一种变速箱及其电磁阀

文档序号:1828542 发布日期:2021-11-12 浏览:30次 >En<

阅读说明:本技术 一种变速箱及其电磁阀 (Gearbox and electromagnetic valve thereof ) 是由 袁龙 李超 严军 柯孟龙 郭振戈 于 2021-06-30 设计创作,主要内容包括:本发明属于变速箱电磁阀技术领域,公开了一种变速箱电磁阀,包括:直驱式电磁头、直推阀芯以及阀套;所述阀套上开设有多个进液窗口以及相配合的多个出液窗口;所述直推阀芯包括:芯轴以及多个密封盘;所述多个密封盘沿所述芯轴的轴向间隔设置在所述芯轴上,且相邻两个所述密封盘间设置有流道;所述阀套固定在所述直驱式电磁头上,所述芯轴的第一端与所述直驱式电磁头的推杆头相连;所述芯轴和所述多个密封盘可滑动地嵌于所述阀套内,用于启闭所述多个进液窗口和所述多个出液窗口。本发明提供的变速箱电磁阀能够实现在小的阀芯行程的条件下,实现大流量小流阻电磁阀,降低冷却系统电子油泵的负载,提升冷却系统零部件的可靠性并实现节能减排。(The invention belongs to the technical field of gearbox electromagnetic valves, and discloses a gearbox electromagnetic valve, which comprises: the direct-drive electromagnetic valve comprises a direct-drive electromagnetic head, a direct-drive valve core and a valve sleeve; the valve sleeve is provided with a plurality of liquid inlet windows and a plurality of liquid outlet windows which are matched with each other; the direct push valve core comprises: a mandrel and a plurality of sealing discs; the sealing discs are arranged on the mandrel at intervals along the axial direction of the mandrel, and a flow channel is arranged between every two adjacent sealing discs; the valve sleeve is fixed on the direct-drive electromagnetic head, and the first end of the core shaft is connected with a push rod head of the direct-drive electromagnetic head; the mandrel and the sealing discs are slidably embedded in the valve sleeve and used for opening and closing the liquid inlet windows and the liquid outlet windows. The electromagnetic valve of the gearbox provided by the invention can realize a large-flow small-flow-resistance electromagnetic valve under the condition of a small valve core stroke, reduce the load of an electronic oil pump of a cooling system, improve the reliability of parts of the cooling system and realize energy conservation and emission reduction.)

一种变速箱及其电磁阀

技术领域

本发明涉及变速箱电磁阀技术领域,特别涉及一种变速箱及其电磁阀。

背景技术

变速箱电磁阀产品,多数属于小流量高流阻电磁阀;主要适应传统自动变速箱的压力油路应用需求,满足高压力的情况下达成流量需求。由于传统变速箱冷却系统一般不使用电磁阀,因此现有的变速箱电磁阀主要为2~3mm的短行程的电磁铁,配合阀芯,只能形成较小的通流截面积,所以导致目前常用的电磁阀均为小流量高流阻电磁阀。但是现有的变速箱冷却润滑系统在某些工况下,需要高流量,这就导致流阻也处于高水平,极大的增加了负载,也影响了冷却系统的工作效率和可靠性。

发明内容

本发明提供一种变速箱及其电磁阀,解决现有技术中变速箱电磁阀的小流量大流阻特性影响冷却系统的工作效率和可靠性的技术问题。

为解决上述技术问题,本发明提供了一种变速箱电磁阀,包括:直驱式电磁头、直推阀芯以及阀套;

所述阀套上开设有多个进液窗口以及相配合的多个出液窗口;

所述直推阀芯包括:芯轴以及多个密封盘;

所述多个密封盘沿所述芯轴的轴向间隔设置在所述芯轴上,且相邻两个所述密封盘间设置有流道;

所述阀套固定在所述直驱式电磁头上,所述芯轴的第一端与所述直驱式电磁头的推杆头相连;

所述芯轴和所述多个密封盘可滑动地嵌于所述阀套内,用于启闭所述多个进液窗口和所述多个出液窗口。

进一步地,所述直推阀芯还包括:弹簧;

所述弹簧的第一端抵靠在所述芯轴的第二端上,所述弹簧的第二端固定在所述阀套的内壁上。

进一步地,所述直推阀芯还包括:底座;

所述底座固定在所述阀套内,所述弹簧的第二端抵靠在所述底座上。

进一步地,所述底座上设置有第一限位凸台,所述弹簧的第二端套接在所述第一限位凸台上。

进一步地,所述芯轴的第二端开设有第二限位凸台,所述弹簧的第一端套接在所述第二限位凸台上。

进一步地,所述直驱式电磁头上设置有密封法兰,阀套固定在所述密封法兰上。

进一步地,所述密封法兰上设置有密封圈。

进一步地,所述密封法兰的板面上开设有环形的密封凹槽,所述密封圈嵌于所述密封凹槽内。

进一步地,所述进液窗口和所述出液窗口的宽度2~3mm。

一种变速箱,包括:任一项所述的变速箱电磁阀。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

本申请实施例中提供的变速箱及其电磁阀,通过在阀套上开设多对进液窗口和出液窗口,并在直推阀芯的芯轴上间隔设置多个密封盘,用于启闭所述多对进液窗口和出液窗口,从而在较小的阀芯行程的情况下,仍然能够获得较大的流道面积,从而实现大流量,小流阻电磁阀结构,满足变速箱冷却系统的需求;从而当油温上升到一定程度,到变速箱的流量能够按需提升,同时控制电磁阀产生较小的流阻来降低电子油泵的负载,提升冷却系统零部件的可靠性,提升冷却系统工作效率和可靠性,并可达到节能减排的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的变速箱电磁阀的结构示意图;

图2为图1中的变速箱电磁阀的直推阀芯的结构示意图;

图3为图1中的变速箱电磁阀的阀套的结构示意图;

图4为图1中的变速箱电磁阀的常开电磁阀状态;

图5为图1中的变速箱电磁阀的常闭电磁阀状态;

图6为图1中的变速箱电磁阀的PWM占空比电流控制示意图;

图7为图1中的变速箱电磁阀的阀芯高频振颤控制示意图。

其中,附图标记:

10-直驱式电磁头,11-密封法兰,20-阀套,21-进液窗口,30-直推阀芯,31-推杆头,32-密封盘,33-芯轴,34-流道,35-弹簧,36-底座。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

需要说明的是,本申请实施例中所有方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

下面结合附图并参考具体实施例描述本申请。

本申请实施例通过提供一种变速箱及其电磁阀,解决现有技术中变速箱电磁阀的小流量大流阻特性影响冷却系统的工作效率和可靠性的技术问题。

为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明,应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明,而不是对本申请技术方案的限定,在不冲突的情况下,本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参见图1,图2和图3,一种变速箱电磁阀,包括:直驱式电磁头10、直推阀芯30以及阀套20;构成直驱式电磁阀结构,通过直驱式电磁头10驱动直推阀芯30轴向往复运动,实现阀体的启闭控制。

所述阀套20上开设有多个进液窗口21以及相配合的多个出液窗口;本实施例中,将所述出液窗口和所述进液窗口21的数量设置成4~6个。

所述直推阀芯30包括:芯轴33以及多个密封盘32;所述多个密封盘32沿所述芯轴的轴向间隔设置在所述芯轴33上,且相邻两个所述密封盘32间设置有流道34;所述阀套20固定在所述直驱式电磁头10上,所述芯轴33的第一端与所述直驱式电磁头10的推杆头31相连;所述芯轴33和所述多个密封盘32可滑动地嵌于所述阀套20内,用于启闭所述多个进液窗口21和所述多个出液窗口。

也就是说,通过所述多个密封盘32统一由所述芯轴33驱动,同步启闭控制所述多个进液窗口21和所述多个出液窗口,从而相对于现有的电磁阀,获得倍增的流通截面积,从而获得大流量的同时还能够保持较低的流阻,以满足变速箱冷却系统的应用需求。

值得强调的是,由于变速箱电磁阀的规格较小,其阀芯行程往往只有2~3mm,因此现有的变速箱电磁阀的流通截面积也始终处于较低水平。但是,本申请中,阀芯同样是小行程,但是通过改良所述直推阀芯30和所述阀套20的结构和配合关系,实现了流通截面积的调整范围的倍增,从而提升了流量的调整范围,且流阻也始终能够维持在较低水平,满足变速箱冷却系统的各种工况需求。

具体来说,在混合动力变速箱的冷却润滑系统中,例如双电机冷却油路中,当在低温环境时双电机的冷却流量需求水平较低,此时可通过控制电磁阀来关闭油路,使得电子油泵泵出的油集中去满足变速箱轴承润滑需求,降低对电子油泵的功率和扭矩需求;当油温上升到变速箱的双电机需要提升冷却流量时,电磁阀调整开度,此时双电机的流经流量相对倍增提升,此时流阻并不会大幅提升,使得电子油泵的负载也处于较低水平,从而提升冷却系统零部件的可靠性,并可达到节能减排的目的。

为了保证直推阀芯30的动作姿态的可靠性,所述直推阀芯30还包括:弹簧35;所述弹簧35的第一端抵靠在所述芯轴33的第二端上,所述弹簧35的第二端固定在所述阀套20的内壁上;从而提供一个弹性支撑力,吸收各向摆动,保证密封性能和到位控制精度。

所述直推阀芯30还包括:底座36;所述底座36固定在所述阀套20内,所述弹簧35的第二端抵靠在所述底座36上。从而通过所述底座36提供一个稳定的弹簧支撑面,保证所述弹簧35的伸缩动作的可靠性。同时也能够避免所述弹簧35的第二端不均匀施力作用在所述阀套20的端部,导致阀套20的不均匀受力的破损风险。

进一步地,所述底座36上设置有第一限位凸台37,所述弹簧35的第二端套接在所述第一限位凸台37上。从而实现所述弹簧35的第二端的径向限位和轴向导向,保证所述弹簧35的伸缩姿态。

相类似的,所述芯轴33的第二端开设有第二限位凸台,所述弹簧35的第一端套接在所述第二限位凸台上。

为了适配电磁阀结构的固定,所述直驱式电磁头10上设置有密封法兰11,阀套20固定在所述密封法兰11上。所述密封法兰11可与变速箱缸体固定相连。

为了提升密封性,所述密封法兰11上设置有密封圈。

进一步地,所述密封法兰11的板面上开设有环形的密封凹槽,所述密封圈嵌于所述密封凹槽内,保证密封的可靠性。

本实施例中,所述进液窗口21和所述出液窗口的宽度2~3mm。相应的,每个所述密封盘32的厚度只有2~3mm,油口对的数量越多,对应的在相同入口油压下,假设有若干个油口对,可流通的流量是单个油口对在相同入口压力下数倍的流量,相应的流阻只有同样数倍大小流量流经单个阀口流阻的数倍分之一。

参见图6和图7,本实施例还提供一种线性控制开度的方法,用于调整流量。

具体来说,通过占空比控制方法对以一定频率加在所述直驱式电磁头10上的电压信号进行占空比控制,利用控制开关电路的接通和关闭的百分比率大小,实现了对用电器件上的电压信号的电压平均值的控制,从而最终实现了对流经所述直驱式电磁头10的电流控制。

具体到电磁阀的电磁头控制,可以通过电压PWM控制来线性调节电磁头的电流大小,从而可以调节电磁铁和阀芯的运动行程在0到2~3mm之间线性调节,进而可以主动线性所述进液窗口21和所述出液窗口的开度,最终目的是线性控制电磁阀输出的流量和油压。

还可进行电磁阀的振颤控制,在电磁阀不动作时,通以0±50mA的方波电流,让所述直推阀芯30在初始位置高频来回往复运动,从而可以保证在需要阀芯开始运动时,阀芯的动摩擦力小于静摩擦力,提高响应速度,在施加目标电流时,同样也是在目标电流基础上增加±50mA的方波振颤电流,让阀芯一直都处于高频振颤运动,提升响应速度和减小摩擦力。

本申请实施例提供的电磁阀的流量范围加大,并减小了流阻。对比在先的电磁阀参数,可以实现诸如流量8L/min,流阻<50kpa的性能表现,极大地降低了电磁阀的通流流阻。

本实施例还提供一种变速箱,包括:任一项所述的变速箱电磁阀。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

本申请实施例中提供的变速箱及其电磁阀,通过在阀套上开设多对进液窗口和出液窗口,并在直推阀芯的芯轴上间隔设置多个密封盘,用于启闭所述多对进液窗口和出液窗口,从而在较小的阀芯行程的情况下,仍然能够获得较大的流道面积,从而实现大流量,小流阻电磁阀结构,满足变速箱冷却系统的需求;从而当油温上升到一定程度,到变速箱的流量能够按需提升,同时控制电磁阀产生较小的流阻来降低电子油泵的负载,提升冷却系统零部件的可靠性,提升冷却系统工作效率和可靠性,并可达到节能减排的目的。

在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。

另外,在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本申请要求的保护范围之内。

在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合

尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

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