CN102770628B - 可变阀升程系统用工作油控制阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可变阀升程系统用工作油控制阀，该可变阀升程系统用工作油控制阀能够在连接工作油控制阀与阀升程控制促动器的液压管道上稳定地确保恒定的液压，由此能够根据发动机的转速和负荷来确切地控制阀升程。
Description
技术领域
本发明涉及一种工作油控制阀，具体地涉及根据运转条件来调节阀的开闭量的可变阀升程系统用工作油控制阀。
背景技术
随着汽车技术的发展，出台了用于提高发动机的燃料效率及功率的各种技术。作为一例有，根据发动机的转速和负荷来调节吸气通道的长度及截面积的可变吸气系统（VIS，Variable Induction System）、根据发动机的转速和负荷来调节阀的开闭时期的可变阀正时（VVT，Variable ValveTiming）系统、根据发动机的转速和负荷来调节阀的开闭量的可变阀升程（VVL，Variable Valve Lift）系统等。
一般而言，发动机高速旋转时，优选地吸入大量的空气，然而，低速旋转或定速旋转时，如果吸入大量的空气，则流速降低而导致在燃烧室内不能顺利产生涡流，因此吸入效率下降。
可变阀升程系统是为了解除上述问题而开发的系统，当发动机进行高速旋转时，通过高（high）扬程使阀运转来增大吸入量，当发动机低速旋转或定速旋转时，通过低（low）扬程使阀运转来减少吸入量，用此加快流速，从而实现高燃料效率、高功率及高效率。
此时，阀升程作为决定空气的吸入量和废气的排出量的重要因素，表示阀面与阀座之间的分隔距离。即，随着阀升程变大，向高扬程（high lift）气缸流入的空气的量和从气缸排出的废气的量也随之增大，由此吸入排气效率得以提高。
另一方面，可变阀升程系统一般使用液压元件，以控制阀升程。这种液压式可变阀升程系统包括工作油泵、工作油控制阀（OCV，Oil ControlValve）、工作油过滤器以及阀升程控制促动器（valve lift control actuator）。
不过，上述液压式可变阀升程系统在用于连接工作油控制阀与阀升程控制促动器的液压管道上未能确保恒定的液压或者液压不稳定时，将无法控制阀升程，或者即使能控制也不能具有可靠性。
发明内容
要解决的问题
本发明用于解决上述诸多问题，其目的在于，提供一种能够在连接工作油控制阀与阀升程控制促动器的液压管道上稳定地确保恒定的液压，由此能够根据发动机的转速和负荷来确切地控制阀升程的可变阀升程系统用工作油控制阀。
解决问题的手段
用于达成上述目的的本发明的可变阀升程系统用工作油控制阀，包括：
圆筒形的阀套（valve housing），其在中端形成有控制口，在上述控制口的下部形成有排出口；
阀盖，其与上述阀套的上部结合，并在上部面形成有流入口；
上部座，其设置在上述阀套的内部，并位于上述控制口的上部，在该上部座的中央形成有第一贯通孔；
下部座，其设置在上述阀套的内部，并位于上述控制口的下部，在该下部座的中央形成有第二贯通孔；
球阀，其能够在由上述阀盖及上述上部座形成的第一腔室上下移动，用于开闭上述第一贯通孔；
止回阀，其能够在上述下部座的下部上下移动，该止回阀的上部突出以开闭上述第二贯通孔，在该止回阀的上部面的中央形成有第三贯通孔；
导向器（pilot），其能够在上述阀套的内部上下移动，且由上部直径小于下部直径的多级方式形成，直径小的上部贯通第一贯通孔至第三贯通孔而与上述球阀接触；
加压弹簧，其设置在上述导向器的上部，使上述止回阀弹性偏移，以使上述止回阀的上部密闭上述第二贯通孔；
阀壳，上述阀套的下部插入于该阀壳；
柱塞，其设置在上述阀壳的内部，并紧贴于上述导向器的下部；
线轴，其以包围上述柱塞的方式与上述柱塞结合，在该线轴的外周面卷绕有线圈；以及
轭，其位于上述柱塞与线轴之间。
效果
在如上所述地构成的本发明的可变阀升程系统用工作油控制阀中，上述止回阀借助上述加压弹簧向上弹性偏移，来密闭上述第二贯通孔，从而在由上述上部座及上述下部座形成的第二腔室维持残压。因此，能够在连接工作油控制阀与阀升程控制促动器的液压管道上稳定地确保恒定的液压，以此能够根据发动机的转速和负荷来确切地控制阀升程。
附图说明
图1是表示本发明第一实施例的可变阀升程系统用工作油控制阀的图。
图2至图4是表示本发明第一实施例的可变阀升程系统用工作油控制阀的运转过程的图。
图5是表示本发明第二实施例的工作油控制阀的图。
图6是表示本发明第三实施例的工作油控制阀的图。
图7是表示本发明第四实施例的工作油控制阀的图。
图8是表示本发明第五实施例的工作油控制阀的图。
具体实施方式
参照附图，对本发明的实施例进行详细的说明。以下，在说明本发明的实施例时，并且在各图的结构要素附加附图标记时，就相同的结构要素而言，即使显示在不同的图上，也尽量附加了相同的附图标记。
图1是表示本发明第一实施例的可变阀升程系统用工作油控制阀的图。
参照图1，本发明第一实施例的可变阀升程系统用工作油控制阀（OilControl Valve，OCV，以下，称为工作油控制阀）由液压部100和电子部200构成。
首先，液压部100包括阀套110和阀盖120，该阀盖120与阀套110的上部结合。阀套110形成为上下延长的圆筒形，且阀套110形成为多级以将下部插入于后述的电子部200的阀壳210。并且，阀盖120形成为上部面密闭的圆筒形，在该阀盖120形成有突缘122，以能够防止通过阀套110的上部插入规定深度以上。
在这种形状的阀套110的中端部形成有控制口112，在控制口112的下部形成有排出口114。并且，在阀盖120的上部面中央形成有流入口124，在流入口124设置有网孔（mesh）型过滤器126。在上述各口112、114、124中，流入口124与工作油泵（未图示）连接，控制口112与可变阀升程系统的阀升程控制促动器（valve lift control actuator，未图示）连接，排出口114与工作油槽（未图示）连接。
另一方面，在阀套110的内部设置有上部座130、球阀140、下部座150、止回阀160及导向器170。
上部座130由圆盘形状形成，在上部座130的中央形成有第一贯通孔132。该上部座130位于控制口112的上部，如图1所示，阀盖120的下部紧贴于上部座130的上表面。
此时，球阀140以能够上下移动的方式设置在由阀盖120和上部座130形成的第一腔室182。该球阀140是用于开闭第一贯通孔132的单元，借助平时通过流入口124供应的工作油下降而密闭第一贯通孔132。
下部座150形成为颠翻杯子的形状，在下部座150的上部面的中央形成有第二贯通孔152。该下部座150位于控制口112的下部，在下部座150的下部设置有用于开闭第二贯通孔152的止回阀160。
止回阀160形成为上部被密闭的圆筒形，密闭的上部突出形成以能够开闭第二贯通孔152，在该止回阀160的上部面的中央形成有第三贯通孔162。该止回阀160能够在下部座150移动，用于开闭第二贯通孔152，平时，止回阀160借助设置在其内部的加压弹簧164向上弹性偏移以密闭第二贯通孔152。
此时，如果止回阀160借助加压弹簧164向上弹性偏移而堵住第二贯通孔152，则由上部座130及下部座150形成的第二腔室184将被密闭。
导向器170是当电子部200运转时上升而用于从上部座130分隔球阀140的单元。该导向器170沿着阀套110上下较长地延长，并由上部直径小于下部直径的多级形成。而且，直径小的上部贯通第一贯通孔至第三贯通孔132、152、162而与球阀140接触。
电子部200包括阀壳210，阀套110的下部插入于该阀壳210。在该阀壳210的内部设置有柱塞220，该柱塞220紧贴于导向器170的下部，在柱塞220的周围结合有在外周面卷绕了线圈230的线轴240。并且，位于柱塞220与线轴240之间的轭250以密闭阀壳210的被开放的下部的方式进行结合，在柱塞220的下表面与轭250之间设置有间隔物260。并且，在阀壳210的一侧设置有通过与线轴240进行电连接来供应电源的连接器270，在阀壳210与线轴240之间、线轴240与轭250之间设置有O型圈（o-ring）280。
另一方面，在上述的液压部100与电子部200之间，更具体为阀套110与阀壳210之间结合有托架300，在托架300的上表面以包围阀套110的方式设置有O型圈310。
上述的本发明的第一实施例的工作油控制阀中，上部座130、球阀140、下部座150、止回阀160及导向器170可以由比铁轻的非铁材料制造。
如上所述，如果由非铁材料来制造上部座130、球阀140、下部座150、止回阀160及导向器170，则可使由在车辆产生的振动和行驶时产生的冲击引起的惯性最小化。即，由于确切地实现工作油的供应及阻断，因而利用工作油控制阀的阀升程（未图示）实现得十分确切。
图2至图4是表示本发明第一实施例的可变阀升程系统用工作油控制阀的运转过程的图。
本发明第一实施例的工作油控制阀是常闭（NC，Normal Close）类型的阀。
如图2所示，平时柱塞220不被磁化，因此如果通过流入口124向第一腔室182供应工作油，球阀140就会下降来密闭第一贯通孔132。而且，加压弹簧164使止回阀160向上弹性偏移来密闭第二贯通孔152。即，借助球阀140和止回阀160堵住第一贯通孔132和第二贯通孔152，来密闭第二腔室184。因此，在第一腔室182填充的工作油不会流入到第二腔室184，并且工作油不通过控制口112排出，由此阀升程控制促动器（未图示）不运转。
如果在如上所述的状态下通过连接器270供应电源，则柱塞220将被磁化而上升，随之导向器170也一同上升，由此使球阀140上升（参照图3）。如果球阀140上升而开放第一贯通孔132，在第一腔室182填充的工作油就会流入到第二腔室184，并通过控制口112向阀升程控制促动器A移送，来使阀升程控制促动器（A）运转。
此时，由于止回阀160处于借助加压弹簧164向上弹性偏移的状态，因而工作油不通过第二贯通孔152流入到第三腔室186（由下部座及导向器形成的空间）。
如图4所示，如果关闭通过连接器270供应的电源，已上升的柱塞220及导向器170就会下降，球阀140也下降，并密闭第一贯通孔132。
此时，在球阀140对第一贯通孔132进行密闭的过程中，第二腔室184的内部压力会瞬间上升，如果该压力为使止回阀160向上弹性偏移的加压弹簧164的弹性以上，第二贯通孔152就会开放。即，第二腔室184的内部压力使得加压弹簧164压缩，由此止回阀160下降，并开放第二贯通孔152。而且，如果开放第二贯通孔152，在第二腔室184填充的工作油就会向第三腔室186移送，并通过排出口114排出到工作油槽（T）。
另一方面，如果工作油通过排出口114排出到工作油槽而导致第二腔室184的内部压力降低，则借助加压弹簧164来使止回阀160上升，从而密闭第二贯通孔152。
根据如上所述的本发明的第一实施例的工作油控制阀，能够通过球阀140和止回阀160来使第二腔室184的内部压力维持恒定。因此，能够在用于连接工作油控制阀与阀升程控制促动器（未图示）的液压管道上稳定地确保液压，由此，能够根据发动机的转速和负荷来确切地控制阀升程（未图示）。
图5是表示本发明第二实施例的工作油控制阀的图。
本发明第二实施例的工作油控制阀由液压部100、电子部200及托架300构成，电子部200与托架300具有与第一实施例相同的结构。以下，对于本发明的各实施例中与其他实施例相同的结构要素，将省略对其的详细说明。
参照图5，工作油控制阀的液压部100包括：阀套110，在该阀套110形成有控制口112及排出口114；阀盖120，其与阀套110的上部结合，在该阀盖120形成有流入口124；设置在阀套110的内部的上部座130、球阀140、下部座150、止回阀160以及导向器170。
此时，球阀140以能够上下移动的方式设置在由阀盖120及上部座130形成的第一腔室182，在球阀140的上部设置有回位弹簧128。该回位弹簧128使球阀140向下弹性偏移以密闭第一贯通孔132。
如上所述，本发明第二实施例的工作油控制阀还包括回位弹簧128。该回位弹簧128使球阀140紧贴于第一贯通孔132，来防止球阀140因在车辆产生的振动和行驶时产生的冲击而随意上升的现象。即，通过防止因振动和冲击而致使第一贯通孔132随意开放，来防止在第二腔室184填充的工作油逆流到第一腔室182，且由于确切地实现第一贯通孔132的开闭，因而利用工作油控制阀的阀升程（未图示）也确切。
图6是表示本发明第三实施例的工作油控制阀的图。
本发明第三实施例的工作油控制阀由液压部100、电子部200及托架300构成。其中，液压部100和电子部200具有与第二实施例相同的结构。
如图6所示，就用于固定工作油控制阀的托架300而言，在阀套110与阀壳210之间结合托架300，在托架300的上表面以包围阀套110的方式设置有O型圈310。并且，在托架300的中央下部形成有突出部320，当液压部100与电子部200结合时，突出部320插入到阀套110的下部外侧与阀壳210的上部内侧之间。
此时，阀壳210和托架300被挤压加工。因此，能够容易地进行制造，并能使加工时产生的毛刺（burr）带来的影响最小化。作为一例，能够使毛刺导致的组装不良或密封不良等最小化。
另一方面，将阀套110插入于托架300的突出部320或者将托架300的突出部320插入于阀壳210时，优选地利用压力机来强制性地压入。并且，在组装好阀套110、阀壳210及托架300的状态下，如果对相应连接部位进行钎焊或激光焊，能够进一步提高组装及密封效果。
图7是表示本发明第四实施例的工作油控制阀的图。
本发明第四实施例的工作油控制阀由液压部100、电子部200及托架300构成。其中，电子部200和托架300具有与第三实施例相同的结构。
参照图7，工作油控制阀的液压部100包括：阀套110，在该阀套110形成有控制口112及排出口114；阀盖120，其与阀套110的上部结合，在该阀盖120形成有流入口124；设置在阀套110的内部的上部座130、球阀140、下部座150、止回阀160以及导向器170。
此时，与第一实施例不同，下部座150形成为杯子形状，在下部座150的下部面的中央形成有第二贯通孔152。当这种形状的下部座150设置于工作油控制阀时，其上部周围紧贴于上部座130。
由于如上所述地构成的第四实施例的工作油控制阀不存在因加压弹簧164的弹性而致使下部座150上升的忧虑，因而由上部座130及下部座150形成的第二腔室184具有始终恒定的体积。因此，能够通过止回阀160确切实现第二贯通孔152的开闭，通过第三腔室186和排出口114确切地去除第二腔室184，并能够利用工作油控制阀来确切地控制阀升程（未图示）。
图8是表示本发明第五实施例的工作油控制阀的图。
本发明第四实施例的工作油控制阀由液压部100、电子部200及托架300构成。其中，电子部200和托架300具有与第三实施例相同的结构。
如图8所示，工作油控制阀的液压部100包括：阀套110，在该阀套110形成有控制口112及排出口114；阀盖120，其与阀套110的上部结合，在该阀盖120形成有流入口124；设置在阀套110的内部的上部座130、球阀140、下部座150、止回阀160以及导向器170。
上述结构要素中，阀套110形成为上下延长的圆筒形。而且，阀套110的下部外侧以多级方式形成，以能够插入于托架300的突出部320。并且，阀套110的内侧以多级方式形成，以能够安置上部座130及下部座150。
对阀套110进行更加详细的说明，在阀套110的内侧形成有用于安置上部座130的第一凸台116a和用于安置下部座150的第二凸台116b。
如上所述，利用第一凸台116a及第二凸台116b来固定上部座130及下部座150时，能够防止由在车辆产生的振动和行驶时产生的冲击导致的上部座130及下部座150的位置变化，由此由上部座130及下部座150形成的第二腔室184具有始终恒定的体积。因此，能够通过止回阀160确切实现第二贯通孔152的开闭，通过第三腔室186和排出口114确切地去除第二腔室184，并能够利用工作油控制阀来确切地控制阀升程（未图示）。
以上，通过优选实施例对本发明进行了说明，上述实施例只不过是用于例示性地说明本发明的技术思想，对于本发明所属的技术领域的普通技术人员来说，应当理解，在不超出本发明的技术思想的范围内实现多种变化。因此，本发明的保护范围应当根据权利要求书中记载的事项来进行解释，而不取决于特定实施例，而且，应视为与权利要求书中记载的事项同等的范围内的所有技术思想也包括在本发明的权利范围内。
Claims (10)
1.一种可变阀升程系统用工作油控制阀，其特征在于，
包括：
圆筒形的阀套，其在中端形成有控制口，在上述控制口的下部形成有排出口，
阀盖，其与上述阀套的上部结合，并在上部面形成有流入口，
上部座，其设置在上述阀套的内部，并位于上述控制口的上部，在该上部座的中央形成有第一贯通孔，
下部座，其设置在上述阀套的内部，并位于上述控制口的下部，在该下部座的中央形成有第二贯通孔，
球阀，其能够在由上述阀盖及上述上部座形成的第一腔室上下移动，用于开闭上述第一贯通孔，
止回阀，其能够在上述下部座的下部上下移动，该止回阀的上部突出以开闭上述第二贯通孔，在该止回阀的上部面的中央形成有第三贯通孔，
导向器，其能够在上述阀套的内部上下移动，且由上部直径小于下部直径的多级方式形成，直径小的上部贯通第一贯通孔至第三贯通孔而与上述球阀相接触，
加压弹簧，其设置在上述导向器的上部，使上述止回阀弹性偏移，以使上述止回阀的上部密闭上述第二贯通孔，
阀壳，上述阀套的下部插入于该阀壳，
柱塞，其设置在上述阀壳的内部，并紧贴于上述导向器的下部，
线轴，其以包围上述柱塞的方式与上述柱塞结合，在该线轴的外周面卷绕有线圈，以及
轭，其位于上述柱塞与线轴之间；
上述止回阀借助上述加压弹簧向上弹性偏移来密闭上述第二贯通孔，以在由上述上部座及上述下部座形成的第二腔室维持残压。
2.根据权利要求1所述的可变阀升程系统用工作油控制阀，其特征在于，还包括回位弹簧，该回位弹簧设置在上述阀盖的内侧上表面与上述球阀之间，并使上述球阀弹性偏移，以使上述球阀密闭上述第一贯通孔。
3.根据权利要求2所述的可变阀升程系统用工作油控制阀，其特征在于，上述下部座形成为杯子形状，上述下部座的上部周围紧贴于上述上部座的下表面。
4.根据权利要求3所述的可变阀升程系统用工作油控制阀，其特征在于，上述上部座、上述下部座、上述球阀、上述止回阀及上述导向器为比铁轻的非铁材料。
5.根据权利要求3所述的可变阀升程系统用工作油控制阀，其特征在于，与上述线轴电连接来供应电源的连接器设置于上述阀壳的一侧。
6.根据权利要求3所述的可变阀升程系统用工作油控制阀，其特征在于，在上述阀盖的流入口安装有网孔型过滤器。
7.根据权利要求2所述的可变阀升程系统用工作油控制阀，其特征在于，上述上部座的直径大于上述下部座的直径，在上述阀套的内侧壁面形成有用于安置上述下部座的第一安置端和用于安置上述上部座的第二安置端。
8.根据权利要求7所述的可变阀升程系统用工作油控制阀，其特征在于，上述上部座、上述下部座、上述球阀、上述止回阀及上述导向器为比铁轻的非铁材料。
9.根据权利要求7所述的可变阀升程系统用工作油控制阀，其特征在于，与上述线轴电连接来供应电源的连接器设置于上述阀壳的一侧。
10.根据权利要求7所述的可变阀升程系统用工作油控制阀，其特征在于，在上述阀盖的流入口安装有网孔型过滤器。
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