專(zhuān)利名稱(chēng)：蝶形閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有一個(gè)裝在樞軸上的節(jié)流板或蝶形件的這類(lèi)閥，特別是涉及用來(lái)調(diào)節(jié)流體從單一進(jìn)口到單一出口或用來(lái)將流體從多個(gè)出口中的一個(gè)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)出口的這類(lèi)閥。蝶形閥經(jīng)常用在驅(qū)動(dòng)閥所能利用的力最小、因而作用在閥元件上的流體壓力也必須保持在一個(gè)相當(dāng)?shù)偷乃缴系膱?chǎng)合。這類(lèi)換向閥通常在汽車(chē)上用來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的流動(dòng)，使冷卻劑或者通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)再循環(huán)或者轉(zhuǎn)向流入用來(lái)為乘客室加熱的一個(gè)熱交換器中。這種汽車(chē)加熱器閥通常由因尺寸及重量要求僅能提供幾盎斯打開(kāi)閥的力的小型電伺服馬達(dá)或由薄膜調(diào)節(jié)的真空致動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)。人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)蝶形閥在這種低操作力的應(yīng)用場(chǎng)合下是特別適用的，因?yàn)榱黧w壓力在樞軸的對(duì)置的兩邊作用在該節(jié)流板或蝶形件上，并且通常它們是平衡的，因而轉(zhuǎn)動(dòng)蝶形件所需的力可以減至最小。
在某些閥的應(yīng)用場(chǎng)合，例如在大量生產(chǎn)的汽車(chē)應(yīng)用場(chǎng)合，制造成本必須減至最小，人們希望提供一種具有塑料閥體的換向閥。在塑料閥體的閥中，需要該蝶形件具有某種程度的彈性以便在閥關(guān)閉位置或者在第一或第二換向位置時(shí)，在該蝶形件周邊能實(shí)現(xiàn)密封。此外還需要該蝶形件有一個(gè)彈性的周邊以容納被調(diào)節(jié)流體中的非常小的外來(lái)顆粒，以便防止由于其周邊靠緊在該閥孔口附近的閥腔壁所形成的密封而引起蝶形件的阻塞。因此，人們希望在閥中提供一種價(jià)格低廉的彈性蝶形件，特別是提供一種能在汽車(chē)加熱器流體控制系統(tǒng)中使用的那類(lèi)換向閥，該閥只需要一個(gè)相當(dāng)小的驅(qū)動(dòng)力作用在該蝶形件上就能夠?qū)崿F(xiàn)密封并且在所希望的位置上阻止流動(dòng)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有一個(gè)彈性蝶形板件的蝶形閥，該蝶形件用彈性材料整體制成，它有一個(gè)在其內(nèi)帶有力矩傳遞表面的軸套，從該軸套向外延伸的較薄的翼片和一個(gè)較厚的周邊邊緣，一個(gè)剛性軸安裝在該軸套內(nèi)并與該力矩傳遞表面相嚙合。該軸以軸頸支承在該閥體內(nèi)，以便于該蝶形件的樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種具有一個(gè)非金屬材料的閥體和一個(gè)彈性蝶形件的蝶形閥，與該蝶形件形成一個(gè)整體的是一個(gè)具有力矩傳遞表面的軸套部分，以相反方向從該軸套向外延伸的較薄的翼片部分和一個(gè)較厚的周邊邊緣部分，一個(gè)剛性軸安裝在該軸套中并且與力矩傳遞表面相嚙合，該軸以軸頸支承在該閥體內(nèi)。該蝶形件的邊緣做成倒角，以便于該邊緣靠在該閥體上實(shí)現(xiàn)密封。
本發(fā)明蝶形閥最好具有一個(gè)用塑料制成的閥體和一個(gè)最好用熱塑性合成橡膠制成的整體蝶形件，該蝶形件具有一個(gè)在其內(nèi)周邊上帶有力矩傳遞表面的軸套部分，一對(duì)反向設(shè)置的較薄的翼片部分，在該翼片的周邊形成一個(gè)較厚的邊緣，一根剛性軸安裝在該軸套內(nèi)并與該力矩傳遞表面相嚙合。該軸的兩端支承在該閥體內(nèi)，該蝶形件厚邊緣的側(cè)面最好倒角，以便于蝶形件與閥體之間的密封。在附圖示出的實(shí)施例中，該閥具有一種換向閥的結(jié)構(gòu)，該閥設(shè)有一個(gè)進(jìn)口，使用該蝶形件可以將流體導(dǎo)向兩個(gè)出口選定的任何一個(gè)出口。該閥還設(shè)有第二個(gè)進(jìn)口，用來(lái)接受來(lái)自某個(gè)裝置的回流，該裝置與出口中的一個(gè)相連接，該回流通過(guò)一個(gè)非選擇出口排出。


圖1是用換向閥體現(xiàn)的本發(fā)明閥組件的橫截面；圖2是沿圖1的截面指示線(xiàn)2-2所截取的剖視圖；圖3是圖2的頂視圖。
參看圖1，圖中示出了總地以編號(hào)10表示的本發(fā)明閥組件，在該圖所示出的實(shí)施例中，本發(fā)明具有一個(gè)用來(lái)與流體源(例如發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑)相連接的進(jìn)口接頭12和一個(gè)用來(lái)與通向流體源的回輸管路(未示出)相連接的回流出口接頭14。該接頭12、14是閥體的一個(gè)組成部分，該閥體包括最好用塑料制成的左殼體16和右殼體18，左、右殼體在其分界面20附近通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒ɡ缫粚?duì)法蘭21，23和一個(gè)夾在該法蘭上的夾緊箍22來(lái)實(shí)現(xiàn)互相連接。殼體16和18的內(nèi)部限定了一個(gè)編號(hào)24的閥腔，該閥腔與在接頭12內(nèi)的進(jìn)口通道26以及在右殼體18上的接頭14內(nèi)的回流出口通道28相連通。
殼體18上還有一個(gè)大致沿著與接頭14相反方向延伸的出口接頭30，并且接頭30中有一個(gè)與閥腔或通道24相連通的出口通道32。接頭30用來(lái)與一個(gè)流通裝置，例如一個(gè)熱交換器的進(jìn)口相連接，該熱交換器使流體通過(guò)殼體18上的第二進(jìn)口接頭34進(jìn)行循環(huán)，該接頭34有一個(gè)也與閥腔24連通的進(jìn)口通道36。圖1中該熱交換器用虛線(xiàn)表示，其參考編號(hào)為38。應(yīng)當(dāng)指出，該閥10還可以與其他流體回路相連接，并不局限于附圖中所示的與熱交換器相連接的應(yīng)用情況。
閥10有一個(gè)蝶形閥元件，它總地以編號(hào)40表示并且被可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地配置在閥腔24中。在外部驅(qū)動(dòng)器(未示出)所提供的力的作用下，該蝶形件40可以在圖1中所示的實(shí)線(xiàn)位置和圖1中所示的虛線(xiàn)位置之間運(yùn)動(dòng)。
在圖1中所示的實(shí)線(xiàn)位置，來(lái)自進(jìn)口通道26的流體通過(guò)蝶形件40被改變方向通過(guò)通道32流向外部，然后該流體經(jīng)過(guò)熱交換器38再通過(guò)通道36回流，又被改變方向通過(guò)通道28流向外部。
可以理解，當(dāng)該蝶形件40被轉(zhuǎn)動(dòng)到圖1中虛線(xiàn)所示位置時(shí)，從進(jìn)口26進(jìn)入閥腔24的流體被改變方向后直接通向出口通道28，以便流回到流體源。因此，當(dāng)把蝶形件40放在圖1中所示的虛線(xiàn)位置時(shí)，在出口通道32和進(jìn)口通道36中就沒(méi)有流體流動(dòng)。
參看圖2和圖3，圖中示出的蝶形件40與其上具有力矩傳遞表面44的軸套42構(gòu)成一個(gè)整體，該表面在此處最好以凹槽形式配置在其對(duì)置端。該蝶形件40還與一對(duì)方向相反的較薄的翼片部分46構(gòu)成一個(gè)整體，該翼片部分從該軸套部分42向外延伸。一個(gè)較厚的邊緣部分48圍繞在該翼片46的周邊構(gòu)成一個(gè)整體。
在本最佳實(shí)施例中，每個(gè)翼片部分46上都有一個(gè)中央加強(qiáng)腹板50，該腹板從軸套部分42向外延伸到邊緣部分48上。該蝶形件40最好用熱塑性合成橡膠整體模壓而成，并且圖中所示具較薄翼片46和較厚邊緣48的構(gòu)造具有理想的彈性，它在模壓時(shí)材料的流動(dòng)也比較容易。在本最佳實(shí)施例中，對(duì)邊緣48的外周邊作出了倒角，在圖2和3中該倒角以參考編號(hào)52表示。
一個(gè)具有沿相反方向延伸的外伸或翼形懸臂部分56的剛性軸54安裝在該軸套42內(nèi)，并以該懸臂部分56與該軸套內(nèi)的力矩傳遞表面或凹槽44相嚙合。該軸54的兩端伸出到該軸套的外面；并且當(dāng)需要時(shí)，可以把該軸的一端做成一個(gè)曲柄58，用來(lái)與一個(gè)伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)(未示出)相連接。
軸54在鄰近蝶形件40的邊緣處各自以其軸頸支承在腔24的對(duì)置端的殼體18中，從而使該蝶形件40在圖1所示的實(shí)線(xiàn)位置與虛線(xiàn)位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)更加方便。
在裝配時(shí)，把該蝶形件插入右殼體18的腔24中，把軸54插入在殼體18一端的孔60中并且穿過(guò)該蝶形件40的軸套42。通過(guò)軸套42伸出的該軸54的末端支承在殼體18內(nèi)壁上形成的盲孔62中。因此，該蝶形件的形狀使該閥的裝配方便并且由于零件的數(shù)量減至最少而使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。翼片部分46和帶有倒角表面52的厚邊緣48的結(jié)構(gòu)形成了一個(gè)彈性部分，它在作用在曲柄58上的最小驅(qū)動(dòng)力的情況下就能夠靠緊在腔24的壁上而實(shí)現(xiàn)可靠的密封。
雖然上面我們已經(jīng)就附圖中的有關(guān)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)指出，只要不超出下述權(quán)利要求書(shū)規(guī)定的范圍，對(duì)本發(fā)明可以作出各種改變或變化。
權(quán)利要求
1.一種閥組件，包括(a)一個(gè)具有用來(lái)連接流體源的進(jìn)口，出口和一個(gè)與該進(jìn)口和出口相連通的閥通道的閥體，(b)一個(gè)設(shè)置在該通道內(nèi)的彈性蝶形件，它可以在該通道內(nèi)位于該閥體的第一位置與第二位置之間進(jìn)行樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以控制在該進(jìn)口與出口之間的流體流動(dòng)，與該蝶形件形成一體的有(i)一個(gè)軸套部分，它具有用作力矩傳遞嚙合用的內(nèi)表面，(ii)一對(duì)以相反方向從該軸套向外延伸的較薄的翼片部分，(iii)一個(gè)圍繞該翼片部分的周邊延伸的邊緣部分，該邊緣部分具有比翼片部分大得多的厚度；以及(c)一個(gè)安裝在該軸套部分中的軸，該軸有與該軸套部分的該內(nèi)表面相嚙合的表面部分，該軸的軸頸支承在該閥體上以便于轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1中所述的閥組件，其特征在于該蝶形件是用熱塑性合成橡膠制成的。
3.如權(quán)利要求1中所述的閥組件，其特征在于該蝶形件的翼片部分包括一個(gè)從該軸套向該邊緣延伸的加強(qiáng)肋。
4.如權(quán)利要求1中所述的閥組件，其特征在于該蝶形件邊緣具有一個(gè)倒角部分，以便于支靠在該閥體上。
5.一種制造蝶形閥的方法，包括(a)加工一個(gè)具有一個(gè)進(jìn)口、出口和與該進(jìn)口和出口相連通的閥體；(b)加工一個(gè)整體的蝶形件，該件包括一個(gè)在其內(nèi)具有力矩傳遞表面的軸套部分，一對(duì)從該軸套上以相反方向延伸的翼片部分和一個(gè)圍繞該翼片的周邊延伸的厚邊緣部分；(c)在該軸套中配置一根軸并使該軸與該力矩傳遞表面部分相嚙合；(d)把該蝶形件裝入該閥通道中并將該軸以軸頸支承在該閥體中，轉(zhuǎn)動(dòng)該軸以控制在該進(jìn)口與出口之間的流動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5中所述的方法，其特征在于該加工一個(gè)蝶形件的步驟包括在該翼片部分加工一個(gè)從該軸套部分向邊緣部分延伸的加強(qiáng)肋。
7.一種換向閥組件，包括(a)一個(gè)具有閥通道、以及與該通道相連通的一個(gè)進(jìn)口及第一和第二出口的閥體；(b)一個(gè)配置在該通道內(nèi)的彈性蝶形件，該件可以在一個(gè)用來(lái)控制流體從進(jìn)口到第一出口的位置與一個(gè)用來(lái)控制流體到第二出口的位置之間，以及在許多中間位置之間圍繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，與該蝶形件形成一體的有(i)一個(gè)具有力矩傳遞表面的軸套部分，該表面在該軸套的內(nèi)周邊上形成，(ii)一對(duì)從該軸套上以相反方向向外延伸的較薄的翼片部分，(iii)一個(gè)從該翼片部分的周邊延伸出的邊緣部分，該邊緣部分具有比翼片部分大得多的厚度；以及(c)一個(gè)安裝在該軸套部分中的軸，該軸有與該軸套的力矩傳遞部分相嚙合的表面部分，該軸以其端部支承在該閥體上。
8.如權(quán)利要求7中所述的閥組件，其特征在于該蝶形件的每個(gè)翼片上都有一個(gè)從該軸套向邊緣延伸的加強(qiáng)肋。
9.如權(quán)利要求7中所述的閥組件，其特征在于該蝶形件是用熱塑性合成橡膠制成的。
10.如權(quán)利要求7中所述的閥組件，其特征在于該蝶形件具有倒了角的該邊緣周邊。
全文摘要
一種帶有一個(gè)塑料閥體和一個(gè)用熱塑性合成橡膠制成的整體蝶形件的蝶形閥。該蝶形件上有一個(gè)帶有力矩傳遞表面的整體軸套，該表面與裝在軸套中的一根剛性軸的翼片相嚙合，該軸以其軸頸支承在該閥體上，以便于轉(zhuǎn)動(dòng)。該蝶形件具有以相反方向從軸套向外延伸的整體薄翼片部分和一個(gè)圍繞該翼片周邊形成的厚邊緣，該邊緣的周邊最好是倒角的。該蝶形件最好具有從軸套中央沿著翼片向邊緣延伸的整體加強(qiáng)肋。
文檔編號(hào)F16K11/052GK1136653SQ9610190
公開(kāi)日1996年11月27日 申請(qǐng)日期1996年1月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月19日
發(fā)明者J·E·皮爾森, D·R·卡爾斯 申請(qǐng)人:易通公司