CN103154533B - 用于制造液压装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造液压装置（17）的方法，在所述方法中至少一个液压通道（90）和至少一个接口（122）被制造和/或彼此液压连接，其中所述液压装置（17）由至少两个板材（54）制成，其中这些板材（54）借助工艺－冷变形、深冲、冲压、冲铆和/或钳接来成形并彼此连接。

Description

用于制造液压装置的方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的方法以及一种根据并列权利要求所述的阀模块和液压模块。

背景技术

为了控制变速器、特别是机动车中的自动变速器而使用液压控制器，它们包括多个部件，如阀或液压通道。由市场上已知液压控制器，它们例如包括组件，例如具有液压通道的阀板、中间板材和具有多个阀的阀壳体。在此阀板、中间板材和阀壳体分别具有基本上扁平的基本形状，从而它们可以上下层式地装配，然后可以彼此刚性地－例如－螺纹连接。中间板材具有孔，穿过所述孔在阀板与阀壳体之间以分别特有的方式实现液压连接。

对于现代的自动变速器来说－例如它们具有起动-停止-功能，经常使用所谓的液压存储器，其必要时设置在变速器上。可由变速器控制器电操纵的液压阀（“体积流控制装置”）控制到液压存储器的入口，从而能够受控地在存储器与变速器的液压回路之间交换流体。

液压阀例如由塑料注塑件制成。此外，液压阀可以包括具有电枢的电磁铁、阀球、阀弹簧、具有旁路的止回阀以及多个其它部件。

液压阀经常设计成分立的部件，它通过液压通道一方面与液压存储器连接，另一方面与通常的液压系统连接。为此液压阀必需具有用于处于压力下的流体的、相应的密封性。

发明内容

基于本发明的问题通过如权利要求1所述的方法以及通过如并列权利要求所述的阀模块和液压模块来解决。在从属权利要求中给出有利的改进方案。对于本发明重要的特征此外在下面的说明书和附图中给出，其中所述特征不仅单独而且以不同的组合对于本发明都是重要的，对此不再详细地指出。

按照本发明的方法的优点是，可以相对更为便宜、快速且简单地制造液压装置、例如液压模块或阀模块，其中可以降低材料使用，并且可以通过简单的方式同时集成液压系统的部件。此外可以使公差要求最小化，在最终装配液压装置时降低成本，并且减少切屑再加工的范围。此外本方法能够实现液压装置的外壳结构形式，其中可以简单地实现孔中的沉切部，例如用于为阀供油的、径向环绕的槽。

通过按照本发明的方法可以借助于基本上无切屑的变形来制造液压装置。在此，至少两个板材在一个或多个步骤中首先借助于工艺－冷变形、深冲、冲压、冲铆和/或钳接来成形，然后在至少另一步骤中彼此连接。这一点在下述情况下能够特别好地实现：所述板材分别成形为外壳形式，从而形成至少局部的空心室，它们例如可以形成液压通道或者用于容纳不同的部件。在此，板材的其它区域可以保持不变形，从而与相应的成型部一起分别在对置的板材上形成液压密封区段。术语“钳接”描述一种按照本发明的方法，用于使板材相互连接，其中“接合”利用变形来执行。对于“钳接”来说，也以至少类似的意义使用术语“压接”、“咬合连接”或“接入”。此外可以考虑，也借助于点焊或激光焊接至少局部地连接板材。

按照本发明的液压装置本身首先通过连接至少两个板材形成，它们在与可能的中间板材一起连接后形成三明治式的单元。此外也能够设有多个中间板材，从而必要时可以相对更简单地产生非常多样化的且甚至三维的结构。优选地，在液压装置中设置的空心室基本上由对称的半部形成，即例如由在纵轴线上切开的半柱体形成。借助于所述的工艺通常可以多样化且不同地来制造按照本发明的液压装置。

作为用于按照本发明方法的原始材料可以使用标准的板材半成品，例如“铝-卷材”或类似材料。在此可以附加地节省成本。

本发明的第一应用提出，所述液压装置是变速器的液压模块。由此可以成本经济地制造可能规模非常大的液压单元，例如它可以使用在机动车的自动变速器中。例如在液压模块中可以形成大量的液压通道或者形成或连接液压接口。

本发明的第二应用提出，所述液压装置是阀模块，特别是用于填充和排空液压存储器。由此按照本发明的方法也可以有利地用于制造相对较小的单元或者说部件。由此可以替代其它制造工艺、如注塑或铣削，并由此节省成本。

本方法在下述情况下是特别有效的：在同一工作过程中、即基本上同时执行至少两个所述工艺，特别是冲压、冲铆和变形过程。由此可以明显减少所需的制造步骤的数量。在此按照本发明同时应用工艺不仅能够在单独制造半壳形板材时实现，而且能够在其连接时、即最终装配时实现。例如通过冲铆可以使半壳持久且液压密封地连接，同时精确地冲压液压模块的轮廓，并且必要时执行其它的冷变形。

本方法补充地提出，这些板材在使用至少一个中间板材或中间板的情况下相互连接。例如中间板基本上可以刚性地构成。借助于冲裁或钻孔可以在中间板中形成液压通道，它们能够实现在两个半壳形板材的空心室之间进行流体交换。此外中间板的任务可以是，实现要连接板材的足够的液压密封性。

本方法的一种设计方案提出，所述中间板通过冷变形、深冲、冲压、冲铆和/或钳接来成形。在此所述中间板设计成板材件，利用该板材件－超出刚性中间板的可能性－也可以附加地制造所述的三维结构。

本发明在下述情况下是特别有效的：在变形前将至少一个构件和/或至少一个液压组件集成到液压装置中。特别是提出了，本方法包括下述步骤中的至少一个：

-将第一板材变形成半壳；

-将第二板材变形成半壳；

-将至少一个构件和/或至少一个液压组件置入到所述半壳的至少一个中；

-置入至少一个中间板；

-连接所述两个半壳，并且同时借助冲铆、钳接、钎焊、焊接和/或粘接来制造至少局部液压的密封区段。

在此可以分步地形成和/或冲压不同的板材。然后可以将构件和/或液压组件置入或压入到首先成形的“半圆形”空心室中。在另一步骤中，使板材与置入的和/或压入的部件持久地连接。要按照本发明制造的阀模块由于相同的制造工艺特别是可以作为液压模块的一体的组成部件产生。在此必要时能够降低对液压模块的密封性的要求。此外可以考虑，甚至将阀模块或液压模块集成到机动车变速器中，其中必要时没有液压装置的液压接点向外起作用。

因此描述主要的步骤，其按照本发明可以用于制造液压装置、即例如液压模块或阀模块。当然，所列举的步骤只是示例的，并且所述步骤几乎可以任意重复，在其顺序方面可以改变、补充和/或组合或者至少部分地同时执行。在下述情况下必要时可以进一步改善完成的液压装置的密封性：对机械工艺进行补充，借助平面密封器件、例如薄膜或者利用粘接不仅在液压装置内部、而且在其边缘区段上来制造密封区段。由此能够在没有螺栓或铆钉的情况下持久地连接液压装置的板材。

补充地提出，所述置入的构件和/或置入的液压组件关于半壳的成型部具有过盈量，构件或液压组件被置入到所述半壳中。在给定构件或液压组件的尺寸时来确定具有相应的小尺寸的成型部的尺寸。由此可以减小或者甚至防止流体泄漏。

本方法的设计方案提出，这些板材是设计成“卷材（Coil）”的半成品。“卷材”理解成卷绕的金属带作为原料制品，其优选由钢合金或铝合金制成。由此可以使用标准的且特别价格经济的原材料形式为用于制造液压装置。尤其也可以简单且便宜地批量制造液压装置。

此外提出了一种用于变速器液压控制器的液压模块，其中利用按照本发明的方法制造液压模块。所述变速器例如是自动变速器、分级自动变速器或者双离合变速器。由此可以相对简单、成本经济且必要时以更少的原料来制造液压模块。

同样提出了一种用于填充和排空液压存储器的阀模块，其中利用按照本发明的方法来制造阀模块。例如所述液压存储器补充自动变速器的液压回路，它设计用于机动车的所谓的“起动/停止”功能。在第一设计方案中，所述阀模块作为独立部件按照本发明制成。在第二设计方案中，所述阀模块作为一体的组成部分与液压模块一起制成，由此可以得到附加的优点，所述阀模块必要时允许具有小的泄漏。

附图说明

下面借助于附图详细解释本发明的示例性实施例。附图中示出了：

图1示出了变速器的液压系统中的阀模块的简图，

图2示出了图1的阀模块的三个不同的组合级，

图3示出了用于制造液压装置的第一半壳的方法步骤顺序，

图4示出了用于制造液压装置的第二半壳的方法步骤顺序，

图5示出了按照图3和4的第一和第二半壳的装配，

图6示出了按照图5装配的第一和第二半壳的持久连接，

图7示出了阀模块的剖面图，

图8示出了沿着图7的线VIII-VIII的剖面图，

图9示出了沿着图7的线IX-IX的剖面图，

图10示出了在使用中间板的条件下的液压装置的实施例。

在所有的附图中对于功能相似的部件和参数也在不同的实施例中使用相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出了阀模块10与液压模块12一起组合到机动车的未示出的车辆自动变速器的液压系统14中。在图1的视图中，液压模块12通过轮廓线16示意性示出。阀模块10或液压模块12或者说阀模块10与液压模块12的总体分别形成液压装置17。在此阀模块10分成三个区段。其包括电磁回路18、预控制级20和主级22，如在图1的视图中从左向右借助箭头表示的那样。

液压管路24使预控制级20的接口A2与主级22的接口A1相连接，并且液压管路26还使接口A1与在图1中未详细阐述的液压系统14相连接。同样，液压管路28使主级22的接口B与液压系统14相连接。另一液压管路30使主级22的接口X1与预控制级20的接口X2相连接。此外，在预控制级20的接口A2上设置液压过滤器31。

预控制级20包括阀球32和弹簧34，并且主级22也包括阀球36和弹簧38。其功能在这里不详细阐述。电磁回路18通过法兰40旋紧到液压模块12上。电磁回路18、预控制级20和主级22总体上也形成液压模块12的液压组件。

图2示意性示出了阀模块10或者说液压组件42可能集成到液压模块12中的三个变型2a、2b和2c。图2的视图基本上涉及图1的视图，其中出于简化的原因不再同时示出图1中示出的细节。

在图2a中，阀模块10设计成结构单元，它与液压模块12安装、即组装在一共同的壳体中。在图2b中，主级22已经是液压模块12的一体的组成部分。在图2c中，除了主级22之外，也将预控制级20集成到液压模块12中，从而仅电磁回路18设计成单独的部件。

可以看出，如何灵活地能将本方法用于制造液压装置17。由于一方面阀模块10且另一方面液压模块12可以分别至少部分地借助相似的方法步骤来制造，由此阀模块10还可以部分地或者甚至完全设计成液压模块12的一体的组成部分，如下面还要详细阐述的那样。

图3以步骤3a，3b和3c示意性示出用于制造液压装置17的第一半壳52的方法步骤的第一顺序。图3的视图是通用的和示意性的并且以截面图仅示例地以小部分示出液压装置17。

在步骤3a中，将平面的板材54在未示出的压力机中置入到在附图中的上部工具56与在附图中的下部工具58之间。上部工具56此外具有（冲压）冲头或者说杆突模60和凸起的成型部61，相应地下部工具58此外具有凹部62和凹形的成型部63。箭头64表示上部工具56朝向板材54和下部工具58的运动。两个工具56和58在其功能方面匹配地或者说彼此互补地构成。

在步骤3b中示出了在完成运动以后上部工具56或者说下部工具58的最终位置。被置入的板材54相应地变形并且现在具有三维几何形状。

步骤3c示出了借助步骤3a和3b制成的第一半壳52，如其在运动结束以后能从压力机中取出的那样。第一半壳52的轮廓基本上相应于工具56和58的轮廓。现在第一半壳52此外具有开口66。

板材54在此已经作为“铝卷”－板材－半成品置入到压力机中。可以看出，如何通过板材54的冷变形和同时实现的冲压过程，可以利用较少的制造步骤来制造第一半壳52的所期望的实施结构。

同样可以与在步骤3a至3c所示的方法步骤一起实现多个其它的制造步骤。例如可以有利地一起冲压板材54的边缘。在此精度可以如此高，使得可以减少或者甚至省去之后的再加工。但是在图3中未示出这一点。

图4与图3类似地以步骤4a、4b和4c示意性示出液压装置17的第二半壳68的制造。第二半壳68具有与第一半壳52不同的形状。方法步骤与图3相类似或者甚至相同，因此在这里不再阐述所述方法步骤。

图5以示意和简化的视图示出了第一半壳52和第二半壳68的装配，用于制造液压模块17。在步骤5a中将按照图4制成的第二半壳68定位在压力机中，并且在第二半壳68中置入预装配的构件70。箭头72示出了装配方向。

在步骤5b中将按照图3制成的第一半壳52定位在第二半壳68和预装配的构件70之上并且在箭头72的方向上装配。步骤5c示出了通过步骤5a和5b实现的、液压装置17的装配状态。在图5c中示出的两个区段80在需要时可以用于其它制造步骤，如在下面的图6中所示的那样。

在图5中所示的示意图中，预装配的构件70具有圆形截面并且例如可以是支承在套中的滑阀、筒形插装阀（Cartridge-Ventil）、切换阀、液压节流板或者阀模块10。预装配的构件70的直径74关于第一半壳52和第二半壳68的成型部76具有过盈量。由此可以使预装配的构件70相对于环境78的可能泄漏和/或切向流过构件70的流体在液压装置17内部最小化。

可以看出，如何借助于步骤5a至5c可以相较为对简单且快速地来装配液压装置17。为此可以设计成良好地接近在半壳52和68中的装配区域。总体上，完成的液压装置17相对更为紧凑地构造，并且与铝铸件相比还可能节省重量。此外通常可以省去在液压装置17上切屑再加工。

图6示出了用于制造液压装置17的另一步骤。在图6a中，冲杆82在双箭头84方向上运动，从而在区段80的区域中形成第一和第二半壳52或68的变型部86。

图6b示出了图6a的视图的俯视图，其中图6a与图6b的视图比例局部略微地彼此不同。沿着密封区段88借助多个彼此连续的图6a的制造步骤而形成多个变型部86，在此它们紧密间隔地设置。

冲杆82和由此引起的第一和第二半壳52或68的变型部86的视图是通用的并且代表用于多种可能的方法。例如图6a的方法可以实施为冲铆（Stanznieten）或者钳接或者说钳住（Durchsetzfügen）。在技术用语中对于“钳接”也部分地使用术语“压接”、“接入（Toxen）”或“咬合连接（Clinchen）”。

可以看出，如何借助所示的简单的制造步骤可以使第一半壳52与第二半壳68持久地连接，其中也可以使多个可能的构件70和/或液压组件42同时集成。借助于变型部86不可拆卸地建立连接并且如在此可以形成密封区段88。此外也可以在没有更多成本的情况下形成液压通道90或其它空心室（“空腔”），它们在图6中使预装配的构件70与其余的且在图6中未示出的区域通过开口66连接。液压装置17的边缘区段92平齐地封闭并且无需或只需较少的切屑再加工。

在图6中示出的液压装置17也可以补充地具有用于孔的沉切部。但是这在图6中未示出。作为用于控制活塞的引导部的孔与一个或多个控制边棱相结合承担液压功能。在工艺技术方面，不能回避在接合的半壳的区域中沿纵向方向的最小半径。但是在孔几何形状和尺寸精确性的高要求时这是不允许的。通过在孔直径和控制边棱上的略微切屑再加工可以实现这些要求。这些沉切部例如可以形成径向环绕的、用于为阀供油的槽，并且可以在连接半壳52与68以后切屑地配备有控制边棱。在此出现的切屑体积可以相对较小。由此可以附加地使液压装置17的制造变得便宜。

图7示出了由机动车的变速器控制器来电操纵的液压阀模块10（“体积流控制装置”），其控制到液压存储器102的入口。图7也示出了液压装置17，如其由液压存储器102和设置在其上的阀模块10形成。液压存储器102与阀模块10借助于连接部件104机械地且液压地持久地彼此连接，例如压装。

阀模块10包括多个壳体区段106，在其中设置多个部件。阀模块10与图1的阀模块10类似地此外包括电磁回路18、具有阀球32的预控制级20、以及主级22。主级22此外包括引导件110、止挡件112、阀弹簧114、阀球36和阀座116。

此外，液压装置17包括具有插头120的电接线118、通至液压存储器102的液压接点122（在视图的上部区域中）或者通至未示出的变速器的液压接点122（在视图的下部区域中）。在视图的下部区域中的液压接点122例如可以借助于螺纹接口或者被压入的管构成。但是这在图7中未示出。此外，液压装置17在主级22的旁路分支中还包括止回阀124与节流阀，其中止回阀124包括盘片、弹簧和阀球（没有附图标记）。

特别是，液压装置17包括第一半壳52和第二半壳68，它们在图7的右边通过其附图标记表示。液压装置17的不同区段、特别是在主级22的区域中利用液压通道90液压地连接。在此液压装置17在不使用中间板的情况下构成，如其还将在图10中进行阐述的那样。

阀模块10设计成伺服阀并且能够受控地在液压存储器102与变速器的液压回路之间交换流体。由此还支持机动车的自动变速器的所谓的“起动-停止-功能”。

阀模块10的装配可以在下述情况下进行简化：在压入过程之前使设置在阀模块10中的部件至少部分预装配地置入到半壳52或68中。特别是，用塑料注塑包封的电磁回路18与包括阀球32的球电枢一起预装配在简单的阀壳体中。

阀模块10的连接件或接口可以在装配两个半壳52和68期间压入到所述半壳中。同样还能使这种连接件或接口在下面的方法步骤中压入到接合到一起的且持久连接的半壳52和68中。

阀模块10还具有在视图左边示出的盖125，它在装配第一和第二半壳52和68之后压到所述半壳上。在此，同时借助所谓的“压入配合接通（Rammkontaktierung）”建立插头120与电磁回路18之间的电接触。同样能够借助切割-夹紧-连接来制造电磁回路18或阀模块10或液压装置17的其它可能的电接线。

可以看出，如何在使用在图3至6中所示的方法步骤的情况下可以制造出具有多个不同的功能和形状的液压装置17。特别是在此还形成区段80，它们借助在图7中未示出的变型部86至少局部地构成密封区段88。借助变型部86使第一半壳52与第二半壳68不可拆卸地相互连接。借助钳接来制造变型部86。此外至少局部地借助冷变形、深冲或者说拉深（Tiefziehen）、冲压和冲铆来制造液压装置17。然后这在图7中没有详细示出。

在图8或图9中以沿着图7的线VIII-VIII和IX-IX的截面图进一步阐述液压装置17。在图9中特别是可以看到，液压装置17特别节省空间地构成。半壳52和68由板材半成品制成并且因此相对较轻且较小地构成。变型部86能够实现对于液压装置17运行来说必要的液压密封性。补充地，可以通过粘接和/或扁平面密封器件、例如薄膜来支持密封性。但是这在图8和9中未示出。

图10以截面图示出了液压装置17的实施方式，其中在第一与第二半壳52和68之间设置中间板126。中间板126具有开口66，用于使部分地设计成液压通道90的液压区域130液压地相互连接。通过支撑部128提高液压装置17或中间板126的强度。

在此，中间板126由与半壳52和68相同的板材半成品制成。在区段80上借助变型部86使第一半壳52、第二半壳68和中间板126不可拆卸地且向外液压密封地连接。变型部86也可以用于使支撑部128固定在中间板126上。然而在图10中未示出变型部86。

按照图10的液压装置17的装配必要时可以在一个唯一的步骤中实现。同样能够首先使第一半壳52与中间板126相互连接，然后在另一步骤中安装第二半壳68。

Claims (15)

1.一种用于制造液压装置（17）的方法，在所述方法中至少一个液压通道（90）和至少一个接口（122）被制造和/或彼此液压连接，其特征在于，所述液压装置（17）由至少两个板材（54）制成，其中这些板材（54）借助工艺－冷变形、冲压、冲铆和/或钳接来成形并彼此连接，其中，这些板材（54）在使用至少一个中间板材（126）或一中间板的情况下彼此连接，其中所述中间板材或者中间板由一种与板材（54）相同的板材半成品制成。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液压装置（17）是变速器的液压模块（12）。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液压装置（17）是阀模块（10）。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在同一工作过程中执行至少两个工艺。

5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述中间板材（126）或中间板通过冷变形、冲压、冲铆和/或钳接来成形。

6.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在变形前将至少一个构件（70）和/或至少一个液压组件（42）集成到液压装置（17）中。

7.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤中的至少一个：

-将第一板材（54）变形成半壳（52）；

-将第二板材（54）变形成半壳（68）；

-将至少一个构件（70）和/或至少一个液压组件（42）置入到所述半壳（52；68）的至少一个中；

-置入至少一个中间板材（126）或者说至少一个中间板；

-连接所述两个半壳（52；68），并且同时借助冲铆、钳接、钎焊、熔焊和/或粘接来制造至少局部液压的密封区段（88）。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述置入的构件（70）和/或置入的液压组件（42）关于半壳（52；68）的成型部（76）具有过盈量。

9.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，这些板材（54）是设计成“卷材”的半成品。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，这些板材（54）借助深冲来成形并彼此连接。

11.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述中间板材（126）或中间板通过深冲来成形。

12.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述液压装置（17）用于填充和排空液压存储器（102）。

13.如权利要求4所述的方法，其特征在于，其特征在于，在同一工作过程中执行的两个工艺或者是冲压和变形过程或者是冲铆和变形过程。

14.一种用于变速器液压控制器的液压模块（12），其特征在于，所述液压模块借助于根据权利要求1至13中任一项所述的方法来制造。

15.一种用于填充和排空液压存储器（102）的阀模块（10），其特征在于，所述阀模块借助于根据权利要求1至13中任一项所述的方法来制造。