CN115053055A - 阀单元 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够小型化的阀单元。阀单元(1)具备:阀壳(4),具有阀壳主体部(4A)和套筒(4B),所述阀壳主体部(4A)在内侧收容热敏阀(2)并形成有其阀芯(2b)就座离座的阀座(4Aa),所述套筒(4B)从阀壳主体部(4A)向外方向突出而形成;副流路(R2),具有形成在套筒(4B)的内侧的冷却水收容室(S)、将阀壳主体部(4A)内的比阀座(4Aa)靠上游侧与冷却水收容室(S)连通的导出路(4Ae)、以及将阀壳主体部(4A)内的比阀座(4Aa)靠下游侧与冷却水收容室(S)连通的导入路(4Af)而形成;以及副阀(3),被安装在套筒(4B),将副流路(R3)开闭。
Description
技术领域
本发明涉及阀单元,特别涉及设置在内燃机的冷却水循环的通路中的阀单元。
背景技术
以往,由本申请人提出了对内燃机的冷却水进行控制的控制阀单元(专利文献1)。基于图6说明该控制阀单元50。该控制阀单元50具备在其左右两端部形成有连接用的凸缘50a、50b的外壳(housing)50A。而且,该控制阀单元50经由凸缘50a、50b而与例如将发动机(水套)与散热器连结的冷却水路的中间部连接。
在该控制阀单元50,具备:恒温器型控制阀51,依赖于冷却水的温度而形状变化,对冷却水的流量进行控制;以及电磁控制阀52,借助电磁致动器的动作,对冷却水的流量进行控制。前述恒温器型控制阀51由框架51a、安装在该框架51a并支承作为感温动作体的热敏元件(thermo element)51b的凸缘部51c、由热敏元件51b开闭的阀芯51d、以及将该阀芯51d总是向闭阀的方向施力的弹簧51e等构成。
热敏元件51b进一步由活塞51h和温度感知部51j构成,所述活塞51h一边被活塞导引部51f引导一边进退,并且前端与形成于凸缘部51c的支承部51g的顶部卡合,所述温度感知部51j内置有因冷却水的温度变化而膨胀或收缩、使活塞51h进退移动的作为热膨胀体的蜡51i。此外,前述凸缘部51c被安装在构成控制阀单元50的外轮廓的外壳50A。
而且,如果流入到前述控制阀单元50内的冷却水成为规定的温度以上(例如80℃以上),则内置在温度感知部51j内的蜡51i膨胀,活塞51h向形成于框架51a的支承部51g的顶部方向突出。借助对于该活塞51h的突出的反作用力,一边抵抗于弹簧51e的作用力,前述阀芯51d一边开阀,冷却水经过。此外,冷却水的散热被促进,如果流入到控制阀单元50内的冷却水成为规定的温度以下(例如80℃以下),则内置在温度感知部51j内的蜡51i收缩,借助弹簧51e的作用力而阀芯51d闭阀,阻止冷却水的经过。
另一方面,电磁控制阀52由圆形的开口50d及将该开口50d闭塞及开放的提升阀52a构成,所述开口50d形成在控制阀单元50的外壳50A内的中央的隔壁50c,将冷却水的流入侧与流出侧连通。该提升阀52a被安装在杆52b的端部,杆52b将外壳50A的侧壁贯通,以能够在轴向上往复运动的方式被保持。
在前述杆52b的外壳50A的侧壁外的另一端部,嵌入着作为可动件的圆筒状的磁性体52c,以围绕该磁性体52c的方式配置有电磁线圈52d。此外,该电磁线圈52d借助安装在外壳50A侧壁的壳体52e被安装到外壳50A。而且,由该磁性体52c和电磁线圈52d构成电磁致动器。
此外,在前述圆筒状的磁性体52c与壳体52e之间的空间部配置有螺旋状的扩开弹簧52f,提升阀52a被该弹簧52f向将前述开口50d闭塞的方向施力。通过向前述电磁线圈52d供给控制电流,电磁控制阀52也进行借助开闭实现的冷却水的流量控制。
这样,控制阀单元50由于具备恒温器型控制阀51和电磁控制阀52,所以发挥即使在一方的控制阀发生故障也能够由另一方的控制阀执行冷却控制的失效保护(fail-safe)功能。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许3859307号公报。
发明内容
发明要解决的课题
这里,在专利文献1所示的恒温器型控制阀51中,如果将包括阀芯51d、对其进行驱动的热敏元件51b、以及将阀芯51g向闭方向施力的弹簧51e的部分做成热敏阀(thermovalve),将收容该热敏阀并包括阀芯51d就座离座的阀座等的部分(在图6中是包括框架51a、支承部51g等的部分)做成阀壳,则成为该阀壳被装接电磁阀52的外壳50A进一步覆盖的构造。即,在专利文献1所表示的包括恒温器型控制阀51和电磁控制阀52的阀单元中,由于成为将热敏阀覆盖并包括热敏阀的阀芯就座离座的阀座的作为阀壳的部分进一步被用来装接电磁控制阀52的外壳50A覆盖的二重构造,所以有阀单元大型化这一技术课题。
鉴于此,本发明是基于上述状况而做出的,目的是提供一种能够使阀单元整体小型化的阀单元。
用来解决课题的手段
用来解决上述课题的有关本发明的阀单元,是设置在内燃机的冷却水循环的通路中的阀单元,其特征在于,具备:阀壳,具有阀壳主体部和套筒,所述阀壳主体部在内侧收容热敏阀并且形成有主流路,在前述主流路的途中形成有前述热敏阀的阀芯就座离座的阀座,所述套筒从阀壳主体部向外方向突出而形成;副流路,具有形成在前述套筒的内侧的冷却水收容室、将前述主流路的比前述阀座靠上游侧与前述冷却水收容室连通的导出路、以及将前述主流路的比前述阀座靠下游侧与前述冷却水收容室连通的导入路而形成;以及副阀,被安装在前述套筒,将前述副流路开闭。
这样,在有关本发明的阀单元中,收容热敏阀的阀壳具有包括热敏阀的阀芯就座离座的阀座的阀壳主体部和从该阀壳主体部向外方突出而形成的套筒,在阀壳主体部收容热敏阀,在套筒装接副阀。因而,根据上述结构,能够防止如以往的阀单元那样,收容热敏阀的阀壳被用来安装电磁控制阀那样的其他阀(副阀)的外壳进一步覆盖而成为二重构造,能够使阀单元小型化。
这里,也可以是,前述阀壳主体部和前述套筒分别是筒状,且以经过前述阀壳主体部的中心的轴线与经过前述套筒的中心的轴线交叉的方式配置。如果这样,则能够在阀壳主体的两端连接构成冷却水循环的通路的管路,此外容易进行连接。
此外,也可以是,前述阀座配置在前述阀壳主体部内的轴线方向上的与前述套筒的阀壳主体部侧的开口端部对置的区域内。如果这样,则前述阀座部分成为主流路中的由热敏阀开闭的开闭部,但能够将冷却水收容室配置在与该开闭部较近的位置。因此,根据上述结构,由于能够使将比成为开闭部的阀座靠上游与冷却水收容室连通的导出路和将比阀座靠下游与冷却水收容室连通的导入路变短,所以能够使阀单元进一步小型化。
进而,也可以是,前述热敏阀具有:前述阀芯;热敏元件,依赖于冷却水的温度而形状变化,将前述阀芯驱动;以及弹簧,将前述阀芯向就座于前述阀座的方向施力;前述阀壳主体部具有:第一筒部,形成有前述阀座;以及第二筒部,与前述第一筒部的一端接合并且设置有支承前述弹簧的弹簧承接部。
在这样构成的阀单元中,只要在将第一筒部和第二筒部分离的状态下收容构成热敏阀的各零件后、将第一筒部与第二筒部接合、作为阀壳而一体化即可,能够容易地将热敏阀组装于阀壳。进而,如果将副阀从套筒的外方向套筒装接,则容易将副阀组装于阀壳。此外,也可以是,前述导出路与前述阀壳主体部内的热敏阀的前述温度感知部的外周或比配置前述温度感知部的部分靠下游连接。如果这样,则即使热敏阀关闭,如果副阀开阀,则比热敏阀靠上游侧的冷却水也到达温度感知部,所以热敏阀能够感知上游侧的冷却水的温度变化。由此,通过使将副阀开阀的温度变化,能够不改变热敏阀的动作温度而调整热敏阀开阀的温度。
此外,也可以是,前述副阀具有:线圈;柱塞,借助向前述线圈的通电而往复运动;阀芯部,形成在前述柱塞前端,将前述导入路或前述导出路开闭;以及连通路,将前述柱塞的移动方向的两侧连通。这样,在副阀是电磁阀的情况下,能够将副阀电气控制。进而,在设置有将前述柱塞的移动方向的两侧连通的连通路的情况下,能够抑制因在柱塞的移动方向的两侧产生的压力差而妨碍柱塞的移动。
发明效果
根据本发明,能够使阀单元小型化。
附图说明
图1是有关本发明的实施方式的阀单元的剖视图。
图2是表示阀单元的应用例的概念图。
图3是表示有关本发明的实施方式的阀单元的动作状态(副阀:开,热敏阀:闭)的剖视图。
图4是表示有关本发明的实施方式的阀单元的动作状态(副阀:开,热敏阀:开)的剖视图。
图5是表示有关本发明的实施方式的阀单元的动作状态(副阀:闭,热敏阀:开)的剖视图。
图6是以往的控制阀单元的剖视图。
具体实施方式
以下,基于图1至图5说明有关本发明的实施方式的阀单元。该阀单元是设置在内燃机的冷却水循环的通路中的阀单元,例如如图2所示,分别被配置在将内燃机的水套与加热器芯10、ATF(Automatic transmission fluid;自动变速器流体)加温器11、EGR(ExhaustGas Recirculation;废气再循环)12及节流体(throttle body)13等各设备相连的通路14的途中,被利用于单独进行对于各设备的冷却水的供给控制。此外,作为其他的应用例,虽然没有图示,但有关本实施方式的阀单元也可以配置在使冷却水在内燃机的水套与散热器之间循环的通路中。
(阀单元)
如图1所示,有关本实施方式的阀单元1具备:阀壳(valve case)4,在内侧形成主流路R1;热敏阀2,收容于该阀壳4,并且依赖于冷却水的温度而将主流路R1开闭;以及副阀3,安装在阀壳4的侧部,将绕过热敏阀2的副流路R2开闭。在本实施方式中,副阀3是螺线管阀,具有作为电磁致动器的螺线管,借助该螺线管的动作而开闭动作。另外,电磁致动器也可以是马达,在副阀是以电磁致动器开闭动作的电磁阀的情况下能够进行副阀的电气控制,但副阀也可以是以手动开闭操作的开闭阀。
阀壳4具有阀壳主体部4A和套筒4B,所述套筒4B从阀壳主体部4A向外方向突出而形成,在内侧形成冷却水收容室S。该阀壳主体部4A通过将单独形成的第一筒部4A1与第二筒部4A2接合而形成,在第一筒部4A1一体成形有套筒4B。
该第一筒部4A1和第二筒部4A2分别是合成树脂制、笔直形状的管状部件,将第一筒部4A1的一端部和第二筒部4A2的一端部借助激光焊接而接合(在接合部4Ab接合),由此将第一筒部4A1和第二筒部4A2作为阀壳主体部4A而一体化。进而,如上述那样,将第一筒部4A1和套筒4B一体成形,由此将阀壳主体部4A和套筒4B作为阀壳4而一体化。另外,第一筒部4A1和第二筒部4A2的原材料及接合方法并不限于上述。例如,也可以将第一筒部4A1的一端部和第二筒部4A2的一端部借助螺合而接合。此外,也可以将阀壳主体部4A和套筒4B单独形成后接合,阀壳4的形成方法可以适当变更。成为阀壳主体部4A的两端的第一筒部4A1和第二筒部4A2的另一端部分别与构成冷却水循环的通路14的其他管路(未图示)连接。
此外,套筒(支管)4B从第一筒部4A1的侧部向外方向(第一筒部4A1的径向外侧)突出而形成。即,如果将经过前述第一筒部4A1及第二筒部4A2(阀壳主体部4A)的中心的直线设为轴线Y,将经过套筒4B的中心的直线设为轴线X,则阀壳主体部4A和套筒4B以轴线X、Y交叉的方式配置。如果这样,则在阀壳主体4A的两端能够连接构成冷却水循环的通路14的管路,此外,容易进行连接。阀壳主体部4A和套筒4B除了如图1所示那样以各自的轴线X、Y正交的方式配置以外,也可以以各自的轴线X、Y斜着交叉的方式配置。
进而,第一筒部4A1和第二筒部4A2也可以并不一定是笔直形状,例如也可以是L字状或U字状。而且,例如在第一筒部4A1为L字状的情况下,也可以在第二筒部4A2的轴方向的延长线上配置套筒4B。这样,具有第一筒部4A1和第二筒部4A2的阀壳主体部4A的形状和套筒4B的位置能够匹配于构成通路14的管路的形状而适当变更。
此外,在具有第一筒部4A1和第二筒部4A2而构成的阀壳主体部4A的内侧,形成有冷却水流动的主流路R1。在该第一筒部4A1的内周,从第一筒部4A1的内壁突出形成承接热敏阀2的活塞2g的活塞承接部4Ad,但进行了考虑以使得不由该活塞承接部4Ad将主流路R1闭塞。此外,前述第一筒部4A1的内径在一端侧(第二筒部4A2侧)比另一端侧大,内径变化的部分(阶差)成为热敏阀2的阀芯2b就座离座的环状的阀座4Aa。即,该阀座4Aa位于主流路R1的途中。此外,如果将沿着经过阀壳主体部4A的中心的轴线Y的方向设为阀壳主体部4A的轴线方向,则阀座4Aa位于阀壳主体部4A内的轴线方向上的与前述套筒4B的阀壳主体部4A侧的开口端部4Bb对置的区域L内。
在第二筒部4A2的内周,以从第二筒部4A2的内壁突出的方式形成有肋4Ac。该肋4Ac沿着上述的阀壳主体部4A的轴线方向延伸。进而,肋4Ac在第二筒部4A2(阀壳主体部4A)的周向上排列而设置有多个。在这些多个肋4Ac的图1中上侧(第一筒部4A1侧)的端部,支承着一端与热敏阀2的阀芯2b卡止的弹簧2c的另一端。即,肋4Ac作为支承弹簧2c的另一端的弹簧承接部发挥功能。此外,在沿周向排列的多个肋4Ac的内侧,能够向轴线方向移动地插入着热敏阀2的后述的温度感知部2f,这些肋4Ac防止温度感知部2f向径向偏移(振摆阻止)。即,肋4Ac除了如上述那样作为弹簧承接部发挥功能以外,还作为温度感知部2f的导引部发挥功能。进而,由于在在周向上相邻的肋4Ac与肋4Ac之间,沿着轴方向形成间隙,所以即使用肋4Ac将温度感知部2f导引,经过主流路R1的冷却水的流动也不会被肋4Ac妨碍。
此外,在前述套筒(支管)4B的内侧,形成冷却水收容室S。具体而言,在套筒(支管)4B的与阀壳主体部4A相反侧(反阀壳主体部侧)的开口端部4Ba,经由密封部件安装着副阀3的壳体3d。由此,套筒(支管)4B的反阀壳主体部侧的开口端部4Ba被副阀3封堵,在被套筒4B和副阀3包围的部分形成冷却水收容室S。这样,副阀3被从外方安装在套筒4B的开口端部4Ba,所以能够容易地安装副阀3。而且,通过安装副阀3,能够容易地将套筒4B的外部气体侧的开口端部4Ba闭塞。
而且,冷却水从第二筒部4A2的图1中下端(另一端)流入到阀壳4内,从第一筒部4A1的图1中上端(另一端)向阀壳4外流出,在该冷却水的流动方向上的阀座4Aa的上游侧,设置有将主流路R1内(第一筒部4A1内)的冷却水向冷却水收容室S导出的导出路4Ae。此外,在冷却水的流动方向上的阀座4Aa的下游侧,设置有将冷却水收容室S的冷却水向主流路R1内(第一筒部4A1)内导入的导入路4Af。由此,即使是热敏阀2的阀芯2b就座于阀座4Aa、热敏阀2将主流路R1关闭的状态,冷却水也能够经过导出路4Ae、冷却水收容室S及导入路4Af而经过阀壳4内。即,由这些冷却水收容室S、导出路4Ae及导入路4Af形成将热敏阀2绕过的副流路R2。
此外,如上述那样,前述阀座4Aa位于阀壳主体部4A内的轴线方向上的与前述套筒4B的阀壳主体部4A侧的开口端部对置的区域L内。这里,在形成绕过将主流路R1开闭的热敏阀2的副流路R2的情况下,只要在主流路R1中将成为由热敏阀2开闭的开闭部的阀座4Aa的上游侧和下游侧用副流路R2连通即可。而且,如果如上述那样配置阀座4Aa,则热敏阀2的开闭部与冷却水收容室S接近而配置,所以能够使将该开闭部的上游侧与冷却水收容室S连通的导出路4Ae、以及将开闭部的下游侧与冷却水收容室S连通的导入路4Af的长度分别变短,能实现阀壳4的小型化、进而阀单元1的小型化。此外,导出路4Ae与阀壳主体部4A内的比热敏阀2的配置温度感知部2f的部分靠下游连接。由此,即使热敏阀2关闭,如果副阀3将副流路R2打开,则热敏阀2的上游侧的冷却水也到达温度感知部2f。
另外,在图1中,由副阀3将副流路R2中的导出路4Ae与冷却水收容室S的连接部开闭,但由副阀3开闭的也可以是导入路4Af,由副阀3将副流路R2的哪个部分开闭都可以。
(热敏阀)
热敏阀2可以应用一般被使用的结构。例如,如图1所示,热敏阀2具有以下部分而构成:作为感温动作体的热敏元件2a,依赖于冷却水的温度而形状变化,将阀芯2b驱动;阀芯2b,被热敏元件2a驱动,相对于阀座4Aa就座离座,将主流路R1开闭;以及弹簧2c,对该阀芯2b总是向闭阀的方向(就座于阀座4Aa的方向)施力。热敏元件2a具有以下部分而构成:活塞导引部2d;活塞2g,一边被活塞导引部2d导引一边进退,并且前端与活塞承接部4Ad卡合;以及温度感知部2f,内置有因冷却水的温度变化而膨胀或收缩、使活塞2g进退移动的作为热膨胀体的蜡。
在前述活塞导引部2d,经由框架2e安装着阀芯2b,并且安装着温度感知部2f的壳。由此,活塞导引部2d、阀芯2b及温度感知部2f成为一体,相对于活塞2g向其轴向运动。此外,如前述那样,弹簧2c的一端被阀芯2b支承,弹簧2c的另一端被第二筒部4B的肋4Ac的上端面支承。弹簧2c是怎样的弹簧都可以,但在本实施方式中是螺旋弹簧,以被压缩的状态夹装在阀芯2b与肋(弹簧承接部)4Ac之间。因此,阀芯2b被弹簧2c总是向闭阀的方向(就座于阀座4Aa的方向)施力。
在这样构成的热敏阀2中如果流入到阀单元1内的冷却水上升到规定的温度以上,温度感知部2f内的蜡膨胀,则活塞2g被推出,热敏元件2a伸长。此时,由于活塞2g的上端与活塞承接部4Ad抵接,所以如果活塞2g被推出,则活塞导引部2d、温度感知部2f及阀芯2b抵抗于弹簧2c的作用力而向图1中下方移动。由此,阀芯2b从阀座4Aa离座而将主流路R1打开,冷却水经过阀芯2b与阀座4Aa之间。
此外,冷却水的散热被促进,如果流入到阀单元1内的冷却水比规定的温度下降,由该冷却水将温度感知部2f冷却而温度感知部2f内的蜡收缩,则活塞2g进入,热敏元件2a收缩。此时,活塞2g的上端与活塞承接部4Ad抵接,并且阀芯2b被弹簧2e向阀座4Aa侧施力,所以如果活塞2g进入,则活塞导引部2d、温度感知部2f及阀芯2b随着弹簧2c的作用力而向图1中上方移动。由此,阀芯2b就座于阀座4Aa,将主流路R1关闭。
(副阀)
副阀3是所谓的螺线管阀,可以应用一般被使用的结构。例如,该副阀3具备在前端部形成有进行导出路4Ae的开闭的阀芯部3a的作为可动件的柱塞3b、以及以围绕该柱塞3b的方式配置的线圈3c,由该柱塞3b和线圈3c构成电磁致动器。在该副阀3,连接着用来向线圈3c供给控制电流的电力供给线3g。此外,线圈3c被收容于壳体3d内。在该壳体3d设置有供柱塞3b滑动自如地插入的导引孔3e。
在前述柱塞3b与导引孔3e的底部之间的空间部配置有施力弹簧3f。柱塞3b(阀芯部3a)被该施力弹簧3f向将前述导出路4Ae闭塞的方向施力。而且,如果借助通电而前述线圈3c励磁,则柱塞3b(阀芯部3a)抵抗于施力弹簧3f的作用力,被向将前述导出路4Ae打开的方向吸引。另一方面,在非通电时,柱塞3b受到施力弹簧3f的作用力而将导出路4Ae关闭。这样,本实施方式的副阀3成为常闭型的螺线管阀。
此外,在柱塞3b的外周,沿着轴向形成有槽,借助该槽,在柱塞3b与壳体3d之间形成将柱塞3b的移动方向的两侧连通的连通路3h。由此,当柱塞3b往复运动时,在柱塞3b与壳体3d的底部之间形成的空间膨胀或缩小,但冷却水被封入在该空间中,不会妨碍柱塞3b的运动,能够保障柱塞3b的动作。另外,在图1中,将柱塞3b的移动方向的两侧连通的连通路3h由形成在柱塞3b的外周的槽形成,但连通路3h的形成方法并不限于此。例如,连通路3h也可以由在供柱塞3b插入的导引孔3e的周壁形成的槽或将柱塞3b在轴向(柱塞3b的移动方向)上贯通的贯通孔形成。
这样构成的副阀3的柱塞3b的前端部的阀芯部3a在非通电时被置于将前述导出路4Ae闭塞的状态,如果接受到控制电流的供给,则成为将导出路4Ae开放的状态。于是,即使是热敏阀2将主流路R1关闭的状态,冷却水也经过副流路R2从阀壳4之内向外流动。此外,由于副阀3设置在冷却水流动的副流路R2,所以副阀3是螺线管阀,即使通过通电而发热,也由冷却水使副阀3(螺线管阀)的散热促进。另外,在本实施方式中,副阀3是常闭型的螺线管阀,但也可以是常开型、在通电时将副流路R2关闭的结构。
(阀单元的组装)
以下,对有关本实施方式的阀单元1的组装方法的一例进行说明。首先,将热敏阀2收容到第一筒部4A1内。具体而言,从与第二筒部4A2分离的第一筒部4A1的一端侧收容热敏阀2。此时,活塞2g与活塞承接部4Ad卡合,阀芯2b与阀座4Aa抵接。而且,还收容弹簧2c以使其与阀芯2b的背面抵接,然后将第二筒部4A2与第一筒部4A1嵌合,将两者借助激光焊接接合。由此,热敏阀2向阀壳4内的收容结束。
接着,在阀壳4的套筒4B装接副阀3。具体而言,将副阀3的壳体3d经由密封部件从套筒(支管)4B的外方安装到开口端部4Ba。另外,虽然没有图示,但在副阀3的壳体3d设置有凸缘,通过将该凸缘用螺栓(螺纹件)止动于套筒4B而固定。
这样,阀单元1在包括第一筒部4A1的阀壳主体部4A内配置热敏阀2,在从阀壳主体部4A向外方向突出的套筒4B装接副阀3。因此,与如以往的阀单元那样将收容热敏阀的阀壳进一步用用来安装副阀的外壳覆盖的构造相比,能够使阀单元小型化。此外,根据上述的阀单元1的组装方法,容易将热敏阀2组装到阀壳4内,并且容易将副阀3从套筒4B的外侧组装于套筒4B,所以能够容易地进行阀单元1的组装。
(阀单元的动作、作用)
热敏阀2在温度感知部2f的周边温度成为规定的温度以上的情况下,热敏元件2a伸长而将主流路R1打开。如果将因该热敏元件2a的形状变化而热敏阀2将主流路R1打开所需要的最低温度设为规定的动作温度,则该热敏阀2的动作温度借助收容于温度感知部2f的蜡的调整而被唯一地决定。另一方面,如果将想要使热敏阀2开阀的温度设为任意的开阀温度,则根据本实施方式的阀单元1,即使不改变热敏阀2的动作温度,只要任意的开阀温度为动作温度以上,就能够将热敏阀2在任意的开阀温度开阀。如果具体地说明,则例如即使是热敏阀2的动作温度为50℃的情况,也能够将热敏阀2在80℃等动作温度以上的任意的温度开阀。
如图1所示,最初图2所示的系统整体的冷却水的温度为热敏阀2的动作温度(例如50℃)以下,在前述阀单元1的热敏阀2及副阀3都闭阀的状态下,阀壳4内(温度感知部2f周边)的冷却水不流动而滞留。
这样,在热敏阀2及副阀3闭阀、阀壳4内的冷却水滞留的状态下,即使阀单元1的上游侧(内燃机侧)的冷却水的水温上升到动作温度(例如50℃)以上,该温度上升后的冷却水也不到达热敏阀2的温度感知部2f。结果,内置于温度感知部2f的蜡不被加温,不进行热敏阀2的开阀动作。
另一方面,在比阀单元1靠上游侧的冷却水的水温例如到达80℃等任意的开阀温度的情况下,向阀单元1的副阀3供给控制电流,将副阀3开阀。详细地讲,如图3所示,如果接受到控制电流的供给而线圈3c励磁,则柱塞3b被向图3中右方拉近,柱塞3b的阀芯部3a使导出路4Ae成为开状态。于是,如由实线的箭头表示那样,即使是热敏阀2将主流路R1闭塞的状态,冷却水也在副流路R2中流动。即,冷却水经由导出路4Ae被导入到冷却水收容室S,被从冷却水收容室S经由导入路4Af送回到第一筒部4A1内。
这样,通过副阀3将副流路R2打开,在阀壳4内发生冷却水的流动,温度上升后的冷却水到达温度感知部2f。而且,由于热敏阀2的动作温度(例如50℃)被设定为比任意的开阀温度(例如80℃)低,所以如图4所示,热敏阀2迅速地开阀,冷却水经由主流路R1流通。而且,在想要将使热敏阀2开阀的任意的开阀温度设为80℃以外的例如90℃的情况下,只要在阀单元1上游侧的冷却水的温度成为90℃的情况下向副阀3供给控制电流即可。
这样,只要将热敏阀2开阀的任意的开阀温度为热敏阀2的动作温度以上,就能够通过副阀3的开闭控制,不借助蜡的调整来调整热敏阀2自身的动作温度而控制热敏阀2的开阀动作。换言之,根据本实施方式的阀单元1,即使热敏阀2的动作温度为一定,也能够将热敏阀2的开阀温度以动作温度以上的任意的温度自由地设定。由此,即使是想要将通到加热器芯10、ATF(Automatic transmission fluid;自动变速器流体)加温器11、EGR(ExhaustGas Recirculation;废气再循环)12及节流体(throttle body)13等各设备的通路14打开的温度分别不同的情况,也不需要单独准备动作温度不同的热敏阀2。此外,只要利用上述阀单元1,就能够容易地变更将各通路14打开的温度,所以能够容易地进行冷却系统整体的调整。
进而,如上述那样,为了热敏阀2感温,有冷却水在阀壳4内流动的需要。因此,在将热敏阀2单体设置在通路14的情况下,即使热敏阀2是闭阀状态,也有为了感温而使冷却水稍稍流动的需要。但是,根据本实施方式的阀单元1,由于只要在想要使热敏阀2感温时将副阀3打开即可,所以能够削减冷却水的浪费而实现冷却水的热的有效率的利用。
此外,由于若在阀壳4内发生冷却水的流动则热敏阀2能够感温,所以只要充分确保经过热敏阀2的冷却水的流量,也可以接受到热敏阀2开阀,如图5所示,将向副阀3的通电断开而将导出路4Ae关闭。如果这样,则能够节电并且能够抑制螺线管的发热。除此以外,经过副阀3的冷却水的流量只要是足以使热敏阀2感温的量即可,与经过热敏阀2的冷却水的流量相比非常少就足够,所以能够使副阀3小型化,进而能够使阀单元1更小型化。此外,不论副阀3开阀还是闭阀,如果阀壳4内的冷却水的温度成为比动作温度(例如50℃)低,则热敏阀2都闭阀,回到图1所示的状态。
总结以上,由于热敏阀2的动作温度如上述那样借助蜡的调整而被唯一地决定,所以为了变更该动作温度而有进行蜡的调整的需要。因此,在将热敏阀2以单体使用的情况下,需要针对每个任意的开阀温度调整蜡以使动作温度成为任意的开阀温度。但是,本实施方式的阀单元1并用热敏阀2和副阀3,只要阀单元1上游侧的冷却水的温度为热敏阀2的动作温度以上,就能够在副阀3的开阀动作时点将热敏阀2开阀。因此,即使利用动作温度相同的热敏阀2,如果变更将副阀3开阀的温度,只要该温度为动作温度以上,热敏阀2就能够在不同的任意的温度开阀。即,能够将热敏阀2的开阀温度设为热敏阀2的动作温度以上的任意的温度。此外,通过对热敏阀2的动作温度与开阀温度赋予温度差,能够提高热敏阀2的开阀的响应性。另一方面,如果冷却水温比动作温度下降,则热敏阀2闭阀。这样,在阀单元1中,尽管使用热敏阀2,但是在不同的温度执行开闭。
在上述实施方式中,由温度传感器检测阀单元1的上游侧的温度,基于由该温度传感器得到的检测信息,搭载于车体的控制器对向阀单元1的副阀3的供给电流进行控制。但是,也可以根据节流阀的开度信息及内燃机的转速信息对向副阀3的供给电流进行控制。此外,在上述实施方式中,导出路4Ae与阀壳主体部4A内的比热敏阀2的温度感知部2f靠下游连接,但导出部4Ae也可以与温度感知部2f的外周部分连接,只要在副阀3打开时冷却水经过温度感知部2f,就能够将热敏阀2的开阀温度在热敏阀2的动作温度以上的任意的温度开阀。
附图标记说明
1 阀单元
2 热敏阀
2a 热敏元件
2b 阀芯
2c 弹簧
2d 活塞导引部
2e 框架
2f 温度感知部
2g 活塞
3 副阀
3a 阀芯部
3b 柱塞
3c 线圈
3d 壳体
3f 施力弹簧
3h 连通路
4 阀壳
4A 阀壳主体部
4A1 第一筒部
4A2 第二筒部
4Aa 阀座
4Ac 肋(弹簧承接部)
4Ae 导出路
4Ad 活塞承接部
4Af 导入路
4B 套筒(支管)
4Bb 阀壳主体部侧的开口端部
4Bc 反阀壳主体部侧(与阀壳主体部相反侧)的开口端部
R1 主流路
R2 副流路
S 冷却水收容室。
Claims (6)
1.一种阀单元,设置在内燃机的冷却水循环的通路中,其特征在于,
具备:
热敏阀,依赖于冷却水的温度而将主流路开闭;
阀壳,具有阀壳主体部和套筒,所述阀壳主体部在内侧收容前述热敏阀并且形成有前述主流路,在前述主流路的途中形成有前述热敏阀的阀芯就座离座的阀座,所述套筒从前述阀壳主体部向外方向突出而形成;
副流路,具有形成在前述套筒的内侧的冷却水收容室、将前述主流路的比前述阀座靠上游侧与前述冷却水收容室连通的导出路、以及将前述主流路的比前述阀座靠下游侧的主流路与前述冷却水收容室连通的导入路而形成;以及
副阀,被安装在前述套筒,将前述副流路开闭。
2.如权利要求1所述的阀单元,其特征在于,
前述阀壳主体部和前述套筒分别是筒状,
且以经过前述阀壳主体部的中心的轴线与经过前述套筒的中心的轴线交叉的方式配置。
3.如权利要求2所述的阀单元,其特征在于,
前述阀座配置在前述阀壳主体部内的轴线方向上的与前述套筒的阀壳主体部侧的开口端部对置的区域内。
4.如权利要求1~3中任一项所述的阀单元,其特征在于,
前述热敏阀具有:
前述阀芯;
热敏元件,包括温度感知部,依赖于冷却水的温度而形状变化,将前述阀芯驱动;以及
弹簧,将前述阀芯向就座于前述阀座的方向施力;
前述阀壳主体部具有:
第一筒部,形成有前述阀座;以及
第二筒部,与前述第一筒部的一端接合并且设置有支承前述弹簧的弹簧承接部。
5.如权利要求4所述的阀单元,其特征在于,
前述导出路与前述阀壳主体部内的前述温度感知部的外周或比配置前述温度感知部的部分靠下游连接。
6.如权利要求1~5中任一项所述的阀单元,其特征在于,
前述副阀具有:
线圈;
柱塞,借助向前述线圈的通电而往复运动;
阀芯部,形成在前述柱塞前端,将前述导入路或前述导出路开闭;以及
连通路,将前述柱塞的移动方向的两侧连通。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |