CN114207330A - 包括具有保持特征的密封件的流体阀组件 - Google Patents

Abstract

一种流体阀，包括阀主体和塞。主体包括室和与室连通的端口。塞可旋转地安置在室中，并且包括安置在提供在塞表面上的环形凹槽中的密封件。弹性构件安置在凹槽中，并且紧靠室的内表面偏压密封件。密封件包括密封件保持特征，该特征被构造成将密封件保持在凹槽内。

Description

包括具有保持特征的密封件的流体阀组件

背景技术

流体阀组件包括旋转塞阀、用于致动所述旋转塞阀的马达和将所述马达连接到所述旋转塞阀的齿轮组。旋转塞阀是一类可以用于控制通过流体供应系统的流体流动和分配的流体阀。例如，旋转塞阀可以用于控制通过车辆冷却系统的冷却剂的流。旋转塞阀可以包括阀主体和通过弹性体阀密封件可操作地连接到所述阀主体的阀塞。一些常规旋转塞阀依赖于来自弹性体密封件或弹簧或两者在阀主体与塞之间的压缩的力来密封所述阀。还已经使用各种硬密封材料（例如，热塑性塑料、陶瓷或金属），并且通常利用弹簧来供应硬密封所需的相对高密封力。当跨过阀的压力差最大时，此力必须足以密封所述阀。因此，在一些常规流体阀组件中，阀致动器被定大小成能够克服此最大压力差旋转阀塞，虽然实际压力差可能小得多。在一些情况下，此力还可能导致密封件和阀主体的过度磨损，并且减少阀的操作寿命。

由于阀的制造公差，并且由于由操作温度的变化引起的尺寸变化，也可能经历高扭矩。为允许这些公差，制造商可以给流体阀组件提供过大致动器。

基于前述内容，需要一种如下旋转塞阀：其包括克服本技术中的局限性的密封配置，包括在所述阀内提供减小的扭矩，同时在跨过阀存在压力差时确保液密密封，即使在跨过阀的压力差最大时也是如此。

发明内容

在一些方面中，流体阀包括阀主体和阀塞。阀主体包括阀塞室和阀端口。每个阀端口与阀塞室连通。阀塞安置在阀塞室室中，并可相对于阀主体绕旋转轴线旋转。阀塞包括中空的管状凸出部，该凸出部在垂直于旋转轴线的方向上从塞凸出。管状凸出部的内表面限定了流体路径的一部分。阀塞包括环绕管状凸出部并与管状凸出部间隔开的套筒。管状凸出部和套筒之间的空间限定了环绕管状凸出部的环形凹槽。凹槽具有与管状凸出部共享的凹槽内壁和与套筒共享的凹槽外壁。阀塞包括安置在凹槽中的环形密封件。密封件包括面向凹槽内壁的密封件内表面、面向凹槽外壁的密封件外表面以及构造成将密封件保持在第二凹槽内的密封件保持特征。

在一些实施例中，套筒包括贯通开口，并且密封件保持特征是从密封件外表面向外凸出的闩锁。闩锁延伸到套筒的贯通开口中，并且闩锁和贯通开口之间的接合将密封件保持在第二凹槽内。

在一些实施例中，流体阀包括弹性构件，该弹性构件在凹槽的盲端和密封件之间安置在凹槽中，该弹性构件提供引导密封件紧靠阀塞室的内表面的力。

在一些实施例中，套筒的一端包括切口，并且密封件包括从密封件外表面向外凸出的键。此外，键安置在切口中，并且键和切口之间的接合使密封件相对于塞定位，并使密封件相对于塞正确定向。

在一些实施例中，闩锁沿着密封件的圆周是细长的，并且贯通开口沿着套筒的圆周是细长的。

在一些实施例中，密封件包括面向阀塞室的表面的第一端部和与第一端部相对并面向塞的表面的第二端部。闩锁在对应于密封件第二端部的边缘处安置在密封件外表面上。

在一些实施例中，贯通开口与塞的表面间隔开。

在一些实施例中，闩锁包括面向塞的斜削表面和与斜削表面相对并垂直于密封件外表面的法向表面。

在一些实施例中，贯通开口包括至少两个沿套筒的圆周间隔开的贯通开口，闩锁包括至少两个沿密封件的圆周间隔开的闩锁，贯通开口的数量对应于闩锁的数量。

在一些实施例中，凹槽内壁和凹槽外壁中的一者包括环形切口，环形保持环安置在切口中并且相对于凹槽内壁和凹槽外壁中的一者凸出，并且密封件保持特征是由环形保持环接合的环形周向卷边，由此密封件保持在凹槽中。

在一些实施例中，保持环与切口过盈配合。

在一些实施例中，凹槽内壁和凹槽外壁中的一者是凹槽内壁，并且周向卷边安置在密封件内表面上。

在一些实施例中，凹槽内壁和凹槽外壁中的一者是凹槽外壁，并且周向卷边安置在密封件外表面上。

在一些实施例中，凹槽内壁包括第一环形切口，凹槽外壁包括第二环形切口。此外，第一环形保持环安置在第一切口中，使得第一环形保持环相对于凹槽内壁凸出，第二环形保持环安置在第二切口中，使得第二环形保持环相对于凹槽外壁凸出。密封件保持特征包括由第一环形保持环接合的内部环形周向卷边，以及由第二环形保持环接合的外部环形周向卷边，由此密封件保持在凹槽中。

在一些方面中，流体阀包括具有阀塞室和阀端口的阀主体。每个阀端口与阀塞室连通。该流体阀包括阀塞，该阀塞安置在阀塞室中，并可相对于阀主体绕旋转轴线旋转。阀塞包括面向阀塞室的表面开口的凹槽，该凹槽包括内壁、面向内壁的外壁以及提供在内壁和外壁中的一者上的第一保持结构。阀塞包括安置在凹槽中的密封件，该密封件包括面向凹槽内壁的密封件内表面、面向凹槽外壁的密封件外表面以及提供在密封件内表面和密封件外表面中的一者上的第二保持结构。第一保持结构与第二保持结构接合以便将密封件保持在凹槽内。

在一些实施例中，第一保持结构包括贯通开口，并且第二保持结构包括凸出的闩锁。

在一些实施例中，凹槽和密封件中的每一个都是环形的，闩锁沿着密封件的圆周是细长的，并且贯通开口沿着凹槽的表面的圆周是细长的。

在一些实施例中，密封件包括面向阀塞室的表面的第一端部和与第一端部相对并面向塞的表面的第二端。闩锁在对应于密封件第二端部的边缘处安置在密封件外表面上，并且贯通开口安置在凹槽外壁上。

在一些实施例中，闩锁包括面向塞的斜削表面和与斜削表面相对并垂直于密封件外表面的法向表面。

在一些实施例中，第一保持结构包括闩锁，并且第二保持结构包括闩锁接收开口。

在一些实施例中，阀塞包括中空的管状凸出部，该突起在垂直于旋转轴线的方向上从阀塞凸出。管状凸出部的内表面限定了流体路径的一部分。此外，阀塞包括环绕管状凸出部并与管状凸出部间隔开的套筒。管状凸出部和套筒之间的空间限定了凹槽。凹槽内壁与管状凸出部共享，凹槽外壁与套筒共享。第一保持结构包括形成在凹槽外壁中的贯通开口。第二保持结构包括从密封件外表面向外凸出并进入贯通开口中的闩锁。此外，闩锁和贯通开口接合以便密封件保持在凹槽内。

在一些实施例中，贯通开口包括至少两个沿套筒的圆周间隔开的贯通开口，闩锁包括至少两个沿密封件的圆周间隔开的闩锁，贯通开口的数量对应于闩锁的数量。

在一些实施例中，套筒的一端包括切口，密封件包括从密封件外表面向外凸出的键，并且键安置在切口中，并且键和切口之间的接合使密封件相对于塞定位，并且使密封件相对于塞正确定向。

在一些实施例中，流体阀包括弹性构件，该弹性构件在凹槽的盲端和密封件之间安置在凹槽中，该弹性构件提供引导密封件紧靠阀塞室的内表面的力。

一种流体阀组件包括旋转流体阀、用于致动所述流体阀的致动器以及将所述致动器连接到所述流体阀的齿轮组。所述旋转流体阀包括阀主体和塞组件，所述塞组件可旋转地支撑在所述阀主体中，并且被配置成减少旋转所述塞组件所需的扭矩，并且最小化所需密封件的数量。所述塞组件通过弹性体阀密封件可操作地连接到所述阀主体。所述阀主体限定用于将流体引导到冷却系统内的不同位置的多个端口，以及用于塞组件的腔。所述塞组件包括塞，所述塞具有阻塞流体流的封闭部分和允许流体流从一个端口行进到另一端口的打开部分。塞组件可以相对于阀主体在不同端口位置之间旋转以选择性地阻塞或打开端口。

相对于一些常规旋转流体阀，所述旋转流体阀针对旋转具有减小的扭矩要求。旋转流体阀的扭矩减小是通过提供利用阀内的流体压力来促进密封的阀密封件来实现的。所述设备在需要密封力时（例如在完全关闭位置中）提供必需密封力，并且当阀在完全关闭位置之间移动时减小力。这最小化密封件的磨损，并且因此提高阀的可用寿命。在阀移动时由密封件的减小的力导致的减小的摩擦也减少移动阀的能量的量。

在关闭旋转流体阀中的阀端口时，阀主体内的流体压力根据压力差沿径向方向膨胀或收缩密封件以在密封件与阀塞之间提供液密密封。阀主体内的流体压力还沿轴向方向提供力以在密封件与阀主体之间提供液密密封。初始偏压力由弹性构件（即，弹簧）施加，并且当跨密封件存在低流体压力差时，所述弹性构件提供密封。

所述旋转流体阀有利地减少在阀主体中旋转塞组件所需的扭矩，从而减少密封件和阀主体的磨损，并且增加旋转流体阀的可靠性和耐久性。另外，由于旋转塞组件所需的扭矩减小，因此可以使用较小致动器马达来将塞组件定位在阀主体内。较小致动器马达是有利的，因为其占用较少空间，使用较少能量并且成本较低。

所述流体阀组件包括流体阀，所述流体阀包括承载在塞上的单个阀密封件，由此与一些常规流体阀相比，用于流体阀的所需密封件的数量减少。由于所需阀密封件的数量减少，因此阀组件的成本降低并且简化制造。

所述塞包括环形凹槽，并且密封件安置在所述凹槽中。当阀塞组件相对于阀主体取向成使得所述密封件环绕端口时，所述密封件保持在所述凹槽内，因为塞与阀主体的内表面之间的间隙相对于密封件的大小来说是小的。然而，当阀塞组件相对于阀主体旋转时，密封件可以越过阀主体中的端口开口。在此情况下，密封件的一部分可以滑落到所述开口中。在阀塞组件继续旋转时，密封件的已经滑落到所述开口中的部分可能变成夹挤在所述开口的边缘与阀塞之间。为解决此问题，所述流体阀可以包括使密封件保持在凹槽中的特征，由此可以避免密封件在阀塞的旋转期间的夹挤。例如，在一些实施例中，阀塞可以包括安置在凹槽中以保持密封件的保持环。在其他实施例中，密封件可以包括接合提供在凹槽上的对应特征的保持特征。在又一些实施例中，阀主体可以包括与开口相关联的引导特征，其防止密封件在阀塞相对于阀主体的旋转期间夹挤。

附图说明

图1是流体阀组件的立体图。

图2是流体阀组件在致动器盖移除的情况下并且如沿着线2— 2所见的横截面视图。

图3是将马达机械地连接到塞的齿轮组的孤立视图。

图4是阀主体的俯视立体图。

图5是塞组件的俯视立体图。

图6是图5的塞组件的另一俯视立体图。

图7是图5的塞组件的仰视立体图。

图8是图5的塞组件的分解图。

图9是图8的密封件的端视图。

图10是流体阀如沿着图1的线10— 10所见的横截面视图。

图11是流体阀如沿着图1的线11— 11所见的横截面视图。

图12A是流体阀的一部分的横截面视图，其示出处于收缩配置的密封件。在收缩配置中，密封件将阀塞室分隔成第一室（使用第一交叉影线表示）和第二室（使用第二交叉影线表示）。

图12B是流体阀的一部分的横截面视图，其示出处于收缩配置的密封件，并且图示处于收缩配置的密封件上的力。

图13A是流体阀的一部分的横截面视图，其示出处于膨胀配置的密封件。在膨胀配置中，密封件将阀塞室分隔成第一室（使用第一交叉影线表示）和第二室（使用第二交叉影线表示）。

图13B是流体阀的一部分的横截面视图，其示出处于膨胀配置的密封件，并且图示处于膨胀配置的密封件上的力。

图14是流体阀的一部分的横截面视图，其示出处于对应于第一流体室和第二流体室中的共同流体压力的中性（例如，静止）配置中的密封件。

图15是替代实施例塞组件的仰视立体图。

图16是图15的塞组件的分解图。

图17是图15的塞组件如沿着图15的线17— 17所见的横截面视图。

图18是另一替代实施例塞组件的俯视立体图。

图19是替代实施例密封件的立体图。

图20是图19的密封件的端视图。

图21是图18的塞组件的分解图。

图22是采用图19的密封件的另一替代实施例塞组件的俯视立体图。

图23是图22的塞组件的仰视立体图。

图24是图22的塞组件如沿着图22的线24—24所见的横截面视图。

图25是图22的塞组件的分解图。

图26是另一替代实施例塞组件的仰视立体图。

图27是图26的塞组件的分解图。

图28是图26的塞组件如沿着图26的线28—28所见的横截面视图。

图29是另一替代实施例塞组件的仰视立体图。

图30是图29的塞组件的分解图。

图31是图29的塞组件如沿着图29的线31—31所见的横截面视图。

图32是另一替代实施例塞组件的仰视立体图。

图33是图32的塞组件的分解图。

图34是图32的塞组件如沿着图32的线34—34所见的横截面视图。

图35是替代实施例阀主体的俯视立体图。

图36是图35的阀主体如沿着图35的线36— 36所见的横截面视图。

图37是阀主体的内表面的一部分的侧视图，其图示图35的阀端口。

图38是图35的塞组件如沿着图35的线38— 38所见的横截面视图。

图39是图35的阀主体如沿着图35的线39— 39所见的横截面视图。

图40是另一替代实施例阀主体的俯视立体图。

图41是图40的阀主体如沿着图40的线41— 41所见的横截面视图。

图42是阀主体的内表面的一部分的侧视图，其图示图40的阀端口。

图43是图40的阀主体如沿着图40的线43— 43所见的横截面视图。

图44是另一替代实施例阀主体的俯视立体图。

图45是图44的阀主体如沿着图44的线45— 45所见的横截面视图。

图46是阀主体的内表面的一部分的侧视图，其图示图44的阀端口。

图47是图44的阀主体如沿着图44的线47— 47所见的横截面视图。

图48是替代实施例阀主体的俯视立体图。

图49是图48的阀主体如沿着图48的线49— 49所见的横截面视图。

图50是阀主体的内表面的一部分的侧视图，其图示图48的阀端口。

图51是图48的阀主体如沿着图35的线51— 51所见的横截面视图。

图52是另一替代实施例阀主体的俯视立体图。

图53是图52的阀主体如沿着图52的线53— 53所见的横截面视图。

图54是阀主体的内表面的一部分的侧视图，其图示图52的阀端口。

图55是图52的阀主体如沿着图52的线55— 55所见的横截面视图。

图56是另一替代实施例阀主体的俯视立体图。

图57是图56的阀主体如沿着图56的线57— 57所见的横截面视图。

图58是阀主体的内表面的一部分的侧视图，其图示图56的阀端口。

图59是图56的阀主体如沿着图56的线59— 59所见的横截面视图。

具体实施方式

参考图1 –图4，流体阀组件1包括流体阀2和用于致动流体阀2的致动器200。流体阀组件1可以例如用于控制车辆冷却系统中冷却剂的分配和流动。流体阀2是旋转塞阀。旋转塞阀2安装到致动器壳体202，并且包括安置在阀主体4中并且相对于阀主体4围绕旋转轴线64旋转的塞组件60。阀主体4包括三个阀端口24、26、28，并且经由致动器200设置塞组件60相对于阀主体4的旋转取向。塞组件60相对于阀主体4的旋转取向确定通过阀端口24、26、28中的对应者的一个或多个流体流动路径。旋转塞阀2具有在阀主体4与塞组件60之间提供液密密封的单个弹性体阀密封件130。密封件130支撑在塞组件60的塞62上，并且利用阀主体4内的流体压力来促进阀主体4与塞62之间的密封。阀密封件130以减少塞旋转的扭矩要求的方式实现，如下文详细论述。

本文中对方向的提及（诸如向上、向下、上部、下部、顶部、底部、前部或后部）是相对于如图1中示出的流体阀组件的取向作出的。对方向的提及是相对的并且并不打算具有限制性，但是应理解，流体阀组件可以用于除图1中示出的取向以外的取向中。

致动器200包括致动器壳体202、安置在致动器壳体202内的电动马达220和将马达220连接到流体阀2的齿轮组224。齿轮组224被配置成降低马达输出轴222的旋转速度并且围绕旋转轴线64旋转塞组件60。致动器壳体202包括浅的、托盘状容器302和封闭容器302的开口端的盖340。电动马达220、齿轮组224和包括控制器（未示出）的印刷电路板240例如经由从容器302和盖340两者突出的支脚支撑在致动器壳体202内。导电销242提供印刷电路板240与从容器302的侧壁306向外凸出的电连接器210之间的电连接。另外，一对导电引线（未示出）将印刷电路板240连接到马达220。

齿轮组224的输出轴（例如，阀驱动轴236）延伸穿过容器302的底部304中的开口，并且进入到阀主体4中，在那里其接合塞组件60的塞62，如下文进一步论述。阀驱动轴236由衬套239支撑以围绕旋转轴线64旋转。衬套239的相对端部用轴密封件238密封。衬套239和密封件238安置在从容器底部304向内（例如，朝向盖340）凸出的中空凸台308中。

旋塞流体阀2包括阀主体4，以及安置在阀主体4中并且相对于阀主体4旋转的塞组件60。阀主体4包括基部10和侧壁8。侧壁8在一端处联接到基部10的周边，并且侧壁8环绕基部10。侧壁8和基部10共同形成在其中限定阀塞室6的大致杯形结构。侧壁8的自由端20（例如，侧壁8的与基部10间隔开的端部）邻接容器底部304的外表面。阀主体4的侧壁8与容器底部304的外表面之间的界面经由围绕侧壁自由端20的O形环322密封。

阀主体4包括沿朝向致动器壳体202的方向从基部10凸出的圆柱形短柱12。短柱12在基部10上居中，并且与旋转轴线64同轴。短柱12接收在提供在塞62中的圆柱形凹部78中。短柱12使塞组件60在阀塞室6内居中，并且塞组件60经由阀驱动轴236驱动以在短柱12上围绕旋转轴线64旋转，如下文进一步论述。

阀主体4包括沿朝向致动器壳体202的方向从基部10凸出的止动件14。止动件14位于短柱12与侧壁8之间，并且具有大致矩形棱柱的形状，其中所述棱柱的相对侧向侧边15、16与阀主体4的半径对准。在塞组件60相对于阀主体4的某些旋转取向中，止动件14与从阀主体4的外表面凸出的肋72接合，如下文进一步论述。

在所图示实施例中，阀主体4具有三个阀端口，包括第一阀端口24、第二阀端口26和第三阀端口28。阀端口24、26、28中的每一者包括从侧壁8向外凸出并且与阀塞室6连通的管30。尽管每一阀端口的长度可以不同，但是每一阀端口24、26、28具有相同横截面形状和横截面尺寸。在所图示实施例中，形成阀端口24、26、28的管30是圆柱形管，并且每一阀端口24、26、28在与阀主体侧壁8的交点处形成圆形开口34。

阀端口24、26、28围绕侧壁8的圆周提供在间隔开位置处。在所图示实施例中，第一和第二阀端口24、26与第一阀主体横向轴线32同轴，并且定位在阀主体4的直径相对侧上。第三阀端口28与第二阀主体横向轴线36同轴，其中第二阀主体横向轴线36垂直于第一阀主体横向轴线32。因此，第三阀端口28沿着阀主体侧壁8的圆周安置在第一与第二阀端口24、26之间中间。第一和第二阀主体轴线32、36与旋转轴线64相交并且彼此相交，并且垂直于旋转轴线64。因此，阀端口24、26、28驻留在垂直于塞组件60的旋转轴线64的单个平面中。

参考图5-图11，塞组件60包括塞62、承载在提供在塞62中的凹槽106中的密封件130以及安置在凹槽106中并且朝向阀主体4偏压密封件130的弹性构件160。

塞62是大致圆柱形构件，其具有面向致动器壳体202的第一端部66和平行于第一端部66并且面向阀主体基部10的内表面的相对第二端部68。塞62包括面向阀主体侧壁8的内表面的侧表面70。

塞62的第一端部66包括被配置成接收阀驱动轴236并与之机械地接合的居中定位的第一凹部74。虽然第一凹部74具有大致圆柱形内表面，但是所述凹部内表面包括面向旋转轴线64的扁平部分76。当塞组件60与阀驱动轴236组装在一起时，阀驱动轴236的一端安置在第一凹部74中，并且提供在阀驱动轴236上的扁平部分235邻接第一凹部扁平部分76。当阀驱动轴236由马达220致动时，相应扁平部分76、235之间的接合允许阀驱动轴236围绕旋转轴线64旋转塞62。

塞62的第二端部68包括被配置成接收短柱12的居中定位的第二凹部78。第二凹部78具有被定尺寸成以间隙配合接收短柱12的圆柱形内表面。短柱12充当塞62在其上转动的心轴。

塞62的第二端部68包括朝向阀主体基部10凸出的细长肋72。肋72是与阀主体4的半径对准的线性凸出部。在塞组件60相对于阀主体4的某些旋转取向中，肋72与提供在阀主体4的基部10上的止动件14接合。肋72与止动件14之间的相互作用可以防止塞组件60相对于阀主体4的过度旋转。另外，在一些实施例中，可以通过相对于阀主体4旋转塞62直到肋72与止动件14接合、同时使用传感器来检测塞62的旋转取向来初始化包括例如阀塞位置传感器的某些控制电子器件（未示出）。

塞62包括沿垂直于旋转轴线64的方向直径延伸穿过塞62的线性第一凹槽84。第一凹槽84限定在侧表面70的圆周处开口的“U”形状，使得第一凹槽84面向阀主体侧壁8开口。第一凹槽84与第一塞横向轴线86同轴，第一塞横向轴线86垂直于旋转轴线64并与之相交。在塞组件60相对于阀主体4的一些旋转取向中，例如当第一塞横向轴线86平行于第一阀主体横向轴线32时，第一凹槽84提供在第一阀端口24与第二阀端口26之间延伸的流体通路88的一部分。

塞62的侧表面70在塞62的与第一凹槽84相对的一侧上截断，由此侧表面70具有平坦部分80。塞62包括从平坦部分80向外凸出的中空管状凸出部94。管状凸出部94的壁相对薄，并且管状凸出部94的内表面限定盲孔100。管状凸出部94与第二塞横向轴线90同轴，第二塞横向轴线90垂直于第一塞横向轴线86和旋转轴线64两者并与他们相交。管状凸出部94面向阀主体侧壁8开口，并且在管状凸出部94的末端端部98与阀主体侧壁8之间存在窄间隙g（图2）。间隙g被定尺寸成使得在塞62的旋转期间在管状凸出部94与阀主体侧壁8之间不存在干涉，并且准许在管状凸出部94与阀主体侧壁8之间出现流体流。

管状凸出部94具有对应于阀端口24、26、28的形状和尺寸的横截面形状和尺寸。在所图示实施例中，阀端口24、26、28是圆柱形管30。因此，管状凸出部94和由管状凸出部94的内表面限定的盲孔100的形状是圆柱形的，并且具有等于或大于阀主体侧壁8中与阀端口24、26、28相关联的圆形开口34的直径的直径。

塞62包括套筒110，套筒110环绕管状凸出部94，并且与管状凸出部94同轴并与管状凸出部94间隔开。像管状凸出部94一样，套筒110具有圆柱形形状。套筒110和管状凸出部94均具有不均匀长度

以适应阀主体内表面18的圆柱形形状，其中套筒110和管状凸出部94的长度

对应于沿平行于第二横向轴线90的方向的尺寸。特别地，套筒110和管状凸出部94在最靠近于阀塞第一和第二端部66、68的部分处均具有最大长度

，并且在安置在阀塞第一与第二端部66、68之间中间的部分处具有最小长度

。

管状凸出部94与套筒110之间的空间限定环绕管状凸出部94的环形第二凹槽106。第二凹槽106具有与管状凸出部94共享的凹槽内壁108和与套筒110共享的凹槽外壁112。另外，第二凹槽106具有凹槽盲端114。虽然在所图示实施例中，凹槽盲端114是阀塞侧表面70的平坦部分80的一部分，但是其并不限于此配置。第二凹槽106接收密封件130，并且在塞组件60相对于阀主体4的旋转期间为密封件130提供机械支撑。

环形密封件130安置在第二凹槽106中。密封件130具有面向凹槽外壁112的密封件外表面136和面向凹槽内壁108的密封件内表面138。密封件130也具有面向阀主体侧壁8的第一端部132和与第一端部132相对并且面向凹槽盲端114的第二端部134。密封件外表面和内表面136、138可以包括如下表面特征：其减少有效密封所需的尺寸公差，减少密封件130与凹槽内壁和外壁108、112之间的摩擦，并且在塞62相对于阀主体4的旋转期间机械地支撑密封件130。例如，在所图示实施例中，密封件外表面136包括向外凸出并且围绕密封件130的外圆周延伸的环形外周向卷边140（例如，卷边）。另外，密封件内表面138包括向内凸出并且围绕密封件130的内圆周延伸的环形内周向卷边146（例如，卷边）。

密封件130具有不均匀长度

以适应阀主体内表面18的圆柱形形状，其中密封件130的长度

对应于密封件第一与第二端部132、134之间的距离。特别地，密封件130在密封件130的最靠近于阀塞第一和第二端部66、68的第一部分152处（例如，相对于图8中示出的密封件130的取向，在密封件130的顶部和底部处）具有最大长度

。另外，密封件130在密封件130的第二部分154处具有最小长度

，其中第二部分154安置在第一部分152之间中间（例如，相对于图8中示出的密封件130的取向，在密封件130的顶部与底部之间中间）。

密封件第一端部132包括位于密封件第一端部132与密封件130的外表面136的交点处的第一边缘142和位于密封件第一端部132与密封件130的内表面138的交点处的第二边缘144。另外，密封件第一端部包括相对于第一边缘142和第二边缘144两者凹入的环形凹面156。因此，密封件第一端部132具有浅“V”形状，其确保密封件130与阀主体内表面18之间的接触发生在密封件130的外直径和内直径处。有利地，所述浅“V”形状还允许所述密封件在塞组件60相对于阀主体4旋转时提供表面擦拭作用，从而防止颗粒进入密封件第一端部132与阀主体内表面18之间，这可能造成损坏。在一些实施例中，第一和第二边缘142、144随时间“磨损”，使得密封件第一端部132最终符合阀主体内表面18的形状。

密封件130由与流过流体阀2的流体相容并且满足操作温度和耐久性要求的弹性材料形成。例如，对于用于控制车辆冷却剂系统中的流体的流体阀，密封件130由与汽车冷却剂相容的弹性体形成。

在一些实施例中，密封件第一端部132可以包括低摩擦涂层，由此密封件第一端部132具有比密封件130的其余部分（包括密封件外表面和内表面136、138以及密封件第二端部134）更低的摩擦系数。在其他实施例中，整个密封件130涂覆有相对于用于形成密封件130的弹性体具有低摩擦的涂层。在一个非限制性示例中，密封件130由弹性体形成，并且所述涂层由聚四氟乙烯（PTFE）形成。通过给密封件130提供低摩擦涂层，减小操作流体阀2所需的扭矩。

在一些实施例中，作为对低摩擦涂层的替代物，密封件130可以包括“初轧（blooming）”材料。例如，所述初轧材料可以是并入密封件130中并且随时间推移从密封件130渗出的蜡。在此示例中，所述蜡可以涂覆密封件130并且充当减小摩擦的润滑剂。

弹性构件160安置在第二凹槽106中，以便驻留在密封件130与第二凹槽盲端114之间。在所图示实施例中，弹性构件160是弹簧，诸如螺旋弹簧、波形弹簧或波形垫圈。弹性构件160可以由不锈钢形成，但不限于此材料。弹性构件160提供沿平行于第二塞横向轴线90的方向指向密封件第二端部134的弹簧力Fs。换句话说，弹性构件160朝向和紧靠阀主体内表面18弹性地偏压密封件130。弹性构件160使得密封件130能够在在跨流体阀2存在低压力差时的情况下提供液密密封功能，如下文进一步论述。

参考图10-图11，在使用中，塞组件60在阀主体4内的取向控制通过阀端口24、26、28的流体流。例如，在一些操作条件下，塞组件60可以以第一塞横向轴线86与第一阀主体横向轴线32对准的方式安置在阀主体4中。因此，第一凹槽84与第一和第二阀端口24、26对准并且提供在第一与第二阀端口24、26之间延伸的流体通路88的一部分，由此第一和第二阀端口打开。在此取向中，盲孔100与第三阀端口28对准。当盲孔100与第三阀端口28对准时，密封件130环绕与第三阀端口28相关联的开口34，并且与阀主体4和塞62两者形成液密密封。因此，第三阀端口28关闭。另外，密封件130将阀塞室6分隔成大致毗邻密封件130的外表面的第一室38和大致毗邻密封件130的内表面的第二室40。密封件130在第一室38与第二室40之间提供液密密封，下文参考图12A和图13A论述所述室。

密封件130利用流体阀2内的流体压力来在阀塞62与阀主体4之间提供液密密封。特别地，当第一室38中的流体与第二室40中的流体之间存在压力差时，实现液密密封。另外，第一室38和第二室40的边界变化，并且依赖于阀操作条件，其包括阀塞取向和流体压力差，如下文进一步论述。

参考图12A-图14，在某些阀操作条件下，跨密封件130存在压力差。当跨密封件130存在压力差时，密封件130具有足够弹性以根据所述压力差在第二凹槽106内径向膨胀或收缩。在密封件130的收缩期间（图12A和图12B），密封件直径减小，并且密封件130的内周向卷边146与第二凹槽内壁108形成液密密封。在密封件130的膨胀期间（图13A和图13B），密封件直径增加，并且密封件130的外周向卷边140与第二凹槽外壁112形成液密密封。

在密封件130的收缩期间，密封件内周向卷边146将阀塞室6分隔成第一室38和第二室40（图12A）。在此情况下，第一室38包括由流体通路88和间隙g限定的容积。另外，第一室38包括限定在密封件内周向卷边146、密封件外表面136、第二凹槽盲端114与第二凹槽外壁112之间的第二凹槽106的容积。第二室40包括由盲孔100限定的容积和限定在密封件内周向卷边146、密封件内表面138与第二凹槽内壁108之间的第二凹槽106的容积。

在密封件130的膨胀期间，密封件外周向卷边140将阀塞室6分隔成第一室38和第二室40（图13A）。在此情况下，第一室38包括流体通路88和间隙g。另外，第一室38包括限定在密封件外周向卷边140、密封件外表面136与第二凹槽外壁112之间的第二凹槽106的容积。第二室40包括由盲孔100限定的容积。另外，第二室40包括限定在密封件外周向卷边140、密封件内表面138、第二凹槽盲端114与第二凹槽内壁108之间的第二凹槽106的容积。

当塞组件60相对于阀主体4取向成使得流体通路88与第一和第二阀端口24、26对准并在其之间延伸时，第一和第二阀端口24、26打开，并且第三阀端口28关闭。在此配置中，第一室38具有比第二室40高的压力。当第一室38中的流体压力大于第二室40内的流体压力时，从第一室38进入第二凹槽106的相对较高压力流体提供沿垂直于并且朝向第二塞横向轴线90方向指向密封件外表面136的流体力Ff。由于向内流体力Ff，密封件130径向收缩，使得密封件内周向卷边146接触凹槽内壁108并且与凹槽内壁108形成液密密封（图12B）。同时，通过弹性构件160（Fs）并且通过存在于密封件第二端部134与第二凹槽盲端114之间的流体的力（Ff）引导密封件130紧靠阀主体4，其中对抗密封件第二端部134的流体的力Ff大于对抗密封件第二端部134的弹簧力Fs。因此，在密封件第一端部132与阀主体内表面18之间提供液密密封。

当第一室38中的流体压力小于第二室40内的流体压力时，从第二室40进入第二凹槽106的相对较高压力流体提供沿垂直于并且远离第二塞横向轴线90的方向指向密封件内表面138的流体力Ff。由于向外流体力Ff，密封件130径向膨胀，使得密封件外周向卷边140接触凹槽外壁112并且与凹槽外壁112形成液密密封（图13B）。同时，通过弹性构件160并且通过存在于密封件第二端部134与第二凹槽盲端114之间的流体的力（Ff）引导密封件130紧靠阀主体4，其中对抗密封件第二端部134的流体的力Ff大于对抗密封件第二端部134的弹簧力Fs。因此，在密封件第一端部132与阀主体内表面18之间提供液密密封。

在使用中，当塞组件60处于部分打开位置中时（图14），出现跨流体阀2不存在压力差的情况。在部分打开位置中，塞组件60相对于阀主体4取向成使得第一和第二塞横向轴线86、90不与第一和第二阀主体横向轴线32、36对准（例如，不与阀端口24、26、28对准）。这例如在阀端口24、26、28在打开状态与关闭状态之间过渡时发生。

密封件130被定尺寸成使得当密封件130没有外力时，密封件内直径dl大于凹槽内壁108的直径（例如，大于管状凸出部94的直径），并且密封件外直径d2小于凹槽外壁112的直径（例如，小于套筒110的直径）。因此，当跨流体阀2不存在压力差时，密封件130通常漂浮在第二凹槽106内，并且在密封件130与凹槽内壁108和凹槽外壁112中的一者或两者之间可能存在间隔。在此状态下，弹性构件160继续引导密封件130紧靠阀主体内表面18，使得流体被引导到第二凹槽106中并且存在于密封件第二端部134与第二凹槽盲端114之间。存在于密封件第二端部134与第二凹槽盲端114之间的流体还可以有助于引导密封件130紧靠阀主体内表面18。当塞组件60旋转至其中盲孔100与阀端口24、26、28中的一者对准的取向中时，形成跨流体阀2的压力差，并且安置在第二凹槽106中的流体促进液密密封的形成，如上文参考图12A-图13B所述。

参考图15-图17，在一些实施例中，流体阀2可以包括替代实施例塞组件460。图15-图17中图示的塞组件460类似于图1-图14中图示的塞组件60，并且用共同附图标记指代两个实施例所共用的元件。图15-图17中图示的塞组件460不同于较早描述的实施例之处在于，其包括被配置成使密封件130保持在第二凹槽106中的刚性保持环480。保持环480包括面向阀主体侧壁8的第一端部486和面向塞462的相对第二端部488。保持环第一端部486相对于第二塞横向轴线90成角度，从而在管状凸出部94的面向阀主体的端部与密封件130之间形成连续表面。保持环480的外表面482与密封件内表面138具有公差配合。另外，保持环480的内表面484接收在提供在凹槽内壁108中的环形切口490中并与之具有过盈配合。保持环480的厚度大于切口490的深度，由此保持环480相对于第二凹槽内壁108的表面径向向外凸出。因此，保持环第二端部488可以接合密封件内周向卷边146并且限制密封件130朝向阀主体内表面18的位移。

参考图18-图21，在一些实施例中，流体阀2可以包括另一替代实施例塞组件560，其包括替代实施例塞562、弹性构件160和承载在提供在塞562中的第二凹槽106中的替代实施例密封件530。图18-图21中图示的塞组件560类似于图1 -图14中图示的塞组件60，并且用共同附图标记指代两个实施例所共用的元件。图18-图21中图示的塞组件560不同于图1-图14中图示的塞组件60之处在于，塞562和密封件530包括用于使密封件530保持在塞562的第二凹槽106内的特征。特别地，第二凹槽106的表面（例如，外壁112）包括第一保持结构，诸如一个或多个闩锁接收直通开口566。另外，密封件530包括第二保持结构，诸如一个或多个凸出的闩锁532，其中提供在密封件530上的闩锁532的数量对应于提供在第二凹槽外壁112中的贯通开口566的数量。在所图示实施例中，塞组件560包括四个贯通开口566和四个闩锁532，但不限于此数量的保持结构。保持结构的数量可以少于或多于四个，并且由具体应用的要求决定。

贯通开口566沿套筒510的周向方向是细长的，并且沿着套筒510的圆周彼此间隔开。另外，贯通开口566与阀塞侧表面70的平坦部分80间隔开。套筒510还包括提供在套筒510的面向阀主体的端部515中的矩形键接收切口564。

密封件530包括从密封件外表面136向外凸出的闩锁532。闩锁532沿密封件530的周向方向是细长的，并且沿着密封件530的圆周彼此间隔开。另外，闩锁532在对应于密封件第二端部134的边缘处定位在密封件外表面136上。每一闩锁532具有面向塞562的斜削表面533。在塞组件的组装期间，斜削表面533促进密封件530到第二凹槽106中的插入。每一闩锁532具有与斜削表面533相对并且垂直于密封件外表面136的法向表面535。在使用中，当密封件530安置在第二凹槽106中时，闩锁532凸出到套筒510的贯通开口566中，并且每一闩锁532的法向表面535接合对应贯通开口566的边缘。闩锁532与贯通开口566之间的接合用于使密封件530保持在第二凹槽106内，并且限制密封件530朝向阀主体内表面18的位移。

密封件530包括从密封件外表面136向外凸出的键534。键534具有对应于键接收切口564的形状的形状。在所图示实施例中，键534具有矩形棱柱的形状。键534在对应于密封件第二端部134的边缘处定位在密封件外表面136上。在使用中，当密封件530安置在第二凹槽106中时，键534接收在套筒510的键接收切口564内。在塞组件的组装期间，键534与键接收切口564之间的接合用于相对于第二凹槽106适当地取向密封件530。

图18-图21中图示的密封件530进一步不同于图1-图14中图示的密封件130之处在于，密封件530并不包括环形外周向卷边140。在密封件膨胀期间，密封件外表面136直接接触第二凹槽外壁112并与之形成液密密封。

参考图22-图25，在一些实施例中，流体阀2可以包括另一替代实施例塞组件660，其包括另一替代实施例塞662、弹性构件160和图18-图21的密封件530。塞组件660包括为先前描述的实施例所共用的元件，并且用共同附图标记指代共同元件。图22-图25中图示的塞组件660不同于先前描述的塞组件60、460、560之处在于，图22-图25中图示的塞组件660包括两个密封件530（1）、530（2），而非提供在先前描述的塞组件60、460、560中的单个密封件130。图22-图25的塞组件660适用于例如四端口阀（未示出）中。

塞662包括支撑密封件530（1）、530（2）的毂664，如下文进一步论述。毂664包括与旋转轴线64同轴的中空杆670。杆670的第一端部672包括被配置成接收阀驱动轴236并与之机械地接合的第一凹部674。虽然第一凹部674具有大致圆柱形的内表面，但是所述凹部内表面包括面向旋转轴线64的扁平部分676。当塞组件660与阀驱动轴236组装在一起时，阀驱动轴236的一端安置在第一凹部674中，并且提供在阀驱动轴236上的扁平部分235邻接第一凹部扁平部分676。当阀驱动轴236由马达220致动时，相应扁平部分676、235之间的接合允许阀驱动轴236围绕旋转轴线64旋转塞662。

杆670的第二端部673包括被配置成接收短柱12的居中定位的第二凹部678。第二凹部678具有被定尺寸成以间隙配合接收短柱12的圆柱形内表面。短柱12充当塞662在其上转动的心轴。

塞组件660支撑每一密封件530（1）、530（2），如上文参考图18-图21所述。特别地，密封件530（1）、530（2）均与对应管状凸出部94（1）、94（2）和套筒510协作以提供阀密封。塞组件660不同于上文参考图18-图20描述的塞组件560之处在于，管状凸出部94（1）、94（2）并不限定盲孔100，而是每一管状凸出部94（1）、94（2）限定穿过塞662的流体通路688的一部分。

特别地，流体通路688包括第一部分690和第二部分692。第一部分690部分由第一密封件530（1）的管状凸出部94（1）限定，并且第二部分692部分由第二密封件530（2）的管状凸出部94（2）限定。第一部分690在旋转轴线64处与第二部分692相交。第一部分690相对于第二部分692成角度。例如，在所图示实施例中，第一部分690垂直于第二部分692，并且第一和第二部分690、692两者都垂直于旋转轴线64。

图22-图25中图示的塞662类似于图18-图21中图示的塞562之处在于，塞662的每一密封件530（1）、530（2）包括用于使密封件530（1）、530（2）保持在塞662的第二凹槽106内的特征。特别地，第二凹槽106的表面（例如，外壁112）包括第一保持结构，诸如一个或多个闩锁接收贯通开口566。另外，密封件530（1）、530（2）包括第二保持结构，诸如一个或多个凸出的闩锁532。

塞组件660用于二端口流体阀（未示出）或四端口流体阀（未示出）中。

参考图26-图28，在一些实施例中，流体阀2可以包括替代实施例塞组件760。图26-图28中图示的塞组件760类似于图15-图17中图示的塞组件460，并且用共同附图标记指代为两个实施例所共用的元件。图26-图28中图示的塞组件760类似于图15-图17中图示的塞组件460之处在于，其包括被配置成使密封件130保持在第二凹槽106中的刚性保持环780。然而，比起保持环480，保持环780具有稍微不同形状。特别地，保持环780包括面向阀主体侧壁8的第一端部786和面向塞462的相对第二端部788。保持环第一端部786与管状凸出部94的面向阀主体的端部齐平。另外，保持环第一端部786垂直于第二塞横向轴线90。像较早描述的保持环480一样，保持环780的外表面782与密封件内表面138具有公差配合。另外，保持环480的内表面784接收在提供在第二凹槽内壁108中的环形切口490中并与之具有过盈配合。保持环780的厚度大于切口490的深度，由此保持环780相对于第二凹槽内壁108的表面径向向外凸出。因此，保持环第二端部788可以接合密封件内周向卷边146并且限制密封件130朝向阀主体内表面18的位移。

参考图29-图31，在一些实施例中，流体阀2可以包括替代实施例塞组件860。图29-图31中图示的塞组件860类似于图15-图17中图示的塞组件460，并且用共同附图标记指代为两个实施例所共用的元件。图29-图31中图示的塞组件860类似于图15-图17中图示的塞组件460之处在于，其包括被配置成使密封件830保持在第二凹槽106中的刚性保持环880。然而，图29-图31中图示的塞组件860不同于图15-图17中图示的塞组件460之处在于，其包括替代实施例密封件830，并且在于保持环880环绕密封件830的外表面836。

在密封件830中，省略外周向卷边146，并且密封件外表面836包括向外凸出的环形凸缘840。凸缘840毗邻密封件第二端部834。在密封件膨胀期间，凸缘840直接接触第二凹槽外壁112并与之形成液密密封。

保持环880包括面向阀主体侧壁8的第一端部886和面向塞862的相对第二端部888。保持环第一端部886与套筒110的面向阀主体的端部齐平。另外，保持环第一端部886垂直于第二塞横向轴线90。保持环880的内表面884与密封件外表面136具有公差配合。另外，保持环880的外表面882接收在提供在第二凹槽外壁112中的环形切口890中并与之具有过盈配合。保持环880的厚度大于切口890的深度，由此保持环880相对于第二凹槽外表面118径向向内凸出。因此，保持环第二端部888可以接合凸缘840并且限制密封件130朝向阀主体内表面18的位移。

参考图32-图34，在一些实施例中，流体阀2可以包括替代实施例塞组件960。图32-图34中图示的塞组件960类似于图29-图31中图示的塞组件860，并且用共同附图标记指代为两个实施例所共用的元件。图32-图34中图示的塞组件960类似于图29-图31中图示的塞组件860之处在于，其包括被配置成使密封件830保持在第二凹槽106中的刚性保持环880和密封件830。然而，图32-图34中图示的塞组件960不同于图29-图31中图示的塞组件860之处在于，其还包括内部保持环780，如上文参考图26-图28所述。因此，密封件830由内部保持环780和外部保持环880两者保持在塞组件960中。

参考图35-图39，在一些实施例中，流体阀2可以包括替代实施例阀主体1004。图35-图39中图示的阀主体1004类似于图1 -图14中图示的阀主体4，并且用共同附图标记指代为两个实施例所共用的元件。图35-图39中图示的阀主体1004不同于图1-图14中图示的阀主体4之处在于，其包括与每一端口24、26、28的开口34相关联的密封件引导特征1800。密封件引导特征1800被配置成在阀塞62相对于阀主体1004的旋转期间防止密封件夹挤。即，在阀塞相对于阀主体的旋转期间，引导特征1800提供斜坡表面，密封件跨骑在所述斜坡表面上，从而防止密封件130在密封件相对于阀主体沿着具有对应于阀主体内表面18的曲率半径R1的半径的圆形路径移动时过度侵入到开口34中。

在所图示实施例中，引导特征1800包括安置在每一阀端口24、26、28的管30中的一对相对肋1802。肋1802在毗邻侧壁8中与每一阀端口24、26、28相关联的开口34的位置处从管30的内表面48凸出。即，肋1802凸出到由所述阀端口限定的流体路径中。肋1802沿与管30的直径对准的方向凸出，并且因此垂直于旋转轴线64。对于第一和第二阀端口24、26、肋1802沿垂直于第一阀主体横向轴线32的方向凸出。对于第三阀端口28，所述肋沿垂直于第二阀主体横向轴线36的方向凸出。

肋1802彼此相同，朝向彼此延伸，并且跨越相应阀主体横向轴线成镜像。对于阀端口26，所述肋跨越第一阀主体横向轴线32成镜像。每一肋1802凸出距离

，并且终止于与管内表面48间隔开的肋末端端部1804中。距离

小于管30的半径，由此在构成一对肋的两个肋1802的相应末端端部1804之间存在间隙。一般来说，肋1802具有足够长度以提供结构，并且简化加工并限制流阻。

肋1802从管48的内表面一体地延伸，并且在每一肋1802的基部1805处提供倒圆圆角。在图37中图示的实施例中，所述圆角具有半径R2。

每一肋1802包括曲线面向密封件的表面（称为引导表面1806）和相对后表面1808。在阀塞62相对于阀主体1004的旋转期间，密封件130沿着引导表面1806滑动。当在横截面中观察时，引导表面1806的至少一部分不与延伸跨越开口34并且是所述圆形路径的外推的弧1810共同延伸（例如，弧1810具有半径R1）。

在所图示实施例中，引导表面1806具有曲线形状，并且引导表面1806的斜坡部分1814相对于弧1810凹入。即，斜坡部分1814驻留在管30内。斜坡部分1814在引导表面1806上的点α1至引导表面1806上的点β1之间延伸。点α1是斜坡部分1814与肋末端端部1804相交的位置，并且点β1是斜坡部分1814与阀主体侧壁内表面18的半径R1相交的位置。在此实施例中，点β1与点γ重合。点γ对应于端口26的边缘，例如，与管内表面48共同延伸的线与阀主体内表面18相交（例如，与弧1810相交）的位置。

引导表面1806的斜坡部分1814相对于管30的中心线成锐角θ1，其中管30的中心线对应于相应阀主体横向轴线32或36。在所图示实施例中，角度θ1为约62度，但不限于此角度。例如，在一些实施例中，角度θ1可以在约40度至约70度的范围内。

每一肋1802的后表面1808沿平行于管30的中心线的方向渐缩，并且沿两个正交方向渐缩。例如，如在横向于旋转轴线64的第一横截面中所见（图38），肋末端端部1804沿平行于管中心线的方向具有小于肋基部1805的对应尺寸的尺寸。因此，后表面1808相对于管中心线成角度。在另一示例中，如在平行于旋转轴线的第二横截面中所见（图39），肋1802可以具有水翼形状，因为引导表面1806被中凸倒圆，并且后表面1808相对于相应阀主体横向轴线32或36成角度，以便在离引导表面1806最远的位置处具有最小厚度。

参考图40-图43，在一些实施例中，流体阀2可以包括另一替代实施例阀主体2004。图40-图43中图示的阀主体2004类似于图35-图39中图示的阀主体1004，并且用共同附图标记指代为两个实施例所共用的元件。图40-图43中图示的阀主体2004类似于先前实施例之处在于，阀主体2004包括呈肋2802形式的引导特征1800。然而，图40-图43的肋2802在形状上不同于上文描述的肋1802。特别地，肋2802的斜坡部分1814在引导表面1806上的点α2至引导表面1806上的点β2之间延伸。点α2是斜坡部分1814与肋末端端部1804相交的位置，并且点β2是斜坡部分1814与阀主体侧壁内表面18的半径R1相交的位置。在此实施例中，点β2相对于点γ在内侧，点γ对应于端口26的边缘。另外，引导表面1806的斜坡部分1814相对于管30的中心线成锐角θ2。在此实施例中，角度θ2小于角度θ1。例如，角度θ2可以为约49度，但不限于此角度。

另外，肋2802具有大于肋1802的长度lr1的长度lr2。已经发现较长肋2802提供比肋1802更有效的滑行表面，但是具有增加的流体压力损失。

虽然阀主体2004可以在每一端口24、26、28中包括密封件引导特征1800，但是阀主体1004并不限于此配置。如图41中所见，可以从一些端口省略密封件引导特征1800（即，肋2802）。例如，在一些实施例中，肋2802可以仅提供在将关闭的那些端口中，而入口端口将无需关闭并且可以无引导特征1800。

参考图44-图47，在一些实施例中，流体阀2可以包括另一替代实施例阀主体3004。图44-图47中图示的阀主体3004类似于图35-图39中图示的阀主体1004，并且用共同附图标记指代为两个实施例所共用的元件。图44-图47中图示的阀主体3004类似于先前实施例之处在于，阀主体3004包括呈肋3802形式的引导特征1800。然而，图44-图47的肋3802在形状上不同于上文描述的肋1802。特别地，在肋3802的引导表面1806中包括毗邻肋末端端部1804的斜坡部分1814和安置在斜坡部分1814与端口γ的边缘之间的凸出部分1820（例如，“凸块”）1820。凸块1820凸出超过弧1810并且进入到阀塞室6中。

参考图48-图51，在一些实施例中，流体阀2可以包括另一替代实施例阀主体4004。图48-图51中图示的阀主体4004类似于图44-图47中图示的阀主体3004，并且用共同附图标记指代为两个实施例所共用的元件。图48-图51中图示的阀主体4004类似于先前实施例之处在于，阀主体4004包括呈肋4802形式的引导特征1800。然而，图48-图51的肋4802在形状上不同于参考图44-图47描述的肋3802。特别地，在肋4802中具有小于肋3802的圆角半径R2的圆角半径R3，从而相对于较早描述的实施例减少通过端口26的流体压力损失。然而，相对较大圆角半径R2在端口26的边缘处提供更宽肋1802，并且因此提供更大表面面积来将负载分配到密封件130上。例如，当与在具有半径R3的圆角附近具有面积A2的肋4802的引导表面1806相比时，肋1802的引导表面1806在具有半径R2的圆角附近具有更大面积A1（图46）。

参考图52-图55，在一些实施例中，流体阀2可以包括另一替代实施例阀主体5004。图52-图55中图示的阀主体5004类似于图35-图39中图示的阀主体1004，并且用共同附图标记指代为两个实施例所共用的元件。图52-图55中图示的阀主体500不同于先前实施例之处在于，阀主体5004包括呈沿着开口34的直径在开口34的相对侧之间不间断地延伸的单个肋（例如，“轨道”）5802形式的引导特征1800。

虽然轨道5802相对于先前实施例中描述的肋1802提供增加的流阻，但是轨道5802防止密封件130在阀塞组件相对于阀主体5004的旋转期间夹挤在阀塞组件与阀主体5004之间。

每一轨道5802包括曲线面向密封件的表面（称为引导表面1806）和相对后表面1808。在阀塞62相对于阀主体1004的旋转期间，密封件130沿着引导表面1806滑动。当在横截面中观察时，引导表面1806的至少一部分不与弧1810共同延伸。

在所图示实施例中，引导表面1806具有曲线形状，并且引导表面1806的斜坡部分1814相对于弧1810凹入。即，斜坡部分1814驻留在管30内。斜坡部分1814在引导表面1806上的点α3至引导表面1806上的点β3之间延伸。点α3是斜坡部分1814与引导表面1806的中心凹面部分5804相交的位置。点β1是斜坡部分1814与阀主体侧壁内表面18的半径R1相交的位置。在此实施例中，点β1与点γ重合，由此斜坡部分1814在端口26的边缘处达到壳体半径。中心凹面部分5804具有小于阀主体内表面18的曲率半径R1的曲率半径R4。

引导表面1806的斜坡部分1814相对于管30的中心线成锐角θ3，其中管30的中心线对应于相应阀主体横向轴线32或36。在所图示实施例中，角度θ3为约61度，并且因此相对浅。然而，角度θ3并不限于此角度。例如，在一些实施例中，角度θ3可以在约40度至约70度的范围内。

轨道5802的后表面1808沿平行于管30的中心线的方向渐缩。例如，轨道5802可以具有水翼形状，因为引导表面1806被中凸倒圆，并且后表面1808相对于相应阀主体横向轴线32或90成角度，以便在离引导表面1806最远的位置处具有最小厚度。

参考图56-图59，在一些实施例中，流体阀2可以包括另一替代实施例阀主体6004。图56-图59中图示的阀主体6004类似于图35-图39中图示的阀主体1004，并且用共同附图标记指代为两个实施例所共用的元件。图56-图59中图示的阀主体6004类似于先前实施例之处在于，阀主体6004包括呈肋6802形式的引导特征1800。然而，阀主体6004的端口24、26、28包括多对6801（a）、6801（b）肋6802，其中肋对6801（a）、6801（b）沿着平行于旋转轴线64的方向对准。

在所图示实施例中，阀主体6004的端口24、26、28包括两对6801（a）、6801（b）肋6802，但不限于两对6801（a）、6801（b）。每一肋对6801（a）、6801（b）的肋6802在毗邻侧壁8中与每一阀端口24、26、28相关联的开口34的位置处从管30的内表面48凸出。即，肋6802凸出到由所述阀端口限定的流体路径中。肋6802沿垂直于旋转轴线64并且垂直于相应阀主体横向轴线32或36的方向凸出。第一肋对6801（a）相对于管30的直径与第二肋对6801（b）成镜像。

肋6802可以具有对应于先前肋实施例中的任一者或其各种组合的特征的形状。有利地，使用多个肋对进一步将负载分配到密封件130，因此相对于具有单个肋对的实施例减少密封件130的磨损率。

虽然塞组件60在本文中描述为安置在三端口阀主体4中，但是应理解，本文中描述的任何塞组件60、460、560、660可以与具有特定应用所需的不同数量的端口的替代端口主体一起使用。此外，给定流体阀2可以实施不同功能，这取决于流体系统中端口的配置。现在提供各种流体阀配置的示例：

三端口阀可以具有以下配置中的一者：

一入口二出口阀，其中阀密封件密封入口和出口两者。在此情况下，环形外周向卷边和内周向卷边140、146在密封件外表面和内表面136、138上在整个360度圆周上延伸。

一入口二出口阀，其中阀密封件仅密封出口。在此情况下，仅需要环形内周向卷边146，并且密封件外表面136可以具有附加保持特征。

二入口一出口阀，其中阀密封件密封入口和出口两者。在此情况下，环形外周向卷边和内周向卷边140、146在密封件外表面和内表面136、138上在整个360度圆周上延伸。

二入口一出口阀，其中阀密封件仅密封入口。在此情况下，仅需要环形外周向卷边140。

四端口阀可以具有以下配置：

二入口二出口阀，其中当压力差为正和负时，阀密封件进行密封。在此情况下，环形外周向卷边和内周向卷边140、146在密封件外表面和内表面136、138上在整个360度圆周上延伸。

也可以提供五端口阀，其组合三端口和四端口阀的功能。预期五端口阀可能需要环形外周向卷边和内周向卷边140、146，环形外周向卷边和内周向卷边140、146在密封件外表面和内表面136、138上在整个360度圆周上延伸。

本发明在需要密封力时在完全关闭位置中提供必需密封力，并且当阀在完全关闭位置之间移动时减小力。这最小化密封件的磨损，并且因此提高阀的可用寿命。在阀移动时由密封件的减小的力导致的减小的摩擦也减少移动阀的能量的量。

虽然阀端口24、26、28和阀塞管状凸出部94在本文中描述为形状为圆柱形，但是阀端口24、26、28和阀塞管状凸出部94可以具有特定应用所需的替代形状。例如，在一些实施例中，阀端口24、26、28和阀塞管状凸出部94可以是矩形管或具有不规则横截面形状的管。

虽然每一阀端口24、26、28在本文中描述为具有相同横截面形状和横截面尺寸，但是阀端口24、26、28并不限于此配置。例如，在一些实施例中，所述阀端口中的一者或多者可以具有独特形状和/或横截面尺寸。

在其他实施例中，在其中通过阀的流仅沿一个方向的情况下偏压密封件与凹槽之间的径向配合。此偏压针对凹槽和密封件的宽度允许更大公差，从而允许更容易制造。

在其他实施例中，阀塞可以具有并不关闭阀端口的不同阀塞几何形状，而是根据阀塞位置将流体流引导到不同阀端口。

在其他实施例中，弹性构件和密封件

可以承载在提供在阀主体中、而非阀塞中的凹槽中。

在其他实施例中，阀主体可以具有不同数量的阀端口，例如，范围从两个阀端口到五个阀端口。

在图18-图25中图示的实施例中，塞组件包括保持结构。特别地，第二凹槽106的外壁112包括第一保持结构，诸如一个或多个闩锁接收贯通开口566，并且密封件130包括第二保持结构，诸如一个或多个凸出的闩锁532。应理解，所述保持结构并不限于此配置。例如，在一些实施例中，第一保持结构可以包括形成在凹槽外壁112上的闩锁，并且第二保持结构可以包括在密封件外表面136中的凹部。在另一示例中，第一和第二保持结构可以包括准许密封件130与第二凹槽106之间的卡口、螺纹或其他类型的互锁连接的结构。

上文相当详细地描述包括阀主体和塞组件的流体阀的选择性说明性实施例。应理解，本文中仅已经描述被认为是阐明流体阀所必需的结构。假定所属领域的技术人员已知并理解流体阀的其他常规结构以及那些附属和辅助部件。此外，虽然上文已经描述流体阀的工作示例，但是流体阀并不限于上文描述的工作示例，而是可以在不背离如在权利要求书中阐述的流体阀的情况下执行各种设计变更。

Claims (20)

1.一种流体阀，包括：

阀主体，包括：

阀塞室；和

阀端口，每个阀端口与阀塞室连通，以及

阀塞，该阀塞安置在阀塞室中并可相对于阀主体绕旋转轴线旋转，该阀塞包括：

中空的管状凸出部，其在垂直于旋转轴线的方向上从塞凸出，所述管状凸出部的内表面限定流体路径的一部分；

环绕所述管状凸出部并与所述管状凸出部间隔开的套筒，管状凸出部和所述套筒之间的空间限定了环绕管状凸出部的环形凹槽，该凹槽具有与管状凸出部共享的凹槽内壁和与套筒共享的凹槽外壁；以及

设置在凹槽中的环形密封件，该密封件包括

面向所述凹槽内壁的密封件内表面，

面向所述凹槽外壁的密封件外表面，以及

密封件保持特征，其被配置为将密封件保持在第二凹槽内。

2.根据权利要求1所述的流体阀，其包括在所述凹槽的盲端和所述密封件之间安置在所述凹槽中的弹性构件，所述弹性构件提供引导密封件紧靠阀塞室的内表面的力。

3.根据权利要求1所述的流体阀，其中，

所述套筒包括贯通开口，

所述密封件保持特征是从所述密封件外表面向外凸出的闩锁，并且

所述闩锁延伸到所述套筒的贯通开口中，并且所述闩锁和所述贯通开口之间的接合将密封件保持在第二凹槽内。

4. 根据权利要求3所述的流体阀，其中所述闩锁沿着所述密封件的圆周是细长的，并且所述贯通开口沿着所述套筒的圆周是细长的。

5. 根据权利要求3所述的流体阀，其中

所述密封件包括面向阀塞室表面的第一端部和与第一端部相对并面向所述塞的表面的第二端部，并且

所述闩锁在对应于密封件第二端部的边缘处安置在所述密封件外表面上。

6.根据权利要求3所述的流体阀，其中所述贯通开口与所述塞的表面间隔开。

7. 根据权利要求3所述的流体阀，其中所述闩锁包括：

面向所述塞的斜削表面，以及

与所述斜削表面相对并垂直于所述密封件外表面的法向表面。

8. 根据权利要求3所述的流体阀，其中所述贯通开口包括至少两个沿所述套筒的圆周间隔开的贯通开口，所述闩锁包括至少两个沿所述密封件的圆周间隔开的闩锁，并且所述贯通开口的数量对应于所述闩锁的数量。

9.根据权利要求1所述的流体阀，其中

所述套筒的一端包括切口，

所述密封件包括所述从密封件外表面向外凸出的键，并且

所述键安置在所述切口中，并且所述键和所述切口之间的接合使密封件相对于所述塞定位，并且使所述密封件相对于所述塞正确定向。

10.根据权利要求1所述的流体阀，其中

所述凹槽内壁和所述凹槽外壁中的一者包括环形切口，

所述环形保持环安置在所述切口中并且相对于所述凹槽内壁和所述凹槽外壁中的一者凸出，并且

所述密封件保持特征是由环形保持环接合的环形周向卷边，由此所述密封件保持在所述凹槽中。

11.根据权利要求10所述的流体阀，其中所述保持环与所述切口过盈配合。

12.根据权利要求10所述的流体阀，其中，所述凹槽内壁和所述凹槽外壁中的一者是所述凹槽内壁，并且所述周向卷边安置在所述密封件内表面上。

13. 根据权利要求10所述的流体阀，其中，所述凹槽内壁和所述凹槽外壁中的一者是所述凹槽外壁，并且所述周向卷边安置在所述密封件外表面上。

14.根据权利要求1所述的流体阀，其中

所述凹槽内壁包括第一环形切口，

所述凹槽外壁包括第二环形切口，

第一环形保持环安置在所述第一切口中，使得所述第一环形保持环相对于所述凹槽内壁凸出，

第二环形保持环安置在所述第二切口中，使得所述第二环形保持环相对于所述凹槽外壁凸出，并且

密封件保持特征包括由所述第一环形保持环接合的内部环形周向卷边和由所述第二环形保持环接合的外部环形周向卷边，由此密封件保持在所述凹槽中。

15.一种流体阀，包括：

阀主体，包括：

阀塞室；和

阀端口，每个阀端口与所述阀塞室连通，以及

阀塞，该阀塞安置在所述阀塞室中并可相对于所述阀主体绕旋转轴线旋转，该阀塞包括：

面向所述阀塞室的表面开口的凹槽，该凹槽包括内壁、面向内壁的外壁，以及提供在所述内壁和所述外壁中的一者上的第一保持结构，

安置在所述凹槽中的密封件，该密封件包括：

面向所述凹槽内壁的密封件内表面，

面向所述凹槽外壁的密封件外表面，以及

提供在所述密封件内表面和所述密封件外表面中的一者上的第二保持结构，

其中所述第一保持结构与所述第二保持结构接合，从而将所述密封件保持在所述凹槽内。

16. 根据权利要求15所述的流体阀，其中所述第一保持结构包括贯通开口，并且所述第二保持结构包括凸出的闩锁。

17.根据权利要求16所述的流体阀，其中

所述凹槽和所述密封件中的每一个都是环形的，

所述闩锁沿着所述密封件的圆周是细长的，并且

所述贯通开口沿着所述凹槽的表面的圆周是细长的。

18.根据权利要求16所述的流体阀，其中

所述密封件包括面向所述阀塞室的表面的第一端部和与所述第一端部相对并面向所述阀塞的表面的第二端部，

闩锁在对应于所述密封件第二端部的边缘处安置在所述密封件外表面上，并且

所述贯通开口安置在所述凹槽外壁上。

19. 根据权利要求15所述的流体阀，其中，

所述第一保持特征包括环形切口和环形保持环，所述环形保持环安置在相对于所述凹槽内壁和所述凹槽外壁中的一者凸出的切口中，并且

所述第二保持特征是从所述密封件的表面凸出并由所述环形保持环接合的环形周向卷边，由此所述密封件保持在所述凹槽中。

20.根据权利要求15所述的流体阀，其中

所述第一保持特征包括：

提供在所述凹槽内壁中的第一环形切口，

提供在所述凹槽外壁中的第二环形切口，

第一环形保持环，其安置在所述第一切口中，使得所述第一环形保持环相对于所述凹槽内壁凸出，以及

第二环形保持环，其安置在所述第二切口中，使得所述第二环形保持环相对于所述凹槽外壁凸出，并且

所述第二保持特征包括：

由所述第一环形保持环接合的内部环形周向卷边，以及

外部环形周向卷边，其由所述第二环形保持环接合，由此所述密封件保持在所述凹槽中。

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