CN105247259A - 滑阀 - Google Patents

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Abstract

描述一种尤其被设置用于机动车的自动变速器的滑阀(2)。滑阀(2)包括可在滑阀槽道(6)中移动的阀芯(10)和至少两个相邻的连接槽道(12,14;14,16)。滑阀槽道(6)和阀芯(10)这样地构成，即阀芯(10)在一个打开的滑阀位置上在两个相邻的连接槽道(12,14;14,16)之间建立流体连接和阀芯(10)在所述打开的滑阀位置上被在相邻的连接槽道(12,14;14,16)之间的滑阀槽道(6)的一个部段(34)中引导。

Description

滑阀
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的、尤其用于机动车的自动变速器的滑阀。
现有技术
按照现有技术的滑阀具有可在滑阀槽道中移动的阀芯。此外已知，连接槽道通入滑阀槽道中或者与其连接。
由DE102010041124A1已知一种滑阀，其中一个连接孔经由滑阀槽道延伸出来。具有控制边缘的第一导向部段配属于该连接孔并且在它的外侧面上具有至少一个环形槽。
DE102011087546A1涉及一种具有可通过致动器加载的阀芯的滑阀。阀芯具有两个轴向延伸的径向连续的并且布置在控制部分旁边的空隙。
本发明的公开
本发明基于的问题通过一种按照权利要求1的滑阀来解决。
通过阀芯在一个打开的滑阀位置上在两个相邻的连接槽道之间建立流体连接并且阀芯在所述打开的滑阀位置上滑阀槽道在相邻的连接槽道之间的滑阀槽道中引导，可以不仅减小机械摩擦而且减小粘性摩擦。此外由此也可以实现具有较小尺寸的滑阀。
尤其是通过阀芯在相邻的连接槽道之间的滑阀槽道的区域中的导向有利地实现，可以取消其它的导向区域。总体上可以减小阀芯的直径和减小阀芯的长度。此外可以有利地在不带有附加的套筒的情况下实现滑阀。并且产生的关于孔的位置的公差也很小。并且可以避免在外壳中的切口。也可以减少加工步骤。
有利地用于所述打开的滑阀位置的阀芯的打开部段具有横截面回缩部，其用于在相邻的连接槽道之间的滑阀槽道的区域中的流体连接。通过横截面回缩部可以在相邻的连接槽道之间交换流体。
在另一个有利的实施方式中用于所述打开的滑阀位置的阀芯的打开部段具有导向部段，其用于阀芯在滑阀槽道中的导向。导向部段基本上连续地过渡到阀芯的相邻的关闭部段的导向外表面中。由此有利地实现，该导向在控制边缘或孔的区域中基本上不被中断。尤其是由此防止阀芯的歪斜并且提高滑阀的寿命。
在一个有利的扩展方案中相邻的横截面回缩部一样远地相互相间隔和/或相邻的导向部段一样远地相互相间隔。
另一个扩展方案涉及一种在阀芯的横截面中的点对称或轴对称。通过这种扩展方案分别实现，径向地作用于阀芯上的力对阀芯尤其是整个滑阀的磨损和功能具有尽可能小的影响。
在滑阀的一个有利的实施方式中。具有其中一个连接槽道在横向于滑阀槽道的纵轴线上，尤其是在布置阀芯的区域中，具有比该滑阀槽道的相邻的部段的横向直径更大的直径。由此有利地实现，阀芯在连接槽道的较大直径的区域中这样地被加载来自连接槽道的压力，使得作用的力基本上相互抵消。
由此产生关于阀芯在滑阀槽道中导向的优点，因为阀芯在横向上不是一侧地被加载作用力。连接槽道的这种设计尺寸还具有优点，即尤其是在低的温度和由此在提高的流体粘性下连接槽道不具有大的节流作用，由此滑阀的尺寸可以较小地设计。
在一个有利的实施方式中阀芯具有通道，它在阀芯的压力建立位置上在工作压力连接槽道和压力室之间建立流体连接。与阀芯的致动器背离的阀芯的端面可以经由压力室被加载压力。由此可以有利地产生在致动器的方向上的反压力并且同时可以减小滑阀的结构空间。由于该端面可以加载来自工作压力连接槽道的压力，因此可以产生一个封闭的调节回路。
在滑阀的另一个有利的实施方式中用于所述打开的滑阀位置的阀芯的打开部段在阀芯的纵向上具有直径变化部。该直径变化部在阀芯的纵向上与打开部段的控制边缘相间隔地布置。因此可以有利地改变阀芯的直径，而该直径变化部不承担控制边缘的功能。
在滑阀的另一个有利的实施方式中滑阀的外壳具有通道，它在工作压力连接槽道和压力室之间建立流体连接。与用于阀芯的致动器背离的阀芯的端面可以通过该压力室被加载压力。由此可以有利地提供与致动器相反作用的力。由于该端面可以加载来自工作压力连接槽道的压力，因此可以产生一个封闭的调节回路。
本发明的其它的特征、应用可能性和优点由下面对本发明的实施例的描述给出，这些实施例借助于附图解释。附图中所示:
图1是滑阀在压力建立位置上的示意剖面图;
图2是图1的滑阀在关闭位置上的示意剖面图;
图3是图1的滑阀在减压位置上的示意剖面图;
图4是阀芯的透视图;
图5是图1的滑阀的示意横截面视图;
图6是第二滑阀的示意剖面图;
图7是图6的第二滑阀的示意横截面视图;
图8是第三滑阀的示意剖面图;
图9是另一个阀芯的局部的透视图;和
图10是第四滑阀的示意剖面图。
图1示出第一滑阀2在压力建立位置上的示意剖面图。滑阀2尤其被设置用于机动车的自动变速器。滑阀2具有外壳4，其在剖视图中以阴影线方式示出。在第一滑阀2的外壳4中构成滑阀槽道6，其至少分部段地基本上以圆柱形的形式沿着纵轴线8延伸。在滑阀槽道6中可移动地布置阀芯10，其在此在侧视图中示出。
第一滑阀2具有储罐连接槽道12，工作压力连接槽道14和压力供给连接槽道16，它们分别通入滑阀槽道6。经由压力供给连接槽道16对滑阀2供给处于压力下的流体。通过沿着纵轴线8移动阀芯10可以将阀芯10带到示出的压力建立位置，在此处流体从压力供给连接槽道16按照箭头18流入工作压力连接槽道14。储罐连接槽道12，工作压力连接槽道14和压力供给连接槽道16也一般地称为连接槽道。
阀芯10在纵向上具有打开部段20，其在两侧由关闭部段22和关闭部段24限制。关闭部段22和24具有外表面，其这样地贴靠在滑阀槽道6的内表面上，即关闭部段22和24分别基本上流体密封地关闭滑阀槽道6。阀芯2的打开部段20具有在图4和5中详细解释的横截面回缩部26和28以及导向部段30和32。
滑阀槽道6和阀芯10由此这样地构成，阀芯10在打开的滑阀位置上按照箭头18在两个相邻的连接槽道，即工作压力连接槽道14和压力供给连接槽道16，之间建立流体连接和阀芯10附加地在打开的滑阀位置上在滑阀槽道6的区域34中在相邻的连接槽道14和16之间被引导。
横截面回缩部26和28负责，在压力供给连接槽道16和工作压力连接槽道14之间的区域34中产生一个开口。导向部段30和32在区域34中这样地贴靠在滑阀槽道6的内表面上，即保证沿着纵轴线8对阀芯10的导向。
储罐连接槽道12经由孔36通入滑阀槽道6。孔36在阀芯的区域中具有基本上圆柱体的形状，其中，圆柱体的纵轴线基本上与滑阀槽道6的纵轴线8重合。连接槽道14和16以其各自的纵轴线38和40这样地布置，即各自的纵轴线38，40基本上横向于滑阀槽道6的纵轴线8延伸。孔36配属于储罐连接槽道12并且具有直径42。工作压力连接槽道14具有直径44。压力供给连接槽道16具有直径46。滑阀槽道6具有横向直径50。连接槽道12至16由此在滑阀槽道6的纵轴线8的横向上具有比滑阀槽道的横向直径50更大的直径42，44，46。连接槽道14和16例如在滑阀槽道的纵轴线8的横向上具有较大的直径44和46，其大于在部段34的区域中的横向直径50，该部段与连接槽道14和16相邻地布置。例如直径44和46可以确定为大约2.5mm和横向直径50为大约1.5mm。与纵轴线8轴向地实施的孔36当然也可以在连接槽道14和16的区域中构成。连接槽道12当然也可以与连接槽道14和16一样横向于纵轴线8地构成。
按照箭头52对阀芯10输入一个力，该力从致动器出发，该致动器在逆着箭头52的方向上以没有示出的形式布置。致动器例如可以是一种电磁体或者一种液压驱动装置。
在阀芯10的与箭头52相对置的端面54上设置压力室56，它基本上通过端面54和外壳4的滑阀槽道6形成。通过外壳4的两个孔58和59使工作压力连接槽道14与压力室56连接起来。由此在工作压力连接槽道14中的受调节的压力被引导到压力室56中，借此该受调节的压力可以作用到端面54和尤其是滑阀的整个横截面上。该受调节的压力由此反作用于按照箭头52的力。滑阀2的外壳4由此具有按照孔58和59的通道，其中，该通道在工作压力连接槽道14和压力室56之间建立流体连接。由此一个与用于阀芯10的致动器背离的端面或者说阀芯10的端面54可以经由压力室56被加载压力。
图2示出图1的第一滑阀2在关闭位置上的示意剖面图。阀芯10以关闭部段24按照密封长度62位于滑阀槽道6的部段34中并且由此关闭部段34。密封部段22按照密封长度64位于在储罐连接槽道12和工作压力连接槽道14之间的滑阀槽道6的一个部段66中并且由此关闭部段66。当然滑阀2备选地也可以这样地设计，通过或者滑阀槽道6或者阀芯10的设计，不产生两个密封长度64或62并且由此总是存在从连接槽道16至连接槽道14或从连接槽道14至连接槽道12的连接。
图3示出第一滑阀2在减压位置上的示意剖面图。在阀芯10的减压位置上流体可以按照箭头68从工作压力连接槽道14流入储罐连接槽道12中。减压位置与压力建立位置一样对应于一个打开的移动位置。在示出的减压位置上阀芯10建立在两个相邻的连接槽道12和14之间的流体连接和阀芯10同时地在滑阀槽道6的部段66中引导。
图4以示意透视图示出图1至3的阀芯10。画出滑阀槽道6的纵轴线8，它同时是阀芯10的纵轴线。关闭部段22和24具有各自的导向外表面68和70，其基本上构造成用于在滑阀槽道6中导向和用于关闭滑阀槽道6。当然导向外表面68和70例如可以通过泄压槽中断，只要上述导向和关闭功能基本上不受影响。
在打开部段20中示出导向部段30，其基本上包括一个导向外表面，其基本上是不中断的。但是导向部段30的导向外表面例如可以通过泄压槽中断，只要其导向功能尤其是在滑阀槽道6的部段34和66不受影响。阀芯10在打开部段20中具有导向部段30，其中，导向部段30基本上连续地过渡到关闭部段22和24的各自的导向外表面68和70中。
横截面回缩部26和28在横截面中连接到导向部段30上和基本上平面地构成。取代平面的设计当然也可以选择凸起的或凹入的形状的横截面回缩部26和28。
通过横截面回缩部26和28在打开部段20和关闭部段24之间构成控制边缘72和74。在打开部段20和关闭部段22之间控制边缘76和78构成。控制边缘72至78具有基本上圆弓段线性形状，其中，一个相应的圆面基本上横向于纵轴线8定向。端面84在箭头52的方向上和由此在致动器的方向上定向。在端面84和关闭部段22之间阀芯10具有锥形成形的、朝着端面84方向上延伸的面86。
图5示出按照通过纵轴线8和通过图1的工作压力连接槽道14的纵轴线38的横截面，尤其是从按照箭头52的方向上，的第一滑阀2的分部段的横截面视图。通过横截面回缩部88和另一个导向部段90，阀芯10在打开部段20的区域中具有在横截面中基本上三角形形状。导向部段30，32和90按照滑阀槽道6的与此相对应的内表面构成。在导向部段30，32和90之间横截面回缩部28，88和26逆时针地延伸。阀芯10的打开部段20在横截面中具有相对于轴线38的轴向对称。此外阀芯10的打开部段20在横截面中具有旋转对称，其中一个在角度单元度的120°的圆弓段通过围绕一个位于纵轴线8上的横截面圆中点的旋转可以映射到一个在角度单元度的120°的另一个圆弓段上。
横截面回缩部88在阀芯10的横截面中与横截面回缩部28之间在圆周方向上基本上与横截面回缩部26之间一样远地相间隔。同样，导向部段30在圆周方向上基本上与导向部段90之间与与导向部段32之间一样远地相间隔。横截面回缩部26，28和88分别用于，在打开的滑阀位置上在滑阀槽道6的部段34和/或66之一中在相邻的连接槽道12和14或14和16之间建立流体连接。
图6在示意剖面图中示出第二滑阀92，与图1至3的第一滑阀2不同，它具有阀芯94。与第一滑阀2的外壳4不同，第二滑阀92的外壳96在连接槽道14和16之间没有连接。
压力室98基本上由滑阀槽道6和阀芯94的端面54限制。纵向孔102和横向孔104在工作压力连接槽道14和压力室98之间总是建立流体连接。阀芯94与用于阀芯94的致动器背离的端面54可以经由具有压力的压力室98在逆着箭头52的方向上和由此在逆着致动器作用方向上被加载压力。纵向孔102通入压力室98而为了流体连接与纵向孔102连接的横向孔104在压力建立位置上在打开部段20的区域中通入工作压力连接槽道14。按照箭头106和108在示出的压力建立位置上流体从压力供给连接槽道16流入工作压力连接槽道14。
图7类似于图5按照相对于纵轴线8的横向面示出通过轴线38的剖面图。横向孔104没有倒角地实施。
图8在示意剖面图中示出在关闭位置上的第三滑阀112。阀芯114与图1，2，3和6不同地在剖面图中示出。在打开部段20中阀芯114具有横截面回缩部116和118。沿着纵轴线8阀芯114具有直径突变120，它针对图9更详细地解释地由环形棱边构成。第三滑阀112的外壳112相应于直径突变120具有滑阀槽道7，其在部段66中具有比在部段34中更大的直径。滑阀槽道7和阀芯114这样地构成，阀芯114在打开的滑阀位置上，其在图8中没有示出，在两个相邻的连接槽道12和14或14和16之间建立流体连接和阀芯114在打开的滑阀位置上被引导到在相邻的连接槽道14和/或16之间的滑阀槽道7的部段34和/或部段66中。
室124基本上通过滑阀槽道7和阀芯114的一个端面限制，该端面逆着没有示出的致动器定向。室124经由槽道126以没有示出的形式与流体储罐或与储罐连接槽道12连接。逆着箭头52的要求的复位力借助于直径变化部120建立。此外外壳122在部段34中具有空隙128，其对应于直径变化部120。空隙128尤其可以用作直径变化部120的限位机构。
在图9中示出阀芯114的打开部段20的透视图。打开部段20被分成第一打开部段20a和第二打开部段20b。第一打开部段20a具有连接的、位于直径变化部120对面的关闭部段24，第二打开部段20b具有连接的、位于直径变化部120对面的关闭部段22，第一打开部段20a具有比第二打开部段20b较小的直径。在第一打开部段20a的区域中在部段34中的用于导向阀芯114的导向部段130连续地过渡到关闭部段24中。在第二打开部段20b中导向部段132连续地过渡到关闭部段22中。
在直径变化部120的区域中四个部分环形面与部分环形面134一样地构成，其按照直径突变基本上横向于阀芯114的纵轴线8构成。部分环形面134的法向量基本上逆着用于阀芯114的致动器的布置定向。
在导向部段130两侧在圆周方向上以及在导向部段132两侧在圆周方向上布置横截面回缩部116和横截面回缩部136。横截面回缩部116和136在纵向上延伸超过直径变化部120并且在打开部段20的两个端部形成控制边缘138，140，142和144。如在图8和9中示出的，横截面回缩部116和136以及118从各自的控制边缘144和138以及142和140出发凹入地，即具有拱形结构地向内朝着纵轴线8的方向构成。阀芯114在打开部段20中在横截面中具有四个横截面回缩部和四个导向部段。当然阀芯114也可以具有多于四个的横截面回缩部尤其是六个，八个或者十个或更多个横截面回缩部。当然阀芯114也可以具有多于四个的导向部段尤其是六个，八个或者十个或更多个导向部段。这些横截面回缩部和/或导向部段尤其可以如此地布置，在阀芯的横截面中产生基本上相对于阀芯114的横截面中心点的点对称，其中，横截面中心点位于纵轴线8上。
图10示出在减压位置上的第四滑阀142。按照箭头146和148通过横截面回缩部150和152流体可以从工作压力连接槽道14流入储罐连接槽道12。
在打开部段20中阀芯154具有直径变化部121，与按照图8和9的直径变化部120不同，其是倾斜的。按照图10的直径变化部121不连续地实施。但是也可以选择直径变化部121的连续的设计。总体上可以通过选择直径差别在直径变化部120的区域中调整抵制致动器力的希望的复位力。
当然阀芯154也具有类似于阀芯114的导向部段130和132的导向部段。

Claims (10)

1.滑阀(2;92;112;142)，尤其是用于机动车的自动变速器，具有可在滑阀槽道(6)中移动的阀芯(10;94;114;154)和两个相邻的连接槽道(12,14;14,16)，其特征在于，滑阀槽道(6)和阀芯(10;94;114;154)这样地构成，即阀芯(10;94;114;154)在一个打开的滑阀位置上在两个相邻的连接槽道(12,14;14,16)之间建立流体连接并且阀芯(10;94;114;154)在所述打开的滑阀位置上在相邻的连接槽道(12,14;14,16)之间的滑阀槽道(6)的一个部段(34;66)中被引导。
2.根据权利要求1所述的滑阀(2;92;112;142)，其中，一个用于所述打开的滑阀位置的阀芯(10;94;114;154)的打开部段(20;20a;20b)具有用于在相邻的连接槽道(12,14;14,16)之间的滑阀槽道(6)的所述部段(34;66)中的流体连接的横截面回缩部(26;28;88;116;118;150;152)。
3.根据权利要求1或2所述的滑阀(2;92;112;142)，其中，用于所述打开的滑阀位置的阀芯(10;94;114;154)的所述打开部段(20;20a;20b)具有用于在滑阀槽道(6)中引导阀芯(10;94;114;154)的导向部段(30;32;90;130;132)，和其中，所述导向部段(30;32;90;130;132)基本上连续地过渡到阀芯(10;94;114;154)的一个相邻的关闭部段(22;24)的导向外表面(68;70)中。
4.根据权利要求2或3所述的滑阀(2;92;112;142)，其中，一个在阀芯(10;94;114;154)的横截面中的第一横截面回缩部(26)与一个与第一横截面回缩部(26)相邻的第二横截面回缩部(28)在圆周方向上基本上与一个与第一横截面回缩部(26)相邻的第三横截面回缩部(88)一样远地相间隔和/或一个在阀芯(10;94;114;154)的横截面中的第一导向部段(30)与一个与第一导向部段(30)相邻的第二导向部段(32)在圆周方向上基本上与一个与第一导向部段(30)相邻的第三导向部段(90)一样远地相间隔。
5.根据权利要求2或3所述的滑阀(2;92;112;142)，其中，在阀芯(10;114)的横截面中的导向部段(30,90;130;132)和/或横截面回缩部(28,88;116,136)基本上具有相对于阀芯(114)的横截面中心点的点对称和/或相对于通过阀芯(10)的横截面中心点的对称轴线(38)的轴对称。
6.根据权利要求1所述的滑阀(2;92;112;142)，其中，连接槽道(12;14;16)中的一个连接槽道在滑阀槽道(6)的纵轴线(8)的横向上具有比与连接槽道(12;14;16)相邻的滑阀槽道(6)的部段(34;66)的横向直径(50)更大的直径(42;38;40)。
7.根据权利要求1所述的滑阀(92)，其中，阀芯(102)具有通道(102,104)，它在阀芯(102)的压力建立位置上在一个工作压力连接槽道(14)和一个压力室(98)之间建立流体连接，和其中，阀芯(102)的与一个用于阀芯(102)的致动器背离的端面(54)可以经由压力室(98)被加载压力。
8.根据权利要求1所述的滑阀(112;142)，其中，阀芯(114;154)的一个用于所述打开的滑阀位置的打开部段(20)在阀芯(114;154)的纵向上具有直径变化部(120，它在阀芯(114;154)的纵向上与所述打开部段(20)的一个控制边缘(138;140;142;144)远离地布置。
9.根据权利要求8所述的滑阀(112)，其中，阀芯(114)的所述直径变化部(120)构成一个部分环形面(134)，它尤其基本上横向于阀芯(114)的纵向定向，其中，部分环形面(134)的法向量的至少一个分量基本上与用于阀芯(114)的致动器的布置相反地定向。
10.根据权利要求1所述的滑阀(2)，其中，滑阀(2)的外壳(4)具有通道(58，59)，它在一个工作压力连接槽道(14)和一个压力室(56)之间建立流体连接，和其中，阀芯(10)的一个与用于阀芯(10)的致动器背离的端面(54)可以经由压力室(56)被加载压力。
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