活塞3的第二圓柱體底部段25取向的軸向40相關地 給出。角度9最好處於20°到60°之間的角度範圍內並在該實施例中約為30。。
此外在圖1的實施例中，控制活塞3的第二圓柱體底部段25錐形地構成，其中，錐 體42向控制活塞3的遠離挺杆的一側凸起到控制活塞空腔19內。錐體42通過錐形面43 界定，該錐形面在軸向剖面中齊平和直線過渡到斜口 20內，其中，錐形面43和斜口 20的壁 方向41在軸向剖面中採取相對軸向40相同的角度。 在控制活塞3的圖1所示第一工作接口 A與油箱接口 T導流連接的位置上，壓力 介質可以通過第一徑向孔11和第四徑向孔17流入控制活塞空腔19內。徑向向內取向的 壓力介質流轉向成對著第二圓柱體底部段25的取向的軸向壓力介質流，其基本上在控制 活塞空腔19的中心流動。 軸向壓力介質流擊中錐體42的錐形面43並由作為導流面作用的楔形面43轉向 斜口20，其中，與傳統的(垂直於軸向)導流面相比能以具有優點的方式降低衝擊壓力並減 少渦流形成。 現在參照圖2A-2D和圖3，圖中示出凸輪軸調節器電磁控制閥依據本發明的閥門 件其他實施例。為避免不必要的重複，僅介紹與圖l所示依據本發明的閥門件第一實施例 各自不同之處。其餘部分參閱上面圖l第一實施例的實施方式。 首先觀察圖2A-2D，其中示出電磁控制閥依據本發明的閥門件第二實施例控制活 塞的一個透視圖和多個剖面圖。在圖2A-2D中未示出的是，控制活塞可軸向移動地容納在 圖l所示的閥門外殼內。 特別是如從圖2A可以看到的那樣，控制活塞3在第五環形槽15的挺杆側與控制 活塞3的第二圓柱體底部段25相鄰設有兩個斷開圓柱體外殼段37的壁的、在俯視圖中基 本上矩形的斜口 44。斜口 44各自通入控制活塞空腔19內，由此控制活塞空腔19與控制活 塞3的外側導流連接。斜口 44作為排出接口 T使用。 在圖2的實施例中，控制活塞3的第二圓柱體底部段25楔形構成，其中，楔體46 向控制活塞3遠離挺杆的側上凸起到控制活塞空腔19內。楔體46在控制活塞空腔19內 成型兩個楔形面45，它們各自過渡到斜口 44內，從而斜口 44挺杆側的壁段為楔形面45的
9一部分。斜口44的挺杆側壁段的壁方向47或楔形面45傾斜於軸向40取向，其中，角度e
與向著挺杆5或向著控制活塞3的第二圓柱體底部段25的取向的軸向40相關地給出。角
度9最好處於20°到60°之間的角度範圍內並在該實施例中約為30° 。 如果軸向壓力介質流擊中楔形面45，那麼該壓力介質流通過作為導流面作用的楔
形面45轉向斜口 44，其中，與傳統的垂直於軸向的導流面相比在此能以具有優點的方式降
低衝擊壓力並減少渦流形成。 現在觀察圖3，其中示出與電磁控制閥依據本發明的閥門件第三實施例相應的閥 門件的軸向剖面圖。 圖3所示的閥門件與圖l所示的閥門件區別如下，控制活塞空腔19內成型有向著 第二圓柱體底部段25取向的噴嘴。為此目的在第二圓柱體外殼段37的空腔側在第二圓柱 體外殼段37的內圓周面51上環繞成型收縮控制活塞空腔19的噴嘴結構48。噴嘴結構48 在限定最窄噴嘴直徑的噴嘴邊52的兩側具有第一噴嘴面48和第二噴嘴面49。第一噴嘴面 48將控制活塞空腔19向第二圓柱體底部段25的方向上截錐形變細直至噴嘴邊52。第二 噴嘴面50在軸向剖面中直線過渡到圓形斜口 20內，其中，第二噴嘴面50和斜口 20的壁在 軸向剖面上採取相對軸向40相同的角度。在其最窄的部位噴嘴邊52上，噴嘴結構48將控 制活塞空腔19的直徑從尺寸A收縮到尺寸D2 (D2 < D》。 如果軸向壓力介質流進入由噴嘴結構48成型的噴嘴內，那麼流動速度通過噴嘴 作用得到提高。如果加速的軸向壓力介質流擊中錐體42的錐形面43，那麼該壓力介質流 通過作為導流面作用的楔形面43和作為導流面作用的第二噴嘴面50轉向圓形斜口 20，其 中，與傳統方式的垂直於軸向的導流面相比在此能以具有優點的方式降低衝擊壓力和特別 是能夠通過提高流動速度避免渦流形成。 雖然在這些實施例中介紹的是移動機構，其中控制活塞2通過藉助電磁鐵操縱的
挺杆5移動，但為操縱挺杆5同樣可以設置其他促動器，例如像伺服電動機。此外，取代由
錐體42和楔體46形成的導流面，也可以設置其他適當成型的導流面。 雖然閥門件和所屬的控制閥以用於內燃機的凸輪軸調節器的壓力介質流控制的
應用進行了說明，但閥門件或控制閥同樣可以用於控制其他裝置上的壓力介質流。附圖符號列表
1閥門件2閥門外殼3控制活塞4閥門外殼空腔5挺杆6端面7壓簧8第一環形階9第二環形階10底面11第一徑向孔12第二徑向孔
13第三徑向孔14第四環形槽15第五環形槽16第六環形槽17第四徑向孔18第五徑向孔19控制活塞空腔20圓形斜口21第三環形階22空腔開口23第一環形接板24第二環形接板25第二圓柱體底部段26第一控制邊27第二控制邊28第三控制邊29第四控制邊30第一外殼面31第一環形槽32第二環形槽33第三環形槽34圓柱體軸線35第一圓柱體外殼段36第一圓柱體底部段37第二圓柱體外殼段38第二外殼面39斜口壁40軸向41壁方向42錐體43錐形面44矩形斜口45楔形面46楔體47壁方向48噴嘴結構49第一噴嘴面50第二噴嘴面51內圓周面
100閥門件101閥門外殼102控制活塞103閥門外殼空腔104挺杆105端面106壓簧107第一環形階108第二環形階109底面110第一徑向孔111第二徑向孔112第三徑向孔113第六環形槽114第四環形槽115第五環形槽116第四徑向孔117第五徑向孔118控制活塞空腔119第六徑向孔120第三環形階121空腔開口122第一環形接板123第二環形接板124第一環形槽125第二環形槽126第三環形槽
權利要求
用於控制壓力介質流的控制閥的閥門件(1)，所述閥門件(1)包括圓柱體閥門外殼(2)，所述閥門外殼(2)具有包括閥門外殼空腔(4)的在軸向(40)上延伸的第一圓柱體外殼段(35)，其中，所述第一圓柱體外殼段(35)設有各自通入所述閥門外殼空腔(4)內的第一工作接口(A)、第二工作接口(B)和壓力接口(P)；和能夠軸向移動地容納在所述閥門外殼空腔(4)內的圓柱體控制活塞(3)，所述控制活塞(3)具有在軸向(40)上延伸的第二圓柱體外殼段(37)和垂直於所述軸向(40)延伸的第二圓柱體底部段(25)，所述第二圓柱體外殼段(37)和所述第二圓柱體底部段(25)至少部分界定控制活塞空腔(19)，其中，所述第二圓柱體外殼段(37)以與所述第二圓柱體底部段(25)相鄰的方式設有通入所述控制活塞空腔(19)內的排出接口(T)，並且其中，所述控制活塞(3)以下述方式構成，即所述工作接口(A、B)通過所述控制活塞(3)的軸向移動能有選擇地與所述壓力接口(P)和所述排出接口(T)導流地連接，其特徵在於，所述控制活塞(3)的所述排出接口(T)包括至少一個斜口(20、44)，所述至少一個斜口(20、44)的壁方向(41、47)採取相對於所述軸向(40)小於90°的角度(θ)。
2. 按權利要求l所述的閥門件，其特徵在於，所述至少一個斜口 (20、44)的所述壁方向 (41、47)採取相對於所述軸向(40)在20°至60°的角度範圍內、例如30。的角度(9 )。
3. 按權利要求1或2所述的閥門件，其特徵在於，所述控制活塞(3)的所述排出接口 (T)的所述至少一個斜口 (20)具有圓形開口截面。
4. 按權利要求1或2所述的閥門件，其特徵在於，所述控制活塞(3)的所述排出接口 (T)的所述至少一個斜口 (44)具有矩形開口截面。
5. 按權利要求1至4之一所述的閥門件，其特徵在於，所述控制活塞(3)的所述第二圓 柱體底部段(25)設有凸起到所述控制活塞空腔(19)內的導流結構(42、46)，所述導流結構 (42、46)具有至少一個導流面(43、45)，所述至少一個導流面(43、45)將流動的壓力介質流 導向向著所述排出接口 (T)的所述至少一個斜口 (20、44)的方向。
6. 按權利要求5所述的閥門件，其特徵在於，所述至少一個導流面(43、45)過渡到所述 控制活塞(3)的所述排出接口 (T)的所述至少一個斜口 (20、44)內。
7. 按權利要求6所述的閥門件，其特徵在於，所述至少一個導流面(43、45)和所述至少 一個斜口 (20、44)以相對於所述軸向(40)相同的角度取向。
8. 按權利要求5至7之一所述的閥門件，其特徵在於，所述導流結構以錐體(42)的形 式構成。
9. 按權利要求5至7之一所述的閥門件，其特徵在於，所述導流結構以楔體(46)的形 式構成。
10. 按權利要求1至9之一所述的閥門件，其特徵在於，所述控制活塞空腔(19)至少部 分以向著所述控制活塞(3)的所述第二圓柱體底部段(25)取向的噴嘴的形式成型。
11. 按權利要求10所述的閥門件，其特徵在於，所述噴嘴具有向所述控制活塞(3)的所 述第二圓柱體底部段(25)變細的截錐形狀。
12. 按權利要求10或11所述的閥門件，其特徵在於，在所述控制活塞(3)的第二圓 柱體外殼段(37)的內圓周面(51)上成型有凸起到所述控制活塞空腔(19)內的噴嘴結構 (48)。
13. 按權利要求l所述的閥門件，其特徵在於，所述閥門外殼(2)具有垂直於所述軸向(40)延伸的第一圓柱體底部段(36)，其中，所述第一圓柱體底部段(36)和所述第一圓柱體 外殼段(35)界定一側敞開的閥門外殼空腔(4)。
14. 按權利要求l所述的閥門件，其特徵在於，所述第二圓柱體外殼段(37)和所述第二 圓柱體底部段(25)界定一側敞開的控制活塞空腔(19)。
15. 控制閥，所述控制閥包括促動器和按權利要求1至12之一所述的由所述促動器操 縱的閥門件。
16. 凸輪軸調節器，具有按權利要求13所述的控制閥。
全文摘要
本發明涉及一種用於控制壓力介質流的控制閥的閥門件，閥門件包括圓柱體的閥門外殼(2)，閥門外殼(2)具有在軸向上延伸的第一圓柱體外殼段(35)和垂直於軸向延伸的第一圓柱體底部段，第一圓柱體外殼段(35)和第一圓柱體底部段界定一側敞開的閥門外殼空腔(4)，其中，第一圓柱體外殼段設有各自通入閥門外殼空腔內的第一工作接口(A)、第二工作接口(B)和壓力接口(P)；以及閥門件包括可軸向移動地容納在閥門外殼空腔內的圓柱體控制活塞(3)，控制活塞(3)具有在軸向上延伸的第二圓柱體外殼段和垂直於軸向延伸的第二圓柱體底部段，第二圓柱體外殼段和第二圓柱體底部段界定一側敞開的控制活塞空腔，其中，第二圓柱體外殼段以與第二圓柱體底部段相鄰的方式設有通入控制活塞空腔內的徑向排出接口(T)，以及其中控制活塞以下述方式構成，使工作接口通過控制活塞的軸向移動能有選擇地與壓力接口和排出接口導流連接。閥門件的特徵在於，控制活塞的排出接口包括至少一個斜口，其壁方向採取相對軸向小於90°的角度。
文檔編號F16K11/07GK101755154SQ200880025034
公開日2010年6月23日 申請日期2008年5月28日 優先權日2007年7月18日
發明者約翰·施塔爾曼 申請人:謝夫勒兩合公司