用于內燃機的恒溫閥的制作方法
【專利說明】用于內燃機的恒溫閥
[0001]本發明涉及用于內燃機的恒溫閥，所述恒溫閥包括具有若干冷卻液連接的殼體，并包括被布置為在殼體內彼此相鄰且可旋轉地圍繞共同的旋轉軸線的至少兩個中空閥元件，其中所述閥元件各自具有在其殼表面區域內形成的至少一個開口，其中，通過閥元件的旋轉，所述開口能夠選擇性地與殼體的一個或若干個冷卻液連接連通，其中，設置驅動裝置，通過所述驅動裝置，至少兩個閥元件中的第一閥元件可在兩個末端位置之間旋轉。
[0002]為了執行汽車內燃機中的冷卻液系統的開環和閉環控制，現在大量不同的冷卻劑回路因變于預定操作值被設置。例如，使用由通過電動機驅動并能夠控制一個或多個冷卻液通路的恒溫閥。這些恒溫閥使用，例如，被稱為旋轉滑閥的可旋轉的圓柱形或球形分段形狀的中空輥作為閥元件。為了在必要時能夠驅動一個或多個額外的冷卻液回路，例如多個這樣的旋轉滑閥以某種方式彼此耦合使得它們位于同一旋轉軸線上。例如，如果一個冷卻液回路將伴隨著汽車駕駛室的加熱或不加熱而被操作時，例如在一個方向旋轉的情況下，控制操作而無需額外的冷卻液回路是可能的，而在另一方向旋轉的情況下，可以控制額外的冷卻液回路。以此為目的，可以在閥元件之間布置合適的控制聯系導向件。
[0003]然而，不利的是，為了在每種情況下控制兩個冷卻液回路，旋轉滑閥只有不到一半的旋轉周長可被使用。取決于恒溫閥的必要切換狀態，這導致旋轉滑閥具有不理想的大直徑。
[0004]用被解釋的現有技術作為起點，本發明基于目的為使得在一開始提到的類型的恒溫閥可供使用，所述恒溫閥具有盡可能小的安裝空間并以結構上簡單的方式實現多個開關位置。
[0005]本發明借助權利要求1所述的主題解決了這個問題。有利的改進可在從屬權利要求，說明書和附圖中找到。
[0006]對于在一開始提到的所述類型的恒溫閥，本發明解決的問題是，至少兩個閥元件中的第二個閥元件可選擇性地與所述第一閥元件耦合和從所述第一閥元件解除耦合，其中，所述第二閥元件，當與所述第一閥元件耦合時，通過第一閥元件的旋轉也被旋轉性地驅動，并且其中，提供耦合裝置，所述耦合裝置通過第一閥元件旋轉到第一末端位置被驅動，使得所述第二閥元件與第一閥元件耦合，并且所述耦合裝置通過所述第一閥元件旋轉到第二末端位置被驅動，使得所述第二閥元件從第一閥元件解除耦合。
[0007]恒溫閥被提供用于汽車的內燃機。在這方面，本發明還涉及具有根據本發明所述的恒溫閥的汽車內燃機。
[0008]根據本發明提供的閥元件形成被稱為旋轉滑閥的閥元件。它們可以，例如，以中空的圓柱形方式或中空球形被體現。因此，閥元件可以具有球形形狀的或球形分段形狀的或圓柱形或圓柱形分段形狀的殼表面。在每種情況下，一個或多個開口以本身已知的方式在殼表面內形成，所述開口特別被殼表面限定。所述開口可以選擇性地打開或關閉殼體的不同冷卻液連接，并且作為結果把它們彼此連接或者彼此斷開。根據本發明的恒溫閥的閥元件被布置成彼此相鄰。特別是閥元件因此可以選擇性地開關殼體的冷卻液連接，所述冷卻液連接沿閥元件的旋轉軸線彼此相鄰地就位，也就是說，它們可以將所述冷卻液連接彼此連通或彼此斷開。殼體的冷卻液連接，以本身已知的方式形成通向內燃機冷卻液系統的各種冷卻液管線。例如，其本身不被驅動的閥元件，可以打開或關閉冷卻回路循環，所述冷卻回路循環在必要時必須被另外控制。
[0009]根據本發明，至少兩個閥元件被提供，其中，所述閥元件可選擇性地被彼此耦合或彼此解除耦合。閥元件中的一個被驅動旋轉并在耦合狀態拖帶第二閥元件，所述第二閥元件特別地本身不被驅動。在耦合狀態中，閥元件特別地以旋轉固定方式彼此相連，其結果是它們在兩個旋轉方向上一起旋轉。耦合的閥元件的同步運動因此隨后發生。與此相反，在非耦合狀態中，第一閥元件可以獨立于第二閥元件旋轉，也就是說第二閥元件不旋轉。
[0010]根據本發明，閥元件的耦合或解除耦合發生在第一閥元件的旋轉運動的相對末端位置。在這種情況下，在耦合或解除耦合狀態的閥元件的旋轉可以在末端位置之間的整個旋轉范圍內。只是不得到達末端位置，除非需要耦合狀態的改變。因此，根據本發明，一個顯著更大的旋轉范圍可用于控制，也就是說，相比現有技術，用于產生合需的開口幾何形狀，特別是，如旋轉滑閥的閥元件的幾乎整個圓周。其結果是，相比現有技術，具有相同的安裝空間能夠實現顯著更多的開關狀態。
[0011]第一閥元件的末端位置可以是彼此相鄰。特別是，第一閥元件的末端位置也可以形成用于第二閥元件旋轉運動的末端位置。第一閥元件旋轉到第一或第二末端位置導致耦合裝置的驅動，以便耦合或解除耦合閥元件。當第一閥元件被旋轉到諸末端位置中的一個末端位置時，耦合或解除耦合因此自動發生。無需單獨的驅動器用于耦合和解除耦合。相反，這可以容易地借助驅動裝置來發生，所述驅動裝置被提供以在任何情況下旋轉所述第一閥元件。其結果是，根據本發明的閥元件以結構上特別簡單的方式被耦合和解除耦合。
[0012]當然，也可能提供多于兩個的閥元件。另外的閥元件可以是自身驅動的或者可以不那樣。在后一種情況下，它們也可以被另一閥元件一一例如第一閥元件一一的驅動裝置驅動。
[0013]根據一個實踐實施例，至少一個所述第一閥元件和至少一個所述第二閥元件可以被設置在相同的旋轉軸上。
[0014]此外，所述第一閥元件和所述第二閥元件可以包括連通的軸向開口，在其兩側彼此朝向面對。冷卻液可以從閥元件中的一個流入另一個閥元件并因此通過所述彼此連通的軸向開口在冷卻液連接之間流動，所述冷卻液連接通過殼體的兩個閥元件可選擇地連接。
[0015]第一閥元件的末端位置可相對于彼此在第一閥元件的旋轉方向上被偏移超過180°，優選地，偏移至少270°。對于末端位置，也可在旋轉方向上被隔開超過270°。如前所述，末端位置之間的整個旋轉范圍可供使用以切換根據本發明所述恒溫閥而不會發生解除耦合或耦合。這種可用的旋轉范圍借助在旋轉方向上的末端位置之間的長距離被最大化。
[0016]根據又一實施例，拖帶裝置也被提供，所述拖帶裝置被設計成:在所述第二閥元件在第二末端位置從所述第一閥元件解除耦合之后，拖帶所述第二閥元件和所述第一閥元件進入與所述第一末端位置接近的初始位置，其中，所述第一閥元件隨后獨立于第二閥元件可旋轉。此外，拖帶裝置可以包括設置在朝向彼此面對的第一和第二閥元件兩側上的拖帶突起，當所述第一閥元件從所述第二末端位置旋轉到接近第一末端位置的所述初始位置時，所述拖帶突起彼此接合。根據又一相關實施例，可以使第二閥元件通過殼體的冷卻液連接的密封裝置保持在初始位置，所述密封裝置抵接在第二閥元件的殼表面上，直到第二閥元件當第一閥元件旋轉到第一末端位置時通過拖帶裝置也被旋轉到第一末端位置并與第一閥元件親合。
[0017]在閥元件在第二末端位置解除耦合后，在這些實施例中，所述第二閥元件通過借助拖帶裝置被第一閥元件拖曳回到接近第一末端位置的初始位置，并且特別是直接相鄰于初始位置。在初始位置，閥元件不重新耦合，其結果是所述第一閥元件可以隨后獨立于第二閥元件在第二末端位置和初始位置之間的旋轉范圍內被旋轉。拖帶裝置因而只在一個方向上作用，特別是從第二末端位置開始在第一末端位置的方向上作用。如果閥元件再次彼此耦合，則第一閥元件旋轉到第一末端位置為止，其中拖帶裝置則再次把第二閥元件拖離初始位置直至第一末端位置，其結果是耦合發生。為了以特別簡單的方