CN114562558A - 一种旋转阀及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转阀及车辆，包括阀芯和阀套，阀芯包括高压油段和低压油段，高压油段包括第一进油部和第一泄油部，第一进油部包括第一环槽以及进油槽，进油槽前端与第一环槽连通；第一泄油部包括第二环槽以及第一平面，第一平面后部与第二环槽连通；低压油段包括第二进油部和第二泄油部；阀套沿第一环槽周向设置多个第一进油孔，沿第二环槽周向设置多个第一出油孔，阀套与高压油段对应的位置由前至后依次设有至少三个过孔，至少三个过孔分别对应控制不同器件的功能且至少三个过孔在阀套轴向方向上的投影相互错开；阀套与低压油段对应的位置设有第二进油孔和第二出油孔，其集成多功能于一体，减少阀的数量，降低成本，节省空间。

Description

一种旋转阀及车辆

技术领域

本发明涉及流路控制器件，具体涉及旋转阀及车辆。

背景技术

随着变速器湿式离合器的不断应用，需要采用润滑油驱动离合器的通断、换挡机构的换挡操作以及离合器的冷却。所以润滑油的流量和压力的精度对离合器的通断、换挡及离合器的冷却是至关重要的，需要进行精确的控制。为了实现对离合、换挡、冷却用润滑油的流量和压力的精确控制，变速器中需要布置大量的控制阀：包括用于控制通往离合器油路的通断、用于控制换挡杆的运动方向以及用于控制离合器冷却的阀。而目前为止，离合器的控制阀、换挡杆位置控制阀以及离合器冷却控制阀均采用独立的控制阀，导致液压阀的数量多，使得阀的成本高，占用空间大。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋转阀及车辆，其集成多个功能于一体，减少阀的数量，降低成本，节省空间。

本发明所述的旋转阀，包括阀芯和阀套，所述阀芯位于阀套的阀套内孔内，在旋转式驱动单元的驱动下，阀芯相对阀套作旋转运动，所述阀芯包括依次连接的高压油段和低压油段，所述高压油段包括第一进油部和第一泄油部，所述第一进油部包括设于高压油段外壁前端的第一环槽以及沿高压油段外壁轴向设置的进油槽，所述进油槽前端与第一环槽连通；所述第一泄油部包括设于高压油段外壁后端的第二环槽以及沿高压油段外壁轴向设置的第一平面，所述第一平面后部与第二环槽连通；所述低压油段包括第二进油部和第二泄油部，所述第二进油部为径向贯穿低压油段的通孔，所述第二泄油部为沿低压油段外壁轴向设置的第二平面，所述第二平面后端贯穿低压油段后端与旋转阀外部连通；所述阀套沿第一环槽周向设置多个第一进油孔，阀套沿第二环槽周向设置多个第一出油孔，所述阀套与高压油段对应的位置由前至后依次设有至少三个过孔，所述至少三个过孔分别对应控制不同器件的功能且至少三个过孔在阀套轴向方向上的投影相互错开；所述阀套与低压油段对应的位置设有第二进油孔和第二出油孔，所述第二进油孔和第二出油孔以阀套轴线为中心对称布置。

进一步，所述第一平面边沿与过孔对应的位置设有泄油槽，所述泄油槽与第一平面连通。

进一步，所述进油槽的数量为两个，沿阀芯水平中分面上、下对称布置；所述第一平面和第二平面的数量分别为两个，沿阀芯竖直中分面左、右对称布置。

进一步，所述第二进油部横截面呈条形，所述第二进油孔和第二出油孔的数量均为两个，当转动阀芯至第二进油部两端开口分别与第二进油孔和第二出油孔对齐时，阀套外的低压润滑油通过第二进油孔流入阀芯的第二进油部中，再流经第二进油部，从阀套的第二出油孔流向离合器待冷却位置。

进一步，所述阀芯前端设有与旋转式驱动单元连接的安装部。

进一步，所述过孔由前至后依次为离合器过孔、第一挡位挂入过孔、第一挡位挂出过孔、第二挡位挂入过孔和第二挡位挂出过孔；所述离合器过孔的数量为两个，两个离合器过孔位于阀套的同一横断面上且对称布置；所述第一挡位挂入过孔的数量为两个，两个第一挡位挂入过孔位于阀套的同一横断面上且对称布置；所述第一挡位挂出过孔的数量为两个，两个第一挡位挂出过孔位于阀套的同一横断面上且对称布置；所述第二挡位挂入过孔的数量为两个，两个第二挡位挂入过孔位于阀套的同一横断面上且对称布置；所述第二挡位挂出过孔的数量为两个，两个第二挡位挂出过孔位于阀套的同一横断面上且对称布置。

进一步，所述进油槽内设有连接进油槽两个槽壁的加强件。

一种车辆，包括变速器总成，所述变速器总成包括上述的旋转阀。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果。

1、本发明所述阀芯包括依次连接的高压油段和低压油段，高压油段和低压油段之间相互独立，分别实现不同的功能。所述高压油段包括第一进油部和第一泄油部，所述第一进油部包括设于高压油段外壁前端的第一环槽以及沿高压油段外壁轴向设置的进油槽，液压油通过阀套的第一进油口流向第一环槽，然后流入进油槽，通过转动阀芯，使得阀套上不同位置的过孔与阀芯上的进油槽对齐，从而推动不同器件工作，以实现离合器的通断或挡位换挡动作。当转动阀芯至阀芯上的第一泄油部的第一平面与阀套上的过孔对齐时，器件内的液压油由过孔流向第一平面，再依次流过第二环槽、第一出油孔排出阀套外，完成液压油排出。

2、本发明所述低压油段包括第二进油部和第二泄油部，当转动阀芯至第二进油部两端开口分别与第二进油孔和第二出油孔对齐时，阀套外的低压润滑油通过第二进油孔流入阀芯的第二进油部中，再流经第二进油部，从阀套的第二出油孔流向离合器待冷却位置，实现了离合器的冷却功能。当转动阀芯至第二泄油部与第二进油孔和第二出油孔对齐时，多余的低压润滑油经第二泄油部从旋转阀的后端排出，循环回收利用，同时避免了低压润滑油在阀套的第二进油孔和第二出油孔位置积累。

3、本发明所述旋转阀集成多个功能于一体，相较于现有多个控制阀分别实现对离合、换挡、冷却用润滑油的流量和压力的精确控制，减少了阀的数量，降低了成本，节省了布置空间。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明所述阀芯的结构示意图；

图3是本发明所述阀套的结构示意图；

图4是本发明所述第一进油孔与阀芯的配合示意图；

图5是本发明所述离合器过孔与阀芯的配合示意图；

图6是本发明所述第一挡位挂入过孔与阀芯的配合示意图；

图7是本发明所述第一挡位挂出过孔与阀芯的配合示意图；

图8是本发明所述第二挡位挂入过孔与阀芯的配合示意图；

图9是本发明所述第二挡位挂出过孔与阀芯的配合示意图；

图10是本发明所述第一出油孔与阀芯的配合示意图；

图11是本发明所述第二进油孔和第二出油孔与阀芯的配合示意图。

图中，1—阀芯，11—高压油段，12—低压油段，13—第一进油部，131—第一环槽，132—进油槽，14—第一泄油部，141—第二环槽，142—第一平面，143—泄油槽，15—第二进油部，16—第二泄油部，17—安装部，18—加强件；

2—阀套，21—第一进油孔，22—第一出油孔，23—第二进油孔，24—第二出油孔，25—离合器过孔，26—第一挡位挂入过孔，27—第一挡位挂出过孔，28—第二挡位挂入过孔，29—第二挡位挂出过孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明。

参见图1至图3，所示的旋转阀，包括阀芯1和阀套2，所述阀芯1位于阀套2的阀套内孔内，所述阀芯1前端设有与旋转式驱动单元连接的安装部17，在旋转式驱动单元的驱动下，阀芯1相对阀套2作旋转运动。

所述阀芯1包括前后依次连接的高压油段11和低压油段12，所述高压油段11包括第一进油部13和第一泄油部14，所述第一进油部13包括设于高压油段11外壁前端的第一环槽131以及沿高压油段11外壁轴向设置的进油槽132，所述进油槽132前端与第一环槽131连通。综合考虑进油效率和加工难度，将所述进油槽132的数量设为两个，沿阀芯1水平中分面上、下对称布置。所述第一泄油部14包括设于高压油段11外壁后端的第二环槽141以及沿高压油段11外壁轴向设置的第一平面142，所述第一平面142后部与第二环槽141连通。综合考虑高压油段11的泄油效率和加工难度，将所述第一平面142数量设置为两个，沿阀芯1竖直中分面左、右对称布置。

所述低压油段12包括第二进油部15和第二泄油部16，所述第二进油部15为径向贯穿低压油段12的通孔，所述第二泄油部16为沿低压油段12外壁轴向设置的第二平面，所述第二平面后端贯穿低压油段12后端与旋转阀外部连通。综合考虑低压油段12的泄油效率和加工难度，将所述第二平面的数量设置为两个，沿阀芯1竖直中分面左、右对称布置。

所述阀套2沿第一环槽131周向均匀设置八个第一进油孔21，阀套2沿第二环槽141周向均匀设置八个第一出油孔22。

所述阀套2与高压油段11对应的位置由前至后依次设有离合器过孔25、第一挡位挂入过孔26、第一挡位挂出过孔27、第二挡位挂入过孔28和第二挡位挂出过孔29。所述离合器过孔25的数量为两个，两个离合器过孔25位于阀套2的同一横断面上且对称布置；所述第一挡位挂入过孔26的数量为两个，两个第一挡位挂入过孔26位于阀套2的同一横断面上且对称布置；所述第一挡位挂出过孔27的数量为两个，两个第一挡位挂出过孔27位于阀套2的同一横断面上且对称布置；所述第二挡位挂入过孔28的数量为两个，两个第二挡位挂入过孔28位于阀套2的同一横断面上且对称布置；所述第二挡位挂出过孔29的数量为两个，两个第二挡位挂出过孔29位于阀套2的同一横断面上且对称布置。

所述离合器过孔25、第一挡位挂入过孔26、第一挡位挂出过孔27、第二挡位挂入过孔28和第二挡位挂出过孔29在阀套轴向方向上的投影相互错开，阀芯1转动至不同角度时，使得进油槽132仅与多组过孔中的一个类别的过孔连通，以实现对应功能，避免了相互之间产生干涉。

所述阀套2与低压油段12对应的位置设有第二进油孔23和第二出油孔24，所述第二进油孔23和第二出油孔24以阀套2轴线为中心对称布置。所述阀芯1的第二进油部15横截面呈条形，所述第二进油孔23和第二出油孔24的数量均为两个，当转动阀芯1至第二进油部15两端开口分别与第二进油孔23和第二出油孔24对齐时，阀套2外的低压润滑油通过第二进油孔23流入阀芯1的第二进油部15中，再流经第二进油部15，从阀套2的第二出油孔24流向离合器待冷却位置。当转动阀芯1至第二泄油部16与第二进油孔23和第二出油孔24对齐时，多余的低压润滑油经第二泄油部16从旋转阀的后端排出，循环回收利用，避免了低压润滑油在阀套2的第二进油孔23和第二出油孔24位置积累。

所述第一平面142边沿与过孔对应的位置设有泄油槽143，所述泄油槽143与第一平面142连通，泄油槽143的设置使得泄油过程更平顺，避免了高压液压油对阀芯的冲击。

为了防止因进油槽132轴向延伸长度过大导致阀芯1结构强度降低，在所述进油槽132内设有连接进油槽132两个槽壁的加强件18，提高了阀芯1自身的结构强度，从而保证了阀芯1的工作稳定性。

具体工作时，阀套2固定不动，阀芯1在旋转式驱动单元的驱动下相对阀套2作旋转运动，参见图4至图11，为阀芯1处于某一角度时阀套2上的孔位与阀芯1之间的配合状态。

参见图4，所示的第一进油孔21与阀芯1的配合状态，阀套2周向设置的八个第一进油孔21与阀芯1的第一环槽131位置相对应且两者处于常通状态。

参见图5，所示的离合器过孔25与阀芯1的配合状态，此时阀芯1的进油槽132与阀套2上的离合器过孔25对齐，高压液压油经过阀套2的第一进油孔21流入，进入到阀芯1的第一环槽131中，然后通过进油槽132、离合器过孔25流向离合器，推动离合器动作。

参见图6，所示的第一挡位挂入过孔26与阀芯1的配合状态，此时第一挡位挂入过孔26与泄油缺口143连通，即第一挡位挂入器件的高压液压油将通过第一挡位挂入过孔26进入到阀芯1的第一泄油部14中，流经第一泄油部14的第一平面142后进入高压油段11后端的第二环槽141中，最后通过阀套2上的第一出油孔22从旋转阀中排出。

参见图7，所示的第一挡位挂出过孔27与阀芯1的配合状态，此时第一挡位挂出过孔27与阀芯1的第一泄油部14连通，即第一挡位挂出器件处于泄油状态。

参见图8，所示的第二挡位挂入过孔28与阀芯1的配合状态，此时第二挡位挂入过孔28与阀芯1的第一泄油部14连通，即第二挡位挂入器件处于泄油状态。

参见图9，所示的第二挡位挂出过孔29与阀芯1的配合状态，此时第二挡位挂入过孔29与阀芯1的第一泄油部14连通，即第二挡位挂入器件处于泄油状态。

参见图10，所示的第一出油孔22与阀芯1的配合状态，阀套2周向设置的八个第一出油孔22与阀芯1的第二环槽141位置相对应且两者处于常通状态。

参见图11，所示的第二进油孔23和第二出油孔24与阀芯1的配合状态，此时阀芯1的第二进油部15两端开口分别与第二进油孔23和第二出油孔24对齐，阀套2外的低压润滑油通过第二进油孔23流入阀芯1的第二进油部15中，再流经第二进油部15，从阀套2的第二出油孔24流向离合器待冷却位置。

综上，阀芯1处于图4至图11所示状态时，离合器处于工作状态，第一挡位和第二挡位处于未工作状态。当阀芯1旋转一定角度时，阀芯1上的第一进油部13、第一泄油部14、第二进油部15、第二泄油部16均相对于阀套2上孔位旋转同样的角度，从而实现功能切换。即本发明所述旋转阀集成多个功能于一体，相较于现有多个控制阀分别实现对离合、换挡、冷却用润滑油的流量和压力的精确控制，减少了阀的数量，降低了成本，节省了布置空间。

一种车辆，包括变速器总成，所述变速器总成包括上述的旋转阀。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种旋转阀，包括阀芯（1）和阀套（2），所述阀芯（1）位于阀套（2）的阀套内孔内，在旋转式驱动单元的驱动下，阀芯（1）相对阀套（2）作旋转运动，其特征在于：所述阀芯（1）包括依次连接的高压油段（11）和低压油段（12），所述高压油段（11）包括第一进油部（13）和第一泄油部（14），所述第一进油部（13）包括设于高压油段（11）外壁前端的第一环槽（131）以及沿高压油段（11）外壁轴向设置的进油槽（132），所述进油槽（132）前端与第一环槽（131）连通；所述第一泄油部（14）包括设于高压油段（11）外壁后端的第二环槽（141）以及沿高压油段（11）外壁轴向设置的第一平面（142），所述第一平面（142）后部与第二环槽（141）连通；

所述低压油段（12）包括第二进油部（15）和第二泄油部（16），所述第二进油部（15）为径向贯穿低压油段（12）的通孔，所述第二泄油部（16）为沿低压油段（12）外壁轴向设置的第二平面，所述第二平面后端贯穿低压油段（12）后端与旋转阀外部连通；

所述阀套（2）沿第一环槽（131）周向设置多个第一进油孔（21），阀套（2）沿第二环槽（141）周向设置多个第一出油孔（22），所述阀套（2）与高压油段（11）对应的位置由前至后依次设有至少三个过孔，所述至少三个过孔分别对应控制不同器件的功能且至少三个过孔在阀套（2）轴向方向上的投影相互错开；

所述阀套（2）与低压油段（12）对应的位置设有第二进油孔（23）和第二出油孔（24），所述第二进油孔（23）和第二出油孔（24）以阀套（2）轴线为中心对称布置。

2.根据权利要求1所述的旋转阀，其特征在于：所述第一平面（142）边沿与过孔对应的位置设有泄油槽（143），所述泄油槽（143）与第一平面（142）连通。

3.根据权利要求1或2所述的旋转阀，其特征在于：所述进油槽（132）的数量为两个，沿阀芯（2）水平中分面上、下对称布置；所述第一平面（142）和第二平面的数量分别为两个，沿阀芯（2）竖直中分面左、右对称布置。

4.根据权利要求1或2所述的旋转阀，其特征在于：所述第二进油部（15）横截面呈条形，所述第二进油孔（23）和第二出油孔（24）的数量均为两个，当转动阀芯（1）至第二进油部（15）两端开口分别与第二进油孔（23）和第二出油孔（24）对齐时，阀套（2）外的低压润滑油通过第二进油孔（23）流入阀芯（1）的第二进油部（15）中，再流经第二进油部（15），从阀套（2）的第二出油孔（24）流向离合器待冷却位置。

5.根据权利要求1或2所述的旋转阀，其特征在于：所述阀芯（1）前端设有与旋转式驱动单元连接的安装部（17）。

6.根据权利要求1或2所述的旋转阀，其特征在于：所述过孔由前至后依次为离合器过孔（25）、第一挡位挂入过孔（26）、第一挡位挂出过孔（27）、第二挡位挂入过孔（28）和第二挡位挂出过孔（29）；

所述离合器过孔（25）的数量为两个，两个离合器过孔（25）位于阀套（2）的同一横断面上且对称布置；

所述第一挡位挂入过孔（26）的数量为两个，两个第一挡位挂入过孔（26）位于阀套（2）的同一横断面上且对称布置；

所述第一挡位挂出过孔（27）的数量为两个，两个第一挡位挂出过孔（27）位于阀套（2）的同一横断面上且对称布置；

所述第二挡位挂入过孔（28）的数量为两个，两个第二挡位挂入过孔（28）位于阀套（2）的同一横断面上且对称布置；

所述第二挡位挂出过孔（29）的数量为两个，两个第二挡位挂出过孔（29）位于阀套（2）的同一横断面上且对称布置。

7.根据权利要求1或2所述的旋转阀，其特征在于：所述进油槽（132）内设有连接进油槽（132）两个槽壁的加强件（18）。

8.一种车辆，包括变速器总成，其特征在于：所述变速器总成包括权利要求1~7任一项所述的旋转阀。

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