KR20070038045A

KR20070038045A - 밀봉 세그먼트를 갖는 유체 순환 회로용 제어 밸브

Info

Publication number: KR20070038045A
Application number: KR1020067026502A
Authority: KR
Inventors: 알랭 빠크; 프레드릭 배까; 장-버나드 듀메쯔
Original assignee: 발레오 시스템므 떼르미끄
Priority date: 2004-05-17
Filing date: 2005-05-17
Publication date: 2007-04-09
Also published as: FR2870313A1; US20070251582A1; WO2005124205A1; EP1747391A1; KR101291484B1; EP1747391B1; DE602005012684D1; US8393305B2; ATE422637T1; FR2870313B1

Abstract

유체 순환 회로용 제어 밸브(10)는 축방향 오리피스가 제공되는 바닥벽과 측방 오리피스(20,22,24)가 제공되는 측벽(16)을 갖는 밸브 바디(12)를 포함하며, 상기 밸브 바디는 회전축(XX)을 중심으로 회전할 수 있고 상기 오리피스를 통한 유체의 분포를 제어하기 위하여 다양한 각도 위치를 갖는 조절 부재(26)용의 회전 하우징을 한정한다. 상기 조절 부재(26)는 개방된 링의 형태의 밀봉 세그먼트(42)에 의하여 둘러싸여 있으며, 상기 밀봉 세그먼트를 반경 방향 외측으로 변형하여 상기 밀봉 세그먼트가 상기 밸브 바디 하우징에 대항하여 가압되도록 상기 밀봉 세그먼트의 두 단부(44,46)를 이격시키기 위하여 제공된다. 본 발명은 특히 자동차의 유체 회로에 응용된다.

Description

밀봉 세그먼트를 갖는 유체 순환 회로용 제어 밸브{CONTROL VALVE WITH SEALING SEGMENT FOR FLUID CIRCULATION CIRCUIT}

본 발명은 유체 순환 회로용 제어 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차 내연 기관 냉각 회로에 관한 것이다.

보다 상세하게는, 본 발명은 축방향 오리피스가 제공되는 바닥벽과 측방 오리피스가 제공되는 측벽을 갖는 밸브 바디를 포함하며, 상기 밸브 바디는 회전축을 중심으로 회전할 수 있고 상기 오리피스를 통한 유체의 분포를 제어하기 위하여 다양한 각도 위치를 갖는 조절 부재용의 회전 하우징을 한정하며, 상기 조절 부재는 상기 조절 부재의 회전 시에 고정되게 부착되는 개방된 링의 형태의 밀봉 세그먼트에 의하여 둘러싸여 있는 형태의 제어 밸브에 관한 것이다.

2001년 7월 11일에 출원된 프랑스 특허출원 제01 09218호에 따르면, 조절 부재가 회전축을 중심으로 회전하고 밸브 바디 내에 배치된 회전 하우징 내에 수용되기 때문에 회전 밸브로도 불릴 수 있는 이러한 타입의 제어 밸브가 공지되어 있다.

상기 공지된 제어 밸브에서, 축방향 오리피스는 보통 유체의 유입구를 형성 하며, 측방 오리피스는 유체의 유출구를 형성하고, 상기 유출구를 통한 유체의 분포는 상기 조절 부재에 의해서 취해지는 각도 위치에 따라 제어된다.

상기 제어 밸브의 바람직한 응용예에서, 측벽은 상기 유체 순환 회로가 포함하는 세개의 브랜치와 각각 연통되는 유출구를 형성하는 세개의 측방 오리피스를 포함한다. 상기 공지된 제어 밸브는 자동차 내연 기관의 냉각 회로에서 특별한 응용을 찾는다. 이 경우, 유체 유입구를 형성하는 상기 축방향 오리피스는, 내연 기관으로부터 발생하는 냉각 유체의 흡입구와 연결되어 있으며, 유체 유출구를 형성하는 상기 세개의 측방 오리피스는 상기 회로의 세 브랜치에 각각 연결되어 있다. 상기 회로는 상기 엔진의 냉각 라디에이터를 포함하는 제 1 브랜치, 냉각 라디에이터 바이패스를 형성하는 제 2 브랜치, 및 승객실의 난방을 위하여 에어 히터를 포함하는 제 3 브랜치를 포함한다.

프랑스 특허출원 제01 09218호에 기술된 제어 밸브는, 밸브 유출구를 형성하는 측방 오리피스를 향한 유체의 돌발적인 누출을 방지하는 상기 조절 부재의 회전 시에 고정되게 부착되는 개방된 링의 형태의 밀봉 세그먼트에 의하여 둘러싸여 있는 일반적으로 원통형 형상의 조절 부재를 포함한다.

상술한 특허출원에서, 상기 밀봉 세그먼트는, 유체의 압력 하에서 확실히 밀봉을 하기 위하여 상기 밸브 바디의 측벽에 대항하여 내측으로 상기 밀봉 세그먼트가 가압될 수 있도록 하는 상기 조절 부재의 주위에 약간의 틈새를 갖는다.

하지만, 상기 밸브 바디로 들어 오는 유체의 압력 및/또는 유동의 차이가 충분히 클 때, 상기 밀봉 세그먼트가 그 밀봉 작용을 완벽히 완벽히 수행하는 것을 관찰되었다.

한편, 상기 압력 또는 유동이 일정한 수치 이하로 떨어지면, 상기 밀봉은 완벽하지 못하며 유체의 누출이 발생될 수 있었다.

이러한 밸브는 압력 및/또는 유동 차이의 광범위한 범위에서 작동하도록 설계되며 상기 밀봉은 어떤 상황에서도 확실히 이루어져야 한다.

본 발명의 주 목적은, 상기 밀봉 세그먼트가, 넓은 범위의 유체 압력 및/또는 유동에 걸쳐, 상기 압력 및/또는 상기 유동이 매우 낮은 수치에 도달하는 경우를 포함하는 어떤 상황에서도 밀봉을 확실히 하도록 된, 도입부에 정의된 형태의 제어 밸브를 제공하는데 있다.

본 발명은 또한 자동차 내연 기관의 냉각 회로에 특히 적합한 제어 밸브를 얻는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 위하여, 본 발명은 상기 밀봉 세그먼트를 반경 방향 외측으로 변형하여 상기 밀봉 세그먼트가 상기 밸브 바디 하우징에 대항하여 가압될 수 있도록, 상기 밀봉 세그먼트의 두 단부를 이격시키기 위하여 탄성 수단이 제공되는, 도입부에 정의된 형태와 같은 제어 밸브를 제공한다.

상기 탄성 수단으로 인하여, 상기 밀봉 세그먼트는 상기 반경 방향 외측으로 영구히 작용되어 상기 밸브 바디의 상기 하우징에 대항하여 상기 부재의 밀접한 접촉을 확실히 하고, 따라서 상기 측방 오리피스와의 밀봉을 확실히 하고 유체의 실질적인 누출을 방지한다.

상기 탄성 수단은 상기 반경 방향 변형이 상기 제어 밸브의 양호한 작동을 해할 수 있는 지나치게 높은 편형화 압력을 발생시키지 않도록 적절히 선택된다.

특히, 상기 조절 부재를 그 축에 대하여 회전시키는 보통 전기 타입의 액츄에이터의 동력을 한정하기 위하여 상기 밸브 바디의 상기 내벽과 최소의 마찰을 발생시키는 것이 필수적이다.

본 발명의 제 1 실시예에서, 상기 탄성 수단은 상기 밀봉 세그먼트의 상기 단부를 서로 이격시키기 위하여 상기 단부 사이에 개재되는 적어도 하나의 스프링 부재를 포함한다.

제 1 변형예에서, 상기 스프링 부재는 스프링 효과 재료로 형성되는 리테이닝 링이다. 상기 리테이닝 링은 상기 밀봉 세그먼트의 상기 단부에 대항하여 가압될 수 잇도록 배치되는 두 브랜치를 연결하는 U자 형상의 엘보우를 포함할 수 있다.

제 2 변형예에서, 상기 스프링 부재는 상기 밀봉 세그먼트의 상기 단부에 대항하여 가압될 수 있도록 배치되는 두 반대 측부를 갖는 금속 시트이다.

상기 밀봉 세그먼트의 상기 두 단부는 상기 스프링 부재를 수용하기 위하여 서로 마주보는 두 평행 그루브를 한정하는 두개의 겹쳐진 엣지의 형태로 형성되는 것이 바람직하다.

다른 실시예에서, 상기 탄성 수단은 상기 조절 부재와 상기 밀봉 세그먼트 사이에 개재되는 반경 방향 팽창 링의 형태로 형성된 적어도 하나의 스프링 부재(94)를 포함한다.

바람직한 실시예서, 상기 밸브는 스프링 재료로 형성되며 각각이 상기 조절 부재의 주변 그루브 내로 삽입되는 리테이닝 링의 형태로 형성되는 두개의 반경 방향 팽창 링을 포함한다.

제 2 실시예에서, 상기 탄성 수단은 상기 밀봉 세그먼트가 상기 하우징 내에서 예응력(prestress) 하에서 장착되도록 하기 위하여 내경보다 큰 외경을 갖도록 상기 밀봉 세그먼트의 변형부를 포함한다.

바람직하게, 상기 밀봉 세그먼트는 스프링 효과 재료, 특히 스프링 스틸로 형성된다. 마찰을 줄이기 위하여, 상기 밀봉 세그먼트는 저마찰 계수 재료로 형성된 면(64)을 외부에 구비한다. 상기 밀봉 세그먼트는 상기 면의 고정을 용이하게 하기 위하여 키 코트를 구비할 수 있다.

상기 밀봉 세그먼트는 골고루 분포된 복수의 블라인드 홀이 내측으로 형성되며 상기 밀봉 세그먼트와 상기 측벽 사이의 접촉면을 감소시킬 수 있는 매끄러운 외부면을 포함하는 것이 또한 바람직하다.

실시예에서, 상기 축방향 오리피스는 유체 유입구를 형성하며, 상기 측방 오리피스는 유체 유출구를 형성한다.

본 발명의 다른 측면에서, 본 발명은 상기 정의된 제어 밸브를 포함하며, 그 축방향 오리피스는 유체의 공급원에 연결되고 그 측방 오리피스는 각각 상기 회로의 브랜치에 연결되는 유체 순환 회로에 관한 것이다.

바람직한 응용예에서, 상기 회로는 순환 펌프의 작동에 의하여 냉각 유체가 유동하는 자동차 내연 기관의 냉각 회로의 형태로 형성되며, 상기 제어 밸브는 그 축방향 오리피스가 상기 엔진으로부터 발생하는 냉각 유체의 흡입구에 연결되며 그 세 측방 오리피스가 상기 엔진의 냉각 라디에이터를 포함하는 제 1 브랜치, 상기 냉각 라디에이터의 바이패스를 형성하는 제 2 브랜치, 및 승객실의 난방을 위한 에어 히터를 포함하는 제 3 브랜치에 각각 연결되는 3 웨이 밸브이다.

도 1은 본 발명에 따른 3 웨이 타입의 제어 밸브의 사시도,

도 2는 단면 평면이 조절 부재의 회전축을 통과하는 도 1의 제어 밸브의 단면도,

도 3은 도 1 및 도 2의 제어 밸브의 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 제어 밸브의 일부를 형성하도록 설계된 밀봉 세그먼트의 사시도,

도 5는 전개된 상태에서의 도 4의 밀봉 세그먼트의 도면,

도 6은 후자의 다층 구조를 보여 주는 밀봉 세그먼트의 단면도,

도 7은 U자 형상의 스프링 부재가 끼워 맞춤되는 밀봉 세그먼트를 구비한 조절 부재의 사시도,

도 8은 도 7에 대응하는 단부 도면,

도 9는 금속 시트로 형성된 스프링 부재를 구비한 밀봉 세그먼트의 사시도,

도 10은 도 9에 대응하는 단면도,

도 11은 그 축방향 팽창이 두개의 반경 방향 팽창 링에 의하여 제공되는 밀봉 세그먼트를 구비한 조절 부재의 개략도,

도 12는 전개된 상태에서 도 5의 것과 유사한 밀봉 세그먼트의 도면,

도 13은 도 12의 밀봉 세그먼트의 단면도,

도 14는 상기 밸브 바디에 장착되기 전과 후의 반경 방향 팽창 밀봉 세그먼트를 구비한 제어 밸브의 단면도,

도 15는 본 발명에 따라 제어 밸브와 결합하는 자동차 내연 기관의 냉각 회로의 다이어그램.

도 1 및 도 2는 축(XX)을 따라서 형성되며 바닥벽(14)과 원통형 측벽(16)에 의하여 한정되는 원통형 바디(12)를 포함하는 제어 밸브(10)를 보여준다. 노즐에 의하여 한정되는 축방향 오리피스(18)가 상기 바닥벽(14) 내로 제공된다. 세개의 노즐에 의하여 각각 한정되는 세개의 측방 오리피스(20,22,24)가 상기 원통형 측벽(16) 내로 제공된다. 상기 예에서, 상기 축방향 오리피스(18)는 유체 유입구를 형성하며, 상기 측방 오리피스(20,22,24)는 상기 밸브의 유출구를 형성한다. 따라서, 상기 밸브는 하나의 유입구와 세개의 유출구를 갖는 4 웨이 밸브이다.

하기에서, 상기 오리피스(18,20,22,24)와 해당 노즐은 동일한 참조부호에 의하여 표시될 것이다.

상기 유출구 노즐(20,22,24)은 상기 벽(16)에서 반경 방향으로 제공된다. 상 기 노즐(20,24)은 직경 방향으로 반대 방향이며, 상기 노즐(22)은 상기 노즐(20,24)의 공통축에 대하여 90도를 형성한다. 또한, 상기 노즐(20,22,24)은 연속적으로 감소하는 직경을 갖는다.

상기 밸브 바디(12)의 내측에는 일반적으로 원통형 요소의 형태로 형성되며 상기 축(XX)을 따라서 로드(28)에 의하여 연장되는, 회전 부재로도 불리는 조절 부재(26)가 내장되어 있다. 상기 로드(28)는 원형 커버(30)가 포함하는 중심 개구를 통과한다. 상기 커버(30)는, 밀봉 재료(도시하지 않음)가 삽입된 상태에서, 네개의 고정 스크류(34)에 의하여 상기 밸브 바디의 칼라(32)로 나사결합된다. 상기 결합 부재(26)는 도 1에 개략적으로 도시된 액츄에이터(36)에 의하여 상기 축(XX)을 중심으로 회전한다. 상기 액츄에이터(36)는, 상기 조절 부재(26)를 복수의 다른 위치에 위치시키기 위하여 센서의 위치의 복제로 인하여 그 위치가 조절되는 감속 기어에 연결되는 전기 모터를 포함하는 기어 모터가 될 수 있다. 변형예에서, 예를 들어 스테퍼 모터 또는 브러시리스 모터와 같은 다른 형태의 액츄에이터가 사용될 수 있다.

도시된 예에서, 상기 조절 부재(26)는 중실(solid)이며 상기 회전축과 45도에 가까운 각을 형성하는 편평한 면을 갖는 절단된 면(38)을 포함한다. 상기 조절 부재(26)는, 상기 밸브 바디에서 그 각도 위치에 따라 정의되는 법칙으로 상기 유체 유출구(20,22,24)를 제어할 수 있게 한다.

하지만, 상기 조절 부재(26)는 많은 실시예가 가능하다. 특히, 중실 바디가 아닌 중공 바디에 의하여 형성될 수 있으며 절단된 면을 포함하지 않을 수도 있다.

상기 조절 부재(26)는, 상기 조절 부재의 회전 시에 고정되게 부착되며 상기 측벽(16)이 내면과 밀봉되게 접촉될 수 있는 개방된 링 형태의 밀봉 세그먼트(42)에 의하여, 그 주변부에 걸쳐 둘러싸일 수 있다. 상기 조절 부재는 상기 밀봉 세그먼트가 최소한의 틈새를 가지고 또한 상기 밸브를 통과하는 유체에 대해서 변류기 기능을 가지고 작동될 수 있게 한다. 이는 최소한의 압력 강하로써 상기 밸브 유출구의 적어도 하나를 향하여 상기 유체가 방향을 바꾸는 것을 가능하게 한다. 이는 상기 엔진의 상기 냉각 라디이에터를 포함하는 브랜치를 향한 상기 엔진의 냉각 유체의 전환에 특히 적합하다.

도 3에서 잘 볼 수 있듯이, 상기 밀봉 세그먼트(42)는 반경 방향 화살표(P)에 의하여 도시된 밀봉부를 제공하기 위하여 상기 측벽(16)에 대항하여 반경 방향으로 가압되도록 되어 있다. 특히, 상기 밀봉 세그먼트가 선택적으로 또는 밀봉되게, 상기 조절 부재(26)의 상기 각도 위치에 따라 상기 측방 오리피스(20,22,24)를 차단할 수 있는 것이 필수적이다. 본 발명은, 상기 밸브 바디 내에 제공되는 압력 및/또는 유체의 유동의 차이에 무관하게, 특히 상기 압력 및/또는 상기 유동의 차이가 매우 작은 수치, 즉 영일 때에도 밀봉을 확실히 할 수 있게 하는 밀봉 세그먼트를 얻는 것이다.

상기 목적을 위하여, 본 발명은, 어떤 경우에도 상기 밀봉 세그먼트(도 3)의 단부(44,46)를 이격되게 유지시키며 상기 밀봉 세그먼트를 반경 방향 외측으로 변형시키기 위하여 제공되는 탄성 수단을 제공한다.

도 4에서 볼 수 있듯이, 개방된 링 형태의 상기 밀봉 세그먼트(42)는 상기 밸브 바디의 상기 측벽의 내측에 대항하여 밀접하게 가압될 수 있도록 설계된 일반적으로 원통 형상의 표면을 갖는다. 상기 밀봉 세그먼트(42)는, 그 상부에서 원형 아크 형상의 엣지(여기서는 단차 엣지(stepped edge))에 의하여 그리고 그 바닥부에서는 원형 아크 형태의 엣지(50)에 의하여 한정된다. 상기 밀봉 세그먼트(42)는, 일반적으로 축(XX)과 평행하며 두개의 상술한 단부를 형성하는 두개의 엣지(44,46)에 의하여 측방향으로 한정된다. 상기 밀봉 세그먼트(42)는 또한 상기 바닥 엣지(50)를 각각의 측방 엣지(44,46)에 연결하는 두개의 형상 엣지(shaped edge)(52,54)를 갖는다. 마지막으로, 윈도우(56)는 상기 밀봉 세그먼트 내에 배치된다.

편평하고 전개된 형상의 상기 밀봉 세그먼트가 도 5에 도시되어 있다. 상기 상부 엣지(48)와 상기 바닥 엣지(50)는 상기 조절 부재(26) 상에 상기 밀봉 세그먼트를 유지시킬 수 있도록 겹쳐질 수 있는 탭(58)을 구비함을 또한 알 수 있다.

일 실시예에서, 상기 밀봉 세그먼트(42)는 다층 재료로 형성된다. 상기 밀봉 세그먼트는 바람직하게 (스테인레스 또는 부식으로부터 보호를 위하여 도금된) 예를 들어 편평한 스틸 시트와 같은 금속 시트로 또는 청동 베이스를 갖도록 형성된다. 상기 금속 시트는, 도 5에 도시된 밀봉 세그먼트의 전개된 형상을 형성하기 위하여, 예를 들면 스탬핑에 의하여 절단된다.

상기 금속 시트(60)(도 6)는, 예를 들어 청동과 같은 금속 분말로 바람직하게 형성된 소결 층(62)과 마주하도록 되어 있다. 상기 층은, 폴리아미드 및 폴리플루오로에틸렌으로부터 특히 선택될 수 있는 저마찰 계수 재료로 형성되는 외측 면(64)에 고정(keying)하는데 사용된다. 특히, 폴리플루오로에틸렌과 흑연 기초 재료가 사용될 수 있다.

상기 면은 각각 예를 들어 구형 캡의 형상을 갖는 복수의 블라인드 홀(66)이 제공되는 매끄러운 외부면을 포함하며, 상기 홀은 상기 면의 전 표면에 걸쳐 골고루 분포되는 것이 바람직하다. 상기 홀은 마찰 표면 따라서 상기 밀봉 세그먼트와 상기 밸브 바디의 내측면 사이의 마찰 토오크를 감소시키는 것을 가능하게 하는 나타나지 않는 다수의 텅 및 그루브 조인트를 형성한다. 이는 또한 덜 강력한 모터라이제이션 따라서 더 작은 공간을 요구하는 액츄에이터(36)를 사용하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, (세개의 층을 포함하는) 상기 밀봉 세그먼트의 전 두께(E)가 0.5 mm가 될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 상기 밀봉 세그먼트의 단부 엣지(44,46)를 영구히 이격시키는 탄성 수단을 제공한다.

도 7 및 도 8의 실시예에서, 상기 밀봉 세그먼트(42)의 단부(44,46)를 서로 이격시키기 위하여 상기 단부(44,46) 사이에는 스프링 부재(68)가 개재된다. 상기 스프링 부재(68)는 예를 들어 스프링 스틸과 같은 스프링 효과 재료로 형성되는 리테이닝 링이다. 여기서, 상기 스프링 부재는 상기 밀봉 세그먼트의 단부에 대항하여 가압되는 두 브랜치(72)를 연결하는 U자 형상의 엘보우(70)를 포함하는 와이어 형태로서 형성된다.

상기 두 단부(44,46)는 상기 스프링 부재의 상기 두 브랜치를 수용하기 위하여 서로 마주하는 두개의 평행한 그루브(74,76)를 각각 한정하는 두 겹쳐진 엣지를 형성한다. 도 7 및 도 8의 실시예에서, 상기 조절 부재(26)의 바디는 중공인 것을 알 수 있다. 상기 조절 부재(26)의 상기 바디는 중간부(81)를 거쳐 일반적으로 원통 형상의 엔벨로프(envelope)(80)에 연결되는 축방향 배럴(78)을 포함한다. 상기 엔벨로프(80)는 차단되고, 상기 밀봉 세그먼트의 상기 겹쳐진 엣지(44,46)가 수용되는 두개의 그루브(82,84)를 형성한다. 상기 밀봉 세그먼트의 상기 탭(58)은 겹쳐지며 상기 엔벨로프(80)에 대항하여 가압된다. 이는 상기 밀봉 세그먼트가, 밀봉을 제공하는 반경 방향 팽창을 허용하면서 상기 조절 부재의 주위에서 상기 밀봉 세그먼트를 유지시키는 것을 가능하게 한다.

도 9 및 도 10의 실시예는 도 8 및 도 9의 실시예와 유사하다. 상기 스프링 부재(86)는 상기 밀봉 세그먼트의 상기 단부에 대항하여 가압되도록 배치되는, 즉 상기 도시된 바와 유사한 상기 각각의 그루브(74,76) 내의 두 반대 엣지(88,90)를 갖는 금속 시트로 구성된다. 예로서, 상기 스프링 부재(86)는 더 나은 탄성을 제공하기 위하여 설계된 세개의 컷아웃 또는 내부 윈도우(92)(도 9)를 포함한다.

도 11은 상기 조절 부재(26)와 상기 밀봉 세그먼트(42) 사이에 개재된 반경 방향 팽창 링의 형태로 각각 만들어진 두개의 스프링 부재(94)를 상기 탄성 부재가 포함하는 다른 실시예를 보여준다. 상기 각각의 링(94)은 상기 조절 부재의 원통형 벽(98)에 배치되는 주변 그루브(96) 내로 삽입되는 스프링 재료로 형성된 리테이닝 링으로 구성된다.

이제, 본 발명에 따른 다른 밀봉 세그먼트(42)의 전개도와 상기 밀봉 세그먼트의 단면도를 각각 보여주는 도 12 및 도 13이 참조된다. 상기 밀봉 세그먼트의 일반적인 전개된 형상은 도 5의 형상과 유사하다. 상기 밀봉 세그먼트는 상기 조절 부재의 주위에 반경 방향 팽창의 가능성을 가지고 그를 유지시키기 위하여 겹쳐질 수 있는 탭(100)을 또한 포함함을 알 수 잇다. 도 6과 유사한 도 13의 단면도에서, 동일한 연속적인 층이 존재한다. 하지만, 이 예에서는, 상기 두께(E)는 예를 들면 1 mm보다 크다. 특히, 상기 실시예에서는, 상기 탄성 수단이 상기 하우징의 상기 내경(D2)보다 큰 외경(D1)(도 14)를 갖는 밀봉 세그먼트의 변형부를 포함한다.

상기 밀봉 세그먼트(42)는, 보어의 또는 상기 밸브의 상기 하우징의 공칭 직경보다 큰 초기 직경(D1)을 갖도록, 예를 들면 롤링 툴과 같은 적절한 툴에 의하여 형성된다. 상기 재료의 롤링은 상기 면(64)이 외측을 향하여 위치하고 상기 밸브 바디의 내부 보어에 대항하여 가압하도록 수행된다. 이는 상기 밸브 바디의 상기 보어에 설치시 상기 밀봉 세그먼트에 예응력을 가하는 것을 포함한다. 일단 제 위치에 있게 되면, 상기 밀봉 세그먼트는, 도 14에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 밸브 바디의 상기 보어의 내부 직경과 매치되는 외부 직경을 갖는다.

결과적으로, 상기 밀봉 세그먼트의 상기 금속 시트(예를 들면, 스틸 시트)의 강성은 특히 유체가 낮은 압력일 때, 상기 밀봉 세그먼트에 확실히 압력을 가하도록 사용된다. 이는, 본 실시예에서, 상기 면을 형성하는 금속 시트의 두께가 상술한 실시예에서 사용되는 면의 두께보다 커야 하는 이유이다. 도 14에서, 상기 밸브 바디에 압력이 가해진 상기 밀봉 세그먼트를 설치함으로써 야기되는 이동 거리가 또한 도시되어 있다.

롤링에 의하여 형성되는 대신, 상기 밀봉 세그먼트는 변형예로써 몰딩에 의 하여 형성될 수 있다.

자동차의 내연기관(104)의 냉각을 위한 회로를 도시하는 도 15가 참조된다. 상기 회로에는 일반적으로 부동액을 첨가되어 있으며 펌프(106)의 작동에 의하여 순환하는 냉각 유체가 유동된다. 엔진에 의하여 가열되는 유체는 전술한 타입의 제어 밸브의 노즐에 연결된 유출구(108)를 거쳐 후자를 빠져 나간다.

상기 밸브는 상기 회로의 브랜치에 연결된 유출구 노즐(20,22,24)을 포함한다. 상기 노즐(20)은 상기 엔진의 냉각 라디에이터(112)와 팽창 용기(114)를 포함하는 제 1 브랜치(110)에 연결되어 있다. 상기 노즐(24)은 상기 냉각 라디에이터(112)의 바이패스를 형성하는 제 2 브랜치(116)에 연결되어 있다. 마지막으로, 상기 유출구 노즐(22)은 상기 차량의 승객실을 가열하기 위하여 사용되는 공기 히터(120)를 포함하는 제 3 브랜치(118)에 연결되어 있다.

상기 밸브(10)는, 상기 내연기관 온도와 상기 승객실의 가열을 최적화하기 위하여 상기 세 브랜치(110,116,118)에서 유체가 독립적으로 유동되는 것을 가능하게 한다.

본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 특히 상기 밸브 바디의 상기 측벽에 대항하여 상기 밀봉 세그먼트를 가압하는 것을 가능하게 하는 상기 탄성 수단의 성질에 관한 다른 변형예에 적용된다. 또한, 상기 조절 부재와 상기 밀봉 세그먼트 사이에는 틈새(clearance)가 배치될 수 있다. 또한, 본 발명은 내연기관의 냉각 회로에의 적용에 한정되지 않는다.

또한, 상기 밸브의 상기 축방향 오리피스는 필수적으로 유입구 오리피스를 형성하지 않으며, 또한 변형예로서, 유출구 오리피스를 형성할 수 있다. 그 결과, 상기 측방 오리피스는 유입구 오리피스를 형성할 수 있으며 상기 유체용 유출구 오리피스를 형성하지 않을 수도 있다.

Claims

밸브 바디(12)를 포함하는 유체 순환 회로용 제어 밸브로서,

상기 밸브 바디는 회전 축(X-X)을 중심으로 회전할 수 있으며 오리피스를 통해 유체의 분배를 제어하기 위하여 다양한 각도 위치를 취할 수 있는 조절 부재(26)의 회전을 위한 하우징을 한정하며, 상기 조절 부재(26)는 상기 조절 부재(26)에 회전되게 고정 부착되는 개방된 링 형태의 밀봉 세그먼트에 의하여 둘러싸여 있는 유체 순환 회로용 제어 밸브에 있어서,

상기 밀봉 세그먼트(42)가 상기 밸브 바디 하우징에 가압될 수 있도록, 상기 밀봉 세그먼트(42)의 두 단부(44,46)를 이격시켜 밀봉 세그먼트(42)를 반경 방향 외측으로 변형시키는 탄성 수단(68;86;94)이 제공되는 것을 특징으로 하는

제어 밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 탄성 수단은 상기 밀봉 세그먼트(42)의 상기 단부(44,46)를 서로 이격시키기 위하여 상기 단부(44,46) 사이에 개재되는 적어도 하나의 스프링 부재(68,86)를 포함하는 것을 특징으로 하는

제어 밸브.
제 2 항에 있어서,

상기 스프링 부재는 스프링 효과 재료로 형성되는 리테이닝 링(68)인 것을 특징으로 하는

제어 밸브.
제 3 항에 있어서,

상기 리테이닝 링(68)은 상기 밀봉 세그먼트(42)의 상기 단부(44,46)에 가압되도록 배치되는 두 브랜치(72)를 연결하는 U자 형상의 엘보우(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는

제어 밸브.
제 2 항에 있어서,

상기 스프링 부재는 상기 밀봉 세그먼트(42)의 상기 단부(44,46)에 가압되도록 배치되는 두 대향 측부(88,90)를 갖는 금속 시트(86)인 것을 특징으로 하는

제어 밸브.
제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 밀봉 세그먼트(42)의 상기 두 단부(44,46)는 상기 스프링 부재를 수용하기 위하여 서로 마주보는 두 평행 그루브를 한정하는 두개의 겹쳐진 엣지의 형태로 제조되는 것을 특징으로 하는

제어 밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 탄성 수단은 상기 조절 부재(26)와 상기 밀봉 세그먼트(42) 사이에 개재되는 반경방향 팽창 링의 형태로 제조되는 적어도 하나의 스프링 부재(94)를 포함하는 것을 특징으로 하는

제어 밸브.
제 7 항에 있어서,

스프링 재료로 형성되며 각각 상기 조절 부재(26)의 주변 그루브(96) 내로 삽입되는 리테이닝 링의 형태로 제조되는 두개의 반경방향 팽창 링(94)을 포함하는 것을 특징으로 하는

제어 밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 탄성 수단은 상기 밀봉 세그먼트가 상기 하우징 내에서 예응력 하에서 장착되도록 하기 위하여 하우징의 내경(D2)보다 큰 외경(D1)을 갖도록 상기 밀봉 세그먼트(42)의 변형부를 포함하는 것을 특징으로 하는

제어 밸브.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 밀봉 세그먼트(42)는 스프링 효과 재료, 특히 스프링 스틸로 제조되는 것을 특징으로 하는

제어 밸브.
제 10 항에 있어서,

상기 밀봉 세그먼트(42)에는 저마찰 계수 재료로 제조된 면(64)이 외부에 마련되는 것을 특징으로 하는

제어 밸브.
제 11 항에 있어서,

상기 저마찰 계수 재료는 폴리아미드와 폴리플루오로에틸렌으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는

제어 밸브.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,

상기 밀봉 세그먼트(42)는 상기 면(64)의 고정을 용이하게 하기 위해 키 코트(key coat; 62)를 구비하는 것을 특징으로 하는

제어 밸브.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 밀봉 세그먼트(42)는 매끄러운 외부면을 포함하고, 이 외부면에는 균일하게 분포된 다수의 블라인드 홀이 마련되어, 밀봉 세그먼트(42)와 측벽(16) 사이의 접촉면을 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는

제어 밸브.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 밸브 바디(12)는 축방향 오리피스(18)가 마련되어 있는 바닥벽(14)과 적어도 두개의 측방 오리피스(20,22,24)에 마련되어 있는 측벽(16)을 포함하며, 상기 축방향 오리피스(18)는 유체 유입구를 형성하며, 상기 측방 오리피스(20,22,24)는 유체 유출구를 형성하는 것을 특징으로 하는

제어 밸브.
유체 순환 회로에 있어서,

제 15 항에서 청구된 제어 밸브를 포함하며, 그 축방향 오리피스(18)는 유체(108)의 공급원에 연결되고 그 측방 오리피스(20,22,24)는 각각 상기 회로의 브랜치(110,118,116)에 연결되는 것을 특징으로 하는

유체 순환 회로.
제 16 항에 있어서,

순환 펌프(106)의 작동에 의하여 냉각 유체가 유동하는 자동차 내연 기 관(104)의 냉각 회로(102)의 형태로 제조되며, 상기 제어 밸브(10)는 3 웨이 밸브이고, 그 축방향 오리피스(18)가 상기 내연 기관으로부터 발생되는 냉각 유체의 흡입구(108)에 연결되며 그 세 측방 오리피스(20,22,24)가 상기 내연 기관의 냉각 라디에이터(112)를 포함하는 제 1 브랜치(110), 상기 냉각 라디에이터의 바이패스를 형성하는 제 2 브랜치(116), 및 승객실의 난방을 위한 에어 히터를 포함하는 제 3 브랜치(118)에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는

순환 회로.