CN105443804A - 液压阀 - Google Patents

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Abstract

一种液压阀(10)、尤其是液压变速器阀，该液压阀包括可磁化的壳体(12)，所述壳体在外圆周(16)处并且在至少一个端面(18)处包围电磁线圈(14)。该液压阀包括布置在壳体的内部中的极帽(20)，极帽朝向电磁线圈的端面轴向依次包括极芯(22)和极管(24)，极芯和极管通过连接接片(26)一体式地相连接，极芯经由极芯锥面(50)与连接接片和/或极管经由极管锥面(52)与连接接片相连接，极管在远离连接接片的端面(27)处具有以端板(28)封闭的自由端部(30)。该液压阀还包括在极帽(20)的内部(46)中被引导的电枢(40)。在电枢(40)与极芯(22)和/或连接接片(26)的区域之间的滑动面(58)中在径向上设置有凹槽(56)。

Description

液压阀
技术领域
本发明涉及一种液压阀、尤其是机动车的液压变速器阀。
背景技术
为了在较大的变速器换油间隔的情况下、在极端情况下在所谓的全寿命(Lebensdauerfüllung)的情况下仍然是失效安全的，变速器阀必须具有高的耐用性。高的耐用性虽然能够以有待移动的零件中的大的间隙来获得，但是这会造成调节性能的负担。
由文献DE102011053023A1已知一种液压阀，该液压阀除了高的调节性能之外具有高的耐用性。所述高的耐用性通过以下方式实现，即运行介质中的污物颗粒不会导致变速器阀的卡住，因为电枢可施加大的轴向力，从而使得该电枢始终可自由拉拽。同时，该液压阀具有高的调节性能，这种调节性能借助于多个结构措施来实现。于是尤其最小化了在电枢与极管之间的横向力。
用于降低横向力的这种结构特征是在电枢与极管之间非常窄的滑动间隙，所述滑动间隙借助于非常薄的隔离层替代例如非磁性的套筒或非磁性的涂层的来实现。这种非常薄的隔离层适宜地层厚小于60μm。薄的隔离层可被例如化学地或电镀地涂覆。作为化学方法例如可以使用化学的镀镍(Vernickeln)。
为了产生变速器阀的成比例的特性，在文献DE102011053023A1中设置有极芯锥面。然而，利用这种极芯锥面也可以实现其他不同的力/位移曲线。该线性的力/位移曲线然而对于简化调节而言大多是被期望的。
发明内容
本发明的目的是提供一种液压阀、尤其是液压变速器阀，其将尽可能高的耐用性与长的变速器换油间隔以及同时成本低廉的结构类型相结合。
上述目的利用独立权利要求的特征来实现。
本发明的有利的设计方案和优点由其他权利要求、说明书和附图得出。
本发明提供了一种液压阀、尤其是液压变速器阀，所述液压阀包括可磁化的壳体，所述壳体在外圆周上并且在至少一个端面上包围电磁线圈。另外，所述液压阀还包括布置在壳体的内部中的极帽，所述极帽朝向电磁线圈的端面轴向依次包括极芯和极管，其中极芯和极管通过连接接片一体式地相连接，其中极芯经由极芯锥面与连接接片相连接和/或极管经由极管锥面与连接接片相连接，并且其中极管在远离连接接片的端面上具有以端板封闭的端部。另外，所述液压阀包括在极帽的内部中被引导的电枢，其中在电枢与极芯和/或连接接片的区域之间的滑动面中在径向上设置有凹槽。
根据本发明的液压阀在极帽处的连接接片的区域中具有用于机械卸载的凸肩，以便由此防止可能的构件变形以及防止由此产生的在极帽中对电枢滑动的消极影响以及防止由此引起的磁体/阀-迟滞，所述液压阀实现了带有由极芯/极管构成的一体式极帽的磁体设计。
由极芯和极管构成的一体式的极帽具有如下优点，即在制造极帽情况下能够确定整个极帽的机械轴线，并且有利地限定磁体电枢的滑动面，因为极帽和磁体电枢的两个轴线可以达到一致，以便确保电枢的有利的滑动特性。通过电枢在连接接片的区域中由于凸肩不直接接触极芯的内壁，电枢同样不施加力到极芯上并且极帽的在制造时限定的纵轴线不通过在极芯与极管之间的相对较薄的连接接片由于电枢到极芯上的力而变形。
该凸肩可在环形的凹槽之间在径向上布置在极帽或电枢中。所述凹槽可以是在径向上不同深度的环形槽或者是具有不同深度的环形槽和环形间隙。所述凸肩是在不同深度的凹槽之间的过渡部。
由在极帽处的凸肩的设计方案得出的优点，一方面是提高磁体/阀相对于在单件制造中被引入的力的耐用性。另外，在极帽处的连接接片机械地卸载，因为电枢不直接在连接接片上滑动。防止了由于在制造极帽期间的敏感的薄壁的连接接片的塑性变形对磁体的功能影响。这种变形例如可以通过在极帽的预处理和精加工(Vor-undFinish-Bearbeitung)期间壁的扭转或弹性挤压基于壁厚区别而造成。
另一优点是磁体/阀相对在运行中的热效应/力的耐用性的提高。连接接片被机械卸载。因此防止了由于敏感的、薄壁的连接接片的热变形对磁体的功能影响。
作为附加的优点，根据本发明的液压阀具有在卸载凸肩的区域中的磁性横向力的降低，以便最小化磁体迟滞进而最小化阀迟滞。
在一种有利的设计方案中，在极管与电枢之间的滑动面中可在径向上设置有第二凹槽。该滑动面可配属于极管或电枢。通过这种例如可径向环绕地实施的凹槽可构成附加的污物存储区，以便防止在极帽中对电枢滑动的消极影响以及由此引起的磁体/阀-迟滞。由此，磁体相对于运行介质的污染的耐用性的提高借助于在极帽的电枢滑动孔中的可选的径向环绕的环形槽来实现，以便构成在电枢与在电枢外侧表面的区域中放置的极帽之间的污物存储区。
根据另一方面，本发明涉及一种液压阀、尤其是液压变速器阀，所述包括可磁化的壳体，所述壳体在外圆周上并且在至少一个端面上包围电磁线圈。另外，液压阀包括布置在壳体内部中的极帽，所述极帽朝向电磁线圈的端面轴向依次包括极芯和极管，其中极芯和极管通过连接接片一体式地相连接，其中极芯经由极芯锥面与连接接片相连接和/或极管经由极管锥面与连接接片相连接，并且其中极管在远离连接接片的端面上具有以端板封闭的端部。另外，液压阀包括在极帽的内部中被引导的电枢，其中在极管与电枢之间的滑动面中设置有凹槽。这种液压阀具有带有上面已描述的优点的、作为在电枢与在电枢侧表面的区域中放置的极帽之间的污物存储区的凹槽。
在另一种有利的设计方案中，对于电枢与极芯和/或连接接片的区域之间的液压阀来说能够在径向上设置有第一凹槽。该第一凹槽可以作为带有上述优点的卸载凹槽，所述卸载凹槽用于敏感的、因为相对薄壁的连接接片在制造时但是也在在液压阀的运行中的机械卸载。另外由此引起在卸载凹槽的区域中的磁性横向力的降低，以便最小化磁体迟滞进而最小化阀迟滞。
第一凹槽可在径向上构造成不同深度的环形槽，或者例如构造成带有不同深度的环形槽和环形间隙。
有利地，在第一凹槽的一端处在连接接片与极管锥面之间的过渡区域中可以构造有刮擦边。第一凹槽是在连接接片的区域中在极帽中的磁体电枢之前的附加的污物存储区，所述第一凹槽在一侧上在可用于将处在运行介质中的颗粒从磁体电枢的滑动面上刮去的刮擦边中截止。通过将可能的颗粒从电枢滑动面上刮去，回避了对磁体电枢的自由运动的阻碍。
为了确保液压阀在机电的变速器控制装置中的功能，在原则上必要的是，尽可能耐用地实施磁体电枢相对外部影响的作用的支撑。因此除了获得机械的耐用性之外，相对被污染的运行介质的耐用性是非常重要的。尤其较大的颗粒可以由于较小的工作缝隙和滑动间隙导致磁体功能和阀功能的损坏，以至于损坏磁性的和/或液压的功能直至由于卡住而失效。
根据本发明的液压阀作为变速器阀可以用于舒适地摩擦配合地有待联接的变速器离合器、尤其是启动离合器/换挡离合器或同步装置，其使得在仅仅很少直至完全没有变速器换油的情况下的使用成为可能。此外，这种变速器阀同样可以使用在具有较差的变速器油质量的国家中。
通过根据本发明的刮擦边，通过在极帽的刮擦边处在电枢与放置的极帽之间的刮擦效应实现了磁体相对运行介质的污染的耐用性的提高。
在一种有利的设计方案中，第一凹槽可以构造成环形槽。径向环绕的第一凹槽以环形槽的形式不仅由制造来看是有利的而且在运行中由于旋转对称是有利的，因为电枢因此不碰到优选定向的滑动面，而是由于旋转对称的摩擦特性在很大程度上不依赖于旋转的定向而滑动。
在另一种有利的设计方案中，第二凹槽同样可以构造成环形槽。同样地此处，这种旋转对称的布置方式关于电枢滑动面的力学特性来说是一个优点。此外，能够有利地制造环形槽。
有利地，电枢可在极管的内部中被引导。即使在凹槽在极管中例如作为环形槽的情况下，接片在凹槽的两端处能够是电枢的导向部和支撑部。在任何情况下有利的是，当实现电枢在极管中的引导时，极管可设计成相对刚性的单元，并且由此可最小化相对于电枢的理想的柱状滑动面的偏差。
在一种有利的设计方案中，凹槽在极管的区域中可轴向延伸直至在连接接片与极管之间的极管锥面。因此实现了一定长度的凹槽并且污物存储区由此具有足够的容积，以便在不进行变速器换油的情况下实现变速器的尽可能高的使用寿命。
根据一种有利的设计方案，第一凹槽和第二凹槽可以轴向地彼此隔开。一方面因此实现了两个污物存储区的分隔，另一方面因此至少一个接片在第一凹槽与第二凹槽之间保持作为用于电枢的运动的导向部和支撑部。第二导向部适宜地构造在第二凹槽的与第一凹槽对置的端部处。
根据一种有利的设计方案，第一凹槽能够以环形间隙的形式进一步通向前面的电枢腔。这种设计方案具有如下优点，即尽可能少的污物颗粒可从前面的电枢腔到达到电枢的滑动面上并且会阻碍该滑动面。另一方面，第一凹槽如此构成用于在刮擦边处被刮去的污物颗粒的污物颗粒存储区。
所述环形间隙相对小地构造并且防止了，电枢在其运动时与极芯直接接触并且由此同样不将力施加到极芯上。环形间隙适宜地如此薄地构造，从而使得污物颗粒不会由前面的电枢腔到达到第一凹槽中。
根据一种有利的设计方案，第二凹槽可以相对于后面的电枢腔封闭。以这种方式，除了在第一凹槽与第二凹槽之间的第一导向部之外，第二导向部对于电枢而言也是有利的。同样地，由第二凹槽构成的污物存储区由此被封闭并且附加的污物不会由后面的电枢腔到达到电枢滑动面。
根据一种有利的设计方案，第一凹槽的刮擦边可在电枢的工作位置中布置在靠近电枢的一端面的轴向高度上。刮擦边在电枢的端面前面的这种尽可能远地安装确保了，电枢的滑动面尽可能在整个长度上能够保持无污物颗粒。
根据一种有利的设计方案，第一凹槽可布置在连接接片处或相邻于连接接片布置。因此，放置的极帽即使当第二凹槽应安装在电枢处时同样可与这种电枢组合以提高相对运行介质的污染的耐用性。
根据另一种有利的设计方案，第一凹槽也可以布置在电枢处。同样地由此存在极帽的机械卸载，因为电枢在该区域中不具有相对于内轮廓进而相对于极帽的滑动面的直接接触。
根据一种有利的设计方案，第二凹槽可以布置在极管处。因此，电枢可具有连续的外表面，这对于电枢的尽可能均匀的滑动特性而言是有利的。
根据另一种有利的设计方案，第二凹槽也可以布置在电枢处。备选地然而如下同样是可能的，第二凹槽进而附加的机械卸载和另一个污物存储区被安置在电枢的外表面中，进而即使在运行介质的污物施加时也能获得电枢的有利的滑动特性。
附图说明
其他优点由以下对附图的说明得出。在附图中示出了本发明的实施例。附图、说明书和权利要求书组合地包含大量特征。对于本领域技术人员而言，也同样适宜地单独考虑这些特征并且总结成有意义的其他组合。
附图示例性地示出：
图1是根据本发明的一种实施例的液压阀的在后面的工作位置中的截面图；
图2是根据图1所示的液压阀的电磁致动器的区域的在后面的换挡位置中的放大的截面图；
图3是根据图1所示的液压阀的关注极管的第一凹槽和第二凹槽的细节截面图；并且
图4是根据图1所示的液压阀的关注极管的第一凹槽和刮擦边的另一个细节截面图。
在附图中，相同的或类似的部件用相同的附图标记标识。附图仅仅示出了例子且非限制性地来理解。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的一个实施例的液压阀10的在后面的工作位置74中的截面图。在图1中构造成液压变速器阀的液压阀10包括可磁化的壳体12，所述壳体在外圆周16处并且在至少一个端面18处包围电磁线圈14。所述电磁线圈14嵌入到或者浇注到出于电气绝缘的原因优选由塑料制造的支撑体19中。支撑体19又由壳体12在外圆周16处紧密地包围。
在壳体12的内部中布置有极帽20，所述极帽朝向电磁线圈14的端面18轴向依次包括极芯22和极管24。在此，极芯22和极管24通过连接接片26一体式地相连接，其中极芯22经由极芯锥面50与连接接片26相连接并且极管24经由极管锥面52与连接接片26相连接。极管24在远离连接接片26的端面27处具有自由的端部30，该端部以端板28来封闭。在极帽20的内部46中，电枢40在共同在极帽20与电枢40之间限定的纵轴线L上被引导。电枢40经由连接区域86驱动液压活塞82，所述液压活塞在带有多个液压接口的阀壳体80中引起变速器的液压控制。在此未进一步阐述该液压功能。
布置在壳体12中的电磁线圈14、连接接片26和包括极芯22和极管24的极帽20以及电枢40构成了液压阀10的电磁致动器11的主要部分。
在极芯22和连接接片26的区域中设置有第一凹槽56，其中在所述第一凹槽56的一端处，在连接接片26与极管锥面52之间的过渡区域中构造有刮擦边54。所述刮擦边54在电枢40的工作位置74中布置在靠近电枢40的端面76的轴向高度上，其中所述电枢40贴靠在所述端板28处，并且用于刮去污物颗粒，所述污物颗粒例如是由于机械磨损或者由于在液压阀10利用其运行的液压流体中的切削残余而产生的。以这种方式避免了，这种污物颗粒能够到达到电枢40的滑动面58上。
第一凹槽56构造成环形槽60并且经由如在图4中可以看出的环形间隙62被进一步引导直至前面的电枢腔70。第一凹槽56布置在连接接片26的轴向高度的一部分上。在本发明的一种备选的设计方案中，第一凹槽56然而同样可布置在电枢40处。通过这种利用在相对薄壁的连接接片26的区域中的环形间隙62的形式进一步引导到前面的电枢腔70中的第一凹槽56防止了，力通过电枢40的运动被施加到连接接片26和极芯22上，进而极帽20在其纵轴线L上经历变形。通过极帽20的这种相对由于机械的或热应变的变形的耐用的实施方式同样确保了，电枢40在其运动的情况下在电磁致动器11中尽可能少地偏离与理想的纵轴线L进而能够高效能地工作，所述纵轴线L通过极帽20的制造来限定。
在极管24与电枢40之间的滑动面58中设置有第二凹槽44，所述第二凹槽构造成环形槽46。第二凹槽44在极管24的区域中轴向延伸直至在连接接片26与极管24之间的极管锥面52并且用于在液压流体中的污物颗粒和/或磨损颗粒的另外的污物存储区。第一凹槽56和第二凹槽44轴向彼此隔开，其中，第二凹槽44相对后面的电枢腔72封闭，从而使得电枢40在极管24的区域上引导并且支撑在极管24的内部48中，所述极管在第二凹槽44的两个端部处保持在电枢40的滑动面58处。第二凹槽44在示出的实施方式中布置在极管24处。在一种备选的设计方案中，第二凹槽44然而同样能够布置在电枢40处。
图2对此示出了根据图1所示的液压阀10的本来的电磁致动器11的区域的在后面的换挡位置74中放大的截面图。在此，电磁致动器11基本上包括布置在壳体12中的电磁线圈14、连接接片26和包括极芯22和极管24的极帽20以及电枢40。在图2中可清楚地看到第一凹槽56在连接接片26中的细节以及第二凹槽44在极管24中的细节。
图3示出了根据图1所示的液压阀10的关注极管24的第一凹槽56和第二凹槽44的细节截面图。第一凹槽56构造成环形槽60，其例如在极芯锥面50与极管锥面52之间的连接接片26的轴向长度的一部分上铣入到极管24中。第一凹槽56在一端处以在极管锥面52与连接接片26之间的过渡处的刮擦边54开始并且终止在连接接片26的长度上。
同样构造成环形槽46的第二凹槽44延伸经过极管24的轴向长度的一部分。
图4示出了根据图1所示的液压阀10的关注极管24的刮擦边54和第一凹槽56的另一个细节截面图。可以清楚地看到带有其在连接接片26与极管锥面52之间的过渡处的刮擦边54的第一凹槽56作为在连接接片26的区域中的环形槽60。第一凹槽56在图4中示出的实施方式中作为在连接接片26与电枢40之间的环形间隙62相对于前面的电枢腔70敞开地被进一步引导，从而使得在极管24的区域中在电枢40与极管24之间的滑动面58上引导和支撑的电枢40在连接接片26的区域中不具有相对于连接接片26的直接接触，进而同样不将力施加到相对薄壁的连接接片26上。通过极帽20的相对由于机械应变的或热应变的变形的这种耐用的实施方式确保了，电枢40在其在电磁致动器11中运动时尽可能少地偏离理想的纵轴线L，所述纵轴线L通过极帽20的制造来限定。
附图标记列表：
10液压阀
11电磁致动器
12壳体
14电磁线圈
16外圆周
18端面
19塑料支撑体
20极帽
22极芯
24极管
26连接接片
27极管端面
28端板
30极管端部
40电枢
42内侧
44凹槽
46环形槽
48内部
50极芯锥面
52极管锥面
54刮擦边
56第一凹槽
58滑动面
60环形槽
62环形间隙
70前面的电枢腔
72后面的电枢腔
74后面的工作位置
76端面
78外表面
80阀壳体
82活塞
84液压接口
86连接区域

Claims (18)

1.液压阀(10)、尤其液压变速器阀，所述液压阀包括：
-可磁化的壳体(12)，所述壳体在外圆周(16)处并且在至少一个端面(18)处包围电磁线圈(14)；
-布置在所述壳体(12)的内部中的极帽(20)，所述极帽朝向所述电磁线圈(14)的端面(18)轴向依次包括极芯(22)和极管(24)，其中极芯(22)和极管(24)通过连接接片(26)一体式地相连接，其中所述极芯(22)经由极芯锥面(50)与所述连接接片(26)相连接和/或所述极管(24)经由极管锥面(52)与所述连接接片(26)相连接，并且其中所述极管(24)在远离所述连接接片(26)的端面(27)处具有以端板(28)封闭的端部(30)；
-在所述极帽(20)的内部(46)中被引导的电枢(40)，
其中，在所述电枢(40)与所述极芯(22)和/或所述连接接片(26)的区域之间的滑动面(58)中在径向上设置有凹槽(56)。
2.根据权利要求1所述的液压阀，其中在所述极管(24)与所述电枢(40)之间的滑动面(58)中在径向上设置有第二凹槽(44)。
3.液压阀(10)、尤其是液压变速器阀，所述液压阀包括：
-可磁化的壳体(12)，所述壳体在外圆周(16)处并且在至少一个端面(18)处包围电磁线圈(14)，
-布置在所述壳体(12)的内部中的极帽(20)，所述极帽朝向所述电磁线圈(14)的端面(18)轴向依次包括极芯(22)和极管(24)，其中极芯(22)和极管(24)通过连接接片(26)一体式地相连接，其中所述极芯(22)经由极芯锥面(50)与所述连接接片(26)相连接和/或所述极管(24)经由极管锥面(52)与所述连接接片(26)相连接，并且其中所述极管(24)在远离所述连接接片(26)的端面(27)处具有以端板(28)封闭的端部(30)，
-在所述极帽(20)的内部(46)中被引导的电枢(40)，
其中，在所述极管(24)与所述电枢(40)之间的滑动面(58)中在径向上设置有凹槽(44)。
4.根据权利要求3所述的液压阀，其中在所述电枢(40)与所述极芯(22)和/或所述连接接片(26)的区域之间的滑动面(58)中在径向上设置有第一凹槽(56)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的液压阀，其中在所述第一凹槽(56)的一端处，在连接接片(26)与极管锥面(52)之间的过渡区域中构造有刮擦边(54)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的液压阀，其中所述第一凹槽(56)构造成环形槽(60)。
7.根据权利要求6所述的液压阀，其中所述第一凹槽(56)构造成带有不同槽深度的双环形槽(60、62)，其中具有较小深度的环形槽在轴向上朝向所述连接接片(26)紧接着具有较大深度的环形槽。
8.根据前述权利要求中任一项所述的液压阀，其中所述第二凹槽(44)构造成环形槽(46)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的液压阀，其中所述电枢(40)在所述极管(24)的内部(48)中被引导。
10.根据前述权利要求中任一项所述的液压阀，其中所述第二凹槽(44)在所述极管(24)的区域中轴向延伸直至在连接接片(26)与极管(24)之间的极管锥面(52)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的液压阀，其中所述第一凹槽(56)和所述第二凹槽(44)轴向彼此隔开。
12.根据前述权利要求中任一项所述的液压阀，其中所述第一凹槽(56)以环形间隙(62)的形式进一步通向前面的电枢腔(70)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的液压阀，其中所述第二凹槽(44)相对于后面的电枢腔(72)被封闭。
14.根据前述权利要求中任一项所述的液压阀，其中所述刮擦边(54)在所述电枢(40)的后面的工作位置(74)中布置在靠近所述电枢(40)的端面(76)的轴向高度上。
15.根据前述权利要求中任一项所述的液压阀，其中所述第一凹槽(56)布置在所述连接接片(26)处或者相邻于所述连接接片(26)布置。
16.根据权利要求1至13中任一项所述的液压阀，其中所述第一凹槽(56)布置在所述电枢(40)处。
17.根据前述权利要求中任一项所述的液压阀，其中所述第二凹槽(44)布置在所述极管(24)处。
18.根据权利要求2至15中任一项所述的液压阀，其中所述第二凹槽(44)布置在所述电枢(40)处。
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