CN101523100B - 压力调节阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种压力调节阀(10)，包括安置在线圈体(18)中的磁线圈(16)。压力调节阀(10)包括可相对于极靴(20)运动的用于操纵阀关闭件(36)的衔铁(26)。在压力调节阀(10)中形成磁回路(48)，该磁回路(48)包括最多三个构件(20，26，50)，它们一起形成在轴向上定向的磁转变(72，74)。

Description

压力调节阀
现有技术
在用于汽车的变速器，如例如自动变速器中为了变换档位使用液力操纵的离合器。为了形成无冲击的换档过程以便形成一种司机觉察不到的换档过程的动作，必须相应于预先设定的压力阶梯以最大的压力精度提供自动变速器的离合器上的液压力。为了调节该压力阶梯使用电磁操纵的压力调节阀。该压力调节阀优选以阀座结构方式构造。所需要的压力水平通过集成在阀中的压力天平达到，其中电磁体的依据电流变化的力以及液压力在压力平衡下施加到压力调节阀的阀座上。为了达到要求的压力精度，存在这样的必要性，一方面要高精度地制造阀座，另一方面通过压力调节阀的线圈电流改变的磁力要相应于精确的特性曲线进行变化并且该特性曲线在不同的阀升程下也要保持其特性。
由WO2004/036057A2已知一种可控制的磁阀，其中磁回路通过马蹄形磁铁闭合。在这种技术方案中，在阀壳的内腔中的第一密封体在由于通电引起的磁力和抵制磁力的弹簧力之间的相互作用下可以相对于它的第一密封座在两个终端位置之间沿轴向运动。内腔从一个电磁体延伸到一个接头。为了以简单的方式实现对液压驱动装置中缸控制机构的动作速度施加确定的可重复的影响以及通过该驱动装置避免不受控制的运动，第一密封座在朝着第一密封体的方向上配有轴向延伸的圆柱形的壳，在该壳中一个滑块依据通电流的情况在轴向上移动。圆柱形的壳具有径向指向的通孔，并且当第一密封体位于它的第一密封座中的终端位置上时或者紧靠近第一密封座附近时，该通孔被封闭，其中当第一密封体位于相反的终端位置上时，该通孔被打开。在由WO2004/036057A2公开的技术方案中在一个马蹄形磁铁和一个车削件之间形成径向的磁转变。由此一方面具有较高的部件数量，此外需要多个装配过程。最后在磁阀的套筒和衔铁之间存在磁附加间隙。
由DE102005014100A1已知一种电磁阀，其尤其是用于滑动调整的汽车制动设备。电磁阀包括两个阀关闭体以及一个衔铁，衔铁构造成可以相对于第一阀关闭体运动以减小电磁能的需求。但是在该技术方案中为了实现定中心套筒存在不可忽视的附加费用。此外需要在径向上分布的磁转变，它们造成较高的安装费用。如例如套筒要接合和要材料配合地连接。此外要求在马蹄形磁铁和磁芯之间产生挤压连接。在由DE102005014100A1已知的技术方案中在电磁阀的套筒和衔铁之间也存在磁附加间隙。
由DE19632552C1已知一种在磁阀中用于磁回路磁阻的调节装置。按照该技术方案，衔铁可以移动地布置在插入支承体中的非磁性的衔铁套筒中，其中在衔铁套筒和支承体之间存在环形间隙。一个极靴构造成包围衔铁套筒的由磁材料制成的第一套筒。在衔铁套筒和支承体之间的环形间隙中除了第一套筒之外还插入一个由非磁材料制成的第二套筒以及一个由磁材料制成的第三套筒，其中第三套筒凸出穿过磁导轭铁的在相邻的部分对面的部分。由于在径向上实施的磁转变，在弓形件(Bügel)和衔铁之间产生的两个磁附加间隙。此外在弓形件和套筒之间的径向挤压要求弓形件孔具有很高的制造精度。如果不能够保证该高的制造精度，那么通过形成的空隙泄漏就会产生很大的磁力泄漏。
本发明的公开
按照本发明建议的压力调节阀的特征在于，压力调节阀的磁回路仅仅通过最多三个构件形成。这些构件是，一个用于闭合磁回路的弓形的冲压弯曲件和最多两个切削的车削件，它们的直径不大于绕组内径。磁回路的这些部件通过简单的接合工艺相互连接起来，不需要另外的附加部件如例如非磁性套筒和类似物。冲压弯曲件优选以弓形件的形式构造和通过简单的在横向上进行的安装过程被安装到压力调节阀上。磁回路的弓形构造的冲压弯曲件通过它的轴向内预应力保持在压力调节阀的极管上。极管由此在轴向上被夹持在弓形构造的冲压弯曲件的两个颚板之间，由此可以取消在其它情况下需要的压制，焊接或卷边过程。
按照本发明建议的压力调节阀和通过弓形构造的冲压弯曲件实施在压力调节阀上的轴向内预应力的另一个优点是这样的情况，即由此可以避免在弓形构造的冲压弯曲件至极靴的过渡部位上的磁中断。由于没有磁中断，在所建议的压力调节阀上构造的磁回路的磁效率非常高，因为没有间隙损失。此外得到较高的磁力精度。按照本发明建议的压力调节阀的任务是，由系统方面预先给定的输入压力pZu通过降压提供精确的调节压力。压力输入pZu沿轴向通到压力调节阀的液压部分上和通过球阀到达调节接头PR。该压力此时作用到压力调节阀的阀关闭件的表面上和通过产生的力打开阀座。通过打开压力调节阀的阀座使压力pR下降到排出口，直到在电磁体中调节的力和阀关闭件上的液压力之间到达平衡。通过改变阀电流和由此改变磁力，压力pR可以被精确地调节到要求的水平上。
附图
以下对照附图详细描述本发明。附图所示
图1是通过按照本发明建议的压力调节阀的一个截面图，
图2是弓形构造的冲压弯曲件的一个透视图和
图3是按照本发明建议的压力调节阀具有它的极靴的一种备选的实施方案的截面视图。
实施例变型方案
从按照图1的视图中可以看见一个通过按照本发明建议的压力调节阀的截面图。
图1示出压力调节阀10，在它的壳12中构造有用于电接通的插接头14。压力调节阀10包括嵌入线圈体18中的磁线圈16。在按照图1的视图中，附图标记20表示压力调节阀10的极靴。
极靴20基本上是套筒形的构件和包括在它的外周面1上车削的凹槽22，该凹槽优选加工成V形槽。凹槽22用于将极靴20的磁通强制地引向衔铁26的方向。通过极靴20的场线在衔铁26中的分布和又返回到凹槽22后面的极靴20，产生作用到衔铁26上的力。附图标记24表示衔铁26的插棒式阶梯部段。在优选以V形槽的形式加工的凹槽22旁边的磁区形成磁极。凹槽22的几何形状确定磁力在阀行程，即衔铁行程上的分布和磁力的水平。在极靴20上的优选以V形槽形式加工的凹槽22中的受加工条件限定的公差要最小化，以避免磁力漏泄和由此对要调节的压力PR的不利影响。衔铁26优选加工成罐形构造的具有圆柱形的外周面的车削件。圆柱形的外周面与极靴20的内径一起形成衔铁26的支承。为了改善滑动性能，不仅极靴20的内径而且罐形构造的衔铁26的外径都以高的精度和高的表面质量设计。在衔铁26上，在外周面和端面之间的棱边形成磁极。衔铁26上的轴向表面应该具有高的表面精度，以便到达磁力的尽可能高的精度。在衔铁26的端面上可以布置优选构造成孔的孔板76，它用于在衔铁26运动时平衡介质。
从按照图1的视图中可以看见在衔铁26的背离轴向表面的一侧上布置有封盖28，它用于密封衔铁腔以防止脏颗粒的进入。
按照图1中所示的截面视图，在压力调节阀10的线圈体18中安置有滑动轴承30。按照图1中所示的实施例，滑动轴承30包括第一滑动轴承导向部32以及第二滑动轴承导向部34。在该导向部中对轴承轴38导向，该轴承轴与圆柱形构造的阀关闭件36连接。在圆柱形构造的阀关闭件36的位于轴承轴38对面的端面上是挺杆40，该挺杆作用于优选球形构造的封闭体42上。此外在按照图1的截面视图的压力调节阀10的液压部分中设有闭锁球44，该闭锁球防止所附的阀关闭件36丢失。
在按照图1的视图中，输入压力用pZu表示并且在它已经经由轴向槽通过闭锁球44之后作用到球形构造的封闭体42上。要调节的压力用pR表示，在压力调节阀10的排出口46中的排出压力用pAb表示。
按照图1的视图的压力调节阀10此外包括磁回路48，该磁回路由最多三个构件形成：弓形构造的冲压弯曲件50，在其上构造有最前面描述的磁极的衔铁26，和极靴20，该极靴具有作为滑动面构造的内径和特定的磁极形状，用于产生压力调节阀10的与行程无关的磁力。
在按照图2的视图中可以看见以透视图示出的弓形构造的冲压弯曲件，它是马蹄形磁铁。
从按照图2的视图中可以看见弓形构造的冲压弯曲件，其也称为马蹄形磁铁50，基本上是C形的，其中极靴20布置在一个第一弓形件颚板52和另一个被分开地构造的第二弓形件颚板58之间。极靴20这样地安置在第一弓形件颚板52和被分开地构造的第二弓形件颚板58之间，以形成轴向夹持。为了实现这种状况，马蹄形磁铁50在未安装的状态下被稍微地“过度弯曲”，亦即相对于弓形件底部54，第一弓形件颚板52和被分开地构造的第二弓形件颚板58之间的角度小于90°。第一弓形件颚板52和被分开地构造的第二弓形件颚板58经马蹄形磁铁50的弓形件底部54相互连接。在第一弓形件颚板52中构造有孔口56，它用于调节压力弹簧68(图3)。缝槽60在被分开地构造的第二弓形件颚板58中延伸，该缝槽的侧边是一个极靴夹持部62，该夹持部限定一个空间，在该空间中放置一个塑料隔板。马蹄形磁铁50安装在压力调节阀10的轴的横向上和此时从侧边推移到极靴20上。在沿横向安装马蹄形磁铁50时，马蹄形磁铁50的被分开地构造的第二弓形件颚板58被插入线圈体18中的一个通道中。在沿横向安装马蹄形磁铁时，马蹄形磁铁50被固定在极靴20上，在极靴20和优选以弓形的冲压弯曲件形式构造的马蹄形磁铁50之间形成磁转变，以及极靴20和滑动轴承30被固定在线圈体18中。此外在安装马蹄形磁铁50时，马蹄形磁铁50被相对于线圈体18轴向地定位，因为马蹄形磁铁50的被分开的第二弓形件颚板58沿轴向上锁定在线圈体18的凹槽中。
此外由按照图1的视图可以看见，套筒形构造的极靴20的一个端面与马蹄形磁铁50的内侧形成第一轴向磁转变72。类似地，套筒形构造的极靴20的另一个端面与马蹄形磁铁50的另一个弓形件颚板的内侧形成第二轴向磁转变74。在套筒形构造的极靴20的内径中引导的衔铁26具有衔铁端面27，它设置用于实现通过孔板76进行介质交换，该孔板优选作为孔进行加工。
从按照图2的视图中可以看见磁回路的基本上C形构造的冲压弯曲件的透视图。从按照图2的视图中可以看见，马蹄形磁铁50具有第一弓形件颚板52，它含有开口26。马蹄形磁铁50的第一弓形件颚板52经弓形件底部54与被分开地构造的第二弓形件颚板58连接。被分开地构造的第二弓形件颚板58被一个缝槽60通过，该缝槽形成极靴夹持部62和形成用于一个塑料隔板的空间。
按照图3的视图涉及按照本发明建议的压力调节阀的一个实施例变型方案，其中极靴具有另一种方位。
在图3中以透视截面图所示的按照本发明建议的压力调节阀10就它的液压部分而言是与按照本发明建议的压力调节阀10在图1中所示的实施例类似地构造的。
与图1中的实施例的区别在于，在线圈体18中有一个极靴66，它的优选以V形槽形式加工的凹槽22具有一个磁极，与按照图1的视图的实施例相比较，该磁极在相反的方向上对衔铁26施加一个力作用。
衔铁26类似于按照图1的实施例也安置在此处同样是套筒形构造的极靴66的内径中。罐形构造的衔铁26配有压力弹簧68，该压力弹簧将衔铁26和由此将它的衔铁端面27调节到轴承轴38上和由此将阀关闭件36和设置在该阀关闭件上的挺杆40置于阀座的关闭方向上。与按照本发明建议的压力调节阀10的在图1中所示的实施例相比较，优选加工成V形槽的凹槽22布置在套筒形构造的极靴20的外周面上，位于套筒形构造的极靴66的与第一弓形件颚板52面对的区域中。与图1所示的实施例类似地，通过第一弓形件颚板52的内侧和它与极靴20的指向第一弓形件颚板52的端面的接触部形成第一轴向的磁转变72。此外通过马蹄形磁铁50的被分开地构造的第二弓形件颚板58的内侧与套筒形构造的极靴20的位于弓形件颚板58对面的端面之间的接触部形成第二轴向磁转变74。在按照本发明建议的压力调节阀10的图1中所示的实施例变型中可以实现上升的压力/电流特性曲线，而采用图3所示的压力调节阀10，它的罐形构造的衔铁26通过压力弹簧68加载，可以实现下降的压力/电流特性曲线。在按照图1和3中的实施例变型所示的极靴20，66之间的区别在于优选以V形槽构造的凹槽22在极靴20，66的外周面上的位置和磁极的与此相关联的位置，磁力通过该磁极被引导到罐形构造的衔铁26中。附图标记24表示衔铁26的插棒式阶梯部段。
在按照图1和3的实施例变型中所示的压力调节阀10的特征在于构件数量极少。在图1和3中所示的压力调节阀包括具有集成的液压接头的线圈体18和在其中构造的阀座以及输入口及排出口。磁线圈16优选构造成线圈体18中的铜绕组。不仅用作防丢失的关闭元件44而且用作阀元件的构件42都可以是球形构造的。阀关闭件36在滑动轴承30中或者在第一和第二滑动轴承导向部32，34中导向，或者在一个滑动轴承30中导向，该滑动轴承允许有阀关闭件36的轴承轴38的单独的导向部70。
两个实施例变型方案的共同之处在于磁回路48都最多具有三个构件，它们是：马蹄形磁铁50，该马蹄形磁铁是弓形的磁通引导板、带有磁极和滑动面的衔铁28以及带有滑动面和特定的磁极几何形状的极靴20，66，该磁极几何形状受限于在外周面上构造的凹槽22的位置，该凹槽优选作为V形槽设置在套筒形构造的极靴20的外周面中。
对于按照本发明建议的压力调节阀10的两个实施例所特有的马蹄形磁铁50在阀轴的横向上安装并且在此情况下从侧面安放到极靴20，66上。在沿横向进行安装时同时将被分开地构造的第二弓形件颚板58安装到线圈体18中的相应的凹槽中，由此实现马蹄形磁铁50的轴向锁定。在横向安装马蹄形磁铁50时实施以下操作：
首先沿横向将马蹄形磁铁50固定在极靴20，66上。此时在极靴20，66和马蹄形磁铁50或它的第一弓形件颚板52和它的被分开地构造的第二弓形件颚板58的内侧之间产生第一轴向磁转变72以及第二轴向磁转变。通过将马蹄形磁铁50沿横向安装在压力调节阀10上实现了极靴20，66和阀关闭件36的滑动轴承30在线圈体18中的固定。由于被分开地构造的第二弓形件颚板58啮合到线圈体18中对应的凹槽中，因此磁回路58的马蹄形磁铁50同时在线圈体18中也在轴向上被锁定。

Claims (8)

1.压力调节阀(10)，其包括安置在线圈体(18)中的磁线圈(16)、可相对于极靴(20)运动的用于操纵阀关闭件(36)的衔铁(26)以及含有马蹄形磁铁(50)的磁回路(48)，所述磁回路(48)具有最多三个构件(20，66；26，50)，它们相互一起形成在轴向上定向的磁转变(72，74)，马蹄形磁铁(50)具有第一弓形件颚板(52)和被分开地构造的第二弓形件颚板(58)，后者啮合到线圈体(18)中，其特征在于，在第一弓形件颚板(52)和极靴(20，66)的第一端面之间形成在轴向上定向的第一磁转变(72)和在被分开地构造的第二弓形件颚板(58)和极靴(20，66)的第二端面之间形成在轴向上定向的第二磁转变(74)。
2.按照权利要求1所述的压力调节阀(10)，其特征在于，磁回路(48)包括至少一个C形结构的马蹄形磁铁(50)和套筒形的极靴(20，66)。
3.按照权利要求1所述的压力调节阀(10)，其特征在于，衔铁(26)可移动地支承在极靴(20，66)中。
4.按照权利要求3所述的压力调节阀(10)，其特征在于，极靴(66)中的衔铁(26)由压力弹簧(68)加载。
5.按照权利要求2所述的压力调节阀(10)，其特征在于，C形结构的马蹄形磁铁(50)的弓形件颚板(52，58)在安装前的状态下相对于弓形件底部(54)相互间夹成的弯曲角＜90°。
6.按照权利要求1所述的压力调节阀(10)，其特征在于，极靴(20，66)在它的外周面上具有凹槽(22)，该凹槽尤其构造成V形槽并且限定极靴(20，66)上的磁极的位置。
7.按照权利要求1所述的压力调节阀(10)，其特征在于，衔铁(26)具有在其中布置有可实现介质交换的孔板(76)的端面(27)。
8.按照权利要求1所述的压力调节阀(10)，其特征在于，马蹄形磁铁(50)可以沿横向安装在线圈体(18)上，在轴向上通过其中一个弓形件颚板(52，58)锁定在线圈体(18)中和将一个滑动轴承(30)固定在线圈体(18)中，它的滑动轴承导向部(32，34；70)引导阀关闭件(36)的轴承轴(38)。
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