专利名称：步进电机驱动的流体阀的制作方法
背景技术：
在与内燃机相关的许多冷却系统中，需要控制旁路回路中冷却剂的流动，或者控制进入加热器芯的冷却剂的流动。这种冷却剂流动控制通常是由四(4)种主阀结构中的任一种实现的，所述主阀结构可以由五(5)种阀门控制机构中的任何一个驱动。
在旁路回路或加热器阀中的冷却剂的流动仅需要被打开或关闭的情况下，蝶形阀、筒形阀、提升阀或闸门阀被典型地使用。然而，当需要在旁路回路或加热器阀中的冷却剂变化流动时，那么仅筒形阀或闸门阀可被使用。有五(5)种机构或技术用来操作在调节旁路回路或加热器阀中冷却剂的流动时所使用的阀门。第一种机构是由车辆司机从乘客车厢手动操作的直接机械联动装置。第二种机构是混合风门致动器，它打开或关闭由机械联动装置驱动的阀门。混合风门致动器的功能非常类似于电子温度控制系统，并且控制温度。混合风门致动器通过监控来自温度选择器的反馈信号来控制加热/冷却，并通过与机械联动装置连接的电动机电子地调节混合风门，以满足需求。第三种机构是辅助真空致动器，它能在两个或三个位置上定位阀门。第四种机构利用直流(DC)电机和具有反馈机构的传动机构来指示阀门的变化位置。最后，第五种机构使用直接螺线管驱动器来打开和关闭阀门。这几乎专有地与提升型阀门一起被使用。
这些阀门和阀门控制机构具有多个局限。一个重要的局限是这些阀门需要能在低流量范围内精确控制冷却剂流量，同时还能在需要完全流通状态时，完全打开以最小化压降。关于压降，提升阀和蝶形阀具有显著的不利条件，因为在完全流通过程中，它们的流量控制构件留在流动通道中。筒形阀被典型地用在变化流量的情况下，然而，由于筒形阀的几何尺寸限制，筒形阀的限定流量计量能力的获得通常是以通过筒形阀具有足量、全部的冷却剂流为代价的。虽然闸门阀能提供精细计量的流量，并在完全流通状态下提供最小的压降，但是尺寸上的显著问题是限制了在汽车/车辆冷却剂系统中的执行。
上述阀门控制机构中的每一个都有显著的缺点。直接机械联动装置不提供对与车辆中的其它加热、通风和空气调节(HVAC)部件相关的阀门的直接控制。通过混合风门致动器的阀门间接控制不提供对与车辆中的其它加热、通风和空气调节(HVAC)部件相关的阀门的直接控制。辅助真空致动器被限定于两(2)或三(3)个位置。在冷却剂流量控制应用中，这是非常有限的值。直流(DC)电机和传动机构需要辅助的反馈电子装置。这典型地包括电位计和车载电子设备，以控制阀门的位置。这种反馈电路是昂贵的，并且由于热量和与车辆相关的其他环境因素而容易出问题。直接螺线管控制限定阀门至两(2)个位置的装置。为了提供流量控制，螺线管控制需要被脉冲打开或关闭。这会产生不需要的“冲击”效果。冲击是可引起阀门损坏，或使阀门不能提供其主要功能的现象。阀门的不稳定的开和关暴露了保持恒定的流速和有效关闭的性能上不足。螺线管控制还具有非常不需要的拉入大量电流的效果。
在内燃机被冷却时的许多情况下，希望在到阀门的操作信号丢失时，阀门返回至完全打开(故障自动保险的)位置。通常，由机械联动装置操作的所有阀门未能具有这种类型的特征。由直流(DC)电机驱动的电子致动阀门和传动机构需要外部弹簧，或者可能需要离合器机构来完成这种任务。这些附加部件是不希望有的，因为这些部件均可能发生故障，并难于替换。
本发明被提出以克服上述的一个或多个问题。
发明内容
在本发明的一个方面中，调节流体流的阀门被披露了。此阀门包括步进电机；第一阀门腔室，所述第一阀门腔室具有用来接受流体进入阀门的入口；第二阀门腔室，所述第二阀门腔室具有从阀门分配流体的出口，其中第一阀门腔室包括处于第一阀门腔室和第二阀门腔室之间的开口；第一构件，所述第一构件是可旋转的并被可操作地连接至步进电机；第二构件，所述第二构件与第一构件接合，当第一构件由步进电机驱动旋转时，第二构件在第一位置和第二位置之间直线运动；以及密封机构，所述密封机构可操作地连接至第二构件，其中当第二构件位于第一位置时，密封机构可移动靠近所述开口，当第二构件位于第二位置时，密封机构可移动远离所述开口。
在本发明的另一个方面中，利用阀门调节流体流的方法被披露了。该方法包括旋转阀门中的可操作地连接至步进电机的第一构件，其中所述阀门包括第一阀门腔室，所述第一阀门腔室具有用来接受流体进入阀门的入口，并且包括第二腔室，所述第二腔室具有用来从阀门分配流体的出口，其中第一阀门腔室包括处于第一阀门腔室和第二阀门腔室之间的开口；移动第二构件，当第一构件由所述步进电机驱动旋转时，所述第二构件在第一位置和第二位置之间接合所述第一构件；当第二构件位于第一位置时，移动可操作地连接至所述第二构件的密封机构使其靠近所述开口；以及当第二构件位于第二位置时，移动所述密封机构远离所述开口。
这些仅是本发明的无数方面中一些，不应被认为是与本发明相关的无数方面的所有列表。根据下述披露和附图，对于本发明的熟练技术人员，这些和其它方面将变得显而易见。
为了更好地理解本发明，将结合下列附图进行描述，其中图1是本发明所述的用来输送冷却剂的步进电机驱动冷却剂阀门在打开位置时的截面图；图2是本发明所述的用来输送冷却剂的如图1所示的步进电机驱动冷却剂阀门在完全关闭位置时的截面图；图3是使用本发明所述的用来输送冷却剂的如图1和图2所示的步进电机驱动冷却剂阀门的测流口的单独透视图；图4是本发明所述的沿图2中线C-C取的步进电机驱动阀门的截面图；图5是本发明所述的用来输送冷却剂的如图1所述的步进电机驱动冷却剂阀门；图6是车辆的流体系统的基本示意图，所指流体例如为冷却剂，该图示出发动机、散热器、泵、恒温器和旁路回路，其中流过旁路回路的流体流，如冷却剂流，是通过本发明所述的阀门控制的；以及图7是车辆的流体系统的基本示意图，所指流体例如为冷却剂，该图示出发动机、散热器、泵、加热器芯和旁路回路，其中流过加热器芯的流体流，如冷却剂流，是通过本发明所述的阀门控制的。
具体实施例方式
在下述详细描述中，许多特定的细节将被给出，以完全理解本发明。然而，本领域的熟练技术人员可以理解，本发明可被实现而不用这些特定的细节。在其它例子中，公知的方法、步骤和部件没有被详细描述，以避免使本发明不清楚。例如，本发明实际上可被用在能从遍及流体流动范围中的可控流体流中获益的任何类型的装置中。此外，本发明可被用在使用流体作为冷却剂来减少发动机(例如内燃机)中热量的任何类型的机动车中。所述流体优选为冷却剂；然而更宽范围的流体可满足要求。
现参考附图，开始先看图1、2和4，其中用来控制流体流，如冷却剂流的阀门一般由数字2指示。阀门2示出在图1中的默认或无动力(unpowered)位置。偏置机构4优选但不必须地采用复位弹簧形式。如果采用复位弹簧形式的偏置机构4优选是螺旋的，并由阀门2的阀门主体32中的凸台80支撑。偏置机构4施加负荷至阀针6。这个阀针6优选但不必须与阀门2的垂直轴线或中心线3对齐。阀针6优选包括一体形成并位于其中的多个阴螺纹或凹槽8，它们能与螺杆12中的多个凸形突出物或阳螺纹10紧密配合。由于偏置机构，如复位弹簧4的作用力，平移和旋转负荷都被施加至阀针6。因此，当螺杆12旋转时，多个凸形突出物或阳螺纹10与阀针6的多个阴螺纹或凹槽8接合，使得阀针6能沿垂直轴线或中心线3根据螺杆12的旋转方向而向上或向下移动。螺杆12被可操作地连接至步进电机16。优选，螺杆12通过配件被机械连接至步进电机16；然而，通过粘合剂的粘接、热结合或其它方法也可以满足要求。优选配件是连接套筒部分18，所述连接套筒部分18优选但不是必须地作为螺杆12的-部分，其连接所述步进电机16的转子20，如图5-7所示。步进电机16的一个说明性、非限定性的例子包括SKC电机No.XE-2002-0962-00，由Shinano Kenshi公司制造，该公司在加利福尼亚90230，Culver市，Mesmer大街5737号设有商务场所。然而，多种步进电机16会满足本发明。
多种材料可被应用在阀门2的主要部件中，除了步进电机16和流体密封机构之外。一种说明性的、但非限定性的例子包括1503-2级树脂，该树脂包括被玻璃纤维增强的尼龙6/6。这种1503-2级树脂是由TICONA制造的，该公司在新泽西07901，Summit，Morris大街90号设有商务场所。然而，多种其它材料也会满足此应用。一种说明性的、但非限定性的用于柱塞6的材料包括乙缩醛共聚物。乙缩醛共聚物是具有高结晶度的聚甲醛(POM)，它在较宽的温度和化学环境中提供高的强度、硬度、刚性和润滑性。乙缩醛共聚物可通过许多传统方法制造，包括注塑成形法、吹塑法、挤压和旋转铸造法。一种说明性的、但非限定性的用螺杆12的材料的例子包括与聚四氟乙烯(PTFE)结合的尼龙6，以减少摩擦。
这种阀门2的特色是步进电机16和偏置机构，如复位弹簧4之间的力平衡。这种阀门2被设计成当提供适当的信号给步进电机16时，有足够的力转动螺杆12，所述螺杆12移动阀针6以压缩偏置机构，如复位弹簧4，并且关闭阀门2。相反，偏置机构，如复位弹簧4必须具有足够的力转动螺杆12以移动阀针6，所述阀针6在步进电机16上的动力被去除后，旋转步进电机16，以打开阀门2。偏置机构，如复位弹簧4的结构和设计可极大地被改变，以与所使用的所述多种步进电机相适合，平衡所述力。因此，本发明的特色在于阀门2能在步进电机16上的动力被去除后，达到完全打开的位置，作为自动防故障装置。
如图1和2所示，最好如图5所示，步进电机16包括防护外壳端盖26，所述防护外壳端盖26覆盖步进电机16的外部顶端部分。如图5所示，垫圈27具有电气终端连接件28，以提供电气连接至步进电机16上的终端(未显示)。此电气终端连接件28提供简单的电气接口，所述电气接口可容易地连接至电气控制系统中的其它部件。
位于步进电机16下方的是阀门主体32。其中设有包括凸出构件36的端盖构件30，所述凸出构件36优选是端盖构件的组成部分，但也可以是连在其上的分离部分，如图1、2、4和5所示。端盖构件30优选但不必须地由弹性材料制成，并设有一系列突出螺纹34以将所述端盖构件30密封至阀门主体32，如图5所示。第一O形圈38位于端盖构件30和阀门主体32之间，第二O形圈40位于套筒18和端盖构件30之间，以防止流体流出阀门主体32。用于制造O形圈38和40的说明性而非限定性的材料可包括Nitrile/Buna-N型材料和EPDM，用来在高温下使用。
提升头42连接在阀针6上。所述提升头42包括沿其向下延伸的外凸缘部分44。提升头42随阀针6向上向下移动。阀门主体32包括接受流体的入口46和排出流体的出口48。中间开口50位于入口46和出口48之间，所述中间开口50将阀门2分成第一腔室54和第二腔室56，以提供两阶段阀门结构。如图1所示，当阀门2打开时，阀针6位于步进电机16的附近，提升头42被提升，以允许流体经过中间开口50在入口46和出口48之间流动。提升头42优选由弹性材料，如优质合成橡胶(QSR)制成。优选垫圈52位于提升头42下方，在外凸缘部分之内，以提供密封性，并防止在阀门2被关闭时流体流出。垫圈52优选由金属，如黄铜制成，以给提升头42提供强度和刚度。止动器77向提升头42提供支撑，使得偏置机构，如复位弹簧的压力不会施加非常大的压力在提升头42的中心，使得提升头42的相对水平位置与垂直轴线或中心线3的关系可被保持。多种材料可满足要求，但优选较坚硬的材料，如阀针6或螺杆12中使用的材料。
如图2所示，当阀门2被关闭时，阀针6尽可能远离步进电机16，提升头42与中间开口50平齐，以阻止从入口46至出口48的流体通道。第一腔室54中的压力通常高于第二腔室56中的压力。由于经过阀门2的这种压降而产生压力差，从而加入对抗阀针6和提升头42的向下的力。因为阀针6仅占提升头42的横截面区域的小部分，因此如果阀门2仅具有单一阶段或腔室，所以偏置机构，如复位弹簧4需要非常低的作用力以移动阀针6。如图3所示，一旦阀针6开始移动，设在阀针6上的测流口58使得在第一腔室54和第二腔室56的压力平衡。这使得偏置机构，如复位弹簧4具有足够的力从阀门座43升高提升头42的外凸缘部分44至完全打开阀门2，如图1所示。
在正常操作情形下，步进电机16将被供以动力，在顺时针或逆时针方向上旋转螺杆12，以向上或向下移动阀针6。有两种操作情形。第一种情形是完全打开区域。完全打开区域是从当阀针6与步进电机16尽可能靠近时，扩展至提升头42仍与阀门座43足够远的点，以允许完全的流体流。从步进电机16开始，阀针6的移动范围是大约百分之零(0％)至大约百分之百(100％)，优选从大约百分之二十(20％)至大约百分之六十(60％)，最好大约百分之四十(40％)。在第一腔室54和第二腔室56之间存在低的压差或压降，这是本发明的优势方面。
第二种操作情形是当提升头42的外凸缘部分44与阀门座43完全接触时。在该点，提升头42和阀针6之间存在相对运动，所有流体流穿过测流口58，如图3所示。测流口优选但不必须是逐渐变细的或三角形的，以精确控制流体流动，并在阀针6的顶部60处允许非常小的流体流量，而在阀针6的底部62允许最大流量。这在低的流体流量情形下提供精确的计量，这是本发明的优点。根据所需流体速度的变化，测流口可精确地具有任何几何形状。
步进电机16的旋转度数可从每步大约零(0)度至每步大约一百八十(180)度，优选从每步大约二十(20)度至每步大约五十(50)度，最好每步1.8度。螺杆12的节距可从每英寸大约二(2)个凸形突出物或阳螺纹10，至每英寸大约五十(50)个凸形突出物或阳螺纹10，优选从每英寸大约三(3)个凸形突出物或阳螺纹10，至每英寸大约八(8)个凸形突出物或阳螺纹10，最好是每英寸大约五(5)个凸形突出物或阳螺纹10。因此，阀针6每步可移动大约10英寸至大约0.000001英寸，优选从每步移动大约0.01英寸至每步大约0.001英寸，最好每步移动大约0.001英寸。作为典型的例子，每步1.8度，螺杆12的节距为每英寸五(5)个凸形突出物或阳螺纹10，那么阀针6每步移动0.001英寸，使得500步对应阀针6移动半个(0.5)英寸，实现非常精确的流量控制。
阀门2依靠第一腔室54和第二腔室56之间的不同压力，相对阀门座43密封提升头42。当两个腔室54和56之间的压力差为零时，需要改正阀门2的配置。如图2所示，当阀门2处于完全关闭的位置，并且第一腔室54和第二腔室56之间的流体压力为零时，提升头42和阀针6之间的相对运动如所期望一样不会发生，提升头42的外凸缘部分44升起离开阀门座43。从密封的角度看，这是不相关的，因为第一腔室54和第二腔室56之间的压力差表示流体流量是零(0)。然而，对于下个冲程，阀门2处于适当位置或重新复位是重要的。这是通过让端盖构件30的凸出构件36驱动提升头42至默认位置而被实现的，如图1所示，只要当阀门2处于完全打开位置或默认位置时。作为默认，对阀门2的完全打开位置提供自动防故障装置是本发明的优点。
如图4所示，端盖构件30包括凸出构件36。优选至少两个保持导向构件121和123位于阀针6上。凸出构件36位于保持导向构件121和123之间。这提供了抗旋转特征，使得阀针6仅沿阀门2的中心线3传递力。
现参考图6，作为说明性的非限定性的应用，阀门2可被用来控制流体，如冷却剂，从发动机127通过第一流体导管137流动穿过旁路回路133。当标准恒温器125没有达到设定温度时，来自流体泵129的所有流体流动，如冷却剂流动将穿过第二流体导管143，进入发动机127。从发动机127，流体将通过第一流体导管137流入旁路回路133，接着流回流体泵129。通过控制旁路回路133中的流体流量，发动机127可在更大燃料效率和减少的排放条件下，更热地运行。阀门2可按来自处理器(未显示)的传感器数据操作，以最大化发动机127的性能。优选，查找表与传感器数据结合使用。这将通过流体流量的完全范围控制发动机127的温度，直到恒温器125的设定温度被达到。在此点上，阀门2可与恒温器125一起操作，以精确控制发动机127的温度，流体通过第一流体导管137而穿过恒温器125，然后通过第三导管139进入散热器131。从散热器131，流体通过第四流体导管141流回流体泵129的入口。
现参考图7，作为另一个说明性的非限定性的应用，阀门2可被用来控制被加热的流体流，如冷却剂流通过第五流体导管151从发动机127流入阀门2的入口46，然后通过出口48流出，并且通过第六流体导管152进入加热器芯160。接着，流体，如冷却剂通过第七流体导管154离开加热器芯160，返回流体泵129。系统的剩余部分如前所述，第一流体导管137连接发动机127，旁路回路133连接第一流体导管137。当标准恒温器125没有达到设定温度时，来自流体泵129的所有流体流，如冷却剂流穿过第二流体导管143进入发动机127。从发动机127，流体通过第一流体导管137流入旁路回路133，接着返回流体泵129。
阀门2可按来自处理器(未显示)的传感器数据操作，以最大化加热器芯160的性能。优选，查找表与传感器数据结合使用。这将在加热器芯160的整个温度范围上提供一些控制。当恒温器125的设定温度被达到时，阀门2可与恒温器125一起操作，以精确控制发动机127的温度，流体通过第一流体导管137穿过恒温器125，然后通过第三导管139进入散热器131。从散热器131，流体通过第四流体导管141流回流体泵129的入口，接着通过第二流体导管143被泵回发动机127。
虽然本发明的优选实施例和使用本发明的方法在上述说明中以相当多的细节被描述了，但是可以理解，本发明可以进行改进，这些改进没有超出附加权利要求的范围，当这些改进方式落入了本发明的要求的范围时，本领域熟练技术人员进行的属于本发明的本发明改进方式将被认为是侵犯了本发明。
权利要求
1.一种调节流体流的阀门，包括步进电机；第一阀门腔室，所述第一阀门腔室包括用来接受流体进入阀门的入口；第二阀门腔室，所述第二阀门腔室包括从阀门分配流体的出口，其中第一阀门腔室包括处于第一阀门腔室和第二阀门腔室之间的开口；第一构件，所述第一构件是可旋转的，并被可操作地连接至步进电机；第二构件，所述第二构件与第一构件接合，使得当第一构件由步进电机驱动旋转时，第二构件在第一位置和第二位置之间作直线运动；以及密封机构，所述密封机构可操作地连接至第二构件，其中当第二构件位于第一位置时，密封机构可移动靠近所述开口，而当第二构件位于第二位置时，密封机构可移动远离所述开口。
2.根据权利要求1所述的调节流体流的阀门，其特征在于所述步进电机、第一阀门腔室、第二阀门腔室、第一构件、第二构件和密封机构都封闭在外壳中。
3.根据权利要求1所述的调节流体流的阀门，其特征在于所述阀门还包括与所述第二构件接触的偏置机构。
4.根据权利要求3所述的调节流体流的阀门，其特征在于所述偏置机构包括复位弹簧。
5.根据权利要求1所述的调节流体流的阀门，其特征在于所述第一构件包括具有多个突出物的螺杆。
6.根据权利要求1所述的调节流体流的阀门，其特征在于所述第二构件包括具有多个凹槽的阀针。
7.根据权利要求1所述的调节流体流的阀门，其特征在于所述第二构件包括测流口，以在第一阀门腔室和第二阀门腔室之间提供流体流，其中测流口由密封机构选择性地堵住。
8.根据权利要求7所述的调节流体流的阀门，其特征在于所述测流口包括三角形的形状。
9.根据权利要求1所述的调节流体流的阀门，其特征在于所述密封机构包括提升头。
10.根据权利要求1所述的调节流体流的阀门，其特征在于所述阀门还包括位于步进电机和密封机构之间的端盖构件。
11.根据权利要求10所述的调节流体流的阀门，其特征在于所述端盖构件包括至少一个凸出构件，所述至少一个凸出构件被设置靠在所述密封机构上，以保证所述密封机构靠在所述开口上。
12.根据权利要求11所述的调节流体流的阀门，其特征在于所述端盖构件的至少一个凸出构件能够设在第二构件上的多个保持构件之间，以限制第二构件的旋转。
13.根据权利要求1所述的调节流体流的阀门，其特征在于所述阀门还包括终端连接件机构，所述终端连接件机构提供至少一个电气连接至步进电机。
14.根据权利要求1所述的调节流体流的阀门，其特征在于所述阀门的入口被流体连接至旁路回路，所述旁路回路接受来自发动机的流体流，所述流体流是从水泵被泵入发动机的，其中阀门的出口被流体连接至水泵的入口。
15.根据权利要求1所述的调节流体流的阀门，其特征在于所述阀门的入口能流体连接至发动机，阀门的出口能流体连接至加热器芯。
16.一种调节流体流的阀门，包括步进电机；第一阀门腔室，所述第一阀门腔室包括用来接受流体流入阀门的入口；第二阀门腔室，所述第二阀门腔室包括从阀门分配流体的出口，其中第一阀门腔室包括处于第一阀门腔室和第二阀门腔室之间的开口；第一构件，所述第一构件是可旋转的，并被可操作地连接至步进电机；第二构件，所述第二构件与第一构件接合，使得当第一构件由步进电机驱动旋转时，第二构件在第一位置和第二位置之间作直线运动；密封机构，所述密封可操作地连接至第二构件，其中当第二构件位于第一位置时，密封机构能够移动靠近所述开口，当第二构件位于第二位置时，密封机构能够移动远离所述开口；偏置机构，所述偏置机构与所述第二构件接触；以及外壳，所述外壳封闭所述步进电机、第一阀门腔室、第二阀门腔室、第一构件、第二构件、偏置机构和密封机构。
17.一种调节流体流的阀门，包括步进电机；第一阀门腔室，所述第一阀门腔室具有用来接受流体流入阀门的入口；第二阀门腔室，所述第二阀门腔室具有从阀门分配流体的出口，其中第一阀门腔室包括处于第一阀门腔室和第二阀门腔室之间的开口；螺杆，所述螺杆具有多个突出物，所述螺杆是可旋转的，并被可操作地连接至步进电机；阀针，所述阀针具有测流口和多个凹槽，所述阀针与螺杆上的多个突出物接合，当螺杆由步进电机驱动旋转时，阀针在第一位置和第二位置之间作直线运动；提升头，所述提升头被可操作地连接至所述阀针，其中当阀针位于第一位置时，提升头可移动靠近所述开口，当阀针位于第二位置时，提升头可移动远离所述开口，并且有选择地阻塞测流口的开口以控制流体流；复位弹簧，所述复位弹簧与所述阀针接触；以及外壳，所述外壳封闭所述步进电机、第一阀门腔室、第二阀门腔室、螺杆、阀针、复位弹簧和提升头。
18.根据权利要求17所述的调节流体流的阀门，其特征在于所述测流口包括三角形的形状。
19.根据权利要求17所述的调节流体流的阀门，其特征在于所述阀门还包括位于步进电机和提升头之间的端盖构件，所述端盖构件包括至少一个凸出构件，所述至少一个凸出构件被设置靠在所述提升头上，以保证所述提升头靠在所述开口上。
20.根据权利要求19所述的调节流体流的阀门，其特征在于所述端盖构件的至少一个凸出构件能够设在所述阀针上的多个保持构件之间，以限制阀针的旋转。
21.根据权利要求17所述的调节流体流的阀门，其特征在于所述阀门的入口被流体连接至旁路回路，所述旁路回路接受来自发动机的流体流，所述流体流是从水泵被泵入发动机的，其中阀门的出口被流体连接至水泵的入口。
22.根据权利要求17所述的调节液流的阀门，其特征在于所述阀门的入口能流体连接至发动机，阀门的出口能流体连接至加热器芯。
23.一种利用阀门调节流体流的方法，包括旋转阀门中的可操作地连接至步进电机的第一构件，所述阀门具有第一阀门腔室，所述第一阀门腔室具有用来接受流体流入阀门的入口，以及具有第二腔室，所述第二腔室具有用来从阀门分配流体的出口，其中第一阀门腔室包括处于第一阀门腔室和第二阀门腔室之间的开口；移动第二构件，当第一构件由所述步进电机驱动旋转时，所述第二构件在第一位置和第二位置之间接合所述第一构件；当第二构件位于第一位置时，移动可操作地连接至所述第二构件的密封机构使其靠近所述开口；以及当第二构件位于第二位置时，移动所述密封机构使其远离所述开口。
24.根据权利要求23所述的利用阀门调节流体流的方法，其特征在于还包括利用偏置机构向第二构件施加压力的步骤。
25.根据权利要求23所述的利用阀门调节流体流的方法，其特征在于还包括通过利用密封机构选择性地堵住测流口，控制流体流穿过第二构件中的测流口的步骤。
26.根据权利要求23所述的利用阀门调节流体流的方法，其特征在于还包括通过使端盖上的凸出边缘构件靠在所述密封机构上，保证所述密封机构靠在所述开口上的步骤。
27.根据权利要求23所述的利用阀门调节流体流的方法，其特征在于还包括将端盖构件的至少一个凸出构件定位在第二构件上的多个保持构件之间，以限制所述第二构件的旋转，并减少偏置机构所产生的旋转负荷的步骤。
28.根据权利要求23所述的利用阀门调节流体流的方法，其特征在于，还包括以流动关系连接阀门的入口至旁路回路，所述旁路回路接受来自发动机的流体流，其中所述发动机接受从水泵被泵入所述发动机的流体；以及以流动关系连接所述阀门的出口至所述水泵的入口。
29.根据权利要求23所述的利用阀门调节流体流的方法，其特征在于，还包括以流动关系连接所述阀门的入口至所述发动机；以及以流动关系连接所述阀门的出口至加热器芯。
30.一种利用阀门调节流体流的方法，包括旋转具有多个突出物的螺杆，所述螺杆在阀门中可操作地连接至步进电机，所述阀门具有第一阀门腔室，所述第一阀门腔室具有用来接受流入体流入阀门的入口，以及具有第二阀门腔室，所述第二阀门腔室具有用来从阀门分配流体的出口，其中第一阀门腔室包括处于第一阀门腔室和第二阀门腔室之间的开口；移动阀针，所述阀针具有测流口和多个凹槽，当螺杆由所述步进电机驱动、克服复位弹簧施加的作用力而旋转时，所述阀针接合所述螺杆上的多个突出物，以在第一位置和第二位置之间作直线运动；当阀针位于第一位置时，移动可操作地连接至所述阀针的提升头使其靠近所述开口；以及当阀针位于第二位置时，移动所述提升头使其远离所述开口，同时基于提升头的位置选择性地阻塞流体流穿过测流口。
31.根据权利要求30所述的利用阀门调节流体流的方法，其特征在于还包括通过使端盖构件的凸出边缘构件靠在所述提升头上，保证所述提升头靠在所述开口上的步骤。
32.根据权利要求30所述的利用阀门调节流体流的方法，其特征在于还包括使端盖构件的至少一个凸出构件定位在阀针上的多个保持构件之间，以限制所述阀针的旋转，并减少所述复位弹簧所产生的旋转负荷的步骤。
33.根据权利要求30所述的利用阀门调节液流的方法，其特征在于，还包括以流动关系连接阀门的入口至旁路回路，所述旁路回路接受来自发动机的流体流，其中所述发动机接受从水泵被泵入所述发动机的流体；以及以流动关系连接所述阀门的出口至所述水泵的入口。
34.根据权利要求30所述的利用阀门调节流体流的方法，其特征在于，还包括以流动关系连接所述阀门的入口至所述发动机；以及以流动关系连接所述阀门的出口至加热器芯。
全文摘要
用来调节流体流的阀门及相关的使用方法。所述阀门包括步进电机(16)，具有入口(46)的第一阀门腔室，具有出口的第二阀门腔室，其中第一阀门腔室包括处于第一阀门腔室和第二阀门腔室之间的开口(50)，可旋转的并被可操作地连接至步进电机的第一构件(12)，与第一构件接合的第二构件(6)，当第一构件由步进电机驱动旋转时，第二构件在第一位置和第二位置之间作直线运动；以及可操作地连接至第二构件的密封机构，其中当第二构件位于第一位置时，密封机构移动靠近所述开口，当第二构件位于第二位置时，密封机构移动远离所述开口。
文档编号F16K39/00GK1806141SQ200480016265
公开日2006年7月19日 申请日期2004年4月23日 优先权日2003年4月24日
发明者罗伯特·R·诺里斯 申请人:特拉华兰科有限公司