CN102272501B - 在自动变速器中使用的螺线管致动的液压阀 - Google Patents

Abstract

一种液压阀组件(10)包括一个阀体(12)，该阀体具有一个阀孔(16)和可移动地支撑在该阀体(12)中用于控制液压力的阀门构件(18)。该液压阀组件还包括一个螺线管组件(14)，该螺线管组件包括支撑在一个壳体(54)中的一个螺线管线圈(56)。一个电枢(66)运行性地连接到该阀门构件(18)上并且一个磁极件(68)被固定地支撑在该壳体(54)中。该磁极件(68)具有一个朝向该电枢(66)的槽齿式分流部分(70)。在由通过该螺线管线圈(56)流动的电流产生的电磁通量的影响下，该电枢(66)是可以向该磁极件(68)移动的，由此控制该阀体。

Description

在自动变速器中使用的螺线管致动的液压阀

技术领域

本发明总体上涉及螺线管致动的阀，并且更确切地说，涉及在自动变速器控制模块中使用的螺线管致动的液压阀，该液压阀具有一个带有槽齿式分流器的磁极件。

背景技术

一般而言，陆地车辆要求由三个基本部件构成的动力传动系。这些部件包括一个动力设备（如一台内燃发动机）、一个动力传输系、以及多个车轮。动力传输部件典型地被简称为“变速器”。发动机的扭矩和速度是根据车辆的牵引功率要求而在变速器中进行转换的。

多数自动变速器是通过液压致动变速器内的不同部件来控制的。因此重要的是为这些装置提供稳定的液压力。为此，使用一个泵来为变速器的控制和致动提供增压的液压流体。此外，离合器和齿轮组件是通过液压流体的二次流动而被润滑和冷却的。典型的是，由一种取自发动机的动力来机械地驱动该泵。因此，当泵速响应于发动机转速的增加而增加时，从该泵传送的液压力增加。由于液压致动的装置以一种对于所施加的用来致动它们的给定压力而言是预定的和精确的方式来进行响应，所以对液压力的不准确的控制会导致自动变速器的不准确的运作和控制。

为了着手解决在发动机转速变化时由泵传送的液压力的变化，自动变速器典型地包括一个液压控制模块，该模块利用多个液压阀来控制液压流体穿过该变速器的流动。在相关技术领域中已知的、通常在变速器控制模块中使用的、这种类型的阀可以包括一个阀门构件，该阀门构件可滑动地安置在一个阀体中，该阀门构件在该阀体的不同端口上来回移动，以便引导和控制流体在这些端口之间的流体流动。这些阀体典型地被接收在该控制模块中形成的相应的孔中。

螺线管是用来将电能转换成机械能、并具体地是转换成短行程机械运动的熟知的电磁装置。这样，已经使用螺线管响应于一个电信号来致动阀门。例如，在相关技术领域中已知的是，使用一个螺线管在反抗复位弹簧的偏压力的方向上偏置一个阀门构件。当对该螺线管提供的电力被中断时，该复位弹簧将该阀门构件偏置回到其第一位置。该阀门构件通过一个电枢的作用在一个方向上产生偏置并且由该复位弹簧在另一个方向上产生偏置。该电枢在由穿过该线圈的电流所感应的电磁通量的影响下被驱动向一个磁极件。

该磁极件具有一个朝向该电枢的分流部分并且该磁极件被设计用来使磁通量成形，以便以最有效的方式来吸引电枢。为此，典型地在用于自动变速器的液压控制阀中使用的这些磁极件通常使用分流器，这些分流器终止于具有精细的环形尖端的一个锥形的、不对称的几何形状中。不幸的是，这种类型的分流器要求昂贵的精密机器并且是相对精巧的。因此，除了制造费用之外，它们还容易具有较短的使用寿命。

因此，在本领域中对于一种具有螺线管组件的液压阀仍存在一种需要，该组件具有一个帮助使磁通量最佳地成形的、坚固耐用的磁极件，以便移动电枢并且因此以一种精确的方式移动阀门构件而同时降低了用来制造阀门组件的费用。

发明内容

本发明克服了在相关技术中在可以用于自动变速器的控制模块的液压阀组件中的这些缺陷。该组件包括一个阀体，该阀体具有一个阀孔和一个可移动地支撑在该阀体内的多个预定位置之间的阀门构件。至少一个压力控制端口建立了在一个增压的液压流体源与该阀孔之间的流体联通。此外，至少一个压力供应端口建立了与该阀孔与一个有待受该液压阀控制的部件的流体联通。该液压阀组件还包括一个螺线管组件，该螺线管组件包括一个壳体和一个支撑在该壳体内的螺线管线圈。一个电枢运行性地连接到该阀门构件上并且一个磁极件被固定地支撑在该壳体中。该磁极件具有一个朝向该电枢的槽齿式分流部分。该电枢在由一个流经该螺线管线圈的电流脉冲所产生的电磁通量的影响下是朝向该磁极件可移动的，由此在这些预定的位置之间移动该阀门构件，以便由此引导液压流体从该压力控制端口穿过该阀孔并达到该压力供应端口。

该磁极件的槽齿式分流器有助于使磁通量最佳地成形，以便以一种精确的方式来移动电枢并且因此移动该阀门构件。此外，由于其坚固耐用的结构，减少了制造该磁极件以及该阀门构件的费用。

将会很容易地认识到本发明的其他目标、特征及优点，因为在阅读了以下结合附图所进行的说明之后它们会更好地得到理解。

附图说明

图1是本发明的液压阀组件的一个代表性实施方案的透视正视图；

图2是本发明的液压阀组件的一个代表性实施方案的截面侧视图；并且

图3是本发明的具有一个槽齿式分流器的磁极件的一个代表性实施方案的透视图。

具体实施方式

本发明的一种液压阀组件在图1和图2中总体上以10表示，在此相同的数字在所有这些附图中用来表示类似的结构。这种液压阀10作为一个液压变速器的控制模块的一个部件是特别有用的。然而，通过以下的说明，本领域的普通技术人员将会理解，本发明的液压阀10不限于只用在液压控制模块中。因此，在以下说明中参照这类控制模块只是为了提供背景的目的并且是为了更好地说明本发明的特征。液压阀10包括一个总体上以12表示的阀体、以及一个总体上以14表示的螺线管组件。这两个部件均将在以下通过参照图1和图2予以更详细的说明。

更确切地说，在这些附图中所展示的一个代表性实施方案中，这个阀体12可以限定一个圆柱形的、类似套筒的元件，将该元件适配为使其被接收在形成于一个液压控制模块（未示出）中的一个相应的孔中。如本领域公知的，该控制模块是与被传送到阀体12中的一个增压的流体源（如一个液压泵）处于联通。这个阀体12能以相关技术中已知的任何方式被固定地保持在该控制模块中的相应的孔中。然而，在本图中所展示的代表性实例中，该阀体被设计为滑动装配到该孔中并通过在该阀体的外周与这个相应的孔的内周之间的过盈来保持。然而，本领域中的普通技术人员将会认识到，该阀体可以用紧固件来安装以便使阀体的一个凸缘与该液压模块相互连接，并且可以用本领域公知的任何数量的其他方式来安装。

这个阀体12包括一个阀孔16和一个总体上以18表示的阀门构件，该阀门构件被可移动地支撑在该阀体12内的多个预定的位置之间，如将在以下更详细说明的。这个阀门构件18包括多个台面20、22和24，这些台面被置于与该阀孔16的密封接合中并且被用来引导液压流体穿过该阀体12的流动。一个减小的直径部分21可以在台面20与22之间延伸，而一个减小的直径部分23可以在台面22与24之间延伸。这个阀体12包括至少一个压力供应端口26，该压力供应端口建立了在该增压的液压流体源与该阀孔16之间的流体联通。该阀体12还包括至少一个压力控制端口28，该压力控制端口建立了在该阀孔16与有待受该液压阀和该阀孔16控制的一个部件之间的流体联通。这些部件可以包括任何数量的不同的离合器、同步器、或在变速器中通常存在的其他液压致动的部件。

在这里所展示的代表性实例中，该阀体包括一对压力控制端口28，这些压力控制端口建立了在该阀孔16与有待受该液压阀控制的至少一个部件之间的流体联通。该阀体12还可以包括至少一个排出端口30，该排出端口用于在该液压阀组件10处于其“关闭”位置时将增压的流体从该阀体排出。该阀体12还包括一个反馈通道32，该反馈通道是总体上与该压力供应端口26和压力控制端口28相对地形成的。该反馈通道32总体上沿该阀体12轴向延伸并且经由端口34、36和38与该阀孔16处于流体联通。端口34和38彼此相反地被置于阀体12上并且建立了与该阀孔16和控制室40、42的流体联通。这些控制室40、42是由该阀孔16以及被置于该阀门构件18的相反端的这些台面20和24来限定的。在某些运作条件下，端口36提供了增压的流体从该阀孔16到相对的控制室40、42的联通，作为控制该阀门构件18在该阀孔16中的移动的一种手段。

这个阀门构件18包括一个推杆44，该推杆机械地受到该螺线管组件14的影响以便将该阀门构件18向右移动，如在图2中观察到的。使用一个偏置构件46在与由该螺线管组件14所感应的运动相反的方向上偏置该阀门构件18，如将在以下更详细地说明的。在此所展示的代表性实施方案中，该偏置构件是一种螺旋复位弹簧46，该复位弹簧被置于阀门构件18的台面24与一个插头48之间，该插头关闭了该阀孔的、在其他情况下开放的末端50。通过以下的说明，本领域的普通技术人员将会认识到，阀体12、阀门构件18、连同所有相关联的端口以及其他相关的结构可以采取多种不同形式而仍执行由本发明的、螺线管致动的液压阀所要求的功能。因此，本发明的液压阀决不限于阀体12的以及在此展示的所有相关部件的具体结构。

这个阀体12被运行性地安装到螺线管组件14上，其方式为将该螺线管组件14密封而避免与流经该阀体12的液压流体相接触。为此，推杆44通过一个开口被接收在一个隔膜52中，该隔膜被固定地夹在阀体12与螺线管组件14之间。螺线管组件14包括一个壳体或“罐”54以及一个螺线管线圈56，该螺线管线圈围绕一个缠线管58被支撑在壳体54中。螺线管线圈56由卷绕在缠线管58周围的导线构成，并且如本领域所公知的，当它遭受流经该线圈56的电流时产生一种电磁通量。为此，这个螺线管组件14经由图1中所示的连接器组件60而与一个电力源处于联通。

一个通量管62被固定地安装到壳体54中并且限定了一个内部空间64。在该电磁通量的影响下，一个电枢66被可移动地支撑在由该通量管62限定的空间64中，如将在以下更详细地说明的。电枢66还可以包括一个通风端口67，该通风端口允许电枢66在由该通量管62限定的空间64中往复移动。这个螺线管组件14还包括一个总体上以68表示的磁极件，该磁极件被固定地支撑在壳体54中并且被置于与电枢66相对。如在图3中最佳地示出的，磁极件68具有一个总体上以70表示的槽齿式分流部分，如在图2中所示，该槽齿式分流部分朝向电枢66。电枢66在由流经螺线管线圈56的电流脉冲所产生的电磁通量的影响下是朝向该磁极件68可移动的。进而，电枢66通过该推杆44而作用在阀门构件18上，以便在预定的位置之间移动该阀门构件18。增压的液压流体流经该压力供应端口26、通过台面20、22或24、穿过阀孔16并从压力控制端口28或排出端口30流出，如由该阀孔中的阀门构件18的位置所指示的，而该阀门构件是响应于该螺线管组件14和该复位偏置构件46的作用而被移动的。增压的液压流体还流经该反馈通道32以便平衡该阀门构件18的任一侧上的压力。以此方式，这个液压阀组件10受到控制以便当出现需要时引导液压流体从该压力供应端口26穿过阀孔16并且到达这些压力控制端口28或这个排出端口30。

具体参见图3，磁极件68包括一个环形基座72。该槽齿式分流部分70包括总体上以74表示的一系列环状地安置的槽齿，这些槽齿被安置在该环形基座72周围。更确切地说，这些环状地安置的槽齿74各自包括一对斜坡状升起的部分76，这些升起部分终止在一个平坦的平面状的顶部部分78中。然而，本领域的普通技术人员将会认识到，这些槽齿74可以限定其他几何构形而不限于终止在一个平坦的平面状的顶部部分78中的一对斜坡状升起的部分76。例如，这些槽齿74可以包括终止在一个平坦的平面状的顶部部分中的一对轴向延伸的侧壁，其中该顶部部分在这些轴向延伸的侧壁之间延伸。类似地，这些槽齿74可以由其他几何形状表面限定而不背离本发明的范围。

这个磁极件68还包括一种分流凹谷80，该分流凹谷被置于这些环状地安置的槽齿74的每一个之间。在此展示的实施方案中，磁极件68包括一个中央开口82，该开口被适配为容纳该阀门构件18的推杆44的一部分。在一个实施方案中，该磁极件68是由粉末金属制成。然而，本领域的普通技术人员将会认识到，这个磁极件68可以由任何适当的材料制造。这些环状地安置的槽齿74有助于使磁通量最佳地成形，以便移动该电枢66并用因此以一种精确的方式移动该阀门构件18。此外，并且因为这些环状地安置的槽齿终止在一个平坦的平面状顶部部分78中，与使用终止于一个精细的环形尖端中的不对称几何形状的、相关技术领域中公知的磁极件相比，该磁极件68更加坚固耐用。以此方式，本发明的磁极件比相关技术领域中已知的阀门组件享有更低的制造费用。

本发明已经以一种说明性的方式进行了描述。应该理解，所使用的术语是旨在文字的说明性并非限制性的本性。鉴于以上的传授内容，本发明的许多修改和变体都是可能的。因此，在权利要求的范围之内本发明可以与具体说明不同的方式来实施。

Claims (11)

1.一种在自动变速器的控制模块中使用的液压阀组件（10），所述组件包括：

一个阀体（12），该阀体具有一个可移动地支撑在所述阀体（12）中以便控制液压力的阀门构件（18）；

一个螺线管组件（14），该螺线管组件包括：一个壳体（54）和一个支撑在所述壳体（54）中的螺线管线圈（56）、一个运行性地连接到所述阀门构件（18）上的电枢（66）、以及一个固定地支撑在所述壳体（54）中的磁极件（68）；

所述磁极件（68）具有一个朝向所述电枢（66）的槽齿式分流部分（70），所述电枢（66）在由通过所述螺线管线圈（56）流动的电流产生的电磁通量的影响下可以向所述磁极件（68）移动，由此控制所述阀体。

2.如权利要求1所述的液压阀组件（10），其中所述磁极件（68）包括一个环形的基座（72），所述槽齿式分流部分（70）包括一系列环状安置的槽齿（74），这些槽齿是围绕所述环形的基座（72）安置的。

3.如权利要求2所述的液压阀组件（10），其中所述环状地安置的槽齿包括一对斜坡状升起的部分（76），这些升起部分终止于一个平坦的平面状的顶端（78）中。

4.如权利要求2所述的液压阀组件（10），其中所述磁极件包括一个分流凹谷（80），该分流凹谷被安置在所述环状安置的槽齿（74）的每一个之间。

5.如权利要求1所述的液压阀组件（10），其中所述磁极件（68）包括一个中央开口（82），所述阀门构件（18）包括一个推杆（44），该推杆延伸穿过所述中央开口（82）并且被所述电枢（66）运行性地接合，以便在多个预定的位置之间移动所述阀门构件（18）。

6.如权利要求5所述的液压阀组件（10），其中所述阀体具有阀孔（16），所述阀孔（16）包括一个开放端（50），并且所述阀体（12）包括一个插头（48），该插头用来关闭所述阀孔（16）的所述开放端（50），一个偏置构件（46）被安置在所述插头（48）与所述阀门构件（18）之间以便将所述阀门构件（18）偏置到与由所述螺线管组件（14）产生的电磁力相反的方向上。

7.如权利要求1所述的液压阀组件（10），其中所述磁极件（68）是由粉末金属制成的。

8.一种在自动变速器的控制模块中使用的液压阀组件（10），所述组件包括：

一个阀体（12），该阀体具有一个阀孔（16）和一个可移动地支撑在所述阀体（12）内的多个预定位置之间的阀门构件（18），至少一个压力供应端口（26）建立了在一个增压的液压流体源与所述阀孔（16）之间的流体联通，并且至少一个压力控制端口（28）建立了在所述阀孔（16）与一个有待受所述液压阀控制的部件之间的流体联通；

一个螺线管组件（14），该螺线管组件包括一个壳体（54）和一个支撑在所述壳体（54）中的螺线管线圈（56），一个运行性地连接到所述阀门构件（18）上的电枢（66），以及一个固定地支撑在所述壳体（54）中的磁极件（68）；

所述磁极件（68）具有一个环形的基座（72）、一个穿过其中延伸的中央开口（82）、以及一个面向所述电枢（66）的槽齿式分流部分（70），所述阀门构件（18）包括一个推杆（44），该推杆延伸穿过所述中央开口（82）并且由所述电枢（66）运行性地接合，所述槽齿式分流部分（70）包括围绕所述环形的基座（72）安置的一系列槽齿（74），其中所述环状地安置的槽齿包括一对斜坡状升起的部分（76），这些升起部分终止于一个平坦的平面状的顶端（78）中，所述电枢（66）在由通过所述螺线管线圈（56）流动的电流产生的电磁通量的影响下可以朝向所述磁极件（68）移动，由此通过所述推杆（44）使所述阀门构件（18）在所述预定位置之间移动从而引导液压流体从所述压力控制端口（26）穿过所述阀孔（16）到达所述压力供应端口（28）。

9.如权利要求8所述的液压阀组件（10），其中所述磁极件包括一个分流凹谷（80），该分流凹谷被安置在所述环状地安置的槽齿（74）的每一个之间。

10.如权利要求8所述的液压阀组件（10），其中所述阀孔（16）包括一个开放端（50），并且所述阀体（12）包括一个插头（48），该插头用来关闭所述阀孔（16）的所述开放端（50），一个偏置构件（46）被安置在所述插头（48）与所述阀门构件（18）之间，以便将所述阀门构件（18）偏置到与由所述螺线管组件（14）产生的电磁力相反的方向上。

11.如权利要求8所述的液压阀组件（10），其中所述磁极件（68）是由粉末金属制成的。

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