KR20120050384A - 자동차 자동 트랜스미션 내의 커플링을 제어하기 위한 압력 조정 밸브 - Google Patents

자동차 자동 트랜스미션 내의 커플링을 제어하기 위한 압력 조정 밸브 Download PDF

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Abstract

특히, 자동차 자동 트랜스미션 내의 커플링을 제어하기 위한 압력 조정 밸브(10)로서, 하우징(12) 및 상기 하우징(12) 내에서 안내되는 밸브 슬라이드(22)를 포함하고, 상기 하우징은 유체 유입부로서 작용하는 제 1 횡방향 개구(14) 및 적어도 일시적으로 유체 배출부로서 작용하는 제 2 횡방향 개구(16)를 포함하며, 상기 2개의 횡방향 개구들(14, 16)은 축방향으로 서로 이격되고, 상기 밸브 슬라이드는 그 원주면에 축 방향으로 연장되는 리세스(23)를 포함하고, 상기 리세스(23)는 상기 밸브 슬라이드(22)의 제 1 축 방향 위치에서 2개의 횡방향 개구들(14, 16)을 유체 공학적으로 서로 연결하고 제 2 축 방향 위치에서 서로 분리하고, 상기 리세스(23)는 밸브 슬라이드(22)의 원주면에서 제 2 횡방향 개구(16)에 가장 가깝게 놓인, 언더 컷(40)을 가진 단부면(38)을 포함하는, 압력 조정 밸브가 개시된다.

Description

자동차 자동 트랜스미션 내의 커플링을 제어하기 위한 압력 조정 밸브{Pressure regulating valve, particularly for controlling coupling in a motor vehicle-automatic transmission}
본 발명은 청구항 제 1항의 전제부에 따른 압력 조정 밸브에 관한 것이다.
자동차의 자동 트랜스미션 내의 커플링을 제어하기 위한 압력 조정기는 공지되어 있다. 이는 전자석에 의해 작동되며, 상기 전자석은 슬라이드 밸브의 축방향으로 이동 가능한 피스톤을 적어도 2개의 끝 위치 또는 스위칭 위치로 이동시킬 수 있다. 전자석에 전류가 공급되면, 피스톤이 축 방향으로 이동됨으로써, 피스톤의 제어 에지가 슬라이드 밸브의 개구를 해제할 수 있고, 이로 인해 예컨대 유체 흐름이 커플링의 액추에이터 내로 흐를 수 있다.
개구를 통해 흐르는 유체 흐름은 추가로 축 방향 힘 성분을 발생시키며, 상기 힘 성분은 유체 흐름의 방향이 소정 방사 방향으로부터 더 많이 벗어날수록 더 커진다. 축 방향 힘 성분은 전자석의 힘에 대항하며 개구를 통해 흐르는 유체 흐름을 감소시킨다. 이는 최신 자동 트랜스미션에 요구되는 비교적 큰 관류량 및 짧은 스위칭 시간을 떨어뜨린다.
이 분야의 특허 공개로는 예컨대 EP1 703 178 A2가 있다.
본 발명의 과제는 압력 조정 밸브의 작동시 유체 흐름에 기인한 축 방향 힘 성분이 비교적 적고, 압력 조정 밸브의 관류량 및/또는 스위칭 속도는 비교적 크게 하는 것이다.
본 발명의 과제는 청구항 제 1항에 따른 압력 조정 밸브에 의해 해결된다. 바람직한 실시예들은 종속 청구항들에 제시된다. 본 발명에 중요한 특징들은 하기 설명 및 도면에도 제시된다. 특징들은 단독으로 및 명시되지 않더라도 상이한 조합으로 본 발명에 중요하다.
본 발명에 따른 방법은 압력 조정 밸브의 작동시 주어지는 유체 흐름에 기인한 축 방향 힘 성분이 비교적 적고, 압력 조정 밸브의 관류량 및/또는 스위칭 속도는 비교적 크다는 장점을 갖는다. 동시에, 본 발명에 따른 압력 조정 밸브는 특히 강성을 갖는데, 그 이유는 압력 조정 밸브의 하우징이 횡방향 개구 형태의 방사방향 개구만을 포함하며 필수적으로 링 홈 또는 환형 제어 에지를 반드시 포함하지 않아도 되기 때문이다.
본 발명에 따른 압력 조정 밸브는 2개 이상의 유압 접속부들을 포함하고, 상기 접속부들은 각각 압력 조정 밸브의 (대개 원통형) 하우징 내에 횡방향 개구로서 구현된다. "횡방향 개구"는 원형 횡방향 보어로서 또는 대안으로서 원형이 아닌 횡단면으로 구현될 수 있다. 횡방향 개구는 예컨대, 타원형 또는 직사각형 횡단면을 가진 채널로서 구현될 수 있다. 압력 조정 밸브 내에 배치된 밸브 슬라이드의 축 방향으로 연장된 리세스에 의해, 유압 접속부들이 밸브 슬라이드의 축 방향 위치에 따라 유체 공학적으로 서로 연결되고 및/또는 서로 분리될 수 있다. 압력 조정 밸브 내에 주어지는 부분적으로 축방향의 유체 흐름은 본 발명에 따라 적어도 일시적으로 유체 배출부로서 작용하는 제 2 횡방향 개구의 방향으로 방사방향으로 편향되고, 밸브 슬라이드의 원주면에서 제 2 횡방향 개구에 가장 가깝게 놓인 단부에 단부면은 언더 컷을 갖는다. 이로 인해, 밸브 슬라이드의 단부면에서 축 방향으로부터 방사방향으로 편향되는 유체 흐름은 축 방향 힘 성분이 줄어들도록 영향을 받는다. 압력 조정 밸브의 하우징이 횡방향 개구의 영역에 링 홈을 포함하지 않기 때문에, 밸브 슬라이드의 필요한 축 방향 행정이 더 커지고, 이로 인해 압력 조정 밸브의 스위칭 특성이 매우 강해진다. 밸브 슬라이드와 하우징 사이의 갭에서 누설이 더 작아지기 때문에, 추가 장점이 얻어진다.
밸브 슬라이드의 방사 방향 축에 대한 언더 컷의 각이 약 15 내지 45°, 바람직하게는 약 30°이면 압력 조정 밸브가 특히 양호하게 작동한다. 따라서, 다수의 압력 조정 밸브에 대해, 유동 제어를 위해 특히 적합한 밸브 슬라이드 또는 언더 컷의 구조가 주어진다.
압력 조정 밸브의 실시예에서, 리세스의 축 방향으로 연장되는 베이스로부터 언더 컷을 가진 단부면으로의 이행이 라운딩된다. 예컨대, 약 0.03 ㎜(밀리미터)의 반경이 30°의 언더 컷의 각과 함께, 압력 조정 밸브의 제조 가능성과 관련한 양호한 절충안인, 특히 적합한 실시예를 형성할 수 있다.
또한, 리세스가 밸브 슬라이드의 전체 원주에 걸쳐 링 홈의 형태로 연장된다. 이로 인해, 밸브 슬라이드는 리세스의 영역에 최대 크기의 축방향 횡단면을 갖기 때문에, 압력 조정 밸브의 스위칭 특성이 개선된다. 밸브 슬라이드의 각도 방향 설정이 필요 없기 때문에 다른 장점이 얻어진다.
본 발명에 의해, 압력 조정 밸브의 작동시 유체 흐름에 기인한 축 방향 힘 성분이 비교적 적어지고, 압력 조정 밸브의 관류량 및/또는 스위칭 속도는 비교적 커진다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부한 도면을 참고로 구체적으로 설명된다.
도 1은 압력 조정 밸브의 축 방향 단면도.
도 2는 도 1에 따른 압력 조정 밸브의 밸브 슬라이드의 축 방향 단면도.
도 3은 도 2의 확대도.
도 4는 언더 컷을 가진 밸브 슬라이드 및 하우징의 축 방향 섹션의 제 1 개략적인 단면도.
도 5는 도 4의 확대도.
도 6은 언더 컷을 가진 밸브 슬라이드 및 하우징의 축 방향 섹션의 제 2 개략적인 단면도.
도 7은 도 6의 확대도.
모든 도면에서 기능상 동일한 부재들 및 크기들에는 상이한 실시예에서도 동일한 도면 부호가 사용된다.
도 1은 자동차 자동 트랜스미션 내의 커플링을 제어하기 위한 압력 조정 밸브(10)를 축 방향 단면도로 도시한다. 압력 조정 밸브(10)는 원통형 하우징(12)을 포함하며, 상기 하우징은 횡방향 보어(14)로서 구현된 제 1 횡방향 개구 및 횡방향 보어(16)로서 구현된 제 2 횡방향 개구 그리고 추가 횡방향 보어들(18 및 20)을 포함하고, 상기 제 1 횡방향 개구 및 제 2 횡방향 개구는 종축선(26)의 방향으로 볼 때 서로 이격된다("축 방향 간격"). 하우징(12) 내에 하우징(12)에 대해 동축인 밸브 슬라이드(22)가 배치된다. 밸브 슬라이드(22)는 전자석(24)에 의해 종축선(26)의 방향으로 축 방향으로 이동될 수 있다. 피스톤 형태로 구현된 밸브 슬라이드(22)는 여기서 종축선(26)의 방향으로 연장된("축 방향 연장") 3개의 리세스(23)를 포함하고, 상기 리세스들(23)은 밸브 슬라이드(22)의 전체 원주에 걸쳐 링 홈의 형태로 연장된다. 도면에서 중간의 리세스(23)에만 도면 부호가 표시된다. 전자석(24)은 코일(28), 자극(29) 및 상기 밸브 슬라이드(22)에 작용하는 아마추어(30)를 포함한다. 도면에서 좌측의 영역에서, 밸브 슬라이드(22)의 단부 부분과 하우징(12) 내에 배치된 수용부(32) 사이에 코일 스프링(34)이 배치된다. 도 1의 원(36)은 밸브 슬라이드(22)의 언더 컷(40)을 가진 단부면(38)을 나타낸다. 또한, 압력 조정을 위해 필요한 채널(41)이 도시된다. 압력 조정 밸브(10)는 종축선(26)을 중심으로 실질적으로 회전 대칭으로 구현된다.
도 1은 중간 축 방향 위치에서 밸브 슬라이드(22)를 도시하며, 이 위치에서 작동 접속부(A)는 배출 접속부(T) 및 공급 접속부(P)로부터 분리된다. -도 1에 도시되지 않은- "제 1" 축 방향 위치에서, 코일(28)에 전류가 공급되고, 밸브 슬라이드(22)는 도면의 좌측 위치에 있다. 작동 접속부(A) 또는 제 2 횡방향 보어(16)는 공급 접속부(P) 또는 제 1 횡 방향 보어(14)와 유압식으로 연결된다. -마찬가지로 도 1에 도시되지 않은- "제 2" 축 방향 위치에서는 코일(28)에 전류가 공급되지 않으며 밸브 슬라이드(22)는 도면의 우측 위치에 있다. 작동 접속부(A) 또는 제 2 횡방향 보어(16)는 배출 접속부(T) 또는 횡 방향 보어(18)와 유압식으로 연결된다. 제 2 축 방향 위치에서 횡 방향 보어(14)는 횡 방향 보어(16)로부터 유체 공학적으로 분리된다.
도 2는 밸브 슬라이드(22)를 도 1에 비해 확대된 축 방향 단면도로 도시한다. 제어 에지(42) 및 아마추어측 단부 부분(44)은 여기서 종축선(26)에 대해 약 10°의 위상 또는 기울기를 갖는다. 중간 리세스(23)는 축 방향으로 연장된 베이스(45)를 포함한다. 단부면(38)의 방사방향 외측 가장자리는 제어 에지(46)를 형성한다.
도 3은 도 2의 부분 Ⅲ의 확대도이다. 단부면(38) 내의 언더 컷(40)은 밸브 슬라이드(22)의 방사방향 축에 대해 30°의 각(W)을 형성한다. 또한, 언더 컷(40)은 단부면(38)과 베이스(45) 사이에서 제 1 반경(R1)을 가지며, 제어 에지(46)에서 제 2 반경(R2)을 가진 라운딩을 갖는다. 즉, 리세스(23)의 축 방향으로 연장된 베이스(45)로부터 언더 컷을 가진 단부면(38)로의 이행은 약간 라운딩된다. 베이스(45)에 대한 언더 컷(40)의 언더 사이즈(48)는 약 0.05 ㎜(밀리미터) 이하이다.
도 4는 밸브 슬라이드(22)의 원(36)의 영역에서 축 방향 섹션의 개략적인 단면도이다. 도 5는 도 4의 부분 Ⅴ의 확대도이다. 여기서, 언더 컷(40)의 각(W)은 약 15°이다. 또한, 제어 에지(46) 및 페이즈(52)의 영역에서의 기울기는 45°이다.
도 6은 도 4와 유사한 제 2 개략적인 단면도이다. 도 7은 도 6의 부분 Ⅶ의 확대도이다. 여기서, 각(W)은 약 30°이지만, 45°일 수도 있다.
전자석(24) 또는 코일(28)에 전류가 공급되면, 아마추어(30)는 자력에 의해 도 1에서 좌측으로, 횡방향 보어들(14 및 16)이 유체 공학적으로 서로 연결되도록, 축 방향으로 이동된다. 압력 조정 밸브(10) 내의 중간 리세스(23) 내에 공급 접속부(P)로부터 작동 접속부(A)로의 실질적으로 수평의 유체 흐름이 형성된다. 원(36)의 영역에서 유체 흐름은 방사방향 외부로 횡방향 보어(16)를 향해 편향된다.
10 압력 조정 밸브
12 하우징
14, 16 횡방향 개구
22 밸브 슬라이드
23 리세스
38 단부면
40 언더 컷

Claims (4)

  1. 특히, 자동차 자동 트랜스미션 내의 커플링을 제어하기 위한 압력 조정 밸브(10)로서, 하우징(12) 및 상기 하우징(12) 내에서 안내되는 밸브 슬라이드(22)를 포함하고, 상기 밸브 슬라이드는 그 원주면에 상기 밸브 슬라이드의 길이 방향으로 연장되는 리세스(23)를 포함하고, 상기 리세스(23)는 상기 밸브 슬라이드(22)의 제 1 축 방향 위치에서 상기 하우징 내에 존재하는 2개의 횡방향 개구들(14, 16)을 유체 공학적으로 서로 연결하고 제 2 축 방향 위치에서 서로 분리하는, 압력 조정 밸브에 있어서,
    상기 리세스(23)는 하나 이상의 횡방향 개구(16), 특히 유체 배출부로서 사용되는 횡방향 개구에 가장 가깝게 놓인 단부에 언더 컷(40)을 가진 단부면(38)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 조정 밸브.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 밸브 슬라이드(22)의 방사항향 축에 대한 상기 언더 컷(40)의 각도(W)는 약 15°내지 45, 바람직하게는 약 30°인 것을 특징으로 하는 압력 조정 밸브.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 리세스(23)의 축 방향으로 연장된 베이스(45)로부터 언더 컷을 가진 단부면으로의 이행은 라운딩되는 것을 특징으로 하는 압력 조정 밸브.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리세스(23)는 상기 밸브 슬라이드(22)의 전체 원주에 걸쳐 링 홈의 형태로 연장되는 것을 특징으로 하는 압력 조정 밸브.
KR1020110116262A 2010-11-10 2011-11-09 자동차 자동 트랜스미션 내의 커플링을 제어하기 위한 압력 조정 밸브 KR20120050384A (ko)

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