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具有压释放和泄放装置的车用液压系统

阅读:659发布:2021-09-30

专利汇可以提供具有压释放和泄放装置的车用液压系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种具有压 力 释放和泄放 阀 装置的车用液压系统具有 串联 布置的 泵 、第一施加装置、压力释放阀和第二施加装置。当压力超过 阈值 时,所述压力释放阀使初级 流体 流的一部分转向经过所述第二施加装置。所述压力释放阀中的阀构件限定出减压孔口,所述减压孔口使流体连通穿过所述阀构件。当所述阀中的压力低于所述阈值时,止回阀防止流通过所述减压孔口。当压力超过所述阈值时,流体流动通过止回阀和所述减压孔口,从而导致所述阀构件进行移动并且暴露出旁通孔,由此使所述初级流体流的一部分转向经过所述第二施加装置。所述止回阀可以是选择性地可变的以便调节所述阈值。压力顺序阀还可被设置在所述第一施加装置的上游。,下面是具有压释放和泄放装置的车用液压系统专利的具体信息内容。

1、一种车用液压系统,所述车用液压系统包括液压回路,所述液 压回路具有被串联布置且沿初级流动路径按顺序被设置的液压和液 压施加装置;
其特征是,
所述液压回路进一步包括被设置在所述初级流动路径中位于所述 液压泵与所述液压施加装置之间的压释放,其中所述压力释放阀包 括阀体和阀构件,所述阀体限定出阀室,所述阀室限定出轴线,其中所 述阀构件可在所述室内在第一轴向位置与第二轴向位置之间沿轴向滑 动并且将所述室分隔成初级流动通道和次级体积空间,所述阀构件进一 步限定出减压孔口,所述减压孔口在所述初级流动通道与所述次级体积 空间之间提供了流体连通;所述阀体进一步限定出与所述初级流动通道 流体连通的入口孔、与所述初级流动通道流体连通的出口孔、与所述次 级体积空间流体连通的次级体积空间孔、以及旁通孔,所述旁通孔被设 置在轴向中间位置处,且所述次级体积空间孔被设置在所述旁通孔的一 个轴向侧部上且所述入口孔和所述出口孔被设置在所述旁通孔的相对 的轴向侧部上,当所述阀构件处于所述第一轴向位置处时,所述旁通孔 被密封以便不与所述阀室流体连通,且当所述阀构件处于所述第二轴向 位置处时,所述旁通孔与所述初级流动通道流体连通,所述压力释放阀 被可操作地设置在所述液压回路中,其中所述初级流动路径延伸至所述 入口孔、通过所述初级流动通道和所述出口孔到达所述液压施加装置; 所述旁通孔在位于所述液压施加装置下游且位于所述泵上游的点处与 所述初级流动路径流体连通;
偏压构件,所述偏压构件与所述阀构件可操作地联接并且使所述阀 构件朝向所述第一位置偏置;和
单向止回阀,所述单向止回阈在位于所述液压施加装置下游且位于 所述泵上游的位置处被可操作地设置在所述液压回路中且介于所述次 级体积空间孔与所述初级流动路径之间;当通过所述减压孔口被连通至 所述次级体积空间的所述初级流动通道中的压力超过阈值压力值时,所 述止回阀允许流体流从所述次级体积空间孔流至所述初级流动通道,且 其中当所述止回阀允许流体流通过其中时,通过所述减压孔口从所述初 级流动通道流至所述次级体积空间的流体经历了压力的降低,由此使得 在所述次级体积空间与所述初级流动通道之间产生了压力差,所述压力 差使所述阀构件从所述第一轴向位置偏置至所述第二轴向位置;且其 中,当所述止回阀关闭并终止了通过其中的流体流时,所述压力差减少 且所述偏压构件使所述阀构件偏置至所述第一轴向位置。
2、根据权利要求1所述的车用液压系统,其特征是,所述液压施 加装置是液压转向齿轮装置。
3、根据权利要求1所述的车用液压系统,其特征是,所述车用液 压系统进一步包括第一液压施加装置,所述第一液压施加装置被可操作 地设置在所述液压回路中并且位于所述泵下游且位于所述压力释放阀 上游。
4、根据权利要求1所述的车用液压系统,其特征是,所述止回阀 限定了对于打开所述止回阀以使流体流通过其中而言选择性可变的阻 力,由此使由所述止回阀限定的所述阈值压力值是可调节的。
5、根据权利要求4所述的车用液压系统,其特征是,对所述止回 阀进行的外部调节选择性地改变了所述阻力。
6、根据权利要求1所述的车用液压系统,其特征是,所述单向止 回阀包括:
被可操作地设置在所述止回阀内且可在第一位置与第二位置之间 移动的第二阀构件,在所述第一位置处,所述第二阀构件防止流体流通 过所述止回阀,在所述第二位置处,所述第二阀构件允许流体流通过所 述止回阀;
使所述第二阀构件朝向所述第一位置偏置的第二偏压构件;和
与所述偏压构件可操作地联接的带螺纹的构件,可从外部对所述带 螺纹的构件进行重新定位,其中对所述带螺纹构件进行的重新定位改变 了所述阈值。
7、根据权利要求1所述的车用液压系统,其特征是,所述车用液 压系统进一步包括被可操作地设置在所述液压回路中并且位于所述液 压施加装置下游且位于所述泵上游的液压贮存装置,且所述单向止回阀 在位于使得所述旁通孔与所述初级流动通道流体连通所处的位置上游 的位置处与所述初级流动通道流体连通。
8、一种车用液压系统,所述车用液压系统包括液压回路,所述液 压回路具有被串联布置且沿初级流动路径按顺序被设置的液压泵、分流 阀、第一液压施加装置和第二液压施加装置;
其特征是,
所述液压回路进一步包括被设置在所述初级流动路径中位于所述 第一液压施加装置与所述第二液压施加装置之间的压力释放阀,其中在 第一运行状态下,大体上所有的从所述泵中排出的所述液压流体都沿所 述初级流动路径循环通过所述分流阀到达所述第一液压施加装置;并且 当位于所述第一液压施加装置上游的所述初级流动路径中的流体升高 至第一阈值时,所述分流阀将由所述泵排出的所述液压流体分成被连通 至位于所述第一液压施加装置上游的所述初级流动路径的第一流体流 和被连通至位于所述第一液压施加装置下游且位于所述压力释放阀上 游的所述初级流动路径中的点的第二流体流;
其中所述压力释放阀具有阀体和阀构件,所述阀体限定出阀室,所 述阀室限定出轴线,其中所述阀构件可在所述室内在第一轴向位置与第 二轴向位置之间沿轴向滑动并且将所述室分隔成初级流动通道和次级 体积空间,所述阀构件进一步限定出减压孔口,所述减压孔口在所述初 级流动通道与所述次级体积空间之间提供了流体连通;所述阀体进一步 限定出与所述初级流动通道流体连通的入口孔、与所述初级流动通道流 体连通的出口孔、与所述次级体积空间流体连通的次级体积空间孔、以 及旁通孔,所述旁通孔被设置在轴向中间位置处,且所述次级体积空间 孔被设置在所述旁通孔的一个轴向侧部上且所述入口孔和所述出口孔 被设置在所述旁通孔的相对的轴向侧部上,当所述阀构件处于所述第一 轴向位置处时,所述旁通孔被密封以便不与所述阀室流体连通,且当所 述阀构件处于所述第二轴向位置处时,所述旁通孔与所述初级流动通道 流体连通,所述压力释放阀被可操作地设置在所述液压回路中并且位于 所述第一液压施加装置下游且位于所述第二液压施加装置上游,其中所 述初级流动路径从所述第一液压施加装置延伸至所述入口孔、通过所述 初级流动通道和所述出口孔到达所述第二液压施加装置;所述旁通孔在 位于所述第二液压施加装置下游且位于所述泵上游的点处与所述初级 流动路径流体连通;
偏压构件,所述偏压构件与所述阀构件可操作地联接并且使所述阀 构件朝向所述第一位置偏置;和
单向止回阀,所述单向止回阀在位于所述第二液压施加装置下游且 位于所述泵上游的位置处被可操作地设置在所述液压回路中且介于所 述次级体积空间孔与所述初级流动路径之间;当通过所述减压孔口被连 通至所述次级体积空间的所述初级流动通道中的压力超过第二阈值压 力值时,所述止回阀允许流体流从所述次级体积空间孔流至所述初级流 动通道,且其中当所述止回阀允许流体流通过其中时,通过所述减压孔 口从所述初级流动通道流至所述次级体积空间的流体经历了压力的降 低,由此使得在所述次级体积空间与所述初级流动通道之间产生了压力 差,所述压力差使所述阀构件从所述第一轴向位置偏置至所述第二轴向 位置;且其中,当所述止回阀关闭并终止了通过其中的流体流时,所述 压力差减少且所述偏压构件使所述阀构件偏置至所述第一轴向位置,且 其中所述第一阈值压力值大于所述第二阈值压力值。
9、根据权利要求8所述的车用液压系统,其特征是,所述第一液 压施加装置是液压制动助力器装置且所述第二液压施加装置是液压转 向齿轮装置。
10、根据权利要求8所述的车用液压系统,其特征是,所述止回阀 限定了对于打开所述止回阀以使流体流通过其中而言选择性可变的阻 力,由此使由所述止回阀限定的所述阈值压力值是可调节的。
11、根据权利要求10所述的车用液压系统,其特征是,对所述止 回阀进行的外部调节选择性地改变了所述阻力。
12、根据权利要求8所述的车用液压系统,其特征是,所述单向止 回阀包括:
被可操作地设置在所述止回阀内且可在第一位置与第二位置之间 移动的第二阀构件,在所述第一位置处,所述第二阀构件防止流体流通 过所述止回阀,在所述第二位置处,所述第二阀构件允许流体流通过所 述止回阀;
使所述第二阀构件朝向所述第一位置偏置的第二偏压构件;和
与所述偏压构件可操作地联接的带螺纹的构件,可从外部对所述带 螺纹的构件进行重新定位,其中对所述带螺纹构件进行的重新定位改变 了所述阈值。
13、根据权利要求8所述的车用液压系统,其特征是,所述车用液 压系统进一步包括被可操作地设置在所述液压回路中并且位于所述第 二液压施加装置下游且位于所述泵上游的液压贮存装置且其中所述单 向止回阀在位于使得所述旁通孔与所述初级流动通道流体连通所处的 位置上游的位置处与所述初级流动通道流体连通。
14、根据权利要求8所述的车用液压系统,其特征是,所述单向止 回阀被设置在从所述次级体积空间孔延伸至所述初级流动通道的流体 管线中,所述止回阀通过所述流体管线的一部分与所述压力释放阀隔 开。
15、一种车用液压系统,所述车用液压系统包括液压回路,所述液 压回路具有被串联布置且沿初级流动路径按顺序被设置的液压泵、分流 阀、第一液压施加装置和第二液压施加装置;
其特征是,
所述液压回路进一步包括被设置在所述初级流动路径中位于所述 第一液压施加装置与所述第二液压施加装置之间的压力释放阀,其中在 第一运行状态下,大体上所有的从所述泵中排出的所述液压流体都沿所 述初级流动路径循环通过所述分流阀到达所述第一液压施加装置;并且 当位于所述第一液压施加装置上游的所述初级流动路径中的流体升高 至第一阈值时,所述分流阀将由所述泵排出的所述液压流体分成被连通 至位于所述第一液压施加装置上游的所述初级流动路径的第一流体流 和被连通至位于所述第一液压施加装置下游且位于所述压力释放阀上 游的所述初级流动路径中的点的第二流体流;
其中所述压力释放阀具有阀体和阀构件,所述阀体限定出阀室,所 述阀室限定出轴线,其中所述阀构件可在所述室内在第一轴向位置与第 二轴向位置之间沿轴向滑动并且将所述室分隔成初级流动通道和次级 体积空间,所述阀构件进一步限定出减压孔口,所述减压孔口在所述初 级流动通道与所述次级体积空间之间提供了流体连通;所述阀体进一步 限定出与所述初级流动通道流体连通的入口孔、与所述初级流动通道流 体连通的出口孔、与所述次级体积空间流体连通的次级体积空间孔、以 及旁通孔,所述旁通孔被设置在轴向中间位置处,且所述次级体积空间 孔被设置在所述旁通孔的一个轴向侧部上且所述入口孔和所述出口孔 被设置在所述旁通孔的相对的轴向侧部上,当所述阀构件处于所述第一 轴向位置处时,所述旁通孔被密封以便不与所述阀室流体连通,且当所 述阀构件处于所述第二轴向位置处时,所述旁通孔与所述初级流动通道 流体连通,所述压力释放阀被可操作地设置在所述液压回路中并且位于 所述第一液压施加装置下游且位于所述第二液压施加装置上游,其中所 述初级流动路径从所述第一液压施加装置延伸至所述入口孔、通过所述 初级流动通道和所述出口孔到达所述第二液压施加装置;所述旁通孔在 位于所述第二液压施加装置下游且位于所述泵上游的点处与所述初级 流动路径流体连通;
偏压构件,所述偏压构件与所述阀构件可操作地联接并且使所述阀 构件朝向所述第一位置偏置;和
单向止回阀,所述单向止回阀在位于所述第二液压施加装置下游且 位于所述泵上游的位置处被可操作地设置在所述液压回路中且介于所 述次级体积空间孔与所述初级流动路径之间;当通过所述减压孔口被连 通至所述次级体积空间的所述初级流动通道中的压力超过第二阈值压 力值时,所述止回阀允许流体流从所述次级体积空间孔流至所述初级流 动通道,且其中当所述止回阀允许流体流通过其中时,通过所述减压孔 口从所述初级流动通道流至所述次级体积空间的流体经历了压力的降 低,由此使得在所述次级体积空间与所述初级流动通道之间产生了压力 差,所述压力差使所述阀构件从所述第一轴向位置偏置至所述第二轴向 位置;且其中,当所述止回阀关闭并终止了通过其中的流体流时,所述 压力差减少且所述偏压构件使所述阀构件偏置至所述第一轴向位置,且 其中所述止回阀限定了对于打开所述止回阀以使流体流通过其中而言 选择性可变的阻力,由此使所述第二阈值压力值是可调节的。
16、根据权利要求15所述的车用液压系统,其特征是,所述第一 液压施加装置是液压制动助力器装置且所述第二液压施加装置是液压 转向齿轮装置。
17、根据权利要求15所述的车用液压系统,其特征是,对所述止 回阀进行的外部调节选择性地改变了所述阻力。
18、根据权利要求15所述的车用液压系统,其特征是,所述单向 止回阀包括:
被可操作地设置在所述止回阀内且可在第一位置与第二位置之间 移动的第二阀构件,在所述第一位置处,所述第二阀构件防止流体流通 过所述止回阀,在所述第二位置处,所述第二阀构件允许流体流通过所 述止回阀;
使所述第二阀构件朝向所述第一位置偏置的第二偏压构件;和
与所述偏压构件可操作地联接的带螺纹的构件,可从外部对所述带 螺纹的构件进行重新定位,其中对所述带螺纹构件进行的重新定位改变 了所述阈值。
19、根据权利要求15所述的车用液压系统,其特征是,所述车用 液压系统进一步包括被可操作地设置在所述液压回路中并且位于所述 第二液压施加装置下游且位于所述泵上游的液压贮存装置且所述单向 止回阀在位于使得所述旁通孔与所述初级流动通道流体连通所处的位 置上游的位置处与所述初级流动通道流体连通。
20、根据权利要求15所述的车用液压系统,其特征是,所述单向 止回阀被设置在从所述次级体积空间孔延伸至所述初级流动通道的流 体管线中,所述止回阀通过所述流体管线的一部分与所述压力释放阀隔 开。

说明书全文

技术领域

本实用新型涉及用于车辆的液压系统,且更特别地,本实用新型 涉及一种具有液压流体和至少一个液压施加装置的液压系统。

背景技术

许多具有液压制动系统的卡车,特别是较大型的汽油卡车和柴 油动力卡车,都包括有液压制动辅助系统,而不是载客汽车中常见的真 空辅助系统。在具有涡沦增压发动机的车辆中使用真空辅助制动系统可 能存在问题且这些车辆通常也将采用液压制动辅助系统。此外,对用于 车辆如旧车改装的高速力汽车的液压制动辅助系统而言,还存在售后 市场需求,这些车辆要不然可能不具有制动辅助装置或对于这种车辆而 言使用真空辅助系统存在困难。这种液压制动辅助系统是众所周知的而 且是商业上有售的。
通常情况下,这些液压制动辅助系统被串联地连接在转向齿轮与液 压泵之间并且利用来自该泵的流而产生必要的压力从而根据需要提供 制动辅助。来自泵的流通常被限定在较窄的流速范围内且并不主动地产 生变化来满足变化的车辆运行状态。由于这种串联布置,因此制动的施 加以及液压制动辅助系统的接合会影响流向转向齿轮的液压流体流,由 此影响转向齿轮可获得的辅助量。特别地,当施加重制动载荷时,这导 致提高了泵的背压,提高的背压可超出泵的阈值泄放压力(例如 1,500psi)。在该平以上,泵的旁通打开以便使流出物的一部分转 回而到达泵的进入口,在该进入口处循环继续进行,直至来自制动辅助 装置的压力降低到旁通阀的阈值以下。在该泄放状态下,减少的流体流 被传送至转向齿轮,这会导致车辆操作者所作出的转向努力产生可觉察 到的增加从而在极端的泄放状态下转动方向盘
为了至少部分地缓解这种状态,有可能将分流器或压力顺序阀置于 液压系统中以便在重制动状态下使从泵中排出的流体流的一部分转向 至转向齿轮。美国专利No.6,814,413 B2的披露内容描述了这种分流器 的应用且因而在此作为参考而被引用。尽管在重制动状态下利用分流器 将由泵排出的流体流的一部分转向至转向齿轮辅助装置的做法提供了 显著的优点,但利用这种分流器通常需要使转向齿轮装置具有与制动辅 助装置的压力泄放值至少一样大的压力泄放值。
通常情况下,适用于特定车辆的转向齿轮辅助装置将具有比该相同 车辆所需的制动辅助装置更低的压力泄放值。因此,转向齿轮辅助装置 具有与制动辅助装置的压力泄放值至少一样大的压力泄放值的这种需 要通常对转向齿轮辅助装置的选择产生了直接影响且会导致选择更为 昂贵的转向齿轮辅助装置。
实用新型内容
本实用新型提供了一种可用来限制车用液压系统中的液压施加装 置的入口处的压力的压力释放和泄放阀装置。
本实用新型的一种形式包括一种具有液压回路的车用液压系统,所 述液压回路具有被串联布置且沿初级流动路径按顺序被设置的液压泵、 压力释放阀和液压施加装置。所述压力释放阀具有阀体和阀构件。所述 阀体限定出具有轴线的阀室。所述阀构件可在所述室内在第一轴向位置 与第二轴向位置之间沿轴向滑动并且将所述室分隔成初级流动通道和 次级体积空间。所述阀构件还限定出减压孔口,所述减压孔口在所述初 级流动通道与所述次级体积空间之间提供了流体连通。所述阀体限定出 与所述初级流动通道流体连通的入口孔、与所述初级流动通道流体连通 的出口孔、与所述次级体积空间流体连通的次级体积空间孔、以及旁通 孔。所述旁通孔被设置在轴向中间位置处,且所述次级体积空间孔被设 置在所述旁通孔的一个轴向侧部上且所述入口孔和所述出口孔被设置 在所述旁通孔的相对的轴向侧部上。当所述阀构件处于所述第一轴向位 置处时,所述旁通孔被密封以便不与所述阀室流体连通。当所述阀构件 处于所述第二轴向位置处时,所述旁通孔与所述初级流动通道流体连 通。所述压力释放阀被可操作地设置在所述液压回路中,其中所述初级 流动路径延伸至所述入口孔、通过所述初级流动通道和所述出口孔到达 第二液压施加装置。所述旁通孔在位于所述液压施加装置下游且位于所 述泵上游的点处与所述初级流动路径流体连通。偏压构件与所述阀构件 可操作地联接并且使所述阀构件朝向所述第一位置偏置。单向止回阀在 位于所述液压施加装置下游且位于所述泵上游的位置处被可操作地设 置在所述液压回路中且介于所述次级体积空间孔与所述初级流动通道 之间。当通过所述减压孔口被连通至所述次级体积空间的所述初级流动 通道中的压力超过阈值压力值时,所述止回阀允许流体流从所述次级体 积空间孔流至所述初级流动路径。当所述止回阀允许流体流通过其中 时,通过所述减压孔口从所述初级流动通道流至所述次级体积空间的流 体经历了压力的降低,由此使得在所述次级体积空间与所述初级流动通 道之间产生了压力差,所述压力差使所述阀构件从所述第一轴向位置偏 置至所述第二轴向位置。当所述止回阀关闭并终止了通过其中的流体流 时,所述压力差减少且所述偏压构件使所述阀构件偏置至所述第一轴向 位置。
本实用新型的一些实施例可具有单向止回阀,所述单向止回阀限定 了对于打开所述止回阀以使流体流通过其中而言选择性可变的阻力,由 此使由所述止回阀限定的所述阈值压力值是可调节的。对于这样一些选 择性可变止回阀而言,可从外部调节所述阀。
本实用新型的其它实施例可包括位于所述液压回路中且介于所述 泵与所述第一液压施加装置之间的压力顺序阀或分流阀,其中在第一运 行状态下,大体上所有的从所述泵中排出的所述液压流体都沿所述初级 流动路径循环通过所述分流阀到达所述第一液压施加装置。当位于所述 第一液压施加装置上游的所述初级流动路径中的流体升高至第一阈值 时,所述分流阀将由所述泵排出的所述液压流体分成被连通至位于所述 第一液压施加装置上游的所述初级流动路径的第一流体流和被连通至 位于所述第一液压施加装置下游且位于所述压力释放阀上游的所述初 级流动路径中的点的第二流体流。在其它实施例中,由所述分流阀限定 的所述第一阈值大于由所述压力释放阀限定的阈值。
在本实用新型的其它实施例中,所述第一液压施加装置可采取液压 制动助力器装置的形式且所述第二液压施加装置可采取液压转向齿轮 装置的形式。
附图说明
通过下面对本实用新型的实施例作出的描述并结合附图将更易于 理解本实用新型的上述特征和其它特征以及实现这些特征的方式并且 将更好地理解本实用新型本身,其中:
图1是根据本实用新型的液压系统的示意图;
图2是在正常流状态下的压力顺序阀的部分剖视图;
图3是图2所示压力顺序阀的部分剖视图,其中所述压力顺序阀正 使所述流体流的一部分转向通过孔C;
图4是在低压力状态下的压力释放和泄放阀装置的部分剖视示意 图;和
图5是在高压力状态下的图4所示阀装置的部分剖视示意图。
相应的附图标记在所有的各个图中表示相应的部件。尽管本文作出 的例证示出了本实用新型的一个实施例的一种形式,但下面所披露的实 施例并不旨在具有穷举性或被视为将本实用新型的范围限于所披露的 特定形式。

具体实施方式

图1示出了用来帮助车辆进行转向和制动的用于车辆12的液压系 统10。所述液压系统包括液压泵14和贮存装置16。该贮存装置可被包 括在泵14内,如图中所示,或可被设置在远离所述泵14的位置处。
泵14将高压液压流体输送通过排出管线18到达分流阀20,所述 分流阀也被称作压力顺序阀。该压力顺序阀20进而根据系统10的预定 运行状态而与第一液压施加装置22、第二液压施加装置24和贮存装置 16选择性地连通,正如下面将会说明地那样。
第一液压施加装置22和第二液压施加装置24采取液压装置或液压 子回路的形式。在所示出的实施例中,第一施加装置22是液压制动辅 助系统或助力器装置,且第二施加装置24是液压转向齿轮辅助系统或 装置。
液压制动辅助装置22与主缸26和制动系统的制动器28连通。液 压助力器装置22所具有的类型是本领域众所周知的,所述液压助力器 装置一列式地被设置在液压泵与车用液压制动系统的液压主缸之间,所 述液压助力器装置的作用在于提高或放大施加到制动系统上的力,从而 与手动制动系统相比减轻了为施加制动所需做出的制动踏板努力和所 需进行的踏板运动。例如在美国专利Nos.4,620,750和4,967,643中披 露了这种系统,所述美国专利的披露内容均在此作为参考被引用且提供 了适当的助力器装置22的实例。简而言之,来自供应泵14的液压流体 通过助力器入口孔被连通至助力器装置22且被引导通过可在助力器腔 体(未示出)中滑动的开口中心柱形阀。动力活塞在邻近的缸内滑动且 暴露在活塞的输入侧上的流体压力下并且被联接至相对侧上的输出杆。 被连接至制动踏板的输入反应杆延伸进入壳体内并且通过输入杠杆或 联接装置被联接至该柱形阀。输入杆的移动使柱形阀移动,从而对流体 流产生了限制且使得相应地提高了被施加到动力活塞上的压力。由转向 齿轮辅助系统24产生的转向压力通过柱形阀与助力器腔体隔离开来且 不会影响制动,但是的确对于泵14而言产生了转向辅助背压。压力顺 序阀20进行运转以便管理从泵14流至制动辅助系统22和转向辅助系 统24中的每个辅助系统的液压流体流,以便减弱转向系统与制动系统 在运转方面对彼此的相互依赖。
参见图2和图3,压力顺序阀20包括阀体30,所述阀体具有形成 了室32的阀口,可滑动的控流阀构件34被容纳在所述室中。多个孔被 设置在阀体30中,且在图中被标记为孔A、B、C和D。来自泵14的流 体通过孔A被引导进入阀体30内,在所述孔A处所述流体进入室32内 且根据运行状态而通过出口孔B、C和D中的一个或多个出口孔被引出 阀体30,下面将对所述运行状态进行描述。
图2示出了在来自制动辅助装置22的背压低于预定阈值或控制压 力的状态下的压力顺序阀20的正常运行。进入孔A的所有的流都通过 分流器20的口32的初级通道35并且按规定路线通过孔B到达液压制 动助力器22。当然,对于所有的实际装置而言,由于在各个部件之间存 在余隙,因此会固有地产生一些流体损失。
在如图2所示的状态下,制动助力器22在低于预定阈值或泄放压 力值的情况下运行,且流体自由地流入孔A内并通过通道35流出孔B。 如图中所示,阀体30可装配有连接配件36,所述连接配件延伸进入阀 口32内并且形成有与阀口32直接流体连通的初级通道35。初级通道 35中的管线压力通过连接配件36中的减压或P孔孔口(P-hole orifice)38和阀体30中的连通通路40被连通至控流阀34的后部。该 压力与由控流弹簧42施加的偏压一起将阀构件34向前保持靠在连接配 件36上。在该位置处,阀构件34完全覆盖分别通往转向辅助装置24 和贮存装置16的旁通孔C、D,从而使得流既不进入这两个孔也不流出 这两个孔。阀构件34具有贮存装置压力连通沟槽44,无论阀构件34 处于怎样的位置,所述贮存装置压力连通沟槽都总是暴露于孔D且因此 暴露于贮存装置压力下。该贮存装置压力通过开口46被连通至阀的内 部。小的提升阀50将阀构件34后面的处于管线压力下的流体与阀构件 34内部的处于贮存装置压力下的流体分离开来。
现在转而参见图3,图中示出了由制动辅助装置22在孔B和初级 通道35内形成的制动辅助压力超出了制动辅助装置22的预定阈值压力 值的状态,所述预定阈值压力值优选被设置成恰好低于泵14的泄放压 力。当初级通道35中的背压接近预定控制压力时,被连通至控流阀构 件34的后侧的流体压力将导致提升阀50的提升球52离开原有位置, 这将导致一些液压油在阀构件34的柱塞54后面被排放并且通过阀构件 34中的开口46和孔D被排出而到达贮存装置16。由于P孔孔口38相 当小,因此只要提升阀50被打开且使得油从柱塞54后面被排放,则连 通通路压力40将低于初级通道35内的管线压力。该压力差将导致柱塞 54从图2所示的位置向后滑动靠在弹簧42上到达图3所示的位置,由 此使孔C暴露于由泵14排出的通过孔A进入的主要流体流。通过孔A 进入的来自泵14的流将因此被供给至孔B和孔C,且相当大多数的流绕 过了制动辅助装置22而通过孔C被排出并且通过液压管线25被输送至 转向齿轮辅助装置24。当由制动辅助装置22产生的背压升高至预置控 制压力时,控流阀34因此进行运转以便自动计量通过孔C的过多的油 流,正如上面提到地那样,所述预置控制压力优选被设置成恰好低于泵 14的泄放压力。
本实用新型还可采用具有不同构造的压力顺序阀,所述压力顺序阀 使液压流体流转向从而使得转向的流体绕过制动辅助装置22且被输送 至转向齿轮辅助装置24。例如,Wong等在美国实用新型专利申请(序 号为No.11/901,821)中描述了可用来代替所述的压力顺序阀20的具有 简化构造的压力顺序阀,所述美国实用新型专利申请的题目为具有压力 顺序阀和泄放阀的车用液压系统且代理案号为DP-315726并且要求了于 2006年9月20日申请的序号为No.60/845,911的美国临时申请的优先 权;且Wong等在美国实用新型专利申请(序号为No.11/901,822)中也 描述了可用来代替所述的压力顺序阀20的具有简化构造的压力顺序阀, 所述美国实用新型专利申请的题目为具有压力顺序阀的车用液压系统 且代理案号为DP-315727并且要求了于2006年9月20日申请的序号为 No.60/845,892的美国临时申请的优先权,这两个实用新型专利申请具 有与本申请共同的申请日,且其中这两个实用新型申请和两个临时申请 都被转让给本申请的受让人且其中这四个实用新型和临时申请中的每 个都显然在此作为参考被引用。
液压系统10还包括液控压力释放阀120和泄放阀146,所述液控 压力释放阀和泄放阀被布置以限制被传输至转向齿轮辅助装置24的液 压流体的最大压力。参见图4和图5,压力释放阀120包括阀体130, 所述阀体具有形成了阀室132的口,可滑动的控流阀构件134被容纳在 所述阀室中。多个孔被设置在阀体130中,且在图中被标记为孔E(入 口孔)、F(旁通孔)、G(出口孔)和H(次级体积空间孔)。来自制 动辅助装置22的出口和来自压力顺序阀20的孔C的流体通过入口孔E 被引导进入阀体130内,在所述入口孔处所述流体进入室132内且根据 运行状态而通过孔F、G和H中的一个或多个孔被引出阀体130,下面将 对所述运行状态进行描述。
图4示出了在转向齿轮辅助装置24的入口处的压力低于第二预定 阈值压力的低压状态下的阀120。在所示实施例中,初级通道135内的 压力和孔E和G处的压力将与转向齿轮辅助装置24的入口处的压力大 体上相同。在如图4所示的状态下,进入孔E的所有流都会通过口132 的初级通道135并且按规定路线通过孔G到达液压转向齿轮辅助装置。 当在转向齿轮辅助装置24上不存在明显载荷时,可能存在这种低压状 态。
如图中所示,阀体130可装配有连接配件136,所述连接配件延伸 进入阀室132内。初级通道135延伸通过连接配件136。细长的阀室132 具有沿轴线133共轴地对齐的两个圆柱形部段,且第一圆柱形部段147 具有比第二圆柱形部段149更大的直径。在如图所示的实施例中,连接 配件136包括与阀室132的大圆柱形部段147中相应的螺纹接合的螺纹 158和O形圈160以便提供密封。连接配件136还包括中空管形部分151, 所述中空管形部分具有延伸进入阀室132内的开口端153。管形部分151 具有比室132的圆柱形部段147的内径更小的外径,由此使得在阀室132 内在管形部分151与阀体130之间限定出间隙空间156。管形部分151 还包括侧壁开口154,所述侧壁开口在间隙空间156与连接配件136的 内部137之间提供了流体连通。入口孔E与间隙空间156流体连通,而 出口孔G与配件136的内部137流体连通。因此,在所示实施例中,由 间隙空间156、侧壁开口154和配件136的内部空间137限定出从孔E 通过阀120至孔G的初级流动通道135。
阀构件134包括减压孔口138,所述减压孔口在初级通道135与位 于阀构件134的后部的阀室132的次级体积空间144之间提供了流体连 通。在如图4所示的低压状态下,次级体积空间144与孔H连通且阀构 件134对孔F进行密封使其不与阀室132流体连通,从而既防止了孔F 与后部体积空间144之间也防止了孔F与初级通道135之间产生流体连 通。
泄放阀146在位于转向齿轮装置24下游且位于泵14上游的位置处 被设置在从次级孔H延伸至液压管线27的液压管线145中。泄放阀146 通过管线145的第一部分145a与孔H隔开,而管线145的第二部分145b 从阀146延伸至管线27。泄放阀146具有入口孔,孔I,所述入口孔通 过液压管线部分45a与孔H流体连通。泄放阀146具有排出孔,孔J, 所述排出孔通过管线部分45b和管线27与贮存装置16连通。在所示实 施例中,贮存装置16被设置在转向齿轮24下游和泵14上游并且将液 压流体保持在相对较低的压力下。液压贮存装置16内的流体压力通过 流体管线27和45b被连通至排出孔J。泄放阀146防止了流体流从孔J 流至孔I且当次级体积空间144内的流体压力克服了泄放阀146的阈值 压力值时允许流体流从孔I流至孔J,这将在下面进行更详细地描述。
在低压状态下,泄放阀146被关闭且防止了流体流从孔I流至孔J。 如上所述,次级体积空间144通过孔口138与初级通道135流体连通。 当泄放阀146被关闭且流体并未主动流动通过孔口138时,次级体积空 间144中的压力将与初级通道135中的流体压力相同。因此,在如图4 所示的低压状态下,次级体积空间144中的流体压力与初级通道135中 的流体压力相同。在这些低压状态下,在所示实施例中以螺旋弹簧的形 式存在的偏压构件142将阀构件134向前保持靠在连接配件136上。在 该位置处,阀134防止通过孔E进入的流体通过旁通孔F离开而到达贮 存装置16,而泄放阀146防止了流体通过孔H被排出至贮存装置16。 因此,当阀134处于如图4所示的位置处时,进入孔E的所有流体通过 孔G被排出且流体既不通过孔F或H进入也不通过孔F或H被排出。当 然,对于所有的实际装置而言,由于在各个部件之间存在余隙,因此会 固有地产生一些流体损失。
现在转而参见图5,图中示出了由转向齿轮辅助装置24在初级通 道135以及孔G和E内形成的压力超出了泄放阀146的阈值压力值的高 压泄放状态。(当阀构件134处于如图4所示的轴向位置处时,初级通 道135中的液压流体通过连接配件136的开口端153暴露于阀构件 134。)当初级通道135中的压力接近阈值压力时,这种压力增加导致 泄放阀146打开从而允许流体流通过孔口138、次级体积空间144、孔H、 流体管线145a、孔I、泄放阀146、孔J和流体管线145b。该流体流通 过流体管线27返回贮存装置16且是通过初级通道135的总的流体流中 相对较小的部分。当泄放阀146打开且允许产生该流体流时,流体将会 随着流动通过孔口138而经历压力降。
孔口138相对于阀部段147、149具有相对较小的横截面积且流动 通过孔口138的流体在孔口138内经历了速度的增加且随后在阀部段49 中经历了速度的降低,伴随着该速度降低发生了流体压力的减小。这种 利用具有相对较小的横截面积的孔口来降低主动流动通过所述孔口的 液压流体压力的做法对于本领域技术人员而言是众所周知的。因此,次 级体积空间144中的流体将处于比初级通道135中的流体更低的压力 下。这种次级体积空间144中压力的降低使得在次级体积空间144与初 级流动通道135之间形成了压力差,所述压力差允许在初级通道135中 存在更高压力的流体从而克服弹簧142的偏压力并且将阀构件134从如 图4所示的第一轴向位置向后推动至如图5所示的第二轴向位置。在如 图5所示的第二轴向位置处,阀构件134与管形部分151的开口端153 隔开且已经沿轴向进行移动从而将旁通孔F暴露于通过孔E进入的主要 流体流。通过孔E进入阀120的流将因此被供给至孔G和孔F,且相当 大多数的流通过孔F被转向至贮存装置16且由此限制了孔G处的流体 压力。与泄放阀146相结合的控流阀构件134因此进行运转以便自动计 量通过旁通孔F的过多的油流,从而防止转向齿轮辅助装置24的管线 压力上升至高于预定阈值压力(即,使得压力泄放阀被146打开时所处 的压力)。
当由转向齿轮辅助装置24在孔G处且在初级通道135内产生的背 压下降至使得泄放阀146再次关闭的程度时,通过孔口138的流体流将 被切断且后部体积空间144中的流体压力将等于初级通道135中的流体 压力。结果是,弹簧142将使阀构件134再次向前偏置并由此切断通过 孔F的流体流并且使阀120返回图4所示的低压状态。
压力释放阀120和泄放阀146的使用使得能够使用具有比制动辅助 装置22的压力泄放值更小的压力泄放值的转向齿轮装置24。在包括具 有比制动辅助装置的压力泄放值更小的压力泄放值的转向齿轮装置的 液压回路中,压力释放阀120和泄放阀146将进行运转以便防止在转向 齿轮辅助装置24的入口处的液压流体压力超过转向齿轮辅助装置24的 压力极限值,而压力顺序阀20进行运转以便防止在制动辅助装置22的 入口处的液压流体压力超过制动辅助装置24的压力极限值。通过将使 得压力顺序阀20在制动辅助装置22的入口处泄放压力时所处的压力值 设置成高于使得压力释放阀120和泄放阀146在转向齿轮辅助装置24 的入口处泄放压力时所处的压力值,制动辅助装置22可与液压回路10 中的转向齿轮辅助装置24一起使用,其中转向齿轮辅助装置24具有比 制动辅助装置22的压力极限值更低的压力极限值。
应该注意到:尽管图中示出的阀室132为盲孔,但在其它可选实施 例中,阀室132可以是通孔。例如,可通过带螺纹的柱塞形成与弹簧142 接合的阀室132的端部,所述带螺纹的柱塞是沿轴向可调的,由此使得 可通过旋转带螺纹的柱塞并调节其相对于阀口132的轴向位置从而调节 由弹簧142施加的力。
在图4和图5中,泄放阀146被示作可调节泄放阀,然而,在本实 用新型的其它可选实施例中,泄放阀146可以是不可调节的或者采用可 调节泄放阀的其它可选形式。图5示出了比图4更为示意性的泄放阀 146。
图4示出了泄放阀146的一个实施例的结构。在所示实施例中,阀 146包括球阀构件148,以螺旋弹簧的形式存在的偏压构件150使球阀 构件偏置至关闭位置。在图4中,阀构件148位于第一位置处,在该位 置处,所述阀构件使阀146关闭并且防止流体流通过其中,而在图3中, 阀构件148已经偏置离开了其阀座到达第二打开位置,这允许流体流通 过阀46。弹簧150与带螺纹的柱塞152可操作地联接并且使球148朝向 如图4所示的所述球的第一或关闭位置偏置,所述可操作地联接是通过 使弹簧150在其与球148相对的端部上与柱塞152接合来实现的。柱塞 152具有螺旋螺纹162,所述螺旋螺纹与阀146的阀体上相应的螺纹接 合。通过调节柱塞152的位置,可从外部调节由弹簧150施加在球148 上的偏压力并且因此调节打开阀146所需的流体压力,由此允许从外部 调节使得在转向齿轮辅助装置24的入口处泄放流体压力时所处的控制 压力。换句话说,阀146限定出对于打开阀146而言选择性可变的阻力, 该选择性可变的阻力是由在孔E(阀146的入口孔)处的流体压力与孔 F(阀146的排出孔)处的流体压力之间的压力差以及弹簧150的偏压 力决定的。通过对带螺纹的柱塞152进行重新定位而对由弹簧150施加 的偏压力进行调节且因此也调节了打开阀146的阻力以及使得阀20使 流体转向通过旁通孔C所处的阈值压力。
正如从上面提供的描述中显然清楚地那样,液压回路10包括串联 布置的且按顺序设置的液压泵14、压力顺序阀20、制动助力器装置22、 压力释放阀120、转向齿轮装置24和贮存装置16。当阀20并未使流体 流的一部分转向通过孔C而绕过制动助力器装置22时,正如当制动助 力器22产生了相对较高的背压时所发生的情况那样,从泵14排出的流 体流中的相当大多数流体流将沿初级流动路径11流动,所述初级流动 路径从泵14的出口进行延伸、延伸通过排出管线18、沿初级流动通道 35从孔A延伸通过阀20到达孔B、通过液压管线19到达制动助力器22 并且通过液压管线125到达压力释放阀120。当阀120并未将高压流体 释放通过孔F时,正如当转向齿轮装置24产生了相对较高的背压时所 发生的情况那样,管线125中的流体流中的相当大多数流体流将继续沿 初级流动路径11流动,所述初级流动路径进一步沿初级流动通道135 从孔E延伸通过阀120到达孔G、延伸通过液压管线123到达转向齿轮 24、延伸通过液压管线27到达贮存装置16并且随后到达泵14的入口, 在所述入口中循环重复进行。如上所述,当制动助力器22上游的压力 升高至第一阈值时,阀20将使阀20处的流体流分裂,所述流体流的一 部分被连通至制动助力器22上游的初级流动路径中的孔B且流体流的 另一部分被转向通过旁通孔C到达液压管线25,所述液压管线使流体连 通至液压管线125中的位于制动助力器22下游且位于压力释放阀120 (和转向齿轮装置24)上游的初级流动路径中的点。相似地,当转向齿 轮24上游的压力升高至第二阈值时,阀120将使阀120处的流体流分 裂,所述流体流的一部分被连通至转向齿轮24上游的初级流动路径中 的孔G且流体流的另一部分被转向通过旁通孔F到达位于转向齿轮24 下游且位于泵14上游的初级流动路径11中的点。当阀120使流体转向 通过旁通孔F时,相对少数量的流体还将流动通过孔H、管线145a、泄 放阀146、管线145b到达管线27。
尽管上面已经结合将转向齿轮辅助装置与制动辅助装置组合在一 起的液压系统对本实用新型进行了描述,但本实用新型还可用于其它液 压应用。例如,采用单个液压流体泵来为转向辅助装置的流体马达和与 散热器冷却机相关联的第二流体马达提供动力是已公知的做法。例 如,在美国专利No.5,802,848中披露了一种具有转向齿轮辅助装置和 散热器冷却风机的系统,所述散热器冷却风机具有由单个液压流体泵提 供动力的流体马达,所述美国专利在此作为参考被引用。在本实用新型 的其它可选实施例中,可采用本文披露的压力顺序阀和压力释放和泄放 阀装置以便有利于使用单个液压流体泵来既为转向齿轮辅助装置的流 体马达又为散热器冷却风机的流体马达提供动力。
此外,本实用新型的系统中的压力顺序阀以及压力释放和泄放阀装 置可被用来控制与两个液压装置(例如制动辅助装置、转向齿轮辅助装 置、具有流体马达的散热器风机或其它液压装置)或者两条液压回路相 关联的流体流,其中压力顺序阀以及压力释放和泄放阀装置以及两条相 关联的液压装置或回路形成了更大的复杂液压回路的一部分。
在其它的实施例中,可在没有压力顺序阀的情况下将本文所述的压 力释放和泄放阀装置用于液压回路中。例如,本文所述的压力释放和泄 放阀装置可用于整合的液压回路中,所述整合的液压回路既具有制动辅 助装置又具有转向齿轮辅助装置但不具有压力顺序阀。在这种回路中, 压力释放和泄放阀装置可使得能够利用具有比制动辅助装置的压力泄 放值更低的压力泄放值的转向齿轮辅助装置或者简单地在超过预定值 时在转向齿轮装置的入口处泄放液压流体的压力的转向齿轮辅助装置。 此外,可在用于转向齿轮辅助装置的常规液压回路中采用本文所述的压 力释放和泄放阀装置,所述常规液压回路不包括任何其它液压装置来限 制转向齿轮辅助装置的入口处的液压流体压力。
还有可能将压力释放阀120和泄放阀146用于具有设置在泵14附 近的贮存装置和设置在阀120、146附近的远程贮存装置或集存装置的 液压回路中。这种利用两个贮存装置的做法不仅将液压流体的贮池定位 在泵14和阀120、146附近而且还可用来增加液压回路中的液压流体总 量并且由此提高回路内的液压流体的吸热能力。
尽管本实用新型已经被描述为具有典型设计,但可在本实用新型披 露内容的精神和范围内对本实用新型作出进一步变型。本申请因此旨在 利用其一般原理覆盖本实用新型的任何变型、效用或适应性改变。
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