本发明涉及一种用于车辆的加压油回路的阀组、包括所述阀组的车辆的加压油回路、以及用于过滤预定量的包括所述阀组的车辆的发动机油的油过滤组件。
车辆具有适于使多个部件流体连通的多个加压油回路。
在已知的回路中，除了经历使其进入循环的泵送或抽吸动作之外，油还经常经历其他特定操作，例如，其温度的变化或者通过特定过滤设备进行过滤和清洁。
具体地，已知包括适于根据要求加热或冷却油的热交换器的加压油回路。或者此外已知包括适于执行油过滤和清洁操作的过滤设备的加压油回路。同样地，已知包括这两种部件的回路：例如，已知特定的油过滤组件适于包含在包括至少一个热交换器和至少一个过滤设备的加压油回路中。
优选地，这种加压油回路可操作地连接至车辆的对于油的特性相当重要的基本部件和特定部件：例如，连接至发动机组、齿轮箱组(自动式)或传动组。
换言之，车辆中设置有适于根据它们所连接的部件的操作模式(例如，根据发动机的操作模式)在不同的操作条件下操作的加压油回路或过滤组件。
即，已知的加压油回路适于根据需要使例如发动机的油温产生变化：为了改进连接至回路的发动机的加热阶段，优选地，通过热交换器对在发动机中流动的油进行加热。具体地，当油温被检测为过低时，使油温升至较高值。相反地，当发动机在高温下操作时，并且因此油温过高，优选地通过热交换器使油冷却，并且使油温回到较低值或保持在期望的温度范围内。
类似地，针对发动机要求，已知的加压油回路适于根据以上所述、根据齿轮箱组或传动组的需要使油温产生变化。
为了管理油流向热交换器或其他辅助部件(例如，过滤设备)的流量控制，回路包括适于根据油温控制流体流向热交换器的流动或直接流向过滤设备的流动的阀组。
因此，加压回路和过滤组件的已知方案特别复杂，尤其在阀组方案及其油流量控制管理中。
此外，已知方案未能处理例如来自发动机的任何油压力峰值。这种压力峰值是特别不期望有的，因为它们引起阀组或油从此流过的回路的其他部件(例如，热交换器或者可能地过滤设备)的加速磨损，从而损害整个回路的使用寿命，并且因此部件服从于回路的使用寿命。
在文献ep1752628中示出了呈现这种问题的阀组和加压油回路的实施方式的实例。
本发明的方案
因此，强烈感觉到需要提供一种阀组，其适于例如通过控制油通过热交换器的流动确保油在最佳温度下流过加压油回路，并且同时适于解决与油中的高压峰值有关的上述问题。
本发明的目的是提供一种阀组，其适于根据油温控制油通过热交换器的流动，并且其还能够避免由于压力峰值导致的加速磨损。
该目的通过权利要求1所述的阀组、通过根据权利要求13所述的包括这种阀组的加压油回路以及通过根据权利要求14所述的包括阀组的过滤组件实现。从属于这些权利要求的权利要求示出了涉及进一步有利方面的优选实施方式。
附图的说明
本发明的进一步特性和优点从参照附图通过非限制性实例给出的其优选实施方式的以下描述中将变得显而易见，在附图中：
-图1’是根据一优选实施方式的本发明的对象阀组的单独部分的立体图；
-图1示出了根据一优选实施方式的油过滤组件的截面图，包括在图1'中被置于排出构造中的阀组；
-图1a和图1b分别以前视图和纵向截面图示出了图1中示出的阀组的前视图；
-图2示出了图1的油过滤组件的截面图，其中，包含在其中的阀组被置于第一操作构造中；
-图2a和图2b分别以前视图和纵向截面图示出了图2中示出的阀组的前视图；
-图3示出了图1的油过滤组件的截面图，其中，包含在其中的阀组被置于第二操作构造中；
-图3a和图3b分别以前视图和纵向截面图示出了图3中示出的阀组的前视图；
-图4示出了图1的油过滤组件的截面图，其中，包含在其中的阀组被置于第三操作构造中(其在组件的该优选实施方式中与第一操作构造重合)；
-图4a和图4b分别以前视图和纵向截面图示出了图4中示出的阀组的前视图；
-图5示出了曲线图，在该曲线图中示出了根据例如在小型车辆中采用的油过滤组件中的油温朝向热交换器或朝向过滤设备流动的油的定量百分含量。
详细描述
在所附的图中，本发明的对象阀组由参考标号10指示。
阀组10可容纳于车辆的加压油回路的管道40中。
具体地，根据下文提供的说明，阀组10适于在任何类型的加压油回路中操作。
下文以非限制性方式描述了用于过滤车辆的发动机油的油过滤组件1中的阀组10的应用，进而描述了本发明的对象。事实上，下文相对于包含在过滤组件1中的管道40描述的阀组10的操作模式与应用于任何加压油回路的任何管道40的阀组的操作模式相同。换言之，包含在油过滤组件中的管道40的特性以及阀组在其内部操作的方式在其中管道包含在诸如所描述的过滤组件中的情形下和在其中管道容纳于加压油回路并且管道适于流体地连接热交换器的情形下都是相同的。
考虑到过滤组件1的实施方式的优点，过滤组件可例如通过特定形状的凸缘安装在机动车辆的发动机上，以待流体地连接至该发动机。
过滤组件1包括油过滤设备2。在一优选实施方式中，油过滤设备2包括管状过滤隔板以及固定至过滤隔板的相对端的上下两个支撑板。
过滤组件1包括热交换器3。在一优选实施方式中，热交换器3为适于界定用于冷却剂(例如，水)和油的一系列交替的流体通道的板式，使得与板接触的油往返于板而执行热交换，从而增加或降低它自身的温度。
此外，过滤组件1包括用于过滤设备2和热交换器3的支撑体4。支撑体4例如通过特定形状的凸缘可固定至发动机。
此外，支撑体4包括具有至少一个入口嘴41和至少一个出口嘴42的至少一个管道40，油通过该入口嘴从发动机流出，油通过该出口嘴流至过滤设备2。换言之，管道40适于从发动机接收预定量的进入油以将其输送至油过滤设备2。
进而包含在支撑体4中的至少一个返回管道不是本发明的对象并且因此本文中未描述，该至少一个返回管道允许已过滤的油遵循从过滤设备至发动机的反向路径。
管道40在界定其的侧壁400上具有至少一个交换器嘴43，油通过该交换器嘴流到热交换器3中。
此外，优选地，在侧壁400上，管道40还具有至少一个出口交换器嘴43’，流出油通过该至少一个出口交换器嘴从交换器3流出。
在本说明书中，“近侧”识别例如包含在下文描述的阀组中、在入口嘴41附近容纳于其中的管道的部分或部件，而“远侧”识别相反在出口嘴42附近的下文描述的管道的部分或部件。
优选地，交换器嘴43相对于出口交换器嘴43’为近侧。就是说，交换器嘴43在出口交换器嘴43’上游。
如已描述的，未包含在过滤组件中的加压油回路的管道同样具有入口嘴、出口嘴、交换器嘴和出口交换器嘴。
根据一优选实施方式，本发明的对象阀组10可容纳于管道40中并沿着轴线x-x纵向延伸。优选地，管道40至少沿着所述轴线x-x在其近侧部分中延伸，使得侧壁400相对于轴线x-x具有径向延伸。
阀组10包括固定至管道40(例如，固定在支撑体4上)的沿着轴线x-x轴向地延伸的阀体11。优选地，实际上，阀体11适于以能够轴向地固定于此的方式接合管道40的侧壁400。优选地，阀体11包括在近侧位置中适于例如通过强制联接而接合管道40的侧壁400的块部分111。
此外，阀组10包括闭塞器15，该闭塞器沿着轴线x-x延伸，可轴向移动地安装在阀体11上。优选地，根据闭塞器15的位置，油被引向油过滤设备2或热交换器3。
在一优选实施方式中，闭塞器15具有交换器孔153，当在第一操作构造和第三操作构造中面向交换器嘴43定位时，油通过该交换器孔流至交换器3。
此外，闭塞器15包括辅助孔152，油通过该辅助孔朝向包含在回路中的辅助部件(例如，朝向过滤设备2)在回路中流动，其中闭塞器15被置于第二操作构造和/或排出构造中。换言之，流过辅助孔152的油量不会朝向交换器3流动。
根据一优选实施方式，辅助孔152被置于远侧位置中，优选地，在闭塞器15的一端处，优选地，相对于流向在交换器孔153的下游。
优选地，闭塞器15具有中空的轴对称形状，其具有在其端部处的闭塞器头150以及沿着轴线x-x的闭塞器壁151。辅助孔152因此形成在所述闭塞器头150上，优选地，在此居中，例如，轴线x-x上。即，闭塞器15的形状是中空的圆柱状，其中闭塞器壁151从其上形成有辅助孔152的闭塞器头150延伸。
换言之，阀体11包括闭塞器15适于安装在其上的头部112。优选地，头部112还适于起支撑件的作用并在其轴向运动中(即，闭塞器15在所述头部112上轴向地滑动)导向闭塞器15，通过这样的方式使得块部分111也执行闭塞器15的端部止挡件(优选地为下端)的功能。优选地，头部112适于控制闭塞器15的辅助孔152的流动截面以允许和/或阻止在阀的各种操作条件期间油通过辅助孔152的流动。
根据一优选实施方式，阀体11在内部设置有用于油的多个通道，通过这样的方式使得油在内部流至阀体11，填充闭塞器15的内部并通过上述孔流出。
根据一优选实施方式，阀组10包括闭塞器定位和移动装置18，其适于在特定的油状况出现时控制闭塞器15的移动。此外，闭塞器定位和移动装置18适于将闭塞器15保持在优选的轴向位置中。此外，如下所述，闭塞器定位和移动装置18适于根据油的状态在闭塞器上操作以使其返回至第一操作构造或基本构造。
具体地，定位和移动装置18包括一对可弹性屈服元件180，其包括第一元件181和第二元件182。具体地，所述一对可弹性屈服元件180对油温敏感且对油压敏感。
事实上，第一元件181和第二元件182两者均由从形状记忆合金中选出的材料制成，并且因此根据油温toil能够改变它们的晶体结构，从而改变它们的可弹性屈服性。
此外，第一元件181和第二元件182两者均为可弹性屈服的，并且因此超出确定压力值的油压超过两个元件在闭塞器15上的组合动作。
根据一优选实施方式，第一元件181和第二元件182沿着轴线x-x布置并适于沿着相反方向上的该方向操作。
根据下文描述的一优选实施方式，闭塞器15由所述一对可弹性屈服元件180接合，通过这样的方式使得根据油温toil，第一元件181和第二元件182的相应轴向动作的总和能够控制闭塞器15在预定轴向位置中的定位，其中油流过辅助孔152或流过交换器孔153。
此外，这对元件180是可弹性屈服的，两个动作的总和使得能够将闭塞器15保持在预定轴向位置中，例如，保持在第一操作构造或第三操作构造中，但同时如果超出，也使得允许闭塞器15根据油压移动至排出构造。
换言之，由于闭塞器定位和移动装置18并通过闭塞器定位和移动装置，闭塞器15定位于与阀组10的相应操作构造对应的多个位置中；所述构造包括：
-第一操作构造或基本构造或油加热构造，其中，闭塞器15处于轴向位置中，其中交换器孔153面向交换器嘴43定位并且阀体11的头部112接合闭塞器15以阻止油流过辅助孔152；优选地，在该构造中，闭塞器15处于与块部分111邻接的近侧位置中；优选地，如下文所述(在图2中的非限制性实例中示出了这种构造)，闭塞器定位和移动装置18适于在闭塞器不能移动至其他位置时使闭塞器15保持或返回至这种位置；
-第二操作构造或具有热油的构造，其中，闭塞器15处于轴向位置中，其中交换器孔153不面向交换器嘴43(实际上，闭塞器壁151定位于其前方)，其中闭塞器头150从头部112转移，使得油从此流过的辅助孔152不受阻碍；优选地，在该构造中，闭塞器15相对于其在第一操作构造中的轴向位置处于偏移位置中(这种构造在图3中的非限制性实例中示出)；
-第三操作构造或冷却构造，其中闭塞器15处于轴向位置中，其中交换器孔153面向交换器嘴43定位；其中，块部分111接合闭塞器头150，通过这样的方式使得油通过辅助孔152的运送被阻碍；优选地，在一优选实施方式中，第三操作构造与第一操作构造相似(这种构造在图4中的非限制性实例中示出)；
-排出构造，其中经受超过闭塞器定位和移动装置18的作用的加压油的作用的闭塞器15被推动并布置在远侧位置中，其中闭塞器头15从块部分111转移，通过这样的方式使得油流过辅助孔152；优选地，在该构造中，闭塞器15相对于其中其所处的轴向位置(例如，与第一操作构造相对应(这种构造在图1中的非限制性实例中示出)或者与第三操作构造相对应)处于偏移位置中。
优选地，油操作温度的范围由下阈值温度值tinf和上阈值温度值tsup确定、界定。换言之，检测到的油温的值低于下阈值温度值tinf(包含在工作温度范围内)或者高于上阈值温度值tsup。优选地，这种工作温度范围被确定为在80℃至105℃之间，并且优选地，在85℃至100℃之间。
此外，还确定最佳温度范围，其中油处于用于发动机的操作的最佳温度。优选地，最佳温度范围邻近地高于工作温度范围(大于上阈值温度值tsup)。例如，优选地，最佳温度具有在105℃至150℃之间的范围内的值。
根据前述，第一操作构造对应于其中油处于低于工作温度范围(即低于下阈值温度值tinf)的温度下的情形。在这种情形下，油被迫流过热交换器3并加热至较高的温度。
然而，如果管道40中的油(来自发动机)处于所述工作温度范围内的温度下，阀组10进入第二操作条件中，从而允许油直接流向辅助孔152(例如，流向过滤设备2)，并且然后流至发动机。优选地，该构造防止油进入热交换器3中，从而通过温度值在最佳温度范围内的油而加速到达。
第三操作构造对应于其中油处于高于工作温度范围(即在上阈值温度值tsup以上)的温度下(即在最佳温度范围内的温度下)的情形。与油处于低于由工作温度范围界定的温度下的情形相反，经过热交换器3的油被冷却以使其保持在这种最佳温度范围内，从而防止其温度持续升高并且因此允许发动机继续在最佳条件下操作。
优选地，还确定对应于混合构造的过渡工作温度范围，其中一定量的油朝向热交换器3经过交换器孔153，而剩余量的油朝向过滤设备2经过辅助孔152。例如，出现过渡构造，其中闭塞器15轴向地布置，通过这样的方式使得油在介于80℃至85℃之间的油温下经过交换器孔153和辅助孔152两者。或者再次通过举例的方式，在介于100℃至105℃之间的油温下出现另一过渡构造。
该图示出了根据其温度朝向热交换器3或朝向过滤设备2流动的油量(用百分比表示)的图表。上述温度和上述温度范围以及图5与关于机动车辆(通常为中型)的特定汽车应用有关。事实上，对于工业车辆，所述温度值可以不同，例如，低于上述那些温度值。
如所提到的，上文提到的温度参考过滤组件的应用，该过滤组件与车辆的发动机一起操作。在其中阀组包含在与其中采用过滤组件的加压油回路不同的加压油回路中的应用中，这种温度将不同于以上列出的那些温度，例如，最佳油温在其中加压油回路连接至齿轮箱组或传动组而不是发动机的实施方式中是不同的。
根据一优选实施方式，过度的油压力峰值(通常存在于油的低温之一下，即低于下阈值温度值，但是也可能存在于其高温之一下，即高于上阈值温度值)则对应于阀组10和/或热交换器3的潜在损坏，如果油流向它的话。
然而，由于一对可弹性屈服元件180，通过压力峰值的作用允许闭塞器15在排出构造中轴向地移动，通过这样的方式使得油流向辅助孔152并且压力不会排放到阀组10和/或热交换器3中。因此，优选地，上文定义了促使闭塞器15移动的压力阈值；例如，这种阈压力值为2bar。
根据上述，第一元件181和第二元件182通过在闭塞器上执行组合动作而与阀体11和闭塞器15一起在彼此相反的两个方向上沿着轴线x-x移动。
在一优选实施方式中，第一元件181在第一转变温度t1下起反应(并改变其结晶组合物)，而第二元件182在高于第一转变温度t1的第二温度t2下起反应(并改变其结晶组合物)。
换言之，第一元件181具有第一弹性模量m1并且第二元件182具有第二弹性模量m2，其中第一弹性模量m1和第二弹性模量m2可根据油的特性且具体地根据油温变化。优选地，在第一操作构造中或在第三操作构造中，第一弹性模量m1低于第二弹性模量m2。相反地，在第二操作构造中，第一弹性模量m1高于第二弹性模量m2。
根据一优选实施方式，基本上，第一转变温度t1对应于所述下阈值温度tinf，而第二转变温度t2对应于所述上阈值温度tsup。
换言之，闭塞器15根据油温toil通过第一元件181和/或第二元件182轴向地移动，通过这样的方式使得：
-如果油温toil低于第一转变温度t1，处于第一操作构造中；
-如果油温toil高于第一转变温度t1但低于第二转变温度t2，处于第二操作构造中；
-如果油温toil高于第二转变温度t2，处于第三操作构造中。
根据一优选实施方式，闭塞器定位和移动装置18包括与闭塞器15相接合并可与闭塞器一起轴向地移动的保持部分188。
优选地，保持部分188卡合至闭塞器15，例如，在与闭塞器头150相反的其近端处卡合至闭塞器壁151。
优选地，保持部分188通过第二元件182操作地连接至阀体11，通过这样的方式使得第二元件182在保持部分188上执行动作以将闭塞器15保持在第一操作构造中并在通过处于压力下的油的作用而承受应力时允许闭塞器15移动到排出构造中。即，如果油压具有大于预定阈值压力值，即具有过压值，则闭塞器15经受超过一对可弹性屈服元件180的两个动作的组合的保持作用的压力，该压力将闭塞器15推动到排出构造中。
优选地，保持部分188沿着轴线x-x延伸，通过这样的方式使得能够容纳到处于第一操作构造中的阀体11的基座部分111中。
优选地，保持部分188为大致中空形状或u形或c形，通过这样的方式使得其通过其臂部接合闭塞器15并在内部容纳第二元件182。
根据一优选实施方式，第二元件182是在阀体11与保持部分188之间操作的螺旋弹簧。
此外，在一优选实施方式中，同样第一元件181是在闭塞器15与阀体11之间操作的、优选地安装在头部112上的螺旋弹簧。
根据一优选实施方式，本发明的对象阀组10的部件具有大致轴对称结构。例如，交换器孔153延伸径向周长的部分，或者例如阀体11具有轴对称扩张(development)。优选地，在相同的轴向高度处，在一优选实施方式中，可以识别多个径向孔，例如，四个。
根据一优选实施方式，阀组10可作为盒(cartridge)插入到管道40内部并可从管道内部移除。例如，支撑体4具有出入嘴45，优选地，沿着轴线x-x定位，阀组10可通过该出入嘴插入或移除。优选地，支撑体4包括盖48，该盖适于封闭出入嘴45，并且同时适于与块部分111一起用作阀组的轴向止动件。
优选地，相同的油压回路具有适于允许阀组10作为盒插入到相应管道40内或从管道内抽出的特定出入嘴和相关的盖。
独创性地，阀组、包括该阀组的加压油回路以及进而包括该阀组的油过滤组件通过克服现有技术的典型问题普遍实现了本发明的目的。
有利地，事实上，阀组适于根据油的物理特性以最佳方式管理油并将油引导至构成加压油回路的部件以便允许发动机和/或齿轮箱组和/或传动组始终在最佳条件下工作。
具体地，通过管理油通过热交换器的流动，油被加热或冷却，通过这样的方式使得油在期望温度(优选地最佳温度)下返回至发动机、齿轮箱组或传动组。
事实上，有利地，在与冷发动机(或齿轮箱或传动装置)对应的操作条件中(其中油温过低)，阀组在可能的最短时间内将油引向热交换器对其进行加热。换言之，有利地，阀组适于根据油温控制油，通过这样的方式使得再加热能够加速并且因此使发动机本身的加热阶段加速。
有利地，油此外借助于第三操作构造保持在最佳温度范围中；事实上，在第三操作构造中，避免了温度的再次升高，通过这样的方式使得一旦达到则将其保持在最佳温度范围中。
有利地，保护通过加压油回路流体地连接的阀组、热交换器和其他部件免受由于压力峰值导致的损坏。通过阀组有效地管理油压峰值，这允许任何过压的排出，保护阀组和热交换器两者，实际上油绕过阀组。优选地，这种情形在由冷油呈现的操作情形下(例如由于冷发动机导致的且通常其特征在于频繁的压力峰值)得到有效处理，但在其他操作条件下(例如在升高的油温的情况下)也得到有效管理。
再一个有利方面在于，阀组简单且制造便宜的事实。
此外，有利地，阀组在其应用中非常通用。事实上，通过具体选择可弹性屈服元件的类型，具体地通过精心选择形状记忆材料和可弹性屈服元件的形状，阀组可容易地调节。有利地，可有效测量两个元件在闭塞器上的动作并且可调整闭塞器的轴向行程。
有利地，根据其应用，例如，根据例如发动机或齿轮箱或传动装置油回路中或小型或中型车辆或工业车辆中其想要的加压油回路的类型，阀组具有相同的上述部件，根据应用的不同，仅在于它们的弹性部件。
有利地，两个可弹性屈服元件完全浸泡在油中并且因此它们准备好对油温变化立即起反应。
有利地，第一元件和/或第二元件在精确的预定温度范围内出现结晶转变，从而限制完全转变构造。有利地，闭塞器转变成不同构造是准确的、立即的且易于管理的。
此外，有利地，不需要特别设计的管道，因为阀组自动对油进行操作，即，有利地，不必在不同的闭塞器位置为管道提供特定台肩，因为阀组通过直接与闭塞器一起操作、根据不同的操作条件推动并保持闭塞器来自动执行所描述的位置。
显然，本领域技术人员为了满足可能的要求可以对完全包含在由所附权利要求限定的保护范围内的阀组或油回路或过滤组件做出改变。
参考标号列表：
1油过滤组件
2油过滤设备
3热交换器
4支撑体
40管道
41入口嘴
42出口嘴
43交换器嘴
43出口交换器嘴
45出入嘴
48盖
400侧壁
10阀组
11阀体
111块部分
112头部
15闭塞器
150闭塞器头
151闭塞器壁
152辅助孔
153交换器孔
18闭塞器定位和移动装置
180可弹性屈服元件
181第一元件
182第二元件
188保持部分
toil油温
t1第一转变温度
t2第二转变温度
m1第一弹性模量
m2第二弹性模量