CN111788374B - 用于热量管理模块的控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆(3)的热量管理模块(2)的控制阀(1)，所述控制阀至少具有以下部件：‑阀盘(4)，所述阀盘用于在闭合位置密封地搁置在阀座(5)上；‑阀轴(6)，所述阀轴具有轴向伸出部，所述阀轴(6)连接到所述阀盘(4)；‑轴承(7)，所述轴承具有轴承表面(8)，在所述轴承表面上，所述阀轴(6)被安装成使得其能够从所述轴承表面(8)轴向运动。所述控制阀(1)的主要特征在于也设置了径向弹簧(9)，所述径向弹簧(9)朝向所述轴承(7)径向偏置并且径向搁置在所述轴承(7)上，其中接纳沟槽(10)具有抑制区段(11)和自由延展区段(12)，所述抑制区段和所述自由延展区段借助于夹紧楔(13)轴向相邻地分开，其中所述轴承表面(8)的区域中的所述径向弹簧(9)不能克服所述夹紧楔(13)并且所述径向弹簧(9)可被所述夹紧楔(13)径向压紧，其方式使得所述阀轴(6)在远离所述自由延展区段(12)的轴向方向(15)上受到抑制。通过在此提出的所述控制阀，可利用简单的构件在小的安装空间中以连续的方式优选地在无能量的情况下保持控制位置。

Description

用于热量管理模块的控制阀

技术领域

本发明涉及一种用于热量管理模块的控制阀，该控制阀至少具有以下部件：

-阀盘，该阀盘用于在闭合位置密封地搁置在阀座上；

-阀轴，该阀轴具有轴向伸出部，该阀轴连接到阀盘；

-以及轴承，该轴承具有轴承表面，其中该阀轴被安装成可由轴承表面引导而轴向运动。

此外，本发明涉及一种具有用于机动车辆的这种控制阀的热量管理模块。

背景技术

各种旋转滑动装置是从现有技术已知的，其被构造用于热量管理模块(HMM)(也称为热管理模块(TMM))，例如用于机动车辆的内燃机的冷却控制回路。从DE 10 2013 209582 A1已知一种用于热管理模块的齿轮组件。本文所述的热管理模块具体地构造为用于内燃机的冷却剂回路的针对安装空间进行了优化的部件。这种旋转滑阀由电动马达驱动并且可以被传递到各个位置，例如封阻位置或打开位置，但也可以传递到中间位置。

其他现有技术：

-EP 2 102 534 B1：用于加压流体贮存器的两级流体连接器

-DE 10 2006 058 507 A1:角阀

-DE 38 12 233 A1：水阀

-DE 75 15 533 U：阀

-US 3 120 968 A：具有卡扣件的快速接头

-DE 60 204 004 250 T2:用于冷却剂回路的恒温阀

-DE 199 05 466 A1：用于调节内燃机的冷却剂的温度的方法以及为此所用的恒温阀

-DE 10 2014 004 668 A1:阀

对于许多应用，有必要寻找廉价的解决方案，并且找到一种安装空间要求最小的构造。

发明内容

由此，本发明的目标是至少部分地克服从现有技术已知的缺点。根据本发明所述的特征由独立权利要求得出，在从属权利要求中示出有利的构造。可通过任何技术上合理的方式组合权利要求的特征，并且以下描述的解释和附图中的特征(包括本发明的附加实施例)也可用于实现该目的。

该控制阀的特征在于径向弹簧，该径向弹簧被接纳在阀轴的接纳沟槽中并且朝向轴承径向偏置并且径向搁置在轴承上，该轴承包括第一换向沟槽和第二换向沟槽，该接纳沟槽具有抑制区段和自由延展区段，该抑制区段和该自由延展区段借助于夹紧楔轴向相邻地分开，该夹紧楔具有抑制斜部，该抑制斜部在抑制区段处开始并且朝向轴承表面径向倾斜，该轴承表面的区域中的径向弹簧不能克服夹紧楔，并且径向弹簧可被夹紧楔径向地压紧，使得阀轴在远离自由延展区段的轴向方向上受到抑制，并且夹紧楔可被换向沟槽的区域中的径向弹簧克服。

然而，阀轴在轴向方向上朝向自由延展区段的运动是自由的。

在下文中，除非另有明确要求，否则使用轴向方向、径向方向或周向方向以及相应的术语时，参考的是所提及的旋转轴线。

与先前已知的控制阀相反，离散的(即，任何轴向的)位置都可保持无能量，以便能够连续调节可能被控制阀中断的体积流。同时，控制阀的结构和控制非常简单，占用的安装空间很小。

在此提出的控制阀适用于机动车辆的热量管理模块，并且可借助于该控制阀来调节冷却液的体积流。为此，控制阀具有阀盘，该阀盘承担可切换的密封功能，并且为此，在闭合位置将阀盘安置在阀座上，在打开位置将阀盘抬离阀座。在闭合位置，对于冷却剂，控制阀是完全不能遍历的或仅在可忽略不计的程度上遍历。

为了致动阀盘，即将阀盘从阀座上抬起和/或将阀盘压到阀座上，设置有牢固地连接到阀盘的阀轴。该阀轴具有轴向伸出部。此轴向伸出部限定了阀盘的运动轴线。为此，阀轴被容纳在具有对应的轴承表面的轴承中。阀轴由此轴承表面引导并且在轴承表面上间接地或直接地滑动。应当指出的是，阀轴不一定是一体式部件，而是根据一个实施例由多个子元件构成，例如具有单独制造的筒状套筒，该筒状套筒牢固地连接到轴元件，例如与阀盘成一体。

现在在此规定，控制阀具有径向弹簧。该径向弹簧被构造成在轴承表面上施加径向力，并且因此在轴承表面上施加轴向摩擦力以及在阀轴上施加轴向力。在一个实施例中，径向弹簧为卡环，该卡环被径向偏置地引入，并且在某些操作情况下优选地直接夹紧在阀轴和延展表面之间。

径向弹簧被接纳在具有第一端壁和第二端壁的接纳沟槽中，其方式使得径向弹簧与阀盘的轴向运动一起运动。接纳沟槽为例如圆周的或间断圆周的(例如，借助于多个孔或凹陷来实现)。

接纳沟槽具有第一轴向区段和第二轴向区段。这些区段借助于夹紧楔而彼此分开。该夹紧楔具有抑制斜部。在一个实施例中，其中阀轴位于轴承表面的中心，抑制斜部从抑制区段朝向自由延展区段径向向外倾斜。该夹紧楔具有径向伸长，该径向伸长不能被轴承表面的区域中的径向弹簧克服。此外，安置在夹紧楔的抑制斜部上的径向弹簧可被径向地压向延展面，其方式使得阀轴不能在远离自由延展区段的轴向方向上运动更远。

为此，夹紧楔可设置成两种不同的构型。在第一构型中，阀盘连接到驱动装置，其方式使得阀盘可被主动地抬离其阀座。对抗性装置(例如，偏置的轴向弹簧)在闭合位置的方向上再次引导阀盘，并且在最终位置将阀盘被动地压靠阀座。然后，闭合位置为正常位置。然而，如果径向弹簧与夹紧楔轴向重叠，则阀轴由于摩擦接合而被保持，即其闭合运动受到抑制。相反，在第二构型中，阀盘连接到驱动装置，其方式使得阀盘仅能被主动地压到其阀座上。对抗性装置(例如，偏置的轴向弹簧)将阀盘引导远离阀座。然后，打开位置为正常位置。然而，如果径向弹簧与夹紧楔轴向重叠，则阀轴由于摩擦接合而被保持，即其打开运动受到抑制。术语主动和被动是指对控制阀的控制，驱动装置优选地为电驱动装置并且需要电源电流或电源电压来主动致动控制阀，而对于被动致动，则例如由于利用了轴向弹簧的机械存储的能量而不需要电源电流或电源电压。

在抑制区段(即，在斜部倾斜开始之前)以及自由延展区段中，径向弹簧都不被偏置抵靠延展表面，以致于因此不能抑制轴向运动。相反，阀盘然后可以***。为了克服夹紧楔使得夹紧楔能够从抑制区段运动到自由延展区段中，反之亦然，从而使得夹紧楔能够相对于阀轴轴向运动，在延展表面的两端或预定行进路径上设置了径向加宽部，使得径向弹簧仍能够在那里进一步径向扩展。在这种状态下，可以通过径向弹簧克服夹紧楔，从而可以相对于阀轴进行轴向相对运动。这样就能够改变径向弹簧的区段。例如，延展表面由套筒形成，该套筒在其轴向伸出部上方(优选地在整个轴向伸出部上方)形成轴承表面。

根据一个实施例，为了便于使径向弹簧返回到延展表面即行进路径的径向较窄区域，径向弹簧在延展表面侧上优选地在轴向两侧上具有例如径向向内倾斜的倒角和/或斜面。

应当指出的是，在一个实施例中，阀轴相对于由阀座形成的(可闭合的)流开口而布置在阀盘的背面上，使得阀盘由阀轴压靠阀座以闭合流出口(以下简称：滑阀)。在另一个实施例中，阀轴布置在流开口的侧上，使得阀轴凸出穿过流开口。为了闭合流开口，则将阀盘通过阀轴拉靠阀座(以下简称：拉阀)。这对夹紧楔的对准以及期望的(第一或第二)构型具有对应的影响。

根据控制阀的有利实施例，换向沟槽布置在行进路径的端部处并且朝着其端部加深，其方式使得夹紧楔可被径向弹簧轴向克服并且因此可由于阀轴相对于径向弹簧的运动而从抑制区段转移到自由延展区段，反之亦然，其中朝向行进路径的回位沟槽具有朝向轴承的轴承表面倾斜的回位斜部。

在该实施例中，轴承在轴承表面的两端具有第一换向沟槽或第二换向沟槽。应当指出的是，除非另有明确说明，否则在之前和之后的描述中使用的序数仅用于清楚地区分它们或将它们分配给具有相同序数的另一部件，并且不反映所描述部件的序列次序或等级次序。具体地，序数大于一并不意味着必须存在多个提到的部件。例如，在一个实施例中，仅设置有第二换向沟槽，而未设置第一换向沟槽。

换向沟槽在行进路径的相关端部具有侧面，该侧面不能被径向弹簧克服。同样，接纳沟槽在轴向背离夹紧楔的一侧具有端壁。因此，在相应的端壁与相应的侧面的相互作用中限制了阀轴的轴向运动。这具有附加的优点，即，在至少一侧上(优选地在两侧上)形成机械止动件，并且因此形成轴向运动的所限定的端部，这防止超过预定的轴向行进路径，并且也可优选地用作位置测量的参考点。

换向沟槽加深，其方式使得径向弹簧可与接纳沟槽径向地间隔开，以至于可以轴向克服径向弹簧的夹紧楔。因此，在由于阀轴相对于径向弹簧的运动而导致的在换向沟槽中的径向弹簧的这个位置，径向弹簧可从抑制区段传递到自由延展区段中，反之亦然。

换向沟槽优选地具有朝向行进路径的回位斜部。这朝着轴承的轴承表面倾斜。这便于在轴承的延展表面的区域中的径向弹簧的回位。为此，在径向弹簧上既不需要倒角也不需要斜面。

在两个换向沟槽的情况下，这些换向沟槽例如围绕(假想的)横向平面相互镜像，运动轴线形成垂直于该横向平面的方向。在布置在可借助于夹紧楔而抑制向前运动的一侧的(例如，第一)换向沟槽中，从自由延展区段到抑制区段中的转移是可能的。在布置在不能借助于夹紧楔而抑制向前运动的一侧的(然后，例如第二)换向沟槽中，从抑制区段到自由延展区段中的转移是可能的。

根据控制阀的有利实施例，设置有回位弹簧，该回位弹簧在远离自由延展区段的轴向方向上以回位力作用于阀轴，使得轴向回位力使径向弹簧借助于夹紧楔而压靠轴承的轴承表面。

在该实施例中，回位弹簧设置为机械储存装置，并且用于控制阀的驱动装置被构造成仅用于在与回位运动相反的方向上的运动。例如，驱动装置为磁铁，其以电磁阀的方式与阀轴一起工作。在此，回位弹簧被构造成使得其在控制阀为滑阀的情况下，在朝向阀座的方向上传送阀盘，以及在控制阀为拉阀的情况下，远离阀座传送阀盘(参见以上对控制阀的实施例的说明)。

因此，在该实施例中，需要借助于驱动装置进行主动致动，以用于打开设计为滑阀的控制阀以及用于闭合设计为拉阀的控制阀。相比之下，在借助于回位弹簧的轴向反向运动中被动地保持当前轴向位置。如果激活了驱动装置或驱动力克服了回位弹簧的回位力，则释放夹紧楔并且将控制阀移至新位置。进行该运动，直到再次关闭驱动装置或回位力再次克服了驱动力为止。

在另一个实施例中，驱动装置被构造成与夹紧楔配合来将滑阀主动地保持在控制阀的轴向位置。如果关闭了驱动装置或回位弹簧克服了驱动力，则释放夹紧楔，并且将控制阀移至新位置。进行该运动，直到重新激活驱动装置或驱动力克服了回位力为止。

回位弹簧优选地设计为螺旋压缩弹簧，并且布置成偏置在控制阀的止动件和壳体的止动件之间。

在一个实施例中，其中回位弹簧在闭合方向上加载控制阀，回位弹簧被偏置，其方式使得在预定的压力条件下，足以保持控制阀闭合的闭合力被传递到阀盘。

根据控制阀的有利实施例，设置有轴向密封的密封元件，根据上述说明，根据实施例，该轴向密封的密封元件被轴向地设置在轴承的轴承表面和阀盘之间，优选地设置在轴承的轴承表面和回位弹簧之间，其方式使得在轴承轴侧上的阀轴受到保护，而免于在阀盘侧上发生液体渗透。

在该实施例中，控制阀从没有冷却液能够渗透到其中的干隔室中凸出到湿隔室中，阀盘布置在湿隔室中，并且阀轴的与驱动装置相互作用的部分(至少在那里)存放在干隔室中。优选地，借助于密封元件的至少一个密封唇剥离掉在最大浸入位置浸入湿隔室中并且在最大抬起位置布置在干隔室中的部分，使得冷却液保留在湿隔室中。

在上述优选实施例中，回位弹簧布置在湿隔室内，即布置在阀盘侧上。驱动装置和夹紧楔(优选地，整个轴承表面)尤其优选地设计为干的并且从湿隔室被封装。

在另一个实施例中，轴承表面和/或驱动装置也设计为湿的。这使得只能使用静态密封件。

根据控制阀的有利实施例，在轴承中布置有位移传感器，并且可借助于位移传感器来检测阀轴的轴向位置。

在该实施例中，在任何时候都可借助于位移传感器来确定阀盘的位置。由于优选实施例中的机械连接可被认为是几乎理想地刚性的，因此关于体积流的直接结论是可能的，而无需额外的测量(例如，流速测量)。位移传感器优选地是集成在驱动装置中的测量元件，并且其数据可用于驱动装置的精确控制。

根据另一方面，本发明涉及一种用于机动车辆的热量管理模块，该热量管理模块至少具有以下部件：

-至少一个冷却剂回路，

-至少一个压力源，优选地冷却剂泵；用于散热器的至少一个散热界面，该散热器优选地为冷却器，

-用于热源的至少一个吸热界面，该热源优选地为内燃机的燃烧室，

-根据上述实施例的控制阀，

其中可借助于控制阀打开和封阻冷却剂回路，使得可通过切换控制阀来改变冷却剂的体积流。

在此提出的热量管理模块被构造成散发来自热源(例如，机动车辆的内燃机)的热量，并且使用散热器来供应具有合适温度的冷却液，从而为热源提供热容量。为此，热量管理模块具有冷却剂回路，该冷却剂回路可以例如以映射控制的方式操作。此外，热量管理模块具有压力源(优选地，冷却剂泵)，借助于该压力源确保冷却剂在冷却剂回路中的循环，优选地，压力控制的循环，即以近似恒定的压力进行的循环。

热量管理模块具有：用于热源的吸热界面，例如具有多个散热片与热交换装置的连接的热交换器；以及散热界面，例如同样具有多个散热片或与热交换装置的连接的热交换器。散热器优选地是与机动车辆的辐射器相互作用的空气流，该辐射器另外包括例如用于固定运行的风扇(无气流)。

热量管理模块包括如前所述的控制阀。该控制阀被构造为连续地控制冷却剂流(即，体积流)，其中当控制阀闭合时无冷却剂流，并且当控制阀最大程度地打开时存在最大体积流。在一个实施例中，控制阀连接在局部回路(例如，旁路)中，使得冷却剂在控制阀打开时流过该局部回路，而在控制阀闭合时不流过该局部回路。

由于控制阀可保持在任何位置，优选地被动地保持在任何位置，因此可设置体积流的连续控制或调节，而无需复杂的设备，诸如主轴驱动装置。另外，这种控制阀的能量需求低。

附图说明

下文基于相关的技术背景并且参考示出优选实施例的相关联附图，对如上所述的发明进行详细说明。虽然应当指出的是，附图的尺寸可能不准确并且不适用于定义的比例，但本发明并非旨在受纯示意性的附图的限制。在附图中，

图1：示出了可保持连续被动的控制阀；

图2：示出了其中阀轴在第一端部处的连续调整机构；

图3：示出了在被推出第一换向沟槽之前不久的连续调整机构；

图4：示出了其中径向弹簧在抑制区段中的轴承表面的区域中的连续调整机构；

图5：示出了处于夹紧位置的连续调整机构；

图6：示出了其中径向弹簧再次在抑制区段中的轴承表面的区域中的被释放的连续调整机构；

图7：示出了其中阀轴在第二端部处的连续调整机构；

图8：示出了在克服夹紧楔时具有径向弹簧的连续调整机构；

图9：示出了其中径向弹簧在自由延展区段中的轴承表面的区域中的连续调整机构；并且

图10：示出了机动车辆中的热量管理模块。

具体实施方式

图1中示出了控制阀1的示意图，该控制阀设计为滑阀。即，必须将控制阀1的阀盘4从(后)阀轴6压到相关联的阀座5上，以闭合流开口41。在所示的实施例中，设置有回位弹簧20，该回位弹簧借助于其机械存储的回位力33，在克服驱动装置36的轴向力43(以及可能冷却剂通道40中的流力)时，将阀盘4沿着运动轴线34(即，在轴向方向15上)压靠阀座5。为此，回位弹簧20在此被夹紧在控制阀1的止动件37和壳体38的壳体止动件39之间(或者在此，壳体38中的阀闭合件刚性地连接到壳体38并且借助于静态密封件35密封到外部)。在此，回位弹簧20布置在湿隔室中，即布置在未借助于密封剂与冷却剂通道40密封隔离的隔室中。在朝向轴承7的轴向方向15上，回位弹簧之后是密封构件21(在此为动态轴向密封件)，该密封构件防止(冷却)液体从湿隔室进入储存空间。在此借助于集成在驱动装置中的位移传感器22来检测阀轴6以及因此阀盘4的轴向位置。

借助于轴承表面8在轴承7中引导阀轴6，该阀轴在此包括被构造用于轴承接触的单独的套筒。轴承表面8包括在控制阀1的行进路径的第一端部18处的第一换向沟槽16和在该行进路径的第二端部19处的第二换向沟槽17。径向弹簧9(其在此设计为例如卡环)能够在第一端部18和第二端部19之间运动。径向弹簧9被接纳在阀轴6的接纳沟槽10中并且因此与阀轴6一起轴向运动，其中在径向弹簧9和阀轴6之间可能存在一定的相对运动。在以下图2至图9中解释了这种相对运动以及接纳沟槽10的结构。

在图2至图9中示出了例如在根据图1的控制阀1中的连续调整机构的示意图，轴向方向15在图示中水平地示出。在以上图示中，轴承7被示出为具有轴承表面8和位于其下方的阀轴6。接纳沟槽10包括：抑制区段11，该抑制区段与第一端壁44相邻(在此在左边，也称为沟槽颊板)；以及与该抑制区段轴向相邻的自由延展区段12，该自由延展区段与第二端壁45(在此在右边)相邻，该抑制区段和该自由延展区段通过夹紧楔13彼此分开。抑制斜部14从抑制区段11径向向外(在此向上)平缓地上升至自由延展区段12，并且陡峭地下降至自由延展区段12。夹紧楔13被构造成，其方式使得当径向弹簧9搁置在轴承表面8上时，径向弹簧9不能克服夹紧楔13。径向弹簧9由于其径向向外的弹簧力而被迫贴靠轴承表面8，并且因此仅在径向弹簧9可遵循其向外的弹簧力而径向运动到换向沟槽16或17之一中的情况下才能克服夹紧楔13。因此，径向弹簧9被接纳沟槽10的端壁44和45或自由延展侧上的夹紧楔13的陡峭侧面轴向地带动。如果径向弹簧9不与接纳沟槽10的端壁44或45或者夹紧楔13的陡峭侧面接触，则由于换向沟槽16或17之一的侧面46或47(见图3)上的径向弹簧9的径向弹簧力而与轴承表面8或***发生摩擦，并且在径向弹簧9和阀轴6之间发生相对运动。如果在图示中的左边，在径向弹簧9(直立)和阀轴6(运动)之间进行了相对运动，则在径向弹簧9处于在轴承表面8上的换向沟槽16和17之间以及在抑制区段11中的接纳沟槽10中的行进范围内的某个地方时，该径向弹簧被夹紧楔13的抑制斜部14径向地压靠轴承表面8，其方式使得无法克服在夹紧楔13和轴承表面8的相互作用中，径向弹簧9所产生的相反的轴向摩擦力所施加的轴向力(在此向左)。接纳沟槽10的功能区段11、12和14仅在图2中标识出来，但在图3至图9中当然完全相同，为了清楚起见已将它们省略。将功能区段11和12分开的楔13仅用于取向。同样地，在图3中仅更精确地标识出第一换向沟槽16和第二换向沟槽17，当然在剩余的图2和图4至图9中完全相同，并且为了清楚起见已省略该识别。第一换向沟槽16在阀轴6的行进路径的第一端部18处具有陡峭的(第一)侧面46(即，在图示的左边)，如果由于径向弹簧9的偏置，径向弹簧被径向向外引入第一换向沟槽16中，则径向弹簧不能克服该侧面。另一方面，即，在图示的右边，设置有(第一)回位斜部48，其使得由接纳沟槽10的第一端壁44承载的径向弹簧9能够克服其偏置而(向右)返回到轴承表面8的径向较窄区域。第二换向沟槽17以相同的方式和功能构造，在此镜像相同。(第二)侧面47(在此在右边)限制了径向弹簧9的轴向运动，并且因此(与接纳沟槽10的第一端壁44相互作用)限制了阀轴6的轴向运动(参见图7)。(第二)回位斜部49(在此在左边)使得由接纳沟槽10的第二端壁45承载的径向弹簧9返回(向左)到轴承表面8的径向较窄区域(比较从根据图8的状态到根据图9的状态的变化)。

以下使用如图1所示的应用示例说明这种连续调整机构，并且参考了图1而不作进一步评论，图2至图9向左指向阀盘4，向右指向驱动装置36，向左运动是朝向阀盘4的闭合位置的运动，而向右运动是打开控制阀1的运动。然而，原则上夹紧楔13的抑制斜部14的取向到回位弹簧20和驱动装置36的旋转相对分配也是可能的和/或用于闭合控制阀1的相反方向15以及用于移动阀轴6的另一种对抗性的驱动装置也是可能的。

图2示出了一个位置，在该位置中(根据图1)，阀盘4在与阀座5的接触中正常闭合(默认)，该接触借助于回位弹簧20偏置，并且无主动驱动装置。因此，阀轴6定位在行进路径的第一端部18处，在此在接纳沟槽10的第一(左，抑制区段侧)端壁44上识别该第一端部。径向弹簧9位于第一换向沟槽16中并且与接纳沟槽10的第二(右，自由延展侧)端壁45接触，其中第二端壁45因此借助于径向弹簧9和第一换向沟槽16的第一侧面46形成控制阀1的行进路径的端部止动件。然而，该(左)端部止动件优选地仅为安全止动件，并且该方向上的行进路径仅由阀盘4和阀座5限制以确保有足够的力贮存来闭合控制阀1，并且避免双重配合。

在图3中，从图2所示的位置开始，阀轴6借助于驱动装置36在打开方向上(即，向右)运动。阀盘4克服回位弹簧20的偏置而脱离与阀座5的接触。径向弹簧9与接纳沟槽10的第一(左，抑制区段侧)端壁44接触。

图4示出了阀轴6由于驱动装置36的轴向力43而从图3所示的位置(向右)朝向第二换向沟槽17的进一步运动过程。径向弹簧9经由(第一)回位斜部48而被接纳沟槽10的第一(左，抑制区段侧)端壁44从第一换向沟槽16中压出，并且由此径向向内(即，在下方)压缩。现在可沿着轴向方向15连续地致动阀轴6，由此控制阀1进一步打开。

图5示出了当位移传感器22或控制电子器件已经检测到已经到达阀轴6的期望位置时出现的位置。然后，借助于驱动装置36的主动致动结束。于是，回位弹簧20再次将阀轴6推至略微闭合(向左)，直到在短距离之后夹紧楔13与径向弹簧9接触，并且由于回位弹簧20的回位力33，三个部件(阀轴6、径向弹簧9和轴承表面8)相互夹紧。由此产生轴向作用的夹紧力42，这意味着通过回位力33可在无能量情况下保持设定位置。这在轴承表面8上的任何点上起作用，因此在无能量情况下保持的位置是连续可调的。夹紧所需的短距离是精确可预测的，因此可以很容易在控制电子器件中考虑，以精确控制阀盘4的保持位置。

现在，图6示出了如何再次退出图5所示的在无能量情况下保持的位置，即，通过驱动装置36再次施加轴向力43，该轴向力克服了回位弹簧20的回位力33。现在，由于径向弹簧9与阀轴6或接纳沟槽10之间的相对运动，释放了回位弹簧9在夹紧楔13与轴承表面8之间的偏置。阀轴6在打开方向上(向右)是连续的。如图5和相关联的说明所示，到第二换向沟槽17的路径上的每个位置都可以在无能量的情况下再次被偏置。

图7至图9示出了如何从当前位置接近已闭合的新位置。为此，必须首先接近第二换向沟槽17。径向弹簧9在那里径向向外滑动到换向沟槽17中并且相应地径向加宽(图7)。在此，在控制阀1最大程度地打开的情况下识别行进路径的第二端部19(关于接纳沟槽10的第一端壁44，类似于图2)，因为第一端壁44、径向弹簧9和第二换向沟槽17的(第二)侧面47一起形成第二(右)端部止动件。

图8示出了由于径向弹簧9的内径的增大(当借助于驱动装置36去除主动运动的轴向力43时)，如何通过回位弹簧9克服夹紧楔13(通过回位弹簧20的回位力33轴向运动)并且因此将夹紧楔传递到自由延展区段12中(参见图2)。

图9示出了阀轴6的接纳沟槽10的第二端壁45现在如何在第一换向沟槽16的方向上，即借助于回位力33被动地输送径向弹簧9。在此过程中不会发生在期望位置的偏置；相反，该过程必须从下部换向沟槽重新开始，参见图2。

图10详细示出了机动车辆3，其中热量管理模块2(其包括用于内燃机23的冷却剂回路24)被示出为在发动机舱中，即布置有内燃机23的地方。冷却剂回路24连接吸热界面30和散热界面27，在此在内燃机23的情况下，该内燃机的燃烧室32因此代表热源31，该散热界面例如借助于(空气)流(该空气流代表散热器28)使用冷却器29进行散热。由压力源25(例如，冷却剂泵26)传送冷却剂回路24中的冷却剂。冷却剂回路24在此具有控制阀1，该控制阀例如如图1所示设计。可借助于控制阀1来控制冷却剂回路24的体积流。在这种情况下，优选地以恒压方式调节压力源25，使得当控制阀1打开时体积流增加。

通过在此提出的所述控制阀，可利用简单的构件在小的安装空间中以连续的方式优选地在无能量的情况下保持控制位置。

附图标记说明

1 控制阀

2 热量管理模块

3 机动车辆

4 阀盘

5 阀座

6 阀轴

7 轴承

8 轴承表面

9 径向弹簧

10 接纳沟槽

11 抑制区段

12 自由延展区段

13 夹紧楔

14 抑制斜部

15 轴向方向

16 第一换向沟槽

17 第二换向沟槽

18 第一端部

19 第二端部

20 回位弹簧

21 密封元件

22 位移传感器

23 内燃机

24 冷却剂回路

25 压力源

26 冷却剂泵

27 散热界面

28 散热器

29 冷却器

30 吸热界面

31 热源

32 燃烧室

33 回位力

34 运动轴线

35 静态密封件

36 驱动装置

37 阀挡

38 壳体

39 壳体止动件

40 冷却剂通道

41 流开口

42 夹紧力流

43 轴向力

44 第一端壁

45 第二端壁

46 第一侧面

47 第二侧面

48 第一回位斜部

49 第二回位斜部

Claims (6)

1.一种用于机动车辆(3)的热量管理模块(2)的控制阀(1)，所述控制阀至少具有以下部件：

-阀盘(4)，所述阀盘用于在闭合位置密封地搁置在阀座(5)上，

-阀轴(6)，所述阀轴具有轴向伸出部，所述阀轴(6)连接到所述阀盘(4)，

-以及轴承(7)，所述轴承具有轴承表面(8)，在所述轴承表面中，所述阀轴(6)被安装成使得其能够从所述轴承表面(8)轴向运动，

其特征在于径向弹簧(9)，所述径向弹簧被接纳在所述阀轴(6)的接纳沟槽(10)中并且朝向所述轴承(7)径向偏置并且径向搁置在所述轴承(7)上，所述轴承包括第一换向沟槽(16)和第二换向沟槽(17)，所述接纳沟槽(10)具有抑制区段(11)和自由延展区段(12)，所述抑制区段和所述自由延展区段借助于夹紧楔(13)分开成轴向相邻，所述夹紧楔具有抑制斜部(14)，所述抑制斜部在朝向所述自由延展区段(12)开始的所述抑制区段(11)处朝向所述轴承表面(8)径向倾斜，其中所述轴承表面(8)的区域中的所述径向弹簧(9)不能克服所述夹紧楔(13)并且所述径向弹簧(9)可被所述夹紧楔(13)径向压紧，使得所述阀轴(6)在远离所述自由延展区段(12)的轴向方向(15)上受到抑制，并且其中所述夹紧楔(13)可被所述换向沟槽(16、17)的区域中的所述径向弹簧(9)克服。

2.根据权利要求1所述的控制阀(1)，其特征在于所述换向沟槽(16、17)被布置在预定行进路径的端部(18、19)处并且朝向所述端部(18、19)凹入，使得所述夹紧楔(13)可被所述径向弹簧(9)轴向克服并且因此可由于所述阀轴(6)相对于所述径向弹簧(9)的运动而从所述抑制区段(11)转移到所述自由延展区段(12)中，反之亦然，其中所述换向沟槽(16、17)具有朝向所述行进路径的回位斜部(48、49)，所述回位斜部朝向所述轴承(7)的所述轴承表面(8)倾斜。

3.根据权利要求1或2所述的控制阀(1)，其特征在于回位弹簧(20)，所述回位弹簧在远离所述自由延展区段(12)的所述轴向方向(15)上以回位力(33)作用于所述阀轴(6)，使得所述轴向方向(15)的所述回位力(33)使所述径向弹簧(9)借助于所述夹紧楔(13)而压靠所述轴承(7)的所述轴承表面(8)。

4.根据权利要求1或2所述的控制阀(1)，其特征在于轴向密封的密封元件(21)，所述轴向密封的密封元件径向布置在所述轴承(7)的所述轴承表面(8)与所述阀盘(4)之间，使得所述轴承轴侧上的所述阀轴(6)受到保护而抵抗所述阀盘侧上的液体的进入。

5.根据权利要求1或2所述的控制阀(1)，其特征在于位移传感器(22)，所述位移传感器布置在所述轴承(7)的后部上以用于检测所述阀轴(6)的轴向位置。

6.一种用于机动车辆(3)的热量管理模块(2)，所述热量管理模块具有以下部件：

-冷却剂回路(24)，

-压力源(25)，

-用于散热器(28)的散热界面(27)，

-用于热源(31)的吸热界面(30)，

-以及根据前述权利要求中的一项所述的控制阀(1)，

其中可借助于所述控制阀(1)来打开和封阻所述冷却剂回路(24)，使得可通过切换所述控制阀(1)来改变所述冷却剂的体积流。

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