一种流体控制装置的制作方法

本实用新型涉及流体控制结构设计领域，尤其是涉及应用于车辆热管理系统的一种流体控制装置。

背景技术：

对于新能源车，三电系统、乘员舱等功能区对温度范围有明确需求，对于燃油车，发动机和乘员舱等功能区对温度范围同样也有明确需求。换热介质根据需求实时在不同回路间循环流通，通过换热介质进行热交换，可使各功能区处于目标温度范围内。

为了控制流体的流动，需要在不同回路之间安装电子三通阀、电子四通阀等流体控制装置。对于流体控制装置而言，其在实际使用过程中，主要存在如下不足之处：

1、为达到关闭管口目的，需要在阀体与阀芯间增加如橡胶、氟塑料、陶瓷等辅助密封件，并且，需要多组辅助密封件来对每个管口进行单独密封控制，从而使流体控制装置的零件数量增多，整体结构更复杂，生产成本也随之上升。

2、对于橡胶类的辅助密封件，因其易疲劳、磨损、热变形、管口切割等原因，也容易导致流体控制装置出现密封不良。

3、当阀芯运动时，因辅助密封件的摩擦系数高，或辅助密封件的数量多，使得旋转时产生较大阻力，需要采用较大输出力矩的动力机构与之匹配，增加了流体控制装置的应用成本。

4、由于流道结构复杂，使得相同外形体积下可供介质流通的截面积偏小，或者由于流道异形、存在节流点等原因，使流体的流动阻力增大，介质在流过阀体后的压力下降过多，从而造成能量损失，使车辆热管理系统的负荷增加。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种流体控制装置，简化流体控制装置的总体结构，并降低其驱动力矩需求。

本实用新型要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种流体控制装置，包括外壳、驱动杆和导流罩，所述的外壳上形成容纳腔，所述的驱动杆与外壳之间形成相对转动的活动连接结构，所述的导流罩上分别形成导流罩工作面和介质过孔；所述的导流罩安装在容纳腔内、且通过驱动杆相对于外壳转动，所述的导流罩工作面与容纳腔的腔侧壁之间形成动密封结构。

优选地，所述的外壳与连接支架固定连接，在外壳与连接支架之间的连接部位设置密封圈。

优选地，所述的连接支架与驱动杆之间设置油封。

优选地，所述油封的截面形状为n形结构。

优选地，所述的导流罩上形成安装孔，所述的驱动杆上形成分度杆，所述的分度杆与安装孔之间形成套接结构。

优选地，还包括弹性补偿件，所述的弹性补偿件通过安装孔安装在导流罩与分度杆之间。

优选地，所述的弹性补偿件是压缩弹簧，或者是波簧，或者是弹性橡胶件。

优选地，所述分度杆的端部形成球面体结构。

优选地，所述的容纳腔为中空圆柱腔结构，所述的导流罩工作面为圆弧面结构。

优选地，还包括定心轴，所述容纳腔的底部形成凸起结构的定心底座，所述定心轴的一端与定心底座之间形成固定连接结构、另一端与驱动杆连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过设置导流罩、且导流罩上分别形成导流罩工作面和介质过孔，其中的导流罩工作面与外壳上的容纳腔的腔侧壁之间形成动密封结构，从而可以取消掉传统流体控制装置结构设计中的辅助密封件，使流体控制装置的整体结构更简单，零部件数量更少，极大地降低了流体控制装置的制造装配难度和生产成本；并且，由于导流罩在工作旋转时，无需克服各类辅助密封件或多组辅助密封件所产生的额外摩擦阻力，在导流罩工作面与容纳腔的腔侧壁之间的贴合面上也会持续存在流体介质进行润滑，因此，有效地减小了摩擦阻力，并减轻了工作磨损，使得流体控制装置的驱动力矩需求得以有效地降低。

附图说明

图1为本实用新型一种流体控制装置的爆炸示意图。

图2为本实用新型一种流体控制装置的剖视图。

图3为图1或者图2中的外壳的结构示意图。

图4为图1或者图2中的驱动杆的结构示意图。

图5为图1或者图2中的导流罩的结构示意图(前视图)。

图6为图1或者图2中的导流罩的结构示意图(后视图)。

图7为图1或者图2中的导流罩的主视图。

图8为图1或者图2中的连接支架的三维结构示意图。

图9为本实用新型一种流体控制装置的流体流向控制示意图(工作模式1)。

图10为本实用新型一种流体控制装置的流体流向控制示意图(工作模式2)。

图中部品标记名称：1-外壳，2-定心轴，3-弹性补偿件，4-驱动杆，5-导流罩，6-油封，7-密封圈，8-连接螺钉，9-连接支架，11-第一进液口，12-第二进液口，13-第一出液口，14-第二出液口，15-定心底座，16-阶梯孔，17-容纳腔，41-力矩接收连接部，42-滚道部，43-动密封部，44-分度杆，51-导流罩工作面，52-介质过孔，53-安装孔，91-定位凸筋，92-油封安装槽。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、图2所示的流体控制装置，主要包括外壳1、驱动杆4、导流罩5、连接支架9，所述的连接支架9通过若干连接螺钉8与外壳1之间形成固定连接结构。所述外壳1的具体结构如图3所示，在外壳1上分别形成第一进液口11、第二进液口12、第一出液口13、第二出液口14和容纳腔17，所述的第一进液口11、第二进液口12、第一出液口13、第二出液口14分别与容纳腔17连通。需要说明的是：所述的第一进液口11、第二进液口12、第一出液口13、第二出液口14可以呈十字形排列，也可以呈直线排列、并形成上下两排管口。另外，所述的第一进液口11、第二进液口12、第一出液口13、第二出液口14的使用方法是非固定的，例如，可以将第一出液口13、第二出液口14设为进液口，则第一进液口11、第二进液口12就设为出液口。

所述驱动杆4的结构如图4所示，其一端形成力矩接收连接部41，另一端形成分度杆44，在力矩接收连接部41与分度杆44之间还分别形成滚道部42、动密封部43。所述的力矩接收连接部41优选采用由若干凸起环圆柱体分布而形成的花形结构，或者采用非圆柱形异形端等其他结构，用于接收动力机构输入的旋转驱动力矩。所述导流罩5的结构如图5、图6、图7所示，在导流罩5上分别形成导流罩工作面51、介质过孔52和安装孔53。

所述的驱动杆4与外壳1之间形成相对转动的活动连接结构，所述的导流罩5位于容纳腔17内，且导流罩5通过其上的安装孔53与驱动杆4上的分度杆44之间形成套接结构。当驱动杆4相对于外壳1转动时，由驱动杆4驱动导流罩5相对于外壳1转动，所述导流罩5上的导流罩工作面51与容纳腔17的腔侧壁之间形成动密封结构。通常，所述的容纳腔17为中空圆柱腔结构，所述的导流罩工作面51优选采用圆弧面结构，以便导流罩工作面51与容纳腔17的腔侧壁贴合紧密，从而更好地保证导流罩5与外壳1之间的动密封可靠性，如图9、图10所示。当驱动杆4带动导流罩5旋转时，所述驱动杆4上的滚道部42与连接支架9上的轴承孔之间配合并形成滑动摩擦，为驱动杆4的旋转运动提供支撑和定位。

上述的流体控制装置在工作时，通过动力机构作用于驱动杆4来使导流罩5相对于外壳1转动或者停止。当导流罩5相对于外壳1停止在如图9所示位置时，所述的第二进液口12与第二出液口14之间连通而形成流体介质的流通通道，所述的第一进液口11、介质过孔52、第一出液口13之间连通而形成流体介质的流通通道。当导流罩5相对于外壳1停止在如图10所示位置时，所述的第一进液口11与第二出液口14之间连通而形成流体介质的流通通道，所述的第二进液口12、介质过孔52、第一出液口13之间连通而形成流体介质的流通通道。此即为流体控制装置对于流体介质的流向控制功能。

在导流罩5相对于外壳1旋转过程中，为提高流体控制装置对于流体介质的流向控制精度，可以在导流罩5与外壳1之间增加设置定心轴2，相应地，在容纳腔17的底部形成凸起结构的定心底座15，如图3所示，所述定心轴2的一端与定心底座15之间形成固定连接结构、另一端与驱动杆4连接。通常，可以在驱动杆4的一端形成定心孔，并使定心轴2的另一端插入定心孔、且与定心孔形成间隙配合结构，如图2所示。所述的定心轴2可以在外壳1注塑成型时嵌入，此时，该定心轴2上的嵌入段还可预先进行滚花、切槽等加工，以增加定心轴2与外壳1之间的接合强度；另外，所述的定心轴2也可以在外壳1成型后装配入定心底座15上，通过设置定心轴2，可实现驱动杆4的径向定位，进而有利于导流罩5的径向定位，从而可以很好地防止导流罩5因发生径向偏心而与外壳1的内腔孔壁之间发生摩擦损耗。

为了有效地防止流体控制装置内部的流体介质发生泄漏，可以在外壳1与连接支架9之间的连接部位设置密封圈7，在连接支架9与驱动杆4之间设置油封6，所述油封6的截面形状优选采用n形结构，且油封6与驱动杆4上的动密封部43之间形成旋转动密封结构，如图2所示。通常，可以在容纳腔17的入口端形成阶梯孔16，如图3所示；同时，在连接支架9上分别形成定位凸筋91和油封安装槽92，如图8所示；所述的油封6可通过阶梯孔16与油封安装槽92相配合进行装配定位，所述的密封圈7可通过定位凸筋91进行装配定位，且密封圈7与外壳1上的阶梯孔16之间可以过盈配合方式形成静密封结构。

如图1、图2所示，在导流罩5与驱动杆4之间还可以增加设置弹性补偿件3，所述的弹性补偿件3优选采用压缩弹簧，还可以采用波簧，也可以采用弹性橡胶件。通常，所述的弹性补偿件3通过安装孔53安装在导流罩5与分度杆44之间，且弹性补偿件3与分度杆44之间形成套接结构。通过设置弹性补偿件3，可持续向导流罩5施加向外扩张的预压推力，使导流罩5上的导流罩工作面51与容纳腔17的腔侧壁之间能够始终保持动密封结构，即使是在导流罩工作面51或者是容纳腔17的腔侧壁出现微量磨损的情况下，通过弹性补偿件3也可以使得导流罩5向外壳1的内腔孔壁方向前进以进行磨损补偿，从而使导流罩工作面51与容纳腔17的腔侧壁之间能够始终保持动密封结构。其中，所述分度杆44的端部可以形成球面体结构，如图4所示，在导流罩5相对于外壳1旋转过程中，所述分度杆44端部的球头部既可以为弹性补偿件3提供限位功能，也可以为导流罩5提供定心补偿功能，保证导流罩工作面51与容纳腔17的腔侧壁之间形成的动密封结构的密封可靠性，从而有利于提高流体控制装置对于流体介质的流向控制精度。

本实用新型利用流体控制装置内部存在的介质液压力来使得导流罩工作面51与容纳腔17的腔侧壁之间形成动密封结构，其中的流体流道具有通流截面积大、流动行程短、截面变化平缓有序、无明显节流位置等优点，从而可以有效地降低流体介质的流动阻力，使流体介质流过流体控制装置后的压力损失得以减小，进而有效地减轻了流体介质在流过流体控制装置后的能量损失；同时，由于导流罩工作面51与容纳腔17的腔侧壁之间形成动密封结构，杂质难以进入到密封结构贴合面内，即便偶然进入杂质而使弹性补偿件3被压缩，导流罩5相对于外壳1后退以进行让位，但是，当导流罩5经过外壳1上的管口位置时，进入到密封结构贴合面内的杂质也会自然地掉落并排出，因此，本实用新型的抗杂质能力很强，有利于延长其工作寿命。

与传统的流体控制装置相比，本实用新型可以取消掉传统流体控制装置结构设计中的辅助密封件，使流体控制装置的整体结构更简单，零部件数量更少，从而降低了流体控制装置的制造装配难度和生产成本；另外，在导流罩5工作旋转时，也无需克服各类辅助密封件或多组辅助密封件所产生的额外摩擦阻力，并且，导流罩工作面51与容纳腔17的腔侧壁之间的贴合面也不断改变，贴合表面也会持续存在介质进行润滑，从而可有效地减小摩擦阻力，并减轻工作磨损，有效地降低了流体控制装置的驱动力矩需求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。