用于机动车辆的冷却剂回路的致动器壳体的制作方法

用于机动车辆的冷却剂回路的致动器壳体
1.本发明涉及一种用于机动车辆的冷却剂回路的致动器壳体，以及一种用于机动车辆的冷却剂回路的、具有这样的致动器壳体的阀设备。
2.阀是用于阻断或控制流体(液体或气体)的流量的构件。
3.在阀中，封闭部件(或封闭体或阻断机构，例如盘、锥形件、球或针)通常大致平行于流动方向或绕横向于流体的流动方向的转动轴线运动。流动通过将封闭部件以密封面挤压到适当形状的开口、阀座或密封座上而被中断。
4.阀除了阻断物质流以外还非常适用于控制任务。
5.球阀被理解为由可运动的球产生密封作用的阀。在作为止回阀的典型应用中，球防止流体通过阀回流。
6.球阀可以被用作主动控制或调节的阀。在此，通过致动器使球形的阻断体主动致动或旋转。在球阀的情况下，阻断体实施旋转运动，以打开或关闭一个或多个流动截面。
7.de 10 2018 117 240 a1描述了一种用于车辆的冷却剂阀，该冷却剂阀包括：具有多个冷却剂端口的壳体、和可调节地布置在壳体中用于连接或断开冷却剂端口的阀元件、以及布置在至少一个冷却剂端口的区域中的至少一个密封组件，该密封组件一方面密封地贴靠壳体并且另一方面密封地贴靠阀元件，其中该密封组件具有由第一材料制成的载体元件和由第二材料制成的密封元件，其中第二材料比第一材料软，其中密封元件具有贴靠阀元件的第一密封唇并且载体元件具有支撑部分，其中第一密封唇以自由端部伸出支撑部分之外，并且其中第一密封唇在冷却剂流经过冷却剂阀时被压靠到支撑部分上。
8.这样的冷却剂阀在诸如汽车或卡车等车辆的冷却回路中使用。这些冷却回路例如用于冷却内燃机。根据阀元件的位置，例如冷却液体在内燃机的预热阶段藉由旁通管线被引导绕过冷却器，并且在达到工作温度后被引导经过冷却器。在冷却剂阀的情况下，根据应用还可以实现：冷却剂仅暂时流经冷却剂阀，例如在内燃机的冷启动阶段，冷却剂流被完全中断。阀元件的控制例如可以藉由由膨胀材料构成的部件自主进行。然而，由控制装置操控的用于调节阀元件的电驱动器也是可行的。
9.补偿罐或冷却液体补偿罐是一种配件，其应用于小型和大型设施中、尤其是也应用于具有内燃机的机动车辆中。需要该配件来补偿由于液态或气态的工作介质的由温度导致的膨胀、挥发或蒸发而造成的工作介质的损失，在热膨胀的情况下对变动的体积进行补偿。通常，利用补偿罐和储备的工作手段来维持系统压力。
10.执行器(也被称为致动器)通常指驱动技术部件，这些部件例如将电信号(由控制计算机输出的命令)转换为机械运动或物理参量(例如压力或温度)的变化，并且因此主动干预受控的过程。
11.在阀设备、例如用于机动车辆的冷却液体回路的恒温阀中，流体端口或入口和出口直接布置在阀壳体中。致动器或致动驱动器优选与对应的传动机构一起被布置在单独的壳体中，并且随后与阀壳体相连接。
12.本发明的目的在于，提出一种致动器壳体和一种用于机动车辆的冷却剂回路的、具有这样的致动器壳体的阀设备，该致动器壳体和该阀设备提供针对从现有技术已知的设
备的替代方案。
13.本发明的另一目的在于，提出如下一种致动器壳体和一种具有这样的致动器壳体的阀设备，该致动器壳体和该阀设备所需的结构空间较小。
14.此外，本发明的目的在于，提供如下一种致动器壳体以及一种具有这样的致动器壳体的阀设备，该致动器壳体和该阀设备构造简单并且可以易于装配或制造。
15.这些目的中的一个或多个目的通过独立专利权利要求1、8和10的特征来实现。有利的设计方案在相应的从属权利要求中给出。
16.根据本发明，提出一种用于机动车辆的冷却剂回路的阀设备的致动器壳体。该致动器壳体包括用于接纳至少一个致动器部件的致动器壳体部分。本发明的突出之处在于，致动器壳体还包括用于至少部分地界定并且液压地密封阀装置的要液压密封的区域的阀壳体部分。
17.在致动器壳体的对应的第一连接面或密封面与阀设备的对应的第二连接面或密封面之间进行液压密封。
18.因此根据本发明提出，致动器壳体具有阀壳体部分，以形成阀装置的某一区域或部分。该区域可以完全或部分地包括阀壳体、一个或多个流体端口和/或阀座。
19.以这种方式，为了在液压密封的阀装置上安装单独的致动器，对应的阀装置不是完全以液压密封的方式形成的，而是致动器壳体的阀壳体部分直接与阀装置相连接并且由此在空间上并且优选密封地界定阀装置的区域。
20.尤其阀壳体的阀壳体部分与阀装置之间的对应的连接优选地被设计为液压密封的连接。
21.以这种方式可以提供所需的结构空间明显更小的阀设备。同时，致动器壳体的阀壳体部分与阀装置的装配或连接需要的空间更少，需要的零件或部件更少并且需要的装配步骤也更少。
22.致动器壳体的阀壳体部分可以具有用于与阀装置相连接的第一连接面。
23.阀壳体部分优选地是阀壳体和/或阀座和/或流体端口的至少部分区域，并且因此在与阀装置的对应区域相连接时至少部分或完全地形成阀装置的液压封闭的阀壳体和/或阀座和/或流体端口。
24.由于阀壳体和/或阀座和/或流体端口至少部分地整合到致动器壳体中，因此对结构空间的需求大幅减小。以这种方式例如可以将流体端口(例如入口和/或出口)整合到致动器壳体中。
25.对应地，阀装置的要液压密封的区域可以是阀壳体和/或阀座和/或流体端口的至少部分区域或者包括或具有该至少部分区域。
26.阀壳体部分能够借助于强制锁紧的和/或非强制锁紧的和/或通过材料锁紧的连接与阀装置的要液压密封的区域以液压密封的方式连接。
27.在提供强制锁紧的和/或非强制锁紧的连接(例如螺旋连接、夹持连接或卡扣连接)时，可以设置对应的密封装置以用于液压密封。
28.在通过材料锁紧的连接(例如借助于焊接、粘接或钎焊)的情况下，一般来说不需要单独的密封装置。因此，在这方面通过材料锁紧的连接是有利的。
29.致动器部件可以被设计为布置在致动器壳体中的致动驱动器和/或传动机构。
30.此外可以设置有连接装置，该连接装置被设计成用于将致动器部件与阀装置的阻断体的致动元件以强制锁紧和/或非强制锁紧的方式连接，其中致动元件优选地是轴。
31.藉由连接装置，阀设备的致动驱动器或致动器可以直接或间接地藉由传动机构以简单且可靠的方式(例如借助于插接)与阀装置的阻断体的致动元件相连接。
32.连接装置优选地被设计为防旋转的结构，以将对应的转矩从致动器传递至阻断体的致动元件。对应地，致动元件具有相对应设计的连接装置。
33.此外，在致动器壳体部分与阀壳体部分之间可以设置有使阀设备的至少一个阻断体的致动元件穿过的穿通开口，以使致动元件与致动器连接。
34.穿通开口例如可以借助于对应的密封装置相对于致动元件液压密封。
35.在流体端口中可以布置有致动元件，因此例如在流体端口与致动元件设置圆环形的开口。以这种方式可以使流体经由流体端口流入阀装置。
36.致动器壳体部分可以与阀壳体部分一件式地相连接。
37.优选地，致动器壳体可以借助于注塑成型工艺在单次注塑成形操作中制造，使得致动器壳体部分和阀壳体部分由同一种材料一件式地形成。
38.根据本发明的另一方面，提出一种用于机动车辆的冷却剂回路的阀设备。该阀设备包括阀装置，该阀装置具有至少一个阻断体和至少两个流体端口和前面描述的致动器壳体，其中致动器壳体的阀壳体部分的第一连接面与阀装置的要液压密封的区域的第二连接面以液压密封的方式连接。
39.上文借助用于机动车辆的冷却剂回路的致动器壳体所展示的优点类似地适用于用于机动车辆的冷却剂回路的、具有这样的致动器壳体的阀设备。
40.尤其，在用于机动车辆的冷却剂回路的这样的阀设备中有利的是：该阀设备需要的部件更少，能够以更少的工作步骤制造，并且不仅在装配完成的状态下还在装配期间所需要的结构空间都更少。阀设备可以是机动车辆的冷却液体回路的恒温阀，并且尤其可以是球阀。
41.根据本发明的用于机动车辆的冷却剂回路的阀设备优选地可以是冷却剂阀，该冷却剂阀被设置成用于车辆(如汽车或卡车)。冷却剂阀可以布置在具有内燃机或电动机的车辆或混合动力车辆的冷却回路中。该冷却剂阀例如可以被设置成用于冷却内燃机或电动车辆的电池。冷却剂阀可以是恒温阀。可以提供电驱动器，所述电驱动器由车辆的控制装置控制。
42.然而还可以设置有依赖于温度的控制元件、例如膨胀材料制成的元件，该膨胀材料制成的元件根据温度改变其长度并且由此调节阀元件或封闭体。冷却剂阀的壳体或壳体装置具有两个或多于两个的冷却剂或流体端口，这些冷却剂或流体端口例如可以与车辆的冷却回路的冷却剂管线相连接。通过调节阀元件，例如可以使两个冷却剂端口相互连接或彼此断开。如果壳体例如具有三个冷却剂端口，则可以通过调节阀元件使例如经由这些冷却剂端口中的一个冷却剂端口供应的冷却剂被供应至其他两个冷却剂端口中的第一冷却剂端口或第二冷却剂端口。
43.这两个另外的冷却剂端口例如一方面可以与冷却器相连接，并且另一方面可以与用于绕过冷却器的旁通管线相连接。还可以实现的是：在冷却剂阀工作时暂时没有冷却剂流经冷却回路以及因此流过冷却剂阀，例如是在内燃机的冷启动阶段期间。冷却液体、例如
冷却水尤其在此被视为冷却剂。
44.然而，根据本发明的阀设备几乎可以转用于所有常见的阀。
45.在本发明的范围内，阀设备可以是用于关断或控制流体(液体或气体)流过的构件，例如角阀、直通阀、方向控制阀，这些阀被设计为具有或不具有阀驱动器的电动机操纵的阀。
46.因此，通过阀装置可以阻碍双向流过的流体(流量阀)，或者取决于流动方向而阻碍流体(止回阀)，可以取决于压力而阻碍流体(压力阀)，或者可以同时在多个管路上控制流动。(方向阀、3/2或更高)。
47.阀设备可以是截止阀或流量阀，例如节流阀、延时阀、换向阀(or元件)、双压阀(and元件)、快速释放阀、直通阀、流动切换阀、2/2通阀或止回阀(节流止回阀、快速放气阀、kfr阀[与一体式回流阻止器结合的自由流动阀])或压力阀(限压阀和顺序阀、压力平衡阀(差压阀)、减压阀、压力控制阀)或方向控制阀(三通阀、四通阀或更高级别的方向阀)。
[0048]
对于封闭类型，座阀和滑阀之间必须作出区别。密封体或沿流动轴线或垂直于流动轴线运动，即朝向密封面(座阀)或沿着该密封面(滑阀)运动。阀设备可被设计为提升阀(座阀)、管阀或双座阀(座阀)、活塞阀(滑阀)、滚动隔膜阀、夹管阀、针阀(座阀)，并且优选被设计为球阀(可选的座阀或滑阀)。
[0049]
根据本发明的另一方面提出一种用于制造用于机动车辆的冷却剂回路的阀设备的方法，其中将前面描述的致动器壳体的阀壳体部分与阀装置的要液压密封的区域以液压密封的方式连接，因此优选地通过阀壳体部分与阀装置的连接形成阀壳体和/或流体端口和/或阀座。
[0050]
致动器壳体可以具有第一连接面，阀壳体部分藉由该第一连接面与阀装置的要液压密封的区域的第二连接面以液压密封的方式连接。
[0051]
连接优选地通过焊接、尤其塑料焊接来实现。
[0052]
致动器壳体可以具有第一连接面，并且阀设备可以具有第二连接面，其中这些连接面中的对应的轮廓形成焊接轮廓，这些焊接轮廓被布置成使得沿某一方向并且优选在一次焊接操作中进行焊接。
[0053]
致动器壳体和/或阀设备可以借助于单组分或多组分注塑成型工艺由塑料制成。
[0054]
致动器壳体和/或阀设备可借助于单组分或多组分注塑成型工艺由塑料制成。
[0055]
下面将借助在附图中示出的实施例更详细地描述本发明。在附图中：
[0056]
图1示出阀设备的根据本发明的致动器壳体和阀装置的一个侧向剖开的局部图，
[0057]
图2示出阀设备的致动器壳体的另一个侧向剖开的图示，
[0058]
图3示出致动器壳体的另一个侧向剖开的图示，以及
[0059]
图4示出阀设备的致动器壳体和阀装置的另一个侧向剖开的图示。
[0060]
在下文中借助于实施例描述用于机动车辆的冷却剂回路的致动器壳体1和用于机动车辆的冷却剂回路的、具有这样的致动器壳体的阀设备2(图1至图4)。
[0061]
在这个实施例中，本发明提供机动车辆的冷却液体回路的恒温阀10，其中恒温阀被设计为球阀。
[0062]
致动器壳体1具有致动器壳体部分3和阀壳体部分4。
[0063]
根据本实施例，在致动器壳体部分3中布置有用于致动阀设备2的阀装置10的驱动
器或致动驱动器(未展示)。
[0064]
此外，致动驱动器藉由同样布置在致动器壳体部分3中的传动机构5与对应的传动级或齿轮6相连接。
[0065]
根据本实施例，阀壳体部分4分别形成流体端口7和冷却剂入口。因此，具有对应的穿通开口的流体端口7是致动器壳体1的阀壳体部分4的一体式组成部分。额外地和/或替代性地，阀壳体部分可以部分或完全形成一个或多个本文开头所示的致动器部件，例如阀壳体和/或一个或多个流体端口7和/或阀座。
[0066]
在阀壳体部分4上还设置有第一连接面8，致动器壳体1可以藉由该第一连接面与阀设备2的阀装置10的相应对应设计的第二连接面9连接。
[0067]
第一连接面8借助于焊接与第二连接面9以液压密封的方式连接。
[0068]
根据本实施例，流体端口7通入阀装置10的阀座11，在该阀座中布置有阻断体12或封闭元件。阻断体被设计成球形或球形段的结构。
[0069]
阻断体12可以藉由对应的致动元件13(在本实施例中为对应的轴)被致动。
[0070]
传动机构5具有第一连接装置14，致动驱动器可以藉由该第一连接装置与阀装置10的具有相应对应设计的连接装置15的致动元件13相连接，因此驱动器的对应的运动可以通过传动机构5以及第一连接装置和第二连接装置14、15传递至致动元件13以及因此传递至阻断体12，以打开或关闭阀、或对应地致动阻断体12，以便释放或封闭流体端口7。
[0071]
在致动器壳体部分3与阀壳体部分4之间设置有使阀设备2的致动元件13穿过的穿通开口，以使致动元件13与致动器或驱动器相连接。
[0072]
对应地，阀设备2包括阀装置10以及致动器壳体1连同上文示出的构件(至少一个阻断体12和至少两个流体端口7)。
[0073]
致动驱动器和传动机构5以及齿轮6被称为致动器部件。
[0074]
此外，根据本发明提出一种用于制造用于机动车辆的冷却剂回路的阀设备2的方法，其中致动器壳体1的阀壳体部分4藉由第一连接面8和第二连接面9与阀装置2的要液压密封的区域以液压密封的方式连接。
[0075]
通过将阀壳体部分与阀装置相连接，可以形成一个或多个流体端口7和/或一个或多个阀座。
[0076]
如前面已经描述的，致动器壳体1具有第一连接面8，阀壳体部分藉由该第一连接面与阀装置的要液压密封的区域的第二连接面9液压密封地连接。
[0077]
致动器壳体和/或阀设备借助于单组分或多组分注塑成型工艺由塑料制成。
[0078]
附图标记清单
[0079]
1致动器壳体
[0080]
2阀设备
[0081]
3致动器壳体部分
[0082]
4阀壳体部分
[0083]
5传动机构
[0084]
6齿轮
[0085]
7流体端口
[0086]
8第一连接面
[0087]
9第二连接面
[0088]
10阀装置
[0089]
11阀座
[0090]
12阻断体
[0091]
13致动元件
[0092]
14第一连接装置
[0093]
15第二连接装置。