ES2321226T3 - Valvula de solenoide provista de filtro para un accionador hidraulico de una caja de cambios asistida por medios mecanicos. - Google Patents
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Abstract
Una válvula de solenoide (1) para un accionador hidráulico de una caja de cambios asistida por medios mecánicos, comprendiendo la válvula de solenoide (1): un cuerpo de válvula cilíndrico (2); al menos una abertura de conexión hidráulica (5), que está dispuesta a través de una superficie lateral (4) del cuerpo de la válvula (2); y un filtro (6) que se ajusta alrededor del cuerpo de la válvula (2) en la abertura de conexión hidráulica (5) y que consiste en una banda de metal (7), que muestra una porción central perforada (8) y está plegada como un anillo para obtener una zona de solapamiento (9) entre sus dos extremos opuestos (10); estando caracterizada la válvula de solenoide (1) porque la banda de metal (7) del filtro (6) está hecha a partir de una chapa de metal por medio de un proceso de fotograbado y una posterior operación de calandrado.
Description
Válvula de solenoide provista de filtro para un
accionador hidráulico de una caja de cambios asistida por medios
mecánicos.
La presente invención se refiere a una válvula
de solenoide para un accionador hidráulico de una caja de cambios
asistida por medios mecánicos.
Cada vez se están utilizando más las cajas de
cambios asistidas por medios mecánicos, que estructuralmente son
similares a las cajas de cambios manuales de tipo tradicional, salvo
el hecho de que el pedal de embrague y la palanca de selección de
velocidad, elementos ambos accionados por el conductor, son
sustituidos por los correspondientes
servo-controles eléctricos o hidráulicos. Al
utilizar una caja de cambios manual asistida por medios mecánicos,
el conductor solo necesita enviar la orden para cambiar a una
velocidad superior o a una velocidad inferior a una unidad de
control de la transmisión y la unidad de control de la transmisión
cambia de manera autónoma la velocidad actuando tanto sobre el motor
como sobre los servo-controles asociados al embrague
y a la caja de cambios.
En general, el servo-control de
la caja de cambios es de tipo hidráulico y acciona un árbol motriz
de la caja de cambios para imprimir un desplazamiento axial, es
decir a lo largo de un eje central, al propio árbol motriz para
seleccionar el intervalo de velocidad, así como una rotación
alrededor del eje central para acoplar y desacoplar cada velocidad.
En consecuencia, el servo-control de la caja de
cambios comprende un primer accionador hidráulico acoplado
mecánicamente al árbol motriz para desplazar axialmente el árbol
motriz y un segundo accionador hidráulico acoplado mecánicamente al
árbol motriz para girar el árbol motriz.
Los accionadores hidráulicos de una caja de
cambios asistida por medios mecánicos son accionados por respectivas
válvulas de solenoide de tres vías, cada una de las cuales se
encuentra en comunicación con una cámara del respectivo accionador
hidráulico, con un depósito de fluido (habitualmente aceite) a
presión atmosférica y un acumulador de fluido a presión. El fluido
puede desplazar impurezas arrastradas que o bien son introducidas
en el circuito hidráulico junto con el propio fluido, o bien se
desprenden de las paredes internas del propio circuito hidráulico.
Dichas impurezas pueden ser particularmente peligrosas para las
válvulas de solenoide, debido a que pueden llegar a atascar las
partes móviles de las válvulas de solenoide, causando su bloqueo o,
en cualquier caso, un funcionamiento irregular.
Con el fin de evitar la entrada de posibles
impurezas dentro de los circuitos hidráulicos de las válvulas de
solenoide, se ha sugerido el montaje de filtros en la abertura de
conexión de la cámara del accionador hidráulico y en la abertura de
conexión del acumulador hidráulico (es decir, en las aberturas de
conexión que permiten la entrada de fluido dentro de la válvula de
solenoide).
En las válvulas de solenoide comercializadas en
estos momentos, los filtros comprenden un bastidor de plástico en
forma de anillo que soporta una malla; el bastidor de plástico
contiene un par de anillos extremos conectados con movimiento
alternativo mediante un número de piezas transversales que aportan
rigidez y se mantiene en una posición cerrada por medio de un
sistema de sujeción. Un filtro de este tipo se ajusta alrededor de
una abertura de conexión de una válvula de solenoide por medio de
una herramienta que inicialmente ensancha el filtro aumentando su
diámetro y posteriormente se aprieta alrededor de la válvula de
solenoide para conseguir el bloqueo del sistema de sujeción.
Sin embargo, los filtros conocidos del tipo
anteriormente descrito muestran una superficie de filtración activa
relativamente pequeña debido a la presencia de las piezas
transversales que aportan rigidez, con lo que, en la práctica, el
filtro causa una pérdida de carga localizada bastante elevada. Por
otro lado, el montaje de un filtro conocido del tipo anteriormente
descrito es una operación bastante larga y compleja debido a la
dificultad de bloquear correctamente el sistema de sujeción sin, al
mismo tiempo, aplicar una fuerza excesiva sobre el filtro que
provocaría la rotura del propio sistema de sujeción.
La JS2004282450A1 describe una válvula de
control de fluido que incluye un cuerpo de válvula, una porción de
acanaladura anular formada en la periferia exterior del cuerpo de
válvula y un filtro previsto en la porción de acanaladura. El
filtro incluye una placa con una pluralidad de perforaciones y
conformada en una configuración cilíndrica y el filtro incluye
además un anillo de retención formado a partir de una varilla
delgada curvada en forma de un bucle; ambos extremos del anillo de
retención se extienden en una dirección axial y entran en contacto
libremente con superficies laterales opuestas que definen la porción
de acanaladura.
El objeto de la presente invención consiste en
proporcionar una válvula de solenoide para un accionador hidráulico
de una caja de cambios asistida por medios mecánicos, cuya válvula
de solenoide está libre de los inconvenientes anteriormente
descritos y, concretamente, es de una fabricación sencilla y
económica.
\newpage
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona una válvula de solenoide para un accionador hidráulico
de una caja de cambios asistida por medios mecánicos de acuerdo con
lo que se reivindica en las reivindicaciones adjuntas.
La presente invención será descrita ahora con
referencia a los dibujos adjuntos que ilustran un ejemplo no
limitativo de una modalidad de la misma, en donde:
- La figura 1 es una vista frontal de una
válvula de solenoide producida de acuerdo con la presente
invención.
- La figura 2 es una vista en planta de una
lámina metálica usada para formar un filtro que se ajusta sobre la
válvula de solenoide de la figura 1.
- La figura 3 es una vista en perspectiva de un
filtro que está ajustado sobre la válvula de solenoide de la figura
1.
- La figura 4 es una vista en perspectiva del
filtro de la figura 3.
- Las figuras 5-8 son cuatro
vistas frontales de la válvula de solenoide de la figura 1,
mostrando las etapas de montaje del filtro de la figura 2.
En la figura 1, el número 1 indica, en conjunto,
una válvula de solenoide de tres vías para un accionador hidráulico
de una caja de cambios asistida por medios mecánicos. La válvula de
solenoide 1 comprende un cuerpo de válvula cilíndrico 2, dentro del
cual están alojadas las partes móviles (no mostradas con detalle) de
la válvula de solenoide 1 y que son desplazadas mediante la acción
de un accionador eléctrico 3 dispuesto por encima del cuerpo de la
válvula 2. A través de una superficie lateral 4 del cuerpo de la
válvula 2 existen tres aberturas de conexión hidráulica 5, que se
solapan con movimiento alternativo.
Cuando la válvula de solenoide 1 se introduce en
el circuito hidráulico, una de las aberturas de conexión hidráulica
5a queda conectada a una cámara del correspondiente accionador
hidráulico (no mostrado), una de las aberturas de conexión
hidráulica 5b queda conectada a un depósito (no mostrado) de fluido
(habitualmente aceite) a presión atmosférica, y una de las
aberturas de conexión hidráulica 5c queda conectada a un acumulador
de fluido a presión (no mostrado).
De acuerdo con la modalidad mostrada en la
figura 1, la válvula de solenoide 1 comprende un filtro 6 ajustado
alrededor del cuerpo de la válvula 2 en la abertura de conexión
hidráulica 5c. De acuerdo con una modalidad diferente (no
mostrada), la válvula de solenoide 1 comprende dos filtros
recíprocos idénticos 6 ajustados alrededor del cuerpo de la válvula
2 en la abertura de conexión hidráulica 5c y en la abertura de
conexión hidráulica 5a.
Como se muestra en las figuras
2-4, el filtro 6 consiste en una banda de metal 7
que muestra una porción central perforada 8 y está plegada como un
anillo con el fin de obtener una zona de solapamiento 9 entre sus
dos extremos opuestos 10. La zona de solapamiento 9 de los dos
extremos opuestos 10 tiene una longitud total de 3% a 7%
aproximadamente de la longitud total de la banda metálica 7;
concretamente, la zona de solapamiento 9 es normalmente igual a 4%
aproximadamente de la longitud total de la banda metálica 7.
Los agujeros de la porción central perforada 8
tienen un diámetro de 0,10 a 0,45 mm. La banda metálica 7 es de
acero y presenta un grosor de 0,08 mm a 0,30 mm; preferentemente,
cuando la banda 7 tiene un espesor de 0,20 mm a 0,30 mm, la banda 7
está formada de acero para muelles que exhibe una mayor elasticidad
con respecto al acero normal.
De acuerdo con un método de construcción
preferido, la banda metálica 7 se produce a partir de una chapa de
metal por medio de un proceso de fotograbado y una posterior
operación de calandrado que confiere la configuración anular a la
propia banda metálica 7.
En la zona de solapamiento 9, los dos extremos
opuestos 10 de la banda metálica 7 pueden no estar conectados
recíprocamente o pueden estar conectados recíprocamente mediante
soldadura la cual se efectúa después de ajustar el filtro 6
alrededor del cuerpo de la válvula 2.
De acuerdo con una modalidad preferida, la banda
metálica 7 muestra dos bordes de refuerzo longitudinales 11 sin
agujeros y dos bordes de refuerzo transversales 12 sin agujeros. Los
bordes de refuerzo longitudinales 11 pueden no estar conectados al
cuerpo de la válvula 2 o pueden estar conectados al cuerpo de la
válvula 2 mediante soldadura la cual se lleva a cabo después de
ajustar el filtro 6 alrededor del cuerpo de la válvula 2.
Como se muestra en las figuras
5-8, queda contemplado el uso de una herramienta
hueca 13 en forma de tronco de cono (es decir, con una sección que
incrementa cada vez más), con el fin de ajustar el filtro 6
alrededor del cuerpo de la válvula 2. Inicialmente, el cuerpo del
la válvula 2 se introduce dentro de la herramienta 13 de manera que
la propia herramienta 13 queda dispuesta alrededor del cuerpo 2 de
la válvula de solenoide 1 y finaliza en la abertura de conexión 5c
alrededor de la cual se dispone el filtro 6; a continuación, se
introduce la banda de metal 7 alrededor de la herramienta 13 y se
empuja a lo largo de la herramienta 13 hasta que llega a la
abertura de conexión 5c, para conseguir así un ensanchamiento
progresivo de la banda metálica 7 a lo largo de la herramienta 13.
El método descrito puede comprender además la etapa de soldar entre
sí los dos extremos 10 de la banda metálica 7 una vez que el filtro
6 se ha ajustado alrededor del cuerpo de la válvula 2. Por otro
lado, el método descrito también puede comprender la etapa adicional
de soldar los dos bordes de refuerzo longitudinales 11 al cuerpo de
la válvula 2 una vez que el filtro 6 se ha ajustado alrededor del
cuerpo de la válvula 2.
La válvula de solenoide 1 descrita anteriormente
presenta un número de ventajas, debido a que es de fabricación
simple y económica y, al mismo tiempo, está provista de uno o más
filtros en sus aberturas de conexión hidráulica 5, cuyos filtros 6
muestran una baja resistencia al paso de fluido y su montaje es muy
sencillo.
Claims (25)
1. Una válvula de solenoide (1) para un
accionador hidráulico de una caja de cambios asistida por medios
mecánicos, comprendiendo la válvula de solenoide (1):
- un cuerpo de válvula cilíndrico (2);
- al menos una abertura de conexión hidráulica (5), que está dispuesta a través de una superficie lateral (4) del cuerpo de la válvula (2); y
- un filtro (6) que se ajusta alrededor del cuerpo de la válvula (2) en la abertura de conexión hidráulica (5) y que consiste en una banda de metal (7), que muestra una porción central perforada (8) y está plegada como un anillo para obtener una zona de solapamiento (9) entre sus dos extremos opuestos (10);
- estando caracterizada la válvula de solenoide (1) porque la banda de metal (7) del filtro (6) está hecha a partir de una chapa de metal por medio de un proceso de fotograbado y una posterior operación de calandrado.
2. Una válvula de solenoide (1) según la
reivindicación 1, en donde la zona de solapamiento (9) de los dos
extremos opuestos (10) tiene una longitud de 3% a 7% de la longitud
total de la banda metálica (7).
3. Una válvula de solenoide (1) según la
reivindicación 2, en donde la zona de solapamiento (9) de los dos
extremos opuestos (10) tiene una longitud de 4% aproximadamente de
la longitud total de la banda metálica (7).
4. Una válvula de solenoide (1) según la
reivindicación 1, 2 o 3, en donde, en la zona de solapamiento (9),
los dos extremos opuestos (10) de la banda metálica (7) no están
conectados recíprocamente.
5. Una válvula de solenoide (1) según la
reivindicación 1, 2 o 3, en donde, en la zona de solapamiento (9),
los dos extremos opuestos (10) de la banda metálica (7) están
conectado recíprocamente mediante soldadura que se efectúa una vez
que el filtro (6) se ha ajustado alrededor del cuerpo de la válvula
(2).
6. Una válvula de solenoide (1) según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la banda metálica (7) tiene
dos bordes de refuerzo longitudinales (11) sin agujeros.
7. Una válvula de solenoide (1) según la
reivindicación 6, en donde los dos bordes de refuerzo longitudinales
(11) no están conectados al cuerpo de la válvula (2).
8. Una válvula de solenoide (1) según la
reivindicación 6, en donde los dos bordes de refuerzo longitudinales
(11) están conectados al cuerpo de la válvula (2) mediante
soldadura que se efectúa una vez que el filtro (6) se ha ajustado
alrededor del cuerpo de la válvula (2).
9. Una válvula de solenoide (1) según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la banda metálica (7) tiene
dos bordes de refuerzo transversales (12) sin agujeros.
10. Una válvula de solenoide (1) según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde los agujeros de
la porción central perforada (8) tiene un diámetro de 0,10 a 0,45
mm.
11. Una válvula de solenoide (1) según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde la banda
metálica (7) está formada de acero y tiene un grosor de 0,08 mm a
0,30 mm.
12. Una válvula de solenoide (1) según la
reivindicación 11, en donde la banda metálica (7) está formada de
acero para muelles y tiene un grosor de 0,20 mm a 0,30 mm.
13. Un filtro (6) adaptable para ajustarse
alrededor de un cuerpo de válvula cilíndrico (2) de una válvula de
solenoide (1) para un accionador hidráulico de una caja de cambios
asistida por medios mecánicos; en donde el filtro (6) consiste en
una banda metálica (7), que tiene una porción central perforada (8)
y está plegada como un anillo para obtener una zona de solapamiento
(9) entre sus dos extremos opuestos (10); caracterizándose
el filtro (6) porque la banda metálica (7) del filtro (6) está hecha
a partir de una chapa de metal por medio de un proceso de
fotograbado y una posterior operación de calandrado.
14. Un filtro (6) según la reivindicación 13, en
donde la zona de solapamiento (9) de los dos extremos opuestos (10)
tiene una longitud de 3% a 7% de la longitud total de la banda
metálica (7).
15. Un filtro (6) según la reivindicación 14, en
donde la zona de solapamiento (9) de los dos extremos opuestos (10)
tiene una longitud de 4% aproximadamente de la longitud total de la
banda metálica (7).
\newpage
16. Un filtro (6) según la reivindicación 13, 14
o 15, en donde, en la zona de solapamiento (9), los dos extremos
opuestos (10) de la banda metálica (7) no están conectados
recíprocamente.
17. Un filtro (6) según la reivindicación 13, 14
o 15, en donde, en la zona de solapamiento (9), los dos extremos
opuestos (10) de la banda metálica (7) están conectado
recíprocamente mediante soldadura que se efectúa una vez que el
filtro (6) se ha ajustado alrededor del cuerpo de la válvula
(2).
18. Un filtro (6) según cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 17, en donde la banda metálica (7) tiene dos
bordes de refuerzo longitudinales (11) sin agujeros.
19. Un filtro (6) según cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 18, en donde la banda metálica (7) tiene dos
bordes de refuerzo transversales (12) sin agujeros.
20. Un filtro (6) según cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 19, en donde los agujeros de la porción
central perforada (8) tienen un diámetro de 0,10 a 0,16 mm.
21. Un filtro (6) según cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 20, en donde la banda metálica (7) está
formada de acero y tiene un grosor de 0,08 mm a 0,30 mm.
22. Un filtro (6) según la reivindicación 21, en
donde la banda metálica (7) está formada de acero para muelles y
tiene un grosor de 0,20 mm a 0,30 mm.
23. Un método para ajustar un filtro (6)
alrededor de un cuerpo de válvula cilíndrico (2) de una válvula de
solenoide (1) para un accionador hidráulico de una caja de cambios
asistida por medios mecánicos; en donde el filtro (6) consiste en
una banda metálica (7), que tiene una porción central perforada (8)
y está plegada como un anillo para obtener una zona de solapamiento
(9) entre sus dos extremos opuestos (10); comprendiendo el método
las etapas de disponer alrededor del cuerpo (2) de la válvula de
solenoide (1) una herramienta hueca en forma de tronco de cono (13)
de manera que la herramienta (13) finaliza en una abertura de
conexión (5) de la válvula de solenoide (1) alrededor de la cual ha
de disponerse el filtro (6); introducir la banda metálica (7)
alrededor de la herramienta; y empujar la banda metálica (7) a lo
largo de la herramienta (13) hasta que llega a la abertura de
conexión (5), con el fin de conseguir un ensanchamiento progresivo
de la propia banda metálica (7) a lo largo de la herramienta.
24. Un método según la reivindicación 23, que
comprende la etapa adicional de soldar entre sí los dos extremos
opuestos (10) de la banda metálica (7) una vez que el filtro (6) se
ha ajustado alrededor del cuerpo de la válvula (2).
25. Un método según la reivindicación 23 o 24,
que comprende la etapa adicional de soldar los dos bordes de
refuerzo longitudinales (11) sin agujeros al cuerpo de la válvula
(2) una vez que el filtro (6) se ha ajustado alrededor del propio
cuerpo de la válvula (2).
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2006
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