能气动操纵的摩擦离合器的阀装置的制作方法

1.本发明涉及一种能气动操纵的摩擦离合器的阀装置，该摩擦离合器在车辆中布置在驱动马达与换挡变速器之间并且可以通过弹簧力接合，该阀装置具有至少一个在输入侧联接至引导压力的储备线路且在输出侧联接至摩擦离合器的调节缸的工作腔的、构造为二位二通电磁座阀的入口阀，在输入侧联接至调节缸的工作腔且在输出侧联接至排气输出端的、构造为二位二通电磁座阀的出口阀，和前置于或后置于入口阀的、构造为在回流方向上关闭的止回阀的压力保持阀。


背景技术：

2.在能气动分离和接合的摩擦离合器的情况下，通过打开入口阀，从储备线路给所配属的调节缸送气，由此，摩擦离合器与关闭或压力弹簧的复位力相抗地分离。调节缸通过打开出口阀排气，由此，摩擦离合器在关闭或压力弹簧的作用下再次接合。如果在储备线路中存在的供应压力例如基于压缩空气供应线路中的缺陷、线路破裂或通过另外的消耗器的更大地汲取压缩空气而减小，那么压力保持阀在调节缸送气和入口阀关闭的情况下具有至少在一定的时间段中保持调节缸中的工作压力的功能。基于在此设置的作为座阀的结构方式，入口阀不能够在关闭状态下保持封闭在调节缸中的工作压力，因为构造为膜或活塞的切换元件在负压力梯度、即调节缸的工作腔中的比在储备线路中更高的压力的情况下从阀座被挤压出。
3.de 10 2011 075 168 a1描述了一种用于识别能气动操纵的摩擦离合器的调节装置中的泄漏的方法，在该文献中描述了带有能气动操纵的摩擦离合器的阀装置的线路图，其中，在回流方向上关闭的止回阀前置于用于摩擦离合器的调节缸的入口阀。在储备线路中的供应压力由故障导致下降的情况下，通过止回阀防止调节缸的排气和进而摩擦离合器的意外的接合。
4.鉴于摩擦离合器的意外的接合，尤其可将起动情况视为关键的，在起动情况中，驱动马达运行，摩擦离合器被分离，并且起动挡被挂入，因为摩擦离合器的通过调节缸的突然排气导致的接合导致车辆骤然起动。然而，如果在调节缸的工作腔中存在的空气压力通过压力保持阀至少在一定的时间段(其足以用于挂出起动挡和/或使驱动马达停止)中尽可能保持恒定，那么可以阻止车辆的这种不受控的起动。
5.迄今为止，压力保持阀构造为常规的止回阀，其中，大致为球形的关闭体通过阀弹簧在关闭方向上压向阀座。这种止回阀由精密部件构成，并且因此相对复杂和昂贵地制造。在调节缸的每次送气时或在摩擦离合器的每次分离时，从起作用的正的气动梯度开始，与阀弹簧的复位力相抗地反向于关闭方向将关闭体从阀座挤压出，并且因此打开止回阀。在调节缸通过出口阀排气时，关闭体在阀弹簧的作用下再次挤压阀座，其中，关闭体撞击阀座。因为在车辆的使用寿命期间，摩擦离合器分离和接合几百万次，所以实施为常规的止回阀的压力保持阀会受到高的磨损，并且因此可以在某个时候失去其功能。此外，要执行检查，使得储备线路中的由故障导致的压力下降(实际上针对该压力下降设置安装压力保持
阀)相对少地发生，并且在车辆的使用寿命内发生不到十次。


技术实现要素：

6.因此，本发明的任务在于，提供一种开头提到的类型的能气动操纵的摩擦离合器的阀装置，其具有前置于或后置于入口阀的压力保持阀，压力保持阀简单地构建，可以廉价地制造，并且可以少磨损地运行。
7.该任务通过具有权利要求1的特征的阀装置来解决。在从属权利要求中定义了有利的设计方案和改进方案。
8.因此，本发明涉及一种能气动操纵的摩擦离合器的阀装置，该摩擦离合器在车辆中布置在驱动马达与换挡变速器之间并且可以通过弹簧力接合，该阀装置具有至少一个在输入侧联接至引导压力的储备线路且在输出侧联接至摩擦离合器的调节缸的工作腔的、构造为二位二通电磁座阀的入口阀，在输入侧联接至调节缸的工作腔且在输出侧联接至排气输出端的、构造为二位二通电磁座阀的出口阀，和前置于或后置于入口阀的、构造为在回流方向上关闭的止回阀的压力保持阀。
9.为了解决所提及的任务，在这种阀装置中设置的是，压力保持阀构造为无阀弹簧的止回阀，并且具备带有保持笼的壳体环、关闭体和阀座，其中，压力保持阀的关闭体在无压力的状态中和在从所配属的入口阀的逸出孔的方向而来的正压力梯度的情况下可以形状锁合地并且力锁合地保持在壳体环的保持笼中，并且在朝所配属的入口阀的逸出孔的方向的负压力梯度的情况下可以从保持笼抬起，并且可以压向阀座。
10.通过将压力保持阀构造为无阀弹簧的止回阀，其中，关闭体在无压力的状态下和在正压力梯度的情况下形状锁合地并且力锁合地保持在壳体环的保持笼中，并且在负压力梯度的情况下从保持笼抬起，并且压向阀座，根据本发明的特别是具有软的关闭体的压力保持阀是尽可能无磨损的。关闭体仅在比较少地发生的故障情况中(在其中，在调节缸送气且因此摩擦离合器分离的情况下储备线路中的供应压力突然下降)从壳体环的保持笼挤压出，并且压力保持阀关闭。由此，封闭在调节缸的工作腔中的空气压力至少在那里保持很长时间，直到驱动马达停止。相反，在摩擦离合器和所配属的压缩空气回路的正常运行中，关闭体保持在壳体环的保持笼中，并且与在常规的止回阀中不同地，在摩擦离合器的接合和分离时关闭体不运动。因此，根据本发明的压力保持阀也可以通过简单的造型和廉价的材料的使用，以少的制造费用廉价地制造。此外要确定的是，与常规的止回阀相比，所提出的阀布置在结构空间方面是非常紧凑的。
11.在阀装置的优选的改进方案中设置的是，壳体环的保持笼由构造在壳体环的径向内部上的、在周向侧分布地布置的保持凸起构成，并且这些保持凸起分别具有圆弧形的内面，其共同形成保持笼的球缺形的保持几何形状。由此，在保持凸起之间存在在周向侧足够大的留空部，用于在各自的压力保持阀的打开的状态中使压缩空气流过。
12.为了避免对保持笼或保持凸起和阀座的复杂的机械的精加工，关闭体有利地具有弹簧弹性的表面。由于该弹性的表面，关闭体不仅在压力保持阀的打开的状态下匹配于保持笼或保持凸起的轮廓，而且在压力保持阀的关闭的状态下匹配于阀座的轮廓。关闭体的这种几何形状调整是比较小的并且是可逆的，由此确保的是，关闭体交替地不仅不会卡在保持笼中，并且还密封地贴靠在入口阀的阀座上。此外，通过关闭体的弹性的表面防止了保
持笼或其保持凸起和阀座上的机械磨损。
13.为了实现关闭体的弹簧弹性的表面，关闭体可以完全由弹簧弹性的材料制成。然而备选地，关闭体也可以具有由硬质材料制成的芯部，该芯部涂有弹簧弹性的材料。然而，关闭体也可以具有中心的空腔，该空腔被弹簧弹性的材料球壳式包围。由此，关闭体具有特别小的重量。关闭体的弹簧弹性的材料优选为橡胶或硅橡胶。
14.因为在入口阀上的关闭体的关闭力依赖于流动阻力和关闭体的质量，所以关闭体的流动阻力是尽可能大的，并且其质量是尽可能小的。
15.在根据本发明的阀布置的优选的实施方式中设置的是，压力保持阀后置于入口阀，并且靠近入口阀的逸出孔地布置，并且入口阀的逸出孔的边缘用作和/或构造为压力保持阀的阀座。由此廉价地并且节约结构空间地取消阀侧的、即实施为例如壳体环的组成部分的阀座。
附图说明
16.下面借助附图所示的实施例更详细地阐述本发明。其中：
17.图1以局部透视的截面图示出了能气动操纵的摩擦离合器的根据本发明的阀装置的控制模块，该阀装置具有两个入口阀和两个压力保持阀；
18.图2以透视的截面图或侧视图示出了根据图1的压力保持阀的壳体环和关闭体；并且
19.图3以图表示出了供应压力和离合器压力的时间曲线。
具体实施方式
20.能气动操纵的摩擦离合器的图1所示的阀装置2具有两个入口阀16、18和两个压力保持阀20、28，它们布置在控制模块4的两件式的壳体6、8中。入口阀16、18构造为二位二通电磁座阀，并且分别布置在两个连接通道10、12之一中，连接通道平行地布置在在此不可见的输入通道(在其上联接有引导压力的储备线路)与输出通道14(在其上联接有摩擦离合器的在此未示出的调节缸)之间。压力保持阀20、28构造为在回流方向上关闭的、无阀弹簧的止回阀，并且分别后置于其中一个入口阀16、18地布置在各自的连接通道10、12中。
21.图1示出了在安装的状态中的第一入口阀16和所配属的第一压力保持阀20以及在未安装的状态中的、在壳体8上方的第二入口阀18和所配属的第二压力保持阀28。入口阀16、18可以结构相同地实施，或具有不同的开口横截面。压力保持阀20、28结构相同地实施，并且分别包括带有保持笼36的壳体环22、30、关闭体24、32和阀座26、34。
22.在图2中示例性放大地示出第二压力保持阀28的壳体环30和关闭体32。压力保持阀28的关闭体32球形地构造并且壳体环30的保持笼36由在周向侧分布地布置在壳体环30的径向内部上的保持凸起38a、38b、38c构成，它们具有圆弧形的内面40a、40b、40c，内面形成保持笼36的球缺形的保持几何形状。在保持凸起38a、38b、38c之间存在在周向侧足够大的留空部42，用于在压力保持阀28的打开的状态中使压缩空气流过。
23.关闭体32具有弹簧弹性的表面44。为此，关闭体32可以完全由弹簧弹性的材料、例如橡胶或硅橡胶制成，或者具有由硬质材料制成的芯部，该芯部涂有弹簧弹性的材料。在安装的状态中，压力保持阀20、28分别布置在所配属的入口阀16、18的逸出孔附近，并且将所
配属的逸出孔的边缘用作阀座26、34。
24.为了分离摩擦离合器，入口阀16、18被通电并且由此打开。由此，从储备线路向摩擦离合器的调节缸的工作腔送气，由此，摩擦离合器克服关闭或压紧弹簧的复位力地分离。为了接合摩擦离合器，入口阀16、18被切断并且由此再次关闭，并且在此未示出的、构造为二位二通电磁座阀的出口阀被通电并且由此打开。由此，使摩擦离合器的调节缸的工作腔排气到通向排气输出端的排气线路中，由此，摩擦离合器在关闭或压紧弹簧的作用下又被接合，这对于本领域技术人员来说是已知的。
25.在无压力的状态和正压力梯度的情况下，即在储备线路中的压力比在调节缸的工作腔中的压力更高的情况下，各自的压力保持阀20、28的关闭体24、32形状锁合地并且力锁合地保持在壳体环22、30的保持笼36中。在负压力梯度的情况下，即在储备线路中的压力比在调节缸的工作腔中的压力更低的情况下(这在由于故障而导致储备线路中的供应压力降低的情况下发生)，关闭体24、32从保持笼36被压出，并且被压向各自的阀座26、34。由此，连接通道10、12被封锁，并且在摩擦离合器分离并且入口阀16、18关闭的情况下，防止调节缸的排气以及因此摩擦离合器的意外的接合。
26.在图3中所示的图表中，根据在储备线路中存在的供应压力pv和在摩擦离合器的调节缸的工作腔中起作用的离合器压力pk随时间t(以秒s为单位)的曲线示出了压力保持阀20、28的作用。直到该时间点t＝10s，供应压力pv三次从0pa增大到大约3
×
105pa，并且又降低至0pa。在入口阀16、18打开的情况下并且在不存在压力保持阀20、28或其不起作用的情况下，离合器压力pk在调节缸被送气时以大约0.5s的延迟跟随供应压力pv，并且在调节缸排气时几乎无延迟地跟随供应压力pv。
27.从时间点t＝10s开始，供应压力pv从0pa再次上升到大约3
×
105pa，从该时间点开始，压力保持阀20、28存在并且起作用。现在，入口阀16、18在时间点t＝11.5s打开，从而调节缸的工作腔被送气，并且摩擦离合器分离。在供应压力pv在时间点t＝14s中由故障导致地降低至0pa后，压力保持阀20、28自动关闭，从而离合器压力pk由换挡时间导致地下降大约0.2
×
105pa的压差δp，但随后在大约10秒的时间段δt内保持尽可能恒定。在驱动马达运行并且挂入起动挡的起动过程中，该时间段远远足以挂出起动挡和/或停止驱动马达。在这样的起动情况下，通过压力保持阀20、28的作用因此可以可靠地防止所配属的车辆的不受控制的骤然起动。
28.图3还示出了，无阀弹簧的压力保持阀20、28在该压力保持阀作为止回阀执行其功能之前有利地完全忽略了离合器压力pk的一定的比较小的下降。在给出的示例中，该压差δp在时间点t＝14s时、在输出压力为3
×
105pa时是大约0.2
×
105pa。这种压力下降尚未导致摩擦离合器关闭。
29.通过弹簧弹性的表面44，在压力保持阀20、28的打开的状态中，关闭体24、32形状锁合地贴靠到壳体环22、30的保持凸起38a、38b、38c的内面40a、40b、40c上，并且在压力保持阀20、28的关闭的状态中贴靠到入口阀16、18的逸出孔的作为阀座26、34起作用的边缘上。因此，压力保持阀20、28的壳体环22、30和保持凸起38a、38b、38c可以相对简单地设计，并且可以廉价地制造。此外，由此也不需要在逸出孔的孔边缘26、34的区域中对入口阀16、18进行机械精加工。因为压力保持阀20、28仅在摩擦离合器的调节缸被送气期间非常少地出现供应压力pv的压力下降的情况下关闭，所以压力保持阀20、28的该结构类型与常规的
止回阀相比是尽可能无磨损的，并且因此是功能非常可靠的。
30.附图标记列表
31.2 阀装置
32.4 控制模块
33.6 壳体的第一部分
34.8 壳体的第二部分
35.10 第一连接通道
36.12 第二连接通道
37.14 输出通道
38.16 第一入口阀、二位二通电磁座阀
39.18 第二入口阀、二位二通电磁座阀
40.20 第一压力保持阀、止回阀
41.22 第一壳体环
42.24 第一关闭体、球
43.26 第一阀座、孔边缘
44.28 第二压力保持阀、止回阀
45.30 第二壳体环
46.32 第二关闭体、球
47.34 第二阀座、孔边缘
48.36 保持笼
49.38a 第一保持凸起
50.38b 第二保持凸起
51.38c 第三保持凸起
52.40a 第一内面
53.40b 第二内面
54.40c 第三内面
55.42 保持凸起之间的留空部
56.44 关闭体的表面
57.p 压力
58.p
k 离合器压力
59.p
v 供应压力
60.t 时间、时间点
61.δp 压差
62.δt 时间段