用于液壓系統(tǒng)的電磁設(shè)備的制作方法

本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于液壓系統(tǒng)的電磁設(shè)備/電磁體。

背景技術(shù)：

電磁設(shè)備例如被用于保持裝置或電磁閥。該電磁閥例如可以作為壓力調(diào)節(jié)閥、先導(dǎo)控制閥、體積控制閥或切換閥在機(jī)動車的自動變速器的液壓系統(tǒng)中工作，以便例如操控變速器部件、例如離合器或執(zhí)行器以用于掛擋。

由DE 4133536A1已知了一種此類的電磁閥，該電磁閥具有能與液壓管路以流動技術(shù)連接的、被填充有液壓介質(zhì)的銜鐵腔，在該銜鐵腔中，銜鐵以可調(diào)節(jié)行程的方式被支承。位于銜鐵腔中的液壓介質(zhì)用于銜鐵的冷卻、潤滑和液壓減振。銜鐵與設(shè)置在銜鐵腔外部的、能電氣地操控的電磁閥線圈部件共同作用。銜鐵具有閉鎖體，利用該閉鎖體能操控液壓管路的至少一個流動通道。銜鐵的閉鎖體壓向復(fù)位彈簧，使得在銜鐵的行程運(yùn)動中電磁鐵克服復(fù)位彈簧的復(fù)位力工作。

此外，銜鐵將銜鐵腔分成面對流動通道的腔(下面被稱為通道側(cè)的腔)和背離所述流動通道的內(nèi)腔。在被可調(diào)節(jié)地支承在電磁閥的銜鐵腔中的銜鐵的行程運(yùn)動中，在通道側(cè)的腔與內(nèi)腔之間置換液壓油，在置換液壓油時液壓介質(zhì)為了實(shí)現(xiàn)體積平衡或壓力平衡會從通道側(cè)的腔溢流到內(nèi)腔中。置換液壓油(調(diào)整抽吸)在銜鐵的行程運(yùn)動中在以下所述情況時發(fā)生，即電磁閥的內(nèi)腔和通道側(cè)的腔中的排量不同。

在常用的、在車輛變速器中使用的電磁閥中通常利用油池在電磁閥的內(nèi)腔和/或通道側(cè)的腔與周圍環(huán)境之間置換液壓油。在此存在以下問題:因此直接與油池置換液壓油：該油池可能尤其由于輪組或離合器的磨損而含有金屬顆粒。液壓介質(zhì)(在下面被稱為液壓油)因此被磁性顆粒污染，該磁性顆?？赡苡呻姶盆F吸引。顆?？赡茉谥脫Q液壓油時到達(dá)電磁閥的銜鐵腔中并在那里引起不期望的功能損壞、例如磁場的干擾、附加上銜鐵的運(yùn)動通道、以及在銜鐵與限定出銜鐵腔的內(nèi)壁之間的摩擦學(xué)系統(tǒng)的變化。此外，顆粒通常保留在銜鐵腔中，因?yàn)樵诖送ㄟ^剩余物磁化或由于電磁鐵而起主導(dǎo)作用的是防止沖洗的磁場。附加地，內(nèi)腔中的污物通過銜鐵與限定出銜鐵腔的內(nèi)周壁之間的小的銜鐵縫隙分隔。

為了提高液壓油的清潔度，在常用的液壓系統(tǒng)中使用過濾器。通過過濾器減少液壓系統(tǒng)中的顆粒數(shù)量。

由DE 2011 055 093 A1已知了一種電磁閥，其中，銜鐵腔的通道側(cè)的腔被以流動技術(shù)支承在接納空間上游。在接納空間中設(shè)有浮動地支承的盤形件，利用該盤形件減少由污物顆粒向電磁閥的銜鐵腔的內(nèi)腔中的污物輸入。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此本發(fā)明的目的是，提供一種用于液壓系統(tǒng)的電磁設(shè)備，其中，能以簡單的方式減少污物顆粒向電磁設(shè)備-銜鐵腔中的輸入。

該目的通過權(quán)利要求1的特征實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選的改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中公開。

根據(jù)權(quán)利要求1的特征部分，通向銜鐵腔的通道側(cè)的腔或內(nèi)腔的液壓管路具有至少一個、優(yōu)選設(shè)計為永磁鐵的污物收集元件，該污物收集元件截留液壓介質(zhì)中的污物，所述污物在置換液壓油時流過液壓管路。

另選地和/或附加地，可以在通向銜鐵腔的通道側(cè)的腔的連接管道中設(shè)有至少一個污物收集元件，利用該至少一個污物收集元件截留液壓油中的污物顆粒，該污物顆粒在置換液壓油時流過連接管道。

例如污物收集元件可以是由實(shí)心材料制成的、例如桿狀的永磁鐵，該永磁鐵優(yōu)選地被定位在連接管道內(nèi)部。對此另選地，污物收集元件可以不由實(shí)心材料制成，而是由可流過的編織網(wǎng)制成，該可流過的編織網(wǎng)被定位在補(bǔ)償管道/平衡管道內(nèi)部并且尤其由磁性材料制成。附加地，污物收集元件也可以設(shè)計為形成在連接管道的內(nèi)壁上的污物收集輪廓，該污物收集輪廓具有凸出部和凹進(jìn)部。此外，凹進(jìn)部的底部可以設(shè)計為磁性的，以便提高污物收集輪廓的截留效果。

在一個實(shí)施方式中，電磁設(shè)備可以具有液壓油儲存容器(在下面被稱為油儲存容器)，在該液壓油儲存容器中儲存液壓介質(zhì)，該液壓介質(zhì)相比于液壓管路或液壓系統(tǒng)中的液壓介質(zhì)所攜帶的污物顆粒更少，亦即具有較高的清潔度。油儲存容器與銜鐵腔的通道側(cè)的腔以流動技術(shù)連接。油儲存容器尤其在置換液壓油時起作用，其中，液壓油從通道側(cè)的腔溢流到內(nèi)腔中。在這種情況下，油儲存容器至少部分地提供溢流到內(nèi)腔中的液壓油調(diào)節(jié)體積。以這種方式減少了從污物顆粒向內(nèi)腔中的污物輸入，由此降低了電磁設(shè)備功能損壞的可能性。

可調(diào)節(jié)行程的銜鐵的閉鎖體可以例如在通向電磁閥的工作接口的分管道與通向電磁閥的油箱接口的分管道之間控制流動通道。在這種情況下，油儲存容器能夠以結(jié)構(gòu)簡單的方式被直接設(shè)計在通向油箱接口的分管道上，具體這通過分管道流動橫截面的結(jié)構(gòu)簡單的橫截面擴(kuò)大實(shí)現(xiàn)。油儲存容器可以優(yōu)選地設(shè)計為相應(yīng)的液壓管路的內(nèi)壁上的袋狀的缺口。

如上所述，電磁閥的油箱接口通過排出管道與油池以流動技術(shù)連接。在這種情況下在現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題是，在置換液壓油時從通道側(cè)的腔朝向內(nèi)腔污染的液壓油被從油池中抽吸并且通過閥側(cè)的油箱接口以及通道側(cè)的腔到達(dá)內(nèi)腔中。為了避免被污染的液壓油的這種回流，電磁閥可以具有流動中斷裝置。借助于該流動中斷裝置在從通道側(cè)的腔向內(nèi)腔中置換液壓油時防止從油池向通道側(cè)的腔中回流，然而允許沿相反方向的油流動。

為了實(shí)現(xiàn)這種流動中斷裝置，通向油池側(cè)的油箱接口的分管道可以在沿設(shè)備高度方向的高度走向(Hochführung)上向上延伸。設(shè)置在分管道的端部上的油箱接口(分管道的排出口)可以在大地測量學(xué)方面以一高度偏移量布置在油池上方。另選地或附加地，油箱接口可以在中間連接有通風(fēng)自由空間的情況下與油池流動連接。

在電磁閥的一種技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案中，銜鐵的閉鎖體可以壓向復(fù)位彈簧或液壓的回流面，亦即電磁閥的電磁設(shè)備反作用于復(fù)位力工作。復(fù)位彈簧可以被布置在一彈簧空間中，在該彈簧空間中，閉鎖體被可調(diào)節(jié)地引導(dǎo)。為了實(shí)現(xiàn)靈活的引導(dǎo)，閉鎖體可以在形成提供了支承間隙的閥縫隙的情況下被滑動支承在彈簧空間中。閉鎖體不必強(qiáng)制地被滑動支承在彈簧空間中，而是可以替代這種支承方式也被滑動支承在任意一個液壓空間中。

此外，彈簧空間或液壓空間可以被加載環(huán)境壓力，亦即通過排出管道與油池連接。在這種情況下通過閥縫隙實(shí)現(xiàn)液壓油通過液壓空間向油池中的基礎(chǔ)泄漏。在作為壓力調(diào)節(jié)閥或作為體積控制閥的電磁閥的一個設(shè)計方案中，銜鐵的閉鎖體是可軸向移動的、例如至少具有第一環(huán)形凸臺和/或第二環(huán)形凸臺的活塞，該環(huán)形凸臺被彼此軸向間隔開。第一環(huán)形凸臺的控制棱邊可以根據(jù)活塞的軸向位置開啟或封閉閥側(cè)的、通向壓力源的壓力接口與閥側(cè)的、通向液壓負(fù)載、亦即變速器部件的工作接口之間的流動通道。以相同的方式，第二銜鐵環(huán)形凸臺的控制棱邊可以開啟或封閉閥側(cè)的油箱接口與閥側(cè)的工作接口之間的流動通道。壓力源可以是液壓泵，該液壓泵的吸入側(cè)以流動技術(shù)與油池連接。

上述的、在液壓空間與在其中以可移動的方式引導(dǎo)的閉鎖體之間的閥縫隙在技術(shù)實(shí)施方案中非常小。閥縫隙因此作為截留件起作用，其攔截流出的液壓油中的污物顆粒。因此，流入液壓空間中的液壓油具有比液壓管路中的液壓油更高的清潔度。

在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，位于液壓空間中的、被縫隙式過濾的液壓油不會在未被使用的情況下返回引導(dǎo)到油池中，而是準(zhǔn)備好用于置換液壓油，其中，油調(diào)節(jié)體積溢流到內(nèi)腔中。為此，油儲存容器在液壓空間或排出管道的橫截面擴(kuò)大的情況下形成。液壓空間/排出管道可以通過連接管道直接與通道側(cè)的腔連接。在置換液壓油的情況下可以因此將被縫隙式過濾的液壓油從液壓空間通過連接管道和通道側(cè)的腔引導(dǎo)到內(nèi)腔中。

在另一個實(shí)施方式中，銜鐵腔的通道側(cè)的腔可以借助于閥殼體壁與液壓管路分開。閥殼體壁可以具有支承件開口，通過該支承件開口尤其在形成提供了支承間隙的閥縫隙的情況下引導(dǎo)銜鐵的閉鎖體。考慮到液壓管路與通道側(cè)的腔之間的壓力平衡可以提供一平衡管道/補(bǔ)償管道，通過該平衡管道在置換液壓油時能至少部分地引導(dǎo)液壓油的調(diào)節(jié)體積。

上面說明的和/或在從屬權(quán)利要求中反映的有利的本發(fā)明設(shè)計方案和/或改進(jìn)方案可以——除了例如在明確的依賴關(guān)系或互不相容的替換方案的情況下之外——單獨(dú)地或以相互之間任意組合的方式使用。

附圖說明

下面根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明和其有利的設(shè)計方案和改進(jìn)方案及其優(yōu)點(diǎn)。

圖中:

圖1a，1b和1c在粗略的示意圖中示出本發(fā)明所不包含的、在不同運(yùn)行狀態(tài)中的電磁閥；

圖2至5分別示出相應(yīng)于圖1b的視圖，其分別顯示根據(jù)本發(fā)明的電磁閥的不同實(shí)施例；

圖6在詳細(xì)視圖中示出通向銜鐵腔的通道側(cè)的腔的連接管道，其具有污物收集元件；

圖7至10分別示出具有另選的污物收集元件的相應(yīng)于圖6的視圖。

具體實(shí)施方式

為了實(shí)現(xiàn)對本發(fā)明的更簡單的理解，在圖1a和1b中首先示出本發(fā)明所不包含的對比例子，在其中，電磁閥1連接在部分顯示的自動變速器液壓系統(tǒng)中。液壓系統(tǒng)具有液壓泵3，該液壓泵在抽吸側(cè)與油池5連接并在壓力側(cè)通過壓力管道7連接在電磁閥1的壓力接口P上。電磁閥1還具有工作接口A，該工作接口通過未示出的工作管道與變速器——例如離合器或執(zhí)行器——的液壓部件連接以用于掛擋。此外，電磁閥1具有油箱接口T，該油箱接口同樣與油池5以流動技術(shù)連接。為了將污物顆粒從液壓油中移除，在壓力管道7中連接有過濾器9。

圖1a和1b中，電磁閥例如是被直接控制的壓力調(diào)節(jié)閥，其具有可軸向調(diào)節(jié)行程的銜鐵11，該銜鐵以活塞13延長。銜鐵11在銜鐵腔15中以可調(diào)節(jié)行程的方式引導(dǎo)，該銜鐵腔被填充液壓油并以流動技術(shù)與電磁閥1內(nèi)的液壓路段連接。銜鐵腔15通過以陰影線表明的閥殼體17限定，其中，在銜鐵腔15之外布置有未示出的電磁設(shè)備線圈，該電磁設(shè)備線圈能由變速器控制設(shè)備操控，以便借助于電磁力調(diào)節(jié)銜鐵11。

銜鐵11的活塞13在圖1a和1b中具有第一環(huán)形凸臺19和直徑較小的第二環(huán)形凸臺21，所述環(huán)形凸臺彼此軸向間隔開地設(shè)計在活塞13上。活塞13的、背離銜鐵11的端側(cè)被支撐向定位在彈簧空間25中的復(fù)位彈簧23。

根據(jù)活塞13的軸向位置，第一環(huán)形凸臺19的控制棱邊大體上和通向工作接口A的分管道29與通向油箱接口T的分管道31之間的流動通道33重疊。相應(yīng)地，第二環(huán)形凸臺的控制棱邊根據(jù)活塞軸向位置大體上和通向壓力接口P的分管道35與通向工作接口A的分管道29之間的流動通道27重疊。

如由圖1a和1b進(jìn)一步得出，銜鐵腔15借助于可調(diào)節(jié)行程的銜鐵11分成面對流動通道27，33的腔37和與流動通道背離的內(nèi)腔39。流動側(cè)的腔37通過閥殼體側(cè)的分隔壁41與通向油箱接口T的分管道31隔開。分隔壁41具有支承件開口43，在該支承件開口中，活塞13的環(huán)形凸臺19在形成提供了支承間隙的閥縫隙45的情況下被支承。此外，分隔壁41具有連接管道47，利用該連接管道將通道側(cè)的腔37和通向油箱接口T的分管道31相互連接。

直徑較小的第二環(huán)形凸臺21在形成另一個提供了支承間隙的閥縫隙49的情況下被可調(diào)節(jié)地支承在彈簧空間25中。此外，排出管道51從彈簧空間25通向油池5，由此，彈簧空間25被加載環(huán)境壓力。

在銜鐵11的行程調(diào)節(jié)h₁，h₂中基于對電磁閥線圈部件的相應(yīng)操控，在流動側(cè)的腔37與內(nèi)腔39之間置換液壓油。例如在圖1a中，銜鐵11通過行程調(diào)節(jié)h₁進(jìn)入到銜鐵腔15中。由此將液壓油的調(diào)節(jié)體積從內(nèi)腔39通過銜鐵11中用虛線顯示的平衡管道53通向流動側(cè)的腔37。然而流動側(cè)的腔的體積小于內(nèi)腔39，從而調(diào)節(jié)體積至少部分地通過連接管道47和通過分管道31通向油池5，如在圖1a中用箭頭表示地。

而在圖1b中，銜鐵11借助于行程調(diào)節(jié)h₂從銜鐵腔15中移出。在置換液壓油時，在圖1b中存在的問題是：被污染的液壓油從油池5通過油箱接口T、分管道31以及連接管道47吸入流動側(cè)的腔37中并且在那里繼續(xù)通過平衡管道53吸入到內(nèi)腔39中，由此污物顆?？梢跃奂趦?nèi)腔39中。

上述問題也適用于在圖1c中示出的閥，該閥在結(jié)構(gòu)方面基本上類似于在圖1a和1b中示出的閥。與圖1a和1b不同的是，在圖1c中，通道側(cè)的腔37通過排出管道52直接與油池5連接，從而在行程調(diào)節(jié)h₂中，被污染的液壓油直接從油池5通過排出管道52到達(dá)通道側(cè)的腔37中。

為了避免被污染的液壓油被這樣調(diào)節(jié)抽吸至到內(nèi)腔39中，電磁閥1在圖2中具有油儲存容器55，在該油儲存容器中儲存有液壓油，該液壓油與液壓管路29，31，35中的液壓油相比具有較高的清潔度，亦即較少地?fù)诫s污物顆粒。在圖2中，油儲存容器55以袋狀的缺口的形式形成在通向油箱接口T的分管道31的內(nèi)壁中。油儲存容器55在此形成死區(qū)，在該死區(qū)中，液壓油僅以有限的流動速度運(yùn)動，由此污物顆?？梢猿两?。由此提高了位于其中的液壓油的清潔度。被儲存在油儲存容器55中的液壓油的清潔度由于下述情況而進(jìn)一步提高:因此在液壓運(yùn)行期間不是通過來自油池5的被污染的液壓油填充油儲存容器55，而是在液壓運(yùn)行期間，當(dāng)已經(jīng)借助于過濾器9預(yù)先過濾的液壓油5被通過通向油箱接口T的管道31導(dǎo)入油池5中以實(shí)現(xiàn)壓力下降時。

在圖2中通過箭頭表明的置換液壓油時(由于行程調(diào)節(jié)h₂)因此大部分地將通過沉降和過濾(通過過濾器9)清潔的液壓油——并且不是被高度污染的、來自油池5的液壓油——作為調(diào)節(jié)體積提供，其在置換液壓油時被擠壓到內(nèi)腔39中。

在圖3中，電磁閥1還具有流動中斷裝置57，該流動中斷裝置在從通道側(cè)的腔37到內(nèi)腔39中(見圖3中的箭頭)置換液壓油時中斷通向油池5的流動連接，由此防止被污染的液壓油回流到通道側(cè)的腔37中并進(jìn)一步回流到內(nèi)腔39中。為了形成流動中斷裝置57，在圖3中，通向油池側(cè)的油箱接口T的分管道31在高度引導(dǎo)/向上引導(dǎo)中被沿設(shè)備高度方向z向上引導(dǎo)。油箱接口T在圖3中通過向上開口的、自由的排出口實(shí)現(xiàn)，該排出口在大地測量學(xué)方面被以高度偏移量Δz布置在油池5上方。在油箱接口T(亦即自由的排出口)與油池5之間還連接有通風(fēng)自由空間59，該通風(fēng)自由空間防止上述回流。通向油箱接口T的分管道31在圖3中形成油儲存容器55。

在圖3中示出閥位置，在該閥位置中，閉鎖體13的環(huán)形凸臺19關(guān)閉設(shè)計為煙囪式的油儲存容器55。在該運(yùn)行狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)了縫隙過濾，其中，液壓油通過閉鎖體13的環(huán)形凸臺19上的閥縫隙供應(yīng)到通道側(cè)的腔37中并因此填充煙囪式的油儲存容器55。

此外，當(dāng)閉鎖體13的環(huán)形凸臺19打開通向油儲存容器55的流動縫隙時填充油儲存容器55。在這種情況下，已經(jīng)由過濾器9過濾的油被饋送到油儲存容器55中。

在圖5a中示出另一個實(shí)施變體，其基本結(jié)構(gòu)和圖3相同。在圖5a中提供了在基礎(chǔ)泄漏的范圍內(nèi)通過閥縫隙45流入彈簧空間25中的、亦即已經(jīng)被縫隙式過濾的液壓油，用于上述的置換液壓油。為此，排出管道51不再被直接通向油池5，而是在中間連接通向油箱接口T的分管道31。排出管道51也就在分支位置61中通入用作油儲存容器55的、優(yōu)選煙囪式的分管道31。

在圖5b中示出的閥和在圖5a中示出的閥基本上結(jié)構(gòu)相同。與圖5a不同的是，在圖5b中設(shè)有第二油箱接口T。在圖5b中通過縫隙泄漏填充油儲存容器55，其中，被縫隙式過濾的泄漏油被從彈簧空間25饋送到油儲存容器55中。在圖5b中因此僅用被縫隙式過濾的油填充油儲存容器55，由此進(jìn)一步提高了被儲存在油儲存容器55中的油的清潔度。

在圖4中同樣使用了流入彈簧空間25中的、被縫隙式過濾的液壓油作為用于置換液壓油的調(diào)節(jié)體積。因此，從彈簧空間25分支的排出管道51在中間布置有油儲存容器55的情況下與油池5連接。此外，在彈簧空間25與油儲存容器55之間的分支位置63處分支出連接管道65，該連接管道直接通向流動側(cè)的腔37。在置換液壓油時需要的調(diào)節(jié)體積因此完全地通過被縫隙式過濾的液壓油提供。在圖4所示的管道引導(dǎo)中可以省略將分管道31與流動側(cè)的腔37連接的連接管道47，如在前面的圖1至圖3和圖5的情況那樣。

在接下來的圖6至圖10中示出連接管道47，65的不同的實(shí)施例。根據(jù)圖6，在連接管道47，65內(nèi)布置有桿狀的永磁鐵67。永磁鐵作為污物收集元件起作用，利用該污物收集元件可以從流過的液壓油中去除鐵磁性的污物顆粒。對此另選的是，在圖7中污物收集元件不是桿狀的永磁鐵，而是可由液壓油流過的編織網(wǎng)。編織網(wǎng)可以優(yōu)選地由磁性材料制成。

在圖8中，污物收集元件是具有凸出部69和凹進(jìn)部71的污物收集輪廓。污物收集輪廓67在圖8中由磁性材料制成。在圖9中，污物收集元件同樣設(shè)計為具有凸出部69和凹進(jìn)部71的污物收集輪廓。然而和圖8的區(qū)別是，在圖9中僅凹進(jìn)部71的底部73設(shè)計為磁性的。

在圖10中示出一個實(shí)施例，其中，污物收集元件是織物/紡織物，其按照腳墊(Fuβmatte)的形式在底部側(cè)插入連接管道中。在液壓運(yùn)行中沉降的污物顆粒從油進(jìn)入該織物中并陷入在那里。