用于液压系统的电磁设备的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于液压系统的电磁设备/电磁体。

背景技术：

电磁设备例如被用于保持装置或电磁阀。该电磁阀例如可以作为压力调节阀、先导控制阀、体积控制阀或切换阀在机动车的自动变速器的液压系统中工作，以便例如操控变速器部件、例如离合器或执行器以用于挂挡。

由DE 4133536A1已知了一种此类的电磁阀，该电磁阀具有能与液压管路以流动技术连接的、被填充有液压介质的衔铁腔，在该衔铁腔中，衔铁以可调节行程的方式被支承。位于衔铁腔中的液压介质用于衔铁的冷却、润滑和液压减振。衔铁与设置在衔铁腔外部的、能电气地操控的电磁阀线圈部件共同作用。衔铁具有闭锁体，利用该闭锁体能操控液压管路的至少一个流动通道。衔铁的闭锁体压向复位弹簧，使得在衔铁的行程运动中电磁铁克服复位弹簧的复位力工作。

此外，衔铁将衔铁腔分成面对流动通道的腔(下面被称为通道侧的腔)和背离所述流动通道的内腔。在被可调节地支承在电磁阀的衔铁腔中的衔铁的行程运动中，在通道侧的腔与内腔之间置换液压油，在置换液压油时液压介质为了实现体积平衡或压力平衡会从通道侧的腔溢流到内腔中。置换液压油(调整抽吸)在衔铁的行程运动中在以下所述情况时发生，即电磁阀的内腔和通道侧的腔中的排量不同。

在常用的、在车辆变速器中使用的电磁阀中通常利用油池在电磁阀的内腔和/或通道侧的腔与周围环境之间置换液压油。在此存在以下问题:因此直接与油池置换液压油：该油池可能尤其由于轮组或离合器的磨损而含有金属颗粒。液压介质(在下面被称为液压油)因此被磁性颗粒污染，该磁性颗粒可能由电磁铁吸引。颗粒可能在置换液压油时到达电磁阀的衔铁腔中并在那里引起不期望的功能损坏、例如磁场的干扰、附加上衔铁的运动通道、以及在衔铁与限定出衔铁腔的内壁之间的摩擦学系统的变化。此外，颗粒通常保留在衔铁腔中，因为在此通过剩余物磁化或由于电磁铁而起主导作用的是防止冲洗的磁场。附加地，内腔中的污物通过衔铁与限定出衔铁腔的内周壁之间的小的衔铁缝隙分隔。

为了提高液压油的清洁度，在常用的液压系统中使用过滤器。通过过滤器减少液压系统中的颗粒数量。

由DE 2011 055 093 A1已知了一种电磁阀，其中，衔铁腔的通道侧的腔被以流动技术支承在接纳空间上游。在接纳空间中设有浮动地支承的盘形件，利用该盘形件减少由污物颗粒向电磁阀的衔铁腔的内腔中的污物输入。

技术实现要素：

因此本发明的目的是，提供一种用于液压系统的电磁设备，其中，能以简单的方式减少污物颗粒向电磁设备-衔铁腔中的输入。

该目的通过权利要求1的特征实现。本发明的优选的改进方案在从属权利要求中公开。

根据权利要求1的特征部分，通向衔铁腔的通道侧的腔或内腔的液压管路具有至少一个、优选设计为永磁铁的污物收集元件，该污物收集元件截留液压介质中的污物，所述污物在置换液压油时流过液压管路。

另选地和/或附加地，可以在通向衔铁腔的通道侧的腔的连接管道中设有至少一个污物收集元件，利用该至少一个污物收集元件截留液压油中的污物颗粒，该污物颗粒在置换液压油时流过连接管道。

例如污物收集元件可以是由实心材料制成的、例如杆状的永磁铁，该永磁铁优选地被定位在连接管道内部。对此另选地，污物收集元件可以不由实心材料制成，而是由可流过的编织网制成，该可流过的编织网被定位在补偿管道/平衡管道内部并且尤其由磁性材料制成。附加地，污物收集元件也可以设计为形成在连接管道的内壁上的污物收集轮廓，该污物收集轮廓具有凸出部和凹进部。此外，凹进部的底部可以设计为磁性的，以便提高污物收集轮廓的截留效果。

在一个实施方式中，电磁设备可以具有液压油储存容器(在下面被称为油储存容器)，在该液压油储存容器中储存液压介质，该液压介质相比于液压管路或液压系统中的液压介质所携带的污物颗粒更少，亦即具有较高的清洁度。油储存容器与衔铁腔的通道侧的腔以流动技术连接。油储存容器尤其在置换液压油时起作用，其中，液压油从通道侧的腔溢流到内腔中。在这种情况下，油储存容器至少部分地提供溢流到内腔中的液压油调节体积。以这种方式减少了从污物颗粒向内腔中的污物输入，由此降低了电磁设备功能损坏的可能性。

可调节行程的衔铁的闭锁体可以例如在通向电磁阀的工作接口的分管道与通向电磁阀的油箱接口的分管道之间控制流动通道。在这种情况下，油储存容器能够以结构简单的方式被直接设计在通向油箱接口的分管道上，具体这通过分管道流动横截面的结构简单的横截面扩大实现。油储存容器可以优选地设计为相应的液压管路的内壁上的袋状的缺口。

如上所述，电磁阀的油箱接口通过排出管道与油池以流动技术连接。在这种情况下在现有技术中存在的问题是，在置换液压油时从通道侧的腔朝向内腔污染的液压油被从油池中抽吸并且通过阀侧的油箱接口以及通道侧的腔到达内腔中。为了避免被污染的液压油的这种回流，电磁阀可以具有流动中断装置。借助于该流动中断装置在从通道侧的腔向内腔中置换液压油时防止从油池向通道侧的腔中回流，然而允许沿相反方向的油流动。

为了实现这种流动中断装置，通向油池侧的油箱接口的分管道可以在沿设备高度方向的高度走向(Hochführung)上向上延伸。设置在分管道的端部上的油箱接口(分管道的排出口)可以在大地测量学方面以一高度偏移量布置在油池上方。另选地或附加地，油箱接口可以在中间连接有通风自由空间的情况下与油池流动连接。

在电磁阀的一种技术实现方案中，衔铁的闭锁体可以压向复位弹簧或液压的回流面，亦即电磁阀的电磁设备反作用于复位力工作。复位弹簧可以被布置在一弹簧空间中，在该弹簧空间中，闭锁体被可调节地引导。为了实现灵活的引导，闭锁体可以在形成提供了支承间隙的阀缝隙的情况下被滑动支承在弹簧空间中。闭锁体不必强制地被滑动支承在弹簧空间中，而是可以替代这种支承方式也被滑动支承在任意一个液压空间中。

此外，弹簧空间或液压空间可以被加载环境压力，亦即通过排出管道与油池连接。在这种情况下通过阀缝隙实现液压油通过液压空间向油池中的基础泄漏。在作为压力调节阀或作为体积控制阀的电磁阀的一个设计方案中，衔铁的闭锁体是可轴向移动的、例如至少具有第一环形凸台和/或第二环形凸台的活塞，该环形凸台被彼此轴向间隔开。第一环形凸台的控制棱边可以根据活塞的轴向位置开启或封闭阀侧的、通向压力源的压力接口与阀侧的、通向液压负载、亦即变速器部件的工作接口之间的流动通道。以相同的方式，第二衔铁环形凸台的控制棱边可以开启或封闭阀侧的油箱接口与阀侧的工作接口之间的流动通道。压力源可以是液压泵，该液压泵的吸入侧以流动技术与油池连接。

上述的、在液压空间与在其中以可移动的方式引导的闭锁体之间的阀缝隙在技术实施方案中非常小。阀缝隙因此作为截留件起作用，其拦截流出的液压油中的污物颗粒。因此，流入液压空间中的液压油具有比液压管路中的液压油更高的清洁度。

在一个优选的实施方式中，位于液压空间中的、被缝隙式过滤的液压油不会在未被使用的情况下返回引导到油池中，而是准备好用于置换液压油，其中，油调节体积溢流到内腔中。为此，油储存容器在液压空间或排出管道的横截面扩大的情况下形成。液压空间/排出管道可以通过连接管道直接与通道侧的腔连接。在置换液压油的情况下可以因此将被缝隙式过滤的液压油从液压空间通过连接管道和通道侧的腔引导到内腔中。

在另一个实施方式中，衔铁腔的通道侧的腔可以借助于阀壳体壁与液压管路分开。阀壳体壁可以具有支承件开口，通过该支承件开口尤其在形成提供了支承间隙的阀缝隙的情况下引导衔铁的闭锁体。考虑到液压管路与通道侧的腔之间的压力平衡可以提供一平衡管道/补偿管道，通过该平衡管道在置换液压油时能至少部分地引导液压油的调节体积。

上面说明的和/或在从属权利要求中反映的有利的本发明设计方案和/或改进方案可以——除了例如在明确的依赖关系或互不相容的替换方案的情况下之外——单独地或以相互之间任意组合的方式使用。

附图说明

下面根据附图详细说明本发明和其有利的设计方案和改进方案及其优点。

图中:

图1a，1b和1c在粗略的示意图中示出本发明所不包含的、在不同运行状态中的电磁阀；

图2至5分别示出相应于图1b的视图，其分别显示根据本发明的电磁阀的不同实施例；

图6在详细视图中示出通向衔铁腔的通道侧的腔的连接管道，其具有污物收集元件；

图7至10分别示出具有另选的污物收集元件的相应于图6的视图。

具体实施方式

为了实现对本发明的更简单的理解，在图1a和1b中首先示出本发明所不包含的对比例子，在其中，电磁阀1连接在部分显示的自动变速器液压系统中。液压系统具有液压泵3，该液压泵在抽吸侧与油池5连接并在压力侧通过压力管道7连接在电磁阀1的压力接口P上。电磁阀1还具有工作接口A，该工作接口通过未示出的工作管道与变速器——例如离合器或执行器——的液压部件连接以用于挂挡。此外，电磁阀1具有油箱接口T，该油箱接口同样与油池5以流动技术连接。为了将污物颗粒从液压油中移除，在压力管道7中连接有过滤器9。

图1a和1b中，电磁阀例如是被直接控制的压力调节阀，其具有可轴向调节行程的衔铁11，该衔铁以活塞13延长。衔铁11在衔铁腔15中以可调节行程的方式引导，该衔铁腔被填充液压油并以流动技术与电磁阀1内的液压路段连接。衔铁腔15通过以阴影线表明的阀壳体17限定，其中，在衔铁腔15之外布置有未示出的电磁设备线圈，该电磁设备线圈能由变速器控制设备操控，以便借助于电磁力调节衔铁11。

衔铁11的活塞13在图1a和1b中具有第一环形凸台19和直径较小的第二环形凸台21，所述环形凸台彼此轴向间隔开地设计在活塞13上。活塞13的、背离衔铁11的端侧被支撑向定位在弹簧空间25中的复位弹簧23。

根据活塞13的轴向位置，第一环形凸台19的控制棱边大体上和通向工作接口A的分管道29与通向油箱接口T的分管道31之间的流动通道33重叠。相应地，第二环形凸台的控制棱边根据活塞轴向位置大体上和通向压力接口P的分管道35与通向工作接口A的分管道29之间的流动通道27重叠。

如由图1a和1b进一步得出，衔铁腔15借助于可调节行程的衔铁11分成面对流动通道27，33的腔37和与流动通道背离的内腔39。流动侧的腔37通过阀壳体侧的分隔壁41与通向油箱接口T的分管道31隔开。分隔壁41具有支承件开口43，在该支承件开口中，活塞13的环形凸台19在形成提供了支承间隙的阀缝隙45的情况下被支承。此外，分隔壁41具有连接管道47，利用该连接管道将通道侧的腔37和通向油箱接口T的分管道31相互连接。

直径较小的第二环形凸台21在形成另一个提供了支承间隙的阀缝隙49的情况下被可调节地支承在弹簧空间25中。此外，排出管道51从弹簧空间25通向油池5，由此，弹簧空间25被加载环境压力。

在衔铁11的行程调节h₁，h₂中基于对电磁阀线圈部件的相应操控，在流动侧的腔37与内腔39之间置换液压油。例如在图1a中，衔铁11通过行程调节h₁进入到衔铁腔15中。由此将液压油的调节体积从内腔39通过衔铁11中用虚线显示的平衡管道53通向流动侧的腔37。然而流动侧的腔的体积小于内腔39，从而调节体积至少部分地通过连接管道47和通过分管道31通向油池5，如在图1a中用箭头表示地。

而在图1b中，衔铁11借助于行程调节h₂从衔铁腔15中移出。在置换液压油时，在图1b中存在的问题是：被污染的液压油从油池5通过油箱接口T、分管道31以及连接管道47吸入流动侧的腔37中并且在那里继续通过平衡管道53吸入到内腔39中，由此污物颗粒可以聚集在内腔39中。

上述问题也适用于在图1c中示出的阀，该阀在结构方面基本上类似于在图1a和1b中示出的阀。与图1a和1b不同的是，在图1c中，通道侧的腔37通过排出管道52直接与油池5连接，从而在行程调节h₂中，被污染的液压油直接从油池5通过排出管道52到达通道侧的腔37中。

为了避免被污染的液压油被这样调节抽吸至到内腔39中，电磁阀1在图2中具有油储存容器55，在该油储存容器中储存有液压油，该液压油与液压管路29，31，35中的液压油相比具有较高的清洁度，亦即较少地掺杂污物颗粒。在图2中，油储存容器55以袋状的缺口的形式形成在通向油箱接口T的分管道31的内壁中。油储存容器55在此形成死区，在该死区中，液压油仅以有限的流动速度运动，由此污物颗粒可以沉降。由此提高了位于其中的液压油的清洁度。被储存在油储存容器55中的液压油的清洁度由于下述情况而进一步提高:因此在液压运行期间不是通过来自油池5的被污染的液压油填充油储存容器55，而是在液压运行期间，当已经借助于过滤器9预先过滤的液压油5被通过通向油箱接口T的管道31导入油池5中以实现压力下降时。

在图2中通过箭头表明的置换液压油时(由于行程调节h₂)因此大部分地将通过沉降和过滤(通过过滤器9)清洁的液压油——并且不是被高度污染的、来自油池5的液压油——作为调节体积提供，其在置换液压油时被挤压到内腔39中。

在图3中，电磁阀1还具有流动中断装置57，该流动中断装置在从通道侧的腔37到内腔39中(见图3中的箭头)置换液压油时中断通向油池5的流动连接，由此防止被污染的液压油回流到通道侧的腔37中并进一步回流到内腔39中。为了形成流动中断装置57，在图3中，通向油池侧的油箱接口T的分管道31在高度引导/向上引导中被沿设备高度方向z向上引导。油箱接口T在图3中通过向上开口的、自由的排出口实现，该排出口在大地测量学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)与油池5之间还连接有通风自由空间59，该通风自由空间防止上述回流。通向油箱接口T的分管道31在图3中形成油储存容器55。

在图3中示出阀位置，在该阀位置中，闭锁体13的环形凸台19关闭设计为烟囱式的油储存容器55。在该运行状态下实现了缝隙过滤，其中，液压油通过闭锁体13的环形凸台19上的阀缝隙供应到通道侧的腔37中并因此填充烟囱式的油储存容器55。

此外，当闭锁体13的环形凸台19打开通向油储存容器55的流动缝隙时填充油储存容器55。在这种情况下，已经由过滤器9过滤的油被馈送到油储存容器55中。

在图5a中示出另一个实施变体，其基本结构和图3相同。在图5a中提供了在基础泄漏的范围内通过阀缝隙45流入弹簧空间25中的、亦即已经被缝隙式过滤的液压油，用于上述的置换液压油。为此，排出管道51不再被直接通向油池5，而是在中间连接通向油箱接口T的分管道31。排出管道51也就在分支位置61中通入用作油储存容器55的、优选烟囱式的分管道31。

在图5b中示出的阀和在图5a中示出的阀基本上结构相同。与图5a不同的是，在图5b中设有第二油箱接口T。在图5b中通过缝隙泄漏填充油储存容器55，其中，被缝隙式过滤的泄漏油被从弹簧空间25馈送到油储存容器55中。在图5b中因此仅用被缝隙式过滤的油填充油储存容器55，由此进一步提高了被储存在油储存容器55中的油的清洁度。

在图4中同样使用了流入弹簧空间25中的、被缝隙式过滤的液压油作为用于置换液压油的调节体积。因此，从弹簧空间25分支的排出管道51在中间布置有油储存容器55的情况下与油池5连接。此外，在弹簧空间25与油储存容器55之间的分支位置63处分支出连接管道65，该连接管道直接通向流动侧的腔37。在置换液压油时需要的调节体积因此完全地通过被缝隙式过滤的液压油提供。在图4所示的管道引导中可以省略将分管道31与流动侧的腔37连接的连接管道47，如在前面的图1至图3和图5的情况那样。

在接下来的图6至图10中示出连接管道47，65的不同的实施例。根据图6，在连接管道47，65内布置有杆状的永磁铁67。永磁铁作为污物收集元件起作用，利用该污物收集元件可以从流过的液压油中去除铁磁性的污物颗粒。对此另选的是，在图7中污物收集元件不是杆状的永磁铁，而是可由液压油流过的编织网。编织网可以优选地由磁性材料制成。

在图8中，污物收集元件是具有凸出部69和凹进部71的污物收集轮廓。污物收集轮廓67在图8中由磁性材料制成。在图9中，污物收集元件同样设计为具有凸出部69和凹进部71的污物收集轮廓。然而和图8的区别是，在图9中仅凹进部71的底部73设计为磁性的。

在图10中示出一个实施例，其中，污物收集元件是织物/纺织物，其按照脚垫(Fuβmatte)的形式在底部侧插入连接管道中。在液压运行中沉降的污物颗粒从油进入该织物中并陷入在那里。