CN219888798U - 具有密封件插入部的多路阀 - Google Patents

Abstract

适于控制流体流的具有密封件插入部的多路阀包括阀壳体、球阀，整体式弹性密封件和刚性密封件形状保持器。通过本公开的多路阀，提供了一种具有改进的密封的多路阀。

Description

具有密封件插入部的多路阀

相关申请的交叉引用

本申请要求于2023年2月2日提交的第63/443,022号美国临时申请的优先权，该申请通过引用并入本文。

技术领域

本实用新型涉及多路阀，具体涉及具有密封件的多路阀。

背景技术

具有密封件的多路阀用于控制流体向车辆中的各种热流体回路的流。然而，需要具有改进的密封的多路阀，该多路阀不需要强力的致动器来克服高密封摩擦。

实用新型内容

为此，本实用新型提供了一种具有密封件插入部的多路阀，所述多路阀通过改进的密封和控制的摩擦来控制车辆中的流体流。多路阀可包括阀壳体、球阀和整体式弹性密封件，以阻止流体从球阀向阀壳体的内腔移动。

根据本申请的一方面，阀壳体可包括阀壳体主体、围绕入口轴线延伸的入口端口和围绕出口轴线延伸的出口端口。阀壳体主体可成形为限定内腔。

根据本申请的一方面，球阀可形成为包括用于选择性地将流体从入口端口输送出口端口的通道。球阀可安装成绕阀壳体主体的内腔中的阀轴线旋转。

根据本申请的一方面，整体式弹性密封件可包括内套筒部分和外环部分。整体式弹性密封件可围绕出口轴线延伸。

根据本申请的一方面，所述内套筒部分可包括内接触构件，当所述球阀将流体从所述入口端口输送至所述出口端口时，所述内接触构件接合所述球阀，以阻止流体从所述球阀中的所述通道移动到所述球阀外部的所述阀壳体主体的所述内腔。外环部分可接合用于将从出口端口排出的流体带离阀壳体的管帽。

根据本申请的一方面，外环部分可定位在远离球阀的阀壳体主体的面向外的表面与面向球阀的管帽的面向内的表面之间，并与远离球阀的阀壳体主体的面向外的表面和面向球阀的管帽的面向内的表面接触。外环部分可位于相对于出口轴线与内套筒部分的内接触构件轴向间隔开的位置处，使得通过阀壳体本体的面向外的表面和管帽的面向内的表面施加至外环部分的压缩力不会传递至内套筒部分的内接触构件，以避免在球阀上引起将阻止球阀旋转的过度摩擦。

根据本申请的一方面，多路阀可进一步包括刚性密封件形状保持器。刚性密封件形状保持器可接合阀壳体主体的出口端口内的内套筒部分的内表面，以保持内套筒部分围绕出口轴线的圆形形状。弹性密封件可包覆模制到刚性密封件形状保持器上。

根据本申请的一方面，密封件形状保持器可包括与内套筒部分的内表面接合的管和布置成从管垂直地远离出口轴线延伸的凸缘。凸缘可位于阀壳体的面向外的表面与管帽的面向内的表面之间。

根据本申请的一方面，密封件的外环部分可沿着凸缘的内轴向面、凸缘的外轴向面和凸缘相对于出口轴线的径向外边缘延伸。外环部分可包括第一腿部、相对于出口轴线与第一腿部轴向间隔开的第二腿部、以及终端部。终端部可连接第一腿部和第二腿部。外环部分的终端部可相对于出口轴线径向地位于密封件形状保持器的凸缘与阀壳体主体之间。

根据本申请的另一方面，刚性密封件形状保持器可由从管帽延伸至出口端口中的圆柱形插入部提供。该管帽可包括基部和外壳，该外壳在与圆柱形插入部相同的方向上从基部的边缘朝向出口端口延伸。圆柱形插入部可相对于出口轴线径向地定位在外壳的内侧。外壳、基部和圆柱形插入部可协作，以形成用于容纳弹性密封件的外环部分的容纳空间，从而相对于出口轴线将外环部分径向地定位在外壳与圆柱形插入部之间。

根据本申请的另一方面，由外壳、基部和圆柱形插入部形成的容纳空间可容纳围绕出口端口形成的阀壳体主体的肩部，以相对于出口轴线将肩部径向地定位在管帽的外壳与密封件插入部的外环部分之间。管帽的圆柱形插入部可相对于出口轴线轴向向内延伸至阀壳体主体的出口端口中第一距离。管帽的外壳可相对于出口轴线轴向向内朝向阀壳体主体的出口端口延伸第二距离。第一距离可大于第二距离。

利用本公开的具有密封件插入部的多路阀，提供了一种具有改进的密封的多路阀。外环部分可定位在阀壳体主体的面向远离球阀的外表面与管帽面向球阀的面向内的表面之间，并与阀壳体主体的面向远离球阀的外表面与管帽面向球阀的面向内的表面接触。外环部分的定位允许将压缩力施加至外环部分，同时确保压缩力不传递至内套筒部分的内接触构件。外环部分处的密封独立于内套筒部分处的密封，从而不会从内套筒部分的内接触构件在球阀上引起过多的摩擦，过多的摩擦将阻止球阀旋转。

附图说明

具体实施方式具体参考附图，在附图中：

图1是具有密封件插入部的多路阀的立体示意图，该多路阀的部分剖开以露出密封件插入部；

图2是示出图1的多路阀的环绕部分的剖视图；

图3是图2的详细视图；

图4是具有密封件插入部的另一多路阀的剖视图；以及

图5是图4的详细视图。

具体实施方式

图1中示出了配置成控制车辆中的流体流的示例性多路阀10。如图1至图3所示，多路阀10包括阀壳体12、球阀14、整体式弹性密封件16和刚性密封件形状保持器18。阀壳体12包括成形为限定内腔22的阀壳体主体20、围绕入口轴线26延伸的入口端口24、以及围绕出口轴线30延伸的出口端口28。球阀14设置在内腔22中，以控制流体通过阀壳体主体20的流。整体式弹性密封件16配置成密封在球阀14与阀壳体主体20的内腔22之间，使得流体不会绕球阀14流入内腔22。刚性密封件形状保持器18配置成保持整体式弹性密封件16的圆形形状。

球阀14形成为包括通道34和杆36，通道34用于选择性地将流体从入口端口24输送至出口端口28，杆36向上延伸离开通道34，如图2所示。球阀14安装成绕阀轴线32旋转，该阀轴线32位于阀壳体主体20的内腔22中。球阀14的杆36联接至致动器38，以驱动球阀14围绕阀轴线32旋转。致动器38联接至马达40以驱动致动器38。

整体式弹性密封件16包括内套筒部分42和外环部分44，如图2和图3所示。密封件16围绕出口端口28的出口轴线30延伸。当球阀14将流体从入口端口24输送至出口端口28时，密封件16的内套筒部分42阻止流体从球阀14中的通道34流入球阀14外部的阀壳体主体20的内腔22。密封件16的外环部分44相对于出口轴线30与内套筒部分42轴向间隔开。密封件16的外环部分44位于阀壳体主体20与管帽54之间并与阀壳体主体20和管帽54接触，该管帽54配置成将从出口端口28排出的流体带离阀壳体12。

刚性密封件形状保持器18包括管46和凸缘48，该凸缘48布置成从管46竖直地远离出口轴线30延伸，如图2和图3所示。保持器18的管46与出口端口28内的密封件16的内套筒部分42接合，以相对于出口轴线30保持内套筒部分42的圆形形状。

通过在阀壳体主体20与管帽54之间轴向压缩密封件16的外环部分44，由阀壳体主体20和管帽54施加至外环部分44的压缩力不会传递至密封件16的内套筒部分42。以这种方式，内套筒部分42的密封独立于外环部分44的密封，或与外环部分44的密封分离。使作用在密封件16的内套筒部分42上的压缩力最小化确保了不会通过内套筒部分42将过量的摩擦施加至球阀14上而使得球阀14抵抗围绕阀轴线32的旋转。由密封件16的内套筒部分42施加至球阀14的摩擦的减小允许致动器38实现更好的性能。另外，摩擦的减小确保了不需要较大的致动器。

其它的多路阀包括密封件，这些密封件可能需要致动器具有增大的扭矩能力以克服不同部件之间的密封件的摩擦。需要具有增大的扭矩能力的致动器可增加致动器的成本和尺寸。

本公开的多路阀10包括密封件16的外环部分44，外环部分44被压缩在阀壳体主体20与管帽54之间，使得这些压缩力不会被传递至密封件16的内套筒部分42。因而，在外环部分44处的密封和在内套筒部分42处的密封是分离且独立的，从而不会在球阀14上引起过度摩擦。

再次转向阀壳体主体20，阀壳体主体20形成为包括外壁62和相对于出口轴线30轴向远离外壁62延伸的肩部64，如图2和图3所示。外壁62和肩部64围绕出口轴线30周向延伸。外壁62相对于出口轴线30位于肩部64的径向和轴向内侧。外壁62背向球阀14并朝向管帽54。

当球阀14绕阀轴线32旋转时，可形成各种流体流动路径，以控制流体通过球阀14的通道34和阀壳体12的流。球阀14绕阀轴线32相对于阀壳体12旋转。

在所示实施方式中，密封件16由弹性材料整体形成，并且密封件16包覆模制到刚性密封件形状保持器18上，如图2和图3所示。密封件16包括内套筒部分42和外环部分44。

密封件16的内套筒部分42包括内接触构件50和内表面52，如图3所示。内接触构件50与球阀14接合，以阻止流体从球阀14中的通道34流入阀壳体12的内腔22。内套筒部分42的内表面52形成在内套筒部分42的径向内表面上。保持器18与内套筒部分42的内表面52接合。

密封件16的外环部分44包括第一腿部74、第二腿部76和终端部78，如图3所示。外环部分44的第一腿部74相对于出口轴线30位于第二腿部76的轴向内侧。终端部78使第一腿部74和第二腿部76相互连接。终端部78相对于出口轴线30位于第一腿部74和第二腿部76的径向外侧。

在所示实施方式中，刚性密封件形状保持器18由金属材料制成。保持器18包括管46和凸缘48，如图2和图3所示。

保持器18的管46与密封件16的内套筒部分42的内表面52接合，如图3所示。管46延伸至阀壳体12的出口端口28中。

如图2和图3所示，凸缘48设置成从管46垂直地远离出口轴线30延伸。保持器18的凸缘48包括内轴向面56、外轴向面58和径向外边缘60。凸缘48的内轴向面56相对于出口轴线30位于外轴向面58的轴向内侧。内轴向面56面向球阀14和阀壳体主体20。外轴向面58面向管帽54。凸缘48的径向外边缘60是背向出口轴线30的径向朝外的表面。

密封件16的外环部分44沿着凸缘48的内轴向面56、凸缘48的外轴向面58和凸缘48的径向外边缘60相对于出口轴线30延伸，如图3所示。外环部分44的第一腿部74与凸缘48的内轴向面56接合。外环部分44的第二支脚76与凸缘48的外轴向面58接合。外环部分44的终端部78与凸缘48的径向外边缘60接合。

如图2和图3所示，多路阀10还包括管帽54。管帽54包括基部66和从基部66的边缘70延伸的外壳68。基部66形成为包括面向球阀14的面向内的表面72。外壳68从边缘70向球阀14延伸。

如图2和图3所示，密封件16的外环部分44相对于出口轴线30轴向地位于阀壳体主体20的外壁62与管帽54的基部66的面向内的表面72之间，并与外壁62与管帽54的基部66接触。在所示实施方式中，外环部分44相对于出口轴线30被压缩在阀壳体主体20的外壁62与管帽54的基部66的面向内的表面72之间。

如图2和图3所示，外环部分44的第一腿部74与阀壳体主体20的外壁62接合。外环部分44的第二腿部76与管帽54的基部66的面向内的表面72接合。保持器18的凸缘48相对于出口轴线30轴向地位于外环部分44的第一腿部74与第二腿部76之间。因此，凸缘48相对于出口轴线30轴向地位于阀壳体主体20的外壁62与管帽54的基部66的面向内的表面72之间。

如图2和图3所示，外环部分44相对于出口轴线30位于阀体20的肩部64的径向内侧。阀壳体主体20的肩部64相对于出口轴线30径向地位于管帽54的外壳68与外环部分44的终端部78之间。

图4和图5中示出了根据本实用新型的多路阀210的另一实施方式。多路阀210基本上类似于图2和图3所示的多路阀10。除了与多路阀210的具体描述和附图相冲突的情况之外，将对多路阀10的描述引入作为参考以应用到多路阀210。

如图4所示，多路阀210包括阀壳体12、球阀14，整体式弹性密封件216和刚性密封件形状保持器218。多路阀210的阀壳体12和球阀14与多路阀10的阀壳体12和球阀14相同。整体式弹性密封件216围绕出口端口28的出口轴线30延伸。刚性密封件形状保持器218由管帽254提供。

整体式弹性密封件216包括内套筒部分242和外环部分244，如图4和图5所示。当球阀14将流体从入口端口24输送至出口端口28时，密封件216的内套筒部分242阻止流体从球阀14中的通道34流入球阀14外部的阀壳体12的内腔22。密封件216的外环部分244相对于出口轴线30与内套筒部分242轴向间隔开。密封件216的外环部分244位于阀壳体主体20与管帽254之间，并与阀壳体主体20与管帽254接触。管帽254配置成将从出口端口28排出的流体带离阀壳体12。

密封件216的内套筒部分242包括内接触构件250和内表面252，如图5所示。内接触构件250与球阀14接合，以阻止流体从球阀14中的通道34流入阀壳体12的内腔22。内套筒部分242的内表面252形成在内套筒部分242的径向内表面上。保持器218接合内套筒部分242的内表面252。

密封件216的外环部分244包括第一腿部274和终端部278，如图5所示。终端部278相对于出口轴线30在第一腿部274的径向外侧。

如图4和图5所示，多路阀210还包括管帽254。多路阀210的管帽254包括保持器218、基部266和外壳268。在说明性实施方式中，管帽254由塑料材料整体形成。保持器218也称为圆柱形插入部218，从基部266朝向出口端口28延伸，并延伸进入出口端口28。基部266形成为包括面向球阀14的面向内的表面272。外壳268从基部266的边缘270向出口端口28延伸。外壳268相对于出口轴线30位于圆柱形插入部218的径向外侧。

圆柱形插入部218在阀壳体12的出口端口28内与密封件216的内套筒部分242的内表面252接合，以保持内套筒部分242相对于出口轴线30的圆形形状，如图4和图5所示。密封件216的内套筒部分242相对于出口轴线30径向地位于阀壳体主体20与圆柱形插入部218之间。

如图4和图5所示，密封件216的外环部分244相对于出口轴线30轴向地位于阀壳体主体20的外壁62与管帽254的基部266的面向内的表面272之间，并与外壁62和表面272接触。密封件216的外环部分244相对于出口轴线30径向地位于阀壳体主体20的肩部64与管帽254的圆柱形插入部218之间。

如图4和图5所示，管帽254的基部266、外壳268和圆柱形插入部218协作，以形成用于容纳密封件216的外环部分244和阀壳体主体20的肩部64的容纳空间267。阀壳体主体20的肩部64相对于出口轴线30径向地位于管帽254的外壳268与外环部分244的终端部278之间。

如图4和图5所示，圆柱形插入部218从管帽254的基部266向阀壳体主体20延伸第一距离D1。圆柱形插入部218相对于出口轴线30位于出口端口28和阀壳体主体20的径向内侧。外壳268从管帽254的基部266向阀壳体主体20延伸第二距离D2。外壳268相对于出口轴线30位于阀壳体主体20的径向外侧。第一距离D1大于第二距离D2。

Claims (10)

1.一种具有密封件插入部的多路阀，其特征在于，所述多路阀包括：

阀壳体，包括：阀壳体主体，成形为限定内腔；入口端口，围绕入口轴线延伸；以及出口端口，围绕出口轴线延伸；

球阀，安装成在所述阀壳体主体的所述内腔中围绕阀轴线旋转，所述球阀形成为包括通道，所述通道选择性地将流体从所述入口端口输送至所述出口端口；以及

整体式弹性密封件，围绕所述出口轴线延伸，所述整体式弹性密封件成形为包括：

内套筒部分，包括内接触构件，当所述球阀将流体从所述入口端口输送至所述出口端口时，所述内接触构件接合所述球阀，以阻挡流体从所述球阀中的所述通道移动至所述球阀外部的所述阀壳体主体的所述内腔；以及

外环部分，与将从所述出口端口排出的流体带离所述阀壳体的管帽接合，

其中，在相对于所述出口轴线与所述内套筒部分的所述内接触构件轴向间隔开的位置处，所述外环部分位于所述阀壳体主体的背离所述球阀的面向外的表面与所述管帽的面向所述球阀的面向内的表面之间，并与所述阀壳体主体的背离所述球阀的面向外的表面和所述管帽的面向所述球阀的面向内的表面接触，使得通过所述阀壳体至图的面向外的表面和所述管帽的面向内的表面施加至所述外环部分的压缩力不会传递至所述内套筒部分的所述内接触构件，从而避免在所述球阀上引起将阻止所述球阀旋转的过度摩擦。

2.根据权利要求1所述的具有密封件插入部的多路阀，其特征在于，所述多路阀还包括刚性密封件形状保持器，所述刚性密封件形状保持器在所述阀壳体的所述出口端口内接合所述内套筒部分的内表面，以保持所述内套筒部分围绕所述出口轴线的圆形形状。

3.根据权利要求2所述的具有密封件插入部的多路阀，其特征在于，所述整体式弹性密封件包覆模制到所述刚性密封件形状保持器上。

4.根据权利要求3所述的具有密封件插入部的多路阀，其特征在于，所述刚性密封件形状保持器包括管和凸缘，所述管接合所述内套筒部分的所述内表面，所述凸缘布置成从所述管垂直地远离所述出口轴线延伸，并且其中所述凸缘相对于所述出口轴线轴向地位于所述阀壳体主体的所述面向外的表面与所述管帽的所述面向内的表面之间。

5.根据权利要求4所述的具有密封件插入部的多路阀，其特征在于，所述整体式弹性密封件的所述外环部分沿着所述凸缘的内轴向面、所述凸缘的外轴向面和所述凸缘相对于所述出口轴线的径向外边缘延伸。

6.根据权利要求5所述的具有密封件插入部的多路阀，其特征在于，所述外环部分包括第一腿部、相对于所述出口轴线与所述第一腿部轴向间隔开的第二腿部、以及连接所述第一腿部和所述第二腿部的终端部，并且其中，所述外环部分的所述终端部相对于所述出口轴线径向地位于所述刚性密封件形状保持器的所述凸缘与所述阀壳体主体之间。

7.根据权利要求2所述的具有密封件插入部的多路阀，其特征在于，所述刚性密封件形状保持器由圆柱形插入部提供，所述圆柱形插入部从所述管帽延伸至所述出口端口中。

8.根据权利要求7所述的具有密封件插入部的多路阀，其特征在于，所述管帽包括基部和外壳，所述外壳在与所述圆柱形插入部相同的方向上从所述基部的边缘朝向所述出口端口延伸，其中，所述圆柱形插入部相对于所述出口轴线径向地位于所述外壳的内部，并且所述外壳、所述基部和所述圆柱形插入部协作，以形成用于容纳所述整体式弹性密封件的所述外环部分的容纳空间，以使所述外环部分相对于所述出口轴线径向地位于所述外壳与所述圆柱形插入部之间。

9.根据权利要求8所述的具有密封件插入部的多路阀，其特征在于，由所述外壳、所述基部和所述圆柱形插入部形成的所述容纳空间容纳所述阀壳体主体的肩部，以相对于所述出口轴线将所述肩部径向地定位在所述管帽的所述外壳与所述整体式弹性密封件的所述外环部分之间，其中所述肩部围绕所述出口端口形成。

10.根据权利要求9所述的具有密封件插入部的多路阀，其特征在于，所述管帽的所述圆柱形插入部相对于所述出口轴线轴向向内延伸至所述阀壳体主体的所述出口端口中第一距离，以及所述管帽的所述外壳相对于所述出口轴线朝向所述阀壳体主体的所述出口端口轴向向内延伸第二距离，以及其中，所述第一距离大于所述第二距离。