具有壳体以及带有至少一个滑块侧的控制边缘的阀滑块的滑阀的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种滑阀（10），其具有壳体（12）和阀滑块（14）以及至少两个布置在所述壳体（12）上并且轴向相互间隔距离地布置的液压接口（18、20），所述阀滑块具有至少一个滑块侧的控制边缘（34），其中所述阀滑块（14）具有中间轴线（16），所述阀滑块能够沿着所述中间轴线在壳体（12）中推移；所述液压接口中的至少一个具有壳体侧的控制边缘（28、30），所述壳体侧的控制边缘与滑块侧的控制边缘（34）共同作用，并且所述接口（18、20）能够借助所述阀滑块（14）在液压方面彼此连接或者相互隔开。根据本发明，所述壳体侧的控制边缘（28、30）构造在至少一个孔（22、24）上，其中所述孔（22、24）的中间轴线（22a、24a）垂直于或倾斜于所述阀滑块（14）的中间轴线（16）延伸，但不与所述阀滑块（14）的中间轴线（16）相交。
【专利说明】具有壳体以及带有至少一个滑块侧的控制边缘的阀滑块的滑阀
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的滑阀。
【背景技术】
[0002]从市场上已知一种比如像在机动车的自动变速箱中用于控制液压压力或液压穿流量的滑阀。这种滑阀具有可轴向推移的阀滑块(“控制滑块”)，所述阀滑块例如可直接由电磁铁操纵。在备选的实施例中，阀滑块可借助预控制压力进行操纵，所述预控制压力借助辅助阀(Pilotventil)或者预控制的滑块产生。例如文献DE 10 2010 041 124 Al是该专业领域的专利公开文献。
【发明内容】
[0003]该作为本发明的依据的问题通过按权利要求1所述的滑阀得以实现。在从属权利要求中说明了有利的改进方案。此外，在以下说明书和附图中得出了对于本发明来说重要的特征，其中这些特征既可单独地也能以不同的组合出现，对本发明来说都是重要的，对此不再明确指出。
[0004]本发明的优点是，滑阀能够特别成本低廉地制成。在此，液压接口和所属的控制边缘至少局部地具有待简单加工的几何形状，它例如能够借助钻孔工艺制成。按本发明的滑阀可设计用于直接控制器或用于预控制器。此外，滑阀的阀滑块可这样设计，即借助接合几何形状能够实现液压的压力平衡，而不必在滑阀的壳体中为此设置必须在液压方面复杂相连的底切痕(Hinterstiche)或特制孔。
[0005]此外，液压接口还能够径向单侧或径向双侧地构造，由此这些控制边缘可相应地制造或精加工。同样，取决于滑阀的轴向位置的合成的穿流面(液压的穿流横截面)能以相对较宽的界限在构造上并且利用简单的器件进行匹配。对此补充的是，一个或多个直径相对较小的附加的孔能够影响取决于阀滑块的轴向位置的穿流面。它们因此能够实现“精细控制边缘”的功能。滑阀的壳体和/或液压接口例如能够设计成铸造结构，或由实心材料切削而成，从而具有经济上的优点。
[0006]本发明涉及一种滑阀，其具有壳体和阀滑块以及至少两个布置在所述壳体上并且轴向相互间隔距离地布置的液压接口，所述阀滑块具有至少一个滑块侧的控制边缘，其中所述阀滑块具有中间轴线，所述阀滑块能够沿着所述中间轴线在壳体中推移；所述液压接口中的至少一个具有壳体侧的控制边缘，所述壳体侧的控制边缘与滑块侧的控制边缘共同作用，并且所述接口能够借助所述阀滑块在液压方面彼此连接或者相互隔开，其特征在于，所述壳体侧的控制边缘构造在至少一个孔上，其中所述孔的中间轴线垂直于或倾斜于所述阀滑块的中间轴线延伸，但不与所述阀滑块的中间轴线相交。
[0007]按本发明的滑阀的功能、尤其是穿流面与阀滑块的轴向位置的依赖关系基本上取决于孔和构造在壳体中的轴向纵向孔之间的“贯通形状”，在该贯通形状中阀滑块可轴向推移。该贯通形状又基本上取决于孔的(相对)直径，并取决于孔的中间轴线的空间定向，还取决于孔的中间轴线与阀滑块的中间轴线之间的间距。这一点还将在下面进行详细阐述。
[0008]按本发明的滑阀可根据各个实施例这样设计，即所有的控制边缘和/或“精细控制边缘(Feinsteuerkante)”借助孔或作为孔实现，因此例如壳体中的环形凹槽是可有可无的。在此，滑阀的液压接口的各孔和纵向孔之间的“钻孔剪切(Bohrungsverschneidung)”能以多种方式实施，尤其可借助几乎任意的几何形状来实施可能必要的去毛刺工艺(Entgratung)0
[0009]在按本发明的滑阀的设计方案中，所述孔的中间轴线大致以所述阀滑块的半径与所述阀滑块的中间轴线间隔距离地布置。因此描述了一种设计方案，其在穿流面的大小以及穿流面取决于阀滑块的轴向位置的变化方面是尤其有用的。
[0010]在此可规定，所述孔的直径小于所述阀滑块的半径。因此描述了一种几何形状，其尤其适用于壳体侧的控制边缘与滑块侧的控制边缘的相互作用。
[0011]在滑阀的另一种设计方案中，所述孔构造为壳体中的盲孔。因此，可在滑阀的壳体上实现单侧的液压接口。此外，还可因此借助铸造方法简化滑阀的制造，并因此节省成本。
[0012]在备选的设计方案中，至少一个孔构造为壳体中的贯通孔。因此，可在壳体上实现双侧的液压接口，从而扩大液压穿流(Durchf Iuss)。
[0013]当所述液压接口包含至少一个另外的孔时，则能够扩展到用于确定滑阀的尺寸的构造上的技术方案，所述另外的孔具有比同一液压接口的其余孔更小的半径，并且所述另外的孔相对于同一个液压接口的其余孔纵向于所述阀滑块的中间轴线偏置。该另外的孔的作用是，可额外地在构造上调节由阀滑块的轴向位置分别产生的穿流面。由此例如能够实现滑阀的“精细可控制性”。
[0014]对此补充地规定，所述另外的孔的中间轴线与所述阀滑块的中间轴线相交。因此，可尤其简单地制成该另外的孔，其中它的液压效果朝阀滑块的中间轴线是“对称的”。
[0015]滑阀的设计方案规定，当借助至少两个孔构造所述液压接口时，其中的至少两个孔至少以大致相对于所述阀滑块的中间轴线镜像对称的方式构造。通过孔的数量，可在所属的液压接口上相应地增大合成的穿流面。通过朝中间轴线的镜像对称，穿流面在控制边缘的区域中的相对变化大致相当于只有一个孔的实施形式的变化，其中合成的穿流面基本上翻倍。
[0016]补充地可规定，当借助至少两个孔构造所述液压接口时，所述至少两个孔在所述壳体中液压地彼此连接。因此，在包含壳体的情况下可有利地在孔之间进行液压连接，因此不需要外部的液压连接。
[0017]在滑阀的其它设计方案中，所述液压接口借助至少一个孔构造成双侧的。因此，当孔中的至少一个设计成双侧的，则壳体上的液压接口同样设计成双侧的，这提高了构造时的自由度。此外，也简化了去毛刺工艺。
[0018]此外通过本发明，所述阀滑块能够借助预控制器进行操纵。因此，可尤其多方面地应用本发明。阀滑块以第一已知的方式直接通过执行器(例如电磁铁)轴向推移。但按本发明还可能的是，阀滑块不可直接操纵，而是可通过液压的预控制器进行操纵。因此，可尤其多方面地应用滑阀。
[0019]在一种结构方面的设计方案中，所述壳体和/或阀滑块作为精加工的铸造结构制成。通过铸造结构，该壳体可尤其成本低廉地制成。所述精加工可例如指，设置按本发明的孔或在壳体的控制边缘上进行可能的精加工(去毛刺)。
[0020]在另一种结构方面的设计方案中，所述壳体和/或阀滑块由切削加工的实心材料制成。这一点尤其在应用铝挤压型材的情况下进行。由此，按本发明的滑阀也能够具有这种几何形状变体，其制造由于壳体或阀滑块的铸造结构必要时可能过于繁杂。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]下面参照附图阐述本发明的示例性的实施例。在附图中示出了:
图1是滑阀的轴向部段的轴向剖面图；
图2是按照图1所示的线I1-1I的剖面图；
图3是图1所示的滑阀的轴向部段的俯视图；
图4是按照图1所示的线IV-1V的剖面图；
图5是具有两个贯通孔的滑阀的实施方式的剖面图；
图6是具有两个盲孔的滑阀的实施方式的剖面图；
图7是滑阀的壳体的实施方式的轴向剖面图；以及 图8是合成的穿流面关于阀滑块的轴向升程的曲线图。
[0022]对于所有在附图中功能相同的元件和参量来说，在不同的实施例中也可使用相同的附图标记。
【具体实施方式】
[0023]图1示出了滑阀10的部段的纵向剖面图。所述滑阀10包含壳体12和阀滑块14。所述阀滑块14具有中间轴线16，其可沿着该中间轴线在壳体12中推移。在此，滑阀10具有第一液压接口 18以及第二液压接口 20，它们布置在壳体12上并且轴向地、也即沿轴线16的纵向方向相互间隔距离地布置。所述壳体12在使用铝挤压型材的情况下制成。
[0024]在第一制造变体中，壳体12和/或阀滑块14制造为精加工的铸造结构。在第二制造变体中，壳体12和/或阀滑块14由切削加工的实心材料制成，例如同样由铝制成。
[0025]在此，液压接口 18借助孔22和24以及另外的孔26构成。所述孔24在图1中是不可见的，但在图2至4中得以示出。
[0026]孔22和24在壳体12中设计成盲孔。所述另外的孔26相对于孔22和24纵向于阀滑块14的中间轴线16偏置，并且关于孔22和24具有更小的直径。孔22、24和26的中间轴线22a、24a和26a (也参见图2)在此垂直于阀滑块14的中间轴线16延伸。孔22和24的中间轴线22a和24a不与阀滑块14的中间轴线16相交。但是，孔26的中间轴线26a与阀滑块14的中间轴线16相交。
[0027]壳体12的纵向孔27与孔22 —起构成贯通形状，其在图1所示的附图中借助大致呈椭圆形延伸的虚线示出。孔22和24分别相对于纵向孔27具有更小的直径。
[0028]阀滑块14具有基本上呈圆柱形的几何形状，其中阀滑块14的在附图左边和右边的端部部段分别具有半径R2，该半径基本上相当于壳体12的纵向孔27的半径。在阀滑块14的附图所示出的轴向中间区域中，阀滑块14具有关于其它半径变小的半径R1。由此，在阀滑块14的轴向中间区域中可构成流体腔36，进而构成液压通道。[0029]接下来的图2至图4示出了滑阀10的其它视图或者剖面图。在对图4进行描述时阐述了滑阀10的功能。
[0030]图2示出了滑阀10的按照图1所示的线I1-1I的剖面图。在该附图中可看到液压接口 18的两个孔22和24。液压接口 20、孔26和阀滑块14的半径Rl分别用虚线示出。借助壳体12的轴向的纵向孔27以及液压接口 18的孔22和24，分别构成了液压的壳体侧的控制边缘28和30。壳体侧的控制边缘28和30的空间走向相当于图1中通过虚线椭圆标出的贯通形状。
[0031]在图4中示出了与壳体侧的控制边缘28和30共同作用的滑块侧的控制边缘34。
[0032]图3示出了滑阀10的在图1中所示的轴向部段的俯视图。壳体12的中间轴线16同时还刻画了线1-1的特征，其以图1所示的剖面图为基础。可以看出，液压接口 20的中间轴线20a和另外的孔26的中间轴线26不与阀滑块14的中间轴线16相交。同样可以看出，孔22的中间轴线22a以及孔24的中间轴线24a大致以阀滑块14的半径R2与阀滑块14的中间轴线16间隔距离地布置。也就是说孔22和24在此相对于阀滑块14的中间轴线16镜像对称地布置。在图3中以虚线绘出了阀滑块14。
[0033]图4示出了滑阀10的按照图1所示的线IV-1V的轴向剖面图。孔22和24的中间轴线22a和24a相互间具有间距32，所述间距略微大于阀滑块14的半径R2的两倍(即直径)。除了两个已在图2中示出的壳体侧的控制边缘28和30以外，在图4中还示出了阀滑块14的(环绕的)滑块侧的控制边缘34。壳体侧的控制边缘28和30与滑块侧的控制边缘34共同作用。在图4的附图中，壳体侧的控制边缘28和30大致具有滑块侧的控制边缘34的轴向位置。此外还可以看到，在壳体12的纵向孔27与阀滑块14的具有半径Rl的轴向中间部段之间构成形式为流体腔36的液压通道。
[0034]在滑阀10运行时，阀滑块14轴向地沿着中间轴线16纵向推移。阀滑块14的在图4中所示的位置代表极限情况，其刻画了滑阀10的正好已经关闭或正好已经略微打开的状态的特征。如果阀滑块14轴向地位于在图4所示的附图中示出的位置的右边，则滑阀10关闭，也就是说，液压接口 18基本上与液压接口 20液压地分隔开。
[0035]相反，如果阀滑块14轴向地位于在该附图中示出的位置的左边，则滑阀10相应地打开，即在液压接口 18和流体腔36或者第二液压接口 20之间建立液压连接。在阀滑块14轴向推移时，滑阀10在控制边缘28、30和34的区域中没有滞后现象(Hysterese)。
[0036]借助壳体侧的控制边缘的通过孔22和24达到的、尤其是几何的形状，滑阀10的合成的穿流面48 (参见图8)可以特别好地与各自的应用情况相匹配。这一点还会在图8中进行详细阐述。孔26尤其能够发挥所谓的“精细控制边缘”的功能，由此能够实现特别精确或多种多样的液压控制。在此，孔26关于孔22和24的轴向偏置以及孔26的相关直径是很重要的。
[0037]在滑阀10的另一个、但是未示出的实施例中，阀滑块14的在图4所示的附图中示出的右边的部段包含其它滑块侧的控制边缘35。所述滑块侧的控制边缘35可与相应的壳体侧的控制边缘在壳体12的另一液压接口处共同作用。由此，可借助总共三个液压接口建立所述滑阀10。所述三个液压接口可包含流入接口(供给压力)、工作接口(工作压力)和流出接口(储箱接口)。在滑阀10上具有多于总共三个液压接口也是可能的(同样未示出)。
[0038]此外通常还可能的是，直接借助执行器或间接地借助液压预控制器轴向地推移滑阀10的阀滑块14。滑阀10的液压预控制器从现有技术中已知。
[0039]图5示出了孔22和24的针对图1至4的备选的实施方式。孔22和24在此设计成贯通的孔。由此，液压接口 18可设计成双侧的，或在制造时在两侧进行加工。在孔22和24是贯通孔的情况下，液压接口 18还可备选地设计成单侧的。为此，在附图中孔22和24的下方端部部段可分别借助球体38液压密封地填缝(verstemmen)。在滑阀10的未示出的实施例中，孔22和24的下方端部部段借助盖板封闭。
[0040]图6示出了滑阀10的另一实施方式，其中在附图中孔22和24的上方端部部段借助布置在壳体12中的凹槽40液压地彼此连接。因此，两个孔22和24在壳体12的内部液压地彼此连接。
[0041]图7示出了滑阀10的壳体12的轴向剖面图。在所示的视图中尤其可看到壳体侧的控制边缘28，其按照该视图具有大致椭圆形的走向。
[0042]图8示出了具有两条用于滑阀10的合成的穿流面48的曲线42和44的图表，所述曲线关于滑阀10或阀滑块14的轴向升程50上描绘出来(auftragen)。对此补充的是，为了实现比较目的，还绘出了按照现有技术的第三曲线46。
[0043]曲线44刻画了按图1至图4的滑阀10的实施方式的特征。曲线42刻画了与图1至图4的实施方式类似的滑阀10的实施例的特征，其中滑阀10没有其它孔26。曲线46相当于现有技术，其中壳体12具有带有精细控制边缘的环形槽。
[0044]根据按照现有技术的轴向升程50 (曲线46)来改变合成的穿流面48，这一点基本上取决于阀滑块14的直径(半径R2的两倍)。传统的滑阀10的其它参数相对没那么重要地影响曲线46的走向。
[0045]相反，根据曲线46的轴向升程50来改变合成的穿流面48，这一点首先取决于阀滑块14的半径R2，并且其次取决于孔22和24的直径。由此，按照本发明的滑阀10具有第二参数，借助该第二参数，合成的穿流面48的走向能够关于轴向升程50在构造上进行匹配。
[0046]相反，曲线44的走向基本上取决于总共三个参数。第一个是阀滑块14的半径R2，第二个是孔22和24的直径，第三个是另外的孔26相对于孔22和24的轴向间距(无附图标记)。以这种方式能够实现第三自由度，从而合成的穿流面48的走向可在轴向升程50上尤其多种多样地在构造上“通过多个尺寸”来调整。因此对于曲线42来说，但尤其对于曲线44来说，可指示出合成的穿流面48的一个区域，在该区域中可在构造上调节曲线42或44的走向。这一点在图8的附图中通过虚线的垂直双箭头52表示。
【权利要求】
1.一种滑阀(10)，其具有壳体(12)和阀滑块(14)以及至少两个布置在所述壳体(12)上并且轴向相互间隔距离地布置的液压接口(18、20)，所述阀滑块具有至少一个滑块侧的控制边缘(34)，其中所述阀滑块(14)具有中间轴线(16)，所述阀滑块能够沿着所述中间轴线在壳体(12)中推移；所述液压接口中的至少一个具有壳体侧的控制边缘(28、30)，所述壳体侧的控制边缘与滑块侧的控制边缘(34)共同作用，并且所述接口(18、20)能够借助所述阀滑块(14)在液压方面彼此连接或者相互隔开，其特征在于，所述壳体侧的控制边缘(28、30)构造在至少一个孔(22、24)上，其中所述孔(22、24)的中间轴线(22a、24a)垂直于或倾斜于所述阀滑块(14)的中间轴线(16)延伸，但不与所述阀滑块(14)的中间轴线(16)相交。
2.按权利要求1所述的滑阀(10)，其特征在于，所述孔(22、24)的中间轴线(22a、24a)大致以所述阀滑块(14)的半径(R2)与所述阀滑块(14)的中间轴线(16)间隔距离地布置。
3.按权利要求1或2所述的滑阀(10)，其特征在于，所述孔(22、24)的直径小于所述阀滑块(14)的半径(R2)。
4.按权利要求1或2所述的滑阀(10)，其特征在于，所述孔(22、24)构造为所述壳体(12)中的盲孔。
5.按权利要求1或2所述的滑阀(10)，其特征在于，所述孔(22、24)构造为所述壳体(12)中的贯通孔(22、24)。
6.按上述权利要求中至少一项所述的滑阀(10)，其特征在于，所述液压接口(18)包含至少一个另外的孔(26)，所述另外的孔具有比同一液压接口(18)的其余孔(22、24)更小的半径，并且所述另外的孔相对于同一个液压接口(18)的其余孔(22、24)纵向于所述阀滑块(14)的中间轴线(16)偏置。
7.按权利要求5所述的滑阀(10)，其特征在于，所述另外的孔(26)的中间轴线(26a)与所述阀滑块(14)的中间轴线(16)相交。
8.按上述权利要求中至少一项所述的滑阀(10)，其特征在于，当借助至少两个孔(22、24)构造所述液压接口(18)时，其中的至少两个孔(22、24)至少以大致相对于所述阀滑块(14)的中间轴线(16)镜像对称的方式构造。
9.按上述权利要求中至少一项所述的滑阀(10)，其特征在于，当借助至少两个孔(22、24)构造所述液压接口(18)时，所述至少两个孔(22、24)在所述壳体(12)中液压地彼此连接。
10.按上述权利要求中至少一项所述的滑阀(10)，其特征在于，所述液压接口(18)借助所述孔(22、24)构造成双侧的。
11.按上述权利要求中至少一项所述的滑阀(10)，其特征在于，所述阀滑块(14)能够借助预控制器进行操纵。
12.按上述权利要求中至少一项所述的滑阀(10)，其特征在于，所述壳体(12)和/或阀滑块(14)作为精加工的铸造结构制成。
13.按上述权利要求中至少一项所述的滑阀(10)，其特征在于，所述壳体(12)和/或阀滑块(14)由切削加工的实心材料制成。
【文档编号】F16K11/07GK103574096SQ201310345653
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月9日 优先权日:2012年8月10日
【发明者】罗本进 申请人:罗伯特·博世有限公司