具有故障安全機(jī)構(gòu)的閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用在冷卻劑流中的閥，所述閥例如 從DE10 2012 208 652B3 中已知。
【背景技術(shù)】
[0002] 運種閥能夠用于控制內(nèi)燃機(jī)的冷卻劑流，W便在流體循環(huán)中根據(jù)負(fù)載情況確保冷 卻劑溫度。然而，在故障的情況下，例如閥的錯誤的操縱、閥促動器的失效或閥的保持插入 能夠造成冷卻劑的不期望的溫度升高，進(jìn)而造成能夠損壞內(nèi)燃機(jī)的緊急的狀態(tài)。為了預(yù)防 冷卻劑溫度W不期望的方式升高超過預(yù)定的溫度的運種故障情況，在DE102012208652B3 中描述的閥具有故障安全機(jī)構(gòu)，所述故障安全機(jī)構(gòu)在故障情況下引起，閥體運動到預(yù)定的 位置中，在所述位置中穿過閥的冷卻劑流為最大，W便運樣抵抗在冷卻循環(huán)中的過熱狀態(tài)。 因此，在此情況下運種故障安全機(jī)構(gòu)也能夠稱作復(fù)位裝置。
[0003] 因為在DE10 2012 208 652B3中描述的閥中，閥體固定地與調(diào)節(jié)促動器連接， 然而僅能夠使用運種不自鎖的促動器，因為通過自鎖可能會損害故障安全機(jī)構(gòu)的規(guī)定的功 能。在其他情況下，故障安全機(jī)構(gòu)必須能夠施加復(fù)位力矩，所述復(fù)位力矩足W消除促動器的 自鎖，為此故障安全機(jī)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)彈黃必須相應(yīng)剛性地進(jìn)而相對大地構(gòu)成。然而，僅在不自鎖 的調(diào)節(jié)促動器的情況下，DE10 2012 208 652B3的故障安全機(jī)構(gòu)或其扭轉(zhuǎn)彈黃總是必須 相對于促動器的阻力或慣性力矩做功，為此扭轉(zhuǎn)彈黃必須相應(yīng)剛性地進(jìn)而相對大地構(gòu)成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 因此，本發(fā)明主要基于的目的是，進(jìn)一步改進(jìn)從DE10 2012 208 652B3中已知的 閥，使得也能夠使用自鎖的促動器，而運不造成閥的結(jié)構(gòu)大小的負(fù)擔(dān)。
[0005] 所述目的借助于具有權(quán)利要求1的特征的閥來實現(xiàn)。
[0006] 所述目的尤其通過下述方式實現(xiàn)：即閥體與能軸向運動的禪聯(lián)元件接合，經(jīng)由所 述禪聯(lián)元件閥體間接地與促動器軸可松開地連接，其中在故障情況下，即當(dāng)冷卻劑溫度也 總是超過預(yù)定的溫度時，由于禪聯(lián)元件的軸向運動，閥體從促動器軸分離，相反由于禪聯(lián)元 件的軸向運動，故障安全機(jī)構(gòu)與禪聯(lián)元件轉(zhuǎn)動接合，由此閥體轉(zhuǎn)入到預(yù)定的故障安全位置 中，在所述故障安全位置中穿過閥的冷卻劑流優(yōu)選為最大。
[0007] 由于在故障情況下閥體與促動器軸分離，在故障情況下故障安全機(jī)構(gòu)不必克服調(diào) 節(jié)促動器的阻力做功，更確切地說，故障安全機(jī)構(gòu)僅須能夠轉(zhuǎn)動閥體，為此不需要特別剛性 的扭轉(zhuǎn)彈黃。對此還附加地，由于促動器軸與閥體的分離也能夠使用自鎖的調(diào)節(jié)促動器，而 不需要用于消除促動器的自鎖的特別剛性的扭轉(zhuǎn)彈黃；更確切地說，由于促動器軸與閥體 的分離在故障情況下不必消除調(diào)節(jié)促動器的自鎖的作用，從而使得鑒于此對于故障安全機(jī) 構(gòu)不需要特別剛性的并由此大尺寸構(gòu)造的扭轉(zhuǎn)彈黃。
[0008] 由于故障安全機(jī)構(gòu)不直接作用到閥體上，而是間接地經(jīng)由禪聯(lián)元件作用到閥體上 的事實，還可能的是，將故障安全機(jī)構(gòu)構(gòu)造為可模塊化替換的結(jié)構(gòu)單元，所述結(jié)構(gòu)單元不集 成到閥體中。因為由此彈黃不必完全地穿過閥體延伸，所W能夠減少彈黃長度，運等同于提 高彈黃常數(shù)，使得為了得到期望的復(fù)位力矩能夠使用具有較小的徑向尺寸的更軟的彈黃。
[0009] 在下文中，現(xiàn)在討論本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式。其他的實施方式能夠由從屬權(quán)利 要求、【附圖說明】W及附圖中得出。
[0010] 運樣，根據(jù)一個實施方式提出，禪聯(lián)元件具有圓柱部段，在所述圓柱部段的外環(huán)周 中構(gòu)成沿圓柱部段的環(huán)周方向延伸的至少一個溝槽，故障安全機(jī)構(gòu)的帶動件接合到所述溝 槽中，經(jīng)由所述帶動件一方面能預(yù)緊故障安全機(jī)構(gòu)并且另一方面閥體能夠在故障情況下轉(zhuǎn) 入到其預(yù)定的故障安全位置中，并且所述故障安全位置沿環(huán)周方向在第一端部處通過預(yù)緊 止擋并且在相對置的第二端部上通過另一止擋限界。優(yōu)選地，在此兩個沿軸向和沿環(huán)周方 向相對于彼此錯開的溝槽構(gòu)成在圓柱部段中，其中在每個所述溝槽中接合有適合的帶動 件。因為一個或多個帶動件接合到禪聯(lián)元件的至少一個環(huán)形槽中，所W禪聯(lián)元件的軸向運 動W期望的方式傳遞到故障安全機(jī)構(gòu)上，由此觸發(fā)所述故障安全機(jī)構(gòu)并且所述故障安全機(jī) 構(gòu)與禪聯(lián)元件轉(zhuǎn)動接合。
[0011] 在此，通過至少一個溝槽的由兩個止擋限定的長度預(yù)設(shè)閥的工作范圍，當(dāng)預(yù)緊止 擋緊鄰于另一止擋時，所述工作范圍能夠近似為360°。然而，根據(jù)構(gòu)造，預(yù)緊止擋和另一止 擋沿環(huán)周方向W-定的、由構(gòu)造限制的尺寸彼此錯開，使得借助于根據(jù)本發(fā)明的閥能夠?qū)?現(xiàn)稍微小于360°的工作范圍。在一個優(yōu)選的實際的實施方式中，兩個提到的止擋彼此分開 遠(yuǎn)至，使得至少一個溝槽沿環(huán)周方向具有對應(yīng)于大約345°的圓弧角的弧長。由此，借助于 根據(jù)本發(fā)明的閥能夠?qū)崿F(xiàn)在大約345°之內(nèi)的工作范圍或也實現(xiàn)稍微更大的角度的工作范 圍。與此不同的是，在DE10 2012 208 652B3中描述的閥僅具有180°的工作范圍進(jìn)而在 其使用目的方面限制于運種工作范圍為足夠的應(yīng)用。
[0012] 與此相對，具有兩個沿軸向而且沿環(huán)周方向彼此錯開的溝槽的構(gòu)成方案證實為有 利的，由于相對于具有僅唯一一個溝槽的實施方式，抵抗可能的也許能夠造成禪聯(lián)元件的 傾斜的不對稱的負(fù)荷狀態(tài)。此外，在故障情況下復(fù)位力矩在具有優(yōu)選沿環(huán)周方向W180°彼 此錯開的兩個溝槽的情況下均勻地分布到兩個溝槽的兩個預(yù)緊止擋上，在故障情況下相應(yīng) 的帶動件碰撞在所述溝槽上，由此能夠?qū)⒃诙U聯(lián)元件之內(nèi)的材料應(yīng)力保持得小。
[0013] 為了能夠在故障情況下通過禪聯(lián)元件的軸向運動觸發(fā)故障安全機(jī)構(gòu)，根據(jù)另一實 施方式設(shè)有例如蠟元件的形式的溫度敏感的操作元件，所述操作元件在故障情況下由于軸 向的根據(jù)溫度的變形引起禪聯(lián)元件的軸向運動，為此所述禪聯(lián)元件優(yōu)選一側(cè)支撐促動器軸 上并且另一側(cè)支撐在禪聯(lián)元件上，所述禪聯(lián)元件容納或承載操作元件。為了造成禪聯(lián)元件 的軸向運動，由此不需要單獨地操縱的激活機(jī)制，因為操作元件本身識別不期望的溫度升 高并且自動地為了實現(xiàn)禪聯(lián)元件的軸向運動相應(yīng)地膨脹。因此，禪聯(lián)元件的W運種方式引 起軸向運動經(jīng)由接合到禪聯(lián)元件的至少一個環(huán)周溝槽中的帶動件傳遞到故障安全機(jī)構(gòu)上， 由此觸發(fā)所述帶動件并且所述帶動件與禪聯(lián)元件轉(zhuǎn)動接合。
[0014] 為了能夠?qū)⒐收习踩珯C(jī)構(gòu)通過轉(zhuǎn)動促動器軸經(jīng)由與促動器軸可松開地連接的禪 聯(lián)元件轉(zhuǎn)變到其預(yù)緊的狀態(tài)中，通過轉(zhuǎn)動促動器軸將禪聯(lián)元件沿下述方向轉(zhuǎn)動，所述方向 實現(xiàn)使相應(yīng)的預(yù)緊止擋在相應(yīng)的溝槽的第一端部上與故障安全機(jī)構(gòu)的相應(yīng)的帶動件形成 接合或碰撞到所述帶動件上。運引起：故障安全機(jī)構(gòu)或其扭轉(zhuǎn)彈黃在繼續(xù)轉(zhuǎn)動運動時預(yù)緊 進(jìn)而在一定程度上"張緊"。為了能夠?qū)⒐收习踩珯C(jī)構(gòu)在所述預(yù)緊的狀態(tài)中鎖止直至出現(xiàn)故 障情況，故障安全機(jī)構(gòu)具有沿軸向方向延伸的至少一個止動凸塊，所述止動凸塊在預(yù)緊的 狀態(tài)中將故障安全機(jī)構(gòu)相對于沿徑向方向延伸的殼體蓋閉鎖。然而，優(yōu)選地，在此設(shè)有兩個 沿徑向和沿軸向方向彼此錯開的止動凸塊，其中沿環(huán)周方向的錯開優(yōu)選為180°，W便防止 不對稱的負(fù)荷狀態(tài)。
[0015] 雖然根據(jù)一個簡單的實施方式至少一個止動凸塊能夠與在DE10 2012 208 652 B3中描述的閥類似地接合在殼體蓋中的留空部中；然而根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式提出，在 殼體蓋的內(nèi)側(cè)上構(gòu)成沿環(huán)周方向延伸的弧形的至少一個斜坡部段，所述斜坡部段構(gòu)成支 座，故障安全機(jī)構(gòu)的至少一個止動凸塊在其預(yù)緊的狀態(tài)中抵靠所述支座預(yù)緊并且閉鎖。出 于負(fù)荷對稱性的原因，根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式在此還提出，設(shè)有兩個沿徑向而且沿環(huán)周 方向彼此錯開的斜坡部段，為所述斜坡部段分別配設(shè)優(yōu)選兩個止動凸塊中的一個。在此沿 環(huán)周方向的錯開優(yōu)選也為180°，W便防止不對稱的負(fù)荷狀態(tài)。
[0016] 證實為有利的是，與在DE10 2012 208 652B3中所描述的閥不同地，支座不通過 在殼體蓋中的凹部，而是通過其上構(gòu)成的斜坡部段形成，尤其當(dāng)設(shè)有僅一個唯一的斜坡部 段或多個、優(yōu)選兩個沿徑向方向彼此錯開的斜坡部段時證實為有利的，因為在此情況下能 夠通過故障安全機(jī)構(gòu)在故障情況下類似于閥在正常運行狀態(tài)中的工作范圍地示出具有近 似360°的轉(zhuǎn)動角的復(fù)位范圍。如果觸發(fā)故障安全機(jī)構(gòu)，那么相應(yīng)的止動凸塊能夠在其從相 應(yīng)的斜坡的支座脫開之后經(jīng)過對應(yīng)于360°的圓弧角的弧長，直至所述止動凸塊重新在相 應(yīng)的斜坡后方再靜止。運同樣適用于兩個徑向彼此錯開地設(shè)置的斜坡的情況，因為在此情 況下由于斜坡部段的徑向的錯開，一個斜坡的支座不位于配設(shè)給相應(yīng)另一斜坡部段的止動 凸塊的路徑上。
[0017] 根據(jù)另一實施方式提出，至少一個止動凸塊在故障安全機(jī)構(gòu)的徑向延伸的盤上構(gòu) 成，所述盤W可軸向運動的方式設(shè)