步进电机驱动阀制造技术

用来调节流体流的阀门及相关的使用方法。所述阀门包括：步进电机（１６），具有用来接受流体流入阀门的入口（４６）的第一阀门部分（５４），具有从阀门分配流体的出口（４８）的第二阀门部分（５６），处于第一阀门部分（５４）和第二阀门部分（５６）之间的第三阀门部分（５０），可旋转的并被可操作地连接至步进电机（１６）的第一构件（１２），与第一构件接合的、具有第一部分（９）和第二部分（１１）的第二构件（６），所述第二构件与第一构件接合，使得当第一构件由步进电机（１６）驱动旋转时，第二构件在第一位置和第二位置之间作直线运动，以在第二构件位于第一位置时，阻止流体流动，在第二构件位于第二位置时，允许流体流动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
用来控制发动机(如内燃机)温度的现有技术是通过机械蜡丸恒温器(mechanical wax pellet thermostat)来控制流向车辆散热器的冷却剂流。这种恒温器是提升型阀门，它或者在室温下完全关闭，或当发动机温度达到预定的设定点时完全打开。与典型的机械蜡丸恒温器相关的问题很多。因为温度传感元件，即蜡丸，必须定位在流动流中，所以具有非常高的压力差并伴有相关的损失。对于具有相对大的水泵以提供必要的冷却剂流速和相关冷却的发动机系统，必须利用来自发动机的重要动力。动力的分流影响车辆的性能，且浪费燃料。此外，为发动机设定的固定点温度起初是由温度传感元件，即如蜡丸的物理组成决定的。任一个特殊蜡丸的软化点是被固定的，并不能改变。因此，所述恒温器是完全静态的，它根据设定的温度是否获得来确定是阻止流体流动，或是提供最大的流体流动。传统的恒温器完全没有发动机温度的动态控制。本专利技术被提出以克服上述的一个或多个问题。
技术实现思路
在本专利技术的一个方面中，调节流体流的阀门被披露了。此阀门包括步进电机；第一阀门部分，所述第一阀门部分具有用来接受流体进入阀门的入口；第二阀门部分，所述第二阀门部分具有从阀门分配流体的出口；第三阀门部分，它处于第一阀门部分和第二阀门部分之间；第一构件，所述第一构件是可旋转的并被可操作地连接至步进电机；以及第二构件，所述第二构件具有第一部分和第二部分，它与第一构件接合，使得当第一构件由步进电机驱动旋转时，第二构件在第一位置和第二位置之间直线运动，其中第一构件和第二构件位于第三阀门部分之内，处于第一位置的第二构件的第一部分可阻止第一阀门部分和第三阀门部分之间的流体流动，处于第二位置的第二构件的第二部分可允许第一阀门部分和第三阀门部分之间的流体流动。在本专利技术的另一个方面中，利用阀门调节流体流的方法被披露了。该方法包括旋转阀门中的可操作地连接至步进电机的第一构件，其中所述阀门包括第一阀门部分，所述第一阀门部分具有用来接受流体进入阀门的入口，并且包括第二阀门部分，所述第二阀门部分具有用来从阀门分配流体的出口，还包括处于第一阀门部分和第二阀门部分之间的第三阀门部分；通过与旋转的第一构件的相互接合，从第一位置向第二位置移动具有第一部分和第二部分的第二构件，其中处于第一位置的第二构件的第一部分可阻止第一阀门部分和第三阀门部分之间的流体流动，处于第二位置的第二构件的第二部分可允许第一阀门部分和第三阀门部分之间的流体流动。这些仅是本专利技术的无数方面中的一些，不应被认为是与本专利技术相关的无数方面的所有列表。根据下述披露和附图，对于本领域的熟练技术人员，这些和其它方面将变得显而易见。附图说明为了更好地理解本专利技术，将结合下列附图进行描述图1是本专利技术所述的步进电机驱动阀的俯视图；图2是本专利技术所述的步进电机驱动阀，在打开位置时，沿图1中线A-A的截面图；图3是本专利技术所述的步进电机驱动阀，在关闭位置时，沿图1中线A-A的截面图；图4是本专利技术所述的步进电机驱动阀的透视图；图5是本专利技术所述的步进电机驱动阀，沿图3中线B-B的截面图；图6是本专利技术所述的步进电机驱动阀的分解图；图7是车辆的流体系统(如冷却剂系统)的基本示意图，它图示出发动机、散热器、泵、恒温器和旁路回路，其中流过旁路回路的流体流(如冷却剂流)是通过本专利技术所述的阀门被控制的；以及图8是是车辆的流体系统(如冷却剂系统)的基本示意图，它图示出发动机、散热器、泵、恒温器和旁路回路，其中流过旁路回路的流体流(如冷却剂流)是通过本专利技术所述的阀门被控制的。具体实施例方式在下述详细描述中，许多特定的细节将被给出，以提供对本专利技术的完全理解。然而，本领域的熟练技术人员可以理解，本专利技术可被实现而不用这些特定的细节。在其它例子中，公知的方法、步骤和部件没有被详细描述，以避免使本专利技术不清楚。例如，本专利技术实际上可被用在获益于受控流体流的任何类型的装置。并且，本专利技术可被应用到采用流体作为减少热量的冷却剂的任一种应用中。虽然优选的应用包括发动机(例如内燃机)的热管理，但是通过流体流动能从热管理中获益的宽范围的应用将会是可适用的，并且不必要是与机动车相关的那些应用。所述流体优选为冷却剂；然而更宽范围的流体可满足要求。现参考附图，开始先看图1、2、3和6，其中用来控制流体流，如冷却剂流以提供热管理的阀门一般由数字2指示。阀门2示出在图2中的默认或无动力(unpowered)位置。偏置机构4优选但不必须地采用复位弹簧形式。偏置机构4施加负荷至柱塞6。在说明性的、但非限定性的实施例中，这个柱塞6优选与阀门2的垂直轴线或中心线3对齐。然而，这不是必须的。柱塞6优选包括第一部分9和第二部分11。第一部分9可包括多种几何形状或结构。第一部分9优选、但不必须是圆柱形，或至少下部部分9的一部分是圆柱形的。在下部部分9的外圆周上优选存在至少一个突出物，可选存在第一、上部突出物66，第二、中间突出物67和第三、下部突出物68。具有纵向轴线的柱塞6优选包括至少一个流体通道135，如四(4)个流体通道，所述流体通道优选与柱塞的纵向轴线平行，如图5所示。柱塞6的第二部分11优选、但不必须包括一系列三角形的支撑部分71、72、73和74，如图5所示。对于三角形的支撑部分71、72、73和74，优选每个支撑部分分别包括狭槽77、78、79和80，用于支撑偏置机构，如复位弹簧4的底部部分。如图2和3所示，多个阴螺纹或多个内凹的凹槽8(共同地可被称作“凹槽”)被一体形成，并位于其上，所述凹槽能与螺杆12中的多个凸形突出物或多个阳螺纹10(共同地可被称作“突出物”)接合。因为偏置机构，如复位弹簧4的作用力，平移和旋转负荷都被施加至柱塞6。因此，当螺杆12旋转时，多个凸形突出物或阳螺纹10与柱塞6的多个阴螺纹或凹槽8接合，使得柱塞6能沿垂直轴线或中心线3根据螺杆12的旋转方向而向上或向下移动。螺杆12被可操作地连接至步进电机16。优选，螺杆12通过配件被机械连接至步进电机16；然而，通过粘合剂的粘接、热结合或其它方法也可以满足要求。优选配件是连接套筒部分18，所述连接套筒部分18优选但不是必须地作为螺杆12的一部分，它连接所述步进电机16的转子20，如图2、3和6所示。步进电机16的一个说明性、非限定性的例子包括SKC电机No.XE-2002-0962-00，由ShinanoKenshi公司制造，该公司在加利福尼亚90230，Culver市，Mesmer大街5737号设有商务场所。然而，多种步进电机16会满足本专利技术。多种材料可被应用在阀门2的主要部件中，除了步进电机16和流体密封机构之外。一种说明性的、但非限定性的例子包括1503-2级树脂，该树脂包括被玻璃纤维增强的尼龙6/6。这种1503-2级树脂是由TICONA制造的，该公司在新泽西07901，Summit，Morris大街90号设有商务场所。然而，多种其它材料也会满足此应用。一种说明性的、但非限定性的用于柱塞6的材料包括乙缩醛共聚物。乙缩醛共聚物是具有高结晶度的聚甲醛(POM)，它在较宽的温度范围和化学环境中提供高的强度、硬度、刚性和润滑性。乙缩醛共聚物可通过许多传统方法制造，包括注塑成形法、吹塑法、挤压和旋转铸造法。一种说明性的、但非限定性的用于螺杆12的材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调节流体流的阀门，包括：步进电机；第一阀门部分，所述第一阀门部分具有用来接受流体进入阀门的入口；第二阀门部分，所述第二阀门部分具有从阀门分配流体的出口；第三阀门部分，它处于第一阀门部分和第二阀门部分之间； 第一构件，所述第一构件是可旋转的并被可操作地连接至步进电机；以及第二构件，所述第二构件具有第一部分和第二部分，第二构件与第一构件接合，使得当第一构件由步进电机驱动旋转时，第二构件在第一位置和第二位置之间直线运动，其中第一构件 和第二构件位于第三阀门部分之内，处于第一位置的第二构件的第一部分可阻止第一阀门部分和第三阀门部分之间的流体流动，处于第二位置的第二构件的第二部分可允许第一阀门部分和第三阀门部分之间的流体流动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特R诺里斯，加里L罗斯欧，
申请(专利权)人：特拉华兰科有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]