单轴承一件式铁芯螺线管的制作方法
【专利摘要】在此提供了一种螺线管阀组件，该螺线管阀组件包括：一个形成总体上管状封套的铁磁性包壳；与该包壳一体形成并且从其总体上轴向延伸的一个通量管，从而在它们之间限定了并且轴向地延伸了环形空间，该通量管具有与该包壳相连的一个第一部分以及与该第一部分为一体的、与之通过一个通量扼流件而分开的一个第二部分，并且还包括一个电枢，该电枢可滑动地安装在该通量管内并且在该通量管内对齐以使得一个阀构件移动。
【专利说明】单轴承一件式铁芯螺线管
发明领域
[0001]本发明涉及螺线管阀、尤其是用于控制液压控制流体的螺线管阀以及可以浸没在液压流体中而起作用的此类阀。
[0002]发明背景
[0003]汽车的自动变速器典型地具有包括变矩器和离合器在内的多个部件，其中必须对接合状态和脱接合状态进行控制。最初是用流体压力逻辑部件对此类部件进行控制。在大致从1980年代开始的时代，诞生了越来越多由电子逻辑控件来执行对变矩器和离合器的控制的汽车变速器，这些电子逻辑控件利用螺线管阀来控制该液压控制流体，该液压控制流体用于致动或解除该变速器的这些不同的用流体压力来致动的部件的运行。目前，这些螺线管阀中的许多被紧密密封在变速器流体内。因此，这些螺线管致动的阀被浸没在液压流体内。
[0004]在机动车辆变速器中使用的许多螺线管阀具有缠绕在无磁性线轴中的线圈。包封该线圈并且提供了螺线管阀的磁性回路的一部分的是一个包壳。在该线轴的内直径上典型地具有一个通量管和一个磁极件。与一个阀构件接触的一个电枢被可滑动地安装在该通量管和磁极件内。为了将该通量管和磁极件对齐并且为了在该通量管与磁极件之间维持紧密的轴向间隔，提供了 一个无磁性材料对准管。通过回顾PCT专利申请号PCT/US 2010/021924可以发现此类螺线管阀的一个实例。
[0005]由于制造上的变化，单独螺线管阀的电流/力操作可以轻微变化。为了在变速器中实现最佳性能，希望的是对这些螺线管阀进行校准。之前，校准是以机械方式进行的，但已经发现优选的是利用如美国专利7，474，948中揭示的软件方法来实现对这些螺线管阀的校准。当以电气方式来校准螺线管时，希望的是这些螺线管在变速器内的操作在其操作寿命内是尽可能恒定的。如之前提到的，汽车变速器中的螺线管通常浸没在变速器流体中。在车辆的运行过程中并且由于变速器的这些不同的齿轮、轴和轴承的磨损，在变速器流体中产生了作为污染物的金属颗粒。这些污染物通常可能积存在螺线管阀内，因为它们被穿透螺线管阀的磁场所吸引。如之前提到的，大多数螺线管阀具有一个包壳和一个分开的通量管与磁极件。在这些不同部件之间存在界面的情况下，随着时间过去，金属部件可能变得在这些不同部件之间的界面中有积存。当金属部件变得在这些不同部件的界面中有积存时，这些不同部件的通量效率或通量密度可能被改变，由此使得螺线管阀的操作发生变化而与其初始的经校准的设定值不同。希望的是提供一种在浸没式环境中具有与来自该螺线管阀浸没于其中的液压流体中的金属污染物的存在无关地随时间过去更恒定的操作的螺线管阀。
[0006]发明概述
[0007]为了实现以上提到的以及其他的希望，在此给出了本发明的披露。在本发明的一个优选实施例中，提供了具有一个整体式包壳、通量管和磁极件的一种螺线管阀。相应地，消除了该包壳、通量管和磁极件之间的不连续性，并且该螺线管阀的操作随时间逝去是更恒定的。另外，进行了其他操作上的增强，以使得该螺线管阀的通量密度以一种之后将描述的方式得到增强。
[0008]本发明的另外的可应用性领域将从以下提供的详细说明中变得清楚。应该理解，详细的说明和特定的实例在表明本发明的优选实施例的同时，旨在仅用于说明的目的而并非旨在限制本发明的范围。
[0009]附图的简要说明
[0010]从详细的说明和这些附图中本发明将得到更完全地理解，在附图中:
[0011]图1为根据本发明的一种正常为低控制压力的螺线管阀的截面视图；
[0012]图2为根据本发明的一种正常为高控制压力的螺线管阀的截面视图；
[0013]图3为根据本发明的另一种正常为高控制压力的螺线管阀的截面视图；并且
[0014]图4为根据本发明的另一种正常为低控制压力的螺线管阀的截面视图。
[0015]优选实施方式的详细说明
[0016]以下的优选实施方式的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。
[0017]参见图1，一种根据本发明的可浸没螺线管阀7可以具有包括一个液压本体10的一个阀构件。该液压本体10具有一个轴向的总体上管状通路12。该液压本体10具有用于与排出压力或底坑相连的一个横向交叉孔14。该液压本体10另外具有一系列不同心的轴向孔16，这些轴向孔与一个扩大直径部分18相交而提供了与供应压力相连的一个流体路径。提供了一个多维交叉孔20以用于与一个希望的控制压力进行出口 /入口连接。该液压本体10具有一个金属主体22并且具有被一个外部套筒构件24覆盖的一个下尖端，该外部套筒构件具有用于布置多个密封构件(未示出)的多个环形凹槽26和28。
[0018]一个滑阀30被可滑动地安装在管状通路12内，用于控制该控制入口 /出口 20与该供应入口通道16和排出出口 14之间的流体流动。该滑阀30具有一个平台32，该平台还可以交替地将加压供应源16与该控制入口 /出口 20相连接或将排出14与该控制入口/出口 20相连接。该滑阀30被一个弹簧36偏置并且被设置在液压本体10的底部中的一个平衡室38进行压力偏置。
[0019]螺线管阀7还配备有一个铁磁性包壳42。包壳42沿着其下端具有一系列槽缝，这些槽缝用于辅助多个接片44的弯折，这些接片与该液压壳体的一个倾斜部分46接触以将该倾斜部分捕获到该包壳上。该包壳42总体上沿着其下端是开放的并且在其顶端48上是封闭的。包壳42形成了一个总体上管状封套。包壳42可以是机加工而成、深拉而成或锻造而成的。
[0020]一个通量管50与该包壳一体形成并且从其总体上轴向地延伸。该通量管50在其外直径与包壳42的一个内壁之间限定了一个环形的轴向延伸的空间。该通量管50具有一个第一部分52，该第一部分与一个第二磁极件部分54 —体地相连并且与之通过一个通量扼流件56分开。
[0021]由通量管50可滑动地安装并且对齐了一个电枢60。典型地，该电枢将是一种铁磁性材料、在其外直径上涂覆有一种无磁性材料如镍。电枢60具有一个接触陷窝62，以用于防止与该包壳的顶端48的磁性拴接。电枢60还具有一个下部陷窝64，以用于接触滑阀30的一个杆部66并且使得该杆部移动。该电枢还具有一系列的纵向槽缝68,以在该电枢的瞬态运动过程中允许液压流体通过。[0022]一个线圈线轴组件70被定位在包壳42与通量管50之间的这个环形的轴向延伸的空间内。该线圈线轴组件沿着其内直径具有一个任选的肩台72，这个肩台与通量管50的一个对应的任选肩台74相接触。线圈76被致动以便激活电枢60的运动。本领域技术人员众所周知，线轴典型地是由非金属材料制成并且通常对这个部件专门使用一种聚合物材料。该线轴的顶部具有一个压碎塔78。一个通量垫圈80轴向地抵靠该线圈线轴组件70并且沿着上部轴向面82轴向地抵靠通量管50的磁极件部分54的下端。该通量垫圈80将通量管50的磁极件部分的一个轴向端与包壳42通过其径向过盈界面84而机械地相连。一个底部轴向表面86与液压本体10可密封地对接。密封垫圈80的顶部轴向表面82还压缩线轴71并且与该线轴可密封地相接合。
[0023]螺线管7还具有一个行进止挡件90，该行进止挡件是一种无磁性材料如铜丝，其防止了该电枢离开通量垫圈80的底部或者磁性地拴接在该通量垫圈上。提供了一个电气连接器92以用于向线圈76输送电流。螺线管7的激活是通过传输电流穿过这些线圈76而发生的。这个电流将产生一个磁场，这个磁场总体上在通量管50与包壳42相连接的区域内具有其最高电流强度。由于在通量管50与包壳相连接的区域内不存在中断，相对于现有的螺线管并且对于一个给定的固定电流而言，通量密度得到增强；与现有的螺线管组件相比，电枢60的致动力增大。将形成把该包壳的上部部分包封到通量管50之中的一个通量回路。由于该通量扼流件，这个通量回路将跳到电枢中并且接着穿出电枢而到达该磁极件部分54。这个通量回路将致使电枢60试图达到最小磁阻点，因而致使电枢60向下移动而使得形成了 一个从该通量管的上部部分进入电枢中、并且接着从该电枢中出来而进入通量管的磁极件部分54中、向下进入通量垫圈80并且然后返回进入包壳42中的通量回路。电枢60朝向液压本体10的这种向下运动致使该正常为低的螺线管将滑阀30向下推，从而致使平台32将供应入口 16与该控制压力入口 /出口 20相连接。
[0024]参见图2，提供了一个正常为高的螺线管107。螺线管107是正常为高的螺线管是指，在不施加电流时，供应源正常地与控制压力相连接。当螺线管107被致动时，电枢160对抗一个偏置弹簧163的力向上移动。螺线管107的液压本体110与图1的液压本体10类似。滑阀130也与之前描述的滑阀30类似，但是它不具有杆部66。螺线管阀的包壳142的总体上开放端是背离液压本体110向上延伸的。通量管150的通量扼流件156与该通量管150的与液压本体110相反的一端相邻。一个通量垫圈180被设置在包壳142的总体上与液压本体110相反的一端上,并且该通量垫圈也安装了一个电气连接器192。一个托座165被定位在通量垫圈180的孔口内以用于定位该偏置弹簧163。
[0025]参见图3，提供了一个正常为高的螺线管207。螺线管207相对于螺线管7和107的变化之处在于，它具有的液压本体210具有一个带有金属内衬213的外部聚合物部分211。液压本体210的交叉孔220与供应源相连接，并且该控制源与一个轴向入口 /出口 216相连接。由交叉孔214提供了一个排出入口 /出口通路。一个弹簧偏置式滑阀230与一个电枢260经由一个冠状构件264相接合。滑阀207与滑阀7和107的不同之处在于，通量扼流件256是位于通量管250的、某些程度上更靠近包壳242的封闭端248的一端上。包壳的封闭端248具有一个贯穿孔249，以允许布置一个用于该偏置弹簧263的弹簧托座265。按照与螺线管7相类似的方式，一个通量垫圈280抵靠这些通量管250的轴向末端251。通量垫圈280的外部径向边缘284与包壳242具有径向过盈界面，以实现其磁通量连接。也提供了一个行进止挡件290，以便通过与该包壳和通量管的界面的轴向接触来保持该电枢是磁性拴接的。
[0026]螺线管307具有与螺线管207实质上相同的一个液压部分，该液压部分具有的液压本体310带有一个连接到控制压力上的轴向入口 316、以交叉孔320连接到供应源。螺线管307是一个正常为低的螺线管、具有的电枢360在拉动方向上被向下致动，以用于将该控制压力316与供应源370相连接。包壳342的开放端朝向液压本体310。
[0027]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】
1.一种螺线管阀组件，包括: 一个铁磁性包壳,所述包壳形成了一个总体上管状的封套； 一个通量管，该通量管是与所述包壳一体形成的并且从其总体上轴向延伸的，从而在它们之间限定了一个轴向延伸的环形空间，所述通量管具有与所述包壳相连的一个第一部分以及与所述第一部分为一体但与之通过一个通量扼流件分开的一个第二部分； 一个电枢，该电枢可滑动地安装在所述通量管内并且在所述通量管内对齐以使得一个阀构件移动； 一个线圈线轴组件，该线圈线轴组件定位在所述轴向延伸的环形空间内以用于激活所述电枢；以及 一个铁磁性通量垫圈，该铁磁性通量垫圈轴向地抵靠所述通量管并且使得所述通量管与所述包壳通过与所述包壳的径向过盈而磁性地相连接。
2.如权利要求1所述的螺线管阀，其中，所述螺线管阀是可浸没的。
3.如权利要求1所述的螺线管阀，其中，所述通量线圈是位于所述包壳的与所述阀构件相反的一个轴向侧上。
4.如权利要求1所述的螺线管阀，其中，所述通量线圈是位于所述包壳的与所述阀构件相邻的一侧上。
5.如权利要求1所述的螺线管阀，其中，所述通量扼流件是位于所述通量管的与所述阀构件总体上相邻的一端上。
6.如权利要求1所述的螺线管阀，其中，所述通量管上的所述通量扼流件是位于所述通量管的与所述阀构件总体上相反的一端上。
7.如权利要求1所述的螺线管阀，其中，所述通量垫圈对所述线圈线轴组件施加了一个轴向负载。
8.如权利要求1所述的螺线管阀，其中，所述一个用于所述螺线管阀的电连接器被定位在所述通量垫圈上。
9.如权利要求1所述的螺线管阀，其中，所述包壳的顶端安装了一个用于所述螺线管阀的电气连接器。
10.如权利要求7所述的螺线管阀，其中，所述线轴相对于所述通量垫圈具有一个肩台。
11.如权利要求1所述的螺线管阀，其中，该包壳是锻造而成的。
12.如权利要求1所述的螺线管阀，其中，该包壳是深拉而成的。
13.一种螺线管阀组件，包括: 一个液压本体，所述液压本体具有一个总体上轴向管状的通路，该通路具有至少一个入口和一个出口； 一个滑阀，该滑阀可滑动地安装在所述液压本体管状通路内，从而控制所述入口与出口之间的流体流动； 与所述液压本体相连的一个铁磁性包壳，所述包壳形成了一个总体上管状的封套； 一个通量管，该通量管是与所述包壳一体形成的并且是从其总体上轴向延伸的，从而在它们之间限定了一个轴向延伸的环形空间，所述通量管具有与所述包壳相连的一个第一部分以及与所述第一部分为一体但与之通过一个通量扼流件分开的一个第二部分；一个电枢，该电枢可滑动地安装在所述通量管内并且在所述通量管内对齐以使得所述滑阀移动； 一个线圈线轴组件，该线圈线轴组件定位在所述轴向延伸的环形空间内以用于激活所述电枢；以及 一个铁磁性通量垫圈，该铁磁性通量垫圈轴向地抵靠所述通量管并且将所述通量管与所述包壳通过与所述 包壳的径向过盈而磁性地相连接。
【文档编号】H01F7/16GK104040236SQ201380005157
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年1月22日 优先权日:2012年1月30日
【发明者】G·R·霍姆斯, D·C·米尔斯 申请人:博格华纳公司