專利名稱：電磁液壓閥,特別是用于控制相對于內(nèi)燃機(jī)的曲軸調(diào)整凸輪軸旋轉(zhuǎn)角度裝置的比例閥及 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及按權(quán)利要求1前序部分所述的電磁閥及其制造方法，本發(fā)明特別是具有優(yōu)點地在用于控制相對于內(nèi)燃機(jī)的曲軸調(diào)整凸輪軸旋轉(zhuǎn)角度裝置的比例閥上得以實現(xiàn)。
背景技術(shù)：
DE 198 53 670 A1公開了一種分類構(gòu)成的比例閥，用于控制相對于內(nèi)燃機(jī)的曲軸調(diào)整凸輪軸旋轉(zhuǎn)角度的裝置，主要由帶有里面軸向移動電樞的空心圓柱體電磁鐵和帶有軸向孔的圓柱體閥體以及設(shè)置在孔內(nèi)的活塞閥組成。在此方面，作為空心活塞構(gòu)成的活塞閥與電磁鐵的電樞通過推桿這樣有效連接，使電磁鐵繞流時軸向移動電樞的磁力傳遞到活塞閥上，并將該活塞閥在閥體的貫通軸向孔內(nèi)逆壓力彈簧的力軸向移動。此外，閥體在其圓周上具有三個彼此相距的環(huán)形槽，槽內(nèi)分別加工多個均勻圓周分布設(shè)置通入閥體軸向孔內(nèi)的徑向孔。通過這些徑向孔以及通過閥體內(nèi)單側(cè)敞開的孔，該比例閥與一個壓力接口，一個油箱接口和兩個用戶接口液壓連接，通過這種連接，調(diào)節(jié)向或者從用于調(diào)整凸輪軸旋轉(zhuǎn)角度裝置的壓力室輸送的或者排放的液壓液。在此方面，各自的流量通過活塞閥末端上的兩個環(huán)狀控制段調(diào)節(jié)，控制段根據(jù)電磁鐵的繞流和取決于之的活塞閥的軸向位置，將用戶接口徑向孔的一部分開口橫斷面釋放，并因此將壓力接口和油箱接口有選擇地與用戶接口之一連接。同時，活塞閥的控制段和每個用戶接口各徑向孔之間各自形成的閥體的中間接片構(gòu)成活塞閥在閥體軸向孔內(nèi)部的導(dǎo)向裝置，利用該裝置避免活塞閥軸向移動時夾緊。
這樣構(gòu)成的比例閥無疑具有的優(yōu)點是，活塞閥的控制段同時也是其在閥體軸向孔內(nèi)的導(dǎo)向面，因此無論活塞閥還是閥體均具有相當(dāng)短的結(jié)構(gòu)長度。然而與此相應(yīng)的缺點是，閥體內(nèi)至少用戶接口所屬的徑向孔由于其整體上相當(dāng)小的開口橫斷面，只能使很低的流量通過該閥門，由于徑向孔的半圓的開口橫截面的形狀，在活塞閥的各個位置通過閥的液壓液的流量與電磁鐵的電樞的各自位置非線性。在將這種比例閥用于控制凸輪軸旋轉(zhuǎn)角度調(diào)整的裝置時，一方面造成的后果是，該閥門具有很大的內(nèi)部液壓阻力，該阻力通過用戶接口上很高的壓力降表現(xiàn)出來，并至少在具有相當(dāng)大排量的裝置上，導(dǎo)致其最大調(diào)整速度低于允許的最低值。另一方面造成非線性的流量通過閥門，使對于快速調(diào)整過程所需的調(diào)整壓力相當(dāng)遲緩才能在裝置各自的壓力室內(nèi)出現(xiàn)，因為在隨著活塞閥的繼續(xù)軸向移動，開口橫斷面越來越大和只有到達(dá)所需調(diào)整壓力的最終位置之前，活塞閥的直線控制段首先僅在具有最小開口橫斷面的孔邊緣上打開用戶接口的圓形徑向孔。此外，閥體內(nèi)的徑向孔在加工技術(shù)方面證明也是具有缺點的，因為徑向孔的精密鉆孔非常耗費時間且成本高，為排除加工屑和毛刺還需要費時的后續(xù)加工。
為避免這些缺點已經(jīng)公開了大量的解決方案，其中，與DE 100 51614 A1所公開的解決方案相類似的比例閥在閥體內(nèi)具有活塞閥，將其在軸向孔內(nèi)設(shè)置在活塞閥末端上的兩個附加導(dǎo)向軸頸的環(huán)形面上進(jìn)行引導(dǎo)。活塞閥上的這種附加的導(dǎo)向軸頸可以使活塞閥的控制段再也不必承擔(dān)導(dǎo)向功能，因此可以相對于閥體軸向孔內(nèi)的兩個連續(xù)的環(huán)形槽自由設(shè)置。這些環(huán)形槽分別由兩個環(huán)形接片從側(cè)面限制，并通過閥體內(nèi)各自一個大面積的單側(cè)徑向開口與用戶接口連接。在此方面，這些環(huán)形槽的環(huán)形接片與活塞閥的控制段這樣有效連接，從而根據(jù)電磁鐵的繞流和與之相關(guān)活塞閥的的軸向位置向環(huán)形槽釋放一個整體環(huán)形的開口橫斷面，因此壓力接口和油箱接口有選擇地與用戶接口之一連接。
因此，這樣構(gòu)成的比例閥的優(yōu)點首先在于活塞閥任何位置上相當(dāng)大的環(huán)形開口橫斷面，可以使很高的并因此與電磁鐵的電樞的位置構(gòu)成線性的液壓液流量通過閥門，因此保證凸輪軸旋轉(zhuǎn)角度調(diào)整裝置上的快速調(diào)整過程。然而在這種情況下的缺點必然在于，活塞閥由于附加的導(dǎo)向軸頸具有相當(dāng)大的結(jié)構(gòu)長度，因此需要相應(yīng)長度構(gòu)成的閥體以及閥門相應(yīng)深的插入孔。由于閥體內(nèi)的徑向開口無論是對用戶接口還是對壓力接口和油箱接口均單側(cè)定向，所以這種比例閥還需要精確的安裝定向，因此只能在相應(yīng)設(shè)置連接管線情況下才能使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的因此在于提供一種電磁液壓閥，特別是比例閥，用于控制相對于內(nèi)燃機(jī)的曲軸調(diào)整凸輪軸旋轉(zhuǎn)角度的裝置，它制造簡單，成本低廉，集公知比例閥的優(yōu)點于一體，在縮短閥體以及活塞閥結(jié)構(gòu)長度的情況下，具有徑向開口上很大的開口橫斷面，以及可以有很高的并與電磁鐵的電樞的位置構(gòu)成線性的通過該閥門液壓液的流量。
該目的在按權(quán)利要求1前序部分所述的電磁液壓閥依據(jù)本發(fā)明由此得以實現(xiàn)，即通入閥體軸向孔內(nèi)的徑向開口作為橫截面上盡可能四邊形的窗口構(gòu)成，其與活塞閥的控制段釋放的橫截面環(huán)形弓狀構(gòu)成并通過活塞閥的軸向移動這樣變化，使在活塞閥的所有位置上的通過徑向開口的流量與電磁鐵的電樞的各自位置呈線性。
在依據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的電磁液壓閥依據(jù)目的的進(jìn)一步構(gòu)成中，作為四邊形窗口構(gòu)成的徑向開口在此方面優(yōu)選具有矩形開口橫斷面，其較長的軸向邊在閥體的切線方向上延伸并與活塞閥的控制段平行設(shè)置。在此方面，徑向開口軸向邊的彼此距離與控制段的寬度相應(yīng)，從而用戶接口的矩形徑向開口在活塞閥的中間位置上也能完全封閉。
在依據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的電磁液壓閥的另一構(gòu)成中，在帶有矩形開口橫斷面各徑向開口的長度方面證明具有優(yōu)點的是，該長度這樣確定，使閥體的每個環(huán)形槽內(nèi)在一共用的縱向軸線上均勻圓周分布設(shè)置僅三個這樣的徑向開口。由此當(dāng)活塞閥在用戶接口的徑向開口上軸向移動時，以所要求的方式形成相當(dāng)大的環(huán)形弓狀開口橫斷面，它們明顯降低了閥門內(nèi)部的液壓阻力并可以使大流量的液壓液通過該閥門。在這種構(gòu)成中，同時確保閥門的活塞閥通過在三個各自保留在用戶接口徑向開口之間的矩形中間接片上其控制段無夾緊地受到引導(dǎo)。
在依據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的電磁液壓閥可選擇的構(gòu)成中，作為矩形窗口構(gòu)成的徑向開口當(dāng)然也可以僅正方形構(gòu)成，并且如果證明有必要或者在流量方面足夠的話，在閥體的每個環(huán)形槽內(nèi)設(shè)置多于三個的這種徑向開口。也可以設(shè)想相對于對著閥門壓力接口或者油箱接口的徑向開口的用戶接口上不同數(shù)量的徑向開口和/或者在用戶接口的徑向開口和閥門壓力接口或者油箱接口之間不同的橫截面形狀。同樣，在所有徑向開口矩形構(gòu)成的情況下，可以在每個環(huán)形槽內(nèi)設(shè)置少于或者多于三個徑向開口，或者改變用戶接口和壓力接口或者油箱接口之間的數(shù)量和橫截面形狀，其中，至少在用戶接口上爭取相同的總橫截面并必須為活塞閥存在足夠的引導(dǎo)。
在為閥體優(yōu)選使用輕金屬或者有色金屬的情況下，作為制造依據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的電磁液壓閥的方法最后還提出，閥體內(nèi)的徑向開口在每個環(huán)形槽最多三個窗口數(shù)量的情況下通過車床上所謂的多邊車削加工。專業(yè)領(lǐng)域本身在旋轉(zhuǎn)工件的圓周上制造偶數(shù)的外表面，如主導(dǎo)面，四邊形面或者六邊形面，在這種公知的方法中，使用與閥體軸向同旋轉(zhuǎn)方向平行旋轉(zhuǎn)的刀盤，帶有三個在環(huán)形槽的距離上軸向并排設(shè)置的車刀，它們各自具有四邊形切削幾何形狀，利用它們在一道工序內(nèi)制造閥體所有三個環(huán)形槽內(nèi)的全部徑向開口。在此方面，刀盤軸和車床主軸之間的轉(zhuǎn)速比與每個環(huán)形槽的徑向開口的數(shù)量相應(yīng)在3∶1和1∶1之間，也就是說，每個環(huán)形槽一個徑向開口時為1∶1，每個環(huán)形槽兩個徑向開口時為2∶1，每個環(huán)形槽三個徑向開口時為3∶1。如果閥體的圓周面和/或者徑向開口之間各自保留的接片寬度允許的話，那么也可以通過刀盤軸和車床主軸之間其他的轉(zhuǎn)速比和/或者通過改變每個環(huán)形槽的車刀數(shù)，利用這種方法制造每個槽多于或者少于三個徑向開口。此外，作為依據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的電磁液壓閥閥體可選擇的制造方法，也可以采用圓盤銑刀銑削徑向開口或者通過鋁壓力鑄造制造帶有整體內(nèi)部輪廓和外部輪廓的閥體，但事實證明，新采用的徑向開口的多邊車削成本最低。
為控制相對于內(nèi)燃機(jī)的曲軸調(diào)整凸輪軸旋轉(zhuǎn)角度的裝置，依據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的電磁液壓閥，特別是比例閥與從現(xiàn)有技術(shù)中公知的液壓閥相比因此具有的優(yōu)點是，其閥體由于沒有附加的導(dǎo)向裝置而縮短的活塞閥具有縮短的結(jié)構(gòu)長度，但通過閥體環(huán)形槽內(nèi)的徑向開口，保證了活塞閥在保留在其間中間接片上的可靠引導(dǎo)以及對著用戶管線相當(dāng)大的開口橫斷面。通過依據(jù)本發(fā)明徑向開口的矩形橫截面形狀，因此通過閥門的液壓液流量幾乎可以達(dá)到帶有附加活塞導(dǎo)筒的比例閥的數(shù)值。同時矩形徑向開口也是以下方面的原因，即作為輸出量的通過閥門的液壓液流量，從現(xiàn)在起在活塞閥的每個位置上均與確定電樞位置的電磁鐵繞流一樣各自的輸入量呈線性或成正比。為控制相對于內(nèi)燃機(jī)的曲軸調(diào)整凸輪軸旋轉(zhuǎn)角度的裝置使用依據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的比例閥時，優(yōu)點是該閥門僅具有很小的內(nèi)部液壓阻力，該裝置由此在其壓力室內(nèi)壓力快速形成，并因此具有很高的調(diào)整速度。此外，通過依據(jù)本發(fā)明制造電磁液壓閥的方法，加工帶有矩形徑向開口的閥體還可以無需復(fù)雜的后續(xù)加工而成本極低和有效構(gòu)成，并因此降低了液壓閥的總制造成本。


下面借助附圖的實施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明。其中圖1示出依據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的液壓閥在縱向分開的繞流和無繞流狀態(tài)下局部縱剖面的總圖；圖2示出依據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的液壓閥閥體和活塞閥的縱剖面；圖3示出依據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的液壓閥閥體連同活塞閥的局部展開圖。
具體實施例方式
從圖1可以清楚看出電磁液壓閥1，它主要由帶有在其中軸向移動電樞3的空心圓柱體電磁鐵2和帶有軸向孔5的圓柱體閥體4以及設(shè)置在孔內(nèi)的活塞閥6組成。在此方面，作為空心活塞構(gòu)成的活塞閥6與電磁鐵2的電樞3通過未詳細(xì)示出的推桿力傳遞連接，并如圖1中沿縱向中心線分開的圖示所示，在閥體4的貫通軸向孔5內(nèi)可逆壓力彈簧7的力軸向移動。
此外在圖1中可以看到，閥體4在其圓周上具有三個彼此軸向相距的環(huán)形槽8，9，10，槽內(nèi)分別加工多個在圓周上均勻分布設(shè)置通入閥體4軸向孔5內(nèi)的徑向開口11，12，13。液壓閥1通過這些徑向開口11，12，13以及通過閥體4內(nèi)一側(cè)敞開的軸向孔5與一個壓力接口P，一個油箱接口T和兩個用戶接口A，B液壓連接，通過這種連接，調(diào)節(jié)向或者從一未示出的用于調(diào)整凸輪軸旋轉(zhuǎn)角度裝置的壓力室輸送的或者排放的液壓液。
此外從圖2和3中可以看出，活塞閥6為通過液壓閥1控制液壓液的流量，在其末端上具有兩個環(huán)狀控制段14，15，它們通過活塞閥6的軸向移動將壓力接口P和油箱接口T有選擇地與用戶接口A，B之一連接，并與分別保留在每個用戶接口A，B的單個徑向開口11，13之間的中間接片16，17同時構(gòu)成活塞閥6在閥體4的軸向孔5內(nèi)部的導(dǎo)向裝置。
通過圖3中閥體4和活塞閥6的展開圖同樣可以看出，通入閥體4軸向孔5內(nèi)的徑向開口11，12，13依據(jù)本發(fā)明作為橫截面上盡可能四邊形的窗口構(gòu)成，通過這些窗口與圓形徑向開口相比可以明顯提高通過液壓閥1的液壓液的流量。與活塞閥6的控制段14，15在用戶接口A，B的徑向開口11，13上釋放的和圖中影線示出的橫截面18，19，在此方面環(huán)形弓狀構(gòu)成并通過活塞閥6的軸向移動這樣變化，使在活塞閥6的所有位置上的通過徑向開口11，12，13的流量與電磁鐵2的電樞3的各自位置呈線性。
作為特別具有優(yōu)點的實施方式在此方面可以明顯看出，圖中示出的閥體4在每個環(huán)形槽8，9，10內(nèi)各自一個共用縱軸線上各自具有三個徑向開口11，12，13，帶有在閥體4的切線方向上延伸的矩形開口橫斷面，如圖2所示，其與活塞閥6的控制段14，15平行設(shè)置的軸向邊具有與活塞閥6控制段14，15的寬度b相應(yīng)的彼此距離a。各自三個在徑向開口11，13之間保留的，依據(jù)圖3同樣矩形構(gòu)成的中間接片16，17然后構(gòu)成活塞閥6的控制段14，15在閥體4軸向孔5內(nèi)的導(dǎo)向裝置，通過該裝置活塞閥6可無夾緊地在閥體4內(nèi)軸向移動。
此外，由輕金屬組成的閥體4內(nèi)每個環(huán)形槽8，9，10的三個徑向開口11，12，13的制造通過車床上多邊車削加工完成，其中，使用與閥體4軸向平行旋轉(zhuǎn)的刀盤，帶有三個在環(huán)形槽8，9，10的距離上軸向并排設(shè)置的四邊形切削幾何形狀的車刀，其中，刀盤軸和車床主軸之間的轉(zhuǎn)速比為3∶1。
權(quán)利要求
1.電磁液壓閥，特別是比例閥，用于控制相對于內(nèi)燃機(jī)的曲軸調(diào)整凸輪軸旋轉(zhuǎn)角度的裝置，具有以下特征·液壓閥(1)主要由帶有在其中軸向移動電樞(3)的空心圓柱體電磁鐵(2)和帶有軸向孔(5)的圓柱體閥體(4)以及設(shè)置在孔內(nèi)的活塞閥(6)組成，·作為空心活塞構(gòu)成的活塞閥(6)與電磁鐵(2)的電樞(3)力傳遞連接，并在閥體(4)的貫通軸向孔(5)內(nèi)可逆壓力彈簧(7)的力軸向移動，·閥體(4)在其圓周上具有多個彼此軸向相距的環(huán)形槽(8，9，10)，槽內(nèi)分別加工多個在圓周上均勻分布設(shè)置通入閥體(4)軸向孔(5)內(nèi)的徑向開口(11，12，13)，·液壓閥(1)通過徑向開口(11，12，13)以及通過閥體(4)內(nèi)一側(cè)敞開的軸向孔(5)與至少一個壓力接口(P)，一個油箱接口(T)和兩個用戶接口(A，B)液壓連接，·活塞閥(6)具有至少兩個環(huán)狀控制段(14，15)，它們通過活塞閥(6)的軸向移動將壓力接口(P)和油箱接口(T)有選擇地與用戶接口(A，B)之一連接，·控制段(14，15)和分別在每個用戶接口(A，B)的單個徑向開口(11，13)之間形成的中間接片(16，17)同時構(gòu)成活塞閥(6)在閥體(4)軸向孔(5)內(nèi)部的導(dǎo)向裝置，其特征在于，·通入閥體(4)軸向孔(5)內(nèi)的徑向開口(11，12，13)作為橫截面上盡可能四邊形的窗口構(gòu)成，·其由活塞閥(6)的控制段(14，15)釋放的橫截面(18，19)環(huán)形弓狀構(gòu)成并通過活塞閥(6)的軸向移動這樣變化，·使在活塞閥(6)的所有位置上通過徑向開口(11，12，13)的流量與電磁鐵(2)的電樞(3)的各自位置呈線性。
2.按權(quán)利要求1所述的電磁液壓閥，其中，·作為四邊形窗口構(gòu)成的徑向開口(11，12，13)優(yōu)選具有在閥體(4)的切線方向上延伸的矩形開口橫斷面，·其與活塞閥(6)的控制段(14，15)平行設(shè)置的軸向邊具有與活塞閥(6)控制段(14，15)的寬度(b)相應(yīng)的彼此距離(a)。
3.按權(quán)利要求2所述的電磁液壓閥，其中，·在閥體(4)的每個環(huán)形槽(8，9，10)內(nèi)優(yōu)選設(shè)置三個徑向開(11，12，13)，帶有一共用縱軸線上的矩形開口橫斷面，·活塞閥(6)通過在各自三個在徑向開口(11，13)之間形成的矩形中間接片(16，17)上其控制段(14，15)引導(dǎo)。
4.制造按權(quán)利要求1特征所述的電磁液壓閥的方法，其中，閥體由輕金屬或者有色金屬組成，其特征在于，·閥體(4)內(nèi)的徑向開口(11，12，13)在每個環(huán)形槽(8，9，10)最多三個窗口的情況下通過車床上多邊車削加工，·其中，使用與閥體(4)軸向平行旋轉(zhuǎn)的刀盤，帶有三個在環(huán)形槽(8，9，10)的距離上軸向并排設(shè)置的四邊形切削幾何形狀的車刀，·其中，刀盤軸和車床主軸之間的轉(zhuǎn)速比與每個環(huán)形槽(8，9，10)的徑向開口(11，12，13)的數(shù)量相應(yīng)在3∶1和1∶1之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及電磁液壓閥(1)，主要由帶有電樞(3)的電磁鐵(2)和帶有軸向孔(5)的閥體(4)以及設(shè)置在孔內(nèi)的活塞閥(6)組成。閥體(4)具有多個環(huán)形槽(8，9，10)，槽內(nèi)分別加工多個通入軸向孔(5)內(nèi)的徑向開口(11，12，13)，液壓閥(1)通過這些開口與一個壓力接口(P)，一個油箱接口(T)和兩個用戶接口(A，B)液壓連接?；钊y(6)與電磁鐵(2)的電樞(3)力傳遞連接，并具有兩個環(huán)狀控制段(14，15)，它們通過活塞閥(6)的軸向移動將壓力接口(P)和油箱接口(T)有選擇地與用戶接口(A，B)之一連接。依據(jù)本發(fā)明，閥體(4)內(nèi)的徑向開口(11，12，13)作為橫截面上四邊形的窗口構(gòu)成，其利用活塞閥(6)的控制段(14，15)釋放的橫截面環(huán)形弓狀構(gòu)成并這樣變化，使在活塞閥(6)的所有位置上的通過徑向開口(11，12，13)的流量與電磁鐵(2)的電樞(3)的各自位置呈線性。
文檔編號F01L1/344GK1646794SQ03808157
公開日2005年7月27日 申請日期2003年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月11日
發(fā)明者克勞斯·達(dá)烏特, 艾德沃德·戈洛瓦泰－施米特 申請人:依納-謝夫勒兩合公司