一種盤閥結構、熱控制器、發動機及汽車的制作方法

專利名稱:一種盤閥結構、熱控制器、發動機及汽車的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種盤閥結構、熱控制器、發動機以及汽車。其中，所述盤閥結構包括：驅動主軸；套設在所述驅動主軸上的至少兩組盤閥本體；其中，所述盤閥本體包括：套設在所述驅動主軸上的閥座和套設在所述驅動主軸上閥芯；所述閥座上開設有第一通孔；所述閥芯隨所述驅動主軸的轉動而旋轉，所述閥芯與所述閥座貼靠設置，所述閥芯上開設有第二通孔；其中，一組所述盤閥本體中，所述閥芯上的第二通孔與所述閥座上的第一通孔重疊時，形成冷卻液流通通道。本實用新型提供的盤閥結構，結構簡單，易于成型，生成成本低。
【專利說明】
一種盤閥結構、熱控制器、發動機及汽車
技術領域
[0001]本實用新型涉及汽車發動機冷卻系統技術領域，尤其涉及一種盤閥結構、熱控制器、發動機及汽車。【背景技術】
[0002]發動機是汽車的動力心臟，長時間處于工作狀態會產生大量的熱，使發動機溫度升高，影響發動機內部零部件性能，因此需要熱控制器控制冷卻液循環，對發動機進行冷卻降溫。但現有技術中的熱控制器產品重量大，安裝結構復雜，生產成本高，且無法根據冷卻液的溫度，精細的控制冷卻液循環流量，調節效果較差。而現有技術中的熱控制器中的球閥結構，成型加工工藝復雜，精度要求高，生產成本高，且非智能控制器件。【實用新型內容】
[0003]本實用新型實施例提供了一種盤閥結構、熱控制器、發動機及汽車，以解決現有技術中的熱控制器結構復雜，冷卻液循環調節效果差的問題。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:
[0005]依據本實用新型實施例的一個方面，提供了一種盤閥結構，包括:
[0006]驅動主軸；
[0007]套設在所述驅動主軸上的至少兩組盤閥本體；
[0008]其中，所述盤閥本體包括:套設在所述驅動主軸上的閥座和套設在所述驅動主軸上閥芯;所述閥座上開設有第一通孔;所述閥芯隨所述驅動主軸的轉動而旋轉，所述閥芯與所述閥座貼靠設置以保證冷卻液密封，所述閥芯上開設有第二通孔；
[0009]其中，一組所述盤閥本體中，所述閥芯上的第二通孔與所述閥座上的第一通孔重疊時，形成冷卻液流通通道。
[0010]進一步地，所述第二通孔和所述第一通孔的數量均為至少一個。
[0011]進一步地，所述驅動主軸上設置有:第一盤閥本體和第二盤閥本體。
[0012]進一步地，所述第一盤閥本體的第一閥芯與所述第二盤閥本體的第二閥芯相對設置；
[0013]所述第一閥芯與所述第二閥芯之間設置有第一密封結構；
[0014]所述第一密封結構包括:套設在所述驅動主軸上的第一彈簧，所述第一彈簧的一端與所述第一閥芯抵靠，另一端與所述第二閥芯抵靠;和套設在所述第一彈簧外的第二彈簧，所述第二彈簧的一端與所述第一閥芯抵靠，另一端與所述第二閥芯抵靠。
[0015]進一步地，所述閥芯和/或所述閥座為塑料材料制成。
[0016]進一步地，所述閥座和所述閥芯均與所述驅動主軸間隙配合。
[0017]進一步地，所述閥座與所述驅動主軸之間設置有第二密封結構，所述閥芯與所述驅動主軸之間設置有第三密封結構。
[0018]依據本實用新型實施例的另一個方面，提供了一種熱控制器，包括:
[0019]外殼；
[0020]電動機；
[0021]傳動結構；
[0022]與所述電動機電連接的控制模塊;以及
[0023]設置在所述外殼中的、如上所述的盤閥結構，所述閥座與所述外殼固定連接；
[0024]其中，所述傳動結構的一端與所述電動機連接，另一端與所述盤閥結構的驅動主軸連接；
[0025]其中，所述控制模塊根據采集到的信號，控制所述電動機運轉，所述電動機通過所述傳動結構和所述驅動主軸控制所述閥芯旋轉至相應的位置，使所述閥芯上的第二通孔與所述閥座上的第一通孔形成預設面積的冷卻液流通通道。
[0026]進一步地，所述外殼上設置有冷卻液流入通道、冷卻液大循環流出通道、冷卻液小循環流出通道；
[0027]其中，所述冷卻液流入通道通過所述盤閥結構上形成的冷卻液流通通道，與所述冷卻液大循環流出通道連通，或與所述冷卻液小循環流出通道連通。
[0028]進一步地，所述外殼上還設置有通向暖風機的冷卻液流出通道，所述通向暖風機的冷卻液流出通道通過所述盤閥結構上形成的冷卻液流通通道，與所述冷卻液流入通道連通。
[0029]進一步地，所述熱控制器還包括:蠟式開關閥門，所述蠟式開關閥門一端與所述冷卻液流入通道連接，另一端與所述冷卻液大循環流出通道連接。
[0030]進一步地，所述控制模塊采集到的信號至少包括:發動機轉速信號、油門踏板信號、冷卻液溫度信號、預設的閥芯轉角信號中的一種或多種。[0031 ]進一步地，所述控制模塊上設置有一轉角感應器件。[〇〇32] 進一步地，所述電動機為直流電動機。
[0033]進一步地，所述傳動結構為齒輪傳動結構。
[0034]依據本實用新型實施例的另一個方面，提供了一種發動機，包括如上所述的熱控制器。[〇〇35]依據本實用新型實施例的另一個方面，提供了一種汽車，包括如上所述的發動機。 [〇〇36]本實用新型的有益效果是:
[0037]上述技術方案，通過對熱控制器進行改進，采用了本實用新型實施例提供的盤閥結構，并通過控制模塊對電動機、傳動結構以及盤閥結構的控制，來自動調節冷卻液的循環，控制冷卻液溫度，使發動機工作在較佳的溫度范圍內。【附圖說明】

[0038]圖1表示本實用新型實施例提供的盤閥結構示意圖；[0〇39]圖2表不本實用新型實施例提供的閥座結構不意圖；
[0040]圖3表示本實用新型實施例提供的閥芯結構示意圖；
[0041]圖4表示本實用新型實施例提供的熱控制器結構示意圖之一；
[0042]圖5表示本實用新型實施例提供的熱控制器結構示意圖之二；
[0043]圖6表示本實用新型實施例提供的冷卻液在熱控制器內部的流向示意圖；
[0044]圖7表示本實用新型實施例提供的熱控制器結構示意圖之三；
[0045]圖8表示本實用新型實施例提供的熱控制器結構示意圖之四。[〇〇46]附圖標記說明如下:[〇〇47]1、驅動主軸;2、閥座;3、閥芯;4、第一彈簧;5、第二彈簧;6、第三密封結構;7、外殼；8、電動機;9、傳動結構；10、控制模塊;11、蠟式開關閥門；21、第一閥座;22、第二閥座;31、第一閥芯；32、第二閥芯；201、第一通孔;301、第二通孔;701、冷卻液流入通道;702、冷卻液大循環流出通道;703、冷卻液小循環流出通道;704、通向暖風機的冷卻液流出通道。【具體實施方式】[〇〇48]下面將參照附圖更詳細地描述本實用新型的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本實用新型的示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現本實用新型而不應被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本實用新型，并且能夠將本實用新型的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。
[0049]依據本實用新型實施例的一個方面，提供了一種盤閥結構，如圖1?3所示，該盤閥結構包括:驅動主軸1和套設在該驅動主軸1上的至少兩組盤閥本體。
[0050]其中，該盤閥本體包括:分別套設在驅動主軸1上的閥座2和閥芯3。閥座2與驅動主軸1間隙配合，閥座2上開設有第一通孔201。閥芯3隨驅動主軸1的轉動而旋轉，閥芯3上開設有第二通孔301。為了保證盤閥結構的密封性，閥芯3與閥座2貼靠設置。在一組盤閥本體中， 當閥芯3上的第二通孔301與閥座2上的第一通孔201重疊時，可形成冷卻液流通通道，其中， 不同的重疊程度，可滿足發動機不同工況下對冷卻液的需求。
[0051]本實用新型實施例提供的盤閥結構，結構簡單，成型加工容易，生產成本低，可提高市場競爭力。[〇〇52] 進一步地，根據不同用戶、不同機型的需求，以及熱量散失要求不一，閥座2和閥芯 3采用平板式結構設計。同時為保證冷卻液的各種循環，如冷卻液大、小循環等，以及不同冷卻液流通通道面積的需求，第二通孔301和第一通孔201的數量均為至少一個，以便形成相應的冷卻液流通通道。其中，第一通孔201和第二通孔301的形狀、大小可根據實際需求設計，本實用新型實施例對此不進行限制。[〇〇53]進一步地，為降低生產成本，提高生產效率，閥芯3和/或閥座2為塑料材料制成。 [〇〇54] 進一步地，閥座2和閥芯3均與驅動主軸1間隙配合。為保證閥座2和閥芯3與驅動主軸1之間的密封性，在閥座2與驅動主軸1之間設置有第二密封結構，閥芯3與驅動主軸1之間設置有第三密封結構6，如圖1所示。
[0055] 優選地，如圖1和圖5所示，本實用新型實施例中，驅動主軸1上設置有兩組盤閥本體，即第一盤閥本體和第二盤閥本體。第一盤閥本體包括:第一閥座21和第一閥芯31。第二盤閥本體包括:第二閥座22和第二閥芯32。第一盤閥本體的第一閥芯31與第二盤閥本體的第二閥芯32相對設置。第一閥芯31與第二閥芯32之間設置有第一密封結構。本實用新型實施例中，盤閥結構采用彈簧回位的浮動式密封結構，即第一密封結構包括:套設在驅動主軸 1上的第一彈簧4。第一彈簧4的一端與第一閥芯31抵靠，另一端與第二閥芯32抵靠。以及套設在第一彈簧4外的第二彈簧5。第二彈簧5的一端與第一閥芯31抵靠，另一端與第二閥芯32 抵靠。這樣能夠更好的保證閥座2與閥芯3之間的密封性。當然可以理解的是，當驅動主軸1上設置有三組或三組以上的盤閥本體時，同樣可以采用彈簧回位的浮動式密封結構，具體結構形式可根據實際需要設計，本實用新型實施例對此不進行限制。
[0056]依據本實用新型實施例的另一個方面，提供了一種熱控制器。如圖4所示，該熱控制器包括:外殼7、電動機8、傳動結構9、與電動機8電連接的控制模塊10以及設置在外殼7中的、如上述實施例所述的盤閥結構。[〇〇57]其中，閥座2與外殼7固定連接，當驅動主軸1旋轉時，閥座2位置固定不動，閥芯3隨驅動主軸1的轉動而旋轉。傳動結構9的一端與電動機8連接，另一端與盤閥結構的驅動主軸 1連接。電動機8可帶動傳動結構9運轉，同時傳動結構9帶動驅動主軸1旋轉。控制模塊10是控制的核心部件，可以是微型電腦芯片。控制模塊10根據采集到的信號，控制電動機8運轉， 電動機8通過傳動結構9和驅動主軸1控制閥芯3旋轉至相應的位置，使閥芯3上的第二通孔 301與閥座2上的第一通孔201形成預設面積的冷卻液流通通道，從而調節冷卻液的流量。在閥芯3上的第二通孔301與閥座2上的第一通孔201形成的冷卻液流通通道面積一定時，在盤閥結構的兩端由于一定壓差的作用，使得流經該通道的冷卻夜流量固定于一定范圍，該部分冷卻液流量根據預定設置，調節發動機內各部件的溫度。[〇〇58]本實用新型實施例提供的熱控制器，相比傳統熱管理系統，將大量的連接元器件集成在一起，能夠自動調節冷卻液的循環，調溫范圍可達到± 2°C，滿足發動機在各種工況下對于溫度的需求，使發動運行在較佳的溫度范圍內，同時降低各部件的摩擦損耗，節約油耗，提升排放標準。
[0059]其中，控制模塊10采集到的信號至少包括:發動機轉速信號、油門踏板信號、冷卻液溫度信號、預設的閥芯轉角信號中的一種或多種。控制模塊10將采集到的信號進行預設的邏輯運算，根據運算結果控制電動機8的運轉。
[0060]進一步地，如圖4和圖7所示，外殼7上設置有冷卻液流入通道701、冷卻液大循環流出通道702、冷卻液小循環流出通道703。其中，冷卻液流入通道701通過盤閥結構上形成的冷卻液流通通道，與冷卻液大循環流出通道702連通，或與冷卻液小循環流出通道703連通。 也就是冷卻液由冷卻液流入通道701流入，經過盤閥結構上形成的冷卻液流通通道，流向冷卻液大循環流出通道702或冷卻液小循環流出通道703。
[0061]為進一步理解冷卻液如何經過盤閥結構上形成的冷卻液流通通道，流向冷卻液大循環流出通道702或冷卻液小循環流出通道703,下面以一具體事例為例加以說明。
[0062]如圖5所示，圖中所示的熱控制器中，驅動主軸1上設置有兩組盤閥本體，假設靠近冷卻液流入通道701的盤閥本體為第一盤閥本體，第一盤閥本體包括:第一閥芯31和第一閥座21。遠離冷卻液流入通道701的盤閥本體為第二盤閥本體，第二盤閥本體包括:第二閥芯 32和第二閥座22。一般情況下，第一閥座21上設置有一個第一通孔201，第一閥芯31上設置有至少一個第二通孔301。第二閥座22上設置有兩個第一通孔201，一個可連通冷卻液大循環流出通道702,另一個可連通冷卻液小循環流出通道703,第二閥芯32上設置有至少一個第二通孔301。[〇〇63] 當第一閥芯31上的第二通孔301與第一閥座21上的第一通孔201重疊，同時第二閥芯32上的一個第二通孔301，與第二閥座22上的可連通冷卻液大循環流出通道702的第一通孔201重疊，且第二閥芯32上的第二通孔301與，第二閥座22上的可連通冷卻液小循環流出通道703的第一通孔201沒有重疊時，冷卻液由所述冷卻液流入通道701流入，經過盤閥結構上形成的冷卻液流通通道，流向冷卻液大循環流出通道702,如圖6中的稀疏虛線箭頭所不。[〇〇64] 當第一閥芯31上的第二通孔301與第一閥座21上的第一通孔201重疊，同時第二閥芯32上的一個第二通孔301，與第二閥座22上的可連通冷卻液小循環流出通道703的第一通孔201重疊，且第二閥芯32上的第二通孔301與，第二閥座22上的可連通冷卻液大循環流出通道702的第一通孔201沒有重疊時，冷卻液由所述冷卻液流入通道701流入，經過盤閥結構上形成的冷卻液流通通道，流向冷卻液小循環流出通道703,如圖6中的稠密虛線箭頭所示。 [〇〇65]由此可見，第一盤閥本體為一總體控制開關。當第一閥芯31上的第二通孔301與第一閥座21上的第一通孔201沒有重疊時，無法實現冷卻液的大小循環。[〇〇66]進一步地，如圖8所示，外殼7上還設置有通向暖風機的冷卻液流出通道704。該通向暖風機的冷卻液流出通道704通過盤閥結構上形成的冷卻液流通通道，與冷卻液流入通道701連通。除此之外，還可根據不同的需求，在外殼上增加通向渦輪增壓器、變速器或機油冷卻等冷卻通道。[〇〇67]進一步地，為了防止熱控制器故障，保證發動機安全冷卻，如圖4所示，熱控制器還包括:蠟式開關閥門11。蠟式開關閥門11 一端與冷卻液流入通道701連接，另一端與冷卻液大循環流出通道702連接。當熱控制器發生故障，影響冷卻液循環時，冷卻液溫度升高，當升高到一定溫度值時，蠟式開關閥門11開啟，冷卻液從蠟式開關閥門11經過，繼續進行循環。 其中，蠟式開關閥門11的開關行程可根據實際需求設計。
[0068]進一步地，為了精確控制閥芯3的轉角角度，控制模塊上設置有一轉角感應器件。
[0069]進一步地，本實用新型實施例中，電動機8為直流電動機。如圖8所示，傳動結構9優選為齒輪傳動結構，齒輪傳動結構有利于驅動主軸1的轉動，增加相應扭矩。
[0070]進一步地，驅動主軸1與所述傳動結構9連接處采用聚四氟乙稀材料制成的密封結構，該材料耐高溫且耐磨，延長密封結構的使用壽命。
[0071]進一步地，電動機8的齒輪軸的徑向采用聚四氟乙烯材料制成的密封結構，該材料耐高溫且耐磨，延長密封結構的使用壽命。
[0072]依據本實用新型實施例的另一個方面，提供了一種發動機，包括如上所述的熱控制器。[〇〇73]依據本實用新型實施例的另一個方面，提供了一種汽車，包括如上所述的發動機。 [〇〇74]以上所述的是本實用新型的優選實施方式，應當指出對于本技術領域的普通人員來說，在不脫離本實用新型所述的原理前提下還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種盤閥結構，其特征在于，包括:驅動主軸(1);套設在所述驅動主軸(1)上的至少兩組盤閥本體；其中，所述盤閥本體包括:套設在所述驅動主軸(1)上的閥座(2)和套設在所述驅動主 軸(1)上閥芯(3);所述閥座(2)上開設有第一通孔(201);所述閥芯(3)隨所述驅動主軸(1) 的轉動而旋轉，所述閥芯(3)與所述閥座(2)貼靠設置，所述閥芯(3)上開設有第二通孔 (301)；其中，一組所述盤閥本體中，所述閥芯(3)上的第二通孔(301)與所述閥座(2)上的第一 通孔(201)重疊時，形成冷卻液流通通道。2.根據權利要求1所述的盤閥結構，其特征在于，所述第二通孔(301)和所述第一通孔 (201)的數量均為至少一個。3.根據權利要求1所述的盤閥結構，其特征在于，所述驅動主軸(1)上設置有:第一盤閥 本體和第二盤閥本體。4.根據權利要求3所述的盤閥結構，其特征在于，所述第一盤閥本體的第一閥芯(31)與 所述第二盤閥本體的第二閥芯(32)相對設置；所述第一閥芯(31)與所述第二閥芯(32)之間設置有第一密封結構；所述第一密封結構包括:套設在所述驅動主軸(1)上的第一彈簧(4)，所述第一彈簧(4) 的一端與所述第一閥芯(31)抵靠，另一端與所述第二閥芯(32)抵靠;和套設在所述第一彈 簧(4)外的第二彈簧(5)，所述第二彈簧(5)的一端與所述第一閥芯(31)抵靠，另一端與所述 第二閥芯(32)抵靠。5.根據權利要求2所述的盤閥結構，其特征在于，所述閥芯(3)和/或所述閥座(2)為塑 料材料制成。6.根據權利要求1所述的盤閥結構，其特征在于，所述閥座(2)和所述閥芯(3)均與所述 驅動主軸(1)間隙配合。7.根據權利要求6所述的盤閥結構，其特征在于，所述閥座(2)與所述驅動主軸(1)之間 設置有第二密封結構，所述閥芯(3)與所述驅動主軸(1)之間設置有第三密封結構(6)。8.—種熱控制器，其特征在于，包括:外殼(7);電動機(8);傳動結構(9);與所述電動機(8)電連接的控制模塊(10);以及設置在所述外殼(7)中的、如權利要求1?7任一項所述的盤閥結構，所述閥座(2)與所 述外殼(7)固定連接；其中，所述傳動結構(9)的一端與所述電動機(8)連接，另一端與所述盤閥結構的驅動 主軸(1)連接；其中，所述控制模塊(10)根據采集到的信號，控制所述電動機(8)運轉，所述電動機(8) 通過所述傳動結構(9)和所述驅動主軸(1)控制所述閥芯(3)旋轉至相應的位置，使所述閥 芯(3)上的第二通孔(301)與所述閥座(2)上的第一通孔(201)形成預設面積的冷卻液流通通道。9.根據權利要求8所述的熱控制器，其特征在于，所述外殼(7)上設置有冷卻液流入通 道(701 )、冷卻液大循環流出通道(702 )、冷卻液小循環流出通道(703);其中，所述冷卻液流入通道(701)通過所述盤閥結構上形成的冷卻液流通通道，與所述 冷卻液大循環流出通道(702)連通，或與所述冷卻液小循環流出通道(703)連通。10.根據權利要求9所述的熱控制器，其特征在于，所述外殼(7)上還設置有通向暖風機 的冷卻液流出通道(704)，所述通向暖風機的冷卻液流出通道(704)通過所述盤閥結構上形 成的冷卻液流通通道，與所述冷卻液流入通道(701)連通。11.根據權利要求9所述的熱控制器，其特征在于，所述熱控制器還包括:蠟式開關閥門 (11)，所述蠟式開關閥門(11)的一端與所述冷卻液流入通道(701)連接，另一端與所述冷卻 液大循環流出通道(702)連接。12.根據權利要求8所述的熱控制器，其特征在于，所述控制模塊(10)采集到的信號至 少包括:發動機轉速信號、油門踏板信號、冷卻液溫度信號、預設的閥芯轉角信號中的一種 或多種。13.根據權利要求8所述的熱控制器，其特征在于，所述控制模塊(10)上設置有一轉角 感應器件。14.根據權利要求8所述的熱控制器，其特征在于，所述電動機(8)為直流電動機。15.根據權利要求8所述的熱控制器，其特征在于，所述傳動結構(9)為齒輪傳動結構。16.—種發動機，其特征在于，包括如權利要求8?15任一項所述的熱控制器。17.—種汽車，其特征在于，包括如權利要求16所述的發動機。
【文檔編號】F16K3/08GK205715734SQ201620389016
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】石力強
【申請人】北京慨爾康科技發展有限公司