专利名称：用于控制流体的阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有改善的流动特性的用于控制流体的阀以及一种具有这种阀的制动装置。
背景技术：
现有技术中已公知不同结构形式的用于控制流体的阀。在目前阀在汽车制动装置中的应用情况中使用2位2通阀作为液压阀。在此，在预先设定的升程和预先设定的压差的情况下必须达到某个最低流量。公知的阀具有实施为圆柱体形状的通孔。在此可以确定，在运行状态中在阀打开时在阀座中可能形成流动分离。这种流动分离导致通流横断面明显减小，这与理论上的几何横断面有明显偏差。因此，流动阻力即便在阀打开的情况下也会升高，从而导致阀流量的降低。但是这种制动装置中阀的构造要尽可能小并且紧凑，这样才能占用尽可能小的构造空间。
发明内容
与此相对，具有权利要求1所述特征的依据本发明的用于控制流体的阀的优势在于，在阀打开的情况下具有改善的流动，特别在阀座前面的区域。这样与目前现有的阀相t匕，在给定位于阀之前和之后的压差以及给定阀升程的情况下，可以提高通过打开的阀的流量。依据本发明，这一目的可通过具有在流向上扩宽的形状的通孔实现。换言之，通孔的入流侧的直径小于流出侧的直径。由此实现了，在阀打开的情况下从通孔离开的流动以较小的程度被偏转。由此实现了在阀座后的阀件区域的分离的减少，这样该区域内实际的通流横断面增大并由此提高通过该阀的流量。从属权利要求给出本发明有利的改进方案。通孔优选地设计为在流向上锥形扩宽。因此通孔可被简单制造并且具有限定的流动情况。特别优选的是，锥形扩宽的通孔与阀的中轴线的平行线的夹角在1°到10°的范围内，特别在5°到10°的范围内并优选地约为7.5°。此外优选的是其上构造有阀座的第一锥形区与中轴线的夹角在40°到50°范围，并特别优选地约为45°。为了在阀打开的情况下得到特别有利的流动情况，通孔的最小直径与通孔的最大直径的比例有利地在0.73到0.83的范围内，特别是在0.77到0.79的范围内，并优选地约为 0.78。为了实现阀的可靠密封，封闭件优选构造为，其在剖面上呈半圆形。由此阀具有阀元件的锥形区和封闭件的球形区域间的密封。该阀元件还优选地在入流侧与通孔直接相邻地具有第二锥形区。同时第二锥形区到通孔的过渡部优选被构造为倒圆的。最大升程与通孔最大直径的比例有利地在0.1到0.3的范围内，优选在0.14到0.28的范围内并特别优选地约为0.21。另外本发明涉及用于汽车的制动装置，其包括依据本发明的用于控制液压流体的阀。本发明特别在现代制动安全系统中，例如ESP-系统，改善了响应时间。
下文依据附图对本发明的实施例进行详细说明，附图中:图1示出打开状态下的根据本发明优选实施例的阀的剖面示意图；图2示出图1所示的阀的部分剖面示意图,其中示出了阀的通流；以及图3为示出阀升程与阀的流量的关系的曲线图
具体实施例方式下面将参照图1至3具体描述一种用于控制流体的阀I。该阀I作为分配阀被用于汽车的制动安全系统。如图1所示,该阀I包括带有通孔4的阀元件2和设计在阀元件2上的阀座5。该阀座5设计在阀元件的第一锥形区6上。封闭件3为半圆形并密封在阀座5上。如图1所示，该通孔4具有在该阀I的流向A上扩宽的形状。在该实施例中通孔4锥形扩宽。同时通孔与中轴线X-X的平行线间的夹角3为7.5°。在此处，通孔的最小直径Dl和通孔最大直径D2被选择成，最小直径Dl与最大直径D2的比例为0.78。另外最大升程H(阀完全打开)与通孔的直径D2的比例约为0.21。此外，如图1所示，在入流侧构造有第二锥形区8，其中第二锥形区8到通孔4的过渡部以倒圆的方式实现。图2示出阀I打开时的流动情况，其中箭头B表示通过打开的阀的通流。如图2所示，虽然第一锥形区6上始终还有分离7，该流体分离减小了第一锥形区6与封闭件3之间的区域内的实际流动横断面，但其与圆柱形通孔相比明显有所降低。图3中示例性示出流量Q与阀升程H的关系的三条曲线。其中实线10示出圆柱形通孔的流量。虚线11所示为所描述的实施例的流量。点划线12示出了当所具有的夹角β大于虚线11的情况时的示例的流量。如图3清晰所示，通过该阀I的流量从打开阀直到某一确定升程Hl时对于所有三个所示例子几乎相同。从升程Hl开始两个示例(线11和线12)通过扩宽的通孔4在相同阀升程时分别有明显较高的流量，因为在第一锥形区6内的分离7明显减少。虽然依据本发明在入流侧上通过减小的直径Dl提高了该位置的流动阻力。但是该流动阻力通过该阀的阀座区上更少的流体分离7的非常高的正面效果得到过度补偿。如果封闭件3的升程过大，则通孔减小了的直径Dl的负面效果自然会再次作用，使得圆柱形通孔的流量再次变大(参见图3)。
权利要求
1.用于控制流体的阀，包括: 带有通孔⑷和阀座(5)的阀元件(2)，其中该阀座(5)构造在阀元件(2)的第一锥形区(6)上，和 封闭件(3)，该封闭件(3)在阀座(5)上打开和封闭通孔(4)， 其中通孔⑷具有在流向㈧上扩宽的形状。
2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，通孔(4)在流向上锥形扩宽。
3.根据权利要求2所述的阀，其特征在于，锥形扩宽的通孔(4)与阀的中轴线(X-X)的平行线的夹角(β)在1°到10°的范围内，优选在5°到10°的范围内并特别优选约为7.5°。
4.根据上述权利要求中任一项所述的阀，其特征在于，阀元件(2)的第一锥形区(6)与中轴线(X-X)的夹角(α)在40°到50°之间，优选约为45°。
5.根据上述权利要求中任一项所述的阀，其特征在于，通孔(4)的最小直径(Dl)与通孔(4)的最大直径(D2)的比例在0.73到0.83的范围内，特别在0.77到0.79之间，并优选约为0.78。
6.根据上述权利要求中任一项所述的阀，其特征在于，封闭件(3)具有球形面以与阀座(5)接触并且特别是具有半球形形状。
7.根据上述权利要求中任一项所述的阀，其特征在于，阀元件(2)在入流侧与通孔(4)直接相邻地具有第二锥形区(8)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的阀，其特征在于，最大升程(H)与通孔(4)的最大直径(D2)的比例在0.1到0.3的范围内，优选在0.14到0.28的范围内并特别优选地约为0.21。
9.用于汽车的制动装置，包括根据上述权利要求中任一项所述的阀。
全文摘要
本发明涉及一种具有改善的流动特性的用于控制流体的阀，包括带有通孔(4)和阀座(5)的阀元件(2)，其中阀座(5)构造在阀元件的(2)的第一锥形区(6)；和封闭件(3)，其在阀座(5)上打开和封闭通孔(4)，其中通孔(4)具有在流向(H)上扩宽的形状。
文档编号F16K1/42GK103109123SQ201180043005
公开日2013年5月15日 申请日期2011年7月12日 优先权日2010年9月8日
发明者N·霍伊斯 申请人:罗伯特·博世有限公司