一种柱塞式油压控制装置

技术领域

本发明涉及汽车制动系统及离合器油压控制系统领域，具体是一种柱塞式油压控制装置。

背景技术

一些小型汽车或货车的制动控制系统/离合器控制系统比较普遍使用的是柱塞式油压控制装置，而现有的柱塞式油压控制装置存在以下技术问题：1、油压柱塞腔与气助力装置的气腔分设在两个独立的装置内，不在同腔内工作，工作时一般通过油压腔先动作再带动气腔的阀门动作；因此，当油压腔的密封件出现磨损漏油时，油压腔无力开启气压阀门，导致离合器不能正常工作；2、传统的两缸柱塞式油压控制装置因在二缸柱塞与一缸柱塞连接面设置压缩簧机构，其结构形成了，二缸柱塞压缩簧机构同时推动一缸柱塞，当一缸高压腔形成了制动油压，油压大于二缸压缩簧机构时，二缸柱塞再连续前推才形成了二缸制动油压，这样产生了一二缸制动油压形成、输出、感应都有时间差。其接果导致：第一缸制动轮先有感应或先刹停，第二缸制动轮才有制动感应或慢停，驾驶员刹车时第二缸制动轮始终存在转动惯性力，而惯性力有推力作用，这样车辆在高速行驶时就会加长刹车距离，严重时甚至出现甩尾，在路面有雨水刹车时，第二缸制动轮有明显甩尾跑偏，导致车辆追尾或侧翻等事故；3、压缩簧机构占用了第二缸压缩腔储油量，使第二缸压缩腔无法达到足够输出的制动油压，在第二缸制动轮制动片间隙大时或长踩刹车刹车片磨损过大时，制动油压无法满足输出油量，使第二缸制动轮油压不足导致刹不住或失灵亊故；4、压缩簧机构增大了一、二缸的工作负荷，第二缸弹簧压力大又依靠第一缸回位弹推力回位，增加了第一缸回位簧压力，釆刹车因弹簧力作用力重；5、第二缸的压缩簧机构和限位销与滑动腔内壁接触，易产生磨损；6、进回油道受结构限制不畅，空气难排，导致制动油压不稳定、疲软无力，引起制动距离加长；7、水、杂物易进入油腔内，导致油腔、密封件易磨损和漏油，影响耐用性和安全性。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种柱塞式油压控制装置。

本发明提供以下五个具体方案，方案一：一种柱塞式油压控制装置，包括外壳，外壳内设有滑动腔，滑动腔内一端装有柱塞A，另一端装有柱塞B，柱塞A与柱塞B均装有复位弹簧，外壳位于柱塞A的一端装有密封环板A，柱塞A一端设有操作杆，操作杆从密封环板A穿出；滑动腔位于柱塞A与柱塞B之间的区域为高压油腔，柱塞A与密封环板A之间的区域为低压油腔，低压油腔设有进油口，高压油腔设有出油口，柱塞A内设有油通道，油通道将低压油腔与高压油腔连通，油通道内装有油压阀门机构，当推动操作杆时油压阀门机构关闭使得低压油腔与高压油腔之间隔断；外壳位于柱塞B的一端装有密封环板B，密封环板B与柱塞B之间设有气腔，气腔内装有气压阀门机构，气压阀门机构与密封环板B之间设有进气口，进气口外端连接高压气源，气压阀门机构与柱塞B之间设有出气口，气压阀门机构用于将进气口与出气口隔断；所述出油口与出气口均连接至执行机构；通过高压油或柱塞A推动柱塞B进而打开气压阀门机构使得进气口与出气口连通。

进一步的，所述柱塞B朝向气腔的一端设有第一密封圈，柱塞B朝向高压油腔的一端设有第二密封圈，第一密封圈与第二密封圈之间设有排泄腔，排泄腔用于排出泄露的气体或油，外壳设有与排气腔连通的排气孔。

进一步的，所述气压阀门机构包括设置于气腔内的阀口，所述密封环板B内装有阀座，阀座与密封环板B之间装有复位簧，复位簧使得阀座保持关闭阀口，所述柱塞B朝向阀座的一端设有顶杆，顶杆小于阀口，顶杆与阀座之间设有排气间隙；所述柱塞B朝向阀口的一侧装有复位弹簧。

本方案相比于现有技术具有以下有益效果，用于同类离合器控制时：1、气压阀门机构、柱塞B与柱塞A及油压阀门机构设置于同一个滑动腔内，当柱塞A的密封件磨损漏油导致油压不正常时，可通过柱塞A的内端直接接触并推动柱塞B保证柱塞B能够继续往前移动推开气压阀门机构，使离合器正常工作，消除了因油压密封件漏油导致行车安全风险；2、柱塞内部中间和侧壁都设有进回油的油通道，确保了进回油畅通和快速自动清除空气，保障了正常安全油压工作；3、通过设置排泄腔和排气孔，能够使气腔泄露的空气及时排出，避免进入油腔内，确保油压正常工作；多方位消除了同类型的传统离合器可能岀现的影响行驶车辆不安全现象。

用于同类型的制动控制机构时，具有以下技术优势：在气压不足时，油压同样能形成制动力，在油压漏油时，柱塞能推开气压阀门，气压同样形成制动力。形成了双保险作用，减少或避免了行车制动失灵失控风险。消除了因漏油漏气影响行车安全风险。

方案二：一种柱塞式油压控制装置，包括外壳，外壳内设有滑动腔，滑动腔内一端装有柱塞A，另一端装有柱塞B，外壳位于柱塞A的一端装有密封环板A，柱塞A一端设有操作杆，操作杆从密封环板A穿出，操作杆外端与密封环板A之间装有复位弹簧A，柱塞A与密封环板A之间设有低压油腔A，柱塞A与柱塞B之间设有高压油腔A，柱塞A内设有油通道A，油通道A将低压油腔A与高压油腔A连通，油通道A内装有油压阀门机构A；所述柱塞B设有第一密封圈和第二密封圈，第一密封圈与第二密封圈之间设有低压油腔B，第二密封圈与滑动腔底端之间设有高压油腔B，柱塞B内设有油通道B，油通道B将低压油腔B与高压油腔B连通，油通道B内装有油压阀门机构B，柱塞B与滑动腔底端之间装有复位弹簧B，复位弹簧B的弹性系数小于复位弹簧A；所述低压油腔A、B均连接至储油室，所述高压油腔A、B均设有高压油出口。

进一步的，所述油通道A包括设置于柱塞A内的台阶孔，台阶孔的大孔内装有所述油压阀门机构A，台阶孔的小孔侧壁设有与低压油腔A连通的油孔；所述油压阀门机构A包括安装在所述大孔内的阀门盖，阀门盖一端设有阀杆，阀杆的尺寸小于小孔，阀杆从所述小孔穿过；所述操作杆内端设有腰形导向孔A，腰形导向孔A沿径向贯通布置，腰形导向孔A内装有限位销A，所述阀杆一端与限位销A固定连接；所述大孔一端装有挡环，挡环与阀门盖之间装有复位簧，油压阀门机构B的结构与油压阀门机构A相同。

进一步的，所述限位销A中部设有插孔，所述阀杆一端插入插孔内并与限位销A固定连接，所述限位销A的长度小于滑动腔的直径。

进一步的，所述阀门盖上装有橡胶密封圈。

本方案相比于现有技术具有以下有益效果：1、柱塞A通过油压推动柱塞B，油压阀门机构A、B关闭阀门后，高压油腔A和高压油腔B同时形成高压制动油压，同时输岀至前后轮制动执行机构，使得前后车轮同时执行制动动作，从而消除了前后制动轮的制动时间差所产生的惯性力；提高了制动效果，更快、更准、更稳，缩短了制动距离，降低了追尾、跑偏的风险；2、高压油腔内取消了复位弹簧，增大了高压油腔A的空间，增加了储油量，当长踩刹车导致刹车片磨损过大时，增强了制动油压油量的需求，降低了失灵失控的风险；3、通过设置限位销A的长度小于滑动腔直径，同时将限位销与阀杆固定连接，从而能消除限位销两端与腔壁之间接触磨损，提高了安全耐用性，油孔位置设置更合理；4、柱塞的台阶销孔侧壁设置油孔，避开了限位销，利于油路通常，也利于自动快速清除空气，提高了油压可靠性、稳定性；5、消除了缸内的压缩簧机构，避免了滑动腔内壁磨损、漏油的风险，减少了压缩簧机构和二杠复位簧的压力负荷，大大降低了工作负荷、更省力。

方案三：一种柱塞式油压控制装置，包括外壳，外壳内设有滑动腔，滑动腔内一端装有柱塞A，滑动腔位于柱塞A的一侧设有进油口、另一端设有出油口，滑动腔位于进油口的一侧为低压油腔、位于出油口的一侧为高压油腔，柱塞靠近进油口的一侧设有操作杆，滑动腔位于操作杆一侧装有密封环，操作杆从密封环内孔向外穿出，柱塞A内部设有油通道A，油通道A使得低压油腔与高压油腔连通，油通道A内装有油压阀门机构，通过操作杆向内推柱塞A至一定深度时油压阀门机构关闭油通道，从而使得高压油腔内的油压升高。

进一步的，所述复位弹簧安装在高压油腔内或安装于操作杆与外壳之间或与脚踏板共用同一回位簧。

本方案相比于现有技术具有以下有益效果：1、通过将限位销的长度设置为小于滑动腔的直径，且限位销中部与阀杆端部固定连接，能够避免限位销的两端与滑动腔内壁摩擦、损坏；同时，进油口允许设置在低压油腔的侧壁处，在油通道的台阶孔小孔侧壁设置油孔，使得油通道不会被限位销阻挡，进回油更加通畅，增强了高低油腔满负荷油量储备供应能力，又便捷自助排出空气，提高了油压输出的可靠性、稳定性、安全性；2、密封环板处设置有密封件，与操作杆之间是紧密配合的，能够起到防尘、防腐、防水的作用，提高耐用性和安全可靠性。

方案四：在方案三的基础上，所述外壳朝向操作杆的一侧连接有气密壳体，气密壳体的一端设有进气口，气密壳体内装有活塞，活塞与外壳之间装有复位弹簧，所述操作杆外端与活塞活动连接。

进一步的，所述气密壳体朝向外壳的一端设有开口，开口处设有一圈卡槽，外壳与气密壳体配合处设有一块顶板，顶板的外侧靠近所述卡槽处设有一圈定位凸台，定位凸台与卡槽之间装有卡环。

本方案相比于现有技术具有以下有益效果：在方案三所具有的技术效果基础之上，还实现了能够通过气压助力推动柱塞进行工作；油压柱塞与气压活塞共用同一个复位簧，降低了工作负荷，降低了生产成本，加大了高压油腔的空间和储油量，操作杆与活塞之间活动连接，保证柱塞与活塞同轴运动，减少了零件之间磨损；通过设置定位凸台、卡槽及卡环连接方式，卡环即使断裂也被定位凸台和卡槽限制，无法松动、脱出，使气密壳体与外壳之间紧密连接，不会松动，明显地增强了抗振、抗松性能，增加了壳体的强度；增加了壳体对气压的耐受度。

方案五：在方案三的基础上，所述出油口外部通过管道连接有执行机构，执行机构包括壳体，壳体设有竖向布置的进油腔和横向布置的滑动腔，进油腔与所述出油口连通，滑动腔内装有执行杆，执行杆外壁与滑动腔之间装有密封圈。

本方案相比于现有技术具有以下有益效果：在方案三所具有的技术效果基础之上，还具有以下优点，执行机构的油腔内可能进入的空气，能够及时的通过油通道排出，油腔内的气泡自然的向上移动，进入高压油腔后，当柱塞复位时，经过油通道到达低压油腔最后排出工作腔；执行机构节省了排气孔口和螺阀等成本；油道与滑动腔布置和柱塞密封端面台阶外径小于密封件外径设置，都是利于有效自动排岀气泡；滑动腔柱塞外端径设置密封件，柱塞穿岀密封件，更好防水防尘进入腔内，增强了抗腐抗磨效果。总整增加了执行机构可靠耐用性。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构主视图；

图2是本发明实施例二的主视图；

图3是本发明实施例三的主视图；

图4是图3的B-B视图；

图5是实施例三处于阀门关闭状态的结构示意图；

图6是实施例三柱塞及操作杆的立体示意图；

图7是实施例三的阀门结构示意图；

图8是本发明实施例四的主视图；

图9是本发明实施例五的结构示意图；

图中：1、外壳；2、柱塞A；3、油通道A；3’、油通道B；301、大孔；302、小孔；303、油孔；4、油压阀门机构A；401、阀门盖；402、阀杆；403、橡胶密封圈；5、限位销A；6、腰形导向孔A；7、密封环板A；8、操作杆；9、复位弹簧；10、低压油腔A；11、高压油腔A；12、柱塞B；13、排气孔；14、顶杆；15、阀座；16、排泄腔；17、气腔；18、壳体；24、密封环板B；25、阀口；26、第一密封圈；27、第二密封圈；28、低压油腔B；29、高压油腔B；30、气密壳体；31、活塞；32、进油腔；33、执行杆；34、顶板；35、定位凸台；36、卡槽。

具体实施方式

实施例一

参见图1，本实施例是一种柱塞式油压控制装置，包括外壳1，外壳1内设有滑动腔，滑动腔内一端装有柱塞A2，另一端装有柱塞B12，柱塞A2与柱塞B12均装有复位弹簧，外壳1位于柱塞A2的一端装有密封环板A7，柱塞A2一端设有操作杆8，操作杆8从密封环板A7穿出；滑动腔位于柱塞A2与柱塞B12之间的区域为高压油腔A11，柱塞A2与密封环板A7之间的区域为低压油腔A10，低压油腔A10设有进油口，高压油腔A11设有出油口，柱塞A2内设有油通道A3，油通道A3将低压油腔A10与高压油腔A11连通，油通道A3内装有油压阀门机构A4，当推动操作杆8时油压阀门机构关闭使得低压油腔A10与高压油腔A11之间隔断；外壳1位于柱塞B12的一端装有密封环板B24，密封环板B24与柱塞B12之间设有气腔17，气腔17内装有气压阀门机构，气压阀门机构与密封环板B24之间设有进气口，进气口外端连接高压气源，气压阀门机构与柱塞B12之间设有出气口，气压阀门机构用于将进气口与出气口隔断；所述出油口与出气口均连接至执行机构；通过高压油或柱塞A2推动柱塞B12进而打开气压阀门机构使得进气口与出气口连通。进一步的，所述柱塞B12朝向气腔的一端设有第一密封圈26，柱塞B12朝向高压油腔的一端设有第二密封圈27，第一密封圈26与第二密封圈27之间设有排泄腔16，排泄腔16用于排出泄露的气体或油，外壳1设有与排气腔连通的排气孔13。 进一步的，所述气压阀门机构包括设置于气腔内的阀口25，所述密封环板B24内装有阀座15，阀座15与密封环板B24之间装有复位簧，复位簧使得阀座15保持关闭阀口25，所述柱塞B12朝向阀座15的一端设有顶杆14，顶杆14小于阀口25，顶杆14与阀座15之间设有排气间隙，阀座15设有与排气间隙相通的排气通道；所述柱塞B12朝向阀口25的一侧装有复位弹簧9。本方案的具体工作原理如下：常态下，限位销的上下两端被密封环板A7的内端阻挡；当推动操作杆8向左滑动时，首先腰形导向孔的右侧被限位销A5填补，同时柱塞A2的大孔301被阀门盖401关闭，此时低压油腔与高压油腔之间被隔断，继续推动柱塞A2向左移动时，高压油腔A11内的油压升高，从而将柱塞B12向左推动，柱塞B12的左侧顶杆14首先接触阀座15将阀座15的排气通道关闭，然后继续推动阀座15使得阀口25被打开，进气口与出气口被连通，从而压缩空气进入执行机构的进气口，高压油腔内一部分油进入执行机构的进油口，两部分助力同时控制执行机构动作；本实施例所述执行机构的结构与专利公开号CN217107935U的执行装置结构相同，因此本申请不再对其结构进行详细描述；当松开操作杆8时，在复位弹簧9作用下，柱塞A2复位和柱塞B12复位，气压阀门机构重新关闭阀口25，同时油压阀门机构打开油通道，使高压油腔A11与低压油腔A10连通；执行机构内的气体回流至气腔17，通过阀口25后从阀座15的排气通道排出；本发明的执行机构在CN217107935U的执行装置的结构基础上，在输出轴的内端加装了油压密封件，推动工作更省力。 当第一密封圈26失效时，气体向右泄露进入排泄腔16，及时通过排气孔13排出，避免进入高压油腔A11内影响油压工作；当第二密封圈27失效时，高压油腔A11的油向左流入排泄腔16内，并通过排气孔13流出，不会进入气腔17内，通过设置排泄腔16使得气腔17与油压腔之间不会产生相互影响。当柱塞A2的密封圈失效漏油时，高压油无法形成，此时能够通过柱塞A2的内端直接与柱塞B12端部接触并直接推动柱塞B12向左移动，使得气腔17正常工作，避免制动系统或离合器系统完全失效，暂时确保行车安全，待检修漏油后再恢复油压腔的工作。 实施例二参见图2，本实施例一种柱塞式油压控制装置，包括外壳1，外壳1内设有滑动腔，滑动腔内一端装有柱塞A2，另一端装有柱塞B12，外壳1位于柱塞A2的一端装有密封环板A7，柱塞A2一端设有操作杆8，操作杆8从密封环板A7穿出，操作杆8外端与密封环板A7之间装有复位弹簧9A，柱塞A2与密封环板A7之间设有低压油腔A10，柱塞A2与柱塞B12之间设有高压油腔A11，柱塞A2内设有油通道A3，油通道A3将低压油腔A10与高压油腔A11连通，油通道A3内装有油压阀门机构A4；所述柱塞B12设有第一密封圈26和第二密封圈27，第一密封圈26与第二密封圈27之间设有低压油腔B28，第二密封圈27与滑动腔底端之间设有高压油腔B29，柱塞B12内设有油通道B3’，油通道B3’将低压油腔B28与高压油腔B29连通，油通道B3’内装有油压阀门机构B，柱塞B12与滑动腔底端之间装有复位弹簧9B，复位弹簧9B的弹性系数小于复位弹簧9A；所述低压油腔A10、B28均连接至储油室，所述高压油腔A11、B29均设有高压油出口。 进一步的，所述油通道A3包括设置于柱塞A2内的台阶孔，台阶孔的大孔301内装有所述油压阀门机构A4，台阶孔的小孔302侧壁设有与低压油腔A10连通的油孔303；所述油压阀门机构A4包括安装在所述大孔301内的阀门盖401，阀门盖401一端设有阀杆402，阀杆402的尺寸小于小孔302，阀杆402从所述小孔302穿过；所述操作杆8内端设有腰形导向孔A6，腰形导向孔A6沿径向贯通布置，腰形导向孔A6内装有限位销A5，所述阀杆402一端与限位销A5固定连接；所述大孔301一端装有挡环，挡环与阀门盖401之间装有复位簧，油压阀门机构B的结构与油压阀门机构A4相同。进一步的，所述限位销A5中部设有插孔，所述阀杆402一端插入插孔内并与限位销A5固定连接，所述限位销A5的长度小于滑动腔的直径。 进一步的，所述阀门盖401上装有橡胶密封圈403。本方案的工作原理如下：高压油腔A11和高压油腔B29的出油口分别连接至汽车前轮和后轮的制动执行机构，当执行制动动作时，向左推动柱塞A2，首先关闭油压阀门机构A4，通过高压油腔A11的高压油推动柱塞B12，然后柱塞A2与柱塞B12同时向左移动，使得高压油腔A11和高压油腔B29同时向外输出高压油，保证前后轮同步制动。 柱塞A2的密封失效时，可以通过柱塞A2机械推动柱塞B12，不影响柱塞B12及高压油腔B29的正常工作，柱塞B12的密封失效也不会影响柱塞A2及高压油腔A11的正常工作。实施例三 参见图3-7，本实施例一种柱塞式油压控制装置，包括外壳1，外壳1内设有滑动腔，滑动腔内一端装有柱塞A2，滑动腔位于柱塞A2的一侧设有进油口、另一端设有出油口，滑动腔位于进油口的一侧为低压油腔、位于出油口的一侧为高压油腔，柱塞靠近进油口的一侧设有操作杆8，滑动腔位于操作杆8一侧装有密封环，操作杆8从密封环内孔向外穿出，柱塞A2内部设有油通道A3，油通道A3使得低压油腔与高压油腔连通，油通道A3内装有油压阀门机构，通过操作杆8向内推柱塞A2至一定深度时油压阀门机构关闭油通道，从而使得高压油腔内的油压升高。进一步的，所述复位弹簧9安装在高压油腔内或安装于操作杆8与外壳1之间或与脚踏板共用同一回位簧。 本方案的工作原理与方案二类似。实施例四 参见图8，本实施例在实施例三的基础上，增加了以下特征，所述外壳1朝向操作杆8的一侧连接有气密壳体30，气密壳体30的一端设有进气口，气密壳体30内装有活塞31，活塞31与外壳1之间装有复位弹簧9，所述操作杆8外端与活塞31之间万向连接，具体的可以采用球连接、销轴连接等。

进一步的，所述气密壳体30朝向外壳1的一端设有开口，开口处设有一圈卡槽36，外壳1与气密壳体30配合处设有一块顶板34，顶板34的外侧靠近所述卡槽36处设有一圈定位凸台35，定位凸台35与卡槽36之间装有卡环。通过设置定位凸台35、卡槽36及卡环连接方式，卡环即使断裂也被定位凸台35和卡槽36限制，无法松动、脱出，使气密壳体30与外壳1之间紧密连接，不会松动，明显地增强了抗振、抗松性能，增加了壳体的强度；增加了壳体对气压的耐受度。

本方案的工作原理与方案三类似，不同的是，采用气推的方式推动柱塞产生油压。实施例五参见图9，本实施例在实施例三的基础上，增加了以下特征，所述出油口外部通过管道连接有执行机构，执行机构包括壳体18，壳体18设有竖向布置的进油腔32和横向布置的滑动腔，进油腔32与所述出油口连通，滑动腔内装有执行杆33，执行杆33外壁与滑动腔之间装有密封圈。 本方案的工作原理如下：油压的控制方式与方案三相同，通过产生的高压油进入竖向布置的进油腔32内，然后推动执行杆33。当进油腔32内进入空气时，气泡自然地沿着进油腔32向上流动，并经过高压油腔、油通道，最终从进油口排出。

本发明广泛应用目前各类油推气推和助力柱塞式油压控制装置，能够适用于同类型车辆的制动和离合器控制系统，便于实施统一通规的技术方案；更好地适应车载重量和车速提升的发展。