CN104343941A - 一种适用于变速器的通气阀结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于变速器的通气阀结构，包括阀体、设置在阀体上端的阀帽，阀体在靠近阀帽的位置设有贴靠阀帽内表面的支撑圆盘，在阀体的外侧面上设有油气通道，所述油气通道包括若干沿阀体轴向等间距布置的横向通道、以及连接在相邻的横向通道端部之间的纵向通道，从而使外侧面上的油气通道展平后呈往复折返的蛇形管状，其中最下部的横向通道悬空一端竖直地向下沿轴向弯折形成贯通阀体下端面的油气入口，阀体上端内部设有油气出口，所述油气出口的一端与最上部的横向通道悬空一端连通，油气出口的另一端则贯通阀体的外侧面。本发明可避免车辆颠簸或侧翻时变速器箱体内油液的外泄，提高油液蒸汽冷凝效果，减少空气污染。

Description

一种适用于变速器的通气阀结构

技术领域

本发明涉及一种变速器用阀体，特别是一种变速器上的通气阀结构。

背景技术

在变速器内部，齿轮高速旋转时会产生大量热量从而使箱体内的空气压力上升，此外，箱体内的油液在受热后会快速蒸发，从而在箱体内形成含有油液蒸汽的高温高压的油气，如果不及时将箱体内的高温高压油气排出，会造成变速器内部压强增大，使变速器存在油液渗漏及壳体胀裂的风险。为此，我们需要在变速器的箱体上安装一个通气阀，通气阀的作用就是保持变速器内部气体和外界大气相通，及时将内部高温高压油气排出变速器，保持其内外气压平衡。现有的通气阀结构通常由阀帽及阀体两部分组成，阀体上设有油气通道，油气通道一端与变速器箱体空间连通，另一端则连通大气，阀帽反扣到阀体上，这样，变速器内的高温高压油气可通过油气通道排出到大气中，而阀帽则可保护阀体，避免灰尘等杂质通过油气通道进入到变速器内部。然而现有的通气阀存在如下问题：首先，变速器内部高温高压的油气通过油气通道直接排放到空气中，会造成空气污染；其次，汽车在颠簸路面行驶或侧翻时，变速器内的油液容易通过油气通道外泄。

为此，人们对现有的通气阀结构进行了改进，例如，在中国专利文献上公开的“一种通气阀结构”，其公布号为CN103542147A，包括：阀盖，阀体；其中，所述阀体上设有O 型圈槽口；所述O 型圈槽口中装有能够与箱体过盈配合的O 型圈；所述阀体上端面上设置有环形的迷宫式通气通道。该方案通过迷宫式通气通道冷凝油气中油液蒸汽，从而实现油液回流，有利于减轻污染。但是该通气阀仍然存在下列问题：迷宫式的通气通道虽然可减少车辆颠簸时变速器内油液的外泄，但通气通道位于阀体水平的上端面内，因此，当油液进入水平的通气通道后仍然会自然地向外流出，从而难以完全消除油液的外泄；其次，由于受到阀体直径的限制，设置在阀体上端面环形的通气通道难以达到最佳长度，因此油液蒸汽的冷凝回流效果受到限制，难以使油气中的油液蒸汽充分地冷凝回流，并且不利于通气阀外形尺寸的小型化。

 

发明内容

本发明是为了解决现有的用于变速器上的通气阀所存在的车辆颠簸或侧翻时油液容易外泄、以及油液蒸汽冷凝回流不充分的问题，提供一种适用于变速器的通气阀结构，其可有效地避免车辆颠簸或侧翻时变速器箱体内油液的外泄，并提高油液蒸汽冷凝回流效果，减少空气污染。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种适用于变速器的通气阀结构，包括与变速器的箱体连接的阀体、设置在阀体上端的阀帽，阀体在靠近阀帽的位置设有贴靠阀帽内表面的支撑圆盘，在阀体的外侧面上设有油气通道，所述油气通道包括若干沿阀体轴向等间距布置的横向通道、以及连接在相邻的横向通道端部之间的纵向通道，从而使外侧面上的油气通道展平后呈往复折返的蛇形管状，其中最下部的横向通道悬空一端竖直地向下沿轴向弯折形成贯通阀体下端面的油气入口，阀体上端内部设有油气出口，所述油气出口的一端与最上部的横向通道悬空一端连通，油气出口的另一端则贯通阀体的外侧面，在阀体上部位于支撑圆盘和油气通道之间的外侧面上设有环形密封圈。

首先，本发明将油气通道设置在阀体的外侧面上，由于阀体的外侧面比阀体的上端面面积要大得多，因此，设置在外侧面上的油气通道的长度更长，从而有利于油液蒸汽的充分冷凝，提高了油液的回收效果，进而可减少对空气的污染，并且无需额外地增加通气阀的外形尺寸。其次，由于阀体在工作时处于竖直状态，而设置于阀体竖直的外侧面上的油气通道在展开后呈左右往复折返的蛇形管状，因此，当车辆颠簸使变速器箱体内的油液快速晃动时，液面上升的油液瞬间进入到油气通道下部的油气入口内，由于往复折返的油气通道会对油液产生较大的阻力，使油液无法快速地通过油气通道而从上部的油气出口向外泄出；而当油液的液面下降时，油气通道内残留的油液则会在中立的作用下自动地流回到变速器的箱体内，因此可有效地避免车辆颠簸时变速器箱体内油液的外泄。此外，阀体和变速器箱体上的安装孔之间可通过过盈配合连接，而环形密封圈则可确保密封性能，避免渗油，支撑圆盘则有利于阀体在变速器箱体的安装孔上的定位。

作为优选，横向通道的横截面呈矩形，横向通道的下侧边设有储油凹槽，横向通道的上侧边在对应位置设有伸入储油凹槽内的凸块，凸块和储油凹槽之间具有间隙，凸块在朝向横向通道内油气外排的前进方向一侧面设有进气孔，凸块在相对的另一侧面上位于储油凹槽内的部分设有若干贯通进气孔的出气孔。

当油气通过油气通道时，其中的油液蒸汽冷凝后停留在横向通道的储油凹槽内，由于横向通道上侧边的凸块伸入到储油凹槽内，因而储油凹槽内的油液会将凸块与储油凹槽之间的间隙隔断，这样，外界的空气将无法通过油气通道进入到变速器箱体内，从而避免空气中的灰尘等杂质对变速器的不利影响。此时在横向通道内向外流动的高压油气只能进入凸块一侧的进气孔，并从凸块另一侧的若干出气孔喷出。由于出气孔位于储油凹槽内，因此，储油凹槽内的油液会将出气孔封堵，这样，从出气孔喷出的油气即会在储油凹槽内的油液内形成细小的气泡，并与储油凹槽内的油液充分地热交换，使油气中的油液蒸汽快速地冷凝成油液，而去除油液蒸汽的气体则从凸块另一侧与油液凹槽的间隙中释放出去。通过合理地设置储油凹槽和凸块的尺寸，可控制变速器箱体内油气的外排压力值。

作为优选，所述油气出口包括设于阀体上端内部沿阀体轴向延伸的纵向排气孔，纵向排气孔为下大上小的台阶孔，其中下部较大的为滑动孔，上部较小的为通气孔，通气孔的上端连接有沿支撑圆盘径向向外延伸的上横向排气孔，滑动孔靠近上端的侧面连接有沿阀体径向向外延伸的下横向排气孔，所述下横向排气孔与最上部的横向通道悬空一端连通，滑动孔内适配有可上下移动的隔断塞柱，滑动孔的下端面同轴地设有贯通阀体下端面的增压孔。

整个油气出口在纵向截面上呈F形，当车辆正常行驶时，隔断塞柱在重力的作用下自然地位于滑动孔的下部，从而封堵增压孔。此时，变速器箱体内的高压油气由油气入口进入最下部的横向通道，再经过纵向通道进入第二层的横向通道，直至进入最上部的横向通道，然后油气即可从下横向排气孔进入纵向排气孔，并通过上横向排气孔向外排出。当车辆颠簸或侧翻时，变速器箱体内的油液迅速地没过阀体，此时油液快速地进入到增压孔内，并推动隔断塞柱移动至滑动孔的上部，从而封堵通气孔以及下横向排气孔，使箱体内的油液无法流出，有效地避免车辆颠簸或侧翻时变速器箱体内油液的外泄。

作为优选，所述滑动孔的上下两端分别通过锥孔与通气孔、增压孔连接，隔断塞柱的上下边缘设有与锥孔适配的倒角。

隔断塞柱上下边缘的倒角可与滑动孔上下两端的锥孔形成良好的配合，从而显著地增大两者之间的密封贴合面，有利于提高车辆颠簸或侧翻时油气通道的密封性能。

作为优选，在阀体的上端设有沿轴向一体延伸的连接段，连接段上套设有与静液离合器执行机构相连通的回油管，连接段的上端面设有贯通阀体下端的回油孔。

这样，当双离合变速器静液离合器执行机构内部油液过多、压强增大时，油液即可通过阀体上的回油孔流回到变速器的箱体内，避免对双离合变速器静液离合器执行机构造成损伤。

作为优选，所述连接段的上边缘设有倒角，在连接段靠近支撑圆盘处设有环形卡槽，所述阀帽包括与支撑圆盘上表面贴靠的连接圆盘、以及由连接圆盘边缘向支撑圆盘一侧轴向一体延伸的防护环，连接圆盘的中心设有连接通孔，连接通孔的边缘等间距地设有若干倾斜地向内延伸的弹性杆，在弹性杆的端部设有弧形爪，弧形爪卡位在弧形卡槽内。

各弹性杆端部的弧形爪内侧面位于同一圆柱面内，安装阀帽时，连接段上边缘的倒角对弧形爪起到推挤作用，依靠弹性杆的弹性变形，各弧形爪向外张开，使阀帽可沿着连接段顺利地下滑并到达环形卡槽处，此时的弹性杆复位，弧形爪则卡入环形卡槽内，使阀帽能方便可靠地固定在阀体上。由于设置在连接通孔边缘的弹性杆是倾斜地向内延伸的，因此，在安装阀帽时，弹性杆属于弯曲变形，因而使其具有较大的变形量，一方面便于阀帽的安装，同时可避免弹性杆因变形量过大而损坏。特别是，整个阀帽可通过模塑成型一体制成，方便其加工制造。

因此，本发明具有如下有益效果：可有效地避免车辆颠簸或侧翻时变速器箱体内油液的外泄，并提高油液蒸汽冷凝回流效果，减少空气污染，同时可实现双离合变速器静液离合器执行机构的自动回油功能。

 

附图说明

图1是本发明的一种安装结构示意图。

图2是本发明的分解结构示意图。

图3是阀帽的一种结构示意图。

图4是阀体的一种结构示意图。

图5是阀体上的油气通道展平后的结构示意图。

图6是图5中A处的放大图。

图7是阀体的剖视图。

图中：1、阀体  11、连接段  111、回油孔  112、环形卡槽  12、支撑圆盘  2、阀帽  21、连接圆盘  211、连接通孔  212、弹性杆  213、弧形爪  22、防护环  3、油气通道  31、横向通道  32、纵向通道  33、油气入口  34、油气出口  341、纵向排气孔  342、滑动孔  343、通气孔  344、上横向排气孔  345、下横向排气孔  346、增压孔  35、储油凹槽  36、凸块  361、进气孔  362、出气孔  37、隔断塞柱  4、回油管  5、环形密封圈  6、箱体  61、圆柱形安装孔  62、圆柱形凸起

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述。

在图1、图2所示的实施例中，本发明的一种适用于变速器的通气阀结构，包括与变速器的箱体6连接的阀体1、以及设置在阀体上端的阀帽2，阀体上设置油气通道3，以便将变速器箱体内的高温高压油气排出到空气中。阀体和阀帽均采用塑料模塑成型，阀体呈圆柱形，相应地，我们需要在变速器箱体上设置与阀体适配的圆柱形安装孔61，当然，为了便于阀帽的安装布置，我们可先在变速器箱体上设置一个圆柱形凸起62，然后在圆柱形凸起上设置圆柱形安装孔，并且圆柱形凸起的高度应小于阀体的高度，以确保当阀体装配到圆柱形安装孔内时，阀体的下端能伸出圆柱形安装孔的内端而外露于变速器箱体内。此外，在阀体的上端设置沿轴向一体向上延伸的连接段11，在连接段上套设与静液离合器执行机构相连通的回油管4，同时在连接段的上端面设置沿轴向向下延伸的回油孔111，以便当双离合变速器静液离合器执行机构内部油液过多、压强增大时，油液可通过回油孔流回到变速器的箱体内，避免对双离合变速器静液离合器执行机构造成损伤。需要说明的是，回油孔可直接贯通阀体的下端面，以便于其加工制造，或者，也可在阀体的下端外露于变速器箱体内的侧面设置一个径向的通孔，回油孔则向下延伸至与该通孔连通。

另外，我们还需在阀体上端与连接段连接处设置一个沿径向向外延伸的支撑圆盘12，而阀帽则呈倒扣的桶形，其包括与支撑圆盘上表面贴靠的连接圆盘21、以及由连接圆盘边缘向支撑圆盘一侧轴向一体延伸的防护环22。当然，防护环的内径应大于变速器箱体上圆柱形凸起的外径，从而整个阀体得到有效的遮护。为了便于阀帽的安装定位，我们可在连接段靠近支撑圆盘处设置环形卡槽112，同时，如图3所示，在阀帽的连接圆盘的中心开设一个连接通孔211，连接通孔的边缘上等间距地设置4个倾斜地向内一体延伸的弹性杆212，在弹性杆的端部设置一体的弧形爪213，4个弧形爪围成圆环状并卡位在弧形卡槽内，同时相邻两个弧形爪的端部之间留有间隙。此外，我们还需在连接段的上边缘设置一个倒角，使连接段的上端呈圆锥形，并且使连接段上端的小端直径小于由4个弧形爪围成的圆环的内径。这样，当我们需要安装阀帽时，可将阀帽的弧形爪所围成的圆环套在连接段的小端，并用力往下按压阀帽，此时圆锥形的连接段即可推挤弧形爪，使其向外张开，阀帽即可轻松地向下滑到环形卡槽位置，弧形爪在弹性杆的作用下向内收缩复位进入到环形卡槽内，从而使阀帽可靠地定位在阀体上，并且阀帽的连接圆盘的内表面贴靠在支撑圆盘的上表面上。

为了提高对油气中的油液蒸汽的冷凝效果，油气通道可设置在阀体的外侧面上，如图4、图5所示，油气通道包括若干沿阀体轴向等间距布置的横向通道31、以及连接在相邻的横向通道端部之间的纵向通道32，从而使外侧面上的油气通道展平后呈左右往复折返的蛇形管状，其中最下部的横向通道悬空一端竖直地向下沿轴向弯折形成贯通阀体下端面的油气入口33，同时在阀体上端内部设置油气出口34，该油气出口可简单地制成C形，从而使其下端与最上部的横向通道悬空一端连通，油气出口的上端则贯通阀体的外侧面，这样变速器箱体内的油气即可通过油气入口进入到最下部的横向通道，然后通过连接在该横向通道另一端的纵向通道进入上一层的横向通道，在通过连接在上一层横向通道另一端的纵向通道进入再上层的横向通道，以此类推，油气在阀体表面的油气通道内往复折返直至进入最上部的横向通道内，与此同时，油气内的油液蒸汽逐步冷凝成油液粘附在油气通道表面，并在自身重力的作用下沿着油气通道流回到变速器箱体内。被除去油液的油气则通过与最上部的横向通道连通的油气出口排到空气中。需要说明的是，油气通道的横向通道和纵向通道为开口的长槽形，而阀体与变速器箱体上的圆柱形安装孔之间可采用过盈配合，依靠阀体的变形将阀体压入圆柱形安装孔内，从而将油气通道的开口封闭，并且将阀体可靠地固定在变速器箱体上。与此同此，如图1所示，我们还可在阀体上部位于支撑圆盘和油气通道之间的外侧面上设置一个环形密封圈5，以进一步提高密封效果，避免油液渗出。

进一步地，横向通道的横截面呈矩形，同时在横向通道的下侧边设置矩形的储油凹槽35，横向通道的上侧边则在对应位置设置矩形的凸块36，凸块的下端伸入储油凹槽内，凸块和储油凹槽之间具有间隙。如图6所示，凸块在朝向横向通道内油气外排的前进方向一侧面设置一个水平的进气孔361，该进气孔为盲孔，并在凸块上相对的另一侧面下部设置若干细小的出气孔362，出气孔应全部位于储油凹槽内，并且水平延伸贯通进气孔。这样，当高温高压的油气通过油气通道时，其中的油液蒸汽冷凝后存留在横向通道的储油凹槽内，由于横向通道上侧边的凸块伸入到储油凹槽内，并且出气孔全部位于储油凹槽内，因此储油凹槽内的油液会将凸块与储油凹槽之间的间隙隔断，并且将出气孔封堵，这样，外界的空气将无法通过油气通道反向进入到变速器箱体内，从而避免空气中的灰尘等杂质对变速器的不利影响，而冷凝出来的油液则仍然可以从凸块和储油凹槽之间的间隙顺利地刘辉变速器箱体内。当变速器在工作时，在横向通道内向外流动的高温油气由于具有较高的压力，因此可通过凸块一侧的进气孔从细小的出气孔喷出。从出气孔喷出的油气即会在储油凹槽内的油液内形成细小的气泡，并与储油凹槽内的油液充分地热交换，使油气中的油液蒸汽快速地冷凝成油液，而去除油液蒸汽的气体则从凸块另一侧与油液凹槽的间隙中释放出去。当车辆在行驶过程中发生颠簸时，变速器箱体内的油液会产生晃动，油液的液面则会快速地上下起伏，当液面快速上升时，油液会通过阀体下端的油气入口而进入到油气通道内，由于油气通道在展平后呈左右往复折返的蛇形管状，因此，油液在油气管道内无法迅速通过，而油液的液面则很快下降，此时进入油气通道的少量油液即可在重力的作用下自动流回变速器箱体内。

为了彻底防止车辆颠簸或者侧翻时变速器箱体内的油液通过油气出口外泄，油气出口也可采用可自动封闭的结构，具体地，如图7所示，油气出口34包括一个设置于阀体上端内部沿阀体轴向延伸的纵向排气孔341，该纵向排气孔为下大上小的台阶孔，其中下部较大的为滑动孔342，上部较小的为通气孔343，通气孔的上端连接一个沿支撑圆盘的径向向外延伸的上横向排气孔344，上横向排气孔位于支撑圆盘内并与支撑圆盘的圆周面贯通，滑动孔靠近上端的侧面则连接一个沿阀体径向向外延伸的下横向排气孔345，该下横向排气孔与最上部的横向通道悬空一端连通，从而使油气可通过油气通道、下横向排气孔、纵向排气孔、上横向排气孔向外排出。此外，我们还需在滑动孔内设置一个隔断塞柱37，隔断塞柱与滑动孔形成滑动连接，从而使隔断塞柱可在滑动孔内上下移动。与此同时，在滑动孔的下端面同轴地设置一个向下延伸并贯通阀体下端面的增压孔346。

当车辆正常行驶时，隔断塞柱在重力的作用下自然地位于滑动孔的下部，从而封堵增压孔。此时，变速器箱体内的高压油气由油气入口油气通道，并从下横向排气孔进入纵向排气孔，并通过上横向排气孔向外排出。当车辆颠簸或侧翻时，变速器箱体内的油液迅速地上升没过阀体，此时油液一方面快速地进入到增压孔内，同时通过阀体下端的油气入口而进入到油气通道内，由于油气通道的阻挡作用，油液在油气通道内的流动速度要大大地慢于在增压孔内的流动速度，并且油气通道的长度要远长于增压孔的长度，因此，进入增压孔内的油液会首先推动隔断塞柱移动至滑动孔的上部，一方面直接堵死通气孔，同时将下横向排气孔与通气孔之间的通道堵死，使进入增压孔内的油液无法通过通气孔流出，并且进入油气通道内的油液也无法通过下横向排气孔流出，可有效地避免车辆颠簸或侧翻时变速器箱体内油液的外泄。

为了提高隔断塞柱的密封效果，我们可在滑动孔的上下两端分别设置锥孔，锥孔的大端直径与滑动孔直径相同，以便与滑动孔连接，上下两个锥孔的小端直径分别与上端的通气孔、下端的增压孔直径相同，以便使滑动孔通过上下两个锥孔分别与通气孔、增压孔连接。相应地，隔断塞柱的上下边缘则设置与锥孔适配的倒角。这样，当隔断塞柱位于滑动孔下部时，隔断塞柱下端的倒角与滑动孔下端的锥孔贴合密封，当隔断塞柱移动到滑动孔上部时，隔断塞柱上端的倒角与滑动孔上端的锥孔贴合密封。从而可有效地提高隔断塞柱的密封隔断效果。

Claims (6)

1.一种适用于变速器的通气阀结构，包括与变速器的箱体连接的阀体、设置在阀体上端的阀帽，其特征是，阀体在靠近阀帽的位置设有贴靠阀帽内表面的支撑圆盘，在阀体的外侧面上设有油气通道，所述油气通道包括若干沿阀体轴向等间距布置的横向通道、以及连接在相邻的横向通道端部之间的纵向通道，从而使外侧面上的油气通道展平后呈往复折返的蛇形管状，其中最下部的横向通道悬空一端竖直地向下沿轴向弯折形成贯通阀体下端面的油气入口，阀体上端内部设有油气出口，所述油气出口的一端与最上部的横向通道悬空一端连通，油气出口的另一端则贯通阀体的外侧面，在阀体上部位于支撑圆盘和油气通道之间的外侧面上设有环形密封圈。

2.根据权利要求1所述的一种适用于变速器的通气阀结构，其特征是，横向通道的横截面呈矩形，横向通道的下侧边设有储油凹槽，横向通道的上侧边在对应位置设有伸入储油凹槽内的凸块，凸块和储油凹槽之间具有间隙，凸块在朝向横向通道内油气外排的前进方向一侧面设有进气孔，凸块在相对的另一侧面上位于储油凹槽内的部分设有若干贯通进气孔的出气孔。

3.根据权利要求2所述的一种适用于变速器的通气阀结构，其特征是，所述油气出口包括设于阀体上端内部沿阀体轴向延伸的纵向排气孔，纵向排气孔为下大上小的台阶孔，其中下部较大的为滑动孔，上部较小的为通气孔，通气孔的上端连接有沿支撑圆盘径向向外延伸的上横向排气孔，滑动孔靠近上端的侧面连接有沿阀体径向向外延伸的下横向排气孔，所述下横向排气孔与最上部的横向通道悬空一端连通，滑动孔内适配有可上下移动的隔断塞柱，滑动孔的下端面同轴地设有贯通阀体下端面的增压孔。

4.根据权利要求2或3所述的一种适用于变速器的通气阀结构，其特征是，所述滑动孔的上下两端分别通过锥孔与通气孔、增压孔连接，隔断塞柱的上下边缘设有与锥孔适配的倒角。

5.根据权利要求2或3所述的一种适用于变速器的通气阀结构，其特征是，在阀体的上端设有沿轴向一体延伸的连接段，连接段上套设有与静液离合器执行机构相连通的回油管，连接段的上端面设有贯通阀体下端的回油孔。

6.根据权利要求5所述的一种适用于变速器的通气阀结构，其特征是，所述连接段的上边缘设有倒角，在连接段靠近支撑圆盘处设有环形卡槽，所述阀帽包括与支撑圆盘上表面贴靠的连接圆盘、以及由连接圆盘边缘向支撑圆盘一侧轴向一体延伸的防护环，连接圆盘的中心设有连接通孔，连接通孔的边缘等间距地设有若干倾斜地向内延伸的弹性杆，在弹性杆的端部设有弧形爪，弧形爪卡位在弧形卡槽内。