包括结合成一体的过滤器的控制阀和包括该控制阀的凸轮轴相位调节器制造技术

一种包括结合成一体的过滤器的控制阀和包括该控制阀的凸轮轴相位调节器。一种用于控制压力流体的控制阀，所述控制阀包括：阀壳体（10），所述阀壳体（10）包括用于压力流体的阀入口（P），用于连接到将利用压力流体来操作的组件的控制口（A，B）和阀出口（TA，TB）；阀活塞（20），所述阀活塞（20）能够沿轴线（R）在阀壳体（10）中运动，所述阀活塞（20）包括中空空间（21），压力流体能够通过所述中空空间（21）从所述阀入口（P）流到控制口（A，B）；和过滤器装置（30），所述过滤器装置（30）布置在所述控制阀中，所述过滤器装置（30）包括过滤器横截面（35），当压力流体通过所述过滤器横截面（35）时，所述过滤器横截面（35）过滤压力流体；其中所述过滤器装置（30）的所述过滤器横截面（35）的至少一部分位于所述阀活塞（20）的所述中空空间（21）中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包括过滤器装置的控制阀。本专利技术的主题是控制阀本身或者与能够通过控制阀进行控制或者调控的流体组件相组合的控制阀，例如能够在其输送容积方面进行调整的凸轮轴相位调节器或泵。控制阀能够特别地是凸轮轴相位调节器的构成部分，其利用压力流体进行操作，用于调整凸轮轴相对于燃烧式发动机的曲轴的旋转角度位置。一个特别的方面是关于用于压力流体的过滤器装置的改进。
技术介绍
为了增大输出和扭矩，但同时为了降低公路车辆的内燃发动机的燃油消耗量和废气排放，用于改变入口和出口控制时间的凸轮轴相位调节器已经变得广泛。由于其高度的可靠性，同时由于有利的成本收益关系，根据液压铰链吊挂式马达原理的用于燃烧式发动机的利用润滑油操作的液压相位调节器已经证实是有价值的。对燃油消耗和排放的增长的要求需要高的调节速度。相位调节器的紧凑的、节省空间的设计和低价格也是所需要的。同时，无故障的运行和高度的可靠性应得到保证。对于高调节速度和紧凑设计的需求通过包括中心控制阀的相位调节器实现。为了保证运行可靠性同时使尺寸以及使泄漏造成的损失尽可能小，用于调整相位调节器的压力流体——在大多数应用中为用于燃烧式发动机的润滑油——通过位于相位调节器上游并尽可能靠近相位调节器的过滤器进行清洁。关于运行的可靠性，还已知将阻挡构件、例如回流阀布置在相位调节器的压力流体给送部中，由此如果与给送压力流体的压力流体供给部相比较，在调节腔中的压力负荷占优势，则该阻挡构件防止相位调节器的一个或多个调节腔能够沿上游压力流体供给的方向排空。这样的压力负荷能够由于凸轮轴的拖曳转矩在相位调节器中产生。根据JP 09-280019，过滤器装置在凸轮轴内的至相位调节器的压力流体给送部中布置在紧靠相位调节器的上游处。该解决方案的一个缺点是在凸轮轴的用于过滤器装置的部分上必须设置安装空间，在过滤器装置自身的组装阶段，该过滤器装置必须插进凸轮轴。DE 102005052481A1公开了包括中心控制阀的相位调节器，中心控制阀包括成一体的过滤器装置和成一体的回流阀。控制阀包括阀壳体，阀壳体相对于凸轮的旋转轴线轴向布置，并且阀壳体包括阀入口、控制口和径向的阀出口。阀活塞被容置成使得其能够在阀壳体内轴向运动。在第一变型中，过滤器装置布置在阀入口中。压力流体在径向方向通过阀入口和过滤器装置流进阀壳体的内部，在其中压力流体轴向流到回流阀上并在径向方向通过回流阀流进在阀壳体中轴向延伸的通道，再从该通道径向向内流到阀活塞的外部圆周，通过阀活塞的外部圆周流到控制口中的一个并通过相关的控制口流到相位调节器的所分配的调节腔。从另外的调节腔流出的压力流体通过控制口中的另外一个进入并通过阀活塞到达阀出口成通道。在第二变型中，过滤器装置不布置在径向阀入口而是布置在阀壳体的轴向部分，轴向部分连接到过滤器装置并位于回流阀的上游。在这两种变型中，或者只有小的过滤器横截面可用于清洁压力流体，或者需要另外的安装空间用于布置过滤器装置。对径向给送部中的压力流体进行清洁的过滤器装置还可以从DE 102009 048 753Al 了解，在其中过滤器装置形成为要单独地组装的过滤环。为了减小与DE 102005 052 481A1的过滤器装置相关联的碎屑增加的危险，DE102008006179A1提出分三层构造阀壳体。过滤器织物包围内部引导套筒的外部圆周。塑料注射成型在这两层套筒体的外部。过滤器织物通过成三层的阀壳体的径向控制口轴向延伸。由于只有相应的控制口的横截面是可用的过滤器横截面，因此在该解决方案中过滤器横截面的尺寸也受限，其中，压力流体通过所述相应的控制口的横截面流到压力腔。阀壳体的成三层的构造还增加了生产的难度和控制阀的价格。包括中心控制阀的相位调节器和一体结合在控制阀中的回流阀也能够从US6971353B2和US 7533695B2 了解。US 7533 695B2提到过滤器装置还能够可选地一体结合在控制阀中。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种控制阀，其包括作为成一体的构成部分的用于清洁压力流体的过滤器装置，过滤器装置在低流动阻力下具有增加的清洁效果。控制阀适合用于控制或者调控能够流体地，优选液压地操作的组件，例如凸轮轴相位调节器或能够进行调控的泵。控制阀包括阀壳体和阀活塞，阀活塞能够在阀壳体内沿运动轴线、即在此意义上沿轴向方向运动。阀壳体包括阀入口、至少一个控制口以及阀出口，阀入口优选为用于压力流体的轴向阀入口，至少一个控制口优选为多个控制口。一个或多个控制口用于将控制阀连接至能够流体地操作的组件的一个或多个调节腔，该组件例如为通过控制阀控制或者调控的流体调节构件。流体组件能够特别地是凸轮轴相位调节器。然而，控制阀不受限于这种优选的使用，而是还能够用于控制或者调控其他的流体地、优选液压操作的组件，例如能够在其传输容积方面进行调整的泵，例如用于向机动车辆或一般地任何车辆的燃烧式发动机或固定布置的燃烧式发动机供给润滑油的润滑油泵。然而另外，在通过控制阀控制或者调控时对组件进行操作的其他应用也是可能的。阀活塞是中空的。阀活塞包括内部中空空间，压力流体能够通过内部中空空间从阀入口流入，通过包括阀活塞的一个或多个孔的活塞出口到达控制口。如果阀活塞包括轴向延伸的活塞入口，优选地沿轴向与同样优选为轴向的阀入口齐平，则有利于阀的紧凑进而节省空间但设计简单的设计以及有利于对高调节速度的需要。在这方面有优势的控制阀例如在DE 102010002713A1和DE 102011 004539中连同凸轮轴相位调节器进行了公开。控制阀的此设计一特别地将阀入口和活塞入口布置为轴向齐平一在流体流过控制阀时的低节流损失方面是有利的，从而能使调节速度相比其他阀设计增大。控制阀的结合成一体的构成部分是过滤器装置，过滤器装置布置在控制阀内并且具有过滤器横截面，其中压力流体在流过所述过滤器横截面时进行过滤。过滤器横截面应理解为区域，更具体地为流动横截面，压力流体必须流过该流动横截面，以通过流过过滤器装置而从阀入口流到控制口。词语“过滤器横截面”不能理解成例如表示过滤器材料、例如过滤器织物的表面，而应理解为压力流体必须流过的横截面区域和/或流动横截面，其中布置有过滤器材料，当压力流体流过时过滤器材料清洁压力流体，横截面区域和/或流动横截面具有能够明显大于过滤器横截面区域的有效过滤区域。例如，如果完全填充有过滤器材料的圆筒形套筒形成过滤器装置，且如果套筒包括不可渗透的外壳，使得压力流体只能轴向流过以这种方式形成的过滤器装置，那么外壳的内部横截面区域即是过滤器横截面。例如，如果可渗透的过滤器织物形成外壳，整个圆周区域即是在本专利技术的意义上的过滤器横截面。关于凸轮轴相位调节器所作的陈述也适用于其他应用，在所述其他应用中将要进行控制或者调控的组件包括调节腔，控制阀通过其控制口连接或能够连接到调节腔，优选地，所述控制口有至少两个。根据本专利技术，至少过滤器横截面的一部分一优选地，至少过滤器横截面的主要部分一位于阀活塞的中空空间中。这使压力流体流过的活塞的中空空间能够用于使压力流体清洁。与已知方案相比较，该设计使过滤器横截面能够在尺寸上增大。过滤器装置不需要任何附加的安装空间或者至多需要用于支承过滤器装置的微小的附加安装空间。特别地，能够在没有增加或没有明显增加控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制阀，所述控制阀用于控制压力流体，所述控制阀包括：（a）阀壳体（10），所述阀壳体（10）包括用于压力流体的阀入口（P）、用于连接到将利用压力流体来操作的组件的控制口（A，B）、和阀出口（TA，TB）；（b）阀活塞（20），所述阀活塞（20）能够沿轴线（R）在所述阀壳体（10）中运动，且所述阀活塞（20）包括中空空间（21），压力流体能够通过所述中空空间（21）从所述阀入口（P）流到所述控制口（A，B）；（c）以及过滤器装置（30），所述过滤器装置（30）布置在所述控制阀中，且所述过滤器装置（30）包括过滤器横截面（35），当压力流体通过所述过滤器横截面（35）时，所述过滤器横截面（35）过滤压力流体；其中，（d）所述过滤器装置（30）的所述过滤器横截面（35）的至少一部分位于所述阀活塞（20）的所述中空空间（21）中。

【技术特征摘要】
2011.10.05 DE 102011084059.11.一种控制阀，所述控制阀用于控制压力流体，所述控制阀包括 (a)阀壳体(10)，所述阀壳体(10)包括用于压力流体的阀入口(P)、用于连接到将利用压力流体来操作的组件的控制口(A，B)、和阀出口(TA，TB)； (b)阀活塞(20)，所述阀活塞(20)能够沿轴线(R)在所述阀壳体(10)中运动，且所述阀活塞(20)包括中空空间(21)，压力流体能够通过所述中空空间(21)从所述阀入口(P)流到所述控制口(A，B)； (c )以及过滤器装置(30 )，所述过滤器装置(30 )布置在所述控制阀中，且所述过滤器装置(30 )包括过滤器横截面(35 )，当压力流体通过所述过滤器横截面(35 )时，所述过滤器横截面(35)过滤压力流体； 其中， Cd)所述过滤器装置(30)的所述过滤器横截面(35)的至少一部分位于所述阀活塞(20)的所述中空空间(21)中。2.根据权利要求1所述的控制阀，其中，所述过滤器装置(30)包括过滤器封闭结构(31，32)和过滤器入口(34)，所述过滤器封闭结构(31，32)在所述阀活塞(20)的所述中空空间(21)中延伸并包围所述过滤器装置的内部空间(33)，所述过滤器入口(34)通至所述过滤器装置的内部空间(33)中，并且，所述过滤器横截面(35)形成所述过滤器封闭结构(31，32)的包围所述过滤器装置的所述内部空间(33)的封闭区域的至少一部分，使得压力流体能够通过所述过滤器入口(34)流进所述过滤器装置的所述内部空间(33)以及从所述过滤器装置的所述内部空间通过所述过滤器横截面(35)流到所述控出口(A，B)。3.根据权利要求2所述的控制阀，其中，所述过滤器横截面(35)形成所述过滤器封闭结构(31，32)的封闭区域的至少主要部分。4.根据权利要求2所述的控制阀，其中，所述过滤器封闭结构(31，32)包括轴向延伸的外壳(31)和与所述过滤器入口(34)轴向间隔开的底部(32)，并且，所述过滤器横截面(35)形成所述底部(32)的区域的至少一部分或所述外壳(31)的在所述过滤器入口( 34)和所述底部(32)之间的区域的至少一部分。5.根据权利要求4所述的控制阀，其中，所述过滤器横截面(35)形成所述底部(32 )的所述区域的至少主要部分。6.根据权利要求4所述的控制阀，其中，所述过滤器横截面(35)形成所述外壳(31)的在所述过滤器入口(34)和所述底部(32)之间的区域的至少主要部分。7.根据权利要求1所述的控制阀，其中，所述过滤器装置(30)的轴向过滤器开口形成所述过滤器入口( 34 )，使得压力流体能够沿轴向流进所述过滤器装置(30 )。8.根据权利要求7所述的控制阀，其中，所述过滤器装置(30)的所述轴向过滤器开口位于所述过滤器装置(30)的轴向端部。9.根据权利要求1所述的控制阀，其中所述阀活塞(20)能够克服阀弹簧(14)的恢复力运动；所述过滤器装置(30)包括支承结构(36)，所述过滤器装置(30)通过所述支承结构(36)支承在所述阀壳体(10)上或所述阀活塞(20)上；以及所述阀弹簧(14)支承在所述支承结构(36)上。10.根据权利要求9所述的控制阀，其中，所述过滤器装置(30)通过所述支承结构(36 )轴向支承在所述阀壳体(10)或所述阀活塞(20)上。11.根据权利要求1所述的控制阀，其中，所述阀壳体(10)的轴向壳体开口形成所述阀入口( P)，使得压力流体能够在轴向上给送到所述控制阀。12.根据权利要求11所述的控制阀，其中，所述阀壳体(10)的所述轴向壳体开口位于所述阀壳体(10)的轴向端部。13.根据权利要求11所述的控制阀，其中，所述阀活塞(20)包括轴向活塞入口(22)，压力流体能够通过所述轴向活塞入口(22)沿轴向流进所述阀活塞(20)的所述中空空间(21)。14.根据权利要求13所述的控制阀，其中，压力流体能够在所述过滤器装置(30)内沿轴向流进所述阀活塞(20)的所述中空空间(21)。15.根据权利要求1所述的控制阀，其中，所述过滤器装置(30)被支承在所述阀壳体(10)上并突伸至所述阀活塞(20)内，或者被支承在阀活塞(20)上。16.根据权利要求15所述的控制阀，其中，在所述过滤器装置(30)被支承在所述阀活塞(20)上的情况下，所述过滤器装置(30)被支承在所述阀活塞(20)的所述中空空间(21)的部位中。17.根据权利要求1所述的控制阀，其中，从所述过滤器装置(30)朝向所述阀活塞(20)的周向内部区域向外突出的密封件(37)将所述阀活塞(20)的内部空间再分为第一部分空间和第二部分空间，所述第一部分空间被连接至所述控制口(A，B)，所述第二部分空间与所述控制口(A，B)分开...

【专利技术属性】
技术研发人员：于尔根·博纳，延斯·克吕格尔，乌韦·迈尼希，
申请(专利权)人：斯瓦本冶炼厂汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：