廓形成有徑向外凸輪廓(第二徑向凸出輪廓)52。徑向外凸輪廓52與閥芯2上的徑向內(nèi)凸輪廓相配合，從而實(shí)現(xiàn)閥芯壓抵閥座的徑向運(yùn)動(dòng)，下文將進(jìn)一步描述。在驅(qū)動(dòng)件的與離合件71相對的表面53設(shè)有凹槽531，在設(shè)置于閥體內(nèi)壁上的控制件的作用下，凹槽與離合件71相配合或分離，下文將進(jìn)一步說明。
[0060]圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的閥芯2的具體結(jié)構(gòu)。如圖6所示，本實(shí)施例中，閥芯2呈大致的空心球殼，具有球形本體21并具有一軸線(垂向軸線，未圖示)，閥芯可繞該軸線旋轉(zhuǎn)，沿著該垂向軸線方向在球殼頂端壁上設(shè)有凹部22，凹部22的側(cè)壁上設(shè)有徑向內(nèi)凸輪廓(第一徑向凸出輪廓)23以及離合器安裝孔25，徑向內(nèi)凸輪廓23與離合器安裝孔25之間相距一定的距離，該距離取決于閥芯從打開狀態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)到預(yù)關(guān)閉狀態(tài)時(shí)所轉(zhuǎn)過的角度。這里，預(yù)關(guān)閉狀態(tài)指的是閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)到關(guān)閉閥門但閥芯還未壓緊閥座的狀態(tài)，此時(shí)，由于閥芯還未壓緊閥座，因此仍沒有完全關(guān)閉，可能存在泄漏，故稱為預(yù)關(guān)閉。在凹部的底壁上設(shè)有長形定位孔26。
[0061]徑向內(nèi)凸輪廓23包括起始部23b、中間部23c和終止部23d。起始部23d為一段斜面，當(dāng)閥芯的徑向外凸輪廓沿起始部移動(dòng)時(shí)(閥芯與驅(qū)動(dòng)件相互擠壓時(shí))，閥芯做擠壓閥座的徑向移動(dòng)。中間部為一段平坦的平面，其作用為使得徑向外凸輪廓可穩(wěn)定且靜止地停留在中間部上。終止部為徑向內(nèi)凸輪廓23末端的一個(gè)凸起，用于止擋徑向外凸輪廓23，防止徑向外凸輪廓23轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)超出徑向內(nèi)凸輪廓。當(dāng)閥芯的徑向外凸輪廓位于中間部23c時(shí)，閥芯的徑向外凸輪廓會(huì)和終止部23d接觸，并因?yàn)榻K止部的臺(tái)階面的限位，使驅(qū)動(dòng)件5和閥芯2處于相對靜止的狀態(tài)，閥芯壓抵閥座，閥門關(guān)閉。
[0062]長形定位孔26為與閥桿4上的引導(dǎo)桿45配合的具有兩條平行邊且兩端為弧形的細(xì)長孔。
[0063]球形本體的底端設(shè)有凸臺(tái)(圖未示)，凸臺(tái)外周上設(shè)有與閥體I的限位阻擋塊相配合的限位阻擋凸起。限位阻擋凸起之間的角度為90度。在閥門關(guān)閉過程中，當(dāng)閥芯轉(zhuǎn)到預(yù)關(guān)閉位置時(shí)，限位阻擋凸起與限位阻擋塊配合，從而防止閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)超過90度(或防止閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)超過預(yù)定角度)。在閥門打開過程中，當(dāng)閥芯轉(zhuǎn)到完全打開位置時(shí)，另一限位阻擋凸起與另一限位阻擋塊配合，從而防止閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)超過90度。
[0064]圖7是圖1的閥門的離合器7的分解立體圖。離合器7包括離合件71和彈簧72，彈簧作為復(fù)位件。離合件71設(shè)有定位柱711和導(dǎo)向銷712。定位柱711和導(dǎo)向銷712是兩段直徑不同的圓柱體。其中，定位柱711的直徑大于導(dǎo)向銷712的直徑。彈簧72容納于閥芯的離合器安裝孔中且彈簧72的上端抵靠定位柱711的下端。導(dǎo)向銷712與閥體上的控制件11配合從而所述定位柱711的上端與驅(qū)動(dòng)件5配合或分離。
[0065]具體地，驅(qū)動(dòng)件上設(shè)有凹槽531，在所述閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)開啟閥門時(shí)或者在所述閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)閉閥門時(shí)在閥芯到達(dá)預(yù)關(guān)閉位置之前，定位柱531的上端容納于所述凹槽中531，而所述閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)閥門在閥芯到達(dá)預(yù)關(guān)閉位置時(shí)，所述定位柱的上端脫離所述凹槽531。
[0066]組裝完成后，如圖2所示，驅(qū)動(dòng)件5放置在閥芯2頂端的凹部22中。閥桿4穿過閥體I上部的閥桿孔Ic后，接著穿過驅(qū)動(dòng)件5的花鍵孔51，并插入到閥芯2的長形定位孔26中。閥桿4和閥體I的孔壁之間由O型密封圈密封。長形定位孔26和閥桿引導(dǎo)桿45的配合主要對閥芯的徑向移動(dòng)(即沿長形定位孔作徑向運(yùn)動(dòng))起到強(qiáng)制導(dǎo)向的作用。
[0067]當(dāng)將閥門由打開狀態(tài)切換到預(yù)關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，閥在打開狀態(tài)時(shí)，閥芯不與閥座接觸，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受到的阻力為各連接件中的轉(zhuǎn)動(dòng)副的摩擦力，因此轉(zhuǎn)動(dòng)阻力非常小，幾乎可以忽略不計(jì)。此時(shí)位于閥芯凹部中的離合器與驅(qū)動(dòng)件結(jié)合，使得驅(qū)動(dòng)件同步帶動(dòng)閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)(如圖10所示)，閥芯轉(zhuǎn)過大致90度后，閥芯的封閉端就接觸或?qū)?zhǔn)閥座，并且閥芯和閥體在底端的限位阻擋結(jié)構(gòu)使得閥芯只能在閥體內(nèi)于90度的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。閥芯轉(zhuǎn)過大致90度后，在閥桿上增加轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，閥芯凹部中的驅(qū)動(dòng)件和離合器分離(如圖11和12所示)，使得驅(qū)動(dòng)件徑向外凸輪廓沿著閥芯徑向內(nèi)凸輪廓轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得閥芯上下兩端同步作徑向移動(dòng)(獲得徑向移動(dòng)分量)，此時(shí)閥芯凹部中的驅(qū)動(dòng)件與閥芯的凹部中的長形定位孔配合對閥芯的徑向移動(dòng)起到強(qiáng)制導(dǎo)向作用，當(dāng)徑向外凸輪廓從凸輪廓的起始部轉(zhuǎn)動(dòng)終止部，此間閥芯向閥座施加預(yù)定壓力，二者按照預(yù)定的壓力相互壓觸，閥門的導(dǎo)通通道截止，從而將閥關(guān)閉。
[0068]當(dāng)需要打開閥時(shí)，反向轉(zhuǎn)動(dòng)閥桿，閥桿的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)件反向轉(zhuǎn)動(dòng)，由于閥芯和閥座的壓觸有較大的摩擦力，閥芯不會(huì)隨著驅(qū)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)件的徑向外凸輪廓從徑向內(nèi)凸輪廓的終止部轉(zhuǎn)到起始部，使驅(qū)動(dòng)件和凹部之間復(fù)位到初始位置，此時(shí)施加在閥芯的壓力因此消失，閥芯上下兩端同步和閥座分離，它們之間的摩擦力也因此隨之消失，閥芯軸向復(fù)位，且離合器重新與驅(qū)動(dòng)件結(jié)合，從而達(dá)到預(yù)開啟狀態(tài)。此時(shí)，由于離合器重新與驅(qū)動(dòng)件結(jié)合，將使得驅(qū)動(dòng)件帶動(dòng)閥芯反向轉(zhuǎn)動(dòng)90度到使閥門通道導(dǎo)通的狀態(tài)。
[0069]本發(fā)明的閥芯組件及閥門中，由于閥芯在預(yù)關(guān)閉或開啟過程中，閥芯不與閥座或閥體接觸，處于空懸狀態(tài)，減少它們接觸的摩擦力，減少轉(zhuǎn)動(dòng)的扭矩(只有當(dāng)閥體關(guān)閉的瞬間才會(huì)徑向擠壓球形閥芯)，這就使得閥桿在旋轉(zhuǎn)的過程中扭矩非常的小，從而達(dá)到低扭矩開啟和關(guān)閉閥門的效果。此外，閥門的密封性很好。
[0070]圖13-25示出根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的閥門100’。如圖13_25所示，本實(shí)施例的閥門與圖1-12所示實(shí)施例的閥門主要不同之處在于離合器7’的結(jié)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)件5’和閥芯2’上與該離合器7’對應(yīng)的結(jié)構(gòu)，其余相同在此不再詳述。
[0071]具體地，本實(shí)施例中，如圖20所示，離合器7’為彈性桿，彈性桿依次設(shè)有連接段71’、離合段72’和控制件配合段73’，其中連接段構(gòu)成離合器的連接結(jié)構(gòu)，而離合段和控制件配合段共同構(gòu)成離合器的離合結(jié)構(gòu)。具體地，圖中所示的實(shí)施例中，離合器由單個(gè)彈性桿折彎而成，連接段71’、離合段72’和控制件配合段73’大致相互平行。
[0072]圖17示出閥芯2’的立體圖。閥芯2’與圖6所示的閥芯2不同之處在于閥芯與離合器連接的結(jié)構(gòu)，其余相同，在此不再詳述。如圖17所示，在閥芯2’的頂部外周設(shè)有限位槽27，用于容納離合器7’的控制件配合段73’。在閥芯2’的凹部22中設(shè)有的孔25’，用于容納離合器7’的連接段71’。較佳地，孔25’的口部外圍設(shè)有凸臺(tái)251’，從而組裝后，離合器7’與凹部22之間具有一空間，該空間允許離合器V變形而進(jìn)入該空間中。
[0073]如圖18和19所示，驅(qū)動(dòng)件5’的外周邊緣設(shè)有缺口 54’。工作時(shí)，控制件配合段容納于限位槽27中并能夠與控制件11配合，使得離合段72’在容納于缺口 54’的狀態(tài)和脫離所述缺口 54’的狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。
[0074]本實(shí)施例中，閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)開啟閥門時(shí)或者在閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)