CN102341629B - 所占封装空间小的具有多个加强稳定性的特征的压铸套管 - Google Patents

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Abstract

在一个优选实施方案中提供了本发明的螺线管控制阀门，这种螺线管控制阀门具有一个阀门套管，该阀门套管具有上反馈室以及下反馈室，这两个反馈室被一个或者多个外表面纵向槽缝相连接以便控制压力。

Description

所占封装空间小的具有多个加强稳定性的特征的压铸套管
发明领域
本发明涉及电磁阀门，尤其涉及对控制在自动车辆变速器内的离合器(尤其是双离合器型变速器)而言是有用的电磁阀门。
发明背景
自动变速器起初采用流体逻辑以及液力变矩器以便自动地完成传动比的改变而无需操作者输入。为了改进用于控制在自动变速器齿轮换档中所使用的不同离合器的燃料效率，已经改用电子控制器而非依赖于流体逻辑。在很多应用中，所使用的电磁阀门是比例型阀门。通常，这些电磁阀门必须以很短的间隔打开和关闭。这通常可以导致这些阀门在其运行过程中是不稳定的。还希望的是在非常紧凑的封装内提供这样的一些电磁阀门。非常希望的是提供一种电磁阀门，这种电磁阀门是成比例地运行的并且运行非常稳定并且还可以被提供在小的封装内。
发明概述
为了实现以上提到的以及其他的希望，在此给出了本发明的披露。在一个优选实施方案中，本发明提供了一种螺线管控制阀门，这种螺线管控制阀门具有从供应压力到控制压力的计量流出式流动、并且具有来自控制压力的计量流出式流动并且具有从控制压力到排放出口的计量流出式流动。在此提供了一个阀门套管，该阀门套管具有上反馈室和下反馈室。这些反馈室通过一个或多个外表面纵向槽缝而与控制压力相连接。
本发明的可应用性的其他领域将从以下提供的详细说明中变得更清楚。应该理解，详细的说明和特定的实例(虽然表明了本发明的优选实施方案)是旨在仅用于说明的目的而并非旨在限制本发明的范围。
附图简要说明
从详细的说明和这些附图中本发明将得到更完全地理解，在附图中：
图1A是本发明的控制阀门的一部分的切取截面视图，示出了插入阀门壳体之内的阀门套管之间的多处流体连接；
图1B是根据本发明的控制阀门处于常高构形的一个优选实施方案的截面视图；
图2是本发明的控制阀门处于常低(关闭)构形的一个优选实施方案的截面视图；
图3是本发明的控制阀门的一个替代性的优选实施方案的部分截面视图；并且
图4是本发明的控制阀门的一个替代性的优选实施方案的部分截面视图。
优选实施方案的详细说明
参见图1A和图1B，图中呈现了本发明的一种控制阀门7的一个常高形式。控制阀门7具有一个螺线管部分10。控制阀门7还具有一个液压部分12。液压部分12具有一个阀门套管14。阀门套管14可以是由多种适合的金属或聚合物材料制成的，但是在多数情况下，它典型地优选是由一种压铸并机加工的铝制成的。阀门套管14具有一个中心滑柱孔16。滑柱孔16具有一条中心轴线18，这条中心轴线与一个杆孔20的轴线是共终端的。阀门杆14具有截断了滑柱孔16的一系列径向通道。在一个环绕阀门滑柱14的阀门壳体15(图1A)内，通道22与一个控制压力通道17相连接。控制压力(Pc)典型地是在自动变速器中的一个离合器(未示出)的控制压力。径向入口通道24通过壳体通道23将滑柱孔16与典型地由一个液压泵25提供的一个压力供应源连接。通道26和22与径向通道24并置。径向通道26经由壳体通道27而与控制压力相连接。径向通道26典型地用作控制压力的一个入口。径向通道22典型地用作控制压力的一个出口。经由壳体通道29，径向出口通道28典型地被用于将一个液压排放出口或油底壳13与滑柱孔16相连接。在这些控制和排出压力通道22和28附近，孔16具有两个环形的扩大部分30和32。
阀门套管14在其最末端具有一个轴向开口，在这个轴向开口中插入有装配到一个环形的扩大部分36中的一个帽件34。环形的扩大部分36与一个环形的扩大部分38相连接。环形的扩大部分36，38沿着帽件34形成一个下反馈室40。环形的扩大部分38与一个径向孔口42径向地相交。孔口42的面积与反馈室40的体积之比是足够小的，这样使得反馈室40为阀门滑柱60的移动提供一种阻尼功能。
朝向滑柱孔16的上端，该阀门套管具有一个环形的扩大部分44。环形的扩大部分44形成一个上反馈室。上反馈室46具有一个径向孔口48。孔口48典型地大于孔口42。径向孔口48与一个纵向槽缝50是流体连接的，该纵向槽缝沿着阀门套管14的一个外径向表面延伸。纵向槽缝50沿着其外径向边缘52接触壳体15。纵向槽缝50将下反馈室40与上反馈室46流体地相连接。纵向槽缝50还通过一个径向孔口54而与阀门滑柱孔16流体地相连接。
阀门滑柱60可滑动地安装在阀门滑柱孔16之内。阀门滑柱60具有一个下台面62、一个中间台面64以及一个上台面66。将台面62与64分离的是一个直径减小的部分或柄68。将台面66与64分离的是一个柄70，这个柄另外地暴露给径向孔口54。在滑柱60顶端处的是一个杆72。滑柱60还具有一系列的平衡用环形凹槽73。在所示构形中的滑柱60具有一种用于从供应压力到控制压力的计量流出式构形、以及一种用于从控制压力到排放出口的计量流出式构形。阀门滑柱60从图1所示位置向下的移动导致邻近滑柱柄68的流体从该供应压力计量流出到该控制压力并且之后离开控制压力出口通道22。阀门套管14的一个顶端部分伸展出来进入一个环形轭76中。环形轭76与一个径向侧孔78相交。螺线管部分10具有一个包套或壳体80。壳体80具有一个中央顶端开孔82。壳体80被卷折(crimped)到该阀门套管的轭76上并且还具有一个侧开口84以便允许在一个电连接器86之内的一种连接。一个环形缠线管88被定位在壳体80之内。缠线管88支撑了一个线圈束90。在缠线管88内侧是一个通量管92。通量管92沿着其上部分具有一个在其外径向表面上的纵向环形凹槽94。在凹槽94上通过一种过盈配合支撑了一个对准管96。对准管96典型地是由一种非磁性材料(例如黄铜或者不锈钢)制成的。该对准管定位了一个过盈配合的极靴98。极靴98具有一个环形凹槽用来接受对准管96。极靴98具有一个中央多维孔100，该中央多维孔的最远端被一个帽件102封闭。帽件102用作一个偏置弹簧104的护圈。偏置弹簧104将一个电枢120偏置到阀门杆72上。一个铁磁性通量垫圈106被定位在通量管92之下。当一个壳体外围部分108被卷折向该阀门套管的轭76时，轭76与通量垫圈106、通量管92、对准管96、极靴98、以及该壳体的顶盖部分112一起处于压缩状态。当线圈90被激励时，磁通回路包括极靴98、通量管92、以及通量垫圈106和壳体80。
对准管96精确地将通量管92定位到极靴98上。一个电枢120可滑动地安装在磁通管92之内。电枢120在外侧直径上镀有或者涂有厚度大致为50微米的一种硬的、低摩擦的、非磁性或者半磁性材料，例如镍磷合金或者铬。这种镀层或者涂层随后用于双重目的，即提供一个硬的、低摩擦的支承表面并且保持一个非磁性(或者半磁性)的“气隙”。该被镀的或者涂覆的电枢在外侧直径上直接在通量管92的内侧直径上滑动。在电枢120外侧直径与磁通管92内侧直径之间的间隙被最小化，以便因此使这些管部件的相对偏心度最小化。通过使该相对偏心度最小化，磁性滑动负荷也被最小化，这进而使得摩擦以及磁滞最小化。同时返回磁隙也被保持为一个非常小的距离(等于层厚度；大致50微米)，这样使得螺线管的效率最大化。一个非磁性垫圈105防止了电枢120与极靴98的“锁定”。
一个膜片130被定位在阀门套管14的轭76与螺线管部分10之间，以便防止被污染的油(典型地在自动变速器流体中存在)转移到螺旋管部分10中。典型地，会将膜片130成形，从而使得电磁阀门7的螺线管部分内的体积排量(volume displacement)最小化，而无须考虑阀门滑柱60的位置。
如先前所述，电磁阀门7被偏置为常高状态。因此，在多数情况下，弹簧104将电枢120定位以便将阀门滑柱60定位，这样使得围绕阀门滑柱的环形凹槽68的油从供应入口通道24到控制压力出口22正在被计量流出。在正常位置中，从孔口54退出的流体行进通过槽缝50并且之后通过孔口42以便对反馈室40加压。反馈室40作用在该阀门滑柱的、沿着表面132(由于杆20的直径，该表面大于在上反馈室46之内受作用的表面)的整个横截面的表面积上。因此，存在作用在滑柱60上的向上的偏置力，该力使滑柱60保持与电枢120处于接触。在一个实施方案(未示出)中，该偏置力可以被一个定位在室40之内的、顶推在阀门滑柱60上的弹簧所补充。为了颠倒该阀门的位置，螺线管线圈90被激励，从而导致电枢120抵抗弹簧104的偏置力而被吸引以便被吸引到极靴98，由此导致当来自控制压力入口26的流体与排放出口28相连接时在直径减小的部分70附近的流体计量流出到该排放出口。当流体正流向该排放出口时，这些瞬时流动因素在一个方向上作用到阀门滑柱60上以便使其关闭，因此具有稳定性效果。
通过使用彼此相对地作用的两个反馈室40和46，泵送进入以及泵送离开反馈室40和46的油的总体积被最大化。较大的反馈室46具有一个孔口42，该孔口被确定尺寸以便平衡阻尼用于滑阀60的稳定性以及冷响应。孔口42的尺寸可以对于一种给定的离合器或者变速器应用进行定制。
参见图2，图中提供了一种根据本发明的常低阀门107。阀门107具有一个阀门套管，该阀门套管实质上非常类似于或者完全等同于先前所说明的阀门套管14。阀门107具有一个具有多个台面66、64以及62的阀门滑柱160，该阀门实质上类似于或者完全等同于先前相对于阀门滑柱60所说明的阀门。阀门滑柱160沿着其下端另外具有一个缩进部分162，该缩进部分提供了偏置弹簧165的一个护圈。另外，阀门滑柱160不同于阀门滑柱60之处在于它具有一个在某种程度上更加狭长的杆172。与控制阀门7相比，一个通量管192以及极靴198的位置是实质上颠倒的。螺线管107的线圈90的制动导致一个电枢220被向下拉动从而切断控制压力入口26与排放出口28的连接并且从而导致供应压力通道24与控制压力通道22的连接。在一个实施方案中(未示出)，可以取消弹簧226。
图3是本发明的一个替代性的优选实施方案307的局部视图。实施方案307可以被用在常开或者常闭的构形中。在阀门套管314之内可滑动地安装了一个阀门滑柱360，该阀门滑柱实质上类似于或者完全等同于先前所说明的阀门滑柱60。该阀门滑柱的纵向槽缝353将控制出口26与一个上室46流体地相连接。纵向槽缝351通过一个孔口342将一个下反馈室340与一个控制通道出口22流体地相连接。一个帽件334将下反馈室340闭合。
参见图4，图中提供了本发明的一个实施方案407。控制阀门407具有一个套管414，该套管具有一个槽缝457，该槽缝将上室46通过一个孔口454与阀门套管414的内部以流体方式相连接。这种安排以与图1B中所示的纵向槽缝52的方式类似的一种方式允许上反馈室46与控制压力以流体方式相连接而同时绕过更邻近的排放出口28。
本发明的说明在本质上仅仅是示例性的，因此，不背离本发明精髓的多种变体是旨在处于本发明的范围之内。这类变体不得被认为是脱离了本发明的精神和范围。

Claims (18)

1.一种控制阀门，包括：
一个螺线管；
一个被所述螺线管移动的阀门滑柱；以及
一个环绕所述阀门滑柱的阀门套管，该阀门套管具有一个供应压力入口、至少一个控制压力出口/入口以及一个排放出口，所述阀门套管为所述阀门滑柱提供了上反馈室以及下反馈室，这两个反馈室通过所述阀门套管的至少一个外表面纵向槽缝而与控制压力相连接；
其中，所述控制阀门具有与所述阀门滑柱相接触的电枢；
所述排放出口比所述控制压力出口/入口更邻近所述上反馈室，并且其中一个纵向槽缝通过与所述阀门套管的内部相交的一个孔口将所述上反馈室与所述控制压力以流体方式相连接，该孔口绕过所述排放出口；并且
所述纵向槽缝通过多个孔口而与所述上反馈室以及下反馈室相连接，并且所述上反馈室之间的、将所述纵向槽缝与所述上反馈室连接起来的所述孔口的尺寸被确定为大于与所述下反馈室相连的、将所述纵向槽缝与所述下反馈室连接起来的所述孔口。
2.如权利要求1所述的控制阀门，具有一个与所述上反馈室以及下反馈室相交的单个的纵向槽缝。
3.如权利要求1所述的控制阀门，其中所述阀门滑柱是从所述供应压力入口向所述控制压力出口进行计量流出（metered out）。
4.如权利要求1所述的控制阀门，其中所述阀门滑柱是从所述控制压力入口向所述排放出口进行计量流出。
5.如权利要求4所述的控制阀门，其中所述阀门滑柱是从所述供应压力入口向一个控制压力出口进行计量流出。
6.如权利要求1所述的控制阀门，其中所述阀门套管是压铸的。
7.如权利要求1所述的控制阀门，其中所述阀门套管具有与一个供应压力入口并置的一个控制压力入口以及一个控制压力出口。
8.如权利要求1所述的控制阀门，其中所述纵向槽缝是通过一个孔口开口与所述上反馈室相连接。
9.如权利要求1所述的控制阀门，其中所述纵向槽缝是通过一个孔口开口与所述下反馈室相连接。
10.如权利要求1所述的控制阀门，其中，所述纵向槽缝通过一个孔口与该阀门套管的一部分相连接，该部分面向使多个滑柱台面分离的一个柄；并且所述阀门滑柱向排放出口进行计量流出；并且将所述纵向槽缝与所述阀门套管的所述部分连接起来的所述孔口与所述纵向槽缝的连接是在所述控制压力与所述排放出口之间。
11.如权利要求1所述的控制阀门，其中，所述控制阀门被偏置到在所述供应压力入口与所述控制压力之间的一个常开位置上。
12.如权利要求1所述的控制阀门，其中，所述阀门滑柱被偏置到一个通常将供应压力关闭使其离开所述控制压力的位置上。
13.如权利要求1所述的控制阀门，其中，所述控制阀门具有一个电枢，该电枢带有取自镍磷合金以及铬的组中的一个涂层。
14.如权利要求1所述的控制阀门，其中，反馈室容积与孔口尺寸的比率允许所述下反馈室提供一种阻尼功能。
15.一种控制阀门，包括：
一个螺线管；
一个被所述螺线管移动的阀门滑柱，该阀门滑柱具有多个台面以及至少两个直径减小的部分；以及
一个环绕所述阀门滑柱的阀门套管，该阀门套管具有一个供应压力入口，该供应压力入口与至少一个控制压力入口以及至少一个控制压力出口并置，所述阀门套管具有一个排放出口，所述阀门套管为所述阀门滑柱提供了上反馈室以及下反馈室，这两个反馈室通过在所述阀门套管上的一个外表面纵向槽缝相连接，其中所述阀门套管纵向槽缝是通过多个对应的孔口与所述上反馈室以及下反馈室相连接，所述上反馈室之间的、将所述纵向槽缝与所述上反馈室连接起来的所述孔口的尺寸被确定为大于与所述下反馈室相连的、将所述纵向槽缝与所述下反馈室连接起来的所述孔口，并且其中所述阀门滑柱从所述控制压力入口向所述排放出口进行计量流出、并且从供应压力入口向所述控制压力出口进行计量流出。
16.如权利要求15所述的控制阀门，其中，所述控制阀门是处于常高状态。
17.如权利要求15所述的控制阀门，其中，所述控制阀门是处于常低状态。
18.如权利要求15所述的控制阀门，其中，所述阀门套管是由一种压铸材料制成的。
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