(57)【要約】【課題】特に自動車のための冷却回路および／または暖房回路において、要求に即した調整および特に冷却回路もしくは暖房回路の冷媒流の、最適化された分配が可能となるようにする。【解決手段】少なくとも１つの別の第２の弁体７２が設けられており、該弁体７２が、弾性的な手段８２を介して少なくとも１つの第１の弁体６８に作用結合されており、これによって、弁体６８，７２相互の相対運動が可能であるようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
体積流、特に自動車のための冷却システムおよび／または暖房システム（１０）の体積流を制御するための弁であって、弁室（６６）が設けられており、該弁室（６６）から少なくとも３つの流れ通路（６０，６２，６４）が分岐しており、さらに、弁室（６６）に対して偏心的に延びる駆動軸（７８）の軸線（７７）を中心として回転可能な少なくとも１つの第１の弁体（６８）が設けられており、該弁体（６８）が、弁室（６６）の少なくとも１つの弁座（８８）と協働するようになっている形式のものにおいて、少なくとも１つの別の第２の弁体（７２）が設けられており、該弁体（７２）が、弾性的な手段（８２）を介して少なくとも１つの第１の弁体（６８）に作用結合されており、これによって、弁体（６８，７２）相互の相対運動が可能であることを特徴とする、体積流を制御するための弁。
【請求項２】
少なくとも１つの第１の弁体（６８）と、少なくとも１つの第２の弁体（７２）とに、弾性的な手段（８２）の作用によって互いにプレロードがかけられている、請求項１記載の弁。
【請求項３】
少なくとも１つの第２の弁体（７２）が、拘束モーメントを被っている場合に、少なくとも１つの第１の弁体（６８）が、弾性的な手段（８２）に対して作動可能である、請求項１または２記載の弁。
【請求項４】
拘束モーメントが、形状接続によって実現されている、請求項３記載の弁。
【請求項５】
拘束モーメントが、少なくとも１つの弁部材の偏心的な回転によって実現されている、請求項３記載の弁。
【請求項６】
弾性的な手段（８８）が、少なくとも１つのばねエレメント（８２）を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の弁。
【請求項７】
第２の弁体（７２）に剛性的に連結された第３の弁体（７０）が設けられている、請求項１から６までのいずれか１項記載の弁。
【請求項８】
弁体（６８，７０，７２）が、共通の回転軸線（７７）を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載の弁。
【請求項９】
駆動軸（７８）が、アクチュエータに作用結合されている、請求項１記載の弁。
【請求項１０】
アクチュエータが、モータ、特に電動式のモータを有している、請求項９記載の弁。
【請求項１１】
アクチュエータが、伝動装置を有しており、該伝動装置が、モータと駆動軸（７８）との間に接続されている、請求項１０記載の弁。
【請求項１２】
特に自動車のための冷却回路および／または暖房回路（１０）であって、少なくとも１つの熱源（１２，１６，３２）、特に内燃機関（１２）と、少なくとも１つのクーラエレメント（２４）と、少なくとも１つの偏心弁（３１）とが設けられており、熱源（１２，１６，３２）と、クーラエレメント（２４）と、偏心弁（３１）とが、接続手段（２０，１０，２９，１４，１８）を介して互いに接続されており、これによって、該接続手段（２０，１０，２９，１４，１８）内に位置する冷媒が、熱源（１６，３２）だけでなくクーラエレメント（２４）も通流するようになっている形式のものにおいて、偏心弁（３１）が、駆動軸（７８）の軸線（７７）を中心として回転可能な少なくとも１つの第１の弁体（６８）と、少なくとも１つの別の第２の弁体（７２）とを有しており、弁体（６８，７２）が、弾性的な手段（８２）を介して互いに作用結合されていることを特徴とする、冷却回路および／または暖房回路。
【請求項１３】
弁（３１）が三方混合弁である、請求項１２記載の冷却回路および／または暖房回路。
【請求項１４】
弁（３１）が、少なくとも１つのクーラエレメント（２４）を迂回するためのバイパス管路（２９）に接続可能である、請求項１２または１３記載の冷却回路および／または暖房回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体積流、特に自動車のための冷却システムおよび／または暖房システムの体積流を制御するための弁であって、弁室が設けられており、該弁室から少なくとも３つの流れ通路が分岐しており、さらに、弁室に対して偏心的に延びる駆動軸の軸線を中心として回転可能な少なくとも１つの第１の弁体が設けられており、該弁体が、弁室の少なくとも１つの弁座と協働するようになっている形式のものに関する。
【０００２】
さらに、本発明は、特に自動車のための冷却回路および／または暖房回路であって、少なくとも１つの熱源、特に内燃機関と、少なくとも１つのクーラエレメントと、少なくとも１つの偏心弁とが設けられており、熱源と、クーラエレメントと、偏心弁とが、接続手段を介して互いに接続されており、これによって、該接続手段内に位置する冷媒が、熱源だけでなくクーラエレメントも通流するようになっている形式のものに関する。
【背景技術】
【０００３】
たとえば自動車の冷却回路もしくは暖房回路は、一般的に、冷却したい熱源、たとえば車両エンジンを有している。この熱源は冷媒を用いて自然対流または強制対流によって冷却されるようになっている。熱源に関する温度差は、冷媒の体積流の熱取込みと量とに関連しているのに対して、冷媒の絶対温度は、熱源の熱取込みと、冷却回路に位置する、場合によって設けられてよいクーラエレメントを介した熱導出と、関連した材料の熱容量とによって規定される。
【０００４】
たとえば自動車の内燃機関を過熱に対して防護しかつエンジンの廃熱を、場合によって車両客室の暖房のために使用することができるようにするために、車両の冷却・暖房回路には冷媒が循環させられる。この冷媒はエンジンの過剰の熱を吸収し、所望の程度で導出することができる。自動車のこのような冷却回路もしくは暖房回路は、一般的に、互いに接続された種々異なる部分分岐路、たとえばクーラ分岐路、クーラを迂回するためのバイパス分岐路または暖房熱交換器分岐路も有している。したがって、たとえばクーラ分岐路を介して冷媒の過剰の熱量を周辺に放出することができるかまたは暖房熱交換器分岐路を介して暖房熱交換器に引き続きの使用のために供給することができる。冷却・暖房回路の種々異なる部分分岐路への冷媒流の分配は一般的に複数の弁を介して制御される。このためには、たとえば調整弁またはコントロールバルブが、クーラエレメントから延びる、熱源に通じる供給管路に設けられており、別の調整弁が、クーラエレメントに通じるバイパス管路に設けられている。したがって、たとえば所望の冷媒温度を熱源の入口で、冷却された冷媒流と、冷却されていない冷媒流との混合によって生ぜしめることができる。択一的には、両調整弁のために三方混能弁が使用されてもよい。
【０００５】
自動車開発の分野では、目下、車両における、より効率的な熱マネージメントに対するコンセプトに集中して作業される。この場合、特に排ガス限界値を維持することができるかもしくは車両の快適性を向上させるために、内燃機関の燃料消費率およびエミッションを低減する目標を備えたエンジン冷却システムの要求に即した制御もしくは調整も問題視される。この場合、熱的な構成部材負荷の臨界的な限界が上回られてはならず、しかし、他方では、十分な熱量も暖房目的のために提供されなければならない。このことは、冷媒体積流の最適化およびエンジンの温度レベルの、負荷に関連した調整によって達成することができる。したがって、要求に即した調整、すなわち、冷却回路もしくは暖房回路における冷媒流の、最適化された分配の獲得のためには、自動車のための、いわゆる「熱マネージメント」の枠内で数年来、制御可能な弁が提案される。この弁は、従来のサーモスタット弁に将来的に取って代わるようになる。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第３５１６５０２号明細書に基づき、内燃機関の冷媒のための温度調整装置が公知である。この公知の温度調整装置は冷却回路の供給管路もしくはバイパス管路に冷媒制御弁を有している。この冷媒制御弁は、たとえば冷媒温度に関連して作動モータによって操作可能である。この作動モータは、主として、電気的な作動駆動装置から成っている。この作動駆動装置の出力側の作動機構は伝動装置を介してまたは直接駆動されて冷媒制御弁の弁閉鎖体に結合されている。弁には制御部材が対応配置されている。この制御部材には、内燃機関のセンサによって検出された個々の特性マップ量、特に冷媒温度ならびに外部温度を供給することができる。
【０００７】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１００５３８５０号明細書に基づき、自動車の暖房・冷却システムにおける体積流を制御するための弁が公知である。この公知の弁は、１つの実施例では、弁ハウジングに対して偏心的に配置された駆動軸を中心として回転可能な２つの弁フラップを有している。ドイツ連邦共和国特許出願公開第１００５３８５０号明細書の弁の両弁フラップは共通の軸に回転可能に支承されていて、弁の弁室の、対応配置された弁座と協働する。この弁座と協働して、弁フラップは弁開口を開閉することができる。ドイツ連邦共和国特許出願公開第１００５３８５０号明細書の弁フラップは、それぞれ弁シールヘッドと弁リンク機構とから成っている。弁シールヘッドと弁リンク機構とは、それぞれボールジョイントを介して互いに結合されている。
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許出願公開第３５１６５０２号明細書
【特許文献２】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１００５３８５０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
予め引用した公知先行技術から出発して、本発明の課題は、冒頭で述べた形式の弁を改良して、特に自動車のための冷却回路および／または暖房回路において、要求に即した調整および特に冷却回路もしくは暖房回路の冷媒流の、最適化された分配が可能となるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題を解決するために本発明の弁では、少なくとも１つの別の第２の弁体が設けられており、該弁体が、弾性的な手段を介して少なくとも１つの第１の弁体に作用結合されており、これによって、弁体相互の相対運動が可能であるようにした。
【００１０】
さらに、この課題を解決するために本発明の冷却回路および／または暖房回路では、偏心弁が、駆動軸の軸線を中心として回転可能な少なくとも１つの第１の弁体と、少なくとも１つの別の第２の弁体とを有しており、弁体が、弾性的な手段を介して互いに作用結合されているようにした。
【発明の効果】
【００１１】
独立請求項１の特徴を備えた本発明による弁は公知先行技術の弁に比べて、弁の機能上のユニットによって、体積流を弁により必要な場合に完全に遮断することができるだけでなく、体積流を、たとえばクーラに対するバイパス管路によって、規定された形式で絞ることもできるという利点を有している。また、本発明による弁によって、冷却したい熱源を通る冷媒体積流の温度レベルを調整することも可能となる。一方の出口側の体積流の、規定された絞り時には、第２の出口側の体積流が遮断されている。機能可能性の経過は、規定された順序で連続的に行われる。この順序は、有利には、暖機段階の間のかつ暖機段階後の内燃機関の要求に協働する。
【００１２】
これによって、冷却回路および／または暖房回路における冷媒体積流を制御するための電気的に制御される主冷媒ポンプはもはや必ずしも必要とならない。
【００１３】
有利には、本発明による弁によって、特に弁の完全遮断が可能となる。これによって、全体積流が弁によって本発明により必要な場合に完全に遮断される。こうして、たとえば自動車の内燃機関を通る冷媒体積流を完全に遮断し、したがって、スタート段階の間の内燃機関の可能な限り迅速な暖機が保証されることも可能となる。
【００１４】
自動車の内燃機関の可能な限り迅速な暖機によって、自動車の排ガスシステムにおける有害物質成分が迅速に低減される。さらに、エンジンの迅速な暖機によって、早期にエンジンの有利な効率を達成することが可能となる。
【００１５】
有利には、本発明による弁のこの機能可能性は、少なくとも３つの流れ通路が分岐した弁室内に、駆動軸の軸線を中心としてアクティブに回転可能な少なくとも１つの第１の弁体が配置されており、この少なくとも１つの第１の弁体が、弁室の少なくとも１つの弁座と協働し、この場合、少なくとも１つの別の第２の弁体が、弾性的な手段を介して少なくとも１つの第１の弁体に作用結合されており、これによって、弁体相互の相対運動が可能となることによって達成される。
【００１６】
少なくとも１つの第１の弁体と、少なくとも１つの第２の弁体との間に配置された弾性的な手段に基づき、有利には、ただ１つの駆動軸を介して、運転条件に応じて、弁室内に配置された全ての弁体を１つの駆動軸によって位置決めするかまたは弁体相互の運動の分離を行うことが可能となり、これによって、１つの駆動軸を介して、弁体の一部分量しか引き続き移動することができない。たとえばアクティブに作動させられる弁部材に設けられた当付けショルダの形式での、弁部材の間の片側の形状接続によって、アクティブな弁部材は、少なくとも１つの別の受動的な弁部材を弾性的な手段の弛緩方向にも連行することができる。
【００１７】
たとえば混合弁として使用されている本発明によるこのような弁を備えた冷却回路および／または暖房回路は、弁の弁室内の弁体の相応の位置決めによる冷媒体積流の要求に即した正確な調整によって、自動車の内燃機関の、低減された燃料消費率ならびに自動車の内燃機関の、減少させられた有害物質排出および改善された寿命に貢献することができる。特に自動車の冷却回路および／または暖房回路の適切な熱マネージメントによって、自動車の原動機の効率も改善することができる。
【００１８】
従属請求項に記載した手段によって、独立請求項に記載した弁もしくはこのような弁を備えた請求された冷却回路および／または暖房回路の有利な構成および改良形が可能となる。
【００１９】
有利には、少なくとも１つの第１の弁体と、少なくとも１つの第２の弁体とを弾性的な手段を介して作用結合することができる。この弾性的な手段は少なくとも１つのばねエレメントを有している。たとえばねじりばねまたは引張りばねを少なくとも１つの第１の弁体と、少なくとも１つの第２の弁体との間に取り付けることによって、弁体相互の相対的な位置を、弾性的な手段（ばねエレメント）によって加えられるモーメントを上回ることにより所望の形式で変化させることが可能となる。
【００２０】
この場合、有利には、少なくとも１つの第１の弁体と、少なくとも１つの第２の弁体とに、弾性的な手段の作用によって互いに予荷重もしくはプレロードがかけられており、これによって、付加的なモーメントの作用なしに、弁体相互の相対的な位置が弾性的な手段の作用によって規定されている。この場合、少なくとも２つの弁部材の相対的な位置は、アクティブな弁エレメントに形成された、弾性的な手段のモーメントに抗して作用する片側の当接ショルダによって規定することができる。こうして、少なくとも１つの第１の弁体の駆動軸によって、弁室内の少なくとも１つの第２の弁体を作動させることも可能となる。付加的なモーメントが少なくとも１つの第２の弁体に作用しない限り、この少なくとも１つの第２の弁体は、少なくとも１つの第１の弁体への弾性的な手段を介した連結に基づき連行される。この場合、弁部材の間の片側の形状接続によって、アクティブな弁部材が少なくとも第２の弁部材を第２の調節方向に連行することもできる。
【００２１】
特に本発明による弁の弁室の弁体を駆動軸を介して制御するかもしくは調整することが可能である。このためには、有利には、弁体が共通の回転軸線を有している。
【００２２】
本発明による弁の駆動軸の回転軸線は弁室内で偏心的に延びているので、本発明による弁は偏心弁を形成している。回転軸線の偏心的な配置によって弁体の駆動軸の回転時に生ぜしめられる弁体の組み合わされた回転・ストローク運動に基づき、特に弁体を弁の弁座（流れ通路の開口）に移動させ、これによって、弁体が開口に支持されていることが可能となる。
【００２３】
その後、駆動軸が同じ回転方向で引き続き回転させられると、少なくとも１つの第２の（受動的な）弁体は、対応配置された弁座にとどまっているのに対して、少なくとも１つの第１の（アクティブな）弁体は弾性的な手段の戻し力に抗して駆動軸によって引き続き回転させられ得る。こうして、一方向への駆動軸の回転によって、最初、第１の出口通路を、次いで、さらに本発明による弁の付加的な第２の通路、たとえば入口通路を閉鎖することが可能となる。
【００２４】
本発明による弁の有利な構成では、第２の弁体に剛性的に連結された第３の弁体が設けられている。
【００２５】
本発明による弁の１つの構成では、弁体の駆動軸がアクチュエータに作用結合されている。アクチュエータとして、特にモータ、たとえば電動式のモータを有するようなアクチュエータが設けられている。アクチュエータのモータと駆動軸との間には、有利には、相応に接続された伝動装置がモータ回転数の変速のために設けられていてよい。モータの、センサ制御される機能によって、本発明による弁の駆動軸を、規定された形式で移動させることができ、したがって、冷媒体積流を本発明による弁によって、規定された形式で極めて正確に調整することができる。
【００２６】
有利には、本発明による弁を、たとえば三方混合弁として自動車のための冷却回路および／または暖房回路に使用することができる。この場合、本発明による弁は、たとえばクーラエレメントを迂回するためのバイパス弁として使用されてよい。本発明による弁の制御可能性もしくは調整可能性に基づき、有利には、冷媒体積流を冷却回路および／または暖房回路の個々の分岐路によって量に関して調整することが可能となる。
【００２７】
本発明による弁によって、弁の出口側の冷媒体積流を、設定された混合比に相応して混合することが可能となる。この場合、特に体積流を、規定された形式で絞ることができるかまたは必要な場合に全体積流を弁によって完全に遮断することができる。したがって、たとえば完全遮断を伴う本発明による弁を自動車のための冷却回路および／または暖房回路に使用することによって、エンジンを通る冷媒体積流を、たとえばコールドスタート時に遮断することができる。これによって、有利には、エンジンが迅速に暖機される。有利には、ここでは、特にこの機能をただ１つの駆動装置（アクチュエータ）によって実現することができる。したがって、本発明による弁によって、三方混合弁、特に三方偏心弁の完全遮断が可能となる。
【００２８】
本発明による弁のさらなる利点は、以下の発明を実施するための最良の形態から明らかである。
【００２９】
図面には、以下の発明を実施するための最良の形態で詳しく説明する本発明による弁の実施例ならびにこのような弁を使用した本発明による冷却回路および／または暖房回路が示してある。図面の簡単な説明、明細書ならびに特許請求の範囲には、数多くの特徴が組み合わせて記載してある。当業者はこれらの特徴を個々にも考慮するし、別の有利な組合せにもまとめる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面につき詳しく説明する。
【００３１】
図５には、自動車のための冷却回路および／または暖房回路１０が簡単な概略図で示してある。
【００３２】
冷却したい内燃機関１２は、第１の冷媒入口１４を内燃機関１２のエンジンブロック１６の領域に有していて、第１の冷媒出口１８を有している。この第１の冷媒出口１８は戻し管路２０とクーラ入口２２とを介して冷却回路１０のクーラエレメント２４に接続されている。さらに、このクーラエレメント２４（以下、クーラとも略称する）はクーラ出口２６と接続管路２８とを介して内燃機関１２の冷媒入口１４に接続されている。
【００３３】
冷媒を内燃機関１２の冷却回路１０で循環させるためには、接続管路２８に冷媒ポンプ３０が位置している。この冷媒ポンプ３０は、図５の実施例では、制御装置４６を介して電子的に調整されている。機械的な冷媒ポンプは、本発明による冷却回路および／または暖房回路の別の実施例でも同じく可能である。
【００３４】
内燃機関１２はそのシリンダヘッド３２の領域に第２の冷媒出口３４を有している。この第２の冷媒出口３４は接続管路３６を介して冷却回路および／または暖房回路１０の暖房部分分岐路４０の暖房熱交換器３８に接続されている。暖房分岐路４０には、エンジン１２から流出した加熱された冷媒の一部が使用され、これによって、暖房熱交換器３８を介して、熱い冷媒に蓄えられた熱エネルギが、たとえば図５には示していない車両内室を暖房するために使用される。暖房機能の要求に即した調整は、図５には、制御される暖房弁４２；４４によって概略的にしか示していない。
【００３５】
暖房部分分岐路４０の暖房弁４２；４４は、図５に示した冷却・暖房回路１０の実施例では、エンジン冷却回路のバイパス弁３１として使用される三方調整弁と同様に制御装置４６を介して制御され、調整される。たとえば車両のエンジン制御装置であってもよい制御装置４６は種々異なるセンサに接続されている。これらのセンサは、図面を見やすくするために図５には示しておらず、電気的な接続線路４８によってのみ示してある。センサを介して制御装置４６に冷却回路のもしくはエンジンの目下のパラメータが供給される。その後、このパラメータが、制御装置にファイルされたデータと比較されるようになっており、これに基づき、冷却・暖房回路１０のアクティブな構成要素のための相応の作動量が検出される。
【００３６】
冷却回路１０のパラメータ、たとえば種々異なる箇所における冷媒温度のほかに、エンジン温度および特にエンジンの種々異なる温度臨界的な箇所におけるエンジン温度も制御装置４６に伝送される。さらに、制御装置４６のための別の入力信号として、内燃機関の燃料消費率ならびに有害物質エミッションも相応のセンサを介して制御装置４６に伝送され得る。内燃機関を制御しかつ調整するためのソフトウェアからの信号の伝送も可能である。
【００３７】
制御装置４６は、図５の実施例では、冷却送風機５０の要求に即した制御のためにも同じく働く。この冷却送風機５０は、冷却性能を向上させるために、冷却回路のクーラ２４に対応配置されている。冷却送風機５０は、ファン５２と、このファン５２を駆動するモータ５４とから成っている。このモータ５４はその制御データおよび場合によってはエネルギ供給も相応の電気的な接続線路を介して制御装置４６から獲得する。さらに、制御装置４６は、図５の実施例では電気的に駆動される冷媒ポンプである冷媒ポンプ３０の出力を調整することもできる。
【００３８】
クーラエレメント２４に対して平行に冷却・暖房回路１０にバイパス管路２９が位置している。このバイパス管路２９は戻し管路２０を接続管路２８に直接接続する。冷媒出口１８から流出した、エンジンによって加熱された冷却水を、クーラエレメント２４を迂回して直接的に再びエンジンブロック１６に冷媒入口１４を介して供給することが、バイパス管路２９を介して可能となる。一方でクーラエレメント２４もしくは他方でバイパス管路２９を通る相対的な体積流を制御しかつ調整するために、図５に示した冷却・暖房回路の図示の実施例では、同じく制御装置４６によって制御されるかもしくは調整される三方調整弁３１が設けられている。
【００３９】
特に制御装置４６によって、弁３１のアクチュエータのためのもしくは同じく暖房部分分岐路４０の暖房弁４２；４４の相応のアクチュエータのためのそれぞれ１つの作動量が発生させられ、これによって、目下のエンジン実際温度が最適なエンジン目標温度に調整される。冷却・暖房回路１０に設けられた弁のアクチュエータの制御および特にバイパス弁３１の制御は、弁によって調整される体積流が、弁の各アクチュエータのための作動量に対して可能な限り線形に比例するように行われる。こうして、弁を制御装置の設定後に正確に作動させることができ、これによって、冷媒体積流を、たとえば制御ユニット４６にファイルされた、時間に関連したエンジンに対する温度モデルの設定値に極めて正確に適合させることができる。
【００４０】
最適なエンジン温度を生ぜしめるためには、本発明による制御可能な弁によって、クーラ２４もしくはバイパス管路２９を通る相対的な冷媒体積流が調整される。したがって、たとえばエンジンのスタート段階において、これから説明するように、接続管路２０をエンジンクーラ２４に対して完全に閉鎖することができ、三方弁（バイパス弁）３１をバイパス管路２９の方向で場合によって完全にまたはほんの僅かだけ開放することができるかもしくは完全に閉鎖することができる。こうして、エンジン１２の所望の目標温度への迅速な到達が可能となるので、エンジン１２のより僅かな燃料消費率ならびにより僅かな有害物質エミッションの運転条件をエンジンのコールドスタート後に早期に達成することができる。
【００４１】
最適なエンジン温度への到達後、クーラ供給管路２０をバイパス弁３１、すなわち三方弁３１のバイパス接続部によって開放することができ、バイパス管路２９を相応に絞ることができ、これによって、エンジン１２により発生させられた過剰の熱エネルギをクーラエレメント２４と冷却送風機５０とを介して周辺に放出することができる。したがって、本発明による混合弁３１によって、これから詳しく説明するように、必要な場合には、体積流を弁によって、規定された混合比に関して調整することが可能となる。
【００４２】
図１には、本発明による弁の実施例が斜視図で示してある。図１に示した弁３１の実施例は三方調整弁であり、したがって、バイパス弁として、図５に示した冷却回路および／または暖房回路に使用可能となる。本発明による弁は、この実施例では、入口通路６０と、第１の出口通路６２と、第２の出口通路６４とを有している。この場合、第１の入口通路６０は、たとえば相応の接続手段を介して内燃機関の冷媒出口１８（図５参照）に接続することができる。この場合、第１の出口通路は相応にバイパス管路２９（図５参照）に接続されている。第２の出口通路６４は、本発明による弁の適宜な使用時に接続手段２０を介してクーラエレメント２４に接続することができる。３つの流れ通路６０，６２，６４は弁室６６によって互いに接続されている。
【００４３】
弁室６６内には、図１に示した実施例では、３つの弁体６８，７０，７２が配置されている。有利には２つの部分から形成されている弁体６８は弁シールヘッド７４と弁リンク機構７６とを有している。弁シールヘッド７４と弁リンク機構７６とはジョイント、有利にはボールジョイントを介して互いに結合されている。駆動軸７８を介して、弁室６６の内部の弁体６８の位置が制御される。
【００４４】
同じくそれぞれ２つの部分から形成されている両弁体７０；７２は、共通のショルダ８０を介して互いに固く結合されている。このショルダ８０は弁体６８の駆動軸７８を取り囲んでいるものの、この駆動軸７８に固く結合されていない。第１の弁体６８の弁リンク機構７６と、弁体７０，７２の共通のショルダ８０との間には、弾性的なばねエレメント８２が配置されている。このばねエレメント８２は、予荷重もしくはプレロードがかけられた状態で弁体６８，７０，７２相互の、図１に示した相対的な配置形式を生ぜしめる。
【００４５】
第１の弁体６８が駆動軸７８を介して弁ハウジング内で作動させられると、反発するエレメントが、駆動軸７８に弾性的にしか連結されていない弁体７０；７２に作用しなくなるまで、この弁体７０，７２がばねエレメント８２を介して連行される。アクティブな（能動的な）弁体６８に対する弁体７０；７２の相対的な可動性は、この事例で緊張させられている弾性的なばねエレメント８２によって一方向（図示の実施例：時計回り方向での回転軸線の回転）で規定される。他方の回転方向では、弁体６８に形成された当接ショルダ９２が、弁体相互の相対的な可動性を制限するストップエレメント９４に当て付けられる。このストップエレメント９４は弁体７０；７２の共通のショルダ８０に形成されている。
【００４６】
駆動軸７８は弁体６８，７０，７２を回転軸線７７を中心として回転させる。この回転軸線７７は本発明による弁の弁室６６内で偏心的に延びている。偏心性は、少なくとも１つの弁座８８に対する回転軸線７７の配置形式から明らかである。この場合、この軸線７７は、弁座８８によって形成された横断面の中心を通って延びる、弁座８８に対する仮想直交線に交差していない。弁体の回転軸線７７の偏心的な配置形式によって、組み合わされた回転・ストローク運動が駆動軸７８の回転時に生ぜしめられる。
【００４７】
図１に示した、本発明による弁の弁体の位置は、図５に示した冷却回路もしくは暖房回路に設けられた弁の上述した切換時には、たとえば図５に示したバイパス管路２９を、たとえば閉鎖することができ、全冷媒体積流を内燃機関１２の冷媒出口１８から弁３１を介してクーラエレメント２４に供給することができる状況に相当している。この場合、本発明による弁の入口通路６０は弁室６６を介して第２の出口通路６４に接続されている。弁体７０は弁室の弁座８４に移動させられていて、したがって、出口通路６２を閉鎖している。
【００４８】
図１に示した駆動軸７８が時計回り方向で回転させられると、弁体６８が相応の方向に移動させられる。弁体７０，７２を形状接続的に弁体６８に連結する弾性的な手段８２によって、弁体７０，７２も時計回り方向に移動させられる。この場合、第１の出口通路６２が部分的に開放され、第２の出口通路６４が駆動軸７８の回転角に相応して弁体７２によって部分的に閉鎖される。こうして、本発明による弁によって、入口通路６０を介して弁室６６内に流入した冷媒体積流を両出口通路６２；６４に分配することが可能となる。駆動軸７８の回転角に応じて、出口通路６２；６４を多かれ少なかれ開閉することができる。
【００４９】
図２には、出口通路６２が完全に開放されているものの、出口通路６４は完全に閉鎖されている本発明による弁の位置が示してある。この事例では、内燃機関１２から流出した冷媒体積流が、図５によれば、クーラエレメント２４を迂回して完全にバイパス管路２９によって案内され、即座に冷媒入口１４を介して内燃機関に再び提供されるようになっている。
【００５０】
駆動軸７８が、図２に示した位置から出発して引き続き時計回り方向に移動させられると、駆動軸７８に直接結合された弁体６８が相応に時計回り方向で回転させられる。駆動軸７８の偏心性に基づく組み合わされた回転・ストローク運動によって、弁体７２は弁座８６に収容されている。この場合、弁体７２のシールディスク９０が弁座８６に支持されているので、弁体の偏心的な回転に基づき、弁体７２を介して弁体７２，７０の共通のショルダ８０に作用する対応モーメントが形成される。この対応モーメントまたは弁体７２に作用する拘束モーメントによって、図２に示した位置から時計回り方向での駆動軸７８の回転時には、駆動される弁体６８と、受動的な弁体７０；７２の共通のショルダ８０との間の弾性的なばねエレメント８２が緊張させられる。この場合、駆動軸７８のアクチュエータはばねエレメント８２の緊張力に抗して作業する。なぜならば、弁体７２が弁開口８６にとどまっているからである。
【００５１】
したがって、いま、図２に示した弁体の位置から出発する駆動軸７８の回転によって、弁体６８しか制御され得ない。アクチュエータによって設定された回転角に相応して、弁体６８が時計回り方向での回転時に本発明による弁の入口通路６０を部分的にもしくは完全に閉鎖するようになる。この位置では、弁体７２；７０は、弁体７２に対する反作用モーメントに基づき、図２に示した位置にとどまる。
【００５２】
図３には、弁体６８が、図２から出発する時計回り方向での駆動軸７８のさらなる回転によって完全に入口通路６０の弁座８８に走入させられている本発明による弁の位置が示してある。この弁位置では、入口通路６０だけでなく、第２の出口通路６４も完全に閉鎖されているので、本発明による弁を通る冷媒体積流は決して生ぜしめられ得ない。
【００５３】
図５に示した冷却回路および／または暖房回路に対して、このことは、内燃機関１２を通る冷媒循環が決して存在していないことを意味しており、エンジンの内部の冷媒管路内に位置する冷媒しか、ある程度の熱量を、加熱された内燃機関から吸収することができない。
【００５４】
したがって、前述した、本発明による弁の完全遮断によって、所望の目標温度への内燃機関の極めて迅速な暖機が可能となる。
【００５５】
時計回り方向と逆方向で図３から出発する駆動軸７８の相応の回転によって、前述した、本発明による弁の位置を逆の順序で同じく通過することができる。時計回り方向と逆方向での駆動軸７８の回転は、適宜に形成された可変の駆動装置または場合によっては弾性的な戻し機構を介しても形成することができる。後者の事例では、有利には、本発明による弁を作動させるためのアクチュエータを使用することができる。このアクチュエータは一方向（図示の実施例では時計回り方向）でアクティブなモーメントを駆動軸７８に供給しさえすればよい。逆方向では、たとえば戻しばねによって、弁体の出発位置を再びとることができるようになっていてもよい。
【００５６】
図３に示した弁位置から出発して、時計回り方向と逆方向での駆動軸７８の運転時には、弁体７２；７０は、図３もしくは図２に示した位置にとどまっている。アクティブな弁体６８と、受動的な両弁体７０；７２の共通のショルダ８０との間の弾性的なばねエレメント８２が再び完全に弛緩された（このことは、図２に示した弁体の位置にほぼ相当している）場合に初めて、アクティブな弁体６８に設けられた当接ショルダ９２に基づき、時計回り方向と逆方向での駆動軸７８のさらなる回転時に、アクティブな弁体６８だけでなく、受動的な弁体７０；７２も時計回り方向と逆方向に戻される。
【００５７】
受動的な弁体７０；７２のこの戻し運動を助成するためには、アクティブな弁体６８の弁リンク機構７６が当付けショルダ９２を有している。この当付けショルダ９２は、受動的な弁部材７０；７２の共通のショルダ８０の、ストップエレメントとして働く突起９４に係合し、図示の実施例では、時計回り方向と逆方向でのアクティブな弁部材６８の回転時に、受動的な弁体７０；７２を相応に連行することもでき、たとえば図１に示した出発位置に再び到達することができる。
【００５８】
図４には、図２に示した弁部材の位置にほぼ相当する位置における弁体６８，７０；７２の下面が斜視図で示してある。両弁体７０，７２の共通のショルダ８０には、本実施例では、２つのストップエレメント９４が配置されている。弾性的なばねエレメント８２によって、ストップエレメント９４は、アクティブな弁体８６の弁リンク機構に形成された当付けショルダ９２に向かって押圧される。いま、本実施例のアクティブな弁体６８が時計回り方向と逆方向に戻される（このことは、図４では、時計回り方向での回転に相当している）と、当付けショルダ９２がストップエレメント９４を押圧し、これによって、ストップエレメントと、このストップエレメントに結合されたショルダ８０とに、相応の調節のために弁体７０；７２も案内するモーメントが加えられる。したがって、時計回り方向と逆方向でのアクティブな弁エレメント６８の回転が、共通のショルダ８０を介して結合された弁体７０，７２も戻す。
【００５９】
本発明による弁によって、体積流を弁により、入口通路の閉鎖もしくは入口通路と一方の出口通路との閉鎖によってゼロに調整することが可能となる。これによって、前述した本発明による弁は、自動車のための熱マネージメントシステムに使用されるために特に適している。本発明による弁によって、自動車の冷却回路および／または暖房回路における冷媒流を、規定された形式で制御することができ、したがって、回路の冷却性能もしくは暖房性能を最適化することができる。
【００６０】
本発明による弁は、図示の実施例に限定されるものではない。
【００６１】
特に本発明による弁は、弁体の間の弾性的な作用結合体としてのばねエレメントの使用に限定されるものではない。本発明による作用結合を可能にする、当業者に周知の別の手段も当然ながら可能である。
【００６２】
本発明による弁は、１つの入口通路と２つの出口通路との使用に限定されるものではない。流れ方向の逆転も同じく可能である。
【００６３】
本発明による弁は、三方弁に限定されるものではない。根底にある本発明の理想は、付加的な入口通路または出口通路を備えた弁に対しても類似の形式で実現することができる。
【００６４】
本発明による弁は、自動車のための冷却回路および／または暖房回路での使用に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明による弁の実施例を第１の切換位置で概略的に示す図である。
【００６６】
【図２】図１に示した本発明による弁の実施例を第２の切換位置で示す図である。
【００６７】
【図３】図１もしくは図２に示した本発明による弁の実施例第３の切換位置で示す図である。
【００６８】
【図４】弁体を下側から見た斜視的な詳細図である。
【００６９】
【図５】本発明による弁を使用した、自動車のための冷却システムおよび／または暖房システムの簡単な概略図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０  冷却回路および／または暖房回路、  １２  内燃機関、  １４  冷媒入口、  １６  エンジンブロック、  １８  冷媒出口、  ２０  戻し管路、  ２２  クーラ入口、  ２４  クーラエレメント、  ２６  クーラ出口、  ２８  接続管路、  ２９  バイパス管路、  ３０  冷媒ポンプ、  ３１  バイパス弁、  ３２  シリンダヘッド、  ３４  冷媒出口、  ３６  接続管路、  ３８  暖房熱交換器、  ４０  暖房部分分岐路、  ４２，４４  暖房弁、  ４６  制御装置、  ４８  接続線路、  ５０  冷却送風機、  ５２  ファン、  ５４  モータ、  ６０  入口通路、  ６２，６４  出口通路、  ６６  弁室、  ６８，７０，７２  弁体、  ７４  弁シールヘッド、  ７６  弁リンク機構、  ７７  回転軸線、  ７８  駆動軸、  ８０  ショルダ、  ８２  ばねエレメント、  ８４，８６，８８  弁座、  ９０  シールディスク、  ９２  当接ショルダ、  ９４  ストップエレメント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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