[0003] 本公开涉及多路阀，并且尤其涉及用于控制加热和/或冷却流体到车辆中的各种热流体回路的流的多路阀。更具体地说，本公开涉及一种机电多路阀。

[0004] 多路阀被用于控制流体到车辆中的各种热流体回路的流。然而，需要具有增加数量的可能流动路径和改善的密封的多路阀。

[0045] 图1中示出了配置成控制流体到车辆中的各种热流体回路的流的示例性多路阀10。如图2和图3所示，多路阀10包括阀壳体12、阀流控制器14和密封系统18。阀流控制器14布置在阀壳体12中以控制通过阀壳体12的流。密封系统18配置成密封在阀壳体12和阀流控制器14之间。

[0046] 如图2和图3中所示，阀流控制器14包括：阀转子40，布置在由阀壳体12形成的阀空腔28中；以及致动器29。阀转子40配置成绕阀轴线19相对于阀壳体12旋转。致动器29联接到阀转子40以驱动阀转子40的旋转。

[0047] 如图9至图13中所示，阀转子40与阀壳体12协作以限定通过阀壳体12的多个流动路径。当阀转子40绕阀轴线19旋转到不同的设定位置时，如图9至图13中所示，阀转子40形成不同的流动路径，以控制流体通过阀壳体12到不同的热流体回路的流。

[0048] 图8中示出多路阀10的不同模式。阀转子40在不同模式A至E中的每个中处于不同的预定位置，以形成通过阀壳体12的不同流动路径。多路阀10和/或致动器29可以包括用不同模式A至E预编程的控制单元。

[0049] 与其它多路阀相比，阀壳体12中的阀转子40的布置和形状减小了多路阀10的整体尺寸，并改善了阀转子40和阀壳体12之间的密封。其它多路阀可以具有通过阀壳体的更复杂的通道，这使得密封复杂化并增加压降，因为流体必须使更多的转向/改变方向更多。复杂的通道可以增加通过不同通道泄漏的可能性。这些阀可以结合密封件以密封在通道之间，但是增加密封件可能需要致动器具有增加的扭矩能力以克服密封件在不同部件之间的摩擦。

[0050] 而且，增加更多的密封件增加了多路阀的整体制造成本。一些阀可以使用特氟龙(Teflon)材料用于密封件。这可能使得制造多路阀昂贵，尤其是由于其它阀具有复杂的通道，复杂的通道具有可能需要大量特氟龙材料的大的、复杂密封件。

[0051] 本公开的多路阀10包括单个阀转子40，其与阀壳体12协作以形成多个流动路径。阀转子40的布置减少了密封材料的量并改善了密封。另外，阀转子40的布置减小了密封件
72的接触表面面积，从而减小了阀转子40上的摩擦。

[0052] 如图2至图4中所示，再次转向阀壳体12，阀壳体包括阀壳体本体20和壳体端盖24。阀壳体本体20形成为包括阀空腔28和通向阀空腔28的多个孔36、38。壳体端盖24联接到阀壳体本体20的第二端20B以关闭通向阀空腔28的端开口28O。

[0053] 在一些实施方式中，阀壳体12还可以包括限定壳体孔36、38的快速连接件、推锁、倒钩、管道、端口等中的任何一个。在一些实施方式中，任何出口孔可以由快速连接件、推锁、倒钩、管道、端口等中的一个限定。

[0054] 如图2至图4中所示，阀壳体本体20包括环形外壁30、端壁32和壳体基座34。环形外壁30在阀轴线19周围延伸以限定阀空腔28。端壁32形成阀壳体本体20的第一端20A，第一端20A相对于阀轴线19与阀壳体本体20的第二端20B轴向间隔开。壳体基部34远离外壁30延伸，并形成为限定在阀空腔28中开口的多个孔36、38。

[0055] 如图3和图4中所示端壁32形成为包括孔32A。孔32A轴向地延伸通过端壁32。孔32A绕阀轴线19部分地周向地延伸。

[0056] 在所示实施方式中，孔32A是入口端口。在一些实施方式中，阀壳体12可以包括如图14所示的入口管37。入口管37可以是快速连接、倒钩等，并且入口管37可以限定通道37P，并且孔32A形成到阀空腔28的入口端口。

[0057] 在所示实施方式中，阀壳体本体20还形成为包括如图5和图15中所示的杆35。杆35远离端壁32轴向地延伸到阀空腔28中。杆35与阀轴线19对准。杆35延伸到阀转子40中以为阀转子40的一端提供支承。在所示实施方式中，孔32A位于杆35的径向外侧。

[0058] 如图11至图14所示，多个壳体孔36、38包括第一孔36和第二孔38。第一孔36和第二孔36通向阀空腔28。

[0059] 在所示实施方式中，在第一孔36和第二孔38处在阀转子40和阀壳体12之间没有密封件，但是在孔342A中有密封件76。在其它实施方式中，另一密封件可位于第一孔36和第二孔38处在阀转子40和阀壳体12之间。该密封件可以在孔36、38周围延伸。

[0060] 在所示实施方式中，密封件76是压配合(press‑fit)密封件。在一些实施方式中，密封件76可以是包覆模制(over molded)的。在一些实施方式中，密封件76可以是O形环。在其它实施方式中，密封件76可以是任何其它合适的密封件。

[0061] 如图3和图4中所示，壳体端盖24包括在阀轴线19周围周向地延伸的盖板24P。盖板24P联接到阀壳体本体20的第二端20B。在所示实施方式中，盖板24P的外边缘形成在阀壳体本体20的第二端20B周围延伸的唇部24L，以将壳体端盖24联接到阀壳体本体20。盖板24P还形成为包括孔24H，该孔24H通过盖板24P轴向地延伸，并且容纳阀转子40的部分。

[0062] 阀流控制器14包括阀转子40。阀转子40布置在阀壳体本体20的阀空腔28中。阀转子40配置成绕阀轴线19相对于阀壳体本体20旋转。

[0063] 阀转子40与阀壳体12协作以限定穿过阀壳体本体20的多个流动路径。当阀转子40绕阀轴线19旋转到不同的设定位置时，阀转子40形成不同的流动路径以控制流体通过阀壳体本体20的壳体孔32A、36和38的流。

[0064] 如图7和8中所示，阀转子40包括阀转子板60、阀轴线62和多个阀转子壁64、66和68。阀转子板60绕阀轴线19周向地延伸。阀轴线62远离阀转子板60轴向地延伸至终端62E。
阀轴线62延伸通过壳体端盖24，使得终端62E位于壳体端盖24的外部。阀转子壁64、66和68中的每个在与阀轴线62相同的方向上远离阀转子板60轴向地延伸。阀转子壁6466和68周向地间隔开，以限定多个阀转子端口65、67和69。

[0065] 在所示实施方式中，如图5和图15所示，阀轴线62是中空的。杆35从端壁32轴向地延伸到阀轴线62中，以相对于阀壳体本体20支承阀转子40。

[0066] 阀转子板60形成为限定如图7和图8所示的通孔70。通孔70相对于阀轴线19穿过阀转子板60轴向地延伸，使得流体的流能够平行于阀轴线19通过阀转子40轴向地流动。在所示实施方式中，通孔70绕阀轴线19部分地周向地延伸。

[0067] 如图7和图8所示，阀转子壁64、66和68中的每个远离阀转子板60轴向地延伸到终端64E、66E和68E。阀转子壁64、66和68中的每个的终端64E、66E和68E与阀轴线62的终端62E轴向地间隔开，使得阀转子壁64、66和68不延伸经过壳体端盖24。

[0068] 如图11至图14所示，当阀转子40旋转时，阀转子板60控制流体通过孔32A的流，而阀转子壁64、66和68改变流经形成在阀壳体本体20中的孔36、38的流体的量。不同的阀转子壁64、66和68在不同的预定位置部分地打开、完全打开或关闭孔36、38，以控制流体通过其的流。在一些位置，阀转子板60的部分覆盖孔32A以阻塞流体通过其的流。

[0069] 图8中示出了多路阀10的不同模式。在图9中示出第一模式(模式A)。在图10中示出第二模式(模式B)。在图11中示出第三模式(模式C)。在图12中示出第四模式(模式D)。在图13中示出第五模式(模式E)。

[0070] 如图9所示，在模式A中，阀转子40处于阀转子第一位置。在阀转子第一位置，阀转子40覆盖孔32A，以阻塞通过形成在端壁32中的孔32A的流，并且连接第一孔36和第二孔38。阀转子端口65、67与第一孔36和第二孔38对准，以允许流体在第一孔36和第二孔38之间流动。

[0071] 如图10所示，在模式B中，阀转子40移动到阀转子第二位置。在阀转子第二位置，阀转子40已经绕阀轴线19旋转以露出孔32A，以将孔70与孔32A对准。这允许流动通过形成在端壁32中的孔32A和孔70。同时，阀转子壁64中的一个覆盖第一孔36以阻塞通过第一孔36的流，而阀转子端口69中的一个与第二孔38对准。如此，第二孔38与第一孔36A流体连通。

[0072] 如图11中所示，在模式C中，阀转子40移动到节流配置。在节流配置中，阀转子40已经旋转以露出第一孔36，同时保持形成在阀转子40中的孔70与孔32A对准。在节流配置中，阀转子端口69与第一孔36和第二孔38两者对准，以允许流体通过其的流过。然而，在节流配置中，阀转子40可以绕阀轴线19旋转以改变或节流通过第一孔36和第二孔38的流。阀转子壁64、68可以阻塞相应的孔36、38的部分以改变通过其的流。

[0073] 如图12中所示，在模式D中，阀转子40处于阀转子第三位置。在阀转子第三位置，阀转子40已经绕阀轴线19旋转以覆盖孔32A、36和38中的每个。阀转子40覆盖孔32A以阻塞通过形成在端壁32中的孔32A的流，并且阀转子壁64、66阻塞相应的孔36、38。阀转子壁64、66各自都与相应的孔36、38对准，以阻塞流体通过其的流过。以这种方式，阀空腔28被隔离，使得现在流体的流流出阀空腔28。

[0074] 如图13中所示，在模式E中，阀转子40处于阀转子第四位置。在阀转子第四位置，阀转子40已经绕阀轴线19旋转以露出孔32A，以将孔70与孔32A至少部分地对准。这允许流动通过形成在端壁32中的孔32A和孔70。同时，阀转子壁68中的一个覆盖第二孔38以阻塞流动通过第二孔38，而阀转子端口69中的一个与第一孔36对准。这样，第一孔36与孔32A流体连通。

[0075] 多路阀10和/或致动器29可以包括控制单元，该控制单元配置成引导致动器29在不同模式A至E中的每个模式下，将阀转子40移动到不同的预定位置。基于车辆需要流体的位置，控制单元将引导致动器29以将阀转子40移动到期望模式的位置中的一个。

[0076] 如图15至图16A中所示，密封系统18在不同的预定位置上有助于在阀壳体12和阀转子40之间的密封。在所示实施方式中，密封系统18在阀壳体本体20的端壁32和阀转子40之间密封。

[0077] 如图15至图16A所示，密封系统18包括密封件76和偏置组件78。密封件76位于形成在阀壳体本体20的端壁32中的孔32A中，以接合阀转子40的轴向面向的表面60S。在所示实施方式中，密封件76压配合到形成在阀壳体本体20的端壁32中的孔32A中，以接合阀转子40的轴向面向的表面60S。偏置组件78配置成当阀转子40处于多个不同预定位置中的一个时，选择性地在阀转子40上施加轴向力FA，以朝向阀壳体本体20的端壁32推动阀转子40，即远离壳体端盖24，从而增加阀转子40和阀壳体本体20之间的密封。当阀转子40处于多个不同的预定位置中的一个时，施加轴向力FA以推动阀转子40与密封件76接合，以改善阀转子40与阀壳体本体20的端壁32之间的密封。

[0078] 偏置组件78选择性地施加轴向力FA以增加在不同预定位置处的阀转子40和密封件之间的摩擦，但是当阀转子40旋转时去除轴向力FA，以减小阀转子40和密封件76之间的摩擦。这样，旋转阀转子40所需的扭矩减小，并且密封件76上的磨损减小。

[0079] 在说明性实施方式中，密封件76包括在说明性实施方式中的特氟龙材料。在其它的多路密封中，可以使用大量的特氟龙材料来密封不同的通道，这可以使得制造多路阀昂贵。因此，通过在阀转子40旋转期间减小密封件76上的摩擦量，减少了密封件76上的磨损。这也减少了更换密封件76的需要，并降低了修复多路阀10的成本。

[0080] 如图5至图7和图15至图16A所示，偏置组件78包括凸轮斜坡86和多个凸轮表面88、90、92。凸轮斜坡86形成在阀壳体本体20的壳体端盖24的轴向面向的表面24S上。凸轮斜坡
86绕阀轴线19周向地等间隔地间隔开。每个凸轮表面88、90、92形成在阀转子壁64、66和68中的一个上。凸轮表面88、90、92配置成当阀转子40绕阀轴线19旋转到多个不同的预定位置时，接合在壳体端盖24上的凸轮斜坡86。

[0081] 这样，凸轮表面88、90、92中的每个的凸起部分88P、90P、92P在不同的预定位置中的每个中接合凸轮斜坡86中的一个，以致使轴向力FA被施加到阀转子40。然后，当阀转子40绕阀轴线19旋转时，凸轮表面88、90、92的凸起部分88P、90P、92P脱离凸轮斜坡86，从而去除轴向力FA，并且减小旋转阀转子40所需的扭矩。

[0082] 凸轮斜坡86固定在壳体端盖24上。阀转子40上的凸轮表面88、90、92以圆形方式抵靠凸轮斜坡86，并且当与凸轮表面88、90、92的高点88P、90P、92P对准时，向阀转子40施加向下的轴向力FA。该力FA在阀转子40的下侧和压配合到阀壳体本体20的端壁32中的弹性体密封件76之间产生接触压力。增加的接触压力和导致的摩擦增加仅在凸轮表面88、90、92中的每个高点88P、90P、92P与凸轮斜坡86对准时产生。这在密封点之间的运动期间减小了致动器29上的摩擦和扭矩。