KR102186670B1 - 보상 챔버를 포함한 압력 조절 밸브 - Google Patents

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클라우스 슈트
에어빈 뮐러
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 특히 자동차 내 자동 변속기용의 압력 조절 밸브에 관한 것이며, 상기 압력 조절 밸브는 하우징과 이 하우징 내에 배치되는 제어 피스톤을 포함하고, 제어 피스톤은 극관의 자기 챔버 내에 배치되는 전기자에 의해 작동될 수 있고, 자기 챔버는 보상 채널을 통해 하우징 내에 제공된 보상 챔버와 유압 연결되며, 보상 챔버는 특히 자기 코일의 외부면 및 하우징에 의해 한정된다.

Description

보상 챔버를 포함한 압력 조절 밸브{PRESSURE REGULATING VALVE HAVING A COMPENSATION CHAMBER}
본 발명은, 청구항 제 1 항의 전제부에 따르는, 특히 자동차 내 자동 변속기용의 압력 조절 밸브에 관한 것이다.
최신 승용차 자동 변속기의 경우, 변속단들을 전환하기 위해 유압 작동되는 클러치들이 사용된다. 상기 변속 과정들이 원활하게 그리고 운전자가 의식하지 않게 진행되도록 하기 위해, 클러치들 상의 유압 압력을 최고의 압력 정밀도로 사전 설정된 압력 램프(pressure ramp)에 따라 설정해야 한다. 이를 위해, 전자기로 작동되는 압력 조절 밸브들이 사용된다. 이들 압력 조절 밸브는 시트 밸브 또는 슬라이드 밸브로서 형성될 수 있다. 두 구조 형상은 일반적으로 유입 유동(influent flow), 조절압(regulating pressure) 및 귀환 유동(return flow)을 위한 3개의 유압 포트를 포함한다. 슬라이드 밸브의 경우, 축 방향으로 변위 가능한 제어 피스톤은 방사 방향으로 예컨대 슬라이드 슬리브 내에 배치되는 개구부들을 연결하며, 이들 개구부는 유입 포트와, 조절압 포트와, 그리고 귀환 포트와 유체 연결되며, 특히 유압 연결된다. 이 경우, 예컨대 조절압 포트는 축 방향으로 배치될 수 있는 한편, 유입 포트 및 귀환 포트는 방사 방향으로 배치된다. 슬라이드 밸브들의 압력 조절 기능을 보장하기 위해, 제어 피스톤은 자신의 축 방향 이동을 실질적으로 비완충 방식으로 실행할 수 있어야 한다. 특히 제어 피스톤의 단부면이 유압유와 접촉한다면, 제어 피스톤의 축 방향 이동은 제어 피스톤을 통한 유압유의 이른바 "펌핑"을 야기할 수 있다. 그 결과로, 제어 피스톤의 이동을 통해 오일은 변위되거나, 또는 발생하는 저압으로 인해 다시 오일이 흡입된다. 자동 변속기 내 압력 조절 밸브는 통상적으로 자동 변속기의 이른바 "오일 섬프" 내에, 또는 유압유 저장 탱크 내에 내장된다. 특히 자동 변속기의 작동 동안, 변속기 기어들의 마찰 시 기어들의 마멸을 통해 강자성 입자들이 생긴다. 유압유 저장 탱크 내에서 상기 강자성 입자들 및 다른 오염 입자들은 기능 저하 또는 고장을 야기할 수 있다. 따라서 예컨대 제어 피스톤의 안내 또는 제어 피스톤의 전자기 작동은 오염으로 인해 저하될 수 있다. 이 경우, 특히 강자성 입자들은 자극들(magnetic pole)의 영역에 축적될 수 있다.
슬라이드 밸브들의 압력 조절 기능을 보장하고 압력 조절 밸브 내로 오염물 유입을 최소화하기 위해, 다양한 해결 방안들이 공지되었다. DE 10 2010 039 917 A1로부터는 슬라이드 밸브가 공지되었으며, 압력 조절 밸브의 푸시 로드는 베어링 부싱 내에서 밀봉 방식으로 축 방향으로 변위 가능하게 안내된다. 2개의 하우징 반부 사이에서 유동 매체 밀봉을 제공하기 위해 작동 로드와 밸브 슬라이드 사이에 멤브레인이 제공되는 슬라이드 밸브는 DE 103 25 070 A1로부터 공지되었다.
본 발명의 과제는, 오염 입자들이 압력 조절 밸브의 기능을 저하시키는 것을 간단하고 경제적인 방식으로 방지할 수 있는, 특히 자동차 내 자동 변속기용의 압력 조절 밸브를 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1 항의 특징들을 갖는 압력 조절 밸브를 통해 해결된다. 바람직한 개선예들은 종속 청구항들에 제시되어 있다. 또한, 본 발명에 중요한 특징들은 하기의 설명 및 도면들에 제시되며, 특징들은 단독으로뿐만 아니라, 여러 가지 조합으로, 이에 대한 명확한 지시가 없더라도, 본 발명에 중요할 수 있다.
본 발명에 따른 압력 조절 밸브는 하우징과 이 하우징 내에 배치된 제어 피스톤을 포함하며, 제어 피스톤은 극관의 자기 챔버 내에 배치되는 전기자에 의해 작동될 수 있다. 본 발명에 따라서, 자기 챔버는 보상 채널을 통해 하우징 내에 제공된 보상 챔버와 유압 연결되며, 보상 챔버는 자기 코일 및 하우징에 의해, 특히 자기 코일의 외부면 및 하우징에 의해 한정된다. 이 경우, 외부면은 특히 자기 코일의 외부 권선층에 의해 형성된다. 바람직하게 하우징은 보상 챔버의 영역에 냄비 형태로 형성된다. 극관이란, 자기 코일의 권선 캐리어 내부 챔버 내 밀폐된 배치를 의미하며, 권선 캐리어 내부 챔버 내에는 축력을 형성하는 자극 또는 전기자가 배치된다. 보상 챔버 내에서는 압력 조절 밸브 내 필터 작용이 제공될 수 있으며, 입자들은 한편으로 중력으로 인해 침전될 수 있고, 강자성 입자들은 바람직하게는 자화된 하우징 내벽의 영역에 달라붙은 상태로 유지된다. 따라서, 본 발명을 통해, 오염 입자들이 압력 조절 밸브의 기능을 저하시키는 것을 간단하고 경제적인 방식으로 방지할 수 있는 슬라이드 구조의 압력 조절 밸브가 얻어진다.
본 발명의 바람직한 구성에서, 제어 피스톤의 전기자 측 단부면은 자기 챔버와 유압 연결된다. 그 결과, 보상 챔버와 자기 챔버의 연결로 인해, 제어 피스톤의 전기자 측 단부면도 보상 챔버와 유압 연결된다. 이 경우, 결과적으로 제어 피스톤의 펌핑은 바람직하게는 보상 챔버의 방향으로 수행된다.
보완적으로, 하우징이 다수 부분으로, 특히 2 부분으로 형성되고 특히 유압 하우징과 자기 하우징으로 구성되는 것이 제안된다. 이 경우, 유압 하우징 내에는 바람직하게는, 예컨대 공급 포트, 유압유 저장 탱크로 향하는 귀환 포트, 작업 포 트, 제어 피스톤, 및 슬라이드 슬리브와 같은 압력 조절 밸브의 유압 컴포넌트들이 배치된다. 그에 반해, 자기 하우징 내에는 바람직하게는 예컨대 극관, 전기자, 자기 코일 등과 같은 전자기 컴포넌트들이 배치된다. 이 경우, 자기 하우징은 특히 냄비 형태로 형성된다.
자기 챔버 또는 보상 챔버의 통기를 보장하기 위해, 보상 챔버는 개구부를 통해 하우징 외면과 유압 연결된다. 이 경우, 개구부로서 압력 조절 밸브의 전기 커넥터의 관통구를 제공하는 것이 제조 기술 측면에서 간단한 해결 방안으로 나타났다. 이 경우, 개구부는 바람직하게는 보상 채널로부터 떨어진 보상 챔버의 면 상에 제공된다. 그 결과, 유압유는 보상 채널 및 보상 챔버를 경유하여 개구부를 통해 유압유 저장 탱크 내로 유출될 수 있다. 자기 챔버와 제어 피스톤의 전기자 측 단부면을 연결에 의해, 제어 피스톤 및 전기자의 실질적으로 비완충 방식의 이동이 보장될 수 있고, 상기 자기 챔버는 다시 보상 채널을 통해 보상 챔버와 연결되며, 상기 보상 챔버는 개구부를 통해 유압유 저장 탱크와 유체 연결, 특히 유압 연결된다. 그러므로 이른바 "펌핑"에 의한 압력 조절 기능의 영향은 실질적으로 방지될 수 있다.
압력 조절 기능은, 밸브의 제어 피스톤이, 개방되는 단부 위치에서, 작동 또는 조절압 포트를 공급 포트와 유압 연결하고 귀환 포트로부터 유압 분리하는 것을 통해 실현된다. 작동되지 않는 상태에서, 다시 말하면 전자기 작동 유닛의 코일이 전류를 공급받지 않을 때, 전자기 작동 유닛의 전기자는 자기 측에 내장된 나선형 스프링을 통해 개방 방향으로 이동되면서 제어 피스톤을 압력 조절 밸브의 개방된 단부 위치의 방향으로 이동시킨다. 그 결과, 제어 피스톤의 제 1 섹션은 유입 압력 개구부를 개방하고 압력 매체는 슬라이드 슬리브 및 제어 피스톤에 의해 한정되는 환형 챔버 내로 유입된다. 이와 동시에 제어 피스톤의 제 3 섹션은 귀환 개구부를 환형 챔버로부터 분리하기 때문에, 공급 포트에 존재하는 압력은 작업 포트에도 인가된다.
코일이 전류를 공급받으면, 전자기력은, 제어 피스톤을 단부면 쪽으로 변위시킨 자기 측 나선형 스프링의 복원력에 대항하여 작용한다. 제어 피스톤은 피스톤 단부면에 인가된 조절 압력을 통해 다시 폐쇄되는 단부 위치로 이동된다. 폐쇄된 단부 위치에서, 제어 피스톤은 유입 압력 개구부를 폐쇄하고 이와 동시에 귀환 개구부를 개방한다. 귀환 개구부 내에는, 환형 챔버 내에 존재하는 작동압보다 더 낮은 탱크 압력이 인가되기 때문에, 압력 매체는 귀환 개구부를 경유하여 귀환 포트 쪽으로 유동한다.
압력 조절 밸브의 추가의 바람직한 구성에서, 보상 채널은 적어도 부분적으로 유압 하우징 내 그루브 및 극관에 의해 한정된다.
이 경우, 특히 바람직하게는, 그루브는 L자 형태로 적어도 부분적으로 제어 피스톤의 중심 길이방향 축에 대해 평행하게, 그리고 유압 하우징의 전기자 측 단부면 상에서는 적어도 부분적으로 방사 방향으로 제어 피스톤의 중심 길이방향 축에 대해 수직으로 연장된다. 바람직하게 그루브는 횡단면으로 볼 때 U자 형태로, 또는 반원 형태로 형성된다. 이 경우, 바람직하게 극관은 제어 피스톤으로 향해 있는 환형 칼라부(annular collar)를 포함한다. 이 경우, 보상 채널은 L자형 그루브 및 극관의 환형 칼라부 또는 제어 피스톤 측 단부면에 의해 형성된다.
또한, 바람직하게는, 그루브는 유압 하우징 내에 주입 주조되거나 사출 성형된다. 이 경우, 그루브는 특히 바람직하게는 사출 성형 공정의 범위에서 제조될 수 있다.
본 발명의 추가 바람직한 구성에서, 보상 채널은 방사 방향의 횡방향 보어로서 극관 내에 형성된다. 이 경우, 유압 하우징 내에 그루브를 제공하는 것이 생략될 수 있다. 자기 챔버를 보상 챔버와 연결하는 극관 내 방사 방향의 횡방향 보어는 매우 간단하게 제조될 수 있다.
특히 유용하게는, 보상 채널이 작동 중에 방사 방향에서 상향으로 배치된다. 방사 방향에서 보상 채널의 상향 배치는, 극관 또는 자기 챔버 내에 수집되는 공기가 상향으로 새어나갈 수 있는 것을 보장한다. 따라서 보상 채널을 통해 자기 챔버의 통기 기능이 제공될 수 있으며, 그리고 자기 챔버가 오일로 채워지는 것이 보장될 수 있다. 이는 압력 조절 밸브의 일정한 동적 거동을 위해 특히 바람직하다.
또한, 채널의 횡단면은 너무 크지 않게 선택됨으로써 남은 오일 이동을 통해 상대적으로 큰 추가 입자들은 자기 챔버 내에 도달할 수 없게 되는 것이 바람직한 것으로 나타났다. 또한, 보상 채널의 횡단면도 너무 작지 않게 선택되며, 그럼으로써 보상 채널의 통기 기능이 저하되지 않는 것이 바람직하다. 이 경우, 특히 바람직하게는, 보상 채널이 0.3 내지 2㎜의 유체역학 지름(hydraulic diameter)을 갖는다. 이 경우, 유체역학 지름은 dh = 4A/U로서 정의된다. A는 보상 채널의 횡단면 면적이며, U는 보상 채널의 횡단면의 원주를 나타낸다.
본 발명의 추가 세부사항들 및 바람직한 구성들은 도면에 도시된 실시예를 기술하는 하기 설명에 제시된다.
본 발명에 의해, 오염 입자들이 압력 조절 밸브의 기능을 저하시키는 것을 간단하고 경제적인 방식으로 방지할 수 있는, 특히 자동차 내 자동 변속기용의 압력 조절 밸브가 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 압력 조절 밸브가 사용되는 유압 회로를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 압력 조절 밸브를 절단하여 도시한 부분 단면도이다.
도 3은 도 2의 선 A-A를 따라 절단하여 도시한 단면도이다.
예컨대 승용차에 사용되는 것과 같은 자동 변속기를 제어하기 위해, 특히 무압 상태의 유압유 저장 탱크(12) 및 유압 펌프(14)를 포함하는 유압 회로(10)가 사용된다. 유압 펌프(14)의 아웃렛은 공급 포트(16)를 형성하며, 이 공급 포트에 압력 조절 밸브(18)가 연결된다.
압력 조절 밸브(18)로부터 귀환 유동은 귀환 포트(20)로 안내되어, 유압유 저장 탱크(12)로 귀환된다. 또한, 압력 조절 밸브(18)는 작업 포트(22)와 연결되고, 이 작업 포트에는 압력 조절 밸브(18)에 의해 조절될 압력이 인가된다. 또한, 압력 조절 밸브(18)는 전자기 작동 유닛(24)을 포함한다.
도 2에는, 본 발명에 따른 압력 조절 밸브(18)의 구성이 도시되어 있다. 압력 조절 밸브(18)는, 유압 하우징(28) 상에 끼워지거나 유압 하우징(28)과 밀봉 방식으로 연결되는 밸브 포트 부재(26)를 포함한다. 밸브 포트 부재(26) 또는 유압 하우징(28)은 압력 조절 밸브(18)의 중심 길이방향 축(30)에 대해 동심으로 배치된 리세스(도면 부호 없음)를 포함하고, 이 리세스 내에 고정 섹션(32)이 배치된다. 고정 섹션(32) 내에는 환형 챔버(34)가 제공된다. 고정 섹션(32)은 자신의 외주에 걸쳐서 하나 이상의 위치에서 유압 하우징(28)과 기계적으로 연결된다. 또한, 상기 연결부의 영역에서 환형 챔버(34)는 공급 포트(16)와 유압 연결된다. 유압 하우징(28)의 동심 리세스 내로는 슬라이드 슬리브(36)가 삽입된다. 슬라이드 슬리브(36)는, 제어 피스톤(40)의 수용을 위해 사용되는 관통 가이드 보어(38)를 포함한다. 슬라이드 슬리브(36)는 밸브 포트 부재(26)로부터 떨어진 유압 하우징(28)의 영역 내에까지 유압 하우징 내로 삽입된다.
슬라이드 슬리브(36)의 원주 상에는 축 방향으로 서로 나란히 배치되는 개구부들(42, 44 및 46)이 배치된다. 슬라이드 슬리브(36) 내 제 1 개구부(이하, 유입 압력 개구부(42)라고 함)는, 제어 피스톤(40)이 상응하게 제어될 때, 가이드 보어(38)를 환형 챔버(34)를 향해, 그에 따라 공급 포트(16)를 향해 개방한다.
도 2에서, 압력 조절 밸브(18)는 평형 위치로 도시되어 있으며, 그럼으로써 환형 챔버(34)와 가이드 보어(38) 사이에 유압 연결이 이루어지지 않는다. 상기 평형 위치는 개방 단부 위치와 폐쇄 단부 위치 사이의 중간 위치이다.
슬라이드 슬리브(36)의 제 2 횡방향 보어(이하, 조절압 개구부(44)라고 함)는 가이드 보어(38)를 조절압 포트(22)와 연결한다. 특히 유체는 압력 조절 밸브(18)의 작동 중에, 전체 외주면에 걸쳐 유압 하우징(28) 내에 고정되지 않은 고정 섹션(32) 상의 조절압 개구부를 통해, 조절압 포트(22)의 방향으로 유출될 수 있다. 제 3 횡방향 보어(이하, 귀환 개구부(46)라고 함)는 가이드 보어(38)와 귀환 포트(20) 사이의 유압 연결을 형성한다. 이 경우, 귀환 개구부(46)는 특히 유압 하우징(28) 내에 배치된 환형 챔버(48)와 연결되며, 이 환형 챔버는 귀환 포트(20)와 유압 연결된다.
밸브 포트 부재(26)의 외주면 상에는 2개의 O 링(50, 52)이 제공되며, 이들 O 링은 압력 조절 밸브(18)의 작동 중에 조절압 포트(22)를 바깥쪽을 향해 밀봉한다.
제어 피스톤(40)은 축 방향으로 4개의 인접 섹션(54, 56, 58 및 60)으로 분할된다. 도면에서 가장 바깥쪽 좌측의 제 1 섹션(54)은 제 1 지름(D1)을 갖는다. 상기 제 1 지름(D1)으로 제어 피스톤(40)은 가이드 보어(38) 내에서 안내된다.
도 2에서 슬라이드 슬리브(36) 내에서 대략 중심에 배치되고 제 1 섹션(54)에 이어지는 제 2 섹션(56)은 제 2 지름(D2)을 갖고, 이 제 2 지름은 제 1 지름(D1)보다 더 작으며 그에 따라 제 2 섹션(56)의 영역에서 가이드 보어(38)의 지름보다도 더 작다. 그 결과, 슬라이드 슬리브(36)와 제어 피스톤(40)의 제 2 섹션(56) 사이에 환형 챔버(62)가 형성된다.
제 2 섹션(56)에 이어지는 제 3 섹션(58)은 마찬가지로 지름(D1)을 가지며, 슬라이드 슬리브(36)의 가이드 보어(38) 내에서 밀봉 방식으로, 그러나 축 방향으로 변위 가능하게 안내된다. 그 결과, 환형 챔버(62)는 제 1 섹션(54)에 의해, 그리고 제 3 섹션(58)에 의해 축 방향으로 한정된다.
최종의 제 4 섹션(60)에서 제어 피스톤(40)은 상대적으로 더 작은 지름을 갖고 단부면(64) 쪽으로 갈수록 원추형으로 가늘어진다.
도 2에 도시된 평형 위치에서, 제어 피스톤(40)은 슬라이드 슬리브(36) 내에, 환형 챔버(62)가 조절압 개구부(44)와 연결되도록 축 방향으로 배치된다. 제 2 섹션(56)을 향한, 제 1 섹션(54)의 가장자리는 제어 에지(도면 부호 없음)를 형성한다. 또한, 제 2 섹션(56)을 향한, 제 3 섹션(58)의 전방 가장자리도 제어 에지(도면 부호 없음)를 형성한다.
전자기 작동 유닛(24)은 도 2에서 압력 조절 밸브(18)의 우측에 배치된다. 전자기 작동 유닛은 특히 환형 코일(66)을 포함하며, 이 환형 코일은 권선 캐리어(68)의 둘레에 권취되어 있다.
코일(66)은, 작동 유닛(24)을 수용하는 자기 하우징(70)에 의해 에워싸인다. 코일(66)의 내부에는 극관(72)이 배치된다. 극관(72)은 지름(D3)을 갖는 제 1 보어(74)를 포함한다. 보어(74)는 자기 챔버(76)를 형성한다. 자기 챔버(76) 내에는 슬리브 유형의 전기자(78)가 도 2에서 우측의 개방된 쪽에서부터 보어(74) 내로 삽입된다. 전기자(78)는 전기자 볼트(80)를 포함하고, 이 전기자 볼트는 그 외주면의 하나 이상의 위치에서 전기자(78)와 결합된다. 또한, 극관(72)의 자기 챔버(76) 내에서 슬리브 유형의 섹션(도면 부호 없음)을 구비한 극판(82)이 자기 챔버(76) 내로, 또는 보어(74) 내로 삽입된다. 전기자 볼트(80)와 지지 섹션(84) 사이에는 코일 스프링(86)이 슬리브 유형의 전기자(78) 및 극판(82)의 슬리브 유형의 섹션의 내부 챔버 내에 배치된다. 코일 스프링(86)은 한편으로 전기자 볼트(80) 상에서 지지되고 다른 한편으로는 지지 섹션(84) 상에서 지지된다. 극관(72)은 유압 하우징으로 향해 있는 그의 면 상에 환형 칼라 섹션(88)을 포함하며, 이 환형 칼라 섹션은 극관(72)보다 훨씬 더 작은 외경을 갖는다. 환형 칼라 섹션(88)의 영역에서 극관은 지름(D4)을 갖는 제 2 보어(90)를 포함한다. 이 보어(90)는 보어(74)와 함께 극관(72) 내에서 단차형 관통 보어를 형성한다. 보어(90) 내로는 자기 챔버(76)로부터 슬리브(92)가 삽입된다. 유압 하우징(28)으로 향해 있는, 슬리브(92)의 단부면은 제어 피스톤(40)을 위한 정지부를 형성한다. 제 3 섹션(58)과 제 4 섹션(60) 사이에 형성되는, 제어 피스톤(40) 내의 견부는 더 이상 슬리브(92)의 상기 정지부를 넘어서 우측으로, 다시 말하면 작동 유닛(24)의 방향으로 이동될 수 없다.
슬리브(92)는 제 4 섹션(60) 내 제어 피스톤(40)의 외경보다 더 큰 내경을 갖는다. 그 결과로, 자기 챔버는 제어 피스톤(40)의 제 4 섹션(60) 및 슬리브(92)에 의해 형성되는 환상 챔버를 통해 유압 하우징(28) 내 자기 측 환형 챔버(94)와 유체 연결된다.
도 3에는, 도 2 내 선 A-A를 따라서 절단된 면을 화살표(96)의 방향으로 바라보고 나타낸 단면도가 도시되어 있다. 도 3에는, 도 2에 도시된 유압 하우징(28) 내 환형 챔버(94)가 분명하게 나타난다. 또한, 도 3에서는, 슬라이드 슬리브(36)가 부분적으로 환형 챔버(94) 안쪽으로 돌출되어 있는 것이 나타난다. 제어 피스톤(40)은 마찬가지로 환형 챔버(94)를 통해 연장된다. 유압 하우징(28)은, 도 3에 따른 단면도에 나타나는 바와 같이, 핀들(98)(pin)을 통해 자기 하우징(70)과 상대 회전 불가능하게 결합된다.
도 2에 도시된 것처럼, 코일(66)의 외부 권선층은 자기 하우징(70)과 함께 보상 챔버(102)를 한정한다. 이 보상 챔버(102)는 보상 채널(104)을 통해 환형 챔버(94)와 유체 연결된다. 이 경우, 보상 채널(104)은, 유압 하우징(28) 내로 주입 주조되고 도 3에서 분명하게 식별될 수 있으면서 횡단면으로 볼 때 대략 반원형으로 형성되는 반 개방된 그루브(106)와, 극관(72)의 환형 칼라 섹션(88)과, 중심 길이방향 축(30)에 대해 수직으로 연장되는, 극관(72)의 유압 측 단부면에 의해 형성된다. 보상 챔버(102)는 보상 채널(104)로부터 떨어진 면 상에, 예컨대 전기 커넥터(114)를 위한 커넥터 관통구의 영역에 개구부(112)를 포함한다. 이 개구부(112)는 마찬가지로 귀환 포트(20)와 연결된다.
그루브(106)는, 도 3에 도시된 것처럼, L자 형태로 부분적으로 섹션(108) 내에서 중심 길이방향 축(30)에 대해 평행하게, 그리고 섹션(110) 내에서는 방사 방향에서 중심 길이방향 축(30)에 대해 수직으로 방사 방향 상향으로 연장된다. 그 결과, 보상 채널(104)은 특히 섹션(108) 및 환형 칼라 섹션(88)에 의해, 그리고 섹션(110) 및 극관(72)의 단부면에 의해 형성된다.
압력 조절 밸브의 작동 중에, 다시 말하면 제어 피스톤(40)이 전자기 작동 유닛(24)에 의해 개방 위치로 이동될 때(도 2에서는 좌측 방향으로, 미도시), 유압액은 고압 상태로 공급 포트(16)로부터 유입 압력 개구부(42)를 경유하여 환형 챔버(62) 내로, 그리고 환형 챔버에서 조절압 개구부(44)를 경유하여 작업 포트(22) 쪽으로 유동한다. 이 경우, 귀환 개구부(46)는 실질적으로 제어 피스톤(40)의 제 3 섹션(58)에 의해 덮인다.
그에 반해, 예컨대 코일(66)에 전류 공급될 때, 제어 피스톤(40)이 오히려 우측 위치에 위치된다면, 유입 압력 개구부(42)는 제 1 섹션(54)에 의해 덮이며, 다시 말하면 환형 챔버(62)는 실질적으로 공급 포트(16)로부터 분리된다. 그 대신, 이제, 귀환 개구부(46)가 환형 챔버(62)를 통해 조절압 개구부와 연결되며, 그럼으로써 작업 포트(22)는 조절압 개구부(44), 환형 챔버(62) 및 귀환 개구부(46)를 통해 귀환 포트(20)와 연결된다. 이런 방식으로, 작업 포트(22)에 존재하는 압력은 귀환 포트(20)를 통해 소멸될 수 있는데, 그 이유는 귀환 포트에 제일 근사치로서 주변 압력이 존재하기 때문이다.
작동 중에 제어 피스톤(40)이 자신의 개방된 좌측 위치로부터 자신의 폐쇄된 우측 위치로 이동된다면, 제어 피스톤(40)의 이른바 "펌핑"이 수행될 수 있다. 이 경우, 제어 피스톤(40)의 단부면(64)은 유압유를 변위시킨다. 그 다음, 그로 인한 유동은 보상 채널(104)을 통해 보상 챔버(102) 내로 유도될 수 있다. 보상 챔버(102)는 개구부(112)를 통해 귀환 포트(20)와 연결되어 있기 때문에, 제어 피스톤(40)의 이동에 의해 야기되는 유동은 보상 챔버(102)를 통해 귀환 포트(20)의 방향으로 소멸된다. 이 경우, 보상 챔버(102)는 필터링 작용을 한다. 오염 입자들은 중력으로 인해 보상 챔버(102) 내에서 침전될 수 있는 반면, 예컨대 자동 변속기 내에서 기어 마멸로 인해 발생하는 강자성 입자들은 코일(66)의 외부 권선층(100) 상에 자기 점착된 상태로 유지된다. 보상 채널(104)은 작동 중에 특히 상향으로 정렬되기 때문에, 자기 챔버(76)의 통기가 보장될 수 있으며, 공기는 상향으로 새어나갈 수 있다. 이 경우, 특히 바람직하게는, 보상 채널(104)이 약 0.3 내지 2㎜의 유체역학 지름(dh = 4A/U)을 갖는다. 이 경우, 한편으로는 너무 큰 입자가 자기 챔버(76) 내에 도달하지 않을 수 있고, 다른 한편으로는 통기 기능이 방해받지 않는다.
제어 피스톤(40)의 단부면(64)으로부터 변위된 유체는 보상 채널(104) 및 보상 챔버(102)를 통해 실질적으로 무압 상태로 귀환 포트(20) 내로 유출될 수 있기 때문에, 제어 피스톤(40)은 자신의 축 방향 이동을 실질적으로 비완충 방식으로 실행할 수 있다. 따라서, 한편으로 압력 조절 밸브(18) 내로 오염물 유입이 감소될 수 있게 하고 다른 한편으로는 제어 피스톤(40)의 실질적으로 비완충 방식의 축 방향 이동이 보장될 수 있게 하는 압력 조절 밸브(18)의 특히 바람직한 구성이 주어진다.
10 유압 회로
12 유압유 저장 탱크
14 유압 펌프
16 공급 포트
18 압력 조절 밸브
20 귀환 포트
22 조절압 포트, 작업 포트
24 전자기 작동 유닛
26 밸브 포트 부재
28 하우징
30 중심 길이방향 축
32 고정 섹션
34 환형 챔버
36 슬라이드 슬리브
38 가이드 보어
40 제어 피스톤
42 유입 압력 개구부
44 조절압 개구부
46 귀환 개구부
48 환형 챔버
50, 52 O 링
55 자기 코일
70 하우징
72 극관
76 자기 챔버
78 전기자
100 외부면
102 보상 챔버
104 보상 채널
106 그루브
112 개구부

Claims (12)

  1. 하우징(28, 70)과 상기 하우징(28) 내에 배치되는 제어 피스톤(40)을 포함하는 압력 조절 밸브(18)로서, 상기 제어 피스톤(40)은 극관(72)의 자기 챔버(76) 내에 배치된 전기자(78)에 의해 작동될 수 있는, 상기 압력 조절 밸브에 있어서,
    상기 자기 챔버(76)는 보상 채널(104)을 통해 상기 하우징(70) 내에 제공되는 보상 챔버(102)와 유압 연결되며, 상기 보상 챔버(102)는 상기 보상 채널(104)과 상기 제어 피스톤(40)의 이동 방향에 있어서 상기 보상 채널(104)의 반대측에 배치된 개구부(112) 사이에서 자기 코일(66)의 외부면(100) 및 상기 하우징(70)에 의해 한정되고, 상기 보상 챔버(102)는 상기 개구부(112)를 통해 상기 하우징(70)의 외측에 유압 연결되며,
    상기 압력 조절 밸브(18)의 작동 중에, 상기 보상 채널(104)은 중력 방향에서 보아 방사 방향 상향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 압력 조절 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 피스톤(40)의 전기자 측 단부면(64)은 자기 챔버(76)에 유압 연결되는 것을 특징으로 하는 압력 조절 밸브.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 하우징(28, 70)은 다수의 부분으로 형성되는 것을 특징으로 하는 압력 조절 밸브.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 하우징(28, 70)은 2 부분으로 형성되며, 유압 하우징(28)과 자기 하우징(70)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 조절 밸브.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 보상 채널(104)은 상기 유압 하우징(28)에 제공된 그루브(106)와 상기 극관(72)에 의해 적어도 부분적으로 한정되는 것을 특징으로 하는 압력 조절 밸브.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 그루브(106)는 적어도 부분적으로 상기 제어 피스톤(40)의 중심 길이방향 축(30)에 대해 평행하게, 그리고 상기 유압 하우징(28)의 전기자 측 단부면에서는 적어도 부분적으로 방사 방향에서 상기 제어 피스톤(40)의 상기 중심 길이방향 축(30)에 대해 수직하게 L자 형태로 연장되는 것을 특징으로 하는 압력 조절 밸브.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 그루브(106)는 상기 유압 하우징(28) 내에 주입 주조 또는 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 압력 조절 밸브.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 보상 채널(104)은 상기 극관(72)에 방사 방향의 횡방향 보어로서 형성되는 것을 특징으로 하는 압력 조절 밸브.
  9. 삭제
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 보상 채널(104)은 0.3 내지 2㎜의 유체역학 지름을 갖는 것을 특징으로 하는 압력 조절 밸브.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 압력 조절 밸브(18)는 자동차에서 자동 변속기에 사용되는 압력 조절 밸브인 것을 특징으로 하는 압력 조절 밸브.
  12. 제 6 항에 있어서, 적어도 부분적으로 상기 제어 피스톤(40)의 중심 길이방향 축(30)에 대해 평행하게 연장하는 상기 그루브(106)의 섹션(110)은 상기 유압 하우징(28)에 직면하는 상기 자기 코일(66)의 단부면 측에서 상기 보상 챔버(102)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 조절 밸브.
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