DE102018122923A1

DE102018122923A1 - Drehventilvorrichtung

Info

Publication number: DE102018122923A1
Application number: DE102018122923.2A
Authority: DE
Inventors: Shogo Akase
Original assignee: Mikuni Corp
Current assignee: Mikuni Corp
Priority date: 2017-09-20
Filing date: 2018-09-19
Publication date: 2019-03-21
Also published as: US20190085754A1; CN109519561A; US10704455B2; CN109519561B

Abstract

Es wird eine Drehventilvorrichtung bereitgestellt, die einfach montiert werden kann und die eine gewünschte Dichtungsleistung gewährleistet. Die Drehventilvorrichtung beinhaltet einen Rotor mit einem Innendurchgang, der um eine Achse herum ausgebildet ist, und einem Öffnungsabschnitt, der sich von dem Innendurchgang nach außen zu einer äußeren Konturfläche in radialer Richtung öffnet, ein Gehäuse, das den Rotor trägt, um um die Achse drehbar zu sein und einen axialen Durchgang, der mit dem Innendurchgang in Verbindung steht, und einen radialen Durchgang, der der der äußeren Konturfläche zugewandt ist und mit dem Öffnungsabschnitt in Verbindung stehen kann, definiert, ein Durchgangselement, das in dem Gehäuse angeordnet ist, um einen Teil des radialen Durchgangs zu definieren, und eine Vorspannfeder, die das Durchgangselement in Richtung der äußeren Konturfläche vorspannt. Das Gehäuse umfasst einen Gehäusekörper, der den Rotor beherbergt, und ein Halteelement, das mit dem Gehäusekörper gekoppelt ist und einen rohrförmigen Abschnitt aufweist, der die Vorspannfeder und das Durchgangselement hält.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die Offenbarung bezieht sich auf eine Ventilvorrichtung von dem Rotationstyp bzw. eine Drehventilvorrichtung, die einen Rotor dreht, um einen Fluiddurchgang zu öffnen und zu schließen, und insbesondere auf eine Drehventilvorrichtung, die eingesetzt wird, wenn ein Kühlwasserstrom eines in einem Fahrzeug oder dergleichen montierten Motors gesteuert wird.
Beschreibung des Standes der Technik
Als eine konventionelle Drehventilvorrichtung ist eine Drehventilvorrichtung mit einem zylindrischen Rotor, der sich um eine vorbestimmte Achse dreht, einem Gehäuse, das den Rotor beherbergt, einem rohrförmigen Dichtungselement, das zwischen Rotor und Gehäuse angeordnet ist und als ein Durchgang dient, und einem Antriebsmechanismus, der den Rotor drehend antreibt, bekannt (z.B. in Bezug auf Patentdokument 1 und Patentdokument 2).
Bei dieser Drehventilvorrichtung weist der Rotor einen Innendurchgang, der diese in axialer Richtung durchläuft, und einen Öffnungsabschnitt auf, der sich in einer äußeren Umfangsfläche davon öffnet. Das Gehäuse weist einen radialen Durchgang, der der äußeren Umfangsfläche des Rotors zugewandt ist und mit dem Öffnungsabschnitt in Verbindung steht und mit dem ein Verbindungsrohr verbunden ist, und einen axialen Durchgang auf, der mit dem Innendurchgang des Rotors in Verbindung steht. Weiterhin weist das Dichtungselement einen inneren gekrümmten Abschnitt auf, der auf der radialen Durchgangsseite des Gehäuses angeordnet ist und so geformt ist, dass er durch einen Druck eines Fluids, das von dem radialen Durchgang geführt wird, gedrückt und somit in engen Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche des Rotors gebracht wird.
In einem Gebrauchszustand, in dem das Fluid aus dem radialen Durchgang des Gehäuses strömt und aus dem axialen Durchgang ausströmt bzw. austritt, wird der innere gekrümmte Abschnitt des Dichtungselements durch den Druck des Fluids gedrückt und in engen Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche des Rotors gebracht, wodurch eine gewünschte Dichtfunktion erreicht werden kann.
Wenn jedoch das Fluid verwendet wird, um aus dem axialen Durchgang des Gehäuses zu strömen und aus dem radialen Durchgang austritt, kann der innere gekrümmte Abschnitt durch den Druck des Fluids in eine Richtung von der äußeren Umfangsfläche des Rotors weg gedrückt werden, und eine ausreichende Dichtfunktion kann nicht gewährleistet werden.
Weiterhin wird das Dichtungselement, das als Durchgangselement dient, zusammengebaut bzw. montiert, indem es zwischen einer äußeren Umfangsfläche eines Unterverbindungselements und einer inneren Wandfläche eines Öffnungsabschnitts des Gehäuses sandwichartig angeordnet ist.
Daher kann es aufgrund einer Abweichung in einer Montageposition, wenn das Unterverbindungselement am Gehäuse montiert wird, zu einer Positionsverschiebung der Montageposition des Dichtungselements, einer Abweichung eines Kompressionsbetrags in radialer Richtung usw. kommen.
Patentdokumente

[Patentdokument 1] Japanische Patentanmeldung, Erste Veröffentlichung Nr. 2013-245737
[Patentdokument 2] Japanische Patentanmeldung, Erste Veröffentlichung Nr. 2013-245738

ZUSAMMENFASSUNG
Es ist ein Ziel der Offenbarung, die Probleme des Standes der Technik zu lösen und eine Drehventilvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, einfach montiert zu werden und die gewünschte Dichtungsleistung zu erreichen.
Eine Drehventilvorrichtung der Offenbarung beinhaltet einen Rotor mit einem um eine vorbestimmte Achse gebildeten Innendurchgang und einem Öffnungsabschnitt, der sich von dem Innendurchgang zu einer äußeren Konturfläche in einer radialen Richtung nach außen öffnet, ein Gehäuse, das den Rotor trägt, um um eine Achse drehbar zu sein, und einen axialen Durchgang definiert, der mit dem Innendurchgang und einem radialen Durchgang in Verbindung steht, der der äußeren Konturfläche zugewandt ist und mit dem Öffnungsabschnitt in Verbindung stehen kann, ein Durchgangselement, das in dem Gehäuse angeordnet ist, um einen Teil des radialen Durchgangs zu definieren; und eine Vorspannfeder, die das Durchgangselement in Richtung der äußeren Konturfläche vorspannt, wobei das Gehäuse einen Gehäusekörper, der den Rotor beherbergt, und ein Halteelement umfasst, das mit dem Gehäusekörper gekoppelt ist und einen rohrförmigen Abschnitt aufweist, der die Vorspannfeder und das Durchgangselement hält.
Figurenliste

1 ist eine Frontansicht, die eine erste Ausführungsform einer Drehventilvorrichtung gemäß der Offenbarung zeigt.
2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie E1-E1 in 1.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Halteelement und ein Durchgangselement zeigt, die in der in 1 dargestellten Drehventilvorrichtung enthalten sind.
4 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die das Durchgangselement und ein ringförmiges Dichtungselement zeigt, das in der in 1 dargestellten Drehventilvorrichtung enthalten ist.
5 ist eine Teilquerschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Fluid aus einem radialen Durchgang in der in 1 dargestellten Drehventilvorrichtung strömt.
6 ist eine Teilquerschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Fluid aus einem axialen Durchgang in der in 1 dargestellten Drehventilvorrichtung strömt.
7 ist eine Querschnittsansicht, die eine Form und eine Abmessung des Durchgangselements zeigt, das in der in 1 dargestellten Drehventilvorrichtung enthalten ist.
8 zeigt eine weitere Ausführungsform des ringförmigen Dichtungselements, das in der in 1 dargestellten Drehventilvorrichtung enthalten ist, und ist eine perspektivische Explosionsansicht des Durchgangselements und des ringförmigen Dichtungselements.
9 ist eine Teilquerschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das Fluid aus dem radialen Durchgang in der Drehventilvorrichtung strömt, die das in 8 dargestellte ringförmige Dichtungselement anwendet.
10 ist eine Teilquerschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das Fluid aus dem axialen Durchgang in der Drehventilvorrichtung strömt, die das in 8 dargestellte ringförmige Dichtungselement anwendet.
11 zeigt eine weitere Ausführungsform des Halteelements, das in der in 1 dargestellten Drehventilvorrichtung enthalten ist, und ist eine perspektivische Ansicht eines modularen Artikels bzw. Gegenstands, in dem ein Halteelement ein Durchgangselement, eine Vorspannfeder und ein ringförmiges Dichtungselement hält.
12 ist eine Seitenansicht des in 11 dargestellten modularen Gegenstands.
13 ist eine Querschnittsansicht des in 11 dargestellten modularen Gegenstands.
14 ist eine Teilquerschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Fluid aus dem radialen Durchgang in der Drehventilvorrichtung strömt, in der der modulare Gegenstand des in 11 dargestellten Halteelements mit einem Gehäusekörper gekoppelt ist.
15 ist eine Teilquerschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Fluid aus dem axialen Durchgang in der Drehventilvorrichtung strömt, in der der modulare Gegenstand des in 11 dargestellten Halteelements mit einem Gehäusekörper gekoppelt ist.
16 ist eine externe perspektivische Ansicht, die eine Drehventilvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Offenbarung darstellt.
17 ist eine Frontansicht der in 16 dargestellten Drehventilvorrichtung.
18 ist ein Blockdiagramm, das einen Fall darstellt, in dem die in 16 dargestellte Drehventilvorrichtung auf ein System angewendet wird, das einen Kühlwasserstrom in einem in einem Fahrzeug oder dergleichen montierten Motor steuert.
19 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie E2-E2 in 17.
20 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Rotor, ein Durchgangselement, ein ringförmiges Dichtungselement, eine Vorspannfeder und einen Antriebsmechanismus zeigt, die in der in 16 dargestellten Drehventilvorrichtung enthalten sind.
21 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die den Rotor, das Durchgangselement, das ringförmige Dichtungselement, die Vorspannfeder und den Antriebsmechanismus zeigt, die in der in 16 dargestellten Drehventilvorrichtung enthalten sind.
22 ist eine teilweise explodierte Querschnittsansicht, die den Rotor, das Durchgangselement, das ringförmige Dichtungselement, die Vorspannfeder usw. zeigt, die in der in 16 dargestellten Drehventilvorrichtung enthalten sind.
23 ist eine Schnittansicht entlang der Linie E3-E3 in 17, wenn sich der Rotor in einer Drehposition in Modus 3 in der in 16 dargestellten Drehventilvorrichtung befindet.
24 ist eine Schnittansicht entlang der Linie E4-E4 in 17, wenn sich der Rotor in der Drehposition in Modus 3 der in 16 dargestellten Drehventilvorrichtung befindet.
25 ist ein Blockdiagramm, das einen Fall darstellt, in dem die Drehventilvorrichtung gemäß der Offenbarung auf ein System mit einer anderen Anordnungsbeziehung zum Steuern des Kühlwasserstroms in dem im Fahrzeug oder dergleichen montierten Motor angewendet wird.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Drehventilvorrichtung der Offenbarung beinhaltet einen Rotor mit einem um eine vorbestimmte Achse gebildeten Innendurchgang und einem Öffnungsabschnitt, der sich von dem Innendurchgang zu einer äußeren Konturfläche in einer radialen Richtung nach außen öffnet, ein Gehäuse, das den Rotor trägt, um um die Achse drehbar zu sein, und einen axialen Durchgang definiert, der mit dem Innendurchgang und einem radialen Durchgang in Verbindung steht, der der äußeren Konturfläche zugewandt ist und mit dem Öffnungsabschnitt in Verbindung stehen kann, ein Durchgangselement, das in dem Gehäuse angeordnet ist, um einen Teil des radialen Durchgangs zu definieren; und eine Vorspannfeder, die das Durchgangselement in Richtung der äußeren Konturfläche vorspannt, wobei das Gehäuse einen Gehäusekörper, der den Rotor beherbergt, und ein Halteelement umfasst, das mit dem Gehäusekörper gekoppelt ist und einen rohrförmigen Abschnitt aufweist, der die Vorspannfeder und das Durchgangselement hält.
In der Drehventilvorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration kann das Halteelement einen Hakenabschnitt aufweisen, der die Trennung des Durchgangselements einschränkt, und kann das Durchgangselement einen Einhakabschnitt aufweisen, der mit dem Hakenabschnitt verbunden ist.
In der Drehventilvorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration kann der Hakenabschnitt als L-förmige Kerbe ausgebildet sein, die sich an einer Endflächenseitenseite des rohrförmigen Abschnitts in einer axialen Richtung des rohrförmigen Abschnitts öffnet.
In der Drehventilvorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration kann das Halteelement einen einschränkenden Vorsprung aufweisen, der so ausgebildet ist, dass er von dem Hakenabschnitt ragt, um die Bewegung des Einhakabschnitts entlang des Hakenabschnitts und deren Trennung einzuschränken.
In der Drehventilvorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration kann die Vorspannfeder eine Druckschraubenfeder mit einem ersten Endabschnitt und einem zweiten Endabschnitt sein, kann das Halteelement einen aufnehmenden Abschnitt aufweisen, der den ersten Endabschnitt aufnimmt, und weist das Durchgangselement einen aufnehmenden Abschnitt auf, der den zweiten Endabschnitt aufnimmt.
In der Drehventilvorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration kann das Halteelement einen Rohrabschnitt aufweisen, der integral mit dem rohrförmigen Abschnitt ausgebildet ist, um eine externe Rohrleitung zu verbinden.
Die Drehventilvorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration kann ferner ein ringförmiges Dichtungselement beinhalten, das zwischen einer äußeren Wandfläche des Durchgangselements und einer inneren Wandfläche des Halteelements abdichtet, und das Halteelement kann die Vorspannfeder, das Durchgangselement und das ringförmige Dichtungselement halten.
In der Drehventilvorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration kann das Halteelement einen einschränkenden Abschnitt beinhalten, der die Bewegung des ringförmigen Dichtungselements einschränkt, das einen Druck eines Fluids aufnimmt, das aus dem axialen Durchgang durch einen durch einen Umfang des Rotors definierten Freiraum strömt.
In der Drehventilvorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration kann das Durchgangselement einen ringförmigen Kontaktabschnitt, der durch den Druck des aus dem axialen Durchgangs strömenden Fluids in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche gedrückt wird, und einen gedrückten Abschnitt beinhalten, der durch das ringförmige Dichtungselement gedrückt wird, um den ringförmigen Kontaktabschnitt aufgrund des Drucks des aus dem radialen Durchgangs strömenden Fluids in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche zu bringen.
In der Drehventilvorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration kann das Durchgangselement aus einem Harzmaterial gebildet sein und kann das Halteelement aus einem Harzmaterial oder einem Metallmaterial gebildet sein.
Die Drehventilvorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration kann ferner einen Antriebsmechanismus beinhalten, der den Rotor zur Drehung um die Achse antreibt.
Gemäß der Drehventilvorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration ist es möglich, eine Drehventilvorrichtung zu erhalten, die einfach montiert werden kann und die gewünschte Dichtungsleistung erreicht.
Nachfolgend wird eine erste Ausführungsform einer Drehventilvorrichtung gemäß der Offenbarung mit Bezug auf die 1 bis 10 der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Eine Drehventilvorrichtung M1 gemäß der ersten Ausführungsform beinhaltet ein Gehäuse H, ein Verbindungselement 40, einen Rotor 50, der sich um eine Achse S dreht, ein Durchgangselement 60, ein ringförmiges Dichtungselement 70, eine Vorspannfeder 80 und einen Antriebsmechanismus 90.
Hier wird das Gehäuse H durch einen Gehäusekörper 10, einen Gehäusedeckel 20 und ein Halteelement 30 gebildet.
Das Gehäuse H definiert auch einen axialen Durchgang AP in einer Richtung der Achse S und einen radialen Durchgang RP, der sich in einer radialen Richtung senkrecht zur Achse S erstreckt.
Der Gehäusekörper 10 ist aus einem Harzmaterial, einem Aluminiummaterial, einem anderen Metallmaterial oder dergleichen gebildet und beinhaltet eine Aufnahme- bzw. Unterbringungskammer 11, einen vertieften Abschnitt 12, einen Lagerabschnitt 13, einen Lagerabschnitt 14, einen Passabschnitt 15, einen Flanschabschnitt 16 und einen Zusammenfügeabschnitt 17.
Die Unterbringungskammer 11 ist so ausgebildet, dass sie den Rotor 50 mit einem ersten Spiel bzw. Freiraum C1 beherbergt, so dass er um die Achse S drehbar ist.
Der vertiefte Abschnitt 12 ist für den darin anzuordnenden Antriebsmechanismus 90 ausgebildet und wird durch den Gehäusedeckel 20 abgedeckt.
Der Lagerabschnitt 13 ist so ausgebildet, dass er eine Endseite einer rotierenden Welle 51 des Rotors 50 drehbar trägt und beinhaltet ein Passloch 13a, das einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser 51a trägt, ein Passloch 13b, das einen Abschnitt mit großem Durchmesser 51b trägt, und eine Stufenfläche 13c, die an einer Grenze zwischen dem Passloch 13a und dem Passloch 13b ausgebildet ist und einen Stufenabschnitt 51c der rotierenden Welle 51 in einer Schubrichtung trägt.
Der Lagerabschnitt 14 ist so ausgebildet, dass er die andere Endseite der rotierenden Welle 51 des Rotors 50 drehbar trägt und beinhaltet ein Passloch 14a, das einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser 51d trägt, eine Kontaktfläche 14b, die einen Stufenabschnitt 51e der rotierenden Welle 51e in Schubrichtung trägt, und eine Vielzahl von Verbindungslöchern 14c, die mit der Innenseite bzw. dem Inneren der Unterbringungskammer 11 in Verbindung stehen.
Zusätzlich wird nach dem Einsetzen des Rotors 50 in die Unterbringungskammer 11 der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 51d des Lagerabschnitts 14 in das Passloch 14a eingesetzt und in den Flanschabschnitt 16 eingepasst und befestigt.
Der Passabschnitt 15 beinhaltet ein gestuftes Passloch 15a, das in einen gestuften zylindrischen Abschnitt 31 des Halteelements 30 passt, und einen vertieften Abschnitt 15b, der in einen Flanschabschnitt 37 des Halteelements 30 passt.
Der Flanschabschnitt 16 ist zur Befestigung an einem Anwendungsziel, wie beispielsweise einem Motor, mit Schrauben, Bolzen oder dergleichen ausgebildet.
Der Zusammenfügeabschnitt 17 ist zum Zusammenfügen und Fixieren des Verbindungselements 40 durch Schrauben, Schweißen oder dergleichen ausgebildet.
Der Gehäusedeckel 20 ist aus einem Harzmaterial, einem Aluminiummaterial, einem anderen Metallmaterial oder dergleichen gebildet und beinhaltet einen Verbinder 21, der eine elektrische Leitung, die mit dem im Gehäuse H beherbergten Antriebsmechanismus 90 verbunden ist, nach außen verbindet.
Zusätzlich ist der Gehäusedeckel 20 mit dem Gehäusekörper 10 durch Schrauben verbunden, um den im vertieften Abschnitt 12 des Gehäusekörpers 10 angeordneten Antriebsmechanismus 90 abzudecken.
Das Halteelement 30 ist aus einem Harzmaterial, einem Aluminiummaterial, einem anderen Metallmaterial oder dergleichen gebildet und beinhaltet den gestuften zylindrischen Abschnitt 31, der als rohrförmiger Abschnitt dient, eine inneren Wandfläche 32, eine inneren Wandfläche 33, einen ringförmigen Stufenabschnitt 34, der als Begrenzungs- bzw. einschränkender Abschnitt dient, einen aufnehmenden Abschnitt 35, einen radialen Durchgang 36, den Flanschabschnitt 37, einen Passabschnitt 38 und einen Hakenabschnitt 39.
Der gestufte zylindrische Abschnitt 31 ist so geformt, dass er in das gestufte Passloch 15a des Gehäusekörpers 10 mit einem dazwischen liegenden O-Ring eingepasst werden kann.
Die inneren Wandfläche 32 ist als kreisförmige innere Umfangsfläche ausgebildet, um das Durchgangselement 60 mit einem zweiten Spiel bzw. Freiraum C21 aufzunehmen.
Hier ist der zweite Freiraum C21 zwischen einer äußeren Wandfläche 61b des Durchgangselements 60 und der inneren Wandfläche 32 des Halteelements 30 definiert. Zusätzlich wird, wie in 5 dargestellt, wenn ein Fluid von dem radialen Durchgang RP in Richtung des axialen Durchgang AP strömt, ein Druck des Fluids zu einer Endfläche 74 des ringförmigen Dichtungselements 70 durch den zweiten Freiraum C21 geleitet.
Die inneren Wandfläche 33 dehnt sich im Durchmesser größer als die inneren Wandfläche 32 aus und ist als kreisförmige innere Umfangsfläche ausgebildet, um das Durchgangselement 60 mit einem zweiten Freiraum C22 aufzunehmen und auch um das ringförmige Dichtungselement 70 in Zusammenarbeit mit der äußeren Wandfläche 61b des Durchgangselements 60 sandwichartig anzuordnen.
Hier ist der zweite Freiraum C22 zwischen der äußeren Wandfläche 61b des Durchgangselements 60 und der inneren Wandfläche 33 des Halteelements 30 definiert. Zusätzlich wird, wie in 6 dargestellt, wenn das Fluid von dem axialen Durchgang AP in Richtung des radialen Durchgangs RP strömt, der Druck des Fluids zu einer Endfläche 73 des ringförmigen Dichtungselements 70 geführt und zu einem ringförmigen Stufenabschnitt 62 geführt, durch den ersten Freiraum C1 und den zweiten Freiraum C22.
Der ringförmige Stufenabschnitt 34 ist als kreisringförmige Kontaktfläche ausgebildet, so dass das ringförmige Dichtungselement 70 damit an einer Grenze zwischen der inneren Wandfläche 32 und der inneren Wandfläche 33 in Kontakt gebracht werden kann.
Zusätzlich dient der ringförmige Stufenabschnitt 34 als ein einschränkender Abschnitt, der die Bewegung des ringförmigen Dichtungselements 70 einschränkt, indem er das ringförmige Dichtungselement 70, das den Druck des aus dem axialen Durchgang AP durch den ersten Freiraum C1 und den zweiten Freiraum C22 strömenden Fluids aufnimmt, damit in Kontakt bringt.
Auf diese Weise nimmt die Endfläche 73 des ringförmigen Dichtungselements 70 das Fluid auf, das von dem axialen Durchgang AP durch den ersten Freiraum C1 und den zweiten Freiraum C22 strömt, indem sie den ringförmigen Stufenabschnitt 34 als einschränkenden Abschnitt bereitstellt. Daher kann, wie in 6 dargestellt, der Druck des Fluids zuverlässig auf einen ringförmigen Kontaktabschnitt 63 und den ringförmigen Stufenabschnitt 62 beaufschlagt bzw. angewendet werden.
Der aufnehmende Abschnitt 35 ist als kreisringförmige Sitzfläche ausgebildet, um ein erstes Ende 81 der Vorspannfeder 80 aufzunehmen.
Der radiale Durchgang 36 definiert einen Teil des radialen Durchgangs RP des Gehäuses H und ist so ausgebildet, dass er mit einem radialen Durchgang 61a des Durchgangselements 60 in Verbindung steht.
Der Flanschabschnitt 37 ist zum Einpassen in den vertieften Abschnitt 15b des Passabschnitts 15 ausgebildet.
Der Passabschnitt 38 ist so für einen Kupplungsabschnitt 42 des Verbindungselements 40 ausgebildet, dass er in einem Zustand, in dem ein O-Ring in eine in einem Außenumfang gebildete Ringnut eingesetzt ist, eingebaut werden kann.
Der Hakenabschnitt 39 ist als L-förmige Kerbe ausgebildet, die sich in einer axialen Richtung des gestuften zylindrischen Abschnitts 31 an einer Endseitenfläche des gestuften zylindrischen Abschnitts 31 öffnet, um einen Einhakabschnitt 64 des in das Halteelement 30 eingebauten Durchgangselements 60 einzuhaken.
Hier ist der Hakenabschnitt 39 ausgebildet, um eine Bewegung des Einhakabschnitts 64 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in einer Vorspannungsrichtung der Vorspannfeder 80 zu ermöglichen.
Das heißt, der Einhakabschnitt 64 wird von dem Hakenabschnitt 39 weggehalten, so dass eine Vorspannkraft der Vorspannfeder 80 in einem Zustand wirkt, in dem der ringförmige Kontaktabschnitt 63 des Durchgangselements 60 so montiert ist, dass er in engem Kontakt mit einer äußeren Konturfläche 52c des Rotors 50 steht.
Wie vorstehend beschrieben, da das separat von dem Gehäusekörper 10 gebildete Halteelement 30 angewendet wird und der Hakenabschnitt 39 in dem Halteelement 30 vorgesehen ist und der Einhakabschnitt 64 an dem Durchgangselement 60 vorgesehen ist, werden nach der Vorspannfeder 80 das ringförmigen Dichtungselement 70 und das Durchgangselement 60 am Halteelement 30 montiert, wodurch verhindert wird, dass diese Komponenten von dem Halteelement 30 getrennt werden, indem der Einhakabschnitt 64 mit dem Hakenabschnitt 39 eingehakt wird.
Zusätzlich kann das Halteelement 30, in das die Vorspannfeder 80, das ringförmige Dichtungselement 70 und das Durchgangselement 60 eingebaut sind, als modularer Gegenstand behandelt und einfach an den Gehäusekörper 10 montiert werden.
Weiterhin ist das Durchgangselement 60 innerhalb des Halteelements 30 angeordnet und in einem Zustand gehalten, in dem es durch die Vorspannkraft der Vorspannfeder 80 vorgespannt ist. Daher ist es möglich, das Durchgangselement 60 leicht in eine Position zu montieren, die einem Öffnungsabschnitt 52d des Rotors 50 zugewandt ist, während das Durchgangselement 60 mit der Vorspannfeder 80 vorgespannt ist, lediglich durch Montieren des modularen Gegenstands an den Gehäusekörper 10 im Vergleich zu einer herkömmlichen Struktur, in der das Durchgangselement 60 gehalten wird während es sandwichartig zwischen Gehäuse und Verbindungselement angeordnet ist.
Das Verbindungselement 40 ist aus einem Harzmaterial, einem Aluminiummaterial, einem anderen Metallmaterial oder dergleichen gebildet und beinhaltet einen Flanschabschnitt 41, der mit dem Gehäusekörper 10 zusammengefügt ist, den Kupplungsabschnitt 42, der mit dem Passabschnitt 38 des Halteelements 30 verbunden ist, und einen Rohrabschnitt 43, der eine externe Rohrleitung verbindet.
Der Flanschabschnitt 41 wird mit Schrauben am Zusammenfügeabschnitt 17 des Gehäusekörpers 10 befestigt und integral festgestellt bzw. fixiert. Im Übrigen ist ein Fixierungsverfahren nicht auf Schrauben beschränkt, und es können auch andere Verfahren als die Schrauben, wie etwa Schweißen, verwendet werden.
Der Kupplungsabschnitt 42 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet, um in den Passabschnitt 38 des Halteelements 30 zu passen, in engem Kontakt damit.
Der Rohrabschnitt 43 ist zylindrisch geformt, um eine Rohrleitung zu verbinden und sich in einer Richtung senkrecht zu der Achse S zu erstrecken. Der Rohrabschnitt 43 kann entsprechend einer Anordnung der zu verbindenden Rohrleitung gebogen sein.
Der Rotor 50 ist aus einem Harzmaterial mit ausgezeichneter Verschleißfestigkeit und Gleitfähigkeit gebildet und beinhaltet die rotierende Welle 51 mit der Achse S, einen Ventilabschnitt 52 und eine Vielzahl von Speichenabschnitten 53, die den Ventilabschnitt 52 mit der rotierenden Welle 51 verbinden.
Die rotierende Welle 51 beinhaltet den in das Passloch 13a eingepassten Abschnitt mit kleinem Durchmesser 51a, den in das Passloch 13b eingepassten Abschnitt mit großem Durchmesser 51b mit einem dazwischenliegendem O-Ring, den Stufenabschnitt 51c, der mit der Stufenfläche 13c in Kontakt steht, den in das Passloch 14a eingepassten Abschnitt mit kleinem Durchmesser 51d und einen Stufenabschnitt 51e, der mit der Kontaktfläche 14b in Kontakt steht.
Der Abschnitt 51a mit kleinem Durchmesser kann über ein Radiallager in das Passloch 13a eingesetzt werden.
Der Ventilabschnitt 52 beinhaltet eine im Wesentlichen zylindrische inneren Wandfläche 52a, die auf die Achse S zentriert ist, einen zwischen der inneren Wandfläche 52a und der rotierenden Welle 51 um die Achse S definierten Innendurchgang 52b, die äußere Konturfläche 52c, die eine sphärische Fläche bildet, und den Öffnungsabschnitt 52d, der sich von dem Innendurchgang 52b zur äußeren Konturfläche 52c in der radialen Richtung senkrecht zur Achse S nach außen öffnet.
Die äußere Konturfläche 52c ist als sphärische Fläche mit einem Mittelpunkt auf der Achse S und mit einem vorbestimmten Radius ausgebildet.
Der Öffnungsabschnitt 52d ist als kreisförmiges Loch mit einem vorbestimmten Innendurchmesser mit einer Geraden senkrecht zur Achse S als Mittellinie ausgebildet.
Der Speichenabschnitt 53 ist so ausgebildet, dass er den Ventilabschnitt 52 diskret bzw. einzeln mit der rotierenden Welle 51 verbindet, so dass der innere Durchgang 52b durch diesen in der Richtung der Achse S verläuft.
Das Durchgangselement 60 ist aus einem Harzmaterial oder dergleichen mit ausgezeichneter Verschleißfestigkeit und Gleitfähigkeit gebildet, zwischen dem Rotor 50 und dem Halteelement 30 angeordnet, das einen Teil des Gehäuses H bildet und definiert einen Teil des radialen Durchgangs RP.
Wie in 2 und 4 dargestellt, beinhaltet das Durchgangselement 60 einen zylindrischen Abschnitt 61, den ringförmigen Stufenabschnitt 62,der an einem Außenumfang des zylindrischen Abschnitts 61 ausgebildet ist, den ringförmigen Kontaktabschnitt 63, der so ausgebildet ist, dass er einen größeren Durchmesser als der ringförmige Stufenabschnitt 62 aufweist, zwei Einhakabschnitte 64, die in der radialen Richtung in der Nähe des ringförmigen Stufenabschnitts 62 vorstehen, und einen aufnehmenden Abschnitt 65, der so ausgebildet ist, dass er einen äußeren Durchmesser des zylindrische Abschnitts 61 reduziert.
Der zylindrische Abschnitt 61 beinhaltet den radialen Durchgang 61a, der einen Teil des radialen Durchgangs RP des Gehäuses H in dessen Inneren definiert, und die äußere Wandfläche 61b, an deren Außenseite das ringförmige Dichtungselement 70 eng anliegt bzw. angepasst ist.
Der ringförmige Stufenabschnitt 62 ist als kreisringförmig gestufte bzw. Stufenfläche ausgebildet, so dass das ringförmige Dichtungselement 70 lösbar damit in Kontakt gebracht wird.
Zusätzlich, wenn der Druck des Fluids, das aus dem radialen Durchgang RP (36) durch den zweiten Freiraum C21 strömt, wirkt, dient der ringförmige Stufenabschnitt 62 als ein gedrückter Abschnitt, der von dem ringförmigen Dichtungselement 70 gedrückt wird, um den ringförmigen Kontaktabschnitt 63 in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche 52c zu bringen.
Andererseits, wenn der Druck des Fluids, das aus dem axialen Durchgang AP durch den ersten Freiraum C1 strömt, wirkt, kann der ringförmige Stufenabschnitt 62 auch als gedrückter Abschnitt dienen, der durch den Druck des Fluids gedrückt wird, um den ringförmigen Kontaktabschnitt 63 in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche 52c zu bringen.
Der ringförmige Kontaktabschnitt 63 ist als kreisringförmige Dichtlippe ausgebildet, die einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der des ringförmigen Stufenabschnitts 62, um in engem Kontakt mit der sphärischen äußeren Konturfläche 52c zu stehen, sich in einer Flanschform erstreckt, die einen kreisförmigen Ring bildet, und eine vorbestimmte Dichtungsbreite aufweist.
Zusätzlich, wenn der Druck des Fluids, das aus dem axialen Durchgang AP durch den ersten Freiraum C1 strömt, wirkt, wird der ringförmige Kontaktabschnitt 63 durch den Druck des Fluids gedrückt, um in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche 52c zu kommen.
Der Einhakabschnitt 64 ist so ausgebildet, dass er durch den Hakenabschnitt 39 des Halteelements 30 lösbar eingehakt wird.
Zudem, da der Einhakabschnitt 64 durch den Hakenabschnitt 39 in einem Zustand eingehakt wird, in dem das Durchgangselement 60 in das Halteelement 30 integriert bzw. eingebaut ist, wird das Durchgangselement 60 daran gehindert, von dem Halteelement 30 getrennt zu werden.
Der aufnehmende Abschnitt 65 ist als kreisringförmige Sitzfläche ausgebildet, um ein zweites Ende 82 der Vorspannfeder 80 in einem Zustand aufzunehmen, in dem die Vorspannfeder 80 zwischen dem Halteelement 30 und dem Durchgangselement 60 angeordnet ist.
In dem Durchgangselement 60 mit der obigen Konfiguration, wie in 7 dargestellt, sind eine Breitenabmessung W des ringförmigen Stufenabschnitts 62 und eine Längenabmessung L von dem ringförmigen Stufenabschnitt 62 zum ringförmigen Kontaktabschnitt 63 wichtige Werte zum Bestimmen des von dem Fluid ausgeübten Drucks (Druckkraft ohne die Vorspannkraft der Vorspannfeder 80), um den ringförmigen Kontaktabschnitt 63 in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche 52c zu bringen.
Das heißt, es ist möglich eine gewünschte Druckkraft sicherzustellen, die nötig ist, um den ringförmige Kontaktabschnitt 63 durch geeignetes Bestimmen der Breitenabmessung W und der Längenabmessung L unter Berücksichtigung der gewünschten Dichtungsleistung, des Gleitwiderstandes, des maximalen Fluiddrucks, der Vorspannkraft der Vorspannfeder 80 usw. in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche 52c zu bringen.
Das ringförmige Dichtungselement 70 ist aus einem Gummimaterial in kreisringförmiger Form mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt gebildet und beinhaltet eine innere Umfangsfläche 71, eine äußere Umfangsfläche 72, eine Endfläche 73 und eine Endfläche 74.
Die innere Umfangsfläche 71 ist so ausgebildet, dass sie in engem Kontakt mit der äußeren Wandfläche 61b des Durchgangselements 60 steht.
Die äußere Umfangsfläche 72 ist so ausgebildet, dass sie in engem Kontakt mit der inneren Wandfläche 33 des Halteelements 30 steht.
Die Endfläche 73 ist so ausgebildet, dass sie lösbar mit dem ringförmigen Stufenabschnitt 62 des Durchgangselements 60 in Kontakt kommt.
Die Endfläche 74 ist so ausgebildet, dass sie lösbar mit dem ringförmigen Stufenabschnitt 34 des Halteelements 30 in Kontakt kommt.
Wenn das Gummimaterial geformt wird, kann das ringförmige Dichtungselement 70 durch Einbetten eines Verstärkungsrings aus einem Metallmaterial oder dergleichen gebildet werden.
Die Vorspannfeder 80 ist eine Druckspiralfeder mit dem ersten Ende 81 und dem zweiten Ende 82, ist innerhalb des Halteelements 30 untergebracht bzw. beherbergt und in einem komprimierten Zustand angeordnet, so dass das erste Ende 81 davon mit dem aufnehmenden Abschnitt 35 des Halteelements 30 und das zweite Ende 82 mit dem aufnehmenden Abschnitt 65 des Durchgangselements 60 in Kontakt steht.
Zusätzlich übt die Vorspannfeder 80 eine Vorspannkraft aus, um das Durchgangselement 60 in Richtung des Rotors 50 vorzuspannen, so dass der ringförmige Kontaktabschnitt 63 in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche 52c gebracht wird.
Wie vorstehend beschrieben, da die Vorspannfeder 80 vorgesehen ist, in einem Einsatzbereich, in dem der Druck des Fluids gering ist, spannt die Vorspannkraft der Vorspannfeder 80 das Durchgangselement 60 gegen den Rotor 50 vor, so dass der ringförmige Kontaktabschnitt 63 in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche 52c gebracht werden kann.
In der vorstehend beschriebenen Konfiguration trägt das Gehäuse H den Rotor 50 drehbar mit dem ersten Freiraum C1 dazwischen und definiert den axialen Durchgang AP, der mit dem Innendurchgang 52b des Rotors 50 und dem radialen Durchgang RP in Verbindung steht, der der äußeren Konturfläche 52c des Rotors 50 zugewandt ist und mit dem Öffnungsabschnitt 52d in Verbindung stehen kann.
Da der Rotor 50 in dem Gehäuse H mit dem ersten Freiraum C1 dazwischen drehbar gelagert ist, ist es hier möglich ein Verriegeln, Fehlfunktionieren oder Ähnliches durch Einfressen von kleinen Fremdstoffen zu verhindern, wenn die Fremdstoffe, wie z.B. körnige Substanzen, in das Fluid eingemischt sind.
Wie in 2 dargestellt, beinhaltet der Antriebsmechanismus 90 einen Motor 91, ein Getrieberad 91a, das an einer rotierenden Welle des Motors 91 befestigt ist, ein zweistufiges Zahnrad 92, ein Zahnrad 93 und ein Schneckenrad 94.
Das zweistufige Zahnrad 92 weist koaxial ein Zahnrad 92a mit großem Durchmesser, das mit dem Getrieberad 91a in Eingriff steht, und ein Zahnrad 92b mit kleinem Durchmesser auf.
Das Zahnrad 93 weist koaxial ein Zahnrad 93a mit großem Durchmesser, das mit dem Zahnrad 92b mit kleinem Durchmesser ineinander greift, und eine Schnecke 93b auf.
Das Schneckenrad 94 greift in die Schnecke 9 b ein und ist am Abschnitt 51a mit kleinem Durchmesser der rotierenden Welle 51 befestigt.
Zusätzlich wird der Rotor 50 durch die Drehung des Motors 91 um die Achse S durch das Getrieberad 91a, das zweistufiges Zahnrad 92, das Zahnrad 93 und das Schneckenrad 94 rotierend angetrieben, so dass eine Position des Öffnungsabschnitts 52d in Bezug auf den radialen Durchgang 61a entsprechend eingestellt wird.
Das heißt, da eine Drehposition des Rotors 50 durch den Antriebsmechanismus 90 geeignet eingestellt wird, wird eine Strömungs- bzw. Flussrate des Fluids, das von dem axialen Durchgang AP in Richtung des radialen Durchgangs RP strömt, oder eine Flussrate des Fluids, das von dem radialen Durchgang RP in Richtung des axialen Durchgangs AP strömt, gesteuert.
Als nächstes wird ein Betrieb der Drehventilvorrichtung M1 beschrieben.
Hier, wenn der Rotor 50 durch geeignetes Steuern des Antriebsmechanismus 90 rotierend angetrieben wird und der Öffnungsabschnitt 52d dem radialen Durchgang 61a des Durchgangselements 60 zugewandt ist, befindet sich die Drehventilvorrichtung M1 in einem vollständig geöffneten Zustand, und wenn der Rotor 50 allmählich rotiert, wird ein Öffnungsquerschnitt enger und der Durchfluss bzw. die Strömungsrate nimmt ab, und wenn die äußeren Konturfläche 52c, die nicht der Öffnungsabschnitt 52d ist, dem radialen Durchgang 61a des Durchgangselements 60 zugewandt ist, befindet sich die Drehventilvorrichtung M1 in einem vollständig geschlossenen Zustand.
Weiterhin wird das Durchlasselement 60, selbst wenn das Fluid nicht strömt, durch die Vorspannkraft der Vorspannfeder 80 gegen den Rotor 50 gedrückt, so dass der ringförmige Kontaktabschnitt 63 in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche 52c gebracht wird.
Als eine Gebrauchsform, wenn das Fluid von dem radialen Durchgang RP in Richtung des axialen Durchgangs AP strömt, ist die Strömung wie in 5 dargestellt.
Das heißt, das von dem Verbindungselement 40 geführte Fluid durchläuft die radialen Durchgänge 36 und 61a, die als der radiale Durchgang RP dienen, und wird einem stromabwärts gelegenen Versorgungsziel zugeführt, das mit dem Flanschabschnitt 16 von dem axialen Durchgang AP über den Öffnungsabschnitt 52d des Rotors 50 und den Innendurchgang 52b verbunden ist.
In dieser Strömung des Fluids wirkt der Druck des Fluids, das von dem radialen Durchgang 36 durch den zweiten Freiraum C21 strömt, auf die Endfläche 74 des ringförmigen Dichtungselements 70.
Daher kommt das durch den Druck des Fluids gedrückte ringförmige Dichtungselement 70 mit dem ringförmigen Stufenabschnitt (gedrückter Abschnitt) 62 des Durchgangselements 60 in Kontakt und drückt das Durchgangselement 60 in Richtung des Rotors 50, so dass der ringförmige Kontaktabschnitt 63 in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche 52c kommt.
Da auf diese Weise zusätzlich zu der Vorspannkraft der Vorspannfeder 80 der Druck des aus dem radialen Durchgang RP durch den zweiten Freiraum C21 strömenden Fluids über das ringförmige Dichtungselement 70 eine Druckkraft auf das Durchgangselement 60 ausübt, wird der ringförmige Kontaktabschnitt 63 zuverlässig in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche 52c gebracht und die gewünschte Dichtungsleistung erreicht.
Wenn der Fluiddruck niedrig ist, ist auch Verhalten des Fluids, das zur Leckage neigt, schwach, und die Vorspannkraft der Vorspannfeder 80 wirkt als die Druckkraft, so dass der ringförmige Kontaktabschnitt 63 zuverlässig in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche 52c gebracht wird und die gewünschte Dichtungsleistung erreicht werden kann.
Als weitere Verwendungsform, wenn das Fluid von dem axialen Durchgang AP in Richtung des radialen Durchgangs RP strömt, ist die Strömung wie in 6 dargestellt.
Das heißt, das von einer stromaufwärts gelegenen Versorgungsquelle, die mit dem Flanschabschnitt 16 verbunden ist, geführte Fluid strömt von dem axialen Durchgang AP durch den Innendurchgang 52b des Rotors 50 und den Öffnungsabschnitt 52d zu den radialen Durchgängen 61a und 36, die als der radiale Durchgang RP dienen, und wird von dem Verbindungselement 40 zum stromabwärts gelegenen Versorgungsziel geleitet.
In diesem Fluidstrom wirkt der Druck des Fluids, das von dem axialen Durchgang AP durch den ersten Freiraum C1 und den zweiten Freiraum C22 strömt, auf die Endfläche 73 des ringförmigen Dichtungselements 70.
Daher kommt das ringförmige Dichtungselement 70, das durch den Druck des Fluids gedrückt wird, mit dem ringförmigen Stufenabschnitt (einschränkender Abschnitt) 34 des Halteelements 30 in Kontakt, und dessen Bewegung wird eingeschränkt.
Zusätzlich wirkt der Druck des in den zweiten Freiraum C22 strömenden Fluids effektiv auf den ringförmigen Stufenabschnitt (gedrückter Abschnitt) 62 des Durchgangselements 60 und den ringförmigen Kontaktabschnitt 63.
Daher bewirkt der Druck des in diesen Bereich strömenden Fluids, dass das Durchgangselement 60 in Richtung des Rotors 50 gedrückt wird und der ringförmige Kontaktabschnitt 63 in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche 52c gebracht wird.
Da auf diese Weise zusätzlich zu der Vorspannkraft der Vorspannfeder 80 der Druck des aus dem axialen Durchgang AP durch den ersten Freiraum C1 strömenden Fluids direkt auf den ringförmigen Stufenabschnitt 62 des Durchgangselements 60 und den ringförmigen Kontaktabschnitt 63 wirkt, wird der ringförmige Kontaktabschnitt 63 zuverlässig in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche 52c gebracht und die gewünschte Dichtungsleistung kann erreicht werden.
Wenn der Fluiddruck niedrig ist, ist auch das Verhalten des Fluids, das zur Leckage neigt, schwach, und die Vorspannkraft der Vorspannfeder 80 wirkt als die Druckkraft, so dass der ringförmige Kontaktabschnitt 63 zuverlässig in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche 52c gebracht wird und die gewünschte Dichtungsleistung erreicht werden kann.
Gemäß der Drehventilvorrichtung M1 mit einer solchen Konfiguration ist, da der Hakenabschnitt 39 im Halteelement 30 und der Einhakabschnitt 64 am Durchgangselement 60 vorgesehen ist, werden nach der Vorspannfeder 80, das ringförmigen Dichtungselement 70 und das Durchgangselement 60 am Halteelement 30 montiert, wodurch verhindert wird, dass diese Komponenten von dem Halteelement 30 getrennt werden, indem der Einhakabschnitt 64 mit dem Hakenabschnitt 39 eingehakt wird.
Zusätzlich kann das Halteelement 30, in das die Vorspannfeder 80, das ringförmige Dichtungselement 70 und das Durchgangselement 60 integriert sind, als modularer Gegenstand behandelt und einfach an den Gehäusekörper 10 montiert werden.
Weiterhin ist das Durchgangselement 60 innerhalb des Halteelements 30 angeordnet und in einem Zustand gehalten, in dem es durch die Vorspannkraft der Vorspannfeder 80 vorgespannt ist. Daher ist es möglich, das Durchgangselement 60 leicht in eine Position zu montieren, die einem Öffnungsabschnitt 52d des Rotors 50 zugewandt ist, während das Durchgangselement 60 mit der Vorspannfeder 80 vorgespannt ist, indem der modulare Gegenstand lediglich mit dem Gehäusekörper 10 montiert wird, im Vergleich zu einer herkömmlichen Struktur, in der das Durchgangselement 60 gehalten wird, während es sandwichartig zwischen Gehäuse und Verbindungselement angeordnet ist.
Darüber hinaus ist es möglich, den Durchgang mit ausgezeichneter Dichtungsleistung sowohl in der Gebrauchsform, in der das Fluid von dem axialen Durchgang AP in Richtung des radialen Durchgangs RP strömt, als auch in der Gebrauchsform, in der das Fluid von dem radialen Durchgang RP in Richtung des axialen Durchgangs AP strömt, zu sichern. Das heißt, die gewünschte Dichtungsleistung kann unabhängig von der Strömungsrichtung des Fluids erreicht werden, und die gewünschte Durchflusssteuerung kann durchgeführt werden.
8 zeigt ein modifiziertes Beispiel, in dem ein ringförmiges Dichtungselement 70 mit einer konkaven Druckaufnahmefläche anstelle des vorstehend beschriebenen ringförmigen Dichtungselements 70 verwendet wird.
Das ringförmige Dichtungselement 710 ist aus einem Gummimaterial in kreisringförmiger Form gebildet, das einen im Wesentlichen V- oder U-förmigen Querschnitt bildet und eine innere Umfangsfläche 711, eine äußere Umfangsfläche 712, eine Endfläche 713 und eine konkave Druckaufnahmefläche 714 beinhaltet.
Die innere Umfangsfläche 711 ist so ausgebildet, dass sie in engem Kontakt mit der äußeren Wandfläche 61b des Durchgangselements 60 steht.
Die äußere Umfangsfläche 712 ist so ausgebildet, dass sie in engem Kontakt mit der inneren Wandfläche 33 des Halteelements 30 steht.
Die Endfläche 713 ist so ausgebildet, dass sie mit dem ringförmigen Stufenabschnitt 62 des Durchgangselements 60 oder dem ringförmigen Stufenabschnitt 34 des Halteelements 30 in Kontakt steht.
Die Druckaufnahmefläche 714 ist so ausgebildet, dass die innere Umfangsfläche 711 und die äußere Umfangsfläche 712 nach Aufnahme des Drucks des durch den ersten Freiraum C1 und den zweite Freiraum C22, oder durch den zweiten Freiraum C21 strömenden Fluids in der radialen Richtung gedrückt und aufgeweitet werden können.
Darüber hinaus ist ein Verstärkungsring aus einem Metallmaterial oder dergleichen in das ringförmige Dichtungselement 710 eingebettet, wenn das Gummimaterial geformt wird.
Das heißt, das ringförmige Dichtungselement 710 ist so montiert, dass der Druck des Fluids auf die Druckaufnahmefläche 714 wirkt.
Daher ist in der Nutzungsform, in der das Fluid von dem radialen Durchgang RP in Richtung des axialen Durchgangs AP strömt, wie in 9 dargestellt, die Druckaufnahmefläche 714 dem ringförmigen Stufenabschnitt 34 des Halteelements 30 zugewandt, und die Endfläche 713 steht in Kontakt mit dem ringförmigen Stufenabschnitt 62 des Durchgangselements 60.
Andererseits, in der Verwendungsform, in der das Fluid von dem axialen Durchgang AP in Richtung des radialen Durchgangs RP strömt, wie in 10 dargestellt, ist die Druckaufnahmefläche 714 dem ringförmigen Stufenabschnitt 62 des Durchgangselements 60 zugewandt und die Endfläche 713 ist in Kontakt mit dem ringförmigen Stufenabschnitt 34 des Halteelements 30.
Der Betrieb der Drehventilvorrichtung M1, in der das ringförmige Dichtungselement 710 eingebaut ist, ist die gleiche wie vorstehend beschrieben, und es wird eine Wirkung der Druckaufnahmefläche 714 hinzugefügt.
Als eine Gebrauchsform, wenn das Fluid von dem radialen Durchgang RP in Richtung des axialen Durchgangs AP strömt, ist die Strömung wie in 9 dargestellt.
Das heißt, im Fluidstrom wirkt der Druck des aus dem radialen Durchgang 36 durch den zweiten Freiraum C21 strömenden Fluids auf die Druckaufnahmefläche 714 des ringförmigen Dichtungselements 710.
Daher kommt das durch den Druck des Fluids gedrückte ringförmige Dichtungselement 710 mit dem ringförmigen Stufenabschnitt (gedrückter Abschnitt) 62 des Durchgangselements 60 in Kontakt und drückt das Durchgangselement 60 in Richtung des Rotors 50, so dass der ringförmige Kontaktabschnitt 63 in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche 52c gebracht wird.
Weiterhin wird aufgrund des Drucks des auf die Druckaufnahmefläche 714 einwirkenden Fluids das ringförmige Dichtungselement 710 gedrückt und in dessen radialer Richtung aufgeweitet, wird die innere Umfangsfläche 711 gedrückt, um in engerem Kontakt mit der äußeren Wandfläche 61b zu stehen, und wird die äußere Umfangsfläche 712 ebenfalls gedrückt, um in engerem Kontakt mit der inneren Umfangsfläche 33 zu stehen.
Auf diese Weise übt der Druck des aus dem radialen Durchgang RP durch den zweiten Freiraum C21 strömenden Fluids zusätzlich zur Vorspannkraft der Vorspannfeder 80 die Druckkraft auf das Durchgangselement 60 über das ringförmige Dichtungselement 710 aus und drückt das ringförmige Dichtungselement 710 auch gegen das Durchgangselement 60 und das Halteelement 30.
Daher wird das ringförmige Dichtungselement 710 in engen Kontakt mit dem Durchgangselement 60 und dem Halteelement 30 gebracht, der ringförmige Kontaktabschnitt 63 wird zuverlässig in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche 52c gebracht und somit kann die Dichtungsleistung verbessert werden.
Bei niedrigem Fluiddruck ist auch das Verhalten des zu Leckagen neigenden Fluids schwach, und die Vorspannkraft der Vorspannfeder 80 wirkt als Druckkraft wie vorstehend beschrieben und daher wird der ringförmige Kontaktabschnitt 63 zuverlässig in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche 52c gebracht und kann die gewünschte Dichtungsleistung erreicht werden.
Als weitere Verwendungsform, wenn das Fluid von dem axialen Durchgang AP in Richtung des radialen Durchgangs RP strömt, ist die Strömung wie in 10 dargestellt.
Das heißt, in der Strömung des Fluids wirkt der Druck des Fluids, das von dem axialen Durchgang AP durch den ersten Freiraum C1 und den zweiten Freiraum C22 strömt, auf die Druckaufnahmefläche 714 des ringförmigen Dichtungselements 710.
Daher kommt das ringförmige Dichtungselement 710, das durch den Druck des Fluids gedrückt wird, mit dem ringförmigen Stufenabschnitt (einschränkender Abschnitt) 34 des Halteelements 30 in Kontakt, und dessen Bewegung wird eingeschränkt.
Weiterhin wird aufgrund des Drucks des auf die Druckaufnahmefläche 714 einwirkenden Fluids das ringförmige Dichtungselement 710 gedrückt und in dessen radialer Richtung aufgeweitet, die innere Umfangsfläche 711 gedrückt, um in engerem Kontakt mit der äußeren Wandfläche 61b zu stehen, und wird die äußere Umfangsfläche 712 ebenfalls gedrückt, um in engerem Kontakt mit der inneren Umfangsfläche 33 zu stehen.
Zusätzlich wirkt der Druck des in den zweiten Freiraum C22 strömenden Fluids effektiv auf den ringförmigen Stufenabschnitt (gedrückter Abschnitt) 62 des Durchgangselements 60 und den ringförmigen Kontaktabschnitt 63.
Daher bewirkt der Druck des in diesen Bereich strömenden Fluids, dass das Durchgangselement 60 in Richtung des Rotors 50 gedrückt wird und der ringförmige Kontaktabschnitt 63 in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche 52c gebracht wird.
Auf diese Weise drückt der Druck des aus dem axialen Durchgang AP durch den ersten Freiraum C1 strömenden Fluids zusätzlich zur Vorspannkraft der Vorspannfeder 80 das ringförmige Dichtungselement 710 gegen das Durchgangselement 60 und das Halteelement 30 und wirkt auch direkt auf den ringförmigen Stufenabschnitt 62 des Durchgangselements 60 und den ringförmigen Kontaktabschnitt 63.
Daher wird das ringförmige Dichtungselement 710 in engen Kontakt mit dem Durchgangselement 60 und dem Halteelement 30 gebracht, wird der ringförmige Kontaktabschnitt 63 zuverlässig in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche 52c gebracht und somit kann die Dichtungsleistung verbessert werden.
Bei niedrigem Fluiddruck ist auch das Verhalten des zu Leckagen neigenden Fluids schwach, und die Vorspannkraft der Vorspannfeder 80 wirkt als Druckkraft wie vorstehend beschrieben und daher wird der ringförmige Kontaktabschnitt 63 zuverlässig in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche 52c gebracht und kann die gewünschte Dichtungsleistung erreicht werden.
Wie vorstehend beschrieben, ist es gemäß der Drehventilvorrichtung M1, in die das ringförmige Dichtungselement 710 integriert ist, möglich, den Durchgang mit ausgezeichneter Dichtungsleistung sowohl in der Gebrauchsform, in der das Fluid von dem axialen Durchgang AP in Richtung des radialen Durchgangs RP strömt, als auch in der Gebrauchsform, in der das Fluid von dem radialen Durchgang RP in Richtung des axialen Durchgangs AP strömt, sicherzustellen. Das heißt, die gewünschte Dichtungsleistung kann unabhängig von der Strömungsrichtung des Fluids erreicht werden, und die gewünschte Durchflusssteuerung kann durchgeführt werden.
Ein Fall, in dem eine Montagerichtung des ringförmigen Dichtungselements 710 gemäß den vorstehend beschriebenen Verwendungsformen geändert wird, gehört ebenfalls zum Umfang der Offenbarung.
11 bis 15 zeigen eine weitere Ausführungsform des Halteelements, das in der Drehventilvorrichtung M1 gemäß der ersten Ausführungsform enthalten ist, wobei die gleichen Bezugszeichen den gleichen Komponenten wie in der ersten Ausführungsform zugeordnet sind und deren Beschreibung wird weggelassen.
Ein Halteelement 300 gemäß dieser Ausführungsform ist aus einem Harzmaterial, einem Aluminiummaterial, einem anderen Metallmaterial oder dergleichen gebildet und beinhaltet einen zylindrischen Abschnitt 301 als einen rohrförmigen Abschnitt mit einer Ringnut 301a in einem Außenumfang davon, eine inneren Wandfläche 302, eine inneren Wandfläche 303, einen ringförmigen Stufenabschnitt 304, der als ein Begrenzungs- bzw. einschränkender Abschnitt dient, einen aufnehmenden Abschnitt 305, einen radialen Durchgang 306, den Flanschabschnitt 307, einen Hakenabschnitt 308 und einen Rohrabschnitt 309.
Der zylindrische Abschnitt 301 ist so geformt, dass er an den Passabschnitt 15 des Gehäusekörpers 10 in einem Zustand eingepasst wird, in dem ein O-Ring an der Ringnut 301a eingepasst ist.
Hier ist der Passabschnitt 15 als ein zylindrisches Durchgangsloch ausgebildet.
Die inneren Wandfläche 302 ist als eine kreisförmige Innere Umfangsfläche ausgebildet, um das Durchgangselement 60 mit einem zweiten Freiraum C21 aufzunehmen.
Hier ist der zweite Freiraum C21 zwischen der äußeren Wandfläche 61b des Durchgangselements 60 und der inneren Wandfläche 302 des Halteelements 300 definiert. Zusätzlich wird, wie in 14 dargestellt, wenn ein Fluid von dem radialen Durchgang RP in Richtung des axialen Durchgangs AP strömt, ein Druck des Fluids durch den zweiten Freiraum C21 zu einer Druckaufnahmefläche 714 des ringförmigen Dichtungselements 70 geleitet.
Die inneren Wandfläche 303 hat einen größeren Innendurchmesser als die innere Wandfläche 32 und ist als kreisförmige Innere Umfangsfläche ausgebildet, um das Durchgangselement 60 mit einem zweiten Freiraum C22 aufzunehmen und auch um ein ringförmiges Dichtungselement 710 in Zusammenarbeit mit der äußeren Wandfläche 61b des Durchgangselements 60 dazwischen bzw. sandwichartig anzuordnen.
Hier ist der zweite Freiraum C22 zwischen der äußeren Wandfläche 61b des Durchgangselements 60 und einer inneren Wandfläche 303 des Halteelements 300 definiert. Zusätzlich wird, wie in 15 dargestellt, wenn das Fluid von dem axialen Durchgang AP in Richtung des radialen Durchgangs RP strömt, der Druck des Fluids zu einer Druckaufnahmefläche 714 des ringförmigen Dichtungselements 710 geführt und zu einem ringförmigen Stufenabschnitt 62 durch den ersten Freiraum C1 und den zweiten Freiraum C22 geführt.
Der ringförmige Stufenabschnitt 304 ist als kreisringförmige Kontaktfläche ausgebildet, so dass das ringförmige Dichtungselement 710 an einer Grenze zwischen der inneren Wandfläche 302 und der inneren Wandfläche 303 damit in Kontakt gebracht werden kann.
Zusätzlich dient der ringförmige Stufenabschnitt 304 als einschränkender Abschnitt, der die Bewegung des ringförmigen Dichtungselements 710 einschränkt, indem er das ringförmige Dichtungselement 710, das den Druck des aus dem axialen Durchgang AP durch den ersten Freiraum C1 und den zweiten Freiraum C22 strömenden Fluids aufnimmt, mit diesem in Kontakt bringt.
Auf diese Weise nimmt die Druckaufnahmefläche 714 des ringförmigen Dichtungselements 710 das Fluid auf, das aus dem axialen Durchgang AP durch den ersten Freiraum C1 und den zweiten Freiraum C22 strömt, da der ringförmige Stufenabschnitt 304 als der einschränkende Abschnitt vorgesehen ist. Daher kann, wie in 15 dargestellt, der Druck des Fluids zuverlässig auf einen ringförmigen Kontaktabschnitt 63 und den ringförmigen Stufenabschnitt 62 angelegt bzw. gelenkt werden.
Der aufnehmende Abschnitt 305 ist als eine kreisringförmige Sitzfläche ausgebildet, um das erste Ende 81 der Vorspannfeder 80 aufzunehmen.
Der radiale Durchgang 306 definiert einen Teil des radialen Durchgangs RP des Gehäuses H und ist so ausgebildet, dass er mit einem radialen Durchgang 61 a des Durchgangselements 60 in Verbindung steht.
Der Flanschabschnitt 307 ist zur Befestigung und Fixierung am Gehäusekörper 10 mit Schrauben an einer Endfläche des Passabschnitts 15 ausgebildet. Da sich eine Befestigungsmethode nicht auf Schrauben beschränkt, können übrigens auch andere Verfahren als die Schrauben, wie z.B. Schweißen, verwendet werden.
Der Hakenabschnitt 308 ist als L-förmige Kerbe ausgebildet, die sich in einer axialen Richtung des zylindrischen Abschnitts 301 auf einer Endflächenseitenseite des zylindrischen Abschnitts 301 öffnet, um einen Einhakabschnitt 64 des Durchgangselements 60 einzuhaken, der in das Halteelement 300 integriert ist.
Hier ist der Hakenabschnitt 308 ausgebildet, um eine Bewegung des Einhakabschnitts 64 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in der Vorspannungsrichtung der Vorspannfeder 80, d.h. in der axialen Richtung des zylindrischen Abschnitts 301, zu ermöglichen.
Das heißt, der Einhakabschnitt 64 wird von dem Hakenabschnitt 308 weggehalten, so dass eine Vorspannkraft der Vorspannfeder 80 in einem Zustand wirkt, in dem der ringförmige Kontaktabschnitt 63 des Durchgangselements 60 so montiert ist, dass er in engem Kontakt mit einer äußeren Konturfläche 52c des Rotors 50 steht.
Außerdem wird in einem Bereich des Hakenabschnitts 308 ein einschränkender Vorsprung 308a gebildet, der aus dem Hakenabschnitt 308 herausragt, um die Bewegung des Einhakabschnitts 64 des Durchgangselements 60 entlang des Hakenabschnitts 308 und eine Trennung davon zu einzuschränken.
Daher wird in einem Zustand, in dem die Vorspannfeder 80, das ringförmige Dichtungselement 710 und das Durchgangselement 60 in das Halteelement 300 eingebaut sind und darin gehalten werden, der Einhakabschnitt 64 des Durchgangselements 60 durch die Vorspannkraft der Vorspannfeder 80 an den Hakenabschnitt 308 angehakt und dessen Bewegung wird auch durch den begrenzenden Vorsprung 308a begrenzt, so dass das Durchgangselement 60 nicht von dem Halteelement 300 getrennt werden kann.
Der Rohrabschnitt 309 hat eine zylindrische Form zum Verbinden einer externen Rohrleitung und ist integral mit dem zylindrischen Abschnitt 301 ausgebildet. Weiterhin kann der Rohrabschnitt 309 entsprechend einem Layout der zu verbindenden Rohrleitung in verschiedenen Formen geformt werden.
Wie vorstehend beschrieben, da das getrennt von dem Gehäusekörper 10 gebildete Halteelement 300 verwendet wird und der Hakenabschnitt 308 im Halteelement 300 vorgesehen ist und der Einhakabschnitt 64 am Durchgangselement 60 vorgesehen ist, werden, nach der Vorspannfeder 80, das ringförmigen Dichtungselement 710 und das Durchgangselement 60 am Halteelement 300 montiert, wodurch verhindert wird, dass diese Komponenten von dem Halteelement 300 getrennt werden, indem der Einhakabschnitt 64 mit dem Hakenabschnitt 308 eingehakt wird.
Zusätzlich kann das Halteelement 300, in das die Vorspannfeder 80, das ringförmige Dichtungselement 710 und das Durchgangselement 60 integriert bzw. eingebaut sind, als modularer Gegenstand behandelt und einfach an den Gehäusekörper 10 montiert werden.
Weiterhin ist das Durchgangselement 60 innerhalb des Halteelements 300 angeordnet und in einem Zustand gehalten, in dem es durch die Vorspannkraft der Vorspannfeder 80 vorgespannt ist. Daher ist es möglich, das Durchgangselement 60 leicht in eine Position zu montieren, die einem Öffnungsabschnitt 52d des Rotors 50 zugewandt ist, während das Durchgangselement 60 mit der Vorspannfeder 80 vorgespannt ist, lediglich durch Montieren des modularen Gegenstands an den Gehäusekörper 10, im Vergleich zu einer herkömmlichen Struktur, in der das Durchgangselement 60 gehalten wird, durch sandwichartiges Anordnen zwischen Gehäuse und Verbindungselement.
Auch der Betrieb der Drehventilvorrichtung M1, in die das Halteelement 300, das Durchgangselement 60, die Vorspannfeder 80 und das ringförmigen Dichtungselement 710 eingebaut sind, ist die gleiche wie oben beschrieben.
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der Drehventilvorrichtung gemäß der Offenbarung mit Bezug auf die 16 bis 25 der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die gleichen Bezugszeichen werden den gleichen Komponenten wie in der ersten Ausführungsform gegeben, und deren Beschreibung entfällt.
Eine Drehventilvorrichtung M2 gemäß der zweiten Ausführungsform beinhaltet ein Gehäuse H2, zwei Verbindungselemente 410 und 420, einen Rotor 500, der sich um eine vorbestimmte Achse S dreht, drei Durchgangselemente 60, drei ringförmige Dichtungselemente 710, drei Vorspannfedern 80, einen Antriebsmechanismus 90 und einen Thermostat 600.
Das Gehäuse H2 ist gebildet aus einem Gehäusekörper 100, einem Gehäusedeckel 20 und drei Halteelementen 310, 320 und 330.
Weiterhin definiert das Gehäuse H2 auch einen axialen Durchgang AP in eine Richtung der Achse S und einen radialen Durchgang RP, der sich in einer radialen Richtung senkrecht zur Achse S erstreckt.
Die drei Durchgangselemente 60, drei ringförmigen Dichtungselemente 710 und drei Vorspannfedern 80 sind als im Wesentlichen ähnliche Formen mit unterschiedlichen Abmessungen je nach deren Einbaulage ausgebildet, werden aber aufgrund ihrer Funktionsgleichheit mit denen in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Wie in 18 dargestellt, wird die Drehventilvorrichtung M2 auf ein Kühlwassersteuersystem zum Steuern eines Kühlwasserstroms eines in einem Fahrzeug montierten Motors 1 aufgebracht.
Das Kühlwassersteuersystem beinhaltet eine Wasserpumpe 2, die am Motor 1 montiert ist, die Drehventilvorrichtung M2, die auf einer stromaufwärts gelegenen Seite der Wasserpumpe 2 installiert ist, einen Wärmeabstrahler bzw. Radiator 3, einen Heizkörper bzw. Heizer 4, einen AGR-Kühler 5 und eine Drosseleinheit 6.
Die Drehventilvorrichtung M2 ist über eine Rohrleitung L1 mit dem Radiator 3, über eine Rohrleitung L2 mit dem Heizer 4, über eine Rohrleitung L3 mit dem AGR-Kühler 5 und über eine Rohrleitung L 4 mit der Drosseleinheit 6 verbunden.
Außerdem ist ein Auslass 1a des Motors 1 über eine Rohrleitung L5 mit dem Radiator 3, über eine Rohrleitung L6 mit dem Heizer 4, über eine Rohrleitung L7 mit dem AGR-Kühler 5 und über eine Rohrleitung L8 mit der Drosseleinheit 6 verbunden.
Zusätzlich strömt das Kühlwasser, das aus dem Auslass 1 des Motors 1 entlassen wird, aufgrund einer Pumpwirkung der Wasserpumpe 2 aus dem radialen Durchgang RP der Drehventilvorrichtung M2 und aus dem axialen Durchgang AP und strömt jeweils in die Wasserpumpe 2 durch die Rohrleitung L5, den Radiator 3 und die Rohrleitung L1, die Rohrleitung L6 und den Heizer 4, die Rohrleitung L2, die Rohrleitung L7, den AGR Kühler 5 und die Rohrleitung L3 und die Rohrleitung L8, die Drosseleinheit 6 und die Rohrleitung L4.
Der Gehäusekörper 100 ist aus einem Harzmaterial, einem Aluminiummaterial, einem anderen Metallmaterial oder dergleichen gebildet und beinhaltet eine Aufnahme- bzw. Unterbringungskammer 11, einen vertieften Abschnitt 12, einen Lagerabschnitt 13, einen Lagerabschnitt 14, drei Passabschnitte 15, einen Flanschabschnitt 16, vier Zusammenfügeabschnitte 117, 118, 119 und 120 sowie einen Aufnahme- bzw. Unterbringungsabschnitt, der den Thermostat 600 beherbergt.
Die drei Passabschnitte 15 sind als im Wesentlichen ähnliche Formen mit unterschiedlichen Abmessungen ausgebildet, aber da sie funktionell identisch mit denen in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind, werden sie durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Die Unterbringungskammer 11 ist so ausgebildet, dass sie den Rotor 500 mit einem ersten Freiraum C1 beherbergt, so dass dieser um die Achse S drehbar ist.
Der Zusammenfügeabschnitt 117 ist zum Zusammenfügen und Fixieren des Verbindungselements 410 durch Schrauben ausgebildet.
Der Zusammenfügeabschnitt 118 ist zum Verbinden und Fixieren des Verbindungselements 420 durch Schrauben in einem Bereich des Passabschnitts 15, in den das Halteelement 310 eingepasst ist, ausgebildet.
Der Zusammenfügeabschnitt 119 ist zum Verbinden und Fixieren des Halteelements 320 durch Schrauben in einem Bereich des Passabschnitts 15, in den das Halteelement 320 eingepasst ist, ausgebildet.
Der Zusammenfügeabschnitt 120 ist zum Verbinden und Fixieren des Halteelements 330 durch Schrauben in einem Bereich des Passabschnitts 15, in den das Halteelement 330 eingepasst ist, ausgebildet.
Das Halteelement 310 hält das Durchgangselement 60, das ringförmige Dichtungselement 710 und die Vorspannfeder 80, die einem Öffnungsabschnitt 524a des Rotors 500 zugewandt sind, und beinhaltet einen gestuften zylindrischen Abschnitt 31, eine inneren Wandfläche 32, eine inneren Wandfläche 33, einen ringförmigen Stufenabschnitt 34, einen aufnehmenden Abschnitt 35, einen radialen Durchgang 36, einen Flanschabschnitt 37, einen Passabschnitt 38, einen Hakenabschnitt 39 und einen Bypass-Durchgang 311, der mit dem Thermostat 600 in Verbindung steht.
Der Bypass-Durchgang 311 ermöglicht es, dass der axiale Durchgang AP und ein Durchgang des Verbindungselements 420 miteinander in Verbindung stehen, wenn sich der Thermostat 600 bei einer vorbestimmten Temperatur oder mehr öffnet.
Das Halteelement 320 hält das Durchgangselement 60, das ringförmige Dichtungselement 710 und die Vorspannfeder 80, die einem Öffnungsabschnitt 523a des Rotors 500 zugewandt sind und beinhaltet den gestuften zylindrischen Abschnitt 31, die inneren Wandfläche 32, die inneren Wandfläche 33, den ringförmigen Stufenabschnitt 34, den aufnehmenden Abschnitt 35, den radialen Durchgang 36, den Passabschnitt 38, den Hakenabschnitt 39, einen Flanschabschnitt 321 und einen rohrförmigen Abschnitt 322, der die Rohrleitung L2 verbindet.
Der Flanschabschnitt 321 wird in einen vertieften Abschnitt 15b eingepasst, der im Passabschnitt 15 des Gehäusekörpers 100 ausgebildet und mit Schrauben befestigt und fixiert ist.
Das Halteelement 330 hält das Durchgangselement 60, das ringförmige Dichtungselement 710 und die Vorspannfeder 80, die einem Öffnungsabschnitt 524b des Rotors 500 zugewandt sind und beinhaltet den gestuften zylindrischen Abschnitt 31, die inneren Wandfläche 32, die inneren Wandfläche 33, den ringförmigen Stufenabschnitt 34, den aufnehmenden Abschnitt 35, den radialen Durchgang 36, den Passabschnitt 38, den Hakenabschnitt 39, einen Flanschabschnitt 331 und einen rohrförmigen Abschnitt 332, der die Rohrleitung L4 verbindet.
Der Flanschabschnitt 331 wird in den vertieften Abschnitt 15b eingesetzt bzw. eingepasst, der im Passabschnitt 15 des Gehäusekörpers 100 ausgebildet und mit Schrauben befestigt und fixiert ist.
Das Verbindungselement 410 beinhaltet einen mit dem Gehäusekörper 100 zusammengefügten Flanschabschnitt 411 und einen rohrförmigen Abschnitt 412, der die Rohrleitung L3 verbindet.
Der Flanschabschnitt 411 wird mit Schrauben am Zusammenfügeabschnitt 117 des Gehäusekörpers 100 befestigt und fixiert.
Zusätzlich kommuniziert das Verbindungselement 410 unabhängig von einer Drehposition des Rotors 500 immer mit dem axialen Durchgang AP in dem Gehäuse H2, und der rohrförmigen Abschnitt 412 ist über die Rohrleitung L3 mit dem AGR-Kühler 5 verbunden.
Das Verbindungselement 420 beinhaltet einen Flanschabschnitt 421, der mit dem Gehäusekörper 100 zusammengefügt ist, einen Kupplungsabschnitt 42, einen Bypass-Durchgang 423, der mit dem Thermostat 600 in Verbindung steht, und einen rohrförmigen Abschnitt 424, der die Rohrleitung L1 verbindet.
Der Flanschabschnitt 421 wird am Zusammenfügeabschnitt 118 des Gehäusekörpers 100 mit Schrauben befestigt und fixiert.
Der Bypass-Durchgang 423 arbeitet mit dem Bypass-Durchgang 311 zusammen, um den axialen Durchgang AP mit dem Durchgang des Verbindungselements 420 zu verbinden, wenn der Thermostat 600 bei der vorbestimmten Temperatur oder mehr öffnet.
Der Rotor 500 ist aus einem Harzmaterial mit ausgezeichneter Verschleißfestigkeit und Gleitfähigkeit gebildet und beinhaltet eine rotierende Welle 51 mit der Achse S, einen Ventilabschnitt 520 und eine Vielzahl von Speichenabschnitten 530, die den Ventilabschnitt 520 mit der rotierenden Welle 51 verbinden.
Der Ventilabschnitt 520 beinhaltet eine im Wesentlichen zylindrische inneren Wandfläche 521, die auf der Achse S zentriert ist, einen zwischen der inneren Wandfläche 521 und der rotierenden Welle 51 um die Achse S definierten Innendurchgang 522, zwei sphärische äußeren Konturflächen 523 und 524, die in der Richtung der Achse S kontinuierlich sind, zwei Öffnungsabschnitte 523a und 523b, die sich nach außen von dem Innendurchgang 522 zur äußeren Konturfläche 523 in der radialen Richtung senkrecht zu der Achse S öffnen, und zwei Öffnungsabschnitte 524a und 524b, die sich nach außen von dem Innendurchgang 522 zur äußeren Konturfläche 524 in radialer Richtung senkrecht zu der Achse S öffnen.
Jede der äußeren Konturflächen 523 und 524 ist als sphärische Fläche mit einem Mittelpunkt auf der Achse S und einem vorbestimmten Radius ausgebildet.
Wie in 21 dargestellt, ist der Öffnungsabschnitt 523a als kreisförmiges Loch mit einem vorbestimmten Innendurchmesser mit einer Geraden senkrecht zur Achse S als Mittellinie in der äußeren Konturfläche 523 ausgebildet und auch so ausgebildet, dass ein zentraler Winkel um die Achse S etwa 20 Grad einnimmt.
Wie in 21 dargestellt, ist der Öffnungsabschnitt 523b als ein Langloch ausgebildet, das sich in einer Umfangsrichtung mit der gleichen Breite wie ein Innendurchmesser des Öffnungsabschnitts 523a in der äußeren Konturfläche 523 erstreckt und auch so ausgebildet ist, dass ein zentraler Winkel um die Achse S etwa 50 Grad einnimmt.
Wie in 20 dargestellt, ist der Öffnungsabschnitt 524a als ein Langloch ausgebildet, das sich in der Umfangsrichtung mit einem größeren Öffnungsbereich als der Öffnungsabschnitt 523a in der äußeren Konturfläche 524 erstreckt und auch so ausgebildet ist, dass ein Mittelwinkel um die Achse S etwa 90 Grad einnimmt.
Wie in den 20 und 21 dargestellt, ist der Öffnungsabschnitt 524b als ein Langloch ausgebildet, das sich in der Umfangsrichtung mit einer Breite erstreckt, die schmaler ist als die des Öffnungsabschnitts 524a in der äußeren Konturfläche 524 und auch so ausgebildet ist, dass ein zentraler Winkel um die Achse S etwa 120 Grad einnimmt.
Hier wird ein Zentrum des Öffnungsabschnitts 523b an einer Position gebildet, in der eine Phase davon von einem Zentrum der Öffnung 523a um etwa 100 Grad gegen den Uhrzeigersinn in 23 abweicht.
Ein Zentrum des Öffnungsabschnitts 524a ist an einer Position gebildet, in der eine Phase davon von einem Zentrum der Öffnung 523a um etwa 80 Grad gegen den Uhrzeigersinn in 23 und 24 abweicht.
Eine Mitte bzw. ein Zentrum des Öffnungsabschnitts 524b ist an einer Position gebildet, in der eine Phase davon von einer Mitte der Öffnung 523a um etwa 60 Grad im Uhrzeigersinn in 23 und 24 abweicht.
Der Speichenabschnitt 530 ist so ausgebildet, dass er den Ventilabschnitt 520 diskret mit der rotierenden Welle 51 verbindet, so dass der innere Durchgang 522 in Richtung der Achse S durch diesen hindurchgeht.
In der zweiten Ausführungsform werden die ringförmigen Kontaktabschnitte 63 der drei Durchgangselemente 60 so gedrückt, dass sie jeweils in engem Kontakt mit den äußeren Konturflächen 523 und 524 des Rotors 500 stehen.
Der Thermostat 600 beinhaltet ein Temperaturerfassungsmedium und führt einen Ventilöffnungsvorgang durch Ausdehnung des Temperaturerfassungsmediums durch, um den axialen Durchgang AP mit einem Durchgang des Verbindungselements 420 (ein Durchgang im rohrförmigen Abschnitt 424) zu verbinden, der mit der Rohrleitung L1 in Verbindung steht, wenn die Temperatur des Fluids gleich oder höher als ein vorbestimmtes Niveau wird.
Als nächstes wird ein Betrieb der Drehventilvorrichtung M2 beschrieben.
Hier wird das Kühlwasser des Motors 1 so eingestellt, dass es von dem radialen Durchgang RP in Richtung des axialen Durchgangs AP strömt.
Weiterhin wird die Drehung des Rotors 500 durch den Antriebsmechanismus 90 geeignet gesteuert und es können Zustände von Modus 1, Modus 2, Modus 3, Modus 4 und Modus 5 eingestellt werden.
In allen Modi befindet sich der AGR-Kühler 5 in einem Zustand, in dem das Kühlwasser unabhängig von der Drehposition des Rotors 500 immer zugeführt werden kann.
In Modus 1 wird die Zufuhr des Kühlwassers zum Radiator 3 und zum Heizer 4 gestoppt und das Kühlwasser dem AGR-Kühler 5 und der Drosseleinheit 6 zugeführt.
Das heißt, der Modus 1 wird in einem Zustand hergestellt, in dem der Rotor 500 um etwa 90 Grad von der in den 23 und 24 dargestellten Position gegen den Uhrzeigersinn gedreht ist.
In diesem Zustand sind die radialen Durchgänge 36 und 61a in einem Bereich des Halteelements 310, das mit dem Radiator 3 in Verbindung steht, durch die äußere Konturfläche 524 blockiert, sind die radialen Durchgänge 36 und 61a in einem Bereich des Halteelements 320, das mit dem Heizer 4 in Verbindung steht, durch die äußere Konturfläche 523 blockiert und stehen die radialen Durchgänge 36 und 61a in einem Bereich des Halteelements 330, das mit der Drosseleinheit 6 in Verbindung steht, mit dem Öffnungsabschnitt 524b in Verbindung.
In Modus 2 wird die Zufuhr des Kühlwassers zum Radiator 3 gestoppt und das Kühlwasser dem Heizer 4, dem AGR-Kühler 5 und der Drosseleinheit 6 zugeführt.
Das heißt, der Modus 2 wird in einem Zustand hergestellt, in dem der Rotor 500 um etwa 70 Grad von der in den 23 und 24 dargestellten Position gegen den Uhrzeigersinn gedreht ist.
In diesem Zustand sind die radialen Durchgänge 36 und 61a im Bereich des Halteelements 310, das mit dem Radiator 3 in Verbindung steht, durch die äußere Konturfläche 524 blockiert, stehen die radialen Durchgänge 36 und 61a im Bereich des Halteelements 320, das mit dem Heizer 4 in Verbindung steht, mit dem Öffnungsabschnitt 523a in Verbindung und stehen die radialen Durchgänge 36 und 61a im Bereich des Halteelements 330, das mit der Drosseleinheit 6 in Verbindung steht, mit dem Öffnungsabschnitt 524b in Verbindung.
In Modus 3 wird die Zufuhr des Kühlwassers zum Heizer 4 gestoppt und das Kühlwasser dem Radiator 3, dem AGR-Kühler 5 und der Drosseleinheit 6 zugeführt. Das heißt, der Modus 3 wird in einem Zustand hergestellt, in dem sich der Rotor 500 in den in den 23 und 24 dargestellten Positionen befindet.
In diesem Zustand sind die radialen Durchgänge 36 und 61a im Bereich des Halteelements 320, das mit dem Heizer 4 in Verbindung steht, durch die äußere Konturfläche 523 blockiert, stehen die radialen Durchgänge 36 und 61a im Bereich des Halteelements 310, das mit dem Radiator 3 in Verbindung steht, mit dem Öffnungsabschnitt 524a in Verbindung und stehen die radialen Durchgänge 36 und 61a im Bereich des Halteelements 330, das mit der Drosseleinheit 6 in Verbindung steht, mit dem Öffnungsabschnitt 524b in Verbindung.
In Modus 4 wird das Kühlwasser dem Radiator 3, dem Heizer 4, dem AGR-Kühler 5 und der Drosseleinheit 6 zugeführt.
Das heißt, der Modus 4 wird in einem Zustand hergestellt, in dem der Rotor 500 um etwa 15 Grad von den in den 23 und 24 dargestellten Positionen im Uhrzeigersinn vor und zurück gedreht wird.
In diesem Zustand stehen die radialen Durchgänge 36 und 61a im Bereich des Halteelements 310, das mit dem Radiator 3 in Verbindung steht, mit dem Öffnungsabschnitt 524a in Verbindung, stehen die radialen Durchgänge 36 und 61a im Bereich des Halteelements 320, das mit dem Heizer 4 in Verbindung steht, mit dem Öffnungsabschnitt 523b in Verbindung und stehen die radialen Durchgänge 36 und 61a im Bereich des Halteelements 330, die mit der Drosseleinheit 6 in Verbindung steht, mit dem Öffnungsabschnitt 524b in Verbindung.
In Modus 5 wird die Zufuhr des Kühlwassers zur Drosseleinheit 6 gestoppt und das Kühlwasser dem Radiator 3, dem Heizer 4 und dem AGR-Kühler 5 zugeführt.
Das heißt, der Modus 5 wird in einem Zustand hergestellt, in dem der Rotor 500 um etwa 40 Grad von den in den 23 und 24 dargestellten Positionen im Uhrzeigersinn vor und zurück gedreht wird.
In diesem Zustand sind die radialen Durchgänge 36 und 61a im Bereich des Halteelements 330, das mit der Drosseleinheit 6 in Verbindung steht, durch die äußere Konturfläche 524 blockiert, stehen die radialen Durchgänge 36 und 61a im Bereich des Halteelements 310, das mit dem Radiator 3 in Verbindung steht, mit dem Öffnungsabschnitt 524a in Verbindung und stehen die radialen Durchgänge 36 und 61a im Bereich des Halteelements 320, das mit dem Heizer 4 in Verbindung steht, mit dem Öffnungsabschnitt 523b in Verbindung.
In allen vorstehend beschriebenen Modi wirkt der Druck des aus dem radialen Durchgang 36 in den zweiten Freiraum C21 strömenden Kühlwassers auf die Druckaufnahmefläche 714 des ringförmigen Dichtungselements 710.
Daher kommt das durch den Druck des Kühlwassers gedrückte ringförmige Dichtungselement 710 mit dem ringförmigen Stufenabschnitt (gedrückter Abschnitt) 62 des Durchgangselements 60 in Kontakt und drückt das Durchgangselement 60 in Richtung des Rotors 500, so dass der ringförmige Kontaktabschnitt 63 mit den äußeren Konturflächen 523 und 524 in engen Kontakt gebracht wird.
Weiterhin wird aufgrund des Drucks des auf die Druckaufnahmefläche 714 einwirkenden Fluids das ringförmige Dichtungselement 710 gedrückt und in dessen radialer Richtung aufgeweitet, wird die innere Umfangsfläche 711 gedrückt, um in engerem Kontakt mit der äußeren Wandfläche 61b zu stehen, und wird die äußere Umfangsfläche 712 ebenfalls gedrückt, um in engerem Kontakt mit der inneren Umfangsfläche 33 zu stehen.
Auf diese Weise übt der Druck des aus dem radialen Durchgang RP durch den zweiten Freiraum C21 strömenden Fluids zusätzlich zur Vorspannkraft der Vorspannfeder 80 eine Druckkraft auf das Durchgangselement 60 über das ringförmige Dichtungselement 710 aus und drückt das ringförmige Dichtungselement 710 auch gegen das Durchgangselement 60 und die Halteelemente 310, 220 und 330.
Daher wird das ringförmige Dichtungselement 710 in engen Kontakt mit dem Durchgangselement 60 und den Halteelementen 310, 220 und 330 gebracht, und der ringförmige Kontaktabschnitt 63 wird zuverlässig in engen Kontakt mit den äußeren Konturflächen 523 und 524 gebracht, wodurch die Dichtungsleistung verbessert werden kann.
Andererseits, wenn die Drehventilvorrichtung M2 in dem Kühlwassersteuersystem verwendet wird, durch das das Kühlwasser von dem axialen Durchgang AP in Richtung des radialen Durchgangs RP strömt, wie in 25 dargestellt, ist es möglich, eine ähnliche Dichtungsleistung zu gewährleisten, indem das ringförmige Dichtungselement 710 eingebaut wird, so dass der Druck des Kühlwassers, das aus dem axialen Durchgang AP durch den ersten Freiraum C1 und den zweiten Freiraum C22 strömt, auf die Druckaufnahmefläche 714 wirkt, wie in 10 dargestellt.
Gemäß der Drehventilvorrichtung M2 mit einer solchen Konfiguration, da der Hakenabschnitt 39 in den Halteelementen 310, 320 und 330 vorgesehen ist und der Einhakabschnitt 64 am Durchgangselement 60 vorgesehen ist, werden, nach der Vorspannfeder 80, das ringförmigen Dichtungselement 70 und das Durchgangselement 60 an den Halteelementen 310, 320 und 330 montiert, wodurch verhindert wird, dass diese Komponenten von den Halteelementen 310, 320 und 330 getrennt werden, indem der Einhakabschnitt 64 mit dem Hakenabschnitt 39 eingehakt wird.
Zusätzlich können die Halteelemente 310, 320 und 330, in die die Vorspannfeder 80, das ringförmige Dichtungselement 710 und das Durchgangselement 60 eingebaut sind, als modularer Gegenstand behandelt und einfach an den Gehäusekörper 100 montiert werden.
Weiterhin ist das Durchgangselement 60 innerhalb der Halteelemente 310, 320 und 330 angeordnet und in einem Zustand gehalten, in dem es durch die Vorspannkraft der Vorspannfeder 80 vorgespannt ist. Daher ist es möglich, das Durchgangselement 60 leicht an Positionen zu montieren, die den Öffnungsabschnitten 523a, 524a und 524b des Rotors 500 zugewandt sind, während das Durchgangselement 60 mit der Vorspannfeder 80 vorgespannt ist, lediglich indem der modulare Gegenstand an den Gehäusekörper 100 montiert wird, im Vergleich zu einer herkömmlichen Struktur, in der das Durchgangselement 60 gehalten wird durch sandwichartiges Anordnen zwischen dem Gehäuse und dem Verbindungselement. Außerdem ist es möglich, den Durchgang mit ausgezeichneter Dichtungsleistung sowohl in der Gebrauchsform, in der das Fluid von dem axialen Durchgang AP in Richtung des radialen Durchgangs RP strömt, als auch in der Gebrauchsform, in der das Fluid von dem radialen Durchgang RP in Richtung des axialen Durchgangs AP strömt, zu sichern. Das heißt, die gewünschte Dichtungsleistung kann unabhängig von der Strömungsrichtung des Fluids erreicht werden, und die gewünschte Durchflusssteuerung kann durchgeführt werden.
Der Fall, in dem das ringförmige Dichtungselement 710 verwendet wird, wurde in der oben beschriebenen Drehventilvorrichtung M2 beschrieben, aber das ringförmige Dichtungselement 70 kann wie in der oben beschriebene Ausführungsform eingebaut werden.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind das ringförmige Dichtungselement 70 mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt und das ringförmige Dichtungselement 710 mit einem im Wesentlichen U- oder V-förmigen Querschnitt als ringförmiges Dichtungselement dargestellt. Die Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und ein ringförmiges Dichtungselement, in dem die konkave Druckaufnahmefläche auf beiden Endflächen ausgebildet ist, kann so lange verwendet werden, wie es eine Form eines vorbestimmten Bereichs in Bezug auf den Druck des Fluids beibehalten kann.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind die Rotoren 50 und 500 mit den sphärischen äußeren Konturflächen 52c, 523 und 524 als Rotor dargestellt. Die Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und ein Rotor mit einer zylindrischen äußeren Konturfläche kann angewendet werden, und ein zylindrisches Durchgangselement mit einem ringförmigen Kontaktabschnitt, der in engen Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche des Rotors kommen kann, kann als das Durchgangselement angewendet werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann die Drehventilvorrichtung gemäß der Offenbarung leicht montiert werden, kann die gewünschte Dichtungsleistung erhalten und kann den Durchgang mit der hervorragenden Dichtungsleistung sowohl in der Gebrauchsform, in der das Fluid von dem axialen Durchgang in Richtung des radialen Durchgangs strömt, als auch in der Gebrauchsform, in der das Fluid von dem radialen Durchgang in Richtung des axialen Durchgangs strömt, sicherstellen, und kann daher nicht nur auf ein Kühlwassersteuersystem eines Fahrzeugs oder dergleichen, sondern auch auf ein Fluidsteuersystem zum Steuern eines Stroms anderer Fluide angewendet werden.
Bezugszeichenliste

S-: Achse
M1, M2: Drehventilvorrichtung
H, H2: Gehäuse
AP: Axialer Durchgang
RP: Radialer Durchgang
30: Halteelement (Gehäuse)
: Gestufter zylindrischer Abschnitt (rohrförmiger Abschnitt)
32, 33: inneren Wandfläche
34: Ringförmiger Stufenabschnitt (einschränkender Abschnitt)
36: Radialer Durchgang
39: Hakenabschnitt
50: Rotor
52b: Innendurchgang
52c: äußeren Konturfläche
52d: Öffnungsabschnitt
60: Durchgangselement
61a: Radialer Durchgang
61b: äußeren Wandfläche
62: Ringförmig Stufenabschnitt (gedrückter Abschnitt, kreisringförmige Stufenfläche)
63: Ringförmiger Kontaktabschnitt (kreisringförmige Dichtlippe)
64: Einhakabschnitt
70: Ringförmiges Dichtungselement
C1: Erster Freiraum
C21, C22: Zweiter Freiraum
80: Vorspannfeder
90: Antriebsmechanismus
300: Halteelement (Gehäuse)
301: Zylindrischer Abschnitt (rohrförmigen Abschnitt)
302, 303: inneren Wandfläche
304: Ringförmiger Stufenabschnitt (einschränkender Abschnitt)
305: Aufnahmeabschnitt
306: Radialer Durchgang
308: Hakenabschnitt
308a: einschränkender Vorsprungs
309: Rohrabschnitt
310, 320, 330: Halteelement (Gehäuse)
500: Rotor
522: innerer bzw. Innendurchgang
523, 524: äußeren Konturfläche
523a, 523b, 524a, 524a, 524b: Öffnungsabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013245737 [0007]
JP 2013245738 [0007]

Claims

Drehventilvorrichtung (M1, M2), umfassend: einen Rotor (50, 500) mit einem um eine vorbestimmte Achse ausgebildeten Innendurchgang (52b, 522) und einem Öffnungsabschnitt (523a, 523b, 524a, 524b), der sich von dem Innendurchgang (52b, 522) zu einer äußeren Konturfläche (52c, 523, 524) in einer radialen Richtung nach außen öffnet; ein Gehäuse (H, H2), das den Rotor (50, 500) um die Achse drehbar trägt und einen axialen Durchgang (AP) definiert, der mit dem Innendurchgang (52b, 522) und einem radialen Durchgang (RP, 36, 61a, 306), der der äußeren Konturfläche (52c, 523, 524) zugewandt ist, in Verbindung steht und mit dem Öffnungsabschnitt (523a, 523b, 524a, 524b) in Verbindung stehen kann; ein Durchgangselement (60), das in dem Gehäuse (H, H2) angeordnet ist, um einen Teil des radialen Durchgangs (RP, 36, 61a, 306) zu definieren; und eine Vorspannfeder (80), die das Durchgangselement (60) in Richtung der äußeren Konturfläche (52c, 523, 524) vorspannt, wobei das Gehäuse (H, H2) einen Gehäusekörper (10, 100), der den Rotor (50, 500) beherbergt, und ein Halteelement (30, 300, 310, 320, 330) umfasst, das mit dem Gehäusekörper (10, 100) gekoppelt ist und einen rohrförmigen Abschnitt (31,301) aufweist, der die Vorspannfeder (80) und das Durchgangselement (60) hält.
Drehventilvorrichtung (M1, M2) nach Anspruch 1, wobei das Halteelement (30, 300, 310, 320, 330) einen Hakenabschnitt (39, 308) aufweist, der die Trennung des Durchgangselements (60) einschränkt, und das Durchgangselement (60) einen Einhakabschnitt (64) aufweist, der mit dem Hakenabschnitt (39, 308) verbunden ist.
Drehventilvorrichtung (M1, M2) nach Anspruch 2, wobei der Hakenabschnitt (39, 308) als L-förmige Kerbe ausgebildet ist, die sich an einer Endflächenseitenseite des rohrförmigen Abschnitts (31, 301) in einer axialen Richtung des rohrförmigen Abschnitts (31, 301) öffnet.
Drehventilvorrichtung (M1, M2) nach Anspruch 3, wobei das Halteelement (30, 300, 310, 320, 330) einen einschränkenden Vorsprung (308a) aufweist, der so ausgebildet ist, dass er von dem Hakenabschnitt (39, 308) ragt, um die Bewegung des Einhakabschnitts (64) entlang des Hakenabschnitts (39, 308) und deren Trennung einzuschränken.
Drehventilvorrichtung (M1, M2) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Vorspannfeder (80) eine Druckschraubenfeder mit einem ersten Endabschnitt und einem zweiten Endabschnitt ist, das Halteelement (30, 300, 310, 320, 330) einen aufnehmenden Abschnitt (35, 305) aufweist, der den ersten Endabschnitt aufnimmt, und das Durchgangselement (60) einen aufnehmenden Abschnitt (65) aufweist, der den zweiten Endabschnitt aufnimmt.
Drehventilvorrichtung (M1, M2) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Halteelement (30, 300, 310, 320, 330) einen Rohrabschnitt (309) aufweist, der integral mit dem rohrförmigen Abschnitt (31, 301) ausgebildet ist, um eine externe Rohrleitung zu verbinden.
Drehventilvorrichtung (M1, M2) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend ein ringförmiges Dichtungselement (70), das zwischen einer äußeren Wandfläche des Durchgangselements (60) und einer inneren Wandfläche des Halteelements (30, 300, 310, 320, 330) abdichtet, wobei das Halteelement (30, 300, 310, 320, 330) die Vorspannfeder (80), das Durchgangselement (60) und das ringförmige Dichtungselement (70) hält.
Drehventilvorrichtung (M1, M2) nach Anspruch 7, wobei das Halteelement (30, 300, 310, 320, 330) einen einschränkenden Abschnitt (34, 304) umfasst, der die Bewegung des ringförmigen Dichtungselements (70) einschränkt, das einen Druck eines Fluids aufnimmt, das aus dem axialen Durchgang (AP) durch einen durch einen Umfang des Rotors (50, 500) definierten Freiraum strömt.
Drehventilvorrichtung (M1, M2) nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Durchgangselement (60) einen ringförmigen Kontaktabschnitt (63) umfasst, der durch den Druck des aus dem axialen Durchgangs (AP) strömenden Fluids in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche (52c, 523, 524) gedrückt wird, und einen gedrückten Abschnitt (62), der durch das ringförmige Dichtungselement (70) gedrückt wird, um den ringförmigen Kontaktabschnitt (63) aufgrund des Drucks des aus dem radialen Durchgangs (RP, 36, 61a, 306) strömenden Fluids in engen Kontakt mit der äußeren Konturfläche (52c, 523, 524) zu bringen.
Drehventilvorrichtung (M1, M2) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Durchgangselement (60) aus einem Harzmaterial gebildet ist und wobei das Halteelement (30, 300, 310, 320, 330) aus einem Harzmaterial oder einem Metallmaterial gebildet ist.
Drehventilvorrichtung (M1, M2) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, ferner umfassend einen Antriebsmechanismus (90), der den Rotor (50, 500) zur Drehung um die Achse antreibt.