用于热管理阀的低阻力密封方法_2

文档序号:9457441阅读:来源:国知局
料可以是聚四氟乙烯(PTFE)。可能的低摩擦材料的其它示例包括但不限于:陶瓷、尼龙、高密度聚乙烯(HDPE)、石墨或具有静态摩擦系数大致在0.2至0.6的范围内,优选地是0.2至0.5并且理想地等于或小于0.04的其它合适的摩擦材料。
[0024]面密封活塞34具有光滑的且不具有任何脊状部或凹槽的内表面19。这允许流体流动穿过孔16、18而不受到面密封活塞34的内侧表面上的任何特征的阻挡或偏转。
[0025]星形密封件37定位在第一入口孔16和第二入口孔18的每一者中形成的周向槽42内。周向槽42环绕面密封活塞34的一部分,使得面密封活塞34延伸穿过星形密封件37并且穿过星形密封件37前后滑动。星形密封件37形成了相应的第一入口孔16和第二入口孔18与相应的面密封活塞34之间的密封。面密封活塞以如下方式经星形密封件37双向滑动:该方式为使得星形密封件37保持了相应的第一入口孔16和第二入口孔18与相应的面密封活塞34之间的密封连接。本发明的本实施方式描述了星形密封件37的使用;然而,在本发明的范围内,如图1D所示,星形密封件37可以为ο形环344。在本发明的范围内,星形密封件37还可以为唇形密封件或其他合适的密封构件。
[0026]面密封活塞38具有与面密封活塞34的表面接触的两个接触点44。两个接触点44提供了星形密封件37与面密封活塞34之间的改进的密封。特别是如图1C所示,当面密封活塞在孔16、18中轴向地移动时,星形密封件37在孔16、18与面密封活塞34的外径表面之间被挤压。挤压作用有助于使面密封活塞在孔16、18中对中,特别是当面密封活塞34的长宽比较低时尤为如此。具有两个接触点44还允许星形密封件37的较少材料被挤压。
[0027]第一入口孔16和第二入口孔18各自具有延伸至孔中的、位于面密封活塞34上方的弹簧座46。在弹簧座46与面密封活塞34的上表面48之间是弹性构件50。在本发明中,弹性构件50是具有第一端部和第二端部的弹簧,该第一端部与面密封活塞34的上表面48接触并且该第二端部与第一入口孔16或第二入口孔18的弹簧座46接触。弹性构件构造成朝转子22的方向在面密封件34上施加力。如图1、图2A以及图2B所示,弹性构件50沿如图1、图2A、图2B所示的向下方向施加力。
[0028]本发明使用在周向槽42内定位的星形密封件37,以提供星形密封件37与移动的面密封活塞34之间的更好的密封并且减少星形密封件37与移动的面密封活塞34之间的摩擦量。如上所述的面密封活塞34具有低摩擦材料涂覆的密封接触区域40,以减小在面密封活塞34的外表面与星形密封件37之间的摩擦量。当面密封活塞34接触转子22沿纵向轴线移动时,使用低摩擦材料和具有两个接触点44的星形密封件的组合减小了在面密封活塞34与星形密封件37之间的阻力量或摩擦量。这使得使转子22旋转所需的力矩量减少,从而减小了使转子22的轴24旋转所需的致动器29的尺寸和弹簧50的尺寸。另外,所述元件和热管理阀10的组合减少弹性构件50必须提供的用以迫使面密封活塞34与转子22接触的力的大小,通过允许弹性构件50不必使用弹性构件50的一些力来克服面密封活塞34与星形密封件37之间的摩擦或阻力而更有效地施加向下的力,从而导致更有效的使用来自弹性构件50的力的大小。
[0029]与传统的刮擦式密封件相比,本发明还具有明显的优势,在传统的刮擦式密封件中,具有可接受的半径密封性能的刮擦式密封件在密封构件与孔的壁之间将具有更大的阻力量。在现有技术中,密封构件被连接至移动活塞并且接触孔,该密封构件由导致密封件与孔的壁之间的较大的摩擦量的聚苯硫醚制成。增加的摩擦量不允许弹性构件的有效使用,该弹性构件必须更大以克服密封件与孔的壁之间的摩擦力,同时提供足够的力从而有效地接触和密封抵靠转子的面密封活塞。
[0030]现参照图3,示出了低阻力密封装置132的替代性实施方式。相似的附图标记用于指示与图2A、2B,2C的实施方式中的相似的结构,其中,附图标记相差100。如图3中所示,面密封活塞134被示出与转子122接触。面密封活塞134具有直径减小的部分139,该直径减小的部分139减小了面密封活塞134与转子122之间的接触区域141。与图2B和图2C中示出的接触区域38对比,通过减小接触区域141,位于转子122上方的高压力区域Hp穿过孔流向转子122,将使高压力集中在面密封活塞134的内径上,以当面密封活塞134处于关闭位置时,形成面密封活塞134与转子122之间的更绝对的密封。
[0031]以上所述的实施方式都涉及如下布置:低阻力密封件32、132连接至壳体12 ;然而,在本发明的范围内,低阻力密封件32、132可以定位在转子22、122上以关闭在壳体12内形成的孔。
[0032]图4示出了本发明的示出低阻力密封装置200的替代性实施方式,在低阻力密封装置200中,面密封活塞234具有在面密封活塞234的表面上形成的周向槽242。在周向槽242内是具有两个接触点244的星形密封件237,所述两个接触点244接触孔218的内侧表面,该孔218形成为穿过根据本发明的实施方式的低阻力密封装置200的壳体212。孔218的内侧表面具有与两个接触点244邻接的部分236,部分236或者为低摩擦材料的涂层或是形成在孔218的材料中的低摩擦材料。面密封活塞234的内表面219是光滑均匀的而不带有任何脊状部或凸形部。
[0033]本发明的说明在本质上仅仅是示例性的,并且因此不脱离本发明的要领的变型旨在处于本发明的范围内。这种变型不被视为脱离本发明的精神和范围。
【主权项】
1.一种用于热管理阀的低阻力密封装置,包括: 壳体,所述壳体具有至少一个孔,用于使流体介质流动穿过所述至少一个孔; 转子,所述转子构造成相对于所述至少一个孔在关闭位置、打开位置以及中间位置之间旋转,其中,在所述关闭位置处,流体介质穿过所述孔的流动被阻止,在所述打开位置处,流体介质流动穿过所述至少一个孔,在所述中间位置处,流体介质穿过所述至少一个孔的流动根据所述转子相对于所述至少一个孔的位置而被部分地阻挡; 面密封活塞,所述面密封活塞定位在所述至少一个孔内并且构造成在所述至少一个孔内轴向地移动,其中,所述面密封活塞具有涂覆有低摩擦材料的部分,所述部分在所述转子移动至所述关闭位置或所述中间位置时与所述转子选择性接合; 周向槽,所述周向槽形成在所述孔中,其中,当所述面密封活塞定位在所述至少一个孔中时,所述周向槽环绕所述面密封活塞的一部分,以及 星形密封件,所述星形密封件位于所述周向槽内,用于形成所述孔与所述面密封活塞之间的密封,其中,当所述面密封活塞在所述孔内移动时,所述面密封活塞经所述星形密封件双向滑动,并且在所述面密封活塞在所述孔内进行所述轴向运动期间所述星形密封件保持所述孔与所述面密封活塞之间的密封连接。2.根据权利要求1所述的低阻力密封装置,其中,所述星形密封件具有与所述面密封活塞接触的两个接触点。3.根据权利要求1所述的低阻力密封装置,还包括弹性构件,所述弹性构件接触所述面密封活塞并且朝所述转子的方向在所述面密封活塞上施加力。4.根据权利要求3所述的低阻力密封装置,其中,所述弹性构件是一个端部与所述面密封活塞接触并且另一个端部与在所述孔的壁上形成的弹簧座接触的弹簧。5.根据权利要求1所述的低阻力密封装置,还包括延伸穿过所述壳体并且连接至所述转子
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