CN112413169B - 温控阀及温控装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于汽车变速箱机油温度控制技术领域，涉及一种温控阀及温控装置。该温控阀包括阀体、温控单元以及阀门，所述阀体上设置有第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口以及第五阀口，所述温控单元密封连接在所述阀体的内壁上并将所述阀腔分割成相互隔绝的水腔与油腔，所述第一阀口、所述第二阀口及所述第三阀口与所述水腔连通，所述第四阀口及所述第五阀口与所述油腔连通；所述温控单元在感测到油腔内液体的温度小于预设温度时，控制所述阀门保持在或移动至第一位置；所述温控单元在感测到油腔内液体的温度大于或等于预设温度时，控制所述阀门保持在或移动至第二位置。该温控阀可精确地控制油腔内液体温度，可保持冷却系统回路切换压力稳定。

Description

温控阀及温控装置
技术领域
本发明属于汽车变速箱机油温度控制技术领域，特别是涉及一种温控阀及温控装置。
背景技术
为了更好的调节变速箱机油温度，需要变速箱的油路和水路上布置温控阀。现有技术中对于温控阀的设置通常包括以下几种：
(1)冷却水路集成蜡式温控阀：该温控阀在车辆运行过程中会出现机油温度较高而水温较低的情况，此时该温控阀不能及时打开对机油进行冷却，因此该方案一般不使用。
(2)冷却系统集成电动三通阀：该温控阀在阀门切换时，系统压力突变，会对系统水泵等零件造成冲击，此外，还存在温度调节变化大及电动元件成本高的问题。
(3)变速箱油路集成蜡式温控旁通阀：该温控阀在高温时，系统会增加对阀的压损，且工作过程中阀的切换会影响系统压力变化，不利于液压模块的控制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有的温控阀在阀切换时会影响系统压力变化的技术问题，提供一种温控阀及温控装置。
为解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供了一种温控阀，包括阀体、温控单元以及阀门，所述阀体上设置有第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口以及第五阀口，所述温控单元密封连接在所述阀体的内壁上并将所述阀体的阀腔分割成相互隔绝的水腔与油腔，所述阀门安装在所述温控单元的一端且位于所述水腔内，所述第一阀口、所述第二阀口及所述第三阀口与所述水腔连通，所述第四阀口及所述第五阀口与所述油腔连通；
所述温控单元在感测到所述油腔内液体的温度小于预设温度时，控制所述阀门保持在或移动至第一位置，在所述第一位置，所述第一阀口与所述第二阀口连通，所述第一阀口与所述第三阀口隔绝；
所述温控单元在感测到所述油腔内液体的温度大于或等于预设温度时，控制所述阀门保持在或移动至第二位置，在所述第二位置，所述第一阀口与所述第二阀口隔绝，所述第一阀口与所述第三阀口连通。
根据本发明实施例的温控阀，在无需电控的情况下耦合了两个系统回路。当油腔内液体温度小于预设温度时，控制冷却液从第一阀口进入水腔，并由第二阀口流出，冷却液不经过机油冷却器，使得机油快速升温。但油腔内液体温度大于或等于预设温度时，冷却液开始逐渐切换为从第一阀口进入水腔，并从第三阀口流出，经过机油冷却器，对油腔内液体进行冷却。该温控阀可更精确地控制油腔内液体温度，油腔内液体温度小于预设温度时，油腔内液体能较快升温。该温控阀还可在油腔内液体的温度大于或等于预设温度时降低油路阻力，同时保持冷却系统回路切换压力稳定，降低成本，系统运行更可靠。
可选地，所述阀体的阀腔还包括连接在所述水腔与油腔之间的连接孔，所述温控单元包括感温蜡包、第一密封圈以及推杆，所述感温蜡包固定连接在所述连接孔内，所述第一密封圈的内圈套设在所述感温蜡包上，所述第一密封圈的外圈与所述连接孔的孔壁抵接，所述推杆的第一端嵌入所述感温蜡包内，所述推杆的第二端与所述阀门连接。
可选地，所述阀门包括阀门本体以及设置在所述阀门本体朝向所述推杆的一侧表面上的第一套管；
所述温控单元还包括衬套，所述衬套套接在所述推杆的第二端上，所述衬套插接在所述第一套管内。
可选地，所述衬套包括小径段以及大径段，所述小径段过盈插接在所述第一套管内，所述小径段与所述大径段之间形成有弹簧支撑面；
所述温控阀还包括第一弹性件，所述第一弹性件支撑在所述阀门本体与弹簧支撑面之间，所述第一弹性件的伸缩方向与所述推杆的移动方向一致。
可选地，所述水腔包括第一分腔、第二分腔、第三分腔、第一连接口以及第二连接口，所述第一分腔位于所述第二分腔与第三分腔之间，所述第一连接口位于所述第一分腔与第三分腔之间，所述第二连接口位于所述第一分腔与第二分腔之间，所述第一阀口与所述第一分腔连通，所述第二阀口与所述第二分腔连通，所述第三阀口与所述第三分腔连通，所述阀门本体位于所述第一分腔内；
所述阀门处于第一位置时关闭所述第一连接口，所述阀门处于第二位置时关闭所述第二连接口。
可选地，所述温控阀还包括第二弹性件，所述第二弹性件的一端与所述阀门相抵，所述第二弹性件的另一端与所述阀体的远离所述感温蜡包的端部的内壁相抵，所述第二弹性件的伸缩方向与所述推杆的移动方向一致。
可选地，所述阀门还包括设置在所述阀门本体背离所述感温蜡包的一侧表面上的第二套管，所述第二弹性件的一端插接在所述第二套管内；
所述阀体的远离所述感温蜡包的端部的内壁上形成有限位槽，所述第二弹性件的另一端插接在所述限位槽内。
可选地，所述阀体包括第一阀体以及第二阀体，所述第一阀体与所述第二阀体固定连接，所述第一阀口及所述第二阀口设置在所述第一阀体上，所述第一分腔及所述第二分腔形成在所述第一阀体内，所述第三阀口、所述第四阀口及所述第五阀口设置在所述第二阀体上，所述第三分腔及所述油腔形成在所述第二阀体内；
所述温控阀还包括第二密封圈，所述第二阀体与所述第一阀体相接的表面设置有环形槽，所述第二密封圈安装在所述环形槽内。
可选地，所述温控阀还包括进水管、第一出水管、第二出水管、进油管以及出油管，所述进水管安装在所述第一阀口上，所述第一出水管安装在所述第二阀口上，所述第二出水管安装在所述第三阀口上，所述进油管安装在所述第四阀口上，所述出油管安装在所述第五阀口上。
另一方面，本发明实施例提供了一种温控装置，包括机油冷却器以及上述的温控阀，所述第三阀口与所述机油冷却器的进水口连通，所述第五阀口与所述机油冷却器的进油口连通。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的温控阀的示意图；
图2是图1中A-A处的剖面图；
图3是本发明一实施例提供的温控装置的工作原理图。
说明书中的附图标记如下：
100、温控阀；200、机油冷却器；
1、阀体；101、第一阀体；1011、第一阀口；1012、第二阀口；102、第二阀体；1021、第三阀口；1022、第四阀口；1023、第五阀口；1024、环形槽；103、水腔；1031、第一分腔；1032、第二分腔；1033、第三分腔；1034、第一连接口；1035、第二连接口；104、油腔；105、连接孔；106、限位槽；
2、温控单元；201、感温蜡包；202、第一密封圈；203、推杆；204、衬套；
3、阀门；301、阀门本体；302、第一套管；303、第二套管；
4、第一弹性件；
5、第二弹性件；
6、第二密封圈；
7、进水管；8、第一出水管；9、第二出水管；10、进油管；11、出油管。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1及图2所示，本发明实施例提供的温控阀100，包括阀体1、温控单元2以及阀门3，所述阀体1上设置有第一阀口1011、第二阀口1012、第三阀口1021、第四阀口1022以及第五阀口1023，所述温控单元2密封连接在所述阀体1的内壁上并将所述阀体1的阀腔分割成相互隔绝的水腔103与油腔104，所述阀门3安装在所述温控单元2的一端且位于所述水腔103内，所述第一阀口1011、所述第二阀口1012及所述第三阀口1021与所述水腔103连通，所述第四阀口1022及所述第五阀口1023与所述油腔104连通。
所述温控单元2在感测到所述油腔104内液体的温度小于预设温度时，控制所述阀门3保持在或移动至第一位置，在所述第一位置，所述第一阀口1011与所述第二阀口1012连通，所述第一阀口1011与所述第三阀口1021隔绝。
所述温控单元2在感测到所述油腔104内液体的温度大于或等于预设温度时，控制所述阀门3保持在或移动至第二位置，在所述第二位置，所述第一阀口1011与所述第二阀口1012隔绝，所述第一阀口1011与所述第三阀口1021连通。
本发明实施例提供的温控阀100，在无需电控的情况下耦合了两个系统回路。当油腔104内液体温度小于预设温度时，控制冷却液从第一阀口1011进入水腔103，并由第二阀口1012流出，冷却液不经过机油冷却器200(如图3所示)，使得油腔104内液体(机油)快速升温。但油腔104内液体温度大于或等于预设温度时，冷却液开始逐渐切换为从第一阀口1011进入水腔103，并从第三阀口1021流出，经过机油冷却器200，对油腔104内液体进行冷却。该温控阀100可更精确地控制油腔104内液体温度，油腔104内液体温度小于预设温度时，油腔104内液体能较快升温。该温控阀100还可在油腔104内液体的温度大于或等于预设温度时降低油路阻力，同时保持冷却系统回路切换压力稳定，降低成本，系统运行更可靠。
在一实施例中，在所述温控阀100的初始状态，当油腔104内液体的温度小于预设温度时，控制所述阀门3保持在第一位置；当油腔104内液体的温度升高，开始等于或大于预设温度时，控制所述阀门3由第一位置移动至第二位置；当油腔104内液体的温度持续大于预设温度时，控制所述阀门3保持在第二位置；当油腔104内液体的温度降低至小于预设温度时，控制所述阀门3重新回到第一位置。
在一实施例中，如图2所示，所述阀体1的阀腔还包括连接在所述水腔103与油腔104之间的连接孔105，所述温控单元2包括感温蜡包201、第一密封圈202以及推杆203，所述感温蜡包201固定连接在所述连接孔105内，所述第一密封圈202的内圈套设在所述感温蜡包201上，所述第一密封圈202的外圈与所述连接孔105的孔壁抵接，所述推杆203的第一端嵌入所述感温蜡包201内，所述推杆203的第二端与所述阀门3连接。
所述感温蜡包201固定连接在所述连接孔105内，通过套设在所述感温蜡包201上的第一密封圈202把所述阀体1的阀腔分隔为相互隔绝的水腔103和油腔104。所述推杆203的第一端嵌入所述感温蜡包201内，所述推杆203在感温蜡包201内根据油腔104内液体温度能沿轴向移动，所述推杆203的移动带动阀门3的移动。
在一实施例中，如图2所示，所述感温蜡包201上设置有环绕所述感温蜡包201一周的密封槽，所述第一密封圈202安装在所述密封槽内，以将所述阀体1的阀腔分隔为相互隔绝的水腔103和油腔104。所述密封槽可设置多个，所述第一密封圈202设置有多个，多个所述第一密封圈202一一对应地安装在多个所述密封槽内，以更好密封油腔104和水腔103，避免所述油腔104内的介质与所述水腔103内的介质互串。
在一实施例中，如图2所示，所述阀门3包括阀门本体301以及设置在所述阀门本体301朝向所述推杆203的一侧表面上的第一套管302。所述温控单元2还包括衬套204，所述衬套204套接在所述推杆203的第二端上，所述衬套204插接在所述第一套管302内，从而将所述推杆203的第二端与所述阀门3连接，使所述推杆203可推动所述阀门3在水腔103内移动。
在一实施例中，如图2所示，可将所述衬套204过盈套接在所述推杆203的第二端上，所述衬套204间隙插接在所述第一套管302内，从而将所述推杆203的第二端与所述阀门3连接。
在一实施例中，如图2所示，所述衬套204包括小径段以及大径段，所述小径段过盈插接在所述第一套管302内，所述小径段与所述大径段之间形成有弹簧支撑面。所述温控阀100还包括第一弹性件4，所述第一弹性件4支撑在所述阀门本体301与弹簧支撑面之间，所述第一弹性件4的伸缩方向与所述推杆203的移动方向一致。所述推杆203的第二端通过所述第一套管302及第一弹性件4与所述阀门3连接。
所述第一弹性件4为弹簧。
在一实施例中，如图2所示，所述水腔103包括第一分腔1031、第二分腔1032、第三分腔1033、第一连接口1034以及第二连接口1035，所述第一分腔1031位于所述第二分腔1032与第三分腔1033之间，所述第一连接口1034位于所述第一分腔1031与第三分腔1033之间，所述第二连接口1035位于所述第一分腔1031与第二分腔1032之间，所述第一阀口1011与所述第一分腔1031连通，所述第二阀口1012与所述第二分腔1032连通，所述第三阀口1021与所述第三分腔1033连通，所述阀门本体301位于所述第一分腔1031内。
所述阀门3处于第一位置时关闭所述第一连接口1034，使冷却液仅能从所述第二阀口1012流出。所述阀门3处于第二位置时关闭所述第二连接口1035，使冷却液仅能从所述第三阀口1021流出，并流至机油冷却器200，对由所述第五阀口1023流出的液体(机油)进行冷却。
在一实施例中，如图2所示，所述第一分腔1031的内径大于所述第二分腔1032的内径及所述第三分腔1033的内径，位于所述第一分腔1031与第三分腔1033之间的第一连接口1034处形成有第一抵接面，位于所述第一分腔1031与第二分腔1032之间的第二连接口1035处形成有第二抵接面。
所述阀门3位于第一位置时，所述阀门本体301与所述第一抵接面相抵，关闭所述第一连接口1034。所述阀门3位于第二位置时，所述阀门本体301与所述第二抵接面相抵，关闭所述第二连接口1035。
在一实施例中，如图2所示，所述温控阀100还包括第二弹性件5，所述第二弹性件5的一端与所述阀门3相抵，所述第二弹性件5的另一端与所述阀体1的远离所述感温蜡包201的端部的内壁相抵，所述第二弹性件5的伸缩方向与所述推杆203的移动方向一致。
所述第二弹性件5在所述阀门3位于第一位置时，可对所述阀门3进行弹性支撑，以使所述阀门本体301更加稳定地封堵所述第一连接口1034，防止冷却液由第一连接口1034流至所述第三分腔1033内。所述第二弹性件5可选用弹簧。
在一实施例中，所述第一弹性件4的刚度远大于所述第二弹性件5的刚度。当推杆203向水腔103移动时，所述第二弹性件5的压缩量会远大于所述第一弹性件4的压缩量，直至阀门3密封住所述第二连接口1035。当推杆203向油腔104方向移动时，带动阀门3密封住所述第一连接口1034，依然保持第二弹性件5的压缩状态，使得密封可靠。
在一实施例中，如图2所示，所述阀门3还包括设置在所述阀门本体301背离所述感温蜡包201的一侧表面上的第二套管303，所述第二弹性件5的一端插接在所述第二套管303内。所述阀体1的远离所述感温蜡包201的端部的内壁上形成有限位槽106，所述第二弹性件5的另一端插接在所述限位槽106内，以实现所述第二弹性件5的安装。
在一实施例中，如图2所示，所述阀体1包括第一阀体101以及第二阀体102，所述第一阀体101与所述第二阀体102固定连接，所述第一阀口1011及所述第二阀口1012设置在所述第一阀体101上，所述第一分腔1031及所述第二分腔1032形成在所述第一阀体101内，所述第三阀口1021、所述第四阀口1022及所述第五阀口1023设置在所述第二阀体102上，所述第三分腔1033及所述油腔104形成在所述第二阀体102内。所述温控阀100还包括第二密封圈6，所述第二阀体102与所述第一阀体101相接的表面设置有环形槽1024，所述第二密封圈6安装在所述环形槽1024内，以实现所述第一阀体101与第二阀体102的密封连接。
在一实施例中，对所述温控阀100进行拼装时，可先将所述温控单元2安装在所述第二阀体102内；再将所述阀门3安装在所述温控单元2的推杆203的第二端上，所述第一弹性件4安装并支撑在所述阀门3的阀门本体301与所述温控单元2的衬套204的弹簧支撑面之间；最后将所述第一阀体101安装在所述第二阀体102上，同时使所述第二弹性件5抵接在所述阀体1的远离所述感温蜡包201的端部的内壁与所述阀门3之间，完成对所述温控阀100的拼装。
在一实施例中，如图2所示，所述温控阀100还包括进水管7、第一出水管8、第二出水管9、进油管10以及出油管11，所述进水管7安装在所述第一阀口1011上，所述第一出水管8安装在所述第二阀口1012上，所述第二出水管9安装在所述第三阀口1021上，所述进油管10安装在所述第四阀口1022上，所述出油管11安装在所述第五阀口1023上。
通过在所述阀体1上安装所述进水管7、第一出水管8、第二出水管9、进油管10以及出油管11，从而实现所述温控阀100与外部设备的连接。
如图3所示，本发明实施例提供的温控装置，包括机油冷却器200以及上述的温控阀100，所述第三阀口1021与所述机油冷却器200的进水口连通，所述第五阀口1023与所述机油冷却器200的进油口连通。
本发明实施例提供的温控装置的工作原理如下：
机油从所述第四阀口1022进入所述温控阀100的阀体1的油腔104，从所述第五阀口1023流出。所述感温蜡包201在油腔104内，根据机油的温度发生膨胀或收缩。
当机油温度较高时，所述感温蜡包201膨胀，使得推杆203更多地伸出所述感温蜡包201。由于所述感温蜡包201固定在所述阀体1的连接孔105内，所述推杆203会带动衬套204、第一弹性件4和阀门3向第二连接口1035方向移动。机油温度越高，所述阀门3的升程越大，直至所述阀门3把所述第二连接口1035堵住。在所述阀门3往所述移动的过程中，同时把所述第一连接口1034逐渐打开，冷却液由原来的从所述第一阀口1011进入，所述第二阀口1012流出，逐渐切换为从所述第一阀口1011进入，所述第三阀口1021流出。
当机油温度低时，所述感温蜡包201收缩，使得所述推杆203更多地进入所述感温蜡包201，使得所述推杆203带动衬套204、第一弹性件4和阀门3往所述第一连接口1034方向移动直至密封住所述第一连接口1034，此时冷却液流向又变回从所述第一阀口1011进入，所述第二阀口1012流出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种温控阀，其特征在于，包括阀体、温控单元、阀门、进水管、第一出水管、第二出水管、进油管以及出油管，所述阀体上设置有第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口以及第五阀口，所述温控单元密封连接在所述阀体的内壁上并将所述阀体的阀腔分割成相互隔绝的水腔与油腔，所述阀门安装在所述温控单元的一端且位于所述水腔内，所述第一阀口、所述第二阀口及所述第三阀口与所述水腔连通，所述第四阀口及所述第五阀口与所述油腔连通，所述进水管安装在所述第一阀口上，所述第一出水管安装在所述第二阀口上，所述第二出水管安装在所述第三阀口上，所述进油管安装在所述第四阀口上，所述出油管安装在所述第五阀口上；
所述温控单元在感测到所述油腔内液体的温度小于预设温度时，控制所述阀门保持在或移动至第一位置，在所述第一位置，所述第一阀口与所述第二阀口连通，所述第一阀口与所述第三阀口隔绝；
所述温控单元在感测到所述油腔内液体的温度大于或等于预设温度时，控制所述阀门保持在或移动至第二位置，在所述第二位置，所述第一阀口与所述第二阀口隔绝，所述第一阀口与所述第三阀口连通；
所述阀体的阀腔还包括连接在所述水腔与油腔之间的连接孔，所述温控单元包括感温蜡包、第一密封圈以及推杆，所述感温蜡包固定连接在所述连接孔内，所述第一密封圈的内圈套设在所述感温蜡包上，所述第一密封圈的外圈与所述连接孔的孔壁抵接，所述推杆的第一端嵌入所述感温蜡包内，所述推杆的第二端与所述阀门连接；
所述阀门包括阀门本体以及设置在所述阀门本体朝向所述推杆的一侧表面上的第一套管；
所述温控单元还包括衬套，所述衬套套接在所述推杆的第二端上，所述衬套插接在所述第一套管内。
2.根据权利要求1所述的温控阀，其特征在于，所述衬套包括小径段以及大径段，所述小径段过盈插接在所述第一套管内，所述小径段与所述大径段之间形成有弹簧支撑面；
所述温控阀还包括第一弹性件，所述第一弹性件支撑在所述阀门本体与弹簧支撑面之间，所述第一弹性件的伸缩方向与所述推杆的移动方向一致。
3.根据权利要求1所述的温控阀，其特征在于，所述水腔包括第一分腔、第二分腔、第三分腔、第一连接口以及第二连接口，所述第一分腔位于所述第二分腔与第三分腔之间，所述第一连接口位于所述第一分腔与第三分腔之间，所述第二连接口位于所述第一分腔与第二分腔之间，所述第一阀口与所述第一分腔连通，所述第二阀口与所述第二分腔连通，所述第三阀口与所述第三分腔连通，所述阀门本体位于所述第一分腔内；
所述阀门处于第一位置时关闭所述第一连接口，所述阀门处于第二位置时关闭所述第二连接口。
4.根据权利要求1所述的温控阀，其特征在于，所述温控阀还包括第二弹性件，所述第二弹性件的一端与所述阀门相抵，所述第二弹性件的另一端与所述阀体的远离所述感温蜡包的端部的内壁相抵，所述第二弹性件的伸缩方向与所述推杆的移动方向一致。
5.根据权利要求4所述的温控阀，其特征在于，所述阀门还包括设置在所述阀门本体背离所述感温蜡包的一侧表面上的第二套管，所述第二弹性件的一端插接在所述第二套管内；
所述阀体的远离所述感温蜡包的端部的内壁上形成有限位槽，所述第二弹性件的另一端插接在所述限位槽内。
6.根据权利要求3所述的温控阀，其特征在于，所述阀体包括第一阀体以及第二阀体，所述第一阀体与所述第二阀体固定连接，所述第一阀口及所述第二阀口设置在所述第一阀体上，所述第一分腔及所述第二分腔形成在所述第一阀体内，所述第三阀口、所述第四阀口及所述第五阀口设置在所述第二阀体上，所述第三分腔及所述油腔形成在所述第二阀体内；
所述温控阀还包括第二密封圈，所述第二阀体与所述第一阀体相接的表面设置有环形槽，所述第二密封圈安装在所述环形槽内。
7.一种温控装置，其特征在于，包括机油冷却器以及根据权利要求1-6任意一项所述的温控阀，所述第三阀口与所述机油冷却器的进水口连通，所述第五阀口与所述机油冷却器的进油口连通。
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