CN104847433A - 滑阀 - Google Patents

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Abstract

滑阀(6)包括阀套(11)和过滤器(17)。阀套(11)包括环形凹槽(15)和端口(12-14)。环形凹槽(15)形成在阀套(11)的外周面上。端口(12-14)形成在环形凹槽(15)的底面上并且流体穿过端口(12-14)。过滤器(17)被设置以圆筒形地缠绕在环形凹槽(15)中并且过滤穿过端口(12-14)的流体。阀套(11)还包括是过滤器附接表面的被缠绕部(18)，过滤器(17)在所述被缠绕部(18)上缠绕在环形凹槽(15)中。被缠绕部(18)包括形状改变部(X)，其改变具有圆筒形状的过滤器的一部分的形状。

Description

滑阀
技术领域
本发明总体涉及一种滑阀，其包括阀套，所述阀套具有形成在其环形凹槽的底面上的端口。特别地，本发明涉及一种用于附接到环形凹槽内侧的过滤器的附接技术。
背景技术
下面将描述常规技术。已知一种用来将过滤器放置在其中形成端口(例如，入口端口)的阀套的环形凹槽内侧的技术以防止外来物质进入滑阀中(例如JP2004-257454A)。已经提出用来将过滤器附接到环形凹槽内侧的各种技术。作为具体示例，已知用于通过抵接接头(例如，S形抵接接头)配合由树脂制成的分隔为两个部分的圆筒形过滤器(在其窗口部处具有网状结构的圆筒形框架体)以及用于将带状过滤器部件围绕环形凹槽缠绕并且然后通过卡环等固定所述部件的技术。
这些常规技术具有导致工艺成本增加、部件数量增加以及用于附接的工时增加的缺陷和导致制造成本增加的缺陷。因此，提出了一种用于将具有薄板形状的、具有许多微小孔隙的带状元件缠绕在环形凹槽内侧和用于通过激光焊接等将所述带状元件的重叠部结合到一起的技术。
然而，上述技术具有以下问题。通过围绕环形凹槽缠绕具有许多微小孔隙的薄板形带状元件以及通过将所述带状元件呈圆筒形地结合而得到的过滤器具有对于环形凹槽减弱的约束力。因此，圆筒形过滤器容易在流过端口的流体(例如，油)的流动的影响下旋转并且存在在阀套与过滤器之间的滑动部处导致磨损的担心。
为此，提出了一种技术，从而，突出部或接合凹槽形成在阀套的环形凹槽处并且过滤器的一部分配合到突出部或接合凹槽以防止过滤器的旋转。然而，需要高的加工精度以提供用于环形凹槽的突出部或接合凹槽。因此，这导致加工成本增加并且需要增加用于将过滤器配合到突出部或接合凹槽的工艺。此外，还提出了一种技术，从而具有大的凹槽宽度的部分和具有小的凹槽宽度的部分被设置用于环形凹槽并且带状元件的宽度根据凹槽宽度的改变而改变。然而，出现了这样的问题，即，由于凹槽宽度的改变导致加工成本的显著增加并且与相邻的其他环形凹槽的密封距离部分地缩短以至于不能够确保密封长度。
发明内容
本发明解决上述问题的至少一个。因此，本发明的目的是提供一种能够以低成本防止围绕环形凹槽缠绕的过滤器的旋转的滑阀。
为了实现本发明的目的，提供了一种滑阀，其包括阀套和过滤器。阀套包括环形凹槽和端口。环形凹槽形成在阀套的外周面上。端口形成在环形凹槽的底面上并且流体穿过所述端口。过滤器被设置以呈圆筒形地缠绕在环形凹槽中并且过滤穿过所述端口的流体。阀套还包括是过滤器附接表面的被缠绕部，所述过滤器在所述被缠绕部上缠绕在所述环形凹槽中。被缠绕部包括形状改变部，所述形状改变部改变具有圆筒形状的过滤器的一部分的形状。
附图说明
从下面的参考附图作出的详细说明，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更加明显。在附图中：
图1是示出根据实施例的油控制阀(OCV)的外形图；
图2是沿着图1中的线II-II所取的横截面图；
图3A是示出根据该实施例过滤器附接到其的OCV的透视图；
图3B是示出根据该实施例过滤器未附接到其的OCV的透视图；和
图4是示出根据实施例的可变气门正时机构(VVT)的示意图。
具体实施方式
将在下面参考附图详细描述实施例。
下面所描述的实施例是本发明的具体示例并且不言而喻本发明不局限于所述实施例。
将参考图1至图4说明所述实施例。可变气门正时机构(VVT)包括能够通过改变发动机的凸轮轴的提前量而改变气门的打开或关闭正时的液压可变凸轮轴正时机构(VCT)1、用于控制在这个VCT 1中提前室α和延迟室β的油压的油控制阀(OCV)2和电控制这个OCV 2的操作的发动机控制单元(ECU)3。
将在下面描述VCT 1。VCT 1包括与发动机的曲轴同步旋转的靴壳4和与凸轮轴一体旋转的叶片转子5，并且所述VCT 1使得叶片转子5相对于靴壳4旋转以将凸轮轴改变到提前侧或改变到延迟侧。
叶片转子5被设置以可相对于靴壳4在预定的角度内旋转，并且叶片转子5包括将靴壳4中的内部空间在提前室α与延迟室β之间分隔的叶片5a。提前室α和延迟室β是用于将叶片5a驱动到提前侧或延迟侧的油压室。
将在下面描述OCV 2。OCV 2是通过将具有四通道阀结构的滑阀6和驱动这个滑阀6的电磁致动器(线性螺线管)7在轴向方向上结合到一起而得到的电磁滑阀2。滑阀6插入形成在发动机部件(例如，汽缸盖)处的OCV附接孔(其内周面具有圆柱形状的孔)中并且设置用于电磁致动器7的支柱8固定到该发动机部件。
滑阀6包括插入设置用于发动机部件的OCV附接孔中的阀套11、在轴向方向上可滑动地支撑在这个阀套11中以调节每个端口的连通状态的阀芯(滑动阀体)以及将这个阀芯朝向电磁致动器7推动的复位弹簧。
阀套11具有大致圆筒形状并且所述阀套11的外周面插入并且设置在OCV附接孔中，其间具有微小的间隙。用于在轴向方向上可滑动地支撑阀芯的滑动孔形成在这个阀套11中。用于切换流动通道或用于调节流动通道的开度的阀芯由这个滑动孔的内周面可滑动地支撑。
阀套11包括输入和输出端口。具体地，在阀套11的径向方向上，设置有从油泵10排出的工作油供应到其的输入端口12、与提前室α连通的提前端口13和与延迟室β连通的延迟端口14。在径向方向上的这些端口从阀套11的前端朝向电磁致动器7以提前端口13、输入端口12和延迟端口14的顺序布置。
为了更加具体地说明，径向端口(提前端口13、输入端口12和延迟端口14)分别设置在环形凹槽15的底面上，所述环形沟槽15在轴向方向上独立地形成在阀套11的外周面上。环形凹槽15能够环形地引导油并且用于可靠地使得形成在发动机部件中的油通道(例如，汽缸盖中的油通道)和其对应的径向端口之间连通并且用于限制在输送或接收油时的流动通道阻力。
另一方面，与排放空间(与排放盘连通的空间)连通的排放端口16设置在阀套11的前端(在与电磁致动器7相反侧上的端部)处。
阀芯具有大致圆柱形状(不局限于这个形状)并且阀芯的外周面经由相对于阀套11的内周面的微小间隙插入并设置在阀套11中。阀芯通过电磁致动器7的驱动力在轴向方向上滑动地移位以根据滑动位置改变每个端口的切换状态或连通程度。因此，实现了延迟状态(其中凸轮轴被驱动到延迟侧的状态)、保持状态(其中凸轮轴的提前量被保持的状态)和提前状态(其中凸轮轴被驱动到提前侧的状态)。
将在下面描述该实施例的特征技术。如上所述，油从油泵10供应到输入端口12。吸入油泵10的油通过元件过滤。然而，存在在供油期间产生的外来物质(例如，由剥落的毛刺或杂质的积累而产生的沉积物)可能与油一起引入输入端口12的顾虑。存在这些外来物质进入滑阀6中可能阻碍阀芯的可滑动性的担心。因此，为了防止外来物质进入滑阀6的这个输入端口12，过滤器17在环形凹槽15中设置在形成输入端口12处。
从提前室α和延迟室β返回的返回油供应到提前端口13和延迟端口14。对于返回油，存在在VCT 1中产生的和沿着油通道的外来物质(例如，由剥落的毛刺或杂质的积累而产生的沉积物)可能与油一起引入提前端口13和延迟端口14中的担心。存在这些外来物质进入滑阀6中可能阻止阀芯的可滑动性的担心。因此，为了防止外来物质进入滑阀6的提前端口13和延迟端口14中，过滤器17在环形凹槽15中分别设置在形成提前端口13和延迟端口14处。
每个过滤器17被设置以呈圆筒形地缠绕在所述环形凹槽15中并且如上所述过滤流经其对应端口(输入端口12、提前端口13、延迟端口14)的油。过滤器17通过在环形凹槽15内侧缠绕具有许多微小孔隙的具有薄板形状的带状元件并且通过将带状元件的重叠部通过激光焊接等结合到一起而获得。作为具体示例，带状元件由耐腐蚀性优异的金属(例如，不锈钢)薄板制成。为了更加具体地说明，带状元件通过“切割技术”和“蚀刻技术”(一个例子，但不局限于这些技术)形成；带状元件的外径形状通过“切割技术”设置；而用于过滤的许多小通孔通过“蚀刻技术”设置。
带(过滤器)附接表面称为被缠绕部18，在所述带(过滤器)附接表面上，过滤器17缠绕在环形凹槽15中。在这个实施例中，示出了被缠绕部18用作环形凹槽15的底面，每个端口(输入端口12、提前端口13、延迟端口14)形成在所述环形凹槽15的底面上。可替代地，与这个实施例不同，端口形成在其上的底面可以被设置以具有小于被缠绕部18的直径。
在这个实施例中，用于将过滤器17的一部分的形状改变为非圆形的形状改变部X被设置用于被缠绕部18的一部分，过滤器17被缠绕在所述被缠绕部18上。具体地，这个实施例的被缠绕部18包括圆柱部18a和小于这个圆柱部18a的半径的直径减小部18b。如图2所示，这个直径减小部18b是通过切割圆柱部18a的一部分而形成的直线部并且形状改变部X通过直径减小部18b设置。
为了更加具体地说明，当圆柱部18a的半径是A；直径减小部18b的最小半径是B；而缠绕在直径减小部18b上的过滤器17的最小半径是C时，形状改变部X被设置以满足(圆柱部18a的半径A)＞(过滤器17的最小半径C)的关系。
对于过滤器17的具体附接，带状元件围绕被缠绕部18缠绕，并且在拉伸(拉伸力)在其中带状元件的重叠部变大的方向上施加的状态下，带状元件的重叠部通过点焊等结合到一起。结果，过滤器17沿着被缠绕部18的形状附接。因此，由构造为过滤器17的薄板制成的带状元件在变形的状态下沿着被缠绕部18的形状附接并且被设置以满足(圆柱部18a的半径A)＞(过滤器17的最小半径C)的关系。
下面将描述特征技术的效果。在这个实施例的滑阀6中，如上所述，采用了这样的构造，即，形状改变部X(直线性直径减小部18b)被设置用于被缠绕部18并且过滤器17的一部分通过这个形状改变部X变形以具有非圆形形状。具体地，被缠绕部18通过形状改变部X具有非圆形形状并且缠绕在非圆形的被缠绕部18上的过滤器17也沿着所述非圆形的被缠绕部18具有非圆形形状。为了更加具体地说明，满足(圆柱部18a的半径A)＞(过滤器17的最小半径C)的关系。因此，非圆形过滤器17不能够相对于非圆形的被缠绕部18旋转并且从而防止了过滤器17的旋转。
形状改变部X用来形成非圆形的被缠绕部18并且不需要高的加工精度。具体地，形状改变部X是通过切割圆柱部18a的一部分而形成的直线性直径减小部18b并且尽管其以低的加工精度制备也足够起作用。具体地，即使直径减小部18b的最小半径B(见图2中的“Bx2”)在一定程度上变化，也能够防止过滤器17的旋转。而且，围绕环形凹槽15缠绕的过滤器17不需要被加工用来防止所述旋转。此外，过滤器17的附接仅仅通过将过滤器17围绕环形凹槽15缠绕并且将重叠部结合到一起而执行。因此，过滤器17能够与常规技术相似地附接并且不需要用于防止旋转的特殊的附接工艺(例如，配合工艺)。
如上所述，能够仅仅通过为被缠绕部18设置形状改变部X而防止过滤器17的旋转。因此，能够限制包括具有防止旋转的过滤器17的OCV 2的成本。因此，能够以低成本提供不会由于过滤器17的旋转而产生磨损的OCV 2并且结果是能够以低成本改进VVT的可靠性。将在下面描述这个实施例的滑阀6的工业实用性。
作为具体示例，图2示出两个形状改变部X(在该实施例中直径减小部18b)被设置用于一个被缠绕部18。可替代地，也能够通过被设置用于一个被缠绕部18的一个形状改变部X1产生相似的效果。
在上述实施例中，示出了形状改变部X被构造为直线性直径减小部18b。然而，形状改变部的形状不局限于上述形状并且形状改变部X可以构造为凹部或者可以构造为凸出部。作为理所当然的结果，在形状改变部X构造为凸出部的情况下，被缠绕的过滤器17容纳在环形凹槽15的内侧并且过滤器17不膨胀出环形凹槽15。
在上述实施例中，示出了仅仅过滤器17由带状元件形成。可替代地，例如，在带状元件设置在其中形成输入端口12的环形凹槽15处的情况下，“用作过滤器17的带部”和“用作簧片阀的带部”可以通过一片连续的带状元件设置。
在上述实施例中，描述了本发明应用到VVT的OCV 2的示例。可替代地，本发明可以应用到用于不同于VVT的其他用途的滑阀6。具体地，本发明不仅可以适用于具有四通道阀结构的滑阀6而且可以适用于另一滑阀6，诸如具有三通道阀结构的滑阀6。而且，本发明可以适用于用于其他用途的滑阀6，诸如用于自动变速装置的液压控制系统的滑阀6。额外地，用于驱动滑阀6的装置不局限于电磁致动器7并且阀芯可以由另一驱动源驱动。
总之，能够如下描述根据上述实施例的滑阀6。
在该实施例的滑阀6中，形状改变部X(例如，膨胀、凹部或直线部)被设置用于环形凹槽15中的被缠绕部18(过滤器17在其上缠绕在环形凹槽15内侧的部分)并且圆筒过滤器17的一部分的形状通过这个形状改变部X改变。由于被缠绕部18通过形状改变部X具有非圆形形状，缠绕在非圆形被缠绕部18上的过滤器17也沿着所述非圆形被缠绕部18具有非圆形的形状。因此，非圆形的过滤器17不能相对于非圆形的被缠绕部18旋转并且从而能够防止过滤器17的旋转。
形状改变部X用于使得被缠绕部18非圆形并且不需要高的加工精度。而且，围绕环形凹槽15缠绕的过滤器17不需要被加工用于防止旋转。此外，过滤器17的附接仅仅通过将过滤器17围绕环形凹槽15缠绕并且将重叠部结合到一起而执行。因此，在附接过滤器17时用于防止旋转的工艺(例如，配合工艺)是不必要的。以此方式，作为该实施例的结果，能够以低成本防止围绕环形凹槽15缠绕的过滤器17的旋转。明显地，环形凹槽15的凹槽宽度不需要改变并且不会导致不能够确保密封长度的这样的缺陷。
尽管已经参考本发明的实施例描述本发明，需要理解的是本发明不局限于各个实施例和构造，本发明旨在覆盖各种修改和等同布置。此外，尽管具有各种组合和构造，包括更多、更少或仅仅单个元件的其他组合和构造也在本发明的精神和范围内。

Claims (5)

1.一种滑阀(6)，其包括：
阀套(11)，其包括：
形成在所述阀套(11)的外周面上的环形凹槽(15)；和
端口(12-14)，其形成在所述环形凹槽(15)的底面上并且流体穿过所述端口；和
过滤器(17)，其被布置以圆筒形地缠绕在所述环形凹槽(15)中并且其过滤穿过所述端口(12-14)的流体，其中：
所述阀套(11)还包括作为过滤器附接表面的被缠绕部(18)，所述过滤器在所述过滤器附接表面上缠绕在所述环形凹槽(15)中；和
所述被缠绕部(18)包括形状改变部(X)，所述形状改变部(X)改变具有圆筒形状的所述过滤器(17)的一部分的形状。
2.根据权利要求1所述的滑阀(6)，其中：
所述被缠绕部(18)包括圆柱部(18a)和小于所述圆柱部(18)的半径的直径减小部(18b)；
所述直径减小部(18b)用作所述形状改变部(X)；和
所述形状改变部(X)被设置以满足A＞C的关系，其中：
A是所述圆柱部(18a)的半径；和
C是缠绕在所述直径减小部(18b)上的所述过滤器(17)的最小半径。
3.根据权利要求1或2所述的滑阀(6)，其中所述被缠绕部(18)是所述环形凹槽(15)的底面。
4.根据权利要求1或2所述的滑阀(6)，其中所述滑阀(6)与电磁致动器(7)组合以构成电磁滑阀(2)。
5.根据权利要求1或2所述的滑阀(6)，其中所述滑阀(6)用于油控制阀(OCV)(2)，所述油控制阀(OCV)(2)控制能够改变发动机凸轮轴的提前量的可变凸轮轴正时机构(VCT)(1)的工作油压力。
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