專利名稱：自動變速器電磁閥用比例電磁鐵的制作方法
技術領域：
本發(fā)明專利涉及一種比例電磁鐵，尤其是自動變速器電磁閥用的比例電磁鐵。
背景技術：
比例電磁閥于20世界60年代開始廣泛應用，其具有輸出信號與輸入信號線性關系好的優(yōu)點，作為自動變速器的核心電控元件被大量應用。世界范圍內著名的變速器用比例電磁閥生產(chǎn)商主要包括德系公司、美系公司和日系公司；德系公司如德國博世公司、德國MSM公司等；美系公司如美國伊納公司、美國海力達公司等；日系公司如日本愛信公司及電產(chǎn)東測公司等。在申請?zhí)枴癈N02147183.5”的發(fā)明專利中，其銜鐵的導向一般采用非導磁材料制成的薄壁筒狀，采用冷拉加工實現(xiàn)。由于比例電磁鐵要求摩擦力極小，因此該薄壁筒形的導向件加工難度極大，國內目前尚未見成功批量應用案例。另外，非導磁薄壁筒導向的結構使得該種比例電磁鐵抗污染能力較差，一旦污染顆粒進入薄壁筒與銜鐵之間的間隙，比例電磁鐵的性能即大幅下降。抗污染能力差使得美系比例電磁鐵要求全密封結構，銜鐵在動作時受內部流場影響較大，比例電磁鐵的響應速度較低。長期以來，自動變速器用比例電磁閥技術被上述公司壟斷，比例電磁鐵設計及制造技術作為比例電磁閥的核心技術之一更是上述公司長期壟斷。國內學者雖對比例電磁鐵的設計技術多有研究，但應用實際 工程應用的大批量制造成功案例目前未見報道。總體來說，現(xiàn)有國外產(chǎn)品具有制造難度大、成本高，性能不夠優(yōu)良等缺點。

發(fā)明內容
為了解決現(xiàn)有的比例電磁鐵加工制造難度大、成本高、性能不夠優(yōu)良等問題，本發(fā)明專利的目的是提供一種在國內現(xiàn)有制造技術水平下可以制造難度較低、成本低廉且性能優(yōu)良的比例電磁閥用比例電磁鐵結構。為實現(xiàn)本發(fā)明的技術目的，本發(fā)明采用的技術方案是一種自動變速器電磁閥用比例電磁鐵，所述比例電磁鐵由滑動軸承、軸承座、極靴、銜鐵、頂桿、行程墊片、擋鐵、線圈和軛鐵構成，所述滑動軸承包括第一滑動軸承和第二滑動軸承，所述軛鐵為內空的筒狀結構，所述擋鐵、極靴和線圈均位于軛鐵內部，所述擋鐵和極靴的截面均為T字形且其內部均為通孔結構，所述擋鐵和極靴相對設置，所述線圈套裝在擋鐵和極靴上，所述極靴的通孔內安裝有軸承座，第一滑動軸承安裝在軸承座上，所述銜鐵套裝在極靴與擋鐵之間的通孔內，所述行程墊片設置在靠近銜鐵一端的所述擋鐵的通孔內，所述行程墊片與銜鐵之間的空間形成氣隙，所述第二滑動軸承固定在遠離鐵一端的所述擋鐵的通孔內，所述第一滑動軸承、銜鐵、行程墊片、擋鐵和第二滑動軸承內均開設有通孔，所述頂桿的一端通過第一滑動軸承固定在極靴內，頂桿依次穿過銜鐵、行程墊片和擋鐵的通孔，頂桿的另一端固定在第二滑動軸承上。本發(fā)明的特征在于滑動軸承為截面呈圓環(huán)狀的薄壁圓柱形，能夠在有油潤滑和無油潤滑的情況下工作。本發(fā)明的特征在于所述擋鐵內部的通孔由多個直徑不等且相互連通的圓形孔構成，直徑較大的圓形孔的孔壁外側設置有倒角，所述倒角作為磁分路器使用。本發(fā)明的特征在于所述頂桿為圓柱形，所述頂桿采用非導磁材料加工而成，所述頂桿的圓柱面上依次分布有三個深度為O. 3mm-0. 8mm,寬度為O. 3-0. 8mm的用以和銜鐵進行鉚接鎖定的環(huán)形槽。本發(fā)明的特征在于所述線圈由漆包線經(jīng)螺旋狀繞制而成，采用耐高溫塑料封裝，設置有輸入信號接插件。本發(fā)明的特征在于所述軸承座的右端設置有一圓環(huán)形凸起結構，所述銜鐵與該凸起結構接觸。本發(fā)明的特征在于所述第一滑動軸承與擋鐵采用過盈配合連接組成擋鐵部件，第一滑動軸承位于擋鐵的右端，所述第一滑動軸承與極靴以及軸承座均采用過盈配合連接，第一滑動軸承和第二滑動軸承分別套接在頂桿的兩端，頂桿可在兩滑動軸承的支撐下滑動。本發(fā)明的特征在于 所述軛鐵的兩端均設置有環(huán)形槽，分別用于和擋鐵、極靴之間的配合定位，軛鐵中的環(huán)形槽位于擋鐵右端的部分用于連接主閥組件。本發(fā)明的有益技術效果是1、本發(fā)明專利采用軛鐵、具有磁分路器的擋鐵、雙支撐結構的銜鐵部件及極靴作為磁路主要零件，加工制造難度較低。2、本發(fā)明專利銜鐵與頂桿之間的鉚接結構具備良好的批產(chǎn)工藝性，制造難度較低，成本較低。3、本發(fā)明專利采用的兩端支撐的銜鐵結構運行穩(wěn)定，頂桿和滑動軸承組成的摩擦副具備極低的摩擦系數(shù)、優(yōu)良耐久性能且可在干式環(huán)境和濕式環(huán)境及中度污染的環(huán)境中工作，性能穩(wěn)定。4、本發(fā)明專利采用的具有環(huán)形凸起結構的軸承座，銜鐵與軸承座接觸時接觸面積小，在濕式環(huán)境及中度污染的環(huán)境中，能夠有效避免因銜鐵被介質粘連及污染顆粒粘連導致的電磁鐵性能下降問題，性能穩(wěn)定。5、本發(fā)明專利具有良好的比例特性優(yōu)良，電磁力輸出線性度好，無顫振信號時滯環(huán)較小，輸出電磁力與輸入信號之間的線性比例關系好。


圖1為本發(fā)明專利自動變速電磁閥用比例電磁鐵的結構原理圖；其中附圖標記為Ia-第一滑動軸承，Ib-第二滑動軸承，2-擋鐵，3_頂桿，4_行程墊片，5-線圈，6-銜鐵，7-極靴，8-軛鐵，9-軸承座，I O-氣隙。
具體實施例方式下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。參閱附圖，本發(fā)明提供一種自動變速器電磁閥用比例電磁鐵，所述比例電磁鐵由滑動軸承、軸承座9、極靴7、銜鐵6、頂桿3、行程墊片4、擋鐵2、線圈5和軛鐵8構成，所述滑動軸承包括第一滑動軸承Ia和第二滑動軸承l(wèi)b，所述軛鐵8為內空的筒狀結構，所述擋鐵2、極靴7和線圈5均位于軛鐵8內部，所述擋鐵2和極靴7的截面均為T字形且其內部均為通孔結構，所述擋鐵2和極靴3相對設置，所述線圈5套裝在擋鐵2和極靴7上，所述極靴7的通孔內安裝有軸承座9，第一滑動軸承Ia安裝在軸承座9上，所述銜鐵6套裝在極靴7與擋鐵2之間的通孔內，所述行程墊片4設置在靠近銜鐵6 —端的所述擋鐵2的通孔內，所述行程墊片4與銜鐵6之間的空間形成氣隙10，所述第二滑動軸承Ib固定在遠離銜鐵6 —端的所述擋鐵2的通孔內，所述第一滑動軸承l(wèi)a、銜鐵6、行程墊片4、擋鐵2和第二滑動軸承Ib內均開設有通孔，所述頂桿3的一端通過第一滑動軸承Ia固定在極靴7內，頂桿3依次穿過銜鐵6、行程墊片4和擋鐵2的通孔，頂桿3的另一端固定在第二滑動軸承Ib上。本發(fā)明的特征在于滑動軸承為截面呈圓環(huán)狀的薄壁圓柱形，能夠在有油潤滑和無油潤滑的情況下工作。本發(fā)明的特征在于所述擋鐵2內部的通孔由多個直徑不等且相互連通的圓形孔構成，直徑較大的圓形孔的 孔壁外側設置有倒角，所述倒角作為磁分路器使用。本發(fā)明的特征在于所述頂桿3為圓柱形，所述頂桿3采用非導磁材料加工而成，所述頂桿3的圓柱面上依次分布有三個深度為O. 3mm-0. 8mm,寬度為O. 3-0. 8mm的用以和銜鐵6進行鉚接鎖定的環(huán)形槽。本發(fā)明的特征在于所述線圈5由漆包線經(jīng)螺旋狀繞制而成，采用耐高溫塑料封裝，且設置有輸入信號接插件。本發(fā)明的特征在于所述軸承座9的右端設置有一圓環(huán)形凸起結構，所述銜鐵6與該凸起結構接觸。本發(fā)明的特征在于所述第一滑動軸承Ia與擋鐵2采用過盈配合連接組成擋鐵部件，第一滑動軸承Ia位于擋鐵2的右端，所述第一滑動軸承Ia與極靴7以及軸承座9均采用過盈配合連接，第一滑動軸承Ia和第二滑動軸承Ib分別套接在頂桿3的兩端，頂桿3可在兩滑動軸承的支撐下滑動。本發(fā)明的特征在于所述軛鐵8的兩端均設置有環(huán)形槽，分別用于和擋鐵2、極靴7之間的配合定位，軛鐵8中的環(huán)形槽位于擋鐵2右端的部分用于連接主閥組件。如圖1所示，自動變速電磁閥用比例電磁鐵由滑動軸承、擋鐵2、頂桿3、行程墊片4、線圈5、銜鐵6、極靴7、軛鐵8和軸承座9構成。滑動軸承為截面呈圓環(huán)狀的薄壁圓柱形，可在有油潤滑和無油潤滑的情況下工作。擋鐵2設置有直徑不等且連通的圓孔，直徑較大的孔壁設置有角度特定的倒角，作為磁分路器使用。頂桿3為圓柱形，采用非導磁材料加工，表面經(jīng)特種熱處理，圓柱面上設置有3個依次分布的深度為O. 3mm至O. 8mm,寬度為O. 3至O. 8mm的環(huán)形槽用以和銜鐵6進行鉚接鎖定。銜鐵6為圓柱形，設置有兩個直徑不等且連通的圓孔，用于和頂桿3進行鉚接。頂桿3與銜鐵6之間為間隙配合，采用沖壓鉚接結構連接成一體，銜鐵6直徑較大的孔底部有部分材料被擠壓填充在頂桿3所設環(huán)形槽內。第一滑動軸承Ia與擋鐵2采用過盈配合連接組成擋鐵部件，第一滑動軸承Ia位于擋鐵2右端。第一滑動軸承Ia與極靴7、軸承座9采用過盈配合連接。第一滑動軸承Ia和第二滑動軸承Ib分別套接在頂桿3的兩端，頂桿3可在兩滑動軸承的支撐下滑動，組成長壽命、極低摩擦系數(shù)的摩擦副。軛鐵8兩端均設置有環(huán)形槽，用于和擋鐵2、極靴7之間的配合定位，軛鐵8中的環(huán)形槽位于擋鐵2右端的部分用于連接主閥組件。擋鐵2、銜鐵6、極靴7、軛鐵8組成磁力線回路。線圈5由漆包線經(jīng)螺旋狀繞制而成，采用耐高溫塑料封裝，設置有輸入信號接插件。軸承座9右端設置有一圓環(huán)形凸起結構，銜鐵6僅與該凸起接觸，在油品進入電磁鐵后用于減少液壓阻尼并減少污染物對銜鐵6和軸承座9之間的粘連影響。該比例電磁鐵的工作原理為當線圈通電時，磁力線經(jīng)擋鐵2、行程墊片4、氣隙10、銜鐵6、極靴7、軛鐵8組成閉合回路。由于氣隙由空氣組成，其導磁率遠低于其它由導磁材料制成的零件，因此磁力線回路在氣隙處形成近似斷路，在磁力線近似斷路處形成磁鐵的兩極(N極和S級)，產(chǎn)生磁場吸力。由于銜鐵為導磁材料且可運動，作為磁鐵的一級被另一極吸引而產(chǎn)生運動。此運動即通過電流控制獲得的可以利用的動作源，推動主閥等工作部件運動完成電磁閥的工作。由于擋鐵2采用了特別的結構，磁力線由擋鐵2向銜鐵6時，被分成若干部分，其中一路磁力線與銜鐵6端面垂直，其余三路均通過擋鐵2薄壁斜角結構且與銜鐵6成其它角度。擋鐵2中的薄壁斜角結構由于起到磁路的分割作用，通常被稱做磁分路器。銜鐵6運動發(fā)生位移(稱為行程)變化時氣隙改變，由于磁分路器的存在，磁分路器的磁路分流作用使得磁力線在前述四路的相互比例關系改變，總的作用使銜鐵6受到電磁吸力在銜鐵行程變化時基本不變，即電磁力只與輸入電流有關，與銜鐵的行程無關。由此，我們可以通過對輸入電流的控制得到相應的可控制的輸出電磁力，電磁力與輸入信號成線性比例關系，稱為比例電磁鐵。實際應用表明，該比例電磁鐵具有很高的靈敏度(摩擦力小、運動件質量小)，壽命長且能夠抗污染，適用于多種需要精確壓力控制的液壓系統(tǒng)中。對于該比例電磁鐵，輸出力F1與電流I之間的關系為F1 = K1X I 其中，F(xiàn)1——電磁吸力(隨電流變化)I—電流值(可控輸入量)K1-比例系數(shù)(結構確定后為定值)對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍內的情況下，在其他實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會限制于本文所示的這些實施例，而是要符合于本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求
1.一種自動變速器電磁閥用比例電磁鐵，其特征在于所述比例電磁鐵由滑動軸承、軸承座、極靴、銜鐵、頂桿、行程墊片、擋鐵、線圈和軛鐵構成，所述滑動軸承包括第一滑動軸承和第二滑動軸承，所述軛鐵為內空的筒狀結構，所述擋鐵、極靴和線圈均位于軛鐵內部，所述擋鐵和極靴的截面均為T字形且其內部均為通孔結構，所述擋鐵和極靴相對設置，所述線圈套裝在擋鐵和極靴上，所述極靴的通孔內安裝有軸承座，第一滑動軸承安裝在軸承座上，所述銜鐵套裝在極靴與擋鐵之間的通孔內，所述行程墊片設置在靠近銜鐵一端的所述擋鐵的通孔內，所述行程墊片與銜鐵之間的空間形成氣隙，所述第二滑動軸承固定在遠離鐵一端的所述擋鐵的通孔內，所述第一滑動軸承、銜鐵、行程墊片、擋鐵和第二滑動軸承內均開設有通孔，所述頂桿的一端通過第一滑動軸承固定在極靴內，頂桿依次穿過銜鐵、行程墊片和擋鐵的通孔，頂桿的另一端固定在第二滑動軸承上。
2.根據(jù)權利要求1所述的自動變速器電磁閥用比例電磁鐵，其特征在于滑動軸承為截面呈圓環(huán)狀的薄壁圓柱形，能夠在有油潤滑和無油潤滑的情況下工作。
3.根據(jù)權利要求2所述的自動變速器電磁閥用比例電磁鐵，其特征在于所述擋鐵內部的通孔由多個直徑不等且相互連通的圓形孔構成，直徑較大的圓形孔的孔壁外側設置有倒角，所述倒角作為磁分路器使用。
4.根據(jù)權利要求3所述的自動變速器電磁閥用比例電磁鐵，其特征在于所述頂桿為圓柱形，所述頂桿采用非導磁材料加工而成，所述頂桿的圓柱面上依次分布有三個深度為O. 3mm-0. 8mm,寬度為O. 3-0. 8mm的用以和銜鐵進行鉚接鎖定的環(huán)形槽。
5.根據(jù)權利要求4所述的自動變速器電磁閥用比例電磁鐵，其特征在于所述線圈由漆包線經(jīng)螺旋狀繞制而成，采用耐高溫塑料封裝，設置有輸入信號接插件。
6.根據(jù)權利要求5所述的自動變速器電磁閥用比例電磁鐵，其特征在于所述軸承座的右端設置有一圓環(huán)形凸起結構，所述銜鐵與該凸起結構接觸。
7.根據(jù)權利要求6所述的自動變速器電磁閥用比例電磁鐵，其特征在于所述第一滑動軸承與擋鐵采用過盈配合連接組成擋鐵部件，第一滑動軸承位于擋鐵的右端，所述第一滑動軸承與極靴以及軸承座均采用過盈配合連接，第一滑動軸承和第二滑動軸承分別套接在頂桿的兩端，頂桿可在兩滑動軸承的支撐下滑動。
8.根據(jù)權利要求7所述的自動變速器電磁閥用比例電磁鐵，其特征在于所述軛鐵的兩端均設置有環(huán)形槽，分別用于和擋鐵、極靴之間的配合定位，軛鐵中的環(huán)形槽位于擋鐵右端的部分用于連接主閥組件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動變速器電磁閥用比例電磁鐵，由滑動軸承、擋鐵、頂桿、墊片、線圈部件、銜鐵、極靴、軛鐵和軸承座構成；頂桿與銜鐵之間為間隙配合，采用鉚接連接成一體，頂桿貫穿滑動軸承、擋鐵、墊片、銜鐵的內孔。其解決了現(xiàn)有自動變速器電磁閥用比例電磁鐵加工制造難度大、成本高、性能不夠優(yōu)良問題，具有制造難度小、成本低廉且性能優(yōu)良的優(yōu)點。
文檔編號F16K31/06GK103050217SQ20121053993
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權日2012年12月14日
發(fā)明者王琦麟, 陸燦 申請人:蘭溪市中元電器有限公司