一種電動旁通閥裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電動旁通閥裝置，包括第一閥體、第二閥體、轉(zhuǎn)軸和步進電機，第一閥體上開有兩個油道孔，第二閥體與第一閥體之間放置控油圓盤，控油圓盤上開有兩個逗號狀油孔。步進電機根據(jù)控制信號，通過轉(zhuǎn)軸帶動控油圓盤轉(zhuǎn)動，改變兩個逗號狀油孔與第一閥體的兩個油道孔之間的閥口重合面積，從而改變旁通油路油液流量，使得車輛在不同車速工況下轉(zhuǎn)向時，動力轉(zhuǎn)向器按需輸出不同的轉(zhuǎn)向助力。本裝置可實現(xiàn)動力轉(zhuǎn)向裝置助力大小隨速調(diào)節(jié)，能輸出不同的助力特性曲線，增強了高速行駛時駕駛員的手感，且結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，易于控制，提高了車輛行駛時的操縱穩(wěn)定性和安全性。
【專利說明】一種電動旁通閥裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車配件領(lǐng)域，尤其是一種電動旁通閥裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進步和汽車工業(yè)不斷的發(fā)展，人們對車輛性能的要求越來越高的同時，對車輛行駛時的操縱性和安全性也提出了更高的要求。現(xiàn)階段中重型車輛廣泛使用的是傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向器，雖然在低速時能夠提供良好的助力，轉(zhuǎn)向較為輕便，但隨著車速的提高，液壓助力轉(zhuǎn)向器所提供的助力也在不斷增加，當車速很高時，助力很大，此時駕駛員失去了良好的路感，產(chǎn)生了 “發(fā)飄”問題，降低了高速行駛的安全性。
[0003]傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的助力特性是固定的，無法有效解決轉(zhuǎn)向“輕”與“靈”的矛盾，因此技術(shù)人員也提出了一些旁通泄壓裝置來控制進入轉(zhuǎn)向器的油液流量，以滿足汽車低速時轉(zhuǎn)向輕便性和高速時具有良好的路感。例如中國專利ZL00210849.6，名稱為“汽車動力轉(zhuǎn)向器雙特新轉(zhuǎn)閥”，該專利通過在原有普通轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進行適當改進，結(jié)構(gòu)上采用在高低速閥口間設(shè)旁通孔，由電磁閥控制旁通回路，低速時關(guān)閉電磁閥以滿足輕便要求，高速時打開電磁閥旁通進入轉(zhuǎn)閥的油量，減少助力，滿足高速時具有良好的手感。但該方案由于采用單個電磁閥，輸出助力特性曲線單一，不能適應轉(zhuǎn)向助力多級變化的要求。其電磁閥只有開關(guān)兩種狀態(tài)，在高低速切換電磁閥開關(guān)狀態(tài)時的過度過程會產(chǎn)生液壓振動、噪音等問題。中國專利201110367078.3，名稱為“一種雙電磁閥裝置”，提出了利用雙電磁閥裝置中的兩個電磁閥開啟和關(guān)閉狀態(tài)進行組合控制，實現(xiàn)旁通油路的流量調(diào)節(jié)，但該方案只能實現(xiàn)四種不同的旁通流量模式，輸出四條助力特性曲線，不能對旁通油量進行連續(xù)調(diào)節(jié)，變化實現(xiàn)助力效果的隨速變化。中國專利200820227155.9中采用了電磁比例閥來調(diào)節(jié)旁通支路的開度大小，從而控制液壓油的流量，但這種方案對電磁比例閥本身的精度要求較高，對控制器的要求也較為苛刻。在實際使用中，該專利中采用針閥型電磁比例閥來控制流量，而針閥在實際使用中通常不能承受高壓而出現(xiàn)開啟不穩(wěn)定的現(xiàn)象，故存在缺點較多。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種能實現(xiàn)動力轉(zhuǎn)向裝置助力大小隨速連續(xù)調(diào)節(jié)，增強車輛中高速行駛時駕駛員的手感的旁通閥裝置，同時該裝置還滿足結(jié)構(gòu)簡單、易于加工裝配、性能穩(wěn)定、成本較低等條件。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種電動旁通閥裝置，包括第一閥體、第二閥體、轉(zhuǎn)軸和步進電機，所述轉(zhuǎn)軸和步進電機的輸出端連接，所述第二閥體、第一閥體依次裝在轉(zhuǎn)軸上，所述第一閥體與轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置軸承；第一閥體與第二閥體之間設(shè)置有能夠隨所述轉(zhuǎn)軸一同轉(zhuǎn)動的控油圓盤，所述控油圓盤與第二閥體之間設(shè)有推力軸承和彈簧；所述第一閥體上開有以所述轉(zhuǎn)軸的軸心呈中心對稱、形狀相同且一端開口的第一油道孔、第二油道孔，第一油道孔、第二油道孔的開口位于第一閥體與所述第二閥體接觸的一面上，第一油道孔、第二油道孔的底端分別與第一垂直油道、第二垂直油道連通，所述第一垂直油道、第二垂直油道垂直于第一油道孔、第二油道孔、且分別與動力轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)閥的進油油路、回油油路相連通；所述控油圓盤上開有以所述轉(zhuǎn)軸中心對稱且形狀相同的第一逗號狀油孔和第二逗號狀油孔，所述第一逗號狀油孔、所述第二逗號狀油孔的大端的圓心與第一油道孔、第二油道孔的圓心位于同一圓上。
[0007]進一步地，所述第二閥體兩端均通過螺栓分別與所述第一閥體和所述步進電機連接。
[0008]進一步地，所述控油圓盤與轉(zhuǎn)軸通過平鍵連接，所述轉(zhuǎn)軸與步進電機輸出端通過平鍵相連接。
[0009]進一步地，所述控油圓盤上所述第一逗號狀油孔和所述第二逗號狀油孔的內(nèi)外兩側(cè)分別開有第一環(huán)槽和第二環(huán)槽，所述第一環(huán)槽和所述第二環(huán)槽中都安裝密封圈。
[0010]進一步地，所述第二閥體與所述第一閥體之間設(shè)有密封圈。
[0011]進一步地，所述第二閥體與轉(zhuǎn)軸之間安裝一個轉(zhuǎn)軸油封。
[0012]進一步地，所述第二閥體與第一閥體接觸的一端依次開有不同直徑、同軸的大孔腔和小孔腔，所述控油圓盤位于大孔腔內(nèi)，所述小孔腔內(nèi)設(shè)有彈簧導向座，所述彈簧位于彈簧導向座內(nèi)。
[0013]本發(fā)明的有益效果為:本裝置通過步進電機帶動轉(zhuǎn)軸，進一步帶動控油圓盤轉(zhuǎn)動，改變控油圓盤上的第一逗號狀油孔、第二逗號狀油孔與第一閥體上的第一油道孔、第二油道孔之間的重合面積，改變旁通油路油液流量，實現(xiàn)動力轉(zhuǎn)向裝置助力大小隨速調(diào)節(jié)；能輸出不同的助力特性曲線，增強高速行駛時駕駛員的手感，有效解決車輛高速行駛時發(fā)飄問題，提高了車輛行駛時的操縱穩(wěn)定性和安全性。在車速較低時，第一閥體上油道孔與控油圓盤上所開逗號狀油孔的閥口重合面積比較小，導致旁通油路油液流量比較少，此時可以提供較大助力，轉(zhuǎn)向輕便；隨著車速的提高，第一閥體上油道孔與控油圓盤上所開逗號狀油孔的重合面積增大，旁通油路油液流量逐漸增多，提供助力也隨之減少，駕駛員能獲得較好的手感。此外本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單，合理緊湊，易于加工，裝配方便等特點。
[0014]本發(fā)明還能通過改變控油圓盤上逗號狀油孔的大小，與不同型號的動力轉(zhuǎn)向器相匹配，輸出與該類型轉(zhuǎn)向器相匹配的助力特性曲線，通用性較強。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的電動旁通閥一實施例的剖視圖。
[0016]圖2是圖1的B-B向剖視圖。
[0017]圖3是所述第一閥體的剖視圖。
[0018]圖4是所述第一閥體的A-A向剖視圖。
[0019]圖5是所述第二閥體剖視圖。
[0020]圖6是所述彈簧導向座左視圖。
[0021]圖7是本發(fā)明的電動旁通閥轉(zhuǎn)盤左視圖，且圖示重合度較小。
[0022]圖8是本發(fā)明的電動旁通閥轉(zhuǎn)盤左視圖，且圖示重合度為中等。
[0023]圖9是本發(fā)明的電動旁通閥轉(zhuǎn)盤左視圖，且圖示重合度最大。
[0024]圖中:
[0025]1-第一閥體，2-第二閥體，3-控油圓盤，4-轉(zhuǎn)軸，5-步進電機，6_油封，7_彈費導向座，8-彈簧，9-推力軸承，10-軸承，A1-第一垂直油道，A2-第二垂直油道，B1-第一油道孔，B2-第二油道孔，C1-第一逗號狀油孔，C2-第二逗號狀油孔，2a-大孔腔，2b-小孔腔，3a-第一環(huán)槽，3b-第二環(huán)槽。

【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖以及具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
[0027]如圖1、2所示，本發(fā)明所述的電動旁通閥裝置，包括第一閥體1，第二閥體2，轉(zhuǎn)軸4和步進電機5 ;所述轉(zhuǎn)軸4和步進電機5的輸出端連接，所述第二閥體2、第一閥體1依次裝在轉(zhuǎn)軸4上，所述第一閥體1與轉(zhuǎn)軸4之間設(shè)置軸承10。所述第二閥體2兩端均通過螺栓分別與所述第一閥體1和所述步進電機5連接。所述第二閥體2與所述第一閥體1相接觸的端面上開有一個環(huán)槽放置密封圈，防止油液滲漏。
[0028]如圖1、圖3、圖4所示，所述第一閥體1上開有以所述轉(zhuǎn)軸4的軸心呈中心對稱、形狀相同且一端開口的第一油道孔B1、第二油道孔B2。第一油道孔B1、第二油道孔B2)的開口位于第一閥體1與所述第二閥體2接觸的一面上，第一油道孔B1、第二油道孔B2的底端分別與第一垂直油道A1、第二垂直油道A2連通。所述第一垂直油道A1、第二垂直油道A2垂直于第一油道孔B1、第二油道孔B2、且分別與動力轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)閥的進油油路、回油油路相連通。
[0029]如圖1、圖2、圖5所示，所述第二閥體2與第一閥體1接觸的一端依次開有不同直徑、同軸的大孔腔2a和小孔腔2b。所述大孔腔2a內(nèi)裝有控油圓盤3，所述控油圓盤3與轉(zhuǎn)軸4通過平鍵連接，使控油圓盤3能夠隨所述轉(zhuǎn)軸4 一同轉(zhuǎn)動。所述小孔腔2b內(nèi)設(shè)有彈簧導向座7，所述彈簧導向座7如圖6所示，所述彈簧導向座7的通孔內(nèi)放置于彈簧8。所述控油圓盤3與彈簧8之間設(shè)有推力軸承9，所述彈簧8呈壓縮狀態(tài)通過所述推力軸承9將所述控油圓盤3緊壓在所述第一閥體1的端面上。所述彈簧導向座7右側(cè)，所述第二閥體2與轉(zhuǎn)軸4之間安裝一個轉(zhuǎn)軸油封6。
[0030]如圖8所示，所述控油圓盤3上開有以所述轉(zhuǎn)軸4中心對稱且形狀相同的第一逗號狀油孔C1和第二逗號狀油孔C2，所述第一逗號狀油孔C1、所述第二逗號狀油孔C2的大端的圓心與第一油道孔B1、第二油道孔B2的圓心位于同一圓上。當所述控油圓盤3隨轉(zhuǎn)軸4轉(zhuǎn)動時，第一逗號狀油孔C1、所述第二逗號狀油孔C2的大端的圓心與第一油道孔B1、第二油道孔B2的重疊面積發(fā)生變化，從而控制油量的大小。在第一閥體1和控油圓盤3完成裝配后，需使得油液旁通量最大時，逗號狀油孔大端的圓孔與第一閥體1上相配合的油道孔圓心完全重合；旁通油液經(jīng)進油油道，依次通過所述第一油道孔B1、所述第一逗號狀油孔C1進入大孔腔2a的空腔，然后再依次經(jīng)所述第二逗號狀油孔C2、所述第二油道孔B2進入回油油道；步進電機5根據(jù)控制信號，通過轉(zhuǎn)軸4帶動控油圓盤3轉(zhuǎn)動，連續(xù)漸變地改變控油圓盤3上的兩個油孔第一逗號狀油孔C1、第二逗號狀油孔C2與第一閥體1上的兩個油孔第一油道孔B1、第二油道孔B2之間的閥口重合面積，從而改變旁通油路油液流量。
[0031]所述第一逗號狀油孔C1和所述第二逗號狀油孔C2的內(nèi)外兩側(cè)分別開有第一環(huán)槽3a和第二環(huán)槽3b，所述第一環(huán)槽3a和所述第二環(huán)槽3b中都安裝密封圈，既能夠防止流經(jīng)閥口時的油液的滲漏，又能夠潤滑控油圓盤3與第一閥體1間的結(jié)合面，延長零件壽命，提尚穩(wěn)定性。
[0032]下面以汽車行駛各工況為例，進一步說明電動旁通閥的工作工程及各部分的關(guān)系:
[0033]車輛運行過程中，轉(zhuǎn)向油泵輸出壓力油一路進入轉(zhuǎn)向控制閥，一路作為旁通油液經(jīng)第一垂直油道A1進入第一油道孔B1后，通過第一逗號狀油孔C1進入大孔腔2a的空腔，然后依次經(jīng)第二逗號狀油孔C2、第二油道孔B2、第二垂直油道A2，進入回油油道流回油罐。
[0034]車輛原地或低速運行時，車速傳感器將信號送入控制器，控制器給步進電機5發(fā)出相應的信號，步進電機5接收信號后通過轉(zhuǎn)軸4帶動控油圓盤3轉(zhuǎn)動，因車速較低，方向盤所需助力較大，所以控油圓盤3轉(zhuǎn)動的角度為零或較小，此時控油圓盤3上的第一逗號狀油孔C1、第二逗號狀油孔C2與第一閥體1上的第一油道孔B1、第二油道孔B2之間的重合面積較小，如圖7所示，此時進入旁通油路的流量少，動力轉(zhuǎn)向器提供較大助力，車輛操縱手感輕便。
[0035]隨著車速的提高，步進電機5通過轉(zhuǎn)軸4帶動控油圓盤3轉(zhuǎn)過的角度逐漸增大，由于采用的面積漸變的逗號狀油孔，控油圓盤3上的第一逗號狀油孔C1、第二逗號狀油孔C2與第一閥體1上的第一油道孔B1、第二油道孔B2之間的重合面積也隨之逐漸增大，直至重合面積達到最大，如圖8，9所示，進入旁通油路中的油量流量也逐漸增多，動力轉(zhuǎn)向器提供助力隨之減少，車輛操縱手感沉穩(wěn)，駕駛員路感良好，有效解決高速時方向盤發(fā)飄問題，提高了行駛安全性。由于閥口的重合面積是連續(xù)漸變的，從而實現(xiàn)了旁通油路油液流量的連續(xù)調(diào)節(jié)，使得車輛在不同車速下能獲得連續(xù)變化的轉(zhuǎn)向助力，且能實現(xiàn)低速助力較大，轉(zhuǎn)向輕便，高速助力小，路感明顯。
[0036]此外，在高速急轉(zhuǎn)向工況下，控制器能根據(jù)車速信號與轉(zhuǎn)向角速度的信號及時迅速地關(guān)閉閥口，步進電機響應迅速，實現(xiàn)緊急工況下的安全避險。
[0037]本發(fā)明提供的一種電動旁通閥裝置，還可以作為其它需要改變油路流量的執(zhí)行裝置用。
[0038]所述實施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不背離本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電動旁通閥裝置，包括第一閥體(I)、第二閥體(2)、轉(zhuǎn)軸⑷和步進電機(5)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)軸(4)和步進電機(5)的輸出端連接，所述第二閥體(2)、第一閥體(I)依次裝在轉(zhuǎn)軸⑷上，所述第一閥體⑴與轉(zhuǎn)軸⑷之間設(shè)置軸承(10);第一閥體⑴與第二閥體⑵之間設(shè)置有能夠隨所述轉(zhuǎn)軸⑷一同轉(zhuǎn)動的控油圓盤(3)，所述控油圓盤(3)與第二閥體⑵之間設(shè)有推力軸承(9)和彈簧⑶；所述第一閥體⑴上開有以所述轉(zhuǎn)軸(4)的軸心呈中心對稱、形狀相同且一端開口的第一油道孔(BI)、第二油道孔(B2)，第一油道孔(BI)、第二油道孔(B2)的開口位于第一閥體(I)與所述第二閥體(2)接觸的一面上，第一油道孔(BI)、第二油道孔(B2)的底端分別與第一垂直油道(Al)、第二垂直油道(A2)連通，所述第一垂直油道(Al)、第二垂直油道(A2)垂直于第一油道孔(BI)、第二油道孔(B2)、且分別與動力轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)閥的進油油路、回油油路相連通；所述控油圓盤(3)上開有以所述轉(zhuǎn)軸(4)中心對稱且形狀相同的第一逗號狀油孔(Cl)和第二逗號狀油孔(C2)，所述第一逗號狀油孔(Cl)、所述第二逗號狀油孔(C2)的大端的圓心與第一油道孔(BI)、第二油道孔(B2)的圓心位于同一圓上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動旁通閥裝置，其特征在于:所述第二閥體(2)兩端均通過螺栓分別與所述第一閥體(I)和所述步進電機(5)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動旁通閥裝置，其特征在于:所述控油圓盤(3)與轉(zhuǎn)軸(4)通過平鍵連接，所述轉(zhuǎn)軸(4)與步進電機(5)輸出端通過平鍵相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動旁通閥裝置，其特征在于:所述控油圓盤(3)上所述第一逗號狀油孔(Cl)和所述第二逗號狀油孔(C2)的內(nèi)外兩側(cè)分別開有第一環(huán)槽(3a)和第二環(huán)槽(3b)，所述第一環(huán)槽(3a)和所述第二環(huán)槽(3b)中都安裝密封圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動旁通閥裝置，其特征在于:所述第二閥體(2)與所述第一閥體(I)之間設(shè)有密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動旁通閥裝置，其特征在于:所述第二閥體(2)與轉(zhuǎn)軸(4)之間安裝一個轉(zhuǎn)軸油封(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動旁通閥裝置，其特征在于:所述第二閥體(2)與第一閥體(I)接觸的一端依次開有不同直徑、同軸的大孔腔(2a)和小孔腔(2b)，所述控油圓盤(3)位于大孔腔(2a)內(nèi)，所述小孔腔(2b)內(nèi)設(shè)有彈簧導向座(7)，所述彈簧位于彈簧導向座⑵內(nèi)。
【文檔編號】B62D5/065GK104494692SQ201410613512
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)明者】耿國慶, 江浩斌, 陳龍, 龔曉慶, 劉濤, 唐斌, 劉海, 夏磊 申請人:江蘇大學