用于内燃发动机的恒温阀的制作方法
【专利说明】用于内燃发动机的恒温阀
[0001]涉及用于内燃发动机的恒温阀，所述恒温阀包括具有几个冷却液连接的壳体，并包括至少两个中空阀元件，所述中空阀元件被旋转地安装以使得它们在壳体内在一共同的旋转轴上彼此相邻地布置，所述阀元件在每一种情形下具有在其壳表面区域形成的至少一个开口，通过阀元件的旋转，使所述开口选择性地与壳体的一个或多个冷却液连接连通成为可能，并且，提供旋转的驱动装置，通过所述驱动装置至少两个阀元件中的第一阀元件可在壳体内旋转地被驱动。
[0002]目前，根据操作规定设置大量不同的冷却剂回路以控制和调节汽车内燃发动机中冷却液系统。例如，使用由通过电动马达驱动的恒温阀，所述恒温阀能够控制一个或多个冷却液通路。作为阀元件，所述恒温阀使用，例如，被称为旋转滑阀的可旋转圆柱形或球形分段形的中空辊。为了在必要时能够驱动一个或多个额外的冷却液回路，多个这种类型的旋转滑阀以这样的方式彼此耦合:例如使它们位于一个共同的旋转轴线上。例如，如果一个冷却液回路在加热或不加热汽车驾驶室的加热的情况下被操作时，例如在沿一个方向旋转时，无需额外的冷却液回路的操作是可能被控制，并且额外的冷却液回路的控制可发生在沿另一方向旋转时。以此为目的，可以在阀元件之间提供合适的槽控制导向。
[0003]然而，不利的是，在每种情况下，旋转滑阀只有不到一半的旋转范围可被利用来控制两个冷却液回路。根据恒温阀的必要切换状态，这导致旋转滑阀具有不尽如人意的大直径。
[0004]从所描述的现有技术出发，本发明基于的目的是提供在一开始提到的类型的恒温阀，所述恒温阀用少量的安装空间和在结构上简单的方式容许多个切换位置。
[0005]本发明使用权利要求1的主题的方法实现该目的。有利的改进可在从属权利要求，说明书和附图中找到。
[0006]对于在开头提到的所述类型的恒温阀，本发明凭借以下事实实现了这种目的，SP至少两个阀元件中的第二个阀元件可选择性地与所述第一阀元件耦合或与所述第一阀元件解除耦合，在所述第二阀元件在与所述第一阀元件耦合的状态下，通过第一阀元件的旋转，所述第二阀元件同样地被旋转地驱动，设置可轴向移动地被安装在旋转轴上的耦合元件，并且设置耦合驱动装置一一藉由耦合驱动装置，耦合元件在耦合位置和解除耦合位置之间在旋转轴上可轴向移动一一所述耦合元件在通过被旋转驱动装置驱动的第一阀元件和第二阀元件之间的耦合位置产生旋转式固定耦合，并且在解除耦合位置解除所述旋转式固定親合。
[0007]恒温阀被提供用于汽车的内燃发动机。在这范围，本发明还涉及具有根据本发明所述的恒温阀的汽车内燃发动机。根据本发明提供的阀元件形成所谓的旋转滑阀。它们可以是例如中空的圆柱形或中空的球形结构。阀元件可以相应地具有球形的或球形分段形的，或圆柱形或圆柱形分段形的壳表面。在每种情况下，尤其由壳表面界定的一个或多个开口以本身已知的方式形成在壳表面内。所述开口可以选择性地释放或关闭壳体的不同冷却液连接，并且作为结果把它们彼此连通或者彼此断开。根据本发明的恒温阀的阀元件被布置成彼此相邻。特别地，阀元件因此可以以对准的方式切换壳体的冷却液连接，所述冷却液连接沿阀元件的旋转轴线彼此相邻地就位，也就是说，它们可以彼此被连通或彼此断开。以本身已知的方式，壳体的冷却液连接形成通向内燃发动机的冷却液系统的各个冷却液线路的通路。例如，在必要时，本身不被驱动的阀元件可以释放或关闭被另外控制的冷却液回路。
[0008]根据本发明，至少两个阀元件被提供，所述阀元件可选择性地被彼此耦合或彼此解除耦合。阀元件中的一个被旋转地驱动并在耦合状态时还旋转第二阀元件，所述第二阀元件，特别是本身不被驱动的。在親合状态下，阀元件，特别是，彼此固定地连接以便一起旋转，其结果是它们在两个旋转方向上被一起旋转。耦合的阀元件的同步运动因此随后发生。与此相反，在非耦合状态，第一阀元件可以独立于第二阀元件被旋转，也就是说没有第二阀元件的旋转。
[0009]为了耦合或解除耦合阀元件，根据本发明提供了轴向可移动地被安装在旋转轴上的耦合元件。耦合驱动装置在耦合位置和解除耦合位置之间沿轴向轴向在旋转轴上移动耦合元件。在耦合位置，在通过旋转驱动装置被驱动的第一阀元件和被动的第二阀元件之间产生旋转式固定连接。所述连接在解除耦合位置被解除。如已解释的，第一阀元件在旋转轴转动时被旋转。特别是，所述第一阀元件可被固定地连接到旋转轴以便与其一起旋转。然而，也有可能的是，例如，耦合元件被固定地连接到旋转轴以便与其一起旋转，并且第一阀元件同样经由与耦合元件的旋转固定连接通过使旋转轴旋转的方式被旋转。在此情形下，第一阀元件本身不必被固定地连接到旋转轴以便与其一起旋转。不言而喻的是，也有可能是耦合元件和所述第一阀元件都被固定连接到所述旋转轴，以便与其一起旋转。与其相反，第二阀元件可旋转地被安装在旋转轴上，其结果是，在耦合状态，所述第二阀元件可选择性地与第一阀元件一起旋转，或在解除親合状态，任凭旋转轴转动，所述第二阀元件可保持在固定的旋转位置。
[0010]由于阀元件通过耦合驱动装置和耦合元件得以实现选择性地耦合和解除耦合，在每一种情形下在实践中阀元件的整个转动范围可用于阀元件耦合的和解除耦合的旋转性移动。因此，相比于现有技术，可以通过具有少量安装空间的恒温阀来实现明显更多数量的不同切换状态。
[0011]用本身已知的方式，第一阀元件和第二阀元件可以在它们相互面对侧具有彼此相通的轴向开口。经由所述轴向开口，冷却液可以在通过由两个阀元件相连的冷却液连接之间流动。
[0012]不言而喻，也可提供两个以上的阀元件。额外的阀元件可以是自驱动的或非自驱动的。在后一种情形下，它们同样可以通过另一阀元件的驱动装置(例如第一阀元件的驱动装置)被驱动。
[0013]根据一个改进方案，耦合元件可以在耦合位置以及在解除耦合位置以形状相配的方式接合进入第一阀元件。親合元件因此随后与第一阀元件一起永久地被旋转。根据又一改进方案，耦合元件可以在耦合位置以形状相配的方式接合进入第二阀元件。这里也有可能的是，耦合元件能够在第一阀元件的多个旋转位置以形状相配的方式接合进入第二阀元件。此外，还可使耦合元件为安装于旋转轴上的耦合套筒，以便其可在第一和第二阀元件之间轴向移位，在面向第二阀元件的所述耦合套筒的一侧形成耦合部分，所述耦合部分在耦合位置以形状相配方式接合进入第二阀元件对应的耦合部分。
[0014]所述耦合部分在每一个情况下可具有，例如，一个彼此接合的齿合系统。在用于形状相配连接的多个可能旋转位置的情形下，耦合部分可具有，例如，旋转性对称的齿合系统，所述齿合系统可以在多个(例如四个)可能的旋转位置彼此接合。在阀元件相对于彼此不同的相对旋转位置中，通过这种类型的耦合方式，更多切换状态可以得以实现。耦合套筒可以是，例如，中空的圆柱形结构。
[0015]根据又一改进例，可以使耦合驱动装置具有耦合驱动器和带控制凸轮的凸轮元件