專利名稱：用于螺線管的液壓路徑安排的包覆模制或壓入式套管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包覆模制的螺線管閥體，并且更特別地涉及具有壓入或包覆模制到一 個(gè)復(fù)合閥體上的金屬套管的螺線管閥門。
背景技術(shù)：
用于汽車部件的螺線管閥門在該行業(yè)內(nèi)已經(jīng)變得非常普遍。這些螺線管閥門是用 于控制不同的液壓部件的，如用于控制變速器、離合器、渦輪增壓器、傳動系部件、以及排氣 控制部件。典型地，螺線管閥門具有由螺線管部分致動的一個(gè)閥體，該螺線管部分由一個(gè)具 有電樞的電磁線圈構(gòu)成，該電樞響應(yīng)于施加到電磁部分上的電流而移動。過去，這些閥體一 直是由機(jī)加工的金屬部件制作的。穿過閥體的流動路徑一直是通過在金屬閥體內(nèi)形成多個(gè) 洞和多個(gè)孔來限定的。螺線管設(shè)計(jì)中的趨勢一直是通過使用穿過閥體本身的更加復(fù)雜的流 動路徑來提高它們的性能。因此，對于閥體內(nèi)更加復(fù)雜的流體通道存在一種與日俱增的需 要，以便使螺線管閥門更加具有多用性并且跟上行業(yè)內(nèi)存在的性能要求。此外，供應(yīng)商們有 興趣能夠以更有成本效益的方式制造螺線管閥門從而能夠?yàn)槭袌鎏峁┮环N成本更低、性能 更高的產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及具有金屬插入件的一種閥門，該金屬插入件帶有一個(gè)在其中形成的流 體通道。一個(gè)復(fù)合閥體被安置為至少部分地圍繞該金屬插入件并且具有至少一個(gè)端口與該 金屬插入件的流體通道處于流體聯(lián)通。一個(gè)閥構(gòu)件被部分地安置在該金屬插入件內(nèi)并且是 可操作的以控制穿過該金屬插入件的流體通道以及該閥體的多個(gè)部件的流體流動。本發(fā)明的其他應(yīng)用領(lǐng)域?qū)囊韵绿峁┑脑敿?xì)說明中變得清楚。應(yīng)該理解，詳細(xì)的 說明和特定的實(shí)例(雖然表明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案)是旨在僅用于說明的目的而并非 旨在限制本發(fā)明的范圍。


從詳細(xì)的說明和這些附圖中本發(fā)明將得到更全面的理解，在附圖中圖1是一種現(xiàn)有技術(shù)的閥門部分的截面平面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)現(xiàn)有的實(shí)施方案的截面平面視圖。
具體實(shí)施例方式以下的優(yōu)選實(shí)施方案的說明在本質(zhì)上僅是示例性的而絕非旨在限制本發(fā)明、其應(yīng) 用或其用途?，F(xiàn)在參見圖1，在此示出一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的螺線管閥門組件10。閥門組件10具有一 個(gè)金屬閥體12，該金屬閥體具有多個(gè)機(jī)加工的端口 14，這些加工的端口典型地是通過穿透 該金屬閥體12進(jìn)行鉆孔或銑削而在該金屬閥體12內(nèi)形成的。這些機(jī)加工的端口 14延伸進(jìn)入一個(gè)機(jī)加工的孔15，該孔也是在金屬閥體12內(nèi)形成的。一個(gè)閥門構(gòu)件16被可滑動地 安置在金屬閥體12的機(jī)加工的孔15中。該閥門構(gòu)件16具有用于在這些機(jī)加工的端口之 間進(jìn)行流體聯(lián)通的一個(gè)流體通道18。圖2是根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方案的一個(gè)閥門組件100的截面圖。該閥門組件 100具有一個(gè)閥門部分102和一個(gè)致動器部分104。閥門部分102和致動器部分104可以 是分開的或者是整合的，并且可以是由同一種材料制成的。閥門部分102具有一個(gè)由復(fù)合 材料制成的復(fù)合閥體110，而這種復(fù)合材料為復(fù)合樹脂。制作復(fù)合閥體110的復(fù)合材料可以 是任何類型的適用的塑料材料。更具體地講，可以是熱塑材料，如聚酰胺類，包括尼龍、聚鄰 苯二甲酰胺類、以及液晶聚合物類。然而，所使用的主要材料不必限于這些具體的材料，其 他塑料材料可能更適合某種具體的應(yīng)用。復(fù)合閥體110具有一個(gè)或多個(gè)在其中模制的端口。在這個(gè)具體的實(shí)施方案中，這 一個(gè)或多個(gè)端口包括供給端口 114、控制端口 116以及排放端口 118。這些端口 114、116和 118各自延伸到復(fù)合閥體110的一個(gè)孔上。閥體113的這個(gè)孔是通過模制過程或以下說明 的過程形成的。此外，根據(jù)一個(gè)具體應(yīng)用的設(shè)計(jì)可以實(shí)施較大或更小數(shù)目的端口。在復(fù)合閥體110的孔113內(nèi)有一個(gè)金屬插入件106。在金屬插入件106內(nèi)形成了 一個(gè)流體通道108，該流體通道帶有從金屬插入件106的外部延伸至流體通道108的幾個(gè)孔 徑109。流體通道108是通過對金屬插入件106進(jìn)行機(jī)加工而形成的。金屬插入件106被 放置在復(fù)合閥體110的孔113內(nèi)。通過圍繞金屬插入件106包覆模制復(fù)合閥體110可以將 金屬插入件106置于復(fù)合閥體110的孔113之中。另一個(gè)過程包括將金屬插入件106壓力 裝配到已經(jīng)形成的閥體110之中。金屬插入件106的這些孔徑109被配置為與復(fù)合閥體110的這些端口 114、116和 118中的一個(gè)或多個(gè)對齊。這允許來自復(fù)合閥體110的外部的流體聯(lián)通流入金屬插入件106 的流體通道108之中。一個(gè)閥門構(gòu)件112被可滑動地放置在金屬插入件106內(nèi)并且具有在其中形成的一 個(gè)流體通道119。在這個(gè)具體的實(shí)施方案中的流體通道119通過多個(gè)計(jì)量孔口 126與控制 端口 116和供給端口 114以及排放端口 118聯(lián)通。金屬插入件106具有形成于金屬插入件 106的流體通道108內(nèi)的多個(gè)計(jì)量臺面128。這些計(jì)量臺面128與這些計(jì)量孔口 126對齊， 并且當(dāng)閥門構(gòu)件112被置于計(jì)量臺面128與計(jì)量孔口 126對齊的位置時(shí)，起到控制經(jīng)過計(jì) 量孔口 126的流體流動的作用。這些計(jì)量臺面128具有多個(gè)計(jì)量邊緣126，當(dāng)閥門構(gòu)件112 在金屬插入件106的流體通道108內(nèi)軸向移動時(shí)，這些計(jì)量邊緣允許液體經(jīng)過這些計(jì)量孔 口 126的流動。與圖1的現(xiàn)有技術(shù)的閥門相比時(shí)，本實(shí)施方案的閥門組件100顯著地減少了生產(chǎn) 成本和制造時(shí)間。復(fù)合閥體110比金屬閥體12更加便宜并且更易于形成。只有金屬插入 件106和閥門部件112是必須進(jìn)行機(jī)加工的部件。這些部件更小并且有更少的必須進(jìn)行機(jī) 加工的金屬。此外，閥門部件112和金屬插入件106可以在安置于復(fù)合閥體110內(nèi)之前進(jìn) 行預(yù)組裝并質(zhì)量檢查。這還節(jié)省了時(shí)間并且甚至允許插入件106和閥門部件112分別進(jìn)行 制作，這也帶來了成本節(jié)約。閥門組件100具有一個(gè)致動器部分104，這個(gè)致動器部分在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方 案中是一個(gè)螺線管部分。這個(gè)致動器部分具有一個(gè)殼體105，它可以是一個(gè)分離的部件；然而，在本發(fā)明的這個(gè)具體的實(shí)施方案中殼體105是與閥門部分102的復(fù)合閥體100成為一 體的一個(gè)復(fù)合殼體。在致動器部分104內(nèi)有一個(gè)線圈120，該線圈在通電時(shí)致使電樞122軸 向地移動。一個(gè)銷123被連接到電樞122上并且接觸閥門部分102的閥門構(gòu)件112，以便致 使閥門構(gòu)件112在金屬插入件106內(nèi)軸向地移動。本發(fā)明提供了一種復(fù)合閥體110，該復(fù)合閥體是通過模制復(fù)合樹脂形成的。這降低 了生產(chǎn)的總成本，并且還提供了以下優(yōu)點(diǎn)，即在去除了如圖1所示的金屬閥體12通常所需 要的機(jī)加工步驟的同時(shí)能夠在復(fù)合閥體110內(nèi)形成更加復(fù)雜的流體通道。此外，存在著可 以被模制到復(fù)合閥體110中的多個(gè)流體通道，而它們在傳統(tǒng)的金屬閥體12中無法輕易地形 成。本發(fā)明還包括一種制造如圖2中所示的復(fù)合螺線管或閥門組件100的方法。這種 制造閥門組件100的方法包括提供金屬插入件106、復(fù)合閥體110、閥門構(gòu)件112、金屬插入 件106的流體通道119、復(fù)合閥體110中的至少一個(gè)端口 114或116或118、以及金屬插入 件106中的多個(gè)孔徑109。在金屬插入件106中形成流體通道119的步驟是通過對金屬坯 料進(jìn)行流體通道的機(jī)加工或鉆孔來而實(shí)現(xiàn)的。閥門構(gòu)件112還具有多個(gè)流體通道119以及多個(gè)孔徑126，它們是通過對閥門構(gòu) 件112進(jìn)行機(jī)加工或鉆孔來制出通道而機(jī)加工的或形成的。雖然本發(fā)明說明了一種由金屬 形成的閥門構(gòu)件112，在本發(fā)明的范圍之內(nèi)還可以使閥門構(gòu)件112由復(fù)合材料形成，由此這 些流體通道和這些孔徑是通過一種模制過程形成的。閥門構(gòu)件112已經(jīng)被置于金屬插入件 106的流體通道108中。閥門構(gòu)件112然后被置于金屬插入件106的流體通道108內(nèi)的一個(gè)可滑動的安排 之中。然后金屬插入件106被連接到復(fù)合閥體110上。這個(gè)過程可以按照幾種不同的方式 來進(jìn)行。一個(gè)過程是將金屬插入件106壓力裝配到一個(gè)已經(jīng)形成的復(fù)合閥體110中。另一 個(gè)步驟涉及將金屬插入件106置于一個(gè)模具中，并且然后圍繞金屬插入件106對復(fù)合閥體 110進(jìn)行包覆模制。供給端口 114、控制端口 116和排放端口 118或者通過包覆模制過程或 者通過穿過所形成的復(fù)合閥體110進(jìn)行鉆孔而形成在復(fù)合閥體110中。金屬插入件106可 在其外部表面上具有一種階梯的或模制的特征，這樣以便將該金屬插入件106更緊地固定 到閥體110上。此類特征將消除在塑料與金屬之間可發(fā)生的任何可能的滲漏并且還確保將 該金屬插入件保持住。如果致動器部分104與閥門部分102是分開的，那么該致動器就被連接到復(fù)合閥 體110上?？商娲?，致動器部分104的殼體105可以在將金屬插入件106與復(fù)合閥體110 進(jìn)行包覆模制的同一個(gè)步驟中或分開的步驟中進(jìn)行包覆模制。因此，致動器部分104的殼 體105可以與復(fù)合閥體110成為一體。本發(fā)明的說明在本質(zhì)上僅僅是示例性的，因此，不背離本發(fā)明精髓的多種變體是 旨在處于本發(fā)明的范圍之內(nèi)。這類變體不得被認(rèn)為是脫離了本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1. 一種閥門，包括一個(gè)金屬插入件，該金屬插入件具有在所述金屬插入件內(nèi)形成的一個(gè)流體通道； 一個(gè)復(fù)合閥體，該復(fù)合閥體被安置為至少部分地圍繞所述金屬插入件，所述復(fù)合閥體 具有與所述金屬插入件的所述流體通道處于流體聯(lián)通的至少一個(gè)端口 ；以及一個(gè)閥門構(gòu)件，該閥門構(gòu)件至少部分地被安置在所述金屬插入件內(nèi)，其中所述閥門構(gòu) 件是可操作的以控制經(jīng)過所述流體通道的流體流動。
2.如權(quán)利要求1所述的閥門構(gòu)件，進(jìn)一步包括具有一個(gè)線圈的一個(gè)螺線管部分，該線 圈帶有響應(yīng)于所述線圈的通電在所述螺線管部分內(nèi)可移動的一個(gè)電樞，其中所述電樞被可 操作地連接到所述閥門構(gòu)件上，其中所述線圈的通電致使所述電樞作用在所述閥門構(gòu)件上 以控制經(jīng)過所述流體通道的流體流動。
3.如權(quán)利要求2所述的閥門構(gòu)件，進(jìn)一步包括一個(gè)彈簧，該彈簧被可操作地連接到所 述軸上，所述軸用于在所述線圈未通電時(shí)在一個(gè)方向上對所述電樞進(jìn)行偏置。
4.如權(quán)利要求1所述的閥門構(gòu)件，其中所述閥門構(gòu)件具有至少部分地穿過所述閥門構(gòu) 件的一個(gè)孔，該孔用于提供在所述流體通道與所述閥體的至少一個(gè)端口之間的流動。
5.如權(quán)利要求4所述的閥門構(gòu)件，其中所述閥門構(gòu)件在所述流體通道內(nèi)是可滑動的。
6.如權(quán)利要求1所述的閥門構(gòu)件，其中所述復(fù)合閥體是由一種熱塑性塑料材料構(gòu)成的。
7. 一種閥門，包括一個(gè)金屬插入件，該金屬插入件具有在所述金屬插入件內(nèi)形成的一個(gè)流體通道； 一個(gè)復(fù)合閥體，該復(fù)合閥體被安置為至少部分地圍繞所述金屬插入件； 一個(gè)供給端口，該供給端口被安置為穿過所述復(fù)合閥體和所述金屬插入件，其中所述 供給端口被連接到所述流體通道上；一個(gè)控制端口，該控制端口被安置為穿過所述復(fù)合閥體和所述金屬插入件，所述控制 端口被連接到所述流體通道上；一個(gè)排放端口，該排放端口被安置為穿過所述復(fù)合閥體和所述金屬插入件，所述排放 端口被連接到所述流體通道上；一個(gè)閥門構(gòu)件，該閥門構(gòu)件被至少部分地安置在所述金屬插入件中用于控制在所述供 給端口與所述控制端口之間的流體介質(zhì)的流動，其中所述閥門構(gòu)件是至少部分地穿過所述 閥門構(gòu)件延伸的一個(gè)孔，該孔用于提供在所述供給端口與所述控制端口之間的流動；兩個(gè)或者更多個(gè)計(jì)量孔口，這些計(jì)量孔口延伸穿過在所述孔與所述流體通道之間的所 述閥門構(gòu)件；以及一個(gè)計(jì)量臺面，該計(jì)量臺面接合在所述計(jì)量孔口上，其中所述閥門構(gòu)件通過相對于所 述計(jì)量臺面進(jìn)行移動來控制在所述控制端口與或者所述供給端口或者所述排放端口之間 的流體流動。
8.如權(quán)利要求7所述的閥門構(gòu)件，進(jìn)一步包括在經(jīng)過所述計(jì)量孔口的流體的流動進(jìn)行 所述計(jì)量的兩個(gè)計(jì)量邊緣。
9.如權(quán)利要求7所述的閥門構(gòu)件，進(jìn)一步包括具有一個(gè)線圈的一個(gè)螺線管部分，該線 圈帶有響應(yīng)于所述線圈的通電在所述螺線管部分內(nèi)可移動的一個(gè)電樞，其中所述電樞被可 操作地配置為接觸所述閥門構(gòu)件并且致使所述閥門構(gòu)件響應(yīng)于所述螺線管部分的通電在所述流體通道內(nèi)滑動。
10.如權(quán)利要求9所述的閥門構(gòu)件，進(jìn)一步包括一個(gè)彈簧，該彈簧被可操作地連接到所 述電樞上用于在所述線圈未通電時(shí)將所述電樞在一個(gè)方向上進(jìn)行偏置。
11.如權(quán)利要求7所述的閥門構(gòu)件，進(jìn)一步包括在所述計(jì)量臺面上用于對經(jīng)過所述計(jì) 量孔口的流體流動進(jìn)行計(jì)量的多個(gè)計(jì)量邊緣。
12.如權(quán)利要求7所述的閥門構(gòu)件，其中所述復(fù)合閥體是由一種熱塑性塑料材料構(gòu)成的。
13.—種制造復(fù)合螺線管閥門的方法，該方法提供一個(gè)金屬插入件、復(fù)合閥體、閥門構(gòu) 件、流體通道、以及至少一個(gè)端口，該方法包括以下步驟在所述金屬插入件內(nèi)形成一個(gè)流體通道； 將所述閥門構(gòu)件放置在所述流體通道內(nèi)；將所述金屬插入件連接到所述復(fù)合閥體上這樣使得所述復(fù)合閥體至少部分地環(huán)繞所 述金屬插入件；在所述閥體中形成至少一個(gè)端口，其中所述至少一個(gè)端口被可操作地連接到所述流體 通道上。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟 提供一個(gè)致動器；將所述致動器可操作地連接到所述閥門構(gòu)件上，其中所述致動器控制所述閥門構(gòu)件的 移動。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述致動器具有一個(gè)與所述閥體整合的殼體。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其中將所述金屬插入件連接到所述復(fù)合閥體上的所述 步驟是通過以下之一實(shí)現(xiàn)的圍繞所述塑料插入件對所述復(fù)合閥體進(jìn)行包覆模制；并且 將所述金屬插入件壓力裝配在所述復(fù)合閥體之中。
17.如權(quán)利要求13所述的閥門構(gòu)件，其中所述復(fù)合閥體是由一種熱塑性塑料材料構(gòu)成的。
全文摘要
一種具有金屬插入件的閥門，其中在金屬插入件內(nèi)形成了一個(gè)流體通道。一個(gè)復(fù)合閥體被安置為至少部分地圍繞該金屬插入件并且具有至少一個(gè)端口與該金屬插入件的流體通道處于流體聯(lián)通。一個(gè)閥門構(gòu)件被部分地安置在該金屬插入件中并且是可操作的以控制經(jīng)過該金屬插入件的流體通道以及閥體的多個(gè)部件的流體流動。
文檔編號F16K31/06GK102007331SQ200980112989
公開日2011年4月6日 申請日期2009年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月28日
發(fā)明者K·W·摩根, M·E·瓊斯 申請人:博格華納公司