压电阀及其制造方法_3

文档序号:8502207阅读:来源:国知局
述垫片的存在,调节螺栓93的头部暴露在阀体50外侧并具有降低了的摩察系数,因此使用者通过操纵调节螺栓93的暴露的头部能够容易地进行调节螺栓93的枢轴转动。在调节螺栓93的枢轴转动期间,调节螺母97沿着调节螺栓93的长度移动。相应地,调节螺母97压迫绝缘棒91并调整压电元件80的固定位置。
[0061]详细地讲,在调节螺栓93的枢轴旋转期间,调节螺母97可以沿着调节螺栓93的长度向下移动。在这种情况下,调节螺母97压迫绝缘棒91,并使压电元件80的固定位置向下移动。然而,在调节螺栓93相反方向的枢轴转动期间,调节螺母97可以沿着调节螺栓93的长度向上移动。在这种情况下,调节螺母97允许被弹性体95弹性地支撑的绝缘棒91向上移动,从而使压电元件80的固定位置向上移动。
[0062]相应地,在本发明的压电阀中,装配盖54与壳体52之后能够调节压电元件80的固定位置,因此所述阀能够通过改变阀元件60的高度来控制压缩空气的流速。
[0063]进一步地,绝缘棒91可以设置有分散部,该分散部能够将限位器的压力分散至外部。如图4的放大图所示,分散部可以配置为凹陷台阶ST-1,凹陷台阶ST-1形成在绝缘棒91上包围调节螺栓93的位置。
[0064]如图4中的放大图所示,分散部可以进一步包括座板99a,该座板99a层叠于绝缘棒91上并位于凹陷台阶ST-1外面的部分的表面上。座板99a可以配置为垫圈,该垫圈安装在调节螺栓93上并位于凹陷台阶ST-1的外面的部分的表面上。
[0065]进一步地,绝缘棒91可以设置有集中部,该集中部将弹性体95的偏压力集中至内部。例如,集中部可以配置为突起台阶ST-2,突起台阶ST-2突起于绝缘棒91上调包围节螺栓93的位置,如图4中的放大图所示。集中部可以进一步包括座板99a,座板99a层叠于绝缘棒91的表面上并位于凹陷台阶ST-2外面的部分的表面上。此处,座板99a可以配置为垫圈,该垫圈安装于调节螺栓93上并位于凹陷台阶ST-2的外面的部分的表面上。
[0066]进一步地,如图4所示,在电路板59上安装压力传感器SS。此处,安装在电路板59上的压力传感器SS放置在壳体52的内部空间50a的外侧,如图所示。然而,压力传感器SS的一端穿过壳体52,并插入壳体52的内部空间50a,因此压力传感器SS的端部与内部空间50a连接,如图所示。
[0067]在下文,将会描述本发明的具有上述结构的的压电阀的制造方法。
[0068]如图6所示,压电阀的制造方法包括:调节螺栓设置步骤S100、弹性体安置步骤S200、压电元件安置步骤S300、调节螺母啮合步骤S400、盖安装步骤S500、流体流经步骤S600、压电元件启动步骤S700、流速控制步骤S800以及流体泄漏测试步骤S900。
[0069]在调节螺母设置步骤SlOO中,通过将调节螺栓93的螺纹杆垂直地插入阀体50使调节螺栓93的螺纹杆设置在壳体52的内部空间50a中,如图4所示。
[0070]在弹性体安置步骤S200中,弹性体95安置在设置在壳体52中的调节螺栓93的螺纹杆上,如图4中所示。
[0071]在压电元件安置步骤S300中,通过将压电元件80的第二端安装在调节螺栓93的螺纹杆上来将压电元件80安置在弹性体95上,压电元件80的第一端与阀单元60结合,第二端与绝缘棒91结合,如图4中所示。
[0072]在调节螺母啮合步骤S400中,调节螺母97与调节螺栓93的螺纹杆啮合,如图4中所示。
[0073]在盖安装步骤S500中,将盖54安装至壳体52,盖54在其内表面带有螺母保持器11,如图3所示。这样盖54能够紧紧地闭合壳体52的内部空间50a,并能够防止壳体52中调节螺母97的转动。由于盖安装步骤S500,调节螺母97设置在阀体50中,同时防止调节螺母97转动。
[0074]在盖安装步骤S500中,通过将与阀体50的壳体52紧密接触的盖54的边缘焊接到壳体52,可以使盖54与壳体52整合为单一体,如图4所示。此处,可以通过热焊接、超声焊接或摩擦焊接将盖54的边缘焊接至壳体52,因此盖54的边缘能够不漏气地密封在壳体52上。
[0075]在流体流经步骤S600中,泵(未示出)抽吸的压缩空气经由设置在被盖54闭合的阀体50上的泵端口 Pl供应到壳体52中,并经由双向端口 P2或经由形成在盖54中的第一阀座Vl排出,从而导致压缩空气流经阀体50。
[0076]在压电元件启动步骤S700中,电路板50向压电元件80施加电力,从而通过电流使压电元件80的第一端弯曲。响应压电元件80的弯曲运动,阀单元60垂直地移动,并打开或关闭第一阀座Vl和第二阀座V2。
[0077]在流速控制步骤S800中,根据阀座V1、V2的开口率,通过移动调节螺母97调节压电阀80的固定位置,阀座V1、V2的开口率由阀单元60移动而形成。从而控制压缩空气流经阀座V1、V2的流速。
[0078]此处,使用者使调节螺栓93头部做枢轴转动,因此响应调节螺栓93的头部的枢轴转动,调节螺母97沿着调节螺栓93的螺纹杆移动。当调节螺母97按如上所述地沿着调节螺栓93的螺纹杆移动时,调节螺母97压迫绝缘棒91,进而调节压电元件80的第二端的固定位置,从而改变阀单元60的位置。当如上所述地改变阀单元60的位置时,阀座Vl和V2的位置改变,进而控制压电阀的流速。
[0079]在流体泄漏测试步骤S900中,当将流体供应到阀体50的内部空间50a时,确定流体(压缩空气)是否从压电阀泄漏。
[0080]进一步地,在本发明的压电阀制造方法中,完成流体泄漏测试步骤S900之后,可以进行流速测试步骤S930和流速比较步骤S940,如图6中所示。
[0081]在流速测试步骤S930中,当再次使压缩空气通过阀体50的内部空间50a时,确定通过再次启动压电元件80使压缩空气流经阀座Vl和V2的流速是否为在流速控制步骤S800中控制的流速。
[0082]在流速比较步骤S940中,确定在流速测试步骤S930检测到的阀座V1、V2的流速是否为预设参考流速。在流速比较步骤S940中,将检测到的阀座V1、V2的流速与预设参考流速比较,如图6中所示。当确定检测到的阀座V1、V2的流速等于预设参考流速时,程序结束。然而,当确定检测到阀座V1、V2的流速未达到或超过预设参考流速时,再次执行流速控制步骤S800以补偿阀座V1、V2的较低或较高的流速。
[0083]在下文,将描述根据本发明实施例的按如上所述制造压电阀的操作过程。
[0084]当将压电元件80固定至调节螺栓93时,压电元件80通常保持直线状态,如图所示。在这种情况下,通过利用由弹簧65弹性地偏置的第一活塞61和第二活塞63,阀单元60关闭第一阀座Vl和第二阀座V2,如图4中所示。
[0085]然而,当电路板59向压电元件80施加电压时,电压使压电元件80的第一端弯曲,如图所示,并使移动构件70移动。在这种情况下,当移动构件70的叉状物71向上移动时,如图5所示,通过利用锁定突起61c、63c,叉状物71向上移动第二活塞63,从而打开第二阀座V2。因此,由泵(未示出)抽吸的以及经由端口流体线路P1’引入的压缩空气经由阀座V2流进内部空间50a,如图4所示,然后经由双向端口 P2供应给安装在座位后面的安全气囊(未示出)。此处,当按如上所述打开第二阀座V2时,弹簧65持续地偏压第一活塞61,从而使第一阀座Vl保持闭合状态。
[0086]进一步地,在上述状态中,处于固定状态的弹性体95弹性地支撑压电元件80的第二端,弹性体95的固定状态通过调节螺栓93和调节螺母97来实现,从而防止压电元件80移动。
[0087]在这种情况下,当在绝缘棒91的一侧设置凹陷台阶ST-1时,如图4所示,由调节螺母97形成的压力转移至凹陷台阶ST-1外部的绝缘棒91的部分。换句话说,由调节螺母97形成的压力施加到绝缘棒91的外部。
[0088]进一步地,当在绝缘棒91的另一侧设置突起台阶ST-2时,如图4所示,弹性体95的偏压力转移至突起台阶ST-2。换句话说,弹性体95的偏压力施加到绝缘棒91的中心位置。
[0089]此处,在本发明中,可以将压力从限位器和弹性体95直接转移至凹陷台阶ST-1和突起台阶ST-2,或可以经由各自的座板99将压力间接地转移至凹陷台阶ST-1和突起台阶ST-2,如图中所示。
[0090]进一步地,如图中所示,压力被施加到绝缘棒91的一个表面的相对侧上,偏压力被施加到绝缘棒91的其它表面的中心位置,从而稳固地支撑绝缘棒91。换句话说,分别压迫绝缘棒91的相对侧与中心位置,从而绝缘棒91能够有效地抵抗弯曲运动并被稳定地固定。因此,绝缘棒91能够有效地防止压电元件80的第二端意外地移动。
[0091]如果压力和偏压力都集中到绝缘棒91的中心位置或绝缘棒91相对的侧上,绝缘棒91的压力和偏压力集中的部分可以作铰链。在这种情况下,绝缘棒91可能不能有效地抵抗弯曲运动。然而,在本发明的实施例中,压力被施加到绝缘棒91相对的侧上,同时被分散,并且偏压力被集中到施加压力的相对的侧之间的中心位置,因此绝缘棒91中没有作为铰链的部分。
[0092]本发明的压电阀被配置为压力和偏压力施加到绝缘棒91的不同位置的原因是因为压电元件80是长形元件,压电元件不能有效地抵抗弯矩。进一步地,压电元件80被配置为其第一端可以弯曲,因此需要使压力和偏压力施加到绝缘棒91的不同位置。换句话说,当不需要将压电元件80的第一端配置为
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