膨胀阀的制作方法

1.本发明涉及一种膨胀阀。


背景技术：

2.由de 10 2019 111 206 a1已知一种用于膨胀阀的压力舱。该压力舱用于容纳线性致动器。设置在压力舱上的适配器用于连接压力舱与膨胀阀的阀块。为此，适配器具有用于旋入阀块的相应内螺纹中的外螺纹。用于将扭矩从装配工具传递到适配器的驱动几何结构布置在适配器的外圆周上。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种膨胀阀，其在压力舱和阀块之间的连接方面具有有利的特性。该目的通过权利要求1的特征部分的特征来实现。本发明的有利实施方式在从属权利要求中给出。
4.本发明基于一种膨胀阀，所述膨胀阀具有用于部分地容纳线性致动器的压力舱、阀块和用于连接压力舱和阀块的适配器，其中所述适配器具有：用于旋入阀块的相应内螺纹的外螺纹；布置在适配器的外圆周上的驱动几何结构(德语：antriebsgeometrie)，用于将扭矩从装配工具传递到适配器。
5.本发明提出，当在垂直于所述适配器的轴向方向延伸的截面平面中观察时，所述驱动几何结构具有布置在圆周方向上的多个凸出的卡头和/或多个凹陷的卡头，用于与装配工具相互作用。
6.所述膨胀阀特别设置用于控制和/或调节流体通道中的流体流。“设置(德语：vorgesehen)”应特别理解为专门规划、设计和/或配备。物体设置用于特定的功能尤其应理解为该物体在至少一个应用和/或运行状态中实现和/或执行该特定功能。膨胀阀特别构造为针阀。“针阀”尤其应理解为具有特别是针形阀活塞的阀，该针形阀活塞能够在针阀的阀座中线性移动以扩大和/或减小流体通道的通流开口。流体通道特别是穿过膨胀阀的阀块延伸。线性致动器特别设置在针阀内以引起针阀的阀活塞的线性运动。线性致动器的轴特别地与针阀的阀活塞耦合。在上下文中，“流体流”应被理解为尤其是指液体流、气体流和/或它们的组合。针阀能够特别地设置用于影响机动车辆中的流体流，特别是冷却剂流。特别地，膨胀阀能够设置用于控制和/或调节空调系统、特别是机动车辆空调系统的空调回路中的制冷剂流。
7.除了线性致动器之外，膨胀阀还具有流体密封的压力舱，线性致动器的轴和线性致动器的电动机的转子布置在该压力舱内。电动机的转子特别地以旋转固定的方式布置在轴上。线性致动器的电动机的定子尤其布置在压力舱的外侧并且在圆周方向上完全包围电动机的转子和压力舱。电动机的转子、压力舱和电动机的定子至少基本上彼此同轴地布置。压力舱的外壁位于电动机的转子和定子之间的工作气隙中。线性致动器和/或针阀的控制单元布置在压力舱外部。特别地，膨胀阀具有壳体，线性致动器、压力舱和控制单元布置在
该壳体中。
8.线性致动器的轴在轴的第一端处借助球轴承可旋转地支承，该轴的第一端尤其朝向针阀的阀活塞。特别地，球轴承的内圈压紧到轴的第一端上，或者轴的第一端被压入球轴承的内圈中。特别地，球轴承的外圈能够以间隙配合容纳在膨胀阀的相关联的轴承座中。为了支承与轴的第一端轴向对置的轴的第二端，线性致动器包括滑动轴承单元。滑动轴承单元具有轴承体，轴的第二端可滑动地支承在该轴承体中。轴承体至少基本上由塑料和/或纤维增强塑料构造。轴承体具有特别是至少基本上圆柱形的轴承凹腔，用于接收轴的第二端部。替代地，轴承凹腔能够具有三个内表面，这些内表面以相对彼此至少基本上60
°
的角度布置并且切向地贴靠在轴的第二端上。轴承体的轴承凹腔的内部几何形状至少基本上对应于轴的第二端部的外部几何形状。轴的第二端特别以间隙配合的方式在轴承体的轴承凹腔中引导。
9.为了将压力舱和线性致动器的布置在压力舱中的部分与阀块连接，膨胀阀具有适配器。适配器优选地与压力舱一体地构造。“一体”应特别理解为至少材料锁合地连接，例如通过焊接工艺和/或其它本领域技术人员看来合理的工艺，和/或有利地一体地形成，例如通过由铸件和/或单个坯件制造。用于支承线性致动器的轴的第一端的球轴承特别地布置在适配器内。
10.为了在压力舱和阀块之间建立连接，适配器具有用于旋入阀块的相应内螺纹中的外螺纹。为了将紧固扭矩从装配工具传递到适配器，适配器在外圆周上具有驱动几何结构。在垂直于适配器的轴向方向延伸的截面平面中观察，所述驱动几何结构沿圆周方向具有多个凸出的卡头(德语：mitnehmer)和/或多个凹陷的卡头，用于与装配工具相互作用。截面平面特别是穿过驱动几何结构。用于旋入的装配工具尤其具有与驱动几何结构的卡头相对应的多个卡头，这些卡头设置用于为传递扭矩与驱动几何结构的卡头相互作用。特别地，装配工具具有多个凸出的卡头，其被设置用于与驱动几何结构的凹陷的卡头接合，和/或具有多个凹陷的卡头，其被设置用于贴靠在驱动几何结构的凸出的卡头上。
11.这样的设计方案能够提供在压力舱和阀块之间的连接方面具有有利特性的一种膨胀阀。尤其是，能够通过驱动几何结构的设计方案实现在适配器拧入阀块时有利地传递高扭矩。
12.在本发明的一个优选设计方案中提出，在垂直于适配器的轴向方向延伸的截面平面中观察，驱动几何结构具有多边形形状，该形状具有构成所述驱动几何结构的卡头的至少三个角。特别地，在垂直于适配器轴向方向延伸的截面平面中观察，驱动几何结构能够具有多边形形状，其具有多于三个的角，例如四个、六个或八个角。多边形形状优选地具有至少三个倒圆角，这些倒圆角构成驱动几何结构的卡头并且它们分别经由凸出的或凹陷的侧边线连接。特别地，多边形形状具有对应于正多边形的基本形状。所述多边形形状特别是通过对角进行倒圆和/或在基本形状的边上构成凸出的或凹陷的侧边线而从所基于的基本形状导出。
13.在本发明的一个设计方案中提出，多边形具有对应于等边三角形的基本形状。多边形形状尤其能够至少基本上对应于din 32711中描述的p3g轮廓。多边形形状优选地至少基本上对应于h3轮廓。相应的装配工具具有对应的多边形形状，其被设置用于与适配器的驱动几何结构相互作用。以这种方式设计的驱动几何结构能够实现有利的大面积覆盖，从
而能够有利地传递大的扭矩。此外，这种驱动几何结构能够有利地通过车削成本低廉地制造，特别是在h3轮廓的情况下。此外能够实现，当适配器旋入阀体时可能出现的塑性变形远离适配器的外侧面，因此不会损害功能。此外，可以有利地防止适配器和压力舱之间的焊缝损坏。
14.在本发明的另一设计方案中提出，在垂直于适配器轴向方向延伸的截面平面中观察，驱动几何结构具有沿圆周方向布置的多个圆弓形(德语：)凹槽，其构成驱动几何结构的卡头。凹槽优选地具有半圆形横截面。驱动几何结构能够优选地具有圆形基本形状，其中凹槽布置成分布在基本形状的外圆周上。相应装配工具尤其具有多个凸出的卡头，其被设置用于接合在适配器的驱动几何结构的凹槽中并与它们相互作用以传递转矩。装配工具的凸出的卡头比凹槽小，并且特别是以实现最大的表面覆盖的方式进行选择，从而在将适配器拧入阀块时施加的压力分布在尽可能大的区域上。驱动几何结构和装配工具之间的几何相互作用特别以最高应力或变形位于允许范围内、即远离适配器的外表面(德语：)的方式进行选择。此外，驱动几何结构和装配工具之间的几何相互作用特别以最高应力或变形位于允许范围内、即远离焊唇的方式进行选择。由此能够有利地防止焊唇变形和/或焊缝损坏。
15.此外，本发明基于一种用于膨胀阀的适配器，该适配器具有：用于旋入阀块的相应内螺纹中的外螺纹；驱动几何结构，其布置在适配器的外圆周上，用于将转矩从装配工具传递到适配器。本发明提出，在垂直于适配器的轴向方向延伸的截面平面中观察，驱动几何结构具有沿圆周方向的多个凸出的卡头和/或多个凹陷的卡头，用于与装配工具相互作用。通过驱动几何结构的这种设计，尤其能够实现在将适配器拧入阀块中时有利地传递高扭矩。
16.在此，根据本发明的膨胀阀不应限于上述应用和实施方式。特别地，为满足本技术中描述的功能，根据本发明的膨胀阀可以具有数量与上述提及的数量不同的单独元件、部件和单元。
附图说明
17.其它优点从以下对附图的描述中给出。附图中示出了本发明的两个实施例。附图、说明书和权利要求书包含大量组合的特征。本领域技术人员也将符合目的地单个考虑特征并将它们结合成有意义的其它组合。附图示出：
18.图1是膨胀阀的剖视图。图2是膨胀阀的适配器的立体图。图3是图2中的适配器的剖视图。图4是图2中的适配器从下方的视图。图5是其他适配器的截面图。图6是替代的适配器的立体图。图7是图5中的适配器的剖视图。
具体实施方式
19.图1示出了示例性膨胀阀10a的剖视图，该膨胀阀设计用于操纵流体通道38a中的
流体流。膨胀阀10a包括用于打开或关闭流体通道38a的阀活塞40a。流体通道38a在膨胀阀10a的阀块16a中延伸。这种膨胀阀例如由de 10 2017 110 343a1已知。膨胀阀10a具有用于驱动阀活塞40a的线性致动器14a。线性致动器14a包括轴42a和用于旋转驱动轴42a的电动机44a。阀活塞40a通过轴42a沿流体通道38a的方向线性移动，以减小流体通道38a的横截面积或完全关闭流体通道38a。阀活塞40a通过轴42a线性地从流体通道38a移出，以扩大流体通道38a的横截面积或打开关闭的流体通道38a。电动机44a包括定子46a和转子48a。电动机44a构造为内转子电动机。为了驱动轴42a旋转，向电动机44a的定子绕组50a施加电压，由此使设置在定子46a中的转子48a做旋转运动。转子48a使轴42a旋转，该轴旋转固定地地与转子48a连接。经由螺纹24a将轴42a的旋转运动转换成阀活塞40a的线性运动。此外，膨胀阀10a包括印刷电路板54a，用于控制电动机44a的电子电路布置在该印刷电路板上。通过电动机44a能够使线性致动器14a的轴42a在膨胀阀10a的压力舱12a内移动。线性致动器14a包括用于可旋转地支承轴42a的第一端58a的球轴承56a，其中轴42a的第一端58a朝向膨胀阀10a的阀活塞40a。为了支承与轴42a的第一端58a轴向方向対置的轴42a的第二端60a，线性致动器14a具有滑动轴承单元62a。滑动轴承单元62a包括轴承体64a，轴承体64a具有用于接收轴42a的第二端60a的轴承凹腔68a。轴42a的第二端60a可滑动地支承在轴承体的轴承凹腔68a内。滑动轴承单元62a插入膨胀阀10a的压力舱12a中。压力舱12a具有圆顶形部分70a。滑动轴承单元62a容纳在压力舱12a的圆顶形部分70a中。
20.膨胀阀10a具有用于连接压力舱12a和阀块16a的适配器18a。适配器18a与压力舱12a一体地构造并且优选与其焊接。适配器18a具有用于旋入阀块16a的相应内螺纹74a中的外螺纹72a。图2以立体图示出了适配器18a。适配器18a具有布置在外圆周上的驱动几何结构20a，并且当适配器18a旋入阀块16a中时，该驱动几何结构设置用于将扭矩从此处未示出发装配工具传递到适配器18a。图3示出了适配器18a的截面图，该截面穿过驱动几何结构20a并且垂直于适配器18a的轴向方向22a。在垂直于适配器18a的轴向方向22a延伸的截面平面中观察，驱动几何结构20a在圆周方向上具有多个凸出的卡头24a，用于与装配工具相互作用。在垂直于适配器18a的轴向方向22a延伸的截面中观察，驱动几何结构20a具有多边形形状28a，其具有构成驱动几何结构20a的卡头24a的三个角32a。在垂直于适配器18a的轴向方向22a延伸的截面平面中观察，驱动几何结构20a具有多边形形状28a，其具有对应于正多边形36a的基本形状。在图示的实施例中，多边形形状28a具有对应于等边三角形30a的基本形状36a。多边形形状28a的角32a是倒圆角的并且所述角分别经由凸出的侧边线80a连接。多边形形状28a能够特别对应于din 32711中描述的p3g轮廓或h3轮廓。对应的装配工具具有对应于多边形形状28a的多边形形状，其设置用于与适配器18a的驱动几何结构20a相互作用。
21.图4以仰视图示出了适配器18a和阀活塞40a。为了将轴42a的旋转运动转换为阀活塞40a的线性运动，旋转锁定是必要的。适配器18a具有多边形式的导向几何结构76a。阀活塞40a在一个轴向端部具有对应于导向几何结构76a的多边形轮廓78a。如图所示的多边形式的导向几何结构76a能够在与阀活塞40的多边形轮廓78a结合中，在将轴42a的旋转运动转换为阀活塞40a的线性运动时实现旋转锁定。适配器18a的导向几何结构76a和阀活塞40a的多边形轮廓78a能够优选地构造为p3g轮廓、h3轮廓等。由于自定心，导向几何结构76a也满足导向的功能。能够实现更严格的公差，由此减少逆转间隙，从而提高定位运动的精度。
但也能够考虑，适配器18a的导向几何结构76a和阀活塞40a的多边形轮廓78a构造为h4轮廓或h8轮廓。
22.在图5至7中，示出了本发明的另外两个实施例。下面的描述和附图基本上限于实施例之间的差异，其中关于相同称呼的部件，特别是关于具有相同标记的部件，原则式也能够参考其他实施例的附图和/或描述。为了区分实施例，在图1至4中的实施例的附图标记之后放置字母a。在图5至7的实施例中，字母a由字母b至c代替。
23.图5示出了替代地构造的适配器18b的截面图，其中该截面平面穿过驱动几何结构20b并且垂直于适配器18b的轴向方向22b。在垂直于适配器18b的轴向方向22b延伸的截面平面中观察，驱动几何结构20b在圆周方向上具有多个凸出的卡头24b，用于与装配工具相互作用。在垂直于适配器18b的轴向方向22b延伸的截面平面中观察，驱动几何结构20b具有具有八个角32b的多边形形状28b，所述角构成驱动几何结构20b的卡头24b。在垂直于适配器18b的轴向方向22b延伸的截面平面中观察，驱动几何结构20b具有多边形形状28b，其基本形状36b对应于正多边形。在所示的实施例中，多边形形状28b具有对应于正八边形82b的基本形状36b。多边形28b的角32b是倒圆角的并且分别经由凹陷的侧边线84b连接。多边形形状28b能够特别地对应于h8轮廓。相应的装配工具具有对应于多边形形状28b的多边形形状，其被设置用于与适配器18b的驱动几何结构20b相互作用。
24.图6以立体图示出膨胀阀10c的替代地构造的适配器18c。适配器18c具有布置在外圆周上的驱动几何结构20c，当适配器18c被拧入膨胀阀10c的阀块16c中时，该驱动几何结构设置用于将扭矩从装配工具传递到适配器18c。图7示出了适配器18c的截面图，其中该截面平面穿过驱动几何结构20c并垂直于适配器18c的轴向方向22c地延伸。在垂直于适配器18c的轴向方向22c延伸的截面平面中观察，驱动几何结构20c在圆周方向上具有多个圆弓形凹槽34c，其构成驱动几何结构20c的卡头26c并且用于与此处未显示的装配工具相互作用。凹槽34c优选地具有半圆形横截面。驱动几何结构20c具有圆形基本形状36c并且凹槽34c特别地布置成均匀分布在基本形状36c的外圆周上。此处未示出的相应装配工具具有多个对应于凹槽34c的凸出的卡头，其被设置用于接合在适配器18c的驱动几何结构20c的凹槽34c中并与它们相互作用。附图标记说明
25.10膨胀阀；12压力舱；14线性致动器；16阀块；18适配器；20驱动几何结构；22轴向方向；24凸出的卡头；26凹陷的卡头；28多边形形状；30三角形；32角；34凹槽；36基本形状；38流体通道；40阀活塞；42轴；44电动机；46定子；48转子；50定子绕组；52螺纹；54印刷电路板；56球轴承；58端部；60端部；62滑动轴承单元；64轴承体；68轴承凹腔；70部分；72外螺纹；74内螺纹；76导向几何结构；78多边形轮廓；80凸出的侧边线；82八边形；84凹陷的侧边线。