DE102021103089A1

DE102021103089A1 - Ventil

Info

Publication number: DE102021103089A1
Application number: DE102021103089.7A
Authority: DE
Inventors: Yue Ma; Michael Henker; Zhipeng Deng
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2020-02-19
Filing date: 2021-02-10
Publication date: 2021-08-19
Also published as: US20210254739A1; US11396953B2

Abstract

Ein Ventil, umfassend: ein Gehäuse, einen Ventilkörper, eine Dichtungsgliedmontagenut und ein Dichtungsglied, das von einer Einführungsöffnung in die Dichtungsgliedmontagenut eingeführt ist, wobei das Dichtungsglied dahingehend konfiguriert ist, mit dem Ventilkörper und einer Gehäusedichtungsfläche in Kontakt zu kommen, wenn der Ventilkörper die Gehäuseöffnung schließt, um dem Ventilkörper zu ermöglichen, die Gehäuseöffnung auf eine abgedichtete Weise zu schließen; und wobei die Dichtungsgliedmontageöffnung ferner eine Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur umfasst, wobei die Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur an einer Nutenwand angeordnet ist, und wobei die Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur dahingehend konfiguriert ist, eine Bewegung des Dichtungsglieds bezüglich des Gehäuses zu dem Ventilkörper zu beschränken.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Ventil und insbesondere ein Kühlmittelventil oder ein Kühlmittelregelventil zur Temperaturregelung in einem Verbrennungsmotor.
HINTERGRUND
Ein Regelventil (oder ein Thermostatventil, ein Temperaturregelventil usw.) kann in einem Temperaturregelsystem in einem Verbrennungsmotor verwendet werden, und mittels Steuern des Ventils können verschiedene Kühlmittelkanäle in Verbindung stehen, um den Strömungspfad und den Durchfluss eines Kühlmittels dahingehend zu steuern, die Temperatur verschiedener Komponenten in dem Verbrennungsmotor zu regeln. Das Ventil umfasst allgemein ein Gehäuse und einen Ventilkörper. Das Gehäuse ist mit mehreren Gehäusekanälen zum jeweiligen Verbinden verschiedener Strömungspfade des Kühlmittels in dem Temperaturregelsystem versehen. In dem Ventil ist ferner ein Fluidkanal vorgesehen, der Ventilkörper kann sich in dem Gehäuse drehen, und mittels der Drehung des Ventilkörpers ändert sich die relative Position des Fluidkanals in dem Ventil und der Gehäusekanäle in dem Gehäuse, so dass der Fluidkanal mit dem Gehäusekanal in Verbindung oder nicht in Verbindung stehen kann. Ferner umfasst das Ventil ein Dichtungsglied, das zwischen dem Ventilkörper und dem Gehäuse angeordnet ist. Das Dichtungsglied wird dazu verwendet, zu ermöglichen, dass der Fluidkanal auf eine abdichtenden Weise mit dem Gehäusekanal in Verbindung oder nicht in Verbindung steht.
Mit immer komplexer werdender innerer Struktur des Verbrennungsmotors sind mehr und mehr Kühlmittelströmungspfade erforderlich, und dementsprechend weist ein Mehrkanalventil eine komplexere Struktur auf.
KURZDARSTELLUNG DER OFFENBARUNG
Mindestens eine Aufgabe eines ersten Aspekts der vorliegenden Offenbarung besteht in der Bereitstellung eines Ventils, das Folgendes umfasst: ein Gehäuse, wobei eine Innenwand des Gehäuses einen Gehäusehohlraum definiert, wobei das Gehäuse mit einem Gehäusekanal versehen ist, und wobei der Gehäusekanal eine Gehäuseöffnung in der Innenwand bildet; einen Ventilkörper, wobei der Ventilkörper in dem Gehäusehohlraum des Gehäuses angeordnet ist und um eine Achse gedreht werden kann und dahingehend konfiguriert ist, die Gehäuseöffnung zu öffnen oder zu schließen; eine Dichtungsgliedmontagenut, wobei die Dichtungsgliedmontagenut in der Innenwand um die Gehäuseöffnung herum angeordnet ist, und wobei die Dichtungsgliedmontagenut einen Nutengrund, eine um mindestens einen Teil des Nutengrunds herum angeordneten Nutenwand und eine durch die Nutenwand gebildete Einführungsöffnung umfasst, wobei der Nutengrund eine Gehäusedichtungsfläche bildet; ein Dichtungsglied, das von der Einführungsöffnung in die Dichtungsgliedmontagenut eingeführt ist, wobei das Dichtungsglied dahingehend konfiguriert ist, mit dem Ventilkörper und der Gehäusedichtungsfläche in Kontakt zu kommen, wenn der Ventilkörper die Gehäuseöffnung schließt, um dem Ventilkörper zu ermöglichen, die Gehäuseöffnung auf eine abgedichtete Weise zu schließen; wobei die Dichtungsgliedmontageöffnung ferner eine Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur umfasst, wobei die Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur an der Nutenwand angeordnet ist, und wobei die Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur dahingehend konfiguriert ist, eine Bewegung des Dichtungsglieds bezüglich des Gehäuses zu dem Ventilkörper zu beschränken.
Gemäß dem obigen ersten Aspekt umfasst die Nutenwand eine Endnutenwand und ein Paar Seitennutenwände, wobei sich das Paar Seitennutenwände auf einer ersten Seite und einer zweiten Seite des Nutengrunds, die einander gegenüber liegen, befindet, und wobei sich die Endnutenwand und die Einführungsöffnung auf einer dritten Seite und einer vierten Seite des Nutengrunds, die einander gegenüber liegen, befinden; und wobei sich die Seitennutenwände in der Richtung der Achse (x) erstrecken und das Dichtungsglied in der Richtung der Achse (x) in die Dichtungsgliedmontagenut eingeführt ist.
Gemäß dem obigen ersten Aspekt ist die Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur symmetrisch auf dem Paar Seitennutenwände angeordnet.
Gemäß dem obigen ersten Aspekt umfasst das Dichtungsglied einen Innenseitendichtungsteil und einen Außenseitendichtungsteil, wobei der Innenseitendichtungsteil eine Innenseitendichtungsfläche aufweist, wobei der Außenseitendichtungsteil eine Außenseitendichtungsfläche aufweist, wobei die Innenseitendichtungsfläche dahingehend konfiguriert ist, mit dem Ventilkörper in einem Formschluss zu stehen, und wobei die Außenseitendichtungsfläche dahingehend konfiguriert ist, mit der Gehäusedichtungsfläche in einem Formschluss zu stehen.
Gemäß dem obigen ersten Aspekt umfasst die Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur ein Paar Anschlagblöcke, wobei das Paar Anschlagblöcke jeweils an dem Paar Seitennutenwände angeordnet ist und sich zueinander erstreckt; und wobei das Paar Anschlagblöcke in einem Abstand von dem Nutengrund angeordnet ist, um mindestens einen Teil des Dichtungsglieds zwischen dem Paar Anschlagblöcke und dem Nutengrund einzuklemmen.
Gemäß dem obigen ersten Aspekt umfasst das Dichtungsglied ferner einen Hals, wobei der Hals zwischen dem Innenseitendichtungsteil und dem Außenseitendichtungsteil verbunden ist, wobei die Umfangsgröße des Halses kleiner als die Umfangsgrößen des Innenseitendichtungsteils und des Außenseitendichtungsteils ist.
Gemäß dem obigen ersten Aspekt nimmt die Umfangsgröße des Halses von zwei Enden zu der Mitte allmählich ab.
Gemäß dem obigen ersten Aspekt erstrecken sich mindestens Teile des Paars Seitennutenwände in einer von dem Gehäuse zu dem Ventilkörper verlaufenden Richtung schräg zueinander, um die Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur zu bilden; und wobei das Dichtungsglied zwischen der Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur und dem Nutengrund eingeklemmt ist.
Gemäß dem obigen ersten Aspekt umfasst das Dichtungsglied ferner ein Paar Seitenwände, wobei sich das Paar Seitenwände in einer von der Außenseitendichtungsfläche zu der Innenseitendichtungsfläche verlaufenden Richtung schräg zueinander erstreckt; und wobei das Paar Seitenwände dahingehend konfiguriert ist, jeweils mit den Dichtungsgliedbegrenzungsstrukturen an dem Paar Seitennutenwänden zusammenzuwirken.
Gemäß dem obigen ersten Aspekt umfasst der Ventilkörper einen Sperrlappen, wobei der Sperrlappen eine bogenförmige Kühlkörperdichtungsfläche aufweist und die Innenseitendichtungsfläche dahingehend konfiguriert ist, mit der Ventilkörperdichtungsfläche in einem Formschluss zu stehen.
Gemäß dem obigen ersten Aspekt weist das Gehäuse ein offenes Ende auf und ist die Einführungsöffnung der Dichtungsgliedmontagenut an dem offenen Ende angeordnet; und das Ventil umfasst ferner ein Lager, wobei das Lager an dem offenen Ende des Gehäuses angeordnet ist und sich über dem Dichtungsglied befindet, und wobei das Lager dahingehend konfiguriert ist, das Dichtungsglied zu komprimieren, so dass es in der Dichtungsgliedmontagenut eng positioniert wird.
Gemäß dem obigen ersten Aspekt ist das Dichtungsglied aus einem harten Material hergestellt.
Das Ventil der vorliegenden Offenbarung weist eine einfache Struktur auf, und der Ventilkörper und das Dichtungsglied sind kompakt in dem Gehäuse angebracht, so dass mehrere Ventilkörper auf begrenztem Raum in dem Gehäuse angeordnet sein können, dementsprechend sind mehr Gehäusekanäle vorgesehen, und somit kann das Ventil für ein Temperaturregelsystem mit mehreren Strömungspfaden verwendet werden. Des Weiteren ist das Dichtungsglied aus einem harten Material hergestellt, und unter der Prämisse der Gewährleistung der Dichtungseigenschaft des Dichtungsglieds ist die Anordnungsstruktur der Dichtung einfach, und die Dichtung neigt weniger dazu, abzufallen.
Figurenliste

1A und 1B sind perspektivische Strukturansichten eines Ventils 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung, aus zwei Perspektiven gesehen, wobei ein Lager 106 in 1B weggelassen ist;
2 ist eine perspektivische Strukturansicht eines Ventilkörpers 108, eines Zahnrads 217 und eines zusätzlichen Ventilkörpers 107 des in 1A gezeigten Ventils 100;
3A ist eine perspektivische Strukturansicht eines Gehäuses 101 und eines Dichtungsglieds 118 des in 1A gezeigten Ventils 100;
3B ist eine Draufsicht von 3A;
3C ist eine strukturelle Explosionsdarstellung von 3A;
4A und 4B sind perspektivische Strukturansichten des Dichtungsglieds 118 in dem in 1A gezeigten Ventil 100, aus zwei Perspektiven gesehen;
5A und 5B sind perspektivische Strukturansichten des Lagers 106 in dem in 1A gezeigten Ventil 100, aus zwei Perspektiven gesehen;
6A-6C sind Strukturansichten des in 1A gezeigten Ventils 100 in einem Zustand, in dem ein Fluidkanal 152 mit einem Gehäusekanal 110 nicht in Verbindung steht;
7A-7C sind Strukturansichten des in 1A gezeigten Ventils 100 in einem Zustand, in dem der Fluidkanal 152 mit dem Gehäusekanal 110 in Verbindung steht;
8A zeigt eine perspektivische Strukturansicht eines Gehäuses 801 und eines Dichtungsglieds 818 gemäß einer anderen Ausführungsform des Ventils der vorliegenden Offenbarung;
8B ist eine Draufsicht von 8A; und
8C ist eine Explosionsdarstellung von 8A.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die anhängigen Zeichnungen, die einen Bestandteil dieser Beschreibung bilden, verschiedene spezielle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es versteht sich, dass, obgleich Begriffe wie „vorderes“, „hinteres“, „oberes“, „unteres“ „linkes“ „rechtes“, „inneres“ und „äußeres“, die in der vorliegenden Offenbarung Ausrichtungen angeben, dazu verwendet werden, verschiedene beispielhafte Strukturteile und -elemente der vorliegenden Offenbarung zu beschreiben, diese Begriffe hier lediglich zur leichteren Veranschaulichung verwendet werden und sich beruhend auf den in den beigefügten Zeichnungen gezeigten beispielhaften Ausrichtungen ergeben. Da die in der vorliegenden Offenbarung offenbarten Ausführungsformen in verschiedenen Richtungen angeordnet werden können, dienen diese Richtungsbezeichnungen lediglich der Veranschaulichung und sollten nicht als Einschränkungen betrachtet werden. Wenn möglich, beziehen sich in der vorliegenden Offenbarung verwendete gleiche oder ähnliche Bezugszahlen auf die gleichen Komponenten.
Zur leichteren Beschreibung wird die Richtung der Achse x einer Antriebswelle 105 in einem Ventil 100 in der vorliegenden Offenbarung als die Axialrichtung des Ventils 100 und eines Gehäuses 101 genommen, die senkrecht zu der Axialrichtung verlaufende Richtung als die radiale Richtung des Ventils 100 und des Gehäuses 101 genommen und die Richtung um die Axialrichtung des Ventils 100 und des Gehäuses 101 herum als die Umfangsrichtung des Ventils 100 und des Gehäuses 101 genommen.
Die 1A und 1B sind perspektivische Strukturansichten des Ventils 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung, aus zwei Perspektiven gesehen, die dazu verwendet werden, die Position eines Gehäusekanals 110 in dem Gehäuse 101 zu zeigen und die gesamte Struktur des Ventils 100 darzustellen. Ein Lager 106 ist in 1B weggelassen, um einen Ventilkörper 108 in dem Ventil 100 deutlicher darzustellen.
Wie in den 1A und 1B gezeigt ist, umfasst das Ventil 100 das Gehäuse 101, den Ventilkörper 108 und die Antriebswelle 105, in dem Gehäuse 101 ist ein Gehäusehohlraum 102 vorgesehen, der Ventilkörper 108 ist in dem Gehäusehohlraum 102 innerhalb des Gehäuses 101 aufgenommen, und die Antriebswelle 105 treibt den Ventilkörper 108 zur Drehung um die Achse x (siehe Achse x in 2) in dem Gehäusehohlraum 102 an.
Das Gehäuse 101 ist mit mehreren Gehäusekanälen versehen, jeder der Gehäusekanäle ist mit verschiedenen Kühlmittelströmungspfaden in einem Temperaturregelsystem eines Verbrennungsmotors verbunden, und in dem Gehäuse 101 ist ein Fluidkanal 152 vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform wird der Fluidkanal 152 im Wesentlichen durch den Gehäusehohlraum 102 definiert. Wenn sich der Ventilkörper 108 in dem Gehäuse 101 dreht, kann der Fluidkanal 152 in dem Gehäuse 101 mit einem der mehreren Gehäusekanäle in Verbindung oder nicht in Verbindung stehen, so dass verschiedene Strömungspfade in dem Temperaturregelsystem in Verbindung oder nicht in Verbindung stehen. Die mehreren Gehäusekanäle beinhalten den Gehäusekanal 110, und der Gehäusekanal 110 wird unten als ein Beispiel zur Veranschaulichung dessen genommen, wie der Gehäusekanal 110 mit dem Fluidkanal 152 in Verbindung und nicht in Verbindung steht.
Der obere Teil des Gehäuses 101 weist ein offenes Ende 150 auf, das Lager 106 ist an dem offenen Ende 150 angeordnet, das offene Ende 150 ist an einer Seite über dem Lager 106 dahingehend konfiguriert, mit einer Kühlmittelpumpe (in den Figuren nicht gezeigt) in Verbindung zu stehen, und das offene Ende 150 ist dahingehend konfiguriert, an einer Seite unter dem Lager 106 mit dem Fluidkanal 152 in Verbindung zu stehen. Mehrere Kanäle sind in Abständen in dem Lager 106 angeordnet, so dass die Kühlmittelpumpe durch die Kanäle in dem Lager 106 mit dem Fluidkanal 152 in fluidischer Verbindung stehen kann. Die spezielle Struktur des Lagers 106 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 5A und 5B ausführlich beschrieben.
Der Ventilkörper 108 umfasst einen Sperrlappen 109, und der Sperrlappen 109 ist dahingehend konfiguriert, mit dem Gehäusekanal 110 dahingehend zusammenzuwirken, den Gehäusekanal 110 gegen den Fluidkanal 152 zu sperren. Ferner umfasst das Ventil 100 einen zusätzlichen Ventilkörper 107. Die speziellen Strukturen des Ventilkörpers 108 und des zusätzlichen Ventilkörpers 107 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 ausführlich beschrieben.
Ferner umfasst das Ventil 100 ein Dichtungsglied 118, und das Dichtungsglied 118 ist in dem Gehäuse 101 verbunden. Das Dichtungsglied 118 kann mit dem Sperrlappen 109 des Ventilkörpers 108 dahingehend zusammenwirken, eine Ventilkörperdichtungsstruktur 165 zu bilden. Wenn sich der Ventilkörper 108 in eine Position dreht, die bewirkt, dass der Gehäusekanal 110 mit dem Fluidkanal 152 nicht in Verbindung steht, kann das Dichtungsglied 118 mit dem Sperrlappen 109 des Ventilkörpers 108 in Kontakt kommen, so dass der Ventilkörper 108 dem Gehäusekanal 110 ermöglicht, auf eine abgedichtete Weise mit dem Fluidkanal 152 nicht in Verbindung zu stehen.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Ventil 100, wie in den 1A und 1B gezeigt ist, longitudinal so angeordnet ist, dass die Antriebswelle 105 in einer Längsrichtung angeordnet ist, wenn das Ventil 100 in einem Verbrennungsmotor angebracht ist, kann das Ventil 100 gemäß der speziellen Auslegung des Verbrennungsmotors auch quer angeordnet sein, so dass die Antriebswelle 105 in einer Querrichtung angeordnet ist.
2 ist eine perspektivische Strukturansicht des Ventilkörpers 108, eines Zahnrads 217 und des zusätzlichen Ventilkörpers 107 in dem in 1A gezeigten Ventil 100 zur Darstellung der speziellen Struktur des Ventilkörpers 108 und einer damit zusammenwirkenden Struktur des Ventilkörpers 108, des Zahnrads 217 und des zusätzlichen Ventilkörpers 107.
Wie in 2 gezeigt ist, umfasst der Ventilkörper 108 einen Kugelventilteil 254, wobei der obere Teil des Kugelventilteils 254 eine im Wesentlichen sphärische Form aufweist, und wobei das obere Ende davon mit einer Ventilkörperöffnung 255 versehen ist. Das Innere des Ventilkörpers 108 ist hohl, und durch die hohle Ventilkörperöffnung 255 steht ein hohler Teil 272 in dem Ventilkörper 108 mit dem Gehäusehohlraum 102 außerhalb des Ventilkörpers 108 in Verbindung, so dass sie zusammen den Fluidkanal 152 bilden. Der untere Teil des Kugelventilteils 254 ist mit der Antriebswelle 105 verbunden, so dass, wenn sich die Antriebswelle 105 um eine Achse x davon dreht, der Ventilkörper 108 damit um die Achse x gedreht werden kann.
Das obere Ende des Kugelventilteils 254 ist mit dem Sperrlappen 109 versehen, die Außenseite des Sperrlappens 109 weist eine Ventilkörperdichtungsfläche 211 auf, die Ventilkörperdichtungsfläche 211 ist eine glatte bogenförmige Fläche, und das Dichtungsglied 118 weist eine Form auf, die mit der Form der Ventilkörperdichtungsfläche 211 zusammenpasst, so dass die Ventilkörperdichtungsfläche 211 mit dem Dichtungsglied 118 in Kontakt kommen kann, um die Ventilkörperdichtungsstruktur 165 zu bilden, und somit ermöglicht das Dichtungsglied 118 dem Fluidkanal 152, mit dem Gehäusekanal 110 in dem Gehäuse 101 auf eine abgedichtete Weise nicht in Verbindung zu stehen. Als ein Beispiel ist der Sperrlappen 109 durch nach oben verlaufende Verlängerung in der Axialrichtung des Ventils 100 (das heißt in der Richtung der Achse x der Antriebswelle 105) von dem oberen Rand an der Ventilkörperöffnung 255 des Kugelventilteils 254 gebildet. In anderen Beispielen kann der Sperrlappen 109 auch durch nach außen verlaufende Verlängerung in der Radialrichtung des Ventils 100 von dem oberen Rand an der Ventilkörperöffnung 255 des Kugelventilteils 254 gebildet sein, solange gewährleistet wird, dass der Sperrlappen 109 eine Ventilkörperdichtungsfläche aufweist, die mit dem Dichtungsglied 118 zusammenwirkt.
Bei dieser Ausführungsform umfasst das Ventil 100 ferner den zusätzlichen Ventilkörper 107, der zusätzliche Ventilkörper 107 ist außerhalb des Ventilkörpers 108 angeordnet, und der zusätzliche Ventilkörper 107 ist auch innen mit einem Fluidkanal versehen, der mit der Kühlmittelpumpe in fluidischer Verbindung steht. Der Sperrlappen 109 weist eine teilzylindrische Form auf und nimmt nur einen Teil des oberen Rands des Kugelventilteils 254 in der Umfangsrichtung des Ventils 100 (das heißt der Drehrichtung der Antriebswelle 105) ein. Oben auf dem Kugelventilteil 254, an der dem Sperrlappen 109 gegenüberliegenden Seite sind Eingriffszähne 215 vorgesehen, und der zusätzliche Ventilkörper 107 nimmt den Ventilkörper 108 durch die Eingriffszähne 215 in Eingriff. Wenn sich der Ventilkörper 108 in einem gewissen Bereich dreht, kann der zusätzliche Ventilkörper 107 somit zur gemeinsamen Drehung angetrieben werden. Insbesondere ist auch das untere Ende des zusätzlichen Ventilkörpers 107 mit Eingriffszähnen 216 versehen, und die Eingriffszähne 216 des zusätzlichen Ventilkörpers 107 nehmen die Eingriffszähne 215 des Ventilkörpers 108 durch das Zahnrad 217 in Eingriff. Bei dieser Ausführungsform sind der Ventilkörper 108 und der zusätzliche Ventilkörper 107 auf eine versetzte Weise in der Axialrichtung angeordnet und sind in der Radialrichtung mittels des Zahnrads 217 getrennt, so dass der zusätzliche Ventilkörper 107 mit dem Ventilkörper 108 nicht in Kontakt kommen und Behinderungen verursachen kann. Durch Einstellen der Länge der Eingriffszähne 215 in der Umfangsrichtung des oberen Rands des Kugelventilteils 254 kann der zusätzliche Ventilkörper 107 zur Drehung angetrieben werden, wenn sich der Ventilkörper 108 in einem gewissen Bereich dreht. Wenn sich der Ventilkörper 108 zu einer solchen Position dreht, dass die Eingriffszähne 215 aus dem Zahnrad 217 ausrücken, treibt die Drehung des Ventilkörpers 108 den zusätzlichen Ventilkörper 107 nicht zur Drehung an.
Durch ein solches Konfigurieren des Ventilkörpers 108 ist es möglich, unter der Prämisse der Gewährleistung, dass der Ventilkörper 108 und der zusätzliche Ventilkörper 107 einander nicht behindern, den Ventilkörper 108 und den zusätzlichen Ventilkörper 107 so kompakt wie möglich in dem Gehäuse 101 anzuordnen. Durch Vereinfachung der Struktur des Ventilkörpers 108 wird des Weiteren das Volumen des Ventilkörpers 108 reduziert, so dass das Volumen des Gehäusehohlraums 102 innerhalb des Gehäuses 101 reduziert werden kann und dann das Volumen des Gehäuses 101 reduziert wird. Durch Bereitstellen von mehr Ventilkörpern in einem begrenzten Innenraum des Verbrennungsmotors ist es möglich, entsprechend mehr Gehäusekanäle bereitzustellen und diese Gehäusekanäle mit mehr Kühlmittelpfaden in dem Temperaturregelsystem zu verbinden.
Die 3A-3C werden dazu verwendet, die spezielle Struktur des Gehäuses 101 darzustellen. 3A ist eine perspektivische Strukturansicht des Gehäuses 101 und des Dichtungsglieds 118, 3B ist eine Draufsicht von 3A, und 3C ist eine strukturelle Explosionsdarstellung von 3A. 3A wird dazu verwendet, die Gesamtstruktur des Gehäuses 101 und des Dichtungsglieds 118, die zusammengefügt sind, darzustellen. Die 3B und 3C werden dazu verwendet, die spezielle Struktur einer Dichtungsgliedmontagenut 322 in dem Gehäuse 101 darzustellen, und der gestrichelte Kasten 313 in 3C ist eine teilweise vergrößerte Ansicht.
Wie in den 3A-3C gezeigt ist, weist das Gehäuse 101 eine Innenwand 323 auf, und als ein Beispiel weist die Innenwand 323 eine im Wesentlichen zylindrische Form auf, die Innenwand 323 ist mit der Dichtungsgliedmontagenut 322 versehen, die sich in der Axialrichtung (das heißt in der Richtung der x-Achse) erstreckt, und das Dichtungsglied 118 ist in der Dichtungsgliedmontagenut 322 angebracht. Insbesondere bildet der Gehäusekanal 110 des Gehäuses 101 eine Gehäuseöffnung 304 in der Innenwand 323, und die Dichtungsgliedmontagenut 322 ist in der Innenwand 323 um die Gehäuseöffnung 304 herum angeordnet. Wenn sich der Ventilkörper 108 dreht, kann der Ventilkörper 108 die Gehäuseöffnung 304 auf eine abgedichtete Weise schließen, um zu ermöglichen, dass der Gehäusekanal 110 mit dem Fluidkanal 152 nicht in Verbindung steht, oder die Gehäuseöffnung 304 öffnen, um zu ermöglichen, dass der Gehäusekanal 110 mit dem Fluidkanal 152 im Verbindung steht.
Als ein Beispiel umfasst die Innenwand 323 eine obere Innenwand 326 und eine untere Innenwand 321, wobei die untere Innenwand 321 bezüglich der oberen Innenwand 326 in der Radialrichtung nach innen ragt (das heißt bezüglich des Gehäuses 101 zu dem Ventilkörper 108 ragt), um zwischen der oberen Innenwand 321 und der unteren Innenwand 326 eine abgestufte Fläche 329 zu bilden. Die Dichtungsgliedmontagenut 322 umfasst einen Nutengrund 387, eine Nutenwand 396 und eine Einführungsöffnung 327. Der Nutengrund 387 bildet eine Gehäusedichtungsfläche 361 zum Zusammenwirken mit dem Dichtungsglied 118, die Nutenwand 396 ist unterhalb der abgestuften Fläche 329 um den Nutengrund 387 herum angeordnet, und die Einführungsöffnung 327 ist über der Nutenwand 396 gebildet. Bei der dargestellten Ausführungsform führt ein Bediener das Dichtungsglied 118 von der Einführungsöffnung 327 in die Dichtungsgliedmontagenut 322 ein, um das Dichtungsglied 118 in der Dichtungsgliedmontagenut 322 anzubringen.
Insbesondere umfasst die Nutenwand 396 der Dichtungsgliedmontagenut 322 ein Paar Seitennutenwände 325 und eine Endnutenwand 324. Das Paar Seitennutenwände 325 befindet sich jeweils auf einer ersten Seite 391 und einer zweiten Seite 392 des Nutengrunds 387, die sich in der Umfangsrichtung des Gehäuses 101 gegenüberliegen, und die Endnutenwand 324 und die Einführungsöffnung 327 befinden sich jeweils auf einer dritten Seite 393 und einer vierten Seite 394 des Nutengrunds 387, die sich in der Axialrichtung des Gehäuses 101 gegenüberliegen. Das Paar Seitennutenwände 325 erstreckt sich in der Axialrichtung (das heißt in der Richtung der Achse x), so dass das Dichtungsglied 118 von der Einführungsöffnung 327 in der Axialrichtung in die Dichtungsgliedmontagenut 322 eingeführt werden kann.
Noch immer wie in den 3A-3C gezeigt ist, ist zwischen dem Dichtungsglied 118 und der Dichtungsgliedmontagenut 322 eine Löseschutzstruktur 363 angeordnet, und die Löseschutzstruktur 363 wird dazu verwendet, zu verhindern, dass die Dichtung 118 aus der Dichtungsgliedmontagenut 322 austritt. Zwischen dem Dichtungsglied 118 und dem Gehäuse 101 ist eine Gehäusedichtungsstruktur 364 vorgesehen, und die Gehäusedichtungsstruktur 364 ist dahingehend konfiguriert, dem Gehäuse 101 zu ermöglichen, mit dem Dichtungsglied 118 in abdichtenden Kontakt zu sein. Des Weiteren ist zwischen dem Dichtungsglied 118 und dem Ventilkörper 108 eine Ventilkörperdichtungsstruktur 165 vorgesehen, und die Ventilkörperdichtungsstruktur 165 ist dahingehend konfiguriert, dem Ventilkörper 108 zu ermöglichen, mit dem Dichtungsglied 118 in abdichtendem Kontakt zu sein.
Insbesondere umfasst die Dichtungsgliedmontagenut 322 auch eine Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur 330. Die Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur 330 kann eine Bewegung des Dichtungsglieds 118 in der Radialrichtung nach innen (das heißt bezüglich des Gehäuses 101 eine Bewegung zu dem Ventilkörper 108) nach Anbringen des Dichtungsglieds 118 in der Dichtungsgliedmontagenut 322 beschränken. Als ein Beispiel ist die Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur 330 an dem Paar Seitennutenwände 325 symmetrisch angeordnet. Das Paar Seitennutenwände 325 erstreckt sich in einer Richtung von dem Gehäuse 101 zu dem Ventilkörper 108 schräg zueinander, um die Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur 330 zu bilden. Das heißt, die Seitennutenwände 325 sind durch eine schräge Erstreckung in der Axialrichtung des Gehäuses 101 und von der Radialrichtung des Gehäuses 101 weg gebildet. Das Dichtungsglied 118 weist auch ein Paar Seitenwände 334 auf, die einander gegenüber angeordnet sind, und das Paar Seitenwände 334 erstreckt sich in einer von dem Gehäuse 101 zu dem Ventilkörper 108 verlaufenden Richtung auch schräg zueinander, um eine Form zu bilden, die dem Paar Seitennutenwände 325 im Wesentlichen entspricht. Wenn das Dichtungsglied 118 in der Dichtungsgliedmontagenut 322 angebracht ist, wird das Dichtungsglied 118 zwischen der Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur 330 und dem Nutengrund 387 eingeklemmt, und ein Paar Seitenwände 334 des Dichtungsglieds 118 kann eng an ein Paar Seitenwände 325 der Dichtungsgliedmontagenut 322 in Anlage gebracht werden, um zu verhindern, dass sich das Dichtungsglied 118 umfangsmäßig in Drehrichtung der Antriebswelle 105 bewegt. Des Weiteren können die schrägen Seitennutenwände 325 auch verhindern, dass sich das Dichtungsglied 118 in der Radialrichtung zu der Antriebswelle 105 bewegt. Somit bilden die Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur 330 der Dichtungsgliedmontagenut 322 und die Seitenwand 334 des Dichtungsglieds 118 zusammen die Löseschutzstruktur 363.
Natürlich wäre für den Fachmann offensichtlich, dass die Löseschutzstruktur 363 auch andere Strukturen umfassen konnte, zum Beispiel kann die Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur 330 wie andere Strukturen konfiguriert sein, und die Struktur des Dichtungsglieds 118 ist dementsprechend dahingehend konfiguriert, zu verhindern, dass das Dichtungsglied 118 aus der Dichtungsgliedmontagenut 322 austritt. Zum Beispiel kann die Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur als eine Anschlagnut, die sich auf dem Paar Seitennutenwände 325 in entgegengesetzten Richtungen erstreckt, oder als Anschlagblöcke, die sich auf dem Paar Seitennutenwände 325 zueinander erstrecken, usw. konfiguriert sein. Bei einigen Ausführungsformen kann die Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur 330 auch auf der Endnutenwand 324 oder auf dem Nutengrund 387 angeordnet sein.
Mittels der Bereitstellung der Löseschutzstruktur 363 kann sich das Dichtungsglied 118, selbst wenn der Sperrlappen 109 des Ventilkörpers 108 das Dichtungsglied 118 verlässt und sich von innen nicht länger in Anlage an dem Dichtungsglied 118 befindet, nicht in der Radialrichtung nach innen bewegen und aus der Dichtungsgliedmontagenut 322 austreten.
Wie in 3C gezeigt ist, wird die Endnutenwand 324 der Dichtungsgliedmontagenut 322 zum Lagern und Stützen des Dichtungsglieds 118 verwendet. Wenn das Dichtungsglied 118 von der Einführungsöffnung 327 nach unten in die Dichtungsgliedmontagenut 322 eingeführt wird, kann die Endnutenwand 324 verhindern, dass sich das Dichtungsglied 118 in der Erstreckungsrichtung der Antriebswelle 105 weiter nach unten bewegt. Wie in Verbindung mit dem Lager 106 für das Komprimieren der Dichtung 118 in 1A zu sehen ist, kann das Lager 106 mit der Endnutenwand 324 zusammenwirken, um zusammen die Position des Dichtungsglieds 118 bezüglich des Gehäuses 101 in der Erstreckungsrichtung der Antriebswelle 105 zu beschränken. Als ein Beispiel weist die Endnutenwand 324 eine Form auf, die mit der des unteren Teils 433 (in 3C nicht gezeigt und siehe 4B) des Dichtungsglieds 118 zusammenpasst, und das Lager 106 weist eine Form auf, die mit der des oberen Teils 332 des Dichtungsglieds 118 zusammenpasst.
Durch Bereitstellen der Endnutenwand 124 und des Lagers 106, die mit dem Dichtungsglied 118 in einem Formschluss stehen, kann die axiale Bewegung des Dichtungsglieds 118 beschränkt werden. Somit kann das Dichtungsglied 118 sicher in der Dichtungsgliedmontagenut 322 verbunden werden.
Noch immer wie in den 3B und 3C gezeigt ist, weist die Gehäusedichtungsfläche 361 im Wesentlichen eine Bogenform auf, und die Gehäuseöffnung 304 befindet sich in der Gehäusedichtungsfläche 361. Das Dichtungsglied 118 weist eine Innenseitendichtungsfläche 338 und eine Außenseitendichtungsfläche 447 (in den 3B und 3C nicht gezeigt und siehe 4B) auf. Die Außenseitendichtungsfläche 447 weist eine Bogenform auf, die mit der Form der Gehäusedichtungsfläche 361 zusammenpasst, so dass, wenn das Dichtungsglied 118 in der Dichtungsgliedmontagenut 322 angebracht ist, die Außenseitendichtungsfläche 447 eng an der Gehäusedichtungsfläche 361 anliegt, um die Gehäusedichtungsstruktur 364 zu bilden. Die Innenseitendichtungsfläche 338 weist eine Bogenform auf, die mit der Form der Ventilkörperdichtungsfläche 211 des Sperrlappens 109 des Ventilkörpers 108 zusammenpasst, so dass, wenn sich der Ventilkörper 108 in einem bestimmten Winkel dreht, die Innenseitendichtungsfläche 338 eng an der Ventilkörperdichtungsfläche 211 anliegt, um die Ventilkörperdichtungsstruktur 165 zu bilden. Bei dieser Ausführungsform weist das Dichtungsglied 118 eine Dicke auf, die größer als die der Dichtungsgliedmontagenut 322 ist, so dass die Innenseitendichtungsfläche 338 des Dichtungsglieds 118 über eine Unterseiteninnenwand 321 des Gehäuses 101 hinaus nach innen ragt und die Innenseitendichtungsfläche 338 daher mit der Ventilkörperdichtungsfläche 211 in Kontakt kommen und die Ventilkörperdichtungsstruktur 165 bilden kann.
Ferner umfasst das Dichtungsglied 118 einen Dichtungsgliedkanal 328, der durch die Innenseitendichtungsfläche 338 und die Außenseitendichtungsfläche 447 hindurchtritt. Wenn das Dichtungsglied 118 in der Dichtungsgliedmontagenut 322 angebracht ist, steht der Dichtungsgliedkanal 328 mit der Gehäuseöffnung 304 in fluidischer Verbindung und steht somit mit dem Gehäusekanal 110 in fluidischer Verbindung. Daher ermöglicht das Dichtungsglied 118, dass der Fluidkanal 152 durch den Dichtungsgliedkanal 328 mit dem Gehäusekanal 110 in fluidischer Verbindung steht.
Die 4A und 4B sind perspektivische Strukturansichten des Dichtungsglieds 118, von der Vorderseite und der Rückseite aus gesehen, zur Darstellung einer spezifischeren Struktur des Dichtungsglieds 118. Wie in den 4A und 4B gezeigt ist, weist das Dichtungsglied 118 Folgendes auf: einen Innenseitendichtungsteil und einen Außenseitendichtungsteil, die einander gegenüber liegen, wobei eine Innenfläche des Innenseitendichtungsteils die Innenseitendichtungsfläche 338 zum Bilden der Ventilkörperdichtungsstruktur 165 bildet und eine Außenfläche des Außenseitendichtungsteils die Außenseitendichtungsfläche 447 zum Bilden der Gehäusedichtungsstruktur 364 bildet; ein Paar Seitenwände 334 zum Bilden der Löseschutzstruktur 363; und einen oberen Teil 332 und einen unteren Teil 433 des Dichtungsglieds 118. Die Innenseitendichtungsfläche 338 und die Außenseitendichtungsfläche 447 weisen eine im Wesentlichen konzentrische Bogenform auf, die Innenseitendichtungsfläche 338 ist mit einer Innenseitenöffnung 441 versehen, die Außenseitendichtungsfläche 447 ist mit einer Außenseitenöffnung 442 versehen, und die Innenseitenöffnung 441 steht über den Dichtungsgliedkanal 328 mit der Außenseitenöffnung 442 in fluidischer Verbindung. Somit kann die Innenseitenöffnung 441 durch den Dichtungsgliedkanal 328 mit dem Gehäusekanal 110 in fluidischer Verbindung stehen. Wenn sich der Ventilkörper 108 in eine Position dreht, die ermöglicht, dass der Sperrlappen 109 mit der Innenseitendichtungsfläche 338 in Kontakt kommt und die Ventilkörperdichtungsstruktur 165 bildet, kann der Sperrlappen 109 die Innenseitenöffnung 441 schließen, um den Dichtungsgliedkanal 328 zu schließen und dann zu ermöglichen, dass der Gehäusekanal 110 mit dem Fluidkanal 152 nicht in fluidischer Verbindung steht.
Als ein Beispiel weist die Außenseitenöffnung 442 die gleiche Form und Größe auf, wie jene der Gehäuseöffnung 304, zum Beispiel weisen die Außenseitenöffnung 442 und die Gehäuseöffnung 304 bei gleicher Größe eine im Wesentlichen kreisförmige oder ovale Form auf. Die Innenseitenöffnung 441 weist eine Form auf, die von der der Außenseitenöffnung 442 verschieden ist, und die Innenseitenöffnung 441 ist im Wesentlichen quadratisch. Um zu verhindern, dass das Dichtungsglied 118 die Strömungsgeschwindigkeit und die Durchflussrate des zwischen dem Fluidkanal 152 und dem Gehäusekanal 110 fließenden Kühlmittels ändert, weisen die Innenseitenöffnung 441 und die Außenseitenöffnung 442 eine verschiedene Form auf, haben aber den gleichen Strömungsquerschnitt, und der Dichtungsgliedkanal 328 ist zwischen der Innenseitenöffnung 441 und der Außenseitenöffnung 442 nahtlos verbunden, so dass die Strömungsgeschwindigkeit und die Durchflussrate des durch die Außenseitenöffnung 442 fließenden Fluids gleich der Strömungsgeschwindigkeit und der Durchflussrate des durch die Innenseitenöffnung 441 fließenden Fluids sind. Vorausgesetzt, die Innenseitenöffnung 441 und die Außenseitenöffnung 442 weisen den gleichen Strömungsquerschnitt und die gleiche Breite auf, ist die Höhe der quadratischen Innenseitenöffnung 441 geringer als die der kreisförmigen Außenseitenöffnung 442, um durch den Innenseitendichtungsteil des Dichtungsglieds 118 in der Höhenrichtung eingenommenen Raum einzusparen und so zu gewährleisten, dass zwischen dem Sperrlappen 109 auf der Innenseite des Innenseitendichtungsteils des Dichtungsglieds 118 und dem Lager 106 in der Axialrichtung ein Sicherheitsabstand bewahrt werden kann, wodurch verhindert wird, dass das Lager 106 die Drehung des Sperrlappens 109 behindert.
Als ein Beispiel weist der obere Teil 332 des Dichtungsglieds 118 einen bogenförmigen oberen Vorsprung 443 auf, und der bogenförmige obere Vorsprung 443 wird dazu verwendet, mit dem Lager 106 zusammenzuwirken. Des Weiteren ist ein Außenseitenteil des unteren Teils 433 des Dichtungsglieds 118 nach oben ausgespart, um einen bogenförmigen unteren Vorsprung 444 zu bilden. Der bogenförmige untere Vorsprung 444 steht mit der Endnutenwand 324 der Dichtungsgliedmontagenut 323 in einem Formschluss. Wenn das Dichtungsglied 118 in der Dichtungsgliedmontagenut 322 angebracht ist, kann der bogenförmige untere Vorsprung 444 an der Endnutenwand 324 gestützt werden, und ein Innenseitenteil des unteren Teils 433 liegt an der entsprechenden Stelle an der Unterseiteninnenwand 321 an, so dass die Innenseitendichtungsfläche 338 über die Innenwand 323 hinaus nach innen ragt, um mit dem Ventilkörper 108 in Kontakt zu kommen.
Wie in 4A gezeigt ist, sind ein Paar Seitenwände 334 und ein Paar abgeschrägter Flächen 435 zwischen einem Paar entsprechender Ränder der Seiten der Innenseitendichtungsfläche 338 und der Außenseitendichtungsfläche 447 verbunden. Die abgeschrägten Flächen 435 sind auf den Innenseiten der Seitenwände 334 verbunden und mit der Innenseitendichtungsfläche 338 verbunden, und werden dazu verwendet, mit den Rändern des Sperrlappens 109 des Ventilkörpers 108 für Führungszwecke zusammenzuwirken. Wie oben beschrieben wurde, sind die Seitenwände 334 mit der Außenseitendichtungsfläche 447 verbunden.
Bei dieser Ausführungsform ist das Dichtungsglied 118 aus einem harten Material hergestellt. Es sei darauf hingewiesen, dass das harte Material härter als ein weiches Material, wie zum Beispiel Kautschuk, ist, das Dichtungsglied 118 kann aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein oder kann aus einem Metallmaterial hergestellt sein. Wenn das Dichtungsglied 118 aus dem harten Material hergestellt ist, kann das Dichtungsglied 118 eine bessere Stützkraft, Abriebfestigkeit, Wärmebeständigkeit, usw. aufweisen. Durch Versehen der Dichtungsgliedmontagenut 322 mit einer einfachen Struktur kann das Dichtungsglied 118 gesichert werden und ist weniger gefährdet, auszutreten.
Die 5A und 5B sind perspektivische Strukturansichten des Lagers 106, von oben und von unten gesehen, zur Darstellung der spezifischen Struktur des Lagers 106. Wie in den 5A und 5B gezeigt ist, umfasst das Lager 106 einen kreisförmigen Ring 551 und einen mittleren Stützteil 553. Der mittlere Stützteil 553 wird durch mehrere Stützstäbe 552, die in Abständen angeordnet sind, an einer mittleren Stelle des kreisförmigen Rings 551 gestützt. Das untere Ende des mittleren Stützteils 553 ist mit einem Wellenloch 555 versehen. Das Wellenloch 555 ist dahingehend konfiguriert, ein Ende der Antriebswelle 105 aufzunehmen, so dass das Lager 106 die Antriebswelle 105 stützen kann. Die benachbarten Stützstäbe 552 definieren mehrere Kanäle 558 dazwischen, und durch die Kanäle 558 kann die über dem Lager 106 verbundene Kühlmittelpumpe (in den Figuren nicht gezeigt) mit dem Fluidkanal 152 in dem Gehäuse 101 unter dem Lager 106 in fluidischer Verbindung stehen. Bei dieser Ausführungsform sind drei Stützstäbe 552 vorgesehen und bilden einen Winkel von ca. 120° bezüglich einander, und es sind auch drei Kanäle 558 gebildet.
Die untere Fläche des kreisförmigen Rings 551 ist mit einer Nut 557 versehen, die nach oben ausgespart ist, und die Nut 557 weist eine Form auf, die mit der des oberen Teils 332 des Dichtungsglieds 118 zusammenpasst, so dass das Lager 106 das Dichtungsglied 118 in der Dichtungsgliedmontagenut 322 von oben komprimieren kann.
Die 6A-6C zeigen Strukturansichten des Ventils 100 in einem Zustand, in dem der Fluidkanal 152 mit dem Gehäusekanal 110 nicht in fluidischer Verbindung steht, und das Lager 106 ist weggelassen, um die innere Struktur des Ventils 100 besser zu veranschaulichen. 6A ist die perspektivische Strukturansicht des Ventils 100 in diesem Zustand, 6B ist eine Draufsicht von 6A, und 6C ist eine Querschnittsansicht entlang Linie A-A in 6B.
Wie in 6A gezeigt ist, dreht sich der Ventilkörper 108 unter Antrieb durch die Antriebswelle 105 in die in 6A gezeigte Position. Zu diesem Zeitpunkt liegt der Sperrlappen 109 des Ventilkörpers 108 eng an die Innenseitendichtungsfläche 338 des Dichtungsglieds 118 an, um die Ventilkörperdichtungsstruktur 165 zu bilden, und der Sperrlappen 109 schließt die Innenseitenöffnung 441 des Dichtungsglieds 118 auf eine abgedichtete Weise und schließt somit die Gehäuseöffnung 304 auf eine abgedichtete Weise.
Wie in 6B gezeigt ist, wird das Dichtungsglied 118 zu diesem Zeitpunkt in der Dichtungsgliedmontagenut 322 gehalten, und die Außenseitendichtungsfläche 447 des Dichtungsglieds 118 und die Gehäusedichtungsfläche 361 des Gehäuses 101 liegen eng aneinander an, um die Gehäusedichtungsstruktur 364 zu bilden.
Obgleich zu diesem Zeitpunkt der Gehäusekanal 110 durch die Außenseitenöffnung 442 in der Außenseitendichtungsfläche 447 mit dem Dichtungsgliedkanal 328 immer noch in Verbindung steht, schließt der Sperrlappen 109, wie in 6C gezeigt ist, den Dichtungsgliedkanal 328 des Dichtungsglieds 118 auf eine abgedichtete Weise. Daher kann der Sperrlappen 109 die Gehäuseöffnung 304 auf eine abgedichtete Weise schließen, so dass der Gehäusekanal 110 unter der Wirkung der Ventilkörperdichtungsstruktur 165 auf eine abgedichtete Weise mit dem Fluidkanal 152 nicht in fluidischer Verbindung steht.
Die 7A-7C zeigen Strukturansichten des Ventils 100 in einem Zustand, in dem der Fluidkanal 152 mit dem Gehäusekanal 110 in Verbindung steht, und das Lager 106 ist auch weggelassen, um die Innenstruktur des Ventils 100 deutlicher zu zeigen. 7A ist eine perspektivische Strukturansicht des Ventils 100 in dem Verbindungszustand, 7B ist eine Draufsicht von 7A, und 7C ist eine Querschnittsansicht entlang Linie B-B von 7B.
Wie in 7A gezeigt ist, dreht sich der Ventilkörper 108 unter Antrieb durch die Antriebswelle 105 in die in 7A gezeigte Position. Zu diesem Zeitpunkt verlässt der Sperrlappen 109 des Ventilkörpers 108 die Innenseitendichtungsfläche 338 des Dichtungsglieds 118 und bildet nicht länger die Ventilkörperdichtungsstruktur 165, die Innenseitenöffnung 441 des Dichtungsglieds 118 ist geöffnet, und somit ist die Gehäuseöffnung 304 geöffnet, so dass der Gehäusekanal 110 mit dem Fluidkanal 152 in Verbindung stehen kann.
Obgleich der Sperrlappen 109 aufgrund der Löseschutzstruktur 363 auf der Dichtungsgliedmontagenut 322 die Innenseitendichtungsfläche 338 des Dichtungsglieds 118 verlässt, wird das Dichtungsglied 118, wie in 7B gezeigt ist, immer noch in der Dichtungsgliedmontagenut 322 festgehalten. Zu diesem Zeitpunkt liegt die Außenseitendichtungsfläche 447 des Dichtungsglieds 118 immer noch an der Gehäusedichtungsfläche 361 des Gehäuses 101 an, um die Gehäusedichtungsstruktur 364 zu bilden.
Wie in 7C gezeigt ist, steht zu diesem Zeitpunkt der Gehäusekanal 110 durch die Außenseitenöffnung 442 in der Außenseitendichtungsfläche 447 mit dem Dichtungsgliedkanal 328 in fluidischer Verbindung. Des Weiteren steht der Dichtungsgliedkanal 328 durch die Innenseitenöffnung 441 mit dem Fluidkanal 152 in fluidischer Verbindung, so dass der Gehäusekanal 110 durch den Dichtungsgliedkanal 328 mit dem Fluidkanal 152 in fluidischer Verbindung steht.
Wenn der Ventilkörper 108 einen teilweise gebildeten Sperrlappen 109 umfasst, kann der Raum dahingehend ausgestaltet sein, den Ventilkörper 108 und den zusätzlichen Ventilkörper 107 zu verbinden, wodurch die Behinderung zwischen ihnen vermieden wird. Gemäß der vorliegenden Offenbarung können durch Bereitstellen des Ventilkörpers 108 und des zusätzlichen Ventilkörpers 107 unter der Prämisse des Bildens von mehr Kühlmittelströmungspfaden in dem Ventil 100 der Ventilkörper 108 und der zusätzliche Ventilkörper 107 so kompakt wie möglich in dem Gehäuse 101 angeordnet sein, wodurch das Volumen des Ventils 100 reduziert wird, Materialien eingespart werden und das Gewicht des Ventils 100 reduziert wird. Dies verursacht jedoch tendenziell, dass das Dichtungsglied 118 austritt, wenn es nicht mit dem Sperrlappen 109 in Kontakt ist, wodurch die Funktion des Ventils 100 beeinträchtigt wird. Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann durch Bereitstellen der Löseschutzstruktur 363 zum Verhindern, dass sich das Dichtungsglied 118 in der Radial- und Umfangsrichtung der Antriebswelle 105 bezüglich der Dichtungsgliedmontagenut 322 bewegt, und durch Bereitstellen der Endnutenwand 324 und des Lagers 106, die mit der Struktur des Dichtungsglieds 118 zusammenpassen, um zu verhindern, dass sich das Dichtungsglied 118 in der Axialrichtung der Antriebswelle 105 bewegt, das Dichtungsglied 118 auf diese Weise durch die einfach ausgelegte Struktur gut in der Dichtungsgliedmontagenut 322 festgehalten werden, und die Anordnung kann allein durch Einführen des Dichtungsglieds 118 in die Dichtungsgliedmontagenut 322 von oben nach unten erreicht werden, so dass der Montageprozess einfach ist.
Da das Dichtungsglied 118 bei der vorliegenden Offenbarung aus dem harten Material hergestellt ist, kann das Dichtungsglied 118 eine bessere Stützkraft, Abriebfestigkeit, Wärmebeständigkeit, usw. aufweisen. Dadurch kann durch Versehen der Dichtungsgliedmontagenut 322 mit einer einfachen Struktur das Dichtungsglied 118 gesichert werden und ist weniger gefährdet, auszutreten. Des Weiteren kann bei der vorliegenden Offenbarung durch Ausgestalten der Innenseitenöffnung und der Außenseitenöffnung des Dichtungsglieds 118 mit verschiedenen Formen der durch das Dichtungsglied, wie zum Beispiel die Höhe, eingenommene Raum eingespart werden, und der Raum des Ventilkörpers und des Gehäuses kann eingespart werden.
Die 8A-8C zeigen einen Teil einer anderen Ausführungsform des Ventils gemäß der vorliegenden Offenbarung, wobei 8A eine perspektivische Strukturansicht eines Gehäuses 801 und eines Dichtungsglieds 818 ist, 8B eine Draufsicht von 8A ist und 8C eine Explosionsdarstellung von 8A ist. Die Struktur des Ventilkörpers ist bei dieser Ausführungsform die gleiche wie die Struktur des Ventilkörpers 108, und um die Strukturen des Gehäuses 801 und des Dichtungsglieds 818 deutlicher darzustellen, wird in den 8A-8C der Ventilkörper nicht speziell gezeigt.
Wie in den 8A-8C gezeigt ist, ist das Gehäuse 801 ähnlich wie das Gehäuse 101 und das Dichtungsglied 118 mit einer Dichtungsgliedmontagenut 822 versehen, die in einer Innenwand 823 um eine Gehäuseöffnung 804 herum angeordnet ist und sich von oben nach unten erstreckt, und die Dichtungsgliedmontagenut 822 umfasst einen Nutengrund 887, ein Paar Seitennutenwände 825, eine Endnutenwand 824 und eine Einführungsöffnung 827. Der Nutengrund 887 bildet eine Gehäusedichtungsfläche 861. Das Dichtungsglied 818 wird von der Einführungsöffnung 827 in die Dichtungsgliedmontagenut 822 eingeführt. Eine Löseschutzstruktur 863 ist zwischen der Dichtung 818 und der Dichtungsgliedmontagenut 822 vorgesehen, und eine Gehäusedichtungsstruktur 864 ist zwischen dem Dichtungsglied 818 und der Gehäusedichtungsfläche 861 des Gehäuses 801 vorgesehen. Obgleich der Ventilkörper in den Figuren nicht gezeigt ist, würde des Weiteren für den Fachmann auf der Hand liegen, dass eine Ventilkörperdichtungsstruktur auch zwischen dem Dichtungsglied 818 und dem Ventilkörper vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Ventilkörperdichtungsstruktur im Wesentlichen gleich der Ventilkörperdichtungsstruktur 165 in dem Ventil 100, was hier nicht ausführlich beschrieben wird. Die Löseschutzstruktur 863 und die Gehäusedichtungsstruktur 864 unterscheiden sich etwas von denen in dem Ventil 100.
Bei der Löseschutzstruktur 863 bei dieser Ausführungsform umfasst eine Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur 830 an dem Gehäuse 801 ein Paar Anschlagblöcke 878, die jeweils an einem Paar Seitennutenwände 825 der Dichtungsgliedmontagenut 822 angeordnet sind. Das Paar Anschlagblöcke 878 erstreckt sich zueinander, und die Anschlagblöcke 878 sind in einem Abstand D von dem Nutengrund 887 angeordnet. Ein Außenseitendichtungsteil 876 an dem Dichtungsglied 818 weist eine im Wesentlichen dünne Kastenform auf, wobei deren Dicke im Wesentlichen gleich dem oder kleiner als der Abstand D ist. Der Außenseitendichtungsteil 876 weist ein Paar Seitenteile 881 auf, die in einer Umfangsrichtung des Gehäuses gegenüber einander angeordnet sind. Jeder der Seitenteile 881 kann an einem Anschlagblock 878 anliegen, um das Paar Seitenteile 881 des Dichtungsglieds 818 zwischen dem Nutengrund 887 und dem Paar Anschlagblöcke 878 einzuklemmen. Als ein Beispiel sind Innenflächen eines Paars Seitenteile 881 des Dichtungsglieds 818 ferner mit Rippen 885 versehen, und das Paar Seitenteile 881 ist mittels der Rippen 885 mit den jeweiligen Anschlagblöcken 878 in Kontakt. Bei dieser Ausführungsform kann das Dichtungsglied 818 durch ein Paar Anschlagblöcke 878 angehalten werden und kann sich somit in der Radialrichtung des Gehäuses 801 nicht zu dem Ventilkörper bewegen. Die Seitennutenwände 825 können die Radialbewegung des Dichtungsglieds 818 entlang dem Gehäuse 801 nicht anhalten, und daher müssen die Seitennutenwände 825 nur verhindern, dass sich das Dichtungsglied 818 in der Umfangsrichtung des Gehäuses 801 bewegt, und müssen nicht schräg angeordnet sein und können zweckmäßiger maschinell hergestellt werden.
Die Länge des Dichtungsglieds 818 (das heißt der Abstand, in dem das Dichtungsglied 818 zwischen dem Paar Seitenwände 882 in der Umfangsrichtung des Gehäuses angeordnet ist) ist kleiner als die Abstandsstrecke zwischen dem Paar Anschlagblöcke 878, so dass der Außenseitendichtungsteil 876 zwischen dem Paar Anschlagblöcke 878 nicht austritt. Die Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur 830 an dem Gehäuse 801 und das Paar Seitenteile 881 an dem Dichtungsglied 818 bilden zusammen die Löseschutzstruktur 863.
Bei der Gehäusedichtungsstruktur 864 bei dieser Ausführungsform weist die Gehäusedichtungsfläche 861 an dem Gehäuse 801 eine planare Form auf, und die Gehäuseöffnung 804 befindet sich in der Gehäusedichtungsfläche 861. Eine Außenfläche des Außenseitendichtungsteils 876 des Dichtungsglieds 818 bildet eine Außenseitendichtungsfläche 847, und die Außenseitendichtungsfläche 847 weist dementsprechend auch eine planare Form auf. Wenn das Dichtungsglied 818 in der Dichtungsgliedmontagenut 822 angebracht ist, liegt die Außenseitendichtungsfläche 847 an der Gehäusedichtungsfläche 861 an, um die Gehäusedichtungsstruktur 864 zu bilden.
Wie in den 8A-8C gezeigt ist, bildet eine Innenfläche des Innenseitendichtungsteils 875 des Dichtungsglieds 818 eine Innenseitendichtungsfläche 838, die ähnlich der Innenseitendichtungsfläche 338 des Dichtungsglieds 118 ist, und die Innenseitendichtungsfläche 838 weist auch eine Bogenform auf, die mit dem Sperrlappen des Ventilkörpers in Formschluss steht, um Kontakt mit dem Sperrlappen zu ermöglichen.
Bei dieser Ausführungsform umfasst das Dichtungsglied 818 ferner ein paar Flügel 884. Die Flügel 884 sind dadurch gebildet, dass sie sich in entgegengesetzten Richtungen von zwei Seitenrändern des Innenseitendichtungsteils 875 in der Umfangsrichtung des Gehäuses und leicht schräg zu dem Außenseitendichtungsteil 876 erstrecken. Die Flügel 884 weisen eine ähnliche Funktion wie die der abgeschrägten Flächen 435 des Dichtungsglieds 118 auf und können für Führungszwecke auch mit dem Rand des Sperrlappens des Ventilkörpers zusammenwirken.
Wie in den 8A-8C gezeigt ist, umfasst das Dichtungsglied 818 bei dieser Ausführungsform ferner einen Hals 883. Der Hals 883 ist zwischen dem Innenseitendichtungsteil 875 und dem Außenseitendichtungsteil 876 verbunden. Der Hals 883 weist eine im Wesentlichen kreisförmige Form auf und weist eine kleinere Umfangsgröße als die des Innenseitendichtungsteils 875 und des Außenseitendichtungsteils 876 auf. Das Innere des Halses 883 ist hohl, um an dem inneren Hals 883 einen Teil des Dichtungsgliedkanals 828 zu bilden, der das Dichtungsglied 818 durchdringt. Der Hals 883 mit einer kleineren Umfangsgröße erleichtert ein Verformen des Dichtungsglieds 818 in einem gewissen Ausmaß in der Radialrichtung des Gehäuses, ermöglicht zum Beispiel dem Innenseitendichtungsteil 875, sich etwas zu dem Außenseitendichtungsteil 876 zu bewegen. Bei dieser Ausführungsform kann das Verformen des Dichtungsglieds 818 somit verhindern, dass das Dichtungsglied 818 die Drehung des Ventilkörpers behindert, und gewährleisten, dass die Innenseitendichtungsfläche 838 des Dichtungsglieds 818 in enger Anlage an den Sperrlappen des Ventilkörpers gebracht werden kann. Als ein Beispiel kann der Hals 883 auch eine gewisse Krümmung aufweisen, um die Verformung des Halses weiter zu erleichtern, zum Beispiel kann die Umfangsgröße des Halses 883 von zwei Enden zur Mitte weiter abnehmen.
Bei dieser Ausführungsform ist die Höhe des Innenseitendichtungsteils 875 des Dichtungsglieds 818 in der Axialrichtung so eingestellt, dass sie kleiner als die Höhe des Außenseitendichtungsteils 876 ist, so dass eine Behinderung zwischen dem Sperrlappen 109 und dem Lager 106 verhindert werden kann, ohne die Innenseitenöffnung und die Außenseitenöffnung des Dichtungsglieds 818 mit verschiedenen Formen zu konfigurieren, wodurch die maschinelle Herstellung weiter erleichtert wird.
Obgleich die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf die spezifischen Ausführungsformen, die in den anhängigen Zeichnungen gezeigt werden, beschrieben wird, versteht sich, dass das Ventil der vorliegenden Offenbarung viele Variationen aufweisen kann, ohne von dem Wesen, Schutzumfang und Hintergrund der Lehren der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Für den Durchschnittsfachmann liegt auf der Hand, dass die Struktur bei den in der vorliegenden Offenbarung offenbarten Ausführungsformen auf verschiedene Weisen geändert werden kann, und alle Änderungen fallen in das Wesen und den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung und der Ansprüche.

Claims

Ventil, umfassend: ein Gehäuse, wobei eine Innenwand des Gehäuses einen Gehäusehohlraum definiert, wobei das Gehäuse mit einem Gehäusekanal versehen ist, und wobei der Gehäusekanal eine Gehäuseöffnung in der Innenwand bildet; einen Ventilkörper, wobei der Ventilkörper in dem Gehäusehohlraum des Gehäuses angeordnet ist und um eine Achse gedreht werden kann und dahingehend konfiguriert ist, die Gehäuseöffnung zu öffnen oder zu schließen; eine Dichtungsgliedmontagenut, wobei die Dichtungsgliedmontagenut in der Innenwand um die Gehäuseöffnung herum angeordnet ist, und wobei die Dichtungsgliedmontagenut einen Nutengrund, eine um mindestens einen Teil des Nutengrunds herum angeordneten Nutenwand und eine durch die Nutenwand gebildete Einführungsöffnung umfasst, wobei der Nutengrund eine Gehäusedichtungsfläche bildet; und ein Dichtungsglied, wobei das Dichtungsglied von der Einführungsöffnung in die Dichtungsgliedmontagenut eingeführt ist, wobei das Dichtungsglied dahingehend konfiguriert ist, mit dem Ventilkörper und der Gehäusedichtungsfläche in Kontakt zu kommen, wenn der Ventilkörper die Gehäuseöffnung schließt, um dem Ventilkörper zu ermöglichen, die Gehäuseöffnung auf eine abgedichtete Weise zu schließen; wobei die Dichtungsgliedmontageöffnung ferner eine Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur umfasst, wobei die Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur an der Nutenwand angeordnet ist, und wobei die Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur dahingehend konfiguriert ist, eine Bewegung des Dichtungsglieds bezüglich des Gehäuses zu dem Ventilkörper zu beschränken.
Ventil nach Anspruch 1, wobei die Nutenwand eine Endnutenwand und ein Paar Seitennutenwände umfasst, wobei sich das Paar Seitennutenwände auf einer ersten Seite und einer zweiten Seite des Nutengrunds, die einander gegenüber liegen, befindet, und wobei sich die Endnutenwand und die Einführungsöffnung auf einer dritten Seite und einer vierten Seite des Nutengrunds, die einander gegenüber liegen, befinden; und wobei sich die Seitennutenwände in der Richtung der Achse erstrecken und das Dichtungsglied in der Richtung der Achse in die Dichtungsgliedmontagenut eingeführt ist.
Ventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur symmetrisch auf dem Paar Seitennutenwände angeordnet ist.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Dichtungsglied einen Innenseitendichtungsteil und einen Außenseitendichtungsteil, wobei der Innenseitendichtungsteil eine Innenseitendichtungsfläche aufweist, wobei der Außenseitendichtungsteil eine Außenseitendichtungsfläche aufweist, wobei die Innenseitendichtungsfläche dahingehend konfiguriert ist, mit dem Ventilkörper in einem Formschluss zu stehen, und wobei die Außenseitendichtungsfläche dahingehend konfiguriert ist, mit der Gehäusedichtungsfläche in einem Formschluss zu stehen.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur ein Paar Anschlagblöcke umfasst, wobei das Paar Anschlagblöcke jeweils an dem Paar Seitennutenwände angeordnet ist und sich zueinander erstreckt; und wobei das Paar Anschlagblöcke in einem Abstand von dem Nutengrund angeordnet ist, um mindestens einen Teil des Dichtungsglieds zwischen dem Paar Anschlagblöcke und dem Nutengrund einzuklemmen.
Ventil nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Dichtungsglied ferner einen Hals umfasst, wobei der Hals zwischen dem Innenseitendichtungsteil und dem Außenseitendichtungsteil verbunden ist, wobei die Umfangsgröße des Halses kleiner als die Umfangsgrößen des Innenseitendichtungsteils und des Außenseitendichtungsteils ist, wobei die Umfangsgröße des Halses vorzugsweise von zwei Enden zu der Mitte allmählich abnimmt.
Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei sich mindestens Teile des Paars Seitennutenwände in einer von dem Gehäuse zu dem Ventilkörper verlaufenden Richtung schräg zueinander erstrecken, um die Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur zu bilden; und wobei das Dichtungsglied zwischen der Dichtungsgliedbegrenzungsstruktur und dem Nutengrund eingeklemmt ist.
Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei das Dichtungsglied ferner ein Paar Seitenwände umfasst, wobei sich das Paar Seitenwände in einer von der Außenseitendichtungsfläche zu der Innenseitendichtungsfläche verlaufenden Richtung schräg zueinander erstreckt; und wobei das Paar Seitenwände dahingehend konfiguriert ist, jeweils mit den Dichtungsgliedbegrenzungsstrukturen an dem Paar Seitennutenwänden zusammenzuwirken.
Ventil nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei der Ventilkörper einen Sperrlappen umfasst, wobei der Sperrlappen eine bogenförmige Kühlkörperdichtungsfläche aufweist und die Innenseitendichtungsfläche dahingehend konfiguriert ist, mit einer Ventilkörperdichtungsfläche in einem Formschluss zu stehen.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Gehäuse ein offenes Ende aufweist und die Einführungsöffnung der Dichtungsgliedmontagenut an dem offenen Ende angeordnet ist; und das Ventil ferner ein Lager umfasst, wobei das Lager an dem offenen Ende des Gehäuses angeordnet ist und sich über dem Dichtungsglied befindet, und wobei das Lager dahingehend konfiguriert ist, das Dichtungsglied zu komprimieren, so dass es in der Dichtungsgliedmontagenut eng positioniert wird, wobei das Dichtungsglied aus einem harten Material hergestellt ist.