具有部件和阀壳体的装置的制作方法

具有部件和阀壳体的装置


背景技术：

1.对于具有阀体的阀的制造和组装有特殊的要求，该阀体还具有横向于阀轴线定向的入口端口或出口端口。在de 10 2015 211 599 a1中公开了这种阀。对于这样的阀，定向组装通常是必要的，使得阀体的横向定向的端口和壳体中的相关联通道的端口以这些端口可以彼此渗透的方式连接。


技术实现要素：

2.本发明的目的是提供可以容易且廉价地组装的装置和阀。
3.该目的根据权利要求1的主题来实现。
4.根据本发明，提供了一种具有部件和阀壳体的装置，该装置具有以下特征：
[0005]-阀壳体坐置在部件的孔中并且至少部分地由部件的壁封围。该部件例如是传动装置的壳体或旋转部件的毂。该部件由钢或例如铝合金制成。
[0006]-阀壳体设置有至少两个第一端口，所述至少两个第一端口绕阀壳体的轴向定向的中心轴线彼此周向相邻。第一端口横向定向、即沿中心轴线的方向的径向定向。
[0007]-相邻的第一端口沿绕中心轴线的每个周向方向各自由阀壳体的共用的桥接部限定，该桥接部布置在第一端口之间的周向侧部上。因此，第一端口在周向侧部上一方面由这种桥接部界定并且另一方面通过桥接部彼此隔开。相应的桥接部优选地由与阀壳体相同的材料制成并且优选地与阀壳体一体地形成。
[0008]-该部件具有带有第一通道端口的至少一个第一通道。流动介质经由通道流动至第一端口或从第一端口流出。
[0009]-第一通道端口和第一端口中的至少一个第一端口的至少一个截面彼此径向相对地定位，使得通过第一通道开口和第一开口在通道与阀的内部之间形成流动介质能够通过的径向第一通路。
[0010]-在端口中的两个端口之间的桥接部的周向侧部上定向的最大桥接部宽度小于第一通道端口的沿相同的周向方向在周向侧部上测量的第一通道端口的最大通道端口宽度。
[0011]
通常，穿过阀的用于流动介质的通路是轴向的。这意味着流动介质流动到阀的前端口中并在后部处离开阀。流动介质例如是油，优选地为齿轮油。然而，还存在其中必须控制纵向通道与横向通道之间的流动介质的压力或流动介质的流动方向的装置。在这种情况下，例如，阀具有纵向定向的端口和至少一个横向定向的端口。横向是沿相对于轴向对准的阀轴线的径向方向观察的。将这样的阀组装到装置或部件中是相对复杂的，因为横向定向的端口必须相对于横向通道精确对准，使得流动介质可以不受阻碍地通过端口流动到横向通道中，或者反之亦然。这样的问题在于，即使是阀绕其自身轴线的轻微的不经意的旋转也会在端口和通道的通路横截面之间产生周向侧部偏移，从而产生没有足够的流动介质能够通过的风险。
[0012]
因此，必须找到在组装期间将阀精确地对准在其位置使得在横向通道和阀中的横向定向的端口的流动横截面之间存在对应关系的装置。这种位置定向的组件所需的投入相
对较高。根据本发明的布置避免了这种投入。
[0013]
相邻的第一端口沿绕中心轴线的每个周向方向各自由共用的桥接部界定。同时，在端口中的两个端口之间的桥接部的周向侧部上定向的最大桥接部宽度小于第一通道端口的沿相同的周向方向在周向侧部上测量的最小通道端口宽度。即使阀在没有绕中心轴线定向组装的情况下被插入到部件中，通道端口在桥接部相对于通道端口处于不利位置的情况下也不会被完全覆盖。在桥接部中的一个桥接部直接与通道端口径向相对的情况下甚至可能不是这种情况。在任何情况下，足够的流动介质可以通过第一通道和端口，而不需要将绕其中心轴线定向的阀插入部件的孔中。如本发明的一个实施方式所提供的，这特别是在桥接部的宽度不超过通道端口的三分之一的情况下得到确保。
[0014]
在本发明的一个实施方式中，阀壳体紧密地配装在部件的孔内，其中，第一端口中的至少两个第一端口被部件部分或完全地封闭。阀壳体在部件中的紧密导引确保了流动介质实际上仅经由为此目的而设置的端口流动到阀中并流出阀，并且确保了不发生泄漏损失。
[0015]
根据本发明的另一实施方式，阀壳体设置有布置在周向侧部上的至少三个第一端口。如之前所提及的，桥接部的宽度也基于通道端口有多宽。因此，桥接部的宽度是有限的。在阀壳体仅设置有第一端口中的两个第一端口的情况下，可以得出的是，具有两倍桥接部宽度的第一端口中的每个第一端口必须延伸圆周的几乎一半。然而，这也可能导致阀壳体的不稳定设计。在这种情况下，阀壳体的上部部分和阀壳体的下部部分将仅通过两个桥接部连接。与阀壳体的整个圆周相比，这些桥接部形成得非常窄。因为阀壳体优选地由金属板通过冷成型制成，所以桥接部的横截面也可以形成为具有小的板厚度。例如，如果必须将阀压入部件中，这可能会导致压入期间阀壳体在桥接部的区域中的不希望的变形。制造这样的阀壳体的方法通常还提供第一端口的横向冲压。出于加工原因和尺寸稳定性，这种方法需要桥接部的最小横截面。因此，本发明的一个实施方式提供了多于两个的第一端口，例如至少三个第一端口。这增加了桥接部的数目，并且阀的上部部分与下部部分之间的桥接区域更加稳定。
[0016]
基于此，本发明的一个实施方式设置的是，阀壳体设置有在阀壳体的周向上以彼此相等的周向节距分布的第一端口中的至少三个第一端口和相关联的桥接部。因此，阀壳体在桥接区域中被分成对应于第一端口的数目n的若干周向部分加上对应于桥接部的相同数目n的周向部分。因此，在n＝3个第一端口和n＝3个桥接部的情况下，这意味着分成六个周向部分。周向节距ut是节圆的弧度度量，该周向节距描述了第一端口在其沿周向方向的最窄点处的宽度，并且节圆位于绕第一端口的最窄点所在的中心轴线的整圆周长au上。因此，周向节距是第一端口的在其界定第一端口的两个桥接部之间的最窄点处测量的周向宽度。
[0017]
以下情况适用：au-((n
×
ut) (n
×
st)对应于数值0。au是最窄点处的阀壳体的整圆周长au。n对应于阀壳体中的第一端口的数目和界定的桥接部的相同数目n。st代表桥接部的以弧度度量的宽度并且也像周向节距一样在整圆周长au上测量。第一端口在圆周上的均匀分布、同时桥接部彼此之间的相等尺寸、以及有利地第一端口在周向方向上的相等宽度保证了从部件进入处于阀壳体的任何位置的阀到第一通道的通路处的相同的流动横截面。第一端口和桥接部在周向侧部上的均匀分布以及因此的对称性也有利于这样的阀壳体
的制造。
[0018]
本发明的一个实施方式在阀壳体中设置了轴向面对第二通道的第二通道端口的至少一个第二端口，使得在第二通道与阀壳体的内部之间形成流动介质能够通过的轴向第二通路。
[0019]
第一端口定向成横向于第二端口并且优选地通过冲压被引入到由金属板制成的阀壳体中。第一端口在距阀轴线一定径向距离处沿轴向方向延伸。相应的第一端口的中心轴线沿垂直于中心轴线的径向方向延伸。可以容易且廉价地生产阀壳体。
[0020]
活塞经由活塞外壳在阀壳体中以可轴向移动的方式被导引并且在阀壳体中径向居中。这特别是在活塞在壳体中径向居中的径向游隙非常小时有利地导致活塞在阀壳体中基本上压密且同时可轴向移动的导引。当这些部件是由金属板拉制而成而没有机加工时，滑动表面、即阀壳体的内部筒形表面的直径和活塞的外部筒形表面的直径可以非常精确地设定。部件的表面上的滑动涂层可能是有利的。
[0021]
活塞被引导成能够在阀壳体中抵抗弹簧的弹簧力从关闭位置轴向移动到打开位置。在活塞的关闭位置中，第二端口被活塞基部封闭并且第一端口至少部分地被活塞外壳封闭。在打开位置中，活塞基部已经脱离阀座。类似于控制边缘，活塞的至少一个边缘或轮廓由此使未被部件销住的第一端口或第一端口的未被部件覆盖的部分暴露，使得在第二端口与第一端口中的至少一个或两个第一端口之间形成流动介质能够通过的穿过阀的连接。在这种情况下，受到由径向游隙引起的活塞与部件之间的泄漏间隙的影响，阀壳体的与第二端口轴向相对的敞开端部在关闭位置和打开位置两者中都通过活塞相对于流动介质密封。
[0022]
可以设想的是，已经或仍然处于关闭位置，与第一通道端口相对的第一端口仅通过活塞外壳部分地封闭。这意味着该第一端口的流动介质可以流动通过的槽形贯通开口没有被活塞外壳覆盖，并且没有被处于关闭位置的活塞覆盖并且在安装状态中通向第一通道。槽形贯通开口至少在关闭位置中由活塞的一部分和相应的第二端口的边缘界定，该槽形贯通开口通向通道的开口横截面。本发明的优点在于，在阀打开之后，通过阀在第一端口与第二端口之间、或者在流的相反方向上立即形成流动介质可以流动通过的通路，并且压力迅速降低。这对弹簧的设计具有有利的影响。
[0023]
如果在活塞与阀壳体之间形成直接连接至阀座的环形通道，则可以实现相同的效果。环形通道可以通过阀壳体和活塞的设计根据需要设计。环形通道在活塞脱离阀座之后立即充满流动介质。流动介质的压力由此被转移到活塞的更大区域上。
[0024]
如果活塞基部和活塞外壳借助于形成在活塞上的过渡部分彼此连接，也可以实现相同的效果。至少在关闭位置中，环形通道由过渡部分和阀壳体的与过渡部分相对的部分界定。
[0025]
替代性地，还提供了两种措施的组合。环形通道在活塞的关闭位置中在槽形贯通开口处已经朝向至少一个第二端口打开。
[0026]
根据上述措施，可以得出的是，打开阀所需的压力大于当活塞已经脱离阀座时阀中普遍存在的压力。这种布置的优点在于，用于打开和关闭根据本发明的阀的压力的值在该过程中可以被设定为恒定且可靠的，并且压力补偿在很短的时间内发生。
[0027]
该阀设置有套筒形阀壳体，该套筒形阀壳体在上部部分上具有与阀轴线同心定向
的套筒外壳和由金属板制成的边缘，该边缘沿阀轴线的方向的径向定向并围绕第二端口延伸。该边缘可选地设置有紧固至该边缘的单独的阀座，或者该阀座由金属板直接冲压到该边缘中。这种解决方案可以非常便宜地进行生产。不需要对阀座进行昂贵的机加工。上部部分之后是具有第一端口的桥接部分。朝向阀的端部跟随着支承元件所附接的下部部分。
[0028]
本发明的一个实施方式设置的是，活塞是套筒形的，其具有中空的筒形活塞外壳和在一侧封闭活塞的活塞基部，其中，弹簧被活塞外壳轴向环绕并且在活塞内侧轴向支承在活塞基部上。活塞优选地由金属板制成。活塞基部对应地是薄壁的。与实心活塞相比，由于活塞的内部也可用作弹簧的安装空间，因此弹簧能够获得更多的轴向安装空间。因此，更多的选择可用于弹簧的选择和设计，弹簧也可以包括并联连接或串联连接的若干弹簧。
[0029]
支承元件在阀壳体的背离第一端口的端部处插入到周向凹槽中并且至少轴向地支承在周向凹槽中。将支承元件以形状配合的方式固定在阀壳体上从一开始就防止了阀壳体与支承元件之间可能由压配合引起的变形。因此，在任何情况下都可以保证阀座的精度。在由金属板制造阀壳体期间，阀壳体中的形状配合所必需的周向凹槽可以容易地引入到成型过程中而不需要额外的机加工费用。
[0030]
在上面所提及的上下文中，本发明提供了一种用于调节车辆传动装置中的流动介质的压力的装置。该装置由传动装置部件的一部分、至少第一通道和第二通道以及阀形成。在传动装置部件的该部分中，第一通道通向第一端口并且至少两个第二端口通向第二通道。
附图说明
[0031]
下面使用阀的本发明的示例性实施方式和其他实施方式来描述本发明。在这种情况下，阀被设计为压力补偿阀并且安装在用于控制流动介质的压力的装置中。
[0032]
在附图中：
[0033]
图1
–
以高度简化且未按比例绘制的草图示出了装置1，其以相对于另外未进一步示出的阀的中心轴线2的横截面示出，该中心轴线在该图示中垂直延伸到图像中；
[0034]
图2
–
以沿着阀轴线2和根据图1的线ii-ii截取的纵向截面示出了用于控制其中安装有阀3的车辆传动装置中的流动介质的压力的装置1；
[0035]
图3
–
以整体视图示出了作为单独零部件插入到装置1中的阀3；
[0036]
图4
–
示出了图3中所示的阀3的阀壳体6的示意图，其示出了阀壳体6上的端口7和25的孔图案和分布；
[0037]
图5
–
示出了作为图4中所示的阀壳体6的替代方案的另一阀壳体33的示意图；
[0038]
图6
–
示出了装置1的截面，其具有部分切开的部件4并且具有通过形成在部件4中的横向通道19的通道端口5到阀壳体6的视图；
[0039]
图7
–
示出了装置1的截面，其具有部分切开的部件4并且具有通过形成在部件4中的横向通道19的通道端口5到处于与图6中所示的安装位置不同安装位置的阀壳体6的视图；
[0040]
图8
–
示出了装置1的截面，其具有部分切开的部件4并且具有通过形成在部件4中的横向通道19的通道端口5到处于与图6中所示的安装位置不同的安装位置的阀壳体6的视图；
[0041]
图9
–
示出了根据本发明的装置的另一示例性实施方式的截面，其具有部分切开的部件4并且具有通过形成在部件4中的横向通道19的通道端口5到阀壳体33的视图。
具体实施方式
[0042]
图1
–
装置1的部件4设置有通道端口5。图1以穿过桥接区域12的截面图示出了阀壳体6。阀壳体6坐置在部件4的孔11中。在阀壳体6的外侧表面10与部件4的孔11的内侧表面之间形成有由压配合、替代性地过渡配合或者间隙配合限定的接合部14。阀壳体6设置有n＝6的周向分布的第一端口7和n＝6的周向分布的桥接部8。在桥接区域12中绕中心轴线2延伸至任意轴向高度的整圆9同时位于阀壳体6的筒形内侧表面18上。因此，标称尺寸的整圆9的整圆周长au对应于桥接区域12中的阀壳体6的内圆周。第一端口7在第一端口之间具有相同的周向节距ut。并且桥接部8在桥接部之间各自具有相同的周向节距st。
[0043]
周向节距ut是弧度度量，即位于具有整圆周长au的整圆9上的节圆的节圆长度。在图像中，相应的节圆ut在第一端口7的限制边缘15与16之间延伸，所述限制边缘同时分别是相应的桥接部8的限制边缘15和16并且各自在阀壳体6的内侧表面18上的整圆9上延伸，如沿逆时针方向观察的。在这方面，不排除这些限制边缘15和16还设置有倒角。限制边缘15和16在沿周向方向的最窄点处界定相应的第一端口7，该最窄点在这种情况下位于内侧表面18的高度处。
[0044]
数值0等于整圆的周长与((n
×
ut) (n
×
st)之和产生的差值。该和对应于阀壳体的沿着其在周向方向上具有其最窄点的第一端口延伸的整圆的周长au。n是阀壳体中的第一端口的数目并且也是界定的桥接部的数目。st描述了当沿顺时针方向观察时在限制边缘15与16之间以弧度度量的相应的桥接部8的宽度，该宽度是在周长au上测量的。
[0045]
图2
–
装置1包括部件4、阀3、第一通道19、第二通道20和第三通道21。阀3包括阀壳体6、活塞22、弹簧23和支承元件24。弹簧23轴向夹持在活塞22与支承元件24之间。支承元件24支承或保持在阀壳体6上。活塞22在阀壳体6的内侧表面18上沿着阀轴线2以可移位的方式被轴向导引。阀轴线2对应于中心轴线2。阀壳体6设置有若干第一端口7，所述若干第一端口在周向侧部上通过在该图中不可见的桥接部(参见图1中的桥接部8)彼此隔开，然而，由于纵向截面，在该图中仅可见所述若干第一端口中的一个第一端口。第一端口7横向于中心轴线2对准。另外，阀壳体6具有第二端口25，该第二端口被中心轴线2轴向穿透。阀壳体6可以被分成上部部分26、桥接区域12(参见图1的截面图)和下部部分27。上部部分26设置有第二端口25并且具有阀座28，活塞22在其关闭位置中以密封的方式邻接抵靠阀座。然而，活塞22在图2中示出为处于打开位置。桥接区域12包括第一端口7和桥接部。阀壳体6的下部部分27用于导引活塞22并用作支承元件24的锚固部。另外，阀3在其后部处的支承元件24中具有贯通开口29。
[0046]
第一通道19的通道端口5与第一端口7中的一个或两个端口径向相对。第二通道20通向第二端口25并在孔11中轴向延伸。阀壳体6经由外侧表面10被压入到孔11中。阀3的后部在贯通开口29处通向第三通道21。在图2中所示的活塞22的打开位置中，由箭头表示的流动介质30可以从第二通道20通过第二端口25、通过阀3并从第一端口7流动到第一通道19中。
[0047]
图3和图4
–
在桥接区域12中，阀3的阀壳体6具有在周向侧部上彼此相邻的若干第
一端口7，所述若干第一端口中的每个第一端口在周向侧部上由桥接部8界定。通过相应的端口7可以看到活塞22的一部分。同样，第二端口25在阀壳体6的上部部分26的开始处可见。
[0048]
图5
–
图5示出了替代性阀壳体33，该替代性阀壳体具有在上排34中的周向侧部上彼此相邻并且通过桥接部8彼此隔开的多个第一端口7并且具有相对于上排轴向偏移的下排35的另外的第一端口7，这些第一端口一起形成在桥接区域12中。下排35的第一端口7在周向侧部上通过桥接部8彼此隔开并且通过另外的桥接部36与上排34的第一端口7隔开。
[0049]
图6
–
该图描绘了穿过由第一部件4围绕的第一通道端口5到阀壳体6的第一端口7的开口横截面31以及到另一第一端口7的另一开口横截面32的视图。阀壳体6绕其自身轴线相对于通道端口5旋转，使得在这两个端口7之间延伸的桥接部8沿轴向方向和周向方向覆盖通道端口5的开口横截面的一部分。在两个端口7之间的桥接部8的周向侧部上定向的最大桥接部宽度小于通道端口5的在沿相同的周向方向的周向侧部上测量的最大通道端口宽度。因此，流动介质可以通过开口横截面31和32流动到第一通道19中。相应端口7的其余部分被部件4覆盖。
[0050]
图7
–
与图6所示的布置相比，阀3绕其自身轴线旋转，使得第一端口7中的一个第一端口的开口横截面与通道端口5完全相对地定位，并且通道端口分别在左侧和右侧被桥接部8覆盖。
[0051]
图8
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阀壳体6绕其自身轴线相对于通道端口5旋转，使得第一端口7的开口横截面以完全自由的方式与通道端口5相对地定位，并且仅间隙37保留为来自另一第一端口7的自由流动横截面。桥接部8覆盖通道端口5的一部分。
[0052]
图9
–
图5所示的阀壳体33的第一端口7中的若干第一端口以可穿透的方式与通道端口5相对地定位，并且桥接部8和36中的若干桥接部覆盖通道端口5的流动横截面的一部分。
[0053]
附图标记列表
[0054]
1装置 2中心轴线 3阀 4部件 5通道端口 6阀壳体 7第一端口 8桥接部 9整圆 10外侧表面 11孔 12桥接区域 13通道端口的限制边缘 14接合部 15第一端口或桥接部的限制边缘 16第一端口或桥接部的限制边缘 17通道端口的限制边缘 18内侧表面 19第一通道 20第二通道 21第三通道 22活塞 23弹簧 24支承元件 25第二端口 26上部部分 27下部部分 28阀座 29贯通开口 30流动介质 31开口横截面 32开口横截面 33阀壳体 34第一端口的上排 35第一端口的下排 36桥接部 37间隙。