CN103511788B - 一种直线式调频阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直线式调频阀，包括缸体，缸体内设有缸体腔道，缸体腔道中部设有支持套限位台阶，缸体腔道的两端分别设有密封螺栓和垫片，密封螺栓内部与缸体腔道连通，密封螺栓内部设有缸体缓冲垫，缸体缓冲垫上设有轴向的通孔，支持套限位台阶一侧的缸体腔道内设有邻近缸体缓冲垫的可滑动弹簧座支持套，弹簧座支持套和垫片上均设有轴向贯通的孔道，弹簧座支持套和垫片之间设有可滑动的弹簧座，弹簧座与弹簧座支持套插接配合，弹簧座支持套与密封螺栓之间设有调频弹簧，调频弹簧两端分别与弹簧座支持套和密封螺栓抵接，弹簧座与垫片之间设有支持弹簧，支持弹簧两端分别与弹簧座与垫片抵接。本发明可有效消减离合踏板的振动。

Description

一种直线式调频阀

技术领域

本发明涉及一种汽车离合器液压控制系统部件，更具体的说，它涉及一种直线式调频阀。

背景技术

离合器装在发动机与变速器之间，它的作用是使发动机飞轮与变速器转动轴在需要时可以进行连接或分离，从而保证汽车可以平稳起步及加减速。现在大多数轿车一般都采用膜片弹簧的压盘，在起步及换挡时踩下离合器踏板时，分离轴承通过其它传振元件间接与发动机飞轮相连，发动机的固有振动及发动机引起的系统共振会通过压盘传递到分离轴承以及分离叉，进一步通过离合器油路系统传递到离合器踏板上，而发动机转速较低时，离合器从动盘减振器尚未开始工作，因而此时驾驶员踩离合器踏板时会感觉到明显的抖动，并且在轿车起步阶段内这种抖动感会随着发动机转速的提高变得越发明显，直至从动盘离合器开始工作才会消减下来，这种抖动感的存在大大降低了驾驶的舒适性。目前，国内外车企已采用了大量新技术、新装置用于消除汽车离合系统的振动，如公开号为CN102900800A的发明于2013年1月30日公开了一种碟形环状弹簧液压减振器，包括活塞和外筒，上油腔的底部与活塞板上表面固接、下油腔的顶部与活塞板下表面固接，活塞板中央设有螺孔，活塞杆通过螺纹与活塞板连接，活塞杆带有安装孔的一端间隙配合穿过下端板；上油腔和下油腔为多片碟形环状弹簧组成，上油腔顶部设有穿过端板的上油嘴，上油嘴接上油管，下油腔底部设有穿过下端板的下油嘴，下油嘴接下油管，上油管与下油管之间设有控制器；多片碟形环状弹簧的每一层圈的连接处均设有均布的八个过油孔，上、下油腔均设在外筒内。该发明用多层碟形弹簧圆环焊成上下两个油腔，用板活塞和活塞杆推动油腔产生弹性变形使容积变化来代替油缸中活塞的作用，没有活塞、活塞杆的运动及密封，因此长期使用也不漏油，油进行外循环，流经控制器，因此便于调节、控制和散热。但是该发明用碟形弹簧圆环焊成的油腔工作时频繁变换容积，这对结构的工作可靠性及工作耐久性方面均有很高的要求，制造难度较大。

发明内容                                           

为了解决汽车在怠速及低速条件下，因发动机与汽车离合系统产生共振，导致踩离合器踏板换挡时踏板剧烈抖动的问题，本发明提供了一种可在离合系统的液压管路中通过扰流、吸能等途径消弱共振传递频率的直线式调频阀。

本发明的技术方案是：一种直线式调频阀，包括缸体、密封螺栓、缸体缓冲垫、弹簧座支持套、弹簧座和垫片，缸体内设有缸体腔道，缸体腔道中部设有支持套限位台阶，密封螺栓和垫片分别设于缸体腔道的两端，密封螺栓上设有与缸体腔道连通的油管连接腔，缸体缓冲垫设于油管连接腔的腔底，缸体缓冲垫上设有轴向的通孔，弹簧座支持套可滑动地设于支持套限位台阶一侧的缸体腔道内并邻近缸体缓冲垫，弹簧座支持套和垫片上均设有轴向贯通的孔道，弹簧座位于弹簧座支持套和垫片之间并可滑动地与弹簧座支持套插接配合，弹簧座支持套与密封螺栓之间设有调频弹簧，调频弹簧两端分别与弹簧座支持套和密封螺栓抵接，弹簧座与垫片之间设有支持弹簧，支持弹簧两端分别与弹簧座与垫片抵接，弹簧座支持套呈圆柱形，弹簧座支持套外周面设有若干轴向走向的筋条，各筋条顶面最高点所决定的圆周的直径与弹簧座支持套所在的缸体腔道的内径相适配，朝向弹簧座一侧的弹簧座支持套孔道端部设有变径台阶，弹簧座支持套上变径台阶所在端的孔道端口直径小于另一端的孔道端口直径。本直线式调频阀直接接入离合系统的液压管路中，踩下离合器时，液流自油管连接腔进入缸体腔道，先后经过缸体缓冲垫、弹簧座支持套、弹簧座和垫片，最终从缸体腔道的另端流出，流动过程中，液流先冲击缸体缓冲垫，一部分液流受缸体缓冲垫的阻挡而流速减缓，另一部分液流则仍以较高速从冲击缸体缓冲垫上的通孔中穿过，穿过缸体缓冲垫的液流继续经弹簧座支持套上的孔道前进，又先后受到弹簧座支持套、弹簧座和垫片的阻挡，缸体内上述各部件加大了流阻，此外，液流在流经弹簧座支持套和弹簧座时，因液压作用在弹簧座支持套和弹簧座上产生压力，分别克服支持弹簧及调频弹簧的弹力推动弹簧座和弹簧座支持套轴向移动，弹簧座和弹簧座支持套的反作用干扰了液流的原有流向，同时各弹簧在压缩时吸收了液流的能量，最终流出的液流流速、波动频率大大降低，传递发动机振动的能力也显著降低，从而可以有效消减离合器与发动机的共振，改善驾车舒适度，弹簧座支持套用来为弹簧座提供支持，确保弹簧座能筋条紧贴缸体腔道的内壁，对弹簧座支持套起支撑作用，使得弹簧座支持套可与缸体腔道配合，沿缸体腔道作直线运动，而筋条之间存在空隙，可以减小弹簧座支持套的总体积，相应扩大缸体腔道内的液体容量，弹簧座支持套上设置变径台阶，既确保弹簧座能与小径部分插接配合，又使得弹簧座支持套孔道的大径部分具有更大的液体容量，确保离合器液压管路中有正常工作所需的液流量。

作为优选，变径台阶上设有若干径向的液流槽道。设置液流槽道一方面可在变径台阶部位改变部分液流方向，起到局部扰流作用，另一方面可扩大弹簧座支持套内部液体容量。

作为优选，弹簧座包括推力盘、插杆和弹簧套杆，插杆和弹簧套杆分别垂直固连在推力盘的相对两面上，推力盘、插杆和弹簧套杆三者轴线重合，插杆的外径与弹簧座支持套上变径台阶所在端的孔道端口直径适配，支持弹簧套接在弹簧套杆上，推力盘直径大于插杆和弹簧套杆的直径。插杆用于与弹簧座支持套配合，使弹簧座受到弹簧座支持套的支持和导向，从而确保弹簧座在缸体腔道内滑动时可保持稳定的姿态。弹簧套杆用作支持弹簧的载体。推力盘具有一定的面积，在离合器不工作时，推力盘紧抵弹簧座支持套，封闭住弹簧座支持套孔道端口，当踩下离合器踏板时，离合器液压管路中的压力可推动推力盘，使弹簧座克服支持弹簧的弹力而移动，行使扰流功能并打通液流路径。

作为优选，插杆表面设有至少三条轴向的插杆增流槽，弹簧套杆表面设有至少三条轴向的套杆增流槽，插杆增流槽和套杆增流槽分别均布在插杆和弹簧套杆上，同弹簧套杆相连的推力盘盘面上设有径向的推力盘槽道，推力盘槽道与套杆增流槽相交连通。插杆增流槽、套杆增流槽及推力盘槽道的存在使得插杆、弹簧套杆及推力盘的体积有所缺损，相应地，液流的容积就增大了，确保离合器工作时有足够的液流量。

作为优选，同弹簧套杆相连的推力盘盘面上设有至少三个凹陷口，凹陷口均布在推力盘外缘上。设置凹陷口仍然是为了以缸体腔道内的部件体积的减小换取缸体腔道容积的扩大，确保离合器工作时有足够的液流量。

作为优选，推力盘、插杆和弹簧套杆为一体成型结构。大批量生产时，一体成型结构的弹簧座制造速度更快，且强度更有保证。

作为优选，垫片呈圆柱形，其外径与垫片所在的缸体腔道的内径相适配，垫片内端面上设有沉孔，垫片外端面上设有连通沉孔与缸体端口的垫片通孔，沉孔的面积大于垫片通孔的面积，沉孔孔底为与缸体腔道的轴线垂直的平面，沉孔孔壁上设有至少两个与支持弹簧外径适配的弹簧定位弧面，沉孔孔底平面上对应弹簧定位弧面处设有孔底凸台，支持弹簧端面与孔底凸台抵接，沉孔孔壁与支持弹簧外周间还设有若干处液体流通空隙。该垫片上的液流通道也是进入端口较大，流出端口较小，对液流会产生一定的流阻，可进一步消减液流的振动传递能力。虽然沉孔孔壁不完全与支持弹簧外周紧密配合，但至少一对弹簧定位弧面也足以使支持弹簧端部卡在沉孔中与垫片可靠连接。支持弹簧端面顶在孔底凸台上，因此支持弹簧端面与沉孔孔底平面间存在一段空隙，而且由于支持弹簧外周存在液体流通空隙，这样，即使支持弹簧被压缩，弹簧匝圈间隙缩小，仍有稳定流量的液流可以从所述的液体流通空隙中进入，再经孔底凸台间的空隙从垫片通孔流出，这部分液流由于经过了如此曲折的流通线路，流速又有所降低，至此，从本直线式调频阀流出的液流所传递的振动已被消除了大部分。

作为优选，缸体缓冲垫为与油管连接腔适配的旋转体，缸体缓冲垫的周面为中间低、两头高的凹曲面。中间低、两头高的缸体缓冲垫具有相对更大的压缩潜力，缓冲吸能能力更强。

作为优选，缸体中部设有径向凸起的六棱凸台，六棱凸台环绕在缸体上，六棱凸台与缸体为一体成型结构。六棱凸台可为整体形状较为规则的缸体提供工具夹持面，便于安装接入离合器液压管路。

本发明的有益效果是：

有效消减离合踏板的振动，提高驾车舒适度。本直线式调频阀可对流经自身的液流进行扰流、吸振，从而消弱共振在离合液压系统中的传递。经专业设备测试，当发动机转速为2500rpm时，未装调频阀的离合器踏板振幅为0.1g，安装本直线式调频阀后，振动幅值仅为0.029g，减振效果相当显著。

    结构紧凑，安装方便。本直线式调频阀形状较为规则，占用空间很小，较容易接入离合液压管路。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为本发明的一种剖视结构图；

图3为本发明中弹簧座支持套的一种结构示意图；

图4为本发明中弹簧座支持套从孔道直径较大端观察时的一种结构示意图；

图5为本发明中弹簧座的一种结构示意图；

图6为本发明中垫片的一种结构示意图；

图7为本发明中垫片的一种纵剖面结构示意图；

图8为本发明中缸体缓冲垫的一种结构示意图；

图9为本发明的一种工作状态示意图。

图中，1-缸体，2-密封螺栓，3-缸体缓冲垫，4-弹簧座支持套，5-弹簧座，6-垫片，7-缸体腔道，8-调频弹簧，9-支持弹簧，10-支持套限位台阶，11-筋条，12-变径台阶，13-液流槽道，14-推力盘，15-插杆，16-弹簧套杆，17-插杆增流槽，18-套杆增流槽，19-推力盘槽道，20-凹陷口，21-沉孔，22-垫片通孔，23-弹簧定位弧面，24-孔底凸台，25-六棱凸台，26-油管连接腔，27-液体流通空隙。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

      如图1和图2所示，一种直线式调频阀，包括缸体1、密封螺栓2、缸体缓冲垫3、弹簧座支持套4、弹簧座5和垫片6，缸体1为一体铸造成型并电镀加膜，缸体1由一大一小两节圆筒体结合而成，缸体1中部两节圆筒体结合处设有径向凸起的六棱凸台25，六棱凸台25环绕在缸体1上，六棱凸台25与缸体1为一体成型结构，缸体1内设有缸体腔道7，缸体腔道7中部设有支持套限位台阶10，密封螺栓2和垫片6分别设于缸体腔道7的左、右两端，密封螺栓2与缸体1左端螺纹连接，密封螺栓2内部设有与缸体腔道7连通的油管连接腔26，油管连接腔26通过油管与离合器主缸连接。缸体1的右端通过油管与离合器分缸相连接，在此端，缸体腔道7通过一口径收小的通道与缸体1的右端的开口连通，垫片6位于缸体腔道7中最右端，抵紧缸体腔道7的端壁。如图8所示，缸体缓冲垫3为与油管连接腔26适配的旋转体，用橡胶制成，缸体缓冲垫3的周面为中间低、两头高的凹曲面，缸体缓冲垫3设于油管连接腔26的腔底，缸体缓冲垫3中心设有轴向的通孔，该通孔轴线与所述油管的端口轴线重合。支持套限位台阶10将缸体腔道7分为直径不同的两段，支持套限位台阶10左边，即靠近缸体缓冲垫3的一段直径大于支持套限位台阶10右边的一段。弹簧座支持套4设于支持套限位台阶10一侧直径较大的缸体腔道7内并邻近缸体缓冲垫3，如图3和图4所示，弹簧座支持套4呈圆柱形，弹簧座支持套4外周面上沿周向均布有六条轴向走向的筋条11，各筋条11顶面最高点所决定的圆周的直径与弹簧座支持套4所在的缸体腔道7的内径相适配，通过筋条11与缸体腔道7的配合，弹簧座支持套4径向被定位，轴向则可沿缸体腔道7直线滑动。弹簧座支持套4与密封螺栓2之间设有一中径9mm，钢丝直径1mm的调频弹簧8，调频弹簧8两端分别与弹簧座支持套4和密封螺栓2抵接。弹簧座支持套4和垫片6上均设有轴向贯通的孔道。弹簧座支持套4的右端，即朝向弹簧座5一侧的弹簧座支持套4孔道端部设有变径台阶12，变径台阶12上设有十条径向的液流槽道13，以变径台阶12为界，变径台阶12以右的弹簧座支持套孔道端口直径小于变径台阶12以左的孔道端口直径。弹簧座5设于支持套限位台阶10右侧直径较小的缸体腔道7内并位于弹簧座支持套4和垫片6之间，弹簧座5与垫片6之间设有一中径5mm，钢丝直径0.5mm的支持弹簧9，支持弹簧9两端分别与弹簧座5与垫片6抵接。如图5所示，弹簧座5包括推力盘14、插杆15和弹簧套杆16，插杆15和弹簧套杆16分别垂直固连在推力盘14的相对两面上，推力盘14、插杆15和弹簧套杆16一体注塑成型，推力盘14、插杆15和弹簧套杆16三者轴线重合，插杆15的外径与弹簧座支持套4右端的孔道端口直径适配，插杆15插接在弹簧座支持套4右端的孔道内，弹簧座5因而径向受弹簧座支持套4定位，轴向则可沿弹簧座支持套4右端的孔道滑动。支持弹簧9套接在弹簧套杆16上，推力盘14直径大于插杆15和弹簧套杆16的直径，在离合器不工作时，弹簧座支持套4在调频弹簧8的推压下紧抵支持套限位台阶10，弹簧座5则在支持弹簧9的推压下紧靠弹簧座支持套4，推力盘14封住弹簧座支持套孔道右端口。插杆15表面沿周向均布有三条轴向的插杆增流槽17，弹簧套杆16表面沿周向均布有三条轴向的套杆增流槽18，同弹簧套杆16相连的推力盘14盘面上设有三条径向的推力盘槽道19，推力盘槽道19与套杆增流槽18在推力盘14与弹簧套杆16结合部相交连通。同弹簧套杆16相连的推力盘14盘面上设有三个凹陷口20，凹陷口20均布在推力盘14外缘上。如图6和图7所示，垫片6呈圆柱形，其外径与垫片6所在的缸体腔道7右段的内径相适配，垫片6内端面上设有沉孔21，垫片6外端面上设有连通沉孔21与缸体1端口的垫片通孔22，沉孔21的面积大于垫片通孔22的面积，沉孔21孔底为与缸体腔道7的轴线垂直的平面，沉孔21开口形状呈近似的四边形，沉孔21的四角处均为半圆形，沉孔21的四边则为曲线，沉孔21孔壁上设有两对相对设置的、与支持弹簧9外径适配的弹簧定位弧面23，四个弹簧定位弧面23分别位于沉孔21的四个侧壁上，支持弹簧9一端放入沉孔21时，受这四个弹簧定位弧面23的限位，支持弹簧9可被径向定位，而沉孔21四角处的孔壁则分别与支持弹簧9对应部位的外周间留有较大的液体流通空隙27，沉孔21孔底平面上对应弹簧定位弧面23处设有四个孔底凸台24，支持弹簧9端面与孔底凸台24抵接，各个角上的液体流通空隙27与各角邻近处的两孔底凸台24间的空隙相通。如图9所示，当离合器工作时，支持弹簧9被压缩，弹簧匝圈间隙缩小，但仍有稳定流量的液流可以从液体流通空隙27中进入，再经孔底凸台间24的空隙从垫片通孔22流出，图中箭头指示了液流路径。

      不踩离合踏板时，弹簧座支持套4紧抵支持套限位台阶10，弹簧座5紧靠弹簧座支持套4，推力盘14封住弹簧座支持套孔道右端口；当踩下离合踏板时，液流自密封螺栓2的油管连接腔26进入缸体腔道7，在缸体腔道7内流动的过程中，由于先后受缸体缓冲垫3，弹簧座支持套4、弹簧座5及垫片6的阻挡和导向，液流多次分流、变向，同时，经缸体缓冲垫3、弹簧座支持套4和弹簧座5的多次吸振，最终流出缸体腔道7的液流流速、波动频率都明显下降，从而将发动机传来的振动在本调频阀内消减大部分，大大减轻离合踏板的振动，提高驾车舒适度。

实施例2：

      筋条11为五个，液流槽道13为八条，插杆增流槽17、套杆增流槽18与推力盘槽道19各为四条，凹陷口20为四个，沉孔21开口形状呈圆角的三角形，沉孔21的三个孔壁上各有一弹簧定位弧面23，沉孔21孔底平面上设有三处与弹簧定位弧面23位置对应的孔底凸台24，沉孔21的三个角处的孔壁形成三个液体流通空隙27。其余同实施例1。

实施例3：

      筋条11为四个，液流槽道13为六条，沉孔21开口形状呈六边形，沉孔21的六个孔壁上各有一弹簧定位弧面23，沉孔21孔底平面上设有六处与弹簧定位弧面23位置对应的孔底凸台24，沉孔21的六个角处的孔壁形成六个液体流通空隙27。其余同实施例1。

Claims (9)

1.一种直线式调频阀，其特征是包括缸体（1）、密封螺栓（2）、缸体缓冲垫（3）、弹簧座支持套（4）、弹簧座（5）和垫片（6），缸体（1）内设有缸体腔道（7），缸体腔道（7）中部设有支持套限位台阶（10），密封螺栓（2）和垫片（6）分别设于缸体腔道（7）的两端，密封螺栓（2）上设有与缸体腔道（7）连通的油管连接腔（26），缸体缓冲垫（3）设于油管连接腔（26）的腔底，缸体缓冲垫（3）上设有轴向的通孔，弹簧座支持套（4）可滑动地设于支持套限位台阶（10）一侧的缸体腔道（7）内并邻近缸体缓冲垫（3），弹簧座支持套（4）和垫片（6）上均设有轴向贯通的孔道，弹簧座（5）位于弹簧座支持套（4）和垫片（6）之间并可滑动地与弹簧座支持套（4）插接配合，弹簧座支持套（4）与密封螺栓（2）之间设有调频弹簧（8），调频弹簧（8）两端分别与弹簧座支持套（4）和密封螺栓（2）抵接，弹簧座（5）与垫片（6）之间设有支持弹簧（9），支持弹簧（9）两端分别与弹簧座（5）与垫片（6）抵接，弹簧座支持套（4）呈圆柱形，弹簧座支持套（4）外周面设有若干轴向走向的筋条（11），各筋条（11）顶面最高点所决定的圆周的直径与弹簧座支持套（4）所在的缸体腔道（7）的内径相适配，朝向弹簧座（5）一侧的弹簧座支持套（4）孔道端部设有变径台阶（12），弹簧座支持套（4）上变径台阶（12）所在端的孔道端口直径小于另一端的孔道端口直径。

2.根据权利要求1所述的直线式调频阀，其特征是变径台阶（12）上设有若干径向的液流槽道（13）。

3.根据权利要求1所述的直线式调频阀，其特征是弹簧座（5）包括推力盘（14）、插杆（15）和弹簧套杆（16），插杆（15）和弹簧套杆（16）分别垂直固连在推力盘（14）的相对两面上，推力盘（14）、插杆（15）和弹簧套杆（16）三者轴线重合，插杆（15）的外径与弹簧座支持套（4）上变径台阶（12）所在端的孔道端口直径适配，支持弹簧（9）套接在弹簧套杆（16）上，推力盘（14）直径大于插杆（15）和弹簧套杆（16）的直径。

4.根据权利要求3所述的直线式调频阀，其特征是插杆（15）表面设有至少三条轴向的插杆增流槽（17），弹簧套杆（16）表面设有至少三条轴向的套杆增流槽（18），插杆增流槽（17）和套杆增流槽（18）分别均布在插杆（15）和弹簧套杆（16）上，同弹簧套杆（16）相连的推力盘（14）盘面上设有径向的推力盘槽道（19），推力盘槽道（19）与套杆增流槽（18）相交连通。

5.根据权利要求3所述的直线式调频阀，其特征是同弹簧套杆（16）相连的推力盘（14）盘面上设有至少三个凹陷口（20），凹陷口（20）均布在推力盘（14）外缘上。

6.根据权利要求3或4或5所述的直线式调频阀，其特征是推力盘（14）、插杆（15）和弹簧套杆（16）为一体成型结构。

7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的直线式调频阀，其特征是垫片（6）呈圆柱形，其外径与垫片（6）所在的缸体腔道（7）的内径相适配，垫片（6）内端面上设有沉孔（21），垫片（6）外端面上设有连通沉孔（21）与缸体（1）端口的垫片通孔（22），沉孔（21）的面积大于垫片通孔（22）的面积，沉孔（21）孔底为与缸体腔道（7）的轴线垂直的平面，沉孔（21）孔壁上设有至少两个与支持弹簧（9）外径适配的弹簧定位弧面（23），沉孔（21）孔底平面上对应弹簧定位弧面（23）处设有孔底凸台（24），支持弹簧（9）端面与孔底凸台（24）抵接，沉孔（21）孔壁与支持弹簧（9）外周间还设有若干处液体流通空隙。

8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的直线式调频阀，其特征是缸体缓冲垫（3）为与油管连接腔（26）适配的旋转体，缸体缓冲垫（3）的周面为中间低、两头高的凹曲面。

9.根据权利要求1或2或3或4或5所述的直线式调频阀，其特征是缸体（1）中部设有径向凸起的六棱凸台（25），六棱凸台（25）环绕在缸体（1）上，六棱凸台（25）与缸体（1）为一体成型结构。