具有轴密封件的冷却剂调节器的制作方法

本发明涉及冷却剂调节器，该冷却剂调节器包括：

-壳体，该壳体具有冷却剂室，

-旋转叶片，该旋转叶片布置在冷却剂室中，

-驱动轴，该驱动轴从冷却剂室引出，该驱动轴使旋转叶片旋转，

-以及轴密封件，该轴密封件相对于壳体以旋转的方式固定，并且将冷却剂室相对于冷却剂调节器的周围环境密封，

其中，轴密封件被插入成使得抵靠壳体凹部的壳体内侧表面进行密封，并且以密封的方式封围驱动轴。

背景技术

这种类型的冷却剂调节器在内燃发动机的冷却回路中使用、使冷却剂流在各个子回路上无级分布，并且例如从DE 10 2016 203 070 B3中已知。

从DE 10 2014 209 122 A1、DE 10 2014 209 127 A1和DE 44 34 573 A1中已知具有多个轴密封件或一个轴密封件的其他冷却剂调节器。

如果冷却回路最初是在真空下填充的，则冷却剂调节器处的环境压力与排空的冷却回路内的负压力之间的压力差作用于轴密封件的背离冷却剂室的端面上。根据轴密封件的表面面积、压力差和压制力，存在下述风险：与压力差相对应的压力将使轴密封件沿旋转叶片的方向移动，使得在最坏的情况下，操作上所需的轴密封件对壳体内侧表面的密封效果将不可逆转地丧失。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是指定一种具有改进的密封设计的冷却剂调节器。

该目的以下述方式实现：轴密封件的面向旋转叶片的端部部分是具有凸缘形状的横截面的圆环，该圆环在凸缘的弹性变形下在外圆周抵靠壳体内侧表面进行密封且在内圆周环绕扩展环，为了对轴向且朝向旋转叶片引导的移动进行限制，该扩展环与轴密封件的朝向旋转叶片引导的轴向移动是相反的，该扩展环与轴向止挡件是相对的，轴向止挡件将轴密封件的轴向移动限制于尺寸d<s，其中，尺寸s是未移位的轴密封件的凸缘中心与壳体凹部的面向旋转叶片的开口之间的轴向距离。

根据本发明的密封设计具有如下所述效果：一方面，扩展环保持弹性变形的凸缘与壳体内侧表面密封接触，并且另一方面，扩展环是轴向止挡件的相对无弹性的止挡配对件。轴向止挡件与扩展环的距离定尺寸成使得：当冷却剂调节器处于排空状态时，作用在轴密封件上的压力差不能使轴密封件移位得太远以至于凸缘的轴向中心离开壳体凹部的开口并且因此失去与壳体内侧表面的密封接触。

有利实施方式是从属权利要求的主题。

附图说明

下面参照附图更详细地解释本发明的优选实施方式。在附图中：

图1以纵向截面示出了根据本发明的冷却剂调节器；

图2示出了根据图1的细节X；

图3以单独的立体图示出了冷却剂调节器的旋转叶片。

具体实施方式

图1示出了未示出的内燃发动机的冷却回路的冷却剂控制器1，该冷却回路包括若干子回路。冷却剂调节器以本身已知的方式经由部分回路控制冷却剂流，并且具有壳体2，该壳体具有驱动室3的和与该驱动室分开的冷却剂室4，旋转叶片5是以可旋转的方式安装在冷却剂室中。旋转叶片5的旋转经由紧固至旋转叶片5的驱动轴6以无级的方式进行，该驱动轴被引出冷却剂室4并且连接至布置在驱动室3中的旋转驱动器7。

在图3中所示的旋转叶片5具有两个径向流开口8和9，所述两个径向流开口穿过旋转叶片5的呈球形区段形状的两个部段10和11，所述两个部段具有绕圆周可变的宽度，并且根据其旋转位置经由连接件来控制冷却剂流。连接件中的两个连接件由图1中的12和13来表示。

当与图2一起观察时清楚的是，驱动室3和冷却剂室4通过壳体2的分隔壁14彼此隔开。驱动轴6穿过分隔壁14并且在泄漏开口15的两侧密封，该泄露开口将轴通路连接至冷却剂调节器1的周围环境。驱动室3通过可商购的径向轴密封件16密封，并且冷却剂室4通过特别适配的密封设计相对于冷却剂调节器1的周围环境密封。在轴向串联连接中，特殊的密封设计包括支承环18、扩展环19和轴密封件20，支承环抵接泄漏开口15的侧部上的壳体凹部的肩部17，扩展环位于冷却剂室4的侧部上，轴密封件由弹性体材料制成、布置在支承环18与扩展环19之间。支承环18和扩展环19由相对较硬的聚合物材料组成。

轴密封件20被插入成使得以旋转固定和密封的方式在壳体凹部的壳体内侧表面21中进行密封，轴密封件通过两个密封唇缘22和23封围驱动轴6，并且为了轴密封件在壳体内侧表面21中密封附接的目的，轴密封件具有面向旋转叶片5的端部部分，该端部部分是设计成具有凸缘形状的横截面的圆环24。圆环24通过凸缘25的弹性变形环绕扩展环19的内圆周，并且与壳体内侧表面21的外圆周密封。图1和图2中所示的轴密封件20没有其由安装引起的弹性变形，并且因此与壳体内侧表面21重叠、与驱动轴6重叠、并且与扩展环19重叠。这同样适用于径向轴密封件16。

穿透壳体2的泄漏开口15导致冷却剂调节器1的环境压力主要在轴密封件20的背离旋转叶片5的后侧部26上。当泄露开口首次安装在内燃发动机的冷却回路中时，为了完全且快速地用冷却剂填充的目的，冷却回路以及因此还有冷却剂室4被抽空。轴密封件20的背部26与轴密封件的(面向旋转叶片5的)前侧部27之间产生的压力差可以导致凸缘25上的超过相对于壳体内侧表面21脱离的力，并且因此轴密封件20朝向旋转叶片5轴向移位。

尽管密封环发生移位，但是为了不损害凸缘25与壳体内侧表面21之间的密封接触，潜在的轴向移动受尺寸d的限制。该限制发生的原因在于，扩展环19的面向旋转叶片5的前侧部28与轴向止挡件29是相对的，其中，轴向止挡件是旋转叶片5的一部分，并且在此由周向分布在旋转叶片5上的三个突出部30形成；参见图3。

轴向移动受所示的尺寸d<s的限制，尺寸s是未移位的轴密封件20的凸缘中心与壳体凹部的面向旋转叶片5的开口31之间的轴向距离。这种关系最初意味着当轴密封件20移位时轴向凸缘中心25永远不会离开开口31，并且因此，即使在轴密封件20最大地移位时，凸缘与壳体内侧表面21的密封接触仍然保持。

此外，在当前情况下，轴向移动受尺寸d<s-c的限制，其中，尺寸c是壳体内侧表面21的部段32的宽度，该部段位于壳体内侧表面21的筒形部段33与壳体凹部的开口31之间，该部段的直径朝向旋转叶片5变宽。图2中的虚线标记了从筒形部段33向加宽部段32的过渡。轴向移动的这种额外限制具有下述效果：当轴密封件20移位时，轴向凸缘中心永远不会离开筒形部段33，并且因此，在凸缘25与壳体内侧表面21的密封接触时的弹性变形保持不变。

在未示出的替代性实施方式中，轴向移动可以借助于轴密封件20或扩展环19与例如通过壳体内侧表面21中的周缘槽的形状配合(卡扣)连接来限制。

附图标记说明

1冷却剂调节器 2壳体 3驱动室 4冷却剂室 5旋转叶片 6驱动轴 7旋转驱动器 8流开口 9流开口 10部段 11部段 12连接件 13连接件 14分隔壁 15泄漏开口 16径向轴密封件 17肩部 18支承环 19扩展环 20轴密封件 21壳体内侧表面 22密封唇缘 23密封唇缘 24圆环 25凸缘 26后侧部 27前侧部 28前侧部 29轴向止挡件 30突出部 31开口 32部段 33部段。