技术领域
[0001] 本
发明涉及一种膜
片弹簧阀，该
膜片弹簧阀可以例如作为进入阀被使用于
燃料泵中，以及涉及一种膜片弹簧，该膜片弹簧可以被使用于膜片弹簧阀中。
背景技术
[0002] 一种这样的膜片弹簧例如由GB 2478876B公知。这样的膜片弹簧阀具有膜片弹簧和带有
阀座和贯通开口的阀载体。膜片弹簧具有内部密封部分、外部
支撑部分和多个弹簧臂，这些弹簧臂连接内部密封部分与外部支撑部分，并且该膜片弹簧被紧固在阀载体上。当介质在压
力作用下贴靠在膜片弹簧上时，膜片弹簧从阀座升起，并且介质可以流过膜片弹簧的释放截面。与偏移相应地在膜片弹簧的弹簧臂中产生复位力，该复位力会将膜片弹簧带回到它的初始
位置中。一旦流过的介质不再在压力作用下贴靠在膜片弹簧上，膜片弹簧就通过弹簧臂的复位力而自行闭合。一旦膜片弹簧重新贴靠在阀载体上，该膜片弹簧将贯通开口针对回流介质密封。然而一方面，在公差和平面度方面可能不能确切确保膜片弹簧阀的
密封性。原因在于，在闭合过程结束时膜片弹簧的偏移越来越小，从而弹簧臂的复位力或者说闭合力趋近于零。另一方面，在闭合过程结束时膜片弹簧的复位由于持续减小的复位力而越来越慢，由此闭合过程会持续更长。这使公知的膜片弹簧在动态系统和/或部分无压力系统中的应用变得非常困难。
发明内容
[0003] 与此相对，根据本发明的具有
权利要求1的特征的膜片弹簧阀具有以下优点，即，可以改进膜片弹簧阀的阀动态性能以及阀密封性。由此可以将根据本发明的膜片弹簧阀用于部分无压力的系统中。这根据本发明由此实现，即，膜片弹簧阀包括膜片弹簧，该膜片弹簧在膜片弹簧阀的闭合状态中具有预
应力。预应力要么可以通过膜片弹簧本身的塑性预
变形在装入到膜片弹簧阀之前产生，要么可以通过在将膜片弹簧装入到膜片弹簧阀时通过阀载体的形状所产生的膜片弹簧的变形来产生。在此，根据本发明的膜片弹簧阀包括阀载体和膜片弹簧，该阀载体具有贯通开口，该膜片弹簧具有内部密封部分、外部支撑部分以及多个弹簧臂，这些弹簧臂连接内部密封部分与外部支撑部分，其中，膜片弹簧布置在阀载体上，其中，内部密封部分封闭或者释放阀载体的贯通开口。在膜片弹簧阀的闭合状态中膜片弹簧设置用于借助多个弹簧臂将预应力施加到内部密封部分上，以便封闭贯通开口，并且在所有运行状态中实现动态的、可靠的闭合。
[0004]
从属权利要求示出本发明的优选扩展方案。
[0005] 阀载体优选可以具有第一面和第二面，这两个面布置在两个相互平行的不同平面中，其中，在膜片弹簧阀的闭合状态中，膜片弹簧的内部密封部分布置在第一面上，并且外部支撑部分布置在第二面上。由此可以借助膜片弹簧的弹簧臂通过阀载体的结构适配以简单的方式将预应力施加到内部密封部分上。阀载体可以具有例如突出部，由此产生第一和第二面。第一面可以构造在突出部上，内部密封部分可以布置在该第一面上。第二面相应于阀载体的这样的面：该面包围突出部并且外部支撑部分可布置在该面上。此外，预应力可以直接通过突出部的高度进行调节。
[0006] 膜片弹簧还可优选为扁平膜片弹簧。扁平膜片弹簧理解为以下膜片弹簧，即，在将该膜片弹簧装入到膜片弹簧阀中或者说装入到阀载体上之前，该膜片弹簧的内部密封部分和外部支撑部分在卸载状态中位于共同的平面中。由此可以直接在将膜片弹簧装入到膜片弹簧阀中时以快速和简单的方式确保预应力。由此可以避免用于产生预应力的其他步骤。
[0007] 替代地，膜片弹簧可优选为具有塑性变形弹簧臂的形变膜片弹簧。形变膜片弹簧理解为以下膜片弹簧，即，在将膜片弹簧装入到膜片弹簧阀中或者说装入到阀载体上之前，该膜片弹簧的内部密封部分和外部支撑部分在卸载状态中没有位于共同的平面中。为了制造形变膜片弹簧，例如可以机械地打开扁平膜片弹簧，直到弹簧臂超过它的弹性极限地受载，其中，在卸载的情况下保留有塑性变形。通过使用形变膜片弹簧可以按照应用情况如此调节膜片弹簧的预应力，使得例如在非常动态的系统中，在没有设置在阀载体上的突出部的情况下，也能够有较大的预应力。这可以导致膜片弹簧阀的结构紧凑。
[0008] 此外优选的是，内部密封部分和外部支撑部分可以在膜片弹簧阀的闭合状态中处于阀载体的共同平面中，这使得在阀载体扁平的情况下产生形变膜片弹簧的预应力。
[0009] 根据本发明的另一个替代构型方案，弹簧臂的最小宽度优选可小于弹簧臂与内部密封部分之间的最小间距并且小于弹簧臂与外部支撑部分之间的最小间距。由此，对于要输送的介质可以确保大的释放横截面。这在压力相对小的系统中是特别重要的，其中，密封部分只能部分地从阀载体或者说阀座升起。由此，即使膜片弹簧阀不完全打开，也能够确保要输送的介质的足够流动。
[0010] 此外优选的是，弹簧臂沿周向方向相互没有重叠区域。由此，一方面对于要输送的介质可以确保更大的释放横截面。另一方面，要输送的介质可以更容易地流动，其中，可以减小压力损失。
[0011] 贯通开口可以优选为圆柱形或者阶梯形。由此，按照应用情况可以对要输送的介质的流动在膜片弹簧之前进行相应调整。
[0012] 本发明还涉及一种具有权利要求9的特征的膜片弹簧。在此，根据本发明的膜片弹簧是具有塑性变形弹簧臂的形变膜片弹簧。通过弹簧臂的塑性变形可以在膜片弹簧阀的闭合状态中确保形变膜片弹簧的弹簧臂的预应力。
[0013] 本发明还涉及一种燃料泵，该燃料泵包括根据前述权利要求中任一项所述的膜片弹簧阀和/或膜片弹簧。由此，可以以简单和成本低的方式实现燃料泵的
节拍准确的功能或者说燃料输送，并且降低阀上的输送损失。
[0014] 本发明还涉及一种车辆，该车辆包括根据前述权利要求中任一项所述的膜片弹簧阀和/或膜片弹簧和/或燃料泵。由此，可以实现车辆
内燃机的无故障和节拍准确的功能。
附图说明
[0015] 接下来参照附图详细地阐述本发明的
实施例，其中，相同的或者说功能相同的部分分别以相同的参照标记标明。在附图中：
[0016] 图1根据本发明的第一实施例的膜片弹簧阀在闭合状态中的高度简化示意性剖视图，
[0017] 图2图1中示出的膜片弹簧阀的俯视图，
[0018] 图3图1中示出的膜片弹簧阀在未装配状态中的高度简化示意性剖视图，其中，膜片弹簧为形变膜片弹簧，
[0019] 图4用于图示形变膜片弹簧的制造方法的扁平膜片弹簧的立体视图，[0020] 图5用于图示形变膜片弹簧的制造方法的、超过它的弹性极限延展的扁平膜片弹簧的侧视图，
[0021] 图6形变膜片弹簧的侧视图，
[0022] 图7根据本发明的第二实施例的膜片弹簧阀在闭合状态中的高度简化示意性剖视图，
[0023] 图8图7中示出的膜片弹簧阀在未装配状态中的高度简化示意性剖视图，其中，膜片弹簧为扁平膜片弹簧，以及
[0024] 图9燃料泵的一部分的剖视图，该燃料泵具有两个根据本发明的膜片弹簧阀。
具体实施方式
[0025] 接下来参照图1到6详细阐述根据本发明的第一优选实施例的膜片弹簧阀1。
[0026] 如从图1和2可明显看出，根据本发明的膜片弹簧阀1包括具有阶梯形贯通开口20的阀载体2和呈形变膜片弹簧4形式的膜片弹簧，该膜片弹簧具有内部圆形密封部分30、外直径为D1的外部环形支撑部分31和三个弹簧臂42。
[0027] 形变膜片弹簧4理解为以下膜片弹簧，即，在将形变膜片弹簧4装入到膜片弹簧阀1中或者说装到阀载体2上之前，该膜片弹簧的内部密封部分30和外部支撑部分31在机械卸载状态中相互平行并且彼此间隔开，其中，弹簧臂42是塑性变形的。这从图3到6中可明显看出。
[0028] 弹簧臂42连接内部密封部分30与外部支撑部分31，其中，弹簧臂42基本弓形地沿周向方向延伸。此外，三个弹簧臂42均匀地沿周向方向分布，即以120°的
角度α相互布置，使得弹簧臂42沿周向方向相互没有重叠区域(图2)。
[0029] 此外，弹簧臂42如此构造，使得弹簧臂42的最小宽度小于弹簧臂42与外部支撑部分31之间的最小间距并且小于弹簧臂42与内部密封部分30之间的最小间距。
[0030] 此外，阀载体2圆柱形地构造并且具有直径D2，在该阀载体上布置有形变膜片弹簧4，该直径D2略大于外部支撑部分31的直径D1。
[0031] 要指出的是，图1和2示出在组装的、闭合的状态中的根据本发明的膜片弹簧阀1。膜片弹簧阀1的闭合状态意味着，没有介质可以流过膜片弹簧阀1。
[0032] 与图1和2相反，图3示出在未装配状态中的根据本发明的第一实施例的膜片弹簧阀1。与此相应地，形变膜片弹簧4或者说弹簧臂42处于机械卸载状态中，使得外部支撑部分31和内部密封部分30没有位于共同平面中。
[0033] 为了制造形变膜片弹簧4，可以例如使用具有扁平的、未预变形的弹簧臂32的扁平膜片弹簧3(图4)。扁平膜片弹簧3尤其理解为以下膜片弹簧，即，在将扁平膜片弹簧3装入到膜片弹簧阀1中或者说装入到阀载体2上之前，该膜片弹簧的内部密封部分30和外部支撑部分31在机械卸载状态中位于共同平面E中。
[0034] 扁平膜片弹簧3沿垂直于平面E的方向R机械地变形，直到弹簧臂均匀地超过它的弹性极限受载(图5)。由此，在卸除扁平膜片弹簧3的
载荷之后保留有塑性变形。由此产生形变膜片弹簧4，其中，弹簧臂42是塑性变形的(图6)。
[0035] 通过将形变膜片弹簧4布置在扁平的阀载体2上，使已塑性变形的弹簧臂42展平(图1)。与此相应地，在膜片弹簧阀1的闭合状态中，内部密封部分30和外部支撑部分31位于共同平面E3中。
[0036] 由此，在膜片弹簧阀1的装配或者说闭合状态中，弹簧臂42将通过箭头F在图1中标明的预应力施加到内部密封部分30上，以便封闭贯通开口20。由于该预应力的作用，可以更快地实施膜片弹簧阀1的闭合过程，并且可以确保贯通开口20的更好的密封性。
[0037] 接下来参照图7和8详细地阐述根据本发明的第二优选实施例的膜片弹簧阀1。
[0038] 根据本发明的膜片弹簧阀1的第二实施例与第一实施例的区别基本上在于，施加到内部密封部分30上的预应力通过阀载体2的构型来产生。
[0039] 如从图7和8可明显看出，阀载体2具有圆柱形贯通释放20、第一面21和第二面22，其中，第一面21和第二面22通过突出部23的存在而产生。此外，第一面21和第二面22没有位于共同平面中，而是相应地布置在两个相互平行的不同平面E1和E2中。
[0040] 在此，膜片弹簧以图5的扁平膜片弹簧3的形式构造，这在图8中也可看出，即没有塑性变形的弹簧臂。
[0041] 图8示出在未装配状态中的、即在将扁平膜片弹簧3装入到膜片弹簧阀1中或者说装入到阀载体2上之前的根据本发明的第二实施例的膜片弹簧阀1。
[0042] 在图7中示出的膜片弹簧阀1的组装的、闭合的状态中，扁平膜片弹簧3的内部密封部分30布置在阀载体的第一面21上，其中，外部支撑部分31布置在第二面22上。由此，弹簧臂32如此变形，使得弹簧臂32将通过箭头F标明的预应力施加到用于封闭贯通开口20的内部密封部分30上。
[0043] 接下来根据图9阐述根据本发明的膜片弹簧阀1在燃料泵5中的应用以及燃料泵5的一般功能。
[0044] 仅部分示出的燃料泵5以电磁
活塞泵的形式进行构造。与此相应地，燃料泵5具有用于输送燃料的活塞50、用于操纵活塞50的励磁线圈51和用于使活塞50复位到初始位置的复位元件52。此外，燃料泵5具有作为进入阀的根据本发明的第一膜片阀53、根据本发明的第二膜片阀54以及输送室55。两个膜片阀各包括形变弹簧。
[0045] 燃料泵5通过操纵活塞50将燃料经由根据本发明的第一膜片阀53(进入阀)沿第一方向A吸入到输送室50中。被吸入的燃料然后通过操纵活塞50沿与第一方向A相反的第二方向B在输送室55中承受压力，并且从第二膜片阀54(排出阀)被继续输送。
[0046] 要指出的是，上述实施例用于理解本发明，并且就此而言不应被视作为限制性的。因此，例如在第二实施例中，代替扁平膜片弹簧3而使用形变膜片弹簧4同样是可行的。
[0047] 通过根据本发明的膜片弹簧阀1可以消除上面所提及的
现有技术的缺点。尤其可以更快地进行膜片弹簧阀1的闭合过程，并且可以确保贯通开口20的密封，这基于在阀的闭合状态中施加到根据本发明的膜片弹簧的内部密封部分30上的预应力。根据本发明的膜片弹簧阀1还可以例如在动态系统中使用，这例如对于在车辆中使用的燃料泵是特别重要的。
