CN105570447B - 常高作用线性力螺线管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了常高作用线性力螺线管。螺线管组件布置在阀体的孔腔中，其中，孔腔包括多个端口。螺线管组件包括布置在孔腔中的衬套或套筒。套筒具有与多个端口的至少一个对准的至少一个狭槽。阀可滑动地布置在套筒内。螺线管具有配置成移动阀的可移动电枢。

Description

常高作用线性力螺线管

与申请相关的交叉引用

这个申请要求享有2014年10月31日提交的美国临时申请No.62/073,523的权益，其通过引用被全文结合在本文中。

技术领域

本发明总涉及起常高（normally high）或反比作用的线性力螺线管组件，并且更具体地涉及在机动车辆的变速箱的阀体中的常高或反比作用线性力的螺线管组件。

背景技术

这个部分中的陈述仅提供关于当前公开内容的背景信息并且可以构成或不构成现有技术。

典型步进式或连续可变的变速箱采用可操作以在变速箱内执行各种功能的液压控制系统。这些功能包括致动诸如驱动/倒退离合器或扭矩转换器离合器的扭矩传输装置，设置皮带轮位置，传输冷却，以及润滑变速箱的部件。液压控制系统通常包括安置多个阀和螺线管的阀体。液压控制系统被提供来自泵的加压的液压流体。形成在阀体内的多个流体通道将泵连接至阀和螺线管，其选择性地控制向变速箱的不同部件供应加压的液压流体。

螺线管通常指定为常高和常低。常高螺线管当处于失电状态中时允许液压流体传输通过螺线管。相反地，常低螺线管当处于失电状态中时不允许液压流体传输通过螺线管。在某些配置中，想要的是具有常高螺线管以便在诸如螺线管断电的某些操作条件期间确保加压的液压流体流动至诸如驱动离合器的某些部件。然而，常高螺线管通常更昂贵并且比常低螺线管具有更大的包装空间。因此，在本领域中需要螺线管组件具有常高螺线管的功能，但具有常低螺线管的包装空间和成本。

发明内容

螺线管组件布置在阀体的孔腔中，其中，该孔腔包括多个端口。螺线管组件包括布置在该孔腔中的衬套或套筒。该套筒具有与所述多个端口的至少一个对准的至少一个狭槽。阀可滑动地布置在套筒内。螺线管具有配置来移动阀的可移动电枢。

在一个方面中，螺线管是线性力螺线管。

在另一个方面中，套筒是机械加工的，并且孔腔由铸造形成。

在另一方面中，阀具有第一、第二、第三和第四平台（land），并且第四平台布置在套筒内并且第一、第二和第三平台与孔腔接触。

在另一方面中，阀在第一位置和第二位置之间可移动。

在另一方面中，弹簧布置在孔腔中并且与阀接触以将阀偏置至第一位置。

在另一方面中，阀包括部分地限定了与狭槽相关联的流体腔室的平台，以及当阀处于第一位置时，该平台与狭槽的拐角相距正的轴向距离，同时仍然基本上封闭狭槽不与流体腔室连通。

在另一方面中，套筒包括布置在套筒的外表面中的孔洞，并且对准销布置在该孔洞内以将狭槽与所述至少一个端口径向地对准。

方案1.一种布置在具有多个端口的孔腔中的螺线管组件，所述螺线管组件包括：

套筒，其布置在所述孔腔中，所述套筒具有与所述多个端口的至少一个对准的至少一个狭槽；

阀，其可滑动地布置在所述套筒内；以及

螺线管，其具有配置成移动所述阀的可移动电枢。

方案2.根据方案1所述的螺线管组件，其中，所述螺线管是线性力螺线管。

方案3．根据方案1所述的螺线管组件，其中，所述套筒是机械加工的，并且所述孔腔由铸造形成。

方案4．根据方案1所述的螺线管组件，其中，所述阀具有第一、第二、第三和第四平台，以及所述第四平台布置在所述套筒内并且所述第一、第二和第三平台与所述孔腔接触。

方案5．根据方案1所述的螺线管组件，其中，所述阀在第一位置和第二位置之间可移动。

方案6．根据方案5所述的螺线管组件，进一步包括弹簧，其布置在所述孔腔中并且与所述阀接触以将所述阀偏置至所述第一位置。

方案7．根据方案6所述的螺线管组件，其中，所述阀包括部分地限定与所述狭槽相关联的流体腔室的平台，并且当所述阀处于所述第一位置时所述平台与所述狭槽的拐角相距正的轴向距离，同时仍然基本上封闭所述狭槽不与所述流体腔室连通。

方案8．根据方案1所述的螺线管组件，其中，所述套筒包括布置在所述套筒的外表面中的孔洞，并且对准销布置在所述孔洞内以将所述狭槽与所述至少一个端口径向地对准。

方案9．一种组件，包括：

阀体，其限定了孔腔，以及每个都与所述孔腔连通的第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；

衬套，其布置在所述孔腔中，所述衬套具有分别与所述第一端口、第二端口、第三端口和第四端口连通的第一狭槽、第二狭槽、第三狭槽和第四狭槽；

阀，其可滑动地布置在所述衬套内并且在第一位置和第二位置之间可移动，其中，当处于所述第一位置时，所述阀允许在所述第二狭槽和第一狭槽之间的连通并且基本上封闭所述第三狭槽和第四狭槽，以及当处于所述第二位置时，所述阀允许在所述第二狭槽和第三狭槽之间的连通并且封闭所述第一狭槽；以及

螺线管，其具有配置成将所述阀在所述第一和第二位置之间移动的可移动电枢。

方案10．根据方案9所述的组件，其中，所述螺线管是线性力螺线管。

方案11．根据方案9所述的组件，其中，所述衬套是机械加工的，并且所述孔腔由铸造形成。

方案12．根据方案9所述的组件，其中，当沿着所述阀的纵轴线测量时，所述第一、第二、第三和第四狭槽分别小于所述第一、第二、第三和第四端口。

方案13．根据方案9所述的组件，进一步包括弹簧，其布置在所述孔腔中并且与所述阀接触以将所述阀偏置至所述第一位置，以及其中，当所述螺线管通电时，所述螺线管将所述阀移动至所述第二位置。

方案14．根据方案13所述的组件，其中，所述阀包括每个都与所述衬套接触的第一平台、第二平台和第三平台，以及所述第一和第二平台限定了第一流体腔室，并且所述第二和第三平台限定了第二流体腔室，以及其中，所述第一流体腔室与所述第一、第二和第三狭槽选择性连通，并且所述第二流体腔室与所述第四狭槽选择性连通。

方案15．根据方案14所述的组件，其中，所述第三平台包括邻近所述第二流体腔室的拐角，并且所述狭槽包括与所述拐角轴向地相对的边缘，以及当所述阀处于所述第一位置时，所述第三平台的拐角置于与所述第三狭槽的边缘相距正的轴向距离。

方案16．根据方案15所述的组件，其中，所述第二平台包括邻近所述第二流体腔室的拐角，并且当所述阀处于所述第二位置时，所述第二平台的拐角置于与所述第三狭槽的边缘相距正的轴向距离。

方案17．根据方案9所述的螺线管组件，其中，所述衬套包括布置在所述衬套的外表面中的孔洞，并且在所述孔洞内布置对准销以将所述狭槽与所述至少一个端口径向地对准。

方案18．根据方案9所述的组件，进一步包括，用于提供与所述第二端口连通的加压液压流体的压力调节器子系统，以及与所述第一端口和第四端口流体连通的控制子系统。

方案19．根据方案9所述的组件，其中，所述衬套进一步包括沟槽，其形成在所述衬套的外表面中邻近所述第四狭槽以允许从所述第四端口通过所述第四狭槽的连通。

方案20．一种在机动车辆的变速箱中的组件，所述组件包括：

压力调节器子系统；

集存槽；

控制子系统；

阀体，其限定了与所述控制子系统连通的孔腔和第一端口，与所述压力调节器子系统连通的第二端口，与所述集存槽连通的第三端口，以及与所述控制子系统连通的第四端口，并且每个端口与所述孔腔连通；

衬套，其布置在所述孔腔中，所述衬套具有分别与所述第一端口、第二端口、第三端口和第四端口连通的第一狭槽、第二狭槽、第三狭槽和第四狭槽；

阀，其可滑动地布置在所述衬套内并且在第一位置和第二位置之间可移动，其中，当处于所述第一位置时，所述阀允许在所述第二狭槽和第一狭槽之间的连通并且基本上封闭所述第三狭槽和第四狭槽，并且当处于所述第二位置时，所述阀允许在所述第二狭槽和第三狭槽之间的连通并且封闭所述第一狭槽；以及

螺线管，其具有配置成将所述阀在所述第一和第二位置之间移动的可移动电枢。

通过参考以下说明书和附图将使得当前发明的其他方面和优点变得明显，其中相同的附图标记指代相同部件、元件或特征。

附图说明

在此描述的附图仅是为了说明目的并且没有意图以任何方式限制当前公开内容的范围。

图1是根据当前发明的原理的在第一操作条件下的螺线管组件的剖视图；

图2是根据当前发明的原理的在第二操作条件下的螺线管组件的剖视图；

图3 是图1和图2中所示的螺线管组件中的衬套的侧视图；

图4 是根据当前发明的原理的螺线管组件的另一实施例的剖视图；以及

图5 是根据当前发明的原理的螺线管组件的又一实施例的剖视图。

具体实施方式

以下描述本质上仅是示例性的并且没有意图限制当前公开内容、应用或用途。

参照图1，图示了用在机动车辆（未示出）的变速箱（未示出）中液压控制系统的螺线管组件，并且总地由附图标记10标注。螺线管组件10被安置在阀体12内。阀体12是外壳，其安装在车辆变速箱内并且限定了多个孔腔以安置阀和螺线管以及流体通路以将液压流体或变速箱油传输至变速箱的不同部件。在所提供的特定示例中，阀体12限定了用于安置螺线管组件10的孔腔14。多个端口12A－F与孔腔14连通。流体端口12A是与控制子系统18连通的控制端口。控制子系统18可以是离合器致动器子系统、电子变速箱范围选择子系统、皮带轮控制子系统，或者在变速箱的液压控制系统内找到的、使用液压流体以致动变速箱部件的任何其他子系统。流体端口12B是与压力调节子系统20连通的管线供给端口。压力调节子系统20包括从泵（未示出）接收液压流体的压力调节器阀（未示出）。压力调节器阀调节液压流体的压力并且将加压的液压流体传输至端口12B。端口12C是排出液端口，与集存槽21或排出液回填回路连通。集存槽21是优选地布置在变速箱外壳底部处的箱或储槽，液压流体从变速箱的不同部件和区域返回至集存槽并收集。端口12D是与控制端口12A连通的反馈端口，直接地或者通过控制子系统18。流体端口12E是与变速箱的集存槽21或排出液回填回路连通的排出液端口。端口12F是与集存槽21或排出液回填回路连通的排出液端口。

螺线管组件10总地包括螺线管22，衬套或套筒24，以及滑阀26。螺线管22是包括连接至端帽32的线圈外壳30的线性力螺线管。可移动的柱塞或电枢34从端帽32延伸出。电枢34在图1中所示的第一位置与图2中所示的第二位置之间可移动。电枢34的移动选择性地移动滑阀26，如在下面将会被更详细地描述的。

电线圈或其他电阻元件36布置在置于线圈外壳30内的内套筒38周围或者卷绕在该内套筒38周围。线圈36连接至布置在线圈外壳30的外侧上的连接器端口40。连接器端口40互连至电子变速箱控制模块（ETCM）42，另一类型的控制器诸如发动机控制器，混合控制器，车体控制器等，或者连接至另一功率源。线圈36由线圈外壳30封闭和保护。

电枢34包括可滑动地布置在内套筒38内的基底部分34A，以及远端部分或接触头34B。基底部分34A优选地由钢、铁或另外的铁磁材料制成。接触头34B布置在线圈外壳30和端帽32之外。接触头34B与滑阀26接触。

衬套24通常是圆柱形的并且布置在阀体12的孔腔14内。衬套24的一个远端44连接至端帽32。衬套24包括多个狭槽24A－D，其被铣穿过衬套24的外圆柱表面46。衬套24中的狭槽24A－D分别与阀体12中的端口12A－D对准。

转向图3，衬套24包括孔洞48，其优选地通过钻孔形成在衬套24的外表面46中，邻近端部44。孔洞48尺寸定成接纳对准销50。对准销50也被接纳在阀体12内。对准销50在阀体12的孔腔14内组装衬套24期间将狭槽24A－D与狭槽12A－D径向地对准。销50也将衬套24保持在阀体12内。在替代实施例中，对准销可以被对准并保持衬套24的各种其他特征替代。例如，对准销50可以被在线圈外壳30或阀体12上的对准衬套24的对准特征替代。衬套24进一步包括沟槽52，其优选地通过钻孔形成在衬套24的外表面46中，邻近狭槽24D。沟槽52通过部分地扩大狭槽24D的外开口而没有扩大狭槽24D的内开口而允许液压流体从端口12D传输穿过狭槽24D。在又一实施例中，衬套24的上面所描述的特征可以应用到，即机械加工至阀体12的内表面或孔腔14中。

回到图1和图2，滑阀26可滑动地布置在衬套24内。滑阀26包括第一远端或表面60，以及第二远端或表面62。第一远端60与螺线管22的电枢34接触。第二远端62限定了用于在其中接纳弹簧66的弹簧孔腔64。滑阀26包括接触衬套24的内表面68的三个平台26A－C。第一平台26A、第二平台26B以及衬套24的内表面68协作限定流体传输区域或第一流体腔室70。第二平台26B、第三平台26C和衬套24的内表面68协作限定反馈区域或第二流体腔室72。

滑阀26在图1中所示的第一位置与图2中所示第二位置之间可移动。在第一位置中（图1），流体端口12B经由狭槽24B和流体传输腔室70通过狭槽24A而连通至流体端口12A，由此提供加压液压流体以从压力调节器子系统20流动至控制子系统18。此外，平台26B封闭狭槽24C和端口12C，并且平台26C基本上封闭了狭槽24D和端口12D。在衬套24的组装期间，阀26和弹簧66结合进入孔腔14中，弹簧66可以在阀体12的孔腔14的端部上建立基础（bottomout），并且推动阀26至图1和图2中左侧，直至衬套24的狭槽24D的内拐角或边缘80阻止平台26C的外拐角或边缘82。尽管这个接触力相对较低（大约12N－15N），但是这个接触能够潜在地引起衬套24的拐角80或者阀26的拐角82的毛刺或变形。如果这些拐角80或82均是有功能的，即处于接触中，在组装之后，则阀26将由于形变或毛刺而变得卡在衬套24中。因此，当阀26去冲程时（即在第一位置中），间隙或正的轴向距离维持在狭槽24D的内拐角80与平台26C的外拐角82之间。

在第二位置中（图2），平台26A封闭狭槽24A和流体端口12A。流体端口12B经由狭槽24B和流体传输腔室70通过狭槽24C连通至流体端口12C，因此从压力调节器子系统20排出液压流体。流体端口12D经由狭槽24D与反馈区域72连通。为了防止阀26卡住，如上所述，当阀26是完全冲程时（即在第二位置中），平台26C的拐角82和平台26B的拐角84不接触狭槽24D的拐角80（即维持了正的轴向距离）。

当螺线管22失电时，弹簧66将滑阀26偏置至图1和图2中的左侧，即偏置至第一位置或去冲程位置。为了将滑阀26移动至图1和图2中的右侧，即移动至第二位置或冲程位置，螺线管22被通电。例如，为了移动电枢34以及因此滑阀26至第二位置，ETCM 42命令电流通过线圈36。流过线圈36的电流产生磁场，并且这个磁场相对于其北极和南极的方向由线圈36内电流流动的方向确定。这个磁场的强度能够通过控制流过线圈36的电流的量而增大或减小。布置在线圈36内的电枢34被磁通量朝向线圈36的中心吸引。因此电枢34在内套筒38内移动或冲程，并且当电枢34将滑阀26移动至图1和图2中的右侧时压缩偏置构件66。此外，在反馈区域72内作用在平台26C上的加压液压流体产生力与电枢34作用在滑阀26上的力协作以将滑阀26移动至第二位置。因此，当螺线管失电时，螺线管组件10默认为常高或断开位置，在这里流体端口12B与流体端口12A连通。

参照图4，图示了螺线管组件的替选实施例，并且通常由附图标记110标注。螺线管组件110基本上类似于图1和图2中所示的螺线管组件10，并且因此相同部件由相同附图标记标注。然而，螺线管组件110包括衬套124和阀26。衬套124在轴向上比衬套24短，并且没有轴向延伸以遮盖端口12A－C和12F。替代地，端口12A包括扩大的开口127。衬套124包括两个狭槽124A和124B。狭槽124A与流体端口12D连通，并且狭槽124B与流体端口12E连通。当沿着滑阀26的纵轴线测量时，狭槽124A和124B比端口12D和12E小。衬套124包括孔洞128，其优选地通过钻孔形成在衬套124的外表面130中，邻近端部132。孔洞128的尺寸定成接纳对准销134。对准销134也被接纳在阀体12内。在阀体12的孔腔14内组装衬套124期间，对准销134将狭槽124A－B与狭槽12D－E径向地对准。销134也将衬套124保持在阀体12内。阀26具有四个平台。图中左侧的三个平台布置在孔腔14内，而仅最右侧的平台布置在衬套124内。螺线管组件110以类似于上面为螺线管组件10所描述的方式工作。

现在转向图5，图示了螺线管组件的另一实施例，并且总地由附图标记210标注。螺线管组件210基本上类似于图1和图2中所示的螺线管组件10，并且因此相同部件由相同附图标记标注。然而，排出液端口12C已经移除，并且衬套24已经被衬套224替代。衬套224包括狭槽224A－D。狭槽224A与流体端口12F连通，狭槽224B与流体端口12A连通，狭槽224C与流体端口12B连通，以及狭槽224D与流体端口12D连通。当沿着滑阀26的纵轴线测量时，狭槽224A－D比端口12A、12B、12D和12E小。衬套224包括孔洞228，其优选地通过钻孔形成在衬套224的外表面230中，邻近端部232。孔洞228尺寸定成接纳对准销234。对准销234也被接纳在阀体12内。在阀体12的孔腔14内组装衬套224期间，对准销234将狭槽224A－D与狭槽12A、12B、12D和12E径向地对准。销234也将衬套224保持在阀体12内。螺线管组件210以类似于上面为螺线管组件10所描述的方式工作。

本发明的说明书本质上仅是示例性的，并且不脱离本发明要旨的变形意在落入本发明的范围内。这样的变形不应视作脱离本发明的精神和范围。

Claims (12)

1.一种布置在具有多个端口的孔腔中的螺线管组件，包括：

阀体，其限定了孔腔，以及每个都与所述孔腔连通的第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；

衬套，其布置在所述孔腔中，所述衬套具有分别与所述第一端口、第二端口、第三端口和第四端口连通的第一狭槽、第二狭槽、第三狭槽和第四狭槽；

阀，其可滑动地布置在所述衬套内并且在第一位置和第二位置之间可移动，其中，当处于所述第一位置时，所述阀允许在所述第二狭槽和第一狭槽之间的连通并且基本上封闭所述第三狭槽和第四狭槽，以及当处于所述第二位置时，所述阀允许在所述第二狭槽和第三狭槽之间的连通并且封闭所述第一狭槽；以及

螺线管，其具有配置成将所述阀在所述第一和第二位置之间移动的可移动电枢，

所述阀包括部分地限定与所述第一狭槽、第二狭槽、第三狭槽、第四狭槽相关联的流体腔室的平台，并且当将所述阀组装到所述衬套时，组装进行到所述第四狭槽的拐角接触所述平台的拐角，当所述阀处于所述第一位置时所述平台与所述第四狭槽的拐角相距正的轴向距离，同时仍然基本上封闭所述第四狭槽不与所述流体腔室连通。

2.根据权利要求1所述的螺线管组件，其中，所述螺线管是线性力螺线管。

3.根据权利要求1所述的螺线管组件，其中，所述衬套是机械加工的，并且所述孔腔由铸造形成。

4.根据权利要求1所述的螺线管组件，其中，当沿着所述阀的纵轴线测量时，所述第一、第二、第三和第四狭槽分别小于所述第一、第二、第三和第四端口。

5.根据权利要求1所述的螺线管组件，进一步包括弹簧，其布置在所述孔腔中并且与所述阀接触以将所述阀偏置至所述第一位置，以及其中，当所述螺线管通电时，所述螺线管将所述阀移动至所述第二位置。

6.根据权利要求5所述的螺线管组件，其中，所述阀包括每个都与所述衬套接触的第一平台、第二平台和第三平台，以及所述第一和第二平台限定了第一流体腔室，并且所述第二和第三平台限定了第二流体腔室，以及其中，所述第一流体腔室与所述第一、第二和第三狭槽选择性连通，并且所述第二流体腔室与所述第四狭槽选择性连通。

7.根据权利要求6所述的螺线管组件，其中，所述第三平台包括邻近所述第二流体腔室的拐角，并且所述第四狭槽包括与所述拐角轴向地相对的边缘，以及当所述阀处于所述第一位置时，所述第三平台的拐角置于与所述第四狭槽的边缘相距正的轴向距离。

8.根据权利要求7所述的螺线管组件，其中，所述第二平台包括邻近所述第二流体腔室的拐角，并且当所述阀处于所述第二位置时，所述第二平台的拐角置于与所述第四狭槽的边缘相距正的轴向距离。

9.根据权利要求1所述的螺线管组件，其中，所述衬套包括布置在所述衬套的外表面中的孔洞，并且在所述孔洞内布置对准销以将所述第一狭槽与所述第一端口径向地对准，所述第二狭槽与所述第二端口径向地对准，所述第三狭槽与所述第三端口径向地对准，所述第四狭槽与所述第四端口径向地对准。

10.根据权利要求1所述的螺线管组件，进一步包括，用于提供与所述第二端口连通的加压液压流体的压力调节器子系统，以及与所述第一端口和第四端口流体连通的控制子系统。

11.根据权利要求1所述的螺线管组件，其中，所述衬套进一步包括沟槽，其形成在所述衬套的外表面中邻近所述第四狭槽以允许从所述第四端口通过所述第四狭槽的连通。

12.一种在机动车辆的变速箱中的组件，所述组件包括：

压力调节器子系统；

集存槽；

控制子系统；

阀体，其限定了与所述控制子系统连通的孔腔和第一端口，与所述压力调节器子系统连通的第二端口，与所述集存槽连通的第三端口，以及与所述控制子系统连通的第四端口，并且每个端口与所述孔腔连通；

衬套，其布置在所述孔腔中，所述衬套具有分别与所述第一端口、第二端口、第三端口和第四端口连通的第一狭槽、第二狭槽、第三狭槽和第四狭槽；

阀，其可滑动地布置在所述衬套内并且在第一位置和第二位置之间可移动，其中，当处于所述第一位置时，所述阀允许在所述第二狭槽和第一狭槽之间的连通并且基本上封闭所述第三狭槽和第四狭槽，并且当处于所述第二位置时，所述阀允许在所述第二狭槽和第三狭槽之间的连通并且封闭所述第一狭槽；以及

螺线管，其具有配置成将所述阀在所述第一和第二位置之间移动的可移动电枢，

所述阀包括部分地限定与所述第一狭槽、第二狭槽、第三狭槽、第四狭槽相关联的流体腔室的平台，并且当将所述阀组装到所述衬套时，组装进行到所述第四狭槽的拐角接触所述平台的拐角，当所述阀处于所述第一位置时所述平台与所述第四狭槽的拐角相距正的轴向距离，同时仍然基本上封闭所述第四狭槽不与所述流体腔室连通。