CN108253179B - 电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及可靠地控制油压且线性控制油压变化的电磁阀，包括：阀门，用于控制油的进出；螺线管，用于启动阀门。在电磁阀中，阀门包括：中空的支架，沿着一方向延伸；端口，包括供给端口、控制端口及排出端口，供给端口形成于支架的中端，控制端口形成于供给端口的一端侧，排出端口形成于供给端口的另一端侧；通道，形成于支架的内部，沿着支架的长度方向延伸，在中端形成用于连接供给端口和排出端口的腔室；线轴，以能移动的方式设置于通道；流路，形成于线轴的内部，一端与控制端口相连接，另一端与腔室相连接；控制部，使腔室划分为供给腔室和排出腔室；弹簧，设置于支架与线轴之间，用于弹性支撑线轴。

Description

电磁阀

技术领域

本发明涉及电磁阀，更详细地涉及设置于汽车的引擎及动力总成来控制燃料、油等流体的流动或控制压力的电磁阀。

背景技术

通常，电磁阀通过设置于包括汽车引擎在内的动力总成(power train)来起到控制燃料、油等流体的流动或控制压力的作用。例如，在燃料系统中起到供给燃料及控制喷射的作用，在冷却系统中起到控制用于润滑及冷却的循环的作用，在动力传动系统中起到控制压力的作用。

上述的压力调节用电磁阀可根据内部结构来分为线轴型电磁阀、球型电磁阀、锥型电磁阀。其中，线轴型电磁阀因其结构简单、便于调节压力，因而被广泛使用。

在韩国授权专利公报第10-1093452号(2011年12月07日)中公开了用于调节自动变速器的油压的线轴型电磁阀。

上述电磁阀包括当施加电源时通过螺线管启动来控制油的流动的阀门。阀门包括：支架，形成有多个用于使油进出的端口；线轴，以可移动的方式设置于支架的内部，选择性地连接端口。在此情况下，在支架形成通过回送油的一部分来控制线轴的移动的反馈端口、反馈腔室、反馈流路。

但是，以往的反馈流路位于支架的外周面，并具有向外侧开放的形态，当设置电磁阀时，若支架未贴紧于安装孔，则不会在反馈腔室中产生适当的反馈压力。因此，具有无法顺畅地控制线轴的移动及油的排出压的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：韩国授权专利公报第10-1093452号(2011年12月07日)

发明内容

本发明用于解决如上所述的现有技术的问题，本发明的目的在于，提供可可靠地控制向自动变速器侧排出的油压且可线性控制基于向螺线管施加的电流形成的油压变化的电磁阀。

用于实现上述目的的本发明的电磁阀包括：阀门，用于控制油的进出；以及螺线管，用于启动上述阀门。上述阀门包括：中空的支架，沿着一方向延伸；端口，包括供给端口、控制端口及排出端口，上述供给端口形成于上述支架的中端，上述控制端口形成于上述供给端口的一端侧，上述排出端口形成于上述供给端口的另一端侧；通道，形成于上述支架的内部，沿着上述支架的长度方向延伸，在中端形成用于连接上述供给端口和上述排出端口的腔室；线轴，以能够移动的方式设置于上述通道；流路，形成于上述线轴的内部，一端与上述控制端口相连接，另一端与上述腔室相连接；控制部，使上述腔室划分为供给腔室和排出腔室；以及弹簧，设置于上述支架与上述线轴之间，用于弹性支撑上述线轴

根据以如上所述的方式构成的本发明，当线轴移动时，流路的另一端位于供给腔室或排出腔室上，来使得控制端口与供给端口或排出端口相连接。作为一例，若通过施加电源来使线轴借助螺线管上升，则流路的另一端将位于供给腔室上，使得控制端口与供给端口相连接。在此情况下，通过供给端口流入的油经过流路向控制端口移送，在移送过程中，通过对线轴施加压力来控制线轴的移动。

即，流路起到移送油的连接流路的作用和对线轴施加压力的反馈流路的作用，因而可可靠地控制向自动变速器侧排出的油压。

并且，由于流路形成于线轴的内部，因而不存在油在移送过程中泄漏的担忧，从而可线性控制基于电流的油压的变化。

附图说明

图1和图2为示出从不同方向剖切本发明一实施例的电磁阀的剖视图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为示出本发明一实施例的螺线管的变形例的图。

附图标记的说明

100：阀门 110：支架

120：线轴 130：盖

140：弹簧 200：螺线管

210：外壳 220：绕线筒

230：线圈 240：芯

250：轭 260：柱塞

270：杆

具体实施方式

参照附图详细说明本发明的实施例。以下，在说明本发明的实施例的过程中以及在向附图中的多个结构要素赋予附图标记的过程中，即使出现在不同的附图，但对相同的结构要素尽可能赋予相同的附图标记。

本发明一实施例的电磁阀为在以规定压力控制从外部的油压供给源供给的油之后向自动变速器的离合器侧进行供给的油压装置。其结构包括：阀门100，用于控制油的进出；以及螺线管200，用于启动阀门100。

参照图1和图2来说明阀门100。

阀门100包括：支架110；线轴120，以可移动的方式设置于支架110的内部；盖130，与支架110的上端相结合；以及弹簧140，设置于支架110与线轴120之间。

支架110形成沿着一方向(图面上的上下方向)延伸的中空形状。在支架110的中端形成用于从外部供给油的供给端口152，在供给端口152的下部形成向外部排出通过控制端口154回收的油的排出端口156。控制端口154作为排出控制成规定压力的油的端口，形成于盖130的中央。

在支架110的内部形成用于连接供给端口152、控制端口154、排出端口156的通道160。通道160沿着支架110的长度方向延伸，在通道160的中端形成直径大于通道160的腔室170。

在通道160的内壁引导部162、164和控制部166。在通道160的上端和下端形成对线轴120移动进行引导的引导部162、164，在通道160的中端形成划分腔室170的控制部166。在此情况下，控制部166位于腔室170的中端，来将腔室170划分为供给腔室172和排出腔室174。

线轴120为沿着支架110的长度方向延伸的轴。在线轴120的内部形成用于连接控制端口154和腔室170的流路122。流路122从线轴120的上端延伸到中端，通过设置于两端的第一开口124a和第二开口124b分别与控制端口154和腔室170相连接。在此情况下，第一开口124a位于线轴120的上端，第二开口124b位于线轴120的中端，第二开口124b以与流路122正交的方式贯通线轴120的中端。而且，流路122的底面126形成于比第二开口124b更低的位置，形成宽度朝向下部逐渐变窄的圆锥体形状。

其中，线轴120的上端厚度，也就是除流路122之外的线轴120的厚度T达到线轴120半径的40％，优选地，流路122的底面126的半径R达到线轴120半径的70％。

在使线轴120的厚度和底面126的半径相对于线轴120半径达到如上所述的比例的情况下，可适当调节通过流路122移送的油所产生的反馈压力。例如，在线轴120的厚度和底面126的半径相对于线轴120半径所形成的比例小于如上所述的比例的情况下，由于施加于线轴120的反馈压力减少，导致无法线性控制通过控制端口154排出的油。相反，在线轴120的厚度和底面126的半径相对于线轴120半径所形成的比例大于如上所述的比例的情况下，由于施加于线轴120的反馈压力增加，导致当线轴120移动时需要很多电力。

另一方面，流路122的第二开口124b形成于与控制部166相对应的位置，根据线轴120的移动来位于控制部166的上部或下部，从而使得控制端口154与供给端口152或排出端口156相连接。作为一例，若线轴120上升，则第二开口124b位于供给腔室172上，使得控制端口154与供给端口152相连接。相反，若线轴120下降，则第二开口124b位于排出腔室174上，使得控制端口154与排出端口156相连接。

另一方面，第二开口124b的开放量可根据线轴120的位置来由控制部166调节。因此，若控制线轴120的移动，则可调节第二开口124b的开放量。在此情况下，第二开口124b的直径与控制部166的厚度之间的比例达到1.1:1.3。即，控制部166的厚度更大，这是为了防止控制端口154同时与供给端口152及排出端口156相连接来防止油向排出端口156侧泄漏。由此，可提高油压效率，可防止油压突然改变(过高或过低)。

盖130形成与支架110的上端相结合的多层圆盘形状。在盖130的中央形成控制端口154，在控制端口154设置用于去除异物的过滤器132。

弹簧140设置于支架110的引导部164与线轴120的凸缘128之间，来向下弾性支撑线轴120。

参照图1和图2来说明螺线管200。

螺线管200包括：中空的外壳210；绕线筒220，设置于外壳210的内部；线圈230，卷绕在绕线筒220的外周面；芯240及轭250，分别与绕线筒220的上端及下端相结合；柱塞260，以可移动的方式设置于轭250的内部；杆270，贯通芯240并设置于柱塞260与线轴120之间。

外壳210形成上端开放且下端封闭的杯形状。以包围支架110的下端的方式对外壳210的上端进行敛缝(caulking)处理。在对外壳210的上端进行敛缝处理的情况下，阀门100与螺线管200侧压接，使得设置于外壳210内部的部件220～270紧贴。因此，可防止设置于外壳210内部的部件220～270移动，并可防止异物向外壳210的上部流入。

绕线筒220形成中空的线轴(spool)形状。绕线筒220由绝缘物质制造，来切断卷绕在绕线筒220外周面的线圈230与设置于绕线筒220的内部的芯240、轭250、柱塞260之间的电连接。

当施加电流时，线圈230产生磁场。在线圈230产生的磁场通过芯240和轭250引导，来使柱塞260上升。在此情况下，磁场的强度与沿着线圈230流动的电流强度和卷绕在绕线筒220的线圈230的数量呈正比。因此，向线圈230施加强电流或卷绕更多的线圈230，将产生更强的磁场，从而可可靠地控制柱塞260的移动。

芯240和轭250为引导在线圈230产生的磁场的固定铁芯。

芯240与绕线筒220的上部相结合，使其一部分插入于绕线筒220的内部。柱塞260越上升，则在向绕线筒220的内部插入的芯240的下部面形成规定的插入空间248。

轭250与绕线筒220的下部相结，使其一部分插入于绕线筒220的内部。在轭250的内部形成使得柱塞260以可移动的方式设置的工作空间256。在此情况下，在外壳210的底面形成用于隔开柱塞260的隔开型突起258。

隔开型突起258通过使得与外壳210之间的接触面积最小化来切断通过外壳210的底部连接到柱塞260的磁场的流动，来使柱塞260顺畅地移动。在此情况下，隔开型突起258的直径D1为工作空间256的直径D2的0.34～0.4倍，优选地，隔开型突起258的高度H为工作空间256的直径的0.3倍。

在以如上所述的尺寸形成隔开型突起258的情况下，可可靠地切断逆方向磁力(通过外壳210的底部连接到柱塞260的磁场的流动)，可在低电流区间防止柱塞260固着，可提高柱塞260的启动性。

在轭250的外周面形成环形槽282，在轭282的一侧形成用于连接工作空间256和环形槽282的第一连接孔284，在绕线筒220的内周面形成用于连接环形槽282和外部的第二连接孔286。

根据如上所述的环形槽282及连接孔284、286，当柱塞260下降时，工作空间256中的油经过第一连接孔284、环形槽282、第二连接孔286向外部排出。相反，若柱塞260上升，则在工作空间256产生负压，借助该负压，向外部排出的油经过第二连接孔286、环形槽282、第一连接孔284重新流入到工作空间256。因此，当柱塞260移动时，在工作空间256产生的压力可通过环形槽282及连接孔284、286充分被消除。

另一方面，环形槽282沿着轭250的周围形成为环形，第一连接孔284和第二连接孔286沿着轭250的周围配置成放射状，但形成方向不同。如图3所示，在设置电磁阀的状态下，第一连接孔284和第二连接孔286以使第一连接孔284朝向上部、第二连接孔286朝向两侧的方式互相相向配置。因此，当柱塞260上升时，在油沿着环形槽282移送的过程中，从外部流入的油中所含的异物因自重而堆积在环形槽282的下部，因此，不存在异物向工作空间256流入的担忧(参照图3)。

图4为示出本发明一实施例的螺线管的变形例的图。

如上所述的一实施例的螺线管200和变形例的螺线管300使得与绕线筒220、320的下部相结合的轭250、350具有互不相同的结构。即，如上所述的一实施例的轭250具有插入于绕线筒220的内部并使形成于下端周围的凸缘与绕线筒220的下部面相结合的结构，相反，变形例的轭350形成全部插入于绕线筒320内部的结构。

如上所述，在向卷绕筒320的内部插入轭350的情况下，可在组装绕线筒320之后设置轭350，因而可提高组装性。并且，由于轭350插入于绕线筒320的内部，因而，可提高绕线筒320和轭350的同轴度。

柱塞260为借助在线圈230产生的磁场来进行往复运动的可动铁芯。柱塞260以可移动的方式设置于工作空间256。在柱塞260形成贯通孔262，在柱塞260移动时，可使油在插入空间248与工作空间256之间流动。

当柱塞260移动时，柱塞260的下部的工作空间256的体积将产生变化。若切断向螺线管200供给的电流来使柱塞260下降，则工作空间256的体积变得最小，若向螺线管200供给电流来使柱塞260上升，则工作空间256的体积变得最大。像这样，在当柱塞260移动时产生的工作空间256的体积变化量大于环形槽282的体积的情况下，将通过填充在工作空间256的油而产生阻尼效果。因此，在柱塞260下降的过程中，可防止因与外壳210之间的接触而产生的冲击及噪音。

若将柱塞260的下部面形成为曲面，则可更加可靠地切断通过外壳210的底部直接连接到柱塞260的磁场的流动。在此情况下，优选地，柱塞260的下部面的曲率半径为15mm。

杆270为具有规定长度的金属杆。杆270设置于柱塞260与线轴120之间，来在柱塞260上升时，使线轴120上升，在线轴120下降时，使柱塞260下降。在此情况下，杆270以贯通芯240的方式来设置。

图1示出未向螺线管200施加电源的状态。线轴120通过弹簧140下降，第二开口124b位于排出腔室174上，从而连接控制端口154和排出端口156。因此，通过控制端口154向离合器侧排出的油在被回收到控制端口154后，通过排出端口156向外部排出。

相反，若向螺线管200施加电源，则通过芯240和轭250引导在线圈230产生的磁场，使得柱塞260上升。柱塞260通过推动杆270来使线轴120上升，通过所上升的线轴120，第二开口124b位于供给腔室172上。因此，控制端口154和供给端口152相连接，通过供给端口152供给的油经控制端口154来向离合器侧排出。

其中，通过供给端口152供给的油在经过第二开口124b的过程中被控制成规定压力。即，通过基于控制部166形成的第二开口124b的开放量来调节压力。

另一方面，流入到第二开口124b的油经流路122向控制端口154移送，在此过程中，通过对线轴120的上端和流路122的底面126施加压力来形成反馈压力。反馈压力通过沿着抑制线轴120上升的方向起到作用，来控制线轴120的上升速度。因此，可线性控制通过控制端口154排出的油的压力，可防止油压突然改变(过高或过低)。

以上，通过优选实施例对本发明进行了说明，但上述实施例仅属于例示性地说明本发明的技术思想的实施例，本发明所属技术领域的普通技术人员可理解，可在不脱离本发明的技术思想的范围内，可对本发明进行多种改变。因此，本发明的保护范围应根据记载于发明要求保护范围的事项来解释，而不是特定实施例，与发明要求保护范围等同的范围内的所有技术思想也应被解释成属于本发明的权利范围。

Claims (9)

1.一种电磁阀，其包括：阀门，用于控制油的进出；以及螺线管，用于启动上述阀门，上述电磁阀的特征在于，

上述阀门包括：

中空的支架，沿着一方向延伸；

端口，包括供给端口、控制端口及排出端口，上述供给端口形成于上述支架的中端，上述控制端口形成于上述供给端口的一端侧，上述排出端口形成于上述供给端口的另一端侧；

通道，形成于上述支架的内部，沿着上述支架的长度方向延伸，在中端形成用于连接上述供给端口和上述排出端口的腔室；

线轴，以能够移动的方式设置于上述通道；

流路，形成于上述线轴的内部，一端与上述控制端口相连接，另一端与上述腔室相连接；

控制部，使上述腔室划分为供给腔室和排出腔室；以及

弹簧，设置于上述支架与上述线轴之间，用于弹性支撑上述线轴，

当上述线轴移动时，上述流路的另一端位于上述供给腔室或上述排出腔室上，来使得上述控制端口与上述供给端口或上述排出端口相连接，

其中，上述螺线管包括：

中空的外壳，一端开放且下端封闭；

绕线筒，设置于上述外壳的内部，在外周面卷绕线圈；

芯，与上述绕线筒的上部相结合，在内部形成插入空间；

轭，与上述绕线筒的下部相结合，在内部形成工作空间；以及

柱塞，设置于上述工作空间，能够向上述插入空间为止移动，

其中，在上述轭的外周面形成环形槽，

在上述轭的一侧形成用于连接上述工作空间和上述环形槽的第一连接孔，

在上述绕线筒的内周面形成用于连接上述环形槽和外部的第二连接孔，

上述第一连接孔和上述第二连接孔沿着不同方向配置。

2.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，

在上述流路的一端形成第一开口，上述第一开口位于上述线轴的上端，

在上述流路的另一端形成第二开口，上述第二开口位于上述线轴的中端，

当上述线轴移动时，通过上述控制部调节上述第二开口的开放量。

3.根据权利要求2所述的电磁阀，其特征在于，

上述第二开口以与上述流路正交的方式贯通上述线轴的中端，

上述流路的底面形成宽度朝向另一端侧逐渐变窄的圆锥体形状。

4.根据权利要求3所述的电磁阀，其特征在于，上述线轴的一端厚度达到上述线轴的半径的40％，上述流路的底面的半径达到上述线轴的半径的70％。

5.根据权利要求3所述的电磁阀，其特征在于，上述第二开口的直径与上述控制部的厚度之间的比例达到1.1:1.3。

6.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，在上述外壳的底面形成隔开型突起。

7.根据权利要求6所述的电磁阀，其特征在于，上述隔开型突起的直径达到上述工作空间的直径的0.34～0.4倍，上述隔开型突起的高度达到上述工作空间的直径的0.3倍。

8.根据权利要求7所述的电磁阀，其特征在于，上述柱塞的下部面呈曲面，上述柱塞的下部面的曲率半径为15mm。

9.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，当上述柱塞移动时，上述工作空间的体积变化量大于上述环形槽的体积。