CN111059291B - 一种汽车防水排气装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种汽车防水排气装置,包括壳体、活塞、防水呼吸芯体、弹簧座及复位弹簧,壳体为上端进气、下端出气的缸筒结构,其内侧壁的中部具有环形肩部。活塞设在壳体的内部且位于环形肩部的下方,活塞通过其上方导向机构与壳体竖向滑动配合。活塞的顶部外侧设有第一密封圈,第一密封圈与所述环形肩部相匹配。活塞的顶端开设有中心孔,中心孔的上方设有第一阻隔膜片。弹簧座设置在壳体的下部内侧,复位弹簧设置在弹簧座和活塞之间。弹簧座上开设有若干个排气孔,其底部设有第二阻隔膜片。本发明在浸泡入水中时正常排气,且能够防止水进入阀体内部,残留气压通过防水呼吸芯体排入大气,防水排气效果好,安全可靠性高,使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及汽车制动控制技术领域,具体涉及一种汽车防水排气装置,应用于具有防水排气要求的汽车阀类产品。
背景技术
汽车的制动系统多采用气动阀组实现刹车制动,气动阀组安装在汽车的底盘上,现有一些制动阀类产品的排气装置有排气管,消音器,带有排气膜片的排气管等形式。该阀类产品通常安装在汽车底部,在遇到下雨天气或途径积水的路段,或者在车辆下线检车做涉水试验时,阀类产品浸没在水中,积水容易经过排气口进入阀体内部,从而导致阀类产品内部的电子件失效。
防水透气阀是依靠透气膜实现防水透气功能,如果排气结构仅使用排气呼吸阀,阀类产品的排气气压很大,气压冲击力会破坏透气膜结构,导致产品失效。如果排气结构仅使用排气呼吸阀,阀类产品的排气量很大,防水透气阀的透气量比较小,这样会导致阀类产品的排气释放时间增加很多,满足不了产品及法规要求。在阀类产品排气过程中,阀体内的气流通常以脉冲的形式排出,排气初期及中段过程气流的压力较大,水不易进气阀体的内部,但在排气动作完成后外部的水压将水经过排气通到挤压到阀体内部,导致阀类产品内部的电子件损坏。因此,现有技术亟待进一步改进。
发明内容
针对上述现有技术的不足,本发明的目的在于提出一种汽车防水排气装置,解决汽车底盘阀类涉水及排气后,水易进入阀体内部,造成整个制动系统失效的问题。
为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
一种汽车防水排气装置,包括壳体、活塞、防水呼吸芯体、弹簧座及复位弹簧,壳体为上端进气、下端出气的缸筒结构,其内侧壁的中部具有环形肩部。活塞设在壳体的内部且位于环形肩部的下方,活塞通过其上方导向机构与壳体竖向滑动配合。活塞的顶部外侧设有第一密封圈,第一密封圈与所述环形肩部相匹配。活塞的顶端开设有中心孔,中心孔的上方设有第一阻隔膜片。弹簧座设置在壳体的下部内侧,复位弹簧设置在弹簧座和活塞之间。弹簧座上开设有若干个排气孔,其底部设有第二阻隔膜片。
优选地,壳体的内部具有两段圆孔构成的阶梯安装孔,两段圆孔一上一下竖向布置。所述环形肩部处于上段圆孔和下段圆孔的连接处,上段圆孔的直径小于下段圆孔的直径。
优选地,所述导向机构包括多个导向柱,多个导向柱呈环形均匀竖向布置在活塞的上方。各导向柱的下端均与活塞的顶部固定相连,其外侧与壳体上部的内侧壁滑动配合。
优选地,活塞包括顶壁和环形侧壁,顶壁的上表面具有向上凸起的环形支撑部,中心孔位于环形支撑部内侧。顶壁位于中心孔和环形支撑部之间的部分为平面结构,第一阻隔膜片覆盖环形支撑部,且位于导向机构的内侧。
优选地,防水呼吸芯体位于弹簧座的上方,其上部与活塞螺纹连接,防水呼吸芯体的外部设有与活塞密封配合的第二密封圈。所述防水呼吸芯体的内部具有副排气通道,副排气通道的进气端与中心孔相通,副排气通道的出气端位于防水呼吸芯体的下端侧面,副排气通道内固定安装有透气膜片。
优选地,壳体下端为扩口结构,弹簧座通过卡簧固定在壳体下端。若干个排气孔均匀布置在以弹簧座的中心为圆心的圆周上,第二阻隔膜片覆盖全部排气孔。
优选地,第二阻隔膜片下方设有垫片,垫片通过铆钉与弹簧座固定相连。垫片位于所有排气孔围成的区域内,其边缘处向下翻折成弧形曲面。
优选地,活塞的外侧壁上具有阻挡部,阻挡部位于第一密封圈的下方。弹簧座的上表面设有弹簧定位环,排气孔所有位于弹簧定位环内侧。复位弹簧的下端套在弹簧定位环外部,其上端套在活塞的外侧,且与阻挡部的底部接触。
优选地,第一密封圈和第二密封圈均为O型密封圈。
优选地,透气膜片是由高分子材料制成的。
通过采用前述技术方案,本发明的有益技术效果是:本发明公开的防水排气装置安装于阀类的出气端,利用弹簧、活塞与壳体的内壁相配合密封主排气通道,排气过程中,大股高压气流将活塞连同阻隔膜片克服弹簧力往下推动,气流经过外环通道排入大气,有效阻止水进入阀体内,大股气流排出后,弹簧力的作用下,活塞密封主排气通道,此时阀体内还存在一定的气体存在。此时残存的气体不足以将阻隔膜片与活塞配合密封,残留气体经过阻隔膜片与活塞环形支撑部的间隙和活塞内孔通道到达防水呼吸芯体,气体透过透气膜片排入大气。此发明公开的防水排气装置浸泡入水中时,能够防止水进入阀体内部,且不影响产品的正常排气功能,解决了车辆在涉水后水进入阀体内部的致命缺陷,防水效果好,安全可靠性高,使用寿命长。
附图说明
图1是本发明一种汽车防水排气装置的结构原理示意图。
图2是图1中某一部分的结构示意图,示出的是壳体。
图3是图1中另一部分的结构示意图,示出的是活塞。
图4是图3中A部分的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明:
结合图1至图4,一种汽车防水排气装置,包括壳体1、活塞2、防水呼吸芯体3、弹簧座4及复位弹簧5,壳体1为上端进气、下端出气的缸筒结构,壳体1的内部具有两段圆孔构成的阶梯安装孔11,两段圆孔一上一下竖向布置。壳体1的上端设置有外螺纹,防水排气装置可通过壳体1上端的外螺纹可拆卸安装于汽车排气阀的出气端口上,所述汽车排气阀排出的脉冲气流,可通过壳体1的上端进气口进入该防水排气装置,并从壳体1的下端出气口排放到大气中。
壳体1内侧壁的中部具有环形肩部12,所述环形肩部12处于上段圆孔和下段圆孔的连接处,上段圆孔的直径小于下段圆孔的直径,阶梯安装孔11为上细、下粗的二阶圆孔结构,两段圆孔同轴。活塞2包括顶壁21和环形侧壁22,顶壁21为圆形平板结构,环形侧壁22竖向布置在顶壁21的下方,环形侧壁22的上端与顶壁21的边缘相连成一体结构。活塞2设在壳体1的内部且位于环形肩部12的下方,活塞2位于壳体1的环形肩部12的下方,通过其上方导向机构与壳体1的内壁竖向滑动配合。
所述导向机构位于壳体1的上方,其包括三个竖向布置的导向柱23,三个导向柱23呈环形均匀布置在活塞2的上方,所述三个导向柱23均位于以顶壁21的中心为圆心的圆周上。其外侧与壳体1上部的内侧壁滑动配合,三个导向柱23的布置方式可使活塞2相对于壳体1运动时,始终沿着阶梯安装孔11的轴线方向运动。活塞2的顶部外侧设有第一密封圈6,第一密封圈6为弹性橡胶材料制成的O型密封圈,第一密封圈6安装固定在顶壁21外侧的安装槽61内,第一密封圈6与所述环形肩部12相匹配。
活塞2向上运动至其行程的顶端时,弹簧力将第一密封圈6压紧在壳体1的环形肩部12,实现活塞2与壳体1之间的密封,壳体1上段圆孔内的气流无法通过活塞2边缘与壳体1内壁之间进入其下段圆孔内。活塞2向下运动时,第一密封圈6与壳体1的环形肩部12分离,壳体1上段圆孔内的气流可通过活塞2边缘与壳体1内壁之间的环形间隙,进入其下段圆孔内。
活塞2的顶壁21开设有中心孔9,中心孔9的上方设有第一阻隔膜片25,所述第一阻隔膜片25是圆形橡胶片,第一阻隔膜片25可阻隔大气流由上往下通过中心孔9。所述顶壁21的上表面具有向上凸起的环形支撑部26,中心孔9位于环形支撑部26内侧。顶壁21位于中心孔9和环形支撑部26之间的部分为表面光滑的平面结构,环形支撑部26的内侧表面为相对于与所述平面结构为10°夹角的锥形面。第一阻隔膜片25覆盖环形支撑部26,且位于三个导向柱23的内侧,三个导向柱23可限制第一阻隔膜片25横向运动。
壳体1下端为扩口结构,弹簧座4通过卡簧7固定在壳体1下端,卡簧7与壳体1的扩口结构限制弹簧座4沿竖向运动,卡簧7安装在壳体1下端内侧的卡簧固定槽71内。弹簧座4上开设有八个排气孔41,八个排气孔41均匀布置在以弹簧座4的中心为圆心的圆周上,弹簧座4的底部设有第二阻隔膜片42,所述第一阻隔膜片25是圆形橡胶片。第二阻隔膜片42下方设有垫片43,垫片43通过铆钉与弹簧座4固定相连,垫片位于所有排气孔41围成的区域内,其边缘处向下翻折成弧形曲面。第二阻隔膜片42覆盖全部排气孔41,所述壳体1内的气流可通过排气孔41排至大气中。汽车通过涉水路段时,第二阻隔膜片42具有一定的挡水的作用,避免大量的水流冲击进入壳体1的下部。
弹簧座4设置在壳体1的下部内侧,复位弹簧5设置在弹簧座4和活塞2之间,复位弹簧5的上端套设在活塞2外侧。活塞2的外侧壁上具有阻挡部24,阻挡部24位于第一密封圈6的下方,所述阻挡部24的作用就是阻挡复位弹簧5的上端相对于活塞2向上运动。弹簧座4的上表面设有弹簧定位环44,所有排气孔41位于弹簧定位环44内侧。复位弹簧5的下端套在弹簧定位环44外部,其上端套在活塞2的外侧,且与阻挡部24的底部接触。
防水呼吸芯体3位于弹簧座4的上方,其上部与活塞2螺纹连接,防水呼吸芯体3的外部设有与活塞2密封配合的第二密封圈8,第二密封圈8也橡胶材料制成的O型密封圈。所述防水呼吸芯体3的内部具有副排气通道31,副排气通道31的进气端与中心孔9相通,副排气通道31的出气端位于防水呼吸芯体3的下端侧面,副排气通道31内可拆卸固定安装有透气膜片32,所述透气膜片32是由高分子材料制成的,如聚四氟乙烯材料。所述透气膜片32通体具有无数个微孔,能够使空气分子通过,阻挡水分子通过,因此,气流可通过防水呼吸芯体3的排气,水无法通过防水呼吸芯体3进入壳体1的上部。
本发明之所以能够防水且不影响正常排气是因为:非排气状态下,利用弹簧5的作用力,使活塞2与壳体1之间的主排气通道密封,第一密封圈6有效阻止水进入阀体内部,及透气膜片32有效阻止水进入阀体内部。非排气状态下,第一阻隔膜片25覆盖在中心孔9的上方,其底部与环形支撑部26的顶部线接触,与环形支撑部26和中心孔9之间的平面结构不接触。
排气状态的初始阶段,大股高压气流由壳体1的上端冲入,高压气流向下推动活塞打开主排气通道,经主排气通道和弹簧座4上的排气孔41排出,经主排气通道的排气过程连续进行,通过涉水路段时,高压气流阻挡水通过该防水排气装置进入汽车底部的排气阀内。主排气通道排气过程中,壳体1上部的高压气流将第一阻隔膜片25压紧在中心孔9的平面结构上,第一阻隔膜片25与平面结构面接触,可实现第一阻隔膜片25与活塞2之间较好密封,使壳体1上部高压气流无法通过中心孔9进入副排气通道31,有效避免透气膜片32被高压气体冲击损坏。
随着大股高压气流排出,壳体1位于活塞2上部的气压逐渐降低,活塞2在复位弹簧5的作用下向上运动,第一密封圈6压紧在壳体1的环形肩部12,主排气通道在弹簧力作用下被关闭,此时,壳体1上部剩余部分残余气压,残余气压作用在阻隔膜片上的力不足以将第一阻隔膜片25压紧在中心孔9的平面结构上,第一阻隔膜片25在其弹性作用下与中心孔9的平面结构之间形成间隙,第一阻隔膜片25的底部与环形支撑部26的顶部之间会恢复线接触状态,残余气压经过第一阻隔膜片25与环形支撑部26之间进入中心孔9,残余气压经过副通道通过透气膜片32排出,透气膜片32排气过程中,可阻挡水通过该防水排气装置进入汽车底部的排气阀内。
本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种汽车防水排气装置,包括壳体、活塞、防水呼吸芯体、弹簧座及复位弹簧,其特征在于,壳体为上端进气、下端出气的缸筒结构,其内侧壁的中部具有环形肩部;
活塞设在壳体的内部且位于环形肩部的下方,活塞通过其上方导向机构与壳体竖向滑动配合;
活塞的顶部外侧设有第一密封圈,第一密封圈与所述环形肩部相匹配;
活塞的顶端开设有中心孔,中心孔的上方设有第一阻隔膜片;
弹簧座设置在壳体的下部内侧,复位弹簧设置在弹簧座和活塞之间;
弹簧座上开设有若干个排气孔,其底部设有第二阻隔膜片;
防水呼吸芯体位于弹簧座的上方,其上部与活塞螺纹连接,防水呼吸芯体的外部设有与活塞密封配合的第二密封圈;
所述防水呼吸芯体的内部具有副排气通道,副排气通道的进气端与中心孔相通,副排气通道的出气端位于防水呼吸芯体的下端侧面,副排气通道内固定安装有透气膜片。
2.根据权利要求1所述的一种汽车防水排气装置,其特征在于,壳体的内部具有两段圆孔构成的阶梯安装孔,两段圆孔一上一下竖向布置;
所述环形肩部处于上段圆孔和下段圆孔的连接处,上段圆孔的直径小于下段圆孔的直径。
3.根据权利要求1所述的一种汽车防水排气装置,其特征在于,所述导向机构包括多个导向柱,多个导向柱呈环形均匀竖向布置在活塞的上方;
各导向柱的下端均与活塞的顶部固定相连,其外侧与壳体上部的内侧壁滑动配合。
4.根据权利要求1所述的一种汽车防水排气装置,其特征在于,活塞包括顶壁和环形侧壁,顶壁的上表面具有向上凸起的环形支撑部,中心孔位于环形支撑部内侧;
顶壁位于中心孔和环形支撑部之间的部分为平面结构,第一阻隔膜片覆盖环形支撑部,且位于导向机构的内侧。
5.根据权利要求1所述的一种汽车防水排气装置,其特征在于,壳体下端为扩口结构,弹簧座通过卡簧固定在壳体下端;
若干个排气孔均匀布置在以弹簧座的中心为圆心的圆周上,第二阻隔膜片覆盖全部排气孔。
6.根据权利要求1所述的一种汽车防水排气装置,其特征在于,第二阻隔膜片下方设有垫片,垫片通过铆钉与弹簧座固定相连;
垫片位于所有排气孔围成的区域内,其边缘处向下翻折成弧形曲面。
7.根据权利要求1所述的一种汽车防水排气装置,其特征在于,活塞的外侧壁上具有阻挡部,阻挡部位于第一密封圈的下方;
弹簧座的上表面设有弹簧定位环,排气孔所有位于弹簧定位环内侧;
复位弹簧的下端套在弹簧定位环外部,其上端套在活塞的外侧,且与阻挡部的底部接触。
8.根据权利要求1所述的一种汽车防水排气装置,其特征在于,第一密封圈和第二密封圈均为O型密封圈。
9.根据权利要求1所述的一种汽车防水排气装置,其特征在于,透气膜片是由高分子材料制成的。
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PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 266510 No. 917, Weihe Road, Huangdao District, Shandong, Qingdao Applicant after: ZF commercial vehicle systems (Qingdao) Co.,Ltd. Address before: 266510 No. 917, Weihe Road, Huangdao District, Shandong, Qingdao Applicant before: Wabco (China) Co.,Ltd. |
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CB02 | Change of applicant information | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |