具有自动压力调节特征的两路流动控制螺线管的制作方法
【专利摘要】提供一种电磁阀，该电磁阀具有一个液压本体，该液压本体提供了用于该电磁阀多个磁极中的一个磁极。该液压本体具有一个中央孔，该中央孔提供了一个用于电枢的支承表面，该电枢具有一个整体提升阀芯。该提升阀芯通过一个与该液压本体成整体的阀座而密封。
【专利说明】具有自动压力调节特征的两路流动控制螺线管
[0001]关申请的交叉引用
[0002]本申请是2012年8月31日提交的美国临时申请号61/695，468的PCT国际申请。以上申请的披露内容通过引用结合在此。
发明领域
[0003]本发明涉及电磁阀，尤其是浸没式电磁阀，这些电磁阀可以通过与具有传动液压系统的储能器相连接来使用。
[0004]发明背景
[0005]具有汽车传动装置的大多数机动车辆使用液压系统，该液压系统是使用多个电磁阀来电动控制的。该液压系统通常是通过一个液压泵被供以动力的，该液压泵或者通过与变速器相连的发动机被直接供以动力，或者是经由一个通过电动系统被供以动力的泵而被供以动力的，该电动系统是通过该车辆发动机被供以动力的。在一些自动变速器中，希望在车辆传动系统中提供一个加压流体源，该加压流体源是在与车辆相关联的发动机被启动之前可供使用的。为了提供这种液压能量源，存在两个主要选项。一个选项是提供一个泵，该泵可以通过车辆电动系统被供以动力(由车辆电池被供以动力)。第二个选项是提供一个加压储能器，当发动机运行时该加压储能器可以被蓄能而当重新启动该车辆时该加压储能器保持处于一种能量有待释放的存储状态。希望提供一种可以与储能器系统一起使用的电磁阀，该电磁阀不会使车辆电气系统呈现耗尽而是使其保持蓄能并且该电磁阀可以被快速致动以在车辆初始启动过程中来释放储能器的畜能。
[0006]发明概述
[0007]为了满足以上提到的希望和提供其他优点，提出了本发明的披露。本发明提出了一种电磁阀，该电磁阀具有一个液压本体，该液压本体提供了用于电磁阀的多个磁极中的一个磁极。该液压本体具有一个中央孔，该中央孔提供了用于电枢的一个支承表面，该电枢具有一个整体提升阀芯。该提升阀芯与一个整合到该液压本体的阀座密封。
[0008]附图的简要说明
[0009]从详细的说明和这些附图将更全面地理解本发明，在附图中:
[0010]图1是本发明的优选实施例的电磁阀的截面视图；并且
[0011]图2是图1的一个部分的放大。
[0012]优选实施方式的详细说明
[0013]这个或这些优选实施例的以下说明在本质上仅是示例性的而绝非旨在限制本发明、其应用、或其用途。
[0014]参见图1和图2，提供了根据本发明的一个电磁阀7。电磁阀7具有一个压制的铁磁性壳体10，该铁磁性壳体具有一个总体上圆形的扁平件12以及总体上圆柱形的多个侧壁14。在壳体10中定位有一个包绕非磁性绕线筒18的线圈16。提供一个电动连接器20来选择性地传送电流到该线圈16。在一个具有线圈16和绕线筒18的总体上圆柱形的空腔内定位有一个液压本体22。该液压本体22具有一个中央异径轴向孔24,该中央异径轴向孔提供一个支承表面。本体22是由铁磁性材料制造。本体22还具有一个与传动系统压力相连的第一总体上轴向的端口 26、以及一个与液压储能器相连并且与中央孔24交叉的第二横向或侧端口 28。一个整体锥形座30被定位在第一端口 26与第二端口 28之间。本体22经由其轴向最末端32产生了与该壳体的扁平件12的轴向直接磁性接触。本体22还具有一个整体环形凸缘34，该环形凸缘通常在其径向最末端36与壳体圆柱形侧壁14之间具有一个干扰件以用于径向最优磁性连接。在凸缘34的一个面38上，该本体可以捕获和定位该壳体10内的绕线筒18。如所示出的，本体22形成一个整体通量返回构件40，该通量返回构件通过一个磁通量扼流部44而与一个磁极42磁通量分离。在第一端口 26与第二端口 28之间，更精确地说是在第一端口 26与锥形座30之间有一个第三端口 46，该第三端口具有一个止回阀，该止回阀包括阀座48、止回球构件50和球护圈51。该本体具有三个环形槽52以允许放置多个密封该本体的密封圈54。
[0015]电枢60被可滑动地安装在本体的中央孔24中并且具有一个外径，该外径提供了一个通过本体的支承表面24同轴对齐的表面。该电枢通常是一个铁磁性构件并且具有一个整体形成的提升阀芯62，该提升阀芯具有一个内径64和外径66。该提升阀芯具有一个较浅的锥形阀面68 (该锥形阀面所成的角度与阀座30的相比更接近水平)以确保阀面68的外径边缘最初首先密封。希望该阀68以与中央孔24直径相同的直径来与阀座30接触。以下因素阻止了以上所述希望目标的实现。第一，该提升阀芯最大外径66必须小于中央孔24的直径以允许将电枢60放置在中央孔24中。第二，由于机加工容差，阀面68在几何学上不是完全尖锐的而是在该提升阀芯的顶部具有一个受控半径。因此，提升阀芯接触直径67甚至小于提升阀芯外径66。提升阀芯接触直径67对于中央孔24直径的比率(提升阀芯密封比率)应大于0.95。
[0016]电枢60具有一个异径中央通道70,该异径中央通道与该电枢的一个轴向面72相交。由于中央通道70,电枢轴向面72暴露于第一端口 26的液压压力下。电枢60通过弹簧74而朝向本体的阀座30偏置，该弹簧具有一个抵靠该电枢中提供的弹簧座76的最末端。该电枢具有一个环形槽78，该环形槽中安置有一个压力可压缩密封圈80和一个压力块82。该电枢在轴向面72与第二端口 28之间在轴向上具有的一个横孔81，该横孔与中央通道70以及电枢的外径交叉。横孔81有助于在密封圈80上保持较大的压力差。该电枢还具有一个环形槽，该环形槽具有一个安装在其中的固位夹84。该固位夹固持在一个曲折的通风插入件86中，该通风插入件86典型地由聚合物材料制成并且具有形成于其外周边上的螺旋路径或沟槽88。该螺旋路径致使最后处于电枢60与塞式磁极片90之间的工作区域中的任何流体必须沿着一个曲折路径，这样就阻止了液压流体内的金属刮削片和/或其他金属或者其他污染物传输到达电枢62与磁极片90之间的区域。磁极片90总体上被定位成邻近本体最末端32并且还与壳体的扁平件14接触。典型地磁极片90是由一种铁磁性材料制成并且在本体22内被一个放置在该磁极片的环形槽内的外部密封件92密封。
[0017]一个永磁体94被安装在第一端口 26中，该永磁体还阻止该传输流体内的金属杂质在电枢与磁极片90之间迁移。
[0018]通过将阀座与本体22整合以及通过使电枢由本体中央孔24对准并且通过使提升阀芯与电枢整合，可以保持高水平的同心准确度，从而使尺寸公差引起的泄漏机会减少。
[0019]典型地第二端口 28是与一个储能器相连接。第三端口 46充当一个进料孔口，该进料孔口又与该储能器相连接。在对储能器的进行蓄能操作的过程中，流体流动穿过第一或系统端口 26并且之后使止回球50升起从流动进入储能器(未示出)。典型地，弹簧74和作用在本体中央孔24与提升阀芯62接触直径之间的差动区域上的压力使电枢60向下而保持在其密封位置。当储能器被充分蓄能时，弹簧力使电枢半径保持抵靠该本体锥形座30从而提供一个低泄漏界面。弹簧74具有足够的负载来对抗第二端口 28处的储能器压力，该第二端口作用在本体中央孔24与提升阀芯62接触直径之间的公差区域上。止回球50防止流体经过第三端口 46返回。由于流体被允许流动穿过电枢的中央通道，电枢是平衡的并且由于作用在轴向面72的压力具有的面积大于用来使电枢从阀座上提起的流体压力与弹簧的偏置力之和从而存在一个轻微偏置力。为了使储能器释放能量，线圈16被激活，从而致使电枢60朝磁极片90移动，然后流体从第二端口 28流动到第一或系统端口 26。当积蓄压力大于系统压力时，实体激励环78挤压弹性体密封件80并且迫使其与本体中央孔24接触从而使电枢60外径密封。当电枢被磁性激励螺线管线圈16向上拉动时，密封件80从本体中央孔24被释放并且允许无阻力致动。在释放能量时，非常高的流量可以使磁体94齐平并且将污染物返回到传动系统以通过该传动系统内的过滤器来过滤。
[0020]本发明的说明在本质上仅仅是示例性的，因此，不背离本发明精髓的多种变体是旨在处于本发明的范围之内。这类变体不得被认为是脱离了本发明的精神和范围。
【权利要求】
1.一种电磁阀,包括: 一个铁磁性壳体； 一个线圈，该线圈被定位在所述壳体内； 一个铁磁性液压本体，该铁磁性液压本体被定位在所述线圈内，所述本体具有一个中央孔，该中央孔具有一个轴向支承表面，该轴向支承表面具有第一端口和第二端口以及在所述端口之间的一个整体座，所述本体提供了所述螺线管的通量返回； 被可滑动地安装在所述中央孔内的一个电枢，该电枢具有一个与所述本体中央孔接触的外径表面并且由此被对齐，所述电枢具有一个整体提升阀芯，该整体提升阀芯具有一个大于0.95的密封率，所述电枢具有一个穿过通道，该穿过通道使所述电枢的总体上与所述本体第一端口相对的一个轴向面暴露于所述本体第一端口的液压压力；以及 一个弹簧，该弹簧使所述电枢的所述提升阀芯偏置以防止从所述本体第二端口到所述本体第一端口的流动，直到所述线圈通电。
2.如权利要求1所述的电磁阀，其中所述阀座是圆锥形的。
3.如权利要求2所述的电磁阀，其中所述电枢，其中所述提升阀芯是圆锥形的并且其中所述提升阀芯的角度比所述阀座的角度更浅。
4.如权利要求1所述的电磁阀，其中所述第一端口是在所述本体的一个轴向最末端处并且其中所述第二端口是在所述壳体的一个横孔处。
5.如权利要求1所述的电磁阀，其中所述本体提供了一个通量扼流部。
6.如权利要求1所述的电磁阀，其中所述本体提供了一个与所述壳体的直接磁性接触。
7.如权利要求1所述的电磁阀，其中所述本体具有一个外部凸缘环。
8.如权利要求1所述的电磁阀，其中所述本体具有一个定位在所述第一端口内的永磁体。
9.如权利要求1所述的电磁阀，其中所述本体在所述第一端口与所述阀座之间具有一个第三端口，所述第三端口在其中安装有一个止回阀。
10.如权利要求1所述的电磁阀，其中所述电枢在所述中央通道内具有一个螺旋通风□。
11.如权利要求1所述的电磁阀，其中所述电枢具有一个激励压力，该激励压力使所述电枢与所述本体在所述第二端口与所述电枢的所述相对面之间密封。
12.如权利要求11所述的电磁阀，其中所述电枢在所述电枢轴向面与所述电枢的所述压力激励的密封之间具有一个与所述中央通道以及所述电枢的外径交叉的横孔，以使所述压力激励的密封上的压力差最大
13.如权利要求1所述的电磁阀，其中所述电磁阀进一步包括一个定位在所述本体内总体上与所述本体的一个最末端相邻的磁极片。
14.如权利要求1所述的电磁阀，其中所述本体具有经由一个径向触点和一个轴向触点而与所述壳体的直接磁性接触。
15.—种电磁阀,包括: 一个壳体，该壳体具有一个总体上封闭的末端以及总体上圆柱形的多个侧向末端； 一个线圈，该线圈被定位在所述壳体内； 一个定位在所述线圈内的铁磁性液压本体，该铁磁性液压本体具有与所述壳体轴向和径向直接接触，所述本体具有一个异径中央孔，该异径中央孔具有一个支承表面和一个第一轴向端口以及一个第二侧端口以及一个定位在所述第一与第二端口之间的锥形座，并且所述本体具有一个在所述第一端口与所述锥形座之间的第三端口，所述第三端口其中具有一个止回阀并且其中所述本体具有一个整体连接的通量返回构件，该通量返回构件通过一个通量扼流件而与所述本体的一部分分开； 一个磁极片，该磁极片总体上被定位在所述本体内、邻近所述本体的最末端一个被可滑动地安装在所述本体的所述中央孔内的电枢，该电枢具有一个与所述壳体的所述支承表面接触的一个外径表面，所述电枢具有一个整体提升阀芯，该提升阀芯具有一个比所述锥形座的所述角度更浅的一个圆锥形角度并且其中所述提升阀芯具有一个大于0.95的密封率并且其中所述电枢具有一个通孔，该通孔使总体上与所述第一端口相对的所述电枢的一个轴向面暴露于所述第一端口的液压压力并且其中所述电枢具有一个在所述轴向面与所述第二端口之间的密封构件；以及 一个弹簧，该弹簧使所述电枢提升阀芯朝向所述阀座偏置。
【文档编号】F16K31/06GK104520622SQ201380041163
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2012年8月31日
【发明者】G·R·霍姆斯, J·J·沃特斯瑞德 申请人:博格华纳公司