本申請涉及在諸如內(nèi)燃機的發(fā)動機系統(tǒng)中使用的止回閥，更具體地涉及具有改進(jìn)的密封構(gòu)件的止回閥。

背景技術(shù)：

發(fā)動機(例如車輛發(fā)動機)包括吸氣器和/或止回閥已經(jīng)很長時間。通常，吸氣器被用來通過誘導(dǎo)一些發(fā)動機空氣穿過文丘里管而產(chǎn)生低于發(fā)動機歧管真空的真空。吸氣器中可以包括止回閥，或者系統(tǒng)可以包括單獨的止回閥。當(dāng)止回閥是單獨的時，它們通常包括在真空源與使用真空的設(shè)備之間的下游。

在包括制動助力系統(tǒng)的發(fā)動機中，存在它的狀況可能使得止回閥難以有效密封。特別是，在低溫和/或低密封壓力差下，止回閥中的密封可能比期望的小。此外，發(fā)動機系統(tǒng)可能要求或者制造商可能指定對止回閥的重量限制。解決重量的一種方式是減輕止回閥內(nèi)的可動密封構(gòu)件的重量。然而，減輕重量可能加劇密封的問題，特別是其承受大密封壓力差的能力。

目前可用的止回閥具有止回閥組件，止回閥組件具有由順應(yīng)性材料制成的止回閥盤，以便使盤符合密封表面的制造變化。即使在橫跨盤上的低壓力差下也需要良好的密封。當(dāng)壓力差變大時，確保密封，只要盤不充分變形而剝離密封表面即可。另外，由于所產(chǎn)生的力處于高壓力差，所以能夠在順應(yīng)性盤內(nèi)引起大的應(yīng)力。

剛性盤材料在輕負(fù)載時不會有效地密封；然而，它將比非剛性盤更好地承受高負(fù)載。這需要在系統(tǒng)運行期間的某個時間在各個條件下提供更有效的密封。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在一個方面，公開了止回閥，其具有限定內(nèi)部空腔的殼體，殼體具有與內(nèi)部空腔都流體連通的第一端口和第二端口，并且具有第一座以及第二座，第一座由第一彈性體v形環(huán)密封件限定；以及在內(nèi)部空腔內(nèi)的止回閥板，其能夠響應(yīng)于壓力差在殼體的內(nèi)部空腔內(nèi)在抵靠第一座的閉合位置和抵靠第二座的打開位置之間平移。第一彈性體v形環(huán)密封件包括主體和唇部，所述主體具有對由殼體限定的環(huán)形通道的過盈配合，并且所述唇部在限定在截面中觀看大致v形的空隙的方向上從主體延伸，在遠(yuǎn)離并且大致垂直于通過彈性體v形環(huán)密封件進(jìn)入內(nèi)部空腔的流的方向上開口。

第一彈性體v形環(huán)密封件定位在殼體中，以靠近主表面的外周與止回閥板的主表面配合，并且可以被定位為圍繞由殼體限定的用于內(nèi)部空腔與第一端口之間的流體連通的開口。當(dāng)在止回閥中僅存在一個彈性體v形環(huán)密封件(第一彈性體v形環(huán)密封件)時，止回閥板是連續(xù)板。還可以存在第二彈性體v形環(huán)密封件，其從第一彈性體v形密封件的徑向向內(nèi)設(shè)置。在止回閥的所有實施例中，第二座是延伸到內(nèi)部空腔中的多個徑向間隔開的指狀物。

在任何實施例中的殼體可以包括延伸到內(nèi)部空腔中的一個或多個對準(zhǔn)構(gòu)件，所述對準(zhǔn)構(gòu)件被定位為在止回閥板在閉合位置和打開位置之間平移時引導(dǎo)止回閥板。在存在一個或多個對準(zhǔn)構(gòu)件的情況下，對準(zhǔn)構(gòu)件或?qū)?zhǔn)構(gòu)件中的一個可以是大致中央對準(zhǔn)構(gòu)件。這里，止回閥板具有穿過其的孔，并且大致中央對準(zhǔn)構(gòu)件被接收在孔中。這里存在第二彈性體v形環(huán)密封件，并且第二彈性體v形環(huán)密封件圍繞大致中央對準(zhǔn)構(gòu)件并且靠近大致中央對準(zhǔn)構(gòu)件設(shè)置，其中由第二彈性體v形環(huán)密封件的主體和唇部形成的大致v形空隙的開口面向大致中央對準(zhǔn)構(gòu)件。

在止回閥的可選方面，多個對準(zhǔn)構(gòu)件定位在內(nèi)部空腔內(nèi)。在一個實施例中，止回閥板具有齒形外周，并且各個齒在多個對準(zhǔn)構(gòu)件的連續(xù)對準(zhǔn)構(gòu)件之間。在另一實施例中，多個對準(zhǔn)構(gòu)件從內(nèi)部空腔的內(nèi)壁向內(nèi)突出，并且止回閥板具有均勻的外徑。

附圖說明

圖1是止回閥的一個實施例的縱向截面圖。

圖2是圖1的止回閥的看向內(nèi)部空腔的俯視圖。

圖3是圖1的止回閥的內(nèi)部空腔的放大的縱向截面圖。

圖4是圖1的止回閥的第一和第二彈性體v形環(huán)密封件的放大縱向截面圖。

圖5是第一和第二彈性體v形環(huán)密封件的第二實施例的放大縱向截面圖。

圖6是第一和第二彈性體v形環(huán)密封件的第三實施例的放大縱向截面圖。

圖7是止回閥的內(nèi)部空腔的另一實施例的放大縱向截面圖。

圖8是具有連續(xù)止回閥板和僅第一彈性體v形環(huán)密封件的止回閥的分解前視立體圖。

圖9是圖8的止回閥的內(nèi)部空腔的放大縱向截面圖。

具體實施方式

以下的詳細(xì)描述將說明本發(fā)明的一般原理，在附圖中另外示出了其示例。在附圖中，相似的附圖標(biāo)記表示相同或功能相似的元件。

本文所用的“流體”是指任何液體、懸浮液、膠體、氣體、等離子體或其組合。

圖1-3公開了止回閥10，該止回閥10包括殼體14，殼體14限定其中具有銷18的內(nèi)部空腔16，銷18上安置止回閥板20，并且殼體14限定與內(nèi)部空腔16流體連通的第一端口22和與內(nèi)部空腔16流體連通的第二流體端口24。殼體14可以是利用流體緊密密封將各件連接在一起的多件式殼體。內(nèi)部空腔16通常具有比第一端口22和第二端口24更大的尺寸，特別是當(dāng)被視為縱向截面時的更大的寬度或更大的直徑。在所示的實施例中，當(dāng)止回閥板20不存在時，第一端口22和第二端口24被定位成彼此相對，以限定通過止回閥10的大致線性的流動路徑(fp)，但不限于此配置。在另一實施例中，第一和第二流體端口22、24可以相對于彼此以小于180度的角度定位。

殼體14的限定內(nèi)部空腔16的部分包括內(nèi)部第一座26和第二座28，當(dāng)止回閥“閉合”時止回閥板20位于內(nèi)部第一座26上，當(dāng)止回閥“打開”時密封構(gòu)件位于第二座28上。在圖3和圖7中，第一座26由至少第一彈性體v形環(huán)密封件32來限定，并且如圖1和圖3中所示還可以包括第二彈性體v形環(huán)密封件34。第一彈性體v形環(huán)密封件32和第二彈性體v形環(huán)密封件34都可以具有其如下的部分(主體部分52、52'(圖4))：該部分具有與由殼體14限定的相應(yīng)的第一環(huán)形通道42和第二環(huán)形通道44的過盈配合。第一彈性體v形環(huán)密封件32和/或第二彈性體v形環(huán)密封件34定位在殼體14中，以靠近主表面的外周與止回閥板20的主表面25配合，例如大致徑向向外遠(yuǎn)離第一端口的唇部53、53'(圖4)。另外，第一彈性體v形環(huán)密封件32被定位為圍繞由殼體限定的用于內(nèi)部空腔16與第一端口22之間的流體連通的導(dǎo)管38。第二座28由多個徑向間隔開的指狀物30限定，指狀物30從內(nèi)部空腔16的更靠近第二端口24的內(nèi)表面延伸到內(nèi)部空腔16中。

再次參照圖3和圖7，殼體14具有延伸到內(nèi)部空腔16中的一個或多個對準(zhǔn)構(gòu)件40，對準(zhǔn)構(gòu)件40被定位為當(dāng)止回閥板20在閉合位置和打開位置之間平移時引導(dǎo)止回閥板20。在圖2中所示的實施例中，殼體14具有一個對準(zhǔn)構(gòu)件(大致中央定位的對準(zhǔn)構(gòu)件18)，并且止回閥板20具有穿過其的孔21，其中對準(zhǔn)構(gòu)件18被接收在孔21中。多個臂36從銷18徑向向外延伸，以將導(dǎo)入內(nèi)部空腔16的流動路徑(fp)細(xì)分成多個導(dǎo)管38，以便引導(dǎo)流體在止回閥板20的孔21與對準(zhǔn)構(gòu)件18之間流動，并且在止回閥板20處于打開位置時引導(dǎo)流體圍繞止回閥板20的周邊流動。該實施例包括圍繞中央對準(zhǔn)構(gòu)件18并且靠近中央對準(zhǔn)構(gòu)件18的第二彈性體v形環(huán)密封件34設(shè)置，其中唇部53'大致徑向向內(nèi)朝向?qū)?zhǔn)構(gòu)件18。

在圖7的實施例中，殼體14具有繞止回閥板20的外周23定位的多個對準(zhǔn)構(gòu)件40。這里，止回閥板20具有齒形的外周。各個齒定位在多個對準(zhǔn)構(gòu)件的連續(xù)對準(zhǔn)構(gòu)件之間，以在止回閥板20在打開位置和閉合位置之間平移時使止回閥板20維持對準(zhǔn)?？商鎿Q地，對準(zhǔn)構(gòu)件40可以與臂36或指狀物30或二者對準(zhǔn)。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4-6，第一彈性體v形環(huán)密封件32、32'、32"各自具有主體52、56、62和唇部53、57、63，主體52、56、62具有對由殼體14限定的環(huán)形通道42的過盈配合，并且唇部53、57、63在限定從縱向截面觀看大致v形的空隙54、58、64的方向上從主體延伸，在遠(yuǎn)離并且大致垂直于通過彈性體v形環(huán)密封件32、32'、32"進(jìn)入內(nèi)部空腔16的流的方向上開口，并且在將流圍繞止回閥板20徑向向內(nèi)和/或向外轉(zhuǎn)移的方向上開口。在圖1和3-7中，大致v形的空隙54、58、64的開口大致徑向向外面向。第二彈性體v形環(huán)密封件34、34'，34"各自具有主體52'、56'、62'和唇部53'、57'、63'，主體52'、56'、62'具有對由殼體14限定的環(huán)形通道44的過盈配合，并且唇部53'、57'、63'在限定從縱向截面觀看大致v形的空隙54'、58'、64'的方向上從主體延伸，在遠(yuǎn)離并且大致垂直于通過彈性體v形環(huán)密封件34、34'、34"進(jìn)入內(nèi)部空腔16的流的方向上開口，并且在將流圍繞止回閥板20徑向向內(nèi)和/或向外轉(zhuǎn)移的方向上開口。在圖1和3-6中，大致v形的空隙54'、58'、64'的開口大致徑向向內(nèi)面向。

圖4-6示出了第一和第二彈性體v形環(huán)密封件32、32'、32"和34、34'、34"的主體部分52、56、62和52'、56'、62'可以具有各種形狀，如在縱向截面中觀看的。在圖4的實施例中，主體52、52'在縱向截面中大致為圓形，并且當(dāng)考慮到唇部53、53'時，v形環(huán)密封件32、34整體上大致為逗號形。而圖5的主體56、56'大致為v形，并且當(dāng)考慮到唇部57、57'時，v形環(huán)密封件32'、34'整體上大致為y形。圖6的v形環(huán)密封件32"、34"整體上大致為t形。對v形環(huán)密封件的主體的截面形狀一般沒有限制，但是它通常是與殼體14的環(huán)形通道42形成過盈配合的形狀，并且當(dāng)配合在環(huán)形通道42內(nèi)時，對從環(huán)形通道延伸出的唇部施加最小的應(yīng)力以接合止回閥板。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到第二彈性體v形環(huán)密封件34、34'、34"，當(dāng)存在時，其如圖1和3-6中所示通常從第一彈性體v形環(huán)密封件32、32'、32"的徑向向內(nèi)設(shè)置。如圖1-3中所示，第二彈性體v形環(huán)密封件以過盈配合安置在環(huán)形通道44中。然而，這里，由主體52'、56'、62'和唇部53'、57'、63'形成的大致v形的空隙54'、58'、64'的開口大致面向中央對準(zhǔn)構(gòu)件18。

在本文所公開的止回閥中也可以使用其他彈性體密封件，例如o形環(huán)密封件和x形環(huán)密封件。對于這些其他彈性體密封件，它們確實需要延伸超過安置有密封件的環(huán)形通道，以針對止回閥板限定第一座。此外，任何彈性體密封件、v形環(huán)或其他可以混合并且配合在止回閥中，不要求第一和第二彈性體密封件是相同的形狀。

第一和第二彈性體v形環(huán)密封件可以由適合于溫度、溫度改變以及止回閥將暴露在系統(tǒng)(例如內(nèi)燃機)內(nèi)的其他條件的橡膠制成或包括所述橡膠。適合的橡膠包括丁腈橡膠和含氟彈性體。彈性體v形環(huán)密封件的唇部53通常由當(dāng)止回閥板20抵靠唇部53安置以與其形成緊密密封時與止回閥板20中的缺陷配合的材料制成或者包括所述材料。

止回閥板通常是由具有適合剛性的材料制成的或包括所述材料的剛性構(gòu)件。適合的實例包括但不限于金屬板、諸如具有或不具有填充物(通常為以體積計30％的玻璃、礦物等)的尼龍或乙酰等的塑料、或碳纖維材料。如本文中所使用的“金屬”通常用來代表可以是具有適合剛性的純金屬、金屬合金、金屬復(fù)合材料及其組合的所有材料。

現(xiàn)在參照圖8-9，示出了止回閥100，其包括具有上部114a和下部114b的殼體，殼體限定內(nèi)部空腔116并且限定與內(nèi)部空腔116流體連通的第一端口122和與內(nèi)部空腔116流體連通的第二流體端口124。殼體114被示出為利用流體緊密密封將上部114a和下部114b連接在一起的多件式殼體。內(nèi)部空腔116通常具有比第一端口122和第二端口124更大的尺寸，特別是當(dāng)被視為縱向截面時的更大的寬度或更大的直徑。在所示的實施例中，當(dāng)止回閥板120不存在時，第一端口122和第二端口124被定位成彼此相對，以限定通過止回閥110的大致線性的流動路徑(fp)，但不限于此配置。在另一實施例中，第一和第二流體端口122、124可以相對于彼此以小于180度的角度定位。

內(nèi)部空腔116包括內(nèi)部第一座126和第二座128，當(dāng)止回閥“閉合”(圖7中所示)時止回閥板20位于內(nèi)部第一座126上，當(dāng)止回閥“打開”(圖7)時密封構(gòu)件位于第二座128上。在圖9中，第一座126僅由一個彈性體密封件132來限定，彈性體密封件132可以是本文公開的任何彈性密封件及其任何等同物。僅利用一個彈性體密封件，止回閥板是通常為剛性材料的連續(xù)板。彈性體密封件132(特別是從環(huán)形通道142突出的部分，例如圖6中的唇部63)和止回閥板120通?？拷够亻y板的第一主表面125的外周123配合在一起。彈性體密封件132具有其如下的部分(主體部分62(圖6))：該部分具有與環(huán)形通道142的過盈配合。唇部63(圖6)大致徑向向外遠(yuǎn)離第一端口。彈性體密封件132被定位為圍繞由殼體限定的用于內(nèi)部空腔116與第一端口122之間的流體連通的導(dǎo)管138。第二座128由多個徑向間隔開的指狀物130限定，指狀物30從內(nèi)部空腔116的更靠近第二端口124的內(nèi)表面延伸到內(nèi)部空腔116中。

仍然參照圖89，殼體114具有延伸到內(nèi)部空腔16中的一個或多個對準(zhǔn)構(gòu)件140，對準(zhǔn)構(gòu)件140被定位為當(dāng)止回閥板120在閉合位置和打開位置之間平移時引導(dǎo)和/或維持止回閥板120在內(nèi)部空腔內(nèi)的對準(zhǔn)。在該實施例中，多個對準(zhǔn)構(gòu)件140從內(nèi)部空腔的內(nèi)壁向內(nèi)突出，止回閥板具有均勻的外徑。這些對準(zhǔn)構(gòu)件140可以被稱為溝槽。

作為第一座的彈性體v形環(huán)密封件的存在提供了如下的優(yōu)點：止回閥板可以重量輕，在低壓力差下有效密封的同時抵抗或承受高壓力差，使止回閥的壓降最小化，并且有效地進(jìn)行密封。另外，這種重量較輕的止回閥能夠操作以減少系統(tǒng)(例如包括渦輪增壓的發(fā)動機系統(tǒng))中的浪涌現(xiàn)象的不利影響，而不需要電接口。