CN109386641A - 一种自动变速器油冷散热电磁阀及散热方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动变速器油冷散热电磁阀及散热方法，属于自动变速器电磁阀领域，解决了现有技术中普通电磁铁主要依靠空气进行散热，散热效率差，容易导致线圈的损坏、阀芯的卡紧等失效，降低使用寿命的问题。本发明的自动变速器油冷散热电磁阀通过在电磁阀的电磁铁内部空间与阀体的排油口之间设计两个连接孔，使其连通。本发明实现了少部分工作油液在电磁铁内部通流，将电磁铁内部热量带走，同时起到冷却和润滑的作用。避免了电磁阀线圈的过热现象和衔铁的卡紧现象，提高了电磁阀的工作寿命。

Description

一种自动变速器油冷散热电磁阀及散热方法

技术领域

本发明涉及自动变速器电磁阀领域，尤其涉及一种自动变速器油冷散热电磁阀及散热方法。

背景技术

电磁阀是车辆自动变速器换挡系统的关键零部件，通过接受换挡控制单元的信号，直接控制变速箱内部离合器、制动器等，进行换挡操作。电磁阀的性能和寿命直接影响自动变速器的换挡品质，其原理是通过电磁线圈产生电磁力，从而作用在阀芯上控制液压阀的通断。

电磁阀在工作过程中，会存在铜耗和铁耗等能量损失，铜耗主要是线圈电阻的能量损耗，铁耗主要是涡流损耗和磁滞损耗。这些损耗会产生大量的热，由于其结构节凑，散热效果差，会使得电磁铁组件温度升高。如果温度过高，会使得线圈内的绝缘层融化或磨损，造成短路，或由于温度升高，导致衔铁的卡紧现象，从而影响电磁阀的正常使用。

普通电磁铁主要依靠空气进行散热，散热效率差，容易导致线圈的损坏、阀芯的卡紧等失效，降低使用寿命。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种自动变速器电磁阀油冷散热方法，用以解决现有普通电磁阀主要依靠空气进行散热，散热效率差，容易导致线圈的损坏、阀芯的卡紧等失效，使用寿命短的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种自动变速器油冷散热电磁阀，包括线圈、线圈骨架、衔铁、阀体和阀芯组件，阀体设有第一连接孔和第二连接孔以及排油口，第一连接孔和第二连接孔用于连通电磁铁内部空间与排油口。

优选地，第一连接孔和第二连接孔在阀芯组件两侧对称设置。

优选地，线圈骨架的两个端面均加工有圆形凹槽。

优选地，第一连接孔和第二连接孔与圆形凹槽连通。

优选地，线圈骨架的内圆柱面设置多个线型凹槽。

优选地，线型凹槽连通线圈骨架的两个端面。

优选地，多个线型凹槽均匀分布。

优选地，第一连接孔和第二连接孔的端口均设置有过滤网。电磁铁的端盖部分与外壳之间接缝处涂抹密封胶。

优选地，电磁阀还包括：调节螺母、后轭铁、外壳、接油口、输出口、密封圈、衔铁、套筒、回位弹簧和端盖。

另一方面，本发明提供一种自动变速器油冷散热电磁阀的散热方法，具体步骤包括：

S1、线圈通入电流，电磁阀处于调压状态时：阀芯在衔铁的推动下向下运动，此时接油口没有完全打开，排油口也没有完全关闭；油液在电磁阀内部流通并从连接孔流入电磁铁内部空间，带走电磁铁内部空间热量；

S2、电磁阀完全打开时：排油口内部的油液不会完全排出，连接孔及电磁铁内部也会滞留部分油液，由于油液的导热系数大，电磁铁会通过油液向外散发热量；

S3、电磁阀断电时：电磁阀的排油口完全打开，油液从输出口流入排油口，排油口油液流动带动连接孔内的油液流动，带走电磁铁内部热量。

对于步骤S1，油液从接油口进入输出口，输出口工作油液的压力使输出口的部分油液从排油口流出；排油口的内部压力使排油口中的部分油液从第二连接孔流入，从第一连接孔流出，带走电磁铁内部空间的热量。

上述技术方案的有益效果如下：

1)本发明的一种油冷散热自动变速器电磁阀，将电磁铁内部空间与电磁阀的进油口或出油口连通，使得一少部分工作油液能够在电磁铁内部，形成通流，通过这种散热方式，能够将电磁铁内的大部分热量带走，从而避免了电磁阀线圈的过热现象。

2)本发明的油冷散热自动变速器电磁阀，通入电磁铁内部空间的油液不会在电磁铁内部产生作用力，只起冷却和润滑的作用，不会影响电磁铁的动态性能，且能够避免衔铁的卡紧现象，提高了电磁阀的工作寿命。

3)本发明的油冷散热自动变速器电磁阀的散热方法也适用于其他类型的电磁阀，具有良好的适用性和实用性。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为油冷散热电磁阀结构原理图；

图2为油冷散热电磁阀A-A方向剖视图；

图3为线圈骨架的设计原理图。

附图标记：

1-调节螺母；2-后轭铁；3-外壳；4-电磁线圈；5-线圈骨架；6-阀体；7-第一连接孔；8-排油口；9-接油口；10-阀芯组件；11-输出口；12-第二连接孔；13-密封圈；14-衔铁；15-套筒。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本发明的一个具体实施例，公开了一种自动变速器油冷散热电磁阀，电磁阀包括：调节螺母1、后轭铁2、外壳3、排油口8、接油口9、输出口11、密封圈13、衔铁14、套筒15、回位弹簧和端盖、电磁线圈4、线圈骨架5、阀体6和阀芯组件10。在电磁阀的电磁铁内部空间与阀体6的排油口8之间设计两个连接孔，连通排油口8与电磁铁内部空间。电磁阀工作过程中，排油口8处的一部分油液会从一个连接口进入电磁铁内部，并从另一个连接口流出，从而行程循环流动油液。

图1为油冷散热电磁阀结构原理图，可以看出，通过在电磁铁和排油口8之间加工连接孔，使油液可以在电磁铁内部循环流动，不但可以将电磁铁内部产生的热量通过油液的流动带走，降低电磁线圈4和衔铁14等部件的温度，还可以对电磁铁内部的运动部件起到润滑作用，从而防止衔铁14的卡紧和线圈的损坏，有助于提供电磁阀的工作寿命和改善换挡品质。

实施时，为了保证油液的流入与流出不能对电磁铁内部的运动部件产生阻力影响，也不能影响电磁阀的动态特性，两个连接孔的设计需要合理。设置连接孔包括第一连接孔7和第二连接孔12，两个连接孔在阀芯组件两侧对称设置，优选地，两个连接孔位于排油口8出口与电磁阀中心的连线上。连接孔的加工位置可以参见图2。

两个连接孔的位置放在排油口的一侧，两个连接孔相对于电磁阀中心轴对称分布，便于加工。连接孔孔径尺寸不易过大或过小，保证油液顺利流入电磁阀内部空间且流速缓慢，油液的流入与流出不会对电磁铁内部的运动部件产生阻力影响，也不会影响电磁阀的动态特性。

电磁铁内部空间各部件的运动以及排油口8的油液流动带动油液自然流入和流出内部空间，流速缓慢不会影响电磁铁内部空间各部件的运动，且能够起到润滑和保护内部空间部件的作用，使内部空间部件不易发生卡紧和锈蚀现象。

为了使排油口8处的低温油液能够顺利流入电磁铁内部，在线圈骨架5与阀体6的接触的两个端面上均加工有圆形凹槽，线圈骨架5端面的圆形凹槽直径大于第一连接孔7与第二连接孔12的距离，使内部空间与第一连接孔7和第二连接孔12连通且线圈骨架5的端面与阀体6之间留出油液流通的空间，便于油液进入内部空间带走电磁阀工作时产生的热量。

为了使电磁铁内部产生的热量通过油液的流动带走，降低电磁线圈4和衔铁14等部件的温度。在线圈骨架5的内圆柱面设置多个线型凹槽，线圈骨架5内圆柱面的线型凹槽连通线圈骨架5的两个端面且多个线型凹槽均匀对称分布。油液在线槽和圆形凹槽内流通，为线圈和线圈骨架降温，带走内部空间的热量。

线圈骨架5两侧端面的圆形凹槽和内圆柱面均匀分布的线型凹槽的具体加工位置，可参见图3线圈骨架的设计原理图。

为了保证流入和流出油液的清洁度，连接孔的流入端和流出端需加装一定精度的过滤网。

为了防止油液的向外泄露，造成污染，电磁铁的端盖部分与外壳之间需要保证密封性。采用电磁铁的端盖部分与外壳之间接缝处涂抹密封胶的方式保证密封性。

电磁阀在工作过程中，电磁阀内部传统的散热方式是通过空气与外壳的对外散热，由于空气的导热系数低，不能满足散热要求，因此，本文通过一种油冷的散热方法，由于油液的导热系数高，能够向外传导更多的热量。并且电磁阀在工作过程中，排油口8的内部会存在一定的压力，油液会从第二连接孔12流入，经过电磁铁的内部腔，再从第一连接孔7流出，通过油液的流动，更能够实现良好的散热，从而提高电磁阀的寿命。

另一方面，本发明实施例提供一种自动变速器电磁阀油冷散热的方法，包括以下步骤：

S1、线圈通入一定的电流，电磁阀的调压阶段，阀芯在衔铁的推动下向下运动，但此时进油口没有完全打开，排油口也没有完全关闭。油液从接油口9进入工作油口即输出口11，而有一部分油液在工作油口的压力下，会从排油口8流出。由于排油口8的内部油液存在一定的压力值，油液流动使两个连接孔处油液存在压力差，因此排油口8油液的一部分油液会从第二连接孔12流入，从第一连接孔7流出，从而带走一部分热量；

S2、当电磁阀完全打开时，接油口9完全打开，排油口8完全关闭；排油口8没有油液流出，排油口8的压力几乎为零，此时，排油口8内部的油液不会完全排出，连接孔及电磁铁内部的油液也会滞留一部分油液，由于油液的导热系数大于空气的导热系数，因此，电磁铁会通过油液向外散出很多热量。

S3、当电磁阀断电时，电磁阀的排油口8会完全打开，此时油液会从工作油口流入排油口8，因此连接孔内的油液又会流动起来，有助于电磁铁快速散热。

与现有技术相比，本实施例提供的一种油冷散热自动变速器电磁阀，通过在电磁铁和排油口8之间加工连接孔，将电磁铁内部空间与电磁阀的排油口8连通，使油液可以在电磁铁内部循环流动，形成通流。通过这种散热方式，能够将电磁铁内的大部分热量带走，降低电磁线圈4和衔铁14等部件的温度，从而避免了电磁阀线圈的过热现象。

由于排油口8内油液油压低且流速缓慢，不但可以将电磁铁内部产生的热量通过油液的流动带走，降低电磁线圈4和衔铁14等部件的温度，还可以对电磁铁内部的运动部件起到润滑作用，从而防止衔铁14的卡紧和电磁线圈4的损坏，有助于提供电磁阀的工作寿命和改善换挡品质。

本发明的油冷散热自动变速器电磁阀，通入电磁铁内部空间的油液不会在电磁铁内部产生作用力，只起冷却和润滑的作用，不会影响电磁铁的动态性能，且能够避免衔铁14的卡紧现象，提高了电磁阀的工作寿命。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动变速器油冷散热电磁阀，其特征在于，包括线圈(4)、线圈骨架(5)、衔铁(14)、阀体(6)和阀芯组件(10)，阀体(6)设有第一连接孔(7)和第二连接孔(12)以及排油口(8)，第一连接孔(7)和第二连接孔(12)用于连通电磁铁内部空间与排油口(8)。

2.根据权利要求1所述的一种自动变速器油冷散热电磁阀，其特征在于，所述第一连接孔(7)和第二连接孔(12)在阀芯组件(10)两侧对称设置。

3.根据权利要求1或2所述的一种自动变速器油冷散热电磁阀，其特征在于，所述线圈骨架(5)的两个端面均加工有圆形凹槽。

4.根据权利要求3所述的一种自动变速器油冷散热电磁阀，其特征在于，所述第一连接孔(7)和第二连接孔(12)与所述圆形凹槽连通。

5.根据权利要求3或4所述的一种自动变速器油冷散热电磁阀，其特征在于，所述线圈骨架(5)的内圆柱面设置多个线型凹槽；所述多个线型凹槽均匀分布。

6.根据权利要求5所述的一种自动变速器油冷散热电磁阀，其特征在于，所述线型凹槽连通线圈骨架(5)的两个端面。

7.根据权利要求6所述的一种自动变速器油冷散热电磁阀，其特征在于，所述第一连接孔(7)和第二连接孔(12)的端口均设置有过滤网；电磁铁的端盖部分与外壳之间接缝处涂抹密封胶。

8.根据权利要求3所述的一种自动变速器油冷散热电磁阀，其特征在于，所述电磁阀还包括：调节螺母(1)、后轭铁(2)、外壳(3)接油口(9)、输出口(11)、密封圈(13)、衔铁(14)、套筒(15)、回位弹簧和端盖。

9.根据权利要求1-8所述的一种自动变速器油冷散热电磁阀的散热方法，具体步骤包括：

S1、线圈通入电流，电磁阀处于调压状态时：阀芯在衔铁的推动下向下运动，此时接油口(9)没有完全打开，排油口(8)也没有完全关闭；油液在电磁阀内部流通并从连接孔流入电磁铁内部空间，带走电磁铁内部空间热量；

S2、电磁阀完全打开时：排油口(8)内部的油液不会完全排出，连接孔及电磁铁内部也会滞留部分油液，由于油液的导热系数大，电磁铁会通过油液向外散发热量；

S3、电磁阀断电时：电磁阀的排油口(8)完全打开，油液从输出口流入排油口(8)，排油口(8)油液流动带动连接孔内的油液流动，带走电磁铁内部热量。

10.根据权利要求9所述的一种自动变速器油冷散热电磁阀的散热方法，其特征在于，对于步骤S1：油液从接油口(9)进入输出口(11)，输出口(11)工作油液的压力使输出口(11)的部分油液从排油口(8)流出；排油口(8)的内部压力使排油口(8)中的部分油液从第二连接孔(12)流入，从第一连接孔(7)流出，带走电磁铁内部空间的热量。