特表 2023-552502 一体型多方向電磁弁及び自動車熱管理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-12-15

(54)【発明の名称】一体型多方向電磁弁及び自動車熱管理システム

(51)【国際特許分類】

   F16K 11/085 20060101AFI20231208BHJP

【ＦＩ】

F16K11/085 Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023558920

(86)(22)【出願日】2021-02-10

(85)【翻訳文提出日】2023-06-08

(86)【国際出願番号】 CN2021076473

(87)【国際公開番号】W WO2022170549

(87)【国際公開日】2022-08-18

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】507362513

【氏名又は名称】浙江吉利控股集団有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＺＨＥＪＩＡＮＧ ＧＥＥＬＹ ＨＯＬＤＩＮＧ ＧＲＯＵＰ ＣＯ．，ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】１７６０ Ｊｉａｎｇｌｉｎｇ Ｒｏａｄ， Ｂｉｎｊｉａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｚｈｅｊｉａｎｇ （ＣＮ）

(71)【出願人】

【識別番号】523218452

【氏名又は名称】吉利汽車研究院（寧波）有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110000855

【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】リン、ビンロン

(72)【発明者】

【氏名】シェイ、ジンボ

(72)【発明者】

【氏名】リー、グイビン

(72)【発明者】

【氏名】シュエ、チャン

(72)【発明者】

【氏名】ダイ、ハイジャン

【テーマコード（参考）】

3H067

【Ｆターム（参考）】

3H067AA23

3H067CC32

3H067DD03

3H067DD12

3H067DD32

3H067EA05

3H067FF11

3H067GG13

(57)【要約】

一体型多方向電磁弁（１００）であって、第１の所定の方式で配布されるＮ個（Ｎは５以上の整数である）の通路ポート（１１１）が開けられる取付パネル（１１０）と、取付パネルに固定して接続され、且つそれぞれＮ個の通路ポートに対応して連通されるＮ個の開口（１２１）が開けられる円筒状の弁座（１２０）と、弁座に密着するように弁座内に設けられ、且つスプールの円周面に第２の所定の方式で配布する複数の連通溝（１３１）が設けられる円柱状のスプール（１３０）と、スプールに伝動して接続され、複数の連通溝のうちの少なくとも１つの目標連通溝がそれぞれＮ個の開口のうちの複数の目標開口に連通するように、スプールを駆動させて所定の角度だけ回転するように配置され、これにより、目標開口に対応する通路ポートとの連通を実現し、ここで、各目標連通溝は少なくとも２つの目標開口に連通される駆動アセンブリ（１４０）と、を備える。該電磁弁はスペースとコストを節約でき、パイプラインの分布が美観である。さらに、一体型多方向電磁弁を備える自動車熱管理システムを開示する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一体型多方向電磁弁であって、
第１の所定の方式で配布されるＮ個（Ｎは５以上の整数である）の通路ポートが開けられる取付パネルと、
前記取付パネルに固定して接続され、且つそれぞれＮ個の前記通路ポートに対応して連通されるＮ個の開口が開けられる円筒状の弁座と、
前記弁座に密着するように前記弁座内に設けられ、且つ前記スプールの円周面に第２の所定の方式で配布する複数の連通溝が設けられる円柱状のスプールと、
前記スプールに伝動して接続され、複数の前記連通溝のうちの少なくとも１つの目標連通溝がそれぞれＮ個の前記開口のうちの複数の目標開口に連通するように、前記スプールを駆動させて所定の角度だけ回転するように配置され、これにより、前記目標開口に対応する前記通路ポートとの連通を実現し、ここで、各前記目標連通溝は少なくとも２つの前記目標開口に連通される駆動アセンブリと、を備える一体型多方向電磁弁。

【請求項2】

前記スプールにその中心軸線に位置する回転軸が設けられ、且つ
前記駆動アセンブリは、
モータと、
それぞれ前記モータの出力軸と前記回転軸に接続され、前記モータの前記出力軸から出力する動力を前記回転軸に伝達して前記スプールの回転を駆動するように配置される伝動機構と、を含む請求項１に記載の一体型多方向電磁弁。

【請求項3】

前記伝動機構は、
前記モータの前記出力軸に接続される第１のかさ歯車と、
前記第１のかさ歯車に噛み合って接続される第２のかさ歯車と、
前記第２のかさ歯車に同軸に設けられ、前記第２のかさ歯車により連動されて一緒に回転する第３の歯車と、
前記第３の歯車に噛み合って接続され、且つ前記回転軸に接続される第４の歯車と、を含む請求項２に記載の一体型多方向電磁弁。

【請求項4】

前記取付パネルは平板状であり、且つ前記取付パネルの前記弁座に対面する一側にそれぞれ前記通路ポートから対応する前記開口まで伸びるＮ個の通路が形成され、前記通路ポートと前記開口を対応して連通するようにする請求項１に記載の一体型多方向電磁弁。

【請求項5】

Ｎ＝９である請求項１に記載の一体型多方向電磁弁。

【請求項6】

前記所定の角度は９０°である請求項５に記載の一体型多方向電磁弁。

【請求項7】

９つの前記通路ポートは３層に分けて配布され、上層と下層にそれぞれ４つの前記通路ポートが配布され、中間層に１つの前記通路ポートが配布され、且つ
前記スプールの円周面における前記連通溝は上下の２層または３層に分けて配布され、且つ前記連通溝には、上層の通路ポートと中間層の通路ポートを連通できる第１の連通溝、下層の通路ポートと中間層の通路ポートを連通できる第２の連通溝、及び上層の通路ポートと下層の通路ポートを連通できる第３の連通溝が含まれる請求項５に記載の一体型多方向電磁弁。

【請求項8】

前記第１の連通溝の形状はＬ形または直線状であり、
前記第２の連通溝の形状はＬ形または直線状であり、且つ
前記第３の連通溝の形状はＬ形または直線状である請求項７に記載の一体型多方向電磁弁。

【請求項9】

前記スプールは、
前記スプールの中心に位置し、前記回転軸を挿入するためのスリーブと、
前記スリーブを取り囲み、前記スプールの軸方向に沿って前記スプールを貫通する円環状の第１の収縮制限溝と、
前記第１の収縮制限溝の周囲に位置し、円周面に前記連通溝が設けられるスプール本体と、
前記第１の収縮制限溝内に設けられ、前記スリーブと前記スプール本体を接続するための補強リブと、を含む請求項２に記載の一体型多方向電磁弁。

【請求項10】

前記スプールに前記スプールの一端面から前記スプールの軸方向に沿って延びる第２の収縮制限溝が設けられ、前記第２の収縮制限溝は前記スプールの前記連通溝が開けられない位置に位置する請求項１に記載の一体型多方向電磁弁。

【請求項11】

前記第２の収縮制限溝の軸方向断面形状は台形である請求項１０に記載の一体型多方向電磁弁。

【請求項12】

前記スプールの少なくとも１つの端面に前記端面を複数のセクターに分割するためのセクター分割線が設けられ、各前記セクターは前記一体型多方向電磁弁の１つの動作モードに対応し、且つ
前記端面にモード標識が設けられる請求項１に記載の一体型多方向電磁弁。

【請求項13】

前記スプールは射出により一体成形される請求項１に記載の一体型多方向電磁弁。

【請求項14】

前記取付パネルと前記弁座は射出により一体成形される請求項１に記載の一体型多方向電磁弁。

【請求項15】

請求項１－１４のいずれかに記載の一体型多方向電磁弁を備える自動車熱管理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は電磁弁技術分野に関し、特に一体型多方向電磁弁及び自動車熱管理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

電磁弁は、流体を制御するための自動化された基礎素子である。様々な流体管理システム、特に自動車（例えば電気自動車）の熱管理システムでは、流体の制御を実現するための電磁弁が必要である。

【0003】

従来の自動車熱管理システムでは、車両全体の熱管理の原理図に従って、電磁弁を介して様々な動作モードの需要を実現する必要があり、一般的な電磁弁は、二方電磁弁、三方電磁弁、四方電磁弁などがある。多くの電磁弁を使用すると、熱管理システムのポートが多く、パイプラインが複雑であり、占有スペースが大きく、重量が大きく、自動車の軽量化とスペース利用に不利である。特に純粋な電気自動車の場合、航続距離を増加するために、車両全体の熱管理システムの設計に求められる動作モードが多くなり、電磁弁の問題もますます顕著になる。したがって、コスト削減、軽量化、省スペース化が可能な一体型多方向電磁弁の開発は急務である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の問題を鑑みて、上記問題を克服するか、上記問題を少なくとも部分的に解決する一体型多方向電磁弁及び自動車熱管理システムを提供する。

【0005】

本発明の一目的は、配置スペースを大幅に節約し、パイプライン分布の美観を改善し、コストを節約する軽量化された一体型多方向電磁弁を提供することである。

【0006】

本発明の別の目的は、平板状取付パネルにおける通路ポートの特定の配布とスプールにおける連通溝の特定の配布によって、配置スペースを節約すると同時に、一体型多方向電磁弁の制御操作を簡素化することである。

【0007】

本発明の更なる目的は、一体型多方向電磁弁の軽量化をさらに強化することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

特に、本発明の実施例の一態様によれば、一体型多方向電磁弁を提供し、
第１の所定の方式で配布されるＮ個（Ｎは５以上の整数である）の通路ポートが開けられる取付パネルと、
前記取付パネルに固定して接続され、且つそれぞれＮ個の前記通路ポートに対応して連通されるＮ個の開口が開けられる円筒状の弁座と、
前記弁座に密着するように前記弁座内に設けられた円柱状のスプールであって、前記スプールの円周面に第２の所定の方式で配布する複数の連通溝が設けられる円柱状のスプールと、
前記スプールに伝動して接続され、複数の前記連通溝のうちの少なくとも１つの目標連通溝がそれぞれＮ個の前記開口のうちの複数の目標開口に連通するように、前記スプールを駆動させて所定の角度だけ回転するように配置され、これにより、前記目標開口に対応する前記通路ポートとの連通を実現し、ここで、各前記目標連通溝は少なくとも２つの前記目標開口に連通される駆動アセンブリと、を備える。

【0009】

選択可能に、前記スプールにその中心軸線に位置する回転軸が設けられ、且つ
前記駆動アセンブリは、
モータと、
それぞれ前記モータの出力軸と前記回転軸に接続され、前記モータの前記出力軸から出力する動力を前記回転軸に伝達して前記スプールの回転を駆動するように配置される伝動機構と、を含む。

【0010】

選択可能に、前記伝動機構は、
前記モータの前記出力軸に接続される第１のかさ歯車と、
前記第１のかさ歯車に噛み合って接続される第２のかさ歯車と、
前記第２のかさ歯車に同軸に設けられ、前記第２のかさ歯車により連動されて一緒に回転する第３の歯車と、
前記第３の歯車に噛み合って接続され、且つ前記回転軸に接続される第４の歯車と、を含む。

【0011】

選択可能に、前記取付パネルは平板状であり、且つ前記取付パネルの前記弁座に対面する一側にそれぞれ前記通路ポートから対応する前記開口まで伸びるＮ個の通路が形成され、前記通路ポートと前記開口を対応して連通するようにする。

【0012】

選択可能に、Ｎ＝９である。

【0013】

選択可能に、前記所定の角度は９０°である。

【0014】

選択可能に、９つの前記通路ポートは３層に分けて配布され、上層と下層にそれぞれ４つの前記通路ポートが配布され、中間層に１つの前記通路ポートが配布され、且つ
前記スプールの円周面における前記連通溝は上下の２層または３層に分けて配布され、且つ前記連通溝には、上層の通路ポートと中間層の通路ポートを連通できる第１の連通溝、下層の通路ポートと中間層の通路ポートを連通できる第２の連通溝、及び上層の通路ポートと下層の通路ポートを連通できる第３の連通溝が含まれる。

【0015】

選択可能に、前記第１の連通溝の形状はＬ形または直線状であり、
前記第２の連通溝の形状はＬ形または直線状であり、且つ
前記第３の連通溝の形状はＬ形または直線状である。

【0016】

選択可能に、前記スプールは、
前記スプールの中心に位置し、前記回転軸を挿入するためのスリーブと、
前記スリーブを取り囲み、前記スプールの軸方向に沿って前記スプールを貫通する円環状の第１の収縮制限溝と、
前記第１の収縮制限溝の周囲に位置し、円周面に前記連通溝が設けられるスプール本体と、
前記第１の収縮制限溝内に設けられ、前記スリーブと前記スプール本体を接続するための補強リブと、を含む。

【0017】

選択可能に、前記スプールに前記スプールの一端面から前記スプールの軸方向に沿って延びる第２の収縮制限溝が設けられ、前記第２の収縮制限溝は前記スプールの前記連通溝が開けられない位置に位置する。

【0018】

選択可能に、前記第２の収縮制限溝の軸方向断面形状は台形である。

【0019】

選択可能に、前記スプールの少なくとも１つの端面に前記端面を複数のセクターに分割するためのセクター分割線が設けられ、各前記セクターは前記一体型多方向電磁弁の１つの動作モードに対応し、且つ
前記端面にモード標識が設けられる。

【0020】

選択可能に、前記スプールは射出により一体成形される。

【0021】

選択可能に、前記取付パネルと前記弁座は射出により一体成形される。

【0022】

本発明の実施例による他の態様は、上記のいずれか１項に記載の一体型多方向電磁弁を備える自動車熱管理システムを提供する。

【発明の効果】

【0023】

本発明の実施例による一体型多方向電磁弁は、１つのスプールと１つの弁座の組み合わせだけで複数の電磁弁で達成可能な複数の通路の目的を達成することができ、集積度が高く、配置がコンパクトであり、電磁弁の配置スペースを節約することができる。また、全ての通路ポート（即ち出入りパイプラインに接続する管口）を１つの取付パネルに集中的に配置し、ポートの位置を統一することによって、一体型多方向電磁弁の体積をより小さくし、これらのポートに接続されるパイプラインの配置スペースと分布の美観を大幅に改善することができる。複数の独立した電磁弁を使用する場合と比べて、本発明の一体型多方向電磁弁は低コスト且つ軽量化で、特に自動車熱管理システムに特に適用して車両全体の熱管理の動作モードの需要を実現する。

【0024】

特に、本発明の実施例による一体型多方向電磁弁は、自動車熱管理システムにおける１つの三方電磁弁及び２つの四方電磁弁の代わりに、９つの通路を実現することができ、車両全体のコストが少なくとも約２００元削減し、車両全体の重量はが少なくとも約５００ｇ削減することができる。

【0025】

さらに、平板状取付パネルを採用し、通路ポートを取付パネル上で規則的な三層配布にするとともに、スプールにおける連通溝に対応する２層または３層配布が採用されることによって、配置スペースを節約すると同時に、一体型多方向電磁弁の制御操作を簡素化し、連通溝を介して対応する通路ポートを連通させて、異なる動作モードの需要を満たす。

【0026】

さらに、スプールに収縮制限溝を設置することによって、制造過程におけるスプール表面の縮れ跡を減少し、スプールの成形品質を確保することができるだけでなく、一体型多方向電磁弁の重量をさらに軽減して、軽量化を強化することができる。

【0027】

上記の説明は、本発明の技術的解決手段の概述であり、本発明の技術的解決手段を明らかに理解できるために、明細書の内容に従って実施することができ、また、本発明の上記及び他の目的、特徴及び利点をより明らかに分かりやすくするために、本発明の具体的な実施形態を以下に挙げる。

【0028】

以下、図面を参照して本発明の具体的な実施例を詳細に説明し、当業者は本発明の上記と他の目的、利点及び特徴をより理解することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

以下、図面を参照して本発明のいくつかの具体的な実施例を制限ではなく例示的な方法で詳細に説明する。図面中の同一の符号は、同一または類似の部材または部分を示している。当業者は、これらの図面が必ずしも比例して描写するとは限られないことを理解できる。図面では、

【図1】本発明の一実施例による一体型多方向電磁弁の全体構造模式図である。

【図2】本発明の一実施例による一体型多方向電磁弁の取付パネル上の通路ポートの配布模式図である。

【図3】本発明の一実施例による一体型多方向電磁弁に相当する複数の電磁弁の原理模式図である。

【図4】本発明の一実施例による一体型多方向電磁弁のスプールの構造模式図である。

【図5】本発明の他の実施例による一体型多方向電磁弁のスプールの構造模式図である。

【図6】本発明の一実施例による一体型多方向電磁弁の弁座と取付パネルの組立模式図である。

【図7】本発明の一実施例による一体型多方向電磁弁の各動作モードでのスプールの状態模式図である。

【図8】図７に示される動作モード１でのスプールの連通溝と通路ポートとの連通状態模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、図面を参照して本開示の例示的な実施例をより詳細に説明する。図面に本開示の例示的な実施例を示したが、ここで述べた実施例によって制限せずに、様々な形態で本開示を実現できることを理解すべきである。その反対、これらの実施例は、本開示をより徹底的に理解するために提供され、且つ本開示の範囲を完全に当業者に伝えることができる。

【0031】

上記課題を解決するまたは少なくとも部分的に解決するために、本発明の実施例は一体型多方向電磁弁を提出する。

【0032】

図１は本発明の一実施例による一体型多方向電磁弁１００の全体構造の模式図である。図１に示すように、一体型多方向電磁弁１００は一般的に、取付パネル１１０、円筒状の弁座１２０、円柱状のスプール１３０及び駆動アセンブリ１４０を備える。取付パネル１１０に第１の所定の方式で配布されるＮ個の通路ポート１１１が開けられ、Ｎは５以上の整数である。通路ポート１１１は、それぞれ多通電磁弁１００の外部のパイプラインに接続するように配置される。円筒状の弁座１２０は取付パネル１１０に固定して接続され、且つその上（具体的に、弁座１２０の円周面に）それぞれＮ個の通路ポート１１１に対応して連通するＮ個の開口１２１が開けられる。円柱状のスプール１３０は弁座１２０に密着するように弁座１２０内に設けられ、且つスプール１３０の円周面に第２の所定の方式で配布される複数の連通溝１３１が設けられる。第２の所定の方式は、第１の所定の方式と関連付けて、実際の使用には、第１の所定の方式に応じて第２の所定の方式を調整することができる。駆動アセンブリ１４０はスプール１３０に伝動して接続され、スプール１３０を駆動して所定の角度だけ回転させ、複数の連通溝１３１のうちの少なくとも１つの目標連通溝をそれぞれＮ個の開口１２１のうちの複数の目標開口に連通させ、これにより、目標開口に対応する通路ポート１１１との連通が実現される。ここで、各目標連通溝は少なくとも２つの目標開口に連通可能であるため、該目標連通溝に連通する少なくとも２つの目標開口に対応する少なくとも２つの通路ポート１１１を連通することができ、さらに、該少なくとも２つの通路ポート１１１に接続されるパイプラインの間で流体の流通が可能である。なお、一体型多方向電磁弁１００の全体構造を明らかに示すために、図１に弁座１２０上の開口１２１及びスプール１３０上の連通溝１３１を示すことができなく、開口１２１の例について、図６を参照でき、連通溝１３１の例は図４と図５を参照することができる。また、本願の図面では、通路ポート１１１の傍らにマークされる数字１－９は、異なる通路ポート１１１を示すために使用され、本発明の制限を構成するものではない。

【0033】

本発明の実施例による一体型多方向電磁弁１００は、１つのスプール１３０と１つの弁座１２０の組み合わせだけで複数の電磁弁で達成可能な複数の通路の目的を達成することができ、集積度が高く、配置がコンパクトであり、電磁弁の配置スペースを節約することができる。また、全ての通路ポート１１１（即ち出入りパイプラインに接続する管口）を１つの取付パネル１１０に集中的に配置し、ポートの位置を統一することによって、一体型多方向電磁弁１００の体積をより小さくし、これらのポートに接続されるパイプラインの配置スペースと分布の美観を大幅に改善することができる。複数の独立した電磁弁を使用する場合と比べて、本発明の一体型多方向電磁弁１００は低コスト且つ軽量化で、特に自動車熱管理システムに特に適用して車両全体の熱管理の動作モードの需要を実現する。

【0034】

一実施例において、図１に示すように、スプール１３０にその中心軸線に位置する回転軸１３２が設けられる。駆動アセンブリ１４０はモータ１４１及び伝動機構１４２を含む。伝動機構１４２はそれぞれモータ１４１の出力軸と回転軸１３２に接続され、モータ１４１の出力軸から出力する動力を回転軸１３２に伝達してスプール１３０の回転を駆動するように配置される。

【0035】

さらに、伝動機構１４２は、モータ１４１の出力軸に接続される第１のかさ歯車１４２１と、第１のかさ歯車１４２１に噛み合って接続される第２のかさ歯車１４２２と、第２のかさ歯車１４２２と同軸に設けられ、第２のかさ歯車１４２２により連動して一緒に回転する第３の歯車１４２３と、第３の歯車１４２３に噛み合って接続され、且つ回転軸１３２に接続される第４の歯車１４２４と、を備える。具体的に、第４の歯車１４２４は回転軸１３２に嵌設される。モータ１４１の出力軸から出力する動力は第１のかさ歯車１４２１、第２のかさ歯車１４２２、第３の歯車１４２３及び第４の歯車１４２４を介して回転軸１３２に伝達する。実際の使用には、第３の歯車１４２３は第４の歯車１４２４に対するピニオンであってもよい。このように、動力の安定した伝達が実現され、スプール１３０が回転する安定性が確保される。

【0036】

いくつかの実施例において、取付パネル１１０は、平板状に設計されることができる。平板状の設計は、通路ポート１１１の配置がより均一で美観になり、且つ観察しやく、対応的に、通路ポート１１１に接続される出入りパイプラインの配置もコンパクト且つ美観になる。

【0037】

図６に示すように、平板状の取付パネル１１０に対して、取付パネル１１０に配布する通路ポート１１１と弁座１２０上の開口１２１を連通するために、取付パネル１１０の弁座１２０に対面する一側にそれぞれ通路ポート１１１から対応する開口１２１まで伸びるＮ個の通路１１２が形成されることができ、通路ポート１１１と開口１２１を対応的に連通させる。好ましくは、各通路１１２は流通抵抗を減少するように、直線状に延びる。さらに、各通路１１２は通路ポート１１１に接続される一端から開口１２１に接続される他端に徐々に縮小可能であり、このような設計により、弁座１２０への開口１２１の配置をより密にすることができ、スプール１３０上の連通溝１３１の設計と加工に有利である。

【0038】

一体型多方向電磁弁１００は複数の電磁弁で達成可能な複数の通路の目的を達成することができるため、一体型多方向電磁弁１００は複数の電磁弁に相当することができる。一好ましい実施例において、Ｎは９であってもよく、つまり、取付パネル１１０に９つの通路ポート１１１が開けられる。このような場合、一体型多方向電磁弁１００は９つの通路を実現でき、従来の１つの三方電磁弁と２つの四方電磁弁の機能を実現することに相当する。図３は、本発明の一実施例による一体型多方向電磁弁１００に相当する複数の電磁弁（具体的に１つの三方電磁弁と２つの四方電磁弁）の原理模式図である。図３に示すように、一体型多方向電磁弁１００の通路ポート１～４は四方電磁弁１の４つのポートに相当し、通路ポート５、６及び８は四方電磁弁２の３つのポートに相当し、通路ポート７及び９は四方電磁弁２と接続管を介して接続される三方電磁弁の２つのポートに相当する。このように、本実施例の一体型多方向電磁弁１００は、自動車熱管理システムにおける１つの三方電磁弁及び２つの四方電磁弁の代わりに、９つの通路を実現することができる。このような場合、車両全体のコストが少なくとも約２００元削減し、車両全体の重量はが少なくとも約５００ｇ削減することができる。

【0039】

実際の使用には、取付パネル１１０上の通路ポート１１１の配布の第１の所定の方式は実際の使用需要及び通路ポート１１１の数などに応じて合理的に設計することができる。いくつかの実施例において、図２に示すように、９つの通路ポート１１１は三層に分けて配布可能であり、上層と下層にそれぞれ４つの通路ポート１１１が配布され、中間層に１つの通路ポート１１１が配布される。対応的に、弁座１２０上の開口１２１の配布方式は通路ポート１１１の配布方式と同様である。連通溝１３１によって必要な通路ポート１１１の間の連通を実現するために、スプール１３０の円周面上の連通溝１３１の配布の第２の所定の方式に対して異なる設計を可能にする。図４及び図５はそれぞれ２種の異なるスプール１３０構造を例示的に示し、スプール１３０の円周面上の連通溝１３１の異なる配布方式も示す。

【0040】

本発明の一実施手段において、図４に示すように、連通溝１３１は上下の三層に分けて配布され、各層は開口１２１の各層に対応する。連通溝１３１は、スプール１３０の周方向に沿って延びて同一の層の通路ポート１１１を連通する連通溝に加えて、上層の通路ポート１１１と中間層の通路ポート１１１を連通できる第１の連通溝１３１ａ、下層の通路ポート１１１と中間層の通路ポート１１１を連通できる第２の連通溝１３１ｂ、及び上層の通路ポート１１１と下層の通路ポート１１１を連通できる第３の連通溝１３１ｃを含む。理解できるように、第１の連通溝１３１ａは基本的にスプール１３０の軸方向に沿って延びて且つ連通溝１３１に配布される上層と中間層を跨いで、その形状はＬ形または直線状であってもよい。同様に、第２の連通溝１３１ｂは基本的にスプール１３０の軸方向に沿って延びて且つ連通溝１３１に配布される下層と中間層を跨いで、その形状はＬ形または直線状であってもよい。第３の連通溝１３１ｃは基本的にスプール１３０の軸方向に沿って延びて且つ連通溝１３１に配布される上層と下層（中間層を貫通してもよい）を跨いで、その形状はＬ形または直線状であってもよい。

【0041】

本発明の他の実施手段において、図５に示すように、連通溝１３１は上下の２層に分けて配布され、上層の連通溝１３１は上層の開口１２１に対応し、下層の連通溝１３１は下層の開口１２１に対応し、上層連通溝１３１と下層連通溝１３１との間の部分は、ストッパ層として中間層の開口１２１に対応することができる。同様に、連通溝１３１は、スプール１３０の周方向に沿って延びて同一の層の通路ポート１１１を連通する連通溝に加えて、上層の通路ポート１１１と中間層の通路ポート１１１を連通できる第１の連通溝１３１ａ、下層の通路ポート１１１と中間層の通路ポート１１１を連通できる第２の連通溝１３１ｂ、及び上層の通路ポート１１１と下層の通路ポート１１１を連通できる第３の連通溝１３１ｃを含む。本実施手段において、第１の連通溝１３１ａは基本的にスプール１３０の軸方向に沿って延びて且つ連通溝１３１に配布される上層と中間のストッパ層を跨いで、その形状はＬ形または直線状であってもよい。同様に、第２の連通溝１３１ｂは基本的にスプール１３０の軸方向に沿って延びて且つ連通溝１３１に配布される下層と中間のストッパ層を跨いで、その形状はＬ形または直線状であってもよい。第３の連通溝１３１ｃは基本的にスプール１３０の軸方向に沿って延びて且つ連通溝１３１に配布する上層と下層（中間のストッパ層を貫通してもよい）を跨いで、その形状はＬ形または直線状であってもよい。

【0042】

注意する必要な点として、視覚に限られ、図４に第１の連通溝１３１ａが示されなく、図５に第２の連通溝１３１ｂと第３の連通溝１３１ｃも示されないが、当業者は、様々な実施手段においてすべて上記第１の連通溝１３１ａ、第２の連通溝１３１ｂ及び第３の連通溝１３１ｃを含んでもよいことを認識できる。

【0043】

通路ポート１１１を取付パネル１１０上で規則的な三層配布にするとともに、スプール１３０における連通溝１３１に対応する２層または３層配布が採用され、配置スペースを節約すると同時に、一体型多方向電磁弁１００の制御操作を簡素化し、連通溝１３１を介して対応する通路ポート１１１を連通させて、異なる動作モードの需要を満たす。

【0044】

いくつかの実施例において、スプール１３０は射出により一体成形されることができるため、一体型多方向電磁弁１００の製造工程を簡素化して、製造効率を向上させる。

【0045】

いくつかの実施例において、取付パネル１１０と弁座１２０は射出により一体成形されることができるため、一体型多方向電磁弁１００の製造工程を簡素化して、製造効率を向上させる。また、一体型多方向電磁弁１００が自動車熱管理システムに適用する場合、取付パネル１１０と弁座１２０は自動車熱管理システムにおける他の熱管理素子（例えばマニホールドチューブまたは水タンクなど）に集積して一体に射出成形されてもよい。

【0046】

一体型多方向電磁弁１００は流体の流通を制御する場合（例えば自動車熱管理）に適用すると、異なる動作モードで異なる流体通路が必要であり、このとき、異なる通路ポート１１１の間の連通を制御する必要がある。特定の通路ポート１１１と連通溝１３１の配布設計によって、スプール１３０を駆動して所定の角度を回転させた後に異なる動作モードに対応する異なる通路ポート１１１の間の連通を実現することができる。所定の角度は実際の使用需要に応じて設定されることができ、本発明はこれに制限されない。例えば、必要な動作モードはｍ（ｍが正整数である）種であると、所定の角度は３６０°をｍで割った商Ｑであってもよく、このとき、スプール１３０上の連通溝１３１はｍ組に分けてスプール１３０の円周面に均一に分布することができ、各組の連通溝１３１はその対応する動作モードでの異なる通路ポート１１１の間の連通需要に応じて設計し、これにより、スプール１３０が駆動されてＱ度を単位として回転した後、対応する１組の連通溝１３１によって対応する動作モードでの流体通路を実現することができる。

【0047】

本発明の一実施例において、図５に示すように、複数の動作モードの場合、スプール１３０の状態をより直観的に観察するために、スプール１３０の少なくとも１つの端面に端面を複数のセクターに分割するためのセクター分割線１３８を設置することができ、各セクターは一体型多方向電磁弁１００の１つの動作モードに対応し、一体型多方向電磁弁１００の各動作モードは１つのシステム動作モードに対応する。さらに、該端面にモード標識１３９を設置してもよい。モード標識１３９は文字、図形、数字などであってもよく、本発明はこれに制限されない。例えば、図５に示すように、数字１、２、３、４で異なる４種の動作モードをそれぞれ示すことができ、同時に、１の傍らに１つの円形を標識し、動作モード１が初期の動作モードであることを示し、つまり、一体型多方向電磁弁１００が出荷するときに、スプール１３０の初期状態をセクター１と弁座１２０の開口１２１の分布位置との位置合わせとすべきである。

【0048】

以下、自動車熱管理システムを例として、一体型多方向電磁弁１００が異なる動作モードでの異なる通路を如何に実現するかについて説明する。

【0049】

本例では、車両全体の必要に応じて、自動車熱管理システムは９つの出入りパイプラインが必要であり、それに対応して、一体型多方向電磁弁１００に９つの通路ポート１～９が存在する。仮に自動車熱管理システムの車両全体熱管理は、
動作モード１：通路ポート２－１連通、通路ポート４－３連通、通路ポート８－７連通、通路ポート６－５連通、通路ポート９非連通。
動作モード２：通路ポート２－３連通、通路ポート４－１連通、通路ポート８－９連通、通路ポート６－５連通、通路ポート７非連通。
動作モード３：通路ポート２－３連通、通路ポート４－１連通、通路ポート８－５連通、通路ポート６－９連通、通路ポート７非連通。
動作モード４：通路ポート２－３連通、通路ポート４－１連通、通路ポート８－５連通、通路ポート６－７連通、通路ポート９非連通の４種の動作モードを必要とする。

【0050】

３６０°を４で割ることによってスプール１３０が回転する所定の角度は９０°である。スプール１３０は９０°回転するたびに、動作モードでの異なる通路ポートの間の連通を実現することができ、これにより、異なる通路を実現する。図７中の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ本例における一体型多方向電磁弁１００の各動作モードでのスプール１３０の状態を示す。図７に示すように、スプール１３０の回転角度（初期状態に対する回転角度）が０°である場合、一体型多方向電磁弁１００は動作モード１（即ち初期の動作モード）であり、自動車熱管理システムの動作モード１の通路需要を実現する。スプール１３０が時計回りに９０°回転すると、一体型多方向電磁弁１００は動作モード２であり、自動車熱管理システムの動作モード２の通路需要を実現する。スプール１３０は時計回りに１８０°回転すると、一体型多方向電磁弁１００は動作モード３であり、自動車熱管理システムの動作モード３の通路需要を実現する。スプール１３０は時計回りに２７０°回転すると、一体型多方向電磁弁１００は動作モード４であり、自動車熱管理システムの動作モード４の通路需要を実現し、その後、スプール１３０はさらに時計回りに９０°回転すると、動作モード１に戻る。

【0051】

各動作モード下で、該動作モードに対応する該組の連通溝１３１（即ち目標連通溝）によって目標通路ポートの間の連通を実現する。動作モード１を例として、図８中の（ａ）と（ｂ）に示すように、この動作モード下で、通路ポート２と１、通路ポート４と３、通路ポート８と７、及び通路ポート６と５はそれぞれ対応する連通溝１３１を介して連通され、通路ポート９はスプール１３０の中間ストッパ層によって遮断され、通路ポート９のブロックが実現される。

【0052】

以上で本発明の実施例による一体型多方向電磁弁１００の動作原理を説明する。実際の使用には、特に車両全体の使用には、電磁弁の軽量化も考慮しなければならない重要な指標である。一体型多方向電磁弁１００の重量をさらに減少するために、いくつかの実施例において、スプール１３０の構造をさらに改善することができる。

【0053】

一好ましい実施例において、図４に示すように、スプール１３０は、スプール１３０の中心に位置し、回転軸１３２を挿入するためのスリーブ１３３と、スリーブ１３３を取り囲んで、スプール１３０の軸方向に沿ってスプール１３０を貫通する円環状の第１の収縮制限溝１３４と、第１の収縮制限溝１３４の周囲に位置し、円周面に連通溝１３１が設けられるスプール本体１３５と、第１の収縮制限溝１３４内に設けられ、スリーブ１３３とスプール本体１３５を接続するための補強リブ１３６と、を備えてもよい。補強リブ１３６はスプール１３０の軸方向に沿って延びる長尺状であってもよい。補強リブ１３６の数は複数であってもよく、且つ複数の補強リブ１３６はスリーブ１３３の周方向に沿って均一に分布され、またはスリーブ１３３の中心軸線に対して対称的に分布される。本実施例において、第１の収縮制限溝１３４を設置することによってスプール１３０が中空の構造となり、これにより、一体型多方向電磁弁１００の重量を軽減し、軽量化を強化する。同時に、第１の収縮制限溝１３４はスプール１３０の射出成形品の肉壁の不均一による冷却過程で発生する表面の縮れ跡を低減し、スプール１３０の成形品質を確保する。

【0054】

他の好ましい実施例において、図５に示すように、スプール１３０にスプール１３０の一端面からスプール１３０の軸方向に沿って延びる第２の収縮制限溝１３７が設けられることができ、第２の収縮制限溝１３７はスプール１３０の連通溝１３１が開けられない位置に位置する。さらに、第２の収縮制限溝１３７の軸方向断面形状は台形であってもよく、台形の短い頂辺はスプール１３０の中心軸線に向かい、長い底辺はスプール１３０の円周に向かう。第２の収縮制限溝１３７を設置することによって、同様に一体型多方向電磁弁１００の重量をさらに軽減し、スプール１３０の射出成形品の肉壁の不均一による冷却過程で発生する表面の縮れ跡を低減し、スプール１３０の成形品質を確保することができる。

【0055】

同一の技術構想に基づいて、本発明の実施例は、自動車熱管理システムをさらに提供する。該自動車熱管理システムは前述の任意の実施例または実施例の組合わせに記載の一体型多方向電磁弁１００を備える。該自動車熱管理システムは、一体型多方向電磁弁１００の各通路ポートに接続されるパイプライン、及びこれらのパイプラインを介して接続される各熱管理素子を備えてもよく、これは、当業者にとって知られたことであるため、ここで繰り返して説明しない。

【0056】

本実施例の自動車熱管理システムは、一体型多方向電磁弁１００を採用することによって、電磁弁と電磁弁に接続されるパイプラインの配置スペースを節約し、パイプラインの分布の美観を改善し、車両全体の重量を軽減し、コストを節約することができる。

【0057】

上記いずれかの選択可能な実施例または複数の選択可能な実施例の組合わせによると、本発明の実施例は以下のような有益な効果を達成することができる。

【0058】

本発明の実施例による一体型多方向電磁弁は、１つのスプールと１つの弁座の組み合わせだけで複数の電磁弁で達成可能な複数の通路の目的を達成することができ、集積度が高く、配置がコンパクトであり、電磁弁の配置スペースを節約することができる。また、全ての通路ポート（即ち出入りパイプラインに接続する管口）を１つの取付パネルに集中的に配置し、ポートの位置を統一することによって、一体型多方向電磁弁の体積をより小さくし、これらのポートに接続されるパイプラインの配置スペースと分布の美観を大幅に改善することができる。複数の独立した電磁弁を使用する場合と比べて、本発明の一体型多方向電磁弁は低コスト且つ軽量化で、特に自動車熱管理システムに特に適用して車両全体の熱管理の動作モードの需要を実現する。

【0059】

特に、本発明の実施例による一体型多方向電磁弁は、自動車熱管理システムにおける１つの三方電磁弁及び２つの四方電磁弁の代わりに、９つの通路を実現することができ、車両全体のコストが少なくとも約２００元削減し、車両全体の重量はが少なくとも約５００ｇ削減することができる。

【0060】

さらに、平板状取付パネルを採用し、通路ポートを取付パネル上で規則的な三層配布にするとともに、スプールにおける連通溝に対応する２層または３層配布が採用されることによって、配置スペースを節約すると同時に、一体型多方向電磁弁の制御操作を簡素化し、連通溝を介して対応する通路ポートを連通させて、異なる動作モードの需要を満たす。

【0061】

さらに、スプールに収縮制限溝を設置することによって、制造過程におけるスプール表面の縮れ跡を減少し、スプールの成形品質を確保することができるだけでなく、一体型多方向電磁弁の重量をさらに軽減して、軽量化を強化することができる。

【0062】

ここまで、当業者は、本明細書では本発明の例示的な実施例を示しまたは説明したが、本発明の精神と範囲から逸脱しないことなく、本発明に開示された内容に基づき本発明の原理に合致する数多くの他の変形または修正を直接決定または導出することができることを認識できる。したがって、本発明の範囲は、すべてのこれらの他の変形または修正をカバーすると理解され、認定されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】