CN110260025B - 一种用于控制离合器的比例电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种离合器控制装置，具体涉及一种用于控制离合器的比例电磁阀；解决了现有比例电磁阀中的阀板压铸精度要求较高，阀板上开设油槽制造工艺复杂、成本高的技术问题。本发明的一种用于控制离合器的比例电磁阀，包括电磁驱动装置和阀总成；电磁驱动装置包括衔铁、衔铁系杆、复位弹簧式元件和至少两个磁性线圈；阀总成包括由外至内依次套装的阀板、阀芯支撑套和阀芯；阀芯的右端与阀板之间设置复位弹簧；阀芯支撑套的外圆与阀板的内孔相适配，阀芯支撑套的内孔与阀芯的外圆相适配；阀芯支撑套上沿轴向依次设置第一环槽、第二环槽、第三环槽和第四环槽；第一环槽的底部设置回流孔，阀芯支撑套的外壁设有连通第三环槽和回流孔的回流通道。

Description

一种用于控制离合器的比例电磁阀

技术领域

本发明涉及一种离合器控制装置，具体涉及一种用于控制离合器的比例电磁阀。

背景技术

随着自动挡汽车的普及，控制离合器的应用变的越来越广泛。离合器是通过电液***控制其开启或闭合来实现自动变速或自动换挡的。电液***一般通过比例电磁阀来控制油路的油量大小来控制离合器的开启或闭合。

现有的比例电磁阀一般包括电磁驱动装置和阀总成，其中电磁驱动装置包括电磁线圈、衔铁、衔铁系杆；阀总成包括阀板、设置在阀板内部的阀芯和设置在阀芯底部的复位弹簧。

阀板上设有进液口、出液口和油道，其中油道设置在阀板侧壁内；进液孔连通外部液压站和阀板内腔，出液口连通阀板内腔和阀板外部，油道连通阀板内腔和离合器的进液口。

工作时，电磁线圈通电产生电磁力，电磁力作用在衔铁上使其移动，从而带动衔铁系杆推动阀芯，并压缩连接在阀芯上的复位弹簧。由于，推动衔铁移动的电磁力与通过电磁线圈的电流大小成正比，因此，电流的大小可以直接控制阀芯的行程，从而控制阀体中油液通路的流量和油路的开合状态。

由于现有的比例电磁阀中的阀板多为铸件，对压铸精度的要求较高，且在阀板内部上开设多道油槽，制造工艺复杂、成本高。

发明内容

为了解决现有比例电磁阀中的阀板压铸精度要求较高，阀板上开设油槽制造工艺复杂、成本高的技术问题，本发明提供了一种用于控制离合器的比例电磁阀。

本发明的技术解决方案是：

一种用于控制离合器的比例电磁阀，包括电磁驱动装置和阀总成；电磁驱动装置包括衔铁、衔铁系杆、复位弹簧式元件和至少两个磁性线圈；其特殊之处在于：

所述阀总成包括由外至内依次套装的阀板、阀芯支撑套和阀芯；所述阀芯的右端与阀板之间设置复位弹簧；所述阀芯支撑套的外圆与所述阀板的内孔相适配，所述阀芯支撑套的内孔与所述阀芯的外圆相适配；

所述阀芯支撑套的内壁沿轴向依次设置第一环槽、第二环槽、第三环槽和第四环槽；第一环槽作为回流槽；第二环槽作为供给槽；第三环槽作为控制槽；第四环槽作为降压槽；所述第二环槽、第三环槽和第四环槽部分贯通阀芯支撑套的侧壁；

第一环槽、第二环槽、第三环槽、第四环槽可以自左至右依次设置，也可以自右至左依次设置，具体来说：

所述第四环槽靠近阀芯支撑套的右端；所述阀芯包括阀头和三段阀芯；阀芯上段的直径小于阀芯中段的直径；相邻的两段阀芯之间设有直径小于阀芯直径的连接部，其中阀芯中段和阀芯下段之间的连接部分为三段，位于两端的两段均为圆柱体，中间的过渡段为圆台，靠近所述阀芯中段的圆柱体的直径小于另一端圆柱体的直径；

或者，所述第四环槽靠近阀芯支撑套的左端；所述阀芯包括阀头和三段阀芯；阀芯下段的外径小于阀芯中段的直径；相邻的两段阀芯之间设有直径小于阀芯直径的连接部，其中阀芯上段和阀芯中段之间的连接部分为三段，位于两端的两段均为圆柱体，中间的过渡段为圆台，靠近所述阀芯中段的圆柱体的直径小于另一端圆柱体的直径；

所述第一环槽的底部设置回流孔，所述阀芯支撑套的外壁设有连通第三环槽和回流孔的回流通道；

所述阀板的侧壁设有进液口、出液口和油道；所述进液口与所述第二环槽连通；所述出液口与所述第四环槽连通；所述油道的入口连通第三环槽，其出口连通离合器的进液口；

所述阀芯处于左极限位置时，所述第二环槽和所述第三环槽连通；油液由所述阀板的进液口流入，依次流过第二环槽、第三环槽后，其中一部分油液经所述阀板内部的油道后推动离合器，另一部分油液经由回流通道、回流孔进入所述第一环槽内；

所述阀芯处于右极限位置时，第三环槽和所述第四环槽连通；所述第三环槽与所述第四环槽内的一部分油液经所述阀板的出油口流出，另一部分油液经由回流通道、回流孔进入所述第一环槽内。

进一步地，为了平衡阀芯支撑套内外腔以及阀芯内外腔的压力，提高阀芯的稳定性，所述阀芯支撑套的左端设有压力排出槽，其右端设有第一压力平衡槽；所述阀芯的右端设有第二压力平衡槽。

进一步地，为了平衡压力，增加阀芯的稳定性，每个所述圆柱体与所述阀芯段的过渡面设有圆弧形缓流槽；所述缓流槽的深度为3mm。

进一步地，为了避免阀芯由于油液分布不均或自身重力产生偏移，所述阀芯上段、阀芯中段和阀芯下段的外圆面均设有一组环形减压凹槽。

进一步地，每组所述环形减压凹槽的数量均为三个，且相邻两个环形减压凹槽之间的距离大于等于1mm。

进一步地，所述第一环槽的宽度为14mm至15mm，其深度为3mm至4mm。

进一步地，所述回流孔的直径为0.6～1mm。

进一步地，所述回流通道与所述阀芯支撑套的轴线的夹角为45°。

进一步地，所述阀板内部设有弹簧限位座。

本发明相比现有技术的有益效果是：

1、本发明在阀板与阀芯之间设置阀芯支撑套，将第一环槽、第二环槽、第三环槽和第四环槽均开设在阀芯支撑套上，降低了对阀板压铸精度的要求，简化了阀板的制造工艺，降低了生产成本。

2、本发明在回流槽的底部设置回流孔，在阀芯支撑套的外壁设置连通第回流槽和回流孔的回流通道，本发明的阀芯分为三段，其中靠近回流槽的两个阀芯段的直径不同，可根据实际需要提供与电磁装置推力方向相同或与弹簧弹力方向相同的力。

3、本发明在阀芯支撑套的左端设有压力排出槽，其右端设有第一压力平衡槽，同时在阀芯的右端设有第二压力平衡槽，可平衡阀芯支撑套内外腔以及阀芯内外腔的压力，提高阀芯的稳定性、降低噪音。

4、本发明在阀芯连接部的每个圆柱体与所对应阀芯段的过渡面均设有圆弧形缓流槽，可以平衡阀芯的压力，增加阀芯的稳定性。

5、本发明的阀芯支撑套和阀芯可为同一批次生产的零件，且坯料均为棒料，可以节省材料，降低加工难度，减少加工时间，从而降低成本。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构图(局部剖视图)；

图2是实施例1中阀芯支撑套的立体结构图；

图3是实施例1中阀芯支撑套的剖视图；

图4是实施例1中阀芯的结构示意图；

图5是实施例1中阀芯右极限位置状态图(局部剖视图)；

图6是实施例1在运转压力下的油液流向图；

图7是本发明实施例2的结构图；

图8是实施例2中阀芯支撑套的结构示意图(局部剖视图)；

附图标记为：

1-衔铁，2-衔铁系杆，3-磁性线圈，4-阀头，5-阀芯支撑套，6-阀芯，8-复位弹簧，9-复位弹簧式元件，10-环形减压凹槽，11-第一压力平衡槽，12-阀板，14-回流孔，17-第二压力平衡槽，18-弹簧限位座，19-电磁驱动装置限位台，21-容纳腔，22-第一环槽(回流槽)，23-第二环槽(供给槽)，24-第三环槽(控制槽)，25-第四环槽(降压槽)，26-弹簧容置腔，28-定位槽，30-压力排出槽，31-回流通道，32-阀芯上段，33-阀芯中段，34-阀芯下段，35-进液口，36-出液口，37-油道。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步的描述。

实施例1：

参照图1，该用于控制离合器的比例电磁阀，包括电磁驱动装置和阀总成；其中，电磁驱动装置包括衔铁1、衔铁系杆2、复位弹簧式元件9和至少两个磁性线圈3。

阀总成包括由外至内依次套装的阀板12、阀芯支撑套5和阀芯6。阀芯6的右端设有弹簧容置腔26，弹簧容置腔26内设置复位弹簧8，阀板12内部设有弹簧限位座18。阀芯支撑套5的外圆与阀板12的内孔相适配，阀芯支撑套5的内孔与阀芯12的外圆相适配。衔铁系杆2与阀芯6的接触面为平面，可更有效的推动阀芯6进行轴向运动。

参照图2和图3，阀芯支撑套5的内壁沿轴向依次设置回流槽22、供给槽23、控制槽24和降压槽25。降压槽25靠近阀芯支撑套5的右端。供给槽23、控制槽24和降压槽25部分贯通阀芯支撑套5的侧壁。回流槽22与供给槽23间隔2.8mm，供给槽23与控制槽24间隔8.5mm至8.9mm，控制槽24与距降压槽25间隔2.8mm，回流槽22的宽度为14mm至15mm，深度为3mm至4mm，可确保回流槽22内有足够的油液。

回流槽22的底部设置回流孔14，阀芯支撑套5的外壁设有连通控制槽24和回流孔14的回流通道31。回流孔14的直径为0.6～1mm。回流通道31与阀芯支撑套5的轴线的夹角为45°。

参照图4，阀芯6包括阀头4、阀芯上段32、阀芯中段33、阀芯下段34；阀芯上段32的直径小于阀芯中段33的直径；相邻的两段阀芯之间设有直径小于阀芯直径的连接部，其中阀芯中段33和阀芯下段34之间的连接部分为三段，位于两端的两段均为圆柱体，中间的过渡段为圆台，靠近阀芯中段33的圆柱体的直径小于另一端圆柱体的直径。当供给槽23与控制槽24相连通时，油液通过阀芯中段33和阀芯下段34之间的连接部与阀芯支撑套5之间形成的过流截面时，油液的流动方向会聚于阀芯6上的一点位置，阀芯中段33和阀芯下段34之间的连接部分为三段，位于两端的两段均为圆柱体，中间的过渡段为圆台，靠近阀芯中段33的圆柱体的直径小于另一端圆柱体的直径，该结构可以降低油液的冲击压力，提高控制***的稳定性。

两个圆柱体与阀芯段的过渡面设有圆弧形缓流槽16；缓流槽16的深度为3mm，两个缓流槽之间的间距为9.2mm至9.6mm，当油液通过供给槽23流向控制槽24，或者从控制槽24流向降压槽25时，该缓流槽16可增加过流截面的面积，增加流量的同时还可以减小油液的冲击压力，从而减小阀芯6的振动幅度和频率，提高控制***的稳定性。

为了避免阀芯6由于油液分布不均或自身重力原因产生偏移，进而导致出现整体控制***不稳定、噪音增大的现象，阀芯上段32、阀芯中段33和阀芯下段34的外圆面均设有一组环形减压凹槽10。每组环形减压凹槽10的数量为三个，且相邻两个环形减压凹槽10之间的距离大于等于1mm。阀芯6与阀芯支撑套5之间环腔中的油液经过环形减压凹槽10时可产生绕流效果从而降低和平衡其环形油道两端的压力。

参照图1和图2，阀芯支撑套5外壁设有一个定位槽28，柱状电磁阀定位销可镶入其内起到阀芯6的限位作用。阀芯支撑套5的左端设有环形电磁驱动装置限位台19和压力排出槽30。电磁驱动装置内部有一个中空的容纳腔21用以容纳和连接阀头4。当该***运行后，容纳腔21内部会形成一个充满负压油液的密闭空间，从而阻碍阀芯6的轴向运动，此时压力排出槽30可使容纳腔21的负压排出，从而降低控制***的控制难度。

阀芯支撑套5的右端设有第一压力平衡槽11，阀芯6的右端设有第二压力平衡槽17。这两个平衡槽可平衡复位弹簧容纳腔与阀板12外部的压力，避免在复位弹簧容纳腔内形成可阻碍阀芯6正常运动的力，降低该比例电磁调的控制难度。

参照图1，阀板12的侧壁设有进液口35、出液口36和油道37。进液口35与供给槽23连通；出液口36与降压槽25连通；油道37的入口连通控制槽24，其出口连通离合器的进液口。

参照图1、图5和图6，该用于控制离合器的比例电磁阀的工作原理如下：

当需要开启或闭合离合器时，断开电磁驱动装置的供电，磁性线圈3失电，作用在衔铁1上的电磁力消失，复位弹簧8推动阀芯6、衔铁1、衔铁系杆2、复位弹簧式元件9向左移动，此时，该用于控制离合器的比例电磁阀开启，供给槽23和控制槽24连通；油液由阀板12的进液口35流入，依次流过供给槽23、控制槽24后，其中一部分油液经阀板12内部的油道37后推动离合器闭合，另一部分油液经由回流通道31、回流孔14进入回流槽22内，回流槽22内的液体的压力用于缓冲复位弹簧8的弹力。

当需要改变离合器状态时，恢复电磁驱动装置的供电，磁性线圈3得电，磁性线圈3产生的电磁力作用在衔铁1上，衔铁1带动衔铁系杆2、复位弹簧式元件9向右移动，衔铁系杆2推动阀芯6也向右移动，阀芯6压缩复位弹簧8后与阀板12的阀孔底部接触，此时，该用于控制离合器的比例电磁阀关闭，供给槽23和控制槽24断开。控制槽24与降压槽25内的一部分油液经由回流通道31、回流孔14进入回流槽22内，由于回流槽22右侧的阀芯中段33的直径大于回流槽22左侧的阀芯上端32的直径，回流槽22内的液体推动阀芯6相右侧移动，此时，推动阀芯6的力等于电磁力与回流槽22内油液压力之和。控制槽24与降压槽25内的另一部分油液经阀板12的出油口流出。

该用于控制离合器的比例电磁阀中的电磁驱动装置提供高电频的条件下，可产生各个油液通路的关闭形态，从而间接控制油液的走向，最终可以完成控制离合器闭合的效果。

实施例2：

参照图7和图8，实施例2与实施例1结构相似，区别仅在于：

降压槽25靠近阀芯支撑套5的左端；阀芯6包括阀头4和三段阀芯；阀芯下段34的外径小于阀芯中段33的直径；相邻的两段阀芯之间设有直径小于阀芯直径的连接部，其中阀芯上段32和阀芯中段33之间的连接部分为三段，位于两端的两段均为圆柱体，中间的过渡段为圆台，靠近所述阀芯中段33的圆柱体的直径小于另一端圆柱体的直径。由于回流槽22左侧的阀芯中段33的直径大于回流槽22右侧的阀芯下端4的直径，所以推动阀芯6的力等于电磁力与回流槽22内油液压力之差。

该用于控制离合器的比例电磁阀中的电磁驱动装置提供低电频的条件下，可产生各个油液通路的关闭形态，从而间接控制油液的走向，最终可以完成控制离合器闭合的效果。

以上所述仅为本发明的实施例，并非对本发明保护范围的限制，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于控制离合器的比例电磁阀，包括电磁驱动装置和阀总成；电磁驱动装置包括衔铁(1)、衔铁系杆(2)、复位弹簧式元件(9)和至少两个磁性线圈(3)；

其特征在于：

所述阀总成包括由外至内依次套装的阀板(12)、阀芯支撑套(5)和阀芯(6)；所述阀芯(6)的右端与阀板(12)之间设置复位弹簧(8)；所述阀芯支撑套(5)的外圆与所述阀板(12)的内孔相适配，所述阀芯支撑套(5)的内孔与所述阀芯(12)的外圆相适配；

所述阀芯支撑套(5)的内壁沿轴向依次设置第一环槽(22)、第二环槽(23)、第三环槽(24)和第四环槽(25)；第一环槽(22)作为回流槽；第二环槽(23)作为供给槽；第三环槽(24)作为控制槽；第四环槽(25)作为降压槽；所述第二环槽(23)、第三环槽(24)和第四环槽(25)部分贯通阀芯支撑套(5)的侧壁；

所述第四环槽(25)靠近阀芯支撑套(5)的右端；所述阀芯(6)包括阀头(4)和三段阀芯；阀芯上段(32)的直径小于阀芯中段(33)的直径；相邻的两段阀芯之间设有直径小于阀芯直径的连接部，其中阀芯中段(33)和阀芯下段(34)之间的连接部分为三段，位于两端的两段均为圆柱体，中间的过渡段为圆台，靠近所述阀芯中段(33)的圆柱体的直径小于另一端圆柱体的直径；

或者，所述第四环槽(25)靠近阀芯支撑套(5)的左端；所述阀芯(6)包括阀头(4)和三段阀芯；阀芯下段(34)的外径小于阀芯中段(33)的直径；相邻的两段阀芯之间设有直径小于阀芯直径的连接部，其中阀芯上段(32)和阀芯中段(33)之间的连接部分为三段，位于两端的两段均为圆柱体，中间的过渡段为圆台，靠近所述阀芯中段(33)的圆柱体的直径小于另一端圆柱体的直径；

所述第一环槽(22)的底部设置回流孔(14)；所述阀芯支撑套(5)的外壁设有连通第三环槽(24)和回流孔(14)的回流通道(31)；

所述阀板(12)上设有进液口(35)、出液口(36)和油道(37)；所述进液口(35)与所述第二环槽(23)连通；所述出液口(36)与所述第四环槽(25)连通；所述油道(37)的入口连通第三环槽(24)，其出口连通离合器的进液口；

所述阀芯(6)处于左极限位置时，所述第二环槽(23)和所述第三环槽(24)连通；油液由所述阀板(12)的进液口流入，依次流过第二环槽(23)、第三环槽(24)后，其中一部分油液经所述阀板(12)内部的油道(37)后推动离合器，另一部分油液经由回流通道(31)、回流孔(14)进入所述第一环槽(22)内；

所述阀芯(6)处于右极限位置时，第三环槽(24)和所述第四环槽(25)连通；所述第三环槽(24)与所述第四环槽(25)内的一部分油液经所述阀板(12)的出油口流出，另一部分油液经由回流通道(31)、回流孔(14)进入所述第一环槽(22)内。

2.根据权利要求1所述的一种用于控制离合器的比例电磁阀，其特征在于：所述阀芯支撑套(5)的左端设有压力排出槽(30)，其右端设有第一压力平衡槽(11)；所述阀芯(6)的右端设有第二压力平衡槽(17)。

3.根据权利要求2所述的一种用于控制离合器的比例电磁阀，其特征在于：两个所述圆柱体与所述阀芯段的过渡面设有圆弧形缓流槽(16)；所述缓流槽(16)的深度为3mm。

4.根据权利要求1或3所述的一种用于控制离合器的比例电磁阀，其特征在于：所述阀芯上段(32)、阀芯中段(33)和阀芯下段(34)的外圆面均设有一组环形减压凹槽(10)。

5.根据权利要求4所述的一种用于控制离合器的比例电磁阀，其特征在于：每组所述环形减压凹槽(10)的数量均为三个，且相邻两个环形减压凹槽(10)之间的距离大于等于1mm。

6.根据权利要求5所述的一种用于控制离合器的比例电磁阀，其特征在于：所述第一环槽(22)的宽度为14mm至15mm，其深度为3mm至4mm。

7.根据权利要求6所述的一种用于控制离合器的比例电磁阀，其特征在于：所述回流孔(14)的直径为0.6～1mm。

8.根据权利要求7所述的一种用于控制离合器的比例电磁阀，其特征在于：所述回流通道(31)与所述阀芯支撑套(5)的轴线的夹角为45°。

9.根据权利要求8所述的一种用于控制离合器的比例电磁阀，其特征在于：所述阀板(12)内部设有弹簧限位座(18)。