CN104321576B - 用于经由液压套管带有污染保护的螺线管电机通风方法 - Google Patents

用于经由液压套管带有污染保护的螺线管电机通风方法 Download PDF

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Abstract

在此提供一种电磁阀，该电磁阀具有一个液压体，该液压体带有一个波形扩展干线以防止流体在该液压体的内部与该电磁阀的外部之间交换。

Description

用于经由液压套管带有污染保护的螺线管电机通风方法
发明领域
本发明涉及电磁阀，特别是液压控制流体的控制中所采用的电磁阀以及可浸入到液压流体中的此类阀门。
发明背景
汽车自动传动装置通常具有多个部件，这些部件包括其中接合状态和脱离接合状态必须受到控制的转矩变换器和离合器。起初，这类部件是由流体压力逻辑部件控制的。大概在20世纪80年代初，越来越多的汽车传动装置被提出，其中，转矩变换器和离合器的控制已经由使用电磁阀(有时称为线性动作电磁电机致动阀门)的电子逻辑控制所代替以用于对液压控制流体进行控制，该液压控制流体致动或解除该传动装置的不同流体压力致动的部件的操作。当前，这些电磁阀中的许多电磁阀被安装在传动装置流体中。
车辆自动传动装置中所使用的大多数电磁阀具有包裹在一个非磁性绕线筒中的一个线圈。一个壳体包围该线圈并提供该电磁阀的磁回路的一部分。在该绕线筒的一个内径上通常有一个通量管和一个磁极片。接触阀门构件的一个电枢被可滑动地安装在该通量管和磁极片内。为了使该通量管和磁极片对齐并且在该通量管与磁极片之间保持紧密的轴向分隔，在此提供了一个非磁性材料对位管。通过回顾PCT专利申请号PCT/US2010/021924可以发现这样一个电磁阀的实例。
由于制造的变化，单独的电磁阀的电流操作/力操作可以略有不同。为了在传动装置之中实现最佳性能，所希望的是电磁阀是校准的。以前，校准是通过机械完成的，但是已经发现优选的是，使用美国专利7,474,948中所揭示的一种软件方法来实现电磁阀的校准。当螺线管是通过电子方式校准时，所希望的是螺线管在传动装置中运行的寿命中其操作尽可能多的保持一致。如前所述，汽车传动装置中的螺线管通常被浸入在传动流体中。在车辆运行过程中，由于传动装置的不同的齿轮、轴和轴承的磨损，由于传动流体中的污染物而产生了金属颗粒。由于污染物被吸引到穿过这些电磁阀的磁场中，所以这些污染物通常会沉积在这些电磁阀中。如前所述，大多数电磁阀具有一个壳体和一个分隔开的通量管和磁极片。各部件之间具有界面，随着时间的推移，金属成分会沉积在各部件之间的界面中。当金属成分沉积到各部件的界面中时，各部件的通量效率或密度可能被修改，由此改变电磁阀的操作而背离其最初校准的设置。所希望的是提供一种电磁阀，该电磁阀尤其在浸入环境中随着时间的推移，不管电磁阀所浸入的液压流体中是否存在金属污染物，都具有更加恒定的操作。
为了防止将金属污染物吸取到螺线管内部，电磁阀配备有延长的通风路径。之前的通风路径设计所经受的事实是这些通风路径通常是由曲线段和线性段产生的。此外，在一些实例中，这些设计已经消除了邻近该电磁阀的线圈绕线筒组件的不希望的临界间隔。此外，至少一种构形已经在阀柱本身上产生了多个路径，这种构形提供了与该路径的一个宽度(从而使得该路径可能经受交叉泄漏)相比非常细的多个密封宽度。所希望的是通过多种措施提供一种螺线管，以使吸取的污染物最少或消除污染物、不带有现有技术电磁阀设计中的上述缺点。
发明概述
为了实现以上提到的以及其他希望，在此揭示了本发明。在本发明的优选实施例中，提供一种具有被提供在液压阀体中的扩展干线的电磁阀。因此，用于不必牺牲该电磁阀的线圈绕线筒区域的结构空间而可以大大提高密封宽度。在该扩展干线中提供了额外的波纹以进一步防止可能会导致金属污染物被吸入到电磁阀的内部中的流体交换。
本发明的另外的可应用性领域将从以下提供的详细说明中变得清楚。应该理解，详细的说明和特定的实例在表明本发明的优选实施例的同时，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1是本发明的另一个常低压力控制电磁阀的一个截面视图；
图2是沿图1的线2-2取出的一个截面视图；
图3是类似于图1的根据本发明的常高电磁阀的一个替代的优选实施例的一个截面视图；并且
图4是本发明的电磁阀的另一个替代的优选实施例的一个截面图，该电磁阀是一个常低电磁阀。
优选实施例的详细说明
以下的一个或多个优选实施例的说明在本质上仅是示例性的而绝非旨在限制本发明、其应用、或其用途。
参见图1和图2，根据本发明的一种浸入式电磁阀7可以具有一个铁磁壳体10。壳体10沿其下端具有一系列有助于屈从多个接片12的槽缝(未示出)，这些接片与一个液压体16的一个倾斜部分14接触，以便将该倾斜部分捕获到该壳体10上和一个通量垫圈18上。壳体10沿其下端总体上是开放的而沿其顶端20是闭合的。壳体10形成一个总体管状的包络线。壳体10可以是机加工的、深拉的或锻造的。通常被称作通量管22的一个第一铁磁环形构件被定位在该壳体中并且在其中总体上轴向延伸。通量管22通过一个非磁性对位管24而与一个通常称作一个磁极片26的第二铁磁环形磁性构件在径向上对齐。磁极片26通过该通量垫圈18而与该壳体磁性地连接。在其他实施例中(未示出)，该磁极片26可以与该通量垫圈18分隔开，即使该磁极片经由该通量垫圈18与壳体10磁性地连接也是如此。一个间隙28使该通量管22与磁极片26在轴向上磁性地分隔开。在有待描述的其他实施例中，该通量管和磁极片可以由在其之间具有一个薄的部段的一个单一构件形成，该薄的部段通常称作通量扼流圈。线圈及绕线筒组件30使通量管22和磁极片26与该壳体10径向地并置。该线圈及绕线筒组件包括一个非磁性标准聚合绕线筒32，该绕线筒通常被缠绕成一个铜线圈线束34。线圈34被电致动以激活一个铁磁电枢36运动。一个电连接器35被提供用于对该线圈34提供电流。
该铁磁电枢36被可滑动地安装在该通量管22和磁极片26之中。该壳体的顶端20具有从该顶端向内向下延伸的一个凹痕42，以有助于防止电枢36与壳体10磁性锁定。电枢36(或者可替代的是通量管22和磁极片26)可以具有一个具有非磁性材料(如镍或者其他非磁性复合材料)的薄衬层以帮助防止侧向锁定。电枢36还具有一系列轴向通道46以允许电磁阀7中的流体在该电枢36的轴向侧面之间移动。电枢36经由与电枢36相连接的一个球体52而将运动赋予一个阀门构件50。
液压体16具有由一个横孔56所提供的一个排气入口/出口通道。一个横孔58连接该供给压力。一个轴向孔60连接控制压力。如所示出的，螺线管7是一个常低压力控制电磁阀。液压体16是一个具有一个金属内衬或套管64的聚合构件。具有一个阀柱部分66的阀门构件50被可滑动地安装在该套管内。阀柱部分66是通过与一个垫片70接合的一个弹簧68而弹簧加载的。该阀柱66具有一个内部通道72，该内部通道连接该控制压力并且与一系列横孔74相交。这些横孔74通常被定位在与横孔56进行流体连通的位置从而使控制压力与排气相连通。为了使控制压力连接供给压力，线圈34被致动从而致使电枢36对抗弹簧68的偏置作用而移动，并且致使这些横孔74与该液压体横孔58处于流体连通，该液压体横孔与流体供给相连接以增加系统中的液体压力。这些线圈34的激活会在该通量垫圈壳体和该通量管中产生一个通量回路。由于空隙28，该通量回路将跳入该电枢36，然后经过该电枢退出到磁极片26，从而导致该电枢36到达一个最小的磁阻点，由此导致电枢36向下移动。
液压体16具有一个带通量垫圈18的接合表面80。液压体16是邻近于该通量垫圈18所提供的一个密封构件的一个密封表面81定位的。接合表面80具有一个螺旋状扩展干线82，该扩展干线具有一系列波纹84。该扩展干线的横向宽度86通常不大于该扩展干线的侧向密封表面88、90的宽度的两倍。在许多应用中，该扩展干线的宽度86小于这些侧向密封表面的宽度。该扩展干线82将液压体的内部94和通量垫圈与该电磁阀的一个外部周边96相连接。当该扩展干线82与该壳体10的压接片12接合时，通常情况下，该扩展干线在其最末端是由该液压体的倾斜部分14的一个平坦截面形成的。
该扩展干线82的容积优选是电枢36以及阀门构件50在其轴向最末端位置之间所排出的一个泵送容积的至少三倍。在计算该泵送容积时，该电枢36由于轴向通道46而被忽略。
在不能总体消除螺线管外部流体与该通量垫圈18(通常称为泵送室)内部流体交换的情况下，由于该扩展干线82的多个波纹84，并且由于附加长度以及由此使流体减小成功转弯的难点，流体交换被最小化。在诸位申请人的发明实施例中，该液压体是由聚合材料和金属颗粒制成，这些材料和颗粒可能存在于润滑剂(润滑剂具有粘附和粘结到该通量垫圈18上的趋势)中而不是在该扩展干线的整个长度上行进。由于这些密封表面88和90变宽，在可能引起润滑剂从该扩展干线中逸出的压力波动的过程中可防止交叉污染。诸位申请人的发明的又一个优点在于这个总的扩展干线被定位远离该线圈阀柱组件30，因此对于一个固定壳体尺寸中的一个给定的螺线管而言，允许该线圈及绕线筒组件30具有最大轴向和径向尺寸。这在提供大功率电磁阀而同时保持小的激活电流并且对该电磁阀提供尽可能小的结构而言是决定性的。
参见图3，提供了一个替代的优选实施例的常高电磁阀107的截面。电磁阀107在一个线圈绕线筒组件130中具有一个外部壳体120。该线圈绕线筒组件130环绕一个第一铁磁环形构件122。该第一环形铁磁构件122通过一个通量扼流圈128而与一个一体的第二铁磁构件126磁性地分隔开。因为该铁磁环形构件122和126被结合在一起，所以不需要一个对位管。第二铁磁构件126与一个通量垫圈118是一体的，该通量垫圈具有一个下侧密封表面181。该密封表面181与一个液压体116所提供的一个接合表面180相邻。液压体116具有类似于前述图1和图2的螺线管7的扩展干线81的一个扩展干线182。
图4提供了一个螺线管207，该螺线管类似于螺线管107，但它是一个具有外部壳体220的常低螺线管，该外部壳体具有一个线圈及绕线筒组件230，该组件包围一个上部环形铁磁构件222，该铁磁构件通过一个通量扼流圈228而与一个第二环形铁磁构件226分隔开，该第二环形铁磁构件进而与一个通量垫圈218一体地连接。通量垫圈218提供一个密封表面281，该密封表面与一个液压体216的一个接触表面280相接触，该液压体具有一个扩展干线282。
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 (30)

1.一种浸入式电磁阀，包括：
一个电磁电机，该电磁电机包括一个可滑动地安装在所述电磁电机内并提供一种线性形式运动的电枢；
一个密封构件，该密封构件提供一个总体平坦的密封表面；
一个阀门构件，该阀门构件由于所述电枢的运动而移动；以及
一个液压体，该液压体包括所述阀门构件并且被定位成邻近所述密封构件的密封表面，所述液压体具有与所述密封构件的密封表面接合的一个接合表面，并且其中所述接合表面具有一个将所述液压体的内部与所述电磁阀的周边外部相连的螺旋状波形扩展干线，所述扩展干线具有多个侧向密封表面，这些侧向密封表面具有的宽度至少与所述扩展干线的横向宽度的一半一样大。
2.如以上权利要求1所述的电磁阀，其中，所述扩展干线的容积至少比冲程极端处所述电枢和阀门构件的泵送容积大三倍。
3.如以上权利要求1或2所述的电磁阀，其中所述阀门构件是一个滑阀。
4.如以上权利要求1或2所述的电磁阀，其中所述液压体具有环绕所述阀门构件的一个套管。
5.如以上权利要求1或2所述的电磁阀，其中所述液压体接合表面是由一种聚合材料提供的。
6.如以上权利要求1或2所述的电磁阀，其中所述阀门构件是弹簧加载的。
7.如以上权利要求1或2所述的电磁阀，其中该电磁阀是一个常高电磁阀。
8.如以上权利要求1或2所述的电磁阀，其中该电磁阀是一个常低电磁阀。
9.如以上权利要求1或2所述的电磁阀，其中这些侧向密封表面的宽度是与该扩展干线的宽度一样大的。
10.一种浸入式电磁阀，包括：
一个铁磁壳体；
一个第一环形铁磁构件，该第一环形铁磁构件与所述壳体磁性地相连接；
一个第二环形铁磁构件，该第二环形铁磁构件与所述壳体磁性地相连接并且通过一个通量扼流圈与所述第一环形磁性构件轴向地分隔开；
一个线圈，该线圈在径向上使所述第一环形铁磁构件、第二环形铁磁构件与所述壳体并置；
一个电枢，该电枢由所述线圈移动并且被可滑动地安装以用于在所述第一环形铁磁构件和第二环形铁磁构件中运动；
一个密封构件，该密封构件提供一个总体平坦的密封表面；
一个阀门构件，该阀门构件由于所述电枢的运动而移动；以及
一个液压体，该液压体包括所述阀门构件并且被定位为邻近所述密封构件的密封表面，所述液压体具有与所述密封构件的密封表面接合的一个接合表面，并且其中所述接合表面具有一个将所述液压体的内部与所述电磁阀的周边外部相连的螺旋状波形扩展干线，所述扩展干线具有多个侧向密封表面，这些侧向密封表面具有的宽度至少与所述扩展干线的横向宽度的一半一样大。
11.如以上权利要求10所述的电磁阀，其中，所述扩展干线的容积至少比冲程极端处所述电枢和阀门构件的泵送容积大三倍。
12.如以上权利要求10或11所述的电磁阀，其中所述阀门构件是一个滑阀。
13.如以上权利要求10或11所述的电磁阀，其中所述液压体具有环绕所述阀门构件的一个套管。
14.如以上权利要求10或11所述的电磁阀，其中所述液压体接合表面是由一种聚合材料提供的。
15.如以上权利要求10或11所述的电磁阀，其中所述阀门构件是弹簧加载的。
16.如以上权利要求10或11所述的电磁阀，其中所述扩展干线的最末端是在该液压体的一个径向周边与所述壳体之间形成的。
17.如以上权利要求10或11所述的电磁阀，其中，该第一环形铁磁构件和该第二环形铁磁构件被形成为由一个通量扼流圈分隔开的一个单一件。
18.如以上权利要求10或11所述的电磁阀，其中该电磁阀是一个常高电磁阀。
19.如以上权利要求10或11所述的电磁阀，其中该电磁阀是一个常低电磁阀。
20.如以上权利要求10或11所述的电磁阀，其中这些侧向密封表面的宽度是与该扩展干线的宽度一样大的。
21.一种浸入式电磁阀，包括：
一个铁磁壳体；
一个与所述壳体磁性地相连接的铁磁通量管；
一个铁磁环形磁极片，该磁极片通过一个空隙与所述通量管轴向地分隔开；
一个通量垫圈，该通量垫圈将所述磁极片与所述壳体磁性地相连接并且与所述磁极片一体地连接；
一个线圈，该线圈被包裹在一个绕线筒中并且在径向上使所述通量管和磁极片与所述壳体并置；
一个电枢，该电枢由所述线圈移动并且被可滑动地安装以用于在所述通量管和所述磁极片中运动；
一个由所述电枢移动的滑阀；
一个聚合液压体，该聚合液压体包括与所述通量垫圈相连并且通过所述壳体而连接到所述通量垫圈上的所述液压体，所述液压体具有与所述通量垫圈接合的一个接合表面，并且其中所述接合表面具有一个将所述通量垫圈的内部与所述电磁阀的周边外部相连的螺旋状波形扩展干线，所述扩展干线具有侧向密封表面，该侧向密封表面的宽度至少为所述扩展干线的横向宽度。
22.如以上权利要求21所述的电磁阀，其中，所述扩展干线的容积至少比冲程极端处所述电枢和所述滑阀的泵送容积大三倍。
23.如以上权利要求21或22所述的电磁阀，其中所述壳体是卷边的以用于将所述液压体与所述通量垫圈联结。
24.如以上权利要求21或22所述的电磁阀，其中所述液压体具有环绕所述滑阀的一个套管。
25.如以上权利要求21或22所述的电磁阀，其中所述液压体接合表面是由一种聚合材料提供的。
26.如以上权利要求21或22所述的电磁阀，其中所述滑阀是弹簧加载的。
27.如以上权利要求21或22所述的电磁阀，其中所述扩展干线的最末端是在该液压体的一个径向周边与所述壳体之间形成的。
28.如以上权利要求21或22所述的电磁阀，其中该电磁阀是一个常高电磁阀。
29.如以上权利要求21或22所述的电磁阀，其中该电磁阀是一个常低电磁阀。
30.如以上权利要求21或22所述的电磁阀，其中这些侧向密封表面的宽度是与该扩展干线的宽度一样大的。
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