用于內燃發動機的恒溫閥的制作方法
【專利說明】用于內燃發動機的恒溫閥
[0001]涉及用于內燃發動機的恒溫閥，所述恒溫閥包括具有幾個冷卻液連接的殼體，并包括至少兩個中空閥元件，所述中空閥元件被旋轉地安裝以使得它們在殼體內在一共同的旋轉軸上彼此相鄰地布置，所述閥元件在每一種情形下具有在其殼表面區域形成的至少一個開口，通過閥元件的旋轉，使所述開口選擇性地與殼體的一個或多個冷卻液連接連通成為可能，并且，提供旋轉的驅動裝置，通過所述驅動裝置至少兩個閥元件中的第一閥元件可在殼體內旋轉地被驅動。
[0002]目前，根據操作規定設置大量不同的冷卻劑回路以控制和調節汽車內燃發動機中冷卻液系統。例如，使用由通過電動馬達驅動的恒溫閥，所述恒溫閥能夠控制一個或多個冷卻液通路。作為閥元件，所述恒溫閥使用，例如，被稱為旋轉滑閥的可旋轉圓柱形或球形分段形的中空輥。為了在必要時能夠驅動一個或多個額外的冷卻液回路，多個這種類型的旋轉滑閥以這樣的方式彼此耦合:例如使它們位于一個共同的旋轉軸線上。例如，如果一個冷卻液回路在加熱或不加熱汽車駕駛室的加熱的情況下被操作時，例如在沿一個方向旋轉時，無需額外的冷卻液回路的操作是可能被控制，并且額外的冷卻液回路的控制可發生在沿另一方向旋轉時。以此為目的，可以在閥元件之間提供合適的槽控制導向。
[0003]然而，不利的是，在每種情況下，旋轉滑閥只有不到一半的旋轉范圍可被利用來控制兩個冷卻液回路。根據恒溫閥的必要切換狀態，這導致旋轉滑閥具有不盡如人意的大直徑。
[0004]從所描述的現有技術出發，本發明基于的目的是提供在一開始提到的類型的恒溫閥，所述恒溫閥用少量的安裝空間和在結構上簡單的方式容許多個切換位置。
[0005]本發明使用權利要求1的主題的方法實現該目的。有利的改進可在從屬權利要求，說明書和附圖中找到。
[0006]對于在開頭提到的所述類型的恒溫閥，本發明憑借以下事實實現了這種目的，SP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或與所述第一閥元件解除耦合，在所述第二閥元件在與所述第一閥元件耦合的狀態下，通過第一閥元件的旋轉，所述第二閥元件同樣地被旋轉地驅動，設置可軸向移動地被安裝在旋轉軸上的耦合元件，并且設置耦合驅動裝置一一藉由耦合驅動裝置，耦合元件在耦合位置和解除耦合位置之間在旋轉軸上可軸向移動一一所述耦合元件在通過被旋轉驅動裝置驅動的第一閥元件和第二閥元件之間的耦合位置產生旋轉式固定耦合，并且在解除耦合位置解除所述旋轉式固定親合。
[0007]恒溫閥被提供用于汽車的內燃發動機。在這范圍，本發明還涉及具有根據本發明所述的恒溫閥的汽車內燃發動機。根據本發明提供的閥元件形成所謂的旋轉滑閥。它們可以是例如中空的圓柱形或中空的球形結構。閥元件可以相應地具有球形的或球形分段形的，或圓柱形或圓柱形分段形的殼表面。在每種情況下，尤其由殼表面界定的一個或多個開口以本身已知的方式形成在殼表面內。所述開口可以選擇性地釋放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通或者彼此斷開。根據本發明的恒溫閥的閥元件被布置成彼此相鄰。特別地，閥元件因此可以以對準的方式切換殼體的冷卻液連接，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，它們可以彼此被連通或彼此斷開。以本身已知的方式，殼體的冷卻液連接形成通向內燃發動機的冷卻液系統的各個冷卻液線路的通路。例如，在必要時，本身不被驅動的閥元件可以釋放或關閉被另外控制的冷卻液回路。
[0008]根據本發明，至少兩個閥元件被提供，所述閥元件可選擇性地被彼此耦合或彼此解除耦合。閥元件中的一個被旋轉地驅動并在耦合狀態時還旋轉第二閥元件，所述第二閥元件，特別是本身不被驅動的。在親合狀態下，閥元件，特別是，彼此固定地連接以便一起旋轉，其結果是它們在兩個旋轉方向上被一起旋轉。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，第一閥元件可以獨立于第二閥元件被旋轉，也就是說沒有第二閥元件的旋轉。
[0009]為了耦合或解除耦合閥元件，根據本發明提供了軸向可移動地被安裝在旋轉軸上的耦合元件。耦合驅動裝置在耦合位置和解除耦合位置之間沿軸向軸向在旋轉軸上移動耦合元件。在耦合位置，在通過旋轉驅動裝置被驅動的第一閥元件和被動的第二閥元件之間產生旋轉式固定連接。所述連接在解除耦合位置被解除。如已解釋的，第一閥元件在旋轉軸轉動時被旋轉。特別是，所述第一閥元件可被固定地連接到旋轉軸以便與其一起旋轉。然而，也有可能的是，例如，耦合元件被固定地連接到旋轉軸以便與其一起旋轉，并且第一閥元件同樣經由與耦合元件的旋轉固定連接通過使旋轉軸旋轉的方式被旋轉。在此情形下，第一閥元件本身不必被固定地連接到旋轉軸以便與其一起旋轉。不言而喻的是，也有可能是耦合元件和所述第一閥元件都被固定連接到所述旋轉軸，以便與其一起旋轉。與其相反，第二閥元件可旋轉地被安裝在旋轉軸上，其結果是，在耦合狀態，所述第二閥元件可選擇性地與第一閥元件一起旋轉，或在解除親合狀態，任憑旋轉軸轉動，所述第二閥元件可保持在固定的旋轉位置。
[0010]由于閥元件通過耦合驅動裝置和耦合元件得以實現選擇性地耦合和解除耦合，在每一種情形下在實踐中閥元件的整個轉動范圍可用于閥元件耦合的和解除耦合的旋轉性移動。因此，相比于現有技術，可以通過具有少量安裝空間的恒溫閥來實現明顯更多數量的不同切換狀態。
[0011]用本身已知的方式，第一閥元件和第二閥元件可以在它們相互面對側具有彼此相通的軸向開口。經由所述軸向開口，冷卻液可以在通過由兩個閥元件相連的冷卻液連接之間流動。
[0012]不言而喻，也可提供兩個以上的閥元件。額外的閥元件可以是自驅動的或非自驅動的。在后一種情形下，它們同樣可以通過另一閥元件的驅動裝置(例如第一閥元件的驅動裝置)被驅動。
[0013]根據一個改進方案，耦合元件可以在耦合位置以及在解除耦合位置以形狀相配的方式接合進入第一閥元件。親合元件因此隨后與第一閥元件一起永久地被旋轉。根據又一改進方案，耦合元件可以在耦合位置以形狀相配的方式接合進入第二閥元件。這里也有可能的是，耦合元件能夠在第一閥元件的多個旋轉位置以形狀相配的方式接合進入第二閥元件。此外，還可使耦合元件為安裝于旋轉軸上的耦合套筒，以便其可在第一和第二閥元件之間軸向移位，在面向第二閥元件的所述耦合套筒的一側形成耦合部分，所述耦合部分在耦合位置以形狀相配方式接合進入第二閥元件對應的耦合部分。
[0014]所述耦合部分在每一個情況下可具有，例如，一個彼此接合的齒合系統。在用于形狀相配連接的多個可能旋轉位置的情形下，耦合部分可具有，例如，旋轉性對稱的齒合系統，所述齒合系統可以在多個(例如四個)可能的旋轉位置彼此接合。在閥元件相對于彼此不同的相對旋轉位置中，通過這種類型的耦合方式，更多切換狀態可以得以實現。耦合套筒可以是，例如，中空的圓柱形結構。
[0015]根據又一改進例，可以使耦合驅動裝置具有耦合驅動器和帶控制凸輪的凸輪元件