[發明專利]用于機電三通雙座閥的驅動系統

無效

• 申請號: 201210430325.4
• 申請日: 2012-11-01
• 公開（公告）號: CN103090046A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: K.R.卡貝爾;S.F.夏平;B.D.帕雷赫
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F16K11/044
• 分類號: F16K11/044;F16K31/50;F16K31/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 董均華

相關申請的交叉引用

本申請是于2011年11月1日提交的目前在審查中的序列號為13/286,452的部分繼續申請。

技術領域

本發明涉及閥，包括通常用于汽車應用的冷卻液閥。更具體地，本發明涉及一種往復式三通雙座閥。更具體地，本發明涉及一種用于提供閥致動的絲杠傳動系統。

背景技術

閥在流體流動系統中是普遍存在的，用以提供在閥中流動的流體的方向控制。閥是用于打開和關閉流體流動方向，其中閥可在完全打開狀態與完全關閉狀態之間起作用，或者可以是累進的，其中打開狀態是選擇性地在完全打開與完全關閉狀態之間的某處以便計量流體流量。閥可以是雙通閥，控制關于閥的進口和出口的流體流動，或者可以是三通閥，控制關于閥的一對進口和單個出口或者閥的一對出口和單個進口的流體流動。

閥密封是重要的，密封的常用策略是采用抵靠球體、圓筒、或套筒的端面密封。密封件由于摩擦力而發生磨損并且由于污染和沉積而需清洗。基于可導致高報廢率的應用，這些密封件中的一些需要緊密公差。在汽車應用中，冷的冷卻液及環境空氣溫度往往要求用較大的力來致動閥。短使用壽命和過早泄漏是此類型閥的主要問題。

針閥和閥座電磁閥具有高壓降和過度的能耗。相對于“移動并保持”移動，一些近來的此類型閥設計采用“移動并停止”移動從而降低能耗。壓力降和能耗是此類型閥的主要不利因素。

考慮到目前的閥技術，所需要的是一種如下的閥：使密封面最小化、減小或消除閥的使用壽命內的密封泄漏和密封磨損、利用流體系統內在的液壓力使能耗最小化從而實現嚴密的密封、提供高流體流量系數、具有計量流體流量的進一步能力、并且具備使總體閥封裝最小化的致動機構。

發明內容

本發明是一種如下的三通雙座閥：使密封面最小化、減小或消除閥的使用壽命內的密封泄漏和密封磨損、利用流體系統內在的液壓力使能耗最小化從而實現嚴密的密封、提供高流體流量系數、具有計量流體流量的進一步能力、并且具備使所有閥封裝最小化的絲杠傳動系統。因此，具有本發明絲杠傳動系統的三通雙座閥可特別有利地應用于汽車冷卻系統。

根據本發明的三通雙座閥具有閥體，該閥體包括相互間隔的環狀的第一和第二閥座。閥桿以相對于閥體做往復運動的方式安裝，該閥桿在閥體內具有環狀的雙面閥桿閘。響應于閥桿的往復運動，其各閘面可密封地與相應閥座接合(即，可坐置)。在一個優選的使用環境中，將閥體的進口設置在第一閥座與第二閥座之間，將閥體的第一出口設置在第一閥座的下游，將閥體的第二出口設置在第二閥座的下游；然而，出口-進口布置也可以是其它布置。

絲杠傳動系統的操作使閥桿做往復運動，其中電動馬達使螺桿旋轉，螺桿通過螺紋與和閥桿相連的螺母接合，其中在閥桿與閥體之間設置防旋轉特征部件由此防止閥桿相對于閥體的旋轉。例如，響應于電子程序和可用于電子控制模塊的感測數據，選擇性地致動電動馬達以使絲杠的螺桿順時針或逆時針旋轉，因此絲杠的螺母沿螺桿而通過（thread）。因為螺母與閥體相連，所以防止閥體與螺桿一起旋轉，并且螺桿不可相對于閥體做往復運動，螺桿的旋轉導致閥桿及其閥桿閘做往復運動。

當相對于進口將閥桿閘設置在中心時，流體流動至第一和第二出口兩者，然而當使閥桿閘移動從而接近閥座中的一個或另一個時，分別在被接近的閥座處流向出口的流體流動變得受到限制，因此如果使閥桿閘與被接近閥座之間保持分開所選擇的間距，則可獲得比例流體流動。當閥桿閘坐置在第一閥座或者第二閥座處時，在流體的液壓壓力(當存在時)協助下其接合閘面密封地緊靠閥座，由此防止流體流動經過此時關閉的閥座而僅經過另一打開的閥座及其相應出口。當閥桿向相反方向移動時，另一閥座的密封通過與閥桿閘另一閘面的密封緊靠實現，于是流體流動僅可以經過相應另一出口。

當閥桿閘的閘面與其相應閥座分離時，由于閥座與閥桿閘之間的環狀間距較小，因而基于流體壓力經過該閘面的流體流動將是相對較快的，因而布置在環狀間距處的任何碎屑將被急速行進的流體沖走。

因此，本發明的目的是提供一種如下的三通雙座閥：使密封面最小化、減小或消除閥的使用壽命內的密封泄漏和密封磨損、利用流體系統內在的液壓力使閥操作期間的能耗最小化、提供高流體流量系數、并且具有計量流體流量的進一步能力。

方案1.?一種三通雙座閥，包括：

閥體，所述閥體包括中間閥體部、位于所述中間閥體部的第一端處的第一遠端閥體部、和位于所述中間閥體部的第二端處的第二遠端閥體部；