WO2007031375A1 - Druckregelventil mit integriertem dämpferelement - Google Patents

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WO2007031375A1
WO2007031375A1 PCT/EP2006/065100 EP2006065100W WO2007031375A1 WO 2007031375 A1 WO2007031375 A1 WO 2007031375A1 EP 2006065100 W EP2006065100 W EP 2006065100W WO 2007031375 A1 WO2007031375 A1 WO 2007031375A1
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hydraulic
damping element
control valve
pressure control
flange
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PCT/EP2006/065100
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Andreas Rehwald
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Robert Bosch Gmbh
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    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • G05D16/02—Modifications to reduce the effects of instability, e.g. due to vibrations, friction, abnormal temperature, overloading or imbalance
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00—Control of fluid pressure
    • G05D16/20—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means
    • G05D16/2006—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means
    • G05D16/2013—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means using throttling means as controlling means
    • G—PHYSICS
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    • G05D16/2022—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means using throttling means as controlling means actuated by a proportional solenoid

Definitions

  • the invention relates to a pressure control valve with integrated damping element in the hydraulic part, in particular for an electromagnetically actuated pressure control valve for automotive applications.
  • a device for regulating the pressure in a hydraulic circuit is known. It is provided an electrically controllable pressure control valve which has a magnetic part with an electrically controllable coil, a movably guided armature and a hydraulic part coupled to the magnetic part. Within the hydraulic part, a closing member which can be acted upon by the armature of the magnetic part controls pressure medium connections between at least one working channel and a return channel. There are provided means for damping pressure oscillations in the working channel, said means being an integral part of the pressure regulating valve and, in interaction with its housing, defining at least one circumferentially arranged pressure chamber of variable volume.
  • At least one wall of the pressure chamber is formed by an elastically deformable membrane.
  • the membrane is integrally formed on a sealing element of the pressure control valve.
  • a Viskosedämpfung which initially due to the presence of a pressure transmission medium automatic gearboxes, in particular the gear oil, initially offers, has disadvantages in terms of dynamic behavior, which has its cause in the viscosity of the dependence of the pressure transmission medium.
  • the use of elastic tension, compression and bending springs have an undesirable influence on the pressure / current proportionality of a pressure regulating valve.
  • the integration of a damping based on a turbulent flow state fails because of the limited space available and the costly manufacturability.
  • a pressure-elastic component which is preferably an elastomer molded part
  • a pressure-elastic component which is preferably an elastomer molded part
  • the hydraulic damping element which is preferably designed as an elastomeric molded part, can be installed together with the pressure regulating valve, but alternatively the possibility It is possible to use the inventively proposed damping element as a separate component.
  • the damping element is used in the form of an elastomeric molding directly in the controlled system in close proximity to the control element.
  • the damping properties of the inventively proposed, preferably as elastomer molded part (Viton) manufactured damping element are independent of the viscosity of the transmitting pressure medium. Furthermore, the function of the inventively embodied electromagnetically actuated pressure control valve is insensitive to contamination of the pressure medium of any kind. If the inventively proposed pressure control valve is used on an automatic transmission for gear change within a motor vehicle application, then its insensitivity to over the operating time of an automatic transmission, is in the transmission oil ensures accumulating contamination.
  • the damping element proposed according to the invention is preferably produced as an elastomer molded part, this can be manufactured with great freedom in terms of shape and size, with particular ease of availability of the damping element, for example in a hydraulic flange on an electromagnetically actuated pressure control valve, can be achieved.
  • the hydraulic capacity and concomitantly the damping property can be particularly easily adapted to the field of application of the invention improved pressure control valve, since the damping properties of the damping element by its air content and its shape, the material and the connection to the hydraulic part of a pressure control valve determine its dynamic behavior th.
  • the preferably produced as an elastomeric molding damping element for influencing the dynamics of an electromagnetically actuated pressure control valve has a high elasticity, whereby pressure pulsations in the hydraulic transmission path can be significantly damped.
  • the damping element is preferably used as a Foamed FKM elastomer molded part (Viton) and is thus produced in a variety of shapes and sizes.
  • the material used is characterized by a high resistance to media and temperature.
  • the durability of the inventively proposed, preferably usable on a hydraulic flange damping element is on the one hand via a closed-cell structure, which is surrounded by a closed outer skin ensured.
  • the damping element proposed according to the invention has an air content of up to 30%, whereby the air content can fluctuate by 5 to 10%.
  • the air content of the damping element proposed according to the invention defines its damping properties and can be adapted extremely easily for different hydraulic environments in which the damping element proposed according to the invention is used.
  • the damping element due to its high media and temperature resistance of other pressure transmission media, such.
  • brake fluid hydraulic oil, fuel, water or the like.
  • the use of the damping element proposed according to the invention is conceivable also on other components than on the electromagnetically actuated pressure regulating valves in question here.
  • 1 shows an electromagnetically actuated pressure control valve with a hydraulic flange, in which a damping element proposed according to the invention is integrated, 2a, partial views of a hydraulic flange with internal and 2b damping element,
  • FIG. 3 a section through a hydraulic flange of a pressure regulating valve, wherein the hydraulic flange is assigned an external hydraulic damping element
  • FIG. 4 shows a first embodiment variant of the hydraulic damping element, embedded in a hydraulic flange
  • FIG. 5 shows a further embodiment variant of the hydraulic damping element with integrated sieve filter fabric proposed according to the invention
  • Figure 7 shows a damping element which is caulked in the hydraulic flange on the front side
  • FIG. 8 shows the damping element proposed according to the invention, which is secured in the hydraulic flange via a caulking on the circumference of the damping element.
  • FIG. 1 shows a section through an electromagnetically actuated pressure regulating valve, in the hydraulic flange of which a damping element is let in.
  • a pressure regulating valve 10 shown in FIG. 1 comprises an electromagnet 12, which contains a magnetic coil 14.
  • the pressure regulating valve 10 shown in FIG. 1 is used in particular on automatic transmissions of motor vehicles and serves to change the gear.
  • the electromagnetically actuated pressure control valve 10 comprises a housing 16, in which - enclosed by the magnetic coil 14 - an armature guide 18 is formed. In the armature guide 18, an armature 20 of the pressure regulating valve 10 is guided. The armature 20 acts on a plunger 24. Located on the hydraulic flange 32, recessed in its peripheral surface 36, a sealing element 34, which is designed in the illustration of Figure 1 as an O-ring.
  • the hydraulic flange 32 comprises a recess 52 serving as a cavity into which, in the illustration according to FIG. 1, a shaped part 50 is inserted, which serves as a hydraulic damping element.
  • the molded part 50 has on its side facing away from the plunger 24, d. H. on the open side of the hydraulic flange 32, a bead-shaped curve and is preferably made as an elastomer molding (Viton molding).
  • the molded part 50 shown in FIG. 1 projects beyond the end face of the hydraulic flange 32 via a protrusion indicated by reference numeral 74.
  • FIGS. 2 a and 2 b show a section through an electromagnetically actuated hydraulic flange. From the illustration according to FIG. 2a, it can be seen that the plunger 24 is guided in a part of the armature 20 of the pressure regulating valve 10 serving as a bearing. On the plunger 24 serving as a closing member disk 54 is received, which is connected to the plunger 24. In a formed in the peripheral surface 36 of the hydraulic flange 32 recess is a seal serving sealing element in the form of an O-ring 34.
  • the hydraulic flange 32 includes a recess 52, in which the molded part 50 is recessed, wherein the molded part 50 by the hydraulic fluid in the recess 52 is pressed.
  • FIG. 2 a can be produced, on the one hand, from a closed-cell structure 60, which is surrounded by a medium-resistant outer skin 58 and has a rounded inner wall.
  • FIG. 2b shows a molded part 50 with hydraulic damping properties with a rounded inlet, which likewise has a closed-cell structure 60 and a media-resistant outer skin 58.
  • the molded parts 50 shown in FIGS. 2a and 2b have a separate screen filter 51 on their open sides.
  • the hydraulic flange 32 comprises a ring 53 with through-hole, which can be closed or released by the closing member 54.
  • FIG. 3 shows a section through an electromagnetically actuated pressure regulating valve.
  • the pressure regulating valve 10 below the electromagnet 12 comprises a hydraulic part 22.
  • the closing member 24 is actuated with disc received thereon, via which a bore 30 shown in Figure 3 can be opened or closed.
  • the bore 30 is opened, the hydraulic fluid flows out of the inlet channel P into a working channel A.
  • the closing member 54 is pressed onto the opening of the bore 30 and closes it. Hydraulic fluid is no longer able to flow via the bore 30 into the working channel A.
  • the hydraulic part 22 of the electromagnetically actuated pressure regulating valve 10 as shown in Figure 3 comprises a first sealing O-ring 44 and a second sealing O-ring 46. Between the two O-rings 44, 46 is on the outer periphery of the hydraulic part 22 a damping ring 40 recorded.
  • the damping ring 40 as shown in FIG. 3 may, on the one hand, have a closed-cell structure 60, which is enclosed by a media-resistant outer skin 58. A limited by a housing wall 42 cavity is filled with hydraulic fluid.
  • Both an external hydraulic damper 38 and the hydraulic damping ring 40 serve as capacities in an oil column and damp pressure pulsations in this, so that the inlet channel P, the working channel A and the return channel R of the hydraulic part 28 before peak pressure loads and the associated mechanical loads are effectively protected.
  • Both the external hydraulic damper 38 and the hydraulic damping ring 40 are manufactured as moldings 50, as described by way of example in FIGS. 2a and 2b, and act as hydraulic damping elements due to their air content.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the molded part proposed according to the invention.
  • the hydraulic flange 32 of the pressure control valve 10 shown in Figures 1 and 3 is indicated only schematically in Figure 4 and includes the recess 52 which serves to receive the serving as a hydraulic damping element molding 50.
  • the O-ring 34 serving as a sealing element inserted in a circumferential groove. Hydraulic fluid flows through the ring 53 enclosed by the hydraulic flange 32 (see illustration in FIG.
  • the molded part 50 is recessed.
  • the molded part 50 has a rounding 66 on the open side of the hydraulic flange 32 and projects beyond the end face of the hydraulic flange 32 about the projection 74.
  • the mold serving as a hydraulic damping element Part 50 includes a media-resistant outer skin 58 which encloses a closed-cell structure 60.
  • the molded part 50 bears with its outer peripheral surface or the rear sides of the rounding 66 against the corresponding inner sides of the hydraulic flange 32, which delimit the recess 52 of the hydraulic flange 32.
  • the molded part 50 shown in FIG. 4 has an air content of up to 30% +/- 10%.
  • the damping properties of the molded part 50 embedded in the hydraulic flange 32 in FIG. 4 depend firstly on the projection 74 of the damping element 50 via the end face of the hydraulic flange 32 and secondly on the air content and finally on the dimensioning of the thickness of the outer skin 58 with respect to that of FIG Outer shell 58 enclosed closed-cell structure 60.
  • FIGS. 4.1 to 4.3 show various form-fitting connection variants with which the z. B. shown in Figure 4 molded part 50 can be positively connected to the hydraulic flange 32.
  • Figure 4.1 shows z. B. a positive connection 100, wherein at least one, preferably a plurality of dovetail-shaped pins are formed on the molded part 50, which cooperate with corresponding recesses 104 in the molded part 50.
  • the damping element 50 which is preferably designed as an elastomer molded part, is particularly easy to attach to the hydraulic flange 32.
  • FIG. 4.2 there are a plurality of rounded pins 106 on the molded part 50, which engage in corresponding recesses on the hydraulic flange 32, so that the molded part 50 can be easily mounted in the hydraulic flange 32.
  • a positive connection 100 according to the molding 50 at least one, preferably a plurality of pins 108 are formed with diamond profile. The diamonds 108 engage in complementary openings 110 formed in the hydraulic flange 32.
  • All of the embodiments of positive connections 100 illustrated in FIGS. 4.1 to 4.3 permit easy and automatable joining of the molded parts 50 to the hydraulic flange 32 according to FIGS. 1 and 3.
  • molded parts 50 used as hydraulic damping elements can be used in assembly technology which allow influencing the damping characteristic of a hydraulic system.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of the hydraulic damping element 50 proposed according to the invention and preferably designed as a molded part.
  • FIG. 5 shows that an integrated screen filter fabric 56 is integrated into the molded part 50.
  • the molded part 50 shown in FIG. 5 represents a closed molded part which closes a cavity enclosed by the molded part 50 with the integrated mesh filter fabric 56 to the outside, so that inflowing hydraulic fluid, such as, for example, is present.
  • B. transmission oil of an automatic transmission is inevitably filtered prior to passage of the inlet channel P shown in Figure 3 and dirt on the outside of the integrated screen filter 56 remain.
  • the molded part 50 shown in FIG. 5 is fixed on the outer circumference of the hydraulic flange 32 by means of a locking lip 68.
  • the hydraulic flange 32 includes the through-hole ring 53 for the hydraulic fluid.
  • the molded part 50 shown in FIG. 5 also comprises a media-resistant outer skin 58 which encapsulates a closed-cell structure 60 of the molded part 50.
  • the inner circumferential surface of the molded part 50 is identified by reference numeral 62.
  • On the outer peripheral surface 36 of the hydraulic flange 32 is serving as a sealing O-ring 34.
  • FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of the damping element proposed according to the invention, which is preferably manufactured as an elastomer molded part.
  • the illustration according to FIG. 6 shows that the hydraulic flange 32 has on its peripheral surface 36 a recess 82 in which a sealing element integrated in the form of an O-ring 72 engages on the molded part 50.
  • the hydraulic flange 32 as shown in Figure 6 is also provided with a diameter gradation 70.
  • the molded part 50 which is preferably fastened in a form-fitting manner, has a first diameter D 1 and a second diameter D 2 which merge into one another in the region of the diameter step 70.
  • the locking of the molded part 50 shown in FIG. 6 and serving as a damping element, which has the closed-cell structure 60 and the media-resistant outer skin 58 surrounding it, is effected by the sealing element 72.
  • FIG. 7 shows a further exemplary embodiment of a connection between a damping element embodied as a molded part and a hydraulic flange.
  • the molded part 50 is received in a form-fitting manner in the hydraulic flange 32 by an end-side caulking 78.
  • the molded part 50 is one which has a medium-resistant outer skin 58 surrounding a closed-cell structure 60.
  • the ring 53 with through hole for the hydraulic fluid in the hydraulic flange 32 can be opened or closed via the closing member 54.
  • the end-side caulking 78 of the molded part 50 is formed so that between the end face of the hydraulic flange 32 and the end face of the hydraulic in the likflansch 32 caulked molding 50 a flush surface 76 sets.
  • Reference numeral 62 designates the inner circumferential surface of the molded part 50 caulked in the hydraulic flange 32.
  • the O-ring 34 is inserted as a sealing element.
  • FIG. 8 shows a further connection variant between a molded part serving as a damping element and a hydraulic flange.
  • the molded part 50 is connected in a form-fitting manner to the hydraulic flange 32 by caulking 80 on the peripheral side.
  • caulking 80 on the peripheral side.
  • an O-ring 34 is provided in the circumferential surface 36 of the hydraulic flange 32 - recessed in a recess 82 -. Due to the circumferential caulking 80 according to the embodiment of Figure 8 results between the rounding 66 on the front side of the molding 50 and the front side of the hydraulic flange 32 of the supernatant 74 already mentioned above, which the hydraulic damping properties depending on the compressibility of the closed-cell structure 60 and des Air content of serving as a damping element molding 50 influenced.
  • the cavity 52 of the hydraulic flange 32 is delimited by the inner peripheral surface 62 of the molded part 50 which is received in a form-fitting manner in the cavity 52 by the circumferential caulking 80.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckregelventil (10) zur Regelung des Druckes in einem Hydraulikkreis mit einem Elektromagneten (12), der eine elektrisch ansteuerbare Spule (14) aufweist, einem beweglich geführten Anker (20) und einem Hydraulikteil (22). Ein vom Anker (20) betätigbares Schließglied (54) steuert Druckmittelverbindungen zwischen einem Arbeitskanal (A) und einem Rücklaufkanal (R) im Hydraulikteil (22), dem ein Hydraulikflansch (32) vorgeschaltet ist. Am Hydraulikflansch (32) oder am Hydraulikteil (22) ist ein als Elastomerformteil ausgeführtes hydraulisches Dämpferelement (50) aufgenommen, welches durch den Druck eines Hydraulikfluides beaufschlagt ist.

Description

Druckregelventil mit integriertem Dämpferelement
Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckregelventil mit integriertem Dämpferelement im Hydraulikteil, insbesondere für ein elektromagnetisch betätigbares Druckregelventil für Anwendungen im Automobilbereich.
Stand der Technik
Aus DE 100 24 700 Al ist eine Vorrichtung zur Regelung des Drucks in einem Hydraulikkreis bekannt. Es ist ein elektrisch ansteuerbares Druckregelventil vorgesehen, welches einen Magnetteil mit einer elektrisch ansteuerbaren Spule, einen beweglich geführten Anker und einen mit dem Magnetteil gekoppelten Hydraulikteil aufweist. Innerhalb des Hydraulikteiles steuert ein vom Anker des Magnetteiles beaufschlagbares Schließglied Druckmittelverbindungen zwischen wenigstens einem Arbeitskanal und einem Rücklaufkanal. Es sind Einrichtungen zur Dämpfung von Druckschwingungen im Arbeitskanal vorgesehen, wobei diese Einrichtungen integraler Bestandteil des Druckregelventiles sind und in Wechselwirkung mit dessen Gehäuse wenigstens eine umfangsseitig angeordnete Druckkammer mit veränderlichem Volumen begrenzen.
Gemäß der Lösung aus DE 100 24 700 Al ist wenigstens eine Wand der Druckkammer von einer elastisch verformbaren Membran gebildet. Die Membran ist an ein Dichtelement des Druckregelventiles einteilig angeformt. Die Gewährleistung der Funktion sowie die Dauerhaltbarkeit eines Regelventils, insbesondere eines Druckregelventiles der in Rede stehenden Art, über alle Betriebszustände erfordert ein gutes dynamisches Verhalten hinsichtlich einer hohen Dynamik bei hinreichender Stabilität des zu steuernden Hydrauliksystems. Dies macht eine gute Bedämp- fung des Mediums erforderlich, welches zur Übertragung des Druckes dient. Eine Dämpfung durch Nutzung mechanischer Reibung hat sich als problematisch erwiesen hinsichtlich der Reproduzierbarkeit sowie der unvermeidbaren Hysteresevergrößerung. Eine auf elektromagnetischem Wege erzeugte Dämpfung ist aufgrund sehr kleiner Bewegungen nicht ausreichend wirksam. Eine Viskosedämpfung, welche sich aufgrund des Vorhan- denseins eines Druckübertragungsmediums bei automatischen Schaltgetrieben, insbesondere des Getriebeöls, zunächst anbietet, hat Nachteile bezüglich des dynamischen Verhaltens, was seine Ursache in der Viskosität zur Abhängigkeit des Druckübertragungsmediums hat. Der Einsatz von elastischen Zug-, Druck- und Biegefedern haben einen unerwünschten Einfluss auf die Druck-/Strom-Proportionalität eines Druckregelventils. Die Integration einer auf einen turbulenten Strömungszustand beruhenden Dämpfung scheitert am nur begrenzt zur Verfügung stehenden Bauraum sowie an der kostenauf- wändigen Herstellbarkeit. Wird eine hydraulische Kapazität im Druckregelventil verwirklicht, sei sie mit oder ohne Steifigkeit als Dämpfungselement im Regelventil selbst sowie in der Regelventilumgebung, erfordert dies erheblichen Bauraum und stellt hinsichtlich des Einsatzes eines derart hydraulisch gedämpften Druckregelventiles eine zusätzlich abzustimmende Komponente dar.
Darstellung der Erfindung
Der erfindungsgemäßen Lösung folgend wird vorgeschlagen, ein druckelastisches Bauteil, bei dem es sich bevorzugt um ein Elastomerformteil handelt, in den Hydraulikteil eines elektromagnetisch betätigbaren Druckreglers zu integrieren, um die hydraulische Kapazität im Hydraulikteil des Druckreglers gezielt zu beeinflussen. Das hydraulische Dämpfungselement, welches bevorzugt als ein Elastomerformteil ausgeführt wird, kann zusammen mit dem Druckregelventil verbaut werden, wobei jedoch alternativ die Mög- lichkeit besteht, das erfindungsgemäß vorgeschlagene Dämpfungselement als separates Bauteil einzusetzen. Vorzugsweise wird das Dämpfungselement in Form eines Elastomerformteils direkt in der Regelstrecke in unmittelbarer Nähe zum Regelelement eingesetzt.
Die Dämpfungseigenschaften des erfindungsgemäß vorgeschlagenen, bevorzugt als Elastomerformteil (Viton) gefertigten Dämpfungselementes sind unabhängig von der Viskosität des übertragenden Druckmediums. Ferner ist die Funktion des erfindungsgemäß ausgebildeten elektromagnetisch betätigbaren Druckregelventiles unempfindlich gegenüber Verschmutzungen des Druckmediums jeglicher Art. Wird das erfindungsgemäß vorgeschlagene Druckregelventil an einem Automatikgetriebe zum Gangwechsel innerhalb einer Kfz- Anwendung eingesetzt, so ist dessen Unempfindlichkeit gegen über die Betriebszeit eines Automatikgetriebes gesehen, sich im Getriebeöl ansammelnden Verschmutzungen gewährleistet.
Da das erfindungsgemäß vorgeschlagene Dämpfungselement bevorzugt als Elastomerformteil hergestellt wird, kann dieses in großer Freiheit hinsichtlich Gestalt und Größe gefertigt werden, wobei insbesondere eine leichte Fügbarkeit des Dämpfungselementes, beispielsweise in einem Hydraulikflansch an einem elektromagnetisch betätigbaren Druckregelventil, zu erzielen ist. Die hydraulische Kapazität und damit einhergehend die Dämpfungseigenschaft lässt sich besonders leicht an das Einsatzgebiet des erfindungsgemäß verbesserten Druckregelventils anpassen, da die Dämpfungseigenschaften des Dämpfungselementes durch dessen Luftgehalt und dessen Formgebung, das Material und die Anbindung an den Hydraulikteil eines Druckregelventiles dessen dynamisches Verhal- ten bestimmen.
Das bevorzugt als Elastomerformteil herstellbare Dämpfungselement zur Beeinflussung der Dynamik eines elektromagnetisch betätigbaren Druckregelventiles weist eine hohe Elastizität auf, wodurch Druckpulsationen in der hydraulischen Übertragungsstrecke signifikant bedämpft werden können. Das Dämpfungselement wird bevorzugt als ge- schäumtes FKM-Elastomerformteil (Viton) gefertigt und ist somit in vielfältiger Gestalt und Größe herstellbar. Das verwendete Material zeichnet sich durch eine hohe Medien- und Temperaturbeständigkeit aus. Die Dauerhaltbarkeit des erfindungsgemäß vorgeschlagenen, bevorzugt an einem Hydraulikflansch einsetzbaren Dämpfungselementes wird einerseits über eine geschlossenzellige Struktur, die mit einer geschlossenen Außenhaut umgeben ist, sichergestellt. Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Dämpfungsele- ment weist einen Luftgehalt auf, der bis zu 30% beträgt, wobei der Luftgehalt um 5 bis 10% schwanken kann. Der Luftgehalt des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dämpfungselementes definiert dessen Dämpfungseigenschaften und kann für unterschiedliche hydraulische Umgebungen, in denen das erfindungsgemäß vorgeschlagene Dämpfungselement eingesetzt wird, äußerst leicht adaptiert werden.
Neben dem Einsatz an Druckregelventilen, die an automatischen Getrieben zum Gangwechsel in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, kann das Dämpfungselement aufgrund seiner hohen Medien- und Temperaturbeständigkeit weiteren Druckübertragungsmedien, wie z. B. Bremsflüssigkeit, Hydrauliköl, Kraftstoff, Wasser oder dergleichen, ausgesetzt werden. Ferner ist der Einsatz des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dämpfungselementes auch an anderen Komponenten als an den hier in Rede stehenden elektromagnetisch betätigbaren Druckregelventilen durchaus denkbar.
Zeichnung
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
Es zeigt:
Figur 1 ein elektromagnetisch betätigbares Druckregelventil mit einem Hydraulik- flansch, in dem ein erfindungsgemäß vorgeschlagenes Dämpfungselement integriert ist, Figuren 2a, partielle Darstellungen eines Hydraulikflansches mit innenliegendem und 2b Dämpfungselement,
Figur 3 einen Schnitt durch einen Hydraulikflansch eines Druckregelventiles, wo- bei dem Hydraulikflansch ein externes hydraulisches Dämpfungselement zugeordnet ist,
Figur 4 eine erste Ausfuhrungsvariante des hydraulischen Dämpfungselementes, eingelassen in einen Hydraulikflansch,
Figuren 4.1 , verschiedene formschlüssige Verbindungen zwischen hydraulischem 4.2 und 4.3 Dämpfungselement und einem Hydraulikflansch,
Figur 5 eine weitere Ausfuhrungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen hydraulischen Dämpfungselementes mit integriertem Siebfiltergewebe,
Figur 6 das erfindungsgemäß vorgeschlagene Dämpfungselement mit integriertem
Dichtelement,
Figur 7 ein Dämpfungselement, welches im Hydraulikflansch an der Stirnseite verstemmt ist und
Figur 8 das erfindungsgemäß vorgeschlagene Dämpfungselement, welches über eine am Umfang des Dämpfungselementes vorgenommene Verstemmung im Hydraulikflansch gesichert ist. Ausfiihrungsbeispiele
Der Darstellung gemäß Figur 1 ist ein Schnitt durch ein elektromagnetisch betätigbares Druckregelventil zu entnehmen, in dessen Hydraulikflansch ein Dämpfungselement ein- gelassen ist.
Ein in Figur 1 dargestelltes Druckregelventil 10 umfasst einen Elektromagneten 12, welcher eine Magnetspule 14 enthält. Das in Figur 1 dargestellte Druckregelventil 10 wird insbesondere an Automatikgetrieben von Kraftfahrzeugen eingesetzt und dient an diesen dem Gangwechsel.
Das elektromagnetisch betätigbare Druckregelventil 10 umfasst ein Gehäuse 16, in welchem - von der Magnetspule 14 umschlossen - eine Ankerführung 18 ausgebildet ist. In der Ankerführung 18 ist ein Anker 20 des Druckregelventils 10 geführt. Der Anker 20 beaufschlagt einen Stößel 24. Am Hydraulikflansch 32 befindet sich, eingelassen in dessen Umfangsfläche 36, ein Dichtelement 34, welches in der Darstellung gemäß Figur 1 als O-Ring ausgeführt ist.
Der Hydraulikflansch 32 umfasst eine als Hohlraum dienende Ausnehmung 52, in welche in der Darstellung gemäß Figur 1 ein Formteil 50 eingelassen ist, welches als hydraulisches Dämpfungselement dient. Das Formteil 50 weist an seiner dem Stößel 24 abgewandten Seite, d. h. an der offenen Seite des Hydraulikflansches 32, eine wulstförmige Rundung auf und wird bevorzugt als Elastomerformteil (Viton-Formteil) gefertigt. Das in Figur 1 dargestellte Formteil 50 steht über einen durch Bezugszeichen 74 kenntlich gemachten Überstand über die Stirnseite des Hydraulikflansches 32 hervor.
Den Darstellungen gemäß der Figuren 2a und 2b ist ein Schnitt durch einen elektromagnetisch betätigbaren Hydraulikflansch zu entnehmen. Aus der Darstellung gemäß Figur 2a geht hervor, dass der Stößel 24 in einem als Lager dienenden Teil des Ankers 20 des Druckregelventiles 10 geführt ist. Am Stößel 24 ist eine als Schließglied dienende Scheibe 54 aufgenommen, welche mit dem Stößel 24 verbunden ist. In einer in der Umfangsfläche 36 des Hydraulikflansches 32 ausgebildeten Ausnehmung befindet sich ein der Abdichtung dienendes Abdichtelement in Form eines O-Rings 34. Der Hydraulikflansch 32 umfasst eine Ausnehmung 52, in welche das Formteil 50 eingelassen ist, wobei das Formteil 50 durch das Hydraulikfluid in die Ausnehmung 52 hineingedrückt wird. Das in Figur 2a dargestellte Formteil 50 kann einerseits aus einer geschlossenzelligen Struktur 60 gefertigt werden, die von einer medienbestän- digen Außenhaut 58 umgeben ist und eine gerundete Innenwand aufweisen. Die Figur 2b zeigt ein Formteil 50 mit hydraulischen Dämpfungseigenschaften mit gerundetem Einlauf, welches ebenfalls eine geschlossenzellige Struktur 60 und eine medienbeständige Außenhaut 58 aufweist. Die in den Figuren 2a und 2b dargestellten Formteile 50 weisen an ihren offenen Seiten einen separaten Siebfilter 51 auf. Der Hydraulikflansch 32 umfasst einen Ring 53 mit Durchgangsbohrung, welcher durch das Schließglied 54 verschlossen oder freigegeben werden kann.
Der Darstellung gemäß Figur 3 ist ein Schnitt durch ein elektromagnetisch betätigbares Druckregelventil zu entnehmen.
Aus der Darstellung gemäß Figur 3 geht hervor, dass das Druckregelventil 10 unterhalb des Elektromagneten 12 einen Hydraulikteil 22 umfasst. Durch den Anker, der von einer in Figur 3 dargestellten Magnetspule 14 umschlossen ist, wird das Schließglied 24 mit daran aufgenommener Scheibe betätigt, über den eine in Figur 3 gezeigte Bohrung 30 geöffnet oder verschlossen werden kann. In der Darstellung gemäß Figur 3 ist die Bohrung 30 geöffnet, das Hydraulikfluid strömt aus dem Zulaufkanal P in einen Arbeitskanal A. Bei Betätigung des Ankers 20 wird das Schließglied 54 auf die Öffnung der Bohrung 30 gedrückt und verschließt diese. Hydraulikfluid vermag nun nicht mehr über die Bohrung 30 in den Arbeitskanal A abzuströmen. Der Hydraulikteil 22 des elektromagnetisch betätigbaren Druckregelventils 10 gemäß der Darstellung in Figur 3 umfasst einen ersten, der Abdichtung dienenden O-Ring 44 und einen zweiten, ebenfalls der Abdichtung dienenden O-Ring 46. Zwischen den beiden O- Ringen 44, 46 ist am Außenumfang des Hydraulikteiles 22 ein Dämpfungsring 40 aufge- nommen. Der Dämpfungsring 40 gemäß der Darstellung in Figur 3 kann einerseits eine geschlossenzellige Struktur 60 aufweisen, die von einer medienbeständigen Außenhaut 58 umschlossen ist. Ein durch eine Gehäusewand 42 begrenzter Hohlraum ist mit Hydraulikfluid befüllt. Sowohl ein externer hydraulischer Dämpfer 38 als auch der hydraulische Dämpfungsring 40 dienen als Kapazitäten in einer Ölsäule und dämpfen Druck- pulsationen in dieser, so dass der Zulaufkanal P, der Arbeitskanal A und der Rücklaufkanal R des Hydraulikteiles 28 vor Spitzendruckbelastungen und den damit einhergehenden mechanischen Belastungen wirksam geschützt sind. Sowohl der externe hydraulische Dämpfer 38 als auch der hydraulische Dämpfungsring 40 sind als Formteile 50, wie in den Figuren 2a und 2b beispielhaft beschrieben, gefertigt und wirken aufgrund ihres Luftgehaltes als hydraulische Dämpfungselemente.
Der Darstellung gemäß Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Formteils zu entnehmen.
Der Hydraulikflansch 32 des in den Figuren 1 und 3 dargestellten Druckregelventiles 10 ist in Figur 4 nur schematisch angedeutet und umfasst die Ausnehmung 52, die zur Aufnahme des als hydraulischen Dämpfungselementes dienenden Formteils 50 dient. An der Umfangsfläche 36 des Hydraulikflansches 32 befindet sich - in einer Umiangsnut eingelassen - der als Abdichtelement dienende O-Ring 34. Über den vom Hydraulikflansch 32 umschlossenen Ring 53 strömt Hydraulikfluid (vgl. Darstellung in Figur 3).
In die Ausnehmung 52 des Hydraulikflansches 32 gemäß der Darstellung in Figur 4 ist das Formteil 50 eingelassen. Das Formteil 50 weist an der offenen Seite des Hydraulikflansches 32 eine Rundung 66 auf und steht über die Stirnseite des Hydraulikflansches 32 um den Überstand 74 hervor. Das als hydraulisches Dämpfungselement dienende Form- teil 50 umfasst eine medienbeständige Außenhaut 58, welche eine geschlossenzellige Struktur 60 umschließt. Das Formteil 50 liegt mit seiner Außenumfangsfläche bzw. den rückwärtigen Seiten der Rundung 66 an den entsprechenden Innenseiten des Hydraulikflansches 32 an, welche die Ausnehmung 52 des Hydraulikflansches 32 begrenzen. Bei dem in Figur 4 dargestellten Formteil 50 handelt es sich insbesondere um ein geschäumtes FKM-Elastomerformteil (Viton) und es kann in vielfältiger Weise an die Geometrie der Ausnehmung 52 im Hydraulikflansch 32 angepasst werden. Das in Figur 4 beispielsweise dargestellte Formteil 50 weist einen Luftgehalt von bis zu 30% +/- 10% auf.
Die Dämpfungseigenschaften des in Figur 4 in den Hydraulikflansch 32 eingelassenen Formteils 50 hängen zum einen vom Überstand 74 des Dämpfungselementes 50 über die Stirnseite des Hydraulikflansches 32 ab und zum anderen vom Luftgehalt und schließlich von der Dimensionierung der Dicke der Außenhaut 58 in Bezug auf die von der Außenhaut 58 umschlossene geschlossenzellige Struktur 60.
Den Figuren 4.1 bis 4.3 sind verschiedene Formschlussverbindungsvarianten zu entnehmen, mit denen das z. B. in Figur 4 dargestellte Formteil 50 mit dem Hydraulikflansch 32 formschlüssig verbunden werden kann.
Figur 4.1 zeigt z. B. eine formschlüssige Verbindung 100, bei welcher am Formteil 50 mindestens ein, bevorzugt mehrere schwalbenschwanzförmige Zapfen angeformt werden, die mit entsprechenden Ausnehmungen 104 im Formteil 50 zusammenwirken. Bei der in Figur 4.1 dargestellten formschlüssigen Verbindungsvariante ist das vorzugsweise als Elastomerformteil ausgebildete Dämpfungselement 50 besonders einfach mit dem Hyd- raulikflansch 32 zu fügen.
Das Gleiche gilt für die in Figur 4.2 dargestellte formschlüssige Verbindungsvariante. Gemäß dieser Ausführungsvariante befinden sich am Formteil 50 mehrere verrundete Zapfen 106, die in entsprechende Ausnehmungen am Hydraulikflansch 32 eingreifen, so dass das Formteil 50 einfach in dem Hydraulikflansch 32 montiert werden kann. Gleiches gilt für die in Figur 4.3 dargestellte Variante einer formschlüssigen Verbindung 100, gemäß der am Formteil 50 mindestens ein, bevorzugt mehrere Zapfen 108 mit Rautenprofil angeformt sind. Die Zapfen 108 mit Rautenprofil greifen in komplementäre Öffnungen 110, die im Hydraulikflansch 32 ausgebildet sind.
Sämtliche in den Figuren 4.1 bis 4.3 dargestellten Ausführungsvarianten von formschlüssigen Verbindungen 100 erlauben ein leichtes und automatisierbares Fügen der Formteile 50 mit dem Hydraulikflansch 32 gemäß der Figuren 1 bzw. 3. Damit können in montagetechnisch besonders einfacher Weise eingesetzte, als hydraulische Dämpfungselemente dienende Formteile 50 verwendet werden, die eine Beeinflussung der Dämpfungscharakteristik eines hydraulischen Systems ermöglichen.
Der Darstellung gemäß Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäß vorgeschlagenen, bevorzugt als Formteil ausgebildeten hydraulischen Dämpfungs- elementes 50 zu entnehmen.
Aus der Darstellung gemäß Figur 5 geht hervor, dass ein integriertes Siebfiltergewebe 56 in das Formteil 50 integriert ist. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 stellt das in Figur 5 dargestellte Formteil 50 ein geschlossenes Formteil dar, welches ei- nen vom Formteil 50 umschlossenen Hohlraum mit dem integrierten Siebfiltergewebe 56 nach außen verschließt, so dass einströmendes Hydraulikfluid, wie z. B. Getriebeöl eines automatischen Getriebes, vor Passage des in Figur 3 dargestellten Zulaufkanales P zwangsläufig gefiltert wird und Verschmutzungen auf der Außenseite des integrierten Siebfilters 56 verbleiben. Das in Figur 5 dargestellte Formteil 50 wird mittels einer Arre- tierlippe 68 am Außenumfang des Hydraulikflansches 32 festgelegt. Der Hydraulikflansch 32 umfasst den Ring 53 mit Durchgangsbohrung für das Hydraulikfluid. Auch das in Figur 5 dargestellte Formteil 50 umfasst eine medienbeständige Außenhaut 58, die eine geschlossenzellige Struktur 60 des Formteils 50 kapselt. Die Innenmantelfläche des Formteils 50 ist durch Bezugszeichen 62 gekennzeichnet. An der Außenumfangsfläche 36 des Hydraulikflansches 32 befindet sich der als Abdichtung dienende O-Ring 34. Aus der Darstellung gemäß Figur 5 lässt sich darüber hinaus entnehmen, dass sowohl die Rundung 66 der Stirnseite des Formteiles 50 als auch das integrierte Siebfiltergewebe 56 um einen Überstand 74 über die Stirnseite des Hydraulikflansches 32 hervorstehen.
Der Darstellung gemäß Figur 6 ist ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dämpfungselementes, welches bevorzugt als Elastomerformteil gefertigt wird, zu entnehmen.
Aus der Darstellung gemäß Figur 6 geht hervor, dass der Hydraulikflansch 32 an seiner Umfangsfläche 36 eine Ausnehmung 82 aufweist, in der ein am Formteil 50 integriertes Dichtelement in Form eines O-Rings 72 eingreift. Der Hydraulikflansch 32 gemäß der Darstellung in Figur 6 ist darüber hinaus mit einer Durchmesserstufung 70 versehen. Dadurch weist das vorzugsweise formschlüssig befestigte Formteil 50 einen ersten Durchmesser D1 und einen zweiten Durchmesser D2 auf, die im Bereich der Durchmesserstu- fung 70 ineinander übergehen. Die Arretierung des in Figur 6 dargestellten, als Dämpfungselement dienenden Formteiles 50, welches die geschlossenzellige Struktur 60 sowie die diese umgebende medienbeständige Außenhaut 58 aufweist, erfolgt durch das Dichtelement 72.
Der Darstellung gemäß Figur 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Verbindung zwischen einem als Formteil ausgebildeten Dämpfungselement und einem Hydraulikflansch zu entnehmen.
In der Darstellung gemäß Figur 7 ist das Formteil 50 im Hydraulikflansch 32 durch eine stirnseitige Verstemmung 78 formschlüssig aufgenommen. Bei dem Formteil 50 handelt es sich um ein solches, welches eine medienbeständige Außenhaut 58 aufweist, die eine geschlossenzellige Struktur 60 umgibt. Der Ring 53 mit Durchgangsbohrung für das Hydraulikfluid im Hydraulikflansch 32 ist über das Schließglied 54 freigebbar oder verschließbar. Die stirnseitige Verstemmung 78 des Formteils 50 ist so ausgebildet, dass sich zwischen der Stirnseite des Hydraulikflansches 32 und der Stirnseite des im Hydrau- likflansch 32 verstemmten Formteils 50 eine bündige Fläche 76 einstellt. Mit Bezugszeichen 62 ist die Innenmantelfläche des im Hydraulikflansch 32 verstemmten Formteils 50 bezeichnet. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass in die Umfangsfläche 36 des Hydraulikflansches 32 gemäß der Darstellung in Figur 7 der O-Ring 34 als Dichtelement eingelassen ist.
Figur 8 schließlich zeigt eine weitere Verbindungsvariante zwischen einem als Dämpfungselement dienenden Formteil und einem Hydraulikflansch.
Gemäß des Ausfuhrungsbeispieles nach Figur 8 ist das Formteil 50 durch eine umfangs- seitige Verstemmung 80 mit dem Hydraulikflansch 32 formschlüssig verbunden. In die Umfangsfläche 36 des Hydraulikflansches 32 ist - in einer Ausnehmung 82 eingelassen - ein O-Ring 34 vorgesehen. Durch die umfangsseitige Verstemmung 80 gemäß des Ausführungsbeispieles nach Figur 8 ergibt sich zwischen der Rundung 66 an der Stirnseite des Formteils 50 und der Stirnseite des Hydraulikflansches 32 der obenstehend bereits erwähnte Überstand 74, welcher die hydraulischen Dämpfungseigenschaften je nach Kompressibilität der geschlossenzelligen Struktur 60 bzw. des Luftgehaltes des als Dämpfungselement dienenden Formteils 50 beeinflusst. Der Hohlraum 52 des Hydraulikflansches 32 wird durch die Innenumfangsfläche 62 des im Hohlraum 52 durch die um- fangsseitige Verstemmung 80 formschlüssig aufgenommenen Formteils 50 begrenzt.

Claims

Patentansprüche
1. Druckregelventil (10) zur Regelung des Drucks in einem Hydraulikkreis mit einem Elektromagneten (12) mit einer elektrisch ansteuerbaren Spule (14), einem beweglich geführten Anker (20) und einem Hydraulikteil (22), in welchem ein über den Anker (20) betätigbares Schließglied (54) Druckmittelverbindungen zwischen einem Arbeitskanal (A) und einem Rücklaufkanal (R) steuert, sowie einem Hydraulikflansch (32), dadurch gekennzeichnet, dass im Hydraulikflansch (32) oder am Hydraulikteil (22) ein als E- lastomerformteil ausgeführtes hydraulisches Dämpfungselement (40, 50) angeordnet ist, welches durch den Druck eines Hydraulikfluides beaufschlagt ist.
2. Druckregelventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (40, 50) eine geschlossenzellige Struktur (60) umfasst, die von einer medienbe- ständigen Außenhaut (58) umschlossen ist.
3. Druckregelventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (40, 50) einen Luftgehalt zwischen 10% und 50%, bevorzugt zwischen 20% und 40% und besonders bevorzugt von 30% aufweist.
4. Druckregelventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (50) ein integriertes Siebfiltergewebe (56) aufweist.
5. Druckregelventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungs- element (50) mit einer Rundung (66) oder seiner Stirnseite (64) um einen Überstand (74) über eine Stirnseite (64) des Hydraulikflansches (32) hervorsteht.
6. Druckregelventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (50) mittels einer Arretierlippe (68) oder eines integrierten Dichtelementes (72) an der Umfangsfläche (36) des Hydraulikflansches (32) befestigt ist.
7. Druckregelventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass formschlüssige Verbindungen (100) zwischen dem Hydraulikflansch (32) und dem Dämpfungselement (50) an diesem als schwalbenschwanzförmige, verrundete oder rautenförmig profilierte Zapfen (102, 106, 108) ausgeführt sind, welche mit dazu komplementären Öffnungen im Hydraulikflansch (32) zusammenwirken.
8. Druckregelventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (50) über eine stirnseitige Verstemmung (78) mit dem Hydraulikflansch (32) verbunden ist.
9. Druckregelventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (50) über eine umfangsseitige Verstemmung (80) mit dem Hydraulikflansch (32) verbunden ist.
10. Steuereinrichtung für ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeugs mit einem Druckregelventil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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