。阀杆106由一个衬套组件108引导并支撑，该衬套组件是与阀杆106同轴的并且被布置在壳体101内。参见图4的局部截面视图，衬套组件108具有一个第一端109，这个第一端带有沉孔区段110，该沉孔区段由多个具有不同直径的阶梯状区段110A、110B和IlOC组成。第一杆密封件111、刮杆件112和固位垫圈113是与阀杆106同轴的并且被布置在沉孔区段110的这多个阶梯状区段110A、110B和IlOC内。刮杆件112可以布置在沉孔区段110的阶梯状区段IlOB内。刮杆件112具有的外直径小于阶梯状区段IlOB的内直径、并且可以在阶梯状区段IlOB内移动。刮杆件112具有的内直径将大于阀杆106、并且将能够从阀杆106上去除不想要的碎肩。
[0057]固位垫圈113可以安装在沉孔区段110的阶梯状区段IlOC中并且通过压凹接合或其他适当的方式被固定到该衬套组件上。固位垫圈113将该杆密封件111和刮杆件112固定在衬套组件108中。
[0058]衬套组件108具有一个带有沉孔区段115的第二端114，该沉孔区段由多个阶梯状区段115A和115B组成。第二杆密封件116和固位垫圈117是与阀杆106同轴的并且被布置在沉孔区段115的多个阶梯状区段115A和115B内。固位垫圈117可以安装在沉孔区段115的阶梯状区段115A中并且可以通过压凹接合或其他适当的方式被固定到该衬套组件上。固位垫圈117将该杆密封件116固定在衬套组件108中。
[0059]第一杆密封件111和第二杆密封件116在阀杆106的外直径与衬套组件108的内直径之间限定了一个径向空间118。径向空间118沿着该衬套组件108和阀杆106的一个由杆密封件111和116的位置所限定的长度轴向地延伸。杆密封件111将防止碎肩从衬套组件108的第一端109进入空间118中，并且杆密封件116将防止碎肩从衬套组件108的第二端114进入空间118中。
[0060]两个O形环密封件119和120是沿着衬套108的外直径轴向地间隔开的。衬套108具有位于O形环密封件119与120之间的空间内的一个带轮廓的圆周凹槽121。当衬套108被安装在壳体101中时，O形环密封件119和120将在衬套组件108与壳体101之间产生密封。圆周凹槽121将在O形环密封件119和120与壳体101之间限定一个空间122。成型凹槽121将具有作为隐藏线示出的至少一个通路123，该通路允许空间122与空间118之间流体连通。阀壳体101具有一个通气通路124，该通气通路将允许空间122与大气之间流体连通。通路123、空间122和通气通路124将允许空间118基本上处于大气条件下。这将限制潜在污染物被压入阀组件100的致动器部分129之中。
[0061]参见图3B和图4，阀杆106具有轴向地延伸穿过了衬套组件108的第二端114的一个第二端125。一个连杆126通过铆接、压凹接合或其他适当的方式被附接至阀杆106的第二端125上。一个球轴承127通过一个销128附接至连杆126上并且通过铆接、压凹接合或其他适当的方式被固定。
[0062]参见图3B、图4和图5，壳体101具有用于接纳以下致动器部件的一个致动器部分129:直流电动机130、中间齿轮134、销137、输出齿轮139、轴140、轴承141、以及弹簧142。直流电动机130是安装在致动器部分129中并且通过多个螺纹紧固件131被固位。直流电动机130具有一个轴132，这个轴在对该直流电动机施加电控制信号时是可旋转的。一个小齿轮133被附接至轴132上并且将随着轴132旋转。中间齿轮134具有与小齿轮133相接合并且随之旋转的一个第一齿轮区段135。中间齿轮134还具有针对滑过销137确定大小的一个中央通孔136。销137是压力配合在壳体101中并且将允许中间齿轮134围绕其轴线旋转。中间齿轮134具有作为中间齿轮134的一部分一体形成的一个第二齿轮区段138。
[0063]输出齿轮139通过压力配合或其他适当的方式被附接至一个轴140上。轴140由至少一个轴承141支撑，该至少一个轴承被安装到壳体101中并且通过压力配合或其他适当的方式被固位。轴承141允许输出齿轮139围绕轴140的轴线旋转。输出齿轮139接合了中间齿轮134的第二齿轮区段138。当对直流电动机130施加一个电控制信号时，电动机轴132将旋转。小齿轮133、中间齿轮134的第一和第二齿轮区段135、138、以及输出齿轮139将响应于该电控制信号的施加以及电动机轴132的旋转而进行旋转。
[0064]输出齿轮139具有在该齿轮中一体形成的一个凸轮143。附接至连杆126上的球轴承127与凸轮143相接合。在凸轮143与轴承127的外直径之间存在足够的间隙以允许相对移动。凸轮143的接触表面144和145相对于输出齿轮139的轴线是偏心的，因此该输出齿轮的旋转将致使轴承127相对于输出轴140的中心而径向移动。由于轴承127、连杆126、阀杆106、以及提升阀105是相互连接的，因此输出齿轮139在一个第一方向上的旋转将致使该提升阀背离该阀座移动，并且输出齿轮139在一个第二方向上的旋转将致使该提升阀朝向该阀座移动。提升阀105相对于阀座104的这种移动将允许对在入口 102与出口103之间流动穿过该阀的流体进行控制。
[0065]小齿轮133、中间齿轮134的第一和第二齿轮区段135、138以及输出齿轮139的大小将提供一种增大由直立电动机130所提供的扭矩的机械方面的优点。这些齿轮的大小以及凸轮143的形状将决定总的机械方面的优点以及可用于打开和关闭该阀的力。
[0066]一个扭力弹簧142与输出齿轮139和轴140是同轴的。扭力弹簧142的第一端与输出齿轮139相接合，并且第二端与壳体101相接合。扭力弹簧142的偏置以一种方式应用而会致使输出齿轮139在一个方向上旋转而导致提升阀105就坐于阀座104上从而实质性地阻挡入口 102与出口 103之间的流体流动。
[0067]参见图2、5和6，阀组件100具有埋入盖件147中的一个引线架146。盖件147可以通过多个螺纹紧固件、卷曲的环或其他适当的方式被附接至壳体101上。可以将一个密封件154定位在这个盖件与壳体之间以便防止碎肩进入该壳体中。图5示出了盖件材料被移除后的引线架146，并且图6示出了包覆模制在引线架146上的盖件材料。引线架146可以包括若干单独的端子。例如，端子148和149可以提供到直流电动机130和位置传感器153的电连接。在盖件147中形成了一个模制的电连接器151。一个带有多个端子的匹配连接器可以接合电连接器151以及引线架146的端子、并且电连接到E⑶152。
[0068]阀位置和流体流动典型地是由一个闭环控制系统控制的，该闭环控制系统是图2所示的一个电控制单元(ECU) 152的一部分。该ECU将对直流电动机130提供控制信号并且接收来自位置传感器153的提升阀位置反馈。每个阀位置对应于一个特定的位置传感器输出电压。该ECU将调节给该直流电动机的控制信号以便实现并保持与该特定的阀位置电压相对应的一个特定阀位置。
[0069]位置传感器153可以是无接触类型的并且可以使用磁阻式、感应式、霍尔效应、或其他适当的技术的。传感器153可以具有会从一个感测元件152接收反馈的感测电路150。感测电路150是布置在盖件147中并且通过焊接、接触压力或其他适当的方式连接至该引线架146上。该感测元件152可以附接到输出齿轮139、输出轴140或其他适当的位置。感测元件152会在输出齿轮139响应于施加到直流电动机130的电控制信号而进行旋转时对该感测电路150提供反馈。该感测电路会提供一个与特定的齿轮与阀位置相对应的阀位置电压。
[0070]在此应注意的是，实际的阀位置可能存在小误差，因为该传感器元件是位于该齿轮上并且测量的是齿轮位置。轴承127与凸轮143的接触表面144和145之间的间隙会允许轴承127、阀杆106、以及提升阀105的某种自由移动，这可能产生小的阀位置误差。
[0071]阀组件100能够获得高的流体流量和高的阀操作力，这可能适用于某些应用。这种较高的能力可能造成更高的成本和设计复杂性。一些应用可能不需要更高的能力或复杂性。因此重要的是对一个致动器与阀组件“正确确定大小”，这会针对这些应用更加适配。接下来是对本发明的说明，其中包括一种优化的致动器与阀组件。本发明的特征将是一种致动这个阀的独特方法，其方式为迫使该阀在阀打开位置与阀关闭位置之间沿两个方向移动。
[0072]图7示出了一种直流电动机致动的提升阀组件200。该阀组件具有一个整体式的致动器与阀壳体201。该壳体可以由铝、铸铁或其他适当的材料制成。该壳体具有用于接收一种流体的一个入口 202以及用于输送这种流体的一个出口 203。参见图8A、以及图8B的截面视图，一个阀座204被布置在阀壳体201内并且通过压凹接合、铸造在位、或其他适当的方式固定。一个可移动的提升阀205是与阀座同轴的，以用于控制穿过该阀组件200的流体流动。
[0073]提升阀205可以是全闭的并且就坐于阀座204上、并且实质性地阻挡了入口 202与出口 203之间的流动。提升阀205可以背离阀座204轴向地移动到一个全开位置，在该全开位置中在入口 202与出口 203之间出现最大流动。提升阀205还可以背离阀座204轴向地移动到该全闭位置与全开位置之间的多个中间位置，以便将流体流速控制在小于最大流体流速的多个值。
[0074]一个阀杆206位于该壳体内并且是与提升阀205和阀座204同轴的。阀杆206具有连接至提升阀205的一个中央位置上的第一端207。可以通过焊接、铆接、压凹接合或其他适当的方式来实现连接。阀杆206由一个衬套208引导并支撑，该衬套是与阀杆206同轴的并且被布置在壳体20