受电磁驱动的闸阀制造技术

一种受电磁驱动的闸阀，它用减小的操作力要求提供可靠的、高质量的密封。阀包括电磁线圈和衔铁，该衔铁连接至阀机构，阀机构包括导管，该导管具有连接开口、相对地布置的腔窝以及弹性闸门组件，该组件能够在连接开口与腔窝之间直线地运动。弹性闸门组件包括具有开口的第一闸门部件、具有开口的第二闸门部件以及保持在第一和第二闸门部件之间的环形弹性带条，各开口和环形弹性带条共同地限定穿过弹性闸门组件的通路，第一和第二闸门部件以机械联接的方式与衔铁相联接，用来在连接开口与腔窝之间进行往复直线运动。环形弹性带条以对于闸门运动而言减小的摩擦，允许干涉配合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】受电磁驱动的闸阀
本申请涉及闸阀，更具体地说，本申请涉及一种受电磁驱动的闸阀，这种受电磁驱动的闸阀适于用减小的电磁操作力，控制空气或其它流体的流动。
技术介绍
在汽车发动机中，在进气歧管内产生的或由真空发生器(例如，真空泵或吸气器)产生的真空例行地用来驱动气动附件，如驱动动力制动助力器。发生器和/或附件的通/断操作由闸阀频繁地控制，在该闸阀中，刚性闸门横穿导管而布置，以停止穿过阀的流体(在这个例示性用途中，该流体是空气)的流动。在自动的或“受指令的”阀内，闸门典型地由电磁致动器致动，并且响应施加到电磁线圈上的电流而被打开或关闭。这些受电磁驱动的闸阀还常常包括螺旋弹簧、隔膜、或其它偏置元件，该螺旋弹簧、隔膜或其它偏置元件将闸门向不受驱动的‘常开’或‘常闭’位置偏置。由于偏置力必须克服那些阻止闸门运动的摩擦力，以便使闸门返回其通常位置，并且由于电磁机构必须既克服这些相同的摩擦力又克服任何偏置力，以便将闸门运动到其主动地驱动的位置，所以摩擦力常常决定所需的电磁操作力的大部分。良好密封典型地要求在闸门与导管的壁之间的某种程度的干涉。因而，增加设计干涉以得到可靠的、高质量的密封(特别是当考虑在合理公差内的元件变化时)势必既增加那些阻止闸门运动的摩擦力，又增加所需的电磁操作力。然而，如果能够用较低的摩擦阻力保持密封可靠性和质量，则电磁操作力的减小会有益地允许电磁机构的尺寸、重量及动力需要的减小，并因而能够从整体上允许闸阀的尺寸、重量以及散热量的减小。
技术实现思路
这里公开的是一种受电磁驱动的闸阀，这种受电磁驱动的闸阀以减小的操作力要求而提供可靠的、高质量的密封。阀包括电磁线圈和衔铁，该衔铁连接至阀机构，阀机构包括导管，该导管具有连接开口、相对地布置的腔窝以及弹性闸门组件，该弹性闸门组件能够在连接开口与腔窝之间直线地运动。弹性闸门组件包括第一闸门部件、第二闸门部件以及环形弹性带条，该第二闸门部件与第一闸门部件相对，该环形弹性带条保持在第一闸门部件和第二闸门部件之间，第一闸门部件和第二闸门部件以机械联接的方式与衔铁相联接，用来在连接开口与腔窝之间进行往复直线运动。在一些实施例中，机械联接包括杆柄，该杆柄相对于第一闸门部件和第二闸门部件的连接开口端部至少在与导管的纵向轴线相平行的方向上是可滑动的。在一些实施例中，第一闸门部件和第二闸门部件之一包括单向阀部件，该单向阀部件与腔室选择性地流体连通，该腔室限定在环形弹性带条的周界内的各闸门部件之间。环形弹性带条容许弹性闸门组件在腔窝内产生过盈配合，而没有巨大摩擦力(这些巨大摩擦力可能通过压缩由单一、较大刚性材料建造的整体闸门而产生)，并且还减小对于狭窄元件公差的需要。可滑动机械联接容许弹性闸门组件由电磁机构和机械联接在连接开口与腔窝之间直线地移动，该机械联接无需与闸门组件精确地对准，从而进一步减小对于闸门组件移动的潜在摩擦阻力。单向阀当闸门组件在关闭位置中时允许高压力事件对腔室加压，从而阻止这样的事件压缩弹性闸门组件和环形弹性带条的趋势。单向阀还容许环形弹性带条具有比否则可能要求的更低的弹簧刚度和/或更简单的设计。本领域的技术人员将认识到，可滑动机械联接和单向阀特征是本专利技术的有益而潜在的选择性部分。附图说明图1是阀的立体图，该阀包括致动器壳体和阀机构。图2是图1的阀的横截面图，该横截面图沿阀机构的导管的纵向轴线和流动方向取得，其中，闸门在受主动驱动的敞开位置中。图3是图1和2的阀的横截面图，该横截面图沿阀机构的导管的纵向轴线取得，其中，闸门在未受驱动的关闭位置中。图4是阀的类似实施例的横截面图，该横截面图沿与阀机构的导管的纵向轴线和流动方向相垂直的平面取得，其中，闸门在主动驱动的关闭位置中。图5是图4的阀的横截面图，该横截面图沿与阀机构的导管的纵向轴线相垂直的平面取得，其中，闸门在未受驱动的敞开位置中。图6是与基于吸气器的真空发生器和动力制动助力器组件有关的非特定实施例的示意图。图7-9分别是弹性闸门组件的一个实施例的侧视立体图、仰视图以及侧视立体分解图。图10-11分别是弹性闸门组件的另一个实施例的侧视立体图和侧视立体分解图。图12-14是一种变化方式弹性闸门部件的前视图、变化方式弹性闸门部件的侧视横截面以及变化方式弹性闸门部件的俯视立体图。为此一对锁闩281在图12中示出。图15-17是弹性闸门组件的又一个实施例的侧视立体图、前视图以及纵向横截面。图18-19分别是弹性闸门组件的再一个实施例的第一闸门部件和第二闸门部件的立体图。图20是弹性闸门组件的部分分解图，该弹性闸门组件包括在图18-19中所示的部件。图21是图20的弹性闸门组件的一种例示性单向阀部件的立体图。图22A和22B是图21的单向阀部件在单向阀部件和闸门部件的组装之前(22A)和之后(22B)的立体图。图23是阀的一个实施例的横截面图，该横截面图沿与阀机构的导管的纵向轴线和流动方向相垂直的平面取得，其中，图20的弹性闸阀在驱动关闭位置中。具体实施方式如下详细描述将说明本专利技术的一般原理，本专利技术的例子在附图中另外示出。在图中，相应的附图标记指代功能相同或类似的元素。本文使用的“流体”指任何流体、悬浮液、胶体、气体、等离子体、或它们的组合。图1-3示出闸阀100的一个实施例，该闸阀100适于选择性地控制流体的流动，例如，选择性地控制从进口流到制动真空助力系统的空气的流动。闸阀100可以具有壳体102，该壳体102包括电磁线圈104和衔铁106，该衔铁106能够连接到阀机构120上。衔铁106包括插入端部106a和邻接本体部分107，该插入端部106a容纳在电磁线圈104内，该邻接本体部分107在电流施加到线圈时更充分地容纳在电磁线圈内。在一种构造中，插入端部106a和本体部分107可以是圆筒，这些圆筒由磁性或顺磁性材料制造，例如由含铁合金或含铁氧体的复合材料制造。在另一种构造中，插入端部106a和本体部分107可以是圆筒，这些圆筒具有内部凹口108，该内部凹口108从插入端部106a在本体部分107的方向上逐渐变细，以便保证拉入力的逐渐增大。圆锥可以构造成使得拉入力大于由偏置元件110产生的相反指向的偏置力。如图2所示，偏置元件110可以是螺旋弹簧112，该螺旋弹簧112围绕衔铁106的本体部分107，并且既邻接电磁线圈104又邻接非插入端部106b，但将认识到，偏置元件可以是：隔膜或板簧，与非插入端部邻接或联接到其上；片簧，与非插入端部邻接或联接到其上；等等。本领域的技术人员还将认识到，螺线管可以代之以是双稳态螺线管，该双稳态螺线管包括其它偏置元件。阀机构120可以包括导管122，该导管122具有连接开口124、相对地布置的腔窝126以及弹性闸门组件128，该弹性闸门组件128能够在连接开口与腔窝之间直线地运动。导管122可以是管，该管沿纵向轴线“A”从两个端部向连接开口124连续地逐渐变细或变窄，由此在连接开口124和相对地布置的腔窝126处具有其最小内径。导管路径的计时沙漏形横截面125减小在横穿导管122的运动期间作用在弹性闸门组件128的表面上的摩擦力。这个横截面125还使横跨闸阀100的压力降最小化。在另一些构造中，导管122沿其整个长度可以具有均匀内径。在所示的构造中，与纵向轴线“A”垂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种受驱动的闸阀，其包括：电磁线圈和衔铁，该衔铁连接至阀机构；所述阀机构包括：导管，其具有连接开口和相对地布置的腔窝；以及弹性闸门组件，其能够在所述连接开口与所述腔窝之间直线地运动；其中，所述弹性闸门组件包括第一闸门部件、第二闸门部件以及环形弹性带条，该第一闸门部件具有开口，该第二闸门部件具有开口，并且与所述第一闸门部件相对，该环形弹性带条保持在所述第一闸门部件和第二闸门部件之间，所述各开口和环形弹性带条共同地限定穿过所述弹性闸门组件的通路；并且其中，所述第一闸门部件和第二闸门部件以机械联接的方式与所述衔铁相联接，用来在所述连接开口与所述腔窝之间进行往复直线运动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.11 US 61/914,8661.一种受驱动的闸阀，其包括：电磁线圈和衔铁，该衔铁连接至阀机构；所述阀机构包括：导管，其具有连接开口和相对地布置的腔窝；以及弹性闸门组件，其能够在所述连接开口与所述腔窝之间直线地运动；其中，所述弹性闸门组件包括第一闸门部件、第二闸门部件以及环形弹性带条，该第一闸门部件具有开口，该第二闸门部件具有开口，并且与所述第一闸门部件相对，该环形弹性带条保持在所述第一闸门部件和第二闸门部件之间，所述各开口和环形弹性带条共同地限定穿过所述弹性闸门组件的通路；并且其中，所述第一闸门部件和第二闸门部件以机械联接的方式与所述衔铁相联接，用来在所述连接开口与所述腔窝之间进行往复直线运动，其中，所述第二闸门部件具有面向外凹口、单向阀开口以及单向阀，该单向阀开口布置在所述面向外凹口内，该单向阀布置成与所述单向阀开口相邻，从而选择性地密封所述单向阀开口而防止流出腔室，该腔室由所述第一闸门部件和第二闸门部件以及所述环形弹性带条限定。2.如权利要求1所述的受驱动的闸阀，其中，所述机械联接包括杆柄，所述杆柄从所述衔铁伸出，并且所述杆柄的连接开口端部附加到所述弹性闸门组件上。3.如权利要求1所述的受驱动的闸阀，其中，所述机械联接包括杆柄和导轨系统，该杆柄从所述衔铁伸出，该导轨系统将所述杆柄的连接开口端部与所述弹性闸门组件的连接开口端部互连，从而容许在所述杆柄与所述弹性闸门组件之间在与所述导管的纵向轴线相平行的方向上的相对滑动运动。4.如权利要求3所述的受驱动的闸阀，其中，所述杆柄的连接开口端部和所述弹性闸门组件的连接开口端部中的一者包括导向导轨，并且所述杆柄的连接开口端部和所述弹性闸门组件的连接开口端部中的另一者包括滑块，该滑块构造成包围在所述导向导轨周围。5.如权利要求1所述的受驱动的闸阀，其中，所述机械联接包括杆柄，该杆柄从所述衔铁伸出，所述杆柄的连接开口端部包括加大的板状头部，并且至少所述第一闸门部件和第二闸门部件的连接开口端部共同地限定腔窝，该腔窝围绕所述板状头部。6.如权利要求1所述的受驱动的闸阀，其中，所述第一闸门部件和第二闸门部件均包括用来容纳所述环形弹性带条的一部分的轨道，其中，所述轨道和环形弹性带条构造成，当所述环形弹性带条坐置在所述轨道中时，所述第一闸门部件和第二闸门部件以非零距离相互间隔开，并且其中，所述轨道定位成，使所述环形弹性带条从所述第一闸门部件和第二闸门部件的外部周界凹入一段距离，从而绕布置在所述第一闸门部件和第二闸门部件之间的所述环形弹性带条的外表面形成通道。7.如权利要求6所述的受驱动的闸阀，还包括排放孔，该排放孔与所述连接开口、所述腔窝以及所述通道流体连通。8.如权利要求1所述的受驱动的闸阀，其中，所述腔窝在与所述导管的纵向轴线相平行的方向上具有宽度，该宽度小于所述弹性闸门组件的无载宽度，从而在所述弹性闸门组件插入到所述腔窝中时，在所述弹性闸门组件与所述腔窝之间产生过盈配合。9.如权利要求1所述的受驱动的闸阀，其中，所述第一闸门部件和第二闸门部件包括关闭位置部分，所述第一闸门部件具有第二开口，所述第二闸门部件具有大致连续的光滑外表面，该大致连续的光滑外表面与所述第二开口相对，并且所述环形弹性带条具有数字8形形状，该数字8形形状将在所述数字8形形状的相对环路内...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·弗莱彻，B·M·格雷琴，M·吉尔默，J·H·米勒，
申请(专利权)人：戴科知识产权控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US