CN101268431A - 带有集成的减震元件的压力调节阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于调节在液压回路中的压力的压力调节阀(10)，它具有具有可电子控制的线圈(14)的电磁铁(12)，可运动地导向的衔铁(20)和液压部分(22)。由衔铁(22)操纵的封闭元件(54)控制液压部分(22)中的工作通道(A)和回流通道(R)之间的压力介质连接，在液压部分前面连接有液压法兰(32)。在所述液压法兰(32)上或者液压部分(22)上支撑有设计成弹性体成形件的液压减震元件(50)，它通过液压流体的压力作用。
Description
本发明涉及一种在液压部分中的带有集成的减震元件的压力调节阀，特别是对在汽车领域中应用的可电磁操纵的压力调节阀。
背景技术
由DE 100 24 700 A1公开了一种用于调节在液压回路中的压力的装置。设有可电子控制的压力调节阀，它具有带有可电子控制的线圈的磁部，可运动地导向的衔铁和与磁部连接的液压部分。在液压部分内部，可由磁部的衔铁推动的封闭元件控制至少一个工作通道和一个回流通道之间的压力介质连接。设有用于衰减在工作通道中的压力波动的装置，其中该装置是压力调节阀的集成的组成部分并且与它的壳体相互作用围成至少一个圆周面布置的具有可变容积的压力室。
根据DE 100 24 700 A1的解决方案，该压力室的至少一个壁由可弹性变形的膜片构成。该膜片一体地成型在压力调节阀的密封元件上。
调节阀，特别是讨论中的类型的压力调节阀的功能的保证以及疲劳强度，关于所有工作状态鉴于在要控制的液压系统的足够的稳定性时的高的动态性要求好的动态特性。这造成用于传递压力的介质需要好的减震。通过使用机械摩擦的减震已经证明鉴于可再生性以及不可避免的滞后放大是有问题的。以电磁途径产生的减震由于非常小的运动不足够有效。在自动变速器的情况下，基于压力传递介质，特别是变速器油的存在而首先合适的粘性减震，鉴于动态特性有缺点，原因在于它的粘性对压力传递介质的依赖性。弹性的拉，压和弯曲弹簧的使用在压力调节阀的压/流比例上有不希望的影响。以涡流的流动状态为基础的减震的整合在仅有限提供的安装空间上以及在昂贵的可生产性上失败。如果要在压力调节阀中实现液压的容积，它具有或不具有刚性地在调节阀自身中以及在调节阀周围作为减震元件，这需要很大的安装空间并且鉴于这样的液压减震的压力调节阀的使用表现为要一致的部件。
发明内容
下面将提出根据本发明的解决方案，即在可电磁操纵的压力调节器的液压部分中集成压弹性的构件，它优选涉及弹性体成形件，以有针对性地影响压力调节器的液压部分中的液压容积。优选设计成弹性体成形件的液压减震元件，可以与压力调节阀一起构造，其中不过替代地存在如下可能性，即根据本发明提出的减震元件作为分离的构件使用。优选该减震元件以弹性体成形件的形式在紧靠调节元件的附近直接使用在调节对象中。
根据本发明建议的，优选制成弹性体成形件(维通)的减震元件的减震特性不依赖传递的压力介质的粘度。此外根据本发明构造的可电磁操纵的压力调节阀的功能相对每种类型的压力介质的污物都是不敏感的。如果根据本发明建议的压力调节阀在机动车应用中使用在自动变速器上用以换档，则保证它对在自动变速器的工作时间期间产生的，在变速器油中积聚的污物的不敏感性。
因为根据本发明建议的减震元件优选作为弹性体成形件生产，它可以鉴于形状和大小以大的自由度制造，其中特别要实现减震元件在例如可电磁操纵的压力调节阀上的液压法兰中的容易的结合性。液压容积以及由此产生的减震特性可以特别简单地匹配根据本发明改善的压力调节阀的装入区域，因为减震元件的减震特性通过它的空气成分和它的造型，材料以及在压力调节阀的液压部分上的连接确定其动态特性。
可优选作为弹性体成形件生产的减震元件为了影响可电磁操纵的压力调节阀的动态性具有高的弹性，由此可以明显衰减在液压传递通道中的压力搏动。该减震元件优选制成发泡的FKM弹性体成形件(维通)并由此可以以多种形状和大小生产。应用的材料由于高的介质和温度耐受性而出色。根据本发明建议的，优选使用在液压法兰上的减震元件的疲劳强度一方面通过它的由耐介质的外壳包围的封闭的格状的结构保证。根据本发明建议的减震元件具有直至30％的空气成分，其中空气成分可以波动约5％至10％。根据本发明建议的减震元件的空气成分定义它的减震特性并可以对其中使用了根据本发明建议的减震元件的不同的液压环境十分简单地匹配。
除了在机动车中使用在自动变速器上用于换档的压力调节阀上的使用外，该减震元件还可以由于它的高的介质和温度耐受性提供给其它的压力传递介质，例如制动液，液压流体，燃料，水或者类似物。此外根据本发明建议的减震元件在与这里讨论中的可电磁操纵的压力调节阀不同的部件上的使用也完全可以考虑。
附图说明
本发明接下来借助附图详细说明。
图中示出：
图1示出了带有其中集成了根据本发明建议的减震元件的液压法兰的可电磁操纵的压力调节阀，
图2a和2b是带有处于内部的减震元件的液压法兰的局部视图，
图3是通过压力调节阀的液压法兰的截面图，其中该液压法兰配属了外部的液压减震元件，
图4示出了装入液压法兰中的液压减震元件的第一变型实施方案，
图4.1，4.2和4.3示出了在液压减震元件和液压法兰之间的不同的形状配合连接，
图5示出了根据本发明建议的带有集成的筛滤织物的液压减震元件的另一种变型实施方案，
图6示出了根据本发明建议的带有集成的密封元件的减震元件，
图7示出了在液压法兰中在端面上填缝的(Verstemmt)减震元件，以及
图8示出了根据本发明建议的减震元件，它通过在减震元件的圆周上采用的填缝部(Verstemmung)固定在液压法兰中。
具体实施方式
由根据图1的图示得知通过可电磁操纵的压力调节阀的截面，在该压力调节阀的液压法兰中装入了减震元件。
在图1中示出的压力调节阀10具有电磁铁12，它包含励磁线圈14。在图1中示出的压力调节阀10特别使用在机动车的自动变速器上并在它上面用于换档。
可电磁操纵的压力调节阀10具有壳体16，在该壳体中构造有(被励磁线圈14包围的)衔铁导向器18。压力调节阀10的衔铁20在衔铁导向器18中导向。衔铁20加载挺杆24。在液压法兰32上有嵌入在它的圆周面36中的密封元件34，它在根据图1的图示中设计成O形圈。
液压法兰32具有用作空腔的凹部52，在根据图1的图示中在该凹部中装入了成形件50，它用作液压减震元件。成形件50在它的背离挺杆24的一侧，也就是说在液压法兰32的开口侧，具有隆起形的圆形部位并且优选制成弹性体成形件(维通成形件(Viton-Formteil))。在图1中示出的成形件50伸出液压法兰32的端面超过一个通过由标记74可识别的伸出量。
由根据图2a和2b的图示得知通过可电磁操纵的液压法兰的截面。
由根据图2a的图示得知，挺杆24在压力调节阀10的衔铁20的用作支承的部分中导向。在挺杆24上支撑一个用作为封闭元件的盘54，它与挺杆24连接。在构造在液压法兰32的圆周面36中的凹部中有用于密封的O形圈34形式的密封元件。液压法兰32具有凹部52，在该凹部中装入了成形件50，其中成形件50被液压流体压入凹部52中。在图2a中示出的成形件50一方面可以由封闭的格状的结构60制成，它被耐介质的外壳58包围并具有倒圆角的内壁。图2b示出了具有液压减震特性的带有倒圆角的入口的成形件50，它同样具有封闭的格状的结构60和耐介质的外壳58。在图2a和2b中示出的成形件50在它的开口侧具有分离的筛滤51。液压法兰32具有带有通孔的环53，该通孔可以通过封闭元件54封闭或打开。
由根据图3的图示得知通过可电磁操纵的压力调节阀的截面。
由根据图3的图示得知，压力调节阀10在电磁铁12下面具有液压部分22。通过被在图3中示出的励磁线圈14包围的衔铁，封闭元件24连同支撑在它上面的盘被操纵，通过该盘可以打开或关闭在图3中示出的孔30。在根据图3的图示中孔30是打开的，液压流体从供应通道P流入工作通道A。在操纵衔铁20时封闭元件54被压在孔30的开口上并关闭它。液压流体现在不再能够通过孔30流入工作通道A。
根据图3中的图示中的可电磁操纵的压力调节阀10的液压部分22具有用于密封的第一O形圈44和同样用于密封的第二O形圈46。在两个O形圈44，46之间在液压部分22的外圆周上接收有减震环40。根据图3中的图示的减震环40一方面可以具有封闭的格状的结构60，它被耐介质的外壳58包围。通过壳体壁42形成边界的空腔被液压流体充满。不仅外部的液压减震器38，而且液压的减震环40用作油柱中的容量并且衰减在该油柱中的压力脉动，这样液压部分28的供应通道P，工作通道A和回流通道R被有效地防止峰值压力负载和由此产生的机械负载。不仅外部的液压减震器38，而且液压的减震环40制成如在图2a和2b中示例描述的成形件50并且由于它们的空气成分作为液压减震元件起作用。
由根据图4的图示得知根据本发明建议的成形件的另一个实施例。
在图1和图3中示出的压力调节阀10的液压法兰32在图4中只示意示出并且具有凹部52，它用于容纳用作液压减震元件的成形件50。在液压法兰32的圆周面36上有(装入圆周槽中的)用作密封元件的O形圈34。液压流体通过被液压法兰32包围的环53流动(参见图3)。
在根据图4中的液压法兰32的凹部52中装入成形件50。成形件50在液压法兰32的开口侧具有圆形部位66并且伸出液压法兰32的端面超出伸出量74。用作液压减震元件的成形件50具有耐介质的外壳58，它包围封闭的格状的结构60。成形件50以它的外圆周面或者说圆形部位66的背面贴靠在液压法兰32的相应的内侧面上，该内侧面形成凹部52的边界。对在图4中示出的成形件50特别涉及发泡的FKM弹性体成形件(维通)并且它可以以多种方式匹配于液压法兰32中的凹部52的几何形状。在图4中示例示出的成形件50具有直至30％+/-10％的空气成分。
在图4中装入液压法兰32的成形件50的阻尼特性一方面依赖减震元件50超出液压法兰32的端面的伸出量74并且另一方面依赖空气成分并且最后依赖外壳58关于被外壳58包围的封闭的格状的结构60的厚度尺寸。
由图4.1至4.3得知不同的形状配合连接变型方案，例如在图4中示出的成形件50可以利用该方案与液压法兰32形状配合连接。
图4.1示出了例如一种形状配合连接100，其中在成形件50上成型了至少一个，优选多个燕尾形的榫头，它与成形件50中的相应的凹部104共同作用。对在图4.1中示出的形状配合连接变型方案优选设计成弹性体成形件的减震元件50特别简单地与液压法兰32结合。
这同样适用于在图4.2中示出的形状配合连接变型方案。根据这种变型实施方案，在成形件50上有多个圆的榫头106，它嵌入液压法兰32上的相应的凹部中，这样成形件50可以简单地安装在液压法兰32中。这同样适用于在图4.3中示出的形状配合连接100的变型方案，根据该方案，在成形件50上成型了至少一个，优选多个具有菱形轮廓的榫头108。具有菱形轮廓的榫头108嵌合到构造在液压法兰32上的互补的缺口110中。
所有在图4.1至4.3中示出的形状配合连接100的变型实施方案允许成形件50与根据图1或者说3的液压法兰32的简单且可自动化的结合。由此可以应用在装配技术中使用特别简单的方式的，用作液压减震元件的成形件50，它可以获得液压系统的减震特性的影响。
由根据图5的图示得知根据本发明建议的，优选设计成成形件的液压减震元件50的另一个实施例。
由根据图5得知，在成形件50中集成了集成的筛滤织物56。与根据图4的实施例不同的是，在图5中示出的成形件50是封闭的成形件，它利用集成的筛滤织物56对外封闭由成形件50围成的空腔，从而流入的液压流体，例如自动变速器的变速器油，在经过在图3中示出的供应通道P之前必然被过滤并且污物留在集成的筛滤56的外面。在图5中示出的成形件50借助锁定唇68固定在液压法兰32的外圆周上。液压法兰32具有带有液压流体通孔的环53。在图5中示出的成形件50也具有耐介质的外壳58，它把成形件50的封闭的格状的结构60装进去。成形件50的内表面通过附图标记62标明。在液压法兰32的外圆周面36上有用作密封件的O形圈34。由根据图5此外可以得知，不仅成形件50的端面的圆形部位66，而且集成的筛滤织物56伸出液压法兰32的端面一个伸出量74。
由根据图6得知根据本发明建议的，优选制成弹性体成形件的减震元件的另一个实施例。
由图6得知，液压法兰32在它的外圆周面36上具有凹部82，在该凹部中嵌入了集成在成形件50上的O形圈72形式的密封元件。根据图6中的图示的液压法兰32此外设有直径台阶70。由此优选形状配合连接固定的成形件50具有第一直径D1和第二直径D2，它们在直径台阶70的区域相互过渡。在图6中示出的，具有封闭的格状的结构60以及包围该结构的耐介质的外壳58的，用作减震元件的成形件50的锁定通过密封元件72实现。
由根据图7的图示得知在设计成成形件的减震元件和液压法兰之间的连接的另一个实施例。
在根据图7的图示中，成形件50通过端面的填缝部78形状配合连接地容纳在液压法兰32中。成形件50具有包围封闭的格状的结构60的耐介质的外壳58的元件。在液压法兰32中的，具有液压流体通孔的环53可以通过封闭元件54打开或关闭。成形件50的端面的填缝部78被设计，使在液压法兰32的端面和在液压法兰32中填缝的成形件50的端面之间出现平的表面76。利用附图标记62标明在液压法兰32中填缝的成形件50的内表面。为了完整性要提到，在根据图7中的图示的液压法兰32的圆周面36中装入O形圈34作为密封元件。
图8最后示出了在用作减震元件的成形件和液压法兰之间的另一种变型连接方案。
根据按照图8的实施例，成形件50通过圆周侧的填缝部80与液压法兰32形状配合地连接。在液压法兰32的圆周面36中(设有装入凹部82的)O形圈34。通过根据按照图8的实施例的圆周侧的填缝部80，在成形件50的端面上的圆形部位66和液压法兰32的端面之间产生了上面已经提及的伸出量74，它按照封闭的格状的结构60的或用作减震元件的成形件50的空气成分的可压缩性影响液压减震特性。液压法兰32的空腔52通过在空腔52中通过圆周侧的填缝部80形状配合连接地支撑的成形件50的内圆周面62形成边界。
Claims (10)
1.用于调节在液压回路中的压力的压力调节阀(10)，它具有带有可电触发的线圈(14)的电磁铁(12)、可运动地导向的衔铁(20)和液压部分(22)以及液压法兰(32)，在所述液压部分中，可由衔铁(20)操纵的封闭元件(54)控制工作通道(A)和回流通道(R)之间的压力介质连接，其特征在于，在所述液压法兰(32)中或者液压部分(22)上布置有设计成弹性体成形件的液压的减震元件(40，50)，它通过液压流体的压力加载。
2.根据权利要求1所述的压力调节阀，其特征在于，所述减震元件(40，50)具有封闭格状的结构(60)，它由耐介质的外壳(58)包围。
3.根据权利要求1所述的压力调节阀，其特征在于，所述减震元件(40，50)具有在10％和50％之间的、优选在20％和40％之间的、特别优选30％的空气含量。
4.根据权利要求1所述的压力调节阀，其特征在于，所述减震元件(50)具有集成的筛滤织物(56)。
5.根据权利要求1所述的压力调节阀，其特征在于，所述减震元件(50)以圆形部位(66)或者它的端面(64)伸出液压法兰(32)的端面(64)一个伸出量(74)。
6.根据权利要求1所述的压力调节阀，其特征在于，所述减震元件(50)借助锁定唇(68)或者集成的密封元件(72)固定在液压法兰(32)的圆周面(36)上。
7.根据权利要求1所述的压力调节阀，其特征在于，在所述液压法兰(32)和减震元件(50)之间的形状配合的连接(100)构在其上设计成燕尾形的，圆形的或者菱形轮廓的榫头(102，106，108)，它们与液压法兰(32)中的对此互补的开口共同作用。
8.根据权利要求1所述的压力调节阀，其特征在于，所述减震元件(50)通过端面的填缝部(78)与液压法兰(32)连接。
9.根据权利要求1所述的压力调节阀，其特征在于，所述减震元件(50)通过圆周侧的填缝部(80)与液压法兰(32)连接。
10.用于具有根据权利要求1至9中任意一项所述的压力调节阀(10)的机动车自动变速器的控制装置。
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