多向转换阀的密封件和包括密封件的多向转换阀的制作方法

相关申请的引证

本申请要求2018年11月5日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0134715号的优先权，其全部内容通过引证结合于此。

本公开涉及一种用于多向转换阀的密封件和包括密封件的多向转换阀(multi-directionchangeovervalve)。

背景技术：

车辆通常包括各种类型的阀。这些阀根据流体的预期用途分配、控制或中断各种类型的流体的流动，例如冷却发动机、冷却和加热车内空间、废气再循环(egr系统)，等等。

旋转阀是车辆中发现的各种类型的阀中的阀的一个实例。旋转阀包括阀壳和阀体，阀壳具有两个或更多个端口，阀体用于通过围绕旋转轴在阀壳内旋转来选择性地打开或关闭该两个或更多个端口。旋转阀主要用于内燃机的冷却水回路。

对于阀体和端口之间的气密性，通常在端口中安装密封件。

密封件包括由弹性材料(例如橡胶)制成的密封部分，以改进气密性。然而，由于阀长期使用，所以密封部分可能由于热量或压力而变形或损坏。密封件的密封性能可能由于该变形或损坏而降低，从而导致流体泄漏。

技术实现要素：

本公开旨在解决现有技术中出现的上述问题，同时保持现有技术实现的优点完整。

本公开的一个方面提供了一种用于多向转换阀的密封件，其具有改进的密封功能和更简化的结构，以及一种包括密封件的多向转换阀。

本公开的另一方面是有效地保持阀体和端口之间的气密性，即使阀长期使用。

本公开的另一方面是便于制造和安装能够执行上述功能的密封件。

本公开将要解决的技术问题不限于上述问题。本公开所属领域中的普通技术人员从以下描述中将清楚地理解本文中未提到的任何其他技术问题。

根据本公开的一个方面，一种多向转换阀的密封件，用于在端口和形成于阀体中的孔之间保持气密性，阀体可旋转地安装于阀壳中，流体通过端口流入阀壳或从阀壳流出，密封件包括环形密封部分和环形框架，环形框架插入密封部分以支撑密封部分，使得密封部分与端口的内周缘表面紧密接触。

根据本公开的另一方面，一种多向转换阀包括：阀壳，具有至少两个端口，流体通过端口流入阀壳或从阀壳流出；阀体，可旋转地安装在阀壳中，并且选择性地打开或关闭端口；和密封件，安装在每个端口和阀体之间，使得密封件的至少一部分与阀体紧密接触，以保持阀体和端口之间的气密性。

密封件包括环形密封部分和环形框架，环形框架插入密封部分以支撑密封部分，使得密封部分与端口的内周缘表面紧密接触。

附图说明

结合附图，从以下详细描述中，本公开的以上和其他目的、特征和优点将是更显而易见的：

图1是举例说明了根据本公开的一个实施例的多向转换阀的透视图；

图2是举例说明了根据本公开的一个实施例的多向转换阀的构造的一部分的透视图；

图3是举例说明了图1的多向转换阀的剖视图；

图4是举例说明了根据本公开的一个实施例的多向转换阀的密封件的密封部分的透视图；

图5是举例说明了根据本公开的一个实施例的多向转换阀的框架的透视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细地描述本公开的实施例。应理解，即使在不同的图中示出，在图中对相同的部件提供相同的参考数字。而且，在描述本公开的实施例时，当与众所周知的功能或构造相关的详细描述可能使本公开的主题不必要地模糊时，省略该详细描述。

在本文中可用诸如“第一”、“第二”、“a”、“b”、“(a)”、“(b)”等的术语来描述本公开的部件。这种术语将用来将一个部件与另一个部件区分开。这些部件的物质、顺序、次序或数量不受这些术语限制。如果将一个部件描述为“连接”、“耦合”或“连结”到另一个部件，那么其可意味着，部件不仅直接“连接”、“耦合”或“连结”，而且经由第三个部件间接地“连接”、“耦合”或“连结”。

图1是举例说明了根据本公开的一个实施例的多向转换阀的透视图。图2是举例说明了根据本公开的一个实施例的多向转换阀的构造的一部分的透视图。图3是举例说明了图1的多向转换阀的剖视图。

根据此实施例的多向转换阀包括阀壳10、阀致动器20、阀体30，和密封件100。

参考图1，阀壳10具有其中带有一定长度的空间，该空间充满流体，并且具有多个端口11，流体通过端口11流入阀壳10或从阀壳10流出。

例如，该多个端口11可在阀壳10的相对端处形成。

阀致动器20可包括电机，并且可提供驱动力以使阀体30旋转。

例如，阀致动器20可包括连接到阀体30的轴(未举例说明)和驱动轴的驱动电机。

参考图2和图3，阀体30可具有中空形状，并且可安装在阀壳10的内部空间中以便可旋转。

阀体30可具有对应于阀壳10的端口11的孔31，并且可在通过旋转连接孔31和端口11的同时打开或关闭端口11。

密封件100可在端口11和形成于阀体30中的孔31之间保持气密性，流体通过端口11流入阀壳10或从阀壳10流出。

参考图3，密封件100可包括密封部分110和框架120。

密封部分110可具有环形形状。

框架120可支撑密封部分110，以使密封部分110与端口11的内周缘表面紧密接触。框架120可插入密封部分110中。框架120可具有环形形状。

在相关技术中，尽管密封件用于多向转换阀的端口，但是密封件也会由热量随着时间经过而变形，从而使密封功能降低。相关技术中的密封件包括保持器、密封部分、阀座，和弹性件。在此情况中，密封部分随着时间经过而变形。保持器和密封部分之间的间隙，或者密封部分和阀座之间的间隙，逐渐增加以导致冷却水泄漏。

根据此实施例的密封件100的特征基本上在于包括环形框架120，该框架插入密封部分110中以支撑密封部分110，使得密封部分110与端口11的内周缘表面紧密接触，从而改进密封功能并简化结构。

下面将更详细地描述根据此实施例的密封件100的特征。

参考图2和图3，密封件100可包括密封部分110、框架120、阀座130和弹性件140。在一些实施例中，密封件100可能不包括一些上述部件，但是包括密封部分110和框架120。

密封部分110

图4是举例说明了根据本公开的一个实施例的多向转换阀的密封件的密封部分的透视图。

参考图3和图4，密封部分110可具有环形形状，其在中心轴线方向s1上延伸预定长度。密封部分110可具有环形圈形状(donutshape)，在径向方向s2上带有预定厚度。也就是说，密封部分110可具有基本上中空的圆柱形形状。

密封部分110可由可弹性变形的材料形成，例如橡胶。

密封部分110在中心轴线方向s1上在密封部分的一端可具有阀座插入部分111，阀座130插入阀座插入部分111。

阀座插入部分111可具有比密封部分110的其他部分大的内径。阀座插入部分111可具有一空间，阀座130的一部分插入该空间中。

密封部分110在密封部分的相对于中心轴线方向s1的相对端处可具有唇形密封112，该相对端与阀座插入部分111所处的一端相对。

唇形密封112可改进密封部分110和端口11之间的气密性。唇形密封112可从密封部分110的外周缘表面朝向端口11伸出。

唇形密封112可在密封部分110的相对端附近的位置形成为环形形状。也就是说，唇形密封112可在周缘方向上从密封部分110的一个相对端附近的位置伸出。

密封部分110可具有在唇形密封112所处的一个端部中形成的凹陷113。凹陷113可朝着密封部分110的内部凹入。

凹陷113可在密封部分110的一个侧表面上形成，以位于唇形密封112径向向内的地方。参考图3，在密封部分110的一个端部中形成的凹陷113，可在中心轴线方向s1上凹入预定深度。随着在中心轴线方向s1上从密封部分110的一个侧表面的深度的增加，凹陷113可具有逐渐减小的宽度。

包括凹陷113的密封部分110可允许唇形密封112在径向向内方向上弹性地变形。也就是说，密封件100可简单地安装在端口11中，因为凹陷113使得当密封部分110插入端口11时，唇形密封112能够在径向向内方向上弹性地变形。而且，在密封件100安装在端口11中之后，密封件100和端口11之间的气密性可由唇形密封112改进。

密封部分110在密封部分的外周缘表面上可进一步包括多个凸起114。该多个凸起114可从密封部分110的外周缘表面朝向端口11的内周缘表面伸出。该多个凸起114可在周缘方向上在密封部分110的外周缘表面上形成。密封部分110和端口11之间的耦合力可通过该多个凸起114增强。

框架120

图5是举例说明了根据本公开的一个实施例的多向转换阀的框架的透视图。

框架120可在中心轴线方向s1上延伸预定长度。框架120相对于中心轴线方向s1的一端或相对端可在径向方向s2上弯曲。

参考图2和图5，框架120可用作插入密封部分110以支撑密封部分110的支撑部。框架120可由金属或金属合金形成，与密封部分110相比，外力不容易使其变形。

参考图3，框架120可包括延伸部121、阀座支撑部122、阀座外侧支撑部123和弹簧支撑部124。在一些实施例中，框架120可省略阀座支撑部122、阀座外侧支撑部123和弹簧支撑部124中的一个或多个，但是包括延伸部121。

延伸部121可在中心轴线方向s1上延伸，以邻近密封部分110的内周缘。也就是说，延伸部121可具有沿着密封部分110的内周缘表面延伸的环形。

虽然延伸部121在此实施例中在对应于中心轴线方向s1的方向上延伸，但是根据另一实施例，延伸部121可在中心轴线方向s1和径向方向s2之间的方向上延伸。

也就是说，延伸部121延伸所处的方向包括中心轴线方向s1的分量，并且可进一步包括径向向内方向或径向向外方向的分量。

延伸部121可在径向方向s2上具有预定厚度。

参考图5，延伸部121可具有形成于延伸部中的多个插入孔121h。

该多个插入孔121h可在径向方向s2上通过延伸部121形成。该多个插入孔121h可具有圆形形状，以防止插入孔任何一个部分上的应力集中。

该多个插入孔121h可沿周缘彼此间隔预定角度。

密封部分110可包围框架120，同时填充该多个插入孔121h。

因此，可增强框架120和密封部分110之间的耦合力。也就是说，框架120的位置可相对于中心轴线方向s1和径向方向s2更牢固地固定在密封部分110中。因此，当外力使密封部分110变形时，框架120可有效地抑制密封部分110的整体变形。而且，框架120和密封部分110的外表面之间的一部分可弹性地变形，以改进密封部分110和另一构件之间的气密性。

阀座支撑部122可在径向向外方向上从阀座130附近的延伸部121的端部延伸。

虽然图3举例说明了阀座支撑部122在径向方向s2上向外延伸的一个实例，但是阀座支撑部122可在径向向外方向和中心轴线方向s1之间的方向上延伸。也就是说，阀座支撑部122在其上延伸的方向包括径向向外方向的分量，并且可进一步包括中心轴线方向s1的分量。

阀座支撑部122可具有与接触阀座130的密封部分110的一端的形状对应的形状。

在此实施例中，密封部分110和阀座130可具有在径向方向s2和周缘方向上延伸的接触面。阀座支撑部122还可具有在径向方向s2和周缘方向上延伸的形状。

以上构造的阀座支撑部122可支撑接触阀座130的密封部分110的一端，以防止密封部分110变形。也就是说，当阀座130挤压密封部分110的一端时，密封部分110的变形可受框架120的阀座支撑部122限制。因此，可改进密封部分110和阀座130之间的气密性。

阀座外侧支撑部123可在中心轴线方向s1上从阀座支撑部122的径向外端延伸。也就是说，延伸部121、阀座支撑部122和阀座外侧支撑部123可整体上形成“s”形或阶梯形。

阀座外侧支撑部123可插入密封部分110的阀座插入部分111。因此，阀座外侧支撑部123可增强密封部分110的阀座插入部分111。

阀座插入部分111可在径向方向s2上包围外侧的阀座130的相对端部分132。阀座插入部分111可在径向向内方向上支撑阀座130的相对端部分132。阀座插入部分111可在径向向外方向上由阀座30施加的力变形。然而，可防止阀座插入部分111在径向向外方向上变形，因为框架120的阀座外侧支撑部123插入阀座插入部分111。也就是说，可通过阀座外侧支撑部123改进密封部分110的阀座插入部分111和阀座130的相对端部分132之间的气密性。

弹簧支撑部124可在径向方向s2上从框架120的延伸部121的一端延伸。弹簧支撑部124可支撑由弹性件140挤压的密封部分110的一个端部。

弹簧支撑部124可在径向向外方向上从弹性件140附近的延伸部121的端部延伸。

虽然图3举例说明了弹簧支撑部124在径向方向s2上向外延伸的一个实例，但是弹簧支撑部124可在径向向外方向和中心轴线方向s1之间的方向上延伸。也就是说，弹簧支撑部124延伸所处的方向包括径向向外方向的分量，并且可进一步包括中心轴线方向s1的分量。

弹簧支撑部124可具有与接触弹性件140的密封部分110的一端的形状对应的形状。

在此实施例中，密封部分110和弹性件140可具有在径向方向s2和周缘方向上延伸的接触面。弹簧支撑部124还可具有在径向方向s2和周缘方向上延伸的形状。

以上构造的弹簧支撑部124可支撑接触弹性件140的密封部分110的一端，以防止密封部分110变形。也就是说，当弹性件140挤压密封部分110的一端时，密封部分110的变形可受框架120的弹簧支撑部124限制。因此，可防止密封部分110和弹性件140的接触面错位。

参考图3，弹簧支撑部124可从延伸部121的一端朝着凹陷113延伸成不到达凹陷113。

可使阀座130与阀体30紧密接触，以保持形成于阀体30中的孔31周围的气密性，如图2所示。阀座130可具有环形形状。

阀座130可由具有低应变(lowstrain)的材料形成，以防止由压力或热量导致的变形。例如，阀座130可由特氟龙(teflon)形成。

为了与阀体30紧密接触，阀座130可具有阀体支持面131s，阀体支持面具有与阀体30对应的形状。

阀座130可具有阶梯状外周缘表面。阀座130的与阀体30接触的一个端部131可具有比阀座130的与密封部分110接触的相对端部132大的外径。

阀座130的相对端部132可插入密封部分110的阀座插入部分111并位于该阀座插入部分中。

阀座130的相对端部132可在径向向内方向上由阀座插入部分111支撑在阀座的外周缘表面上。阀座130的相对端部132可压配合在阀座插入部分111中。

阀座130的一个端部131和相对端部132可形成阶梯形状，以提供阀座130的阶梯部分132s，密封部分110的阀座插入部分111位于阶梯部分132s上。

弹性件140可安装在端口11中，并可朝向阀体30弹性地支撑密封部分110。例如，弹性件140可由波形弹簧形成。任何能够在中心轴线方向s1上朝向阀体30弹性地支撑密封部分110的弹性件，可用作弹性件140，在类型上没有任何具体限制。

根据本公开的实施例，实现至少以下效果。

环形框架插入密封部分以支撑密封部分，使得密封部分与端口的内周缘表面紧密接触，由此可进一步简化多向转换阀的结构。

而且，可有效地保持阀体和端口之间的气密性，即使多向转换阀长期使用。

另外，可便于密封件的制造和安装。

本公开的效果不限于上述效果。本公开所属领域中的普通技术人员从所附权利要求中将清楚地理解本文中未提到的任何其他效果。

虽然已经参考以上实施例和附图描述了本公开，但是本公开不限于此，在不脱离在以下权利要求中要求的本公开的精神和范围的情况下，本公开所属领域中的普通技术人员可对本公开进行各种修改和改变。