故障自趋安全冷却剂控制阀的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明一般涉及故障自趋安全冷却剂控制阀，该故障自趋安全冷却剂控制阀用于分配吸入阀壳体内的冷却剂。更特别地，本发明涉及一种被配置为当致动器发生故障时或冷却剂的温度反常地升高时，阀构件会响应冷却剂的温度升高而以预定的方向旋转的故障自趋安全冷却剂控制阀，由此能够可靠地执行故障自趋安全功能。
【背景技术】
[0002]用于在几个路径中转换各种各样的冷却剂的流动方向的阀门装置广泛地应用于不同工业领域。
[0003]特别地，车辆装备有多种阀门装置。这些阀门装置配置成分配或控制不同种类冷却剂的流动。这些冷却剂依据不同目的而装备，例如冷却驱动源(用于车辆的内燃机或用于电动车辆的电池)、客舱的空调、(废气再循环系统的)废气再循环。
[0004]例如，将用于冷却驱动源(发动机或电池)的冷却剂控制阀被配置成控制冷却剂流动以优化变速器的温度并且提高发动机的输出和燃油效率。
[0005]用于控制冷却剂流动的冷却剂控制阀的运作过程如下。在冷启动中，从发动机(驱动源)排出的冷却剂通过旁路管(绕过散热器)被再次供给发动机以预热发动机，从而发动机被迅速地预热到合适的温度。当发动机过热时，冷却剂通过冷却管线供给散热器。散热器冷却过的冷却剂被吸入发动机以便防止发动机过热。此外，在冷启动中，从发动机排出的一些冷却剂可以供给油冷却器以便加热变速器油。
[0006]此种阀门装置包括:具有至少一个入口和至少一个出口的阀壳体;可旋转地设置在阀壳体中的阀构件；以及被设置以旋转阀构件的致动器。致动器包括驱动马达和与驱动马达连接的马达齿轮系。通过马达齿轮系将驱动马达的驱动力传到阀构件的旋转轴，从而使阀构件旋转。取决于阀构件的旋转，阀壳体的入口和出口可以选择性地相互连通。
[0007]同时，阀门装置具有故障自趋安全功能，S卩，当发生控制电路错误、驱动马达故障或马达齿轮系损坏时，通过设置在阀构件的旋转轴上的复位弹簧使阀构件恢复到原来的位置。
[0008]然而，由于需要相对大的力以克服复位弹簧的弹力，传统阀门装置使用大容量驱动马达。因此，阀门装置的制造成本增加。此外，由于使用大容量驱动马达，零部件的尺寸和重量难于降低。
【发明内容】
[0009]技术问题
[0010]相应地，考虑到现有技术存在以上问题而做出本发明，本发明的目的在于提供一种故障自趋安全冷却剂控制阀，该故障自趋安全冷却剂控制阀被配置为当致动器故障或阀壳体中的冷却剂的温度反常地升高时，阀构件响应冷却剂的温度升高而以预定方向旋转，从而可靠地执行故障自趋安全功能。
[0011]技术方案
[0012]为了实现以上目的，本发明提供一种故障自趋安全冷却剂控制阀，包括:阀壳体，该阀壳体外表面设置有至少两个接口，所述阀壳体中具有与所述接口连通的内部空间；阀构件，该阀构件可旋转地安装在所述阀壳体的所述内部空间中；旋转所述阀构件的致动器；以及故障自趋安全单元，当发生故障时，该故障自趋安全单元根据所述阀壳体中的冷却剂的温度使所述阀构件旋转。
[0013]所述故障自趋安全单元可以包括:恒温器，该恒温器包括根据被吸入所述阀壳体内部空间的冷却剂的温度而收缩或膨胀的石蜡(wax);由于所述石蜡收缩或膨胀而向上或向下直线运动的温度响应圆筒；以及旋转转换部，该旋转转换部一体地形成在所述阀构件的一部分上，所述旋转转换部将所述温度响应圆筒的向上或向下的直线运动转换成阀构件的旋转。
[0014]所述旋转转换部可以具有斜面，当由于石蜡的膨胀所述温度响应圆筒直线运动时，所述斜面能够与所述温度响应圆筒的下端接触，所述斜面可以包括一个顶部死点和设置为低于所述顶部死点的底部死点，以及随着所述温度响应圆筒的下端沿所述顶部死点与所述底部死点之间的斜面运动时，所述阀构件旋转。
[0015]所述旋转转换部可以具有凹形结构，其中两个顶部死点对称地设置在所述底部死点的左侧和右侧，使得两个斜面对称地形成在所述底部死点的左侧和右侧。
[0016]所述旋转转换部可以具有凸形结构，其中两个底部死点对称地设置在所述顶部死点的左侧和右侧，使得两个斜面对称地形成在所述顶部死点的左侧和右侧。
[0017]滚动构件可以安装在所述温度响应圆筒的下端，所述滚动构件可以与所述旋转转换部的所述斜面滚动接触。
[0018]当俯视时，所述旋转转换部可以延伸为与所述阀构件的旋转方向相对应的弧形形状。
[0019]支撑件可以安装在所述阀壳体的下方，所述支撑件可以支撑所述阀构件的下端，并且至少具有一个开口。多个旋转支撑球可以设置在所述阀构件的下端与所述支撑件之间，并且布置在所述阀构件的下端的下方的以固定的间隔彼此相隔开的位置处。所述旋转支撑球可以可旋转地支撑所述阀构件的下端。
[0020]多个接收槽可以形成在所述阀构件的下端，使得所述接收槽容纳所述旋转支撑球。每个接收槽可以沿着所述阀构件的圆周方向延伸为弧形形状。
[0021]有益效果
[0022]本发明中，当致动器故障或阀壳体中的冷却剂的温度反常地升高时，阀构件响应冷却剂的温度升高而以预定方向旋转，从而可靠地执行入口选择性地与至少一个出口连通的故障自趋安全功能。特别地，不同与现有技术，本发明未使用单独的复位弹簧。因此，当阀构件旋转时，不需要克服复位弹簧弹力的力。所以，能够使用小容量驱动马达。使用这种小容量驱动马达可以做到降低零部件的尺寸和重量。
[0023]此外，当致动器故障或冷却剂的温度反常地升高时，温度响应圆筒响应阀壳体中的冷却剂的温度升高而在竖直方向直线运动。随着温度响应圆筒在竖直方向直线运动，旋转转换部能够使阀构件以预定方向平稳地旋转，使得入口能够选择性地与至少一个出口连通，从而使冷却剂可靠地流动。
[0024]在本发明中，当石蜡响应阀壳体中的冷却剂的温度升高而膨胀时，温度响应圆筒向下直线运动。这里，温度响应圆筒的下端沿着旋转转换部的斜面运动。从而，能够可靠地并精确地执行阀构件的旋转。
[0025]此外，旋转转换部具有包含两个倾面的凹形或凸形结构。因此，即使由于致动器故障使阀构件在任意位置的操作中断，通过与温度响应圆筒的相互作用仍能够可靠地且精确地旋转阀构件。
[0026]设置在温度响应圆筒的下端的滚动构件与旋转转换部的斜面滚动接触。因此，能够将温度响应圆筒的竖直直线运动有效地且可靠地转换成阀构件的旋转。
[0027]当温度响应圆筒的下端沿着旋转转换部的斜面向下运动时，由于旋转转换部具有与阀构件旋转方向相对应的弧形形状，旋转转换部能够更可靠地且精确地引导阀构件的旋转。
[0028]多个旋转支撑球均匀地支撑阀构件的下端。因此，阀构件能够可靠地旋转。另外，当恒温器和旋转转换部促使阀构件旋转时，旋转支撑球能够减小由阀构件产生的不对称载荷引起的滚动阻力，从而可靠地防止阀构件变形或损坏。
[0029]随着阀构件旋转，设置在各个接收槽中的旋转支撑球在旋转支撑的上表面滚动，从而能够可靠地支撑阀构件的下端。此外，能够进一步减小由阀构件的不对称载荷引起的滚动阻力。
【附图说明】
[0030]图1为透视图，示出了根据本发明实施例的故障自趋安全冷却剂控制阀；
[0031 ]图2为分解透视图，示出了根据本发明实施