阅读说明：本技术 用于调节流体流的阀 (Valve for regulating fluid flow ) 是由 V·埃德曼 A·加特 G·施纳尔泽格 V·舒比肖 C·艾泽勒 于 2018-03-15 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于调节流体流的阀(1),其具有阀筒(10),所述阀筒包括至少一个第一流体开口(19.1)、至少一个第二流体开口(19.2)、带有第一阀座(24)和可轴向运动的第一闭锁元件(26)的前置级(20)和带有第二阀座(34)和可轴向运动的第二闭锁元件(36)的主级(30),其中所述第一阀座(24)布置在所述第二闭锁元件(36)的轴向的第一贯通开口(38)处,其中所述第二闭锁元件(36)至少部分地布置在前置级套筒(22)中,其中所述第一阀座(34)布置在所述前置级套筒(22)的内部,其中从至少一个第一流体开口(19.1)到前置级(20)的流动路径引导穿过在所述前置级套筒(22)中的至少一个流入开口(44),所述流入开口径向地嵌入到所述前置级套筒(22),并且其中在操纵元件(16)和所述前置级套筒(22)之间构造有轴向的过滤间隙(42)。在此所述至少一个流入开口(44)和所述轴向的过滤间隙(42)至少部分地重叠并且共同构成流动路径中的过滤器(40)。(The invention relates to a valve (1) for regulating a fluid flow, having a valve cartridge (10) which comprises at least one first fluid opening (19.1), at least one second fluid opening (19.2), a prestage (20) having a first valve seat (24) and an axially movable first blocking element (26), and a main stage (30) having a second valve seat (34) and an axially movable second blocking element (36), wherein the first valve seat (24) is arranged at an axial first through-opening (38) of the second blocking element (36), wherein the second blocking element (36) is arranged at least partially in a prestage sleeve (22), wherein the first valve seat (34) is arranged inside the prestage sleeve (22), wherein a flow path from the at least one first fluid opening (19.1) to the prestage (20) leads through at least one inflow opening (44) in the prestage sleeve (22), the inflow opening is radially inserted into the prestage sleeve (22), and an axial filter gap (42) is formed between the actuating element (16) and the prestage sleeve (22). The at least one inflow opening (44) and the axial filter gap (42) at least partially overlap and together form a filter (40) in the flow path.)

用于调节流体流的阀

技术领域

本发明涉及一种按照独立权利要求1的主题的、用于调节流体流的阀。

背景技术

在液压的车辆制动系统中设有用于行驶动力性调节的ESP功能(ESP：电子稳定性程序)、ASR功能(ASR：防滑调节装置)和/或ABS功能(ABS：防抱死系统)，设置构造为电磁阀的阀以便调节用于不同功能的流体流。这种电磁阀作为科技构件用于控制流体的流入或流出或者控制和/或调节流动方向和/或流量。从这种液压的车辆制动系统的范畴中已知极为不同的系统，其中通过构造为两级的高压切换阀的电磁阀在流体总成或者说液压总成中实现主动的或者部分主动的压力升高，所述电磁阀包括前置级和主级。在激活或者操纵时，所述高压切换阀例如释放主制动缸或者说初级回路与泵元件或者说次级回路之间的流动路径。两级的构造在高的压力差时也能够打开电磁阀或者释放流动路径。所述初级回路在此联接到第一流体开口并且所述次级回路联接到第二流体开口，在它们之间布置有前置级的第一闭锁元件和主级的第二闭锁元件。所述第一流体开口在此通常配备有用于阻挡更大的、不应到达初级回路中的污物颗粒的过滤器、尤其是径向过滤器。如果基于压力情况使得流动路径从第二流体接口通向第一流体接口，那么污物颗粒相应地积聚在过滤器处。如果压力情况发生改变，使得流动路径从第一流体接口通向第二流体接口，那么污物颗粒就再次剥离并且被朝前置级的方向引导。但是因为前置级通常具有较短的行程和较小的穿流开口，更大的污物颗粒可能造成前置级的卡紧或者堵塞，这会导致阀的功能失效。

由文献WO 2015/039988 A1已知一种用于调节流体流、尤其是液压液体流的通用阀，该阀具有第一接头开口和第二接头开口、带有第一阀座和可移动的第一闭锁体的前置级以及带有第二阀座和可移动的第二闭锁体的主级。所述第二闭锁体具有配设有第一阀座的贯通开口。其中规定，在从第一接头开口到前置级的流动路径中通过流动路径的收窄来形成过滤间隙。所述第二闭锁体部分地、可轴向移动地布置在前置级套筒中，其中第一阀座位于前置级套筒的内部。流动路径穿过至少一个径向开口被引导到前置级套筒中。液压介质因此穿过径向开口到达前置级套筒的、第一阀座进而前置级所位于的内腔中。所述径向开口能构造为缝隙状，以便形成过滤间隙。由此已经在前置级套筒的外侧处避免了污物颗粒到达前置级。此外，能够设置多个径向开口，这些径向开口分别形成过滤间隙。至少一个径向开口能沿轴向构造在伸入到前置级套筒中并且配属于第一闭锁体的操纵元件的高度上，其中通过所述径向开口形成过滤间隙，或者优选构造为在操纵元件和前置级套筒之间的、轴向的过滤间隙。为此相应如此选择操纵元件的外直径和前置级套筒的内直径，从而在至少一个轴向区段中形成过滤间隙。所述操纵元件是磁衔铁，该磁衔铁在给阀的位置固定的磁线圈通电时尤其轴向地移动，以便使第一闭锁体尤其克服弹力朝向第一阀座挤压或者脱离开第一阀座。

发明内容

用于调节流体流的、具有独立权利要求1的特征的阀的优点在于，能在前置级之前实现限定的流体过滤，该流体过滤在整个运行状态中能够避免由位于制动液体中的杂质或者污物颗粒引起的可能的卡紧进而能够避免阀前置级的不允许的泄漏。

本发明的核心在于布置在阀的流动路径中的过滤器，所述过滤器由至少一个流入开口和轴向的过滤间隙构成并且将不允许的较大污物颗粒从制动液体中过滤出去。由此能够以有利的方式通过在结构上简单地、在阀中的两个彼此重叠的构件之间构造至少一个流入开口和轴向的过滤间隙来保护阀的前置级座免受来自系统的杂质或者污物颗粒的影响以及免受由此引起的泄漏的影响。本发明的另一优点在于，在阀中省去了作为单独的或者说附加的构件的过滤器进而省去了与其关联的、由搬运和装配造成的成本。与利用阀的次级回路一侧上的附加的过滤器对阀的全部体积流进行过滤的替代方案相反，通过根据本发明的实施方式获得以下优点：使得由于装配已经位于阀中的颗粒不会被留在阀中，而是从阀中被冲洗出去，并且能在组件之前的另一过滤器处被正常地过滤。此外，主级体积流不会被在阀的次级回路一侧上的附加的过滤器不允许地节流。

本发明的实施方式提供了一种用于调节流体流的阀，所述阀具有阀筒，所述阀筒包括至少一个第一流体开口、至少一个第二流体开口、带有第一阀座和可轴向运动的第一闭锁元件的前置级以及带有第二阀座和可轴向运动的第二闭锁元件的主级。所述第一阀座布置在所述第二闭锁元件的轴向的第一贯通开口处。所述第二闭锁元件至少部分地布置在前置级套筒中，其中所述第一阀座布置在所述前置级套筒的内部。从至少一个第一流体开口到前置级的流动路径引导穿过所述前置级套筒中的至少一个流入开口，所述流入开口径向地嵌入到所述前置级套筒中。此外，在操纵元件和所述前置级套筒之间构造有轴向的过滤间隙。在此所述至少一个流入开口和所述轴向的过滤间隙至少部分地重叠并且共同构成流动路径中的过滤器。

以有利的方式能够通过至少一个流入开口与直接位于其后面的过滤间隙的组合预先设定针对杂质或者污物颗粒的不同的尺寸，这些杂质或者污物颗粒不会朝向前置级穿过过滤器。这些杂质或者污物颗粒保持位于流入孔中或者流入孔之前并且在下次操纵阀时再次被冲洗出去。

用于调节流体流的阀优选构造为电磁阀，所述电磁阀包括磁体组件，其中操纵元件是磁衔铁。通过给磁体组件通电能够借助于磁极铁芯产生磁场，该磁场促使构造为磁衔铁的操纵元件运动。

通过在从属权利要求中实施的措施和改进方案能够有利地改善在独立权利要求1中给出的、用于调节流体流的阀。

特别有利的是，能够预设所述过滤间隙的宽度、所述至少一个流入开口的第一尺寸和直径、有待过滤的杂质或者污物颗粒的第二尺寸。所述至少一个流入开口的直径限定了杂质或者污物颗粒的长度的最大值，从而使得非常长的颗粒根本不能到达过滤间隙并且对其造成堵塞。这些长的杂质或者污物颗粒在下次操纵阀时又从流入开口被冲洗出去。所述过滤间隙避免了比长度最大值短但比轴向的过滤间隙宽的杂质或者污物颗粒的穿过，其宽度由操纵元件的连接区域和前置级套筒之间的径向间距预先确定。因此有待过滤的杂质或者污物颗粒的尺寸能够简单地通过至少一个流入开口和过滤间隙的尺寸预先确定。

在阀的一种有利的设计方案中，所述轴向的过滤间隙的与所述流入开口重叠的端部区域能够构造为输送斜面，所述输送斜面引起流动偏转。由于这种流动偏转可能造成，长的杂质或者污物颗粒不会“绕过角落”并且因此不会卡在流入开口处而保留在过滤间隙中并且对其造成堵塞。此外，斜面能够用作用于前置级套筒的装配的导入斜面。

在阀的另一种有利的设计方案中，所述前置级套筒在其敞开的端部处能够牢固地连接到所述操纵元件的连接区域。基于操纵元件和前置级套筒之间的这种牢固的连接获得了精确的过滤间隙，能够简单地按照制造工艺中的设计调节其宽度。所述前置级套筒在所述操纵元件的连接区域处的连接例如能够设计为挤压连接或者焊接或者螺纹连接。

在阀的另一种有利的设计方案中，所述轴向的过滤间隙能够作为轴向槽嵌入到所述操纵元件的连接区域中。此外，多个流入开口能够嵌入到所述前置级套筒中，其中构造为轴向槽的过滤间隙能够分别对准所述流入开口其中之一，以便构成共同的过滤器。替代地，所述轴向的过滤间隙能够构造为所述操纵元件的连接区域的端部区段上的环绕的阶梯部。在这种实施方式中也能够使多个流入开口通到环绕的阶梯部中并且分别构造成带有轴向的过滤间隙的共同的过滤器。

在阀的另一种有利的设计方案中，构造为套筒的阀底部能够流体密封地与阀套连接。此外，具有轴向的第二贯通开口的阀体能够布置在构造为套筒的阀底部的内部，其中所述第二阀座能够构造在所述轴向的第二贯通开口处。

附图说明

在附图中示出了本发明的实施例并且在接下来的描述中进行详细阐述。在附图中，相同的附图标记表示具有相同的或者类似的功能的组件或者元件。

图1示出了根据本发明的、用于调节流体流的阀的实施例的示意性的截面透视图；

图2示出了如图1所示根据本发明的、用于调节流体流的阀的示意性的细节透视图。

具体实施方式

正如可以由图1和图2看出，根据所示出的实施例，根据本发明的、用于调节流体流的阀1作为常闭的双级电磁阀设有磁体组件3和构造为磁衔铁的操纵元件16。所述磁体组件3包括罩壳状的壳体套3.1、绕组支座3.2和盖板3.4，在所述绕组支座上安装有线圈绕组3.3，所述盖板在所述壳体套3.1的敞开一侧封闭壳体套。所述阀1例如可以作为高压切换阀使用在车辆的液压制动系统中。

正如可以由图1和图2进一步看出，根据所示出的实施例，根据本发明的、用于调节流体流的阀1包括阀筒10，所述阀筒包围磁极铁芯14、与所述磁极铁芯14连接的阀套12、在所述阀套12内部可轴向运动地引导的操纵元件16以及与所述阀套12连接的阀底部19。所述阀筒10还包括至少一个第一流体开口19.1、至少一个第二流体开口19.2、前置级20和主级30，所述前置级具有第一阀座24和可轴向运动的第一闭锁元件26并且所述主级30具有第二阀座34和可轴向运动的第二闭锁元件36。

正如可以由图1和图2进一步看出，所述第一阀座24布置在第二闭锁元件36的轴向的第一贯通开口38处。此外，所述第二闭锁元件36至少部分地布置在前置级套筒22中，其中所述第一阀座34布置在所述前置级套筒22内部。从第一流体开口19.1开始的流动路径通过前置级套筒22中的至少一个流入开口44通到前置级20，所述前置级被径向地引入到前置级套筒22中。此外，在操纵元件16和前置级套筒12之间构造有轴向的过滤间隙42。在此，至少一个流入开口44和轴向的过滤间隙42至少部分地重叠并且共同构成流动路径中的过滤器40。因此，过滤间隙42的宽度预先确定针对有待过滤的污物颗粒9的第一尺寸，并且至少一个流入开口44的直径预先确定针对有待过滤的污物颗粒9的第二尺寸。

正如可以由图1和图2进一步看出，所述第二闭锁元件36可轴向运动地布置在前置级套筒22中。这里在前置级套筒22和第二闭锁元件36之间布置有压力弹簧28，所述压力弹簧在示出的实施例中构造为螺旋弹簧并且朝向所述操纵元件16挤压所述第二闭锁元件36，从而所述第一闭锁元件26在阀1的未操纵的状态中能够密封布置在轴向的第一贯通开口38处的第一阀座24。正如可以由图1和图2进一步看出，所述第一闭锁元件26在示出的实施例中构造为闭锁球体并且牢固地与所述操纵元件16连接。所述第二闭锁元件36以其与所述第一阀座24相对置的端部穿过所述前置级套筒22的端侧的开口伸出。

正如可以由图1和图2进一步看出，所述阀底部19构造为套筒，环状的阀体32被压入到所述阀底部中。所述阀体32具有轴向的第二贯通开口33，所述第二贯通开口具有比第二闭锁元件36中的第一贯通开口38更大的横截面。在该第二贯通开口33处，第二阀座34构造在设计为套筒的阀底部19的内部。替代地，所述第二阀座34构造在嵌入到套筒状的阀底部19中的第二流体开口19.2处。通过所述第二闭锁元件36的轴向运动，第二阀座34进而主级30能够被打开和封闭。套筒状的阀底部19优选能制造为多级的深冲件。所述前置级套筒22和第二闭锁元件36伸入到阀底部19中，从而所述第二闭锁元件36能够与所述第二阀座34密封地相互作用。所述阀底部19在其自由的端部处具有第二流体开口19.2。所述阀底部19在此布置在未示出的流体块中。正如可以由图1和图2进一步看出，多个第一流体开口19.1作为径向孔嵌入到阀底部19的外罩面中。此外，在第一流体开口19.1的区域中布置有径向过滤器5，所述径向过滤器可以阻挡更大的污物颗粒。所述阀1可以通过流体块中的敛缝盘7被阻塞。

正如可以由图1和图2进一步看出，所述前置级套筒22在示出的实施例中在其敞开的端部处牢固地压紧在所述操纵元件16的连接区域16.1上。替代地，所述前置级套筒22在所述操纵元件16的连接区域16.1处的连接能够实施为焊接或者螺纹连接。在示出的实施例中，轴向的过滤间隙42构造为所述操纵元件16的连接区域16.1的端部区段上的环绕的阶梯部。此外，多个流入开口44沿轴向在连接区域16.1的高度上作为径向孔嵌入到前置级套筒22中并且通到环绕的轴向的过滤间隙42中。

在替代的、未示出的实施例中，所述轴向的过滤间隙42作为轴向槽嵌入到所述操纵元件16的连接区域16.1中。因此对于多个嵌入到前置级套筒22中的流入开口44来说，构造为轴向槽的过滤间隙42分别对准流入开口44其中之一，以便构成相应的共同的过滤器。

正如可以由图1和图2进一步看出，在示出的实施例中，轴向的过滤间隙42的与流入开口44重叠的端部区域构造为输送斜面46，所述输送斜面在示出的实施例中造成大约90°的流动偏转。此外，所述输送斜面44用作用于前置级套筒22的装配的导入斜面。

正如可以由图1进一步看出，阀筒10以磁极铁芯侧的端部至少部分地导入到磁体组件3，其中所述磁体组件3的上端部贴靠在所述磁极铁芯14上，并且所述磁体组件3的下端部贴靠在阀套12上。所述磁体组件3通过给线圈绕组3.3通电产生磁场，该磁场使得构造为磁衔铁的操纵元件16克服复位弹簧17的力运动。所产生的磁场的磁通穿过磁极铁芯14经由工作气隙18到达操纵元件16。在示出的未通电的状态中，在磁极铁芯14和操纵元件16之间存在气隙18。此外，在磁极铁芯14和操纵元件16之间布置有复位弹簧17，所述复位弹簧在未通电的状态中将第一闭锁元件26借助于操纵元件16挤压到第一阀座24中。在此所述操纵元件16以连接区域16.1局部地伸入到前置级套筒12中，在所述前置级套筒中布置由前置级20或者第一阀座24。通过给线圈绕组3.3通电借助于磁极铁芯14产生磁场，所述磁场使得构造为磁衔铁的操纵元件16克服复位弹簧17的力朝向磁极铁芯14运动直到所述操纵元件16跨越气隙18直至贴靠在磁极铁芯14上。在示出的实施例中，所述复位弹簧17构造为螺旋弹簧。在磁极铁芯14和操纵元件16之间还能够布置有示出的阻尼片。该阻尼片的作用是，大约在升起结束时减缓操纵元件16碰到磁极铁芯14的撞击速度并且由此减小切换冲击。

所述阀1能够通过至少一个第一流体开口19.1与制动系统的初级回路、比如像与主制动缸连接，在该初级回路中产生第一压力P1。所述阀1能够通过至少一个第二流体开口19.2与制动系统的次级回路、比如像与泵装置连接，在该次级回路中产生第二压力P2。

在运行期间，能够利用所示出的阀1实现两个流动方向。在第一运行情况(反向穿流)下，在与第二流体开口19.2连接的次级回路中产生比在与第一流体开口19.1连接的初级回路中更高的压力P2。通过给磁体组件3通电打开主级30并且使第二闭锁元件36从第二阀座34上升起，从而使得流体由从第二流体开口19.2经由主级开口和径向过滤器流入到初级回路中。所述径向过滤器5避免了更大的污物颗粒向外进入到初级回路中。该污物颗粒9在径向过滤器5处保留在阀内部。

在第二运行情况(正常运行)下，对于限定的、通过初级回路(主制动缸)产生的压力区域和通电的磁体组件3来说，仅仅打开阀1的前置级20。流体因此从第一流体开口19.2穿过前置级20朝向第二流体开口19.1流动。由此在阀1中位于径向过滤器5处的污物颗粒被从流动中带走。基于系统布置方式和阀设计方案，前置级20或者贯通开口38在第一阀座24的区域中具有较小的直径和较短的行程。因此，更大的污物颗粒9能引起前置级20的卡紧或者贯通开口38的堵塞。这会导致阀1的功能失效。通过本发明的实施方式，这些更大的杂质或者污物颗粒9当前在流入开口44中或流入开口44之前保留在前置级套筒22的外部，并且在下次操纵阀1时被再次冲洗出去。由此能够以有利的方式避免阀1的功能失效。更小的污物颗粒虽然能够经过径向过滤器5和流入开口44以及轴向的过滤间隙，但其对于前置级20或者阀1来说基于关于污物敏感性的设计方案并不重要。