專(zhuān)利名稱(chēng)：壓力調(diào)節(jié)閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該技術(shù)涉及調(diào)節(jié)液壓控制設(shè)備的液壓流體壓力的閥。
背景技術(shù)：
液壓控制設(shè)備例如車(chē)輛變速器中的閥可以連接在帶有儲(chǔ)器和泵或其他 液壓流體壓力源的液壓流體回路中。泵的輸出壓力通常具有穩(wěn)定值，該穩(wěn) 定值高于操作控制設(shè)備所需的值。壓力調(diào)節(jié)閥可以連接在泵和控制設(shè)備之 間的回路中以提供與適合于控制設(shè)備的工作壓力范圍對(duì)應(yīng)的壓力范圍。

發(fā)明內(nèi)容
主張權(quán)利的本發(fā)明提供了 一種用于液壓控制設(shè)備的調(diào)節(jié)閥。所述調(diào)節(jié) 閥包括閥體，所述閥體帶有可操作地連接到液壓流體壓力源上的壓力供應(yīng) 端口。閥體上的排放端口可操作地連接到儲(chǔ)器，并且控制端口可操作地連 接到控制設(shè)備。螺線(xiàn)管將節(jié)流元件移動(dòng)到閥體內(nèi)以在從控制端口壓力最低 的第一狀態(tài)到控制端口壓力最高的第二狀態(tài)的整個(gè)范圍內(nèi)移位閥。
閥體進(jìn)一 步在從供應(yīng)端口延伸到排放端口的排放流動(dòng)路徑中具有腔 孔。所述腔孔由帶有固定節(jié)流拐角的圓柱形內(nèi)表面限定。節(jié)流元件的圓柱 形外表面具有活動(dòng)節(jié)流拐角。節(jié)流元件上的活動(dòng)節(jié)流拐角尺寸被確定成當(dāng) 朝著閥體上的固定節(jié)流拐角共軸地移動(dòng)時(shí)通過(guò)壓縮排放流動(dòng)路徑而朝著第 二狀態(tài)移位閥?；顒?dòng)節(jié)流拐角和圓柱形外表面尺寸一起被確定成當(dāng)共軸地 移動(dòng)經(jīng)過(guò)固定節(jié)流拐角并且進(jìn)入腔孔中時(shí)將閥移位到第二狀態(tài)中。


圖1是帶有壓力調(diào)節(jié)閥的液壓流體回路的示意圖。
圖2是圖1的壓力調(diào)節(jié)閥的部分放大側(cè)視圖。
圖3和4是與圖2類(lèi)似的視圖，其顯示了處于不同位置的部件。
圖5是備選閥部件的部分透視圖。
圖6是與圖2類(lèi)似的視圖，其包括圖5的備選閥部件。
圖7是其它備選閥部件的側(cè)視圖。
圖8是另一壓力調(diào)節(jié)閥的部分放大側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
圖中所示的結(jié)構(gòu)具有多個(gè)部件，所述部件是權(quán)利要求中所述的元件的 例子。所示的結(jié)構(gòu)因而包括本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員怎樣可以制造和使用要 求權(quán)利的本發(fā)明的例子。在此描述它們以提供實(shí)現(xiàn)方式和最佳模式而不是 強(qiáng)加權(quán)利要求中未描述的限制。
圖1中示意性所示的裝置IO是車(chē)輛的自動(dòng)變速器系統(tǒng)的一部分。圖1 中所示的裝置10的部件包括變速器流體儲(chǔ)器12,用于循環(huán)變速器流體的泵 14，和由液壓流體壓力操作的齒輪移位閥16。壓力調(diào)節(jié)閥18介于泵14和 齒輪移位閥16之間。在操作中，壓力調(diào)節(jié)閥18在控制器20的指導(dǎo)下為齒 輪移位閥16提供控制壓力Pc。
壓力調(diào)節(jié)閥18是帶有縱向中心軸31的大體圓柱形結(jié)構(gòu)。在閥18的一 端的螺線(xiàn)管外殼32包含線(xiàn)圈34、銜鐵36、和彈簧38。線(xiàn)圏34由控制器 20賦能。根據(jù)線(xiàn)圏34的賦能狀態(tài)，銜鐵36可沿著軸線(xiàn)31來(lái)回移動(dòng)，備選 地隨同彈簧38 —起來(lái)回移動(dòng)并抵抗彈簧38的偏壓。
閥體50位于閥18的相對(duì)端并且從外殼32縱向地突出。為了示圖清楚 起見(jiàn)該例子中的閥體50被示意性地顯示成單一部件。閩體50的第一圓柱 形內(nèi)表面52限定以軸線(xiàn)31為中心的第一圓柱形腔孔53。圓柱形排放柱塞 60緊密地適配在腔孔53內(nèi)以沿著軸線(xiàn)31來(lái)回滑動(dòng)。如圖2的放大圖最清 楚地所示，柱塞60具有圓柱形側(cè)面62和圓形外端面66。圓柱形側(cè)面62的 直徑接近圓柱形內(nèi)表面52的直徑使得柱塞60可以在腔孔53內(nèi)滑動(dòng)并且相 鄰圓柱形表面52和62之間的徑向間隙最小。柱塞60進(jìn)一步地在外端面66 與側(cè)面62相遇的拐角處具有圓形節(jié)流邊緣68。挺桿或樞軸70從外端面66 共軸地突出。
排放環(huán)帶73從第一腔孔53徑向向外延伸。排放環(huán)帶73與在閥體50 的周邊處的排放端口 75連通。第二圓柱形內(nèi)表面76 (圖2)限定從排放環(huán) 帶73軸向延伸的第二圓柱形腔孔77。第二腔孔77具有與第 一腔孔53相同 的直徑。環(huán)形內(nèi)表面78從第二圓柱形內(nèi)表面76徑向向外延伸使得閥體50 在那兩個(gè)表面76和78相遇的拐角處具有圓形節(jié)流邊緣80?？刂仆ǖ?1徑
向向外延伸以使第二腔孔77與在閥體50的周邊的控制端口 83連通。
如圖2中進(jìn)一步所示，第三圓柱形內(nèi)表面86限定第三腔孔87。第三腔 孔87從第二腔孔77共軸地延伸到帶有供應(yīng)端口 91的進(jìn)入室89中。圓錐形 表面94從第三腔孔87軸向和徑向向外延伸以限定形成閥座。球96可在室 89中在閥座94和停球結(jié)構(gòu)98之間移動(dòng)。如圖1和2中所示，所示例子中 的球96位于與閥座94線(xiàn)接觸的位置，該閥座94的位置與圓錐形表面94 圍繞第三腔孔87的開(kāi)口端處的圓形邊緣軸向地和徑向地間隔。然而，閥18 可以備選地具有位于與該圓形邊緣處的閥座94線(xiàn)接觸的位置的球。
再次參考圖1，裝置10包括液壓管路，該液壓管路將供應(yīng)端口 91與泵 14連接，將控制端口 83與齒輪移位閥16連接，和將排放端口 75與儲(chǔ)器12 連接?？刂破?0通過(guò)移位壓力調(diào)節(jié)閥18操作齒輪移位閥16以改變?cè)诳刂?端口 83的液壓流體壓力Pc。壓力調(diào)節(jié)閥18的各種壓力狀態(tài)包括如圖1和2 中所示的完全關(guān)閉狀態(tài)，例如圖3中所示狀態(tài)的中間狀態(tài)范圍，和如圖4 中所示的完全打開(kāi)狀態(tài)。
當(dāng)閥18處于圖1和2的完全關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，球96在供應(yīng)端口 91的液壓 流體壓力Ps下位于閥座94上。這有效地使控制端口 83和排放端口 75從供 應(yīng)端口 91分離而使得控制壓力P。和排放壓力Pe都基本為零。當(dāng)閥18處于 完全關(guān)閉狀態(tài)時(shí)可能發(fā)生經(jīng)過(guò)球96的少量泄漏，但是低泄漏將通過(guò)排放端 口 75排出并且不會(huì)對(duì)控制和排放壓力P。和Pe產(chǎn)生顯著影響。
通過(guò)為線(xiàn)圏34賦能或去能以沿著軸線(xiàn)31如圖1所示從左到右移動(dòng)辨f鐵 36,控制器20將閥18移位到離開(kāi)完全關(guān)閉狀態(tài)。銜鐵36然后沿著軸線(xiàn)31 推動(dòng)柱塞60和樞軸70使得樞軸70開(kāi)始將球96移離閥座94,如圖3中所
示。這開(kāi)始使變速器流體在泵14所提供的供應(yīng)壓力Ps下從進(jìn)入室89經(jīng)過(guò) 球96流動(dòng)到第三腔孔87。當(dāng)樞軸70沿著軸線(xiàn)31從左到右移動(dòng)球96時(shí)， 柱塞60的節(jié)流拐角68同時(shí)朝著閥體50的節(jié)流拐角80軸向地移動(dòng)以壓縮從 第二腔孔77延伸到排放環(huán)帶73的流體流動(dòng)路徑。這具有的效果是增加在 控制端口 83的控制壓力Pc。通過(guò)為線(xiàn)圈34去能或賦能以朝著其初始位置 軸向向回移動(dòng)樞軸60使得節(jié)流逸緣68和80軸向地離開(kāi)而實(shí)現(xiàn)相反效果。 這增加了到排放環(huán)帶73的流動(dòng)面積，并且同時(shí)允許供應(yīng)壓力Ps朝著閥座94 向回移動(dòng)球96,在所述位置流動(dòng)面積相應(yīng)壓縮。以該方式通過(guò)改變柱塞60 的軸向位置改變控制壓力Pc。
當(dāng)柱塞60的節(jié)流拐角68軸向地移動(dòng)經(jīng)過(guò)閥體50的節(jié)流拐角80以進(jìn)入 第二腔孔77中時(shí)，如圖4中所示，樞軸70完全遠(yuǎn)離閥座94移動(dòng)球96并且 閥18達(dá)到完全打開(kāi)狀態(tài)。盡管然后從第二腔孔77到排放環(huán)帶73的流體流 動(dòng)路徑完全關(guān)閉，除了如上所述可能發(fā)生的低泄漏之外，從進(jìn)入室89通過(guò) 第三腔孔87進(jìn)入第二腔孔77的流體流動(dòng)路徑完全打開(kāi)。這具有的效果是
將控制壓力Pc增加到它接近供應(yīng)壓力Ps的水平。
當(dāng)閥18處于完全打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，柱塞60的外端面66保持與閥體50的相 對(duì)內(nèi)表面99間隔，但是柱塞60的圓柱形側(cè)面62和閥體50的周?chē)鷪A柱形內(nèi) 表面76之間的緊配合僅僅允許到排放環(huán)帶73的低泄漏。閥18因而被配置 成實(shí)現(xiàn)低泄漏的預(yù)期性能目標(biāo)，并且這樣做時(shí)不需要使用當(dāng)閥18處于完全 打開(kāi)狀態(tài)時(shí)可能另外需要從供應(yīng)壓力Ps充分地分離排放環(huán)帶73的軸向鄰接 閥和閥座表面。
在圖5中部分地顯示了備選的排放柱塞100。與上述柱塞60類(lèi)似，該
柱塞100在其圓形外端面104與其圓柱形側(cè)面106相遇的拐角處具有圓形節(jié) 流邊緣102。直徑減小的軸IIO從外端面104共軸地突出。樞軸112從軸110 共軸地突出。間隔物114在與柱塞100的圓形外端面104軸向間隔的位置從 軸IIO徑向地突出。
在所示的例子中，間隔物114被配置成圍繞軸110沿圓周均勻間隔的圓 柱形區(qū)段。每個(gè)間隔物114具有徑向外表面116,該徑向外表面帶有圓柱形 輪廓并且直徑等于圓柱形側(cè)面106的直徑。該配置允許間隔物114緊密地適 配在閥體50中的第二腔孔77內(nèi)以支撐和引導(dǎo)柱塞100沿著軸線(xiàn)31移動(dòng)， 如圖6中所示。更具^(guò)f本而言，間隔物114支撐和引導(dǎo)柱塞100以幫助保證柱 塞100的節(jié)流拐角102同心地移動(dòng)進(jìn)出第二腔孔77而不會(huì)有可以導(dǎo)致與閥 體50的相鄰節(jié)流拐角80非理想接觸的失配。間隔物114的間隔位置提供朝 著軸IO徑向向外軸向地延伸經(jīng)過(guò)間隔物114的居間開(kāi)放區(qū)域119。開(kāi)放區(qū) 域119用作液壓流體流動(dòng)通道使得間隔物114與液壓流體壓力傳遞通過(guò)第二 腔孔77有最小的干涉。
如圖7中所示，另一備選排放柱塞150在其圓形外端面154與其圓柱形 側(cè)面156相遇的拐角處具有圓形節(jié)流邊緣152。不同于在其相對(duì)端是平面的 圖1的柱塞60，圖7的柱塞150具有球形輪廓的內(nèi)端面158。與圖5的柱塞 100相比，圖7的柱塞150具有從其外端面154共軸突出的更寬的軸160， 所述外端面相應(yīng)地比圖5中所示的外端面104更窄。更寬軸160上的間隔物 162具有與圓柱形側(cè)面156相同的外徑，并且類(lèi)似地比圖5中所示的間隔物 114更窄。間隔物162因而限定居間開(kāi)放區(qū)域165，該居間開(kāi)放區(qū)域被成形 為在軸160上軸向延伸的淺溝道。挺桿或樞軸166被壓配合到柱塞150中。
圖7的備選柱塞150安裝在備選的閥體200中，如圖8的部分視圖詳細(xì) 所示。該閥體200被顯示成具有多個(gè)部件，包括柱塞導(dǎo)向插入件202。插入 件202是管狀部件，柱塞150接收和支撐在其中以用于沿著縱向中心軸205 進(jìn)行來(lái)回滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)。插入件202的圓柱形內(nèi)表面206限定腔孔207，該腔孔 使控制通道209與排放通道211連通。圓柱形內(nèi)表面206具有限定節(jié)流拐角 的圓形邊緣212,所述節(jié)流拐角尺寸被確定成以與上述節(jié)流拐角80相同的 方式工作。
銜鐵216從螺線(xiàn)管外殼218突出以與柱塞150的內(nèi)端158接合。內(nèi)端 158的圓形輪廓保證銜鐵216將在柱塞150的中心制造點(diǎn)接觸。在柱塞150 的外端的樞軸166軸向地延伸以與在供應(yīng)壓力下定位的球(未顯示)接合。 柱塞150上的間隔物162尺寸^L確定成在圖8的腔孔207中滑動(dòng)，其方式與 柱塞100上的間隔物114被確定成在圖6的腔孔77中滑動(dòng)相同。間隔物162 之間的溝道165用作通過(guò)腔孔207的液壓流體流動(dòng)通道。當(dāng)銜鐵216從如圖 8中所示的控制壓力最低的完全關(guān)閉位置朝著和進(jìn)入控制壓力最高的完全 打開(kāi)位置推動(dòng)柱塞150時(shí)，間隔物162因而引導(dǎo)柱塞150上的圓形節(jié)流拐角 152朝著和經(jīng)過(guò)閥體200上的圓形節(jié)流拐角212共軸地移動(dòng)。
本發(fā)明的可授予專(zhuān)利的范圍由權(quán)利要求限定，并且可以包括如何制造 和使用發(fā)明的其它例子。在本申請(qǐng)的申請(qǐng)日之前或之后可獲得的這樣的其 他例子應(yīng)當(dāng)在權(quán)利要求的范圍內(nèi)，如果它們具有的結(jié)構(gòu)元件與權(quán)利要求的 文字語(yǔ)言并沒(méi)有不同或者它們具有與權(quán)利要求的文字語(yǔ)言無(wú)實(shí)質(zhì)區(qū)別的等 效結(jié)構(gòu)元件。
權(quán)利要求
1.一種與液壓流體壓力源、液壓流體儲(chǔ)器、和液壓控制設(shè)備一起使用的調(diào)節(jié)閥，所述調(diào)節(jié)閥包括閥體，其具有可操作地連接到所述液壓流體壓力源上的壓力供應(yīng)端口，可操作地連接到所述儲(chǔ)器的排放端口，和可操作地連接到所述控制設(shè)備的控制端口；螺線(xiàn)管；和節(jié)流元件，其可在所述螺線(xiàn)管的作用下在所述閥體內(nèi)移動(dòng)以在從控制端口壓力最低的第一狀態(tài)到控制端口壓力最高的第二狀態(tài)的整個(gè)范圍內(nèi)移位所述閥；其中所述閥體進(jìn)一步地在從所述供應(yīng)端口延伸到所述排放端口的排放流動(dòng)路徑中具有腔孔，該腔孔由帶有固定節(jié)流拐角的圓柱形內(nèi)表面限定，并且所述節(jié)流元件具有帶活動(dòng)節(jié)流拐角的圓柱形外表面，該活動(dòng)節(jié)流拐角的尺寸被確定成當(dāng)其朝著所述固定節(jié)流拐角共軸地移動(dòng)時(shí)通過(guò)壓縮所述排放流動(dòng)路徑而朝著所述第二狀態(tài)移位所述閥，且所述活動(dòng)節(jié)流拐角和所述圓柱形外表面的尺寸一起被確定成當(dāng)共軸地移動(dòng)經(jīng)過(guò)所述固定節(jié)流拐角并且進(jìn)入所述腔孔中時(shí)將所述閥移位到第二狀態(tài)。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述閥體具有位于所述供應(yīng)端口與 所述排放和控制端口之間的閥座，當(dāng)所述閥處于第一狀態(tài)時(shí)，球處于液壓 流體壓力下位于該供應(yīng)端口處的閥座上，且當(dāng)將該閥移離第一狀態(tài)時(shí)，所 述節(jié)流元件可操作地將該球推離該閥座。
3. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中當(dāng)所述閥處于第二狀態(tài)時(shí)所述節(jié)流元件和所述閥4本在所述供應(yīng)端口和所述排放端口之間無(wú)軸向鄰接表面。
4. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述節(jié)流元件具有由所述活動(dòng)節(jié)流 拐角所限定的端面，所述閥體具有相對(duì)的內(nèi)表面，并且當(dāng)所述閥處于第二 狀態(tài)時(shí)該節(jié)流元件的整個(gè)端面與該閥體的相對(duì)的內(nèi)表面間隔開(kāi)。
5. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中當(dāng)所述閥處于第一狀態(tài)時(shí)所述節(jié)流 元件完全在所述腔孔之外。
6. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述節(jié)流元件是柱塞。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述柱塞具有相對(duì)端和在該相對(duì)端 之間的單 一 圓柱形側(cè)面。
8. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述節(jié)流元件具有導(dǎo)向部分，該導(dǎo) 向部分被配置成保留在所述腔孔中以支撐節(jié)流元件相對(duì)于所述固定節(jié)流拐 角共軸地移動(dòng)。
9. 如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述節(jié)流元件的導(dǎo)向部分具有液壓流體流動(dòng)通道o
10. —種裝置，其包括 液壓流體壓力源； 液壓流體儲(chǔ)器； 液壓控制設(shè)備；和調(diào)節(jié)閥，其具有可操作地連接到所述液壓流體壓力源的供應(yīng)端口 ，可 操作地連接到所述儲(chǔ)器的排放端口，和可操作地連接到所述控制設(shè)備的控 制端口；螺線(xiàn)管；和節(jié)流元件，其可在螺線(xiàn)管的作用下在閥體內(nèi)移動(dòng)以在 從控制端口壓力最低的第一狀態(tài)到控制端口壓力最高的第二狀態(tài)的整個(gè)范 圍內(nèi)移位所述閥；其中所述閥進(jìn) 一 步在從所述供應(yīng)端口延伸到所述排放端口的排放流動(dòng) 路徑中具有腔孔，該腔孔由帶有固定節(jié)流拐角的圓柱形內(nèi)表面限定，并且 節(jié)流元件具有帶活動(dòng)節(jié)流拐角的圓柱形外表面，該活動(dòng)節(jié)流拐角的尺寸被 確定成當(dāng)其朝著所述固定節(jié)流拐角共軸地移動(dòng)時(shí)通過(guò)壓縮所述排放流動(dòng)路 徑而朝著所述第二狀態(tài)移位所述閥，且所述活動(dòng)節(jié)流拐角和所述圓柱形外 表面的尺寸一起被確定成當(dāng)其共軸地移動(dòng)經(jīng)過(guò)所述固定節(jié)流拐角并且進(jìn)入 所述腔孔中時(shí)將所述閥移位到第二狀態(tài)。
11. 如權(quán)利要求IO所述的裝置，其中所述閥體具有在所述供應(yīng)端口與 所述排放和控制端口之間的閥座，當(dāng)所述閥處于第一狀態(tài)時(shí)，球處于液壓 流體壓力下位于該供應(yīng)端口處的閥座上，且當(dāng)將該閥移離第一狀態(tài)時(shí)，所 述節(jié)流元件可操作地將該球推離該閥座。
12. 如權(quán)利要求10所述的裝置，其中當(dāng)所述閥處于第二狀態(tài)時(shí)所述節(jié) 流元件和所述閥體在所述供應(yīng)端口和所述排放端口之間無(wú)軸向鄰接表面。
13. 如權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述節(jié)流元件具有由所述活動(dòng)節(jié) 流拐角所限定的端面，所述閥體具有相對(duì)的內(nèi)表面，并且當(dāng)所述間處于第 二狀態(tài)時(shí)該節(jié)流元件的整個(gè)端面與該閥體的相對(duì)的內(nèi)表面間隔開(kāi)。
14. 如權(quán)利要求10所述的裝置，其中當(dāng)所述閥處于第一狀態(tài)時(shí)所述節(jié) 流元件完全在所述腔孔之外。
15. 如權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述節(jié)流元件是柱塞。
16. 如權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述柱塞具有相對(duì)端和在該相對(duì) 端之間的單 一 圓柱形側(cè)面。
17. 如權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述節(jié)流元件具有導(dǎo)向部分，該 導(dǎo)向部分被配置成保留在所述腔孔中以支撐節(jié)流元件相對(duì)于所述固定節(jié)流 拐角共軸地移動(dòng)。
18. 如權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述節(jié)流元件的導(dǎo)向部分具有液 壓流體流動(dòng)通道。
19.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述控制設(shè)備是車(chē)輛變速器中的閥。
全文摘要
閥體在從供應(yīng)端口延伸到排放端口的排放流動(dòng)路徑中具有腔孔。所述腔孔由帶有固定節(jié)流拐角的圓柱形內(nèi)表面限定。節(jié)流元件的圓柱形外表面具有活動(dòng)節(jié)流拐角。節(jié)流元件上的活動(dòng)節(jié)流拐角尺寸被確定成當(dāng)朝著閥體上的固定節(jié)流拐角共軸地移動(dòng)時(shí)壓縮排放流動(dòng)路徑?；顒?dòng)節(jié)流拐角和圓柱形外表面尺寸一起被確定成當(dāng)共軸地移動(dòng)經(jīng)過(guò)固定節(jié)流拐角并且進(jìn)入腔孔中時(shí)關(guān)閉排放流動(dòng)路徑。
文檔編號(hào)F15B11/02GK101096971SQ20071011102
公開(kāi)日2008年1月2日 申請(qǐng)日期2007年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月13日
發(fā)明者丹·G·斯坦霍普, 布倫特·J·布勞爾, 肯尼思·J·帕克 申請(qǐng)人:喜雷特國(guó)際公司