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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2014-0163763 , die am 21. November 2014 beim Korean Intellectual Property Office eingereicht worden ist, wobei deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Ölkühler für ein Fahrzeug. Spezifischer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Ölkühler für ein Fahrzeug mit einem Bypassventil, das in Abhängigkeit einer Temperatur eines Arbeitsfluids integral betätigt wird, um eine Fahrzeugmontage und ein Leitungs- bzw. Rohrlayout zu vereinfachen.
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HINTERGRUND
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Ein Ölkühler zum Kühlen eines Getriebeöls hält eine Temperatur des Getriebeöls bei einer vorbestimmten Temperatur aufrecht, um gegen eine exzessive Zunahme aufgrund von Schlupf von Getriebereibungskomponenten vorzubeugen. Ferner hält der Ölkühler einen Kraftstoffverbrauch aufrecht, selbst wenn ein Reibungsverlust zunimmt, wenn eine Ölviskosität zunimmt, und zwar durch exzessives Kühlen des Getriebeöls. Ein solcher konventioneller Ölkühler kann in luftgekühlte Ölkühler und wassergekühlte Ölkühler klassifiziert werden.
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Der luftgekühlte Ölkühler weist einen installierten Ölkühler auf, der bei einer Vorderseite eines Kühlers („radiator“) installiert ist, durch den Außenluft gleichmäßig strömt. Ein Bypassventil ist in einem Rohr bzw. einer Leitung installiert, die mit einem Getriebe verbunden ist, und öffnet/schließt in Abhängigkeit einer Temperatur eines Getriebeöls.
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Das Bypassventil hält das Getriebeöl bei einer vorbestimmten Temperatur, sodass das Getriebeöl über das Bypassventil durch den Ölkühler strömt, wenn die Temperatur des Getriebeöls höher ist als die vorbestimmte Temperatur. Wenn die Temperatur des Getriebeöls niedriger ist als die vorbestimmte Temperatur, kann das Getriebeöl nicht durch den Ölkühler gelangen, wodurch es zurück in das Getriebe strömt.
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Da der konventionelle Ölkühler jedoch das Bypassventil aufweist, das mit dem Getriebe verbunden ist, um in Abhängigkeit der Temperatur des Getriebeöls zu öffnen/zu schließen, wie vorstehend beschrieben, und in einer Leitung installiert ist, welche das Getriebe und den Ölkühler verbindet, ist ein Leitungslayout aufgrund eines relativ großen Bypassventils in der Leitung kompliziert, wodurch eine räumliche Nutzung eines Motorraums verschlechtert ist.
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Ferner ist es mit dem bei dem konventionellen Ölkühler eingesetzten Bypassventil gemäß vorstehender Beschreibung schwierig, jedes des Bestandteilselemente präzise zu installieren, es wird eine exzessive Montagezeitdauer benötigt und die Herstellungskosten nehmen zu, da jeder der Bestandteilselemente sequentiell eingepasst und an einem Ventilmontageloch eines Ventilgehäuses montiert werden muss.
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Wenn das Getriebeöl nicht gekühlt werden muss, ist eine schnelle Erwärmung des Getriebeöls aufgrund eines umgeleiteten Getriebeöls mit hoher Temperatur erschwert, da einiges des in dem Ölkühler gekühlten Niedrigtemperaturgetriebeöls von einem Getriebe in das Bypassventil strömt und dann zurück in das Getriebe strömt.
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Die in diesem Hintergrundabschnitt offenbarte, vorstehende Information dient lediglich der Förderung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung, und sie kann daher Information enthalten, die nicht Stand der Technik bildet, der dem Fachmann bereits bekannt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Erfindung schafft einen Ölkühler für ein Fahrzeug, der zum Verbessern einer Fahrzeugmontage und zum Vereinfachen eines Leitungslayouts bzw. Rohrlayouts geeignet ist, und der eine räumliche Nutzung eines Motorraums verbessert, indem er ein Bypassventil aufweist, das in Abhängigkeit einer Temperatur eines Arbeitsfluids betätigt wird.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein Ölkühler für ein Fahrzeug einen Zuflusstank zum Einströmen eines Arbeitsfluids auf. Ein Abflusstank ist von dem Zuflusstank um einen vorbestimmten Abstand beabstandet und weist ein Abgabeloch bei einer Seite auf, welches dem Zuflusstank zugewandt ist. Eine Mehrzahl von Rohren verbindet zum Hindurchströmen des Arbeitsfluids den Zuflusstank mit dem Abflusstank. Ein Bypassventil ist an einer Außenseite des einen Endabschnitts des Zuflusstanks integral angebracht und mit einer Innenseite des Zuflusstanks verbunden, um darin strömendes Arbeitsfluid umzuleiten ("bypass") oder in den Zuflusstank zu führen bzw. zu strömen, indem es in Abhängigkeit einer Temperatur des Arbeitsfluids selektiv geöffnet und geschlossen wird. Eine Abflussleitung weist ein Ende, das an dem Abgabeloch angebracht ist, und ein weiteres Ende auf, das an dem Bypassventil angebracht ist, um den Abflusstank mit dem Bypassventil für ein Ausströmen des Arbeitsfluids in dem Abflusstank über das Bypassventil, gemäß der Betätigung des Bypassventils, zu verbinden. Der Zuflusstank und der Abflusstank können die Mehrzahl von Rohren dazwischen aufweisen und sind durch eine Seitenplatte befestigt, die beide Enden des Zuflusstanks mit beiden Enden des Abflusstanks in einem Zustand verbindet, in dem sie zueinander beabstandet sind. Der Zuflusstank kann eine kürzere Länge als diejenige des Abflusstanks aufweisen. Die Abflussleitung kann eine zylindrische Form aufweisen und kann mit dem Bypassventil verbunden sein, sodass das andere Ende derselben mit dem einen Ende des Zuflusstanks in Kontakt steht. Das Arbeitsfluid kann von einem Getriebe eingeführtes Getriebeöl sein.
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Das Bypassventil kann ein Ventilgehäuse aufweisen, das bei der Außenseite des einen Endes des Zuflusstanks integral angebracht ist und von dem einen Ende des Zuflusstanks hervorsteht. Eine Steuereinheit ist in dem Ventilgehäuse angeordnet und steuert das Arbeitsfluid zum in den Zuflusstank Einströmen oder zum Umleiten, indem eine Expansion oder Kontraktion in Abhängigkeit der Temperatur des eingeströmten Arbeitsfluids durchgeführt wird.
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Das Ventilgehäuse kann ein erstes Zuflussloch aufweisen, das bei einer Seite desselben ausgebildet ist, welche die entgegengesetzte Seite zu dem Zuflusstank darstellt, um einen Zuflussanschluss daran anzubringen. Ein Bypassloch ist an einer weiteren Seite desselben ausgebildet, welches zu dem ersten Zuflussloch beabstandet ist, um einen Bypassanschluss daran anzubringen. Ein zweites Zuflussloch ist dem ersten Zuflussloch bei einer Fläche zugewandt, die mit dem Zuflusstank in Kontakt steht und mit dem Innenraum des Zuflusstanks in Verbindung steht. Ein Verbindungsloch ist von dem zweiten Zuflussloch bei dem Teil beabstandet, der von der einen Seite des Zuflusstanks hervorsteht, sodass das andere Ende der Abflussleitung damit verbunden ist.
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Das Ventilgehäuse weist einen Montageraum auf, bei dem die ersten und zweiten Zuflusslöcher, das Bypassloch und das Verbindungsloch damit in Verbindung stehen.
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Die Steuereinheit kann ein Schiebelement bzw. Gleitelement aufweisen, bei dem ein Ende offen ist und ein Montageteil bei einem Zentrum des anderen Endes ausgebildet ist, wobei zumindest ein erstes Öffnungsloch an einer Seite ausgebildet ist, das zu dem ersten Zuflussloch und dem Bypassloch entlang der Längsrichtung korrespondiert, und zumindest ein zweites Öffnungsloch ist an der anderen Seite ausgebildet, das zu dem zweiten Zuflussloch und dem Verbindungsloch entlang der Längsrichtung korrespondiert, und welches eingeführt ist, um in dem Ventilgehäuse verschiebbar zu sein. Eine Endkappe ist an einem Montageloch befestigt, das bei dem Ventilgehäuse ausgebildet ist, um das Schiebelement in das Montageloch einzuführen, um das Montageloch zu schließen und eine Befestigungsvertiefung bzw. Befestigungsnut bei dem Zentrum desselben auszubilden. Ein Ende einer Befestigungsstange ist an der Befestigungsvertiefung befestigt. Ein deformierbares Element ist in das Schiebelement eingeführt und bewegt sich an der Befestigungsstange durch Erweiterung oder Zusammenziehen vorwärts oder rückwärts, in Abhängigkeit der Temperatur des Arbeitsfluids, um das Schiebelement selektiv vorwärts und rückwärts zu bewegen. Ein erstes elastisches Element ist zwischen dem Ventilgehäuse und dem Schiebelement eingefügt und wird komprimiert oder gezogen, um eine elastische Kraft bereitzustellen, wenn sich das Schiebelement bewegt. Das mindestens eine erste Öffnungsloch und das mindestens eine zweite Öffnungsloch können bei einer oberen Seite bzw. einer unteren Seite des Schiebelements ausgebildet sein. Das erste Öffnungsloch bei der oberen Seite weist eine größere Fläche auf als diejenige des zweiten Öffnungslochs bei der oberen Seite.
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Wenn sich das deformierbare Element bei seiner anfänglichen Position befindet, steht das erste Öffnungsloch bei den oberen und unteren Seiten mit dem ersten Zuflussloch und dem Bypassloch jeweils in Verbindung, und das bei der oberen Seiet ausgebildete zweite Öffnungsloch ist unterhalb des zweiten Zuflusslochs angeordnet, und das zweite Öffnungsloch, das bei der unteren Seite positioniert ist, steht mit dem Verbindungsloch in Verbindung.
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Wenn das deformierbare Element deformiert wird, sinkt die Befestigungsstange ab und hält das Bypassloch und das Verbindungsloch in einem offenen Zustand, und die bei der oberen Seite ausgebildeten ersten und zweiten Öffnungslöcher stehen mit den ersten und zweiten Zuflusslöchern in Verbindung. Das Schiebelement und das deformierbare Element können durch einen Befestigungsring fest verbunden sein, der zwischen dem Montageteil und dem deformierbaren Teil unterhalb des deformierbaren Teils angebracht ist. Ein Dichtungsring kann dagegen vorbeugen, dass das in das Ventilgehäuse einströmende Arbeitsfluid aus dem Ventilgehäuse herausleckt, und kann zwischen dem Ventilgehäuse und der Endkappe angebracht sein. Die Endkappe kann an dem Ventilgehäuse durch einen Montagering befestigt sein, der fest an einer Innenumfangsfläche eines Montagelochs angebracht ist.
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Der Montagering kann fest in einer Ringnut bzw. Ringvertiefung angebracht sein, die entlang der Innenumfangsfläche des Montagelochs ausgebildet ist.
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Das Schiebelement kann mindestens ein Entlastungsloch ("relief hole") aufweisen, das bei dem anderen Ende, bei welchem der Montageteil ausgebildet ist, von dem Montageteil beabstandet ist, und wobei diese zueinander mit einem vorbestimmten Winkel entlang einer Umfangsrichtung um den Montageteil beabstandet sind.
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Eine Drucksteuereinheit kann zwischen dem Schiebelement und dem deformierbaren Element angeordnet sein und das Entlastungsloch selektiv öffnen und schließen, wenn durch das in dem Ventilgehäuse strömende Arbeitsfluid ein Differentialdruck bzw. ein Druckunterschied auftritt. Die Drucksteuereinheit kann ein Öffnungs- und Schließelement aufweisen, das in dem anderen Ende des Schiebelements angeordnet ist, um zu dem Entlastungsloch zu korrespondieren. Ein zweites elastisches Element ist zwischen dem Öffnungs- und Schließelements und dem deformierbaren Element in dem Schiebelement eingefügt und übt eine elastische Kraft auf das Öffnungs- und Schließelement aus.
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Das Öffnungs- und Schließelement kann einen Vorsprung aufweisen, der von der Innenumfangsfläche des Durchgangslochs in Richtung des zweiten elastischen Elements hervorsteht.
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Gemäß einem Ölkühler für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine räumliche Nutzung eines Motorraums verbessert, indem ein Bypassventil vorgesehen ist, welches in Abhängigkeit einer Temperatur von Arbeitsfluiden betätigt wird.
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Durch Steuern einer Fließströmung des Arbeitsfluids, um dem Arbeitsfluid zu erlauben, in den Ölkühler umgeleitet oder eingeströmt zu werden, während in Abhängigkeit der Temperatur des Arbeitsfluid durch ein Bypassventil schnell expandiert oder kontrahiert wird, werden darüber hinaus ein angenehmes Herstellen und Montieren mit einer einfachen Ölkühlerstruktur erzielt und Herstellungskosten sind durch eine Vereinfachung der Bestandteilselemente reduziert.
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Zusätzlich kann während dem Umleiten des Arbeitsfluids eine benötigte Leistung einer hydraulischen Pumpe durch eine Zunahme der Durchflussrate reduziert werden. Die Wartungskosten sind reduziert, und die Bequemlichkeit bei Ersatzarbeiten ist verbessert, indem die internen Bestandteilselemente später an einem Ventilgehäuse montiert werden, da interne Komponenten nach einer Panne ersetzt werden können.
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Ferner kann im Vergleich zu der verwandten Technik eine Durchflussrate erhöht werden, indem ein Bypassströmungsdurchgang gesichert wird und indem im Voraus dagegen vorgebeugt wird, dass das Getriebeöl zu einem Getriebe leckt.
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Eine Zuverlässigkeit einer Fließströmungssteuerung gemäß der Temperatur des Getriebeöls kann gesichert werden, und die Gesamtkraftstoffeffizienz eines Fahrzeugs wird verbessert, indem ein Reibungsverlust in dem Getriebe durch schnelles Erwärmen des Getriebeöls reduziert wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Blockdiagramm eines Getriebeölkühlsystems, bei welchem ein Ölkühler für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.
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2 ist eine Vorderansicht des Ölkühlers für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 2.
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4 ist eine vergrößerte Ansicht des Abschnitts B von 3.
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5 ist eine Explosivperspektivansicht, die ein Bypassventil des Ölkühlers für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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6A und 6B sind Diagramme eines Schritt-für-Schritt Betätigungszustands eines Bypassventils des Ölkühlers für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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7A und 7B sind Diagramme eines Schritt-für-Schritt Betätigungszustands einer Drucksteuereinheit, die bei einem Bypassventil eines Ölkühlers für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird hiernach unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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Da in der Beschreibung beschriebene beispielhafte Ausführungsformen und die in den Zeichnungen gezeigten Konfigurationen lediglich beispielhafte Ausführungsformen und Konfigurationen des vorliegenden erfinderischen Konzepts darstellen, repräsentieren sie nicht all die technischen Ideen der vorliegenden Offenbarung, und es ist zu verstehen, dass verschiedene Äquivalente und abgewandelte Beispiele möglich sind, welche die beispielhaften Ausführungsformen ersetzen können.
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Um die vorliegende Erfindung klar zu beschrieben, werden für die Beschreibung irrelevante Teile weggelassen, und identische oder ähnliche Bestandteilselemente werden durch die Beschreibung hin mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Da die Größe und Dicke von jeder in den Zeichnungen gezeigten Konfiguration zur Vereinfachung der Beschreibung zufällig gezeigt sind, ist die vorliegende Offenbarung nicht notwendigerweise auf in den Zeichnungen gezeigte Konfigurationen beschränkt und um verschiedene Teile und Bereiche klar zu illustrieren, sind vergrößerte Dicken gezeigt.
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Darüber hinaus sind das Wort "aufweist" und Variationen wie "weist auf" oder "aufweisend" durch die Beschreibung hin, wenn nicht explizit gegenteilig angegeben, dahingehend zu verstehen, dass sie das Vorhandensein von angegebenen Elementen, nicht aber das Nichtvorhandensein von irgendwelchen weiteren Elementen zum Ausdruck bringen.
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Darüber hinaus bezeichnen Begriffe wie "...einheit", "...mittel", "...teil" und "...element", die in der Beschreibung beschrieben sind, eine Einheit mit einer umfassenden Konfiguration mit mindestens einer Funktion oder Betätigung.
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1 ist ein Blockdiagramm eines Getriebeölkühlsystems mit einem Ölkühler für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 2 ist eine Vorderansicht des Ölkühlers für ein Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von 2 und 4 ist eine vergrößerte Ansicht des Abschnitts B von 3.
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Ein Ölkühler 100 für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mit einem Arbeitsfluid versehen, das dadurch hindurch gelangt oder ihn umgeht, je nach einer Temperatur des Arbeitsfluids. Daher kühlt der Ölkühler 100 das Arbeitsfluid durch Austauschen von Wärme mit Außenluft, die von außen eingeführt wird, als ein luftgekühlter Ölkühler.
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Hier kann das Arbeitsfluid ein von einem Getriebe 5 eingeführtes Getriebeöl sein.
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Das heißt, der Ölkühler 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung, wie in 1 gezeigt, weist ein integral damit verbundenes Bypassventil 110 auf. Der Ölkühler 100 ist mit dem an einer Seite eines Motors 3 angebrachten Getriebe 5 über das Bypassventil 110 verbunden.
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Der Ölkühler 100 ist vor einem Kühler 7 angeordnet und tauscht mit der Außenluft Wärme aus. Das Bypassventil 110 erlaubt dem Getriebeöl ein schnelles Umgehen bzw. Bypassen oder Einströmen in den Ölkühler 100, und zwar in Abhängigkeit der Temperatur des von dem Getriebe 5 eingeführten Getriebeöls.
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Wie in 2 und 3 gezeigt, weist der Ölkühler 100 einen Zuflusstank 101, einen Abflusstank 103, eine Mehrzahl von Rohren (T), das Bypassventil 110 und eine Abflussleitung 107 auf.
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Das Getriebeöl strömt über das Bypassventil 110 in den Zuflusstank 101.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung weist der Abflusstank 103, der von dem Zuflusstank 101 beabstandet ist, ein Abgabeloch 104 bei einer Innenfläche auf, die dem Zuflusstank 101 zugewandt ist.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist die Mehrzahl von Rohren T in Längsrichtung angeordnet, um den Zuflusstank 101 mit dem Abflusstank 103 zu verbinden, sodass das Getriebeöl hindurchströmt.
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Der Zuflusstank 101 und der Abflusstank 103 können durch eine Seitenplatte 105 fixiert sein, die beide Enden des Zuflusstanks 101 jeweils mit beiden Enden des Abflusstanks 103 verbindet.
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Der Zuflusstank 101 kann eine kürzere Länge als diejenige des Abflusstanks 103 aufweisen. Dementsprechend weist der Abflusstank 103 einen unteren Abschnitt auf, der sich weiter nach unten erstreckt als ein unterer Abschnitt des Zuflusstanks 103, bei welchem das Abgabeloch 104 ausgebildet ist.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist das Bypassventil 110, das an einer Außenseite des Zuflusstanks 101 integral angebracht ist, mit einer Innenseite des Zuflusstanks 101 verbunden und wird selektiv geöffnet und geschlossen, um das Getriebeöl umzuleiten oder das Getriebeöl in den Zuflusstank 101 zu führen.
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Das Bypassventil 110 wird nachstehend detaillierter beschrieben.
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Die Abflussleitung 107 weist ein Ende, das mit dem Abgabeloch 104 verbunden ist, und ein weiteres Ende auf, das mit dem Bypassventil 110 verbunden ist, um den Abflusstank 103 mit dem Bypassventil 110 zu verbinden, sodass das Getriebeöl in dem Abflusstank 103 durch das Bypassventil 110 herausströmt, und zwar in Abhängigkeit der Betätigung des Bypassventils 110.
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Die Abflussleitung 107 weist eine zylindrische Form auf und ist mit dem Bypassventil 110 verbunden, sodass das andere Ende der Abflussleitung 107 mit einem Ende des Zuflusstanks 101 in Kontakt steht.
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Unter Bezugnahme auf 4 und 5 weist das Bypassventil 110 ein Ventilgehäuse 111 und eine Steuereinheit 120 auf.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist das Ventilgehäuse 111 integral bei einer Außenseite des einen Endes des Zuflusstanks 101 angebracht und steht bei dem unteren Abschnitt des Zuflusstanks 101 nach unten hervor.
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Das Ventilgehäuse 111 kann ein erstes Zuflussloch 112, das bei einer von dem Zuflusstank 101 abgewandten Seite desselben ausgebildet ist, aufweisen, in welchem ein Zuflussanschluss P1 installiert ist, und ein Bypassloch 114 aufweisen, das unterhalb des ersten Zuflusslochs 112 ausgebildet ist, in welchem ein Bypassanschluss P2 installiert ist.
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Das Ventilgehäuse 111 kann ferner ein zweites Zuflussloch 113 bei der entgegengesetzten Seite des ersten Zuflusslochs 112 aufweisen und steht mit der Innenseite des Zuflusstanks 101 in Verbindung. Ein Verbindungsloch 115 ist unterhalb des zweiten Zuflusslochs 112 bei dem einen Ende des Zuflusstanks 101 ausgebildet, sodass da andere Ende der Abflussleitung 107 damit verbunden ist.
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Der Zuflussanschluss P1 des Ventilgehäuses 111 ist bei dem ersten Zuflussloch 112 angebracht, das bei einem oberen Abschnitt des Ventilgehäuses 111 ausgebildet ist.
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Das Bypassloch 114 ist bei einem unteren Abschnitt des Ventilgehäuses 111 ausgebildet. Zusätzlich ist der Bypassanschluss P2 bei dem Bypassloch 114 angebracht, das zu der Abflussleitung 107 korrespondiert, um mit dem Getriebe 5 in Verbindung zu stehen.
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Das Ventilgehäuse 111 kann darin einen Montageraum S aufweisen. Der Montageraum S steht mit den ersten und zweiten Zuflusslöchern 112 und 113, dem Bypassloch 114 und dem Verbindungsloch 115 in Verbindung, sodass das Getriebeöl in das Getriebe 5 oder den Zuflusstank 101 einströmt und von dem Getriebe 5 oder dem Zuflusstank 101 abgegeben wird.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann das erste Zuflussloch 112 dem zweiten Zuflussloch 113 bei den entgegengesetzten Seiten des oberen Abschnitts des Ventilgehäuses 111 zugewandt sein, und das Bypassloch 114 kann dem Verbindungsloch 115 bei den entgegengesetzten Seiten eines unteren Abschnitts des Ventilgehäuses 111 zugewandt sein.
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Die Steuereinheit 120 ist in dem Montageraum S des Ventilgehäuses 111 installiert, um das Getriebeöl in den Zuflusstank 101 einzuströmen oder diesen zu umgehen, indem eine Expansion oder Kontraktion durchgeführt wird, in Abhängigkeit der Temperatur des Getriebeöls, das von dem Getriebe 5 eingeführt wird.
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Die Steuereinheit 120 steuert die Fließströmung des Getriebeöls, indem sie selektiv eine Verbindung zwischen dem ersten Zuflussloch 112 und dem zweiten Zuflussloch 113 oder dem Bypassloch 114 schafft, indem das Verbindungsloch 115 selektiv geschlossen wird.
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Die Steuereinheit 120 weist ein Gleitelement bzw. Schiebelement 121, eine Endkappe 127, eine Befestigungsstange 135, ein deformierbares Element 137 und ein erstes elastisches Element 141 auf.
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Das Schiebelement 121 weist ein offenes Ende auf, und ein in Richtung einer oberen Seite hervorstehendes Montageteil 122 ist bei einem zentralen Abschnitt der Steuereinheit 120 ausgebildet.
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Mindestens ein erstes Öffnungsloch 123 ist bei einer Seite des Schiebelements 121 ausgebildet, das in einer Längsrichtung zu dem ersten Zuflussloch 112 und dem Bypassloch 114 korrespondiert.
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Ferner weist das Schiebelement 121 zumindest ein zweites Öffnungsloch 125 an einer weiteren Seite auf, das in Längsrichtung zu dem zweiten Zuflussloch 113 und dem Zuflussanschluss P1 korrespondiert.
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Das Schiebelement 121 ist in dem Montageraum (S) des Ventilgehäuses 110 auf eine verschiebbare Weise angeordnet.
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Das Schiebelement 121 kann eine zylindrische Form aufweisen, bei welcher ein nach oben zugewandtes Ende offen ist und ein weiteres Ende, mit Ausnahme des Montageteils 122, geschlossen ist.
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Hier können sowohl das erste Öffnungsloch 123 als auch das zweite Öffnungsloch 125 an einer oberen bzw. unteren Seite des Schiebelements 121 ausgebildet sein, um zueinander beabstandet zu sein. Das oberseitige erste Öffnungsloch 123 kann größer sein als das oberseitige zweite Öffnungsloch 125.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist die Endkappe 127 mit einem Montageloch H des Ventilgehäuses 111 verbunden, und eine Befestigungsvertiefung bzw. Befestigungsnut 129 ist bei dem Zentrum der Endkappe 127 ausgebildet.
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Die Endkappe 127 dichtet den Montageraum S des Ventilgehäuses 111, mit Ausnahme der ersten und zweiten Zuflusslöcher 112 und 113, dem Bypassloch 114 und dem Verbindungsloch 115, bei dem Montageloch H ab, um dagegen vorzubeugen, dass das Getriebeöl von dem Montageloch H leckt.
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Die Endkappe 127 kann an dem Ventilgehäuse 110 durch einen Montagering 131 fixiert sein, der fest an einer Innenumfangsfläche des offenen Endes des Ventilgehäuses 111 angebracht ist.
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Der Montagering 131 kann durch eine Ringnut 118 fest angebracht sein, die entlang des Umfangs der Innenumfangsfläche des offenen Endes des Ventilgehäuses 111 ausgebildet ist.
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Das heißt, ein Ende der Endkappe 127 ist durch den in der Ringnut 118 angebrachten Montagering 131 gestützt, während das andere Ende der Endkappe 127 in das Montageloch H des Ventilgehäuses 110 eingeführt ist, und daher ist die Endkappe 127 fest an dem Ventilgehäuse 111 angebracht.
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Der Ölkühler 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung weist ferner einen Dichtungsring 133 auf, der dagegen vorbeugt, dass das in das Ventilgehäuse 110 strömende Getriebeöl nach außerhalb des Ventilgehäuses 110 leckt, und der zwischen dem Zufluss des Ventilgehäuses 110 und der Endkappe 127 angebracht ist.
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Das heißt, der Dichtungsring 133 dichtet zwischen einer Außenumfangsfläche der Endkappe 127 und dem Montageloch H ab, um dagegen vorzubeugen, dass das Getriebeöl nach außen leckt.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung weist die Befestigungsstange 135 eine kreisförmige Stangenform auf und ist an der Befestigungsvertiefung 129 der Endkappe 127 befestigt.
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Das deformierbare Element 137 ist in den Montageteil 122 des Schiebelements 121 eingeführt, und ein Bodenabschnitt des deformierbaren Elements 137 ist in ein Ende der Befestigungsstange 135 eingeführt.
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Eine Expansion oder Kontraktion wird darin durch ein solches deformierbares Element 137 in Abhängigkeit einer Temperaturveränderung des Getriebeöls ausgeführt, und die Position desselben variiert eine Auf- und Abbewegung der Befestigungsstange 135, um das Schiebelement 121 selektiv vorwärts und rückwärts zu bewegen.
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Das Schiebelement 121 kann an dem deformierbaren Element 137 durch einen Befestigungsring 139 befestigt sein, der zwischen dem Montageteil 122 und dem deformierbaren Element 137 unterhalb des deformierbaren Elements 137 angebracht ist, das in den Montageteil 122 eingeführt ist.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann das deformierbare Element 137 ein Wachsmaterial aufweisen, an welchem eine Kontraktion und Expansion in Abhängigkeit der Temperatur des Getriebeöls durchgeführt werden.
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Das Wachsmaterial ist ein Material, dessen Volumen sich in Abhängigkeit der Temperatur ausdehnt oder zusammenzieht, das heißt, sein Volumen dehnt sich aus, wenn die Temperatur zunimmt, und sein Volumen zieht sich zusammen, wenn die Temperatur abnimmt, und es kehrt zu seinem ursprünglichen Volumen zurück.
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Das deformierbare Element 137 weist darin das Wachsmaterial auf, und wenn die Volumendeformation des Wachsmaterials aufgrund einer Temperaturveränderung auftritt, bewegt sich das deformierbare Element 137 an der Befestigungsstange 135 vorwärts oder rückwärts, während eine Außenform desselben nicht deformiert wird.
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Wenn das Getriebeöl mit mehr als der vorbestimmten Temperatur durch den ersten Zuflussanschluss 111 zu dem deformierbaren Element 137 strömt, bewegt das deformierbare Element 137, wenn das Volumen desselben zunimmt bzw. sich ausdehnt, das Schiebelement 121 vorwärts, während es an der Befestigungsstange 135 von einer ursprünglichen an der Befestigungsstange 135 angebrachten Position ansteigt.
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Wenn das Getriebeöl mit einer geringeren als der vorbestimmten Temperatur in einem Zustand der Volumenexpansion strömt, bewegt sich das deformierbare Element 137 an der Befestigungsstange 135 rückwärts, da sich das Volumen zusammenzieht, und führt das Schiebelement 121 zu der ursprünglichen Position zurück.
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Wenn das Getriebeöl mit einer geringeren als der vorbestimmten Temperatur in dem ursprünglichen Zustand der Anbringung an der Befestigungsstange 135 zum deformierbaren Element 137 strömt, variiert die Position nicht, da die Expansion bzw. Ausdehnung oder die Kontraktion bzw. das Zusammenziehen nicht auftritt.
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Das erste elastische Element 141 ist zwischen dem Schiebelement 121 in dem Ventilgehäuse 111 eingefügt, und wenn es in Abhängigkeit der Ausdehnung oder Kontraktion des deformierbaren Elements 137 ansteigt oder abnimmt, wird das erste elastische Element 141 komprimiert oder gedrückt, um an dem Schiebelement 121 eine elastische Kraft bereitzustellen.
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Das erste elastische Element 141 kann eine Schraubenfeder bzw. Spiralfeder ("coil spring") sein, die ein Ende, das an einer Innenseite des geschlossenen einen Endes des Ventilgehäuses 111 abgestützt ist, und ein weiteres aufweist, das an der Innenseite des anderen Endes des Schiebelements 121 abgestützt ist.
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Darüber hinaus weist das Ventilgehäuse 111 eine Stützvertiefung 119 auf, an welcher das erste elastische Element 141 in einem gestützten Zustand bei dem einen Ventilgehäuse 111 befestigt ist, und das eine Ende des ersten elastischen Elements 141 ist durch die Stützvertiefung 119 stabil gestützt.
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Die Betätigung des Bypassventils 110 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 6A und 6B beschrieben.
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6A und 6B sind Diagramme eines Schritt-für-Schritt Betätigungszustands des Bypassventils eines Ölkühlers für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Unter Bezugnahme auf 6A bleibt das Schiebelement 121, wenn das durch den Zuflussanschluss P1 strömende Getriebeöl unterhalb der vorbestimmten Temperatur ist, in dem ursprünglichen Montagezustand, da das deformierbare Element 137 nicht deformiert wird.
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Hier ist das erste Öffnungsloch 123 des Schiebelements 121 in dem ersten Zuflussloch 112 und dem Bypassloch 114 positioniert, wodurch das erste Zuflussloch 112 und das Bypassloch 114 geöffnet sind.
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Unter den zweiten Öffnungslöchern 125 behält das zweite Öffnungsloch 125, das oben positioniert ist, den geschlossenen Zustand des zweiten Zuflusslochs 113 bei, in dem Zustand, in welchen es unterhalb des zweiten Zuflusslochs 113 positioniert ist, und das zweite Öffnungsloch 125, das unten positioniert ist, ist bei dem Verbindungsloch 115 positioniert, um die Abflussleitung 107 in einem offenen Zustand zu halten.
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Dementsprechend strömt das von dem Getriebe 5 in das erste Zuflussloch 112 strömende Getriebeöl durch das Bypassloch 114 wieder in das Getriebe 5, wobei das zweite Zuflussloch 113 den geschlossenen Zustand aufrechterhält.
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Das Bypassventil 110 ist in der Lage, das Getriebe 5 schnell zu erwärmen, indem dem Getriebeöl, unterhalb der vorbestimmten Temperatur, von dem Getriebe 5 erlaubt ist, durch das Bypassloch 114 wieder zu dem Getriebe 5 umgeleitet zu werden, ohne durch den Zuflusstank 101 gekühlt zu werden, wenn das Getriebeöl unterhalb der vorbestimmten Temperatur ist.
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Das Getriebeöl wird in dem Abflusstank 103 gekühlt und strömt durch das geöffnete Verbindungsloch 115 ein, aber da das Getriebeöl nicht durch das geschlossene zweite Zuflussloch 113 in den Zuflusstank 101 strömt, strömt nur eine kleine Menge von Getriebeöl durch das zweite Zuflussloch 113 und strömt in das Getriebe 5, gemeinsam mit dem durch das Bypassloch 114 umgeleiteten Getriebeöl.
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Das heißt, die kleine Menge von durch das Verbindungsloch 115 geströmten gekühlten Getriebeöl beeinflusst die Temperatur des umgeleiteten Getriebeöls nicht, und da das nicht gekühlte Getriebeöl kontinuierlich umgeleitet wird und in das Getriebe 5 strömt, kann das Aufwärmen des Getriebes 5 schneller durchgeführt werden.
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Mit dem Ölkühler 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es daher möglich, die Gesamtkraftstoffeffizienz des Fahrzeugs zu verbessern, indem ein Reibungsverlust in dem Getriebe 5 reduziert wird, da das Getriebe 5 durch die vorstehend erwähnte Betätigung des Bypassventils 110 schneller aufgewärmt werden kann.
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Andererseits bewegt sich das Schiebelement 121, unter Bezugnahme auf 6B, vorwärts (in den Zeichnungen nach oben) in dem Montageraum (S) des Verbindergehäuses 111, wenn sich das deformierbare Element 137 ausdehnt und deformiert, wenn die Temperatur des durch das erste Zuführloch 112 strömenden Getriebeöls dieselbe ist oder höher ist als die vorbestimmte Temperatur.
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Das Schiebelement 121 bewegt sich in dem Ventilgehäuse 111 vorwärts, sodass das Bypassloch 114 und das Verbindungsloch 115 in dem offenen Zustand gehalten werden.
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Die ersten und zweiten Öffnungslöcher 123 und 125, die oben positioniert sind, sind jeweils in dem ersten Zuflussloch 112 und dem zweiten Zuflussloch 113 positioniert, und dabei werden die ersten und zweiten Zuflusslöcher 112 und 113 in dem offenen Zustand gehalten.
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Das Getriebeöl, das durch den Zuflussanschluss P1 in das erste Zuflussloch 112 strömt und die Temperatur aufweist, welche dieselbe ist oder höher ist als die vorbestimmte Temperatur, strömt durch das zweite Zuflussloch 113 in den Zuflusstank 101.
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Das in den Zuflusstank 101 geströmte Getriebeöl strömt in den Abflusstank 103 durch jedes der Rohre (T), um durch Wärmeaustausch mit Außenluft gekühlt zu werden.
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Das gekühlte Getriebeöl wird durch das Abgabeloch 104 des Abflusstanks 103 abgegeben. Danach strömt das aus dem Abflusstank 103 ausgeströmte Getriebeöl von der Abflussleitung 107 durch das Verbindungsloch 115 in das Ventilgehäuse 101 und strömt dann von dem Ventilgehäuse 101 durch das Bypassloch 114 in das Getriebe 5.
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Demensprechend strömt das in dem Ölkühler 100 gekühlte Getriebeöl in das Getriebe 5, das aufgrund eines Temperaturanstiegs des Getriebeöls überhitzt ist, um das Getriebe 5 zu kühlen.
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Wenn sich das durch das deformierbare Element 137 vorwärtsbewegte Schiebelement 121 entlang der Befestigungsstange 135 bewegt, befindet sich das erste elastische Element 141 in einem Zustand, in welchem es zwischen dem Ventilgehäuse 110 und dem Schiebelement 121 komprimiert ist.
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Wenn die Temperatur des durch das erste Zuflussloch 112 strömenden Getriebeöls unter die vorbestimmte Temperatur fällt, bewegt das deformierbare Element 137 die Befestigungsstange 135 rückwärts, während es sich aus dem ausgedehnten Zustand zu dem ursprünglichen Zustand zurückzieht.
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Das Schiebelement 121 sinkt durch die elastische Kraft des ersten elastischen Elements 141 in dem komprimierten Zustand schneller zu der ursprünglichen Position ab, wie in 6B gezeigt, als der ursprüngliche Montagezustand, wodurch das offene zweite Zuflussloch 113 geschlossen wird.
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Der Ölkühler 100 kann mit der Fließströmung des Getriebeöls durch die vorstehend erwähnte Betätigung des Bypassventils 110 in Abhängigkeit der Temperatur des einströmenden Getriebeöls, das von dem Getriebe 5 eingeführt wird, gesteuert werden.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung weist das Schiebelement 121 mindestens ein Entspannungsloch („relief hole“) 143 auf, das von dem Montageteil 122 beabstandet ist.
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Die mindestens ein Entspannungslöcher 143 können zueinander um einen vorbestimmten Winkel in einer Umfangsrichtung um den Montageteil 123 beabstandet sein. Gemäß der vorliegenden Offenbarung sind vier Entspannungslöcher 143 zueinander um den Montageteil 123 bei einem Winkel von 90° beabstandet.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung sind die vier Entspannungslöcher 143, die zueinander in der Umfangsrichtung um den Montagteil 122 mit dem Winkel von 90° beabstandet sind, als eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben, die vorliegende Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt, und die Größe, die Anzahl, und die Positionen der Entspannungslöcher 143 können abgewandelt und eingesetzt werden.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann eine Drucksteuereinheit 150 zwischen dem Schiebelement 121 und dem deformierbaren Element 137 vorgesehen sein. Die Drucksteuereinheit 150 öffnet und schließt das Entspannungsloch 143 selektiv, um einen Innendruck des Ventilgehäuses 111 zu steuern, wenn eine Druckdifferenz durch das gekühlte Getriebeöl auftritt, das von dem Ölkühler 9 in dem Ventilgehäuse 111 ausströmt.
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Die Drucksteuereinheit 150 weist ein Öffnungs- und Schließelement 151 auf, das in dem anderen Ende des Schiebelements 121 angeordnet ist, um in Übereinstimmung mit dem Entspannungsloch 143 aufzusteigen und abzusinken. Ein zweites elastisches Element 155 ist zwischen dem Öffnungs- und Schließelement 151 und dem deformierbaren Element 137 in dem Schiebelement 121 angeordnet und führt die elastische Kraft zu dem Öffnungs- und Schließelement 151 zu.
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Das Öffnungs- und Schließelement 151 weist eine Scheibenform mit einem Durchgangsloch 152 bei einem Zentrum auf, um zu dem Montageteil 122 zu korrespondieren, und kann an der Innenseite des anderen Endes des Schiebelements 121 in dem Zustand angebracht sein, in welchem es durch das Durchgangsloch 152 in den Montageteil 122 eingeführt ist.
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Darüber hinaus kann das Öffnungs- und Schließelement 151 einen Vorsprung 153 aufweisen, der von der Innenumfangsfläche des Durchgangslochs 152 in Richtung des zweiten elastischen Elements 155 hervorsteht.
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Ein solcher Vorsprung 153 führt das Öffnungs- und Schließelement 151, um stabil entlang der Montageteils 122 aufzusteigen und abzusinken, wenn die Druckdifferenz auftritt, in Abhängigkeit einer Durchflussmenge bzw. Durchflussrate des von dem Ölkühler 9 in dem Ventilgehäuse 110 ausgeströmten Getriebeöls, oder wenn die erzeugte Druckdifferenz freigegeben wird und das Öffnungs- und Schließelement 151 ansteigt oder absinkt.
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Das zweite elastische Element 155 kann eine Spiralfeder mit einem Ende, das durch das deformierbare Element 137 abgestützt ist, und einem weiteren Ende sein, das durch das Öffnungs- und Schließelement 151 abgestützt ist.
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Hiernach wird die Betätigung der Drucksteuereinheit 150 unter Bezugnahme auf 7A und 7B beschrieben.
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7A und 7B sind Diagramme eines Schritt-für-Schritt Betätigungszustands der Drucksteuereinheit, die bei dem Ventil für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.
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Unter Bezugnahme auf 7A und 7B wird die Drucksteuereinheit 150 selektiv betätigt, während das Bypassloch 114 und das Verbindungsloch 115 offen sind, wenn sich das Schiebelement 121 vorwärts (in den Zeichnungen nach oben) bewegt, und zwar aufgrund einer Ausdehnungsdeformation des deformierbaren Elements 137.
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Wenn die Menge des gekühlten Getriebeöls, das von dem Abflusstank 103 über das Verbindungsloch 115 und die Abflussleitung 107 in das Ventilgehäuse 111 strömt, relativ niedrig ist, wird der Druckunterschied zwischen dem oberen Teil und dem unteren Teil in Bezug auf den Boden des Schiebelements 121 in dem Ventilgehäuse 111 nicht erzeugt.
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Unter Bezugnahme auf 7A hält die Drucksteuereinheit 150 den ursprünglichen Montagezustand aufrecht, in welchem das Entspannungsloch 143 geschlossen ist.
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Wenn die Menge des durch das Verbindungsloch 115 in das Ventilgehäuse 111 strömenden gekühlten Getriebeöls zunimmt, wird der Druckunterschied zwischen einem oberen Teil und einem unteren Teil in Bezug auf den Boden des Schiebelements 121 in dem Ventilgehäuse 111 erzeugt.
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Unter Bezugnahme auf 7B steigt das Öffnungs- und Schließelement 151 durch den Druck des Getriebeöls aufgrund der erzeugten Druckdifferenz auf, um die Entspannungslöcher 143 zu öffnen.
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Dann wird ein Teil des durch das Verbindungsloch 115 geströmten gekühlten Getriebeöls durch das offene Entspannungsloch 143 in das Schiebelement 121 geströmt, wodurch die Druckdifferenz in dem Ventilgehäuse 111 eliminiert wird, welches in dem Schiebelement 121 und unterhalb des Schiebelements 121 positioniert ist.
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Darüber hinaus wird das Öffnungs- und Schließelement 151 der Drucksteuereinheit 150 durch die elastische Kraft des zweiten elastischen Elements 155 schnell abgesenkt, welches komprimiert wird, wenn das Öffnungs- und Schließelement 151 ansteigt, und in den ursprünglichen Montagezustand zurückgeführt, wenn der Druckunterschied in dem Ventilgehäuse 111 eliminiert wird, wodurch die Entspannungslöcher 143 geschlossen werden, wie in 7A gezeigt.
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Das heißt, das Bypassventil 110 kann durch die vorstehend erwähnte Betätigung die Druckdifferenz eliminieren, die durch die Differenz der Durchflussrate des Getriebeöls erzeugt wird, das von dem Getriebe 5 und dem Abflusstank 103 in das Ventilgehäuse 111 strömt, mittels der Betätigung des Entspannungslochs 143 und der Drucksteuereinheit 150.
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Wenn das Ventilgehäuse 111 die durch die Differenz im Inneren erzeugte Druckdifferenz eliminiert, ist es darüber hinaus möglich, den gesamten Druckwiderstand und die Lebensdauer des Bypassventils 110 zu verbessern und die Zuverlässigkeit und Reaktionsfähigkeit der Ventilbetätigung zu verbessern.
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Der Ölkühler 100 für ein Fahrzeug weist das Bypassventil 110 auf, das in Abhängigkeit der Temperatur des Getriebeöls betätigt wird, wodurch die Raumausnutzung eines Motorraums verbessert wird.
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Indem die Fließströmung des Getriebeöls zum Umleiten oder zum in den Ölkühler 100 Strömen gesteuert wird, während einem schnellen Ausdehnen oder Kontrahieren in Abhängigkeit der Temperatur des Getriebeöls durch das Bypassventil 110, und indem der Ölkühler 100 eine einfache Struktur aufweist, können darüber hinaus Herstellungs- und Montageeffizienzen verbessert werden und Herstellungskosten reduziert werden, durch eine Vereinfachung der Bestandteilselemente.
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Während dem Umleiten ("bypass") des Getriebeöls kann zudem eine benötigte Leistung einer hydraulischen Pumpe aufgrund der Zunahme der Durchflussrate reduziert werden, indem die internen Bestandteilselemente später an dem Ventilgehäuse 111 montiert werden, das integral mit dem Zuflusstank 101 vorgesehen ist, und da die internen Komponenten nach einer Panne ersetzt werden können, sind die Herstellungskosten reduziert, und die Bequemlichkeit bei den Ersatzarbeiten ist verbessert.
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Ferner nimmt die Durchflussrate im Vergleich zu der verwandten Technik durch Sicherung des Bypassströmungsdurchgangs zu, indem dagegen vorgebeugt wird, dass das durch den Ölkühler 100 gekühlte Getriebeöl im Voraus zu dem Getriebe leckt, via das Bypassventil 110.
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Eine Zuverlässigkeit der Fließströmungssteuerung gemäß der Temperatur des Getriebeöls kann gesichert werden, und indem ein Reibungsverlust in dem Getriebe 5 durch das schnelle Erwärmen des Getriebeöls reduziert wird, wird die gesamte Kraftstoffverbrauchseffizienz des Fahrzeugs verbessert.
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Obwohl das Arbeitsfluid als ein von einem Getriebe 5 eingeführte Getriebeöl beschrieben worden ist, als Beispiel bei dem Beschreiben des Ölkühlers 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, jedes Arbeitsfluid, das durch Wärmeaustausch erwärmt oder gekühlt werden muss, kann als das Arbeitsfluid verwendet werden.
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Während diese Erfindung in Verbindung damit beschrieben worden ist, was gegenwärtig als praktische beispielhafte Ausführungsformen angesehen wird, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass im Gegenteil dazu vorgesehen ist, verschiedene Abwandlungen und äquivalente Anordnungen einzuschließen, die in den Rahmen und Bereich der beigefügten Ansprüche fallen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2014-0163763 [0001]
