與壓電燃料噴射器一起使用的預(yù)加載彈簧的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供壓電燃料噴射器彈簧組件及用于組裝這樣的壓電燃料噴射器彈簧組件的組裝方法。所述組件具有壓電元件(204)、第一彈簧(212)以及第二彈簧(210)。第一彈簧(212)通過(guò)使第二彈簧(210)伸展而偏置第二彈簧(210),并且第二彈簧(210)在壓電元件(204)膨脹時(shí)進(jìn)一步伸展。針對(duì)組裝,在將第二彈簧的第二端連接到壓電元件的第二端之前通過(guò)外部壓縮力壓縮第一彈簧,并且在連接后,釋放外部力,使得在第一和第二彈簧之間能夠建立彈簧力平衡。
【專利說(shuō)明】
與壓電燃料噴射器一起使用的預(yù)加載彈簧
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明總體上涉及利用壓電元件的燃料噴射器,并且更具體地涉及進(jìn)一步利用彈簧的壓電燃料噴射器。
【背景技術(shù)】
[0002]大多數(shù)現(xiàn)代內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)利用燃料噴射系統(tǒng)以通過(guò)在高壓下強(qiáng)制栗送燃料穿過(guò)小的噴嘴來(lái)將霧化的燃料遞送到發(fā)動(dòng)機(jī)。這些燃料噴射系統(tǒng)常常比先前使用的化油器更加精確且有效。在這些系統(tǒng)中使用的典型燃料噴射器通常利用液壓地、電磁地、或壓電地致動(dòng)的噴射器銷。
[0003]壓電元件是在電壓被施加到元件時(shí)改變尺寸的材料。在移除電壓時(shí),壓電元件返回到其原始尺寸。當(dāng)用作致動(dòng)器時(shí),許多壓電元件被堆疊在一起以形成更大的壓電元件或者“壓電堆疊”以提高致動(dòng)器的位移。在壓電致動(dòng)的燃料噴射器中,這些壓電元件或壓電堆疊中的一個(gè)或多個(gè)被用來(lái)致動(dòng)燃料噴射器銷,以用于計(jì)量到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料。各種彈簧狀結(jié)構(gòu)常常與這些裝置結(jié)合使用以施加回程力并因此促進(jìn)燃料噴射器銷在不再致動(dòng)壓電堆疊之后返回到其“靜止”位置。
[0004]當(dāng)在燃料噴射器中利用壓電堆疊時(shí)出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題是:壓電堆疊的有效運(yùn)作需要在組裝含有堆疊的噴射器的相關(guān)部分期間建立足夠的預(yù)加載力。針對(duì)可行的封裝要求,為施加回程力所需要的預(yù)加載力通常高于由標(biāo)準(zhǔn)螺旋彈簧所能提供的力并且因此是不足的。因此,利用壓電堆疊的典型燃料噴射器常常利用管狀彈簧以提供回程力。管狀彈簧基本上是筒形管,其具有狹縫和/或凹槽的樣式以提供增加的軸向柔性。使用管狀彈簧結(jié)構(gòu)的示例布置能夠在歸屬于西門子威迪歐汽車電子的歐洲專利EP1548854A1中發(fā)現(xiàn)。
[0005]利用管狀彈簧提供回程力的一個(gè)問(wèn)題是:管狀彈簧常常相當(dāng)僵硬(S卩,它們具有高的彈簧剛度)并且因此要求使用顯著精確的組裝過(guò)程以提供在可接受的公差范圍內(nèi)的預(yù)加載力。
[0006]當(dāng)前用于試圖提供能夠支持充足的預(yù)加載力的彈簧的其他選擇包括利用螺紋環(huán)結(jié)構(gòu),然而,這樣的結(jié)構(gòu)通過(guò)對(duì)壓電堆疊添加不需要的扭矩而使燃料噴射過(guò)程變得復(fù)雜。其他復(fù)雜的設(shè)備也能夠被設(shè)計(jì)成保持上述管狀彈簧以促進(jìn)特定且更精確的拉伸,然而,這些設(shè)備可能成本高、可能具有精細(xì)的生產(chǎn)要求并且可能添加額外的復(fù)雜的部件到燃料噴射器。
[0007]仍保留輕微運(yùn)動(dòng)的壓配合套筒有時(shí)也被用于上述目的,然而,這些結(jié)構(gòu)均具有上述設(shè)備的非期望的復(fù)雜性。最后,有時(shí)利用碟形彈簧,然而,這能夠?qū)е路瞧谕姆庋b布置以及施加到碟形彈簧的高應(yīng)力,該高應(yīng)力能夠損壞這些彈簧并且因此縮短燃料噴射器的使用壽命。
[0008]因此需要有效的方法和裝置以適應(yīng)用于在燃料噴射器中利用的壓電堆疊的足夠的預(yù)加載力。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本文中描述了用于有效地適應(yīng)用于在燃料噴射器內(nèi)利用的壓電堆疊的足夠預(yù)加載力的方法和裝置。并入了本發(fā)明的特征的方法能夠包括適應(yīng)足夠的預(yù)加載力,例如,在燃料噴射器部分的組裝期間,通過(guò)使用多個(gè)彈簧將壓電元件布置在噴射器主體內(nèi),所述多個(gè)彈簧包括布置成彼此結(jié)合的至少兩種不同類型的彈簧。預(yù)加載力能夠施加到壓電元件,從而壓縮第一類型的彈簧,同時(shí)允許第二類型的彈簧保持在其自由長(zhǎng)度。壓電元件然后能夠進(jìn)一步被包圍在主體部分內(nèi)和/或第二類型的彈簧被附接在適當(dāng)位置,從而使彈簧能夠提供必要的預(yù)加載力。該方法和其他方法在下面進(jìn)一步更詳細(xì)地陳述。
[0010]并入了本發(fā)明的特征的裝置能夠包括壓電元件和多個(gè)彈簧,所述多個(gè)彈簧能夠是至少兩種不同類型的彈簧,其布置成彼此結(jié)合以向壓電元件提供足夠的預(yù)加載力。在一些實(shí)施例中,多個(gè)彈簧包括一個(gè)或多個(gè)管狀彈簧,其被構(gòu)造成與一個(gè)或多個(gè)碟形彈簧串聯(lián)。
[0011]基于下述【具體實(shí)施方式】,本發(fā)明的這些和其他進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)將對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見(jiàn),結(jié)合附圖,如下所述。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是燃料噴射器的剖視圖,其示出能夠應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的裝置和方法的示例環(huán)境;
圖2是并入了本發(fā)明的特征的自由無(wú)載的壓電元件構(gòu)造的剖視圖;
圖3是圖2的壓電元件構(gòu)造的剖視圖,示出了正在施加預(yù)加載力且壓電元件處于受壓狀態(tài);
圖4是圖2的壓電元件構(gòu)造的剖視圖,示出了預(yù)加載的壓電組件;以及圖5是圖4的預(yù)加載的壓電組件的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]并入了本發(fā)明的特征的用于在燃料噴射器中使用的壓電元件封裝能夠包括壓電元件和多個(gè)彈簧,該多個(gè)彈簧包括至少兩種不同類型的彈簧,其被布置成彼此結(jié)合以向壓電元件提供足夠的預(yù)加載力。在一些實(shí)施例中,多個(gè)彈簧包括一個(gè)或多個(gè)管狀彈簧,其被構(gòu)造成與一個(gè)或多個(gè)蝶形彈簧串聯(lián)。
[0014]壓電元件能夠是單個(gè)壓電元件或者能夠是彼此結(jié)合布置以形成一個(gè)或多個(gè)壓電堆疊的多個(gè)壓電元件。壓電元件的形狀能夠基于電流的遞送而改變。壓電元件能夠被構(gòu)造成與噴射器銷連通以便響應(yīng)于激活的壓電元件的運(yùn)動(dòng)被傳遞到銷,以使銷響應(yīng)于壓電元件的致動(dòng)在期望方向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)不再向壓電元件施加電流時(shí),壓電元件和銷返回到“靜止”位置。能夠利用各種結(jié)構(gòu)(諸如使用一個(gè)或多個(gè)彈簧)來(lái)與壓電元件結(jié)合,以施加回程力并且促進(jìn)壓電元件返回到“靜止”位置。
[0015]多個(gè)彈簧能夠包括在多個(gè)內(nèi)的彈簧的各種構(gòu)造和布置并且能夠包括至少兩種不同類型的彈簧。這些不同類型的彈簧能夠被構(gòu)造成彼此結(jié)合,使得封裝能夠被布置成帶有可接受的預(yù)加載力,并且在多個(gè)內(nèi)的彈簧能夠在彈簧壽命周期或者封裝的完整性內(nèi)適應(yīng)該預(yù)加載力。
[0016]在一些實(shí)施例中,多個(gè)彈簧包括一個(gè)或多個(gè)管狀彈簧和一個(gè)或多個(gè)蝶形彈簧。在一些實(shí)施例中,管狀彈簧和蝶形彈簧彼此串聯(lián)布置。將管狀彈簧和蝶形彈簧彼此串聯(lián)布置的一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于能夠在沒(méi)有對(duì)彈簧施加大量應(yīng)力的預(yù)加載力的情況下提供充足的回程力。通過(guò)將管狀彈簧和蝶形彈簧串聯(lián)布置,緩和了彈簧類型的各個(gè)缺陷中的大部分,例如,管狀彈簧的高彈簧剛度通過(guò)多個(gè)蝶形彈簧部件被減輕并且施加到蝶形彈簧的應(yīng)力通過(guò)管狀彈簧部件被減輕。在其他實(shí)施例中,管狀彈簧和蝶形彈簧能夠彼此平行地布置。然而,平行布置可能會(huì)增加剛性并且因此減少上述的益處。
[0017]在組裝壓電噴射器封裝的管狀彈簧/蝶形彈簧的實(shí)施例中,壓電元件與管狀彈簧和蝶形彈簧結(jié)合布置,使得對(duì)壓電元件施加預(yù)加載壓縮力,從而在管狀彈簧保持在其自由(未壓縮)長(zhǎng)度的同時(shí)壓縮蝶形彈簧。在壓電元件被噴射器主體結(jié)構(gòu)圍繞(除了施加壓縮力的敞開(kāi)區(qū)域)的情況下,能直接將壓縮力施加到壓電元件。在一些實(shí)施例中,代替存在噴射主體的敞開(kāi)區(qū)域(在該區(qū)域中,向壓電元件直接施加壓縮力),存在噴射器主體的“可運(yùn)動(dòng)部分”,其隨著壓縮力運(yùn)動(dòng)并且壓縮壓電元件。應(yīng)理解的是,該噴射器主體的可運(yùn)動(dòng)部分能夠布置成在主體內(nèi)行進(jìn),例如,利用狹縫和凹槽滑動(dòng)系統(tǒng),以及彎曲、撓曲或者以其他方式改變其形狀以便隨壓縮力運(yùn)動(dòng)并且壓縮壓電元件。
[0018]蝶形彈簧能夠被夾在壓電元件與端帽和/或周圍的噴射器主體的一部分之間,使得在向壓電元件施加壓縮力時(shí),壓電元件按壓抵靠在蝶形彈簧及端帽上,從而壓縮碟形彈簧。一旦蝶形彈簧已經(jīng)達(dá)到期望的壓縮,例如,提供與期望預(yù)加載力相等的回程力,封裝能夠進(jìn)一步被密封,例如,在如上述那樣的帶有敞開(kāi)區(qū)域的實(shí)施例中,通過(guò)將額外的端帽部分附接到將其完全包圍的封裝上,從而維持當(dāng)前的壓縮水平。在帶有可運(yùn)動(dòng)部分的實(shí)施例中,如上所述,能夠通過(guò)將可運(yùn)動(dòng)部分附接于期望位置、從而防止可運(yùn)動(dòng)部分的進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)來(lái)維持當(dāng)前的壓縮水平。本文中所提及的各種“附接”步驟能夠利用本領(lǐng)域中已知的將物體附接于適當(dāng)位置的任何永久或暫時(shí)方法(例如,焊接和利用各種粘結(jié)劑)執(zhí)行。然后能夠?qū)⒆杂砷L(zhǎng)度的管狀彈簧固定在適當(dāng)位置。
[0019]在一些實(shí)施例中,一旦已經(jīng)獲得壓電元件和對(duì)應(yīng)的碟形彈簧的期望的預(yù)加載壓縮,就通過(guò)將額外的端帽部分附接到管狀彈簧本身、或者將噴射器主體結(jié)構(gòu)的可運(yùn)動(dòng)部分(在那些實(shí)施例中)附接到管狀彈簧本身來(lái)維持預(yù)加載力。來(lái)自先前壓縮的碟形彈簧的所得后推力推壓抵靠壓電元件和端帽部分(或可運(yùn)動(dòng)部分),從而拉伸管狀彈簧并將其固定在期望的預(yù)加載位置。
[0020]貫穿本公開(kāi),本文中的優(yōu)選實(shí)施例和所示出的示例作為例子被提供,而不是作為對(duì)本公開(kāi)的范圍的限制被提供。如在本文中使用的,術(shù)語(yǔ)“發(fā)明”、“方法”、“本方法”或者“本發(fā)明”指的是并入了本文中所描述的本發(fā)明的特征的實(shí)施例中的任一個(gè)及任何等同物。而且,貫穿本文件對(duì)“發(fā)明”、“方法”、“本方法”或者“本發(fā)明”的各種特征(一個(gè)或復(fù)數(shù)個(gè))的參考不意味著所有要求保護(hù)的實(shí)施例或方法必須包含所參考的特征(一個(gè)或復(fù)數(shù)個(gè))。
[0021]還應(yīng)理解的是,當(dāng)元件或特征被指示為在另一個(gè)元件或特征“上”或“鄰近”另一個(gè)元件或特征時(shí),可以是直接在其他元件或特征上或直接鄰近其他元件或特征,或者也可以存在中間元件或特征。另外,相對(duì)術(shù)語(yǔ),諸如“外部”、“上方”、“下部”、“下方”及類似術(shù)語(yǔ)可在本文中用于描述一個(gè)特征與另一個(gè)特征的關(guān)系。應(yīng)理解的是,這些術(shù)語(yǔ)旨在涵蓋除圖中所描繪的取向之外的不同取向。
[0022]盡管術(shù)語(yǔ)第一、第二等可在本文中用于描述各種元件或部件,但是這些元件或部件不應(yīng)受這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用于區(qū)分一個(gè)元件或部件與另一個(gè)元件或部件。因此,下面所討論的第一元件或部件可被稱為第二元件或部件而不脫離本發(fā)明的教導(dǎo)。如在本文中使用的,術(shù)語(yǔ)“和/或”包括相關(guān)列表物件中的一個(gè)或多個(gè)的任何組合及全部組合。
[0023]在本文中使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述具體實(shí)施例的目的并且不意欲限制本發(fā)明。如在本文中使用的,單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”均意欲還包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文中以其他方式清楚指出。例如,當(dāng)本說(shuō)明書指示“一個(gè)”換能器時(shí),應(yīng)理解的是該語(yǔ)言涵蓋單個(gè)換能器或者多個(gè)換能器或換能器陣列。還將理解的是當(dāng)術(shù)語(yǔ)“包括”、“包括著”、“包含”和/或“含有”在本文中使用時(shí),具體說(shuō)明存在所陳述的特征、整型、步驟、操作、元件,和/或部件,但是不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整型、步驟、操作、元件、部件,和/或其組群。
[0024]在本文中參考不同視圖和圖示(其是本發(fā)明的理想實(shí)施例的示意圖)描述了本發(fā)明的實(shí)施例。照此,可預(yù)期例如由于制造技術(shù)和/或公差引起的圖示的形狀的變型。本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)被理解為受限于本文中所示區(qū)域的具體形狀,而是還包括例如由制造所帶來(lái)的形狀的偏差。在下文中進(jìn)一步更詳細(xì)地討論利用這樣的方法的實(shí)施例,例如,在圖2-圖4的進(jìn)展期間。
[0025]根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例能夠與各種燃料噴射系統(tǒng)一起利用,所述燃料噴射系統(tǒng)包括利用處于被加熱和/或超臨界狀態(tài)的燃料的噴射系統(tǒng),其示例在下述專利文件(包括其附圖、圖解、圖表及相關(guān)書面描述)中陳述:1^8,402,951;美國(guó)專利號(hào)8,176,900;美國(guó)專利號(hào)8,116,963;美國(guó)專利號(hào)8,079,348;美國(guó)專利號(hào)7,992,545;美國(guó)專利號(hào)7,966,990;美國(guó)專利號(hào)7,945,375;美國(guó)專利號(hào)7,762,236;美國(guó)專利號(hào)7,743,754;美國(guó)專利號(hào)7,657,363;美國(guó)專利號(hào)7,546,826;以及美國(guó)專利號(hào)7,444,230。這些文件的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文中。
[0026]在更加詳細(xì)地解釋并入了本發(fā)明的特征的方法和裝置之前,將有用的是陳述能夠利用這樣的方法和裝置的示例環(huán)境。圖1示出燃料噴射器100的示例,其包括燃料噴射器主體102和燃料噴射器銷104,該燃料噴射器銷104與壓電元件106連通。當(dāng)致動(dòng)壓電元件106時(shí),該壓電元件106膨脹,從而導(dǎo)致推壓燃料噴射器銷104向前,并且因此通過(guò)燃料噴射器開(kāi)口 108將燃料噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)中。這樣的示例燃料噴射器環(huán)境的進(jìn)一步細(xì)節(jié)在于2010年6月16日提交的并于2011年8月9日公布的授予Frick等的美國(guó)專利號(hào)7,992,545中陳述,該專利的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文中。
[0027]圖1的燃料噴射器100的一部分(在其中,根據(jù)本發(fā)明的預(yù)加載壓電封裝能夠被利用)通過(guò)虛線框110被限定,虛線框110涵蓋了燃料噴射器主體102的一部分和壓電元件106。并入了本發(fā)明的特征的、通過(guò)虛線框110限定的圖1的燃料噴射器100的該部分的放大視圖在圖2中示出。
[0028]圖2示出壓電燃料噴射器封裝200,其包括壓電元件204、第一端帽206、第二端帽208、管狀彈簧210、一個(gè)或多個(gè)蝶形彈簧212(其被構(gòu)造成與管狀彈簧210串聯(lián))、燃料噴射器銷214以及彈簧保持器218,管狀彈簧210在第一連接點(diǎn)219處連接到該彈簧保持器218。彈簧保持器218能夠是第一端帽206的集成部分或者能夠是被構(gòu)造成將管狀彈簧210保持在期望位置中的單獨(dú)結(jié)構(gòu)。壓電燃料噴射器封裝200能夠代替整個(gè)燃料噴射器的對(duì)應(yīng)部分,諸如上面在圖1中通過(guò)虛線框110表示的部分,或者壓電燃料噴射器封裝200能夠集成到或者被容納在對(duì)應(yīng)部分中。
[0029]在組裝壓電燃料噴射器封裝200期間,壓電元件204被布置成使得其鄰近于和/或鄰接抵靠第一端帽206。第一端帽206通常被構(gòu)造有燃料噴射器銷214,使得當(dāng)壓電元件204被致動(dòng)時(shí),燃料噴射器銷發(fā)生位移。燃料噴射器銷不必如所示那樣連接到第一端帽206,并且能夠被構(gòu)造成許多不同的布置,其使得壓電元件204的力和/或運(yùn)動(dòng)能夠傳遞到燃料噴射器銷214。第一端帽206能夠是連接到燃料噴射器銷的單獨(dú)結(jié)構(gòu)或者能夠是燃料噴射器銷214本身的頂部分或者帽部分。
[0030]管狀彈簧210能夠是單獨(dú)結(jié)構(gòu),或者能夠是環(huán)繞噴射器主體本身的集成部分,例如,通過(guò)形成噴射器主體使得其包括必要的狹縫、凹槽和/或波紋部分以產(chǎn)生彈簧結(jié)構(gòu)。蝶形彈簧212能夠包括蝶形墊圈或者任何適當(dāng)?shù)腻F形盤彈簧。在所示出的實(shí)施例中,管狀彈簧210在第一連接點(diǎn)219處附接到彈簧保持器218。通過(guò)使管狀彈簧210的僅僅單個(gè)端附接到第一端帽206,管狀彈簧210能夠在組裝過(guò)程的大部分期間維持其自由(未被壓縮的/未被拉伸的)長(zhǎng)度。
[0031]圖2-圖4示出并入了本發(fā)明的特征的漸進(jìn)式預(yù)加載方法。如在圖2中所示,蝶形彈簧212還未被壓縮。如在圖3中所示,其中,相同的結(jié)構(gòu)通過(guò)相同的參考特征表示,在組裝壓電燃料噴射器封裝200的期間,對(duì)端帽208施加力220。該力能夠通過(guò)中間元件(例如,如上所述的可運(yùn)動(dòng)的第二端帽208部分)傳輸。
[0032]所施加的力220壓縮壓電元件204,將壓電元件204推壓抵靠于第一端帽206并且因此壓縮蝶形彈簧212到平坦位置(未示出)中,從而減小在第一端帽206和彈簧保持器218之間的空間。管狀彈簧210(被布置成與蝶形彈簧212串聯(lián))在預(yù)加載過(guò)程期間維持其自由長(zhǎng)度。如上面所提及的,管狀彈簧常常具有高的彈簧剛度并且要求精確的組裝過(guò)程。通過(guò)使管狀彈簧能夠在預(yù)加載設(shè)置過(guò)程期間維持其自由長(zhǎng)度并且不經(jīng)歷顯著應(yīng)力,能夠減輕對(duì)管狀彈簧的損害并且簡(jiǎn)化了整個(gè)過(guò)程。
[0033]盡管示出了兩個(gè)蝶形彈簧212,也能夠利用單個(gè)或者各種多個(gè)堆疊的蝶形彈簧212。管狀彈簧210和蝶形彈簧212還能夠以各種不同的方式串聯(lián)或并列地被布置,例如,一個(gè)或多個(gè)蝶形彈簧能夠被布置成靠近封裝200的頂表面221并且因此被布置成在一個(gè)或多個(gè)管狀彈簧210上。
[0034]在蝶形彈簧已經(jīng)足夠地被壓縮之后,例如,通過(guò)施加期望力值,能夠維持預(yù)加載值。為了維持封裝力值,能夠?qū)⒌诙嗣?08固定在適當(dāng)位置,并且因此在壓電元件204上維持預(yù)加載力值。管狀彈簧210的鄰近端在第二連接點(diǎn)222處被附接到第二端帽208。通過(guò)借助本領(lǐng)域中已知的各種附接方法(例如,釬焊和焊接)將第二端帽208固定至壓電元件204和/或管狀彈簧210,能夠按照需要使第二端帽208不能運(yùn)動(dòng)或者少運(yùn)動(dòng)。
[0035]圖4示出燃料噴射器封裝300的預(yù)加載方式。如在圖4中所示,蝶形彈簧212已經(jīng)返回到稍微減壓的位置,從而向上推壓在壓電元件204上并且拉伸管狀彈簧210并將其固定在期望預(yù)加載位置中。管狀彈簧被示出為在第一和第二連接點(diǎn)219、222處附接到端帽。圖5示出圖4中的預(yù)加載燃料噴射器封裝300的透視圖,其中,管狀彈簧210附接到第一和第二端帽302、304。
[0036]盡管已參考本發(fā)明的某些優(yōu)選構(gòu)造詳細(xì)描述了本發(fā)明,但是其他方式也是可行的。本發(fā)明的實(shí)施例能夠包括在各種圖中所示的兼容性特征的任何組合,并且這些實(shí)施例不應(yīng)受限于那些明確示出和討論的特征。因此,本發(fā)明的精神和范圍不應(yīng)受限于上述方式。
[0037]上述內(nèi)容旨在覆蓋落入本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有修改和替代方案,其中,如果未在權(quán)利要求中陳述,則本公開(kāi)的任何部分均不意在、明確地或暗示地、貢獻(xiàn)于公共領(lǐng)域。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壓電燃料噴射器彈簧組件,其包括: 至少一個(gè)壓電元件(204); 至少一個(gè)第一彈簧(212);以及 至少一個(gè)第二彈簧(210); 其中,所述至少一個(gè)第一彈簧(212)通過(guò)使所述至少一個(gè)第二彈簧(210)伸展而偏置所述至少一個(gè)第二彈簧(210);并且 所述至少一個(gè)第二彈簧(210)在所述壓電元件(204)膨脹時(shí)進(jìn)一步伸展。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電燃料噴射器彈簧組件,其中,所述至少一個(gè)壓電元件(204)的第一端以力傳輸方式直接或間接地連接至所述至少一個(gè)第二彈簧(210)的第一端,并且所述至少一個(gè)壓電元件(204)的第二端以力傳輸方式直接或間接地連接至所述至少一個(gè)第二彈簧(210)的第二端。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓電燃料噴射器彈簧組件,其中,所述至少一個(gè)壓電元件(204)的第一端通過(guò)第一端帽(206)以力傳輸方式間接地連接至所述至少一個(gè)第二彈簧(210)的所述第一端,并且所述至少一個(gè)壓電元件(204)的所述第二端通過(guò)第二端帽(208)以力傳輸方式間接地連接至所述至少一個(gè)第二彈簧(210)的所述第二端。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電燃料噴射器彈簧組件,其中,所述至少一個(gè)第二彈簧(210)與所述至少一個(gè)第一彈簧(212)相比是不同種類的彈簧。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電燃料噴射器彈簧組件,其中,所述至少一個(gè)第二彈簧(210)是管狀彈簧,并且所述至少一個(gè)壓電元件(204)被容納在所述管狀彈簧內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電燃料噴射器彈簧組件,其中,所述至少一個(gè)第一彈簧(212)是蝶形彈簧。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓電燃料噴射器彈簧組件,其中,所述至少一個(gè)第一彈簧(212)是夾在所述第一端帽(206)和可運(yùn)動(dòng)元件之間的蝶形彈簧,所述可運(yùn)動(dòng)元件以力傳輸方式與所述至少一個(gè)壓電元件(204)的所述第一端連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓電燃料噴射器彈簧組件,其中,在所述至少一個(gè)壓電元件(204)膨脹時(shí),所述可運(yùn)動(dòng)元件壓縮所述至少一個(gè)第一彈簧(212),使得力經(jīng)由所述至少一個(gè)第一彈簧(212)和所述第一端帽(206)傳輸?shù)剿鲋辽僖粋€(gè)第二彈簧(210)的所述第一端中,所述傳輸?shù)牧κ顾鲋辽僖粋€(gè)第二彈簧(210)伸展。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓電燃料噴射器彈簧組件,其中,在所述至少一個(gè)壓電元件(204)膨脹時(shí),所述至少一個(gè)第一彈簧(212)被壓縮至達(dá)到其完全平坦構(gòu)造的點(diǎn)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電燃料噴射器彈簧組件,其中,所述壓電元件(204)的所述第一端直接或間接地連接至燃料噴射器銷(214),使得在所述壓電元件(204)膨脹時(shí),所述壓電元件(204)移動(dòng)所述燃料噴射器銷(214)。11.一種用于組裝壓電燃料噴射器彈簧組件的組裝方法,所述壓電燃料噴射器彈簧組件包括具有第一和第二端的至少一個(gè)壓電元件(204)、至少一個(gè)第一彈簧(212)、以及具有第一和第二端的至少一個(gè)第二彈簧(210),所述組裝方法包括下述步驟: -將所述壓電元件(204)的所述第一端以力傳輸方式經(jīng)由所述至少一個(gè)第一彈簧(212)連接至所述至少一個(gè)第二彈簧(210)的所述第一端; -通過(guò)對(duì)所述至少一個(gè)第一彈簧(212)施加外部壓縮力,壓縮所述至少一個(gè)第一彈簧(212); -將所述壓電元件(204)的所述第二端以力傳輸方式直接或間接地連接至所述至少一個(gè)第二彈簧(210)的所述第二端;以及 -完全釋放作用在所述至少一個(gè)第一彈簧(212)上的所述外部壓縮力,以便部分地釋放所述第一彈簧(212),同時(shí)使所述至少一個(gè)第二彈簧(210)伸展到所述至少一個(gè)第一彈簧(212)和所述至少一個(gè)第二彈簧(210)的彈簧力達(dá)到平衡的點(diǎn)。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的組裝方法,其包括:通過(guò)在將所述壓電元件(204)的所述第二端以力傳輸方式連接至所述至少一個(gè)第二彈簧(210)的所述第二端之前,推壓所述壓電元件(204)的所述第二端抵靠所述至少一個(gè)第一彈簧(212),來(lái)對(duì)所述至少一個(gè)第一彈簧(212)施加所述壓縮力。
【文檔編號(hào)】F02M61/16GK106062350SQ201580007573
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2015年2月6日
【發(fā)明人】S.格拉夫斯
【申請(qǐng)人】艾克莫特公司