DE102019120227A1 - Valve and device for regulating pressures of a fluid with the valve and device for securing the valve in the transmission component - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Ventil (20) mit einem Ventilgehäuse (2), an welchem wenigstens ein die Ventilachse (6) umgebender Ring (14) befestigt ist, wobei zumindest eine Dichtung (15) mit dem Ring (14) verbunden und an dem Ventilgehäuse (2) gehalten ist und dass ein an dem Ring (14) ausgebildeter Vorsprung (25) zumindest teilweise radial, d.h., quer zur Ventilachse, über eine Außenkontur (29) des Ventilgehäuses (2) hinausragt.Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung (37) zur Regelung von Drücken eines Strömungsmittels in einem Fahrzeuggetriebe sowie eine Vorrichtung zur Sicherung eines Druckausgleichsventils (1) in der Vorrichtung (37) zur Regelung von Drücken.The invention relates to a valve (20) with a valve housing (2) to which at least one ring (14) surrounding the valve axis (6) is attached, at least one seal (15) being connected to the ring (14) and to the valve housing (2) is held and that a projection (25) formed on the ring (14) protrudes at least partially radially, that is, transversely to the valve axis, beyond an outer contour (29) of the valve housing (2). The invention also relates to a device (37 ) for regulating pressures of a fluid in a vehicle transmission and a device for securing a pressure compensation valve (1) in the device (37) for regulating pressures.
Description
Gebiet der ErfindungField of the Invention
Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Regelung von Drücken eines Strömungsmittels in einem Fahrzeuggetriebe mit dem Ventil und eine Vorrichtung zur Sicherung des Ventils in einem Bauteil des FahrzeuggetriebesThe invention also relates to a device for regulating pressures of a fluid in a vehicle transmission with the valve and a device for securing the valve in a component of the vehicle transmission
Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention
Ventile der Gattung werden auf unterschiedlichste Weise im Gehäuse gesichert.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ventil zu schaffen, durch welches die an ein derartiges Ventil gestellten Anforderungen mit einfachen und kostengünstigen Maßnahmen umgesetzt werden können.The object of the invention is to provide a valve by means of which the requirements placed on such a valve can be implemented with simple and inexpensive measures.
Die Aufgabe ist mit einem Ventil nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Außerdem ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Ventil vorgesehen.The object is achieved with a valve according to the subject matter of
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass an der ersten Öffnung wenigstens ein die Ventilachse umgebender Ring befestigt ist. Außerdem ist zumindest eine Dichtung mit dem Ring verbunden und an dem Ventilgehäuse gehalten. Zugleich ist vorgesehen, dass ein an dem Ring ausgebildeter Vorsprung zumindest teilweise radial, d.h., quer zur Ventilachse, über eine Außenkontur des Ventilgehäuses hinausragt.According to the invention it is provided that at least one ring surrounding the valve axis is attached to the first opening. In addition, at least one seal is connected to the ring and held on the valve housing. At the same time, it is provided that a projection formed on the ring projects at least partially radially, i.e., transversely to the valve axis, beyond an outer contour of the valve housing.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Dichtung aus wenigstens einem Elastomer besteht. Elastomer-Werkstoffe sind in Abhängigkeit ihrer Zusammensetzung nahezu in allen Bereichen des Getriebes einsetzbar. Der Vorteil des Einsatzes dieses Werkstoffs ist zum einen die Elastizität für die Funktion der Dichtung und zum anderen ausreichende Steifigkeit im Sinne des Einsatzes als Verdrehsicherung. Dabei kann sowohl der Ring als auch die Dichtung aus nur einem Elastomer einer Komposition bestehen oder die Dichtung bzw. der Ring sind aus zwei oder mehr Komponenten, z.B. aus Elastomeren unterschiedlicher Eigenschaften wie beispielsweise mit unterschiedlicher Härte, gebildet.According to one embodiment of the invention, it is provided that the seal consists of at least one elastomer. Depending on their composition, elastomer materials can be used in almost all areas of the transmission. The advantage of using this material is on the one hand the elasticity for the function of the seal and on the other hand sufficient rigidity in the sense of use as an anti-twist device. Both the ring and the seal can consist of only one elastomer of a composition or the seal or the ring consist of two or more components, e.g. made of elastomers with different properties such as different hardness.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Dichtung integraleinteilig mit dem Ring ausgebildet ist. Eine derartige Dichtung bzw. an derartiger Ring lässt sich einfachen kostengünstig herstellen. Alternatives ist auch denkbar, dass der Ring ein separates Trägerteil, zum Beispiel aus einem Blechmaterial, und die Dichtung separat aus einem Elastomer ist. Alternativ ist auch vorgesehen, dass die Verdrehsicherung, d. h., zumindest ein Anteil des Rings bzw. dessen Grundkörper, zum Beispiel aus einem Kunststoff härterer Bauart und die Dichtung aus einem weicheren Gummiwerkstoff oder Elastomer, alternativ die Dichtung auch aus einem anderen Kunststoff, gebildet sind.According to a further embodiment of the invention, it is provided that the seal is integrally formed with the ring. Such a seal or on such a ring can be produced simply and inexpensively. Alternatively, it is also conceivable for the ring to be a separate carrier part, for example made of a sheet metal material, and for the seal to be made separately from an elastomer. Alternatively, it is also provided that the anti-rotation device, that is, at least a portion of the ring or its base body, for example made of a harder plastic and the seal made of a softer rubber material or elastomer, alternatively the seal also made of another plastic.
In dem unmittelbar zuvor genannten Zusammenhang ist deshalb mit einer anderen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Vorsprung integral - einteilig mit der Dichtung ausgebildet ist.In the context just mentioned, another embodiment of the invention therefore provides that the projection is integrally formed in one piece with the seal.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist auf die Anordnung des Rings bzw. der Dichtung und Verdrehsicherung am Ventil gerichtet. Es ist vorgesehen, dass ein ringförmiger Grundkörper des Rings einen Rand der ersten Öffnung umgreift und axial an dem Ventilgehäuse anliegt, wobei der Vorsprung radial von dem Grundkörper absteht. Der Ring lässt sich vor oder bei der Montage des Ventils ins Gehäuse einfach und kostengünstig auf das Ventil aufsetzen.Another embodiment of the invention is directed to the arrangement of the ring or the seal and anti-rotation device on the valve. It is provided that an annular base body of the ring engages around an edge of the first opening and bears axially on the valve housing, the projection projecting radially from the base body. The ring can be easily and inexpensively placed on the valve before or when installing the valve in the housing.
Aus
Die erfindungsgemäße Anordnung sieht demgegenüber einen Ring vor, der zum Ventilsitz separat als Dichtung ausgebildet ist. Der Ring ist ausgebildet als eine Einheit aus einer Dichtung und einer Verdrehsicherung und ist als ein ebenfalls zum Ventilgehäuse separater Ring am Ventilgehäuse gehalten. Der Grundkörper der Dichtung bzw. des Rings ist, vorbehaltlich des Vorsprungs, in ihrer einfachsten und wirksamsten Form durch einen O-Ring mit vorzugsweise rechteckigem, runden oder ovalen Querschnitt gebildet.In contrast, the arrangement according to the invention provides a ring which is designed separately as a seal for the valve seat. The ring is designed as a unit consisting of a seal and an anti-rotation device and is held on the valve housing as a ring which is also separate from the valve housing. Subject to the projection, the basic body of the seal or of the ring is formed in its simplest and most effective form by an O-ring with a preferably rectangular, round or oval cross section.
Diese Kombination aus Dichtung und Verdrehsicherung ist einfach und in der Massenfertigung kostengünstig herstellbar. Die Werkstoffe der Dichtung sind vorzugsweise Elastomere oder andere elastische Werkstoffe. Alternativ kann die Dichtung auch aus mehreren Komponenten, wahlweise integral mit oder ergänzt um Metallbauteile ausgeführt sein. Dem entgegen ist die Fertigung von Bauteilen mit einer Elastomerbeschichtung gemäß dem zuvor zitierten Stand der Technik in der Regel aufwändiger. Bei der Wahl des Werkstoffes ist zusätzlich zu berücksichtigen, dass dessen Materialeigenschaften für eine Verbindung mit dem Trägermaterial geeignet sein müssen und die Auswahl des Werkstoffs deshalb beschränkt ist. Außerdem sind der Dicke der Elastomerschicht sowohl aus Gründen der Bearbeitung als auch aus Gründen der Funktion eines Klammerteils, mit dem zugleich auch die Ventilplatte gehalten werden soll, Grenzen gesetzt. Dem entgegen kann die Dichtung des erfindungsgemäßen Ventils als Einzelteil hinsichtlich ihrer Abmessungen und des Werkstoffs ausschließlich exakt auf die bestimmungsgemäße Dichtungsfunktion und die Verträglichkeit mit einem Strömungsmittel ausgelegt werden. Die Dichtung kann variabel an sich verändernde Anforderungen angepasst werden, ohne dass am Ventil etwas geändert werden muss. Der Ring selbst ist bei geänderten Anforderungen, zum Beispiel im Zusammenhang mit einer Doppelfunktion als Verdrehsicherung, ebenfalls leicht austauschbar, ohne dass die Dichtung oder das Ventil deshalb geändert werden müssen.This combination of seal and anti-rotation device is simple and inexpensive to manufacture in mass production. The materials of the seal are preferably elastomers or other elastic materials. Alternatively, the seal can also be made from several components, optionally integrally with or supplemented by metal components. In contrast, the production of components with an elastomer coating according to the previously cited prior art is generally more complex. When choosing the material, it must also be taken into account that its material properties must be suitable for a connection to the carrier material and the selection of the material is therefore limited. In addition, the thickness of the elastomer layer is limited both for reasons of processing and for the purpose of the function of a clamp part, with which the valve plate is also to be held. In contrast, the seal of the valve according to the invention as an individual part with regard to its dimensions and the material can only be designed precisely for the intended sealing function and the compatibility with a fluid. The seal can be variably adapted to changing requirements without having to change anything on the valve. The ring itself is also easily exchangeable if requirements change, for example in connection with a double function as an anti-rotation device, without the seal or valve having to be changed.
Mit Sicht auf eine Doppelfunktion des Ringes ist vorgesehen, dass an der ersten Öffnung wenigstens eine Verdrehsicherung befestigt ist. Unter Verdrehsicherung ist dabei eine Sicherung zu verstehen, durch die der Sitz des Ventils in einem Gehäuse positionsgenau gewahrt wird. Dabei soll ein Verdrehen des Ventils um die eigene Ventilachse und/oder das Wandern in axialer Richtung in der Bohrung des Gehäuses verhindert werden. Die Funktion der Verdrehsicherung ist in den Ring integriert, der somit eine Doppelfunktion aufweist. Zum einen wird durch den Ring die Dichtung gebildet und zum anderen wird durch den Ring eine Verdrehsicherung bereitgestellt. Die Verdrehsicherung dient auch als Hilfe bei einer orientierten Montage und zur positionsgerechten Positionierung des Ventils in Bauteilen. Durch die richtige Position des Ventils wird die Lage seiner Öffnungen zu Zu- und Ableitungskanälen abgesichert. Der Ring ist wahlweise stoff-, kraft- und oder formschlüssig am Ventilgehäuse befestigt. Die Verdrehsicherung bzw. der Ring weist den wenigstens einen quer zur Ventilachse gerichteten radialen Vorsprung auf. Der Vorsprung kann beispielsweise in einer Formschlussverbindung beim späteren Einbau in ein Fahrzeuggetriebe zur Lageorientierung und/oder zur Lagesicherung des Ventils eingesetzt werden.With a view to a double function of the ring, it is provided that at least one anti-rotation device is attached to the first opening. An anti-rotation lock is to be understood as a lock by which the valve is seated in a housing in a positionally accurate manner. This should prevent the valve from rotating about its own valve axis and / or from wandering in the axial direction in the bore of the housing. The function of the anti-rotation device is integrated in the ring, which therefore has a double function. On the one hand the seal is formed by the ring and on the other hand an anti-rotation device is provided by the ring. The anti-rotation lock also serves as an aid for oriented assembly and for positioning the valve correctly in components. The correct position of the valve ensures the position of its openings to the supply and discharge channels. The ring is optionally attached to the valve housing in a material, force and or form fit. The anti-rotation device or the ring has the at least one radial projection directed transversely to the valve axis. The projection can be used, for example, in a positive connection during later installation in a vehicle transmission for positional orientation and / or for securing the valve.
Der Ring bzw. die Verdrehsicherung kann vorteilhaft als Einzelteil hergestellt und dann am Ventilgehäuse befestigt werden. Es ist zum Beispiel dadurch möglich, die Lage und Orientierung des Vorsprungs und damit die Lage einer Verdrehsicherung an die spezifischen Besonderheiten sich unterscheidende Einbausituationen anzupassen. Das Ventil oder das Ventilgehäuse selbst braucht diesbezüglich nicht an die geänderte Einbausituation angepasst werden. Ein einheitliches Design des Ventils bzw. Ventilgehäuses kann dadurch für verschiedene Anwendungsfälle und Lageorientierungen verwendet werden. Die Fertigung des Ventilgehäuses kann in größeren Fertigungslosen und damit kostengünstig vorgenommen werden. Die relativ hohen Werkzeugkosten zur Herstellung des Ventilgehäuses müssen nur einmal aufgebracht werden. Es sind im Bedarfsfall lediglich die Verdrehsicherung an die Anwendung anzupassen oder eine andere Orientierung der Verdrehsicherung bzw. Vorsprungs eines für mehrere Anwendungen verwendbaren Verdrehsicherung am Ventil erforderlich. Für den Ring/die Verdrehsicherung notwendige Werkzeuge können kostengünstig und einfach auch für die Herstellung von geringen Losgrößen gestaltet werden. Durch eine entsprechende Wahl der Befestigung des Rings an dem Ventilgehäuse kann der Vorsprung in beliebigen Positionen um die Ventilachse am Ventilgehäuse ausgerichtet werden.The ring or the anti-rotation device can advantageously be produced as an individual part and then attached to the valve housing. This makes it possible, for example, to adapt the position and orientation of the protrusion, and thus the position of an anti-rotation device, to the specific installation situations that differ. In this regard, the valve or the valve housing itself does not need to be adapted to the changed installation situation. A uniform design of the valve or valve housing can thus be used for different applications and orientation. The valve housing can be manufactured in larger production lots and thus at low cost. The relatively high tool costs for the manufacture of the valve housing need only be applied once. If necessary, only the anti-twist device must be adapted to the application, or a different orientation of the anti-twist device or projection of an anti-twist device on the valve that can be used for several applications is required. Tools required for the ring / anti-rotation device can also be designed inexpensively and simply for the production of small lot sizes. The projection can be aligned in any position about the valve axis on the valve housing by an appropriate choice of the fastening of the ring on the valve housing.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Vorsprung zumindest teilweise in radialer Richtung über eine Außenkontur des Ventilgehäuses hinausragt.
Der über das Ventilgehäuse hinausstehende Vorsprung greift zum Beispiel, wenn das Ventil in axial endseitig in einem Sackloch oder einer Gehäuseschulter abgestützt ist, formschlüssig in eine Ausnehmung oder Nut am Boden des Sackloches oder in eine entsprechende Ausnehmung der Gehäuseschulter ein. One embodiment of the invention provides that the projection at least partially projects in the radial direction beyond an outer contour of the valve housing.
The projection protruding beyond the valve housing engages, for example, in a form-fitting manner in a recess or groove on the bottom of the blind hole or in a corresponding recess in the housing shoulder when the valve is supported axially at the end in a blind hole or a housing shoulder.
Von dem Grundkörper des Rings steht der Vorsprung ab, wobei nicht ausgeschlossen ist, dass der Ring, für den Fall, dass dieser auch als Verdrehsicherung funktioniert, mehr als einen Vorsprung aufweist. Der Ring sitzt, wie schon erwähnt, vorzugsweise am Rand der ersten Öffnung auf dem Ventilgehäuse.The projection protrudes from the base body of the ring, although it is not excluded that the ring, in the event that it also functions as an anti-rotation device, has more than one projection. As already mentioned, the ring preferably sits on the edge of the first opening on the valve housing.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Rand einen integral mit dem Ventilgehäuse ausgebildeten außenzylindrischen Abschnitt aufweist, welcher die erste Öffnung umgibt. Der außenzylindrische Abschnitt ist als radiale Zentrierung und Sitz für den Ring, die Dichtung bzw. die Verdrehsicherung vorgesehen. Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, dass der außenzylindrischen Abschnitt im Durchmesser gegenüber dem Außendurchmesser des Ventils radial abgesetzt ist, d. h., dass ein erster Außendurchmesser des außenzylindrischen Abschnitts kleiner als ein zweiter Außendurchmesser der außen zylindrischen Außenkontur des Ventilgehäuses ist. Eine derartige Anordnung macht es möglich, den Grundkörper des Rings auf den Ventilkörper aufzusetzen, ohne dass dieser radial über die Außenkontur des Ventilgehäuses hinausragt. Darüber hinaus dient der außenzylindrische Abschnitt außen vorzugsweise als Sitz/Dichtfläche für die Dichtung des Rings. Die Dichtung ist wahlweise auf den außenzylindrischen Abschnitt aufgepresst oder mit Passsitz bzw. locker sitzend aufgeschoben und zur Ventilachse zentriert. Die Dichtung weist mit Sicht auf den Durchmesser der zylindrischen Außenfläche des Ventilgehäuses, mit dem dieses in der Bohrung eines Bauteils bzw. in einem Kanal sitzt, vorzugsweise ein radiales Übermaß auf. Das radiale Übermaß ist auf die Dichtfunktion, zum Beispiel auf eine elastische Vorspannung, ausgelegt. Eine separate Nut im Gehäuse für den Sitz des Dichtrings, zum Beispiel, wie bisher für einen O- Ring, ist nicht erforderlich. Der radiale Bauraum, der für die Dichtung benötigt wird, ist durch den Absatz, d.h., die Differenz im Durchmesser von Außenmantelfläche des Ventilgehäuses und außenzylindrischen Abschnitt bereitgestellt.One embodiment of the invention provides that the edge has an outer cylindrical section which is formed integrally with the valve housing and which surrounds the first opening. The outer cylindrical section is provided as a radial centering and seat for the ring, the seal and the anti-rotation device. A preferred embodiment provides that the outer cylindrical section is radially offset in diameter from the outer diameter of the valve, i. that is, a first outer diameter of the outer cylindrical section is smaller than a second outer diameter of the outer cylindrical outer contour of the valve housing. Such an arrangement makes it possible to place the base body of the ring on the valve body without it protruding radially beyond the outer contour of the valve housing. In addition, the outer cylindrical section is preferably used on the outside as a seat / sealing surface for sealing the ring. The seal is either pressed onto the outer cylindrical section or fitted with a snug fit or loosely seated and centered on the valve axis. With a view of the diameter of the cylindrical outer surface of the valve housing with which it sits in the bore of a component or in a channel, the seal preferably has a radial oversize. The radial oversize is designed for the sealing function, for example for an elastic preload. A separate groove in the housing for the seat of the sealing ring, for example, as previously for an O-ring, is not necessary. The radial installation space required for the seal is provided by the shoulder, i.e. the difference in the diameter of the outer circumferential surface of the valve housing and the outer cylindrical section.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass am Rand der ersten Öffnung ein Ventilsitz für den Kolben ausgebildet ist, wobei die erste Öffnung durch den an dem Ventilsitz anliegenden Kolben verschließbar ist. Der Ventilsitz ist eine mit einer Geometrie einer Kante oder Fläche des Kolbens dichtend korrespondierende Ringfläche. Der Ventilsitz ist direkt an dem Material des Ventilgehäuses ausgebildet. Das Ventilgehäuse kann als Press- und/oder Ziehteil kostengünstig aus Blech hergestellt werden. Der Werkstoff des Blechs ist bevorzugt Stahl. Die Ausbildung des Ventilsitzes kann dabei ohne zusätzlichen Aufwand in den Press- bzw. Ziehprozess integriert werden. Das Design des Rings, der Verdrehsicherung und der Dichtungsanordnung kann dabei von der Gestaltung des Ventilsitzes unbeeinflusst bleiben.A further embodiment of the invention provides that a valve seat for the piston is formed at the edge of the first opening, the first opening being closable by the piston resting on the valve seat. The valve seat is an annular surface that sealingly corresponds to the geometry of an edge or surface of the piston. The valve seat is formed directly on the material of the valve housing. The valve housing can be manufactured inexpensively from sheet metal as a pressed and / or drawn part. The material of the sheet is preferably steel. The design of the valve seat can be integrated into the pressing or drawing process without additional effort. The design of the ring, the anti-rotation device and the sealing arrangement can remain unaffected by the design of the valve seat.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in dem Ventilgehäuse eine für die Strömungsmittel durchlässige zweite Öffnung ausgebildet ist. Die zweite Öffnung ist zumindest teilweise durch den Kolben verschließbar. Die Ventilachse verläuft in die axialen Richtungen durch die erste Öffnung, d. h., dass die erste Öffnung axial ausgerichtet ist. Die zweite Öffnung ist radial von der Ventilachse entfernt. Der Vorsprung ragt radial über das Ventilgehäuse hinaus, wobei radial quer zur Ventilachse gerichtet ist. Die zweite Öffnung liegt mit Sicht auf die Strömungsrichtung des Strömungsmittels hinter der Dichtung. Bei einer Anwendung des Ventils in einer Vorrichtung zur Regelung von Drücken eines Strömungsmittels in einem Fahrzeuggetriebe ist mittels der Dichtung sichergestellt, dass das Strömungsvolumen des Strömungsmittels vollständig ohne Verlust über die erste Öffnung durch das Ventil hindurch strömt und das Ventil an der zweiten Öffnung wieder verlässt.A further embodiment of the invention provides that a second opening which is permeable to the fluids is formed in the valve housing. The second opening can be at least partially closed by the piston. The valve axis extends in the axial directions through the first opening, i. that is, the first opening is axially aligned. The second opening is located radially from the valve axis. The projection protrudes radially beyond the valve housing, being directed radially transverse to the valve axis. The second opening lies behind the seal with a view of the direction of flow of the fluid. When the valve is used in a device for regulating pressures of a fluid in a vehicle transmission, the seal ensures that the flow volume of the fluid flows completely through the valve without loss through the first opening and leaves the valve again at the second opening.
Die Erfindung sieht in dem zuvor genannten Zusammenhang eine Vorrichtung zur Regelung von Drücken eines Strömungsmittels in einem Fahrzeuggetriebe vor. Die Vorrichtung ist aus einem Abschnitt eines Getriebebauteils, aus zumindest einem ersten Kanal und einem zweiten Kanal sowie aus dem Ventil gebildet und weist außerdem eine Vorrichtung zur Sicherung des Ventils bzw. zur lageorientierten Montage in dem Getriebebauteil auf. Das Ventil sitzt in einem Kanal oder einer Durchgangsbohrung bzw. in einem Sackloch des Getriebebauteils. Ein möglicherweise an diesem Sitz des Ventils im Bauteil zwischen dem Getriebebauteil und dem Ventil ausgebildeter Leckspalt wird mithilfe der Dichtung abgedichtet. Die Dichtung ist dabei radial vorzugsweise gegenüber dem Bauteil in die eine Richtung und in die andere radiale Richtung vorgespannt an dem Ventilgehäuse und/oder dem Ring abgestützt. Durch eine derartige Anordnung wird verhindert, dass über den Sitz des Ventilgehäuses im Getriebebauteil ungewollt Strömungsmittel an die Rückseite des Ventils gelangt und/oder sich mit einem anderen Medium an dem von der ersten Öffnung entfernten Ende des Ventils vermischt. Außerdem wird gegebenenfalls ein ungewollter Druckausgleich bzw. Druckverlust über den Leckspalt verhindert.In the aforementioned context, the invention provides a device for regulating pressures of a fluid in a vehicle transmission. The device is formed from a section of a transmission component, from at least a first channel and a second channel, and from the valve and also has a device for securing the valve or for position-oriented mounting in the transmission component. The valve is located in a channel or a through hole or in a blind hole of the gear component. A leakage gap possibly formed at this seat of the valve in the component between the transmission component and the valve is sealed off using the seal. The seal is supported radially, preferably biased against the component in one direction and in the other radial direction, on the valve housing and / or the ring. Such an arrangement prevents fluid from inadvertently reaching the rear of the valve via the seat of the valve housing in the transmission component and / or being mixed with another medium at the end of the valve remote from the first opening. In addition, a unwanted pressure equalization or pressure loss through the leakage gap prevented.
Der erste Kanal führt in dem Abschnitt des Getriebebauteils zu der ersten Öffnung und die zweite Öffnung mündet in den zweiten Kanal. Der an dem Ring ausgebildete Vorsprung greift in eine Ausnehmung des Getriebebauteils ein. Die Vorrichtung zur Sicherung eines Druckausgleichsventils im Getriebebauteil ist dabei lediglich durch den Vorsprung und die Ausnehmung gebildet und somit sehr einfach und kostengünstig herzustellen. Außerdem weist der Ring dieser Vorrichtung eine Doppelfunktion auf. Eine Funktion ist dabei die Verdrehsicherung und die andere Funktion ist dabei die Halterung der Dichtung am Ventil.The first channel leads to the first opening in the section of the transmission component and the second opening opens into the second channel. The projection formed on the ring engages in a recess in the transmission component. The device for securing a pressure compensation valve in the transmission component is only formed by the projection and the recess and is therefore very simple and inexpensive to manufacture. In addition, the ring of this device has a dual function. One function is the anti-rotation device and the other function is the mounting of the seal on the valve.
Durch die lageorientierte Montage ist zum Beispiel sichergestellt, dass die zweite Öffnung und der zweite Kanal exakt zueinander ausgerichtet werden. Das ist insbesondere dann von Vorteil, wenn, wie mit einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, die erste Öffnung und der Kolbenboden koaxial der Ventilachse angeordnet und dabei aber die zweite Öffnung in dem Ventilgehäuse quer zur ersten Öffnung ausgerichtet ist. Die durch den Vorsprung und die Ausnehmung gebildete Formschlussverbindung zwischen dem Ventil und dem Getriebebauteil ist vorteilhaft an einer der zweiten Öffnung gegenüberliegenden Seite des Ventilgehäuses ausgebildet, welche zum Beispiel eine Längsnut in dem als Gehäuse oder Getriebewelle ausgebildeten Getriebebauteil ist.The position-oriented assembly ensures, for example, that the second opening and the second channel are exactly aligned with each other. This is particularly advantageous if, as is provided with an embodiment of the invention, the first opening and the piston crown are arranged coaxially with the valve axis and the second opening in the valve housing is oriented transversely to the first opening. The form-fitting connection formed by the projection and the recess between the valve and the transmission component is advantageously formed on a side of the valve housing opposite the second opening, which is, for example, a longitudinal groove in the transmission component designed as a housing or transmission shaft.
Das Ventil ist mit einem hülsenförmig ausgebildeten Ventilgehäuse versehen, welches durch einen zur Ventilachse konzentrisch ausgerichteten Hülsenmantel und einen radial in Richtung der Ventilachse ausgerichteten sowie um die erste Öffnung verlaufenden Rand aus dem Blech aufweist. Der Ventilsitz ist direkt in den Rand aus Blech geprägt. Eine derartige Lösung lässt sich sehr kostengünstig herstellen. Eine kostenaufwändige spanabhebende Bearbeitung eines Ventilsitzes entfällt. Der Vorsprung steht am Rand der ersten Öffnung von der Verdrehsicherung bzw. dem ersten Kragen ab.The valve is provided with a sleeve-shaped valve housing, which has a sheet metal shell which is concentrically aligned with the valve axis and has a rim which is aligned radially in the direction of the valve axis and extends around the first opening. The valve seat is stamped directly into the edge of sheet metal. Such a solution can be produced very inexpensively. There is no costly machining of a valve seat. The projection protrudes from the anti-rotation device or the first collar at the edge of the first opening.
Der Kolben ist hülsenförmig mit einem außenzylindrischen Kolbenmantel und einem den Kolben an einer Seite verschließenden Kolbenboden ausgebildet, wobei die Feder axial von dem Kolbenmantel umgeben und axial innen im Kolben an dem Kolbenboden abgestützt ist. Der Kolben ist vorzugsweise aus Blech gefertigt. Der Kolbenboden ist entsprechend dünnwandig. Gegenüber massiv ausgebildeten Kolben steht somit mehr axialer und Bauraum im Inneren des Kolbens für die Feder zur Verfügung, da die Feder axial in den Kolben eintaucht und rückseitig der zur ersten Öffnung gewandten Fläche des Kolbenbodens abgestützt ist. Dadurch bestehen mehr Möglichkeiten für die Auswahl und Auslegung der Feder. Die die Feder kann auch aus mehreren parallel oder in Reihe geschalteten Federn bestehen.The piston is sleeve-shaped with an outer cylindrical piston jacket and a piston head closing the piston on one side, the spring being axially surrounded by the piston jacket and axially supported inside the piston on the piston head. The piston is preferably made of sheet metal. The piston crown is accordingly thin-walled. Compared to solid pistons, there is therefore more axial and installation space inside the piston for the spring, since the spring plunges axially into the piston and is supported on the back of the surface of the piston head facing the first opening. This gives more options for the selection and design of the spring. The spring can also consist of several springs connected in parallel or in series.
Die zweite Öffnung ist quer zur ersten Öffnung ausgerichtet und in ein aus Blech hergestelltes Ventilgehäuse, vorzugsweise durch Stanzen, eingebracht. Die zweite Öffnung erstreckt sich mit radialem Abstand zur Ventilachse in axialer Richtung. Die Mittenachse der Öffnung verläuft in radialer Richtung senkrecht zur Ventilachse. Das Ventilgehäuse lässt sich einfach und kostengünstig herstellen.The second opening is aligned transversely to the first opening and is introduced into a valve housing made of sheet metal, preferably by stamping. The second opening extends at a radial distance from the valve axis in the axial direction. The central axis of the opening runs in the radial direction perpendicular to the valve axis. The valve housing is easy and inexpensive to manufacture.
Der Kolben ist über den Kolbenmantel axial beweglich in dem Ventilgehäuse sowie radial in dem Ventilgehäuse zentriert geführt. Dadurch ergibt sich vorteilhaft eine im wesentlichen druckdichte und zugleich axial bewegliche Führung des Kolbens im Ventilgehäuse, insbesondere dann, wenn das Radialspiel, mit dem der Kolben radial im Gehäuse zentriert ist, sehr gering ist. Das Spiel beträgt zum Beispiel 30 µm. Die Gleitflächen, d. h., die Durchmesser der innenzylindrischen Fläche des Ventilgehäuses und der außenzylindrischen Fläche des Kolbens, können beim Ziehen dieser Bauelemente spanlos aus Blech ohne spanabhebende Nachbearbeitung sehr genau eingestellt werden. Gegebenenfalls sind Gleitbeschichtungen auf den Oberflächen der Bauelemente vorteilhaft.The piston is guided axially movably in the valve housing and radially centered in the valve housing via the piston jacket. This advantageously results in a substantially pressure-tight and at the same time axially movable guidance of the piston in the valve housing, in particular when the radial play with which the piston is centered radially in the housing is very small. For example, the game is 30 µm. The sliding surfaces, i.e. that is, the diameters of the inner cylindrical surface of the valve housing and the outer cylindrical surface of the piston can be set very precisely when pulling these components without cutting out of sheet metal without machining. If necessary, sliding coatings on the surfaces of the components are advantageous.
Der Kolben ist gegen die Federkräfte der Feder aus einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung axial beweglich in dem Ventilgehäuse geführt. In der Schließstellung des Kolbens ist die erste Öffnung durch den Kolbenboden verschlossen und die zweite Öffnung zumindest teilweise durch den Kolbenmantel. In der Öffnungsstellung hat der Kolbenboden vom Ventilsitz abgehoben. Wenigstens eine Kante oder eine Kontur des Kolbens gibt dabei analog einer Steuerkante die zweite Öffnung frei, so dass eine für Strömungsmittel durchgängige Verbindung zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung ausgebildet ist. Dabei ist das der ersten Öffnung axial gegenüberliegende offene Ende des Ventilgehäuses sowohl in der Schließstellung als auch in der Öffnungsstellung durch den Kolben abgedichtet, dies vorbehaltlich eines durch Radialspiel bedingten Leckspalts durch den Kolben gegenüber dem Strömungsmittel.The piston is guided against the spring forces of the spring from a closed position into an open position axially movable in the valve housing. In the closed position of the piston, the first opening is closed by the piston head and the second opening is at least partially closed by the piston jacket. In the open position, the piston crown has lifted off the valve seat. At least one edge or a contour of the piston exposes the second opening in a manner analogous to a control edge, so that a connection that is continuous for fluid is formed between the first opening and the second opening. The open end of the valve housing axially opposite the first opening is sealed by the piston both in the closed position and in the open position, subject to a leakage gap caused by the piston against the fluid due to radial play.
Schon bzw. noch in der Schließstellung ist die zweite Öffnung, die in diesem Fall eine Rückführöffnung ist, durch den Kolbenmantel nur teilweise verschlossen. Daraus ergibt sich, dass eine spaltförmige für die Strömungsmittel durchlässige Durchgangsöffnung der zweiten Öffnung in der Schließstellung nicht von dem Kolbenmantel verdeckt und nicht von dem Kolben verschlossen ist. Die spaltförmige Durchgangsöffnung ist zumindest in der Schließstellung durch einen Anteil des Kolbens und einen Rand der zweiten Öffnung begrenzt. Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass sofort nach Öffnen des Ventils ein für das Strömungsmittel durchlässiger Durchgang zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung ausgebildet ist und der Druck schnell reduziert wird. Das wirkt sich vorteilhaft bei der Auslegung der Feder aus.Already or still in the closed position, the second opening, which in this case is a return opening, is only partially closed by the piston skirt. It follows from this that a gap-shaped through opening of the second opening which is permeable to the fluids is not covered by the piston skirt in the closed position and is not closed by the piston. The gap-shaped through opening is at least in the closed position by a portion of the piston and an edge limited to the second opening. The advantage of the invention is that immediately after opening the valve, a passage permeable to the fluid is formed between the first opening and the second opening and the pressure is quickly reduced. This has an advantageous effect when designing the spring.
Die gleiche Wirkung wird erzielt, wenn zwischen dem Kolben und dem Ventilgehäuse ein Ringkanal ausgebildet ist, welcher sich unmittelbar an den Ventilsitz anschließt. Der Ringkanal kann durch die Gestaltung des Ventilgehäuses und des Kolbens beliebig ausgelegt werden. Der Ringkanal füllt sich unmittelbar nach dem Abheben des Kolbens vom Ventilsitz mit dem Strömungsmittel. Der Druck des Strömungsmittels wird dadurch an einer größeren Fläche des Kolbens umgesetzt.The same effect is achieved if an annular channel is formed between the piston and the valve housing, which connects directly to the valve seat. The ring channel can be designed as desired through the design of the valve housing and the piston. The ring channel fills with the fluid immediately after the piston is lifted off the valve seat. The pressure of the fluid is thus converted on a larger area of the piston.
Die gleiche Wirkung wird auch erzielt, wenn der Kolbenboden und der Kolbenmantel mittels eines an dem Kolben ausgebildeten Übergangsabschnitts miteinander verbunden sind. Dabei ist durch den Übergangsabschnitt und durch einen dem Übergangsabschnitt gegenüberliegenden Abschnitt des Ventilgehäuses zumindest in der Schließstellung ein Ringkanal begrenzt.The same effect is also achieved if the piston crown and the piston skirt are connected to one another by means of a transition section formed on the piston. An annular channel is delimited by the transition section and by a section of the valve housing opposite the transition section, at least in the closed position.
Es ist eine Kombination beider vorgenannten Maßnahmen vorgesehen. Dabei ist der Ringkanal bereits in der Schließstellung des Kolbens an der spaltförmigen Durchgangsöffnung zur zweiten Öffnung hin geöffnet.A combination of both of the aforementioned measures is provided. The annular channel is already open in the closed position of the piston at the slit-shaped through opening towards the second opening.
Aus den vorhergehend genannten Maßnahmen ergibt sich, dass der Druck, der zum Öffnen des Druckausgleichsventils notwendig ist, größer ist als der Druck, der in dem Ventil vorherrscht, wenn der Kolben vom Ventilsitz abgehoben hat. Der Vorteil einer derartigen Anordnung liegt darin, dass Werte für die Öffnungs- und Schließdrücke des erfindungsgemäßen Druckausgleichsventils konstant und prozeßsicher eingestellt werden können und der Druckausgleich innerhalb kürzester Zeit stattfindet.It follows from the measures mentioned above that the pressure which is necessary to open the pressure compensation valve is greater than the pressure which prevails in the valve when the piston has lifted off the valve seat. The advantage of such an arrangement is that values for the opening and closing pressures of the pressure compensation valve according to the invention can be set constantly and reliably and that the pressure compensation takes place within a very short time.
FigurenlisteFigure list
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und weiterer Ausgestaltungen eines Ventils beschrieben. Das Ventil ist in diesem Fall als ein Druckausgleichsventil ausgeführt und in einer Vorrichtung zur Regelung von Drücken eines Strömungsmittels verbaut sowie mit einer Vorrichtung zur Sicherung des Ventils bzw. Druckausgleichsventils in einem Getriebebauteil gesichert.
-
1 zeigt eine Gesamtansicht eines Druckausgleichsventils1 mit Blick auf eine erste Öffnung8 , eine zweite Öffnung10 ,einen Ring 14 , der inder mit den 3 und4 dargestelltenVorrichtung als Verdrehsicherung 24 und als eine Dichtung15 ausgeführt ist. -
2 zeigtein als Druckausgleichsventil 1 ausgeführtes Ventil20 in einem Längsschnitt entlang der Ventilachse6 . -
3 zeigt eine Vorrichtung37 zur Regelung von Drücken eines Strömungsmittels in einem Fahrzeuggetriebe in einem Längsschnitt entlang der Ventilachse6 . -
4 zeigt die in3 dargestellte Vorrichtung 37 in einer quer zur Ventilachse6 gerichteten Schnittdarstellung. -
5 zeigt das Detail Z aus der Schnittdarstellung des Druckausgleichsventils1 nach 2 in nicht maßstäblicher und vergrößerter Darstellung.
-
1 shows an overall view of apressure compensation valve 1 facing a first opening8th , a second opening10th , aring 14 who in the with the3rd and4th shown device as anti-rotation24th and as aseal 15 is executed. -
2nd shows a as apressure compensation valve 1 executed valve20 in a longitudinal section along thevalve axis 6 . -
3rd shows adevice 37 for regulating pressures of a fluid in a vehicle transmission in a longitudinal section along thevalve axis 6 . -
4th shows the in3rd showndevice 37 in a cross to thevalve axis 6 directional sectional view. -
5 shows the detail Z from the sectional view of thepressure compensation valve 1 to2nd not to scale and enlarged.
An der Rückseite des Druckausgleichventils
Das hülsenförmig ausgebildete Ventilgehäuse
Der Kolben
Es wird davon ausgegangen, dass das in
Wenn der Druck im ersten Kanal
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- DruckausgleichsventilPressure compensation valve
- 22nd
- VentilgehäuseValve body
- 33rd
- Kolbenpiston
- 44th
- StützelementSupport element
- 55
- Federfeather
- 66
- VentilachseValve axis
- 77
- KolbenbodenPiston crown
- 88th
- erste Öffnungfirst opening
- 99
- KolbenmantelPiston skirt
- 1010th
- zweite Öffnungsecond opening
- 1111
- ÜbergangsabschnittTransition section
- 1212th
- spaltförmige Durchgangsöffnungslit-shaped through opening
- 1313
- RingkanalRing channel
- 1414
- Ringring
- 1515
- Dichtungpoetry
- 1616
- Randedge
- 1717th
- VentilsitzValve seat
- 1818th
- Fläche des KolbenbodensArea of the piston crown
- 1919th
- Grundkörper des RingsBasic body of the ring
- 2020
- VentilValve
- 2121
- UmfangsnutCircumferential groove
- 2222
- RingflächeRing surface
- 2323
- InnenmantelflächeInner surface
- 2424th
- VerdrehsicherungAnti-twist device
- 2525th
- Vorsprunghead Start
- 2626
- Ausnehmung in dem GetriebebauteilRecess in the gear component
- 2828
- Vorsprung des StützelementsProjection of the support element
- 2929
- Außenkontur des VentilgehäusesOuter contour of the valve housing
- 3030th
- außenzylindrischer Abschnittouter cylindrical section
- 3131
- Grundkörper des StützelementsBasic body of the support element
- 3232
- Ende des VentilsEnd of valve
- 3333
- offener Querschnitt des Ventilsopen cross section of the valve
- 3434
- Vorrichtungcontraption
- 3535
- DurchgangsbohrungThrough hole
- 3636
- InnenmantelflächeInner surface
- 3737
- Vorrichtungcontraption
- 3838
- Stirnseite des VentilgehäusesFace of the valve housing
- 3939
- Schultershoulder
- 4040
- Innere des VentilsInside of the valve
- 4141
- erster Kanalfirst channel
- 4242
- zweiter Kanalsecond channel
- 4444
- GetriebebauteilGear component
- 4545
- dritter Kanalthird channel
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- DE 19731557 A1 [0010]DE 19731557 A1 [0010]
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