带有先导压力控制装置的电磁阀组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种带有先导压力控制装置的电磁阀组件（16），所述阀组件包括阀体（20），所述阀体带有内腔（22）以及分别延伸到所述内腔的主要供给口（24）、辅助供给口（26）、控制口（28）和排出口（30）。衔铁组件（16）构造为当线圈通电时在所述内腔中从第一位置移动到第二位置。调节器本体（74）可操作地连接到阀体并且具有定位在所述排出口处的排出通道（80）。调节器本体中的调节阀（86）构造为当所述调节阀上的流体压力不大于先导压力时防止流体从所述排出通道流出，并且当所述调节阀上的流体压力大于所述先导压力时允许流体从所述排出通道流出。所述阀体构造为从所述辅助供给口向所述控制口提供流体。
【专利说明】带有先导压力控制装置的电磁阀组件
【技术领域】
[0001]本实用新型总体上包括用于流体控制的电磁阀组件。
【背景技术】
[0002]流过线圈的电流能够致动电磁阀以生成导致衔铁在阀中移动的电磁场。用于液压控制系统的电磁控制阀能够用于控制压力下的流体，诸如切换发动机气门系统中的间隙调整装置和转换挺柱中的擎子销。
[0003]电磁阀能够被通电以允许流体流经控制通道以到达液压构件。利用加压流体填充控制通道的时间减慢了构件的期望响应。另外，如果允许空气进入控制通道，那么由流体导致的构件的致动可能较慢或者精度较低。
【发明内容】
[0004]公开了一种阀组件，所述阀组件使得能够在控制通道中将先导压力连续地提供给流体致动构件，以便缓解通道中空气的问题并且缩短致动响应时间。在一个实施例中，所述阀组件包括能够选择性地通电的线圈、阀体和衔铁组件。所述阀体限定内腔并且具有各自延伸到所述内腔的主要供给口、辅助供给口、控制口和排出口。衔铁组件构造为当所述线圈通电时在所述内腔中从第一位置移动到第二位置。调节器本体可操作地连接到阀体并且具有定位在所述排出口处的排出通道。调节器本体中的调节阀构造为当所述调节阀上的流体压力不大于预定先导压力时防止流体从所述排出通道流出，并且当所述调节阀上的流体压力大于所述预定先导压力时允许流体从所述排出通道流出。所述阀体和所述衔铁组件构造为当衔铁处于所述第一位置和所述第二位置中的一个时，允许流体在所述预定先导压力下从所述辅助供给口流到所述控制口并且阻止流体从所述主要供给口流到所述控制口。所述阀体和所述衔铁组件构造为当衔铁处于所述第一位置和所述第二位置中的另一个时，允许流体在大于所述预定先导压力的供给压力下从所述主要供给口流到所述控制口。
[0005]在另一个实施例中，阀组件包括能够选择性地通电的线圈、阀体和衔铁组件。阀体限定内腔并且具有主要供给口、辅助供给口、控制口和排出口，这些口的每一个均延伸穿过所述阀体到达所述内腔。所述阀体限定位于所述主要供给口和所述控制口之间的第一阀座，并且限定位于所述控制口和所述排出口之间的第二阀座。所述辅助供给口在所述第一阀座和所述第二阀座之间与所述内腔和所述控制口流体连通。衔铁组件构造为当所述线圈通电时由于磁通而在所述内腔中移动。所述衔铁组件具有第一提升阀和第二提升阀。当所述线圈不通电时，所述第一提升阀构造为就座于所述第一阀座上并且所述第二提升阀构造为远离所述第二阀座。当所述线圈通电时，所述第一提升阀构造为远离所述第一阀座并且所述第二提升阀构造为就座于所述第二阀座上。调节器本体可操作地连接到所述阀体并且具有与所述排出口流体连通的排出通道。定位在所述调节器本体中的调节阀构造为当所述调节阀上的流体压力不大于预定先导压力时阻塞所述排出通道，并且构造为当所述调节阀上的流体压力大于所述预定先导压力时开通所述排出通道。由此，当所述线圈不通电时，允许流体在所述预定先导压力下仅通过所述辅助供给口进入所述控制口，并且当所述线圈通电时，允许流体在大于所述预定先导压力的供给压力下通过所述主要供给口进入所述控制□。
[0006]从以下参考附图对实施本实用新型的最好方式的详细说明中，本实用新型的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是电磁阀组件的沿图3的线1-1的示意剖面图，其示出了处于第一位置的衔铁组件以及处于闭合位置和虚线的打开位置中的调节阀。
[0008]图2是图1的电磁阀组件的示意剖面图，其中衔铁组件处于第二位置。
[0009]图3是图1的电磁阀组件的示意立体图。
[0010]图4是图1至图3的电磁阀组件的阀体的示意侧视图。
【具体实施方式】
[0011]参考附图，其中类似的附图标记在几个视图中表示类似的构件，图1示出了阀组件10，其安装到以虚线示出的发动机气缸体12上并且如本文所述可操作以控制气缸体12中的流体流动。阀组件10能够称为电磁阀组件，因为其包括可通电的线圈14，当该线圈通电时能够生成电磁磁通路径以使衔铁组件16移向极靴18。
[0012]阀组件10包括阀体20，该阀体20带有内腔22，其从阀体20的第一端21延伸到第二端23而延伸通过阀体20。阀体20限定主要供给口 24、辅助供给口 26、控制口 28和排出口 30。主要供给口 24、辅助供给口 26和控制口 28分别从阀体20的外表面32延伸到内腔22。辅助供给口 26逐渐缩减至更窄的、因此比主要供给口 24更加限制流体流动的限制部33。图4示出了辅助供给口 26和限制部33。排出口 30位于阀体20的第二端23。
[0013]阀体20形成第一阀座36和第二阀座38。第一阀座36位于主要供给口 24和辅助供给口 26之间。第二阀座38位于控制口 28和排出口 30之间。因此，辅助供给口 26和控制口 28都位于阀座36、38之间。阀座36、38有效地将内腔22分成供给腔40和控制腔42。
[0014]衔铁组件16包括三个互相连接的单独的构件,这三个构件作为一个单元在内腔22中移动。首先，衔铁组件16包括衔铁44，其尺寸设定为大致填充靠近极靴18的内腔22。衔铁44能够响应于线圈14的通电或断电而在内腔中滑动。极靴18和衔铁44之间的间隙48能够是气隙。通道46允许油随着衔铁44的移动而在供给腔40和间隙48之间移动。
[0015]其次，三件式衔铁组件16包括阀杆50，其以螺纹或者其他方式固定到衔铁44。阀杆50形成第一提升阀52，其构造为当衔铁组件16位于图1所示的第一位置时座靠在第一阀座36上。当第一提升阀52就座时，流体不能经过第一阀座36从供给腔40流动到控制腔42。
[0016]最后，三件式衔铁组件16包括第二提升阀54，其以螺纹、压紧或者其他方式固定到阀杆50的端部。阀杆50的长度足够长从而使得当衔铁组件16位于图1的第一位置时第二提升阀54与第二阀座38隔开。因此，流体能够从控制腔42流经第二阀座38。
[0017]当诸如通过使线圈14通电(或者如果图1中的线圈14通电的话，则通过使线圈14断电)而将衔铁组件16移动到图2的第二位置时，其中如图2所示，衔铁组件16被朝向极靴18拉动，然后第二提升阀54将座靠在第二阀座38上，并且第一提升阀52将与第一阀座36隔开。当第二提升阀54座靠在第二阀座38上时，流体不能从控制腔42流经排出口 30。因为第一提升阀52与第一阀座36间隔开，所以流体能够从主要供给口 24流动到控制腔42和控制口 28。
[0018]阀体20包括管状远端60，其被固定在线圈组件62和螺线管盖64中。安装在极靴18的槽中的密封件61密封该远端60。线圈组件62包括环状线圈14，其缠绕在环状卷线轴65上。模制部分66包围卷线轴65并且装配到管盖64中。环形磁通收集器68容纳于管盖64中并且处于包围衔铁44的阀体20之上。盖70覆盖卷线轴65并且包围极靴18的端部。从管盖64上弯下耳片72而将盖70固定在管盖64中。图3以虚线示出了在弯曲之前处于第一位置72A的耳片72。
[0019]当线圈14诸如通过可操作地连接到线圈14上并且向线圈14施加电压的电池(未示出)而被通电时，电流将流过线圈14，从而生成导致衔铁组件16在内腔22中在第一位置和第二位置之间移动的磁通。在本文所示的实施例中，当线圈14断电时衔铁组件16位于图1的第一位置，并且当线圈通电时位于图2的第二位置。在替代实施例中，衔铁组件16可相对于线圈14不同地定位从而当线圈14通电时衔铁组件16从第二位置移动到第一位置。
[0020]阀组件10还包括调节器本体74，其在远离线圈14的第二端23处被固定到阀体
20。调节器本体74具有内螺纹76，该内螺纹76螺纹连接到阀体20的与排出口 30相邻的外螺纹78上。或者，调节器本体74能够通过粘合、压配合或者其他方式连接到阀体20。
[0021]调节器本体74具有排出通道80，该排出通道80与排出口 30对齐并且延伸通过调节器本体74以到达调节器本体74的终端82。调节器本体74具有位于排出通道80中的阀座84，本文中称为调节阀座。调节阀86位于调节器本体74中。调节阀86包括止回球88以及弹簧90，该弹簧90将止回球88偏压在调节阀座84上。栓塞92构造为就座于排出通道80中。栓塞92具有孔口 94，其允许流体从排出通道80流经栓塞92。栓塞92被构造为将弹簧90支靠在止回球88上。虽然球88和弹簧90被用于调节阀86，但是也可以使用被偏压至闭合位置并且响应于预定压力而打开的其他类型的阀。
[0022]阀组件10能够经由螺栓90 (以虚线示出)或者其他的紧固件被固定到气缸体12，其中螺栓90或其他的紧固件延伸通过安装支架100中的开口 98以将阀组件10固定到气缸体12的阀孔102中。气缸体12具有供给通道104、控制通道106和储槽通道108。供给通道104运载加压流体，诸如来自流体泵中的加压流体。控制通道106将加压流体引导至流体致动构件(未示出)，诸如发动机气门挺柱。储槽通道108通向用于从阀组件10中排出的流体的储槽(未示出)中。储槽流体连接到泵，然后该泵按照需要将流体重新循环到供给通道104中。
[0023]阀体20和调节器本体74被构造为使得当阀组件10被放置在阀孔102中时，主要供给口 24和辅助供给口 26与供给通道104流体连通，并且控制口 28与控制通道106流体连通。
[0024]如图2最好地示出，阀组件10包括位于阀体20的外表面32上的第一环槽110以及也在外表面32上的第二环槽114。调节器本体74具有位于调节器本体74的外表面118上的第三环槽116。第一密封件120处于第一环槽110中，第二密封件122处于第二环槽114中，第三密封件124处于第三环槽116中。各个密封件120、122、124是顺从的/柔性的O形环密封件。也可以使用其他的适当的密封件而不使用O形环密封件。当阀组件10被放置在阀孔102中时，柔性密封件120、122被压缩在阀体20和气缸盖12之间，并且柔性密封件124被压缩在调节器本体74和气缸盖12之间。供给通道104、主要供给口 24和辅助供给口 26位于第一和第二密封件120、122之间。围绕阀体20固定有丝网过滤器126以过滤进入主要供给口 24和辅助供给口 26的流体。控制通道106和控制口 28位于第二和第三密封件122、124之间。密封件120、122、124因此防止气缸体12外部的空气进入到通道104、106、108中，并且有助于确保穿过阀组件10和气缸体12的不同流体路径的完整性。在图4中，从阀体20上移除了密封件120、122以显示槽110、114。
[0025]调节阀86是阀组件10的被动特征件，其与主动致动衔铁组件16 —起起作用，从而当衔铁组件16位于图1的第一位置时保持控制腔42和控制通道106中的预定先导压力。在第一提升阀52座靠在第一阀座36上的情况下，供给流体不能从供给通道104流到控制腔42和控制通道106中。当不希望通过控制通道106提供流体时，诸如当不希望致动与控制通道106连通的流体构件时，衔铁组件16将在第一提升阀52就座的情况下位于第一位置。因此，控制器(未示出)不致动阀组件10。然而，来自于供给通道104的流体能够经由辅助供给口 26进入到控制腔42中，因为辅助供给口 26位于第一阀座36和第二阀座38之间。通过辅助供给口 26进入的流体将从控制腔42流到控制通道106和排出通道80两者中。由于辅助供给口 26中的限制部33，通过辅助供给口 26供给的流体将比供给通道104中的流体的压力低。限制部33的尺寸能够被设定为使得流经限制部33的流体流率等于从阀组件10的下游的控制通道106中泄漏的流率。因此，一旦控制通道106经由辅助供给口26而填充有预定压力下的流体，控制通道106将保持为被该压力下的流体填满。
[0026]预定压力比致动控制通道106下游的流体致动构件所需的压力低。此外，调节阀86构造为保证控制腔42、控制通道106和排出通道80中的压力不会上升到预定压力之上，从而不会意外地致动流体致动构件。特别地，弹簧90具有在如下的情况下使得其被压缩的刚度:当处于比预定压力高的流体压力下的流体作用在止回球88上并且将止回球88移动到虚线所示的打开位置88A时。当止回球88位于打开位置88A的情况下，流体经过阀座84而从控制腔42排出到排出通道80中，并且经由栓塞92中的孔口 94排出。当流体压力以这种方式释放时，弹簧90作用在止回球88上的力将克服流体作用在止回球88上的力而将止回球88移回到所示的闭合位置，从而控制腔42中的压力将返回到不大于预定压力的压力。因此，由于辅助供给口 26与两个提升阀52、54之间的供给腔40流体连通，在衔铁组件16位于图1的第一位置的情况下发生的任何流体压力脉冲(pressure spike)都将通过调节阀86释放。
[0027]当希望致动控制通道106下游的流体致动构件时，经由电连接件(未示出)可操作地连接到线圈14的电子控制器(未示出)控制电池(未示出)以提供使得电流流过线圈14的电压。电连接件能够附接到管件64并且穿过该管件64而延伸到线圈14。衔铁组件16将被拖向极靴18(在图2中向上)，将第一提升阀52抬离第一阀座36并且使得第二提升阀54座靠在第二阀座38上，如图2所示。在衔铁组件16位于图2中的第二位置的情况下，第一供给口 24与图1的控制腔42、控制口 28和控制通道106流体连通，从而处于供给压力下的流体从第一供给口 24提供到控制通道106以致动流体致动构件。当衔铁组件16位于第二位置时，也能够经由辅助供给口 26来提供流体。控制腔42和控制通道106中的压力将由能够经由主要供给口 24通过的较高供给压力决定。
[0028]当衔铁组件16处于图2的第二位置时，调节阀86不会影响控制腔42中的流体压力，因为就坐的第二提升阀52阻止任何流体达到调节阀86。调节阀86因此构造为当调节阀86上的流体压力不大于预定先导压力时防止流体流出排出通道80，并且当调节阀86上的流体压力大于预定先导压力并且衔铁组件16处于第一位置时允许流体流出排出通道80。调节阀86使得控制通道106能够被预填充处于较低的预定先导压力下的流体，这将使得当衔铁组件16被移到第二位置时更快地致动流体构件。
[0029]在附图和说明书中所用的附图标记以及相应的构件或方法步骤如下:
[0030]10 阀组件
[0031]12气缸体
[0032]14 线圈
[0033]16衔铁组件
[0034]18 极靴
[0035]20 阀体
[0036]21阀体的第一端
[0037]22 内腔
[0038]23阀体的第二端
[0039]24主要供给口
[0040]26辅助供给口
[0041]28 控制口
[0042]30 排出口
[0043]32阀体的外表面
[0044]33限制部
[0045]36第一阀座
[0046]38第二阀座
[0047]40供给腔
[0048]42控制腔
[0049]44 衔铁
[0050]46衔铁中的通道
[0051]48 间隙
[0052]50 阀杆
[0053]52第一提升阀
[0054]54第二提升阀
[0055]60 远端
[0056]61 密封件
[0057]62线圈组件
[0058]64 管盖[0059]65环状卷线轴
[0060]66模制部分
[0061]68磁通收集器
[0062]70 盖
[0063]72固定耳片
[0064]72A固定耳片的第一位置
[0065]74调节器本体
[0066]76内螺纹
[0067]78外螺纹
[0068]80排出通道
[0069]82 终端
[0070]84调节阀座
[0071]86调节阀
[0072]88止回球
[0073]88A止回球的打开位置
[0074]90 弹簧
[0075]92 栓塞
[0076]94 孔 口
[0077]96 螺栓
[0078]98 开口
[0079]100安装支架
[0080]102 阀孔
[0081]104供给通道
[0082]106控制通道
[0083]108储槽通道
[0084]110 第一环槽
[0085]114 第二环槽
[0086]116第三环槽
[0087]118调节器本体的外表面
[0088]120第一密封件
[0089]122第二密封件
[0090]124第三密封件
[0091]126丝网过滤器
[0092]虽然已经详细说明了用于实现本实用新型的多个方面的最佳方式，但是本实用新型相关领域中的技术人员将意识到处于所附权利要求的范围内的用于实现本实用新型的多种替代方面。
【权利要求】
1.一种阀组件(10)，所述阀组件(10)包括:能够选择性地通电的线圈(14)；阀体(20)，其限定内腔(22)并且具有各自延伸到所述内腔的主要供给口(24)、辅助供给口(26)、控制口(28)和排出口(30)；衔铁组件(16)，其构造为当所述线圈通电时在所述内腔中从第一位置移动到第二位置；调节器本体(74)，其可操作地连接到所述阀体并且具有定位在所述排出口处的排出通道(80)；调节阀(86)，其定位在所述调节器本体中并且构造为当所述调节阀上的流体压力不大于预定先导压力时防止流体从所述排出通道流出，并且构造为当所述调节阀上的流体压力大于所述预定先导压力时允许流体从所述排出通道流出；以及其中，所述阀体和所述衔铁组件构造为当所述衔铁处于所述第一位置和所述第二位置中的一个时，允许流体在所述预定先导压力下从所述辅助供给口流到所述控制口并且阻止流体从所述主要供给口流到所述控制口 ；并且其中，所述阀体和所述衔铁组件构造为当所述衔铁处于所述第一位置和所述第二位置中的另一个时，允许流体在大于所述预定先导压力的供给压力下从所述主要供给口流到所述控制口。
2.根据权利要求1所述的阀组件，其特征在于，所述调节器本体包括调节阀座(84);并且，所述调节阀包括止回球(88)和弹簧(90)，所述弹簧将所述止回球偏压在所述调节阀座上。
3.根据权利要求2所述的阀组件，还包括:栓塞(92)，其构造为就座于所述排出通道中；其中，所述栓塞具有允许流体流经所述栓塞的孔口(94);以及其中，所述栓塞构造为支撑所述弹簧。
4.根据权利要求1所述的阀组件，其特征在于，所述排出口比所述主要供给口更加远离所述线圈。
5.根据权利要求1所述的阀组件，其特征在于，所述阀体限定位于所述主要供给口和所述控制口之间的第一阀座(36 )和位于所述控制口和所述排出口之间的第二阀座(38 );其中，所述辅助供给口在所述第一阀座和所述第二阀座之间与所述内腔和所述控制口流体连通；其中，所述衔铁组件具有第一提升阀(52)和第二提升阀(54);其中，当所述衔铁位于所述第一位置时，所述第一提升阀构造为就座于所述第一阀座上并且所述第二提升阀构造为远离所述第二阀座；当所述衔铁位于所述第二位置时，所述第一提升阀构造为远离所述第一阀座并且所述第二提升阀构造为就座于所述第二阀座上。
6.根据权利要求5所述的阀组件，其特征在于，所述第一阀座比所述第二阀座更加靠近所述线圈，所述第二阀座比所述第一阀座更加靠近所述排出口。
7.根据权利要求1所述的阀组件，还包括:位于所述阀体的外表面(118)上的第一密封件(120)；位于所述阀体的所述外表面上的第二密封件(122)；位于所述调节器本体的外表面上的第三密封件(124)；其中，所述主要供给口和所述辅助供给口位于所述第一密封件和所述第二密封件之间；所述控制口位于所述第二密封件和所述第三密封件之间。
8.一种阀组件(10)，所述阀组件包括:能够选择性地通电的线圈(14);阀体(20)，其限定内腔(22)并且具有主要供给口(24)、辅助供给口(26)、控制口(28) 和排出口(30)，这些口的每一个均延伸穿过所述阀体到达所述内腔；其中，所述阀体限定位于所述主要供给口和所述控制口之间的第一阀座(36)，并且限定位于所述控制口和所述排出口之间的第二阀座(38);所述辅助供给口在所述第一阀座和所述第二阀座之间与所述内腔和所述控制口流体连通；衔铁组件(16)，其构造为当所述线圈通电时由于磁通而在所述内腔中移动；所述衔铁组件具有第一提升阀(52)和第二提升阀(54);其中，当所述线圈不通电时，所述第一提升阀构造为就座于所述第一阀座上并且所述第二提升阀构造为远离所述第二阀座；当所述线圈通电时，所述第一提升阀构造为远离所述第一阀座并且所述第二提升阀构造为就座于所述第二阀座上；调节器本体(74)，其可操作地连接到所述阀体并且具有与所述排出口流体连通的排出通道(80);以及调节阀(86)，其定位在所述调节器本体中并且构造为当所述调节阀上的流体压力不大于预定先导压力时阻塞所述排出通道，并且构造为当所述调节阀上的流体压力大于所述预定先导压力时开通所述排出通道；由此，当所述线圈不通电时，允许流体在所述预定先导压力下仅通过所述辅助供给口进入所述控制口，并且当所述线圈通电时，允许流体在大于所述预定先导压力的供给压力下通过所述主要供给口进入所述控制口。
9.根据权利要求8所述的阀组件，其特征在于，所述调节器本体包括调节阀座(84);其中，所述调节阀包括止回球(88)和弹簧(90)，所述弹簧将所述止回球偏压在所述调节阀座上。
10.根据权利要求9所述的阀组件，还包括:栓塞(92)，其构造为就座于所述排出通道中；其中，所述栓塞具有允许流体流经所述栓塞的孔口(94);以及其中，所述栓塞构造为支撑所述弹簧。
11.根据权利要求8所述的阀组件，其特征在于，所述排出口比所述主要供给口更加远离所述线圈。
12.根据权利要求8所述的阀组件，还包括:位于所述阀体的外表面(118)上的第一密封件(120)；位于所述阀体的所述外表面上的第二密封件(122)；位于所述调节器本体的外表面上的第三密封件(124)；其中，所述主要供给口和所述辅助供给口位于所述第一密封件和所述第二密封件之间；所述控制口位于所述第二密封件和所述第三密封件之间。
13.根据权利要求12所述的阀组件，与具有孔(102)的气缸体(12)结合；其中，所述气缸体具有各自与所述孔连通的供给通道(104)、控制通道(106)和储槽通道(108);其中，所述阀体和所述调节器本体构造为利用密封至所述气缸体上的所述第一密封件、第二密封件和第三密封件装配在所述孔中，从而所述主要供给口和所述辅助供给口与所述供给通道连通，所述控制口与所述控制通道连通，所述排出口与所述储槽通道连通；所述辅助供给口因此向所述控制通道提供流体；以及 其中，所述辅助供给口构造为比所述主要供给口更加具有限制性。
14.根据权利要求13 所述的阀组件，其特征在于，所述辅助供给口构造为允许基本上以从所述控制通道泄漏的流体速率向所述控制通道供给流体。
15.根据权利要求12所述的阀组件，其特征在于，所述阀体具有第一环槽(110)和第二环槽(114);其中，所述调节器本体具有第三环槽(116)； 其中，所述第一密封件是位于所述第一环槽中的第一O形环； 其中，所述第二密封件是位于所述第二环槽中的第二 O形环；以及 其中，所述第三密封件是位于所述第三环槽中的第三O形环。
【文档编号】F16K11/10GK203431245SQ201320116598
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年3月14日 优先权日:2013年3月14日
【发明者】D·班贝尔, R·A·戴顿 申请人:伊顿公司