CN101403932A - 电磁压力阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电磁的压力调节阀，具有：阀区段，其用于对诸如油的工质进行引导和压力调节；和磁体区段，其用于操纵对所述工质进行压力调节的所述阀区段，其中所述磁体区段具有磁体外壳，在所述磁体外壳中设有磁芯，该磁芯根据需要将磁力施加到设置在所述磁体外壳中的衔铁上，其中在调节时待克服的压力激活阈值通过设置在所述衔铁和位于所述磁体外壳的磁靴中的调节球之间的弹簧的弹力而引起，其中弹簧具有带有不同直径的区域。本发明还涉及一种用于制造这种电磁的压力调节阀的方法。

Description

电磁压力阀

技术领域

本发明涉及一种电磁压力阀，具有：阀区段，其用于对诸如油的工质进行引导和压力调节；和磁体区段，其用于操纵对工质进行压力调节的阀区段，其中磁体区段具有带有极靴的磁体外壳，其中在极靴的孔中装有调节球，且在磁体外壳中装有衔铁，在该衔铁上可根据需要施加磁力，其中在调节时待克服的压力激活阈值通过设置在衔铁和调节球之间的弹簧的弹力而引起。

背景技术

就汽车的优选在轿车中使用的现代的自动变速器而言，液压操纵的离合器用于换档。为了使得该换档过程平稳地且对于驾驶员来说无察觉地进行，必需的是，按照预先给定的压力斜坡以最高的压力精度调节离合器上的液压压力。

为了调节该压力斜坡，在现有技术中使用电磁操纵的压力调节阀。所述压力调节阀可以在其结构类型上、即根据支座结构方式或滑杆结构方式来划分。

支座结构方式的这种电磁的压力调节阀由DE 19733660A1已知。

对电磁的压力调节阀的使用例如在DE 10134115A1中有所记载。其中还公开了在双离合变速器范围内的液压的控制。

对于操纵离合器来说必需的压力水平在现有技术中通过内置在阀中的压力秤来实现。在这种情况下，由电磁体施加的可根据电流改变的力与工质的液压力平衡地作用到阀座上。

在利用平衡秤原理的情况下，由于几何和/或材料偏差，实际上只产生有限精度的预定压力水平。因此必需的是，在组装压力调节阀时能够调整产生平衡时的压力值。因此按照标准安装所谓的调节弹簧。所述调节弹簧必须与调节机构接触，从而上述压力秤平衡能够移动到所希望的压力值。这种调节在制造压力调节阀时进行，其中阀压力通过压力传感器来测量。在所测得的实际压力偏离于所希望的给定压力时，压缩弹簧预应力改变，直至产生所希望的给定压力。

由现有技术已知用于调节弹簧的各种不同的调节机构。通常使用调节螺钉、调节套筒或调节罐。

由DE 19847304A1已知一种可电磁操纵的压力调节阀，其中作为调节机构示出了利用调节螺钉的解决方案。由DE 10232293B4已知另一种压力调节阀，其中与DE 19847304A1相反，利用调节套筒来实现弹簧调节。调节套筒在此被公开成开有槽的调节套筒。利用调节罐的实现方案在DE 10255414A1中公开。

在使用调节螺钉的情况下，调节弹簧的弹簧预应力如下改变，即构造成压缩弹簧的调节弹簧支撑在螺钉上，且弹簧长度通过调节螺钉的旋转按照相应的螺距改变。但对于基于对调节套筒或调节罐的使用的压力调节阀而言，弹力并非通过旋转而改变，而是通过调节部件的轴向移动而改变。调节套筒或调节罐在此在径向预应力下按照压配合被固定到容纳孔中。在最终安装时精调的最终位置由此在使用压力调节阀的情况下得以保持。

因为压力调节阀在自动变速器中使用时会遭受到恶劣的环境状况，所以需要安全装置，用于防止在工作中待调节的压力的变动，即在压力秤的平衡范围内。在压力调节阀的工作中，会出现特别高的振动加速度，调节机构必定会受到该振动加速度的影响，从而由于该振动加速度，弹簧预应力不发生变动。因此出于这个原因，就调节螺钉而言，使用利用微封装的和/或塑料涂层的螺纹的防旋转机构。替代地或附加地，但也可以采用形状配合的解决方案。这里适于采用压制解决方案。就该压制解决方案而言，外部件的材料挤入到螺钉槽中。

而对于调节螺钉而言，防旋转固定机构已表明是合适的，在使用调节套筒或调节罐时只需要防止轴向的移动力变动的防变动机构。但这里产生了如下问题：必需的轴向的移动力不能选择得太大，因为否则无法再实现精确调节。另一方面该力也不能选择得太小，因为否则会由于振动加速度而出现不希望的变动。因此为了将该力保持在有效的范围内，必需的是，无论套筒或罐还是容纳的部件，都制成有在配合作用的部件的直径方面的很高的精度。但这在生产技术上非常繁琐且成本高昂。

在此为了找到解决方案，迄今已使用例如由DE 10232293B4已知的开有槽的调节套筒。在使用这种开有槽的调节套筒的情况下，可确定出调节力的明显小的分散(Streuung)。由于调节套筒上的槽，作为压力调节阀的一部分的电磁体的内腔的外侧基本上通过其中安装有调节套筒的孔不密封地与环境连通。这导致污染的部件会进入到压力调节阀的内部，和/或由于泄露而出现填充油的损失。

为了避免此点，现今安装有另一附加的密封件，例如封闭球或塑料罩。这同样比较繁琐，因为安装于是必须持续很久，且必须安装附加的部件，这些附加部件必须额外地预先提供，这又会导致成本提高。

由现有技术、即DE 4431459A1也已知一种电磁的压力调节阀，其中在阀盖的孔中设有调节球。阀盖在此设置在压力阀的磁体区段的远离阀区段的一侧。在此，在推杆压入其中的衔铁和调节球之间安装有螺旋弹簧。但该公开内容具有如下缺点：螺旋弹簧容易挠曲，因此在弹簧和阀盖和/或衔铁之间在该压力调节阀的工作中会出现摩擦。于是这具有如下缺点：压力调节阀的压力点范围变化，因此无法实现精确的切换。

发明内容

本发明可以有益地实现一种成本优化的弹簧调节机构，其中相应使用的零件可简单地制造，所使用的零件可提供很小地分散的调节力误差，且压力调节阀的内腔可被保护免于被污物进入和保护压力调节阀防止填充油流出。

这有益地通过如下措施得以实现，弹簧具有带有不同直径的区域。

本发明的压力调节阀由简单的零件组装而成，所述零件确保很小地分散的调节力误差，且保护压力调节阀的内腔免于被污物进入和保护压力调节阀防止填充油流出。这还在于：调节球可非常精确地制造，即具有非常精确的直径偏差和表面粗糙度，由此可产生很小地分散的移动力。压力调节阀的内腔、特别是磁体区段的内部区域，通过压入的球而被密封。因此此处无需附加的密封件。另外，调节球可以成本低廉地外购，且无论操作还是安装都可以以很小的代价来进行。

特殊的实施方式在从属权利要求中要求保护，下面对其予以详细说明。

因此，在一种实施例中有益的是，弹簧具有增粗区域，方式是弹簧的外直径略微小于单个的球所在的孔的内直径。就这种实施方式而言，在弹簧的外侧和孔的内侧之间不发生摩擦或者摩擦很小。在工作状态下压力调节阀的精度由此保持得很高。

如果增粗区域的外直径为孔的内直径的0.99倍至0.85倍，优选0.95倍，则在该实施例中摩擦被特别有效地减小。

为了进一步提高在工作情况下压力调节阀的精度，有益的是，增粗区域无摩擦地贴靠在孔的内侧上。弹簧的垂直于其纵向的移动于是即使在压力调节阀的激活状态下，亦即在衔铁由于磁力而被拉向磁芯时，也会得到特别有效的防止。

如果弹簧具有变细区域，该变细区域的外直径小于弹簧的另一区域，且该变细区域位于弹簧中间，则弹簧的至少一定的区域如下设计：该区域不会与磁体外壳接触或者与衔铁接触。压力调节阀的精确的工作由此可以得到实现。

为了简化安装，在另一实施例中有益的是，变细区域被两个增粗区域包围。于是以哪个方向将弹簧安装到压力调节阀中是无所谓的。通过使得增粗区域始终都与调节球接触，还可以特别有效地防止弹簧从调节球滑脱。

如果弹簧的端部一方面与调节球接触，另一方面与位于调节球对面的区段接触，则弹簧可以平行于衔铁的移动方向设置，特别是与移动方向同轴地且与位于压力调节阀的纵向上的对称轴同轴地设置。压力调节阀的调节性能由此得到进一步改善。

在另一特别有益的实施方式中，在弹簧的端部具有非弹性的且相互接触的螺线，优选分别有至少三匝螺线。通过使得至少两匝、优选三匝螺线相互接触，这些匝螺线可以没有弹性，即弹簧在相互接触的弹簧端螺线的区域中可以没有弹性。这对于操作压力调节阀来说，即对于改变在磁体外壳中的被嵌入的调节球和衔铁之间的路径来说，不会导致在弹簧和磁体外壳、特别是孔所在的区域之间的摩擦增加。

如果弹簧是施加压力的螺旋弹簧，则可以在这种有益的实施方式中采用成本低廉的额外购买件。使用螺旋弹簧会导致压力调节阀的耐用性特别强，且寿命长。

附图说明

图1为本发明的电磁的压力调节阀的第一实施方式的示意性的横剖视图；和

图2为根据本发明的第二实施方式的示意性的横剖视图。

具体实施方式

图1示出应用在汽车(KfZ)中的电磁的压力调节阀1。电磁的压力调节阀具有阀区段2和磁体区段3。磁体区段3具有磁体外壳4。在磁体外壳4中设置有与励磁线圈6相邻的磁芯5。励磁线圈6通过未示出的导线被供应以电流。电流供应根据需要来进行。在电流流经励磁线圈6的情况下，由励磁线圈6在磁芯5中引起磁力。该磁力作用于设置在磁体外壳4中的衔铁7上。衔铁7与压力调节阀1的纵轴线8同轴地设置。

电磁的压力调节阀1在磁体区段3的与阀区段2对置的远端具有极靴9。在极靴9中开设有孔10。孔10中设有调节球11。调节球11嵌入到孔10中。在调节球11和衔铁7之间设有弹簧12。弹簧12被构造成螺旋弹簧。螺旋弹簧是压缩弹簧。

在弹簧的端部分别具有相互靠置的弹簧端螺线。其中分别有两匝或三匝螺线相互靠置。同样可以设有四匝或五匝相互靠置的螺线。弹簧12的具有靠置的弹簧端螺线的区域也称为增粗区域13。在弹簧12的端部上构造的两个增粗区域13之间设有中间的具有有弹性的螺线的变细区域14。

弹簧12在增粗区域13上的外直径大于变细区域14的外直径。但弹簧12的增粗区域13的外直径小于孔10的内直径。弹簧12一方面以一侧的增粗区域13贴靠在调节球11上，另一方面以另一侧的增粗区域13贴靠在衔铁7上。

在此，后一增粗区域13至少与衔铁的横向于、优选垂直于压力调节阀1的纵轴8的面15接触。该面15位于衔铁7的孔的内部，其中该孔呈锥形地伸向面15。可行的是，孔的锥形结构靠近面15的区域重新过渡成圆柱形。面15的外直径优选恰好与孔10的内直径一样大。

弹簧12的变细区域14不与压力调节阀的可移动的部分接触，但也不与其不可移动的部分接触。因此在变细区域14和磁体外壳4之间不存在摩擦。

在所示实施例中，衔铁7以其与调节球11对置的侧面与推杆16接触。推杆16具有套筒17，套筒17具有控制边18。

控制边18针对工质起到打开或关闭的作用，在本实施例中，工质是液压油。视衔铁7的位置而定，推杆16的移动在阀开口19的区域中也起到打开或关闭的作用。

在所示实施例中，推杆16并未与衔铁7固定连接。但它在滑动支承20中导引。

阀区段2还具有用于工质的开口21。

在向励磁线圈6施加电压的情况下，衔铁7沿着纵轴线8的方向移动。衔铁7的移动按照公知的方式来进行。

图2示出了本发明的第二实施方式，其中相同的部件标有与图1相同的附图标记。图2在压力调节阀1的背离开口21的远端具有预控制调节装置。

就本发明的压力调节阀而言，在调节弹簧的端部具有多匝靠置的螺线，这些螺线的直径大于弹性的螺线的直径。调节球所在的孔在此同时用作弹簧定中心机构，而不会使得弹性的螺线与球容纳孔摩擦。靠置的螺线的外直径在此略微小于球容纳孔。由此确保弹簧的靠置的端螺线以很小的间隙导引。因为多个靠置的端螺线以该直径被容纳，所以也确保了不会出现弹簧的挠曲。

Claims (9)

1.一种电磁的压力调节阀(1)，具有：阀区段(2)，其用于对诸如油的工质进行引导和压力调节；和磁体区段(3)，其用于操纵对所述工质进行压力调节的所述阀区段(2)，其中所述磁体区段(3)具有带有极靴(9)的磁体外壳(4)，其中在所述极靴(9)中在孔中装有调节球(11)，其中在所述磁体外壳(4)中设有衔铁(7)，在该衔铁上可根据需要施加磁力，其中在调节时待克服的压力激活阈值通过设置在所述衔铁(7)和所述调节球(11)之间的弹簧(12)的弹力而引起，其特征在于，弹簧(12)具有带有不同直径的区域。

2.如权利要求1所述的电磁的压力调节阀(1)，其中所述弹簧(12)具有增粗区域(13)，所述弹簧(12)在该增粗区域中的外直径略微小于所述单个的球(11)所在的孔(10)的内直径。

3.如权利要求2所述的电磁的压力调节阀(1)，其中所述增粗区域(13)的外直径为所述孔(10)的内直径的0.99倍至0.85倍，优选0.95倍。

4.如权利要求2或3所述的电磁的压力调节阀(1)，其中所述增粗区域(13)基本无摩擦地贴靠在所述孔(10)的内侧上。

5.如权利要求1至4中任一项所述的电磁的压力调节阀(1)，其中所述弹簧(12)具有变细区域(14)，该变细区域的外直径小于所述弹簧(12)的另外区域，且所述变细区域(14)位于所述弹簧(12)的中间。

6.如权利要求5所述的电磁的压力调节阀(1)，其中所述变细区域(14)被两个增粗区域(13)包围。

7.如权利要求1至6中任一项所述的电磁的压力调节阀(1)，其中所述弹簧(12)的端部一方面与所述调节球(11)接触，另一方面与位于所述调节球(11)对面的区段接触。

8.如权利要求1至7中任一项所述的电磁的压力调节阀(1)，其中在所述弹簧(12)的端部具有非弹性的且相互接触的螺线，优选分别有至少三匝螺线。

9.如权利要求1至8中任一项所述的电磁的压力调节阀(1)，其中所述弹簧(12)是施加压力的螺旋弹簧。

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