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CN113738916B - 换向阀 - Google Patents

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CN113738916B
CN113738916B CN202110587558.4A CN202110587558A CN113738916B CN 113738916 B CN113738916 B CN 113738916B CN 202110587558 A CN202110587558 A CN 202110587558A CN 113738916 B CN113738916 B CN 113738916B
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Abstract

本公开涉及一种换向阀，该换向阀包括阀体、阀芯组件和致动组件。阀体上形成有进口、至少两个出口以及将同一进口与多个出口连通的内部流道。每个内部流道上均形成有与阀芯组件配合的阀口，阀口与阀芯组件一一对应，阀芯组件可移动地设置于阀体，致动组件用于致动阀芯组件使得进口可选择地与其中一个出口完全连通或使得进口同时与多个出口部分连通并通过调节对应的阀口处的通流截面积实现流量分配。阀芯组件封堵于阀口或与阀口分离，使得处于该内部流道上的进口与出口截止或完全连通，实现对切换液体流向的功能。或者，使得同一进口能够同时与多个出口连通，对流量进行分配。

Description

换向阀
技术领域
本公开涉及电动汽车热管理系统领域，具体地，涉及一种换向阀。
背景技术
电动汽车热管理系统中包含冷却液循环系统，其由换热器、储水壶、电动水泵、电子水阀、空调、PTC加热器、散热器等组成，通过管路供应至动力电池包、电机、电机控制器、暖风芯体等处为其降温或升温，其中电子水阀用于切换冷却液的流向。在一些车辆中仅设置有一个PTC加热器，当外界环境温度较低时，PTC加热器需要同时为暖风芯体和动力电池包提供升温的冷却液，此时就需要对PTC加热器输出的冷却液进行适当的分配。然而，目前的电子水阀一般仅能起到切换液体流向的功能，因此无法满足对上述的对冷却液分配的需求。在需要分配流体时，需要较为复杂的管路和额外的阀门来实现，这样会增加系统的复杂度。
发明内容
本公开的目的是提供一种换向阀，该换向阀既能够切换液体的流向也能够对流经其的液体进行流量分配。
为了实现上述目的，本公开提供一种换向阀，该换向阀包括阀体、阀芯组件和致动组件，所述阀体上形成有进口、至少两个出口以及将同一进口与多个出口连通的内部流道，每个所述内部流道上均形成有与所述阀芯组件配合的阀口，所述阀口与所述阀芯组件一一对应，所述阀芯组件可移动地设置于所述阀体，所述致动组件用于致动所述阀芯组件使得所述进口可选择地与其中一个所述出口完全连通，或同时与多个所述出口部分连通并通过调节对应的所述阀口处的通流截面积实现流量分配。
可选地，每个所述内部流道上形成有对应的流体分配体，每个所述流体分配体上形成有第一容腔和第二容腔，所述第一容腔始终与其所在的内部流道上的所述进口连通，所述第二容腔始终与其所在的内部流道上的所述出口连通，所述第一容腔与所述第二容腔之间通过所述阀口连通。
可选地，所述流体分配体中设置有分隔板，所述分隔板将所述流体分配体分隔为所述第一容腔和所述第二容腔，所述阀口开设于所述分隔板。
可选地，所述阀芯组件包括用于封堵所述阀口的封堵部，所述封堵部设置于所述第一容腔内。
可选地，所述致动组件包括致动件和弹性件，所述阀芯组件包括沿自身轴线方向可移动地穿设于所述阀体的阀芯杆，所述弹性件连接于所述阀体和所述阀芯杆之间以提供使所述阀芯杆封堵于所述阀口的弹性力，所述致动件作用于所述阀芯杆以使得所述阀芯杆克服所述弹性力逐渐打开所述阀口，从而改变所述阀口处的通流截面积。
可选地，所述致动件可转动地设置于所述阀体，所述致动件面向所述阀芯杆的一侧设置有弧形导向面，所述弧形导向面具有高度不同的第一导向部和第二导向部，且所述第一导向部和所述第二导向部之间通过平滑表面逐渐过渡，所述第一导向部与所述第二导向部之间形成为导向路径，所述阀芯杆的顶端可滑动地抵顶于相应的所述导向路径，以共同构成凸轮传动机构，当所述第一导向部抵顶于所述阀芯杆的顶端时，所述阀芯杆克服所述弹性力打开所述阀口，当所述第二导向部抵顶于所述阀芯杆的顶端时，在所述弹性件的作用下所述阀芯杆封堵于所述阀口。
可选地，所述第一导向部包括至少两个，所述第二导向部包括至少两个。
可选地，所述弧形导向面包括两个所述第一导向部和两个所述第二导向部，两个所述第一导向部和两个所述第二导向部间隔设置以共同形成四个所述导向路径，每个所述导向路径与一个所述阀芯杆配合。
可选地，两个所述第一导向部相对于所述致动件的转轴中心对称，两个所述第二导向部相对于所述致动件的转轴中心对称。
可选地，两个所述第一导向部和两个所述第二导向部沿轴线方向上的投影位于同一圆周上。
可选地，所述阀体上形成有两个所述进口和两个所述出口，且分别为进口A、进口C、出口B和出口D，所述进口A分别与所述出口B和所述出口D连通并形成第一内部流道和第二内部流道，与所述第一内部流道和所述第二内部流道配合的两个所述阀芯杆中，当其中一个所述阀芯杆与所述第一导向部配合时，另一个所述阀芯杆与所述第二导向部配合，
所述进口C分别与所述出口B和出口D连通并形成第三内部流道和第四内部流道，与所述第三内部流道和所述第四内部流道配合的两个所述阀芯杆中，当其中一个所述阀芯杆与所述第一导向部配合时，另一个所述阀芯杆与所述第二导向部配合。
可选地，所述进口A和所述出口D同轴设置，所述出口B和所述进口C同轴设置，所述进口A和所述出口B平行设置，所述进口A和所述进口C形成于所述阀体的不同侧面上。
可选地，所述阀芯组件包括沿自身轴线方向可移动地穿设于所述阀体的阀芯杆，所述阀体设置有台阶孔，所述阀芯杆的顶端从所述台阶孔穿出，所述台阶孔中固定设置有密封件，以将所述阀芯杆与所述阀体之间密封。
可选地，所述阀芯组件还包括阀芯帽和阀芯套，所述阀芯杆构造成由轴杆部和封堵部形成的T型结构，所述轴杆部可移动地穿设于所述阀体，所述阀芯帽固定设置于所述轴杆部远离所述封堵部的一端，所述阀芯帽外露于所述阀体，所述弹性件套设于所述轴杆部，所述弹性件抵顶于所述阀芯帽与所述阀体之间，所述封堵部上固定包覆有所述阀芯套，以将所述封堵部与所述阀口之间密封。
可选地，所述换向阀还包括执行器组件，所述执行器组件包括锁止结构和动力装置，所述动力装置通过所述锁止结构与所述致动组件传动连接，以驱动所述致动组件运动，所述锁止结构用于将所述致动组件所处的状态锁止。
通过上述的技术方案，在致动组件的作用下，阀芯组件封堵于阀口或与阀口分离，从而实现某个内部流道的连通与截止，使得处于该内部流道上的进口与出口截止或完全连通，实现切换液体流向的功能。或者，通过致动组件对阀芯组件的控制使得多个阀芯组件将对应的阀口部分打开，从而使得同一进口能够同时与多个出口连通。而且在阀芯组件的作用下，通过控制阀口的开启大小，改变阀口处的通流截面积，从而能够调节该阀口处的流量，因此，通过改变与同一进口连通的内部流道的不同阀口处的通流截面积能够对该进口流入的液体进行流量的分配。因此，能够利用该换向阀对于PTC加热器中输出的冷却液按所需的流量分别分配至动力电池包和暖风芯体处。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开一种实施方式换向阀的立体结构示意图；
图2是本公开一种实施方式的换向阀的部分立体结构示意图，并用虚线箭头示意出了从进口A到出口B以及从进口A到出口B的液体的流向；
图3是沿图2中I-I的剖视示意图，并用虚线箭头示意出了从进口A到出口B的液体的流向；
图4是沿图2中的II-II线的剖视示意图；
图5是本公开一种实施方式换向阀的剖视示意图；
图6是本公开一种实施方式的换向阀的部分结构分解示意图；
图7是本公开一种实施方式的换向阀的致动件的结构示意图；
图8是本公开一种实施方式的换向阀的阀芯组件的结构示意图；
图9是本公开一种实施方式的换向阀的阀上盖的结构示意图；
图10是本公开一种实施方式的换向阀的执行器安装座的结构示意图；
图11是本公开一种实施方式的换向阀的下阀盖的结构示意图。
附图标记说明
100-换向阀；10-阀体；11-阀口；12-阀上盖；121-台阶孔；122-上盖封堵凸起；13-阀下盖；131-下盖封堵凸起；14-阀壳；20-阀芯组件；21-阀芯杆；211-轴杆部；212-封堵部；22-阀芯帽；23-阀芯套；30-致动组件；31-致动件；311-转轴；32-弧形导向面；321-第一导向部；322-第二导向部；333-导向路径；34-基准面；40-内部流道；41-流体分配体；411-第一容腔；412-第二容腔；413-分隔板；50-弹性件；60-执行器组件；61-动力装置；62-执行器安装座；621-转轴支撑套筒；63-执行器盖板；71-密封件。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”可以参考如图4所示的图面方向。“顶端”对应于图4所示的方向“上”，“底面”“底部”对应于图4所示的方向“下”。“内、外”是指相关零部件轮廓的内、外。此外，本公开实施例中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。
为了对流经其的液体进行流量分配，如图1-11所示，在本公开中提供了一种换向阀100，该换向阀100包括阀体10、阀芯组件20和致动组件30。阀体10上形成有进口、至少两个出口以及将同一进口与多个出口连通的内部流道40，即，同一进口可与多个出口连通。每个内部流道40上均形成有与阀芯组件20配合的阀口11。阀口11与阀芯组件20一一对应地配合，以通过阀芯组件20控制该阀口11所在的内部流道40的连通或截止。阀芯组件20可移动地设置于阀体10。致动组件30用于致动阀芯组件20使得进口可选择地与其中一个出口完全连通，或，使得进口同时与多个出口部分连通并通过调节对应的阀口11处的通流截面积来实现流量分配。
在本公开中的“完全连通”是指阀口11完全打开且阀口11处具有最大通流面积下的连通。
通过上述的技术方案，在致动组件30的作用下，阀芯组件20封堵于阀口11或与阀口11分离，从而实现某个内部流道40的连通与截止，使得处于该内部流道40上的进口与出口截止或完全连通，实现切换液体流向的功能。或者，通过致动组件30对阀芯组件20的控制使得多个阀芯组件20将对应的阀口11部分打开，从而使得同一进口能够同时与多个出口连通。而且在阀芯组件20的作用下，通过控制阀口11的开启大小，改变阀口11处的通流截面积，从而调节该阀口11处的流量，因此，通过改变与同一进口连通的内部流道40的不同阀口11处的通流截面积能够对该进口流入的液体进行流量的分配。因此，能够利用该换向阀100对于PTC加热器中输出的冷却液按所需的流量分别分配至动力电池包和暖风芯体处。
在本公开中以将换向阀100应用于汽车的热管理冷却循环系统为例进行说明，可以理解的是，本公开中的换向阀100还能够应用于其他需要进行流体分配或改变液体流向的场合，例如液压系统、空调系统和水循环系统等。
为了实现对某个内部流道40的连通或截断，在本公开一种实施方式中，如图2-5所示，每个内部流道40上形成有对应的流体分配体41，每个流体分配体41上形成有第一容腔411和第二容腔412，第一容腔411始终与其所在的内部流道40上的进口连通，第二容腔412始终与其所在的内部流道40上的出口连通，第一容腔411与第二容腔412之间通过阀口11连通。因此，通过致动组件30来控制阀芯组件20，通过阀芯组件20封堵于阀口11或与阀口11分离，来使得第一容腔411与第二容腔412截止或连通，进而使对应的进口与出口之间截止或连通，并且，通过控制阀口11的开启大小来改变阀口11处的通流截面积，进而调节该阀口11处的流量的大小。
在本公开中对流体分配体41中如何形成第一容腔411和第二容腔412不作限制，可根据需要设置，可选地，在一种实施方式中，如图3-5所示，流体分配体41中设置有分隔板413，分隔板413将流体分配体41分隔为第一容腔411和第二容腔412，阀口11开设于分隔板413。流体分配体41大致构造成空心的筒状结构，分隔板413设置于筒状结构中，从而将其分隔为第一容腔411和第二容腔412。阀口11为开设于分隔板413上的通孔。因此，通过阀芯组件20封堵或远离阀口11即可使第一容腔411和第二容腔412截止或连通。
可选地，第一容腔411的侧壁上开设有与进口连通的槽口，第二容腔412的侧壁上开设有与出口连通的槽口。
在其他实施方式中，流体分配体41中设置有分隔筒体，以将流体分配体41分隔为第一容腔411和第二容腔412，分隔筒体内的容腔为第一容腔411，分隔筒体与流体分配体41的内壁之间的容腔为第二容腔412，第一容腔411始终与其所在的内部流道40上的进口连通，第二容腔412始终与其所在的内部流道40上的出口连通，阀口11形成为分隔筒体的开口处，第一容腔411与第二容腔412之间通过阀口11连通。
可选地，为了使阀芯组件20将阀口11封堵地更加紧密，在一种实施方式中，如图3-5和图8所示，阀芯组件20包括用于封堵阀口11的封堵部212，封堵部212设置于第一容腔411内。封堵部212的直径大于阀口11的直径。第一容腔411始终与进口连通，在从进口流入第一容腔411的液体的压力作用下，将封堵部212抵压于分隔板413上的阀口11处，从而能够使封堵部212与阀口11配合地更加紧密和严实，不容易发生泄漏。当水压较大时，对阀芯杆21上的封堵部212起到压紧和密封作用，大大增加内漏的压力值，可完全满足汽车空调系统内的压力差要求。
在其他实施方式中，弹性件50连接于阀体10和阀芯杆21之间以提供使阀芯杆21打开阀口11的弹性力，而封堵部212位于第二容腔412内。封堵部212的直径大于阀口11的直径。第二容腔412与出口连通，第一容腔411始终与进口连通，在从进口流入第一容腔411的液体的压力作用下，提供封堵部212远离分隔板413上的阀口11的压力，从而能够辅助弹性件50打开封堵部212，从而能够在弹性件50的弹性力不足时，依然能够正常地打开阀口11，提高换向阀100的可靠性。
在本公开中对致动组件30如何移动阀芯组件20不作限制，只要其能够移动阀芯组件20即可，例如可以在每个阀芯组件20处设置直线动力源(直线电机、液压缸或气压缸等)，从而驱动每个阀芯组件20移动。
可选地，在本公开的一种实施方式中，如图3和图5所示，致动组件30包括致动件31和弹性件50。阀芯组件20包括沿自身轴线方向可移动地穿设于阀体10的阀芯杆21，弹性件50连接于阀体10和阀芯杆21之间以提供使阀芯杆21封堵于阀口11的弹性力，致动件31作用于阀芯杆21以使得阀芯杆21克服弹性力逐渐打开阀口11，从而改变阀口11处的通流截面积。
以图3中的图面方向为例进行说明，阀芯杆21向上封堵于阀口11，阀芯杆21向下与阀口11分离。通过弹性件50和致动件31作用于阀芯杆21，当需要关闭阀口11时，致动件31减小或解除对阀芯杆21的作用力，在弹性件50的作用下，阀芯杆21向上运动，封堵部212封堵于阀口11，从而将阀口11关闭。当需要打开阀口11时，致动件31作用于阀芯杆21以使得阀芯杆21克服弹性力远离阀口11，从而将阀口11打开。而且，可通过致动件31来控制阀芯杆21的移动距离，使得阀芯杆21逐渐克服弹性件50的作用力，调节阀口11的打开程度，从而改变阀口11处的通流截面积，以此方式来调节相应的内部流道40中的流量。
弹性件50可以是压簧，也可以是普通弹簧、弹性橡胶件、弹性硅胶件、弹片或者其他弹性机构。
现有的电动水阀普遍存在转动力矩大，工作电流过大，转轴311折断等缺陷。本公开中的换向阀100通过致动件31带动四个阀芯杆21上下运动，摩擦力小，需要的工作电流小，产品使用寿命长。
在本公开中对致动件31的具体结构不作限制，只要能够致动阀芯杆21移动即可，可选地，在一种实施方式中，如图2、图4-7所示，致动件31可转动地设置于阀体10，致动件31面向阀芯杆21的一侧设置有弧形导向面32。弧形导向面32具有高度不同的第一导向部321和第二导向部322，且第一导向部321和第二导向部322之间通过平滑表面逐渐过渡。第一导向部321与第二导向部322之间形成为导向路径333，阀芯杆21的顶端可滑动地抵顶于相应的导向路径333，以共同构成凸轮传动机构。当第一导向部321抵顶于阀芯杆21的顶端时，阀芯杆21克服弹性力打开阀口11，当第二导向部322抵顶于阀芯杆21的顶端时，在弹性件50的作用下阀芯杆21封堵于阀口11。阀芯杆21的顶端指的是阀芯杆21上靠近致动件31的一端。致动件31的弧形导向面32大致构造成圆形波浪形结构。致动件31面向阀体10的一侧还凸设有转轴311，致动件31可绕转轴311转动。
第一导向部321和第二导向部322分别凸出于致动件31的基准面34，“高度”是指凸出于致动件31的基准面34的高度。第一导向部321具有导向路径333上的最大高度，第二导向部322具有导向路径333上的最小高度。
致动件31转动时，阀芯杆21的顶端沿着导向路径333滑动，当阀芯杆21的顶端抵顶于第一导向部321时，阀芯杆21上的封堵部212与阀口11之间距离最大，阀口11开启程度最大，此时阀口11处于完全打开的状态，阀口11处的通流截面积最大，此时相应的进口与出口完全连通。当阀芯杆21的顶端沿导向路径333滑动至第二导向部322时，在弹性件50的作用下，阀芯杆21上的封堵部212封堵于阀口11处，阀口11被截止。而当阀芯杆21的顶端抵顶于第一导向部321和第二导向部322之间的导向路径333上时，阀口11被部分打开，而阀口11的打开程度取决于此时被阀芯杆21抵顶的导向路径333的高度。由于第一导向部321和第二导向部322之间通过平滑表面逐渐过渡，因此，当致动件31转动时，阀口11是逐渐被打开或逐渐被关闭的，相应地，阀口11的打开程度也是呈渐进式变化的，进而使得流经该阀口11处的流量逐渐变化，因此，可逐渐地改变某个内部流道40中的流量，更加精确地对流量进行分配。
可选地，在其他实施方式中，致动件31可移动地设置于阀体10，通过齿轮齿条的配合实现致动件31的移动，致动件31的底面设置有斜面导向面，斜面导向面沿水平方向移动时，通过斜面导向面与阀芯杆21的顶端的配合，推动阀芯杆21移动，从而控制内部流道40的通断。
可选地，第一导向部321和第二导向部322之间通过斜面过渡，这样可实现流量的渐进式的改变。在其他实施方式中，第一导向部321和第二导向部322之间还可通过弧形表面过渡。
在本公开中对弧形导向面32的具体形状不作限制，可根据需要致动的阀芯杆21的移动距离和方向进行设置。
可选地，第一导向部321包括至少两个，第二导向部322包括至少两个，以使得至少两个第一导向部321能够分别抵顶于阀芯杆21的顶端，使得至少两个阀芯杆21克服弹性力打开阀口11，从而实现同一进口能够同时与多个出口连通。
可选地，在本公开一种实施方式中，弧形导向面32包括两个第一导向部321和两个第二导向部322，两个第一导向部321和两个第二导向部322间隔设置以共同形成四个导向路径333，每个导向路径333与一个阀芯杆21配合。
在上述的实施例中，可选地，两个第一导向部321相对于致动件31的转轴311中心对称，两个第二导向部322相对于致动件31的转轴311中心对称。通过将导向部相对于致动件31的转轴311中心对称的设置，能够使致动件31受到的阀芯杆21的作用力更加平衡，不容易发生歪斜，阀芯杆21不容易产生变形，这样不会产生内漏，提高了热管理系统的冷却或制热的效果。
可选地，两个第一导向部321和两个第二导向部322沿轴线方向上的投影位于同一圆周上。也就是说，四个导向路径333沿轴线方向上的投影位于同一圆周上，这样使得当致动件31沿转轴311转动时，阀芯杆21的顶部能够始终沿导向路径333移动。
可选地，四个导向部两两之间间隔90°。这样使得当致动件31转动90度时，与第一导向部321配合的阀芯杆21切换至与第二导向部322配合，与第二导向部322配合的阀芯杆21切换至与第一导向部321配合。
在本公开中对阀体10上具体设置的进口和出口的数量不作限制，可根据需要设置，可选地，在本公开一种实施方式中，如图2所示，阀体10上形成有两个进口和两个出口，且分别为进口A、进口C、出口B和出口D，进口A分别与出口B和出口D连通并形成第一内部流道40和第二内部流道40，与第一内部流道40和第二内部流道40配合的两个阀芯杆21中，当其中一个阀芯杆21与第一导向部321配合时，另一个阀芯杆21与第二导向部322配合，因此使得在致动件31转动时，与同一进口连通的不同的流道中的阀芯杆21的移动方向不同。
进口C分别与出口B和出口D连通并形成第三内部流道40和第四内部流道40，与第三内部流道40和第四内部流道40配合的两个阀芯杆21中，当其中一个阀芯杆21与第一导向部321配合时，另一个阀芯杆21与第二导向部322配合，与同一所述进口连通的不同的流道中的所述阀芯杆21的移动方向不同，因此使得在致动件31转动时，与同一进口连通的不同的流道中的阀芯杆21的移动方向不同。
以流入进口A的液体的流向进行说明，假设初始状态下第一内部流道40中的阀芯杆21与第一导向部321配合，在第一导向部321的抵压下，阀芯杆21上的封堵部212远离阀口11，此时第一内部流道40中的阀口11完全打开，进口A与出口B完全连通，与此同时，第二内部流道40中的阀芯杆21与第二导向部322配合，在弹性件50的作用下，阀芯杆21上的封堵部212封堵于第二内部流道40中的阀口11，此时第二内部流道40被截止，进口A与出口D截止，因此，此时进口A流入阀体10的液体会全部从出口B流出。
当致动件31转动时，阀芯杆21沿着导向路径333滑动，与第一内部流道40配合的阀芯杆21上的封堵部212逐渐靠近阀口11，阀口11逐渐被封闭，该阀口11处的通流截面积逐渐减小，流过该阀口11的流量逐渐减小，从而使得从出口B流出的流量逐渐减小；与此同时，与第二内部流道40配合的阀芯杆21上的封堵部212逐渐远离阀口11，阀口11逐渐被打开，该阀口11处的通流截面积逐渐增大，流过该阀口11的流量逐渐增大，从而使得出口D逐渐被打开，从出口D流出的流量逐渐增加，如此便能够实现对从进口A流入的液体，在分别从出口B和出口D流出时进行了所需的流量分配。
当致动件31继续转动时，处于第一内部流道40中的阀芯杆21与第二导向部322配合，在弹性件50的作用下，阀芯杆21上的封堵部212封堵于第一内部流道40中的阀口11，此时第一内部流道40被截止，进口A与出口B截止；与此同时，第二内部流道40中的阀芯杆21与第一导向部321配合，在第一导向部321的推动下，阀芯杆21上的封堵部212远离阀口11，此时第二内部流道40中的阀口11完全打开，进口A与出口D完全连通，如此便实现了液体流向的切换，即将从进口A与出口B之间的导通切换至进口A与出口D之间的导通。
可以理解的是，流入进口C的液体的流量分配的原理与流入进口A的类似，此处不再赘述。
在本公开中对进口和出口的具体延伸方向不作限制，可根据实际安装需要进行设置。可选地，在一种实施方式中，如图1、图2所示，进口A和出口D同轴设置，出口B和进口C同轴设置，进口A和出口B平行设置，进口A和进口C形成于阀体10的不同侧面上。可选地，进口A和出口B形成于阀体10的同一侧，进口C和出口D形成于阀体10的同一侧。通过上述平行结构的布置，有助于该换向阀100与管路的连接。
为了防止内部流道40中的液体从阀芯杆21处泄露，在一种实施方式中，如图5和图9所示，阀芯组件20包括沿自身轴线方向可移动地穿设于阀体10的阀芯杆21。阀体10设置有台阶孔121，阀芯杆21的顶端从台阶孔121穿出，台阶孔121中固定设置有密封件71，以将阀芯杆21与阀体10之间密封。台阶孔121对阀芯杆21的移动起到导向作用。台阶孔121设置于阀体10的顶部。可选地，密封件71可以是密封圈。
相对于现有技术中使用的球阀，通过球状的阀芯在阀体10内转动来切换液体的流向，需要利用面积较大的橡胶密封件71来密封阀芯与阀体10，由于球状阀芯与阀体10的接触面积较大，长期进行滑动摩擦时易出现磨损现象，长期使用后容易产生泄露。而在本公开中，由于阀芯杆21是沿直线方向滑动地设置于阀体10的，仅需要对阀芯杆21穿出于阀体10的位置密封即可实现阀芯杆21与阀体10配合位置的密封，阀芯杆21与密封件71的接触面积较小，能够减小二者之间的摩擦力，减少磨损，减小由于密封件71被磨损而引起的泄露，这样不会产生内漏，提高了热管理系统的冷却或制热的效果。
在本公开中对阀芯组件20的具体结构不作限制，只要能够推动阀芯杆21移动即可，在一种实施方式中，如图5和图8所示，阀芯组件20还包括阀芯帽22和阀芯套23，阀芯杆21构造成由轴杆部211和封堵部212形成的T型结构。轴杆部211可移动地穿设于阀体10，阀芯帽22固定设置于轴杆部211远离封堵部212的一端。阀芯帽22外露于阀体10，弹性件50套设于轴杆部211，弹性件50抵顶于阀芯帽22与阀体10之间，以向阀芯杆21施加弹性力，使得封堵部212能够封堵于阀口11处。封堵部212上固定包覆有阀芯套23，以将封堵部212与阀口11之间密封。阀芯套23可由橡胶材料等弹性材料制成。阀芯帽22可与轴杆部211的顶端螺纹配合。
可选地，阀芯套23的外周面可构造成锥面结构，因此，当封堵部212在封堵阀口11时，通过锥面结构与阀口11的配合，能够对阀口11封堵地更紧实。阀芯帽22为半球形结构，从而有助于阀芯帽22在弧形导向面32上的滑动。
可选地，在其他实施方式中，阀芯帽22还可为带固定座的滚轮、滚轴等，通过固定座与轴杆部211连接，通过滚轮或滚轴等在弧形导向面32上滚动，减小二者之间的摩擦力。
为了驱动致动组件30运动，在本公开中，如图5所示，换向阀100还包括执行器组件60。执行器组件60包括锁止结构和动力装置61，动力装置61通过锁止结构与致动组件30传动连接，以驱动致动组件30运动，锁止结构用于将致动组件30所处的状态锁止。动力装置61可包括步进电机，锁止结构可为涡轮蜗杆结构，通过涡轮蜗杆自身具有的自锁特性进行自锁。
通过设置执行器组件60，当需要对流量进行分配时，可利用锁止结构将致动件31锁止于某个角度上，使得相应的阀芯杆21处于相应的打开状态。或者，通过锁止结构将阀芯杆21锁止于与第一导向部321或第二导向部322的配合，使得阀口11保持在完全打开或截止的状态。
可选地，如图5所示，阀体10包括阀上盖12、阀壳14和阀下盖13。内部流道40形成于阀壳14中，流体分配体41的两端开口，阀上盖12和阀下盖13分别盖合于流体分配体41的两端的开口。阀芯组件20可滑动地穿设于阀上盖12，阀上盖12设置有上述的台阶孔121，台阶孔121中固定设置有密封件71以将阀芯组件20与阀上盖12之间密封。如图9所示，阀上盖12上设置有多个上盖封堵凸起122，上盖封堵凸起122与流体分配体41一一对应地配合，即上盖封堵凸起122和下盖封堵凸起131分别封堵于流体分配体41的两端。上盖封堵凸起122上各装一个阀壳14密封圈，用于密封上盖封堵凸起122与流体分配体41，防止泄漏。
在一种实施方式中，为了保证阀下盖13与阀壳14之间的密封性，如图11所示，阀下盖13上设有多个下盖封堵凸起131，下盖封堵凸起131与流体分配体41一一对应地配合，且下盖封堵凸起131上各装一个阀壳14密封圈，用于密封下盖封堵凸起131与流体分配体41，防止泄漏。可选地，下阀盖上还设多个圆槽凸起，用于与阀壳14上的凹槽配合，对阀壳14起到定位和固定的作用。阀壳14上还环设有多个螺纹柱，用于与阀下盖13和阀上盖12固定连接。
执行器组件60还包括用于容纳锁止结构和动力装置61的执行器安装座62，执行器安装座62的容腔上方开口，并通过执行器盖板63来封闭该开口。执行器安装座62的底部设有四个圆孔，用于通过螺钉来固定阀壳14和阀上盖12。如图5所示，执行器安装座62的底部还设有四个向上凸起的圆槽，弹性件50穿设于阀上盖12和该圆槽，从而对弹性件50进行限位和导向。
执行器安装座62的中部设有转轴支撑套筒621，用于致动件31转动时的定位作用，致动件31的转轴311插入该转轴支撑套筒621内。执行器安装座62上设有螺丝柱，用于固定阀上盖12。执行器安装座62外部设有四个安装座，用于整个换向阀100的固定。四个安装点可直接固定在汽车横梁上，也可先把换向阀100安装在铁板上，再把铁板固定在汽车上，安装方便、牢固。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (11)

1.一种换向阀，其特征在于，包括阀体(10)、阀芯组件(20)和致动组件(30)，所述阀体(10)上形成有进口、至少两个出口以及将同一进口与多个出口连通的内部流道(40)，每个所述内部流道(40)上均形成有与所述阀芯组件(20)配合的阀口(11)，所述阀口(11)与所述阀芯组件(20)一一对应，所述阀芯组件(20)可移动地设置于所述阀体(10)，所述致动组件(30)用于致动所述阀芯组件(20)使得所述进口可选择地与其中一个所述出口完全连通，或同时与多个所述出口部分连通并通过调节对应的所述阀口(11)处的通流截面积实现流量分配；
所述致动组件(30)包括致动件(31)和弹性件(50)，所述阀芯组件(20)包括沿自身轴线方向可移动地穿设于所述阀体(10)的阀芯杆(21)，所述弹性件(50)连接于所述阀体(10)和所述阀芯杆(21)之间以提供使所述阀芯杆(21)封堵于所述阀口(11)的弹性力，所述致动件(31)作用于所述阀芯杆(21)以使得所述阀芯杆(21)克服所述弹性力逐渐打开所述阀口(11)，从而改变所述阀口(11)处的通流截面积；
所述致动件(31)可转动地设置于所述阀体(10)，所述致动件(31)面向所述阀芯杆(21)的一侧设置有弧形导向面(32)，所述弧形导向面(32)具有高度不同的第一导向部(321)和第二导向部(322)，且所述第一导向部(321)和所述第二导向部(322)之间通过平滑表面逐渐过渡，所述第一导向部(321)与所述第二导向部(322)之间形成为导向路径(333)，所述阀芯杆(21)的顶端可滑动地抵顶于相应的所述导向路径(333)，以共同构成凸轮传动机构，当所述第一导向部(321)抵顶于所述阀芯杆(21)的顶端时，所述阀芯杆(21)克服所述弹性力打开所述阀口(11)，当所述第二导向部(322)抵顶于所述阀芯杆(21)的顶端时，在所述弹性件(50)的作用下所述阀芯杆(21)封堵于所述阀口(11)；
所述弧形导向面(32)包括两个所述第一导向部(321)和两个所述第二导向部(322)，两个所述第一导向部(321)和两个所述第二导向部(322)间隔设置共同以形成四个所述导向路径(333)，每个所述导向路径(333)与一个所述阀芯杆(21)配合；
所述阀体(10)上形成有两个所述进口和两个所述出口，且分别为进口A、进口C、出口B和出口D，所述进口A分别与所述出口B和所述出口D连通并形成第一内部流道(40)和第二内部流道(40)，与所述第一内部流道(40)和所述第二内部流道(40)配合的两个所述阀芯杆(21)中，当其中一个所述阀芯杆(21)与所述第一导向部(321)配合时，另一个所述阀芯杆(21)与所述第二导向部(322)配合，
所述进口C分别与所述出口B和出口D连通并形成第三内部流道(40)和第四内部流道(40)，与所述第三内部流道(40)和所述第四内部流道(40)配合的两个所述阀芯杆(21)中，当其中一个所述阀芯杆(21)与所述第一导向部(321)配合时，另一个所述阀芯杆(21)与所述第二导向部(322)配合。
2.根据权利要求1所述的换向阀，其特征在于，每个所述内部流道(40)上形成有对应的流体分配体(41)，每个所述流体分配体(41)上形成有第一容腔(411)和第二容腔(412)，所述第一容腔(411)始终与其所在的内部流道(40)上的所述进口连通，所述第二容腔(412)始终与其所在的内部流道(40)上的所述出口连通，所述第一容腔(411)与所述第二容腔(412)之间通过所述阀口(11)连通。
3.根据权利要求2所述的换向阀，其特征在于，所述流体分配体(41)中设置有分隔板(413)，所述分隔板(413)将所述流体分配体(41)分隔为所述第一容腔(411)和所述第二容腔(412)，所述阀口(11)开设于所述分隔板(413)。
4.根据权利要求2所述的换向阀，其特征在于，所述阀芯组件(20)包括用于封堵所述阀口(11)的封堵部(212)，所述封堵部(212)设置于所述第一容腔(411)内。
5.根据权利要求1所述的换向阀，其特征在于，所述第一导向部(321)包括至少两个，所述第二导向部(322)包括至少两个。
6.根据权利要求1所述的换向阀，其特征在于，两个所述第一导向部(321)相对于所述致动件(31)的转轴(311)中心对称，两个所述第二导向部(322)相对于所述致动件(31)的转轴(311)中心对称。
7.根据权利要求1所述的换向阀，其特征在于，两个所述第一导向部(321)和两个所述第二导向部(322)沿轴线方向上的投影位于同一圆周上。
8.根据权利要求1所述的换向阀，其特征在于，所述进口A和所述出口D同轴设置，所述出口B和所述进口C同轴设置，所述进口A和所述出口B平行设置，所述进口A和所述进口C形成于所述阀体(10)的不同侧面上。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的换向阀，其特征在于，所述阀芯组件(20)包括沿自身轴线方向可移动地穿设于所述阀体(10)的阀芯杆(21)，所述阀体(10)设置有台阶孔(121)，所述阀芯杆(21)的顶端从所述台阶孔(121)穿出，所述台阶孔(121)中固定设置有密封件(71)，以将所述阀芯杆(21)与所述阀体(10)之间密封。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的换向阀，其特征在于，所述阀芯组件还包括阀芯帽(22)和阀芯套(23)，所述阀芯杆(21)构造成由轴杆部(211)和封堵部(212)形成的T型结构，所述轴杆部(211)可移动地穿设于所述阀体(10)，所述阀芯帽(22)固定设置于所述轴杆部(211)远离所述封堵部(212)的一端，所述阀芯帽(22)外露于所述阀体(10)，所述弹性件(50)套设于所述轴杆部(211)，所述弹性件(50)抵顶于所述阀芯帽(22)与所述阀体(10)之间，所述封堵部(212)上固定包覆有所述阀芯套(23)，以将所述封堵部(212)与所述阀口(11)之间密封。
11.据权利要求1-8中任一项所述的换向阀，其特征在于，所述换向阀(100)还包括执行器组件(60)，所述执行器组件(60)包括锁止结构和动力装置，所述动力装置通过所述锁止结构与所述致动组件(30)传动连接，以驱动所述致动组件(30)运动，所述锁止结构用于将所述致动组件(30)所处的状态锁止。
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