CN110630808A - 一种制动阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了包括阀体、第一活塞、第二活塞、气门阀体、挡圈和气门复位件；阀体内部设置有将阀体腔分隔成储气腔和外部腔体的分隔部；分隔部上设置有气门孔；挡圈设置在外部腔体内，挡圈上设置有穿孔；第二活塞包括活塞本体、隔档环和与推动部；隔档环沿穿孔的孔壁滑动并与活塞本体配合以封堵穿孔；推动部被设置为推动气门阀体向远离气门孔的方向移动；气门复位件被设置为驱使气门阀体向靠近气门孔的方向移动；第一活塞沿上腔室的内侧壁滑动，第一活塞的横截面的面积与第二活塞的横截面的面积不一致。本发明通过设置两个大小面积不同的活塞以实现调整气门阀体的开启效率，操作简单使用方便，满足多样化的需求。

Description

一种制动阀

技术领域

本发明涉及刹车制动领域，特别是一种制动阀。

背景技术

制动系统是保证车辆安全行驶的最重要的部件，而制动阀是汽车行车制动系当中的主要控制装置。制动阀的正常工作，对于驻车有着重要的意义，它对于汽车能够平稳制动提供了技术支持。

制动阀的工作原理是通过活塞带动活塞推杆推动气门阀打开从而使气体进入到制动气室内从而产生制动。现有技术中的制动阀只能提供一种状态的制动力度，也就是气门阀打开的效率是一定的。但是在实际使用过程中对制动阀的要求却是多样的，比如在轻载状态下可能需要制动阀的相应平缓一些，但是当车辆处于载货状态下或者在山坡时，这时候往往需要强劲制动，而如果气门阀开启的较慢则会使进入到制动气室内的气压不够对制动效果产生影响。显然现有技术中的制动阀很难满足上述多样化的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种制动阀，以解决现有技术中的不足，它通过设置两个大小面积不同的活塞以实现调整气门阀体的开启效率，能够满足多样化的需求，便于调整刹车制动状态。

本发明提供了一种制动阀，包括阀体、第一活塞、第二活塞、气门阀体、挡圈和气门复位件；

所述阀体内部设置有将所述阀体内部的阀体腔分隔成储气腔和外部腔体的分隔部；所述分隔部上设置有连通所述储气腔与所述外部腔体的气门孔；

所述挡圈设置在所述外部腔体内并将所述外部腔体分隔成上腔室和制动腔，所述挡圈上设置有连通所述上腔室和所述制动腔的穿孔；

所述第二活塞包括沿所述上腔室的内侧壁滑动的活塞本体、设置在所述活塞本体上的隔档环和与所述气门阀体位置相对的推动部；所述隔档环沿所述穿孔的孔壁滑动并与所述活塞本体配合以封堵所述穿孔；所述推动部被设置为推动所述气门阀体向远离所述气门孔的方向移动；

所述气门复位件被设置为驱使所述气门阀体向靠近所述气门孔的方向移动；

所述第一活塞沿所述上腔室的内侧壁滑动，所述第一活塞通过推动所述第二活塞以开启所述气门阀体，所述第一活塞的横截面的面积与所述第二活塞的横截面的面积不一致。

如上所述的一种制动阀，其中，优选的是，所述第一活塞的横截面的面积小于所述第二活塞的横截面的面积。

如上所述的一种制动阀，其中，优选的是，所述第一活塞上设置有向所述第二活塞方向延伸的导向柱，所述第二活塞上设置有与所述导向柱相适配的第一导向槽。

如上所述的一种制动阀，其中，优选的是，所述导向柱上设置有第二导向槽，所述上盖上设置有与所述第二导向槽相适配的上盖导向柱。

如上所述的一种制动阀，其中，优选的是，所述制动阀还包括调压装置，所述调压装置用于调整作用到所述第二活塞上位于隔档环外侧的区域的气压大小。

如上所述的一种制动阀，其中，优选的是，所述气门阀体包括本体、沿所述本体的周向设置在所述本体的外侧壁上的封堵部和与所述本体固定连接用于承接所述推动部推动力的承载部；所述承载部穿过所述气门孔并向所述第二活塞所在的方向延伸；

所述分隔部上设置有与所述封堵部相适配的肩台部。

如上所述的一种制动阀，其中，优选的是，所述承载部上与所述推动部相对的位置处设置有第一密封件，所述封堵部上与所述肩台部相对的位置处设置有第二密封件。

如上所述的一种制动阀，其中，优选的是，所述分隔部上还设置有限制所述第二活塞下降行程的限位件，所述限位件固定在所述肩台部上并向所述第二活塞所在的方向延伸。

如上所述的一种制动阀，其中，优选的是，所述制动阀还包括设置在所述储气腔内的气门座，所述气门座包括固定在所述阀体上的固定板、设置在所述固定板上的穿孔和沿所述穿孔的边沿位置设置在所述固定板上的限位环；

所述气门阀体与所述限位环的内侧壁之间设置有密封圈，所述气门阀体沿所述限位环内侧壁滑动。

如上所述的一种制动阀，其中，优选的是，所述气门复位件为套设在所述本体限位环外的弹簧，所述弹簧的第一端与所述固定板相抵，所述弹簧的第二端与所述气门阀体相抵。

与现有技术相比，本发明通过设置两个大小面积不同的活塞以实现调整气门阀体的开启效率，当需要强劲制动的时候通过面积大的活塞推动气门阀体的开启，当需要中等制动的时候通过面积小的活塞推动气门阀体的开启。上述状态的切换只需要将制动踏板制动总泵过来的气压管与不同驱动腔上的控制口连接即可实现，操作简单使用方便，满足多样化的需求，便于调整刹车制动状态。

附图说明

图1是本发明公开的制动阀在不工作状态时的内部结构示意图；

图2是本发明公开的制动阀在强劲制动状态时的内部结构示意图；

图3是本发明公开的制动阀在中等制动状态时的内部结构示意图；

附图标记说明：1-阀体，11-分隔部，110-气门孔，111-肩台部，112-限位件，12-储气腔，13-制动腔，14-第一驱动腔，15-第二驱动腔，16-上盖，161-上盖导向柱，17-挡圈凸台，18-出气口，19-第一控制口，20-第二控制口，

2-第一活塞，21-导向柱，211-第二导向槽，

3-第二活塞，31-活塞本体,311-气压推动区，312-气压隔断区，32-隔档环，33-推动部，34-第一导向槽，

4-气门阀体，41-本体，42-封堵部，421-第一密封件，43-承载部，431-第二密封件，

5-挡圈，51-穿孔，6-气门复位件，7-气门座，71-固定板，72-穿孔，73-限位环，8-缓冲腔。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明的实施例：如图1-3所示，公开了一种制动阀，包括阀体1、第一活塞2、第二活塞3、气门阀体4、挡圈5和气门复位件6；

所述阀体1内部设置有将所述阀体1内部的阀体腔分隔成储气腔12和外部腔体的分隔部11。阀体1的内部设置有阀体腔，分隔部11设置在阀体腔内并将所述阀体腔分隔成储气腔12和外部腔体。在分隔部11上设置有连通所述储气腔12与所述外部腔体的气门孔110。气门阀体4用于封堵所述气门孔110。

所述挡圈5设置在所述外部腔体内并将所述外部腔体分隔成上腔室和制动腔13，所述挡圈5上设置有连通所述上腔室和所述制动腔13的穿孔51。挡圈5可以直接固定在阀体1的内侧壁上，在本实施例中挡圈5与所述阀体1之间设置有密封圈，阀体1的内侧壁上设置有承载所述挡圈5的挡圈凸台17。

所述第二活塞3包括沿所述上腔室的内侧壁滑动的活塞本体31、设置在所述活塞本体31上的隔档环32和与所述气门阀体4位置相对的推动部33。所述隔档环32沿所述穿孔51的孔壁滑动并与所述活塞本体31配合以封堵所述穿孔51。通过隔档环32和活塞本体31的配合实现穿孔51的封闭，从而使制动腔13内的气体只能通过出气口18流出以对刹车进行制动。

为了保证制动腔13内的气体只从阀体1的出气口18排出，隔档环32与挡圈5之间需要设置密封圈以保证两者滑动过程中的密封性。优选的，在挡圈5上设置有密封圈安装槽，且将密封圈安装槽的槽口沿穿孔51的孔壁设置。

隔档环32的设置使活塞本体31分隔成两个部分，其中位于隔档环32环体内圈的区域为气压推动区311，位于隔档环32环体外圈的区域为气压隔断区312。其中气压推动区311构成制动腔13的腔体壁，也就是气压推动区311位于制动腔13内，制动腔13内的气压对气压推动区311起到一定的推动作用。而由于挡圈5的设置使气压隔断区312被隔离在制动腔13之外，也就是气压隔断区312受不到制动腔13内气压的作用。

上述结构的设计使第二活塞3上端面受到的气压的推动面积与第二活塞3的下端面受到的气压推动面积不相等的，第二活塞3上端面受到的气压的推动面积要大于第二活塞3的下端面受到的气压推动的面积。这样在同样的压强作用的情况下，第二活塞3上端面承受面积大，因此其受到的压力也大，这样有利于推动第二活塞3的向下移动，能够便于气门孔110的开启。第二活塞3的上侧面和下侧面承受气压作用的面积不同实际上实现了一个放大压力的作用，这样即便第二活塞3上侧受到较少的气压推动的作用时也能使第二活塞3向下移动较大的距离，从而实现气门的快速开启，第二活塞3的上侧所在的腔室通常是驱动腔，踩下制动踏板制动总泵过来的气压进入到驱动腔以推动第二活塞3移动，这样就有利于踏板的踩踏。根据上述原理可知当第二活塞3的下侧的承受气压的面积一定的时候，第二活塞3的上侧承受气压的作用的的面积越大其越有利于实现气门的快速开启。因此可以实现通过改变第二活塞3上侧受到气压作用的面积的大小来改变气门的开启的速度，从而实现快速制动和缓慢制动之间的变换。

所述推动部33被设置为推动所述气门阀体4向远离所述气门孔110的方向移动，以开启所述气门孔110。第二活塞3在受到作用力后沿着阀体1的内侧壁上下滑动，推动部33随着第二活塞3的移动做靠近或远离气门阀体4的移动，当第二活塞3上端有气压推动第二活塞3向靠近所述气门阀体4的方向移动的时候，推动部33产生的推动力驱使气门阀体4向远离气门孔110的方向移动，从而实现气门孔110的开启。在本实施例中推动部33为设置在所述活塞本体31上的凸台，推动部33还可以为设置在所述活塞本体31上的杆或者推动部33为固定在活塞本体31上的环体。推动部33的目的是便于开启气门孔110。气门孔110开启后储气腔12内的气体通过气门孔110进入到制动腔13内，然后对行驶过程中的车辆产生制动。

所述气门复位件6被设置为驱使所述气门阀体4向靠近所述气门孔110的方向移动以封堵所述气门孔110。当作用到第二活塞3上端的气压产生的作用力撤销后在气门复位件6的作用下驱使第二活塞3向靠近气门孔110的位置移动从而封堵气门孔110。此时储气腔12内的气压不能进入到制动腔13内，进而不能对车辆产生制动。

在本实施例中设置第一活塞2和第二活塞3两个活塞，以推动气门孔110的开启，所述第一活塞2沿所述上腔室的内侧壁滑动，所述第一活塞2设置在所述第二活塞3的上侧，第一活塞2通过所述第二活塞3以推动所述气门阀座4的开启。所述阀体1的顶端固定有上盖16，所述第一活塞2与所述上盖16之间形成第一驱动腔14。阀体1上设置有与所述第一驱动腔14连通的第一控制口19，当制动时踩下制动踏板制动总泵过来的气压通过第一控制口19进入到第一驱动腔14内，从而推动第一活塞2和第二活塞3整体向下移动，以打开气门孔110。所述第一活塞2与所述第二活塞3之间形成第二驱动腔15；所述阀体1上设置有与所述第二驱动腔15连通的第二控制口20，当制动时踩下制动踏板制动总泵过来的气压通过第二控制口20进入到第二驱动腔15内，从而推动第二活塞3向下移动，以打开气门孔110。

为了实现不同速度的开启气门孔110，将所述第一活塞2的横截面的面积设计为与所述第二活塞3的横截面的面积不一致。具体的，所述第一活塞2的横截面的面积小于所述第二活塞3的横截面的面积。制动气压进入到第一控制口19控制第一活塞2的移动以推动气门阀体4的开启，而制动气压进入到第二控制口20以控制第二活塞3的移动以推动气门阀体4的开启。由于第一活塞2和第二活塞3活塞面积不一致从而造成从第一控制口19进入的制动气压和从第二控制口20进入的制动气压其最后产生的制动力度不同。这样在只需要更换制动气压进入到不同的控制口的方式就能实现不同的制动力度的调整的功能，方便了使用。

在使用过程中，如图1所示当制动阀处于不使用状态时，第一驱动腔14和第二驱动腔15内均没有气压，此时第一活塞2位于阀体1的最顶端的位置，第二活塞3的顶端与第一活塞2的底端相抵。当需要大制动力度的时候，踩下制动踏板制动总泵过来的气管接通到第二控制口20，制动总泵传递出来的气压进入到第二驱动腔15内，第二驱动腔15内的气压推动第二活塞3向下移动，第二活塞3在向下移动过程中，第二活塞3上的推动部33推动气门阀体4向远离气门孔110的方向移动，此时气门孔110开启，使储气腔12内的气压进入到制动腔13内，以上请参阅图2。在第二驱动腔15内的气压的作用下推动第二活塞3下移打开气门孔110，把气门孔110下面的储气腔12内的气压释放到制动腔13内，由于挡圈的隔断使进入到制动腔13内的气压对第二活塞3的作用力仅局限在第二活塞3的气压推动区311区域，这样就形成了第二活塞3的上侧的受气压作用的面积大而第二活塞3的下侧的受气压作用的面积小，从而使第二活塞3能够快速向下移动推动气门阀体4从而实现气门孔110的开启。

当需要中等制动力度的时候，踩下制动踏板制动总泵过来的气管接通到第一控制口19，制动总泵传递出来的气压进入到第一驱动腔14内，第一驱动腔14内的气压推动第一活塞2向下移动，第一活塞2推动第二活塞3一起向下移动，请参阅图3，在向下移动过程中，第二活塞3上的推动部33推动气门阀体4向远离气门孔110的方向移动，此时气门孔110开启，使储气腔12内的气压进入到制动腔13内。在第一驱动腔14内的气压作用到第一活塞2上时，由于第一活塞2的承受气压作用的面积小于第二活塞3的面积，因此在踩踏踏板过程中产生相同的气压强度的作用下第一活塞2受到的压力相对也较小，这样相比于气压作用到第二活塞3上，气压作用到第一活塞2后产生的推动力更小，从而使打开气门的速度较慢，从而造成制动效果的不显著。通过上述结构的设置方便实现了制动阀在不同需求下的自由切换，能够根据需求选择相应的制动，以提供更好的使用体验。

为了进一步的调整第二活塞3开启气门阀座的速度，本实施例的制动阀还设置调压装置。气压隔断区312、隔档环32、挡圈5和阀体1的内侧壁之间形成缓冲腔8，缓冲腔8与调压装置连通，调压装置用于调整缓冲腔8内的气压，也就是调压装置用于调整作用到气压隔断区312位置所受到的气压，该气压能够对第二活塞3的向下移动起到一定阻碍作用，从而实现对第二活塞3的下降速度起到缓冲作用，上述结构的设计能够使制动阀的制动力度得到更加细致的调整，使调整范围更加的宽泛。

为了防止活塞在滑动过程中出现倾斜，在所述第一活塞2上设置有向所述第二活塞3方向延伸的导向柱21，所述第二活塞3上设置有与所述导向柱21相适配的第一导向槽34。通过导向柱21和第一导向槽34的配合为第二活塞3的滑动提供向导。具体的导向柱21与第一导向槽34之间还设置有密封圈，导向柱21紧贴第一导向槽34的内侧壁滑动。

同样的为了防止第一活塞2在移动过程中出现倾斜，所述导向柱21上设置有第二导向槽211，所述上盖16上设置有与所述第二导向槽211相适配的上盖导向柱161。具体的导向柱161与第二导向槽211间隙配合。进一步的，为了实现更好的导向作用，所述导向柱21设置在所述第一活塞2的中心位置。同样的，所述导向柱161则设置在所述上盖16的中心位置。

在本实施例中，为了更好的实现气门阀座4作用，所述气门阀体4包括本体41、沿所述本体41的周向设置在所述本体41的外侧壁上的封堵部42和与所述本体41固定连接用于承接所述推动部33推动力的承载部43；所述承载部43穿过所述气门孔110并向所述第二活塞3所在的方向延伸。所述分隔部11上设置有与所述封堵部42相适配的肩台部111。本体41设置在储气腔12内，在本实施例中本体41为环状结构，本体41呈环状。优选的，承载部43也设置成环体，环体固定在所述本体41的端头位置。当然所述承载部43可以为固定在所述本体41一端头的若干杆体，相邻杆体之间设置有间隙。所述封堵部42则设置在所述本体41与所述承载部43之间。

进一步的，为了更好的提高气门阀体4封堵气门孔110的效果，所述封堵部42上与所述肩台部111相对的位置处设置有第二密封件421。同样的所述承载部43上与所述推动部33相对的位置处设置有第一密封件431。所述第一密封件431和所述第二密封件421的材质均为橡胶，在封堵部42上设置一圈橡胶做成的密封圈能够有效的保证封堵部42与肩台部111之间的密封性，从而使气门孔110封堵的效果更好。

为了避免第二活塞3下降位置过大从而造成对气门阀体4的损坏，在所述分隔部11上还设置有限制所述第二活塞3下降行程的限位件112，所述限位件112固定在所述肩台部111上并向所述第二活塞3所在的方向延伸。当第二活塞3下降到与限位件112相抵后第二活塞3停止下移。限位件112优选为固定在肩台部111上的杆体，其中限位件112可以设置为多个，多个限位件112呈环形环绕在气门孔110的四周，相邻限位件112之间设置有间隔，间隔的设置的目的是当气门孔110开启后储气腔12内的气压能够更加顺利的进入到制动腔13。当然在本实施例中挡圈5也能对第二活塞3的下移行程起到限位作用。

为了便于固定气门阀体4，所述制动阀还包括设置在所述储气腔12内的气门座7，气门座7用于安装固定气门阀体4。具体的，所述气门座7包括固定在所述阀体1上的固定板71、设置在所述固定板71上的穿孔72和沿所述穿孔72的边沿位置设置在所述固定板71上的限位环73；所述限位环73向所述气门孔110的方向延伸。为了保证储气腔12内的密封性，固定板71与阀体1之间设置有密封圈。在本实施例中固定板71可以通过卡簧安装固定在阀体1上。所述气门阀体4与所述限位环73的内侧壁之间设置有密封圈，所述气门阀体4沿所述限位环73内侧壁滑动。气门阀体4在第二活塞3的作用下沿着限位环73的内侧壁上下移动。此外限位环73被设置为向气门孔110的方向延伸其目的是为了固定支撑气门复位件6。具体的，在本实施例中所述气门复位件6为套设在所述本体限位环73外的弹簧，所述弹簧的第一端与所述固定板71相抵，所述弹簧的第二端与所述气门阀体4相抵。第二活塞3向下移动的过程中通过气门阀体4压缩弹簧，此时弹簧积蓄恢复力，当第二活塞3上端的力撤销后在恢复力的作用下弹簧推动气门阀体4向上移动以封堵气门孔110。

本发明所公开的制动阀可以应用到多种车型上，比如对应轻型卡车在轻载的状态下或者路况较好的情况下可以把制动踏板的气管控制管接到第一活塞2对应的第一控制口19上，来满足偏低的制动力度。而如果在行驶过程中行驶到山区或者是在重载的状态下，需要相应的的提高制动力度，无需更换制动阀只要更换控制口位置即可，也就是只需要将制动踏板的气管控制管接到第二活塞3对应的第二控制口20上即可完成制动力度的调整，能够满足多样化的需求。避免了为了满足制动需求频繁的调整制动力度，本公开的制动阀无需复杂调整，方便操作，且无需更换制动阀，就能满足调整需求，避免增加成本，节能降耗；设计简单，结构简单，无需找专业人员安装调试，稳定高效。可以适应各种司机驾驶习惯，比如有些司机习惯强劲制动力度，制动总泵踏板习惯踩到1/3，不喜欢踩的深，因为长时间操作会使脚和腿特别累，特别是急转弯的山区路况，刹车频繁会造成身体吃不消。但有些司机习惯柔和，喜欢深踩制动总泵，越踩刹车力度越好，对于上述需求只需要通过更换控制口都能到达所需要求，操作简单使用方便。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种制动阀，其特征在于：包括阀体、第一活塞、第二活塞、气门阀体、挡圈和气门复位件；

所述阀体内部设置有将所述阀体内部的阀体腔分隔成储气腔和外部腔体的分隔部；所述分隔部上设置有连通所述储气腔与所述外部腔体的气门孔；

所述挡圈设置在所述外部腔体内并将所述外部腔体分隔成上腔室和制动腔，所述挡圈上设置有连通所述上腔室和所述制动腔的穿孔；

所述第二活塞包括沿所述上腔室的内侧壁滑动的活塞本体、设置在所述活塞本体上的隔档环和与所述气门阀体位置相对的推动部；所述隔档环沿所述穿孔的孔壁滑动并与所述活塞本体配合以封堵所述穿孔；所述推动部被设置为推动所述气门阀体向远离所述气门孔的方向移动；

所述气门复位件被设置为驱使所述气门阀体向靠近所述气门孔的方向移动；

所述第一活塞沿所述上腔室的内侧壁滑动，所述第一活塞通过推动所述第二活塞以开启所述气门阀体，所述第一活塞的横截面的面积与所述第二活塞的横截面的面积不一致。

2.根据权利要求1所述的制动阀，其特征在于：所述第一活塞的横截面的面积小于所述第二活塞的横截面的面积。

3.根据权利要求1所述的制动阀，其特征在于：所述第一活塞上设置有向所述第二活塞方向延伸的导向柱，所述第二活塞上设置有与所述导向柱相适配的第一导向槽。

4.根据权利要求3所述的制动阀，其特征在于：所述导向柱上设置有第二导向槽，所述上盖上设置有与所述第二导向槽相适配的上盖导向柱。

5.根据权利要求1所述的制动阀，其特征在于：所述制动阀还包括调压装置，所述调压装置用于调整作用到所述第二活塞上位于隔档环外侧的区域的气压大小。

6.根据权利要求1所述的制动阀，其特征在于：所述气门阀体包括本体、沿所述本体的周向设置在所述本体的外侧壁上的封堵部和与所述本体固定连接用于承接所述推动部推动力的承载部；所述承载部穿过所述气门孔并向所述第二活塞所在的方向延伸；

所述分隔部上设置有与所述封堵部相适配的肩台部。

7.根据权利要求6所述的制动阀，其特征在于：所述承载部上与所述推动部相对的位置处设置有第一密封件，所述封堵部上与所述肩台部相对的位置处设置有第二密封件。

8.根据权利要求6所述的制动阀，其特征在于：所述分隔部上还设置有限制所述第二活塞下降行程的限位件，所述限位件固定在所述肩台部上并向所述第二活塞所在的方向延伸。

9.根据权利要求1所述的制动阀，其特征在于：所述制动阀还包括设置在所述储气腔内的气门座，所述气门座包括固定在所述阀体上的固定板、设置在所述固定板上的穿孔和沿所述穿孔的边沿位置设置在所述固定板上的限位环；

所述气门阀体与所述限位环的内侧壁之间设置有密封圈，所述气门阀体沿所述限位环内侧壁滑动。

10.根据权利要求9所述的制动阀，其特征在于：所述气门复位件为套设在所述本体限位环外的弹簧，所述弹簧的第一端与所述固定板相抵，所述弹簧的第二端与所述气门阀体相抵。

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