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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Ventilanordnung und ein auf die Ventilanordnung angewendetes Dichtungselement.
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HINTERGRUND
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Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegende Offenbarung bereit und stellen nicht notwendigerweise den Stand der Technik dar.
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Ein Elektrofahrzeug (EV) wurde aktiv erforscht, da es als bestmögliche Alternative angesehen wird, das die Probleme in Bezug auf durch Kraftfahrzeug verursachte Luftverschmutzung und Energie in Zukunft lösen kann. Ein Elektrofahrzeug kann mit verschiedenen Arten von Vorrichtungen ausgerüstet sein, die eine Fluidströmung für einen Kühlwasserkreislauf, einen Luftkreislauf, einen Kühlmittelkreislauf einer Batterie etc. verteilen, regeln und verbinden/unterbrechen können.
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Bei diesen verschiedenen Arten von Ventilvorrichtungen weist ein Drehventil einen Ventilkörper mit zwei oder mehr Stutzen auf, sowie ein Ventilelement, dass zwei oder mehr Stutzen wahlweise durch Drehung um eine Drehwelle im Ventilkörper öffnet/schließt. Das Drehventil wird allgemein für den Kühlwasserkreislauf einer Batterie verwendet. Drehventile sind allgemein gebildet aus: einem Ventilkörper mit einem Einlassstutzen und einem Auslassstutzen, die mit einer Ventilkammer kommunizieren, einem zylindrischen Ventilelement, das derart angeordnet ist, dass es sich in der Ventilkammer zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position dreht; einem gekrümmten Dichtungselement, das zwischen Einlassstutzen oder Auslassstutzen und dem Ventilelement angeordnet ist; einem Drehmomentmotor, der am Ventilkörper angebracht ist und das Ventilelement dreht; einem Federelement, das einen Rotor des Drehmomentmotors und das Ventilelement elastisch vorspannt, um den Rotor und das Ventilelement zu öffnen etc. Entsprechend dem Drehventil dichtet das elastisch zwischen den Stutzen des Ventilkörpers und dem Ventilelement angeordnete Dichtungselement den Abschnitt zwischen dem Einlassstutzen oder dem Auslassstutzen ab, um ein Austreten von Fluid aus dem Einlassstutzen oder dem Auslassstutzen zu verhindern, wenn der Einlassstutzen oder der Auslassstutzen des Ventilkörpers durch eine Drehung des Ventilelements geöffnet wird.
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Wir haben jedoch beobachtet, dass dadurch, dass die Elastizität des elastischen Dichtungselements bei Drehventilen aus dem Stand der Technik gering ist, die Fähigkeit zum Abdichten des Einlassstutzens oder des Auslassstutzens unzureichend ist, weshalb ein Problem dahingehend besteht, dass viel Fluid austritt. Ferner besteht ein weiteres Problem dahingehend, dass die Ausgestaltung des Dichtungselements komplex ist und sich das Dichtungselement unter einem Antriebszustand hoher Temperatur eines Fahrzeugs verformt.
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DARSTELLUNG
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Die vorliegende Offenbarung stellt ein Dichtungselement mit einer simplen Ausgestaltung bereit.
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Die vorliegende Offenbarung stellt ferner ein Dichtungselement, welches die Fähigkeit zum Abdichten der Abschnitte zwischen Stutzen und einer Ventilanordnung mithilfe des Drucks von Kühlwasser verbessern kann, sowie eine Ventilanordnung bereit.
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Die vorliegende Offenbarung stellt ferner ein Dichtungselement bereit, das selbst durch hohe Temperatur und Reibung mit einem Ventilelement weniger verformt wird.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist ein auf eine Ventilanordnung angewendetes Dichtungselement auf: ein zylindrisches Metallteil, welches das Dichtungselement lagert und einen Kanal definiert, durch den Kühlwasser strömt; und einen Ventilsitz, der vorgesehen ist, um eine Außenoberfläche des zylindrischen Metallteils zu umgeben und die Ventilanordnung hermetisch zu halten, wobei der Ventilsitz einen ersten Dichtungsabschnitt aufweist, der von einem ersten Ende des zylindrischen Metallteils in einer entgegengesetzten Richtung zu einer Richtung vorstehen, in der sich das zylindrische Metallteil erstreckt.
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Das zylindrische Metallteil kann aus einem Metallmaterial hergestellt sein und der Ventilsitz kann aus einem Gummimaterial hergestellt sein.
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Der Ventilsitz kann einen Vorsprung aufweisen, der von einem zweiten Ende des zylindrischen Metallteils in Richtung des Kanals vorsteht, und eine erste Oberfläche des Vorsprungs besitzt eine Steigung in Bezug auf die Richtung, in der sich das zylindrische Metallteil erstreckt.
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Der erste Dichtungsabschnitt kann sich in Bezug auf die Richtung, in der sich das zylindrische Metallteil von dem Kanal, der von dem Dichtungselement definiert wird, weg erstreckt, mit einer Steigung erstrecken.
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Der erste Dichtungsabschnitt kann elastisch sein, um durch ein Ventilelement, das mit dem Dichtungselement in Kontakt ist, Druck zu absorbieren.
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Das Dichtungselement kann ferner einen zweiten Dichtungsabschnitt aufweisen, der von einem zweiten Ende des zylindrischen Metallteils in der Richtung vorsteht, in der sich das zylindrische Metallteil erstreckt.
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Ein Ende des zweiten Dichtungsabschnitts ist abgerundet.
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Ein Abschnitt des ersten Endes des zylindrischen Metallteils kann durch eine Öffnung des Ventilsitzes freiliegen, und der freiliegende Abschnitt an dem ersten Ende des zylindrischen Metallteils kann durch Kühlwasser gekühlt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist eine Ventilanordnung, welche die Zirkulation eines Fluids regelt, auf: einen Ventilkörper mit zumindest zwei Stutzen an einer Außenoberfläche desselben und mit einem Innenraum, der mit den Stutzen kommuniziert; ein Ventilelement, das drehbar im Innenraum des Ventilkörpers angeordnet ist und die zumindest zwei Stutzen öffnet und schließt; und Dichtungselemente, die jeweils die zumindest zwei Stutzen abdichten. Die Dichtungselemente weisen insbesondere jeweils auf: ein zylindrisches Metallteil, welches ein entsprechendes Dichtungselement unter den Dichtungselementen lagert und einen Kanal definiert, durch den Kühlwasser strömt; und einen Ventilsitz, der eine Außenoberfläche des zylindrischen Metallteils umgibt und einen Abschnitt zwischen dem Dichtungselement und dem Ventilelement luftdicht bzw. hermetisch hält. In einer anderen Ausführungsform weist der Ventilsitz einen ersten Dichtungsabschnitt auf, der in einem Bereich gegenüberliegend dem Ventilelement mit dem zylindrischen Metallteil dazwischenliegend vorgesehen ist und sich in einer zu dem Ventilelement entgegengesetzten Richtung erstreckt.
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Der Ventilsitz kann ferner einen Vorsprung aufweisen, der in einem Bereich in der Nähe des Ventilelements angeordnet ist und in Richtung des Kanals vorsteht, und der erste Dichtungsabschnitt kann sich in Bezug auf ein zweites Ende des zylindrischen Metallteils diagonal und von dem Kanal weg erstrecken.
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Der erste Dichtungsabschnitt kann elastisch sein, um Druck durch das Ventilelement zu absorbieren, das in Kontakt mit dem entsprechenden Dichtungselement ist, und der erste Dichtungsabschnitt kann durch Druck von Kühlwasser in Richtung eines Einschubraums, in den das entsprechende Dichtungselement eingesetzt wird, komprimiert bzw. zusammengedrückt werden.
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Die Ventilanordnung kann ferner einen zweiten Dichtungsabschnitt aufweisen, der von einem ersten Ende des zylindrischen Metallteils in einer Richtung vorsteht, in der sich das zylindrische Metallteil erstreckt, und der zweite Dichtungsabschnitt ist in Kontakt mit dem Ventilelement.
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In manchen Ausführungsformen kann eine erste Oberfläche des Vorsprungs eine Steigung in Bezug auf die Richtung besitzen, in der sich das zylindrische Metallteil erstreckt, und der Druck, der durch das Kühlwasser bereitgestellt wird, kann an die erste Oberfläche des Vorsprungs übertragen werden, wodurch die Fähigkeit dazu, einen Abschnitt zwischen dem zweiten Dichtungsabschnitt und dem Ventilelement luftdicht bzw. hermetisch zu halten, verbessert wird.
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Ein erstes Ende des zylindrischen Metallteils kann nahe des Ventilelements sein, und ein zweites Ende des zylindrischen Metallteils kann nahe eines Flanschs des Stutzens sein.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Konfiguration des Dichtungselements verglichen mit aus dem Stand der Technik bekannten Dichtungselementen vereinfacht werden. Dementsprechend können die Kosten zur Wartung der Ventilanordnung verringert werden. Ferner kann auch das Verfahren zur Herstellung des Dichtungselements vereinfacht werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann das Dichtungselement mithilfe des Phänomens, dass der erste Dichtungsabschnitt und der Vorsprung durch den Druck des Kühlwassers zusammengedrückt werden, die Fähigkeit verbessern, den Abschnitt zwischen der Innenwand von jedem der Stutzen und dem Ventilelement zu halten.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Verformung des Dichtungselements aufgrund der Form des zweiten Dichtungsabschnitts des Dichtungselements sogar durch Drehung des Ventilelements verringert werden.
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Weitere Anwendungsgebiete werden aus der vorliegend bereitgestellten Beschreibung ersichtlich. Es wird angemerkt, dass die Beschreibung und die konkreten Beispiele lediglich Veranschaulichungszwecken dienen und den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht beschränken sollen.
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Figurenliste
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Damit die Offenbarung besser verstanden wird, werden nun verschiedene Ausführungsformen derselben beschrieben, die beispielhaft angegeben sind, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:
- 1 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Ventilanordnung in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 2 eine Explosionsansicht ist, die ein Dichtungselement in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 3 eine Querschnittsansicht ist, die eine Anordnung aus Dichtungselement und der Ventilanordnung in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 4 eine vergrößerte Ansicht des Dichtungselements aus 3 ist;
- 5 eine Ansicht ist, die den oberen Abschnitt des Dichtungselements in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
- 6 eine Ansicht ist, die den unteren Abschnitt des Dichtungselements gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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Die vorliegend beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich Veranschaulichungszwecken und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise beschränken.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die nachfolgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, Anmeldung oder Verwendungen nicht beschränken. Es wird angemerkt, dass entsprechende Bezugszeichen in den Zeichnungen gleiche oder gleichwertige Teile und Merkmale bezeichnen.
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Die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung, und die Verfahren, um diese zu erzielen, werden unter Bezugnahme auf die beispielhaften Ausführungsformen deutlich, die nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, die untenstehend beschrieben werden, und kann auf verschiedene Weisen verwirklicht werden, und die Ausführungsbeispiele sind vorgesehen, um die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung zu ergänzen und einem Fachmann den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung zu vermitteln.
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Manche Bauteile sind mit „erstes“, „zweites“, etc. bezeichnet, zur Unterscheidung in der Beschreibung, da diese die gleichen Namen haben, sie sind jedoch nicht unbedingt auf die Reihenfolge der nachfolgenden Beschreibung beschränkt.
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Die Beschreibung stellt ferner einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bereit und die vorliegende Offenbarung kann in weiteren verschiedenen Kombinationen, Änderungen und Umgebungen verwendet werden. Das bedeutet, dass die vorliegende Offenbarung innerhalb des Schutzumfangs der vorliegend beschriebenen Offenbarung, einem der Beschreibung entsprechenden Umfang und/oder innerhalb der Kenntnisse und Technologie der verwandten Technik geändert oder modifiziert werden kann. Daher soll die ausführliche Beschreibung der vorliegenden Offenbarung die vorliegende Offenburg nicht auf die beispielhaften Ausführungsformen beschränken.
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1 ist eine Ansicht, die eine Ventilanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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Bezugnehmend auf 1 kann die Ventilanordnung für ein Elektrofahrzeug aufweisen: zumindest eine Vielzahl von Stutzen bzw. Anschlüssen 32a, 32b, 32c und 32d, einen Körperteil 31, der an einem Wärmeverwaltungssystem eines Fahrzeugs montiert ist, und ein Ventilteil 32, das drehbar mit dem Körperteil 31 verbunden ist und die Strömung von Kühlwasser mit niedriger Temperatur und Kühlwasser mit hoher Temperatur zuschaltet/trennt. Das Ventilteil 32 kann ein Ventilelement 35 aufweisen, das in Kontakt mit den Stutzen 32a, 32b, 32c und 32d ist. Bei der Ventilanordnung 30 kann es sich um ein Dreiwegeventil oder ein Vierwegeventil handeln. In einer anderen Ausführungsform kann es sich bei der Ventilanordnung 30 um ein Vierwegeventil handeln.
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Das Ventilteil 32 kann einen ersten Stutzen 32a, der mit einem Radiator (nicht gezeigt) verbunden ist und in dem Kühlwasser mit niedriger Temperatur oder Kühlwasser mit hoher Temperatur strömt, einen zweiten Stutzen 32b, der mit einem Brennstoffzellenstapel (nicht gezeigt) verbunden ist und der Kühlwasser bereitstellt, einen dritten Stutzen 32c zum Ausleiten von Kühlwasser an eine (nicht gezeigte) Pumpe, sowie einen vierten Stutzen 32d aufweisen, der mit einer Ionenfilterschleife (nicht gezeigt) verbunden ist. Anders als in diesem Beispiel kann die Verbindungsbeziehung der Stutzen 32a, 32b, 32c und 32d und von Bauteilen eines Fahrzeugs durch eine Änderung des Designs bzw. der Bauweise verändert werden.
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Der erste Stutzen 32a vermag abhängig von der Drehung des Ventilelements 35 nur Kühlwasser mit niedriger Temperatur erlauben, einzuströmen, nur Kühlwasser mit hoher Temperatur erlauben, einzuströmen, oder sowohl Kühlwasser mit niedriger Temperatur als auch Kühlwasser mit hoher Temperatur erlauben, einzuströmen. Der erste Stutzen 32a kann mit dem (nicht gezeigten) Radiator verbunden sein, um es Kühlwasser mit niedriger Temperatur zu erlauben, einzuströmen, und der zweite Stutzen 32b kann mit dem Brennstoffzellenstapel 60 verbunden sein, um es Kühlwasser mit hoher Temperatur zu erlauben, einzuströmen.
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Der vierte Stutzen 32d kann die Strömungsrate von einströmendem Kühlwasser durch die Ionenfilterschleife (nicht gezeigt) gemäß der Drehung des Ventilelements 35 regeln.
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Der dritte Stutzen 32c ist am unteren Abschnitt des Ventilteils 32 gebildet und kann Kühlwasser mit niedriger Temperatur und Kühlwasser mit hoher Temperatur ausleiten.
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Indessen kann sich das Ventilelement 35 um weniger als 5 Grad bis 100 Grad drehen, um das Einströmen und das Ausleiten des Niedertemperatur-Kühlwassers oder des Hochtemperatur-Kühlwassers zu ermöglichen. Zur besseren Beschreibung in Bezug auf das Ventilelement 35 sind die Winkel begrenzt, der Winkel kann jedoch auch anders angewendet werden.
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In einer Ausführungsform können Dichtungselemente 100, die mit dem Ventilelement 35 in Kontakt sind, jeweils an Enden der Stutzen 32a, 32b, 32c und 32d angeordnet sein. Die Dichtungselemente 100 werden bzw. sind in die Stutzen 32a, 32b, 32c und 32d eingeführt, so dass sie von außen nicht sichtbar sind. Die Dichtungselemente 100 können die Abschnitte zwischen den Stutzen 32a, 32b, 32c und 32d und dem Ventilelement 35 abdichten. Die Dichtungselemente 100 können ein Austreten von Kühlwasser, das im Inneren durch die Stutzen 32a, 32b, 32c und 32d strömt, verhindern.
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2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein Dichtungselement gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 kann das Dichtungselement 100 ein zylindrisches Metallteil 110 und einen Ventilsitz 150 aufweisen. Das zylindrische Metallteil 110 kann beispielsweise aus Aluminium (Al) oder rostfreiem Stahl (SUS) hergestellt sein und der Ventilsitz 150 kann aus einem Gummimaterial hergestellt sein. Genauer kann der Ventilsitz 150 aus Ethylen-Propylen-Dien-Monomer(EPDM)-Kautschuk hergestellt sein.
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Das zylindrische Metallteil 110 kann ein Bauteil zum Lagern bzw. Stützen des Dichtungselements 100 sein. Genauer kann das zylindrische Metallteil 110 aus einem Metallmaterial hergestellt sein, um mit einer Abmessungsdifferenz zurecht zu kommen, die möglicherweise in dem aus einem Gummimaterial herstellten Ventilsitz 150 entstehen kann. Das zylindrische Metallteil 110 kann als Passage bzw. Durchgang definiert sein, durch die Kühlwasser, das im Inneren strömt oder das durch die Stutzen 32a, 32b, 32c und 32d ausgeleitet wird, strömt. Kühlwasser kann durch den Raum im Inneren des zylindrischen Metallteils 110 strömen. Dementsprechend kann das zylindrische Metallteil 110 eine Zylinderform oder eine Ringform haben, die im Inneren einen Leerraum 110a besitzt. Das zylindrische Metallteil 110 kann eine Form besitzen, die sich in einer Richtung erstreckt.
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Da das zylindrische Metallteil 110 aus einem harten Material hergestellt ist, kann die Abmessungsdifferenz des Dichtungselements 100 verringert werden. Wenn die Abmessungen des Dichtungselements 100 größer sind als Referenzabmessungen, kann zwischen dem Dichtungselement 100 und dem Ventilelement 35 eine zu starke Reibung entstehen. Ein Motor (nicht gezeigt), der das Ventilelement 35 antreibt, kann aufgrund einer zu starken Reibung zwischen dem Dichtungselement 100 und dem Ventilelement 35 überlastet werden. Das zylindrische Metallteil 110 hilft dabei, die Abmessungen des Dichtungselements 100 gleichmäßig zu halten, weshalb es möglich ist, zu unterbinden oder zu verhindern, dass der Motor (nicht gezeigt) überlastet wird.
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Der Ventilsitz 150 kann derart vorgesehen sein, dass er die Außenoberfläche des zylindrischen Metallteils 110 umgibt. Der Ventilsitz 150 kann in seinem Inneren einen Leerraum 150a aufweisen. Der Ventilsitz 150 ist aus einem Gummimaterial hergestellt, wodurch er in der Lage ist, die Ventilanordnung 30 hermetisch zu halten. Genauer kann der Ventilsitz 150 die Abschnitte zwischen den Stutzen 32a, 32b, 32c und 32d und dem Ventilelement 35 abdichten.
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Das Dichtungselement 100 kann durch Einformen bzw. In-Molding zwischen dem zylindrischen Metallteil 110 und dem Ventilsitz 150 hergestellt werden. Das bedeutet, dass der Ventilsitz 150 derart gebildet sein kann, dass er das zylindrische Metallteil 110 umgibt, und eine Vielzahl von Bauteilen des Ventilsitzes 150 kann einstückig bzw. integral ausgebildet werden. Die Bauteile des Ventilsitzes 150 werden nachfolgend beschrieben.
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Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann die Konfiguration des Dichtungselements 100 verglichen mit aus dem Stand der Technik bekannten Dichtungselementen vereinfacht werden. Das bedeutet, dass das Dichtungselement 100 auch lediglich aus dem zylindrischen Metallteil 110, das aus Metall hergestellt ist, und dem Ventilsitz 150, der aus Gummi hergestellt ist, gebildet sein kann. Dementsprechend können die Kosten zur Wartung der Ventilanordnung 30 verringert werden. Das Verfahren zur Herstellung des Dichtungselements 100 kann ebenfalls vereinfacht werden.
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3 ist eine Querschnittsansicht, die eine Anordnung des Dichtungselements und der Ventilanordnung in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, und 4 ist eine vergrößerte Ansicht des Dichtungselements aus 3.
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Unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 kann das Dichtungselement 100 für jeden der Stutzen 32a, 32b, 32c und 32d vorgesehen sein und kann in einen Einschubraum, der in jedem der Stutzen 32a, 32b, 32c und 32d definiert ist, eingeschoben werden. Der Einschubraum kann durch eine Innenwand 33 von jedem der Stutzen 32a, 32b, 32c und 32d und einen Flansch 38 für jeden der Stutzen 32a, 32b, 32c und 32d definiert sein.
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Der Ventilsitz 150 kann in einen ersten Dichtungsabschnitt 151, einen Vorsprung 152 und einen zweiten Dichtungsabschnitt 153 unterteilt sein. Der erste Dichtungsabschnitt 151, der Vorsprung 152 und der zweite Dichtungsabschnitt 153 können integral ausgebildet sein.
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Der Vorsprung 152 kann in einem Raum in der Nähe des Ventilelements 35 vorgesehen sein. Der Vorsprung 152 kann in einer Richtung, die einem Kanal zugewandt ist, von einem ersten Ende des zylindrischen Metallteils 110 vorstehen. Die Richtung, die dem Kanal zugewandt ist, kann einer Richtung entsprechen, die senkrecht zu der Richtung ist, in der sich das zylindrische Metallteil 110 erstreckt. Das bedeutet, der Vorsprung 152 kann hin zu dem Leerraum 150a, der durch den Ventilsitz 150 definiert wird, vorstehen. Mit anderen Worten kann der Vorsprung 152 in Richtung der Mittelachse des ringförmigen Ventilsitzes 150 vorstehen. Eine erste Oberfläche 152a des Vorsprungs 152 kann in Bezug auf die Richtung, in der sich das zylindrische Metallteil 110 erstreckt, eine Steigung besitzen. Die erste Oberfläche 152a des Vorsprungs 152 kann den Abschnitt meinen, an den Druck von Kühlwasser übertragen wird. Da der Druck von Kühlwasser an die erste Oberfläche 152a des Vorsprungs 152 übertragen wird, kann die Fähigkeit zum Abdichten des Abschnitts zwischen dem zweiten Dichtungsabschnitt 153 und dem Ventilelement 35 verbessert werden.
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Der erste Dichtungsabschnitt 151 kann sich von einem zweiten Ende des zylindrischen Metallteils 110 in der der Erstreckungsrichtung des zylindrischen Metallteils 110 entgegengesetzten Richtung erstrecken. Der erste Dichtungsabschnitt 151 ist in einem Bereich gegenüberliegend dem Ventilelement 35 mit dem zylindrischen Metallteil 110 dazwischenliegend vorgesehen und kann sich in die dem Ventilelement 35 entgegengesetzte Richtung erstrecken. Der erste Dichtungsabschnitt 151 kann in der Nähe des Flanschs 38 angeordnet sein, der in dem Einschubraum angeordnet ist. Das bedeutet, dass das Dichtungselement 100 derart in den Einschubraum eingeschoben werden kann, dass der erste Dichtungsabschnitt 151 nahe dem Flansch 38 ist. Der erste Dichtungsabschnitt 151 und der Flansch 38 können voneinander beabstandet sein. Das bedeutet, der erste Dichtungsabschnitt 151 ist derart ausgestaltet, dass zwischen dem ersten Dichtungsabschnitt 151 und dem Flansch 38 eine Toleranz vorliegt, wodurch es möglich ist, zu unterbinden oder zu verhindern, dass der Ventilsitz 150 nach innerhalb der Innenwände der Stutzen 32a, 32b, 32c und 32d gezwungen wird.
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In einer Ausführungsform kann sich der erste Dichtungsabschnitt 151 von dem zylindrischen Metallteil 110 erstrecken und dabei eine Steigung in Bezug auf die Erstreckungsrichtung des zylindrischen Metallteils 110 besitzen. Der erste Dichtungsabschnitt 151 kann sich von dem Kanal, der durch das Dichtungselement 100 definiert wird, weg erstrecken. Das bedeutet, der erste Dichtungsabschnitt 151 kann sich in Richtung der Innenwand 33 von jedem der Stutzen 32a, 32b, 32c und 32d erstrecken. Mit anderen Worten kann der erste Dichtungsabschnitt 151 in Bezug auf die Mittelachse des ringförmigen Ventilsitzes 150 radial vorstehen. Der erste Dichtungsabschnitt 151 kann durch den Druck des Kühlwassers in Richtung der Innenwand 33 zusammengedrückt werden, wodurch die Möglichkeit, den Abschnitt zwischen dem Dichtungselement 100 und der Innenwand 33 aufrechtzuerhalten, verbessert werden kann.
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In einer anderen Ausführungsform kann der erste Dichtungsabschnitt 151 elastisch sein bzw. Elastizität besitzen, um Druck zu absorbieren, der durch das Ventilelement 35 auf das Dichtungselement 100 aufgebracht wird. Das bedeutet, das Dichtungselement 100 wird von dem Ventilelement 35 durch Drehung des Ventilelements 35 in Richtung des Flanschs 38 gedrückt. Mit anderen Worten kann der erste Dichtungsabschnitt 151 in Richtung des Einschubraums, in den das Dichtungselement 100 durch den Druck des Kühlwassers eingeschoben wird, zusammengedrückt werden. Der erste Dichtungsabschnitt 151 kann Druck absorbieren, um zu verhindern, dass das Dichtungselement 100 durch den auf das Dichtungselement 100 aufgebachten Druck beschädigt wird. Da sich der erste Dichtungsabschnitt 151 in Bezug auf das zylindrische Metallteil 110 diagonal erstreckt, kann er als eine Art Feder wirken. Ferner kann der erste Dichtungsabschnitt 151 verhindern, dass das Dichtungselement 100 aufgrund einer Abmessungsdifferenz des Ventilsitzes 150 nicht in den Einschubraum eingeschoben wird, oder kann eine Beschädigung des Dichtungselements 100 beim Einschieben des Dichtungselements 100 verhindern. Das bedeutet, dass der erste Dichtungsabschnitt 151 verhindern kann, dass das Dichtungselement 100 durch Zusammendrücken bricht.
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Der zweite Dichtungsabschnitt 153 kann sich von dem ersten Ende des zylindrischen Metallteils 110 in der Erstreckungsrichtung des zylindrischen Metallteils 110 erstrecken. Der zweite Dichtungsabschnitt 153 kann das Ventilelement 35 hermetisch halten, indem er in Kontakt mit dem Ventilelement 35 ist. Ein Ende des zweiten Dichtungsabschnitts 153 kann abgerundet sein, um die Verformung desselben aufgrund der Drehung des Ventilelements 35 zu verringern. Der zweite Dichtungsabschnitt 153 kann mit dem Vorsprung 152 verbunden sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann das Dichtungselement 100 unter Ausnutzung des Phänomens, dass der erste Dichtungsabschnitt 151 und der Vorsprung 152 durch den Druck des Kühlwassers zusammengedrückt werden, die Fähigkeit verbessern, den Abschnitt zwischen der Innenwand 33 von jedem der Stutzen 32a, 32b, 32c und 32d und dem Ventilelement 35 zu halten. Ferner kann die Verformung des Dichtungselements 100 aufgrund der Form des zweiten Dichtungsabschnitts 153 des Dichtungselements 100 sogar durch die Drehung des Ventilelements 35 verringert werden.
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5 ist eine Ansicht, welche die Oberseite des Dichtungselements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, und 6 ist eine Ansicht, die den unteren Abschnitt des Dichtungselements in einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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Unter Bezugnahme auf die 5 und 6 kann der zweite Dichtungsabschnitt 153 an der Oberseite des Dichtungselements 100 gebildet sein. Der zweite Dichtungsabschnitt 153 kann nach oben vorstehen.
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Durch den Boden des Dichtungselements 100 hindurch kann eine Öffnung 155 gebildet sein, die das zylindrische Metallteil 110 freilegt. Die Öffnung 155 ist ein Raum, der von dem Ventilsitz 150 definiert wird und kann einen Abschnitt des zweiten Endes des zylindrischen Metallteils 110 freilegen. Der freigelegte bzw. freiliegende Abschnitt des zylindrischen Metallteils 110 kann durch Kühlwasser gekühlt werden, das den Kanal durchströmt. Demenentsprechend ist es möglich, einen rapiden Temperaturanstieg des Dichtungselements 100 in der Ventilanordnung bei hoher Temperatur zu verhindern, so dass es möglich ist, zu verhindern, dass sich das Dichtungselement 100 bei hoher Temperatur verformt. Ferner kann, wenn das Dichtungselement 100 gekühlt wird, das Dichtungselement 100 in engeren Kontakt mit dem Ventilelement gebracht werden, so dass die Fähigkeit dazu, die Ventilanordnung hermetisch zu halten, verbessert werden kann.
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Obgleich Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung vorstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben wurden, wird ein Fachmann verstehen, dass die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weisen verwirklicht werden kann, ohne die erforderlichen Merkmale oder den Geist der vorliegenden Offenbarung zu verändern. Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind daher lediglich Beispiele und sollen nicht dahingehend ausgelegt werden, eine einschränkende Wirkung zu entfalten.
