CN110965862A - 盖体结构、副水箱、车辆及副水箱的盖体结构的锁止方法 - Google Patents

盖体结构、副水箱、车辆及副水箱的盖体结构的锁止方法 Download PDF

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刘金波
卢明哲
苏朝霞
王旭东
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Abstract

本发明提供了一种盖体结构、副水箱、车辆及副水箱的盖体结构的锁止方法，其中，盖体结构包括：盖体本体，盖设在容器的进口或出口处；锁止结构，设置在盖体本体上，锁止结构包括电磁结构和锁芯组件，至少部分锁芯组件为铁磁体，锁芯组件具有与进口或出口锁定的锁定状态以及与进口或出口解锁的解锁状态，在锁芯组件处于锁定状态的情况下，盖体本体不能与容器分离，在锁芯组件处于解锁状态的情况下，盖体本体能够与容器分离，在容器内温度超过预设温度或者压力超过预设压力的情况下，电磁结构能够通电并驱动锁芯组件从解锁状态转变至锁定状态。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中用户在开盖加注操作过程中容易被烫伤的问题。

Description

盖体结构、副水箱、车辆及副水箱的盖体结构的锁止方法
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，具体而言，涉及一种盖体结构、副水箱、车辆及副水箱的盖体结构的锁止方法。
背景技术
副水箱一般应用于汽车发动机冷却系统之中，副水箱是保证冷却系统及发动机正常工作的重要部件。副水箱的主要功能是加液储液、回流蒸汽、提供膨胀空间及维持系统压力等。用户补充冷却液时，需要先拧开加注盖后向副水箱中加注。而通常用户的加注习惯是在发动机刚刚停机后便开始操作。此时由于副水箱内冷却液温度较高，高温蒸汽会从加注口逸出烫伤操作者。市场上用户因为上述操作被副水箱内部高温冷却液蒸汽烫伤的案例时常发生。
发明内容
本发明旨在提供一种盖体结构、副水箱、车辆及副水箱的盖体结构的锁止方法，以解决现有技术中用户在开盖加注操作过程中容易被烫伤的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种盖体结构，包括：盖体本体，盖设在容器的进口或出口处；锁止结构，设置在盖体本体上，锁止结构包括电磁结构和锁芯组件，至少部分锁芯组件为铁磁体，锁芯组件具有与进口或出口锁定的锁定状态以及与进口或出口解锁的解锁状态，在锁芯组件处于锁定状态的情况下，盖体本体不能与容器分离，在锁芯组件处于解锁状态的情况下，盖体本体能够与容器分离，在容器内温度超过预设温度或者压力超过预设压力的情况下，电磁结构能够通电并驱动锁芯组件从解锁状态转变至锁定状态。
进一步地，盖体本体包括顶盖、外环壁和内环壁，外环壁沿顶盖的边缘设置，内环壁设置在外环壁的内侧，进口或出口能够伸入外环壁和内环壁之间的间隙中，顶盖与内环壁对应的位置上设置有容纳孔，电磁结构设置在容纳孔中，锁芯组件设置在内环壁中。
进一步地，锁芯组件包括锁销和驱动部，锁销可移动地设置在内环壁中，进口或出口的内侧设置有卡槽，在锁止结构处于锁定状态的情况下，锁销伸入卡槽并能够与卡槽的槽壁抵接；在锁止结构处于解锁状态的情况下，锁销缩入内环壁并与卡槽分离，驱动部与锁销驱动连接，至少部分驱动部为铁磁体，以在电磁结构的驱动下控制锁销移动。
进一步地，锁销沿内环壁的径向设置在内环壁中，驱动部可沿内环壁的轴向移动，锁芯组件还包括连接臂，连接臂可枢转地连接在锁销和驱动部之间并与内环壁的径向成角度地设置。
进一步地，锁芯组件还包括弹性件，弹性件设置在内环壁中并与驱动部连接，以使锁止结构能够在电磁结构断电的情况下从锁定状态转变至解锁状态。
进一步地，电磁结构包括电磁铁和控制器，电磁铁与锁芯组件对应地设置在容纳孔中，控制器用于接收容器中的温度，在温度超过预设温度的情况下，控制器能够控制电磁铁通电以驱动锁芯组件从解锁状态转变至锁定状态。
进一步地，盖体结构还包括用于测量容器内温度值或者压力值的传感器，控制器能够根据传感器得到的测量值控制电磁铁是否通电。
根据本发明的另一方面，提供了一种副水箱，包括盖体结构，盖体结构为上述的盖体结构。
根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，包括副水箱，副水箱为上述的副水箱。
根据本发明的另一方面，提供了一种副水箱的盖体结构的锁止方法，锁止方法包括：通过第一传感器测量副水箱的第一温度值或者第一压力值；当第一温度值或者第一压力值超过预设值时，控制器控制盖体结构的锁芯组件进入锁定状态。
进一步地，锁止方法还包括：通过第二传感器测量发动机的第二温度值或者第二压力值；当第二温度值或者第二压力值超过预设值时，控制器控制盖体结构的锁芯组件进入锁定状态。
进一步地，锁止方法还包括：控制器通过控制锁芯组件的通电或者断电以使驱动锁芯组件在锁定状态和解锁状态之间转变。
应用本发明的技术方案，在容器内温度超过预设温度或者容器内压力超过预设压力的情况下，锁芯组件能够从解锁状态转变至锁定状态，进而盖体本体无法与容器的进口或出口分离，高温气体不会从进口或出口逸出。这样，用户就不会被逸出的高温或者高压蒸汽烫伤。电磁结构可以根据电信号选择性地通断电以通过铁磁体驱动锁芯组件在锁定状态和解锁状态之间切换，电磁结构和铁磁体相配合结构简单、效果显著。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的副水箱的实施例的剖视结构示意图；
图2示出了图1的副水箱的加注口的局部放大结构示意图；
图3示出了根据本发明的盖体结构的实施例的剖视结构示意图；
图4示出了图3的盖体结构的盖体本体的剖视结构示意图；
图5示出了图3的盖体结构的锁止结构的锁芯组件的剖视结构示意图；
图6示出了图3的盖体结构的锁止结构的电磁结构的结构示意图；
图7示出了图3的盖体结构在副水箱上处于解锁状态的结构示意图；
图8示出了图3的盖体结构在副水箱上处于锁止状态的结构示意图；
图9示出了根据本发明的车辆的发动机冷却系统的实施例的结构示意图；以及
图10示出了根据本发明的副水箱的盖体结构的锁止方法的流程示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、箱体；2、加注口；3、加注盖；4、传感器；5、除气口；6、出水口；7、螺旋加注槽；8、环壁；9、外螺纹；10、卡槽；11、盖体本体；12、电磁结构；13、锁芯组件；14、顶盖；15、外环壁；16、凸缘；17、内螺纹；18、内环壁；19、容纳孔；20、定位槽；22、滑轨；23、轴腔；24、环壁通道；25、滑轨；27、电池；28、控制器；29、警示件；30、电磁铁；31、铁磁体；32、弹性件；33、驱动杆；34、转轴；35、连接臂；36、转轴；37、锁销；38、发动机；39、传感器；40、总控制器。
具体实施方式
本申请的盖体结构适用于如车辆的副水箱等用于盛放高温液体并且具有逸出高温蒸汽的风险的容器中。下面将以车辆冷却系统中的副水箱为例进行说明。如图1所示，副水箱的箱体1上具有加注口2和出水口6，本实施例的盖体结构为加注盖3，加注盖3盖设在加注口2上。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图2至图8所示，本实施例的加注盖3作为一种盖体结构包括盖体本体11和锁止结构，其中，盖体本体11盖设在容器的加注口2的环壁8处，锁止结构设置在盖体本体11上。锁止结构包括电磁结构12和锁芯组件13，至少部分锁芯组件13为铁磁体，锁芯组件13具有与环壁8锁定的锁定状态以及与环壁8解锁的解锁状态，在锁芯组件13处于锁定状态的情况下，盖体本体11不能与环壁8分离，在锁芯组件13处于解锁状态的情况下，盖体本体11能够与环壁8分离，在箱体1内温度超过预设温度或者压力超过预设压力的情况下，电磁结构12能够通电并驱动锁芯组件13从解锁状态转变至锁定状态。
应用本实施例的技术方案，在箱体1内温度超过预设温度或者箱体1内压力超过预设压力的情况下，锁芯组件13能够从解锁状态转变至锁定状态，进而盖体本体11无法与环壁8分离，高温气体不会从加注口2逸出。这样，用户就不会被逸出的高温或者高压蒸汽烫伤。电磁结构12可以根据电信号选择性地通断电以通过铁磁体驱动锁芯组件13在锁定状态和解锁状态之间切换，电磁结构12和铁磁体相配合结构简单、效果显著。
如图4所示，本实施例的盖体结构的盖体本体11包括顶盖14、外环壁15和内环壁18，外环壁15沿顶盖14的边缘设置，内环壁18设置在外环壁15的内侧，环壁8能够伸入外环壁15和内环壁18之间的间隙中。在本实施例的盖体结构盖设在加注口2上的情况下，加注口2的环壁8夹设在外环壁15和内环壁18之间，提高了密封效果、降低了气体逸出的可能。顶盖14与内环壁18对应的位置上设置有容纳孔19，电磁结构12设置在容纳孔19中，锁芯组件13设置在内环壁18中，充分利用了盖体本体11内的空间并减少电磁结构12和锁芯组件13之间的距离，使控制灵敏。
优选地，外环壁15的内表面设置有内螺纹17以与环壁8上的外螺纹9相适配。
如图4所示，本实施例的盖体本体11还包括凸缘16，凸缘16从外环壁15向外伸出，并且凸缘16和顶盖14设置在外环壁15相对的两侧。
如图5所示，本实施例的盖体结构的锁芯组件13包括锁销37和驱动部，锁销37可移动地设置在内环壁18中，环壁8的内侧设置有卡槽10，在锁止结构处于锁定状态的情况下，锁销37伸入卡槽10并能够与卡槽10的槽壁抵接；在锁止结构处于解锁状态的情况下，锁销37缩入内环壁18并与卡槽10分离。驱动部包括驱动杆33和铁磁体31，其中铁磁体31设置在驱动杆33朝向电磁结构12的一端，驱动杆33的另一端与锁销37驱动连接，以在电磁结构12的驱动下控制锁销37移动。
如图4和图5所示，在本实施例中，内环壁18与锁销37对应的位置上设置有环壁通道24，环壁通道24中设置有滑轨25，锁销37沿内环壁18的径向设置在滑轨25中。驱动杆33可沿内环壁18的轴向移动，内环壁18包围形成的空腔中设置有滑轨22，以限定驱动杆33的移动轨迹。锁芯组件13还包括连接臂35，连接臂35的第一端通过转轴36可枢转地与锁销37连接，连接臂35的第二端通过转轴34可枢转地与驱动杆33连接，驱动杆33与内环壁18的径向成角度地设置。在驱动杆33向上移动时连接臂35能够将锁销37沿内环壁18的径向推出。
优选地，本实施例的内环壁18的底壁上设置有对转轴34起容纳和定位作用轴腔23，在锁止结构处于解锁状态的情况下，转轴34位于轴腔23中。
如图4和图5所示，在本实施例中，锁芯组件13还包括弹性件32，弹性件32设置在内环壁18中并与驱动部连接，以使锁止结构能够在电磁结构12断电的情况下从锁定状态转变至解锁状态。优选地，本实施例的弹性件32为弹簧膜片，弹簧膜片与铁磁体31和驱动杆33固定连接，内环壁18包围形成的空腔中还设置有固定弹簧膜片的定位槽20。
如图6所示，本实施例的电磁结构12包括电磁铁30、电池27和控制器28，其中，电磁铁30朝向锁芯组件13地设置在容纳孔19中，电池27用于向电磁铁30供电，控制器28用于接收容器中的温度，在温度超过预设温度的情况下，控制器28能够控制电池27向电磁铁30供电以通过铁磁体31驱动锁芯组件13从解锁状态转变至锁定状态。
如图8所示，当副水箱内部温度过高，可能对操作者构成蒸汽烫伤危险时，控制器28接收到箱体1内温度信息并控制电池27向电磁铁30供电，此时电磁铁30产生磁场并吸引铁磁体31和驱动杆33向上移动。驱动杆33拉动连接臂35并将锁销37推出，直至伸出内环壁18外表面并插入卡槽10。此时，加注盖3被锁销37与卡槽10锁住，用户操作者无法开启加注盖3，避免了蒸汽烫伤风险。
如图7所示，当副水箱内部温度降低，至预设温度以下时，控制器28控制电池27停止向电磁铁30供电，此时铁磁体31和驱动杆33在弹性件32的作用下向下移动复位至解锁状态，锁销37回收至内环壁18内部并离开卡槽10，加注盖3解锁，用户操作者可以正常开启操作。
为及时提醒操作人员更换电池，本实施例的电磁结构12还包括警示件29，警示件29可选用蜂鸣器或者指示灯等通过听觉或者视觉发出警示信号的设备，以在电池电量低的时候发出警示信号。
本实施例的盖体结构还包括用于测量箱体1内温度值或者压力值的传感器4，控制器28能够根据传感器4得到的测量值控制电磁铁30是否通电。
本申请还提供了一种副水箱，如图1所示，根据本实施例的副水箱的箱体1具有加注口2和出水口6，加注盖3盖设在加注口2上。加注盖3为具有以上全部或部分技术结构的盖体结构。本实施例的副水箱具有安全性能腔的优点。
如图1所示，本实施例的副水箱中加注口2设置在箱体1的顶部，出水口6设置在箱体1的底部，通过管路连接发动机水泵附近管路，用于向整个冷却系统补充冷却液。本实施例的副水箱还包括除气口5和螺旋加注槽7，其中，除气口5也设置在箱体1的顶部，并由管路连接于发动机或散热器顶部，用于引入发动机或散热器的回流液汽。螺旋加注槽7对应地设置在加注口2的下方，螺旋加注槽7能够引导冷却液向副水箱内流动并减少冷却液灌注时激起的气泡。
本申请还提供了一种车辆，根据本申请的车辆的实施例包括副水箱，副水箱为包含上述全部或部分技术结构的副水箱。如图9所示，副水箱的箱体1上的传感器与总控制器40相连，并实时向总控制器发出温度或压力信号。发动机38内设置的传感器39也与总控制器40相连，并实时向总控制器发出温度或压力信号。在发动机38中的传感器39和箱体1上的传感器中任一个的数值超过预设温度或者压力时，总控制器就向加注盖发出信号使加注盖与箱体1锁定，限制加注盖的开启。本实施例的车辆具有安全性强、用户体验好的优点。
本申请还提供了一种副水箱的盖体结构的锁止方法，具体如图10所示，锁止方法包括：通过第一传感器测量副水箱的第一温度值或者第一压力值；当第一温度值或者第一压力值超过预设值时，控制器通过通讯模块控制盖体结构的锁芯组件进入锁定状态。这样可以根据副水箱中的实际温度与预设的安全温度的对比结果或者实际压力与预设的安全压力的对比结果控制盖体结构与副水箱之间的锁定或解锁，在实际温度或压力超过预设的温度或压力的情况下，盖体结构进入锁定状态无法与箱体分离，进而避免高温或高压蒸汽从箱体逸出，从而保障操作人员的人身安全。
进一步地，锁止方法还包括：通过第二传感器测量发动机的第二温度值或者第二压力值；当第二温度值或者第二压力值超过预设值时，控制器通过通讯模块控制盖体结构的锁芯组件进入锁定状态。这样可以通过监控发动机内的温度或压力状况控制盖体结构的锁芯组件的状态，进一步提高安全性。
优选地，本申请的锁止方法还包括：控制器通过控制锁芯组件的中电磁结构的通电或者断电以使驱动锁芯组件在锁定状态和解锁状态之间转变。电磁结构触发灵敏，效果显著。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
在箱体内温度超过预设温度或者箱体内压力超过预设压力的情况下，锁芯组件能够从解锁状态转变至锁定状态，进而盖体本体无法与环壁分离，高温气体不会从加注口逸出。这样，用户就不会被逸出的高温或者高压蒸汽烫伤。电磁结构可以根据电信号选择性地通断电以通过铁磁体驱动锁芯组件在锁定状态和解锁状态之间切换，电磁结构和铁磁体相配合结构简单、效果显著。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种盖体结构，其特征在于，包括：
盖体本体(11)，盖设在容器的进口或出口处；
锁止结构，设置在所述盖体本体(11)上，所述锁止结构包括电磁结构(12)和锁芯组件(13)，至少部分所述锁芯组件(13)为铁磁体，所述锁芯组件(13)具有与所述进口或出口锁定的锁定状态以及与所述进口或出口解锁的解锁状态，在所述锁芯组件(13)处于所述锁定状态的情况下，所述盖体本体(11)不能与所述容器分离，在所述锁芯组件(13)处于所述解锁状态的情况下，所述盖体本体(11)能够与所述容器分离，在所述容器内温度超过预设温度或者压力超过预设压力的情况下，所述电磁结构(12)能够通电并驱动所述锁芯组件(13)从所述解锁状态转变至所述锁定状态。
2.根据权利要求1所述的盖体结构，其特征在于，所述盖体本体(11)包括顶盖(14)、外环壁(15)和内环壁(18)，所述外环壁(15)沿所述顶盖(14)的边缘设置，所述内环壁(18)设置在所述外环壁(15)的内侧，所述进口或出口能够伸入所述外环壁(15)和所述内环壁(18)之间的间隙中，所述顶盖(14)与所述内环壁(18)对应的位置上设置有容纳孔(19)，所述电磁结构(12)设置在所述容纳孔(19)中，所述锁芯组件(13)设置在所述内环壁(18)中。
3.根据权利要求2所述的盖体结构，其特征在于，所述锁芯组件(13)包括锁销(37)和驱动部，所述锁销(37)可移动地设置在所述内环壁(18)中，所述进口或出口的内侧设置有卡槽(10)，在所述锁止结构处于所述锁定状态的情况下，所述锁销(37)伸入所述卡槽(10)并能够与所述卡槽(10)的槽壁抵接；在所述锁止结构处于所述解锁状态的情况下，所述锁销(37)缩入所述内环壁(18)并与所述卡槽(10)分离，所述驱动部与所述锁销(37)驱动连接，至少部分所述驱动部为铁磁体，以在所述电磁结构(12)的驱动下控制所述锁销(37)移动。
4.根据权利要求3所述的盖体结构，其特征在于，所述锁销(37)沿所述内环壁(18)的径向设置在所述内环壁(18)中，所述驱动部可沿所述内环壁(18)的轴向移动，所述锁芯组件(13)还包括连接臂(35)，所述连接臂(35)可枢转地连接在所述锁销(37)和所述驱动部之间并与所述内环壁(18)的径向成角度地设置。
5.根据权利要求3所述的盖体结构，其特征在于，所述锁芯组件(13)还包括弹性件(32)，所述弹性件(32)设置在所述内环壁(18)中并与所述驱动部连接，以使所述锁止结构能够在所述电磁结构(12)断电的情况下从所述锁定状态转变至所述解锁状态。
6.根据权利要求2所述的盖体结构，其特征在于，所述电磁结构(12)包括电磁铁(30)和控制器(28)，所述电磁铁(30)与所述锁芯组件(13)对应地设置在所述容纳孔(19)中，所述控制器(28)用于接收所述容器中的温度，在所述温度超过预设温度的情况下，所述控制器(28)能够控制所述电磁铁(30)通电以驱动所述锁芯组件(13)从所述解锁状态转变至所述锁定状态。
7.根据权利要求6所述的盖体结构，其特征在于，所述盖体结构还包括用于测量所述容器内温度值或者压力值的传感器，所述控制器(28)能够根据所述传感器得到的测量值控制所述电磁铁(30)是否通电。
8.一种副水箱，包括盖体结构，其特征在于，所述盖体结构为权利要求1至7中任一项所述的盖体结构。
9.一种车辆，包括副水箱，其特征在于，所述副水箱为权利要求8所述的副水箱。
10.一种副水箱的盖体结构的锁止方法，其特征在于，所述锁止方法包括：
通过第一传感器测量副水箱的第一温度值或者第一压力值；
当所述第一温度值或者第一压力值超过预设值时，控制器控制盖体结构的锁芯组件进入锁定状态。
11.根据权利要求10所述的锁止方法，其特征在于，所述锁止方法还包括：
通过第二传感器测量发动机的第二温度值或者第二压力值；
当所述第二温度值或者第二压力值超过预设值时，控制器控制所述盖体结构的锁芯组件进入锁定状态。
12.根据权利要求10或11所述的锁止方法，其特征在于，所述锁止方法还包括：所述控制器通过控制所述锁芯组件的通电或者断电以使驱动所述锁芯组件在锁定状态和解锁状态之间转变。
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