CN104421355A - 用于离合器的减震阀 - Google Patents

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Abstract

一种用于离合器的减震阀。本发明涉及一种具有两个接口(7；8)的减震阀(6)，其具有在所述接口(7；8)之间延伸的第一通路和第二通路和能够在阀座(13)与止挡(12)之间运动的往复运动体(11)，所述往复运动体在与阀座(13)接触时打开第一通路并且封闭第二通路，并且所述往复运动体在与止挡(12)接触时打开第二通路，所述减震阀(6)还包括根据温度控制第一通路的横截面的膨胀材料元件(20)。

Description

用于离合器的减震阀
技术领域
本发明涉及一种减震阀，尤其用于安装在具有液压式操作装置的离合器的液压管路中。本发明还涉及一种离合器和一种交通运输工具。
背景技术
在汽车的手动换挡变速器中，耦合过程可能在传动系部件上作用较高的扭矩峰值。这种情况尤其发生在错误操作时，例如离合器在发动机转速较高的同时打滑。因此，具有液压式离合器操作装置的不同发动机/变速器组合装备有减震阀，即所谓的“峰值扭矩限制器(Peak Torque Limiter(PTL))”。这种减震阀连接在离合器操作装置和离合器执行器之间的液压管路中。液压液体在脱离耦合时不受阻地流过减震阀。而在耦合时，即在流动方向相反时，流体横截面变窄，这减缓了可能的耦合速度。这种减缓减小了扭矩峰值。
然而，液压液体的黏度随着温度的升高减小。因此流体横截面在耦合时只能这样程度地变窄，使得在较低温度下也能实现有效的耦合。但是这导致减震阀在温度较高时几乎不起作用。
如果这样使耦合时横截面的变窄与温度有关，使得横截面在温度较低时比在温度较高时较少地变窄，则减震阀在较高温度下也能够起作用。
US5427138A描述了一种用于离合器装置中的减震阀。在此，在耦合时通过往复运动体限制流体横截面，所述往复运动体平行于流动方向移动并且可以压靠在密封面上。所述往复运动体由两个弹簧夹持，其中一个弹簧将往复运动体压靠在阀座上，而第二个弹簧按压往复运动体使其远离阀座。在此，其中一个弹簧由形状记忆材料制成并且设计为，使得在液压液体温度较高时所述往复运动体贴靠在阀座上，因此只有液压液体可流动通过往复运动体中的小缺口。在液压液体温度较低时，往复运动体被压离阀座，从而在阀座与往复运动体之间形成一条可供液压液体流动的缝隙。缝隙的尺寸通过两个弹簧的弹簧力确定，其中，由形状记忆材料制成的弹簧具有与温度相关的弹簧力。两个弹簧的相互协调适配比较复杂，因为也需要注意在脱离耦合时必须使往复运动体与阀座之间的缝隙保持尽可能大，以便实现快速地脱离耦合。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种能够简单而成本低廉地制造的减震阀，其可以有效地防止在传动系部件上作用扭矩峰值。
该技术问题按本发明通过一种减震阀解决，其具有两个接口和在所述接口之间延伸的第一通路和第二通路以及能够在阀座与止挡之间运动的往复运动体，所述往复运动体在与所述阀座接触时打开所述第一通路并且封闭所述第二通路，并且所述往复运动体在与所述止挡接触时打开所述第二通路，所述减震阀还包括根据温度控制所述第一通路的横截面的膨胀材料元件。横截面与温度的相关性在个别情况下需要与待控制流体的黏度的温度相关性相适配。
减震阀可以这样装入离合器装置中，使得在脱离耦合时液压液体至少流动通过第二通路，在耦合时液压液体可以只流动通过第一横截面。
第一通路可以与所述往复运动体的位置无关地打开。由此确保了减震阀的打开的总通路横截面在往复运动体处于止挡上时比往复运动体处于阀座上时大。
按照本发明的一种设计方案，所述第一通路是延伸穿过所述往复运动体的通道。
在另一种设计方案中，所述第一通路是在外部围绕阀座延伸的通道。
所述膨胀材料元件可以包括填充有膨胀材料的外壳和滑块，所述滑块能够通过膨胀材料的热膨胀在外壳的开口中运动。
所述滑块应至少在热状态下伸入所述第一通道中。通过滑块与温度有关的移动控制第一通路的横截面。
因为多数液压流体的黏度随着温度升高而减小，所以在温度升高时应减小第一通路的横截面。由此在较高温度下也可以在耦合时有效地减小横截面并且防止出现扭矩峰值。
所述滑块可以具有(大致呈锥形)逐渐缩窄的尖部。
在一种变型方案中，所述膨胀材料元件包括膨胀材料和将所述膨胀材料与所述第一通路分隔开的可延展的薄膜。在温度升高时，通过膨胀材料与温度有关的膨胀使薄膜向外拱曲并且由此缩小第一通路。
所述膨胀材料元件可以安装在所述往复运动体上。
所述薄膜尤其可以呈软管状地包围所述第一通路。
附图说明
本发明的其它特征和优点由以下参照附图对实施例的说明得出。在附图中：
图1示出具有减震阀的离合器装置的示意图；
图2示出在较低温度下耦合时剖切按照第一设计方案的减震阀得到的纵截面；
图3示出往复运动体沿图2的剖切面III-III的横截面；
图4示出在较高温度下耦合时类似于图2的纵截面；
图5示出在较高温度下脱离耦合时类似于图2的纵截面；
图6示出在较低温度下耦合时剖切按照第二设计方案的减震阀得到的纵截面；
图7示出在较高温度下脱离耦合时类似于图4的纵截面；
图8示出在较低温度下耦合时剖切按照第三设计方案的减震阀得到的纵截面；
图9示出在较高温度下脱离耦合时类似于图8的纵截面。
具体实施方式
图1示出液压式离合器装置的示意图，所述离合器装置按照本身已知的方式具有通过液压管路3相互连接的主动缸1和从动缸2。主动缸1与离合器操作装置、例如离合器踏板4相连。从动缸2与离合器执行器5相连。在液压管路3中连接有减震阀6，所述减震阀的第一接口7与主动缸1相连。减震阀6的第二接口8与从动缸2相连。在通过踩下离合器踏板4而脱离耦合时，液压液体从主动缸1通过减震阀6流向从动缸2。在通过松开离合器踏板4而耦合时，液体沿相反的方向流动。
在图2中示出了剖切按照第一设计方案的减震阀6得到的纵截面。在管状的第一壳体部分9a中，在第一接口7和具有较大内径的区段10之间设计有锥形扩宽部。所述区段10与柱状的第二壳体部分9b相连。在第一和第二壳体部分9a、9b之间，环形的夹持件22通过处于剖切面以外的杆支撑在第一壳体部分9a上。第二壳体部分9b沿其纵轴线具有通孔，所述通孔在朝向第一壳体部分9a的一端锥形地扩宽。从远离所述区段10的端面14出发，将空心圆柱体形的阀座13推入通孔中，直至达到止挡。在端面14上安装有柱状连接件15。所述连接件15沿其纵轴线具有阶梯状钻孔。在朝向第二壳体部分9b的具有恒定直径的区段16与第二接口8之间，内径呈锥形地减小并且形成止挡12。
往复运动体11容纳在连接件15内并且能够在锥形止挡12与阀座13之间运动。往复运动体11具有基本上呈圆柱体形的构造，其具有平坦的端面和沿轴向在端面之间延伸的贯穿通道17。图3示出往复运动体11沿剖切面III-III的横截面。在外周上延伸的沟槽18在往复运动体11的端面之间沿轴向延伸，所述沟槽朝向端面敞开。当往复运动体11贴靠在阀座13上时，阀座13完全遮盖沟槽18的敞开端。
膨胀材料元件20由填充有膨胀材料(例如蜡)的柱状外壳24和可沿外壳轴线运动的滑块25组成，所述滑块封闭外壳的端侧开口。所述滑块25具有(大致呈锥形)缩窄的尖部。由于膨胀材料的热膨胀，滑块25在外壳24外部的长度26在较高温度下比在较低温度下更大。膨胀材料元件20旋拧到夹持件22中。滑块25伸入阀座13的内部通路中，但不会将其封闭。
在耦合时，液压液体通过第二接口8流入减震阀6内，挤压往复运动体11并且使往复运动体贴靠在阀座13上。液压液体基本上可以只流过导引通过往复运动体11的贯穿通道17的第一通路。
在较低的温度下，滑块25的尖部如图2所示有利地处于阀座13内部。贯穿通道17完全打开。
如图4所示，随着温度的升高，滑块25的长度26逐渐增大。在耦合时，滑块25的尖部穿过阀座13伸入贴靠的往复运动体11的贯穿通道17内。由此使贯穿通道17的畅通横截面随着温度的升高而减小。因为液压液体的黏度随着温度的升高而降低，所以由此可以保持通流量基本恒定。通过尖部的锥角或者可能不同于准确锥形的尖部构造，可以确定通路横截面与温度的关系并且准确地与在通路中循环的液压流体的黏度与温度的关系协调适配。
图5示出脱离耦合时的减震阀。液压液体通过第一接口7流入减震阀6。液压液体流过阀座13，挤压往复运动体11并且使往复运动体与止挡12接触。由此打开了导引通过往复运动体11的沟槽18的第二通路。此外，滑块25在此不再啮合在贯穿通道17中，因此液压流体也能不受阻碍地在贯穿通道17中流动。由此能够快速地脱离耦合。
图6示出在较低温度下耦合时剖切按照第二设计方案的减震阀6得到的纵截面。在管状壳体9内，直径较小的区段16连接在第一接口7上。在第一接口7与所述区段16之间设计有梯段27。朝第一接口7的方向与梯段27相间隔地在第一接口7的内壁上固定有空心圆柱体形的阀座13。由此在梯段27与阀座13之间形成环绕的环形通道28。在区段16上连接有锥形缩窄部形式的止挡12。第二接口8连接在所述止挡12上。从环形通道28出发，在第一接口7内开设有轴向槽，所述轴向槽形成围绕阀座13的通道29。所述通道29在阀座13的另一侧终结并且在第一接口7与环形通道28之间形成第一通路。
在壳体9中，在第一接口7与第二接口8之间容纳有往复运动体11，所述往复运动体能够在止挡12与阀座13之间运动。
所述往复运动体11像第一设计方案的往复运动体11那样具有基本上呈圆柱体的构造，其具有平坦的端面和在外表面上从一个端面向另一端面延伸的沟槽18，但是(第二设计方案的)往复运动体不具有在图2至图5中所示的贯穿通道17。
膨胀材料元件20的外壳24的类型与第一设计方案中相同。所述外壳在壳体9中从外部旋拧在终结于通道29内的径向钻孔中。所述滑块25在此具有伸入通道29中的较钝的端部。
在耦合时，如图6所示，如在第一实施例中描述的那样，往复运动体11贴靠在阀座13上。液压液体只能流过导引通过往复运动体11的沟槽18、环形通道28和通道29的第一通路。
在较低的温度下，滑块25的尖部不伸入或者只很少地伸入通道29中。因此通道29的横截面在很大程度上打开。
如图7所示，滑块25的长度随着温度的升高增大，使得滑块25的尖部进一步伸入通道29中。因此，通道29的横截面在较高温度下小于在较低温度下的横截面。因为液压液体的黏度随着温度的升高而减小，所以由此可以保持通流量基本恒定。
如图7所示，在脱离耦合时，如在第一实施例中描述的那样，往复运动体11接触止挡12。由此打开了导引通过往复运动体11的沟槽18和阀座13的第二通路。
在图8中示出剖切按照第三设计方案的减震阀6得到的纵截面。具有步进式减小的横截面的钻孔穿过壳体9从接口7向接口8延伸。空心圆柱体形的阀座13止挡地定位在横截面的一个梯段上。往复运动体11能够在阀座13与锥形止挡12之间移动。
在此，膨胀材料元件20由往复运动体11的在内部环绕的槽31构成，所述槽完全由膨胀材料填充并且通过可延展的软管状薄膜32与往复运动体11的贯穿通道17分隔开。在温度升高时，薄膜32由于膨胀材料的热膨胀而变形并且使贯穿通道17变窄。
在耦合时，如图8所示，液压液体通过第二接口8流入减震阀6，挤压往复运动体11并且使往复运动体贴靠在阀座13上。液压液体基本上只能流过导引通过往复运动体11的通道17的第一通路。
在较低温度下，如图8所示，薄膜32基本上不变形或者只略微变形。通道17在很大程度上打开。
如图9所示，薄膜32的变形随着温度的升高而增大。由此使通道17的横截面在较高温度下小于在较低温度下的横截面。因为液压液体的黏度随着温度的升高而减小，所以由此可以保持通流量基本恒定。
在脱离耦合时，如图9所示，液压液体通过第一接口7流入减震阀6中。液压液体流过阀座13，挤压往复运动体11并且使往复运动体接触止挡12。由此打开了导引通过往复运动体11的沟槽18的第二通路。
不言而喻的是，虽然上文的详细描述以及附图针对的是本发明特定的示范性设计方案，但这些内容只是为解释本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。上述设计方案可以有不同的变型，只要不超过权利要求书及其等同技术方案的保护范围即可。尤其是从本说明书和附图中还可以推断出权利要求书中未提到的实施例的特征。这些特征还可以以不同于此处特定公开的组合方式出现。因此，多个这些特征在同一句话中或者在其它方式的上下文关系中提到，均不表示这些特征只能在特定公开的组合中出现；而是原则上可以认为只要不影响本发明的功能性，也可以从多个这些特征中去掉个别特征或者将个别特征变型。
附图标记清单
1  主动缸
2  从动缸
3  液压管路
4  离合器踏板
5  离合器执行器
6  减震阀
7  接口
8  接口
9  壳体
9a 壳体部分
9b 壳体部分
10 区段
11 往复运动体
12 止挡
13 阀座
14 端面
15 接口部分
16 区段
17 贯穿通道
18 沟槽
20 膨胀材料元件
22 夹持件
24 外壳
25 滑块
26 长度
27 梯段
28 环形通道
29 通道
31 槽
32 薄膜

Claims (13)

1.一种减震阀(6)，具有两个接口(7；8)和在所述接口(7；8)之间延伸的第一通路和第二通路以及能够在阀座(13)与止挡(12)之间运动的往复运动体(11)，所述往复运动体在与所述阀座(13)接触时打开所述第一通路并且封闭所述第二通路，并且所述往复运动体在与所述止挡(12)接触时打开所述第二通路，所述减震阀(6)还包括根据温度控制所述第一通路的横截面的膨胀材料元件(20)。
2.按权利要求1所述的减震阀，其特征在于，所述第一通路与所述往复运动体(11)的位置无关地打开。
3.按权利要求1或2所述的减震阀，其特征在于，所述第一通路是延伸穿过所述往复运动体(11)的通道(17)。
4.按权利要求1或2所述的减震阀，其特征在于，所述第一通路是在外部围绕阀座(13)延伸的通道(29)。
5.按前述权利要求之一所述的减震阀，其特征在于，所述膨胀材料元件(20)包括填充有膨胀材料的外壳(24)和滑块(25)，所述滑块能够通过膨胀材料的热膨胀在外壳(24)的开口中运动。
6.按权利要求5所述的减震阀，其特征在于，所述滑块(25)至少在热状态下伸入所述通道(17、29)中。
7.按前述权利要求之一所述的减震阀，其特征在于，所述第一通路的横截面在温度升高时减小。
8.按权利要求5至7之一所述的减震阀，其特征在于，所述滑块(25)具有逐渐缩窄的尖部。
9.按权利要求1至4之一所述的减震阀，其特征在于，所述膨胀材料元件(20)包括膨胀材料和将所述膨胀材料与所述第一通路分隔开的可延展的薄膜(32)。
10.按权利要求9所述的减震阀，其特征在于，所述膨胀材料元件(20)安装在所述往复运动体(11)上。
11.按权利要求9或10所述的减震阀，其特征在于，所述薄膜(32)呈软管状地包围所述第一通路。
12.一种具有液压管路的离合器，该液压管路包括按权利要求1至11之一所述的减震阀。
13.一种交通运输工具，具有按权利要求12所述的离合器。
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