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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil für ein Fahrzeug und betrifft insbesondere ein Ventil für ein Fahrzeug, das bereitgestellt ist zwischen einem Ölkühler und einem Getriebe, um eine Abnahme der Temperatur des Getriebeöls zu verhindern, indem es ermöglicht, dass das Getriebeöl an dem Ölkühler vorbei geführt wird in Abhängigkeit von der Temperatur des Getriebeöls, oder dass dem Getriebe das Getriebeöl, das mittels des Einströmens zu dem Ölkühler gekühlt ist, zugeführt wird.
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Im allgemeinen ist ein Ventil eine Vorrichtung, die in einer Leitung oder in einem Behälter installiert ist, um das Einströmen eines Fluids, inklusive einem Gas, wie z.B. Luft, und einer Flüssigkeit, wie z.B. Wasser, zu erlauben, und es lässt das eingeströmte Fluid zur Außenseite aus oder blockiert das Auslassen, um eine Strömungsrate und einen Druck des Fluids zu steuern.
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Typischerweise ist so ein Ventil dazu eingerichtet, in der Lage zu sein, den Strom eines Fluids zu steuern mittels des Manipulierens eines Ventilsitzes, durch welchen Fluid passiert, unter Benutzung eines Ventilschafts und eines Griffs, oder dazu in der Lage zu sein, eine Ferneinstellung durchzuführen mittels des Detektierens der Temperatur des Fluids, das durch den Ventilsitz strömt, unter Benutzung einer separaten Temperatursteuervorrichtung.
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Zwischenzeitlich wurde in den letzten Jahren das Ventil, das dazu fähig ist, in Abhängigkeit von der Temperatur gesteuert zu werden, wie es oben beschrieben ist, mit der Kühlvorrichtung zum Kühlen des Getriebeöls verwendet.
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Die konventionelle Getriebeölkühlvorrichtung ist unterteilt in einen luftkühlenden Typ und einen wasserkühlenden Typ, um einen übermäßigen Temperaturanstieg wegen des Schlupfs von Getriebekomponenten zu verhindern mittels des Haltens der Temperatur des Getriebeöls bei einer vorbestimmten Temperatur und um simultan einen Anstieg des Reibungsverlustes des Getriebes wegen einer Zunahme der Ölviskosität und eine davon herrührende Verschlechterung der Kraftstoffeffizienz zur Zeit des übermäßigen Kühlens des Getriebeöls zu verhindern.
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Von diesen weist eine luftgekühlte Getriebeölkühlvorrichtung auf einen Ölkühler, der an einer Position, wie z.B. einer Vorderseite eines Kühlers, bereitgestellt ist, an welcher die Außenluft sanft strömt, und ein Bypassventil, das in einer Leitung zwischen dem Ölkühler und dem Getriebe installiert ist, um in Abhängigkeit von der Temperatur des Getriebeöls geöffnet und geschlossen zu werden. Daher, wenn die Temperatur des Öls höher ist als die vorbestimmte Temperatur, wird verursacht, dass das Getriebeöl über das Bypassventil durch den Wärmetauscher strömt, und wenn die Temperatur des Öls niedriger ist als die vorbestimmte Temperatur, ist es dem Getriebeöl nicht erlaubt, durch den Wärmetauscher zu strömen, wodurch das Getriebeöl bei der vorbestimmten Temperatur gehalten wird.
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Jedoch gibt es in dem Bypassventil, das mit der konventionellen Ölkühlvorrichtung, wie sie oben beschrieben ist, verwendet werden soll, da jedes der Bestandteilelemente sequentiell angepasst und montiert werden muss mit einem Ventilmontageloch eines Ventilgehäuses, Nachteile, da es schwierig ist, jedes der Bestandteilelemente präzise zu positionieren, übermäßige Montagezeit benötigt wird und die Herstellungskosten zunehmen.
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Ferner hat das Bypassventil, das mit der Getriebeölkühlvorrichtung verwendet wird, auch den Nachteil, dass, wenn Kühlung des Getriebeöls nicht benötigt wird, da ein Teil des Getriebeöls, das die niedrige Temperatur hat und von dem Ölkühler gekühlt ist, von dem Getriebe in das Bypassventil strömt und dann in das Getriebe strömt zusammen mit dem vorbeigeleiteten Getriebeöl, das in einem Hohe-Temperatur-Zustand ist, das schnelle Erwärmen des Getriebeöls schwierig ist.
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Ferner, da sich das konventionelle Bypassventil in der Stromdurchlassleitung, die das Getriebe und den Ölkühler verbindet, befindet und da sich ein relativ großes Bypassventil in der Leitung befindet, gibt es ferner einen Nachteil, da der Raumnutzen eines Motorraums verringert ist.
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Die
US 2010/0 126 594 A1 ,
DE 197 56 180 A1 ,
DE 10 2006 003 271 A1 und
US 2009/0 026 405 A1 beschreiben jeweils ein Ventil für ein Fahrzeug, das zwischen einem Getriebe und einem Ölkühler zum Kühlen von Getriebeöl bereitgestellt ist, aufweisend ein Ventilgehäuse, in welchem an beiden Seiten, die einander gegenüberliegen, ein erster Einlassanschluss, der mit dem Getriebe verbunden ist, und ein Auslassanschluss, der mit dem Ölkühler verbunden ist, gebildet sind und an den beiden Seiten, die einander gegenüberliegen, bei einer Position, die einen Abstand von dem ersten Einlassanschluss und dem Auslassanschluss entlang einer Längsrichtung des Ventilgehäuses hat, ein Bypassanschluss, der mit dem Getriebe verbunden ist, und ein zweiter Einlassanschluss, der mit dem Ölkühler verbunden ist, gebildet sind, und eine Steuereinheit, die innerhalb des Ventilgehäuses montiert ist, die selektiv den ersten Einlassanschluss mit dem Auslassanschluss oder dem Bypassanschluss verbindet, während Expansion oder Kontraktion ausgeführt wird in Abhängigkeit von einer Temperatur des Getriebeöls, und die den Auslassanschluss selektiv schließt, um einen Strom des Getriebeöls zu steuern.
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um ein Ventil für ein Fahrzeug bereitzustellen, das zwischen dem Ölkühler zum Kühlen des Getriebeöls und dem Getriebe in einer einfachen Struktur bereitgestellt ist und mittels des Steuerns des Stroms des Getriebeöls, so dass es dem Getriebeöl ermöglicht ist, an dem Ölkühler schnell vorbeigeströmt zu werden oder in diesen hineinzuströmen in Abhängigkeit von der Temperatur des Getriebeöls, die einfache Montage ermöglicht durch die Vereinfachung der Bestandteilelemente, die Herstellungskosten verringern kann und die Strömungsrate im Vergleich zur bezogenen Technik erhöht durch das Sicherstellen des Bypassströmung-Durchlasses.
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Dies wird gemäß der Erfindung durch ein Ventil für ein Fahrzeug nach den Merkmalen aus dem Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen bereit ein Ventil für ein Fahrzeug, das zwischen einem Getriebe und einem Ölkühler zum Kühlen von Getriebeöl bereitgestellt ist, aufweisend: ein Ventilgehäuse, in welchem an beiden Seiten, die einander zugewandt sind, ein erster Einströmanschluss, der mit dem Getriebe verbunden ist, und ein Auslassanschluss, der mit dem Ölkühler verbunden ist, gebildet sind, und an den beiden Seiten, die einander zugewandt sind, an einer Position, die einen Abstand von dem ersten Einlassanschluss und dem Auslassanschluss entlang einer Längsrichtung des Ventilgehäuses hat, ein Bypassanschluss, der mit dem Getriebe verbunden ist, und ein zweiter Einlassanschluss, der mit dem Ölkühler verbunden ist, gebildet sind, und eine Steuereinheit, die innerhalb des Ventilgehäuses montiert ist, die selektiv den ersten Einlassanschluss mit dem Auslassanschluss oder dem Bypassanschluss verbindet, während Expansion oder Kontraktion durchgeführt wird in Abhängigkeit von einer Temperatur des Getriebeöls, und die selektiv den Auslassanschluss schließt, um einen Strom des Getriebeöls zu steuern.
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Ein Ende des Ventilgehäuses kann geschlossen sein und das andere Ende davon kann offen sein, und ein Montageraum, der mit dem ersten und dem zweiten Einlassanschluss verbunden ist, der Auslassanschluss und der Bypassanschluss können darin gebildet sein.
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Der erste Einlassanschluss kann auf einer Seite des Ventilgehäuses an einer Position, die diagonal zu dem zweiten Einlassanschluss ist, der auf der anderen Seite des Ventilgehäuses gebildet ist, gebildet sein.
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Die Steuereinheit weist auf: Ein Schiebeelement, in welchem ein Ende offen ist und ein Montageteil an einem Mittelabschnitt des anderen Endes gebildet ist, zumindest ein erstes Öffnungsloch auf einer Seite korrespondierend zu dem ersten Einlassanschluss und dem Bypassanschluss entlang einer Längsrichtung des Schiebeelements gebildet ist und zumindest ein zweites Öffnungsloch auf der anderen Seite korrespondierend zu dem zweiten Einlassanschluss und dem Auslassanschluss entlang der Längsrichtung des Schiebeelements gebildet ist, und welches eingebracht ist, um innerhalb des Ventilgehäuses verschiebbar zu sein, einen Enddeckel, der an dem offenen anderen Ende des Ventilgehäuses montiert ist, der ein Inneres des Ventilgehäuses schließt und der mit einer Befestigungsnut an einem Mittelabschnitt des Enddeckels gebildet ist, ein verformbares Element, das in den Montageteil des Schiebeelements hinein eingebracht ist und das Schiebeelement selektiv nach oben bringt oder absenkt, während es an einer Befestigungsstange aufsteigt oder absteigt in einem Zustand, in dem die Expansion oder die Kontraktion innerhalb des verformbaren Elements ausgeführt wird in Abhängigkeit von der Temperatur des Getriebeöls, die Befestigungsstange, von welcher ein Ende an der Befestigungsnut des Enddeckels befestigt ist und deren anderes Ende in einen unteren Teil des verformbaren Elements hinein eingebracht ist, und ein erstes elastisches Element, das zwischen dem Schiebeelement und dem Ventilgehäuse angeordnet ist und eine elastische Kraft auf das Schiebeelement aufbringt, während es in Abhängigkeit von der Expansion oder Kontraktion des verformbaren Elements komprimiert oder gezogen wird.
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Das Schiebeelement kann in einer zylindrischen Form gebildet sein, die an einem Ende offen ist.
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Das erste Öffnungsloch und das zweite Öffnungsloch können separat an der oberen Seite/Oberseite bzw. der unteren Seite/Unterseite in der Längsrichtung des Schiebeelements gebildet sein, und in dem ersten und dem zweiten Öffnungsloch, die an der oberen Seite positioniert sind, kann die Größe des ersten Öffnungslochs so gebildet sein, dass sie größer ist als die Größe des zweiten Öffnungslochs.
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Wenn das verformbare Element nicht verformt ist, kann die Mehrzahl der ersten Öffnungslöcher gemäß/entsprechend dem ersten Einlassanschluss und dem Bypassanschluss positioniert sein, kann das zweite Öffnungsloch, das an dem oberen Abschnitt des Schiebeelements gebildet ist, unter dem Auslassanschluss positioniert sein und kann ein zweites Öffnungsloch, das an dem unteren Abschnitt des Schiebeelements gebildet ist, gemäß/entsprechend dem zweiten Einlassanschluss positioniert sein.
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Zur Zeit der Expansionsverformung des verformbaren Elements kann das Schiebeelement innerhalb des Ventilgehäuses aufsteigen und den Bypassanschluss und den zweiten Einlassanschluss in einem offenen Zustand halten, und das erste und das zweite Öffnungsloch, die an dem oberen Abschnitt des Schiebeelements gebildet sind, können gemäß dem ersten Einlassanschluss und dem Auslassanschluss positioniert sein, um den ersten Einlassanschluss und den Auslassanschluss zu öffnen.
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Das Schiebeelement kann an dem verformbaren Element befestigt werden mittels eines Befestigungsrings, der zwischen dem Montageteil und dem verformbaren Element montiert wird, bevor das verformbare Element zu dem Montageteil eingebracht wird.
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Der Enddeckel kann an dem Ventilgehäuse befestigt sein mittels eines Montagerings, der fest an einer inneren Umfangsfläche des offenen anderen Endes des Ventilgehäuses montiert ist.
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Der Montagering kann fest montiert sein mittels einer Ringnut, die entlang eines Umfangs der inneren Umfangsfläche des offenen anderen Endes des Ventilgehäuses gebildet ist.
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Ein Dichtring, der das Getriebeöl, das in das Ventilgehäuse hineinströmt, daran hindert, zu einer Umgebung des Ventilgehäuses auszuströmen, kann zwischen dem Ventilgehäuse und dem Enddeckel montiert sein.
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Das erste elastische Element kann von einer Schraubenfeder gebildet sein, deren eines Ende an einer Innenseite des geschlossenen einen Endes des Ventilgehäuses abgestützt ist und deren anderes Ende an einer Innenseite des anderen Endes des Schiebeelements abgestützt ist.
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Das Ventilgehäuse kann mit einer Stütznut gebildet sein, in welcher das erste elastische Element in einem abgestützten Zustand befestigt ist, an einer Innenseite des einen Endes des Ventilgehäuses.
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Das Schiebeelement kann mit zumindest einem Entlastungsloch gebildet sein, das an einer Position, die einen Abstand von dem Montageteil hat, an dem anderen Ende, in welchem der Montageteil gebildet ist, gebildet ist. Das zumindest eine Entlastungsloch kann eine Mehrzahl von Entlastungslöchern aufweisen, die an Positionen gebildet sind, die einen vorbestimmten Winkelabstand voneinander entlang einer Umfangsrichtung um den Montageteil herum haben.
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Zwischen dem Schiebeelement und dem verformbaren Element kann eine Drucksteuereinheit sein, die selektiv das zumindest eine Entlastungsloch öffnet oder schließt, wenn ein Druckunterschied auftritt mittels des Getriebeöls, das innerhalb des Ventilgehäuses strömt.
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Die Drucksteuereinheit kann aufweisen: ein Öffnen-und-Schließen-Element, das innerhalb des anderen Endes des Schiebeelements angeordnet ist, um mit dem zumindest einen Entlastungsloch zu korrespondieren, und ein zweites elastisches Element, das zwischen dem Öffnen-und-Schließen-Element und dem verformbaren Element innerhalb des Schiebeelements zwischenliegend angeordnet ist und eine elastische Kraft auf das Öffnen-und-Schließen-Element aufbringt.
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Das Öffnen-und-Schließen-Element kann in einer Scheibenform gebildet sein, die ein Durchgangsloch aufweist, das an einem Mittelabschnitt gebildet ist, um mit dem Montageteil zu korrespondieren.
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Das Öffnen-und-Schließen-Element kann integral mit einem Vorsprung gebildet sein, der von einer inneren Umfangsfläche des Durchgangslochs zu dem zweiten elastischen Element hin vorsteht.
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Das zweite elastische Element kann von einer Schraubenfeder gebildet sein, deren eines Ende von dem verformbaren Element abgestützt ist und deren anderes Ende mittels des Öffnen-und-Schließen-Elements abgestützt ist.
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Das verformbare Element kann ein Wachsmaterial aufweisen, das darin kontrahiert und expandiert in Abhängigkeit von der Temperatur des Getriebeöls.
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Wie es hierin offenbart ist, gemäß einem Ventil für ein Fahrzeug gemäß zahlreichen Aspekten der vorliegenden Erfindung, mittels des Steuerns der Strömung von Getriebeöl, um es dem Getriebeöl zu ermöglichen, um den Ölkühler geleitet zu werden oder in diesen einzuströmen, während des schnellen Expandierens oder Zusammenziehens in Abhängigkeit von der Temperatur des Getriebeöls mittels des Bereitsgestelltseins zwischen dem Ölkühler zum Kühlen des Getriebeöls und dem Getriebe in einer einfachen Struktur, gibt es einen Effekt des Erzielens einer einfachen Herstellung und Montage sowie der Verringerung der Herstellungskosten durch die Vereinfachung der Bestandteilelemente.
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Ferner gibt es Effekte, in welchen die Strömungsrate erhöht werden kann im Vergleich zur bezogenen Technik mittels des Sicherstellens des Bypassströmungsdurchlasses, mittels des Verhinderns, dass das Getriebeöl, das mittels des Ölkühlers gekühlt ist, im Voraus zu dem Getriebe ausströmt, die Verlässlichkeit der Strömungssteuerung gemäß der Temperatur des Getriebeöls sichergestellt werden kann, und die Gesamt-Kraftstoffverbrauch-Effizienz des Fahrzeugs verbessert ist mittels des Verringerns des Reibungsverlustes innerhalb des Getriebes durch das schnelle Erwärmen des Getriebeöls.
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Ferner gibt es Effekte, in welchen während des Vorbeileitens des Getriebeöls die benötigte Leistung der Hydraulikpumpe verringert werden kann durch das Erhöhen der Strömungsrate, mittels des Montierens der inneren Bestandteilelemente später an dem Ventilgehäuse und da die inneren Komponenten nach einer Beschädigung ersetzt werden können, sind die Wartungskosten verringert und die Einfachheit der Austauscharbeit ist verbessert.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, die in den begleitenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden ausführlichen Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder in diesen detaillierter beschrieben sind.
- Die 1 ist ein Blockdiagramm einer Getriebeölkühlvorrichtung, mit welcher ein exemplarisches Ventil für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
- Die 2 ist eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Ventils für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung.
- Die 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines exemplarischen Ventils für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung.
- Die 4a ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A der 2.
- Die 4b ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der 4a.
- Die 5a und 5b sind Diagramme eines Schritt-für-Schritt-Betriebszustandes eines exemplarischen Ventils für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung.
- Die 6a und 6b sind Diagramme eines Schritt-für-Schritt-Betriebszustandes einer exemplarischen Drucksteuereinheit, die mit einem exemplarischen Ventil für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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Es wird nun im Detail Bezug genommen auf zahlreiche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung(en), von welchen Beispiele in den begleitenden Zeichnungen gezeigt sind und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung(en) in Verbindung mit exemplarischen Ausführungsformen beschrieben wird/werden, wird verstanden werden, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung(en) auf diese exemplarischen Ausführungsformen einzuschränken. Im Gegenteil, die Erfindung(en) ist/sind dazu gedacht, nicht nur die exemplarischen Ausführungsformen abzudecken, sondern auch zahlreiche Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie er durch die angehängten Ansprüche definiert ist, enthalten sein können.
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Um die vorliegende Erfindung deutlich zu beschreiben, werden Teile, die irrelevant für die Beschreibung sind, ausgelassen, und identische oder ähnliche Bestandteilelemente werden durchgehend durch die Beschreibung mittels der gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Da die Größe und Dicke von jeder Konfiguration, die in den Zeichnungen gezeigt ist, zur Vereinfachung der Beschreibung gezeigt ist, ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf die in den Zeichnungen gezeigten Konfigurationen beschränkt, und um zahlreiche Teile und Flächen deutlich zu zeigen, sind vergrößerte Dicken gezeigt.
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Ferner werden durchgehend durch die Beschreibung, außer es ist explizit das Gegenteil beschrieben, die Worte „aufweisen“ und Variationen wie z.B. „weist auf“ oder „aufweisend“ so verstanden, dass sie die Inklusion der genannten Elemente implizieren aber nicht weitere Elemente ausschließen.
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Ferner bedeuten Begriffe wie z.B. „...einheit‟, „...mittel‟, „...teil‟ und „...element‟, die in der Beschreibung beschrieben sind, eine Einheit einer umfassenden Konfiguration, die zumindest eine Funktion oder einen Betrieb aufweist.
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Die 1 ist ein Blockdiagramm einer Getriebeölkühlvorrichtung, mit welcher ein Ventil für ein Fahrzeug gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, die 2 ist eine perspektivische Ansicht des Ventils für ein Fahrzeug gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Ventils für ein Fahrzeug gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und die 4a ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A der 2. Die 4b ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der 4a.
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Wie es in den 1 bis 4b gezeigt ist, steuert das Ventil 100 für ein Fahrzeug gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung den Strom des Getriebeöls, um zu verursachen, dass das Getriebeöl in Abhängigkeit von der Temperatur des Getriebeöls einen Ölkühler 9 schnell umgeht oder in diesen hineinströmt, wodurch der einfache Zusammenbau durch die Vereinfachung der Bestandteilelemente erzielt wird, es möglich ist, die Herstellungskosten zu verringern und im Vergleich zur bezogenen Technik die Strömungsrate zu erhöhen durch das Sicherstellen des Bypassströmungsdurchlasses.
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Dazu, wie es in der 1 gezeigt ist, ist das Ventil 100 für ein Fahrzeug gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zwischen einem Getriebe 5 und dem Ölkühler 9 bereitgestellt. Wenn das Getriebeöl, das in das Getriebe 5, das auf einer Seite des Verbrennungsmotors 3 montiert ist, gefüllt ist, überhitzt, kühlt der Ölkühler 9, der auf einer Seite eines Kühlers 7 angeordnet ist, das Getriebeöl durch Wärmetausch mit der strömenden Außenluft während des Fahrens.
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Wie es in den 2 bis 4b gezeigt ist, weist das Ventil 100 für ein Fahrzeug ein Ventilgehäuse 110 und eine Steuereinheit 120 auf.
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Zunächst ist das Ventilgehäuse 110 an beiden Seiten, die miteinander korrespondieren, mit einem ersten Einlassanschluss 111, welcher mit dem Getriebe 5 verbunden ist und in welchen das Getriebeöl hinein strömt, und einem Auslassanschluss 113, der mit dem Ölkühler 9 verbunden ist, bereitgestellt.
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Ferner ist das Ventilgehäuse 110 mit einem Bypassanschluss 115, der mit dem Getriebe 5 verbunden ist, und einem zweiten Einlassanschluss 117, der mit dem Ölkühler 9 verbunden ist, auf beiden Seiten korrespondierend miteinander bei einer Position, die einen Abstand nach unten entlang der Längsrichtung von dem ersten Einlassanschluss 111 und dem Auslassanschluss 113 hat, gebildet.
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Das heißt, der erste Einlassanschluss 111 ist an einer oberen Seite des Ventilgehäuses 110 gebildet und ist mit dem Getriebe 5 verbunden, und der Auslassanschluss 113 ist an der oberen anderen Seite des Ventilgehäuses 110 bei einer Position, die mit dem ersten Einlassanschluss 111 korrespondiert, gebildet und ist mit dem Ölkühler 9 verbunden.
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Ferner ist der Bypassanschluss 115 an der einen unteren Seite des Ventilgehäuses 110 mit einem Abstand zu dem ersten Einlassanschluss 113 gebildet und ist mit dem Getriebe 5 verbunden, und der zweite Einlassanschluss 117 ist auf der unteren anderen Seite des Ventilgehäuses 110 bei einer Position, die mit dem Bypassanschluss 115 korrespondiert, gebildet, und das Getriebeöl, das von dem Ölkühler 9 gekühlt ist, strömt in den zweiten Einlassanschluss 117.
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Hier ist das Ventilgehäuse 110 an einem Ende geschlossen und ist offen an dem anderen Ende, ein Montageraum S, der mit dem ersten und dem zweiten Einlassanschluss 111 und 117, dem Auslassanschluss 113 und dem Bypassanschluss 115 verbunden ist, kann innerhalb des Ventilgehäuses 110 gebildet sein, und das Getriebeöl strömt in den Montageraum S hinein von dem Getriebe 5 oder dem Ölkühler 9.
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Der erste Einlassanschluss 111 und der zweite Einlassanschluss 117 können an der Oberseite und der Unterseite (oder dem oberen und dem unteren Abschnitt) von beiden Seiten des Ventilgehäuses 110 gebildet sein.
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Ferner ist die Steuereinheit 120 an dem Montageraum (S) des Ventilgehäuses 110 montiert und steuert den Strom des Getriebeöls mittels des selektiven Verbindens des ersten Einlassanschlusses 111 mit dem Auslassanschluss 113 oder dem Bypassanschluss 115 und mittels des selektiven Schließens des Auslassanschlusses 113 während des Expandierens oder Kontrahierens in Abhängigkeit von der Temperatur des Getriebeöls, das von dem Getriebe 5 strömt.
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Die Steuereinheit 120 weist auf ein Schiebeelement 121, einen Enddeckel 127, eine Befestigungsstange 135, ein verformbares Element 137 und ein erstes elastisches Element 141.
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Ein Ende des Schiebeelements 121 ist offen, ein Montageteil 122, das nach innen oben vorsteht, um ein Loch zu bilden, ist an der Mitte des anderen Endes oder dem Mittelabschnitt gebildet, und zumindest ein erstes Öffnungsloch 123 ist auf einer Seite korrespondierend mit dem ersten Einlassanschluss 111 und dem Bypassanschluss 115 entlang der Längsrichtung gebildet.
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Ferner ist das Schiebeelement 121 mit zumindest einem zweiten Öffnungsloch 125 auf der anderen Seite korrespondierend mit dem zweiten Einlassanschluss 117 und dem Auslassanschluss 113 entlang der Längsrichtung gebildet und ist in den Montageraum S des Ventilgehäuses 110 in einer verschiebbaren Art und Weise eingebracht.
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So ein Schiebeelement 121 kann in einer zylindrischen Form, in welcher ein Ende, das nach oben zeigt, offen ist und das andere Ende außerdem Montageteil 122 geschlossen ist, gebildet sein.
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Hier sind das erste Öffnungsloch 123 und das zweite Öffnungsloch 125 an der Oberseite und der Unterseite (oder oberen und unteren Abschnitten) in der Längsrichtung des Schiebeelements 121 so gebildet, dass sie einen Abstand voneinander haben, und in dem ersten und dem zweiten Öffnungsloch 123 und 125, die an der oberen Seite positioniert sind, kann die Größe des ersten Öffnungslochs 123 so gebildet sein, dass sie größer ist als die Größe des zweiten Öffnungslochs 125.
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Der Enddeckel 127 ist an dem offenen anderen Ende des Ventilgehäuses 110 montiert, um das Innere des Ventilgehäuses 110 zu schließen, und eine Befestigungsnut 129 ist bei der Mitte oder dem Mittelabschnitt davon gebildet.
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Hier kann der Enddeckel 127 über einen Montagering 131, der fest an der inneren Umfangsfläche des offenen anderen Endes des Ventilgehäuses 110 montiert ist, an dem Ventilgehäuse 110 befestigt werden.
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Ferner kann der Montagering 131 durch eine Ringnut 118, die entlang des Umfangs der inneren Umfangsfläche des offenen anderen Endes des Ventilgehäuses 110 gebildet ist, fest montiert werden.
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Das heißt, das andere Ende des Enddeckels 127 ist abgestützt durch den Montagering 131, der an der Ringnut 118 montiert ist, in einem Zustand, in welchem das eine Ende des Enddeckels 127 in das offene andere Ende des Ventilgehäuses 110 eingebracht ist, weswegen der Enddeckel 127 fest an dem Ventilgehäuse 110 montiert ist.
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Zwischenzeitlich kann ein Dichtring 133, der dazu eingerichtet ist, zu verhindern, dass das Getriebeöl, das in das Ventilgehäuse 110 einströmt, zu der Außenseite des Ventilgehäuses 110 ausströmt, zwischen dem Einlass des Ventilgehäuses 110 und dem Enddeckel 127 montiert sein.
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Das heißt, der Dichtring 133 dichtet ab zwischen der äußeren Umfangsfläche des Enddeckels 127 und der inneren Umfangsfläche des Ventilgehäuses 110, um zu verhindern, dass das Getriebeöl zu der Außenseite strömt.
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Die Befestigungsstange 135 ist in oder im Wesentlichen in einer kreisförmigen Stangenform gebildet, und ein Ende davon ist an der Befestigungsnut 129 des Enddeckels 127 befestigt.
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Ferner ist das verformbare Element 137 in den Montageteil 122 des Schiebeelements 121 eingebracht, und das andere Ende der Befestigungsstange 135 ist in die untere Seite/Unterseite des verformbaren Elements 137 eingebracht.
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Expansion oder Kontraktion wird ausgeführt innerhalb solch eines verformbaren Elements 137 in Abhängigkeit von der Temperatur oder der Temperaturänderung des Getriebeöls, und die Position davon wird variiert durch das Auftreten von linearer Verschiebung mit dem Aufsteigen oder Absinken an der Befestigungsstange 135, um das Schiebeelement 121 selektiv nach oben zu bringen oder abzusenken.
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Hier kann das Schiebeelement 121 an dem verformbaren Element 137 befestigt sein über einen Befestigungsring 139, der zwischen dem Montageteil 122 und dem verformbaren Element 137 montiert ist, bevor das verformbare Element 137 in den Montageteil 122 eingebracht wird.
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Zwischenzeitlich kann das verformbare Element 137 in manchen Ausführungsformen ein Wachsmaterial aufweisen, in dem die Kontraktion und die Expansion im Inneren ausgeführt werden in Abhängigkeit von der Temperatur eines Arbeitsfluids wie z.B. Getriebeöl.
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Hier ist das Wachsmaterial ein Material, dessen Volumen expandiert oder kontrahiert in Abhängigkeit von der Temperatur und welches Eigenschaften hat, in welchen das Volumen darin expandiert, wenn die Temperatur ansteigt, und das Volumen dann wieder kontrahiert, wenn die Temperatur abnimmt, und zu einem Anfangsvolumen zurückkehrt.
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Das heißt, das verformbare Element 137 ist gebildet mittels einer Vorrichtung aufweisend das Wachsmaterial im Inneren, und wenn die Volumenverformung des Wachsmaterials im Inneren auftritt in Abhängigkeit von der Temperatur, kann sich das verformbare Element 137 an der Befestigungsstange 135 nach oben bewegen oder nach unten bewegen, während eine Außenform nicht deformiert wird.
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Demgemäß, wenn das Getriebeöl, das die vorbestimmte Temperatur übersteigt, durch den ersten Einlassanschluss 111 zu dem verformbaren Element 137 strömt, hebt das verformbare Element 137, da das Volumen davon expandiert, das Schiebeelement 121, während es von der Anfangsposition, in der es an der Befestigungsstange 135 montiert ist, an der Befestigungsstange 135 steigt.
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Andererseits, wie es hierin beschrieben ist, wenn das Getriebeöl, das unter der vorbestimmten Temperatur ist, in einem Zustand des expandierten Volumens strömt, sinkt das verformbare Element 137 an der Befestigungsstange 135 und bringt das Schiebeelement 121 zu der Anfangsposition zurück, da das Volumen kontrahiert.
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Ferner, wenn Getriebeöl unter der vorbestimmten Temperatur zu dem verformbaren Element 137, das an der Befestigungsstange 135 montiert ist, in dem Anfangszustand strömt, wird die Position nicht variiert, da die Expansion oder Kontraktion nicht auftritt.
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Ferner ist das erste elastische Element 141 zwischen dem Schiebeelement 121 innerhalb des Ventilgehäuses 110 angeordnet, und beim Aufsteigen oder Absteigen in Abhängigkeit von der Expansion oder Kontraktion des verformbaren Elements 137 wird das erste elastische Element 141 komprimiert oder gezogen, um elastische Kraft auf das Schiebeelement 121 aufzubringen.
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Hier kann in manchen Ausführungsformen das erste elastische Element 141 gebildet sein mittels einer Schraubenfeder, von welcher ein Ende auf der Innenseite des geschlossenen einen Endes des Ventilgehäuses 110 abgestützt ist und deren anderes Ende auf der Innenseite des anderen Endes des Schiebeelements 121 abgestützt ist.
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Ferner ist das Ventilgehäuse 110 mit einer Stütznut 119 gebildet, an welcher das erste elastische Element 141 in einem an der Innenseite des einen Endes abgestützten Zustand befestigt ist, und das eine Ende des ersten elastischen Elements 141 ist stabil durch die Stütznut 119 abgestützt.
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Der Betrieb eines Ventils für ein Fahrzeug 100, das wie oben konfiguriert ist, wird im Folgenden beschrieben mit Bezug auf die begleitenden 5a und 5b.
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Die 5a und 5b sind Diagramme eines Schritt-für-Schritt-Betriebszustandes eines Ventils für ein Fahrzeug gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Wenn das Getriebeöl, das durch den ersten Einlassanschluss 111 einströmt, unter der vorbestimmten Temperatur ist, behält das Schiebeelement 121 den anfänglichen Montagezustand bei, da das verformbare Element 137 nicht verformt wird, wie es in 5a (S1) gezeigt ist.
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In diesem Fall befindet sich das erste Öffnungsloch 123 des Schiebeelements 121 in dem ersten Einlassanschluss 111 und dem Bypassanschluss 115, wodurch es den ersten Einlassanschluss 111 und den Bypassanschluss 115 öffnet.
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Ferner behält in den zweiten Öffnungslöchern 125 das zweite Öffnungsloch 125, das sich oben befindet, den Zustand der Verschließung des Auslassanschlusses 113 bei in dem Zustand, in dem es sich unterhalb des Auslassanschlusses 113 befindet, und das zweite Öffnungsloch 125, das an der unteren Seite positioniert ist, befindet sich bei dem zweiten Einlassanschluss 117, um den zweiten Einlassanschluss 117 in einem offenen Zustand zu halten.
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Demgemäß strömt das Getriebeöl, das von dem Getriebe 5 in den ersten Einlassanschluss 111 strömt, durch den Bypassanschluss 115 wieder in das Getriebe 5, da der Auslassanschluss 113 den geschlossenen Zustand beibehält.
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Das heißt, das Ventil 100 für ein Fahrzeug gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist dazu fähig, das Getriebe 5 schnell aufzuwärmen, indem es dem Getriebeöl unterhalb der vorbestimmten Temperatur, das von dem Getriebe 5 strömt, erlaubt, durch den Bypassanschluss 115 wieder zu dem Getriebe 5 umgeleitet zu werden ohne Kühlung durch den Ölkühler 9, wenn das Getriebeöl unterhalb der vorbestimmten Temperatur ist.
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Hier strömt das gekühlte Getriebeöl, das von dem Ölkühler 9 ausgelassen wird durch, den offenen zweiten Einlassanschluss 117, aber weil das Getriebeöl nicht durch den geschlossenen Auslassanschluss 113 in den Ölkühler 9 hineinströmt, strömt nur eine sehr kleine Menge von Getriebeöl durch den zweiten Einlassanschluss 117 und strömt zusammen mit dem Getriebeöl, dem es ermöglicht ist, durch den Bypassanschluss 115 vorbeigeleitet zu werden, in das Getriebe 5 hinein.
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Das heißt, die sehr kleine Menge von gekühltem Getriebeöl, die durch den zweiten Einlassanschluss 117 strömt, beeinflusst nicht die Temperatur des Getriebeöls, dem es ermöglicht ist, vorbeigeleitet zu werden, und da das nicht gekühlte Getriebeöl kontinuierlich vorbeigeleitet wird und in das Getriebe 5 hinein einströmt, kann das Aufwärmen des Getriebes 5 schneller ausgeführt werden.
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Daher ist es möglich, die Gesamt-Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs zu erhöhen mittels des Verringerns des Reibungsverlustes innerhalb des Getriebes 5, da das Getriebe 5 schneller aufgewärmt werden kann durch den oben beschriebenen Betrieb in dem Ventil für ein Fahrzeug 100 gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Andererseits, wie in 5b (S2), wenn das Getriebeöl, das durch den ersten Einlassanschluss 111 einströmt, die vorbestimmte Temperatur übersteigt, steigt das Schiebeelement 121 in dem inneren Montageraum (S) des Ventilgehäuses 110 nach oben, so wie das verformbare Element 137 expandiert und verformt wird.
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Dann werden der Bypassanschluss 115 und der zweite Einlassanschluss 117 in dem offenen Zustand gehalten, und das erste und das zweite Öffnungsloch 123 und 125, die an der oberen Seite/Oberseite positioniert sind, sind in dem ersten Einlassanschluss 111 und dem zweiten Einlassanschluss 113 positioniert, wodurch sie den ersten Einlassanschluss 111 und den Auslassanschluss 113 öffnen.
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Zu dieser Zeit strömt das Getriebeöl, das die vorbestimmte Temperatur überschreitet und das durch den ersten Einlassanschluss 111 eingeströmt ist, durch den Auslassanschluss 113 in den Ölkühler 9, und das Getriebeöl, das durch den Wärmetausch mit der Außenluft in dem Ölkühler 9 gekühlt ist, strömt durch den zweiten Einlassanschluss 117 ein und strömt durch den Bypassanschluss 115 in das Getriebe 5 ein.
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Demgemäß strömt das Getriebeöl, das in dem Ölkühler 9 gekühlt ist, in das Getriebe 5, während es überhitzt ist wegen des Temperaturanstiegs des Getriebeöls, um das Getriebe 5 zu kühlen.
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Wenn das Schiebeelement 121 mittels des verformbaren Elements 137, das entlang der Befestigungsstange 135 nach oben steigt, nach oben steigt, ist das erste elastische Element 141 in einem komprimierten Zustand zwischen dem Ventilgehäuse 110 und dem Schiebeelement 121.
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In so einem Zustand, wenn die Temperatur des Getriebeöls, das durch den ersten Einlassanschluss 111 geströmt ist, unter die vorbestimmte Temperatur fällt, sinkt das verformbare Element 137 an der Befestigungsstange 135, während es kontrahiert und von dem expandierten Zustand wieder zu dem Anfangszustand deformiert wird.
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Zu dieser Zeit steigt das Schiebeelement 121 schneller zu der Anfangsposition ab mittels elastischer Kraft des ersten elastischen Elements 141 des komprimierten Zustands, wie in 5a (S1) als dem anfänglichen Montagezustand, wodurch es den offenen Auslassanschluss 113 schließt.
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In manchen Ausführungsformen ist das Schiebeelement 121 mit zumindest einem Entlastungsloch 143 gebildet, das an einer Position, die einen Abstand von dem Montageteil 122 hat, an dem anderen Ende, das mit dem Montageteil 122 gebildet ist, gebildet ist.
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Solche Entlastungslöcher 143 können an Positionen gebildet sein, die voneinander einen Abstand haben bei einem vorbestimmten Winkel entlang der Umfangsrichtung um den Montageteil 122, und in manchen Ausführungsformen sind vier Entlastungslöcher 143 an Positionen gebildet, die um den Montageteil 122 einen Winkelabstand von 90° voneinander haben.
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In manchen Ausführungsformen sind die vier Entlastungslöcher 143, die an Positionen gebildet sind, die entlang der Umfangsrichtung um den Montageteil 122 einen Winkelabstand von 90° voneinander haben, als eine exemplarische Ausführungsform beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und die Größe, die Anzahl und die Positionen der Entlastungslöcher 143 können modifiziert und verwendet werden.
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In manchen Ausführungsformen kann eine Drucksteuereinheit 150 zwischen dem Schiebeelement 121 und dem verformbaren Element 137 bereitgestellt sein. Die Drucksteuereinheit 150 öffnet und schließt das Entlastungsloch 143 selektiv, um den Innendruck des Ventilgehäuses 110 zu steuern, wenn ein Druckunterschied auftritt durch das gekühlte Getriebeöl, das von dem Ölkühler 9 in das Ventilgehäuse 110 strömt.
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Die Drucksteuereinheit 150 ist so konfiguriert, dass sie aufweist ein Öffnen-und-Schließen-Element 151, das innerhalb des anderen Endes des Schiebeelements 121 angeordnet ist, so dass es aufsteigen und absteigen kann, um mit dem Entlastungsloch 143 zu korrespondieren, und ein zweites elastisches Element 155, das zwischen dem Öffnen-und-Schließen-Element 151 und dem verformbaren Element 137 innerhalb des Schiebeelements 121 angeordnet ist und eine elastische Kraft auf das Öffnen-und-Schließen-Element 151 aufbringt.
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Das Öffnen-und-Schließen-Element 151 ist z.B. in einer Scheibenform gebildet mit einem Durchgangsloch 152 in der Mitte oder dem Mittenabschnitt, um mit dem Montageteil 122 zu korrespondieren, und kann an der Innenseite des anderen Endes des Schiebeteils 121 montiert sein in dem Zustand, in welchem es in den Montageteil 122 eingebracht ist durch das Durchgangsloch 152.
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Ferner kann das Öffnen-und-Schließen-Element 151 integral oder monolithisch mit einem Vorsprung 153 gebildet sein, der sich von der inneren Umfangsfläche des Durchgangslochs 152 zu dem zweiten elastischen Element 155 hin erstreckt.
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So ein Vorsprung 153 führt das Öffnen-und-Schließen-Element 151 so, dass es stabil aufsteigt und absteigt entlang des Montageteils 122, wenn der Druckunterschied auftritt in Abhängigkeit von der Strömungsrate des Getriebeöls, das von dem Ölkühler 9 in das Ventilgehäuse 110 strömt, oder wenn der erzeugte Druckunterschied abgelassen wird und das Öffnen-und-Schließen-Element 151 aufsteigt oder absteigt.
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In manchen Ausführungsformen kann das zweite elastische Element 155 von einer Schraubenfeder gebildet sein, von welcher ein Ende mittels des verformbaren Elements 137 abgestützt ist und deren anderes Ende mittels des Öffnen-und-Schließen-Elements 151 abgestützt ist.
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Im Folgenden wird der Betrieb der Drucksteuereinheit 150, die wie oben konfiguriert ist, mit Bezug auf die 6a und 6b beschrieben.
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Die 6a und 6b sind Diagramme eines Schritt-für-Schritt-Betriebszustandes der Drucksteuereinheit, die mit dem Ventil für ein Fahrzeug gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Mit Bezug auf die 6a und 6b wird die Drucksteuereinheit 150 selektiv betätigt in einem Zustand, in dem der zweite Einlassanschluss 117 und der Bypassanschluss 115 offen sind, da das Schiebeelement 121 aufsteigt mittels der Expansionsverformung des verformbaren Elements 137.
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Zunächst, wenn das Getriebeöl, das in dem Ölkühler 9 gekühlt ist, durch den offenen zweiten Einlassanschluss 117 in das Ventilgehäuse 110 strömt, wenn die Strömungsrate gering ist, tritt der Druckunterschied innerhalb des Ventilgehäuses 121 nicht auf zwischen der oberen Seite/Oberseite, in welcher sich das Schiebeelement 121 befindet, und der Unterseite/unteren Seite des Schiebeelements 121.
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Demgemäß, wie in der 6a (S10), behält die Drucksteuereinheit 150 den anfänglichen Montagezustand bei, in welchem das Entlastungsloch 143 geschlossen ist.
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Andererseits, wenn die Strömungsrate des gekühlten Getriebeöls, das von dem Ölkühler 9 durch den zweiten Einlassanschluss 117 strömt, zunimmt und der Druckunterschied in dem Ventilgehäuse 110 zwischen der oberen Seite/Oberseite, in welcher sich das Schiebeelement 121 befindet, und der untere Seite/Unterseite des Schiebeelements 121 auftritt, wie in der 6b (S20), steigt das Öffnen-und-Schließen-Element 151 nach oben durch den Druck des Getriebeöls aufgrund des erzeugten Druckunterschieds, um die Entlastungslöcher 143 zu öffnen.
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Dann strömt ein Teil des gekühlten Getriebeöls, das durch den zweiten Einlassanschluss 117 strömt, durch das offene Entlastungsloch 142 in das Schiebeelement 121, wodurch es den Druckunterschied in dem Ventilgehäuse 110, der sich innerhalb des Schiebeelements 121 und unterhalb des Schiebeelements 121 befindet, eliminiert.
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Ferner, wenn der Druckunterschied in dem Ventilgehäuse 110 eliminiert wird, wird das Öffnen-und-Schließen-Element 151 der Drucksteuereinheit 150 schnell abgesenkt mittels der elastischen Kraft des zweiten elastischen Elements 155, welches während des Aufsteigens des Öffnen-und-Schließen-Elements 151 komprimiert wird, und kehrt wieder zu dem anfänglichen Montagezustand zurück, wodurch es die Entlastungslöcher 143 wie in 6a (S10) wieder schließt.
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Das heißt, durch den oben beschriebenen oder einen ähnlichen Betrieb eliminiert das Ventil 100 den Druckunterschied, der verursacht wird durch den Unterschied der Strömungsrate des Getriebeöls, das von dem Getriebe 5 und dem Ölkühler 9 in das Ventilgehäuse 110 einströmt, mittels des Betriebes des Entlastungslochs 143 und der Drucksteuereinheit 150, weswegen es möglich ist, die Gesamtdruckbeständigkeit und die Haltbarkeit des Ventils 100 zu verbessern und die Verlässlichkeit und das Antwortverhalten der Ventilbetätigung zu verbessern.
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Daher ist es beim Verwenden des Ventils für ein Fahrzeug 100 gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich, indem es zwischen dem Ölkühler 9 zum Kühlen des Getriebeöls und dem Getriebe 5 in einer einfachen Struktur bereitgestellt ist und indem es die Strömung des Getriebeöls steuert, um es dem Getriebeöl zu ermöglichen, an dem Ölkühler vorbeigeleitet zu werden oder in diesen einzuströmen, während es schnell expandiert oder kontrahiert wird in Abhängigkeit von der Temperatur des Getriebeöls, die Montage zu vereinfachen durch die Vereinfachung der Bestandteilelemente und die Herstellungskosten zu verringern.
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Ferner ist es möglich, im Vergleich zur bezogenen Technik die Strömungsrate zu erhöhen mittels des Sicherstellens des Bypassströmungsdurchlasses, ist es möglich, die Verlässlichkeit der Strömungssteuerung in Abhängigkeit von der Temperatur des Getriebeöls sicherzustellen durch das Verhindern, dass das mittels des Ölkühlers 9 gekühlte Getriebeöl vorab zu dem Getriebe 5 strömt, und ist es möglich, die Gesamtkraftstoffeffizienz des Fahrzeugs zu verbessern durch das Verringern des Reibungsverlustes in dem Getriebe 5 durch das schnelle Erwärmen des Getriebeöls.
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Ferner, wenn das Getriebeöl vorbeigeführt wird, ist es möglich, die benötigte Leistung einer Hydraulikpumpe zu verringern durch ein Erhöhen der Strömungsrate, und durch das spätere Montieren der inneren Bestandteilelemente an dem Ventilgehäuse 110 können die inneren Bestandteilelemente nach einem Defekt ersetzt werden, so dass es möglich ist, die Wartungskosten zu verringern und die Einfachheit von Austauscharbeit zu verbessern.
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Zur Vereinfachung der Erklärung und zur genauen Definition in den angehängten Ansprüchen werden die Begriffe „oberer“ oder „unterer“ usw. benutzt, um Merkmale der exemplarischen Ausführungsformen mit Bezug auf die Positionen solcher Merkmale, wie sie in den Figuren dargestellt sind, zu beschreiben.
