本實(shí)用新型的示例性實(shí)施方案涉及一種用于冷卻系統(tǒng)的壓力蓋，其應(yīng)用于車輛的冷卻系統(tǒng)并保持恒定壓力，更具體地，涉及一種用于具有可變開啟壓力的冷卻系統(tǒng)的壓力蓋，其能夠在低溫下將開啟壓力保持為低壓力。

背景技術(shù)：

車輛包括冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)用于循環(huán)冷卻水以散發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作產(chǎn)生的熱量。冷卻系統(tǒng)通過軟管連接至發(fā)動(dòng)機(jī)、穩(wěn)壓罐、散熱器等。

冷卻系統(tǒng)包括如圖1中所示的壓力蓋，從而防止冷卻水被過度加熱和沸騰。

壓力蓋包括安裝于閥體11中從而彼此面對(duì)的正壓力彈簧18和負(fù)壓力彈簧13。當(dāng)冷卻系統(tǒng)的壓力較高的時(shí)候，正壓力彈簧18工作從而消除內(nèi)部壓力，而當(dāng)冷卻系統(tǒng)的壓力較低的時(shí)候，負(fù)壓力彈簧13工作從而保持內(nèi)部壓力。

由于安裝于商用車輛中的發(fā)動(dòng)機(jī)具有較大排量，因此商用車輛需要大量的冷卻水。因此，當(dāng)溫度從初始溫度上升40℃或更多的時(shí)候，冷卻系統(tǒng)的內(nèi)部達(dá)到系統(tǒng)壓力。例如，當(dāng)戶外溫度為0℃的時(shí)候，在冷卻水溫度為40℃或更高的情況下高壓施加于冷卻系統(tǒng)，而當(dāng)大氣溫度為30℃的時(shí)候，在冷卻水溫度為70℃或更高的情況下高壓施加于冷卻系統(tǒng)。參考圖2，在冬季(戶外溫度為0℃)，在由交替長(zhǎng)短點(diǎn)劃線所指示的區(qū)域中，高壓施加于冷卻系統(tǒng)。在夏季，在溫度為70℃或更高的情況下高壓施加于冷卻系統(tǒng)。由于即使在車輛運(yùn)行之后冷卻系統(tǒng)的壓力也保持在0.7bar的高壓條件，因此高壓連續(xù)地施加于冷卻系統(tǒng)。

當(dāng)冷卻系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間保持在高壓下的時(shí)候，穩(wěn)壓罐、散熱器和連接它們的軟管的耐久性可能降低。由于長(zhǎng)時(shí)間施加高壓，因此發(fā)生水滲漏、爆裂等從而縮短使用壽命。因此，需要經(jīng)常更換這些部件。

公開于本實(shí)用新型的背景部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本實(shí)用新型的一般背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本實(shí)用新型的各個(gè)方面致力于提供一種用于具有可變開啟壓力的冷卻系統(tǒng)的壓力蓋，其通過形狀記憶構(gòu)件預(yù)先壓縮正壓力彈簧，在冷卻水的沸點(diǎn)之下將開啟壓力保持為低壓，并只有在冷卻水的沸點(diǎn)之上將開啟壓力保持為與相關(guān)技術(shù)對(duì)應(yīng)的壓力，從而將冷卻系統(tǒng)的整體壓力保持為低壓。

本實(shí)用新型的其它目的和優(yōu)點(diǎn)可以通過如下描述而理解，并且參考本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案而變得清楚。同樣地，本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，本實(shí)用新型的目的和優(yōu)點(diǎn)可以通過要求保護(hù)的裝置及其組合而實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施方案，提供一種用于具有可變開啟壓力的冷卻系統(tǒng)的壓力蓋，其應(yīng)用于用于循環(huán)冷卻水從而將車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量散熱的冷卻系統(tǒng)，并將冷卻系統(tǒng)的內(nèi)部壓力保持在預(yù)定范圍內(nèi)。所述壓力蓋可以包括：正壓力彈性構(gòu)件，其安裝于閥體中，并操作為在冷卻系統(tǒng)的內(nèi)部壓力升高的時(shí)候?qū)⒗鋮s系統(tǒng)連接至外部；以及形狀記憶構(gòu)件，其在到達(dá)預(yù)定溫度的時(shí)候恢復(fù)至初始形狀，所述形狀記憶構(gòu)件安裝于正壓力彈性構(gòu)件與彈性構(gòu)件護(hù)罩之間，所述彈性構(gòu)件護(hù)罩支撐正壓力彈性構(gòu)件。

所述形狀記憶構(gòu)件可以包括形狀記憶聚合物。

所述形狀記憶構(gòu)件可以在到達(dá)冷卻水的沸騰溫度的時(shí)候壓縮。

所述形狀記憶構(gòu)件可以在正壓力彈性構(gòu)件的下部插入的狀態(tài)下注射成型。

所述形狀記憶構(gòu)件可以具有其上安裝的蓋構(gòu)件從而覆蓋形狀記憶構(gòu)件，所述蓋構(gòu)件可以裝配于所述彈性構(gòu)件護(hù)罩。

所述蓋構(gòu)件和彈性構(gòu)件護(hù)罩中的一者可以具有形成于其上的裝配突出部，所述蓋構(gòu)件和彈性構(gòu)件護(hù)罩中的另一者可以具有形成于其內(nèi)的裝配凹槽。

所述裝配突出部可以沿著相應(yīng)構(gòu)件的圓周以預(yù)定間隔形成，裝配凹槽的數(shù)量可以等于裝配突出部的數(shù)量。

車輛可以包括商用車輛。

根據(jù)本實(shí)用新型的各個(gè)實(shí)施方案，由于冷卻系統(tǒng)的壓力可以在冷卻水的溫度到達(dá)沸點(diǎn)之前保持為低壓，因此可以提高穩(wěn)壓罐、散熱器和軟管的耐久性。此外，因?yàn)楦鼡Q周期由于部件的耐久性提高而延長(zhǎng)，所以需要維修的次數(shù)減少同時(shí)減少運(yùn)行損失。

本實(shí)用新型的方法和裝置可以具有其他的特性和優(yōu)點(diǎn)，這些特性和優(yōu)點(diǎn)從并入本文中的附圖和隨后的具體實(shí)施方式中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的具體實(shí)施方案中進(jìn)行詳細(xì)陳述，這些附圖和具體實(shí)施方案共同用于解釋本實(shí)用新型的特定原理。

附圖說明

圖1為常規(guī)的壓力蓋的截面圖。

圖2為示出應(yīng)用常規(guī)的壓力蓋的冷卻系統(tǒng)的內(nèi)部壓力的曲線圖。

圖3為根據(jù)本實(shí)用新型示例性實(shí)施方案用于具有可變開啟壓力的冷卻系統(tǒng)的壓力蓋的截面圖。

圖4為圖3的主要部分的放大立體圖。

圖5為圖3的主要部分的放大截面圖。

圖6為示出蓋構(gòu)件安裝于根據(jù)本實(shí)用新型示例性實(shí)施方案用于具有可變開啟壓力的冷卻系統(tǒng)的壓力蓋中的形狀記憶構(gòu)件的外部的狀態(tài)的立體圖。

圖7為示出應(yīng)用根據(jù)本實(shí)用新型的用于具有可變開啟壓力的冷卻系統(tǒng)的壓力蓋的冷卻系統(tǒng)的內(nèi)部壓力的曲線圖。

應(yīng)理解的是，附圖呈現(xiàn)了描述本實(shí)用新型基本原理的各個(gè)特征的一定程度的簡(jiǎn)化表示，從而不一定是按比例繪制的。本實(shí)用新型所公開的本實(shí)用新型的具體設(shè)計(jì)特征(包括例如具體尺寸、方向、位置和形狀)將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來確定。

在這些圖中，貫穿附圖的多幅圖，相同的附圖標(biāo)記涉及本實(shí)用新型的相同或等同的部分。

具體實(shí)施方式

下面將詳細(xì)參考本實(shí)用新型的各個(gè)實(shí)施方案，這些實(shí)施方案的示例被顯示在附圖中并描述如下。盡管本實(shí)用新型將與示例性實(shí)施方案相結(jié)合進(jìn)行描述，應(yīng)當(dāng)理解本說明書并非旨在將本實(shí)用新型限制為那些示例性實(shí)施方案。相反，本實(shí)用新型旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍之內(nèi)的各種選擇形式、修改形式、等價(jià)形式及其它實(shí)施方案。

在下文中，將參考附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型示例性實(shí)施方案的用于具有可變開啟壓力的冷卻系統(tǒng)的壓力蓋。

根據(jù)本實(shí)用新型示例性實(shí)施方案的用于具有可變開啟壓力的冷卻系統(tǒng)的壓力蓋包括正壓力彈簧18和形狀記憶構(gòu)件21。當(dāng)冷卻系統(tǒng)的壓力上升的時(shí)候，正壓力彈簧18工作以使冷卻系統(tǒng)連接至外部。形狀記憶構(gòu)件21在預(yù)定溫度下恢復(fù)至初始形狀，并安裝于正壓力彈簧18與用于支撐正壓力彈簧18的彈簧護(hù)罩17之間。

根據(jù)本實(shí)用新型示例性實(shí)施方案的用于具有可變開啟壓力的冷卻系統(tǒng)的壓力蓋可以應(yīng)用于需要大量冷卻水的商用車輛，并在低于冷卻水的沸點(diǎn)的情況下將冷卻系統(tǒng)的壓力保持為低壓。

圖3為壓力蓋的截面圖。

閥體11安裝于冷卻系統(tǒng)的穩(wěn)壓罐中，閥體11在其中包括其它部件，并且閥體11具有在其一側(cè)處形成的端口11a，端口11a作為穩(wěn)壓罐與外部流體連通所經(jīng)過的路徑。

上護(hù)罩12安裝于閥體11中并支撐負(fù)壓力彈簧13。

當(dāng)冷卻系統(tǒng)的壓力較低的時(shí)候，端口11a通過負(fù)壓力彈簧13的彈性力而打開。

彈簧板14安裝于負(fù)壓力彈簧13的下端部。當(dāng)冷卻系統(tǒng)的壓力正常的時(shí)候，彈簧板14由插置于彈簧板14與閥體11之間的襯墊15密封。彈簧板14具有形成于其中央的連通孔14a。

保持件16安裝于襯墊15之下。

正壓力彈簧18的上端部由保持件16支撐。當(dāng)冷卻系統(tǒng)的內(nèi)部壓力升高的時(shí)候，正壓力彈簧18使保持件16和彈簧板14升高，使得內(nèi)部與外部彼此流體連通。

彈簧護(hù)罩17緊固至閥體11并支撐正壓力彈簧18的底部。彈簧護(hù)罩17具有形成于其中的連通孔17a，連通孔17a將冷卻系統(tǒng)的內(nèi)部連接至外部。

當(dāng)冷卻系統(tǒng)的內(nèi)部壓力升高的時(shí)候，壓力蓋的正壓力彈簧18伸展以將保持件16和彈簧板14升高。然后，冷卻系統(tǒng)的內(nèi)部壓力通過彈簧板14的外周與閥體11的內(nèi)表面之間的間隙而消除。

在本實(shí)用新型中，形狀記憶構(gòu)件21插置于正壓力彈簧18的下端部與支撐正壓力彈簧18的下端部的彈簧護(hù)罩17之間，并預(yù)先部分壓縮正壓力彈簧18。

當(dāng)滿足預(yù)定溫度或條件的時(shí)候，形狀記憶構(gòu)件21恢復(fù)至原始形狀。在本實(shí)用新型中，形狀記憶聚合物可以應(yīng)用為形狀記憶構(gòu)件21。

當(dāng)形狀記憶聚合物加熱至預(yù)定溫度的時(shí)候，形狀記憶聚合物為恢復(fù)至原始狀態(tài)的合成樹脂。形狀記憶聚合物在交聯(lián)點(diǎn)處使聚合物鏈彼此連接，聚合物鏈基于設(shè)定至邊界的預(yù)定溫度而平穩(wěn)地改變，形狀記憶聚合物將通過變形的交聯(lián)點(diǎn)的位置關(guān)系的改變記為內(nèi)部反應(yīng)閾值。然后，當(dāng)形狀記憶聚合物通過溫度升高而軟化的時(shí)候，形狀記憶聚合物恢復(fù)至原始形狀以消除內(nèi)部反應(yīng)閾值。

形狀記憶構(gòu)件21基于冷卻水的沸點(diǎn)(大約105℃)而伸展或壓縮。形狀記憶構(gòu)件21在冷卻水溫度等于或低于沸點(diǎn)的時(shí)候伸展，在冷卻水溫度高于沸點(diǎn)的時(shí)候壓縮。因此，盡管正壓力彈簧18被形狀記憶構(gòu)件 21預(yù)先壓縮，但是正壓力彈簧18在冷卻水溫度等于或低于沸點(diǎn)的時(shí)候進(jìn)一步壓縮。因此，壓力蓋的工作壓力降低。

如圖3和圖4中所示，正壓力彈簧18的下部與形狀記憶構(gòu)件21 (亦即，形狀記憶聚合物)成為整體。對(duì)于該結(jié)構(gòu)，由于形狀記憶聚合物以正壓力彈簧18的下部插入其中的狀態(tài)形成，因此正壓力彈簧18 的下部與形狀記憶聚合物成為整體。

形狀記憶構(gòu)件21可以具有在與形成于彈簧護(hù)罩17中的連通孔17a 對(duì)應(yīng)的位置處形成的通孔21a，通孔21a可以作為壓力消除所經(jīng)過的路徑。

形狀記憶構(gòu)件21可以聯(lián)接至彈簧護(hù)罩17使得形狀記憶構(gòu)件21的外周被壓入到彈簧護(hù)罩17內(nèi)。

圖6示出形狀記憶構(gòu)件21聯(lián)接至彈簧護(hù)罩17的另一個(gè)實(shí)施例。形狀記憶構(gòu)件21具有其上安裝的蓋構(gòu)件22以收容形狀記憶構(gòu)件21，蓋構(gòu)件22緊固至彈簧護(hù)罩17。

蓋構(gòu)件22和彈簧護(hù)罩17可以通過裝配突出部22a和裝配凹槽17b 而緊固。例如，如圖6中所示，多個(gè)裝配突出部22a沿著蓋構(gòu)件22的外圓周以預(yù)定間隔形成，多個(gè)裝配凹槽17b形成于彈簧護(hù)罩17，裝配突出部22a緊固至裝配凹槽17b。裝配突出部22a的數(shù)量等于裝配凹槽 17b的數(shù)量。由于裝配突出部22a緊固至裝配凹槽17b，因此蓋構(gòu)件22 和彈簧護(hù)罩17可以彼此緊固。

將描述根據(jù)本實(shí)用新型示例性實(shí)施方案的用于具有可變開啟壓力的冷卻系統(tǒng)的壓力蓋的操作。

在根據(jù)本實(shí)用新型示例性實(shí)施方案的用于具有可變開啟壓力的冷卻系統(tǒng)的壓力蓋中，正壓力彈簧18被形狀記憶構(gòu)件21預(yù)先壓縮。由于形狀記憶構(gòu)件21在冷卻水的沸點(diǎn)之下膨脹，因此正壓力彈簧18進(jìn)一步壓縮。

因此，盡管冷卻系統(tǒng)的內(nèi)部溫度通過正壓力彈簧18和形狀記憶構(gòu)件21而輕微地升高，但是形狀記憶構(gòu)件21輔助正壓力彈簧18的彈性力打開壓力蓋。參考圖7，冷卻系統(tǒng)的壓力可以在冬季(室外溫度為0℃) 和夏季(室外溫度為30℃)沸點(diǎn)附近保持比相關(guān)技術(shù)中更低的壓力(例如，0.3bar)。

另外，當(dāng)冷卻水達(dá)到沸點(diǎn)的時(shí)候，壓力蓋的工作壓力保持為高壓，同時(shí)形狀記憶構(gòu)件21恢復(fù)(壓縮)至原始形狀。

因此，由于冷卻系統(tǒng)的壓力可以在冷卻水的溫度到達(dá)沸點(diǎn)之前保持為低壓，因此可以提高穩(wěn)壓罐、散熱器和軟管的耐久性。此外，因?yàn)楦鼡Q周期由于部件的耐久性提高而延長(zhǎng)，所以需要維修的次數(shù)減少同時(shí)減少運(yùn)行損失。

根據(jù)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施方案，由于正壓力彈簧被形狀記憶構(gòu)件預(yù)先壓縮，因此冷卻系統(tǒng)的壓力即使在低溫下也可以保持為低壓。

另外，當(dāng)冷卻水溫度比沸點(diǎn)高的時(shí)候，可以保持常規(guī)壓力蓋中的開啟壓力從而在冷卻水到達(dá)沸點(diǎn)的情況下正常地消除壓力。

為了方便解釋和精確限定所附權(quán)利要求，術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”、“上部”、“下部”、“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“背后”、“內(nèi)側(cè)”、“外側(cè)”、“向內(nèi)”、“向外”、“內(nèi)部”、“外部”、“向前”和“向后”被用于參考附圖中所顯示的這些特征的位置來描述示例性實(shí)施方式的特征。

前面對(duì)本實(shí)用新型具體示例性實(shí)施方案所呈現(xiàn)的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并非意欲窮盡，或者將本實(shí)用新型嚴(yán)格限制為所公開的具體形式，顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)可能進(jìn)行很多改變和變化。選擇示例性實(shí)施方案并進(jìn)行描述是為了解釋本實(shí)用新型的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本實(shí)用新型的各種示例性實(shí)施方案及其不同選擇形式和修改形式。本實(shí)用新型的范圍意在由所附權(quán)利要求書及其等同形式所限定。