技术领域
[0001] 本
发明涉及一种尤其用于机动车的双离合变速箱的
液压阀。
背景技术
[0002] 由文献DE 10 2010 023 667 A1已知一种带有阀壳体的液压阀。在阀壳体中构造有其壁部被精加工的阶梯孔。阶梯
活塞在该阶梯孔中可移动地被引导地布置。在阀壳体中构造有两个彼此轴向间隔地径向通入到阶梯孔中的端口。阶梯活塞的一个部段相对阶梯孔具有构成控制槽的减小的外径，其中，两个轴向并排的端口按照阶梯活塞的轴向
定位可通过阶梯活塞被彼此截断并且/或可经由减小外径的区域彼此相连接。
[0003] 在变速箱的
滑阀的情形中，如在文献DE 10 2010 023 667 A1中所描述的液压阀的情形中那样，对于确定的应用目的而言存在使用阶梯活塞作为阀芯的需求，所述阶梯活塞在阀壳体的阶梯孔中在其不同的
位置中可移动地被引导。因此，在阀壳体中构造有形成较大直径的阶梯的带有精加工的壁部的钻孔，衬套以其圆柱形的侧表面被牢固地以钻孔长度的一部分插入到钻孔中，衬套的内壁被精加工并且其内钻孔构成阶梯孔的较小直径的阶梯。
[0004] 压入衬套在轴向
力加载的情形下被推入到阀壳体的钻孔中，直至其目标位置。为了将阶梯孔的较小的阶梯的内钻孔与在阀壳体中构造的端口连接起来，在衬套的壁部中构造有一个或多个径向连通的凹槽，所述凹槽在被插入的衬套的情形中与阀壳体的相应配属于其的端口径向重叠。
发明内容
[0005] 本发明的目的是，创造一种尤其用于双离合变速箱的液压阀，所述液压阀能够以高效、低成本并且节省空间的方式在良好的调节特性的情形中操作多个工作端口。
[0006] 上述目的利用一种具有至少两个接通位置的液压阀来实现。
[0007] 本发明的有利的设计方案和优点由以下所进行的说明和
附图得出。
[0008] 本发明建议了一种具有至少两个接通位置的液压阀，所述液压阀包括带有钻孔的阀壳体，该钻孔沿着其纵向具有带有不同直径的部段。另外，该液压阀包括用于供给液压
流体的供应端口、至少一个第一工作端口和第二工作端口、用于从活塞中排出液压流体的至少一个第一储箱出口和第二储箱出口、以及在钻孔中沿其纵向布置的活塞，所述活塞在一端处借助于施加
弹簧力的弹簧被
支撑在阀壳体上并且与设置用于施加磁力的磁
致动器可纵向移动地耦接。
[0009] 在此，第一控制槽将第一工作端口可选地与第一储箱出口或与供应端口连接，而第二控制槽将第二工作端口可选地与第二储箱出口或与供应端口连接。另外，该液压阀包括沿活塞的纵向相对于所述活塞可纵向移动地布置的销钉，所述销钉在至少一个接通位置中与弹簧共同起作用，并且所述销钉液压地与第二控制槽相连接。第一控制槽通过大小不同的第一作用面来限定。第一作用面中较大的作用面布置在带有较大直径的第一部段中，而第一作用面中较小的作用面布置在带有小于在第一部段中的直径的第二部段中。第二控制槽通过布置在带有较小直径的钻孔的部段中的第二作用面来限定。
[0010] 在此，朝向活塞的力与在活塞的第一部段中的两个作用面的差值成比例。为了实现液压阀的调节运行，必要的是：提供相应的反作用力，这能够以朝向作用面的差值的压力来实现。在此，该差值得出有效作用的面积。作用面积的大小取决于比如像液压阀的运行压力的系统参数以及所使用的弹簧。该弹簧可例如是螺旋
压缩弹簧。第二作用面的作用相互抵消，因为其具有相同的直径。
[0011] 由磁力、弹簧的力和相应被加载的作用面的相互作用调整在调节位置中的力平衡并且确定在工作端口处的输出压力。由此可取决于在磁致动器处被馈入的
电流产生在工作端口处的油压。在此，该压力与电流成比例。
[0012] 因此，优选经由其端面被加载以液压流体的销钉构成另一有效的作用面，其可逆着磁力起作用。
[0013] 该液压阀可以是变速箱液压阀、尤其是用于双离合变速箱的液压阀。
[0014] 特别有利地，利用该液压阀可彼此独立地压力调节两个通道。
[0015] 磁致动器是一种用于液压阀的驱动源的非常有效的实现方案。因此，减压阀可配备有比例特性，因为磁力与所提供的电流成比例地运行。
[0016] 在一种有利的设计方案中，液压阀可具有至少三个接通位置，其中，在第一接通位置中第一工作端口经由供应端口被加载以液压流体而第二工作端口与第二储箱出口相连接，其中，在第二接通位置中供应端口通过活塞被关闭以及两个储箱出口通过活塞被关闭或被打开，其中，在第三接通位置中第二工作端口经由供应端口被加载以液压流体并且第一工作端口与第一储箱出口相连接。
[0017] 第一接通位置(其基于在无电流的磁致动器的情形中的液压阀的基本位置)首先具有在第一工作端口中的液压流体的最大压力，因为供应端口被打开。在逐渐增加的通电的情形中，在第一工作端口中的压力逐渐降低，直至在第二接通位置中供应端口被完全关闭并且另一方面第一工作端口至储箱出口被打开，从而使得在第一工作端口中的压力被降到零。在第二工作端口中的压力同样到零，因为第二工作端口至第二储箱出口同样被打开。
[0018] 随着磁致动器的逐渐增加的通电，弹簧被过压并且供应端口在第三接通阶段中至第二工作端口被进一步打开，在第二工作端口中的液压流体的压力进一步上升，直至达到相当于液压流体的供应压力的最大值，其通常在变速箱中大于20bar(巴)。
[0019] 在一种有利的设计方案中，活塞可具有控制边缘，从而在调节位置中在沿纵向相应定位的情形中供应端口以及两个储箱出口可被关闭，其中，在第一接通位置中活塞在供应端口处的控制边缘和活塞在储箱出口处的控制边缘反向地利用调节运动在打开与关闭的位置之间来回往返，以及在第三接通位置中活塞在供应端口处的控制边缘和活塞在储箱出口处的控制边缘反向地利用调节运动在打开与关闭的位置之间来回往返。
[0020] 在第一接通位置的调节位置中，经由在供应端口处的控制边缘首先打开液压流体的流入，而在第一储箱出口处的控制边缘被关闭。随着在第一工作端口中的逐渐增加的压力和在第一部段中的活塞的作用面的差值上的逐渐增加的压力，在供应端口处的控制边缘逐渐关闭液压流体的流入并且相对第一储箱出口的控制边缘反向地逐渐打开液压流体的流出。在第一工作端口中的压力降低，活塞返回，在供应端口处的控制边缘打开流入而在储箱出口处的控制边缘又关闭流入。因此，在供应端口处和在储箱出口处的控制边缘来回往返并且这些控制边缘因此反向地打开和关闭。在磁致动器的给定的通电的情形中，因此在第一工作端口中的与此相关的液压压力经由通过控制边缘的调节设定。在此，作用面的差值引起的朝向活塞的力与弹簧力相反作用，从而因此出现平衡。在此，弹簧力有利地大约为10N。
[0021] 有利地，因此经由液压流体的朝向第一作用面的压力可控制活塞沿第一作用面的方向的运动，其中，调整力可与第一作用面的大小差异成比例。
[0022] 第三接通位置的调节位置以类似的方式实现。当磁致动器的磁力大于弹簧力时，活塞相对于弹簧经历最大的行程。在供应端口处的控制边缘打开液压流体至第二工作端口的流入。在第二工作端口中并且在销钉的作用面处构建压力。朝向作用面的压力产生逆着磁力作用的力分量。活塞因此相对于磁力被移回，从而使得控制边缘再次关闭供应端口并且打开至第二储箱出口的第二工作端口。因此，在第二工作端口中并且进而在销钉的作用面处的压力再次降低。活塞又沿磁力方向移动，从而控制边缘又打开供应端口并且压力又上升。因此，在第二工作端口中的液压流体的压力经由活塞的控制边缘被调节。在此，弹簧的力和经由销钉作用面的力逆着磁力作用，从而得出在调节位置中的力平衡。弹簧力有利地例如为大约11N。
[0023] 根据本发明的液压阀在其作为减压阀的实施方式中具有如下优点，即由此两个工作端口可被供应以液压流体并且在此独立被调节的压力构建和压力消除在两个工作端口中可利用唯一的液压阀和唯一的磁致动器来实现。附加地，该液压阀可如此设计，即作用到活塞上的磁力和液压流体的作用到活塞上的压力共同起作用并且因此可实现液压阀的非常高效的运行和可靠的调节。另外，以该方式实现用于带有两个工作端口的液压阀的非常紧凑的结构形式。在第三接通位置中，活塞可附加地经由销钉借助于液压流体被支撑在阀壳体处，这使得液压阀在该接通位置中的调节特性成为可能。
[0024] 通过阶梯孔与带有控制槽的阶梯活塞一起的使用可构建液压流体朝向第一控制槽的两个作用面的差值的压力，其以作为朝向活塞的磁力的支撑的力实现，两者逆着被支撑在阀壳体上的弹簧的力工作。在此，朝向两个作用面的差值的调整力是有效面积和在控制槽中的液压流体的压力构成的乘积，所述有效面积由两个不同直径的钻孔进而由两个作用面的差值得出。
[0025] 在一种有利的设计方案中，销钉可经由与第二控制槽相连接的钻孔在轴向布置的作用面处被加载以液压流体并且以相反于压力加载的端部支撑在阀壳体上。因此可构建朝向销钉的液压压力，其因此构建相反于磁力的朝向活塞的反力。活塞由此又可被推回，供应端口被逐渐关闭，液压流体的压力下降，这闭合调节回路。
[0026] 有利地，只要磁力小于或等于弹簧力，销钉的作用面可以是无压力的。在这些接通位置中，第二工作端口是无压力的，从而由此销钉的作用面同样可不被加载以液压流体的压力。
[0027] 另外，只要磁力大于弹簧力，销钉至第二控制槽的液压连接可有利地被压力加载，其中，销钉的调整力可与销钉的作用面的大小成比例。当磁力大于弹簧力时，至供应端口的第二工作端口被打开，从而在第二工作端口中的压力上升。因此，销钉的作用面同样被加载以液压流体的压力。
[0028] 在一种有利的设计方案中，钻孔可在由第一部段过渡至第二部段的情形中具有径向延伸的阶梯，所述阶梯沿纵向布置在供应端口与第一工作端口之间。由此，两个限定第一控制槽的作用面具有不同的面积，从而使得在控制槽中的液压流体可朝向两个作用面的有效的差值面施加有效的力，这例如沿第一作用面的方向实现，当第一作用面布置在带有较大直径的钻孔的部段中而第二作用面布置在带有较小直径的钻孔的部段中时。
[0029] 适宜地，供应端口、两个工作端口以及两个储箱出口可构造成在阀壳体中的径向钻孔，其由阀壳体的外侧直至达到钻孔。因此存在液压流体至活塞的控制槽的尽可能无干扰的流入和流出。同样地，至液压阀被安装在其中的变速箱的控制部件的端口因此尽可能简单并且可靠地设计和密封。
[0030] 有利地，该液压阀可构造成比例减压阀，其中，调节力可通过以下方式被施加到活塞上，即活塞经由磁致动器受到沿纵向的力并且经由弹簧以及被加载以液压流体的作用面可产生在相应的调节位置中的力平衡。尤其地，调节力可通过以下方式被施加到在第一调节位置中的活塞上，即活塞经由磁致动器以及第一控制槽的被加载以液压流体的第一作用面受到沿纵向的力并且经由弹簧可被加载以沿反方向的力。在第二调节位置中，调节力可通过以下方式被施加到活塞上，即活塞经由磁致动器受到沿纵向的力并且经由弹簧可被加载以沿反方向的力。
[0031] 在第三调节位置中，调节力可通过以下方式被施加到活塞上，即活塞经由磁致动器受到沿纵向的力并且经由弹簧以及销钉的被加载以液压流体的作用面可被加载以沿反方向的力。
[0032] 磁致动器是一种用于液压阀的驱动源的非常有效的实现方案。因此，减压阀可配备有比例特性，因为磁力与所提供的电流成比例地运行。为了实现调节运行，必要的是：提供相应的反作用力，这通常可利
用例如螺旋压缩弹簧的弹簧来实现。在此，弹簧的强度取决于系统参数例如压力和行程。在根据本发明的液压阀的情形中，首先经由第一作用面将有效的力通过液压流体的压力平行于磁力施加到活塞上并且另一方面将反向于磁力即平行于弹簧力的力通过销钉施加到活塞上。由此引起在相应的调节位置中的力平衡。通过所描述的布置方式，该弹簧比平常更强地设计对于调节特性而言是有利的。
[0033] 在通常的压力调节阀的情形中，在其中弹簧仅被用于在不通电或被关断的状态中确保活塞的定义的位置，在大约0.2N/mm的弹簧常数的情形中使用大约0.4N的弹簧力，而在根据本发明的液压阀中在大约7N/mm的弹簧常数的情形中使用带有大约10N的弹簧力的弹簧。同样地，活塞的最大行程(在通常的液压阀的情形中为大约1.5mm)在根据本发明的液压阀中显著更高并且处在大约2.5mm。
附图说明
[0034] 其他优点由下面对附图的说明得出。在附图中示出了本发明的
实施例。附图、
说明书和
权利要求组合地包含众多特征。本领域技术人员适宜地同样单独考虑这些特征并且概括成有意义的其他组合。
[0035] 附图实例性地示出了：
[0036] 图1示出了在第一接通位置中根据本发明的实施例的液压阀的截面；
[0037] 图2示出了在第二接通位置中根据图1的液压阀的截面；
[0038] 图3示出了在第三接通位置中根据图1的液压阀的截面；
[0039] 图4示出了根据本发明的实施例的液压阀的典型的压力曲线。
具体实施方式
[0040] 在附图中，相同或类似的部件以相同的附图文字来编号。附图仅显示例子而非限定性地来理解。
[0041] 图1示出了在第一接通位置S1中的根据本发明的实施例的液压阀10的截面。具有至少两个接通位置S1，S2，S3的液压阀10包括带有钻孔14的阀壳体12，钻孔14沿着其纵向L具有带有不同直径的部段24，26、用于供给液压流体的供应端口P、第一工作端口B和第二工作端口A以及用于排出液压流体的第一储箱出口T1和第二储箱出口T2。另外，液压阀10包括在钻孔14中沿其纵向L布置的活塞16，所述活塞在一端38处借助于施加弹簧力的弹簧40被支撑在阀壳体12上并且与设置用于施加磁力的磁致动器36可纵向移动地耦接。
[0042] 在此，第一控制槽18将第一工作端口B可选地与第一储箱出口T1或与供应端口P连接，而第二控制槽20将第二工作端口A可选地与第二储箱出口T2或与供应端口P连接。另外，液压阀10包括沿活塞16的纵向L相对于所述活塞可纵向移动地布置的销钉22，所述销钉在至少一个接通位置S1，S2，S3中与弹簧40共同起作用并且所述销钉液压地与第二控制槽20相连接。在此，第一控制槽18通过不同大小的第一作用面28，30来限定。第一作用面中较大的作用面28布置在带有较大直径的第一部段24中而第一作用面中较小的作用面30布置在带有小于在第一部段24中的直径的第二部段26中。第二控制槽20通过布置在带有较小直径的钻孔14的部段26中的第二作用面42，43来限定。
[0043] 液压阀10具有三个接通位置S1，S2，S3，其中，在第一接通位置S1中第一工作端口B经由供应端口P被加载以液压流体并且第二工作端口A与第二储箱出口T2相连接。在第二接通位置S2中，供应端口P通过活塞16被关闭。两个储箱出口T1，T2可按照液压阀10的设计方案通过活塞16被关闭或被打开，而在第三接通位置S3中第二工作端口A经由供应端口P被加载以液压流体并且第一工作端口B与第一储箱出口T1相连接。
[0044] 活塞16具有控制边缘60，62，64，66，从而在调节位置中沿纵向L的相应定位中供应端口P以及两个储箱出口T1，T2可被关闭，其中，在接通位置S1中活塞16在供应端口P处的控制边缘62和活塞16在储箱出口T1处的控制边缘60反向地利用调节运动在打开与关闭的位置之间来回往返，以及在接通位置S3中活塞16在供应端口P处的控制边缘64和活塞16在储箱出口T2处的控制边缘66反向地利用调节运动在打开与关闭的位置之间来回往返。
[0045] 经由液压流体的朝向第一作用面28，30的压力，活塞16沿第一作用面28的方向的运动可被控制，其中，调整力与第一作用面28，30的大小差异成比例。
[0046] 销钉22经由与第二控制槽20相连接的钻孔34在轴向布置的作用面70处可被加载以液压流体并且以相反于压力加载的端部被支撑在阀壳体12上，其中，只要磁力小于或等于弹簧力，那么销钉22的作用面70是无压力的。只要磁力大于弹簧力，那么销钉22至第二控制槽20的液压连接被压力加载。
[0047] 第一控制槽18的基面44在第一控制槽18的整个长度上具有相同的直径，正如第二控制槽20的基面46的那样。在由第一部段24过渡至第二部段26的情形中，钻孔14具有径向延伸的阶梯32，所述阶梯沿纵向L布置在供应端口P与第一工作端口B之间。供应端口P、两个工作端口B，A以及两个储箱出口T1，T2构造成在阀壳体12中的径向钻孔，其由阀壳体12的外侧直至达到钻孔14。
[0048] 磁致动器36包括线圈50，所述线圈在通电的情形中产生驱动电枢52并且沿纵向L移动的
磁场。电枢52又与活塞16耦接，从而使得所述活塞跟随电枢52的运动。
[0049] 液压阀10如此地构造成比例减压阀，其中，可通过以下实施方式施加朝向活塞16的调节力，即活塞16经由磁致动器36受到沿纵向L的力并且经由优选构造成螺旋压缩弹簧的弹簧40以及被加载以液压流体的作用面
[0050] 28，30，70产生在相应的调节位置S1，S2，S3中的力平衡。尤其地，在调节位置S1中通过以下方式施加朝向活塞16的调整力，即活塞16经由磁致动器36以及第一控制槽18的被加载以液压流体的第一作用面28，30受到沿纵向L的力并且经由弹簧40和销钉22的被加载的作用面70可被加载以沿反方向的力。
[0051] 在图1中示出了在第一接通位置S1中的液压阀10。通过作为阶梯孔的钻孔14与带有控制槽18，20的阶梯活塞16的一起使用可构建液压流体朝向第一控制槽18的第一作用面28与第二作用面30的差值的压力，其以作为朝向活塞16的磁力的支撑的力来实现，两者逆着被支撑在阀壳体12上的弹簧40的力工作。
[0052] 在此，朝向第一作用面28的调整力是有效面积和在控制槽18中的液压流体的压力构成的乘积，所述有效面积由在钻孔14的两个部段中的两个不同直径进而作用面28，30的差值得出。在逐渐增加的力的情形中，供应端口P被逐渐关闭，液压流体的压力降低，朝向活塞16的力因此同样下降。活塞16又逆着磁力被移动，供应端口P打开并且压力上升。因此，调节回路被关闭。以该方式，液压流体的压力可经由控制槽18的作用面28，30的控制边缘60，62来调节。
[0053] 与此相比，图2示出了在第二接通位置S2中根据图1的液压阀10的截面。在调节位置S2中通过以下方式施加朝向活塞16的调整力，即活塞16经由磁致动器36受到沿纵向L的力并且经由弹簧40可被加载以沿反方向的力。在此，活塞16进一步沿纵向L由磁致动器36被移开。随着朝向活塞16的磁力的逐渐上升并且进而活塞16从基本位置中的偏移，供应端口P被关闭，工作端口B，A沿储箱出口T1，T2的方向被打开，进而在工作端口B，A中的压力降到零并且进而同样通过作用面28，30的差值不再施加朝向活塞16的力。
[0054] 在图3中示出了在第三接通位置S3中根据图1的液压阀10的截面。在调节位置S3中通过以下方式施加朝向活塞16的调整力，即活塞16经由磁致动器36受到沿纵向L的力并且经由弹簧40以及销钉22的被加载以液压流体的作用面70可被加载以沿反方向的力。活塞16在此处以其远离磁致动器36的最大偏移中示出。随着朝向活塞16的磁力的进一步上升的升高进而活塞16离开基本位置的进一步偏移，供应端口P又沿第二工作端口A的方向打开；在供应工作端口A的第二控制槽20中的压力上升，这引起在钻孔34中的压力的上升，钻孔34由第二控制槽20离开并且在端侧提供沿活塞16的纵向L可移动的销钉22，其以另一端支撑在阀壳体12上。因此可构建朝向销钉22的作用面70的液压压力，所述液压压力因此构建相反于磁力的朝向活塞16的反作用力。活塞16由此又被推回，供应端口P被逐渐关闭，液压流体的压力下降，这闭合调节回路。
[0055] 图4另外示出了根据本发明的实施例的液压阀10的典型的压力曲线。在示出的图表中，典型的工作压力PA在两个工作端口B，A中的其中一个中按照液压阀10的接通位置作为在磁致动器36处被设定的电流I的函数示出。在接通位置S1中，PA与在第一工作端口B中的压力相符。压力PA随着磁致动器36的逐渐增加的通电由20bar的最大压力陡峭地下降，直至其在750mA(毫安)的电流的情形中到零。在该状态中达到接通位置S2，在其处供应端口P被关闭并且两个工作端口B，A至储箱出口T1，T2被打开。在进一步增加的通电的情形中，接通位置S3被达到，在其中供应端口P至第二工作端口A被逐渐打开并且因此在第二工作端口A中的压力PA随着磁致动器的逐渐增加的通电被进一步提高，直至其在1500mA的磁致动器36的最大通电的情形中达到20bar的最大值。在此，该压力范围可通过作用面28，30，70的匹配以简单的方式来改变。
