閥門和液壓控制線路的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種具有在閥門殼體(1)缸孔(2)中能軸向推動地布置的控制滑閥(3)的閥門，該控制滑閥的在缸孔(2)中的軸向位置能夠通過能產生相應電位置信號的位置傳感器無接觸地獲取。控制滑閥(3)在其圍面的探測區域中具有其直徑的變化。通過關于缸孔(2)沿徑向指向地布置在閥門殼體(1)的接納凹口(18)中的、構造為接近傳感器(19)的位置傳感器根據控制滑閥(3)的分別與位置傳感器對置的區域相對于位置傳感器的徑向間距來產生位置信號。
【專利說明】閥門和液壓控制線路
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種具有在閥門殼體缸孔中能軸向推動地布置的控制滑閥的閥門，該控制滑閥的在缸孔中的軸向位置可通過能產生相應電位置信號的位置傳感器無接觸獲取。另外，本發明還涉及一種具有這種閥門的液壓控制線路。
【背景技術】
[0002]對于這種閥門而言應該獲取控制滑閥的位置以由此導出閥門開度，從而可以實施閥門的調節或控制功能。
【發明內容】
[0003]本發明的任務在于，提供一種開文所述類型的閥門或者說具有開文所述類型的閥門的液壓控制線路，其中可以以簡單方式可靠獲取控制滑閥的開關位或位置。
[0004]根據本發明，如下解決該任務，S卩，控制滑閥在其罩面的探測區域中具有其直徑的變化，并且能通過關于缸孔沿徑向指向地布置在閥門殼體的接納凹口中的、構造為接近傳感器的位置傳感器根據控制滑閥的分別與位置傳感器對置的區域相對于位置傳感器的徑向間距來產生位置信號。
[0005]為了在軸向延伸控制滑閥，關于其徑向指向的接納凹口的位置始終保持恒定，從而位置傳感器相對于控制滑閥自身的位置在更換位置傳感器后不被改變。
[0006]因此，在安裝新的位置傳感器時，不需要基本的校準工作，甚至可以將其完全去掉。
[0007]控制滑閥的一種構造方案在于，控制滑閥在探測區域中沿軸向相繼具有一個或多個不同直徑的階梯。
[0008]因此，當控制滑閥探測區域中的布置在預定義位置上的階梯移動經過位置傳感器時出現信號跳躍，該信號跳躍可以實現準確的數字化的定位。
[0009]控制滑閥的另一種構造方案在于，控制滑閥在探測區域中在一段沿軸向的探測長度上具有連續擴大或減小的直徑。
[0010]這在控制滑閥的探測區域移動經過位置傳感器時使得位置傳感器的信號發生模擬變化，其中信號的各參量準確對應于控制滑閥的確定的位置。這樣提供的具有位置傳感器的閥門可以有利地結合到電子液壓的調節回路中。
[0011]一種有利的帶來能夠良好衡量的位置信號的構造方案在于，控制滑閥由可導電材料構成，并且位置傳感器是感應式接近傳感器。
[0012]當然，也可以有利地使用其它位置傳感器，如霍爾傳感器。
[0013]為了簡易安裝和拆卸，接納凹口可以是完全或部分地在其長度上設有螺紋的孔，設有外螺紋的位置傳感器可以旋入該孔中。
[0014]若在位置傳感器上構造軸向止擋并且位置傳感器可以旋入設有螺紋的孔中直到止擋在閥門殼體的對頂止擋上抵靠，那么便可以通過另外確定位置傳感器相對于控制滑閥的探測區域的間距來提高位置獲取的精度。
[0015]為了多余地獲取并且/或者為了獲取控制滑閥的多個探測區域，可以在閥門殼體中沿軸向和/或徑向彼此錯開地布置多個位置傳感器。
[0016]控制滑閥可以在關閉位置和打開位置之間能移動地得到驅動，其中通過處于關閉位置的控制滑閥可以將進入缸孔的入口至缸孔中出口的連接截止。在此能夠通過位置傳感器優選地獲取控制滑閥的關閉位置。
[0017]其中，缸孔可以具有沿軸向的閥座，控制滑閥在其關閉位置利用相應的座面相對于該閥座抵靠，其中控制活塞的在閥座側的端面能夠被入口處的壓力逆向于控制力在打開方向上加載。
[0018]其中，若控制滑閥的遠離閥座的端面能夠被控制壓力和/或控制彈簧在關閉方向上加載，則可以根據位置信號來調節沿關閉方向對控制滑閥加載的控制壓力，而且可以調節在閥門的入口處的壓力。
[0019]此外，若閥座相對于這個或這些徑向出口沿軸向間隔地布置，并且控制滑閥在其閥座側的端部區域處構造為與缸孔相比直徑較小的阻尼栓，從而在控制滑閥的關閉位置中在閥座和出口之間形成包圍該阻尼栓的環形室，那么關閉運動可以在其最后部分中得以阻尼。通過隨此出現的控制滑閥的安靜運動可以以更高精確度獲取其位置。
[0020]本發明的有利改進是從屬權利要求的內容。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]本發明的實施例在附圖中示出并且將在下面進一步說明。其中:
[0022]圖1示出閥門的第一實施例的橫截面；
[0023]圖2示出閥門的第二實施例的橫截面；
[0024]圖3示出具有這樣的閥門的液壓控制線路。
【具體實施方式】
[0025]所示出的閥門具有帶有第一缸孔2的閥門殼體1。
[0026]控制滑閥3的一部分能沿軸向推動地布置在第一缸孔2中。
[0027]控制滑閥3的其它部分伸入到套筒5中的與第一缸孔2同軸的第二缸孔4中，該套筒與閥門殼體1固定相連。
[0028]第一缸孔2的背向套筒5的端部被與閥門殼體1固定相連的頂蓋6封閉(在圖1中未示出)，預緊的控制彈簧7以其一端支撐在該頂蓋上。控制彈簧以其另一端加載控制滑閥3。
[0029]第二缸孔4貫穿地構造在套筒5中，其中第二缸孔4的反向于閥門殼體1的匯入口形成閥門的入口 8。
[0030]在入口側，在缸孔4中構造了沿軸向的閥座9、^，控制滑閥3可利用座面10、10;將入口 8封閉地相對該閥座貼靠。
[0031]在圖1中不僅閥座9而且座面10都構造為環錐形。
[0032]在圖2中，在左側，閥座V是沿徑向延伸的環形面，而其在右側則示為環錐。
[0033]控制滑閥3的座面10構造為環形面。[0034]橫向于套筒5的縱向延伸部在該套筒中構造了貫穿的出口 11，其中當座面10、10'安放在閥座9、V上時入口 8至出口 11的連接被截止。
[0035]在圖1中，閥座9處于相對于出口 11沿軸向間隔的位置中。
[0036]另外，控制滑閥3在其在閥座側的端部區域處構造為與第二缸孔4相比直徑較小的阻尼栓12，從而在控制滑閥3的關閉位置中能夠在閥座9和出口 11間形成圍繞阻尼栓12的環形室13。
[0037]由此可以在關閉運動的末階段帶來關閉運動的阻尼。
[0038]在圖1的實施例中，關閉運動由控制彈簧7的力和經由閥門殼體I和頂蓋6中的通道14、14傳輸至逆向于入口 8的第一端面15并且作用在其上的控制壓力引起。
[0039]對控制滑閥3的在閥門側的第二端面16加載的壓力在入口 8處對關閉運動起反作用。
[0040]在圖2的實施例中，入口 8處的壓力通過在控制滑閥3中貫通的軸向通道17也被傳導到控制滑閥3的背向入口 8的第一端面15上。
[0041]因為第一端面15比第二端面16大，所以除了控制彈簧7的力之外，對第一和第二端面15和16之間差面作用的壓力在入口 8處沿關閉方向作用在控制滑閥3上。
[0042]在閥門殼體I中構造了沿徑向從外部導向第一缸孔2的接納凹口 18。
[0043]在接納凹口 18中置入了感應式接近傳感器19，該接近傳感器能根據其離控制滑閥3的與之對置的探測區域的間距發出位置信號。
[0044]在圖1中，接納凹口 18是部分設有螺紋20的孔，設有外螺紋21的接近開關19可旋入該孔中。
[0045]通過徑向擴張來在接近傳感器19上構造環形的軸向止擋22，該止擋在接近傳感器19旋入時抵靠在閥門殼體I的對頂止擋23上并且確定接近傳感器到控制滑閥3的準確距離。
[0046]在圖2中，接納凹口 18是階梯孔，該階梯孔的從徑向外部的大階梯到徑向內部的小階梯的過渡區域形成了對頂止擋23，在接近傳感器19被旋入時，相應構造為階梯形的接近傳感器19的止擋22抵靠在該對頂止擋上并且確定接近傳感器19到控制滑閥3的準確間距。
[0047]在圖1中，控制滑閥3在其徑向圍繞的圍面上在閥門殼體I的區域中構造有環形槽24，從而遠離入口 8的槽側壁形成徑向階梯25。
[0048]接近傳感器19的傳感器區域到由導電材料構成的控制滑閥3的徑向距離在該階梯25處跳躍式地改變。
[0049]若在控制滑閥3做推進運動時其階梯25到達接近傳感器19的區域，那么由接近傳感器19產生的位置信號也相應跳躍式地改變。該位置信號變化此時表示控制滑閥3的位置。
[0050]在圖2中，控制滑閥3在其徑向圍繞的罩面上構造有在軸向探測長度上延伸的錐部26以代替環形槽。其中錐部26的直徑從遠離入口 8的端部到錐部26的靠近入口 8的端部連續減小。
[0051]與接近傳感器19和由導電材料構成的控制滑閥3的錐部26的當前區域之間各徑向間距相對應地從接近傳感器19生成相應的位置信號，該信號表示控制滑閥3的當前位置。
[0052]圖3展示一種使用了根據第二實施例的閥門的液壓控制線路。
[0053]閥門以其兩個8和11接入液壓控制回路中。通過軸向調整控制滑閥3可以開閉接頭8和11間的打開橫截面或者說使其橫截面發生變化。
[0054]在孔2中導引的控制凸臺31將彈簧室35與環形腔37分開，該環形腔在該情況下由控制滑閥3的錐部26限界，對于根據實施例1的閥門而言則由階梯25限界。
[0055]控制滑閥3可以通過對將彈簧室35限界的端面15或者說將環形腔37限界的在錐部26上提供的環形面進行加載來沿關閉方向或者說打開方向運動。
[0056]在這種情況下，端面15始終借助軸向的貫通通道17與接頭8相連，從而可以在彈簧室中占據與在接頭8中相同的流體壓力。環形腔37通過比例可調的預控閥門33利用液壓流體操控。預控閥門33自身由調節電子裝置32進行電操控。接近傳感器19的信號被傳輸給調節電子裝置32。另外，該裝置還額外獲得或者產生額定值，該額定值提供控制滑閥3的額定位置。
[0057]在端面15和16上建立的壓力通過面15上的多余面積并且與控制彈簧7 —起引起沿關閉方向指向的有效力給控制滑閥3。通過借助于預控閥門33將流體導入環形腔37，可以使控制滑閥3對抗關閉力朝打開位置方向移動。通過借助預控閥門33將流體導出環形腔37來使控制滑閥3沿關閉方向移動。
[0058]控制滑閥3的位置將作為連續、恒定和模擬的信號利用接近開關19借助于錐部26獲取。該位置信號作為控制滑閥3的實際位置信號被傳輸給調節電子裝置32。在調節電子裝置32中將實際位置信號與額定位置信號對比。若在實際位置信號和額定位置信號間存在偏差，則對預控閥門33進行相應操控，以便在較小偏差的意義上引起控制滑閥3的移動。
[0059]預控閥門33構造為4/3方向比例閥。也可以使用3/3方向比例閥，因為在所示布線中只需要一個預控閥門33的輸出端。
[0060]也可以利用根據實施例1的閥門構建液壓控制線路。在這種情況下，接近開關19的數字化輸出信號可以用于根據接近開關19的輸出信號是否顯示閥門的打開來關閉或接通例如另外的液壓單元。例如也可以對關閉的位置進行檢測，以便能夠識別出液壓系統的安全狀態，對于該系統而言，連接在閥門上的負載被阻斷。
[0061]附圖標記清單
[0062]I閥門殼體
[0063]2第一缸孔
[0064]3控制滑閥
[0065]4第二缸孔
[0066]5 套筒
[0067]6 頂蓋
[0068]7控制彈簧
[0069]8 入口
[0070]9 閥座
[0071]9'閥座
[0072]10 座面[0073]10'座面
[0074]11出口
[0075]12阻尼栓
[0076]13環形室
[0077]14通道
[0078]14'通道
[0079]15第一端面
[0080]16第二端面
[0081]17軸向通道
[0082]18接納凹口
[0083]19接近傳感器
[0084]20螺紋
[0085]21外螺紋
[0086]22止擋
[0087]23對頂止擋
[0088]24環形槽
[0089]25 階梯
[0090]26 錐部
[0091]31控制凸臺
[0092]32調節電子裝置
[0093]33預控閥門 [0094]35彈簧室
[0095]37環形腔
【權利要求】
1.具有在閥門殼體的缸孔中能軸向推動地布置的控制滑閥的閥門，控制滑閥在缸孔中的軸向位置能夠通過能產生相應電位置信號的位置傳感器無接觸地獲取，其特征在于，控制滑閥(3)在其圍面的探測區域中具有其直徑的變化并且能夠通過關于缸孔(2)沿徑向指向地布置在閥門殼體(1)的接納凹口(18)中的、構造為接近傳感器(19)的位置傳感器根據控制滑閥(3)的分別與位置傳感器對置的區域相對于位置傳感器的徑向間距來產生位置信號。
2.根據權利要求1的閥門，其特征在于，控制滑閥(3)在探測區域中沿軸向相繼具有一個或多個不同直徑的階梯(25)。
3.根據權利要求1的閥門，其特征在于，控制滑閥(3)在探測區域中在一段沿軸向的探測長度上具有連續擴大或減小的直徑。
4.根據上述權利要求中任一項的閥門，其特征在于，控制滑閥(3)由導電材料構成并且位置傳感器是感應式接近傳感器(19)。
5.根據上述權利要求中任一項的閥門，其特征在于，接納凹口(18)是完全或部分地在其長度上設有螺紋 (20)的孔，設有外螺紋(21)的位置傳感器能夠旋入該孔中。
6.根據權利要求5的閥門，其特征在于，在位置傳感器上構造了軸向止擋(22)并且位置傳感器能夠旋入設有螺紋(22)的孔中直到止擋(22)在閥門殼體(1)的對頂止擋(23)上抵靠。
7.根據上述權利要求中任一項的閥門，其特征在于，多個位置傳感器沿軸向和/或徑向彼此錯開地布置在閥門殼體中。
8.根據上述權利要求中任一項的閥門，其特征在于，控制滑閥(3)能夠在關閉位置和打開位置之間移動地得到驅動，其中通過處于關閉位置中的控制滑閥(3)能夠將從進入缸孔⑷的入口⑶至缸孔⑷中出口(11)的連接截止。
9.根據權利要求8的閥門，其特征在于，缸孔(4)具有沿軸向的閥座(9、9')，控制滑閥(3)在其關閉位置中利用相應的座面(10、10')相對該閥座抵靠，其中控制活塞(3)的在閥座側的端面(16)能夠被入口(8)上的壓力逆向于控制力在打開方向上加載。
10.根據權利要求9的閥門，其特征在于，閥座(9)相對于這個或這些徑向出口(11)沿軸向間隔地布置，并且控制滑閥(3)在其在閥座側的端部區域處構造為與缸孔(4)相比直徑較小的阻尼栓(12)，從而在控制滑閥(3)的關閉位置中在閥座(9)和出口(11)之間形成包圍該阻尼栓(12)的環形室(13)。
11.具有根據上述權利要求中任一項的閥門的液壓控制線路。
12.根據權利要求11的液壓控制線路，具有電子裝置，接近傳感器(19)的信號能夠被輸導給該電子裝置(32)，并且具有液壓單元(33)，該液壓單元由電子裝置(32)根據接近傳感器(19)的信號操控。
13.根據權利要求12的液壓控制線路，其中如此配置尤其根據權利要求3所述的閥門和接近傳感器(19)，以致于接近傳感器(19)的信號持續并且成比例地反映控制滑閥(3)的位置，并且其中電子裝置(32)被構造并配置成按照給定的額定位置來對控制滑閥3的位置進行調節的調節電子裝置。
14.根據權利要求13的液壓控制線路，其中，液壓單元是預控閥門(33)尤其能成比例地調整的方向閥，其被布置用于液壓地調整控制滑閥3。
15.根據權利要求11的液壓控制線路，其中控制滑閥(3)的遠離閥座的端面(15)能夠被控制壓力和/或控制彈簧(7)沿關閉方向加載，并且其中根據接近傳感器(19)的位置信號借助于調節器來調節沿關閉方向對控制滑閥(3)加載的控制壓力，并且調節閥門的入口處的 壓力。
【文檔編號】F15B13/04GK103703256SQ201280017170
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年4月2日 優先權日:2011年4月1日
【發明者】H·費澤爾, G·霍夫曼 申請人:羅伯特·博世有限公司