端部供油的机油控制阀的制作方法

本发明涉及用于可变气门正时(Variable Valve Timing，简称VVT)系统的机油控制阀(Oil Control Valve，简称OCV)领域，特别是涉及一种端部供油的机油控制阀。

背景技术：

机油控制阀是可变气门正时系统的核心部件之一。现有机油控制阀按供油方式分为端部供油的机油控制阀和侧面供油的机油控制阀两种。

如图1所示，现有一种端部供油的机油控制阀包括比例电磁铁1和液压体2两个部分。其中，液压体2包含阀体3、可移动地位于阀体3内的活塞4、以及过滤器5，阀体3具有位于轴向端部的进油口I。

结合图1至图2所示，过滤器5具有环形主体部6、以及固设于环形主体部6上的滤网7，环形主体部6套设在阀体3设有进油口I的端部上，滤网7位于进油口I的外侧，用于将液压油中的杂质过滤掉。

液压油经过滤器5过滤后，自进油口I流向阀体3内，然后自机油控制阀的油口(未标识)依次流向凸轮轴、相位调节器(未图示)。机油控制阀根据发动机ECU发出的控制指令通过控制活塞4位于不同位置来选择连接至相位调节器的不同油路，使相位调节器处于提前、滞后或保持这三个不同的工作状态。

但是，现有端部供油的机油控制阀存在以下不足：机油控制阀工作时，过滤器5的滤网7会受到液压油的循环油压作用，当液压油中的杂质堵在滤网7的滤孔内时，滤网7的弯曲应力会急剧增大，为了保证滤网7不易疲劳断裂，对滤网7的机械强度要求会比较高；另外，当滤网7的滤孔被液压油中的杂质严重堵塞时，过滤器5的过滤作用大大降低，仅有少量液压油甚至几乎没有液压油能供应至凸轮轴和相位调节器，即无法满足供油要求，导致可变气门正时系统的性能较差。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是：现有端部供油的机油控制阀对过滤器中滤网的机械强度要求较高，另外，当滤网的滤孔被液压油中的杂质严重堵塞时，过滤器存在失效的风险，导致仅有少量液压油甚至几乎没有液压油能供应至凸轮轴和相位调节器。

为解决上述问题，本发明提供了一种端部供油的机油控制阀，包括：阀体，具有位于轴向一端的进油口；位于所述阀体内的沿轴向依次设置的活塞和呈压缩状态的弹性件，在所述轴向上所述弹性件比活塞更靠近所述进油口；过滤器，用于过滤自所述进油口流向所述阀体内的液压油，所述过滤器包括：环形主体部、以及固设于所述环形主体部上的滤网；所述过滤器位于所述阀体内，所述弹性件在所述轴向上夹压在活塞和环形主体部之间，所述机油控制阀还包括：设置在所述阀体的内壁上的限位部和凹槽，所述限位部位于过滤器面向进油口的一侧，所述凹槽的开口在所述轴向上位于限位部和活塞之间，所述开口在所述轴向上与限位部间隔设置；沿径向贯穿所述环形主体部的油通道；所述滤网上的滤孔畅通时，所述限位部沿指向所述活塞的轴向方向抵靠环形主体部，所述环形主体部靠近进油口的轴向外端部与阀体的内壁接触；所述滤网上的滤孔堵塞以致无法满足供油要求时，所述过滤器在油压作用下可沿所述轴向在所述限位部和活塞之间移动，且所述过滤器移动至所述轴向外端部与所述开口在径向上相对设置时，所述开口与油通道的入口在径向上重叠，使得自所述进油口流入的液压油能依次经由所述凹槽、油通道流向阀体内位于滤网面向弹性件一侧的空间。

可选地，所述油通道沿指向所述活塞的轴向方向未贯穿所述环形主体部。

可选地，所述油通道沿指向所述活塞的轴向方向贯穿所述环形主体部。

可选地，所述环形主体部包括：环形基部，所述滤网固设于所述环形基部上；若干沿所述环形基部的周向间隔排列的导向支脚，所述导向支脚自环形基部的轴向端面沿轴向向活塞突伸，周向上相邻两个所述导向支脚之间的间隔构成所述油通道。

可选地，所述导向支脚在阀体的径向上面向所述内壁的表面具有倾角， 使得所述表面与环形主体部的中轴线之间的距离在指向活塞的轴向方向上以线性递减的方式变化。

可选地，所述倾角为2°至3°。

可选地，所述限位部为卡簧，所述阀体的内壁上设有卡槽，所述卡簧嵌设在卡槽内。

可选地，所述凹槽为环绕阀体的中轴线的环形凹槽，所述开口在所述轴向上与活塞间隔设置；所述轴向外端部与所述开口对准时，所述环形主体部远离进油口的轴向内端部与阀体的内壁接触。

可选地，所述弹性件为螺旋弹簧。

可选地，所述环形主体部在轴向上面向活塞的端面设有环形限位槽，所述限位槽沿环形主体部径向向内的方向贯穿环形主体部，所述螺旋弹簧的一端位于限位槽内。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

当滤网的滤孔堵塞以致无法满足凸轮轴和相位调节器的供油要求时，环形主体部会在进油口处的液压油的油压作用下沿指向活塞的轴向方向移动，当环形主体部移动至环形主体部的轴向外端部与阀体的内壁分离、并与凹槽的开口在径向上相对设置时，该开口与油通道的入口在径向上重叠，自进油口流入的液压油依次经由凹槽、环形主体部上的油通道流向阀体内位于滤网面向弹性件一侧的空间，这样一来，即使液压油无法经由滤网流向阀体内，也能经由连通的凹槽和油通道流向阀体内，使得液压油仍能正常供应至凸轮轴和相位调节器，满足了供油要求、提高了可变气门正时系统的性能。另外，当液压油中的杂质堵在滤网的滤孔内时，阀体内的过滤器可以通过轴向移动来吸收一部分液压油的冲击能量，减小滤网所受弯曲应力，降低了对滤网的机械强度要求。

附图说明

图1是现有一种端部供油的机油控制阀的轴向剖面图；

图2是图1所示机油控制阀中过滤器的立体图；

图3是本发明的第一实施例中端部供油的机油控制阀的轴向剖面图；

图4是图3中P区域的局部放大图；

图5是图3所示机油控制阀中过滤器的立体图；

图6是图3所示机油控制阀中过滤器的滤网被严重堵塞以致无法满足供油要求时液压油的流向示意图；

图7是图5所示过滤器的平面示意图；

图8是本发明的第二实施例中过滤器的立体图；

图9是图8所示机油控制阀中过滤器的滤网被严重堵塞以致无法满足供油要求时液压油的流向示意图。

具体实施方式

技术术语说明：在本发明的技术方案中，“轴向”是指阀体的轴向。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

第一实施例

如图3所示，本实施例的机油控制阀包括比例电磁铁A和液压体B两个部分。其中，比例电磁铁A包含可动电枢1。液压体B包含阀体2，阀体2的轴向一端与比例电磁铁A固定连接，轴向另一端具有进油口I。阀体2内设有在轴向上由内向外(即自比例电磁铁A至进油口I的方向)依次排列的推杆3、活塞4、弹性件5、过滤器6。推杆3的一端与可动电枢1固定连接、另一端与活塞4固定连接。弹性件5呈压缩状态地夹压在活塞4和过滤器6之间，在本实施例中，弹性件5为螺旋弹簧，在本实施例的变换例中，弹性件5也可以为其他种类的弹簧或能发生弹性形变的弹性部件。过滤器6用于过滤自进油口I流向阀体2内的液压油。

结合图4至图5所示，过滤器6包括环形主体部60、以及固设于环形主体部60上的滤网61，环形主体部60与弹性件5的一端相抵。环形主体部60包括环形基部62、若干沿环形基部62的周向间隔排列的导向支脚63，导向支脚63自环形基部62的轴向端面沿轴向向活塞4突伸，周向上相邻两个导 向支脚63之间的间隔构成油通道64，油通道64不仅沿环形主体部60的径向贯穿环形主体部60，还沿指向活塞4的轴向方向贯穿环形主体部60。

阀体2的内壁上设有限位部20和凹槽21，限位部20位于过滤器6面向进油口I的一侧，凹槽21的开口22在所述轴向上位于限位部20和活塞4之间，开口22在所述轴向上与限位部20间隔设置。过滤器6可沿所述轴向在限位部20和活塞4之间移动，即，过滤器6在阀体2内移动时，限位部20和活塞4会限定过滤器6的移动行程，当过滤器6移动至与限位部20或活塞4沿轴向相抵时，无法再继续移动。

如图4所示，当滤网61的滤孔畅通时，环形主体部60在弹性件5的作用下与限位部20沿所述轴向相抵，环形主体部60靠近进油口I的轴向外端部与阀体2的内壁接触，自进油口I流入的液压油按照图中虚线箭头所示方向经由滤网61流向阀体2内。

结合图4至图6所示，当滤网61的滤孔被液压油中的杂质堵塞以致无法满足凸轮轴和相位调节器的供油要求时，环形主体部60和滤网61在进油口I处的液压油的油压作用下可克服弹性件5的作用力沿指向活塞4的轴向方向移动。当环形主体部60移动至环形主体部60的轴向外端部与阀体2的内壁分离(即不再接触)、并与开口22在径向上相对设置时，开口22与油通道64的入口在径向上重叠，自进油口I流入的液压油按照图6中虚线箭头所示方向依次经由凹槽21、环形主体部60上的油通道64流向阀体2内位于滤网61面向弹性件5一侧的空间，这样一来，即使液压油无法经由滤网61流向阀体2内，也能经由连通的凹槽21和油通道64流向阀体2内，使得液压油仍能正常供应至凸轮轴和相位调节器，满足了供油要求，提高了可变气门正时系统的性能。另外，当液压油中的杂质堵在滤网61的滤孔内时，阀体2内的过滤器6可以通过轴向移动来吸收一部分液压油的冲击能量，减小滤网61所受弯曲应力，降低了对滤网61的机械强度要求。

如图6所示，在本实施例中，凹槽21为环绕阀体2的中轴线的环形凹槽，凹槽21的开口22在所述轴向上与活塞4间隔设置，凹槽21的截面为矩形。根据前面所述可知，在环形主体部60移动至环形主体部60的轴向外端部与开口22在径向上相对设置时，环形主体部60的轴向外端部因与阀体2的内 壁分离而悬置，为了防止过滤器6会在液压油的油压作用下沿径向发生晃动，在本实施例中，环形主体部60的所述轴向外端部与开口22在径向上相对设置的位置下，环形主体部60远离进油口I的轴向内端部与阀体2的内壁接触，使得阀体2的内壁可以对环形主体部60起到一定的支撑和限位作用。在本实施例的变换例中，凹槽21的截面也可以设置为其他形状，如梯形、三角形等，在本发明的技术方案中，对凹槽21的形状并不做限制。

在本实施例中，结合图6至图7所示，导向支脚63在阀体2的径向上面向所述内壁的表面630具有倾角C，使得表面630与环形主体部60的中轴线之间的距离，在指向活塞4的轴向方向上以线性递减的方式变化。在环形主体部60沿靠近活塞4的轴向方向移动时，因导向支脚63的表面630具有一定倾角，导向支脚63靠近活塞4的轴向端部可以更容易进入阀体2内位于凹槽21轴向内侧(即靠近活塞4的一侧)的空间，避免了因导向支脚63与凹槽21的侧壁210沿轴向相抵，而无法进入阀体2内位于凹槽21轴向内侧空间的问题。

导向支脚63上倾角C不能过小，否则还是存在导向支脚63无法进入阀体2内位于凹槽21轴向内侧的空间的风险，但是，倾角C也不能过大，否则在导向支脚63进入阀体2内位于凹槽21轴向内侧的空间之后，存在导向支脚63进入活塞4所围成空间内的风险。经研究发现，优选地，导向支脚63上倾角C设置为2°至3°，此时能够同时将上述两个风险降至最低。

结合图5至图6所示，在本实施例的变换例中，凹槽21也可以为非环形凹槽，凹槽21的截面也可以为其他形状，如三角形、半圆形、U型等等。可以在阀体2的内壁上设置若干沿周向间隔排列的凹槽21，当环形主体部60移动至环形主体部60的轴向外端部与开口22在径向上相对设置时，所有凹槽21的开口22与所有油通道64的入口逐一在径向上重叠。

当凹槽21为非环形时，在环形主体部60移动至环形主体部60的轴向外端部与开口22在径向上相对设置时，由于环形主体部60的轴向外端部仍与阀体2的内壁存在接触而并非悬置，故此时过滤器6不易在液压油的油压作用下沿径向发生晃动，因而此时无需要求凹槽21的开口22在所述轴向上与活塞4间隔设置。

在本实施例中，环形主体部60在轴向上面向活塞4的端面设有环形限位槽65，限位槽65沿环形主体部60径向向内的方向贯穿环形主体部60，弹性件5的一端位于限位槽65内，限位槽65的侧壁S可以对弹性件5进行径向方向上的限位，防止弹性件5在径向上晃动。

在本实施例中，限位部20为卡簧，阀体2的内壁上设有卡槽66，所述卡簧嵌设在卡槽66内。在组装机油控制阀时，可以先将过滤器6置于阀体2内，再将卡簧嵌设在卡槽66内。在本实施例的变换例中，限位部20也可以为其他结构形式，只要其能在过滤器6的轴向外侧沿指向活塞4的轴向方向抵靠过滤器6即可。

在本实施例的变换例中，环形主体部60上也可以没有设置导向支脚63，油通道64的数量为一个，油通道64沿指向活塞4的轴向方向B贯穿环形主体部60。

第二实施例

第二实施例与第一实施例之间的区别在于：在第二实施例中，结合图8至图9所示，环形主体部60上没有设置导向支脚，所有油通道64沿指向活塞4的轴向方向B未贯穿环形主体部60，即油通道64呈封闭的环形。如图9所示，当环形主体部60移动至环形主体部60的轴向外端部与阀体2的内壁分离、并与开口22在径向上相对设置时，开口22与油通道64的入口在径向上重叠，自进油口I流入的液压油按照图6中虚线箭头所示方向依次经由凹槽21、环形主体部60上的油通道64流向阀体2内位于滤网61轴向内侧的空间。

在本实施例中，油通道64的截面为矩形，在其他实施例中，油通道64的形状也可以为锥形等，所述截面是指利用一环形主体部60中轴线所在的平面剖切油通道64所得的面。

在本实施例的变换例中，油通道64可以为环绕环形主体部60中轴线的环形，此时仍然能够实现环形主体部60移动至环形主体部60的轴向外端部与阀体2的内壁分离、并与开口22在径向上相对设置时，开口22与油通道64的入口在径向上重叠。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。