车用热管理多通阀和车用热管理系统的制作方法

1.本发明涉及车辆制造领域，具体而言，涉及一种车用热管理多通阀和车用热管理系统。


背景技术：

2.多通阀属于较为常见的流体控制领域部件，一般常见的是转动式、柱塞式等结构，新能源热管理系统等系统中通常需要使用多通阀来控制冷却回路。现有技术中，多通阀具有单芯体控制或双芯体控制的结构，单芯体控制多个阀口的连通状态，结构复杂，设计成本高；而现有的双芯体控制多个阀口的连通状态的结构，双芯体为同轴排布，轴向上的尺寸大，所需空间大，装配不便。同时，双芯体同轴设置的结构，需要设置联动结构来实现双芯体的联动，结构复杂，成本高。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种车用热管理多通阀和车用热管理系统，其能够合理利用空间，提高整体结构的紧凑性，缩小整体体积，便于装配，且简化结构，降低加工制造成本。
4.本发明的实施例是这样实现的：
5.第一方面，本发明提供一种车用热管理多通阀，包括：
6.阀体、第一阀芯、流道板和第二阀芯，所述阀体设有在第一方向上排布的三组阀口，每组阀口的数量为多个，同一组的多个阀口在第二方向上排布；所述第一阀芯上设置有多个第一流道，所述第二阀芯上设置有多个第二流道，所述流道板上设置有多个连接通道；所述第一阀芯和所述第二阀芯均与所述阀体可转动地连接，所述流道板与所述阀体固定连接且位于所述第一阀芯或第二阀芯之间；其中，所述第一方向和所述第二方向具有夹角；
7.当所述第一阀芯和所述第二阀芯相对于所述阀体转动时，所述多个第一流道、多个连接通道和多个第二流道能共同配合以调节所述三组阀口的连通状态。
8.在可选的实施方式中，所述阀体设置有安装腔，所述三组阀口均与所述安装腔连通；所述第一阀芯、所述流道板以及所述第二阀芯均设于所述安装腔内。
9.在可选的实施方式中，所述三组阀口设于所述阀体的同一侧面上。
10.在可选的实施方式中，所述阀体包括底壳和顶盖，所述底壳设有凹槽，所述顶盖与所述底壳连接，用于打开或关闭所述凹槽的槽口，且在所述顶盖关闭所述凹槽的槽口时，所述顶盖与所述底壳共同限定出所述安装腔；所述三组阀口均设于所述底壳的同一侧面上。
11.在可选的实施方式中，所述第一阀芯的一端与所述底壳可转动地连接，另一端贯穿所述顶盖并与所述顶盖可转动地连接；所述第二阀芯的一端与所述底壳可转动地连接，另一端贯穿所述顶盖并与所述顶盖可转动地连接。
12.在可选的实施方式中，所述第一阀芯的内部设有第一内流道，所述多个第一流道围绕所述第一内流道排布，且所述多个第一流道中的至少两个通过所述第一内流道连通；
13.或者，所述第二阀芯的内部设有第二内流道，所述多个第二流道围绕所述第二内流道排布，且所述多个第二流道中的至少两个通过所述第二内流道连通。
14.在可选的实施方式中，所述第一阀芯、所述阀体和所述流道板之间设有第一密封垫，所述第一密封垫上设有与所述三组阀口中位于边侧的第一组阀口连通的多个第一通孔；所述第二阀芯、所述阀体和所述流道板之间设有第二密封垫，所述第二密封垫上设有与所述三组阀口中位于边侧的第二组阀口连通的多个第二通孔。
15.在可选的实施方式中，每个所述连接通道均具有相互连通的第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口与所述第三接口位于所述第二接口的两侧，所述第一接口用于可选择地与所述多个第一流道中的一个连通；所述第二接口与所述三组阀口中位于中间的多个阀口中的一个连通；所述第三接口用于可选择地与所述多个第二流道中的一个连通；
16.所述第一密封垫还设有与所述第一接口连通的第三通孔，所述第二密封垫还设有与所述第三接口连通的第四通孔。
17.在可选的实施方式中，所述阀体与所述流道板之间设有第三密封垫，所述第三密封垫设有与所述第二接口连通的第五通孔。
18.第二方面，本发明提供一种车用热管理系统，包括：
19.前述实施方式中任一项所述的车用热管理多通阀。
20.本发明实施例的有益效果是：
21.综上所述，本实施例提供的车用热管理多通阀，通过将第一阀芯和第二阀芯并排布设，能够合理利用阀体的空间，减小多通阀轴向的尺寸，从而提高整体结构紧凑，缩小整体结构的体积，所需空间小，便于装配。同时，第一阀芯和第二阀芯并排布设，二者之间设有流道板，通过第一阀芯、第二阀芯和流道板配合来调节多个阀口的连通状态，相比现有技术中的同轴的两个芯体的调控方式，更加方便灵活，且结构更加简单，能够减少加工制造的成本。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
23.图1为本发明实施例的车用热管理多通阀的结构示意图；
24.图2为本发明实施例的车用热管理多通阀的分解结构示意图；
25.图3为本发明实施例的底壳的结构示意图；
26.图4为本发明实施例的第一阀芯的结构示意图；
27.图5为本发明实施例的第二阀芯的结构示意图；
28.图6为本发明实施例的流道板的一视角的结构示意图；
29.图7为本发明实施例的流道板的另一视角的结构示意图；
30.图8为本发明实施例的多通阀模式一的结构示意图；
31.图9为本发明实施例的多通阀模式二的结构示意图；
32.图10为本发明实施例的多通阀模式三的结构示意图；
33.图11a为本发明实施例的多通阀模式四的结构示意图；
34.图11b为本发明实施例的多通阀处于模式四时的第一阀芯和流道板的分解结构示意图；
35.图12为本发明实施例的多通阀模式五的结构示意图。
36.图标:
37.100-阀体；110-底壳；111-定位槽；120-顶盖；121-第一装配孔；122-第二装配孔；130-第一限位筋；140-第二限位筋；150-第一定位环；160-第二定位环；200-第一阀芯；210-第一流道；211-第一左流道；212-第二左流道；213-第三左流道；214-第四左流道；215-第五左流道；216-第六左流道；217-第七左流道；218-第八左流道；219-第九左流道；2191-第十左流道；2192-第一端口；2193-第二端口；220-第一内流道；230-第一转轴；240-第一密封圈；300-流道板；310-连接通道；311-第一接口；312-第二接口；313-第三接口；400-第二阀芯；410-第二流道；411-第一右流道；412-第二右流道；413-第三右流道；414-第四右流道；415-第五右流道；416-第六右流道；417-第七右流道；418-第八右流道；420-第二内流道；430-第二转轴；440-第二密封圈；500-第一密封垫；510-第一通孔；520-第二通孔；600-第二密封垫；610-第三通孔；620-第四通孔；700-第三密封垫；710-第五通孔。
具体实施方式
38.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
39.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
41.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
42.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
43.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接
相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.目前，在车辆热管路系统中，多通阀的应用越来越频繁，通过设置多通阀能够调节不同管路的通断状态，并且多通阀相较于传统的多个控制阀的组合结构来讲，体积小，占用的空间小，便于装配。现有技术中，多通阀主要分为单阀芯和双阀芯两种结构，双阀芯结构为同轴排布的两个芯体通过联动机构配合，实现与阀体100的活动配合，从而通过调整芯体上的流道与阀体100上的接口的连接情况从而调整阀体100的输出状态。由于采用同轴的两个芯体的结构，轴向上体积大，尺寸大，且需要设计联动机构，结构复杂，故障率高，运行成本高。
45.鉴于此，设计者提出了一种车用热管理多通阀，能够合理利用阀体100空间，提高整体结构的紧凑性，缩小整体体积，便于装配；且能独立控制多个阀芯，操控方便，运行成本低。
46.请结合图1-图7，本实施例中，车用热管理多通阀包括阀体100、第一阀芯200、流道板300和第二阀芯400，阀体100设有在第一方向上排布的三组阀口，每组阀口的数量为多个，同一组的多个阀口在第二方向上排布；第一阀芯200上设置有多个第一流道210，第二阀芯400上设置有多个第二流道410，流道板300上设置有多个连接通道310；第一阀芯200和第二阀芯400均与阀体100可转动地连接，流道板300与阀体100固定连接且位于第一阀芯200和第二阀芯400之间；其中，第一方向和第二方向具有夹角，本实施例中，除特别说明外，第一方向和第二方向垂直。
47.当第一阀芯200或第二阀芯400相对于阀体100转动时，多个第一流道210、多个连接通道310和多个第二流道410能共同配合以调节三组阀口的连通状态。
48.本实施例通过将第一阀芯200和第二阀芯400并排设置，合理利用阀体100空间，减小整体体积；并且通过在第一阀芯200和第二阀芯400之间设置流道板300，第一阀芯200和第二阀芯400均能够与流道板300上的连接通道310配合从而调整阀体100上的阀口的连通状态，既降低第一阀芯200上第一流道210和第二阀芯400上第二流道410的设计难度，且调节阀口的连通状态时更加便捷灵活，提高切换效率，节省能源。
49.请结合图1，本实施例中，需要说明的是，每组阀口的数量按需设计，每组阀口的数量可以设置为不同，本实施例中，以每组阀口的数量为三个为例进行说明，其中，以图1中的视角作为参考，从左向右依次为第一组阀口、中间组阀口和第二组阀口，第一组阀口的三个阀口自上而下分别设定为a、b、c，第二组阀口的三个阀口自下而上分别设定为o、p、q，第三组阀口的三个阀口自上而下分别为x、y、z。
50.请结合图1-图3，本实施例中，可选的，阀体100包括底壳110和顶盖120，顶盖120和底壳110可以通过螺钉等方式可拆卸地连接，或者二者可以通过焊接等的方式连接。底壳110具有凹槽，顶盖120设于凹槽的槽口处，顶盖120能够打开或关闭凹槽的槽口，当顶盖120关闭凹槽的槽口时，顶盖120和底壳110共同限定出安装腔。同时，底壳110的周壁上设置有第一限位筋130和第二限位筋140，第一限位筋130的数量可以为多根且在底壳110的周壁上间隔排布，同理，第二限位筋140的数量也可以为多根并且间隔排布。底壳110的周壁上还设置有相对排布的两个定位槽111，用于定位流道板300，流道板300可以同时插接在两个定位槽111中，流道板300与阀体100实现定位。并且，两个定位槽111均位于第一限位筋130和第
二限位筋140之间。应当理解，第一限位筋130和第二限位筋140均可以设置为矩形凸条。三组阀口均设于底壳110的同一侧上，三组阀口呈矩形阵列排布。
51.进一步的，在底壳110的底部设置有第一定位环150和第二定位环160，第一定位环150和第二定位环160均为圆环。顶盖120上设置有第一装配孔121和第二装配孔122，第一装配孔121和第二装配孔122均为圆孔，当顶盖120与底壳110连接后，第一装配孔121与第一定位环150同轴线设置，第二装配孔122和第二定位环160同轴线设置。
52.本实施例中，可选的，第一阀芯200、流道板300和第二阀芯400均设于安装腔内，流道板300插接在两个定位槽111中，第一阀芯200和第二阀芯400分别位于流道板300在第一方向上的两侧，第一阀芯200能相对于阀体100以及流道板300转动，第二阀芯400能相对于阀体100和流道板300转动。
53.请结合图2-图5，需要说明的是，第一阀芯200具有第一端和第二端，第一端上设置有第一转轴230，第二端上设置有第一内流道220，第一内流道220为圆形盲孔，第一阀芯200的周壁上的多个第一流道210中的至少两个流道通过第一内流道220连通。第一阀芯200装配时，第一转轴230穿设于第一装配孔121中，并且第一转轴230上调节有第一密封圈240，第一密封圈240能密封第一装配孔121与第一转轴230的间隙。第二端套接在第一定位环150外，如此，通过第一定位环150和第一装配孔121实现第一阀芯200的定位。第一转轴230可以与电机的输出轴连接。同理，第二阀芯400具有第三端和第四端，第三端上设置有第二转轴430，第四端上设置有第二内流道420，第二内流道420为圆形盲孔，第二阀芯400的周壁上的多个第二流道410中的至少两个流道通过第二内流道420连通。第二阀芯400装配时，第二转轴430穿设于第二装配孔122中，并且第二转轴430上调节有第二密封圈440，第二密封圈440能密封第二装配孔122与第二转轴430的间隙。第四端套接在第二定位环160外，如此，通过第二定位环160和第二装配孔122实现第二阀芯400的定位。第二转轴430可以与电机的输出轴连接。
54.需要说明的是，通过在第一阀芯200和第二阀芯400的内部设置流道，如此，便于第一阀芯200和第二阀芯400的周壁上的流道的连通，减少周壁上流道在周向上的横跨的距离，减小切换角度，从而便于调控。
55.此外，第一转轴230和第二转轴430可以分别通过一个电机驱动，也即第一阀芯200和第二阀芯400独立控制，操控方便灵活，互不干涉，故障率低。
56.请结合图6和图7，可选的，流道板300上设置有三个连接通道310，自上而下依次为m、l和n，每个连接通道310均为“t”形通道，换句话说，每个连接通道310均包括三个接口，其中，从左向右依次为第一接口311、第二接口312和第三接口313，第二接口312位于第一接口311和第三接口313之间，三个第一接口311在第二方向上间隔排布，三个第一接口311用于与第一阀芯200上的多个第一流道210可选择地连通。三个第二接口312在第二方向上间隔排布，三个第二接口312与中间组阀口的三个阀口分别一一对应连通。三个第三接口313在第二方向上间隔排布，用于与第二阀芯400上的多个第二流道410可选择地连通。如此，第一阀芯200和流道板300配合能够实现第一组阀口和中间组阀口的连通状态的切换，第二阀芯400和流道板300配合能够实现第二组阀口和中间组阀口的连通状态的切换，第一阀芯200、流道板300和第二阀芯400配合还能够实现至少三个阀口连通的状态。如此，通过流道板300的结构设计，能简化第一阀芯200和第二阀芯400的结构，便于第一阀芯200和第二阀芯400
的加工制造，且便于多个阀口连通策略的设计，也便于多个阀口连通状态的切换，提高切换效率，节省能源。
57.可选的，车用热管理多通阀还包括第一密封垫500、第二密封垫600和第三密封垫700。第一密封垫500设于第一阀芯200和阀体100以及第一阀芯200和流道板300之间，第二密封垫600设于第二阀芯400和阀体100以及第二阀芯400和流道板300之间。第三密封垫700设于阀体100和流道板300之间。具体的，第一密封垫500上的外壁设置有多个第一限位槽，多个第一限位槽与底壳110上的多个第一限位筋130一一对应卡接，实现第一密封垫500的周向限位。并且，第一密封垫500上还设置有三个第一通孔510和三个第二通孔520，三个第一通孔510分别与第一组阀口的三个阀口连通，三个第二通孔520分别与三个第一接口311连通；第二密封垫600的外壁设置有多个第二限位槽，多个第二限位槽与底壳110上的多个第二限位筋140一一对应卡接，实现第二密封垫600的周向限位。同时，第二密封垫600上还设置有三个第三通孔610和三个第四通孔620，三个第三通孔610分别与第二组阀口的三个阀口连通，三个第四通孔620分别与三个第三接口313连通。第三密封垫700被夹持于底壳110和流道板300之间，底壳110或流道板300上设有限位槽，第三密封垫700卡接在限位槽中实现定位。第三密封垫700上设置有三个第五通孔710，三个第五通孔710分别与三个第二接口312连通。
58.需要说明的是，通过改变第一流道210、连接通道310和第二流道410的结构设计，能够实现不同策略的阀口的切换，本实施例中，以多通阀具有五个切换模式为例进行说明：
[0059][0060]
以下分别对模式一-模式五进行具体介绍：
[0061]
请参考图8，图8表示多通阀处于模式一的状态，其中，第一阀芯200上，第一左流道211轴向延伸，第一左流道211同时与a和b连通；第二左流道212周向延伸，第二左流道212位于第一左流道211的下方，第二左流道212的两端位于同一高度，其中一端连通c，另一端与n的第一接口311连通，从而通过n实现c和o的连通；同时，第二阀芯400上，第一右流道411周向延伸，第一右流道411的两端位于同一高度，其中一端连通x，另一端与m的第三接口313连通，从而通过m实现x与q连通；第二右流道412沿周向延伸，第二右流道412位于第一右流道411下方，第二右流道412的两端位于同一高度，其中一端连通y，另一端与l的第三接口313连通，从而通过l实现y和p的连通。
[0062]
请参考图9，图9表示多通阀处于模式二的状态，其中，第一阀芯200位置不变；转动
第二阀芯400，此时，轴向延伸的第三右流道413的两端分别与x和y连通；并且，第四右流道414具有均与第二内流道420连通的三个端口，其中一个端口与z连通，另外两个端口分别与l和n的第三接口313连通，如此，实现p、q和z三个阀口的连通。
[0063]
请参考图10，图10表示多通阀处于模式三的状态，其中，转动第一阀芯200，第三左流道213具有在轴向间隔排布的两个端口，两个端口均与第一内流道220连通，其中一个端口与a连通，另一端口与c连通，实现a与c的连通；第四左流道214周向延伸且位于第三左流道213的两个端口之间，第四左流道214的一端与b连通，另一端与l的第一接口311连通，从而通过l实现b与p的连通；转动第二阀芯400，第五右流道415轴向延伸，第五右流道415的两端分别与x和y连通；第六右流道416周向延伸，第六右流道416的两端分别与z和o连通。
[0064]
请参考图11a和图11b，图11a表示多通阀处于模式四的状态，图11b表示第一阀芯200和流道板300的分解结构示意图，其中，转动第一阀芯200，第一阀芯200上的第五左流道215的两端分别连通a和b；第六左流道216具有两个端口，两个端口在轴向和周向上均具有间距，其中一个端口与c连通，另一个端口与l的第一接口311连通，如此通过l实现c和p的连通；同时，第一阀芯200上的第十左流道2191呈“u”形延伸，其具有在第一阀芯200的轴向上间隔设置的第一端口2192和第二端口2193，其中，第一端口2192与m的第一接口311连通，第二端口2193与n的第一接口311连通，如此，使m和n的第二接口312连通，进而实现o和q的连通；转动第二阀芯400，第七右流道417的两端分别与x和y连通；并且，第二阀芯400封堵m、l和n的第三接口313。
[0065]
请参考图12，图12表示多通阀处于模式五的状态，其中，转动第一阀芯200，第七左流道217周向延伸，第七左流道217的两个端口位于同一高度且分别与a和q连通；第八左流道218周向延伸且位于第七左流道217的下方，第八左流道218的两个端口位于同一高度，其中一个端口与b连通，另一个端口与l的第一接口311连通，从而通过l实现b与p的连通；第九左流道219周向延伸且位于第八左流道218的下方，第九左流道219的两端口位于同一高度，其中一个端口与c连通，另一个端口与n的第一接口311连通，从而通过n实现c和o的连通；第二阀芯400的位置不变，或者，第二阀芯400也可以转动，使得第八右流道418的两端同时连通x和y。
[0066]
本实施例还提供了一种车用热管理系统，包括上述的车用热管理多通阀，具有结构紧凑、体积小，便于调控等优点。
[0067]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。