CN105736772A - 单向阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车用零件技术领域，公开了一种单向阀，包括形成有中空的管道的阀体、设于所述管道内的至少一个薄膜阀芯。所述薄膜阀芯包括将所述管道分隔成两部分的支撑板和贴附并连接于所述支撑板上的皮膜；所述支撑板上设有N个第一通孔，所述N为自然数，所述皮膜覆盖这些第一通孔。该单向阀具有稳定、可靠、对杂质不敏感等诸多优势。

Description

单向阀

技术领域

本发明涉及车用零件领域，特别涉及一种制动助力泵用的单向阀。

背景技术

在汽车刹车系统所采用的制动助力泵中，通常都设有单向阀，这些单向阀通过在阀体所构成的管道内设置一个机械阀芯，利用这一机械阀芯所形成的单向密封结构来实现单向阀的功能。

在现有的汽车真空泵中，机械阀芯由单向阀体和安装在单向阀体内的弹簧、阀芯、弹簧座等零件组成，其具有成本低廉，能适应多数流体类型等优势。但是，在此种结构中，阀芯在回位时容易偏离中心，此外，弹簧失效、阀芯破损、阀芯底座粗糙度差或杂质残留在阀芯底座，都会引起单向阀密封不良，真空下降快，机油回流至真空管路等问题，造成发动机缺机油和汽车无法制动等严重故障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单向阀，该单向阀具有稳定、可靠、对杂质不敏感等诸多优势。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种单向阀，包括形成有中空的管道的阀体、设于管道内的至少一个薄膜阀芯，薄膜阀芯包括将管道分隔成两部分的支撑板和贴附并连接于支撑板上的皮膜。支撑板上设有N个第一通孔，N为自然数，皮膜覆盖这些第一通孔。

本发明通过利用皮膜覆盖设于支撑板上的第一通孔，实现了对单向阀两端的流体的阻隔。当流体从第一通孔向着皮膜的方向运动时，皮膜被推动并撑开，单向阀打开。当流体从皮膜向着第一通孔的方向运动时，皮膜被紧压并贴附在支撑板上，单向阀关闭。因此实现了流体的单向运动的控制。相对于现有技术而言，本发明由于采用薄膜阀芯，利用皮膜代替机械阀芯中的芯体来实现流体分隔，因此相比于机械阀芯而言，皮膜回位时不会偏离中心，提高了阀芯的运行稳定性。在本发明中，由于薄膜阀芯省去了弹簧结构，提高了可靠性的同时，还能够防止阀芯破损。更为重要的是，由于皮膜具有延展性，因此皮膜对于留在支撑板上的杂质，或者对于支撑板的表面粗糙度不敏感，不易因为杂质或粗糙度原因导致密封不良，真空下降、机油回流等问题，因此在应用于汽车制动助力泵时能够防止制动故障，提高汽车安全性。

作为优选，支撑板上与皮膜接触的表面向着皮膜的方向形成凸起。在形成凸起后，皮膜在受到来自支撑板的方向的流体的推动时，更容易被撑开，以此提高了单向阀的灵敏度。

进一步地，作为优选，皮膜预弯曲并形成与凸起相配合的曲面。当皮膜预弯曲时，皮膜将因表面张力和大气压力而始终依附在支撑板表面，能够防止单向阀的两端处于压力平衡状态时可能发生的泄露。此外皮膜预弯曲还能够提高薄膜阀芯的密封性能，降低对杂质的敏感度。

更进一步地，作为优选，皮膜的厚度自自身的中心向着边缘的方向逐渐减小。当皮膜的厚度呈现出中心厚而边缘薄的形态时，推动皮膜的边缘发生形变将变得更加容易，而皮膜自身的强度却在较厚的中心下得到很好的保持。因此，当皮膜的厚度自自身的中心向着边缘的方向逐渐减小时，单向阀将在保持较长的使用寿命的同时，还具有较高的灵敏度。

另外，作为优选，薄膜阀芯为两个，且这两个薄膜阀芯相互间隔地并排设置于管道内。相比于单层阀芯而言，两层或以上的薄膜阀芯并未提高过多的成本，却可以避免其中任意一层的皮膜破裂引起的阀芯失效。而且，由于薄膜阀芯本身占据的空间不大，设置多层薄膜阀芯并不会影响单向阀的体积。

另外，作为优选，单向阀还包括设于管道内且与薄膜阀芯间隔设置的至少一个机械阀芯。机械阀芯包括设于管道内的芯体、一端与芯体连接，另一端固定连接于阀体的内壁的弹性件以及将管道分隔成两部分的挡板。其中，弹性件用于将芯体抵持在挡板上，挡板上设M个第二通孔，M为自然数，芯体与挡板的接触表面遮住这些第二通孔。采用机械阀芯和薄膜阀芯的组合，同样可以避免任意一个阀芯损坏后导致的单向阀失效。并且，同时采用机械阀芯和薄膜阀芯进行叠加使用时，单向阀可以兼有二者的优势，在保证较低的成本的前提下大幅度延长单向阀的使用寿命。

进一步地，作为优选，芯体的边缘与挡板的边缘相互接触并啮合，芯体与挡板的啮合部位设有至少两道密封带，且这两道密封带同心设置。相比于传统的机械阀芯仅设置单道密封带而言，同心设置的两道密封带不但提高了密封性能，而且具有引导作用，能够有效防止阀芯回位时可能发生的偏移。

作为优选，薄膜阀芯相对于机械阀芯位于管道中更靠近流体的入口的位置。如此一来，可以保证在流体进入单向阀时，先经过薄膜阀芯，再经过机械阀芯。由于大部分的杂质在经过薄膜阀芯时得以被支撑板和皮膜阻隔并留下，因此这一设置可以防止杂质进入机械阀芯并磨损芯体，避免弹性件的损耗和破坏。进一步地，为了防止延长单向阀的寿命，还可以在薄膜阀芯之前设置粗滤滤网。

同样的，作为优选，芯体的中部向着远离挡板方向凹陷并形成凹槽，凹槽与第二通孔相连通。凹槽能够增大流体与芯体的接触面积，并使得流体在凹槽处形成回流，提高流体对芯体的推力。

另外，作为优选，单向阀设置于车用制动助力泵内。在车用制动助力泵内采用本专利所提供的单向阀，可以胜任泵体内的严苛工作环境，提高制动可靠性，防止故障，降低维修维护成本，使汽车更安全。

附图说明

图1是本发明第一实施方式单向阀的剖面示意图；

图2是本发明第二实施方式单向阀的剖面示意图；

图3是本发明第三实施方式单向阀的剖面示意图。

附图标记说明：

1-阀体；2-薄膜阀芯；21-支撑板；22-皮膜；23-第一通孔；

3-机械阀芯；31-芯体；32-弹性件；33-挡板；34-第二通孔；35-密封带；36-凹槽。

具体实施方式

实施方式一

本发明的第一实施方式提供了一种单向阀，参见图1所示，包括形成有中空的管道的阀体1、设于管道内的至少一个薄膜阀芯2，薄膜阀芯2包括将管道分隔成两部分的支撑板21和贴附并连接于支撑板21上的皮膜22。支撑板21上设有N个第一通孔23，N为自然数，皮膜22覆盖这些第一通孔23。

其中，皮膜22可以与支撑板21连接点可以位于皮膜22的中心，例如，可以在皮膜22的中央部位形成定位柱，并令这一定位柱嵌套在支撑板21上所预留的孔内。当然，也可以是其他的连接形式。当连接点位于中心时，皮膜22的受力更加均匀，因此可以延长皮膜22的使用寿命。

在本实施方式中，参见图1所示，支撑板21上与皮膜22接触的表面向着皮膜22的方向形成凸起。在形成凸起后，皮膜22在受到来自支撑板21的方向的流体的推动时，更容易被撑开，因此可以提高单向阀的灵敏度。此外，皮膜22也预弯曲并形成与凸起相配合的曲面。当皮膜22预弯曲时，皮膜22将因表面张力和大气压力而始终依附在支撑板21表面，能够防止单向阀的两端处于压力平衡状态时可能发生的泄露。此外皮膜22预弯曲还能够提高薄膜阀芯2的密封性能，降低对杂质的敏感度。

在本实施方式中，可以令皮膜22的厚度自自身的中心向着边缘的方向逐渐减小。当皮膜22的厚度呈现出中心厚而边缘薄的形态时，推动皮膜22的边缘发生形变将变得更加容易，而皮膜22自身的强度却在较厚的中心下得到很好的保持。因此，当皮膜22的厚度自自身的中心向着边缘的方向逐渐减小时，单向阀将在保持较长的使用寿命的同时，还具有较高的灵敏度。

本发明通过利用皮膜22覆盖设于支撑板21上的第一通孔23，实现了对单向阀两端的流体的阻隔。当流体从第一通孔23向着皮膜22的方向运动时，皮膜22被推动并撑开，单向阀打开。当流体从皮膜22向着第一通孔23的方向运动时，皮膜22被紧压并贴附在支撑板21上，单向阀关闭。因此实现了流体的单向运动的控制。相对于现有技术而言，本发明由于采用薄膜阀芯2，利用皮膜22代替机械阀芯3中的芯体31来实现流体分隔，因此相比于机械阀芯3而言，皮膜22回位时不会偏离中心，提高了阀芯的运行稳定性。在本发明中，由于薄膜阀芯2省去了弹簧结构，提高了可靠性的同时，还能够防止阀芯破损。更为重要的是，由于皮膜22具有延展性，因此皮膜22对于留在支撑板21上的杂质，或者对于支撑板21的表面粗糙度不敏感，不易因为杂质或粗糙度原因导致密封不良，真空下降、机油回流等问题。

本发明所提出的单向阀可以设置于车用制动助力泵内。在车用制动助力泵内采用本专利所提供的单向阀，可以胜任泵体内的严苛工作环境，提高制动可靠性，防止故障，降低维修维护成本，使汽车更安全。因此在应用于汽车制动助力泵时，本专利能够防止制动故障，提高汽车安全性。

当然，该单向阀也可以应用在其他任何需要令流体单向运动的领域。因此并不构造对该单向阀的实际应用场景的限制。

实施方式二

本发明的第二实施方式提供了一种单向阀，第二实施方式是第一实施方式的进一步改进，主要改进之处在于，在本发明的第二实施方式中，参见图2所示，薄膜阀芯2为两个，且这两个薄膜阀芯2相互间隔地并排设置于管道内。

相比于单层阀芯而言，两层或以上的薄膜阀芯2并未提高过多的成本，却可以避免其中任意一层的皮膜22破裂引起的阀芯失效。而且，由于薄膜阀芯2本身占据的空间不大，设置多层薄膜阀芯2并不会影响单向阀的体积。

实施方式三

本发明的第三实施方式提供了一种单向阀，第三实施方式是第一实施方式的进一步改进，主要改进之处在于，在本发明的第三实施方式中，参见图3所示，单向阀还包括设于管道内且与薄膜阀芯2间隔设置的至少一个机械阀芯3。机械阀芯3包括设于管道内的芯体31、一端与芯体31连接，另一端固定连接于阀体1的内壁的弹性件32以及将管道分隔成两部分的挡板33。其中，弹性件32用于将芯体31抵持在挡板33上，挡板33上设M个第二通孔34，M为自然数，芯体31与挡板33的接触表面遮住这些第二通孔34。采用机械阀芯3和薄膜阀芯2的组合，同样可以避免任意一个阀芯损坏后导致的单向阀失效。并且，同时采用机械阀芯3和薄膜阀芯2进行叠加使用时，单向阀可以兼有二者的优势，在保证较低的成本的前提下大幅度延长单向阀的使用寿命。

在本实施方式中，芯体31的边缘与挡板33的边缘相互接触并啮合，芯体31与挡板33的啮合部位设有至少两道密封带35，且这两道密封带35同心设置。相比于传统的机械阀芯3仅设置单道密封带35而言，同心设置的两道密封带35不但提高了密封性能，而且具有引导作用，能够有效防止阀芯回位时可能发生的偏移。

在本实施方式中，薄膜阀芯2相对于机械阀芯3位于管道中更靠近流体的入口的位置。如此一来，可以保证在流体进入单向阀时，先经过薄膜阀芯2，再经过机械阀芯3。由于大部分的杂质在经过薄膜阀芯2时得以被支撑板21和皮膜22阻隔并留下，因此这一设置可以防止杂质进入机械阀芯3并磨损芯体31，避免弹性件32的损耗和破坏。进一步地，为了防止延长单向阀的寿命，还可以在薄膜阀芯2之前设置粗滤滤网。

在本实施方式中，芯体31的中部向着远离挡板33方向凹陷并形成凹槽36，凹槽36与第二通孔34相连通。凹槽36能够增大流体与芯体31的接触面积，并使得流体在凹槽36处形成回流，提高流体对芯体31的推力。

Claims (10)

1.一种单向阀，其特征在于：包括形成有中空的管道的阀体、设于所述管道内的至少一个薄膜阀芯；

所述薄膜阀芯包括将所述管道分隔成两部分的支撑板和贴附并连接于所述支撑板上的皮膜；所述支撑板上设有N个第一通孔，所述N为自然数，所述皮膜覆盖这些第一通孔。

2.根据权利要求1所述的单向阀，其特征在于：所述支撑板上与所述皮膜接触的表面向着所述皮膜的方向形成凸起。

3.根据权利要求2所述的单向阀，其特征在于：所述皮膜预弯曲并形成与所述凸起相配合的曲面。

4.根据权利要求3所述的单向阀，其特征在于：所述皮膜的厚度自自身的中心向着边缘的方向逐渐减小。

5.根据权利要求1所述的单向阀，其特征在于：所述薄膜阀芯为两个，且这两个薄膜阀芯相互间隔地并排设置于所述管道内。

6.根据权利要求1所述的单向阀，其特征在于：所述单向阀还包括设于所述管道内且与所述薄膜阀芯间隔设置的至少一个机械阀芯；

所述机械阀芯包括设于所述管道内的芯体、一端与所述芯体连接，另一端固定连接于所述阀体的内壁的弹性件以及将所述管道分隔成两部分的挡板；

其中，所述弹性件用于将所述芯体抵持在所述挡板上，所述挡板上设M个第二通孔，所述M为自然数，所述芯体与所述挡板的接触表面遮住这些第二通孔。

7.根据权利要求6所述的单向阀，其特征在于：所述芯体的边缘与所述挡板的边缘相互接触并啮合，所述芯体与所述挡板的啮合部位设有至少两道密封带，且这两道密封带同心设置。

8.根据权利要求6所述的单向阀，其特征在于：所述薄膜阀芯相对于所述机械阀芯位于所述管道中更靠近流体的入口的位置。

9.根据权利要求6所述的单向阀，其特征在于：所述芯体的中部向着远离所述挡板方向凹陷并形成凹槽，所述凹槽与所述第二通孔相连通。

10.根据权利要求1所述的单向阀，其特征在于：所述单向阀设置于车用制动助力泵内。