本发明涉及一种锁定单元。
背景技术：
1、锁定单元例如被用在机动车自动变速器中，尤其被用于在停车状态下被锁定的电传动系中。这种锁定单元通常是如此实施的，即，驻车锁取决于换档位置在不同状态下被锁定或解锁。为此，例如可以采用活塞，它尤其能以液压方式被运动且以机电方式被锁定。
2、可以想到的是，由例如e轴的诸如冷却剂回路之类的系统所输送的液压不足以令人满意地调节活塞，但活塞本打算由该液压系统来调节。
技术实现思路
1、因此，本发明的目的是以替代或改进的方式实现锁定单元。
2、根据本发明，这通过锁定单元来实现。
3、因此，根据本发明提出一种锁定单元，包括：
4、-具有可连接到冷却剂回路的流体入口和流体出口以及先导压力腔的壳体；
5、-流体通道，其将流体入口流体连通到先导压力腔；
6、-螺线管；
7、-活塞，锁定单元由此可用于锁定可承受冷却剂回路流体压力的活塞的运动；
8、-先导阀，其通过螺线管的衔铁和/或衔铁杆在开通流体通道的先导阀打开位置和关闭流体通道的先导阀关闭位置之间可调节；和
9、-主阀，其通过在先导压力腔中主要存在的流体压力在开通流体出口的主阀打开位置和关闭流体出口的主阀关闭位置之间可调节。
10、本发明的概念在于先导阀的电磁操作用于主阀的先导控制以关闭流体出口并用于增大流体压力和用于调节活塞。因此，本发明巧妙地应对用于调节活塞的液压压力不足的问题，因为主阀关闭或闭锁流体出口。这种闭锁使得液压压力可与闭锁相反地持续输送到锁定单元，并且可以建立可作用于活塞以调节活塞的压力增大。具体说，在驻车锁流体入口处很普遍的流体能以智能方式被用来将主阀调节到其主阀关闭位置。最终，在驻车锁的流体入口处主要存在的液压压力能以增大压力调节活塞的方式被增大许多倍。结果，尽管冷却剂回路内的压力水平低，但通过闭锁动作来掌握获得活塞用高作动压力的技巧。
11、因此，无论如何可能存在于车辆中、例如存在于电动车辆或电动车辆的e轴中的冷却剂回路可以被用于例如调节活塞。冷却剂回路的流体可以用于冷却和附加用于液压操作该活塞。通过这种方式，流体可以容易被转用于另一个目的，尽管事实上流体可能具有本身不足以调节活塞的压力。由于锁定单元本身可以产生用于调节活塞的压力的增大，故可以省去用于增大压力的附加装置例如为此目的规定的泵或泵尺寸。
12、流体可通过流体入口流入壳体。流体可通过流体出口流出壳体。流体通道选择性地将流体入口连通到先导压力腔，由此先导阀优选是关闭流体通道的唯一构件。此实施例减小零部件数量。由于先导阀可通过衔铁和/或衔铁杆来调节，因此打开或关闭流体通道与电磁阀的启动有关。在主阀关闭位置中，流体出口被关闭但流体入口打开。这保证流体可以流入锁定单元以填充先导压力腔并调节活塞。流体通道和流体路径可以被同义使用。
13、根据本发明，主阀是流体可调节的，因而可省去用于此目的的单独驱动装置如专用螺线管。主阀可以包括主阀滑动件，其可以设置成在主阀腔中可调节。此外有利的是该主阀能够通过先导阀被先导控制。本发明也提供可使用具有相对小的额定值的螺线管的优点。具体地说，如果主阀要由螺线管直接调节，则将不得不根据压力和电流力来选择具有相对较高额定值的螺线管。但是，由于电磁阀操作先导阀，故主阀可以通过液压方式被先导控制。先导阀可以包括先导阀滑动件。可以想到的是锁定单元是如此配置的，即，当螺线管未通电时该先导阀处于先导阀关闭位置，并且在磁体通电时可被调节到先导阀打开位置。该先导阀可以保持在后者位置中，直到螺线管又被断电，从而先导阀被调节到其先导阀关闭位置。
14、根据本发明的锁定单元可操作如下。例如来自冷却剂回路的液压压力可能主要存在于流体入口处。主阀处于其主阀打开位置并且流体可通过流体入口流入壳体并通过流体出口流出壳体。该锁定单元可以形成冷却剂回路的一部分。在这种操作模式下，冷却剂体积流可以在短路径上流过锁定单元，几乎没有阻碍，这导致大流动横截面和小压力损失。先导阀处于其先导阀关闭位置并关闭流体通道。流体不可能流入先导压力腔。主要存在于流体入口处的压力不能调节活塞，或者不能足够快速地调节活塞。为了调节活塞，螺线管现在将其衔铁和/或衔铁杆以及由此也将先导阀从先导阀关闭位置移动到先导阀打开位置。流体通道因此被打开。来自流体入口的流体现在可通过流体通道流入先导压力腔，其结果就是将主阀从其主阀打开位置调节到其主阀关闭位置的流体压力作用在主阀上。在主阀关闭位置中的主阀关闭流体出口。与流体出口的闭锁相反地，流体继续能通过流体入口被输送入锁定单元中，这导致锁定单元内压力增大，其随后调节活塞。当由压力控制的主阀随后被调节回到其主阀打开位置时，流体出口也再次打开，并且锁定单元内压力水平再次下降。
15、壳体可被纵轴线穿过。衔铁、衔铁杆和/或活塞可沿纵轴线来调节。
16、活塞可以是可调节的，尤其在缩回的回缩位置和展开的展开位置之间可调节。活塞可以具有限定活塞压力腔的压力表面，活塞压力腔能被填充流体。活塞压力腔可以流体连通到流体入口和/或流体出口。用于调节活塞的压力增大可在活塞压力腔内作用于活塞。
17、锁定单元可以具有至少一个闩锁件例如球，并且活塞可以具有至少第一闩锁容座和第二闩锁容座。活塞能够通过在至少一个闩锁件与闩锁容座之一之间的限位相互作用而被固定。故可通过简单方式阻止活塞调节。
18、可以想到的是锁定单元具有控制件，其固定连接至螺线管的衔铁和/或衔铁杆。控制件随后可以通过衔铁或衔铁杆的调节在闭锁位置和释放位置之间调节，并且根据位置可径向向外推动至少一个闩锁件。控制件尤其用于根据控制件位置将至少一个闩锁件径向向外推入活塞的闩锁容座中，或者实际上没有径向向外推。结果，在控制件处于相应位置的情况下获得活塞锁定。由于先导阀和控制件现在可被连接到衔铁和/或衔铁杆，因此两者都可以通过一个螺线管被操作。
19、根据本发明锁定单元的一个改进方案，主阀可包括限定先导压力腔的压力表面a。压力表面a可由主阀滑动件形成。结果，先导压力腔内的压力可直接作用于主阀或主阀的主阀滑动件。
20、根据本发明锁定单元的一个可想到的改进方案，先导压力腔可由主阀的压力表面a、壳体和壳体塞界定。壳体插头用于锁定单元的简单组装，使得部件如主阀滑动件和/或预紧件或主阀弹簧可以在组装期间被引入壳体中，并且壳体随后可相对于环境被关闭。壳体插头用于建立先导压力腔的密封性，使得壳体插头被固定连接/可连接到壳体，优选在部件已被引入壳体之后。壳体插头优选以压力密封方式被连接至壳体。壳体插头优选被配置成是压力密封的以便不会产生任何不必要的压力损失。
21、根据本发明锁定单元的一个可想到的改进方案，主阀可以包括压力表面b。压力表面例如可以暴露在流体入口和/或流体出口下。压力表面b可通过主阀滑动件形成。
22、根据本发明锁定单元的一个可想到的改进方案，可在壳体内构成主阀腔。可想到的是主阀腔优选直接流体连通至流体入口和/或流体出口。结果，主阀可实体靠近流体入口和/或流体出口布置以尽可能快速获得压力增大。
23、根据本发明锁定单元的一个改进方案，主阀可通过预紧件如主阀弹簧被预紧到主阀打开位置，这种预紧导致主阀是常开型的并且使得流经锁定单元成为可能。预紧件可以是螺旋压缩弹簧，其在一端支撑在主阀或主阀的主阀滑动件上。在另一端，预紧件可支撑在壳体上。结果，就操作而言可靠的功能预紧是可行的。预紧件的弹簧力可以反作用于来自先导压力腔的流体压力。一旦先导压力腔内流体压力超过弹簧力，后者就可以逆着弹簧力将主阀推移至其主阀关闭位置。一旦先导压力腔内流体压力下降到小于弹簧力，预紧件就能将主阀推移到其主阀打开位置。
24、根据本发明锁定单元的一个可想到的改进方案，预紧件可布置在流体通道之外。这导致较低的相关压力损失，因为预紧件不干扰泵的工作输出流动。此外，污垢积聚在预紧件上的风险得以避免，该风险可能由因预紧件变形而释放到流体通道中的污垢偶尔引起并可能招致故障。
25、根据本发明锁定单元的一个可想到的改进方案，预紧件可以是螺旋压缩弹簧类型的主阀弹簧。故后者不必被固定连接至支撑其的部件。
26、根据本发明锁定单元的一个可想到的改进方案，壳体可以包括主阀导套。导套可以由金属制成。导套可被固定连接到壳体，优选与壳体嵌入模制在一起。这针对的是方便辨经济生产并确保套围绕壳体的结实紧密配合。主阀滑动件可以设置在主阀导套内并由主阀导套引导。这种主阀导套用于在壳体本身例如因不可获得的公差而无法相对于主阀滑动件建立足够紧密性的情况下相对于主阀滑动件可靠密封。这尤其适用在壳体由塑料材料制成且主阀导套由金属制成的情况。
27、根据本发明锁定单元的一个改进方案，先导阀可以包括先导阀滑动件，其通过预紧件被预紧到先导阀关闭位置和/或抵靠在被固定连接到衔铁或衔铁杆的控制件上。先导阀滑动件可被活动安装成在衔铁和/或衔铁杆和/或轭部上。结果，可以省去与衔铁和/或衔铁杆的固定连接以降低制造和组装成本并防止任何不希望的力的传递。先导阀滑动件可以在纵向上被衔铁和/或衔铁杆穿过，从而允许简单组装。此外，这种先导阀滑动件特别适合与柱形先导阀腔结合。先导阀滑动件可以在先导阀腔中被引导。此外，通过活动安装能防止不利的力引入。可通过活塞从锁定单元外部主要横向于纵向被引入的力以及源自衔铁的电磁横向拉拽所产生的力无法再被传递到先导阀滑动件。因此，防止在先导阀滑动件上的摩擦，这减小先导阀滑动件所需的作动力并防止或至少最小化任何不利的滞后。
28、根据本发明锁定单元的一个可想到的改进方案，先导阀滑动件可以在周面上包括封闭部和流体部。就外径而言，封闭部可以大于流体部。流体部可被设计为相对于封闭部的周向突起或凹陷。这样一来，封闭部可以在外周面上密封并关闭流体通道，且流体部可用于产生围绕先导阀滑动件的流动并引导流体通道。通过这样的流体部，可以省掉用于在壳体中输送流体的制造起来复杂的凹槽。就直径而言较大的封闭部可以具有肩部，肩部可以形成控制边缘。当控制边缘与设置在先导阀滑动件的外周面上的通道开口相互作用时，控制边缘可以打开或关闭流体通道。封闭部和/或流体部可以由先导阀滑动件形成，这就是为何在此有利地只需要单个部件的原因。封闭部可以支撑环形密封件和/或密封先导阀腔和/或先导阀周向空间，以便优选抵靠轭部。
29、根据本发明锁定单元的一个可想到的改进方案，流体部可以界定先导阀周向空间，流体通道途径先导阀周向空间。有利地，先导阀周向空间在内周由先导阀滑动件界定并在外周由螺线管的轭部、特别是轭部的中空柱形部界定。这允许紧凑的构造形式。先导阀周向空间可以布置在先导阀腔内和/或是先导阀腔的一部分。此外，先导阀周向空间可以由封闭部和/或密封部界定。
30、根据本发明锁定单元的一个可想到的改进方案，先导阀周向空间可以在纵向上在两侧由相同尺寸的面界定。因为流体通道优选也在先导阀关闭位置中通入先导阀周向空间，故相同尺寸的面用于在先导阀周向空间内提供压力平衡。结果，当先导阀周向空间例如经由流体通道流体连通至流体入口时可以防止先导阀滑动件通过主要存在的流体压力被调节，结果是流体通道可能被无意地打开。结果，操作可靠性得以提升。这些相同尺寸的面可以由封闭部和/或密封部形成。
31、根据本发明锁定单元的一个改进方案，先导阀滑动件可以包括密封部，其可设置在流体部的与封闭部相对的一侧。密封部可以支撑环形密封件和/或密封先导阀腔和/或先导阀周向空间，优选在安放在轭部上的情况下。
32、根据本发明锁定单元的一个可想到的改进方案，螺线管可以形成先导阀腔，先导阀滑动件可以在先导阀腔中被引导。结果，进行将先导阀滑动件集成到螺线管中并且获得紧凑的构造形式。先导阀腔有利地被衔铁或衔铁杆穿透。结果可以实现紧凑的构造形式。此外，在先导阀滑动件的与螺线管相对的一侧上的部件如控制件随后可连接到衔铁杆。
33、根据本发明锁定单元的一个可想到的改进方案，为了耦合衔铁和/或衔铁杆与先导阀的运动，先导阀滑动件在纵向上可支撑在衔铁和/或衔铁杆上，或支撑在可与衔铁和/或衔铁杆共同调节的部件上，优选支撑在控制件上。先导阀滑动件可以针对该支撑作用通过预紧件或先导阀弹簧被预紧。结果，实现在螺线管和先导阀之间具有有利的力耦合的紧凑构造形式。在另一端，预紧件可支撑在轭部上。所述先导阀滑动件可以是上述的先导阀滑动件。
34、根据本发明锁定单元的一个改进方案，螺线管可以包括轭部，轭部可界定先导阀腔。轭部可以是上述的轭部和/或界定先导阀周向空间。先导阀腔可以是上述的先导阀腔。轭部可以具有中空的柱形部。先导阀滑动件可以安置在中空柱形部中，优选被中空柱形部分引导，由此在此能构造可想到活动式安装。结果也能实现紧凑的构造形式。
35、但中空柱形部也是有利的，因为后者可在外侧周向引导流体通道。将功能分配给轭部减小零部件数量，降低结构复杂性并减小所需安装空间。
36、还可以想到的是闩锁件孔形成在中空柱形部中。闩锁件孔可以在径向上定向并用于容纳闩锁件。每个闩锁件孔可被分配一个闩锁件。根据位置，控制件可沿径向向外推动闩锁件并穿过闩锁件孔将其推入活塞的相应闩锁容座中。故还能够实现紧凑的构造形式。
37、此外可以想到的是先导阀滑动件通过弹簧如预紧件或先导阀弹簧被预紧，对此，为此在纵向上需要一定的安装空间以便容纳预紧件或先导阀弹簧。因此，通过所述功能集成，轭部能有利地将各不同功能融合在单个部件中，由此允许紧凑的构造形式。
38、根据本发明锁定单元的一个改进方案，锁定单元可以包括通向先导阀腔和/或先导阀周向空间的至少一个通道开口，其中流体通道能穿过通道开口，其中通道开口能由密封部被选择性关闭或开释。还可以设有通向先导阀腔和/或先导阀周向空间的两个以上的通道开口，它们引导流体通道。通道开口可以是上述通道开口和/或相对于轭部中的先导阀滑动件或轭部的中空柱形部沿周向设置。流体通道随后能以简单方式穿过先导阀腔和/或先导阀周向空间。从另一角度来看，此实施例也是有利的，即在控制件被紧固至衔铁或衔铁杆的情况下，从而螺线管操作先导阀滑动件和控制件。同时，轭部是一个部件，其因闩锁件孔而将通过精确制造方法来产生，其本来就可能是阀套所需要的。就制造而言，通过这种方式，多个精确功能被集成到单个部件特别是轭部中，由此得到就成本降低而言的优势。
39、根据本发明锁定单元的一个改进方案，螺线管和/或压力表面a的尺寸被设定成使可作用于压力表面a的流体力大于螺线管作动力。结果，主阀或主阀滑动件通过其压力表面a可被如此调整，即，主阀或主阀滑动件能根据冷却剂回路的冷却剂泵的压力水平被操作。这也导致借助存在于先导压力腔内的流体压力的作动力大于每个螺线管的主阀或主阀滑动件的任何机械调节，后者从一开始就并非针对该目的而设置。
40、根据本发明锁定单元的一个改进方案，壳体可以是一体式构造的并以材料一体方式构成且包括两个腔，这两个腔可通过壳体分隔壁被隔开，其中流体通道可以穿过壳体分隔壁。此实施例降低生产和组装成本，但同时未限制根据本发明的功能。两个空腔中的每一个在其纵向两侧中的每一侧都可以具有相对于环境封闭的开口。这样一来，具有两个腔纵向开口的壳体例如可以一件式制成并能够在锁定单元的组装期间沿纵向配设。此后，这些腔纵向开口可以相对于环境至少在一侧被封闭，例如通过壳体插头或螺线管被封闭。因此可想到的是主阀设置在其中一个腔内，而先导阀设置在各自另一腔内。
41、根据本发明锁定单元的一个改进方案，排流通道可被流体连通至先导压力腔。这在例如由于先导阀处于先导阀关闭位置而无法再使流体从先导压力腔经由流体通道回流的情况下是有利的。先导压力腔可以通过排流通道被快速排空以实现主阀从其主阀关闭位置到其主阀打开位置的快速调节。可以想到的是排流通道本质上是敞开的，由此在这种情况下，排流通道的尺寸可被设定为尽管通过排流通道进行排流但仍能发生用于调节主阀的先导压力腔填充。可以想到的是该排流通道不是该流体通道。排流通道的优点还在于，在先导阀或先导阀滑动件处的潜在泄漏和流体通道关不严的情况下，可由此防止先导压力腔内的任何意外压力积聚和主阀或主阀滑动件的任何意外调节。
42、根据本发明锁定单元的一个可想到的改进方案，先导阀滑动件可以由热塑性塑料制成，并且轭部或其中空柱形部可以由金属、优选是钢制成。具体说，这种材料副允许滑动中的大量间隙和与之相关地允许经济生产，因为滑动中的间隙可能导致泄漏和进而损失，取决于流体黏度。此外，这种材料副防止由热膨胀系数差异而导致的泄漏，因为热塑性塑料的先导阀滑动件比钢制中空柱形部的轭部更大程度地膨胀。随着温度的升高，先导阀滑动件在黏度作用方面有补偿作用，黏度同样随温度升高而降低。
43、根据本发明锁定单元的一个可想到的改进方案，该预紧件或先导阀弹簧可被构造和/或布置成将先导阀调节到其先导阀关闭位置且同时将控制件调节到其闭锁位置。随后，一个预紧件/一个先导阀弹簧可将两个件预紧到相应的专用位置。
44、根据本发明锁定单元的一个可想到的改进方案，流体通道可以仅具有单个流动方向。根据本发明，在这种情况下，该流动方向是从流体入口到先导压力腔。在这种情况下不提供经过流体通道的回流。此实施例导致结构的显著简化，因为流体通道因此可通过先导阀被关闭，无论先导压力腔的充满水平如何。例如可设置排流管用于排空先导压力腔。
45、根据本发明锁定单元的一个可想到的改进方案，主阀滑动件可以具有罐状压力部、杆状连接部和/或罐状支撑部，优选在纵向上彼此相邻。罐状压力部可以形成在主阀滑动件的一端上，敞通至先导压力腔和/或就直径而言大于连接部。压力部可以形成压力表面a和/或压力表面b，由此这是有利的，因为大的表面通过这种方式被暴露在先导阀腔内流体压力下。压力部可以引导主阀滑动件和/或支撑密封该先导压力腔的环形密封。主阀滑动件可以在一端具有间隔销，其在纵向上延伸超过罐状压力部。结果，间隔销用作冲击件，由此压力部和间隔销的纵向延伸范围之差允许经由流体通道径向流入先导压力腔和/或经由排流通道道流出。在主阀打开位置中，间隔销可以承受并通过这种方式限定作动行程。杆状连接部允许在主阀的每个位置上围绕主阀滑动件的周向流动。罐状连接部可以设置在主阀滑动件的另一端并敞通向预紧件或主阀弹簧。这为预紧件提供可靠的支撑和径向引导。支撑部可以引导主阀滑动件和/或支撑环形密封。
1.一种锁定单元(2)，所述锁定单元(2)包括：
2.根据权利要求1所述的锁定单元(2)，其特征是，所述主阀(26)包括界定所述先导压力腔(12)的压力表面a(28)。
3.根据权利要求1或2所述的锁定单元(2)，其特征是，所述主阀(26)被预紧件(34)预紧至所述主阀打开位置(h1)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的锁定单元(2)，其特征是，所述先导阀(20)包括先导阀滑动件(21)，所述先导阀滑动件通过预紧件(36)被预紧到所述先导阀关闭位置(p2)和/或抵靠在控制件(38)上，所述控制件(38)被固定连接至所述衔铁(22)或所述衔铁杆(24)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的锁定单元(2)，其特征是，所述先导阀滑动件(21)包括密封部(21c)，所述密封部(21c)被布置在所述流体部(21b)的与封闭部(21a)对置的一侧。
6.根据前述权利要求中任一项所述的锁定单元(2)，其特征是，所述螺线管(16)包括界定先导阀腔(42)的轭部(40)。
7.根据权利要求6所述的锁定单元(2)，其特征是，设有至少一个通道开口(44)，该至少一个通道开口(44)通至所述先导阀腔(42)和/或先导阀周向空间(48)，其中，所述流体通道(14)穿过所述通道开口(44)，其中，所述通道开口(44)能够通过所述密封部(21a)被选择性关闭或开放。
8.根据权利要求2所述的锁定单元(2)，其特征是，所述螺线管(16)和/或所述压力表面a(28)的尺寸被设定为能作用于所述压力表面a(28)的流体力大于所述螺线管(16)的作动力。
9.根据前述权利要求中任一项所述的锁定单元(2)，其特征是，所述壳体(4)以一件式和材料整体的方式构造并且包括通过壳体分隔壁(4c)被间隔开的两个腔(4a,4b)，其中，所述流体通道(14)穿过所述壳体分隔壁(4c)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的锁定单元(2)，其特征是，排流通道(74)被连通至所述先导压力腔(12)。
