恆溫器安裝結構的製作方法

2023-05-29 06:27:36

專利名稱：恆溫器安裝結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於保持恆溫器的恆溫器安裝結構，該恆溫器控制包括於內燃機的冷卻系統中的冷卻液的流動。
背景技術：
以前在例如JP 2002-39433 A中提出的埋入式恆溫器安裝結構，在延伸穿過殼體中的冷卻液通道的恆溫器室中裝配有封閉式恆溫器，通過一蓋來覆蓋恆溫器室從而將恆溫器保持在適當的位置處，並通過橡膠密封件將所述蓋與殼體之間的間隙密封。
將參照圖17來描述在JP 2002-39433 A中所公開的發明的第二實施例中的恆溫器安裝結構。
恆溫器室03延伸穿過形成在殼體01中的冷卻液通道02。恆溫器07裝配在恆溫器室03中。蓋05連接到殼體01上，從而覆蓋恆溫器室03並將恆溫器07保持在適當的位置處。在蓋05和殼體01之間的間隙通過橡膠密封件04密封。
恆溫器07具有柱形閥體08以及閥元件09，該閥體設有入口開口08a和出口開口08b。閥元件09沿軸向運動從而打開和關閉入口開口08a和出口開口08b。閥體08裝配在恆溫器室03中，且開口08a和08b對應於殼體01的冷卻液通道02。
旁路開口08c形成在閥體08中並在出口開口08b下方的位置處，從而使閥體08中的空間與冷卻液通道02相連。出口開口08b和旁路開口08c通過蠟010的熱膨脹作用而有選擇性地打開。0形環011布置在恆溫器07上，從而將閥體08的外表面分成在入口開口08a側的部分和在出口開口08b側的部分。
蓋05設有旁路通道06和用於保持橡膠密封件04的環形槽。蓋05連接到殼體01上，從而覆蓋保持恆溫器07的恆溫器室03。橡膠密封件04被壓靠在殼體01的圍繞恆溫器室03的部分和閥體08的外端上，從而將恆溫器07固定在恆溫器室03中。
這樣，O形環011將形成在殼體01中並包圍閥體08的恆溫器室03分成在入口開口側的部分和在出口開口側的部分。橡膠密封件04將裝配在恆溫器室03中的閥體08內的內部空間與閥體08外的外部空間分開。
雖然現有技術的恆溫器安裝結構有利於形成結構緊湊的恆溫器單元，但是裝配在恆溫器室03中的恆溫器07發生微小移動，因為恆溫器07由於O形環而懸浮處於浮動狀態，並且恆溫器安裝結構沒有任何用於使恆溫器07相對於殼體01和橡膠密封件04定位的定位機構。
鑑於上述問題而做出本發明，因此本發明的目的是提供一種恆溫器安裝結構，該結構能夠精確可靠地將恆溫器室中的恆溫器進行定位和密封，並且構造簡單。

發明內容
本發明提供了一種恆溫器安裝結構，其中一恆溫器室設置在殼體中，從而延伸穿過通過該殼體形成的冷卻液入口通道；一恆溫器裝配在殼體的恆溫器室中，所述恆溫器包括在其側壁中具有入口開口和出口開口的柱形閥體，以及可滑動地裝配在該閥體中從而打開和關閉入口開口和出口開口的閥元件；一蓋連接到殼體上從而封閉恆溫器室，該蓋在其與恆溫器面對的接合表面中具有環形槽；以及一環形彈性密封件裝配在所述蓋的環形槽中，以密封恆溫器室並將恆溫器固定地保持在恆溫器室中的適當位置處其特徵在於，所述彈性密封件具有由環形唇部和環形脊部限定的內拐角部分，且該環形唇部和環形脊部被壓靠在閥體的環形周端部上，從而定位恆溫器。
所述蓋連接到殼體上，從而通過將裝配在所述蓋的環形槽中的環形彈性密封件的環形內拐角部分壓靠在閥體的外端上來覆蓋恆溫器室。因此，能夠通過簡單的恆溫器安裝結構將恆溫器固定地保持在適當的位置處，能夠限制閥體移動，並且環形彈性密封件被壓靠在閥體外端的端面和圓周上，從而高度可靠地密封恆溫器室。
根據本發明，所述彈性密封件可在由環形唇部和環形脊部限定的內拐角部分中設有具有L形截面的環形肩部，且閥體的外端的環形周端部可以抵靠該環形肩部裝配以定位恆溫器。
由於環形彈性密封件在內拐角部分中設有具有L形截面的環形肩部，並且蓋連接到殼體上，從而通過將恆溫器(其裝配在殼體的恆溫器室中)的閥體外端的端面和外周裝配在環形槽中來覆蓋殼體的恆溫器室，從而定位恆溫器，因此能夠使恆溫器容易並可靠地定位，能夠限制閥體移動，並且彈性密封件被壓靠在閥體外端的端面和外周上，從而可靠地密封恆溫器室。
在根據本發明的恆溫器安裝結構中，限定了彈性密封件的環形肩部的環形脊部具有傾斜的內側面，並且與環形脊部的傾斜的內側面相接觸的閥體端面的外邊緣倒角成斜面。
彈性密封件的環形脊部的傾斜的內側面和閥體的斜面能夠被緊密地壓在一起，從而恆溫器能夠得以穩固地保持以定位，並且能夠增加彈性密封件的密封效果。
優選地，所述彈性密封件的環形唇部從彈性密封件的主體徑向向內延伸，並且所述環形脊部從彈性密封件的主體與恆溫器面對的內表面朝著恆溫器升起。
優選地，在恆溫器室的側壁中形成一軸向凹槽，在閥體的外周上形成一軸向脊部，並且通過將該軸向脊部裝配在軸向凹槽中以相對於周向定位閥體，而將恆溫器裝配在恆溫器室中。
優選地，所述殼體的恆溫器室具有由所述蓋覆蓋的外開口端以及大致半球形的內底部，並且柱形閥體具有帶底內筒形部分，該筒形部分的一端座靠在恆溫器室的半球形內底部上。
所述帶底內筒形部分可以具有比閥體小的外徑，肋可以與該帶底內筒形部分一體形成，從而分別沿徑向相反的方向延伸，並且所述肋可以被壓靠在大致半球形的底部上。這種結構使得恆溫器室中柱形閥體的定位更加精確。


圖1是本發明優選實施例中的、應用於包括在內燃機中的冷卻系統的恆溫器安裝結構以及部分內燃機的剖視圖；圖2是泵殼的側視圖；圖3是沿圖2中的線III-III剖取的剖視圖；圖4是沿圖2中的線IV-IV剖取的剖視圖；圖5是恆溫器蓋的前視圖；圖6是恆溫器蓋的後視圖；圖7是沿圖6中的線VII-VII剖取的剖視圖；圖8是橡膠密封件的平面圖；圖9是沿圖8中的線IX-IX剖取的剖面圖；圖10是恆溫器的前視圖；圖11是圖10中所示的恆溫器的側視圖；圖12是圖10中所示的恆溫器的俯視圖；圖13是圖10中所示的恆溫器的仰視圖；圖14是沿圖11中的線XIV-XIV剖取的剖視圖；圖15是恆溫器安裝結構在冷卻液溫度較低的狀態下的放大剖視圖；圖16是恆溫器安裝結構在冷卻液溫度較高的狀態下的放大剖視圖；以及圖17是現有技術的恆溫器安裝結構的剖視圖。
具體實施例方式
下面將參照圖1至圖16來描述在本發明優選實施例中的恆溫器安裝結構。該恆溫器安裝結構保持包括在內燃機冷卻系統中的恆溫器50。
參照圖1，凸輪軸2被支撐在汽缸蓋1上用於旋轉。正時鏈4在固定地安裝於凸輪軸2的一端上的從動鏈輪3與安裝在曲軸上的主動鏈輪(未示出)之間延伸，從而驅動凸輪軸2以使其以曲軸轉速一半的轉速旋轉。
正時鏈4在形成於汽缸蓋1中的鏈條室1a中延伸。在限定了鏈條室1a的側壁中，與凸輪軸2同軸地形成一開口。水泵5具有裝配在該側壁開口中的泵殼6。
水泵5的泵殼6具有帶底筒形部分6a，該部分容納支撐在旋轉軸7上的從動磁鐵8，該泵殼還具有放大部分6b，該放大部分布置在旋轉軸7上並容納葉輪9。旋轉軸7的一端可旋轉地支撐在恆溫器殼體20上，該恆溫器殼體也用作泵蓋。從動磁鐵8和葉輪9與旋轉軸7一起旋轉。
驅動磁鐵11裝配在筒形支撐件10中，該支撐件與從動鏈輪3一起緊固在凸輪軸2上，從而包圍裝配在汽缸蓋1的鏈條室1a中的泵殼6。與凸輪軸2一起旋轉的驅動磁鐵11帶動由泵殼6隔開的水泵5的從動磁鐵8，從而使葉輪9轉動。
恆溫器殼體20也用作泵蓋並具有內環形壁22。該環形壁22裝配在泵殼6的放大部分6b中，以形成渦流室21，葉輪9在該渦流室中旋轉。旋轉軸7的軸頸23延伸至恆溫器殼體20中，如圖1和圖3所示。
參照圖2至圖4，也用作泵蓋的恆溫器殼體20具有外接合表面24，恆溫器蓋30接合在該表面上。恆溫器室25(即，恆溫器接收室)形成在恆溫器殼體20中，從而在外接觸表面24中開口。恆溫器50裝配在恆溫器室25中。螺紋孔24a分別在恆溫器室25的大致相對的兩側位置處形成在外接合表面24中。
恆溫器室25由錐形周面25a和大致為半球形的底面25b限定，其中所述錐形周面朝其內端略微變細。具有預定長度的凹槽25c形成在錐形周面25a中，從而從錐形側面25a的開口端延伸。
冷卻液入口通道26形成為使其垂直於恆溫器室25延伸，並在恆溫器室25的內端部分中開口。冷卻液入口通道26的上遊部分在入口連接管27中延伸，而冷卻液入口通道26的下遊部分與環形入口通道26a連接。恆溫器室25延伸穿過冷卻液入口通道26。
冷卻液出口通道29形成在與入口連接管27平行的出口連接管28中，如圖4所示。冷卻液出口通道29與包圍葉輪9的渦流室21連接。
參照圖10至圖14，容納在恆溫器殼體20的恆溫器室25中的恆溫器50具有略微成錐形的柱形閥體51。閥體51在其大致徑向相對的部分中設有矩形入口開口52和矩形出口開口53，並在出口開口53下方的部分中設有旁路開口54。
閥體51具有帶有環形端面51a的外開口端，和由底壁51b限定的內端。小徑帶底筒形部分55從底壁51b伸出。環形端面51a的外邊緣倒角成斜面51c。
肋56沿著帶底筒形部分55延伸至底壁51b。肋56的內端部分按照與大致半球形的底面25b相對應的形狀倒圓，從而與閥體51的圓周相結合(merge)。
帶底筒形部分55和肋56與閥體51一體形成。部分肋56形成在閥體51的入口開口52和出口開口53之間，從而包含在包括閥體51中心軸線的平面內。
凹槽57沿著該平面與肋56的端面、帶底筒形部分55的端面、閥體51的外周和環形端面51a的相交線形成，所述平面包括閥體51的中心軸線並包含肋56的脊部。橡膠O形環58裝配在凹槽57中。從凹槽57突出的O形環58的突出部分將閥體51外周周圍的空間分成兩部分，即，在入口開口52側的入口部分和在出口開口53側的出口部分。
脊部59形成在閥體51的外周上在旁路開口54的下方並靠近環形端面51a的位置處。
如圖14所示，閥元件61可滑動地裝配在閥體51內的柱形空間60中，且其小徑內管狀部分61a可滑動地裝配在帶底筒形部分55中。閥元件61與管狀部分61a相對的外部分是空心的，以形成與管狀部分61a內的空間連通的空間。
膜片63保持在形成於閥元件61外部分中的空間的臺階部和帶底蠟殼體62之間。蠟殼體62開口內端的邊緣部分通過鉚接等而緊固在閥體51上。蠟殼體62容納有蠟，即可熱膨脹物質。閥體51內的空間在膜片63內側的內部空間容納有半流質物質65。
橡膠活塞66和活塞68可滑動地裝配在小徑管狀部分61a中，且墊片67保持在橡膠活塞66和活塞68之間。
卡環69裝配在一環形槽中，該環形槽形成在靠近閥體51內側面的端面51a的部分中。彈簧70在卡環69和閥元件61之間延伸，從而將閥元件61壓靠在閥體51的底壁51b上。當冷卻液溫度較低時，閥元件61被彈簧70壓靠在底壁51b上，如圖14和圖15所示，並因此，入口開口52和出口開口53關閉，而旁路開口54打開。
隨著冷卻液溫度上升，蠟64膨脹以使得膜片63向內凸出，橡膠活塞66被向內推動，且施加在橡膠活塞66上的壓力通過墊片67傳遞到活塞68。由於活塞68的內端與帶底筒形部分55的底面接觸，並且活塞68是不可移動的，因此閥元件61通過反作用而克服彈簧70的彈力向外運動。因此，入口開口52和出口開口53打開，而旁路開口54關閉，如圖16所示。
通過將形成於閥體51的外周的脊部59裝配在形成於恆溫器室25的內周的凹槽25c中，而將恆溫器50裝配在恆溫器殼體20的恆溫器室25中。這樣，恆溫器50能夠定位在相對於閥體51的軸線期望的角位置處，從而使得入口通道52和出口通道53對應於冷卻液入口通道26，並且旁路開口54與出口通道53類似，對應於冷卻液入口通道26。
裝配在凹槽57中的O形環58被壓靠在恆溫器室25的內周25a和半球形表面25b上，並與恆溫器50的肋56配合，將內周25a和閥體51之間的空間分成兩部分，即，在入口開口52側的入口部分和在出口開口53側的出口部分。
在將恆溫器50裝配在恆溫器室25中之後，恆溫器蓋30覆蓋恆溫器室25的開口端。
參照圖5至圖7，恆溫器蓋30具有待接合到恆溫器殼體20的接合表面24上的接合表面31。外環形壁32和低於外環形壁32並與之同軸的內環形壁33形成在接合表面31上。內環形壁33包圍凹部35。旁通管道36具有從凹部35延伸的旁路通道36a。連接管37被壓配在旁通管道36中。
接合表面31包括外環形壁32的端面，以及與外環形壁32結合的安裝部分38和39的對應端面。安裝部分38和39設有螺栓孔38a和39a。環形橡膠密封件40(即，彈性密封件)裝配在形成於外環形壁32和內環形壁33之間的環形槽34中。
參照圖8和圖9，橡膠密封件40具有截面為矩形的環形主體41、從環形主體41的內密封面41a和內周41b的結合處徑向向內伸出的環形唇部42、以及遠離環形主體41的內密封面41a軸向伸出的環形脊部43。環形唇部42的密封面42a和環形脊部43的內斜面44a限定了具有L形拐角的環形肩部44。橡膠密封件40裝配在恆溫器蓋30的環形槽34中。橡膠密封件40的環形唇部42抵靠著內環形壁33的端面。
設有橡膠密封件40的恆溫器蓋30的接合表面31接合在恆溫器殼體20的接合表面24上，橡膠密封件40的內密封面41a接合在包圍恆溫器室25開口端的接合表面24上，橡膠密封件40的環形唇部42接合在恆溫器50的閥體51的外端面51a上，並且橡膠密封件40的外斜面44a接合在閥體51的斜面51c上。
當恆溫器蓋30接合到恆溫器殼體20上從而覆蓋容納恆溫器50的恆溫器室25時，橡膠密封件40被壓靠在圍繞恆溫器室25開口端的接合表面24以及恆溫器50的閥體51的端面51a上，從而將閥體51的柱形空間60與外部空間密封。
因此，當恆溫器蓋30連接到恆溫器殼體20上時，限定了橡膠密封件40的環形肩部44側面的斜面44a與閥體51的開口外端的斜面51c進行接觸，從而容易地定位閥體51。橡膠密封件40的斜面44a壓靠在閥體51的外開口端的斜面51c上，能夠精確可靠地定位閥體51，限制閥體51移動，並且閥體51能夠得到令人滿意的密封。
因此，當橡膠密封件40在環形槽34的底面(和內環形壁33的端面)，以及恆溫器殼體20(和閥體51)之間被壓縮時，環形主體41的密封面41a、斜面44a和環形唇部42的密封面42a分別被壓靠在恆溫器殼體20的接合表面24、閥體51的開口端的斜面51c、以及閥體51的環形端面51a上，從而將恆溫器50完全密封在恆溫器室25中。
通過使兩個螺栓80穿過恆溫器蓋30的螺栓孔38a和39a，並將這兩個螺栓擰入恆溫器殼體20的螺紋孔24a中，而將恆溫器蓋30緊固在恆溫器殼體20上，從而使恆溫器密封50密封在恆溫器殼體20中。
布置在閥體51上的O形環58被壓靠在恆溫器室25的內周25a和半球形底面25b上，並保持在閥體51的外端面51a和橡膠密封件40之間。O形環將在恆溫器室25的內周25a和閥體51之間的空間分成在入口開口52側的入口部分和在出口開口53側的出口部分，並將該入口和出口部分密封。
參照圖1，由水泵5泵送的冷卻液流入並通過內燃機E，流入並通過散熱器R，並且流經恆溫器殼體20的冷卻液入口通道26至恆溫器50的入口開口52。部分冷卻液流經旁路通道37a進入恆溫器50的柱形空間60中。
在內燃機E起動後，低溫冷卻液在預熱期間通過冷卻系統循環。在該預熱期間，低溫冷卻液並不通過閥元件61和蠟殼體62加熱恆溫器50的蠟64。因此，閥元件61關閉入口開口52和出口開口53，並且打開旁路開口54，如圖1和圖15所示。
因此，由水泵5泵送的、通過內燃機E循環並通過其升溫的冷卻液流經包括旁路通道37a、恆溫器50的柱形空間60以及旁路開口54的旁路通道而流入水泵5中，如圖15所示。這樣，冷卻液並不流經散熱器R，而僅通過內燃機E循環，從而迅速加熱內燃機E。
然後，循環冷卻液的溫度隨時間而升高，使得容納在恆溫器50的蠟殼體62中的蠟64受熱膨脹，從而蠟64的體積增加，活塞68上的力推動活塞從小徑管狀部件61a伸出，並且活塞68在閥元件61上施加反作用從而克服彈簧70的彈力而使閥元件61運動。因此，入口開口52和出口開口53打開，並且旁路通孔54關閉。
當內燃機正常運轉時，由水泵5泵送的、循環通過內燃機E並通過其升溫的冷卻液流經散熱器R，並且當冷卻液流經散熱器R時使其冷卻。冷卻後的冷卻液流經包括入口開口52、出口開口53和水泵5的循環通道，從而冷卻內燃機E。
在一些情況下，已流經散熱器R的冷卻後的冷卻液從閥體51外部洩漏至柱形空間60中，並混合在循環通過內燃機E的冷卻液中，同時內燃機E處於升溫操在中，並且形成用於使冷卻液僅循環通過內燃機E的、包括旁路通道36a的旁路迴路，以阻止冷卻液溫度的升高，並延遲內燃機的升溫，除非恆溫器50的橡膠密封件40完全實現了其密封作用。在實施本發明的恆溫器安裝結構中，橡膠密封件40的環形凹部精確可靠地定位閥體51，並且橡膠密封件40實現了其高密封作用。因此，可以基本上完全防止冷卻液的洩漏，從而避免預熱期的延長，其中該冷卻液流經散熱器R，進入包括內燃機E的冷卻迴路中。
權利要求
1.一種恆溫器安裝結構，其中一恆溫器室(25)設置在殼體(20)中，從而延伸穿過通過該殼體(20)形成的冷卻液入口通道(26)；一恆溫器(50)裝配在殼體(20)的恆溫器室(25)中，所述恆溫器(50)包括在其側壁中具有入口開口(52)和出口開口(53)的柱形閥體(51)，以及可滑動地裝配在該閥體(51)中從而打開和關閉入口開口(52)和出口開口(53)的閥元件(61)；一蓋(30)連接到殼體(20)上，從而關閉恆溫器室(25)，該蓋(30)在其與恆溫器(50)面對的接合表面中具有環形槽(34)；以及一環形彈性密封件(40)裝配在所述蓋(30)的環形槽(34)中，以密封恆溫器室(25)並將恆溫器(50)固定地保持在恆溫器室(25)中適當位置處。其特徵在於，所述彈性密封件(40)具有由環形唇部(42)和環形脊部(43)限定的內拐角部分，並且該環形唇部(42)和環形脊部(43)被壓靠在閥體(51)的環形周端部(51a，51c)上，從而定位恆溫器(50)。
2.如權利要求1所述的恆溫器安裝結構，其特徵在於，所述彈性密封件(40)在由環形唇部(42)和環形脊部(43)限定的內拐角部分中設有具有L形截面的環形肩部(44)，並且閥體(51)的外端的環形周端部(51a，51c)抵靠該環形肩部(44)裝配，以定位恆溫器(50)。
3.如權利要求2所述的恆溫器安裝結構，其特徵在於，限定了彈性密封件(40)的環形肩部(44)的環形脊部(43)具有傾斜的內側面(44a)，並且與環形脊部(43)的傾斜的內側面(44a)相接觸的閥體(51)端面的外邊緣倒角成斜面(51c)。
4.如權利要求1所述的恆溫器安裝結構，其特徵在於，所述彈性密封件(40)的環形唇部(42)從彈性密封件(40)的主體(41)徑向向內延伸，且所述環形脊部(43)從彈性密封件(40)的主體(41)與恆溫器(50)面對的內表面，朝著恆溫器(50)升起。
5.如權利要求1所述的恆溫器安裝結構，其特徵在於，一軸向凹槽(25c)形成在恆溫器室(25)的側壁中，一軸向脊部(59)形成在閥體(51)的外周上，並且通過將該軸向脊部(59)裝配在該軸向凹槽(25c)中以相對於周向定位閥體(51)，而將恆溫器(50)裝配在恆溫器室(25)中。
6.如權利要求1所述的恆溫器安裝結構，其特徵在於，所述殼體(20)的恆溫器室(25)具有由所述蓋(30)覆蓋的外開口端，以及大致半球形的內底部(25c)，並且柱形閥體(51)具有帶底內筒形部分(55)，該筒形部分的一端座靠在恆溫器室(25)的半球形內底部(25c)上。
7.如權利要求6所述的恆溫器安裝結構，其特徵在於，所述帶底內筒形部分(55)具有比閥體(51)小的外徑，肋(56)與該帶底內筒形部分(55)一體形成，從而沿著徑向相反的方向延伸，並且所述肋(56)被壓靠在大致半球形的底部(25c)上。
全文摘要
一種具有簡單結構的恆溫器安裝結構，其通過確保將該恆溫器定位在安裝於內燃機的冷卻系統的冷卻液通道的埋入式恆溫器裝置中、並根據冷卻液的溫度來控制冷卻液的流動而能夠保證高密封性，其中在殼體(20)中形成有橫過冷卻液入口通道(26)的恆溫器室(25)，冷卻液入口通道(26)形成在該殼體(20)中，並且恆溫器(50)插入該恆溫器室(25)中。恆溫器(50)包括在其外圍壁中設有入口開口(52)和出口開口(53)的柱形閥體(51)，並且開口(52)和(53)面對著冷卻液入口通道(26)。通過使閥元件(61)沿著開口(52)和(53)往復運動而進行開口(52)和(53)的連通和切斷。蓋元件(30)通過支撐裝配在形成於其中的凹槽的環形橡膠密封件(40)而覆蓋恆溫器室(25)並固定恆溫器(50)。在該恆溫器安裝結構中，允許彈性密封件(40)的側邊緣伸出部分的內周拐角部分(42)和(43)抵靠著閥體(51)的外周端部(51a)和(51c)，從而能夠精確地定位並可靠地密封恆溫器(50)。
文檔編號F01P7/16GK1756898SQ200480005768
公開日2006年4月5日 申請日期2004年3月1日 優先權日2003年3月11日
發明者森山隆二, 大城健史, 小林宏治, 與語豐幸, 矢島勲泰 申請人:本田技研工業株式會社, 日本恆溫裝置株式會社