驱动机构

文档序号:1344739 发布日期:2020-07-21 浏览:13次 >En<

阅读说明:本技术 驱动机构 (Driving mechanism ) 是由 马跃 迈克尔·汉克 郑自腾 封胜 于 2020-01-08 设计创作,主要内容包括:本申请提供了一种用于分组驱动阀的驱动机构,包括驱动轴、从动部件以及离合结构。驱动轴被配置为能够旋转。从动部件能够被驱动轴驱动而转动。离合结构中包括设置在驱动轴上的驱动结构和设置在从动部件上的被驱动结构。其中,当驱动结构和被驱动结构接合时,驱动结构能够带动被驱动结构转动,从而使得驱动轴能够带动从动部件转动。本申请的驱动机构中的一组主从驱动机构能够按设定角度要求转动、停止,从而驱动一个阀体按需实现不同流通通道的连通和关闭。在此基础上,多组主从驱动机构能够按分组驱动阀体按设定角度实现多组阀体流通通道和关闭,该设置有利于所在调节阀的集成,减少系统对驱动能量的要求。(The application provides a driving mechanism for grouping driving valves, which comprises a driving shaft, a driven part and a clutch structure. The drive shaft is configured to be rotatable. The driven member is capable of being driven to rotate by the drive shaft. The clutch structure comprises a driving structure arranged on the driving shaft and a driven structure arranged on the driven part. Wherein, when drive structure and driven structure joint, drive structure can drive by the drive structure rotation to make the drive shaft can drive driven part and rotate. A group of main and auxiliary driving mechanisms in the driving mechanism can rotate and stop according to the set angle requirement, so that one valve body is driven to realize the communication and the closing of different circulation channels according to the requirement. On the basis, the multiple groups of main and auxiliary driving mechanisms can drive the valves in groups to realize the flow channels and the closing of the multiple groups of valves according to set angles, the arrangement is favorable for the integration of the regulating valves at the positions, and the requirements of the system on the driving energy are reduced.)

驱动机构

技术领域

本申请涉及驱动机构,更确切地说,涉及一种用于分组驱动阀的驱动机构。

背景技术

调节阀应用于车辆内部,调节阀通过连通车辆内部不同的热控制通道来控制冷却液的流动路径,调节车辆内部各个部件的温度。调节阀一般包括壳体和设置在壳体内部的阀体,壳体上设有壳体流通口,每个壳体流通口通过管道与车辆内部的温度调节系统连接,阀体上设有开口。阀体能够在执行器的驱动下转动,以使得阀体的开口部分对准壳体流通口,从而连通壳体的不同流通口,进而连通温度调节系统中的不同的调温通道。其中,在阀体和壳体的流通口之间设有多个密封件,以保证连通或者不连通的通道都能具有密封性。在阀体转动时,密封件抵紧在壳体与阀体之间,对其施加压紧力,密封件由造成的摩擦阻力阻碍阀体转动,需要克服摩擦阻力才能驱动阀体转动。

随着需要调节的车辆内部的部件越来越多,壳体上流通口的数量越来越多,需要一种具有驱动机构的调节阀,提供更多的流通通道,从而实现不同的流动路径,以形成不同的热控制通道。

发明内容

本申请的示例性实施例可以解决至少一些上述问题。

本申请提供一种用于分组驱动阀的驱动机构,包括驱动轴、从动部件以及离合结构。

所述驱动轴被配置为能够旋转。

所述从动部件能够被所述驱动轴驱动而转动。所述离合结构中包括设置在驱动轴上的驱动结构和设置在从动部件上的被驱动结构。其中,当所述驱动结构和所述被驱动结构接合时,所述驱动结构能够带动所述被驱动结构转动,从而使得所述驱动轴能够带动所述从动部件转动。

根据上述驱动机构,所述从动部件包括第一阀体,所述第一阀体能够绕第一轴线(X)转动;所述离合结构包括第一离合结构,所述第一离合结构包括第一可离合的驱动结构和第一可离合的被驱动结构。

其中,所述驱动轴上的第一可离合的驱动结构包括第一横向板和多个第一杆,所述第一横向板与所述驱动轴相连,所述多个第一杆设置在所述第一横向板上。

所述第一阀体上的第一可离合的被驱动结构包括多个第一槽,所述多个第一槽设置在所述第一阀体上。

当所述驱动轴转动时,所述多个第一杆中的至少一个能够与所述多个第一槽中的至少一个接合,以使得所述驱动轴能够带动所述第一阀体转动。

根据上述驱动机构,所述第一横向板沿所述驱动轴的直径方向延伸设置,所述多个第一杆沿所述横向板的底部向下延伸而成。

所述多个第一槽设置在所述第一阀体的顶部。

根据上述驱动机构,所述多个第一槽沿所述第一阀体的周向间隔地设置在所述第一阀体的顶部;所述多个第一杆沿所述驱动轴的周向间隔地设置在所述第一横向板的下方。

根据上述驱动机构,所述从动部件包括第二阀体,所述第二阀体能够绕第一轴线(X)转动;所述离合结构包括第二离合结构,所述第二离合结构包括第二可离合的驱动结构和第二可离合的被驱动结构。

其中,所述驱动轴上的第二可离合的驱动结构包括第二横向臂和第二杆,所述第二横向臂与所述驱动轴相连接,所述第二杆设置在所述横向臂的上方。

所述第二阀体上的第二可离合的被驱动结构包括第二槽,所述第二槽设置在所述第二阀体下部。

当所述驱动轴转动时,所述第二杆能够与所述第二槽接合,以使得所述驱动轴能够带动所述第二阀体转动。

根据上述驱动机构,所述第二横向臂沿所述驱动轴的直径方向延伸而成,所述第二杆沿所述第二横向臂的上表面向上延伸而成;所述第二可离合的被驱动结构还包括第二阀体板,所述第二阀体板与所述第二阀体的下部相连接并且沿垂直于所述第一轴线(X)的方向延伸而成,所述第二槽设置在所述第二阀体板上。

根据上述驱动机构,所述从动部件还包括第三阀体,所述第三阀体能够绕第二轴线(Y)转动;所述离合结构还包括第三离合结构,所述第三离合结构包括第三可离合的驱动结构和第三可离合的被驱动结构。

其中,所述驱动轴上的第三可离合的驱动结构包括第三横向臂和第三杆,所述第三横向臂与所述驱动轴相连,所述第三杆设置在所述第三横向臂的下方。

所述第三阀体上的第三可离合的被驱动结构包括第三槽,所述第三槽设置在所述第三阀体的下部。

当所述驱动轴转动时,所述第三杆能够与所述第三槽接合,以使得所述驱动轴能够带动所述第三阀体转动。

根据上述驱动机构,所述第三横向臂沿所述驱动轴的直径方向延伸而成,所述第三杆沿所述第三横向臂的下表面向下延伸而成;所述第三可离合的被驱动结构还包括第三阀体板,所述第三阀体板与所述第三阀体的下部相连接并且沿垂直于所述第二轴线(Y)的方向延伸而成,所述述第三槽设置在所述第三阀体板上。

根据上述驱动机构,所述从动部件还包括第四阀体,所述第四阀体能够绕第二轴线(Y)转动。

所述离合结构还包括第四离合结构,所述第四离合结构包括所述第三可离合的驱动结构和第四可离合的被驱动结构。

其中,所述第四阀体上的第四可离合的被驱动结构包括第四槽,所述第四槽设置在所述第四阀体的上部。

当所述驱动轴转动时,所述第三杆能够与所述第四槽接合,以使得所述驱动轴能够带动所述第四阀体转动。

根据上述驱动机构,所述第四可离合的被驱动结构还包括第四阀体板,所述第四阀体板与所述第四阀体的上部相连接并且垂直于所述第二轴线(Y)的方向延伸而成,所述第四槽设置在所述第四阀体板上。

本申请的驱动机构能够实现不同的流通通道的连通和断开,并且能够分组驱动阀体,以控制各个通道的流量,有利于其所在的系统的集成化设计。

附图说明

本申请特征和优点可通过参照附图阅读以下详细说明得到更好地理解,在整个附图中,相同的附图标记表示相同的部件,其中:

图1A是根据本申请的一个实施例的调节阀的立体图;

图1B是图1A所示的调节阀的爆炸图;

图1C是图1A所示的调节阀沿图1A中A-A剖面线的剖面图;

图2是图1A所示的壳体的爆炸图;

图3A是图2所示的壳体主体的从上往下看的立体图;

图3B是图2所示的壳体主体的从下往上看的立体图;

图3C是图2所示的壳体主体的俯视图;

图3D是图2所示的壳体主体的仰视图;

图3E是图2所示的壳体主体的沿图3A中B-B剖面线的剖面图;

图3F是图2所示的壳体主体的沿图3A中C-C剖面线的剖面图;

图3G是图2所示的壳体主体的沿图3D中D-D剖面线的剖面图;

图4A是图1B所示的驱动轴的从上往下看的立体图;

图4B是图1B所示的驱动轴的从下往上看的立体图;

图5A是图1B所示的第一阀体的从上往下看的立体图;

图5B是图1B所示的第一阀体的从下往上看的立体图;

图6是第一阀体与驱动轴的配合关系示意图;

图7A是图1B所示的第二阀体的从上往下看的立体图;

图7B是图1B所示的第二阀体的从下往上看的立体图;

图8是第二阀体与驱动轴的配合关系示意图;

图9A是图1B所示的第三阀体的从上往下看的立体图;

图9B是图1B所示的第三阀体的从下往上看的立体图;

图10是第三阀体与驱动轴的配合关系示意图;

图11A是图1B所示的第四阀体的从一个角度从上往下看的立体图;

图11B是图1B所示的第四阀体的从另一个角度从下往上看的立体图;

图12是第四阀体与驱动轴的配合关系示意图;

图13A-13H是第三离合结构在操作过程中的示意图;

图14是图1A所示的调节阀中沿水平方向剖切到第一流通口和第二流通口的示意图。

具体实施方式

下面将参考构成本说明书一部分的附图对本申请的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是,在以下的附图中,同样的零部件使用同样的附图号,相似的零部件使用相似的附图号。

下面将参考构成本说明书一部分的附图对本申请的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是,虽然在本申请中使用表示方向的术语,诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、等描述本申请的各种示例结构部分和元件,但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的,这些术语是基于附图中显示的示例性方位而确定的。由于本申请所公开的实施例可以按照不同的方向设置,所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。

本申请中所使用的诸如“第一”和“第二”等序数词仅仅用于区分和标识,而不具有任何其他含义,如未特别指明则不表示特定的顺序,也不具有特定的关联性。例如,术语“第一部件”本身并不暗示“第二部件”的存在,术语“第二部件”本身也不暗示“第一部件”的存在。

图1A是根据本申请的一个实施例的调节阀100的立体图;图1B是图1A所示的调节阀100的爆炸图;图1C是图1A所示的调节阀100沿图1A中A-A剖面线的垂直向下的剖面图。为了能够清楚地示出调节阀100中的主要部件,图1A-1C中没有示出各流通口处设置的密封件。如图1A-1C所示,调节阀100包括壳体101、第一阀体132、第二阀体134、第三阀体136和第四阀体138。壳体101具有第一容腔112和第二容腔114。第一阀体132、第二阀体134和第四阀体138设置在第一容腔112中,第三阀体136设置在第二容腔114中。第一阀体132的转轴162的底部设有套筒155,套筒155套设在第二阀体134的转轴164的顶部,从而使得第一阀体132和第二阀体134能够绕相同的第一轴线X转动。第三阀体136的转轴166的下部穿过第一容腔112和第二容腔114的第一横向分隔板120后伸入第一容腔112。第三阀体136的底部设有套筒156,套筒156套设在第四阀体138的转轴168的顶部,从而使得第三阀体136和第四阀体138能够绕相同的第二轴线Y转动。

调节阀100还包括驱动轴118。驱动轴118设置在第一容腔112中,并且可以绕第三轴线Z转动。其中第一阀体132和第二阀体134被设置在驱动轴118的左侧,第三阀体136和第四阀体138被设置在驱动轴118的右侧。调节阀100还包括第一离合结构、第二离合结构、第三离合结构和第四离合结构。当驱动轴118转动时,第一阀体132、第二阀体134、第三阀体136和第四阀体138能够分别通过第一离合结构、第二离合结构、第三离合结构和第四离合结构选择性地同驱动轴118一起转动。

图2是图1A所示的壳体101的爆炸图。如图2所示,壳体101包括壳体主体202和盖203。盖203的大小能够与壳体主体202中的管道370的管口375的大小相匹配,从而使得盖203能够被安装在管口375上,并且堵住管口375,以使得壳体101无法从管口375流入或流出。

图3A是在壳体101的前方从上往下看的、图2所示的壳体主体202的立体图;图3B是在壳体101的后方从下往上看的、图2所示的壳体主体202的立体图。图3C和3D分别是图2所示的壳体主体202的俯视图和仰视图。图3E是图2所示的壳体主体202的沿图3A中B-B剖面线的垂直向下的剖面图,以示出壳体主体202内部的更多结构细节。为了更好地描述壳体主体202的结构,本申请中将第一轴线X、第二轴线Y与第三轴线Z的延伸方向作为第一方向,将第一轴线X和第三轴线Z的水平连线方向作为第二方向,将垂直于第一方向和第二方向的方向作为第三方向。

如图3A-3E所示,壳体主体202具有顶板。顶板包括第一横向分隔板120、第二横向分隔板323和竖向分隔板324。第一横向分隔板120和第二横向分隔板323被设置为在第一方向上具有高差,以形成台阶部301。第一容腔112设置在第一横向分隔板120和第二横向分隔板323的下方,第二容腔114设置在第一横向分隔板120的上方,使得第二容腔114的顶部在第一方向上部分地高于第一容腔112的顶部。

第一横向分隔板120中设有穿孔391。第三阀体136的下部能够通过穿孔391,从而使第三阀体136的下部伸入第一容腔112,并且使得第三阀体136能够绕第二轴线Y转动。

第一容腔112的第一底板395具有凹状部396,用于接收第四阀体138的下部。由于第四阀体138的上部与第三阀体136的下部相连接,并且第四阀体138的下部被容纳在第一底板395的凹状部396中,所以第四阀体138能够被设置在第一容腔112中,并且能够绕第二轴线Y转动。

第二横向分隔板323具有凹状部393,用于接收第一阀体132的上部。第一容腔112的第二底板397具有凹状部398,用于接收第二阀体134的下部。由于第一阀体132的下部与第二阀体134的上部套设在一起,因此能够使得第一阀体132和第二阀体134一起被设置在第一容腔112中,并且能够绕第一轴线X转动。

第二横向分隔板323还具有凹状部394,用于接收驱动轴118的上部,从而使得当执行器驱动驱动轴118转动时,驱动轴118能够绕第三轴线Z转动。

图3F是图2所示的壳体主体202的沿图3A中C-C剖面线的平行方向的剖面图,以更清楚地示出第一容腔112的形状。如图3F所示,第一容腔112的形状大致为三个相交的圆柱体,从而形成第一被切圆柱体容腔311,第二被切圆柱体容腔312和第三被切圆柱体容腔313。第一阀体132和第二阀体134被设置在第一被切圆柱体容腔311中,驱动轴118被设置在第二被切圆柱体容腔312中,第四阀体138被设置在第三被切圆柱体容腔313中。其中第一被切圆柱体容腔311的中心轴线M与第一轴线X重合,第二被切圆柱体容腔312的中心轴线N与第三轴线Z重合,第三被切圆柱体容腔313的中心轴线O与第二轴线Y重合。

结合图3A-3E可以看出,第一容腔112的腔壁上设有第一组流通口,第一组流通口包括沿第三方向布置的第一流通口361和沿第三方向反向布置的第二流通口362。第一流通口361和第二流通口362在第一方向上的设置高度相同,并且第一流通口361和第二流通口362的高度被设置为能够使第一流通口361和第二流通口362与第一阀体132相配合。换句话说,当第一阀体132转动时,能够有选择地连通或断开第一流通口361和/或第二流通口362。

第一组流通口还包括第三流通口363,第三流通口363布置在第二方向的反向与第三方向的夹角的范围内,并且其在第一方向上的设置高度低于第一流通口361和第二流通口362。第三流通口363的高度被设置为能够使得第三流通口363与第二阀体134相配合。换句话说,当第二阀体134转动时,能够有选择地连通或断开第三流通口363。

第一组流通口还包括第四流通口364,第四流通口364布置在第二方向的反向与第三方向的反向的夹角的范围内,并且其在第一方向上的设置略低于第三流通口363。第四流通口364的设置高度比第二阀体134的设置高度低。换句话说,无论第二阀体134转动到什么角度,第四流通口364都与第一容腔112保持流体连通。

其中,第一流通口361、第二流通口362、第三流通口363和第四流通口364中的每一个都以第一被切圆柱体容腔311的中心轴线M为第三方向环绕第一被切圆柱体容腔311设置。

第一组流通口还包括第五流通口365,其布置在在第三方向的反向与第二方向的夹角的范围内,并且其在第一方向上的设置高度略低于第二流通口362。第五流通口365的高度被设置为能够使得第五流通口365与第四阀体138相配合。换句话说,当第四阀体138转动时,能够有选择地连通或断开第五流通口365。此外,第五流通口365是以第三被切圆柱体容腔313的中心轴线O为第三方向环绕第三被切圆柱体容腔313中设置的。

第一流通口361、第二流通口362、第三流通口363、第四流通口364和第五流通口365中的每一个都有环绕其设置、并且从壳体主体202向外延伸的管道,从而使得各个流通口能够通过管道与其他设备或管道连接。

图3G是图2所示的壳体主体202的沿图3D中D-D剖面线的剖面图,以示出第六连通口366及其管道的具体布置。如图3G所示,第一组流通口还包括第六连通口366,第六连通口366布置在第一被切圆柱体容腔311的腔壁和第二被切圆柱体容腔312的腔壁的交界处。第六连通口366布置在第三方向的反向与第二方向的夹角的范围内,并且其在第一方向上的设置高度略低于第二流通口362。第六连通口366的高度被设置为能够使得第六连通口366与第二阀体134相配合。换句话说,当第二阀体134转动时,能够有选择地连通或断开第六连通口366。

结合图2来看,管道370环绕第六连通口366设置,并且从壳体主体202向外延伸而成。管道370的管口375被盖203堵住,以使得流体无法从管口375流入或流出壳体主体202。壳体主体202还包括垂直于管道370设置的管道371。管道371与管道370流体流通。这样,从第六连通口366流出或流入壳体主体202的流体能够流过管道371的管口373,374。

继续参考3A-3E,第二容腔114的腔壁上设有第二组流通口,第二组流通口包括第七连通口367和第八连通口368。第七连通口367布置在第二方向与第三方向的夹角的范围内,并且其在第一方向上的设置高于第四流通口364。第八连通口368布置在第三方向的反向与第二方向的夹角的范围内,并且其在第一方向上的设置高度略低于第七连通口367。第七连通口367和第八连通口368的高度被设置为能够使第七连通口367和第八连通口368与第三阀体136相配合。换句话说,当第三阀体136转动时,能够有选择地连通或断开第七连通口367和/或第八连通口368。

第七连通口367和第八连通口368的每一个都有环绕其设置、并且从壳体主体202向外延伸的管道,从而使得各个流通口能够通过管道与其他设备或管道连接。

第二组流通口还包括泵出口连通口369。泵出口连通口369设置在竖向分隔板324上,用于连接泵出口(未示出)。具体地说,泵出口连通口369布置在第二方向的反向与第三方向的的反向的夹角的范围内,并且泵出口连通口369的高度被设置为能够使泵出口连通口369与第三阀体136相配合。换句话说,当第三阀体136转动时,能够有选择地连通或断开泵出口连通口369。

作为一个示例,本申请中的调节阀100使用泵(未示出)作为流体流动的动力源。如图3A所示,其中第一容腔112的顶部的第二横向分隔板323上具有数个通孔342,用于与泵的入口相连。第二容腔114顶部的开口399能够被泵盖住。这样,第一容腔112中的流体能够通过数个孔洞242流出壳体101后进入泵,随后通过泵出口流出的流体能够通过泵出口连通口369进入第二容腔114。

作为一个示例,本申请中使用执行器(未示出)作为驱动轴118转动的动力源。如图3B所示,第一容腔112的底部具有圆形的洞303,用于设置执行器。通过洞303,执行器能够与驱动轴118相连接,从而驱动驱动轴118转动。

图4A是图1B所示的驱动轴118的从一个角度从上往下看的立体图;图4B是图1B所示的驱动轴的从另一个角度从下往上看的立体图。如图4A和4B所示,驱动轴118包括轴杆401。轴杆401的上端410被设计为能够与壳体主体202中的凹状部394相匹配,从而使得轴杆401能够可旋转地与壳体101连接。轴杆401的下端412被设计为能够与执行器的输出端相匹配,从而使得当执行器运行时能够驱动驱动轴118旋转。

调节阀100还包括设置在轴杆401上的第一可离合的驱动结构402、第二可离合的驱动结构403和第三可离合的驱动结构404。具体地,第一可离合的驱动结构402设置在轴杆401的上部。第一可离合的驱动结构402包括第一横向板422和多个第一杆424,426,428。第一横向板422大致呈扇形,其横向地设置在轴杆401的上部,以使得扇形的圆周方向与轴杆401的圆周方向一致。扇形的圆心与轴杆401的轴心相重合,从而使得当驱动轴118绕第一轴线X转动时,第一横向板422上的多个第一杆424,426,428也能够绕第一轴线X转动。多个第一杆424,426,428沿第一横向板422的周向均匀地设置在第一横向板422的外边缘附近,并从第一横向板422的底面向下延伸而成。多个第一杆424,426,428被设置为能够与第一阀体132上的第一可离合的被驱动结构555相配合,从而当驱动轴118在第一角度范围内转动时,驱动轴118上的第一可离合的驱动结构402(即多个第一杆424,426,428中的至少一个)能够带动第一阀体132一起转动。

第二可离合的驱动结构403包括第二横向臂432和第二杆433。第二横向臂432大致呈长条形,从轴杆401沿轴杆401的径向方向垂直延伸而成,从而使得当轴杆401转动时,第二横向臂432的远端436也能够作圆周运动。第二杆433设置在第二横向臂432的远端436,并且从第二横向臂432上表面向上延伸而成。第二杆433被设置为能够与第二阀体134上的第二可离合的被驱动结构755相配合,从而当驱动轴118在第二角度范围内转动时,驱动轴118上的第二可离合的驱动结构403(即第二杆433)能够带动第二阀体134一起转动。

第三可离合的驱动结构404包括第三横向臂442和第三杆443。第三横向臂442大致呈长条形,从轴杆401的上部沿轴杆401的径向方向垂直延伸而成,从而使得当轴杆401转动时,第三横向臂442的远端446也能够作圆周运动。第三杆443设置在第三横向臂442的远端446,并且从第三横向臂442下表面向下延伸而成。第三杆443被设置为能够与第三阀体136上的第三可离合的被驱动结构955和第四阀体138上的第四可离合的被驱动结构1155相配合,从而当驱动轴118在第三角度范围内转动时,驱动轴118上的第三可离合的驱动结构404(即第三杆443)能够带动第三阀体136转动;并且当驱动轴118在第四角度范围内转动时,驱动轴118上的第三可离合的驱动结构404(即第三杆443)能够带动第四阀体138转动。

图5A是图1B所示的第一阀体132的从上往下看的立体图;图5B是图1B所示的第一阀体132的从下往上看的立体图。如图5A和5B所示,第一阀体132大致为上下被切的球体,其具有转轴162。转轴162的下部设有凹部552,从而形成套筒155。套筒155用于接收第二阀体134的转轴164的上端,从而使得第一阀体132和第二阀体134能够绕相同的第一轴线X转动。第一阀体132的上部402被设计为与第二横向分隔板323的凹状部393相匹配,从而使得第一阀体132的上部402能够被凹状部393接收。

第一阀体132的球体上设有第一可离合的被驱动结构555。第一可离合的被驱动结构555包括多个第一槽512,513,514,515,516,517。多个第一槽512,513,514,515,516,517设置在第一阀体132的球体的上表面,并且沿第一阀体132的周向布置。具体地,多个第一槽512,513,514,515,516,517从第一阀体132的球体的边缘向球体内部开槽形成,并且多个第一槽512,513,514,515,516,517在第一阀体132的球体上的分布所形成的圆心角为β。

第一阀体132上设有两个开口562,564,两个开口562,564被配置为当第一阀体132旋转时,两个开口562,564中的至少一个能够选择性地与第一容腔112的腔壁上的第一流通口361和/或第二流通口362对齐,从而分别实现第一流通口361和第二流通口362的流通与断开。

图6是第一阀体132与驱动轴118的配合关系示意图,以示例性地示出第一可离合的驱动结构402与第一可离合的被驱动结构555接合的其中一个状态。如图6所示,当驱动轴118在第一角度范围内转动时,驱动轴118上的多个第一杆424,426,428中的至少一个能够与多个第一槽512,513,514,515,516,517中的至少一个接合。由此,驱动轴118能够带动第一阀体132转动。

需要说明的是,虽然第一阀体132套设在第二阀体134上,但是由于第一阀体132与第二阀体134之间具有摩擦力,因此当第一阀体132转动时第二阀体134并不随着第一阀体132转动。

图7A是图1B所示的第二阀体134的从上往下看的立体图;图7B是图1B所示的第二阀体134的从下往上看的立体图。如图7A和7B所示,第二阀体134包括第二阀体本体733和转轴164。转轴164的顶部为台阶状,其能够被第一阀体132下部的套筒155接收,从而使得第一阀体132和第二阀体134能够绕相同的第一轴线X转动。

第二阀体本体733大致为上下被切的球壳,第二阀体本体733环绕转轴164设置。第二阀体本体733的下部通过数根连接柱704,706,708与转轴164固定相连。第二阀体本体733上设有开口762,开口762被配置为当第二阀体134旋转时,开口762能够选择性地与第一容腔112的腔壁上的第三流通口363和/或第六连通口366对齐,从而实现第三流通口363和第六连通口366的流通与断开。

转轴164的下部设有第二可离合的被驱动结构755。第二可离合的被驱动结构755包括第二阀体板712。第二阀体板712的一端连接在转轴164的下部,第二阀体板712的另一端上设有第二槽722,第二槽722沿第二阀体134的径向布置。当驱动轴118在第二角度范围内转动时,驱动轴118上的第二杆433能够与第二阀体134上的第二槽722接合。

图8是第二阀体134与驱动轴118的配合关系示意图,以示例性地示出第二可离合的驱动结构403与第二可离合的被驱动结构755接合的其中一种状态。如图8所示,当驱动轴118在第二角度范围内转动时,驱动轴118上的第二杆433与第二槽722接合。由此,驱动轴118能够在第二角度范围内带动第二阀体134转动。

需要说明的是,虽然第一阀体132套设在第二阀体134上,但是由于第一阀体132与第二阀体134之间具有摩擦力,因此当第二阀体134转动时,第一阀体132并不随着第二阀体134的转动而转动。

图9A是图1B所示的第三阀体136的从一个角度从上往下看的立体图;图9B是图1B所示的第三阀体136的从另一个角度从下往上看的立体图。如图9A和9B所示,第三阀体136包括第三阀体本体933和转轴166。转轴166的顶部被泵上的连接部接收,转轴166的下部设有凹部902,从而形成套筒156。套筒156用于接收第四阀体138的转轴168的上端,从而使得第三阀体136和第四阀体138能够绕相同的第二轴线Y转动。

第三阀体本体933大致为球壳状,并且环绕转轴166设置。第三阀体本体933的下部通过连接板904与转轴166固定相连。第三阀体本体933上设有两个开口962,964,两个开口962,964被配置为当第三阀体136旋转时,两个开口962,964中的至少一个能够选择性地与第二容腔114的腔壁上的泵出口连通口369、第七连通口367和/或第八连通口368对齐,从而实现泵出口连通口369、第七连通口367和第八连通口368的流通与断开。

转轴166的下部设有第三可离合的被驱动结构955。第三可离合的被驱动结构955包括第三阀体板912。第三阀体板912的一端连接在转轴166的下部,第三阀体板912的另一端上设有第三槽922,第三槽922沿第三阀体136的径向布置。当驱动轴118在第三角度范围内转动时,驱动轴118上的第三杆443能够与第三阀体136上的第三槽922接合。

图10是第三阀体136与驱动轴118的配合关系示意图,以示例性地示出第三可离合的驱动结构404与第三可离合的被驱动结构955接合的其中一种状态。如图10所示,当驱动轴118在第三角度范围内转动时,驱动轴118上的第三杆443与第三阀体136上的第三槽922接合。由此,驱动轴118能够在第三角度范围内带动第三阀体136转动。

需要说明的是,虽然第三阀体136套设在第四阀体138上,但是由于第三阀体136与第四阀体138之间具有摩擦力,因此当第三阀体136转动时,第四阀体138并不随着第二阀体134的转动而转动。

图11A是图1B所示的第四阀体138的从一个角度从上往下看的立体图;图11B是图1B所示的第四阀体138的从另一个角度从下往上看的立体图。如图11A和11B所示,第四阀体138包括第四阀体本体1133和转轴168。转轴166的顶部为台阶状,其能够被第三阀体136下部的套筒156接收,从而使得第三阀体136和第四阀体138能够绕相同的第二轴线Y转动。

第四阀体本体1133大致为球壳状,并且环绕转轴168设置。第四阀体本体1133的上部和下部分别设有连接板1104,1105与转轴168固定相连。第四阀体本体1133上设有三个开口1162,1164,1166,三个开口1162,1164,1166被配置为当第四阀体138旋转时,三个开口1162,1164,1166中的至少一个能够选择性地与第一容腔112的腔壁上的第四流通口364对齐,从而实现第四流通口364的流通与断开。

转轴168的上部设有第四可离合的被驱动结构1155。第四可离合的被驱动结构1155包括第四阀体板1112。第四阀体板1112的一端连接在转轴168的上部,第四阀体板1112的另一端上设有第四槽1122,第四槽1122沿第四阀体138的径向布置。当驱动轴118在第四角度范围内转动时,驱动轴118上的第三杆443能够与第四阀体138上的第四槽1122接合。

图12是第四阀体138与驱动轴118的配合关系示意图,以示例性地示出第三可离合的驱动结构404与第四可离合的被驱动结构1155接合的其中一种状态。如图12所示,当驱动轴118在第四角度范围内转动时,驱动轴118上的第三杆443与第四槽1122接合。由此,驱动轴118能够在第四角度范围内带动第四阀体138转动。

需要说明的是,虽然第四阀体138套设在第四阀体138上,但是由于第三阀体136与第四阀体138之间具有摩擦力,因此当第四阀体138转动时,第三阀体136并不随着第四阀体138的转动而转动。

还需要说明的是,在本申请的实施例中,第三可离合的被驱动结构955和第四可离合的被驱动结构1155分别与第三可离合的驱动结构404配合,从而形成第三离合结构和第四离合结构。但是,由于第三槽922的两侧的槽壁与第四槽1122两端的槽壁的长度不同,因而第三离合结构和第四离合结构的接合和分离的时间也不同。在本申请的实施例中,当驱动轴118在第三角度范围内转动时,能够使第三离合结构接合,而当驱动轴118在第四角度范围内转动时,能够使第四离合结构接合。

由于本申请中的第一离合结构、第二离合结构、第三离合结构和第四离合结构大致都使用槽与杆的方式实现离合和分离,因此,为了清楚地说明离合结构中的具体配合关系,本申请中以第三离合结构为例,进行详细解释。

图13A-13H是第三离合结构在操作过程中的示意图,用以示出第三离合结构如何实现接合与分离。具体地,第三离合结构包括第三可离合的驱动结构404和第三可离合的被驱动结构955,当驱动轴118在第三角度范围内转动时,第三可离合的驱动结构404能够与第三可离合的被驱动结构955接合,从而带动第三可离合的被驱动结构955一起转动;当驱动轴118在第三角度范围外转动时,第三可离合的驱动结构404与第三可离合的被驱动结构955分离,从而不带动第三可离合的被驱动结构955转动。图13A-13H中示意性地示出了驱动轴118的轴杆401、第三横向臂442和第三杆443的相对位置关系。当驱动轴118转动时,轴杆401、第三横向臂442和第三杆443一同绕第三轴线Z转动。图13A-13H还示意性地示出了第三阀体136的转轴166、第三阀体板912和第三槽922的相对位置关系。当第三阀体136转动时,转轴166、第三阀体板912和第三槽922一同绕第二轴线Y转动。

图13A示出了当驱动轴118尚未转到第三角度范围的初始角度时,第三可离合的驱动结构404与第三可离合的被驱动结构955的相对位置关系。具体地,执行器带动驱动轴118沿逆时针方向(例如,如图13A中的箭头T方向)转动,因而第三可离合的驱动结构404也沿逆时针方向转动。而第三可离合的被驱动结构955由于没有执行器驱动,因而停留在第一位置上。

图13B示出了当驱动轴118转到第三角度范围的第一边界角度时,第三可离合的驱动结构404与第三可离合的被驱动结构955的相对位置关系。具体地,当驱动轴118沿逆时针方向转到第三角度范围的初始角度时,驱动轴118的第三杆443接触第三槽922的第一侧壁1302,因而第三杆443被容纳在第三槽922中。

图13C示出了当驱动轴118在第三角度范围内逆时针转动时,第三可离合的驱动结构404与第三可离合的被驱动结构955的相对位置关系。具体地,当驱动轴118继续沿逆时针方向转动时,第三杆443推动第三槽922的第一侧壁1302,从而使得第三阀体板912转动。由此,第三可离合的驱动结构404带动第三可离合的被驱动结构955进行顺时针方向(例如,如图13C中的箭头U方向)转动。

图13D示出了当驱动轴118转到第三角度范围的第二边界角度时,第三可离合的驱动结构404与第三可离合的被驱动结构955分离。图13E示出了当驱动轴118转到第三角度范围以外时,第三可离合的驱动结构404与第三可离合的被驱动结构955分离。具体地,当驱动轴118继续沿逆时针方向转动,第三杆443从第三槽922中脱出,从而使得驱动轴118继续沿逆时针方向转动的同时第三可离合的被驱动结构955保持在第二位置上。也就是说,此时第三可离合的驱动结构404无法带动第三可离合的被驱动结构955转动。

图13F示出了当驱动轴118转到第三角度范围的第二边界角度时,第三可离合的驱动结构404与第三可离合的被驱动结构955的相对位置关系。具体地,当驱动轴118沿顺时针方向(例如,如图13F中的箭头P方向)转动时,第三可离合的驱动结构404也沿顺时针方向转动。驱动轴118的第三杆443接触第三槽922的第二侧壁1304,因而第三杆443被容纳在第三槽922中。

图13G示出了当驱动轴118在第三角度范围内顺时针转动时,第三可离合的驱动结构404与第三可离合的被驱动结构955的相对位置关系。具体地,当驱动轴118继续沿顺时针方向转动时,第三杆443推动第三槽922的第二侧壁1304,从而使得第三阀体板912转动。由此,第三可离合的驱动结构404带动第三可离合的被驱动结构955进行逆时针方向(例如,如图13G中的箭头V方向)转动。

图13H示出了当驱动轴118转到第三角度范围的第一边界角度时,第三可离合的驱动结构404与第三可离合的被驱动结构955分离。具体地,当驱动轴118继续沿顺时针方向转动,第三杆443从第三槽922中脱出,从而使得驱动轴118继续顺逆时针方向转动的同时第三可离合的被驱动结构955保持在第一位置上。也就是说,此时第三可离合的驱动结构404无法带动第三可离合的被驱动结构955转动。

需要说明的是,第三可离合的驱动结构404的转动能够与第三可离合的被驱动结构955接合从而带动第三可离合的被驱动结构955转动的角度称为第三角度范围。

继续参考图4A-4B,从图中可以看出设置在轴杆401上的第一可离合的驱动结构402、第二可离合的驱动结构403和第三可离合的驱动结构404是沿轴杆401的不同角度方向设置的。这样的设置可以使得当轴杆401转动不同的角度时,轴杆401上的可离合的驱动结构能够选择性地与阀体上的可离合的被驱动结构接合,从而驱动不同的阀体的转动。

在本申请中,第一阀体132、第二阀体134、第三阀体136和第四阀体138以及第一离合结构、第二离合结构、第三离合结构和第四离合结构的具体结构以及位置关系被配置为能够实现:第一阀体132上的开口能够与第一流通口361和第二流通口362相配合,使得第一阀体132上的开口能够有选择地打开第一流通口361和第二流通口362中的至少一个;第二阀体134上的开口能够与第三流通口363和第六流通口366相配合,使得第二阀体134上的开口能够有选择地打开第三流通口363和第六流通口366中的至少一个;第三阀体136上的开口能够与第七流通口367和第八流通口368相配合,使得第三阀体136上的开口能够有选择地打开第七流通口367和第八流通口368中的至少一个;第四阀体138上的开口能够与第五流通口365相配合,使得第四阀体138上的开口能够有选择地打开第五流通口365。

当驱动轴118转动时,可选择地使第一阀体132、第二阀体134、第三阀体136和第四阀体138中的一个或多个阀体转动,从而在调节阀100的内部形成不同的流通通道。作为一个示例,调节阀100能够实现如表1所示的多种连通关系。

表1

表1中的左侧序号1-10表示驱动轴118转动不同的角度,例如序号1表示在驱动轴118转动在第一角度。需要说明的是,作为一个示例,序号1-10表示驱动轴118从一个初始角度沿同一方向转动的角度。还需要说明的是,驱动轴118被配置为能够双向转动(即顺时针转动与逆时针转动)。

表1中的符号“O”表示连通口处于完全连通状态,即壳体上的流通口与阀体上的开口对齐,从而使得流体能够通过壳体上的流通口的全面积流过。表1中的符号“R”表示连通口处于部分连通状态,即壳体上的流通口与阀体上的开口部分对齐,从而使得流体只能通过流通口与阀体开口对齐的部分流过。表1中的符号“×”表示流通口处于断开状态,即流通口被阀体本体堵住,从而使得流体无法通过该流通口流动。需要说明的是,本申请中的“连通”包括完全连通状态和部分连通状态。

通过控制各个壳体上的流通口的打开和关闭状态、以及各个阀体之间的相互配合,可以在阀100中形成数个流通通道,每个流通通道用于连通相应的两个流通口,从而通过该流通通道,连接在这两个相应的流通口上的外界的管路能够被连通。阀100中的所述数个流通通道能够通过控制各个阀体的转动而被接通或断开。例如,如果将表1中列出的第四流通口364作为阀100的流体入口,而将其余的七个流通口作为阀100的流体出口,则阀100中具有七个流通通道,包括流通通道1、流通通道2、流通通道3、流通通道5、流通通道6、流通通道7和流通通道8。其中,流通通道1连通第四流通口364和第一流通口361,流通通道2连通第四流通口364和第二流通口362,流通通道3连通第四流通口364和第三流通口363,流通通道5连通第四流通口364和第五流通口365,流通通道6连通第四流通口364和第六流通口366,流通通道7连通第四流通口364和第七流通口367,流通通道8连通第四流通口364和第八流通口368。

当阀100处于第一角度时,第一阀体132上的开口与第四流通口364对齐,使得第一流通口151被打开;第一阀体132上的开口与第二流通口362对齐,使得第二流通口362被打开;第二阀体134上的开口与第三流通口363对齐,使得第三流通口363被打开;第四阀体138上的开口与第五流通口365对齐,使得第五流通口365被打开;第三阀体136上的开口与第七流通口367对齐,使得第七流通口367被打开;第三阀体136上的开口与第八流通口368对齐,使得第八流通口368被打开;而第二阀体134上的开口不与第六流通口366对齐,使得第六流通口366被关闭或堵塞。此时,连通第四流通口364和第一流通口361的流通通道1被接通,连通第四流通口364和第二流通口362的流通通道2被接通,连通第四流通口364和第三流通口363的流通通道3被接通,连通第四流通口364和第五流通口365的流通通道5被接通,连通第四流通口364和第七流通口367的流通通道7被接通,连通第四流通口364和第八流通口368的流通通道8被接通,而连通第四流通口364和第六流通口366的流通通道6被断开。

当阀100处于第二角度时,第一阀体132上的开口与第四流通口364对齐,使得第一流通口151被打开;第一阀体132上的开口与第二流通口362对齐,使得第二流通口362被打开;第二阀体134上的开口与第三流通口363对齐,使得第三流通口363被打开;第四阀体138上的开口与第五流通口365对齐,使得第五流通口365被打开;第二阀体134上的开口与第六流通口366对齐,使得第六流通口366被打开;第三阀体136上的开口与第七流通口367对齐,使得第七流通口367被打开;第三阀体136上的开口与第八流通口368对齐,使得第八流通口368被打开。此时,连通第四流通口364和第一流通口361的流通通道1被接通,连通第四流通口364和第二流通口362的流通通道2被接通,连通第四流通口364和第三流通口363的流通通道3被接通,连通第四流通口364和第五流通口365的流通通道5被接通,连通第四流通口364和第六流通口366的流通通道6被接通,连通第四流通口364和第七流通口367的流通通道7被接通,连通第四流通口364和第八流通口368的流通通道8被接通。

相似的,阀100处于第三至第十角度时,阀100内的各个流通通道的接通与断开状态可根据表1得到。

需要说明的是,图1A-图14所示的实施例中的阀100并不局限于上述的应用。根据冷却系统的冷却路径的需要,可以通过配置泵等动力装置,在阀100中形成各种不同的流通通道,从而通过阀100作为冷却路径的切换装置,实现冷却路径切换的目的。

虽然本申请中以槽和杆作为一个示例来描述离合结构,但本领域的技术人员可以理解,根据本申请的精神,其他实现这种离合和分离的配合方式(例如抱紧装置、齿轮啮合)也都在本申请的保护范围内。本申请的调节阀100能够通过阀体上开口与壳体上流通口的设置来实现流体不同的通道切换,并且还能控制各个通道的流量。这样的设置能够使得系统中的控制组件控制较少的元件就能实现流体不同的通道切换,在集成控制的同时还能够增强系统控制的稳定性。

为了保证调节阀100中的每个流通口不与阀体上的开口对齐(即流通口被关闭)时流通口与阀体之间的密封性,调节阀100还包括第一组密封件和第二组密封件。第一组密封件中的每一个设置在第一阀体132、第二阀体134和第四阀体138与第一组流通口中的每一个之间。所述第一组密封件中的每一个被配置为能够抵住第一组流通口中的每一个所在的腔壁上,以使得当阀体转动时第一组密封件能够抵靠住腔壁而不随着阀体的转动而转动。第二组密封件包括两个密封件,两个密封件中的一个设在第七连通口367与第三阀体136之间,两个密封件中的另一个设在第八连通口368与第三阀体136之间。由于第二组流通口中的泵出口连通口369是与泵的出口相连,因此不设置密封圈。

当阀体转动时,由于阀体与密封件之间具有摩擦,所以带动阀体转动的执行器需要较大的驱动力,从而带动阀体转动,以克服阀体与密封件之间的摩擦力。传统的调节阀驱动一个或多个阀体转动时,调节阀的驱动轴需要克服阀体中设有的所有的密封件所带来的摩擦力,使执行器的所需功率较大。而本申请的调节阀100中的驱动机构中的驱动轴118在同一时刻有选择地使驱动结构与被驱动结构接合,驱动结构能够带动被驱动结构转动,从而使得驱动轴118带动从动部件(即,第一阀体132、第二阀体134、第三阀体136和第四阀体138中的至少一个)转动。

本申请中的调节阀100还具有以下优点:当调节阀100中需要流通的通道通过驱动轴118一侧的阀体转动能够实现时,由于另一侧的阀体不转动,因而不转动的阀体与密封件之间不会产生摩擦力,从而使得执行器提供的驱动力减小,只需提供驱动轴118需要转动的阀体需要克服的摩擦力即可。下面以表1中序号8-10时调节阀100中的阀体的状态作为示例进行介绍。

图14是图1A所示的调节阀100中沿水平方向剖切到第一流通口361和第二流通口362的示意图,图14中示出了设置在第一阀体132与第一流通口361之间的第一密封件1402、设置在第一阀体132与第二流通口362之间的第二密封件1404、以及设置在第四阀体138与第五流通口365之间设有第三密封件1406。当驱动轴118在序号8-10所示的角度范围内转动时,只需转动第一阀体132和第二阀体134,因此驱动驱动轴118转动的执行器只需提供能够克服第一阀体132和第二阀体134上的密封件的摩擦力即可。

因此,当执行器的驱动力一定时,本申请提供的调节阀特别适用于提供较多的流通通道的应用,因为本申请的调节阀的驱动轴只需克服被驱动的阀体与壳体之间的密封件产生的摩擦力,而并不需要同时克服所有的阀体与壳体之间的密封件产生的摩擦力,因此,并不需要随着阀内流通通道的增多而增加执行器190的输出功率。

尽管本文中仅对本申请的一些特征进行了图示和描述,但是对本领域技术人员来说可以进行多种改进和变化。因此应该理解,所附的权利要求旨在覆盖所有落入本申请实质精神范围内的上述改进和变化。

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