带自锁功能的电磁阀结构

文档序号:826109 发布日期:2021-03-30 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 带自锁功能的电磁阀结构 (Electromagnetic valve structure with self-locking function ) 是由 梁明曦 陈良 练海年 鲁震 雷霆 于 2019-09-29 设计创作,主要内容包括:本发明涉及发动机零部件技术领域,尤其涉及一种带自锁功能的电磁阀结构。该带自锁功能的电磁阀结构,包括两个电磁阀驱动销、驱动控制机构和液压自锁机构;驱动控制机构与电磁阀驱动销相连,用于带动电磁阀驱动销沿电磁阀驱动销轴向往复运动,以控制电磁阀驱动销插入凸轮轴滑槽或者从凸轮轴滑槽脱离;液压自锁机构设置在电磁阀驱动销周向外侧,用于在一电磁阀驱动销插入凸轮轴滑槽时,锁止另一电磁阀驱动销,或者在一电磁阀驱动销从凸轮轴滑槽脱离时,解锁另一电磁阀驱动销。该电磁阀结构可实现在任一电磁阀驱动销插入凸轮轴滑槽时,锁止另一电磁阀驱动销,避免出现两个电磁阀驱动销同时插入凸轮轴滑槽所存在的问题。(The invention relates to the technical field of engine parts, in particular to an electromagnetic valve structure with a self-locking function. The electromagnetic valve structure with the self-locking function comprises two electromagnetic valve driving pins, a driving control mechanism and a hydraulic self-locking mechanism; the driving control mechanism is connected with the electromagnetic valve driving pin and is used for driving the electromagnetic valve driving pin to axially reciprocate along the electromagnetic valve driving pin so as to control the electromagnetic valve driving pin to be inserted into the camshaft sliding groove or separated from the camshaft sliding groove; the hydraulic self-locking mechanism is arranged on the circumferential outer side of the driving pin of the electromagnetic valve and used for locking the driving pin of the other electromagnetic valve when the driving pin of the electromagnetic valve is inserted into the cam shaft sliding groove or unlocking the driving pin of the other electromagnetic valve when the driving pin of the electromagnetic valve is separated from the cam shaft sliding groove. This solenoid valve structure can realize when arbitrary solenoid valve driving pin inserts the camshaft spout, and another solenoid valve driving pin of locking avoids appearing two solenoid valve driving pins and inserts the problem that the camshaft spout existed simultaneously.)

带自锁功能的电磁阀结构

技术领域

本发明涉及发动机零部件技术领域,尤其涉及一种带自锁功能的电磁阀结构。

背景技术

现有发动机的可变气门升程机构中,采用电磁阀与凸轮轴滑槽配合,以改变凸轮在凸轮轴上的相对轴向位置,实现为发动机不同工况匹配不同升程和包角的凸轮型线,改善发动机的动力性和经济性的目的。一般来说,凸轮轴上设有一大一小两个凸轮及对应的凸轮轴滑槽,电磁阀上对应设有与凸轮轴滑槽配合的两根驱动销,用于实现大小凸轮的切换控制。具体地,在发动机处于低负载、低转速时,通过驱动销与凸轮轴滑槽配合,以切换到较小凸轮,使气门的升程变短;在发动机处于高负载、高转速时,通过驱动销与凸轮轴滑槽配合,以切换到较大凸轮,使气门的升程变高。

理论上来说,电磁阀的两根驱动销同一时刻只能有一根落入凸轮轴滑槽中,以控制相应凸轮轴向位移。在电磁阀的线圈断路或阀芯出现运动卡滞时,一电磁阀的驱动销滞留在凸轮轴滑槽中未能及时回位,会出现两根驱动销同时进入凸轮轴滑槽的异常现象,使得凸轮轴转动时,电磁阀硬件损坏,严重时造成发动机停机与报废。

发明内容

为克服现有电磁阀结构可能存在两根驱动销同时进入凸轮轴滑槽的问题,本发明提供一种带自锁功能的电磁阀结构,用于实现在任一驱动销进入凸轮轴滑槽时锁止另一驱动销的目的。

一种带自锁功能的电磁阀结构,包括两个电磁阀驱动销和驱动控制机构,还包括液压自锁机构;

所述驱动控制机构与所述电磁阀驱动销相连,用于带动所述电磁阀驱动销沿所述电磁阀驱动销轴向往复运动,以控制所述电磁阀驱动销插入凸轮轴滑槽或者从所述凸轮轴滑槽脱离;

所述液压自锁机构设置在所述电磁阀驱动销周向外侧,用于在一所述电磁阀驱动销插入所述凸轮轴滑槽时,锁止另一所述电磁阀驱动销,或者在一所述电磁阀驱动销从所述凸轮轴滑槽脱离时,解锁另一所述电磁阀驱动销。

优选地,所述液压自锁机构包括驱动锁止组件和液压控制组件;

所述驱动锁止组件设置在所述电磁阀驱动销周向外侧,用于锁止或解锁所述电磁阀驱动销;

所述液压控制组件包括液压动力设备和与所述液压动力设备相连的驱动油路;所述驱动油路的输入端与一所述电磁阀驱动销相连,所述驱动油路的输出端与另一所述电磁阀驱动销对应的驱动锁止组件相连,用于调节作用于所述驱动锁止组件上的液压力,使所述驱动锁止组件锁止或解锁另一所述电磁阀驱动销。

优选地,所述带自锁功能的电磁阀结构还包括用于装配所述驱动控制机构和所述液压自锁机构的阀套总成,所述阀套总成上设有用于限制所述电磁阀驱动销运动自由度的驱动导向孔。

优选地,所述阀套总成上设有锁止装配孔和锁止通孔,所述锁止通孔连通所述锁止装配孔和所述驱动导向孔;

所述驱动锁止组件包括锁止销、锁止弹簧和弹簧限位座;所述弹簧限位座设置在所述阀套总成上;所述锁止弹簧设置在所述锁止销与所述弹簧限位座之间,用于提供作用在所述锁止销上的弹簧力;

所述锁止销装配在所述锁止装配孔和所述锁止通孔内,并与所述锁止装配孔和所述锁止通孔间隙配合,形成与所述驱动油路的输出端相连的锁止液压腔,所述锁止液压腔内的液压油提供作用在所述锁止销上的与所述弹簧力方向相反的液压力。

优选地,所述电磁阀驱动销包括设置在中心位置的排油管道和设置在所述排油管道外围上的第一环槽、第二环槽和第三环槽,所述第一环槽上设有与所述排油管道相连的进油孔;

所述驱动油路的输入端与一所述电磁阀驱动销的第一环槽接通时,作用于所述锁止销上的液压力小于所述弹簧力,使所述锁止销插入另一所述电磁阀驱动销的第三环槽,以锁止另一所述电磁阀驱动销;

所述驱动油路的输入端与一所述电磁阀驱动销的第二环槽接通时,作用于所述锁止销上的液压力大于所述弹簧力,使所述锁止销脱离另一所述电磁阀驱动销的第三环槽,以解锁另一所述电磁阀驱动销。

优选地,所述锁止销包括本体部、从所述本体部一端延伸出的弹簧导向部、从所述本体部另一端依次延伸出的限位部和锁止部,所述本体部、所述限位部和所述锁止部与所述锁止装配孔配合形成所述锁止液压腔,所述本体部、所述限位部和所述锁止部的截面呈阶梯状。

优选地,所述阀套总成上设有用于起限位作用的限位件,在所述锁止销插入另一所述电磁阀驱动销的第三环槽时,所述限位部与所述限位件的接触面抵接;所述锁止部的长度,小于或者等于限位件的接触面到所述电磁阀驱动销的第三环槽的凹限面的距离,且大于限位件的接触面到所述电磁阀驱动销的外表面的距离。

优选地,所述驱动油路包括第一供油管道和第二供油管道;所述第一供油管道的输入端与所述液压动力设备相连,所述第一供油管道的输出端和所述第二供油管道的输入端设置在一所述电磁阀驱动销的相对位置,所述第二供油管道的输出端与另一所述电磁阀驱动销对应的驱动锁止组件所形成的锁止液压腔相连。

优选地,所述液压控制组件还包括设置在所述第一供油管道上的单向控制阀。

优选地,所述驱动控制机构包括两个驱动控制组件,每一所述驱动控制组件与一所述电磁阀驱动销相连;每一所述驱动控制组件包括电磁螺线管、磁环和驱动导向轴,所述驱动导向轴设置在所述电磁螺线管的中心位置,所述驱动导向轴外周上装配有所述磁环,所述磁环上装配有所述电磁阀驱动销,用于基于所述电磁螺线管和所述磁环的电磁力,使所述磁环沿所述驱动导向轴往复运动,带动所述电磁阀驱动销沿所述电磁阀驱动销轴向往复运动。

本发明所提供的带自锁功能的电磁阀结构中,驱动控制机构可控制电磁阀驱动销沿电磁阀驱动销轴向方向往复运动,以控制电磁阀驱动销插入凸轮轴滑槽或者从凸轮轴滑槽脱离,以实现凸轮切换控制目的。液压自锁机构设置在电磁阀驱动销周向外侧,有助于缩小两个电磁阀驱动销之间的驱动销间距,实现凸轮轴轴向方向的紧凑布置。液压自锁机构可实现在任一电磁阀驱动销插入凸轮轴滑槽时,锁止另一电磁阀驱动销,避免出现两个电磁阀驱动销同时插入凸轮轴滑槽所带来的问题。

附图说明

图1示出本发明一实施例中带自锁功能的电磁阀结构的一立体图;

图2示出本发明一实施例中带自锁功能的电磁阀内部结构的一立体图;

图3示出本发明一实施例中液压自锁机构的一立体图;

图4示出图3中液压自锁机构处于锁止状态的一原理示意图;

图5示出图3中液压自锁机构处于解锁状态的一原理示意图;

图6示出本发明一实施例中电磁阀驱动销的一剖面图;

图7示出本发明一实施例中锁止销的一立体图。

其中,10、电磁阀驱动销;11、第一驱动销;12、第二驱动销;101、排油管道;102、第一环槽;103、第二环槽;104、第三环槽;105、进油孔;20、驱动控制机构;21、驱动控制组件;211、电磁螺线管;2111、第一连接件;2112、第二连接件;212、磁环;213、驱动导向轴;31、驱动锁止组件;311、锁止销;3111、本体部;3112、弹簧导向部;3113、限位部;3114、锁止部;312、锁止弹簧;313、弹簧限位座;314、锁止液压腔;32、液压控制组件;321、液压动力设备;322、驱动油路;3221、第一供油管道;3222、第二供油管道;323、单向控制阀;40、阀套总成;41、驱动导向孔;42、锁止装配孔;43、锁止通孔;44、供油口;45、限位件;50、电磁阀上盖。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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发明和简化描述,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发明的限制。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1和图2示出本发明一实施例所提供的带自锁功能的电磁阀结构的一示意图。如图1和图2所示,该带自锁功能的电磁阀结构包括两个电磁阀驱动销10、驱动控制机构20和液压自锁机构(图中未示出)。驱动控制机构20与电磁阀驱动销10相连,用于带动电磁阀驱动销10沿电磁阀驱动销10轴向往复运动,以控制电磁阀驱动销10插入凸轮轴滑槽(图中未示出)或者从凸轮轴滑槽脱离。液压自锁机构设置在电磁阀驱动销10周向外侧,用于在一电磁阀驱动销10插入凸轮轴滑槽时,锁止另一电磁阀驱动销10,或者在一电磁阀驱动销10从凸轮轴滑槽脱离时,解锁另一电磁阀驱动销10。

其中,电磁阀驱动销10是用于与凸轮轴滑槽配合,以实现切换该凸轮轴滑槽对应的凸轮的销轴零件。该带自锁功能的电磁阀结构包括两个电磁阀驱动销10,为了便于描述,将两个电磁阀驱动销10分别命名为第一驱动销11和第二驱动销12,该第一驱动销11和第二驱动销12分别与凸轮轴上的大小凸轮对应的凸轮轴滑槽配合,以实现对大小凸轮的切换控制,从而调节气门升程。此时,将与第一驱动销11相对应的凸轮轴滑槽设为第一滑槽(图中未示出),与第二驱动销12相对应的凸轮轴滑槽设为第二滑槽(图中未示出)。

其中,驱动控制机构20与两个电磁阀驱动销10相连,用于带动电磁阀驱动销10沿该电磁阀驱动销10的轴向往复运动,控制电磁阀驱动销10向凸轮轴滑槽方向移动,以插入凸轮轴滑槽;或者控制电磁阀驱动销10向远离凸轮轴滑槽方向移动,以从凸轮轴滑槽脱离。例如,驱动控制机构20与第一驱动销11相连,用于控制第一驱动销11沿第一驱动销11的轴向往复运动,以插入第一滑槽或者从第一滑槽脱离,以实现切换到第一滑槽对应的凸轮的目的;相应地,驱动控制机构20与第二驱动销12相连,用于控制第二驱动销12沿第二驱动销12的轴向往复运动,以插入第二滑槽或者从第二滑槽脱离,以实现切换到第二滑槽对应的凸轮的目的。

液压自锁机构设置在两个电磁阀驱动销10的周向外侧,有助于实现缩小两个电磁阀驱动销10之间的驱动销间距,实现凸轮轴轴向方向的紧凑布置。其中,液压自锁机构是以液压油为驱动源的锁销自锁机构,可实现对电磁阀驱动销10进行柔性锁止。作为一示例,该液压油可以是发动机润滑油,无需另外提供驱动源,有助于简化结构并节省成本。

可以理解地,液压自锁机构可使两个电磁阀驱动销10中的任一个电磁阀驱动销10插入凸轮轴滑槽时,锁止另一个电磁阀驱动销10,以使另一个电磁阀驱动销10处于锁止状态,以避免出现两个电磁阀驱动销10同时插入相应的凸轮轴滑槽的异常现象;在一电磁阀驱动销10从凸轮轴滑槽脱离时,解锁另一电磁阀驱动销10,以使另一电磁阀驱动销10处于解锁状态,可通过驱动控制机构20控制是否插入相应的凸轮轴滑槽。

例如,在驱动控制机构20控制第一驱动销11向第一滑槽方向移动,以插入第一滑槽时,液压自锁机构启动,锁止第二驱动销12,以使第二驱动销12处于锁止状态,无法落入第二滑槽;在驱动控制机构20控制第一驱动销11向远离第一滑槽方向移动,以从第一滑槽上脱离时,即控制第一驱动销11回位时,液压自锁机构关闭,解锁第二驱动销12,以使第二驱动销12处于解锁状态,以达到在第一驱动销11插入第一滑槽时,锁止第二驱动销12,避免第二驱动销12同时插入第二滑槽的目的。相应地,在驱动控制机构20控制第二驱动销12插入第二滑槽时,液压自锁机构锁止第一驱动销11;在驱动控制机构20控制第二驱动销12从第二滑槽脱离时,液压自锁机构解锁第一驱动销11,以达到在第二驱动销12插入第二滑槽时,锁止第一驱动销11,避免第一驱动销11同时插入第一滑槽的目的。

本实施例所提供的带自锁功能的电磁阀结构中,驱动控制机构20可控制电磁阀驱动销10沿电磁阀驱动销10轴向方向往复运动,以控制电磁阀驱动销10插入凸轮轴滑槽或者从凸轮轴滑槽脱离,以实现凸轮切换控制目的。液压自锁机构设置在电磁阀驱动销10周向外侧,有助于缩小两个电磁阀驱动销10之间的驱动销间距,实现凸轮轴轴向方向的紧凑布置。液压自锁机构可实现在任一电磁阀驱动销10插入凸轮轴滑槽时,锁止另一电磁阀驱动销10,避免出现两个电磁阀驱动销10同时插入凸轮轴滑槽所存在的问题。

在一实施例中,如图1、图4和图5所示,带自锁功能的电磁阀结构还包括用于装配驱动控制机构20和液压自锁机构的阀套总成40,阀套总成40上设有用于限制电磁阀驱动销10运动自由度的驱动导向孔41。其中,阀套总成40可以为驱动控制机构20和液压自锁机构中零部件的固定和布置提供基础,以装配驱动控制机构20和液压自锁机构中的零部件。

在一实施例中,如图4和图5所示,阀套总成40上设有用于限制电磁阀驱动销10运动自由度的驱动导向孔41,以使电磁阀驱动销10沿驱动导向孔41往复运动,避免移动方向发生偏移,从而确保电磁阀驱动销10可精确插入对应的凸轮轴滑槽中。

在一实施例中,如图4和图5所示,阀套总成40上设有锁止装配孔42和锁止通孔43,锁止通孔43连通锁止装配孔42和驱动导向孔41,锁止装配孔42和锁止通孔43配合用于装配锁止销311。进一步地,阀套总成40上还设有用于装配锁止弹簧312的弹簧装配孔(图中未示出),以使驱动锁止组件31的装配在该弹簧装配孔中,以使锁止弹簧312在弹簧装配孔内压紧或松开,以控制驱锁止销311进行往复运动,从而达到锁止和解锁电磁阀驱动销10的目的。

作为一示例,锁止通孔43通常为非圆的不规则形状,使得锁止销311装配在锁止通孔43时,可防止转动,以保障锁止效果。

在一实施例中,如图4和图5,阀套总成40上还设有用于装配液压控制组件32的驱动油路322的供油口44,以使液压控制组件32的驱动油路322装配在阀套总成40内。

在一实施例中,如图1所示,该带自锁功能的电磁阀结构还包括电磁阀上盖50,该电磁阀上盖50与阀套总成40配合,以形成该带自锁功能的电磁阀结构的外壳。可以理解地,该电磁阀上盖50与阀套总成40配合,以实现对驱动控制机构20和液压自锁机构中的零部件进行固定或者布置。

在一实施例中,如图2所示,驱动控制机构20包括两个驱动控制组件21,每一驱动控制组件21与一电磁阀驱动销10相连,用于带动电磁阀驱动销10沿电磁阀驱动销10轴向往复运动,以控制电磁阀驱动销10插入凸轮轴滑槽或者从凸轮轴滑槽脱离。由于本实施例所提供的带自锁功能的电磁阀结构包括两个电磁阀驱动销10,每一电磁阀驱动销10均可在驱动控制机构20的控制下沿其轴向往复运动,为了保证控制过程的精确性,可设置两个驱动控制组件21,每一驱动控制组件21单独控制一个电磁阀驱动销10,以控制该电磁阀驱动销10插入凸轮轴滑槽或者从凸轮轴滑槽脱离。即通过设置两个驱动控制组件21,每一驱动控制组件21与一电磁阀驱动销10相连,以实现单独控制相应的电磁阀驱动销10沿其轴向往复运动,达到精确控制的目的。

在一实施例中,如图2所示,驱动控制组件21包括电磁螺线管211、磁环212和驱动导向轴213,驱动导向轴213设置在电磁螺线管211的中心位置,驱动导向轴213外周上装配有磁环212,磁环212上装配有电磁阀驱动销10,用于利用电磁螺线管211和磁环212的电磁力,使磁环212沿驱动导向轴213往复运动,带动电磁阀驱动销10沿电磁阀驱动销10轴向往复运动。

其中,电磁螺线管211是采用通电线圈组成的可在导电时形成磁场的部件。电磁螺线管211外部的磁场方向从北极发出并回到南极,而电磁螺线管211内部的磁场方向从南极指向北极。可以理解地,电磁螺线管211与电源相连,用于根据输入的电流方向改变电磁螺线管211通电时形成的磁场方向,该磁场方向可通过安培定则确定。

其中,磁环212是一块环状的导磁体,是电子电路中常用的抗干扰元件,可以对高频噪声有很好的抑制作用。磁环212上装配有电磁阀驱动销10,该电磁阀驱动销10与磁环212固定连接,具体可通过焊接方式固定在磁环212上。

其中,驱动导向轴213的一端固定在电磁阀上盖50上,另一端固定在阀套总成40上,且该驱动导向轴213位于阀套总成40的驱动控制装配孔(图中未示出)内,电磁螺线管211和磁环212套设在驱动导向轴213外。

本实施例中,根据电磁螺线管211通电时形成的磁场与磁环212所形成的磁场之间的电磁力,带动磁环212沿驱动导向轴213往复运动,从而带动装配在磁环212上的电磁阀驱动销10沿其轴向方向往复运动,以达到控制电磁阀驱动销10插入凸轮轴滑槽或者从凸轮轴滑槽脱离的目的。

本实施例中,依据安培定则可知,电磁螺线管211通电时的电流方向影响其所形成的磁场的磁场方向,则电磁螺线管211所形成磁场为可变方向磁场;而磁环212所形成的磁场为定方向磁场。因此,电磁螺线管211靠近磁环212一端的磁性可能与磁环212靠近电磁螺线管211一端的磁性相同,此时,电磁螺线管211与磁环212之间形成磁斥力,以使磁环212沿驱动导向轴213向远离电磁螺线管211的方向移动,以带动装配在其上的电磁阀驱动销10插入凸轮轴滑槽。相应地,电磁螺线管211靠近磁环212一端的磁性也可能与磁环212靠近电磁螺线管211一端的磁性不相同,此时,电磁螺线管211与磁环212之间形成磁吸力,以使磁环212沿驱动导向轴213向靠近电磁螺线管211的方向移动,以带动装配在其上的电磁阀驱动销10从凸轮轴滑槽脱离。

如图2所示,电磁螺线管211上设有第一连接件2111和第二连接件2112;电磁螺线管211装配在阀套总成40上,通过第一连接件2111与阀套总成40过盈配合,以将电磁螺线管211固定在阀套总成40上;第二连接件2112与电磁阀上盖50中的定位孔结构间隙配合,以将电磁螺线管211固定在电磁阀上盖50上,以达到固定电磁螺线管211的目的,使得驱动控制组件21工作时,电磁螺线管211与电磁阀上盖50不发生相对运动。

本实施例所提供的带自锁功能的电磁阀结构中,可通过改变电磁螺线管211通电时的电流方向,改变电磁螺线管211与磁环212之间的磁场力;在磁场力为磁斥力时,使磁环212带动电磁阀驱动销10插入凸轮轴滑槽;在磁场力为磁引力时,使磁环212带动电磁阀驱动销10从凸轮轴滑槽脱离,以实现控制电磁阀驱动销10沿其轴向往复运动的目的。

在一实施例中,如图4和图5所示,液压自锁机构包括驱动锁止组件31和液压控制组件32。驱动锁止组件31设置在电磁阀驱动销10周向外侧,用于锁止或解锁电磁阀驱动销10。液压控制组件32包括液压动力设备321和与液压动力设备321相连的驱动油路322;驱动油路322的输入端与一电磁阀驱动销10相连,驱动油路322的输出端与另一电磁阀驱动销10对应的驱动锁止组件31相连,用于调节作用于驱动锁止组件31上的液压力,使驱动锁止组件31锁止或解锁另一电磁阀驱动销10。

其中,驱动锁止组件31是用于实现控制电磁阀驱动销10锁止的组件。该驱动锁止组件31设置在电磁阀驱动销10的周向外侧,在需要控制电磁阀驱动销10进入锁止状态时,向电磁阀驱动销10的轴心方向移动,以锁止电磁阀驱动销10;在不需要控制电磁阀驱动销10进入锁止状态时,向远离电磁阀驱动销10的轴心方向移动,以使电磁阀驱动销10进入解锁状态,从而使该电磁阀驱动销10可沿其轴向往复运动,从而插入凸轮轴滑槽或者从凸轮轴滑槽脱离。由于本实施例所提供的带自锁功能的电磁阀结构包括两个电磁阀驱动销10,每一电磁阀驱动销10的周向外侧上可设有一驱动锁止组件31,以锁止或解锁相应的电磁阀驱动销10,使其处于锁止状态或解锁状态。

其中,液压控制组件32是用于控制驱动锁止组件31进行锁止操作或者不进行锁止操作的组件,该液压控制组件32通过调节作用于驱动锁止组件31的液压力,以控制驱动锁止组件31锁止或者解锁对应的电磁阀驱动销10,使电磁阀驱动销10处于锁止状态或者解锁状态。

本实施例中,液压控制组件32包括液压动力设备321和与液压动力设备321相连的用于传输液压油的驱动油路322,该驱动油路322的输入端与一电磁阀驱动销10相连,输出端与另一电磁阀驱动销10对应的驱动锁止组件31相连,以调节作用于该驱动锁止组件31的液压力,使该驱动锁止组件31锁止或解锁另一电磁阀驱动销10。例如,一液压控制组件32的驱动油路322的输入端与第一驱动销11相连,输出端与第二驱动销12对应的驱动锁止组件31相连,通过液压动力设备321在驱动油路322上传输液压油,以给驱动锁止组件31提供液压力,以便基于该液压力使驱动锁止组件31锁止或解锁第二驱动销12,以控制第二驱动销12处于锁止状态或者解锁状态。由于该带自锁功能的电磁阀结构应用在发动机上,用于控制发动机气门的升程,因此,该驱动油路322上传输的液压油可以是发动机润滑油;而液压动力设备321具体为发动机油泵,无需另行配置液压动力设备321即可实现液压控制,有助于简化结构并节省成本。

本实施例所提供的带自锁功能的电磁阀结构中,将液压控制组件32的驱动油路322的输入端与一电磁阀驱动销10相连,输出端与另一电磁阀驱动销10对应的驱动锁止组件31相连,以调节作用于该驱动锁止组件31液压力,以使该驱动锁止组件31锁止或解锁另一电磁阀驱动销10,从而控制另一电磁阀驱动销10进入锁止状态或者解锁状态,以实现柔性锁止控制。

在一实施例中,如图4和图5所示,阀套总成40上设有锁止装配孔42和锁止通孔43,锁止通孔43连通锁止装配孔42和驱动导向孔41,锁止装配孔42的孔径大于锁止通孔43的孔径。驱动锁止组件31包括锁止销311、锁止弹簧312和弹簧限位座313;弹簧限位座313设置在阀套总成40上;锁止弹簧312设置在锁止销311与弹簧限位座313之间,用于提供作用在锁止销311上的弹簧力。锁止销311装配在锁止装配孔42和锁止通孔43内,并与锁止装配孔42和锁止通孔43间隙配合,形成与驱动油路322的输出端相连的锁止液压腔314,锁止液压腔314内的液压油提供作用在锁止销311上的与弹簧力方向相反的液压力。

可以理解地,锁止弹簧312作用在锁止销311上的弹簧力是方向为指向电磁阀驱动销10的作用力,以控制锁止销311锁止电磁阀驱动销10。相应地,作用在锁止销311上的液压力与弹簧力方向相反,因此,液压力是方向为远离电磁阀驱动销10的作用力,可控制锁止销311解锁电磁阀驱动销10。锁止销311与锁止装配孔42和锁止通孔43间隙配合,使得锁止销311可在锁止装配孔42和锁止通孔43内自由运动,保证锁止和解锁功能的实现。

其中,锁止销311是用于实现控制电磁阀驱动销10进入锁止或者解锁状态的销轴零件。该弹簧限位座313固定在阀套总成40上,锁止销311和锁止弹簧312装配在阀套总成40的弹簧装配孔内,且锁止弹簧312位于锁止销311和弹簧限位座313之间。锁止销311设置在电磁阀驱动销10的周向外侧,且锁止销311的轴向与电磁阀驱动销10的轴向相互垂直,可在锁止弹簧312提供的弹簧力与液压控制组件32提供的液压力的作用下,以使锁止销311向靠近或远离电磁阀驱动销10的方向移动,以锁止或解锁电磁阀驱动销10。

具体地,在阀套总成40上设有锁止装配孔42和锁止通孔43,该锁止通孔43连通锁止装配孔42和驱动导向孔41,如图4和图5所示。锁止销311的一端与锁止弹簧312接触,另一端装配在该锁止装配孔42和锁止通孔43内,与锁止装配孔42和锁止通孔43间隙配合,使得锁止销311可在锁止装配孔42和锁止通孔43内自由运动,也使得锁止销311与锁止装配孔42和锁止通孔43之间形成适当间隙,共同组成用于容纳液压油的锁止液压腔314,避免液压油从锁止装配孔42和锁止通孔43过度漏出。

本实施例所提供的带自锁功能的电磁阀结构中,锁止弹簧312设置在锁止销311与弹簧限位座313之间,用于在锁止弹簧312受到压缩时形成用于控制锁止销311向靠近电磁阀驱动销10轴向方向移动的弹簧力;锁止销311与电磁阀驱动销10相对设置,液压控制组件32的驱动油路322的输出端与锁止销311与阀套总成40之间形成的锁止液压腔314相连,该锁止液压腔314设置在锁止销311与电磁阀驱动销10之间,用于给锁止销311提供控制锁止销311向远离电磁阀驱动销10轴向方向移动的液压力。该弹簧力和液压力是作用在锁止销311上的两个方向相反的作用力,可根据弹簧力和液压力大小不同,确定控制锁止销311向靠近或远离电磁阀驱动销10方向移动,以实现锁止或者解锁电磁阀驱动销10,使得电磁阀驱动销10处于锁止状态或解锁状态。可以理解地,当弹簧力大于液压力时,使得锁止销311向靠近电磁阀驱动销10方向移动,以实现锁止电磁阀驱动销10;当弹簧力小于液压力时,使锁止销311向远离电磁阀驱动销10方向移动,以实现解锁电磁阀驱动销10。即基于弹簧力和液压力的配合,以实现柔性锁止功能,可克服钢性锁止带来的噪声、磨损和阀芯侧向力卡滞的问题。

在一实施例中,如图4、图5和图6所示,电磁阀驱动销10包括设置在中心位置的排油管道101和设置在排油管道101外围上的第一环槽102、第二环槽103和第三环槽104,第一环槽102上设有与排油管道101相连的进油孔105。驱动油路322的输入端与一电磁阀驱动销10的第一环槽102接通时,作用于锁止销311上的液压力小于弹簧力,使锁止销311插入另一电磁阀驱动销10的第三环槽104,以锁止另一电磁阀驱动销10。驱动油路322的输入端与一电磁阀驱动销10的第二环槽103接通时,作用于锁止销311上的液压力大于弹簧力,使锁止销311脱离另一电磁阀驱动销10的第三环槽104,以解锁另一电磁阀驱动销10。

具体地,电磁阀驱动销10的中心位置设有排油管道101,用于泄走液压油;电磁阀驱动销10上与排油管道101相对应的外围设有第一环槽102、第二环槽103和第三环槽104,该电磁阀驱动销10的第一环槽102、第二环槽103和第三环槽104与阀套总成40的驱动导向孔41之间形成第一环形腔、第二环形腔和第三环形腔。本实施例中,第一环槽102和第二环槽103中的任一个环槽上设有与排油管道101相连的进油孔105,另一个环槽上不设有与排油管道101相连的进油孔105,以确定液压控制组件32输送的液压油能否进入排油管道101,从而确定输送到锁止液压腔314的液压油的油量,从而调整作用于锁止销311的液压力。

在一实施例中,第一环槽102、第二环槽103和第三环槽104设置在电磁阀驱动销10的外周上,第一环槽102是设有与排油管道101相连的进油孔105的环槽,而第二环槽103和第三环槽104是不设有与排油管道101相连的进油孔105的环槽,且第三环槽104设置在与阀套总成40的锁止通孔43相对应的位置。

作为一示例,电磁阀驱动销10设置在其对应的凸轮轴滑槽的上方,在一电磁阀驱动销10向靠近其对应的凸轮轴滑槽方向移动时,锁止另一电磁阀驱动销10,即下行时锁止另一电磁阀驱动销10;在一电磁阀驱动销10向远离其对应的凸轮轴滑槽方向移动时,解锁另一电磁阀驱动销10,即上行时解锁另一电磁阀驱动销10。为了保证锁止和解锁功能的实现,需使电磁阀驱动销10下行时不接通驱动油路322,上行时接受驱动油路322,因此,需使设有进油孔105的第一环槽102设置在第二环槽103的上方。由于第三环槽104是用于配合驱动锁止组件31完成锁止和解锁功能的环槽,不受电磁阀驱动销10上行或下行的影响,因此,其位置不受限制。

例如,当第一驱动销11的位移较大,在即将进入第一滑槽时,液压控制组件32的输入端与第一驱动销11的第一环槽102接通,由于第一环槽102上设有进油孔105,使得液压控制组件32上输送的液压油进入排油管道101,没有液压油通过驱动油路322输入到锁止销311与阀套总成40之间形成的锁止液压腔314内,使得锁止液压腔314内的液压油作用于锁止销311的液压力较小,小于锁止弹簧312作用于锁止销311的弹簧力,从而带动锁止销311向靠近第二驱动销12的第三环槽104移动,利用锁止销311与第三环槽104配合以实现限位作用,从而锁止第二驱动销12。本实施例中,利用锁止销311与第三环槽104配合以实现限位作用,以锁止第二驱动销12的过程,锁止销311与第二驱动销12的接触面垂直于第二驱动销12的轴向方向;若此时驱动控制机构20控制第二驱动销12向第二滑槽方向移动,则第二驱动销12作用于锁止销311的作用力方向为沿第二驱动销12的轴向指向靠近第二滑槽的方向;相应地,锁止销311作用于第二驱动销12的作用力方向为沿第二驱动销12的轴向指向远离第二滑槽的方向。即锁止销311无需向第二驱动销12提供指向第二驱动销12轴向方向的侧向力,以达到避免钢性锁止第二驱动销12时存在的噪声、磨损和阀芯侧向力卡滞的问题。

又例如,当第一驱动销11没有位移或者位移很小,没有落入第一滑槽时,液压控制组件32的输入端与第一驱动销11的第二环槽103接通,由于第二环槽103上没有进油孔105,使得液压控制组件32上输送的液压油无法进入排油管道101,此时,液压油通过第二环形腔以及驱动油路322流入锁止销311与阀套总成40之间形成的锁止液压腔314内,使得锁止液压腔314内的液压油作用于锁止销311的液压力较大,该液压力大于锁止弹簧312作用于锁止销311的弹簧力,从而带动锁止销311向远离第二驱动销12的方向移动,以使锁止销311回缩,以使第二驱动销12恢复解锁状态。

本实施例所提供的带自锁功能的电磁阀结构,使两个电磁阀驱动销10均设有排油管道101和设置在排油管道101外周的第一环槽102、第二环槽103和第三环槽104,且第一环槽102上设有进油孔105而第二环槽103上不设有进油孔105,使得液压控制组件32的输入端与一电磁阀驱动销10的第一环槽102接通时,锁止销311受到的液压力小于弹簧力,从而推动锁止销311插入另一电磁阀驱动销10的第三环槽104内,以达到控制另一电磁阀驱动销10锁止的目的;当液压控制组件32的输入端与一电磁阀驱动销10的第二环槽103接通时,锁止销311受到的液压力大于弹簧力,从而推动锁止销311从另一电磁阀驱动销10的第三环槽104脱离,以使另一电磁阀驱动销10恢复解锁状态。本实施例中,通过锁止销311与电磁阀驱动销10的第三环槽104配合,以实现柔性锁止电磁阀驱动销10,无需直接向电磁阀驱动销10施加指向电磁阀驱动销10轴向的侧向力,可以有效避免刚性锁止带来的噪声、磨损和阀芯侧向力卡滞问题。

在一实施例中,如图3所示,驱动油路322包括第一供油管道3221和第二供油管道3222;第一供油管道3221的输入端与液压动力设备321相连,第一供油管道3221的输出端和第二供油管道3222的输入端设置在一电磁阀驱动销10的相对位置,第二供油管道3222的输出端与另一电磁阀驱动销10对应的驱动锁止组件31所形成的锁止液压腔314相连。

其中,第一供油管道3221是用于连接液压动力设备321与一电磁阀驱动销10对应的第一环形腔或者第二环形腔的管道。第二供油管道3222是一端连接一电磁阀驱动销10对应的第一环形腔或者第二环形腔,另一端连接与另一电磁阀驱动销10对应的驱动锁止组件31所形成的锁止液压腔314相连。如图3-图5所示,第一供油管道3221用于连接液压动力设备321与第一驱动销11的第一环形腔或者第二环形腔;第二供油管道3222一端用于连接与第一驱动销11的第一环形腔或者第二环形腔,另一端用于与第二驱动销12对应的驱动锁止组件31所形成的锁止液压腔314相连。本实施例中,每一电磁阀驱动销10对应的驱动锁止组件31上形成用于接收液压油的锁止液压腔314。本实施例中,第二供油管道3222呈环形,可环绕在两个电磁阀驱动销10的外周,有助于减少两个电磁阀驱动销10之间的驱动销间距。

如图3-图5所示,第一供油管道3221设置在阀套总成40的供油口44上,用于在驱动控制组件21控制电磁阀驱动销10沿其轴向往复运动时,使得第一供油管道3221的输出端分别与电磁阀驱动销10的第一环槽102或第二环槽103接通。在第一供油管道3221的输出端与一电磁阀驱动销10的第一环槽102接通时,第一供油管道3221中的液压油通过第一环槽102上的进油孔105流入排油管道101,而不经过第二供油管道3222流入另一电磁阀驱动销10对应的驱动锁止组件31所形成的锁止液压腔314,使得锁止液压腔314内的液压油作用于锁止销311的液压力小于作用于锁止销311的弹簧力,使得锁止销311向另一电磁阀驱动销10的第三环槽104移动,以达到锁止另一电磁阀驱动销10的目的。在第一供油管道3221的输出端与一电磁阀驱动销10的第二环槽103接通时,第一供油管道3221中的液压油无法流入排油管道101,通过该电磁阀驱动销10的第二环槽103与阀套总成40的驱动导向孔41之间形成的第二环形腔输入到第二供油管道3222,经过第二供油管道3222流入另一电磁阀驱动销10对应的驱动锁止组件31所形成的锁止液压腔314,使得锁止液压腔314内的液压油作用于锁止销311的液压力大于作用于锁止销311的弹簧力,使得锁止销311向远离另一电磁阀驱动销10的方向移动,从而达到解锁另一电磁阀驱动销10,使其处于解锁状态的目的。

在一实施例中,电磁阀驱动销10内的排油管道101与发动机油底壳(图中未示出)相连,且锁止销311与阀套总成40之间形成的锁止液压腔314也与发动机油底壳相连,该发动机油底壳与液压动力设备321相连,以使排油管道101或者锁止液压腔314内排出的液压油进入发动机油底壳,并在液压动力设备321的作用,重复进入驱动油路322,以实现对液压油的重复利用,减少频繁动作时导致的液压油消耗。

在一实施例中,如图4和图5所示,液压控制组件32还包括设置在第一供油管道3221上的单向控制阀323。该单向控制阀323设置在第一供油管道3221上,可有助于加快油压建立时间,有效降低液压控制组件32内的油压波动对锁止功能控制的影响,保证锁止功能的精确快速实现。

在一实施例中,如图7所示,锁止销311包括本体部3111、从本体部3111一端延伸出的弹簧导向部3112、从本体部3111另一端依次延伸出的限位部3113和锁止部3114,本体部3111、限位部3113和锁止部3114与锁止装配孔42配合形成锁止液压腔314,本体部3111、限位部3113和锁止部3114的截面呈阶梯状。

其中,本体部3111呈圆柱形,其直径与锁止装配孔42的孔径相匹配,以使锁止销311装配于锁止装配孔42时可实现间隙配合。从本体部3111一端延伸出的弹簧导向部3112,用于装配锁止弹簧312,使得锁止弹簧312装配过程中实现对中定位。限位部3113和锁止部3114是从本体部3111延伸出的截面呈弓形的柱体,且限位部3113的弓形弧度大于锁止部3114的弓形弧度,使得本体部3111、限位部3113和锁止部3114的截面呈阶梯状,使得该本体部3111与阀套总成40配合形成锁止液压腔314时,可避免本体部3111与阀套总成40紧密贴合无法存在死区容积,使得液压油无法进入本体部3111与阀套总成40之间。该锁止部3114是锁止销311装配于锁止通孔43中的部位,可在弹簧力的作用下,伸出锁止通孔43并插入电磁阀驱动销10的第三环槽104内,以与第三环槽104配合实现限位功能,从而锁止电磁阀驱动销10。

如图7所示,本体部3111、限位部3113和锁止部3114的截面呈阶梯状,此时,该本体部3111上形成液压作用面A,限位部3113上形成限位面B,锁止部3114上形成锁止面C和销端面D。其中,液压作用面A、限位面B、销端面D相互平行,且锁止面C与限位面B和销端面D垂直相交。

该液压作用面A与锁止销311的轴向垂直,且液压作用面A与锁止液压腔314内的液压油接触,是可接收液压油作用于锁止销311上的指向锁止弹簧312方向的液压力的面。

限位面B是锁止销311在向电磁阀驱动销10轴向方向移动时,与阀套总成40上的限位件45接触以实现限位的面,该限位面B与锁止销311的轴向垂直,与液压作用面A平行。可以理解地,液压作用面A和限位面B之间存在阶梯,保证限位面B与阀套总成40上的限位件45接触时,液压作用面A可与阀套总成40之间形成间隙,从而避免本体部3111与阀套总成40在初始阶段紧密贴合,无法存在死区容积。

锁止面C是锁止部3114在插入电磁阀驱动销10的第三环槽104时,与第三环槽104接触的面,锁止面C与锁止销311的轴向平行并与电磁阀驱动销10的轴向垂直,使得锁止销311锁止电磁阀驱动销10时,给电磁阀驱动销10提供与其轴向方向平行的作用力,而非与电磁阀驱动销10轴向方向垂直的侧向力,从而避免在侧向力推挤电磁阀驱动销10时,使得电磁阀驱动销10在阀套总成40内发生卡滞以及所带来的噪声、磨损和阀芯侧向力卡滞等问题。

销端面D是锁止部3114上与锁止销311的轴向垂直的面,销端面D与限位面B平行。

如图7所示,限位部3113上形成的限位面B与锁止部3114上形成的销端面D平行,而锁止部3114是从限位部3113上延伸出的部位,可将限位面B与销端面D之间的距离确定为锁止部3114的长度。

在一实施例中,如图4所示,阀套总成40上设有用于起限位作用的限位件45,在锁止销311插入另一电磁阀驱动销10的第三环槽104时,限位部3113与限位件45的接触面E抵接;锁止部3114的长度,小于或者等于限位件45的接触面E到电磁阀驱动销10的第三环槽104的凹限面G的距离,且大于限位件45的接触面E到电磁阀驱动销10的外表面F的距离。

其中,限位件45是设置在阀套总成40上的可起限位作用的零部件,该限位件45可与锁止销311上的限位部3113配合,使锁止销311在向电磁阀驱动销10方向移动时,实现限位。限位件45上形成有与限位部3113配合的接触面E。可以理解地,锁止销311在向电磁阀驱动销10方向移动时,与限位件45接触的面即为限位件45的接触面。

如图6所示,将电磁阀驱动销10的第三环槽104中凹陷位置所在的与电磁阀驱动销10的轴向平行的面认定为凹限面G、并将凹陷位置所在的与电磁阀驱动销10的轴向垂直的面认定为第一作用面H和第二作用面I,则凹限面G与第一作用面H和第二作用面I均垂直相交,第二作用面I比第一作用面H更接近对应的凸轮轴滑槽。将电磁阀驱动销10上第一作用面H和第二作用面I垂直相交的面认定为电磁阀驱动销10的外表面F,该电磁阀驱动销10的外表面F与电磁阀驱动销10的轴向平行。

本实施例中,锁止销311向电磁阀驱动销10方向移动,锁止销311的限位部3113与限位件45的接触面E抵接,以起到限位作用。将锁止部3114的长度设置为小于或者等于限位件45的接触面E到电磁阀驱动销10的第三环槽104的凹限面G的距离,且大于限位件45的接触面E到电磁阀驱动销10的外表面F的距离。既可以保证锁止销311的锁止部3114插入电磁阀驱动销10的第三环槽104时,可实现锁止电磁阀驱动销10的目的,又可以避免锁止销311的锁止部3114作用于电磁阀驱动销10,形成指向电磁阀驱动销10的轴向方向的侧向力,从而导致电磁阀驱动销10在阀套总成40内发生卡滞以及所带来的噪声、磨损和阀芯侧向力卡滞等问题。

其中,锁止部3114的长度大于限位件45的接触面E到电磁阀驱动销10的外表面F的距离,使得电磁阀驱动销10向靠近其对应的凸轮轴滑槽方向移动时,第三环槽104上的第一作用面H与锁止部3114的锁止面C抵接,使得锁止部3114给电磁阀驱动销10提供向远离其其对应的凸轮轴滑槽方向的作用力,从而达到锁止电磁阀驱动销10的目的。

其中,锁止部3114的长度设置为小于或者等于限位件45的接触面E到电磁阀驱动销10的第三环槽104的凹限面G的距离,使得锁止销311向电磁阀驱动销10方向移动,将锁止销311插入电磁阀驱动销10的第三环槽104时,锁止销311的销端面D不与电磁阀驱动销10的凹限面G干涉,避免锁止销311的销端面D作用在电磁阀驱动销10上,形成指向电磁阀驱动销10的轴向方向的侧向力,从而导致电磁阀驱动销10在阀套总成40内发生卡滞以及所带来的噪声、磨损和阀芯侧向力卡滞等问题。

以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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