[发明专利]用于控制流体并具有提高的密封性的阀

说明书

本发明涉及一种用于控制流体、特别是燃料的阀，其包括关闭元件(2)和阀座(3)，其中，阀座(3)具有密封区域(4)和邻接于密封区域(4)的阀座区域(5)，其中，关闭元件(2)在密封区域(4)上密封，其中，密封区域(4)和阀座区域(5)直接地和无梯级地过渡到彼此中，其中，密封区域(4)的硬度小于关闭元件(2)的硬度。

技术领域

本发明涉及一种用于控制流体的阀、特别是燃料喷射阀，所述阀在阀的关闭状态中具有提高的密封性。

背景技术

用于控制流体的阀由现有技术例如作为喷射阀公知。在此，关闭元件开启或关闭喷射孔，所述喷射孔构造在阀座中。在此，关闭元件的关闭运动是冲击运动。在此，在阀关闭时、即当关闭元件支撑在阀座上时，没有燃料由于泄漏而溢出，因为这会导致未燃烧的燃料到达内燃机的废气系统中。此外，在阀运行期间，应该避免例如由于磨损形成颗粒，所述颗粒的形成可能导致在内燃机的阀和/或其他的构件上的损坏。因为阀通常是大批量生产的构件，所以此类问题应该这样进行解决，即在适合于批量生产的情况下，阀具有尽可能高的密封性。

发明内容

根据本发明的用于控制流体的阀具有的优点是，可以显著地改善阀的密封性。同时，根据本发明的阀能够没有问题地和成本低廉地通过批量生产制造。在此，根据本发明的阀具有特别简单的和成本便宜的和可容易地制造的结构。根据本发明，阀在此包括关闭元件和阀座，其中，阀座具有密封区域和邻接于密封区域的阀座区域。在此，当阀处于关闭状态中时，关闭元件在密封区域上密封。此外，密封区域和阀座区域直接地和无过渡部地过渡到彼此中，也就是说，在密封区域和阀座区域之间不存在梯级、凸起和诸如此类。此外，密封区域的硬度小于关闭元件的硬度。通过所述措施尤其实现了，在关闭状态中最多实现了密封区域的由较硬的关闭元件引起的弹性变形的最小化，从而能够改善密封性。因此，通过关闭元件和密封区域的不同的硬度可以实现改善的密封性。

优选地，这样选择密封区域和关闭元件之间的硬度差，使得在阀关闭时不产生塑性变形。因此可以确保，在较长的运行之后，根据本发明的阀还始终具有足够的密封性，因为在阀座的密封区域上根本不存在塑性变形。在运行中，最多在阀的关闭状态下产生弹性变形，然而所述弹性变形在关闭元件从密封区域移开之后又立即复原。换句话说，防止了密封区域的由关闭元件引起的塑性变形，从而在较长的运行之后也始终还充分地存在阀的密封性能。

特别优选地，在阀的关闭状态中，在关闭元件和密封区域之间存在密封线、特别是圆形的密封线。进一步优选地，关闭元件是球，和/或阀座是锥面。

根据本发明的一个另外的优选的构型，阀座区域具有比密封区域的硬度大的硬度。进一步优选地，阀座区域的硬度也小于关闭元件的硬度。在此，通过比密封区域硬的阀座区域可以确保无问题地满足阀座需要的强度要求。

根据本发明的一个优选的构型，密封区域包括环形的弹性体密封元件，所述密封元件布置在阀座中的槽中。在此，弹性的密封元件的横截面优选地是四边形的、特别是矩形的。因此，特别是可以确保在密封区域和阀座区域之间无过渡部地过渡到彼此中。

根据本发明的一个可替换的构型，在密封区域和阀座区域之间构造一个材料配合的连接。因此，特别是可以提供一个一件式的阀座。在此，阀座特别优选地是MIM构件(金属粉末注射成型构件)，其中，密封区域和阀座区域由不同的材料制造。

优选地，用于引导关闭元件的导向区域直接地邻接于密封区域，其中，导向区域具有一个下述的硬度，该硬度同样小于关闭元件的硬度。特别优选地，导向区域的硬度和密封区域的硬度是相等的，并且进一步优选地，导向区域和密封区域由相同的材料制造。

当密封区域的厚度具有阀座厚度的大约三分之一时，可以达到特别高的密封性。在此，从关闭元件和密封区域之间的密封线出发垂直于表面来测定密封区域的厚度和阀座的厚度。