专利名称：用于控制体积流量的阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于尤其在汽车的加热和/或冷却系统中控制体积流量的阀，具有带至少一个控制节流孔的盘形阀体，所述阀体为了控制体积流量而与带至少一个通孔的盘形密封体配合作用，其中，盘形阀体具有外齿部，为使阀体转动，小齿轮啮合在该外齿部中。
背景技术：
由DE 10 2006 053 311 Al已知一种用于控制体积流量的阀，在该阀中，电动机驱动蜗杆_螺旋齿轮传动机构。蜗杆_螺旋齿轮使盘形阀体的居中地作用在阀体上的输出轴转动。因此存在作用在盘形阀体中央的中央驱动器。在公开文本的第6页第47段中建议， 作为蜗杆-螺旋齿轮传动机构的备选，所述阀也可以是带外齿部的盘，因此小齿轮或蜗杆可以作用在那。
发明内容
与此相对，按本发明用于控制体积流量的阀具有的优点是，结构简化的同时还伴随着安装的简化以及阀体上的转矩的提高，这可以通过更高的传动比实现。此外还有更高的调整精度来使阀体转动以及存在更佳的传动效率。
通过按本发明的渐开线齿部可以在唯一的传动级中有利地实现很大的传动比。尤其是实现了将力非常直接地传递到盘形阀体上并且相比螺旋齿轮传动机构具有良好的传动效率。此外，调整精度增加，因为更大的直径上的齿轮啮合间隙导致渐开线齿部上的更小的角间隙。此外还有利的是，总共只需要较小的啮合力，因为实现了将力导入到大的直径上。在提高调整精度的同时，通过实现更高的传动比提高了扭矩。渐开线齿部在此使得在盘形的阀体和电动驱动器的发动机轴线之间不必有角度偏差。
本发明其它的优点和有利的设计方案由从属权利要求和说明书得出。
当盘形阀体的外齿部被设计成齿节时，在高调整精度下实现阀的一种简单的结构。当阀体上的外齿部沿周向包括约100到140度的区域时，被证实是有利的。
当外齿部被注塑包封地安装到阀体上时，实现一种简单的制造。
当盘形密封体经由至少一个环绕的圈密封地贴靠在盘形阀体上时，实现一种简单的构造和良好的密封效果。
当阀具有外壳套筒时，形成对啮合的一种良好的保护，其中在该外壳套筒上在内壁侧贴靠着密封圈，密封圈经由密封唇贴靠在盘形阀体的背对密封体的侧面上。
当密封体在面朝阀的伺服驱动器的侧面上具有至少一个静态成型密封件时，实现一种简单的构造和良好的密封效果。业已被证明有利的是，至少一个成型密封件被设计成弹性体密封件。
当将密封体经由至少一个静态成型密封件和密封圈按压到阀体上时，存在对阀的一种可靠的驱动。
本发明的一个实施例在下文中加以详细说明并借助附图进一步示出。
附图中
图1是沿其盘形阀体视向观察的按本发明的阀的立体视图； 图2是沿其盘形密封体视向观察的按本发明的阀的立体视图； 图3是所述阀的侧视图，并示出了盘形密封体； 图4是按图3中画出的线IV-IV剖切的阀的剖面图，以及图5是图4的一个截面的放大图。
具体实施例方式按本发明的阀1设置用于控制尤其在汽车的加热和/或冷却系统中的体积流量。 这类发动机冷却系统-调节阀也公知是一种CCV(冷却液控制阀)。它们调节内燃机的冷却剂回路中在冷却器支路和旁通支路之间的冷却剂温度。热管理也是可行的，此时冷却系统的功率可以符合需要地与内燃机的运行工况相适应。因此例如可以减小内燃机热运转阶段中的冷却水流量。然后发动机油的粘滞性通过快速加热而下降得更快，由此在优化内腔的空气调节的同时减少主要在空转和部分负荷运行时的消耗。可以用冷却回路中的调节阀替代迄今仍广泛使用的恒温器。
也可以被称为转盘阀的阀1，具有带至少一个控制节流孔3的盘形阀体2。在此， 轴4居中地穿过设计成能转动的阀体2，阀体借助该轴例如经由在图4中示出的套筒5浮动地、能转动地围绕着轴4支承。在设计成能转动的阀体2上贴靠着一个静止不动的、直径略小于阀体2的盘形密封体10，其例如用直径较大的通孔8隔着较小的径向间距居中地包围轴4。
密封体10静止不动，并且是阀1的外壳的一部分。密封体10例如具有多个在图 2和图3中详细示出的通孔。在实施例中设置了第一大通孔11、第二中通孔12和第三小通孔14。通孔11、12、14在密封体10的背对阀体2的侧面15上用静态成型密封件17包边。 此外，一个限制侧面15的侧边也可以用成型密封件18包围或包边。成型密封件17、18用于例如在将未详细示出的连接管路接到通孔11、12、14或阀1的其它外壳部分上时进行密封，一旦阀体2的控制节流孔3的通路被相应地打开，尤其为冷却剂或冷却水的介质就能够流入这些通孔。根据控制节流孔3相对各通孔11 ;12或14的调整，可以使实际上的通流面相应地发生变化，或通过阀体2的转动来控制体积流量。盘形阀体2因此也可以称为调节盘。成型密封件17 ；18可以设计成弹性体密封件。
介质例如经由未详细示出的、在图3中在外壳套筒25右侧连接的连接外壳部分到达控制节流孔3，并且从那里进一步根据盘形阀体2的转动位置进入通孔11 ；12；14之一。 阀1的功能是截断和调节冷却水流量，这通过阀体2相对静止不动的密封体10的转动实现。由此可以有针对性地扩大或缩小不同的横截面。在图2中示出了控制节流孔3和密封体10的第一大通孔11的完全打开的状态。
阀体2可以平面地贴靠在盘形密封体10上。但阀体2也可以非平面地贴靠，如图 4和5所示的那样，与密封体10在轴向间隔一定距离。为此，在密封体10的面朝阀体2的侧面20上设置一个形式为边圈21的环绕的隆起。边圈21在径向从密封体10的外表面26 出发大致径向向内地并且完全沿周向延伸。边圈21因此在边缘侧用其环宽向内围绕密封体10。此外，可以用相同的方式分别围绕每个通孔11 ；12 ；14设置另一个圈22，所述圈在圆周侧包围、限定或围绕通孔11 ；12 ；14。阀体2和密封体10的贴靠因此仅通过边圈21、22 实现。盘形密封体10也可以被称为密封盘。
为驱动阀体2，阀1具有电动的伺服驱动器40，它例如经由输入轴41驱动小齿轮 42。电动的伺服驱动器40可以是步进电机或类似物。小齿轮42又用其轮齿啮合到阀体2 的外齿部49中。按照本发明，小齿轮42和盘形阀体2的外齿部49经由渐开线齿部43、44 彼此配合作用。无论是小齿轮42还是外齿部49都设计成渐开线齿部43或44，并且构成一个传动机构。渐开线齿部43、44是渐开线齿部的一种特殊变型，并且创造出了一种连续的啮合齿轮，尤其是当小齿轮42应仅具有很少的轮齿时。在实施例中，小齿轮42例如具有三个轮齿。当然也可以有更少的轮齿，例如仅有唯一一个轮齿。因此也可以在唯一的传动级中实现大的传动比。尤其是实现了将力非常直接地传递到盘形阀体2上并且获得了良好的传动效率。此外，调整精度增加，因为较大直径上的齿轮啮合间隙导致渐开线齿部43、44上的较小的角间隙。
此外还有利的是，总共仅需要相对较小的啮合力，因为实现了将力导入到较大直径上。有利的是，当盘形阀体2的外齿部被设计成齿节且仅包括阀体2的圆周的一部分时， 就已经足够。在此，齿节或盘形阀体2的外齿部49在周向大约包括100度到140度。外齿部49可以以简单的方式注塑包封地安装到阀体2上。原则上也可以考虑这样一种传动机构，在该传动机构中可以通过多个错移的直齿啮合的齿轮实现必要的纵向重合度。
如图4所示，外壳套筒25既在径向又在轴向包围阀体2以及也包围密封体10。仅阀体2上的外齿部49例如保持留出空隙。在阀体2的右侧或在阀体2的背对阀体2的伺服驱动器40的侧面32上，设置一个环绕的密封圈35，其一方面用密封唇37支撑在阀体2 的侧面32上，另一方面则用套筒形部分38贴靠在外壳套筒25的内表面36上。套筒形部分38和密封圈35的密封唇37在剖面中构成L形。为了封装小齿轮42和外齿部49的啮合空间50，可以借助密封圈35或其密封唇37以及密封体10的边圈21将驱动空间52相对阀1的其余内腔53分开。这个密封部位不要求百分百的密封度。更确切地说，所要解决的技术问题是，避免较大的异物，例如型砂侵入啮合空间50。可以例如经由密封圈35和成型密封件17、18实现将密封体10按压到阀体2上，以便能够达到良好的密封效果。密封圈 35用其密封唇37来封装啮合空间。
按本发明的阀设置用于尤其在汽车的加热和/或冷却系统中控制体积流量。
权利要求
1.用于尤其在汽车的加热和/或冷却系统中控制体积流量的阀，具有带至少一个控制节流孔的盘形阀体，所述阀体为了控制体积流量而与带至少一个通孔的盘形密封体配合作用，其中，盘形阀体具有外齿部，为了使阀体转动，小齿轮啮合在该外齿部中，其特征在于， 小齿轮(42)和盘形阀体(2)的外齿部(49)经由渐开线齿部(43 ；44)彼此配合作用。
2.按权利要求1所述的阀，其特征在于，盘形阀体(2)的外齿部(49)设计成齿节。
3.按权利要求2所述的阀，其特征在于，外齿部(49)在阀体(2)上沿周向包括大致100 至140度的区域。
4.按权利要求2或3所述的阀，其特征在于，外齿部(49)被注塑包封地安装在阀体(2)上。
5.按前述权利要求1至4之一所述的阀，其特征在于，盘形密封体(10)经由至少一个环绕的圈(21 ；22)密封地贴靠在盘形阀体(2)上。
6.按前述权利要求1至5之一所述的阀，其特征在于，阀(1)具有外壳套筒(25)，在该外壳套筒上在内壁侧贴靠着密封圈(35)，所述密封圈经由密封唇(37)贴靠在盘形阀体(2) 的背对密封体(10)的侧面(32)上。
7.按前述权利要求1至6之一所述的阀，其特征在于，密封体(10)在面朝阀(1)的伺服驱动器(40)的侧面(15)上具有至少一个静态的成型密封件(17 ；18)。
8.按权利要求7所述的阀，其特征在于，所述至少一个成型密封件(17；18)被设计成弹性体密封件。
9.按权利要求5至8之一所述的阀，其特征在于，经由所述至少一个静态的成型密封件 (17 ；18)和密封圈(35)将密封体(10)按压到阀体(2)上。
全文摘要
一种用于尤其在汽车的加热和/或冷却系统中控制体积流量的阀(1)，具有带至少一个控制节流孔(3)的盘形阀体(2)，所述阀体为了控制体积流量而与带至少一个通孔(11)的盘形密封体(10)配合作用，其中，盘形阀体(2)具有外齿部(49)，为了使阀体(2)转动，小齿轮(42)啮合在该外齿部中。按照本发明小齿轮(42)和盘形阀体(2)的外齿部(49)经由渐开线齿部(43；44)彼此配合作用。按本发明的阀设置用于尤其在汽车的加热和/或冷却系统中控制体积流量。
文档编号F16K31/53GK102187131SQ200980141371
公开日2011年9月14日 申请日期2009年10月5日 优先权日2008年10月20日
发明者J·门克, A·希尔斯, G·雷布, C·穆舍尔克诺茨, S·乌尔劳布 申请人:罗伯特·博世有限公司