CN109163082B - 变速箱温控装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变速箱技术领域，公开了一种变速箱温控装置，包括罩体和温控阀，罩体内设有第一空腔，第一空腔通过至少三个接口与外部组件相连通形成升温通路和降温通路，温控阀安装在第一空腔内，温控阀包括支撑座、安装在支撑座上的套筒阀门及安装在支撑座内的感应器，感应器用于感受变速箱油油温，套筒阀门处于第一空腔内布置有接口的一段，用于控制变速箱油在升温通路和降温通路中的流量大小。本发明一种变速箱温控装置，形成两条通路，兼具了升温和冷却的双重作用，使变速箱油在冷启动时能快速升温到合适温度，当温度过高时不再升温，进入冷却循环。

Description

变速箱温控装置

技术领域

本发明涉及变速箱技术领域，具体涉及一种变速箱温控装置。

背景技术

自动变速箱是由液力变矩器、齿轮、液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮的组合的方式来达到变速变矩。为了实现高质量的变速变矩，变速箱油的温度至关重要，通过经验证明，变速箱油的最佳工作温度在100℃左右。

当发动机冷启动时，变速箱油温很低，油的粘度过高，变速箱的润滑效果很差；另一方面，随着自动变速箱运转时间的增长，自动变速箱油会逐渐累积热量，使油温不断升高，当油温升高到143℃以上时，自动变速箱油的粘度会迅速降低，阻碍油膜的建立，最终使自动变速箱丧失润滑性能，造成变速箱内相关零部件的烧蚀或失效。

现有的变速箱油主要通过温控阀和外部冷却装置组成的冷却流路来实现温度调节功能。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，高温油进入外部冷却装置进行降温再流回变速箱外部冷却装置；反之，当油温过低时，热动元件的热敏物质开始凝固收缩，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，如此往复循环。但该种温控阀只具备将变速箱油冷却的功能，其升温只是通过与发热的变速箱元器件发生热交换，速度慢，对于解决发动机冷启动时变速箱油温过低的问题，并未形成较好的解决方案。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种变速箱温控装置，形成两条通路，兼具了升温和冷却的双重作用，使变速箱油在冷启动时能快速升温到合适温度，当温度过高时不再升温，进入冷却循环。

为实现上述目的，本发明所设计的一种变速箱温控装置，包括罩体，还包括温控阀，所述罩体内设有第一空腔，所述第一空腔通过至少三个接口与外部组件相连通形成升温通路和降温通路，所述温控阀安装在所述第一空腔内，所述温控阀包括支撑座、安装在所述支撑座上的套筒阀门及安装在所述支撑座内的感应器，所述感应器用于感受变速箱油油温，也是所述套筒阀门运动的动力来源，所述套筒阀门处于所述第一空腔内布置有接口的一段，用于控制变速箱油在升温通路和降温通路中的流量大小，所述套筒阀门的开启动作由所述感应器控制，当变速箱油油温低于预设低温时，所述感应器不膨胀，所述套筒阀门不运动，所述第一空腔内与升温通路连通的接口打开，所述第一空腔内与降温通路连通的接口关闭，当变速箱油油温逐步升温且高于预设低温低于预设高温时，所述感应器膨胀，带动所述套筒阀门运动，所述第一空腔内与升温通路连通的接口逐步关闭，所述第一空腔内与降温通路连通的接口逐步打开，当变速箱油油温继续升高至高于预设高温时，所述第一空腔内与升温通路连通的接口关闭，所述第一空腔内与降温通路连通的接口完全打开。

优选地，所述套筒阀门通过若干支撑杆安装在所述支撑座上，所述套筒阀门的长度大于所述第一空腔内接口的内径，所述第一空腔内靠近所述套筒阀门的一端设置有第一弹簧，所述第一弹簧一端抵住所述温控阀，所述第一弹簧另一端抵住所述第一空腔内壁，所述第一弹簧为所述温控阀提供关闭和回位的动力，所述第一空腔另一端设有推杆座，所述感应器上安装有推杆，所述推杆一端插入所述感应器内，所述推杆另一端安装在所述推杆座上。

优选地，所述第一空腔通过第四接口与变速箱单元上变速箱进油口相连，通过第三接口与热交换器温控单元上出油口相连形成升温通路，通过第六接口与油冷器温控单元上油冷器出油口相连形成降温通路。

优选地，所述罩体内设有第二空腔，所述第二空腔通过第一接口与变速箱单元上变速箱出油口相连，通过第二接口与热交换器温控单元上进油口相连，通过第五接口与油冷器温控单元上油冷器进油口相连。

优选地，所述第一空腔与所述第二空腔之间设置有与所述第一空腔和第二空腔均连通的泄压腔，所述泄压腔内通过小过盈配合安装有泄压阀罩，所述泄压阀罩内部中空两端开口，所述泄压阀罩两端开口的内径均小于所述泄压阀罩的内径，所述泄压阀罩内靠近所述第二空腔的开口处安装有齿轮状泄压阀，所述齿轮状泄压阀的齿轮形为流通口，所述齿轮状泄压阀内部圆盘的直径大于所述泄压阀罩内靠近所述第二空腔开口的内径，所述泄压阀罩内设有第二弹簧，所述第二弹簧一端抵在所述齿轮状泄压阀上，另一端抵在所述泄压阀罩靠近所述第一空腔的一端。

优选地，所述第一接口、第二接口、第三接口、第四接口、第五接口及第六接口均为快插接头，通过快插的方式实现连接和密封。

优选地，所述第一空腔内设置有安装所述第一弹簧的第一弹簧安装孔，对所述第一弹簧进行定位。

优选地，所述温控阀与第一空腔为小间隙配合，所述推杆座上设有安装所述推杆的推杆孔，所述第一空腔靠近所述推杆座的端部挡有挡圈，所述推杆座上安装有与第一空腔形成径向密封的密封圈，实现整个罩体的密封性。

优选地，所述泄压阀罩靠近所述第一空腔的一端垫有密封片，所述泄压阀罩通过所述罩体内的铆点限位。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、通过形成两条通路，兼具了升温和冷却的双重作用，使变速箱油在冷启动时能快速升温到合适温度，当温度过高时不再升温，进入冷却循环；

2、通过感应器，能够感受油温控制变速箱油自动进入升温循环和降温循环，该变速箱温控装置同时具备六个接口，可以实现变速箱温控装置与变速箱、油冷器、热交换器三个单元连接；

3、集成了泄压功能，通过齿轮状泄压阀实现了单向泄压，提高了系统的稳定性；

4、本发明让变速箱油在同一个油路系统中具备适时升温和降温的功能，不仅能实现变速箱油在高温时快速降温，还合理的解决了冷启动时变速箱油温低的问题，兼具变速箱油在低温时快速升温的功能，使变速箱油一直处于最合适的工作温度，变速箱的传动、润滑都能够达到最佳的状态，变速箱的寿命得到了延续，驾驶的舒适性得到了提高。

附图说明

图1为本发明一种变速箱温控装置的外形结构示意图；

图2为图1的轴向剖视结构示意图；

图3为加热、冷却共同存在的状态示意图；

图4为冷却状态示意图；

图5为图1中泄压阀罩的结构示意图；

图6为图5中齿轮状泄压阀的结构示意图；

图7为图5中齿轮状泄压阀未开启状态的结构示意图；

图8为图5中齿轮状泄压阀开启状态的结构示意图；

图9为本发明一种变速箱温控装置使用时的连接结构示意图。

图中各部件标号如下：

变速箱单元1、油冷器温控单元2、变速箱温控装置3、发动机冷却系统4、热交换器温控单元5、水路循环6、油路循环7、第一接口8、第四接口9、第五接口10、第六接口11、第二接口13、第三接口15、第二空腔16、第一空腔17、升温通路18、降温通路19、罩体20、温控阀21、支撑座22、套筒阀门23、感应器24、第一弹簧25、推杆座26、推杆27、泄压腔28、泄压阀罩29、齿轮状泄压阀30、第二弹簧31、第一弹簧安装孔34、推杆孔35、挡圈36、密封圈37、密封片38。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1及图2所示，本发明一种变速箱温控装置，包括罩体20，还包括温控阀21，罩体20内设有第一空腔17，结合图9所示，第一空腔17通过至少三个接口与外部组件相连通形成升温通路18和降温通路19，温控阀21安装在第一空腔17内，温控阀21包括支撑座22、安装在支撑座22上的套筒阀门23及安装在支撑座22内的感应器24，感应器24用于感受变速箱油油温，套筒阀门23处于第一空腔17内布置有接口的一段，用于控制变速箱油在升温通路18和降温通路19中的流量大小，套筒阀门23的开启动作由感应器24控制，当变速箱油油温低于预设低温时，感应器24不膨胀，套筒阀门23不运动，第一空腔17内与升温通路18连通的接口打开，第一空腔17内与降温通路19连通的接口关闭，当变速箱油油温逐步升温且高于预设低温低于预设高温时，感应器24膨胀，带动套筒阀门23运动，第一空腔17内与升温通路18连通的接口逐步关闭，第一空腔17内与降温通路19连通的接口逐步打开，当变速箱油油温继续升高至高于预设高温时，第一空腔17内与升温通路18连通的接口关闭，第一空腔17内与降温通路19连通的接口完全打开。

本实施例中，套筒阀门23通过若干支撑杆安装在支撑座22上，套筒阀门23的长度大于第一空腔17内接口的内径，使套筒阀门23在运动时能够将与升温通路18或降温通路19连通的接口完全关闭，第一空腔17内靠近套筒阀门23的一端设置有第一弹簧25，第一弹簧25为温控阀21提供关闭和回位的动力，第一空腔17另一端设有推杆座26，感应器24上安装有推杆27，推杆27一端插入感应器24内，推杆27另一端安装在推杆座26上。

另外，结合图2及图9所示，第一空腔17通过第四接口9与变速箱单元上变速箱进油口相连，通过第三接口15与热交换器温控单元上出油口相连形成升温通路18，通过第六接口11与油冷器温控单元上油冷器出油口相连形成降温通路19，同时，罩体20内设有第二空腔16，第二空腔16通过第一接口8与变速箱单元上变速箱出油口相连，通过第二接口13与热交换器温控单元上进油口相连，通过第五接口10与油冷器温控单元上油冷器进油口相连，进一步将变速箱油的流通通路集成在罩体20内，提高了系统集成度。

同时，如图5所示，第一空腔16与第二空腔17之间设置有与第一空腔16和第二空腔17均连通的泄压腔28，泄压腔28内通过小过盈配合安装有泄压阀罩29，本实施例中，泄压阀罩29为金属冲压件，泄压阀罩29内部中空两端开口，泄压阀罩29两端开口的内径均小于泄压阀罩29的内径，泄压阀罩29内靠近第二空腔16的开口处安装有齿轮状泄压阀30，齿轮状泄压阀30的齿轮形为流通口，齿轮状泄压阀30内部圆盘的直径大于泄压阀罩29内靠近第二空腔16开口的内径，泄压阀罩29内设有第二弹簧31，第二弹簧31一端抵在齿轮状泄压阀30上，另一端抵在泄压阀罩29靠近第一空腔17的一端。

本实施例中，第一接口8、第二接口13、第三接口15、第四接口9、第五接口10及第六接口11均为快插接头，通过快插的方式实现连接和密封。

另外，第一空腔17内设置有安装第一弹簧25的第一弹簧安装孔34，便于定位第一弹簧25，温控阀21与第一空腔17为小间隙配合，推杆座26上设有安装推杆27的推杆孔35，第一空腔17靠近推杆座26的端部挡有挡圈36，推杆座26上安装有与第一空腔17形成径向密封的密封圈37，实现整个罩体20的密封性，泄压阀罩29靠近第一空腔17的一端垫有密封片38，泄压阀罩29通过罩体20内的铆点限位。

本实施例使用时，结合图2与图9所示，第一接口8与变速箱单元上变速箱出油口相连，第四接口9与变速箱单元上变速箱进油口相连，第五接口10与油冷器温控单元上油冷器进油口相连，第六接口11与油冷器温控单元上油冷器出油口相连，第二接口13与热交换器温控单元上进油口相连，第三接口15与热交换器温控单元上出油口相连，另外，热交换器温控单元5包括进行热交换的一个水路循环6和一个油路循环7，该单元的水和油可以进行热量交换，来实现油温升高，热交换器温控单元5的进水口与发动机冷却系统4的冷却液出水口连通，热交换器温控单元5的出水口与发动机冷却系统4的冷却液进水口连通，作为发动机冷却液进入和流出热交换器温控单元5的通道；

当关闭第五接口10和第六接口11时，变速箱油依次通过变速箱出油口、第一接口8、第二空腔16、第二接口13、热交换器温控单元进油口、热交换器温控单元出油口、第三接口15、第一空腔13、第四接口9、变速箱进油口，变速箱油温即会升高，即为升温通路18，第一空腔17与升温通路18连通的接口即为第三接口15；

当关闭第二接口13和第三接口15时，变速箱油依次通过变速箱出油口、第一接口8、第二空腔16、第五接口10、油冷器进油口、油冷器出油口、第六接口11、第一空腔17、第四接口9、变速箱进油口，变速箱油温即会降低，即为降温通路19，第一空腔17与降温通路19连通的接口即为第六接口11。

相对应的，本发明的工作原理如下：

当变速箱油温度低于预设低温时，本实施例中为低于85℃时，如图2所示，变速箱温控装置3内流通的变速箱油的温度未达到感应器24的开启温度，此时感应器24不膨胀，温控阀21也不运动，变速箱油流入第一接口8后，由于温控阀21在第一空腔17内将第六接口11密封，变速箱油不会进入第五接口10到第六接口11间的油冷器温控单元2循环，而是从第二接口13进入热交换器温控单元5，在热交换器温控单元5内与水路循环6进行热量交换，从而实现变速箱油温度上升，温度上升后的变速箱油从第三接口15回到变速箱温控装置3，最终通过第四接口9再回到变速箱单元1，以上即是通过变速箱温控装置3实现的热交换器温控单元5的循环工作，此时油冷器温控单元2的循环不工作；

当变速箱油温度逐步升温且高于预设低温低于预设高温时，本实施例中为介于85℃～95℃之间时，如图3所示，感应器24感受此范围的温度后将会膨胀，推杆27被挤出，推动温控阀21运动，温控阀21将逐步开启第六接口11并关闭第三接口15，此时温控阀21将打开去油冷器温控单元2的通路，变速箱油进入第一接口8后，将分两路，一路进入第二接口13参与热交换器温控单元5的循环，一路进入第五接口10参与油冷器温控单元2的循环，此时热交换器温控单元5和油冷器温控单元2的两个循环同时进行，不过随着温度的升高，第三接口15逐步关闭，热交换器温控单元5的循环流量会越来越小，相反的，第六接口11逐步开启，油冷器温控单元2的循环流量会越来越大，以上是通过变速箱温装置3实现的热交换器温控单元5的循环与油冷器温控单元2的循环同时工作的状态；

当变速箱油油温继续升高至高于预设高温时，本实施例中为超过95℃时，如图4所示，感应器24继续膨胀，推杆27被继续挤出，推动温控阀21运动，并使第六接口11全部开启，第三接口15全部关闭，此时温控阀门21将油冷器温控单元2的通路全部打开并在此时全部关闭热交换器温控单元5的通路，变速箱油流入第一接口8后，不进入第二接口13的热交换器温控单元5的循环，而是进入第五接口10的油冷器温控单元2的循环，通过油冷器温控单元2的循环实现变速箱油温度降低，降低温度后的变速箱油将从第六接口11回到变速箱温控装置3，最终通过第四接口9再回到变速箱单元1，以上是通过变速箱温控装置3实现的油冷器温控单元2的循环工作，此时热交换器温控单元5的循环不再工作，油冷器温控单元2的循环达到最大流量，实现快速高效的降低油温的作用，从而最终确保变速箱油的温度控制在100℃左右。

另外，变速箱温控装置3泄压的工作原理为：当变速箱温控装置3的变速箱油流入端的油压远高于感应器24端的压力时，如图8所示，此时在压差的作用的齿轮状泄压阀30将被打开，以实现压力平衡，当压差降低后，如图7所示，齿轮状泄压阀30再回位实现两端分离。

本发明一种变速箱温控装置3让变速箱油在同一个油路系统中具备适时升温和降温的功能，不仅能实现变速箱油在高温时快速降温，还合理的解决了冷启动时变速箱油温低的问题，兼具变速箱油在低温时快速升温的功能，使变速箱油一直处于最合适的工作温度，变速箱的传动、润滑都能够达到最佳的状态，变速箱的寿命得到了延续，驾驶的舒适性得到了提高，同时还集成了泄压功能，提高了系统的稳定性。

Claims (5)

1.一种变速箱温控装置，包括罩体(20)，其特征在于：还包括温控阀(21)，所述罩体(20)内设有第一空腔(17)，所述第一空腔(17)通过至少三个接口与外部组件相连通形成升温通路(18)和降温通路(19)，所述温控阀(21)安装在所述第一空腔(17)内，所述温控阀(21)包括支撑座(22)、安装在所述支撑座(22)上的套筒阀门(23)及安装在所述支撑座(22)内的感应器(24)，所述感应器(24)用于感受变速箱油油温，所述套筒阀门(23)处于所述第一空腔(17)内布置有接口的一段，用于控制变速箱油在升温通路(18)和降温通路(19)中的流量大小，所述套筒阀门(23)的开启动作由所述感应器(24)控制，当变速箱油油温低于预设低温时，所述感应器(24)不膨胀，所述套筒阀门(23)不运动，所述第一空腔(17)内与升温通路(18)连通的接口打开，所述第一空腔(17)内与降温通路(19)连通的接口关闭，当变速箱油油温逐步升温且高于预设低温低于预设高温时，所述感应器(24)膨胀，带动所述套筒阀门(23)运动，所述第一空腔(17)内与升温通路(18)连通的接口逐步关闭，所述第一空腔(17)内与降温通路(19)连通的接口逐步打开，当变速箱油油温继续升高至高于预设高温时，所述第一空腔(17)内与升温通路(18)连通的接口关闭，所述第一空腔(17)内与降温通路(19)连通的接口完全打开，所述套筒阀门(23)通过若干支撑杆安装在所述支撑座(22)上，所述套筒阀门(23)的长度大于所述第一空腔(17)内接口的内径，所述第一空腔(17)内靠近所述套筒阀门(23)的一端设置有第一弹簧(25)，所述第一空腔(17)另一端设有推杆座(26)，所述感应器(24)上安装有推杆(27)，所述推杆(27)一端插入所述感应器(24)内，所述推杆(27)另一端安装在所述推杆座(26)上，所述第一空腔(17)通过第四接口(9)与变速箱单元上变速箱进油口相连，通过第三接口(15)与热交换器温控单元上出油口相连形成升温通路(18)，通过第六接口(11)与油冷器温控单元上油冷器出油口相连形成降温通路(19)，所述罩体(20)内设有第二空腔(16)，所述第二空腔(16)通过第一接口(8)与变速箱单元上变速箱出油口相连，通过第二接口(13)与热交换器温控单元上进油口相连，通过第五接口(10)与油冷器温控单元上油冷器进油口相连，所述第一空腔(16)与所述第二空腔(17)之间设置有与所述第一空腔(16)和第二空腔(17)均连通的泄压腔(28)，所述泄压腔(28)内通过小过盈配合安装有泄压阀罩(29)，所述泄压阀罩(29)内部中空两端开口，所述泄压阀罩(29)两端开口的内径均小于所述泄压阀罩(29)的内径，所述泄压阀罩(29)内靠近所述第二空腔(16)的开口处安装有齿轮状泄压阀(30)，所述齿轮状泄压阀(30)的齿轮形为流通口，所述齿轮状泄压阀(30)内部圆盘的直径大于所述泄压阀罩(29)内靠近所述第二空腔(16)开口的内径，所述泄压阀罩(29)内设有第二弹簧(31)，所述第二弹簧(31)一端抵在所述齿轮状泄压阀(30)上，另一端抵在所述泄压阀罩(29)靠近所述第一空腔(17)的一端，所述齿轮状泄压阀(30)与所述感应器(24)同轴。

2.根据权利要求1所述变速箱温控装置，其特征在于：所述第一接口(8)、第二接口(13)、第三接口(15)、第四接口(9)、第五接口(10)及第六接口(11)均为快插接头。

3.根据权利要求2所述变速箱温控装置，其特征在于：所述第一空腔(17)内设置有安装所述第一弹簧(25)的第一弹簧安装孔(34)。

4.根据权利要求3所述变速箱温控装置，其特征在于：所述温控阀(21)与第一空腔(17)为小间隙配合，所述推杆座(26)上设有安装所述推杆(27)的推杆孔(35)，所述第一空腔(17)靠近所述推杆座(26)的端部挡有挡圈(36)，所述推杆座(26)上安装有与第一空腔(17)形成径向密封的密封圈(37)。

5.根据权利要求4所述变速箱温控装置，其特征在于：所述泄压阀罩(29)靠近所述第一空腔(17)的一端垫有密封片(38)，所述泄压阀罩(29)通过所述罩体(20)内的铆点限位。