CN103670565B - 滑阀 - Google Patents

Abstract

在滑阀（6）中，围绕套筒（11）缠绕的带状部件（30）具有第一段（SX）和第二段（SY）。围绕套筒（11）定位的第一段（SX）具有簧片阀（32）。围绕第一段（SX）定位的第二段（SY）具有过滤器（31）。过滤器（31）能过滤油并且限制簧片阀（32）以避免径向向外移动。因而，由于在上述构造中用于限制簧片阀（32）以避免径向向外移动的导向部不是必须的，零件数目能减少，并且因而降低制造成本。

Description

滑阀

技术领域

本公开涉及具有仅将流体导入输入端口的簧片阀的滑阀的技术，比如用于可变气门正时（VVT）装置中的滑阀。

背景技术

US-6899126描述了一种具有仅将流体导入输入端口的簧片阀的滑阀。具体地，提供具有簧片阀的带状部件（带）以围绕着套筒缠绕并且覆盖输入端口。

簧片阀由导向部限制，导向部管状地成形以使得簧片阀仅能朝着径向内侧打开。具体地，簧片阀仅在油流入径向内侧以打开簧片阀时将流体导入输入端口。

然而，与簧片阀分离的导向部必须设置于簧片阀的外周部处以便限制簧片阀避免朝着径向外侧打开。因而，制造成本可能会由于零件数量增加而增加。

而且，在簧片阀朝着径向内侧打开时，簧片阀可能接触在套筒内往复运动的阀芯，或者可能受到阀芯的影响。因而，阀芯可能会变得异常。

此外，簧片阀管状地成形并且可绕着套筒旋转。簧片阀（阀体）的位置可能没有对应于套筒的输入端口。因而，导入输入端口的油的阻力可能会增大。

发明内容

本公开在考虑到上述情况下做出，并且本公开的一个目标是提供一种滑阀，其不具有限制簧片阀以避免径向向外移动的导向部。

根据本实施例的一个方面，围绕着套筒缠绕的带状部件具有第一段和第二段。围绕着套筒定位的第一段具有簧片阀。围绕着所述第一段定位的第二段具有过滤器。所述过滤器能过滤油并且限制所述簧片阀以避免径向向外移动。

因而，由于用于限制簧片阀以避免径向向外移动的导向部在上述构造中是不需要的，零件数量能减少，并且从而降低制造成本。

附图说明

本公开的上述以及其他目标、特征和优点将从以下结合附图进行的详细描述中变得更加明显，图中：

图1是示出根据本公开第一实施例的带状部件的平面图；

图2是示出根据第一实施例的滑阀的一部分的截面图；

图3A是示出根据第一实施例的簧片阀的打开动作的图，并且图3B是示出根据第一实施例的簧片阀的闭合动作的图；

图4是示出根据第一实施例的可变气门正时装置的示意图；

图5是示出根据第一实施例的油控制阀沿着其轴向的截面图；

图6A是示出根据第二实施例的簧片阀的平面图，并且图6B是示出根据第二实施例的通过蚀刻工艺移除的一部分簧片阀的截面图；

图7是示出根据第二实施例的油压与油的流速（flow rate）之间的关系的图表。

具体实施方式

本公开的实施例将在下文参照附图描述。在实施例中，与前述实施例中描述的内容相应的部分可指定相同的附图标记，并且对于该部分的重复解释可以省略。当在一个实施例中仅描述构造的一部分时，另一个前述实施例可应用于该构造的其他部分。这些部分可以组合，即使没有明确地描述这些部分能组合。实施例可部分地组合，即使没有明确地描述这些实施例能组合，只要组合不会有害处。

下文，本公开的实施例将参照附图详细描述。

实施例是本公开的具体示例。本公开不限于这些实施例。

[第一实施例]

参照图1至5，将描述本公开的第一实施例。

参照图4，将描述可变气门正时（VVT）装置。

可变气门正时装置包括可变凸轮轴正时（VCT）机构1、油控制阀（OCV）2、以及发动机控制单元（ECU）3。可变凸轮轴正时机构1通过油压驱动从而改变发动机中凸轮轴的提前量以使得阀的打开-闭合时间是可变的。油控制阀2控制可变凸轮轴正时机构1的提前室α中的油压或可变凸轮轴正时机构1的延迟室β中的油压。发动机控制单元3电控制所述油控制阀2的动作。

可变凸轮轴正时机构1包括壳体4和转子5。壳体4与发动机的曲轴同步地旋转。转子5与凸轮轴一体地旋转。可变凸轮轴正时机构1通过相对于壳体4相对地旋转转子5来改变凸轮轴为提前或延迟。

转子5可相对于壳体4在预定角度范围旋转。转子5具有叶片5a，叶片5a在壳体4中形成提前室α和延迟室β。

提前室α和延迟室β是用来将叶片5a压迫至提前侧或延迟侧的油压室。

油控制阀2将参照图5描述。另外，前侧和后侧在图5中示出。然而，实际附接方向不限于前侧和后侧。

油控制阀2是电磁滑阀，其中滑阀6和电磁致动器（线性螺线管）7在轴向上连接。滑阀6是四通阀。电磁致动器7驱动滑阀6。滑阀6插入到形成于发动机零件（比如汽缸盖）中的油控制阀附接槽的内部。油控制阀附接槽可具有圆筒形内表面。电磁致动器7固定至该发动机零件。

滑阀6包括套筒11、阀芯12以及弹簧13。套筒11插入油控制阀附接槽。阀芯12设置于套筒11中以使得阀芯12在套筒11的轴向上被可滑动地支撑。而且，阀芯12控制每个端口的连通状态。弹簧13将阀芯12偏压至后侧。

套筒11是大致筒形的并且通过小间隙插入油控制阀附接槽。

套筒11具有筒形空间，其中阀芯12在套筒11的轴向上可滑动。套筒11在其内部轴向可滑动地支撑阀芯12。

套筒11具有多个输入/输出端口。具体地，在套筒11的径向上设置有输入端口14、提前端口15以及延迟端口16。输入端口14接收由油泵10排出的油。也就是，输入端口14接收套筒11外侧的油（流体）。提前端口15与提前室α相通。延迟端口16与延迟室β相通。

提前端口15、输入端口14以及延迟端口16以从套筒11的前侧端至套筒11的后侧端的顺序布置。而且，排出端口17设于套筒11的前侧端处。排出端口17与排出空间相通，排出空间与放油盘相通。

阀芯12是大致筒形的并且通过小间隙插入套筒11。

阀芯12在套筒11中滑动以使得凸轮轴的旋转相位延迟、保持或提前。

阀芯12包括第一槽脊（land）21和第二槽脊22。第一槽脊21是阀芯12的大直径部分并且能阻挡提前端口15。第二槽脊22是阀芯12的另一个大直径部分并且能阻挡延迟端口16。

阀芯12还包括环形槽23。环形槽23是阀芯12的小直径部分并且布置于第一槽脊21与第二槽脊22之间。环形槽23始终与输入端口14相通。

在阀芯12朝着前侧滑动时，输入端口14通过环形槽23与提前端口15相通以增大提前室α中的油压。

在阀芯12朝着后侧滑动时，输入端口14通过环形槽23与延迟端口16相通以增大延迟腔β中的油压。

排油通道24形成于阀芯12中并且在阀芯12的轴向上延伸。排油通道24始终与排出端口17相通。

用于提前的第一排出端口25布置于阀芯12中位于第一槽脊21的前侧位置处，并且设置为在阀芯12的径向上穿过阀芯12。在阀芯12朝着后侧滑动时，第一排出端口25使得提前端口15与排油通道24相通以降低提前室α中的油压。

用于延迟的第二排出端口26布置于阀芯12中位于第二槽脊22的后侧位置处，并且设置为在阀芯12的径向上穿过阀芯12。在阀芯12朝着前侧滑动时，第二排出端口26使得延迟端口16与排油通道24相通以降低延迟室β中的油压。

参照图1至3，将描述第一实施例的第一特征。

输入端口14从油泵10接收油。吸入到油泵10中的油由一元件过滤。然而，在油的供应期间产生的异物，比如由于掉落的其它物质聚集产生的沉淀，会与油一起导入到输入端口14中。

在异物流入滑阀（spool valve）6时，阀芯（spool）12可能不能自由地滑动。根据第一实施例，过滤异物的过滤器31布置于滑阀6的输入端口14处。

当凸轮轴驱动所述阀时，由于扭矩的变化而在提前室α或延迟室β中产生脉动运动。油可由于脉动运动而从提前室α或延迟室β逆流至输入端口14。在此情况下，逆流至输入端口14的油流称为油的逆流。

在引起油的逆流时，凸轮轴的提前量的响应性降低，并且提前量可能不能保持。根据第一实施例，阻止逆流的簧片阀32设置于滑阀6的输入端口14处。

根据第一实施例，过滤器31和簧片阀32设置于相同零件上。

具体地，过滤器31和簧片阀32设置于带状部件30上，带状部件30双重缠绕并且彼此大致密封。缠绕之前的带状部件30如图1中所示。

如图1中所示，带状部件30包括第一段SX和第二段SY。第一段SX是带状部件30在径向内侧上缠绕的部分。第二段SY是带状部件30在径向外侧上缠绕的另一部分。

第一段SX设置有簧片阀32，其仅从径向外侧引导油流过输入端口14，如图3A中所示。

第二段SY设置有过滤器31，其过滤油并且限制簧片阀32以避免朝着径向外侧打开，如图3B中所示。

带状部件30由具有良好耐蚀性的金属板制成。金属板可由不锈钢制成。

例如，带状部件30可通过切割工艺或蚀刻工艺制成。具体地，带状部件30和簧片阀32的形状可通过切割工艺形成。过滤器31可通过使用蚀刻工艺提供，其中形成多个穿过带状部件30的孔。

具有三个簧片阀32的带状部件30的示例在图1中示出。

在这三个簧片阀32中，具有较宽宽度的两个簧片阀32布置为使得这两个簧片阀32能在套筒11的径向方向上分别与两个输入端口14一致地布置。这两个簧片阀32可称为主阀。具有较窄宽度的另一个簧片阀32可称为子阀，用于降低油的阻力。

由于簧片阀32和过滤器31分别设置于第一端SX和第二段SY中，过滤器31过滤油并且限制簧片阀32以避免朝着径向外侧打开。

因此，无需提供与簧片阀32分离的导向部来限制簧片阀32以避免朝着径向外侧打开，并且滑阀6中的零件数量能减少。

可变气门正时装置具有用于油的过滤功能，以及用于提高提前量的响应性或保持提前量的功能。因而，具有高度可靠性的可变气门正时装置的成本能降低。

根据第一实施例，在套筒11中设置止挡面SA以控制簧片阀32在径向向内方向上的最大打开程度。

具体地，如图2中所示，带附接槽33形成为在套筒11的整个周边上带附接槽33的底面与套筒11的周边表面相比更靠近套筒11的轴向一段距离。

在所述带附接槽33的底面上，止挡槽34形成为在套筒11的整个周边上止挡槽34的底面（止挡面SA）与所述带附接槽33的底面相比更靠近套筒11的轴向一段距离。

止挡槽34沿着阀芯12滑动方向的长度LB形成为大于簧片阀32的长度LC。簧片阀32在止挡槽34中打开或闭合。

输入端口14如图2中所示设于止挡面SA处。输入端口14的直径尺寸DD形成为小于长度LC。

在这个构造中，在簧片阀32的打开程度达到预定打开程度时，簧片阀32接触止挡面SA。因而，簧片阀32受到限制以避免被导入输入端口14。

根据第一实施例，由于簧片阀32通过接触止挡面SA而受到限制以免被导入输入端口14，因此簧片阀32不能接触在套筒11中滑动的阀芯12，或不会受到阀芯12的影响。

因而，滑阀6的可靠性能提高，并且可变气门正时装置的可靠性能提高。

根据第一实施例，带状部件30设置为使得带状部件30不在套筒11的周边方向上旋转。

下文中，将描述带状部件30的附接方法。

在带状部件30的第一段SX的端部处设置有突起部35。

能啮合突起部35的凹入部36设置于套筒11中。

在带状部件30附接至套筒11时，突起部35插入到凹入部36中。然后，带状部件30围绕带附接槽33的底面双重缠绕。最后，带状部件30的另一个端部通过焊接技术（比如激光焊接）与带状部件30的一部分固定。

因此，带状部件30在突起部35与凹入部36相啮合之后通过双重缠绕而完全附接至套筒11。

由于带状部件30不能在套筒11的周边方向上旋转，簧片阀32相对于输入端口14的位置确定。

因此，簧片阀32能在套筒11的径向上始终与输入端口14一致。也就是，能避免由于簧片阀32与输入端口14之间的位置偏离所引起的油阻力的增大。

[第二实施例]

参照图6和7，将描述本公开的第二实施例。在第二实施例中，与第一实施例的那些相同的零件和部件由相同的附图标记指示。

如图6A和6B中所示，带状部件30的每个簧片阀32具有薄壁部37，在该处簧片阀32的一部分厚度从簧片阀32移除。

薄壁部37使得簧片阀32的弹性变形简单。

具体地，薄壁部37可设于簧片阀32的一部分处。在此情况下，薄壁部37可设于簧片阀32的一个或多个位置处。替代地，薄壁部37可设置为覆盖整个簧片阀32。替代地，薄壁部37可设置于簧片阀32的基部处以及其周围。

根据第二实施例，薄壁部37设置为使得薄壁部37覆盖大于簧片阀32整个面积的第一面积。

在此情况下，第一面积具有簧片阀32的整个面积以及第二面积，第二面积是簧片阀32基部周围且包括基部的面积。第二面积也是带状部件30在簧片阀32外侧的一部分。

因而，通过利用薄壁部37使簧片阀32容易地具有弹性变形从而使簧片阀32的响应性能提高。而且，簧片阀32的打开程度能通过薄壁部37增大，从而减少簧片阀32的压力损失。

带状部件30由不锈钢板制成。例如，不锈钢板具有大约0.1毫米的厚度。因而，难以使用切割工艺来加工薄壁部37。

薄壁部37通过蚀刻工艺仅设置于簧片阀32的侧面中。如图6B中所示，簧片阀32的通过蚀刻工艺而从簧片阀32移除的部分称为移除部分37a。

簧片阀32通过蚀刻工艺蚀刻出的第一表面设置于带状部件30在径向内侧上缠绕的表面上。因此，在簧片阀32闭合时，簧片阀32的第二表面与过滤器31的表面之间的附着就不会由于移除部分37a所引起的台阶或间隙而降低。

通过使用蚀刻工艺，即使在带状部件30的厚度t非常薄比如0.1毫米时，带状部件30的一部分也能均匀地变薄。也就是说，簧片阀32的厚度能通过蚀刻工艺在簧片阀32的任何范围处变薄。

根据第一实施例，过滤器31通过使用蚀刻工艺提供，其中形成多个穿过带状部件30的孔。因此，使用蚀刻工艺以形成薄壁部37将不会增加额外的工艺。

薄壁部37设于簧片阀32的基部处及其周围。根据本实施例，如图6A中所示，薄壁部37设置为覆盖第一面积。

因此，在簧片阀32打开或闭合时，簧片阀32的变形范围分散。因而，能限制簧片阀32的局部变形。因此，能避免应力在基部处集中，并且能防止簧片阀32由于应力集中而导致的损坏。也就是，由于通过薄壁部37提高了滑阀6的性能，滑阀6的可靠性能提高。

另外，薄壁部37的厚度没有受到限制。薄壁部37的厚度设置为使得簧片阀32容易变形，并且能防止簧片阀32由于金属疲劳造成的损坏，即使在簧片阀32使用很长时间时。

例如，薄壁部37的厚度设置为厚度t的一半。

图7是示出油压与油的流速之间的关系的示例的图表。

如图7中所示，实线E1至E4表示在簧片阀32中没有设置薄壁部37时的流速特性，并且实线F1至F4表示在簧片阀32中设置有薄壁部37时并且薄壁部37的厚度是厚度t的一半（t/2）时的流速特性。

而且，实线E1和F1表示油温是40℃的流速特性，实线E2和F2表示油温在56℃时的流速特性，实线E3和F3表示油温在80℃时的流速特性，并且实线E4和F4表示油温在120℃时的流速特性。

如图7中所示，通过在簧片阀32中设置薄壁部37而使流过输入端口14的流速增大。也就是，通过在簧片阀32中设置薄壁部37降低了簧片阀32的压力损失。

[其他实施例]

上面描述的过滤器31和簧片阀32不限于实施例。过滤器31和簧片阀32可具有其他形状或数量。

带状部件30的附接方法不限于实施例。

本公开不限于应用于可变气门正时装置的滑阀6，本公开可应用于其他滑阀。例如，本公开可应用于是三通阀的滑阀。替代地，本公开可应用于在自动变速箱的油压控制器中使用的滑阀。替代地，本公开可应用于由其他装置而非电磁致动器驱动的滑阀。

这些变化和变型理解为处于本公开如所附权利要求限定的范围内。

Claims (6)

1.一种滑阀，所述滑阀包括：

套筒(11)，所述套筒(11)具有接收套筒(11)外侧的流体的输入端口(14)；以及

围绕所述套筒(11)缠绕的带状部件(30)，所述带状部件(30)包括

围绕所述套筒(11)定位的第一段(SX)，所述第一段(SX)具有用于将流体导入所述输入端口(14)的簧片阀(32)，以及

围绕所述第一段(SX)定位的第二段(SY)，所述第二段(SY)具有过滤器(31)，所述过滤器(31)用于过滤流体并且限制所述簧片阀(32)以避免径向向外移动，

所述套筒(11)具有带附接槽(33)，所述带附接槽(33)具有止挡面(SA)，在所述套筒(11)的整个周边上所述止挡面(SA)与所述套筒(11)的周边表面相比更靠近所述套筒(11)的轴向一段距离，所述止挡面(SA)控制所述簧片阀(32)的最大打开程度，所述带附接槽(33)具有止挡槽(34)，所述止挡槽(34)沿着所述套筒(11)的轴向的长度(LB)大于所述簧片阀(32)的长度(LC)，所述簧片阀(32)在所述止挡槽(34)中打开或闭合。

2.根据权利要求1的滑阀，其中

所述带状部件(30)的端部与在所述套筒(11)中限定的凹入部(36)相啮合，并且

所述带状部件(30)的另一个端部通过焊接技术与所述带状部件(30)的一部分固定。

3.根据权利要求1或2的滑阀，其中

可变凸轮轴正时机构(1)改变发动机中的凸轮轴的提前量，并且

所述滑阀被用在控制所述可变凸轮轴正时机构(1)的油压的油控制阀(2)中。

4.根据权利要求1或2的滑阀，其中

所述簧片阀具有薄壁部(37)，在所述薄壁部(37)处簧片阀的一部分的厚度被从簧片阀移除。

5.根据权利要求4的滑阀，其中

所述薄壁部通过蚀刻工艺仅设于所述簧片阀的侧面中。

6.根据权利要求4的滑阀，其中

所述薄壁部(37)设于所述簧片阀的基部处和基部周围。