CN104822975A - 一种调温器 - Google Patents

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Abstract

一种调温器，包括内设容纳腔(108)的阀体(102)和安装在容纳腔(108)内的热动元件(204、205)。容纳腔(108)通过第一接口(104)、第二接口(105)及第三接口(106)等至少三个接口与外部连通：热动元件通过两个弹性部件(203、206)安装在阀体内。容纳腔(108)内设有固定安装的环状截流圈(111)。热动元件(204、205)本身的至少大部分位于第三接口(106)和截流圈(111)之间。通过如此设置，保证了变速箱油温偏低时的变速箱油的快速升温，从而保证了变速箱的润滑性能。并且对零部件的加工精度要求可以降低，制造安装更加方便。

Description

一种调温器
[0001] 本申请要求于 2012年 12 月 15 日提交中国专利局、 申请号为 201210571421.0、 发明名称为"一种调温器" 的中国专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。
[0002] 本申请要求于 2012 年 8 月 7 日提交中国专利局、 申请号为 201210280614.0、 发明名称为"一种用于换热回路的调温器" 的中国专利 申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。
[0003] 本申请要求于 2012 年 8 月 7 日提交中国专利局、 申请号为 201210280623.X, 发明名称为"一种用于调温器的端盖组件" 的中国专利 申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。
[0004] 本申请要求于 2012 年 8 月 7 日提交中国专利局、 申请号为 201210280625.9、 发明名称为"一种用于换热回路的调温器" 的中国专利 申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。
[0005] 本申请要求于 2012 年 8 月 7 日提交中国专利局、 申请号为 201210280602.8、 发明名称为"一种用于换热回路的调温器组件" 的中国 专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
[0006] 本发明涉及热交换领域， 具体地， 涉及一种调温器。
背景技术
[0007] 汽车在行驶过程中， 各部件之间需要及时补充润滑油以保证汽车 的正常运行。 如果润滑油润滑性能不够好， 则汽车的使用寿命会受到影 响， 甚至可能酿成车祸惨剧。 润滑油的润滑性能与其自身的温度有 4艮大 的关联， 润滑油的温度过高或者过低都会影响润滑油的润滑性能。
[0008] 车辆正常行驶时， 润滑油温度一般不会过高， 当车辆超负荷行驶、 在四驱模式设定在雪地行驶或越野行驶时、 或者车辆在液力变矩器过渡 打滑的状况下行驶时， 可能造成变速箱油温过高， 从而失去润滑性能。 [0009] 现有的变速箱油主要通过由调温器和油冷器组成的冷却流路实现 温度调节。 当变速箱油的温度上升时， 热动元件的热敏物质受热膨胀， 变速箱油直接流回变速箱的通道被封住， 高温油进入油冷器进行降温再 流回变速箱。 反之， 当油温过低时， 热动元件的热敏物质凝固收缩， 推 杆复位， 变速箱油直接流回变速箱的通道被打开。 变速箱油路的油在流 动过程中与发热的变速箱元器件发生热交换， 油温逐渐上升， 这样调温 器的热敏物质又会慢慢膨胀而控制油的流量。
[0010] 如果没有调温器， 变速箱油与油冷器的通道一直保持畅通， 这样 会导致在低温时油耗增加， 变速箱寿命受到影响。 因此实际使用过程中， 当油温低到一定程度则不希望还有变速箱油进入油冷器或仅允许少量变 速箱油进入油冷器。 当冷却液流路被截断的时候进入油冷器的油被称为 内漏。 现有技术是通过油冷器内部自身的压力来阻止变速箱油进入油冷 器的。 由于系统的不同， 对调温器内漏的要求也不同， 现有的调温器的 内漏程度有时并不符合实际使用要求。
发明内容
[0011] 本发明的目的在于提供一种新结构的调温器， 结构设计相对筒单、 制造安装更加方便。 本发明采用以下技术方案：
[0012] 一种调温器， 包括内设容纳腔的阀体和安装在所述容纳腔内的热 动元件， 所述容纳腔通过至少三个接口与外部连通： 第一接口、 第二接 口以及第三接口； 所述热动元件包括内设热敏物质的热动元件本体， 所 述热动元件通过两个弹性部件安装在所述阀体的容纳腔内； 所述容纳腔 内设有固定安装的环状截流圏， 所述第一接口和第二接口分别位于所述 截流圏的两侧； 所述第二接口、 截流圏的内孔和第一接口之间连通时形 成第一流道， 所述第一接口和第三接口之间连通时形成第二流道；
[0013] 当流体温度较低时， 所述热动元件内的热敏物质收缩， 所述热动 元件本体在弹性部件的弹力作用下向所述截流圏方向移动， 并使热动元 件本体上的第二抵接部或热动元件本体所固定设置的第二抵接部抵接所 述截流圏或遮盖所述截流圏的内孔， 从而使得所述第一流道被截断， 此 时第二流道连通； [0014] 当流体温度较高时， 所述热动元件内的热敏物质膨胀， 所述热动 元件本体向所述第三接口方向移动， 直至所述热动元件本体上的第一抵 接部或热动元件本体所固定设置的第一抵接部抵接所述阀体在第三接口 所在部位的端面或遮盖所述三接口， 此时第二流道被截断， 第一流道连 通。
[0015] 所述阀体在设置所述第三接口部位设置有第一阀口， 第一阀口为 第三接口与设置所述热动元件本体的腔之间连通的端口； 所述第一阀口 关闭时， 第二流道被截断， 第一流道连通； 在所述截流圏上设置有第二 阀口连通所述第一接口和第二接口， 第二阀口为所述截流圏朝向所述第 三接口的端口或所述截流圏内孔的端口， 所述第二阀口关闭时， 第二流 道连通， 第一流道被截断。
[0016] 所述阀体的一端开口且与所述容纳腔连通， 所述阀体的开口端通 过密封固定安装的端盖封闭； 所述热动元件还包括滑动安装在所述热动 元件本体第一端的顶杆， 所述顶杆的一端位于所述热动元件本体的外部 且穿过所述截流圏的环形孔；
[0017] 两个弹性部件包括第一弹性部件和第二弹性部件； 第一弹性部件 设置在端盖或靠近端盖一侧， 其一端与所述端盖相 4氏接， 另一端至少在 动作时与所述顶杆相抵触或间接抵触； 第二弹性部件设置在第三接口或 靠近第三接口一侧， 第二弹性部件的一端 4氏接在所述阀体容纳腔的内壁 部或底壁部， 另一端 4氏接所述本体； 所述第一弹性部件的初始形变力大 于等于所述第一 4氏接部 4氏接到所述第一阀口所在部位时所述第二弹性部 件所受到的压力； 所述热动元件受热时热敏物质膨胀， 使得在顶杆抵触 或间接抵触到第一弹性部件后， 本体相对于所述顶杆移动即向第三接口 方向移动， 直至第一抵接部抵接到第一阀口所在部位后， 顶杆才压缩第 一弹性部件并向端盖方向移动。
[0018] 所述阀体内还设有与所述第三接口连通的第三流道， 第三接口与 第三流道两者的中心轴线可以大致相垂直， 所述第三接口与所述第三流 道连接处形成肩部， 所述第二弹性部件抵接所述阀体的一端即抵接在第 三接口与第三流道连接处形成的肩部； 当流体温度较高时所述热动元件 内的热敏物质膨胀， 所述热动元件本体克服第二弹性部件的弹力向所述 第三接口方向移动， 直至所述第一抵接部与所述第一阀口所在部位压紧 接触， 封住所述第三接口； 所述第三接口的半径可以大于所述第三流道 的半径，所述第三流道的底部到所述第三接口的底部的距离为 L,所述流 道的直径为 R, 其中： 1>L/R > 1/16。
[0019] 所述热动元件的本体周侧设有挡圏， 所述挡圏的外径大于所述第 三接口的内径， 所述本体从挡圏到第三接口之间一端的外径小于所述第 三接口的内径， 所述第二弹性部件的一端与所述挡圏压紧接触， 其另一 端与阀体内壁部或底壁部压紧接触， 所述挡圏固定安装或者与所述热动 元件的本体为一体结构， 当所述热动元件受热时， 所述本体向下移动带 动所述挡圏移动直至挡圏朝向第三接口的第一抵接部抵接到所述第一阀 口所在部位， 而封住所述第三接口； 然后热动元件的热敏物质受热膨胀 所产生的力才足以推动所述第一弹性部件继续压缩。
[0020] 所述热动元件的本体的第二端设有弹簧安装部， 所述热动元件的 本体的外侧壁直径大于所述第三接口的内径， 所述第二弹性部件的一端 通过所述弹簧安装部固定， 所述阀体内设有连通第三接口及其对应外接 端口的第三流道； 本体的外侧壁与弹簧安装部之间具有平面部作为与第 一阀口配合的第一抵接部， 弹簧安装部用于对第二弹性部件进行径向限 位， 本体上的第一抵接部的平面接触部分对第二弹性部件进行轴向限位； 第二弹性部件及弹簧安装部的外径小于所述第三接口的内径， 第二弹性 部件的另一端伸入所述阀体的第三接口并与所述阀体的内壁部或底壁部 压紧接触； 在所述本体的第一所在部位部抵接到阀口时本体封住所述第 三接口， 并使与所述第三接口连通的外接端口与第一接口相隔开。
[0021] 所述阀体内设有连通第三接口及其对应外接端口的流道， 所述热 动元件的本体为阶梯圓柱状， 其第一端的外径大于其第二端的外径形成 台阶状肩部， 所述第二弹性部件的一端与所述热动元件的本体周侧的台 阶状肩部压紧连接， 另一端与阀体阀口所在位置的内壁部压紧接触， 所 述热动元件本体的第二端套设有内径小于所述热动元件本体第一端外径 的第二弹性部件， 所述热动元件的本体的第二端外侧壁直径大于所述第 三接口的内径； 所述本体的第二端端部周侧设有倒角或所述本体的第二 端端部为锥台形； 所述本体第二端朝向所述第三接口的端部作为与所述 第一阀口配合的第一抵接部； 当热动元件受热时， 在所述本体的抵接部 抵接到阀口所在部位时本体封住所述第三接口， 并使与所述第三接口通 过流道连通的外接端口与第一接口相隔开。
[0022] 所述端盖设置有开口端作为容置部， 开口端朝向所述阀体容纳腔， 所述调温器还包括弹簧基座和轴向定位的卡位件。 卡位件与所述端盖固 定或一体设置； 所述两个弹性部件的第一弹性部件设置在端盖的容置部 中， 所述第一弹性部件一端 4氏接所述端盖容置部的底壁部， 另一端 4氏接 所述弹簧基座， 第一弹性部件、 弹簧基座、 卡位件在所述端盖的容置部 内依次设置， 弹簧基座通过所述卡位件固定在所述端盖的容置部。
[0023] 所述端盖设置有开口端作为容置部， 开口端朝向所述阀体容纳腔， 所述调温器还包括弹簧基座和轴向定位的卡位件， 卡位件与所述端盖固 定或一体设置； 所述两个弹性部件的第一弹性部件设置在端盖的容置部 中， 所述第一弹性部件一端 4氏接所述端盖容置部的底壁部， 另一端 4氏接 所述弹簧基座， 第一弹性部件、 弹簧基座、 卡位件在所述端盖的容置部 内依次设置， 弹簧基座通过所述卡位件固定在所述端盖的容置部； 弹簧 基座背向容置部的一面与卡位件或顶杆压紧接触； 所述顶杆在动作时， 顶杆通过弹簧基座与第一弹性部件相接触。
[0024] 所述端盖在容置部设置有 槽， 所述卡位件卡设于 槽中而使卡 位件轴向定位； 所述端盖与所述阀体通过卡簧固定， 卡簧设置在阀体的 开口端， 端盖在卡簧的作用下固定在阀体的开口端， 且所述端盖的外侧 壁与阀体的内壁部之间设有密封件。 [0025] 所述端盖与所述截流圏为一体结构， 所述端盖通过连接部与所述 截流圏固定连接， 所述端盖与所述截流圏之间设有流体流通孔， 所述第 二接口、 流体流通孔、 截流圏的内孔以及第一接口之间连通形成第一流 道； 所述截流圏的外径部比阀体容纳腔上对应部位的内壁部小 0.05-0.30mm。
[0026] 所述阀体外壁设有连通内部容纳腔与外部器件的连接件， 所述连 接件与阀体为一体结构； 所述顶杆与所述弹簧基座为一体结构， 或者所 述热动元件的顶杆的一端与所述弹簧基座固定安装。
[0027] 所述调温器通过连接器与外部器件连接， 所述阀体外侧设有外接 端口， 所述连接器上与外接端口对应位置设有与外接端口尺寸相匹配的 通孔， 所述连接器与外部器件连接的安装面与外部器件的安装面外轮廓 形状吻合。
[0028] 所述截流圏上还设置了旁通流道， 在第一流道关闭时， 旁通流道 保持一定的小流量流体的流动。
[0029] 旁通流道是设置在靠近截流圏内孔部位的小缺口或是开设在所述 截流圏上的通孔， 孔大小为 0.3-1.5mm。
[0030] 本发明的调温器的第一流道上设有截流圏， 热动元件通过热敏物 质的收缩或膨胀移动以打开或封闭截流圏， 使得在油温偏低的情况下， 变速箱油直接从第二通道流回变速箱， 而不会从第一通道中进入外部冷 却装置， 保证了变速箱油温偏低时的变速箱油的快速升温， 从而保证变 速箱的润滑性能。 并且对零部件的加工精度要求可以降低、 制造安装更 力口方便。
附图说明
[0031] 图 1为根据本发明实施例的调温器的立体示意图；
[0032] 图 2为图 1所示调温器的主视图；
[0033] 图 3 为根据本发明第一实施例的调温器在油路通道截断状态下沿 图 2所示 A-A方向的剖视示意图；
[0034] 图 4为图 3所示调温器的 B-B方向的剖视图；
[0035] 图 5为图 2所示调温器油路通道畅通状态下的 A-A方向的剖视示 意图；
[0036] 图 6为图 5所示调温器 C-C方向的剖视图；
[0037] 图 7 为根据本发明第二实施例的调温器在油路通道截断状态下沿 图 2所示 A-A方向的剖视示意图；
[0038] 图 8为图 7所示调温器 F-F方向的剖视图；
[0039] 图 9为根据本发明第一实施例的调温器的端盖的立体示意图；
[0040] 图 10为图 9所示端盖的主视图；
[0041] 图 11图 10所示端盖的 D-D方向的剖视图； [0042] 图 12为图 9所示端盖的左视图；
[0043] 图 13为图 12端盖 E-E方向的剖视图；
[0044] 图 14为根据本发明第二实施例的调温器的端盖的立体示意图；
[0045] 图 15为图 14所示端盖的主视图；
[0046] 图 16为图 15所示端盖 G-G方向的剖视图；
[0047] 图 17为图 14所示端盖的左视图；
[0048] 图 18为图 17所示端盖 H-H方向的剖视图；
[0049] 图 19为根据本发明第三实施例的调温器在油路通道截断状态下沿 图 2所示 A-A方向的剖视图；
[0050] 图 20所示为根据本发明第四实施例的调温器在油路通道截断状态 下沿图 2所示 A-A方向的剖视图；
[0051] 图 21为本发明的调温器与外部器件连接的连接器的剖切示意图；
[0052] 图 22为根据本发明第五实施例的调温器在油路通道截断状态下的 剖切示意图；
[0053] 图 23为图 22所示调温器与图 21所示连接器配合安装的剖切示意 图；
[0054] 图 24为根据本发明第六实施例的调温器在油路通道截断状态下的 剖切示意图；
[0055] 图 25为图 24所示调温器端盖的立体示意图；
[0056] 图 26为该端盖的剖视图。
具体实施方式
[0057] 本发明的调温器在使用过程中， 热动元件的热敏物质根据调温器 内油温的高低而膨胀或收缩， 控制进入外部流体冷却装置的润滑油的量， 以将变速箱内润滑油的工作温度控制在有效范围内， 避免润滑油的温度 过高或过低， 使润滑油具有更好的润滑性能， 从而有效地维护变速箱的 正常运行。 下面将结合附图详细介绍根据本发明的调温器的具体实施例。 [0058] 本说明书中所述的顶部、 底部、 左、 右、 上、 下等方位名词皆是 按照附图中上下左右的关系来阐述的。 本说明书中所提到的第一弹性部 件 203的初始形变力是指， 当第一弹性部件 203受到顶杆 205的压力产 生压缩变形使得卡位件 119刚好不再承受第一弹性部件 203施加的压力 时第一弹性部件 203所承受的压力或其弹力。
[0059] 如图 1至图 8、 图 19和图 20、 图 22-24所示的调温器， 该调温器 包括设有容纳腔 108的阀体 102和配合安装在容纳腔 108内的热动元件。 热动元件包括内含热敏物质的本体 204 和滑动安装在本体一端的顶杆 205 , 且顶杆 205的一端露出本体 204外； 阀体 102设有开口端， 开口端 通过端盖 101封闭。 热动元件通过两个弹性部件 （即， 第一弹性部件和 第二弹性部件）安装在阀体 102的容纳腔 108内。 容纳腔 108内设有固 定安装的环状截流圏 111。 阀体 102还包括三个接口， 即第一接口 104、 第二接口 105以及第三接口 106。第三接口 106与第一接口 104之间设置 有第一阀口 114,第一接口 104和第二接口 105分别位于截流圏 111的两 侧。 从图中可以看出， 阀体 102在设置第三接口 106部位形成第一阀口 114, 第一阀口 114形成第三接口与设置热动元件本体的腔之间连通的端 口。 当热动元件受热时， 热敏物质膨胀， 使得在顶杆抵触或间接抵触到 第一弹性部件后， 本体相对于顶杆移动即向第三接口方向移动， 直至本 体的第一 4氏接部 4氏接到第一阀口 114所在部位即阀体在第一阀口 114所 在平面的底壁面后， 顶杆才压缩第一弹性部件并向端盖方向移动。 第一 弹性部件设置在端盖或靠近端盖一侧， 第一弹性部件一端与所述端盖相 抵接， 另一端至少在动作时与所述顶杆相抵触或间接抵触； 第二弹性部 件设置在第三接口或靠近第三接口一侧， 第二弹性部件的一端抵接在阀 体容纳腔的内壁部或底壁部， 另一端抵接在所述本体上； 第一弹性部件 203的初始形变力大于等于本体遮盖到第一阀口时第二弹性部件 206所受 到的压力。
[0060] 具体地， 阀体 102 的外部一侧设有与外部器件如油冷器连通的外 接端口： 第一端口 3050、 第二端口 3070, 阀体 102的另一侧设有与外部 器件如变速箱油路连接的第一连接件 304和第二连接件 306。在图示的实 施例中， 连接件与阀体为一体结构， 缩小了调温器的外轮廓尺寸， 节省 了安装空间， 并减少了连接件与阀体固定连接的结构中流体泄漏的隐患， 且抗震性也得以提高。 另外连接件与阀体也可以是组合结构。 其中， 第 二接口 105、截流圏 111的内孔以及第一接口 104之间连通形成第一流道， 第一接口 104、 第一阀口 114以及第三接口 106之间连通形成第二流道； 即在截流圏 111上形成有第二阀口 115连通所述第一接口和第二接口， 第二阀口为所述截流圏朝向所述第三接口的端口， 另外第二阀口也可以 是截流圏内孔的端口； 在第二阀口 115 关闭时， 第二流道连通， 第一流 道被截断。
[0061] 当流体温度较低时， 热动元件内的热敏物质收缩， 第二弹性部件 的弹力促使热动元件本体 204向截流圏 111方向移动并使本体 204的第 二抵接部 2042抵接到截流圏 111封住截流圏 111的第二阀口 115, 从而 使得第一流道被截断， 此时第二流道连通， 从第一接口流入的流体就直 接经第一阀口 114 自第三接口 106流出。 流体温度较低指的是温度达到 预设低温的温度及以下。 当流体温度较高时， 热动元件内的热敏物质膨 胀， 在顶杆通过弹簧基座 109抵触到第一弹性部件 203后， 本体 204相 对于顶杆 205移动即向第三接口 106方向移动， 直至本体 204上设置的 第一抵接部 2041抵接到第一阀口 114所在部位而封住第三接口 106, 此 时第二流道被截断， 第一流道连通。 流体温度较高指的是温度达到预设 高温的温度及以上。 这样， 调温器通过热动元件的移动控制通过两个流 道的流量， 可以有效控制调温器的内漏问题。
[0062] 如图所示的实施例中，阀体 102的开口端设有固定安装的卡簧 100, 端盖 101在卡簧 100的作用下固定在阀体 102的开口端， 其径向位置与 阀体 102的开口端配合固定， 端盖 101与卡簧 100压紧接触， 而使其轴 向位置得以固定。 为了保证密封， 端盖 101与阀体 102的内壁之间设有 第一密封圏 103。 当第二流道被截断时，顶杆 205露出本体 204的一端穿 过截流圏 111 的环形孔并通过弹簧基座 109、 第一弹性部件 203与端盖 101压紧连接。 当第二流道畅通时， 顶杆 205露出的一端穿过截流圏 111 的环形孔与弹簧基座 109虚接触， 即两者之间不存在相互的作用力。 这 时第一弹性部件 203的另一端通过弹簧基座 1094氏接卡位件 119而固定。 另外热动元件本体 204的另一端设有处于压缩状态的第二弹性部件 206, 第一弹性部件 203 的初始形变力大于等于本体的第一 4氏接部 4氏接到第一 阀口 114所在部位时第二弹性部件 206所受到的压力或其弹力。 下面介 绍根据本发明第一实施例的调温器， 参见图 3至图 6, 该调温器的端盖结 构请参见图 9-13。 端盖 101 包括卡接部 121、 比卡接部外径小的主体部 130、截流圏 111、 连接截流圏 111与主体部 130的连接部 141 , 本实施例 中， 连接部包括对称设置的两个块状连接部， 主体部 130设置有第二凹 槽 131; 端盖 101内设腔体 171且朝向容纳腔 108的一端开口， 腔体 171 设置有一个卡槽 181。端盖 101的卡接部 121与阀体开口端中设置的台阶 部配合， 端盖 101与阀体通过第二凹槽 131 中设置的第一密封圏 103密 封， 并通过卡簧 100卡设在阀体的凹槽中而固定。 端盖 101 的腔体 171 内设有第一弹性部件 203、弹簧基座 109以及固定安装在端盖 101的开口 端内侧的卡位件 119。 第一弹性部件 203的一端与端盖 101的底壁压接， 第一弹性部件 203的另一端与弹簧基座 109压紧接触， 弹簧基座 109通 过卡设在卡槽 181 中的卡位件 119而轴向固定。 第一通道连通时， 顶杆 205与弹簧基座 109压紧接触， 第二通道连通时， 弹簧基座 109与卡位件 119压紧接触而顶杆与弹簧基座 109虚接触。 弹簧基座 109呈草帽状， 顶 杆 205露出的一端的端部位于弹簧基座 109的腔内。 另外， 端盖 101与 截流圏 111之间还设有流体流通孔 151 , 第二接口 105、 流通孔 151、 截 流圏 111的内孔即第二阀口 115以及第一接口 104之间连通形成第一流 道。 截流圏 111 的外径部与阀体容纳腔上对应部位的内壁部相配合， 具 体地， 截流圏 111 的外径部比阀体容纳腔上对应部位的内壁部小 0.05-0.30mm。
[0063] 图中所示的顶杆 205与弹簧基座 109为分体结构， 实际使用的时 候顶杆 205与弹簧基座 109也可以为一体结构。 且本实施例中端盖为一 体结构， 截流圏 111 与主体部为一体加工而成的， 具体可以为金属件通 过机械加工而成， 另外也可以是注塑件， 采用塑料材料如 PBT、 PET、 PPS 等材料经注塑工艺加工而成。 采用塑料材料经注塑工艺加工一方面 耗用材料较少、 另外重量也相对较轻， 且这样的形状采用注塑工艺加工 交才几才戒力口工 力口筒 。
[0064] 另外， 端盖的结构还可以如图 14至图 18所示， 本实施例的端盖 与第一实施例的技术方案基本相同， 不同之处在于， 该实施例中， 的截 流圏 111的外周侧设有安装第二密封圏 191的第二凹槽 161。 这样， 截流 圏 111与阀体的内壁部之间的密封性能可以得以保证。
[0065] 具体地，调温器还包括挡圏 207,挡圏 207固定设置在热动元件本 体 204的一端； 或者挡圏 207与热动元件本体 204为一体结构。 第一 4氐 接部 2041即为挡圏朝向第三接口的平面， 而阀体在第三接口所在位置形 成的台阶部即形成第一阀口 114。 当流体温度较高时， 热动元件内的热敏 物质膨胀， 在顶杆抵接到弹簧基座 109后， 热动元件本体 204向第三接 口 106方向移动， 直至挡圏 207的第一抵接部 2041抵接到第一阀口 114 所在部位， 从而封住第三接口 106, 流体就从第一流道经过， 经过流体冷 却装置如油冷器冷却后再从第二端口 3070流回到与第三接口 106连通的 流道， 并通过第二连接件 306流回变速箱。 第二弹性部件 206设置在第 三接口 106或靠近第三接口一侧， 第二弹性部件的一端抵接在阀体容纳 腔的内壁部或底壁部， 也可以 4氐接在第三接口的内壁部或底壁部； 另一 端 4氏接在所述本体上； 如本实施例中， 第二弹性部件 206 的一端是 4氐接 在第三接口 106与第三流道 107连接处所形成的肩部位置， 另一端 4氐接 在所述本体的挡圏上； 另外挡圏 207通过第二弹性部件 206与肩部压紧 连接。 在本实施例中， 第三接口 106的半径大于第三流道 107的半径， 第三流道 107的底部到第三接口 106的底部的距离为 L,流道 107的直径 为 R, 其中 L/R > 1/16, 优选地， 1> L/R > 1/16。
[0066] 而图 7、 8所示的调温器第二实施与第一实施例的区别在于， 端盖 与阀体之间设置了第二密封圏 191配合密封， 另外， 第二阀口 115设置 在截流圏的内腔部位以更好地控制流道通过的流体流量。
[0067] 另外， 挡圏 207并不是必须的， 与第一阀口的抵接也可以通过外 径比第三接口 106的内径大的热动元件本体 204的末端直接 4氏接阀体的 设置有第一阀口的壁面而使第三接口 106与第一接口不再保持流通， 如 图 19、 20所示。 第二弹性部件 206的一端与热动元件的本体 204的第二 端连接， 其另一端与阀体 102 内壁部或底壁部压紧接触， 热动元件的本 体 204的外侧壁直径大于所述第三接口 106的内径。
[0068] 具体地， 如图 19所示的实施例中， 热动元件的本体 204的第二端 设有弹簧安装部 214。热动元件的本体 204本体部的外侧壁直径大于第三 接口 106的内径， 弹簧安装部 214及第二弹性部件 206的外径小于所述 第三接口 106的内径。 第二弹性部件 206的一端通过弹簧安装部 214固 定， 其另一端与阀体 102内壁部即与第三接口 106和第三流道 107连接 处所形成的肩部位置相抵接。 弹簧安装部与本体之间形成的台阶部即形 成了与第一阀口 114所在部位 4氏接的第一 4氏接部 2041 , 本实施例的弹簧 安装部 214与热动元件本体 204为一体结构， 实际使用时也可以为分体 结构。
[0069] 具体地， 如图 20所示的实施例中， 热动元件的本体 204为阶梯圓 柱状， 其第一端的半径大于其第二端的半径形成台阶状肩部， 第二弹性 部件 206的一端与热动元件的本体 204周侧的台阶状肩部压紧， 其另一 端与阀体 102容纳腔的内壁部压紧接触， 本实施例中具体是通过第一阀 口 114所在的平面部接触； 热动元件本体 204的第二端套设有内径小于 热动元件本体 204第一端外径的第二弹性部件 206 , 热动元件的本体 204 的第二端外侧壁直径大于第三接口 106 的内径。 另外， 本实施例中， 热 动元件的第二端为锥台体， 实际使用的时候可以为圓柱体或者第二端端 部周侧设有倒角的结构， 这样在热动元件的本体 204将与第一阀口所在 部位抵接的一段行程中， 第二流道仍然能保持一定的过渡流量， 使温度 控制更加平稳。 阀体 102内还设有与第三接口 106连通的第三流道 107, 两者的中心轴相互垂直。 如图 3至图 8、 图 20所示的实施例中所示， 第 三流道 107 内的流体流向为从上向下。 当第一流道连通时， 第三流道内 的流体为外部部件流入的流体。 当第二流道连通时， 流体从第一接口 104 经过第一阀口 114、 第三接口 106直接从第三流道 107流出调温器。 这里 应当指出， 第三流道 107 内的流体流向不局限于从上向下， 也可以是从 下往上， 其由具体使用时决定。 例如， 当油从第一接口进入调温器时， 第三流道内的流体流向为从上向下； 当油从第一接口流出调温器时， 第 三流道内的流体流向为从下向上， 这样也是同样可以的。 不管从哪个进 口进入调温器， 从进口流入的流体都会直接与热动元件本体连通， 使热 动元件本体感受到的温度是变速箱流出的油的温度。
[0070] 上面介绍的实施例中， 调温器都是通过管件与流体冷却装置连接， 本发明并不限于此， 如图 21所示， 调温器与外部器件如流体冷却装置通 过连接器 3连接。 如图 21至 23所示， 阀体 102外侧设有外接端口 305、 307, 连接器 3与外接端口 305、 307对应位置设有与外接端口 305、 307 尺寸相匹配的通孔 315、 317。 连接器 3与外部器件连接的安装面 303与 外部器件的安装面外轮廓形状吻合， 如本实施例中， 安装面 303 为弧面 形状。 本实施例中， 连接器 3还包括安装在连接器 3与外部器件连接一 侧的连通管， 包括第一连通管 301和第二连通管 302。 其中， 第一连通管 301和第一通孔 315与第一外接端口 305连通，第二连通管 302和第二通 孔 317与第二外接端口 307连通。
[0071] 具体地， 连接器 3 与调温器以及外部器件之间为固定连接关系， 可以为可拆卸的固定连接， 如： 螺纹连接、 卡口连接等； 另外连接器 3 与外部器件也可以为通过焊接进行固定。
[0072] 在具体使用的时候， 调温器通过管道外接外部冷却装置和变速箱 油箱。
[0073] 当变速箱内的油温偏高时， 热动元件内的热敏物质受热膨胀。 热 动元件本体向第三接口方向移动增加第一流道中的流体的流量， 直至挡 圏或者热动元件本体末端抵接第一阀口所在部位。 此时第二流道被截断， 第一流道连通， 从变速箱出来的高温油基本上全部通过调温器进入外部 冷却装置， 并在外部冷却装置中降温， 再经第三流道流入变速箱。
[0074] 当变速箱内的油温偏氐时， 热动元件内的热敏物质收缩， 热动元 件本体在第二弹性部件的弹力作用下向截流圏方向移动， 直至油温低到 一定程度时， 热动元件本体的第二抵接部 2042抵接截流圏 111而封住截 流圏的内孔即第二阀口 115。 此时第一流道被截断， 第二流道连通， 从变 速箱出来的低温油通过调温器直接流回变速箱。 低温油与不断发热的变 速箱元器件发生热交换使得油温慢慢升高。 这样， 又会有一部分油通过 第一流道流到外部冷却装置， 这样实现自动控制油温的目的。 另外， 为 了保证外部冷却装置内的油的流动性， 使油温的控制更加准确， 特别是 在油温相对较低时， 一开始使第一流道关闭， 使油通过调温器直接流回 变速箱， 缩短油的升温时间， 从而使变速箱保持良好的润滑状态， 然而 此时外部冷却装置的油温相对较低， 而在其一开始流通时， 会使冷油直 接流回变速箱， 这样对变速箱会有一定的影响， 因此本发明还在上述实 施例的基础上， 作了进一步改进， 使第一流道在关闭时保持一定的通流 量， 具体如图 24-26所示。 本实施例与上面的实施例的区别在于， 在截流 圏 111上还设置了旁通流道 110, 旁通流道 110可以是开设在截流圏上的 小孔， 如大小为 0.3-1.5mm 的小孔， 这里小孔并不一定是圓孔， 也可以 是其他形状的通孔， 而只要使其通流量相当于直径为 0.3-1.5mm 圓孔的 通流量即可； 更加优选地小孔的大小在 0.7-0.9mm之间。 也可以是如图 所示的小缺口。 这样， 第一流道关闭时， 流体通过旁通流道 110保持一 定的小流量流动； 在第一流道打开开始流通时， 外部冷却装置的油就会 带着适当温度流回变速箱了， 这样可以减小油温变化， 从而使变速箱更 好地工作。 体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述， 以上实施例的说明只是 用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。 应当指出， 对于本技术领域 的普通技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以对本发明 进行若干改进和修饰， 这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范 围内。

Claims (12)

  1. 权 利 要 求
    1. 一种调温器， 包括内设容纳腔的阀体和安装在所述容纳腔内的热 动元件， 其特征在于， 所述容纳腔通过至少三个接口与外部连通： 第一 接口、 第二接口以及第三接口； 所述热动元件包括内设热敏物质的热动 元件本体， 且所述热动元件通过两个弹性部件安装在所述阀体的容纳腔 内； 所述容纳腔内设有固定安装的环状截流圏， 所述第一接口和第二接 口分别位于所述截流圏的两侧；
    所述第二接口、 截流圏的内孔和第一接口之间连通时形成第一流道， 所述第一接口和第三接口之间连通时形成第二流道；
    当流体温度较低时， 所述热动元件内的热敏物质收缩， 所述热动元 件本体在弹性部件的弹力作用下向所述截流圏方向移动， 并使热动元件 本体上的第二抵接部或热动元件本体所固定设置的第二抵接部抵接所述 截流圏或遮盖所述截流圏的内孔， 从而使得所述第一流道被截断， 此时 第二流道连通；
    当流体温度较高时， 所述热动元件内的热敏物质膨胀， 所述热动元 件本体向所述第三接口方向移动， 直至所述热动元件本体上的第一抵接 部或热动元件本体所固定设置的第一抵接部抵接所述阀体在第三接口所 在部位的端面或遮盖所述第三接口， 此时第二流道被截断， 第一流道连 通。
  2. 2、 根据权利要求 1所述的调温器， 其特征在于， 所述阀体在设置所 述第三接口部位设置有第一阀口， 第一阀口为第三接口与设置所述热动 元件本体的腔之间连通的端口； 所述第一阀口关闭时， 第二流道被截断， 第一流道连通； 在所述截流圏上设置有第二阀口连通所述第一接口和第 二接口， 第二阀口为所述截流圏朝向所述第三接口的端口或所述截流圏 内孔的端口， 所述第二阀口关闭时， 第二流道连通， 第一流道被截断。
  3. 3、 根据权利要求 2所述的调温器， 其特征在于， 所述阀体的一端开 口且与所述容纳腔连通， 所述阀体的开口端通过密封固定安装的端盖封 闭； 所述热动元件还包括滑动安装在所述热动元件本体第一端的顶杆， 所述顶杆的一端位于所述热动元件本体的外部且穿过所述截流圏的环形 孔；
    两个弹性部件包括第一弹性部件和第二弹性部件； 第一弹性部件设 置在端盖或靠近端盖一侧， 其一端与所述端盖相 4氏接， 另一端至少在动 作时与所述顶杆相抵触或间接抵触； 第二弹性部件设置在第三接口或靠 近第三接口一侧， 第二弹性部件的一端抵接在所述阀体容纳腔的内壁部 或底壁部， 另一端 4氏接所述本体； 所述第一弹性部件的初始形变力大于 等于所述第一 4氏接部 4氏接到所述第一阀口所在部位时所述第二弹性部件 所受到的压力； 所述热动元件受热时热敏物质膨胀， 使得在顶杆抵触或 间接抵触到第一弹性部件后， 本体相对于所述顶杆移动即向第三接口方 向移动， 直至第一抵接部抵接到第一阀口所在部位后， 顶杆才压缩第一 弹性部件并向端盖方向移动。
    4、 根据权利要求 3所述的调温器， 其特征在于， 所述阀体内还设有 与所述第三接口连通的第三流道， 所述第三接口与所述第三流道连接处 形成肩部， 所述第二弹性部件抵接所述阀体的一端即抵接在第三接口与 第三流道连接处形成的肩部； 当流体温度较高时所述热动元件内的热敏 物质膨胀， 所述热动元件本体克服第二弹性部件的弹力向所述第三接口 方向移动， 直至所述第一抵接部与所述第一阀口所在部位压紧接触， 封 住所述第三接口； 所述第三流道的底部到所述第三接口的底部的距离为 L, 所述流道的直径为 R, 其中： 1>L/R > 1/16。
  4. 5、 根据权利要求 3所述的调温器， 其特征在于， 所述热动元件的本 体周侧设有挡圏， 所述挡圏的外径大于所述第三接口的内径， 所述本体 从挡圏到第三接口之间一端的外径小于所述第三接口的内径， 所述第二 弹性部件的一端与所述挡圏压紧接触， 其另一端与阀体内壁部或底壁部 压紧接触， 所述挡圏固定安装或者与所述热动元件的本体为一体结构， 当所述热动元件受热时， 所述本体向下移动带动所述挡圏移动直至挡圏 朝向第三接口的第一抵接部抵接到所述第一阀口所在部位， 而封住所述 第三接口； 然后热动元件的热敏物质受热膨胀所产生的力才足以推动所 述第一弹性部件继续压缩。
  5. 6、 根据权利要求 3所述的调温器， 其特征在于， 所述热动元件的本 体的第二端设有弹簧安装部， 所述热动元件的本体的外侧壁直径大于所 述第三接口的内径， 所述第二弹性部件的一端通过所述弹簧安装部固定； 所述阀体内设有连通第三接口及其对应外接端口的第三流道； 本体的外 侧壁与弹簧安装部之间具有平面部作为与第一阀口配合的第一抵接部， 弹簧安装部用于对第二弹性部件进行径向限位， 本体上的第一 4氏接部的 平面接触部分对第二弹性部件进行轴向限位； 第二弹性部件及弹簧安装 部的外径小于所述第三接口的内径， 第二弹性部件的另一端伸入所述阀 体的第三接口并与所述阀体的内壁部或底壁部压紧接触； 在所述本体的 第一抵接部抵接到阀口部位时， 本体封住所述第三接口， 并使与所述第 三接口连通的外接端口与第一接口相隔开。
  6. 7、 根据权利要求 3所述的调温器， 其特征在于， 所述阀体内设有连 通第三接口及其对应外接端口的流道； 所述热动元件的本体为阶梯圓柱 状， 其第一端的外径大于其第二端的外径形成台阶状肩部； 所述第二弹 性部件的一端与所述热动元件的本体周侧的台阶状肩部压紧连接， 另一 端与阀体阀口所在位置的内壁部压紧接触； 所述热动元件本体的第二端 套设有内径小于所述热动元件本体第一端外径的第二弹性部件， 所述热 动元件的本体的第二端外侧壁直径大于所述第三接口的内径； 所述本体 的第二端端部周侧设有倒角或所述本体的第二端端部为锥台形； 所述本 体第二端朝向所述第三接口的端部作为与所述第一阀口配合的第一抵接 部； 当热动元件受热时， 在所述本体的抵接部抵接到阀口部位时本体封 住所述第三接口， 并使与所述第三接口通过流道连通的外接端口与第一 接口相隔开。
  7. 8、 根据权利要求 1-7中任一项所述的调温器， 其特征在于， 所述端 盖设置有开口端作为容置部， 开口端朝向所述阀体容纳腔； 且所述调温 器还包括弹簧基座和轴向定位的卡位件， 其中， 卡位件与所述端盖固定 或一体设置； 并且所述两个弹性部件的第一弹性部件设置在端盖的容置 部中， 所述第一弹性部件一端抵接所述端盖容置部的底壁部， 另一端抵 接所述弹簧基座； 第一弹性部件、 弹簧基座、 卡位件在所述端盖的容置 部内依次设置， 弹簧基座通过所述卡位件固定在所述端盖的容置部。
  8. 9、 根据权利要求 3-7中任一项所述的调温器， 其特征在于， 所述端 盖设置有开口端作为容置部， 开口端朝向所述阀体容纳腔； 所述调温器 还包括弹簧基座和轴向定位的卡位件， 其中， 卡位件与所述端盖固定或 一体设置； 所述两个弹性部件的第一弹性部件设置在端盖的容置部中， 所述第一弹性部件一端 4氏接所述端盖容置部的底壁部， 另一端 4氏接所述 弹簧基座； 第一弹性部件、 弹簧基座、 卡位件在所述端盖的容置部内依 次设置， 弹簧基座通过所述卡位件固定在所述端盖的容置部； 弹簧基座 背向容置部的一面与卡位件或顶杆压紧接触； 所述顶杆在动作时， 顶杆 通过弹簧基座与第一弹性部件相接触。
  9. 10、 根据权利要求 9所述的调温器， 其特征在于， 所述端盖在容置 部设置有凹槽， 所述卡位件卡设于凹槽中而使卡位件轴向定位； 所述端 盖与所述阀体通过卡簧固定， 卡簧设置在阀体的开口端， 端盖在卡簧的 作用下固定在阀体的开口端， 且所述端盖的外侧壁与阀体的内壁部之间 设有密封件。
    11、 根据权利要求 8或 9所述的调温器， 其特征在于， 所述端盖与 所述截流圏为一体结构， 所述端盖通过连接部与所述截流圏固定连接， 所述端盖与所述截流圏之间设有流体流通孔， 所述第二接口、 流体流通 孔、 截流圏的内孔以及第一接口之间连通形成第一流道； 所述截流圏的 外径部比阀体容纳腔上对应部位的内壁部小 0.05-0.30mm。
  10. 12、 根据权利要求 11所述的调温器， 其特征在于， 所述阀体外壁设 有连通内部容纳腔与外部器件的连接件， 所述连接件与阀体为一体结构； 所述顶杆与所述弹簧基座为一体结构， 或者所述热动元件的顶杆的一端 与所述弹簧基座固定安装。
  11. 13、 根据权利要求 12所述的调温器， 其特征在于， 所述调温器通过 连接器与外部器件连接， 所述阀体外侧设有外接端口， 所述连接器上与 外接端口对应位置设有与外接端口尺寸相匹配的通孔； 所述连接器与外 部器件连接的安装面与外部器件的安装面外轮廓形状吻合。
  12. 14、根据权利要求 3-7中任一项所述的调温器， 其特征在于， 所述截 流圏上还设置了旁通流道， 在第一流道关闭时， 旁通流道保持一定的小 流量流体的流动。
    15、 根据权利要求 14所述的调温器， 其特征在于， 旁通流道是设置 在靠近截流圏内孔部位的小缺口或是开设在所述截流圏上的通孔， 孔大 小为 0.3-1.5mm。
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