CN107131324A - 一种用于汽车自动变速箱的调温器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车调温器，尤其是涉及一种用于汽车自动变速箱的调温器。该调温器，包括阀体、热动力元件和阀座，通过推杆座和挡环均设置在阀座上，在靠空腔密闭端一侧，阀体向空腔内凸出形成肩部，肩部上设有导流罩，将热动力元件设置在挡环和导流罩之间，这种结构装配方便、结构简单、制作成本低、运行可靠；热动力元件头端端面与挡环内圈中心孔配合，热动力元件尾端端面与导流罩截流段配合，热动力元件头端凸缘与导流罩端面之间设有弹簧，通过弹簧和推杆的配合，实现热动力元件在空腔内的运动，从而实现热动力元件尾端与导流罩截流段，或头端端面与挡环内圈中心孔的密封，进而实现大小循环的有效切换且有效控制了内部泄露。

Description

一种用于汽车自动变速箱的调温器
技术领域
本发明涉及一种汽车调温器，尤其是涉及一种用于汽车自动变速箱的调温器。
背景技术
自动变速箱油在自动变速箱中，既是液力变矩器的传动油，又是齿轮结构的润滑油和换挡装置的液压油。在使用中，由于变速箱内部离合器与制动器的打滑现象和机械传动时产生的摩擦热量，变速箱油温会不断升高，使油液的氧化速度加快，产生积炭，最终导致变速箱各机构卡滞。因此，目前的自动变速箱一般都配备一套自动变速箱油温控制系统。
现有的变速箱油温控制系统，主要由调温器，油冷装置和必要的联接管路组成。当变速箱油温过低时，变速箱油在调温器的作用下，进行小循环流动，使大部分变速箱油不通过油冷装置，直接返回变速箱；当变速箱油温升高时，调温器内部的感温元件，受热后产生位移变动，促使变速箱油进行大循环流动，使大部分变速箱油通过油冷装置后，再返回变速箱。当变速箱油温降低时，调温器内部的感温元件，在弹簧的作用的下进行复位，变速箱油再次进行小循环流动。如此往复循环。
现有的调温器结构，内部进行大/小循环切换后，大/小循环之间会存在相互泄漏的情况，即小循环状态下，也会有部分变速箱油通过大循环；大循环状态下，也会有部分变速箱油通过小循环；调温器的这项性能指标，行业内称之为内部泄漏，内部泄露会导致调温器换热效率下降，变速箱油温快速升高，且油温波动大，极大的影响了油温调节。随着自动变速箱的大规模普及，以及国内变速箱行业的技术水平提升，原有调温器的内漏性能和成本控制已无法满足市场要求。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供一种结构简单、内部泄露小的用于汽车自动变速箱的调温器。
本发明采用的技术方案是：一种用于汽车自动变速箱的调温器，包括内部设有空腔的阀体、安装在空腔内的热动力元件和设置在空腔开口端的阀座，所述阀体上设有第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，其特征在于：靠空腔密闭端一侧，所述阀体向空腔内凸出形成肩部，所述肩部上设有导流罩，所述导流罩中部设有供变速箱油流通的流道；所述阀座包括密封安装在空腔开口端的推杆座和用于分割空腔的挡环，所述挡环和推杆座之间设有供变速箱油流通的流道；
所述热动力元件设置在挡环和导流罩之间，热动力元件头端的端面与挡环内圈中心孔配合且端面上设有可滑动的推杆，所述推杆穿过挡环与推杆座固定连接，所述热动力元件尾端外圆面与导流罩内圆面配合，所述热动力元件的外周圆上设有弹簧，所述弹簧一端抵靠在热动力元件的凸缘上，另一端抵靠在导流罩端面上；
所述第一阀口为进油口，所示第二阀口为出油口，所述第一阀口与第二阀口通过导流罩隔开，所述第二阀口与第三阀口通过挡环隔开，所述第一阀口与第四阀口常通，第三阀口与第四阀口之间连接有冷却器。
作为优选，所述导流罩为中空的阶梯轴状结构，阶梯轴状的所述导流罩的凸缘面定位在阀体肩部的凸缘面上，所述导流罩的外壁与空腔的内壁紧贴，所述导流罩中部的流道包括过渡段和截流段，所述过渡段的内径大于截流段的内径，且过渡段的内径与热动力元件尾端外径间隙配合。
作为优选，所述过渡段由外向内内径逐渐减小，所述过渡段内圆面上沿轴线方向设有导流凹槽。
作为优选，当变速箱油温低于预设温度时，热动力元件头内的热敏物质不膨胀，所述挡环内圈中心孔与热动力元件头端端面贴合，所述第二阀口与第三阀口断开，所述热动力元件尾端端面处于导流罩的过渡段内，所述第一阀口与第二阀口连通，变速箱油形成小循环；当变速箱油温高于预设温度时，热动力元件头内的热敏物质膨胀，所述挡环内圈中心孔与热动力元件头端端面分离，所述第二阀口与第三阀口连通，所述述热动力元件尾端端面运动到导流罩的截流段内，变速箱油顺序经过第一阀口、第四阀口、第三阀口和第二阀口形成大循环。
作为优选，所述热动力元件尾端外周圆上设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有O型密封圈。
作为优选，所述挡环内圈中心孔与热动力元件头端端面相配合的面为弧面。
作为优选，所述阀座通过弹性挡圈固定安装在阀体内的空腔(7)的开口端，所述阀座和阀体之间设有O型密封圈。
本发明取得的有益效果是：
通过推杆座和挡环均设置在阀座上，在靠空腔密闭端一侧，阀体向空腔内凸出形成肩部，肩部上设有导流罩，将热动力元件设置在挡环和导流罩之间，这种结构装配方便、结构简单、制作成本低、运行可靠；热动力元件头端端面与挡环内圈中心孔配合，热动力元件尾端端面与导流罩截流段配合，热动力元件头端凸缘与导流罩端面之间设有弹簧，通过热动力元件内热敏物质感受油温的变化，通过弹簧和推杆的配合，实现热动力元件在空腔内的运动，从而实现热动力元件尾端与导流罩截流段，或头端端面与挡环内圈中心孔的密封，进而实现大小循环的有效切换且有效控制了内部泄露。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为小循环状态下的结构示意图；
图3为图2的另一剖面示意图；
图4为大循环状态下的结构示意图；
图5为图4的另一剖面示意图；
图6为导流罩结构示意图；
图7为图6的正视图；
图8为图7的A-A剖视图；
图9为小循环状态下的尺寸关系图；
图10为大循环状态下的尺寸关系图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，本发明的一种用于汽车自动变速箱的调温器，包括阀体1、热动力元件4和阀座2，结合图2所示，阀体1内部设有空腔7，热动力元件4安装在空腔7内，空腔7一端为开口端71，另一端为密闭端72，热动力元件4从开口端71插入到空腔7内，然后用阀座2密封，阀座2通过弹性挡圈3固定安装在阀体1内的空腔7的开口端71。
如图2-3所示，阀体1上设有第一阀口11、第二阀口12、第三阀口13和第四阀口14，第一阀口11、第二阀口12、第三阀口13和第四阀口14均与空腔7连通，阀座2包括密封安装在开口端71的推杆座21和挡环22，挡环22和推杆座21之间设有供变速箱油流通的流道，推杆座21安装在开口端71的开口处用于密封空腔7，挡环22外圈与空腔7内壁接触，将空腔7分割开，挡环22内圈设有供油通过的通道，热动力元件4的头端41与挡环22内圈的中心通孔相配合，头端41与挡环22内圈的中心通孔贴合时，变速箱油不能通过挡环22，此时，第二阀口12和第三阀口13被挡环22隔开；在空腔7内靠密闭端72一侧，阀体1向空腔7内凸出形成肩部15，肩部15上设有导流罩6，热动力元件4的尾端42外圆端面与导流罩6内圆壁相配合，热动力元件4的尾端42完成伸入到导流罩6内时，导流罩6将空腔7分隔开，变速箱油不能通过导流罩6的流道，第一阀口11与第二阀口12被导流罩6隔开。
热动力元件4设置在挡环22和导流罩6之间，热动力元件4头端41的端面与挡环22内圈的中心孔配合，且头端41端面上设有可滑动的推杆44，推杆44一端与热动力元件4头端41连接，另一端穿过挡环22内圈与推杆座21固定连接，热动力元件4尾端42外圆面与导流罩6内圆面配合，热动力元件4的外周圆上设有弹簧5，弹簧5一端抵靠在热动力元件4的头端41的凸缘上，另一端抵靠在导流罩6的端面上。如图6所示，导流罩6为中空的阶梯轴状结构，阶梯轴状的导流罩6的凸缘面定位在阀体1的肩部15的凸缘面上，导流罩6的外壁与空腔7的内壁紧贴，结合图7-8所示，导流罩6中部的流道包括过渡段61和截流段62，过渡段61的内径大于截流段62的内径，且过渡段61的内径与热动力元件4尾端42外径间隙配合，过渡段61由外向内内径逐渐减小，过渡段61内圆面上沿轴线方向设有导流凹槽611。
第一阀口11为进油口，第二阀口12为出油口，第一阀口11与第四阀口14常通，第三阀口13与第四阀口14之间连接有冷却器；第一阀口11与第二阀口12设置在阀体1的同一侧，第三阀口13与第四阀口14位于阀体1的另一侧。
如图2-3所示，当变速箱油温低于预设温度时，热动力元件4头内的热敏物质不膨胀，挡环22内圈中心孔与热动力元件4头端41端面贴合，第二阀口12与第三阀口13被断开，热动力元件4尾端42处于导流罩6的过渡段61内，变速箱油能够从热动力元件4尾端42外圆面与过渡段61的缝隙和过渡段61上的导流凹槽611内通过，此时第一阀口11与第二阀口12连通，变速箱油只进行形成小循环，有利于变速箱油的快速升温，发动机启动快；结合图4-5，当变速箱油温高于预设温度时，热动力元件4头内的热敏物质膨胀，挡环22内圈中心孔与热动力元件4头端41端面分离，第二阀口12与第三阀口13连通，热动力元件4尾端42处于导流罩6的截流段62内，热动力元件4尾端42外圆直径与截流段62内径采用间隙配合，且在尾端42外圆面与截流段62内壁之间设有O型密封圈8(O型密封圈8安装在热动力元件4尾端42的环形凹槽43内)，因此变速箱油不能从导流槽6的流道内通过，此时变速箱内高温油由第一阀口11进入调温器内，经第四阀口14进入冷却器，在冷却器内冷却后，经第三阀口13回流到调温器内，然后经第二阀口12将冷却过后的变速箱内油流出，变速箱油顺序经过第一阀口11、第四阀口14、第三阀口13和第二阀口12形成大循环，有利于变速箱油的快速降温。在调温过程中，大循环和小循环相互之间没有干扰，有效抑制了内部泄漏，使得油温调节更为快速。
本发明的工作原理是：变速箱内的油温变化时，热动力元件4头内的热敏物质感受油温变化膨胀或收缩，由于推杆44一端固定在推杆座21上，因此热敏物质膨胀或收缩的同时，推杆44另一端带动热动力元件4向阀体1内的导流罩6一侧移动(靠近或远离)，热动力元件头端41与挡环22内圈中心孔远离或靠近，进一步控制大小循环的相互切换。当热动力元件头端41与挡环22内圈中心孔贴合时，热动力元件尾端42处于导流罩6的过渡段61内，第一阀口11与第二阀口12导通，第二阀口12与第三阀口13断开，变速箱油直接从第一阀口11流入都第二阀口12进行小循环；当热动力元件头端41与挡环22内圈中心孔分离时，热动力元件尾端42处于导流罩6的截流段61内，第一阀口11流出的变速箱油不能从导流罩直接流入到第二阀口12，此时变速箱油只能依次经过第一阀口11、第四阀口14、冷却器和第三阀口13流入到第二阀口12，形成大循环。
为使得挡环22内圈中心孔与热动力元件4头端41端面配合更为牢靠，将挡环22内圈中心孔与头端41端面的面设计为弧面。为保证调温器整体的密封性，在阀座2和阀体1之间设有O型密封圈8。
如图9-10所示，为进一步保证调温器的调温特性，设计时，阀体内腔直径R和阀口内径尺寸S的尺寸关系为R≥S≥6mm；阀体内腔直径R和导流罩内径尺寸W的尺寸关系为W≥R。

Claims (7)

1.一种用于汽车自动变速箱的调温器，包括内部设有空腔(7)的阀体(1)、安装在空腔(7)内的热动力元件(4)和设置在空腔(7)开口端(71)的阀座(2)，所述阀体(2)上设有第一阀口(11)、第二阀口(12)、第三阀口(13)和第四阀口(14)，其特征在于：靠空腔密闭端一侧，所述阀体(1)向空腔(7)内凸出形成肩部(15)，所述肩部(15)上设有导流罩(6)，所述导流罩(6)中部设有供变速箱油流通的流道；所述阀座(2)包括密封安装在空腔(7)开口端(71)的推杆座(21)和用于分割空腔(7)的挡环(22)，所述挡环(22)和推杆座(21)之间设有供变速箱油流通的流道；
所述热动力元件(4)设置在挡环(22)和导流罩之间，热动力元件头端(41)的端面与挡环(22)内圈中心孔配合且端面上设有可滑动的推杆(44)，所述推杆(44)穿过挡环(22)与推杆座(21)固定连接，所述热动力元件尾端(42)外圆面与导流罩(6)内圆面配合，所述热动力元件(4)的外周圆上设有弹簧，所述弹簧一端抵靠在热动力元件(4)的凸缘上，另一端抵靠在导流罩(6)端面上；
所述第一阀口(11)为进油口，所示第二阀口(12)为出油口，所述第一阀口(11)与第二阀口(12)通过导流罩隔开，所述第二阀口(12)与第三阀口(13)通过挡环(22)隔开，所述第一阀口(11)与第四阀口(14)常通，第三阀口(13)与第四阀口(14)之间连接有冷却器。
2.根据权利要求1所述的用于汽车自动变速箱的调温器，其特征在于：所述导流罩(6)为中空的阶梯轴状结构，阶梯轴状的所述导流罩(6)的凸缘面定位在阀体(1)肩部的凸缘面上，所述导流罩(6)的外壁与空腔(7)的内壁紧贴，所述导流罩(6)中部的流道包括过渡段(61)和截流段(62)，所述过渡段(61)的内径大于截流段(62)的内径，且过渡段(61)的内径与热动力元件(4)尾端(42)外径间隙配合。
3.根据权利要求2所述的用于汽车自动变速箱的调温器，其特征在于：所述过渡段(61)由外向内内径逐渐减小，所述过渡段(61)内圆面上沿轴线方向设有导流凹槽(611)。
4.根据权利要求2所述的用于汽车自动变速箱的调温器，其特征在于：当变速箱油温低于预设温度时，热动力元件(4)头内的热敏物质不膨胀，所述挡环(22)内圈中心孔与热动力元件头端(41)端面贴合，所述第二阀口(12)与第三阀口(13)断开，所述热动力元件尾端(42)端面处于导流罩(6)的过渡段(61)内，所述第一阀口(11)与第二阀口(12)连通，变速箱油形成小循环；当变速箱油温高于预设温度时，热动力元件(4)头内的热敏物质膨胀，所述挡环(22)内圈中心孔与热动力元件头端(41)端面分离，所述第二阀口(12)与第三阀口(13)连通，所述述热动力元件尾端(42)端面运动到导流罩(6)的截流段(62)内，变速箱油顺序经过第一阀口(11)、第四阀口(14)、第三阀口(13)和第二阀口(12)形成大循环。
5.根据权利要求1所述的用于汽车自动变速箱的调温器，其特征在于：所述热动力元件尾端(42)外周圆上设有环形凹槽(43)，所述环形凹槽(43)内设有O型密封圈(8)。
6.根据权利要求1或4所述的用于汽车自动变速箱的调温器，其特征在于：所述挡环(22)内圈中心孔与热动力元件头端(41)端面相配合的面为弧面。
7.根据权利要求1所述的用于汽车自动变速箱的调温器，其特征在于：所述阀座(2)通过弹性挡圈(3)固定安装在阀体(1)内的空腔(7)的开口端(71)，所述阀座(2)和阀体(1)之间设有O型密封圈(8)。
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