CN102734495B - 具有壳体以及在壳体中引导的阀芯的滑阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滑阀（10），具有壳体（12）以及在壳体（12）中引导的阀芯（20），其中在壳体（12）上存在至少两个液压的接头（46、48），并且其中至少一个所述液压的接头（46、48）与引导阀芯（20）的柱形的引导面（18）中至少一个控制口（40、44）进行液压连接，其中所述控制口（40、44）沿着引导面（18）的圆周方向仅仅在限制的距离上延伸并且与阀芯（20）的配属于其的控制边（25、27）共同作用，其中所述阀芯（20）具有柱形的外轮廓以及至少一个端面（24、26），并且其中通过压注方法制造所述阀芯（20），并且其中至少一个压注点（86）布置在端面（24、26）上。

Description

具有壳体以及在壳体中引导的阀芯的滑阀

技术领域

本发明涉及一种滑阀以及一种方法。

背景技术

在机动车的现代的自动变速器中使用液压操作的离合器用于变换档位。为了平滑地并且对于驾驶员来说不会察觉地进行换档过程，需要根据预先给定的压力泵以最高精度调节离合器上的液压压力。为了调节该压力泵，使用电磁操作的调压阀。

发明内容

本发明的问题通过按权利要求1所述的滑阀以及按并列的权利要求所述的方法得到解决。有利的改进方案在从属权利要求中得到说明。此外，对于本发明来说重要的特征在下面的描述以及附图中，其中所述特征对于本发明来说单独的以及不同组合形式都是重要的，对此不会再次明确指出。

本发明具有以下优点，即所述滑阀的阀芯能够成本低廉地借助于压注方法进行制造，其中能够将阀芯的对于功能来说重要的表面的尺寸公差保持得很小。在阀芯与阀芯壳体（“壳体”）的柱形的引导面之间可能的缝隙以及由此引起液压流体的泄漏流保持得比较小。

按本发明的滑阀具有带有至少两个液压接头的壳体。在此，其中至少一个所述液压的接头与壳体的引导阀芯的柱形的引导面中的至少一个控制口进行液压连接。所述控制口尤其沿着引导面的圆周方向仅仅在限制的距离上延伸。所述控制口与阀芯的配属于其的控制边共同作用。所述阀芯具有基本上柱形的外轮廓以及至少一个端面并且借助于压注方法进行制造。至少一个对于压注来说所需的压注点布置在阀芯的端面上。优选在阀芯的两个端面上分别布置两个压注点。

在此也可以多个压注点布置在阀芯的端面上，优选相对于阀芯或者说滑阀的纵轴线对称地进行布置。作为在压注时实现的对称的结果，可以实现阀芯的特别均匀的成型并且由此实现非常好的成型精度。由此，例如能够取消通过切削加工的后处理。

尤其提出，所述滑阀包括限制相对于壳体的阀芯转动的机构。与所述至少一个控制口沿引导面的圆周方向仅仅在受限的距离上延伸这个特性相结合，通过用于限制转动的机构实现了所述控制口只能与阀芯的所设置的径向的区段共同作用。由此，仅仅特别精确地压注阀芯的所述径向的区段就足够了，如下面还要解释的那样。以这种方式可以使得可能出现的泄漏最小化。

滑阀的设计方案提出，用于限制转动的机构包括至少一个根据槽榫原理的引导装置，其中所述槽的径向角度等于或者大于在槽中引导的榫的径向角度。这种根据槽榫原理的引导装置可以特别简单地并且以足够的精度进行制造。由此能够节省成本并且提高滑阀的疲劳强度。

尤其可以如此设计所述引导装置，使得阀芯具有至少一个沿轴向延伸的榫并且所述引导面或者说壳体具有至少一个沿轴向延伸的槽。在此，必要时所述榫的轴向长度可以小于阀芯的轴向长度。这种装置在所述槽分别同时是沿轴向延伸的流体通道（溢流通道）的径向区段时特别有用。由此有利地结合槽与溢流通道的功能。由此简化了滑阀的构造，由此可以节省成本。

本发明的设计方案提出，所述槽至少在两个轴向延伸的界限面之一上借助于引导面或者说壳体的轴向延伸的肋形成。以这种方式获得了用于溢流通道的额外的构造方案。由此能够实现溢流通道足够的横截面并且同时限制阀芯防止关于壳体转动。

本发明的另一设计方案提出，所述阀芯具有两个沿径向错开大致180°的榫，其中第一榫如此与配属的槽共同作用，从而限制阀芯沿着顺时针旋转，并且其中第二榫如此与配属的槽共同作用，从而限制阀芯沿着逆时针旋转。由此再次描述了其它结构上的方案，从而一方面构造溢流通道并且另一方面构造槽。例如可以将纵向肋布置在溢流通道内部，由此将溢流通道分成至少两个径向的区域。由此，布置在阀芯上的榫可以随着肋上的限制面沿轴向滑动，其中所述榫的各个其它轴向的限制面没有止挡。通过使用至少两个以180度沿径向错开地布置在阀芯上的榫能够实现所述榫中的相应的榫涉及相应的旋转方向，从而总地考虑两个旋转方向。这意味着所述阀芯在槽中的径向缝隙可以保持得比较小。由此能够提高按本发明的滑阀的精度。优选沿径向如此布置所述榫，使得其关于壳体的控制口具有大致90°的角度。应该注意到，这里的表示“顺时针”仅仅用于比较并且不意味着强制的旋转方向。

当所述阀芯和/或引导面或者说壳体由高强度或者增强的合成材料以及/或者由玻璃纤维增强的合成材料制成时，可以成本特别低廉地制造所述滑阀。由此可以实现简单的可制造性、较小的收缩、较小的摩擦、相对于所使用的液态流体足够的不敏感性以及相应所希望的热性能。

由于关于-例如高达150℃的-工作温度以及-例如高达20巴作用压力的-机械强度的较高的要求，具有较高耐热性以及相对于所使用的液压油较高的稳定性的增强的合成材料是特别有利的。所述增强纤维可以是玻璃纤维、碳纤维或者其它纤维，例如有机的纤维如芳香族的聚酰胺。作为替代方案或补充方案，可以使用具有针状、薄板状或者球状构造的无机的填充料。

纤维状的附加物引起阀芯的特性的相对强烈的各向异性，这具体地由压注点的几何形状和/或位置引起。借助于本发明可以用足够的精度以及很小的缝隙尺寸以压注方法成本低廉地制造滑阀的阀芯。

在滑阀的优选应用中将其用作用于机动车自动变速器的调压阀。按本发明的滑阀能够满足对这种操作的要求。同时可以成本有利地制造如此构造的滑阀。

此外，提出用于制造滑阀的方法，其中通过压注制造所述滑阀，并且其中在阀芯的至少一个端面上使用至少一个压注点的情况下压注该阀芯。优选在阀芯的两个端面上分别布置两个压注点。由此实现了如此压注的阀芯具有带有最佳圆度的特别均匀并且对称的形状。尤其在阀芯的与控制口共同作用的径向区段上可以很好地接近柱形。这特别适用于玻璃纤维增强的合成材料，其中通常强度更大并且热膨胀系数更小。由此能够改善滑阀的功能并且使泄漏最小化。

在为此的第一设计方案中，借助于压注模具的至少两个铸模压注所述阀芯，其中第一铸模构造成柱形的空心体并且第二铸模构造成沿轴向限制柱形的空心体的压模（Stempel）。这种设计特别适合于阀芯具有较小轴向长度的滑阀。在此，通过压注制造的阀芯可以有利地沿轴向从相应的压注模具中脱模。优点是，所述阀芯可以径向对称地构造，其中不会形成轴向延伸的接缝。在为此的第二设计方案中借助于压注模具的至少三个铸模压注所述阀芯，其中所述第一和第二铸模构造成轴向剖切的柱形的空心体（“成形的空腔”）的两个元件并且第三铸模构造成沿轴向限制柱形的空心体的压模。由此也可以制造这种具有较大轴向长度的阀芯。成形模具的第一和第二部分例如相应于空心体的轴向剖开的半体。在此必要时可以在阀芯上形成大致相互以180度径向错开的脊。

所述方法的另一设计方案提出，在使用两个对称布置在阀芯的轴向端面上的压注点的情况下压注所述阀芯。优选所述两个压注点沿径向与阀芯的外罩面的与控制口共同作用的区段相邻。这在所述滑阀的各个液压接口具有一对沿径向以180°错开的控制口时是特别有利的。以这种方式，所述阀芯可以特别精确地进行工作。

尤其提出，在压铸阀芯时在阀芯的外罩面上在至少一个控制口的区域外面形成所形成的脊。与按本发明的限制阀芯关于壳体转动的机构共同地实现了所述壳体的控制口仅仅与阀芯的特别精确制造的径向的区段共同作用，其中避免了与阀芯的脊接触。

附图说明

下面参照附图解释本发明示例性的实施方式。在附图中示出：

图1是滑阀的第一实施方式的部分剖视图；

图2是滑阀的第二实施方式的扼要的剖视图；

图3A是滑阀的第三实施方式的剖视图；

图3B是图3A的滑阀旋转了90°的剖平面；

图4是图3A的滑阀沿着轴向的剖视图IV；

图5是图3A的滑阀的透视图；

图6A是类似于图3A的滑阀的滑阀的第一视图；

图6B是图6A的滑阀的第二视图；

图6C是图6A的滑阀的轴向纵剖图；

图7是类似于图3B的滑阀的剖视透视图；以及

图8是具有两个压注点的压注模的示意图。

对于所有附图中功能相当的元件以及尺寸在不同的实施方式中也使用相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中以部分剖视图示出了滑阀10。当前，该滑阀10构造成调压阀。其包括壳体12，该壳体具有沿轴向分级的外轮廓。在该壳体12中存在沿其纵向延伸的阶梯形孔14，该阶梯形孔具有带有恒定直径的引导段16。该引导段16拥有柱形的引导面18。在阶梯形孔14的引导段16中布置柱形的阀芯20，该阀芯由引导面18进行引导。所述阀芯20具有外罩面22以及当前两个沿轴向延伸的弹簧21，在所述弹簧中只能在附图中看到仅仅一个弹簧。此外，所述阀芯20具有在图1中右边的端面24以及在图1中左边的端面26。在所述端面24与外罩面22之间形成控制边25，并且在所述端面26与外罩面22之间形成控制边27。两个控制边25与27-如外罩面22一样-是径向环绕的。

在图1中右边的端面24上靠着压力弹簧28，该压力弹簧的另一端部支撑在壳体12中阶梯形孔14的区段上。连接销30在中心作用在阀芯20的图1中左边的端面26上，该连接销流体密封地在引导件32中得到引导。由此，端面26的中心是连接销30的功能面。连接销30的远离阀芯20的端部由电磁操作装置36的衔铁34进行加载。该电磁操作装置法兰安装在滑阀10的壳体12上。

在引导段16的范围内，在阀芯20的图1右边的端部的范围内存在两个对置的径向延伸的并且穿透壳体12的通道38a和38b。各个通道38a或者说38b通入引导面18形成了控制口40a或者说40b。与之类似地在阀芯20的图1中左边的端部的范围内存在一对相互对置的穿透壳体12的径向延伸的通道42a和42b。其通入引导面18的口形成了控制口44a和44b。在阀芯20的图1所示的轴向位置中，所述控制口40a、40b、44a和44b关闭。

所述两个通道42a和42b与入口接头46连接，该入口接头又例如与没有示出的液压泵的压力侧连接。所述两个通道38a和38b与回流接头48连接，该回流接头又例如与液压泵的低压区域连接。在图1中右边的端部上，所述壳体12具有调压孔50，该调压孔与调节接头52连接。如果将滑阀10例如装入机动车的自动变速箱中从而在那里操作用于变换档位的离合器，那么通过调节接头52实现液压的离合器操作，其中压力通过液压的放大器作用到离合器上。

为了密封入口接头46、回流接头48以及调节接头52，在滑阀10的外侧上的圆周槽中布置O形密封圈54。此外，由图1中右边的端面24界限压力室56，相对地还由图1中左边的端面26限制压力室58。滑阀10的两个压力室56和58通过两个轴向延伸的液压通道进行连接，例如其在图3和4中所示。然而在图1的图示中不能看到液压的通道并且在此没有标明附图标记。所述控制口40a、40b、44a和44b分别具有圆形的横截面。目前，所述滑阀20由玻璃纤维增强的合成材料制成。所述滑阀10的多个在图1中示出的元件基本上旋转对称地构造。

所述滑阀10以以下方式进行工作：为了调节调节接头52上特定的压力水平，以特定的方式对电磁操作装置36进行通电，由此用特定的力将连接销30朝阀芯20挤压（图1中的箭头64）。压力弹簧28的力反作用在端面24上。在此，由于液压通道产生的连接，从而在两个压力室56和58中基本上存在相同的压力，也就是说，所述阀芯20在尽可能得到压力补偿。

如果调节接头52上的压力下降了，那么压力室58中的压力以及连接销30上与压力弹簧28同一方向作用的液压力（箭头66）也相应地下降。由此，所述阀芯20在图1中向右运动，由此，两个控制口44a与44b靠近配属于其的控制边27或者甚至从该控制边中露出，使得压力加载的液压流体能够增强地流入压力室58中。由此提高了压力室58中的压力并且通过液压通道也提高了压力室56中的压力并且相应地也提高了调节接头52中的压力。

所述阀芯20以这种方式形成了压力天平，该压力天平自动地负责根据电磁操作装置36的通电情况调节所述调节接头52上特定的压力水平。调节接头52上太高的压力通过阀芯20在图1中相应的向左移动以及液压流体流向回流接头48来得到降低。这同样通过以下方法实现，即控制边25在阀芯20向左运动时靠近控制口40a和40b或者甚至开启所述控制口。

在所示出的滑阀10中，通过引导缝隙从压力室56到控制口40的泄漏以及从控制口44到压力室58的泄漏是比较小的。这个的基础是阀芯20制造的精度比较高。

目前借助于压注模的三个铸模压注阀芯20，其中第一以及第二铸模构造成轴向剖切的柱形的空心体的两个元件并且第三铸模构造成轴向界限该柱形的空心体的压模。在此，在使用相应两个对称布置在轴向端面24和26上的压注点的情况下压注所述阀芯20。所述弹簧21具有轴向延伸的接缝88。这在下面进一步在图8中进行更详细的解释。

图2示出了滑阀10或者说阀芯20的另一实施方式的扼要的剖视图。目前，所述阀芯20具有在中间轴向的柱形的凹槽74。

图3A示出了滑阀10与图1类似的实施方式的剖视图。根据图3A，该滑阀10补充地具有沿轴向延伸的肋70（“导向肋”）。在图3的图示中没有示出连接销30以及压力弹簧28。

壳体12的引导面18具有沿轴向延伸的槽72，所述槽在图3A的实施方式中通过肋70分为附图的上面区域中的第一槽72a以及下面区域中的第二槽72b。此外可以知道，所述阀芯20具有盲孔状的中间的柱形的凹槽74。在图3A的图示中在阀芯20的右边区域内布置了环形的凹槽76，该凹槽可以容纳压力弹簧28的端部段。

图3B示出了图3A的滑阀10沿着相对于图3A旋转90°的剖平面的剖视图。

图4示出了图3A沿着线条IV-IV的剖视图。在该视图中可以特别好地看到肋70和槽72或者说72a与72b。所述阀芯20以及引导面18或者说壳体12的包围阀芯20的区段相对于轴线78（垂直）镜像对称地构造。所述槽72a和72b共同形成了两个对于滑阀10运行所需的液压通道73（“溢流通道”）中相应的一个，通过所述通道能够将燃料沿轴向沿着阀芯20流动。从图4中可以看到，所述控制口40a、40b、44a和44b沿着引导面18的圆周方向仅仅在限制的距离上也就是控制口40a、40b、44a和44b的直径上延伸。在此，所述控制口40a、40b、44a和44b沿径向如此布置，使得其关于弹簧21具有大致90°的角度。

图5示出了图3A、3B和4的滑阀10的透视图。

图6A示出了与图3到5类似的阀芯20的视图，其中如此选择图6A的视图，从而能够看到阀芯20上的两个榫21。所述榫21与阀芯20刚性地连接，优选其与阀芯20一体地制成。

图6B示出了图6A的视图VIB。

图6C示出了图6B的沿着线条VIC-VIC的视图。

图7以扼要的剖视图示出了类似于按图3B的滑阀10的滑阀10的透视图。目前，为了更清晰，将阀芯20以及引导件32的剖平面与壳体12的剖平面略微偏离。

可以看到，图7的阀芯20能够沿轴向（在附图中水平）移动。在此，在槽72中径向引导的榫21防止了阀芯20会围绕纵轴线转动。以这种方式使得阀芯20的外罩面22的相应的径向区段始终基本上面对所属的控制口40或者说44。图7示出了所述榫21，然而没有示出控制口40a与40b。图3A示出了控制口40a与40b，然而没有示出榫21。

图8示出了压注模80的实施方式的简化的示意图，其中两个端侧的压注点86相互对称地布置。优选在阀芯20的两个端面24和26上分别布置两个压注点86。由此能够实现制造的阀芯20在外罩面22以及控制边25与27的径向远离接缝88的区域上更高的精度，也就是在滑阀10运行时与控制口40a、40b、44a和44b接触的区域上实现更高的精度。通过增强纤维的在合成材料压注时所调节的长度定向也实现了改善的几何特性。

Claims (11)

1.滑阀（10），具有壳体（12）以及在壳体（12）中引导的阀芯（20），其中在壳体（12）上存在至少两个液压的接头（46、48），并且其中至少一个所述液压的接头（46、48）与引导阀芯（20）的柱形的引导面（18）中至少一个控制口（40、44）进行液压连接，其中所述控制口（40、44）沿着引导面（18）的圆周方向仅仅在限制的距离上延伸并且与阀芯（20）的配属于其的控制边（25、27）共同作用，其中所述阀芯（20）具有柱形的外轮廓以及至少一个端面（24、26），其特征在于，通过压注方法制造所述阀芯（20），并且至少一个压注点（86）布置在端面（24、26）上，其中所述滑阀（10）包括限制阀芯（20）关于壳体（12）转动的机构，并且所述机构包括至少一个根据槽榫原理的引导装置，其中所述槽的径向角度等于或者大于在槽中引导的榫的径向角度。

2.按权利要求1所述的滑阀（10），其特征在于，所述阀芯（20）具有至少一个沿轴向延伸的榫（21），并且引导面（18）或者说壳体（12）具有至少一个沿轴向延伸的槽（72a、72b）。

3.按权利要求2所述的滑阀（10），其特征在于，所述槽（72a、72b）是沿轴向延伸的液压的通道（73）的径向段。

4.按权利要求2或3所述的滑阀（10），其特征在于，所述槽（72a、72b）至少在两个轴向延伸的限制面之一上借助于引导面（18）的或者说壳体（12）的轴向延伸的肋（70）形成。

5.按权利要求2或3所述的滑阀（10），其特征在于，所述阀芯（20）具有两个沿径向以大致180°错开的榫（21），其中第一榫（21）与配属的槽（72b）共同作用，从而限制阀芯（20）沿着顺时针旋转，并且其中第二榫（21）与配属的槽（72b）共同作用，从而限制阀芯（20）沿着逆时针旋转。

6.按上述权利要求1到3中任一项所述的滑阀（10），其特征在于，所述阀芯（20）和/或引导面（18）或者说壳体（12）由增强的合成材料制成。

7.按权利要求6所述的滑阀（10），其特征在于，所述阀芯（20）和/或引导面（18）或者说壳体（12）由玻璃纤维增强的合成材料制成。

8.按上述权利要求1到3中任一项所述的滑阀（10），其特征在于，其是用于机动车自动变速器的调压阀。

9.用于制造按上述权利要求中任一项所述的滑阀（10）的方法，其特征在于，通过压注方法制造所述阀芯（20），并且在阀芯（20）的至少一个端面（24、26）上使用至少一个压注点（86）的情况下压注所述阀芯（20）。

10.按权利要求9所述的方法，其特征在于，在使用两个对称布置在阀芯（20）的轴向端面（24、26）上的压注点（86）的情况下压注所述阀芯（20）。

11.按权利要求9或10所述的方法，其特征在于，在压注所述阀芯（20）时在所述至少一个控制口（40、44）的区域外形成在阀芯（20）的外罩面（22）上产生的接缝（88）。