专利名称：变扭离合器作用阀和经改进的机动车辆的自动变速箱及恢复其液力完整性的方法
技术领域：
本发明主要与自动变速箱内液压回路的领域有关，更具体地说，是关于通用汽车4T60-E及其它相似的变速箱内的变扭离合器(以下称“TCC”)作用阀，它将变扭器液压传向TCC作用和释放回路以驱动变扭离合器。
背景技术：
自动变速箱系统的原先设计中有一个液压回路子系统，该子系统至少包括一个液压泵，一个具有液体传导通道或回路的阀体，位于液体回路内的输入和输出口，以及多个所谓的“纺形阀”，因为其形状类似纺线轴。这种纺形阀由经改进的圆柱形活塞组成，活塞交替地打开和关闭阀体内的液体进出口，以此来调节液压回路中自动变速箱用油(以下称“ATF”)的流量和压力，从而驱动变速箱的各个不同的部件。应该理解到，在描述液压回路时，ATF在经过某一具体回路内的节流孔或控制阀时通常会改变名称。
TCC作用和释放回路中ATF渗漏的发生是由于钢的TCC作用阀在铝阀体的配合孔内不断地振荡和摩擦运动而引起的，这导致了变扭器作用压的损失。TCC作用回路内的压力损失导致TCC打滑、变扭器颤抖，最终使变扭器过热和/或烧坏。因此，此项发明的开发着力于解决这些问题和原先设计中的其它一些缺点。
参看示意图，如图1所示，可以看见原先设计中的TCC作用阀300。在原先的设计中，TCC作用阀300是一个线轴形的阀，它包含了一个具有多个控制环槽脊的加长的圆柱活塞335和一个压缩弹簧336。
TCC作用阀300与TCC电磁阀315一起运作，它包含了一个O型环316。TCC电磁阀315是一个ON/OFF型的电磁阀，当功率控制模块(PCM)接通时，它通过点火开关接收它的电压供应。当TCC电磁阀315被断开或关闭时，TCC信号油从电磁阀漏过。当TCC电磁阀315被接上或打开时，它的捧出口关闭，使TCC信号回路压力克服弹簧力和主油路压力，推动TCC调节作用阀300。
图2显示了一个阀体301的图解视图，其内部TCC作用阀300位于图中所示的位置。当TCC电磁阀关闭时，TCC作用阀300在弹簧力和345A处的主油路压力的作用下被置于图2所示的位置。在这个位置上，305处的变扭器输入压进入变扭离合器释放回路350，使液体在阀周围流动，并流入冷却器回路310。当TCC电磁阀315打开时，TCC信号油克服主油路压力和弹簧力来移动阀。当它被驱动时(即移向图2中的右方)，它将345处的受调节的主油路压力导入TCC作用回路330。
在机械磨损的作用下，渗漏最终会在TCC作用回路330内部发展，4T6OE变速箱会表现出变扭器颤抖、变扭器烧坏、离合器失效和/或相关的诊断故障码。这些问题经常是由于原配厂商(以下称“OEM”)的淬火钢材料制成的TCC作用阀300磨损铝制的阀体301而引起的。其结果是TCC作用回路330内的液压损失，需要替换昂贵的阀体301。
发明内容
本发明提供了一种变扭离合器作用阀和经改进的机动车辆的自动变速箱及恢复其液力完整性的方法，它可以降低变速箱内的变扭离合器作用回路内的液压损失。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案首先提供了一种变扭离合器作用阀，其与变速箱阀体一起使用，它根据变扭高合器信号回路中的液压来调节变扭离合器，它包括一个内部至少具有一个环形油封凹槽的作用阀塞，所述的作用阀塞进一步包含一个内部液体通道，与所述的环形油封凹槽和变扭离合器信号回路形成液压连通；一个位于所述的环形油封凹槽内的可扩张封油环，使从变扭器信号回路流经所述的内部液体通道的、与变扭离合器的作用同步变化的液压压迫所述的可扩张封油环由径向往外扩张。
所述的内部液体通道包含一个纵向定位的液体通道，与至少一个径向排列、伸向所述的环形油封凹槽的液体通道形成液压连通。
所述的可扩张封油环是由聚四氟乙烯材料制成的。
所述的可扩张封油环以相对其中间圆周平面的一个斜角被切开，以便于将其安装于所述的环形油封凹槽内，以及便于所述的可扩张封油环在作用循环中向外扩展。
其次又提供了一种变扭离合器作用阀，其在自动变速箱阀体内使用，它根据变扭离合器信号回路中的液压来作用和释放变扭离合器，它包括一个包括主要控制环槽脊的作用阀塞，所述的主要控制环槽脊包括至少一个在其内部的环形油封凹槽；一个置于所述的环形油封凹槽内的耐磨的可扩张封油环；被置于所述的作用阀塞上的密封扩展装置，使所述的可扩张封油环可以根据与所述变扭离合器作用阀的作用循环同步的变扭离合器信号压的变化而进行扩展。
并且又提供一种经改进的变扭离合器作用阀，它与变速箱阀体一起使用，它根据变扭离合器信号回路中压力水平的变化来调节变扭离合器的运行，其改进的地方包括一个内部至少具有一个环形油封凹槽的作用阀塞，所述的作用阀塞进一步包含一个内部液体通道，与所述的环形油封凹槽和变扭离合器信号回路形成液压连通；一个位于至少一个所述的环形油封凹槽内的可扩张封油环，使从变扭器信号回路流经上述的内部液体通道的、与变扭离合器的作用同步变化的液压压迫上述的封油环由径向往外扩张。
还提供了一种经改进的机动车辆的自动变速箱，其内部有一个变扭离合器作用阀通过离合器作用回路与变扭离合器形成液压回路，所述的变扭离合器作用进一步与变扭离合器信号回路形成液压连通，其改进的地方包括一个内部至少具有一个环形油封凹槽的作用阀塞，所述的作用阀塞包含一个内部液体通道，与所述的环形油封凹槽和变扭离合器信号回路形成液压连通，所述的作用阀塞进一步包括一个位于所述环形油封凹槽内的可扩展密封装置，使从变扭器信号回路流经上述的内部液体通道的、与变扭离合器的运行同步变化的液压压迫所述的可扩展密封装置由径向往外扩张。
最后提供了一种恢复自动变速箱阀体内变扭离合器作用回路的液力完整性的方法，其中一个变扭离合器作用阀通过离合器作用回路与变扭离合器形成液压回路，其中的变扭离合器作用阀也与变扭离合器信号回路形成液压连通，所述的方法包括以下的步骤将OEM原配的变扭离合器从阀体上卸下；提供一个替换的变扭离合器作用阀塞，其内部具有一个环形油封凹槽中的内部液体通道形成液压连通；在所述的环形油封凹槽内安装一个可扩展密封装置；将所述的替换作用阀塞放置于阀体内，使从变扭器信号回路流经所述的内部液体通道的、与作用阀的驱动同步变化的液压压迫上述的可扩展密封装置由径向往外扩张。
本发明与现有技术相比，具有以下的显著进步本项发明提供了一个利用聚四氟乙烯材料(比如特氟龙或其它类似材料)制成的可扩张封油环的变扭离合器作用阀，它被装在阀体主要的磨损区域内，防止了变扭离合器作用回路中调节油路压力的损失。并且封油环内的油封凹槽通过一个作用阀塞内的内部ATF通道，与变扭离合器信号回路形成液压连通，因此，当这个变扭离合器作用阀被变扭离合器信号回路压力驱动时，封油环被同时扩张，密封了变扭离合器作用回路，使其在作用循环中达到对变扭离合器最大的ATF压力，进而减少了变扭器颤抖、变扭器烧坏、离合器失效和/或相关的诊断故障码等故障。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述图1被标以“原先的设计”，分解图；
图2被标以“原先的设计”，用位置的TCC作用阀；是通用汽车4T60E变速箱的阀体和所示的TCC作用阀的；是通用汽车4T60E变速箱的阀体的图解视图，显示了在作图3是本发明中的TCC作用阀的分解图，以及通用汽车4T60E变速箱的阀体；图4是本发明中的TCC作用阀塞的纵向截面图；图5是显示本发明中的变速箱阀体内TCC作用阀的放大纵向截面图；图6A是显示可扩张封油环的放大侧视图，图中显示了它的接头切口；图6B是沿着图6A中6B-6B线的俯视图，显示了接头切口与可扩张封油环的中间圆周平面形成的角度定位。
具体实施例方式
图3显示了本发明的替换TCC作用阀总成100。这个TCC作用阀总成100包括了一个作用阀塞110，它具有一个可张大的PTFE(特氟龙)。可扩张封油环102或其它类似的封油环，它被置于孔325内主要的磨损位置以防止ATF渗漏。可扩张封油环102可能包含一个选用的扩张弹簧105，它被置于可扩张封油环内部，与可扩张封油环处于同轴的位置关系。
图4显示了作用阀塞110更加详细的结构特性。作用阀塞110提供了包含可扩展封油装置的结构和特性，包括但不局限于以下的结构。作用阀塞110包含一个主要控制环槽脊115，其内有一个环形油封凹槽108，其具有足够的深度来接纳可扩张封油环102。可扩张封油环102在接头切口(即以斜角切过中间的圆周平面的切口)的横截面上大致是长方形的，如图6A和6B在125处所示的，这样可以便于其在运作时径向的扩张。选用的扩张弹簧105用来支持可扩张封油环102在静止状态(即释放状态)下最小化ATF从TCC作用回路的渗漏。
另外，作用阀塞110具有一个内部的ATF通道来润滑和扩张可扩张封油环102，它包括了一个沿纵向轴-A-的轴向ATF液体通道112，其延伸至一定深度与至少一个径向液体通道114形成液压的连通，而径向液体通道114又与环形油封凹槽108形成液压的连通。在作用循环过程中TCC信号压进入液体通道112，如图5中的方向箭头370所示，流经径向液体通道114，进入环形油封凹槽108，促使可扩张封油环102由径向往外扩张以保持与孔325的接触，因而防止在TCC作用循环中的液压损失。
图4最清楚地显示了一个同轴凹口直径116将主要控制环槽脊115和第一控制环槽脊118连成一体，起到调节ATF的作用，使之流向变扭离合器释放回路350(见图5)。同样，同轴凹口直径120和第二控制环槽脊122连在一起。同轴凹口直径124将第二控制环槽脊122和第三控制环槽脊126连成一体，控制ATF流向冷却器回路310(见图5)。同轴凹口直径128将控制环槽脊126和第四控制环槽脊130连成一体。第四控制环槽脊130包含了一个弹簧套132，压缩弹簧336置于其中。
结合图4、5看，运作中当TCC电磁阀被关闭，当前的TCC作用阀塞110在弹簧力和主油路压力作用下被偏置于图5中所示的释放位置。在这个位置上变扭器输入压进入变扭离合器释放回路350，并使液体在作用阀塞110周围流动，进入图中所示的冷却器回路310。相反，当TCC电磁阀打开时，TCC信号压(如图5中365位置处)克服主油路压力和弹簧力将作用阀塞110推动。当作用阀塞110被驱动时(即移向图5中所示位置的左方)，它将受调节的主油路压力(如图5中345位置处)导入TCC作用回路330，变扭器输入油(如图5中355位置处)进入冷却器回路310，并将变扭器释放油(如图5中350位置处)排向出口360。同时，TCC信号压(如图5中365位置处)进入ATF通道112、114，在压力下流动，把可扩张封油环102由径向朝外扩展，以提供在作用循环中和孔325之间最好的密封。
结合图1、3、4看，替换TCC作用阀100的安装步骤是这样将OEM阀300和压缩弹簧336从阀体301内取出。丢弃OEM阀300，但保留原来的压缩弹簧336。在有些应用中，一个具有更高弹性系数的新的压缩弹簧336可能会更好。然后，在替换作用阀塞110上的环形油封凹槽108处加上润滑油，将选用的扩张弹簧105和/或可扩张封油环102装入环形油封凹槽108，使可扩张封油环102的外表面不会高于主要控制环槽脊115的表面。此后，将OEM压缩弹簧336插入第四控制环槽脊130中的弹簧套132内。接着，小心地将组合起来的TCC作用阀100和压缩弹簧336推入阀孔325中，弹簧一端首先进入，如图5所示。
在安装过程中，当可扩张封油环102被推过阀体301内的开孔时，可扩张封油环102完全地处于环形油封凹槽108内是很重要的。接着，安装TCC电磁阀315以及O型环油封316和固定夹头314(图1)。然后，使用一个小的螺丝刀或其它合适的工具，小心地在孔325内滑动替换TCC作用阀100，以确保当前的阀没有在安装中被卡住。
尽管没有在示意图中特别指出，应该理解其它所需的设备和结构部件会被提供，上述的所有部件都会被合理安排和支持以形成一个包含本发明特性的完整和可操作的TCC作用阀机制。
权利要求
1.一种变扭离合器作用阀，其与变速箱阀体一起使用，它根据变扭离合器信号回路中的液压来调节变扭离合器，其特征在于，它包括一个内部至少具有一个环形油封凹槽的作用阀塞，所述的作用阀塞进一步包含一个内部液体通道，与所述的环形油封凹槽和变扭离合器信号回路形成液压连通；一个位于所述的环形油封凹槽内的可扩张封油环，使从变扭器信号回路流经所述的内部液体通道的、与变扭离合器的作用同步变化的液压压迫所述的可扩张封油环由径向往外扩张。
2.如权利要求1所述的变扭离合器作用阀，其特征在于所述的内部液体通道包含一个纵向定位的液体通道，与至少一个径向排列、伸向所述的环形油封凹槽的液体通道形成液压连通。
3.如权利要求1所述的变扭离合器作用阀，其特征在于所述的可扩张封油环是由聚四氟乙烯材料制成的。
4.如权利要求3所述的变扭离合器作用阀，其特征在于所述的可扩张封油环在横截面上是长方形的。
5.如权利要求4所述的变扭离合器作用阀，其特征在于所述的可扩张封油环以相对其中间圆周平面的一个斜角被切开，以便于将其安装于所述的环形油封凹槽内，以及便于所述的可扩张封油环在作用循环中向外扩展。
6.一种变扭离合器作用阀，其在自动变速箱阀体内使用，它根据变扭离合器信号回路中的液压来作用和释放变扭离合器，其特征在于，它包括一个包括主要控制环槽脊的作用阀塞，所述的主要控制环槽脊包括至少一个在其内部的环形油封凹槽；一个置于所述的环形油封凹槽内的耐磨的可扩张封油环；被置于所述的作用阀塞上的密封扩展装置，使所述的可扩张封油环可以根据与所述变扭离合器作用阀的作用循环同步的变扭离合器信号压的变化而进行扩展。
7.如权利要求6所述的变扭离合器作用阀，其特征在于所述的密封扩展装置包括了一个置于所述环形油封凹槽内的扩张弹簧，与上述的耐磨的可扩张封油环处于同轴的位置关系，使之在静态情况下能扩展所述的可扩张封油环。
8.如权利要求6所述的变扭离合器作用阀，其特征在于所述的密封扩展装置包括了一个在上述阀塞里的内部液体通道，与所述的环形油封凹槽形成液压连通，使流经所述的内部液体通道的、与所述变扭离合器作用阀的作用循环同步变化的液压压迫所述的可扩张封油环由径向往外扩张。
9.如权利要求8所述的变扭离合器作用阀，其特征在于所述的内部液体通道包含一个纵向定位的液体通道，与至少一个径向排列、伸向所述环形油封凹槽的液体通道形成液压连通。
10.如权利要求6所述的变扭离合器作用阀，其特征在于所述的可扩张封油环是由聚四氟乙烯材料制成的。
11.如权利要求10所述的变扭离合器作用阀，其特征在于所述的可扩张封油环在横截面上是长方形的。
12.如权利要求11所述的变扭离合器作用阀，其特征在于所述的可扩张封油环以相对其中间圆周平面的一个斜角被切开，以便于将其安装于所述环形油封凹槽内，以及便于所述封油环在变扭离合器运行过程中向外扩展。
13.一种经改进的变扭离合器作用阀，它与变速箱阀体一起使用，它根据变扭离合器信号回路中压力水平的变化来调节变扭离合器的运行，其特征在于，其改进的地方包括一个内部至少具有一个环形油封凹槽的作用阀塞，所述的作用阀塞进一步包含一个内部液体通道，与所述的环形油封凹槽和变扭离合器信号回路形成液压连通；一个位于至少一个所述的环形油封凹槽内的可扩张封油环，使从变扭器信号回路流经上述的内部液体通道的、与变扭离合器的作用同步变化的液压压迫上述的封油环由径向往外扩张。
14.如权利要求13所述的经改进的变扭离合器作用阀，其特征在于所述的内部液体通道包含一个纵向定位的液体通道，与至少一个径向排列、伸向所述环形油封凹槽的液体通道形成液压连通。
15.如权利要求13所述的经改进的变扭离合器作用阀，其特征在于所述的可扩张封油环是由聚四氟乙烯材料制成的。
16.如权利要求15所述的经改进的变扭离合器作用阀，其特征在于所述的可扩张封油环在横截面上是长方形的。
17.如权利要求16所述的经改进的变扭离合器作用阀，其特征在于所述的可扩张封油环以相对其中间圆周平面的一个斜角被切开，以便于将其安装于所述环形油封凹槽内，以及便于所述可扩张封油环在作用循环中向外扩展。
18.一种经改进的机动车辆的自动变速箱，其内部有一个变扭离合器作用阀通过离合器作用回路与变扭离合器形成液压回路，所述的变扭离合器作用进一步与变扭离合器信号回路形成液压连通，其特征在于，其改进的地方包括一个内部至少具有一个环形油封凹槽的作用阀塞，所述的作用阀塞包含一个内部液体通道，与所述的环形油封凹槽和变扭离合器信号回路形成液压连通，所述的作用阀塞进一步包括一个位于所述环形油封凹槽内的可扩展密封装置，使从变扭器信号回路流经上述的内部液体通道的、与变扭离合器的运行同步变化的液压压迫所述的可扩展密封装置由径向往外扩张。
19.如权利要求18所述的经改进的自动变速箱，其特征在于所述的可扩展密封装置包括一个具有长方形横截面的环形油封，它有一个与其中间圆周平面形成一个斜角的切口，以使它能以径向进行扩展。
20.如权利要求18所述的经改进的自动变速箱，其特征在于所述的内部液体通道包含一个纵向定位的液体通道，与至少一个径向排列、伸向上述环形油封凹槽的液体通道形成液压连通。
21.一种恢复自动变速箱阀体内变扭离合器作用回路的液力完整性的方法，其中一个变扭离合器作用阀通过变扭离合器作用回路与变扭离合器形成液压回路，其中的变扭离合器作用阀也与变扭离合器信号回路形成液压连通，所述的方法包括以下的步骤将OEM原配的变扭离合器从阀体上卸下；提供一个替换的变扭离合器作用阀塞，其内部具有一个环形油封凹槽中的内部液体通道形成液压连通；在所述的环形油封凹槽内安装一个可扩展密封装置；将所述的替换作用阀塞放置于阀体内，使从变扭器信号回路流经所述的内部液体通道的、与作用阀的驱动同步变化的液压压迫上述的可扩展密封装置由径向往外扩张。
22.如权利要求20所述的恢复自动变速箱阀体内变扭离合器作用回路的液力完整性的方法，其中安装步骤进一步包括以下几步将所述的作用阀塞插入环形油封的内径中，环形油封具有长方形的横截面中间圆周平面形成一个斜角的切口，以使它能以径向进行扩展；将上述的环形油封滑入与上述环形油封凹槽相一致的位置上。
全文摘要
本项发明介绍了一个调节自动变速箱内变扭离合器的替换变扭离合器作用阀和经改进的机动车辆的自动变速箱及恢复其液力完整性的方法，此项发明提供了一个替换的变扭离合器作用阀，它包括了一个具有可扩张的由聚四氟乙烯(比如特氟龙或其它相似材料)即制成的油封环的作用阀塞，它安装在阀体内的主要磨损位置以降低ATF的渗漏。该作用阀塞也包含了内部的液体通道，其内的通道呈放射状沿径向延伸，与放置可张大的油封环的环形凹槽形成液体的相互连通。不论何时这个变扭离合器作用阀被变扭离合器电磁阀驱动，TCC信号压就会迫使ATF进入作用阀活塞的通道，并进一步促使油封环由径向往外扩展与孔发生接触，使变扭离合器在作用循环过程中最小化ATF的渗漏。
文档编号F16H61/14GK1776262SQ20041009288
公开日2006年5月24日 申请日期2004年11月16日 优先权日2004年11月16日
发明者毛拉·琼·斯黛福德 申请人:索奈克斯工业有限公司