具有自動壓力調(diào)節(jié)特征的兩路流動控制螺線管的制作方法
【專利摘要】提供一種電磁閥，該電磁閥具有一個液壓本體，該液壓本體提供了用于該電磁閥多個磁極中的一個磁極。該液壓本體具有一個中央孔，該中央孔提供了一個用于電樞的支承表面，該電樞具有一個整體提升閥芯。該提升閥芯通過一個與該液壓本體成整體的閥座而密封。
【專利說明】具有自動壓力調(diào)節(jié)特征的兩路流動控制螺線管
[0001]關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請是2012年8月31日提交的美國臨時申請?zhí)?1/695，468的PCT國際申請。以上申請的披露內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。
發(fā)明領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及電磁閥，尤其是浸沒式電磁閥，這些電磁閥可以通過與具有傳動液壓系統(tǒng)的儲能器相連接來使用。
[0004]發(fā)明背景
[0005]具有汽車傳動裝置的大多數(shù)機(jī)動車輛使用液壓系統(tǒng)，該液壓系統(tǒng)是使用多個電磁閥來電動控制的。該液壓系統(tǒng)通常是通過一個液壓泵被供以動力的，該液壓泵或者通過與變速器相連的發(fā)動機(jī)被直接供以動力，或者是經(jīng)由一個通過電動系統(tǒng)被供以動力的泵而被供以動力的，該電動系統(tǒng)是通過該車輛發(fā)動機(jī)被供以動力的。在一些自動變速器中，希望在車輛傳動系統(tǒng)中提供一個加壓流體源，該加壓流體源是在與車輛相關(guān)聯(lián)的發(fā)動機(jī)被啟動之前可供使用的。為了提供這種液壓能量源，存在兩個主要選項(xiàng)。一個選項(xiàng)是提供一個泵，該泵可以通過車輛電動系統(tǒng)被供以動力(由車輛電池被供以動力)。第二個選項(xiàng)是提供一個加壓儲能器，當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)行時該加壓儲能器可以被蓄能而當(dāng)重新啟動該車輛時該加壓儲能器保持處于一種能量有待釋放的存儲狀態(tài)。希望提供一種可以與儲能器系統(tǒng)一起使用的電磁閥，該電磁閥不會使車輛電氣系統(tǒng)呈現(xiàn)耗盡而是使其保持蓄能并且該電磁閥可以被快速致動以在車輛初始啟動過程中來釋放儲能器的畜能。
[0006]發(fā)明概述
[0007]為了滿足以上提到的希望和提供其他優(yōu)點(diǎn)，提出了本發(fā)明的披露。本發(fā)明提出了一種電磁閥，該電磁閥具有一個液壓本體，該液壓本體提供了用于電磁閥的多個磁極中的一個磁極。該液壓本體具有一個中央孔，該中央孔提供了用于電樞的一個支承表面，該電樞具有一個整體提升閥芯。該提升閥芯與一個整合到該液壓本體的閥座密封。
[0008]附圖的簡要說明
[0009]從詳細(xì)的說明和這些附圖將更全面地理解本發(fā)明，在附圖中:
[0010]圖1是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的電磁閥的截面視圖；并且
[0011]圖2是圖1的一個部分的放大。
[0012]優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)說明
[0013]這個或這些優(yōu)選實(shí)施例的以下說明在本質(zhì)上僅是示例性的而絕非旨在限制本發(fā)明、其應(yīng)用、或其用途。
[0014]參見圖1和圖2，提供了根據(jù)本發(fā)明的一個電磁閥7。電磁閥7具有一個壓制的鐵磁性殼體10，該鐵磁性殼體具有一個總體上圓形的扁平件12以及總體上圓柱形的多個側(cè)壁14。在殼體10中定位有一個包繞非磁性繞線筒18的線圈16。提供一個電動連接器20來選擇性地傳送電流到該線圈16。在一個具有線圈16和繞線筒18的總體上圓柱形的空腔內(nèi)定位有一個液壓本體22。該液壓本體22具有一個中央異徑軸向孔24,該中央異徑軸向孔提供一個支承表面。本體22是由鐵磁性材料制造。本體22還具有一個與傳動系統(tǒng)壓力相連的第一總體上軸向的端口 26、以及一個與液壓儲能器相連并且與中央孔24交叉的第二橫向或側(cè)端口 28。一個整體錐形座30被定位在第一端口 26與第二端口 28之間。本體22經(jīng)由其軸向最末端32產(chǎn)生了與該殼體的扁平件12的軸向直接磁性接觸。本體22還具有一個整體環(huán)形凸緣34，該環(huán)形凸緣通常在其徑向最末端36與殼體圓柱形側(cè)壁14之間具有一個干擾件以用于徑向最優(yōu)磁性連接。在凸緣34的一個面38上，該本體可以捕獲和定位該殼體10內(nèi)的繞線筒18。如所示出的，本體22形成一個整體通量返回構(gòu)件40，該通量返回構(gòu)件通過一個磁通量扼流部44而與一個磁極42磁通量分離。在第一端口 26與第二端口 28之間，更精確地說是在第一端口 26與錐形座30之間有一個第三端口 46，該第三端口具有一個止回閥，該止回閥包括閥座48、止回球構(gòu)件50和球護(hù)圈51。該本體具有三個環(huán)形槽52以允許放置多個密封該本體的密封圈54。
[0015]電樞60被可滑動地安裝在本體的中央孔24中并且具有一個外徑，該外徑提供了一個通過本體的支承表面24同軸對齊的表面。該電樞通常是一個鐵磁性構(gòu)件并且具有一個整體形成的提升閥芯62，該提升閥芯具有一個內(nèi)徑64和外徑66。該提升閥芯具有一個較淺的錐形閥面68 (該錐形閥面所成的角度與閥座30的相比更接近水平)以確保閥面68的外徑邊緣最初首先密封。希望該閥68以與中央孔24直徑相同的直徑來與閥座30接觸。以下因素阻止了以上所述希望目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。第一，該提升閥芯最大外徑66必須小于中央孔24的直徑以允許將電樞60放置在中央孔24中。第二，由于機(jī)加工容差，閥面68在幾何學(xué)上不是完全尖銳的而是在該提升閥芯的頂部具有一個受控半徑。因此，提升閥芯接觸直徑67甚至小于提升閥芯外徑66。提升閥芯接觸直徑67對于中央孔24直徑的比率(提升閥芯密封比率)應(yīng)大于0.95。
[0016]電樞60具有一個異徑中央通道70,該異徑中央通道與該電樞的一個軸向面72相交。由于中央通道70,電樞軸向面72暴露于第一端口 26的液壓壓力下。電樞60通過彈簧74而朝向本體的閥座30偏置，該彈簧具有一個抵靠該電樞中提供的彈簧座76的最末端。該電樞具有一個環(huán)形槽78，該環(huán)形槽中安置有一個壓力可壓縮密封圈80和一個壓力塊82。該電樞在軸向面72與第二端口 28之間在軸向上具有的一個橫孔81，該橫孔與中央通道70以及電樞的外徑交叉。橫孔81有助于在密封圈80上保持較大的壓力差。該電樞還具有一個環(huán)形槽，該環(huán)形槽具有一個安裝在其中的固位夾84。該固位夾固持在一個曲折的通風(fēng)插入件86中，該通風(fēng)插入件86典型地由聚合物材料制成并且具有形成于其外周邊上的螺旋路徑或溝槽88。該螺旋路徑致使最后處于電樞60與塞式磁極片90之間的工作區(qū)域中的任何流體必須沿著一個曲折路徑，這樣就阻止了液壓流體內(nèi)的金屬刮削片和/或其他金屬或者其他污染物傳輸?shù)竭_(dá)電樞62與磁極片90之間的區(qū)域。磁極片90總體上被定位成鄰近本體最末端32并且還與殼體的扁平件14接觸。典型地磁極片90是由一種鐵磁性材料制成并且在本體22內(nèi)被一個放置在該磁極片的環(huán)形槽內(nèi)的外部密封件92密封。
[0017]一個永磁體94被安裝在第一端口 26中，該永磁體還阻止該傳輸流體內(nèi)的金屬雜質(zhì)在電樞與磁極片90之間遷移。
[0018]通過將閥座與本體22整合以及通過使電樞由本體中央孔24對準(zhǔn)并且通過使提升閥芯與電樞整合，可以保持高水平的同心準(zhǔn)確度，從而使尺寸公差引起的泄漏機(jī)會減少。
[0019]典型地第二端口 28是與一個儲能器相連接。第三端口 46充當(dāng)一個進(jìn)料孔口，該進(jìn)料孔口又與該儲能器相連接。在對儲能器的進(jìn)行蓄能操作的過程中，流體流動穿過第一或系統(tǒng)端口 26并且之后使止回球50升起從流動進(jìn)入儲能器(未示出)。典型地，彈簧74和作用在本體中央孔24與提升閥芯62接觸直徑之間的差動區(qū)域上的壓力使電樞60向下而保持在其密封位置。當(dāng)儲能器被充分蓄能時，彈簧力使電樞半徑保持抵靠該本體錐形座30從而提供一個低泄漏界面。彈簧74具有足夠的負(fù)載來對抗第二端口 28處的儲能器壓力，該第二端口作用在本體中央孔24與提升閥芯62接觸直徑之間的公差區(qū)域上。止回球50防止流體經(jīng)過第三端口 46返回。由于流體被允許流動穿過電樞的中央通道，電樞是平衡的并且由于作用在軸向面72的壓力具有的面積大于用來使電樞從閥座上提起的流體壓力與彈簧的偏置力之和從而存在一個輕微偏置力。為了使儲能器釋放能量，線圈16被激活，從而致使電樞60朝磁極片90移動，然后流體從第二端口 28流動到第一或系統(tǒng)端口 26。當(dāng)積蓄壓力大于系統(tǒng)壓力時，實(shí)體激勵環(huán)78擠壓彈性體密封件80并且迫使其與本體中央孔24接觸從而使電樞60外徑密封。當(dāng)電樞被磁性激勵螺線管線圈16向上拉動時，密封件80從本體中央孔24被釋放并且允許無阻力致動。在釋放能量時，非常高的流量可以使磁體94齊平并且將污染物返回到傳動系統(tǒng)以通過該傳動系統(tǒng)內(nèi)的過濾器來過濾。
[0020]本發(fā)明的說明在本質(zhì)上僅僅是示例性的，因此，不背離本發(fā)明精髓的多種變體是旨在處于本發(fā)明的范圍之內(nèi)。這類變體不得被認(rèn)為是脫離了本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁閥,包括: 一個鐵磁性殼體； 一個線圈，該線圈被定位在所述殼體內(nèi)； 一個鐵磁性液壓本體，該鐵磁性液壓本體被定位在所述線圈內(nèi)，所述本體具有一個中央孔，該中央孔具有一個軸向支承表面，該軸向支承表面具有第一端口和第二端口以及在所述端口之間的一個整體座，所述本體提供了所述螺線管的通量返回； 被可滑動地安裝在所述中央孔內(nèi)的一個電樞，該電樞具有一個與所述本體中央孔接觸的外徑表面并且由此被對齊，所述電樞具有一個整體提升閥芯，該整體提升閥芯具有一個大于0.95的密封率，所述電樞具有一個穿過通道，該穿過通道使所述電樞的總體上與所述本體第一端口相對的一個軸向面暴露于所述本體第一端口的液壓壓力；以及 一個彈簧，該彈簧使所述電樞的所述提升閥芯偏置以防止從所述本體第二端口到所述本體第一端口的流動，直到所述線圈通電。
2.如權(quán)利要求1所述的電磁閥，其中所述閥座是圓錐形的。
3.如權(quán)利要求2所述的電磁閥，其中所述電樞，其中所述提升閥芯是圓錐形的并且其中所述提升閥芯的角度比所述閥座的角度更淺。
4.如權(quán)利要求1所述的電磁閥，其中所述第一端口是在所述本體的一個軸向最末端處并且其中所述第二端口是在所述殼體的一個橫孔處。
5.如權(quán)利要求1所述的電磁閥，其中所述本體提供了一個通量扼流部。
6.如權(quán)利要求1所述的電磁閥，其中所述本體提供了一個與所述殼體的直接磁性接觸。
7.如權(quán)利要求1所述的電磁閥，其中所述本體具有一個外部凸緣環(huán)。
8.如權(quán)利要求1所述的電磁閥，其中所述本體具有一個定位在所述第一端口內(nèi)的永磁體。
9.如權(quán)利要求1所述的電磁閥，其中所述本體在所述第一端口與所述閥座之間具有一個第三端口，所述第三端口在其中安裝有一個止回閥。
10.如權(quán)利要求1所述的電磁閥，其中所述電樞在所述中央通道內(nèi)具有一個螺旋通風(fēng)□。
11.如權(quán)利要求1所述的電磁閥，其中所述電樞具有一個激勵壓力，該激勵壓力使所述電樞與所述本體在所述第二端口與所述電樞的所述相對面之間密封。
12.如權(quán)利要求11所述的電磁閥，其中所述電樞在所述電樞軸向面與所述電樞的所述壓力激勵的密封之間具有一個與所述中央通道以及所述電樞的外徑交叉的橫孔，以使所述壓力激勵的密封上的壓力差最大
13.如權(quán)利要求1所述的電磁閥，其中所述電磁閥進(jìn)一步包括一個定位在所述本體內(nèi)總體上與所述本體的一個最末端相鄰的磁極片。
14.如權(quán)利要求1所述的電磁閥，其中所述本體具有經(jīng)由一個徑向觸點(diǎn)和一個軸向觸點(diǎn)而與所述殼體的直接磁性接觸。
15.—種電磁閥,包括: 一個殼體，該殼體具有一個總體上封閉的末端以及總體上圓柱形的多個側(cè)向末端； 一個線圈，該線圈被定位在所述殼體內(nèi)； 一個定位在所述線圈內(nèi)的鐵磁性液壓本體，該鐵磁性液壓本體具有與所述殼體軸向和徑向直接接觸，所述本體具有一個異徑中央孔，該異徑中央孔具有一個支承表面和一個第一軸向端口以及一個第二側(cè)端口以及一個定位在所述第一與第二端口之間的錐形座，并且所述本體具有一個在所述第一端口與所述錐形座之間的第三端口，所述第三端口其中具有一個止回閥并且其中所述本體具有一個整體連接的通量返回構(gòu)件，該通量返回構(gòu)件通過一個通量扼流件而與所述本體的一部分分開； 一個磁極片，該磁極片總體上被定位在所述本體內(nèi)、鄰近所述本體的最末端一個被可滑動地安裝在所述本體的所述中央孔內(nèi)的電樞，該電樞具有一個與所述殼體的所述支承表面接觸的一個外徑表面，所述電樞具有一個整體提升閥芯，該提升閥芯具有一個比所述錐形座的所述角度更淺的一個圓錐形角度并且其中所述提升閥芯具有一個大于0.95的密封率并且其中所述電樞具有一個通孔，該通孔使總體上與所述第一端口相對的所述電樞的一個軸向面暴露于所述第一端口的液壓壓力并且其中所述電樞具有一個在所述軸向面與所述第二端口之間的密封構(gòu)件；以及 一個彈簧，該彈簧使所述電樞提升閥芯朝向所述閥座偏置。
【文檔編號】F16K31/06GK104520622SQ201380041163
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月31日
【發(fā)明者】G·R·霍姆斯, J·J·沃特斯瑞德 申請人:博格華納公司